JP7158348B2 - 電極画定共振器 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、参照によりその内容が本明細書に組み込まれている、２０１８年７月１７日に出願した「Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ」という名称の米国仮特許出願第６２／６９９，０７８号の利益を主張するものである。

発明の分野
本発明は、バルク音響共振器に関し、より詳しくは、共振器本体と、任意選択で、共振器本体の１つまたは複数の導電層に電気信号を供給するのに使用することができる１つまたは複数の接続構造体とを有するバルク音響共振器に関する。

関連技術の説明
無線周波数通信は、１９８０年代の「１Ｇ」システムから、１９９０年代の「２Ｇ」システム、２０００年代初期の「３Ｇ」システム、２０１２年に標準化された現在の「４Ｇ」システムへと進化してきた。現在のＲＦ通信では、ＲＦ信号は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタまたはバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタを用いてフィルタリングされる。

薄膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ：ｆｉｌｍ－ｂｕｌｋ－ａｃｏｕｓｔｉｃ－ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）および固体マウント共振器（ＳＭＲ：Ｓｏｌｉｄ－Ｍｏｕｎｔｅｄ－Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）は、現在の４Ｇ ＲＦ通信が、ＳＡＷフィルタ素子と比較して、相対的に高い周波数で相対的に低い挿入損失により共振することができることを可能にする圧電駆動型の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）素子である２種類のＢＡＷフィルタである。これらのＢＡＷ音響共振器は、一例において、薄膜上面電極と薄膜底面電極との間に挟み込まれた圧電材料の薄膜を含む圧電スタックを備える。そのような圧電スタックの共振周波数は、厚さベースであるか、または圧電スタックの薄膜の厚さによる。共振周波数は、圧電スタックの薄膜の厚さが減少するにつれて増加する。共鳴体の膜厚は、決定的に重要であり、望ましい共振周波数に対して正確に制御されなければならない。目標としたまたは指定したＲＦ周波数に対してＦＢＡＲおよびＳＭＲ製造工程の妥当な歩留りの達成のために、圧電スタックの異なる領域を調節して、高レベルの厚さ均一性を実現するのは困難であり、時間がかかる。

開発されている５Ｇ ＲＦ通信システムは、最終的には、数百ＭＨｚから１．８ＧＨｚの間のＲＦ周波数で動作する前述のより低い性能の旧世代の通信システムに取って代わる。５Ｇシステムは、その代わりに、よりずっと高い、例えば、３～６ＧＨｚ（６ＧＨｚ未満）の、場合により、最大１００ＧＨｚ程度までのＲＦ周波数で動作する。

この周波数の増加のため、５Ｇ用途のＦＢＡＲおよびＳＭＲベースのＲＦフィルタの膜厚は、共振周波数を増加させるために低減させなければならないであろうし、それが、現在の最高水準のＢＡＷ音響共振器が直面する課題のうちの１つである。圧電膜厚の低減は、圧電スタックの上面電極と底面電極との間の距離も低減され、それにより、電気容量の増加がもたらされることを意味する。この電気容量の増加は、ＲＦ信号のより高いフィードスルーをもたらし、信号対雑音比を低減し、それは望ましくない。圧電スタック（上面電極、底面電極、上面電極と底面電極との間に挟み込まれた圧電層を含む）の最適圧電結合効率は、圧電層の厚さと、上面電極の厚さと、底面電極の厚さと、圧電性結晶の配列および方位との適切な組合せから生じ得る。５Ｇ通信に対して望ましくは高いＲＦ周波数動作を実現するための圧電膜厚の低減は、最適圧電結合効率の達成を可能にしない場合があり、それは結果としてより高い挿入損失およびより高い運動インピーダンスとなる。上面電極、底面電極、または両方のうちのいずれかの電極の厚さは、低減される必要がある場合もある。電極厚の低減は、電気抵抗率の増加をもたらし、それは別の望ましくない制約、すなわち、より高い挿入損失をもたらす。

さらに、ＦＢＡＲおよびＳＭＲ素子の周波数と品質係数（またはＱ）との積は、典型的には一定であり、それは共振周波数の増加がＱの減少をもたらすことを意味する。Ｑの減少は、特にＦＢＡＲおよびＳＭＲのＱの最高水準が周波数２．４５ＧＨｚ以下において理論的限界に近づいていると仮定すると望ましくない。したがって、周波数を倍増することにより、Ｑ値の低減がもたらされ、それはＲＦフィルタ、ＲＦ共振器、ＲＦスイッチ、ＲＦ発振器などのＲＦ素子を製作するのには望ましくない。

一般にバルク音響モードで、優先的には横共振モードで動作することができる共振器本体が提供される。共振器本体の底面は、実装基板またはキャリアに実装または結合でき、その一方で、依然としてＲＦフィルタ、ＲＦ共振器、ＲＦスイッチ、ＲＦ発振器などとしての共振器本体の使用を可能にすることができる。

共振器本体と、電気信号が共振器本体の１つまたは複数の導電層に提供されることを可能にする１つまたは複数の接続構造体とを含むバルク音響共振器も提供される。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、１つまたは複数の接続構造体は、共振器本体と同じ材料の層と一体にすることができ、および／またはそれから形成することができ、その結果、バルク音響共振器は一体品であることができる。一体品のバルク音響共振器の底面は、実装基板またはキャリアに実装または結合でき、その一方で、依然としてＲＦフィルタ、ＲＦ共振器、ＲＦスイッチ、ＲＦ発振器などとしての共振器本体の使用を可能にすることができる。

本発明のこれらのおよび他の特徴は、添付の図面を参照する以下の説明から、より明らかとなるであろう。

本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の上面導電層、任意選択の底面導電層、または両方として使用することができる交互嵌合電極の形の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の単独平面図である。 本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の上面導電層、任意選択の底面導電層、または両方として使用することができる櫛歯電極の形の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の単独平面図である。 本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の上面導電層、任意選択の底面導電層、または両方として使用することができる薄板電極の形の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の単独平面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ａ－Ａに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ｂ－Ｂに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ａ－Ａに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ｂ－Ｂに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ａ－Ａに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ｂ－Ｂに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図７Ａ～７Ｂに示すように第１および第２の接続構造体の、およびテザー導体の両側の材料が除去された、本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ａ－Ａに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ｂ－Ｂに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図８Ａ～８Ｂに示すように第１および第２の接続構造体の、およびテザー導体の両側の材料が除去された、本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 図８Ａ～８Ｂに示すように第１および第２の接続構造体の、およびテザー導体の両側の材料が除去された、本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ａ－Ａに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図１～３のそれぞれにおける線Ｂ－Ｂに沿った、好ましいおよび限定されない実施形態または例の断面図である。 図９Ａ～９Ｂに示すように第１および第２の接続構造体の、およびテザー導体の両側の材料が除去された、本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 図９Ａ～９Ｂに示すように第１および第２の接続構造体の、およびテザー導体の両側の材料が除去された、本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器の１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例の側面図である。 薄板電極の形で底面導電層と、１．８μｍのフィンガ・ピッチを有する、櫛歯電極の形で上面導電層とを有する共振器本体の周波数対ｄＢのグラフである。

以下の詳細な説明のために、本発明は、明示的にそれとは反対に記載されている場合を除き、様々な代替変形およびステップの連続をとることができることを理解されたい。以下の特許明細書に説明する具体的な素子および方法は、単に本発明の例示的な実施形態、例、または態様に過ぎないことも理解されたい。さらに、好ましいおよび限定されない実施形態、例、または態様において、任意の動作例における以外、または特に他の指示がない限り、本特許明細書および特許請求の範囲において使用される要素の数量を表すすべての数は、すべての場合において「約（ａｂｏｕｔ）」という用語によって修飾されると理解されるものとする。したがって、特にそれとは反対の指示がない限り、以下の特許明細書および添付の特許請求の範囲に記述されている数値パラメータは、本発明によって取得される所望の特性により変化し得る近似値である。したがって、各数値パラメータは、少なくとも報告された有効桁の数に照らして、および通常の丸め技法を適用することによって解釈するべきである。

本発明の広範な範囲を記述した数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、具体的な例において記述された数値は、可能な限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、本質的に、それらのそれぞれの試験測定において見出された標準偏差から必然的に生じるある誤差を含む。

また、本明細書に列挙された任意の数値範囲は、それに包含されるすべての部分範囲を含むことが意図されていることを理解されたい。例えば、「１から１０」の範囲は、列挙された最小値の１から列挙された最大値の１０の間の（およびそれらを含む）、すなわち、１以上の最小値および１０以下の最大値を有する、すべての部分範囲を含むことが意図されている。

添付の図面に示し、以下の特許明細書に説明する具体的な素子および工程は、単に本発明の例示的な実施形態、例、または態様に過ぎないことも理解されたい。したがって、本明細書に開示する実施形態、例、または態様に関連した具体的な寸法および他の物理的特性は、限定的とはみなされないものとする。本発明のある好ましいおよび限定されない実施形態、例、または態様は、同じ参照番号が同じまたは機能的に同等の要素に対応する添付の図を参照して説明する。

本出願において、特に他の記載がない限り、単数の使用は、複数を含むことができ、複数は、単数を包含する。さらに、本出願において、特に他の記載がない限り、「または（ｏｒ）」の使用は、たとえ「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」が、ある場合において明確に使用することができても、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」を意味する。さらに、本出願において、特に他の記載がない限り、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」を意味する。

以下説明のために、「端部（ｅｎｄ）」、「上の（ｕｐｐｅｒ）」、「下の（ｌｏｗｅｒ）」、「右の（ｒｉｇｈｔ）」、「左の（ｌｅｆｔ）」、「垂直の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「上面（ｔｏｐ）」、「底面（ｂｏｔｔｏｍ）」、「横の（ｌａｔｅｒａｌ）」、「縦の（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」という用語およびその派生語は、図面の図において正しい位置に置かれている例に関するものとする。しかし、例は、明示的にそれとは反対に記載されている場合を除き、様々な代替変形およびステップの連続をとることができることを理解されたい。添付の図面に示し、以下の特許明細書に説明する具体的な例は、単に本発明の例示的な例または態様に過ぎないことも理解されたい。したがって、本明細書に開示する具体的な例または態様は、限定的と解釈されないものとする。

図１を参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、バルク音響モードで動作可能であり得る、本発明の原理による、吊るされていないバルク音響共振器（ＵＢＡＲ：ｕｎｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｂｕｌｋ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）２が、上面から底面に、上面導電層６と、圧電層８と、任意選択の底面導電層１０と、素子層１２とを備える層のスタックを含むことができる共振器本体４を含むことができる。図１に示す例、ＵＢＡＲ２において、素子層１２の底面は、実装することができ、例えば、実装基板またはキャリア１４に直接実装することができる。

図２を参照し、引き続き図１を参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、少なくとも、図２の共振器本体４が素子層１２とキャリア１４との間に任意選択の基板１６を含むことができることを除外して、本発明の原理による別のＵＢＡＲ２の例が、図１に示すＵＢＡＲ２と同様であることができる。例において、素子層１２の底面は、実装することができ、例えば、基板１６の上面に直接実装することができ、基板１６の底面は、実装することができ、例えば、キャリア１４に直接実装することができる。

図３を参照し、引き続き図１および２を参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、少なくとも、図３の共振器本体４が素子層１２と圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの間に任意選択の第２の基板１６－１および／または第２の基板１６－１と圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの間に任意選択の第２の素子層１２－１を含むことができることを除外して、本発明の原理による別のＵＢＡＲ２の例が、図２に示すＵＢＡＲ２と同様であることができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、適切なおよび／または望ましいと考えられたとき、図３の共振器本体４が、１つまたは複数の追加の素子層１２（具体的には図示せず）および／または１つまたは複数の追加の基板１６（具体的には図示せず）をさらに含むことができることが想定される。いくつかの素子層１２と基板１６とを有する共振器本体４の例は、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それからキャリア１４までの例示的な順序において、第１の素子層、第１の基板と、第２の素子層、第２の基板と、第３の素子層、第３の基板と、．．．等々を含むことができる。共振器本体４が複数の素子層１２および／または複数の基板１６を含むことができる、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、各素子層１２は、同じまたは異なる材料で製作することができ、各基板１６は、同じまたは異なる材料で製作することができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２の数および基板１６の数は異なることができる。例において、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それからキャリア１４までの例示的な順序において、共振器本体４は、素子層１２－１と、基板１６－１と、共振器本体４の最底面層としての素子層１２とを含むことができる。各素子層１２および各基板１６を形成するのに使用することができる材料の例を以下に説明する。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示すように、１つまたは複数の任意選択の温度補償層９０、９２、および９４を、上面導電層６の上面上に、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それと素子層１２との間に、および／または素子層１２（または１２－１）と基板１６（または１６－１）を設けた場合それとの間に設けることができる。各温度補償層は、ケイ素および酸素のうちの少なくとも一方を含むことができる。例において、各温度補償層は、二酸化ケイ素またはケイ素元素および／または酸素元素を含むことができる。１つまたは複数の任意選択の温度補償層９０、９２、および９４は、設けたとき、使用中に発生した熱による、図１～３に示す各共振器本体４の例の共振周波数の変化を回避するのに役立てることができる。

平面図において、本明細書に説明する各共振器本体４および／またはＵＢＡＲ２は、正方形または長方形を有することができる。しかし、他の形状を有する共振器本体４および／またはＵＢＡＲ２が想定される。

図４Ａ～４Ｃを参照し、引き続きすべての前の図を参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、導電層６および任意選択の導電層１０の一方または両方は、後面２２によって支持され、導電線またはフィンガ２４と交互嵌合され、後面２６によって支持された導電線またはフィンガ２０を含むことができる交互嵌合電極１８（図４Ａ）の形であることができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、導電層６および任意選択の導電層１０の一方または両方は、第１の後面３０から延びる導電線またはフィンガ２８を含むことができる櫛歯電極２７（図４Ｂ）の形であることができる。第１の後面３０とは反対側の導電線またはフィンガ２８の端部は、任意選択の第２の後面３２（図４Ｂに仮想線で示す）に接続することができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、導電層６および任意選択の導電層１０の一方または両方は、導電性薄板電極３３（図４Ｃ）の形であることができる。各線またはフィンガ２０、２４および２８は、直線として示す。例において、各線またはフィンガ２０、２４および２８は、湾曲線もしくはフィンガ、渦巻線もしくはフィンガ、または任意の他の適切なおよび／または望ましい形状でもよい。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、上面導電層６は、交互嵌合電極１８、または櫛歯電極２７、または薄板電極３３の形であることができる。上面導電層６の形から独立して、任意選択の底面導電層１０は、設けた場合、交互嵌合電極１８、または櫛歯電極２７、または薄板電極３３の形であることができる。以下、および説明だけのために、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、上面導電層６を第１の後面３０と任意選択の第２の後面３２とを含む櫛歯電極２７の形であるものとして説明し、任意選択の底面導電層１０を薄板電極３３の形であるものとして説明する。しかし、任意選択の底面導電層１０に対する交互嵌合電極１８、または櫛歯電極２７、または薄板電極３３のうちの任意の１つと組み合わせて、上面導電層６に対する交互嵌合電極１８、または櫛歯電極２７、または薄板電極３３のうちの任意の１つの使用が想定されるので、これは限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、任意選択の底面導電層１０を設けた場合、その形にかかわらず、交互嵌合電極１８または櫛歯電極２７の形で少なくとも上面導電層６を有する各共振器本体４の例の共振周波数は、フィンガ・ピッチ３８（例えば、図４Ａ～４Ｂ参照）の適当な選択によって、当技術分野で周知のやり方で調節し、または選択することができ、フィンガ・ピッチ３８＝フィンガの幅＋フィンガの間隙（隣接したフィンガの間）である。各共振器本体４の例が厚さモードに対して横モードで主として共振するが、すべてというわけではないことが所望される例において、共振器本体４の共振周波数は、フィンガ・ピッチ３８を減少させることによって増加させることができる。各共振器本体４の例が横モードに対して厚さモードで主として共振するが、すべてというわけではないことが所望される例において、共振器本体４の共振周波数は、フィンガ・ピッチ３８を増加させることによって減少させることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、各共振器本体４の例は、厚さモード、横モード、または厚さモードと横モードとの組合せである複合もしくは合成モードで共振することができる。厚さモード共振では、音響波は、圧電層８の厚さの方向に共振し、共振周波数は、圧電層８の厚さ、および上面導電層６と、任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの厚さに基づく。圧電層８と、任意選択の底面導電層１０を設けた場合それと、上面導電層６との組合せは、圧電スタックと称することができる。本明細書に説明する各共振器本体４の例の共振周波数を決定する音響速度は、圧電スタックの合成音響速度である。例において、共振周波数ｆは、合成音響速度Ｖ_ａを圧電スタックの厚さτの２倍で割ることによって計算することができる。

横モード共振では、音響波は、圧電層８の横方向（ｘまたはｙ方向）に共振し、共振周波数は、圧電スタックの合成音響速度Ｖ_ａをフィンガ・ピッチ３８の２倍で割ることによって、すなわち、ｆ＝Ｖ_ａ／２（フィンガ・ピッチ）で求めることができる。フィンガ・ピッチが大きなピッチサイズδ_Ｌから小さなピッチサイズδ_Ｓまで低減されたとき、周波数増加率、ＰＦＩ_{Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ}は、例において、次式によって求めることができる。

例において、フィンガ・ピッチ３８が２．２μｍから１．８μｍまで低減されたとき、横モードのＰＦＩ_{Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ}は２２．２％である。別の例において、フィンガ・ピッチ３８が１．８μｍから１．４μｍまで低減されたとき、横モードのＰＦＩ_{Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ}は２８．５％である。

合成モード共振が、厚さモード共振の部分および横モード共振の部分を含むことができる。合成モード共振における横モード共振Ｌの部分は、フィンガ・ピッチ３８を大きなピッチサイズδ_Ｌから小さなピッチサイズδ_Ｓに変化させることによる、実際のまたは測定した周波数増加率ＰＦＩ_{Ｍｅａｓｕｒｅｄ}の計算した周波数増加率ＰＦＩ_{Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ}に対する比率で定義することができる。横モード共振Ｌの値は、１つまたは複数の制御されないまたは予測不可能な変動がある場合、１００％超であり得る。例において、共振器本体４は、厚さモードで、横モードで、または合成モードで共振することができる。合成モード共振の例において、横モード共振Ｌの部分は、２０％以上であることができる。合成モード共振の別の例において、横モード共振Ｌの部分は、３０％以上であることができる。合成モード共振の別の例において、横モード共振Ｌの部分は、４０％以上であることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、薄板電極３３の形で任意選択の底面導電層１０と、フィンガ・ピッチ３８が２．２μｍである櫛歯電極２７の形で上面導電層６とを有する共振器本体４は、モード１共振周波数＝１．３４ＧＨｚ、モード２共振周波数＝２．０３ＧＨｚ、およびモード３共振周波数＝２．８２ＧＨｚのモード共振周波数を用いて合成モードで共振することができる。

例において、薄板電極３３の形で任意選択の底面導電層１０と、フィンガ・ピッチ３８が１．８μｍである櫛歯電極２７の形で上面導電層６とを有する共振器本体４では、共振器本体４は、モード１共振周波数＝１．４９ＧＨｚ、モード２共振周波数＝２．３８ＧＨｚ、およびモード３共振周波数＝３．０５ＧＨｚのモード共振周波数を用いて合成モードで共振することができる。この例において、合成モード共振のうちの横モード共振Ｌの率は、それぞれ、Ｌモード１＝５３％、Ｌモード２＝７８％、およびＬモード３＝２７％であることができる。この例の共振器本体４の周波数対ｄＢのグラフである図１０も参照されたい。図１０において、各ピーク８２、８４および８６は、それぞれの、モード１共振周波数＝１．４９ＧＨｚ、モード２共振周波数＝２．３８ＧＨｚ、およびモード３共振周波数＝３．０５ＧＨｚにおける共振器本体４の応答を表す。

例において、薄板電極３３の形で任意選択の底面導電層１０と、フィンガ・ピッチ３８が１．４μｍである櫛歯電極２７の形で上面導電層６とを有する共振器本体４では、共振器本体４は、モード１共振周波数＝１．７９ＧＨｚ、モード２共振周波数＝２．８８ＧＨｚ、およびモード３共振周波数＝３．３６ＧＨｚのモード共振周波数を有することができる。この例の共振器本体４では、合成モード共振のうちの横モード共振Ｌの率は、Ｌモード１＝７０％、Ｌモード２＝７４％、およびＬモード３＝３５％であることができる。

例において、厚さモードで、横モードで、または合成モードで共振する共振器本体４の前述の説明は、以下に、より詳細に説明する、１つまたは複数の接続構造体３４および３６と組み合わせた共振器本体４を含むことができる、図１～３に示す各ＵＢＡＲ２の例に適用可能でもあり得る。

継続して図１～３を参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示す各共振器本体４の最底面層を、任意の適切なおよび／または望ましい実装技法、例えば、共晶実装、接着などを利用してキャリア１４に直接実装することができる。本明細書では、「直接実装される（ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」、「直接．．．を実装すること（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ．．． ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」および同様の語句は、キャリア１４に近接して位置決めされ、例において、実装、取付けなどの任意の適切なおよび／または望ましいやり方でおよび／または例において、共晶接合、導電接着、非導電接着などの任意の適切なおよび／または望ましい手段によってキャリア１４に結合される、図１～３に示す各共振器本体４の最底面層として理解されるものとする。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、キャリア１４は、従来の集積回路（ＩＣ）パッケージなどのパッケージの表面であることができる。共振器本体４の最底面層が前記パッケージの表面に実装された後、共振器本体４および、より一般には、ＵＢＡＲ２は、当技術分野で周知のやり方で、前記パッケージ内に封止して、共振器本体４および、より一般には、ＵＢＡＲ２を外部環境条件に対して保護することができる。例において、例えば、ＵＢＡＲを実装するために日本のＮＴＫ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている従来のセラミックＩＣパッケージなどのパッケージの使用が想定される。しかし、これは、共振器本体４および／またはＵＢＡＲ２を現在周知のまたは以後開発される任意の適切なおよび／または望ましいパッケージに実装することができることが想定されるので、限定的な意味で解釈されないものとする。

別の例において、キャリア１４は、例えば、１枚のセラミック、１枚の従来の印刷回路板材料などの基板の表面であることができる。図１～３に示す各共振器本体４および／またはＵＢＡＲ２の最底面層を実装することができる、本明細書における基板例の説明は、例示だけのためであり、限定的な意味で解釈されないものとする。むしろ、キャリア１４は、図１～３に示す各共振器本体４および／またはＵＢＡＲ２の最底面層を形成する材料と互換性があり、当技術分野で周知のやり方で共振器本体４および／またはＵＢＡＲ２の使用を可能にする任意の適切なおよび／または望ましい材料で製作することができる。キャリア１４は、当業者によって適切なおよび／または望ましいと考えられる任意の形を有することができる。したがって、本明細書における実装基板またはキャリア１４の任意の説明は、限定的な意味で解釈されないものとする。

継続して図１～３を参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、各ＵＢＡＲ２は、共振器本体４の上面導電層６および任意選択の底面導電層１０を設けた場合それへの電気信号の印加を容易にする、１つまたは複数の任意選択の接続構造体３４および／または３６を含むことができる。しかし、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、電気信号を共振器本体４の上面導電層６および任意選択の底面導電層１０を設けた場合それに直接印加することができる、１つまたは複数の任意選択の接続構造体３４および／または３６は、除外する（すなわち、設けない）ことができる。したがって、例において、ＵＢＡＲ２は、接続構造体３４および３６なしで共振器本体４を備えることができる。別の例において、ＵＢＡＲ２は、共振器本体４と、単一の接続構造体３４または３６とを備えることができる。説明だけのために、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、共振器本体４と、接続構造体３４および３６とを備えるＵＢＡＲ２を説明する。

各接続構造体３４および３６は、任意の適切なおよび／または望ましい形を有することができ、任意の適切なおよび／または望ましいやり方で形成することができ、上面導電層６および任意選択の底面導電層１０を設けた場合それへの別々の電気信号の提供を容易にすることができる、任意の適切なおよび／または望ましい材料で製作することができる。例において、上面導電層６が１つの後面３０または３２だけを有する櫛歯電極２７の形であり、任意選択の底面導電層１０が１つの後面３０または３２だけを有する櫛歯電極２７の形、または薄板電極３３の形である場合、別々の電気信号を上面導電層６および任意選択の底面導電層１０に提供するように構成することができる、単一の接続構造体３４または３６を介して電気信号を上面導電層６および任意選択の底面導電層１０のそれぞれに提供することができる。

別の例において、上面導電層６または任意選択の底面導電層１０のうちの少なくとも一方が２つの後面３０および３２を有する交互嵌合電極１８または櫛歯電極２７の形を有する場合、１つまたは複数の電気信号を交互嵌合電極１８の後面２４および２６に、および／または櫛歯電極２７の後面３０および３２に別々に提供するように別々の接続構造体３４および３６を設けることができる。上面導電層６および任意選択の底面導電層１０の形、ならびに電気信号が上面導電層６および任意選択の底面導電層１０を設けた場合それに提供されるやり方は、限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、任意の特定の説明、例、または理論によって制約されることを望まないが、図１～３に示すＵＢＡＲ２の例に使用することができる第１および第２の接続構造体３４および３６の例を次に説明する。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、説明だけのために、各接続構造体３４および３６は、図１～３に示す様々な共振器本体４の例を形成する様々な層および／または基板の延長部を有するものとして説明する。しかし、これは、各接続構造体３４および３６が、上面導電層６および任意選択の底面導電層１０を設けた場合それへの１つまたは複数の別々の電気信号の提供を可能にする、任意の適切なおよび／または望ましい形および／または構造体を有することができることが想定されるので、限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３のうちの任意の１つまたはすべてにおける線Ａ－ＡおよびＢ－Ｂに沿った図を表すことができる図５Ａ～５Ｂを参照すると、図５Ａは、圧電層８の上面上に後面３０と任意選択の後面３２とを含む、櫛歯電極２７の形で上面導電層６を示す。例において、上面導電層６は、代替案として交互嵌合電極１８の形であることができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図５Ｂは、圧電層８（図５Ｂに仮想線で示す）の下に薄板電極３３の形で任意選択の底面導電層１０を示す。例において、任意選択の底面導電層１０は、代替案として交互嵌合電極１８または櫛歯電極２７の形であることができる。以下の例だけのために、上面導電層６および任意選択の底面導電層１０は、それぞれ、後面３０と任意選択の後面３２とを含む櫛歯電極１８の形、および薄板電極３３の形であるものとして説明する。しかし、これは限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、接続構造体３４および３６は、共振器本体４の任意選択の底面導電層１０を形成する薄板電極３３と接触した底面金属層４０および４４（図５Ｂ）を含むことができる。各底面層４０および４４は、圧電層８によって覆われる薄板の形であることができる。例において、各底面層４０および４４は、薄板電極３３の延長部であることができ、薄板電極３３と同時に形成することができる。別の例において、各底面層４０および４４は、薄板電極３３とは別個に形成することができ、薄板電極３３と同じまたは異なる材料から製作することができる。例において、接続構造体３４および３６は、圧電層８の上面上に、および共振器本体４の上面導電層６を形成する櫛歯電極２７の、それぞれ、後面３０および後面３２と接触して上面金属層４２および４６を含むこともできる。

例において、底面金属層４０および４４は、接触パッド４８と底面金属層４０および４４との間を延びる圧電層８中に形成された導電性ビア５０を介して第１および第２の接続構造体３４および３６の上面上の前記接触パッド４８に接続することができる。例において、各上面金属層４２および４６は、ある間隙（番号付けされていない）だけ、対応する接触パッド４８から間隔を置いた薄板の形状を有することができる。各上面金属層４２および４６は、接触パッド５８を含むこともできる。各接触パッド４８は、必要に応じ、任意の適切なおよび／または望ましいやり方で任意選択の底面導電層１０を電気駆動／付勢するのに使用することができる適切な信号源（図示せず）に接続することができる。同様に、各接触パッド５８は、必要に応じ、任意の適切なおよび／または望ましいやり方で上面導電層６を駆動／付勢するのに使用することができる適切な信号源（図示せず）に接続することができる。

図５Ａ～５Ｂに参照番号１８および２７で示すように、上面導電層６は、代替案として交互嵌合電極１８の形であることができ、任意選択の底面導電層１０は、代替案として櫛歯電極２７または交互嵌合電極１８の形であることができる。

図１～３のうちの任意の１つまたはすべてにおける線Ａ－ＡおよびＢ－Ｂに沿った図を表すことができる図６Ａ～６Ｂを参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図６Ａ～６Ｂに示す例は、少なくとも以下を除外して、図５Ａ～５Ｂに示す例と同様である。底面金属層４０および４４は、それぞれ、側面導体５４およびテザー導体５６によって薄板電極３３の形で任意選択の底面導電層１０に接続される、間隔を置いた導体５２の対の形（図５Ａ～５Ｂに示す導電性薄板に対して）であることができる。上面金属層４２および４６は、それぞれ、導体６０の形であることができる。各導体６０は、テザー導体６２によって上面導電層６を形成する櫛歯電極２７の後面３０または後面３２に接続することができる。テザー導体６２は、テザー導体５６と垂直に位置合せし、および圧電層８によってそれから間隔を置くことができる。例において、図６Ａ～６Ｂに示すように、テザー導体６２の幅は、導体６０の幅未満であることができ、テザー導体５６の幅は、テザー導体６２の幅とほぼ同じであることができる。

図１～３のうちの任意の１つまたはすべてにおける線Ａ－ＡおよびＢ－Ｂに沿った図を表すことができる図７Ａ～７Ｂを参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図７Ａ～７Ｂに示す例は、少なくとも以下を除外して図６Ａ～６Ｂに示す例と同様である。前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の各接続構造体３４および３６の材料の一部または全部は、除去することができ、それによって、前記接続構造体の残りの部分と共振器本体４との間の前記テザー導体の両側のＵＢＡＲ２の上面から底面までの距離の一部または全部を延ばすことができるスロットが形成される。前記接続構造体のテザー導体の両側の各接続構造体３４および３６の材料の一部または全部の除去は、例において、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それと、テザー導体６２と垂直に位置合せした圧電層８の一部分とを含むことができるテザー構造７６を画定することができる。

図７Ｃを参照し、および引き続き図７Ａ～７Ｂを参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、各接続構造体３４および３６を形成する材料の一部または全部の除去は、図１～３に示すＵＢＡＲ２の任意の例に使用することができる。例えば、図７Ｃは、図７Ａ～７Ｂに示すように、各前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、第１および第２の接続構造体３４および３６の材料が除去された、図１に示すＵＢＡＲ２の例の側面図を示す。図７Ａ～７Ｃから理解することができるように、各接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、除去された材料は、上面導電層６と、圧電層８と、任意選択の底面導電層１０を設けた場合それと、素子層１２との一部分を含むことができ、その結果、図７Ａ～７Ｂに示す図において、前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、各接続構造体３４および３６のこれらの材料の除去によって形成されたスロット内には材料が何も見えない。図７Ａ～７Ｃに示す例において、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分とを含むことができる。

別の例において、ＵＢＡＲ２が図７Ｃに仮想線で示す基板１６（図２）と、任意選択で、１つまたは複数の追加の素子層１２－１および／または基板１６－１（図３）とを含む場合、各接続構造体３４および３６の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、基板１６と、各追加の素子層１２－１および／または基板１６－１を設けた場合それらとを形成する材料も除去することができ、その結果、図７Ａ～７Ｂに示す図において、前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、各接続構造体３４および３６のこれらの材料の除去によって形成されたスロット内に材料が何も見えないはずである。

例において、図７Ａ～７Ｂに示す図が図２に示すＵＢＡＲ２の例である場合、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分と、素子層１２の一部分に垂直に位置合せされた基板１６の一部分とを含むことができる。別の例において、図７Ａ～７Ｂに示す図が図３に示すＵＢＡＲ２の例である場合、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２および１２－１の一部分と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６および１６－１の一部分とを含むことができる。

図１～３のうちの任意の１つまたはすべてにおける線Ａ－ＡおよびＢ－Ｂに沿った図を表すことができる図８Ａ～８Ｂを参照すると、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図８Ａ～８Ｂに示す例は、少なくとも以下を除外して図７Ａ～７Ｂに示す例と同様である。すなわち、各接続構造体３４および３６の少なくとも１つの素子層１２または１２－１の全部または一部を形成する材料は、前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側に保持され、その結果、前記少なくとも１つの素子層１２または１２－１の前記材料が、前記接続構造体の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側のスロット内に見える。例において、図８Ａ～８Ｃに示す図が図１に示すＵＢＡＲ２の例である場合、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）とを含むことができる。この例において、素子層１２は、保持され、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内に見えるはずである。

別の例において、図８Ａ～８Ｂに示す図が図２に示すＵＢＡＲ２の例である場合、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分とを含むことができる。この例において、素子層１２は、保持され、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内に見えるはずであり、素子層１２の下の基板１６（図８Ｃに仮想線で示す）は、やはり保持されるが、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内には見えないはずである。

別の例において、図８Ａ～８Ｂに示す図が図３に示すＵＢＡＲ２の例である場合、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分とを含むことができる。例において、素子層１２が、保持され、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内に見える場合、素子層１２の下の基板１６は、やはり保持されるが、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内には見えないはずであり、各テザー構造７６は、素子層１２－１の一部分と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６－１の一部分とをやはり含むはずである。別の例において、素子層１２－１が、保持され、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内に見える場合、基板１６および１６－１ならびに素子層１２は、やはり保持されるが、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内には見えないはずである。

図８Ｄに示す別の例において、図１または２に示すＵＢＡＲ２の例では、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、各接続構造体３４および３６の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、素子層１２の部分的除去によって露出したテザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の本体の一部分とを含むことができる。図８Ｄに示す例が図２に示すＵＢＡＲ２である場合、基板１６（図８Ｄに仮想線で示す）は、素子層１２の下に保持され、図８Ａ～８Ｂに示す図においては見えないはずである。

別の例において、図３に示すＵＢＡＲ２の例では、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、各接続構造体３４および３６の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側の、前記素子層１２または１２－１の部分的除去（図８Ｄに示す素子層１２の部分的除去と同様）によって露出したテザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２または素子層１２－１の本体の一部分とを含むことができる。例において、図３に示すＵＢＡＲ２の素子層１２の本体の一部分が除去され（図８Ｄに示す素子層１２の部分的除去と同様）、その結果、図３に示すＵＢＡＲ２の素子層１２を形成する材料の内部の一部分が図８Ａ～８Ｂに示すスロット内に見え、各テザー構造７６は、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２－１および基板１６－１の一部分をやはり含むことができる。この例において、基板１６は、保持され、すなわち、基板１６は除去される部分はなく、図８Ａ～８Ｂに示す図においては見えないはずである。

別の例において、図３に示すＵＢＡＲ２の素子層１２－１の本体の一部分が除去され（図８Ｄに示す素子層１２の部分的除去と同様）、その結果、素子層１２－１を形成する材料の内部の一部分が、図８Ａ～８Ｂに示すスロット内に見え、各テザー構造７６は、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２－１の本体の一部分を含むこともできる。この例において、基板１６および１６－１ならびに素子層１２が、保持され、すなわち、基板１６および１６－１ならびに素子層１２は、除去される部分はなく、図８Ａ～８Ｂに示す図において見えないはずである。

図１～３のうちの任意の１つまたはすべてにおける線Ａ－ＡおよびＢ－Ｂに沿った図を表すことができる図９Ａ～９Ｂを参照すると、図２に示すＵＢＡＲ２では、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図９Ａ～９Ｂに示す例は、少なくとも以下を除外して図８Ａ～８Ｂに示す例と同様である。各テザー構造７６は、素子層１２を形成する材料の一部分を含むことができ、その結果、図９Ａ－９Ｃに示す図において、基板１６の一部分が、各接続構造体３４および３６の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側に形成されたスロット内に見え得る。この例において、基板１６は保持され、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分とを含むことができる。

引き続き図９Ａ～９Ｂを参照すると、図３に示すＵＢＡＲ２では、１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２ならびに基板１６および１６－１が保持される場合、図９Ａ～９Ｂに示す図において、基板１６－１は、各接続構造体３４および３６の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側に形成されたスロット内に見え得る。この例において、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２－１の一部分とを含むことができる。

別の例において、図３に示すＵＢＡＲ２では、基板１６が保持され、その結果、図９Ａ～９Ｂに示す図において、基板１６が、各接続構造体３４および３６の、テザー導体６２と、テザー導体５６を設けた場合それとの両側に形成されたスロット内に見え得る場合、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２－１の一部分と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６－１の一部分と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分とを含むことができる。

図９Ｄに示す別の例において、図２に示すＵＢＡＲ２の例では、基板１６と素子層１２との界面において、基板１６の本体を形成する材料の一部分を、共振器本体４ならびに接続構造体３４および３６の下に横方向に除去することができ、その結果、図９Ｄに示すように、接続構造体３４および３６の底面部分６４および７０が露出し、共振器本体４の底面部分６６および６８が露出し、基板１６の本体の表面７２および７４が露出する。この例において、除去された、基板１６の本体を形成する材料の一部分は、図９Ｄの平面内に、各テザー構造７６に垂直に位置合せされた基板１６の材料の一部分まで延びることができる。この例において、各テザー構造７６は、上面から底面まで、テザー導体６２と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分と、素子層１２の一部分に近接してテザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６の一部分とを含むことができる。この例において、表面７２および７４は、図９Ａ～９Ｂに示すスロット内に見え得る。

別の代替例において、図３に示すＵＢＡＲ２の例では、基板１６－１または１６を形成する材料の一部分を、図９Ｄにおける基板１６を形成する材料の除去と同様に、共振器本体４ならびに接続構造体３４および３６の下に横方向に除去することができ、その結果、基板１６－１または１６を形成する材料の表面（表面７２および７４など）が露出し、図９Ａ～９Ｂに示すスロット内に見え得る。

例において、図３のＵＢＡＲ２の例の基板１６－１を形成する材料の表面（表面７２および７４など）が露出し、図９Ａ～９Ｂに示すスロット内に見え得、各テザー構造７６は、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２－１の一部分と、素子層１２－１に近接してテザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６－１を形成する材料の一部分とを含むこともできる。この例において、基板１６－１の本体の一部分だけが除去されて、各スロットを形成し、素子層１２および基板１６が保持され、すなわち、素子層１２および基板１６は、除去される部分はなく、図９Ａ～９Ｂに示す図において見えない。

別の例において、図３のＵＢＡＲ２の例の基板１６を形成する材料の表面（表面７２および７４など）が露出し、図９Ａ～９Ｂに示すスロット内に見え得、各テザー構造７６は、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２－１の一部分と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６－１の一部分と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた素子層１２の一部分と、素子層１２に近接してテザー導体６２に垂直に位置合せされた基板１６を形成する材料の一部分とを含むこともできる。この例において、基板１６の本体の一部分だけが除去されて、各スロットを形成する。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、底面導電層１０が存在しない、上記に論じた例のうちのいずれかにおいては、接続構造体３４および３６の底面金属層４０および４４は、存在しなくてもよい。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、上記に説明した各テザー構造７６は、少なくともテザー導体６２と、任意選択のテザー導体５６（任意選択の底面導電層１０が存在するとき）と、テザー導体６２に垂直に位置合せされた圧電層８の一部分だけとを含むことができる。別の好ましいおよび限定されない実施形態または例において、各テザー構造７６は、テザー導体６２に垂直に位置合せされた、素子層１２、基板１６、素子層１６－１、および／または基板１６－１のうちの１つまたは複数の一部分だけを含むこともできる。しかし、これは限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示す各共振器本体４の例では、少なくとも上面導電層６と、任意選択の底面導電層１０を設けた場合それと、上面導電層６の下の圧電層８の一部分との幅は、すべて同じであることができる。また、あるいは代替案として、例において、素子層１２と、基板１６と、素子層１２－１および／または基板１６－１を設けた場合それらとの幅および／または寸法は、すべて、上面導電層６と、任意選択の底面導電層１０を設けた場合それと、圧電層８との幅および／または寸法と同じであることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示す任意の共振器本体４の例の表面のうちの任意の１つまたは複数、および／または任意の１つまたは複数の接続構造体３４および／または３６を設けた場合それらの表面のうちの１つまたはすべては、適切なおよび／または望ましいと考えられたときエッチングして、図１～３に示す任意のＵＢＡＲ２の例の品質係数および／または挿入損失を最適化することができる。例えば、図１～３に示す任意の共振器本体４の例の上面および底面の表面をエッチングすることができる。また、あるいは代替案として、図１～３に示す任意の共振器本体４の例の１つまたは複数の側面をエッチングすることができ、その結果、前記側面のそれぞれは、垂直に平面であることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、上面導電層６、または任意選択の底面導電層１０を設けた場合底面導電層１０、または両方が交互嵌合電極１８の形である場合、前記交互嵌合電極１８の１つの後面２２または２６は、適切な信号源に接続し、適切な信号源によって駆動することができ、その一方で、他の後面２２または２６は、信号源に接続しないことができる。別の好ましいおよび限定されない実施形態または例において、上面導電層６、または任意選択の底面導電層１０を設けた場合底面導電層１０、または両方が交互嵌合電極１８の形である場合、前記交互嵌合電極１８の後面２２は、１つの信号源に接続し、１つの信号源によって駆動することができ、前記交互嵌合電極１８の後面２６は、第２の信号源に接続し、第２の信号源によって駆動することができる。例において、第２の信号源は、第１の信号源と同じであるかまたは異なることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２（または１２－１）の各具体例は、６０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以上の音響インピーダンスを有することができる。別の例において、素子層１２（または１２－１）の各具体例は、９０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以上の音響インピーダンスを有することができる。別の例において、素子層１２（または１２－１）の各具体例は、５００×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以上の音響インピーダンスを有することができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、各基板層１６は、１００×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下の音響インピーダンスを有することができる。別の例において、各基板層１６は、６０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下の音響インピーダンスを有することができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２と、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの界面における音響波の反射率（Ｒ）は、５０％超であることができる。別の例において、素子層１２と、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの界面における音響波の反射率（Ｒ）は、７０％超であることができる。別の例において、素子層１２と、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの界面における音響波の反射率（Ｒ）は、９０％超であることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２または１２－１と、圧電層８または任意選択の底面導電層１０を設けた場合それとの界面における音響波の反射率（Ｒ）は、７０％超であることができる。例において、任意の２つの層６と８と、８と１０と、８もしくは１０と１２もしくは１２－１と、または１２もしくは１２－１と１６もしくは１６－１との界面における、または素子層１２もしくは１２－１と基板１６もしくは１６－１との界面における反射率Ｒは、以下の式により求めることができる。

Ｒ＝｜（Ｚｂ－Ｚａ）／（Ｚａ＋Ｚｂ）｜

ここで、Ｚａ＝第１の層、例えば、圧電層８または、第２の層の上に位置する任意選択の底面導電層１０を設けた場合底面導電層１０の音響インピーダンスであり、

Ｚｂ＝第２の層、例えば、素子層１２の音響インピーダンスである。

第１および第２の層の他の例は、基板１６または１６－１の上の素子層１２または１２－１の具体例を含むことができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示す任意の共振器本体４の例の全反射率（Ｒ）は、＞９０％であることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２は、当技術分野で周知のやり方で形成されたダイヤモンドの層であることができる。例において、基板１６は、ケイ素から形成することができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、ダイヤモンドで形成された素子層１２は、基板１６もしくは１６－１または犠牲基板（図示せず）上のダイヤモンドの化学的気相成長（ＣＶＤ）によって成長させることができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、任意選択の底面導電層１０、圧電層８、および上面導電層６は、本明細書ではこれ以上説明しない従来の半導体処理技法を利用して、素子層１２上に堆積させ、必要に応じ、パターン形成することができる（例えば、櫛歯電極２７または交互嵌合電極１８）。

本明細書では、各温度補償層９０、９２、および９４は、ケイ素と酸素のうちの少なくとも一方を含むことができる。例えば、各温度補償層は、二酸化ケイ素、またはケイ素元素、および／または酸素元素を含むことができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示す各ＵＢＡＲ２は、１００以上の無負荷品質係数を有することができる。別の例において、図１～３に示す各ＵＢＡＲ２は、５０以上の無負荷品質係数を有することができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、図１～３に示す各共振器本体４の例の圧電層８、各素子層１２、および各基板１６を設けた場合各基板１６の厚さは、任意の適切なおよび／または望ましいやり方で選択して、共振器本体４の性能を最適化することができる。同様に、例において、図１～３に示す各共振器本体４の例の寸法は、無制限に、挿入損失、電力処理能力、および熱放散などの目標性能に対して選択することができる。１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、ダイヤモンドが素子層１２の材料として使用されたとき、底面層１２との界面における前記ダイヤモンド層の表面は、光学的に仕上げおよび／または物理的に高密度にすることができる。例において、素子層１２を形成するダイヤモンド材料は、ドーピングされていない、またはドーピングされている、例えば、Ｐ型またはＮ型であることができる。ダイヤモンド材料は、多結晶、ナノ結晶、または超ナノ結晶であることができる。例において、ケイ素が基板１６の各具体例の材料として使用されたとき、前記ケイ素は、ドーピングされていない、またはドーピングされている、例えば、Ｐ型またはＮ型であり、単結晶または多結晶であることができる。素子層を形成するダイヤモンド材料は、２０ｃｍ^－１以下のラマン半値幅を有することができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、圧電層８は、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属ニオベート、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属チタネート、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属タンタライト、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ポリマーまたは前述の材料のうちのいずれかのドーピングされた形で形成することができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、素子層１２は、任意の適切なおよび／または望ましい高音響インピーダンス材料で形成することができる。例において、１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３から６３０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３の間またはそれ以上の音響インピーダンスを有する材料は、高音響インピーダンス材料とみなすことができる。典型的な高音響インピーダンス材料の例には、ダイヤモンド（約６３０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、Ｗ（約９９．７×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、周期表の３Ａもしくは４Ａ族の元素、周期表の１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ、６Ｂ、７Ｂ、もしくは８Ｂ族の遷移元素、セラミック、ガラス、およびポリマーが含まれ得る。この高音響インピーダンス材料の列挙は、限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、基板１６は、任意の適切なおよび／または望ましい低音響インピーダンス材料で形成することができる。例において、１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３から３０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３の間の音響インピーダンスを有する材料は、低音響インピーダンス材料とみなすことができる。典型的な低音響インピーダンス材料の例には、セラミック、１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３から３０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３の間の音響インピーダンスを有するガラス、結晶、および鉱物、象牙（１．４×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、アルミナ／サファイア（２５．５×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、アルカリ金属Ｋ（１．４×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、およびケイ素（１９．７×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３）が含まれ得る。この低音響インピーダンス材料の列挙は、限定的な意味で解釈されないものとする。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、各共振器本体４の例を形成する材料の選択により、典型的には高音響インピーダンス材料とみなされる１つまたは複数の材料は、共振器本体４の低音響インピーダンス材料として機能することができる。例えば、ダイヤモンドが素子層１２の材料として使用された場合、Ｗを基板１６の材料として使用することができる。したがって、共振器本体４の２つの層または基板の界面において所望の反射率Ｒ（上記に論じた）を実現することにより、どの材料を高音響インピーダンス材料として使用でき、どの材料を低音響インピーダンス材料として使用できるかを決定することができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、本発明の原理によるバルク音響共振器は、共振器本体４を含むことができる。共振器本体４は、圧電層８と、素子層１２と、素子層１２とは反対側の圧電層８上の上面導電層６とを含むことができる。圧電層とは反対側の素子層１２の表面の実質上すべては、共振器本体４から分離されているキャリア１４に共振器本体４を実装するためにある。例において、圧電層とは反対側の素子層の表面のすべては、共振器本体の全体をキャリアに実装するためであり得ることが望ましいが、絶対不可欠ではない。例において、バルク音響共振器は、信号を上面導電層に伝導するために接続構造体３４または３６を含むことができることが望ましいが、絶対不可欠ではない。例において、素子層は、ダイヤモンドを含むことができる。例において、上面導電層６は、複数の間隔を置いた導電線またはフィンガを含むことができる。例において、共振器本体４は、圧電層８と素子層１２との間に任意選択の底面導電層１０をさらに備えることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、共振器本体４は、圧電層８とは反対側の素子層１２に取り付けられた基板１６をさらに含むことができる。例において、素子層１２の表面は、その全体を基板１６に実装することができる。例において、キャリア１４に面する基板１６の表面は、その全体をキャリア１４に直接実装するためにあることができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、キャリア１４に面する素子層１２の表面は、その全体を基板１６に直接実装することができる。例において、キャリア１４に面する素子層１２の表面は、その全体をキャリア１４に直接実装するためにある。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、共振器本体４は、基板１６と圧電層８との間に第２の素子層１２－１を、または基板１６と圧電層８との間に第２の基板１６－１を、または両方をさらに含むことができる。

１つの好ましいおよび限定されない実施形態または例において、本明細書では、「その全体を実装すること（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｉｎ ｉｔｓ ｅｎｔｉｒｅｔｙ）」は１つの層または基板を直接または間接的に別の層または基板に実装することを意味することができる。例において、本明細書では、「その全体を実装すること（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｉｎ ｉｔｓ ｅｎｔｉｒｅｔｙ）」は、また、あるいは代替案として、１つの層または基板と、別の層または基板との間に意図的に導入された空間または間隙がないことを意味することができる。別の例において、本明細書では、「その全体を実装すること（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｉｎ ｉｔｓ ｅｎｔｉｒｅｔｙ）」は、また、あるいは代替案として、１つの層または基板と、別の層または基板との間に自然に（ただし、意図的ではなく）形成され得る自然に発生する空間を含むことができる。

本発明を現在最も実用的な好ましいおよび限定されない実施形態、例、または態様とみなされるものに基づいて例示のために詳細に説明してきたが、そのような詳細は、そのためだけであり、本発明は開示した好ましいおよび限定されない実施形態、例、または態様に限定されず、それどころか、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある変更および同等の構成を包含することが意図されていることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、任意の好ましいおよび限定されない実施形態、例、態様、または添付の特許請求の範囲の１つまたは複数の特徴を、任意の他の好ましいおよび限定されない実施形態、例、態様、または添付の特許請求の範囲の１つまたは複数の特徴と組み合わせることができることを企図していることを理解されたい。

Claims (14)

1. バルク音響共振器であって、
   ある厚さを有する圧電層と、
   素子層と、
   前記素子層とは反対側の前記圧電層上にあり、かつ、あるピッチで互いに間隔を置いた複数の第１導電線またはフィンガを有する上面導電層とを含む共振器本体であって、前記圧電層とは反対側の前記素子層の第１の表面の実質上すべてが、前記共振器本体とは別個の構成要素であるキャリアに直接又は間接的に隣接して前記共振器本体を実装するために用いられる、共振器本体と、
   前記共振器本体の隣に配置され、かつ、前記共振器本体の前記圧電層、前記素子層及び前記上面導電層から形成される接続構造体であって、前記接続構造体がスロットによって前記共振器本体から分離されており、前記接続構造体が前記接続構造体と前記共振器本体との間の前記スロットに接続されるテザー構造を有し、前記テザー構造は、電気信号を前記共振器本体の前記上面導電層に前記テザー構造を横切って伝導するように構成されるテザー導体と、前記テザー導体に垂直に位置合せされた前記圧電層の一部分とを含む、接続構造体と、
   を備え、
   前記共振器本体が、音響共振の合成モード（Ｃ）で共振するように構成され、前記音響共振の前記合成モード（Ｃ）が、（ｉ）前記厚さによって定義される前記音響共振の厚さモード共振（Ｔ）と（ｉｉ）前記ピッチによって定義される前記音響共振の横モード（Ｌ）との組合せである、バルク音響共振器。
2. 前記圧電層とは反対側の前記素子層の前記第１の表面のすべてが、前記キャリアに直接又は間接的に隣接して前記共振器本体の全体を実装するために用いられる、請求項１に記載のバルク音響共振器。
3. 前記素子層が、ダイヤモンドを含む、請求項１又は２に記載のバルク音響共振器。
4. 前記共振器本体が、前記圧電層と前記素子層との間に底面導電層をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
5. 前記底面導電層が、互いに間隔を置いた複数の第２導電線を備えるか、または導電性薄板を備える、請求項４に記載のバルク音響共振器。
6. 前記共振器本体が、
   前記圧電層とは反対側の前記上面導電層上、または
   前記圧電層と前記素子層との間に位置決めされた少なくとも１つの温度補償層をさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
7. 前記キャリアに面する前記素子層の前記第１の表面が、その全体を前記キャリアに直接実装される、請求項１～６のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
8. 前記素子層の前記第１の表面が、その全体を前記圧電層とは反対側の基板に直接実装され、
   前記キャリアに面する前記基板の第２の表面が、前記共振器本体を前記キャリアに実装するために用いられる、請求項１～６のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
9. 前記基板が、ケイ素を含む、請求項８に記載のバルク音響共振器。
10. 前記共振器本体が、前記圧電層とは反対側の前記上面導電層上、または前記圧電層と前記素子層との間に位置決めされた少なくとも１つの温度補償層をさらに備える、請求項８又は９に記載のバルク音響共振器。
11. 前記素子層の前記第１の表面が、その全体を少なくとも１つの温度補償層に直接実装され、
    前記少なくとも１つの温度補償層が基板に直接実装され、
    前記キャリアに面する前記基板の第２の表面が、前記共振器本体を前記キャリアに実装するために用いられる、請求項１～６のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
12. 前記共振器本体が、
    前記基板と前記圧電層との間に別の素子層を、または
    前記基板と前記圧電層との間に別の基板を、または
    両方をさらに備える、請求項８～１１のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
13. 前記素子層が、６０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以上の音響インピーダンスを有し、
    前記基板が、６０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下の音響インピーダンスを有する、請求項８～１２のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
14. 前記横モード（Ｌ）が前記合成モード（Ｃ）の強さ（ｄＢ）の２０％以上を構成する、請求項１～１３のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
    

Images