KR20190121708A - 다층 압전 기판을 갖는 음향파 디바이스 - Google Patents

다층 압전 기판을 갖는 음향파 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20190121708A
KR20190121708A KR1020190045396A KR20190045396A KR20190121708A KR 20190121708 A KR20190121708 A KR 20190121708A KR 1020190045396 A KR1020190045396 A KR 1020190045396A KR 20190045396 A KR20190045396 A KR 20190045396A KR 20190121708 A KR20190121708 A KR 20190121708A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acoustic wave
layer
piezoelectric layer
layers
wave device
Prior art date
Application number
KR1020190045396A
Other languages
English (en)
Inventor
히로유끼 나까무라
레이 고또
게이이찌 마끼
Original Assignee
스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 filed Critical 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드
Publication of KR20190121708A publication Critical patent/KR20190121708A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/0222—Details of interface-acoustic, boundary, pseudo-acoustic or Stonely wave devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02559—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of lithium niobate or lithium-tantalate substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
    • H03H9/02653—Grooves or arrays buried in the substrate
    • H03H9/02661—Grooves or arrays buried in the substrate being located inside the interdigital transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02834—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02866—Means for compensation or elimination of undesirable effects of bulk wave excitation and reflections
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/058—Holders; Supports for surface acoustic wave devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1064—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/131—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials consisting of a multilayered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/205—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having multiple resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/462—Microelectro-mechanical filters
    • H03H9/465—Microelectro-mechanical filters in combination with other electronic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/644—Coupled resonator filters having two acoustic tracks
    • H03H9/6456—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6489—Compensation of undesirable effects
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H2009/0019—Surface acoustic wave multichip

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

본 개시내용의 양태들은 압전 층의 대향 측면들 상에 고속 층들을 포함하는 음향파 디바이스에 관한 것이다. 저속 층은 고속 층들 중 하나와 압전 층 사이에 위치될 수 있고, 여기서 저속 층은 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖는다. 음향파 디바이스는 음향 에너지가 압전 층과 저속 층의 경계에 집중되도록 경계 음향파를 생성하도록 구성될 수 있다.

Description

다층 압전 기판을 갖는 음향파 디바이스{ACOUSTIC WAVE DEVICE WITH MULTI-LAYER PIEZOELECTRIC SUBSTRATE}
우선권 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 4월 18일자로 출원되고 발명의 명칭이 "ACOUSTIC WAVE DEVICE WITH MULTI-LAYER PIEZOELECTRIC SUBSTRATE"인 미국 가특허 출원 제62/659,568호의 35 U.S.C.§119(e) 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 개시내용은 본 명세서에서 그 전체가 참고로 인용된다.
기술 분야
본 개시내용의 실시예들은 음향파 디바이스들에 관한 것이다.
음향파 필터들은 무선 주파수 전자 시스템들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 모바일 폰의 무선 주파수 프론트 엔드에서의 필터들은 음향파 필터들을 포함할 수 있다. 공통 노드에 결합된 복수의 음향파 필터가 멀티플렉서로서 배열될 수 있다. 예를 들어, 2개의 음향파 필터가 듀플렉서로서 배열될 수 있다.
음향파 필터는 무선 주파수 신호를 필터링하도록 배열된 복수의 음향파 공진기를 포함할 수 있다. 예시적인 음향파 필터들은 표면 음향파(SAW) 필터들 및 벌크 음향파(BAW) 필터들을 포함한다. 표면 음향파 공진기는 압전 기판 상에 인터디지털 트랜스듀서 전극을 포함할 수 있다. 표면 음향파 공진기는 인터디지털 트랜스듀서 전극이 배치되는 압전 층의 표면 상에 표면 음향파를 생성할 수 있다. 표면 음향파 디바이스는 표면 음향파가 전파되는 칩의 표면 상에 캐비티를 포함할 수 있다.
경계 음향파 공진기는 경계 음향파 디바이스의 2개의 부착된 재료의 경계 근처에 음향 에너지를 집중시킬 수 있다. 경계 음향파 공진기들은 경계 음향파를 생성하는 칩의 표면 위에 캐비티 없이 구현될 수 있다.
각각의 청구항들에서 설명되는 혁신들은 여러 양태를 가지며, 이런 양태들 중 어떠한 단일의 양태도 바람직한 속성들을 단독으로 책임지는 것은 아니다. 청구항들의 범주를 제한함이 없이, 본 개시내용의 일부 중요한 특징들이 이하 간략하게 설명될 것이다.
본 개시내용의 일 양태는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 압전 층의 대향 측면들 상의 고속 층들, 및 고속 층들 중 제1 고속 층과 압전 층 사이에 위치되는 저속 층을 포함하는 음향파 디바이스이다. 저속 층은 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖는다. 음향 속도는 고체로 전파되는 전단파의 음속이다. 음향파 디바이스는 음향 에너지가 압전 층과 저속 층의 경계에 집중되도록 경계 음향파를 생성하도록 구성된다.
고속 층들 각각은 경계 음향파의 속도보다 높은 음향 속도를 가질 수 있다. 경계 음향파의 속도는 초당 2500 미터 내지 초당 4800 미터의 범위에 있을 수 있다. 경계 음향파의 속도는 초당 4100 미터 내지 초당 4800 미터의 범위에 있을 수 있다.
저속 층은 실리콘 이산화물을 포함할 수 있다. 고속 층들은 실리콘 층들일 수 있다.
고속 층들 중 적어도 하나는 실리콘 층일 수 있다. 고속 층들 중 적어도 하나는 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 다이아몬드, 석영, 또는 스피넬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 고속 층들은 서로 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
경계 음향파는 λ의 파장을 갖는다. 적어도 1λ의 두께로, 경계 음향파는 압전 층과 저속 층의 경계에서 구속될 수 있다. 고속 층들 중 적어도 하나는 1λ 내지 10λ의 범위의 두께를 가질 수 있다. 고속 층들 중 적어도 하나는 1λ 내지 5λ의 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 경우에, 고속 층들 중 하나 또는 둘 다는 10λ보다 큰 두께를 가질 수 있다. 압전 층은 2λ 미만의 두께를 가질 수 있다. 압전 층은 리튬 탄탈레이트 층일 수 있다. 압전 층은 리튬 니오베이트 층일 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태는 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는 음향파 필터 및 음향파 필터에 결합된 무선 주파수 스위치를 포함하는 무선 주파수 모듈이다. 무선 주파수 스위치는 음향파 필터와 함께 패키징된다. 음향파 필터는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 압전 층의 대향 측면들 상의 고속 층들, 및 고속 층들 중 제1 고속 층과 압전 층 사이에 배치되는 저속 층을 포함하는 음향파 디바이스를 포함한다. 저속 층은 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖는다. 음향파 디바이스는 음향 에너지가 압전 층과 저속 층의 경계에 집중되도록 경계 음향파를 생성하도록 구성된다.
무선 주파수 모듈은 전력 증폭기를 포함할 수 있고, 여기서 무선 주파수 스위치는 전력 증폭기의 출력을 음향파 필터에 선택적으로 전기적으로 접속하도록 구성된다. 무선 주파수 모듈은 안테나 포트를 포함할 수 있고, 여기서 무선 주파수 스위치는 음향파 필터를 무선 주파수 모듈의 안테나 포트에 선택적으로 전기적으로 접속하도록 구성된다.
본 개시내용의 다른 양태는 음향파 필터로 무선 주파수 신호를 필터링하는 방법이다. 이 방법은 음향파 필터에 무선 주파수 신호를 제공하는 단계 및 음향파 필터로 무선 주파수 신호를 필터링하는 단계를 포함한다. 음향파 필터는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 압전 층의 대향 측면들 상의 고속 층들, 고속 층들 중 제1 고속 층과 압전 층 사이에 위치되는 저속 층을 포함하는 음향파 디바이스를 포함한다. 저속 층은 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖는다. 음향파 디바이스는 음향 에너지가 압전 층과 저속도 층의 경계에서 집중되도록 경계 음향파를 생성한다.
고속 층들은 실리콘 층들일 수 있고, 저속 층은 실리콘 이산화물 층일 수 있다. 압전 층은 리튬 니오베이트 층 또는 리튬 탄탈레이트 층일 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 압전 층의 대향 측면의 고속 층들, 및 제1 고속 층과 압전 층 사이에 위치되는 온도 보상 층을 포함하는 음향파 디바이스이다. 고속 층들은 제1 음향 속도를 갖는 제1 고속 층 및 제2 음향 속도를 갖는 제2 고속 층을 포함한다. 음향파 디바이스는 제1 음향 속도 및 제2 음향 속도 둘 다보다 작은 속도를 갖는 경계 음향파를 생성하도록 구성된다.
제1 음향 속도는 제2 음향 속도와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 음향 속도는 제2 음향 속도와 상이할 수 있다.
제1 고속 층은 실리콘 층일 수 있다. 제2 고속 층은 제2 실리콘 층일 수 있다. 제1 고속 층은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 다이아몬드, 석영 또는 스피넬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 압전 층은 리튬 탄탈레이트 층 또는 리튬 니오베이트 층 중 어느 하나일 수 있다. 온도 보상 층은 실리콘 이산화물을 포함할 수 있다.
경계 음향파는 λ의 파장을 갖는다. 제1 고속 층은 1λ 내지 10λ 범위의 두께를 가질 수 있다. 압전 층은 2λ 미만의 두께를 가질 수 있다.
인터디지털 트랜스듀서 전극은 온도 보상 층에 대면하는 압전 층의 측면 상의 압전 층과 접촉할 수 있다. 인터디지털 트랜스듀서 전극은 온도 보상 층과 대향하는 압전 층의 측면 상의 압전 층과 접촉할 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 압전 층의 대향 측면들 상의 실리콘 층들, 및 실리콘 층들 중 하나와 압전 층 사이에 배치되는 실리콘 이산화물 층을 포함하는 음향파 디바이스이다. 음향파 디바이스는 압전 층 및 인터디지털 트랜스듀서 전극의 계면에서 경계 음향파를 생성하도록 구성된다.
경계 음향파는 λ의 파장을 갖는다. 실리콘 층들은 λ 내지 10λ 범위의 두께를 각각 가질 수 있다. 압전 층은 2λ 이하의 두께를 가질 수 있다.
압전 층은 리튬 탄탈레이트 층일 수 있다. 압전 층은 리튬 니오베이트 층일 수 있다.
인터디지털 트랜스듀서 전극은 실리콘 이산화물 층에 대면하는 압전 층의 측면 상에 있을 수 있다. 인터디지털 트랜스듀서 전극은 실리콘 이산화물 층에 대향하는 압전 층의 측면 상에 있을 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 압전 층의 대향 측면들 상의 실리콘 층들, 및 실리콘 층들 중 하나와 압전 층 사이에 배치되는 실리콘 이산화물 층을 포함하는 음향파 디바이스를 포함하는 음향파 필터이다. 음향파 디바이스는 경계 음향파를 생성하도록 구성된다. 음향파 필터는 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성된다.
본 개시내용의 다른 양태는 제1 다이 및 제1 다이와 적층된 제2 다이를 포함하는 음향파 디바이스 어셈블리이다. 제1 다이는 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제1 음향파 디바이스를 포함한다. 제1 음향파 디바이스는 압전 층, 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 및 압전 층의 대향 측면들 상의 높은 음향 속도 층들을 포함한다. 높은 음향 속도 층들은 경계 음향파의 속도보다 큰 음향 속도를 각각 갖는다. 제2 다이는 제2 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제2 음향파 디바이스를 포함한다.
음향파 디바이스 어셈블리는 제1 다이 및 제2 다이와 적층된 제3 다이를 포함할 수 있고, 여기서 제3 다이는 제3 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제3 음향파 디바이스를 포함할 수 있다.
제1 음향파 디바이스는 높은 음향 속도 층들 중 제1 높은 음향 속도 층과 압전 층 사이에 배치되는 온도 보상 층을 포함할 수 있다.
높은 음향 속도 층들 중 제1 높은 음향 속도 층은 실리콘 층일 수 있다. 높은 음향 속도 층들 중 제1 높은 음향 속도 층은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 다이아몬드, 석영, 또는 스피넬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 음향파 디바이스는 제1 음향파 필터에 포함될 수 있고, 제2 음향파 디바이스는 제2 음향파 필터에 포함될 수 있다.
음향파 디바이스 어셈블리는 제1 다이를 통해 연장되는 비아를 포함할 수 있다. 음향파 디바이스 어셈블리는 제2 다이로부터 연장되는 와이어 본드를 포함할 수 있다.
제1 다이는 제2 다이로부터 전기적으로 격리될 수 있다. 음향파 디바이스 어셈블리는 제1 다이와 제2 다이 사이에 에어 갭을 포함할 수 있다. 음향파 디바이스 어셈블리는 제1 다이와 제2 다이 사이에 배치되는 유전체 재료를 포함할 수 있다. 음향파 디바이스 어셈블리는 제1 다이와 제2 다이 사이에 배치되는 금속 실드 및 유전체 재료를 포함할 수 있다.
제2 음향파 디바이스는 제2 압전 층, 제2 압전 층 상의 제2 인터디지털 트랜스듀서 전극, 및 제2 압전 기판의 대향 측면들 상의 제2 높은 음향 속도 층들을 포함할 수 있고, 여기서 제2 높은 음향 속도 층들은 제2 경계 음향파의 속도보다 큰 음향 속도를 각각 갖는다.
본 개시내용의 다른 양태는 음향파 필터들을 갖는 무선 주파수 모듈이다. 무선 주파수 모듈은 제1 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는 제1 음향파 필터, 제2 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는 제2 음향파 필터, 및 제1 음향파 필터와 제2 음향파 필터를 둘러싸는 패키지를 포함한다. 제1 음향파 필터는, 경계 음향파를 생성하도록 구성되는, 제1 다이 상의 제1 음향파 디바이스를 포함한다. 제1 음향파 디바이스는 압전 층의 대향 측면들 상에 압전 층과 높은 음향 속도 층들을 포함하고, 여기서 높은 음향 속도 층들은 경계 음향파의 속도보다 큰 음향 속도를 각각 갖는다. 제2 음향파 필터는, 제2 경계 음향파를 생성하도록 구성되는, 제2 다이 상의 제2 음향파 디바이스를 포함한다. 제2 다이는 제1 다이와 적층된다.
무선 주파수 모듈의 두께는 300 마이크로미터 미만일 수 있다.
듀플렉서는 제1 음향파 필터 및 제2 음향파 필터를 포함할 수 있다.
무선 주파수 모듈은 제1 음향파 필터와 제2 음향파 필터에 결합된 무선 주파수 스위치를 포함할 수 있고, 여기서 무선 주파수 스위치는 패키지 내에 둘러싸인다.
본 개시내용의 다른 양태는 안테나와 통신하는 안테나 및 음향파 필터들을 포함하는 무선 통신 디바이스이다. 음향파 필터들은 무선 주파수 신호들을 필터링하도록 구성된다. 음향파 필터들은 제2 다이와 적층된 제1 다이를 포함한다. 제1 다이는 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제1 음향파 디바이스를 포함한다. 제1 음향파 디바이스는 경계 음향파의 속도보다 높은 음향 속도들을 갖는 2개의 높은 음향 속도 층 사이에 배치되는 압전 층을 포함한다.
무선 통신 디바이스는 음향파 필터들과 통신하는 송수신기를 포함할 수 있다. 무선 통신 디바이스는 무선 주파수 스위치를 포함할 수 있고, 음향파 필터들은 무선 주파수 스위치에 결합되는 멀티플렉서로서 배열된다.
본 개시내용을 요약하는 목적들을 위해, 특정의 양태들, 혁신들의 장점들 및 신규한 특징들이 여기에 설명되었다. 반드시 모든 이러한 장점들은 어느 특정한 실시예에 따라 달성될 수 있는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 혁신들은 여기에 교시되거나 제안된 것과 같이 다른 장점들을 반드시 달성하지 않고서 여기에 교시된 것과 같은 하나의 장점 또는 장점들의 그룹을 달성 또는 최적화하는 방식으로 실시 또는 수행될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 비제한적인 예에 의해 이제 설명될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도 및 시뮬레이션된 음향 변위 분포를 도시한다.
도 3a는 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 3b는 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 3c는 도 3a 및 도 3b의 음향파 디바이스들의 성능을 비교하는 그래프를 도시한다.
도 4a는 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4b는 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4c는 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4d는 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4e는 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4f는 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4g는 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 음향파 디바이스의 다른 단면도를 도시한다.
도 6a는 실시예에 따른 음향파 디바이스를 통해 연장되는 비아를 갖는 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리를 도시한다.
도 6b는 실시예에 따라 음향파 디바이스를 통해 연장되는 비아와 음향파 디바이스들 사이에 에어 갭을 갖는 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리를 도시한다.
도 6c는 실시예에 따라 음향파 디바이스를 통해 연장되는 비아와 음향파 디바이스들 사이에 유전체 재료를 갖는 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리를 도시한다.
도 6d는 실시예에 따라 음향파 디바이스를 통해 연장되는 비아와 음향파 디바이스들 사이에 금속 실드 및 유전체 재료를 갖는 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리를 도시한다.
도 6e는 실시예에 따른 음향파 디바이스들로부터 연장되는 와이어 본드들을 갖는 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리를 도시한다.
도 7a는 실시예에 따른 필터 및 안테나 스위치를 포함하는 모듈의 개략적인 블록도이다.
도 7b는 실시예에 따른 전력 증폭기, 스위치, 및 필터를 포함하는 모듈의 개략적인 블록도이다.
도 7c는 실시예에 따른 전력 증폭기, 스위치, 필터, 및 안테나 스위치를 포함하는 모듈의 개략적인 블록도이다.
도 8은 하나 이상의 실시예에 따른 필터를 포함하는 무선 통신 디바이스의 개략적인 블록도이다.
특정 실시예들의 상세한 설명
특정 실시예들에 대한 다음 설명은 특정 실시예들에 대한 다양한 설명들을 제시한다. 그러나, 본 명세서에 설명되는 혁신들은 예를 들어, 청구항들에 의해 정의되고 커버되는 것과 같은, 많은 다른 방식들로 실시될 수 있다. 본 설명에서는, 유사한 참조 번호들이 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 표시할 수 있는 도면들을 참조한다. 도면에 도시된 요소들은 반드시 크기에 맞게 도시되지 않음을 이해할 것이다. 또한, 특정의 실시예들은 도면에 도시된 것보다 많은 요소 및/또는 도면에 도시된 요소들의 서브세트를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 나아가, 일부 실시예는 2개 이상의 도면으로부터의 특징들의 임의의 적절한 조합을 통합시킬 수 있다.
음향파 필터들은 모바일 폰의 RF 프런트 엔드에서와 같은 다양한 애플리케이션들에서 무선 주파수(RF) 신호들을 필터링할 수 있다. 음향파 필터는 표면 음향파(SAW) 디바이스들로 구현될 수 있다. SAW 디바이스들은 표면 음향파가 전파되는 표면 위에 에어 캐비티를 포함할 수 있다. 에어 캐비티는 SAW 디바이스 칩들의 높이 및/또는 체적에 추가할 수 있다. SAW 디바이스 칩들의 크기는 패키징된 컴포넌트의 전체 크기에 기여한다.
경계 음향파 디바이스들은 에어 캐비티들 없이 구현될 수 있다. 이것은 에어 캐비티를 포함하는 SAW 디바이스들을 구현하는 것에 대하여 패키지 크기를 감소시킬 수 있다. 그러나, 경계 음향파 디바이스들은 디바이스 내에서 음향파들을 구속하는 것에 있어서 어려움에 직면해왔다. 더욱이, 비교적 얇은 경계 음향파 디바이스들을 구현하는 것은 도전과제였다.
본 개시내용의 양태들은 압전 층의 대향 측면들 상에 고속 층들을 포함하는 다층 압전 디바이스에 관한 것이다. 고속 층들은 다층 압전 디바이스에 의해 생성된 음향파의 음향 속도보다 높은 음향 속도를 각각 갖는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "음향 속도"는 고체에서 전파되는 전단파의 음속일 수 있다. 고속 층들은 디바이스 내의 음향파의 구속을 개선할 수 있다. 예로서, 고속 층들은 특정 응용들에서 실리콘 층들일 수 있다. 다층 압전 디바이스는 압전 층과 고속 층들 중 하나 사이에 저속 층을 포함할 수 있다. 저속 층은 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖는다. 저속 층은 온도 보상 층일 수 있다. 예를 들어, 저속 층은 실리콘 이산화물 층일 수 있다. 다층 압전 디바이스는 경계 음향파를 생성하고 비교적 얇은 디바이스로서 구현될 수 있다. 다층 압전 디바이스는 특정 응용들에서 디바이스에 의해 생성된 경계 음향파의 파장 정도의 두께를 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 음향파 디바이스(10)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(10)는 경계 음향파를 생성할 수 있다. 따라서, 음향파 디바이스(10)는 경계파 디바이스로서 지칭될 수 있다. 음향파 디바이스(10)는 비교적 작은 높이를 가질 수 있고 음향파 디바이스(10) 내에 경계 음향파를 구속할 수 있다. 도시된 바와 같이, 음향파 디바이스(10)는 압전 층(12), 인터디지털 트랜스듀서(IDT) 전극(14), 온도 보상 층(16), 제1 고속 층(17), 및 제2 고속 층(18)을 포함한다.
음향파 디바이스(10)는 압전 층(12)과 온도 보상 층(16)의 계면에 집중된 음향 에너지를 갖는 경계 음향파를 생성하도록 구성된다. 경계 음향파는 초당 2500 미터 내지 초당 4800 미터의 범위의 속도를 가질 수 있다. 특정 경우들에서, 경계 음향파는 초당 3900 미터 초과의 속도를 가질 수 있다. 일부 이러한 경우에, 경계 음향파는 초당 4100 미터 초과의 속도를 가질 수 있다. 경계 음향파의 속도는 초당 3900 미터 내지 초당 4800 미터의 범위에 있을 수 있다. 일부 경우에, 경계 음향파의 속도는 초당 4100 미터 내지 초당 4800 미터의 범위에 있다.
압전 층(12)은 파장 λ를 갖는 음향파를 생성하기 위한 임의의 적절한 압전 층일 수 있다. 예를 들어, 압전 층은 리튬 탄탈레이트(LiTaO3) 층 또는 리튬 니오베이트(LiNbO3) 층과 같은 리튬 기반 압전 층일 수 있다. 도시된 압전 층(12)은 두께 H1을 갖는다. 두께 H1은 파장 λ 정도일 수 있다. 두께 H1은 약 0.1λ 내지 5λ의 범위에 있을 수 있다. 이러한 두께는 더 두꺼운 압전 층들에 대한 복사 손실을 감소시키기에 충분히 얇을 수 있다. 압전 층(12)의 두께는 0.1λ 내지 2λ의 범위와 같이 2λ 미만일 수 있다. 특정 응용들에서, 두께는 리튬 탄탈레이트 압전 층 또는 리튬 니오베이트 압전 층에 대해 약 1.0λ일 수 있다.
IDT 전극(14)은 압전 층(12) 상에 배치된다. IDT 전극(14)은 압전 층(12)과 온도 보상 층(16)의 계면에서 경계 음향파를 생성할 수 있다. 도시된 IDT 전극(14)은 피치 L 및 두께 h1을 갖는다. 피치 L은 음향파 디바이스(10)에 의해 생성된 음향파의 파장 λ를 정의하고 그에 대응할 수 있다. 두께 h1은 약 0.01λ 내지 0.15λ의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, h1은 특정 응용들에서 약 0.08λ일 수 있다. IDT 전극(14)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 및/또는 IDT 전극(14)에 대한 임의의 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, IDT 전극 재료는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. IDT 전극 두께 h1은 Au, Ag, Cu, Pt, W, Mo 또는 Ru와 같은 비교적 무거운 전극들이 사용될 때 비교적 더 얇을 수 있다.
온도 보상 층(16)은 압전 층(12)과 제1 고속 층(17) 사이에 위치된다. 도시된 바와 같이, 온도 보상 층(16)은 압전 층(12)과 물리적으로 접촉하는 제1 측면 및 제1 고속 층(17)과 물리적으로 접촉하는 제2 측면을 갖는다. 온도 보상 층(16)은 온도 보상 층(16)이 없는 유사한 음향파 디바이스에 상대적으로 음향파 디바이스(10)의 주파수의 온도 계수(TCF)를 개선할 수 있다. 온도 보상 층(16)은 음향파 디바이스(10)의 TFC를 온도 보상 층(16)을 포함하지 않는 유사한 음향파 디바이스의 TCF보다 0에 더 가깝게 할 수 있다. 온도 보상 층(16)은 주파수의 포지티브 온도 계수를 가질 수 있다. 예를 들어, 온도 보상 층(16)은 실리콘 이산화물(SiO2) 층일 수 있다. 온도 보상 층(16)은 대안적으로 텔루륨 이산화물(TeO2) 층 또는 실리콘 옥시플루오라이드(SiOF 층)일 수 있다. 온도 보상 층(16)은 SiO2, TeO2 및/또는 SiOF의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
특정 응용들에서, 온도 보상 층(16)은 음향파 디바이스(10)의 전기기계 결합 계수 k2를 개선할 수 있다. 음향파 디바이스(10)에 대한 전기기계 결합 계수 k2는 5%보다 클 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예들에서, 전기기계 결합 계수 k2는 약 9%이다. 전기기계 결합 계수 k2는 다양한 응용들에서 5% 내지 15%의 범위에 있을 수 있다. 음향파 디바이스(10)는 압전 층(12)이 리튬 니오베이트 층일 때 최대 약 15%까지의 전기기계 결합 계수 k2를 가질 수 있다.
온도 보상 층(16)은 IDT 전극(14)에 의해 생성된 음향파의 속도보다 낮은 벌크 속도를 가질 수 있다. 따라서, 온도 보상 층(16)은 저속 층으로 지칭될 수 있다. 이러한 저속 층은 고속 층들(17 및 18)보다 낮은 음향 속도를 가지며, 여기서 저속 층의 음향 속도는 저속 층에서 전파되는 전단파의 음속이다. 온도 보상 층(16)은 압전 층(12)보다 낮은 음향 임피던스를 가질 수 있다. 온도 보상 층(16)은 제1 고속 층(17)보다 낮은 음향 임피던스를 가질 수 있다. 온도 보상 층(16)은 유전체 층일 수 있다.
도시된 온도 보상 층(17)은 두께 H2를 갖는다. 두께 H2는 1.0λ 미만일 수 있다. 두께 H2는 약 0.05λ 내지 1.0λ까지의 범위에 있을 수 있다. 이러한 경우들 중 일부에서, 두께 H2는 0.5λ 미만일 수 있다.
제1 고속 층(17)은 IDT 전극(14)에 의해 생성된 음향파의 속도보다 높은 벌크 속도를 갖는다. 제1 고속 층(17)은 압전 층(12)보다 높은 음향 임피던스를 가질 수 있다. 따라서, 고속 층(17)은 고 임피던스 층으로서 지칭될 수 있다. 제1 고속 층(17)은 온도 보상 층(16)보다 높은 음향 임피던스를 가질 수 있다. 제1 고속 층(17)은 음향파 디바이스(10)에 의해 생성된 음향파가 디바이스의 밖으로 누설되는 것을 억제할 수 있다. 고속 층(17)의 음향 속도는 고속 층(17)에서 전파되는 전단파의 음속이다. 제1 고속 층(17)은 실리콘 층일 수 있다. 이러한 실리콘 층은 비교적 높은 음향 속도, 비교적 큰 강성도 및 비교적 작은 밀도를 가질 수 있다. 실리콘 층은 특정 경우들에서 다결정 실리콘 층일 수 있다. 일부 다른 예들에서, 제1 고속 층(17)은 음향파 디바이스(10)의 IDT(14)에 의해 생성되는 음향파의 속도보다 높은 음향 속도를 갖는 다른 적절한 재료에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 고속 층(17)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 합성 다이아몬드, 석영, 스피넬 등과 같은 다이아몬드, 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
제2 고속 층(18)은 압전 층(12)에 본딩되고 그와 물리적으로 접촉할 수 있다. 제2 고속 층(18)은 IDT 전극(14)에 의해 생성된 음향파의 속도보다 높은 벌크 속도를 갖는다. 따라서, 고속 층(18)은 고 임피던스 층으로서 지칭될 수 있다. 제2 고속 층(18)은 온도 보상 층(16)보다 높은 음향 임피던스를 가질 수 있다. 제2 고속 층(18)은 압전 층(12)보다 높은 음향 임피던스를 가질 수 있다. 제2 고속 층(18)은 음향파 디바이스(10)에 의해 생성된 음향파가 디바이스로부터 누설되는 것을 억제할 수 있다. 고속 층(18)의 음향 속도는 고속 층(18)에서 전파되는 전단파의 음속이다. 제2 고속 층(18)은 실리콘 층일 수 있다. 이러한 실리콘 층은 비교적 높은 음향 속도, 비교적 큰 강성도 및 비교적 작은 밀도를 가질 수 있다. 실리콘 층은 특정 경우들에서 다결정 실리콘 층일 수 있다. 일부 다른 예들에서, 제2 고속 층(18)은 음향파 디바이스(10)의 IDT(14)에 의해 생성되는 음향파의 속도보다 높은 음향 속도를 갖는 다른 적절한 재료에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2 고속 층(18)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 합성 다이아몬드, 석영, 스피넬 등과 같은 다이아몬드, 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
제2 고속 층(18)은 특정 경우들에서 제1 고속 층(17)과 동일한 재료로 형성될 수 있다. 제2 고속 층(18)은 일부 경우에서 제1 고속 층(17)과 상이한 재료로 형성될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 음향파 디바이스(20)의 단면도 및 시뮬레이션된 음향 변위 분포를 도시한다. 음향파 디바이스(20)는 도 1의 음향파 디바이스(10)의 예이다. 예시된 음향파 디바이스는 리튬 탄탈레이트 층(22), IDT 전극(14), 실리콘 이산화물 층(26), 제1 실리콘 층(27) 및 제2 실리콘 층(28)을 포함한다.
도 2에 도시된 음향 변위 분포 그래프는 음향파 디바이스(20) 내의 실리콘 이산화물 층(26) 및 리튬 탄탈레이트 층(22) 내에 음향 에너지가 트랩된다는 것을 나타낸다. 도시된 변위 분포 그래프는 음향파 디바이스(20) 내의 리튬 탄탈레이트 층(22)과 실리콘 이산화물 층(26)의 계면에 음향 에너지가 집중된다는 것을 나타낸다. 제1 실리콘 층(27)은 두께 H3을 갖는다. 음향파 디바이스(20)에 의해 생성된 음향파의 파장 λ보다 큰 두께 H3은 음향파 디바이스(20) 내의 음향 에너지를 트랩하기에 충분할 수 있다. 두께 H3은 1λ 내지 10λ의 범위에 있을 수 있다. 일부 경우에, H3은 약 5λ일 수 있다. 두께 H3는 음향파 디바이스(20)의 기계적 내구성을 유지하기에 충분할 수 있다. 이러한 경우에, 두께 H3은 10λ보다 클 수 있다. 리튬 탄탈레이트 층(22)으로부터 멀리 떨어진 제1 실리콘 층(27)의 표면에서의 식별가능한 변위가 없다. 유사하게, 리튬 탄탈레이트 층(22)으로부터 멀리 떨어진 제2 실리콘 층(28)의 표면에서의 식별가능한 변위가 없다. 제2 실리콘 층(28)의 두께 H4는 특정 구현들에서 제1 실리콘 층(27)의 두께 H3과 유사할 수 있다. 음향 변위 분포에서의 최대 변위는 실리콘 이산화물 층(26)과 리튬 탄탈레이트 층(22)의 계면에 중심을 둔다. 실리콘 이산화물 층(26)은 TCF가 개선되게 할 수 있다. 실리콘 이산화물 층(26)은 전기기계 결합 계수 k2가 개선되게 할 수 있다.
도 2의 음향 변위 분포에 도시된 일반적인 관계는 실리콘 층들(27 및/또는 28) 대신에 다른 고 임피던스 재료들을 구현하는 음향파 디바이스들에 대해 유지되어야 하며, 다른 고 임피던스 재료들은 디바이스의 압전 층의 음향 임피던스보다 높은 음향 임피던스를 갖는다. 예시적인 고 임피던스 재료들은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 합성 다이아몬드, 석영, 스피넬 등과 같은 다이아몬드 등을 포함한다. 유사하게, 리튬 탄탈레이트 층(22)은 리튬 니오베이트 층과 같은 다른 적절한 압전 층에 의해 대체될 수 있고, 그러한 음향파 디바이스는 도 2의 음향파 디바이스(20)와 유사하게 기능할 수 있다.
도 2의 예시적인 분포 그래프에서, SH(Shear Horizontal) 모드에 기초한 음향파는 압전 층으로서 42° 회전 Y-컷 X 전파의 리튬 탄탈레이트를 사용하여 여기된다. 그러나, 상이한 압전 기판 컷 각도들 및/또는 압전 재료들이 여기를 위해 길이 방향 및 두께 방향으로 진동 컴포넌트-기반 모드로 사용되는 경우에도, 음향 속도 관계가 만족되는 한, 그러한 디바이스는 도 2의 음향파 디바이스(20)와 유사하게 기능할 수 있다.
도 3a는 실시예에 따른 음향파 디바이스(30)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(30)는, IDT 전극이 리튬 탄탈레이트 층(22)의 상이한 표면 상에 배치되고 IDT 전극이 음향파 디바이스(30)에서 알루미늄 IDT 전극(34) 인 것을 제외하고는, 도 2의 음향파 디바이스(20)와 유사하다. 도시된 바와 같이, 도 3a의 알루미늄 IDT 전극(34)은 제2 실리콘 층(28)을 대면하는 리튬 탄탈레이트 층(22)의 표면 상에 있다.
도 3a는 특정 음향파 디바이스들이 압전 층의 대향 측면들 상에 고속 층들 및 IDT 전극과 대향하는 압전 층의 측면에 저속 층을 포함할 수 있으며, 여기서 저속 층은 압전 층과 고속 층들 중 하나 사이에 위치된다는 것을 도시한다. 특정 응용들에서, 다른 고 임피던스 재료들은 음향파 디바이스(30) 내의 실리콘 층들(27 및/또는 28) 대신에 구현될 수 있으며, 여기서 다른 고 임피던스 재료들은 디바이스의 압전 층의 음향 임피던스보다 높은 음향 임피던스를 갖는다. 예시적인 고 임피던스 재료들은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 합성 다이아몬드, 석영, 스피넬 등과 같은 다이아몬드 등을 포함한다. 유사하게, 리튬 탄탈레이트 층(22)은 리튬 니오베이트 층과 같은 다른 적절한 압전 층에 의해 대체될 수 있고, 그러한 음향파 디바이스는 도 3a의 음향파 디바이스(30)와 유사하게 기능할 수 있다.
도 3b는 실시예에 따른 음향파 디바이스(35)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(35)는, IDT 전극이 음향파 디바이스(35) 내의 알루미늄 IDT 전극(34)이라는 점을 제외하고는, 도 2의 음향파 디바이스(20)와 유사하다. 알루미늄 IDT 전극(34)은 도 3a의 음향파 디바이스(30)와 비교하여 음향파 디바이스(35) 내의 리튬 탄탈레이트 층(22)의 대향 측면 상에 있다.
도 3c는 각각 도 3a 및 도 3b의 음향파 디바이스들(30 및 35)의 성능을 비교하는 그래프를 도시한다. 이러한 시뮬레이션들은 실리콘 고속 층들 및 리튬 탄탈레이트 압전 층을 갖는 음향파 디바이스들(30 및 35)에 대응한다. 도 3c는 음향파 디바이스(35)가 음향파 디바이스(30)보다 더 양호한 전기기계 결합 계수 k2를 갖는다는 것을 나타낸다.
압전 층의 대향 측면들 상에 고속 층들 및/또는 고 임피던스 층들을 갖는 다양한 음향파 디바이스들이 경계 음향파를 생성할 수 있다. 일부 예들의 음향파 디바이스들은 도 1 내지 도 3b를 참조하여 논의된다. 추가적인 예시적인 음향파 디바이스들은 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 논의될 것이다. 본 명세서에서 개시된 음향파 디바이스들의 임의의 적절한 특징들은 서로 함께 구현될 수 있다.
도 4a는 실시예에 따른 음향파 디바이스(40)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(40)는 추가적인 저속 층(41)이 제2 고속 층과 압전 층(12) 사이에 포함되는 것을 제외하고는 도 1의 음향파 디바이스(10)와 유사하다. 음향파 디바이스(40)가 음향파 디바이스(10)와는 상이한 배향으로 도시되어 있지만, 디바이스들이 도시되는 방식은 디바이스들의 기능성에 영향을 주지도 물리적 디바이스의 배향을 암시하지도 않는다. 저속 층(41)은 대안적으로 저 임피던스 층으로서 지칭될 수 있다. 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층일 수 있다. 음향파 디바이스(40)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층일 수 있고, 제1 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층일 수 있고, 제2 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층일 수 있고, 제2 고속 층(18)은 실리콘 층일 수 있다.
도 4b는 실시예에 따른 음향파 디바이스(42)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(42)는, 음향파 디바이스(42) 내의 제2 저속 층(41) 내에 접착 층(43)이 포함된다는 점을 제외하고는, 도 4a의 음향파 디바이스(40)와 유사하다. 접착 층(43)은 음향파 디바이스(42)의 층들 사이의 접착 강도를 향상시킨다. 접착 층(43)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 철(Fe) 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 접착 층(43)이 금속일 때, 접착 층(43)은 층간 열 전도성을 개선할 수 있고/있거나 음향파 디바이스(42)의 자기 가열을 억제할 수 있다. 일부 경우에서, 그러한 접착 층(43)은 음향파 디바이스(42)의 전력 내구성을 향상시킬 수 있다. 접착 층(43)은 일부 응용들에서 유전체 재료일 수 있다. 접착 층(43)은 접착 층(43)이 음향파 디바이스(42)의 송신 특성들을 현저하게 저하시키지 않도록 충분한 거리만큼 압전 층(12)으로부터 이격될 수 있다. 음향파 디바이스(42)에서, 제2 저속 층(41)은 접착 층(43)에 의해 제1 부분 및 제2 부분으로 분리될 수 있고, 여기서 제1 부분은 압전 층(12)과 접착 층(43) 사이에 있고, 제2 부분은 접착 층(43)과 제2 고속 층(18) 사이에 있다. 음향파 디바이스(42)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층이고, 제1 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 고속 층(18)은 실리콘 층이다.
도 4c는 실시예에 따른 음향파 디바이스(44)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(44)는, 음향파 디바이스(44)에서의 제1 저속 층(16) 내에 접착 층(45)이 포함된다는 점을 제외하고는, 도 4a의 음향파 디바이스(40)와 유사하다. 접착 층(45)은 음향파 디바이스(44)의 층들 사이의 접착 강도를 향상시킨다. 접착 층(45)은 알루미늄, 티타늄, 철 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 접착 층(45)이 금속일 때, 접착 층(45)은 층간 열 전도성을 향상시킬 수 있고/있거나 음향파 디바이스(44)의 자기 가열을 억제할 수 있다. 일부 경우에서, 그러한 접착 층(45)은 음향파 디바이스(44)의 전력 내구성을 향상시킬 수 있다. 접착 층(45)은 일부 응용들에서 유전체 재료일 수 있다. 접착 층(45)은 접착 층(45)이 음향파 디바이스(44)의 송신 특성들을 크게 저하시키지 않도록 충분한 거리만큼 압전 층(12) 및 IDT 전극(14)으로부터 이격될 수 있다. 음향파 디바이스(44)에서, 제1 저속 층(16)은 접착 층(45)에 의해 제1 부분 및 제2 부분으로 분리될 수 있고, 여기서 제1 부분은 압전 층(12)과 접착 층(45) 사이에 있고, 제2 부분은 접착 층(45)과 제1 고속 층(17) 사이에 있다. 음향파 디바이스(44)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층이고, 제1 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 고속 층(18)은 실리콘 층이다.
도 4d는 실시예에 따른 음향파 디바이스(46)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(46)는, 음향파 디바이스(46)가 추가적으로 접착 층(45)을 포함한다는 점을 제외하고는, 도 4b의 음향파 디바이스(42)와 유사하다. 유사하게, 음향파 디바이스(46)는 음향파 디바이스(46)가 추가적으로 접착 층(43)을 포함한다는 점을 제외하고는, 도 4c의 음향파 디바이스(44)와 유사하다. 접착 층들(43 및 45)을 갖는 것은 음향파 디바이스(46)의 층들의 접착을 개선할 수 있다. 또한, 접착 층(43 및 45)이 금속일 때, 층간 열 전도율이 향상될 수 있고/있거나 자기 가열이 억제될 수 있다. 음향파 디바이스(46)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층이고, 제1 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 고속 층(18)은 실리콘 층이다.
도 4e는 실시예에 따른 음향파 디바이스(47)의 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 음향파 디바이스(47)는 압전 층(12), 압전 층(12) 상의 IDT 전극(14), 압전 층(12) 및 IDT 전극(14) 위의 제1 고속 층(17) 및, IDT 전극(14)과 대향하는 압전 층(12)의 측면 상의 제2 고속 층(18), 및 압전 층(12)과 제2 고속 층(18) 사이에 위치되는 저속 층(41)을 포함한다. 접착 층(43)은 저속 층(41) 내에 포함된다. 음향파 디바이스(47)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층이고, 제1 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 고속 층(18)은 실리콘 층이다. 음향파 디바이스(47)의 실시예는 접착제 층(43)이 추가된 도 3a의 음향파 디바이스(30)와 유사하다.
도 4f는 실시예에 따른 음향파 디바이스(48)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(48)는 접착제 층(45)이 음향파 디바이스(48)에서의 저속 층(16) 내에 포함되는 것을 제외하고는 도 1의 음향파 디바이스(10)와 유사하다. 음향파 디바이스(48)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층이고, 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 저속 층(18)은 실리콘 층이다. 접착 층(45)은 음향파 디바이스(45)에서의 층들 사이의 접착을 개선할 수 있다. 접착 층(45)이 금속일 때, 중간 층 열 전도율이 개선될 수 있고/있거나 자기 가열이 억제될 수 있다.
도 4g는 실시예에 따른 음향파 디바이스(49)의 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(49)는, 제2 고속 층(50)이 제1 고속 층(17)과 상이한 재료인 것으로 도시되어 있다는 점을 제외하고는, 도 4a의 음향파 디바이스(40)와 유사하다. 예로서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층일 수 있고, 제2 고속 층(50)은 석영 층일 수 있다. 고속 층들의 임의의 다른 적절한 조합들이 구현될 수 있다. 도 4g는 본 명세서에 개시된 임의의 적절한 원리들 및 장점들에 따른 음향파 디바이스가 제2 고속 층과 상이한 재료의 제1 고속 층을 포함할 수 있다는 예시적인 예이다. 음향파 디바이스(49)의 실시예에서, 제1 고속 층(17)은 실리콘 층이고, 제1 저속 층(16)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 저속 층(41)은 실리콘 이산화물 층이고, 제2 고속 층(50)은 석영 층이다.
본 명세서에서 논의되는 실시예들에서, 실리콘 층들과 같은 고속 층들은 음향파들이 외부 영향들에 영향 받지 않게 할 수 있다. 따라서, 그러한 음향파 디바이스들은 서로 적층될 수 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 3b 및 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 본 명세서에서 논의되는 원리들 및 장점들에 따라 다층 압전 기판을 갖는 음향파 디바이스는 비교적 얇은 구조에 의해 구현될 수 있다. 이는 패키징에 유리할 수 있다. 예를 들어, 비교적 얇은 음향파 디바이스들로, 그러한 음향파 디바이스들을 포함하는 2개 이상의 다이는 패키지 내에서 서로 적층될 수 있다. 본 명세서에 개시된 원리들 및 장점들에 따른 음향파 디바이스들을 갖는 2개의 적층된 다이를 포함하는 무선 주파수 모듈은 300 마이크로미터 미만의 두께를 가질 수 있다. 일부 예에서, 본 명세서에 개시된 원리들 및 장점들에 따른 음향파 디바이스들을 갖는 3개 이상의 적층된 다이를 포함하는 무선 주파수 모듈은 300 마이크로미터 미만의 두께를 가질 수 있다. 적층된 다이는 특정 응용들에서 추가적인 보호 없이 오버-몰딩될 수 있다. 적층은 디바이스 레벨, 다이 레벨, 및/또는 모듈 레벨에서 구현될 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 음향파 디바이스(55)의 다른 단면도를 도시한다. 음향파 디바이스(55)는 본 명세서에 논의된 임의의 적절한 원리들 및 장점들에 따라 다층 압전 기판을 포함할 수 있다. 음향파 디바이스(55)는 얇다. 음향파 디바이스(55)의 높은 음향 속도 층들의 두께가 압전 층의 근방에 음향파를 구속하기에 충분하더라도, 음향파 디바이스(55)는 특정 종래의 SAW 디바이스들보다 얇다. 실시예에서, 음향파 디바이스(55)는 약 5λ의 두께를 갖는 실리콘 고속 층들을 포함할 수 있다. 그러한 음향파 디바이스(55)는 약 10 마이크로미터(um) 내지 100 um의 범위의 두께 X1를 가질 수 있다. 일례로서, 두께 X1는 약 40 um일 수 있다. 위에 개시된 다른 음향파 디바이스들은 또한 10 um 내지 100 um의 범위의 두께를 가질 수 있다. 대조적으로, 일부 현재 온도 보상된 SAW(TCSAW) 필터들은 약 215 um의 두께를 갖는 음향파 디바이스를 포함한다. 음향파 디바이스(55)에 대한 두께 X1에 대한 범위의 상위 끝은 기계적 견고성 고려사항들에 의해 설정될 수 있다.
비교적 얇은 음향파 디바이스들은 필터 어셈블리에 적층될 수 있다. 이것은 음향파 디바이스들을 포함하는 패키징된 모듈의 크기를 감소시킬 수 있다. 비교적 얇은 음향파 디바이스들을 사용하여, 이러한 디바이스들을 통해 비아들이 만들어질 수 있다. 적층형 음향파 디바이스들은 비아들 및/또는 와이어 본드들과 같은 전기적 접속들에 의해 다른 컴포넌트들에 접속될 수 있다. 적층형 음향파 디바이스들은 상이한 음향파 필터들에 포함될 수 있다. 그러한 음향파 필터들은 하나 이상의 래더 필터를 포함할 수 있다. 하나 이상의 래더 필터는 직렬 및 션트 원 포트 음향파 공진기(series and shunt one port acoustic wave resonator)들을 포함할 수 있다. 도 6a 내지 도 6e는 예시적인 적층형 음향파 디바이스 어셈블리들을 도시한다. 이들 예들의 임의의 적절한 원리들 및 장점들은 서로 조합하여 구현될 수 있다. 위에 논의된 음향파 디바이스들 중 임의의 것 및/또는 위에 논의된 음향파 디바이스들의 특징들의 임의의 적절한 조합은 도 6a 내지 6e의 예시적인 적층형 음향파 디바이스 어셈블리들 중 임의의 것에서 구현될 수 있다.
도 6a는 실시예에 따른 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리(60)를 도시한다. 음향파 디바이스 어셈블리(60)는 콤팩트하고 비교적 작은 크기를 갖는다. 도시된 바와 같이, 음향파 디바이스 어셈블리(60)는 다이(61, 62 및 63), 비아들(64, 65 및 66), 콘택들(67), 및 패키징 기판(68)을 포함한다. 다이(61, 62, 및 63)는 서로 적층된다. 이러한 다이 각각은 본 명세서에서 논의되는 임의의 적절한 원리들 및 장점들에 따라 하나 이상의 음향파 디바이스를 포함할 수 있다. 비아들(64, 65 및 66)은 다이(61, 62 및 63) 각각과 패키징 기판(68) 상의 콘택들(67) 사이의 전기적 접속들을 제공할 수 있다. 비교적 얇은 압전 층들 및 음향파 디바이스들을 통하는 비아 홀들은 그래도 더 두꺼운 층들 및 디바이스들보다 더 쉽게 구현될 수 있다. 패키징 기판(68)은 금속 라우팅을 포함하는 라미네이트 기판일 수 있다.
도 6b는 실시예에 따른 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리(70)를 도시한다. 음향파 디바이스 어셈블리(70)는 다이(61, 62 및 63), 비아들(64, 65 및 66), 콘택들(67), 패키징 기판(68), 및 다이 사이의 에어 갭들(71 및 72)을 포함한다. 음향파 디바이스 어셈블리(70)는 다이 중 적어도 하나를 통한 비아를 갖는 적층된 다이를 포함한다. 도시된 바와 같이, 비아(64)는 다이(62 및 63)를 통해 연장되고 비아(65)는 다이(63)를 통해 연장된다. 다이(61 및 62)는 각각 에어 갭들(71 및 72) 위에 매달린다. 에어 갭들(71 및 72)은 도 6a의 음향파 디바이스 어셈블리(60)에 대한 각각의 다이의 전기적 격리를 개선할 수 있다.
도 6c는 실시예에 따른 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리(75)를 도시한다. 음향파 디바이스 어셈블리(75)는 다이(61, 62 및 63), 비아들(64, 65 및 66), 콘택들(67), 패키징 기판(68), 및 유전체 층들(76 및 77)을 포함한다. 음향파 디바이스 어셈블리(75)는 다이의 적어도 하나를 통한 비아를 갖는 적층된 다이를 포함한다. 유전체 층들(76 및 77)은 다이를 서로 전기적으로 격리시킬 수 있다. 예를 들어, 유전체 층(76)은 다이(61)와 다이(62) 사이에 전기적 격리를 제공한다. 다른 예로서, 유전체 층(77)은 다이(62)와 다이(63) 사이에 전기적 격리를 제공한다. 유전체 층들(76 및 77)은 패키징된 디바이스의 몰드 강도를 유지할 수 있다.
도 6d는 실시예에 따른 적층형 음향파 디바이스(80)의 음향파 디바이스 어셈블리를 도시한다. 음향파 디바이스 어셈블리(80)는 다이(61, 62 및 63), 비아들(64, 65 및 66), 콘택들(67), 패키징 기판(68), 유전체 층들(81 및 83), 및 차폐 층들(82 및 84)을 포함한다. 음향파 디바이스 어셈블리(80)는 다이의 적어도 하나를 통한 비아를 갖는 적층된 다이를 포함한다. 다이들 사이의 유전체 층 및 차폐 층은 다이들을 서로 전기적으로 격리하고 차폐할 수 있다. 예를 들어, 유전체 층(81) 및 차폐 층(82)은 다이(61)와 다이(62) 사이에 전기적 격리 및 차폐를 제공할 수 있다. 다른 예로서, 유전체 층(83) 및 차폐 층(84)은 다이(62)와 다이(63) 사이에 전기적 격리 및 차폐를 제공할 수 있다. 차폐 층들(82 및 84)은 임의의 적절한 차폐 금속 층들에 의해 구현될 수 있다.
도 6e는 실시예에 따른 적층형 음향파 디바이스들의 음향파 디바이스 어셈블리(85)를 도시한다. 음향파 디바이스 어셈블리(85)는 다이(61, 62 및 63), 와이어 본드들(86, 87 및 88), 및 패키징 기판(68)을 포함한다. 와이어 본드들(86, 87 및 88)은 다이(61, 62 및 63) 각각과 패키징 기판(68) 사이의 전기적 접속들을 제공할 수 있다. 와이어 본드들(86, 87 및 88)은 다이(61, 62 및 63) 상의 각각의 와이어 본드 패드로부터 패키징 기판(68) 상의 각각의 패드까지 각각 연장될 수 있다. 다이를 통해 연장되는 비아들 및 와이어 본드들은 하나 이상의 다이와 패키징 기판의 금속 라우팅 사이의 전기적 접속들을 제공하기 위해 일부 다른 실시예에서 서로 구현될 수 있다. 에어 갭 및/또는 유전체 층 및/또는 차폐 층은 적층형 음향파 어셈블리의 다이 사이에 구현될 수 있고, 여기서 다이의 하나 이상은 그로부터 연장되는 와이어 본드를 갖는다.
본 명세서에서 논의되는 음향파 디바이스들 및/또는 음향파 디바이스 어셈블리들은 다양한 패키징된 모듈들에서 구현될 수 있다. 이제, 본 명세서에서 논의되는 음향파 디바이스들의 임의의 적절한 원리들 및 장점들이 구현될 수 있는 일부 예시적인 패키징된 모듈들이 논의될 것이다. 예시적인 패키징된 모듈들은 예시된 회로 요소들을 둘러싸는 패키지를 포함할 수 있다. 예시된 회로 요소들은 공통 패키징 기판 상에 배치될 수 있다. 패키징 기판은 예를 들어 라미네이트 기판일 수 있다. 도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 특정 실시예들에 따른 예시적인 패키징된 모듈들의 개략적인 블록도이다. 이들 팩키징된 모듈들의 특징들의 임의의 적절한 조합은 서로 함께 구현될 수 있다.
도 7a는 필터들(91) 및 안테나 스위치(92)를 포함하는 모듈(90)의 개략적인 블록도이다. 모듈(130)은 예시된 요소들을 둘러싸는 패키지를 포함할 수 있다. 필터들(91) 및 안테나 스위치(92)는 공통 패키징 기판 상에 배치될 수 있다. 패키징 기판은 예를 들어 라미네이트 기판일 수 있다. 필터들(91)은 본 명세서에 개시된 하나 이상의 적절한 음향파 디바이스를 포함할 수 있다. 필터들(91)은 서로 적층된 다이를 포함할 수 있고, 여기서 다이는 본 명세서에 개시된 하나 이상의 음향파 디바이스를 포함한다. 안테나 스위치(92)는 멀티-쓰로우(multi-throw) 무선 주파수 스위치일 수 있다. 안테나 스위치(92)는 필터(91)의 선택된 필터를 모듈(90)의 안테나 포트에 전기적으로 결합할 수 있다. 필터들(91)은 공통 노드에서 함께 결합되고 멀티플렉서로서 배열된 둘 이상의 음향파 필터를 포함할 수 있다. 이러한 멀티플렉서는 듀플렉서, 쿼드플렉서, 헥사플렉서, 옥토플렉서 등일 수 있다.
도 7b는 필터들(91), 무선 주파수 스위치(96), 및 전력 증폭기(97)를 포함하는 모듈(94)의 개략적인 블록도이다. 전력 증폭기(97)는 무선 주파수 신호를 증폭할 수 있다. 무선 주파수 스위치(96)는 전력 증폭기(97)의 출력을 필터들(91)의 선택된 필터에 전기적으로 결합할 수 있다. 필터들(91)은 본 명세서에 개시된 하나 이상의 음향파 디바이스를 포함할 수 있다. 필터들(91)은 서로 적층된 다이를 포함할 수 있고, 여기서 다이는 본 명세서에 개시된 하나 이상의 음향파 디바이스를 포함한다. 필터들(91)은 공통 노드에서 함께 결합되고 멀티플렉서로서 배열된 둘 이상의 음향파 필터를 포함할 수 있다. 이러한 멀티플렉서는 듀플렉서, 쿼드플렉서, 헥사플렉서, 옥토플렉서 등일 수 있다.
도 7c는 전력 증폭기(97), 무선 주파수 스위치(96), 필터들(91), 및 안테나 스위치(92)를 포함하는 모듈(98)의 개략적인 블록도이다. 모듈(98)은 모듈(98)이 안테나 스위치(92)를 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 도 7b의 모듈(94)과 유사하다.
음향파 디바이스들, 음향파 디바이스 어셈블리들 및/또는 패키징된 모듈들 중 임의의 것이 무선 통신 디바이스에서 구현될 수 있다. 도 8은 하나 이상의 실시예에 따른 필터들(103)을 포함하는 무선 통신 디바이스(100)의 개략적인 블록도이다. 무선 통신 디바이스(100)는 임의의 적절한 무선 통신 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 디바이스(100)는 스마트 폰과 같은 모바일 폰일 수 있다. 도시된 바와 같이, 무선 통신 디바이스(100)는 안테나(101), RF 프론트 엔드(102), RF 송수신기(104), 프로세서(105), 메모리(106), 및 사용자 인터페이스(108)를 포함한다. 안테나(101)는 RF 프론트 엔드(102)에 의해 제공되는 RF 신호들을 송신할 수 있다. 그러한 RF 신호들은 반송파 집성 신호들을 포함할 수 있다. 안테나(101)는 수신된 RF 신호들을 처리를 위해 RF 프론트 엔드(102)에 제공할 수 있다. 무선 통신 디바이스(100)는 특정의 경우들에 2개 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
RF 프론트 엔드(102)는 하나 이상의 전력 증폭기, 하나 이상의 저잡음 증폭기, RF 스위치들, 수신 필터들, 송신 필터들, 듀플렉스 필터들, 멀티플렉서의 필터들, 다이플렉서들의 필터들 또는 다른 주파수 멀티플렉싱 회로, 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. RF 프론트 엔드(102)는 임의의 적절한 통신 표준들과 연관된 RF 신호들을 송신 및 수신할 수 있다. 본 명세서에 개시된 음향파 디바이스들 중 임의의 것은 RF 프론트 엔드(102)의 필터들(103)에서 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 음향파 디바이스 어셈블리들 중 임의의 것은 필터들(103) 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 따라서, 필터들(103)은 경계 음향파를 생성하도록 배열된 비교적 얇은 음향파 디바이스를 포함할 수 있다.
RF 송수신기(104)는 RF 신호들을 증폭 및/또는 다른 처리를 위해 RF 프론트 엔드(102)에 제공할 수 있다. RF 송수신기(104)는 RF 프론트 엔드(102)의 저잡음 증폭기에 의해 제공되는 RF 신호를 또한 처리할 수 있다. RF 송수신기(104)는 프로세서(105)와 통신한다. 프로세서(105)는 기저대역 프로세서일 수 있다. 프로세서(105)는 무선 통신 디바이스(100)에 대한 임의의 적절한 기저대역 처리 기능들을 제공할 수 있다. 메모리(106)는 프로세서(105)에 의해 액세스될 수 있다. 메모리(106)는 무선 통신 디바이스(100)에 대한 임의의 적절한 데이터를 저장할 수 있다. 사용자 인터페이스(108)는 터치 스크린 기능들을 갖는 디스플레이와 같은 임의의 적절한 사용자 인터페이스일 수 있다.
전술한 실시예들 중 임의의 것은 셀룰러 핸드셋들과 같은 모바일 디바이스들과 관련하여 구현될 수 있다. 실시예들의 원리들과 장점들은 본 명세서에서 설명되는 실시예들 중 임의의 것으로부터 이득을 얻을 수 있을 임의의 업링크 셀룰러 디바이스와 같은, 임의의 시스템들 또는 장치에 대해 사용될 수 있다. 본 명세서의 교시들은 다양한 시스템들에 적용 가능하다. 본 개시내용이 일부 예시적인 실시예를 포함하지만, 본 명세서에 설명된 교시들은 다양한 구조들에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 원리들 및 장점들 중 임의의 것은 약 30 kHz 내지 300 GHz 범위, 예컨대, 약 450 MHz 내지 6 GHz의 범위의 주파수를 갖는 신호들을 처리하도록 구성되는 RF 회로들과 관련하여 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 음향파 필터들은 약 450 MHz 내지 6 GHz의 주파수 범위 내에 있는 통과대역을 갖는 대역 통과 필터들일 수 있다. 본 명세서에 개시된 음향파 필터들은 밀리미터파 주파수들 이하까지(up to and including millimeter wave frequencies) 주파수들에서 RF 신호들을 필터링할 수 있다.
본 개시내용의 양태들은 다양한 전자 디바이스들에서 구현될 수 있다. 전자 디바이스들의 예들은 소비자 전자 제품들, 소비자 전자 제품들의 일부들 예컨대 다이 및/또는 음향파 필터 어셈블리들 및/또는 패키징된 무선 주파수 모듈들, 업링크 무선 통신 디바이스들, 무선 통신 인프라구조, 전자 테스트 장비 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 전자 디바이스들의 예들은 모바일 폰 예컨대 스마트 폰, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스 예컨대 스마트 시계 또는 이어 피스, 전화, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 모뎀, 핸드-헬드 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDA), 마이크로웨이브, 냉장고, 자동차, 스테레오 시스템, DVD 플레이어, CD 플레이어, 디지털 음악 플레이어 예컨대 MP3 플레이어, 라디오, 캠코더, 카메라, 디지털 카메라, 휴대용 메모리 칩, 세탁기, 건조기, 세탁기/건조기, 복사기, 팩시밀리 머신, 스캐너, 다기능 주변 디바이스, 손목 시계, 클록 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 전자 디바이스들은 미완성 제품들을 포함할 수 있다.
문맥이 명백히 달리 요구하지 않는 한, 설명 및 청구항들 전체에 걸쳐, "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)", "포함한다(include)", "포함하는(including)" 등의 단어들은 배타적 또는 전수적인 의미가 아니라 포괄적인 의미; 즉, "~를 포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, 단어 "결합된"은 직접 접속되거나 하나 이상의 중간 요소에 의해 접속될 수 있는 둘 이상의 요소들을 지칭한다. 마찬가지로, 일반적으로 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 단어 "접속된"은 직접 접속되거나, 하나 이상의 중간 요소에 의해 접속될 수 있는 2개 이상의 요소를 지칭한다. 추가적으로, "본 명세서에서(herein)", "위에서(above)", "아래에서(below)"라는 단어들 및 유사한 의미의 단어들은, 본 출원에서 사용될 때, 본 출원의 임의의 특정의 부분들이 아니라 전체로서의 본 출원을 지칭할 것이다. 문맥이 허용하는 경우에, 단수 또는 복수를 사용하는 위의 상세한 설명에서의 단어들은 복수 또는 단수를 각각 또한 포함할 수 있다. 2개 이상의 아이템의 목록에 관한 단어 "또는"은, 단어의 아래의 해석들: 목록에서 아이템들 중 임의의 아이템, 목록에서 아이템들 모두, 및 목록에서 아이템들의 임의의 조합을 커버한다.
게다가, 여기서 사용되는 조건적 언어, 예컨대 특히, "~할 수 있다(can, could, might, may)", "예를 들어(e.g., for example)", "~와 같은(such as)" 등은, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 또는 사용되는 문맥 내에서 다르게 이해되지 않는 한, 일반적으로는, 특정 실시예들인 특정 특징들, 요소들 및/또는 상태들을 포함하는 반면 기타 실시예들은 포함하지 않는다는 것을 전달하도록 의도된 것이다. 그러므로, 이러한 조건적 언어는 일반적으로 특징들, 요소들, 및/또는 상태들이 하나 이상의 실시예를 위해 어떻게든 요구되는 것을 암시하고자 하는 것은 아니다.
특정 실시예들이 설명되었지만, 이 실시예들은 단지 예로서 제시된 것이고, 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의도하지는 않는다. 사실상, 본 명세서에서 설명된 신규한 장치, 방법들 및 시스템들은 다양한 다른 형태들로 구현될 수 있다; 또한, 본 개시내용의 사상으로부터 벗어나지 않고 본 명세서에서 설명된 방법들 및 시스템들의 형태에 다양한 생략들, 대체들 및 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 블록들이 주어진 배열에 제공된다 할지라도, 대안적인 실시예들은 상이한 컴포넌트들 및/또는 회로 토폴로지들을 갖는 유사한 기능들을 수행할 수 있고, 일부 블록들은 삭제, 이동, 추가, 세분화, 조합, 및/또는 수정될 수 있다. 이 블록들 각각은 다양한 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 전술한 다양한 실시예들의 요소들 및 행동들의 임의의 적절한 조합은 추가 실시예들을 제공하기 위해 조합될 수 있다. 첨부 청구 범위 및 그 등가물들은 본 개시내용의 범위 및 사상 내에 속할 것인 그러한 형태들 또는 수정들을 커버하도록 의도된다.

Claims (60)

  1. 음향파 디바이스로서,
    압전 층;
    상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극;
    상기 압전 층의 대향 측면들 상의 고속 층들; 및
    상기 고속 층들 중 제1 고속 층과 상기 압전 층 사이에 위치되는 저속 층을 포함하고, 상기 저속 층은 상기 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖고, 상기 저속 층의 상기 음향 속도는 상기 저속 층에서 전파되는 전단파의 음속이고, 상기 음향파 디바이스는 음향 에너지가 상기 압전 층과 상기 저속 층의 경계에서 집중되도록 경계 음향파를 생성하도록 구성되는, 음향파 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고속 층들 각각은 상기 경계 음향파의 속도보다 높은 음향 속도를 갖는, 음향파 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저속 층은 실리콘 이산화물을 포함하는, 음향파 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고속 층들은 실리콘 층들인, 음향파 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고속 층들 중 적어도 하나는 실리콘 층인, 음향파 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고속 층들 중 적어도 하나는 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 다이아몬드, 석영, 또는 스피넬 중 적어도 하나를 포함하는, 음향파 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압전 층은 리튬 탄탈레이트 층인, 음향파 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 압전 층은 리튬 니오베이트 층인, 음향파 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고속 층들은 서로 동일한 재료로 이루어지는, 음향파 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 경계 음향파는 λ의 파장을 갖고, 상기 고속 층들 중 적어도 하나는 1λ 내지 10λ의 범위의 두께를 갖는, 음향파 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 음향파 디바이스는 10 마이크로미터(um) 내지 100 um의 범위의 두께를 갖는, 음향파 디바이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 경계 음향파는 λ의 파장을 갖고, 상기 압전 층은 2λ 미만의 두께를 갖는, 음향파 디바이스.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 경계 음향파의 속도는 초당 2500 미터 내지 초당 4800 미터의 범위에 있는, 음향파 디바이스.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 경계 음향파의 속도는 초당 4100 미터 내지 초당 4800 미터의 범위에 있는, 음향파 디바이스.
  15. 무선 주파수 모듈로서,
    무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는 음향파 필터- 상기 음향파 필터는 압전 층을 포함하는 음향파 디바이스, 상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 상기 압전 층의 대향 측면들 상의 고속 층들, 및 상기 고속 층들 중 제1 고속 층과 상기 압전 층 사이에 배치되는 저속 층을 포함하고, 상기 저속 층은 상기 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖고, 상기 음향파 디바이스는 음향 에너지가 상기 압전 층과 상기 저속도 층의 경계에서 집중되도록 경계 음향파를 생성하도록 구성됨 -; 및
    상기 음향파 필터에 결합된 무선 주파수 스위치- 상기 무선 주파수 스위치는 상기 음향파 필터와 패키징됨 -를 포함하는, 무선 주파수 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    전력 증폭기를 추가로 포함하고, 상기 무선 주파수 스위치는 상기 전력 증폭기의 출력을 상기 음향파 필터에 선택적으로 전기적으로 접속하도록 구성되는, 무선 주파수 모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    안테나 포트를 추가로 포함하고, 상기 무선 주파수 스위치는 상기 음향파 필터를 상기 무선 주파수 모듈의 안테나 포트에 선택적으로 전기적으로 접속하도록 구성되는, 무선 주파수 모듈.
  18. 음향파 필터로 무선 주파수 신호를 필터링하는 방법으로서,
    무선 주파수 신호를 음향파 필터에 제공하는 단계; 및
    상기 음향파 필터로 상기 무선 주파수 신호를 필터링하는 단계를 포함하고, 상기 음향파 필터는, 압전 층, 상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 상기 압전 층의 대향 측면들 상의 고속 층들, 상기 고속 층들 중 제1 고속 층과 상기 압전 층 사이에 위치되는 저속 층을 포함하는 음향파 디바이스를 포함하고, 상기 저속 층은 상기 고속 층들보다 낮은 음향 속도를 갖고, 상기 음향파 디바이스는 음향 에너지가 상기 압전 층 및 상기 저속도 층의 경계에 집중되도록 경계 음향파를 생성하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 고속 층들은 실리콘 층들이고, 상기 저속 층은 실리콘 이산화물 층인, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 압전 층은 리튬 니오베이트 층 또는 리튬 탄탈레이트 층인, 방법.
  21. 음향파 디바이스로서,
    압전 층;
    상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극;
    상기 압전 층의 대향 측면 상의 고속 층들- 상기 고속 층들은 제1 음향 속도를 갖는 제1 고속 층 및 제2 음향 속도를 갖는 제2 고속 층을 포함함 -; 및
    상기 제1 고속 층과 상기 압전 층 사이에 위치되는 온도 보상 층- 상기 음향파 디바이스는 상기 제1 음향 속도 및 상기 제2 음향 속도 둘 다보다 작은 속도를 갖는 경계 음향파를 생성하도록 구성됨 -을 포함하는, 음향파 디바이스.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 음향 속도는 상기 제2 음향 속도와 실질적으로 동일한, 음향파 디바이스.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 음향 속도는 상기 제2 음향 속도와 상이한, 음향파 디바이스.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제1 고속 층은 실리콘 층인, 음향파 디바이스.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제2 고속 층은 제2 실리콘 층인, 음향파 디바이스.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 제1 고속 층은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 다이아몬드, 석영 또는 스피넬 중 적어도 하나를 포함하는, 음향파 디바이스.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 압전 층은 리튬 탄탈레이트 층 또는 리튬 니오베이트 층 중 어느 하나인, 음향파 디바이스.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 온도 보상 층은 실리콘 이산화물을 포함하는, 음향파 디바이스.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 경계 음향파는 λ의 파장을 갖고, 상기 제1 고속 층은 1λ 내지 10λ 범위의 두께를 갖는, 음향파 디바이스.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 인터디지털 트랜스듀서 전극은 상기 온도 보상 층에 대면하는 상기 압전 층의 측면 상의 상기 압전 층과 접촉하는, 음향파 디바이스.
  31. 제21항에 있어서,
    상기 인터디지털 트랜스듀서 전극은 상기 온도 보상 층과 대향하는 상기 압전 층의 측면 상의 상기 압전 층과 접촉하는, 음향파 디바이스.
  32. 제21항에 있어서,
    상기 경계 음향파는 λ의 파장을 갖고, 상기 압전 층은 2λ 미만의 두께를 갖는, 음향파 디바이스.
  33. 음향파 디바이스로서,
    압전 층;
    상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극;
    상기 압전 층의 대향 측면들 상의 실리콘 층들; 및
    상기 실리콘 층들 중 하나와 상기 압전 층 사이에 배치되는 실리콘 이산화물 층- 상기 음향파 디바이스는 상기 압전 층 및 상기 인터디지털 트랜스듀서 전극의 계면에서 경계 음향파를 생성하도록 구성됨 -을 포함하는, 음향파 디바이스.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 경계 음향파는 λ의 파장을 갖고, 상기 실리콘 층들은 λ 내지 10λ 범위의 두께를 각각 갖는, 음향파 디바이스.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 경계 음향파는 λ의 파장을 갖고, 상기 압전 층은 2λ 이하의 두께를 갖는, 음향파 디바이스.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 압전 층은 리튬 탄탈레이트 층인, 음향파 디바이스.
  37. 제33항에 있어서,
    상기 압전 층은 리튬 니오베이트 층인, 음향파 디바이스.
  38. 제33항에 있어서,
    상기 인터디지털 트랜스듀서 전극은 상기 실리콘 이산화물 층에 대면하는 상기 압전 층의 측면 상에 있는, 음향파 디바이스.
  39. 제33항에 있어서,
    상기 인터디지털 트랜스듀서 전극은 상기 실리콘 이산화물 층에 대향하는 상기 압전 층의 측면 상에 있는, 음향파 디바이스.
  40. 음향파 필터로서,
    압전 층, 상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 상기 압전 층의 대향 측면들 상의 실리콘 층들, 및 상기 실리콘 층들 중 하나와 상기 압전 층 사이에 배치되는 실리콘 이산화물 층을 포함하는 음향파 디바이스를 포함하고, 상기 음향파 디바이스는 경계 음향파를 생성하도록 구성되고, 상기 음향파 필터는 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는, 음향파 필터.
  41. 음향파 디바이스 어셈블리로서,
    경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제1 음향파 디바이스를 포함하는 제1 다이- 상기 제1 음향파 디바이스는 압전 층, 상기 압전 층 상의 인터디지털 트랜스듀서 전극, 및 상기 압전 층의 대향 측면들 상의 높은 음향 속도 층들을 포함하고, 상기 높은 음향 속도 층들은 상기 경계 음향파의 속도보다 큰 음향 속도를 각각 가짐-; 및
    상기 제1 다이와 적층된 제2 다이- 상기 제2 다이는 제2 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제2 음향파 디바이스를 포함함 -를 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제1 다이 및 상기 제2 다이와 적층된 제3 다이를 추가로 포함하고, 상기 제3 다이는 제3 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제3 음향파 디바이스를 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 제1 음향파 디바이스는 상기 높은 음향 속도 층들 중 제1 높은 음향 속도 층과 상기 압전 층 사이에 배치되는 온도 보상 층을 추가로 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  44. 제41항에 있어서,
    상기 높은 음향 속도 층들 중 제1 높은 음향 속도 층은 실리콘 층인, 음향파 디바이스 어셈블리.
  45. 제41항에 있어서,
    상기 높은 음향 속도 층들 중 제1 높은 음향 속도 층은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 다이아몬드, 석영, 또는 스피넬 중 적어도 하나를 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  46. 제41항에 있어서,
    상기 제1 음향파 디바이스는 제1 음향파 필터에 포함되고, 상기 제2 음향파 디바이스는 제2 음향파 필터에 포함되는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  47. 제41항에 있어서,
    상기 제1 다이를 통해 연장되는 비아를 추가로 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  48. 제41항에 있어서,
    상기 제2 다이로부터 연장되는 와이어 본드를 추가로 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  49. 제41항에 있어서,
    상기 제1 다이는 상기 제2 다이로부터 전기적으로 격리되는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  50. 제41항에 있어서,
    상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이에 에어 갭을 추가로 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  51. 제41항에 있어서,
    상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이에 배치되는 유전체 재료를 추가로 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  52. 제41항에 있어서,
    상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이에 배치되는 금속 실드 및 유전체 재료를 추가로 포함하는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  53. 제41항에 있어서,
    상기 제2 음향파 디바이스는 제2 압전 층, 상기 제2 압전 층 상의 제2 인터디지털 트랜스듀서 전극, 및 제2 압전 기판의 대향 측면들 상의 제2 높은 음향 속도 층들을 포함하고, 상기 제2 높은 음향 속도 층들은 상기 제2 경계 음향파의 속도보다 큰 음향 속도를 각각 갖는, 음향파 디바이스 어셈블리.
  54. 음향파 필터들을 갖는 무선 주파수 모듈로서,
    제1 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는 제1 음향파 필터- 상기 제1 음향파 필터는, 경계 음향파를 생성하도록 구성되는, 제1 다이 상의 제1 음향파 디바이스를 포함하고, 상기 제1 음향파 디바이스는 압전 층 및 상기 압전 층의 대향 측면들 상의 높은 음향 속도 층들을 포함하고, 상기 높은 음향 속도 층들은 상기 경계 음향파의 속도보다 큰 음향 속도를 각각 가짐 -;
    제2 무선 주파수 신호를 필터링하도록 구성되는 제2 음향파 필터- 상기 제2 음향파 필터는, 제2 경계 음향파를 생성하도록 구성되는, 제2 다이 상의 제2 음향파 디바이스를 포함하고, 상기 제2 다이는 상기 제1 다이와 적층됨 -; 및
    상기 제1 음향파 필터 및 상기 제2 음향파 필터를 둘러싸는 패키지를 포함하는, 무선 주파수 모듈.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 무선 주파수 모듈의 두께는 300 마이크로미터 미만인, 무선 주파수 모듈.
  56. 제54항에 있어서,
    듀플렉서는 상기 제1 음향파 필터 및 상기 제2 음향파 필터를 포함하는, 무선 주파수 모듈.
  57. 제54항에 있어서,
    상기 제1 음향파 필터 및 상기 제2 음향파 필터에 결합된 무선 주파수 스위치를 추가로 포함하고, 상기 무선 주파수 스위치는 상기 패키지 내에 둘러싸이는, 무선 주파수 모듈.
  58. 무선 통신 디바이스로서,
    안테나; 및
    상기 안테나와 통신하는 음향파 필터들을 포함하고, 상기 음향파 필터들은 무선 주파수 신호들을 필터링하도록 구성되고, 상기 음향파 필터들은 제2 다이와 적층된 제1 다이를 포함하고, 상기 제1 다이는 경계 음향파를 생성하도록 구성되는 제1 음향파 디바이스를 포함하고, 상기 경계 음향파의 속도보다 높은 음향 속도들을 갖는 2개의 높은 음향파 속도 층 사이에 배치되는 압전 층을 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 음향파 필터들과 통신하는 송수신기를 추가로 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  60. 제58항에 있어서,
    무선 주파수 스위치를 추가로 포함하고, 상기 음향파 필터들은 상기 무선 주파수 스위치에 결합되는 멀티플렉서로서 배열되는, 무선 통신 디바이스.
KR1020190045396A 2018-04-18 2019-04-18 다층 압전 기판을 갖는 음향파 디바이스 KR20190121708A (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862659568P 2018-04-18 2018-04-18
US62/659,568 2018-04-18
US16/381,576 2019-04-11
US16/381,501 US11689178B2 (en) 2018-04-18 2019-04-11 Acoustic wave device with multi-layer piezoelectric substrate
US16/381,576 US11616487B2 (en) 2018-04-18 2019-04-11 Acoustic wave devices on stacked die
US16/381,567 2019-04-11
US16/381,501 2019-04-11
US16/381,567 US11894828B2 (en) 2018-04-18 2019-04-11 Boundary acoustic wave device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190121708A true KR20190121708A (ko) 2019-10-28

Family

ID=66810081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190045396A KR20190121708A (ko) 2018-04-18 2019-04-18 다층 압전 기판을 갖는 음향파 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (4) US11689178B2 (ko)
JP (2) JP2019193260A (ko)
KR (1) KR20190121708A (ko)
CN (1) CN110391792A (ko)
DE (1) DE102019204755A1 (ko)
GB (3) GB2606665B (ko)
SG (1) SG10201903011QA (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019204755A1 (de) 2018-04-18 2019-10-24 Skyworks Solutions, Inc. Akustikwellenvorrichtung mit mehrschichtigem piezoelektrischem substrat
CN111082190B (zh) * 2019-11-15 2022-07-19 天津大学 一种双工器
CN111049489B (zh) * 2019-12-31 2021-06-01 诺思(天津)微系统有限责任公司 具有叠置单元的半导体结构及制造方法、电子设备
JP2021145282A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2021158556A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2021158554A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
CN112383288A (zh) * 2020-11-16 2021-02-19 清华大学 一种温度补偿的免封装声表面波器件及其制备方法
CN112688658B (zh) * 2020-12-25 2021-11-26 济南晶正电子科技有限公司 一种压电衬底、制备方法及电子元器件
CN116671012A (zh) * 2021-01-12 2023-08-29 株式会社村田制作所 弹性波装置
US20220271730A1 (en) * 2021-02-22 2022-08-25 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic wave device with multi-layer interdigital transducer electrode having layer of more dense material over layer of less dense material
CN112953454B (zh) * 2021-03-16 2022-10-11 电子科技大学 一种高频、低损耗的声表面波谐振器及其制备方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0595249A (ja) 1991-10-02 1993-04-16 Tdk Corp 弾性表面波素子
WO1998052279A1 (fr) 1997-05-12 1998-11-19 Hitachi, Ltd. Dispositif a onde elastique
FR2788176B1 (fr) 1998-12-30 2001-05-25 Thomson Csf Dispositif a ondes acoustiques guidees dans une fine couche de materiau piezo-electrique collee par une colle moleculaire sur un substrat porteur et procede de fabrication
JP3815424B2 (ja) 2002-11-08 2006-08-30 株式会社村田製作所 弾性境界波装置
JP3710445B2 (ja) * 2002-11-14 2005-10-26 富士通株式会社 アンテナ分波器
EP1610460B1 (en) 2003-02-10 2009-12-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic boundary wave device
CN1938946A (zh) 2004-03-29 2007-03-28 株式会社村田制作所 声界面波装置的制造方法以及声界面波装置
JP4178328B2 (ja) * 2005-04-25 2008-11-12 株式会社村田製作所 弾性境界波装置
WO2008038493A1 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Boundary acoustic wave device
DE112007002253B8 (de) 2006-09-29 2016-03-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Grenzflächenschallwellenvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
US20080169574A1 (en) 2007-01-12 2008-07-17 Nokia Corporation Direct Die Attachment
US7733198B1 (en) * 2007-05-15 2010-06-08 Sandia Corporation Microfabricated bulk wave acoustic bandgap device
JP5392258B2 (ja) 2008-07-11 2014-01-22 パナソニック株式会社 板波素子と、これを用いた電子機器
TW201021409A (en) 2008-11-25 2010-06-01 Advance Design Technology Inc A composite substrate having high surface acoustic wave velocity and high electromechanical coupling coefficient
CN102365822B (zh) 2009-04-07 2014-07-09 株式会社村田制作所 弹性边界波谐振器以及梯型滤波器
EP2490333B1 (en) 2009-10-13 2019-09-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device
US8283835B2 (en) 2010-04-30 2012-10-09 Epcos Ag Guided bulk acoustic wave device having reduced height and method for manufacturing
WO2011158445A1 (ja) 2010-06-17 2011-12-22 パナソニック株式会社 弾性波素子
KR101623099B1 (ko) 2010-12-24 2016-05-20 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 탄성파 장치 및 그 제조 방법
KR101636901B1 (ko) 2011-09-30 2016-07-06 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 탄성파 장치
EP2830216A4 (en) * 2012-03-23 2016-04-27 Murata Manufacturing Co ELASTIC WAVING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
CN104380601B (zh) 2012-06-22 2016-12-21 株式会社村田制作所 弹性波装置
US9209121B2 (en) 2013-02-01 2015-12-08 Analog Devices, Inc. Double-sided package
JP6284774B2 (ja) 2014-01-31 2018-02-28 太陽誘電株式会社 モジュール
WO2016023002A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Skyworks Solutions, Inc. Front end architecture for intermittent emissions and/or coexistence specifications
WO2016103953A1 (ja) 2014-12-25 2016-06-30 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2017068828A1 (ja) 2015-10-23 2017-04-27 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN108604893B (zh) 2016-02-08 2022-06-17 株式会社村田制作所 高频滤波电路、双工器、高频前端电路以及通信装置
JP6822299B2 (ja) * 2016-07-15 2021-01-27 株式会社村田製作所 高周波フロントエンド回路および通信装置
DE102019204755A1 (de) 2018-04-18 2019-10-24 Skyworks Solutions, Inc. Akustikwellenvorrichtung mit mehrschichtigem piezoelektrischem substrat

Also Published As

Publication number Publication date
TW202002511A (zh) 2020-01-01
GB202210240D0 (en) 2022-08-24
US11689178B2 (en) 2023-06-27
GB2606665A (en) 2022-11-16
SG10201903011QA (en) 2019-11-28
GB202210242D0 (en) 2022-08-24
US20230283255A1 (en) 2023-09-07
JP2019193260A (ja) 2019-10-31
US20190326874A1 (en) 2019-10-24
CN110391792A (zh) 2019-10-29
GB2606666A (en) 2022-11-16
US20190326875A1 (en) 2019-10-24
GB201905315D0 (en) 2019-05-29
GB2606666B (en) 2023-04-05
US11894828B2 (en) 2024-02-06
GB2576391A (en) 2020-02-19
GB2576391A8 (en) 2022-07-20
JP2024075607A (ja) 2024-06-04
US11616487B2 (en) 2023-03-28
DE102019204755A1 (de) 2019-10-24
US20190326879A1 (en) 2019-10-24
GB2606665B (en) 2023-04-05
GB2576391B (en) 2023-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11616487B2 (en) Acoustic wave devices on stacked die
US11368137B2 (en) Acoustic wave device with transverse mode suppression
US11616491B2 (en) Surface acoustic wave device
US11437976B2 (en) Acoustic wave filter with shunt resonator having multiple resonant frequencies
US12009795B2 (en) Method of manufacturing acoustic wave device with multi-layer piezoelectric substrate
KR20190140411A (ko) 스피넬 층을 갖는 탄성파 디바이스
US11881837B2 (en) Acoustic wave device with acoustic velocity regions
US20220321088A1 (en) Acoustic wave device with double side acoustic mirror
US20210099152A1 (en) Acoustic wave element having high acoustic velocity layer
US20230378930A1 (en) Rayleigh mode surface acoustic wave resonator
US20230113099A1 (en) Acoustic wave devices with multi-layer piezoelectric substrate
TWI841558B (zh) 具有多層壓電基板的聲波裝置
US11606078B2 (en) Acoustic wave resonator with rotated and tilted interdigital transducer electrode
US20230208396A1 (en) Acoustic wave device with interdigital transducer electrode having non-zero tilt angle
US20230403939A1 (en) Packaged acoustic wave devices with multilayer piezoelectric substrate
US20230208399A1 (en) Multilayer piezoelectric substrate surface acoustic wave device with tilted multilayer interdigital transducer electrode

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal