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公開番号2025010594
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-22
出願番号2024185003,2021537498
出願日2024-10-21,2019-09-09
発明の名称ラテラルバルク音波フィルタ
出願人ヴェーテーテー・テクニカル・リサーチ・センター・オブ・フィンランド・リミテッド
代理人個人,個人
主分類H03H 9/64 20060101AFI20250115BHJP(基本電子回路)
要約【課題】改善されたラテラルバルク音波フィルタを提供する。
【解決手段】音波フィルタ装置が開示されている。この装置は、圧電層、圧電層の上面に配置され、かつ互いから物理的に離間した入力電極及び出力電極、並びに、圧電層の底面に接続された上面を有する対電極を含む。入出力電極各々は、基部と、基部から延在する少なくとも1つの延長部を含む。入力電極の少なくとも1つの延長部は、出力電極の少なくとも1つの延長部の隣接する延長部に沿って略反対方向に延在し、かつ、出力電極の少なくとも1つの隣接する延長部からのギャップ幅によって離間される。いくつかの実施形態では、入力電極または出力電極の少なくとも1つの延長部は、少なくとも1つの延長部の第1の端部から第2の端部まで変化する幅を有する。
【選択図】図8A
特許請求の範囲【請求項１】
圧電層；
前記圧電層の上面に配置され、かつ互いから物理的に離間した入力電極及び出力電極であって、前記入力電極及び前記出力電極それぞれは、基部と前記基部から延在する少なくとも１つの延長部とを含み、前記入力電極の少なくとも１つの延長部は、前記出力電極の少なくとも１つの延長部のうちの隣接する延長部に沿って、略反対方向に延在し、前記出力電極の少なくとも１つの延長部のうちの隣接する延長部からギャップ幅によって離間している、入力電極及び出力電極；及び、
前記圧電層の底面に接続された上面を有する対電極；
を備える音波フィルタデバイスであって、
前記圧電層の厚さと、隣接する入出力電極の延長部間のギャップ幅により、前記入力電極と前記対電極との間に高周波電圧の印加が、前記圧電層内に対称及び非対称の音響共振モードを生成させ、
ｉ）前記入力電極または出力電極の少なくとも１つの延長部は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部までランダムに変化する幅を有する、或いは、
ｉｉ）前記入力電極または前記出力電極の前記少なくとも１つの延長部は、前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで非線形に変化する幅を有し、かつ、隣接する前記延長部間の前記ギャップ幅は、前記圧電層の厚さの２５％から１５０％であることを特徴とする音波フィルタデバイス。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記延長部の前記第１の端部は対応する電極の前記基部の近位にあり、かつ、前記延長部の第２の端部は対応する電極の前記基部から遠位にあることを特徴とする請求項１に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項３】
前記入力電極または前記出力電極の一方の前記少なくとも１つの延長部は、前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで減少する幅を有することを特徴とする請求項２に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項４】
前記入力電極または前記出力電極の他方の前記少なくとも１つの延長部は、前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで増加する幅を有することを特徴とする請求項３に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項５】
前記入力電極の前記少なくとも１つの延長部は、前記入力電極の前記延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで幅が増加し、かつ、前記出力電極の前記少なくとも１つの延長部は、前記出力電極の前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで幅が減少することを特徴とする請求項４に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項６】
前記入力電極または前記出力電極の一方の前記少なくとも１つの延長部は、前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで増加する幅を有することを特徴とする請求項２に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項７】
延長部間の前記ギャップ幅は一定であることを特徴とする請求項１に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項８】
前記入力電極または前記出力電極の前記少なくとも１つの延長部の幅は、前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部まで連続的に変化する、或いは、前記幅は、前記少なくとも１つの延長部の前記第１の端部から前記第２の端部に向かって、ディザリングされた方法で変化し、変化が大きくなることを特徴とする請求項１に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項９】
前記入力電極及び前記出力電極はそれぞれ、互いにかみ合った延長部を備えるコーム構造を有することを特徴とする請求項１に記載の音波フィルタデバイス。
【請求項１０】
前記対電極の底面と接触するブラッグ反射器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の音波フィルタデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この仕様は、薄膜高周波音響波フィルタに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
マイクロ音響技術及び薄膜技術に基づく、共振器やフィルタ等の無線周波数（「ＲＦ」）部品、携帯電話、無線ネットワーク、衛星測位などの無線アプリケーションに広く使用されている。集中素子、セラミック、及び電磁対応物を上回るそれらの利点には、小型で大量生産性が可能であることが含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願では、ラテラルバルク音波（「ＬＢＡＷ」）フィルタの技術について説明する。本明細書において、ＬＢＡＷフィルタは、２対の電極の間に挟まれた圧電層から形成された入力及び出力共振器を含む。ＬＢＡＷフィルタは、２対の電極の間に挟まれた圧電層から形成される。各対の１つの電極は、圧電層の上面に配置され、ＬＢＡＷの入力または出力を形成する。入力電極と出力電極はギャップを開けて離間されている。各対は、圧電層の底面に配置された対電極を有する。入力共振器の圧電層に交流電圧を印加することにより、入力電極の下の圧電層に機械的共振が形成される。圧電層の厚さと電極間のギャップは、この機械的共振がギャップを越えて出力共振器に結合されるように設計され得る。このような結合が発生する周波数範囲によって、ＬＢＡＷフィルタの達成可能なバンド幅（または通過帯域の幅）が決まる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一般的に、本明細書に記載される主題の１つの革新的な態様は、圧電層、圧電層の上面に配置され、かつ互いから物理的に離間した入力電極及び出力電極、並びに、圧電層の底面に接続された上面を有する対電極を含む音波フィルタデバイスで実施され得る。入出力電極各々は、基部と、基部から延在する少なくとも１つの延長部を含む。入力電極の少なくとも１つの延長部は、出力電極の少なくとも１つの延長部の隣接する延長部に沿って略反対方向に延在し、かつ、出力電極の少なくとも１つの隣接する延長部からのギャップ幅によって離間される。圧電体層の厚さと、隣接する入出力電極の延長部間のギャップ幅により、入力電極と対電極との間に高周波電圧の印加が、電圧層内に対称及び非対称音響厚さ延長可能な共振モードを作成させる。入力電極または出力電極の少なくとも１つの延長部は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで変化する幅を有する。
【０００５】
前述の及び他の実施形態はそれぞれ、任意選択で、以下の特徴のうちの１つまたは複数を、単独でまたは組み合わせて含み得る。
【０００６】
延長部の第１の端部は対応する電極の基部の近位にあり得、かつ、延長部の第２の端部は対応する電極の基部から遠位にあり得る。入力または出力電極の一方の少なくとも一つの延長部は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで減少する幅を有し得る。いくつかの例では、入力電極または出力電極の他方の少なくとも１つの延長部は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで増加する幅を有する。入力電極の少なくとも１つの延長部は、入力電極の延長部の第１の端部から第２の端部まで幅が増加し得、かつ、出力電極の少なくとも１つの延長部は、出力電極の少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで減少する。入力または出力電極の一方の少なくとも１つの延長部は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで増加する幅を有し得る。
【０００７】
いくつかの実施形態では、延長部間のギャップ幅は一定である。いくつかの実施形態では、入力電極または出力電極の少なくとも１つの延長部の幅は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで連続的に変化する。
【０００８】
いくつかの実施形態では、入力電極及び出力電極はそれぞれ、互いにかみ合った延長部を備えるコーム構造を有する。いくつかの例では、入力電極及び出力電極は少なくとも１０個の延長部を有する。
【０００９】
音波フィルタは、対電極の底面と接触するブラッグ反射器をさらに含み得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、圧電層の厚さは少なくとも０．５μｍである。各延長部の幅は、少なくとも１つの延長部の第１の端部から第２の端部まで２０％～２５０％増加し得る。各延長部の幅は、第１の端部から第２の端部まで２５％～１００％増加し得る。いくつかの実施形態では、各延長部の幅は、第１の端部から第２の端部まで４μｍ～５μｍ増加する。
（【００１１】以降は省略されています）

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