电声滤波器、复用器和制造电声滤波器的方法技术

一种具有改进的电性质和/或声性质的改进的电声SAW或BAW滤波器(EAF)被提供。该滤波器具有在第一层堆叠(LS1)中的第一谐振器(R1)和在第二层堆叠(LS2)中的第二谐振器(R2)。第二层堆叠与第一层堆叠不同在于，从层的数目、层的厚度和层的材料中选择的至少一个参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电声滤波器、复用器和制造电声滤波器的方法
本专利技术涉及可以在移动通信设备中使用的电声滤波器，并且涉及包括这种滤波器的复用器。此外，本专利技术涉及制造电声滤波器的改进方法。
技术介绍
电声滤波器是利用电声谐振器中的声波的RF滤波器。这种谐振器包括电极结构和用于在RF信号与声波之间转换的压电材料。电声滤波器可以是提供陡峭侧缘的带通滤波器或带阻滤波器。想要的是一种改进的电声滤波器，其与下一代移动通信系统的规范兼容。特别地，良好的电性质和声性质是想要的。例如，具有小的频率温度系数(TCF)、提供宽带宽的高电声耦合系数K2、以及在关键频率范围中的减小的杂散模式的电声滤波器是想要的。此外，电声滤波器应当与载波聚合(CA)系统兼容。常规的电声滤波器可以包括SAW谐振器(SAW＝表面声波)或BAW谐振器(BAW＝体声波)。在采用SAW谐振器的RF滤波器中，TCF层可以被提供以用于减少温度引发的特征频率的变化。然而，常规的RF滤波器仅关于一个参数或小数目的参数被优化。因此，需要的是一种针对各种参数提供改进的电性质和声性质的电声滤波器。
技术实现思路
为了该目的，根据独立权利要求的电声滤波器和制造电声滤波器的方法以及复用器被提供。从属权利要求提供了优选实施例。该电声滤波器包括在第一层堆叠中实现的第一谐振器和在第二层堆叠中实现的第二谐振器。第二层堆叠与第一层堆叠不同在于从层的数目、层的厚度和层的材料中选择的至少一个参数。第一谐振器可以是电声谐振器，并且第二谐振器可以是电声谐振器。为了该目的，对应的层堆叠包括压电材料和电极结构，以在RF信号被施加到电极结构时，采用压电效应在RF信号与声波之间转换。第一层堆叠和第二层堆叠可以具有相似的构造。特别地，有可能的是，针对第一层堆叠的每层或多层，在第二层堆叠中存在与第一堆叠的相关层具有相同目的的相关层。第一层堆叠与第二层堆叠之间的差异或第一层堆叠与第二层堆叠之间的若干差异对应于第一谐振器和第二谐振器的去耦。去耦可以是对应谐振器的声学去耦，或者是制造谐振器的方法的对应过程步骤中的至少一个过程步骤的去耦。第一谐振器与第二谐振器之间的去耦允许针对第一谐振器和针对第二谐振器的独立优化。常规的RF滤波器包括在共同载体上彼此相邻布置的第一谐振器的结构和第二谐振器的结构。归因于常规滤波器中第一和第二谐振器的构造上的相似性，通过利用相同的处理步骤为第一谐振器并且为第二谐振器一起创建对应的层，制造方法被大为简化。然而，处理上的这种简化导致耦合的谐振器和/或耦合的处理步骤，其阻止第二谐振器独立于第一谐振器，并且其阻止对应的电声滤波器针对多个参数具有良好的电性质和声性质。因此，所建议的第一谐振器和第二谐振器的去耦提供了关于第一参数优化第一谐振器和关于第二参数优化第二谐振器的可能性，从而总体电声滤波器关于两个或更多参数被优化。有可能的是，第一谐振器和第二谐振器是SAW谐振器或BAW谐振器。在SAW谐振器的情况下，谐振器可以在电极层中包括电极结构。在BAW谐振器的情况下，谐振器可以包括在底部电极层中的底部电极、在底部电极层上方的顶部电极层中的顶部电极、以及在底部电极下方的腔体或声镜。SAW谐振器可以具有作为布置在压电材料上或上方的叉指式梳状电极结构的电极结构。压电材料可以是压电薄层或压电单晶。谐振器可以在声轨的远端处包括另外的结构，诸如声反射器，以将声能限制在谐振器的活动区域中。另外的材料可以被沉积在电极结构上方以及在电极结构之间的压电材料上方。例如，TCF层的介电材料和/或钝化层的介电材料可以被布置在那里。TCF层优选地包括如下的材料，该材料具有与电极结构和/或压电材料的温度特性相反的特征频率的温度依赖性。通常，温度的变化改变所使用的材料的弹性性质，并且引起材料的热引发的膨胀。作为其后果，波速和电极结构的节距导致谐振器的特征频率(诸如谐振频率或反谐振频率)的频率漂移。通过提供包括与温度变化具有相反效果的材料的TCF层，总的频率漂移可以被减小或甚至被消除。TCF层可以包括例如硅氧化物，诸如二氧化硅。BAW谐振器使其压电材料夹在底部电极与顶部电极之间。为了将声能限制到谐振器的区域，谐振器可以包括底部电极下方的声镜或底部电极下方的腔体。在底部电极下方包括声镜的电声BAW谐振器是SMR型谐振器(SMR＝固态装配谐振器)。在其底部电极下方具有腔体的谐振器是FBAR型谐振器(FBAR＝薄膜体声谐振器)。BAW谐振器可以在顶部电极上方包括修整层。此外，附加的结构(例如，在顶部电极上方的框架结构)可以被布置以便抑制不想要的声模。优选的是，如果第一谐振器是SAW谐振器，则第二谐振器是SAW谐振器。此外，优选的是，如果第一谐振器是BAW谐振器，则第二谐振器是BAW谐振器。构造上的剩余相似性导致较不复杂的制造方法，同时优化不同参数的可能性被获得。有可能的是，电声滤波器具有梯型状滤波器拓扑。第一谐振器可以是串联谐振器，并且第二谐振器可以是并联谐振器。梯型状滤波器拓扑具有在输入端口与输出端口之间的信号路径中串联电连接的两个或更多串联谐振器。此外，这种拓扑具有将信号路径电连接到地的两个或更多并联路径。在两个或更多并联路径中的每个并联路径中，至少一个电声并联谐振器被连接在信号路径与地之间。带通滤波器和带阻滤波器可以容易地利用这种梯型状滤波器拓扑来实施。电声谐振器具有谐振频率和高于谐振频率的反谐振频率。当串联谐振器的谐振频率基本上对应于并联谐振器的反谐振频率时，带通滤波器被获得。那么，串联路径对于串联谐振器的谐振频率的频率范围中的RF信号是透明的，并且RF功率不能被分流到地，因为并联谐振器基本上提供了开路阻抗。对于并联谐振器的谐振频率的范围中的RF频率，对应的RF功率可以被分流到地。对于串联谐振器的反谐振频率的范围中的RF信号，串联谐振器提供开路阻抗并且RF功率不能通过串联谐振器。因此，带通滤波器被获得，它使得其下侧缘被布置在并联谐振器的谐振频率处，并且使其上侧缘被布置在串联谐振器的反谐振频率处。通过交换串联谐振器和并联谐振器，对应的带阻滤波器或陷波滤波器可以被获得。因此，针对串联谐振器和针对并联谐振器具有不同频率响应的谐振器是需要的。第一谐振器与第二谐振器之间的上文提到的去耦使得容易地有可能分别为串联谐振器和并联谐振器对应地提供不同的第一谐振器和第二谐振器。有可能的是，第一层堆叠和第二层堆叠包括从压电层、TCF层、修整层和钝化层中选择的一个或多个层。对应地，有可能的是，两个层堆叠都包括压电层、TCF层、修整层和/或钝化层。那么，第一层堆叠的压电层将是第二层堆叠的压电层的相关层。第一层堆叠的TCF层将是第二层堆叠的对应TCF层的关联层。第一层堆叠的修整层将是第二层堆叠的对应修整层的关联层，并且第一层堆叠的钝化层将是第二层堆叠的对应钝化层的关联层。归因于相似但在细节上不同的对应性，关于不同参数被优化的层构造可以被获得。有可能的是，第一谐振器和第二谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电声滤波器，包括：/n-第一谐振器，被实现在第一层堆叠中，/n-第二谐振器，被实现在第二层堆叠中，/n其中：/n-所述第二层堆叠与所述第一层堆叠不同在于：从层的数目、层的厚度和层的材料中选择的至少一个参数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180425 DE 102018109974.61.一种电声滤波器，包括：
-第一谐振器，被实现在第一层堆叠中，
-第二谐振器，被实现在第二层堆叠中，
其中：
-所述第二层堆叠与所述第一层堆叠不同在于：从层的数目、层的厚度和层的材料中选择的至少一个参数。


2.根据前一权利要求所述的电声滤波器，其中所述第一谐振器和所述第二谐振器是：
-SAW谐振器，包括在电极层中的电极结构，或者
-BAW谐振器，包括在底部电极层中的底部电极、在所述底部电极层上方的顶部电极层中的顶部电极、以及在所述底部电极层下方的腔体或声镜。


3.根据前述权利要求中的一项所述的电声滤波器，其中：
-所述滤波器具有梯型状拓扑，
-所述第一谐振器是串联谐振器，并且
-所述第二谐振器是并联谐振器。


4.根据前述权利要求中的一项所述的电声滤波器，其中所述第一层堆叠和所述第二层堆叠包括从压电层、TCF层、修整层、钝化层中选择的层。


5.根据前述权利要求中的一项所述的电声滤波器，其中所述第一谐振器和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·纳普，F·库巴特，
申请(专利权)人：RF三六零欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE