公开了一种声波滤波器装置(710)。该装置包括声波滤波器元件(100)以及耦合到声波滤波器元件的第一谐振器(702)和第二谐振器(712)。声波滤波器元件包括位于压电层(110)的顶部表面上的叉指式输入电极(150)和输出电极(170)。第一谐振器和第二谐振器中的每一个包括压电层的顶部表面上的顶部电极(732、734)和压电层的底部表面上的底部电极(736、738)。第一谐振器和第二谐振器中的每一个的电极中的至少一个电连接到声波滤波器元件。第一谐振器在第一频率处在谐振器阻抗中具有第一陷波。第二谐振器包括第二谐振器电极上的第一质量负载层(750)，使得第二谐振器在与第一频率不同的第二频率处在谐振器阻抗中具有第二陷波。二频率处在谐振器阻抗中具有第二陷波。二频率处在谐振器阻抗中具有第二陷波。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调整声波谐振器的频率响应的加载串联谐振器
[0001]本说明书涉及薄膜射频声波滤波器。
技术介绍
[0002]基于微声学和薄膜技术的射频(“RF”)组件(诸如谐振器和滤波器)广泛地用于无线电应用(诸如移动电话、无线网络、卫星定位等)中。它们的优于集总元件、陶瓷以及电磁对应物的优点包括较小大小和大批量生产能力。
技术实现思路
[0003]本说明书描述了用于带通横向体声波(“LBAW”)滤波器的技术。更具体地，本公开提供了用于抑制LBAW滤波器中的边带并且改善LBAW滤波器的带通滤波器特点的技术。
[0004]LBAW可以用作带通滤波器。带通滤波器可以包括一个或多个非所需(或寄生)边带。本公开的实施方式提供了用于通过添加与LBAW串联的一个或多个声谐振器来抑制非所需边带的技术。
[0005]LBAW滤波器由夹在两对电极之间的压电层形成。每对电极中的一个电极位于压电层的顶部表面上，并且形成LBAW的输入或输出。输入电极和输出电极隔开一定间隙。每对电极还具有位于压电层的底部表面上的反电极。通过在输入谐振器的压电层上施加交流电压，在输入电极下方的压电层中形成机械谐振。可以将电极之间的压电层厚度和间隙设计成使得机械谐振跨间隙耦合到输出谐振器。发生这种耦合的频率范围为LBAW滤波器确定了可实现的带宽(或通带宽度)。
[0006]前述和其它实施例可以分别可选地单独或组合地包括以下特征中的一个或多个。
[0007]一般而言，本说明书中所描述的主题的一个创新方面可以体现在声波滤波器装置中，该声波滤波器装置包括声波滤波器元件、第一谐振器以及第二谐振器。声波滤波器包括位于压电层的顶部表面上的输入电极和输出电极。第一谐振器包括压电层的顶部表面上的第一谐振器顶部电极和压电层的底部表面上的第一谐振器底部电极。第一谐振器在第一频率处在谐振器阻抗中具有第一陷波，其中，第一谐振器的顶部电极和底部电极中的一个电连接到声波滤波器元件。第二谐振器耦合到声波滤波器元件并且包括压电层的顶部表面上的第二谐振器顶部电极、压电层的底部表面上的第二谐振器底部电极以及第二谐振器顶部电极上的第一质量负载层，使得第二谐振器在与第一频率不同的第二频率处在谐振器阻抗中具有第二陷波。第二谐振器的顶部电极和底部电极中的一个电连接到声波滤波器元件。
[0008]第一频率和第二频率可以在声波滤波器元件的谐振器阻抗的边带内。第一频率和第二频率可以相差至少1％。
[0009]在一些实施方式中，第一谐振器底部电极电耦合到输入电极，并且第二谐振器底部电极电耦合到输出电极。
[0010]第一谐振器顶部电极可以是第一谐振器的最上层。
[0011]在一些实施方式中，第一质量负载层不覆盖第二谐振器顶部电极。
[0012]该声波滤波器装置可以包括第一谐振器顶部电极上的第二质量负载层。第一质量负载层和第二质量负载层可以是相同的材料，但具有不同的厚度。第一质量负载层和第二质量负载层可以是具有不同的密度和/或不同的硬度的不同的材料。在一些实施方式中，第一质量负载层不覆盖第二谐振器顶部电极。在一些实施方式中，第一质量负载层覆盖第一谐振器顶部电极，并且第二质量负载层不覆盖第二谐振器顶部电极。
[0013]第一质量负载层可以是与第二谐振器顶部电极不同的材料。
[0014]第一质量负载层可以是与第二谐振器顶部电极相同的材料。第一谐振器顶部电极和第二谐振器顶部电极可以具有不同的厚度。
[0015]在一些实施方式中，第一谐振器底部电极通过延伸穿过压电层的第一导电通孔电连接到声波滤波器元件。第二谐振器底部电极可以通过延伸穿过压电层的第二导电通孔电连接到声波滤波器元件。
[0016]输入电极、输出电极、第一谐振器电极和/或第二谐振器电极可以由压电层的顶部表面上的相同电极层的单独部分提供。
[0017]压电层的厚度和输入电极与输出电极之间的间隙宽度可以使得在输入电极与反电极之间的射频电压的施加将在压电层中创建对称和反对称的声厚度延伸谐振模式。
[0018]该声波滤波器装置可以包括在叉指式输入电极和输出电极下方的位于压电层的底部表面上的反电极。声波滤波器元件可以是横向声耦合体声波(LBAW)滤波器。
[0019]本文中所描述的主题的一个创新方面可以体现在声波滤波器装置中，该声波滤波器装置包括：声波滤波器元件，该声波滤波器元件包括位于压电层的顶部表面上的叉指式输入电极和输出电极；以及谐振器，该谐振器包括压电层的顶部表面上的谐振器顶部电极和压电层的底部表面上的谐振器底部电极。谐振器串联地电连接到声波滤波器元件。谐振器在第一频率处在谐振器阻抗中具有陷波，该第一频率处于声波滤波器元件的通带之外。
[0020]谐振器可以包括谐振器顶部电极上的质量负载层，其中，质量负载层的厚度影响第一频率的变化。通过在谐振器顶部表面与声波滤波器元件的输入电极和输出电极中的一个之间的电连接，谐振器可以电连接到声波滤波器元件。
[0021]本说明书中所描述的主题可以实施在特定实施例中，以便实现以下优点中的一个或多个。本文中所描述的实施例通过抑制寄生边带来改善声带通滤波器(例如LBAW滤波器)的整体/宽带/阻带响应。可以在特定频率中或在频率范围内进行抑制。另外，本文中所描述的LBAW滤波器的制造可以更简单，这是因为与垂直堆叠体声波(BAW)耦合谐振器滤波器中的两个压电层相比，该LBAW滤波器仅使用单个压电层。它们还可以作为表面声波(SAW)滤波器在更高频率下运行，这是由于它们的操作更多地取决于压电层厚度而确定，而非叉指式换能器(IDT)电极尺寸。在一些实施例中，LBAW滤波器也可以达到比BAW滤波器更宽的带宽。与在BAW中接近10个光刻图案化步骤的情况相比，LBAW滤波器可以作为具有单个光刻图案化步骤的滤波器执行，并且可以在SAW中不需要反射器从而大小更小的情况下运行。
[0022]在附图和以下描述中阐述了本说明书的主题的一个或多个实施例的细节。本主题的其它特征、方面以及优点将通过描述、附图以及权利要求书而变得显而易见。
附图说明
[0023]图1A是稳固安装的LBAW滤波器的示意性透视图。
[0024]图1B是自支持LBAW滤波器的示意性透视图。
[0025]图1C是叉指式换能器(“IDT”)电极结构的示意性平面图。
[0026]图2A
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B是LBAW压电层中的两种类型的传播板波模式的示意图。
[0027]图3是示例性LBAW的频散曲线。
[0028]图4A是LBAW中的两种谐振模式的示意图。
[0029]图4B是作为频率的函数的LBAW的说明性传输响应。
[0030]图5是作为频率的函数的LBAW的实验性传输曲线。
[0031]图6A
‑
B分别是包括连接到声谐振器结构的LBAW的电路的示意性横截面图和平面图。
[0032]图6C是图6A
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B中的电路的电路图。
[0033]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种声波滤波器装置，包括：声波滤波器元件，所述声波滤波器元件包括位于压电层的顶部表面上的输入电极和输出电极；第一谐振器，所述第一谐振器包括所述压电层的所述顶部表面上的第一谐振器顶部电极和所述压电层的底部表面上的第一谐振器底部电极，所述第一谐振器在第一频率处在谐振器阻抗中具有第一陷波，其中，所述第一谐振器的所述顶部电极和所述底部电极中的一个电连接到所述声波滤波器元件；以及第二谐振器，所述第二谐振器耦合到所述声波滤波器元件并且包括所述压电层的所述顶部表面上的第二谐振器顶部电极、所述压电层的所述底部表面上的第二谐振器底部电极以及所述第二谐振器顶部电极上的第一质量负载层，使得所述第二谐振器在与所述第一频率不同的第二频率处在谐振器阻抗中具有第二陷波，并且其中，所述第二谐振器的所述顶部电极和所述底部电极中的一个电连接到所述声波滤波器元件。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一频率和所述第二频率在所述声波滤波器元件的谐振器阻抗的边带内。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一频率和所述第二频率相差至少1％。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一谐振器底部电极电耦合到所述输入电极，并且所述第二谐振器底部电极电耦合到所述输出电极。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一谐振器顶部电极是所述第一谐振器的最上层。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一质量负载层不覆盖所述第二谐振器顶部电极。7.根据权利要求1所述的装置，包括所述第一谐振器顶部电极上的第二质量负载层。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一质量负载层和所述第二质量负载层是相同的材料，但具有不同的厚度。9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一质量负载层和所述第二质量负载层是具有不同的密度和/或不同的硬度的不同的材料。10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一质量负载层不覆盖所述第二谐振器顶部电极。11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一质量负载层覆盖所述第一谐振器顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：塔帕尼，
申请(专利权)人：芬兰VTT技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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