一种薄膜声耦合变压器制造技术

薄膜声耦合变压器ＦＡＣＴ（４００）具有去耦层叠体声谐振器ＤＳＢＡＲ（１０６，４０８）、第一电路和第二电路。每个ＤＳＢＡＲ具有下部薄膜体声谐振器ＦＢＡＲ（１１０）、上部ＦＢＡＲ（１２０）和声去耦器（１３０）。上部ＦＢＡＲ层叠在下部ＦＢＡＲ上，并且声去耦器位于ＦＢＡＲ之间。每个ＦＢＡＲ具有对置的平面电极（１１２，１１４）和在电极之间的压电元件（１１６）。第一电路互连下部ＦＢＡＲ（１１０，４５０）。第二电路互连上部ＦＢＡＲ（１２０，４６０）。一个ＤＳＢＡＲ（４０８）的ＦＢＡＲ与另一个ＤＳＢＡＲ（１０６）的ＦＢＡＲ的电阻抗不同。该ＦＡＣＴ的阻抗变换比大于１∶ｍ↑［２］，其中ｍ是ＤＳＢＡＲ的数目。实际阻抗变换比取决于ＦＢＡＲ的阻抗比。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
变压器用于许多种电子器件，起到象转变阻抗、将单端电路与平衡电路相连或者将平衡电路与单端电路连接并提供电隔离的作用。但是，不是所有变压器具有所有这些性质。例如，自耦变压器不提供电隔离。在高到VHF的声频和射频下工作的变压器通常制造成围线圈高导磁率磁芯的耦合初级和次级线圈组。在线圈中的电流产生磁通。该磁芯容纳该磁通并提高绕组之间的耦合。可在这种频段工作的变压器还可以使用光学耦合器来实现。以这种方式使用的光耦合器在本领域称为光隔离器。在以耦合绕组或者光耦合器为基础的变压器中，输入的电信号转变为与适当的变换结构(即另一个绕组或光探测器)互相作用的不同形式(即磁通或者光子)，并且在输出处再形成为电信号。例如，光耦合器用发光二极管将输入电信号转换为光子。光子穿过光纤或者提供隔离的自由空间。被光子照射的光电二极管从光子流产生输出电信号。输出电信号是输入电信号的重复。在UHF和微波频率下，由于象磁芯损耗、线圈损耗、线圈之间的电容这种因素，所以基于磁芯的变压器变得不实用，并且难以将它们制造得足够小，以防止与波长有关的问题。用于这种频率的变压器是以四分之一波长传送线为基础的，例如Marchand型，串联输入/并联输出连接线等等。还存在以微型电机耦合线圈组为基础、并且足够小因而波长效应不重要的变压器。但是，这种变压器具有高插入损耗和低初级次级隔离的问题。刚才所述用于UHF和微波频率的所有变压器的尺寸使得它们较少适用于现代小型化、高密度应用例如蜂窝电话。因为它们不能通过批量生产来制造和因为它们基本上是脱离芯片制造的，所以这种变压器还会成本高。此外，虽然这种变压器典型地具有可用于蜂窝电话的频宽，但是它们典型地具有大于1分贝的插入损耗，该插入损耗太高。由于输入LED的结电容、光探测器固有的非线性、有限的功率处理能力和其隔离不足以得到优良的共模抑制，所以光耦合器不被用于UHF和微波频率。序列号为No.10/699,481的美国专利申请公开了一种基于去耦层叠体声谐振器(DSBAR)的薄膜声耦合变压器(FACT)。DSBAR由在FBAR之间层叠的一对薄膜体声谐振器(FBAR)和声去耦器组成。图1A示意地说明这种FACT的实施例100。FACT 100具有悬置在衬底102中的空腔104上方的第一DSBAR 106和第二DSBAR 108。DSBAR 106具有下部FBAR 110、层叠在下部FBAR 110上的上部FBAR 120和在该FBAR之间的声耦合器130，并且DSBAR 108具有下部FBAR 150、层叠在下部FBAR 150上的上部FBAR 160和在该FBAR之间的声耦合器170。每个FBAR具有对置的平面电极和在该电极之间的压电元件。FBAR 110具有对置的平面电极112和114以及在它们之间的压电元件116。FBAR120具有对置的平面电极122和124以及在它们之间的压电元件126。FACT 100另外具有互连DSBAR 106的下部FBAR 110到DSBAR 108的下部FBAR 150的第一电路141以及互连DSBAR 106的上部FBAR 120到DSBAR108的上部FBAR 160的第二电路142。在图1A所示的上述FACT的实施例中，FBAR 110、120、150和160全部名义上阻抗相等，并且电路141以反向并联的方式连接下部FBAR 110和150，并连接到端子143和144，并且电路141在端子145和146之间串联连接上部FBAR 120和160。电路142另外具有分别连接到上部FBAR 120和160的电极122和162的中心抽头端子147。该实施例在电路141和电路142之间具有1∶4的阻抗变换比，或者在电路142和电路141之间具有4∶1的阻抗变换比。在FACT 100的其它的实施例中，FBAR 110、120、150和160全部名义上阻抗相等，电路141以反向并联或串联的形式电连接下部FBAR，并且电路142以反向并联或串联的形式电连接上部FBAR。以下表1中概括了刚才所述电路结构的可能组合 表1在表1中，行标题表示电路141的结构，列标题表示电路142的结构，B表示FACT电平衡，U表示FACT失衡，X表示无功能的FACT。所示的阻抗变换比是从行标题表示的电路141的结构到列标题表示的电路142的结构的阻抗变换。对于具有1∶1变换系数的结构，低(LOW)表示FACT具有低阻抗，相当于两个并联的FBAR的阻抗，高(HIGH)表示FACT具有高阻抗，相当于两个串联的FBAR的阻抗。从表1看出上述FACT 100的实施例具有1∶1低阻抗、1∶1高阻抗或1∶4(低阻抗到高阻抗)的阻抗变换比，通常是1∶2n，其中n＝1或2。在本公开中，变换系数1∶m要理解成包括变换系数m∶1，因为通过简单地互换输入和输出端子，具有1∶m变换系数的FACT就可以变为具有m∶1变换系数的FACT。虽然具有1∶1或1∶4阻抗变换比的FACT实施例可用于许多应用，但是其它的应用需要不同的阻抗变换比。因此，需要的是具有如上所述FACT的优点而且具有不同于1∶1或1∶4的阻抗变换比的FACT。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术提供一种薄膜声耦合变压器(FACT)，具有第一去耦层叠体声谐振器(DSBAR)、第一电路和第二电路。每个DSBAR具有下部薄膜体声谐振器(FBAR)、上部FBAR和声去耦器。该上部FBAR层叠在下部FBAR上，该声去耦器位于该FBAR之间。每个FBAR具有对置的平面电极和在该电极之间的压电元件。第一电路互连下部FBAR。第二电路互连上部FBAR。一个DSBAR的FBAR的电阻抗不同于另一个DSBAR的FBAR。该FACT实施例的阻抗变换比大于1∶m2，其中m是DSBAR的数目。实际的阻抗变换比取决于FBAR阻抗的比。在第二方面中，本专利技术提供一种薄膜声耦合变压器(FACT)，具有两个以上去耦层叠体声谐振器(DSBAR)、第一电路和第二电路。每个DSBAR具有第一薄膜体声谐振器(FBAR)、第二FBAR和声去耦器。一个FBAR层叠在另一个FBAR上，该声去耦器位于该FBAR之间。每个FBAR具有对置的平面电极和在该电极之间的压电元件。第一电路互连DSBAR的第一FBAR。第二电路互连DSBAR的第二FBAR。该FACT的某些实施例具有1∶m2的阻抗变换比，其中m是DSBAR的数目，大于二。其它的实施例，其中至少一个该电路提供在各个FBAR中的串联和并联，其阻抗变换比是某个整数又小于1∶m2的分数的值。该实际的阻抗变换比取决于第一和第二电路互连各个FBAR的方式。在第三方面中，本专利技术提供一种薄膜声耦合变压器(FACT)，具有去耦层叠体声谐振器(DSBAR)、第一电路和第二电路。每个DSBAR具有第一薄膜体声谐振器(FBAR)、第二FBAR和声去耦器。一个FBAR层叠在另一个FBAR上，该声去耦器位于该FBAR之间。每个FBAR具有对置的平面电极和在该电极之间的压电元件。第一电路互连第一FBAR。第二电路互连第二FBAR。该FACT的阻抗变换比不同于1∶1和1∶m2，其中m是DSBAR的数目。在根据本专利技术FACT的某些实施例中，一个DSBAR的FBAR的阻抗不同于另一个DSBAR的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜声耦合变压器（ＦＡＣＴ），包括：去耦层叠体声谐振器（ＤＳＢＡＲ），每个ＤＳＢＡＲ包括：一种下部薄膜体声谐振器（ＦＢＡＲ）和上部ＦＢＡＲ，该上部ＦＢＡＲ层叠在该下部ＦＢＡＲ上，每个ＦＢＡＲ包括对置的平面电极和在该电极之 间的压电元件，和在该ＦＢＡＲ之间的声去耦器；互连该下部ＦＢＡＲ的第一电路；和互连该上部ＦＢＡＲ的第二电路；其中：一个ＤＳＢＡＲ的ＦＢＡＲ的阻抗不同于另一个ＤＳＢＡＲ的ＦＢＡＲ的阻抗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JD拉森三世，SL艾利斯，N萨克西克，
申请(专利权)人：阿瓦戈科技无线IP新加坡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]