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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频微机电器件领域,特别涉及一种声波滤波器组件、声波滤波器及制作方法。
技术介绍
1、随着无线通信技术的发展,移动通讯设备的推广与普及,以及使用场景的丰富都使得市场对射频前端器件的需求不断增加。滤波器作为射频前端的重要组成部分,主要用来保留需要频段的射频信号,滤除不需要的信号。其中,声波滤波器由于它尺寸小,性能优,易于集成等特点在5g时代的sub-6g频段有着广大的市场。
2、主流的声波滤波器包括声表面波滤波器及体声波滤波器等。声波滤波器都是由声波谐振器组成,主要的拓扑结构有梯形与网格型:梯形结构的声波滤波器矩形度高、选择性好,被大量的应用在滤波器与双工器的设计中;网格型结构的声波滤波器相比于梯形滤波器矩形度较差,在实际工程中应用少,但其具有的高带外抑制与较宽的带宽的优点又是梯形结构不易实现的。梯形滤波器通过提高滤波器的阶数即增加谐振器的数量来提高滤波器的带外抑制,但电路中谐振器的增加同时会降低带内的插入损耗。因此,兼具矩形度与高抑制两种优点的高性能滤波器值得被关注。
3、声波滤波器的相对带宽由压电薄膜材料与上下电极材料的机电耦合系数决定,同一个芯片上很难实现多种不同相对带宽宽度的声波滤波器,大幅度改变材料的机电耦合系数较为复杂,而实际应用中存在一些对滤波器带宽的特殊要求,如需要极窄的指定带宽宽度,因此,符合带宽大小需求的,高矩形度的极窄带滤波器有开发价值。
4、常规的多通道滤波器是通过不同通带频率的滤波器级联,增加移相器等其他匹配电路实现的。对于多通道的声波滤波器,需要异构集成
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺点与不足,本专利技术的第一个目的在于提供一种声波滤波器组件;
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种高带外抑制的声波滤波器;
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种极窄带声波滤波器。
4、本专利技术的第四个目的在于提供一种多通道声波滤波器。
5、本专利技术的第五个目的在于提供上述声波滤波器组件的制作方法。
6、本专利技术的第一个目的通过以下技术方案实现:
7、一种声波滤波器组件,包括平行板电容及声波谐振器,所述声波谐振器与平行板电容集成同一芯片;
8、所述平行板电容与声波谐振器串联,使声波谐振器的串联谐振点向高频移动;所述平行板电容与声波谐振器并联,使声波谐振器的并联谐振点向低频移动;
9、所述声波谐振器包括下电极层、压电层及上电极层;所述平行板电容包括下层金属层、绝缘介质层及上层金属层。
10、所述声波滤波器组件构成具有高带外抑制滤波特性的滤波器与具有极窄带滤波特性的滤波器。
11、进一步,所述声波谐振器的下电极层及平行板电容的下层金属层作为声波滤波器组件的第一金属层;所述声波谐振器的压电层及平行板电容的绝缘介质层作为声波滤波器组件的介质层;所述声波谐振器的上电极层及平行板电容的上层金属层作为声波滤波器组件的第二金属层;
12、所述声波谐振器与平行板电容通过第一金属层或第二金属层连接实现声波谐振器与平行板电容串联;所述声波谐振器与平行板电容通过第一金属层及第二金属层连接实现声波谐振器与平行板电容并联。
13、进一步,所述声波谐振器的压电层与平行板电容的绝缘介质层分别制作,所述声波谐振器上电极层与平行板电容的下层金属层为声波滤波器组件的第二金属层;平行板电容的上层金属层与焊盘层为同一金属层;
14、所述声波谐振器与平行板电容通过第二金属层连接实现声波谐振器与平行板电容串联;所述声波谐振器与平行板电容通过第一金属层及第二金属层连接实现声波谐振器与平行板电容并联。
15、进一步,所述声波谐振器为体声波谐振器或声表面波谐振器。
16、进一步,所述介质层的压电材料为氮化铝,氧化锌或铌酸锂;
17、所述第一金属层与第二金属层选择与压电材料晶格常数相近的高声学阻抗金属。
18、本专利技术的第二个目的通过以下技术方案实现:
19、一种声波滤波器,所述声波滤波器的拓扑结构为网格型,包括所述的声波滤波器组件,串联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容并联构成;并联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容串联构成,实现高带外抑制。
20、进一步,通过调节平行板电容面积调节声波滤波器的矩形度及抑制度。
21、本专利技术的第三个目的通过以下技术方案实现:
22、一种声波滤波器,所述声波滤波器的拓扑结构为梯形,包括所述的声波滤波器组件,串联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容并联构成;并联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容串联构成,实现极窄带滤波特性。
23、进一步,通过调节平行板电容面积调节声波滤波器的通带宽度,通过调节平行板电容位置实现单边高滚降的滤波器。
24、进一步,通过在声波滤波器的并联支路增加串联电感,缓解平行板电容增加带来的滤波器带外抑制降低。
25、本专利技术的第四个目的采用如下技术方案:
26、一种多通道声波滤波器,所述多通道声波滤波器的拓扑结构为梯形,串联支路包括一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由不同谐振频率的声波谐振器并联构成;并联支路包括一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由不同频率的声波谐振器串联构成,实现多通道的声波滤波器。
27、进一步,所述串联支路与并联支路中的声波滤波器组件包括两个或两个以上的声波谐振器,且串联支路与并联支路上的谐振器数量相同,一一对应。
28、进一步,所述多通道声波滤波器的带通通道数量与串联支路或并联支路上谐振器数量相等。
29、可选的,所述不同谐振频率的声波谐振器可以为不同的声波谐振器,例如体声波谐振器或表面波声波滤波器。
30、本专利技术的第五个目的采用如下技术方案:
31、该技术方案提供两种制作方法。
32、一种制作所述的声波滤波器组件的方法,包括:
33、在硅片上制备第一金属层,图形化刻蚀第一金属层;
34、制备平行板电容的绝缘介质层与第二金属层;
35、制备并联谐振器加厚层;
36、图形化刻蚀第二金属层;
37、图形化刻蚀平行板电容的绝缘介质层,制作绝缘介质层通孔;
38、制备金属电极及释放声波谐振器。
39、一种制作所述的声波滤波器组件的方法,包括:
40、在硅片上制备第一金属层,图形化刻蚀第一金属层;
41、制备平行板电容的绝缘介质层与第二金属层;
42、制备并联谐振器加厚层;
43、图形化刻蚀第二金属层;
44、图形化刻蚀平行板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种声波滤波器组件,其特征在于,包括两种结构:
2.根据权利要求1所述的声波滤波器组件,其特征在于,
3.一种声波滤波器,其特征在于,所述声波滤波器的拓扑结构为网格型,包括如权利要求1所述的声波滤波器组件,串联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容并联构成;并联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容串联构成,实现高带外抑制。
4.根据权利要求3所述的声波滤波器,其特征在于,通过调节平行板电容面积调节声波滤波器的矩形度及抑制度。
5.一种声波滤波器,其特征在于,所述声波滤波器的拓扑结构为梯形,包括权利要求1所述的声波滤波器组件,串联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容并联构成;并联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容串联构成,实现极窄带滤波特性。
6.根据权利要求5所述的声波滤波器,其特征在于,通过调节平行板电容面积调节声波滤波器的通带宽度;通过调节平行板电容位置实现单边高滚降的滤
7.一种多通道声波滤波器,其特征在于,所述多通道声波滤波器的拓扑结构为梯形,包括如权利要求1所述的声波滤波器组件,串联支路包括一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由不同谐振频率的声波谐振器并联构成;并联支路包括一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由不同频率的声波谐振器串联构成,实现多通道的声波滤波器。
8.根据权利要求7所述的多通道声波滤波器,其特征在于,所述串联支路与并联支路中的声波滤波器组件包括两个或两个以上的声波谐振器,且串联支路与并联支路上的谐振器数量相同,一一对应;
9.一种制备权利要求1-2任一项所述的声波滤波器组件的方法,其特征在于,包括:
10.一种制备权利要求1-2任一项所述的声波滤波器组件的方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种声波滤波器组件,其特征在于,包括两种结构:
2.根据权利要求1所述的声波滤波器组件,其特征在于,
3.一种声波滤波器,其特征在于,所述声波滤波器的拓扑结构为网格型,包括如权利要求1所述的声波滤波器组件,串联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容并联构成;并联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容串联构成,实现高带外抑制。
4.根据权利要求3所述的声波滤波器,其特征在于,通过调节平行板电容面积调节声波滤波器的矩形度及抑制度。
5.一种声波滤波器,其特征在于,所述声波滤波器的拓扑结构为梯形,包括权利要求1所述的声波滤波器组件,串联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容并联构成;并联支路包括至少一个声波滤波器组件,该声波滤波器组件由声波谐振器与平行板电容串联构成,实现极窄带滤波特性。
6.根据权利要求5所述的声波滤...
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