[發(fā)明專利]可切換濾波器和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310022416.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103227619A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·W·阿基森;P·坎德拉;T·J·鄧巴;J·P·甘比諾;M·D·賈菲;A·K·斯塔珀;R·L·沃爾夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): H03H9/64
• 分類號(hào): H03H9/64
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 于靜;張亞非

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和制造方法，更具體而言，涉及可切換和/或可調(diào)諧的濾波器、制造方法和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

SAW（表面聲波）濾波器在電信中起重要作用。例如，SAW濾波器在移動(dòng)和無(wú)線應(yīng)用中被廣泛用作帶通和頻譜整形濾波器。SAW濾波器的其他應(yīng)用包括廣域網(wǎng)（WAN）、無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）通信、無(wú)繩電話、尋呼機(jī)和衛(wèi)星通信。SAW濾波器優(yōu)于常規(guī)的LC濾波器，因?yàn)樗麄兏　⒏阋饲腋ㄓ茫沟盟麄兂蔀殡娦艖?yīng)用的理想選擇。

在SAW濾波器中，電信號(hào)在由壓電晶體或陶瓷構(gòu)造的器件中被轉(zhuǎn)換為機(jī)械波。在被其他電極轉(zhuǎn)換回電信號(hào)之前，由于傳播經(jīng)過(guò)該器件，該波被延遲。更具體而言，通過(guò)叉指換能器（interdigital?transducer，IDT）實(shí)現(xiàn)表面波與電信號(hào)之間的耦合。IDT的簡(jiǎn)單形式包括被交替地連接到相反電極的平行指狀物（finger），其中信號(hào)被施加到所述相反電極。

例如，當(dāng)AC電壓被施加到輸入換能器時(shí)，由于壓電現(xiàn)象，換能器產(chǎn)生壓電基底表面的機(jī)械變形。這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致表面聲波在壓電基底的表面上行進(jìn)，直到到達(dá)輸出IDT，在那兒它被轉(zhuǎn)換回電信號(hào)。當(dāng)該波到達(dá)輸出IDT時(shí)，電場(chǎng)將引起相鄰電極之間的電勢(shì)差，從而輸出IDT將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為輸出電壓。

在僅包含被疊置有薄金屬膜輸入和輸出叉指換能器（IDT）的壓電基底的單個(gè)封裝中，SAW濾波器可被設(shè)計(jì)為提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)處理功能。可以使用半導(dǎo)體微加工（microfabrication）技術(shù)來(lái)批量生產(chǎn)SAW濾波器，這允許SAW濾波器的再現(xiàn)性。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)SAW濾波器的編程或調(diào)諧。

因此，本領(lǐng)域中存在克服上述缺陷和限制的需求。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的第一方面中，一種方法包括形成至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極。該方法還包括在所述壓電基底上形成具有多個(gè)指狀物的固定電極。該方法還包括在所述壓電基底之上形成具有多個(gè)指狀物的可動(dòng)電極（movable?electrode）。該方法還包括形成與所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)指狀物對(duì)準(zhǔn)的致動(dòng)器。

在本發(fā)明的另一方面中，一種濾波器包括至少一個(gè)濾波器，所述至少一個(gè)濾波器包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極。所述多個(gè)電極包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極和固定電極二者都具有多個(gè)指狀物，所述多個(gè)指狀物被定位為在開(kāi)啟（on）狀態(tài)下互相交錯(cuò)。

在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種用于設(shè)計(jì)、制造或測(cè)試集成電路的在機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中有形地體現(xiàn)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。所述設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。在另外的實(shí)施例中，在機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼的硬件描述語(yǔ)言（HDL）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括這樣的要素：當(dāng)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中被處理時(shí)，所述要素生成可切換濾波器結(jié)構(gòu)的機(jī)器可執(zhí)行表示，該表示包括本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。在另外的實(shí)施例中，提供了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用于生成可切換濾波器結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)模型的方法。該方法包括生成可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素的功能表示。

更具體而言，在實(shí)施例中，提供了一種在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用于生成可切換濾波器結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)模型的方法。該方法包括生成在壓電基底上形成的多個(gè)電極的功能表示，其中，所述多個(gè)電極包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極和固定電極二者都具有多個(gè)指狀物，所述多個(gè)指狀物被定位為在開(kāi)啟狀態(tài)下互相交錯(cuò)。

在本發(fā)明的另一方面中，一種方法包括確定濾波器的頻率或使濾波器被激活的需要；以及響應(yīng)于該確定，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電壓施加到至少一個(gè)致動(dòng)器來(lái)使所述濾波器的可動(dòng)電極靜電地移動(dòng)，以激活或去激活（deactivate）所述濾波器。

附圖說(shuō)明

通過(guò)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的非限制性實(shí)例，參考給出的多個(gè)附圖，在下面的詳細(xì)說(shuō)明中描述本發(fā)明。除非在本文中另外說(shuō)明，附圖不是按比例繪制的。

圖1-6示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的用于制造可切換濾波器結(jié)構(gòu)的制造工藝和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)；

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的方面在致動(dòng)狀態(tài)下圖6中的可切換濾波器的分解透視圖；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的方面在非致動(dòng)狀態(tài)下圖6中的可切換濾波器的分解透視圖；以及

圖9是在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、制造和/或測(cè)試中使用的設(shè)計(jì)過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式