[發明專利]電聲轉換器及其制造方法

有效

• 申請號: 201610089694.X
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN105680820B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: W.魯伊勒;M.邁耶;U.勒斯勒;M.豪澤;I.布萊爾;K-C.瓦格納;W.紹爾;M.雅各布;T.埃布納;E.施米德哈默;S.貝雷克;C.埃格斯
• 申請（專利權）人: 快速追蹤有限公司
• 主分類號: H03H9/125
• 分類號: H03H9/125
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元

本發明涉及電聲轉換器及其制造方法，具體地說明了一種具有在橫向上發射的聲波的減小的損耗的電聲轉換器。為此，該轉換器包括中心激勵區域（ZAB）、毗鄰中心激勵區域（ZAB）的內邊緣區域（IRB）、毗鄰內邊緣區域的外邊緣區域（ARB）以及毗鄰外邊緣區域的匯流排（SB）的區域。所述區域的縱向速度被調節為使得獲得活塞模態的激勵譜。

本申請是申請日為2010年9月15日、申請號為201080062298.9、發明名稱為“具有通過橫向發射減小的損耗和通過抑制橫向模態改善的性能的電聲轉換器的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及例如應用在SAW或GBAW－HF濾波器中的電聲轉換器、以及用于制造這樣的轉換器的方法。根據本發明的轉換器由于減小的聲波橫向發射而具有較小的損耗以及由于抑制橫向模態而具有改善的性能。

背景技術

利用聲波－例如表面聲波（SAW＝surface acoustic wave，表面聲波）或者經引導的體聲波（GBAW＝guided bulk acoustic wave，經引導的體聲波）－工作的器件將HF信號轉換成聲波并且反過來將聲波轉換成HF信號。為此，SAW或者GBAW器件包括電極指，所述電極指布置在壓電襯底上或者壓電層上。在縱向上、即在聲波傳播的方向上，并排地布置電極指，所述電極指一般交替地與第一和第二匯流排（Busbar（匯流排））連接。聲軌跡是襯底或壓電層的、在該器件運行器件傳播表面聲波的區域。電極指處于聲軌跡中并且因此處于聲區域中。匯流排處于聲軌跡的側向邊緣區域中。在縱向上，聲軌跡通常受到反射器的限制，以便減小由于聲波在縱向上的發射造成的能量損耗。

利用聲波工作的器件的損耗機制在于，聲波在縱向或橫向上離開聲軌跡。

尤其是由于聲軌跡的有限孔徑，可能通過衍射效應產生橫向聲模態。這樣的模態干擾傳輸特性，并且是一種損耗機制。開發利用聲波工作的器件、尤其是用于移動無線電應用的表面波濾波器時的重點是，獲得在良好的傳輸特性情況下具有較小損耗機制－例如沒有干擾性的橫向模態或者具有減小的干擾性橫向模態－的器件。

從公開文獻DE 103 31 323 A1中公知了利用SAW工作的轉換器，其中通過在匯流排中布置凹陷來減小由于橫向振蕩造成的損耗。

從專利文獻US 7,576,471 B1中公開了利用SAW工作的器件，其中提高處于中心激勵區域（“Center Region（中心區）”）與匯流排區域（“Busbar Region（匯流排區）”）之間的區域中的電極指的厚度。但是在此，該應用限于所謂的“弱耦合的”襯底。電聲耦合常數k²是聲波與HF信號之間的耦合強度的度量。

發明內容

因此，本發明的任務是，說明一種電聲轉換器，其具有較小的橫向損耗并且與強耦合的壓電襯底兼容。根據本發明，該任務由根據如下所述的電聲轉換器來解決。

在第一變型方案中，本發明說明了一種電聲轉換器，其布置在聲軌跡中。該轉換器包括壓電襯底以及兩個布置在其上的電極，所述電極分別具有與匯流排連接、彼此咬合的電極指以用于激勵聲波。該轉換器具有加重層和介電覆蓋層，而且被構造為使得聲波在多個與聲軌跡平行延伸的區域中經歷不同的縱向傳播速度。該轉換器還具有擁有第一縱向速度的中心激勵區域；具有在兩側毗鄰中心激勵區域的內邊緣區域，在所述內邊緣區域中，縱向速度與中心激勵區域的縱向速度不同；具有毗鄰內邊緣區域的外邊緣區域，在所述外邊緣區域中，縱向速度比在內邊緣區域中高；具有毗鄰外邊緣區域的匯流排的區域，在所述匯流排的區域中，縱向速度比在外邊緣區域中??；其中并且;其中k_x是波矢量在縱向上的分量，k_y是波矢量在橫向上的分量，并且k₀是主傳播方向上的波矢量。該縱向傳播速度是聲波在縱向上的速度。