[發明專利]聲諧振器

在審

• 申請號: 201910229019.6
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN110324020A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 喬蒂·斯瓦魯普·薩杜;格諾特·法廷格;羅伯特·艾格納;邁克爾·舍費爾
• 申請（專利權）人: QORVO美國公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超

一種聲諧振器，包括第一壓電層、第二壓電層、耦合器層、第一電極和第二電極。所述第一壓電層具有第一極性。所述第二壓電層具有與所述第一極性相反的第二極性。所述耦合器層在所述第一壓電層和所述第二壓電層之間。所述第一電極在所述第一壓電層上與所述耦合器層相對。所述第二電極在所述第二壓電層上與所述耦合器層相對。

相關申請

本申請要求2018年3月28日提交的臨時專利申請序列號62/649,343的權益，其公開內容據此通過引用整體并入本文。

技術領域

本公開涉及能夠在壓電耦合增強的情況下以更高階模式操作的體聲波(BAW)諧振器。

背景技術

圖1示出了基模體聲波(BAW)諧振器10。基模BAW諧振器10包括在第一電極14和第二電極16之間的壓電層12。壓電層12、第一電極14和第二電極16的厚度以距基模BAW諧振器10的厚度的中心的距離示出，其中d為壓電層12的一半的厚度并且t為第一電極14和第二電極16兩者的厚度。

圖2示出了基模BAW諧振器10的應力分布(實線18)和位移分布(虛線20)。如圖所示，基模BAW諧振器10以基本模式操作，其中對應于正弦波的波長的一半的應力分布適合于壓電層12的厚度。基模BAW諧振器10的有效機電耦合取決于壓電層12的厚度上的應力分布的積分。通常，期望更高的機電耦合系數。雖然未示出，但本領域的技術人員將理解，應力分布在壓電層12、第一電極14和第二電極16之間的接觸面處可能變得更陡。

在BAW諧振器中激發更高階模式的可能性允許濾波器能夠以比使用了常規基模BAW諧振器的情況更高的頻率操作，同時保持合理的品質因子、尺寸和電極厚度。在更高階模式中，在壓電層中激發對應于基模頻率的整數倍的應力分布。例如，在二階模式(本文中也稱為第二過模)中，正弦波的整個波長(基模頻率的兩倍)適合于壓電層的厚度。

雖然能夠以更高階模式操作的BAW諧振器允許在高頻下改善性能，但與諸如上面討論的基模BAW諧振器10的基模設備相比，嘗試制造此類設備提供了非常差的機電耦合。因此，需要能夠以更高階模式(諸如具有改進的機電耦合的二階模式)操作的BAW諧振器。

發明內容

在一個實施方案中，聲諧振器包括第一壓電層、第二壓電層、耦合器層、第一電極和第二電極。第一壓電層具有第一極性。第二壓電層具有與第一極性相反的第二極性。耦合器層在第一壓電層和第二壓電層之間。第一電極在第一壓電層上與耦合器層相對。第二電極在第二壓電層上與耦合器層相對。在第一壓電層和第二壓電層之間提供耦合器層使聲諧振器的機電耦合系數增大，從而改善聲諧振器的性能。

本領域的技術人員在結合附圖閱讀以下優選實施方案的詳細描述之后，將了解本公開的范圍并且認識到本公開的另外方面。

附圖說明

結合在本說明書中并形成本說明書的一部分的附圖說明了本公開的若干方面，并且與說明書一起用于解釋本公開的原理。

圖1示出了基模體聲波(BAW)諧振器。

圖2示出了基模BAW諧振器的應力響應和位移分布。

圖3示出了根據本公開的一個實施方案的第二過模BAW諧振器。

圖4示出了根據本公開的一個實施方案的第二過模BAW諧振器的應力分布和位移分布。

圖5示出了根據本公開的一個實施方案的第二過模BAW諧振器。

圖6示出了根據本公開的各種實施方案的兩個第二過模BAW諧振器的應力分布。

圖7為根據本公開的各種實施方案的示出了若干第二過模BAW諧振器的性能特性的曲線圖。

圖8示出了根據本公開的一個實施方案的第二過模BAW諧振器。