[發明專利]具有多層壓電基板的聲波器件

在審

• 申請號: 201910307210.8
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110391792A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 中村弘幸;后藤令;卷圭一
• 申請（專利權）人: 天工方案公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/05;H03H9/10;H03H9/64;H03H9/72
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所 11497
• 代理人: 黃小臨

本申請的多個方面涉及一種聲波器件，其包括在壓電層的相對側面上的高速層。低速層可位于所述壓電層和所述高速層中的一個之間，其中所述低速層具有比所述高速層更低的聲速。所述聲波器件可配置為產生邊界聲波，使得聲能集中在所述壓電層和所述低速層的邊界處。

優先權申請的交叉引用

本申請依據美國35 U.S.C§119(e)要求享有2018年4月18日提交的標題為“具有多層壓電基板的聲波器件”的美國臨時專利申請第62/659,568的優先權權益，其公開內容特此以引用的方式全部并入本文中。

技術領域

本申請的實施例涉及聲波器件。

背景技術

聲波濾波器可以實現在射頻電子系統中。例如，移動電話的射頻前端中的濾波器可以包括聲波濾波器。耦接到公共節點的多個聲波濾波器可以被布置為復用器。例如，可以將兩個聲波濾波器布置為雙工器。

聲波濾波器可以包括多個聲波諧振器，其布置為對射頻信號進行濾波。示例性聲波濾波器包括表面聲波(SAW)濾波器和體聲波(BAW)濾波器。表面聲波諧振器可包括在壓電基板上的叉指換能器電極。表面聲波諧振器可在其上設置有叉指換能器電極的壓電層的表面上產生表面聲波。表面聲波器件可包括芯片表面上的空腔，其中表面聲波在芯片表面上傳播。

邊界聲波諧振器可集中聲能在邊界聲波器件的兩個附著材料的邊界附近。可以在產生邊界聲波的芯片的表面上方沒有空腔的情況下實現邊界聲波諧振器。

發明內容

在權利要求書中描述的創新的每一個都具有若干方面，其中沒有單個方面單獨地對其期望的屬性負責。在不限制權利要求的范圍的情況下，現在將簡要描述本申請的一些突出特征。

在一個方面中，公開了一種聲波器件。該聲波器件包括：壓電層；在所述壓電層上的叉指換能器電極；在所述壓電層的相對側面上的高速層；以及位于所述壓電層和所述高速層中的第一高速層之間的低速層。所述低速層具有比所述高速層更低的聲速。所述聲速是在固體中傳播的剪切波的聲音速度。所述聲波器件配置為產生邊界聲波，使得聲能集中在所述壓電層和所述低速層的邊界處。

每一個所述高速層可具有比所述邊界聲波的速度更高的聲速。所述邊界聲波的速度可在2500米/秒至4800米/秒的范圍內。所述邊界聲波的速度可在4100米/秒至4800米/秒的范圍內。

所述低速層可包括二氧化硅。所述高速層可以是硅層。

所述高速層中的至少一個可以是硅層。所述高速層中的至少一個可以包括氮化硅、氮化鋁、金剛石、石英或尖晶石中的至少一個。所述各高速層可以由彼此相同的材料制成。

所述邊界聲波具有λ的波長。在厚度為至少1λ的情況下，所述邊界聲波可以被約束在所述壓電層和所述低速層的邊界處。所述高速層中的至少一個可以具有在1λ至10λ的范圍內的厚度。所述高速層中的至少一個可以具有在1λ至5λ的范圍內的厚度。在一些情況下，所述高速層中的一個或兩個可以具有大于10λ的厚度。所述壓電層可以具有小于2λ的厚度。所述壓電層可以是鉭酸鋰層。所述壓電層可以是鈮酸鋰層。

另一方面，公開了一種射頻模塊，其包括配置為對射頻信號進行濾波的聲波濾波器和耦接到所述聲波濾波器的射頻開關。所述射頻開關與所述聲波濾波器進行封裝。所述聲波濾波器包括聲波器件，其包括：壓電層；在所述壓電層上的叉指換能器電極；在所述壓電層的相對側面上的高速層；以及設置在所述壓電層和所述高速層中的第一高速層之間的低速層。所述低速層具有比所述高速層更低的聲速。所述聲波器件配置為產生邊界聲波，使得聲能集中在所述壓電層和所述低速層的邊界處。

所述射頻模塊可包括功率放大器，其中所述射頻開關配置為將所述功率放大器的輸出選擇性地電連接到所述聲波濾波器。所述射頻模塊可包括天線端口，其中所述射頻開關配置為將所述聲波濾波器選擇性地電連接到所述射頻模塊的天線端口。