[發明專利]雙級橫向體聲波濾波器

在審

• 申請號: 201980058693.0
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN112673569A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 馬克庫·伊利拉米;塔帕尼·馬克肯;圖奧馬斯·彭薩拉
• 申請（專利權）人: 芬蘭VTT技術研究中心有限公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/58;H03H9/64;H03H9/17;H03H9/56
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

公開了橫向體聲波濾波器裝置。裝置(600)包括提供或在聲反射器(608、618)的最頂層上的中間層(606、616)。中間層具有第一區域(606)和第二區域(616)。第一區域具有第一層厚度，并且第二區域具有與第一層厚度不同的第二層厚度。該裝置包括在中間層的第一區域上的第一多層堆疊(604、602、610)和在第二區域上的第二多層堆疊(614、612、620)。第一堆疊(100a)和第二堆疊(100b)中的每個包括在位于相應區域上的反電極(604、614)的壓電層(602、612)、輸入電極(150、150a；670、670a)和輸出電極(170、170a；650、650a)。第一堆疊的輸出電極被連接到第二堆疊的輸入電極。在第一堆疊的輸入電極和反電極層之間施加射頻電壓在第一堆疊和第二堆疊的輸入和輸出電極之間的壓電層中創建聲諧振模式。兩個堆疊中的偽模式的頻率通過中間層的不同厚度相對彼此偏移。從而降低了得到的裝置中的偽模式。

技術領域

本說明書涉及一種薄膜射頻聲波濾波器。

技術背景

基于微聲和薄膜技術的射頻(“RF”)部件，諸如諧振器和濾波器被廣泛用于無線電應用，諸如：移動電話、無線網絡、衛星定位等。它們優于其集總元件、陶瓷和電磁對等件的優點包括小尺寸和大批量生產的能力。

發明內容

本說明書描述了帶通橫向體聲波(“LBAW”)濾波器的技術。更特別地，本公開提供了抑制LBAW濾波器中的邊帶并改善LBAW濾波器的帶通濾波器特性的技術。

LBAW可用作帶通濾波器。帶通濾波器可包括一個或多個不期望的(或寄生的)邊帶。本公開的實施方式提供了通過級聯兩個或更多個LBAW來抑制不期望的邊帶的技術。

LBAW濾波器由夾在兩對電極之間的壓電層形成。每對中的一個電極位于壓電層的頂表面上，并形成LBAW的輸入或輸出。輸入電極和輸出電極由間隙分開。每對還具有位于壓電層的底表面上的反電極。通過跨壓電層在輸入諧振器上施加交流電壓，在輸入電極下方的壓電層中形成機械諧振。壓電層厚度和電極之間的間隙可以被設計成使得該機械諧振跨過間隙耦合到輸出諧振器。發生這種耦合的頻率范圍確定了LBAW濾波器可達成的帶寬(或通帶寬度)。

一般而言，在本說明書中描述的主題的一個創新方面可以體現在聲波濾波器裝置中，該聲波濾波器裝置包括：聲反射器；中間層，該中間層提供聲反射器的最上層或在聲反射器的最上層上；第一多層堆疊，該第一多層堆疊在聲反射器上；以及第二多層堆疊，該第二多層堆疊在聲反射器上并且鄰近第一多層堆疊。中間層具有第一區域和第二區域，該第一區域具有第一層厚度，而該第二區域具有不同于第一層厚度的第二層厚度。

第一多層堆疊包括：在中間層的第一區域上的第一反電極，以及在第一反電極上的第一壓電層，以及在第一壓電層上的第一輸入電極和第一輸出電極。第一輸入電極和第一輸出電極各自具有第一電極厚度，并且基本上平行地延伸并且被第一間隙分開。第二多層堆疊包括：在中間層的第二區域上的第二反電極，在第二反電極上的第二壓電層，以及在第二壓電層上的第二輸入電極和第二輸出電極。第二輸入電極和第二輸出電極各自具有第二電極厚度，并且基本上平行地延伸并且被第二間隙分開。

第一輸出電極電連接至第二輸入電極。第一多層堆疊和第二多層堆疊被配置成使得在第一輸入電極與第一反電極層之間施加射頻電壓會在第一輸入電極與第一輸出電極之間以及第二輸入電極與第二輸出電極之間的壓電層中創建聲模式。在一些示例中，在第一輸入電極與第一反電極層之間施加射頻電壓會在第一輸入電極與第一輸出電極之間以及第二輸入電極與第二輸出電極之間的壓電層中創建聲厚度延伸諧振模式。

前述和其他實施例可各自可選地以單獨或組合形式包括以下特征中的一個或多個。

第二層厚度可以大于第一層厚度。例如，第二層厚度可以比第一層厚度大1％至10％。