CN113839648B - 声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置及射频前端装置 - Google Patents

声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置及射频前端装置 Download PDF

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Abstract

一种SAW谐振装置包括:压电基底;电极层,位于压电基底上,电极层包括IDT,IDT包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,多个第一电极条的第一端连接第一总线,第一端相对的多个第一电极条的第二端靠近第二总线,第二端与第二总线之间为第一间隙,多个第二电极条的第三端连接第二总线,第三端相对的多个第二电极条的第四端靠近第一总线,第四端与第一总线之间为第二间隙;第一负载层,位于第四端上方,靠近第一端及第二间隙;第一介质层,位于电极层上方,覆盖第一负载层;第二负载层,位于第一介质层上,第二负载层位于第二端上方,靠近第三端及第一间隙;可以抑制横向寄生谐振,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。

Description

声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置及射频前端装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体而言,本发明涉及一种声表面波谐振装置及其形成方法、一种滤波装置以及一种射频前端装置。
背景技术
无线通信设备的射频(Radio Frequency,RF)前端芯片包括:功率放大器(PowerAmplifier,PA)、天线开关、RF滤波器、包括双工器(duplexer)在内的多工器(multiplexer)和低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)等。其中,RF滤波器包括压电声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)滤波器、压电体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)滤波器、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)滤波器、集成无源装置(IntegratedPassive Devices,IPD)滤波器等。
SAW谐振器的品质因数值(Q值)较高,由SAW谐振器制作成低插入损耗(insertionloss)、高带外抑制(out-of-band rejection)的RF滤波器,即SAW滤波器,是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流RF滤波器。其中,Q值是谐振器的品质因数值,定义为中心频率除以谐振器3dB带宽。SAW滤波器的使用频率一般为0.4GHz至2.7GHz。
图1示出了一种SAW谐振器100的第一横截面结构示意图,图2示出了所述SAW谐振器100的对应所述第一横截面的俯视面结构示意图,图3示出了所述SAW谐振器100的第二横截面结构示意图。
图1示出了所述SAW谐振器100的剖面A结构示意图及其对应的声速示意图。所述SAW谐振器100包括:压电基底110;电极层130,沿第一方向位于所述压电基底110上,所述电极层130包括叉指换能器(Interdigital Transducer,IDT),所述叉指换能器包括:第一总线(busbar)131、多个第一电极条132及第二总线133,其中,所述多个第一电极条132的第一端连接所述第一总线131,所述第一端沿第二方向相对的所述多个第一电极条132的第二端靠近所述第二总线133,所述第一方向与所述第二方向正交,所述第二端与所述第二总线133之间包括第一间隙;温度补偿层150,位于所述压电基底110上,覆盖所述电极层130;以及调频层170,位于所述温度补偿层150上。需要说明的是,温度补偿层与压电基底具有相反的温度频移特性,可以调整频率温度系数(Temperature Coefficient of Frequency,TCF),趋向于0ppm/℃,从而改善了SAW滤波器工作频率随工作温度漂移的特性,具备了更高的频率-温度稳定性。包括温度补偿层的SAW谐振器称为温度补偿SAW谐振器(即,Temperature Compensated SAW谐振器,TC-SAW谐振器)。
图2示出了所述SAW谐振器100的剖面A对应的俯视面B结构示意图。如图2所示,所述电极层130还包括:多个第二电极条134,所述多个第二电极条134的第三端连接所述第二总线133,所述第三端沿所述第二方向相对的所述多个第二电极条134的第四端靠近所述第一总线131,所述第四端与所述第一总线131之间包括第二间隙;所述多个第一电极条132和所述多个第二电极条134位于所述第一总线131和所述第二总线133之间交错放置,参见所述SAW谐振器100的剖面C结构示意图3,相邻的两个电极条分别连接所述第一总线131和所述第二总线133;所述多个第一电极条132与所述多个第二电极条134重合的区域为第一区域I,所述第一区域I与所述第一总线131之间的区域为第二区域II,所述第一区域I与所述第二总线133之间的区域为第三区域III,所述第一总线131所在的区域为第四区域IV,所述第二区域II位于所述第一区域I与所述第四区域IV之间,所述第二总线133所在的区域为第五区域V,所述第三区域III位于所述第一区域I与所述第五区域V之间。
再参见图1的声速示意图,所述第一区域I的声速小于所述第二区域II的声速,所述第一区域I的声速还小于所述第三区域III的声速,所述第二区域II的声速与所述第三区域III的声速相等或相近,其中,所述第一区域I中存在高阶声波能量,出现横向寄生谐振(spurious resonance),参见图4所示的是所述SAW谐振器100对应的滤波器的归一化插入损耗曲线的通带部分,所述通带部分中包括较多的横向寄生谐振产生的嵌入式波纹,从而增加所述滤波器的插入损耗。需要说明的是,本文中的“相近”指两者的差别较小,属于正常误差范围内的差别。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种声表面波谐振装置,可以抑制高阶模态下的横向寄生谐振,同时减弱分裂模态(split mode),降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
解决上述问题,本发明实施例提供一种声表面波谐振装置,包括:压电基底;电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述电极层包括叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,所述多个第一电极条的第一端连接所述第一总线,第二方向上所述第一端相对的所述多个第一电极条的第二端靠近所述第二总线,所述第二端与所述第二总线之间为第一间隙,所述多个第二电极条的第三端连接所述第二总线,所述第二方向上所述第三端相对的所述多个第二电极条的第四端靠近所述第一总线,所述第四端与所述第一总线之间为第二间隙,其中,所述第一方向与所述第二方向正交;第一负载层,所述第一方向上位于所述第四端上方,所述第二方向上靠近所述第一端及所述第二间隙,所述第一负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第一重合部,所述第一端位于所述第一总线与所述多个第一重合部之间,所述第一负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部靠近所述第二间隙;第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二负载层位于所述第二端上方,所述第二方向上靠近所述第三端及所述第一间隙,所述第二负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部靠近所述第一间隙,所述第二负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第四重合部,所述第三端位于所述第二总线与所述多个第四重合部之间。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第二介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第二介质层包括所述第一介质层,所述第一负载层位于所述第二介质层内,所述第二负载层位于所述第二介质层内。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第三介质层,位于所述第二介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第三介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第四介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第一负载层位于所述第四介质层上,所述第一介质层位于所述第四介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第四介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述第一负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。在一些实施例中,所述第一负载层包括第一负载子层及第二负载子层,所述第二负载子层位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第二负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。在一些实施例中,所述第二负载层包括第三负载子层及第四负载子层,所述第四负载子层位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
在一些实施例中,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
在一些实施例中,所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层与所述第一总线之间的区域为第二区域,所述第二负载层区域与所述第二总线之间的区域为第三区域,所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第四区域包括所述第一负载层,所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第五区域包括所述第二负载层,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
需要说明的是,SAW谐振装置的第一负载层与第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层所在的区域为第二区域,位于所述第一区域的第一侧,所述第二负载层所在的区域为第三区域,位于所述第一侧相对的所述第一区域的第二侧,所述第一负载层及所述第二负载层分别用于减慢声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度,使其小于所述声波在所述第一区域内的传播速度,该状态下,所述SAW谐振装置呈活塞模态(piston mode),该模态下高阶的横向寄生谐振得到抑制。此外,所述第一负载层的第一设置参数(例如,相对高度、厚度、宽度)与所述第二负载层的第二设置参数不同,声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度不同,对应的谐振频率不同,通过对所述第一设置参数及所述第二设置参数的合理设置,所述第一负载层与所述第二负载层分别产生的两个分裂谐振可以部分抵消,从而减弱引入所述第一负载层及所述第二负载层产生的分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
本发明实施例还提供一种声表面波谐振装置,包括:压电基底;电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述电极层包括叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线部、第二总线部及第二方向上位于所述第一总线部与所述第二总线部之间的叉指部,其中,所述第一方向与所述第二方向正交;第一负载层,所述第一方向上位于所述叉指部上方,所述第二方向上靠近所述第一总线部;第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二方向上靠近所述第二总线部;所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第二方向上所述第一总线部与所述第一负载层之间的区域为第二区域,所述第二方向上所述第二总线部与所述第二负载层之间的区域为第三区域,所述第二方向上所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第二方向上所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第一负载层位于所述第四区域,所述第二负载层位于所述第五区域,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第二介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第二介质层包括所述第一介质层,所述第一负载层位于所述第二介质层内,所述第二负载层位于所述第二介质层内。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第三介质层,位于所述第二介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第三介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第四介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第一负载层位于所述第四介质层上,所述第一介质层位于所述第四介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第四介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述第一负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
在一些实施例中,所述第一负载层包括第一负载子层及第二负载子层,所述第二负载子层位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第二负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
在一些实施例中,所述第二负载层包括第三负载子层及第四负载子层,所述第四负载子层位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
在一些实施例中,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
本发明实施例还提供一种滤波装置,包括:至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置。
本发明实施例还提供一种射频前端装置,包括:功率放大装置与至少一个上述实施例提供的滤波装置;所述功率放大装置与所述滤波装置连接。
本发明实施例还提供一种射频前端装置,包括:低噪声放大装置与至少一个上述实施例提供的滤波装置;所述低噪声放大装置与所述滤波装置连接。
本发明实施例还提供一种射频前端装置,包括:多工装置,所述多工装置包括至少一个上述实施例提供的滤波装置。
本发明实施例还提供一种声表面波谐振装置的形成方法,包括:提供压电基底;形成电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述形成电极层包括形成叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,所述多个第一电极条的第一端连接所述第一总线,第二方向上所述第一端相对的所述多个第一电极条的第二端靠近所述第二总线,所述第二端与所述第二总线之间为第一间隙,所述多个第二电极条的第三端连接所述第二总线,所述第二方向上所述第三端相对的所述多个第二电极条的第四端靠近所述第一总线,所述第四端与所述第一总线之间为第二间隙,其中,所述第一方向与所述第二方向正交;形成第一负载层,所述第一方向上位于所述第四端上方,所述第二方向上靠近所述第一端及所述第二间隙,所述第一负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第一重合部,所述第一端位于所述第一总线与所述多个第一重合部之间,所述第一负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部靠近所述第二间隙;形成第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;形成第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二负载层位于所述第二端上方,所述第二方向上靠近所述第三端及所述第一间隙,所述第二负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部靠近所述第一间隙,所述第二负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第四重合部,所述第三端位于所述第二总线与所述多个第四重合部之间。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置的形成方法还包括:形成第二介质层,位于所述压电基底上,覆盖所述电极层;所述第一负载层位于所述第二介质层上;所述第一介质层也位于所述第二介质层上。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述声表面波谐振装置的形成方法还包括:形成第三介质层位于所述第二介质层上,覆盖所述第二负载层;形成第四介质层,位于所述第三介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第三介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第四介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述形成第一负载层包括:形成第一负载子层;形成第二负载子层,位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述形成第二负载层包括:形成第三负载子层;形成第四负载子层,位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
在一些实施例中,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
在一些实施例中,所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层与所述第一总线之间的区域为第二区域,所述第二负载层区域与所述第二总线之间的区域为第三区域,所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第四区域包括所述第一负载层,所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第五区域包括所述第二负载层,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
附图说明
图1至3是一种SAW谐振器100的结构示意图;
图4是一种滤波器的归一化插入损耗曲线的通带部分的示意图;
图5至8是本发明实施例的一种SAW谐振装置200的结构示意图;
图9是两种滤波器的归一化插入损耗曲线的通带部分的示意图;
图10是本发明实施例的一种集成SAW谐振装置3000的结构示意图;
图11至13是本发明实施例的一种SAW谐振装置3200的结构示意图;
图14是本发明实施例的一种集成SAW谐振装置4000的结构示意图;
图15至17是本发明实施例的一种SAW谐振装置4200的结构示意图;
图18至21是本发明实施例的一种SAW谐振装置500的结构示意图;
图22是一种无线通信装置600的模块示意图;
图23是本发明实施例的一种SAW谐振装置的形成方法700的流程示意图;
图24至26是本发明实施例的一种SAW谐振装置800的形成方法的结构示意图;
图27至28是本发明实施例的一种SAW谐振装置900的形成方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如背景技术部分所述,SAW谐振器的谐振区域中存在高阶声波能量,出现横向寄生谐振,所述SAW谐振器对应的滤波器的归一化插入损耗曲线的通带部分中包括较多的横向寄生谐振产生的嵌入式波纹,从而增加相应滤波装置的插入损耗。
本发明的发明人发现,SAW谐振装置的第一负载层与第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层所在的区域为第二区域,位于所述第一区域的第一侧,所述第二负载层所在的区域为第三区域,位于所述第一侧相对的所述第一区域的第二侧,所述第一负载层及所述第二负载层分别用于减慢声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度,使其小于所述声波在所述第一区域内的传播速度,该状态下,所述SAW谐振装置呈活塞模态,该模态下高阶的横向寄生谐振得到抑制。
本发明的发明人还发现,引入负载层会产生分裂模态,分裂模态下,滤波装置的通带内出现分裂寄生谐振,引入两个负载层的设置参数相同,所产生的分裂模态会叠加,进一步加强滤波装置通带内的分裂寄生谐振,本发明实施例中,所述第一负载层的第一设置参数(例如,相对高度、厚度、宽度)与所述第二负载层的第二设置参数不同,声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度不同,对应的谐振频率不同,通过对所述第一设置参数及所述第二设置参数的合理设置,所述第一负载层与所述第二负载层分别产生的两个分裂谐振可以部分抵消,从而减弱引入所述第一负载层及所述第二负载层产生的分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
解决上述问题,本发明实施例提供一种声表面波谐振装置,包括:压电基底;电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述电极层包括叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,所述多个第一电极条的第一端连接所述第一总线,第二方向上所述第一端相对的所述多个第一电极条的第二端靠近所述第二总线,所述第二端与所述第二总线之间为第一间隙,所述多个第二电极条的第三端连接所述第二总线,所述第二方向上所述第三端相对的所述多个第二电极条的第四端靠近所述第一总线,所述第四端与所述第一总线之间为第二间隙,其中,所述第一方向与所述第二方向正交;第一负载层,所述第一方向上位于所述第四端上方,所述第二方向上靠近所述第一端及所述第二间隙,所述第一负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第一重合部,所述第一端位于所述第一总线与所述多个第一重合部之间,所述第一负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部靠近所述第二间隙;第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二负载层位于所述第二端上方,所述第二方向上靠近所述第三端及所述第一间隙,所述第二负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部靠近所述第一间隙,所述第二负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第四重合部,所述第三端位于所述第二总线与所述多个第四重合部之间。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第二介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第二介质层包括所述第一介质层,所述第一负载层位于所述第二介质层内,所述第二负载层位于所述第二介质层内。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第三介质层,位于所述第二介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第三介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第四介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第一负载层位于所述第四介质层上,所述第一介质层位于所述第四介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第四介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述第一负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。在一些实施例中,所述第一负载层包括第一负载子层及第二负载子层,所述第二负载子层位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第二负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。在一些实施例中,所述第二负载层包括第三负载子层及第四负载子层,所述第四负载子层位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
在一些实施例中,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
在一些实施例中,所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层与所述第一总线之间的区域为第二区域,所述第二负载层区域与所述第二总线之间的区域为第三区域,所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第四区域包括所述第一负载层,所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第五区域包括所述第二负载层,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
需要说明的是,SAW谐振装置的第一负载层与第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层所在的区域为第二区域,位于所述第一区域的第一侧,所述第二负载层所在的区域为第三区域,位于所述第一侧相对的所述第一区域的第二侧,所述第一负载层及所述第二负载层分别用于减慢声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度,使其小于所述声波在所述第一区域内的传播速度,该状态下,所述SAW谐振装置呈活塞模态,该模态下高阶的横向寄生谐振得到抑制。
此外,所述第一负载层的第一设置参数(例如,相对高度、厚度、宽度)与所述第二负载层的第二设置参数不同,声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度不同,对应的谐振频率不同,通过对所述第一设置参数及所述第二设置参数的合理设置,所述第一负载层与所述第二负载层分别产生的两个分裂谐振可以部分抵消,从而减弱引入所述第一负载层及所述第二负载层产生的分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
本发明实施例还提供一种声表面波谐振装置,包括:压电基底;电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述电极层包括叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线部、第二总线部及第二方向上位于所述第一总线部与所述第二总线部之间的叉指部,其中,所述第一方向与所述第二方向正交;第一负载层,所述第一方向上位于所述叉指部上方,所述第二方向上靠近所述第一总线部;第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二方向上靠近所述第二总线部;所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第二方向上所述第一总线部与所述第一负载层之间的区域为第二区域,所述第二方向上所述第二总线部与所述第二负载层之间的区域为第三区域,所述第二方向上所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第二方向上所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第一负载层位于所述第四区域,所述第二负载层位于所述第五区域,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第二介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第二介质层包括所述第一介质层,所述第一负载层位于所述第二介质层内,所述第二负载层位于所述第二介质层内。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第三介质层,位于所述第二介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第三介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述声表面波谐振装置还包括:第四介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第一负载层位于所述第四介质层上,所述第一介质层位于所述第四介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第四介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述第一负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
在一些实施例中,所述第一负载层包括第一负载子层及第二负载子层,所述第二负载子层位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第二负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
在一些实施例中,所述第二负载层包括第三负载子层及第四负载子层,所述第四负载子层位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
在一些实施例中,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
本发明实施例还提供一种滤波装置,包括:至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置。
本发明实施例还提供一种射频前端装置,包括:功率放大装置与至少一个上述实施例提供的滤波装置;所述功率放大装置与所述滤波装置连接。
本发明实施例还提供一种射频前端装置,包括:低噪声放大装置与至少一个上述实施例提供的滤波装置;所述低噪声放大装置与所述滤波装置连接。
本发明实施例还提供一种射频前端装置,包括:多工装置,所述多工装置包括至少一个上述实施例提供的滤波装置。
图5至图8示出了本发明SAW谐振装置的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。图5示出了本发明实施例的一种SAW谐振装置200的第一横截面结构示意图,图6示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置200的对应所述第一横截面的俯视面结构示意图,图7示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置200的第二横截面结构示意图,图8示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置200的第三横截面结构示意图。
图5是本发明实施例的所述SAW谐振装置200的剖面A结构示意图及相应的波速和声波位移示意图。
如图5所示,所述SAW谐振装置200包括:压电基底210;电极层220,垂直方向上位于所述压电基底210上,所述电极层220包括IDT装置,所述IDT装置包括第一总线221、多个第一电极条222及第二总线223,其中,所述多个第一电极条222的第一端连接所述第一总线221,所述多个第一电极条222的所述第一端水平方向上相对的第二端靠近所述第二总线223,所述第二端与所述第二总线223之间包括第一间隙;温度补偿层230,位于所述压电基底210上,覆盖所述电极层220;第一负载层240,位于所述温度补偿层230内,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述多个第一电极条222上方,所述第一负载层240呈条状,与所述多个第一电极条222十字相交,分别具有多个第一重合部,所述多个第一重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第一重合部与所述第一总线221之间;第二负载层250,位于所述温度补偿层230内,垂直方向上位于所述第二端上方,水平方向上靠近所述第一间隙,所述第二负载层250呈条状,与所述多个第一电极条222十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一间隙位于所述第二总线223与所述多个第二重合部之间;所述第一负载层240垂直方向上相对于所述多个第一电极条222的第一高度大于所述第二负载层250垂直方向上相对于所述多个第一电极条222的第二高度,所述第一负载层240的厚度大于所述第二负载层250的厚度;以及调频层260,位于所述温度补偿层230上。
本实施例中,所述压电基底210的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂。
本实施例中,所述电极层220的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述温度补偿层230的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
本实施例中,所述第一负载层240的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第一负载层240可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第一负载层240包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第二负载层250的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第二负载层250可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第一负载层240的材料与所述第二负载层250的材料相同。在另一个实施例中,第一负载层的材料与第二负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第一高度大于所述第二高度,即所述第一负载层240垂直方向上高于所述第二负载层250,所述第一负载层240与所述第二负载层250之间有第一高度差。需要说明的是,通过调整第一负载层的高度或第二负载层的高度,在所述第一负载层与所述第二负载层之间形成高度差,以调整所述第一负载层对应区域的第一谐振频率或所述第二负载层对应区域的第二谐振频率。
本实施例中,所述第一负载层240的宽度与所述第二负载层250的宽度相等或相近。在另一个实施例中,第一负载层的宽度大于或小于第二负载层的宽度,第一负载层的厚度与第二负载层的厚度相等或相近。在另一个实施例中,第一负载层的宽度大于或小于第二负载层的宽度,第一负载层的厚度大于或小于第二负载层的厚度。需要说明的是,通过调整第一负载层的尺寸参数(例如,厚度、宽度)或第二负载层的尺寸参数(例如,厚度、宽度),可以调整所述第一负载层对应区域的谐振频率或所述第二负载层对应区域的的谐振频率。
本实施例中,所述调频层260的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
图6是本发明实施例的所述SAW谐振装置200的相对于剖面A的俯视面B结构示意图。
参见图6,本实施例中,所述IDT装置还包括多个第二电极条224,所述多个第二电极条224的第三端连接所述第二总线223,所述多个第二电极条224的所述第三端水平方向上相对的第四端靠近所述第一总线221,所述第四端与所述第一总线221之间包括第二间隙。
本实施例中,所述多个第一电极条222位于所述第一总线221与所述第二总线223之间,所述多个第二电极条224位于所述第一总线221与所述第二总线223之间,所述多个第一电极条222与所述多个第二电极条224呈交错设置,参见所述SAW谐振装置200的剖面C结构示意图7和剖面D结构示意图8,相邻的两个电极条分别连接所述第一总线221和所述第二总线223。
本实施例中,所述第一负载层240垂直方向上位于所述第四端上方,水平方向上靠近所述第二间隙,还与所述多个第二电极条224十字相交,分别具有多个第四重合部,所述多个第四重合部水平方向上靠近所述第二间隙,所述第二间隙位于所述第一总线221与所述多个第四重合部之间。
本实施例中,所述第二负载层250水平方向上靠近所述第三端,垂直方向上位于所述多个第二电极条224上方,所述第二负载层250还与所述多个第二电极条224十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部水平方向上靠近所述第三端,所述第三端位于所述多个第三重合部与所述第二总线223之间。
参见图6和7,本实施例中,所述第一负载层240还位于相邻的第一重合部和第四重合部之间,连接所述邻的第一重合部和第四重合部。
参见图6和8,本实施例中,所述第二负载层250还位于相邻的第二重合部和第三重合部之间,连接所述邻的第二重合部和第三重合部。
本实施例中,所述第一负载层240与所述第二负载层250之间的区域为第一区域I,所述第一总线221与所述第一负载层240之间的区域为第三区域II,所述第二负载层250与所述第二总线223之间的区域为第二区域III,所述第一区域I与所述第二区域II之间的区域为第四区域IV,所述第一区域I与所述第三区域III之间的区域为第五区域V,所述第一总线221所在的区域为第一总线区(未标记),所述第二总线223所在的区域为第二总线区(未标记)。本实施例中,所述第一负载层240位于所述第四区域IV内,所述第二负载层250位于所述第五区域V内。
本实施例中,所述第四区域IV为所述多个第一电极条222与所述多个第二电极条224的重合区域靠近所述第二间隙的部分,所述第五区域V为所述多个第一电极条222与所述多个第二电极条224的重合区域靠近所述第一间隙的部分。
再参见图5的声速示意图,所述第一区域I内的声速小于所述第二区域II内的声速,所述第一区域I内的声速小于所述第三区域III内的声速,所述第一区域I内的声速大于所述第四区域IV内的声速,所述第一区域I内的声速大于所述第五区域V内的声速,所述第二区域II内的声速与所述第三区域III内的声速相等或相近,所述第四区域IV内的声速小于所述第五区域V内的声速。
再参见图5的声波位移示意图,第一声波位移曲线270表示活塞模态下0阶声波的位移分布,第二声波位移曲线271表示活塞模态下1阶声波的位移分布,第三声波位移曲线272表示活塞模态下2阶声波的位移分布。需要说明的是,通过减小所述第四区域IV和所述第五区域V内声波的声速,使其小于所述第一区域I内声波的波速,形成活塞模态;在活塞模态下,所述第一区域I内的声波位移分布在0阶模态下保持不变,在高阶模态下,所述第一区域I内的声波位移分布呈半周期整数倍的余弦曲线,所述高阶模态声波位移分布的积分为0,从而所述第一区域I内的高阶波无法被电极激励,抑制了高阶模态下的横向寄生谐振。
参见图9示出了第一归一化插入损耗曲线的第一通带部分2100及第二归一化插入损耗曲线的第二通带部分2200;所述第一通带部分2100对应第一滤波装置,所述第一滤波装置包括第一SAW谐振装置,所述第一SAW谐振装置包括第一负载层,所述第一负载层包括第一负载部及第二负载部,分别位于所述第一SAW谐振装置的谐振区的两侧横向边缘区域,所述第一负载部相对于所述第一SAW谐振装置的IDT的第一高度与所述第二负载部相对于所述第一SAW谐振装置的IDT的第二高度相等或相近;对比图4,所述第一负载层可以减弱横向寄生谐振,然而所述第一负载层引入额外的分裂寄生谐振(参见圈出部分2101)增加所述第一滤波装置的插入损耗;所述第二通带部分2200对应第二滤波装置,所述第二滤波装置包括第二SAW谐振装置,所述第二SAW谐振装置包括第二负载层及(例如,所述第一负载层240)第三负载层(例如,所述第二负载层250),分别位于所述第二SAW谐振装置的谐振区的两侧横向边缘区域,所述第二负载层相对于所述第二SAW谐振装置的IDT的第三高度大于所述第三负载层相对于所述第二SAW谐振装置的IDT的第四高度;对比图4,所述第二负载层和所述第三负载层可以减弱横向寄生谐振,此外,对比所述第一通带部分2100,所述第二负载层和所述第三负载层可以降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。需要说明的是,引入负载层会产生分裂模态,分裂模态下,滤波装置的通带内出现分裂寄生谐振,所述第一负载部的谐振频率与所述第二负载部的谐振频率相等或相近,从而所述第一负载部的分裂模态与所述第二负载部的分裂模态叠加,形成较强的滤波装置通带内的分裂寄生谐振;所述第二负载层与所述第三负载层的相对高度不同,从而所述第二负载层的谐振频率与所述第三负载层的谐振频率相差较大,所述第二负载层的分裂模态与所述第三负载层的分裂模态可以互相抵消,形成的分裂寄生谐振较弱。
图10至图13示出了本发明SAW谐振装置的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。图10示出了本发明实施例的一种集成SAW谐振装置3000的第一横截面结构示意图,图11示出了本发明实施例的一种SAW谐振装置3200的对应所述第一横截面的俯视面结构示意图,图12示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置3200的第二横截面结构示意图,图13示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置3200的第三横截面结构示意图。
图10是本发明实施例的所述集成SAW谐振装置3000的剖面A结构示意图。
如图10所示,所述集成SAW谐振装置3000包括:第一SAW谐振装置3100和第二SAW谐振装置3200;
其中,所述第一SAW谐振装置3100包括:压电基底3010;第一电极层3110,垂直方向上位于所述压电基底3010上,所述第一电极层3110包括第一IDT装置,所述第一IDT装置包括第一总线3111、多个第一电极条3112及第二总线3113,其中,所述多个第一电极条3112的第一端连接所述第一总线3111,所述第一端水平方向上相对的所述多个第一电极条3112的第二端靠近所述第二总线3113,所述第二端与所述第二总线3113之间包括第一间隙;温度补偿层3020,位于所述压电基底3010上,覆盖所述第一电极层3110;第一负载层3120,位于所述温度补偿层3020内,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述多个第一电极条3112上方,所述第一负载层3120呈条状,与所述多个第一电极条3112十字相交,分别具有多个第一重合部,所述多个第一重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第一重合部与所述第一总线3111之间;第二负载层3130,位于所述温度补偿层3020内,垂直方向上位于所述第二端上方,水平方向上靠近所述第一间隙,所述第二负载层3130呈条状,与所述多个第一电极条3112十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一间隙位于所述第二总线3113与所述多个第二重合部之间,所述第一负载层3120垂直方向上相对于所述第一电极层3110的第一高度大于所述第二负载层3130垂直方向上相对于所述第一电极层3110的第二高度,所述第一负载层3120的厚度大于所述第二负载层3130的厚度;以及调频层3030,位于所述温度补偿层3020上;
其中,所述第二SAW谐振装置3200包括:所述压电基底3010;第二电极层3210,垂直方向上位于所述压电基底3010上,所述第二电极层3210包括第二IDT装置,所述第二IDT装置包括第三总线3211、多个第三电极条3212及第四总线3213,其中,所述多个第三电极条3212的第三端连接所述第三总线3211,所述第三端水平方向上相对的所述多个第三电极条3212的第四端靠近所述第四总线3213,所述第四端与所述第四总线3213之间包括第二间隙;所述温度补偿层3020,位于所述压电基底3010上,还覆盖所述第二电极层3210;第三负载层3220,位于所述温度补偿层3020内,水平方向上靠近所述第三端,垂直方向上位于所述多个第三电极条3212上方,所述第三负载层3220呈条状,与所述多个第三电极条3212十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部水平方向上靠近所述第三端,所述第三端位于所述多个第三重合部与所述第三总线3211之间;第四负载层3230,位于所述温度补偿层3020内,水平方向上靠近所述第三端,垂直方向上位于所述第三负载层3220上方,与所述第三负载层3220重合,所述第四负载层3230呈条状,与所述多个第三电极条3212十字相交,分别具有多个第四重合部,所述多个第四重合部水平方向上靠近所述第三端,所述第三端位于所述多个第四重合部与所述第三总线3211之间;所述第三负载层3220垂直方向上相对于所述第二电极层3210的第三高度小于所述第四负载层3230垂直方向上相对于所述第二电极层3210的第四高度,所述第三负载层3220的厚度大于所述第四负载层3230的厚度;第五负载层3240,位于所述温度补偿层3020内,垂直方向上位于所述第四端上方,水平方向上靠近所述第二间隙,所述第五负载层3240呈条状,与所述多个第三电极条3212十字相交,分别具有多个第五重合部,所述多个第五重合部水平方向上靠近所述第二间隙,所述第二间隙位于所述第四总线3213与所述多个第五重合部之间,所述第三高度大于所述第五负载层3240垂直方向上相对于所述第二电极层3210的第五高度,所述第三负载层3220的厚度大于所述第五负载层3240的厚度,所述第四负载层3230的厚度与所述第五负载层3240的厚度相等或相近;以及所述调频层3030,位于所述温度补偿层3020上。
本实施例中,所述压电基底3010的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂。
本实施例中,所述温度补偿层3020的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
本实施例中,所述调频层3030的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
本实施例中,所述第一电极层3110的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述第一IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述第一负载层3120的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第一负载层3120可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第一负载层3120包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第二负载层3130的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第二负载层3130可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第一负载层3120的宽度小于所述第二负载层3130的宽度。
本实施例中,所述第一负载层3120的材料与所述第二负载层3130的材料相同。在另一个实施例中,第一负载层的材料与第二负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第二电极层3210的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述第二IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述第三负载层3220的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第三负载层3220可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第三负载层3220包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第四负载层3230的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第四负载层3230可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第五负载层3240的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第五负载层3240可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第三负载层3220的宽度与所述第四负载层3230的宽度相等或相近,所述第三负载层3220的宽度小于所述第五负载层3240的宽度。
本实施例中,所述第三负载层3220的宽度与厚度与所述第一负载层3120的宽度及厚度相等或相近,所述第五负载层3240的宽度与厚度与所述第二负载层3130的宽度及厚度相等或相近。
在另一个实施例中,第四负载层垂直方向上位于第五负载层上方,与该第五负载层重合,以进一步减弱SAW谐振装置的分裂模态。
本实施例中,所述第三负载层3220的材料与所述第四负载层3230的材料相同。在另一个实施例中,第三负载层的材料与第四负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第三负载层3220的材料与所述第五负载层3240的材料相同。在另一个实施例中,第三负载层的材料与第五负载层的材料可以不同。
图11是本发明实施例的所述第二SAW谐振装置3200的相对于剖面A的俯视面B结构示意图。
参见图11,本实施例中,所述第二IDT装置还包括多个第四电极条3214,所述多个第四电极条3214的第五端连接所述第四总线3213,所述第五端水平方向上相对的所述多个第四电极条3214的第六端靠近所述第三总线3211,所述第六端与所述第三总线3211之间包括第三间隙。
本实施例中,所述多个第三电极条3212位于所述第三总线3211与所述第四总线3213之间,所述多个第四电极条3214位于所述第三总线3211与所述第四总线3213之间,所述多个第三电极条3212与所述多个第四电极条3214呈交错设置,参见所述第二SAW谐振装置3200的剖面C结构示意图12和剖面D结构示意图13,相邻的两个电极条分别连接所述第三总线3211和所述第四总线3213。
本实施例中,所述第三负载层3220垂直方向上位于所述第六端上方,水平方向上靠近所述第三间隙,所述第三负载层3220呈条状,与所述多个第四电极条3214十字相交,分别具有多个第六重合部,所述多个第六重合部靠近所述第三间隙,所述第三间隙位于所述多个第六重合部与所述第三总线3211之间。
本实施例中,所述第四负载层3230垂直方向上位于所述第三负载层3220上方,与所述第三负载层3220重合,水平方向上靠近所述第三间隙,所述第四负载层3230呈条状,与所述多个第四电极条3214十字相交,分别具有多个第七重合部,所述多个第七重合部靠近所述第三间隙,所述第三间隙位于所述多个第七重合部与所述第三总线3211之间。
本实施例中,所述第五负载层3240水平方向上靠近所述第五端,垂直方向上位于所述多个第四电极条3214上方,所述第五负载层3240呈条状,与所述多个第四电极条3214十字相交,分别具有多个第八重合部,所述多个第八重合部靠近所述第五端,所述第五端位于所述多个第八重合部与所述第四总线3213之间。
本实施例中,参见图11和图12,所述第三负载层3220包括多个第三负载部,所述多个第三负载部中的每个第三负载部包括两个第六重合部及位于所述两个第六重合部之间的一个第三重合部,与所述一个第三重合部相邻的第三电极条位于相邻的两个第三负载部之间。本实施例中,所述多个第三负载部呈条状。
本实施例中,参见图11和图12,所述第四负载层3230包括多个第四负载部,所述多个第四负载部中的每个第四负载部包括两个第七重合部及位于所述两个第七重合部之间的一个第四重合部,与所述一个第四重合部相邻的第三电极条位于相邻的两个第四负载部之间。本实施例中,所述多个第四负载部呈条状。
本实施例中,参见图11和图13,所述第五负载层3240包括多个第五负载部,所述多个第五负载部中的每个第五负载部包括两个第五重合部及位于所述两个第五重合部之间的一个第八重合部,与所述一个第八重合部相邻的第四电极条位于相邻的两个第五负载部之间。本实施例中,所述多个第五负载部呈条状。
本实施例中,所述第四负载层3230与所述第五负载层3240之间的区域为第一区域I,所述第三总线3211与所述第四负载层3230之间的区域为第三区域II,所述第五负载层3240与所述第四总线3213之间的区域为第二区域III,所述第一区域I与所述第二区域II之间的区域为第四区域IV,所述第一区域I与所述第三区域III之间的区域为第五区域V,所述第三总线3211所在的区域为第一总线区(未标记),所述第四总线3213所在的区域为第二总线区(未标记)。本实施例中,所述第三负载层3220位于所述第五区域IV内,所述第四负载层3230位于所述第五区域IV内,所述第五负载层3240位于所述第四区域V内。
本实施例中,所述第四区域IV为所述多个第三电极条3212与所述多个第四电极条3214的重合区域靠近所述第三间隙的部分,所述第五区域V为所述多个第三电极条3212与所述多个第四电极条3214的重合区域靠近所述第二间隙的部分。
需要说明的是,集成第一SAW谐振装置和第二SAW谐振装置的场景下,所述第一SAW谐振装置的谐振区的两个横向边缘区域分别设置第一负载层和第二负载层,所述第二SAW谐振装置的谐振区的两个横向边缘区域分别设置第三负载层和第四负载层,所述第一负载层的参数(例如,相对高度、宽度、厚度)和所述第三负载层的参数相等或相近,所述第二负载层的参数和所述第四负载层的参数相等或相近,集成SAW谐振装置进入活塞模态,抑制高阶模态下的横向寄生谐振;然而,由于所述第一SAW谐振装置的谐振频率和所述第二SAW谐振装置的谐振频率不同,上述负载层的设置无法同时满足所述集成SAW谐振装置对于减弱分裂模态的要求,例如,所述第一SAW谐振装置达到要求,所述第二SAW谐振装置未达到要求,本发明实施例中通过在所述第二SAW谐振装置中引入第三个负载层,即第五负载层,通过设置所述第五负载层的参数(例如,相对高度、厚度、宽度),对所述第二SAW谐振装置的分裂模态做进一步地的调整,从而达到对于所述第二SAW谐振装置减弱分裂模态的要求。
图14至17示出了本发明SAW谐振装置的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。图14示出了本发明实施例的一种集成SAW谐振装置4000的第一横截面结构示意图,图15示出了本发明实施例的一种SAW谐振装置4200的对应所述第一横截面的俯视面结构示意图,图16示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置4200的第二横截面结构示意图,图17示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置4200的第三横截面结构示意图。
图14是本发明实施例的所述集成SAW谐振装置4000的剖面A结构示意图。
如图14所示,所述集成SAW谐振装置4000包括:第一SAW谐振装置4100和第二SAW谐振装置4200;
其中,所述第一SAW谐振装置4100包括:压电基底4010;第一电极层4110,垂直方向上位于所述压电基底4010上,所述第一电极层4110包括第一IDT装置,所述第一IDT装置包括第一总线4111、多个第一电极条4112及第二总线4113,其中,所述多个第一电极条4112的第一端连接所述第一总线4111,所述第一端水平方向上相对的所述多个第一电极条4112的第二端靠近所述第二总线4113,所述第二端与所述第二总线4113之间包括第一间隙;温度补偿层4020,位于所述压电基底4010上,覆盖所述第一电极层4110;第一负载层4120,位于所述温度补偿层4020内,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述多个第一电极条4112上方,所述第一负载层4120呈条状,与所述多个第一电极条4112十字相交,分别具有多个第一重合部,所述多个第一重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第一重合部与所述第一总线4111之间;第二负载层4130,位于所述温度补偿层4020内,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述第一负载层4120上方,与所述第一负载层4120重合,所述第二负载层4130呈条状,与所述多个第一电极条4112十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第二重合部与所述第一总线4111之间;所述第一负载层4120垂直方向上相对于所述第一电极层4110的第一高度小于所述第二负载层4130垂直方向上相对于所述第一电极层4110的第二高度,所述第一负载层4120的厚度大于所述第二负载层4130的厚度;第三负载层4140,位于所述温度补偿层4020内,垂直方向上位于所述第二端上方,水平方向上靠近所述第一间隙,所述第三负载层4140呈条状,与所述多个第一电极条4112十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一间隙位于所述第二总线4113与所述多个第三重合部之间,所述第一高度大于所述第三负载层4140垂直方向上相对于所述第一电极层4110的第三高度,所述第一负载层4120的厚度大于所述第三负载层4140的厚度,所述第二负载层4130的厚度与所述第三负载层4140的厚度相等或相近;以及所述调频层4030,位于所述温度补偿层4020上;
其中,所述第二SAW谐振装置4200包括:所述压电基底4010;第二电极层4210,垂直方向上位于所述压电基底4010上,所述第二电极层4210包括第二IDT装置,所述第二IDT装置包括第三总线4211、多个第三电极条4212及第四总线4213,其中,所述多个第三电极条4212的第三端连接所述第三总线4211,所述第三端水平方向上相对的所述多个第三电极条4212的第四端靠近所述第四总线4213,所述第四端与所述第四总线4213之间包括第二间隙;温度补偿层4020,位于所述压电基底4010上,还覆盖所述第二电极层4210;第四负载层4220,位于所述温度补偿层4020内,水平方向上靠近所述第三端,垂直方向上位于所述多个第三电极条4212上方,所述第四负载层4220呈条状,与所述多个第三电极条4212十字相交,分别具有多个第四重合部,所述多个第四重合部水平方向上靠近所述第三端,所述第三端位于所述多个第四重合部与所述第三总线4211之间;第五负载层4230,位于所述温度补偿层4020内,水平方向上靠近所述第三端,垂直方向上位于所述第四负载层4220上方,与所述第四负载层4220重合,所述第五负载层4230呈条状,与所述多个第三电极条4212十字相交,分别具有多个第五重合部,所述多个第五重合部水平方向上靠近所述第三端,所述第三端位于所述多个第五重合部与所述第三总线4211之间;所述第四负载层4220垂直方向上相对于所述第二电极层4210的第四高度小于所述第五负载层4230垂直方向上相对于所述第二电极层4210的第五高度,所述第四负载层4220的厚度大于所述第五负载层4230的厚度;第六负载层4240,位于所述温度补偿层4020内,垂直方向上位于所述第四端上方,水平方向上靠近所述第二间隙,所述第六负载层4240呈条状,与所述多个第三电极条4212十字相交,分别具有多个第六重合部,所述多个第六重合部水平方向上靠近所述第二间隙,所述第二间隙位于所述第四总线4213与所述多个第六重合部之间,所述第四高度大于所述第六负载层4240垂直方向上相对于所述第二电极层4210的第六高度,所述第四负载层4220的厚度大于所述第六负载层4240的厚度,所述第五负载层4230的厚度与所述第六负载层4240的厚度相等或相近;第七负载层4250,位于所述温度补偿层4020内,垂直方向上位于所述第六负载层4240上方,与所述第六负载层4240重合,水平方向上靠近所述第二间隙,所述第七负载层4250呈条状,与所述多个第三电极条4212十字相交,分别具有多个第七重合部,所述多个第七重合部水平方向上靠近所述第二间隙,所述第二间隙位于所述第四总线4213与所述多个第七重合部之间,所述第五高度小于所述第七负载层4250垂直方向上相对于所述第二电极层4210的第七高度,所述第七负载层4250的厚度大于所述第六负载层4240的厚度,所述第七负载层4250的厚度小于所述第四负载层4220的厚度;以及所述调频层4030,位于所述温度补偿层4020上。
本实施例中,所述压电基底4010的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂。
本实施例中,所述温度补偿层4020的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
本实施例中,所述调频层4030的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
本实施例中,所述第一电极层4110的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述第一IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述第一负载层4120的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第一负载层4120可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第一负载层4120包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第二负载层4130的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第二负载层4130可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第三负载层4140的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第三负载层4140可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第一负载层4120的宽度与所述第二负载层4130的宽度相等或相近,所述第一负载层4120的宽度与所述第三负载层4140的宽度相等或相近。
本实施例中,所述第一负载层4120的材料与所述第二负载层4130的材料相同。在另一个实施例中,第一负载层的材料与第二负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第一负载层4120的材料与所述第三负载层4140的材料相同。在另一个实施例中,第一负载层的材料与第三负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第二电极层4210的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述第二IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述第四负载层4220的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第四负载层4220可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第四负载层4220包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第五负载层4230的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第五负载层4230可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第六负载层4240的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第六负载层4240可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第七负载层4250的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第七负载层4250可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第四负载层4220的宽度与所述第五负载层4230的宽度相等或相近,本实施例中,所述第六负载层4240的宽度与所述第七负载层4250的宽度相等或相近,所述第五负载层4230的宽度与所述第七负载层4250的宽度相等或相近。
本实施例中,所述第四负载层4220的宽度与厚度与所述第一负载层4120的宽度及厚度相等或相近,所述第五负载层4230的宽度与厚度与所述第二负载层4130的宽度及厚度相等或相近,所述第六负载层4240的宽度与厚度与所述第三负载层4140的宽度及厚度相等或相近。
在另一个实施例中,第六负载层垂直方向上位于第七负载层上方,与该第七负载层重合,以进一步减弱SAW谐振装置的分裂模态。
本实施例中,所述第四负载层4220的材料与所述第五负载层4230的材料相同。在另一个实施例中,第四负载层的材料与第五负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第六负载层4240的材料与所述第七负载层4250的材料相同。在另一个实施例中,第六负载层的材料与第七负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第四负载层4220的材料与所述第六负载层4240的材料相同。在另一个实施例中,第四负载层的材料与第六负载层的材料可以不同。
图15是本发明实施例的所述第二SAW谐振装置4200的相对于剖面A的俯视面B结构示意图。
参见图15,本实施例中,所述第二IDT装置还包括多个第四电极条4214,所述多个第四电极条4214的第五端连接所述第四总线4213,所述第五端水平方向上相对的所述多个第四电极条4214的第六端靠近所述第三总线4211,所述第六端与所述第三总线4211之间包括第三间隙。
本实施例中,所述多个第三电极条4212位于所述第三总线4211与所述第四总线4213之间,所述多个第四电极条4214位于所述第三总线4211与所述第四总线4213之间,所述多个第三电极条4212与所述多个第四电极条4214呈交错设置,参见所述第二SAW谐振装置4200的剖面C结构示意图16和剖面D结构示意图17,相邻的两个电极条分别连接所述第三总线4211和所述第四总线4213。
本实施例中,所述第四负载层4220垂直方向上位于所述第六端上方,水平方向上靠近所述第三间隙,所述第四负载层4220呈条状,与所述多个第四电极条4214十字相交,分别具有多个第八重合部,所述多个第八重合部靠近所述第三间隙,所述第三间隙位于所述多个第八重合部与所述第三总线4211之间。
本实施例中,所述第五负载层4230垂直方向上位于所述第六端上方,水平方向上靠近所述第三间隙,所述第五负载层4230呈条状,与所述多个第四电极条4214十字相交,分别具有多个第九重合部,所述多个第九重合部靠近所述第三间隙,所述第三间隙位于所述多个第九重合部与所述第三总线4211之间。
本实施例中,所述第六负载层4240水平方向上靠近所述第五端,垂直方向上位于所述多个第四电极条4214上方,所述第六负载层4240呈条状,与所述多个第四电极条4214十字相交,分别具有多个第十重合部,所述多个第十重合部靠近所述第五端,所述第五端位于所述多个第十重合部与所述第四总线4213之间。
本实施例中,所述第七负载层4250水平方向上靠近所述第五端,垂直方向上位于所述第六负载层4240上方,所述第七负载层4250呈条状,与所述多个第四电极条4214十字相交,分别具有多个第十一重合部,所述多个第十一重合部靠近所述第五端,所述第五端位于所述多个第十一重合部与所述第四总线4213之间。
本实施例中,参见图15和图16,所述第四负载层4220包括所述多个第四重合部以及所述多个第八重合部,所述多个第四重合部位于所述多个第三电极条4212上方,分别对应所述多个第三电极条4212,所述多个第八重合部位于所述多个第四电极条4214上方,分别对应所述多个第四电极条4214,相邻的第四重合部和第八重合部之间为间隙,对应相邻的第三电极条和第四电极条之间的间隙。
本实施例中,参见图15和图16,所述第五负载层4230包括所述多个第五重合部以及所述多个第九重合部,所述多个第五重合部位于所述多个第四重合部上方,分别对应所述多个第四重合部,所述多个第九重合部位于所述多个第八重合部上方,分别对应所述多个第八重合部,相邻的第五重合部和第九重合部之间为间隙,对应相邻的第四重合部和第八重合部之间的间隙。
本实施例中,参见图15和图17,所述第六负载层4240包括所述多个第六重合部以及所述多个第十重合部,所述多个第六重合部位于所述多个第三电极条4212上方,分别对应所述多个第三电极条4212,所述多个第十重合部位于所述多个第四电极条4214上方,分别对应所述多个第四电极条4214,相邻的第六重合部和第十重合部之间为间隙,对应所述相邻的第三电极条和第四电极条之间的间隙。
本实施例中,参见图15和图17,所述第七负载层4250包括所述多个第七重合部以及所述多个第十一重合部,所述多个第七重合部位于所述多个第六重合部上方,分别对应所述多个第六重合部,所述多个第十一重合部位于所述多个第十重合部上方,分别对应所述多个第十重合部,相邻的第七重合部和第十一重合部之间为间隙,对应相邻的第六重合部和第十重合部之间的间隙。
本实施例中,所述第五负载层4230与所述第七负载层4250之间的区域为第一区域I,所述第三总线4211与所述第五负载层4230之间的区域为第二区域II,所述第七负载层4250与所述第四总线4213之间的区域为第三区域III,所述第一区域I与所述第二区域II之间的区域为第四区域IV,所述第一区域I与所述第三区域III之间的区域为第五区域V,所述第三总线4211所在的区域为第一总线区(未标记),所述第四总线4213所在的区域为第二总线区(未标记)。本实施例中,所述第四负载层4220位于所述第四区域IV内,所述第五负载层4230位于所述第四区域IV内,所述第六负载层4240位于所述第五区域V内,所述第七负载层4250位于所述第五区域V内。
本实施例中,所述第四区域IV为所述多个第三电极条4212与所述多个第四电极条4214的重合区域靠近所述第三间隙的部分,所述第五区域V为所述多个第三电极条4212与所述多个第四电极条4214的重合区域靠近所述第二间隙的部分。
需要说明的是,集成第一SAW谐振装置和第二SAW谐振装置的场景下,所述第一SAW谐振装置的谐振区的两个横向边缘区域设置位于第一横向边缘区域的第一负载层、第二负载层及位于第二横向边缘区域的第三负载层,所述第二SAW谐振装置的谐振区的两个横向边缘区域设置位于第三横向边缘区域的第四负载层、第五负载层及位于第四横向边缘区域的第六负载层,所述第一负载层的参数(例如,相对高度、宽度、厚度)和所述第四负载层的参数相等或相近,所述第二负载层的参数和所述第五负载层的参数相等或相近,所述第三负载层的参数和所述第六负载层的参数相等或相近,集成SAW谐振装置进入活塞模态,抑制高阶模态下的横向寄生谐振;然而,由于所述第一SAW谐振装置的谐振频率和所述第二SAW谐振装置的谐振频率不同,上述负载层的设置无法同时满足所述集成SAW谐振装置对于减弱分裂模态的要求,例如,所述第一SAW谐振装置达到要求,所述第二SAW谐振装置未达到要求,本发明实施例中通过在所述第二SAW谐振装置中引入第四个负载层,即所述第七负载层,通过设置所述第七负载层的参数(例如,相对高度、厚度、宽度),对所述第二SAW谐振装置的分裂模态做进一步地的调整,从而达到对于所述第二SAW谐振装置减弱分裂模态的要求。
图18至21示出了本发明SAW谐振装置的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。图18示出了本发明实施例的一种SAW谐振装置500的第一横截面结构示意图,图19示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置500的对应所述第一横截面的俯视面结构示意图,图20示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置500的第二横截面结构示意图,图21示出了本发明实施例的所述SAW谐振装置500的第三横截面结构示意图。
图18是本发明实施例的所述SAW谐振装置500的剖面A结构示意图及相应的波速示意图。
如图18所示,所述SAW谐振装置500包括:压电基底510;电极层520,垂直方向上位于所述压电基底510上,所述电极层520包括IDT装置,所述IDT装置包括第一总线521、多个第一电极条522及第二总线523,其中,所述多个第一电极条522的第一端连接所述第一总线521,所述第一端水平方向上相对的所述多个第一电极条522的第二端靠近所述第二总线523,所述第二端与所述第二总线523之间包括第一间隙;温度补偿层530,位于所述压电基底510上,覆盖所述电极层520;第一负载层540,位于所述温度补偿层530上,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述多个电极条522上方,所述第一负载层540呈条状,与所述多个第一电极条522十字相交,分别具有多个第一重合部,所述多个第一重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第一重合部与所述第一总线221之间;调频层550,位于所述温度补偿层530上,覆盖所述第一负载层540;第二负载层560,位于所述调频层550上,垂直方向上位于所述第二端上方,水平方向上靠近所述第一间隙,所述第二负载层560呈条状,与所述多个第一电极条522十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一间隙位于所述第二总线523与所述多个第二重合部之间;所述第一负载层540的厚度与所述第二负载层560的厚度相等或相近。
本实施例中,所述压电基底510的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂。
本实施例中,所述电极层520的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述温度补偿层530的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
本实施例中,所述调频层550的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
本实施例中,所述第一负载层540的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第一负载层540可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第一负载层540包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第二负载层560的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第二负载层560可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第一负载层540的材料与所述第二负载层560的材料相同。在另一个实施例中,第一负载层的材料与第二负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第一负载层540的宽度小于所述第二负载层560的宽度。在另一个实施例中,第一负载层的宽度与第二负载层的宽度相等或相近,所述第一负载层的厚度大于或小于所述第二负载层的厚度。在另一个实施例中,第一负载层的宽度大于或小于第二负载层的宽度,所述第一负载层的厚度大于或小于所述第二负载层的厚度。需要说明的是,通过调整第一负载层或第二负载层的参数(例如,厚度、宽度),可以调整所述第一负载层对应区域的谐振频率或所述第二负载层对应区域的谐振频率。
图19是所述SAW谐振装置500的相对于剖面A的俯视面B结构示意图。
参见图19,本实施例中,所述IDT装置还包括多个第二电极条524,所述多个第二电极条524的第三端连接所述第二总线523,所述第三端水平方向上相对的所述多个第二电极条524的第四端靠近所述第一总线521,所述第四端与所述第一总线521之间包括第二间隙。
本实施例中,所述多个第一电极条522位于所述第一总线521与所述第二总线523之间,所述多个第二电极条524位于所述第一总线521与所述第二总线523之间,所述多个第一电极条522与所述多个第二电极条524呈交错设置,参见所述SAW谐振装置200的剖面C结构示意图20和剖面D结构示意图21,相邻的两个电极条分别连接所述第一总线521和所述第二总线523。
本实施例中,所述第一负载层540垂直方向上位于所述第四端上方,水平方向上靠近所述第二间隙,还与所述多个第二电极条524十字相交,分别具有多个第四重合部,所述多个第四重合部水平方向上靠近所述第二间隙,所述第二间隙位于所述第一总线521与所述多个第四重合部之间。
本实施例中,所述第二负载层560水平方向上靠近所述第三端,垂直方向上位于所述多个第二电极条524上方,所述第二负载层560还与所述多个第二电极条524十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部水平方向上靠近所述第三端,所述第三端位于所述多个第三重合部与所述第二总线523之间。
参见图19和20,本实施例中,所述第一负载层540还位于相邻的第一重合部和第四重合部之间,连接所述邻的第一重合部和第四重合部。
参见图19和21,本实施例中,所述第二负载层560还位于相邻的第二重合部和第三重合部之间,连接所述邻的第二重合部和第三重合部。
本实施例中,所述第一负载层540与所述第二负载层560之间的区域为第一区域I,所述第一总线521与所述第一负载层540之间的区域为第二区域II,所述第二负载层560与所述第二总线523之间的区域为第三区域III,所述第一区域I与所述第二区域II之间的区域为第四区域IV,所述第一区域I与所述第三区域III之间的区域为第五区域V,所述第一总线521所在的区域为第一总线区(未标记),所述第二总线523所在的区域为第二总线区(未标记)。本实施例中,所述第一负载层540位于所述第四区域IV内,所述第二负载层560位于所述第五区域V内。
本实施例中,所述第四区域IV为所述多个第一电极条522与所述多个第二电极条524的重合区域靠近所述第二间隙的部分,所述第五区域V为所述多个第一电极条522与所述多个第二电极条524的重合区域靠近所述第一间隙的部分。
再参见图18的声速示意图,所述第一区域I内的声速小于所述第二区域II内的声速,所述第一区域I内的声速小于所述第三区域III内的声速,所述第一区域I内的声速大于所述第四区域IV内的声速,所述第一区域I内的声速大于所述第五区域V内的声速,所述第二区域II内的声速与所述第三区域III内的声速相等或相近,所述第四区域IV内的声速大于所述第五区域V内的声速。
需要说明的是,通过减小所述第四区域IV和所述第五区域V内声波的声速,使其小于所述第一区域I内声波的波速,形成活塞模态;在活塞模态下,所述第一区域I内的声波位移分布在0阶模态下保持不变,在高阶模态下,所述第一区域I内的声波位移分布呈半周期整数倍的余弦曲线,所述高阶模态声波位移分布的积分为0,从而所述第一区域I内的高阶波无法被电极激励,抑制了高阶模态下的横向寄生谐振。
此外,引入所述第一负载层540及所述第二负载层560,主谐振峰的一侧的横向寄生谐振得到了抑制,所述主谐振峰的另一侧出现了由所述第一负载层540及所述第二负载层560引起的分裂谐振,形成分裂模态,其中所述分裂谐振是由所述第一负载层540及所述第二负载层560分别引起的两个谐振叠加而成,通过调整声波在所述第四区域IV及所述第五区与V的波速,使所述两个寄生谐振的频率不同,部分谐振互相抵消,减弱所述分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
图22是一种无线通信装置600的结构示意图。如图6所示,所述无线通信装置600包括:射频前端装置610、基带处理装置630及天线650,所述射频前端装置610的第一端连接所述基带处理装置630,所述射频前端装置610的第二端连接所述天线650。其中,所述射频前端装置610包括:第一滤波装置611、第二滤波装置613、多工装置615、功率放大装置617及低噪声放大装置619;其中,所述第一滤波装置611与所述功率放大装置617连接;其中,所述第二滤波装置613与所述低噪声放大装置619电连接;其中,所述多工装置615包括至少一个发射滤波装置(未图示)及至少一个接收滤波装置(未图示)。其中,所述第一滤波装置611包括至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置,所述第二滤波装置613包括至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置。其中,所述至少一个发射滤波装置包括至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置,或者,所述至少一个接收滤波装置包括至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置。
图23示出了本发明SAW谐振装置的形成方法的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
图23是本发明实施例的一种SAW谐振装置的形成方法700的流程示意图。
本发明实施例还提供的所述SAW谐振装置的形成方法700,包括:
步骤S701,提供压电基底;
步骤S703,形成电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述形成电极层包括形成叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,所述多个第一电极条的第一端连接所述第一总线,第二方向上所述第一端相对的所述多个第一电极条的第二端靠近所述第二总线,所述第二端与所述第二总线之间为第一间隙,所述多个第二电极条的第三端连接所述第二总线,所述第二方向上所述第三端相对的所述多个第二电极条的第四端靠近所述第一总线,所述第四端与所述第一总线之间为第二间隙,其中,所述第一方向与所述第二方向正交;
步骤S705,形成第一负载层,所述第一方向上位于所述第四端上方,所述第二方向上靠近所述第一端及所述第二间隙,所述第一负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第一重合部,所述第一端位于所述第一总线与所述多个第一重合部之间,所述第一负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部靠近所述第二间隙;
步骤S707,形成第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;
步骤S709,形成第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二负载层位于所述第二端上方,所述第二方向上靠近所述第三端及所述第一间隙,所述第二负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部靠近所述第一间隙,所述第二负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第四重合部,所述第三端位于所述第二总线与所述多个第四重合部之间。
在一些实施例中,所述SAW谐振装置的形成方法700还包括:形成第二介质层,位于所述压电基底上,覆盖所述电极层;所述第一负载层位于所述第二介质层上;所述第一介质层也位于所述第二介质层上。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述SAW谐振装置的形成方法700还包括:形成第三介质层位于所述第二介质层上,覆盖所述第二负载层;形成第四介质层,位于所述第三介质层上,对应所述电极层。在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第三介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。在一些实施例中,所述第四介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在一些实施例中,所述形成第一负载层包括:形成第一负载子层;形成第二负载子层,位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述形成第二负载层包括:形成第三负载子层;形成第四负载子层,位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
在一些实施例中,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
在一些实施例中,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
在一些实施例中,所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层与所述第一总线之间的区域为第二区域,所述第二负载层区域与所述第二总线之间的区域为第三区域,所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第四区域包括所述第一负载层,所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第五区域包括所述第二负载层,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
需要说明的是,SAW谐振装置的第一负载层与第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层所在的区域为第二区域,位于所述第一区域的第一侧,所述第二负载层所在的区域为第三区域,位于所述第一侧相对的所述第一区域的第二侧,所述第一负载层及所述第二负载层分别用于减慢声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度,使其小于所述声波在所述第一区域内的传播速度,该状态下,所述SAW谐振装置呈活塞模态,该模态下高阶的横向寄生谐振得到抑制。
此外,所述第一负载层的第一设置参数(例如,相对高度、厚度、宽度)与所述第二负载层的第二设置参数不同,声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度不同,对应的谐振频率不同,通过对所述第一设置参数及所述第二设置参数的合理设置,所述第一负载层与所述第二负载层分别产生的两个分裂谐振可以部分抵消,从而减弱引入所述第一负载层及所述第二负载层产生的分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
图24至图26示出了本发明SAW谐振装置的形成方法的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
图24至图26是本发明实施例的一种SAW谐振装置800的形成方法的剖面A结构示意图。
如图24所示,所述SAW谐振装置800的形成方法包括:提供压电基底810;形成电极层820,垂直方向上位于所述压电基底810上,其中,所述形成电极层820包括形成IDT装置,所述IDT装置包括第一总线821、多个第一电极条822及第二总线823,其中,所述多个第一电极条822的第一端连接所述第一总线821,所述第一端水平方向上相对的所述多个第一电极条822的第二端靠近所述第二总线823,所述第二端与所述第二总线823之间包括第一间隙;形成第一介质层831,位于所述压电基底810上,覆盖所述电极层820。
本实施例中,所述压电基底810的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂。
本实施例中,所述电极层820的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述第一介质层831的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
如图25所示,所述SAW谐振装置800的形成方法还包括:形成第一负载层840,位于所述第一介质层831上,垂直方向上位于所述第二端上方,水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一负载层840呈条状,与所述多个第一电极条822十字相交,分别具有多个第一重合部,所述多个第一重合部水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一间隙位于所述第二总线823与所述多个第一重合部之间;形成第二介质层832,位于所述第一介质层831上,覆盖所述第一负载层840。
本实施例中,所述第一负载层840的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第一负载层840可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第一负载层840包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述第二介质层832的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
如图26所示,所述SAW谐振装置800的形成方法还包括:形成第二负载层850,位于所述第二介质层832上,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述多个电极条822上方,所述第二负载层850呈条状,与所述多个第一电极条822十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第二重合部与所述第一总线821之间;形成第三介质层(未标记),位于所述第二介质层832上,覆盖所述第二负载层850,由所述第一介质层831、所述第二介质层832及所述第三介质层形成温度补偿层830;以及形成调频层860,位于所述温度补偿层830上。
本实施例中,所述第二负载层850的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第二负载层850可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第二负载层850的材料与所述第一负载层840的材料相同。在另一个实施例中,第二负载层的材料与第一负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述温度补偿层830的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
本实施例中,所述调频层860的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
本实施例中,所述第一负载层840与所述第二负载层850之间的区域为谐振中间区a;所述第一负载层840与所述第二总线823之间的区域为第一间隙区b;所述第二负载层850与所述第一总线821之间的区域为第二间隙区c;所述谐振中间区a与所述第一间隙区b之间的区域为第一谐振边缘区d,所述第一负载层840位于所述第一谐振边缘区d内;所述谐振中间区a与所述第二间隙区c之间的区域为第二谐振边缘区e,所述第二负载层850位于所述第二谐振边缘区e内;所述第一总线821所在的区域为第一总线区f;所述第二总线823所在的区域为第二总线区g。
本实施例中,所述第二负载层850垂直方向上高于所述第一负载层840,所述第一负载层840与所述第二负载层850之间有第一高度差。需要说明的是,通过调整第一负载层的高度或第二负载层的高度,在所述第一负载层与所述第二负载层之间形成高度差,以调整所述第一负载层对应区域的谐振频率或所述第二负载层对应区域的谐振频率。
本实施例中,所述第二负载层850的厚度大于所述第一负载层840的厚度,所述第二负载层850的宽度与所述第一负载层840的宽度相等或相近。本实施例中,声波在所述第一谐振边缘区d内的声速小于其在所述谐振中间区a内的波速,声波在所述第一谐振边缘区d内的声速大于其在所述第二谐振边缘区e内的声速,从而区别化所述第一谐振边缘区d的谐振频率与所述第二谐振边缘区e的谐振频率。需要说明的是,通过调整第一负载层的参数(例如,厚度、宽度)或第二负载层的参数,可以调整所述第一负载层对应区域的谐振频率或所述第二负载层对应区域的的谐振频率。
需要说明的是,通过减小所述第一谐振边缘区d和所述第二谐振边缘区e内声波的声速,使其小于所述谐振中间区a内声波的波速,形成活塞模态;在活塞模态下,所述谐振中间区a内的声波位移分布在0阶模态下保持不变,在高阶模态下,所述谐振中间区a内的声波位移分布呈半周期整数倍的余弦曲线,所述高阶模态声波位移分布的积分为0,从而所述谐振中间区a内的高阶波无法被电极激励,抑制了高阶模态下的横向寄生谐振。
此外,引入所述第一负载层840及所述第二负载层850,主谐振峰的一侧的横向寄生谐振得到了抑制,所述主谐振峰的另一侧出现了由所述第一负载层840及所述第二负载层850引起的分裂谐振,形成分裂模态,其中所述分裂谐振是由所述第一负载层840及所述第二负载层850分别引起的两个谐振叠加而成,通过调整声波在所述第一谐振边缘区d及所述第二谐振边缘区e的波速,使所述两个分离谐振的频率不同,部分谐振互相抵消,减弱所述分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
图27至图28示出了本发明SAW谐振装置的形成方法的一个具体实施例,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
图27至图28是本发明实施例的一种SAW谐振装置900的形成方法的剖面A结构示意图。
如图27所示,所述SAW谐振装置900的形成方法包括:提供压电基底910;形成电极层920,垂直方向上位于所述压电基底910上,其中,所述形成电极层920包括形成IDT装置,所述IDT装置包括第一总线921、多个第一电极条922及第二总线923,其中,所述多个第一电极条922的第一端连接所述第一总线921,所述第一端水平方向上相对的所述多个第一电极条922的第二端靠近所述第二总线923,所述第二端与所述第二总线923之间包括第一间隙;形成温度补偿层930,位于所述压电基底910上,覆盖所述电极层920。
本实施例中,所述压电基底910的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂。
本实施例中,所述电极层920的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。需要说明的是,所述IDT装置可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,包括两个IDT子层,第一IDT子层的材料为铝,第二IDT子层的材料为钨。
本实施例中,所述温度补偿层930的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
如图28所示,所述SAW谐振装置900的形成方法还包括:形成第一负载层940,位于所述温度补偿层930上,垂直方向上位于所述第二端上方,水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一负载层940呈条状,与所述多个第一电极条922十字相交,分别具有多个第一重合部,所述多个第一重合部水平方向上靠近所述第一间隙,所述第一间隙位于所述第二总线923与所述多个第一重合部之间;形成调频层950,位于所述温度补偿层930上,覆盖所述第一负载层940;形成第二负载层960,位于所述调频层950上,水平方向上靠近所述第一端,垂直方向上位于所述多个电极条922上方,所述第二负载层960呈条状,与所述多个第一电极条922十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部水平方向上靠近所述第一端,所述第一端位于所述多个第二重合部与所述第一总线921之间。
本实施例中,所述第一负载层940的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第一负载层940可以是一层结构,也可以是多层结构,例如,所述第一负载层940包括两个负载子层,第一负载子层的材料为钼,第二负载子层的材料为钛。
本实施例中,所述调频层950的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
本实施例中,所述第二负载层960的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。需要说明的是,所述第二负载层960可以是一层结构,也可以是多层结构。
本实施例中,所述第二负载层960的材料与所述第一负载层940的材料相同。在另一个实施例中,第二负载层的材料与第一负载层的材料可以不同。
本实施例中,所述第一负载层940与所述第二负载层960之间的区域为谐振中间区a;所述第一负载层940与所述第二总线923之间的区域为第一间隙区b;所述第二负载层960与所述第一总线921之间的区域为第二间隙区c;所述谐振中间区a与所述第一间隙区b之间的区域为第一谐振边缘区d,所述第一负载层940位于所述第一谐振边缘区d内;所述谐振中间区a与所述第二间隙区c之间的区域为第二谐振边缘区e,所述第二负载层960位于所述第二谐振边缘区e内;所述第一总线921所在的区域为第二总线区f;所述第二总线923所在的区域为第一总线区g。
本实施例中,所述第二负载层960的厚度小于所述第一负载层940的厚度,所述第二负载层960的宽度与所述第一负载层940的宽度相等或相近。本实施例中,声波在所述第二谐振边缘区e内的声速小于其在所述谐振中间区a内的波速,声波在所述第一谐振边缘区d内的声速小于其在所述第二谐振边缘区e内的声速,从而区别化所述第一谐振边缘区d的谐振频率与所述第二谐振边缘区e的谐振频率。需要说明的是,通过调整第一负载层的参数(例如,厚度、宽度)或第二负载层的参数,可以调整所述第一负载层对应区域的谐振频率或所述第二负载层对应区域的谐振频率。
需要说明的是,通过减小所述第一谐振边缘区d和所述第二谐振边缘区e内声波的声速,使其小于所述谐振中间区a内声波的波速,形成活塞模态;在活塞模态下,所述谐振中间区a内的声波位移分布在0阶模态下保持不变,在高阶模态下,所述谐振中间区a内的声波位移分布呈半周期整数倍的余弦曲线,所述高阶模态声波位移分布的积分为0,从而所述谐振中间区a内的高阶波无法被电极激励,抑制了高阶模态下的横向寄生谐振。
此外,引入所述第一负载层940及所述第二负载层960,主谐振峰的一侧的横向寄生谐振得到了抑制,所述主谐振峰的另一侧出现了由所述第一负载层940及所述第二负载层960引起的分裂谐振,形成分裂模态,其中所述分裂谐振是由所述第一负载层940及所述第二负载层960分别引起的两个谐振叠加而成,通过调整声波在所述第一谐振边缘区d及所述第二谐振边缘区e的波速,使所述两个分裂谐振的频率不同,部分谐振互相抵消,减弱所述寄生谐振及所述分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
综上所述,SAW谐振装置的第一负载层与第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层所在的区域为第二区域,位于所述第一区域的第一侧,所述第二负载层所在的区域为第三区域,位于所述第一侧相对的所述第一区域的第二侧,所述第一负载层及所述第二负载层分别用于减慢声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度,使其小于所述声波在所述第一区域内的传播速度,该状态下,所述SAW谐振装置呈活塞模态,该模态下高阶的横向寄生谐振得到抑制。
此外,所述第一负载层的第一设置参数(例如,相对高度、厚度、宽度)与所述第二负载层的第二设置参数不同,声波在所述第二区域内及所述第三区域内的传播速度不同,对应的谐振频率不同,通过对所述第一设置参数及所述第二设置参数的合理设置,所述第一负载层与所述第二负载层分别产生的两个分裂谐振可以部分抵消,从而减弱引入所述第一负载层及所述第二负载层产生的分裂模态,降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生谐振。
应该理解,此处的例子和实施例仅是示例性的,本领域技术人员可以在不背离本申请和所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,做出各种修改和更正。

Claims (55)

1.一种声表面波谐振装置,其特征在于,包括:
压电基底;
电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述电极层包括叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,所述多个第一电极条的第一端连接所述第一总线,第二方向上所述第一端相对的所述多个第一电极条的第二端靠近所述第二总线,所述第二端与所述第二总线之间为第一间隙,所述多个第二电极条的第三端连接所述第二总线,所述第二方向上所述第三端相对的所述多个第二电极条的第四端靠近所述第一总线,所述第四端与所述第一总线之间为第二间隙;
第一负载层,所述第一方向上位于所述第四端上方,所述第二方向上靠近所述第一端及所述第二间隙,所述第一负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第一重合部,所述第一端位于所述第一总线与所述多个第一重合部之间,所述第一负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部靠近所述第二间隙;
第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;
第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二负载层位于所述第二端上方,所述第二方向上靠近所述第三端及所述第一间隙,所述第二负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部靠近所述第一间隙,所述第二负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第四重合部,所述第三端位于所述第二总线与所述多个第四重合部之间。
2.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:第二介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第二介质层包括所述第一介质层,所述第一负载层位于所述第二介质层内,所述第二负载层位于所述第二介质层内。
3.如权利要求2所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
4.如权利要求2所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
5.如权利要求2所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:第三介质层,位于所述第二介质层上,对应所述电极层。
6.如权利要求5所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第三介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
7.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:第四介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第一负载层位于所述第四介质层上,所述第一介质层位于所述第四介质层上,对应所述电极层。
8.如权利要求7所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第四介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
9.如权利要求7所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
10.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
11.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层包括第一负载子层及第二负载子层,所述第二负载子层位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
12.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
13.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二负载层包括第三负载子层及第四负载子层,所述第四负载子层位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
14.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
15.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
16.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
17.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
18.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层与所述第一总线之间的区域为第二区域,所述第二负载层区域与所述第二总线之间的区域为第三区域,所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第四区域包括所述第一负载层,所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第五区域包括所述第二负载层,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
19.一种声表面波谐振装置,其特征在于,包括:
压电基底;
电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述电极层包括叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线部、第二总线部及第二方向上位于所述第一总线部与所述第二总线部之间的叉指部;
第一负载层,所述第一方向上位于所述叉指部上方,所述第二方向上靠近所述第一总线部;
第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;
第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二方向上靠近所述第二总线部;
所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第二方向上所述第一总线部与所述第一负载层之间的区域为第二区域,所述第二方向上所述第二总线部与所述第二负载层之间的区域为第三区域,所述第二方向上所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第二方向上所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第一负载层位于所述第四区域,所述第二负载层位于所述第五区域,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
20.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:第二介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第二介质层包括所述第一介质层,所述第一负载层位于所述第二介质层内,所述第二负载层位于所述第二介质层内。
21.如权利要求20所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
22.如权利要求20所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
23.如权利要求20所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:第三介质层,位于所述第二介质层上,对应所述电极层。
24.如权利要求23所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第三介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
25.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:第四介质层,所述第一方向上位于所述压电基底上,覆盖所述电极层,所述第一负载层位于所述第四介质层上,所述第一介质层位于所述第四介质层上,对应所述电极层。
26.如权利要求25所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第四介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
27.如权利要求25所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
28.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
29.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层包括第一负载子层及第二负载子层,所述第二负载子层位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
30.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二负载层的材料包括以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
31.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第二负载层包括第三负载子层及第四负载子层,所述第四负载子层位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
32.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
33.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
34.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
35.如权利要求19所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
36.一种滤波装置,其特征在于,包括:至少一个如权利要求1至35其中之一所述的声表面波谐振装置。
37.一种射频前端装置,其特征在于,包括:功率放大装置与至少一个如权利要求36所述的滤波装置;所述功率放大装置与所述滤波装置连接。
38.一种射频前端装置,其特征在于,包括:低噪声放大装置与至少一个如权利要求36所述的滤波装置;所述低噪声放大装置与所述滤波装置连接。
39.一种射频前端装置,其特征在于,包括:多工装置,所述多工装置包括至少一个如权利要求36所述的滤波装置。
40.一种声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,包括:
提供压电基底;
形成电极层,第一方向上位于所述压电基底上,所述形成电极层包括形成叉指换能装置,所述叉指换能装置包括第一总线、多个第一电极条、第二总线及多个第二电极条,所述多个第一电极条的第一端连接所述第一总线,第二方向上所述第一端相对的所述多个第一电极条的第二端靠近所述第二总线,所述第二端与所述第二总线之间为第一间隙,所述多个第二电极条的第三端连接所述第二总线,所述第二方向上所述第三端相对的所述多个第二电极条的第四端靠近所述第一总线,所述第四端与所述第一总线之间为第二间隙;
形成第一负载层,所述第一方向上位于所述第四端上方,所述第二方向上靠近所述第一端及所述第二间隙,所述第一负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第一重合部,所述第一端位于所述第一总线与所述多个第一重合部之间,所述第一负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第二重合部,所述多个第二重合部靠近所述第二间隙;
形成第一介质层,所述第一方向上位于所述电极层上方,覆盖所述第一负载层;
形成第二负载层,所述第一方向上位于所述第一介质层上,所述第二负载层位于所述第二端上方,所述第二方向上靠近所述第三端及所述第一间隙,所述第二负载层与所述多个第一电极条十字相交,分别具有多个第三重合部,所述多个第三重合部靠近所述第一间隙,所述第二负载层还与所述多个第二电极条十字相交,分别具有多个第四重合部,所述第三端位于所述第二总线与所述多个第四重合部之间。
41.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:形成第二介质层,位于所述压电基底上,覆盖所述电极层;所述第一负载层位于所述第二介质层上;所述第一介质层也位于所述第二介质层上。
42.如权利要求41所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
43.如权利要求41所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
44.如权利要求41所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:形成第三介质层位于所述第二介质层上,覆盖所述第二负载层;形成第四介质层,位于所述第三介质层上,对应所述电极层。
45.如权利要求44所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
46.如权利要求44所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第二介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
47.如权利要求44所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第三介质层的材料包括以下之一:二氧化硅、氟氧化硅。
48.如权利要求44所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第四介质层的材料包括以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
49.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述形成第一负载层包括:形成第一负载子层;形成第二负载子层,位于所述第一负载子层上,所述第一负载子层的材料与所述第二负载子层的材料不同。
50.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述形成第二负载层包括:形成第三负载子层;形成第四负载子层,位于所述第三负载子层上,所述第三负载子层的材料与所述第四负载子层的材料不同。
51.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层的第一厚度与所述第二负载层的第二厚度不同。
52.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层的第一宽度与所述第二负载层的第二宽度不同。
53.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层包括多个第一负载部,所述第二负载层包括多个第二负载部。
54.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层呈条状,所述第二负载层呈条状。
55.如权利要求40所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第二方向上所述第一负载层与所述第二负载层之间的区域为第一区域,所述第一负载层与所述第一总线之间的区域为第二区域,所述第二负载层区域与所述第二总线之间的区域为第三区域,所述第一区域与所述第二区域之间的区域为第四区域,所述第四区域包括所述第一负载层,所述第一区域与所述第三区域之间的区域为第五区域,所述第五区域包括所述第二负载层,声波在所述第一区域的第一波速大于所述声波在所述第四区域的第二波速,所述第一波速还大于所述声波在所述第五区域的第三波速,所述第二波速与所述第三波速不同。
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