[发明专利]自身发热降低的BAW谐振器、具有BAW谐振器的高频滤波器、具有高频滤波器的双工器以及制造方法

说明书

本发明提供了一种自身发热降低的BAW谐振器。自身发热通过热桥降低，并将来自电声活跃区域中的热量排放到载体衬底上，而不会影响谐振器的声学效果。

说明书

自身发热降低的BAW谐振器、具有BAW谐振器的高频滤波器、具有高频滤波器的双工器以及制造方法

本发明提供一种BAW谐振器，其电声特性在工作期间通过降低的自身发热得以改善。本发明还提供具有相应构造的谐振器的高频滤波器或双工器，并且提供制造这种谐振器的方法。

BAW谐振器(BAW＝Bulk Acoustic Wave)包括两个电极层之间的压电材料。施加高频信号激起声波，反之亦然。压电层的厚度基本上相当于属于高频信号的频率的一半波长λ/2。

这种谐振器尤其应用在高频滤波器和移动通信设备的双工器中。通过BAW谐振器的热量变化，谐振器的声学特性也发生变化，其电学特性也一并改变。

相应构造的滤波器因此会对温度变化作出反应，而这样的温度变化是通过平均频率和带宽的变化引起的。因为滤波器具有严格的规格限制，所以不希望出现温度变化。虽然在出现温度变化时，有办法通过改变电学特性来加以补偿。但无论如何，自身发热低的BWA谐振器总是受人欢迎的。

用来降低BAW谐振器的自身发热的可行方案是，扩大谐振器面积。因此可行的是，将谐振器串行级联。为了维持阻抗，两个级联的谐振器中的任何一个都需要使原来的面积加倍，因此总体上需要使单纯的表面需求乘以四。

因此本发明的目的是，说明一种自身发热降低的BAW谐振器。

本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1所述的BAW谐振器。从属的权利要求说明了谐振器的有利的构造方案以及在滤波器或双工器的应用。同时说明了一种用来制造自身发热降低的谐振器的方法。

自身发热降低的BAW谐振器与常规谐振器的区别在于热桥，其通过消耗性损失将电声区域中产生的热量排放到热沉，例如载体衬底上。

相应的谐振器为此包括电声活跃区域，其具有两个电极和排布在它们之间的压电层。该谐振器还包括作为热沉的载体衬底以及排布在活跃区域和载体衬底之间的声学镜。该声学镜具有至少一个导热能力低的层以及导热能力高的层。涉及导热能力的特征“低”和“高”是相对的，即导热能力高的层比导热能力低的层具有更高的导热能力。此外，谐振器还具有热桥。导热能力低的层会减弱从活跃区域至载体衬底的热量流动。也就是说，在工作期间，在电声活跃区域中会产生热量，由于相应层的导热能力相对较低，从活跃区域至载体衬底的热量排放也被减弱。而如果省略导热能力低的层，虽然电声区域与载体衬底很好地热结合，但声学镜在之后可能无法正常发挥作用，并且谐振器也可能不可用。因此，尽管具有导热能力低的绝缘层，但为了降低自身发热，存在热桥。该热桥设置用来提高从活跃区域至载体衬底的热量流动。

换言之：与常规的BAW谐振器相比，该热桥为电声活跃区域中产生的热量提供了朝向载体衬底的阻力较小的附加路径。就电声活跃区域朝载体衬底的热量流动而言，形成了阻力最小的短路。

在此，热桥自身基本上在热量传导方面是活跃的，但在电声或导电方面并不活跃。因此，就RAW谐振器的导电和声学特性而言，热桥影响不大。这种做法不同于用导热能力高的层替代导热能力低的镜层。对于声学镜来说，以交替的方式设置声学阻抗高和声学阻抗低的层。已知的材料基本上要么具有高的声学阻抗和高的导热能力，要么具有低的声学阻抗和低的导热能力。如果导热能力低的层被导热能力高的层替代，则在此声学阻抗低的层同时也被声学阻抗高的层替代，从而使声学镜在其声学特性方面明显劣化。

可行的是，声学镜除了导热能力低的层以外还具有一个或多个另外的导热能力低的层。这同样适用于导热能力高的层。层的数量在此基本上根据其声学要求来决定。在此适用的是：层数越多，原则上电声活跃区域在载体衬底上的热耦合效果就越差，即镜层越多，热桥就越影响自身发热的降低效果。

尤其可行的是，导热能力低的层具有低的声学阻抗且导热能力高的层具有高的声学阻抗。