[发明专利]具有用于抑制假信号响应的吸收层的复合表面声波SAW装置

说明书

本发明涉及具有用于抑制假信号响应的吸收层的复合表面声波SAW装置。所述SAW装置包含：基底衬底；压电材料层；至少一个叉指电极对，其安置于所述压电材料层上；及声波抑制层，其安置于所述压电材料层与所述基底衬底之间，所述声波抑制层经配置以抑制在从所述压电材料层到所述基底衬底的方向上传播的声波。

技术领域

本发明涉及复合表面声波(saw)装置。

背景技术

表面声波(SAW)装置广泛用于RF及微波通信装置(例如，移动电话)中的谐振器、带通滤波器、双工器及变压器中。

图1是SAW装置100的示意性说明。SAW装置100包含形成于压电衬底上的第一叉指换能器(IDT)电极对140及第二叉指换能器(IDT)电极对150。表面声波可由跨越IDT电极对140施加电信号的信号产生器10激发。跨越IDT电极对150从传递的表面声波对应地产生电信号。

图2说明SAW装置200的实例的部分的横截面。SAW装置200包含基底衬底230及安置于基底衬底230的顶部上的第一电极242及第二电极244。基底衬底230由压电材料(例如(举例来说)，钽酸锂(LiTaO3-在下文中被简称为LT)或铌酸锂(LiNbO3-在下文中被简称为LN))制成。第一电极242及第二电极244包括导电材料(例如，金或铝)且可为如图2中所说明的IDT电极对的部分。显著地，第一电极242及第二电极244仅表示形成图1中所展示的IDT电极对的多个电极140或150中的一对。SAW装置的操作为所属领域的技术人员所众所周知，且因此，本文将不再重述。

SAW装置持续追求更高性能，这是因为对其中嵌入SAW装置的装置的性能需求变得更加迫切。举例来说，近年来，已希望提供具有增强的温度稳定性的SAW装置，这是因为频率的改变可改变SAW装置的频率特性。特定来说，对于SAW滤波器，温度的改变可改变SAW滤波器的通带频率范围。

如所知，具有较大机电耦合系数的压电材料对实现宽滤波器特性是有利的。LT及LN是具有较大机电耦合系数的压电材料的实例。然而，仍旧期望LT及LN的温度稳定性。似乎存在特性不兼容的一般倾向，使得具有较大机电耦合系数的压电材料(例如，LT及LN)具有相对不良的温度稳定性，而具有良好温度稳定性的压电材料(例如，石英晶体)具有相对较小的机电耦合系数。

因此，已开发运用混合或复合衬底结构的SAW装置。

图3说明具有所谓的复合衬底302的SAW装置300的实例的部分的横截面。特定来说，SAW装置300包含包括具有第一材料的基底衬底310的复合衬底302及安置于基底衬底310上且紧邻基底衬底310的压电材料层330。SAW装置进一步包含安置于压电材料层330的顶部上的第一电极342及第二电极344。

压电材料层330由压电材料制成，且有利地为具有较大机电耦合系数的压电材料，例如LT或LN。基底层310由不同于压电材料层330的材料制成，且有利地为具有相对较低的热膨胀系数(至少低于压电材料层330的热膨胀系数)的材料。第一电极342及第二电极344包括导电材料(例如，金或铝)，且可为一对叉指换能器的部分，通过所述换能器，信号从输入换能器传播到输出换能器。

总的来说，当与SAW 200相比时，SAW 300可展现一些有形益处，例如，改进的热性能、一些温度补偿及低于其基本操作频率的改进的质量因子(“Q”)。

然而，一般来说，不幸地，含具有其复合衬底302的SAW装置300的一般结构的SAW装置通常倾向于在高于其串联谐振频率Fs的频率下展现假信号响应或“喀啦声”。

举例来说，图4标绘SAW装置300的实例的模拟全局导纳频率响应的实例，其中压电材料层330包括LT且具有20μm的厚度，且基底衬底310包括具有20μm或更大的厚度的硅(Si)。如图4中所见，导纳频率响应在大约759MHz的串联谐振频率下具有峰值410(其是所期望的响应)。然而，导纳频率响应在高于Fs的频率下还具有许多假信号响应或“喀啦声”420。