[发明专利]具有多层压电基板的声波器件

说明书

本申请的多个方面涉及一种声波器件，其包括在压电层的相对侧面上的高速层。低速层可位于所述压电层和所述高速层中的一个之间，其中所述低速层具有比所述高速层更低的声速。所述声波器件可配置为产生边界声波，使得声能集中在所述压电层和所述低速层的边界处。

优先权申请的交叉引用

本申请依据美国35 U.S.C§119(e)要求享有2018年4月18日提交的标题为“具有多层压电基板的声波器件”的美国临时专利申请第62/659,568的优先权权益，其公开内容特此以引用的方式全部并入本文中。

技术领域

本申请的实施例涉及声波器件。

背景技术

声波滤波器可以实现在射频电子系统中。例如，移动电话的射频前端中的滤波器可以包括声波滤波器。耦接到公共节点的多个声波滤波器可以被布置为复用器。例如，可以将两个声波滤波器布置为双工器。

声波滤波器可以包括多个声波谐振器，其布置为对射频信号进行滤波。示例性声波滤波器包括表面声波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器。表面声波谐振器可包括在压电基板上的叉指换能器电极。表面声波谐振器可在其上设置有叉指换能器电极的压电层的表面上产生表面声波。表面声波器件可包括芯片表面上的空腔，其中表面声波在芯片表面上传播。

边界声波谐振器可集中声能在边界声波器件的两个附着材料的边界附近。可以在产生边界声波的芯片的表面上方没有空腔的情况下实现边界声波谐振器。

发明内容

在权利要求书中描述的创新的每一个都具有若干方面，其中没有单个方面单独地对其期望的属性负责。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本申请的一些突出特征。

在一个方面中，公开了一种声波器件。该声波器件包括：压电层；在所述压电层上的叉指换能器电极；在所述压电层的相对侧面上的高速层；以及位于所述压电层和所述高速层中的第一高速层之间的低速层。所述低速层具有比所述高速层更低的声速。所述声速是在固体中传播的剪切波的声音速度。所述声波器件配置为产生边界声波，使得声能集中在所述压电层和所述低速层的边界处。

每一个所述高速层可具有比所述边界声波的速度更高的声速。所述边界声波的速度可在2500米/秒至4800米/秒的范围内。所述边界声波的速度可在4100米/秒至4800米/秒的范围内。

所述低速层可包括二氧化硅。所述高速层可以是硅层。

所述高速层中的至少一个可以是硅层。所述高速层中的至少一个可以包括氮化硅、氮化铝、金刚石、石英或尖晶石中的至少一个。所述各高速层可以由彼此相同的材料制成。

所述边界声波具有λ的波长。在厚度为至少1λ的情况下，所述边界声波可以被约束在所述压电层和所述低速层的边界处。所述高速层中的至少一个可以具有在1λ至10λ的范围内的厚度。所述高速层中的至少一个可以具有在1λ至5λ的范围内的厚度。在一些情况下，所述高速层中的一个或两个可以具有大于10λ的厚度。所述压电层可以具有小于2λ的厚度。所述压电层可以是钽酸锂层。所述压电层可以是铌酸锂层。

另一方面，公开了一种射频模块，其包括配置为对射频信号进行滤波的声波滤波器和耦接到所述声波滤波器的射频开关。所述射频开关与所述声波滤波器进行封装。所述声波滤波器包括声波器件，其包括：压电层；在所述压电层上的叉指换能器电极；在所述压电层的相对侧面上的高速层；以及设置在所述压电层和所述高速层中的第一高速层之间的低速层。所述低速层具有比所述高速层更低的声速。所述声波器件配置为产生边界声波，使得声能集中在所述压电层和所述低速层的边界处。

所述射频模块可包括功率放大器，其中所述射频开关配置为将所述功率放大器的输出选择性地电连接到所述声波滤波器。所述射频模块可包括天线端口，其中所述射频开关配置为将所述声波滤波器选择性地电连接到所述射频模块的天线端口。