[发明专利]包括桥部的堆叠式声学谐振器

说明书

技术领域

本申请涉及堆叠式声学谐振器。

本申请涉及Dariusz Burak于2011年2月28日递交的题为“Coupled Resonator Filter Comprising Bridge”的美国专利申请No.13/036,489的部分继续申请案。本申请根据美国法典第35编第120条要求美国专利申请No.13/036,489的优先权，该专利申请的公开文本通过引用方式整体结合于本说明书中。

背景技术

换能器通常将电信号转换成机械信号或振动，和/或将机械信号或振动转换成电信号。具体地，声学换能器以发送模式将电信号转换成声学信号(声波)，和/或以接收模式将接收的声波转换成电信号。声学换能器通常包括声学谐振器，例如薄膜体声学谐振器(FBAR)、声表面波(SAW)谐振器或体声波(BAW)谐振器，并且声学换能器可以用在很多种电子应用中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、电子游戏设备、笔记本电脑和其他便携式通信设备。例如，FBAR可以用于电学滤波器和电压互感器。通常，声学谐振器具有位于两个导电板(电极)之间的压电材料层，该压电材料层可以形成于薄膜上。具体地，FBAR设备在受到施加的时变电场的激励时产生纵向声波和侧向(或横向)声波、以及高阶谐波混频产物。侧向模式和高阶谐波混频产物对于功能性会有有害影响。

堆叠式体声学谐振器(SBAR)(也称作双体声学谐振器(DBAR))在单一堆叠中包括位于三个电极之间的两个压电材料层，并形成单一谐振腔。即，第一压电材料层形成于第一(底)电极和第二(中间)电极之间，第二压电材料层形成于第二(中间电极)和第三(顶)电极之间。通常，堆叠式体声学谐振器设备能把单一体声学谐振器设备的面积减少约一半。

在FBAR设备中，通过多种方法来实现减少在边界处的声学损耗和FBAR的有源区(顶电极、压电层和底电极重叠的区域)中的产生的模限制。特别地，沿着FBAR的一侧或多侧设置框架。框架产生声阻抗失配，声阻抗失配通过将期望模式反射回到谐振器的有源区来减少损耗，因此改进在FBAR的有源区内对期望模式的限制。

虽然结合框架产生改进的模限制和伴随着改进FBAR的品质(Q)因子，但是直接应用已知的框架元件没有在已知DBAR的模限制和Q方面产生显著改进。

因此，需要的是至少克服上述已知缺点的DBAR。

发明内容

根据代表性实施例，一种体声波(BAW)谐振器结构包括：设置在衬底上的第一电极；设置在第一电极上的第一压电层；设置在第一压电层上的第二电极；设置在第二电极上的第二压电层；设置在第二压电层上的第三电极；设置在第一电极和第三电极之间的桥部。

根据另一代表性实施例，一种体声波(BAW)谐振器结构包括：设置在衬底上的第一电极；设置在第一电极上的第一压电层；设置在第一压电层上的第二电极；设置在第二电极上的第二压电层；设置在第二压电层上的第三电极；设置在第一电极和第三电极之间的桥部；设置在第三电极上的内部凸起区域。

附图说明

在结合附图阅读时，从下面的详细描述可最好地理解示例性实施例。应强调的是，各种特征不一定是按照比例绘制的。实际上，为了讨论的清楚性，可能任意地增大或减小了尺寸。在可适用并且可实现的情况下，相似的附图标记表示相似的元件。

图1A示出根据代表性实施例的DBAR的俯视图。

图1B是沿着线1B-1B所取得的图1A的DBAR的截面图。

图1C是根据代表性实施例的DBAR的截面图。

图1D是根据代表性实施例的DBAR的截面图。

图1E是根据代表性实施例的DBAR的截面图。

图1F是表示已知DBAR与根据代表性实施例的DBAR的奇模的Q因子(Q_o)的曲线图。

图2A-2B是根据代表性实施例的各自具有设置在DBAR的单一层中的桥部的DBAR的截面图。

图3A-3B是根据代表性实施例的各自具有设置在DBAR的单一层中的桥部的DBAR的截面图。

图4A-4B是根据代表性实施例的各自具有设置在DBAR的单一层中的桥部的DBAR的截面图。

图5A-5B是根据代表性实施例的各自具有设置在DBAR的单一层中的桥部的DBAR的截面图。

图6A-6D是根据代表性实施例的具有设置在DBAR的两个层中的桥部的DBAR的截面图。