使用横向激励薄膜体声学谐振器的用于5GHzWI-FI的滤波器的制作方法

本公开涉及使用声波谐振器的射频滤波器，并且具体地，涉及用于通信设备中的滤波器。

背景技术：

1、射频(rf)滤波器是双端口器件，该双端口器件被配置为通过某些频率并阻止其他频率，其中，“通过”意味着以相对较低的信号损失进行传输，并且“阻止”意味着阻挡或大幅衰减。滤波器所通过的频率的范围被称为滤波器的“通带”。这种滤波器所阻止的频率的范围被称为滤波器的“阻带”。典型的rf滤波器具有至少一个通带和至少一个阻带。对通带或阻带的具体要求取决于具体应用。例如，“通带”可以被定义为滤波器的插入损耗优于诸如1db、2db或3db的定义值的频率范围。“阻带”可以被定义为滤波器的抑制大于诸如20db、30db、40db或更大(取决于应用)的定义值的频率范围。

2、rf滤波器用于通过无线链路来传输信息的通信系统。例如，rf滤波器可以出现在蜂窝基站、移动电话和计算设备、卫星收发器和地面站、iot(物联网)设备、膝上型计算机和平板计算机、固定点无线电链路和其他通信系统的rf前端中。rf滤波器也用于雷达、电子和信息战系统。

3、rf滤波器通常需要许多设计权衡，以针对每个特定应用实现诸如插入损耗、抑制、隔离、功率处理、线性度、尺寸和成本之类的性能参数之间的最佳权衡。特定设计和制造方法以及增强可以同时有益于这些要求中的一项或多项。

4、无线系统中rf滤波器的性能增强可以对系统性能具有广泛影响。rf滤波器的改进可以用于提供系统性能改进，例如更大的单元尺寸、更长的电池寿命、更高的数据速率、更大的网络容量、更低的成本、增强的安全性、更高的可靠性等。这些改进可以在无线系统的多个级别(例如，在rf模块、rf收发器、移动或固定子系统、或网络级别)单独和组合地实现。

5、用于当前通信系统的高性能rf滤波器通常包含声波谐振器，声波谐振器包括表面声波(saw)谐振器、体声波(baw)谐振器、薄膜体声波谐振器(fbar)和其他类型的声学谐振器。然而，这些现有技术并不非常适合于在针对未来通信网络所提出的更高频率和带宽下使用。

6、对更宽通信信道带宽的期望将不可避免地导致使用更高频率的通信频带。移动电话网络的无线电接入技术已经由3gpp(第三代合作伙伴计划)进行了标准化。用于第5代移动网络的无线电接入技术代在5g nr(新无线电)标准中进行了定义。5g nr标准定义了若干个新的通信频带。这些新通信频带中的两个是：n77，其使用从3300mhz至4200mhz的频率范围；以及n79，其使用从4400mhz至5000mhz的频率范围。频带n77和频带n79使用时分双工(tdd)，使得在频带n77和/或频带n79中操作的通信设备使用相同的频率进行上行链路和下行链路传输。用于频带n77和n79的带通滤波器必须能够处理通信设备的发送功率。5ghz和6ghz的wi-fitm频带也需要高频率和宽带宽。5g nr标准还定义了频率在24.25ghz与40ghz之间的毫米波通信频带。

7、横向激励薄膜体声学谐振器(xbar)是用于微波滤波器的声学谐振器结构。xbar在题为“transversely excited film bulk acoustic resonator(横向激励薄膜体声学谐振器)”的专利us 10,491,291中描述。xbar谐振器包括至少部分地设置在薄浮层或振膜(其为单晶压电材料的层或包括单晶压电材料的层)上的叉指换能器(idt)。idt包括从第一母线延伸的第一组平行指和从第二母线延伸的第二组平行指。第一组平行指和第二组平行指是交错的。施加到idt的微波信号在压电振膜中激励剪切主声波。xbar谐振器提供非常高的机电耦合和高频能力。xbar谐振器可以用于包括带阻滤波器、带通滤波器、双工器和复用器在内的各种rf滤波器。xbar非常适合在用于频率高于3ghz的通信频带的滤波器中使用。

技术实现思路

技术特征：

1.一种滤波器，包括：

2.根据权利要求1所述的滤波器，其中，

3.根据权利要求1所述的滤波器，其中，

4.根据权利要求1所述的滤波器，其中，

5.根据权利要求1所述的滤波器，其中，

6.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述两个或更多个并联谐振器中的每一个和所述两个或更多个串联谐振器中的每一个上的介电层是二氧化硅。

7.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述两个或更多个并联xbar之间的所述ln等效厚度不同。

8.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述两个或更多个串联xbar之间的所述ln等效厚度不同。

9.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述并联谐振器xbar中的一个或多个的所述ln等效厚度小于或等于418nm。

10.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述tdp是所述并联xbar中的至少一个的所述ln压电层的一侧上的所述一个或多个介电层的厚度。

11.根据权利要求1所述的滤波器，其中tds是所述串联xbar中的至少一个的所述ln压电层的一侧上的所述一个或多个介电层的厚度。

12.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述两个或更多个串联xbar在与所述两个或更多个并联xbar不同的基板上。

13.根据权利要求1所述的滤波器，其中所述两个或更多个串联xbar和所述两个或更多个并联xbar在不同的芯片上，所述芯片在梯形滤波器电路中进行电连接。

14.一种滤波器，包括：

15.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个并联体声学谐振器在第一芯片上，所述一个或多个串联体声学谐振器在第二芯片上。

16.根据权利要求15所述的滤波器，其中在所述一个或多个并联体声学谐振器的第一芯片电连接到在分开梯形滤波器电路中的所述一个或多个串联体声学谐振器的第二芯片。

17.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个并联体声学谐振器中的至少一个的所述ln层的ln等效厚度大于或等于370nm。

18.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个并联体声学谐振器中的至少一个包括ln等效厚度小于或等于365nm的ln层。

19.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个串联体声学谐振器的所述ln层的厚度小于所述一个或多个并联体声学谐振器的ln层的厚度。

20.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个串联体声学谐振器的所述ln层和所述一个或多个并联体声学谐振器的所述ln层具有欧拉角[0°，0°，90°]。

21.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个串联体声学谐振器和所述一个或多个并联体声学谐振器的所述一个或多个介电层是二氧化硅。

22.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个并联体声学谐振器之间的所述ln等效厚度不同。

23.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个串联体声学谐振器之间的所述ln等效厚度不同。

24.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个并联体声学谐振器中的一个或多个的ln等效厚度小于或等于418nm。

25.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述tdp是所述一个或多个介电层在所述一个或多个并联体声学谐振器中的至少一个的所述ln层的一侧上的厚度。

26.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述tds是所述一个或多个介电层在所述一个或多个串联体声学谐振器中的至少一个的所述ln层的一侧上的厚度。

27.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个串联体声学谐振器在与所述一个或多个并联体声学谐振器不同的基板上。

28.根据权利要求14所述的滤波器，其中所述一个或多个串联体声学谐振器和所述一个或多个并联体声学谐振器在不同的芯片上，并在梯形滤波器电路中进行电连接。

技术总结一种5GHz Wi‑Fi带通滤波器包括具有两个或更多个并联横向激励薄膜体声学谐振器(XBAR)和两个或更多个串联XBAR的梯形滤波器电路。两个或更多个并联XBAR中的每一个包括LN等效厚度大于或等于360nm的振膜，并且两个或更多个串联XBAR中的每一个包括LN等效厚度小于或等于375nm的振膜。技术研发人员：卢克·迈尔斯,杨葳,安德鲁·盖耶特,格雷格·戴尔受保护的技术使用者：株式会社村田制作所技术研发日：技术公布日：2024/7/15