專利名稱：聲耦合器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲耦合器件。特別是涉及一種由兩個(gè)耦合諧振濾波器串接在一起 構(gòu)成的聲學(xué)器件。
背景技術(shù)：
體聲波(BAW)諧振器通常由兩個(gè)金屬電極和夾在它們之間的壓電材料組成。當(dāng) 在兩電極之間施加一個(gè)交變電壓時(shí)，兩電極間的電場會(huì)與壓電材料相作用從而在壓電材料 內(nèi)部形成聲波。BAW器件的諧振頻率取決于諸多因素，然而壓電層的厚度是決定諧振頻率 的主導(dǎo)因素。當(dāng)受激產(chǎn)生的機(jī)械波的波長是壓電層厚度的兩倍時(shí)就會(huì)發(fā)生基頻諧振。諧振 頻率會(huì)隨著壓電層的厚度的減小而提高。通過在襯底材料上沉積多層薄膜制作的BAW器 件，其諧振頻率可以擴(kuò)展到0. 5-20GHZ。這種類型的BAW器件通常是指薄膜體聲波諧振器 (FBARs)。諧振器作為構(gòu)成電路的基本單元可以被設(shè)計(jì)成梯形，柵格形或其它類似的電路結(jié) 構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)各種濾波器特性。梯形濾波器中并聯(lián)諧振器的并聯(lián)諧振頻率以及串聯(lián)諧振器的 串聯(lián)諧振頻率比較接近時(shí)就會(huì)形成一個(gè)通帶。梯形濾波器的帶外抑制受梯形電路的電容分 壓控制，因?yàn)樵趲庵C振器可以等效為一個(gè)電容。柵格形濾波器是一個(gè)帶有平衡輸入端口 和平衡輸出端口的交叉網(wǎng)絡(luò)，適合實(shí)現(xiàn)全平衡濾波。梯形和柵格形濾波器中的諧振器都采用電氣連接以實(shí)現(xiàn)特定信號(hào)濾波。實(shí)際上諧 振器也可是使用聲學(xué)耦合來實(shí)現(xiàn)一個(gè)經(jīng)典濾波器的頻響特性。其中一個(gè)主要的厚度伸縮振 動(dòng)模式耦合諧振器是層疊晶體濾波器(stacked crystal filter, SCF) 0 一個(gè)SCF通常具 有兩個(gè)或兩個(gè)以上的壓電層，三個(gè)或者更多的電極層組成，其中一些電極接地。與梯形或柵 格形濾波器相比，SCF的帶寬較窄。SCF的有限帶寬可以通過減少垂直方向上換能器見的聲 耦合強(qiáng)度來解決，在這種方式下這些諧振器不再是單一的諧振器，而是開始作為獨(dú)立的諧 振器工作。這樣的結(jié)構(gòu)被稱為耦合諧振濾波器(CRF)，它包括一對(duì)BAW諧振器和夾在兩諧振 器之間的去耦層。聲去耦器可以采取各種各樣的形式以實(shí)現(xiàn)諧振器之間的部分隔離。由高 低聲阻抗材料交替構(gòu)成的四分之一波長厚度層是一種方法，它使用的材料可以和反射柵使 用的材料一樣。由一層低聲阻抗材料的組成的聲去耦器是另一種方法，該方法與使用反射 柵結(jié)構(gòu)不同。在CRF中，諧振器間聲耦合強(qiáng)度用來控制濾波器帶寬。如果諧振器間的隔離 程度太大，插入損耗就會(huì)很大和帶寬也會(huì)很窄，這種濾波器通常不能滿足帶寬的要求。如果 耦合太強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生具有較寬帶寬且通帶中間明顯凹陷的濾波器。CRF在通帶外滾降緩慢，使 其很難滿足一些應(yīng)用中苛刻的近帶抑制要求，如發(fā)送和接受頻段間隔很小的PCS和UMTS-8 雙工器。因?yàn)樵谌ヱ顚訆A在兩電極之間就會(huì)形成耦合層電容，如果配置合理將有利于實(shí)現(xiàn) 特定的濾波器響應(yīng)。另一方面，當(dāng)進(jìn)行不平衡模式到平衡模式轉(zhuǎn)換時(shí)，CRF中去耦層電容的 存在極大的損害了濾波器的不平衡特性，因?yàn)樗梢栽谄胶廨敵龆丝诋a(chǎn)生不對(duì)稱的對(duì)地的 電容或反饋電容。因此，迄今為止在該技術(shù)領(lǐng)域還沒有辦法來解決上述缺陷和不足。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種在兩個(gè)耦合諧振器的輸入或輸出端口引 入內(nèi)部或者外部電容來產(chǎn)生一對(duì)傳輸零點(diǎn)，從而提高濾波器遠(yuǎn)帶抑制，降低幅度、相位失衡 的聲耦合器件。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種聲耦合器件，包括第一 CRF和與第一 CRF電氣耦合的第二 CRF，其中，第一 CRF和第二 CRF都具有輸 入端口，輸出端口，底部FBAR，在底部FBAR上形成的聲去耦層，在聲去耦層上形成的頂部 FBAR，底部FBAR和頂部FBAR都具有一個(gè)底部電極，在底部電極上形成的壓電層，在壓電層 上形成的頂部電極，并且每個(gè)CRF的輸入端口和輸出端口都分別電氣連接到相應(yīng)的底部電 極和頂部電極上，這樣聲去耦層位于相應(yīng)的底部電極和頂部電極之間；第一 CRF的輸出端口電氣連接到第二 CRF的輸入端口。所述的聲去耦層是由介電材料構(gòu)成。對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的底部電極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)連接到 輸入端口，另外一個(gè)電極連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極接 地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了一個(gè)電容Cp ；
對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電 極接地。對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底 部電極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣 連接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的 底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了電容C ρ O對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的底部電極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底 部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了第一電容 Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣 連接到輸入端口，另外一個(gè)電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部 電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了第二電容C ρ O對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底 部電極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電 極接地。
所述的聲耦合器件的結(jié)構(gòu)配置與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗匹配網(wǎng) 絡(luò)連接以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)耦合到第一 CRF的輸入端口或第二 CRF 的輸出端口，或者在第一 CRF輸出端口與第二 CRF輸入端口之間。本發(fā)明所采用人另一技術(shù)方案是一種聲耦合器件，其特征在于包括第一 CRF，與第一 CRF電氣耦合的第二 CRF，與第二 CRF電氣耦合的補(bǔ)償電容，第一 CRF和第二 CRF都具有一個(gè)底部FBAR，在底部FBAR上形成的聲去耦層以及在聲去耦層上形 成的頂部FBAR，底部FBAR和頂部FBAR都具有一個(gè)底部電極，在底部電極上形成的壓電層， 在壓電層上形成的頂部電極之間；第一 CRF具有分別電氣連接到相應(yīng)的底部電極和頂部電極上的輸入端口和輸出 端口，這樣第一 CRF的聲去耦層置于相應(yīng)的底部電極和頂部電極之間；第二 CRF具有分別電氣連接到相應(yīng)的底部電極，頂部電極和另一底部電極上的輸 入端口，第一輸出端口和第二輸出端口，這樣第二 CRF的聲去耦層置于相應(yīng)的底部電極，頂 部電極和另一底部電極；第一 CRF的輸出端口電氣連接到第二 CRF的輸入端口。所述的聲去耦層是由介電材料構(gòu)成。對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的底部電極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底 部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了 一個(gè)電容 Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣 連接到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部電極和 底部電極分別電氣連接到第一和第二輸出端口，底部FBAR的頂部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的 頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部電極和頂部電極分別電氣連接到第一 和第二輸出端口，頂部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部 FBAR的頂部電極構(gòu)成了一個(gè)內(nèi)部的端口對(duì)地的電容，C' ρ ；對(duì)于第二 CRF，當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣 耦合在頂部FBAR的頂部電極與底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部FBAR的頂部電極電氣連 接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的底部電極之 間。對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底 部電極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣 連接到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部和底部 電極分別電氣連接到第一和第二輸出端口，且底部FBAR的底部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的底 部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部電極和頂部電極分別電氣連接到第一和 第二輸出端口，且頂部FBAR的頂部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部 FBAR的頂部電極構(gòu)成了電容C' ρ；當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣耦合到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在頂部7FBAR的頂部電極和底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部FBAR的底部電極電氣連接到輸入端 口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的底部電極之間。
對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的底部電極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底 部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了第一電容 Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部和底部電 極分別電氣連接到第一和第二輸出端口，且底部FBAR的底部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的底部 電極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部和頂部電極分別電氣連接到第一和第二輸 出端口，且頂部FBAR的頂部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的 頂部電極構(gòu)成了第二電容C' P;當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容 Cb電氣耦合在頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部FBAR的底部電極 電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的底部 電極之間。對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連 接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底 部電極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣 連接到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部電極和 底部電極分別電氣連接到第一和第二輸出端口，且底部FBAR的頂部電極接地，當(dāng)頂部FBAR 的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部和頂部電極分別連接到第一和第二 輸出端口，且頂部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR 的頂部電極構(gòu)成了一個(gè)內(nèi)部的端口對(duì)地電容C' P;當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸 入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng) 頂部FBAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電 極和頂部FBAR的底部電極之間。所述的補(bǔ)償電容是片外分離電容，埋于層疊或印刷電路板或基底的電容，或者是 與濾波器集成在一起的片上電容。聲耦合器件的結(jié)構(gòu)配置可以與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò) 連接以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一 CRF的輸入端口或第二 CRF的第一輸出端口或第二輸出端口，或者在第一 CRF輸出端口與第二 CRF輸入端口之間。本發(fā)明的聲耦合器件，利用耦合諧振濾波器中去耦層與它上下電極構(gòu)成的電容， 在不增加額外工藝步驟的情況下極大地增強(qiáng)了濾波器的滾降特性；對(duì)于具有平衡輸出端口 的耦合諧振濾波器，本發(fā)明通過引入補(bǔ)償電容消除了輸出端口對(duì)地電容或反饋電容的不對(duì) 稱性，改善了耦合諧振濾波器的幅度和相位失衡。


圖IA是本發(fā)明第一種形式的聲學(xué)器件剖面圖IB是圖IA所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖2A是本發(fā)明第二種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖2B是圖2A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖3A是本發(fā)明第三種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖;3B是圖3A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖4A是本發(fā)明第四種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖4B是圖4A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖5A是本發(fā)明第五種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖5B是圖5A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖6A是本發(fā)明第六種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖6B是圖6A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖7A是本發(fā)明第七種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖7B是圖7A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖8A是本發(fā)明第八種形式的聲學(xué)器件的剖面圖；圖8B是圖8A所示的聲耦合器件的等效電路圖；圖9是圖4A和圖8A中所示的聲耦合器件濾波特性，在第一 CRF和第二 CRF的輸 入和輸出端口之間不存在電容；圖10是圖1A、2A、3A、5A、6A和7A所示的聲耦合器件的濾波特性，在第一 CRF和/ 或第二 CRF的輸入和輸出端口之間存在電容；圖11是輸出端口無補(bǔ)償電容的非平衡到平衡濾波器的幅度和相位失衡現(xiàn)象；圖12是輸出端口帶有補(bǔ)償電容的非平衡到平衡濾波器的幅度和相位失衡現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的聲耦合器件做出詳細(xì)說明。本發(fā)明將結(jié)合文字和附圖進(jìn)行的說明，在附圖中給出了本發(fā)明的一些典型實(shí)例。 本專利存在很多體現(xiàn)形式，然而該專利不局限于這里給出的的實(shí)例。而且，這些形式的提供 是為了使該專利技術(shù)被更好的說明和理解，而且可以完整的概括該專利的適用范圍。相似 的參考符號(hào)指代相似的結(jié)構(gòu)部分。以下將通過參考附圖1-12對(duì)該專利進(jìn)行更為詳盡具體的描述。參考圖1A，展示了本發(fā)明第一種形式，聲耦合器件100的結(jié)構(gòu)。聲耦合器件100具 有第一 CRF (耦合諧振濾波器)110和第二 CRF 150。第一 CRF 110包括底部FBAR (薄膜體 聲波諧振器)120，頂部FBAR 140和以夾在底部FBAR 120和頂部FBAR 140之間的聲去耦層 130。底部FBAR 120包括底部電極122，與聲去耦層130相鄰的頂部電極126，夾在底部電 極122和頂部電極1 之間的壓電層124。頂部FBAR 140包括與聲去耦層130相鄰的底部 電極142，頂部電極146，以及夾在底部電極142和頂部電極146之間的壓電層144。第一 CRF 110的輸入端口 112電氣連接到頂部FBAR 140的底部電極142上，第一 CRF 110的輸出端口 114電氣連接到底部FBAR 120的頂部電極126上。頂部FBAR 140的 頂部電極146和底部FBAR 120的底部電極122接地。夾在底部FBAR 120的頂部電極和頂 部FBAR 140的底部電極142之間的聲去耦層130由介電材料構(gòu)成。因此，聲去耦層130，底部FBAR 120的頂部電極1 和頂部FBAR 140的底部電極142構(gòu)成了電容CP，這樣CRF 110的近帶抑制得以提高，滾降特性得到改善。此外，底部FBAR 120的底部電極122和頂部 FBAR 140的頂部電極146接地。第二 CRF (耦合諧振濾波器)150包括底部FBAR 160，頂部FBAR 180，和以夾在底 部FBAR 160和頂部FBAR 180之間的聲去耦層170。底部FBAR(薄膜體聲波諧振器)160包 括底部電極162，與聲去耦層170相鄰的頂部電極166和夾在底部電極162和頂部電極166 之間的壓電層164。頂部FBAR 180包括與聲去耦層170相鄰的底部電極182，頂部電極186， 和夾在底部電極182和頂部電極186之間的壓電層184。第二 CRF 150的輸入端口 152電氣連接到底部FBAR 160的底部電極162上，第二 CRF 150的輸出端口 154電氣連接到頂部FBAR 180的頂部電極186上。盡管第一 CRF 100輸入和輸出端口間的電容Cp提高了器件的近帶抑制并改善了 滾降特性，它可能會(huì)損害遠(yuǎn)離傳輸零點(diǎn)頻率處的阻帶抑制。因此，在一些情況下有必要移除 去耦層電容，可以通過將去耦層上方和下方的電極接地來實(shí)現(xiàn)。為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速的近帶 滾降特性和理想的遠(yuǎn)帶抑制，第二 CRF 150的底部FBAR 160的頂部電極166和頂部FBAR 180的底部電極182接地。因?yàn)榕R近去耦層170的兩個(gè)電極同時(shí)接地，第二 CRF 150的耦合 電容被消除。在圖IA中的這個(gè)典型形式中，第一 CRF 100的輸出端口 114和第二 CRF 150的輸 入端口 152相互連接，這樣第一 CRF 110和第二 CRF 150串聯(lián)在一起。在一個(gè)可替換的形式中(沒有在圖中展示)，第一 CRF 110的輸入端口電氣連接 到底部FBAR 120的頂部電極1 上，第一 CRF 110的輸出端口電氣連接到頂部FBAR 140 的底部電極142上。第二 CRF 150的輸入端口 152電氣連接到頂部FBAR 180的頂部電極 186，第二 CRF150的輸出端口 154電氣連接到底部FBAR 160的底部電極162上。聲耦合器件100可以選擇性地與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗匹配網(wǎng) 絡(luò)相連接以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一 CRF 110的輸入端口 112或第二 CRF 150的輸出端口 154，或者在第一 CRF 110輸出端口 114與第二 CRF 150輸 入端口 152之間。圖IB展示了圖IA所示聲耦合器件的等效電路。信號(hào)輸入到第一 CRF 110的輸入 端口 112，通過帶有內(nèi)部電容Cp的第一 CRF 110，經(jīng)第一 CRF 110的輸出端口 114傳送到第 二 CRF 150的輸入端口 152，然后通過第二 CRF 150，由CRF 150的輸出端口巧4輸出。在 一個(gè)形式中，在第一 CRF 110的輸入端口 112和輸出端口 114之間也可以增加片外電容或 片上集成電容。參考圖2A，展示了本發(fā)明的另一種形式，聲耦合器件200的結(jié)構(gòu)。聲耦合器件200 具有第一 CRF 210和第二 CRF 250。第一 CRF 210和第二 CRF 250的結(jié)構(gòu)與圖IA所示的 聲耦合器件100的第一 CRF 110和第二 CRF 150相似。第一 CRF 210的輸出端口 214和第 二 CRF 250的輸入端口 252相互電氣連接，這樣第一 CRF 210和第二 CRF 250串聯(lián)連接在一起。第一 CRF 210的輸入端口 212電氣連接到頂部FBAR 240的頂部電極246上，第一 CRF 210的輸出端口 214電氣連接到底部FBAR 220的底部電極222上。頂部FBAR 240的 底部電極242和底部FBAR 220的頂部電極2 都接地，這樣，不會(huì)有電容建立在以夾在頂部FBAR 240的底部電極242和底部FBAR 220的頂部電極2 之間的退耦層230上。第二 CRF 250的輸入端口 252電氣連接到底部FBAR 260的頂部電極266上，第二 CRF 250的輸出端口 2M電氣連接到頂部FBAR 280的底部電極282上。頂部FBAR 280的 頂部電極286和底部FBAR 260的底部電極262接地。夾在頂部FBAR 280的底部電極282 和底部FBAR 260的頂部電極266之間的聲去耦層270由介電材料構(gòu)成。因此，聲去耦層 270，底部FBAR 260的頂部電極266和頂部FBAR 280的底部電極282構(gòu)成了電容C' P，也 就是在第二 CRF 250的輸入和輸出端口間存在電容。因此，由于電容C' ρ的存在，在通帶 附近會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)V字形。這會(huì)大大增加器件的近帶抑制并改善滾降特性。在一個(gè)實(shí)例中， 在一個(gè)形式中，片外電容或片上集成電容也可以連接在在第一 CRF 110的輸入端口 252和 輸出端口 2M之間。為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)近帶快速滾降以及好的的遠(yuǎn)帶抑制，第一 CRF 210中的耦合電容需 要通過將底部FBAR 220的頂部電極2 和頂部FBAR 240的底部電極242都接地。根據(jù)本發(fā)明，第一 CRF 210和第二 CRF 250的輸入和輸出端口可以連接到其他電 極上。例如，在一種形式里，第一CRF 210的輸入端口 212電氣連接到底部FBAR 220的底部 電極222上，第一 CRF 210的輸出端口 214電氣連接到頂部FBAR 240的頂部電極246上。 第二 CRF250的輸入端口 252電氣連接到頂部FBAR 280的底部電極282上，第二 CRF 250 的輸出端口 254電氣連接到底部FBAR 260的頂部電極266上。此外，聲耦合器件200可以選擇性地與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容聲阻抗匹 配網(wǎng)絡(luò)連接以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一 CRF 210的輸入端 口 212或第二 CRF 250的輸出端口 254，或者在第一 CRF 210輸出端口 214與第二 CRF 250 輸入端口 252之間。圖2B展示了圖2A中的聲耦合器件200的等效電路。信號(hào)輸入到第一 CRF 210的 輸入端口 212，通過第一 CRF 210，經(jīng)第一 CRF 210的輸出端口 214傳送到第二 CRF 250的 輸入端口 252，然后通過帶有內(nèi)部電容C' ρ的第二 CRF 250，由CRF 250的輸出端口 252輸出ο參考圖3A，展示了本發(fā)明的另一種形式，聲耦合器件300。聲耦合器件300具有第 一 CRF310和第二 CRF 350。第一 CRF310和第二 CRF 350的結(jié)構(gòu)與圖1所示的聲耦合器件 100具有相似的結(jié)構(gòu)。同樣，第一 CRF310和第二 CRF 350以串聯(lián)形式相互連接。第一 CRF310的輸入端口 312電氣連接到頂部FBAR 340的底部電極342上，第一 CRF310的輸出端口 314電氣連接到底部FBAR 320的頂部電極幻6上。頂部FBAR 340的頂 部電極346和底部FBAR 320的底部電極322接地。夾在頂部FBAR 340的底部電極342和 底部FBAR 320的頂部電極3 之間的聲去耦層330由介電材料形成，因此在聲去耦層330， 底部FBAR 320的頂部電極3 和頂部FBAR 340的底部電極342之間構(gòu)成第一電容CP。第二 CRF 350的輸入端口 352電氣連接到底部FBAR 360的頂部電極366上，第二 CRF 350的輸出端口 354電氣連接到頂部FBAR 380的底部電極382上。頂部FBAR 380的頂 部電極386和底部FBAR 360的底部電極362接地。夾在在頂部FBAR 380的底部電極382 和底部FBAR360的頂部電極366之間形成的聲去耦層370由介電材料構(gòu)成。因此，聲去耦 層370，底部FBAR 360的頂部電極和頂部FBAR 380的底部電極382構(gòu)成了第二電容C' P。 在一個(gè)實(shí)例中，第一和第二電容Cp和C ‘ ρ也可以由其他類型的電容代替，例如，分別連接到第一 CRF和第二 CRF的輸入和輸出端口的片外電容或片上集成電容。在圖3A中所示的這個(gè)典型形式，第一 CRF310和第二 CRF 350都包含一個(gè)電容。因 此，聲耦合器件300具有極快的滾降特性和較強(qiáng)的近帶抑制。輸入輸出端口的其他配置形式也可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，在一個(gè)實(shí)例中第一 CRF310的輸入端口 312電氣連接到底部FBAR 320的頂部電極3 上，第一 CRF310的輸出 端口 314電氣連接到頂部FBAR 340的底部電極342上。第二 CRF 350的輸入端口 352電 氣連接到頂部FBAR 380的底部電極382上，第二 CRF 350的輸出端口 354電氣連接到底部 FBAR 360的頂部電極366上。類似地，聲耦合器件300也可以配置成與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗 匹配網(wǎng)絡(luò)相連接的形式以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一 CRF310 的輸入端口 312或第二 CRF 350的輸出端口 354，或者在第一 CRF310輸出端口 314與第二 CRF 350輸入端口 352之間。圖:3B展示了圖3A所示的聲耦合器件300的等效電路。在工作中，信號(hào)由第一 CRF310的輸入端口 312輸入，經(jīng)過帶有第一內(nèi)部電容Cp的第一 CRF310，由第一 CRF310的輸 出端口 314傳輸?shù)降诙?CRF 350的輸入端口 352，然后經(jīng)過帶有第二電容C' P的第二 CRF 350，最后由第二 CRF 350的輸出端口邪4輸出。參考圖4A，展示了本發(fā)明另一種形式的聲耦合器件400。該聲耦合器件具有第一 CRF 410和第二 CRF 450。第一 CRF 410和第二 CRF 450的結(jié)構(gòu)與圖1中的第一 CRF 110 和第二 CRF 150相似。如圖4A所示，第一 CRF 410的輸入端口 412電氣連接到頂部FBAR 440的頂部電 極446上，第一 CRF 410的輸出端口 414電氣連接到底部FBAR 420的底部電極422上。此 外，頂部FBAR 440的底部電極442和底部FBAR 420的頂部電極似6接地。因此，在第一 CRF 410的聲去耦層430中不存在電容。第二 CRF 450的輸入端口 452電氣連接到底部FBAR 460的底部電極462上，第二 CRF 450的輸出端口妨4電氣連接到頂部FBAR 480的頂部電極486上。另外，底部FBAR 460的頂部電極466和頂部FBAR 480的底部電極482接地。因此在第二 CRF 450的聲去耦 層470上不存在電容。由于消除了第一 CRF 410和第二 CRF 450上的電容，聲耦合器件400不會(huì)在近帶 產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，然而會(huì)大大改善遠(yuǎn)帶抑制，當(dāng)在遠(yuǎn)離通帶的頻率處需要較強(qiáng)抑制的應(yīng)用十 分有用。該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)輸入端口和輸出端口進(jìn)行其他的結(jié)構(gòu)配置來實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明。例如，在一個(gè)實(shí)例中，第一 CRF 410的輸入端口 412電氣連接到底部FBAR 420的底部 電極422上，第一 CRF 410的輸出端口 414電氣連接到頂部FBAR 440的頂部電極446上。 第二 CRF 450的輸入端口 452電氣連接到頂部FBAR 480的頂部電極486上，第二 CRF 450 的輸出端口妨4電氣連接到底部FBAR 460的底部電極462上。類似地，聲耦合器件400也可以配置成與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗 匹配網(wǎng)絡(luò)相連接的形式以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一 CRF410 的輸入端口 412或第二 CRF 450的輸出端口 454，或者在第一 CRF 410輸出端口 414與第二 CRF450輸入端口 452之間。
參考圖4B，展示了圖4A所示的聲耦合器件400的等效電路。在工作中，信號(hào)由第 一 CRF410的輸入端口 412輸入，經(jīng)過第一 CRF 410，由第一 CRF 410的輸出端口 414傳輸?shù)?第二 CRF 450的輸入端口 452，然后經(jīng)第二 CRF 450，最后由第二 CRF 450的輸出端口妨4 輸出。盡管聲耦合層電容有助于增加非平衡到非平衡濾波器的近帶的滾降特性，對(duì)于非 平衡到平衡濾波器它會(huì)引起嚴(yán)重的幅度和相位失衡問題，這是由于非平衡到平衡濾波器中 的聲去耦層產(chǎn)生的不對(duì)稱的端口對(duì)地或反饋電容導(dǎo)致的。這種失衡現(xiàn)象可以通過在其他平 衡輸出端口和地或在第二 CRF的輸入和輸出端口之間連接一個(gè)等值的電容，如圖5至圖8 所示。在圖5至圖8中，聲耦合器件包括第一 CRF，電氣耦合到第一 CRF的第二 CRF以及電 氣耦合到第二 CRF的補(bǔ)償電容Cb。第一 CRF和第二 CRF的結(jié)構(gòu)與上述闡述的第一 CRF和第 二CRF相似，不同之處在于第二CRF具有一個(gè)輸入端口和兩個(gè)不同的輸出端口 第一輸出端 口 656/756/856 (V。+Ut)和第二輸出端口 658/758/858 (V?！猽t)。參考圖5A，展示了本發(fā)明的一種形式，聲耦合器件500。聲耦合器件500具有第一 CRF 510和第二 CRF 550。第一 CRF 510具有和圖1中的CRF 110相似的結(jié)構(gòu)，在輸入和輸 出端口之間使用電容，以實(shí)現(xiàn)在通帶附近產(chǎn)生V字形傳輸特性。在圖5A所示的形式中，第一CRF 510的輸入端口 512電氣連接到頂部FBAR 540的 底部電極542上，第一 CRF 510的輸出端口 514電氣連接到底部FBAR 520的頂部電極526 上。夾在頂部FBAR 540的底部電極542和底部FBAR 520的頂部電極5 之間的聲去耦 合層530由介電材料形成。頂部FBAR 540的頂部電極和底部FBAR 520的底部電極接地。 在工作中，這樣的結(jié)構(gòu)配置可以使聲去耦合層530，底部FBAR 520的頂部電極5 和頂部 FBAR 540的底部電極542構(gòu)成電容CP。在一種形式里，電容Cp也可以由連接在底部FBAR 520的頂部電極5 和頂部FBAR 540的底部電極542之間的其他類型的電容代替。第一 CRF 510的輸出端口 514電氣連接到第二 CRF 550的輸入端口 552上，輸入 端口 552電氣連接到底部FBAR 560的底部電極562上。第二 CRF 550的第一輸出端口 556 和第二輸出端口 558分別連接到頂部FBAR 580的頂部電極586和底部電極582上。此外， 底部FBAR 560的頂部電極566接地。夾在頂部FBAR 580的底部電極582和底部FBAR 560 的頂部電極566之間的聲去耦層570由介電材料形成。因此，在工作中，聲去耦層570，底部 FBAR 560的頂部電極566和頂部FBAR 580的底部電極582構(gòu)成了端口對(duì)地電容C' P。也 就是說，在第二輸出端口 558和地之間存在電容C' ρ。第二輸出端口 558存在對(duì)地電容，然 而，在第一輸出端口 556和地之間不存在電容。這種不對(duì)稱的端口對(duì)地電容嚴(yán)重影響聲耦 合器件500的幅度和相位平衡。一個(gè)起補(bǔ)償作用的端口對(duì)地補(bǔ)償電容Cb電氣連接在頂部 FBAR 580的頂部電極和地之間。具有與位于第二輸出端口 558和地之間的耦合電容C' P 相同容值的補(bǔ)償電容Cb可以起到幅度和相位補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｔ谝环N形式里，端口-地的補(bǔ)償 電容Cb可以是片外分離電容，埋于層疊或印刷電路板或基底的電容，或者是與濾波器集成 在一起的片上電容。該電容連接在頂部FBAR 580和地之間。相似地，輸入和輸出端口其他形式的結(jié)構(gòu)配置也可以用于實(shí)現(xiàn)該發(fā)明。例如，在一 種形式里，第一 CRF 510的輸入端口電氣連接到底部FBAR 520的頂部電極5 上，第一 CRF 510的輸出端口 514電氣連接到頂部FBAR 540的底部電極542上。第二 CRF 550的輸入端 口 552電氣連接到頂部FBAR 580的頂部電極586上，第二 CRF 550的第一和第二輸出端口分別電氣連接到底部FBAR 560的底部電極562和頂部電極566上。參考圖5B，展示了圖5A所示的聲耦合器件的等效電路。實(shí)際中，信號(hào)由第一 CRF 510的輸入端口 512輸入，經(jīng)過帶有第一內(nèi)部電容Cp的第一 CRF 510，由第一 CRF 510的輸 出端口 514傳輸?shù)降诙?CRF 550的輸入端口 552，然后經(jīng)過CRF550，分別從接有對(duì)地補(bǔ)償電 容Cb的第一輸出端口 556和內(nèi)部具有對(duì)地電容的第二輸出端口 558輸出。參考圖6A，展示了本發(fā)明的另一種形式，聲耦合器件600。聲耦合器件600具有相 互電氣串聯(lián)在一起的第一 CRF 610和第二 CRF 650。第一 CRF 610具有和圖2所示的第二 CRF 210相類似的結(jié)構(gòu)。第一 CRF 610的輸 入端口 612電氣連接到頂部FBAR 640的頂部電極646上，第一 CRF 610的輸出端口 614電 氣連接到底部FBAR 620的底部電極622上。頂部FBAR 640的底部電極642和底部FBAR 620的頂部電極6 接地，這樣在以三明治結(jié)構(gòu)夾在頂部FBAR 640的底部電極642和底部 FBAR 620的頂部電極6 之間的聲去耦層630中沒有電容形成。第二 CRF 650的輸入端口 652電氣連接到底部FBAR 660的頂部電極666上。第 二 CRF 650的第一輸出端口 656和第二輸出端口 658分別電氣連接到頂部FBAR 680的頂 部電極686和底部電極682上。此外底部FBAR 660的底部電極662接地。夾在頂部FBAR 680的底部電極682和底部FBAR 660的頂部電極666之間的聲去 耦層670由介電材料形成。因此，聲去耦層670，頂部FBAR 680的底部電極682和底部FBAR 660的頂部電極666構(gòu)成了電容C' ρ。此外，補(bǔ)償電容Cb電氣連接在頂部FBAR 680的頂 部電極686和底部FBAR 660的頂部電極之間。也就是說，補(bǔ)償電容Cb置于第二 CRF 650的 第一輸出端口 656和輸入端口 652之間。在一種形式里，補(bǔ)償電容Cb的電容值與內(nèi)部電容C ‘ P相同，這可以實(shí)現(xiàn)幅度和相 位補(bǔ)償。在一種形式里，補(bǔ)償電容Cb可以是片外分離電容，埋于層疊或印刷電路板或基底 的電容，或者是與濾波器集成在一起的片上電容。該電容連接在頂部FBAR 680的頂部電極 686和底部FBAR 660的頂部電極666之間。此外，輸入和輸出端口的其他結(jié)構(gòu)配置也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，在一種形式里， 第一 CRF 610的輸入端口 612電氣連接到底部FBAR 620的底部電極622上，第一 CRF 610 的輸出端口 614電氣連接到頂部FBAR 640的頂部電極646上。第二 CRF 650的輸入端口 652電氣連接到頂部FBAR 680的底部電極682上，第二 CRF 650的第一輸出端口 656和第 二輸出端口 658分別電氣連接到底部FBAR 660的頂部電極666和底部電極662上。參考圖6B，展示了圖6A所示聲耦合器件600的等效電路。在工作中，信號(hào)由第一 CRF 610的輸入端口 612輸入，經(jīng)過第一 CRF 610，由第一 CRF 610的輸出端口 614傳輸?shù)?第二 CRF 650的輸入端口 652，然后經(jīng)過第二 CRF650，分別從接有補(bǔ)償電容Cb的第一輸出 端口 656和內(nèi)部具有電容的第二輸出端口 658輸出。參考圖7A，展示了本發(fā)明的另一種形式，聲耦合器件700。聲耦合器件700具有相 互電氣串聯(lián)在一起的第一 CRF 710和第二 CRF 750。第一 CRF 710具有和圖3所示的第一 CRF310相類似的結(jié)構(gòu)。第一 CRF 710的輸入 端口 712電氣連接到頂部FBAR 740的底部電極742上，第一 CRF 710的輸出端口 714電氣 連接到底部FBAR 720的頂部電極7 上。夾在頂部FBAR 740的底部電極742和底部FBAR720的頂部電極7 之間的聲去耦層730由介電材料形成，因此在聲去耦層730，底部FBAR 720的頂部電極7 和頂部FBAR 740的底部電極742之間構(gòu)成了第一電容CP。第二 CRF 750的輸入端口 752電氣連接到底部FBAR 760的頂部電極766上。第 二 CRF 750的第一輸出端口 756和第二輸出端口 758分別電氣連接到頂部FBAR 780的頂 部電極786和底部電極782上。此外，底部FBAR 760的底部電極762接地。夾在頂部FBAR 780的底部電極782和底部FBAR 760的頂部電極766之間的聲去耦層770由介電材料構(gòu) 成。因此，聲去耦層770，頂部FBAR 780的底部電極782和底部FBAR 760的頂部電極766 構(gòu)成了第二電容C' ρ。此外，補(bǔ)償電容Cb電氣連接在頂部FBAR 780的頂部電極786和底 部FBAR 760的頂部電極766之間。換句話說，補(bǔ)償電容Cb位于第二 CRF 750的第一輸出 端口 756和輸入端口 752之間。在一種形式里，補(bǔ)償電容Cb可以是片外分離電容，埋于層疊或印刷電路板或基底 的電容，或者是與濾波器集成在一起的片上電容。該電容連接在頂部FBAR 780的頂部電極 786和底部FBAR 760的頂部電極766之間。該領(lǐng)域的研究人員也可以采用其他形式的輸入和輸出端口的配置來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。 例如，在一種形式里，第一 CRF 710的輸入端口 712電氣連接到底部FBAR 720的頂部電極 726上，第一 CRF 710的輸出端口 714電氣連接到頂部FBAR 740的底部電極742上。第二 CRF 750的輸入端口 752電氣連接到頂部FBAR 780的底部電極782上，第二 CRF 750的第 一輸出端口 756和第二輸出端口 758分別電氣連接到底部FBAR 760的底部電極762和頂 部電極766上。參考圖7B，展示了圖7A所示的聲耦合器件700的等效電路。工作情況下，信號(hào)由 第一 CRF 710的輸入端口 712輸入，經(jīng)過帶有第一內(nèi)部電容Cp的第一 CRF 710，由第一 CRF 710的輸出端口 714傳輸?shù)降诙?CRF 750的輸入端口 752，然后經(jīng)過CRF750，分別從接有補(bǔ) 償電容Cb的第一輸出端口 756和內(nèi)部具有電容的第二輸出端口 758輸出。參考圖8A，展示了根據(jù)本專利得到的另外一種形式的聲耦合器件800。聲耦合器 件800具有相互串聯(lián)電氣連接的第一 CRF 810和第二 CRF 850。第一 CRF 810與圖4所示的第一 CRF 410結(jié)構(gòu)相似。第一 CRF 810的輸入端口 812電氣連接到頂部FBAR 840的頂部電極846上，第一 CRF 810的輸出端口 814電氣連接 到底部FBAR820的底部電極822上。此外，頂部FBAR 840的底部電極842和底部FBAR 820 的頂部電極擬6接地。因此，在第一 CRF 810的聲去耦層830中沒有電容形成。第二 CRF 850的輸入端口 852電氣連接到底部FBAR 860的底部電極862上。第 二 CRF 850的第一輸出端口 856和第二輸出端口 858分別電氣連接到頂部FBAR 880的頂 部電極886和底部電極882上。此外，底部FBAR 860的頂部電極866接地。夾在頂部FBAR 880的底部電極882和底部FBAR 860的頂部電極866之間的聲去耦層870由絕緣材料形 成。因此，聲去耦層870，底部FBAR 860的頂部電極866和頂部FBAR 880的底部電極882 構(gòu)成了端口對(duì)地的電容C' ρ。也就是說，在第二輸出端口 858和地之間存在電容C' ρ。第 二輸出端口 858具有端口對(duì)地的電容，然而在第一輸出端口 856和地之間不存在電容。這種 非對(duì)稱存在的端口對(duì)地電容對(duì)于聲耦合器件800的相位和幅度平衡具有嚴(yán)重影響。因此， 補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在頂部FBAR 880的頂部電極886和地之間。補(bǔ)償電容Cb的電容值與 第二輸出端口 858和地之間的耦合電容相同以進(jìn)行幅度和相位補(bǔ)償。
在一種形式里，補(bǔ)償電容Cb可以是片外分離電容，埋于層疊或印刷電路板或基底 的電容，或者是與濾波器集成在一起的片上電容。該電容連接在頂部FBAR 880的頂部電極 886和地之間。另外，輸入輸出端口的其他結(jié)構(gòu)配置形式也可以用于實(shí)現(xiàn)該發(fā)明。例如，在一種形 式里，第一 CRF 810的輸入端口 812電氣連接到底部FBAR 820的底部電極822上，第一 CRF 810的輸出端口 814電氣連接到頂部FBAR 840的頂部電極846上。第二 CRF 850的輸入端 口 852電氣連接到頂部FBAR 880的頂部電極886上，第二 CRF 850的第一輸出端口 856和 第二輸出端口 858分別電氣連接到底部FBAR 860的底部電極862和頂部電極866上。參考圖8B，展示了圖8A所示的聲耦合器件800的等效電路。工作情況下，信號(hào)由 第一 CRF 810的輸入端口 812輸入，經(jīng)過第一 CRF 810，由第一 CRF 810的輸出端口 814傳 輸?shù)降诙?CRF 850的輸入端口 852，經(jīng)過第二 CRF 850，分別從接有對(duì)地補(bǔ)償電容Cb的第一 輸出端口 856和內(nèi)部具有對(duì)地電容的第二輸出端口 858輸出。類似地，圖5-8所示的聲耦合器件500，600，700，和800也可以配置成與一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)相連接的形式以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹 配網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一輸入端口或第一輸出端口或第二輸出端口，或者在第一輸出端口與 第二輸入端口之間。圖9展示了圖4A和圖8A所示的在第一 CRF輸入和輸出端口間沒有電容的濾波器 傳輸特性。圖10展示了如圖認(rèn)，24，34，54，64，和7々所示的在第一0^的輸入和輸出端口之 間存在電容的濾波器傳輸特性。其中清楚顯示了有一對(duì)傳輸零點(diǎn)(或稱為V字形)。如圖9和圖10中所看到的，第一 CRF存在電容的滾降特性更尖銳，第一 CRF不存 在電容的遠(yuǎn)帶抑制得到提高。圖11展示了圖5A，6A，7A和8A所示的在第二 CRF輸入和輸出端口不存在補(bǔ)償電 容的非平衡-平衡濾波器的幅度和相位失衡現(xiàn)象。圖12展示了圖5A，6A，7A和8A所示的在第二 CRF輸入和輸出端口存在補(bǔ)償電容 的非平衡-平衡濾波器的幅度和相位失衡現(xiàn)象。由于補(bǔ)償電容的作用，失衡現(xiàn)象得到了很 大的改善?？傊?，本專利列舉了帶有電容的聲耦合器件，可以滿足嚴(yán)格的近帶抑制要求。因?yàn)?利用了聲去耦層的電容特性，不需要增加額外的工藝步驟。上述對(duì)本發(fā)明中幾種形式描述的目的僅僅是為了說明，這些說明不是為了概括出 本發(fā)明所有可能的形式，也不會(huì)限制發(fā)明的某種具體形式?；谝陨纤枋龅姆椒?，本發(fā)明 還可以做出許多修改和變化。實(shí)例的選擇和描述是為了解釋該專利的原理和實(shí)際應(yīng)用，以便激勵(lì)該領(lǐng)域的技術(shù) 人員使用該專利和各種實(shí)例，并根據(jù)特定用途進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。在不偏離該專利精神和范 圍內(nèi)，應(yīng)用該領(lǐng)域的技術(shù)對(duì)實(shí)例進(jìn)行改變是很容易的。因此，該專利的范圍由附加權(quán)利要求 定義，而不是由上述描述和其中討論的實(shí)例決定。
權(quán)利要求
1.一種聲耦合器件，其特征在于包括第一 CRF和與第一 CRF電氣耦合的第二 CRF，其中，第一 CRF和第二 CRF都具有輸入端 口，輸出端口，底部FBAR，在底部FBAR上形成的聲去耦層，在聲去耦層上形成的頂部FBAR， 底部FBAR和頂部FBAR都具有一個(gè)底部電極，在底部電極上形成的壓電層，在壓電層上形成 的頂部電極，并且每個(gè)CRF的輸入端口和輸出端口都分別電氣連接到相應(yīng)的底部電極和頂 部電極上，這樣聲去耦層位于相應(yīng)的底部電極和頂部電極之間；第一 CRF的輸出端口電氣連接到第二 CRF的輸入端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲耦合器件，其特征在于，所述的聲去耦層是由介電材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一CRF，頂部FBAR的底部電 極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)連接到輸入端口，另外一個(gè)電極連接到輸出端口， 頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層 和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了一個(gè)電容Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極接 地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一CRF，頂部FBAR的頂部電 極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到 輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電 極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了電容C' P。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一CRF，頂部FBAR的底部電 極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到 輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極， 聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了第一電容Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極接 地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了第二電容C' P。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一CRF，頂部FBAR的頂部電 極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到 輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極接 地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲耦合器件，其特征在于，所述的聲耦合器件的結(jié)構(gòu)配置與 一個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹 配網(wǎng)絡(luò)耦合到第一 CRF的輸入端口或第二 CRF的輸出端口，或者在第一 CRF輸出端口與第 二 CRF輸入端口之間。
8.一種聲耦合器件，其特征在于包括第一 CRF，與第一 CRF電氣耦合的第二 CRF，與第二 CRF電氣耦合的補(bǔ)償電容，第一 CRF 和第二 CRF都具有一個(gè)底部FBAR，在底部FBAR上形成的聲去耦層以及在聲去耦層上形成的 頂部FBAR，底部FBAR和頂部FBAR都具有一個(gè)底部電極，在底部電極上形成的壓電層，在壓 電層上形成的頂部電極之間；第一 CRF具有分別電氣連接到相應(yīng)的底部電極和頂部電極上的輸入端口和輸出端口， 這樣第一 CRF的聲去耦層置于相應(yīng)的底部電極和頂部電極之間；第二 CRF具有分別電氣連接到相應(yīng)的底部電極，頂部電極和另一底部電極上的輸入端 口，第一輸出端口和第二輸出端口，這樣第二 CRF的聲去耦層置于相應(yīng)的底部電極，頂部電 極和另一底部電極；第一 CRF的輸出端口電氣連接到第二 CRF的輸入端口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，所述的聲去耦層是由介電材料構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一CRF，頂部FBAR的底部 電極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接到輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接 到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電 極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了一個(gè)電容Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接 到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部電極和底部 電極分別電氣連接到第一和第二輸出端口，底部FBAR的頂部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的頂部 電極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部電極和頂部電極分別電氣連接到第一和第 二輸出端口，頂部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR 的頂部電極構(gòu)成了一個(gè)內(nèi)部的端口對(duì)地的電容，C' ρ；對(duì)于第二 CRF，當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合 在頂部FBAR的頂部電極與底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部FBAR的頂部電極電氣連接到 輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的底部電極之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電 極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接 到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部和底部電極 分別電氣連接到第一和第二輸出端口，且底部FBAR的底部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的底部電 極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部電極和頂部電極分別電氣連接到第一和第二 輸出端口，且頂部FBAR的頂部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR 的頂部電極構(gòu)成了電容C' ρ；當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣耦合到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在頂部FBAR的 頂部電極和底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部FBAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ) 償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的底部電極之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的底部電極和底部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電 極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂部電極構(gòu)成了第一電容Cp ；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接 到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部和底部電極 分別電氣連接到第一和第二輸出端口，且底部FBAR的底部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的底部電 極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部和頂部電極分別電氣連接到第一和第二輸出 端口，且頂部FBAR的頂部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂 部電極構(gòu)成了第二電容C' P;當(dāng)?shù)撞縁BAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb 電氣耦合在頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部FBAR的底部電極電 氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的底部電 極之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，對(duì)于第一 CRF，頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的底部電極中的任意一個(gè)電氣連接到 輸入端口，另外一個(gè)電極電氣連接到輸出端口，底部FBAR的頂部電極和頂部FBAR的底部電 極接地；對(duì)于第二 CRF，底部FBAR的底部電極和頂部FBAR的頂部電極中的任意一個(gè)電氣連接 到輸入端口，當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，頂部FBAR的頂部電極和底部 電極分別電氣連接到第一和第二輸出端口，且底部FBAR的頂部電極接地，當(dāng)頂部FBAR的頂 部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，底部FBAR的底部和頂部電極分別連接到第一和第二輸出 端口，且頂部FBAR的底部電極接地，這樣頂部FBAR的底部電極，聲去耦層和底部FBAR的頂 部電極構(gòu)成了一個(gè)內(nèi)部的端口對(duì)地電容C' P;當(dāng)?shù)撞縁BAR的底部電極電氣連接到輸入端 口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在頂部FBAR的頂部電極和底部FBAR的頂部電極之間，當(dāng)頂部 FBAR的頂部電極電氣連接到輸入端口時(shí)，補(bǔ)償電容Cb電氣耦合在底部FBAR的底部電極和 頂部FBAR的底部電極之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，所述的補(bǔ)償電容是片外分離電 容，埋于層疊或印刷電路板或基底的電容，或者是與濾波器集成在一起的片上電容。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲耦合器件，其特征在于，聲耦合器件的結(jié)構(gòu)配置可以與一 個(gè)或多個(gè)包含電感和/或電容的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接以擴(kuò)展帶寬和減小通帶波紋，阻抗匹配 網(wǎng)絡(luò)可以耦合到第一 CRF的輸入端口或第二 CRF的第一輸出端口或第二輸出端口，或者在 第一 CRF輸出端口與第二 CRF輸入端口之間。
全文摘要
一種聲耦合器件，包括第一CRF和與第一CRF電氣耦合的第二CRF，其中，第一CRF和第二CRF都具有輸入端口，輸出端口，底部FBAR，在底部FBAR上形成的聲去耦層，在聲去耦層上形成的頂部FBAR，底部FBAR和頂部FBAR都具有一個(gè)底部電極，在底部電極上形成的壓電層，在壓電層上形成的頂部電極，并且每個(gè)CRF的輸入端口和輸出端口都分別電氣連接到相應(yīng)的底部電極和頂部電極上，這樣聲去耦層位于相應(yīng)的底部電極和頂部電極之間；第一CRF的輸出端口電氣連接到第二CRF的輸入端口。本發(fā)明利用耦合諧振濾波器中去耦層與它上下電極構(gòu)成的電容，在不增加額外工藝步驟的情況下極大地增強(qiáng)了濾波器的滾降特性。
文檔編號(hào)H04R1/00GK102056037SQ20101059666
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者周沖, 龐慰, 張 浩 申請(qǐng)人:張 浩