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CN1521945A - 块体波共振器之音声反射器 - Google Patents

块体波共振器之音声反射器 Download PDF

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CN1521945A
CN1521945A CNA2003101148281A CN200310114828A CN1521945A CN 1521945 A CN1521945 A CN 1521945A CN A2003101148281 A CNA2003101148281 A CN A2003101148281A CN 200310114828 A CN200310114828 A CN 200310114828A CN 1521945 A CN1521945 A CN 1521945A
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Abstract

块体波共振器，包括压电层有第一表面及相对于第一表面之一第二表面，第一电极设于压电层第一表面上，第二电极设于压电层第二表面上，基板，及音声反射器设于基板与第二电极之间，音声反射器包括从有高音声阻抗之材料及有低音声阻抗之材料制成之复数层，其中含有有高音声阻抗材料之层的区域与含有有低音声阻抗材料之层的区域被交替相邻设置。音声反射器之一性能由存在于块体波共振器中之一纵波在块体波共振器之共振频率之反射率以及存在于块体波共振器中之一剪切波在块体波共振器之共振频率之反射率所决定。音声反射器层及位于音声反射器及压电层之间的层参照其数目，材料及厚度被选择，在共振频率之区域中之纵波的透射率及剪切波的透射率小于－10dB。

Description

块体波共振器之音声反射器
技术领域
本发明系关于块体波共振器(块体波＝BAW，bulk acoustic wave，块体波共振器下称BAW共振器)用之音声反射器(音声镜)，此处尤其是关于具有改善BAW共振器用之复数层的音声反射器。
技术背景
本发明最好包括RF应用之BAW滤波器，且于此处，尤其是关于需要良好选择性及陡峭转变之RF应用中的BAW滤波器。在此种滤波器中，最重要的参数为BAW共振器之品质因子以及耦合系数。此耦合系数系藉由发生连续共振及平行共振的频率所定义。此耦合系数系BAW共振器之压电层与具有形成一层堆栈之复数层之BAW共振器之整体排列中所使用的厚度及材料型态的电机耦合的函数。关于上述的连续共振及平行共振，可以了解的是藉此了解BAW共振器的电子共振特性，亦即一连续共振对应共振器之依频率而定之特性阻抗曲线之阻抗最小值，而平行共振对应阻抗最大值。
品治系由BAW共振器中相对的能量损失而被定义。能量损失系基于音声讯号的渗漏，其亦被称为层堆栈中之音声渗漏，电效应或黏(阻尼)的损失。
图一表示习知具有在所示实施例中约1840MHz之共振频率之BAW共振器之图式。此BAW共振器100包括一压电层102，例如由铝氮化物(AlN)所制成。此外，BAW共振器100包括一停止电极104，其可由数种金属及介电层所构成。BAW共振器100之底部电极106也可从数住金属及电介层所构成。
在所示的实施例中，底部电极106包括来自一具有低阻抗之材料，例如铝(Al)的第一层106a，以及来自具有高音声阻抗之材料，例如钨(W)，之一第二层106b。
在所示的实施例中，此压电层102据有1200nm的厚度。如所述，上部电极104可以包括复数层，上部电极104之Al层厚度约为200nm，而上部电极104之W层具有约150nm的厚度。底部电极106之W层106a具有约150nm厚度，而底部电极106之Al层106b具有约200nm厚度。
依具图1A之BAW共振更包括一基板108，例如硅基板。在面对共振组件100之基板表面上形成一音声镜或共振反射器110，其系位于基板108与底部电极106之间。此音声镜110包括复数从具有高音声阻抗之材料及具有低音声阻抗之材料所制成之层112，114，116，118，120，以来自具有高音声阻抗之材料及具有低音声阻抗之材料的层有选择地分布。镜110被设计为以上所述的共振器之约1840MHz之共振频率。此处，λ/4镜被包含在内，如习知所用。
第一层112包括具有低音声阻抗之材料，例如SiO2，第二层114包括具有高音声阻抗之材料，例如W，第三层116包括具有低音声阻抗之材料，例如SiO2，第四层118包括具有高音声阻抗之材料，例如W，第五层120包括具有低音声阻抗之材料，例如SiO2。在所示之例中，层112，116及120是相等厚度，例如810nm，在考虑的共振频率上的SiO2层，而层114及118是相等厚度，例如710nm，在考虑的共振频率上的W层。
典型的Q因子，如同音声镜上之BAW共振器所而获得，如同表示于图1A中之例，范围从约400至700。虽然这些值可与在行动电话区域应用的SAW(SAW＝surface acoustic wave，表面声波)装置并驾齐驱，这些值不足以产生，例如天线双工器(duplexer)或其它低损失/高选择性滤波器，例如US-CDMA滤波器或W-CDMA滤波器。今天在市场上可利用的双工器是大的陶瓷组件，因为SAW滤波器不具有处理容量的足够功率。CDMA滤波器通常是由所谓的「分裂频带(split-band)」SAW滤波器所形成，其使用并连之具有不同中央频的二滤波器，因为一单一SAW滤波器将不具有足够的陡峭转换特性。
此处应该提及的是，大于700的BAW共振器之品质的改善不仅市CDMA滤波器之大的利益。通常，共振器之品质上的改善导致滤波器性能的改善(例如滤波器频带宽度增加及/或静止波比例的改善)，且因此在这些装置的生产中有较好的产能。
为了以上所述的损失机制，并没有关于BAW共振器中优势机制之广泛可接受的理论存在。不同的损失(材料阻尼)及由电极及电线的欧姆电阻所造成的电损失以经被认为是主要的怀疑。电损失已经被描绘出特征且其表示这些并非主要的损失。黏的损失不像是代表一限制的因子，因为共振器中的第二音声模式很常具有高的Q因子，此种高Q因子不会出现如果材料本身今导致声波的强阻尼。因此，具有68000品质之过模式(overmode)共振器之实验结果已经被表示，例如在1993年IEEETrans.Microwave Theory，Vol 41 No，12由K.M.Lakin等人所述。
干涉仪测量已经表示部份的能量也由侧向声波所损失，其表示能量的捕捉并未好好作用。为避免此损失基制，一种具有包围主动区域之一「空气」缝隙(未填入之缝隙)之实验的共振器已经被建构出来，因此没有波可以在侧向逃离。此实验导致令人惊讶的结果，亦即Q因子相对于习知共振组件仅少量地改变，这是一个指示，表示侧向声波所导致的能量损失并非主要的。
实验已经可以证明粗糙的基板背侧(晶圆背侧)具有含音声镜之BAW共振器中之第二模式上的重大干扰。这被视为是一种指示，表示垂直波被认为是损失的可能来源。为证明此点，准备具有已经被抛光的背侧的样本。可以发现在抛光之后从背侧发生强列的波反射，其并未于具有粗糙背侧的样本中产生。这表示，在具有抛光背侧的样本中，之前在粗糙背侧表面上被散射且因此损失的声波能量现在反射回来且回馈至压电层内。此外，使用雷射干涉仪，发明人可以证明在背侧出现振动。因为共振器组件中的纵波的音声镜在其操作频率是最佳的，这强列的指示在背侧所观察到的波是剪切波。
因此，应该指出的是所有关于BAW共振器用之音声镜的公开刊物仅描述纵波，亦即在弹性偏向中行进的波，用的镜反射，因为这是由习知强列的压电薄膜层导向所仅能产生的明显的波。此外，此波型态为藉由堆栈中之静止波情况用之BAW组件之主样共振所定义。音声镜系具有含高及低音声阻抗之不同层的不拉格反射镜(Bragg reflector)。通常，层厚度的使用尽可能接近纵波的λ/4(λ＝波长)区域中的尺寸，因为可以达成主要共振频率少的最佳反射率。
剪切波在理想的，无限大的共振器中并不存在，因为在垂直电场与具有优势C轴晶体方向之压电层中的修剪应力之间没有压电耦合。在此习知技术中没有解释或描述薄层BAW共振器中之剪切波效应的公开刊物。有三个在实际共振器中产生剪切波的理由：
(a)在BAW共振器的压电层中，可能发生倾斜的颗粒边界。如果此倾斜即使仅具有较佳方向的小部闷，则一垂直区域可能导致压电层中的剪切波的产生。
(b)在共振器的边缘，主动区域与外部区域之间的边缘用之特定的音声边缘环境必须被填满。如果外部区域与主动区域之间的这些边缘环境未能适当地互相配合，在共振器的周围可能产生剪切波。在实体的项目中，共振器侧边边界导致在所有空间方向中传播(当然仅有在固体内)的音声散射波的产生，并具有所有可能的极化，其被表示于图1B。在图1B，共振器被表示为200，其包括图1A所示之电极104及106以及压电层102。镜被表示为202。箭号204说明装置整体主动区域中的纵向激励。箭耗206及208表示在共振器边缘发生的散射波，此散射波包括纵向部份210(直箭号)以及剪切波部份212(波浪箭头)。
(c)在不确实与基板垂直的方向(见图1B)中移动的垂直波210至少有部份在不同层的接口被转换为剪切波212。此剪切波随后可以轻易地穿过音声镜202，因为其仅为纵波之反射而最佳化。因为大多数音声共振器用之薄膜材料具有从约0.17至0.35范围的泊松比(Poissonratio)，剪切波的速度通常约是纵波的一半。因此，以纵波之反射用而设计的λ/4镜，可以轻易地发生剪切波未足够地完全反射的情况。事实上，镜的层的音声层厚度位于大约剪切波的λ/2，其真实对应此型态波的抑制反射情况(亦即尽可能高的传输)。
此情况在在图1A之BAW共振器用之图1C中有详细的解释，其尺寸如此处所示。从1GHz至4GHz的频率区域，存在于BAW共振器中之纵波210及剪切波212用之音声镜110的透射比。在此，应该了解的是在压电层102以下的所有层，亦即在图1A所示之层106a，106b，112，114，116，118及120的效应将被列入音声反射器之考量，亦即以及底部电极106之层106a及106b。其理由在于电极也具有压电层中所产生之音声波上的反射效应。此特性「反射率」在有意义的方式中仅与位于压电层102下方的所有层的整体有关，因此藉由「音声反射器」或「音声镜」等词，考虑其反射特性，层的整体将被了解，其被分布在压电层102与基板108之间。
为计算具有n层的音声镜之反射率(在图1A，＝5布拉格层+2电极层＝7)，使用经过一长线的终端电阻的转换公式(见以下的程序1)，其系从所谓的梅森模型(Mason model)(见W.P.Mason，Physical AcousticsI，Part A，Academic Press，NY，1994)获得整体阻抗Zi(参见1993年，IEEETrans.Microwave Theory，Vol 41，No.12)。以下适用：
Z i = z i [ Z i - 1 - cos Θ i + i · z i - sin Θ i z i - cos Θ i + i · Z i - 1 · sin Θ i ] - - - ( 1 )
其中
i＝1...n，其中”1”标示邻近基板的层，而”n”表示邻近压电层的层，
zi＝考虑的层i的音声阻抗，
Zi-1＝目前为止考虑的层1至i-1的整体音声阻抗，以及
Θi＝层i的整体相位跨越。
Θi系依据以下的计算规则而决定：
                     Θi＝(ω·di)/vi    (2)
其中
vi＝层i中的声波的速度，依极化状态而定。
di＝层i的厚度，以及
ω＝角频率
对一预定的堆栈而言，参见例如图1A，其系以使用以上方程式对邻近基板108之第一层112之整体输入阻抗的计算开始，其中第一计算Zi-1＝Zsub＝基板阻抗且zi＝zi＝层1的音声阻抗(图1A的层112)输入。对下一层而言，层2(图1A中的层114)，以上的方程式也被使用，其中随后Zi-1＝Z1＝计算至层1的整体阻抗，而层2的其它参数适用。此计算为所有层＝计算直到压电层为止。
此镜反射系数随后依据以下计算规则被计算：
                R＝(Zn-zp)/(Zn+zp)    (3)
其中
Zn＝所有镜及电极层的计算阻抗。
Zp＝压电层的音声阻抗。
通常，反射系数系一复数值，其大小描述反射波的振幅(与入射波的振幅有关)，而其相位反映反射波的有效相位跳跃。
以上的计算可以为纵波及剪切波二者使用下表所列之例示声波阻抗之不同材料及不同波的波速计算的值而被计算。
材料 纵波的vi 纵波的zi(106kg/m2s) 剪切波的vs 剪切波的zs(106kg/m2s)
AL 6422m/s 17.3 3110m/s 8.4
W 5230m/s 101 2860m/s 55.2
AlN 10400m/s 34 6036m/s 19.7
SIo2 5970m/s 13.1 3760m/s 8.3
Si 8847m/s 19.3 5300m/s 11.6
SiN 11150m/s 36.2 6160m/s 20
基于以上的数值，镜的反射率可以为纵波及切己波二者而计算。如果结果被表示为dB的透射率，其被计算如下：
TdB＝10·log(1-|R|2)
如从图1C所见，镜的透射比的曲线在约1.8GHz的参作贫率区域中的纵波非常低(大约-38dB)，亦即纵波在约1.0至2.7GHz的范围中的频率中强列地反射，亦即此镜具有高反射率。考虑剪切波212用之镜的透射比，表示与之的比较，可轻易辨识操作区域(1.8GHz)区域中的透射比对剪切波而言很高，亦即由剪切波传输的能量未被反射，而从BAW渗漏，并且遗失。
发明内容
从此习知技术开始，本发明之目的在提供一种具有音声反射器之BAW共振器，其在共振频率上的性能被改善。
此目的藉由依据申请专利范围第1项之BAW共振器而被解决。
本发明提供一种BAW共振器，其具有包含一第一表而以及一相对该第一表面之一第二表面之一压电层，一第一电极设置于该压电层之该第一表面上，一第二电极设置于该压电层之该第二表面上，一基板，以及一一音声反射器设置于该基板与该第二电极之间，该音声反射器包括从具有高音声阻抗之材料以及具有低音声阻抗之材料制成之复数层，其中含有具有高音声阻抗材料之层的区域与含有具有低音声阻抗材料之层的区域被交替相邻设置，
其中该音声反射器之性能系由存在于BAW共振器中之一纵波在该BAW共振器之共振频率之反射率以及存在于BAW共振器中之一剪切波在该BAW共振器之共振频率之反射率所决定，以及
其中该音声反射器之层及位于该音声反射器及该压电层之间的层参照它们的数目，材料以及厚度而被选择，因此在共振频率之区域中的纵波的透射率及剪切波的透射率小于-10dB。
较佳者，在共振频率之区域中的纵波的透射率及剪切波的透射率小于-15dB。依据另一实施例，共振频率之区域中的纵波的透射率是-20dB，而共振频率之区域中的剪切波的透射率为-15dB。
较佳者，具有低音声阻抗的层系由SiO2或Al所制成，而具有高音声阻抗的层系从钨制成。
依据另一型态，本发明提供一MAW共振器，其中音声共振器的层被选择，因此BAW共振器具有明白且想要的散播性能。较佳者，此等层被选择，因此纵向主要的共振与第一剪切谐波之间的距离大于共振器的频宽，较佳者，大于共振器之纵向主共振的频宽。
依据另一型态，本发明提供一种滤波器电路，其具有复数使用本发明音声反射器之BAW共振器，其中，共振器组件及BAW共振器之音声反射器最好是形成于一共同基板上。
附图说明
本发明这些及其它目的从以下结合所附图式的描述将变得清楚，其中：
图1A：具有习知音声反射器及约1.8GHz共振频率之BAW共振器之图式；
图1B：在BAW共振器之侧边墙形成之音声散射之图式；
图1C：表示从图1A之习知音声反射器之在BAW共振器中存在之纵波与BAW共振器中存在之剪切波在0.1GHz及5GHz之间的透射比的曲线；
图2A：具有本发明第一及第二实施例之音声反射器及约1.8GHz共振频率之BAW共振器；
图2B：表示依据第一实施例在BAW共振器中存在之纵波与BAW共振器中存在之剪切波在0.1GHz及4GHz之间的透射比的曲线；
图2C：表示依据梅森模型，具有第一实施例之音声反射器使用纵向材料参数及剪切波材料参数之一BAW共振器在0.7GHz及2.1GHz之间的阻抗曲线；
图2D：表示依据第二实施例在BAW共振器中存在之纵波与BAW共振器中存在之剪切波在0.1GHz及4GHz之间的透射比的曲线；
图2E：表示依据梅森模型，具有第二实施例之音声反射器使用纵向材料参数(210)及剪切波材料参数(212)之一BAW共振器在0.7GHz及2.1GHz之间的阻抗曲线；以及
图3：具有复数本发明BAW共振器之滤波器之图式。
具体实施方式
在较佳实施例的以下描述中，相似的组件在个别的图式中被提供相似或相同的参考数字。
本发明提供BAW共振器用之音声镜或音声反射器，其导致Q因子的重大改善。具有本发明音声反射器之BAW共振器在特别需要大于700的Q因子的应用中是需要的，例如以上所述的天线双工器及其它需要低损失及高选择性的滤波器应用中，例如US-CDMA或W-CDMA，的使用。
依据本发明，提供一改良的音声反射器/音声镜，其避免垂直方向，亦即组件个别层被设置于相互上方的方向中，的音声能量的损失(音声漏失)。
依据本发明第一较佳实施例，音声镜的反射率对纵波及剪切波二者都是最佳的。
在图2A，其表示具有本发明音声镜之BAW共振器。在结构方面，关于层的次序，表示于图2A的组件类似于表示于图1A的组件，但此处，依据本发明，音声镜的个别层所用的其它层厚度是经选择的。类似图一，图2A中的BAW共振器具有约1840MHz的共振频率。在所示的实施例中，底部电极106也包括一第一层106a由具有低阻抗的材料制成，即铝(Al)，以及一第二层106b由具有高音声阻抗之材料制成，亦即钨(W)。此压电层102具有1200的厚度。上部电极104可以包括复数层，其中上部电极104的铝层厚度约200nm，而上部电极104的W层厚度约为150nm。下部电极106的钨层106a的厚度约为150nm，而下部电极106之Al层106b的厚度约为200nm。
音声反射器110之第一层系具有音声阻抗的层，例如厚度约600nm的SiO2。第二层114系从具有高音声阻抗的材料制成，亦即钨，且厚度约为500nm。第三层116系具有低音声阻抗之层，亦即厚度约600nm的SiO2。第四层118系由具有高音声阻抗之材料制成，亦即钨，具有约500nm的厚度。第五层120系来自具有低音声阻抗的材料，亦即SiO2，其厚度约为850nm。
基于图2A所揭露之时施例包括一音声反射器，代表关于纵波用之镜的反射率与剪切波之镜的反射率的的交换。在图2B，镜透射比被表示为纵波210的镜透射比及剪切波212的镜透射比从频率范围0.1GHz至4GHz的情况。在操作频率1.8GHz的区域中，剪切波212的镜的透射比约在-18dB，而镜的透射比对纵波大约是-38dB，因此切几波其纵波二者在此操作频率上均经验极高的音声镜反射。
与图1B比较，可以轻易看出，藉由纵波之透射率约3dB的轻微增加，可达成镜对剪切波之透射率的极强烈下降，因此，在共振频率1.8GHz的区域中其确保由剪切波所传输的能量反射回来并且不会从镜渗漏且遗失。藉此，Q品质重大改善可被达成，因此其位于700之上，所以此种BAW共振器也可以被使用于需要高Q因子的应用中，例如以上所述的双工器或具有低损失及高选择性的滤波器装置。
到目前为止，为了共振器性能的最佳化，已经提出纵波及剪切波用之镜品质的最佳化。但是，仍然存在着被镜层厚度强列干扰的BAW共振器之层堆栈的另一特性，且其依次具有对共振器性能的强烈干扰，亦即所谓的「分散型态(dispersion type)」。此种「分散型态」在WO 01/06647A中被讨论细节。
分散型态的确实计算通常需要多层系统的二维音声理论(参见例如1995年，由M.J.S Lowe所发表之IEEE Trans UFFC，Vol 42，No.4)，但以上述的一维模型，也可以达成好的分散性能的整体概述。为此，在第一步骤中，层堆栈的电阻抗性能以熟悉本技艺之人士所已知之方法而被计算(亦即使用纵向音声材料特性)。在第二步骤中，此计算被重复，但现在使用切己波的材料参数(参见以上的表所指示)。此处所计算的特性阻抗曲现没有电子相关性，因为此种静态的剪切波不能由c轴导向的压电层中的垂直电场所激励。但特性曲线中的共振确实显示可能发生具有静态剪切波之机械共振之频率。此分散型态随后从纵向的主要共振与第一剪切谐波之间的距离中产生。如果第一剪切谐波在纵向主共振之下，这称为WO 01/06647 A中的型态I分散，在反相情况中型态II分散。
二种型态的分散允许参照假模式的共振性能的最佳化，但二者需要边缘设计的重大不同(参见WO 01/06647 A)。因此，可以简单了解现在第一切己谐波与纵向主共振非常接近(亦即，距离小于纵向共振之频宽)，一种分散型态转变至另一种，且因此分散型态不被明确地决定。这是不利的，因为不清楚之后那种类型的边缘设计将被用于假模式之压抑。
在图2C，其表示本发明第一实施例(图2A)用以梅森模型之上述计算的结果。图2C表示依据梅森模型具有第一实施例(图2A)之共振反射器之BAW共振器在0.7GHz与2.1GHz之间之阻抗曲线。藉由模拟图2B，参考边号210代表纵向材料参数用之阻抗曲线，而参考标号212指示，藉由模拟图2B，剪切波材料参数用之阻抗曲线。在图2C，参考标号214指示第一剪切谐波，参考标号216指示纵向主共振，而参考标号218指示剪切主共振。从此例可以看出上述不利情况的发生。为避免此情况，在依据此专利说明书之最佳镜性能中，边缘情况应该符合第一剪切谐波与纵向主共振之间的距离大于纵向主共振之频宽。此清楚地宪适合镜层序列的数量，并阻止最佳化，但现代最佳化计划毫无间题地能够将此种第二况列入考虑。
此种已第二种情况最佳化的范例表示于图2D及2E。此层序列再次与第一实施例相同，但个别的层厚度被选择如下：最低层112是260nm的SiO2，层114(钨)，116(SiO2)以及118(钨)每一者为500nm厚，而层120(SiO2)为1000厚。其余的层堆栈与西前所述的实施例相同，除了压电层上方的钨：此处，此厚度为了频率校正被降低至130nm，(因为此层系在压电层上，其不具有音声反射器之性能上的任何干扰，但干扰分散性能)。很明显地，依具本发明，关于纵波及剪切波二者的镜性能是很好的(图2D)，且分散性能现在很明确是型态I(图2E)。
接着将描述第二实施例。
与第以上所述的层堆栈不同，此实施例具有来自硅氮化物(SiN)之额外的钝化层做为最上层(在共振器之上部电极的上层)。由于此处所示之最佳化频率的量度，此层堆栈的层厚度不再于绝对厚度中指示，而是在相对于个别层中的纵波长λlong中指示，因此在下表中所给予的值产生：
    层数目     材料 关于λlong的层厚度
    112     SiO2     0.770
    114     钨     0.175
    116     SiO2     0.250
    118     钨     0.245
    120     SiO2     0.180
    106a     铝     0.130
    106b     钨     0.070
    102     AlN     0.220
    104a     钨     0.028
    104b     铝     0.080至0.12
    104c     SiN     0.008
这些厚度的偏差必需小于20％。
相对于以上所述之实施例，可以了解的是本发明当然并不受限于此。相对于最佳实施例，可以了解的是本发明不限于包括具有以铝氮化物做为压电层之共振元际的BAW共振器。反而，例如PZT或ZnO可被使用做为压电材料。相对于以上所述的电极材料，可以了解的是本发明并不限于钨及铝的组合，而是单层电极或是具有高音声阻抗之材料与具有低音声阻抗之材料的组合也可被使用。此外，也可以了解的是在层之间也可有薄的中间层，因为它们在半导体技术中是习知的，用以初期，做为种子，或蚀刻停止。这些并未在此处被描述，因为它们通常很薄，因此它们不需要被列入音声的考虑。
取代以上所述的硅基板及额外施加于其上的结构，将可以了解的是本发明并不限于这些硅基板，其它适合的基板也可被本技艺之人士所使用。
关于本实施例之音声反射器所使用的材料，可以了解的是本发明不限于做为具有低音声阻抗的SiO2材料的使用。取代做为高音声阻抗之材料的钨的使用，其它具有高音声阻抗的材料也可被使用，例如钼，铂以及钨氮化物。取代据有二高音声阻抗的层的音声镜，超过二层也可被使用。基板上的第一层完全不需要是低音声阻抗的层，因为其仅为实施例而假设。
依据另一形式，本发明提供一种滤波器装置，如同以图3为基础而被描述。此滤波器装置包括复数BAW共振器R1，R2及R3，其被串连于滤波器一输入埠IN与一输出端口OUT之间的分支。共振器R1至R3提供所违的滤波器的串连共振。此外，在所示的滤波器装置实施例中，共振器R4及R5被提供，其被设置于滤波器的并联分支，并提供滤波器的平行共振。
此外，可以了解的是，此处所描述的方法也可被用以最佳化所谓的「堆栈晶体滤波器」之音声反射器。
因此，依具本发明，达成BAW共振器之改善的性能(Q因子大于700)，其中复数音声反射器的层以及分布于音声反射器与压电层之间的层参照其数目、材料及厚度而被选择，因此在共振频率区域中之纵波及剪切波之透射率小于-10dB。这可被达成，例如藉由以上所述的镜。但很明显地，关于以上的教示，熟悉本技艺之人士也可藉由其它镜结构而达成。

Claims (11)

1.一种BAW共振器(100)，具有
一压电层(102)，具有一第一表面及相对于该第一表面之一第二表面；
一第一电极(104)设置于该压电层(102)之该第一表面上；
一第二电极(106)设置于该压电层(102)之该第二表面上；
一基板(108)；以及
一音声反射器(110)设置于该基板(108)与该第二电极(106)之间，该音声反射器(110)包括从具有高音声阻抗之材料以及具有低音声阻抗之材料制成之复数层，其中含有具有高音声阻抗材料之层的区域与含有具有低音声阻抗材料之层的区域被交替相邻设置，
其中该音声反射器(110)之性能系由存在于BAW共振器(100)中之一纵波(110)在该BAW共振器(100)之共振频率之反射率以及存在于BAW共振器(100)中之一剪切波(212)在该BAW共振器(100)之共振频率之反射率所决定，以及
其中该音声反射器(110)之层及位于该音声反射器(110)及该压电层(102)之间的层(106a，106b)参照它们的数目，材料以及厚度而被选择，因此在共振频率之区域中之该纵波的透射率及该剪切波的透射率小于-10dB。
2.如申请专利范围第1项之BAW共振器(100)，其中于该共振频率之区域中的纵波的透射率及该剪切波的透射率小于-15dB。
3.如申请专利范围第1或2项之BAW共振器(100)，其中于该共振频率之区域中之纵波的透射率是-20dB，而于该共振频率之区域中之该剪切波的透射率为-15dB。
4.如申请专利范围第1至3项任一项之BAW共振器(100)，其中该音声共振器(100)之层被选择，因此该BAW具有明确的及想要的分散性能。
5.如申请专利范围第4项之BAW共振器(100)，其中该音声共振器(100)之层被选择，因此该纵向主要共振(216)与该第一剪切谐波(214)之间的距离大于该共振器的频宽。
6.如申请专利范围第5项之BAW共振器(100)，其中该音声共振器(100)之层被选择，因此该纵向主要共振(216)与该第一剪切谐波(214)之间的距离大于该共振器之该纵向主要共振(216)之频宽。
7.如申请专利范围第1至6项任一项之BAW共振器(100)，其中该音声反射器包括具有低音声阻抗之一第一层(112)，具有高音声阻抗之一第二层(114)，具有低音声阻抗之一第三层(116)，具有高音声阻抗之一第四层(120)以及具有低音声阻抗之一第五层(120)。
8.如申请专利范围第7项之BAW共振器(100)，其中具有低音声阻抗之该等层(112，116，120)系SiO2层，其中具有高音声阻抗之该等层(114，118)系W层。
9.如申请专利范围第7或8项之BAW共振器(100)，包括以下表所给予之层序列：    层数目     材料 关于λlong的层厚度     112     SiO2     0.770     114     钨     0.175     116     SiO2     0.250     118     钨     0.245     120     SiO2     0.180     106a     铝     0.130     106b     钨     0.070     102     AlN     0.220     104a     钨     0.028     104b     铝     0.080至0.12     104c     SiN     0.008
其中该层厚度系相对于个别层中之纵波长λlong而被指示，以及
其中从这些厚度的偏差必须小于20％。
10.一种具有复数如申请专利范围第1至8项任一项之BAW共振器(R1至R5)之滤波器电路。
11.如申请专利范围第10项之滤波器电路，其中该共振器组件及该复数BAW共振器(R1至R5)之音声反射器系形成于一共同基板上。
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