專(zhuān)利名稱(chēng)：濾波器的噪聲抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種噪聲消除技術(shù)，特別是關(guān)于一種在薄膜腔聲諧振器所含結(jié)構(gòu)中，組設(shè)多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)，借由材料間的差異性產(chǎn)生帶隙結(jié)構(gòu)，對(duì)側(cè)向高頻諧振施以破壞性干涉效應(yīng)的噪聲抑制方法。
背景技術(shù)：
常用300MHz以下的VHF、HF頻帶所用的晶體濾波器(Crystalfilter)，使用頻率的上限主要受制于晶體厚度磨薄加工的精密度而無(wú)法提高工作頻率?，F(xiàn)今通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-electro-mechanical system，MEMS)加上濺射薄膜厚度精準(zhǔn)控制，可得到一種類(lèi)似晶體濾波器架構(gòu)的薄膜腔聲諧振器(Thin Film Bulk Acoustic Resonators，F(xiàn)BARs)，其共振頻率可提升至數(shù)個(gè)GHz至十幾個(gè)GHz。近年來(lái)，無(wú)線通訊產(chǎn)品的研發(fā)均朝縮小體積及降低成本的方向發(fā)展，如射頻芯片的整合以減少零件數(shù)目，微小化射頻濾波器的設(shè)計(jì)等。
圖1所示是一現(xiàn)有的薄膜腔聲諧振器110，其結(jié)構(gòu)中心是一壓電薄膜111，上、下鍍有導(dǎo)電材料以形成一工作電極112a及112b，其共振腔體111a則由上、下兩個(gè)工作電極112a及112b，與壓電薄膜111重合(Over lap)的區(qū)域構(gòu)成；在外加電場(chǎng)的作用下，電極重合區(qū)的壓電層通過(guò)壓電效應(yīng)，將部分外加電場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械場(chǎng)(Mechanical field)能量。為獲得最大的機(jī)械轉(zhuǎn)換效率，薄膜腔聲諧振器通常以厚度激發(fā)模式(Thickness excitation mode)進(jìn)行機(jī)電轉(zhuǎn)換。薄膜聲波共振子基頻共振頻率(Fundamental resonant frequency)出現(xiàn)在輸入信號(hào)的半波長(zhǎng)等于壓電薄膜的厚度，其聲波傳播方式，如壓縮波、板波或剪力波等皆垂直于上、下工作電極。
就實(shí)際零件的運(yùn)用觀看，除了方向垂直于工作電極的聲波振動(dòng)模式(Longitudinal wave modes)外，薄膜腔聲諧振器由電極界定的共振腔體壁或電極面與空氣所界定的不連續(xù)性，均將造成橫向應(yīng)變于這些邊界產(chǎn)生側(cè)傳聲波。這些沿電極面與壓電層橫向傳播的聲波，其基本振動(dòng)頻率雖遠(yuǎn)低于壓電薄膜厚度方向的基本振動(dòng)頻率，但其高頻諧振卻可達(dá)到厚度方向基頻共振的頻率范圍。此外，在現(xiàn)有的薄膜體聲波濾波器設(shè)計(jì)中，共振腔體111a上、下兩個(gè)工作電極112a及112b是兩邊相互平行的矩形，這種幾何造型結(jié)構(gòu)就使得側(cè)傳聲波產(chǎn)生嚴(yán)重的駐波效應(yīng)(Standing wave effect)，使原來(lái)吸收的能量遠(yuǎn)低于厚度方向基頻共振的側(cè)向高頻諧振在電氣效應(yīng)上產(chǎn)生各種不規(guī)則性信號(hào)，如突波(Spikes)，雖然這些異常的諧振效應(yīng)所吸收的外來(lái)能量并不高，但在射頻濾波器的電路設(shè)計(jì)上，卻也產(chǎn)生了許多問(wèn)題。
為抑制上述側(cè)傳共振，美國(guó)第6,215,375號(hào)專(zhuān)利案提出一種如圖2及圖3所示的不規(guī)則多邊形來(lái)定義共振腔體，圖2及圖3中的聲波共振腔體200與共振腔體300，其工作電極為任意兩邊均不平行的n多邊形(n＝3，4.......)。這種設(shè)計(jì)主要是從兩方面著手改善現(xiàn)有矩形工作電極的橫向駐波效應(yīng)。第一，當(dāng)工作電極任意兩邊不平行時(shí)，自共振腔體壁任一點(diǎn)出發(fā)的聲波將經(jīng)過(guò)多次反射，方回到起始點(diǎn)附近，如此將大幅增加聲波有效的傳播路徑長(zhǎng)度，此即意味在薄膜腔聲諧振器的工作頻率中，橫向駐波必須提升至更高的振動(dòng)模式，其高頻諧振方可影響薄膜腔聲諧振器的厚度共振基頻；第二，橫向振動(dòng)模態(tài)頻率相同時(shí)，其振幅有加成效應(yīng)，稱(chēng)之為退化能量(Degenerate energy level)；就矩形工作電極而言，其平行的共振腔體壁造成相對(duì)兩邊各點(diǎn)的共振路徑相同，擴(kuò)大退化能量的加成效應(yīng)，進(jìn)而在薄膜腔聲諧振器的基頻工作頻率產(chǎn)生干擾突波，若工作電極任意兩邊不平行，聲波共振腔體壁上任意兩點(diǎn)的聲波側(cè)向傳播路徑將不等長(zhǎng)。因此，同一厚度振動(dòng)模態(tài)所衍生的橫向傳播諧振聲波頻率在任意兩點(diǎn)均不相同。該專(zhuān)利案更進(jìn)一步闡述其所揭示的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將可降低相同頻率的高頻諧振所產(chǎn)生的退化能量達(dá)10倍的水準(zhǔn)，換言之，該專(zhuān)利案僅可降低橫向模式高頻諧振造成的異常信號(hào)，無(wú)法將其完全消除。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種濾波器的噪聲抑制方法，是以一材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決現(xiàn)有薄膜腔聲諧振器的駐波信號(hào)干擾。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種濾波器的噪聲抑制方法，無(wú)須對(duì)共振腔體的形狀進(jìn)行改變，即可完全消除因橫向模式高頻諧振所造成的異常信號(hào)(如橫向傳播的聲波)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種濾波器的噪聲抑制方法，是在該濾波器是設(shè)置有至少一薄膜腔聲諧振器，其結(jié)構(gòu)中心乃是一壓電薄膜，該壓電薄膜上、下接面均鍍有導(dǎo)電材料，做為工作電極之用，且其與工作電極重疊的區(qū)域另形成有一共振腔體，該方法具體是先行在薄膜腔聲諧振器的結(jié)構(gòu)中選取一工作電極與壓電薄膜重合的區(qū)域，或在薄膜腔聲諧振器的結(jié)構(gòu)中選取壓電薄膜未與工作電極重合的區(qū)域；將多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)排列組設(shè)在該區(qū)域所含括的結(jié)構(gòu)中。
該方法是將多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)排列設(shè)置在薄膜腔聲諧振器的組成結(jié)構(gòu)中，借由這些干涉結(jié)構(gòu)與薄膜體材料特性的差異，設(shè)計(jì)出一種類(lèi)似光子晶體的帶隙，稱(chēng)為光子帶隙(Phononic band gap)，這些干涉結(jié)構(gòu)是可在其工作頻率范圍內(nèi)，對(duì)側(cè)向高頻諧振將產(chǎn)生一具有破壞性的干涉效應(yīng)，令任一橫向傳播的聲波，不論其波向量或振動(dòng)模式均無(wú)法在此工作頻率范圍內(nèi)存在，因此本發(fā)明即可完全消除橫向模式所造成的異常信號(hào)，而非如現(xiàn)有技術(shù)那樣，僅將橫向突波能量做部分的衰減。
承上所述，其中，本發(fā)明的濾波器的噪聲抑制方法所提供的薄膜腔聲諧振器是可以空橋結(jié)構(gòu)(Air-bridge)架構(gòu)在基板或正向蝕刻、反向蝕刻的槽穴上，或制作在周期性多重膜反射層，此外，這些干涉結(jié)構(gòu)是可按周期或隨機(jī)排列方式，以柱狀或孔洞等形式組設(shè)在薄膜腔聲諧振器結(jié)構(gòu)中的工作電極與壓電薄膜重合(即共振腔體)及未重合的區(qū)域甚或遍布于整個(gè)壓電薄膜中。
本發(fā)明從材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，解決現(xiàn)有薄膜腔聲諧振器的駐波信號(hào)的干擾，使用本方法無(wú)須對(duì)共振腔體的形狀進(jìn)行改變，即可完全消除因橫向模式高頻諧振所造成的異常信號(hào)(如橫向傳播的聲波)。


圖1是一現(xiàn)有的薄膜腔聲諧振器的側(cè)面結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2及圖3是一不規(guī)則多邊形共振腔體的示意圖；圖4至圖7是一薄膜體聲波濾波器的斜視立體圖，顯示多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)組設(shè)在薄膜體聲波濾波器內(nèi)的各種形態(tài)；以及圖8是一共振腔體的斜視立體透視圖，用以表示多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)按周期方式排列組設(shè)在共振腔體內(nèi)部的示意情形。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的觀點(diǎn)，但并非以任何觀點(diǎn)限制本發(fā)明的范疇。
實(shí)施例在以下實(shí)施例中，本發(fā)明的噪聲抑制方法是應(yīng)用在一薄膜體聲波濾波器，用以消除薄膜體聲波濾波器中，因橫向波傳播模式所造成的異常信號(hào)，并可同時(shí)對(duì)相鄰的薄膜腔聲諧振器在工作頻率產(chǎn)生的橫向聲波振動(dòng)，產(chǎn)生阻隔的效應(yīng)。然而在此首先需注意的是，本發(fā)明的噪聲抑制方法并不限定僅可用于薄膜體聲波濾波器中；廣義而言，本發(fā)明是可用于需要對(duì)任何因共振腔體(Resonant acoustic cavity)側(cè)向應(yīng)變振動(dòng)所引發(fā)的突波噪聲(Spikes)予以消除的裝置，進(jìn)而提高品質(zhì)因數(shù)(Quality factor，Q)及降低噪聲干擾(Higher spectral purity)，此外，不同薄膜腔聲諧振器間的聲子晶體結(jié)構(gòu)，也可形成一聲波屏障(Acousticshield)，以防止在工作頻率內(nèi)相互干擾的情事發(fā)生。
圖4是一薄膜體聲波濾波器100的外觀斜視示意圖，如圖所示，該薄膜體聲波濾波器100是由多個(gè)薄膜腔聲諧振器110所構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)中心是一壓電薄膜111，其可以是機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材(如氮化鋁(AlN)、鋯鈦酸鉛(PZT)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、硫化鎘(CdS)、砷化鉀(GaAs)及氧化鋅(ZnO)等)，該壓電薄膜111的第一接面a及第二接面b則鍍有導(dǎo)電材料，其可以是金屬膜材(如鋁(Al)、金(Au)及鉬(Mo)等)，而形成多個(gè)塊狀工作電極112a及112b；其中，該壓電薄膜111與工作電極112a及112b重合的區(qū)域乃為一主要作用區(qū)，用以做為一共振腔體(Resonantacoustic cavity)。
本發(fā)明提出的薄膜腔聲諧振器110，是在壓電薄膜111的共振腔體(Resonant acoustic cavity)中組設(shè)多個(gè)不同機(jī)械特性的干涉結(jié)構(gòu)(圖未標(biāo))。這些干涉結(jié)構(gòu)是可沿著一維、二維或三維的方向以隨機(jī)或周期性的方式排列，其與x-y平面的截面可以是任意的幾何形狀，共振腔體內(nèi)x-y平面所能容許的彈性波或聲波傳播膜工(Wave propagation mode)取決于復(fù)合結(jié)構(gòu)的周期排列，如方晶格式(Square lattice)、三角形晶格式(Triangle lattice)、蜂巢形晶格(Honeycomb lattice)或其它任意形式的周期排列以及各相的平均密度、不同材料間的平均彈性系數(shù)比值與密度比、干涉結(jié)構(gòu)的幾何形狀與填充率等參數(shù)。
本發(fā)明的方法在薄膜腔聲諧振器110所設(shè)的干涉結(jié)構(gòu)主要是以三種方式實(shí)現(xiàn)；一種是將干涉結(jié)構(gòu)設(shè)置在上、下兩個(gè)工作電極112a及112b與壓電薄膜111重合的區(qū)域(也就是共振腔體)，如圖5中的工作電極112a上所示的小黑點(diǎn)及代表所設(shè)置的干涉結(jié)構(gòu)；另一種則是將多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)設(shè)置在壓電薄膜111未與上、下工作電極112a及112b重合的區(qū)域，如圖6所示，以及將這些干涉結(jié)構(gòu)設(shè)置在壓電薄膜111與工作電極112a、112b重合及未重合的區(qū)域，如圖7所示；此外，上述干涉結(jié)構(gòu)可以是一貫穿壓電薄膜111的幾何柱狀體或是一形成在工作電極表面或壓電薄膜表面的孔洞，其排列設(shè)置方式可以是周期或隨機(jī)排列，此外，薄膜腔聲諧振器110是能夠以空橋結(jié)構(gòu)(Air-bridge)架構(gòu)在基板(圖未標(biāo))，正向蝕刻、反向蝕刻的槽穴上或制作在周期性多重膜反射層(Brag acoustic reflector)。
在此實(shí)施例中，將以一沿著二維方向(x-y方向)并按周期性排列方式組設(shè)在壓電薄膜110與上、下工作電極112a及112b重合區(qū)域中的圓柱狀干涉結(jié)構(gòu)為例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的噪聲抑制方法，圖8是一斜視立體圖，顯示本發(fā)明的噪聲抑制方法在共振腔體111a中所設(shè)多個(gè)圓柱狀干涉結(jié)構(gòu)113的示意情形，如圖所示，共振腔體111a本身是壓電薄膜111的部分結(jié)構(gòu)，其因?yàn)槭菈弘姳∧?11、工作電極112a及工作電極112b的重合區(qū)域，故成為薄膜腔聲諧振器110的主要作用區(qū)，而用以做為一共振腔體111a，以在外加電場(chǎng)的作用下，借著壓電效應(yīng)將部分外加電場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械場(chǎng)(Mechanical field)能量，經(jīng)由此一機(jī)電轉(zhuǎn)換作用而產(chǎn)生共振現(xiàn)象。由于無(wú)法與空氣阻抗匹配，故可確保聲波能量絕大部分均留在薄膜腔聲諧振器110中；在此實(shí)施例中，本發(fā)明是將圓柱狀干涉結(jié)構(gòu)113沿著二維平面(x-y平面)周期性的排列，利用圓柱狀干涉結(jié)構(gòu)113與壓電薄膜111(也就是共振腔體111a)材料的差異(必要時(shí)，圓柱狀干涉結(jié)構(gòu)113內(nèi)部也可以填充入可提高差異性的材料)產(chǎn)生帶隙(Band gap)結(jié)構(gòu)，就可設(shè)計(jì)出一種類(lèi)似光子晶體的帶隙，稱(chēng)為光子帶隙(Phononic gap)，在此帶隙范圍內(nèi)，任何橫向的聲波，不論其波向量或振動(dòng)模式均無(wú)法存在；當(dāng)外加電磁場(chǎng)沿著薄膜腔聲諧振器110的厚度方向(即z方向)，對(duì)工作電極112a及工作電極112b施加位能時(shí)，通過(guò)壓電薄膜111的壓電偶合效應(yīng)或是蒲以松效應(yīng)(Poisson ratiocoupling)所產(chǎn)生的各種橫向傳播聲波的高頻諧振，將因壓電材料/空氣柱的彈性差異而產(chǎn)生散射效應(yīng)，依據(jù)組件設(shè)定的工作頻率并通過(guò)空氣柱的半徑，對(duì)晶格常數(shù)比值與空氣晶格周期排列的設(shè)計(jì)，使橫向激發(fā)的各種振動(dòng)傳播模式在x-y平面?zhèn)鞑r(shí)，因破壞性散射效應(yīng)而呈指數(shù)式衰減，借由上述阻絕頻帶的設(shè)計(jì)厚度方向所產(chǎn)生的信號(hào)即不受到任一橫向模式的干擾。
綜上所述，本發(fā)明的噪聲抑制方法是在共振腔體內(nèi)，加上按周期性排列方式所設(shè)置的多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)，利用其結(jié)構(gòu)組成與壓電薄膜(即共振腔體)因材料的差異所產(chǎn)生的帶隙結(jié)構(gòu)，使這些干涉結(jié)構(gòu)在此帶隙頻率范圍內(nèi)，對(duì)任何橫向的聲波產(chǎn)生破壞性的干涉效應(yīng)，進(jìn)而將減弱有害的寄生效應(yīng)甚或完全消除，此外，根據(jù)這種高Q值低干擾的薄膜腔聲諧振器，也可設(shè)計(jì)出高性能且低相位的信號(hào)產(chǎn)生器、振蕩器及微波射頻濾波器等；另一方面，本發(fā)明是在共振腔體間加上多個(gè)周期性排列的干涉結(jié)構(gòu)，利用上述帶隙聲波的禁制作為，不僅能消除共振腔體內(nèi)橫向聲波振動(dòng)對(duì)信號(hào)的干擾，也可同時(shí)對(duì)相鄰的薄膜腔聲諧振器在工作頻率產(chǎn)生的橫向聲波振動(dòng)產(chǎn)生阻隔的效應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該濾波器是設(shè)置有至少一薄膜腔聲諧振器，其結(jié)構(gòu)中心乃是一壓電薄膜，該壓電薄膜上、下接面均鍍有導(dǎo)電材料，做為工作電極之用，且其與工作電極重疊的區(qū)域另形成有一共振腔體，該方法具體是先行在薄膜腔聲諧振器的結(jié)構(gòu)中選取一工作電極與壓電薄膜重合的區(qū)域；將多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)排列組設(shè)在該區(qū)域所含括的結(jié)構(gòu)中。
2.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)可以是一貫穿壓電薄膜并接通上、下兩個(gè)工作電極的空心柱狀結(jié)構(gòu)及鑿制在工作電極表面的孔洞結(jié)構(gòu)其中之一。
3.如權(quán)利要求2所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該空心柱狀結(jié)構(gòu)是一圓柱結(jié)構(gòu)，該孔洞結(jié)構(gòu)則是一圓孔結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該導(dǎo)電材料是金屬膜材。
5.如權(quán)利要求4所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該金屬膜材可以是鋁、金及鉬中的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該壓電薄膜是機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材。
7.如權(quán)利要求6所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材可以是由氮化鋁、鋯鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛鑭、硫化鎘、砷化鉀)及氧化鋅其中一個(gè)所組成。
8.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)中可以填入能夠提高材料特性差異的材料、且其截面形狀是一任意幾何形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)是以周期性及隨機(jī)其中一種方式排列設(shè)置。
10.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該薄膜腔聲諧振器能夠以空橋結(jié)構(gòu)架構(gòu)在基板，正、反向蝕刻的槽穴及制作在周期性多重膜反射層中的一個(gè)。
11.如權(quán)利要求1所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該噪聲是指共振腔體側(cè)向應(yīng)變震動(dòng)所引發(fā)的橫向聲波。
12.一種濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該濾波器設(shè)置有至少一薄膜腔聲諧振器，其結(jié)構(gòu)中心是一壓電薄膜，該壓電薄膜上、下接面均鍍有導(dǎo)電材料，做為工作電極之用，且其與工作電極重疊的區(qū)域另形成有一共振腔體；該方法具體是先行在薄膜腔聲諧振器的結(jié)構(gòu)中選取壓電薄膜未與工作電極重合的區(qū)域；將多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)排列組設(shè)在該區(qū)域所含括的結(jié)構(gòu)中。
13.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)可以是一貫穿壓電薄膜并接通上、下兩個(gè)工作電極的空心柱狀結(jié)構(gòu)及鑿制在壓電薄膜表面的孔洞結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。
14.如權(quán)利要求13所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該空心柱狀結(jié)構(gòu)是一圓柱結(jié)構(gòu)，該孔洞結(jié)構(gòu)則是一圓孔形結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該導(dǎo)電材料是金屬膜材。
16.如權(quán)利要求15所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該金屬膜材可以是鋁、金及鉬中的一個(gè)。
17.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該壓電薄膜是機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材。
18.如權(quán)利要求17所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材可以是氮化鋁、鋯鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛鑭、硫化鎘、砷化鉀及氧化鋅中的一個(gè)所組成。
19.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)中也可填入能夠提高材料特性差異的材料且其截面形狀是一任意幾何形狀。
20.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)是可按周期性及隨機(jī)其中的一種方式排列設(shè)置。
21.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該薄膜腔聲諧振器可以是空橋結(jié)構(gòu)架構(gòu)在基板，正、反向蝕刻的槽穴(Cavity)及制作在周期性多重膜反射層中的一個(gè)。
22.如權(quán)利要求12所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該噪聲是指共振腔體側(cè)向應(yīng)變震動(dòng)所引發(fā)的橫向聲波。
23.一種濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該濾波器是設(shè)置有至少一薄膜腔聲諧振器，其結(jié)構(gòu)中心是一壓電薄膜，該壓電薄膜上、下接面均鍍有導(dǎo)電材料，做為工作電極之用，且其與工作電極重疊的區(qū)域另形成有一共振腔體；該方法具體是將多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)排列組設(shè)在整個(gè)壓電薄膜。
24.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)可以是一貫穿壓電薄膜并接通上、下兩個(gè)工作電極的空心柱狀結(jié)構(gòu)及鑿制在工作電極及壓電薄膜表面的孔洞結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。
25.如權(quán)利要求24所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該空心柱狀結(jié)構(gòu)是一圓柱結(jié)構(gòu)，該孔洞結(jié)構(gòu)則是一圓孔結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該導(dǎo)電材料是金屬膜材。
27.如權(quán)利要求26所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該金屬膜材可以是鋁、金及鉬中的一個(gè)。
28.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該壓電薄膜是機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材。
29.如權(quán)利要求28所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該機(jī)電轉(zhuǎn)換膜材可以是氮化鋁、鋯鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛鑭、硫化鎘、砷化鉀及氧化鋅中的一個(gè)所組成。
30.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)中也可填入能夠提高材料特性差異的材料且其截面形狀是一任意幾何形狀。
31.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該干涉結(jié)構(gòu)是以周期性及隨機(jī)中的一種方式排列設(shè)置。
32.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該薄膜腔聲諧振器是可以空橋結(jié)構(gòu)架構(gòu)在基板，正、反向蝕刻的槽穴及制作在周期性多重膜反射層中的一個(gè)。
33.如權(quán)利要求23所述的濾波器的噪聲抑制方法，其特征在于，該噪聲是指共振腔體側(cè)向應(yīng)變震動(dòng)所引發(fā)的橫向聲波。
全文摘要
一種濾波器的噪聲抑制方法，消除由多個(gè)薄膜腔聲諧振器組成的聲波濾波器內(nèi)的駐波信號(hào)干擾，以及因側(cè)向傳播高頻諧振所造成的異常信號(hào)；該方法是在薄膜腔聲諧振器的組成結(jié)構(gòu)中設(shè)置多個(gè)干涉結(jié)構(gòu)，借由材料的差異特性產(chǎn)生一帶隙結(jié)構(gòu)，在特定的工作頻率范圍內(nèi)，對(duì)側(cè)向高頻諧振產(chǎn)生破壞性的干涉效應(yīng)，進(jìn)而減弱甚或消除寄生效應(yīng)，在此帶隙結(jié)構(gòu)的工作頻率范圍內(nèi)，任何橫向模式所造成的異常信號(hào)即無(wú)法存在；此外，不同壓電薄膜共振子間的聲子晶體結(jié)構(gòu)也可形成一聲波屏障，防止彼此在工作頻率范圍內(nèi)的相互干擾。
文檔編號(hào)H03H9/00GK1635705SQ200310110368
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者胡克龍 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院