一种谐振器及其制备方法、滤波器技术

本申请公开了一种谐振器及其制备方法、滤波器，涉及无线通讯技术领域。本申请的谐振器，包括衬底以及设置于衬底上的压电层，压电层上设置有第一叉指电极，第一叉指电极的电极条沿第一方向排列，电极条沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直，压电层内平行于第一叉指电极层叠设置有多个第二叉指电极，第二叉指电极与第一叉指电极在衬底上的投影重叠或部分重叠，多个第二叉指电极的正极分别与第一叉指电极的正极连接，多个第二叉指电极的负极分别与第一叉指电极的负极连接。本申请提供的谐振器及其制备方法、滤波器，能够提高谐振器的机电耦合系数。耦合系数。耦合系数。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振器及其制备方法、滤波器


[0001]本申请涉及无线通讯
，具体而言，涉及一种谐振器及其制备方法、滤波器。

技术介绍

[0002]无线和移动通信系统的迅猛发展，推动着组件性能和系统集成技术的快速创新。为了获得更快的信号处理和减少集成的复杂性,小型化和微机电系统滤波器成为了新一代的核心器件,因此高性能的微机电系统滤波器作为先进的无线通信系统射频前端的基础组件具有很高的需求。
[0003]滤波器由谐振器组成，其中，薄膜体声波谐振器因其高Q值、体积小、可集成化等特点而引起了很多研究关注，并且随着移动通信技术的飞速发展，薄膜体声波谐振器不仅在射频前端中得到大量应用，也在传感器检测应用中表现出很大的潜力。薄膜体声波器件的激励方式主要分为两种，一种是采用厚度场激励模式，两个电极分别在压电基片的两面，电场沿着基片的厚度方向；另一种是采用横向场激励模式，两个电极在压电基片的同一面。在实际应用中，这两种激励模式都会引起压电基片体内的质点产生厚度剪切振动，它产生的声波在基片内传播，属于体声波。
[0004]就薄膜体声波谐振器本身而言，最关键的性能为机电耦合系数和品质因子(Q值)。谐振器的机电耦合系数决定了滤波器的带宽，品质因子直接影响带内插损和滤波器裙边的陡峭性。同时对于5G射频前端的多频段需求，采用可调滤波器来实现多频段的切换，而制作可调滤波器的前提是实现高频、大机电耦合系数、高q值的谐振器。随着当前5G手机的发展，对谐振器提出了更大带宽即更高机电耦合系数的要求。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种谐振器及其制备方法、滤波器，能够提高谐振器的机电耦合系数。
[0006]本申请的实施例一方面提供了一种谐振器，包括衬底以及设置于衬底上的压电层，压电层上设置有第一叉指电极，第一叉指电极的电极条沿第一方向排列，电极条沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直，压电层内平行于第一叉指电极层叠设置有多个第二叉指电极，第二叉指电极与第一叉指电极在衬底上的投影重叠或部分重叠，多个第二叉指电极的正极分别与第一叉指电极的正极连接，多个第二叉指电极的负极分别与第一叉指电极的负极连接。
[0007]作为一种可实施的方式，压电层上还罩设有反射罩，反射罩至少罩设第一叉指电极的上表面。
[0008]作为一种可实施的方式，第一叉指电极沿第一方向的两端分别设置反射栅，反射栅包括多个与电极条平行的栅条，多个栅条的同侧端分别连接。
[0009]作为一种可实施的方式，反射栅沿谐振器层叠方向的高度大于第一叉指电极沿谐
振器层叠方向的高度。
[0010]本申请的实施例另一方面提供了一种滤波器，包括上述谐振器。
[0011]本申请的实施例再一方面提供了一种谐振器的制备方法，包括：提供衬底；在衬底上形成压电层，压电层内平行于压电层上表面层叠设置有多个第二叉指电极，第二叉指电极的电极条沿第一方向排列，电极条沿第二方向延伸；在压电层上沉积形成第一叉指电极和反射栅，第一叉指电极与第二叉指电极在衬底上的投影重叠或部分重叠，反射栅位于第一叉指电极沿第一方向的两端，反射栅包括多个与电极条平行的栅条，多个栅条的同侧端分别连接；在压电层上形成反射罩，反射罩至少罩设第一叉指电极和反射栅的上表面。
[0012]作为一种可实施的方式，在衬底上形成压电层，压电层内平行于压电层上表面层叠设置有多个第二叉指电极，第二叉指电极的电极条沿第一方向排列，电极条沿第二方向延伸包括：在衬底上依次沉积第一层第二叉指电极和第一压电子层，第一压电子层包裹第一层第二叉指电极；对第一压电子层的上表面磨平处理；在磨平后的第一压电子层上依次沉积第二层第二叉指电极和第二压电子层，第二压电子层包裹第二叉指电极；第一压电子层和第二压电子层形成压电层。
[0013]作为一种可实施的方式，在压电层上沉积形成第一叉指电极和反射栅，第一叉指电极与第二叉指电极在衬底上的投影重叠，反射栅位于第一叉指电极沿第一方向的两端，反射栅包括多个与电极条平行的栅条，多个栅条的同侧端分别连接包括：在压电层上沉积金属材料并刻蚀形成第一叉指电极和第一栅金属，第一栅金属位于第一叉指电极的沿第一方向的两端；在第一栅金属上沉积第二栅金属，第一栅金属与第二栅金属形成反射栅。
[0014]作为一种可实施的方式，在第一栅金属上沉积第二栅金属，第一栅金属与第二栅金属形成反射栅之后，谐振器制备方法还包括：刻蚀压电层形成多个连接孔，其中，多个连接孔的一端与第一叉指电极的正极或负极连接，另一端分别与多个第二叉指电极的正极或负极对应连接；在连接孔内沉积金属连接第二叉指电极的正极和第一叉指电极的正极，或连接第二叉指电极的负极和第二叉指电极的负极。
[0015]作为一种可实施的方式，在压电层上形成反射罩，反射罩至少罩设第一叉指电极和反射栅的上表面包括：在第一叉指电极和压电层上沉积牺牲层材料形成牺牲层；在牺牲层上沉积金属材料形成反射层，反射层包围牺牲层；刻蚀反射层形成释放孔，并将牺牲层材料由释放孔释放形成反射罩。
[0016]本申请实施例的有益效果包括：
[0017]本申请实施例提供的谐振器，包括衬底以及设置于衬底上的压电层，压电层上设置有第一叉指电极，第一叉指电极的电极条沿第一方向排列，电极条沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直，压电层内平行于第一叉指电极层叠设置有多个第二叉指电极，第二叉指电极与第一叉指电极在衬底上的投影重叠或部分重叠，多个第二叉指电极的正极分别与第一叉指电极的正极连接，多个第二叉指电极的负极分别与第一叉指电极的负极连接，在谐振器工作时，第一叉指电极的正极接入电源信号的正极，第一叉指电极的接入电源信号的负极或接地信号，第二叉指电极的正极和第一叉指电极的正极连接，使得第一叉指的正极和第二叉指电极的正极同时接入电源信号的正极，第二叉指电极的负极和第一叉指电极的负极连接，使得第一叉指电极的负极和第二叉指电极的负极同时接入电源信号的负极或接地信号，由于第一叉指电极和第二叉指电极的正极和负极之间的电压差，进而激发压
电层上的沿第一方向传播的声表面波，实现谐振。声表面波在压电层中传播过程中，多层第二叉指电极的设置，使得谐振器的叉指电极的声阻抗增大，谐振器的机电耦合系数与叉指电极的声阻抗成正比，从而增大谐振器的机电耦合系数，另外，多层第二叉指电极的设置能够提高反射声波的效率，降低声波的泄露，提高机电耦合系数。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图之一；
[0020]图2为图1沿B
‑
B的截面图；
[0021]图3为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的流程图之一；
[0022]图4为本申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器，其特征在于，包括衬底以及设置于所述衬底上的压电层，所述压电层上设置有第一叉指电极，所述第一叉指电极的电极条沿第一方向排列，所述电极条沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述压电层内平行于所述第一叉指电极层叠设置有多个第二叉指电极，所述第二叉指电极与所述第一叉指电极在所述衬底上的投影重叠或部分重叠，多个所述第二叉指电极的正极分别与所述第一叉指电极的正极连接，多个所述第二叉指电极的负极分别与所述第一叉指电极的负极连接。2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述压电层上还罩设有反射罩，所述反射罩至少罩设所述第一叉指电极的上表面。3.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述第一叉指电极沿所述第一方向的两端分别设置反射栅，所述反射栅包括多个与所述电极条平行的栅条，多个所述栅条的同侧端分别连接。4.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述反射栅沿所述谐振器层叠方向的高度大于所述第一叉指电极沿所述谐振器层叠方向的高度。5.一种滤波器，其特征在于，包括权利要求1
‑
4任一项所述的谐振器。6.一种谐振器的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成压电层，所述压电层内平行于所述压电层上表面层叠设置有多个第二叉指电极，所述第二叉指电极的电极条沿第一方向排列，所述电极条沿第二方向延伸；在所述压电层上沉积形成第一叉指电极和反射栅,所述第一叉指电极与所述第二叉指电极在所述衬底上的投影重叠或部分重叠，所述反射栅位于所述第一叉指电极沿所述第一方向的两端，所述反射栅包括多个与所述电极条平行的栅条，多个所述栅条的同侧端分别连接；在所述压电层上形成反射罩，所述反射罩至少罩设所述第一叉指电极和所述反射栅的上表面。7.根据权利要求6所述的谐振器的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成压电层，所述压电层内平行于所述压电层上表面层叠设置有多个第二叉指电极，所述第二叉指电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炳辉，刘炎，蔡耀，孙博文，孙成亮，
申请(专利权)人：武汉敏声新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：