【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微电子，涉及一种弹性波谐振器和滤波器。
技术介绍
1、现代无线通信系统要求射频滤波器具有平坦的通带，较高的带外抑制以及高功率耐受性。基于叉指电极的声表面波(surface acoustic wave，saw)或板波(plate wave)滤波器技术由于工艺简单、频率易于调节而得到广泛应用，然而由于其有限的横向和纵向尺寸，通常会导致横向高阶模以及纵向高阶模出现，这些杂波会导致通带内的起伏以及带外抑制水平下降，此外，由于谐振器有限的电阻，金属电极存在电击穿的风险，功率耐受性较低影响器件的应用范围。
2、因此，如何提供新的弹性波谐振器和滤波器，同时实现横向高阶模式和纵向高阶模式的抑制，并提高功率耐受性，以提高弹性波谐振器和滤波器的综合性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种弹性波谐振器和滤波器，用于解决现有技术中弹性波谐振器存在横向高阶模及纵向高阶模导致器件性能降低、功率耐受性低的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种弹性波谐振器，所述弹性波谐振器包括压电薄膜层及设置于所述压电薄膜层上的顶电极，所述顶电极包括：
3、平行设置的第一汇流条和第二汇流条，以及位于所述第一汇流条与所述第二汇流条之间的第三汇流条，所述第一汇流条、所述第二汇流条与声波传播方向平行；
4、第一叉指电极和第二叉指电极，均位于所述第一汇流条与所述第三汇流条之间
5、第三叉指电极和第四叉指电极，均位于所述第三汇流条与所述第二汇流条之间，在沿声波传播方向上，所述第三叉指电极和所述第四叉指电极交替排布，其中，所述第三叉指电极和所述第二汇流条连接，且所述第三叉指电极和所述第三汇流条之间设有第二假指电极，所述第三叉指电极和所述第二假指电极之间具有第三空气隙，多个所述第三空气隙构成第三空气隙轨迹，所述第三空气隙轨迹的至少40％切向与声波传播方向的夹角不为零，所述第四叉指电极和所述第三汇流条连接，且所述第四叉指电极和所述第二汇流条之间具有第四空气隙，多个所述第四空气隙构成第四空气隙轨迹，所述第四空气隙轨迹与声波传播方向平行。
6、可选地，所述第三汇流条呈直线型结构，其中，在沿声波传播方向的投影上，所述第三汇流条呈上升趋势或下降趋势，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
7、可选地，所述第三汇流条呈曲线型结构，其中，在沿声波传播方向的投影上，所述第三汇流条呈上升趋势或下降趋势，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
8、可选地，所述第三汇流条呈波浪型结构，其中，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
9、可选地，还包括：
10、第三假指电极，位于所述第二叉指电极与所述第一汇流条之间，所述第三假指电极与所述第一汇流条连接，所述第二叉指电极与所述第三假指电极之间具有所述第二空气隙；
11、第四假指电极，位于所述第四叉指电极与所述第二汇流条之间，所述第四假指电极与所述第二汇流条连接，所述第四叉指电极与所述第四假指电极之间具有所述第四空气隙。
12、可选地，所述第三汇流条的数量为多个，在沿所述第一汇流条指向所述第二汇流条的方向上，多个所述第三汇流条间隔预设距离排布，相邻的所述第三汇流条之间设置有第五叉指电极和第六叉指电极，在沿声波传播方向上，所述第五叉指电极和所述第六叉指电极交替排布，其中，所述第五叉指电极和其中一所述第三汇流条之间设置有第五假指电极，所述第六叉指电极和另一所述第三汇流条之间设置有第六假指电极，所述第五叉指电极和所述第五假指电极之间具有第五空气隙，多个所述第五空气隙构成第五空气隙轨迹，所述第五空气隙轨迹的至少40％切向与声波传播方向的夹角不为零，所述第六叉指电极和所述第六假指电极之间具有第六空气隙，多个所述第六空气隙构成第六空气隙轨迹，所述第六空气隙轨迹的至少40％切向与声波传播方向的夹角不为零。
13、可选地，在沿所述第一汇流条指向所述第二汇流条的投影方向上，所述第一叉指电极的中心轴与所述第三叉指电极的中心轴重合，所述第二叉指电极的中心轴与所述第四叉指电极的中心轴重合；或所述第一叉指电极的中心轴与所述第三叉指电极的中心轴不重合，所述第二叉指电极的中心轴与所述第四叉指电极的中心轴不重合。
14、可选地，在沿声波传播方向上，与同一汇流条连接的相邻叉指电极的中心间距为λ，其中，相邻的所述第一叉指电极与所述第二叉指电极的重叠长度为5λ～40λ，相邻的所述第三叉指电极与所述第四叉指电极的重叠长度为5λ～40λ。
15、可选地，在沿声波传播方向上，与同一汇流条连接的相邻叉指电极的中心间距为λ，其中，第i个所述第一假指电极的长度li≥5λ×tan│θi│，θi为第i个所述第一假指电极处空气隙轨迹的切线方向与声波传播方向的夹角，第n个所述第二假指电极的长度ln≥5λ×tan│θn│，θn为第n个所述第二假指电极处空气隙轨迹的切线方向与声波传播方向的夹角。
16、可选地，在沿声波传播方向上，与同一汇流条连接的相邻叉指电极的中心间距为λ，其中，所述压电薄膜层的厚度范围为0.1λ～1λ。
17、可选地，还包括支撑衬底，所述支撑衬底位于所述压电薄膜层下方，所述支撑衬底的材质包括蓝宝石、硅、尖晶石、碳化硅、金刚石、类金刚石、氮化硅、氮化硼、碳化硼、石英、锗、氮化铝、氮化硅、钇铝石榴石、钽酸锂、铌酸锂中的一种或多种，所述压电薄膜层的材质包括铌酸锂、钽酸锂和铌酸钾中的一种或多种。
18、可选地，所述支撑衬底和所述压电薄膜层之间设置有中间介质层，所述中间介质层包括氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硅、多晶硅、非晶硅中的一种或多种。
19、可选地，所述支撑衬底为蓝宝石、石英或碳化硅，所述中间介质层为氧化硅，所述压电薄膜层为钽酸锂或铌酸锂。
20、可选地，所述支撑衬底为硅，所述中间介质层为层叠的氧化硅与多晶硅，所述压电薄膜层为钽酸锂或铌酸锂。
21、本专利技术还提供一种滤波器，包括上述任一项所述的弹性波谐振器。
22、如上所述，本专利技术的弹性波谐振器和滤波器中，通过相互级联提高功率耐受性，且相同电容下谐振器的电极对数增加从而实现对纵向高阶模式的抑制；同时，第一空气隙轨迹和第三空气隙轨迹存在不为零本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种弹性波谐振器，其特征在于，所述弹性波谐振器包括压电薄膜层及设置于所述压电薄膜层上的顶电极，所述顶电极包括：
2.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条呈直线型结构，其中，在沿声波传播方向的投影上，所述第三汇流条呈上升趋势或下降趋势，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
3.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条呈曲线型结构，其中，在沿声波传播方向的投影上，所述第三汇流条呈上升趋势或下降趋势，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
4.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条呈波浪型结构，其中，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
5.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条的数量为多个，在沿所述第一汇流条指向所述第二汇流条的方向上，多个所述第三汇流条间隔预设距离排布，相邻的所述第三汇流条之间设置有第五叉
7.根据权利要求1-6中任一项所述的弹性波谐振器，其特征在于：在沿所述第一汇流条指向所述第二汇流条的投影方向上，所述第一叉指电极的中心轴与所述第三叉指电极的中心轴重合，所述第二叉指电极的中心轴与所述第四叉指电极的中心轴重合；或所述第一叉指电极的中心轴与所述第三叉指电极的中心轴不重合，所述第二叉指电极的中心轴与所述第四叉指电极的中心轴不重合。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的弹性波谐振器，其特征在于：在沿声波传播方向上，与同一汇流条连接的相邻叉指电极的中心间距为λ，其中，相邻的所述第一叉指电极与所述第二叉指电极的重叠长度为5λ～40λ，相邻的所述第三叉指电极与所述第四叉指电极的重叠长度为5λ～40λ。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的弹性波谐振器，其特征在于：在沿声波传播方向上，与同一汇流条连接的相邻叉指电极的中心间距为λ，其中，第i个所述第一假指电极的长度Li≥5λ×tan│θi│，θi为第i个所述第一假指电极处空气隙轨迹的切线方向与声波传播方向的夹角，第n个所述第二假指电极的长度Ln≥5λ×tan│θn│，θn为第n个所述第二假指电极处空气隙轨迹的切线方向与声波传播方向的夹角。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的弹性波谐振器，其特征在于：在沿声波传播方向上，与同一汇流条连接的相邻叉指电极的中心间距为λ，其中，所述压电薄膜层的厚度范围为0.1λ～1λ。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的弹性波谐振器，其特征在于：还包括支撑衬底，所述支撑衬底位于所述压电薄膜层下方，所述支撑衬底的材质包括蓝宝石、硅、尖晶石、碳化硅、金刚石、类金刚石、氮化硅、氮化硼、碳化硼、石英、锗、氮化铝、氮化硅、钇铝石榴石、钽酸锂、铌酸锂中的一种或多种，所述压电薄膜层的材质包括铌酸锂、钽酸锂和铌酸钾中的一种或多种。
12.根据权利要求11所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述支撑衬底和所述压电薄膜层之间设置有中间介质层，所述中间介质层包括氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硅、多晶硅、非晶硅中的一种或多种。
13.根据权利要求12所述的弹性波谐振器，其特征在：所述支撑衬底为蓝宝石、石英或碳化硅，所述中间介质层为氧化硅，所述压电薄膜层为钽酸锂或铌酸锂。
14.根据权利要求12所述的弹性波谐振器，其特征在：所述支撑衬底为硅，所述中间介质层为层叠的氧化硅与多晶硅，所述压电薄膜层为钽酸锂或铌酸锂。
15.一种滤波器，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的弹性波谐振器。
...【技术特征摘要】
1.一种弹性波谐振器，其特征在于，所述弹性波谐振器包括压电薄膜层及设置于所述压电薄膜层上的顶电极，所述顶电极包括：
2.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条呈直线型结构，其中，在沿声波传播方向的投影上，所述第三汇流条呈上升趋势或下降趋势，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
3.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条呈曲线型结构，其中，在沿声波传播方向的投影上，所述第三汇流条呈上升趋势或下降趋势，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
4.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条呈波浪型结构，其中，所述第一空气隙轨迹、所述第三空气隙轨迹和所述第三汇流条平行。
5.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的弹性波谐振器，其特征在于：所述第三汇流条的数量为多个，在沿所述第一汇流条指向所述第二汇流条的方向上，多个所述第三汇流条间隔预设距离排布，相邻的所述第三汇流条之间设置有第五叉指电极和第六叉指电极，在沿声波传播方向上，所述第五叉指电极和所述第六叉指电极交替排布，其中，所述第五叉指电极和其中一所述第三汇流条之间设置有第五假指电极，所述第六叉指电极和另一所述第三汇流条之间设置有第六假指电极，所述第五叉指电极和所述第五假指电极之间具有第五空气隙，多个所述第五空气隙构成第五空气隙轨迹，所述第五空气隙轨迹的至少40％切向与声波传播方向的夹角不为零，所述第六叉指电极和所述第六假指电极之间具有第六空气隙，多个所述第六空气隙构成第六空气隙轨迹，所述第六空气隙轨迹的至少40％切向与声波传播方向的夹角不为零。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的弹性波谐振器，其特征在于：在沿所述第一汇流条指向所述第二汇流条的投影方向上，所述第一叉指电极的中心轴与所述第三叉指电极的中心轴重合，所述第二叉指电极的中心轴与所述第四叉指电极的中心轴重合；或所述第一叉指电极的中心轴与所述第三叉指电极的中心轴不重合，所述第二叉指电极的中心轴与所述第四叉指...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴进波，张丽萍，
申请(专利权)人：上海馨欧集成微电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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