【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件领域，更具体地，涉及一种薄膜型声表面波谐振器及滤波器。
技术介绍
1、声学滤波器技术是5g时代的关键技术，为了适应新的需求，声学滤波器需要有更低的插入损耗。通过抑制声学谐振器或滤波器的杂散响应以及提高q值，可以很好的降低滤波器的插入损耗。
2、tf-saw(thin film surface acoustic wave，薄膜声表面波)器件因其超高的q值被广泛应用于射频领域中，但相比于传统的saw器件，tf-saw器件会激发更多的杂散模态，影响声学器件的插入损耗，其中横向模态的抑制是tf-saw器件设计过程中备受关注的问题。
3、在以往的研究中，衍生了多种抑制横向模的结构，其中以pistonmode结构以及变电极型结构应用最为广泛。pistonmode结构的基本原理为通过在idt末端区域增大金属率或者其上方施加质量块，从而改变声学通道两端声波的波速。通过声速的不连续将声波反射并获得合适的反射幅度与相位，达到抑制横向模的目的。变电极型结构的基本原理与pistonmode结构基本相同，不同之处为其通过改变idt各部分的金属率来改变不同区域的声速。
4、但以上提到的两种结构均有不足之处，其中pistonmode结构灵活性差，声速调节范围小，在获得较大的声速差时容易引入新的杂散；变电极型结构的声速调节由idt的金属率控制，改变金属率对器件整体的激励效率、谐振频率等指标有明显的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种薄膜型
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提出了一种薄膜型声表面波谐振器，包括：
3、压电基板；
4、叉指换能器，设置于所述压电基板的表面；
5、所述叉指换能器包括：
6、相对设置的两个金属汇流条，所述金属汇流条沿第一方向延伸，两个所述金属汇流条之间设有呈叉指型且沿第一方向交替间隔设置的多个叉指电极；所述叉指电极沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸，所述叉指电极的一端为自由端，所述叉指电极的另一端与所述金属汇流条连接，多个所述叉指电极在所述第一方向重叠的区域为有效激励区；
7、所述叉指电极上设有沿所述第二方向延伸且具有设定形状的质量块，所述质量块的至少部分区域位于有效激励区内并覆盖所述叉指电极的部分表面，沿所述第二方向，所述质量块的宽度按预设方式渐变，所述质量块整体在所述第一方向和所述第二方向分别具有一个对称轴。可选地，所述质量块的一端位于所述叉指电极的自由端，所述质量块的另一端沿所述第二方向延伸至所述有效激励区的边界。
8、或者，所述质量块的一端位于所述叉指电极的自由端，所述质量块的另一端沿所述第二方向延伸至所述有效激励区边界以外。
9、或者，所述质量块的两端均位于所述有效激励区内的边界以内。
10、可选地，所述质量块两端的宽度大于所述质量块中央区域的宽度。
11、可选地，所述质量块两端的宽度小于等于所述叉指电极的宽度，沿所述质量块两端至所述质量块的中央，所述质量块的宽度呈周期性或非周期性由宽变窄。
12、可选地，所述质量块两端的宽度小于所述质量块中央区域的宽度。
13、可选地，所述质量块中央区域的宽度小于等于所述叉指电极的宽度，沿所述质量块两端至所述质量块的中央，所述质量块的宽度呈周期性或非周期性由窄变宽。
14、可选地，沿所述质量块的一端至所述质量块的另一端，所述质量宽上间隔设有多个镂空开窗，所述镂空开窗暴露所述叉指电极的表面。
15、可选地，沿所述质量块的一端至所述质量块的另一端设有多个间隔区域，所述间隔区域暴露所述叉指电极的表面，多个所述间隔区域将所述质量块分隔成多个沿所述第二方向间隔分布的子质量块。
16、可选地，设置于所述叉指电极上的所述质量块为一层或多层；
17、当所述质量块为多层时，各层质量块的材料相同或不同，各层质量块的形状相同或不同。
18、可选地，所述质量块的材料为金属材料或非金属材料，所述金属材料包括金、银、铝、铜、钨、钛、铬、铂、钼中的至少一种或者以上金属的合金，所述非金属材料包括硅、二氧化硅、多晶硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛中的至少一种。
19、可选地，所述质量块与所述叉指电极之间设有一层或多层中间介质层；
20、当设置多层中间介质层时，各中间介质层的材料相同或不同；
21、可选地，所述中间介质层的材料为金属材料或非金属材料，所述金属材料包括金、银、铝、铜、钨中的至少一种，所述非金属材料包括硅、二氧化硅、多晶硅、氮化硅中的至少一种。
22、可选地，所述叉指换能器中任意相邻的两个所述叉指电极上的所述质量块的宽度渐变方式及长度均相同。
23、可选地，所述叉指换能器中任意相邻的两个所述叉指电极上的所述质量块的宽度渐变方式相同但长度不同；
24、或者，所述叉指换能器中任意相邻的两个所述叉指电极上的所述质量块的宽度渐变方式不同但长度相同。
25、可选地，所述压电基板包括从下至少依次叠置的基底层、捕获层、低声速层和压电层，所述质量块设置于所述压电层表面。
26、第二方面，本专利技术提出一种薄膜型声表面波滤波器，包括第一方面任意一项所述的薄膜型声表面波谐振器。
27、本专利技术的有益效果在于：
28、本专利技术的薄膜型声表面波谐振器通过在叉指换能器的叉指电极表面设置质量块，该质量块位于叉指电极的有效激励区内并沿叉指电极的长度方向延伸，通过在叉指电极上增加质量块能够改变声表面波在叉指换能器中的波速分布，通过这种波速的差异，一方面可以调节反射波的幅度和相位，在达到合适的反射幅度及相位时起到抑制器件横向寄生响应；另一方面，由于质量块覆盖区域的波速小于未覆盖区域的波速，可以将声表面波更多的反射回有效激励区，减少了声表面波的横向泄露，因此可以提升声学谐振器和滤波器的q值，进而降低声学滤波器的插入损耗。进一步地，相较于现有pistonmode结构的叉指换能器，本专利技术中设置在叉指换能器上的质量块可以设计为多种不同的形状，通过改变叉指换能器上层质量块形状，可以根据需要控制叉指换能器各区域的声速，从而将声波限制在叉指换能器的有效激励区，进而可以增大声速调节的范围，提高设计的灵活性，可以应用于多种多样的叉指换能器结构。
29、进一步地，相较于现有变电极型结构的叉指换能器，本专利技术并未改变叉指电极的金属率，减小了对器件激励效率及工作频率的影响，更适用于器件的设计。
30、本专利技术的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
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1.一种薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块的一端位于所述叉指电极的自由端，所述质量块的另一端沿所述第二方向延伸至所述有效激励区的边界；
3.根据权利要求2所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块两端的宽度大于所述质量块中央区域的宽度。
4.根据权利要求3所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块两端的宽度小于等于所述叉指电极的宽度，沿所述质量块两端至所述质量块的中央，所述质量块的宽度呈周期性或非周期性由宽变窄。
5.根据权利要求2所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块两端的宽度小于所述质量块中央区域的宽度。
6.根据权利要求5所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块中央区域的宽度小于等于所述叉指电极的宽度，沿所述质量块两端至所述质量块的中央，所述质量块的宽度呈周期性或非周期性由窄变宽。
7.根据权利要求4或6所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，沿所述质量块的一端至所述质量块的另一端，所述质量
8.根据权利要求4或6所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，沿所述质量块的一端至所述质量块的另一端设有多个间隔区域，所述间隔区域暴露所述叉指电极的表面，多个所述间隔区域将所述质量块分隔成多个沿所述第二方向间隔分布的子质量块。
9.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，设置于所述叉指电极上的所述质量块为一层或多层；
10.根据权利要求1-6和9任一所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块的材料为金属材料或非金属材料，所述金属材料包括金、银、铝、铜、钨、钛、铬、铂、钼中的至少一种或者以上金属的合金，所述非金属材料包括硅、二氧化硅、多晶硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块与所述叉指电极之间设有一层或多层中间介质层；
12.根据权利要求11所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述中间介质层的材料为金属材料或非金属材料，所述金属材料包括金、银、铝、铜、钨中的至少一种，所述非金属材料包括硅、二氧化硅、多晶硅、氮化硅中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器中任意相邻的两个所述叉指电极上的所述质量块的宽度渐变方式及长度均相同。
14.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器中任意相邻的两个所述叉指电极上的所述质量块的宽度渐变方式相同但长度不同；
15.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述压电基板包括从下至少依次叠置的基底层、捕获层、低声速层和压电层，所述质量块设置于所述压电层表面。
16.一种薄膜型声表面波滤波器，其特征在于，包括如权利要求1-15任意一项所述的薄膜型声表面波谐振器。
...【技术特征摘要】
1.一种薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块的一端位于所述叉指电极的自由端，所述质量块的另一端沿所述第二方向延伸至所述有效激励区的边界；
3.根据权利要求2所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块两端的宽度大于所述质量块中央区域的宽度。
4.根据权利要求3所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块两端的宽度小于等于所述叉指电极的宽度，沿所述质量块两端至所述质量块的中央，所述质量块的宽度呈周期性或非周期性由宽变窄。
5.根据权利要求2所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块两端的宽度小于所述质量块中央区域的宽度。
6.根据权利要求5所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，所述质量块中央区域的宽度小于等于所述叉指电极的宽度，沿所述质量块两端至所述质量块的中央，所述质量块的宽度呈周期性或非周期性由窄变宽。
7.根据权利要求4或6所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，沿所述质量块的一端至所述质量块的另一端，所述质量块上间隔设有多个镂空开窗，所述镂空开窗暴露所述叉指电极的表面。
8.根据权利要求4或6所述的薄膜型声表面波谐振器，其特征在于，沿所述质量块的一端至所述质量块的另一端设有多个间隔区域，所述间隔区域暴露所述叉指电极的表面，多个所述间隔区域将所述质量块分隔成多个沿所述第二方向间隔分布的子质量块。
9.根据权利要求1所述的薄膜型声表...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁起，朱勇，吴梓莹，
申请(专利权)人：唯捷创芯天津电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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