一种混合声波谐振器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混合声波谐振器，在压电薄膜表面第一区域设置有叉指电极，从而使得混合声波谐振器中包括有声表面波谐振器；在压电薄膜表面第二区域设置有至少两个沟槽，相邻沟槽之间形成体声波传播部，在体声波传播部侧表面设置有体声波电极，在体声波电极背向体声波传播部一侧表面设置有空气间隙，从而构成了体声波谐振器，使得混合声波谐振器中同时设置有声表面波谐振器和体声波谐振器，实现了不同种类谐振器的集成；同时在体声波传播部中传递的声波以及在叉指换能器中传递的声波均是沿水平方向传递，保证了混合声波谐振器具有良好的性能。本发明专利技术还提供了一种混合声波谐振器的制备方法，所制备而成的混合声波谐振器同样具有上述有益效果。

A Hybrid Acoustic Resonator and Its Preparation Method

The invention discloses a hybrid acoustic wave resonator, in which an interdigital electrode is arranged in the first area of the piezoelectric film surface, so that the hybrid acoustic wave resonator includes a surface acoustic wave resonator; at least two grooves are arranged in the second area of the piezoelectric film surface, and a bulk acoustic wave propagating part is formed between adjacent grooves, and a bulk acoustic wave electrode is arranged on the side surface of the body acoustic wave propagating part, and a body acoustic wave electrode is arranged on the side surface of the body acoustic wave propaga The air gap is arranged on one side of the back body acoustic wave propagation part of the wave electrode, thus constituting the body acoustic wave resonator, which makes the hybrid acoustic wave resonator have both the surface acoustic wave resonator and the body acoustic wave resonator, thus realizing the integration of different types of resonators. At the same time, the sound wave transmitted in the body acoustic wave propagation part and the sound wave transmitted in the interdigital transducer are all along the horizontal direction. The hybrid acoustic resonator has good performance. The invention also provides a preparation method of a hybrid acoustic resonator, and the prepared hybrid acoustic resonator has the same beneficial effect.

【技术实现步骤摘要】
一种混合声波谐振器及其制备方法
本专利技术涉及谐振器
，特别是涉及一种混合声波谐振器以及一种混合声波谐振器的制备方法。
技术介绍
随着近年来科技不断的进步以及通讯行业的发展，移动终端，例如手机越来越普及。而滤波器作为移动终端中不可缺少的射频器件，也广泛的应用在移动终端中。随着移动通信技术的发展，数据传输速率越来越快，频谱越来越拥挤，此时要求有更多的频带可以供移动通信使用。通信频带的增加，意味着移动终端特别是智能手机中，需要更多的滤波器来保证各个频带之间互不干扰。目前，支持4G通信的旗舰智能手机中，滤波器的数量已超过50个，在不久的将来这一数量还会成倍的增加。滤波器的数量在不断增加，而智能手机中各器件的布图面积不会大幅度增加，因此，要求滤波器必须在保证高性能的前提下进一步实现小型化、模块化。在现阶段，滤波器主要分为声表面波滤波器以及体声波滤波器，其中声表面波主要应用在信号频率小于2GHz的低频范围，而体声波器件主要应用于信号频率大于2GHz的高频范围。随着智能手机中滤波器数量的不断增加，需要进一步缩小滤波器的尺寸。谐振器是构成滤波器的基本单元，因此，为了减小谐振器的面积，如何将不同的谐振器集成在同一衬底上，在能够在满足不同需求的前提下，减小滤波器的面积是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合声波谐振器，在同一衬底中集成有多种不同的谐振器结构；本专利技术的另一目的在于提供一种混合声波谐振器的制备方法，所制备而成的混合声波谐振器在同一衬底中集成有多种不同的谐振器结构。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种混合声波谐振器，包括：衬底；位于所述衬底表面的压电薄膜；位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面第一区域的叉指电极；位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面第二区域的至少两个沟槽；其中，相邻所述沟槽之间形成体声波传播部，所述体声波传播部具有相对的两个侧表面；分别位于所述体声波传播部侧表面的体声波电极；其中，所述体声波电极背向所述体声波传播部一侧表面设置有空气间隙。可选的，所述压电薄膜为单晶压电薄膜。可选的，所述沟槽相互平行。可选的，所述空气间隙的宽度不小于2μm。可选的，所述谐振器还包括：位于所述衬底与所述压电薄膜之间的具有正频率温度系数的介质层。可选的，所述谐振器还包括：位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面的多个第一焊盘和多个第二焊盘；所述第一焊盘与所述叉指电极中的母线电连接；所述第二焊盘与所述体声波电极电连接。本专利技术还提供了一种混合声波谐振器的制备方法，包括：在衬底的表面设置压电薄膜；在所述压电薄膜表面的第一区域设置叉指电极；在所述压电薄膜表面的第二区域刻蚀至少两个沟槽；其中，相邻所述沟槽之间形成体声波传播部，所述体声波传播部具有相对的两个侧表面；在所述沟槽内设置分别位于所述体声波传播部侧表面的体声波电极，以制成所述混合声波谐振器；其中，所述体声波电极背向所述体声波传播部一侧表面设置有空气间隙。可选的，所述在所述沟槽内设置分别位于所述体声波传播部侧表面的体声波电极包括：在所述沟槽内设置导电层；图形化所述导电层，以形成所述空气间隙和所述体声波电极。可选的，在所述在衬底的表面设置压电薄膜之前，所述方法还包括：在衬底的表面设置具有正频率温度系数的介质层；所述在衬底的表面设置压电薄膜包括：在所述介质层表面键合所述压电薄膜。可选的，在所述压电薄膜表面的第一区域设置叉指电极之后，所述方法还包括：在所述压电薄膜表面的第一区域设置覆盖所述叉指电极的保护层；所述在所述压电薄膜表面的第二区域刻蚀至少两个沟槽包括：在设置完所述叉指电极之后，在所述压电薄膜表面的第二区域刻蚀至少两个所述沟槽；在所述沟槽内设置分别位于所述体声波传播部侧表面的体声波电极之后，所述方法还包括：去除所述保护层。本专利技术所提供的一种混合声波谐振器，在压电薄膜背向衬底一侧表面第一区域设置有叉指电极，构成有叉指换能器，从而使得混合声波谐振器中包括有声表面波谐振器；在压电薄膜背向衬底一侧表面第二区域设置有至少两个沟槽，相邻沟槽之间形成体声波传播部，在体声波传播部侧表面设置有体声波电极，在体声波电极背向体声波传播部一侧表面设置有空气间隙。上述空气间隙、体声波电极以及体声波传播部构成了体声波谐振器，从而使得混合声波谐振器中同时设置有声表面波谐振器和体声波谐振器，实现了不同种类谐振器的集成；同时在体声波传播部中传递的声波以及在叉指换能器中传递的声波均是沿水平方向传递，从而可以保证在使用同一种衬底时声表面波谐振器和体声波谐振器均具有良好的性能。本专利技术还提供了一种混合声波谐振器的制备方法，所制备而成的混合声波谐振器同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种混合声波谐振器的俯视结构示意图；图2为图1中沿A-A线的剖视图；图3为本专利技术实施例所提供的一种具体的混合声波谐振器的结构示意图；图4为图3中沿A-A线的剖视图；图5至图9为本专利技术实施例所提供的一种混合声波谐振器制备方法的工艺流程图；图10至图16为本专利技术实施例所提供的一种具体的混合声波谐振器制备方法的工艺流程图。图中：1.衬底、2.压电薄膜、3.叉指电极、4.沟槽、5.体声波传播部、6.体声波电极、61.导电层、7.空气间隙、8.介质层、91.第一焊盘、92.第二焊盘。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种混合声波谐振器。在现有技术中，由于声表面波谐振器中声波通常是沿压电薄膜表面的水平方向传递，而体声波器件中声波通常是沿压电薄膜厚度的垂直方向传递。为了使得谐振器的性能达到预设的要求，通常需要谐振器中衬底晶向的方向与该谐振器中声波传递方向相同。但是衬底的晶向通常制成朝一个方向，而声表面波谐振器与体声波谐振器之间声波传递的方向不同，所以通常无法在保证各个谐振器性能的前提下将声表面波谐振器与体声波谐振器集成在同一衬底中。而本专利技术所提供的一种混合声波谐振器，在压电薄膜背向衬底一侧表面第一区域设置有叉指电极，构成有叉指换能器，从而使得混合声波谐振器中包括有声表面波谐振器；在压电薄膜背向衬底一侧表面第二区域设置有至少两个沟槽，相邻沟槽之间形成体声波传播部，在体声波传播部侧表面设置有体声波电极，在体声波电极背向体声波传播部一侧表面设置有空气间隙。上述空气间隙、体声波电极以及体声波传播部构成了体声波谐振器，从而使得混合声波谐振器中同时设置有声表面波谐振器和体声波谐振器，实现了不同种类谐振器的集成；同时在体声波传播部中传递的声波以及在叉指换能器中传递的声波均是沿水平方向传递，从而可以保证在使用同一种衬底时声表面波谐振器和体声波谐振器均具有良好的性能。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合声波谐振器，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底表面的压电薄膜；位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面第一区域的叉指电极；位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面第二区域的至少两个沟槽；其中，相邻所述沟槽之间形成体声波传播部，所述体声波传播部具有相对的两个侧表面；分别位于所述体声波传播部侧表面的体声波电极；其中，所述体声波电极背向所述体声波传播部一侧表面设置有空气间隙。

【技术特征摘要】
1.一种混合声波谐振器，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底表面的压电薄膜；位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面第一区域的叉指电极；位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面第二区域的至少两个沟槽；其中，相邻所述沟槽之间形成体声波传播部，所述体声波传播部具有相对的两个侧表面；分别位于所述体声波传播部侧表面的体声波电极；其中，所述体声波电极背向所述体声波传播部一侧表面设置有空气间隙。2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述压电薄膜为单晶压电薄膜。3.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述沟槽相互平行。4.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述空气间隙的宽度不小于2μm。5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器还包括：位于所述衬底与所述压电薄膜之间的具有正频率温度系数的介质层。6.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器还包括：位于所述压电薄膜背向所述衬底一侧表面的多个第一焊盘和多个第二焊盘；所述第一焊盘与所述叉指电极中的母线电连接；所述第二焊盘与所述体声波电极电连接。7.一种混合声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括：在衬底的表面设置压电薄膜；在所述压电薄膜表面的第一区域设置叉指电极；在所述压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，胡念楚，贾斌，
申请(专利权)人：开元通信技术厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35