一种体声波谐振器和滤波器以及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种体声波谐振器和滤波器以及电子设备，该体声波谐振器具有较小的连接电阻，采用这种体声波谐振器组成的滤波器，相应降低了插入损耗。该体声波谐振器包括衬底、衬底上的声反射单元，以及该声反射单元上的压电堆叠结构。上电极连接有用于降低连接电阻的导电层，并且/或者，下电极连接有用于降低连接电阻的导电层；在上电极的连接侧，压电层的端面被上电极和导电层构成的整体所封挡，并且/或者，在下电极的连接侧，压电层的端面被下电极和导电层构成的整体所封挡。

【技术实现步骤摘要】
一种体声波谐振器和滤波器以及电子设备
本技术涉及滤波器
，特别地涉及一种体声波谐振器和滤波器以及电子设备。
技术介绍
体声波谐振器是构成体声波滤波器的基本单元，其基本结构包含一层压电膜、夹持压电膜的底电极和顶电极，构成压电堆叠结构；另包含位于底电极下方的声反射单元。声反射单元、底电极、顶电极以及压电膜之间的重叠区域，形成了体声波谐振器工作的有效区。当在电极之间施加射频信号时，压电膜因逆压电效应会产生振动，产生声波，声波在垂直于电极表面的方向传播，并且在上下界面处发生反射。随着5G的运行，移动通信数据传输速度越来越快，而频谱资源越来越拥挤。这一方面要求滤波器需要有更宽的带宽，另一方面，需要滤波器具有更好的滚降特性、更低的插入损耗。而体声波滤波器的工作频率与薄膜的厚度成反比，因此在高频下，体声波滤波器的电极会越来越薄，电极变薄会导致连接电阻变大，从而影响体声波滤波器的插入损耗，因此，降低体声波滤波器的连接电阻具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此，本技术主要目的是提出一种体声波谐振器和滤波器以及电子设备，该体声波谐振器其具有较小的连接电阻，采用这种体声波谐振器组成的滤波器，相应降低了插入损耗。本技术提供如下技术方案：一种体声波谐振器，包括衬底、衬底上的声反射单元，以及该声反射单元上的压电堆叠结构，上电极连接有用于降低连接电阻的导电层，并且/或者，下电极连接有用于降低连接电阻的导电层；在上电极的连接侧，压电层的端面被上电极和导电层构成的整体所封挡，并且/或者，在下电极的连接侧，压电层的端面被下电极和导电层构成的整体所封挡。可以将压电层的边缘刻蚀去一部分，使压电层区域退缩，使其端面被封挡在其他层所占区域之内从而不泄漏声波。可选地，与上电极连接的导电层，位于上电极之上。例如图4所示。可选地，与上电极连接的导电层和/或上电极，连接至谐振器外部。如图3至图5所示，对于图中所示的单个谐振器来说，上电极及其连接的导电层具有齐平的端面(图中为截面图，端面即为图右端竖直线条)，此时如与外部连接，例如与另一谐振器连接，则导电层和上电极可同时参与连接。另如图6所示，上电极能够连接至外部，而上电极所连接的导电层被介质层封挡，不能直接连接至外部。而图7所示情形则为上电极被导电层封挡，由导电层直接连接至外部。可选地，与下电极连接的导电层和/或下电极，连接至谐振器外部。如图4所示，与下电极连接的导电层能与外部连接，下电极被封挡在内，而图5反之，图6则是二者可同时连接至外部。可选地，该体声波谐振器具备以下一项或多项：与下电极连接的导电层的边缘与压电层的水平最小距离为0.5至50微米；在下电极的连接边的一侧，上电极边缘与压电层的边缘的水平距离为0.5至50微米；在上电极连接边的一侧，与上电极连接的导电层边缘与下电极边缘的水平最小距离为0.5至50微米。可选地，上电极具有凸起层，并且/或者，上电极与压电层之间具有空气隙。可选地，所述凸起层为环状，并且/或者，所述空气隙为环状；该空气隙与上电极的非连接边的全部或部分具有共面的外侧面，空气隙的宽度小于该凸起层的宽度，使该凸起层和压电层之间存在环状的接触面。可选地，与上电极连接的导电层的内侧边缘，到位于上电极连接边一侧的所述凸起层的边缘的距离为0.5至50微米。可选地，与下电极连接的导电层分为上导电层和下导电层，上导电层和下导电层的内边缘均位于压电层边缘以内或以外。可选地，该体声波谐振器具备以下一项或多项：上导电层内边缘与压电层边缘的水平距离为0.5至50微米；上导电层内边缘与下导电层内边缘的水平距离为0.5至50微米；下导电层内边缘与上电极边缘的水平距离为0.5至50微米。可选地，下导电层内边缘与上电极边缘的水平距离为10至50微米；并且/或者，上导电层内边缘与上电极边缘的水平距离为10至50微米。可选地，上电极上方具有介质层。可选地，与上电极连接的导电层位于上电极的连接边，以及位于上电极非连接边的边缘的部分或全部。一种滤波器，包含多个本技术所述的体声波谐振器。一种电子设备，包含多个本技术所述的体声波谐振器，或滤波器。根据本技术的技术方案，对于体声波谐振器，上电极和/或下电极连接有导电层，并且压电堆叠结构中的压电层被部分刻蚀使其边缘位于其他层边缘以内从而被封挡。导电层的形状、边缘位置和与其他层的上下关系可灵活选择。本技术实施方式还给出了各层边缘之间优选的距离关系。采用本技术实施方式的技术方案，有助于降低压电堆叠结构中的电极的连接电阻，并减小边缘声波泄漏，从而提高了器件的性能。附图说明为了说明而非限制的目的，现在将根据本技术的优选实施例、特别是参考附图来描述本技术，其中：图1为本技术实施方式中的一种体声波谐振器的俯视图；图2A为图1的AA'截面图；图2B为本技术实施方式中的另一种体声波谐振器的俯视图；图3至图16为本技术实施方式中的体声波谐振器的各种可选结构的示意图；图17A至图17H是本技术实施方式中的一种体声波谐振器的加工过程中的各步骤对应的状态的示意图。具体实施方式本技术实施方式中，对于体声波谐振器的电极，采用导电层来降低其连接电阻，并且压电堆叠结构中的压电层被部分刻蚀使其边缘位于其他层以内从而被封挡以减少边缘声波泄漏。对于导电层，可以是上电极和下电极都各自连接有导电层，也可以只有上电极或下电极连接有导电层。对于压电层的刻蚀，可以只刻蚀上电极或下电极的连接边处的压电层，也可以对该两处均进行刻蚀。这里的连接边是指电极连接外部导线(例如键合线)或者连接另一颗谐振器电极的一边。在连接至另一颗谐振器时，可通过上电极、下电极、和二者连接的导电层中的一者或多者进行连接。另外，对于导电层与相邻层的位置关系、导电层本身的形状等，本技术实施方式中也例举一些可选的方式。以下结合附图加以说明。图1为本技术实施方式中的一种体声波谐振器的俯视图，图2A为图1的AA'截面图。为示意清晰，图1只示出了下电极30、上电极50和导电层60。图2A示出了衬底10、声反射单元(或叫声学镜、声学腔)20、下电极30、压电层40、上电极50、导电层60、介质层70。图1和图2A中有两处导电层60，即上电极和下电极均连接有导电层。导电层相当于增大了导体(即上电极、下电极)的截面积，因此降低了连接电阻，有助于提升谐振器性能。图2A中还标示了一些距离参数。其中a表示与下电极30连接的导电层60的边缘与压电层40的水平最小距离；b表示在下电极30的连接边的一侧(图中视角下的左侧)，上电极50边缘与压电层40的边缘的水平距离；c表示在上电极50连接边的一侧，与上电极50连接的导电层60边缘与下电极30边缘的水平最小距离。上述a、b和c取值过大会导致谐振器面积增大，过小会影响谐振器性能，较为适宜的方式是在0.5至50微米之间取值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体声波谐振器，包括衬底、衬底上的声反射单元，以及该声反射单元上的压电堆叠结构，其特征在于，/n上电极连接有用于降低连接电阻的导电层，并且/或者，下电极连接有用于降低连接电阻的导电层；/n在上电极的连接侧，压电层的端面被上电极和导电层构成的整体所封挡，并且/或者，在下电极的连接侧，压电层的端面被下电极和导电层构成的整体所封挡。/n

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器，包括衬底、衬底上的声反射单元，以及该声反射单元上的压电堆叠结构，其特征在于，
上电极连接有用于降低连接电阻的导电层，并且/或者，下电极连接有用于降低连接电阻的导电层；
在上电极的连接侧，压电层的端面被上电极和导电层构成的整体所封挡，并且/或者，在下电极的连接侧，压电层的端面被下电极和导电层构成的整体所封挡。


2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，与上电极连接的导电层，位于上电极之上。


3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，具备以下一项或多项：
与下电极连接的导电层的边缘与压电层的水平最小距离为0.5至50微米；
在下电极的连接边的一侧，上电极边缘与压电层的边缘的水平距离为0.5至50微米；
在上电极连接边的一侧，与上电极连接的导电层边缘与下电极边缘的水平最小距离为0.5至50微米。


4.根据权利要求1、2或3所述的体声波谐振器，其特征在于，上电极具有凸起层，并且/或者，上电极与压电层之间具有空气隙。


5.根据权利要求4所述的体声波谐振器，其特征在于，
所述凸起层为环状，并且/或者，所述空气隙为环状；
该空气隙与上电极的非连接边的全部或部分具有共面的外侧面，空气隙的宽度小于该凸起层的宽度，使该凸起层和压电层之间存在环状的接触面。


6.根据权利要求4所述的体声波谐振器，其特征在于，与上电极连接的导电层的内侧边缘，到位...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，郝龙，徐洋，马晓丹，张孟伦，
申请(专利权)人：诺思天津微系统有限责任公司，
类型：新型
国别省市：天津;12