谐振器件和滤波器制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种谐振器件和滤波器。谐振器件包括晶圆衬底、压电层和叉指电极层；压电层包括压电单晶材料；晶圆衬底的主定位边位于第一方向，压电单晶材料包括第一晶轴、第二晶轴和第三晶轴；第一晶轴垂直于晶圆衬底，或者第一晶轴平行于晶圆衬底且第一晶轴与第一方向的夹角小于或等于30度，或者大于或等于60度且小于或等于120度；第二晶轴平行于晶圆衬底且第二晶轴与第一方向的夹角小于或等于60度，或者第二晶轴与垂直于晶圆衬底的方向的夹角大于或等于120度且小于或等于135度。本方案，有利于在保证谐振器件低成本优势的同时，提高谐振器件的性能与工作频率，并提高包含该谐振器件的带通滤波器的性能，以满足5G通信标准的需求。5G通信标准的需求。5G通信标准的需求。

【技术实现步骤摘要】
谐振器件和滤波器


[0001]本技术实施例涉及无线通信
，尤其涉及一种谐振器件和滤波器。

技术介绍

[0002]射频滤波器件作为无线通信前端的重要组成部分，具有频率选择及抑制干扰信号的功能。性能较好的射频滤波器件不但可以提高发射器的灵敏度，降低发射器的频谱占用空间，还能提高收发机的信号噪声比，并降低通信链路中移动设备的功耗。
[0003]射频滤波器件由谐振器件构成，谐振器件通常包括声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)谐振器件和体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)谐振器件，SAW谐振器件和BAW谐振器件分别具有不同频率范围内的技术和成本优势。目前，为符合移动宽带和高数据率无线应用的需求，现代通信标准不断向更高频率和更宽带宽发展，现有技术中的SAW谐振器件和BAW谐振器件已无法满足上述标准。
[0004]例如，SAW谐振器件具有低成本的优势，但SAW谐振器件的工作频率较低，若要提升SAW谐振器件的工作频率，则需调整谐振器件的电极宽度，使得SAW谐振器件的设计无法同时兼顾器件的功率阈值、插入损耗以及制造成本，进而导致工作频率较高的SAW谐振器件要么成本过高要么性能不足。尽管BAW谐振器件具有性能及高频方面的优势，但BAW谐振器件的制造工艺复杂，增加了BAW谐振器件的制造成本，难以满足消费电子市场的需求。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供一种谐振器件和滤波器，以提高谐振器件的性能与工作频率。
[0006]第一方面，本技术实施例提供了一种谐振器件，包括：
[0007]晶圆衬底；
[0008]压电层，位于所述晶圆衬底的一侧，所述压电层包括压电单晶材料；
[0009]叉指电极层，位于所述压电层远离所述衬底的一侧；
[0010]所述晶圆衬底的主定位边位于第一方向，所述压电单晶材料包括互相垂直的第一晶轴、第二晶轴和第三晶轴；其中，所述第一晶轴垂直于所述晶圆衬底，或者所述第一晶轴平行于所述晶圆衬底且所述第一晶轴与所述第一方向的夹角小于或等于30度，或者大于或等于60度且小于或等于120度；所述第二晶轴平行于所述晶圆衬底且所述第二晶轴与所述第一方向的夹角小于或等于60度，或者所述第二晶轴与垂直于所述晶圆衬底的方向的夹角大于或等于120度且小于或等于135度。
[0011]可选地，所述第一晶轴垂直于所述晶圆衬底，并且沿顺时针方向，所述第一方向至所述第二晶轴之间的夹角大于或等于0度且小于或等于60度。
[0012]可选地，所述第一晶轴平行于所述晶圆衬底，所述第二晶轴与垂直于所述晶圆衬底的方向的夹角大于或等于120度且小于或等于135度，并且沿顺时针方向，所述第一方向至所述第一晶轴之间的夹角大于或等于60度且小于或等于120度。
[0013]可选地，所述第一晶轴平行于所述晶圆衬底，所述第二晶轴与垂直于所述晶圆衬底的方向的夹角大于或等于30度且小于或等于50度，并且沿顺时针方向，所述第一方向至所述第一晶轴之间的夹角大于或等于
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30度且小于或等于30度，或者大于或等于60度且小于或等于120度。
[0014]可选地，所述叉指电极层包括多个第一叉指电极和多个第二叉指电极；
[0015]多个所述第一叉指电极均连接至位于所述叉指电极层的第一侧的汇流条，并且所述第一叉指电极均由所述叉指电极层的第一侧沿第二方向向所述叉指电极层的第二侧延伸，所述第二侧位于所述第一侧的对侧；
[0016]多个所述第二叉指电极均连接至位于所述叉指电极层的第二侧的汇流条，并且所述第二叉指电极均由所述第二侧沿所述第二方向向所述第一侧延伸；
[0017]所述第一叉指电极和所述第二叉指电极在所述压电层上的垂直投影相交替，并且所述第一叉指电极和所述第二叉指电极互相绝缘。
[0018]可选地，所述第一方向与第三方向的夹角大于或等于
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30度且小于或等于30度，所述第三方向平行于所述晶圆衬底，并垂直于所述第二方向。
[0019]可选地，所述叉指电极层还包括多个第一虚设叉指电极和多个第二虚设叉指电极；
[0020]所述第一虚设叉指电极位于相邻所述第一叉指电极之间并连接至所述第一侧的汇流条，所述第一虚设叉指电极由所述第一侧沿所述第二方向向所述第二侧延伸；
[0021]所述第二虚设叉指电极位于相邻所述第二叉指电极之间并连接至所述第二侧的汇流条，所述第二虚设叉指电极由所述第二侧沿所述第二方向向所述第一侧延伸；
[0022]所述第一虚设叉指电极、所述第二虚设叉指电极、所述第一叉指电极和所述第二叉指电极互相绝缘。
[0023]可选地，还包括声反射栅，所述声反射栅位于所述压电层远离所述晶圆衬底的一侧，所述声反射栅设置在所述叉指电极层沿所述第二方向的两侧，并与所述叉指电极层绝缘；
[0024]每个所述声反射栅均包括多个沿所述第二方向延伸的金属条，所述金属条在第三方向上的宽度大于所述第一叉指电极和所述第二叉指电极在所述第三方向的宽度的0.25倍，并小于所述第一叉指电极和所述第二叉指电极在所述第三方向的宽度的10倍；其中，所述第三方向平行于所述晶圆衬底，并垂直于所述第二方向；
[0025]所述叉指电极层与相邻的所述金属条的间距大于所述第一叉指电极和所述第二叉指电极在所述第三方向的宽度的0.2倍，并小于所述第一叉指电极和所述第二叉指电极在所述第三方向的宽度的10倍。
[0026]可选地，还包括金属层，所述金属层位于所述叉指电极层远离所述晶圆衬底的一侧，所述金属层覆盖所述叉指电极层第一侧的汇流条的至少部分区域，并覆盖所述叉指电极层第二侧的汇流条的至少部分区域。
[0027]第二方面，本技术实施例还提供了一种滤波器，包括第一方面所述的谐振器件。
[0028]本技术实施例提供的谐振器件包括晶圆衬底、压电层以及叉指电极层；压电层包括压电单晶材料；晶圆衬底的主定位边位于第一方向，压电单晶材料包括互相垂直的
第一晶轴、第二晶轴和第三晶轴；第一晶轴垂直于晶圆衬底，或者第一晶轴平行于晶圆衬底且第一晶轴与第一方向的夹角小于或等于30度，或者大于或等于60度且小于或等于120度；第二晶轴平行于晶圆衬底且第二晶轴与第一方向的夹角小于或等于60度，或者第二晶轴与垂直于晶圆衬底的方向的夹角大于或等于120度且小于或等于135度。本技术实施例的技术方案，实现了通过谐振器件激发纵向极化声表面波，通过设置晶轴的特定方向，实现了设置压电层中的压电单晶材料的特定方向，以调整谐振器件内部的几何形状与结构，由于压电单晶材料具有各向异性的特点，将压电单晶材料以上述特定方向与晶圆衬底进行键合，有助于增强压电层产生的压电效应，从而提升谐振器件的机电耦合系数，并增强谐振器件的性能。本技术实施例的技术方案，缓解了现有技术中的声表面波谐振器件无法兼顾高性能与低成本的问题，有利于在保证谐振器件的低成本优势的同时，提高谐振器件的性能与工作频率，进而提高包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器件，其特征在于，包括：晶圆衬底；压电层，位于所述晶圆衬底的一侧，所述压电层包括压电单晶材料；叉指电极层，位于所述压电层远离所述衬底的一侧；所述晶圆衬底的主定位边位于第一方向，所述压电单晶材料包括互相垂直的第一晶轴、第二晶轴和第三晶轴；其中，所述第一晶轴垂直于所述晶圆衬底，或者所述第一晶轴平行于所述晶圆衬底且所述第一晶轴与所述第一方向的夹角小于或等于30度，或者大于或等于60度且小于或等于120度；所述第二晶轴平行于所述晶圆衬底且所述第二晶轴与所述第一方向的夹角小于或等于60度，或者所述第二晶轴与垂直于所述晶圆衬底的方向的夹角大于或等于120度且小于或等于135度。2.根据权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述第一晶轴垂直于所述晶圆衬底，并且沿顺时针方向，所述第一方向至所述第二晶轴之间的夹角大于或等于0度且小于或等于60度。3.根据权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述第一晶轴平行于所述晶圆衬底，所述第二晶轴与垂直于所述晶圆衬底的方向的夹角大于或等于120度且小于或等于135度，并且沿顺时针方向，所述第一方向至所述第一晶轴之间的夹角大于或等于60度且小于或等于120度。4.根据权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述第一晶轴平行于所述晶圆衬底，所述第二晶轴与垂直于所述晶圆衬底的方向的夹角大于或等于30度且小于或等于50度，并且沿顺时针方向，所述第一方向至所述第一晶轴之间的夹角大于或等于
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30度且小于或等于30度，或者大于或等于60度且小于或等于120度。5.根据权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述叉指电极层包括多个第一叉指电极和多个第二叉指电极；多个所述第一叉指电极均连接至位于所述叉指电极层的第一侧的汇流条，并且所述第一叉指电极均由所述叉指电极层的第一侧沿第二方向向所述叉指电极层的第二侧延伸，所述第二侧位于所述第一侧的对侧；多个所述第二叉指电极均连接至位于所述叉指电极层的第二侧的汇流条，并且所述第二叉指电极均由所述第二侧沿所述第二方向向所述第一侧延伸；所述第一叉指电极和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚颂斌，杨岩松，
申请(专利权)人：偲百创深圳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：