声波谐振器及无线通信设备制造技术

本申请提供了一种声波谐振器，应用于无线通信设备、终端设备中，该声波谐振器包括：下电极，由导电材料制成；第一上电极，由非金属导电材料制成，与所述下电极平行配置；压电层，由压电材料制成，配置在所述下电极和所述非金属电极之间；第二上电极，由金属材料制成，形成环形，配置在所述第一电极上，与所述第一上电极电气连通，根据本申请提供的声波谐振器，由于非金属导电材料制成的第一上电极密度与金属材料制成的第二上电极的密度不同，因此能够形成边界条件，进而能够抑制寄生模式，提高功率容量，并且不会对器件的有效面积和结构稳定性等造成影响。等造成影响。等造成影响。

【技术实现步骤摘要】
声波谐振器及无线通信设备


[0001]本申请涉及通信领域，更具体地，涉及通信领域中的声波谐振器、滤波器及无线通信设备。

技术介绍

[0002]薄膜体声波谐振器(Film bulk acoustic resonator，FBAR)滤波器在无线通信领域已经成为主流射频频率器件。FBAR具有超高的Q值，所以由FBAR构成的滤波器具有非常好的滚降特性、带外抑制和带内插损。
[0003]如图1所示，FBAR具有以下结构：压电薄膜夹于上下两层金属电极之间形成三明治状结构，一交变射频电压施加于两电极之间，在压电薄膜内形成交变电场，在特定频率下会激励起沿z轴传播的纵向声波，形成驻波振荡。
[0004]FBAR谐振器中的绝大多数声波垂直(沿z轴)传播，但是各种边界条件的存在会导致横向(水平)声波的传播，称为横向驻波。横向驻波会导致带内纹波，会降低Q值。特别是，随着通信技术的发展出现，FBAR工作频率提升，厚度(具体地说，是z轴方向的厚度)变薄，集成度提升器件尺寸减小，厚度与宽度之比增大，导致压电层的横向振动特性影响更加显著。如何抑制横向驻波，是提升FBAR滤波器滤波特性的关键技术。
[0005]随着FBAR工作频率提升器件厚度变薄，集成度提升要求器件横向尺寸的减小。而厚度与宽度之比的增大，导致压电层的横向振动特性影响更加显著。特别地，当FBAR的电极两侧彼此平行时，在一对侧上产生的侧向模式会被另一侧反射并彼此叠加。如果横向模态相互叠加并放大，振幅非常小的横向模态也会影响横向振动特性，对器件性能造成不利影响。目前常用的是仅采用不规则电极形状来减少横向驻波的影响，但这种设计对较高频率寄生波的抑制效果并不明显。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种声波谐振器、滤波器、接收机、发射机及无线通信设备，能够抑制横向驻波，提高对较高频率寄生波的抑制效果。
[0007]第一方面，提供一种声波谐振器，包括：下电极，由导电材料制成；第一上电极，由非金属导电材料制成，与所述下电极平行配置；压电层，由压电材料制成，配置在所述下电极和所述非金属电极之间；第二上电极，由金属材料制成，形成为环形，配置在所述第一电极上，与所述第一上电极电气连通(或者说，电学连通)。
[0008]根据本申请提供的声波谐振器，由于非金属导电材料制成的第一上电极密度与金属材料制成的第二上电极的密度不同，因此能够形成边界条件，进而能够抑制寄生模式，提高功率容量，并且不会对器件的有效面积和结构稳定性等造成影响。
[0009]另外，由于金属材料制成的第二上电极设置在非金属导电材料制成的第一上电极上，能够起到对质量较小的第一上电极的固定效果。
[0010]在本申请中，该下电极和第一上电极形成为片状或板状。
[0011]所述第二上电极形成为环形片状或环形板状。
[0012]可选地，所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影内部。
[0013]可选地，所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影的边缘与所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影的外边缘重合。
[0014]在本申请中，术语“外边缘”可以理解为环形的第二上电极(或者说，环形的第二上电极在下电极的配置平面上的投影)的外环边缘，术语“内边缘”可以理解为环形的第二上电极(或者说，环形的第二上电极在下电极的配置平面上的投影)的内环边缘，以下，为了避免赘述，省略对相同或相似情况的说明。
[0015]可选地，所述第一上电极由石墨烯制成。
[0016]可选地，所述环形的宽度大于或等于0.5微米，且小于或等于10微米。
[0017]从而，能够在使第一上电极与第二上电极之间形成边界条件的基础上，灵活应对对于不同频率范围的信号的滤波。
[0018]可选地，所述第二上电极在第一方向上的高度大于或等于所述第一上电极在所述第一方向上的高度，所述第一方向与所述下电极的配置平面方向垂直。
[0019]可选地，所述第二上电极在第一方向上的高度大于或等于0.01微米，且小于或等于 0.6微米。
[0020]从而，能够在使第一上电极与第二上电极之间形成边界条件的基础上，灵活应对对于不同频率范围的信号的滤波。
[0021]可选地，所述声波谐振器还包括：衬底；声隔离层，位于所述下电极和所述衬底之间；其中，所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述声隔离层在所述下电极的配置平面上的投影内部，且所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述声隔离层在所述下电极的配置平面上的投影内部。
[0022]可选地，所述下电极由石墨烯制成。
[0023]作为示例而非限定，该第二上电极的材料可以包括但不限于钨、钼、钛、铂、铝、铜或金等。
[0024]应理解，以上列举的该第二上电极的材料仅为示例性说明，本申请并未限定于此，例如，该第二上电极的材料还可以为合金等材料。
[0025]第二方面，提供一种声波谐振器，包括：下电极，由导电材料制成，形成为片状，沿下电极的配置平面方向配置；第一上电极，由非金属导电材料制成，形成为片状，与所述下电极平行配置；压电层，由压电材料制成，配置在所述下电极和所述非金属电极之间；第二上电极，由金属材料制成，形成片状，贴合配置在所述第一电极上，与所述第一上电极电气连通，其中，所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影内部。
[0026]可选地，所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影的边缘与所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影的边缘形成为环形。
[0027]可选地，所述环形的宽度大于或等于0.5微米，且小于或等于10微米。
[0028]其中，“环形的宽度”可以理解为环形的外边缘和环形的内边缘之间的距离。
[0029]可选地，所述第一上电极由石墨烯制成。
[0030]可选地，所述第二上电极在第一方向上的高度大于或等于所述第一上电极在所述第一方向上的高度，所述第一方向与所述下电极的配置平面方向垂直。
[0031]可选地，所述第二上电极在第一方向上的高度大于或等于0.01微米，且小于或等于 0.6微米。
[0032]可选地，所述声波谐振器还包括：衬底；声隔离层，位于所述下电极和所述衬底之间；其中，所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述声隔离层在所述下电极的配置平面上的投影内部，且所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述声隔离层在所述下电极的配置平面上的投影内部。
[0033]可选地，所述下电极由石墨烯制成。
[0034]第三方面，提供了一种滤波器，包括声波谐振器，所述声波谐振器包括：下电极，由导电材料制成，形成为片状，沿下电极的配置平面方向配置；第一上电极，由非金属导电材料制成，形成为片状，与所述下电极平行配置；压电层，由压电材料制成，配置在所述下电极和所述非金属电极之间；第二上电极，由金属材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声波谐振器，其特征在于，包括：下电极，由导电材料制成；第一上电极，由非金属导电材料制成，与所述下电极平行配置；压电层，由压电材料制成，配置在所述下电极和所述非金属电极之间；第二上电极，由金属材料制成，形成为环形，配置在所述第一电极上，与所述第一上电极电气连通。2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影内部；或者所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影的边缘与所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影的外边缘重合。3.根据权利要求1或2所述的声波谐振器，其特征在于，所述第一上电极由石墨烯制成。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器，其特征在于，所述环形的宽度大于或等于0.5微米，且小于或等于10微米。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的声波谐振器，其特征在于，所述第二上电极在第一方向上的高度大于或等于所述第一上电极在所述第一方向上的高度，所述第一方向与所述下电极的配置平面垂直。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的声波谐振器，其特征在于，所述第二上电极在第一方向上的高度大于或等于0.01微米，且小于或等于0.6微米。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的声波谐振器，其特征在于，所述声波谐振器还包括：衬底；声隔离层，位于所述下电极和所述衬底之间；其中，所述第二上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述声隔离层在所述下电极的配置平面上的投影内部，且所述第一上电极在所述下电极的配置平面上的投影位于所述声隔离层在所述下电极的配置平面上的投影内部。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的声波谐振器，其特征在于，所述下电极由石墨烯制成。9.一种声波谐振器，其特征在于，包括：下电极，由导电材料制成；第一上电极，由非金属导电材料制成，与所述下电极平行配置；压电层，由压电材料制成，配置在所述下电极和所述非金属电极之间；第二上电极，由金属材料制成，配置在所述第一电极上，与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：董树荣，冯志宏，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：