一种滤波器及其制备方法技术

本申请实施例提供了一种滤波器，包括至少两个谐振器，所述谐振器包括顶部电极、压电层和底部电极；所述谐振器纵向堆叠设置，相邻谐振器之间设置有声反射层，所述谐振器的电极延伸至滤波器的表面，通过电路将所述至少两个谐振器连接，所述电路设置于滤波器的表面，所述表面为声反射层所在平面；本申请还提供了滤波器的制备方法，包括制备衬底，依次制备第一谐振器、支撑层、声反射层及第二谐振器，将第一谐振器的电极延伸至声反射层的表面，将第一谐振器的和第二谐振器通过电路进行连接。本申请实施例中提供的纵向集成的滤波器，降低了滤波器的尺寸，提高了滤波器的集成性，同时简化了谐振器的结构，降低了滤波器的生产成本。降低了滤波器的生产成本。降低了滤波器的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种滤波器及其制备方法


[0001]本专利技术实施例涉及滤波器领域，尤其涉及一种滤波器及其制备方法。

技术介绍

[0002]射频滤波器作为无线终端射频部分的必备高频元器件，滤波器的制造需要至少两组工作在不同振谐频率的谐振器。目前的4G/LTE手机及5G手机产品需要同时支持多个频段进行通信，与此同时，需要实现通信系统结构的更加小型且集成化。在这种情况下，为了实现多个频段的通信，需要在原有射频前端电路的空间内加入更多的滤波器，这对于滤波器本身的尺寸和集成度提出了新的要求。
[0003]现有技术中，SMR-BAW谐振器(solidly mounted resonator-bulk acoustic wave)具备较高的机电耦合系数、机械品质因数、高工作频率的性能，因此SMR-BAW谐振器是目前主流射频谐振器之一。现有的滤波器中，多个谐振器通过在横向尺寸的扩展和集成，在同一平面互联形成滤波器，这样形成的滤波器的尺寸比较大。另外，对于多个谐振器，例如均采用SMR-BAW谐振器，由于各谐振器的晶圆上的SMR-BAW器件的压电薄膜的厚度彼此相同，通常采用对各个谐振器施加不同大小的负载的方式去调节每一个谐振器的谐振频率，以获得不同谐振频率，这使得多个谐振器的制程复杂，制约射频滤波器的微型化。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种优化的滤波器，以减小滤波器的尺寸。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种滤波器，包括至少两个谐振器，所述每个谐振器包括顶部电极、压电层和底部电极；所述至少两个谐振器纵向堆叠设置，所述至少两个谐振器中相邻的两个谐振器之间设置有声反射层，所述至少两个谐振器包括相邻设置的第一谐振器和第二谐振器，
[0006]所述第一谐振器位于所述滤波器顶部且所述第二谐振器位于第一谐振器下方，所述第二谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第一谐振器下方的声反射层的表面；
[0007]或者，所述第二谐振器位于所述滤波器顶部且所述第一谐振器位于第二谐振器下方，所述第一谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第二谐振器下方的声反射层的表面。
[0008]在上述实施例中，通过将谐振器为纵向集成，相邻的两个滤波器共同使用同一个声反射结构，节省了滤波器的空间尺寸，实现在同一片晶元上可制备多个谐振器，降低了滤波器的尺寸，提高了滤波器的集成性。
[0009]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一谐振器和所述第二谐振器具有不同的谐振频率。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一谐振器和所述第二谐振器具有不同的振谐频率包括：所述第一谐振器的压电层的厚度和所述第二谐振器的压电层的厚度不同。
[0011]在上述实施例中，本实施例可实现在同一片晶元上制程不同厚度、材料的压电薄膜和电极，也可以通过施加压力的负载的方式对谐振器频率进行调整，进而可以设计制程为不同谐振频率的谐振器，降低了滤波器的尺寸和制程成本。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述声反射层为布拉格反射结构，所述声反射层包括厚度方向相间堆叠设置的低声阻抗材料和高声阻抗材料。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述声反射层为声子晶体结构，包括沿多个方向排布的低声阻抗材料和高声阻抗材料。
[0014]在上述实施例中，采用多个方向排布的低声阻抗材料和高声阻抗材料，机械稳定性强，散热性能好。
[0015]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述滤波器为Ladder型滤波器，所述第一谐振器的顶部电极和所述第二谐振器的顶部电极均与所述滤波器的第一输出端电气连接，所述第一谐振器的底部电极接地，所述第二谐振器的底部电极与所述滤波器的第一输入端电气连接。
[0016]在上述实施例中，Ladder型滤波器对于通带内的频段信号的无衰减的传输、对带外信号最大限度地衰减，可以用在单端(single-ended/unbalanced)和差分(balanced)信号上。
[0017]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述滤波器为包括至少两个Ladder型滤波器的多阶Ladder型滤波器，所述至少两个Ladder型滤波器串联，第一阶所述Ladder型滤波器连接所述第一输入端，最后一阶的所述Ladder型滤波器连接所这第一输出端。
[0018]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述至少两个Ladder型滤波器设置于同一平面上。
[0019]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述至少两个Ladder型滤波器纵向堆叠设置，其中，相邻的两个Ladder型滤波器之间设置有声反射层。
[0020]在上述实施例中，多阶Ladder型滤波器包括至少两个Ladder型滤波器，采用纵向集成的结构可制程结构复杂的滤波器，提高了复杂滤波器的集成性，扩展了采用纵向集成结构的滤波器应用范围。
[0021]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述滤波器为Lattice型滤波器，包括第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器，所述第三谐振器和第四谐振器纵向堆叠设置且两者之间设置有声反射层，第一谐振器的顶部电极与第二谐振器的顶部电极电气连接后与滤波器的第一输入端相连接，第三谐振器的底部电极与第四谐振器的底部电极电气连接后与滤波器的第二输入端相连接，第一谐振器的底部电极与第四谐振器的顶部电极电气连接后与滤波器的第一输出端相连接，第二谐振器的底部电极与第三谐振器的顶部电极电气连接后与滤波器的第二输出端相连接。
[0022]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三谐振器纵向堆叠设置于第四谐振器上方，所述第四谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第三谐振器的下方的声反射层的表面，所述第三谐振器与所述第一谐振器设置于同一平面，所述第四谐振器与第二谐振器设置于同一平面；
[0023]或者，所述第三谐振器纵向堆叠设置于第四谐振器上方，所述第四谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第三谐振器的下方的声反射层的表面，所述第三谐振器与
所述第二谐振器设置于同一平面，所述第四谐振器与第一谐振器设置于同一平面；
[0024]或者，所述第四谐振器纵向堆叠设置于第三谐振器上方，所述第三谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第四谐振器的下方的声反射层的表面，所述第三谐振器与所述第一谐振器设置于同一平面，所述第四谐振器与第二谐振器设置于同一平面；
[0025]或者，所述第四谐振器纵向堆叠设置于第三谐振器上方，所述第三谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第四谐振器的下方的声反射层的表面，所述第三谐振器与所述第二谐振器设置于同一平面，所述第四谐振器与第一谐振器设置于同一平面。
[0026]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器及第四谐振器纵向堆叠设置，相邻谐振器之间设置有声反射层。
[0027]在上述实施例中，通过将多个谐振器为纵向集成，相邻的两个滤波器共同使用同一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器，包括至少两个谐振器，所述每个谐振器包括顶部电极、压电层和底部电极；其特征在于：所述至少两个谐振器纵向堆叠设置，所述至少两个谐振器中相邻的两个谐振器之间设置有声反射层，所述至少两个谐振器包括相邻设置的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器位于所述滤波器顶部且所述第二谐振器位于第一谐振器下方，所述第二谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第一谐振器下方的声反射层的表面；或者，所述第二谐振器位于所述滤波器顶部且所述第一谐振器位于第二谐振器下方，所述第一谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第二谐振器下方的声反射层的表面。2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于：所述第一谐振器和所述第二谐振器具有不同的谐振频率。3.根据权利要求1-2任一所述的滤波器，其特征在于：所述第一谐振器和所述第二谐振器具有不同的振谐频率包括：所述第一谐振器的压电层的厚度和所述第二谐振器的压电层的厚度不同。4.根据权利要求1-3任一所述的滤波器，其特征在于：所述声反射层为布拉格反射结构，所述声反射层包括厚度方向相间堆叠设置的低声阻抗材料和高声阻抗材料。5.根据权利要求1-3任一所述的滤波器，其特征在于：所述声反射层为声子晶体结构，包括沿多个方向排布的低声阻抗材料和高声阻抗材料。6.根据权利要求1-5任一所述的滤波器，其特征在于：所述滤波器为Ladder型滤波器，所述第一谐振器的顶部电极和所述第二谐振器的顶部电极均与所述滤波器的第一输出端电气连接，所述第一谐振器的底部电极接地，所述第二谐振器的底部电极与所述滤波器的第一输入端电气连接。7.根据权利要求6所述的滤波器，其特征在于：所述滤波器为包括至少两个Ladder型滤波器的多阶Ladder型滤波器，所述至少两个Ladder型滤波器串联，第一阶所述Ladder型滤波器连接所述第一输入端，最后一阶的所述Ladder型滤波器连接所这第一输出端。8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于：所述至少两个Ladder型滤波器设置于同一平面上。9.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于：所述至少两个Ladder型滤波器纵向堆叠设置，其中，相邻的两个Ladder型滤波器之间设置有声反射层。10.根据权利要求1-5任一所述的滤波器，其特征在于：所述滤波器为Lattice型滤波器，包括第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器，所述第三谐振器和第四谐振器纵向堆叠设置且两者之间设置有声反射层，第一谐振器的顶部电极与第二谐振器的顶部电极电气连接后与滤波器的第一输入端相连接，第三谐振器的底部电极与第四谐振器的底部电极电气连接后与滤波器的第二输入端相连接，第一谐振器的底部电极与第四谐振器的顶部电极电气连接后与滤波器的第一输出端相连接，第二谐振器的底部电极与第三谐振器的顶部电极电气连接后与滤波器的第二输出端相连接。11.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于：所述第三谐振器纵向堆叠设置于第四谐振器上方，所述第四谐振器的顶部电极和底部电极分别延伸至所述第三谐振器的下方的声反射层的表面，所述第三谐振器与所述第一谐振器设置于同一平面，所述第四谐振器与
第二谐振器设置于同一平面；或者，所述第三谐振器纵向堆叠设置于第四谐振器上方，所述第四谐振器的顶部电极和底部电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙成亮，刘炎，谢英，邱丹，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：