厚度方向激励剪切模式的声学谐振器制造技术

本发明专利技术涉及一种厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，包括：声学镜，包括至少一第一声反射层和至少一第二声反射层，各所述第一声反射层的声阻抗小于各所述第二声反射层的声阻抗；底电极层，位于所述声学镜上；压电层，设于所述底电极层上，所述压电层包括单晶材料的铌酸锂和/或单晶材料的钽酸锂；电极单元，设于所述压电层上；横向反射器，设于所述压电层上，包括位于所述电极单元的第一侧的第一反射器和位于所述电极单元的第二侧的第二反射器，所述横向反射器用于对声波进行横向反射；其中，所述底电极层和电极单元用于形成电场。本发明专利技术可以在3GHz以上的频率下具有高机电耦合系数和高Q值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
厚度方向激励剪切模式的声学谐振器


[0001]本申请涉及谐振器
，特别是涉及一种厚度方向剪切模式的声学谐振器。

技术介绍

[0002]射频声学谐振器是用于合成滤波功能或作为频率源的小型微合成结构。声学谐振器由于具有更小的体积和更高的品质因子(Q)，从而取代了手机、小型基站和物联网设备中使用的其他类型的谐振器，声学谐振器可以实现低损耗(低功耗)、高抑制和高信号噪声比，及更为超薄的封装。
[0003]随着新的通信标准(即第五代移动网络)的发布，有必要将谐振器的工作范围扩大到更高的频率同时保持高机电耦合系数和高Q值。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够在3GHz以上的频率下具有高机电耦合系数和高Q值的厚度方向剪切模式的声学谐振器。
[0005]一种厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，包括：声学镜，包括至少一第一声反射层和至少一第二声反射层，各所述第一声反射层的声阻抗小于各所述第二声反射层的声阻抗；底电极层，位于所述声学镜上；压电层，设于所述底电极层上，所述压电层包括单晶材料的铌酸锂和/或单晶材料的钽酸锂；电极单元，设于所述压电层上；横向反射器，设于所述压电层上，包括位于所述电极单元的第一侧的第一反射器和位于所述电极单元的第二侧的第二反射器，所述第一侧和第二侧为相对侧，所述横向反射器用于对声波进行横向反射；其中，所述底电极层和电极单元用于形成电场。
[0006]在其中一个实施例中，所述底电极层和电极单元形成的电场方向主要为所述压电层的厚度方向，所述底电极层和电极单元还用于在整个压电层的厚度上产生剪切模式的机械波。
[0007]在其中一个实施例中，离所述底电极层越远的第一声反射层的厚度越厚；离所述底电极层越远的第二声反射层的厚度越厚。
[0008]在其中一个实施例中，所述声学镜包括三层第一声反射层和两层第二声反射层，且声学镜中第一声反射层和第二声反射层交替设置。
[0009]在其中一个实施例中，所述第一声反射层的材质包括二氧化硅、铝、苯并环丁烯、聚酰亚胺和自旋玻璃中的至少一种，所述第二声反射层的材质包括钼、钨、钛、铂、氮化铝、氧化钨和氮化硅中的至少一种。
[0010]在其中一个实施例中，所述电极单元包括第一公共电极、第二公共电极、多条第一叉指电极及多条第二叉指电极，各所述第一叉指电极与所述第一公共电极电性连接，各所述第二叉指电极与所述第二公共电极电性连接，且各第一叉指电极与各第二叉指电极之间绝缘设置，所述第一公共电极用于接入输入电压，所述第二公共电极用于接地。
[0011]在其中一个实施例中，还包括设于所述压电层上的钝化层，所述钝化层覆盖各所
述第一叉指电极各所述第二叉指电极。
[0012]在其中一个实施例中，所述电极单元的两侧的横向反射器之间的连线方向为所述声波的传播方向；所述底电极层的宽度小于所述第一公共电极和第二公共电极之间的间距，从而使得所述底电极层在所述电极单元所在平面的正投影位于所述第一公共电极和第二公共电极之间；各所述第一声反射层和第二声反射层在所述平面的正投影在所述连线方向上超出所述第一反射器和第二反射器。
[0013]在其中一个实施例中，各所述第二声反射层在所述底电极层所在平面的正投影在第一方向上超出所述底电极层的两侧，或各所述第一声反射层和第二声反射层在所述底电极层所在平面的正投影被所述底电极层覆盖；所述第一方向平行于所述声波的传播方向。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一反射器和第二反射器均包括至少一条电极条，所述第一反射器中距离所述电极单元最近的一条电极条的中心与所述电极单元的第一侧边缘的叉指电极的中心的距离为1/8至2个所述声波的波长，所述第二反射器中距离所述电极单元最近的一条电极条的中心与所述电极单元的第二侧边缘的叉指电极的中心的距离为1/8至2个声波波长。
[0015]在其中一个实施例中，还包括设于所述第一公共电极上的第一金属件和第二公共电极上的第二金属件，所述第一金属件和第二金属件的厚度大于所述电极单元的厚度，所述第一金属件和第二金属件用于在第二方向上进行声学反射，所述第二方向垂直于所述声波的传播方向。
[0016]在其中一个实施例中，所述电极单元与横向反射器的材质相同且为金属和/或合金。
[0017]在其中一个实施例中，存在一第一声反射层比所有的第二声反射层更靠近底电极层。
[0018]上述厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，通过电极单元和底电极层产生电场，并通过横向反射器对声波进行横向反射，从而声学谐振器可以被激励为厚度方向的剪切振动模式。且由于压电层采用单晶材料的铌酸锂或钽酸锂，因此可以在3GHz以上的频率下具有高机电耦合系数和高Q值。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0020]图1为一实施例中厚度方向激励剪切模式的声学谐振器的部分结构的俯视图；
[0021]图2是沿图1中A
‑
A
’
线的剖视图；
[0022]图3为压电层中电场与机械波的传播方向示意图；
[0023]图4是一实施例中反射镜的各反射层的厚度示意图；
[0024]图5是一实施例中第一反射器的结构示意图；
[0025]图6是沿图1中B
‑
B
’
线的剖视图；
[0026]图7是一实施例中W
g
的示意；
[0027]图8为一实施例的厚度方向激励剪切模式的声学谐振器的特征导纳的仿真结果。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0030]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分，这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，其特征在于，包括：声学镜，包括至少一第一声反射层和至少一第二声反射层，各所述第一声反射层的声阻抗小于各所述第二声反射层的声阻抗；底电极层，位于所述声学镜上；压电层，设于所述底电极层上，所述压电层包括单晶材料的铌酸锂和/或单晶材料的钽酸锂；电极单元，设于所述压电层上；横向反射器，设于所述压电层上，包括位于所述电极单元的第一侧的第一反射器和位于所述电极单元的第二侧的第二反射器，所述第一侧和第二侧为相对侧，所述横向反射器用于对声波进行横向反射；其中，所述底电极层和电极单元用于形成电场。2.根据权利要求1所述的厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，其特征在于，所述底电极层和电极单元形成的电场方向主要为所述压电层的厚度方向，所述底电极层和电极单元还用于在整个压电层的厚度上产生剪切模式的机械波。3.根据权利要求1所述的厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，其特征在于，离所述底电极层越远的第一声反射层的厚度越厚；离所述底电极层越远的第二声反射层的厚度越厚。4.根据权利要求1所述的厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，其特征在于，所述声学镜包括三层第一声反射层和两层第二声反射层，且声学镜中第一声反射层和第二声反射层交替设置。5.根据权利要求1所述的厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，其特征在于，所述第一声反射层的材质包括二氧化硅、铝、苯并环丁烯、聚酰亚胺和自旋玻璃中的至少一种，所述第二声反射层的材质包括钼、钨、钛、铂、氮化铝、氧化钨和氮化硅中的至少一种。6.根据权利要求1所述的厚度方向激励剪切模式的声学谐振器，其特征在于，所述电极单元包括第一公共电极、第二公共电极、多条第一叉指电极及多条第二叉指电极，各所述第一叉指电极与所述第一公共电极电性连接，各所述第二叉指电...

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