横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法，横向激励薄膜体声波谐振器包括压电板、叉指换能器、若干镂空槽和介电材料，镂空槽设在压电板的正面，若干镂空槽分别设在靠近两个汇流条的位置，且位于叉指电极的末端附近，介电材料声速低于压电板声速，介电材料包括填充在镂空槽内的填充介电材料。本发明专利技术提供的横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法通过设置镂空槽形成强烈的活塞模式，并在镂空槽内填充低声速介电材料，改善了具有活塞模式结构的横向激励薄膜体声波谐振器的结构强度和散热能力，利于未来高功率器件的设计。利于未来高功率器件的设计。利于未来高功率器件的设计。

【技术实现步骤摘要】
横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法。

技术介绍

[0002]无线通信终端中包含有射频滤波器，目前最广泛应用的射频滤波器有声表滤波器(SAW，Sound Acoustic Wave)、薄膜体声波滤波器(Film Bulk Acoustic Resonator，FBAR)，但是随着5G时代的到来，传统的SAW技术和FBAR技术难以突破频率和工作带宽的瓶颈，不能满足5G通信的高频率、大宽带的技术要求。移动终端向高速通信工具的演进是未来发展的必然之路。
[0003]横向激励体声波谐振器(Laterally excited bulk wave resonators，XBAR)是一种利用纵向体声波进行谐振的技术，通过压电薄膜的逆压电效应将电能量转化为纵向声波进行谐振，谐振器只能使特定频率的波通过，具有高Q值、高频率、机电耦合系数大的优点，能够满足5G通信高频以及大带宽的滤波器需求，是应对下一代通信终端所带来的挑战的潜在选择，有很大的发展前景和空间。但是在目前XBAR的设计结构中，XBAR具有很强的横向模式，导致器件的通带波纹很大，未来的应用和发展中还需要逐步改进和完善XBAR的横向模式问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法。
[0005]本专利技术一方面实施例提供的横向激励薄膜体声波谐振器，包括：压电板；叉指换能器，所述叉指换能器设在所述压电板的正面，所述叉指换能器包括两个相互平行的汇流条，以及分别从所述两个汇流条相向延伸形成的叉指电极，每个所述汇流条至少与一个叉指电极的末端相连，相对的叉指电极在所述汇流条的长度方向上交替排布；若干镂空槽，所述镂空槽设在所述压电板的正面，若干所述镂空槽分别设在靠近两个所述汇流条的位置，且位于所述叉指电极的末端附近；介电材料，所述介电材料声速低于压电板声速，所述介电材料包括填充在所述镂空槽内的填充介电材料。
[0006]本专利技术实施例提供的横向激励薄膜体声波谐振器通过设置镂空槽形成强烈的活塞模式，并在镂空槽内填充低声速介电材料，改善了具有活塞模式结构的横向激励薄膜体声波谐振器的结构强度和散热能力，利于未来高功率器件的设计。
[0007]在一些实施例中，所述镂空槽在厚度方向上贯穿所述压电板。
[0008]在一些实施例中，所述介电材料还包括介电材料层，所述介电材料层至少覆盖在所述压电板和所述叉指换能器的位于相对的两个镂空槽之间的正表面上。
[0009]在一些实施例中，所述填充介电材料与所述介电材料层的介电材料相同或不同。
[0010]在一些实施例中，所述介电材料为二氧化硅、氧化锌、环氧树脂中的一种或多种。
[0011]在一些实施例中，所述镂空槽沿所述汇流条的长度方向延伸，所述镂空槽为沿其长度方向贯穿所述压电板的连续镂空槽。
[0012]在一些实施例中，所述镂空槽设在两个所述汇流条之间。
[0013]在一些实施例中，所述镂空槽位于所述汇流条的正下方，所述镂空槽的宽度大于所述汇流条的宽度。
[0014]在一些实施例中，所述镂空槽为间断式的镂空槽，所述镂空槽包括在所述汇流条的长度方向上依次排布的若干子镂空槽，若干所述子镂空槽在所述长度方向上与所述叉指电极交替排布。
[0015]本专利技术的另一方面实施例提供了一种横向激励薄膜体声波谐振器的制备方法，包括如下步骤：
[0016]获得压电板，并在所述压电板上形成所述镂空槽；
[0017]在所述镂空槽内填充所述填充介电材料；
[0018]在所述压电板的正面形成所述叉指换能器。
[0019]本专利技术实施例提供的横向激励薄膜体声波谐振器的制备方法制备的横向激励薄膜体声波谐振器具有活塞模式，并通过在镂空槽内填充低声速介电材料，改善了横向激励薄膜体声波谐振器的结构强度和散热能力，利于未来高功率器件的设计。
附图说明
[0020]图1是相关技术中普通横向激励薄膜体声波谐振器的结构图。
[0021]图2是相关技术中普通横向激励薄膜体声波谐振器的导纳曲线。
[0022]图3是相关技术中采用活塞模式的横向激励薄膜体声波谐振器的结构图。
[0023]图4是本专利技术实施例一中的横向激励薄膜体声波谐振器部分结构的俯视图。
[0024]图5是本专利技术实施例一中的横向激励薄膜体声波谐振器的一种A
‑
A截面图。
[0025]图6是本专利技术实施例一中的横向激励薄膜体声波谐振器的另一种A
‑
A截面图。
[0026]图7是本专利技术实施例一中的横向激励薄膜体声波谐振器的导纳曲线。
[0027]图8是本专利技术实施例二中的横向激励薄膜体声波谐振器部分结构的俯视图。
[0028]图9是本专利技术实施例三中的横向激励薄膜体声波谐振器部分结构的俯视图。
[0029]图10
‑
图12是本专利技术实施例四中的横向激励薄膜体声波谐振器的制备方法的过程示意图。
[0030]附图标记：
[0031]压电板1、镂空槽11、第一镂空槽111、第二镂空槽112、子镂空槽113、
[0032]叉指换能器2、第一叉指换能器201、第二叉指换能器202、汇流条21、第一汇流条211、第二汇流条212、叉指电极22、第一叉指电极221、第二叉指电极222、
[0033]填充介电材料31、介电材料层32。
具体实施方式
[0034]如图1所示，相关技术中没有采用活塞模式的普通横向激励薄膜体声波谐振器包括压电板1和设在压电板1正面的叉指换能器2，叉指换能器2包括汇流条21和与汇流条21相连的叉指电极22。这种横向激励薄膜体声波谐振器具有很强的横向模式，横向模式导致这
种谐振器具有很强的通带波纹(如图2所示，导纳曲线具有很多杂峰)，通带波纹会产生额外的噪声，降低所通过信号的信噪比。
[0035]相关技术中有提出采用将叉指电极末端和汇流条之间的LN薄板镂空的方法。如图3所示，压电板1上在叉指电极末端和汇流条之间的部分镂空，如此得到的横向激励薄膜体声波谐振器形成了活塞模式，能够有效抑制横向模式。但是这种方式导致谐振器的结构变得很脆弱，容易损坏，并且由于镂空结构，叉指电极的热量仅能通过很窄的一部分压电板1传导出去，导致散热效果差，不利于高功率器件的设计。
[0036]本申请的专利技术人针对上述问题，提出了一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法，这种横向激励薄膜体声波谐振器可以形成强烈的活塞模式，起到抑制横向模式的作用，并且，具有良好的散热系数和机械强度。
[0037]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0038]如图4...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种横向激励薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：压电板；叉指换能器，所述叉指换能器设在所述压电板的正面，所述叉指换能器包括两个相互平行的汇流条，以及分别从所述两个汇流条相向延伸形成的叉指电极，每个所述汇流条至少与一个叉指电极的末端相连，相对的叉指电极在所述汇流条的长度方向上交替排布；若干镂空槽，所述镂空槽设在所述压电板的正面，若干所述镂空槽分别设在靠近两个所述汇流条的位置，且位于所述叉指电极的末端附近；介电材料，所述介电材料声速低于压电板声速，所述介电材料包括填充在所述镂空槽内的填充介电材料。2.根据权利要求1所述的横向激励薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述镂空槽在厚度方向上贯穿所述压电板。3.根据权利要求1所述的横向激励薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述介电材料还包括介电材料层，所述介电材料层至少覆盖在所述压电板和所述叉指换能器的位于相对的两个镂空槽之间的正表面上。4.根据权利要求3所述的横向激励薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述填充介电材料与所述介电材料层的介电材料相同。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的横向激励薄膜体声波谐振器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建生，张树民，
申请(专利权)人：杭州左蓝微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：