[实用新型]一种具有多级减振外框的体声波谐振器

说明书

本实用新型提供的一种具有多级减振外框的体声波谐振器，包括支撑台，以及位于支撑台顶端的谐振体、外接输入电极、外接输出电极、外接地电极以及多级减振外框；外接输入电极和外接输出电极对称设置在支撑台顶端的两侧，且外接输入电极和外接输出电极的两侧均对称设置有外接地电极；谐振体设置在支撑台顶端的中心处，且其两侧分别通过对应的金属导线与外接输入电极和外接输出电极电性连接；多级减振外框围绕中心的谐振体均匀设置；本实用新型解决了现有技术存在的锚点损耗较大、品质因数难以提高以及可靠性低的问题。

技术领域

本实用新型射频微机电系统技术领域，具体涉及一种具有多级减振外框的体声波谐振器。

背景技术

射频微机电系统(MEMS)技术是一种新兴的快速发展的技术，它广泛地应用于提高无线通信系统的性能和集成度。对于无线通信系统而言，其前端即发射通路和接收通路处理的是射频信号，其电路尺寸必须与信号的波长相当。为了使射频前端小型化，近年来广泛地采用了基于射频RF-MEMS工艺的声学器件。其工作原理是将电磁波信号转换为机械波信号，由于机械波在固体中的传播速度(例如：单晶硅中波速为8,500m/s)比电磁波(例如：光速为299,792,458 m/s)速度小5个数量级，对于相同频率的射频信号，声学器件的体积就可以远小于传统射频器件。

目前研究较多的声学器件主要分为声表面波SAW(Surface Acoustic Wave) 器件和体声波BAW(Bulk Acoustic Wave)器件两大类。SAW的主要优点有：加工工艺相对简单且成熟，机电耦合系数较强，可以在单片上实现多种频率 (multi-frequency)等，缺点就是功率容量低，较难与互补金属氧化物半导体(CMOS)电路在单片上集成。体波器件是另一种广泛使用的声学器件，体波与声表面波最大的不同是它在器件的内部传播而不是表面。由于体波的能量被限制在压电层附近且与外界保持声学隔离，所以通常体波器件的品质因数(Q) 会优于声表面波器件。又因为体波器件具有一整块电极，在器件工作过程中振动对体波电极的影响远小于声表面波器件中振动对指条的影响，所以体波器件通常具有更高的功率容量。

现有谐振器在进行机械振动时，会有很多的声波能量在锚点处通过支撑梁耗散到支撑台上去，使得现有谐振器的锚点损耗较大，从而严重限制了现有谐振器品质因数的提高，导致可靠性低。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种具有多级减振外框的体声波谐振器，有效降低体声波谐振器的锚点损耗，提高器件的品质因数和可靠性，用于解决现有技术存在的锚点损耗较大、品质因数难以提高以及可靠性低的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有多级减振外框的体声波谐振器，包括支撑台，以及位于支撑台顶端的谐振体、外接输入电极、外接输出电极、外接地电极以及多级减振外框；

外接输入电极和外接输出电极对称设置在支撑台顶端的两侧，且外接输入电极和外接输出电极的两侧均对称设置有外接地电极；

谐振体设置在支撑台顶端的中心处，且其两侧分别通过对应的金属导线与外接输入电极和外接输出电极电性连接，金属导线设置于支撑梁顶端；

多级减振外框围绕中心的谐振体均匀设置。

进一步地，支撑台包括从上至下依次设置的硅基底、第一埋氧化层以及背衬底硅，谐振体、外接输入电极、外接输出电极、外接地电极以及多级减振外框设置于硅基底顶端。

进一步地，外接输入电极和外接输出电极与硅基底的接触部分，均设置有第二埋氧化层。

进一步地，谐振体包括输入金属电极薄膜、输出金属电极薄膜以及压电薄膜，输入金属电极薄膜通过金属导线与外接输入电极电性连接，输出金属电极薄膜通过金属导线与外接输出电极电性连接，输入金属电极薄膜和输出金属电极薄膜与硅基底的接触部分均设置有压电薄膜。