[实用新型]一种薄膜体声波谐振器及滤波器

说明书

本实用新型公开了一种薄膜体声波谐振器及滤波器。一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底的一侧设置有一个空腔；振子，所述振子设置在所述衬底设置有空腔的一侧，所述振子在所述衬底上的投影覆盖所述空腔在所述衬底上的投影，所述振子贯穿开设若干个连接所述空腔的通孔；所述多个通孔为椭圆孔，所述椭圆孔沿平行于所述衬底平面方向的横截面为椭圆形，所述椭圆孔的延伸方向垂直于所述衬底所在的平面；反射结构，所述反射结构位于所述第二电极远离所述衬底的一侧。通过添加椭圆孔可以有效抑制横向寄生杂波的共振，而第二电极上反射结构的设计还可以进一步增强整体结构对横向声波的反射，减少能量泄露。

技术领域

本实用新型涉及谐振器技术，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器及滤波器。

背景技术

随着5G通信技术的快速发展，这直接导致了对滤波器性能与尺寸的要求越来越高，为了满足高频下滤波器性能需求，基于薄膜体声波谐振器(Film Bulk AcousticResonator，FBAR)的滤波器是当下研究的主流。

常用的FBAR滤波器为第一电极-压电层-第二电极三明治结构，现有技术是通过将电极设计成不规则的多边形来抑制横向声波在滤波器通带内形成谐波和共振，进而减少横向能量泄露。

现有技术生产的FBAR普遍存在横向寄生杂波生成，并产生泄露导致Q值降低的问题，且现有设计存在局限，无法满足较高频以及高频下的性能需求。本实用新型提供了一个新的FBAR结构，即采用振子加开若干个椭圆孔、第二电极和空腔的内角做圆角处理、第二电极上放置反射结构的结构。通过添加椭圆孔可以有效抑制横向寄生杂波的生成，通过对第二电极和空腔的内角做圆角处理可以抑制FBAR的能量泄露，通过在第二电极上设计反射结构则可以进一步增强整体结构对横向声波的反射，减少能量泄露。

实用新型内容

本实用新型提供了一种薄膜体声波谐振器及谐振器，既可以有效抑制横向声波在滤波器通带内形成谐波和共振，又可以改善声波能量横向泄露的问题，提高谐振器的品质因子Q值。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种薄膜体声波谐振器包括：

衬底，所述衬底的一侧设置有一个空腔；

振子，所述振子设置在所述衬底设置有空腔的一侧，所述振子在所述衬底上的投影覆盖所述空腔在所述衬底上的投影，所述振子贯穿开设若干个连接所述空腔的通孔；

所述通孔为椭圆孔，所述椭圆孔沿平行于所述衬底平面方向的横截面为椭圆形，所述椭圆孔的延伸方向垂直于所述衬底所在的平面；

反射结构，所述反射结构位于所述第二电极远离所述衬底的一侧。

具体的，所述振子包括第一电极、压电层以及第二电极，所述压电层设于所述第一电极与所述第二电极之间，所述第一电极邻近所述衬底设置，所述第二电极远离所述衬底设置，所述通孔贯穿所述第一电极、所述压电层以及所述第二电极并连通所述空腔。

可选的，所述椭圆孔的数量为M,M为正整数；

当M＝1时，所述椭圆孔在所述第二电极上的投影位于所述第二电极的几何中心；

当M1时，M个所述椭圆孔在所述第二电极上的投影不对称分布，其中一个椭圆孔在所述第二电极上的投影位于所述第二电极的几何中心，其余椭圆孔在所述第二电极上的投影位于所述第二电极的顶角附近，且互成不对称分布；

所述其余椭圆孔在所述第二电极上的投影为椭圆，所述椭圆的长轴与所述第二电极的边缘不平行。

可选的，所述多个椭圆孔的大小可以相等、不等或者部分相等。

可选的，所述压电层的压电材料包括AlN、AlScN，所述第一电极和所述第二电极可包括Mo、Al、Pt等材料。