声表面波谐振装置和声表面波滤波装置的制作方法

专利2025-11-08  3


本技术涉及半导体,尤其涉及一种声表面波谐振装置和声表面波滤波装置。


背景技术:

1、无线通信设备的射频(radio frequency,简称rf)前端芯片包括功率放大器、天线开关、射频滤波器、多工器和低噪声放大器等。其中,射频滤波器包括压电声表面波(surface acoustic wave,简称saw)滤波器、压电体声波(bulk acoustic wave,简称baw)滤波器、微机电系统(micro-electro-mechanical system,简称mems)滤波器、集成无源装置(integrated passive devices,简称ipd)滤波器等。

2、压电声表面波谐振器的品质因数值(q值)较高,由压电声表面波谐振器制作成低插入损耗(insertion loss)、高带外抑制(out-of-band rejection)的射频滤波器,即压电声表面波滤波器,是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流射频滤波器。其中,q值是谐振器的品质因数值,定义为中心频率除以谐振器3db带宽。压电声表面波滤波器的使用频率一般为0.4ghz至2.7ghz。

3、然而,现有的压电声表面波谐振器的结构仍然无法达到高q值和抑制杂波的效果,因此需要研发出简单且成本较低的方案。


技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题是提供一种声表面波谐振装置和声表面波滤波装置,以提升声表面波谐振装置和声表面波滤波装置的性能。

2、为解决上述技术问题,本实用新型实施例提供一种声表面波谐振装置,包括:压电层,所述压电层包括相对的第一侧和第二侧;位于压电层第一侧的至少一个叉指换能器,所述叉指换能器包括:若干沿第一方向交替排列的第一叉指和第二叉指,所述第一方向平行于压电层表面,所述第一叉指和第二叉指在第一方向上部分重合,所述第一叉指具有第一端和第二端,所述第二叉指具有第三端和第四端;位于压电层上的若干分立的第一金属盘和若干分立的第二金属盘,所述第一金属盘位于第一叉指的第一端与压电层之间,所述第二金属盘位于第一叉指的第二端与压电层之间;位于压电层上的若干分立的第三金属盘和若干分立的第四金属盘,所述第三金属盘位于第二叉指的第三端与压电层之间,所述第四金属盘位于第二叉指的第四端与压电层之间;衬底,位于所述压电层的第二侧。

3、可选的,所述第一金属盘和第二金属盘在第一方向上的宽度大于所述第一叉指在第一方向上的宽度。

4、可选的,所述第三金属盘和第四金属盘在第一方向上的宽度大于所述第二叉指在第一方向上的宽度。

5、可选的,所述叉指换能器还包括:平行于第一方向的第一汇流条,若干所述第一叉指与所述第一汇流条相连接,所述第二叉指与第一汇流条之间具有间距;平行于第一方向的第二汇流条,若干所述第二叉指与所述第二汇流条相连接,所述第一叉指与第二汇流条之间具有间距。

6、可选的,所述第三金属盘与第一汇流条之间的间距小于所述第二叉指第三端与所述第一汇流条之间的间距;所述第一金属盘与第二汇流条之间的间距小于所述第一叉指第一端与所述第二汇流条之间的间距。

7、可选的,所述叉指换能器还包括:若干沿第一方向排列的第一假指,若干所述第一假指与所述第一汇流条相连接,所述第一假指在第二方向上的中线与所述第二叉指在第二方向上的中线重合,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一假指与所述第二叉指的第三端之间具有间距;若干沿第一方向排列的第二假指,若干所述第二假指与所述第二汇流条相连接,所述第二假指在第二方向上的中线与所述第一叉指在第二方向上的中线重合,所述第二假指与所述第一叉指的第一端之间具有间距。

8、可选的,还包括:位于第一假指与压电层之间的第五金属盘;位于第二假指与压电层之间的第六金属盘。

9、可选的,还包括:位于衬底上的键合层,所述键合层位于所述压电层的第二侧,位于所述衬底与所述压电层之间。

10、可选的,所述压电层的厚度范围为500纳米至1000纳米。

11、可选的,还包括:位于叉指换能器上和压电层上的温度补偿层。

12、相应地,本实用新型还提供一种声表面波滤波装置,包括:一个或多个声表面波谐振装置。

13、与现有技术相比,本实用新型实施例的技术方案具有以下有益效果:

14、本实用新型的方案,通过在第一叉指的第一端与压电层之间设置第一金属盘,在第一叉指的第二端与压电层之间设置第二金属盘,在第二叉指的第三端与压电层之间设置第三金属盘,在第二叉指的第四端与压电层之间设置第四金属盘,能够激励活塞模态(piston mode),抑制高阶模态下的横向寄生谐振,降低通带内杂波的影响,提高器件性能。

15、进一步,所述声表面波谐振装置还包括位于第一假指与压电层之间的第五金属盘以及位于第二假指与压电层之间的第六金属盘,所述第一假指和第二假指能够限制横向的声能泄露,位于第一假指与压电层之间的第五金属盘以及位于第二假指与压电层之间的第六金属盘能够增加负载,有更好的声学反射效果。



技术特征:

1.一种声表面波谐振装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第一金属盘和第二金属盘在第一方向上的宽度大于所述第一叉指在第一方向上的宽度。

3.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第三金属盘和第四金属盘在第一方向上的宽度大于所述第二叉指在第一方向上的宽度。

4.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述叉指换能器还包括:平行于第一方向的第一汇流条,若干所述第一叉指与所述第一汇流条相连接,所述第二叉指与第一汇流条之间具有间距;平行于第一方向的第二汇流条,若干所述第二叉指与所述第二汇流条相连接,所述第一叉指与第二汇流条之间具有间距。

5.如权利要求4所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述第三金属盘与第一汇流条之间的间距小于所述第二叉指第三端与所述第一汇流条之间的间距;所述第一金属盘与第二汇流条之间的间距小于所述第一叉指第一端与所述第二汇流条之间的间距。

6.如权利要求4所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述叉指换能器还包括:若干沿第一方向排列的第一假指,若干所述第一假指与所述第一汇流条相连接,所述第一假指在第二方向上的中线与所述第二叉指在第二方向上的中线重合,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一假指与所述第二叉指的第三端之间具有间距;若干沿第一方向排列的第二假指,若干所述第二假指与所述第二汇流条相连接,所述第二假指在第二方向上的中线与所述第一叉指在第二方向上的中线重合,所述第二假指与所述第一叉指的第一端之间具有间距。

7.如权利要求6所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:位于第一假指与压电层之间的第五金属盘;位于第二假指与压电层之间的第六金属盘。

8.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:位于衬底上的键合层,所述键合层位于所述压电层的第二侧,位于所述衬底与所述压电层之间。

9.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,所述压电层的厚度范围为500纳米至1000纳米。

10.如权利要求1所述的声表面波谐振装置,其特征在于,还包括:位于叉指换能器上和压电层上的温度补偿层。

11.一种声表面波滤波装置,其特征在于,包括:


技术总结
一种声表面波谐振装置和滤波装置,谐振装置包括:压电层,包括第一侧和第二侧;位于压电层第一侧的至少一个叉指换能器,包括:若干沿第一方向交替排列的第一叉指和第二叉指,第一叉指具有第一端和第二端,第二叉指具有第三端和第四端;位于压电层上的若干分立的第一金属盘和若干分立的第二金属盘,第一金属盘位于第一叉指的第一端与压电层之间,第二金属盘位于第一叉指的第二端与压电层之间;位于压电层上的若干分立的第三金属盘和若干分立的第四金属盘,第三金属盘位于第二叉指的第三端与压电层之间,第四金属盘位于第二叉指的第四端与压电层之间;衬底,位于压电层的第二侧。所述声表面波谐振装置和滤波装置的性能得到提升。

技术研发人员:金建,黄烜,郭勇,徐流龙
受保护的技术使用者:常州承芯半导体有限公司
技术研发日:20230907
技术公布日:2024/7/25
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