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一種聲表面波諧振器及其製備方法、聲表面波濾波器與流程

2024-04-15 06:20:05



1.本發明涉及聲表面波技術領域,尤其涉及一種聲表面波諧振器及其製備方法、聲表面波濾波器。


背景技術:

2.近年來,隨著移動通信技術的高速發展,聲表面波濾波器(sawf)憑藉其穩定性好、體積小、q值高、帶寬寬等特點脫穎而出,逐漸成為通信行業濾波器主流,特別是隨著第五代移動通信技術(5th-generation,5g)以及全新的全球導航衛星定位系統(gnss)的到來,濾波器行業面臨重大挑戰和機遇。
3.聲表面波在實際傳播過程中其波矢與縱向成一定夾角,因為波矢不僅有縱向分量還存在橫向分量。當聲表面波在橫向傳播滿足一定諧振條件時,橫向模式就會被激發,它會引入諧振器諧振峰旁邊的雜散諧振,這會降低諧振器的q值,也會引入帶內波紋,影響濾波器的插損及帶外抑制。因此抑制橫向模對於聲波面濾波器的性能提升有著重要的意義。


技術實現要素:

4.本發明提供了一種聲表面波諧振器及其製備方法、聲表面波濾波器,以抑制橫向模,保證聲表面波諧振器的使用效果。
5.第一方面,本發明提供了一種聲表面波諧振器,包括:
6.叉指換能器,叉指換能器包括相對平行設置的第一匯流條和第二匯流條;
7.所述第一匯流條包括多個交替排布的第一長指電極和第一假指電極,所述第一長指電極的第一端和所述第一假指電極的第一端均與所述第一匯流條連接;
8.所述第二匯流條包括多個交替排布的第二長指電極和第二假指電極,所述第二長指電極的第一端和所述第二假指電極的第一端均與所述第二匯流條連接;
9.沿第一方向,所述第一長指電極和所述第二假指電極相對設置,所述第一長指電極的第二端和所述第二假指電極的第二端之間存在第一間隔;所述第一假指電極和所述第二長指電極相對設置,所述第一假指電極的第二端和所述第二長指電極的第二端之間存在第二間隔;
10.所述第一長指電極包括連接設置的第一長指電極分部和第二長指電極分部,所述第一長指電極分部至少包括第一子長指電極分部,所述第一子長指電極分部位於靠近所述第一間隔一側,所述第一子長指電極分部設置有至少兩個間隔排布的第一調整結構,沿第二方向,所述第一調整結構的延伸寬度大於第二長指電極分部的延伸寬度;
11.所述第二長指電極包括連接設置的第三長指電極分部和第四長指電極分部,所述第三長指電極分部至少包括第二子長指電極分部,所述第二子長指電極分部位於靠近所述第二間隔一側,所述第二子長指電極分部設置有至少兩個間隔排布的第二調整結構,沿所述第二方向,所述第二調整結構的延伸寬度大於所述第四長指電極分部的延伸寬度;
12.所述第一方向垂直於所述第一匯流條的延伸方向,所述第二方向與所述第一方向
相交。
13.可選的,沿所述第一方向,所述第一調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸減小,所述第二調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸減小;或,沿所述第一方向,所述第一調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸增加,所述第二調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸增加。
14.可選的,沿所述第二方向,所述第一調整結構的延伸寬度為所述第二長指電極分部的延伸寬度的1.05~1.3倍;所述第二調整結構的延伸寬度為所述第四長指電極分部的延伸寬度的1.05~1.3倍。
15.可選的,沿所述第二方向上,所述第一假指電極的延伸寬度、所述第二假指電極的延伸寬度、所述第二長指電極分部的延伸寬度和所述第四長指電極分部的延伸寬度相同。
16.可選的,所述第一長指電極分部還包括第三子長指電極分部,沿所述第一方向,所述第三子長指電極分部位於所述第二長指電極分部遠離所述第一子長指電極分部一側,所述第三子長指電極分部設置有至少兩個間隔排布的第三調整結構,沿所述第二方向,所述第三調整結構的延伸寬度大於第二長指電極分部的延伸寬度;
17.所述第三長指電極分部還包括第四子長指電極分部,沿所述第一方向,所述第四子長指電極分部位於所述第四長指電極分部遠離所述第二子長指電極分部一側,所述第四子長指電極分部設置有至少兩個間隔排布的第四調整結構,沿所述第二方向,所述第四調整結構的延伸寬度大於第四長指電極分部的延伸寬度。
18.可選的,沿所述第一方向,所述第三調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸減小,所述第四調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸減小;或,沿所述第一方向,所述第三調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸增加,所述第四調整結構沿第二方向上的延伸寬度逐漸增加。
19.可選的,所述聲表面波諧振器還包括:反射柵,所述反射柵至少包括第一反射柵和第二反射柵,沿所述第一方向,所述第一反射柵和所述第二反射柵分別位於所述叉指換能器的兩側。
20.第二方面,本發明提供了一種聲表面波諧振器的製備方法,製備第一方面中任一項所述的聲表面波諧振器,所述製備方法包括:
21.提供襯底;
22.在所述襯底一側形成壓電層;
23.在所述壓電層遠離襯底一側形成叉指換能器,以形成聲表面波諧振器。
24.可選的,在所述壓電層遠離襯底一側形成叉指換能器,以形成聲表面波諧振器包括:
25.在所述壓電層遠離所述襯底一側製備第一金屬層;
26.對所述第一金屬層進行圖案化處理,形成第一匯流條、第二匯流條、第二長指電極分部和第四長指電極分部;
27.在所述第一金屬層遠離所述襯底一側製備第二金屬層;
28.對所述第二金屬層進行圖案化處理,形成第一假指電極、第二假指電極、第一長指電極分部、第一調整結構、第三長指電極分部和第二調整結構,形成叉指換能器,以形成聲表面波諧振器。
29.第三方面,本發明提供了一種聲表面波濾波器,包括第一方面中任一項所述的聲表面波諧振器。
30.本發明實施例的技術方案,通過提供一種聲表面波諧振器及其製備方法、聲表面波濾波器,聲表面波諧振器包括:叉指換能器,叉指換能器包括相對平行設置的第一匯流條和第二匯流條;第一匯流條包括多個交替排布的多個第一長指電極和第一假指電極,第一長指電極的第一端和第一假指電極的第一端均與第一匯流條連接;第二匯流條包括多個交替排布的多個第二長指電極和第二假指電極,第二長指電極的第一端和第二假指電極的第一端均與第二匯流條連接;沿第一方向,第一長指電極和第二假指電極相對設置,第一長指電極的第二端和第二假指電極的第二端之間存在第一間隔;第一假指電極和第二長指電極相對設置,第一假指電極的第二端和第二長指電極的第二端之間存在第二間隔;第一長指電極包括連接設置的第一長指電極分部和第二長指電極分部,第一長指電極分部至少包括第一子長指電極分部,第一子長指電極分部位於靠近第一間隔一側,第一子長指電極分部設置有至少兩個間隔排布的第一調整結構,沿第二方向,第一調整結構的延伸寬度大於第二長指電極分部的延伸寬度;第二長指電極包括連接設置的第三長指電極分部和第四長指電極分部,第三長指電極分部至少包括第二子長指電極分部,第二子長指電極分部位於靠近第二間隔一側,第二子長指電極分部設置有至少兩個間隔排布的第二調整結構,沿第二方向,第二調整結構的延伸寬度大於第四長指電極分部的延伸寬度;第一方向垂直於第一匯流條的延伸方向,第二方向與第一方向相交。通過在第一長指電極上設置多個第一調整結構以及在第二長指電極上設置多個第二調整結構,以抑制聲表面波諧振器中的橫向模,減少聲波能量的損耗,保證聲表面波諧振器的使用性能。
31.應當理解,本部分所描述的內容並非旨在標識本發明的實施例的關鍵或重要特徵,也不用於限制本發明的範圍。本發明的其它特徵將通過以下的說明書而變得容易理解。
附圖說明
32.為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
33.圖1為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的結構示意圖;
34.圖2為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖;
35.圖3為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的主模位移示意圖;
36.圖4為本發明實施例的聲表面波諧振器與現有技術中的聲表面波諧振器的頻響曲線圖;
37.圖5為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的結構示意圖;
38.圖6為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的結構示意圖;
39.圖7為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖;
40.圖8為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的主模位移示意圖;
41.圖9為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的結構示意圖;
42.圖10為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖;
43.圖11為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的結構示意圖;
44.圖12為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖;
45.圖13為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的結構示意圖;
46.圖14為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的製備方法;
47.圖15為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的製備方法;
48.圖16為本發明實施例提供的一種聲表面波濾波器的結構示意圖。
具體實施方式
49.為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬於本發明保護的範圍。
50.需要說明的是,本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象,而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換,以便這裡描述的本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外,術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形,意圖在於覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
51.圖1為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的結構示意圖,圖2為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖,圖3為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的主模位移示意圖,圖4為本發明實施例的聲表面波諧振器與現有技術中的聲表面波諧振器的頻響曲線圖,如圖1、圖2、圖3和圖4所示,聲表面波諧振器100,包括:叉指換能器101,叉指換能器101包括相對平行設置的第一匯流條102和第二匯流條103;第一匯流條102包括多個交替排布的第一長指電極104和第一假指電極105,第一長指電極104的第一端和第一假指電極105的第一端均與第一匯流條102連接;第二匯流條103包括多個交替排布的第二長指電極106和第二假指電極107,第二長指電極106的第一端和第二假指電極107的第一端均與第二匯流條103連接;沿第一方向(如圖中x方向),第一長指電極104和第二假指電極107相對設置,第一長指電極104的第二端和第二假指電極107的第二端之間存在第一間隔l1;第一假指電極105和第二長指電極106相對設置,第一假指電極105的第二端和第二長指電極106的第二端之間存在第二間隔l2;第一長指電極104包括連接設置的第一長指電極分部108和第二長指電極分部109,第一長指電極分部108至少包括第一子長指電極分部110,第一子長指電極分部110位於靠近第一間隔l1一側,第一子長指電極分部110設置有至少兩個間隔排布的第一調整結構111,沿第二方向(如圖中y方向),第一調整結構111的延伸寬度l1大於第二長指電極分部109的延伸寬度w3;第二長指電極106包括連接設置的第三長指電極分部112和第四長指電極分部113,第三長指電極分部112至少包括第二子長指電極分部114,第二子長指電極分部114位於靠近第二間隔l2一側,第二子長指電極分部114設置有至少兩個間隔排布的第二調整結構115,沿第二方向y,第二調整結構115的延伸寬度l2
大於第四長指電極分部113的延伸寬度w4;第一方向x垂直於第一匯流條102的延伸方向,第二方向y與第一方向x相交。
52.其中,叉指換能器101用於實現聲表面波轉換為電信號,叉指換能器101包括相對平行設置的第一匯流條102和第二匯流條103,第一匯流條102和第二匯流條103分別連接輸出端和輸入端,進而實現聲信號-電信號之間的轉換,第一匯流條102包括多個交替排布的第一長指電極104和第一假指電極105,第一長指電極104的第一端和第一假指電極105的第一端均與第一匯流條102連接,第一長指電極104和第一假指電極105均沿第一方向x延伸,第二方向y排布,第二匯流條103包括多個交替排布的第二長指電極106和第二假指電極107,第二長指電極106的第一端和第二假指電極107的第一端均與第二匯流條103連接;示例性的如圖1所示,第一匯流條102一側分別設置有兩個第一長指電極104和兩個第一假指電極105;第二匯流條103一側分別設置有兩個第二長指電極106和兩個第二假指電極107,沿第一方向x,第一長指電極104和第二假指電極107相對設置,第一長指電極104的第二端和第二假指電極107的第二端之間存在第一間隔l1;第一假指電極105和第二長指電極106相對設置,第一假指電極105的第二端和第二長指電極106的第二端之間存在第二間隔l2。同時為保證聲表面波諧振器100的整體結構,沿第一方向x,第一假指電極105的延伸寬度w1和第二假指電極107的延伸寬度w2相同,通常設計其延伸寬度為0.2~2倍波長。為保證聲表面波諧振器100中的橫向模的抑制效果,第一長指電極104中包括連接設置的第一長指電極分部108和第二長指電極分部109,第一長指電極分部108包括位於靠近第一間隔l1一側的第一子長指電極分部110,第一子長指電極分部110位於遠離第一長指電極104的第一端一側的邊緣,示例性的,第一子長指電極分部110設置有三個間隔排布的第一調整結構111,相鄰第一調整結構111之間的間隔相同,且沿第二方向y,第二方向y與第一方向x相垂直,該間隔的延伸寬度與第二長指電極分部109的延伸寬度相同,第一調整結構111的延伸寬度l1大於第二長指電極分部109的延伸寬度w3,使得聲波在傳播過程中,聲波的波速會因為第一調整結構111的設置發生突變,以實現對橫向模的抑制效果;同時對應在第二長指電極106中包括連接設置的第三長指電極分部112和第四長指電極分部113,第三長指電極分部112包括位於靠近第二間隔l2一側的第二子長指電極分部114,第二子長指電極分部114位於遠離第二長指電極106的第一端一側的邊緣,示例性的,第二子長指電極分部114設置有三個間隔排布的第二調整結構115,沿第二方向y,該間隔的延伸寬度與第四長指電極分部113的延伸寬度相同,第二調整結構115的延伸寬度l2大於第四長指電極分部113的延伸寬度,使得聲波在傳播過程中,聲波的波速會因為第二調整結構115的設置發生突變,以實現對橫向模的抑制效果。由於第一長指電極104上設置多個第一調整結構111以及第二長指電極106上設置多個第二調整結構115,使得聲波的聲速發生多次突變,對諧振器橫向模態的抑制起到了至關重要的作用,能極大的減小聲波在諧振器橫向長度上的損耗。如圖3所示,由於多個第一調整結構111和第二調整結構115的存在,抑制了諧振器橫波的疊加,諧振器中主模在y方向上傳播的位移基本一致,無明顯橫波幹擾,說明調節結構對抑制橫向模起到了顯著效果。其中對於第一調整結構111和第二調整結構115的數量設置均為至少兩個,使得聲波呈現階梯狀變化,保證橫向模的抑制效果,對於第一調整結構111和第二調整結構115的形狀,可以為圖1中所示的長方形,或者圖5為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的結構示意圖,如圖5所示的圓形,具體調整結構的形狀選擇,可以根據實際設計需求進行選擇,本
發明實施例不做具體限定。在設計過程中,控制第一子長指電極分部110在第一方向x的延伸長度佔第一長指電極總寬度的20%以及第二子長指電極分部114在第一方向x的延伸寬度佔第二長指電極寬度的20%,以保證聲表面波諧振器的整體結構和使用性能。如圖4所示,橫坐標為頻率,縱坐標attenuation為衰減,即輸入信號通過聲表面波諧振器後,對不需要的頻率信號的衰減抑制,可以看出經本技術的聲表面波諧振器後頻響曲線的更為光滑,即對諧振器橫向模態的抑制效果顯著,保證聲表面波諧振器100的器件性能良好。
53.本發明實施例通過在第一長指電極的第一子長指電極分部中間隔設置多個第一調整結構以及在第二長指電極的第二子長指電極分部中間隔設置多個第二調整結構,使得沿第二方向,第一調整結構的延伸寬度大於第二子長指電極分部的延伸寬度,第二調整結構的延伸寬度大於第四子長指電極分部的延伸寬度,使得聲波的波速會在第一調整結構和第二調整結構處發生突變,進而實現對橫向模的抑制作用,降低聲波能量的損耗,保證器件性能。
54.可選的,繼續參考圖1,沿第二方向y上,第一假指電極105的延伸寬度w1、第二假指電極107的延伸寬度w2、第二長指電極分部109的延伸寬度w3和第四長指電極分部113的延伸寬度w4相同。
55.其中,示例性的,在第一子長指電極分部110上間隔設置多個第一調整結構111,第二子長指電極分部114上間隔設置多個第二調整結構115,對於第一長指電極104中除第一子長指電極分部110的區域,可以設置第二長指電極分部109沿第二方向y上的延伸寬度w3與第一假指電極105在第一方向x上的延伸寬度w1相同;對於第二長指電極106中除第二子長指電極分部114的區域,可以設置第四長指電極分部113沿第二方向y上的延伸寬度w4與第二假指電極107在第二方向y上的延伸寬度w2相同,同時為簡化製備工藝難度,可以使得沿第二方向y上,第一假指電極105的延伸寬度w1、第二假指電極107的延伸寬度w2、第二長指電極分部109的延伸寬度w3和第四長指電極分部113的延伸寬w4度相同,使得聲波的聲速在這些區域均相同,通過調節第一子長指電極分部110中第一調整結構111的延伸寬度l1和第二子長指電極分部114中第二調整結構115的延伸寬度l2,使得聲波的聲速在傳播過程中發生突變,進而實現對橫向模的抑制,保證聲表面波諧振器100的器件性能和使用效果。
56.可選的,圖6為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的結構示意圖,圖7為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖,圖8為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的主模位移示意圖,如圖1、圖6、圖7和圖8所示,沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸減小,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸減小;或,沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸增加,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸增加。
57.其中,示例性的,在第一子長指電極分部110上設置三個第一調整結構111,第一調整結構111間隔設置,第二子長指電極分部114上設置三個第二調整結構115,第二調整結構115間隔設置,如圖1所示,沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸減小,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸減小,聲波在沿第一方向x傳遞過程中,使得第一匯流條102處的聲波聲速小於第一假指電極105處的聲波聲速,第一假指電極105處的聲波聲速小於第一間隔l1處的聲波聲速,第一調整結構111處的聲波聲速小於第一假指電極105處的聲波聲速,以及在第二匯流條103處的聲波聲速小於第二假指電極
107處的聲波聲速,第二假指電極107處的聲波聲速小於第二間隔l2處的聲波聲速,第二調整結構115處的聲波聲速小於第二假指電極107處的聲波聲速,沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸減小,在第一調整結構111處聲波的聲速會逐漸增大,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸減小,在第二調整結構115處聲波的聲速會逐漸增大,實現聲波的聲速在傳遞過程中出現多次的聲速突變,進而實現對聲表面波諧振器100的橫向模的抑制,能極大的減小聲波在聲表面波諧振器100橫向長度上的損耗。
58.同理,如圖6、圖7和圖8所示,沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸增加,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸增加,聲波在沿第一方向x傳遞過程中,使得第一匯流條102處的聲波聲速小於第一假指電極105處的聲波聲速,第一假指電極105處的聲波聲速小於第一間隔l1處的聲波聲速,第一調整結構111處的聲波聲速小於第一假指電極105處的聲波聲速,以及在第二匯流條103處的聲波聲速小於第二假指電極107處的聲波聲速,第二假指電極107處的聲波聲速小於第二間隔l2處的聲波聲速,第二調整結構處的聲波聲速小於第二假指電極107處的聲波聲速,沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸增加,在第一調整結構111處聲波的聲速會逐漸減少,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸增加,在第二調整結構115處聲波的聲速會逐漸減少,實現聲波的聲速在傳遞過程中出現多次的聲速突變,進而實現對聲表面波諧振器100的橫向模的抑制,能極大的減小聲波在聲表面波諧振器100橫向長度上的損耗。如圖8所示,由於多個第一調整結構111和第二調整結構115的存在,抑制了諧振器橫波的疊加,諧振器中主模在y方向上傳播的位移基本一致,無明顯橫波幹擾,說明調節結構對抑制橫向模起到了顯著效果。
59.可選的,繼續參考圖1,沿第二方向y,第一調整結構111的延伸寬度l1為第二長指電極分部109的延伸寬度的1.05~1.3倍;第二調整結構115的延伸寬度l2為第四長指電極分部113的延伸寬度的1.05~1.3倍。
60.其中,為保證聲波的聲速會因為第一調整結構111的設置以及第二調整結構115的設置而發生突變,以實現對諧振器中的橫向模抑制,合理控制沿第二方向y,第一調整結構111的延伸寬度l1與第二長指電極分部109的延伸寬度之間的關係以及第二調整結構115的延伸寬度l2與第四長指電極分部113的延伸寬度之間的關係,保證聲速的聲速突變效果,進而實現對聲表面波諧振器100的橫向模的抑制,減小聲波在聲表面波諧振器100橫向長度上的損耗。
61.可選的,圖9為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的結構示意圖,圖10為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖,第一長指電極分部108還包括第三子長指電極分部116,沿第一方向x,第三子長指電極分部116位於第二長指電極分部109遠離第一子長指電極分部110一側,第三子長指電極分部116設置有至少兩個間隔排布的第三調整結構117,沿第二方向y,第三調整結構117的延伸寬度l3大於第二長指電極分部109的延伸寬度w3;第三長指電極分部112還包括第四子長指電極分部118,沿第一方向x,第四子長指電極分部118位於第四長指電極分部113遠離第二子長指電極分部114一側,第四子長指電極分部118設置有至少兩個間隔排布的第四調整結構119,沿第二方向y,第四調整結構119的延伸寬度l4大於第四長指電極分部113的延伸寬度w4。
62.其中,為進一步加強聲表面波諧振器100對聲波能量的束縛,抑制橫向模的產生,
減小聲表面波諧振器100的聲波損耗,設置第一長指電極分部108還包括位於第一子長指電極分部110遠離第二長指電極分部109一側的第三子長指電極分部116,第三子長指電極分部116中間隔設置有多個第三調整結構117,設置沿第二方向y,第三調整結構117的延伸寬度l3大於第二長指電極分部109的延伸寬度w3,使得聲波傳遞過程中,聲波的聲速會發生更大程度的突變,保證對橫向膜的抑制效果;同理,第三長指電極分部112還包括位於第四長指電極分部113遠離第二子長指電極分部114一側的第四子長指電極分部118,第四子長指電極分部118設置有至少兩個間隔排布的第四調整結構119,沿第二方向y,第四調整結構119的延伸寬度l4大於第四長指電極分部113的延伸寬度w4,使得聲波傳遞過程中,聲波的聲速會發生更大程度的突變,保證對橫向膜的抑制效果,且在製備過程中可以設置第一調整結構111和第四調整結構119在第一方向x和第二方向y上的延伸寬度相同以及第二調整結構和第三調整結構117在第一方向x和第二方向y上的延伸寬度相同,簡化製備工藝難度,降低製作成本,同時保證聲表面波諧振器100的器件性能。
63.可選的,圖11為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的結構示意圖,圖12為本發明實施例提供的一種叉指換能器與對應聲速的結構示意圖,如圖9、圖10、圖11和圖12,沿第一方向x,第三調整結構117沿第二方向y上的延伸寬度l3逐漸減小,第四調整結構119沿第二方向y上的延伸寬度l4逐漸減小;或,沿第一方向x,第三調整結構117沿第二方向y上的延伸寬度l3逐漸增加,第四調整結構119沿第二方向y上的延伸寬度l4逐漸增加。
64.其中,在第一調整結構111和第二調整結構115的延伸寬度l2漸變設計的基礎上,可以進一步設計第一調整結構111的延伸寬度l1和第二調整結構115的延伸寬度l2漸變設計,以增加聲波的反射效率,使得更多洩露的聲波反射回聲表面波諧振器100內,提高能量的利用率,降低聲波損耗。如圖9和圖10所示,可以設置沿第一方向x,第三調整結構117沿第二方向y上的延伸寬度l3逐漸減小,第四調整結構119沿第二方向y上的延伸寬度l4逐漸減小,實現多階漸變設計的調整結構,且控制在第二方向y上,每一第一調整結構111、第二調整結構115、第三調整結構117和第四調整結構119的形狀和尺寸均相同,且沿第一方向x,相鄰調整結構之間間隔設置,間隔寬度也相同,簡化製備工藝,同時保證聲波的聲速會在傳播過程中因為調整結構的存在發生突變,進而實現對聲表面波諧振器100的橫向模的抑制效果。同理,如圖11和圖12所示,還可以匹配沿第一方向x,第一調整結構111沿第二方向y上的延伸寬度l1逐漸增加,第二調整結構115沿第二方向y上的延伸寬度l2逐漸增加;對應設置沿第一方向x,第三調整結構117沿第二方向y上的延伸寬度l3逐漸增加,第四調整結構119沿第二方向y上的延伸寬度l4逐漸增加,與上述圖x中的結構相近,在此不做過多贅述,均能實現對聲表面波諧振器100中的橫向模抑制,減少聲波損耗的效果,保證聲表面波諧振器100的使用性能。
65.可選的,圖13為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的結構示意圖,如圖13所示,聲表面波諧振器100還包括:反射柵120,反射柵120至少包括第一反射柵121和第二反射柵122,沿第一方向x,第一反射柵121和第二反射柵122分別位於叉指換能器101的兩側。
66.其中,反射柵120可以與叉指換能器101同層製備,反射柵120包括第一反射柵121和第二反射柵122,沿第一方向x,第一反射柵121和第二反射柵22分別位於叉指換能器101的兩側,第一反射柵121和第二反射柵122的設置將傳輸過程中向外發散的聲表面波反射回
來,減少聲表面波的損耗,進而保證聲表面波諧振器100的器件性能。
67.圖14為本發明實施例提供的一種聲表面波諧振器的製備方法,包括上述實施例中任一項所述的聲表面波諧振器,該製備方法包括:
68.s101,提供襯底。
69.其中,襯底可以為矽襯底、碳化矽襯底、藍寶石襯底、石英襯底中的任意一種,具體襯底材料的選擇可以根據實際設計需求進行選擇。
70.s102,在襯底一側形成壓電層。
71.其中,可以在襯底一側設置壓電層,壓電層的材料可以為鉭酸鋰、鈮酸鋰、氧化鋅、氮化鋁、石英、鈦酸鋇中的任意一種,也可以根據實際設計需要選擇其他的壓電材料,本發明實施例不做具體限定。還可以對襯底進行刻蝕形成背部開口,減少聲波能量損耗,進而保證聲波的傳播效果。
72.s103,在壓電層遠離襯底一側形成叉指換能器,以形成聲表面波諧振器。
73.其中,在壓電層遠離襯底一側製備金屬電極層,對金屬電極層進行光刻、鍍膜、剝離等工藝形成金屬電極,金屬電極至少包括第一匯流條、第二匯流條、第一長指電極、第一假指電極、第二長指電極、第二假指電極、位於第一長指電極的第一子長指電極分部上的第一調整結構和位於第二長指電極上的第二子長指電極分部上的第二調整結構,金屬電極構成叉指換能器,進而形成聲表面波諧振器,滿足聲波的傳播需求,同時叉指換能器的結構。
74.本發明實施例通過形成具備特定結構的叉指換能器,以抑制橫向模,減少聲波能量的損耗,使得形成的表面波諧振器的使用性能。
75.圖15為本發明實施例提供的另一種聲表面波諧振器的製備方法,該製備方法包括:
76.s201,提供襯底。
77.s202,在襯底一側形成壓電層。
78.s203,在壓電層遠離襯底一側製備第一金屬層。
79.其中,可以採用電子束蒸鍍工藝蒸鍍第一金屬層,也可根據實際需要採用其他的鍍膜工藝,本發明實施例不做具體限定。第一金屬層的材質為ti、ni、cr、al、cu、pt、ag、au、mo、w中的一種或多種。
80.s204,對第一金屬層進行圖案化處理,形成第一匯流條、第二匯流條、第二長指電極分部和第四長指電極分部。
81.其中,對第一金屬層進行光刻、鍍膜、剝離等工藝處理,實現對第一金屬層的圖案化設計,即通過對第一金屬層處理形成聲表面波諧振器中第一匯流條、第二匯流條、第二長指電極分部和第四長指電極分部的結構。
82.s205,在第一金屬層遠離襯底一側製備第二金屬層。
83.其中,在第一金屬層遠離襯底一側可以利用電子束蒸鍍工藝蒸鍍第二金屬層,也可根據實際需要採用其他的鍍膜工藝,本發明實施例不做具體限定。第二金屬層的材質為ti、ni、cr、al、cu、pt、ag、au、mo、w中的一種或多種。第一金屬層和第二金屬層的材質可以相同,進而降低製備工藝難度,保證聲表面波諧振器的製備效果。
84.s206,對第二金屬層進行圖案化處理,形成第一假指電極、第二假指電極、第一長指電極分部、第一調整結構、第三長指電極分部和第二調整結構,形成叉指換能器,以形成
聲表面波諧振器。
85.其中,對第二金屬層進行光刻、鍍膜、剝離等工藝處理,實現對第二金屬層的圖案化設計,即通過對第二金屬層處理形成聲表面波諧振器中第一假指電極、第二假指電極、第一長指電極分部、第一調整結構、第三長指電極分部和第二調整結構,第一調整結構和第二調整結構均設置成多個,改變長指電極邊緣的形貌,以抑制聲表面波諧振器中的橫向模,減少聲波能量的損耗。
86.本發明實施例通過對分步進行金屬層的圖案化,實現叉指換能器的結構,使得第一長指電極的邊緣形成多個第一調整結構和第二長指電極的邊緣形成多個第二調整結構,形成聲速突變區域,以抑制橫向模,減少聲波能量的損耗,使得形成的表面波諧振器的使用性能。
87.圖16為本發明實施例提供的一種聲表面波濾波器的結構示意圖,如圖16所示,聲表面波濾波器200包括上述實施例中任一項所述的聲表面波諧振器100。
88.需要說明的是,由於本實施例提供的聲表面波濾波器200包括如本發明實施例提供的任意所述的聲表面波諧振器100,其具有聲表面波諧振器100相同或相應的有益效果,此處不做贅述。
89.上述具體實施方式,並不構成對本發明保護範圍的限制。本領域技術人員應該明白的是,根據設計要求和其他因素,可以進行各種修改、組合、子組合和替代。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明保護範圍之內。

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