CN113922781A - 一种体声波谐振器以及通信器件 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种体声波谐振器以及通信器件。该体声波谐振器包括：基底，基底的表面或者内部设置有声反射结构；谐振单元，位于基底设置有声反射结构的一侧，谐振单元包括依次叠层设置的底电极、压电层和顶电极，顶电极包括M边形，M的取值大于或等于3，顶电极至少有一个第一边，第一边在基底的投影位于声反射结构在基底的投影之内；谐振单元还包括顶电极连接部，顶电极连接部与第一边连接，顶电极连接部与第一边的接触处的总尺寸小于第一边的长度。本发明实施例提供的技术方案，在提高体声波谐振器的品质因数的同时，提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

Description

一种体声波谐振器以及通信器件

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种体声波谐振器以及通信器件。

背景技术

近些年来，基于半导体微纳加工技术的微机电系统(MEMS)的发展，体声波(BulkAcoustic Wave，BAW)谐振器作为MEMS领域的产品在无线通信领域发挥着重要作用。

体声波谐振器的主要参数机电耦合系数(Kt)等。机电耦合系数量化了器件中电能与机械能之间的转换效率。现有的体声波谐振器存在机电耦合系数低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种体声波谐振器以及通信器件，以提高体声波谐振器的机电耦合系数。

本发明实施例提供了一种体声波谐振器，包括：基底，所述基底的表面或者内部设置有声反射结构；

谐振单元，位于所述基底设置有所述声反射结构的一侧，所述谐振单元包括依次叠层设置的底电极、压电层和顶电极，所述顶电极包括M边形，所述M的取值大于或等于3，所述顶电极至少有一个第一边，所述第一边在所述基底的投影位于所述声反射结构在所述基底的投影之内；

所述谐振单元还包括顶电极连接部，所述顶电极连接部与所述第一边的接触处的总尺寸小于所述第一边的长度。

可选的，所述顶电极连接部包括至少一个子连接部。

可选的，所述底电极包括N边形，所述N的取值大于或等于3，所述底电极与所述第一边对应的边在基底的投影的部分或者全部位于所述声反射结构在所述基底的投影之内。

可选的，所述顶电极连接部和所述压电层之间设置有空气隙结构。

可选的，所述底电极与所述第一边对应的边包括相连的凸部和凹部，所述凹部在所述基底的投影位于所述声反射结构在所述基底的投影之内，所述凸部和所述至少一个子连接部在所述基底的投影无交叠。

可选的，所述底电极与所述第一边对应的边在所述基底的投影位于所述第一边在所述基底的投影之外。

可选的，所述凸部的形状包括矩形凸部、弧形凸部以及三角形凸部中的至少一种；

和/或，所述凹部的形状包括矩形凹槽、弧形凹槽以及三角形凹槽中的至少一种。

可选的，所述凸部在所述基底的投影的部分位于所述声反射结构在所述基底的投影之外。

可选的，所述顶电极包括至少一个第二边，所述第二边的数量大于或等于1，且小于或等于M-1；

所述压电层设置有隔离凹槽结构，其中所述隔离凹槽结构设置在所述压电层远离所述基底的表面和/或所述压电层邻近所述基底的表面；

和/或，所述第二边设置有用于减小横波传播的微结构。

可选的，所述微结构包括悬翼结构、凸起结构以及凹入结构中的至少一个。

可选的，还包括绝缘填充层，所述绝缘填充层位于所述隔离凹槽结构内，和/或，所述绝缘填充层位于所述悬翼结构和所述压电层之间的区域。

可选的，还包括支撑层，所述支撑层位于所述基底的表面，覆盖所述声反射结构；

所述底电极设置于所述支撑层远离所述基底的表面。

本发明实施例还提供了一种通信器件，包括上述技术方案任意所述的体声波谐振器；

所述通信器件包括滤波器、双工器以及多工器中的至少一种。

本发明实施例提供的技术方案，顶电极的第一边在基底的投影位于声反射结构在基底的投影之内；顶电极连接部与第一边连接，顶电极连接部与第一边的接触处的总尺寸小于第一边的长度，第一方面，顶电极连接部和底电极重叠的区域的面积减小，降低了顶电极连接部和底电极构成的并联电容的数值，进而提高了体声波谐振器的机电耦合系数。第二方面，由于顶电极连接部与第一边的接触处的总尺寸小于第一边的长度，使得谐振单元的第一非工作区域没有设置顶电极连接部的部分的声阻抗和谐振单元的工作区域的声阻抗不匹配，可以将声波尤其是横波反射回工作区域，减少了声波的损耗，进而提高了体声波谐振器的品质因数。综上，本发明实施例提供的技术方案，在提高体声波谐振器的品质因数的同时，提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

附图说明

图1为现有技术中的一种体声波谐振器的结构示意图和B1-B2方向的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图3为图2中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图6为图5中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图8为图7中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图10为图9中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图11为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图12为图11中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图13为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图14为图13中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图15为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图16为图15中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图17为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图18为图17中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图19为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图20为图19中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图21为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图22为图21中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图23为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图；

图24为图23中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如上述背景技术中所述，发明人经过仔细研究发现，现有的体声波谐振器存在机电耦合系数低的问题。图1为现有技术中的一种体声波谐振器的结构示意图和B1-B2方向的剖面结构示意图。参见图1，该体声波谐振器包括基底10，基底10的内部设置有声反射结构20，其中，谐振单元30包括依次叠层设置的底电极31、压电层32和顶电极33。谐振单元30还包括顶电极连接部34。顶电极连接部34和顶电极33的第一边330连接，且顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸L1等于第一边330的长度L2。位于工作区域30A之外的底电极31和顶电极连接部34构成了并联电容，从而使得体声波谐振器存在机电耦合系数比较低的问题。需要说明的是，叠层设置的底电极31、压电层32和顶电极33在基底10的投影重叠，且该投影位于声反射结构20在基底10的投影之内的部分属于谐振单元30的工作区域30A。顶电极连接部34与第一边330的接触处为顶电极连接部34与第一边330接触的边343。顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸L1为顶电极连接部34与第一边330接触的边343在平行于第一边330的延伸方向上的总尺寸。其中，第一边330的延伸方向为平面坐标系XOY中的Y方向。

针对上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

图2为本发明实施例提供的一种体声波谐振器的俯视图和A1-A2方向的剖面结构示意图。图3为图2中体声波谐振器的俯视图中B1-B2方向的剖面结构示意图。参见图2和图3，该体声波谐振器包括：基底10，基底10的表面或者内部设置有声反射结构20；谐振单元30，位于基底10设置有声反射结构20的一侧，谐振单元30包括依次叠层设置的底电极31、压电层32和顶电极33，顶电极33包括M边形，M的取值大于或等于3，顶电极33至少有一个第一边330，第一边330在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之内；谐振单元30还包括顶电极连接部34，顶电极连接部34与第一边330连接，顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸小于第一边330的长度L2。

需要说明的是，顶电极连接部34与第一边330的接触处为顶电极连接部34与第一边330接触的边343。顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸为顶电极连接部34与第一边330接触的边343在平行于第一边330的延伸方向上的总尺寸。其中，第一边330的延伸方向为平面坐标系XOY中的Y方向。

示例性的，图2中顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸为第一尺寸L10和第二尺寸L11之和。

本发明实施例中，以顶电极33包括一个第一边330为例进行介绍，但是本发明实施例还包括第一边330的数量大于1的技术方案。

示例性的，本发明实施例中，M的取值为5，但是并不局限于此。需要说明的是，本发明实施例对于压电层32的形状不作限定，压电层32的形状不一是五边形的，压电层32平铺于基底10之上，且覆盖底电极31，底电极31、压电层32和顶电极33构成三明治结构。

需要说明的是，在本发明实施例中将谐振单元30划分出工作区域30A和非工作区域，非工作区域包括第一非工作区域30B1和第二非工作区域30B2。具体的，依次叠层设置的底电极31、压电层32和顶电极33在基底10的投影重叠，且该投影位于声反射结构20在基底10的投影之内的部分属于谐振单元30的工作区域30A。谐振单元30处于工作区域30A之外的部分称之为非工作区域。在第一非工作区域30B1内，顶电极连接部34与投影位于声反射结构20在基底10的投影之内的第一边330连接，由于顶电极34与第一边330的接触处的总尺寸小于第一边330的长度L2，顶电极连接部34和底电极31重叠的区域的面积减小，降低了顶电极连接部34和底电极31构成的并联电容的数值，进而提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

体声波谐振器的主要参数还包括品质因数(Quality Factor，Q值)。品质因数是描述体声波谐振器性能好坏的关键性指标，直接决定了器件利用价值的大小。在本发明实施例中，体声波谐振器的最基本结构是底电极31、压电层32和顶电极33所构成的三明治结构，在底电极31和顶电极33的交变电场作用下，压电层32会产生形变，微观上表现为声子的振动，宏观上形成了在压电层32里振动的声波。声波在压电层32里振动形成驻波，主要为纵波形式，但仍然会存在少量的横波。在纵波中，粒子的运动方向和声波的传播方向是平行的，不过每个粒子不会沿着声波的方向移动，只是在各自的平衡状态上前后振动。在横波中，粒子的运动方向和声波的传播方向相互垂直。粒子也不会沿着声波的传播方向移动，只是在各自的平衡状态下上下振动。在本发明实施例中，谐振单元30的声波中的纵波主要在平行于基底10的厚度方向传播。谐振单元30的声波中的横波主要在垂直于基底10的厚度方向传播。声反射结构20主要用于将声波中的纵波反射回谐振单元30，以提高其体声波谐振器的品质因数。声反射结构20可以形成于基底10内部，也可以形成于基底10表面，形成于基底10表面时可通过支撑结构实现，这里不详细描述。本实施例以形成在基底10内部进行描述。

上述技术方案中，顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸小于第一边330的长度L2，使得谐振单元30的第一非工作区域30B1没有设置顶电极连接部34的部分的声阻抗和谐振单元30的工作区域30A的声阻抗不匹配，第一非工作区域30B1可以将声波尤其是横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，进而提高了体声波谐振器的品质因数。

本发明实施例提供的技术方案，顶电极33的第一边330在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之内；顶电极连接部34与第一边330连接，顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸小于第一边330的长度L2，第一方面，顶电极连接部34和底电极31重叠的区域的面积减小，降低了顶电极连接部34和底电极31构成的并联电容的数值，进而提高了体声波谐振器的机电耦合系数。第二方面，由于顶电极连接部34与第一边330的接触处的总尺寸小于第一边330的长度L2，使得谐振单元30的第一非工作区域30B1没有设置顶电极连接部34的部分的声阻抗和谐振单元30的工作区域30A的声阻抗不匹配，可以将声波尤其是横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，进而提高了体声波谐振器的品质因数。综上，本发明实施例提供的技术方案，在提高体声波谐振器的品质因数的同时，提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

可选的，参见图2和图3，顶电极连接部34包括至少一个子连接部。示例性的，图2和图3中，顶电极连接部34包括子连接部340、子连接部341和子连接部342。

需要说明的是，图2和图3示出了两个平行设置的子连接部340和子连接部342，以及用于连接子连接部340和子连接部342的子连接部341。子连接部341与电信号连接后，可以将电信号传递给间隔的子连接部340和子连接部342。具体应用过程中，也可以仅设置间隔的子连接部340和子连接部342，间隔的子连接部340和子连接部342可以分别与电信号连接。且对于间隔的子连接部340和子连接部342数量不作限定。

具体的，顶电极连接部34包括至少一个子连接部，相比顶电极连接部34是一个整体的结构设置，进一步降低了顶电极连接部34的面积，从而降低了顶电极连接部34和底电极31构成的并联电容的数值，进而进一步提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

为了进一步提高体声波谐振器的品质因数和机电耦合系数，本发明实施例还对底电极31的结构进行了改进。

可选的，参见图5和图6以及图7和图8，底电极31包括N边形，N的取值大于或等于3，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影的部分或者全部位于声反射结构20在基底10的投影之内。

示例性的，本发明实施例中，N的取值为5，但是并不局限于此。在本发明实施例中，底电极31与第一边330对应的边310与第一边330平行设置。

示例性的，图5和图6中，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影的部分位于声反射结构20在基底10的投影之内。图6和图7中，底电极31与第一边330对应的边310的全部在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之内。

具体的，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影的部分或者全部位于声反射结构20在基底10的投影之内，减少了第一非工作区域30B1内底电极31的面积，使得谐振单元30的第一非工作区域30B1的声阻抗和谐振单元30的工作区域30A的声阻抗不匹配，可以将声波尤其是横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数。

可选的，参见图4、图7和图9，该体声波谐振器中，顶电极连接部34和压电层32之间设置有空气隙结构301。

具体的，顶电极连接部34和压电层32之间存在空气隙结构301，空气隙结构301可以将声波中尤其是横波反射回谐振单元30的工作区域30A，减少了声波的损耗，进一步提高了体声波谐振器的提高品质因数。

可选的，参见图5和图6，底电极31包括M边形，底电极31与第一边330对应的边310包括相连的凸部3101和凹部3102，凹部3102在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之内，凸部3101和至少一个子连接部在基底10的投影无交叠。

具体的，图5和图6中示出的体声波谐振器中，底电极31与第一边330对应的边310包括的凹部3102在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之内，减少了第一非工作区域30B1内底电极31的面积，使得谐振单元30的第一非工作区域30B1的声阻抗和谐振单元30的工作区域30A的声阻抗不匹配，可以将声波尤其是横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数。且凹部3102的设置，进一步减少了底电极31和顶电极连接部34构成的并联电容的数值，进一步提高了体声波谐振器的机电耦合系数。参见图5和图6，凸部3101在基底10的投影和至少一个子连接部在基底10的投影无交叠，避免了凸部3101和顶电极连接部34构成并联电容的情况，进一步提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

图7和图8示出的体声波谐振器中，和图5和图6示出的体声波谐振器相比，底电极31与第一边330对应的边310没有设置凹部3102和凸部3101，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影完全位于声反射结构20在基底10的投影之内，进一步减少了第一非工作区域30B1内底电极31的面积，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数和机电耦合系数。

可选的，图5中，凹部3102和声反射结构20的边缘之间间隔预设距离W，图7和图8，第一边330和声反射结构20的边缘之间间隔预设距离W，减少了第一非工作区域30B1内底电极31的面积，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数和机电耦合系数。预设距离W大于或等于0.2微米，且小于或等于10微米。隔预设距离W太小，以至于小于0.2微米时，增加了制备工艺的难度，隔预设距离W太大，以至于大于10微米时，浪费了压电层32的面积，增加了体声波谐振器的制备成本。优选的，预设距离大于或等于0.5微米，且小于或等于3微米。

可选的，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影位于第一边330在基底10的投影之外。

示例性的，参见图5和图6，凹部3102在基底10的投影位于第一边330在基底10的投影之外。示例性的，参见图7和图8，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影位于第一边330在基底10的投影之外。

具体的，底电极31与第一边330对应的边310在基底10的投影位于第一边330在基底10的投影之外的部分，可以用于支撑压电层32，避免了压电层32由于应力过大，从基底10上塌陷的问题，进而提高了体声波谐振器的结构稳定性。

可选的，参见图5和图6，凸部3101在基底10的投影的部分位于声反射结构20在基底10的投影之外。

具体的，凸部3101在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之外的部分，可以用于支撑压电层32，避免了压电层32由于应力过大，从基底10上塌陷的问题，从而增强了体声波谐振器的结构稳定性。

可选的，凸部3101的形状包括矩形凸部、弧形凸部以及三角形凸部中的至少一种；和/或，凹部3102的形状包括矩形凹槽、弧形凹槽以及三角形凹槽中的至少一种。

示例性的，图5和图6中，凸部3101的具体形状为矩形凸部，凹部3102的形状包括矩形凹槽。

具体的，凸部3101的形状包括矩形凸部、弧形凸部以及三角形凸部中的至少一种；和/或，凹部3102的形状包括矩形凹槽、弧形凹槽以及三角形凹槽中的至少一种，丰富了凸部3101和凹部3102的具体形状，增加了凸部3101和凹部3102的设置方案的灵活性。

为了进一步提高体声波谐振器的品质因数，本发明实施例还对顶电极33和压电层32的结构进行了改进。其中，图9-图16示出了对于压电层32的改进。图17-图20示出了对于顶电极33的改进。

可选的，参见图9-图16，顶电极33包括至少一个第二边331，第二边331的数量大于或等于1，且小于或等于M-1；压电层32设置有隔离凹槽结构32A，其中隔离凹槽结构32A设置在压电层32远离基底10的表面和/或压电层32邻近基底10的表面。和/或，参见图17-图20，第二边311设置有用于减小横波传播的微结构33A。

需要说明的是，顶电极33由第一边330和第二边331构成，即除去第一边330的边为第二边331。

还需要说明的是，隔离凹槽结构32A可以和顶电极33的第二边331有重叠区域，也可以和第二边331无重叠区域。本发明实施例示例性的示出了隔离凹槽结构32A可以和顶电极33的第二边331无重叠区域的技术方案。

示例性的，图9-图12中，压电层32设置有隔离凹槽结构32A，其中隔离凹槽结构32A设置在压电层32远离基底10的表面，使得谐振单元30的第二非工作区域30B2的声阻抗和谐振单元30的工作区域30A的声阻抗不匹配，可以将声波尤其是横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数。并且隔离凹槽结构32A可以起到消除顶电极33寄生结构的效果。

示例性的，图13-图16中，压电层32设置有隔离凹槽结构32A，其中隔离凹槽结构32A设置在压电层32邻近基底10的表面，使得谐振单元30的第二非工作区域30B2的声阻抗和谐振单元30的工作区域30A的声阻抗不匹配，可以将声波尤其是横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数。并且隔离凹槽结构32A可以起到消除底电极31寄生结构的效果。

需要说明的是，本发明实施例还包括在一个体声波谐振器中，压电层32设置有隔离凹槽结构32A，其中隔离凹槽结构32A设置在压电层32远离基底10的表面以及压电层32邻近基底10的表面的技术方案。

参见图17-图20，第二边311设置有微结构33A，微结构33A可以将声波中的横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，进而提高了体声波谐振器的品质因数。

可选的，参见图17-图20，微结构33A包括悬翼结构33a1、凸起结构33a2以及凹入结构33a3中的至少一个。

具体的，悬翼结构33a1的设置使得顶电极33和压电层32之间存在声阻抗为0的空气间隙，进而使得第二非工作区域30B2与工作区域30A的阻抗不匹配，可以将声波中的横波反射回工作区域30A，减少了声波的损耗，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数。并且悬翼结构33a1的设置使得顶电极33的第二边和压电层32之间存在声阻抗为0的空气间隙，可以起到消除顶电极33寄生结构的效果。

凸起结构33a2构成凸起反射结构，凹入结构33a3构成凹槽反射结构，作为避免声波能量损耗的结构，以实现将体声波反射回压电层32的效果，减少了声波的损耗，从而进一步提高了体声波谐振器的品质因数。需要说明的是，凸起结构33a2以及凹入结构33a3并不局限于位于顶电极33远离压电层32的表面，也可以位于顶电极33邻近压电层32的表面。当凸起结构33a2以及凹入结构33a3位于顶电极33邻近压电层32的表面时，凸起结构33a2以及凹入结构33a3和压电层32之间存在声阻抗为0的空气间隙，可以起到消除顶电极33寄生结构的效果。

本发明实施例还包括在一个体声波谐振器中，压电层32与第二边331对应的边320设置有隔离凹槽结构32A以及顶电极33的第二边331设置有微结构33A的技术方案。

可选的，参见图11和图12、图15和图16以及图19和图20，还包括绝缘填充层40，绝缘填充层40位于隔离凹槽结构32A内，和/或，绝缘填充层40位于悬翼结构33a1和压电层32之间的区域。

示例性的，图11和图12以及图15和图16绝缘填充层40位于隔离凹槽结构32A内。示例性的，图19和图20中，绝缘填充层40位于悬翼结构33a1和压电层32之间的区域。绝缘填充层40可以起到消除底电极31和/或顶电极33寄生结构的效果。示例性的，绝缘填充层40包括二氧化硅、氮化硅、碳化硅以及各类金属氧化物或者环氧树脂等非压电材料。

需要说明的是，在压电层32设置有隔离凹槽结构32A以及顶电极33的第二边331设置有悬翼结构33a1的体声波谐振器中，绝缘填充层40可以位于隔离凹槽结构32A内，以及位于悬翼结构33a1和压电层32之间的区域。

可选的，参见图7-图20，还包括支撑层50，支撑层50位于基底10和谐振单元30之间，且覆盖声反射结构20；底电极31设置在支撑层50远离基底10的表面。

具体的，支撑层50可以选取绝缘材料，例如是氮化铝。现有技术中种子层与底电极31连续生长，然后将底电极31和种子层同时图形化，种子层位于底电极31和基底10之间。本发明实施例中对底电极31图形化的同时，没有对支撑层50进行图形化，支撑层50可以对底电极31起到支撑作用，以避免底电极31因应力过大，从基底10上塌陷，增强了体声波谐振器的结构稳定性。

可选的，参见图2-图24声反射结构20包括空腔结构20a、布拉格反射层20b以及背面凹槽20c中的任意一种。

需要说明的是，图2-图20中以空腔结构20a作为声反射结构20为例进行介绍。图21和图22中，布拉格反射层20b作为声反射结构20为例进行介绍。图23和图24中，背面凹槽20c作为声反射结构20为例进行介绍。其中，背面凹槽20c可以是锥形凹槽也可以是等直径凹槽。

示例性的，图2-图20中示出的是空腔结构20a以及图23和图24中示出的是背面凹槽20c中，由于空气的声阻抗接近于0，而谐振单元30的声阻较大，这种界面声阻抗不匹配使得传输到空腔结构20a或者背面凹槽20c的声波尤其是纵波几乎全部反射回谐振单元30，使得声波泄漏出谐振单元30的能量极小，从而起到了防止谐振单元30的声波泄漏至基底10的效果。图21和图22中示出布拉格反射层20b采用高低声阻抗层交替堆叠形成的布拉格反射层来防止谐振单元30的声波泄漏至基底10，每一声阻抗层厚度大于1/4波长，高低声阻抗层的声阻抗比越大，布拉格反射层20b用于防止谐振单元30的声波泄漏至基底10的效果越好。具体的，相比布拉格反射层20b以及背面凹槽20c作为声反射结构20的技术方案，空腔结构20a作为声反射结构20的体声波谐振器具有品质因数更高和机电耦合系数更高的特点。可选的，图21和图22中示出的体声波谐振器中，还包括绝缘支撑功能层60，用于支撑谐振单元30。

可选的，顶电极33的第一边330在基底10的投影延伸至声反射结构20在基底10的投影之外，便于和外部连接结构形成互联结构，从外部连接结构获取顶电极33所需的电信号。底电极31与顶电极33的第二边331相对的边在基底10的投影延伸至声反射结构20在基底10的投影之外，便于和外部连接结构形成互联结构，从外部连接结构获取底电极31所需的电信号。可选的，底电极31与顶电极33的第二边331相对的边与第二边331平行设置。

可选的，顶电极33的第二边331在基底10的投影位于声反射结构20在基底10的投影之内，减少了第二非工作区域30B2的谐振单元30的并联电容的数值，进一步提高了体声波谐振器的机电耦合系数。

本发明实施例还提供了一种通信器件，包括上述技术方案中任意所述的体声波谐振器；通信器件包括滤波器、双工器以及多工器中的至少一种。

具体的，双工器可以简单的理解为两个体声波滤波器的工作，一个是接收体声波滤波器来接收信号，一个是发射体声波滤波器来发射信号。多工器可以简单的理解为至少两个双工器构成的通信器件。

本发明实施例提供的通信器件包括如上述技术方案中任意所述的体声波滤波器，因此具有上述体声波滤波器所具有的有益效果，在此不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：基底，所述基底的表面或者内部设置有声反射结构；

谐振单元，位于所述基底设置有所述声反射结构的一侧，所述谐振单元包括依次叠层设置的底电极、压电层和顶电极，所述顶电极包括M边形，所述M的取值大于或等于3，所述顶电极至少有一个第一边，所述第一边在所述基底的投影位于所述声反射结构在所述基底的投影之内；

所述谐振单元还包括顶电极连接部，所述顶电极连接部与所述第一边连接，所述顶电极连接部与所述第一边的接触处的总尺寸小于所述第一边的长度。

2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极连接部包括至少一个子连接部。

3.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极包括N边形，所述N的取值大于或等于3，所述底电极与所述第一边对应的边在基底的投影的部分或者全部位于所述声反射结构在所述基底的投影之内。

4.根据权利要求1-3任一所述的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极连接部和所述压电层之间设置有空气隙结构。

5.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极与所述第一边对应的边包括相连的凸部和凹部，所述凹部在所述基底的投影位于所述声反射结构在所述基底的投影之内，所述凸部和所述至少一个子连接部在所述基底的投影无交叠。

6.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极与所述第一边对应的边在所述基底的投影位于所述第一边在所述基底的投影之外。

7.根据权利要求5所述的体声波谐振器，其特征在于，所述凸部在所述基底的投影的部分位于所述声反射结构在所述基底的投影之外。

8.根据权利要求5所述的体声波谐振器，其特征在于，所述凸部的形状包括矩形凸部、弧形凸部以及三角形凸部中的至少一种；

和/或，所述凹部的形状包括矩形凹槽、弧形凹槽以及三角形凹槽中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极包括至少一个第二边，所述第二边的数量大于或等于1，且小于或等于M-1；

所述压电层设置有隔离凹槽结构，其中所述隔离凹槽结构设置在所述压电层远离所述基底的表面和/或所述压电层邻近所述基底的表面；

和/或，所述第二边设置有用于减小横波传播的微结构。

10.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其特征在于，所述微结构包括悬翼结构、凸起结构以及凹入结构中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的体声波谐振器，其特征在于，还包括绝缘填充层，所述绝缘填充层位于所述隔离凹槽结构内，和/或，所述绝缘填充层位于所述悬翼结构和所述压电层之间的区域。

12.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，还包括支撑层，所述支撑层位于所述基底的表面，覆盖所述声反射结构；

所述底电极设置于所述支撑层远离所述基底的表面。

13.一种通信器件，其特征在于，包括权利要求1-12任一所述的体声波谐振器；

所述通信器件包括滤波器、双工器以及多工器中的至少一种。

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