CN115250110A - 体声波谐振器组件、滤波器及电子设备 - Google Patents

体声波谐振器组件、滤波器及电子设备 Download PDF

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CN115250110A CN202210211523.5A CN202210211523A CN115250110A CN 115250110 A CN115250110 A CN 115250110A CN 202210211523 A CN202210211523 A CN 202210211523A CN 115250110 A CN115250110 A CN 115250110A
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Abstract

本发明涉及一种体声波谐振器组件，所述体声波谐振器组件包括两个体声波谐振器。所述体声波谐振器包括：基底；谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间。所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。本发明还涉及一种滤波器以及一种电子设备。

Description

体声波谐振器组件、滤波器及电子设备
技术领域
本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器组件、一种包括该体声波谐振器组件的滤波器，以及一种包括该体声波谐振器组件或该滤波器的电子设备。
背景技术
随着5G通信技术的日益发展，对通信频段的要求越来越高。传统的射频滤波器受结构和性能的限制，不能满足高频通信的要求。薄膜体声波谐振器(FBAR)作为一种新型的MEMS器件，具有体积小、质量轻、插入损耗低、频带宽以及品质因子高等优点，很好地适应了无线通信系统的更新换代，使FBAR技术成为通信领域的研究热点之一。
薄膜体声波谐振器的结构主体为由电极-压电薄膜-电极组成的“三明治”结构，即两层金属电极层之间夹一层压电材料。通过在两电极间输入正弦信号，FBAR利用逆压电效应将输入电信号转换为机械谐振，并且再利用压电效应将机械谐振转换为电信号输出。
为了使用方便，通常将多个体声波谐振器制造在同一个基底上，构成一个体声波谐振器组件。
图16为现有技术中的一种体声波谐振器组件的截面示意图。在图16所示的现有的体声波谐振器组件中，包括压电层109、底电极107和顶电极111的谐振结构被直接支撑在基底101上。也就是说，在谐振结构和基底101之间无支撑层。声学镜103为嵌入基底101中的空腔。在图16所示的现有技术中，在理想情况下，两个体声波谐振器反向连接后，线性度将大幅提高；但由于体声波谐振器的基底中存在寄生电容Cp，该寄生电容Cp将使得这种连接结构无法有效地抑制非线性。
发明内容
为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本发明。
根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器组件，包括两个体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：
基底；
谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；
支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和
声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间，
其中：
所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。
根据本发明的实施例的另一个方面，还提供一种包括前述体声波谐振器组件的滤波器。
根据本发明的实施例的还一个方面，还提供一种包括前述体声波谐振器组件或滤波器的电子设备。
附图说明
以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图；
图2为图1中沿剖切线AA’的剖面示意图；
图3为图1-2所示的体声波谐振器组件的电路原理图；
图4为由图2所示的体声波谐振器组件组成的滤波器电路原理图；
图5为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
图6为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
图7为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
图8为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
图9为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图。
图10为图9中沿剖切线AA’的剖面示意图；
图11为图9-10所示的体声波谐振器组件的电路原理图；
图12为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图；
图13为图12中沿剖切线AA’的剖面示意图；
图14为图12中沿剖切线BB’的剖面示意图；
图15为图12-14所示的体声波谐振器组件的电路原理图；
图16为现有技术中的一种体声波谐振器组件的截面示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。发明的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，本发明的附图中的附图标记说明如下：
101：基底。用于承载并封闭声学器件，材料通常可选单晶硅，石英，砷化镓或蓝宝石等等。
103：声学镜。声学镜位于基底的上表面或嵌于基底的内部，在图示实施例中声学镜为位于基底的上表面并嵌入支撑层中的空腔，但是任何其它的声学镜结构如布拉格反射层也同样适用。
105：支撑层。材料为介电常数小于硅的材料，包括但不限于ALN或掺杂ALN、二氧化硅(silicon oxide)或掺杂二氧化硅、PSG、BPSG、BSG、氮化硅(silicon nitride)、碳化硅(silicon carbon)、多孔硅(porous silica)、氟化非晶碳(fluorinated amorphouscarbon)、氟聚合物(fluoro-polymer)、聚对二甲苯(parylene)、聚芳醚(polyaryleneether)、氢倍半硅氧烷(HSQ)、交联聚苯聚合物(SiLK)、双苯环丁烯(BCB)、氟化二氧化硅(fluorinated silicon dioxide)、碳掺杂氧化物(carbon doped oxide)或者金刚石(diamond like carbon)中的一种或两种以上的组合。
105A：支撑肋，为支撑层的组成部分。
107：底电极。底电极材料可为：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)，钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)、锇(Os)、镁(Mg)、金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、锗(Ge)、铜(Cu)、铝(Al)、铬(Cr)、砷掺杂金等类似金属形成。
109：压电层。压电层可以为单晶压电层，例如单晶氮化铝、单晶氮化镓、单晶铌酸锂、单晶锆钛酸铅、单晶铌酸钾、单晶石英薄膜、或者单晶钽酸锂等材料，还可以为多晶压电层，如多晶氮化铝、氧化锌、PZT等。还可包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料，例如可以是掺杂氮化铝，掺杂氮化铝至少含一种稀土元素，如钪(Sc)、钇(Y)、镁(Mg)、钛(Ti)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等。
111：顶电极。材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。顶电极和底电极材料一般相同，但也可以不同。
113：外接引线。材料一般为高电导率金属，可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。
113’：电连接引线。材料一般为高电导率金属，可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。在图示的实施例中，电连接引线和外接引线为通过刻蚀同一个电连接层形成的。
115：粘接层。其材料为介电常数小于硅的材料，包括但不限于ALN或掺杂ALN、二氧化硅(silicon oxide)或掺杂二氧化硅、PSG、BPSG、BSG、氮化硅(silicon nitride)、碳化硅(silicon carbon)、多孔硅(porous silica)、氟化非晶碳(fluorinated amorphouscarbon)、氟聚合物(fluoro-polymer)、聚对二甲苯(parylene)、Su-8、聚芳醚(polyaryleneether)、氢倍半硅氧烷(HSQ)、交联聚苯聚合物(SiLK)、双苯环丁烯(BCB)、氟化二氧化硅(fluorinated silicon dioxide)、碳掺杂氧化物(carbon doped oxide)或者金刚石(diamond like carbon)中的一种或两种以上的组合。
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图；
图2为图1中沿剖切线AA’的剖面示意图。
如图1和图2所示，在图示的实施例中，体声波谐振器组件包括两个串联的体声波谐振器。体声波谐振器主要包括基底101、压电层109、底电极107、顶电极111、声学镜103和支撑层105。底电极107和顶电极111被分别设置在压电层109的上下两侧，使得压电层109被夹持在底电极107和顶电极111之间，构成一个三明治结构的谐振结构。
如图1和图2所示，在图示的实施例中，支撑层105被设置在基底101上，并将前述谐振结构支撑在基底101上。
如图2所示，两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋105A，支撑肋105A设置在底电极107与基底101之间。
图3为图1-2所示的体声波谐振器组件的电路原理图。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，除了在基底101中存在原寄生电容Cp，在支撑层105中还存在寄生电容Cp’。在图示的实施例中，两个寄生电容串联Cp、Cp’串联，进而减小了体声波谐振器组件的总寄生电容。
在本发明的一个实例性的实施例中，为了能够尽量减小体声波谐振器组件的总寄生电容，支撑层105的材料选用低介电常数的材料，例如，支撑层105的材料可以选用介电常数小于硅的材料。因此，寄生电容Cp’会比支撑材料选用硅的寄生电容更小，从而能够减小总寄生电容。
继续参见图3，在图示的实施例中，左侧的体声波谐振器和右侧的体声波谐振器的振动方向相反，两者产生的非线性效应相互抵消。但是，由于寄生电容Cp的存在，两者的非线性效应相互抵消程度较弱。而在引入寄生电容Cp’后，能够减小总寄生电容的影响，大幅度抵消非线性效应。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器的底电极107被制成一体，即，两个体声波谐振器共用同一个底电极107。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，两个体声波谐振器可以分别具有一个单独的底电极107，并且两个体声波谐振器的底电极107可以通过电连接引线彼此电连接在一起。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器分别具有一个单独的顶电极111。体声波谐振器还包括与顶电极111电连接的外接引线113。这样，每个顶电极111可以通过单独的外接引线113与外部电路连接。
图4为由图2所示的体声波谐振器组件组成的滤波器电路原理图。
如图4所示，在图示的实施例中，滤波器电路包括多个串联体声波谐振器Zs和多个并联体声波谐振器Zp。相邻的两个体声波谐振器可以组成体声波谐振器组件，每个体声波谐振器组件可包括两个体声波谐振器Zs和Zp。两个体声波谐振器Zs和Zp之间存在寄生电容Cp，将导致实际加工的滤波器测试结果和仿真结果差别较大。在引入寄生电容Cp’后，能够减小总寄生电容的影响，从而能够减小实际加工的滤波器测试结果和仿真结果的差别，提高了滤波器性能。
如图2所示，在图示的实施例中，声学镜103设置在支撑层105和底电极107之间，且基于支撑肋105A，相邻两个体声波谐振器分别具有一个单独的声学镜103，两个单独的声学镜103若为空腔，可以是彼此不连通的空腔，也可以是彼此连通的空腔，均在本发明的保护范围之内。在图示的实施例中，声学镜103为嵌入支撑层105中的空腔。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，声学镜103也可以为嵌入支撑层105中的布拉格反射层。此外，在图2的实施例中，声学镜的下侧由支撑层105限定，但是，在可选的实施例中，也可以由基底101限定，例如参见图6(如能够理解的，若基底101为还包括了粘接层115，则由粘接层115限定)。
如图2所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜103与另一个体声波谐振器的声学镜103的相同。也就是说，两个体声波谐振器的声学镜103的尺寸和形状完全相同。但是，本发明不局限于图示的实施例中，两个体声波谐振器的声学镜103也可以不同。
如图2所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器共用同一个基底101、同一个压电层109或同一个支撑层105。这种共用结构的好处是可以简化体声波谐振器组件的制备工艺和降低制造成本。
图5为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图。
图5所示的体声波谐振器组件与图2所示的体声波谐振器组件的不同点仅在于增加了粘接层115。粘接层115被设置在基底101和支撑层105之间。因此，在图5所示的实施例中，粘接层115内存在寄生电容Cp”。因此，三个寄生电容Cp、Cp’和Cp”串联之后会进一步减小总寄生电容。需指出的是，在本发明中，粘接层115不是必须的，支撑层105可以直接设置在基底101上，而不需要通过粘接层115被粘结到基底101上。
如图2和图5所示，在图示的实施例中，底电极107的两端被置于支撑层105内并被保持在支撑层105和压电层109之间。底电极107的底面和边界侧面与支撑层105接触并被支撑层105包围，因此支撑层105带来的寄生电容较大。因此，在本发明中，需要选用低介电常数的支撑层材料来大幅减小寄生电容效应。
图6为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图。图7为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图。
图6和图7所示的体声波谐振器组件与图2所示的体声波谐振器组件的区别仅在于两个体声波谐振器的声学镜103不同，声学镜103的不同是基于制造工艺确定的，例如对于图6中的结构，可以采用先形成对应于声学镜103的空腔的牺牲材料层，然后形成支撑层，再刻蚀或释放牺牲材料层；而对于图7所示的结构，则可以先形成支撑材料层，接着对其刻蚀以形成声学镜103的空腔。图6和图7所示的声学镜103为嵌入支撑层105中的空腔。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，声学镜103也可以为嵌入支撑层105中的布拉格反射层。
如图6和图7所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜103与另一个体声波谐振器的声学镜103不同。在图6所示的实施例中，两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜103的形状与另一个体声波谐振器的声学镜103的形状大致相同，但是两者的尺寸不同。在图7所示的实施例中，两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜103的形状和尺寸与另一个体声波谐振器的声学镜103的形状和尺寸均不同。
图8为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图。
如图8所示，在图示的实施例中，声学镜103设置在支撑层105和底电极107之间，且两个体声波谐振器共用同一个声学镜103，这样可以简化体声波谐振器组件的制造工艺和降低制造成本。图8所示的声学镜103为嵌入支撑层105中的空腔。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，声学镜103也可以为嵌入支撑层105中的布拉格反射层。
如图8所示，在图示的实施例中，声学镜103的空腔中的空气的介电常数非常小，因此可以进一步减小寄生电容Cp’，最终能够将总寄生电容降到最低。
图9为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图。图10为图9中沿剖切线AA’的剖面示意图。
如图9和图10所示，在图示的实施例中，体声波谐振器组件包括两个串联的体声波谐振器。体声波谐振器主要包括基底101、压电层109、底电极107、顶电极111、声学镜103和支撑层105。底电极107和顶电极111被分别设置在压电层109的上下两侧，使得压电层109被夹持在底电极107和顶电极111之间，构成一个三明治结构的谐振结构。
如图9和图10所示，在图示的实施例中，支撑层105被设置在基底101上，并将前述谐振结构支撑在基底101上。
图11为图9-10所示的体声波谐振器组件的电路原理图。
如图9至图11所示，在图示的实施例中，除了在基底101中存在原寄生电容Cp，在支撑层105中还存在寄生电容Cp’。在图示的实施例中，两个寄生电容串联Cp、Cp’串联，进而减小了体声波谐振器组件的总寄生电容。
在本发明的一个实例性的实施例中，为了能够尽量减小体声波谐振器组件的总寄生电容，支撑层105的材料选用低介电常数的材料，例如，支撑层105的材料可以选用介电常数小于硅的材料。因此，寄生电容Cp’会比支撑材料选用硅的寄生电容更小，因此能够减小总寄生电容。
继续参见图11，在图示的实施例中，左侧的体声波谐振器和右侧的体声波谐振器的振动方向相反，两者产生的非线性效应相互抵消。但是，由于寄生电容Cp的存在，两者的非线性效应相互抵消程度较弱。在引入寄生电容Cp’后，能够减小总寄生电容的影响，大幅度抵消非线性效应。
如图9至图11所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器的顶电极111被制成一体，即，两个体声波谐振器共用同一个顶电极111。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，两个体声波谐振器可以分别具有一个单独的顶电极111，并且两个体声波谐振器的顶电极111可以通过电连接引线彼此电连接在一起。
如图9至图11所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极107。体声波谐振器还包括与底电极107电连接的外接引线113。这样，每个底电极107可以通过单独的外接引线113与外部电路连接。在图10所示的实施例中，外接引线113为贯穿压电层109的导电连接结构。
如图10所示，在图示的实施例中，声学镜103设置在支撑层105和底电极107之间，且两个体声波谐振器分别具有一个单独的声学镜103。在图示的实施例中，声学镜103为嵌入支撑层105中的空腔。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，声学镜103也可以为嵌入支撑层105中的布拉格反射层。
如图10所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜103与另一个体声波谐振器的声学镜103相同。也就是说，两个体声波谐振器的声学镜103的尺寸和形状完全相同。但是，本发明不局限于图示的实施例中，两个体声波谐振器的声学镜103也可以不同。
如图10所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器共用同一个基底101、同一个压电层109或同一个支撑层105。这种共用结构的好处是可以简化体声波谐振器组件的制备工艺和降低制造成本。
如图10所示，在图示的实施例中，底电极107的两端被置于支撑层105内并被保持在支撑层105和压电层109之间。底电极107的底面和边界侧面与支撑层105接触并被支撑层105包围，因此支撑层105带来的寄生电容较大。因此，在本发明中，需要选用低介电常数的支撑层材料才能大幅减小寄生电容效应。
图12为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图。图13为图12中沿剖切线AA’的剖面示意图。图14为图12中沿剖切线BB’的剖面示意图。
如图12至图14所示，在图示的实施例中，体声波谐振器组件包括两个并联的体声波谐振器。体声波谐振器主要包括基底101、压电层109、底电极107、顶电极111、声学镜103和支撑层105。底电极107和顶电极111被分别设置在压电层109的上下两侧，使得压电层109被夹持在底电极107和顶电极111之间，构成一个三明治结构的谐振结构。
如图12至图14所示，在图示的实施例中，支撑层105被设置在基底101上，并将前述谐振结构支撑在基底101上。
图15为图12-14所示的体声波谐振器组件的电路原理图。
如图12至图15所示，在图示的实施例中，除了在基底101中存在原寄生电容Cp，在支撑层105中还存在寄生电容Cp’。在图示的实施例中，两个寄生电容串联Cp、Cp’串联，进而减小了体声波谐振器组件的总寄生电容。
在本发明的一个实例性的实施例中，为了能够尽量减小体声波谐振器组件的总寄生电容，支撑层105的材料选用低介电常数的材料，例如，支撑层105的材料可以选用介电常数小于硅的材料。因此，寄生电容Cp’会比支撑材料选用硅的寄生电容更小，因此能够减小总寄生电容。
继续参见图15，在图示的实施例中，左侧的体声波谐振器和右侧的体声波谐振器的振动方向相反，两者产生的非线性效应相互抵消。但是，由于寄生电容Cp的存在，两者的非线性效应相互抵消程度较弱。在引入寄生电容Cp’后，能够减小总寄生电容的影响，大幅度抵消非线性效应。
如图12至图15所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极107和一个单独的顶电极111。两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的底电极107和顶电极111被分别电连接至另一个体声波谐振器的顶电极111和底电极107。
如图13所示，左边的一个体声波谐振器的底电极107通过电连接部113’电连接至右边的一个体声波谐振器的顶电极111。如图14所示，右边的一个体声波谐振器的底电极107通过电连接部113’电连接至左边的一个体声波谐振器的顶电极111。
如图12至图15所示，在图示的实施例中，体声波谐振器还包括与底电极107电连接的外接引线113。这样，每个底电极107可以通过单独的外接引线113与外部电路连接。
如图13和图14所示，在图示的实施例中，外接引线113和电连接部113’可以为通过刻蚀同一个电连接层形成的导电连接结构。在图示的实施例中，外接引线113为覆盖在顶电极111的一端上的导电连接结构，电连接部113’为贯穿压电层109的导电连接结构。
如图13和图14所示，在图示的实施例中，声学镜103设置在支撑层105和底电极107之间，且两个体声波谐振器分别具有一个单独的声学镜103。在图示的实施例中，声学镜103为嵌入支撑层105中的空腔。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，声学镜103也可以为嵌入支撑层105中的布拉格反射层。
如图13和图14所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜103与另一个体声波谐振器的声学镜103相同。也就是说，两个体声波谐振器的声学镜103的尺寸和形状完全相同。但是，本发明不局限于图示的实施例中，两个体声波谐振器的声学镜103也可以不同。
如图13和图14所示，在图示的实施例中，两个体声波谐振器共用同一个基底101、同一个压电层109或同一个支撑层105。这种共用结构的好处是可以简化体声波谐振器组件的制备工艺和降低制造成本。
如图13和图14所示，在图示的实施例中，底电极107的两端被置于支撑层105内并被保持在支撑层105和压电层109之间。底电极107的底面和边界侧面与支撑层105接触并被支撑层105包围，因此支撑层105带来的寄生电容较大。因此，在本发明中，需要选用低介电常数的支撑层材料才能大幅减小寄生电容效应。
在本发明的前述实施例中，支撑层选用低介电常数的支撑结构材料，除了原寄生电容Cp，增加了存在于支撑结构材料中的寄生电容Cp’，两个寄生电容串联，进而减小总寄生电容。选用的支撑材料的介电常数小于硅，因此寄生电容Cp’比支撑材料选用硅的寄生电容更小，因此能够减小总寄生电容。总寄生电容的减小可以缓解寄生电容对恶化滤波器电性能的影响，尤其是改善滤波器的非线性。
在本发明的前述实施例中，对于体声波谐振器而言，减小寄生电容可以提高Rp值和有效机电耦合系数值。对于滤波器而言，减小寄生电容能够使测试结果更接近仿真结构；通过在滤波器中加入多个谐振器串联或并联反向连接，减小寄生电容能够提高滤波器的线性度，尤其是抑制滤波器的二次谐振、二阶互调和三阶互调。
在本发明中，上和下是相对于谐振器的基底的底面而言的，对于一个部件，其靠近该底面的一侧为下侧，远离该底面的一侧为上侧。
在本发明中，内和外是相对于谐振器的有效区域(压电层、顶电极、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成有效区域)的中心(即有效区域中心)在横向方向或者径向方向上而言的，一个部件的靠近有效区域中心的一侧或一端为内侧或内端，而该部件的远离有效区域中心的一侧或一端为外侧或外端。对于一个参照位置而言，位于该位置的内侧表示在横向方向或径向方向上处于该位置与有效区域中心之间，位于该位置的外侧表示在横向方向或径向方向上比该位置更远离有效区域中心。
如本领域技术人员能够理解的，根据本发明的体声波谐振器组件可以用于形成滤波器或电子设备。
基于以上，本发明提出了如下技术方案：
1、一种体声波谐振器组件，至少包括两个体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：
基底；
谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；
支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和
声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间，
其中：
所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。
2、根据1所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的底电极相连或被制成一体，且所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的顶电极。
3、根据2所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在底电极与基底之间。
4、根据3所述的组件，其中：
所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或
所述声学镜的底侧由所述基底限定。
5、根据4所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。
6、根据2所述的组件，其中：
所述声学镜设置在所述支撑层和所述底电极之间，且所述两个体声波谐振器共用同一个声学镜。
7、根据2所述的组件，其中：
所述基底包基底本体以及设置在基底本体上侧的粘接层，所述粘接层被设置在所述基底本体和所述支撑层之间。
8、根据2所述的组件，其中：
所述体声波谐振器还包括与所述顶电极电连接的外接引线。
9、根据1所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的顶电极相连或被制成一体，且所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极。
10、根据9所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在压电层与基底之间且在水平方向上将两个体声波谐振器的底电极间隔开。
11、根据10所述的组件，其中：
所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或
所述声学镜的底侧由所述基底限定。
12、根据11所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。
13、根据1所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极和一个单独的顶电极；
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的底电极和顶电极被分别电连接至另一个体声波谐振器的顶电极和底电极。
14、根据13所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在底电极与基底之间且在水平方向上将两个体声波谐振器的底电极间隔开。
15、根据14所述的组件，其中：
所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或
所述声学镜的底侧由所述基底限定。
16、根据15所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。
17、根据1所述的组件，其中：
所述声学镜为由所述支撑层限定至少一部分边界的空腔或者为布拉格反射层。
18、根据1-17中任一项所述的组件，其中：
所述支撑层的材料为ALN或掺杂ALN、二氧化硅或掺杂二氧化硅、PSG、BPSG、BSG、氮化硅、碳化硅、多孔硅、氟化非晶碳、氟聚合物、聚对二甲苯、聚芳醚、氢倍半硅氧烷、交联聚苯聚合物、双苯环丁烯、氟化二氧化硅、碳掺杂氧化物或者金刚石中的一种或两种以上的组合。
19、根据1-17中任一项所述的组件，其中：
所述压电层为单晶压电层；
压电层与基底大体平行布置。
20、一种滤波器，包括根据1-19中任一项所述的组件。
21、一种电子设备，包括根据1-19中任一项所述的组件，或者根据20所述的滤波器。
这里的电子设备，包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品，以及手机、WIFI、无人机等终端产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种体声波谐振器组件，至少包括两个体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：
基底；
谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；
支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和
声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间，
其中：
所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。
2.根据权利要求1所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的底电极相连或被制成一体，且所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的顶电极。
3.根据权利要求2所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在底电极与基底之间。
4.根据权利要求3所述的组件，其中：
所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或
所述声学镜的底侧由所述基底限定。
5.根据权利要求4所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。
6.根据权利要求2所述的组件，其中：
所述声学镜设置在所述支撑层和所述底电极之间，且所述两个体声波谐振器共用同一个声学镜。
7.根据权利要求2所述的组件，其中：
所述基底包基底本体以及设置在基底本体上侧的粘接层，所述粘接层被设置在所述基底本体和所述支撑层之间。
8.根据权利要求2所述的组件，其中：
所述体声波谐振器还包括与所述顶电极电连接的外接引线。
9.根据权利要求1所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的顶电极相连或被制成一体，且所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极。
10.根据权利要求9所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在压电层与基底之间且在水平方向上将两个体声波谐振器的底电极间隔开。
11.根据权利要求10所述的组件，其中：
所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或
所述声学镜的底侧由所述基底限定。
12.根据权利要求11所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。
13.根据权利要求1所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极和一个单独的顶电极；
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的底电极和顶电极被分别电连接至另一个体声波谐振器的顶电极和底电极。
14.根据权利要求13所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在底电极与基底之间且在水平方向上将两个体声波谐振器的底电极间隔开。
15.根据权利要求14所述的组件，其中：
所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或
所述声学镜的底侧由所述基底限定。
16.根据权利要求15所述的组件，其中：
所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。
17.根据权利要求1所述的组件，其中：
所述声学镜为由所述支撑层限定至少一部分边界的空腔或者为布拉格反射层。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的组件，其中：
所述支撑层的材料为ALN或掺杂ALN、二氧化硅或掺杂二氧化硅、PSG、BPSG、BSG、氮化硅、碳化硅、多孔硅、氟化非晶碳、氟聚合物、聚对二甲苯、聚芳醚、氢倍半硅氧烷、交联聚苯聚合物、双苯环丁烯、氟化二氧化硅、碳掺杂氧化物或者金刚石中的一种或两种以上的组合。
19.根据权利要求1-17中任一项所述的组件，其中：
所述压电层为单晶压电层；
压电层与基底大体平行布置。
20.根据权利要求1-17中任一项所述的组件，其中：
所述底电极的底面和边界侧面与支撑层接触并被支撑层包围。
21.一种滤波器，包括根据权利要求1-20中任一项所述的组件。
22.一种电子设备，包括根据权利要求1-20中任一项所述的组件，或者根据权利要求21所述的滤波器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117375560A (zh) * 2023-10-09 2024-01-09 武汉敏声新技术有限公司 一种体声波谐振器件及其制备方法

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