CN115642895B - 声表面波器件、滤波器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种声表面波器件、滤波器及电子设备，包括压电基底；叉指换能器，设置在压电基底上，在叉指换能器的两个汇流条的排布方向上，两个汇流条之间具有交叉区和位于交叉区两端的间隙区，且交叉区包括中间区和位于所述中间区两端的边缘区；其中，在叉指换能器的各电极指的排布方向上，交叉区为各电极指相互交叠的区域；温度补偿层，设置在压电基底上，并覆盖叉指换能器；第一介电层，设置在间隙区；第二介电层，设置在中间区；第三介电层，设置在边缘区；通过这三个介电层的设置使间隙区的声速大于中间区的声速，中间区的声速大于边缘区的声速，从而消除横向模式对声表面波器件性能的不良影响。
Description
技术领域
本发明属于射频滤波技术领域，涉及一种声表面波器件、滤波器及电子设备。
背景技术
声表面波器件通常包括压电基底以及叉指换能器，其中，叉指换能器设置在压电基底的上表面。另外，叉指换能器包括第一汇流条、第二汇流条、第一电极指以及第二电极指，第一汇流条和第二汇流条平行且间隔设置，第一电极指和第二电极指依次间隔排布在第一汇流条和第二汇流条之间，且第一电极指的一端与第一汇流条连接，第一电极指的另一端与第二汇流条间隔设置，第二电极指的一端与第二汇流条连接，第二电极指的另一端与第一汇流条间隔设置。
为了实现低频率温度系数，声表面波器件通常还设有温度补偿层，其中温度补偿层设置压电基底的上表面，并覆盖叉指换能器。
但是，温度补偿层的设置会使叉指孔径方向形成横向模式的波导，而横向模式的存在，则会导致声表面波器件的性能恶化。
发明内容
本发明提供一种声表面波器件、滤波器及电子设备，旨在解决因温度补偿层的设置，而导致声表面波器件的性能恶化的问题。
本发明实施例提供一种声表面波器件，包括：压电基底；叉指换能器，设置在所述压电基底上，在所述叉指换能器的两个汇流条的排布方向上，两个所述汇流条之间具有交叉区和位于所述交叉区两端的间隙区，且所述交叉区包括中间区和位于所述中间区两端的边缘区；其中，在所述叉指换能器的各电极指的排布方向上，所述交叉区为所述电极指相互交叠的区域；温度补偿层，设置在所述压电基底上，并覆盖所述叉指换能器；第一介电层，设置在所述间隙区；第二介电层，设置在所述中间区；第三介电层，设置在所述边缘区；所述间隙区的声速大于所述中间区的声速，所述中间区的声速大于所述边缘区的声速。
可选的，所述第一介电层填充位于所述间隙区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，所述第二介电层填充位于所述中间区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，所述第三介电层填充位于所述边缘区的相邻两个电极指之间的空隙。
可选的，所述第一介电层覆盖位于所述间隙区的电极指的至少一部分；和/或，所述第二介电层覆盖位于所述中间区的电极指的至少一部分；和/或，所述第三介电层覆盖位于所述边缘区的电极指的至少一部分。
可选的，在所述间隙区，所述第一介电层的厚度小于或等于电极指的厚度；和/或，在所述中间区，所述第二介电层的厚度小于或等于电极指的厚度；和/或，在所述边缘区，所述第三介电层的厚度小于或等于电极指的厚度。
可选的，所述第一介电层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种；和/或，所述第二介电层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种。
可选的，所述第三介电层包括SiO2和Ta2O5中的至少一种。
可选的，所述第一介电层与所述第二介电层的厚度相同；和/或，所述第一介电层与所述第二介电层的材质相同。
可选的，所述第一介电层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第一介电层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；所述第二介电层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第二介电层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；所述第三介电层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第三介电层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面。
可选的，位于所述边缘区的电极指的厚度大于位于所述中间区的电极指的厚度；和/或，位于所述边缘区的电极指占空比大于位于所述中间区的电极指的占空比。
本发明实施例提供一种声表面波器件，包括：压电基底；叉指换能器，设置在所述压电基底上，在所述叉指换能器的两个汇流条的排布方向上，两个所述汇流条之间具有交叉区和位于所述交叉区两端的间隙区，且所述交叉区包括中间区和位于所述中间区两端的边缘区；其中，在所述叉指换能器的各电极指的排布方向上，所述交叉区为各电极指相互交叠的区域；温度补偿层，设置在所述压电基底上，并覆盖所述叉指换能器；第一高声速层，设置在所述间隙区，被配置为使得声波在所述间隙区的声速大于所述间隙区未设置所述第一高声速层时的声速；第二高声速层，设置在所述中间区，被配置为使得声波在所述中间区的声速大于所述中间区未设置所述第二高声速层时的声速；第一低声速层，设置在所述边缘区，被配置为使得声波在所述边缘区的声速小于所述边缘区未设置所述第一低声速层时的声速。
可选的，所述第一高声速层填充位于所述间隙区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，所述第二高声速层填充位于所述中间区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，所述第一低声速层填充位于所述边缘区的相邻两个电极指之间的空隙。
可选的，所述第一高声速层覆盖位于所述间隙区的电极指的至少一部分；和/或，所述第二高声速层覆盖位于所述中间区的电极指的至少一部分；和/或，所述第一低声速层覆盖位于所述边缘区的电极指的至少一部分。
可选的，所述第一高声速层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种；和/或，所述第二高声速层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种；和/或，所述第一低声速层包括SiO2和Ta2O5中的至少一种。
可选的，所述第一高声速层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第一高声速层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；所述第二高声速层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第二高声速层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；所述第一低声速层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第一低声速层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面。
本发明实施例还提供一种滤波器，包括上述任意一项所述的声表面波器件。
本发明实施例提供一种电子设备，包括上述任意一项所述的声表面波器件。
在本发明实施例提供的声表面波器件、滤波器及电子设备中，通过第一介电层对间隙区的声速进行调整、第二介电层对中间区的声速进行调整以及第三介电层对边缘区的声速进行调整，使得间隙区的声速大于中间区的声速，且中间区的声速大于边缘区的声速，从而消除横向模式对声表面波器件性能的不良影响。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的声表面波器件的示意图一；
图2是本发明实施例一提供的声表面波器件的示意图二；
图3是图2中的A-A向剖面视图；
图4是图2中的B-B向剖面视图；
图5是图2中的C-C向剖面视图；
图6是现有技术中声表面波器件的谐波导纳曲线图；
图7是本发明实施例一提供的声表面波器件的谐波导纳曲线图；
图8是本发明实施例一提供的声表面波器件的不同厚度的第一介电层对谐波导纳曲线的影响示意图；
图9是本发明实施例一提供的声表面波器件的不同厚度的第二介电层对谐波导纳曲线的影响示意图；
图10是本发明实施例一提供的声表面波器件的不同厚度的第一介电层和第二介电层对声速的影响示意图；
图11是本发明实施例一提供的声表面波器件的平面示意图三；
图12是本发明实施例二提供的声表面波器件的剖面示意图；
图13是本发明实施例三提供的声表面波器件的平面示意图；
图14是本发明实施例四提供的声表面波器件的剖面示意图；
图15是本发明实施例五提供的声表面波器件的剖面示意图；
图16是本发明实施例六提供的声表面波器件的剖面示意图；
图17是本发明实施例七提供的声表面波器件的剖面示意图。
说明书中的附图标记如下：
100、声表面波器件；
1、压电基底；
2、叉指换能器；21、汇流条；211、第一汇流条；212、第二汇流条；22、电极指；221、第一电极指；222、第二电极指；
3、温度补偿层；
4、第一介电层；
5、第二介电层；
6、第三介电层；
71、交叉区；72、间隙区；73、中间区；74、边缘区。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1至图5所示，在实施例一中，声表面波器件100包括压电基底1、叉指换能器2、温度补偿层3、第一介电层4、第二介电层5以及第三介电层6。其中，叉指换能器2和温度补偿层3均设置在压电基底1上，且温度补偿层3覆盖叉指换能器2。另外，在叉指换能器2的两个汇流条21的排布方向上，两个汇流条21之间具有交叉区71和位于交叉区71两端的间隙区72，且交叉区71包括中间区73和位于中间区73两端的边缘区74；其中，在叉指换能器2的各电极指22的排布方向上，交叉区71为各电极指22相互交叠的区域。
此外，第一介电层4设置在间隙区72，第二介电层5设置在中间区73，第三介电层6设置在边缘区74；通过第一介电层4对间隙区72的声速进行调整、第二介电层对中间区73的声速进行调整以及第三介电层6对边缘区74的声速进行调整，使得间隙区72的声速大于中间区73的声速，且中间区73的声速大于边缘区74的声速，从而消除横向模式对声表面波器件100性能的不良影响。另外，通过对间隙区72、中间区73以及边缘区74覆不同介电层的方式实现对这三个区域的声速进行相应调整，还能够降低工艺难度。
其中，当声表面波器件100中不设置第一介电层4、第二介电层5以及第三介电层6时，间隙区72的声速大于中间区73的声速，而中间区73的声速等于边缘区74的声速。而在实施例一中，通过相应介电层的设置来调整间隙区72、中间区73以及边缘区74的声速，进而使三者的声速关系满足预定要求。
在实施例一中，第一介电层4的材质和第二介电层5的材质均为高声速材质，第三介电层6的材质为低声速材质。其中，高声速材质可以理解为：当声表面波器件的叉指换能器的某一区域在引入某一介电层后，使得声波在该区域的声速大于未引入该介电层时的声速，则该介电层的材质便为高声速材质。低声速材质可以理解为：当声表面波器件的叉指换能器的某一区域在引入某一介电层后，使得声波在该区域的声速小于未引入该介电层时的声速，则该介电层的材质便为高声速材质。
也即通过第一介电层4的设置可以提升间隙区72的声速，通过第二介电层5的设置可以提升中间区73的声速，通过第三介电层6可以降低边缘区74的声速。这样设置能够保证间隙区72的声速大于中间区73的声速，且具有一定的声速差，从而保持间隙区72对声波能量约束的效果。并且通过该设置，可以在保证中间区73的声速大于边缘区74的声速的同时，还可以拉大边缘区74和中间区73的声速差，使得在设计时可减小边缘区74的大小，从而减小声表面波器件100的尺寸。
如图6所示，该图示出的是现有技术中具有温度补偿层3但是未设置第一介电层4、第二介电层5以及第三介电层6时的谐波导纳曲线图。在该图中，横坐标是频率，单位是GHz，纵坐标是导纳，单位是dB。从该图可以看出，在谐振点与反谐振点之间存在着许多由横向模式引起的波纹，它们的存在会使声表面波器件100的性能严重恶化。另外，图中导纳曲线的波峰处为谐振点，波谷处为反谐振点。
如图7所示，该图示出的是声表面波器件100的间隙区72设有第一介电层4、中间区73设有第二介电层5以及边缘区74设有第三介电层6，且第一介电层4和第二介电层5的材质均为高声速材质、第三介电层6的材质为低声速材质时的谐波导纳曲线图。在该图中，横坐标是频率，单位是GHz，纵坐标是导纳，单位是dB。从该图可以看出，谐振点与反谐振点之间的波纹几乎消失，也即实现了横向模式的抑制，进而改善声表面波器件100的性能。
如图8和图9所示，图8示出的是间隙区72填充不同厚度的第一介电层4时对谐波导纳曲线的影响，图9示出的是中间区73填充不同厚度的第二介电层5时对谐波导纳曲线的影响，其中，第一介电层4和第二介电层5的材质均为高声速材质。在这两幅图中，横坐标是频率，单位是GHz，纵坐标是导纳，单位是dB。从该图可以看出，随着第一介电层4的厚度以及第二介电层5的厚度的增加，谐波导纳曲线会向高频移动。另外，当第二介电层5的厚度为0时，其等价于边缘区74处电极指的谐波导纳曲线。
由于谐振频率与叉指周期相乘可以得到声速，因此第一介电层4的厚度越大，间隙区72的声波速度就越大，第二介电层5的厚度越大，中间区73的声波速度越大。比如，参考图10，在该图中，横坐标是第一介电层4以及第二介电层5的厚度，单位是nm；纵坐标是声速，单位是m/s。另外，在图10中，第一介电层4和第二介电层5的材质相同，此时可以看出间隙区72的声速大于中间区73的声速。此外，为了实现间隙区72的声速大于中间区73的声速，第一介电层4和第二介电层5的厚度可以是相同的，也可以是不同的。其中，优选的，当第一介电层4和第二介电层5的材质相同时，二者的厚度可以是相同的，以方便第一介电层4和第二介电层5的生产制备。
在实施例一中，压电基底1的材质可以是LiTaO3或者LiNbO3等。另外，叉指换能器2和温度补偿层3均设置在压电基底1的上表面。此外，温度补偿层3覆盖叉指换能器2可以是指温度补偿层3覆盖叉指换能器2不与压电基底1、第一介电层4、第二介电层5以及第三介电层6等接触的表面，而且，在压电基底1的上表面的正投影中，温度补偿层3的投影完全覆盖叉指换能器2的投影。
在实施例一中，叉指换能器2的材料可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质，可选的，叉指换能器2的材料可以是铝、铜或以上金属的复合或其合金等中的一者。
如图1所示，两个汇流条21分别为第一汇流条211和第二汇流条212，二者沿着第一方向间隔设置；电极指22具有多个，各电极指22中包括第一电极指221和第二电极指222，第一电极指221和第二电极指222沿着第二方向依次交替设置。其中，第一方向与第二方向垂直，且第一方向和第二方向均垂直于压电基底1和温度补偿层3的排布方向(压电基底1和温度补偿层3的排布方向为第三方向)。另外，第一汇流条211的长度方向和第二汇流条212的长度方向均平行于第二方向，各电极指22的长度方向均平行于第一方向。此外，“多个”是指大于或等于两个。
在实施例一中，各电极指22均设置在第一汇流条211和第二汇流条212之间，且在第一方向上，第一电极指221的一端与第一汇流条211连接，第一电极指221的另一端与第二汇流条212间隔设置，第二电极指222的一端与第二汇流条212连接，第二电极指222的另一端与第一汇流条211间隔设置。此外，各第一电极指221靠近第二汇流条212的一端平齐，各第二电极指222靠近第一汇流条211的一端平齐。
如图1所示，在第一方向上，交叉区71的范围为：第一电极指221靠近第二汇流条212的表面与第二电极指222靠近第一汇流条211的表面之间的区域。
另外，间隙区72分别设置在交叉区71的两端，故第一电极指221与第二汇流条212之间的区域以及第二电极指222与第一汇流条211之间的区域均为间隙区72。定义第一电极指221与第二汇流条212之间的区域为第一区，第二电极指222与第一汇流条211之间的区域为第二区，其中，第一区和第二区均设有第一介电层4，也即交叉区71的两端均设有第一介电层4。
此外，边缘区74分别设置在中间区73的两端，定义位于中间区73和第一区之间的那部分边缘区74为第三区，位于中间区73和第二区之间的那部分边缘区74为第四区，则第三区和第四区均设有第三介电层6。
在实施例一中，温度补偿层3的材质包括SiO2、TeO2以及SiOF等具有正温度补偿系数中的材质中的至少一个。其中，温度补偿层3的材质通常为上述材质中的一种，即温度补偿层3的材质为单一材质。当然，在一些可实现的实施方式中，温度补偿层3的材质也可以是混合材质，此时温度补偿层3的材质可以是上述材质中任意几种的混合，或者是上述材质中的一种或几种与其他材质的混合。此外，在另一些可实现的实施方式中，温度补偿层3的材质也可以是具有低温度补偿系数的材料。
在实施例一中，第一介电层4的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种。其中，第一介电层4的材质通常为上述材质中的一种，即第一介电层4的材质为单一材质。当然，在一些可实现的实施方式中，第一介电层4的材质也可以是混合材质，此时第一介电层4的材质可以是上述材质中任意几种的混合，或者是上述材质中的一种或几种与其他材质的混合。
同时，第一介电层72位于第一区的那部分的材质和位于第二区的那部分的材质可以是相同的也可以是不同的。其中，位于第一区的那部分的材质可以是单一材质或者混合材质，位于第二区的那部分的材质也可以是单一材质或者混合材质。
在实施例一中，第二介电层5的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种。其中，第二介电层5的材质通常为上述材质中的一种，即第二介电层5的材质为单一材质。当然，在一些可实现的实施方式中，第二介电层5的材质也可以是混合材质，此时第二介电层5的材质可以是上述材质中任意几种的混合，或者是上述材质中的一种或几种与其他材质的混合。
另外，在实施例一中，第一介电层4和第二介电层5二者的材质可以是相同的，这样第一介电层4和第二介电层5可以同时制备，进而提高声表面波器件100的生产效率。比如，第一介电层4和第二介电层5二者的材质均为Si3N4。另外，生产时，可以先制备一介电层a，该介电层a同时存在于间隙区72、中间区73以及边缘区74，然后再通过曝光、显影以及剥离等工艺去除介电层a位于边缘区74的那部分，便可以得到第一介电层4和第二介电层5。
在实施例一中，第三介电层6的材质包括SiO2和Ta2O5等材质中的至少一种。其中，第三介电层6的材质通常为上述材质中的一种，即第三介电层6的材质为单一材质。当然，在一些可实现的实施方式中，第三介电层6的材质也可以是混合材质，此时第三介电层6的材质可以是上述材质中任意几种的混合，或者是上述材质中的一种或几种与其他材质的混合。
同时，第三介电层6位于第三区的那部分的材质和位于第四区的那部分的材质可以是相同的也可以是不同的。其中，位于第三区的那部分的材质可以是单一材质或者混合材质，位于第四区的那部分的材质也可以是单一材质或者混合材质。
另外，由于温度补偿层3的材质通常为低声速材质，故如图11所示，第三介电层6和温度补偿层3二者的材质可以是相同的，这样第三介电层6和温度补偿层3可以同时制备，进而提高声表面波器件100的生产效率。比如，第三介电层6和温度补偿层3二者的材质均为SiO2。
如图3所示，在实施例一中，第一介电层4设置在压电基底1上，温度补偿层3覆盖在第一介电层4背离压电基底1的表面上，即第一介电层4设置在压电基底1和温度补偿层3之间。另外，第一介电层4填充位于间隙区72的相邻两个电极指22之间的空隙，其中，在间隙区72，“相邻两个电极指22”实际上是指相邻两个第一电极指221以及相邻两个第二电极指222。具体的，在间隙区72，相邻两个第一电极指221之间以及相邻两个第二电极指222之间均设有第一介电层4。
如图3所示，在实施例一中，在间隙区72，第一介电层4的厚度小于电极指22的厚度，其中，第一介电层4和电极指22二者的厚度是指二者在第三方向上的尺寸。由于第一介电层4也设置在压电基底1上，故第一介电层4和电极指22之间存在高度差。温度补偿层3覆盖第一介电层4背离压电基底1的表面，而且在间隙区72，温度补偿层3填充位于相邻两个电极指22之间、并位于第一介电层4上方的空间。
在实施例一中，第一介电层4覆盖位于间隙区72的电极指22的至少一部分，也即第一介电层4覆盖电极指22位于间隙区72的那部分的至少一部分。当第一介电层4的厚度小于电极指22的厚度时，第一介电层4覆盖位于间隙区72的至少一部分主要是指：在第二方向上，第一介电层4覆盖电极指22位于间隙区72的侧面的一部分。另外，在间隙区72，相邻两个电极指22之间的那部分第一介电层4，分别覆盖这两个电极指22的侧面。
如图4所示，在实施例一中，第二介电层5设置在压电基底1上，温度补偿层3覆盖在第二介电层5背离压电基底1的表面上，即第二介电层5设置在压电基底1和温度补偿层3之间。另外，第二介电层5填充位于中间区73的相邻两个电极指22之间的空隙，其中，在中间区73，“相邻两个电极指22”实际上是指相邻的第一电极指221和第二电极指222。具体的，在中间区73，相邻第一电极指221和第二电极指222之间均设有第二介电层5。
如图4所示，在实施例一中，在中间区73，第二介电层5的厚度小于电极指22的厚度，其中，第二介电层5的厚度是指其在第三方向上的尺寸。由于第二介电层5也设置在压电基底1上，故第二介电层5和电极指22之间存在高度差。温度补偿层3覆盖第二介电层5背离压电基底1的表面，而且在中间区73，温度补偿层3填充位于相邻两个电极指22之间、并位于第二介电层5上方的空间。
在实施例一中，第二介电层5覆盖位于中间区73的电极指22的至少一部分，也即第二介电层5覆盖电极指22位于中间区73的那部分的至少一部分。当第二介电层5的厚度小于电极指22的厚度时，第二介电层5覆盖位于中间区73的电极指22的至少一部分主要是指：在第二方向上，第二介电层5覆盖电极指22位于中间区73的侧面的一部分。另外，在中间区73，相邻两个电极指22之间的那部分第二介电层5，分别覆盖这两个电极指22的侧面。
如图5所示，在实施例一中，第三介电层6设置在压电基底1上，温度补偿层3覆盖在第三介电层6背离压电基底1的表面上，即第三介电层6设置在压电基底1和温度补偿层3之间。另外，第三介电层6填充位于边缘区74的相邻两个电极指22之间的空隙，其中，在边缘区74，“相邻两个电极指22”也是指相邻的第一电极指221和第二电极指222。具体的，在边缘区74，相邻第一电极指221和第二电极指222之间均设有第三介电层6。
如图5所示，在实施例一中，在边缘区74，第三介电层6的厚度小于电极指22的厚度，其中，第三介电层6的厚度是指其在第三方向上的尺寸。由于第三介电层6也设置在压电基底1上，故第三介电层6和电极指22之间存在高度差。温度补偿层3覆盖第三介电层6背离压电基底1的表面，而且在边缘区74，温度补偿层3填充位于相邻两个电极指22之间、并位于第三介电层6上方的空间。
在实施例一中，第三介电层6覆盖位于边缘区74的电极指22的至少一部分，即第三介电层6覆盖电极指22位于边缘区74的那部分的至少一部分。当第三介电层6的厚度小于电极指22的厚度时，第三介电层6覆盖位于边缘区74的电极指22的至少一部分主要是指：在第二方向上，第三介电层6覆盖电极指22位于边缘区74的那部分的侧面的一部分。另外，在边缘区74，相邻两个电极指22之间的那部分第三介电层6，分别覆盖这两个电极指22的侧面。
实施例二
如图12所示，实施例二与实施例一的区别在于：在实施例二中，位于边缘区74的电极指22的厚度大于位于中间区73的电极指22的厚度，也即电极指22位于边缘区74的那部分的厚度大于其位于中间区73的那部分的厚度。此时，相当于是在边缘区74设置了Piston结构，以降低边缘区74的声速，从而可以进一步提高边缘区74和中间区73之间的声速差值，使声表面波器件100具有更好的性能。
另外，在实施例二中，电极指22位于间隙区72区域的厚度可以是等于其位于中间区73区域的厚度。
实施例三
如图13所示，实施例三与实施例一的区别在于：在实施例三中，位于边缘区74的电极指22占空比大于位于中间区73的电极指22的占空比，即电极指22位于边缘区74的那部分的占空比大于位于中间区73的那部分的占空比。也即在第二方向上，电极指22位于边缘区74的那部分的宽度大于位于中间区73的那部分的宽度，此时也相当于是在边缘区74设置了Piston结构，以进一步提高边缘区74和中间区73之间的声速差值。
另外，在实施例三中，电极指22位于间隙区72区域的宽度可以是等于其位于中间区73区域的宽度。
此外，在实施例三中，电极指22位于边缘区74的那部分的厚度也可以是大于其位于中间区73的那部分的厚度，此时，电极指22位于边缘区74的那部分相当于是进行了加宽和加厚处理。
实施例四
如图14所示，实施例四与实施例一的区别在于：在实施例四中，当第一介电层4填充位于间隙区72的相邻两个电极指22之间的空隙时，第一介电层4的厚度也可以是大于电极指22的厚度。
在实施例四中，第一介电层4除了位于相邻两个电极指22之间的那部分之外，还具有一部分覆盖在电极指22背离压电基底1的表面上。另外，在实施例四中，第一介电层4的厚度是指第一介电层4位于相邻电极指22之间那部分的厚度。同时，位于电极指22背离压电基底1的表面上的那部分第一介电层4的厚度可以是小于电极指22的厚度。
实施例五
如图15所示，实施例五与实施例一的区别在于：在实施例五中，当第二介电层5填充位于中间区73的相邻两个电极指22之间的间隙时，第二介电层5的厚度也可以是大于电极指22的厚度。
在实施例五中，第二介电层5除了位于相邻两个电极指22之间的那部分之外，还具有一部分覆盖在电极指22背离压电基底1的表面上。另外，在实施例五中，第二介电层5的厚度是指第二介电层5位于相邻电极指22之间那部分的厚度。同时，位于电极指22背离压电基底1的表面上的那部分第二介电层5的厚度可以是小于电极指22的厚度。
实施例六
如图16所示，实施例六与实施例一的区别在于：在实施例六中，第一介电层4也可以是设置在温度补偿层3背离压电基底1的表面上。生产时，可以先对温度补偿层3背离压电基底1的表面进行平坦化处理，然后再进行第一介电层4的设置。
另外，在实施例六中，第二介电层5可以是设置在温度补偿层3背离压电基底1的表面上，也可以是设置在压电基底1和温度补偿层3之间。
实施例七
如图17所示，实施例七与实施例一的区别在于：在实施例七中，第二介电层5也可以是设置在温度补偿层3背离压电基底1的表面上。生产时，可以先对温度补偿层3背离压电基底1的表面进行平坦化处理，然后再进行第二介电层5的设置。
另外，在实施例七中，第一介电层4可以是设置在压电基底1和温度补偿层3之间。
应当理解的，上述相关设置也可以采用其他方式进行替换，比如：
在实施例八中，第一介电层4和第二介电层5二者的材质也可以是不同的，只要保证间隙区72的声速大于中间区73的声速即可。
在实施例九中，第一介电层4和第二介电层5二者的材质也可以根据实际情况选用相应的低声速材质，只要保证间隙区72的声速大于中间区73的声速、且中间区73的声速大于边缘区74的声速即可。比如，第一介电层4、第二介电层5以及第三介电层6三者均采用相同低声速材质，此时，第一介电层4的厚度可以是大于第二介电层5的厚度，第二介电层5的厚度大于第三介电层6的厚度，使得间隙区72的声速大于中间区73的声速、且中间区73的声速大于边缘区74的声速。
在实施例十中，当第一介电层4填充位于间隙区72的相邻两个电极指22之间的空隙时，第一介电层4的厚度也可以是等于电极指22的厚度。
在实施例十一中，当第二介电层5填充位于中间区73的相邻两个电极指22之间时，第二介电层5的厚度也可以是等于电极指22的厚度。
在实施例十二中，第三介电层6的材质也可以是高声速材质。此时，第三介电层6和第二介电层5的设置可以根据实际需求进行设置，只要能够保证边缘区74的声速小于中间区73的声速且具有一定声速差。比如，第三介电层6和第二介电层5二者的材质可以是相同的，但是第三介电层6的厚度小于第二介电层5的厚度。
在实施例十三中，第三介电层6的厚度也可以是大于或者等于电极指22的厚度。当第三介电层6的厚度大于电极指22的厚度时，第三介电层6除了位于相邻两个电极指22之间的那部分之外，还具有一部分覆盖在电极指22背离压电基底1的表面上。另外，第三介电层6的厚度是指第三介电层6位于相邻电极指22之间那部分的厚度。同时，位于电极指22背离压电基底1的表面上的那部分第三介电层6的厚度可以是小于电极指22的厚度。
在实施例十四中，第三介电层6也可以是设置在温度补偿层3背离压电基底1的表面上。
在实施例十五中，当第一介电层4、第二介电层5或者第三介电层6是设置在压电基底1和温度补偿层3之间时，其也可以不填充相邻两个电极指22之间的间隙，此时其设置在温度补偿层3和电极指22之间。
本上述各实施例中，第一介电层4、第二介电层5或者第三介电层6设置在温度补偿层3背离压电基底1的表面，可降低工艺难度。
实施例十六
在实施例十六中，声表面波器件100包括：压电基底、叉指换能器、温度补偿层、第一高声速层、第二高声速层以及第一低声速层。其中，叉指换能器和温度补偿层均设置在压电基底上，且温度补偿层覆盖叉指换能器。另外，在叉指换能器的两个汇流条的排布方向上，两个汇流条之间具有交叉区和位于交叉区两端的间隙区，且交叉区包括中间区和位于中间区两端的边缘区；其中，在叉指换能器的各电极指的排布方向上，交叉区为各电极指相互交叠的区域。
第一高声速层设置在间隙区，被配置为使得声波在间隙区的声速大于间隙区未设置第一高声速层时的声速。也即相比于未设置第一高声速层而言，设置第一高声速层以后，可以提高间隙区的声速。
第二高声速层设置在中间区，被配置为使得声波在中间区的声速大于中间区未设置第二高声速层时的声速。也即相比于未设置第二高声速层而言，设置第二高声速层以后，可以提高中间区的声速。
第一低声速层设置在边缘区，被配置为使得声波在边缘区的声速小于边缘区未设置第一低声速层时的声速。也即相比于未设置第一低声速层而言，设置第一低声速层以后，可以降低边缘区的声速。
当声表面波器件100中不设置第一高声速层、第二高声速层以及第一低声速层时，间隙区的声速大于中间区的声速，而中间区的声速等于边缘区的声速。因此，在实施例八中，通过第一高声速层、第二高声速层以及第一低声速层的设置可以使间隙区的声速大于中间区的声速，且中间区的声速大于边缘区的声速，从而消除横向模式对声表面波器件100性能的不良影响。另外，在温度补偿层背离压电基底的表面通过对间隙区、中间区以及边缘区覆盖相应声速层的方式实现对这三个区域的声速进行相应调整，还能够降低工艺难度。
此外，在实施例十六中，压电基底、叉指换能器、温度补偿层、第一高声速层、第二高声速层以及第一低声速层等的结构、材质以及相互之间的位置关系等与上述实施例一至实施例十五中的相应设计相同，本实施例在此不做重复说明。
本发明实施例还提供一种滤波器，该滤波器使用了上述任意一实施例所述的声表面波器件100。
本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备使用了上述任意一实施例所述的声表面波器件100。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种声表面波器件，其特征在于，包括：
压电基底；
叉指换能器，设置在所述压电基底上，在所述叉指换能器的两个汇流条的排布方向上，两个所述汇流条之间具有交叉区和位于所述交叉区两端的间隙区，且所述交叉区包括中间区和位于所述中间区两端的边缘区；其中，在所述叉指换能器的各电极指的排布方向上，所述交叉区为各电极指相互交叠的区域；
温度补偿层，设置在所述压电基底上，并覆盖所述叉指换能器；
第一介电层，设置在所述间隙区；
第二介电层，设置在所述中间区；
第三介电层，设置在所述边缘区；
所述间隙区的声速大于所述中间区的声速，所述中间区的声速大于所述边缘区的声速；
所述第一介电层的材质和所述第二介电层的材质均为高声速材质，所述第三介电层的材质为低声速材质。
2.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一介电层填充位于所述间隙区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，
所述第二介电层填充位于所述中间区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，
所述第三介电层填充位于所述边缘区的相邻两个电极指之间的空隙。
3.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一介电层覆盖位于所述间隙区的电极指的至少一部分；和/或，
所述第二介电层覆盖位于所述中间区的电极指的至少一部分；和/或，
所述第三介电层覆盖位于所述边缘区的电极指的至少一部分。
4.根据权利要求2所述的声表面波器件，其特征在于，在所述间隙区，所述第一介电层的厚度小于或等于电极指的厚度；和/或，
在所述中间区，所述第二介电层的厚度小于或等于电极指的厚度；和/或，
在所述边缘区，所述第三介电层的厚度小于或等于电极指的厚度。
5.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一介电层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种；和/或，
所述第二介电层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，所述第三介电层包括SiO2和Ta2O5中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一介电层与所述第二介电层的厚度相同；和/或，所述第一介电层与所述第二介电层的材质相同。
8.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一介电层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第一介电层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；
所述第二介电层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第二介电层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；
所述第三介电层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第三介电层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面。
9.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于，位于所述边缘区的电极指的厚度大于位于所述中间区的电极指的厚度；和/或，
位于所述边缘区的电极指占空比大于位于所述中间区的电极指的占空比。
10.一种声表面波器件，其特征在于，包括：
压电基底；
叉指换能器，设置在所述压电基底上，在所述叉指换能器的两个汇流条的排布方向上，两个所述汇流条之间具有交叉区和位于所述交叉区两端的间隙区，且所述交叉区包括中间区和位于所述中间区两端的边缘区；其中，在所述叉指换能器的各电极指的排布方向上，所述交叉区为各电极指相互交叠的区域；
温度补偿层，设置在所述压电基底上，并覆盖所述叉指换能器；
第一高声速层，设置在所述间隙区，被配置为使得声波在所述间隙区的声速大于所述间隙区未设置所述第一高声速层时的声速；
第二高声速层，设置在所述中间区，被配置为使得声波在所述中间区的声速大于所述中间区未设置所述第二高声速层时的声速；
第一低声速层，设置在所述边缘区，被配置为使得声波在所述边缘区的声速小于所述边缘区未设置所述第一低声速层时的声速。
11.根据权利要求10所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一高声速层填充位于所述间隙区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，
所述第二高声速层填充位于所述中间区的相邻两个电极指之间的空隙；和/或，
所述第一低声速层填充位于所述边缘区的相邻两个电极指之间的空隙。
12.根据权利要求10所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一高声速层覆盖位于所述间隙区的电极指的至少一部分；和/或，
所述第二高声速层覆盖位于所述中间区的电极指的至少一部分；和/或，
所述第一低声速层覆盖位于所述边缘区的电极指的至少一部分。
13.根据权利要求10所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一高声速层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种；和/或，
所述第二高声速层的材质包括Si3N4、Al2O3以及SiC中的至少一种；和/或，
所述第一低声速层包括SiO2和Ta2O5中的至少一种。
14.根据权利要求10所述的声表面波器件，其特征在于，所述第一高声速层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第一高声速层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；
所述第二高声速层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第二高声速层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面；
所述第一低声速层位于所述压电基底和所述温度补偿层之间，或者所述第一低声速层位于所述温度补偿层背离所述压电基底的表面。
15.一种滤波器，其特征在于，包括权利要求1-14任意一项所述的声表面波器件。
16.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-14任意一项所述的声表面波器件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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