CN217824910U - 一种声表面波谐振器和声表面波滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种声表面波谐振器和声表面波滤波器，该声表面波谐振器包括：压电衬底层；电极层，位于压电衬底层的一侧；电极层包括叉指式换能器；叉指式换能器包括：第一汇流条和交替排布连接至第一汇流条的第一电极指和第一虚设电极指；第二汇流条和交替排布连接至第二汇流条的第二电极指和第二虚设电极指；位于每一第一虚设电极指远离压电衬底层一侧的第一增厚部，以及位于每一第二虚设电极指远离压电衬底层一侧的第二增厚部；第一电极指和第二虚设电极指相对设置，第二电极指和第一虚设电极指相对设置。本实用新型提供的声表面波谐振器和声表面波滤波器，可以抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

Description

一种声表面波谐振器和声表面波滤波器

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种声表面波谐振器和声表面波滤波器。

背景技术

随着通信技术发展，产品终端对各类器件的性能提出了严格的要求，滤波器是通信系统的关键器件；随着技术发展，滤波器种类也越来越多，从LCR滤波器到腔体滤波器，从LTCC陶瓷滤波器到声表面波滤波器，滤波器的技术不断发展；自从进入LTE时代以来，声表面波滤波器在通信系统中的作用愈发重要。同时随着通信技术的发展，对滤波器的各项要求也越来越高。特别是随着第五代移动通信技术(5th-Generation，5G)到来，滤波器行业面临重大挑战和机遇。

声表面波滤波器广泛应用于射频前端，具有插损低、带宽宽、体积小等优点，但是声表面波谐振器存在各种杂波模态，严重影响了声表面波滤波器的性能，而横向模是其中一种主要的杂波模态，因此抑制横向模对于声表面波滤波器的性能提升有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种声表面波谐振器和声表面波滤波器可以抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

根据本实用新型的一方面，提供了一种声表面波谐振器，该声表面波谐振器包括：

压电衬底层；

电极层，位于所述压电衬底层的一侧；

所述电极层包括叉指式换能器；

所述叉指式换能器包括：第一汇流条和交替排布连接至所述第一汇流条的第一电极指和第一虚设电极指；第二汇流条和交替排布连接至所述第二汇流条的第二电极指和第二虚设电极指；位于每一所述第一虚设电极指远离所述压电衬底层一侧的第一增厚部，以及位于每一所述第二虚设电极指远离所述压电衬底层一侧的第二增厚部；

所述第一电极指和所述第二虚设电极指相对设置，所述第一电极指和所述第二虚设电极之间具有第一间隙，所述第二电极指和所述第一虚设电极指相对设置，所述第二电极指和所述第一虚设电极之间具有第二间隙；

所述第一汇流条的厚度、所述第二汇流条的厚度、所述第一电极指的厚度、所述第一虚设电极指的厚度、所述第二电极指的厚度和所述第二虚设电极指的厚度相互相等。

可选的，所述第一增厚部的尺寸与所述第二增厚部的尺寸相同；

所述第一虚设电极指的尺寸与所述第二虚设电极指的尺寸相同；

所述第一增厚部的长度与所述第一虚设电极指的长度相等；

所述第一增厚部的宽度小于或等于所述第一虚设电极指的宽度；

所述第一电极指的尺寸与所述第二电极指的尺寸相同；

所述第一虚设电极指的宽度大于或等于所述第一电极指的宽度。

可选的，所述叉指式换能器还包括与所述第一电极指的数量相等的第三增厚部和与所述第二电极指的数量相等的第四增厚部；

所述第三增厚部位于所述第一电极指远离所述压电衬底层的一侧且靠近所述第一汇流条的一端；

所述第四增厚部位于所述第二电极指远离所述压电衬底层的一侧且靠近所述第二汇流条的一端；

所述第三增厚部的尺寸与所述第四增厚部的尺寸相同。

可选的，所述第三增厚部的尺寸与所述第一增厚部的尺寸相同。

可选的，所述电极层还包括反射栅结构；

所述反射栅结构包括第三汇流条、第四汇流条、多个反射栅；

所述第三汇流条的长度方向与所述第四汇流条的长度方向平行；

所述反射栅的第一端与所述第三汇流条连接，所述反射栅的第二端与所述第四汇流条连接；

沿所述第一汇流条的长度方向上，所述反射栅结构位于所述叉指式换能器的两侧。

可选的，所述反射栅结构还包括与所述反射栅的数量相等的第五增厚部和第六增厚部；

所述第五增厚部的尺寸与所述第六增厚部的尺寸相同；

所述第五增厚部位于所述反射栅远离所述压电衬底层一侧且靠近所述第三汇流条的一端；

所述第六增厚部位于所述反射栅远离所述压电衬底层一侧且靠近所述第四汇流条的一端。

可选的，所述第五增厚度的尺寸与所述第一增厚部的尺寸相同。

可选的，所述第一虚设电极指的厚度与所述第一增厚部的厚度之和为所述第一电极指的厚度的1.1～3倍。

可选的，所述第一虚设电极指的长度为所述声表面波波长的0.2～2倍。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种声表面波滤波器，该声表面波滤波器包括本实用新型任意实施例提供的声表面波谐振器。

本实施例提供了一种声表面波谐振器，通过在第一虚设电极指远离压电衬底层的一侧设置第一增厚部，在第二虚设电极指远离压电衬底层的一侧设置第二增厚部，使第一虚设电极指的厚度与第一增厚部的厚度之和大于第一电极指的厚度，第二虚设电极指的厚度与第二增厚部的厚度之和大于第二电极指的厚度，减小声表面波在第一增厚部所在区域的波速和声表面波在第二增厚部所在区域的波速，从而将声表面波限制在声表面波谐振器中同时抑制了横向模。本实施例提供的声表面波谐振器，可以抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种声表面波谐振器的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例提供的一种叉指式换能器的俯视结构示意图；

图3根据本实用新型实施例提供的一种叉指式换能器的立体结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例提供的叉指式换能器的不同区对应的声表面波波速的测试结果示意图；

图5是现有的叉指式换能器的不同区对应的声表面波波速的测试结果示意图；

图6是根据本实用新型实施例提供的又一种叉指式换能器的俯视结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例提供的又一种叉指式换能器的俯视结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图9是根据本实用新型实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种声表面波谐振器的结构示意图，图2是根据本实用新型实施例提供的一种叉指式换能器的俯视结构示意图，图3根据本实用新型实施例提供的一种叉指式换能器的立体结构示意图，参考图1-图3,本实施例提供的声表面波谐振器包括：压电衬底层100；电极层200，位于压电衬底层100的一侧；电极层200包括叉指式换能器210；叉指式换能器210包括：第一汇流条211和交替排布连接至第一汇流条211的第一电极指10和第一虚设电极指20；第二汇流条212和交替排布连接至第二汇流条212的第二电极指30和第二虚设电极指40；位于每一第一虚设电极指20远离压电衬底层100一侧的第一增厚部50，以及位于每一第二虚设电极指40远离压电衬底层100一侧的第二增厚部60；第一电极指10和第二虚设电极指40相对设置，第一电极指10和第二虚设电极40之间具有第一间隙70，第二电极指30和第一虚设电极指20相对设置，第二电极指30和第一虚设电极20之间具有第二间隙80；第一汇流条211的厚度、第二汇流条212的厚度、第一电极指10的厚度、第一虚设电极指20的厚度、第二电极指30的厚度和第二虚设电极指40的厚度相互相等。

具体的，叉指式换能器210的材料可以为铝、金、银和铜等中的至少一种。第一增厚部50的材料可以和第一虚设电极指20的材料相同，也可以不同，示例性的，当第一增厚部50的材料为铜时，第一虚设电极指20的材料可以为铝，也可以为铜。

叉指式换能器210的形成需要进行两次光刻，第一次光刻后形成第一汇流条211、第二汇流条212、第一电极指10、第一虚设电极指20、第二电极指30和第二虚设电极指40。第二次光刻后形成第一增厚部50和第二增厚部60。

图4是根据本实用新型实施例提供的叉指式换能器的不同区对应的声表面波波速的测试结果示意图，图4中的纵坐标表示声表面波的波速，图4中的横坐标表示声表面波谐振器的横向长度，参考图4，本实施例提供的叉指式换能器中的第一增厚部50的厚度与第二增厚部60的厚度相同。将第一汇流条211所在的区域称为第一汇流条区A1，第一增厚度部50所在的区域称为第一增厚部区A2，第一间隙70所在的区域称为第一间隙区A3，第一电极指10和第二电极指30共同所在的区域称为长叉指区A4，第二间隙80所在的区域称为第二间隙区A5，第二增厚部60所在的区域称为第二增厚部区A6，第二汇流条212所在的区域称为第二汇流条区A7。由于第一汇流条211与第二汇流条212的厚度相等，因此，声表面波在第一汇流条区A1和第二汇流条区A7的波速相等。设置第一间隙70和第二间隙80的尺寸相同，则声表面波在第一间隙区A3和第二间隙区A5的波速相等。由于第一增厚部50的厚度与第二增厚部60的厚度相同，第一虚设电极指20的厚度与第二虚设电极指40的厚度相等，因此，声表面波在第一增厚部区A2和第二增厚部区A6的波速相同。由于第一虚设电极指20的厚度与第一增厚部50的厚度之和大于第一电极指10的厚度，第二虚设电极指40的厚度与第二增厚部60的厚度之和大于第二电极指30的厚度，因此，声表面波在第一增厚部区A2和第二增厚部区A6的波速小于声表面波在长叉指区A4的波速。

图5是现有的叉指式换能器的不同区对应的声表面波波速的测试结果示意图，参考图5，现有的叉指式换能器没有设置第一增厚部和第二增厚部，且第一汇流条111的厚度、第二汇流条112的厚度、第一电极指113的厚度、第一虚设电极指114的厚度、第二电极指115的厚度和第二虚设电极指116的厚度相互相等。现有的叉指式换能器中的第一电极指113与第二虚设电极指116相对设置且之间具有第一间隙117，第二电极指115与第一虚设电极指114相对设置且之间具有第二间隙118，从图4中可以看出，声表面波在第一虚设电极指区B2、长叉指区B4和第二虚设电极指区B6的波速相等，在第一间隙区B3和第二间隙区B5的波速相等，在第一汇流条区B1和第二汇流条区B7的波速相等。沿现有的声表面波谐振器的横向方向，从第一虚设电极指区B2至第一间隙区B3，只存在一个慢-快波速变化且波速差较小。

与现有的声表面波谐振器相比，采用本实施例提供的声表面波谐振器可以在其横向方向上，从第一增厚部区A2至第一间隙区A3，存在两个慢-快波速变化区(慢-快-慢-快)，且波速差大，从而将声表面波限制在声表面波谐振器中，同时抑制了声表面波谐振器的横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

本实施例提供了一种声表面波谐振器，通过在第一虚设电极指远离压电衬底层的一侧设置第一增厚部，在第二虚设电极指远离压电衬底层的一侧设置第二增厚部，使第一虚设电极指的厚度与第一增厚部的厚度之和大于第一电极指的厚度，第二虚设电极指的厚度与第二增厚部的厚度之和大于第二电极指的厚度，减小声表面波在第一增厚部所在区域的波速和声表面波在第二增厚部所在区域的波速，从而将声表面波限制在声表面波谐振器中同时抑制了横向模。本实施例提供的声表面波谐振器，可以抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

可选的，图6是根据本实用新型实施例提供的又一种叉指式换能器的俯视结构示意图，参考图6，第一增厚部50的尺寸与第二增厚部60的尺寸相同；第一虚设电极指的尺寸与第二虚设电极指的尺寸相同；第一增厚部50的长度与第一虚设电极指的长度相等；第一增厚部50的宽度小于或等于第一虚设电极指的宽度；第一电极指10的尺寸与第二电极指30的尺寸相同；第一虚设电极指的宽度大于或等于第一电极指10的宽度。

具体的，第一增厚部50的长、宽和高可以与第二增厚部60的长、宽和高对应相等，第一虚设电极指的长、宽和高可以与第二虚设电极指的长、宽和高对应相等，第一电极指10的长、宽和高可以与第二电极指30的长、宽和高对应相等。参考图4和图6，设置第一增厚部50的长度与第一虚设电极指的长度相等，可以进一步减小声表面波在第一增厚部区A2和第二增厚部区A6的波速，从而抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。相比于第一虚设电极指的宽度等于第一电极指10的宽度，设置第一虚设电极指的宽度大于第一电极指10的宽度，可以进一步降低声表面波在第一增厚部区A2和第二增厚部区A6的波速，从而抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。第一虚设电极指的宽度可以为第一电极指10的宽度的1.2倍。

需要说明的是，图6所示的结构为第一增厚部50的宽度等于第一虚设电极指的宽度，第一虚设电极指的宽度大于第一电极指10的宽度，但并非对本的限定，在实际应用中，可以根据实际需求设置第一增厚部50的宽度与第一虚设电极指的宽度之间的关系，第一虚设电极指的宽度与第一电极指10的宽度之间的关系。

在上述实施例的基础上，可选的，图7是根据本实用新型实施例提供的又一种叉指式换能器的俯视结构示意图，参考图7，本实施例提供的叉指式换能器210还包括与第一电极指10的数量相等的第三增厚部11和与第二电极指30的数量相等的第四增厚部31；第三增厚部11位于第一电极指10远离压电衬底层的一侧且靠近第一汇流条211的一端；第四增厚部31位于第二电极指30远离压电衬底层的一侧且靠近第二汇流条212的一端；第三增厚部11的尺寸与第四增厚部31的尺寸相同。

具体的，第三增厚部11的长、宽和高可以与第四增厚部31的长、宽和高对应相等，第三增厚部11的宽度可以与第一电极指10的宽度相等，第四增厚部31的宽度可以与第二电极指30的宽度相等。第三增厚部11和第四增厚部31的设置可以进一步减小声表面波在第一增厚部区和第二增厚部区中的波速，从而抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

在上述实施例的基础上，可选的，第三增厚部的尺寸与第一增厚部的尺寸相同。

具体的，第三增厚部的长、宽和高可以和第一增厚部的长、宽和高对应相等。设置第三增厚部的尺寸与第一增厚部的尺寸相同可以进一步减小声表面波在第一增厚部区和第二增厚部区中的波速，从而抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

在上述实施例的基础上，可选的，图8是根据本实用新型实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图，参考图8，电极层还包括反射栅结构220；反射栅结构220包括第三汇流条221、第四汇流条222、多个反射栅223；第三汇流条221的长度方向与第四汇流条222的长度方向平行；反射栅223的第一端与第三汇流条221连接，反射栅223的第二端与第四汇流条222连接；沿第一汇流条211的长度方向上，反射栅结构220位于叉指式换能器210的两侧。

具体的，反射栅结构220位于叉指式换能器210的两侧，反射栅结构220用于反射声表面波，防止声表面波泄漏。

在上述实施例的基础上，可选的，图9是根据本实用新型实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图，参考图9，反射栅结构220还包括与反射栅223的数量相等的第五增厚部224和第六增厚部225；第五增厚部224的尺寸与第六增厚部225的尺寸相同；第五增厚部224位于反射栅223远离压电衬底层一侧且靠近第三汇流条221的一端；第六增厚部225位于反射栅223远离压电衬底层一侧且靠近第四汇流条222的一端。

具体的，第五增厚部224的长、宽和高可以与第六增厚部225的长、宽和高对应相等。在反射栅结构220中设置第五增厚部224和第六增厚部225，可以进一步减小声表面波在第一增厚部区和第二增厚部区中的波速，从而抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

在上述实施例的基础上，可选的，第五增厚度的尺寸与第一增厚部的尺寸相同。

具体的，第五增厚部的长、宽和高可以与第一增厚部的长、宽和高对应相等。设置第五增厚部的尺寸与第一增厚部的尺寸相同，可以进一步减小声表面波在第一增厚部区和第二增厚部区中的波速，从而抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

在上述实施例的基础上，可选的，第一虚设电极指的厚度与第一增厚部的厚度之和为第一电极指的厚度的1.1～3倍。

示例性的，当叉指式换能器包括一种材料，且第一虚设电极指的厚度与第一增厚部的厚度之和为第一电极指的厚度的1.5倍时，声表面波在第一增厚部区和第二增厚部区中的波速为长叉指区中的波速的90％。

设置第一虚设电极指的厚度与第一增厚部的厚度之和为第一电极指的厚度的1.1～3倍，可以进一步减小声表面波在第一增厚部区和第二增厚部区中的波速。

在上述实施例的基础上，可选的，第一虚设电极指的长度为声表面波波长的0.2～2倍。

具体的，设置第一虚设电极指的长度为声表面波波长的0.2～2倍，可以进一步抑制横向模，提高声表面波谐振器的Q值。

本实施例还提供了一种声表面波滤波器，该声表面波滤波器包括本实用新型任意实施例提供的声表面波谐振器。

本实用新型实施例提供的声表面波滤波器与本实用新型任意实施例提供的声表面波谐振器具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节，详尽本实用新型任意实施例提供的声表面波谐振器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种声表面波谐振器，其特征在于，包括：

压电衬底层；

电极层，位于所述压电衬底层的一侧；

所述电极层包括叉指式换能器；

所述叉指式换能器包括：第一汇流条和交替排布连接至所述第一汇流条的第一电极指和第一虚设电极指；第二汇流条和交替排布连接至所述第二汇流条的第二电极指和第二虚设电极指；位于每一所述第一虚设电极指远离所述压电衬底层一侧的第一增厚部，以及位于每一所述第二虚设电极指远离所述压电衬底层一侧的第二增厚部；

所述第一电极指和所述第二虚设电极指相对设置，所述第一电极指和所述第二虚设电极之间具有第一间隙，所述第二电极指和所述第一虚设电极指相对设置，所述第二电极指和所述第一虚设电极之间具有第二间隙；

所述第一汇流条的厚度、所述第二汇流条的厚度、所述第一电极指的厚度、所述第一虚设电极指的厚度、所述第二电极指的厚度和所述第二虚设电极指的厚度相互相等。

2.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述第一增厚部的尺寸与所述第二增厚部的尺寸相同；

所述第一虚设电极指的尺寸与所述第二虚设电极指的尺寸相同；

所述第一增厚部的长度与所述第一虚设电极指的长度相等；

所述第一增厚部的宽度小于或等于所述第一虚设电极指的宽度；

所述第一电极指的尺寸与所述第二电极指的尺寸相同；

所述第一虚设电极指的宽度大于或等于所述第一电极指的宽度。

3.根据权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述叉指式换能器还包括与所述第一电极指的数量相等的第三增厚部和与所述第二电极指的数量相等的第四增厚部；

所述第三增厚部位于所述第一电极指远离所述压电衬底层的一侧且靠近所述第一汇流条的一端；

所述第四增厚部位于所述第二电极指远离所述压电衬底层的一侧且靠近所述第二汇流条的一端；

所述第三增厚部的尺寸与所述第四增厚部的尺寸相同。

4.根据权利要求3所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述第三增厚部的尺寸与所述第一增厚部的尺寸相同。

5.根据权利要求2或3所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述电极层还包括反射栅结构；

所述反射栅结构包括第三汇流条、第四汇流条、多个反射栅；

所述第三汇流条的长度方向与所述第四汇流条的长度方向平行；

所述反射栅的第一端与所述第三汇流条连接，所述反射栅的第二端与所述第四汇流条连接；

沿所述第一汇流条的长度方向上，所述反射栅结构位于所述叉指式换能器的两侧。

6.根据权利要求5所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述反射栅结构还包括与所述反射栅的数量相等的第五增厚部和第六增厚部；

所述第五增厚部的尺寸与所述第六增厚部的尺寸相同；

所述第五增厚部位于所述反射栅远离所述压电衬底层一侧且靠近所述第三汇流条的一端；

所述第六增厚部位于所述反射栅远离所述压电衬底层一侧且靠近所述第四汇流条的一端。

7.根据权利要求6所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述第五增厚度的尺寸与所述第一增厚部的尺寸相同。

8.根据权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述第一虚设电极指的厚度与所述第一增厚部的厚度之和为所述第一电极指的厚度的1.1～3倍。

9.根据权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述第一虚设电极指的长度为所述声表面波波长的0.2～2倍。

10.一种声表面波滤波器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的声表面波谐振器。

Images