一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件的制作方法

1.本发明涉及声表面波器件技术领域，具体涉及一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件。


背景技术：

2.声表面波滤波器是一种利用电－声转换技术制备的滤波器装置，可实现高频且频率可调、低损耗，其设计灵活且制作工艺成熟，因而在交通、医疗检测、移动通信等领域得到广泛应用。
3.随着5g通讯系统的不断扩建，移动终端设备厂商对射频前端芯片的需求量和价值量大幅增加，尤其对滤波器的需求增加最为明显。5g给滤波器产业带来广阔市场前景的同时，也对滤波器的性能提出了愈加严格的要求，尤其是更低的插入损耗和更小的带内波动。声表面波滤波器采用成熟的mems工艺制备，集小型化、低损耗、高带外抑制于一体，目前仍然是射频前端滤波器的主流。
4.然而，由于声表面波器件在压电材料中传播时，声波往往存在一定的能流角，使得声表面波在孔径方向上存在散射，导致声表面波器件在通带范围内或临带附近存在横向杂波，进而使得声表面波器件的通带平坦度、插入损耗等性能恶化。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够减少声表面波在孔径方向上的散射，进而对横向杂波模式进行抑制，提高声表面波器件性能的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，包括汇流排和指条组件，还包括悬浮块组件，所述指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条，所述悬浮块组件包括多个悬浮块部件，所述悬浮块部件与所述指条一一对应，所述悬浮块部件位于所述对应的所述指条和所述汇流排之间，且所述悬浮块部件与对应的所述指条和所述汇流排之间均有间隙。
7.优选的，所述悬浮块部件包括一个悬浮块，所述悬浮块到所述汇流排的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
8.优选的，所述悬浮块部件包括多个悬浮块，多个所述悬浮块沿竖向均匀设置，且最上侧所述悬浮块到所述汇流排的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，最下侧所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，相邻两个所述悬浮块之间的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
9.优选的，其特征在于，所述第一设定值为50nm，所述第二设定值为100倍线宽。
10.优选的，相邻的所述指条两两一组，同一组的两个所述指条中，其中一个所述指条
下侧向下延伸到与所述汇流排相接，另一个所述指条的上侧向上延伸到与所述汇流排连接。
11.一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，包括汇流排、假指和指条组件，还包括悬浮块组件，所述指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条，所述悬浮块组件包括多个悬浮块部件，所述悬浮块部件与所述指条一一对应，所述悬浮块部件位于所述对应的所述指条和所述假指之间，且所述悬浮块部件与对应的所述指条和所述假指之间均有间隙。
12.优选的，所述悬浮块部件包括一个悬浮块，所述悬浮块到所述假指的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
13.优选的，所述悬浮块部件包括多个悬浮块，多个所述悬浮块沿竖向均匀设置，且最上侧所述悬浮块到所述假指的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，最下侧所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，相邻两个所述悬浮块之间的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
14.优选的，所述第一设定值为50nm，所述第二设定值为100倍指条宽度。
15.优选的，相邻的所述指条两两一组，同一组的两个所述指条中，其中一个所述指条下侧向下延伸到与所述汇流排相接，另一个所述指条的上侧向上延伸到与所述汇流排连接。
16.与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明通过在孔径方向上设置单个或多个金属的悬浮块，一是可以降低叉指电极指条末梢的声传播速度，从而将声表面波的能量束缚在声表面波器件的中心区；二是采用单个或多个金属的悬浮块，可加强声表面波反射，有利于将声表面波能量束缚声表面波谐振器中心区。因此，本方案通过将声表面波能量束缚在声表面波器件中心区的方式来减少声表面波在孔径方向上的散射，以此达到对横向杂波模式进行抑制的效果，提高了声表面波器件的性能。
17.2、本方案中的假指可以看作是短路或开路金属块，假指的设计同样可以降低肢端末梢的声传播速度，将声表面波能量束缚声表面波谐振器中心区；同时还可加强声表面波反射，有利于将声表面波能量束缚声表面波谐振器中心区。
18.3、本方案通过对汇流排、假指、间隙和指条组件的优化设计，同时设置悬浮块组件，在实现抑制各阶次杂波模式寄生的同时，还可激发高q值（品质因数）声波模式。由此，有利于实现声表面波器件的低损耗、通带高平坦度等性能，满足了高速移动通讯等终端对高性能表面波器件的要求，且该结构使用的制备工艺容易实现，易于大规模推广。
附图说明
19.图1为本发明实施例一中具有横向杂波抑制功能的声表面波器件的结构示意图；图2为本发明实施例二中具有横向杂波抑制功能的声表面波器件的结构示意图；图3为本发明实施例三中具有横向杂波抑制功能的声表面波器件的结构示意图；图4为本发明实施例四中具有横向杂波抑制功能的声表面波器件的结构示意图。
20.附图标记说明：汇流排1、悬浮块2、指条3、假指4。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
22.本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.实施例一：如附图1所示，在本实施例中的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，主要是对电极指条层的结构进行优化，包括汇流排1和指条组件，还包括悬浮块组件，指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条3，悬浮块组件包括多个悬浮块2部件，悬浮块部件与指条3一一对应，悬浮块部件位于对应的指条3和汇流排1之间，且悬浮块部件与对应的指条3和汇流排1之间均有间隙。
24.在本实施例中，悬浮块部件包括一个悬浮块2，悬浮块2到汇流排1的距离w1大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，悬浮块2到指条3的距离w2大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
25.在本实施例中，第一设定值为50nm，第二设定值为100倍叉指电极的指条宽度。
26.在本实施例中，相邻的指条3两两一组，同一组的两个指条3中，其中一个指条3下侧向下延伸到与汇流排1相接，另一个指条3的上侧向上延伸到与汇流排1连接。
27.声表面波器件一般还包括衬底层和压电层，其中电极指条层包括汇流排1和指条组件，电极指条层位于压电层上，悬浮块组件也位于压电层上，压电层采用单层或多层结构，压电层则位于衬底层之上，衬底层采用空腔型结构，也可以采用单层或多层的结构形式。
28.其中，电极指条层为叉指电极，采用以下材料中的至少一种材料制成：铝al、铜cu、金au、铂pt及铜铝合金。
29.压电层采用以下材料中的至少一种材料制成：铌酸锂linbo3、钽酸锂litao3、石英quartz、四硼酸锂、硅酸镓镧、铌酸镓镧。
30.衬底层采用以下材料中的至少一种材料制成：硅si、蓝宝石sapphire、碳化硅sic、金刚石diamond、尖晶石。
31.实施例二：如附图2所示，与实施例一的不同之处在于，在本实施例中，悬浮块部件包括多个
悬浮块2，多个悬浮块2沿竖向均匀设置，且最上侧悬浮块2到汇流排1的距离w1大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，最下侧悬浮块2到指条3的距离w2大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，相邻两个悬浮块2之间的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
32.实施例三：如附图3所示，在本实施例中的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，包括汇流排1、假指4和指条组件，还包括悬浮块组件，指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条3，悬浮块组件包括多个悬浮块部件，悬浮块部件与指条3一一对应，悬浮块部件位于对应的指条3和假指4之间，且悬浮块部件与对应的指条3和假指4之间均有间隙。
33.在本实施例中，悬浮块部件包括一个悬浮块2，悬浮块2到假指4的距离w1大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，悬浮块2到指条3的距离w2大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
34.在本实施例中，第一设定值为50nm，第二设定值为100倍线宽。
35.在本实施例中，相邻的指条3两两一组，同一组的两个指条3中，其中一个指条3下侧向下延伸到与汇流排1相接，另一个指条3的上侧向上延伸到与汇流排1连接。
36.声表面波器件一般还包括衬底层和压电层，其中电极指条层包括汇流排1、假指4和指条组件，电极指条层位于压电层上，悬浮块组件也位于压电层上，压电层采用单层或多层结构，压电层则位于衬底层之上，衬底层采用空腔型结构，也可以采用单层或多层的结构形式。
37.其中，电极指条层为叉指电极，采用以下材料中的至少一种材料制成：铝al、铜cu、金au、铂pt及铜铝合金。
38.压电层采用以下材料中的至少一种材料制成：铌酸锂linbo3、钽酸锂litao3、石英quartz、四硼酸锂、硅酸镓镧、铌酸镓镧。
39.衬底层采用以下材料中的至少一种材料制成：硅si、蓝宝石sapphire、碳化硅sic、金刚石diamond、尖晶石。
40.实施例四：如附图4所示，与实施例三的不同之处在于，在本实施例中，悬浮块部件包括多个悬浮块2，多个悬浮块2沿竖向均匀设置，且最上侧悬浮块2到假指4的距离w1大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，最下侧悬浮块2到指条3的距离w2大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，相邻两个悬浮块2之间的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。
41.与现有技术相比，本发明通过在孔径方向上设置单个或多个金属的悬浮块2，一是可以降低叉指电极指条末梢的声传播速度，从而将声表面波的能量束缚在声表面波器件的中心区；二是采用单个或多个金属的悬浮块2，可加强声表面波反射，有利于将声表面波能量束缚声表面波谐振器中心区。因此，本方案通过将声表面波能量束缚在声表面波器件中心区的方式来减少声表面波在孔径方向上的散射，以此达到对横向杂波模式进行抑制的效果，提高了声表面波器件的性能。本方案中的假指4可以看作是短路或开路金属块，假指4的设计同样可以降低肢端末梢的声传播速度，将声表面波能量束缚声表面波谐振器中心区；同时还可加强声表面波反射，有利于将声表面波能量束缚声表面波谐振器中心区。本方案
通过对汇流排1、假指4、间隙和指条组件的优化设计，同时设置悬浮块组件，在实现抑制各阶次杂波模式寄生的同时，还可激发高q值（品质因数）声波模式。由此，有利于实现声表面波器件的低损耗、通带高平坦度等性能，满足了高速移动通讯等终端对高性能表面波器件的要求，且该结构使用的制备工艺容易实现，易于大规模推广。
42.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，包括汇流排和指条组件，其特征在于，还包括悬浮块组件，所述指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条，所述悬浮块组件包括多个悬浮块部件，所述悬浮块部件与所述指条一一对应，所述悬浮块部件位于所述对应的所述指条和所述汇流排之间，且所述悬浮块部件与对应的所述指条和所述汇流排之间均有间隙。2.根据权利要求1所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，所述悬浮块部件包括一个悬浮块，所述悬浮块到所述汇流排的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。3.根据权利要求1所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，所述悬浮块部件包括多个悬浮块，多个所述悬浮块沿竖向均匀设置，且最上侧所述悬浮块到所述汇流排的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，最下侧所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，相邻两个所述悬浮块之间的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。4.根据权利要求2或3所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，所述第一设定值为50nm，所述第二设定值为100倍指条宽度。5.根据权利要求1所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，相邻的所述指条两两一组，同一组的两个所述指条中，其中一个所述指条下侧向下延伸到与所述汇流排相接，另一个所述指条的上侧向上延伸到与所述汇流排连接。6.一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，包括汇流排、假指和指条组件，其特征在于，还包括悬浮块组件，所述指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条，所述悬浮块组件包括多个悬浮块部件，所述悬浮块部件与所述指条一一对应，所述悬浮块部件位于所述对应的所述指条和所述假指之间，且所述悬浮块部件与对应的所述指条和所述假指之间均有间隙。7.根据权利要求6所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，所述悬浮块部件包括一个悬浮块，所述悬浮块到所述假指的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。8.根据权利要求6所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，所述悬浮块部件包括多个悬浮块，多个所述悬浮块沿竖向均匀设置，且最上侧所述悬浮块到所述假指的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，最下侧所述悬浮块到所述指条的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，相邻两个所述悬浮块之间的距离大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值。9.根据权利要求7或8所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，所述第一设定值为50nm，所述第二设定值为100倍线宽。10.根据权利要求6所述的具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，其特征在于，相邻的所述指条两两一组，同一组的两个所述指条中，其中一个所述指条下侧向下延伸到与所述汇流排相接，另一个所述指条的上侧向上延伸到与所述汇流排连接。

技术总结
本发明公开了一种具有横向杂波抑制功能的声表面波器件，包括汇流排和指条组件，还包括悬浮块组件，所述指条组件包括沿轴向方向均匀设置的多个指条，所述悬浮块组件包括多个悬浮块部件，所述悬浮块部件与所述指条一一对应，所述悬浮块部件位于所述对应的所述指条和所述汇流排之间，且所述悬浮块部件与对应的所述指条和所述汇流排之间均有间隙。本方案通过将声表面波能量束缚在声表面波器件中心区的方式来减少声表面波在孔径方向上的散射，以此达到对横向杂波模式进行抑制的效果，提高了声表面波器件的性能。表面波器件的性能。表面波器件的性能。


技术研发人员：杜雪松 陈正林 潘虹芝 肖强 詹雪奎 董加和 贺艺 谭发增 冷俊林 马晋毅
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十六研究所
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/7/20