薄膜体声波谐振器及电气产品

    专利查询2026-02-01  4


    本申请涉及谐振器,具体涉及一种薄膜体声波谐振器及电气产品。


    背景技术:

    1、薄膜体声波谐振器的核心工作部分通常包含一层压电薄膜和附着于所述薄膜两侧的电极层构成,上述结构也称为三明治结构;在三明治结构的下方通常还具有空腔结构,以提供阻抗失配减少能量流失。当两侧电极上施加交变电压时,压电薄膜籍压电效应将电能转化为机械能而发生振动。其谐振频率对外部传导至三明治结构的应力非常敏感,传导应力将导致谐振频率显著发生漂移,对基于薄膜体声波谐振器的振荡器的频率稳定度产生负面影响。

    2、在传统薄膜体声波谐振器结构中,通常将上述三明治结构的边缘搭接在位于所述空腔之外的衬底或介质层表面来为三明治结构提供支撑。这种结构带来的问题是:衬底或介质层在制造过程、封装过程、安装过程和最终使用过程中,不可避免的会受到温度变化、化学环境和机械力的耦合从而发生形变。由于三明治结构的周边与衬底相连,在上述负面条件影响下,应力将由三明治结构的边缘搭接传导至三明治结构本身。应力传导一方面会使薄膜体声波谐振器的谐振频率严重漂移,另一方面较大的应力传导还可能产生大形变进而导致三明治结构损坏,从而影响器件结构的可靠性。


    技术实现思路

    1、为了解决现有技术中存在的上述问题的至少之一,本申请实施例提供一种薄膜体声波谐振器及电气产品。

    2、根据本申请实施例的一方面,本申请提供一种薄膜体声波谐振器,所述谐振器包括:

    3、第一衬底,其第一表面开设有第一凹槽,所述第一凹槽内具有一第一支撑结构;

    4、三明治结构,包括:设置于所述第一支撑结构上的第一电极、设置于所述第一电极背向所述第一支撑结构的一侧表面的压电薄膜以及设置于所述压电薄膜背向所述第一电极的一侧表面的第二电极;

    5、所述第一电极、所述压电薄膜以及所述第二电极的边缘悬空设置。

    6、根据本申请实施例的另一方面,本申请提供一种电气产品,所述电气产品包括如本申请任一实施例所述的薄膜体声波谐振器。

    7、本申请的薄膜体声波谐振器中,三明治结构的边缘与空腔之外的衬底或介质保持分离。本申请中,由于三明治结构不存在边缘搭接情况,且支撑结构与三明治结构的接触区域为近似单点接触,可显著降低三明治结构受衬底或其它周边结构的应力传导导致的谐振频率变化;同时,由于支撑结构与三明治的接触面积较小,还减少了声能通过支撑部向三明治以外的结构流失,提高了谐振器的q值。



    技术特征:

    1.一种薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器包括:

    2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    3.根据权利要求2所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    4.根据权利要求3所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    5.根据权利要求4所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    6.根据权利要求3所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    7.根据权利要求6所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    8.根据权利要求3所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    9.根据权利要求8所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    10.根据权利要求1至9中任一项所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第一支撑结构与所述第一电极接触的表面的最大宽度不大于200微米或不大于100微米。

    11.根据权利要求1至9中任一项所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第一支撑结构的表面、所述第一电极靠近所述第一支撑结构的一侧表面以及所述第一衬底的所述第一表面位于同一平面。

    12.根据权利要求1至9中任一项所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第一支撑结构的中心与所述三明治结构的几何中心的距离小于预设距离阈值。

    13.根据权利要求12所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述预设距离阈值不超过150微米或不超过50微米。

    14.根据权利要求1至9中任一项所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括:

    15.一种电气产品,其特征在于,所述电气产品包括如权利要求1至14任一项所述的薄膜体声波谐振器。


    技术总结
    本申请公开一种薄膜体声波谐振器及电气产品,涉及谐振器技术领域。该谐振器包括:第一衬底,其第一表面开设有第一凹槽,所述第一凹槽内具有一第一支撑结构;三明治结构,包括:设置于所述第一支撑结构上的第一电极、设置于所述第一电极背向所述第一支撑结构的一侧表面的压电薄膜以及设置于所述压电薄膜背向所述第一电极的一侧表面的第二电极;所述第一电极、所述压电薄膜以及所述第二电极的边缘悬空设置。本申请的三明治结构与支撑结构近似单点接触,不存在边缘搭接情况,可显著降低应力传导导致的谐振频率变化,减少声能流失,提高谐振器的Q值。

    技术研发人员:张孟伦,庞慰
    受保护的技术使用者:天津大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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