谐振器及组件、滤波器、电子设备及制作方法和封装结构与流程

本发明涉及半导体领域，更具体的说，涉及一种谐振器及组件、滤波器、电子设备及制作方法和封装结构。

背景技术：

1、目前，谐振器的主要功能层，即压电层和电极的厚度仅为微米或纳米级别，导致热量易在功能层中积累，带来负面效应，如谐振器的频率漂移，或引起、加速主要功能层的老化与损坏，影响谐振器的可靠性和寿命的同时限制了谐振器功率容量的进一步提升。因此如何提高谐振器的散热能力，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请一方面提供了一种体声波谐振器，所述谐振器包括：

2、衬底；

3、第一电极，所述第一电极与衬底之间具有声波反射结构；

4、第二电极，所述第二电极与第一电极之间具有压电层；

5、其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述声波反射结构、第一电极、压电层和第二电极的重叠区域构成有效区域，所述谐振器具有环形的有效区域；

6、所述有效区域的内边缘上的任意一点为a点，所述a点到谐振器的中心点的距离为d，所述a点到有效区域外边缘的最短距离为w，且0.1≤w/d≤10。

7、优选的，在上述体声波谐振器中，所述有效区域的内边缘的内侧具有非有效区域，所述有效区域的面积为s1，所述非有效区域的面积为s2，s1和s2的关系满足：

8、0.2≤s1/s2≤12。

9、优选的，在上述体声波谐振器中，多个所述a点到所述有效区域外边缘的最短距离分别对应多个w，多个所述w中具有最大值与最小值，所述最大值与所述最小值的比为1.5:1。

10、优选的，在上述体声波谐振器中，任意所述w的取值范围为10-50μm。

11、优选的，在上述体声波谐振器中，在垂直于所述衬底的方向上，所述声波反射结构、压电层、第一电极和第二电极中的至少一者为环形结构，以形成环形有效区域。

12、优选的，在上述体声波谐振器中，所述声波反射结构位于所述衬底的上表面或嵌于所述衬底的内部。

13、优选的，在上述体声波谐振器中，所述声波反射结构的高度范围为0.1-0.5μm。

14、优选的，在上述体声波谐振器中，所述声波反射结构的中心区域内具有介质块，所述介质块位于所述非有效区域，所述声波反射结构基于所述介质块形成环形结构。

15、优选的，在上述体声波谐振器中，所述介质块包括空心结构，所述空心结构的底部设置有第一释放通道，在平行于所述衬底的方向上，所述第一释放通道贯穿所述空心结构的底部。

16、优选的，在上述体声波谐振器中，所述介质块包括实心结构，所述实心结构的侧壁上设置有第二释放通道，在垂直于衬底的方向上，所述第二释放通道贯穿所述实心结构。

17、优选的，在上述体声波谐振器中，在垂直于所述衬底的方向上，所述压电层与所述第二电极之间，和/或所述衬底与所述第一电极之间具有间隙，所述间隙位于所述非有效区域。

18、优选的，在上述体声波谐振器中，所述第一电极的上表面和/或所述压电层的上表面具有第一凹陷部，至少一个所述第一凹陷部与所述第二电极之间形成第一间隙。

19、优选的，在上述体声波谐振器中，所述第一电极或所述第一电极与所述压电层向下凹陷形成第二凹陷部，至少一个所述第二凹陷部与所述第二电极之间形成第二间隙。

20、本申请的第二方面，提供一种谐振器组件，包括上述任一所述体声波谐振器，所述体声波谐振器与至少一个电结构电连接，所述电结构位于非有效区域。

21、本申请的第三方面，提供一种基于上述任一所述体声波谐振器的封装结构，所述谐振器的上方设置有封装膜，所述封装膜密封所述有效区域，且所述有效区域与所述封装膜之间声隔离。

22、优选的，在上述封装结构中，所述封装膜与所述非有效区域之间直接连接或所述封装膜与所述非有效区域之间设置有支撑部。

23、优选的，在上述封装结构中，所述支撑部包括金属柱，所述金属柱的底部与所述第一电极或所述第二电极电连接，所述金属柱的顶部暴露在所述封装膜的外部，与外界电连接。

24、本申请的第四方面，提供一种滤波器，包括上述任一所述的谐振器。

25、本申请的第五方面，提供一种电子设备，包括上述任一所述的谐振器。

26、本申请的第六方面，提供一种体声波谐振器的制作方法，所述制作方法包括：

27、提供衬底；

28、在所述衬底上形成声波反射结构；

29、在所述衬底与所述声波反射结构上依次形成第一电极、压电层和第二电极；

30、其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述声波反射结构、第一电极、压电层和第二电极的重叠区域构成有效区域，所述谐振器具有环形的有效区域；

31、所述有效区域的内边缘上的任意一点为a点，所述a点到所述谐振器的中心点的距离为d，所述a点到所述有效区域外边缘的最短距离为w，且0.1≤w/d≤10。

32、相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

33、该体声波谐振器具有环形的有效区域，环形有效区域提高了谐振器的散热效率，使其在工作状态下，能够保持温度基本恒定；且有效区域的内边缘上的任意一点为a点，a点到谐振器的中心点的距离为d，a点到有效区域外边缘的最短距离为w，根据谐振器的频率以及功率耐受的需求，调整距离w，使w与d满足关系：0.1≤w/d≤10，保证了谐振器在高频与高功率耐受的条件下，仍具有较好的散热效率，性能更加稳定。

技术特征：

1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述有效区域的内边缘的内侧具有非有效区域，所述有效区域的面积为s1，所述非有效区域的面积为s2，s1和s2的关系满足：

3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，多个所述a点到所述有效区域外边缘的最短距离分别对应多个w，多个所述w中具有最大值与最小值，所述最大值与所述最小值的比为1.5:1。

4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，任意所述w的取值范围为10-50μm。

5.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，在垂直于所述衬底的方向上，所述声波反射结构、压电层、第一电极和第二电极中的至少一者为环形结构，以形成环形有效区域。

6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述声波反射结构位于所述衬底的上表面或嵌于所述衬底的内部。

7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述声波反射结构的高度范围为0.1-0.5μm。

8.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述声波反射结构的中心区域内具有介质块，所述介质块位于所述非有效区域，所述声波反射结构基于所述介质块形成环形结构。

9.根据权利要求8所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质块包括空心结构，所述空心结构的底部设置有第一释放通道，在平行于所述衬底的方向上，所述第一释放通道贯穿所述空心结构的底部。

10.根据权利要求8所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质块包括实心结构，所述实心结构的侧壁上设置有第二释放通道，在垂直于所述衬底的方向上，所述第二释放通道贯穿所述实心结构。

11.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，在垂直于所述衬底的方向上，所述压电层与所述第二电极之间，和/或所述第一电极与所述压电层之间具有间隙，所述间隙位于所述非有效区域。

12.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极的上表面和/或所述压电层的上表面具有第一凹陷部，至少一个所述第一凹陷部与所述第二电极之间形成第一间隙。

13.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极或所述第一电极与所述压电层向下凹陷形成第二凹陷部，至少一个所述第二凹陷部与所述第二电极之间形成第二间隙。

14.一种谐振器组件，包括基于权利要求1-13任一项所述体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器与至少一个电结构电连接，所述电结构位于所述非有效区域。

15.一种谐振器的封装结构，基于权利要求1-13任一项所述体声波谐振器，其特征在于，所述谐振器的上方设置有封装膜，所述封装膜密封所述有效区域，且所述有效区域与所述封装膜之间声隔离。

16.根据权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述封装膜与所述非有效区域之间直接连接，或所述封装膜与所述非有效区域之间设置有支撑部。

17.根据权利要求16所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部包括金属柱，所述金属柱的底部与所述第一电极或所述第二电极电连接，所述金属柱的顶部暴露在所述封装膜的外部，与外界电连接。

18.一种滤波器，其特征在于，包括权利要求1-17任意一项所述的谐振器。

19.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-17任意一项所述的谐振器。

20.一种体声波谐振器的制作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了谐振器及组件、滤波器、电子设备及制作方法和封装结构，体声波谐振器包括：衬底；第一电极，第一电极与衬底之间具有声波反射结构；第二电极，第二电极与第一电极之间具有压电层；其中，在垂直于衬底的方向上，声波反射结构、第一电极、压电层和第二电极的重叠区域构成有效区域，谐振器具有环形的有效区域；有效区域的内边缘上的任意一点为A点，A点到谐振器的中心点的距离为D，A点到有效区域外边缘的最短距离为W，且0.1≤W/D≤10。通过调整谐振器中的距离W，提高谐振器的散热效率。

技术研发人员：李林萍
受保护的技术使用者：见闻录（浙江）半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13