[发明专利]具有改进的支撑结构的滤波器单元、滤波器和电子设备

说明书

本发明涉及一种滤波器单元，包括：功能基底，设置有空腔；和功能器件，设置于所述功能基底且包括多个体声波谐振器，所述多个谐振器共用压电层，每个谐振器具有设置于共用压电层的对应部分的两侧的顶电极和底电极，所述顶电极、底电极和共用压电层形成三明治结构，且每个谐振器构成子三明治结构，其中：所述子三明治结构与其下方的空腔型声学镜形成对应谐振器的有效区域，所述空腔型声学镜为所述空腔的一部分；所述三明治结构由所述空腔支撑且至少两个谐振器的空腔型声学镜彼此相通。本发明也涉及一种滤波器以及具有该滤波器的电子设备。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种滤波器单元，具有该滤波器单元的滤波器以及一种具有该滤波器单元或者滤波器的电子设备。

背景技术

通常，由若干个体声波谐振器构成的传统滤波器具有如图1a所示的俯视结构。沿图1a中的直线AA’剖开，可得到如图1b所示的剖视结构。

图1a和1b中所示的滤波器包含若干个体声波谐振器，每个谐振器的具体结构包含基底P100；嵌于基底表面的空腔型声学镜P200(P210、P220)；位于声学镜上方并覆盖部分基底表面的底电极P300(P310、P320)；覆盖底电极和部分基板表面的压电层薄膜P400，且P400由多个谐振器共享；位于压电层上方的顶电极P500(P510、P520)。其中压电层和每个谐振器的声学镜、底电极、顶电极在横向上的重合部分定义了该谐振器的有效声学区域(P600，P610和P620)。

若从图1a和1b中将底电极，压电层和顶电极完全移除，则可以获得图1c 和图1d所示的具有空腔的基底结构。

由于构成滤波器的各个膜层的厚度仅为微米级别，薄膜很容易受到应力的影响而发生形变。三明治结构扭曲形变会严重降低构成滤波器的谐振器的Q值，从而严重影响滤波器的性能。因此具有空腔型声学镜的传统体声波滤波器通常采用分立空腔结构的基底：即滤波器中的每个谐振器拥有自己独立的空腔。

这种结构的好处是可在谐振器之间的下方形成支撑结构(图1c中的P110)，从而增强滤波器整体结构的稳定性。

但是，这种结构的缺陷是：理想状态下，谐振器在工作时，能量转换只发生在有效声学区域内。然而，实际情况下，谐振器的能量总是不可避免的要逸散到有效声学区域之外，并通过基底上的与底电极和压电层接触的支撑结构(图 1c中的P110和P120)进一步逸散到基底中(如图1b中的箭头EL100、EL110、EL120和EL130所示)。该结构会造成显著的能量损失，最终使Q值严重下滑并造成滤波器性能劣化。

发明内容

为缓解或解决使用现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种滤波器单元，包括：

功能基底，设置有空腔；和

功能器件，设置于所述功能基底且包括多个体声波谐振器，所述多个谐振器共用压电层，每个谐振器具有设置于共用压电层的对应部分的两侧的顶电极和底电极，所述顶电极、底电极和共用压电层形成三明治结构，且每个谐振器构成子三明治结构，

其中：

所述子三明治结构与其下方的空腔型声学镜形成对应谐振器的有效区域，所述空腔型声学镜为所述空腔的一部分；

所述三明治结构由所述空腔支撑且至少两个谐振器的空腔型声学镜彼此相通。

在一个实施例中，所述三明治结构仅由所述空腔的边缘支撑。

进一步的，所述空腔为大致矩形的形状；所述三明治结构被所述空腔的两个相对的边缘支撑。

可选的，所述两个相对的边缘同时支撑最外围的谐振器的底电极和压电层。