[发明专利]一种混合结构声波器件

说明书

本发明公开了一种混合结构声波器件，该声波器件封装结构包括衬底和衬底上方多个体声波谐振器和声表面波谐振器。体声波谐振器位于衬底上方，衬底上方有上层布拉格反射镜和下层布拉格反射镜，两布拉格反射镜中间有压电层和上下电极，形成体声波谐振器；上层布拉格反射镜上方为压电层和声表面波换能器，形成声表面波谐振器。在同一衬底上集成了SMR结构的体声波谐振器和IHP结构的声表面波谐振器，大大提高了集成度；由于SMR和IHP都是叠层结构，工艺制程易于实现；体声波谐振器与声表面波谐振器之间有布拉格反射镜的存在，对两种声波各自进行了声学反射，杜绝了两种谐振器之间的干扰，在实现小型化的同时保证了两谐振器之间的隔离。

技术领域

本发明涉及声波器件领域，尤其涉及一种混合结构声波器件。

背景技术

声波器件由于其尺寸较小、承受功率较低、成本低的特点，广泛适用于手机通讯领域。而根据结构不同，可以将声波器件分为声表面波和体声波两种类型，声表面波适用于较低的手机通讯频段，工艺简单，成本低廉，但是功率耐受能力较差；体声波适用于较高的手机通讯频段，设计简单，功率耐受能力较强，但是工艺复杂，成本较高。在射频系统内，根据不同需求，需要用到多个频段的声波器件，声表面波器件和体声波器件往往都囊括其中。

随着射频前端系统对集成度要求不断提高，声波器件也往小型化、集成化发展，一个射频组件内能集成多个声波器件，但是这种集成大多是一种类型的声波器件的集成。因此，急需设计出一种集成声表面波和体声波两种结构的声波器件以满足当前市场对声波器件集成度的要求。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种混合结构声波器件，技术方案如下：

本发明公开了一种混合结构声波器件，包括衬底，设置于衬底上的工作区和电极导通区；工作区包括体声波谐振器和设置于体声波谐振器上方的声表面波谐振器；体声波谐振器包括由下至上依次设置的下布拉格反射镜、体声波换能器和上布拉格反射镜；声表面波谐振器包括压电层和声表面波换能器；电极导通区设置在工作区两侧，用于将体声波谐振器的电极导通至声波器件表面。

其进一步的技术方案为，下布拉格反射镜和上布拉格反射镜均包括至少一层交替层，交替层包括低声阻抗材料和高声阻抗材料。

其进一步的技术方案为，若下布拉格反射镜或上布拉格反射镜接触的体声波换能器的电极为低声阻抗材料，则与电极直接接触的交替层的高声阻抗材料和低声阻抗材料沿接触面向器件外侧方向依次排布。

其进一步的技术方案为，若下布拉格反射镜或上布拉格反射镜接触的体声波换能器的电极为高声阻抗材料，则与电极直接接触的交替层的低声阻抗材料和高声阻抗材料沿接触面向器件外侧方向依次排布。

其进一步的技术方案为，下布拉格反射镜和上布拉格反射镜均包括多层交替层，则对于其余的交替层，每个交替层的低声阻抗材料和高声阻抗材料的排布顺序与靠近器件内侧方向相接触的交替层有关，且沿接触面向器件外侧方向按照高低交错的顺序排布。

其进一步的技术方案为，电极导通区包括外接电极，体声波谐振器的至少一个电极通过导电柱导通至电极导通区表面，并通过外接电极和声表面波谐振器的至少一个电极连通。

其进一步的技术方案为，电极导通区包括相互独立的体声波外接电极和声表面波外接电极，体声波谐振器的至少一个电极通过导电柱导通至电极导通区表面与体声波外接电极连通，声表面波谐振器的至少一个电极与声表面波外接电极连通。

其进一步的技术方案为，体声波换能器包括由下至上依次设置的下电极、压电结构和上电极，下电极和上电极在压电结构的正投影区有重叠部分。

其进一步的技术方案为，压电结构的材料包括AlN、ZnO、CdS和PZT中的至少一种。

其进一步的技术方案为，压电层由单层压电材料构成，或者由多层不同的压电材料堆叠构成。