[实用新型]一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器和薄膜体声波滤波器

说明书

本实用新型涉及薄膜体声波谐振器技术领域，特别涉及一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器和薄膜体声波滤波器，薄膜体声波谐振器包括设有凹槽的支撑衬底，凹槽上覆设有压电层，形成空腔，压电层的位于空腔内的表面上设有第一电极层，且第一电极层与支撑衬底非接触，压电层的另一表面上设有相互分离的第一局部电极层和第二局部电极层，第一局部电极层上依次设有温度补偿层、第三局部电极层和钝化层。通过设置温度补偿层，能够对薄膜体声波谐振器进行温度补偿，避免温度变化对FBAR性能的影响，而且，由于第一局部电极和第三局部电极的保护以及没有使用牺牲层先填充后释放的工艺，因此不会对温度补偿层造成损伤。

技术领域

本实用新型涉及薄膜体声波谐振器技术领域，特别涉及一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器和薄膜体声波滤波器。

背景技术

在无线通讯系统的射频前端模块中，滤波器是不可或缺的重要组成部分，其主要作用是对信号进行筛选，从而实现接收和发射信号的功能。手机中常见的滤波器有声表面波滤波器、固态装配型体声波滤波器和薄膜体声波滤波器等。薄膜体声波谐振器(filmbulk acoustic resonator，FBAR)作为近些年来的新兴技术，包括薄膜体声波谐振器的滤波器即薄膜体声波滤波器具有体积小、插损小、频率高、矩形系数好的特点，广泛应用于手机、平板电脑、智能穿戴等电子产品领域。

FBAR大致由三部分组成，即金属薄膜/压电材料/金属薄膜堆叠的“三明治”结构，其工作原理基于压电材料的压电效应和逆压电效应。首先，将施加在一端电极上的电信号转化为压电材料的声波振动；然后，等声波传递到另一端电极时再转化为电信号，其谐振频率与垂直方向的堆叠厚度呈反比关系，与材料声速呈正比关系。

其中，FBAR的插入损耗和通带频率会受到温度变化的影响。随着温度增加，“三明治”结构中材料的声速会减小，频率也会随之降低。目前，在滤波器设计中为了避免温度变化对FBAR的影响，常用的设计方法是加大设计带宽，但是在一些比较拥挤的频段，信号带宽是有限的，若FBAR的带宽设计过大，会影响到附近频段信号的处理。

因此，需要在谐振器中加入新结构，对器件进行温度补偿。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器和薄膜体声波滤波器。

本实用新型的一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器的技术方案如下：

包括设有凹槽的支撑衬底，所述凹槽上覆设有压电层，形成空腔，所述压电层的位于所述空腔内的表面上设有第一电极层，且所述第一电极层与所述支撑衬底非接触，所述压电层的另一表面上设有相互分离的第一局部电极层和第二局部电极层，所述第一局部电极层上依次设有温度补偿层、第三局部电极层和钝化层，所述第三局部电极层与所述第一局部电极层之间通过第一导电焊盘电连接，所述第二局部电极层与所述第一电极层之间通过第二导电焊盘电连接。

本实用新型的一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器的有益效果如下：

通过设置温度补偿层，能够对薄膜体声波谐振器进行温度补偿，避免温度变化对FBAR性能的影响，而且，由于第一局部电极和第三局部电极的保护，因此不会对温度补偿层造成损伤，最大程度上保证了温度补偿效果。在上述技术方案的基础上，本实用新型的一种温度补偿型的薄膜体声波谐振器还可以做如下改进。

进一步，所述温度补偿层的材质为二氧化硅、铬、氧化碲或掺硼的二氧化硅。

进一步，所述支撑衬底的材质为硅、锗、氮化镓、砷化镓、蓝宝石、石英或碳化硅。

进一步，所述压电层的材质为氮化铝、铌酸锂或钽酸锂。

进一步，所述第一电极层的材质为钼、铜、钨、金、钛、铝和铂中的至少一种。

进一步，所述第一局部电极层、第二局部电极层和所述第三局部电极层的材质为钼、铜、钨、金、钛、铝和铂中的至少一种。