CN113258900A - 一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件。该体声波谐振器组件包括：基板；至少一个谐振单元，所述谐振单元位于所述基板的表面，所述谐振单元在垂直于所述基板的厚度方向上的尺寸小于所述谐振单元在平行于所述基板的厚度方向上的尺寸。本发明实施例提供的技术方案减小了体声波谐振器组件以及通信器件在垂直于基板厚度方向的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件。
背景技术
随着无线通讯技术的不断发展，高性能、小尺寸的通信器件的应用越来越广泛。
薄膜体声波谐振器（Film Bulk Acoustic Resonator）又称之为体声波谐振器（Bulk Acoustic Wave）具有尺寸小、工作频率高、功耗低、品质因数高、与CMOS工艺兼容等特点，目前已成为射频通信领域重要的器件被广泛应用。
体声波谐振器包括空腔型、布拉格反射型和背面刻蚀型。空腔型体声波谐振器相比布拉格反射型和背面刻蚀型体声波谐振器具有品质因数高、损耗小、机电耦合系数高和机械强度高的特点。现有的空腔型体声波谐振器组件中，包括基板和至少一个谐振单元，基板表面设置有用于将体声波反射回谐振单元的内置空腔结构，谐振单元包括第一电极、压电层和第二电极，第一电极、压电层和第二电极堆叠在基板的表面构成谐振单元。当基板的表面设置有至少一个谐振单元时，导致体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件在垂直于基板厚度方向的尺寸太大，不利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件，且基板表面设置的内置空腔结构降低了体声波谐振器组件的牢固性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件，在提升器件牢固性的基础上，以减小体声波谐振器组件以及通信器件在垂直于基板厚度方向的尺寸。
第一方面，本发明实施例提供了一种体声波谐振器组件，包括：
基板；
至少一个谐振单元，所述谐振单元位于所述基板的表面，所述谐振单元在垂直于所述基板的厚度方向上的尺寸小于所述谐振单元在平行于所述基板的厚度方向上的尺寸。
可选的，在垂直于所述基板的厚度方向上，所述谐振单元包括第一电极、压电层和第二电极的叠层结构。
可选的，所述基板的数量为p个，其中，在平行于所述基板的厚度方向上，p个所述基板平行且间隔设置，所述p的取值包括大于或等于1的整数；
第r个所述基板的第一表面和/或与所述第一表面相对的第二表面设置有Qr个谐振单元，所述r的取值包括大于或等于1，且小于或等于p的整数，所述Qr的取值包括大于或等于1的整数；
所述体声波谐振器组件还包括导电互连结构和载板，所述载板位于第p个所述基板的第一表面侧，所述导电互连结构用于将所述谐振单元的电信号引出至所述载板背离第p个所述基板的表面，和/或，所述导电互连结构用于将所述谐振单元的电信号引出至第1个所述基板的第二表面侧。
可选的，所述谐振单元的高度小于相邻所述基板之间的间距，或者所述谐振单元的高度小于第p个所述基板与所述载板之间的间距。
可选的，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第k1个所述谐振单元和第k2个所述谐振单元相邻设置，所述k1的取值包括大于或等于1，且小于Qr的整数，所述k2的取值包括大于或等于1，且小于Qr的整数；
第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极相邻设置；和/或，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的异名电极相邻设置。
可选的，还包括第一水平连接部、第二水平连接部；所述第一水平连接部连接所述第一电极，且和所述第一电极构成L型；所述第二水平连接部连接所述第二电极，且和所述第二电极构成L型；
在同一个所述谐振单元中，所述压电层位于所述第一电极和所述第二电极之间。
可选的，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极相邻设置时，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极连接为U型电极，或者，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极通过所述导电互连结构电连接。
可选的，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第k3个所述谐振单元和第k4个所述谐振单元之间间隔至少一个谐振单元，所述k3的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，所述k4的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数；
第k3个所述谐振单元与第k4个所述谐振单元的同名电极通过所述导电互连结构电连接；
或者，第k3个所述谐振单元与第k4个所述谐振单元的异名电极通过所述导电互连结构电连接。
可选的，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第m个所述谐振单元的悬空电极与所述导电互连结构连接；
第m个所述谐振单元的悬空电极包括第一电极，第m个所述谐振单元的第二电极与第n个所述谐振单元的同名电极或者异名电极电连接；
或者，第m个所述谐振单元的悬空电极包括第二电极，第m个所述谐振单元的第一电极与第n个所述谐振单元的同名电极或者异名电极电连接，其中，所述m的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，所述n的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，且所述m和所述n的取值不同。
可选的，第r个所述基板同一表面的所述谐振单元的连接关系包括串联连接和/或并联连接。
可选的，第t个所述基板的第二表面的谐振单元与第t-1个所述基板的第一表面的谐振单元之间呈叉指状分布，其中，所述t的取值包括大于或等于2，且小于或等于p的整数。
可选的，在垂直于所述基板的厚度方向上，不同所述谐振单元之间间隔第一预设距离。
第二方面，本发明实施例提供了一种体声波谐振器组件的制备方法，包括：
提供基板；
在所述基板的表面形成至少一个谐振单元，所述谐振单元在垂直于所述基板的厚度方向上的尺寸小于所述谐振单元在平行于所述基板的厚度方向上的尺寸。
可选的，在所述基板的表面形成至少一个谐振单元包括：
在所述基板表面形成至少一个压电层；
在所述基板的表面形成至少一个第一电极；
在所述基板的表面形成至少一个第二电极，其中，在垂直于所述基板的厚度方向上，所述谐振单元包括第一电极、压电层和第二电极的叠层结构。
第三方面，本发明实施例提供了一种通信器件，包括第一方面任意所述的体声波谐振器组件；
所述通信器件包括滤波器、双工器以及多工器中的至少一种。
本实施例提供的技术方案中，至少一个谐振单元在垂直于基板的厚度方向上的尺寸小于谐振单元在平行于基板的厚度方向上的尺寸，减少了体声波谐振器组件在垂直于基板的厚度方向的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件，且由于谐振单元在垂直于基板的厚度方向上的尺寸小于谐振单元在平行于基板的厚度方向上的尺寸，谐振单元的体声波主要在垂直于基板的厚度方向上来回反射，无需在平行于基板的厚度方向设置声波反射结构，增加了体声波谐振器组件的牢固性，简化了体声波谐振器组件的结构，进而简化了体声波谐振器组件的制备方法，降低了体声波谐振器组件的制作成本。
附图说明
图1为现有技术中的一种体声波谐振器组件的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种体声波谐振器组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种体声波谐振器组件的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的俯视结构示意图；
图6为图5示出的体声波谐振器组件的A1-A2方向的剖面结构示意图；
图7为图5示出的体声波谐振器组件的拓扑图；
图8为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的结构的俯视结构示意图；
图9为图8示出的体声波谐振器组件的B1-B2方向的剖面结构示意图；
图10为图8示出的体声波谐振器组件的拓扑图；
图11为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的结构示意图；
图12为图11示出的体声波谐振器组件的拓扑图；
图13示出了一种体声波谐振器组件的制备方法的流程示意图；
图14-图15为本发明实施例提供的一种体声波谐振器组件的制备方法各步骤对应的剖面结构示意图；
图16为图13中步骤120包括的流程示意图；
图17-图18为步骤120包括的制备方法各步骤对应的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
正如上述技术方案所述，体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件在垂直于基板厚度方向的尺寸太大，不利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件，且基板表面设置的内置空腔结构降低了体声波谐振器组件的牢固性。究其原因，图1为现有技术中的一种体声波谐振器组件的结构示意图。需要说明的是，图1示出的是一种空腔型体声波谐振器组件。参见图1，该体声波谐振器组件包括基板10和至少一个谐振单元20，基板10表面设置有内置空腔结构101，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23。谐振单元20垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸大于平行于基板10厚度方向（Y方向）的尺寸，当基板10的表面设置有至少一个谐振单元20时，导致体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件在垂直于基板10厚度方向的尺寸太大，不利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件，且基板10表面设置的内置空腔结构101降低了体声波谐振器组件的牢固性。
针对上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
图2为本发明实施例提供的一种体声波谐振器组件的结构示意图。参见图2，该体声波谐振器组件包括：基板10；至少一个谐振单元20，谐振单元20位于基板10的表面，谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向上的尺寸小于谐振单元20在平行于基板10的厚度方向上的尺寸。
本实施例提供的技术方案中，至少一个谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上的尺寸小于谐振单元20在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上的尺寸，减少了体声波谐振器组件在垂直于基板10的厚度方向（X方向）的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件。且由于谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向上的尺寸小于谐振单元20在平行于基板10的厚度方向上的尺寸，谐振单元20的体声波主要在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上来回反射，无需在平行于基板10的厚度方向（Y方向）设置声波反射结构，增加了体声波谐振器组件的牢固性，简化了体声波谐振器组件的结构，进而简化了体声波谐振器组件的制备方法，降低了体声波谐振器组件的制作成本。
下面具体介绍谐振单元20在基板10表面的排布方式。图3为本发明实施例提供的另一种体声波谐振器组件的结构示意图。可选的，在上述技术方案的基础上，参见图3，在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23的叠层结构。
参见图1，现有空腔型体声波谐振器组件中，在第一电极21和第二电极23的交变电场作用下，压电层22会产生形变，微观上表现为声子的振动，宏观上形成在第一电极21和第二电极23之间来回反射的声波，此声波为压电层22内部的体声波。内置空腔结构101用于将体声波反射回谐振单元20，进而降低体声波的损耗。压电层22和内置空腔结构101重叠的区域作为压电层22发生形变的面积，受限于内置空腔结构101的位置设置，谐振单元垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸大于平行于基板10厚度方向（Y方向）的尺寸，当基板10的表面设置有至少一个谐振单元20时，体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件在垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸太大，不利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件。
针对上述技术问题，本实施例提供的技术方案中，谐振单元20立式排布在基板10的表面，具体的，在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23的叠层结构。
本实施例中谐振单元20的工作原理如下：在第一电极21和第二电极23的交变电场作用下，压电层22会产生形变，微观上表现为声子的振动，宏观上形成在第一电极21和第二电极23之间来回反射的声波，此声波为压电层22内部的体声波。可以通过增加谐振单元20的高度H和/或谐振单元20在垂直于X轴和Y轴所在平面的尺寸，来增加谐振单元20的面积，进而增强谐振单元产生体声波信号的强度。
综上，本实施例提供的技术方案，谐振单元20立式排布在基板10的表面，谐振单元20垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸小于平行于基板10厚度方向（Y方向）的尺寸，减少了体声波谐振器组件在垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件。其中，在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23的叠层结构，使得压电层22产生的体声波的反射方向平行于X方向，无需在平行于基板10的厚度方向（Y方向）设置声波反射结构，增加了体声波谐振器组件的牢固性，简化了体声波谐振器组件的结构，进而简化了体声波谐振器组件的制备方法，降低了体声波谐振器组件的制作成本。
为了进一步提高体声波谐振器组件的集成度，本发明实施例还提供了如下技术方案：
图4为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的结构示意图。图5为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的俯视结构示意图。图6为图5示出的体声波谐振器组件的A1-A2方向的剖面结构示意图。图7为图5示出的体声波谐振器组件的拓扑图。图8为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的结构的俯视结构示意图。图9为图8示出的体声波谐振器组件的B1-B2方向的剖面结构示意图。图10为图8示出的体声波谐振器组件的拓扑图。图11为本发明实施例提供的又一种体声波谐振器组件的结构示意图。图12为图11示出的体声波谐振器组件的拓扑图。以图4、图6、图9和图11为例进行说明，该体声波谐振器组件中，基板10的数量为p个，其中，在平行于基板10的厚度方向上，p个基板10平行且间隔设置，p的取值包括大于或等于1的整数；第r个基板10的第一表面10A和/或与第一表面10A相对的第二表面10B设置有Qr个谐振单元20，r的取值包括大于或等于1，且小于或等于p的整数，Qr的取值包括大于或等于1的整数；体声波谐振器组件还包括导电互连结构30和载板40，载板40位于第p个基板10的第一表面10A侧，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面，和/或，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至第1个基板10的第二表面10B侧。
载板40和基板10可以选择相同的材料，也可以选择不同的材料。
可选的，参见图4、图6、图9和图11，导电互连结构30包括：导电通孔31、导电键合层32、焊盘（PAD）33和重布线层34中的至少一种；参见图11，基板10内的导电通孔31用于将基板10第一表面10A的电信号传递至第二表面10B。参见图4、图6、图9和图11，载板40内的导电通孔31用于将邻近基板10的表面的电信号传递至背离基板10的表面。导电键合层32位于相邻两个基板10之间，以及位于基板10和载板40之间，用于固定相邻两个基板10以及基板10和载板40。且导电键合层32在基板10的投影覆盖导电通孔31的部分或全部，导电键合层32在载板40的投影覆盖导电通孔31的部分或全部。谐振单元20位于导电键合层32、相邻两个基板10以及基板10和载板40围成的封闭空间内。焊盘（PAD）33位于第r个基板10的第一表面10A和/或第二表面10B，焊盘（PAD）33在基板10的投影覆盖导电通孔31的部分或者全部；重布线层34位于载板40背离基板10的表面，重布线层34在第p个基板10的投影覆盖部分或者全部第p个基板内设置的导电通孔31的部分或全部。上述导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面。需要说明的是，虽然本实施例中的附图并未示出，但是本实施例还包括如下技术方案：可以在第1个基板10的内部设置导电通孔31，在第1个基板10的第二表面设置重布线层34，便于导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至第1个基板10的第二表面10B侧。具体的，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面，和/或，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至第1个基板10的第二表面10B侧，便于将体声波谐振器组件的电信号和电容、电感、电阻以及功能芯片中的至少一种组成的补偿电路实现电连接。可选的，导电键合层32用于键合不同基板10以及基板10和载板40，基板10和载板40的边缘设置有封闭的导电键合层32，用于形成导电键合层32、相邻两个基板10以及基板10和载板40围成的封闭空间内。可选的，封闭空间为真空封闭空间。真空封闭空间用于将体声波反射回谐振单元20，进而降低体声波的损耗。
示例性的，图4示出的体声波谐振器组件中，p的取值为1。在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上，基板10的第一表面10A设置有2个谐振单元20。导电互连结构30位于基板10和载板40的表面和/或内部，每一个谐振单元20均与导电互连结构30电连接，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第1个基板10的表面。
示例性的，图6示出的体声波谐振器组件中，p的取值为1。在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上，基板10的第一表面10A设置有4个谐振单元20。4个谐振单元20分为2组，每组内均是2个串联连接的谐振单元20，导电互连结构30分别将两组谐振单元20电信号引出至载板40背离第1个基板10的表面。
示例性的，图9示出的体声波谐振器组件中，p的取值为1。在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上，基板10的第一表面10A设置有3个谐振单元20。3个谐振单元20串联连接。导电互连结构30分别将3个串联的谐振单元20的电信号引出至载板40背离第1个基板10的表面。
示例性的，图11示出的体声波谐振器组件中，p的取值为2。在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上，2个基板10平行且间隔设置。载板40与第2个基板10平行且间隔设置。第1个基板10的第一表面10A设置有3个谐振单元20。第2个基板10的第一表面10A设置有2个谐振单元20。第2个基板10的第二表面10B设置有2个谐振单元20。导电互连结构30位于基板10和载板40的表面和/或内部，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第2个基板10的表面。
需要说明的是，本实施例中p的取值并不局限于1或者2，p的取值可以选取大于或等于1的整数。
还需要说明的是，参见图6、图9和图11，导电互连结构30位于基板10和载板40的表面和/或内部，谐振单元20之间可以串联之后与导电互连结构30电连接，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面。本实施例中，谐振单元20之间的连接方式可以根据实际情况具体设定。
具体的，本实施例提供的体声波谐振器组件包括载板40、导电互连结构30以及p个平行且间隔设置的基板10，p的取值包括大于或等于1的整数。第r个基板10的第一表面10A和/或与第一表面10A相对的第二表面10B设置有Qr个谐振单元20，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面。上述技术方案在减少了体声波谐振器组件在垂直于基板10的厚度方向（X方向）的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件的基础上，增加了在平行于基板10的厚度方向（Y方向）可以堆叠的立式排列的谐振单元20的数量，进一步提高了体声波谐振器组件以及由通信器件的集成度。其中，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面，和/或，导电互连结构30用于将谐振单元20的电信号引出至第1个基板10的第二表面10B侧，便于将体声波谐振器组件的电信号和电容、电感、电阻以及功能芯片中的至少一种组成的补偿电路实现电连接。
为了避免基板10和/或载板40对于谐振单元20发出的体声波信号的损耗，本发明实施例还提供了如下技术方案：
可选的，在上述技术方案的基础上，谐振单元20的高度小于相邻基板10之间的间距，或者谐振单元20的高度小于第p个基板10与载板40之间的间距。
具体的，参见图4，谐振单元20的高度小于相邻基板10之间的间距。参见图11示出的体声波谐振器组件中，谐振单元20的高度小于第p个基板10与载板40之间的间距。以图4为例进行说明，上述技术方案可以保证谐振单元20和基板10之间或者谐振单元20和载板40之间存在第一空腔结构20a，在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上，谐振单元20和基板10之间的第一空腔结构20a的尺寸H1为相邻基板10之间的间距和谐振单元20的高度的差值，谐振单元20和载板40之间的第一空腔结构20a的尺寸H1为第p个基板10与载板40之间的间距和谐振单元20的高度的差值。该第一空腔结构20a不仅对于体声波的损耗很小，还可以将体声波反射回谐振单元20，进而提升了谐振单元20的性能。示例性的，第一空腔结构20a的尺寸H1大于或等于10微米。需要说明的是，图4示出的体声波谐振器组件中，p的取值为1，仅仅示出了谐振单元20的高度小于第p个基板10与载板40之间的间距的体声波谐振器组件。图11示出的体声波谐振器组件中，p的取值为2，同时示出了谐振单元20的高度小于相邻基板10之间的间距，谐振单元20的高度小于第p个基板10与载板40之间的间距的体声波谐振器组件。
可选的，在上述技术方案的基础上，该体声波谐振器组件中，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，第k1个谐振单元20和第k2个谐振单元20相邻设置，k1的取值包括大于或等于1，且小于Qr的整数，k2的取值包括大于或等于1，且小于Qr的整数；第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极相邻设置；和/或，第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的异名电极相邻设置。
具体的，第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极相邻设置，即第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20第一电极21相邻设置或者第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的第二电极23相邻设置。第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的异名电极相邻设置，即第k1个谐振单元20的第一电极21与第k2个谐振单元20的第二电极23相邻设置，或者第k1个谐振单元20的第二电极23与第k2个谐振单元20的第一电极21相邻设置。
需要说明的是，本实施例中的体声波谐振器组件的结构示意图中示出的是相邻设置的第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极相邻设置的情况，但是本实施例中不限定相邻两个谐振单元20是同名电极相邻设置还是异名电极相邻设置，增加了谐振单元20中第一电极21、压电层22以及第二电极23膜层设置顺序的灵活性。不论是相邻两个谐振单元20是同名电极相邻设置还是异名电极相邻设置，均可以通过合理设置导电互连结构30，进而实现导电互连结构30将谐振单元20的电信号引出至载板40背离第p个基板10的表面，和/或，引出至第1个基板10的第二表面10B侧。
为了方便不同谐振单元20之间的电连接，本发明实施例还提供了如下技术方案：
可选的，在上述技术方案的基础上，参见图4、图6、图9和图11，该体声波谐振器组件中，该体声波谐振器组件还包括第一水平连接部21a、第二水平连接部23a；第一水平连接部21a连接第一电极21，且和第一电极21构成L型；第二水平连接部23a连接第二电极23，且和第二电极23构成L型；在同一个谐振单元20中，压电层22位于第一电极21和第二电极23之间。
具体的，在一个谐振单元20中压电层22位于第一电极21和第二电极23之间，第一水平连接部21a以及第二水平连接部23a和相邻的谐振单元20接触并实现电连接，或者，第一水平连接部21a以及第二水平连接部23a直接与导电互连结构30接触并实现电连接。以图4为例进行介绍，第一水平连接部21a以及第二水平连接部23a的设置，使得谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上具有了第二空腔结构20b，该第二空腔结构20b不仅对于声波的损耗很小，还可以将声波反射回谐振单元20，进而提升了谐振单元20的性能。
下面进一步介绍体声波谐振器组件中，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，立式排列的谐振单元20实现电连接的技术方案。
可选的，在上述技术方案的基础上，参见图4、图6、图9和图11，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极相邻设置时，第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极连接为U型电极，或者，第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极通过导电互连结构30电连接。
具体的，参见图6、图9和图11，相邻设置的第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极通过第一水平连接部21a或者第二水平连接部23a连接为U型电极，以实现相邻两个谐振单元20的串联连接，无需在相邻两个谐振单元20之间设置导电互连结构30，进一步减少了体声波谐振器组件在垂直于基板10的厚度方向（X方向）的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件。可选的，相邻设置的第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极连接的U型电极可以由同一金属层通过图形化得到。
参见图4和图6，相邻设置的第k1个谐振单元20与第k2个谐振单元20的同名电极通过导电互连结构30电连接，在通过同一金属层通过图形化工艺形成第一电极21和第二电极23的过程中，降低了掩膜版上图形的复杂程度，提高了制备不同谐振单元20的效率。
上述技术方案中，具体介绍了相邻设置的两个谐振单元20时间实现电连接的技术方案。下面具体介绍中间间隔有谐振单元20的两个谐振单元20实现电连接的技术方案。
可选的，在上述技术方案的基础上，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，第k3个谐振单元20和第k4个谐振单元20之间间隔至少一个谐振单元20，k3的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，k4的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数；第k3个谐振单元20与第k4个谐振单元20的同名电极通过导电互连结构30电连接；或者，第k3个谐振单元与第k4个谐振单元的异名电极通过导电互连结构30电连接。
具体的，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，第k3个谐振单元20和第k4个谐振单元20之间间隔至少一个谐振单元20，第k3个谐振单元20与第k4个谐振单元20的同名电极或者异名电极通过导电互连结构30电连接，进而实现不相邻的两个谐振单元20之间的电连接。需要说明的是，本实施例中未示出相应结构示意图。
可选的，在上述技术方案的基础上，参见图5和图6、图8和图9以及图11，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，第m个谐振单元20的悬空电极20C与导电互连结构30连接；第m个谐振单元20的悬空电极20C包括第一电极21，第m个谐振单元20的第二电极23与第n个谐振单元20的同名电极或者异名电极电连接；或者，第m个谐振单元20的悬空电极20C包括第二电极23，第m个谐振单元20的第一电极21与第n个谐振单元20的同名电极或者异名电极电连接，其中，m的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，n的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，且m和n的取值不同。
具体的，第r个基板10同一表面的谐振单元20中，第m个谐振单元20的悬空电极20C与导电互连结构30连接，用于实现不同基板10之间的设置有悬空电极20C的谐振单元20之间的电连接，以及用于实现体声波谐振器组件中多个谐振单元20构成的等效电路中的输入信号端和输出信号端、电容、电阻以及电感中的至少一种电连接。
可选的，在上述技术方案的基础上，第r个基板10同一表面的谐振单元的连接关系包括串联连接和/或并联连接。
参见图5-图7、图8-图10以及图11-图12，第r个基板10同一表面的谐振单元20串联连接。具体的，同一基板10同一表面的谐振单元20串联连接，简化了同一基板10同一表面的谐振单元20的连接关系，进而降低了同一基板10同一表面的导电互连结构30以及谐振单元20布局的难度，进而降低了体声波谐振器组件的制作成本。
示例性的，图8和图9示出的体声波谐振器组件中，第r个基板10同一表面的谐振单元20串联连接。在本实施例中，还可以借助导电互连结构30在同一基板10同一表面设置既包括串联连接又包括并联连接的谐振单元20，可以降低基板10使用的数量，以降低体声波谐振器组件在平行于基板10的厚度方向（Y方向）的尺寸。需要说明的是，本实施例中没有示出第r个基板10同一表面的谐振单元的连接关系包括串联连接和并联连接的结构示意图。本发明实施例中还可以借助导电互连结构30实现同一基板10同一表面的谐振单元20仅是并联连接的技术方案。
为了进一步降低体声波谐振器组件在平行于基板10厚度的方向上的尺寸，本发明实施例还提供了如下技术方案：
可选的，在上述技术方案的基础上，参见图11，第t个基板10的第二表面10B的谐振单元20与第t-1个基板10的第一表面的谐振单元20之间呈叉指状分布，其中，t的取值包括大于或等于2，且小于或等于p的整数。
示例性的，p的取值为2，t的取值为2。具体的，第t个基板10的第二表面10B的谐振单元20与第t-1个基板10的第一表面的谐振单元20之间呈叉指状分布，可以降低体声波谐振器组件在平行于基板10厚度的方向（Y方向）上的尺寸，有助于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件。
可选的，在上述技术方案的基础上，参见图11，在垂直于基板10的厚度方向上，不同谐振单元20之间间隔第一预设距离H2。
具体的，在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上，不同谐振单元20之间间隔的空间不仅对于体声波的损耗很小，还可以将体声波反射回谐振单元20，进而提升了谐振单元20的性能。示例性的，第一预设距离H2大于或等于10微米。
可选的，在上述技术方案的基础上，参见图11，在平行于基板10厚度的方向上，谐振单元20与相邻结构之间间隔第二预设距离H3。需要说明的是，在平行于基板10厚度的方向上，与谐振单元20的相邻结构可以是基板10、载板40以及谐振单元20之间的连接电极或者导电互连结构30中的任意一种。
具体的，在平行于基板10厚度的方向（Y方向）上，谐振单元20与相邻结构之间间隔的空间不仅对于体声波的损耗很小，还可以将体声波反射回谐振单元20，进而提升了谐振单元20的性能。示例性的，第二预设距离H3大于或等于10微米。
本发明实施例还提供了一种体声波谐振器组件的制备方法。图13示出了一种体声波谐振器组件的制备方法的流程示意图。图14-图15为本发明实施例提供的一种体声波谐振器组件的制备方法各步骤对应的剖面结构示意图。参见图13，该体声波谐振器组件的制备方法包括以下步骤：
步骤110、提供基板。
参见图14，提供基板10。示例性的，基板10可以选择单晶硅、砷化镓、蓝宝石以及石英等材料。
步骤120、在基板的表面形成至少一个谐振单元，谐振单元在垂直于基板的厚度方向上的尺寸小于谐振单元在平行于基板的厚度方向上的尺寸。
参见图15，在基板10的表面形成至少一个谐振单元20，谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上的尺寸小于谐振单元20在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上的尺寸。
本实施例提供的技术方案中，至少一个谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上的尺寸小于谐振单元20在平行于基板10的厚度方向（Y方向）上的尺寸，减少了体声波谐振器组件在垂直于基板10的厚度方向（X方向）的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及由体声波谐振器组件构成的通信器件。且由于谐振单元20在垂直于基板10的厚度方向上的尺寸小于谐振单元20在平行于基板10的厚度方向上的尺寸，谐振单元20的体声波主要在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上来回反射，无需在平行于基板10的厚度方向（Y方向）设置声波反射结构，增加了体声波谐振器组件的牢固性，简化了体声波谐振器组件的结构，进而简化了体声波谐振器组件的制备方法，降低了体声波谐振器组件的制作成本。
图16为图13中步骤120包括的流程示意图。图17-图18为步骤120包括的制备方法各步骤对应的剖面结构示意图。可选的，在上述技术方案的基础上，以图3示出的体声波谐振器组件为例，步骤120在基板的表面形成至少一个谐振单元包括如下步骤：
步骤1201、在基板表面形成至少一个压电层。
参见图17，可以在基板10表面生长压电层22的薄膜，然后通过刻蚀形成至少一个压电层22。示例性的，压电层22可以选择氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅压电陶瓷、铌酸锂、钽酸锂、铌酸钾等单晶压电薄膜材料以及多晶压电薄膜材料中至少一种。还可以在压电层22中掺杂一定比例的稀土元素来提高压电材料层的性能。
步骤1202、在基板的表面形成至少一个第一电极。
参见图18，可以通过金属剥离法在基板10的表面形成至少一个第一电极21。示例性的，第一电极21可以选择导电性良好的钼、钌、金、铝、镁、钨、铜以及钛中的至少一种。
步骤1203、在基板的表面形成至少一个第二电极，其中，在垂直于基板的厚度方向上，谐振单元包括第一电极、压电层和第二电极的叠层结构。
参见图3，可以通过金属剥离法在基板10的表面形成至少一个第二电极23，其中，在垂直于基板10的厚度方向上，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23的叠层结构。示例性的，第二电极23可以选择导电性良好的钼、钌、金、铝、镁、钨、铜以及钛中的至少一种。
上述制备方法形成了至少一个谐振单元20立式排布在基板10的表面，具体的，在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23的叠层结构。具体的，谐振单元20立式排布在基板10的表面，谐振单元20垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸小于平行于基板10厚度方向（Y方向）的尺寸，减少了体声波谐振器组件在垂直于基板10厚度方向（X方向）的尺寸，有利于形成小型化且集成度高的体声波谐振器组件以及通信器件。其中，在垂直于基板10的厚度方向（X方向）上，谐振单元20包括第一电极21、压电层22和第二电极23的叠层结构，使得压电层22产生的体声波的反射方向平行于X方向，无需在平行于基板10的厚度方向（Y方向）设置声波反射结构，提高了器件的牢固性，简化了体声波谐振器组件的结构，进而简化了体声波谐振器组件的制备方法，降低了体声波谐振器组件的制作成本。
本发明实施例还提供了一种通信器件，该通信器件包括上述技术方案中任意所述的体声波谐振器组件；具体的，通信器件包括滤波器、双工器以及多工器中的至少一种。
具体的，至少两个体声波谐振器组件通过串联和并联来实现在某个频率段的信号通行的滤波器。双工器可以简单的理解为两个滤波器的工作，一个是接收滤波器来接收信号，一个是发射滤波器来发射信号。多工器可以简单的理解为至少两个双工器构成的通信器件。
本发明实施例提供的通信器件包括如上述技术方案中任意所述的体声波谐振器组件，因此具有上述体声波谐振器组件所具有的有益效果，在此不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (15)
1.一种体声波谐振器组件，其特征在于，包括：
基板；
至少一个谐振单元，所述谐振单元位于所述基板的表面，所述谐振单元在垂直于所述基板的厚度方向上的尺寸小于所述谐振单元在平行于所述基板的厚度方向上的尺寸。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器组件，其特征在于，在垂直于所述基板的厚度方向上，所述谐振单元包括第一电极、压电层和第二电极的叠层结构。
3.根据权利要求2所述的体声波谐振器组件，其特征在于，所述基板的数量为p个，其中，在平行于所述基板的厚度方向上，p个所述基板平行且间隔设置，所述p的取值包括大于或等于1的整数；
第r个所述基板的第一表面和/或与所述第一表面相对的第二表面设置有Qr个谐振单元，所述r的取值包括大于或等于1，且小于或等于p的整数，所述Qr的取值包括大于或等于1的整数；
所述体声波谐振器组件还包括导电互连结构和载板，所述载板位于第p个所述基板的第一表面侧，所述导电互连结构用于将所述谐振单元的电信号引出至所述载板背离第p个所述基板的表面，和/或，所述导电互连结构用于将所述谐振单元的电信号引出至第1个所述基板的第二表面侧。
4.根据权利要求3所述的体声波谐振器组件，其特征在于，所述谐振单元的高度小于相邻所述基板之间的间距，或者所述谐振单元的高度小于第p个所述基板与所述载板之间的间距。
5.根据权利要求3所述的体声波谐振器组件，其特征在于，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第k1个所述谐振单元和第k2个所述谐振单元相邻设置，所述k1的取值包括大于或等于1，且小于Qr的整数，所述k2的取值包括大于或等于1，且小于Qr的整数；
第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极相邻设置；和/或，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的异名电极相邻设置。
6.根据权利要求5所述的体声波谐振器组件，其特征在于，还包括第一水平连接部、第二水平连接部；所述第一水平连接部连接所述第一电极，且和所述第一电极构成L型；所述第二水平连接部连接所述第二电极，且和所述第二电极构成L型；
在同一个所述谐振单元中，所述压电层位于所述第一电极和所述第二电极之间。
7.根据权利要求6所述的体声波谐振器组件，其特征在于，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极相邻设置时，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极连接为U型电极，或者，第k1个所述谐振单元与第k2个所述谐振单元的同名电极通过所述导电互连结构电连接。
8.根据权利要求6所述的体声波谐振器组件，其特征在于，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第k3个所述谐振单元和第k4个所述谐振单元之间间隔至少一个谐振单元，所述k3的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，所述k4的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数；
第k3个所述谐振单元与第k4个所述谐振单元的同名电极通过所述导电互连结构电连接；
或者，第k3个所述谐振单元与第k4个所述谐振单元的异名电极通过所述导电互连结构电连接。
9.根据权利要求6-8任一所述的体声波谐振器组件，其特征在于，第r个所述基板同一表面的谐振单元中，第m个所述谐振单元的悬空电极与所述导电互连结构连接；
第m个所述谐振单元的悬空电极包括第一电极，第m个所述谐振单元的第二电极与第n个所述谐振单元的同名电极或者异名电极电连接；
或者，第m个所述谐振单元的悬空电极包括第二电极，第m个所述谐振单元的第一电极与第n个所述谐振单元的同名电极或者异名电极电连接，其中，所述m的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，所述n的取值包括大于或等于1，且小于或等于Qr的整数，且所述m和所述n的取值不同。
10.根据权利要求3所述的体声波谐振器组件，其特征在于，第r个所述基板同一表面的所述谐振单元的连接关系包括串联连接和/或并联连接。
11.根据权利要求3所述的体声波谐振器组件，其特征在于，第t个所述基板的第二表面的谐振单元与第t-1个所述基板的第一表面的谐振单元之间呈叉指状分布，其中，所述t的取值包括大于或等于2，且小于或等于p的整数。
12.根据权利要求11所述的体声波谐振器组件，其特征在于，在垂直于所述基板的厚度方向上，不同所述谐振单元之间间隔第一预设距离。
13.一种体声波谐振器组件的制备方法，其特征在于，包括：
提供基板；
在所述基板的表面形成至少一个谐振单元，所述谐振单元在垂直于所述基板的厚度方向上的尺寸小于所述谐振单元在平行于所述基板的厚度方向上的尺寸。
14.根据权利要求13所述的体声波谐振器组件的制备方法，其特征在于，在所述基板的表面形成至少一个谐振单元包括：
在所述基板表面形成至少一个压电层；
在所述基板的表面形成至少一个第一电极；
在所述基板的表面形成至少一个第二电极，其中，在垂直于所述基板的厚度方向上，所述谐振单元包括第一电极、压电层和第二电极的叠层结构。
15.一种通信器件，其特征在于，包括权利要求1-12任一所述的体声波谐振器组件；
所述通信器件包括滤波器、双工器以及多工器中的至少一种。
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