电极、压电器件及其设计方法、压电滤波器、电子设备与流程

1.本技术涉及压电器件技术领域，尤其是涉及一种电极、压电器件及其设计方法、压电滤波器、电子设备。


背景技术：

2.随着移动通信技术进入到5g时代，大量5g移动终端和基站在世界范围内广泛部署。5g技术除了继承了前一代4g及4g-lte在700mhz-2.7ghz的通信频段，还扩展了在3ghz以上的应用，如n77、n78、n79，频率最高可达5ghz。同时以wi-fi为主要代表的无线局域网（wlan）技术也在不断演进，wi-fi 6/6e已经进入人们的日常生活，它们在传统的2.4ghz和5ghz频段（统称为sub 6ghz）基础上又扩展6ghz以上的应用。现今的移动通信终端大多同时支持这两种技术的无线接入，多模式、多频段渐成通用的技术要求，其中负责空中接口的射频电路也日趋复杂，但移动终端又同时需要兼顾小型化的要求，因此市场对高性能、小型化的射频滤波类器件的需求也愈加迫切。
3.目前，能够满足此类要求的滤波类器件主要是压电声波滤波器，构成此类声波滤波器的谐振器主要包括体声波（bulk acoustic wave，baw）谐振器和表面声波（surface acoustic wave，saw）谐振器。其中，体声波滤波器具有更高的应用频率、更低的插入损耗、更快的滚降边沿、更大的功率容量和防静电特性等优势，因此更加适用于高频场景的需求。
4.baw谐振器的性能主要受到横向谐振的影响。当横向谐振某个模式的谐振频率恰好位于纵向主谐振模式（谐振频率对应的谐振模式）附近时，横向谐振产生能量叠加就可能位于主谐振频率附近，因为横向谐振而产生的阻抗毛刺会影响体声波滤波器的插入损耗，恶化器件性能。
5.相关技术中，通常将baw谐振器有效区的形状设置成不存在平行边的多边形，以增加边缘各点横向谐振距离的长度，并使其尽量各不相同，从而尽量提升器件性能。不过，多边形的直边中仍可能有会存在某些邻近区域内的点反射路径相似，形成能量叠加，进而产生阻抗毛刺，降低器件性能。


技术实现要素：

6.本技术提供一种电极、压电器件及其设计方法、压电滤波器、电子设备，进一步提升横向谐振距离，分散相似反射路径的边缘点，提升器件性能。
7.第一方面，本技术提供一种压电器件，包括：依次叠加的第一电极、压电层、第二电极、声学镜、基底；所述第一电极、所述压电层、所述第二电极、所述声学镜在叠加方向上的重叠区域构成所述压电器件的有效区域；所述有效区域包括多边形区域、与所述多边形区域在同平面内连接的至少一个延伸区域；所述延伸区域包括一个基边和依次连接的若干折线边；
其中，所述基边为所述多边形区域的其中一条边，所述若干折线边为以所述基边为弦的圆弧的内接折线。
8.可选的，各所述折线边的长度范围是1μm~50μm。
9.可选的，各所述若干折线边的长度相等。
10.可选的，所述多边形区域包括：三角形区域、四边形区域、五边形区域、六边形区域。
11.可选的，所述有效区中，与所述多边形区域的顶点对应的内角大于90
°
。
12.可选的，所述有效区中，与所述多边形区域的顶点对应的内角大于180
°
。
13.第二方面，本技术提供一种压电器件的电极，所述电极用于作为第一方面所述的压电器件的第一电极和/或第二电极，以形成所述有效区域。
14.第三方面，本技术提供一种压电器件的设计方法，所述压电器件包括依次叠加的第一电极、压电层、第二电极、声学镜、基底；所述第一电极、所述压电层、所述第二电极、所述声学镜在叠加方向上的重叠区域构成所述压电器件的有效区域；所述有效区域包括多边形区域、与所述多边形区域在同平面内连接的至少一个延伸区域；所述延伸区域包括一个基边和依次连接的若干折线边；所述方法包括：确定多边形区域；从所述多边形区域的边中确定至少一个基边；根据预设的曲率，确定以所述基边为弦的圆弧；根据预设的折线数量，从所述圆弧上选取对应数量个插入端点；将所述基边的端点、对应数量个所述插入端点依次连接，形成若干折线边，作为所述圆弧的内接折线，以使所述若干折线边与所述基边构成所述延伸区域，所述延伸区域与所述多边形区域构成面积为预设面积的所述有效区域。
15.第四方面，本技术提供一种压电滤波器，包括：如第一方面任一项所述的压电器件。
16.第五方面，本技术提供一种电子设备，包括：如第四方面所述的压电滤波器。
17.第六方面，本技术提供一种压电器件的设计装置，包括：基础多边形确定模块，用于确定多边形区域；基边选取模块，用于从所述多边形区域的边中确定至少一个基边；圆弧确定模块，用于根据预设的曲率，确定以所述基边为弦的圆弧；插入点选取模块，用于根据预设的折线数量，从所述圆弧上选取对应数量个插入端点；有效区域调整模块，用于将所述基边的端点、对应数量个所述插入端点依次连接，形成若干折线边，作为所述圆弧的内接折线，以使所述若干折线边与所述基边构成所述延伸区域，所述延伸区域与所述多边形区域构成面积为预设面积的所述有效区域。
18.第七方面，本技术提供一种压电器件的设计设备，包括：存储器和处理器；所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第三方面的设计方法的计算机程序。
19.第八方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第三方面的设计方法的计算机程序。
20.本技术提供了一种电极、压电器件及其设计方法、压电滤波器、电子设备。压电器
件的有效区域在多边形的基础上增加了延伸区域，将多边形的某些直边用内接于圆弧的多段折线替代，增大各点在有效区边缘的相对位置的区别，分散相似反射路径的边缘点，以尽量消除直边上可能存在多点的谐振路径相似的问题，提升器件性能。并且，弧化的结果仍是直线段，不包括弧线边，在设计软件中容易实现，便于器件参数计算。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术一实施例提供的一种现有的多边形有效区域示意图；图2为本技术一实施例提供的一种对图1的有效区域边缘采样点进行谐振距离分析的结果示意图；图3为本技术一实施例提供的图1中一个起始点的谐振路径示意图；图4为本技术一实施例提供的图1中另一个起始点的谐振路径示意图；图5为本技术一实施例提供的一种圆弧相关特征的解析示意图；图6为本技术一实施例提供的一种对直线进行弧化的示意图；图7为本技术一实施例提供的另一种对直线进行弧化的示意图；图8为本技术一实施例提供的一种对图1多边形进行弧化得到的多边形的示意图；图9为本技术一实施例提供的一种图8的弧化后多边形的采样点分布示意图；图10为本技术一实施例提供的图9中一个起始点的谐振路径示意图；图11为本技术一实施例提供的对图9的有效区域边缘采样点进行谐振距离分析的结果示意图；图12为本技术一实施例提供的另一种对图1多边形进行弧化得到的多边形的示意图；图13为本技术一实施例提供的图12中一个起始点的谐振路径示意图；图14为本技术一实施例提供的对图12的有效区域边缘采样点进行谐振距离分析的结果示意图；图15为本技术一实施例提供的有效区为图1四边形的压电器件对应的芯片版图结构示意图；图16为本技术一实施例提供的有效区为图12弧化后四边形的压电器件对应的芯片版图结构示意图；图17为本技术一实施例提供的一种对三角形进行弧化得到的多边形的示意图；图18为本技术一实施例提供的图17中一个起始点的谐振路径示意图；图19为本技术一实施例提供的对图17的有效区域边缘采样点进行谐振距离分析的结果示意图；图20为本技术一实施例提供的一种对五边形进行弧化得到的多边形的示意图；图21为本技术一实施例提供的图20中一个起始点的谐振路径示意图；图22为本技术一实施例提供的对图20的有效区域边缘采样点进行谐振距离分析
的结果示意图；图23为本技术一实施例提供的一种压电器件设计方法的流程图；图24为本技术一实施例提供的一种压电器件的设计装置的结构示意图；图25为本技术一实施例提供的一种压电器件的设计设备的结构示意图；图26为本技术一实施例提供的一种压电滤波器的结构示意图；图27为本技术一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.下面结合说明书附图对本技术实施例作进一步详细描述。为了便于比较和说明，本技术各实施例中所采用的有效区域的面积均为10000μm2。
26.现有技术通常将baw谐振器有效区的形状设置成不存在平行边的多边形，以达到增加边缘各点横向谐振距离的长度，并使其尽量各不相同的目的。但是这种方法存在一定劣势。多边形的直边可能有会存在某些邻近区域内的点反射路径相似，形成能量叠加。
27.图1为现有技术的一种多边形实现方法，其中的四边形即为谐振器有效区的边缘。如图1所示的，在每条边上以10μm为间隔设置一系列采样点作为横向谐振分析的起始点，其中下方水平边最左侧的点为1号起始点101，其余各点按逆时针顺序编号，共41个点。分别以这些点作为起始点，计算横向谐振路径，结果如图2中的折线图所示。在图2中，横向谐振距离采用对数坐标展示，各点对应的谐振路径的长度总体分布在1350μm~113000μm的范围内，中位值可以达到10943.9μm。但是，从图2中也可以观察到，仍有部分相邻点的谐振距离较短，且横向谐振距离比较相似，例如图中标识的23号起始点123和24号起始点124。
28.图3为23号起始点123的谐振路径图，谐振距离为1996.1μm；图4为24号起始点124的谐振路径图，谐振距离为1996.1μm。可见，两点对应的谐振距离相同，且2谐振路径也十分相近。经过分析发现，产生这种现象主要是因为四边形的边数少并且边缘为直边，经过相似的反射路径和相同的反射次数，累积的总路径也完全相同。从图中可以推断出，凡是位于这两点之间的位置，都会产生完全相同的横向谐振距离，这样它们的能量也将在同一个频点叠加，形成阻抗毛刺。
29.相关技术中，有一些解决方案提出将谐振器形状中部分边设置为曲线，以尽量规避这种情况。不过，曲线设计在行业通常使用的电子设计自动化（electronic design automation，eda）软件中较难实现。而且，难以精准地计算各直边与曲线切线的夹角，以及谐振器面积，从而导致设计上的偏差。
30.因此，如何设计一种谐振器的形状，使其既能在eda软件中简单易实现，同时横向谐振距离尽量大，并且在边缘各点分布尽量分散，成为压电滤波器设计中亟待解决的问题。
31.基于此，本技术提供一种电极、压电器件及其设计方法、压电滤波器、电子设备，将多边形的某些直边用内接于圆弧的多段折线替代，以提升谐振器性能，同时简化在eda软件中的实现。
32.在一些实施例中，本技术提供的一种压电器件包括：依次叠加的第一电极、压电层、第二电极、声学镜、基底。第一电极、压电层、第二电极、声学镜在叠加方向上的重叠区域构成压电器件的有效区域。有效区域的形状可以划分为多边形区域和与多边形区域在同平面内连接的至少一个延伸区域。延伸区域包括一个基边和依次连接的若干折线边。延伸区域的基边即为多边形区域的其中一条边，若干折线边为以该基边为弦的圆弧的内接折线。
33.可以理解为，以多边形的某条边为基边向外延伸，至该基边所对圆弧的内接折线止，形成该基边对应的延伸区域。以多边形为基础，加上该多边形中某些边对应的延伸区域，即构成有效区域。有效区域的边界轮廓包括，多边形中的非基边和各延伸区域中的内接折线边。可以理解的是，当多边形的各边均作为基边时，有效区域的边界轮廓包括各延伸区域中的内接折线边。
34.本实施例提供的压电器件，其有效区域在多边形的基础上增加了延伸区域，实现了对多边形的直边弧化的效果。将一条直边以内接于该直线为弦的圆弧的多条折线边取代，增大各点在有效区边缘的相对位置的区别，以尽量消除直边上可能存在多点的谐振路径相似的问题，提升器件性能。并且，弧化的结果仍是直线段，不包括弧线边，在设计软件中容易实现，便于器件参数计算。
35.上述的多边形区域可以为三边形、四边形、五边形、六边形等。具体的形状，可以由设计者根据需求进行选择。设计者可以根据版图布局选择适合的形状。
36.基边对应的圆弧可以为任意曲率的圆弧。在只确定一条弦（基边）的情况下，对应于圆心位置和半径的不同组合，可能存在无数个圆。在不同的圆中，基边所对的圆弧的两个端点是固定的，为基边的两个端点，但是曲率不同。同样的，设计者可以根据需求选择对应的曲率。
37.同一圆弧的内接折线的折线段数量可以为任意数量，各折线段的长度可以为任意长度，不同折线段之间的长度可以相等也可以不相等。在一些实施例中，优选的可以将折线段的长度设置为1μm~50μm。折线段的长度越小，内接折线越趋近于其对应的圆弧；折线段的长度越大，内接折线的棱角感越强。
38.在一些实施例中，为了便于实现，将同一圆弧的内接折线设置为等长的折线段。以任意一条直线段为例，确定以其为弦的圆弧的内接折线的过程如下。本技术中，将此过程称为弧化。
39.首先介绍一些本技术中用到的与圆弧相关的特征及其几何关系。
40.如图5所示，图中实直线段上方粗的曲线为该直线段对应的圆弧，该直线段即为该圆弧所在圆的弦，弦的长度为弦长。两侧的圆点是直线段的端点也是圆弧的端点。圆弧是圆的一部分，圆弧所在圆的圆心即为圆弧的圆心。圆心与圆弧上任一点之间的线段长度都相等，这个长度即是圆弧的半径。圆心与两个端点连线所夹的角度即为圆弧的角度。圆弧上与弦垂直距离最大的点称为圆弧的顶点，圆弧的顶点恰好位于圆弧的中间位置。顶点与弦之间的垂直距离称为弧高。弧高与弦长的比值叫做高长比。在本实施例中，以高长比来表征曲率。高长比取值范围可以为0.05~0.5。高长比越小，曲率越小，直边弧化后得到的内接折线
的凸出效果越不明显，越趋近于原始直边；高长比越大，曲率越大，弧化后得到的内接折线的凸出效果越明显。
41.通过在圆弧上内插若干插入点，并依次连接端点、若干插入点，即可得到圆弧的内接折线。插入点的数量，决定了内接折线的折线段数量以及长度。在本实施例中，将插入点的数量分为奇数和偶数分别说明对应的实现方式。
42.参考图6和图7，一段直线段由端点601、端点602、以及它们之间的直线连接部分组成。当直线段的长度已知，或直线段两端点的位置已知，结合设定的曲率或高长比，则可以唯一地确定出一段圆弧，及其对应的弧高等参数。再结合设定的折线段长度或折线段数量，即可以唯一地确定出这段圆弧的内接折线。
43.可见，实现本方法需要有两个输入变量，其一是表征圆弧曲率的参数，另一是表征折线段数量的参数。在本实施例中，将这两个变量以内接折线的折线段的长度l和圆弧的高长比x来表征。折线段长度设置得越长，圆弧中插入的内接折线点数越少。圆弧的高长比设置越大，所得的圆弧及其内接折线向上凸出的越明显。圆弧中插入折线段数n有两种情况：一种是偶数，如图6所示；另一种是奇数，如图7所示。
44.图6为结合已知的直线段两个端点的坐标，根据设定的高长比x和设定的折线段长度l，确定出偶数条折线段，以确定圆弧内接折线的示意图。
45.1、根据端点601和端点602的坐标，得到直线段的长度c，以及直线段中点的坐标。根据直线段的长度c，高长比公式x=h/c，确定弧高h；将直线段中点向上（直线段端点601指向端点602方向的右侧）移动弧高h的距离，得到圆弧的顶点603；2、顶点分别连接端点601和端点602，得到两条线段，分别计算出这两条线段的垂直平分线的交点坐标，即为圆弧的圆心604；3、计算圆心604与顶点603或两个端点601、602之间的距离，即圆弧的半径r；4、根据端点601的坐标、端点602的坐标、圆心604的坐标，可以计算出圆弧的夹角α；5、根据圆弧的半径r、圆弧的夹角α，计算圆弧的长度：al=πrα/180；6、计算内接折线的折线段数：n=al/l(向上取整)，由于n是偶数，设定n=2n（图6中以n=6为例示出）；7、顶点603作为插入点n，从顶点的坐标开始，参考圆心的位置进行旋转得到其他插入点的位置，旋转的步进值为α/n。其中，向顺时针方向旋转角度α/n、2α/n、
…
、(n-1)α/n，分别得到插入点n-1、n-2、
…
、1，对应图6中插入点6052、插入点6051；向逆时针方向旋转角度α/n、2α/n、
…
、(n-1)α/n，分别得到插入点n+1、n+2、
…
、2n-1，对应图中插入点6054、插入点6055。将得到的插入点按序号排列，即得到内接折线的各端点坐标序列：端点1、插入点1、插入点2、
…
、插入点n-1、端点2，对应图6中端点601、插入点6051、插入点6052、顶点603、插入点6054、插入点6055、端点602。连接各端点即可生成折线段6061、6062
……
6066，各折线段共同构成内接折线。
46.图7为结合已知的直线段两个端点的坐标，根据设定的高长比x和设定的折线段长度l，确定出奇数条折线段，以确定圆弧内接折线的示意图。
47.计算步骤1-5与图6对应的实施例完全相同，不同的是从第6步开始：6、计算内接折线的折线段数：n=al/l(向上取整)，由于n是奇数，设定n=2n+1（图7
中以n=5为例示出）；7、从顶点603的坐标开始，参考圆心的位置进行旋转得到插入点的位置，旋转的步进值为α/n。其中，向顺时针方向旋转0.5α/n、1.5α/n、
…
、(n-0.5)α/n，分别得到插入点n、n-1、
…
、1，对应图7中插入点7052、插入点7051；向逆时针方向旋转0.5α/n、1.5α/n、
…
、(n-0.5)α/n，分别得到插入点n+1、n+2、
…
、2n，对应图7中插入点7053、插入点7054。将得到的插入点按序号排列，即得到内接折线的各端点坐标序列：端点1、插入点1、插入点2、
…
、插入点n-1、端点2，对应图7中端点601、插入点7051、插入点7052、插入点7053、插入点7054、端点602。连接各端点即可生成折线段7061、7062
……
7065，各折线段共同构成内接折线。
48.本实施例公开的算法可以看作是将端点601和端点602之间的直线段按照输入变量进行弧化的过程，得到的结果是一个内接于特定圆弧的内接折线对应的插入点坐标序列。
49.在本实施例的算法中，采用由圆弧的顶点分别向两侧旋转取点的方式，相对于从圆弧的任意端点向对侧旋转取点的方式，可以尽量减少各折线段长度误差累积，避免最后一段折线的长度与其它折线段差异太大，确保图形的对称性。
50.图8为以图1中的四边形为基础，加上两条基边对应的延伸区域构成的有效区域的示意图。原始的四边形由顶点801、顶点802、顶点803、顶点804及相邻顶点间线段直边811、直边812、直边813、直边814组成。分别以直边811、直边812为基边向外延伸出两个延伸区域。
51.具体的，设定内接折线的折线段的长度为20μm，圆弧的高长比为0.125，以此作为输入条件，利用上述实施例中的算法，得到一系列插入点（插入点821，插入点822等）。将插入点序列顺次插入到顶点801和顶点802之间，并依次连接，从而将直边811弧化得到一系列折线段（折线段831，折线段832等），构成直边811对应的内接折线，并确定出直边811为基边的延伸区域。同样的，利用上述实施例中的算法，得到一系列插入点（插入点841，插入点842等），将插入点序列顺次插入到顶点802和顶点803之间，并依次连接，从而将直边812弧化得到一系列折线段（折线段851，折线段852等），构成直边812对应的内接折线。这样，就得到了以顶点801、插入点821、822、
…
、顶点802、插入点841、842、
…
、顶点803和顶点804为顶点，折线段831、832、
…
、折线段851、852、
…
、直边813和直边814为边的新的多边形。
52.在本实施例产生的新多边形中，各个顶点坐标都是已知的，因此很容易就能根据这些顶点的坐标计算出该多边形的面积。并且，全部边都为直线段，在目前通用的eda软件中都非常容易实现。避免了使用圆弧带来的可实现性和计算精度问题。
53.从图8中可以看到，初始四边形中，各个顶点和与其相邻的两条边组成的内角分别为内角861，内角862，内角863，内角864。其中，内角861和内角862是锐角，内角863是直角，内角864是钝角。在谐振器中，各层形状大体都是相似的。当上电极、下电极这样的金属层的形状包含锐角时，在工艺制造过程中容易因为应力导致薄膜结构破损，在导通电信号时容易在尖端集聚电荷，从而降低器件的静电放电(electrostatic discharge，esd)特性和功率耐受能力。而当空气腔的形状包含锐角时，腐蚀液难以触及位于角落的牺牲材料，不容易将牺牲材料释放干净，从而造成牺牲材料的残留，影响谐振器的主谐振模式从而大幅降低器件性能。而四边形的四个内角和是360度，存在不平行边的四边形中必然会存在至少一个内角为锐角，从而限制四边形在滤波器设计中的应用。
54.因此，在一些优选的实施例中，可以通过直边的弧化，将对应的内角优化为钝角，从而进一步提升器件性能。
55.具体的，可以将多边形区域中，锐角或直角对应的至少一条边作为基边进行弧化，并选择适合的曲率，从而使的弧化后的内接折线所对应的内角成为钝角，以提升器件性能。
56.从图8中可以看到，直边811与对应的内接折线中折线段831形成了一个夹角，这个角度使得内角861得到扩展成为钝角，得到弧化后的内角861’。相似的，弧化后的内角862’、弧化后的内角863’都相当于原始四边形内角被内接折线扩展得到的钝角。而内接折线中，由相邻折线段形成的夹角因为内接于圆弧几乎接近于平角。因此，这些夹角的变化也让以此形状为有效区轮廓的谐振器的性能提升。相对于锐角，钝角的工艺制备难度也更低。
57.图9为图8中优化后的多边形的起始采样点设置示意图，展示了在有效区边缘设置的采样点的分布情况。如图9所示的，采样点共44个，每个弧化后得到的内接折线的折线段上设置有2个采样点以增加样本有效性。其中，下方内接折线边最左侧的点为1号起始点901，其余各点按逆时针顺序编号。
58.图10为图9对应的其中一个点的横向谐振距离示例，展示了弧化后内接折线上的一个起始点913的横向谐振距离，达到15342.2μm。可以看到声波的传输路径几乎布满整个谐振器有效区，这也有益于增大横向谐振距离的数值。
59.图11为图9对应的44个采样点的横向谐振距离分布图。从图中可以看出，横向谐振距离的数值分布在1000μm~118000μm左右，呈现分散的分布状，中位值达到18257.2μm。对比图2可以发现，优化后的多边形比原始四边形的谐振距离中位值增加了63%左右。而且，从图11中看，并没有出现邻近点谐振路径完全相等的情况。说明优化后的多边形确实有效地避免了因横向谐振距离相同而导致的能量叠加，器件性能可以得到提升。
60.可见，本技术提供的方案不但能够避免多点谐振路径相似的情况，减少因横向谐振距离相同而导致的能量叠加，还可以增长各点谐振路径距离，提升器件性能。并且不包括弧线边，在设计软件中容易实现，便于器件参数计算。
61.在另一些实施例中，通过进一步增大基边外接圆弧的曲率，可以使得对应的内角进一步增大，成为优角。一般情况下，原始多边形边数越少，所对应的原始内角角度均值越小。要生成优角的话，需要通过内接折线扩展出去的角度越多，相应的内接圆弧曲率需要设置得越大。
62.图12是在图1的四边形基础上，将四条直边都按折线段长度20μm，高长比0.4作为参数进行弧化得到的多边形的示意图。从图12中可以看到，由于弧化选择的高长比较大，原四边形的四个内角，因为内接折线的外凸，在新的多边形的同样位置形成了大于180度的优角。
63.图12中还展示了采样点的分布情况。下方内接折线边最左侧的点为1号起始点1201，其余各点按逆时针顺序编号，共计29个采样点。
64.图13是图12中的其中一个点的横向谐振距离示例，展示了弧化后内接折线上的一个起始点1210的横向谐振距离，达到40392.4μm。可以看到声波的传输路径几乎布满整个谐振器有效区，这也有益于增大横向谐振距离的数值。
65.图14是图12中采样点横向谐振距离分布示意图，各边缘采样点的横向谐振距离分布在5500μm~180000μm范围内，中位值35186μm，距离的最小值相比前述实施例有显著提高，
说明基本不存在谐振距离特别短的点，这也是由折线内接圆弧的曲率较大带来的益处。
66.另外，本实施例的多边形还可以提升芯片版图设计时的面积利用率。仍以图1四边形作为对比例进行说明。
67.图15为有效区为普通四边形的压电器件对应的芯片版图结构示意图。上电极1501、下电极1502、空气腔1503形状相似，均为四边形。为了向下电极下方牺牲材料的位置注入腐蚀药液，一般会在四边形的各顶点处向外引出释放沟槽1510，在释放沟槽1510的末端设置有释放孔1520，释放孔1520到下电极1502的边界有一定距离要求。这样，腐蚀药液从释放孔1520进入后，可以以最短距离到达谐振器有效区的所有位置，如顶点附近和中心位置。由于四边形的各边均为直边，这样就在压电器件的附近形成了一个以释放孔1520的边缘连线1530为界的禁布区。芯片中其它的部件不能放置在这个禁布区中，从而造成面积的浪费。
68.图16为有效区为图12的弧化后的多边形的压电器件对应的芯片版图结构示意图。上电极1601、下电极1602、空气腔1603形状相似，均为弧化后的多边形。由于在弧化前四边形顶点的位置形成了优角，外侧恰好形成凹陷，可以将释放孔1620恰好放置在优角的外侧凹陷处。进一步的，通过适当设置内接折线的圆弧曲率，还可以使释放沟槽1610的边缘与临近的内接折线的外边缘平齐，作为禁布区边界1630。这样就可以在一定程度上缩小禁布区的面积，从而达到提升芯片版图面积利用率的效果，进而提升滤波芯片的集成度。
69.在另一方面，得益于本技术提供的内接折线的概念对内角角度的扩大，使得三角形在谐振器中的应用成为可能。
70.图17为以一个普通的锐角三角形为基础，加上三条基边对应的延伸区域构成的有效区域的示意图。通过对原始锐角三角形（虚线）的三条边进行弧化，得到对应的三段内接折线（实线），连接成为弧化后的多边形。其中，内接折线的折线段的长度为20μm，直边1701弧化的高长比为0.25，直边1702弧化的高长比为0.2，直边1703弧化的高长比为0.15。图17中可以看到三角形三条边弧化前后的形状对比，以及边缘上33个采样点的分布。其中，直边1701弧化后的内接折线左起第一个点作为1号起始点1711，其余各点按逆时针顺序编号。弧化后同样位置的内角均由原来的60度左右的锐角变为大于120度的钝角，使得采用该形状的谐振器性能提升，工艺制备难度降低。并且，因为三角形内角肯定至少包含两个锐角，通常压电滤波器的设计都不会采用三角形作为谐振器形状，但根据本技术对三角形三边进行弧化处理为多边形后，使得使用近似三角形谐振器进行设计成为可能，在不降低谐振器性能同时，使压电滤波芯片的版图设计灵活性大大提高。
71.图18是以图17中弧化后边缘上一个采样点为起始点的横向谐振路径图，展示了弧化后内接折线上的一个起始点1730的横向谐振距离，达到35367.4μm。可以看到横向谐振路径布满整个谐振器有效区。
72.图19是图17中的33个采样点的横向谐振距离分布图，横向谐振距离的数值分布在1500μm~194000μm左右，呈现分散的分布状，中位值达到33572.8μm，有效地避免了因横向谐振距离相同而导致的能量叠加。
73.图20为以一个普通的五边形为基础，加上其中两条基边对应的延伸区域构成的有效区域的示意图。通过对原始五边形的两条边（虚线）进行弧化，得到对应的两段内接折线，与未弧化的三条边连接成为弧化后的多边形（实线）。其中，两条基边对应的弧化高长比均
为0.1，子线段长度为20μm。图20中可以看到两条边弧化前后的形状对比，以及边缘上29个采样点的分布。其中，在下的内接折线左起第一个点作为1号起始点2001，其余各点按逆时针顺序编号。
74.图21是图20中内接折线上一个采样点为起始点的横向谐振路径图，展示了弧化后内接折线上的一个起始点2012的横向谐振距离，达到44454.1μm。可以看到横向谐振路径布满整个谐振器有效区。
75.图22是图20中的29个采样点的横向谐振距离分布图，横向谐振距离的数值分布在500μm~290000μm左右，呈现分散的分布状，中位值达到40674.1μm，有效地避免了因横向谐振距离相同而导致的能量叠加。
76.本技术还提供一种压电器件的电极，所述电极用于作为以上实施例所述的压电器件的第一电极和/或第二电极，以形成所述有效区域。
77.在一些实施例中，该电极可以作为压电器件的第一电极（上电极），该电极的形状即为有效区的形状。
78.本技术还提供一种对于以上实施例中所述的压电器件的设计方法。该压电器件包括依次叠加的第一电极、压电层、第二电极、声学镜、基底；所述第一电极、所述压电层、所述第二电极、所述声学镜在叠加方向上的重叠区域构成所述压电器件的有效区域；所述有效区域包括多边形区域、与所述多边形区域在同平面内连接的至少一个延伸区域；所述延伸区域包括一个基边和依次连接的若干折线边。如图23所示的，本实施例的方法包括：s231、确定多边形区域。
79.多边形区域的形状可以为三角形、四边形、五边形、六边形等常用形状，不做限制。不过，可以理解的是，多边形的边数越多，其内角均值越大，越可能大于90
°
甚至接近180
°
，弧化后越容易形成优角。
80.在一些实现方式中，可以由设计人员根据实际的设计需求确定有效区中多边形区域的形状。
81.在另一些实现方式中，也可以由设计人员将预计设置位置传输到执行本方法的设备中，由设备根据预计设置位置形状，自动选定对应的形状。
82.s232、从所述多边形区域的边中确定至少一个基边。
83.在一些实现方式中，可以根据选定的多边形内角大小，优先选择其中角度较小的内角对应的边作为基边。
84.在另一些实现方式中，还可以结合预计设置位置形状来选择基边。
85.在一些场景中，可以使用多个压电器件串联形成一个滤波器。在这种场景中，每个压电器件都有一个传输信号的输入端和一个传输信号的输出端，同时相连接的两个压电器件的其中一个压电器件的输出端连接另一压电器件的输入端。在此场景中，为了便于压电器件间的连接，可以将非输入端和非输出端所在的边作为基边进行弧化。
86.s233、根据预设的曲率，确定以所述基边为弦的圆弧。
87.设计者可以根据需求选择对应的曲率，作为预设的曲率。
88.在另一些实现方式中，还可以结合预计设置位置形状、选定的多边形区域形状，对一些备选曲率进行选择。具体的，以这些备选曲率为参数，确定对应的圆弧后，评估其是否可以满足预计设置位置形状；将与预计设置位置形状匹配度最高的曲率作为预设的曲率，
确定其对应的圆弧。
89.s234、根据预设的折线数量，从所述圆弧上选取对应数量个插入端点。
90.设计者可以根据需求选择内接折线中折线段的数量；或者，也可以选择内接折线中折线段的长度，从而确定出对应的折线段的数量。折线段的数量减1，即为应在圆弧上插入的新端点（插入端点）的数量。具体的插入端点的方式可以参考上述的图6、图7对应的实施例。
91.s235、将所述基边的端点、对应数量个所述插入端点依次连接，形成若干折线边，作为所述圆弧的内接折线，以使所述若干折线边与所述基边构成所述延伸区域，所述延伸区域与所述多边形区域构成面积为预设面积的所述有效区域。
92.依次连接圆弧上各点，即可构成内接折线。多边形区域的非基边与内接折线共同构成有效区域的轮廓。
93.更进一步的，还可以根据此时的有效区域的面积等比例扩大或缩小，进行微调，使其满足预设面积的要求。
94.在另一些实施例中，通过调整圆弧的曲率、内接折线的折线段的长度，还可以进一步调整生成的有效区域的形状，使其满足其它设计要求。
95.图24为本技术一实施例提供的一种压电器件的设计装置的结构示意图，如图24所示的，本实施例的压电器件的设计装置240包括：基础多边形确定模块241、基边选取模块242、圆弧确定模块243、插入点选取模块244、有效区域调整模块245。
96.基础多边形确定模块241，用于确定多边形区域；基边选取模块242，用于从所述多边形区域的边中确定至少一个基边；圆弧确定模块243，用于根据预设的曲率，确定以所述基边为弦的圆弧；插入点选取模块244，用于根据预设的折线数量，从所述圆弧上选取对应数量个插入端点；有效区域调整模块245，用于将所述基边的端点、对应数量个所述插入端点依次连接，形成若干折线边，作为所述圆弧的内接折线，以使所述若干折线边与所述基边构成所述延伸区域，所述延伸区域与所述多边形区域构成面积为预设面积的所述有效区域。
97.本实施例的装置，可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
98.图25为本技术一实施例提供的一种压电器件的设计设备的结构示意图，如图25所示，本实施例的压电器件的设计设备250可以包括：存储器251和处理器252。
99.存储器251上存储有能够被处理器252加载并执行上述实施例中方法的计算机程序。
100.其中，处理器252和存储器251相连，如通过总线相连。
101.可选地，电子设备250还可以包括收发器。需要说明的是，实际应用中收发器不限于一个，该电子设备250的结构并不构成对本技术实施例的限定。
102.处理器252可以是cpu（central processing unit，中央处理器），通用处理器，dsp（digital signal processor，数据信号处理器），asic（application specific integrated circuit，专用集成电路），fpga（field programmable gate array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以
实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器252也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等。
103.总线可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线可以是pci（peripheral component interconnect，外设部件互连标准）总线或eisa（extended industry standard architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
104.存储器251可以是rom（read only memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，ram（random access memory，随机存取存储器）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是eeprom（electrically erasable programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器）、cd-rom（compact disc read only memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
105.存储器251用于存储执行本技术方案的应用程序代码，并由处理器252来控制执行。处理器252用于执行存储器251中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
106.其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda（个人数字助理）、pad（平板电脑）、pmp（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。还可以为服务器等。图25示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
107.本实施例的电子设备，可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
108.本技术还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上实施例中的方法的计算机程序。
109.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
110.图26是包含本技术提供的压电器件的一个压电滤波器的结构示意图。第1端口和第2端口之间串联有s1至s4这4个串联谐振器，相邻的串联谐振器的连接点和第2端口，分别连接有并联谐振器p1至p4的一端，并联谐振器p1和p2另一端经由电感l1接地，并联谐振器p3和p4另一端经由电感l2接地。并联谐振器上设置有质量负载，使并联谐振器的反谐振频率与串联谐振器的谐振频率基本相当，形成滤波器的基本频率响应曲线。
111.图27是包含申请提供的压电器件的一个电子设备的结构示意图。该电子设备在本实施例中被公开为多模多频段通信设备模块。100为天线端口，负责与外界进行无线传输收发。110为频段a的收发通道上的开关器件，113为频段b的接收通道上的开关器件，116为频段b发射通道上的开关器件，110、113、116的一端共同接于100。110的另一端连接到通道a的
接收滤波器120和通道a的发射滤波器122，120和122共同组成通道a的双工器，二者封装在同一个载板上。120的另一端连接有通道a的接收放大器130，130的另一端连接到通道a的接收端口160。122的另一端连接有通道a的发射放大器132，132的另一端连接到通道a的发射端口162。160、162通过引线与通信设备的收发信机的相应端口连接。113的另一端连接到通道b的接收滤波器124，124的另一端连接有通道b的接收放大器134，134的另一端连接到通道b的接收端口164。116的另一端连接到通道b的发射滤波器126，126的另一端连接有通道b的发射放大器136，136的另一端连接到通道b的发射端口166。164、166通过引线与通信设备的收发信机的相应端口连接。该通信模块中所包含的各个滤波器中都包含有至少一个本技术提供的压电器件。模块实现了收发信机与天线之间在频段a和频段b的信号传输、选通、滤波、放大等功能。频段a为3gpp通信协议规定的标准fdd通信频段，如n1、n2、n3、n5、n7、n8等。频段b为移动通信协议规定的标准tdd通信频段，如n40、n41、n77、n78、n79等，也可以是wlan的协议规定的wi-fi通信频段，如wi-fi-2.4g、wi-fi-5g、wi-fi-6g等。