[实用新型]条阵介质膜声表面波器件

说明书

技术领域                                                                    

本发明涉及一种声表面波器件装置，尤其涉及一种叠加准周期条阵介质膜的声表面波器件，属于通信技术领域。

背景技术

声表面波器件是现代电子技术的基础元件，它基于压电材料的（逆）压电效应，采用叉指换能器、反射栅阵和多条耦合器等金属电极结构（有源部分），实施电-机械-电能量转换、生成和处理声表面波等功能，完成电信号谐振、滤波、延时和实时处理等。

常用压电基片的温度特性（一般是负温度系数）较差，致使声表面波器件有较大的温度漂移，难以满足快速发展的电路应用。温度补偿声表面波（TC-SAW）技术，是现今为满足3G/LTE等先进通信系统应用的新技术，主要实现途径有二：采用具有正温度系数的SiO等介质膜覆盖SAW器件表面，或采用复合基片结构。

SiO等介质膜应用于声表面波技术已有多年，如表面钝化、温度补偿等，其主要特征是泛单层应用，即器件芯片表面布满介质膜。

压电基片上传播的声表面波，会逐渐扩展其波束，使器件性能变坏。已申请专利“具有叠加准周期结构的声表面波器件” （专利号201110188728.8），其主要特征是：在已有声表面波器件的芯片表面，再制作一层准周期金属条阵结构，条阵方向基本沿声表面波传播方向，此条阵在器件的有源区域内是不连续的。该专利的优点是能形成声波导，约束声表面波传播，减少能量损失，限制高次模。

发明内容

为解决上述技术问题，基于现有介质膜补偿声表面波器件温度特性的原理，以及利用周期条状膜的加载效应约束声表面波的传播方向，提出本发明。

本发明所采用的技术方案为：表面叠加一层准周期条阵介质膜的声表面波器件，其特征在于：器件芯片表面叠加一层准周期条阵介质膜，所述条阵介质膜叠加在器件电极结构上方。

条阵是由其温度系数与所用压电基片的温度系数相反的介质膜制作的，例如SiO₂，介质膜厚由补偿压电基片温度特性来确定。

上述声表面波器件，其进一步特征在于：所述条阵的条方向近似沿声表面波传播方向延伸，条或平行或倾斜或发散会聚或其组合，由于声表面波器件设计的声表面波声道一般是沿声表面波传播方向设置的，即要求有用的声表面波不要偏离，所以叠加条阵结构大都是平行于声表面波传播方向延伸的平行条阵；对于具有非零度能流角的压电材料，采用倾斜（与器件有源电极非正交）的条阵结构有助于改进器件性能，在利用小角度反射的Z径结构，倾斜条状是必要的；对于声表面波谐振器，采用发散会聚状条状结构，可以抑制高次横向模的产生。

所述条阵结构的条间距是有一定规律的准周期值；在一般情况下，设计条阵的条间距与器件有源电极的标称周期相关，以利于减小声表面波的横向扩展，提高器件性能。

加入介质膜会导致声表面波传输特性发生微量变化，必要时，应修正器件设计参数。

本发明的优点在于：约束声表面波传播，补偿压电基片的温度特性，可以应用于所有声表面波器件，改进其性能。

附图说明

图1本发明实施例的采用本发明后的器件芯片。

具体实施方式

结合附图与具体实施例进一步作以下说明。

本实施例是在常规声表面波器件芯片表面叠加一层准周期条阵介质膜结构。介质膜为微电子技术常用的SiO₂，条阵的条方向沿声表面波传播方向延伸。

常规声表面波器件芯片是由压电基片和在其上采用微电子技术制作的单层金属膜电极图形构成的。现今先进的声表面波器件还会采用钝化或预淀积介质膜的压电基片、介质膜加载、表面钝化层、引出电极压焊层加厚等芯片工艺，提高器件性能，但芯片技术实质未变。采用新的芯片工艺时，对于专业人士实施本发明不会带来任何困难，所以下面以常规器件芯片来说明本发明。

图1为采用本发明后的器件芯片。

1）介质膜条阵叠加在器件电极结构上方。条阵结构是由其温度系数与所用压电基片的温度系数相反的介质膜制作的，例如SiO₂。

介质膜厚由补偿压电基片温度特性来确定，一般为0.1微米到5微米，相关技术是熟知的。

2）条阵的条方向近似沿声表面波传播方向延伸，条可以是平行、倾斜、发散会聚和其组合。

由于声表面波器件设计的声表面波声道一般是沿声表面波传播方向设置的，即要求有用的声表面波不要偏离，所以叠加条阵结构大都是平行于声表面波传播方向延伸的平行条阵。