[发明专利]声表面波器件、封装结构及制备方法

说明书

本发明公开一种声表面波器件、包含该器件的封装结构及制备方法。所述器件包括压电基板；及IDT电极，设置于所述压电基板表面，所述IDT电极包括电极层及设置于所述电极层远离所述压电基板表面的保护层，所述电极层中的铝含量在90wt％以上；所述保护层包括Ti、Al，所述保护层中Ti的含量在50wt％以上。通过设置保护层，将电极层和外界隔离，消除外界环境中湿气和杂离子对电极层的影响。

技术领域

本发明涉及声表面波技术领域，具体而言，涉及一种声表面波器件、封装结构和制备方法。

背景技术

声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)器件通常包括压电基板和沉积在压电基板表面的金属电极，由于金属电极结构类似两只手的手指相互交叉，因此被形象的称之为IDT电极(Interdigital Transducer，IDT)。SAW器件中声表面波的激励和接收都是在压电基板上利用正、逆压电效应完成的，IDT正是实现声电转换这一过程的重要组成部件。IDT器件较为敏感，伴随着外部环境温度的变化，以及由于器件封装效果不佳而导致湿气的浸入，都会对SAW器件整体性能产生的消极影响。

因此，对于高温的恶劣条件，目前对器件进行温度补偿的方案大多集中在使用频率温度耦合系数(TCF)较低的压电单晶切向以及在IDT电极上设置温度补偿片两大方面。为提高SAW器件在高湿环境下的可靠性，现有技术主要对SAW器件的封装方式进行改进。

其中，在高湿环境下，上述技术方案仅从SAW器件的封装方式着手，并未解决湿气浸入后IDT的传统铝金属电极遭湿气腐蚀而导致SAW器件整体失效的问题。

因此，需要改进相关技术来解决上述问题，进一步提高SAW器件在高温高湿下的可靠性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种声表面波器件、包含该器件的封装结构及其制备方法。

本发明提供一种声表面波器件，包括：压电基板；及IDT电极，设置于所述压电基板表面，所述IDT电极包括电极层及设置于所述电极层远离所述压电基板表面的保护层，所述电极层中的铝含量在90wt％以上；所述保护层包括Ti、Al，所述保护层中Ti的含量在50wt％以上。

根据本发明一实施方式，所述声表面波器件还包括：缓冲层，设置在所述电极层和所述压电基板之间，所述缓冲层包括Ti或Cr，所述缓冲层中Ti或Cr的含量在90wt％以上。

根据本发明另一实施方式，在所述IDT电极远离压电基板的一面和侧面设置绝缘层，所述绝缘层包括氧化硅或氮化硅。

根据本发明另一实施方式，所述缓冲层的厚度为1-200nm。

根据本发明另一实施方式，所述保护层的腐蚀电位高于所述电极层。

根据本发明另一实施方式，所述保护层包括α-Ti、TiAl中的至少一种。

根据本发明另一实施方式，所述保护层中的Al组分含量呈梯度分布，在远离所述压电基板一侧的Al元素含量低于靠近压电基板一侧的Al元素含量。

根据本发明另一实施方式，在将所述IDT电极的电极周期所确定的弹性波的波长设为λ时，所述电极层的厚度为5-15％λ，所述保护层的厚度为1-200nm。

根据本发明另一实施方式，所述保护层在所述压电基板上的正投影面积小于所述电极层在所述压电基板上的正投影面积。

根据本发明另一实施方式，所述电极层在所述压电基板上的正投影面积小于所述缓冲层在所述压电基板上的正投影面积。

根据本发明另一实施方式，所述压电基板中设置有凹槽结构，所述凹槽结构容置所述IDT电极，在将所述IDT电极的电极周期所确定的弹性波的波长设为λ时，所述凹槽结构的深度大于或等于5-15％λ。