一种射频声表面波滤波器制造技术

本发明专利技术专利涉及声表面波滤波器，具体涉及本发明专利技术提出一种射频声表面波滤波器，包括压电基片以及压电基片上方的结构单元，结构单元为梳状设置的金属指条，每根金属指条的四个端角进行加宽处理，形成活塞式加权，加权的尺寸为：x轴方向的长度为金属指条宽度/20～金属指条宽度/2、y轴方向的长度为金属指条宽度/10～金属指条宽度；本发明专利技术对金属指条进行加权设计，提高剥离精确度，使金属指条表面光滑平整，减小表面波能量损耗，使得在中心频率大于2GHz的声表面波滤波器的顶部插损能够减小到1.0以内；该结构也可以补偿曝光显影设备在制作金属指条的失真现象，利用现有设备高精度制作更细的金属指条，实现超高中心频率滤波器的制作。实现超高中心频率滤波器的制作。实现超高中心频率滤波器的制作。

【技术实现步骤摘要】
一种射频声表面波滤波器


[0001]本专利技术专利涉及声表面波滤波器(SAW，Surface Acoustic Wave)，具体涉及一种射频声表面波滤波器。

技术介绍

[0002]SAW滤波器由于很好地兼顾了高性能、技术成熟、小体积、低成本、高一致性等诸多优点，自上世纪七十年代以来，在脉压雷达、抗干扰接收机、通讯电台、相控阵雷达等军用装备得到广泛应用。在民用市场，电视中频滤波器掀起了SAW技术规模化应用的第一次高潮；而从2G移动通信开始，小型化低损耗SAW射频滤波器更是实现了在手机中的排他性应用，掀起了SAW技术规模化应用的第二次高潮。
[0003]随着全球手机滤波器市场前景被一致看好，手机滤波器市场规模快速增长。在手机滤波器中，应用最成熟、最广泛的就是声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波器。近年来，随着移动通信技术的发展，通讯数据流量和3GPP要求的长期演进(LTE)频段数量增长显著，因而LTE和增强LTE(LTE
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A)频谱的频带资源分配更趋拥挤；此外，上行链路的载波聚合(CA)技术以及大功率用户设备(HPUE)也已开始在各种通信系统中获得应用。滤波器产业近年处于高速发展的风口，市场对声表滤波器的单颗器件或是晶圆的需求都非常迫切，因此对于声表生产企业，如何释放产能、提升晶圆良率和成品率是目前需要面对和解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提出一种新型的SAW器件结构，对滤波器的叉指换能器金属指条、反射栅金属指条和假指金属指条进行加权，利用该种加权结构可以补偿指条在光刻工序的曝光精度，使工艺实现更细、精度要求更高的金属指条的制作，大幅提高高频乃至超高频射频滤波器的制作精度和成品率，本专利技术提出一种射频声表面波滤波器，包括压电基片以及压电基片上方的结构单元，所述结构单元为梳状设置的金属指条，每根金属指条的四个端角进行加宽处理，形成活塞式加权，加权的尺寸为：x轴方向的长度为金属指条宽度/20～金属指条宽度/2、y轴方向的长度为金属指条宽度/10～金属指条宽度。
[0005]进一步的，压电基片上方设置有功能层，金属指条上方设置有保护层。
[0006]进一步的，功能层的材料采用金属钛、钛铜金或是钛铝合金。
[0007]进一步的，保护层的材料采用二氧化硅或者氮化硅材料。
[0008]进一步的，所述结构单元为单端叉指换能器或纵向耦合谐振器。
[0009]进一步的，压电基片的材料采用钽酸锂或者铌酸锂材料。
[0010]进一步的，金属指条表面覆盖有二氧化硅或者氮化硅材料。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0012](1)本专利技术对金属指条进行加权设计，提高剥离精确度，使金属指条表面光滑平
整，减小表面波能量损耗，使得在中心频率大于2GHz的声表面波滤波器的顶部插损能够减小到1.0以内；
[0013](2)本专利技术利用加权金属块来补偿曝光显影设备在制作金属指条的失真现象，减小工艺误差对滤波器金属形貌的影响，提高滤波器的电性能指标，实现提高成品率的目的；
[0014](3)本专利技术利用加权金属块来补偿曝光显影设备在制作金属指条的失真现象，利用现有设备高精度制作更细的金属指条，实现超高中心频率滤波器的制作；
[0015](4)本专利技术滤波器所设计的指条加权方式，利用现有设备精确制作高精度金属指条，减少杂波损耗，实现晶片高成品率和工艺高一致性，以满足未来通讯中日益拥挤的频谱应用需求。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中一种射频声表面波滤波器结构示意图；
[0017]图2是本专利技术实施例中的射频声表面波滤波器结构单元——单端叉指换能器的结构图示意图；
[0018]图3是本专利技术实施例中的射频声表面波滤波器结构单元——单端叉指换能器的金属指条加权结构图；
[0019]图4是本专利技术实施例中的射频声表面波滤波器结构单元——纵向耦合谐振器的结构图示意图；
[0020]图5是本专利技术实施例中的射频声表面波滤波器结构单元——纵向耦合谐振器的金属指条加权结构图；
[0021]图中，1、压电基片层，2、功能层，3、保护层，4、金属指条，5、接电端口，6、声通道，7、加权层。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术提出一种射频声表面波滤波器，包括压电基片以及压电基片上方的结构单元，所述结构单元为梳状设置的金属指条，每根金属指条的四个端角进行加宽处理，加宽处理为图3或图5中在端角处设置的加权层7，形成活塞式加权，加权的尺寸，即加权层7的尺寸为：x轴方向的长度为金属指条宽度/20～金属指条宽度/2、y轴方向的长度为金属指条宽度/10～金属指条宽度。
[0024]实施例1
[0025]如图1所示，本专利技术声表面波滤波器，包括压电基片1，在所述压电基片1上方设置有功能层2，在所述功能层2上方设置有梳状金属指条4，在梳状金属指条4上方设置有保护层3。
[0026]在本专利技术实施例中，为了减小压电基片与上方金属指条所属膜层的热应力不同，提高金属指条膜层在压电基片上的粘附性，减小声表面波在压电基片传播时的能量损耗，
本在压电基片层1上方采用物理或化学方法附着一层功能层2，利用功能层的大屈服强度，减小压电基片和金属指条薄膜之间的应力不匹配性，提高金属指条在压电基片的粘附性。
[0027]为提高单片晶片的频率一致性，特别是2GHz以上的单片晶片的频率一致性，在金属指条膜层3上方覆盖保护层4，利用保护层4的温度特性和频率特性，提高单片晶片的频率一致性和可靠性。
[0028]具体的，在一些实施例中，所述压电基片1为钽酸锂或是铌酸锂材料构成，根据不同电性能指标要求选择不同切型和基片材料。
[0029]进一步的，功能层2材料可采用金属钛(Ti)、钛铜(TiCu)合金或是钛铝(TiAl)合金。
[0030]进一步的，保护层3材料可采用二氧化硅(SiO2)或是氮化硅(SiN)。
[0031]作为可选实施方式，金属电极指条4材料可采金属铝(Al)、金属铜(Cu)、铝铜合金(AlCu)、金属铬(Cr)、金属金(Au)、金属银(Ag)、金属钨(W)等导电性能优异的金属材料。
[0032]本专利技术中利用功能层的强屈服性来降低压电基片和金属指条之间的热应力不匹配性。由于功能层的导电率小于金属指条层薄膜的导电率，功能层的膜厚太厚会影响滤波器的整体能量损耗，因此功能层的膜层厚度通常设置在5nm～30nm。
[0033]在一些实施例中，保护层通常是SiO2材料或是SiN材料，利用其散热特性来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频声表面波滤波器，包括压电基片以及压电基片上方的结构单元，所述结构单元为梳状设置的金属指条，其特征在于，每根金属指条的四个端角进行加宽处理，形成活塞式加权，加权的尺寸为：x轴方向的长度为金属指条宽度/20～金属指条宽度/2、y轴方向的长度为金属指条宽度/10～金属指条宽度。2.根据权利要求1所述的一种射频声表面波滤波器，其特征在于，压电基片上方设置有功能层，金属指条上方设置有保护层，且保护层厚度在5nm～30nm之间。3.根据权利要求2所述的一种射频声表面波滤波器，其特征在于，功能层的材料采用金属钛、钛铜金或是钛铝合金。4.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婷婷，杜雪松，谢晓，谢东峰，彭霄，罗璇升，彭雄，张华，明礼，刘春雪，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十六研究所，
类型：发明
国别省市：