声表面波滤波器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种声表面波滤波器及其制造方法，得到具有高品质因数、良好的TCF特性、低插入损耗以及寄生效应得以抑制的高性能的声表面波滤波器，并且能够实现工艺的简化以及成本的降低。本发明专利技术的声表面波滤波器具有一个以上的谐振器，该谐振器包括复合压电衬底，该复合压电衬底具有：基底层，该基底层由具有特定切型的石英晶体形成；及压电层，该压电层形成在基底层之上；以及叉指电极，该叉指电极形成在压电层之上,所述特定切型是从40

【技术实现步骤摘要】
声表面波滤波器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及声表面波滤波器，尤其涉及一种使用复合压电衬底的声表面波滤波器及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着信息技术的高速发展，射频前端作为无线通讯的基础和关键愈发重要，其广泛应用于各类通讯设备、数据传输设备、视听设备和定位导航设备等。射频前端是指射频收发器和天线之间的功能区域，由功率放大器、天线开关、滤波器、双工器和低噪声放大器等器件组成。而声表面波(SAW：surface acoustic wave)滤波器成为在射频前端中的关键器件。
[0003]声表面波滤波器是基于压电材料的压电效应，通过声表面波来进行工作的电子器件，其利用形成于压电材料表面的叉指换能器(IDT：interdigital transducer)(一种金属电极周期结构，形状如同双手交叉)将电输入信号转换为声表面波信号，并对其进行提取和处理。声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺而适于大批量生产，从而广泛应用于各类通讯设备、数据传输设备、视听设备和定位导航设备等电子设备中。因此，声表面波滤波器的发展具有良好的市场前景和机遇。
[0004]作为评价声表面波滤波器性能的指标，有品质因素Q、有效机电耦合系数、插入损耗、带宽、TCF(频率温度系数)、耐功率性等，这些指标直接取决于声表面波滤波器中的结构、材料、制备方法等。随着通信技术的发展，对于声表面波滤波器的上述指标及相应的结构提出了更高的要求。
[0005]构成声表面波滤波器的基本结构是在压电衬底上设置金属电极。其中，压电衬底的厚度决定声表面波滤波器的工作频率，而压电衬底的品质决定声表面波滤波器的上述性能指标。
[0006]当今主流的压电衬底例如有钽酸锂(LiTaO3,简称为LT)或铌酸锂(LiNbO3，简称为LN)等单晶压电材料来作为声表面波滤波器中的压电衬底。然而，单晶压电薄膜需要在1000℃以上的高温下生长，而且制得的薄膜平坦度低，易断裂，使用这样的薄膜制备的声表面波滤波器会出现品质因素Q值低、TCF(频率温度系数)过大的缺点，从而无法制造出高性能的声表面波滤波器。另外，TCF特性差的滤波器不利于制造多工器。
[0007]鉴于此，为了解决上述问题，本专利技术提供一种声表面波滤波器，通过具有特殊切型的石英晶体与LT/LN结合的复合压电衬底，从而具备高品质因数、良好的TCF特性以及低插入损耗，并且寄生效应得以抑制。
[0008]此外，本专利技术还提供一种声表面波滤波器的制造方法，通过基于具有特殊切型的石英晶体与LT/LN结合的复合压电衬底，从而能够制备得到具有高品质因数、良好的TCF特性、以及低插入损耗以及寄生效应得以抑制的高性能的声表面波滤波器，并且能够实现工艺的简化以及成本的降低。

技术实现思路

[0009]提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征；也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。
[0010]本专利技术提供一种声表面波滤波器，具有一个以上的谐振器，其特征在于，所述谐振器包括：
[0011]复合压电衬底，该复合压电衬底具有：基底层，该基底层由具有特定切型的石英晶体形成；及压电层，该压电层形成在所述基底层之上；以及
[0012]叉指电极，该叉指电极形成在所述压电层之上,
[0013]所述特定切型是从40
°‑
90
°
YX、40
°‑
90
°
Y90
°
X、以及40
°‑
90
°
Y50
°
X中选择得到的任一个切型。
[0014]优选地，所述基底层与所述压电层通过键合方式形成所述复合压电衬底。
[0015]优选地，所述压电层由LT/LN构成，其中，LT的切型是从36
°
YX、42
°
YX中选择得到的任一个切型，LN的切型是从64
°
YX、128
°
YX中选择得到的任一个切型。
[0016]优选地，所述基底层的厚度为50
‑
500μm。
[0017]优选地，所述压电层的厚度在20λ以下，λ是所述叉指电极激发的声波波长。
[0018]优选地，所述叉指电极由Ti、Al、Cu、Cr、Au、Pt、Ag、Pd、Ni中的任一种金属、或它们的合金、或它们的层叠体构成。
[0019]优选地，所述声表面波滤波器还包括形成于所述叉指电极表面的保护层。
[0020]优选地，所述保护层由SiO2,Si3N4,SiFO,SiOC中的任一个形成。
[0021]优选地，所述声表面波滤波器适用于normal
‑
saw、tc
‑
saw、ihp
‑
saw滤波器。
[0022]本专利技术还提供一种声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，包括：
[0023]准备基底层，该基底层由具有特定切型的石英晶体形成，所述特定切型是从40
°‑
90
°
YX、40
°‑
90
°
Y90
°
X、以及40
°‑
90
°
Y50
°
X中选择得到的任一个切型；
[0024]在所述基底层之上形成压电层从而得到复合压电衬底；
[0025]在所述压电层上形成叉指电极。
[0026]优选地，所述基底层与所述压电层通过键合方式形成所述复合压电衬底。
[0027]优选地，所述压电层由LT/LN构成，其中，LT的切型是从36
°
YX、42
°
YX中选择得到的任一个切型，LN的切型是从64
°
YX、128
°
YX中选择得到的任一个切型。
[0028]优选地，所述基底层的厚度为50
‑
500μm。
[0029]优选地，所述压电层的厚度在20λ以下，λ是所述叉指电极激发的声波波长。
[0030]专利技术效果
[0031]根据本专利技术的声表面波滤波器及其制造方法，通过采用具有特殊切型的石英晶体与LT/LN结合的复合压电衬底，应用了具有特殊切型的石英晶体的正速度温度系数、成本低、压电性以及LT/LN的优良压电性、高声速的优点，从而得到具有高品质因数、良好的TCF特性、低插入损耗以及寄生效应得以抑制的高性能的声表面波滤波器，并且能够实现工艺的简化以及成本的降低。
附图说明
[0032]图1是表示本专利技术的声表面波滤波器的一部分的俯视图。
[0033]图2是表示本专利技术的沿图1的X
‑
X方向切断而得到的声表面波滤波器的一部分的剖视图。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声表面波滤波器，具有一个以上的谐振器，其特征在于，所述谐振器包括：复合压电衬底，该复合压电衬底具有：基底层，该基底层由具有特定切型的石英晶体形成；及压电层，该压电层形成在所述基底层之上；以及叉指电极，该叉指电极形成在所述压电层之上,所述特定切型是从40
°‑
90
°
YX、40
°‑
90
°
Y90
°
X、以及40
°‑
90
°
Y50
°
X中选择得到的任一个切型。2.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述基底层与所述压电层通过键合方式形成所述复合压电衬底。3.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述压电层由LT/LN构成，其中，LT的切型是从36
°
YX、42
°
YX中选择得到的任一个切型，LN的切型是从64
°
YX、128
°
YX中选择得到的任一个切型。4.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述基底层的厚度为50
‑
500μm。5.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述压电层的厚度在20λ以下，λ是所述叉指电极激发的声波波长。6.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述叉指电极由Ti、Al、Cu、Cr、Au、Pt、Ag、Pd、Ni中的任一种金属、或它们的合金、或它们的层叠体构成。7.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，还包括形成于所述叉指电极表面的保护层。8.如权利要求7所述的声表面波滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：许欣，
申请(专利权)人：广东广纳芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：