一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯片，属于声表面波器件技术领域。特征是由换能器、左反射阵及右反射阵组成独立谐振器结构，采用两个或两个以上独立的谐振器结构相互并联，使之形成声传播并联，电输入电极、电输出电极分别并联在独立的谐振器结构上，且通过连接条连接组成组合式整体。本实用新型专利技术消除了次谐振峰的存在；谐振器芯片短，损耗小；在缩短表面波谐振器芯片的长度并减小损耗的前提条件下，可抑制表面波谐振器中的次谐振峰，并且采用多通道设计后，频率精度４３３．９２ＭＨｚ±７５ＫＨｚ能达到９５％以上成品率；由于多通道设计可以使谐振器芯片生产精度提高一倍以上，同时还可以提高器件频率的均匀性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯 片，属于声表面波器件

技术介绍
声表面波谐振器是一种应用非常广泛的频率控制器件，目前已大量应用 于遥控器、汽车摩托车等防盗器及一些电子系统的本地振荡频率发生上。通常SAW谐振器的频率响应中主谐振峰的高频端附近会出现一个次谐振峰(即 横向模式信号)，如图1所示，其结构如图2所示。为了使该次谐振峰不影响 主谐振峰的工作状态，在器件的设计制作中尽量消除次谐振峰或使它离主谐 振峰愈远愈好。通常处理的方法是减小器件结构中的换能器孔径，使次谐振 峰远离主谐振峰(也即孔径愈小，次谐振峰就愈远)，甚至超出反射阵的通带 范围，由此抑制次谐振峰。但孔径小了会增加叉指换能器的辐射阻抗，相应 地增加了器件的损耗。为了保证损耗不增加，就一定要减小换能器本身的阻 抗，为此，只有增加换能器的指对数，使器件芯片的总长度变长；可是，这 样做显然不利于器件的小型化封装(SMD陶瓷封装)及高稳定度的要求。 以433. 92MHz与315MHz两种通用SAW谐振器为例一般的433. 92MHz谐振器芯片长度在2. 9 — 3. lmm范围，它的次谐振峰 在主谐振峰高频端的550至750KHz附近(见图5)。如果要使次谐振峰离得 更远，甚至消除(见图9)，那么，在减小孔径与增加换能器长度之后，它的 芯片长度需要3.6 - 3.65 mm范围。相应的315MHz谐振器的芯片长度同比 将增加到4.8 - 5.0mm(随频率的降低反比增长)。这样就无法封装在5x5mm2 的SMD陶瓷外壳(其内部空腔面积为3.6x2 mm2)之中。另外，声表面波谐振器最关键的要求是频率精度要做得准确。国外大公 司433.92MHz已开始生产允差为±50KHz的器件。国内厂家一般都是士75KHz 精度，且成品率不高(80%左右)。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能抑制横向寄 生模信号的多通道组合式谐振器芯片，能在縮短表面波谐振器芯片的长度并 减小器件损耗的前提条件下，抑制表面波谐振器中的横向寄生模式信号。同时縮短了每个通道谐振器的孔径，还可以提髙生产工艺的频率一致性。按照本技术提供的技术方案， 一种能抑制横向寄生模信号的多通道 组合式谐振器芯片，由换能器、左反射阵及右反射阵组成独立谐振器结构， 特征是采用两个或两个以上独立的谐振器相互并联，使之形成声传播并联， 电输入电极、电输入电极、电输出电极也并联在独立的谐振器结构上，且通 过连接条连接组成组合式整体谐振器芯片。所述两个独立的谐振器结构相互并联之间形成通道。所述通道为6 8 个波长。所述每个独立的谐振器结构中换能器孔径为10 15个波长。本技术与已有技术相比具有以下优点本技术制作的433.92兆赫SAW谐振器的频率响应，它几乎消除了次 谐振峰的存在，位于433.92兆赫处的主峰损耗可降低到1.818db;谐振器芯 片短，损耗小；在縮短表面波谐振器芯片的长度并减小损耗的前提条件下， 可抑制表面波谐振器中的次谐振峰(横向寄生模式信号)，并且采用多通道设 计后，频率精度433.92MHz士75KHz能达到95X以上成品率。而本专利技术技术多通道设计可以使谐振器芯片生产精度提高一倍以上，同时还可以提高器件频率的均匀性。附图说明图1为本技术己有技术中声表面波谐振器频率响应图。图2为本技术己有技术中声表面波谐振器结构示意图。图3为各次声表面波模式的传播方向示意图。图4为各次声表面波模式的质点振动相位极性图。图5为本技术己有技术中谐振器频率响应图。图6为本技术将换能器分成条带之后的结构示意图。图7为本技术三个独立谐振器结构并联后(实施例一)结构示意图。图8为本技术两个独立谐振器结构并联后(实施例二)结构示意图。图9为本技术图6中三个独立的谐振器结构并联后频率响应图。(在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除) 图10为本技术图7中两个独立的谐振器结构并联后频率响应图。(在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除)具体实施方式下面本技术将结合附图中的实施例作进一步描述如图6 图IO所示，包括输入电极l、换能器2、右反射阵3、连接条4、 通道5、输出电极6、第一独立谐振器8、第二独立谐振器7、左反射阵9及 第三独立谐振器10等。实施例一首先确定次谐振峰为哪次横向模式，将大孔径换能器2分割 成若干个条带(次谐振峰为三次横向模式，针对三次横向模式， 一般分成3 个条带)。常规声表面波谐振器的结构如图2所示，由中间一个换能器2与两 边的右反射阵3与左反射阵9组成独立的谐振器结构。由于声表面波在金属条形成的栅格下的速度与金属化的汇流条或自由表 面的速度不同，因此金属栅格便自然形成了声表面波传播的波导。由于波导 边对声波的反射，满足一定的条件就可以产生横向的高次模式，这些高次声 波模式的相速度比基波模式高，同一次模式的相速度随波导的孔径的减小而 增加，各次模式传播方向的示意图如图3所示。如图4所示，从图4可以看出偶次模上下振动极性是反对称的，而叉指 换能器激发与接收上下是对称的，因此偶次模不可能被叉指换能器激发或接 收。只有三、五等奇数对称模才能被叉指换能器所激发与接收。而且次数愈 高效率愈低。由此分析可以看出， 一个通道的谐振器中最靠近主谐振峰的次 谐振峰为三次横向模式。如图6所示，每个条带形成一个独立的谐振器结构，并安排在消除三次 横向模式的位置上。三个条带各为一个孔径很窄的谐振器结构，他们也有三 次横向模式信号，但因为他们的孔径很窄，三次横向模的次谐振峰离主谐振 峰很远，也很弱，可以不予考虑。三个条带合成了一个大孔径的宽条带波导， 图6右边即为宽条带内质点振动的极性与幅度随位置的变化，从中看出中间 条带最强，而上下两个条带并不处在最强的位置上，这样他们总和减弱了三 次模式的强度。而且条带之间的通道起到一定的隔离作用，也减小了三次横 向模的强度。图7所示，为本技术三个独立的谐振器结构并联成组合式谐振器芯 片(433.92兆赫谐振器)。本技术由换能器2、左反射阵9及右反射阵3组成独立谐振器结构， 采用第一独立谐振器8、第二独立谐振器7及第三独立谐振器10相互并联使 之形成声传播并联，电输入电极1并联在第一独立谐振器8上，电输出电极 6并联在第三独立谐振器10上，且通过连接条4连接组成组合式整体式谐振 器芯片。所述第一独立谐振器8与第二独立谐振器7相互并联之间形成通道5，第二 独立谐振器7与第三独立谐振器10相互并联之间也形成通道5。所述通道(相互之间的间隔)为5 15个波长(约36至110微米)。第 一独立谐振器8、第二独立谐振器7与第三独立谐振器10中的叉指换能器孔 径为10 20个波长(约75至150微米)。如图9所示为三个独立的谐振器结构并联后的频率响应图。(与图5对比 可以看出，在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除)。所用基片材 料为ST石英。实施例二图8所示，为本技术两个独立的谐振器结构并联成组合 式谐振器芯片(172. 70兆赫谐振器)。本技术由换能器2、左反射阵9及右反射阵3组成独立谐振器结构， 采用第一独立谐振器8、第二独立谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯片，由换能器（２）、左反射阵（９）及右反射阵（３）组成独立谐振器结构，其特征是：采用两个或两个以上独立的谐振器结构相互并联，使之形成声传播并联，电输入电极、电输出电极分别并联在独立的谐振器结构上，且通过连接条（４）连接组成组合式整体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢中华，章德，
申请(专利权)人：谢中华，章德，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]