一种高频大带宽弹性波装置制造方法及图纸

技术编号:40720770 阅读:17 留言:0更新日期:2024-03-22 12:58
本技术公开一种高频大带宽弹性波装置,属于弹性波装置领域,解决了单个压电体层由于自身原因造成难以应用在高频大带宽滤波器中的问题,解决该问题的技术方案主要是包括支撑基板;第一压电体层,其设置在所述支撑基板上;第二压电体层,其设置在所述第一压电体层上;所述第二压电体层上设有叉指电极,所述第一压电体层和第二压电体层Y切割X传播均为锐角。本技术主要通过设置双压电体层,使弹性波装置适用于高频大带宽滤波器中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及弹性波装置领域,特别是一种高频大带宽弹性波装置


技术介绍

1、一直以来,基于声表面波的弹性波装置被广泛应用在移动通信设备中,作为声表滤波器(saw)器件的主要组成部分,随着通信协议的发展,5g时代的到来,对滤波器的要求越来越高,除了提高器件的品质因数,亟需更高的工作频率和更大带宽。现有技术中,弹性波装置通常包括支撑基板、设置在支撑基板上的压电体层,以及设置在压电体层上的叉指电极。其中,压电体层一般设有单层,压电体层通常采用钽酸锂、铌酸锂等单晶压电体,钽酸锂由于机电耦合系数的限制,难以应用在大带宽弹性波装置中,当然,现有技术中,也有如技术专利cn219087112u的附图1和说明书公开了一种基于纵声表面波的高性能声学器件,包括在温度补偿层上设置单个压电薄膜,压电薄膜采用x-y切铌酸锂单晶压电薄膜,而在高频大带宽弹性波装置中铌酸锂单晶压电薄膜的横模(lateral-mode)杂散(spurious)难以抑制。这些横模产生的杂散响应引起通带内波动,会增加saw器件的能量损耗,降低器件q值,影响滤波器性能,导致单个压电体层的弹性波装置难以应用在高频大带宽滤波器中。


技术实现思路

1、本技术所要达到的目的就是提供一种高频大带宽弹性波装置,克服现有技术的不足,设置双压电体层,使弹性波装置适用于高频大带宽滤波器中。

2、为了达到上述目的,本技术采用如下技术方案:一种高频大带宽弹性波装置,包括支撑基板;第一压电体层,其设置在所述支撑基板上;第二压电体层,其设置在所述第一压电体层上;所述第二压电体层上设有叉指电极,所述第一压电体层和第二压电体层y切割x传播均为锐角。

3、采用上述技术方案后,本技术具有如下优点:首先,通过设置第一压电体层和第二压电体层,能够选用铌酸锂和钽酸锂两个单晶压电体层同时应用在同一个弹性波装置中,从而将铌酸锂的大机电耦合系数,钽酸锂的横向寄生模式较小、温度系数较小的优势相结合,使弹性波装置适用于高频大带宽滤波器中,也有利于保障滤波器性能,其次,由于压电体层的声学效果受不同的切向影响,通过优化切向使能量尽可能集中于第一压电体层上和第二压电体层上,可以增强其机电耦合系数,以及第一压电体层和第二压电体层y切割x传播均为锐角,降低了能量损耗,提高了q值,机电耦合系数达到10%以上,进一步使弹性波装置适用于高频大带宽滤波器中。

4、进一步的,所述第一压电体层和第二压电体层y切割x传播的角度不同。采用上述技术方案后,由于压电体层的机电耦合系数与旋切角有关,通过第一压电体层和第二压电体层y切割x传播的角度不同,实现机电耦合系数的调整。

5、进一步的,所述第一压电体层是30°-50°y切割x传播的钽酸锂层。采用上述技术方案后,由于钽酸锂的横向寄生模式较小、温度系数较小的优势,通过在以上所述特定的钽酸锂旋切角,取得更好地横向寄生模式抑制效果。

6、进一步的,所述第二压电体层是10°-50°y切割x传播的铌酸锂层。采用上述技术方案后,由于铌酸锂的大机电耦合系数,通过在以上所述特定的铌酸锂旋切角,实现机电耦合系数的调整,同时使机电耦合系数更大。

7、进一步的,所述第一压电体层的膜厚范围为100nm-1500nm。采用上述技术方案后,由于第一压电体层为钽酸锂层,以及机电耦合系数与压电体层的厚度有关,通过合理设置第一压电体层的膜厚,可实现大机电耦合系数,以及,通过调整第一压电体层的膜厚范围,也可以对实现对机电耦合系数的大小进行调配。

8、进一步的,所述第二压电体层的膜厚范围为50nm-500nm。采用上述技术方案后,由于第二压电体层为铌酸锂层,第二压电体层的横向寄生模式较为明显,以及横向寄生模式抑制效果与压电体的厚度有关,通过合理设置第二压电体层的厚度范围,有效减小横向寄生模式。

9、进一步的,所述第一压电体层和第二压电体层为通过smart cut切割工艺获得的超薄压电单晶层。采用上述技术方案后,通过采用smart cut切割工艺,有利于提升第一压电体层和第二压电体层生产的良率。

10、进一步的,所述支撑基板和第一压电体层之间设有第一低声速膜。采用上述技术方案后,第一低声速膜起到一定的温度补偿作用,使得弹性波装置具有良好的温度特性。

11、进一步的,所述第一压电体层和第二压电体层之间设有利于二者连接的第二低声速膜。采用上述技术方案后,由于第一压电体层为钽酸锂层,第二压电体层为铌酸锂层,都为单晶材料,较硬,难以结合在一起,通过设置第二低声速膜,便于第一压电体层和第二压电体层之间的结合,同时,第二低声速膜起到一定的温度补偿作用,进一步使得弹性波装置具有良好的温度特性。

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【技术保护点】

1.一种高频大带宽弹性波装置,其特征在于:包括支撑基板;第一压电体层,其设置在所述支撑基板上;第二压电体层,其设置在所述第一压电体层上;所述第二压电体层上设有叉指电极,所述第一压电体层和第二压电体层Y切割X传播均为锐角。

2.根据权利要求1所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层和第二压电体层Y切割X传播的角度不同。

3.根据权利要求2所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层是30°-50°Y切割X传播的钽酸锂层。

4.根据权利要求3所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第二压电体层是10°-50°Y切割X传播的铌酸锂层。

5.根据权利要求1所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层的膜厚范围为100nm-1500nm。

6.根据权利要求5所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第二压电体层的膜厚范围为50nm-500nm。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层和第二压电体层为通过Smart Cut切割工艺获得的超薄压电单晶层。

8.根据权利要求7所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述支撑基板和第一压电体层之间设有第一低声速膜。

9.根据权利要求4所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层和第二压电体层之间设有利于二者连接的第二低声速膜。

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【技术特征摘要】

1.一种高频大带宽弹性波装置,其特征在于:包括支撑基板;第一压电体层,其设置在所述支撑基板上;第二压电体层,其设置在所述第一压电体层上;所述第二压电体层上设有叉指电极,所述第一压电体层和第二压电体层y切割x传播均为锐角。

2.根据权利要求1所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层和第二压电体层y切割x传播的角度不同。

3.根据权利要求2所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第一压电体层是30°-50°y切割x传播的钽酸锂层。

4.根据权利要求3所述的高频大带宽弹性波装置,其特征在于,所述第二压电体层是10°-50°y切割x传播的铌酸锂层。

5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王园园张树民汪泉王国浩
申请(专利权)人:杭州左蓝微电子技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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