一种单片集成声表面波时延组件制造技术

本发明专利技术涉及一种单片集成声表面波时延组件，包括压电基片，压电基片上组成多个时延单元的输入叉指换能器和多个输出叉指换能器,用于选通时延单元的多个金属梁及其固定电极、控制金属梁的金属梁下拉电极及其下拉信号输入线、下拉信号输入电极以及输出信号总电极和输出接地总电极，所述多个输出叉指换能器位于输入叉指换能器的一侧且分别与输入叉指换能器保持不同的距离。本发明专利技术采用片上集成的时延单元选通互连结构，并采用动态特性与静态特性俱优的微机械式开关作为开关元件，具有结构紧凑、射频损耗小，抗干扰能力强等优点。

A monolithic integrated surface acoustic wave delay module

The invention relates to a monolithic integrated surface acoustic wave delay assembly includes a piezoelectric substrate, a piezoelectric input fork substrate composed of a plurality of delay units and a plurality of transducer output interdigital transducer, for a plurality of metal beam gating delay unit and a fixed electrode, control of metal electrode metal beam and beam down the drop signal input line, signal input and output signal drop electrode and grounding electrode total output total electrode, the plurality of output interdigital transducers located on one side of the input interdigital transducer and the input interdigital transducer to maintain different distance. The present invention adopts on-chip integrated time delay unit gated interconnection structure, and adopts micro mechanical switch with dynamic and static characteristics as switching element, which has the advantages of compact structure, small radio frequency loss, strong anti-interference ability, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种单片集成声表面波时延组件
本专利技术涉及一种集成声表面波器件，尤其涉及一种单片集成声表面波时延组件，属于微电子

技术介绍
声表面波器件利用制作在压电基片表面的叉指换能器激发和接收声表面波，完成电信号与声信号以及声信号与电信号的转换，实现对高频信号的处理。在一些应用场合，需要对所处理的信号进行一定量的时间延迟，或对信号因各种因素引起的不同程度的时间延迟进行时延校正，声表面波延迟线就是一种可以将输入电信号延迟一个特定时间再输出的声表面波器件。声表面波延迟线对电信号进行时延的基本原理是在压电基片上沿声表面波传播方向设置两个叉指换能器，基片一端的输入叉指换能器将输入电信号转换为声信号，声信号沿两个叉指换能器间的基片表面传播，由另一端的输出叉指换能器将声信号还原成电信号输出，信号在此过程中产生一定量的时间延迟，其时延量决定于基片材料的声表面波速度和输入叉指换能器与输出叉指换能器之间的距离。现行技术中的声表面波延迟线结构上大多只包含一对输入叉指换能器和输出叉指换能器，构成一个时延单元，实现单一时延功能，即对输入信号完成一个固定时延量的处理（专利CN200420048052.8，一种声表面波延迟线；专利CN200410003479.0，具有单相单向结构的声表面波延迟线）。声表面波抽头延迟线在压电基片上采用多个叉指换能器制成不同间隔多个延迟抽头，但其抽头相位和幅度加权采用外部开关电路控制（胡爱民，声表面波信号处理器件的进展与应用，压电与声光，2000,Vol.22，No.4，pp.218-221；廖代材,声表面波抽头延迟线及其应用，《压电与声光》,1984(5):85-97），独立封装的声表面波延迟线芯片与片外选通切换电路组装在时延组件基板上，由此带来的不足之处是：声表面波延迟线各个时延单元与片外选通与切换电路之间的互连结构较为复杂，易产生附加的时延和损耗，抗干扰能力差，且组件整体具有较大体积和重量，不符合电子器件及系统微小型化、便携化的要求；片外选通与切换电路中的开关元件一般采用半导体开关元件如高频PIN二极管，其固有的开态电阻、反向电流以及寄生参数影响时延单元选通电路的开关性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种单片集成声表面波时延组件。本专利技术的目的是这样实现的，一种单片集成声表面波时延组件，其特征在于：包括压电基片，制作于压电基片上的输入叉指换能器和若干个输出叉指换能器,所述若干个输出叉指换能器位于输入叉指换能器的一侧且分别与输入叉指换能器保持不同的距离,所述输入叉指换能器与相距不同的各个输出叉指换能器分别构成不同的时延单元；所述输入叉指换能器包括输入信号端汇流电极、输入接地端汇流电极、其一端汇集于输入信号端汇流电极的第一金属指电极组、其一端汇集于输入接地端汇流电极的第二金属指电极组，第一金属指电极组包括若干第一金属指电极，第二金属指电极组包括若干第二金属指电极，第一金属指电极组的各个第一金属指电极与第二金属指电极组的各个第二金属指电极相向交叉排列，所述输出叉指换能器包括输出信号端汇流电极、输出接地端汇流电极、其一端汇集于输出信号端汇流电极的第三金属指电极组、一端汇集于输出接地端汇流电极的第四金属指电极组，第三金属指电极组包括若干第三金属指电极，第四金属指电极组包括若干第四金属指电极，第三金属指电极组的各个第三金属指电极与第四金属指电极组的各个第四金属指电极相向交叉排列；所述压电基片上各个输出叉指换能器的输出信号端汇流电极的外侧从内向外依次为金属梁内侧固定电极、输出信号总电极、金属梁外侧固定电极，所述金属梁内侧固定电极、金属梁外侧固定电极为各个输出叉指换能器的独立电极，所述输出信号总电极为若干个输出叉指换能器的共用电极；所述各个输出叉指换能器的输出接地端汇流电极的外侧为输出接地总电极，所述输出接地总电极为各个输出叉指换能器的共用电极，各个输出叉指换能器的输出接地端汇流电极与输出接地总电极相连；所述各组金属梁内侧固定电极和金属梁外侧固定电极上分别制作有金属梁，所述各个金属梁横跨作为其底电极的输出信号总电极，各个金属梁内侧固定电极分别与对应的输出叉指换能器的输出信号端汇流电极相连；所述输出信号总电极与各个金属梁的交叠区的正下方分别制作有金属梁下拉电极，所述各个金属梁下拉电极的外侧分别制作有与其相连的金属梁下拉电平输入线；所述各个金属梁下拉电极及对应的金属梁下拉电平输入线与输出信号总电极及对应的金属梁外侧固定电极之间分别制作有绝缘介质隔离层，即在金属梁与输出信号总电极的交叠处从上到下依次为金属梁、输出信号总电极、绝缘介质隔离层、金属梁下拉电极；所述压电基片的一端制作有金属梁下拉电平输入端口，金属梁下拉电平输入端口包括若干个金属梁下拉电平输入电极，其中的各个金属梁下拉电平输入电极通过对应的金属梁下拉电平输入线与对应的金属梁下拉电极相连；所述输入叉指换能器的输入信号端汇流电极和输入接地端汇流电极组成时延组件的高频信号输入端口，所述输出信号总电极和输出接地总电极组成时延组件的高频信号输出端口。若从金属梁下拉电平输入端口的任一金属梁下拉电平输入电极输入金属梁下拉电平，则在对应的金属梁下拉电极和金属梁之间施加下拉电压，下拉金属梁，使其与正下方作为底电极的输出信号总电极相接触，连接对应的输出叉指换能器的输出信号端汇流电极与输出信号总电极，选通由输入叉指换能器和对应的输出叉指换能器组成的时延单元，此时若从时延组件高频信号输入端口输入高频信号，则从时延组件高频信号输出端口输出经所选通的时延单元作一定时间延迟的高频信号。所述单片集成声表面波时延组件应用于外系统时，若与时延组件输出信号总电极相连的外系统高频信号线设置为直流接地，则由金属梁下拉电平输入端口输入的金属梁下拉电平信号为高电平有效，若与时延组件输出信号总电极相连的外系统高频信号线设置为直流高电平偏置，则由金属梁下拉电平输入端口输入的金属梁下拉电平信号为低电平有效。本专利技术结构新颖、便于实现，通过本专利技术，一种单片集成声表面波时延组件，包括压电基片，压电基片上制作有1个输入叉指换能器和一组N个输出叉指换能器,所述N个输出叉指换能器位于输入叉指换能器的一侧且分别与输入叉指换能器保持不同的距离；所述输入叉指换能器包括输入信号端汇流电极、输入接地端汇流电极、其一端汇集于输入信号端汇流电极的第一金属指电极组、其一端汇集于输入接地端汇流电极的第二金属指电极组，第一金属指电极组的各个金属指电极与第二金属指电极组的各个指电极相向交叉排列，所述输出叉指换能器包括输出信号端汇流电极、输出接地端汇流电极、其一端汇集于输出信号端汇流电极的第三金属指电极组、一端汇集于输出接地端汇流电极的第四金属指电极组，第三金属指电极组的各个指电极与第四金属指电极组的各个指电极相向交叉排列；所述压电基片上第n输出叉指换能器的输出信号端汇流电极的外侧从内向外依次制作有第n金属梁内侧固定电极、输出信号总电极，第n金属梁外侧固定电极，所述第n金属梁内侧固定电极、第n金属梁外侧固定电极为属于第n输出叉指换能器的独立电极，所述输出信号总电极为N个输出叉指换能器的共用电极，所述n分别取1，2，…，N；所述N个输出叉指换能器的输出接地端汇流电极的外侧制作有输出接地总电极，所述输出接地总电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片集成声表面波时延组件，其特征在于：包括压电基片（1），制作于压电基片（1）上的输入叉指换能器（2）和若干个输出叉指换能器（3）, 所述若干个输出叉指换能器（3）位于输入叉指换能器（2）的一侧且分别与输入叉指换能器（2）保持不同的距离,所述输入叉指换能器（2）与相距不同的各个输出叉指换能器（3）分别构成不同的时延单元；所述输入叉指换能器（2）包括输入信号端汇流电极（21）、输入接地端汇流电极（22）、其一端汇集于输入信号端汇流电极（21）的第一金属指电极组、其一端汇集于输入接地端汇流电极（22）的第二金属指电极组，第一金属指电极组包括若干第一金属指电极（23），第二金属指电极组包括若干第二金属指电极（24），第一金属指电极组的各个第一金属指电极（23）与第二金属指电极组的各个第二金属指电极（24）相向交叉排列，所述输出叉指换能器（3）包括输出信号端汇流电极（31）、输出接地端汇流电极（32）、其一端汇集于输出信号端汇流电极（31）的第三金属指电极组、一端汇集于输出接地端汇流电极（32）的第四金属指电极组，第三金属指电极组包括若干第三金属指电极（33），第四金属指电极组包括若干第四金属指电极（34），第三金属指电极组的各个第三金属指电极（33）与第四金属指电极组的各个第四金属指电极（34）相向交叉排列；所述各个输出叉指换能器（3）的输出信号端汇流电极（31）的外侧从内向外依次为金属梁内侧固定电极（61）、输出信号总电极（4）、金属梁外侧固定电极（62），所述金属梁内侧固定电极（61）、金属梁外侧固定电极（62）为各个输出叉指换能器（3）的独立电极，所述输出信号总电极（4）为若干个输出叉指换能器（3）的共用电极；所述各个输出叉指换能器（3）的输出接地端汇流电极（32）的外侧为输出接地总电极（5），所述输出接地总电极（5）为各个输出叉指换能器（3）的共用电极，各个输出叉指换能器（3）的输出接地端汇流电极（32）与输出接地总电极（5）相连；所述各组金属梁内侧固定电极（61）和金属梁外侧固定电极（62）上分别制作有金属梁（6），所述金属梁（6）横跨作为其底电极的输出信号总电极（4），各个金属梁内侧固定电极（61）分别与对应的输出叉指换能器（3）的输出信号端汇流电极（31）相连；所述输出信号总电极（4）与各个金属梁（6）的交叠区的正下方分别制作有金属梁下拉电极（63），所述各个金属梁下拉电极（63）的外侧分别制作有与其相连的金属梁下拉电平输入线（64）；所述各个金属梁下拉电极（63）及对应的金属梁下拉电平输入线（64）与输出信号总电极（4）及对应的金属梁外侧固定电极（62）之间分别制作有绝缘介质隔离层（7），即在金属梁（6）与输出信号总电极（4）的交叠处从上到下依次为金属梁（6）、输出信号总电极（4）、绝缘介质隔离层（7）、金属梁下拉电极（63）；所述压电基片（1）的一端制作有金属梁下拉电平输入端口（8），金属梁下拉电平输入端口（8）包括若干个金属梁下拉电平输入电极（65），各个金属梁下拉电平输入电极（65）通过对应的金属梁下拉电平输入线（64）与对应的金属梁下拉电极（63）相连；所述输入叉指换能器（2）的输入信号端汇流电极（21）和输入接地端汇流电极（22）组成时延组件的高频信号输入端口，所述输出信号总电极（4）和输出接地总电极（5）组成时延组件的高频信号输出端口。...

【技术特征摘要】
1.一种单片集成声表面波时延组件，其特征在于：包括压电基片（1），制作于压电基片（1）上的输入叉指换能器（2）和若干个输出叉指换能器（3）,所述若干个输出叉指换能器（3）位于输入叉指换能器（2）的一侧且分别与输入叉指换能器（2）保持不同的距离,所述输入叉指换能器（2）与相距不同的各个输出叉指换能器（3）分别构成不同的时延单元；所述输入叉指换能器（2）包括输入信号端汇流电极（21）、输入接地端汇流电极（22）、其一端汇集于输入信号端汇流电极（21）的第一金属指电极组、其一端汇集于输入接地端汇流电极（22）的第二金属指电极组，第一金属指电极组包括若干第一金属指电极（23），第二金属指电极组包括若干第二金属指电极（24），第一金属指电极组的各个第一金属指电极（23）与第二金属指电极组的各个第二金属指电极（24）相向交叉排列，所述输出叉指换能器（3）包括输出信号端汇流电极（31）、输出接地端汇流电极（32）、其一端汇集于输出信号端汇流电极（31）的第三金属指电极组、一端汇集于输出接地端汇流电极（32）的第四金属指电极组，第三金属指电极组包括若干第三金属指电极（33），第四金属指电极组包括若干第四金属指电极（34），第三金属指电极组的各个第三金属指电极（33）与第四金属指电极组的各个第四金属指电极（34）相向交叉排列；所述各个输出叉指换能器（3）的输出信号端汇流电极（31）的外侧从内向外依次为金属梁内侧固定电极（61）、输出信号总电极（4）、金属梁外侧固定电极（62），所述金属梁内侧固定电极（61）、金属梁外侧固定电极（62）为各个输出叉指换能器（3）的独立电极，所述输出信号总电极（4）为若干个输出叉指换能器（3）的共用电极；所述各个输出叉指换能器（3）的输出接地端汇流电极（32）的外侧为输出接地总电极（5），所述输出接地总电极（5）为各个输出叉指换能器（3）的共用电极，各个输出叉指换能器（3）的输出接地端汇流电极（32）与输出接地总电极（5）相连；所述各组金属梁内侧固定电极（61）和金属梁外侧固定电极（62）上分别制作有金属梁（6），所述金属梁（6）横跨作为其底电极的输出信号总电极（4），各个金属梁内侧固定电极（61）分别与对应的输出叉指换能器（3）的输出信号端汇流...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成，陈磊，胡经国，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32