一种具有减小杂散功能的SAW谐振器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有减小杂散功能的SAW谐振器,包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距固定，且栅极宽度从短路反射栅内侧到短路反射栅外侧呈线性渐变。或者采用短路反射栅的栅极间距和栅极宽度均固定，且在短路反射栅的边角处设置有覆盖区，覆盖区向短路反射栅内延伸，且覆盖区的边线与短路反射栅的栅极连接，短路反射栅与覆盖区连接的栅极长度呈线性递减。本发明专利技术通过改变反射栅的结构，使其宽度或者长度形成渐变状，从而反射声波将其束缚在谐振器内，避免声波损耗，同时相应地减小了杂散。

A SAW Resonator with Stray Reduction Function

The invention discloses a SAW resonator with the function of reducing stray, which comprises a piezoelectric substrate, an interdigital transducer arranged on the piezoelectric substrate and a short-circuit reflecting grating; the short-circuit reflecting grating is symmetrically arranged at both ends of the interdigital transducer, the grid spacing of the short-circuit reflecting grating is fixed, and the gate width changes linearly from the inside of the short-circuit reflecting grating to the outside of the short-circuit reflecting grating. Or the grid spacing and width of the short-circuit reflector are fixed, and there is a coverage area at the corner of the short-circuit reflector. The coverage area extends to the short-circuit reflector, and the edge of the coverage area is connected with the grid of the short-circuit reflector. The length of the grid connected with the coverage area decreases linearly. By changing the structure of the reflecting grating, the width or length of the grating is gradually changed, so that the reflecting sound wave is bound to the resonator, thus avoiding the loss of sound wave and reducing the stray accordingly.

【技术实现步骤摘要】
一种具有减小杂散功能的SAW谐振器
本专利技术涉及物联网设备或手机中的射频集成电路滤波器芯片，具体而言，涉及一种具有减小杂散功能的SAW谐振器。
技术介绍
移动通讯技术快速发展，尤其是以高数据流量传输为代表的4G通信在过去几年的全面推进，带动了智能手机终端市场的蓬勃发展。就无线通信而言，射频前端是无线通信的核心，其中滤波器起着至关重要的作用。由于手机终端的智能化、多功能化、全网通等特点，使得现阶段单只手机所需的滤波器在30～50颗，而声波滤波器具有体积小、质量轻等优点，在目前的手机终端中广泛应用。声波滤波器主要包括声表面波滤波器(SAWFilter,SurfaceAcousticWaveFilter)、体声波滤波器(BAWFilter,BulkAcousticWaveFilter)和薄膜体声波谐振器(FBAR,FilmBulkAcousticResonator)所构成的滤波器。三种滤波器都是利用压电效应，将电信号转换为声波，通过合理的结构设置来构造滤波器，区别在于实现的方式不同。SAW滤波器是在压电材料表面镀一层叉指电极，通过设置叉指电极间距与宽度，当电信号激励叉指电极两端时，会在压电材料表面激励起同样频率的声表面波，逆压电效应使得信号在电极在另一端输出，多个叉指电极按照一定的方式级联，就能形成滤波器。BAW滤波器激励的结构是两个金属电极压夹着压电薄膜，声波在压电薄膜内垂直传播，震荡形成驻波，相比于SAW滤波器，BAW滤波器适合更高频率，具有插损小，带外抑制大等优点。FBAR滤波器也来源于体声波(BAW)，在电极/压电薄膜/电极的结构上施加交变信号，压电薄膜内产生纵向传播的体声波，当压电薄膜厚度满足半波长的奇数倍时，就能形成声波驻波，在对应的频率上引发谐振。它具有极高的Q值，工作频率高，温度系数小，抗静电能力好等特点。传统的SAW谐振器利用最基本的均匀单端谐振器的结构，由叉指换能器(IDT,InterdigitalTransducer)和两个短路反射栅构成，叉指换能器和短路反射栅采用均匀结构，即叉指电极宽度及反射栅极宽度通常取一固定值，一般为λ/4，λ为声波波长。当电信号施加在谐振器两端时，会在压电基片表面激励起与电信号频率相同的声表面波，同时向短路反射栅两侧传播。短路反射栅的作用是反射声波，从而将声波束缚在谐振器内，震荡形成驻波。而事实上，当有电信激励时，除了产生与电信号频率相同的声表面波以外，还会产生少部分激励信号频率以外的声波，称之为杂波。短路反射栅在反射声表面波的同时，还会对杂波进行反射，当杂波与激励的声表面波相叠后，会影响后者的传播与震荡。压电材料的逆压电效应再将这种声表面波转换为电信号时，就会在转换的电信号上产生杂散，即在电信号产生波动，如用来构成滤波器，一是会增大带内的插损，二是会降低滤波器的带外抑制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，通过改变反射栅的结构，使其宽度或者长度形成渐变状，从而反射声波将其束缚在谐振器内，避免声波损耗，同时由于反射栅极不均匀的渐变结构，会引起杂波随机反射，从而使其相互抵消，减小对正常传播的声波的影响，也就相应地减小了杂散。为达到上述技术目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距固定，且栅极宽度从短路反射栅内侧到短路反射栅外侧呈线性渐变。进一步地，所述反射栅的栅极宽度k1*λ～k2*λ之间，第n条栅极宽度由式1获得，Wn＝k1*λ+(k2-k1)*λ(n-1)/(N-1)，式1；其中k1*λ为反射栅最内侧贴近叉指换能器的栅极宽度，k2*λ为反射栅最外端的栅极宽度。进一步地，所述栅极宽度优选在0.25λ～0.4λ间变化，栅极间距为0.5λ。同时，本申请还公开了另一种技术方案来解决上述问题，具体方案如下：一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距和栅极宽度均固定，且在短路反射栅的边角处设置有覆盖区，覆盖区向短路反射栅内延伸，且覆盖区的边线与短路反射栅的栅极连接，短路反射栅与覆盖区连接的栅极长度呈线性递减。进一步地，所述覆盖区为金属三角，设置在反射栅边框的四角。进一步地，所述叉指换能器又包括汇流条、设置在汇流条上的叉指电极和Busbar，叉指电极和Busbar相互间隔交替设置。进一步地，所述叉指电极与相邻的Busbar位于同一中心线上，且间距为0.2λ，其中λ为声波波长。进一步地，所述Busbar指条长度统一为1.5λ到3λ之间，指条宽度0.39λ。进一步地，所述压电基板选用LiTaO3或者LiNbO3，叉指换能器和短路反射栅均采用铝材料。进一步地，所述短路反射栅与叉指换能器之间留有边缘间距，且边缘间距与电极宽度之和等于λ/2。本专利技术的有益效果在于：本专利技术区别于现有技术，本专利技术主要改进了SAW谐振器的反射栅极，通过宽度(第一种改进)和长度(第二种改进)的渐变结构，有利于减小SAW谐振器的杂散模式，使得谐振器，包括用此类改进型谐振器设计的滤波器的通带响应更为平滑，滤波性能更好。针对这一改进做实验对比，两组具有相同结构的谐振器，除了反射栅极第一个谐振器具有宽度和长度的渐变结构。实验验证本专利技术和传统的谐振器的短路阻抗响应曲线对比如图4所示，使用改进的结构，可以有效减少寄生杂散模式(左侧四个没有出现)，原有的杂散模式变化幅度也更小(右侧杂散变小)。附图说明图1是现有技术中的SAW谐振器结构示意图；图2是本专利技术提供的具有减小杂散功能的SAW谐振器结构示意图一；图3是本专利技术提供的具有减小杂散功能的SAW谐振器结构示意图二；图4是本专利技术提供的具有减小杂散功能的SAW谐振器的短路阻抗响应说明图；附图标记：1为短路反射栅、2为叉指电极、3为Busbar、4为叉指换能器、5为压电基片、6为覆盖区。具体实施方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。图2-图4所示，本专利技术有两种实现模式，如图2所示，采用反射栅栅极宽度渐变方式：一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距固定，且栅极宽度从短路反射栅内侧到短路反射栅外侧呈线性渐变。所述反射栅的栅极宽度k1*λ～k2*λ之间，第n条栅极宽度由式1获得，Wn＝k1*λ+(k2-k1)*λ(n-1)/(N-1)，式1；其中k1*λ为反射栅最内侧贴近叉指换能器的栅极宽度，k2*λ为反射栅最外端的栅极宽度。所述栅极宽度优选在0.25λ～0.4λ间变化，栅极间距为0.5λ。如图3所示，采用反射栅的栅极长度渐变的方式：一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距和栅极宽度均固定，且在短路反射栅的边角处设置有覆盖区，覆盖区向短路反射栅内延伸，且覆盖区的边线与短路反射栅的栅极连接，短路反射栅与覆盖区连接的栅极长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距固定，且栅极宽度从短路反射栅内侧到短路反射栅外侧呈线性渐变。

【技术特征摘要】
1.一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距固定，且栅极宽度从短路反射栅内侧到短路反射栅外侧呈线性渐变。2.根据权利要求1所述的具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：所述反射栅的栅极宽度k1*λ～k2*λ之间，第n条栅极宽度由式1获得，Wn＝k1*λ+(k2-k1)*λ(n-1)/(N-1)，式1；其中k1*λ为反射栅最内侧贴近叉指换能器的栅极宽度，k2*λ为反射栅最外端的栅极宽度。3.根据权利要求1所述的具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：所述栅极宽度优选在0.25λ～0.4λ间变化，栅极间距为0.5λ。4.一种具有减小杂散功能的SAW谐振器，其特征在于：包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器和短路反射栅；所述短路反射栅对称设置在叉指换能器两端，短路反射栅的栅极间距和栅极宽度均固定，且在短路反射栅的边角处设置有覆盖区，覆盖区向短路反射栅内延伸，且覆盖区的边线与短路反射栅的栅极连接，短路反射栅与覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：董元旦，杨涛，朱谊龙，
申请(专利权)人：成都频岢微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51