温度补偿型谐振器及其制造方法技术

本发明专利技术的温度补偿型谐振器(10)具有压电基底层(1)；在压电基底层上以相互平行地形成的第一汇流条(2a)和第二汇流条(2b)；形成于第一汇流条的多个第一叉指电极(3a)；形成于第二汇流条上的多个第二叉指电极(3b)；在多个第一叉指电极上远离第一汇流条一侧的端部、和在第二叉指电极上远离第二汇流条一侧的端部形成的多个第一加厚层(4a)；在多个第一叉指电极上与相邻的第二叉指电极的端部平齐的部位、和在多个第二叉指电极上与相邻的第一叉指电极的端部平齐的部位形成的多个第二加厚层(4b)；以及覆盖于压电基底层、第一汇流条、第二汇流条、第一叉指电极以及第二叉指电极的上方的温度补偿层(5)，相邻的第一叉指电极之间的汇流条区域和相邻的第二叉指电极之间的汇流条区域均为圆弧形。均为圆弧形。均为圆弧形。

【技术实现步骤摘要】
温度补偿型谐振器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种温度补偿型谐振器及其制造方法，尤其涉及一种应用于射频前端滤波器的温度补偿型谐振器及其制造方法。

技术介绍

[0002]声表面波器件(SAW：Surface Acoustic Wave)属于谐振器的一种，对于声表面波器件而言，其工作频率对温度非常敏感，具有频率随工作温度漂移的特性。由于器件的指定工作温度范围较大，通常为
‑
20℃至85℃，因此这种局限性对器件的影响越来越严重，在频段越来越拥挤的5G通信时代，难以满足射频终端对滤波器的要求。因此，为了提高声表面波器件的温度稳定性，降低温度对其工作频率的影响，手机射频前端本身对TC
‑
SAW(Temperature Compensated Surface Acoustic Wave：温度补偿型声表面波滤波器)的需求日益提高。
[0003]对于温度补偿型谐振器，通常是在铌酸锂(LiNbO3)压电基底层上形成叉指电极，然后在叉指电极上覆盖一层正温度系数的温度补偿材料、例如二氧化硅(SiO2)，由此来抑制由于温度变化而引起的频率漂移。然而，由于压电基底层的声阻抗和正温度系数较大的温度补偿材料的声阻抗存在差异，会导致在引入正温度系数材料的同时产生强烈的杂散响应。
[0004]对于以上提到的杂散响应，现有技术中通常采用加权法或在端部piston法、即对端部进行加厚加宽的方法来抑制杂散。然而，采用加权法的情况下，一方面会使谐振器的有效孔径减小，导致Q值降低，另一方面会增大器件的尺寸，不利于器件的小型化。采用端部piston法的情况下，如图8所示，尽管能够有效地抑制杂散响应，但是在较高的频段采用端部piston法时却受到诸多限制，因为高频段意味着叉指电极的指条间距会大大减小，受限于光刻机的精度，在各指条的端部加宽容易造成指条之间发生短路，致使器件失效，然而若仅对叉指电极的端部进行加厚处理，则往往无法完全抑制杂散响应并确保较高的Q值。
[0005]另外，研究报告《A Novel Structure to Suppress Transverse Modes in Radio Frequency TC
‑
SAW Resonators and Filters》中提出了一种弯曲谐振器结构，如图9所示，该研究指出将整个汇流条设为圆弧形可以抑制杂散响应。但是该研究也指出，将圆弧形所对应的圆心角设置在20
°
以内，才会具有较好的效果。尽管如此，该方法依旧不能完全抑制杂散响应，且还会使器件的尺寸变大。因此，如何解决以上各种问题，在温度补偿型谐振器的设计中显得尤为重要。

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0006]本专利技术正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种无杂散响应的温度补偿型谐振器，具体而言，能够提供一种在确保温度稳定性的同时，还能抑制因引入温度补偿性材料而产生的杂散响应的温度补偿型谐振器，且能够确保该温度补偿型谐振器具有
较高的Q值。用于解决技术问题的技术手段
[0007]本专利技术所涉及的温度补偿型谐振器，具有：压电基底层；第一汇流条和第二汇流条，所述第一汇流条和所述第二汇流条以相互平行的方式形成在所述压电基底层上；多个第一叉指电极，多个所述第一叉指电极以向着所述第二汇流条一侧延伸的方式形成于所述第一汇流条上；多个第二叉指电极，多个所述第二叉指电极以向着相邻的所述第一叉指电极之间延伸的方式形成于所述第二汇流条上；多个第一加厚层，多个所述第一加厚层形成于多个所述第一叉指电极上远离所述第一汇流条一侧的端部、及多个所述第二叉指电极上远离所述第二汇流条一侧的端部；多个第二加厚层，多个所述第二加厚层形成于多个所述第一叉指电极上与相邻的所述第二叉指电极的端部平齐的部位、及多个所述第二叉指电极上与相邻的所述第一叉指电极的端部平齐的部位；以及温度补偿层，所述温度补偿层覆盖于所述压电基底层、所述第一汇流条、所述第二汇流条、所述第一叉指电极以及所述第二叉指电极的上方，在所述第一汇流条上相邻的所述第一叉指电极之间的汇流条区域均为圆弧形，且在所述第二汇流条上相邻的所述第二叉指电极之间的汇流条区域均为圆弧形。
[0008]进一步地，所述压电基底层的材料为铌酸锂。
[0009]进一步地，所述第一叉指电极和所述第二叉指电极的材料与所述第一加厚层和所述第二加厚层的材料相同，均为铝、铜、铂中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述压电基底层的切角为130
°±5°
，且所对应的欧拉角为(0
°
,40.5
°±5°
,0
°
)。
[0011]进一步地，所述压电基底层的切角为130.5
°
，且所对应的欧拉角为(0
°
,40.5
°
,0
°
)。
[0012]进一步地，所述第一汇流条上的圆弧形部分、以及所述第二汇流条上的圆弧形部分所对应的圆心角均在10～240
°
范围内。
[0013]进一步地，所述第一汇流条上的圆弧形部分、以及所述第二汇流条上的圆弧形部分所对应的圆心角均在20～90
°
范围内。
[0014]进一步地，所述温度补偿层的材料为二氧化硅，且当由该温度补偿型谐振器激发的声波的波长为λ时，所述温度补偿层的厚度为0.03λ。
[0015]进一步地，所述第一加厚层和所述第二加厚层的厚度均在40～90nm范围内。
[0016]进一步地，所述第一加厚层和所述第二加厚层的厚度均为70nm。
[0017]进一步地，当由所述温度补偿型谐振器激发的声波的波长为λ时，所述第一加厚层和所述第二加厚层的长度均在0.25λ～2λ范围内。
[0018]进一步地，当由所述温度补偿型谐振器激发的声波的波长为λ时，所述第一加厚层和所述第二加厚层的长度均为λ/2。
[0019]进一步地，在将所述第一叉指电极的端部到所述第二汇流条的距离设为第一间隙、且将所述第二叉指电极的端部到所述第一汇流条的距离设为第二间隙的情况下，所述第一间隙和所述第二间隙的大小均在0～2λ范围内。
[0020]进一步地，在所述温度补偿层上还覆盖有频率调节层，所述频率调节层为氮化硅、二氧化硅、氮化铝、碳化硅中的一种或多种。
[0021]本专利技术所涉及的温度补偿型谐振器的制造方法，包括：压电基底层形成步骤，形成
压电基底层；第一汇流条和第二汇流条形成步骤，在所述压电基底层上以相互平行的方式形成所述第一汇流条和所述第二汇流条；第一叉指电极形成步骤，在所述第一汇流条上以向着所述第二汇流条一侧延伸的方式形成多个第一叉指电极；第二叉指电极形成步骤，在所述第二汇流条上以向着相邻的所述第一叉指电极之间延伸的方式形成多个第二叉指电极；第一加厚层形成步骤，对多个所述第一叉指电极上远离所述第一汇流条一侧的端部进行加厚处理来形成多个所述第一加厚层，且对多个所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度补偿型谐振器，其特征在于，具有：压电基底层；第一汇流条和第二汇流条，所述第一汇流条和所述第二汇流条以相互平行的方式形成在所述压电基底层上；多个第一叉指电极，多个所述第一叉指电极以向着所述第二汇流条一侧延伸的方式形成于所述第一汇流条上；多个第二叉指电极，多个所述第二叉指电极以向着相邻的所述第一叉指电极之间延伸的方式形成于所述第二汇流条上；多个第一加厚层，多个所述第一加厚层形成于多个所述第一叉指电极上远离所述第一汇流条一侧的端部、及多个所述第二叉指电极上远离所述第二汇流条一侧的端部；多个第二加厚层，多个所述第二加厚层形成于多个所述第一叉指电极上与相邻的所述第二叉指电极的端部平齐的部位、及多个所述第二叉指电极上与相邻的所述第一叉指电极的端部平齐的部位；以及温度补偿层，所述温度补偿层覆盖于所述压电基底层、所述第一汇流条、所述第二汇流条、所述第一叉指电极以及所述第二叉指电极的上方，在所述第一汇流条上相邻的所述第一叉指电极之间的汇流条区域均为圆弧形，且在所述第二汇流条上相邻的所述第二叉指电极之间的汇流条区域均为圆弧形。2.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述压电基底层的材料为铌酸锂。3.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述第一叉指电极和所述第二叉指电极的材料与所述第一加厚层和所述第二加厚层的材料相同，均为铝、铜、铂中的一种或多种。4.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述压电基底层的切角为130
°±5°
，且所对应的欧拉角为(0
°
,40.5
°±5°
,0
°
)。5.如权利要求4所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述压电基底层的切角为130.5
°
，且所对应的欧拉角为(0
°
,40.5
°
,0
°
)。6.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述第一汇流条上的圆弧形部分、以及所述第二汇流条上的圆弧形部分所对应的圆心角均在10～240
°
范围内。7.如权利要求6所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述第一汇流条上的圆弧形部分、以及所述第二汇流条上的圆弧形部分所对应的圆心角均在20～90
°
范围内。8.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述温度补偿层的材料为二氧化硅，且当由该温度补偿型谐振器激发的声波的波长为λ时，所述温度补偿层的厚度为0.03λ。9.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述第一加厚层和所述第二加厚层的厚度均在40～90nm范围内。10.如权利要求9所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，所述第一加厚层和所述第二加厚层的厚度均为70nm。
11.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，当由所述温度补偿型谐振器激发的声波的波长为λ时，所述第一加厚层和所述第二加厚层的长度均在0.25λ～2λ范围内。12.如权利要求11所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，当由所述温度补偿型谐振器激发的声波的波长为λ时，所述第一加厚层和所述第二加厚层的长度均为λ/2。13.如权利要求1所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，在将所述第一叉指电极的端部到所述第二汇流条的距离设为第一间隙、且将所述第二叉指电极的端部到所述第一汇流条的距离设为第二间隙的情况下，所述第一间隙和所述第二间隙的大小均在0～2λ范围内。14.如权利要求1至13中任一项所述的温度补偿型谐振器，其特征在于，在所述温度补偿层上还覆盖有频率调节层，所述频率调节层为氮化硅、二氧化硅、氮化铝、碳化硅中的一种或多种。15.一种温度补偿型谐振器的制造方法，其特征在于，包括：压电基底层形成步骤，形成压电基底层；第一汇流条和第二汇流条形成步骤，在所述压电基底层上以相互平行的方式形成所述第一汇流条和所述第二汇流条；第一叉指电极形成步骤，在所述第一汇流条上以向着所述第二汇流条一侧延伸的方式形成多个第一叉指电极；第二叉指电极形成步骤，在所述第二汇流条上以向着相邻的所述第一叉指电极之间延伸的方式形成多个第二叉指电极；第一加厚层形成步骤，对多个所述...

【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：