一種超寬帶零溫漂聲表面波濾波器制造技術

本發明專利技術屬于聲表濾波器技術領域，其公開了一種既有大的帶寬又具有零溫漂或者接近零溫漂的超寬帶零溫漂聲表面波濾波器，其包括并聯于輸入端和輸出端之間的第一濾波器、第二濾波器、

【技術實現步驟摘要】
一種超寬帶零溫漂聲表面波濾波器


[0001]本專利技術涉及聲表濾波器
，尤其涉及一種超寬帶零溫漂聲表面波濾波器。

技術介紹

[0002]近年來，隨著移動通信技術的快速發展，電子產品中，如手機、基站等需要的聲表面波濾波器（Surface Acoustic Wave）數量也快速增加，這對SAW濾波器的性能提出了新的需求與挑戰。目前，SAW濾波器由于材料的限制，使得機電耦合系數無法做到很高，這導致了SAW濾波器的相對帶寬無法做的很大。此外，常規的鈮酸鋰、鉭酸鋰等壓電材料的溫漂系數都很大，大大限制了濾波器的設計余量。公告號為CN109155619B的專利技術專利中公開了一種具有大帶寬的SAW濾波器，該濾波器具有大寬帶，并且通過覆蓋介電覆蓋層來改善濾波器的溫漂系數，覆蓋介電覆蓋層具有比襯底低或與襯底相反的溫度系數(TCF)。然而，這種濾波器因為大寬帶，傳輸曲線的左側滾落和右側滾落之間的頻率差值比較大，因此，這種介電覆蓋層無法同時兼顧傳輸曲線的左側滾落和右側滾落的溫漂，從而導致整個濾波器的溫度漂移依舊比較大，無法使兩側滾落同時滿足零溫漂或者接近零溫漂。

技術實現思路

[0003]本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種既具有大的帶寬又具有零溫漂或者接近零溫漂的超寬帶零溫漂聲表面波濾波器。
[0004]為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種超寬帶零溫漂聲表面波濾波器，包括并聯于輸入端和輸出端之間的第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器，其中n為大于或者等于3的自然數，第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器的中心頻率從低到高設置，第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器的各傳輸曲線從低到高依次部分疊加共同形成超寬帶傳輸曲線；所述第一濾波器和第n濾波器均設置有溫度補償層，選取超寬帶傳輸曲線的左側滾落的腰部位置對應的頻率作為第一濾波器的頻率f1并得出第一濾波器的波長λ1，選取超寬帶傳輸曲線的右側滾落的腰部位置對應的頻率作為第n濾波器的頻率fn并得出第n濾波器的波長λn，定義第一濾波器的壓電晶體層的厚度為h1，第N濾波器的壓電晶體層的厚度為hn，從溫漂系數與壓電晶體層、溫度補償層厚度相對波長的歸一化關系曲線中選擇接近零溫漂或者等于零溫漂的溫度補償層的厚度h1
’
和hn
’
分別作為第一濾波器和第n濾波器的溫度補償層厚度。
[0005]作為一種優選的方案，所述第一濾波器和第n濾波器均包括壓電基底和設置于壓電基底上的叉指電極；當壓電基底為POI基底時，該POI基底包括襯底層，所述襯底層上設置多晶硅層，所述的溫度補償層設置于多晶硅層上，所述壓電晶體層設置于溫度補償層上，所述叉指電極設置于壓電晶體層上；當所述壓電基底為壓電晶體基層，所述溫度補償層為溫補覆蓋層，所述叉指電極設置于壓電晶體層上，所述溫補覆蓋層設置于壓電晶體層上且覆蓋所述叉指電極。
[0006]作為一種優選的方案，當壓電基底為POI基底時，所述第一濾波器和/或第n濾波器
的壓電晶體層上還覆蓋有將叉指電極覆蓋的溫補調節覆蓋層。
[0007]作為一種優選的方案，所述輸入端和輸出端上均設置有匹配電路。
[0008]作為一種優選的方案，所述第一濾波器和第n濾波器共用一個壓電基底，所述第一濾波器和第n濾波器通過金屬引線焊接或者使用倒裝工藝基板走線與其它的濾波器并聯。
[0009]作為一種優選的方案，所述第一濾波器為DMS濾波器或者梯形濾波器，第n濾波器為DMS濾波器或者梯形濾波器。
[0010]作為一種優選的方案，第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器中的任一個為梯形和DMS的復合結構濾波器。
[0011]采用了上述技術方案后，本專利技術的效果是：首先，該濾波器的第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器的中心頻率從低到高設置，第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器的各傳輸曲線從低到高依次部分疊加共同形成超寬帶傳輸曲線；這樣使濾波器具有大的帶寬；而所述第一濾波器和第n濾波器均設置有溫度補償層，選取超寬帶傳輸曲線的左側滾落的腰部位置對應的頻率作為第一濾波器的頻率f1并得出第一濾波器的波長λ1，選取超寬帶傳輸曲線的右側滾落的腰部位置對應的頻率作為第n濾波器的頻率fn并得出第n濾波器的波長λn，定義第一濾波器的壓電晶體層的厚度為h1，第N濾波器的壓電晶體層的厚度為hn，從溫漂系數與壓電晶體層、溫度補償層厚度相對波長的歸一化關系曲線中選擇接近零溫漂或者等于零溫漂的溫度補償層的厚度h1
’
和hn
’
分別作為第一濾波器和第n濾波器的溫度補償層厚度。由于第一濾波器是頻率最低的濾波器，第一濾波器的溫度漂移直接影響整個濾波器的傳輸曲線的左側滾落的溫度漂移，而第n濾波器是頻率最高的濾波器，第n濾波器的溫度漂移直接影響整個濾波器的傳輸曲線的右側滾落的溫度漂移，因此通過單獨優化第一濾波器的溫度補償層可以使聲表面波濾波器的左側滾落的溫度漂移為零或者接近零；通過單獨優化第n濾波器的溫度補償層的厚度可以使聲表面波濾波器的右側滾落的溫度漂移為零或者接近零；而對于其他的濾波器并不做要求，這樣除第一濾波器和第n濾波器外，其他的濾波器可以根據需求和第一濾波器或者第n濾波器使用同樣材料，也可以選擇成本更低的常規材料，這樣保證大帶寬的同時具有零溫漂或者接近零溫漂的性能，同時還能使整個濾波器的成本更低。
[0012]又由于所述第一濾波器和第n濾波器均包括壓電基底和設置于壓電基底上的叉指電極；當壓電基底為POI基底時，該POI基底包括襯底層，所述襯底層上設置多晶硅層，所述的溫度補償層設置于多晶硅層上，所述壓電晶體層設置于溫度補償層上，所述叉指電極設置于壓電晶體層上；當所述壓電基底為壓電晶體基層，所述溫度補償層為溫補覆蓋層，所述叉指電極設置于壓電晶體層上，所述溫補覆蓋層設置于壓電晶體層上且覆蓋所述叉指電極，因此，可以根據第一濾波器和第n濾波器不同的壓電基底結構合理的設置溫度補償層，進而使整體的制作成型工藝更加簡單。
[0013]又由于當壓電基底為POI基底時，所述第一濾波器和/或第n濾波器的壓電晶體層上還覆蓋有將叉指電極覆蓋的溫補調節覆蓋層，這樣通過溫度調節覆蓋層可以對第一濾波器和/或第n濾波器進一步進行溫漂系數的優化，進而實現零溫漂和接近零溫漂的性能。
附圖說明
[0014]下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。
[0015]圖1是本專利技術實施例1的聲表面波濾波器的結構示意圖；圖2是本專利技術實施例1的第一濾波器的結構示意圖；圖3是本專利技術實施例1的第一濾波器的壓電基底為POI基底時的結構示意圖；圖4是本專利技術實施例1的第一濾波器的壓電基底為壓電晶體基層時的結構示意圖；圖5是本專利技術實施例1的聲表面波濾波器的傳輸曲線圖；圖6是溫漂系數與壓電晶體層、溫度補償層厚度相對波長的歸一化關系曲線圖；圖7是本專利技術實施例1的傳輸曲線與歸一化關系曲線對應圖；圖8是實施例2的聲表面波濾本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種超寬帶零溫漂聲表面波濾波器，其特征在于：包括并聯于輸入端和輸出端之間的第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器，其中n為大于或者等于3的自然數，第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器的中心頻率從低到高設置，第一濾波器、第二濾波器、
……
、第n濾波器的各傳輸曲線從低到高依次部分疊加共同形成超寬帶傳輸曲線；所述第一濾波器和第n濾波器均設置有溫度補償層，選取超寬帶傳輸曲線的左側滾落的腰部位置對應的頻率作為第一濾波器的頻率f1并得出第一濾波器的波長λ1，選取超寬帶傳輸曲線的右側滾落的腰部位置對應的頻率作為第n濾波器的頻率fn并得出第n濾波器的波長λn，定義第一濾波器的壓電晶體層的厚度為h1，第N濾波器的壓電晶體層的厚度為hn，從溫漂系數與壓電晶體層、溫度補償層厚度相對波長的歸一化關系曲線中選擇接近零溫漂或者等于零溫漂的溫度補償層的厚度h1
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分別作為第一濾波器和第n濾波器的溫度補償層厚度。2.如權利要求1所述的一種超寬帶零溫漂聲表面波濾波器，其特征在于：所述第一濾波器和第n濾波器均包括壓電基底和設置于壓電基底上的叉指電極；當壓電基底為POI基底時，該PO...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉輝，王景虹，劉國慶，
申請(專利權)人：蘇州聲芯電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：