基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器及滤波器的制作方法

1.本实用新型属于声表面波技术领域，具体涉及基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器。


背景技术：

2.saw(surface acoustic wave)又称为声表面波，是在压电基片材料表面产生并传播，且振幅随着深入基片材料的深度增加而迅速减少的一种弹性波。saw谐振器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作的叉指换能器(interdigital transducer，idt)。但发明人认为saw相关技术中存在不足，声表面波谐振器中存在一定的寄生杂波干扰，对器件的性能造成不利影响。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了能抑制寄生模式、成本低廉的基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器。
4.第一方面，基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器，包括压电基板、设置在所述压电基板上的叉指换能器，还包括覆盖所述叉指换能器区域的温度补偿层，所述温度补偿层上设有对应于所述叉指换能器区域的二维阵列排布的多个盲孔。
5.一种实施例中，所述多个盲孔按照矩形或三角形阵列排布。
6.一种实施例中，所述多个盲孔在x方向上周期性或准周期性分布。
7.一种实施例中，所述多个盲孔排列成沿y方向平行的多个孔列，位于同一孔列中的盲孔按相同的孔间距设置。
8.一种实施例中，所述多个孔列中至少有一个孔列的孔间距与预设孔间距不同。
9.一种实施例中，在x方向上，所述多个孔列的孔间距呈渐变式变化。
10.一种实施例中，所述盲孔横截面可以是圆形、矩形、椭圆形、三角形或其他多边形。
11.一种实施例中，所述温度补偿层的厚度为100～300nm。
12.一种实施例中，所述温度补偿层采用sio2制成。
13.第二方面，滤波器，包含前述任一种基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器。
14.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
15.1、通过在叉指换能器区域的温度补偿层上设置二维阵列的盲孔，以在盲孔中的形成的阵列式空气柱来对声表面波进行反射和限制，可约束声表面波的传播，一定程度抑制寄生模式，提高q值；工艺简单，成本低廉；
16.2、通过对盲孔设置不同的孔间距可以一定程度上对横向模式进行抑制。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器的一种实施例结构示意图；
19.图2为图1中a
‑
a向的剖视图；
20.图3为本实用新型基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器的另一种实施例结构示意图；
21.图4为本实用新型基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器的又一种实施例结构示意图；
22.图5为本实用新型基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器的矩形盲孔实施例的结构示意图；
23.其中，1、压电基板；2、叉指换能器；3、温度补偿层；4、盲孔；5、孔列。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面结合附图，对本技术示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
28.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.第一方面，基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器，如图1
‑
2所示，包括：压电基板1、设置在所述压电基板1上的叉指换能器2以及至少覆盖所述叉指换能器2区域的温度补偿层3，所述温度补偿层3上设有对应于所述叉指换能器2区域的二维阵列排布的多个盲孔4。
31.其中，如图1所示，所述温度补偿层3覆盖叉指换能器2区域是指将叉指换能器2整个覆盖而不仅仅覆盖叉指换能器2的部分。如图2所示，所述多个盲孔4可采用相同深度设置，此时盲孔4底部不低于所述叉指换能器2的电极。另外，所述温度补偿层3除了覆盖叉指换能器2，还可覆盖叉指换能器2两侧的反射栅，所述盲孔4也可分布在反射栅区域上。所述温度补偿层3的厚度可以为100～300nm。
32.本方案中的基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器，其制作大致可包括如下步骤：
①
在压电基板1上制作叉指换能器2；
②
在所述叉指换能器2上设置覆盖所述叉指换能器2的温度补偿层3；
③
在所述温度补偿层3上制作二维阵列的盲孔4。与相关技术中在叉指换能器上设置金属点阵相比，在温度补偿层上制作盲孔以形成对声表面波的调控结构的工艺更加简单，且周期设置更自由，可以根据具体需要对周期进行调整和变化，跟叉指换能器的周期无关；还无需加入额外的金属材料，节省了材料成本和时间成本。
33.本方案中通过在叉指换能器区域的温度补偿层上设置二维阵列的盲孔，以在盲孔中的形成的阵列式空气柱来对声表面波进行反射和限制，可约束声表面波的传播，一定程度抑制寄生模式，提高q值。
34.一种实施例中，特别地，所述多个盲孔可在x方向上周期性或准周期性分布。
35.其中，所述温度补偿层上的盲孔可以在x方向上按一定的周期出现或分布，比如在x方向上的间距相同；也可以是具有不严格相同周期的准周期性分布，所述准周期性分布可以是所述盲孔在x方向上的间距不定。
36.一种实施例中，所述多个盲孔4按照矩形或三角形阵列排布。
37.其中，如图1所示，所述盲孔4可以按照矩形方式间隔排列，所述矩形包括正方形。如图3所示，所述盲孔4还可以按照三角形方式间隔排列。
38.一种实施例中，所述多个盲孔4排列成沿y方向平行的多个孔列5，位于同一孔列5中的盲孔4按相同的孔间距设置。
39.其中，所述多个孔列5平行。如图1所示，各孔列5的孔间距可均相同；如图4所示，不
同孔列5的孔间距可以不同。
40.一种实施例中，所述多个孔列5中至少有一个孔列5的孔间距与预设孔间距不同。
41.其中，若以如图1中所示的声表面波谐振器的相同孔间距为预设孔间距，那么图4中所示的声表面波谐振器中可以有一个或多个孔间距不同于预设孔间距的孔列。设置不同的孔间距可以一定程度上对横向模式进行抑制。所述预设孔间距根据需要进行选择，不是一个固定的值，在本实施例中是为了在部分孔列的孔间距发生变化的情况下方便描述。
42.一种实施例中，在x方向上，所述多个孔列的孔间距呈渐变式变化。
43.其中，如图4所示，所述在x方向上的多个孔列可以孔间距递增(如左半部分)，也可以孔间距递减(如右半部分)，也可以孔间距先增后减或先减后增。总体来说呈渐变式变化即可。这样可以提高对横向模式的抑制效果。
44.一种实施例中，所述盲孔横截面可以是圆形、矩形、椭圆形、三角形或其他多边形。
45.其中，所述盲孔呈柱状，其横截面的形状可以是如图1、3、4所示的圆形，也可以是其他形状如图5所示的矩形，或是椭圆形、三角形、其他多边形等。
46.一种实施例中，如图2所示，所述温度补偿层3采用sio2制成。
47.其中，本实施例采用sio2制成的温度补偿层3与盲孔4中的空气柱一起形成对声表面波的调控结构，不仅可以一定程度削弱寄生模式，还可以配合盲孔的形状和位置的变化进一步抑制横向模式。
48.第二方面，滤波器，可包括前述任一种基于改进的温度补偿层的声表面波谐振器。
49.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。