一种复合介质膜声表面波器件的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种复合介质膜声表面波器件，是在常规声表面波器件芯片表面叠加一复合介质膜，该复合介质膜由泛薄底层和条阵结构表层构成。泛薄底层为钝化层，表层条阵结构介质膜的温度系数与压电基片温度系数相反，其条方向沿声表面波传播方向延伸。本发明的优点在于：钝化保护且约束声表面波传播，并补偿压电基片的温度特性，可以应用于所有声表面波器件，改进其性能。
【专利说明】一种复合介质膜声表面波器件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种声表面波器件装置，尤其涉及一种叠加复合介质膜的声表面波器件，属于通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002]声表面波器件是现代电子技术的基础元件，它基于压电材料的(逆)压电效应，采用叉指换能器、反射栅阵和多条耦合器等金属电极结构(有源部分)，实施电-机械-电能量转换、生成和处理声表面波等功能，完成电信号谐振、滤波、延时和实时处理等。
[0003]S1等介质膜应用于声表面波技术已有多年，如表面钝化、温度补偿等，其主要特征是泛单层应用，即器件芯片表面布满介质膜。
[0004]压电基片上传播的声表面波，会逐渐扩展其波束，使器件性能变坏。本发明人已授权的专利“具有叠加准周期结构的声表面波器件”(专利号ZL201110188728.8)，其主要特征是:在已有声表面波器件的芯片表面，再制作一层准周期金属条阵结构，条阵方向基本沿声表面波传播方向，此条阵在器件的有源区域内是不连续的。该专利的优点是能形成声波导，约束声表面波传播，减少能量损失，限制高次模。
[0005]常用压电基片的温度特性(一般是负温度系数)较差，致使声表面波器件特性有较大的温度漂移，难以满足快速发展的电路应用。温度补偿声表面波(TC-SAW)技术，是现今为满足3G/LTE等先进通信系统应用的新技术，主要实现途径有二:采用具有正温度系数的S1等介质膜覆盖SAW器件表面，或采用复合基片结构。
[0006]本发明人已申请的专利“条阵介质膜声表面波器件”(专利号2013104682541)，对现有TC-SAW技术提出了改进，其主要特征是:在器件芯片表面叠加一层条阵介质膜，所述介质膜的温度系数与压电基片的温度系数相反。由于条阵介质膜的加入，不但能形成声波导，约束声表面波传播，减少能量损失，限制高次模，还可以补偿基片的温度效应，极大减小器件性能的温度漂移，是现有TC-SAW技术的改进。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中存在的不足，SAW器件芯片表面淀积有间隔极小的金属电极密集栅阵，极易受到外界沾污而致使其功能失效，采用全面覆盖的极薄介质膜(下称泛薄介质膜)钝化芯片表面是优化手段。
[0008]本发明人已申请的专利“条阵介质膜声表面波器件”(专利号2013104682541)，其主要特征是:在器件芯片表面叠加一层条阵介质膜，所述介质膜的温度系数与压电基片的温度系数相反。由于条阵介质膜的加入，不但能形成声波导，约束声表面波传播，减少能量损失，限制高次模，还可以补偿基片的温度效应，极大减小器件性能的温度漂移，是现有TC-SAW技术的改进。
[0009]基于上述专利，结合采用泛薄介质膜钝化芯片表面的方法，现提出本发明。
[0010]本发明米用的技术方案为:一种复合介质膜声表面波器件，其特征在于:器件芯片表面叠加一复合介质膜，该复合介质膜由泛薄底层和条阵结构表层构成。
[0011 ] 上述条阵结构表层介质膜的温度系数与压电基片的温度系数相反。
[0012]上述条阵结构表层的条方向沿声表面波传播方向延伸。
[0013]上述复合介质膜的底层和表层为不同介质，两层介质具有不同的工艺选择性。
[0014]加入介质膜会导致声表面波传输特性发生微量变化，必要时，应修正器件设计参数。
[0015]本发明的优点在于:采用复合膜，不但约束声表面波传播，补偿压电基片的温度特性，而且钝化了芯片，可以应用于所有声表面波器件，改进其性能和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的器件芯片示意图。
【具体实施方式】
[0017]结合附图1与具体实施例进一步作以下说明。
[0018]本实施例是在常规声表面波器件芯片表面叠加一复合介质膜，其底层为极薄介质，全面覆盖整个芯片，即是一泛薄芯片钝化层；表层为准周期条阵介质结构，条方向沿声表面波传播方向延伸。
[0019]常规声表面波器件芯片是由压电基片6，如图1所示，和在其上采用微电子技术制作的金属电极7，如图1所示，构成的。现今先进的声表面波器件还会采用钝化或预淀积介质膜的压电基片、介质膜加载、表面钝化层、引出电极压焊层加厚等芯片工艺，提高器件性能，但芯片技术实质未变。采用新的芯片工艺时，对于专业人士实施本发明不会带来任何困难，所以下面以常规器件芯片来说明本发明。
[0020]图1为采用本发明后的器件芯片示意。
[0021]I)复合介质膜由泛薄底层(1，2)和较厚条阵膜结构表层(4，5的上层)构成；
[0022]2)底层为芯片表面钝化层，全面覆盖整个芯片，厚度一般为(0.02?0.05) um，常用介质为S1x。
[0023]3)表层介质条阵结构叠加在器件钝化底层上方。条阵结构是由其温度系数与所用压电基片的温度系数相反的介质膜制作的，例如S12, SiNx等。
[0024]介质膜的厚度由补偿压电基片温度特性来确定，一般为I微米到5微米，相关技术是熟知的。
[0025]4)条阵的条方向近似沿声表面波传播方向延伸，条可以是平行、倾斜、发散会聚和其组合，相关技术可参考专利(ZL201110188728.8)说明书。
[0026]由于声表面波器件设计的声表面波声道一般是沿声表面波传播方向设置的，即要求有用的声表面波不要偏离，所以叠加条阵结构大都是平行于声表面波传播方向延伸的平行条阵。
[0027]对于具有非零度能流角的压电材料，采用倾斜(与器件有源电极非正交)的条阵结构有助于改进器件性能。在利用小角度反射的Z径结构，倾斜条状是必要的。
[0028]对于声表面波谐振器，采用发散会聚状条状结构，可以抑制高次横向模的产生。
[0029]5)条阵的条间距是有一定规律的准周期值。
[0030]在一般情况下，设计条阵的条间距与器件有源电极的标称周期有关，以达到抑制声表面波横向扩展的目的。
[0031]6)底层和表层可以是同一种介质,也可以为不同介质。
[0032]为简化工艺，底层和表层可以是同一种介质。但为得到表层条阵结构，制作工艺要求较严格，即一定要保持底层介质膜有规定的厚度。
[0033]采用不同介质的复合膜，工艺虽复杂一些，但工艺重复性易于保证。底表两层介质应有不同的工艺选择性，例如S1x/SiNx组合，是熟知的微电子工艺技术。
[0034]加入叠加结构会导致声表面波传输特性发生微量变化，必要时，应修正器件设计参数。
[0035]虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明创造，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，同样在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
【权利要求】
1.一种复合介质膜声表面波器件，包括器件主体，其特征在于:器件芯片表面叠加一复合介质膜，该复合介质膜由泛薄底层和条阵结构表层构成。
2.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于:所述条阵结构表层介质膜的温度系数与压电基片的温度系数相反。
3.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于:所述条阵结构表层的条方向沿声表面波传播方向延伸。
4.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于:所述复合介质膜的底层和表层为不同介质。
5.根据权利要求4所述的复合介质膜，其特征在于:两层介质具有不同的工艺选择性。
【文档编号】H03H9/25GK104320102SQ201410579610
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】陈培杕, 王祥邦, 何朝峰, 刘建勇, 肖功亚, 高琳 申请人:中国电子科技集团公司第五十五研究所