[发明专利]一种复合介质膜声表面波器件

说明书

技术领域

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

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。

SiO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。

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。

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SiO等介质膜覆盖SAW器件表面，或采用复合基片结构。

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

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。

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。

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。

本发明采用的技术方案为：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。

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。

上述条阵结构表层的条方向沿声表面波传播方向延伸。

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。

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。

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。

附图说明

图1为本发明实施例的器件芯片示意图。

具体实施方式

结合附图1与具体实施例进一步作以下说明。

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。

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。

图1为采用本发明后的器件芯片示意。

1)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；

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SiOx。