[发明专利]一种声波换能器结构

说明书

本发明公开了一种声波换能器结构，涉及声波器件领域，包括金属电极结构，该结构包括叉指电极和以叉指电极的中心线为轴对称分布的宽幅电极、间隙结构和汇流条；第一叉指电极的上端分别连接相应的上宽幅电极、第二叉指电极的下端分别连接相应的下宽幅电极，且第一叉指电极和第二叉指电极沿中心线方向交叉排布；间隙结构包括上、下间隙结构，每个上宽幅电极均与上间隙结构相连，每个下宽幅电极均与下间隙结构相连；汇流条包括上、下汇流条，上间隙结构与上汇流条相连，下间隙结构与下汇流条相连，上、下汇流条外接不同的电势。该结构修改了宽幅电极的布局，使声波换能器结构的电势差仅存在于叉指电极所在区域，抑制了无效声表面波的生成。

技术领域

本发明涉及声波器件领域，尤其是一种声波换能器结构。

背景技术

声表面波器件由于其能量密度高、传播速度慢、工艺相对简单而具有体积小、稳定可靠、易于生产的特点，受到了广大市场的追捧，广泛应用于通信领域。

声表面波可以应用并设计谐振器、滤波器、多工器等多种器件。这些器件对损耗、Q值等参数较为敏感，而声表面波与体声波器件相比，传统设计的声表面波器件具有插损大、带内平坦度差、杂波干扰导致Q值达不到预期值等缺点，同时声表面波主要工作模式激励的同时，还会引起较多的寄生模式，其中横模激励尤其严重。横模激励是不必要的响应，他会产生杂散响应，造成不必要的能量泄露，使得器件性能恶化。

文献记载遏制横模激励的普遍方法为在换能器内形成活塞模式，以抑制横模激励。活塞模式的生成需要在叉指电极两端增加低声速区域和高声速区域，叉指电极声速介于这两个声速之间，以形成活塞模式，抑制横模的激励。现有的声波换能器结构内的低声速区域的宽幅电极与叉指电极相连，且指条密度与叉指电极密度相当，由于相邻的叉指电极电势不同导致与其相连的相邻的宽幅电极的电势也不同，因此电路结构上相当于在整个谐振电路外并联了一频率略低于叉指电极的本振频率的寄生谐振电路，产生的寄生响应直接影响器件带内平坦度、Q值等特性，整体性能恶化。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种声波换能器结构，本发明的技术方案如下：

一种声波换能器结构，包括衬底和置于衬底上的金属电极结构，其特征在于，金属电极结构包括叉指电极以及以叉指电极的中心线为轴对称分布的宽幅电极、间隙结构和汇流条，设中心线方向为x轴；叉指电极包括第一、第二叉指电极，宽幅电极包括上、下宽幅电极，第一叉指电极的上端分别连接相应的上宽幅电极、第二叉指电极的下端分别连接相应的下宽幅电极，且第一叉指电极和第二叉指电极沿x方向交叉排布；间隙结构包括上、下间隙结构，每个上宽幅电极均与上间隙结构相连，每个下宽幅电极均与下间隙结构相连；汇流条包括上、下汇流条，上间隙结构与上汇流条相连，下间隙结构与下汇流条相连，上、下汇流条外接不同的电势，声波换能器结构的电势差存在于叉指电极所在区域。

其进一步的技术方案为，上宽幅电极与上间隙结构、下宽幅电极与下间隙结构相连的接触边沿不齐平。

其进一步的技术方案为，上、下间隙结构相同，包括由横向、纵向间隙条围成的多个间隙网格以及位于间隙网格内的金属块，且相邻间隙网格的尺寸不同、相邻间隙网格内的金属块的尺寸不同；其中，与宽幅电极相连的横向间隙条分布在y方向的不同位置，汇流条连接横向、纵向间隙条。

其进一步的技术方案为，上、下间隙结构相同，包括分布在第一区域的多个间隙网格、分布在第二区域的多个间隙块、分布在第三区域的多个间隙网格及其内部的金属块，第一、第二和第三区域依次沿y方向分布；间隙网格由横向、纵向间隙条围成，且相邻间隙网格的尺寸不同、相邻间隙网格内的金属块的尺寸不同；第一区域的间隙网格与相应的宽幅电极相连，且与宽幅电极相连的横向间隙条分布在y方向的不同位置；第二区域的间隙块在y方向的两端分别连接第一区域的间隙网格和第三区域的间隙网格；第三区域的间隙网格连接相应的汇流条。

其进一步的技术方案为，位于中心线一侧的宽幅电极、叉指电极和间隙结构的金属化比依次减小；其中，金属化比定义为金属面积除以区域总面积。