CN1191677C - 表面声波器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
在使用SH型表面声波的表面声波器件中,用质量负荷效应比铝大的材料形成至少一个叉指换能器(IDT)。把该IDT的金属化率和归一化膜厚度h/λ控制在使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小,这里“h”指电极的膜厚度,“λ”指表面声波的波长。
Description
技术领域
本发明涉及诸如表面声波谐振器与表面声波滤波器等表面声波器件及其制造方法,尤其涉及利用SH型表面声波并具有减小横向模乱真脉动(spuriousripple)的结构的表面声波器件及其制造方法。
背景技术
在表面声波器件中,通常把铝或以铝为主要成份的合金广泛地用作叉指换能器(IDT)的电极材料。在压电基片上设置至少一个IDT,并在设置该IDT的区域的两侧设置反射器或反射端面,以便形成谐振器或纵向耦合型谐振滤波器。
在这种表面声波器件中,IDT可用作产生横向模波的波导,在通频带内产生由该横向模波引起的脉动。为了减少横向模波引起的脉动,已尝试过各种方法。这些方法包括减小IDT的交叉宽度(intersection width)的方法和加权方法。
还提出过这样一种表面声波器件(日本待审专利申请公报No.Hei-11-298290),其中使用石英基片,把以钽(Ta)(质量比铝(Al)更大)为主要成份的金属或合金制成的IDT设置在石英基片上,并且应用SH型表面声波。由于IDT以具有大质量的钽为主要成份的金属或合金制作,所以使IDT的电极指的对数少到约10到20,从而将表面声波器件做得很紧凑。
当使用具有大质量负荷效应的电极材料时(诸如以Ta为主要成份的材料),在设有IDT的区域处获得的声速就要比该区域周围获得的声速低得多。因此,在IDT部分有极大的波导效应。
因此,在制作纵向耦合谐振滤波器时,横向模波引起的脉动变得复杂起来而且极大,如图13的箭头X所示。
如前所述,作为将横向模波引起的脉动从滤波器通频带或从谐振器的谐振点附近除去的方法,曾经尝试过两种方法:在方法A中,使交叉宽度很小,而使基模波与横向模波之间的频距很大;在方法B中,用cos2函数对IDT的交叉宽度进行加权,以消除横向模波。
在方法A中,必须把交叉宽度设定为10λ(λ为表面声波的波长)或更小。在用石英基片和电极指对数约为10到20的IDT来形成表面声波器件时,输入与输出阻抗超过2kΩ且非常高,从而该表面声波器件不能用于实际的产品。因此,为了减小阻抗,必须增加电极指对数。
具体而言,鉴于上述公报揭示的表面声波器件使用大质量的钽为主要成份来形成电极,这样会减少IDT的对数,在应用减小交叉宽度的方法时,为了减小输入与输出阻抗,需要增加电极指对数。因此,表面声波器件无法做得紧凑。
在方法B中,加权本身增大了损耗。此外,由于加权缩小了交叉宽度部分的面积,因而像方法A一样,表面声波器件的阻抗变得极高。因此,为减小阻抗,要求交叉宽度为所需长度的两倍那么大。结果,无法将表面声波器件做得紧凑。
换言之,在应用方法A或方法B时,若要减小横向模波引起的脉动,就削弱了上述公报揭示的将表面声波器件做得紧凑的优点。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种表面声波器件及其制造方法,所述表面声波器件的电极用质量负荷效应比铝更大的材料制作,可把器件做得紧凑,该器件具有能抑制横向模波引起的脉动的结构,还应用了SH型表面声波。
在本发明的一个方面中,上述目的是这样实现的:提供一种应用SH型表面声波的表面声波器件,该器件包括石英基片;以及在石英基片上形成的由质量负荷效应比铝大的电极制成的至少一个叉指换能器,其中将叉指换能器的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ控制在特定范围内,从而使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小,这里“λ”指表面声波的波长, “h”指叉指换能器的电极的膜厚度。
在该表面声波器件中,将叉指换能器的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ控制在特定范围内,从而使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小。因而,即使在使用由质量负荷效应比铝更大的电极构成的IDT且减少电极指对数将器件做得紧凑的情况下,也可有效地抑制横向模波引起的脉动。因此,提供了应用SH型表面声波且具有良好频率特性的小型表面声波器件。
在该表面声波器件中,叉指换能器可以包括由质量大于铝的金属制成的至少一个电极层。
在该表面声波器件中,叉指换能器可用质量比铝大的单一金属制造。
在本发明的另一个方面中,上述目的是这样实现的:提供一种利用SH型表面声波的表面声波器件,该包括石英基片;以及在石英基片上形成的用钽制成的至少一个叉指换能器,其中叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.65到0.6d+1.81的范围内,这里“d”指叉指换能器的金属化率,“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器的电极的膜厚度。
在该表面声波器件中,由于在石英基片上形成用钽制成的至少一个叉指换能器,且该叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.65至0.6d+1.81的范围内(这里“d”指金属化率),所以有效地抑制了横向模波引起的脉动。因此,即使在形成用钽制成的至少一个IDT且减少IDT的电极指对数以将器件做得紧凑的情况下,可有效地抑制横向模波引起的脉动。结果,提供了应用SH型表面声波且频率特性良好的小型表面声波器件。
在本发明的再一个方面中,上述目的是这样实现的:提供一种应用SH型表面声波的表面声波器件,该器件包括石英基片;以及在石英基片上形成的用钨制成的至少一个叉指换能器,其中叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+0.85至0.6d+1.30的范围内,这里“d”指叉指换能器的金属化率,“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器电极的膜厚度。
在该表面声波器件中,由于在石英基片上形成用钨制成的至少一个叉指换能器,且叉指换能器的归一化膜厚度h/λ在0.6d+0.85至0.6d+1.30的范围内,因而即使在减少IDT中电极指对数使器件做得紧凑的情况下,也可减少横向模波引起的脉动。结果,可提供应用SH型表面声波且频率特性良好的小型表面声波器件。
根据具有上述结构的表面声波器件,横向模脉动被抑制到1.5dB或更小。
在该表面声波器件中,归一化膜厚度h/λ可以落在0.6d+1.00至0.6d+1.23的范围内。在此情况下,可将横向模脉动抑制到0.5dB或更小。
在上述表面声波器件中,可形成多个叉指换能器来构成一纵向耦合谐振滤波器。在此情况下,提供了频率特定良好的小型纵向耦合的谐振滤波器。在上述表面声波器件中,纵向耦合谐振滤波器可以至少两级作级联。
在上述表面声波器件中,可在石英基片上设置叉指换能器来构成单端口表面声波谐振器。在此情况下,提供了频率特性良好的小型单端口表面声波谐振器。
可如此配置上述表面声波器件,从而在石英基片上形成多个叉指换能器;每个叉指换能器构成一单端口表面声波谐振器;此多个叉指换能器连接起来在石英基片上构成一梯型滤波器。
可如此配置上述表面声波器件,从而在石英基片上形成多个叉指换能器;每个叉指换能器构成一单端口表面声波谐振器;此多个叉指换能器连接起来在石英基片上构成一格型滤波器。
在上述两种场合中,可提供频率特性良好的小型梯型与格型滤波器。
上述表面声波器件可广泛应用于表面声波谐振器与表面声波滤波器。通过提供应用上述表面声波器件之一的通信装置,可实现上述目的。
在本发明的又一个方面中,上述目的可以这样来实现:提供一种应用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,该方法包括制备石英基片的步骤;在石英基片上形成质量负荷效应比铝大的金属膜的步骤;以及用反应离子蚀刻或提离(lift-off)工艺对金属膜构图,从而满足使叉指换能器的乱真横向模脉动为1.5dB或更小的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ,以形成至少一个叉指换能器的步骤,其中的“d”指叉指换能器的金属化率,“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器的膜厚度。
在应用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法中,在石英基片上形成质量负荷效应比铝大的金属膜,运用反应离子蚀刻或提离工艺对金属膜进行构图,从而满足使横向模脉动为1.0dB或更小的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ,以构成至少一个叉指换能器。因此,即使为把器件做得紧凑而减少电极指的对数,仍可在器件中抑制横向模脉动。此外,由于用反应离子蚀刻法或提离工艺来进行构图,所以总是能形成上述归一化膜厚度h/λ的IDT。
可如此配置上述应用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,从而用钽制成金属膜,而通过反应离子蚀刻或提离工艺来进行构图,从而使归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.50至0.65d+1.87的范围内,最好落在0.6d+1.65至0.6d+1.81的范围内,以形成至少一个叉指换能器。
可如此配置上述应用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,从而用钨制成金属膜,而通过反应离子蚀刻或提离工艺来进行构图,从而使归一化膜厚度h/λ落在0.6d+0.85至0.6d+1.30的范围内,最好落在0.6d+1.00至0.6d+1.23的范围内,以形成至少一个叉指换能器。
附图概述
图1是示出依据本发明一实施例的表面声波器件的概括平面图。
图2A与图2B示出分别在金属化率“d”设定为0.75、归一化膜厚度h/λ设定为1.8%和2.0%时获得的表面声波器件的衰减-频率特性。
图3A与图3B示出分别在金属化率“d”设定为0.75、归一化膜厚度h/λ设定为2.2%和2.4%时获得的表面声波器件的衰减-频率特性。
图4示出在石英基片上形成钽(Ta)制成的叉指换能器(IDT)的结构中获得的归一化膜厚度h/λ与各向异性指数之间的关系。
图5示出本发明可抑制的横向模波引起的脉动的范围,还示出金属化率与归一化膜厚度h/λ之间的关系。
图6A示出金属化率“d”设定为0.75、归一化膜厚度h/λ设定为2.15%及电极指交叉宽度设定为10λ、25λ与40λ时得到的衰减-频率特性;图6B示出金属化率“d”设定为0.75、归一化膜厚度h/λ设定为2.15%及电极指交叉宽度设定为60λ、85λ与100λ时得到的衰减-频率特性。
图7示出在石英基片上形成钨(W)制成的IDT的结构中得到的归一化膜厚度h/λ与各向异性指数之间的关系。
图8示出本发明可抑制的横向模波引起的脉动的范围,还示出金属化率与归一化膜厚度h/λ之间的关系。
图9是示出本发明的表面声波器件的变形的概括平面图。
图10是示出由本发明的表面声波器件形成的用作滤波电路的梯型电路的电路图。
图11是示出一发射接收机的概括方框图,其中使用了本发明的表面声波器件。
图12是示出另一发射接收机的概括方框图,其中使用了本发明的表面声波器件。
图13是示出用于说明常规表面声波器件的问题的衰减-频率特性的曲线图。
较佳实施例的描述
下面参照附图描述本发明的实施例。
图1是用作依据本发明第一实施例的表面声波器件的纵向耦合谐振器型滤波器的概括平面图。
纵向耦合谐振器型滤波器11使用矩形板状石英基片12。在石英基片12上叉指换能器(IDT)13和14形成。IDT 13有一对梳状电极13a与13b,IDT 14有一对梳状电极14a与14b,交替设置这些电极对的电极指。梳状电极13a、13b、14a与14b的电极指以垂直于表面声波传播方向的方向延伸。
因此,IDT 13和14均沿表面声波传播方向设置。在设有IDT 13和14的部分的两侧,沿表面声波传播方向设置栅状反射器15和16。反射器15和16具有多根电极指在两端短路的结构,而且反射器15和16的电极指沿垂直于表面声波传播方向的方向延伸。
在纵向耦合谐振器型表面声波滤波器11中,IDT 13与14和反射器15与16均用钽(Ta)制作,而钽是一种质量比铝(Al)大的电极材料。在IDT 13和14中,把以表面声波的波长归一化的膜厚度h/λ设定为0.6d+1.65至0.6d+1.81,这里的“d”指金属化率,“h”指电极的膜厚度,“λ”指表面声波的波长。
金属化率“d”指电极指宽度与沿表面声波传播方向的电极指之间间隙的宽度同沿表面声波传播方向的电极指宽度之和的比率。
在本实施例中,由于IDT 13和14用大质量的Ta制成,所以可使IDT 13和14的电极指的对数少至19或更少,从而将器件做得紧凑。
本发明的发明人发现,即使IDT 13和14用含Ta的大质量电极材料制作并使IDT的电极指对数很小,若归一化膜厚度h/λ和金属化率落在上述范围内,仍可有效地抑制横向模波引起的脉动,并实现本发明。
将用特定试验例子描述本发明。
把具有用欧拉角(0°、127°、90°)表示的石英定向的石英基片用作石英基片12,并在此石英基片12上用Ta作为电极材料来形成IDT 13与14和反射器15和16。IDT 13和14的电极指的对数设定为13,反射器15和16的电极指的对数设定为10。制作各种应用SH波的纵向耦合谐振器型表面声波滤波器11,它们具有在0.017到0.025范围内的不同归一化膜厚度h/λ,而IDT 13和14的金属化率“d”落在0.5到0.90的范围内。图2和3示出如上所述制成的一部分表面声波器件的衰减-频率特性。图2A示出在金属化率“d”设定为0.75、h/λ设定为0.018时得到的特性,图2B示出在金属化率“d”设定为0.75、h/λ设定为0.02时得到的特性。图3A示出在金属化率“d”设定为0.75、h/λ设定为0.022时得到的特性,图3B示出在金属化率“d”设定为0.75、h/λ设定为0.024时得到的特性。
在图2A到图3B中,虚线指右边竖轴上所示扩展衰减比例的特性。
在图2A所示的特性中,发现在通频带中央产生箭头A1表示的脉动,在通频带的低频侧出现编号为Y1到Y3的脉动。在图2B所示的特性中,还发现在通频带中出现箭头A2表示的大脉动,在通频带低频侧产生如箭头Y4到Y6所示的脉动。
在图3B所示的特性中,发现在通频带内产生箭头A3与A4表示的大脉动,而在通频带的高频侧出现脉动Y7与Y8。
与此相对照,在图3A所示的特性中,通频带内不出现非常大的脉动,而且即使在通频带的高频侧和低频侧,通频带附近也极少出现脉动。
因此,即使调节金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ来减少电极指对数以将器件做得紧凑时,也可有效地抑制横向模波引起的脉动。
换言之,本发明的一个特点在于,即使为了减少电极指数以将器件做得紧凑而使用钽等质量比铝大的金属材料来形成IDT,也可如此选择IDT的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ,从而抑制横向模波引起的脉动。
如上所述,当用大质量的金属来形成IDT时,IDT 13和14中所获得的声速就比其周围获得的声速慢得多,且波导作用变得强烈。因此,正如对上述公报揭示的表面声波器件所描述的那样,横向模波引起的脉动变得很大。然而,由图2A到3B可知,当膜厚度“h”落在特定范围处,极少出现横向模波引起的脉动。当使用的膜厚度比落在特定范围内的膜厚度更薄时,如图2A和2B所示,横向模波引起的脉动就出现在通频带的低频侧。当使用的膜厚度比落在特定范围内的膜厚度更厚时,如图3B所示,横向模波引起的脉动则出现在通频带的高频侧。
在用以铝为主要成份的材料制成IDT的表面声波器件中,不出现发生脉动的频率依据膜厚度从低频侧移向高频侧的上述现象。当用钽等质量比铝大的金属材料形成IDT 13和14时,会出现上述的脉动频率偏移的现象。可能有以下起因。
有一种分析方法是使用波导模型来计算产生横向模波的频率。根据该分析方法,如下所述来描述起因。
把垂直于IDT 13和14的电极指的方向设定为基准0(rad),把沿偏离基准0某一角度θ(rad)的方向传播的表面声波的声速设定为Vsaw(θ)。然后用二次函数Vsaw(θ)=Vo{1+(γ/2)θ2}以θ逼近Vsaw(θ),其中γ称为基片中声速的各向异性指数,它在各种文件里作了描述。如在一种ST切割的石英基片中,γ为0.378。
在用引入γ的波导模型来计算产生横向模波的频率时,若γ大于-1,在高频侧就出现横向模波而不是基模波。若γ小于-1,则在低频侧出现横向模波而不是基模波。
因此,在ST切割的石英基片中,在高频侧出现横向模波而不是基模波。实际上已经知道,在用铝制作电极并应用瑞利波的表面声波器件中,在高频侧出现横向模而不是基模。
在基片上形成电极时,要考虑电极的质量来获得基片中声速的各向异性指数γ。因此,在以下描述中,γx指已经考虑了电极质量的声速的各向异性指数。
本发明的发明人从以上事实发现了以下可考虑的问题。具体而言,当使用以铝为主要成份的电极材料(已广泛用于当前的表面声波器件)时,电极的膜厚度与金属化率的作用引起γx稍稍变化,而且γx不会大大偏离基片本身的γ。然而,当使用含钽等大质量的电极材料时,电极的质量负荷效应(即电极的膜厚度)大大地改变了γx。可以预期,当电极的膜厚度很小时,γx<-1,且在通频带的低频侧产生横向模波,而当电极的膜厚度很大时,γx渐增到γx>-1,且在通频带的高频侧产生横向模波。还可预期,由于横向模波很难出现在γx=-1的附近(即在γx<-1与γx>-1之间),所以如图3A所示,能减少或完全消除横向模波引起的脉动。
为证实以上的预期,可用有限无法来估算γx。具体而言,把金属化率“d”设定为0.75,改变归一化膜厚度h/λ,并观察各向异性指数γx。图4示出结果。
由图4可见,在h/λ=2.2%附近的边界处,γx从γx<-1的区域移向γx>-1的区域。
考虑上述的实验结果,可以得到横向横波引起的脉动基本上消除的范围,即脉动为0.5dB或更小的范围。结果发现,当把金属化率设定为0.75时,要求归一化膜厚度h/λ为2.10%到2.25%(要求γx为-1.10到-0.96)。
在表面声波器件11中改变金属化率“d”以得到包括如上所述的诸值,并以同样的方式应用有限元法,得到把脉动减小到1.5dB或更小或者减到0.5dB或更小的区域。图5示出结果。
由图5可见,要求归一化膜厚度落在0.6d+1.50到0.6d+1.87的范围内,以便使带内横向模波引起的脉动为1.5dB或更小,还要求该膜厚度落在0.6d+1.65到0.6d+1.81的范围内,以便使带内横向模波引起的脉动为0.5dB或更小。如上所述,可以理解,在纵向耦合谐振器型表面声波滤波器11中,调节金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ可有效地抑制横向模波引起的脉动而无需对交叉宽度进行加权。换言之,可以有效地抑制横向模波引起的脉动而不妨碍将纵向耦合谐振器型表面声波滤波器11做得紧凑。
本发明的发明人还检查了IDT电极指的交叉宽度变化对横向模波引起的脉动的影响程度。图6A和6B示出用Ta形成IDT 13和14,以与上述实验同样的方式将金属化率“d”设定为0.75,将h/λ设定为2.15%,并将电极指的交叉宽度改为10λ、25λ、40λ、60λ、80λ与100λ时所获得的纵向耦合谐振器型表面声波滤波器11的衰减-频率特性。在图6A和6B中,虚线指衰减-频率特性的主要部分,在右边示出扩展比例。
由图6A和6B可知,即使交叉宽度的变化很大,也不出现横向模波引起的脉动。
在图4和图5的实验中,IDT用Ta制成。然而,在本发明中,用于IDT的电极材料并不限于Ta。
本发明的发明人还用钨(W)代替Ta来制作IDT 13和14,他们检查了在改变归一化膜厚度时各向异性指数γx的变化,并且得到了归一化膜厚度的范围,其中在以与图4和5所示实验同样的方法改变金属化率“d”时,可将带内脉动减至1.5dB或更小,或者减至0.5dB或更小。图7和8示出了这些结果。
由图7可知,当将金属化率“d”设定为0.75时,为使脉动达到1.5dB或更小,就要求归一化膜厚度h/λ为1.3%到1.75%,要使脉动达到0.5dB或更小,则要求h/λ为1.45%到1.68%。由图8可知,在改变金属化率“d”时,为使横向模波引起的带内脉动减至1.5dB或更小,要求归一化膜厚度落在0.6d+0.85到0.6d+1.30的范围内,为使横向模波引起的带内脉动减至0.5dB或更小,则要求该厚度落在0.6d+1.00到0.6d+1.23的范围内。
在以上实施例中,描述了一级纵向耦合谐振器型表面声波滤波器。可将两个纵向耦合谐振器型表面声波滤波器级联成图9所示的表面声波器件21。在此情况下,第一级纵向耦合谐振器型表面声波滤波器包括IDT 23与24和反射器25和26,第二级纵向耦合谐振器型表面声波滤波器包括IDT 27与28和反射器29与30。第一级和第二极纵向耦合谐振器型表面声波滤波器的结构与图1所示的纵向耦合谐振器型表面声波滤波器相同。在第一纵向耦合谐振器型表面声波滤波器的IDT 23的梳状电极23a与23b中,梳状电极23b电气连接至第二级纵向耦合谐振器型表面声波滤波器的IDT 28的梳状电极28a与28b中的一个梳状电极28a。
而且在表面声波器件21中,当以上述实施例同样的方法构成IDT 23、24、27与28时,可有效地抑制横向模波引起的脉动。
本发明的表面声波器件并不限于上述纵向耦合谐振器型表面声波滤波器。具体而言,在图10所示的单端口表面声波谐振器31中,当以与上述实施例中所述的IDT 13和14同样的方法构成石英基片32上所形成的IDT 33时,可抑制横向模波引起的脉动。在图10中,还示出梳状电极33a与33b和反射器34与35。
此外,本发明还适用于其中设置了多个单端口表面声波谐振器并将多个表面声波谐振器电气连接以形成滤波电路的各种表面声波滤波器。如图11所示,可在石英基片上连接多个单端口SAW谐振器,从而形成具有多个串联谐振器S1到S3和多个并联谐振器P1到P4的梯型滤波器。以同样的方法,可连接多个单端口表面声波谐振器来形成格型电路。
在上述实施例中,IDT 13和14用Ta制成。在本发明中,可用质量比铝大的金属制作IDT。IDT不一定要用单一金属材料制作。除非整个IDT的质量小于用铝制成的IDT,否则可具有其中层叠多个电极层的结构。在此情况下,要求至少一个电极层用质量比铝大的金属或合金制作。
本发明还适用于各种表面声波器件,诸如表面声波谐振器与表面声波滤波器。例如,当本发明应用于表面声波滤波器时,则适用于移动发射和接收机的带通滤波器。
在图12中,天线161连接至双工器162。在双工器162与接收侧混频器163之间,连接有表面声波滤波器164和放大器165,它们构成RF级。IF级表面声波滤波器169连接至混频器163。在双工器162与发射侧混频器166之间,连接有放大器167和表面声波滤波器168,它们构成RF级。
可成功地把依据本发明的表面声波器件用作上述发射和接收机160中的表面声波滤波器169。
在本发明的表面声波器件中,在石英基片上制作由质量效应比Al大的电极结构形成的至少一个IDT,并将IDT的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ控制在特定范围内,从而使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小。此时,为了形成满足归一化膜厚度h/λ的IDT,适当地使用这种方法,其中在石英基片上形成金属膜,并用反应离子蚀刻或提离工艺来进行构图以形成至少一个IDT。为了用以铝为主要成份的材料制作IDT,通常广泛通过湿式蚀刻法来进行构图。湿式蚀刻法不适合极精细的机械加工,不能用湿式蚀刻法来形成线宽满足上述特定归一化膜厚度h/λ的IDT。可以用配备反应离子蚀刻或提离工艺的构图法,以高精度来形成线宽符合该归一化膜厚度h/λ的电极指。
在本发明的表面声波器件中,当必须对石英基片抛光以调节频率时,或当在用Ta等大质量的金属制成的电极层下方形成一电极层时,要求将IDT的膜厚度设定为与上述归一化膜厚度h/λ相当的值,并要全面地考虑抛光石英基片对质量比铝大的电极层引起的质量负荷或置于下方的电极层的质量负荷操作所产生的影响。通过如此设定,就能以与上述实施例同样的方式有效地抑制横向模波引起的脉动。
Claims (17)
1.一种使用SH型表面声波的表面声波器件,其特征在于包括:
石英基片;以及
在石英基片上形成且由质量负荷效应比铝大的电极制成的至少一个叉指换能器,
其中把叉指换能器的金属化率“d”和归一化膜厚度h/λ控制到落在特定范围内,从而使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小,这里“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器电极的膜厚度。
2.如权利要求1所述的表面声波器件,其特征在于叉指换能器包括由质量比铝大的金属制成的至少一个电极层。
3.如权利要求1所述的表面声波器件,其特征在于叉指换能器由质量比铝大的单种金属制成。
4.一种使用SH型表面声波的表面声波器件,其特征在于包括:
石英基片;以及
在石英基片上形成并由钽制成的至少一个叉指换能器,
其中叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.65到0.6d+1.81的范围内,这里“d”指叉指换能器的金属化率,“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器电极的膜厚度。
5.一种使用SH型表面声波的表面声波器件,其特征在于包括:
石英基片;以及
在石英基片上形成并由钨制成的至少一个叉指换能器,
其中叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+0.85到0.6d+1.30的范围内,这里“d”指叉指换能器的金属化率,“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器电极的膜厚度。
6.如权利要求5所述的表面声波器件,其特征在于归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.00到0.6d+1.23的范围内。
7.如权利要求1到6之一所述的表面声波器件,其特征在于形成多个叉指换能器以构成纵向耦合谐振滤波器。
8.如权利要求7所述的表面声波器件,其特征在于纵向耦合谐振滤波器级联成至少两级。
9.如权利要求1到6之一所述的表面声波器件,其特征在于在石英基片上设置叉指换能器以构成单端口表面声波谐振器。
10.如权利要求1到6之一所述的表面声波器件,其特征在于在石英基片上形成多个叉指换能器;
每个叉指换能器构成一单端口表面声波谐振器;以及
连接多个叉指换能器以在石英基片上构成一梯型滤波器。
11.如权利要求1到6之一所述的表面声波器件,其特征在于在石英基片上形成多个叉指换能器。
每个叉指换能器构成一单端口表面声波谐振器;以及
连接多个叉指换能器以在石英基片上构成一格型滤波器。
12.一种使用如权利要求1到11之一所述的表面声波器件的通信装置。
13.一种使用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,其特征在于包括:
制备石英基片的步骤;
在石英基片上形成质量负荷效应比铝大的金属膜的步骤,以及
通过反应离子蚀刻或提离工艺对金属膜进行构图,从而满足使乱真横向模脉动为1.5dB或更小的叉指换能器的金属化率“d”和归一化膜厚度h/λ,以形成至少一个叉指换能器的步骤,这里“d”指叉指换能器的金属化率,“λ”指表面声波的波长,“h”指叉指换能器的膜厚度。
14.如权利要求13所述的使用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,其特征在于金属膜用钽制成,并用反应离子蚀刻或提离工艺进行构图,从而使归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.50到0.65d+1.87的范围内,以形成至少一个叉指换能器。
15.如权利要求14所述的使用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,其特征在于用反应离子蚀刻或提离工艺进行构图,从而使叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.65到0.6d+1.81的范围内。
16.如权利要求13所述的使用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,其特征在于金属膜用钨制成,并用反应离子蚀刻或提离工艺进行构图,从而使归一化膜厚度h/λ落在0.6d+0.85到0.6d+1.30的范围内,以形成至少一个叉指换能器。
17.如权利要求16所述的使用SH型表面声波的表面声波器件的制造方法,其特征在于用反应离子蚀刻或提离工艺进行构图,使叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.00到0.6d+1.23的范围内。
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