聲表面波濾波器的制作方法

本發明涉及聲波通信，尤其涉及一種聲表面波濾波器。

背景技術：

1、聲表面波—saw，就是在壓電基片材料表面產生、傳播且振幅隨深入基片材料的深度增加而迅速減少的彈性波。聲表面波濾波器的基本結構是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作聲電換能器，采用半導體集成電路的平面工藝，能作為輸入換能器和輸出換能器。其工作原理是輸入換能器將電信號變成聲信號，沿晶體表面傳播，輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出。

2、聲表面波濾波器在抑制電子信息設備高次諧波、鏡像信息、發射漏泄信號以及各類寄生雜波干擾等方面起到良好的作用，可以實現任意所需精度的幅頻和相頻特性的濾波，這是其它濾波器難以完成的。近年來，相關技術已將聲表面波濾波器片式化，具有成本低、體積小、性能優越、質量可靠等優點，已被廣泛應用于手機通訊、導航、新能源汽車等領域。另外，由于采用了新的晶體材料和最新的精細加工技術，提高使用上限頻率，從而促使聲表面波濾波器在抗emi領域獲得更廣泛的應用。

3、當前，聲表面波濾波器的發展方向是小型化和多功能化，期待濾波器的尺寸越來越小，例如從普通規格的1.8mm×1.4mm向1.6mm×1.2mm發展，甚至向更小尺寸1.4mm×1.0mm發展；或者在相同尺寸下可包含更多頻段，在滿足小尺寸的同時，還要求濾波器可承受的輸入功率越來越高。因此，小尺寸、高功率的聲表面波濾波器設計已成為業界難題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種聲表面波濾波器，結構設計自由度高，具有良好的散熱效率，工作性能更強，能實現減小尺寸的目的。

2、為達此目的，本發明采用以下技術方案：

3、聲表面波濾波器，包括：

4、壓電襯底，所述壓電襯底的作用端設置有若干諧振器，所述諧振器分為串聯諧振器和并聯諧振器；

5、第一金屬連接層，所述第一金屬連接層疊設在所述壓電襯底的作用端上，每個所述串聯諧振器選擇性地通過所述第一金屬連接層對應連接一個所述并聯諧振器，所有所述串聯諧振器通過所述第一金屬連接層依次連接；

6、第一鈍化層，所述第一鈍化層疊設在所述第一金屬連接層上，所述第一鈍化層開設有若干連接窗口，所述連接窗口內設置有若干植球，所述植球與所述第一金屬連接層連接，所述植球分為信號輸入植球、信號輸出植球和接地植球；所述并聯諧振器的輸出端通過所述第一金屬連接層與任一所述接地植球連通；位于兩端的所述串聯諧振器的其中一個通過所述第一金屬連接層與所述信號輸入植球連接，另一個通過所述第一金屬連接層與所述信號輸出植球連接；所述第一鈍化層還開設有開窗窗口；

7、第二金屬連接層，所述第二金屬連接層疊設在所述第一鈍化層上，所述第二金屬連接層通過所述開窗窗口與所述第一金屬連接層連接。

8、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，所述開窗窗口位于與所述并聯諧振器的輸出端連接的所述第一金屬連接層上，設置兩個所述開窗窗口與任兩個所述并聯諧振器的輸出端連接的所述第一金屬連接層一一對應，所述第二金屬連接層的兩端分別通過兩個所述開窗窗口與所述第一金屬連接層連接。

9、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，兩個所述開窗窗口與所述第二金屬連接層形成一個接地電感增益組，所述聲表面波濾波器設置有多個所述接地電感增益組。

10、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，兩個所述開窗窗口分別位于與任一所述串聯諧振器的輸入端和輸出端連接的所述第一金屬連接層上；所述第二金屬連接層包括第一導通件和第二導通件，所述第一導通件的一端通過其中一個所述開窗窗口與所述第一金屬連接層連接，所述第二導通件的一端通過另一個所述開窗窗口與所述第一金屬連接層連接。

11、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，兩個所述開窗窗口與所述第二金屬連接層形成一個散熱增益組，所述聲表面波濾波器設置有多個所述散熱增益組。

12、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，所述第二金屬連接層還包括叉指電容，所述叉指電容的第一指條與所述第一導通件的另一端連接，所述叉指電容的第二指條與所述第二導通件的另一端連接，所述叉指電容在所述壓電襯底上的投影不與所述諧振器重疊。

13、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，兩個所述開窗窗口與所述第二金屬連接層形成一個并聯電容增益組，所述聲表面波濾波器設置有多個所述并聯電容增益組。

14、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，所述聲表面波濾波器包括第二鈍化層，所述第二鈍化層疊設在所述第二金屬連接層上。

15、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，所述聲表面波濾波器包括第三金屬連接層，所述第三金屬連接層疊設在所述第二鈍化層上，所述第三金屬連接層與所述第二金屬連接層連接。

16、作為聲表面波濾波器的可選技術方案，所述諧振器包括叉指指條區，所述第二金屬連接層在所述諧振器上的投影不與所述叉指指條區重疊。

17、本發明的有益效果：

18、本發明所提供的聲表面波濾波器包括壓電襯底、第一金屬連接層、第一鈍化層和第二金屬連接層，在壓電襯底的作用端設有若干諧振器，諧振器分為串聯諧振器和并聯諧振器；第一金屬連接層疊設在壓電襯底的作用端上，每個串聯諧振器選擇性地通過第一金屬連接層對應連接一個并聯諧振器，所有串聯諧振器通過第一金屬連接層依次連接。在第一金屬連接層上疊設第一鈍化層，能夠包裹諧振器和第一金屬連接層，隔絕空氣中的水分侵入，提高聲表面波濾波器的性能可靠性。在第一鈍化層上刻蝕部分鈍化以在植球位置處開設有若干連接窗口，露出第一金屬連接層，連接窗口內設置有若干植球，使植球與第一金屬連接層連接；植球分為信號輸入植球、信號輸出植球和接地植球，并聯諧振器的輸出端通過第一金屬連接層與任一接地植球連通，起電信號接地作用；位于兩端的串聯諧振器的其中一個通過第一金屬連接層與信號輸入植球連接，另一個通過第一金屬連接層與信號輸出植球連接；能夠實現聲表面波濾波器的輸入、輸出和接地信號與外部電路的連接。在第一鈍化層的特定區域開設有開窗窗口，并將疊設在第一鈍化層上的第二金屬連接層通過開窗窗口與第一金屬連接層連接，可提高聲表面波濾波器在設計中諧振器連接的自由度；同時集成結構，節約壓電襯底的作用端面積，實現減小聲表面波濾波器尺寸的目的；并且能增加散熱效率，提高聲表面波濾波器可承受的輸入功率。

技術特征：

1.聲表面波濾波器，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述開窗窗口(302)位于與所述并聯諧振器(1120)的輸出端連接的所述第一金屬連接層(200)上，設置兩個所述開窗窗口(302)與任兩個所述并聯諧振器(1120)的輸出端連接的所述第一金屬連接層(200)一一對應，所述第二金屬連接層(400)的兩端分別通過兩個所述開窗窗口(302)與所述第一金屬連接層(200)連接。

3.根據權利要求2所述的聲表面波濾波器，其特征在于，兩個所述開窗窗口(302)與所述第二金屬連接層(400)形成一個接地電感增益組，所述聲表面波濾波器設置有多個所述接地電感增益組。

4.根據權利要求1所述的聲表面波濾波器，其特征在于，兩個所述開窗窗口(302)分別位于與任一所述串聯諧振器(1110)的輸入端和輸出端連接的所述第一金屬連接層(200)上；所述第二金屬連接層(400)包括第一導通件(410)和第二導通件(420)，所述第一導通件(410)的一端通過其中一個所述開窗窗口(302)與所述第一金屬連接層(200)連接，所述第二導通件(420)的一端通過另一個所述開窗窗口(302)與所述第一金屬連接層(200)連接。

5.根據權利要求4所述的聲表面波濾波器，其特征在于，兩個所述開窗窗口(302)與所述第二金屬連接層(400)形成一個散熱增益組，所述聲表面波濾波器設置有多個所述散熱增益組。

6.根據權利要求4所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述第二金屬連接層(400)還包括叉指電容(430)，所述叉指電容(430)的第一指條(431)與所述第一導通件(410)的另一端連接，所述叉指電容(430)的第二指條(432)與所述第二導通件(420)的另一端連接，所述叉指電容(430)在所述壓電襯底(100)上的投影不與所述諧振器(110)重疊。

7.根據權利要求6所述的聲表面波濾波器，其特征在于，兩個所述開窗窗口(302)與所述第二金屬連接層(400)形成一個并聯電容增益組，所述聲表面波濾波器設置有多個所述并聯電容增益組。

8.根據權利要求1-7任一項所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述聲表面波濾波器包括第二鈍化層(500)，所述第二鈍化層(500)疊設在所述第二金屬連接層(400)上。

9.根據權利要求8所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述聲表面波濾波器包括第三金屬連接層，所述第三金屬連接層疊設在所述第二鈍化層(500)上，所述第三金屬連接層與所述第二金屬連接層(400)連接。

10.根據權利要求1-7任一項所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述諧振器(110)包括叉指指條區(1101)，所述第二金屬連接層(400)在所述諧振器(110)上的投影不與所述叉指指條區(1101)重疊。

技術總結
本發明涉及聲波通信技術領域，公開一種聲表面波濾波器，包括壓電襯底、第一金屬連接層、第一鈍化層和第二金屬連接層，在壓電襯底的作用端設有若干諧振器，串聯諧振器和并聯諧振器通過第一金屬連接層依次連接。第一鈍化層包裹諧振器和第一金屬連接層，隔絕水分，提高性能可靠性。第一鈍化層刻蝕出連接窗口，在連接窗口設置植球與第一金屬連接層接觸，植球的另一端與外圍電路（比如陶瓷或樹脂載板）接觸實現輸入和輸出信號；第二金屬連接層通過第一鈍化層上的開窗窗口與第一金屬連接層連接，可提高諧振器連接自由度，減小聲表面波濾波器尺寸；增加散熱效率，提高聲表面波濾波器可承受的輸入功率。

技術研發人員：余澤,劉曉軍,劉止愚,許佳輝
受保護的技術使用者：天通瑞宏科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/12/26