CN108631747A - 一种声表面波材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声表面波材料，属于声表面波材料领域。该声表面波材料包括基底、高声速层、低声速层和压电薄膜；低声速层中的声速小于压电薄膜中的声速，高声速层中的声速大于压电薄膜中的声速；高声速层沉积在基底的上方；低声速层沉积在高声速层的上方；压电薄膜位于低声速层的上方；解决了采用现有的声表面波材料制作的滤波器难以满足高频率需求的问题；达到了提高声表面波滤波器的频率，保证通讯设备的灵敏度的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及声表面波材料领域，特别涉及一种声表面波材料。
背景技术
声表面波是在压电基片材料表面产生和传播，且振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。声表面波滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器，工作原理为输入换能器将电信号变成声信号，声信号沿晶体表面传输，输出换能器再将接收到的声信号变为电信号输出。
随着5G通讯的出现和发展，对声表面波滤波器的频率要求也越来越高，要求声表面波滤波器的频率能够达到5G。现有的采用铌酸锂或钽酸锂材料的声表面波滤波器的中心频率只能达到3.5G左右，此外，随着声表面波滤波器的频率提高，分布电容电感和封装结构对其性能的影响也不断增大，较高频率的声表面波滤波器的插损也逐渐增大，导致使用声表面波滤波器的通讯设备的灵敏度降低。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种声表面波材料。该技术方案如下：
第一方面，提供了一种声表面波材料，包括基底、高声速层、低声速层和压电薄膜；
低声速层中的声速小于压电薄膜中的声速，高声速层中的声速大于压电薄膜中的声速；
高声速层沉积在基底的上方；
低声速层沉积在高声速层的上方；
压电薄膜位于低声速层的上方。
可选的，压电薄膜为钽酸锂薄膜；
钽酸锂薄膜的欧拉角的值为[0，77，90]至[0，81，90]中任意一个。
可选的，压电薄膜为铌酸锂薄膜；
铌酸锂薄膜的欧拉角值为[0，77，90]至[0，90，90]中任意一个。
可选的，高声速层为金刚石薄膜。
可选的，低声速层为二氧化硅薄膜。
可选的，基底为硅片或玻璃基底。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
该声表面波材料包括基底、高声速层、低声速层和压电薄膜，低声速层中的声速小于压电薄膜中的声速、高声速层中的声速大于压电薄膜中的声速，高声速层沉积在基底的上方，低声速层沉积在高声速层的上方，压电薄膜位于低声速层的上方；解决了采用现有的声表面波材料制作的滤波器难以满足高频率需求的问题；达到了提高声表面波滤波器的频率，保证通讯设备的灵敏度的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种声表面波材料的截面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，其示出了本发明一个实施例提供的声表面波材料的截面示意图。如图1所示，该声表面波材料包括基底1、高声速层2、低声速层3和压电薄膜4。
低声速层3中的声速小于压电薄膜4中的声速，即声波在低声速层3中的传播速度小于声波在压电薄膜4中的传播速度。
高声速层2中的声速大于压电薄膜4中的声速，即声波在高声速层2中的传播速度大于声波在压电薄膜4中的传播速度。
高声速层2沉积在基底1的上方。
低声速层3沉积在高声速层2的上方。
压电薄膜4位于低声速层3的上方。
制作本发明提供的声表面波材料的方法如下：
清洗基底1和压电薄膜4。
在基底1上通过化学气相沉积或物理气相沉积工艺沉积高声速层2。高声速层2的沉积厚度根据实际需要确定。
在高声速层2上通过化学气相沉积或物理气相沉积工艺沉积低声速层3。低声速层3的沉积厚度根据实际需要确定。
将沉积有高声速层2和低声速层3的基底1与压电薄膜4键合；压电薄膜4与低声速层3接触。
可选的，压电薄膜的厚度大于声表面波材料中纵漏波波长的两倍。
通过化学机械研磨工艺对压电薄膜和基底进行减薄，抛光；减薄的厚度根据实际期间需求确定。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，压电薄膜为钽酸锂薄膜，钽酸锂薄膜的欧拉角的值为[0，77，90]至[0，81，90]中的任意一个。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，压电薄膜为铌酸锂薄膜，铌酸锂薄膜的欧拉角的值为[0，77，90]至[0，90，90]中任意一个。
欧拉角为[0，77，90]至[0，90，90]中任意一个的铌酸锂薄膜，以及欧拉角为[0，77，90]至[0，81，90]中的任意一个的钽酸锂薄膜，具有纵漏波Q值高的特点，且声速比普通的锐利比和纵波的声速快。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，高声速层为金刚石薄膜。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，低声速层为二氧化硅薄膜。
需要说明的是，低声速层的材料还可以是其他二氧化硅以外的材料，且需要满足声波在其中的传播速度小于声波在压电薄膜中的传播速度。
利用不同声速材料的叠层结构能够有效地减少声信号的损失，起到降低损耗的作用。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，基底为硅片或玻璃基底。
综上所述，本发明实施例提供的声表面波材料，包括基底、高声速层、低声速层和压电薄膜，低声速层中的声速小于压电薄膜中的声速、高声速层中的声速大于压电薄膜中的声速，高声速层沉积在基底的上方，低声速层沉积在高声速层的上方，压电薄膜位于低声速层的上方；解决了采用现有的声表面波材料制作的滤波器难以满足高频率需求的问题；达到了提高声表面波滤波器的频率，保证通讯设备的灵敏度的效果。
此外，利用低声速层、高声速层、压电薄膜构成的堆叠结构，极大地减少了声表面波信号的泄漏。
本发明实施例提供的声表面波材料能够用于5G以上声表面波滤波器的设计，在5G通讯领域具有广阔的应用前景。
需要说明的是：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种声表面波材料，其特征在于，包括基底、高声速层、低声速层和压电薄膜；
所述低声速层中的声速小于所述压电薄膜中的声速，所述高声速层中的声速大于所述压电薄膜中的声速；
所述高声速层沉积在所述基底的上方；
所述低声速层沉积在所述高声速层的上方；
所述压电薄膜位于所述低声速层的上方。
2.根据权利要求1所述的声表面波材料，其特征在于，所述压电薄膜为钽酸锂薄膜；
所述钽酸锂薄膜的欧拉角的值为[0，77，90]至[0，81，90]中任意一个。
3.根据权利要求1所述的声表面波材料，其特征在于，所述压电薄膜为铌酸锂薄膜；
所述铌酸锂薄膜的欧拉角值为[0，77，90]至[0，90，90]中任意一个。
4.根据权利要求1至3任一所述的声表面波材料，其特征在于，所述高声速层为金刚石薄膜。
5.根据权利要求1至3任一所述的声表面波材料，其特征在于，所述低声速层为二氧化硅薄膜。
6.根据权利要求1所述的声表面波材料，其特征在于，所述基底为硅片或玻璃基底。
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