CN220475751U - 一种声表面波滤波器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种声表面波滤波器。包括外壳；压电晶片，设置在外壳内；第一T型电路结构，设置在压电晶片上，包括第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，第三谐振器与所述外壳的焊盘之间键合双丝；第二T型电路结构，设置在压电晶片上，包括第四谐振器、第五谐振器和第六谐振器，第六谐振器与外壳的焊盘之间键合双丝。本申请通过在输入端子与输出端子之间串联第一谐振器、第二谐振器、第四谐振器和第五谐振器，同时并联第三谐振器和第六谐振器，构成了2T阻抗元结构；串联谐振器的换能器电极指对数更多，增加了滤波器的Q值，减小了滤波器的损耗；第三谐振器和第六谐振器与外壳焊盘之间均键合双丝，提高了滤波器的带外抑制和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及微电子技术领域，具体涉及一种声表面波滤波器。
背景技术
目前，滤波器主要分为模拟滤波器与数字滤波器两种，按具体功能分类则包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种。其中，带通滤波器的设计研究是人们关注的重点之一，无论是超宽带滤波器还是窄带滤波器的设计，都存在着比较大的技术难点。
SAW(声表面波滤波器)凭借着体积小、带宽大等诸多优点以及良好的声波操纵性能，在带通滤波器的研究中越来越受到人们的关注。随着声表面波技术的快速发展，声表面波滤波器在通信技术领域得到广泛应用，特别是用于移动通信中的基站和移动终端射频、中频部分。
然而，现有的声表面波滤波器中，串联谐振器采用单个独立的谐振器，指对数较少，导致现有声表面波滤波器Q值较低、损耗较大；并联谐振器采用单丝接地，寄生电感较大，而对地引线寄生电感对带外抑制的影响较大，因此现有声表面波滤波器带外抑制较低。相对带宽为2％左右的设计方案，插损一般要到3dB以上，带外抑制一般能达到35dB。可靠性方面，芯片焊盘与外壳焊盘之间的键合丝较短，容易出现键合强度不足的现象。
实用新型内容
为此，本申请提供一种声表面波滤波器，以解决现有声表面波滤波器损耗较大，带外抑制较低的技术问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
第一方面，一种声表面波滤波器，包括：
外壳；
压电晶片，设置在所述外壳内；
第一T型电路结构，设置在所述压电晶片上，所述第一T型电路结构包括第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器；所述第一谐振器的一端与输入端子电性连接，另一端与第二谐振器的一端电性连接；所述第三谐振器的一端电性连接于第一谐振器和第二谐振器之间，另一端与接地端子电性连接；所述第三谐振器与所述外壳的焊盘之间键合双丝；
第二T型电路结构，设置在所述压电晶片上，所述第二T型电路结构包括第四谐振器、第五谐振器和第六谐振器；所述第四谐振器的一端与输出端子电性连接，另一端与第五谐振器的一端电性连接；所述第六谐振器的一端电性连接于第四谐振器和第五谐振器之间，另一端与接地端子电性连接；所述第五谐振器与第二谐振器电性连接；所述第六谐振器与所述外壳的焊盘之间键合双丝。
可选地，所述压电晶片的材质为钽酸锂。
可选地，所述第一T型电路结构与第二T型电路结构在所述压电晶片上对称设置。
进一步可选地，所述第一谐振器设置在所述压电晶片的上部，所述第三谐振器设置在所述第一谐振器的下方，所述第二谐振器设置在所述压电晶片的一侧；所述第四谐振器设置在所述压电晶片的下部，所述第六谐振器设置在所述第四谐振器的上方，所述第五谐振器设置在所述第二谐振器的下方。
可选地，所述第一谐振器和第四谐振器的型号相同，所述第二谐振器和第五谐振器的型号相同，所述第三谐振器和第六谐振器的型号相同。
进一步可选地，所述第一谐振器和第四谐振器的叉指换能器周期为2.5228μm，孔径为44.446μm，指对数为75，反射栅周期为2.5228μm，指条数为21x2；所述第二谐振器和第五谐振器的叉指换能器周期为2.5014μm，孔径为44.444μm，指对数为52，反射栅周期为2.5014μm，指条数为13x2；所述第三谐振器和第六谐振器的叉指换能器周期为2.6004μm，孔径为44.445μm，指对数为280，反射栅周期为2.6004μm，指条数为39x2。
相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
本申请提供了一种声表面波滤波器的新的硬件架构，由外壳、设置在外壳内的压电晶片以及设置在压电晶片上的第一T型电路结构和第二T型电路结构构成；其中，第一T型电路结构包括第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，第二T型电路结构包括第四谐振器、第五谐振器和第六谐振器，第三谐振器和第六谐振器均与外壳的焊盘之间键合双丝；本申请通过在输入端子与输出端子之间串联第一谐振器、第二谐振器、第四谐振器和第五谐振器，同时并联第三谐振器和第六谐振器，构成了2T阻抗元结构；串联谐振器由四个谐振器串联组成，串联谐振器的换能器电极指对数更多，增加了滤波器的Q值，进而减小了滤波器的损耗；第三谐振器和第六谐振器与外壳焊盘之间均键合双丝，增加了键合强度，同时双丝接地相当于并联两个寄生电感，使并联谐振器对地的寄生电感减小50％，能够达到提高滤波器的带外抑制和可靠性的效果。
附图说明
为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
图1为本申请实施例提供的一种声表面波滤波器的结构示意图；
图2为本申请实施例中一种声表面波滤波器的布置示意图。
附图标记说明：
1、第一谐振器；2、第二谐振器；3、第三谐振器；4、第四谐振器；5、第五谐振器；6、第六谐振器。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
在本申请实施例中，提供了一种声表面波滤波器，包括：
外壳；
压电晶片，设置在外壳内；
第一T型电路结构，设置在压电晶片上，第一T型电路结构包括第一谐振器1、第二谐振器2和第三谐振器3；第一谐振器1的一端与输入端子电性连接，另一端与第二谐振器2的一端电性连接；第三谐振器3的一端电性连接于第一谐振器1和第二谐振器2之间，另一端与接地端子电性连接；第三谐振器3与外壳的焊盘之间键合双丝；
第二T型电路结构，设置在压电晶片上，第二T型电路结构包括第四谐振器4、第五谐振器5和第六谐振器6；第四谐振器4的一端与输出端子电性连接，另一端与第五谐振器5的一端电性连接；第六谐振器6的一端电性连接于第四谐振器4和第五谐振器5之间，另一端与接地端子电性连接；第五谐振器5还与第二谐振器2电性连接；第六谐振器6与外壳的焊盘之间同样键合双丝。
也就是说，该声表面波滤波器设计上通过在输入端子与输出端子之间串联第一谐振器1、第二谐振器2、第四谐振器4和第五谐振器5，同时并联第三谐振器3和第六谐振器6，构成了2T阻抗元结构，该结构与传统的声表面波滤波器相比，串联谐振器由四个谐振器串联组成，其串联谐振器的换能器电极指对数更多；而换能器电极指对数越多，体波辐射和散射越低，因而增加了滤波器的Q值，进而能够达到减小滤波器损耗的效果，能够将滤波器的损耗减小0.4dB左右。
另外，两个并联谐振器(第三谐振器3和第六谐振器6)与外壳焊盘之间均键合双丝，增加了键合强度，同时双丝接地相当于并联两个寄生电感，使并联谐振器对地的寄生电感减小50％，能够达到提高滤波器的带外抑制和可靠性的效果。
进一步地，压电晶片具体可以为钽酸锂晶片。
进一步地，如图2所示，第一T型电路结构与第二T型电路结构在压电晶片上可以对称设置。其中，第一谐振器1和第四谐振器4相对称，第二谐振器2和第五谐振器5相对称，第三谐振器3和第六谐振器6相对称。具体来说，第一谐振器1设置在压电晶片的上部，第三谐振器3设置在第一谐振器1的下方，第二谐振器2设置在压电晶片的一侧。相对应地，第四谐振器4设置在压电晶片的下部，第六谐振器6设置在第四谐振器4的上方，第五谐振器5设置在第二谐振器2的下方。
进一步地，第一谐振器1和第四谐振器4选用同一谐振器，第二谐振器2和第五谐振器5选用同一谐振器，第三谐振器3和第六谐振器6选用同一谐振器。也就是说，第一谐振器1和第四谐振器4的相同，第二谐振器2和第五谐振器5的型号相同，第三谐振器3和第六谐振器6的型号相同。
具体来说，第一谐振器1和第四谐振器4的叉指换能器周期λ为2.5228μm，孔径为44.446μm(17.6λ)；指对数为75；反射栅周期与换能器的相同，为2.5228μm；指条数为21x2。第二谐振器2和第五谐振器5的叉指换能器周期λ为2.5014μm，孔径为44.444μm(17.7λ)；指对数为52；反射栅周期与换能器的相同，为2.5014μm；指条数为13x2。第三谐振器3和第六谐振器6的叉指换能器周期λ为2.6004μm，孔径为44.445μm(17.1λ)；指对数为280；反射栅周期与换能器的相同，为2.6004μm；指条数为39x2。
本申请提供了一种声表面波滤波器的新的硬件架构，由外壳、设置在外壳内的压电晶片以及设置在压电晶片上的第一T型电路结构和第二T型电路结构构成；其中，第一T型电路结构包括第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，第二T型电路结构包括第四谐振器、第五谐振器和第六谐振器，第三谐振器和第六谐振器均与外壳的焊盘之间键合双丝。该声表面波滤波器通过在输入端子与输出端子之间串联第一谐振器、第二谐振器、第四谐振器和第五谐振器，同时并联第三谐振器和第六谐振器，构成了2T阻抗元结构；串联谐振器由四个谐振器串联组成，串联谐振器的换能器电极指对数更多，增加了滤波器的Q值，进而减小了滤波器的损耗；第三谐振器和第六谐振器与外壳焊盘之间均键合双丝，增加了键合强度，同时双丝接地相当于并联两个寄生电感，使并联谐振器对地的寄生电感减小50％，能够达到提高滤波器的带外抑制和可靠性的效果。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。
Claims (6)
1.一种声表面波滤波器，其特征在于，包括：
外壳；
压电晶片，设置在所述外壳内；
第一T型电路结构，设置在所述压电晶片上，所述第一T型电路结构包括第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器；所述第一谐振器的一端与输入端子电性连接，另一端与第二谐振器的一端电性连接；所述第三谐振器的一端电性连接于第一谐振器和第二谐振器之间，另一端与接地端子电性连接；所述第三谐振器与所述外壳的焊盘之间键合双丝；
第二T型电路结构，设置在所述压电晶片上，所述第二T型电路结构包括第四谐振器、第五谐振器和第六谐振器；所述第四谐振器的一端与输出端子电性连接，另一端与第五谐振器的一端电性连接；所述第六谐振器的一端电性连接于第四谐振器和第五谐振器之间，另一端与接地端子电性连接；所述第五谐振器与第二谐振器电性连接；所述第六谐振器与所述外壳的焊盘之间键合双丝。
2.根据权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述压电晶片的材质为钽酸锂。
3.根据权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述第一T型电路结构与第二T型电路结构在所述压电晶片上对称设置。
4.根据权利要求3所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述第一谐振器设置在所述压电晶片的上部，所述第三谐振器设置在所述第一谐振器的下方，所述第二谐振器设置在所述压电晶片的一侧；所述第四谐振器设置在所述压电晶片的下部，所述第六谐振器设置在所述第四谐振器的上方，所述第五谐振器设置在所述第二谐振器的下方。
5.根据权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述第一谐振器和第四谐振器的型号相同，所述第二谐振器和第五谐振器的型号相同，所述第三谐振器和第六谐振器的型号相同。
6.根据权利要求4所述的声表面波滤波器，其特征在于，所述第一谐振器和第四谐振器的叉指换能器周期为2.5228μm，孔径为44.446μm，指对数为75，反射栅周期为2.5228μm，指条数为21x2；所述第二谐振器和第五谐振器的叉指换能器周期为2.5014μm，孔径为44.444μm，指对数为52，反射栅周期为2.5014μm，指条数为13x2；所述第三谐振器和第六谐振器的叉指换能器周期为2.6004μm，孔径为44.445μm，指对数为280，反射栅周期为2.6004μm，指条数为39x2。
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