DE102018118005A1

DE102018118005A1 - SAW-Vorrichtung mit einem geneigten Resonator

Info

Publication number: DE102018118005A1
Application number: DE102018118005.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Huck; Gholamreza Dadgar Javid
Original assignee: RF360 Europe GmbH
Current assignee: RF360 Europe GmbH
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-01-30
Also published as: WO2020020643A1

Abstract

Eine SAW-Vorrichtung umfasst auf einem piezoelektrischen Material eine akustische Spur, die sich zwischen zwei akustischen Reflektoren erstreckt. Zwei oder mehr IDT-Abschnitte sind in der akustischen Spur vorhanden und bilden mindestens einen IDT der SAW-Vorrichtung. Jeder IDT-Abschnitt weist eine Verlängerung entlang einer jeweiligen Neigungsachse auf, die einen Winkel α mit der Längsachse einschließt. Mindestens zwei angrenzende IDT-Abschnitte besitzen unterschiedliche Neigungswinkel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine SAW-Vorrichtung, die eine Konstruktion mit einem geneigten Resonator verwendet, um störende Transversalmoden zu unterdrücken, aber ein kompakteres Layout aufweist, das weniger Chipfläche als gegenwärtige Konstruktionen einnimmt. Die SAW-Vorrichtung kann ein elektroakustisches Filter oder ein Multiplexer sein. Sie kann als ein Leitertyp- oder DMS-Filter umgesetzt sein.
Elektroakustische Filter, z. B. Multiplexer, können in Drahtloskommunikationssystemen verwendet werden. In derartigen Filtern sind elektroakustische Resonatoren in einer Filtertopologie angeordnet. Elektroakustische Resonatoren setzen den piezoelektrischen Effekt ein, um zwischen HF-Signalen und akustischen Wellen umzuwandeln. Typische elektroakustische Resonatoren sind SAW-Resonatoren (SAW = akustische Oberflächenwelle) einschließlich TCSAW(temperaturkompensierte SAW)-, TFSAW (Dünnfilm-SAW)- und GBAW-Resonatoren (GBAW=Guided Bulk Acoustic Wave - geführte akustische Volumenwelle). In allen SAW-Resonatoren sind kammförmige Elektrodenstrukturen mit ineinandergreifenden Elektrodenfingern auf einem piezoelektrischen Material angeordnet. Zwei ineinandergreifende kammförmige Elektrodenstrukturen können einen Interdigitaltransducer IDT bilden. Angeregte akustische Wellen breiten sich entlang einer Oberfläche des piezoelektrischen Materials in eine bevorzugte Richtung parallel zu der Längsachse, die durch die kristallografische x-Achse gegeben ist, aus.
Geneigte Resonatoren erstrecken sich entlang einer Neigungsachse, die einen Neigungswinkel mit der Längsachse einschließt. Die Elektrodenfinger der kammförmigen Elektrodenstrukturen erstrecken sich normal zur Längsachse, sind aber kontinuierlich zueinander in Transversalrichtung verschoben, wenn man von einem ersten Finger zu einem angrenzenden zweiten Finger geht. Geneigte SAW-Resonatoren können als eine Alternative zu apodisierten Resonatoren zur Unterdrückung von störenden Transversalmoden z. B. in einer TCSAW oder TFSAW verwendet werden. Hochfrequenzfilter basierend auf derartigen geneigten Resonatoren verwenden typischerweise den gleichen und somit einen einheitlichen Neigungswinkel der akustischen Spur entlang der gesamten Resonatorlänge bei allen Resonatoren, um ein kompaktes Layout zu erzielen. Darüber hinaus verwenden alle akustischen Spuren, die geneigte Resonatoren umfassen, den gleichen Neigungswinkel. Während dieser Neigungsansatz gut für Resonatoren funktioniert, die in Tx-Filtern basierend auf einer Leitertypkonstruktion verwendet werden, gilt dies nicht für Rx-Filter basierend auf DMS-Strukturen aufgrund einer reduzierten longitudinalen akustischen Kopplung zwischen benachbarten Interdigitaltransducern - IDTs, die in Reihe geschaltet sind.
Des Weiteren weist eine geneigte Konstruktion eine größere Abmessung auf der Oberfläche des Filterchips in zwei lateralen Abmessungen auf und benötigt somit mehr Oberflächenfläche. Sofern eine akustische Spur mit geneigten Resonatoren und eine andere akustische Spur, die nicht geneigt ist, auf demselben Chip angeordnet sind, erfordert dies weiterhin mehr Chipfläche als eine Konstruktion, bei der alle akustischen Spuren entweder nicht geneigt oder mit demselben Winkel geneigt sind.
Es ist daher ein Ziel, eine SAW-Vorrichtung bereitzustellen, die die oben erwähnten Probleme vermeidet.
Dieses und andere Ziele werden durch eine SAW-Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch erfüllt. Ausführlichere Merkmale und vorteilhafte Ausführungsformen werden durch abhängige Ansprüche gegeben.
Eine SAW-Vorrichtung wird vorgeschlagen, die ein piezoelektrisches Material umfasst. Das piezoelektrische Material kann ein Volumenmaterial sein, das zum Bilden eines Substrats der SAW-Vorrichtung oder einer Dünnfilmschicht auf einem beliebigen Trägersubstrat zweckmäßig ist. Eine akustische Spur, die auf dem piezoelektrischen Material gebildet ist, erstreckt sich zwischen zwei akustischen Reflektoren. Zwei oder mehr IDT-Abschnitte sind in der akustischen Spur angeordnet und bilden mindestens eine Interdigitalelektrode eines elektroakustischen Resonators. Jeder Resonator ist dazu ausgelegt, eine SAW anzuregen, die sich entlang einer Längsachse, die in der Oberfläche des Substrats definiert ist, ausbreitet. Alle Elektrodenfinger des Resonators sind normal zur Längsachse angeordnet.
Jeder IDT-Abschnitt erstreckt sich longitudinal entlang einer jeweiligen Neigungsachse, die dem Transversalzentrum des IDT-Abschnitts folgt und einen Winkel α mit der Längsachse von -30° ≤ α ≤ 30° einschließt. Ein erster Winkel α1 eines ersten IDT-Abschnitts unterscheidet sich von einem zweiten Winkel α2 eines zweiten IDT-Abschnitts, der direkt angrenzend an den ersten IDT-Abschnitt in derselben akustische Spur angeordnet ist.
Jeder IDT-Abschnitt umfasst zwei kammförmige Elektrodenstrukturen, die ineinandergreifenden und ein Überlappungsgebiet bilden. Gegenüber den Fingerspitzen von überlappenden Fingern der Interdigitalelektrode können nicht überlappende Stummelfinger vorhanden sein, die mit der Sammelschiene verbunden sind, die gegenüber der jeweiligen Sammelschiene liegt, mit der der überlappende Finger verbunden ist. Die Neigungsachse eines IDT-Abschnitts erstreckt sich parallel zum Transversalzentrum des jeweiligen IDT-Abschnitts und somit ist die Neigungsachse parallel zur Erstreckung des Überlappungsgebiets.
Im Folgenden wird eine Konstruktion, die eine derartige SAW-Resonatorstruktur mit zwei IDT-Abschnitten umfasst, eine gebrochene geneigte Resonatorkonstruktion genannt.
Die Sammelschienen können parallel zueinander und parallel zur Neigungsachse angeordnet sein. In einem IDT-Abschnitt, der bezüglich der Längsachse geneigt ist, sind die Elektrodenfinger weiterhin normal zur Längsachse, aber nicht mehr normal zum Transversalzentrum des IDT-Abschnitts, das durch die Neigungsachse gegeben ist.
Alternativ dazu sind die Sammelschienen nicht parallel zur Neigungsachse und schließen - zusammen mit der Längsachse - einen Winkel ein, der kleiner als der Winkel zwischen der Neigungsachse und der Längsachse ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sammelschienen parallel zur x-Achse. Eine derartige Anordnung benötigt Stummelfinger mit unterschiedlichen Längen, die ein jeweiliges Dreieck der Nicht-Überlappungsgebiete zwischen dem Überlappungsgebiet und einer jeweiligen Sammelschiene ausfüllen.
Vorzugsweise sind nicht überlappende Stummelfinger auch in jenen SAW-Vorrichtungen vorhanden, bei denen sich die Sammelschienen parallel zur Neigungsachse erstrecken.
Mindestens ein Überlappungsgebiet eines IDT-Abschnitts der SAW-Vorrichtung ist geneigt. Aufgrund der geneigten Orientierung ist die Überlappung zwischen einem ersten und einem angrenzenden zweiten Elektrodenfinger zu einer Transversalrichtung normal zur Längsachse um einen kleinen Betrag bezüglich der Überlappung zwischen dem zweiten und einem angrenzenden dritten Elektrodenfinger verschoben. Der direkt angrenzende IDT-Abschnitt kann auch geneigt sein oder kann einen Neigungswinkel α gleich null aufweisen.
Eine derartige SAW-Vorrichtung liefert zusätzliche Freiheitsgrade, wenn die SAW-Vorrichtung, die ein Filter sein kann, konstruiert wird. Die gewinkelte Anordnung unterschiedlicher IDT-Abschnitte ermöglicht es, die Oberflächenfläche optimal auszunutzen, ohne zu viel Platz zu verlieren und somit keinewertvolle Oberflächenfläche zu verschwenden, während störende Transversalmoden weiterhin unterdrückt werden.
Vorzugsweise kann ein erster Neigungswinkel α₁ eines ersten IDT-Abschnitts so gewählt werden, dass er zwischen 0° und 30° liegt, während ein zweiter Neigungswinkel α₂ eines zweiten IDT-Abschnitts so gewählt werden kann, dass er zwischen 0° und -30° liegt. In diesem Zusammenhang und definitionsgemäß muss ein Winkel mit einem positiven Wert so verstanden werden, dass er einen Winkel bezeichnet, der gegen den Uhrzeigersinn gemessen wird, während ein negativer Winkel einen Winkel bezeichnet, der im Uhrzeigersinn gemessen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist ein erster Neigungswinkel α₁ eines ersten IDT-Abschnitts den gleichen absoluten Wert wie der Neigungswinkel α₂ eines angrenzenden zweiten IDT-Abschnitts auf, besitzt aber ein umgekehrtes Vorzeichen. Weiter bevorzugt wird der erste Neigungswinkel α₁ auf 5° < α₁ < 15° gesetzt und der zweite Winkel α₂ wird auf -5° > α₂ > -15° gesetzt.
Durch diese Winkelkombination ist der erste IDT-Abschnitt zur Längsachse geneigt, während der zweite IDT-Abschnitt so geneigt ist, dass er sich weg von der Längsachse erstreckt, oder umgekehrt. In beiden Fällen bilden die beiden angrenzenden IDT-Abschnitte eine V-förmige Anordnung, die einen Winkel zwischen 120° und 180° einschließt.
Gemäß einer Ausführungsform gehören der erste und zweite IDT-Abschnitt zu demselben IDT und weisen somit zwei gemeinsame Sammelschienen auf. Somit wird ein gebogener oder gebrochener IDT erhalten.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform weisen ein dritter und ein vierter IDT-Abschnitt unterschiedliche Neigungswinkel auf und gehören zu unterschiedlichen IDTs und sind somit elektrisch voneinander isoliert. In diesen Fällen sind die longitudinalen Enden der IDT-Abschnitte einander zugewandt, sodass die Öffnungen der zwei angrenzenden IDTs/IDT-Abschnitte eine maximale transversale Überlappung bereitstellen und eine maximale longitudinale akustische Kopplung stattfinden kann. In jedem Fall ist die Kopplung zwischen den beiden IDT-Abschnitten, die einen Winkel dazwischen einschließen, besser als die Kopplung zwischen zwei IDT-Abschnitten, die um denselben Winkel geneigt sind und sich somit linear über die volle Länge der beiden IDTs bzw. IDT-Abschnitte erstrecken. Durch das Festlegen von zwei geeigneten Winkeln kann die Stärke der Kopplung zwischen benachbarten IDTs/IDT-Abschnitten innerhalb eines gegebenen Bereichs angepasst werden.
Eine SAW-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform kann als ein longitudinal gekoppeltes Dualmode-SAW-Filter, das heißt ein DMS-Filter, umgesetzt werden.
Bei der ersten oder zweiten Ausführungsform können ein erster Neigungswinkel α₁ und ein zweiter Neigungswinkel α₂ in ihren absoluten Werten gleich sein, | α₁ | = | α₂ |, weisen aber umgekehrte Vorzeichen auf, α₂ = - α₁.
Drei oder mehr IDT-Abschnitte können eine Zickzacktopologie bilden, die erlaubt, dass mehr Oberflächenfläche auf dem Substrat eingespart wird, die verwendet werden kann, um darauf andere Strukturen anzuordnen oder die Größe der SAW-Vorrichtung zu reduzieren.
Bei einer Zickzacktopologie sind die Winkel von aufeinanderfolgenden IDT-Abschnitten abwechselnd größer und geringer als der jeweilige Winkel des vorangegangenen IDT-Abschnitts. Dies bedeutet eine Reihe von mindestens drei aufeinanderfolgenden Neigungswinkeln α₁ bis α₃ mit der Bedingung α₁ > α₂ < α₃ oder α₁ < α₂ > α₃. Bei einer spezifischen Ausführungsform kann das Folgende gelten: $α_{1} = α_{3} = - α_{2} .$
Bei einer Zickzacktopologie oder bei einer Anordnung von nur zwei angrenzenden IDT-Abschnitten können die absoluten Werte eines ersten Winkels α₁ und eines zweiten Winkels α₂ gleich, aber nicht gleich null sein, das heißt | α₁ | = | α₂ | und α₂ = -α₁. Für mehr als zwei IDT-Abschnitte kann dies für jedes Paar von benachbarten IDT-Abschnitten gelten. Dann wird eine symmetrische Anordnung erzielt. Eine symmetrische Anordnung bezüglich der Mitte der Spur ist für ein DMS-Filter von Vorteil und ist somit ein angestrebtes Konstruktionsziel.
In einer Zickzacktopologie können IDT-Abschnitte einen einzelnen länglichen IDT bilden. Eine Zickzacktopologie kann auch durch einige IDT-Abschnitte gebildet werden, die elektrisch isoliert sind und somit jeweils separate IDTs bilden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bilden zwei aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte eine V-förmige Anordnung mit zwei Schenkeln. Die Fläche zwischen den beiden Schenkeln kann dann dazu verwendet werden, um dort ein passives Element zu platzieren, das durch eine metallisierte Struktur auf der Oberfläche des Substrats gebildet werden kann. Das passive Element kann elektrisch mit mindestens einem der IDT-Abschnitte verbunden sein. Derartige passive Elemente können als Anpassungselemente der SAW-Vorrichtung z. B. einer SAW-Filtervorrichtung verwendet werden. Diese Elemente können mit einem oder mehreren IDT-Abschnitten in Reihe oder parallel geschaltet sein. Das passive Element kann z. B. eine Kapazität oder eine Induktivität sein. Durch das Anordnen eines derartigen passiven Elements zwischen den beiden Schenkeln einer V-förmigen Anordnung von zwei aufeinanderfolgenden IDT-Abschnitten kann eine effiziente Platzverwaltung leicht erreicht werden.
Ein derartiges passives Element kann mit einer inneren Sammelschiene des ersten Schenkels der V-förmigen Anordnung von IDT-Abschnitten gekoppelt sein. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, das passive Element zwischen den beiden Schenkeln zu platzieren, ohne dass das Element irgendeine der Sammelschienen der V-förmigen Anordnung irgendwie kontaktiert.
Es ist möglich, dass zwei oder mehr passive Elemente, die von derselben oder einer unterschiedlichen Art sein können, auf der Oberfläche des Substrats zwischen den Schenkeln einer V-förmigen Anordnung von zwei angrenzenden IDT-Abschnitten angeordnet sind.
Aber alternativ dazu kann auch ein beliebiges anderes leitfähiges Element der SAW-Vorrichtung mit dem passiven Element und mindestens einem IDT-Abschnitt gekoppelt sein.
Schließlich kann eine SAW-Vorrichtung unterschiedliche Formen von IDTs und IDT-Abschnitten umfassen, die in einer Mehrzahl von akustischen Spuren angeordnet sind. Eine dieser Spuren umfasst zwei oder mehr geneigte IDT-Abschnitte mit unterschiedlichen Neigungswinkeln α. Des Weiteren umfasst jede der anderen Spuren unabhängig eine Anordnung von

- nur einem geneigten IDT-Abschnitt, bei dem der Neigungswinkel nicht null ist, oder
- zwei oder mehr IDTs mit einem oder mehreren IDT-Abschnitten, die jeweils einen geneigten IDT-Abschnitt umfassen, bei dem der Neigungswinkel nicht null ist, oder
- einem IDT mit einem oder mehreren IDT-Abschnitten, die einen Neigungswinkel α von null Grad aufweisen.

Bei einer derartigen SAW-Vorrichtung weisen mindestens zwei der Spuren unterschiedliche Anordnungen auf. Alle möglichen Ausführungsformen, wie oben erläutert, können in einer einzigen SAW-Vorrichtung auf ein und demselben Substrat realisiert werden. Daher bietet eine derartige Vorrichtung eine Vielfalt zusätzlicher Freiheitsgrade für den Gestalter der SAW-Vorrichtung, z. B. der Filtervorrichtung.
Die SAW-Vorrichtung kann ein Substrat aufweisen, das von einem Kristall-Stab ausgeschnitten wird. Darüber hinaus kann die SAW-Vorrichtung als eine TCSAW-Vorrichtung (= temperaturkompensierte SAW) umgesetzt sein, die eine zusätzliche Schicht eines dielektrischen Materials mit einem positiven Temperaturkoeffizienten der Frequenz umfasst. Alternativ dazu kann die Erfindung in einer TFSAW (= Dünnfilm-SAW) umgesetzt sein, die aus einem Wafer, wie oben erwähnt, mit anschließender Dünnung der Waferdicke gebildet wird. Der piezoelektrische Wafer kann vor dem Dünnen mit einem beliebigen Trägersubstrat wafergebondet werden. Eine TFSAW kann auch durch eine epitaktische Abscheidung eines piezoelektrischen Materials auf einem Trägersubstrat gebildet werden. Des Weiteren können eine oder mehrere Funktionsschichten hinzugefügt werden, um dem TFSAW-Wafer eine gewünschte Funktionalität bereitzustellen.
Die SAW-Vorrichtung kann Elektrodenfinger und gegenüberliegende Stummelfinger mit einem Transversalspalt zwischen dem Elektrodenfinger und der zugewandten Spitze eines jeweiligen Stummelfingers aufweisen, der minimiert ist, sodass er zum Beispiel zwischen 100 nm und 500 nm beträgt. Es ist vorteilhaft, den Transversalspalt zu minimieren, wobei Auflagen bezüglich Leistungsbeständigkeit (PD) und elektrostatischer Entladung (ESD) während der Herstellung beachtet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die SAW-Vorrichtung einen IDT-Abschnitt aufweisen, dessen Sammelschienen parallel zur Neigungsachse orientiert sind, und die Länge der Stummelfinger wird aus 0,5λ bis 5λ gewählt, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Welle ist, die sich in der akustischen Spur ausbreitet.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform kann die SAW-Vorrichtung zwei angrenzende IDT-Abschnitte aufweisen, die zum selben IDT gehören, aber unterschiedliche Längen und unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen.
Bei einer spezifischeren Ausführungsform ist die Vorrichtung auf einem Substrat angeordnet, das einen Dünnfilm aus Lithium-Tantalat LT mit einer Kristallorientierung eines y-Schnitts rot-42XY oder y-Schnitts rot-50XY umfasst.
Die Vorrichtung weist einen geneigten IDT-Abschnitt mit einem bevorzugten Neigungswinkel α von |α| = 10° ± 2° und Stummelfingern mit einer bevorzugten Länge von 2λ ± 0,5λ auf.
Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen und die zugehörigen Figuren erläutert. Die Figuren sind nur schematisch und können manche Einzelheiten in vergrößerter Form abbilden oder können darauf verzichten, mögliche Einzelheiten darzustellen, die an einer anderen Stelle oder in einer anderen Figur beschrieben oder dargestellt sind.

1A stellt eine schematische Abbildung von zwei IDT-Abschnitten dar, die unterschiedliche Winkel mit der Längsachse einschließen,
1B stellt mehr Einzelheiten des IDT-Abschnitts dar, der nur schematisch in 1A abgebildet ist;
2 stellt simulierte Admittanzkurven einer Struktur gemäß 1A im Vergleich zu einer Struktur, wie in 1B dargestellt, dar;
3 stellt eine andere Ausführungsform von zwei IDT-Abschnitten dar, die unterschiedliche Winkel mit der Längsachse einschließen;
4 stellt vier aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte dar, die eine Zickzackanordnung bilden;
5A stellt schematisch zwei longitudinal akustisch gekoppelte aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte dar, die mit dem gleichen Neigungswinkel geneigt sind;
5B stellt schematisch zwei longitudinal akustisch gekoppelte aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte dar, die mit unterschiedlichen Neigungswinkeln geneigt sind;
6 stellt zwei aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte dar, die eine V-förmige Anordnung bilden, wobei ein passives Element zwischen den beiden Schenkeln des V angeordnet ist;
7 stellt einen geneigten IDT-Abschnitt mit Sammelschienen, die parallel zur Längsachse orientiert sind, und resultierenden Stummelfingern mit unterschiedlichen Längen im Nicht-Überlappungsgebiet dar;
8 stellt eine Anordnung von zwei aufeinanderfolgenden IDT-Abschnitten, die zur Längsachse mit unterschiedlichen Winkeln geneigt sind, und zwei Sammelschienen, die parallel zur Längsachse orientiert sind, dar, wobei Stummelfinger mit variierenden Längen im Nicht-Überlappungsgebiet angeordnet sind;
9 stellt eine Ausführungsform dar, bei der drei IDTs in einer akustischen Spur zwischen zwei akustischen Reflektoren in einer Zickzacktopologie angeordnet sind und ein longitudinal gekoppeltes Dualmode-SAW-Filter bilden;
10 stellt eine andere Ausführungsform eines DMS-Filters mit drei IDTs dar, wobei jeder IDT eine Anzahl von unterschiedlichen geneigten IDT-Abschnitten innerhalb desselben IDT umfasst;
11 stellt eine SAW-Vorrichtung dar, die eine Anzahl von unterschiedlichen akustischen Spuren mit unterschiedlichen Anordnungen von Resonatoren, IDTs und IDT-Abschnitten umfasst.

1A stellt eine einfache Ausführungsform der Erfindung, die zwei angrenzende IDT-Abschnitte IS1 und IS2 umfasst, in einer vereinfachten Abbildung dar. Ein erster IDT-Abschnitt RS1 erstreckt sich entlang einer ersten Neigungsachse SA1, die einen Winkel α₁ zur Längsachse LA einschließt, wobei die Längsachse die longitudinale Ausbreitungsrichtung der akustischen Welle ist. Der direkt angrenzende zweite IDT-Abschnitt IS2 schließt einen Neigungswinkel α2 zur Längsachse LA ein, wobei α1 nicht gleich α2 ist. Der zweite IDT-Abschnitt IS2 erstreckt sich parallel zur zweiten Neigungsachse SA2. Zur Verdeutlichung ist jede Neigungsachse SA_i angrenzend zum jeweiligen IDT-Abschnitt IS_i abgebildet. Die Neigungswinkel α_i können absolute Werte von null bis zu 30 Grad aufweisen. Ein optimierter Neigungswinkel α wird in Abhängigkeit vom tatsächlichen SAW-Materialsystem und den gewünschten Eigenschaften der SAW-Vorrichtung, von der die abgebildete Anordnung ein Teil ist, gewählt. Aus Gründen einer Vereinfachung zeigt 1A weder andere IDT-Elektroden noch die akustischen Reflektoren am Ende jeder Spur noch weitere Elemente, die zum Bilden einer SAW-Filtervorrichtung notwendig sind.
1B zeigt einen beispielhaften IDT-Abschnitt IS und bildet seine wichtigsten Teile ab. Der IDT-Abschnitt IS umfasst zwei Sammelschienen BB, BB', von denen sich Elektrodenfinger EF erstrecken, um abwechselnd ineinanderzugreifen. Die Elektrodenfinger EF sind normal zur Längsachse LA orientiert und bilden ein Überlappungsgebiet, das sich parallel zur Neigungsachse SA erstreckt. Ein Neigungswinkel α wird zwischen der Längsachse und der Neigungsachse SA gemessen. Die Sammelschienen BB können parallel zur Neigungsachse orientiert sein oder alternativ dazu von einer derartigen parallelen Orientierung abweichen.
Nicht dargestellt sind Stummelfinger, die in einer bevorzugten Konstruktion eines IDT-Abschnitts im Nicht-Überlappungsgebiet vorhanden sind, das zwischen dem Überlappungsgebiet und einer jeweiligen Sammelschiene angeordnet ist. Falls die Orientierung der Sammelschiene BB von der Orientierung der Neigungsachse SA abweicht, wird ein Nicht-Überlappungsgebiet mit einer dreieckigen Form gebildet (zum Beispiel in 7 oder 8 dargestellt). Vorzugsweise ist die Überlappung zwischen zwei angrenzenden Elektrodenfingern EF entlang der gesamten Länge des IDT-Abschnitts IS dieselbe und ist weiter bevorzugt in allen IDT-Abschnitten IS dieselbe.
2 stellt die Simulationsergebnisse eines Eintor-Resonators mit zwei geneigten IDT-Abschnitten mit unterschiedlichen Neigungswinkeln dar, die eine V-förmige Anordnung bilden, wie zum Beispiel in 8 abgebildet. Als eine Referenz wird ein SAW-Resonator, der nur einen geneigten IDT-Abschnitt umfasst, verwendet, wie zum Beispiel in 7 dargestellt. Beide Resonatoren sind in ihrer statischen Kapazität aufgrund derselben aktiven Apertur, die durch die Fläche des Überlappungsgebiets OR gegeben ist, vergleichbar.
2 zeigt den Realteil, den Imaginärteil und den absoluten Wert der Admittanz. Aus der Figur kann entnommen werden, dass die Admittanzkurven einer geneigten Geometrie, wie vom Stand der Technik bekannt, und einer gebrochenen geneigten Geometrie gemäß der Erfindung (mit zwei IDT-Abschnitten, die unterschiedlich zur Längsachse geneigt sind) einen vergleichbaren Verlauf aufweisen. Innerhalb des Sperrbands des Resonators kann fast keine Differenz erkannt werden. Es scheint, dass eine gebrochene geneigte Konstruktion gemäß der Erfindung die Kurve gleichmäßiger mit einer kleineren Welligkeit in der oberen Sperrbandhälfte macht. Jenseits der beiden Sperrbänder zeigt die Admittanz der gebrochenen geneigten Konstruktion mehr Welligkeit, die aufgrund des Auftretens von longitudinalen Fabry-Perot-Resonanzen vorhanden zu sein scheinen, die stärker an der Grenzfläche von zwei angrenzenden IDT-Abschnitten auftreten, die Neigungswinkel mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen.
Obwohl nur die Admittanz eines Einotor-Resonators dargestellt ist, deuten diese Resultate daraufhin, dass derartige positive Ergebnisse auch in einem DMS-Filter, das eine gebrochene geneigte Resonatorkonstruktion verwendet, erzielt werden können.
3 stellt eine andere Ausführungsform dar, wie zwei angrenzende IDT-Abschnitte IS1, IS2 relativ zueinander angeordnet sein können. In diesem Beispiel schließt der erste IDT-Abschnitt IS1 einen Neigungswinkel α1 mit der Längsachse ein, während sich der zweite IDT-Abschnitt IS2 parallel zur Längsachse erstreckt, sodass der Neigungswinkel α2 des zweiten IDT-Abschnitts IS2 0 ist. Des Weiteren unterscheidet sich die Länge der beiden abgebildeten IDT-Abschnitte, sie kann aber auch die gleiche sein.
4 stellt eine Zickzackanordnung von aufeinanderfolgenden IDT-Abschnitten IS dar. Abgebildet sind vier IDT-Abschnitte IS1 bis IS4, aber eine Zickzackanordnung kann allgemein mit drei oder mehr IDT-Abschnitten erzielt werden. Jeder IDT-Abschnitt IS umfasst einen Neigungswinkel α, der zwischen der Neigungsachse SA des jeweiligen IDT-Abschnitts und der Längsachse LA eingeschlossen ist. Jeder IDT-Abschnitt IS kann einen anderen Neigungswinkel aufweisen. Jeder IDT-Abschnitt kann eine Länge aufweisen, die für alle IDT-Abschnitte gleich sein kann. Darüber hinaus kann die Länge für zwei angrenzende IDT-Abschnitte unterschiedlich sein oder kann für alle der IDT-Abschnitte unterschiedlich sein. Ein einzelner IDT kann einen oder mehrere dieser IDT-Abschnitte IS umfassen.
Jeder der IDT-Abschnitte schließt einen Neigungswinkel α mit der Längsachse LA ein, wobei die Neigungswinkel von zwei aufeinanderfolgenden IDT-Abschnitten ISn, IS(n+1) unterschiedlich sind, z. B. zumindest im Vorzeichen. Wie in 4 dargestellt, kann sich eine Zickzackanordnung von IDT-Abschnitten insgesamt parallel zur Längsachse erstrecken, aber es ist auch möglich, dass sich die Zickzacktopologie mit einem Winkel bezüglich der Längsachse erstreckt. Dies bedeutet, dass nicht nur IDT-Abschnitte geneigt sind, sondern dass auch die gesamte Zickzackanordnung gegenüber der Längsachse geneigt sein kann.
Darüber hinaus, obwohl eine symmetrische Anordnung von IDT-Abschnitten bei einer Umsetzung eines DMS-Filters bevorzugt wird, weist die Anordnung möglicherweise auch kein Symmetrieelement auf.
5 stellt zwei angrenzende IDT-Abschnitte IS1, IS2 dar, die Teil eines DMS-Filters bilden können. Während die IDT-Abschnitte von 5A beide mit dem gleichen Neigungswinkel geneigt sind, sodass sie sich dieselben Neigungsachsen SA teilen, sind die beiden IDT-Abschnitte in 5B mit unterschiedlichen Neigungswinkeln in der gebrochenen geneigten Konstruktion gemäß der Erfindung angeordnet. Die abgebildeten Pfeile symbolisieren die longitudinale akustische Kopplung zwischen zwei IDT-Abschnitten. Es wird ersichtlich, dass die gebrochene geneigte Konstruktion in 5B eine bessere longitudinale akustische Kopplung bezüglich der Konstruktion von 5A ermöglicht.
Bei allen Ausführungsformen bilden jeweils zwei aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte IS1, IS2 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln α eine V-förmige Anordnung. Dadurch wird etwas Freiraum zwischen den inneren Schenkeln der V-förmigen Anordnung eingespart, wodurch ermöglicht wird, darin ein Element, wie ein passives Element PE, anzuordnen.
6 stellt eine sehr allgemeine Abbildung einer derartigen Anordnung dar, die den Freiraum zwischen den beiden Schenkeln der V-förmigen Anordnung verwendet. Ein passives Element PE kann mit einem oder beiden IDT-Abschnitten oder mit einem beliebigen anderen Element der SAW-Vorrichtung oder der Schaltung, in der die SAW-Vorrichtung angeordnet ist, verbunden sein. Das passive Element PE kann zum Beispiel eine Kapazität oder eine Induktivität sein. Es kann durch eine strukturierte Metallisierung auf der freien Substratoberfläche gebildet werden. Alternativ dazu kann ein diskretes passives Element auf dem Substrat zwischen jeweils zwei Schenkeln eines V angeordnet sein. Das passive Element PE kann mit einem Schenkel oder mit zwei Schenkeln verbunden sein oder ist nur zwischen den Schenkeln angeordnet, um nur den Freiraum zu verwenden, ohne mit einer Sammelschiene des V oder eines anderen IDT-Abschnitts verbunden zu sein. Falls es mit einem Resonator verbunden ist, kann das passive Element PE als ein Anpassungselement der SAW-Vorrichtung verwendet werden.
Eine Anordnung, bei der der Freiraum zwischen den beiden Schenkeln der V-förmigen Anordnung verwendet wird, indem ein beliebiges Element der SAW-Vorrichtung oder einer Schaltung dort platziert wird, führt zu einer besseren Ausnutzung der verfügbaren Chipfläche. Dann ist es möglich, die Fläche der SAW-Vorrichtung zu reduzieren, da der Platz für das zusätzliche Element, wie das passive Element PE, an einer anderen Stelle auf der Oberfläche des Substrats eingespart wird.
7 stellt einen IDT-Abschnitt IS dar, der einen Interdigitalwandler umfasst. Der Wandler umfasst eine erste und eine zweite Sammelschiene BB1, BB2.
Elektrodenfinger EF erstrecken sich von jeder Sammelschiene, um in einem Überlappungsgebiet OR ineinanderzugreifen. In der Figur wird das Überlappungsgebiet von einem virtuellen Rahmen umgeben und eingeschlossen, um die Fläche besser zu kennzeichnen. Zwischen der Spitze eines Elektrodenfingers EF und der Sammelschiene, die nicht mit diesem Elektrodenfinger EF verbunden ist, ist ein Stummelfinger SF angeordnet. Dadurch wird das Nicht-Überlappungsgebiet zwischen dem Überlappungsgebiet und einer jeweiligen Sammelschiene BB mit Stummelfingern und dem Nicht-Überlappungsabschnitt der Elektrodenfinger EF gefüllt.
Ein weiteres Merkmal des abgebildeten Interdigitalwandlers ist die Orientierung des Überlappungsgebiets OR, das parallel zur Neigungsachse dieses IDT-Abschnitts ist. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Anordnungen sind die Sammelschienen nicht parallel zur Neigungsachse. Daher ist das Überlappungsgebiet OR entlang der Neigungsachse SA orientiert und somit gegen die sich linear erstreckenden Sammelschienen geneigt. Dies bedeutet, dass jedes Nicht-Überlappungsgebiet des IDT-Abschnitts eine Fläche in der Form eines Dreiecks aufweist. Dann weisen die Stummelfinger SF notwendigerweise verschiedene Längen auf, um das Nicht-Überlappungsgebiet NOR vollständig zu füllen. Eine der Neigungsachsen SA kann jedoch parallel zur Längsachse orientiert sein, sodass neben dem nicht vermeidbaren Transversalspalt und optional kurzen Stummelfingern SF kein variierendes Nicht-Überlappungsgebiet NOR angrenzend zu diesem IDT-Abschnitt IS gebildet wird.
8 stellt die Anordnung von zwei derartigen IDT-Abschnitten IS1, IS2 dar, die jeweils einen anderen Neigungswinkel α bezüglich der Längsachse aufweisen. Beide angrenzenden IDT-Abschnitte teilen sich dieselben Sammelschienen BB1, BB2 und jede Sammelschiene weist eine lineare und gerade Verlängerung auf, die parallel zur Längsachse, aber nicht parallel zur Neigungsachse von einem beliebigen der beiden IDT-Abschnitte angeordnet sein kann. Hier wird auch das schematisch abgebildete Nicht-Überlappungsgebiet NOR zwischen dem Überlappungsgebiet OR und der gegenüberliegenden Sammelschiene BB mit Stummelfingern SF gefüllt.
Gemäß einer Variante kann das Nicht-Überlappungsgebiet NOR mit einer kontinuierlichen Metallschicht bedeckt sein, die durch entsprechendes Strukturieren einer oder mehrerer Sammelschienen gebildet werden kann. Dann weist ein jeweiliger Sammelschienenabschnitt eine dreieckige Form auf.
IDTs, die durch mindestens einen IDT-Abschnitt gebildet werden, sind innerhalb einer akustischen Spur zwischen zwei Reflektoren RF angeordnet. Ein DMS-Filter umfasst zwei oder mehr IDTs. Vorzugsweise wird eine ungerade Anzahl von IDT-Elektroden zur Konstruktion eines DMS-Filters verwendet, um eine symmetrische Anordnung der IDT-Elektroden bezüglich der longitudinalen Mitte der akustischen Spur zu ermöglichen.
9 stellt ein schematisches Blockdiagramm eines DMS-Filters dar, das drei Interdigitalwandler IDT1 bis IDT3 umfasst, wobei jeder Interdigitalwandler IDT einen IDT-Abschnitt IS, wie oben beschrieben, umfasst, sodass das DMS-Filter eine gebrochene geneigte Konstruktion aufweist. Jeder der Neigungswinkel der IDT-Abschnitte kann unterschiedlich sein. Neigungswinkel α1 und α2 können sich gemäß der Beziehung $α 1 = (- α 2)$
abwechseln, um eine regelmäßige symmetrische Zickzackanordnung des IDT-Abschnitts IS zu bilden. Ein Reflektor RF ist jeweils an beiden lateralen (longitudinalen) Enden der akustischen Spur des DMS-Filters angeordnet.
Die Interdigitalwandler, die Resonatoren der DMS-Struktur bilden, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt, nur jeweils einen IDT-Abschnitt zu umfassen. Somit kann jeder Resonator zwei oder mehr IDT-Abschnitte umfassen, die mit einem jeweiligen Neigungswinkel geneigt sind, wobei unterschiedliche IDT-Abschnitte unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen können.
Ein DMS-Filter kann mehr als drei Interdigitalwandler aufweisen, die gewöhnlich abwechselnd mit einem ersten und einen zweiten Anschluss verbunden sind.
10 stellt eine weitere Ausführungsform eines DMS-Filters dar, das mindestens drei Interdigitalwandler IDT1, IDT2 und IDT3 umfasst. Der erste Interdigitalwandler IDT1 umfasst zwei IDT-Abschnitte IS1, IS2, die jeweils einen jeweiligen Neigungswinkel α1, α2 bezüglich der Längsachse aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist der erste Neigungswinkel α1 größer als 0 und größer als der zweite Neigungswinkel α2, der null sein kann, wie in der Figur dargestellt, oder nicht.
Der zweite Interdigitalwandler IDT2 umfasst drei IDT-Abschnitte IS3 bis IS5, wobei jeder IDT-Abschnitt IS einen jeweiligen Neigungswinkel bezüglich der Längsachse einschließt. Der dritte IDT-Abschnitt IS3 ist mit einem geringen Neigungswinkel angeordnet, vorzugsweise von null, wie der zweite IDT-Abschnitt IS2. Dies ermöglicht eine maximale longitudinale akustische Kopplung zwischen dem zweiten und dritten IDT-Abschnitt und somit eine maximale Kopplung zwischen dem ersten und zweiten Interdigitalwandler IDT1 und IDT2. Der Neigungswinkel α4 des vierten IDT-Abschnitts IS4, der der zweite IDT-Abschnitt des zweiten Wandlers IDT2 ist und in der Mitte des zweiten Interdigitalwandler IDT2 angeordnet ist, ist größer als der Neigungswinkel α3 des dritten IDT-Abschnitts IS3 und größer als der Neigungswinkel α5 des fünften IDT-Abschnitts IS5.
Der dritte Interdigitalwandler IDT3 auf der rechten Seite der Figur umfasst zwei IDT-Abschnitte IS6 und IS7, die jeweils einen jeweiligen Neigungswinkel α6, α7 zur Längsachse einschließen. Der Neigungswinkel α7 des äußersten rechten IDT-Abschnitts IS7 ist größer als der Neigungswinkel α6 des sechsten IDT-Abschnitts IS6.
Infolgedessen können die äußersten IDT-Abschnitte jedes Interdigitalwandlers IDT, die einander zugewandt sind, einen kleinen Neigungswinkel oder einen Neigungswinkel von null aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Neigungswinkel von jeweils zwei äußersten IDT-Abschnitten, die direkt aneinander angrenzend sind, gleich, aber nicht null sind. Somit erstrecken sich die beiden angrenzenden äußersten IDT-Abschnitte zwischen dem ersten und zweiten oder zweiten und dritten Interdigitalwandler IDT parallel oder fast parallel. In der Figur sind die Neigungswinkel der äußersten IDT-Abschnitte IS2, IS3, IS5 und IS6 als null abgebildet, aber dies ist nicht ein notwendiges Merkmal der Erfindung, wie oben erläutert.
Durch diese Anordnung befindet sich die longitudinale akustische Kopplung zwischen den angrenzenden Interdigitalwandlern bei einem Maximum, wie in der Figur mit den doppelseitigen Pfeilen angegeben.
Falls die beiden angrenzenden äußersten IDT-Abschnitte relativ zueinander schräg liegen würden, würde die Kopplung reduziert werden. Somit kombiniert die in 10 abgebildete Anordnung des DMS-Filters den Vorteil einer geneigten Orientierung zur Transversalmodenunterdrückung mit dem Vorteil einer hohen longitudinalen akustischen Kopplung zwischen den äußersten IDT-Abschnitten von zwei angrenzenden Resonatoren. Bei dieser Ausführungsform kann sich jeder vorliegende Neigungswinkel α von den anderen verwendeten Neigungswinkeln unterscheiden. Aber es wird bevorzugt, ein DMS-Filter mit einer hohen Symmetrie bezüglich eines mittleren Wandlers oder eines mittleren IDT-Abschnitts zu konstruieren. Eine symmetrische Anordnung von Wandlern kann erzielt werden, falls IDT-Abschnitte, die dasselbe symmetrische Element aufweisen, in ihren absoluten Werten des Neigungswinkels gleich sind und in der Länge gleich sind.
Die IDT-Abschnitte des DMS-Filters, wie zum Beispiel in 10 dargestellt, können unterschiedliche Längen aufweisen. Es wird bevorzugt, dass die äußersten IDT-Abschnitte mit den geringsten Neigungswinkeln eine kleinere Länge als die anderen IDT-Abschnitte aufweisen, aber sie müssen lang genug sein, um eine optimale longitudinale akustische Kopplung zwischen angrenzenden IDTs zu gewährleisten. Des Weiteren ist es möglich, einen Resonator in mehr als die abgebildeten zwei oder drei IDT-Abschnitte zu unterteilen, sodass ein entsprechender Interdigitalwandler vier oder mehr IDT-Abschnitte umfassen kann. Kurze IDTs können nur einen IDT-Abschnitt aufweisen.
Alle möglichen Variationen können verwendet werden, um die Freiheitsgrade zu erhöhen, wenn ein spezifisches DMS-Filter konstruiert wird. Die Optimierung des Filters kann für eine bessere Filterleistung oder für eine bessere Verwendung der Chipfläche vorgenommen werden. Gewöhnlich muss ein Kompromiss eingegangen werden, der durch die möglichen Variationen optimiert werden kann.
Weitere Variationen des SAW-Filters sind möglich, die an sich aus der Technik bekannt sind und vorteilhafterweise die SAW-Vorrichtung verbessern können. Die Mode, die sich in der akustischen Spur des SAW-Filters ausbreitet, kann als eine reine Piston-Mode gebildet werden, indem modenbildende Merkmale zu der Konstruktion der Elektrodenfinger hinzugefügt werden. Derartige Merkmale können eine zusätzliche Massenbelastung an den Fingerspitzen oder eine größere Fingerbreite an deren Spitzen umfassen. Unterschiedliche Spaltlängen sind möglich, um unerwünschte Transversalmoden zu reduzieren. Es wird bevorzugt, dass der Transversalspalt so klein wie möglich ist. Mit der gegenwärtig verfügbaren Technologie kann ein kleiner Spalt von 100 nm bis 500 nm erzielt werden.
Bei einem geneigten IDT-Abschnitt ist die Apertur, die durch die Transversallänge einer Fingerüberlappung definiert wird, entlang der Längsachse von Finger zu Finger in die y-Richtung verschoben. Aber die Verschiebung ist klein genug, dass die Aperturen, die die größte Verschiebung bezüglich der äußersten Öffnung am Anfang oder Ende des Resonators aufweisen, weiterhin eine gemeinsame Überlappung aufweisen, wenn man parallel zur Längsachse schaut. Dies bedeutet, dass die Kopplung zwischen unterschiedlichen Enden eines IDT-Abschnitts weiterhin hoch genug ist, um einen geeigneten Betrieb des Resonators zu ermöglichen.
11 stellt beispielhaft eine SAW-Vorrichtung dar, die eine Anzahl von Resonatoren und Filtern, die in geneigte IDT-Abschnitte unterteilt werden können, sowie Resonatoren, die nicht in IDT-Abschnitte unterteilt sind, und Resonatoren, die nicht bezüglich der Längsachse geneigt sind, umfasst. Im linken Teil sind zwei V-förmige Anordnungen von zwei IDT-Abschnitten jeweils aneinander angrenzend angeordnet, sodass die IDT-Abschnitte der beiden Anordnungen parallel zueinander kaskadiert sind. Im rechten Teil der abgebildeten Schaltung ist eine Zickzackanordnung von IDT-Abschnitten dargestellt, die eine DMS-Struktur gemäß der Erfindung bereitstellt. Der in der Schaltung dargestellte obere Resonator und der untere Resonator umfassen nur einen IDT-Abschnitt, der keinen Neigungswinkel mit der Längsachse bildet. Durch eine derartige Anordnung unterschiedlich orientierter Resonatoren und IDT-Abschnitte kann eine optimale Ausnutzung des verfügbaren Platzes ohne eine starke Leistungsverschlechterung erzielt werden.
Die Erfindung ist mit Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen und Figuren erläutert worden, ist aber nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Der breiteste Schutzumfang der Erfindung wird durch die Kombination von in Anspruch 1 gegebenen Merkmalen definiert.
Bezugszeichenliste

IDT: Interdigitalwandler
EF: Elektrodenfinger
SF: Stummelfinger
BB: Sammelschiene
IS: IDT-Abschnitt
RF: Akustischer Reflektor
LA: Longitudinale x-Achse (Ausbreitungsrichtung der SAW)
SA: Neigungsachse
α: Winkel zwischen Längs- und Neigungsachse
DMS: Dualmode-SAW-Filter
PE: Passives Element
OR: Überlappungsgebiet
NOR: Nicht-Überlappungsgebiet

Claims

SAW-Vorrichtung, umfassend: - ein piezoelektrisches Substrat mit mindestens einer Schicht eines piezoelektrischen Materials - eine akustische Spur auf dem piezoelektrischen Material, die sich zwischen zwei akustischen Reflektoren (RF) erstreckt - zwei oder mehr IDT-Abschnitte (IS), die mindestens einen Interdigitalwandler (IDT) eines elektroakustischen Resonators bilden wobei - jeder IDT-Abschnitt dazu ausgelegt ist, eine SAW anzuregen, die sich parallel zur longitudinalen x-Achse, die in der Oberfläche des Substrats definiert ist, ausbreitet, wobei alle Elektrodenfinger der Interdigitalelektrode normal zur x-Achse angeordnet sind - jeder IDT-Abschnitt (ISn) eine Neigungsachse (SA) aufweist, die einen Neigungswinkel α_n mit der Längsachse von -30° ≤ α_n ≤ 30° einschließt - ein erster Winkel α₁ eines ersten IDT-Abschnitts (IS1) unterschiedlich zu einem zweiten Winkel α₂ eines zweiten IDT-Abschnitts (IS2), der sich angrenzend an den ersten IDT-Abschnitt (IS1) befindet, gesetzt wird.
SAW-Vorrichtung nach dem vorangegangenen Anspruch, wobei der erste Winkel α₁ auf 5° < α₁ < 15° gesetzt wird, wobei der zweite Winkel α₂ auf -5° > α₂ >-15° gesetzt wird.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei sich der erste und zweite IDT-Abschnitt (IS1, IS2) direkt aneinander angrenzend in der akustischen Spur befinden, zu demselben Interdigitalwandler gehören und somit gemeinsame Sammelschienen aufweisen.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei sich die Neigungswinkel α₃, α₄ eines dritten und eines vierten IDT-Abschnitts (IS3, IS4) unterscheiden, wobei sich der dritte und vierte IDT-Abschnitt direkt aneinander angrenzend befinden, aber zu unterschiedlichen IDTs gehören.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend drei oder mehr IDT-Abschnitte (IS1, IS2, ..., IS"), die derart in einer Zickzacktopologie angeordnet sind, dass die Neigungswinkel α_n von aufeinanderfolgenden IDT-Abschnitten (IS_n) abwechselnd größer und geringer sind als der Neigungswinkel des jeweiligen vorangegangenen IDT-Abschnitts (IS"-₁).
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die absoluten Werte eines ersten Neigungswinkels α1 und eines zweiten Neigungswinkels α2 in ihren absoluten Werten gleich sind, |α₁| = |α₂| und α₂ = -α₁.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die als ein longitudinales gekoppeltes Dualmode-SAW-Filter realiisert ist, das drei oder mehr IDTs umfasst, die in der akustischen Spur zwischen den beiden Reflektoren (RF) angeordnet sind, wobei jeder IDT mindestens einen IDT-Abschnitt (IS) umfasst.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, - wobei zwei aufeinanderfolgende IDT-Abschnitte (IS) eine V-förmige Anordnung mit zwei Schenkeln bilden - wobei die Fläche zwischen den beiden Schenkeln durch ein passives Element belegt wird, das durch eine Metallisierung auf der Oberfläche des Substrats gebildet wird - wobei das passive Element elektrisch mit einem der IDTs verbunden ist oder nicht.
SAW-Vorrichtung des vorangegangenen Anspruchs, wobei das passive Element eine Kapazität oder eine Induktivität ist, die mit einer inneren Sammelschiene eines Schenkels gekoppelt ist.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das passive Element eine Kapazität oder eine Induktivität ist, die die inneren Sammelschienen von zwei IDT-Abschnitten koppelt, die zu unterschiedlichen IDTs gehören.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, - wobei jeder IDT-Abschnitt Elektrodenfinger aufweist, die abwechselnd mit einer ersten und einer zweiten Sammelschiene verbunden sind - wobei Elektrodenfinger mit der ersten und zweiten Sammelschiene verbunden sind und sich gegenseitig in einem Überlappungsgebiet überlappen - wobei ein Nicht-Überlappungsgebiet zwischen einer jeweiligen Sammelschiene und dem Überlappungsgebiet angeordnet ist - wobei Stummelfinger in dem Nicht-Überlappungsgebiet angeordnet sind - wobei sich der Winkel zwischen den Sammelschienen und der Längsachse vom Winkel zwischen der Neigungsachse und der Längsachse unterscheidet.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Winkel zwischen den Sammelschienen und der Längsachse null ist und der absolute Wert des Winkels zwischen der Neigungsachse und der Längsachse größer als null ist.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend eine Mehrzahl von akustischen Spuren, wobei jede Spur unabhängig eine Anordnung umfasst, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: - nur einem geneigten IDT-Abschnitt oder - zwei oder mehr geneigten IDT-Abschnitten mit unterschiedlichen Neigungswinkeln α und Abschnittsbreiten oder - zwei oder mehr IDTs mit einem oder mehreren IDT-Abschnitten oder - einem IDT mit einem oder mehreren IDT-Abschnitten mit einem Neigungswinkel α von null Grad wobei mindestens zwei der Spuren unterschiedliche Anordnungen aufweisen, die aus der obigen Gruppe ausgewählt sind.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die als eine Dünnfilm-SAW-Vorrichtung - TF-SAW-Vorrichtung - mit oder ohne Temperaturkompensationsmittel, eine temperaturkompensierte Volumen-SAW-Vorrichtung - TC-SAW-Vorrichtung - oder eine nicht kompensierte Volumen-SAW-Vorrichtung umgesetzt ist.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Transversalspalt zwischen einem Elektrodenfinger und der zugewandten Spitze eines jeweiligen Stummelfingers minimiert wird, sodass er zwischen 100 nm und 500 nm liegt.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sammelschienen eines IDT-Abschnitts parallel zur Neigungsachse orientiert sind und die Länge der Stummelfinger zwischen 1,5λ und 2,5λ liegt, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Hauptmode ist, die sich in der akustischen Spur ausbreitet.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwei angrenzende IDT-Abschnitte desselben IDT unterschiedliche Längen und unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die auf einem Substrat angeordnet ist, das einen Dünnfilm oder ein Volumenmaterial von LT mit einer Kristallorientierung vom y-Schnitt rot-42XY oder y-Schnitt rot-50XY umfasst, die einen geneigten IDT-Abschnitt mit einem Neigungswinkel α von |α| = 10° ± 2° aufweist, wobei Stummelfinger mit einer Länge von 1,5λ bis 2,5λ in einem Nicht-Überlappungsgebiet vorhanden sind, wobei ein Transversalspalt zwischen den Spitzen eines überlappenden Fingers und eines jeweiligen Stummelfingers auf etwa 350 nm oder weniger gesetzt wird.
SAW-Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend einen ersten und einen zweiten IDT direkt aneinander angrenzend, wobei der erste IDT zwei IDT-Abschnitte umfasst, wobei mindestens einer dieser IDT-Abschnitte einen Neigungswinkel aufweist, der nicht null ist, wobei die Neigungswinkel der zwei äußersten IDT-Abschnitte des ersten und zweiten IDT, die einander zugewandt sind, gleich sind.