專利名稱：雙通道聲表面波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及帶通濾波器，具體涉及設(shè)置于壓電晶體材料上的聲表面波 帶通濾波器。
背景技術(shù)：
當(dāng)電壓加載在具有壓電特性的基片材料(例如鈮酸鋰單晶材料)的電極上， 會(huì)在壓電晶體材料的晶格中形成機(jī)械畸變。當(dāng)加載在壓電晶體材料電極上的電 壓為輸入的電信號(hào)，那么會(huì)在壓電晶體材料表面的晶格中形成聲表面波，該聲 表面波是一種在壓電晶體材料表面?zhèn)鞑?、振幅隨深入基片材料深度的增加而迅 速減少的彈性機(jī)械波。
聲表面波濾波器具有帶通濾波器的特性。聲表面波濾波器帶通濾波功能的 實(shí)現(xiàn)便是基于上述晶格中形成的聲表面波。聲表面波濾波器的基本結(jié)構(gòu)是在具 有壓電特性的基片材料(例如鈮酸鋰單晶材料)的拋光面上制作一定厚度的鋁 膜，在該鋁膜層上通過光刻工藝形成交叉成對(duì)的梳狀鋁電極結(jié)構(gòu)，在該梳狀電 極結(jié)構(gòu)上施加電信號(hào)，便在兩梳狀電極的叉指間形成聲表面波，因此該梳狀電 極結(jié)構(gòu)起著電聲換能器的作用，稱其為叉指換能器。兩梳狀電極的叉指間形成 換能器的激勵(lì)區(qū)域，兩梳狀電極的連接各叉指指條的梳柄部分稱為匯流條， 信號(hào)電壓施加于交叉梳狀電極的兩匯流條上。叉指換能器又分為輸入換能器及 輸出換能器輸入換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲表面波信號(hào)，沿晶體表面?zhèn)鞑?，?出換能器再將接收到的聲表面波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。所述輸入換能器與輸 出換能器構(gòu)成聲表面波的傳輸通道，所述傳輸通道根據(jù)叉指換能器的不同加權(quán) 結(jié)構(gòu)，對(duì)聲表面波具有不同的傳輸特性或帶通特性。
現(xiàn)有雙通道聲表面波濾波器包括封裝外殼，封裝外殼中裝置雙通道聲表面 波濾波器的管芯，兩者電連接，所述雙通道聲表面波濾波器的管芯包括設(shè)置于 壓電晶體片上的兩個(gè)輸入端叉指換能器、輸出端叉指換能器以及兩者之間的屏 蔽條。與本實(shí)用新型相近的雙通道聲表面波濾波器的管芯結(jié)構(gòu)，有美國專利 專利號(hào)為5107234 (Apr.21, 1992)、實(shí)用新型名稱為《SURFACE-WAVE FILTERTRANSMISSIONBAND》(傳輸通帶可變以及可選擇通道的聲表面波濾波器)。 該專利的實(shí)用新型點(diǎn)在于設(shè)計(jì)一個(gè)帶開關(guān)的聲表面波濾波器來替代原先具有 不同帶寬及分別單獨(dú)封裝的多個(gè)濾波器，以降低成本。它由設(shè)置于同一芯片上 的至少兩個(gè)完全平行布置的聲表面波濾波器購成，它們分別有各自完全獨(dú)立的 輸入換能器和輸出換能器，分別構(gòu)成獨(dú)立的平行布置的聲表面波的傳輸通道 一個(gè)通道處于連接狀態(tài)，通過連接或者不連接另一個(gè)通道，來選擇聲表面波濾 波器的不同的傳輸通帶，如此構(gòu)成可變傳輸通帶的聲表面波濾波器。由于聲表 面波的傳輸通道由各自獨(dú)立的平行布置的輸入換能器和輸出換能器構(gòu)成，如此 使得聲表面波濾波器具有較大的芯片面積，耗費(fèi)基片材料較多。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有雙通道聲表面波濾波器的缺點(diǎn)，提供另一種結(jié)構(gòu) 的雙通道聲表面波濾波器，其占用的芯片面積能有效減小。本實(shí)用新型的技術(shù) 方案如下
雙通道聲表面波濾波器，包括封裝外殼，封裝外殼中裝置雙通道聲表面波 濾波器的管芯，兩者電連接，所述雙通道聲表面波濾波器的管芯包括設(shè)置于壓 電晶體片上的兩個(gè)輸入端叉指換能器、輸出端叉指換能器以及兩者之間的屏蔽
條，其特征在于所述兩個(gè)輸入端叉指換能器共用一個(gè)輸出端叉指換能器；所
述兩個(gè)輸入端叉指換能器共用一個(gè)梳狀電極，共用梳狀電極上的中部設(shè)置匯流
條；所述兩個(gè)輸入端叉指換能器為兩個(gè)并列交錯(cuò)的的切指加權(quán)的叉指換能器， 所述兩個(gè)并列交錯(cuò)的切指加權(quán)的叉指換能器上的切指包絡(luò)線的主瓣區(qū)域錯(cuò)開 排列，處于相互交叉疊放的位置。
上述共用的輸出端叉指換能器為等指長叉指換能器。
上述共用梳狀電極上的匯流條分段構(gòu)成，所述匯流條的各分段分別連接所 述兩個(gè)切指加權(quán)的叉指換能器上的叉指指條。
本實(shí)用新型在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝外殼內(nèi)的同一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)雙通道濾波器功
4能。由于兩個(gè)并列的切指加權(quán)的叉指換能器共用一個(gè)梳狀電極及其上的匯流 條，兩個(gè)切指加權(quán)換能器上的切指包絡(luò)線的主瓣區(qū)域錯(cuò)開排列，處于相互交叉 疊放的位置，如此使得本實(shí)用新型占用的芯片面積能有效減小，耗費(fèi)基片材料 較少以及減小封裝外殼的體積，有效降低制造成本。

圖1為本實(shí)用新型管芯結(jié)構(gòu)實(shí)施例的示意圖； 圖2為圖1功能結(jié)構(gòu)的示意圖3為圖1輸入端叉指換能器上切指加權(quán)包絡(luò)線結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4為圖1輸入端叉指換能器切指加權(quán)方法的示意圖； 圖5為圖1結(jié)構(gòu)實(shí)施例的頻譜曲線圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。 本實(shí)用新型包括封裝外殼，封裝外殼中裝置雙通道聲表面波濾波器的管
芯，兩者電連接，所述雙通道聲表面波濾波器的管芯包括設(shè)置于壓電晶體片上
的兩個(gè)輸入端叉指換能器、輸出端叉指換能器以及兩者之間的屏蔽條，見圖1
至圖3，本實(shí)用新型的管芯結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于壓電晶體片7上的分別由輸入端叉
指換能器2、 5與輸出端叉指換能器11以及兩者之間的屏蔽條17構(gòu)成的兩個(gè) 聲表面波的傳輸通道A、 B，所述兩個(gè)聲表面波的傳輸通道A、 B的輸入端叉指 換能器2、 5共用一個(gè)輸出端叉指換能器11，所述共用的輸出端叉指換能器ll 為等指叉指換能器。上述所構(gòu)成的兩個(gè)聲表面波的傳輸通道A、 B即構(gòu)成兩個(gè) 聲表面波橫向?yàn)V波器。共用一個(gè)輸出端叉指換能器11可以使兩個(gè)濾波器的輸 出阻抗完全相同，便于進(jìn)行電路匹配。輸入端叉指換能器2、 5將電能轉(zhuǎn)變?yōu)?聲表面波機(jī)械能；輸出端叉指換能器ll相反，將聲表面波機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，如此完成信?hào)的濾波和傳輸。所述兩個(gè)聲表面波傳輸通道的輸入端叉指換能器
共用一個(gè)梳狀電極3，共用梳狀電極3上的中部設(shè)置匯流條4。共用梳狀電極3 上的匯流條4分段構(gòu)成，匯流條4的各分段分別連接所述兩個(gè)切指加權(quán)的叉指 換能器2、 5上的叉指指條。所述兩個(gè)聲表面波的傳輸通道的輸入端叉指換能 器2、 5為兩個(gè)并列交錯(cuò)的的切指加權(quán)的叉指換能器。見圖3，與所述兩個(gè)并列 交錯(cuò)的切指加權(quán)的叉指換能器上的切指包絡(luò)線8、 9及15、 16構(gòu)成的主瓣區(qū)域 10及14錯(cuò)開排列，處于相互交叉疊放的位置。從圖1可見，如此使雙通道聲 表面波濾波器的芯片寬度明顯變窄。
圖l中匯流條l、 4、 6、 12、 13分別為接電端口，所述接電端口分別通過 壓焊絲與封裝外殼的弓I線腳連接，每一個(gè)輸入或輸出叉指換能器分別有兩根匯 流條。輸入端接電端口 1、 4、 6選擇不同的接電方式，雙通道聲表面波濾波器 對(duì)應(yīng)有不同的電性能，例如可以具有不同的中心頻率、帶寬、矩形因子、帶外 抑制等性能，如圖5所示。當(dāng)輸入端叉指換能器的兩根回流條有不同的電位時(shí)， 該叉指換能器便能激發(fā)聲表面波；而當(dāng)輸入端叉指換能器的兩根回流條有相同 電位時(shí)，則不能激發(fā)聲表面波。例如圖1中，當(dāng)接電端口 1和端口 4接入不同 的電位，端口4與端口6電位相同時(shí)，輸入端叉指換能器2工作，叉指換能器 5不工作。當(dāng)接電端口l、 4的電位相同，而接電端口4、 6的電位不同時(shí)，叉 指換能器2不工作，叉指換能器5工作。當(dāng)接電端口 1、 4以及4、 6的電位都 不同時(shí)，叉指換能器2、 5同時(shí)工作，如圖5所示。
圖l、圖3中所示實(shí)施例的輸出端叉指換能器11為等指叉指換能器，共用 梳狀電極3上的匯流條4由分段構(gòu)成，匯流條4的各分段分別連接所述兩個(gè)切
指加權(quán)的叉指換能器上的叉指指條。
圖3為圖1輸入端叉指換能器的切指加權(quán)包絡(luò)線結(jié)構(gòu)的示意圖。見圖3，輸入端叉指換能器通過改變叉指長度的加權(quán)方法來獲得所需的頻率特性。見圖
1、圖3， 15、 16是輸入端叉指換能器2經(jīng)過切指加權(quán)后形成的包絡(luò)線，8、 9 是輸入端叉指換能器5經(jīng)過切指加權(quán)后形成的包絡(luò)線。輸入端叉指換能器2、 5 的叉指指條的交叉部分形成叉指換能器的激勵(lì)區(qū)域，即由圖3中切指包絡(luò)線 15、 16及8、 9所圍成的區(qū)域，在激勵(lì)區(qū)域內(nèi)電能轉(zhuǎn)換為聲表面波能，其中區(qū) 域14及10分別為激勵(lì)主瓣區(qū)域。輸出端叉指換能器11為等指長叉指換能器， 其切指包絡(luò)線為直線，在其激勵(lì)區(qū)域內(nèi)接收的聲表面波能轉(zhuǎn)換為電能。
作為圖1所示本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)際應(yīng)用，例如可以作為一帶開關(guān)的聲 表面波數(shù)字或者模擬多制式電視接收機(jī)的中頻濾波器。該聲表面波濾波器通過 開關(guān)根據(jù)所需制式進(jìn)行不同傳輸帶寬間的切換。圖2所示聲表面波的傳輸通道 A、 B有不同的傳輸帶寬。圖2所示實(shí)施例中通道A為PAL制式的圖像中頻濾 波器，通道B為N制式的內(nèi)載波中頻濾波器。當(dāng)圖1中端口 1輸入高電平， 端口4及6同時(shí)輸入低電平時(shí)，通道A的叉指換能器2工作，通道B的叉指 換能器5不工作，叉指換能器2與輸出端換能器11形成的濾波器為一 PAL制 式的圖像濾波器。當(dāng)端口 1和端口 4同時(shí)輸入高電平，端口 6輸入低電平時(shí)， 通道A的叉指換能器2不工作，通道B的叉指換能器5工作，叉指換能器5 與輸出端換能器11形成的濾波器為一N制式的內(nèi)載波濾波器。同理，輸入端 口 1， 4， 6可以選擇輸入其他不同的高低電平組合，以使叉指換能器2、 5分 別工作，或者同時(shí)工作，以獲得不同輸出帶寬的聲表面波濾波器。
圖4為圖1輸入端叉指換能器切指加權(quán)結(jié)構(gòu)實(shí)施方法的示意圖。見圖4， 輸入端叉指換能器2、 5指條的切指加權(quán)結(jié)構(gòu)的實(shí)施方法可以為首先按常規(guī)
方法分別單獨(dú)設(shè)計(jì)雙通道聲表面波濾波器中兩個(gè)通道輸入端的切指加權(quán)的叉 指換能器2、 5，叉指換能器2、 5在芯片上為并列交錯(cuò)布置；叉指換能器2、 5共用一個(gè)梳狀電極，共用梳狀電極上的中部設(shè)置匯流條4;見圖3、圖4，為了 使所述叉指換能器2、 5上的切指加權(quán)包絡(luò)線的主瓣區(qū)域10、 14在集成芯片上 錯(cuò)開排列以及處于相互交叉疊放的位置，設(shè)計(jì)時(shí)將叉指換能器2、 5的主瓣區(qū) 域IO、 14進(jìn)行相對(duì)位移，例如，將第一個(gè)換能器2的主瓣區(qū)域14向左移動(dòng)幾 個(gè)波長，同時(shí)將第二個(gè)換能器5的主瓣區(qū)域10向右移動(dòng)幾個(gè)波長，移動(dòng)至使 得兩個(gè)叉指換能器2、 5的主瓣區(qū)域10、 14在芯片的位置上相互岔開，如圖4 所示；再將叉指換能器2左邊的一部分指條18截?cái)嗖⑸釛墸约皩⒉嬷笓Q能 器5右邊的一部分指條19截?cái)嗖⑸釛?；將叉指換能器2、 5相互靠攏，使叉指 換能器2、 5及其主瓣區(qū)域10、 14在集成芯片上交叉疊放，此時(shí)共用梳狀電極 上的匯流條4只能分段構(gòu)成，匯流條4的各分段分別連接所述兩個(gè)切指加權(quán)的 叉指換能器2、 5上的叉指指條。圖4中距離L即為叉指換能器2、 5交叉疊放 后在集成芯片上變窄的尺寸。上述的叉指換能器有具有一定厚度的鋁膜構(gòu)成。
設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先計(jì)算上述叉指換能器2、 5的截?cái)嚅L度以及預(yù)先確定兩叉指換 能器2、 5的主瓣設(shè)置在芯片上的位置，使截?cái)嗪蟛嬷笓Q能器2、 5的長度和本 實(shí)用新型的設(shè)計(jì)長度相同，以保證足夠長的脈沖響應(yīng)。截?cái)嗪?，由于舍棄部?指條，致使叉指換能器2、 5的脈沖響應(yīng)發(fā)生改變，導(dǎo)致聲表面波濾波器的性 能改變，在設(shè)計(jì)時(shí)可按按常規(guī)方法對(duì)叉指換能器2、 5指條的切指加權(quán)(切指 包絡(luò)線形態(tài))做出相應(yīng)的補(bǔ)償。
由于共用一個(gè)等指長接收換能器ll，接收換能器的指長和中心也要發(fā)生變 化。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)濾波器的電性能指標(biāo)，可應(yīng)用常規(guī)方法對(duì)接收換能器11 的指長和中心(切指包絡(luò)線形態(tài))也作出相應(yīng)的補(bǔ)償。
權(quán)利要求1. 一種雙通道聲表面波濾波器，包括封裝外殼，封裝外殼中裝置雙通道聲表面波濾波器的管芯，兩者電連接，所述雙通道聲表面波濾波器的管芯包括設(shè)置于壓電晶體片上的兩個(gè)輸入端叉指換能器、輸出端叉指換能器以及兩者之間的屏蔽條，其特征在于所述兩個(gè)輸入端叉指換能器共用一個(gè)輸出端叉指換能器；所述兩個(gè)輸入端叉指換能器共用一個(gè)梳狀電極，共用梳狀電極上的中部設(shè)置匯流條；所述兩個(gè)輸入端叉指換能器為兩個(gè)并列交錯(cuò)的的切指加權(quán)的叉指換能器，所述兩個(gè)并列交錯(cuò)的切指加權(quán)的叉指換能器上的切指包絡(luò)線的主瓣區(qū)域錯(cuò)開排列，處于相互交叉疊放的位置。
2. 按照權(quán)利要求1所述的雙通道聲表面波濾波器，其特征在于所述共用 的輸出端叉指換能器為等指叉指換能器。
3. 按照權(quán)利要求1所述的雙通道聲表面波濾波器，其特征在于所述共用梳 狀電極上的匯流條分段構(gòu)成，所述匯流條的各分段分別連接所述兩個(gè)切指加權(quán) 的叉指換能器上的叉指指條。
專利摘要本實(shí)用新型涉及雙通道聲表面波濾波器，包括封裝外殼，封裝外殼中裝置雙通道聲表面波濾波器的管芯，兩者電連接，所述雙通道聲表面波濾波器的管芯包括設(shè)置于壓電晶體片上的兩個(gè)輸入端叉指換能器、輸出端叉指換能器以及兩者之間的屏蔽條，其特征在于所述兩個(gè)輸入端叉指換能器共用一個(gè)輸出端叉指換能器以及共用一個(gè)梳狀電極，共用梳狀電極上的中部設(shè)置匯流條；兩個(gè)并列的輸入端叉指換能器的切指包絡(luò)線的主瓣區(qū)域錯(cuò)開排列，處于相互交叉疊放的位置；所述共用梳狀電極上的匯流條分別分段連接兩個(gè)輸入端叉指換能器的指條。如此使得本實(shí)用新型占用的芯片面積有效減小，耗費(fèi)基片材料減少以及減小封裝外殼的體積，降低制造成本。
文檔編號(hào)H03H9/64GK201263139SQ20082003783
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者倪山林, 王為標(biāo) 申請(qǐng)人:無錫市好達(dá)電子有限公司