[發明專利]聲表面波諧振器

無效

• 申請號: 201310072277.0
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103117728A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 惠國華;陳丹妮;尹芳緣
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: H03H9/25
• 分類號: H03H9/25
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發明涉及一種諧振器，尤其涉及一種聲表面波諧振器。

背景技術

聲表面波（Surface?Acoustic?Wave，SAW）是傳播于壓電基片材料表面的機械波，其聲速僅為電磁波速的十萬分之一，其振幅隨深入基片本材料的深度增加而迅速減少。SAW最主要的特點就是能量能夠集中于表層，使得聲表面波組件可以很容易地運用其所攜帶的能量。基于SAW對某些物理、化學、生物量的敏感特性，許多各具特色的SAW器件被開發出來。

聲表面波諧振器（Surface?Acoustic?Wave?Resonators，SAWR）是一種晶體諧振器，是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如果給它通電，它就會產生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會產生電，這種特性叫機電效應。他們有一個很重要的特點，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關。由于石英晶體化學性能非常穩定，熱膨脹系數非常小，其振蕩頻率也非常穩定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準確。

品質因數（Q因數，quality?factor）表征一個儲能器件（如電感線圈、電容等）、諧振電路中所儲能量同每周期損耗能量之比的一種質量指標，諧振回路的品質因數為諧振回路的特性阻抗與回路電阻之比，元件的Q值愈大，用該元件組成的電路或網絡的選擇性愈佳。

傳統的SAWR主要廣泛用于工作在20MHz以上頻段的次中頻濾波。然而，很多生物性質需要高頻才能夠有效地進行檢測。傳統的SAWR的工作頻率、插入損耗、時間延遲、相位延遲等受溫度、壓力、濕度等外界物理因素影響較大，無法達到高的品質因數Q。其器件在加工制作過程中很難達到較好的頻次內和批次間的重復性，嚴重妨礙了SAWR的產品化。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種具有更高的品質因數（Q）及頻率穩定性的聲表面波諧振器。

為了實現本發明的目的，本發明提供一種聲表面波諧振器，包括壓電基片、叉指換能器、兩個反射柵和兩個吸聲件。壓電基片為ST切型石英。叉指換能器刻蝕于壓電基片。叉指換能器發出433.92MHz的中心頻率，周期節長度M=7.2μm，叉指寬度a=1.9μm，叉指間距b=1.7μm，指條對數N=100，聲孔徑W=720μm，叉指指條的鋁條厚度H=200nm。兩個反射柵分別刻蝕于叉指換能器的兩側，每側的反射柵指條數目N_ref=200，兩側的反射柵與叉指換能器之間的距離s=9.0μm。兩個吸聲件分別設置于兩個反射柵遠離叉指換能器的一側。

于本發明的一實施例中，聲表面波諧振器是單端口聲表面波諧振器。

綜上所述，本發明提供的聲表面波諧振器具有更高的品質因數Q及頻率穩定性，不易受環境影響，且可由IC工藝加工設計，具備體積小、重量輕等優點。本發明提供的聲表面波諧振器能穩定可靠地發出高頻433MHz，從而提高聲表面波諧振器的檢測性能，電極響應快、靈敏度高，具有批量重復性好、成本低廉等優勢。

為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為本發明提供的聲表面波諧振器的示意圖。

圖2所示為本發明提供的聲表面波諧振器的電極設計示意圖。

圖3所示為本發明提供的聲表面波諧振器的制備工藝流程示意圖。

具體實施方式

圖1所示為本發明提供的聲表面波諧振器的示意圖。圖2所示為本發明提供的聲表面波諧振器的電極設計示意圖。圖3所示為本發明提供的聲表面波諧振器的制備工藝流程示意圖。請一并參考圖1至圖3。

本發明提供一種聲表面波諧振器11，包括壓電基片1111、叉指換能器1112（Interdigital?Transducers，IDT）、兩個反射柵1113和兩個吸聲件1114。壓電基片1111為ST切型石英。叉指換能器1112刻蝕于壓電基片1111，叉指換能器1112發出433.92MHz的中心頻率，周期節長度M=7.2μm，叉指寬度a=1.9μm，叉指間距b=1.7μm，指條對數N=100，聲孔徑W=720μm，叉指指條的鋁條厚度H=200nm。兩個反射柵1113分別刻蝕于叉指換能器1112的兩側，每側的反射柵1113的指條數目N_ref=200，兩側的反射柵1113與叉指換能器1112之間的距離s=9.0μm。兩個吸聲件1114分別設置于兩個反射柵1113遠離叉指換能器1112的一側。