一种SAW滤波器

技术领域

本发明涉及电学技术领域，尤其涉及一种SAW滤波器。

背景技术

声第一面波(SAW，Surface Acoustic Wave)是一种沿物体第一面传播的弹性波，SAW技术在雷达、光波电视等领域获得广泛应用。随着移动通信技术飞速发展，基于SAW技术的滤波器，即SAW滤波器的需求急剧增长。

SAW滤波器包括叉指换能器，叉指换能器包括压电基材和叉指电极，即IDT电极，IDT电极位于压电基材上。SAW滤波器的制作沿袭了大规模集成电路的平面制造技术，其工艺过程包括清洗、镀膜、掩膜、光刻、刻蚀、剥离等，制作方法复杂，制作成本高。

发明内容

本发明提供一种SAW滤波器，可以简化SAW滤波器的制作方法，降低SAW滤波器的制作成本。

本发明提供一种SAW滤波器，采用如下技术方案：

所述SAW滤波器包括；

基板；

压电层，所述压电层位于所述基板的第一面上；

至少一个IDT电极，所述IDT电极位于所述压电层远离所述基板的一面上，所述IDT电极为低熔点金属电极；

所述低熔点金属电极中的低熔点金属为熔点在300℃以下的金属单质、合金、上述金属单质和合金的混合物、或者以上述金属单质和/或合金为主要成分的可固化导电流体。

可选地，通过丝网印刷、钢网印刷、转印、凹版印刷、凸版印刷、柔版印刷中的一种或几种，使用低熔点金属制成所述IDT电极。

可选地，熔点在300℃以下的金属单质为镓单质、铟单质、锡单质、钠单质、钾单质、铷单质、铯单质、锌单质、铋单质中的一种；

熔点在300℃以下的合金为镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金中的一种或几种。

可选地，所述压电层远离所述基板的一面为非平面。

可选地，所述基板的第一面为平面，所述压电层具有至少两个不同厚度的部分。

可选地，所述基板的第一面为非平面，所述压电层具有至少两个不同厚度的部分。

可选地，所述基板的第一面为非平面，所述压电层远离所述基板的一面的形状与所述基板的第一面的形状相同，所述压电层的厚度一致。

进一步地，所述基板由厚度一致的柔性基板变形后所得，所述压电层位于所述基板发生变形的区域内。

可选地，所述压电层远离所述基板的一面包括折面、圆柱面、圆锥面、椭圆柱面、椭圆锥面、双曲抛物面、锥状面、柱状面、球面或者环面中的一种或几种。

可选地，所述SAW滤波器包括多个IDT电极，各所述IDT电极对应的滤波频带不同。

进一步地，各所述IDT电极的叉指宽度、叉指间距、叉指对数中的一个或多个不同。

本发明提供了一种具有如上所述结构的SAW滤波器，由于该SAW滤波器包括的IDT电极为低熔点金属电极，低熔点金属电极中的低熔点金属为熔点在300℃以下的金属单质、合金、上述金属单质和合金的混合物、或者以上述金属单质和/或合金为主要成分的可固化导电流体，将低熔点金属熔化后，然后通过打印、喷涂、转印、丝网印刷、钢网印刷、移印、凹版印刷、凸版印刷、柔版印刷等工艺即可在压电层上制作IDT电极，且制作过程不受压电层的表面形状的影响，进而可以简化SAW滤波器的制作方法，降低SAW滤波器的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的SAW滤波器的俯视图；

图2为本发明实施例提供的图1沿AA’方向的截面示意图一；

图3为本发明实施例提供的图1沿AA’方向的截面示意图二；

图4为本发明实施例提供的基板和压电层的结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的基板和压电层的结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的基板和压电层的结构示意图三。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。

本发明实施例提供一种SAW滤波器，具体地，如图1、图2和图3所示，图1为本发明实施例提供的SAW滤波器的俯视图，图2和图3分别为本发明实施例提供的图1沿AA’方向的截面示意图一和二，该SAW滤波器包括；

基板1；

压电层2，压电层2位于基板1的第一面上；

至少一个IDT电极3，IDT电极3位于压电层2远离基板1的一面上，IDT电极3为低熔点金属电极；

低熔点金属电极中的低熔点金属为熔点在300℃以下的金属单质、合金、上述金属单质和合金的混合物、或者以上述金属单质和/或合金为主要成分的可固化导电流体。

由于该SAW滤波器包括的IDT电极3为低熔点金属电极，低熔点金属电极中的低熔点金属为熔点在300℃以下的金属单质、合金、上述金属单质和合金的混合物、或者以上述金属单质和/或合金为主要成分的可固化导电流体，将低熔点金属熔化后，然后通过打印、喷涂、转印、丝网印刷、钢网印刷、移印、凹版印刷、凸版印刷、柔版印刷等工艺即可在压电层2上制作IDT电极3，且制作过程不受压电层2的表面形状的影响，进而可以简化SAW滤波器的制作方法，降低SAW滤波器的制作成本。

SAW滤波器进行滤波过程中，从IDT电极3中输入电信号，压电层3将该电信号转变为声波，该声波沿压电层3的表面传播，后再由IDT电极接收并转换成电信号输出。将SAW滤波器应用在手机电路中后，其可以起到允许某些特定频段或不允许某些特定频段的信号的输出，进而过滤掉一些杂乱的信号，输出所需频段的信号。

影响SAW滤波器的滤波特性的主要因素包括压电层2的材质、切割角度，以及DIT电极3的形状。

其中，在压电层3的表面形成的声波的速度基本由压电层3的材质和切割角度所决定，压电层3的切割角度会影响声波的传播方向，进而改变声波的传播特定(所谓传播特性是指传播速度、机电耦合系数、TCD(延迟时间温度系数)等)，传播速度将会决定形成梳齿状电极时、达到设备所需频率而需要的间距范围。而机电耦合系数则关系到形成电极时SAW滤波器等所能获得的通频带宽度。TCD关系到使用温度环境下SAW滤波器等的频率变化范围。线路板及其切割角度、传播方向的选择应根据设备所需的频率特性来决定。

压电层2的远离基板1的一面为非平面，则其必然存在具有不同切割角度的区域，进而会对声波的传播产生影响，得到不同的滤波效果，如同一SAW滤波器可以使多个间隔频段的信号通过，或使多个间隔频段的信号不通过，通过对压电层2的远离基板1的一面的形状的设计即可使一个SAW滤波器起到多个SAW滤波器的作用，有助于减小在集成电路中SAW滤波器的占据面积，提高集成电路的集成度。

DIT电极3主要包括四个结构参数，分别为：叉指对数、叉指宽度、叉指间距以及厚度。通过更改IDT电极3的形状，即更改以上任一结构参数，可以改变激励声波的频率。当声表面波到达IDT电极3后，若该声表面波与IDT电极3的形状(如叉指间距)相符，那么就会在IDT电极3中产生电信号。

在本发明实施例中，DIT电极3位于压电层2远离基板1的一面上，且该面为非平面，DIT电极3的形状还会受压电层2远离基板1的一面的形状的影响，使得IDT电极3的结构参数设计更多样，进而能够使SAW滤波器满足不用的应用需求(如对于滤波效果，或对于形状，或对于安装位置等的需求)，应用范围更广。

可选地，如图2～6所示，图4～6为本发明实施例提供的基板和压电层的结构示意图一～三，本发明实施例中，压电层2远离基板1的一面为非平面，使得压电层2的形状设计更多样，IDT电极3位于压电层2远离基板1的一面上，即IDT电极3位于压电层2的非平面上，使得IDT电极3的参数设计更多样，进而能够使SAW滤波器满足不用的应用需求(如对于滤波效果，或对于形状，或对于安装位置等的需求)，应用范围更广。

需要说明的是，之前仅对“压电层2远离基板1的一面为非平面”进行限定，并未对基板1的第一面(用于制作压电层2的一面)为平面或非平面，以及压电层2接触基板1的一面为平面或非平面进行限制。

在一个例子中，如图2和图3所示，基板1的第一面为平面，此时，制作在其上的压电层2接触基板1的一面必然也为平面。

由于压电层2远离基板1的一面为非平面，则压电层2可具有至少两个不同厚度的部分，在图3所示的例子中，在从左至右的方向上，压电层2的厚度逐渐增加，在图2所示的例子中，压电层包括三个具有不同厚度的部分。本领域技术人员可以根据SAW滤波器的目标形状和性能对此进行设置，此处不进行限定。

在又一个例子中，如图4和图5所示，基板1的第一面为非平面，此时，制作在其上的压电层2接触基板1的一面必然也为非平面。

当如图4所示，压电层2远离基板1的一面为非平面，且与基板1的第一面的形状不同时，压电层2具有至少两个不同厚度的部分。当如图5所示，压电层2远离基板1的一面的形状与基板1的第一面的形状相同时，压电层2的厚度一致。

可选地，如图6所示，基板1由厚度一致的柔性基板变形后所得，压电层2位于基板1发生变形的区域内。基板1可以为任何可粘附低熔点金属、且具有一定支撑力的柔性基板，如PET、PVC、PI等。

该变形可以发生在制作压电层2之前，也可以在基板1上制作完成压电层2后，也可以在基板1上制作完成压电层2，根据实际需要(如安装位置等)将基板1进行变形。另外，选用的低熔点金属的熔点在室温以下时，考虑到低熔点金属具有较好的柔性，甚至可以在压电层2上制作完成IDT电极3后，再对基板1进行变形，也不会造成IDT电极3的损坏。

本领域技术人员可以根据SAW滤波器的目标形状和性能对此进行设置，此处不进行限定。

可选地，压电层2远离基板1的一面包括折面、圆柱面、圆锥面、椭圆柱面、椭圆锥面、双曲抛物面、锥状面、柱状面、球面或者环面中的一种或几种。当然，压电层2远离基板1的一面也可以在此基础上包括一个或多个平面。本领域技术人员可以根据SAW滤波器的目标形状和性能对此进行设置，此处不进行限定。

可选地，SAW滤波器包括多个IDT电极3，各IDT电极3对应的滤波频带不同，以使SAW滤波器的适用范围更广。

进一步地，各IDT电极3的叉指宽度、叉指间距、叉指对数中的一个或多个不同，具体可以通过对IDT电极3的形状进行设计，和/或，对压电层2远离基板1的一面的形状进行设计。

另外，本发明实施例中，通过丝网印刷、钢网印刷、转印、凹版印刷、凸版印刷、柔版印刷中的一种或几种，使用低熔点金属制成IDT电极。

本发明实施例中的低熔点金属可包括镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、银、铜、钠、钾、镁、铝、铁、镍、钴、锰、钛、钒、硼、碳、硅、钌、铑、钯、锇、铱、铂、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪等中的一种或多种。

可选地，本发明实施例中的熔点在300℃以下的金属单质为镓单质、铟单质、锡单质、钠单质、钾单质、铷单质、铯单质、锌单质、铋单质中的一种。

可选地，熔点在300℃以下的合金为镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金中的一种或几种。

可选地，以上述金属单质和/或合金为主要成分的可固化导电流体除包括以上金属单质和/或合金外，还可以包括非金属填料、金属填料、树脂、溶剂、助剂等中的一种或多种。

可选地，压电层2为石英层、铌酸锂层或者钽酸锂层。

本发明实施例提供的SAW滤波器可以应用于手机等通讯装置中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。