Журнал «Радиотехника» №5 за 2017 г.
Статья в номере:
Технологические и конструктивные возможности температурной компенсации в фильтрах на поверхностных акустических волнах (обзор)
Тип статьи: научная статья
УДК: 621 396
Ключевые слова: поверхностные акустические волны (ПАВ) фильтры температурная компенсация температурный коэффициент частоты (ТКЧ) подложки монокристаллы многослойные структуры пленки
Авторы:

О.Л. Балышева – к.т.н., доцент, кафедра конструирования и технологий электронных и лазерных средств, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения E-mail: balysheva@mail.ru

Аннотация:

Отмечена необходимость температурно-стабильных фильтров на ПАВ для современных мобильных коммуникационных применений. Рассмотрены конструктивные и технологические возможности повышения температурной стабильности фильтров на ПАВ. Показано, что к настоящему времени наибольшее распространение получили два метода температурной компенсации: первый основан на нанесении слоя SiO2, а второй – на соединении подложек. Приведен обзор достигнутых успехов в технике температурной компенсации и ее применения в изготовленных устройствах.

Страницы: 57-66
Список источников
  1. Kawachi O., Taniguchi N., Tajima M., Nishizawa T. A Study of Optimum Material for SAW Bonded Wafer // IEEE Intern. Ultrason. Symp. Proc. 2012. P. 1260−1263.
  2. Балышева О.Л., Григорьевский В.И., Гуляев Ю.В., Дмитриев В.Ф., Мансфельд Г.Д. Акустоэлектронные устройства обработки и генерации сигналов. Принципы работы, расчета и проектирования / Под ред. академика РАН Ю.В. Гуляева. М.: Радиотехника. 2012. 576 с.
  3. Hashimoto Ken-ya. Surface Acoustic Wave Devices in Telecommunicatios: modeling and simulation. N.Y.: Springer. 2000 (Engineering online library).
  4. Campbell C.K. Surface Acoustic Wave Devices for Mobile and Wireless Communications. Elsevier Science. Boston: Academic Press. Inc. 1998.
  5. Liu Bo, Chen Xiao, Cai Hualin, Mohammad Ali Mohammad, Tian Xiangguang, Tao Luqi, Yang Yi, Ren Tianling. Surface acoustic wave devices for sensor applications. Journal of Semiconductors. 2016. V. 37. № 2. P. 021001-1−021001-9.
  6. Hashimoto K., Kadota M., Nakao T. Ueda M., Miura M., Nakamura H., Nakanishi H., Suzuki K. Recent Development of Temperature Compensated SAW Devices // Proc. IEEE Intern. Ultrason. Symp. 2011. P. 79−86.
  7. Shikata S., Hachigo A., Nakahata H., Narita M. Simulation of Characteristics of a LiNbO3/Diamond Surface Acoustic Wave // IEEE Trans. UFFC. 2004. V. 51. № 10. P. 1308−1313.
  8. Lewis M. Temperature Compensation Techniques for Saw Devices // Proc. IEEE Ultrason. Symp. 1997. P. 612−622.
  9. Fischerauer A., Schwarzmüller C., Fischerauer G. Experimental investigation of a novel SAW strain sensor with inbuilt temperature measurement capability // Proc. Joint UFFC, EFTF and PFM Symp. 2013. P. 1949−1952.
  10. O’Connel R.M., Carr P.H. High Piezoelectric Coupling Temperature-Compensated Cuts of Berlinite (AlPO4) for SAW Applications // IEEE Trans. SU. 1977. V. SU-24. № 6. P. 376−384.
  11. Ebata Y. Koshino M. SAW resonator and Resonator Filter on Li2B4O7 Substrate // Jpn. J. Appl. Phys. 1987. V. 26. Suppl. 26-1. P. 123−125.
  12. Highly Coupled ZnO/Quartz Structure Surface Acoustic Wave Device with Good Temperature Characteristics. URL =  http://www.murata.com/about/newsroom/techmag/metamorphosis15/paper/03-01. Дата обращения 05.01.17.
  13. Yamanouchi K., Meguro T., Wagatsuma Y., Satoh H. SAW Properties of SiO2/128°Y-X LiNb03 Structure Fabricated by Magnetron Sputtering Technique // IEEE Trans. SU. January 1984. V. SU-31. № 1. P. 51−57.
  14. Yamanouchi K., Meguro T., Wagatsuma Y., Satoh H. High Temperature Stable GHz-Range Low-Loss Wide Band Transducers and Filter Using SiO2/LiNbO3, LiTaO3 // Proc. IEEE Ultrason. Symp. 1991. N.Y.: IEEE. P. 137−140.
  15. Takayama1 R., Nakahishi H., Goto R., Satoh T., Hashimoto K. Study of Relationship between Cut Angle of Substrate and Characteristics of SAW Resonators with Shape-controlled SiO2 // Proc. Symp. on Ultrasonic Electronics. 2011.V. 32. P. 219−220.
  16. Takayamai R., Nakanishi H., Iwasaki Y., Nakamura H., Goto R. Enhanced characteristics of SAW filter with SiO2 thin film // Proc. Symp. on Ultrasonic Electronics. 2010. V. 31. P. 199−200.
  17. Geshi K., Teraoka K., Tsuji Y., Fujii A., Imagawa Y., Nakayama S., Hashimoto K., Tanaka S., Totsu K., Takagi H. Wafer Bonding of Polycrystalline Spinel with LiNbO3/LiTaO3 for Temperature Compensation of RF Surface Acoustic Wave Devices // Sei Technical Review. 2012. № 75. P. 116−119.
  18. Miura M., Matsuda T., Satoh Y., Ueda M., Ikata O., Ebata Y., Takagi H. Temperature Compensated LiTaO3/Sapphire Bonded SAW Substrate with Low Loss and High Coupling Factor Suitable for US-PCS Application // IEEE Ultrasonic Symp. Proc. 2004. P. 1322−1325.
  19. Kadota M. Combination of ZnO film and Quartz to realize large coupling factor and excellent temperature coefficient for SAW devices // IEEE Ultrason. Symp. Proc. 1997. P. 261−266.
  20. Kadota M., Kando H. Small and low loss IF SAW filters with excellent temperature coefficient consisting of Zinc Oxide film on Quartz substrate // IEEE Ultrason. Symp. Proc. 2002. P. 167−171.
  21. Talbi A., Sarry F, Moreira F., Elhakiki M., Elmazria O., Le Brizoual L., Alnot P. Zero TCF ZnO/Quartz SAW structure for gas sensing applications // IEEE Intern. Freq. Control Symp. Proc. 2004. P. 542−545.
  22. Emanetoglu N.W., Patounakis G., Muthukumar S., Lu Y. Analysis of Temperature Compensated SAW Modes in ZnO/SiO2/Si Multilayer Structures // Proc. IEEE Intern. Ultrason. Symp. 2000. V. 1. P. 325−328.
  23. Fujii S., Kawano S., Umeda T. Diamond SAW Resonators with SiO2/ZnO/IDT/ZnO/Diamond Structure // Proc. IEEE Intern. Ultrason. Symp. 2007. P. 2367−2370.
  24. Elmazria O., Bartasyte A., Blampain E., Gonzalez M., Bouvot L. LiTaO3 Single Crystals Treated by Vapour Transport Equilibration for Temperature-Compensated SAW Devices // Proc. IEEE Intern. Ultrason. Symp. 2012. P. 1252−1255.
  25. Satoh Y., Yamanouchi K. High Coupling and High Temperature Stable Surface Acoustic Wave Substrates Using Groove Type Interdigital Transducers // Proc. IEEE Ultrason. Symp. N.Y.:IEEE. 2006. P. 2393−2396.
  26. LowDrift™ / NoDrift™ Filter Family. URL = http://triquint.com/products/lowdrift-nodrift-filters. Дата обращения 30.11.16.
  27. Балышева О.Л. Фильтры на поверхностных акустических волнах: возможности миниатюризации и функциональной интеграции // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 12. С. 1513−1523.
  28. Bonded Wafer for SAW Filter Application.  URL = http://www.ngk.co.jp/english/products/electronics/electronic/wafer/saw/index.html. Дата обращения 05.01.17.
Дата поступления: 28 февраля 2017 г