声表面波器件工艺原理-5修波形工艺原理

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1、声表面波工艺原理第五章修波形工艺原理五，声表器件修波形工艺原理（一）工艺目的：在声电信号转换和声信号的传播过程中，将产生一些虚假信号，它们是影响声表滤波器性能的重要因素，必须对此进行抑制。这些虚假信号有：1）端面反射波：SAW在基片表面传播，当传播到基片端面时，将遭到端面反射，又回到换能器上，这种波叫端面反射波，将影响SAW滤波器的带内波动。2）三次渡越回波：当输入IDT激发的声波传播到输出IDT后，一部分被接受，一部分被反射回输入IDT，这部分信号又有部分反射后到达输出IDT被再接收，在时间上它比首次到达的信号在两IDT间经历了三倍延迟时

2、间，故称为三次渡越回波（TTE），（TTE）将引起器件带内波动和群延迟特性波纹.3）电磁直通信号：输入IDT上所加的信号直接传播到输出IDT上，称为电磁直通信号它也影响SAW滤波器的带内波动。4）换能器边沿反射：IDT边沿也会对传播中的IDT产生反射，影响器件的带内波动。对声信号传播过程中产生的一些虚假信号，常用的抑制方法很多，其中采用吸声胶抑制虚假信号的方法有：在IDT的两端涂敷吸声材料和将端面抹斜；用吸声材料覆盖一部分输入换能器；在芯片的适当部位涂敷吸声材料等。（二）吸声原理：吸声是一个综合效应，就机理而言，只要能将声波能量消耗掉就行。

3、散射、吸收、传播衰减、表面的质量负载、相位打乱后的声波抵消等都起到吸声作用。就材料而言，无论固体、液体、甚至气体，任何材料都能吸收声波，通常是将125、250、500、1000、2000、4000赫兹六个频率的吸声系数(吸声系数=被吸收的能量/传递给材料的全部声能)平均值大于0.2的，列为吸声材料。良好的吸声材料的声阻抗要与传播声波介质的声阻抗相匹配，使声波无反射的进入吸声系统，并在吸收系统中转化为热能，很快损耗而衰减。声波的衰减大小与材料的选择和其它配合剂的选择有关；当声波通过吸声材料时，吸声材料会产生弹性和塑性形变，塑性形变使衰减增大，

4、弹性形变使衰减减小。吸声材料多疏松多孔，有很高内耗，其内部开放连通气孔越多，吸声效果越好；孔径越小，吸收频率越高。增加吸声材料的厚度可提高表面的质量负载，能增强对低频的吸收效果。接收声波的介质界面边缘成锯齿形，会使声波因相位不同被抵消。另外当我们在橡胶和环氧树脂中加入气泡性材料和金属微粒时，在吸声上会有质的飞耀，这是因为当橡胶和树脂均匀的包围着这些气泡和微粒时，它们便以软筋络的形式存在，当声波作用到这些软筋络时，它的驰豫作用将吸收部分声波。（二）吸声材料：声表器件对吸声材料要求是：固化后有优良的吸声效果；经制造、老化等过程，各种性能不变，即

5、不变形，不脆裂，与基片粘附牢固，吸声效果保持良好。我们常用的吸声材料有硅橡胶、环氧树脂、丙烯酸脂等，就吸声效果而论，环氧树脂最好。至于上述材料为什么固化后仍有良好的吸声效果，没见论述，考虑是否与它们固化后形成的三维网状结构的特性有关。1，环氧树脂：凡含有环氧基团的高分子聚合物统称为环氧树脂，目前我们所用的吸声材料是由环氧树脂、固化剂、稀释剂、催干剂、增干剂及常用填料、颜料组成的单组分环氧胶。它具有优良的物理、机械、电气和粘结性能；不同的环氧树脂特性不同，同一种环氧树脂采用不同的固化剂，固化后的性能也不同。固化反应的一般特点是，室温下反应缓慢

6、，高温下才有较快的固化速度，其反应通常控制在130℃-180℃；合适的固化温度会使环氧基参加反应的总数达最大值，使固化完全，只有固化完全的树脂才有优良特性。由于环氧树脂与固化剂是直接进Page1of4声表面波工艺原理第五章修波形工艺原理行加成反应，因此在固化过程中无副产物生成，它的收缩率<2%，室温下吸水率<0.5%。目前环氧树脂的固化方法除热固化外，还有辐射固化、紫外线固化超声波固化、电子束固化等。2，有机硅橡胶：单组分室温硫化硅橡胶主链由二甲基链构成，端部各带有两个—OCOCH3或—ONC（CH3）基，它在空气中接触湿气时，从表面开始逐

7、渐硫化成弹性体，胶层越厚，硫化时间越长；提高温度和湿度，能使硫化过程加速。单组分室温硫化硅橡胶在硫化时要放出低分子产物，若不清除干净，会影响胶和器件的稳定性，因此，对胶层较厚或在密封条件下使用的元器件，需采有阴干、潮湿、干燥三阶段的硫化过程，以保证胶中活性基团充分反应掉。有机硅橡胶具有粘接性好、防潮、绝缘、稳定参数等作用，主要用作电子元件的包封、灌注、粘结等，生产上曾使用的GD404和GD405即属该系列产品。3，丙烯酸脂：紫外光固化胶（UV胶）常以丙烯酸脂为基料（予聚物），以活性单体为交联剂（活性稀释剂），以容易光分解的的化合物为光敏剂（

8、亦称光引发剂、增感剂），加上分散剂、消泡剂及其它辅助材料组成。当UV胶被紫外光照射后，光引发剂吸收UV光的辐射能分裂产生自由基，引发予聚物发生聚合、交联和接枝反应，在很短时间内形