基于印刷电子工艺制作SAW器件的关键技术研究

摘要

声表面波(SAW)器件是一类具有广泛市场前景的电子器件，它的优势有频率选择性好、体积小、可靠性高、可大面积生产等。目前的声表面波器件多采用传统微电子光刻技术制备，虽然基于光刻技术制备的声表面波器件精度高，但生产过程工艺复杂、成本较高、且会产生废气废液。印刷电子是近几年兴起的将传统印刷产业技术应用到电子器件制各中的一门工艺。本论文进行了将印刷电子工艺中的丝网印刷技术应用于声表面波滤波器的制备的实验研究，应用此方法将极大地简化制造工艺、降低生产成本，同时绿色环保，具有较高的理论意义和市场应用前景。
　　本文主要研究内容如下:
　　本论文针对传统制备声表面波器件的传统方法中存在的问题，在深入了解了声表面波和印刷电子的相关原理的基础上，提出了应用印刷电子工艺中的丝网印刷技术来制备声表面波器件的设想，并利用实验验证了此方法的可行性。本实验中，不仅基于现有实验室印刷设备条件设计并制作了声表面波滤波器，还结合理论分析对所设计的滤波器的性能进行了仿真，然后通过实施丝网印刷实验和器件电气特性测试，结果显示制备出的声表面波滤波器样品性能基本吻合仿真结果，具有带通滤波特性，从而验证了采用此工艺制备声表面波器件的可行性。
　　其次，本论文在对基于印刷电子工艺印制的声表面波滤波器的研究基础上，进一步开展了该器件的温度特性实验，探索了基于此工艺制备出的声表面波滤波器的性能随温度的变化趋势，并通过分析测试结果讨论了在未来的研究中将采用此工艺生产的声表面波类器件用作温度传感功能的可能性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 SAW技术概述

1．1．1 SAW技术简介

1．1．2 SAW的发展及研究现状

1．2 印刷电子工艺概述

1．2．1 印刷电子学介绍

1．2．2 印刷电子的发展及研究现状

1．3 本论文的研究意义与研究内容

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究内容

第二章 声表面波和印刷电子技术基本理论

2．1 声表面波基本理论

2．1．1 压电效应与压电材料

2．1．2 叉指换能器

2．1．3 声表面波滤波器

2．2 印刷电子技术基础

2．2．1 印刷电子工艺种类

2．2．2 印刷电子墨水材料

2．2．3 丝网印刷工艺及实验设备介绍

2．3 本章小结

第三章 应用丝网印刷工艺制备SAW滤波器的实验研究

3．1 声表面波滤波器设计及仿真

3．1．1 声表面波滤波器参数设计

3．1．2 声表面波滤波器的仿真

3．2 实验步骤与工艺参数

3．2．1 网版的设计及制备

3．2．2 印前处理及准备工作

3．2．3 丝网印刷过程

3．2．4 印后处理

3．3 性能测试与结果分析

3．3．1 显微镜观测和导电性检测

3．3．2 滤波器电气特性测试

3．3．3 实验结果讨论与误差分析

3．4 本章小结

第四章 SAW器件的温度传感可行性与特性实验研究

4．1 200μm的SAWF的中心频率温度特性实验

4．2 100μm的SAWF的中心频率和带宽的温度特性研究

4．2．1 输入IDT为20P，输出IDT为80P的温度实验

4．2．2 输入IDT为80P，输出IDT为20P的温度实验

4．3 实验结果分析与结论

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 前景展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢