摄动热电机三参量有限元对DSAW声波力学的研究

压电石英声表面波(PSAW)装置结构的实际扰动压电声表面波(DPSAW)特性受电极几何材料参数的扰动影响,而温度又将进一步影响DPSAW基频和波速。除了电极影响外,该文还考虑高阶温度系数的影响。由于对带热带电极各向异性分层压电材料结构,还没有或很难获得理论解,该文首次利用高效高精度三参量摄动热-机-电有限单元方法,即声元和应力元法,力图为计算热压电/力学奠定理论基础,优化电极厚度。精确计算了在一定温度下各阶温度系数对SAW谐振器波速波频的影响,以利于温度/电极耦合补偿设计。简单模拟计算热表面贴片封装应力(SMS)变形,得到了一系列不同温度下有用的计算值。自由表面SAW理论解和室温试验数据与数值计算结果一致,验证了该热压电有限元理论的可靠性。