無論是聲表面波濾波器還是體聲波濾波器,為了保持良好的射頻性能指標,對其工作環(huán)境有一定的要求,需要制備一個相對密閉空腔,用以隔絕外部的水氣,顆粒,玷污等對器件的影響。然而現有的保護性基體的使用,決定了射頻濾波器的整個制備工藝流程較長,工藝實現難度較高,同時材料、工藝和設備的應用導致BAW器件的單顆制備成本昂貴,直接影響產品規(guī);瘧煤褪袌龈偁幜。
為此,開元通信于2020年1月20日申請了一項名為“射頻濾波器”的發(fā)明專利(申請?zhí)? 202010066784.3),申請人為開元通信技術(廈門)有限公司。
圖1 具備背電極的射頻濾波器結構剖面示意圖
圖1為具備背電極的射頻濾波器的結構剖面示意圖,包括:基體110、支撐電極200和薄膜結構300.其中支撐電極相對基體向外凸設于基體的正表面;薄膜結構間隔支撐電極形成于基體上,支撐電極的頂端的端面與薄膜結構的正表面密封接觸;w還可以提供支撐電極的形成襯底,同時為對應的射頻濾波器的諧振結構形成保護空間。
為將基體進行有效密封,同時形成對射頻濾波器的諧振結構的保護作用,提供形成于基體正表面上的支撐電極,該支撐電極相對基體向外凸設于基體的正表面,可以與基體一體成型。由于薄膜結構的采用,支撐電極材料可以采用銅、或類銅材料、類銅的合金材料等,極大地降低了成本。同時由于銅、類銅材料或類銅合金材料的電阻率比金更低,有利于減小器件的插入損耗,益于在高溫高壓下金屬原子的擴散,使得接觸界面更加模糊,達到了比金材料接觸更好的結合強度,以及更好的諧振效應和密封強度。
薄膜結構至少具有一膜層,通過覆膜的工藝直接貼覆在具有支撐電極的基體上。支撐電極起到對薄膜結構的支撐作用,在薄膜結構和基體之間形成諧振結構的保護空間或諧振空間。為進一步有效的密封器件,可以將密封結構設置于支撐電極的頂端的端面上,與薄膜結構的膜層的正表面進行接觸密封。
圖2 射頻濾波器制備流程示意圖
圖2為射頻濾波器制備流程示意圖,包括以下步驟:
首先在基體110的正表面上形成諧振結構(S310);可以在基體的正表面上形成諧振結構的壓電層130、下電極層120等。
然后基于諧振結構在基體110的正表面上形成支撐電極200(S320);具體地,可以在基體的正表面上形成基于支撐電極的諧振結構保護腔。該支撐電極的制備可以在基體的正表面上依據掩模圖案進行電鍍來實現,以加強支撐電極與基體正表面之間的接觸強度。
最后在基體110上形成以支撐電極200為間隔的薄膜結構300.支撐電極200的頂端的端面與薄膜結構300的正表面密封接觸(S330)。具體地,薄膜結構的膜層可以通過貼覆-固化的工藝固定密封在支撐電極的頂端的端面上,實現器件的封裝。
簡而言之,開元通信的射頻濾波器專利,通過薄膜結構替代了傳統的保護性晶圓基體,使得射頻濾波器的封裝通過簡單的覆膜即可實現對器件密封腔的有效封裝,制備流程大幅度縮短,生產效率提高,流程簡單化。
開元通信是一家專注于射頻前端解決方案的芯片公司,產品針對射頻前端芯片,充分把握國內外射頻產業(yè)整體發(fā)展態(tài)勢。面向未來,開元通信將進一步踐行“以創(chuàng)新者為根,以奮斗者為本”的發(fā)展理念,為射頻前端產業(yè)的進步貢獻中國力量。