具有良好散热的薄膜体声波谐振器、制备方法及滤波器技术

本发明专利技术涉及薄膜体声波谐振器技术领域，尤其涉及一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器、制备方法及滤波器，包括依次层叠设置的支撑衬底、导热层、第一电极层、压电层、第二电极层和钝化层，第一局部电极层和导热层连接有第一导电焊盘，且第一导电焊盘延伸至支撑衬底之外，第二局部电极层和导热层连接有第二导电焊盘，且第二导电焊盘延伸至支撑衬底之外，导热层连接有导热焊盘，且导热焊盘延伸至支撑衬底之外。通过第一导电焊盘、第二导电焊盘和导热焊盘能够及时将薄膜体声波谐振器产生的热量导出至支撑衬底之外，增强薄膜体声波谐振器的散热能力，由此实现了一种具有良好散热特性的薄膜体声波谐振器。膜体声波谐振器。膜体声波谐振器。

【技术实现步骤摘要】
具有良好散热的薄膜体声波谐振器、制备方法及滤波器


[0001]本专利技术涉及薄膜体声波谐振器
，尤其涉及一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器、制备方法及滤波器。

技术介绍

[0002]在无线通讯系统的射频前端模块中，滤波器是不可或缺的重要组成部分，其主要作用是对信号进行筛选，从而实现接收和发射信号的功能。手机中常见的滤波器有声表面波滤波器、固态装配型体声波滤波器和薄膜体声波滤波器等。薄膜体声波谐振器(film bulk acoustic resonator，FBAR)作为近些年来的新兴技术，包括薄膜体声波谐振器的滤波器即薄膜体声波滤波器具有体积小、插损小、频率高、功率容量高的特点，非常适用于下一代高频移动终端产品。
[0003]FBAR大致由三部分组成，即金属薄膜/压电材料/金属薄膜堆叠的“三明治”结构，其工作原理基于压电材料的压电效应和逆压电效应，将电信号转化为压电材料的声波振动，其谐振频率与垂直方向的堆叠厚度呈反比关系，由此可知FBAR的工作频率是堆叠厚度来控制的，频率越高，则堆叠结构越薄。
[0004]在高频FBAR产品中，“三明治”结构的厚度只有几十到几百纳米。堆叠厚度减小不仅仅会增大金属电极的薄膜电阻率，同时还会降低沉积或溅射得到的压电材料的晶格质量。前者会增加FBAR的电学损耗，后者则会增加FBAR的声波损耗，这些损耗大部分会以热量的形式散发出来。如果不能及时将这些热量导出的话，FBAR过热不仅仅会限制FBAR的功率容量，同时FBAR的使用寿命也会大大降低，且存在随时被烧毁的可能；r/>[0005]而且，如图17所示的一种现有的薄膜体声波谐振器，首先，用金属材料层42附着在下衬底39的空腔内，具体附着在空腔的底部和侧面，然后再通过背部开孔的方法沉积金属过孔45和焊盘46。薄膜体声波谐振器主体的“三明治”结构由顶电极44、压电层43、底电极41组成，顶电极44、压电层43、底电极41均位于下衬底39和上衬底40之间，其振动产生的热量可通过底电极41和金属材料层42的连接和金属过孔45，传导至下衬底39背面的焊盘46上。虽然该结构方法在器件的散热能力有所提高，但是提升效果并不明显，并且底电极41和金属材料层42的连接过于薄弱，存在很大的失效风险。同时由于金属材料层42与下衬底39的空腔接触面积很大，可能会存在一部分的电学泄露。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器、制备方法及滤波器。
[0007]本专利技术的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器的技术方案如下：
[0008]包括依次层叠设置的支撑衬底、导热层、第一电极层、压电层、第二电极层和钝化层，其中，所述支撑衬底设有第一凹槽，所述导热层位于所述支撑衬底的所述第一凹槽的所在面上，且所述导热层覆设所述第一凹槽内的每个面；
[0009]其中，所述第一电极层包括互相分离的第一局部电极层和第二局部电极层，所述第一局部电极层覆设在所述第一凹槽的开口上，形成第一空腔，所述第二局部电极层与所述第二电极层电连接；
[0010]所述第一局部电极层和所述导热层连接有第一导电焊盘，且所述第一导电焊盘延伸至所述支撑衬底之外，所述第二局部电极层和所述导热层连接有第二导电焊盘，且所述第二导电焊盘延伸至所述支撑衬底之外，所述导热层连接有导热焊盘，且所述导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外。
[0011]本专利技术的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器的有益效果如下：
[0012]一方面，通过第一导电焊盘、第二导电焊盘和导热焊盘能够及时将薄膜体声波谐振器产生的热量导出至支撑衬底之外，增强薄膜体声波谐振器的散热能力，降低了对薄膜体声波谐振器的热损伤，且机械强度高，由此实现了一种具有良好散热特性且机械强度高的薄膜体声波谐振器。
[0013]在上述方案的基础上，本专利技术的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器还可以做如下改进。
[0014]进一步，所述支撑衬底上开设延伸至第一局部电极层的第六通孔，所述第一导电焊盘填充所述第六通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述支撑衬底上开设延伸至第二局部电极层的第一通孔，所述二导电焊盘填充所述第一通孔并延伸至所述支撑衬底之外。
[0015]进一步，包括四个导热焊盘，四个导热焊盘分别为第一导热焊盘、第二导热焊盘、第三导热焊盘和第四导热焊盘；
[0016]所述述支撑衬底上开设延伸至导热层的第二通孔和第三通孔、第四通孔和第五通孔，所述第一导热焊盘填充所述第二通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述第二导热焊盘填充所述第三通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述第三导热焊盘填充所述第四通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述第四导热焊盘填充所述第五通孔并延伸至所述支撑衬底之外。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果为：进一步增强薄膜体声波谐振器的散热能力。
[0018]进一步，所述第一导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分、所述第二导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分、所述第三导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分和所述第四导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分连接。
[0019]进一步，所述钝化层覆设所述第二电极层上，所述第二电极层与所述第二局部电极层电连接。
[0020]进一步，还包括设有第二凹槽的封装盖板，所述压电层覆设在所述第二凹槽的开口上，形成第二空腔，且所述钝化层和所述第二电极层均位于所述第二空腔内，且所述钝化层和所述第二电极层均与所述封装盖板非接触。
[0021]进一步，所述导热层的材质为金刚石。
[0022]进一步，所述第一导电焊盘和所述第二导电焊盘的材质为铜、钨、金、钛、铝或银。
[0023]本专利技术的一种用于制备一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器的制备方法的技术方案如下：
[0024]在支撑衬底上开设第一凹槽，并在所述支撑衬底的第一凹槽的开口所在面上，开设第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔、第四盲孔、第五盲孔和第六盲孔，并在所述第一盲孔、所
述第二盲孔、所述第三盲孔、所述第四盲孔、所述第五盲孔和所述第六盲孔内填充金属；
[0025]在所述支撑衬底的第一凹槽的开口所在面上制备导热层，且所述导热层覆设所述第一凹槽内的每个面，并在覆设有导热层的第一凹槽内填充牺牲材料，得到牺牲材料层；
[0026]去除覆设在第一盲孔的开口处的部分导热层，露出第一盲孔的开口处的金属，去除覆设在第六盲孔的开口处的部分导热层，露出第六盲孔开口处的金属，并制备第一金属层，所述第一金属层覆设所述牺牲材料层、所述导热层的剩余部分、所述第一盲孔的开口处的金属和所述第六盲孔的开口处的金属，并对所述第一金属层进行图形化，得到第一电极层；
[0027]所述第一电极层包括互相分离的第一局部电极层和第二局部电极层，所述第一局部电极层覆设在所述第一凹槽的开口上以及所述第六盲孔的开口处的金属上，所述第二局部电极层覆设在所述第一盲孔的开口处的金属上；
[0028]制备压电层，所述压电层覆设在所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括依次层叠设置的支撑衬底、导热层、第一电极层、压电层、第二电极层和钝化层，其中，所述支撑衬底设有第一凹槽，所述导热层位于所述支撑衬底的所述第一凹槽的所在面上，且所述导热层覆设所述第一凹槽内的每个面；其中，所述第一电极层包括互相分离的第一局部电极层和第二局部电极层，所述第一局部电极层覆设在所述第一凹槽的开口上，形成第一空腔，所述第二局部电极层与所述第二电极层电连接；所述第一局部电极层和所述导热层连接有第一导电焊盘，且所述第一导电焊盘延伸至所述支撑衬底之外，所述第二局部电极层和所述导热层连接有第二导电焊盘，且所述第二导电焊盘延伸至所述支撑衬底之外，所述导热层连接有导热焊盘，且所述导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外。2.根据权利要求1所述的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述支撑衬底上开设延伸至第一局部电极层的第六通孔，所述第一导电焊盘填充所述第六通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述支撑衬底上开设延伸至第二局部电极层的第一通孔，所述第二导电焊盘填充所述第一通孔并延伸至所述支撑衬底之外。3.根据权利要求1所述的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括四个导热焊盘，四个导热焊盘分别为第一导热焊盘、第二导热焊盘、第三导热焊盘和第四导热焊盘；所述述支撑衬底上开设延伸至导热层的第二通孔和第三通孔、第四通孔和第五通孔，所述第一导热焊盘填充所述第二通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述第二导热焊盘填充所述第三通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述第三导热焊盘填充所述第四通孔并延伸至所述支撑衬底之外，所述第四导热焊盘填充所述第五通孔并延伸至所述支撑衬底之外。4.根据权利要求3所述的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分、所述第二导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分、所述第三导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分和所述第四导热焊盘延伸至所述支撑衬底之外的部分连接。5.根据权利要求1所述的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述钝化层覆设所述第二电极层上，所述第二电极层与所述第二局部电极层电连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，还包括设有第二凹槽的封装盖板，所述压电层覆设在所述第二凹槽的开口上，形成第二空腔，且所述钝化层和所述第二电极层均位于所述第二空腔内，且所述钝化层和所述第二电极层均与所述封装盖板非接触。7.根据权利要求1至5任一项所述的一种具有良好散热的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述导热层的材质为金刚石。8.根据权利要求1至5任一项所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鑫，张智欣，陈长娥，
申请(专利权)人：北京航天微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：