柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构制造技术

本发明专利技术提出一种柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，包括：第一顶电极和第二顶电极，二者之间具有间隙；所述第一顶电极和第二顶电极下方的压电层；所述压电层下方的一个或两个底电极；所述底电极下方的柔性基底；其中，所述两个顶电极之间的间隙的下方不具有所述压电层。

Connection Structure of Flexible Substrate Thin Film Bulk Acoustic Wave Filter

The invention provides a connection structure of a flexible substrate thin film bulk acoustic wave filter, which comprises a first top electrode and a second top electrode with a gap between them; a piezoelectric layer below the first top electrode and the second top electrode; one or two bottom electrodes below the piezoelectric layer; a flexible base below the bottom electrode; and a lower gap between the two top electrodes. The square does not have the piezoelectric layer.

【技术实现步骤摘要】
柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构
本专利技术涉及半导体
，特别地涉及一种柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构。
技术介绍
滤波器是现代通信系统中最常用到的一种电学组件之一。根据功能对滤波器进行划分，主要可分为低通、高通、带通和带阻滤波器等。与此同时，柔性电子也迅速发展。至今，柔性电子在显示、传感、通信等领域已有较快发展，可穿戴式柔性电子消费吸引了越来越多的兴趣。柔性电子通常被认为是建立在柔性衬底之上的电子或电子系统，系统具有可弯曲、拉伸和扭曲等特点。与常规硬质基底上电子系统相比，柔性电子需要在发生柔性形变时仍保留有一定的工作能力。在高通信效率应用中，构建柔性射频系统可进一步扩展柔性应用领域。滤波器在组成形式上有多种分类，其中梯形(Ladder)拓扑结构是较为常见的一种。如图1所示，Ladder结构的各级分别由一个等效的串联谐振器(SeriesResonator)Xi(i＝1,2,3…)和一个等效的并联谐振器(ShuntResonator)Yi(i＝1,2,3…)组成，并联的谐振频率低于串联的谐振频率。滤波器可看作一个二端口网络，图1中Port1和Port2分别为信号输入端和输出端。通常，两个谐振器又包括两个谐振点：频率较低的串联谐振点和频率较高的并联谐振点。以带通滤波器为例，在Ladder结构的滤波器中往往令并联谐振器的并联谐振点与串联谐振器的串联谐振点相等以获得性能更佳的滤波器，如图2所示。另一方面，柔性电子的发展对柔性电学组件的开发提出了更高要求。通信射频波段在未来柔性电子系统中占有重要分量。柔性功能的实现一定程度上依赖于器件的可柔性化设计。近年来，体声波(BulkAcousticWave，BAW)谐振器获得了快速发展。BAW谐振器凭借简单的结构、高性能、低功耗、小体积等优势成为实现柔性电子系统的重要组件之一。以一种体声波谐振器薄膜体声波谐振器(FilmBulkAcousticResonator，FBAR)为例，该类型谐振器具有三明治结构，从上至下依次为顶电极(TopElectrode，TE)、压电层(PiezoelectricLayer，PZ)和底电极(BottomElectrode，BE)，在外加射频电压下可产生电学谐振。此外，为了构成有效的声反射层，通常还需要在两电极之外构建空气腔或布拉格反射层。硬质基底上的BAW谐振器及其扩展滤波器应用在商业化方面已趋于成熟，但如果将其工艺直接照搬到柔性滤波器上，器件柔性还是不够理想。例如，两个无电学链接的相邻谐振器的电路示意图见图3a，现有技术器件结构剖图见图3b，包括顶电极310、压电层311、底电极312和柔性衬底320，其中柔性衬底320的顶部表面具有和顶电极对准的空腔330。由于压电层311通常是脆性材料，器件的柔韧性不够理想。又例如，顶电极隔离型串并联结构的相邻谐振器的电路示意图见图4a，现有技术器件结构剖图见图4b，包括顶电极410、压电层411、底电极412和柔性衬底420，其中柔性衬底420的顶部表面具有和顶电极对准的空腔430。由于压电层411通常是脆性材料，器件的柔韧性不够理想。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，有利于提高器件的柔韧性。本专利技术提出的柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构包括：第一顶电极和第二顶电极，二者之间具有间隙；所述第一顶电极和第二顶电极下方的压电层；所述压电层下方的一个或两个底电极；所述底电极下方的柔性基底；其中，所述两个顶电极之间的间隙的下方不具有所述压电层。可选地，所述底电极为第一底电极和第二底电极，分别对应于所述第一顶电极和第二顶电极；所述第一底电极与所述第二顶电极之间经由导电薄膜连接，该导电薄膜位于所述间隙及所述间隙的下方。可选地，所述导电薄膜上方填充有柔性材料。可选地，所述间隙下方的不具有所述压电层的位置处，填充有柔性材料。可选地，所述间隙以及该间隙下方的不具有所述压电层的位置处，填充有柔性材料，其中，所述柔性材料覆盖所述顶电极的边沿。可选地，所述柔性材料为环氧树脂或聚对二甲苯。可选地，所述柔性基底的材料包括：聚对苯二甲酸类塑料、聚乙酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚醚酰亚胺。可选地，所述柔性基底顶表面具有两个空腔，并且所述两个空腔分别与所述第一顶电极和所述第二顶电极位置对准。可选地，所述柔性基底与所述底电极之间具有布拉格反射层。可选地，所述布拉格反射层是先另行制备后转移到所述柔性衬底之上的。可选地，所述压电层的材料包括：氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅压电陶瓷或聚偏氟乙烯。根据本专利技术的技术方案，由于在两个顶电极之间的间隙的下方不具有脆性的压电材料，所以器件具有柔韧性良好的优点。附图说明附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是滤波器的梯形(Ladder)拓扑结构的电路图；图2是谐振单元和滤波器的性能示意图；图3a是两个无电学链接的相邻谐振器的电路示意图，图3b是现有技术两个无电学链接的相邻谐振器的器件结构剖图；图4a是顶电极隔离型串并联结构的相邻谐振器的电路示意图，图4b是现有技术顶电极隔离型谐振器的器件结构剖图；图5是本专利技术实施例的两个无电学链接的相邻谐振器的器件结构剖图；图6是本专利技术实施例的顶电极隔离型串并联结构的相邻谐振器的器件结构剖图；图7a为本专利技术实施例的顶电极底电极串联跨接型结构的相邻谐振器的电路图，图7b为图7a对应的一种器件结构剖图，图7c为图7a对应的另一种器件结构剖图；图8为本专利技术实施例的两个顶电极的间隙下方的不具有所述压电层的位置处填充柔性材料的器件结构剖图；图9为本专利技术实施例的两个顶电极的间隙以及间隙下方的不具有所述压电层的位置处填充柔性材料的器件结构剖图；图10为本专利技术实施例的具有布拉格反射层的两个相邻谐振器的器件结构剖图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，其特征在于，包括：第一顶电极和第二顶电极，二者之间具有间隙；所述第一顶电极和第二顶电极下方的压电层；所述压电层下方的一个或两个底电极；所述底电极下方的柔性基底；其中，所述两个顶电极之间的间隙的下方不具有所述压电层。

【技术特征摘要】
1.一种柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，其特征在于，包括：第一顶电极和第二顶电极，二者之间具有间隙；所述第一顶电极和第二顶电极下方的压电层；所述压电层下方的一个或两个底电极；所述底电极下方的柔性基底；其中，所述两个顶电极之间的间隙的下方不具有所述压电层。2.根据权利要求1所述的柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，其特征在于，所述底电极为第一底电极和第二底电极，分别对应于所述第一顶电极和第二顶电极；所述第一底电极与所述第二顶电极之间经由导电薄膜连接，该导电薄膜位于所述间隙及所述间隙的下方。3.根据权利要求2所述的柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，其特征在于，所述导电薄膜上方填充有柔性材料。4.根据权利要求1所述的柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，其特征在于，所述间隙下方的不具有所述压电层的位置处，填充有柔性材料。5.根据权利要求1所述的柔性基底薄膜体声波滤波器的连接结构，其特征在于，所述间隙以及该间隙下方的不具有所述压电层的位置处，填充有柔性材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，高传海，张孟伦，
申请(专利权)人：天津大学，诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12