微声学器件和用于制造的方法技术

说明一种具有覆盖物（CAP）以及具有改进的声学特性的微声学器件（MAC），该覆盖物允许密封的封闭，该改进的声学特性例如通过放置覆盖物。该器件包括声学功能区域（FAS）、内部边缘区域（IRS）和外部边缘区域（ORS）。覆盖物（CAP）覆盖声学功能区域（CAP）并且具有薄层和支撑面（RS）。内部边缘区域（IRS）与声学功能区域（FAS）声学耦合并且支撑面（RS）至少直接平放在内部边缘区域（IRS）的一部分上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种微声学器件、例如具有电声有效区域的器件，其中功能区域通过罩来覆盖，以及一种用于制造这样的器件的方法。
技术介绍
微声学器件包括功能区域，在该功能区域中声波可以传播。这样的器件例如可以包含具有电极结构和压电材料的电声转换器并且利用SAW(SAW= Surface Acoustic Wave=表面声波)、BAff (BAff = Bulk Acoustic Wave =体声波)或 GBAW (GBAff = Guided BulkAcoustic Wave=导向体声波)来工作。这样的器件可以是HF滤波器并且例如在移动通信设备中使用。利用声波工作的HF滤波器的特征性的数量级基本上通过声波在浓缩材料中的传播速度和频率给出。在IGHz的频率和1000m/S的传播速度的情况下得出I μπι的特征性的数量级。因此，例如SAW器件的相邻的电极指或BAW共振器的压电层厚通过I ym的数量级上的结构大小来确定。微声学器件的原理上的问题是，功能区域对外部影响反应灵敏。因此需要功能区域上的覆盖物。然而，传统的覆盖物提高制造成本的价格和/或阻碍持续不断小型化的趋势。微声学器件的另外的问题是，如果对信号质量提出高的要求，那么为了给声学信号提供最优的介质需要昂贵的技术措施。因此针对SAW器件的措施例如在于，针对声学轨迹的不同区域最佳地调节波导特性。声波例如在压电材料中或在压电材料的表面上的传播在此取决于多个参数、诸如介质的密度、质量分布、介质的弹性模量或功能区域、即波在其中传播的区域的几何形状。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是说明一种具有覆盖物的微声学器件，其中覆盖物不显著地放大器件的规模，并且其中器件尽管小的结构尺寸但具有良好的声学特性。此外，应该说明一种用于制造这样的器件的方法。该任务通过独立权利要求来解决。从属权利要求说明有利的设计方案。器件包括声学功能区域以及包围声学功能区域的内部边缘区域。器件此外包括包围内部边缘区域的外部边缘区域以及覆盖物，该覆盖物覆盖声学功能区域并且具有薄层和支撑面。内部边缘区域与声学功能区域声学耦合。支撑面至少平放在内部边缘区域的一部分上。微声学器件可以是电声器件、例如具有用于在压电衬底中在电磁HF和声学信号之间进行转换的电极结构的BAW器件、SAW器件或GBAW器件。微声学器件的声学功能区域是这样的区域，该区域被设置用于声波的传播。通常，器件的声学功能区域不能绝对自由悬浮地布置在器件中。因此器件的声学功能区域与器件的其余部分连接。这样的连接一般是桥，通过该桥，声波能够从声学功能区域辐射到器件的其余部分中。在当前的器件中，内部边缘区域至少是其余器件和声学功能区域之间的连接的一部分并且因此与声学功能区域声学耦合。外部边缘区域在此大体上与声学功能区域声学去耦合，使得外部边缘区域的存在不对声波在声学功能区域中的发展产生很大的影响。覆盖声学功能区域并且包括至少一个薄层的覆盖物是TFP覆盖的覆盖物(TFP = Thin Film Package =薄膜封装)。TFP覆盖也可以用于覆盖其他小型化的器件。可以的是，覆盖物以空腔密封地包围声学功能区域。但是也可以的是，覆盖物保护声学功能区域以免较大的物件，但是此外允许声学功能区域与周围大气的接触。通过覆盖物的支撑面至少直接平放在内部边缘区域的一部分上的方式，覆盖物或至少覆盖物的下部区域声学地耦合到声学功能区域上。微声学器件因此相对于传统的微声学器件具有以下优点: 覆盖物的支撑面相对于传统的器件从外部边缘区域至少部分地被拉伸到内部边缘区域中，使得空腔被缩小，在该空腔中声学功能区域被布置在覆盖物之下。由此，原则上获得缩小的器件。此外，覆盖物的不直接与声学功能区域连接的面被缩小。覆盖物相对于如例如在器件的热压模时可能出现的外部的力的机械抵抗力因此被改进。通过将支撑面至少部分地拖近到内部边缘区域中也降低外部的场地需求。此外，空腔被缩小，这使去除覆盖物下的牺牲层变得容易。通过覆盖物与声学功能区域的声学耦合，可以在声学功能区域中获得最佳的波模式。对此的传统措施是，诸如声学功能区域的边缘上的被称作“涂盖层(Overlap)”的质量分布可以被去掉或简化并且由此更适宜地被制造。特别是已经发现，绝对可以设计覆盖物，使得覆盖物尽管声学功能区域和其周围环境之间的复杂的相互作用仍可以被用于改进振荡模式，声学功能区域通常尽可能好地与该周围环境隔离。利用本措施可以获得具有特征性大小的厚度的覆盖物或具有特征性大小的数量级上的高度的空腔，使得器件的总大小基本上没有通过改进声学特性的覆盖物来扩大。在一种实施方式中，器件利用表面声波或导向体声波工作。于是，器件包括在压电材料上的声学功能区域中的交错固定的电极指。附加地或作为对此替代地，可以的是，器件利用体声波工作并且为此在下部电极面和上部电极面之间的声学功能区域中包括压电材料。声学功能区域或邻接于声学功能区域的区域可以包括声学反射体、例如在表面波的情况下的结构化的条带或体波情况下的声学镜层。在一种实施方式中，内部边缘区域中的质量分布通过附加的质量而局部地被提高以用于抑制不期望的波模式或用于改进波传导。覆盖物的支撑面于是可以平放在附加的质量上并且改进其效果。在器件的一种实施方式中，框结构的附加质量类似于传统的“涂盖层”。在一种实施方式中，不仅支撑面而且框结构分别具有内部的棱。两个内部的棱相互齐平。在一种实施方式中，器件包括反射声波的结构。在一种实施方式中，覆盖物包围声学功能区域上的空腔。空腔在此可以与器件的周围环境密封地分离或例如通过覆盖物中的孔与周围环境连接。在一种实施方式中，微声学器件包括另外的声学功能区域和另外的覆盖物。两个覆盖物之一在所属的声学功能区域上包围空腔。另外的覆盖物直接被布置在所属的声学功能区域上，没有以下的空腔被包围，在该空腔中另外的声学功能区域与覆盖物相间隔地布置。如果另外的覆盖物包围另外的声学功能区域而在声学功能区域和覆盖物之间没有空腔，那么覆盖物完全声学地耦合到该声学功能区域上。BAW共振器或SAW共振器可以由此失谐，使得所述BAW共振器或SAW共振器在重要的频率范围内是声学无效的。以该方式，通过简单的方法步骤可以附加于声学有效的共振器在相同的芯片上构造电容元件。两个功能区域可以相叠地或并排地被布置。覆盖物可以包括唯一的薄层或多个相叠布置的薄层。覆盖物在此可以为I μπι和10 μ m之间厚、例如3 μ m厚，并且包括氧化硅、例如Si02、聚合物或由光刻工艺已知的光刻胶。此外，覆盖物可以包括用于屏蔽或用于改进密封性的薄的金属层。在覆盖物上可以布置其他层、例如可以为5 μπι和15 μπι之间厚的聚合物层。该其他层例如可以为8 μπι和ΙΟμ??之间厚。涂盖层或简化实施的涂盖层例如可以包括氧化硅、例如S12S氮化硅、例如Si3N40压电材料例如可以包括氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)或锆钛酸铅(PZT)或这些材料的组合。压电材料此外可以利用例如钪(Sc)来掺杂。用于制造电声器件的方法包括以下步骤: 一提供载体衬底， 一成形结构，在该结构中微声波可以在衬底中、上或之上的声学功能区域中传播， 一在声学功能区域上布置牺牲层， 一在牺牲层上沉积薄层， 一去除薄层和声学功能区域之间的牺牲层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
微声学器件（MAC），包括－声学功能区域（FAS），－包围声学功能区域（FAS）的内部边缘区域（IRS），－包围内部边缘区域（IRS）的外部边缘区域（ORS），和－覆盖物（CAP），所述覆盖物覆盖所述声学功能区域（FAS）并且具有薄层和支撑面（RS），其中－所述内部边缘区域（IRS）与所述声学功能区域（FAS）声学耦合，并且－所述支撑面（RS）至少直接平放在内部边缘区域（IRS）的一部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G亨，B巴德，
申请(专利权)人：埃普科斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE