一种形成滤波器装置的方法，在基板上形成粘合层，基板具有在单个管芯上的用于第一空腔的至少一个位置和用于第二空腔的至少一个位置。压电板粘合到粘合层并跨越第一空腔和第二空腔。压电板的超出第一空腔和第二空腔的周边延伸一定长度的多余部分被去除。多余部分可以是压电材料，压电材料在长度和宽度方向上延伸空腔周边至超过空腔周边的2％到25％。叉指换能器(IDT)位于压电板的正面上，并且在第一空腔上方具有交错的指状物。腔上方具有交错的指状物。腔上方具有交错的指状物。
【技术实现步骤摘要】
形成去除了多余压电材料的XBAR装置
[0001]版权和商标外观声明
[0002]本专利文件的部分公开内容含有受版权保护的材料。该专利文件可以显示和/或描述为或可以成为所有者的商标外观的事项。虽然版权和商标外观所有者因为专利公开出现在专利商标局文件或记录中而对任何人对专利公开进行传真复制无异议，但是其仍然保留版权和商标外观权。
[0003]相关申请的交叉引用
[0004]本专利要求于2020年11月13日提交，申请号为63/113,301，题为“XBAR DEVICES WITH EXCESS PIEZOELECTRIC MATERIAL REMOVED”的共同未决的美国临时专利申请的优先权。
[0005]本专利涉及于2020年12月15提交，申请号为17/123,029，题为“XBAR DEVICES WITH EXCESS PIEZOELECTRIC MATERIAL REMOVED”的共同未决的美国临时专利申请的优先权。
[0006]本公开涉及使用声波谐振器的射频滤波器，尤其涉及用于通信设备中的滤波器。
技术介绍
[0007]射频(RF)滤波器是双端器件，其被配置为通过一些频率，阻止其它频率，其中“通过”意味着以相对低的信号损耗进行传输，而“阻止”意味着阻塞或基本上衰减。滤波器通过的频率范围称为滤波器的“通带”。由这种滤波器阻止的频率范围称为滤波器的“阻带”。典型的RF滤波器具有至少一个通带和至少一个阻带。通带或阻带的具体要求取决于具体应用。例如，“通带”可以定义为一个频率范围，其中滤波器的插入损耗优于诸如1dB、2dB或3dB的定义值。“阻带”可以定义为一个频率范围，其中滤波器的抑制大于定义值，例如20dB、30dB、40dB或更大的值，这取决于具体的应用。
[0008]RF滤波器用于通过无线链路传输信息的通信系统中。例如，RF滤波器可见于蜂窝基站、移动电话和计算设备、卫星收发器和地面站、物联网(IoT)设备、膝上型计算机和平板电脑、定点无线电链路和其它通信系统的RF前端中。RF滤波器也用于雷达和电子和信息战系统。
[0009]RF滤波器通常需要许多设计方面的权衡，以针对每个特定应用实现诸如插入损耗、拒绝、隔离、功率处理、线性、尺寸和成本之类的性能参数之间的最佳折中。具体的设计和制造方法和增强可以同时使这些需求中的一个或几个受益。
[0010]无线系统中RF滤波器的性能的增强可对系统性能产生广泛影响。可以通过改进RF滤波器来改进系统性能，例如单元尺寸更大、电池续航时间更长、数据速率更高、网络容量更大、成本更低、安全性增强、可靠性更高等。可在无线系统的各个级别上单独地或组合地实现这些改进点，例如在RF模块、RF收发器、移动或固定子系统或网络级别实现这些改进点。
[0011]用于当前通信系统的高性能RF滤波器通常包含声波谐振器，声波谐振器又包括表面声波(SAW)谐振器、体声波BAW)谐振器、薄膜体声波谐振器(FBAR)和其他类型的声波谐振器。然而，这些现有技术并不太适合于在更高的频率下使用，其中人们提出在未来的通信网络中用到这些更高的频率。
[0012]要想获得更宽的通信信道带宽，就势必要用到更高频率的通信频段。3GPP(第三代合作伙伴计划)已对用于移动电话网络的无线电接入技术进行了标准化处理。5G NR(新无线电)标准中定义了用于第五代移动网络的无线电接入技术。5G NR标准定义了若干个新的通信频段。这些新的通信频段中有两个频段是n77和n79，其中n77使用3300MHz至4200MHz的频率范围，n79使用4400MHz至5000MHz的频率范围。频段n77和频段n79都使用时分双工(TDD)，因此在频段n77和/或频段n79中工作的通信设备将相同的频率用于上行链路和下行链路传输。n77和n79频段的带通滤波器必须能够处理通信设备的发射功率。在5GHz和6GHz的5G频段也需要高频率和无线带宽。5G NR标准还定义了频率在24.25GHz和40GHz之间的毫米波通信频段。
[0013]横向激励薄膜体声波谐振器(XBAR)是用于微波滤波器的声波谐振器结构。题为“TRANSVERSELY EXCITED FILM BULK ACOUSTIC RESONATOR”的美国专利10,491,291中描述了这种XBAR。XBAR谐振器包括叉指换能器(IDT)，该叉指换能器(IDT)在单晶压电材料的薄浮层或隔膜上形成。IDT包括从第一母线延伸的第一组平行指状物和从第二母线延伸的第二组平行指状物。第一组平行指状物和第二组平行指状物交错。施加到IDT上的微波信号在压电隔膜中激发出剪切的主声波。XBAR谐振器提供了很高的机电耦合和高频能力。XBAR谐振器可用于各种RF滤波器，包括带阻滤波器、带通滤波器、双工器和多路复用器。XBAR非常适合用于频率高于3GHz的通信频段的滤波器中。
技术实现思路
[0014]本专利技术公开了一种形成滤波器装置的方法，包括：在基板上形成粘合层，所述基板在单个管芯上具有用于第一空腔的至少一个位置和用于第二空腔的至少一个位置；将一压电板粘合至所述粘合层；去除延伸超过所述第一空腔的位置的周边和所述第二空腔的位置的周边一定长度的所述压电材料的多余部分；以及在所述压电板的正面上形成第一叉指换能器(IDT)，以及使交错的指状物在所述第一空腔的位置上方。
[0015]其中，所述第一空腔的位置具有第一周边，所述第二空腔的位置具有第二周边；并且其中去除多余部分包括：去除跨越所述第一空腔的位置和所述第二空腔的位置的所述压电材料的周边的长度和宽度，该长度和宽度延伸多于2％和25％之间，分别超过所述第一空腔的位置和所述第二空腔的位置的周边的长度和宽度。
[0016]其中，所述去除压电板的多余部分包括：对粘合的压电板进行图案化；以及蚀刻图案化的压电板，以去除所述压电板的多余部分。
[0017]其中，所述去除压电板的多余部分包括：蚀刻所述粘合层，以去除延伸一定长度超过所述第一空腔和所述第二空腔的位置的周边的所述粘合层的多余部分。
[0018]其中，所述基板是Si，所述粘合层是SiO2，IDT是金属；其中，所述压电板为铌酸锂或钽酸锂中的一种。
[0019]其中，还包括：在第一压电板的正面上形成第二IDT并在所述第二空腔的位置上具
有交错的指状物；以及形成将第一IDT连接到第二IDT的至少一个导体；其中，形成所述压电板包括去除压电板的不跨越所述第一空腔的位置和所述第二空腔的位置的部分；不在第一或第二IDT下方的部分；或不在所述导体下方的部分。
[0020]其中，所述去除压电板的多余部分包括在形成第一IDT之前或形成第一IDT之后去除所述压电板的多余部分；和进一步包括在将板粘合到所述基板之前或在形成第一IDT之后形成所述第一空腔和所述第二空腔。
[0021]其中，所述压电板、第一IDT和第二IDT被配置为使得施加到所述第一和第二IDT的相应射频信号在所述第一空腔和所述第二空腔上方的所述压电板中激发相应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种滤波器装置，包括：一基板，在单个管芯上具有至少一个第一空腔和至少一个第二空腔；一粘合层，在所述基板上形成但是未跨越所述第一空腔或所述第二空腔；一压电板，粘合至所述粘合层，且跨越所述第一空腔和所述第二空腔；其中所述压电板不包括延伸超过所述第一空腔和所述第二空腔的周边一定长度的多余部分；一第一叉指换能器(IDT)，在所述压电板的正面上且在所述第一空腔上具有交错的指状物。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一空腔具有第一周边，所述第二空腔具有第二周边；并且所述多余部分是：跨越所述第一空腔和所述第二空腔的所述压电材料的周边的长度和宽度，该长度和宽度分别延伸超过所述第一空腔和所述第二空腔的周边的长度和宽度的2％至25％之间。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述粘合层不包括延伸超过所述第一空腔和所述第二空腔的周边一定长度的多余部分。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基板是Si，所述粘合层是SiO2，IDT是金属。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述压电板为铌酸锂或钽酸锂中的一种。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：一第二IDT，位于所述第一压电板的正面上并在所述第二空腔上具有交错的指状物；以及至少一个导体，将所述第一IDT附接到所述第二IDT；其中，所述压电板仅跨越所述第一空腔和所述第二空腔；在所述IDT下方；并在所述导体下方。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，施加到所述第一和第二IDT的相应射频信号在所述第一空腔和所述第二空腔上方的所述压电板中激发相应的主剪切声模。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，选择压电板的厚度以调整所述压电板中的主剪切声模。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括到所述第一和第二IDT的连接，其中所述第一和第二IDT形成RF滤波器输入和输出。10.一种形成滤波器装置的方法，包括：在基板上形成粘合层，所述基板在单个管芯上具有用于第一空腔的至少一个位置和用于第二空腔的至少一个位置；将压电板粘合至所述粘合层；去除延伸超过所述第一空腔的位置的周边和所述第二空腔的位置的周边一定长度的所述压电板的多余部分；以及在所述压电板的正面上形成第一叉指换能器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：温切斯拉夫，
申请(专利权)人：谐振公司，
类型：发明
国别省市：
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