一种基于SAW和BAW的滤波器芯片及其制造工艺制造技术

本发明专利技术适用于MEMS芯片制造工艺领域，提供了一种基于SAW和BAW的滤波器芯片及其制造工艺。一种基于SAW和BAW的滤波器芯片，其特征在于，所述基于SAW和BAW的滤波器芯片包括衬底、BAW模块、SAW模块；所述衬底上设置有引脚；所述BAW模块为多膜层的谐振结构，所述衬底和所述BAW模块之间设置有第一空腔；所述SAW模块包括SAW谐振层，所述SAW谐振层通过第一导线与所述BAW模块连接，所述第一导线通过第二导线与所述引脚连接；所述SAW模块和所述衬底之间设置有支撑柱，所述SAW模块和所述BAW模块之间设置第二空腔。本发明专利技术设置了一种混合结构滤波器的叠层滤波器芯片，通过搭塔楼的方式将BAW和SAW的核心工作区域混合叠放，可以同时满足不同滤波频段的需求。波频段的需求。波频段的需求。

【技术实现步骤摘要】
filter(混合结构滤波器)叠层的滤波器芯片结构，层叠的方式包括将衬底、BAW模块、SAW模块纵向叠放，将第一电极层、介质层和第二电极层依次纵向叠放，以及将高阻片、SAW谐振层和钝化层，通过搭塔楼的方式将BAW和SAW的核心工作区域混合叠放，可以同时满足不同滤波频段的需求，使得芯片整体的结构更加紧凑，在满足终端产品的性能需求的同时，也可以与终端产品的高集成小尺寸的要求有更高适配度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的基于SAW和BAW的滤波器芯片的结构图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的基于SAW和BAW的滤波器芯片制造工艺的流程图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的第一空腔和BAW模块的结构图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的第一空腔和BAW模块的结构图；
[0022]图5为本专利技术实施例提供的设置第二空腔的结构图；
[0023]图6为本专利技术实施例提供的设置SAW谐振层和第一导线的结构图；
[0024]图7为本专利技术实施例提供的设置钝化层的结构图。
[0025]附图标号：
[0026]1、衬底；2、BAW模块；3、SAW模块；4、引脚；5、第一空腔；6、第二空腔；7、第一导线；8、第二导线；9、支撑柱；10、第一电极层；11、介质层；12、第二电极层；13、电极层子块；14、高阻片；15、SAW谐振层；16、钝化层；17、铜柱；18、锡银球体。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
[0029]如图1所示，在一个实施例中，提供了一种基于SAW和BAW的滤波器芯片，所述基于SAW和BAW的滤波器芯片包括衬底1、BAW模块2、SAW模块3；
[0030]所述衬底1上设置有引脚4；
[0031]所述BAW模块2为多膜层的谐振结构，所述衬底1和所述BAW模块2之间设置有第一空腔5；
[0032]所述SAW模块3包括SAW谐振层15，所述SAW谐振层15通过第一导线7与所述BAW模块2连接，所述第一导线7通过第二导线8与所述引脚4连接；所述SAW模块3和所述衬底1之间设置有支撑柱9，所述SAW模块3和所述BAW模块2之间设置第二空腔6。
[0033]衬底11一般为硅基板或者玻璃板，作为滤波器芯片的基底。BAW模块2为薄膜体声谐振器(Bulk Acoustic Wave)，为多层金属和介质构成的多层结构，以纵波或横波在固体内部传递的形式来处理声波信号。SAW模块3为表面声谐振器(Surface Acoustic Wave)，为包括SAW谐振层的多层结构，通过音叉状的金属板处理表面的声波。衬底1、BAW模块2、SAW模
块3为依次层叠设置，占用空间较小，芯片整体的结构更加紧凑，在满足终端产品的性能需求的同时，也可以与终端产品的高集成小尺寸的要求有更高适配度。
[0034]引脚4设置在衬底1的底部，包括铜柱17和锡银球体18，用于实现PCB板的安装熔接。其中铜柱17设置在衬底1的底部，锡银球体18设置在铜柱17的底部，铜柱17通过第二导线8与第一导线7连接。
[0035]在本实施例中，所述BAW模块2为三膜层结构，包括依次设置的第一电极层10、介质层11和第二电极层12；
[0036]所述SAW谐振层15通过所述第一导线7分别与所述第一电极层10和所述第二电极层12连接，所述第一电极层10与所述衬底1之间设置有所述第一空腔5，所述第二电极层12与所述SAW模块3之间设置有所述第二空腔6。
[0037]BAW模块2的工作区主要是依靠由第一电极层10、介质层11和第二电极层12组成的(金属
‑
介质
‑
金属)三膜层结构。金属
‑
介质
‑
金属的膜层结构仅仅是一种实施例，具体可设置的膜层不限于三层，可以是多层。第一电极层10和第二电极层12所用的材料为Mo(钼)，介质层为氮化铝(AlN)或掺钪氮化铝(ScAlN)，所形成的“三明治”膜层为Mo
‑
AlN
‑
Mo或Mo
‑
ScAlN
‑
Mo。
[0038]在本实施例中，所述第一电极层10上分离设置有电极层子块13，所述第一导线7串联连接所述SAW谐振层15的一端、所述电极层子块13和所述第二电极层12，且所述第一导线7还连接所述SAW谐振层15的另一端和所述第一电极层10。通过刻蚀工艺在第一电极层10上分离出的电极层子块13，可防止器件在运行的过程中导致短路，提高滤波器芯片运行的稳定性。
[0039]在本实施例中，所述BAW模块2包括依次设置的高阻片14、所述SAW谐振层15和钝化层16；
[0040]所述高阻片14和所述衬底1之间设置有所述支撑柱9，所述高阻片14和所述第二电极层12之间设置有所述第二空腔6。
[0041]本实施例设置了一种Hybrid filter(混合结构滤波器)叠层的滤波器芯片结构，层叠的方式包括将衬底1、BAW模块2、SAW模块3纵向叠放，将第一电极层10、介质层11和第二电极层12依次纵向叠放，以及将高阻片14、SAW谐振层15和钝化层16，通过搭塔楼的方式将BAW和SAW的核心工作区域混合叠放，可以同时满足不同滤波频段的需求，使得芯片整体的结构更加紧凑，在满足终端产品的性能需求的同时，也可以与终端产品的高集成小尺寸的要求有更高适配度。
[0042]如图2所示，在一个实施例中，提出了一种基于SAW和BAW的滤波器芯片制造工艺，包括步骤S202～S212：
[0043]步骤S202，在衬底1与BAW模块2之间设置第一空腔5。
[0044]在本实施例中，步骤S202得到的中间产品结构如图3所示，所述BAW模块2包括第一电极层10、介质层11和第二电极层12，且步骤S202具体包括步骤S302～S310：
[0045]步骤S302，利用光刻刻蚀工艺在所述衬底1上形成凹槽。
[0046]步骤S304，利用牺牲层工艺填充所述凹槽，得到牺牲层，并利用抛光工艺对所述牺牲层和所述衬底1做抛光加工。
[0047]步骤S306，在所述牺牲层上设置所述第一电极层10，通过刻蚀工艺在所述第一电
极层10的边缘处分离出电极层子块13。
[0048]步骤S308，在所述第一电极层10上设置所述介质层11，在所述介质层11上设置所述第二电极层12。
[0049]步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SAW和BAW的滤波器芯片，其特征在于，所述基于SAW和BAW的滤波器芯片包括衬底、BAW模块、SAW模块；所述衬底上设置有引脚；所述BAW模块为多膜层的谐振结构，所述衬底和所述BAW模块之间设置有第一空腔；所述SAW模块包括SAW谐振层，所述SAW谐振层通过第一导线与所述BAW模块连接，所述第一导线通过第二导线与所述引脚连接；所述SAW模块和所述衬底之间设置有支撑柱，所述SAW模块和所述BAW模块之间设置第二空腔。2.根据权利要求1所述的基于SAW和BAW的滤波器芯片，其特征在于，所述BAW模块为三膜层结构，包括依次设置的第一电极层、介质层和第二电极层；所述SAW谐振层通过所述第一导线分别与所述第一电极层和所述第二电极层连接，所述第一电极层与所述衬底之间设置有所述第一空腔，所述第二电极层与所述SAW模块之间设置有所述第二空腔。3.根据权利要求2所述的基于SAW和BAW的滤波器芯片，其特征在于，所述第一电极层上分离设置有电极层子块，所述第一导线串联连接所述SAW谐振层的一端、所述电极层子块和所述第二电极层，且所述第一导线还连接所述SAW谐振层的另一端和所述第一电极层。4.根据权利要求2所述的基于SAW和BAW的滤波器芯片，其特征在于，所述BAW模块包括依次设置的高阻片、所述SAW谐振层和钝化层；所述高阻片和所述衬底之间设置有所述支撑柱，所述高阻片和所述第二电极层之间设置有所述第二空腔。5.一种基于SAW和BAW的滤波器芯片制造工艺，其特征在于，所述基于SAW和BAW的滤波器芯片制造工艺包括：在衬底与BAW模块之间设置第一空腔；在所述BAW模块上设置金属导线；在所述BAW模块和高阻片之间设置第二空腔；在所述高阻片上设置SAW谐振层，通过第一导线连接所述金属导线；在所述SAW谐振层上设置钝化层；在所述衬底上设置引脚。6.根据权利要求5所述的基于SAW和BAW的滤波器芯片制造工艺，其特征在于，所述BAW模块包括第一电极层、介质层和第二电极层；所述在衬底与BAW模块之间设置第一空腔，包括以下步骤：利用光刻刻蚀工艺在所述衬底上形成凹槽；利用牺牲层工艺填充所述凹槽，得到牺牲层，并利用抛光工艺对所述牺牲层和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡孝伟，代文亮，张竞颢，崔云辉，黄志远，
申请(专利权)人：上海芯波电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：