电声滤波器部件及制造方法以减少碎片的影响与流程

1.本发明涉及电声滤波器部件以及制造这种部件的方法。


背景技术：

2.电声滤波器部件可以用于rf滤波器，例如，用于无线通信设备的rf滤波器，以分开需要的rf信号和不需要的rf信号。
3.电声滤波器部件可以使用电声谐振器，诸如baw谐振器(baw＝体声波)或saw谐振器(saw＝表面声波)，其中电极结构与压电材料接触，并且当rf信号被施加到电极结构时，在声学rf信号与电磁rf信号之间进行转换。
4.这种谐振器可以彼此电连接以形成rf滤波器，例如，在梯形状电路拓扑结构中。
5.电声谐振器需要腔以允许压电材料的振荡。进一步地，电声谐振器的有源结构必须被保护以免受诸如灰尘或水之类的有害环境影响。可以提供包括薄膜层的薄膜封装，该薄膜层与载体基板一起围合其中可以布置有源结构的腔。
6.制造这样的部件的典型方法涉及同时应用于多个稍后待分离的部件的制造步骤。在共同晶片材料上创建有源结构和对应腔之后，晶片例如通过切块被单体化为单独元件。
7.然而，这样的制造过程可能会在特定步骤期间导致缺陷，使得不能保证有源结构的完美气密密封。


技术实现要素：

8.因此，期望具有一种用于电声部件的设计，其中有源结构具有更好的保护，并且期望具有一种制造这样的部件的方法。
9.为此，提供了一种根据独立权利要求所述的电声滤波器部件及对应的制造方法。从属权利要求提供了优选实施例。
10.电声滤波器部件包括压电层中的压电材料、布置在压电层上的电极层中的电极结构、以及电极结构上方的腔。压电材料的侧面为平面。
11.提供诸如压电材料的平面侧面之类的平面侧面意味着对应侧是完整的并且没有被破坏，例如，在制造期间是完整的并且没有被破坏。对应地，压电材料的侧面应尽可能光滑。在这方面，当其中布置有电极结构的压电材料的顶部表面定向处于水平位置中时，压电材料的侧面基本表示压电材料的垂直表面。
12.对应地，压电材料的平面侧可能没有碎片。
13.在传统部件的制造步骤期间，单片化通常涉及切割穿过载体基板和穿过布置在载体基板上的材料。由于压电材料和其他功能层通常被直接布置在载体基板上，所以由切割过程引起的碎片会导致压电材料和/或其他功能层的材料的侧表面出现缺陷。这种缺陷会显著降低谐振器的声学性能，从而导致对应滤波器部件的电声性能显著减小。
14.因此，通过提供压电材料的完整平面侧面，所描述的电声滤波器部件改进了谐振器的声学性能并且改进了滤波器的电声性能。
15.对应地，电声滤波器部件还可以包括功能层。功能层可以被布置在电极结构上或上方。功能层的侧面也为平面。
16.进一步地，功能层的平面侧面也可能没有碎片。
17.在压电材料或其他功能层的材料处防止发生碎片也增强了腔和部件的有源结构的气密密封。
18.功能层可以覆盖压电材料的侧面。
19.然后，压电材料仍然可以更好地被保护以免受来自环境的有害影响。
20.功能层可能是tcf补偿层(tcf＝频率温度系数)、修整层或钝化层。其他功能层可以包括选自电介质材料、氮化物、氮化硅、氧化物、氧化硅、二氧化硅的材料或由其组成。
21.tcf补偿层有助于减少或消除温度诱致特征频率漂移，诸如带通滤波器或带阻滤波器的中心频率、或谐振器的特征频率，诸如谐振频率或反谐振频率。
22.修整层可以用于设置谐振器的特征频率，从而设置滤波器的特征频率，例如，通过在修整过程中修整修整层的厚度。钝化层可以用于密封钝化层下方的材料以防止有害影响。
23.诸如二氧化硅之类的氧化硅是非常适合提供tcf补偿层的材料。氮化物层非常适合以钝化层的形式提供保护。
24.电声滤波器部件可能涉及saw谐振器或baw谐振器。具体地，电极结构可以是一个或多个saw谐振器的电极结构，该电极结构包括电连接到谐振器的两个汇流条中的一个汇流条的叉指型电极指。
25.腔可能由薄膜封装(tfap)形成。薄膜封装的特征在于腔至少部分由薄膜层围合。薄膜是由利用诸如溅射等之类的薄膜技术沉积的材料组成或包括该材料的层。
26.可以利用牺牲材料来制造薄膜封装，该牺牲材料限定薄膜保护帽下方的腔的稍后位置和形状。
27.压电材料可以被布置在载体基板上或上方。
28.载体基板可以包括硅或由其组成。
29.载体基板可以作为晶片材料提供，该晶片材料在切割过程期间被单体化为单独片。
30.压电材料和/或功能层在横向方向上的延伸可能小于载体基板在对应横向方向上的延伸。
31.这种横向方向上的差异可以通过压电材料和/或功能结构的材料的对应结构化过程来获得。因此，在随后切割的位置处，不存在压电层或其他功能层的材料。因此，当进行切割时，压电材料和/或功能层的材料中不会出现切割缺陷。因此，压电材料和功能层的侧面维持完整，并且没有由于切割而产生的碎片缺陷。
32.对应地，载体基板可能具有经切割的侧面。尽管优选载体基板也没有碎片缺陷，但是经切割的侧面可以包括碎片缺陷。
33.该部件还可以包括压电材料与载体基板之间的附加层。
34.附加层可能为波导层。
35.具体地，用于附加层的波导材料可以包括氧化物，诸如氧化硅，诸如二氧化硅。优选地，波导层的材料具有比压电材料低的声阻抗，使得由于不同声阻抗的材料之间的界面
处的反射，所以声能被局限于电极结构与压电材料之间的界面区域。此外，如果波导层包括二氧化硅，则波导层可以有助于或导致特征频率的温度诱致漂移补偿。
36.与上文所描述的特征相对应，一种制造电声滤波器部件的方法，包括以下步骤：
[0037]-提供晶片材料作为载体基板的材料，
[0038]-在晶片材料上或上方布置压电材料，
[0039]-在压电材料上构建电极结构，
[0040]-将晶片材料切割成单独片。
[0041]
当将材料切割成单独片时，晶片材料在特定切割位置处没有压电材料。
[0042]
进一步地，压电材料可以在切割之前被构建为在后面的切割位置处没有压电材料。
[0043]
对应地，后面的切割位置也可能没有功能层的材料。这可以通过还对功能层的材料进行构建来获得，使得载体基板及其晶片的切割位置没有这些材料。
附图说明
[0044]
所附示意图中示出了电声滤波器部件和方法的中心方面以及优选实施例的细节。
[0045]
在附图中：
[0046]
图1示出了通过包括压电材料的完整侧面的电声滤波器部件fc的横截面；
[0047]
图2示出了使用功能层的材料覆盖压电材料的侧面的可能性；
[0048]
图3示出了将压电材料和功能层也围合在由薄膜封装和载体基板围合的腔内的可能性；
[0049]
图4示出了通过压电材料和功能层中具有碎片缺陷的电声滤波器部件的横截面；
[0050]
图5示出了在压电材料与载体基板之间布置功能层的可能性。
具体实施方式
[0051]
图1示出了通过声学性能得以改进的电声滤波器部件fc的横截面。该部件包括载体基板cs，在该载体基板cs上，压电材料pm被布置在压电层中。压电材料pm上布置有电极结构es。电极结构es包括叉指型电极指，该叉指型电极指沿着垂直于纵向方向x和垂直方向z的横向y延伸。电极结构es覆盖有功能层fl的材料。包括压电材料中的电极结构的有源结构的顶部表面覆盖有薄膜封装tfp的薄膜盖。
[0052]
压电材料pm在纵向方向x或横向方向y上的横向延伸小于载体基板cs的对应延伸，这允许用于单体化载体基板cs的片的切割工具不会与压电材料pm接触。因此，压电材料pm的侧面没有诸如碎片缺陷之类的缺陷。
[0053]
图2示出了围绕压电材料pm的侧面延伸功能层fl以保护压电材料的对应侧面的可能性。因此，压电材料被完全围合在功能层fl和载体基板cs内。
[0054]
图3还示出了将薄膜tfp的盖延伸到载体基板cs顶侧的垂直位置z使得气密密封被进一步改善的可能性。
[0055]
相比之下，图4示出了滤波器部件fc，其中压电材料pm和功能层fl的材料在纵向方向(x)和横向方向(y)上基本与载体基板cs的材料齐平。由此，如图4所示，碎片缺陷可能发生在压电材料pm的侧面和功能层fl的材料的侧面。
[0056]
图5示出了通过电声滤波器部件fc的横截面，其中附加层被布置在载体基板cs与压电材料pm之间。附加层可以为波导层wgl。
[0057]
进一步地，压电材料的侧面、波导层的侧面以及功能层fl的特定位置处的侧面相对于载体基板的顶部表面以0
°
至90
°
之间的角度定向。该角度可以在20
°
至70
°
的区间内。
[0058]
进一步地，图5示出了存在于载体基板的侧面的碎片缺陷cd，但压电材料pm、功能层fl和附加波导层wgl没有碎片缺陷。
[0059]
电声滤波器部件和这种部件的制造方法不限于上文所描述的或附图中所示出的技术细节。部件可以包括其他结构元件，例如，用于建立想要声波模式以及与滤波器的其他电路部件或外部电路环境的其他电连接。
[0060]
附图标记列表
[0061]
cd：碎片缺陷
[0062]
cs：载体基板
[0063]
es：电极结构
[0064]
fc：电声滤波器部件
[0065]
fl：功能层
[0066]
pm：压电材料
[0067]
tfcp：薄膜封装
[0068]
wgl：波导层
[0069]
x：纵向方向
[0070]
z：垂直方向