CN116996038B - 滤波器、多工器及射频前端模组 - Google Patents
滤波器、多工器及射频前端模组 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116996038B CN116996038B CN202210439497.1A CN202210439497A CN116996038B CN 116996038 B CN116996038 B CN 116996038B CN 202210439497 A CN202210439497 A CN 202210439497A CN 116996038 B CN116996038 B CN 116996038B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal layer
- substrate
- acoustic wave
- bulk acoustic
- wave resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 173
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 173
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 109
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000827703 Homo sapiens Polyphosphoinositide phosphatase Proteins 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100023591 Polyphosphoinositide phosphatase Human genes 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 1
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02062—Details relating to the vibration mode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
本发明涉及一种滤波器、多工器及射频前端模组，包括电容器和至少一个体声波谐振器；其中，所述电容器包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述至少一个体声波谐振器的衬底的下表面，所述第二金属层位于所述衬底的上表面；所述第一金属层、所述第二金属层以及所述衬底相互重叠的区域形成电容区，所述电容区在所述衬底的下表面上的正投影与所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。这样电容器相当于是与体声波谐振器制备成为一体，使用时，该电容器可以替代现有技术中的电容元件，从而可以减小滤波器的封装尺寸。
Description
技术领域
本发明属于射频滤波装置领域，涉及一种滤波器、多工器及射频前端模组。
背景技术
体声波滤波器通常包括体声波谐振器、调谐元件以及封装基板，体声波谐振器和调谐元件均与封装基板连接。其中，调谐元件可以是电容元件，通过电容元件可以起到减小体声波谐振器有效机电耦合系数，改善体声波滤波器的近端抑制，提高体声波滤波器的滤波性能。
但是分立电容元件的体积通常较大，所以采用这种方式来提高体声波滤波器的滤波性能，会导致体声波滤波器的尺寸增大。
发明内容
本发明提供的滤波器、多工器及射频前端模组，能够实现滤波器的高性能和小体积。
本发明实施例提供一种滤波器，包括电容器和至少一个体声波谐振器；其中，所述电容器包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述至少一个体声波谐振器的衬底的下表面，所述第二金属层位于所述衬底的上表面；所述第一金属层、所述第二金属层以及所述衬底相互重叠的区域形成电容区，所述电容区在所述衬底的下表面上的正投影与所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
可选的，所述滤波器还包括过线孔，所述至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器；所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述至少一个体声波谐振器的压电层的上表面，所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；或者，所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述衬底的上表面，所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的下电极。
可选的，所述第一体声波谐振器与所述电容器串联连接；所述第二金属层的一端电性连接除所述第一体声波谐振器的下电极之外的第一导电结构，所述第一导电结构位于所述压电层与所述衬底之间；所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
可选的所述第一体声波谐振器与所述电容器并联连接；所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；所述第二金属层的一端电性连接所述第一体声波谐振器的下电极；所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
可选的，所述第二金属层与所述第一体声波谐振器的下电极为一体成型结构。
可选的，所述第二金属层与所述第一导电结构为一体成型结构。
可选的，所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影与所述第一金属层不重叠，且与所述第二金属层在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种滤波器，包括电容器和至少一个体声波谐振器；其中，所述电容器包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述至少一个体声波谐振器的衬底的下表面，所述第二金属层位于所述至少一个体声波谐振器的压电层的上表面；所述第一金属层、所述第二金属层、所述衬底以及所述压电层相互重叠的区域形成电容区，所述电容区在所述衬底的下表面上的正投影与所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
可选的，所述滤波器还包括过线孔，所述至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器；所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述至少一个体声波谐振器的压电层的上表面，所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；或者，所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述衬底的上表面，所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的下电极。
可选的，所述第一体声波谐振器与所述电容器串联连接；所述第二金属层的一端电性连接除所述第一体声波谐振器的上电极之外的第二导电结构，所述第二导电结构位于所述压电层的上表面；所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端、压电层以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
可选的，所述第一体声波谐振器与所述电容器并联连接；所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的下电极；所述第二金属层的一端电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端、所述压电层以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
可选的，所述第二金属层与所述第一体声波谐振器的上电极为一体成型结构。
可选的，所述第二金属层与所述第二导电结构为一体成型结构。
可选的，所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影与所述第一金属层不重叠，且与所述第二金属层在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多工器，包括如上任一项所述的滤波器。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种射频前端模组，包括如上任一项所述的滤波器。
在本发明实施例提供的滤波器、多工器以及射频前端模组中，电容器的第一金属层设置在衬底的下表面，电容器的第二金属层设置在衬底的上表面或者压电层的上表面，从而将电容器与体声波谐振器制备成为一体。通过在体声波滤波器芯片上集成电容的方式，可以在提高体声波滤波器性能的前提下，不显著增加芯片面积，大幅度减小体声波滤波器或模组封装的尺寸。
此外，在本实施例中，第一金属层设置在衬底的下表面，其与第二金属层隔着衬底或者隔着衬底和压电层所形成的电容不会产生寄生谐振，不会在带外产生谐振峰，因而不会恶化滤波器特定频段的带外抑制效果。而且本实施例的这种设置方式所形成的电容区的电容值比较小，与现有的分立电容元件相比，本实施例的设置方式可以更好的控制电容值的精度。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的滤波器的示意图一；
图2是本发明实施例一提供的滤波器的示意图二
图3是本发明实施例一提供的滤波器的局部剖面示意图一；
图4是图3中的A1-A1向剖面视图；
图5是图3中的B1-B1向剖面视图；
图6是本发明实施例一提供的滤波器的局部剖面示意图二；
图7是本发明实施例一提供的滤波器的局部剖面示意图三；
图8是本发明实施例二提供的滤波器的局部剖面示意图一；
图9是图8中的A2-A2向剖面视图；
图10是图8中的B2-B2向剖面视图；
图11是本发明实施例二提供的滤波器的局部剖面示意图二；
图12是本发明实施例二提供的滤波器的局部剖面示意图三。
说明书中的附图标记如下：
100、滤波器；
1、体声波谐振器；1a、第一体声波谐振器；1b、第二体声波谐振器；11、衬底；12、声学镜；13、压电层；14、上电极；15、下电极；16、谐振区；17、钝化层；18、过线孔；
2、电容器；21、第一金属层；22、第二金属层；23、电容区。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1和图2所示，滤波器100为梯型结构滤波器，包括体声波谐振器1 和电容器2。其中，体声波谐振器1包括多个并联臂谐振器和多个串联臂谐振器，电容器2可与任一并联臂谐振器串联或并联，也可以与任一串联臂谐振器串联或并联。另外，在本实施例中，“多个”是指大于或等于两个。在其他一些实施例中，滤波器100所具有的体声波谐振器1的数量也可以是一个(参考图 7)或者其他的数量，当滤波器100所具有的体声波谐振器1的数量为多个时，这些体声波谐振器1的连接关系也可以是根据实际需求进行设置。
如图3和图4所示，体声波谐振器1包括衬底11、声学镜12、压电层13、上电极14以及下电极15。其中，声学镜12设置在衬底11上，下电极15设置在声学镜12的上表面，压电层13设置在下电极15的上表面，上电极14设置在压电层13的上表面。另外，声学镜12、下电极15、压电层13以及上电极 14四者相互重叠的区域形成谐振区16，其中，图4中的虚线框Q所包围的区域即为谐振区16。此外，四者相互重叠的区域可以是指四者在衬底11的下表面上的正投影所能够重叠的区域。
在一种可行的实施方式中，下电极15与声学镜12之间还可以增加种子层，种子层的材质可以是氮化铝等。
在实施例一中，衬底11的材料可以是单晶硅、砷化镓、氮化镓、蓝宝石以及石英等材质中的任一种，优选的，衬底11采用介电常数较大的材料，以减小电容面积。
在实施例一中，声学镜12为内嵌于衬底11上表面的空腔。在其他实施例中，声学镜12可以采用布拉格反射层，也可以通过下电极形成空腔等设置方式。
在实施例一中，压电层13的材料可以是氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅(PZT) 或上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料。压电层13也可以选择单晶压电材料，比如单晶氮化铝、铌酸锂、钽酸锂、石英等。
在实施例一中，上电极14材质可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质。可选地，上电极14材质可以是钼、钨、钌、金、镁、铝、铜、铬、钛、锇、铱或以上金属的复合或其合金等中的一者。下电极15材质也可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质。可选地，上电极14材质可以是钼、钨、钌、金、镁、铝、铜、铬、钛、锇、铱或以上金属的复合或其合金等中的一者。其中，上电极14和下电极15的材质可以是相同的也可以是不同的。
如图4所示，体声波谐振器1还具有钝化层17，钝化层17覆盖在上电极 14的外表面，其中，钝化层17的材质可以是二氧化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝等。
此外，在实施例一中，体声波谐振器1的设置可以是采用现有技术，本实施例在此不做过多说明。
如图3至图5所示，电容器2包括第一金属层21和第二金属层22，第一金属层21位于衬底11的下表面，第二金属层22位于衬底11的上表面，第一金属层21、第二金属层22以及衬底11相互重叠的区域形成电容区23，其中，图5中的虚线框P所包围的区域即为电容区23。第一金属层21、第二金属层 22以及衬底11相互重叠的区域是指三者在衬底11的下表面上的正投影所能够重叠的区域。在本实施例中，电容器2制备在衬底11上，其相当于是与体声波谐振器1制备成为一体，使用时，该电容器2可以替代现有技术中的电容元件，从而可以减小滤波器100的封装尺寸。
另外，在本实施例中，电容区23在衬底11的下表面上的正投影与体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影不重叠，这样可以有效避免电容区23与谐振区16之间产生干扰。
在本实施例中，第一金属层21设置在衬底11的下表面，其与第二金属层 22隔着衬底11所形成的电容不会产生寄生谐振，不会在带外产生谐振峰，因而不会恶化滤波器100特定频段的带外抑制效果。而且本实施例的这种设置方式所形成的电容区23的电容值比较小，与现有的分立电容元件相比，本实施例的设置方式可以更好的控制电容值的精度。
在本实施例中，电容器2的电容C＝εS/d，其中，ε为衬底11的介电常数， S为第一金属层21和第二金属层22重叠区域的面积，d为衬底11厚度，其中，衬底11的厚度也即为第一金属层21和第二金属层22之间的间距。一般情况下， d>20um，C根据滤波器100设计需要确定，一般值为0.01pF～3pF之间。
如图4所示，实施例一的一种可实现的实施方式中，滤波器100还包括过线孔18，过线孔18由衬底11的下表面贯穿至压电层13的上表面；滤波器100 的各体声波谐振器1中包括第一体声波谐振器1a，第一金属层21的一端穿设于过线孔18，以电性连接第一体声波谐振器1a的上电极14。此时第一金属层 21相当于是包括两部分，其中第一部分位于衬底11的下表面，第二部分与第一部分电性连接，且第二部分穿设于过线孔18以电性连接第一体声波谐振器 1a的上电极14，在制备第一金属层21时，一些金属会填充在过线孔18内，以使第一金属层21与第一体声波谐振器1a的上电极14电性连接。应当理解的，此时，第一体声波谐振器1a的下电极15不与第一金属层21电性连接，第一体声波谐振器1a的下电极15与过线孔18之间具有一定的间隙。
在其他一些实施方式中，过线孔18也可以是由衬底11的下表面贯穿至衬底11的上表面，此时，第一金属层21的一端也可以是穿设于过线孔18与第一体声波谐振器1a的下电极15电性连接。此方式中，第二金属层22不可能是与第一体声波谐振器1a的下电极15电性连接，但是，第二金属层22可以是与除了第一体声波谐振器1a的下电极15之外的导电结构(定义该导电结构为第一导电结构)电性连接，为了生产方便，该第一导电结构位于压电层和衬底11 之间，也即该第一导电结构也设置在衬底11的上表面。其中，该第一导电结构可以是滤波器100的焊盘、与焊盘连接的走线、其他谐振器1的下电极15，或者是连接两个谐振器1的下电极15的走线等。当然，在第一金属层21的一端与第一体声波谐振器1a的上电极14电连接时，第二金属层22也可以是与第一导电结构电性连接。
在实施例一的一种可实现的实施方式中，电容器2与第一体声波谐振器1a 之间是串联连接，此时，电容器2的第一金属层21的一端穿过过线孔18与第一体声波谐振器1a的上电极14或者下电极15电性连接，第二金属层22的一端与第一导电结构电性连接，第一金属层21的另一端、第二金属层22的另一端以及衬底11相互重叠的区域形成电容区。
如图1所示，在另一种可实现的实施方式中，电容器2与第一体声波谐振器1a之间可以是并联连接，此时，第一金属层21的一端穿设于过线孔18，以电性连接第一体声波谐振器1a的上电极14；第二金属层22的一端电性连接第一体声波谐振器1a的下电极15；第一金属层21的另一端、第二金属层22的另一端以及衬底11相互重叠的区域形成电容区。其中，第二金属层22与第一体声波谐振器1a的下电极15的电连接方式也是多样的：如图3所示，各体声波谐振器1中还包括第二体声波谐振器1b，第一体声波谐振器1a的下电极15 与第二体声波谐振器1b的下电极15之间通过走线电性连接，第二金属层22 与该走线电性连接，进而实现与第一体声波谐振器1a的下电极15电性连接；或者，如图6所示，第二金属层22也可以是直接电连接在第一体声波谐振器 1a的下电极15上。
另外，第二金属层22与第一体声波谐振器1a的下电极15为一体成型结构，这样更方便生产；同样的，第二金属层22与第一导电结构也可以为一体成型结构。当第一导电结构是第一体声波谐振器1a之外的谐振器1的下电极15，或者是连接两个谐振器1的下电极15的走线，或者是连接焊盘的走线时，第二金属层22、第一体声波谐振器1a的下电极15以及第一导电结构三者可以是一体成型。比如，生产时可以在压电层的下表面上制备一金属导电层，然后再通过曝光、显影、蚀刻等工艺对该金属导电层进行图案化处理，以得到第一体声波谐振器1a的下电极15、第二金属层22以及第一导电结构。
如图4所示，进一步地，沿着由衬底11的下表面至压电层13的上表面的方向，过线孔18的孔径逐渐减小，这样可以改善第一金属层21在过线孔18 中的填充性。在其他实现方式中，沿着由衬底11的下表面至压电层13的上表面的方向，过线孔18的孔径也可以设置为一致，本实施例不做限定。
在实施例一中，当滤波器100具有一个体声波谐振器1时，该体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影与第一金属层21不重叠，这样可以避免第一金属与上电极14或者下电极15之间形成寄生电容，可以避免声能从该区域泄露，从而提高滤波器100的工作性能；同样的，该体声波谐振器 1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影与第二金属层22在衬底11的下表面上的正投影也不重叠，这样可以避免第二金属与上电极14或者下电极15 之间形成寄生电容。当滤波器100具有多个体声波谐振器1时，各体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影均与第一金属层21不重叠，且各体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影均与第二金属层 22在衬底11的下表面上的正投影不重叠。
需要说明的是，本实施例所提及的不重叠可以是不完全重叠，也可以是完全不重叠，本实施例不限定。
此外，在实施例一的一种可行的实施方式中，第一金属层21和第二金属 22可以是两个独立焊盘。
实施例二
如图8至图12所示，在实施例二中，滤波器100也包括体声波谐振器1 和电容器2。其中，实施例二中的体声波谐振器1的数量也可以是一个(参考图12)或多个(参考图8)，其相关设置与实施例一相同。实施例二与实施例一的区别在于：虽然实施例二中的电容器2也包括第一金属层21和第二金属层 22，但是在实施例二中，第一金属层21位于体声波谐振器1的衬底11的下表面，第二金属层22位于体声波谐振器1的压电层13的上表面；第一金属层21、第二金属层22、衬底11以及压电层13相互重叠的区域形成电容区23，电容区 23在衬底11的下表面上的正投影与体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影不重叠。其中，图9中的虚线框Q所包围的区域即为谐振区 16，图10中的虚线框P所包围的区域即为电容区23。
在实施例二中，将电容器2的第一金属层21和第二金属层22分别是设置在衬底11和压电层13上，使其与体声波谐振器1成为一体，相当于是与体声波谐振器1一体，使用时，该电容器2可以替代现有技术中的电容元件，从而可以减小滤波器100的封装尺寸。
此时，各体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影与第一金属层21不重叠。同样的，各体声波谐振器1的谐振区16在衬底11的下表面上的正投影与第二金属层22在衬底11的下表面上的正投影也不重叠。
此外，实施例二中还有如下设置与实施例一不同：
如图9所示，在实施例二的一种可实现的实施方式中，滤波器100上也设有过线孔18，过线孔18由衬底11的下表面贯穿至衬底11的上表面，第一金属层21的一端穿设于过线孔18，以电性连接第一体声波谐振器1a的下电极15。
在实施例二的另一种可实现的实施方式中，过线孔18也可以是由衬底11 的下表面贯穿至压电层13的上表面，此时，第一金属层21的一端穿设于过线孔，以电性连接第一体声波谐振器1a的上电极。
在实施例二中，第一体声波谐振器1a可以是与电容器2串联连接；此时，第一金属层21的一端可以是与第一体声波谐振器1a的上电极或者下电极电性连接，第二金属层22的一端电性连接除第一体声波谐振器1a的上电极14之外的导电结构(定义该导电结构为第二导电结构)，第二导电结构位于压电层13 的上表面；第一金属层21的另一端、第二金属层22的另一端、压电层13以及衬底11相互重叠的区域形成电容区23。另外第二导电结构可以是滤波器100 的焊盘、与焊盘连接的走线、其他谐振器1的上电极14，或者是连接两个谐振器1的上电极14的走线等。此外，此时，第一金属层21可以是与第一体声波谐振器1a的上电极14电连接也可以是与第一体声波谐振器1a的下电极15连接。
在实施例二中，第一体声波谐振器1a与电容器2也可以是并联连接；第一金属层21的一端穿设于过线孔18，以电性连接第一体声波谐振器1a的下电极；第二金属层22的一端电性连接第一体声波谐振器1a的上电极14；第一金属层 21的另一端、第二金属层22的另一端、压电层13以及衬底11相互重叠的区域形成电容区23。其中，其中，第二金属层22与第一体声波谐振器1a的上电极14的电连接方式也是多样的：如图8所示，各体声波谐振器1中还包括第二体声波谐振器1b，第一体声波谐振器1a的上电极14与第二体声波谐振器1b 的上电极14之间通过走线电性连接，第二金属层22与该走线电性连接，进而实现与第一体声波谐振器1a的上电极14电性连接；或者，如图11所示，第二金属层22也可以是直接电连接在第一体声波谐振器1a的上电极14上。
在实施例二中，第二金属层22设在压电层13的上表面，其与第一体声波谐振器1a的上电极14可以是一体成型结构。此外，第二金属层22与第二导电结构也可以是一体成型结构。当第二导电结构是第一体声波谐振器1a之外的谐振器1的上电极14，或者是连接两个谐振器1的上电极14的走线，或者是连接焊盘的走线时，第二金属层22、第一体声波谐振器1a的上电极14以及第二导电结构三者可以是一体成型。
本发明实施例还提供一种多工器，该多工器包括上述任一实施例所述的滤波器100，其中，该多工器可以是双工器，三工器等，本实施例不做限定。
另外，本发明实施例还提供一种射频前端模组，该射频前端模组包括上述任一实施例所述的滤波器100。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种滤波器，其特征在于，包括电容器和至少一个体声波谐振器；其中，
所述电容器包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述至少一个体声波谐振器的衬底的下表面，所述第二金属层位于所述衬底的上表面；
所述第一金属层、所述第二金属层以及所述衬底相互重叠的区域形成电容区，所述电容区在所述衬底的下表面上的正投影与所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括过线孔，所述至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器；
所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述至少一个体声波谐振器的压电层的上表面；所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；或者，
所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述衬底的上表面，所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的下电极。
3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述第一体声波谐振器与所述电容器串联连接；
所述第二金属层的一端电性连接除所述第一体声波谐振器的下电极之外的第一导电结构，所述第一导电结构位于所述压电层与所述衬底之间；
所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
4.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述第一体声波谐振器与所述电容器并联连接；
所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；
所述第二金属层的一端电性连接所述第一体声波谐振器的下电极；
所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述第二金属层与所述第一体声波谐振器的下电极为一体成型结构。
6.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述第二金属层与所述第一导电结构为一体成型结构。
7.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影与所述第一金属层不重叠，且与所述第二金属层在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
8.一种滤波器，其特征在于，包括电容器和至少一个体声波谐振器；其中，
所述电容器包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述至少一个体声波谐振器的衬底的下表面，所述第二金属层位于所述至少一个体声波谐振器的压电层的上表面；
所述第一金属层、所述第二金属层、所述衬底以及所述压电层相互重叠的区域形成电容区，所述电容区在所述衬底的下表面上的正投影与所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括过线孔，所述至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器；
所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述至少一个体声波谐振器的压电层的上表面，所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；或者，
所述过线孔由所述衬底的下表面贯穿至所述衬底的上表面；所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的下电极。
10.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述第一体声波谐振器与所述电容器串联连接；
所述第二金属层的一端电性连接除所述第一体声波谐振器的上电极之外的第二导电结构，所述第二导电结构位于所述压电层的上表面；
所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端、所述压电层以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
11.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述第一体声波谐振器与所述电容器并联连接；
所述第一金属层的一端穿设于所述过线孔，以电性连接所述第一体声波谐振器的下电极；
所述第二金属层的一端电性连接所述第一体声波谐振器的上电极；
所述第一金属层的另一端、所述第二金属层的另一端、所述压电层以及所述衬底相互重叠的区域形成所述电容区。
12.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述第二金属层与所述第一体声波谐振器的上电极为一体成型结构。
13.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述第二金属层与所述第二导电结构为一体成型结构。
14.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述至少一个体声波谐振器的谐振区在所述衬底的下表面上的正投影与所述第一金属层不重叠，且与所述第二金属层在所述衬底的下表面上的正投影不重叠。
15.一种多工器，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的滤波器。
16.一种射频前端模组，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的滤波器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210439497.1A CN116996038B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 滤波器、多工器及射频前端模组 |
| PCT/CN2023/090564 WO2023207966A1 (zh) | 2022-04-25 | 2023-04-25 | 滤波器、多工器及射频前端模组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210439497.1A CN116996038B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 滤波器、多工器及射频前端模组 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116996038A CN116996038A (zh) | 2023-11-03 |
| CN116996038B true CN116996038B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=88517737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210439497.1A Active CN116996038B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 滤波器、多工器及射频前端模组 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116996038B (zh) |
| WO (1) | WO2023207966A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117375568B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-12 | 常州承芯半导体有限公司 | 体声波谐振装置及体声波谐振装置的形成方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06120764A (ja) * | 1992-10-08 | 1994-04-28 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子およびコルピッツ型回路に用いる圧電共振子 |
| CN1340914A (zh) * | 2000-08-09 | 2002-03-20 | 株式会社村田制作所 | 压电振荡器 |
| EP1548935A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Micromachined film bulk acoustic resonator |
| CN108512520A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-09-07 | 贵州中科汉天下微电子有限公司 | 体声波谐振器与电容器的单片集成结构及其制造方法、滤波器、双工器以及射频通信模块 |
| CN110601673A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-20 | 清华大学 | 基于铪系铁电薄膜的声表面波器件及薄膜体声波器件 |
| CN112217493A (zh) * | 2019-07-10 | 2021-01-12 | 开元通信技术（厦门）有限公司 | 体声波滤波器及其制作方法 |
| CN113162578A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-07-23 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 滤波器、多工器以及电子设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5166646A (en) * | 1992-02-07 | 1992-11-24 | Motorola, Inc. | Integrated tunable resonators for use in oscillators and filters |
| DE102009011639B4 (de) * | 2009-03-04 | 2013-08-29 | Epcos Ag | Reaktanzfilter mit steiler Flanke und dessen Verwendung als Sendefilter in einem Duplexer |
| CN111082771A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-28 | 河源市众拓光电科技有限公司 | 一种体声波谐振器及其制备方法、滤波器 |
| CN114362717B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-11-03 | 武汉敏声新技术有限公司 | 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210439497.1A patent/CN116996038B/zh active Active
-
2023
- 2023-04-25 WO PCT/CN2023/090564 patent/WO2023207966A1/zh unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06120764A (ja) * | 1992-10-08 | 1994-04-28 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子およびコルピッツ型回路に用いる圧電共振子 |
| CN1340914A (zh) * | 2000-08-09 | 2002-03-20 | 株式会社村田制作所 | 压电振荡器 |
| EP1548935A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Micromachined film bulk acoustic resonator |
| CN108512520A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-09-07 | 贵州中科汉天下微电子有限公司 | 体声波谐振器与电容器的单片集成结构及其制造方法、滤波器、双工器以及射频通信模块 |
| CN112217493A (zh) * | 2019-07-10 | 2021-01-12 | 开元通信技术（厦门）有限公司 | 体声波滤波器及其制作方法 |
| CN110601673A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-20 | 清华大学 | 基于铪系铁电薄膜的声表面波器件及薄膜体声波器件 |
| CN113162578A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-07-23 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 滤波器、多工器以及电子设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 微机电系统与微加速度计;张霞;物理与工程;20040215(01);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023207966A1 (zh) | 2023-11-02 |
| CN116996038A (zh) | 2023-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6708336B2 (ja) | バルク音響共振器を含むフィルター | |
| KR100719123B1 (ko) | 멀피 밴드 필터모듈 및 그 제조방법 | |
| JP6661521B2 (ja) | フィルタおよびマルチプレクサ | |
| JP3515131B2 (ja) | 弾性表面波素子およびその製造方法 | |
| KR100622955B1 (ko) | 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조방법 | |
| US9071224B2 (en) | Filter and duplexer | |
| JP5877043B2 (ja) | デュプレクサ | |
| JP7017364B2 (ja) | ラダー型フィルタ、圧電薄膜共振器およびその製造方法 | |
| JP2007535230A (ja) | 封入された電子部品内における熱放散を改善する方法 | |
| CN107317561B (zh) | 体声波谐振器及其制造方法 | |
| CN112350680B (zh) | 一种薄膜声波谐振器及其制造方法 | |
| CN209844929U (zh) | 带断裂结构体声波谐振器、滤波器和电子设备 | |
| SG188037A1 (en) | Acoustic wave device | |
| US20220140224A1 (en) | Acoustic wave device and communication module | |
| CN111756346B (zh) | 一种固态装配谐振器的联接结构及制作工艺 | |
| JP2004120016A (ja) | フィルタ装置 | |
| CN116996038B (zh) | 滤波器、多工器及射频前端模组 | |
| KR102579165B1 (ko) | 에어갭형 fbar | |
| CN117013985B (zh) | 滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法 | |
| JP2002374137A (ja) | 弾性表面波装置の製造方法、弾性表面波装置、およびこれを搭載した通信装置 | |
| CN112398459B (zh) | 气隙式膜体声谐振器 | |
| JP2019193220A (ja) | バルク音響共振器を含むフィルター | |
| CN117134739B (zh) | 滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法 | |
| JP7344011B2 (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ | |
| JP2022025884A (ja) | 弾性波デバイス、フィルタ、及びマルチプレクサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No.117-450, Yunhan Avenue, Beibei District, Chongqing 400700 Patentee after: Ruishi Chuangxin (Chongqing) Microelectronics Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 117-450 Yunhan Avenue, Beibei District, Chongqing Patentee before: Ruishi Chuangxin (Chongqing) Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |