CN111262549A - 体声波谐振器模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种体声波谐振器模块，所述体声波谐振器模块包括：模块基板；体声波谐振器，利用连接端子连接到所述模块基板，并且设置为与所述模块基板间隔开；以及密封部，对所述体声波谐振器进行密封。所述体声波谐振器包括设置在所述模块基板的上表面对面的谐振部。在所述谐振部与所述模块基板的所述上表面之间设置有空间。

Description

体声波谐振器模块
本申请要求分别于2018年11月30日和2019年4月10日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0152385号和第10-2019-0042081号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种体声波谐振器模块。
背景技术
近来，随着移动通信装置、化学装置和生物装置等的快速发展，对于在这样的装置中使用的小且轻量的滤波器、振荡器、谐振元件和声波谐振质量传感器等的需求正在增长。
这种声波谐振器可被构造为用于实现这种小且轻量的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器等的装置，并且可实现为薄膜体声波谐振器(FBAR)。
FBAR可以以最少的成本批量生产并且可被构造为具有超小尺寸。此外，FBAR可实现高品质因数(QF)值(QF值是滤波器的主要特性)，并且FBAR可甚至用于微波频带中。例如，FBAR可用于个人通信系统(PCS)的频带和数字无线系统(DCS)的频带中。
一般而言，FBAR具有包括通过将第一电极、压电体和第二电极依次堆叠在基板上形成的谐振部的结构。
FBAR的操作原理如下。首先，当电能被施加到第一电极和第二电极以在压电层中产生电场时，该电场在压电层中引起压电现象，使得谐振部振动预定距离。结果，在振动和谐振发生所沿的同一方向上产生体声波。
也就是说，FBAR是使用体声波(BAW)的元件，且压电体的有效机电耦合系数(kt2)增大，使得声波元件的频率特性被改善且还可能获得宽的带宽。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并且下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种体声波谐振器模块包括：模块基板；体声波谐振器，利用连接端子连接到所述模块基板，并且设置为与所述模块基板间隔开；以及密封部，对所述体声波谐振器进行密封。所述体声波谐振器包括设置在所述模块基板的上表面对面的谐振部。在所述谐振部与所述模块基板的所述上表面之间设置有空间。
所述体声波谐振器还可包括：谐振器基板；绝缘层，设置在所述谐振器基板的表面上；膜层，与所述绝缘层一起形成腔，所述谐振部设置在所述腔上，并且所述谐振部包括以堆叠构造布置的第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部中的所述第一电极、所述压电层和所述第二电极上；以及疏水层，设置在所述保护层上。
所述疏水层与水的接触角度可以是90°或更大。
所述疏水层可包括氟(F)和硅(Si)中的任意一种或两种。
所述疏水层可围绕所述腔和所述膜层。
所述保护层可包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层利用二氧化硅基绝缘材料或氮化硅基绝缘材料形成，所述第二保护层利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的任意一种形成。
所述体声波谐振器与所述模块基板之间的距离可以是10μm至30μm。
在所述模块基板的所述上表面中可形成有沟槽，并且所述连接端子的将所述体声波谐振器连接到所述模块基板的部分可设置在所述沟槽中。
所述模块基板的所述上表面与所述体声波谐振器的下表面的边缘之间的距离是0μm至20μm。
所述沟槽的水平长度可小于所述体声波谐振器的水平长度。
所述沟槽的深度可以是20μm至30μm。
所述体声波谐振器模块还可包括：阻挡构件，设置在所述体声波谐振器与所述模块基板之间。
所述阻挡构件可与所述连接端子的至少一个表面接触。
所述阻挡构件可与所述模块基板的所述上表面间隔开。
在所述模块基板的所述上表面中可形成有沟槽，并且所述阻挡构件可设置在所述沟槽中。
所述阻挡构件可利用导电材料制成，并且可与所述连接端子间隔开。
所述体声波谐振器模块还可包括：阻挡构件，设置在所述连接端子的外侧且形成为覆盖所述连接端子的侧表面。
所述体声波谐振器模块还可包括：电子装置，安装在所述模块基板上，并且设置为与所述体声波谐振器相邻。
所述体声波谐振器还可包括谐振器基板。所述谐振部可包括堆叠在形成在所述谐振器基板上的腔上的第一电极、压电层和第二电极。所述体声波谐振器模块还可包括：阻挡构件，设置在所述体声波谐振器与所述模块基板之间、所述连接端子的外侧并且至少部分地覆盖所述谐振器基板的侧表面。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出根据实施例的安装有声波谐振器的体声波谐振器模块的示意性截面图。
图2是示出根据实施例的声波谐振器的平面图。
图3是沿图2的线I-I'截取的截面图。
图4是沿图2的线II-II'截取的截面图。
图5是沿图2的线III-III'截取的截面图。
图6是示出根据实施例的声波谐振器依据声波谐振器的第二电极结构的谐振性能的曲线图。
图7是示出在其上未形成疏水层的保护层上吸附的羟基的视图。
图8是示出形成在保护层上的疏水层的视图。
图9是示出关于根据实施例的声波谐振器的随着湿度和时间的频率变化(其中，疏水层形成在保护层上)以及根据比较示例的声波谐振器的随着湿度和时间的频率变化(其中，在保护层上未形成疏水层)的曲线图。
图10是示出根据实施例的用作疏水层的粘附层的前驱体的分子结构的示意图。
图11是示出根据实施例的疏水层的分子结构的示意图。
图12至图15是示出根据实施例的声波谐振器的制造方法的视图。
图16是示出根据实施例的疏水层形成在保护层上的工艺的示意图。
图17和图18是示出根据实施例的声波谐振器的示意性截面图。
图19示出在图1中示出的声波谐振器模块的变型示例。
图20是示出根据实施例的体声波谐振器模块的示意性截面图。
图21示出在图20中示出的声波谐振器模块的变型示例。
图22是示出根据实施例的体声波谐振器模块的示意性截面图。
图23是示出图22的部分A的局部放大图。
图24至图29是示出在图22中示出的声波谐振器模块的变型示例的截面图。
图30和图31是根据实施例的滤波器的示意性电路图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
这里所描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切地说，提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实施这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些方式。
在此，注意到的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在其中包括或实现这种特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可以直接“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可能不存在介于两者之间的其他元件。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间关系术语，以描述如图所示的一个元件相对于另一元件的关系。这种空间关系术语意图包含除了图中所描绘的方位以外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则被描述为“在”另一元件“上方”或“上”的元件于是将“在”另一元件“下方”或“下”。因而，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括上方和下方两种方位。装置也可以其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位且对这里使用的空间关系术语做出相应解释。
这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，如图所示的形状可能发生变型。因而，这里所描述的示例不局限于附图中所示的特定形状，而是包括制造中所发生的形状上的变化。
这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造是可能的。
图1是示出根据实施例的安装有体声波谐振器100的体声波谐振器模块500的示意性截面图。
参照图1，体声波谐振器模块500可包括至少一个体声波谐振器100、模块基板510和密封部530。
体声波谐振器100可设置在模块基板510上。即使在图1中示出在谐振器基板110上仅设置一个谐振部120，但是如果必要，也可以在谐振器基板110上设置多个谐振部120。
体声波谐振器100可具有安装在模块基板510上的连接端子522。连接端子522可将谐振部120电连接到模块基板510。因此，至少一个连接端子522可连接到第一电极121(参见图3)且至少一个连接端子522可连接到第二电极125(参见图3)。
连接端子522可与第一金属层180(参见图3)和第二金属层190(参见图3)类似地穿透保护层127(参见图3)。例如，连接端子522可被构造为从第一金属层180和第二金属层190延伸，但不限于这种构造。连接端子522可设置为与第一金属层180和第二金属层190分开。
如图22所示，连接端子522可通过镀覆法制造，且可通过将锡银化合物(SnAg)522a(参见图23)堆叠在第一电极121或第二电极125上或者堆叠在第一金属层180或第二金属层190上形成，并且还可通过将铜(Cu)522b堆叠在锡银化合物(SnAg)522a(参见图23)上形成，但不限于这种构造。
此外，连接端子522可通过诸如焊料的导电粘合剂550结合到模块基板510的一个表面。
体声波谐振器100可以以谐振部120面对模块基板510的一个表面(例如，安装表面)的这种方式安装在模块基板510上。因此，谐振部120和模块基板510之间的空间可通过气体填充或者形成为真空状态。
稍后将提供体声波谐振器100的详细描述。
可使用本领域公知的各种类型的电路基板(例如，陶瓷基板、印刷电路板、玻璃基板、柔性基板等)。
在图1的实施例中，聚合物(例如，环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂等)被用作绝缘体519的印刷电路板可被用作模块基板510。然而，本公开不限于上述示例。
密封部530可对安装在模块基板510上的体声波谐振器100进行密封，以保护体声波谐振器100不受外部环境影响。
密封部530可通过注射成型法形成。例如，环氧塑封料(EMC)可被用作密封部530的材料。然而，本公开不限于该示例，并且密封部530可利用除了环氧塑封料(EMC)之外的各种材料形成。此外，密封部530可通过使用半固化树脂被挤压以形成密封部530等的各种方法来制造。
体声波谐振器模块500可通过将体声波谐振器100安装在模块基板510上且随后形成密封部530来制造。然而，当在形成密封部530的工艺中作为密封部530的原材料的成型树脂流入体声波谐振器100与模块基板510之间时，谐振部120可能被成型树脂损坏。
已经确认的是，如果体声波谐振器100的下表面与模块基板510的上表面之间的距离D1是30μm或者更小，则体声波谐振器100与模块基板510之间的间隙非常窄且成型树脂不容易流入间隙中。此外，如果距离D1小于10μm，则谐振部120可设置为非常接近模块基板510，使得谐振部120在制造工艺期间可能与模块基板510接触。
因此，根据示例，在体声波谐振器100与模块基板510之间，体声波谐振器模块500可具有10μm至30μm的距离D1。
此外，体声波谐振器模块500可被设置使得谐振部120直接面对模块基板510。在本领域中，谐振部120设置在利用诸如由盖、帽等的构件形成的空间中，谐振部120因此与外部空间阻隔以防止羟基(OH基)吸附在谐振部120上。因此，在本领域中，谐振部120被构造为面对诸如盖、帽等的构件。
此外，聚合物被用作绝缘体519的印刷电路板(PCB)通常被用作模块基板。然而，由于聚合物通常具有吸湿性能，所以当本领域的体声波谐振器100安装在这样的印刷电路板上时，羟基可容易地吸附到谐振部120。因此，在本领域中，如上所述，诸如盖、帽等的构件结合到体声波谐振器100以将谐振部120以密封方式设置的空间密封，且所述构件安装在模块基板510上。
然而，体声波谐振器100可通过保护层127(参见图3)和疏水层130(参见图3)来抑制羟基(OH基)吸附到谐振部120。因此，由于形成谐振部120设置的空间的空气密封是不必要的，所以诸如盖、帽等的构件被省略的体声波谐振器100可直接安装在模块基板510上。
此外，由于谐振部120不受模块基板510的绝缘体519的材料影响，所以模块基板510可利用各种材料制造。
因此，体声波谐振器100的制造是非常容易的且制造成本可被降低。
以下，将更详细地描述体声波谐振器100。
图2是示出体声波谐振器100的平面图。图3是沿图2的线I-I'截取的截面图。图4是沿图2的线II-II'截取的截面图。图5是沿图2的线III-III'截取的截面图。
参照图2至图5，体声波谐振器100可以是薄膜体声波谐振器(FBAR)，且可包括谐振器基板110、绝缘层115、膜层150、腔C、谐振部120、保护层127和疏水层130。
谐振器基板110可以是硅基板。例如，硅晶圆可用作谐振器基板110。可选地，可使用绝缘体上硅(SOI)型基板。
绝缘层115可形成在谐振器基板110的上表面上，且谐振器基板110可与设置在其上方的结构/组件电绝缘。此外，绝缘层115可防止当在制造工艺期间形成腔C时谐振器基板110被蚀刻气体蚀刻。
在这种情况下，绝缘层115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合而形成，且可通过化学气相沉积工艺、RF磁控溅射工艺或蒸镀工艺而形成。
牺牲层140可形成在绝缘层115上，且腔C和蚀刻停止部145可设置在牺牲层140的内部。
腔C形成为空的空间，且可通过去除牺牲层140的一部分形成。由于腔C形成在牺牲层140中，所以形成在牺牲层140的上部上的谐振部120可形成为总体上是平坦的。
蚀刻停止部145可沿着腔C的边界设置。蚀刻停止部145可防止蚀刻在形成腔C的工艺中进行到超出腔区域。因此，腔C的水平面积利用蚀刻停止部145来限定/围定，且垂直面积利用牺牲层140的厚度来限定。
膜层150可形成在牺牲层140上以连同谐振器基板110一起限定腔C的厚度(或者高度)。因此，膜层150可利用在形成腔C的工艺中不可以容易去除的材料形成。
例如，当诸如氟(F)、氯(Cl)等卤基蚀刻气体被用于去除牺牲层140的一部分(例如，腔区域)时，膜层150可利用与蚀刻气体具有低反应性的材料形成。在这种情况下，膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的一个或者两者。
此外，膜层150可利用包含氧化锰(MnO)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的介电层形成，且可利用包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的至少一种的金属层形成。然而，本公开不限于这些示例。
利用氮化铝(AlN)构成的种子层(未示出)可形成在膜层150上。具体地，种子层可设置在膜层150与第一电极121之间。除了AlN之外，种子层可使用具有密排六方(HCP)结构的金属的介电材料形成。例如，在金属的情况下，种子层可利用钛(Ti)形成。
谐振部120可包括第一电极121、压电层123和第二电极125。在谐振部120中，第一电极121、压电层123和第二电极125可从谐振部120的底部依次堆叠。因此，在谐振部120中，压电层123可设置在第一电极121与第二电极125之间。
谐振部120形成在膜层150上，使得膜层150、第一电极121、压电层123和第二电极125依次堆叠在谐振器基板110上以形成谐振部120。
谐振部120可根据施加到第一电极121和第二电极125的信号使得压电层123谐振，以产生谐振和反谐振。
当稍后将描述的插入层170形成时，谐振部120可分成中央部S和延伸部E，在中央部S中，第一电极121、压电层123和第二电极125大体平坦地堆叠，在延伸部E中，插入层170介于第一电极121与压电层123之间。
中央部S可以是设置在谐振部120的中央的区域，并且延伸部E可以是沿着中央部S的周围设置的区域。因此，延伸部E可以是从中央部S向外延伸的区域。
插入层170可具有倾斜表面L，在倾斜表面L处，插入层170的厚度随着距中央部S的距离的增大而增厚。
压电层123和第二电极125的在延伸部E中的部分可设置在插入层170上。因此，压电层123和第二电极125的位于延伸部E的部分可具有沿着插入层170的形状的倾斜表面。
在图2至图5的实施例中，延伸部E被包括在谐振部120中，使得谐振也可发生在延伸部E中。然而，本公开不限于该示例。根据延伸部E的结构，谐振可以不发生在延伸部E中，且谐振可仅发生在中央部S中。
第一电极121和第二电极125可利用导电材料形成，诸如金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或者包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬和镍中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的合金，但不限于这些材料。
第一电极121可形成为具有大于第二电极125的面积的面积，且第一金属层180可沿着第一电极121的外围设置在第一电极121上。因此，第一金属层180可设置为围绕第二电极125。
第一电极121可设置在膜层150上，使得第一电极121可形成为大体上是平坦的。第二电极125可设置在压电层123上，使得第二电极125包括弯曲以与压电层123的形状对应的部分。
第二电极125可设置贯穿整个中央部S，且可部分地设置在延伸部E中。因此，第二电极125可包括设置在压电层123的压电部123a上的部分(稍后将描述)以及设置在压电层123的弯曲部123b上的部分。
更具体地，第二电极125可设置为覆盖压电层123的压电部123a的全部和倾斜部1231的一部分。因此，设置在延伸部E中的第二电极的一部分125a可形成为具有小于倾斜部1231的倾斜表面的面积的面积，且第二电极125可形成为具有小于谐振部120中的压电层123的面积的面积。
压电层123可形成在第一电极121上。当插入层(稍后将描述)形成时，压电层123可形成在第一电极121和插入层170上。
例如，氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅、石英等可以选择性地用作压电层123的材料。掺杂氮化铝还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。
压电层123可包括设置在中央部S中的压电部123a和设置在延伸部E中的弯曲部123b。
压电部123a可以是直接堆叠在第一电极121的上表面上的部分。因此，压电部123a可介于第一电极121与第二电极125之间，以与第一电极121和第二电极125一起形成平面形状。
弯曲部123b可以是压电部123a向外延伸到位于延伸部E中的区域。
弯曲部123b可设置在插入层170上(稍后将描述)，且可形成为沿着插入层170的形状的凸起形状。因此，压电层123可在压电部123a和弯曲部123b的边界处弯曲，且弯曲部123b可与插入层170的厚度和形状对应地凸起。
如上所述，弯曲部123b可包括倾斜部1231和延伸部1232。倾斜部1231可沿着插入层170的倾斜表面L倾斜。延伸部1232可以是倾斜部1231向外延伸的部分。
倾斜部1231可形成为与插入层170的倾斜表面L平行，且倾斜部1231的倾斜角度可形成为等于插入层170的倾斜表面L的倾斜角度(图4中的θ)。
插入层170可沿着利用膜层150、第一电极121和蚀刻停止部145形成的表面设置。
插入层170可设置在中央部S的周围以支撑压电层123的弯曲部123b。因此，压电层123的弯曲部123b可分成沿着插入层170的形状的倾斜部1231和延伸部1232。
插入层170可设置在将中央部S排除在外的区域中。例如，插入层170可设置在将中央部S排除在外的整个区域的上方，或者可设置在将中央部S排除在外的区域中的多个部分中。
此外，插入层170的至少一部分可设置在压电层123和第一电极121之间。
沿着中央部S的边界设置的插入层170的侧表面可形成为随着距中央部S的距离的增大而变厚的形式。因此，插入层170可形成有与中央部S相邻设置的倾斜表面L，倾斜表面L具有恒定的倾斜角度(θ)。
为了制造插入层170使得插入层170的侧表面的倾斜角度(θ)小于5°，插入层170的厚度可形成为非常薄或者倾斜表面L的面积可能极其大。这种构造可能实质上难以实现。
此外，当插入层170的侧表面的倾斜角度(θ)形成为大于70°时，堆叠在插入层170上的压电层123的倾斜部1231的倾斜角度可能也形成为大于70°。在这种情况下，由于压电层123过度弯曲，所以在压电层123的弯曲部中可能出现裂纹。
因此，在图2至图5的实施例中，倾斜表面L的倾斜角度(θ)可等于或大于5°且小于或等于70°。
插入层170可利用介电材料(诸如，二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化锰(MnO)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等)形成，但可利用与压电层123的材料不同的材料形成。此外，如果必要，也可能形成插入层170被提供为气体空间的区域。这可通过在制造工艺期间形成整个谐振部120且随后去除插入层170来实现。
插入层的厚度可形成为小于压电层123的厚度。当插入层170比压电层123厚时，难以形成沿着插入层170的形状形成弯曲的弯曲部123b。此外，当插入层170的厚度是
Figure BDA0002286636360000121
或更大时，可能容易形成弯曲部123b且有效防止体声波谐振器的水平方向上的声波，从而改善谐振器性能。
谐振部120可设置为通过形成为气体空间的腔C与谐振器基板110间隔开。
在体声波谐振器100的制造工艺期间，腔C可通过将蚀刻气体(或者蚀刻溶液)供给到入孔(图2、图4中的H)以去除牺牲层140的一部分而形成。
保护层127可沿着体声波谐振器100的表面设置，以保护体声波谐振器100免受外部环境影响。保护层127可沿着第二电极125、压电层123的弯曲部123b和利用插入层170形成的表面设置。
保护层127可包括利用二氧化硅基绝缘材料或者氮化硅基绝缘材料形成的第一保护层127a和利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的任意一种形成的第二保护层127b。
第二保护层127b可堆叠在第一保护层127a的上部上。稍后将更详细地描述保护层127。
第一电极121和第二电极125可形成为延伸到谐振部120的外部，且第一金属层180和第二金属层190可分别设置在第一电极121和第二电极125的延伸部分的上表面上。
第一金属层180和第二金属层190可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。
第一金属层180和第二金属层190可用作用于将体声波谐振器100的电极121和125与彼此相邻设置的其它体声波谐振器的电极进行电连接的连接布线，或者可用作外部端子。然而，本公开不限于这些示例。
虽然在图3中示出了插入层170设置在第二金属层190的下方的示例，但是本公开不限于这种构造。如果必要，还可以实现插入层170从第二金属层190下方被去除的结构。
第一金属层180可通过插入层170和保护层127结合到第一电极121。
此外，如在图4中示出的，第一电极121可形成为具有比第二电极125的面积宽的面积，且第一金属层180可形成在第一电极121的周围。
因此，第一金属层180可沿着谐振部120的周围设置，且可设置为围绕第二电极125。然而，本公开不限于该示例。
如上所述，第二电极125可堆叠在压电层123的压电部123a和倾斜部1231上。第二电极125的设置在压电层123的倾斜部1231上的部分(即，设置在延伸部E中的第二电极部125a)未设置在倾斜部1231的整个倾斜表面上，但可仅设置在倾斜部1231的一部分上。
图6是示出根据体声波谐振器的第二电极结构的体声波谐振器的谐振衰减的曲线图。也就是说，图6是示出在表3至5中示出的体声波谐振器的衰减的曲线图，其中，插入层170的厚度是
Figure BDA0002286636360000132
且倾斜表面L的倾斜角度(θ)是20°。在改变设置在具有0.87μm的倾斜表面L的长度(ls或者宽度)的体声波谐振器中的延伸部E中的第二电极部125a的尺寸时测量体声波谐振器的衰减。在图6中，体声波谐振器的衰减值越大，屏蔽水平方向的声波的结构表现越好。下面的表1是对图6中示出的曲线图的值进行汇总的表。
[表1]
Figure BDA0002286636360000131
Figure BDA0002286636360000141
※倾斜表面的长度：0.87μm。
由于压电层123的倾斜表面形成为沿着倾斜表面L具有与插入层的倾斜表面L的形状相同的形状，所以压电层123的倾斜表面的长度可被视为等于插入层170的倾斜表面L的长度(ls)。
参照图6和表1，在延伸部E中的压电层123的倾斜表面的长度(ls)是0.87μm的体声波谐振器中，当第二电极部125a以0.5μm的宽度堆叠在压电层123的倾斜表面上时，测得衰减最大。测量得出，当在延伸部E中，第二电极部125a的宽度大于或小于0.5μm时，衰减减小且谐振性能劣化。
考虑如在表1中示出的第二电极部125a的宽度(We)与在延伸部E中的倾斜表面的长度(ls)的比值(We/ls)，可以看出，当比值(We/ls)是0.46至0.69时，衰减保持为37dB或更大。
因此，为了提供谐振性能，体声波谐振器100的第二电极部125a的最大宽度(We)与在延伸部E中的倾斜表面的长度(ls)的比值(We/ls)的范围可以是0.46至0.69。然而，本公开不限于这种示例。比值We/ls的范围可根据倾斜角度(θ)的大小或插入层170的厚度变化而改变，且可随着谐振器的谐振频率改变而改变。
根据表1的结果，可以看出，体声波谐振器100的衰减特性在第二电极125的一端设置在倾斜部1231上的情况下比在第二电极125的一端通过倾斜部1231设置到延伸部1232的情况下更佳。
当体声波谐振器用在潮湿环境中或者被留在室温下持续较长一段时间时，羟基(OH基)可被体声波谐振器的保护层吸附，使得频率变化可能由于质量负载而增加或者谐振器性能可能劣化。
为了解决该问题，可通过将彼此不同的至少两层127a和127b进行堆叠而形成体声波谐振器100中的保护层127。此外，疏水层130可设置在保护层127上。
图7示出羟基吸附在其上未形成疏水层的保护层上，图8示出形成在保护层上的疏水层。
参照图7和图8，保护层127可包括第一保护层127a和堆叠在第一保护层127a上的第二保护层127b。疏水层130可设置在第二保护层127b上。
如在图7中示出的，当疏水层130未形成在保护层127上时，在保护层127被用在潮湿环境中或被留在室温下持续较长一段时间时，羟基(OH基)可更容易地被吸附到保护层127以形成羟基化物。由于羟基化物具有高表面能且稳定，所以因其试图通过吸收水或者另一液体来降低表面能而发生质量负载。
另一方面，如在图8中示出的，当疏水层130形成在保护层上时，由于表面能低且稳定，所以无需通过吸收水、羟基(OH基)等来降低表面能。因此，疏水层130可用于抑制水、羟基(OH基)等的吸附，从而显著降低频率变化，因此保持统一的谐振器性能。
图9是示出关于根据实施例(实施例)的体声波谐振器(其中，疏水层形成在保护层上)依据湿度和时间的频率变化以及根据比较示例(比较示例)的体声波谐振器(其中，在保护层上未形成疏水层)依据湿度和时间的频率变化的曲线图。在实验方法中，上述实施例和比较示例置于吸湿性室内，且如在图9中示出的，在改变湿度的同时测量频率变化。
参照图9，可以看出，在疏水层形成在保护层上的体声波谐振器的情况下，根据湿度和时间上的变化的频率变化量小得多。此外，在实施例的情况下，可以看出，在实验结束时的频率变化量小于在实验开始时的频率变化量。
疏水层130可利用自组装单层(并非聚合物)形成。当疏水层130利用聚合物形成时，归因于聚合物的质量对谐振部120产生影响。然而，在体声波谐振器100中，由于疏水层130利用自组装单层形成，所以可以显著减少体声波谐振器100的频率上的变化。
当疏水层利用聚合物形成时，疏水层的厚度可能在疏水层通过入孔(图2和图4中的H)形成在腔C中时变得不均匀。腔C中的疏水层接近入孔H的厚度可能较大，且在腔C的中央部中形成的疏水层远离入孔H的厚度可能较小。
此外，当聚合物具有高粘性时，聚合物可能无法顺利地渗入腔C中，使得疏水层可能无法形成在腔C内部。
然而，由于体声波谐振器100的疏水层130利用自组装单层形成，所以疏水层130根据在腔C中的位置的厚度可以是均匀的。
为了改善构成疏水层130的自组装单层与保护层127之间的粘合力，可使用前驱体。如在图10中示出的，前驱体可以是具有硅头的碳氢化合物或具有硅头的硅氧烷。
疏水层130可以是参照图11的碳氟化合物，但不限于此。疏水层130可利用在沉积后与水具有90°或更大的接触角度的材料形成。例如，疏水层130可包含氟(F)成分，且可包括氟(F)和硅(Si)。
由于疏水层130在形成第一金属层180和第二金属层190之后形成(如稍后描述的)，所以疏水层130可形成在保护层127的上部(除了保护层127上的形成有第一金属层180和第二金属层190的部分之外)上。
此外，疏水层130可不仅设置在保护层127的上部上，还设置在腔C的内表面上。
如稍后描述的，形成在腔C上的疏水层130可以在形成形成于保护层127上的疏水层130的同时形成。
形成在腔C中的疏水层130可形成在腔C的上表面上，从而抑制羟基吸附到谐振部。由于谐振器的羟基的吸附不仅发生在保护层127上，也发生在腔C的上表面上，所以为了防止由于羟基的吸附的质量负载引起的频率下降，期望防止羟基吸附在保护层127和腔C的上表面上。此外，疏水层130可不仅形成在腔C的上表面上，还形成在腔C的下表面和侧表面的至少一部分或者全部上。
此外，保护层127可包括沿着在其下方形成有第二电极125、压电层123的弯曲部123b和插入层170的表面设置的第一保护层127a以及堆叠在第一保护层127a上的第二保护层127b。
第一保护层127a可用于频率调整且可利用适合于频率调整的材料制成。例如，第一保护层127a可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的任意一种形成。
在二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)的情况下，可能存在以下缺点：羟基的吸附容易发生在湿法工艺中，湿法工艺是后续工艺。这种结果的原因是因为诸如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)的薄膜的膜质量不密，存在其中羟基的吸附可不仅发生在表面上还发生在薄膜内部的许多地方。因此，在体声波谐振器100中，第二保护层127b可通过堆叠抵抗羟基吸附在第一保护层127a上的材料形成。
因此，第二保护层127b可利用具有高密度的材料制成。例如，第二保护层127b可利用氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种制成。
由于第二保护层127b具有比第一保护层127a更大密度的膜质量，所以羟基的吸附可仅发生在第二保护层127b的表面上。
第一保护层127a是利用具有
Figure BDA0002286636360000171
的厚度的二氧化硅(SiO2)形成的且可靠性测试是在没有疏水层的情况下于高温度、高湿度和高压环境下执行的，结果，谐振部120的频率变化量测得为0.9Mhz。当疏水层形成在上述第一保护层127a上时测得谐振部120的频率变化量为0.7Mhz。
此外，在第一保护层127a利用具有
Figure BDA0002286636360000172
的厚度的氮化硅(Si3N4)形成而不具有疏水层时执行可靠性测试。结果，测得谐振部120的频率变化量是0.7Mhz，测得在形成疏水层之后测得的频率变化量是0.5Mhz。
另一方面，当第一保护层127a利用具有
Figure BDA0002286636360000173
的厚度的氮化硅(Si3N4)形成且第二保护层127b利用具有
Figure BDA0002286636360000174
的厚度的氧化铝(Al2O3)形成，并且疏水层设置在第二保护层127b上时，测得谐振部120的频率变化量是0.3Mhz。
因此，可以看出，频率变化量在保护层127利用多个层形成且疏水层130堆叠在保护层127上时显著改善。
当作为可靠性测试的结果的频率变化量是大约0.3Mhz时，不必将谐振部120密封以阻止水分渗入谐振部120。因此，不必添加额外的组件以提供谐振部120的气密性。
图12至图15是示出根据实施例的用于解释体声波谐振器100的制造方法的说明图。
参照图12，体声波谐振器100的制造方法包括将绝缘层115和牺牲层140形成在谐振器基板110上以及形成穿透牺牲层140的图案P的步骤。因此，绝缘层115可通过图案P暴露到外部环境。
绝缘层115可利用氧化锰(MnO)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)、氮化硅(Si3N4)或二氧化硅(SiO2)形成，但不限于这些示例。
图案P可形成为具有梯形截面，梯形截面的上表面的宽度大于下表面的宽度。
可通过后续的蚀刻工艺来部分去除牺牲层140以形成腔C(图3)。因此，牺牲层140可利用诸如多晶硅、聚合物等的材料制成，但不限于这些示例。
随后，可在牺牲层140上形成膜层150。膜层150可沿着牺牲层140的表面形成有恒定厚度。膜层150的厚度可比牺牲层140的厚度小。
膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的任意一种或两种。此外，膜层150可利用介电层制成或者可利用金属层形成，介电层包含氧化锰(MnO)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合，金属层包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)和钛(Ti)中的至少一种。然而，本公开不限于这些示例。
尽管未示出，但是可在膜层150上形成种子层。
种子层可设置在膜层150与第一电极121之间，稍后将描述。种子层可利用氮化铝(AlN)制成，但不限于此。可使用具有HCP结构的电介质和金属形成种子层。例如，当金属用于形成种子层时，种子层可利用钛(Ti)形成。
随后，如在图13中示出的，可在膜层150上形成蚀刻停止层145a。蚀刻停止层145a还可填充到图案P中。
蚀刻停止层145a可形成为具有完全填充图案P的厚度。因此，蚀刻停止层145a可形成为比牺牲层140厚。
蚀刻停止层145a可利用与绝缘层115的材料相同的材料形成，但不限于此。
随后，可部分去除蚀刻停止层145a使得膜层150暴露到外部。在这种情况下，蚀刻停止层145a填充在图案P中的部分可保留，且可形成蚀刻停止部145。
随后，如在图14中示出的，可在膜层150的上表面上形成第一电极121。
第一电极121可利用导电材料(诸如，金(Au)、钼(Mo)、钌(Ru)、铱(Ir)、铝(Al)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、钯(Pd)、钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)或者包括金(Au)、钼(Mo)、钌(Ru)、铱(Ir)、铝(Al)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、钯(Pd)、钽(Ta)、铬(Cr)和镍(Ni)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的金属)形成。然而，第一电极121不限于列出的材料。
第一电极121可形成在将被形成腔C(图3)的区域的上部上。
第一电极121可通过形成覆盖膜层150的整体的导电层随后去除导电层的非必要部分而形成。
随后，如果必要，可形成插入层170。插入层170可形成在第一电极121上，且可延伸到膜层150的上部。当插入层170形成时，谐振部120的延伸部123b形成为比压电部123a厚，从而防止谐振部120中产生的振动泄露到外部，从而可改善Q因数。
插入层170可形成为覆盖利用膜层150和第一电极121以及蚀刻停止部145形成的表面的全部，并且随后可通过去除设置在与中央部S对应的区域中的部分而完成。
因此，第一电极121的与中央部S对应的中央部可暴露于插入层170的外部。此外，插入层170可形成为沿着第一电极121的周围覆盖第一电极121的一部分。因此，第一电极121的设置在延伸部E中的边缘部分可设置在插入层170的下方。
插入层170的与中央部S相邻设置的侧表面可利用倾斜表面L形成。插入层170可形成为朝向中央部S变更薄。因此，插入层170的下表面可以以朝向中央部S比朝向插入层170的上表面延伸更多的形式形成。在这种情况下，插入层170的倾斜表面L的倾斜角度可形成在如上所述的5°至70°的范围内。
插入层170可利用介电材料(诸如，二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化锰(MnO)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等)形成，但可利用与压电层123的材料不同的材料形成。
随后，可在第一电极121和插入层170上形成压电层123。
压电层123可利用氮化铝(AlN)形成。然而，压电层123不限于AlN，并且氧化锌(ZnO)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅、石英等可被选择性用作压电层123的材料。掺杂氮化铝还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合，并且稀土金属含量可以是1at％至20at％。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。
此外，压电层123可利用与插入层170的材料不同的材料形成。
压电层123可通过将压电材料形成在利用第一电极121和插入层170形成的整个表面上并且随后部分地去除压电材料的非必要部分而形成。在图12至图15的实施例中，压电材料的非必要部分在第二电极125形成之后被去除，以完成压电层123。然而，还可在形成第二电极125之前完成压电层123。
压电层123可形成为覆盖第一电极121的一部分和插入层170的一部分，因此压电层123可沿着利用第一电极121和插入层170形成的形状而形成。
如上所述，仅第一电极121的与中央部S对应的部分可暴露到插入层170的外部。因此，压电层123的形成在第一电极121上的部分可位于中央部S中。形成在插入层170上的弯曲部123b可位于延伸部E中。
随后，可在压电层123上形成第二电极125。第二电极125可利用导电材料形成，诸如金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或者包括金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合的合金，但不限于这些示例。
第二电极125可大部分形成在压电层123的压电部123a上。如上所述，压电层123的压电部123a可位于中央部S中。因此，第二电极125的设置在压电层123上的部分也可设置在中央部S中。
此外，第二电极125还可设置在压电层123的倾斜部1231上。如上所述，第二电极125可设置在中央部S的全部中且部分地设置在延伸部E中。通过将第二电极125部分地设置在延伸部123b中，可提供显著改善的谐振性能。
随后，如在图15中示出的，可形成第一保护层127a。
第一保护层127a可沿着利用第二电极125和压电层123形成的表面而形成。此外，尽管未示出，但是第一保护层127a也可形成在插入层170的向外暴露的部分上。
第一保护层127a可利用二氧化硅基绝缘材料和氮化硅基绝缘材料中的任意一种形成，但不限于这些示例。
例如，第一保护层127a可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的任意一种形成。
随后，可部分去除第一保护层127a和压电层123以部分地暴露第一电极121和第二电极125，并且第一金属层180和第二金属层190可分别形成在第一电极121和第二电极125的暴露部分上。
第一金属层180和第二金属层190可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成，并且可以以期望的方式将第一金属层180和第二金属层190沉积在第一电极121或第二电极125上。然而，第一电极121和第二电极125不限于示例材料。
随后，可通过去除牺牲层140的位于蚀刻停止部145内部的部分而形成腔C，并且牺牲层140的在该工艺中去除的部分可通过蚀刻法来去除。
当牺牲层140利用诸如多晶硅或聚合物的材料形成时，牺牲层140可通过使用诸如氟(F)或氯(Cl)等的卤化物基蚀刻气体(例如，XeF2)的干蚀刻法来去除。
随后，可执行通过湿法工艺部分地去除第一保护层127a的调整工艺以获得目标频率特性。
当调整工艺完成时，可执行将第二保护层127b堆叠在第一保护层127a上的工艺。如上所述，具有比第一保护层127a的密度大的密度的材料可用在第二保护层127b中。例如，氧化铝(Al2O3)可用在第二保护层127b中。然而，本公开不限于该示例。
第二保护层127b可形成为具有比第一保护层127a的厚度小的厚度，并且可通过气相沉积法等形成。
随后，可在第二保护层127b上形成疏水层130，以完成在图3和图4中示出的体声波谐振器100。
疏水层130可通过利用化学气相沉积(CVD)法沉积疏水材料而形成。
如在图16中示出的，羟基化物形成在第二保护层127b的表面上，并且通过使用具有硅头的前驱体，对羟基化物执行水解硅烷反应，使得保护层127的表面被表面处理。
此后，当碳氟化合物官能团形成在表面处理的保护层127的表面上时，疏水层130可如在图8中示出地形成在保护层127上。
还可根据保护层的材料通过直接将碳氟化合物官能团形成在保护层127上来形成疏水层130，省略表面处理。
疏水层130可形成在体声波谐振器100的整个表面上，但如果必要，则疏水层130可仅形成在体声波谐振器100的部分表面上。
例如，疏水层130可在上述疏水层形成步骤中通过入孔H(图2和图4)形成在腔C的上表面上。此外，疏水层130还可形成在腔C的上表面和下表面以及侧表面中的至少一部分上，也可将疏水层130形成在腔C的上表面、下表面以及侧表面的整体上。
此外，通过将疏水层130形成为自组装单层而不是聚合物，可防止由于疏水层130的质量负载被施加到谐振部120，并且疏水层130的厚度可以是均匀的。
以下，将描述体声波谐振器的变型实施例。
图17和图18是示出根据图2至图5的实施例的变型的体声波谐振器的示意性截面图。也就是说，图17是与图2的I-I'对应的截面图，且图18是与图2的II-II'对应的截面图。
参照图17和图18，插入层170的仅支撑谐振部120中的压电层123的部分保留在体声波谐振器中，并且所有剩余部分被去除。因此，如果必要，则与图2至图5的实施例相比，可部分地提供插入层170。
当体声波谐振器如图17和图18中所示被构造时，插入层170可被设置为不接触第一金属层180或蚀刻停止部145。此外，插入层170可以不设置在谐振部120的外部，并且可设置在腔C的上部区域中。然而，其中可设置插入层170的区域不限于图17和图18中示出的区域，并且如果必要，则可将插入层170延伸到各种位置。
图19是示出在图1中示出的体声波谐振器模块500的变型示例的示意性截面图。
如在图19中示出的，体声波谐振器模块可被构造为封装件形式，在该封装件形式中，除体声波谐振器100之外还安装了至少一个电子装置560。
图20是示出根据另一实施例的体声波谐振器模块的示意性截面图。图21示出在图20中示出的体声波谐振器模块的变型示例。
参照图20，在体声波谐振器模块中，沟槽524可形成在模块基板510的一个表面上，并且体声波谐振器100可设置在沟槽524中。
在该实施例中，沟槽524的水平面积可被形成为小于体声波谐振器100的水平面积。例如，在图20的截面图中，沟槽524的水平长度L2可被构造为比体声波谐振器100的水平长度L1小10μm或更多。
根据上述构造，体声波谐振器100的下表面的边缘部分可设置为紧邻模块基板510的上表面。在该实施例中，体声波谐振器100的下表面可设置为与模块基板510的上表面间隔开。
体声波谐振器100的下表面的边缘部分与模块基板510的上表面之间的最短距离D2可在0μm到20μm的范围内。因此，可防止在形成密封部530时模块树脂通过体声波谐振器100与模块基板510的上表面之间的间隙流入沟槽524中。
然而，本公开的构造不限于上述示例，并且可做出各种改变。例如，如果必要，则体声波谐振器100的下表面的边缘部分可被构造为与模块基板510的上表面接触。
此外，沟槽524的深度可在20μm到30μm的范围内，但不限于此。
如果必要，则体声波谐振器模块可形成为使得沟槽524的水平面积形成为大于体声波谐振器100的水平面积也是可能的。在该情况下，体声波谐振器100的下表面的边缘部分与模块基板510之间的最短距离可在0μm到20μm的范围内。此外，如果必要，则体声波谐振器100的至少一部分可设置为位于沟槽524中也是可能的。
体声波谐振器模块可被构造为如在图20中示出的仅包括体声波谐振器100的单个封装件形式，但不限于这种示例。如在图21中示出的，体声波谐振器模块可被构造为这样的封装件形式：除体声波谐振器100之外，至少一个电子装置560也安装在模块基板510上。
图22是示出根据另一实施例的体声波谐振器模块的示意性截面图。图23是放大图22的部分A的局部放大图。
参照图22和图23，根据实施例的体声波谐振器100可包括阻挡构件540。
在上述实施例的情况下，模块基板510与体声波谐振器100之间的最短距离可极大地减小以阻止成型树脂的流入。然而，模块基板510与体声波谐振器100之间的距离可不被具体限定，并且可使用阻挡构件540。
阻挡构件540可设置在体声波谐振器100与模块基板510之间，以阻止在制造密封部530时成型树脂流入谐振部120与模块基板510之间。因此，阻挡构件540可以以围绕谐振部120的方式设置在谐振部120的整个外周上。
阻挡构件540可利用具有绝缘性的材料形成。例如，阻挡构件540可利用聚合物材料形成，但不限于此。
阻挡构件540可在体声波谐振器100的制造工艺中形成。例如，在将图3的疏水层130形成在体声波谐振器100中的工艺之后，阻挡构件540可通过将绝缘膜堆叠在体声波谐振器100的其中形成有图3的谐振部120的表面上并且通过使绝缘膜图案化而形成。
如上所述，当疏水层130形成在体声波谐振器100中时，具有聚合物材料的阻挡构件540可能由于疏水层130而不稳固地结合到体声波谐振器100上。
因此，在这种情况下，绝缘膜的附着位置可能在使绝缘膜图案化的工艺中改变或者在将体声波谐振器安装在模块基板510上的工艺中改变。
因此，为了抑制绝缘膜的运动，阻挡构件540可被设置为与至少一个连接端子522接触。
连接端子522的侧表面的至少一部分可结合到阻挡构件540，以抑制阻挡构件540的运动。因此，绝缘膜可在上述图案形成工艺中被图案化为连接到至少一个连接端子522。
然而，本公开不限于上面的示例。例如，当绝缘膜形成在模块基板510上而不形成在体声波谐振器100上时，绝缘膜可稳固地堆叠在模块基板510上。因此，在这种情况下，由于绝缘膜稳定地且固定地设置，所以阻挡构件540可设置为与体声波谐振器100的连接端子522间隔开。
参照图23，疏水层130可如上所述地形成在体声波谐振器的整个表面上，且因此，疏水层130还可设置在连接端子522的表面上。因此，当疏水层130设置在连接端子522的表面上时，可以防止连接端子522的表面氧化。
疏水层130还可在形成疏水层130的工艺中设置在连接端子522的端部，但疏水层130的位于连接端子522的端部的这个部分可在将连接端子522安装在模块基板510上的工艺中被去除。因此，仅导电粘合剂550(而不是疏水层130)可介于连接端子522的端部与模块基板510之间。
阻挡构件540可设置在连接端子522与体声波谐振器100之间。因此，阻挡构件540可结合到连接端子522的内侧表面(面对谐振部的侧表面)。密封部530可填充到连接端子522的外部，并且密封部530可结合到连接端子522的外侧表面。然而，本公开不限于这种构造。
图24至图29是分别示出在图22中示出的体声波谐振器模块的变型实施例的截面图。
在图24中示出的体声波谐振器模块中，阻挡构件540可设置在连接端子522的外侧，从而可结合到连接端子522的外侧表面。
在图25中示出的体声波谐振器模块可使得连接端子522设置在阻挡构件540中。因此，阻挡构件540可设置为围绕连接端子522，且连接端子522的整个侧表面可结合到阻挡构件540。
在图26中示出的体声波谐振器模块中，阻挡构件540和模块基板510可彼此间隔开预定距离。因此，间隙502可形成在阻挡构件540的下表面与模块基板510的上表面之间。
阻挡构件540与模块基板510彼此间隔的距离可被限制为30μm或更小。因此，可阻挡成型树脂流入阻挡构件540与模块基板510之间。
阻挡构件540的下表面可设置在与连接端子522的下表面相同的平面上。然而，本公开不限于这种构造。
在图27中示出的体声波谐振器模块可具有如图20中所示的形成在模块基板510的一个表面上的沟槽524，并且在沟槽524中，阻挡构件540可设置在体声波谐振器100与模块基板510之间。在图27中，阻挡构件540可设置为与图24中示出的体声波谐振器模块类似地围绕连接端子522。然而，本公开不限于这种构造，并且各种变型是可行的，诸如以在图22和图24中示出的形式来构造阻挡构件540。
在图28中示出的体声波谐振器模块中，阻挡构件540a可利用导电材料形成。因此，阻挡构件540a可设置在体声波谐振器100的下表面与模块基板510之间，并且可与连接端子522间隔开。
阻挡构件540a可在形成连接端子522的工艺中与连接端子522一起形成。因此，阻挡构件540a可利用与连接端子522的材料相同的材料制成。
此外，由于阻挡构件540a结合到体声波谐振器100的导电材料，所以阻挡构件540a可使用聚合物稳固地结合到体声波谐振器100，而不像图25的阻挡构件540。因此，即使阻挡构件540a未结合到连接端子522，阻挡构件540a也可固定设置在期望的位置。
在图28中示出了阻挡构件540a设置为围绕连接端子522的外部的示例。然而，本公开不限于这种构造，可做出各种变型，例如，阻挡构件540a设置在连接端子522的内侧(例如，谐振部与连接端子522之间)，或者阻挡构件540a的一部分设置在连接端子522的外侧且阻挡构件540a的剩余部分设置在连接端子522的内侧等。
在图29中示出的体声波谐振器模块可包括设置在体声波谐振器100的侧表面上的阻挡构件540b。
在本实施例的体声波谐振器模块中，体声波谐振器100安装在模块基板510上，随后沿着体声波谐振器100的边缘形成阻挡构件540b。
阻挡构件540b可通过经由针将液态绝缘材料注入到边缘与模块基板510之间并使绝缘材料固化而形成。液态绝缘材料可以是聚合物，但不限于此。
通过使用上述方法形成阻挡构件540b，阻挡构件540b不仅可设置在体声波谐振器100的下表面与模块基板510之间，还可设置在体声波谐振器100的侧表面与模块基板510之间。此外，尽管未示出，但是如果必要，则阻挡构件540b可延伸且设置在体声波谐振器100的上表面。
在图29中，示出了阻挡构件540b与连接端子522接触的示例。然而，由于阻挡构件540b应用在模块基板510上，所以阻挡构件540b的运动可被抑制。因此，阻挡构件540b可与连接端子522间隔开。
图30和图31分别是根据实施例的滤波器的示意性电路图。
在图30和图31的滤波器中采用的每个体声波谐振器与在图3中示出的体声波谐振器100对应。
参照图30，根据实施例的滤波器1000可具有梯型滤波器结构。具体地，滤波器1000可包括体声波谐振器1100和1200。
第一体声波谐振器1100可串联在输入信号RFin被输入的信号输入端子与输出信号RFout被输出的信号输出端子之间，并且第二体声波谐振器1200可连接到信号输出端子和地。
参照图31，根据实施例的滤波器2000可具有格型滤波器结构。具体地，滤波器2000可包括体声波谐振器2100、2200、2300和2400，并且可通过对平衡的输入信号RFin+和RFin-进行滤波来输出输出信号RFout+和RFout-。
此外，滤波器可形成为具有包括图30中示出的梯型滤波器和图31中示出的格型滤波器结构的组合的滤波器结构。
如在此公开的，保护层通过堆叠具有不同材料的第一保护层和第二保护层而形成，并且疏水层设置在第二保护层上。因此，即使当声波谐振器用在潮湿环境中或者留在室温下持续较长一段时间时，频率变化可显著减小且可保持一致的谐振器性能。
虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同物限定，在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。

Claims (19)

1.一种体声波谐振器模块，包括：
模块基板；
体声波谐振器，利用连接端子连接到所述模块基板，并且设置为与所述模块基板间隔开；以及
密封部，对所述体声波谐振器进行密封，
其中，所述体声波谐振器包括设置在所述模块基板的上表面对面的谐振部，并且在所述谐振部与所述模块基板的所述上表面之间设置有空间。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，其中，所述体声波谐振器还包括：
谐振器基板；
绝缘层，设置在所述谐振器基板的表面上；
膜层，与所述绝缘层一起形成腔，所述谐振部设置在所述腔上，并且所述谐振部包括以堆叠构造布置的第一电极、压电层和第二电极；
保护层，设置在所述谐振部中的所述第一电极、所述压电层和所述第二电极上；以及
疏水层，设置在所述保护层上。
3.根据权利要求2所述的体声波谐振器模块，其中，所述疏水层与水的接触角度是90°或更大。
4.根据权利要求2所述的体声波谐振器模块，其中，所述疏水层包括氟和硅中的任意一种或两种。
5.根据权利要求2所述的体声波谐振器模块，其中，所述疏水层围绕所述腔和所述膜层。
6.根据权利要求2所述的体声波谐振器模块，其中，所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层利用二氧化硅基绝缘材料或氮化硅基绝缘材料形成，所述第二保护层利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的任意一种形成。
7.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，其中，所述体声波谐振器与所述模块基板之间的距离是10μm至30μm。
8.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，其中，在所述模块基板的所述上表面中形成有沟槽，并且所述连接端子的将所述体声波谐振器连接到所述模块基板的部分设置在所述沟槽中。
9.根据权利要求8所述的体声波谐振器模块，其中，所述模块基板的所述上表面与所述体声波谐振器的下表面的边缘之间的距离是0μm至20μm。
10.根据权利要求8所述的体声波谐振器模块，其中，所述沟槽的水平长度小于所述体声波谐振器的水平长度。
11.根据权利要求9所述的体声波谐振器模块，其中，所述沟槽的深度是20μm至30μm。
12.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，所述体声波谐振器模块还包括：阻挡构件，设置在所述体声波谐振器与所述模块基板之间。
13.根据权利要求12所述的体声波谐振器模块，其中，所述阻挡构件与所述连接端子的至少一个表面接触。
14.根据权利要求12所述的体声波谐振器模块，其中，所述阻挡构件与所述模块基板的所述上表面间隔开。
15.根据权利要求12所述的体声波谐振器模块，其中，在所述模块基板的所述上表面中形成有沟槽，并且所述阻挡构件设置在所述沟槽中。
16.根据权利要求12所述的体声波谐振器模块，其中，所述阻挡构件利用导电材料制成，并且与所述连接端子间隔开。
17.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，所述体声波谐振器模块还包括：阻挡构件，设置在所述连接端子的外侧且形成为覆盖所述连接端子的侧表面。
18.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，所述体声波谐振器模块还包括：电子装置，安装在所述模块基板上，并且设置为与所述体声波谐振器相邻。
19.根据权利要求1所述的体声波谐振器模块，其中，所述体声波谐振器还包括谐振器基板，
其中，所述谐振部包括堆叠在形成在所述谐振器基板上的腔上的第一电极、压电层和第二电极，
其中，所述体声波谐振器模块还包括：阻挡构件，设置在所述体声波谐振器与所述模块基板之间、所述连接端子的外侧并且至少部分地覆盖所述谐振器基板的侧表面。
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