CN112039487A - 带导热结构的体声波谐振器及其制造方法、滤波器及电子设备 - Google Patents

带导热结构的体声波谐振器及其制造方法、滤波器及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种体声波谐振器及其制造方法,该谐振器包括基底;声学镜;底电极;顶电极;和压电层,设置在底电极与顶电极之间,其中:所述底电极的至少一部分的外端处于所述声学镜的边界的外侧;在所述声学镜的边界的外侧,所述基底中沿所述声学镜设置有导热结构,所述导热结构适于与所述底电极的对应部分的下表面热接触。本发明还涉及一种滤波器和一种电子设备。

Description

带导热结构的体声波谐振器及其制造方法、滤波器及电子 设备
技术领域
本发明的实施例涉及半导体领域,尤其涉及一种体声波谐振器及其制造方法,一种具有该谐振器的滤波器,以及一种电子设备。
背景技术
随着5G通信技术的日益发展,对通信频段的要求越来越高。传统的射频滤波器受结构和性能的限制,不能满足高频通信的要求。薄膜体声波谐振器(FBAR) 作为一种新型的MEMS器件,具有体积小、质量轻、插入损耗低、频带宽以及品质因子高等优点,很好地适应了无线通信系统的更新换代,使FBAR技术成为通信领域的研究热点之一。
随着无线通信速率的不断提高,要求射频器件的工作频率也相应提高。要制造更高频率的FBAR滤波器,FBAR的谐振频率也要相应提高。现有的FBAR结构,当谐振频率较高时,电极较薄,因此电极导电性变差,影响谐振器在串联谐振点的阻抗值,最终导致串联谐振点Qs及其附近的Q值恶化。
此外,对于FBAR的功率容量也有越来越高的要求,而谐振器的功率容量的高低与谐振器的散热性能直接相关,因此,也存在提高谐振器的散热性能的需求。
发明内容
为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面,提出本发明。
根据本发明的实施例的一个方面,提出了一种体声波谐振器,包括:
基底;
声学镜;
底电极;
顶电极;和
压电层,设置在底电极与顶电极之间,
其中:
所述底电极的至少一部分的外端处于所述声学镜的边界的外侧;
在所述声学镜的边界的外侧,所述基底中沿所述声学镜设置有导热结构,所述导热结构适于与所述底电极的对应部分的下表面热接触。
本发明的实施例也涉及一种体声波谐振器组件,至少两个体声波谐振器,所述至少两个体声波谐振器中的至少一个为上述的谐振器。
本发明的实施例还涉及一种体声波谐振器的制造方法,所述体声波谐振器包括基底,压电层,底电极,顶电极和声学镜,所述方法包括步骤:
在基底上表面围绕所述声学镜的边界或者适于形成所述声学镜的部分的边界形成凹陷部;
在凹陷部内设置导热材料,以及使得导热材料的上表面与所述基底的上表面齐平而形成位于所述凹陷部内的导热结构;
使得底电极至少部分覆盖所述导热结构。
本发明的实施例还涉及一种滤波器,包括上述的体声波谐振器或组件。
本发明的实施例也涉及一种电子设备,包括上述的滤波器或者上述的谐振器或组件。
附图说明
以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点,图中相同的附图标记始终表示相同的部件,其中:
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图;
图2为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图(沿图3中的A-A’线截得的截面图);
图3为图2中所示的体声波谐振器的示意性俯视图;
图4为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图;
图5为根据本发明的再一个实施例的体声波谐振器的截面示意图(沿图6中的B-B’线截得的截面图);
图6为示例性示出图5中的导热结构与金属密封层连接的示意性仰视图;
图7-12为示例性示出图1所示的体声波谐振器的制造方法的一系列截面示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。发明的一部分实施例,而并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
首先,本发明的附图中的附图标记说明如下:
10:基底,可选材料为单晶硅、氮化镓、砷化镓、蓝宝石、石英、碳化硅、金刚石等。
20:声学镜,可为空腔,也可采用布拉格反射层及其他等效形式。本发明所示的实施例中采用的是设置于基底的内部,在可选的实施例中,空腔也可以位于基底的上表面。
30:底电极,材料可选:钼、钌、金、铝、镁、钨、铜,钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。
40:压电层,可以为单晶压电材料,可选的,如:单晶氮化铝、单晶氮化镓、单晶铌酸锂、单晶锆钛酸铅(PZT)、单晶铌酸钾、单晶石英薄膜、或者单晶钽酸锂等材料,也可以为多晶压电材料(与单晶相对应,非单晶材料),可选的,如多晶氮化铝、氧化锌、PZT等,还可是包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料,例如可以是掺杂氮化铝,掺杂氮化铝至少含一种稀土元素,如钪(Sc)、钇(Y)、镁(Mg)、钛(Ti)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等。
50:凸起结构层,材料可以选择金属,如跟底电极相同的材料选择范围,也可以为介质材料,如氮化硅、二氧化硅等。
60:导热结构,材料可选导热性好的介质材料或金属材料,如金、钨、钼、铂、钌、铱、钛钨、铝、钛、铜等。当选用金属材料时,该导热结构也可以同时具有低电阻率特性,从而有利于降低谐振器串联谐振器阻抗,提高串联谐振频率附近的Q值。在本发明中,从工艺及材料兼容性的角度来看,材料可为铜。
70:牺牲层,材料可选二氧化硅、掺杂二氧化硅等介质材料。
80:空隙,可为空气隙,或者填充介质材料。
90:顶电极,材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜,钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。顶电极和底电极材料一般相同,但也可以不同。
100:钝化层或工艺层,设置在谐振器的顶电极上,工艺层的作用可以是质量调节负载或钝化层,其材料可以为介质材料,如二氧化硅、氮化铝、氮化硅等。
110:密封层,材料可选:钼、钌、金、铝、镁、钨、铜,钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。密封层与底电极30一般采用相同材料。
120:释放孔。
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图1所示,体声波谐振器包括基底10,声学镜20(图中为空腔形式),底电极30,压电层40,凸起结构层50,导热结构60,桥部及悬翼空隙80,顶电极90以及工艺层100。其中,凸起结构层50是可选结构,在顶电极非连接边的悬翼结构也是可选结构。
在图1中,导热结构60与底电极30的下表面形成热接触,这里的热接触包括了热接触的导热结构和底电极在基底的厚度方向上存在重合部分这样的含义,不仅包括了两者直接面接触或点接触而形成的直接热接触的情形,也包括了两个之间还有其他的导热层的间接热接触的情形,均在本发明的保护范围之内。而当导热结构60为金属材料时,导热结构60还可与底电极30形成电接触。
如图1所示,导热结构60围绕空腔形式的声学镜20设置。参见图1,导热结构60在水平方向上处于底电极30的非电极连接端的外端与声学镜20的边界之间。图1中,d1-d4表示了导热结构的内端和外端与声学镜的边界以及底电极的非连接端的端部之间的横向位置关系。d1、d3为导热结构60的外端与底电极的非电极连接端的端部之间的间距,其中d1表示的是在顶电极的电极连接端的区域,而d3表示的是在顶电极的非电极连接端的区域。d2、d4为导热结构60 的内端与声学镜的边界之间的间距,其中d2表示的是在顶电极的电极连接端的区域,而d4表示的是在顶电极的非电极连接端的区域。
在可选的实施例中,0≤d1<10μm,和/或0≤d3<10μm,和/或0<d2< 10μm,和/或0<d4<10μm。在同一个谐振器中,d1与d3可以相同,也可以不同,d2和d4可以相同,也可以不同。且在同一个谐振器中,若谐振器形状为多边形,则在不同边上的d1或者d3可以不同,d2或者d4可以不同。
如图1所示,顶电极的电极连接端设置有桥部,该桥部限定了空隙80。从图1可以看出,空隙80的外边缘在水平方向上处于底电极的非电极连接端的外侧,且与之具有距离d5。在可选的实施例中,0<d5<20μm。空隙80的内边缘在水平方向上处于声学镜20边缘的内侧,从而在顶电极连接边处,减小底电极与顶电极的电极连接部的寄生电容。
在图1所示的结构中,在底电极30的下方、基底10的上表面中,围绕着声学镜空腔增加例如为嵌入式铜金属环的导热结构。由于铜金属环与底电极30 相连接,基于导热结构的导热性能,有利于谐振器的散热,提升谐振器的功率。相应的,也有利于体声波滤波器的散热,提升体声波滤波器的功率容量。
此外,因为铜金属环与底电极30电连接,且铜具有极好的电导率(较低的电阻率),因此可以大大降低底电极的串联阻抗,降低谐振器的电学损耗,从而有利于提高谐振器的Q值,特别是在串联谐振频率附近的Q值。
虽然没有示出,在图示的实施例中,导热结构60可以是围绕声学镜20的整个边界设置的环形结构。该环形结构可以是连续的环,也可以是由离散分隔开的数个结构构成的断续的环。
虽然没有示出,在图示的实施例中,导热结构可以仅仅围绕声学镜的边界的一部分设置,其可以是连续的,也可以是断续的。
在图1所示的实施例中,如后图7所示的,基底10的上表面设置有凹陷部,导热结构60设置在该凹陷部中,且导热结构60与底电极的下表面形成热接触。
需要指出的是,在本发明中,导热结构60不限于导热金属,还可以为其他材质的导热结构。
图2为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图,图2为沿图3中的A-A’线截得的截面图,图3为图2中所示的体声波谐振器的示意性俯视图。图3中还示出了用于释放声学镜空腔内的牺牲层的释放孔120。
如图2所示,体声波谐振器包括基底10,声学镜20(图中为空腔形式),底电极30,压电层40,凸起结构层50,导热结构60,桥部空隙80,顶电极90 以及工艺层100。其中,凸起结构层50是可选结构,在顶电极非连接边的悬翼结构也是可选结构。
图2所示结构与图1所示结构的不同在于,在图2中,散热结构60的外端在水平方向上处于底电极30的非电极连接端的端部的外侧,且散热结构60的内端在水平方向上处于底电极30的非电极连接端的端部的内侧。
在图2中,d1-d4表示了导热结构60的内端和外端与声学镜的边界以及底电极的非连接端的端部之间的横向位置关系。d1、d3为导热结构60的外端与底电极的非电极连接端的端部之间的间距,其中d1表示的是在顶电极的电极连接端的区域,而d3表示的是在顶电极的非电极连接端的区域。d2、d4为导热结构 60的内端与声学镜的边界之间的间距,其中d2表示的是在顶电极的电极连接端的区域,而d4表示的是在顶电极的非电极连接端的区域。
在可选的实施例中,0<d1<10μm,和/或0<d3<10μm,和/或0<d2< 10μm,和/或0<d4<10μm。在同一个谐振器中,d1与d3可以相同,也可以不同,d2和d4可以相同,也可以不同。且在同一个谐振器中,若谐振器形状为多边形,则在不同边上的d1或者d3可以不同,d2或者d4可以不同,或者在不同边上,导热结构60与底电极的位置关系可以选择如图1所示的关系,也可以选择如图2所示的关系。
如图2所示,顶电极90的电极连接端还设置有桥部,该桥部限定了空隙80。从图2可以看出,空隙80的外边缘在水平方向上处于导热结构60的外端的外侧,且与之具有距离d5。在可选的实施例中,0<d5<20μm。d5可避免在导热结构60为金属的情况下,由导热结构60、压电层40和顶电极90层叠形成的下无空隙或空腔的寄生电容叠层结构,从而损害谐振器的机电耦合系数。
虽然没有示出,导热结构60的内端可以与声学镜的边界齐平,和/或导热结构60的外端可以与底电极的非电极连接端的端缘齐平。
图4为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图。
如图4所示,其中示出了两个体声波谐振器,该两个体声波谐振器为图2 中所述的体声波谐振器的结构。在图4中,两个谐振器的底电极30同层布置且相接,导热结构60包括在两个谐振器的声学镜20之间的共用导热部分,若导热结构60采用金属材料,则导热结构可以进一步降低两个谐振器之间电极连接部分的电阻。
如本领域技术人员能够理解的,图4中的两个谐振器可以是图2中的两个谐振器,也可以是图1中的两个谐振器,还可以一个是图2中的谐振器,另一个是图1中的谐振器,这些均在本发明的保护范围之内。
图5为根据本发明的再一个实施例的体声波谐振器的截面示意图,图6为示例性示出图5中的导热结构60与金属密封层110连接的示意性仰视图。
如图5和6所示,所述谐振器的底电极通过底电极的延伸部与封装用的金属密封环或密封层110相连接,同时,位于底电极30下方的导热结构60也随底电极的延伸部延伸至密封层110下方(在图5中,左侧部分的导热结构60的宽度显然长于右侧的导热结构60的宽度,这表示其例如在图5的左侧向外延伸),使其与所述金属密封环或密封层110相接,如图6所示。如此,可以将谐振器的热量进一步有效的散发出去。进一步可选的,与密封层110相连接的谐振器是滤波器中功率密度或承受功率较大的一个或多个,可选的,与密封层110相连接的谐振器是滤波器中功率密度或承受功率最大的一个。虽然没有示出,底电极的延伸部也可以覆盖密封层110的上表面,从而形成电连接。
在图6所示的俯视图中,虽然只示出了一个谐振器,但是本发明不限于此,密封层110也可以封装谐振器组件,如滤波器。
下面参照图7-12示例性说明图1所示的体声波谐振器的制造方法。
首先,如图7所示,提供基底10,在基底的上表面刻蚀出环形槽或环形凹陷(在图1中的导热结构60为连续环形的情况下),该环形槽或环形凹部用于在后续步骤中填充导热材料,例如铜。
其次,如图8所示,在环形槽或环形凹陷内填充导热材料,例如,在导热材料为铜的情况下,通过电镀工艺,在环形槽或环形凹陷内填充金属铜。
再次,如图9所示,利用刻蚀工艺在基底10的上表面刻蚀出空腔,该空腔为用于声学镜20的空腔。需要指出的是,也可以先刻蚀出声学镜空腔,然后刻蚀环形槽或环形凹陷。
之后,如图10所示,在空腔内填充或沉积牺牲材料层,例如为磷硅玻璃(PSG),再使用CMP(化学机械研磨)工艺使得牺牲材料层以及导热材料的上表面与基底10的上表面齐平以形成牺牲层70和导热结构60。
接着,如图11所示,利用常规工艺,形成谐振器的底电极30和压电层40。
然后,如图12所示,在压电层40上使用光刻、磁控溅射、刻蚀等工艺方式,沉积凸起结构层50,同时,在凸起结构层50和压电层40之间形成空隙80。需要指出的是,凸起结构层50并非是必须的,也可以不设置凸起结构层50。还需要指出的是,空隙80的形成可以通过在压电层40上设置和图形化牺牲层后设置顶电极的金属层,之后释放该牺牲层而实现。
此外,在图12所示的结构的基础上,在凸起结构层50上,使用磁控溅射等沉积方式,沉积和图形化顶电极90和钝化层100,而后,通过例如图3中的释放孔120,使用湿法刻蚀等工艺,将牺牲层70刻蚀释放,形成作为声学镜20 的空腔,从而得到如图1所示的结构。
基于以上,本发明提出了一种体声波谐振器的方法,该方法包括步骤:
在基底10上表面围绕声学镜20的边界或者适于形成声学镜20的部分的边界形成凹陷部;
在凹陷部内设置导热材料,以及使得导热材料的上表面与基底10的上表面齐平而形成位于所述凹陷部内的导热结构60;
使得底电极30至少覆盖部分所述导热结构。
需要指出的是,在本发明中,各个数值范围,除了明确指出不包含端点值之外,除了可以为端点值,还可以为各个数值范围的中值,这些均在本发明的保护范围之内。
在本发明中,上和下是相对于谐振器的基底的底面而言的,对于一个部件,其靠近该底面的一侧为下侧,远离该底面的一侧为上侧。
在本发明中,内和外是相对于谐振器的有效区域(压电层、顶电极、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成有效区域)的中心(即有效区域中心)在横向方向或者径向方向上而言的,一个部件的靠近有效区域中心的一侧或一端为内侧或内端,而该部件的远离有效区域中心的一侧或一端为外侧或外端。对于一个参照位置而言,位于该位置的内侧表示在横向方向或径向方向上处于该位置与有效区域中心之间,位于该位置的外侧表示在横向方向或径向方向上比该位置更远离有效区域中心。
如本领域技术人员能够理解的,根据本发明的体声波谐振器可以用于形成滤波器或其他半导体器件。
基于以上,本发明提出了如下技术方案:
1、一种体声波谐振器,包括:
基底;
声学镜;
底电极;
顶电极;和
压电层,设置在底电极与顶电极之间,
其中:
所述底电极的至少一部分的外端处于所述声学镜的边界的外侧;
在所述声学镜的边界的外侧,所述基底中沿所述声学镜设置有导热结构,所述导热结构适于与所述底电极的对应部分的下表面热接触。
2、根据1所述的谐振器,其中:
所述基底的上表面沿所述声学镜设置有导热凹陷,所述导热凹陷中设置有所述导热结构,所述导热结构与所述底电极的下表面形成热接触。
3、根据1所述的谐振器,其中:
所述导热结构为金属导热结构,所述金属与所述底电极电连接。
4、根据3所述的谐振器,其中:
所述底电极的至少一部分包括处于所述顶电极的电极连接端下方的部分,且所述顶电极的电极连接端设置有桥部,所述桥部限定有空隙,所述导热结构被底电极的在所述顶电极的电极连接端下方的部分完全覆盖,且所述空隙的外边缘在水平方向上处于底电极的在所述顶电极的电极连接端下方的部分的外侧。
5、根据3所述的谐振器,其中:
所述底电极的至少一部分包括处于所述顶电极的电极连接端下方的部分,且所述顶电极的电极连接端设置有桥部,所述桥部限定有空隙,所述导热结构的外端在水平方向上处于底电极的在所述顶电极的电极连接端下方的部分的外侧,且所述空隙的外边缘在水平方向上处于所述导热结构的外端的外侧。
6、根据5所述的谐振器,其中:
所述空隙的外边缘在水平方向上与所述导热结构的外端存在的距离小于20 μm。
7、根据1所述的谐振器,其中:
所述导热结构的材料包括铜。
8、根据1所述的谐振器,其中:
所述底电极在声学镜的整个周向均包括处于所述声学镜的边界的外侧的部分,所述导热结构为连续的导热结构形成的围绕声学镜的整个边界的环形结构,或者为断续的导热结构形成的围绕声学镜的整个边界的环形结构;或者
为围绕所述声学镜的边界的一部分的连续导热结构或者断续导热结构。
9、根据1-3、7-8中任一项所述的谐振器,其中:
所述导热结构在水平方向上处于底电极的所述至少一部分的外端与声学镜的边界之间。
10、根据9所述的谐振器,其中:
所述导热结构的外端在水平方向上与所述底电极的所述外端之间存在的第一距离小于10μm;和/或
所述导热结构的内端在水平方向上与所述声学镜的边界存在的第二距离小于10μm。
11、根据1-3、7-8中任一项所述的谐振器,其中:
所述导热结构的内端与所述声学镜的边界齐平;和/或
所述导热结构的外端与所述底电极的所述外端齐平。
12、根据1-3、7-8中任一项所述的谐振器,其中:
所述底电极的所述至少一部分的外端在水平方向上处于所述导热结构的内端与外端之间。
13、根据12所述的谐振器,其中:
所述导热结构的外端在水平方向上处于所述底电极的所述外端的外侧且与所述底电极的所述外端之间存在的第一距离小于10μm;和/或
所述导热结构的内端在水平方向上处于所述底电极的所述外端的内侧且与所述声学镜的边界存在的第二距离小于10μm。
14、根据1所述的谐振器,其中:
所述谐振器还包括封装用金属密封环;
所述谐振器还包括自所述底电极延伸的电学延伸结构,所述电学延伸结构与导热结构在上下方向上相接,且所述电学延伸结构覆盖部分所述金属密封环或者与所述金属密封环相接,且所述导热结构随所述电学延伸结构延伸到所述金属密封环的下方且与之相接。
15、一种体声波谐振器组件,包括:
至少两个体声波谐振器,所述至少两个体声波谐振器中的至少一个为根据 1-14中任一项所述的谐振器。
16、根据15所述的组件,其中:
所述至少两个体声波谐振器包括两个谐振器,所述两个谐振器为根据1-13 所述的体声波谐振器;且
所述两个谐振器的底电极同层布置且相接,所述导热结构包括在所述两个谐振器的声学镜之间的共用导热部分。
17、根据15所述的组件,其中:
所述组件包括金属密封环,所述至少两个体声波谐振器布置在所述金属密封环内;
根据1-13中任一项所述的谐振器中,所述谐振器还包括电学延伸结构,所述电学延伸结构与导热结构相接,且所述电学延伸结构覆盖所述金属密封环或者与所述金属密封环相接。
18、一种体声波谐振器的制造方法,所述体声波谐振器包括基底,压电层,底电极,顶电极和声学镜,所述方法包括步骤:
在基底上表面围绕所述声学镜的边界或者适于形成所述声学镜的部分的边界形成凹陷部;
在凹陷部内设置导热材料,以及使得导热材料的上表面与所述基底的上表面齐平而形成位于所述凹陷部内的导热结构;
使得底电极至少部分覆盖所述导热结构。
19、根据18所述的方法,其中:
所述导热结构为金属导热结构,且所述金属导热结构与所述底电极电连接;
所述导热结构的外端在水平方向上处于所述底电极的非电极连接端的端部的外侧;且
所述方法还包括步骤:在顶电极的电极连接端设置桥部,所述桥部限定空隙,且所述空隙的外端在水平方向上处于所述导热结构的外端的外侧。
20、一种滤波器,包括根据1-14中任一项所述的体声波谐振器或根据15-17 中任一项所述的组件。
21、根据20所述的滤波器,其中:
所述滤波器中功率密度或者承受功率最大的谐振器为根据14所述的谐振器。
22、一种电子设备,包括根据20或21所述的滤波器,或者根据1-14中任一项所述的体声波谐振器或根据15-17中任一项所述的组件。
这里的电子设备,包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品,以及手机、WIFI、无人机等终端产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种体声波谐振器,包括:
基底;
声学镜;
底电极;
顶电极;和
压电层,设置在底电极与顶电极之间,
其中:
所述底电极的至少一部分的外端处于所述声学镜的边界的外侧;
在所述声学镜的边界的外侧,所述基底中沿所述声学镜设置有导热结构,所述导热结构适于与所述底电极的对应部分的下表面热接触。
2.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述基底的上表面沿所述声学镜设置有导热凹陷,所述导热凹陷中设置有所述导热结构,所述导热结构与所述底电极的下表面形成热接触。
3.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述导热结构为金属导热结构,所述金属与所述底电极电连接。
4.根据权利要求3所述的谐振器,其中:
所述底电极的至少一部分包括处于所述顶电极的电极连接端下方的部分,且所述顶电极的电极连接端设置有桥部,所述桥部限定有空隙,所述导热结构被底电极的在所述顶电极的电极连接端下方的部分完全覆盖,且所述空隙的外边缘在水平方向上处于底电极的在所述顶电极的电极连接端下方的部分的外侧。
5.根据权利要求3所述的谐振器,其中:
所述底电极的至少一部分包括处于所述顶电极的电极连接端下方的部分,且所述顶电极的电极连接端设置有桥部,所述桥部限定有空隙,所述导热结构的外端在水平方向上处于底电极的在所述顶电极的电极连接端下方的部分的外侧,且所述空隙的外边缘在水平方向上处于所述导热结构的外端的外侧。
6.根据权利要求5所述的谐振器,其中:
所述空隙的外边缘在水平方向上与所述导热结构的外端存在的距离小于20μm。
7.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述导热结构的材料包括铜。
8.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述底电极在声学镜的整个周向均包括处于所述声学镜的边界的外侧的部分,所述导热结构为连续的导热结构形成的围绕声学镜的整个边界的环形结构,或者为断续的导热结构形成的围绕声学镜的整个边界的环形结构;或者
为围绕所述声学镜的边界的一部分的连续导热结构或者断续导热结构。
9.根据权利要求1-3、7-8中任一项所述的谐振器,其中:
所述导热结构在水平方向上处于底电极的所述至少一部分的外端与声学镜的边界之间。
10.根据权利要求9所述的谐振器,其中:
所述导热结构的外端在水平方向上与所述底电极的所述外端之间存在的第一距离小于10μm;和/或
所述导热结构的内端在水平方向上与所述声学镜的边界存在的第二距离小于10μm。
11.根据权利要求1-3、7-8中任一项所述的谐振器,其中:
所述导热结构的内端与所述声学镜的边界齐平;和/或
所述导热结构的外端与所述底电极的所述外端齐平。
12.根据权利要求1-3、7-8中任一项所述的谐振器,其中:
所述底电极的所述至少一部分的外端在水平方向上处于所述导热结构的内端与外端之间。
13.根据权利要求12所述的谐振器,其中:
所述导热结构的外端在水平方向上处于所述底电极的所述外端的外侧且与所述底电极的所述外端之间存在的第一距离小于10μm;和/或
所述导热结构的内端在水平方向上处于所述底电极的所述外端的内侧且与所述声学镜的边界存在的第二距离小于10μm。
14.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述谐振器还包括封装用金属密封环;
所述谐振器还包括自所述底电极延伸的电学延伸结构,所述电学延伸结构与导热结构在上下方向上相接,所述电学延伸结构覆盖部分所述金属密封环或者与所述金属密封环相接,且所述导热结构随所述电学延伸结构延伸到所述金属密封环的下方且与之相接。
15.一种体声波谐振器组件,包括:
至少两个体声波谐振器,所述至少两个体声波谐振器中的至少一个为根据权利要求1-14中任一项所述的谐振器。
16.根据权利要求15所述的组件,其中:
所述至少两个体声波谐振器包括两个谐振器,所述两个谐振器为根据权利要求1-13所述的体声波谐振器;且
所述两个谐振器的底电极同层布置且相接,所述导热结构包括在所述两个谐振器的声学镜之间的共用导热部分。
17.根据权利要求15所述的组件,其中:
所述组件包括金属密封环,所述至少两个体声波谐振器布置在所述金属密封环内;
根据权利要求1-13中任一项所述的谐振器中,所述谐振器还包括电学延伸结构,所述电学延伸结构与导热结构相接,且所述电学延伸结构覆盖所述金属密封环或者与所述金属密封环相接。
18.一种体声波谐振器的制造方法,所述体声波谐振器包括基底,压电层,底电极,顶电极和声学镜,所述方法包括步骤:
在基底上表面围绕所述声学镜的边界或者适于形成所述声学镜的部分的边界形成凹陷部;
在凹陷部内设置导热材料,以及使得导热材料的上表面与所述基底的上表面齐平而形成位于所述凹陷部内的导热结构;
使得底电极至少部分覆盖所述导热结构。
19.根据权利要求18所述的方法,其中:
所述导热结构为金属导热结构,且所述金属导热结构与所述底电极电连接;
所述导热结构的外端在水平方向上处于所述底电极的非电极连接端的端部的外侧;且
所述方法还包括步骤:在顶电极的电极连接端设置桥部,所述桥部限定空隙,且所述空隙的外端在水平方向上处于所述导热结构的外端的外侧。
20.一种滤波器,包括根据权利要求1-14中任一项所述的体声波谐振器或根据权利要求15-17中任一项所述的组件。
21.根据权利要求20所述的滤波器,其中:
所述滤波器中功率密度或者承受功率最大的谐振器为根据权利要求14所述的谐振器。
22.一种电子设备,包括根据权利要求20或21所述的滤波器,或者根据权利要求1-14中任一项所述的体声波谐振器或根据权利要求15-17中任一项所述的组件。
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Denomination of invention: Bulk acoustic wave resonator with heat conduction structure and its manufacturing method, filter and electronic equipment

Effective date of registration: 20210908

Granted publication date: 20210810

Pledgee: Tianjin TEDA Haihe intelligent manufacturing industry development fund partnership (L.P.)

Pledgor: ROFS MICROSYSTEM(TIANJIN) Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980009034

PP01 Preservation of patent right
PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20240130

Granted publication date: 20210810