CN115996035B - 弹性波器件 - Google Patents
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Abstract
本申请关于一种弹性波器件,涉及声学器件领域。该弹性波器件包括压电基底、叉指换能器层以及线路层,叉指换能器层位于压电基底上,叉指换能器层包括叉指换能器电极以及与叉指换能器电极连接的汇流条;线路层包括位于汇流条上的覆盖部、位于压电基底上的连接部以及焊盘部,焊盘部通过连接部与覆盖部电连接;叉指换能器层还包括位于线路层下方的精细咬合部或由多个精细咬合部组成的阵列。解决了线路层金属膜在器件加工或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题,提升了该器件可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及声学器件技术领域,特别涉及一种弹性波器件。
背景技术
弹性波器件是一种基于材料的压电效应的声—电转换特性的声学器件。各种形式的弹性波器件可以实现调频、延迟、同步、滤波等多种信号处理功能,因而在无线通信、传感、医疗检测等领域应用广泛。弹性波器件大量应用到手机、雷达、汽车、物联网等领域,是射频前端不可或缺的元器件之一。随着5G技术的不断推广,弹性波器件的可靠性问题变得越来越重要。然而,无论是在采用焊球连接的倒装封装工艺的弹性波器件中,还是在采用键合金属丝连接的陶瓷基座封装工艺的弹性波器件中,都存在器件线路层金属膜容易发生剥离、断裂或脱落的问题。
下面以采用焊球连接的倒装封装工艺的弹性波器件举例说明。在倒装封装工艺中,将多个金属焊球(通常为金球或锡球)的一端固接在弹性波器件芯片的每一个焊盘部上,将金属焊球的另一端固接在外接基板的焊盘部上,这样就实现了弹性波器件芯片与外接基板的电连接和机械连接。如图1所示,该种弹性波器件100的制备过程可以分为以下四个步骤:(1)在压电基底101上沉积一层或多层较薄的金属薄膜并图形化以形成叉指换能器层102,该叉指换能器层102包括叉指换能器电极102-1和与所述叉指换能器电极102-1连接的汇流条102-2;(2)沉积一层或多层较厚的金属薄膜并图形化形成线路层103,该线路层103包括在所述汇流条102-2上的覆盖部103-1、在所述压电基底101上的连接部103-2和焊盘部103-3,所述焊盘部103-3通过所述连接部103-2电连接至所述覆盖部103-1,并进一步电连接至所述汇流条102-2和所述叉指换能器电极102-1;(3)使用超声波焊接的方法将多个金属焊球104(通常为金球或锡球)的一端固接在弹性波器件芯片的每一个焊盘部103-3上;(4)倒置弹性波器件芯片,再次使用超声波焊接的方法使前述金属焊球104的另一端固接在外接基板的焊盘部上。
然而,上述公知技术存在以下问题:线路层103金属膜由于比叉指换能器层102金属膜厚得多(约2μm),因此具有更大的薄膜刚度,即在受到外力时抵抗变形的能力。当弹性波器件100经历环境温度变化时,压电基底101、叉指换能器层102和线路层103都会出现由于温度变化导致的尺寸变化和形状变化。在该过程中,线路层103由于具有更大的薄膜刚度而将其尺寸变化和形状变化更多地积聚在其薄膜边缘区域和线路层103—叉指换能器层102的搭接区域,于是容易在其薄膜边缘区域的线路层103内部、其薄膜边缘区域的线路层103—压电基底101接触面和线路层103—叉指换能器层102的搭接区域形成裂纹起源和萌生,并最终导致线路层103金属膜发生撕裂、剥离或脱落,导致器件失效。
发明内容
本申请的目的是提供一种弹性波器件,以解决其线路层金属膜在器件加工或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案为:
一种弹性波器件,包括压电基底、叉指换能器层以及线路层,所述叉指换能器层位于所述压电基底上,所述叉指换能器层包括叉指换能器电极以及与所述叉指换能器电极连接的汇流条;所述线路层包括位于所述汇流条上的覆盖部、位于所述压电基底上的连接部以及焊盘部,所述焊盘部通过所述连接部与所述覆盖部电连接;
所述叉指换能器层还包括位于所述线路层下方的精细咬合部或由多个所述精细咬合部组成的阵列。
在一种可能的实现方式中,所述精细咬合部包括位于所述连接部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列;其中,所述精细图形部为:在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起;所述精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列与所述汇流条的间距小于6μm。在一种可能的实现方式中,所述精细咬合部包括位于所述焊盘部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列;其中,所述精细图形部为:在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起。
在一种可能的实现方式中,所述精细咬合部包括位于所述覆盖部下的精细开口部或由多个所述精细开口部组成的阵列;其中,所述精细开口部为:在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极的过程中通过去除局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凹坑;所述精细开口部区域内的所述叉指换能器层的金属厚度为零。
在一种可能的实现方式中,所述精细图形部的外接正方形的边长小于6μm。
在一种可能的实现方式中,所述精细图形部具有细小部,所述细小部的外接长方形的宽度小于6μm。
在一种可能的实现方式中,所述精细开口部的外接正方形的边长小于6μm。
在一种可能的实现方式中,所述精细开口部具有细小部,所述细小部的外接长方形的宽度小于6μm。
在一种可能的实现方式中,所述焊盘部用于在封装工序中承接金属焊球或键合引线。
在一种可能的实现方式中,所述焊盘部用于在封装工序中承接键合引线。
在一种可能的实现方式中,所述压电基底由具有压电性的块体材料构成。
在一种可能的实现方式中,所述压电基底由不具有压电性的块体材料以及在所述块体材料上的具有压电性的薄膜构成。
在一种可能的实现方式中,所述叉指换能器层为由至少两种不同金属材料膜层叠加而成的复合膜层。
在一种可能的实现方式中,所述线路层为由至少两种不同金属材料膜层叠加而成的复合膜层。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
叉指换能器层的精细咬合部或由多个精细咬合部组成的阵列,由于比线路层金属膜薄得多(0.05~0.5μm)、且薄膜图形更加精细,因此精细咬合部或其阵列能更牢固地结合在压电基底表面。通过在压电基底上制备叉指换能器电极、汇流条和位于线路层下方的精细咬合部或由多个精细咬合部组成的阵列,然后在其上沉积线路层的覆盖部、连接部和焊盘部,所述精细咬合部或其阵列会咬合部分线路层金属膜,一方面减弱了线路层的尺寸变化和形状变化在其薄膜边缘区域和线路层—叉指换能器层搭接区域的积聚,另一方面提升了线路层—压电基底或/和线路层—叉指换能器层的层间结合力,并最终解决线路层金属膜在器件经历环境温度变化或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中:
图1示出了现有技术中弹性波器件的结构示意图(上图为主视图,下图为A-A剖视图);
图2示出了本申请实施例一提供的弹性波器件的结构示意图(上图为主视图,下图为B-B剖视图);
图3示出了本申请实施例一变形例提供的弹性波器件的结构示意图(上图为主视图,下图为C-C剖视图);
图4示出了本申请实施例二提供的弹性波器件的结构示意图(上图为主视图,下图为D-D剖视图);
图5示出了本申请实施例三提供的弹性波器件的结构示意图(上图为主视图,下图为E-E剖视图);
图6示出了本申请实施例一、实施例一变形例、实施例二以及实施例三提供的弹性波器件的具有细小部的精细图形部或精细开口部示例图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
其中,相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本申请说明书附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请说明书的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。
本申请提供了一种弹性波器件,包括压电基底、叉指换能器层以及线路层,叉指换能器层位于压电基底上,叉指换能器层包括叉指换能器电极以及与叉指换能器电极连接的汇流条;线路层包括位于汇流条上的覆盖部、位于压电基底上的连接部以及焊盘部,焊盘部通过连接部与覆盖部电连接;
其中,相较于现有技术本申请的主要改进为:
叉指换能器层还包括位于线路层下方的精细咬合部或由多个精细咬合部组成的阵列。
在本申请实施例中,通过在压电基底上制备叉指换能器电极、汇流条和位于线路层下方的精细咬合部或由多个精细咬合部组成的阵列,然后在其上沉积线路层的覆盖部、连接部和焊盘部,所述精细咬合部或其阵列会咬合部分线路层金属膜,一方面减弱了线路层的尺寸变化和形状变化在其薄膜边缘区域和线路层—叉指换能器层搭接区域的积聚,另一方面提升了线路层—压电基底或/和线路层—叉指换能器层的层间结合力,并最终解决线路层金属膜在器件经历环境温度变化或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
为了更好的理解本申请,下面结合附图和四个实施例对本申请作更进一步的说明。需要说明的是,该具体实施例所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,不限定本申请保护的范围。
实施例一
图2示出了本申请实施例一提供的弹性波器件的结构示意图,该弹性波器件200包括压电基底201、叉指换能器层202和线路层203,叉指换能器层202位于压电基底201上,叉指换能器层202包括叉指换能器电极202-1和与叉指换能器电极202-1连接的汇流条202-2;线路层203包括位于汇流条202-2上的覆盖部203-1、位于压电基底201上的连接部203-2以及焊盘部203-3;焊盘部203-3通过连接部203-2与覆盖部203-1电连接。
其中,叉指换能器层202还包括位于连接部203-2下方的多个精细图形部202-3。
需要说明的是,该精细图形部202-3实现为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极202-1的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起。
在倒装封装工艺中,焊盘部203-3用于在其上设置金属焊球204。
在陶瓷基座封装工艺中,焊盘部203-3用于在其上设置键合金属丝。
在本申请实施例中,压电基底201实现为具有压电性的块体材料,例如石英、钽酸锂、铌酸锂、四硼酸锂、锗酸铋、硅酸铋、硅酸镓镧系列等压电单晶材料。
可选地,压电基底201也可以为由不具有压电性的块体材料和在该块体材料上的具有压电性的薄膜材料组合形成的复合压电材料。其中,该不具有压电性的块体材料为半导体元器件加工中的常见基底,其包括但不限于单晶硅、多晶硅、氮化铝、玻璃、碳化硅、金刚石、蓝宝石;该具有压电性的薄膜材料包括但不限于铌酸锂压电薄膜材料、钽酸锂压电薄膜材料、具有c轴择优取向的氮化镓薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝钪薄膜、具有c轴择优取向的氧化锌薄膜。
具体地,叉指换能器层202为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于100nm。
可选地,该叉指换能器层202也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于100nm。
详细地,线路层203为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于400nm。
可选地,该线路层203也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于400nm。
进一步地,距离汇流条202-2最近的精细图形部202-3与汇流条202-2间的距离小于6μm。
在本实施例中,精细图形部202-3的外接正方形的边长小于6μm,即精细图形部202-3沿图2所示的Z轴方向的投影位于边长为6μm的正方形范围内。
优选地,精细图形部202-3呈正方形设置,该正方形的边长小于6μm。
同时,精细图形部202-3也可以呈矩形设置,该矩形的宽度尺寸小于6μm。
作为补充,精细图形部202-3的形状图案包括但不限于正方形、矩形、平行四边形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的一种。
更进一步地,如图6所示,该精细图形部202-3也可以为具有细小部的图形结构,其细小部的外接长方形的宽度小于6μm,即细小部沿图2所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。图6示出了多个具有细小部的精细图形部202-3,每个精细图形部202-3的整体尺寸较大,但每个精细图形部202-3都有类似细条、弯折、环形、分叉等结构的细小部,且这些细小部的外接长方形的宽度均小于6μm,即细小部沿图2所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。
综上所述,基于上述实施方案,由于在连接部203-2下方设置了精细图形部202-3,精细图形部202-3会与连接部203-2发生侧面咬合,其一方面减弱了连接部203-2的尺寸变化和形状变化在其薄膜边缘区域和线路层203—叉指换能器层202搭接区域的积聚,另一方面提升了连接部203-2—压电基底201的层间结合力,并最终解决连接部203-2金属膜在器件经历环境温度变化或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
实施例一变形例
图3示出了本申请实施例一变形例提供的弹性波器件的结构示意图,该弹性波器件300包括压电基底301、叉指换能器层302和线路层303;叉指换能器层302位于压电基底301上,叉指换能器层302包括叉指换能器电极302-1以及与叉指换能器电极302-1连接的汇流条302-2;线路层303包括位于汇流条302-2上的覆盖部303-1、位于压电基底301上的连接部303-2以及焊盘部303-3;焊盘部303-3通过连接部303-2与覆盖部303-1电连接。
其中,叉指换能器层302还包括位于连接部303-2下方的由多个精细图形部302-3组成的阵列。
需要说明的是,该精细图形部302-3实现为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极302-1的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起。
在倒装封装工艺中,焊盘部303-3用于在其上设置金属焊球304。
在陶瓷基座封装工艺中,焊盘部303-3用于在其上设置键合金属丝。
在本申请实施例中,压电基底301实现为具有压电性的块体材料,例如石英、钽酸锂、铌酸锂、四硼酸锂、锗酸铋、硅酸铋、硅酸镓镧系列等压电单晶材料。
可选地,压电基底301也可以为由不具有压电性的块体材料和在该块体材料上的具有压电性的薄膜材料组合形成的复合压电材料。其中,该不具有压电性的块体材料为半导体元器件加工中的常见基底,其包括但不限于单晶硅、多晶硅、氮化铝、玻璃、碳化硅、金刚石、蓝宝石;该具有压电性的薄膜材料包括但不限于铌酸锂压电薄膜材料、钽酸锂压电薄膜材料、具有c轴择优取向的氮化镓薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝钪薄膜、具有c轴择优取向的氧化锌薄膜。
具体地,叉指换能器层302为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于100nm。
可选地,该叉指换能器层302也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于100nm。
详细地,线路层303为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于400nm。
可选地,该线路层303也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于400nm。
进一步地,由多个精细图形部302-3组成的阵列与汇流条302-2间的距离小于6μm。
在本实施例中,精细图形部302-3的外接正方形的边长小于6μm,即精细图形部302-3沿图3所示的Z轴方向的投影位于边长为6μm的正方形范围内。
优选地,精细图形部302-3呈正方形设置,该正方形的边长小于6μm。
同时,精细图形部302-3也可以呈矩形设置,该矩形的宽度尺寸小于6μm。
作为补充,精细图形部302-3的形状图案包括但不限于正方形、矩形、平行四边形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的一种。
更进一步地,如图6所示,精细图形部302-3也可以为具有细小部的图形结构,其细小部的外接长方形的宽度小于6μm,即细小部沿图3所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。图6示出了多个具有细小部的精细图形部302-3,每个精细图形部302-3的整体尺寸较大,但每个精细图形部302-3都有类似细条、弯折、环形、分叉等结构的细小部,且细小部,且这些细小部的外接长方形的宽度均小于6μm,,即细小部沿图3所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。
综上所述,基于上述实施方案,由于在连接部303-2下方设置了由多个精细图形部302-3组成的阵列,由多个精细图形部302-3组成的阵列会与连接部303-2发生侧面咬合,其一方面减弱了连接部303-2的尺寸变化和形状变化在其薄膜边缘区域和线路层303—叉指换能器层302搭接区域的积聚,另一方面提升了连接部303-2—压电基底301的层间结合力,并最终解决连接部303-2金属膜在器件经历环境温度变化或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
实施例二
图4示出了本申请实施例二提供的弹性波器件的结构示意图,该弹性波器件400包括压电基底401、叉指换能器层402和线路层403;叉指换能器层402位于压电基底401上,叉指换能器层402包括叉指换能器电极402-1和与叉指换能器电极402-1连接的汇流条402-2;线路层403包括位于汇流条402-2上的覆盖部403-1、位于压电基底401上的连接部403-2以及焊盘部403-3;焊盘部403-3通过连接部403-2与覆盖部403-1电连接。
其中,叉指换能器层402还包括位于焊盘部403-3下方的由多个精细图形部402-3组成的阵列。
需要说明的是,该精细图形部402-3实现为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极402-1的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起。
在倒装封装工艺中,焊盘部403-3用于在其上设置金属焊球404。
在陶瓷基座封装工艺中,焊盘部403-3用于在其上设置键合金属丝。
在本申请实施例中,压电基底401实现为具有压电性的块体材料,例如石英、钽酸锂、铌酸锂、四硼酸锂、锗酸铋、硅酸铋、硅酸镓镧系列等压电单晶材料。
可选地,压电基底401也可以为由不具有压电性的块体材料和在该块体材料上的具有压电性的薄膜材料组合形成的复合压电材料。其中,该不具有压电性的块体材料为半导体元器件加工中的常见基底,其包括但不限于单晶硅、多晶硅、氮化铝、玻璃、碳化硅、金刚石、蓝宝石;该具有压电性的薄膜材料包括但不限于铌酸锂压电薄膜材料、钽酸锂压电薄膜材料、具有c轴择优取向的氮化镓薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝钪薄膜、具有c轴择优取向的氧化锌薄膜。
具体地,叉指换能器层402为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于100nm。
可选地,该叉指换能器层402也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于100nm。
详细地,线路层403为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于400nm。
可选地,该线路层403也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于400nm。
在本实施例中,精细图形部402-3的外接正方形的边长小于6μm,即精细图形部402-3沿图4所示的Z轴方向的投影位于边长为6μm的正方形范围内。
优选地,精细图形部402-3呈正方形设置,该正方形的边长小于6μm。
同时,精细图形部402-3也可以呈矩形设置,该矩形的宽度尺寸小于6μm。
作为补充,精细图形部402-3的形状图案包括但不限于正方形、矩形、平行四边形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的一种。
更进一步地,如图6所示,精细图形部402-3也可以为具有细小部的图形结构,其细小部的外接长方形的宽度小于6μm,即细小部沿图4所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。图6示出了多个具有细小部的精细图形部402-3,每个精细图形部402-3的整体尺寸较大,但每个精细图形部402-3都有类似细条、弯折、环形、分叉等结构的细小部,且细小部,且这些细小部的外接长方形的宽度均小于6μm,即细小部沿图4所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。
综上所述,基于上述实施方案,由于在焊盘部403-3下方设置了由多个精细图形部402-3组成的阵列,由多个精细图形部402-3组成的阵列会与焊盘部403-3发生侧面咬合,其一方面减弱了焊盘部403-3的尺寸变化和形状变化在其薄膜边缘区域的积聚,另一方面提升了焊盘部403-3—压电基底401的层间结合力,并最终解决焊盘部403-3金属膜在器件经历环境温度变化或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
实施例三
图5示出了本申请实施例三提供的弹性波器件的结构示意图,该弹性波器件500包括压电基底501、叉指换能器层502和线路层503;叉指换能器层502位于压电基底501上,叉指换能器层502包括叉指换能器电极502-1以及与叉指换能器电极502-1连接的汇流条502-2;线路层503包括位于汇流条502-2上的覆盖部503-1、位于压电基底501上的连接部503-2以及焊盘部503-3;焊盘部503-3通过连接部503-2与覆盖部503-1电连接。
其中,叉指换能器层502还包括位于覆盖部503-1下方的由多个精细开口部502-3组成的阵列。
需要说明的是,该精细开口部502-3实现为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极502-1的过程中通过去除局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凹坑;精细开口部502-3区域内的叉指换能器层502的金属厚度为零。
在倒装封装工艺中,焊盘部503-3用于在其上设置金属焊球504。
在陶瓷基座封装工艺中,焊盘部503-3用于在其上设置键合金属丝。
在本申请实施例中,压电基底501实现为具有压电性的块体材料,例如石英、钽酸锂、铌酸锂、四硼酸锂、锗酸铋、硅酸铋、硅酸镓镧系列等压电单晶材料。
可选地,压电基底501也可以为由不具有压电性的块体材料和在该块体材料上的具有压电性的薄膜材料组合形成的复合压电材料。其中,该不具有压电性的块体材料为半导体元器件加工中的常见基底,其包括但不限于单晶硅、多晶硅、氮化铝、玻璃、碳化硅、金刚石、蓝宝石;该具有压电性的薄膜材料包括但不限于铌酸锂压电薄膜材料、钽酸锂压电薄膜材料、具有c轴择优取向的氮化镓薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝薄膜、具有c轴择优取向的氮化铝钪薄膜、具有c轴择优取向的氧化锌薄膜。
具体地,叉指换能器层502为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于100nm。
可选地,该叉指换能器层502也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于100nm。
详细地,线路层503为单层金属材料膜层,如为一层铝或一层铜,其层厚大于400nm。
可选地,该线路层503也可以为由两种或两种以上不同金属薄膜组合而成的复合膜层,如钛/铝复合膜层(下层为钛、上层为铝)或钛/铜复合膜层(下层为钛、上层为铜),该复合膜层的总层厚大于400nm。
在本实施例中,精细开口部502-3的外接正方形的边长小于6μm,即精细开口部502-3沿图5所示的Z轴方向的投影位于边长为6μm的正方形范围内。
优选地,精细开口部502-3呈正方形设置,该正方形的边长小于6μm。
同时,精细开口部502-3也可以呈矩形设置,该矩形的宽度尺寸小于6μm。
作为补充,精细开口部502-3的形状图案包括但不限于正方形、矩形、平行四边形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的一种。
更进一步地,如图6所示,精细开口部502-3也可以为具有细小部的图形结构,其细小部的外接长方形的宽度小于6μm,即细小部沿图5所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。图6示出了多个具有细小部的精细开口部502-3,每个精细开口部502-3的整体尺寸较大,但每个精细开口部502-3都有类似细条、弯折、环形、分叉等结构的细小部,且这些细小部的外接长方形的宽度均小于6μm,即细小部沿图5所示的Z轴方向的投影位于宽度为6μm的长方形范围内。
综上所述,基于上述实施方案,由于在覆盖部503-1下方设置了由多个精细开口部502-3组成的阵列,由多个精细图形部502-3组成的阵列会与覆盖部503-1发生侧面咬合,其一方面减弱了覆盖部503-1的尺寸变化和形状变化在其薄膜边缘区域的积聚,另一方面提升了覆盖部503-1—压电基底401的层间结合力,并最终解决覆盖部503-1金属膜在器件经历环境温度变化或器件使用过程中发生膜层撕裂、剥离或脱落的问题。
在本申请公开的实施例中,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请公开的实施例中的具体含义。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种弹性波器件,包括压电基底、叉指换能器层以及线路层,所述叉指换能器层位于所述压电基底上,所述叉指换能器层包括叉指换能器电极以及与所述叉指换能器电极连接的汇流条;所述线路层包括位于所述汇流条上的覆盖部、位于所述压电基底上的连接部以及焊盘部,所述焊盘部通过所述连接部与所述覆盖部电连接,其特征在于:
所述叉指换能器层还包括位于所述线路层下方的精细咬合部或由多个所述精细咬合部组成的阵列;
所述精细咬合部包括位于所述连接部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列,其中的所述精细图形部为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起;或,所述精细咬合部包括位于所述焊盘部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列,其中的所述精细图形部为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极的过程中通过保留局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凸起;或,所述精细咬合部包括位于所述覆盖部下的精细开口部或由多个所述精细开口部组成的阵列,其中的所述精细开口部为在对金属薄膜做图形化工艺处理形成叉指换能器电极的过程中通过去除局部金属薄膜形成的精细图形薄膜凹坑。
2.根据权利要求1所述的弹性波器件,其特征在于,当所述精细咬合部包括位于所述连接部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列时,所述精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列与所述汇流条的间距小于6μm。
3.根据权利要求1所述的弹性波器件,其特征在于,当所述精细咬合部包括位于所述覆盖部下的精细开口部或由多个所述精细开口部组成的阵列时,所述精细开口部区域内的所述叉指换能器层的金属厚度为零。
4.根据权利要求1所述的弹性波器件,其特征在于,当所述精细咬合部包括位于所述连接部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列时,或当所述精细咬合部包括位于所述焊盘部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列时:
所述精细图形部的外接正方形的边长小于6μm。
5.根据权利要求1所述的弹性波器件,其特征在于,当所述精细咬合部包括位于所述连接部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列时,或当所述精细咬合部包括位于所述焊盘部下的精细图形部或由多个所述精细图形部组成的阵列时:
所述精细图形部具有细小部,所述细小部的外接长方形的宽度小于6μm。
6.根据权利要求3所述的弹性波器件,其特征在于,当所述精细咬合部包括位于所述覆盖部下的精细开口部或由多个所述精细开口部组成的阵列时,所述精细开口部的外接正方形的边长小于6μm。
7.根据权利要求3所述的弹性波器件,其特征在于,当所述精细咬合部包括位于所述覆盖部下的精细开口部或由多个所述精细开口部组成的阵列时,所述精细开口部具有细小部,所述细小部的外接长方形的宽度小于6μm。
8.根据权利要求2至3任一所述的弹性波器件,其特征在于,所述焊盘部用于在封装工序中承接金属焊球或键合引线。
9.根据权利要求2至3任一所述的弹性波器件,其特征在于,所述压电基底由具有压电性的块体材料构成。
10.根据权利要求2至3任一所述的弹性波器件,其特征在于,所述压电基底由不具有压电性的块体材料以及在所述块体材料上的具有压电性的薄膜构成。
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