CN116248070A - 声波谐振器滤波器及声波谐振器封装件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种声波谐振器滤波器及声波谐振器封装件。所述声波谐振器滤波器包括:串联构件,包括电连接在第一射频(RF)端口与第二射频端口之间的多个串联声波谐振器;以及分流构件,包括电连接在所述串联构件与地之间的一个或更多个分流声波谐振器,其中,所述多个串联声波谐振器被设置为彼此反并联,并且所述第一RF端口的至少一部分包括第一连接过孔和第二连接过孔,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔在与所述第一连接过孔和所述第二连接过孔面向所述多个串联声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
Description
本申请要求于2021年12月8日向韩国知识产权局提交的第10-2021-0174379号韩国专利申请的优先权的权益,该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
以下描述涉及一种声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件。
背景技术
最近,随着移动通信装置、化学和生物测试装置以及类似装置的快速发展,对在这些装置中实现的小而轻质的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器等的需求已经增加。
声波谐振器可被配置为实现小型且轻质的滤波器、振荡器、谐振元件和声波谐振质量传感器,并且与介质滤波器、金属腔滤波器、波导等相比可具有更小的尺寸和更好的性能。因此,声波谐振器被广泛地应用在现代移动装置中的要求优异性能(例如,高品质因数、小能量损耗和宽通带宽)的通信模块中。
发明内容
提供本发明内容以简化的形式介绍所选择的构思,并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面,一种声波谐振器滤波器包括:串联构件,包括电连接在第一射频(RF)端口与第二射频端口之间的多个串联声波谐振器;以及分流构件,包括电连接在所述串联构件与地之间的一个或更多个分流声波谐振器,其中,所述多个串联声波谐振器被设置为彼此反并联,并且其中,所述第一RF端口的至少一部分包括第一连接过孔和第二连接过孔,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔在与所述第一连接过孔和所述第二连接过孔面向所述多个串联声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
通过所述第一RF端口的RF信号的功率可大于通过所述第二RF端口的RF信号的功率,并且所述多个串联声波谐振器可电连接在与所述第二RF端口相比更靠近所述第一RF端口的位置处。
所述一个或更多个分流声波谐振器可以是被设置为彼此反并联的多个分流声波谐振器,并且所述多个分流声波谐振器电连接到第三连接过孔和第四连接过孔,所述第三连接过孔和所述第四连接过孔在与所述第三连接过孔和所述第四连接过孔面向所述多个分流声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
所述第一连接过孔和所述第二连接过孔可彼此电分离地设置。
所述多个串联声波谐振器中的每个串联声波谐振器可以是体声波谐振器,所述体声波谐振器包括压电层、设置在所述压电层下方的第一电极以及设置在所述压电层上的第二电极,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔中的一个可电连接到所述多个串联声波谐振器中的第一串联声波谐振器的第一电极,并且所述第一连接过孔和所述第二连接过孔中的另一个可电连接到所述多个串联声波谐振器中的第二串联声波谐振器的第二电极。
所述声波谐振器滤波器还可包括:基板,设置在所述串联构件和所述分流构件下方;以及盖,设置在所述串联构件和所述分流构件上方,其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔中的每个被构造为穿透所述基板的至少一部分或所述盖的至少一部分。
连接在所述多个串联声波谐振器与所述第一连接过孔之间的金属层的长度和宽度中的至少一个与连接在所述多个串联声波谐振器与所述第二连接过孔之间的金属层的长度和宽度中的相应的至少一个可彼此不同。
在一个总体方面,一种声波谐振器封装件包括:基板;盖;多个体声波谐振器,分别包括在其中所述基板和所述盖彼此面对的方向上堆叠并且设置在所述基板与所述盖之间的第一电极、压电层和第二电极;第一金属层,所述第一金属层的至少一部分连接到所述多个体声波谐振器中的第一体声波谐振器的第一电极;第二金属层,所述第二金属层的至少一部分连接到所述多个体声波谐振器中的第二体声波谐振器的第二电极;第一连接过孔,连接到所述第一金属层的至少一部分并且被构造为穿透所述基板的至少一部分或所述盖的至少一部分;以及第二连接过孔,连接到所述第二金属层的至少一部分并且被构造为穿透所述基板的至少一部分或所述盖的至少一部分,其中,所述第一金属层的连接在所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器的所述第一电极与所述第一连接过孔之间的部分的长度和宽度中的至少一个与所述第二金属层的连接在所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器的所述第二电极与所述第二连接过孔之间的部分的长度和宽度中的相应的至少一个彼此不同。
所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器的所述第二电极与所述第一连接过孔之间的谐振频率与所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器的所述第一电极与所述第二连接过孔之间的谐振频率之间的差可小于所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器的所述第一电极与所述第二电极之间的谐振频率与所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器的所述第一电极与所述第二电极之间的谐振频率之间的差。
所述声波谐振器封装件还可包括:第一基板布线和第二基板布线,设置在所述基板下方,并且分别电连接到所述第一连接过孔和所述第二连接过孔,其中,可满足以下条件中的至少一个,条件1:所述第一基板布线的长度与所述第二基板布线的长度彼此不同;条件2:所述第一基板布线的宽度与所述第二基板布线的宽度彼此不同;条件3:所述第一基板布线和地之间的距离与所述第二基板布线和地之间的距离彼此不同。
所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器可电连接在所述第一连接过孔与天线之间,并且其中,所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器电连接在所述第二连接过孔与所述天线之间。
所述第一连接过孔和所述第二连接过孔可彼此电分离。
所述多个串联声波谐振器的谐振频率可大于所述一个或更多个分流声波谐振器的反谐振频率。
在一个总体方面,一种声波谐振器滤波器包括:多个串联声波谐振器,电连接到第一连接过孔和第二连接过孔,并且被设置为彼此反并联;以及多个分流声波谐振器,电连接到第三连接过孔和第四连接过孔,并且被设置为彼此反并联,其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔被构造为在与所述第一连接过孔和所述第二连接过孔面向所述多个串联声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
根据以下具体实施方式和附图,其它特征和方面将是易于理解的。
附图说明
图1A和图1B是示出根据一个或更多个实施例的示例声波谐振器滤波器的电路图。
图2A是示出根据一个或更多个实施例的示例声波谐振器滤波器的平面图。
图2B和图2C是示出根据一个或更多个实施例的在声波谐振器滤波器和示例声波谐振器封装件中被设置为彼此反并联的多个示例声波谐振器的平面图。
图3A是示出根据一个或更多个实施例的其中被设置为彼此反并联的多个示例串联声波谐振器电连接到第一连接过孔和第二连接过孔的结构的二次谐波的曲线图。
图3B是示出根据一个或更多个实施例的其中被设置为彼此反并联的多个示例串联声波谐振器电连接到公共连接过孔的结构的二次谐波的曲线图。
图4A是示出根据一个或更多个实施例的示例声波谐振器滤波器和示例声波谐振器封装件的立体图。
图4B和图4C是分别示出根据一个或更多个实施例的设置在声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件的基板下方的示例电子装置基板的布线的立体图和平面图。
图5A是示出根据一个或更多个实施例的示例声波谐振器封装件的立体图。
图5B是示出根据一个或更多个实施例的其中示例声波谐振器封装件设置在示例电子装置基板上的结构的立体图。
图6A是示出根据一个或更多个实施例的可包括在示例声波谐振器封装件中的示例声波谐振器的具体结构的平面图,图6B是沿图6A的线I-I'截取的截面图,图6C是沿图6A的线II-II'截取的截面图,并且图6D是沿图6A的线III-III'截取的截面图。以及
图6E和图6F是示出根据一个或更多个实施例的用于示例声波谐振器封装件的内部与外部之间的连接的结构的截面图。
在整个附图和具体实施方式中,相同的附图标记指示相同的要素。附图可不按照比例绘制,并且为了清楚、说明和便利起见,可夸大附图中的要素的相对尺寸、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在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本申请的公开内容之后,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同方案将是易于理解的。例如,在此描述的操作的顺序仅仅是示例,并且不限于在此阐述的顺序,而是除了必须按照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之后将是易于理解的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略在理解本申请的公开内容之后已知的特征的描述,注意的是,特征及其描述的省略也不意图承认它们是常识。
在此描述的特征可以以不同的形式实施,并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说,已经提供在此描述的示例,仅仅为了示出在理解本申请的公开内容之后将是易于理解的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
尽管在此可使用诸如“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、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说,这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例的教导的情况下,在此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被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
在整个说明书中,当诸如层、区域或基板的要素被描述为“在”另一要素“上”、“连接到”另一要素或“结合到”另一要素时,该要素可直接“在”另一要素“上”、直接“连接到”另一要素或直接“结合到”另一要素,或者可存在介于它们之间的一个或更多个其它要素。相比之下,当要素被描述为“直接在”另一要素“上”、“直接连接到”另一要素或“直接结合到”另一要素时,不存在介于它们之间的其它要素。
在此使用的术语仅用于描述特定示例的目的,并且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出,否则单数形式也意图包括复数形式。如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项的任意一个或者任意两个或更多个的任意组合。如在此使用的,术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、元件、组件和/或它们的组合,但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、操作、元件、组件和/或它们的组合。
另外,诸如第一、第二等术语在此仅用于描述组件。这些术语中的每个术语不用于定义对应组件的顺序或重要性,而是仅用于将对应组件与其它组件区分开。
除非另有定义,否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员在理解本申请的公开内容之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义,否则术语(诸如在常用词典中定义的那些术语)应被解释为具有与其在相关领域和本申请的公开内容的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于形式的意义来解释。
此外,在示例实施例的描述中,当认为在理解本申请的公开内容之后已知的结构或功能的详细描述将导致示例实施例的模糊解释时,将省略这样的描述。
图1A和图1B是示出根据一个或更多个实施例的示例声波谐振器滤波器的电路图,并且图2A是示出根据一个或更多个实施例的示例声波谐振器滤波器的平面图。
参照图1A、图1B和图2A,根据一个或更多个实施例的声波谐振器滤波器50a和50b可各自包括串联构件10和分流构件20,并且可根据射频(RF)信号的频率在第一RF端口(包括连接过孔P1a和P1b)与第二RF端口P2之间传递或者阻隔RF信号。第一RF端口可包括第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b。第一连接过孔P1a、第二连接过孔P1b以及第二RF端口P2可电连接到一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14,使得声波谐振器滤波器50a或50b的外部RF信号通过一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14。
串联构件10可包括一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14,并且分流构件20可包括一个或更多个分流声波谐振器21、22和23。
在一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14之间、在一个或更多个分流声波谐振器21、22和23之间以及在串联构件10和分流构件20之间的多个节点N1、N2和N3可被实现为金属层。金属层可用具有相对低电阻率的材料(诸如,金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)或铝合金)实现。然而,金属层的材料不限于此。
一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14以及一个或更多个分流声波谐振器21、22和23中的每个可利用其压电特性将RF信号的电能转换为机械能,并执行逆转换。当RF信号的频率更接近声波谐振器的谐振频率时,多个电极之间的能量传递率可大大增加。另一方面,当RF信号的频率更接近声波谐振器的反谐振频率时,多个电极之间的能量传递率可大大降低。声波谐振器的反谐振频率可高于声波谐振器的谐振频率。
在示例中,一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14以及一个或更多个分流声波谐振器21、22和23中的每个可以是体声波谐振器或表面声波谐振器。体声波谐振器(参见图6A至图6F)可以是薄膜体声波谐振器(FBAR)或固体装配谐振器(SMR)。
一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14可串联电连接在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b与第二RF端口P2之间。RF信号的频率越接近谐振频率,RF信号在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b与第二RF端口P2之间的通过率会越高。RF信号的频率越接近反谐振频率,RF信号在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b与第二RF端口P2之间的通过率会越低。
一个或更多个分流声波谐振器21、22和23可分流电连接在一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14与地(例如,GND、GNDa和GNDb)之间,RF信号的频率越接近谐振频率,RF信号朝向地GND的通过率会越高,并且RF信号的频率越接近反谐振频率,RF信号朝向地GND的通过率会越低。
RF信号朝向地GND的通过率越高,RF信号在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b与第二RF端口P2之间的通过率会越低,并且RF信号朝向地GND的通过率越低,RF信号在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b与第二RF端口P2之间的通过率会越高。
也就是说,RF信号的频率越接近一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的谐振频率或一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的反谐振频率,RF信号在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b与第二RF端口P2之间的通过率会越低。
由于反谐振频率可高于谐振频率,所以声波谐振器滤波器50a和50b可各自具有通带宽,通带宽的最低频率与一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的谐振频率相对应,且通带宽的最高频率与一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的反谐振频率相对应。可选择地,声波谐振器滤波器50a和50b可包括阻带宽,阻带宽的最低频率与一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的谐振频率相对应,且阻带宽的最高频率与一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的反谐振频率相对应。
一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的谐振频率与一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的反谐振频率之间的差越大,通带宽可越宽。此外,一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的谐振频率与一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的反谐振频率之间的差越大,阻带宽可越宽。然而,在所述差过大的示例中,带宽可能被分割,并且带宽的插入损耗和/或回波损耗可能变大。
一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的谐振频率可适当高于一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的反谐振频率,或者一个或更多个分流声波谐振器21、22和23的谐振频率可适当高于一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14的反谐振频率,声波谐振器滤波器50a和50b的带宽可以是宽的并且不被分割,或者损耗可降低。
在声波谐振器中,可基于作为声波谐振器的物理特性的机电耦合因子(kt 2)来确定谐振频率与反谐振频率之间的差,并且可基于声波谐振器的尺寸、厚度和形状来确定kt 2。根据实施方式,声波谐振器滤波器50a和50b可各自进一步包括无源组件以具有根据一些声波谐振器的kt 2被调节的频率特性。
由于声波谐振器滤波器50a和50b的带宽可与带宽的总频率成比例,因此带宽的总频率越高,带宽会越宽。然而,带宽的总频率越高,通过声波谐振器滤波器50a和50b的RF信号的波长会越短。在经由天线远程发送或接收RF信号过程中,在发送或接收距离相同的情况下,RF信号的波长越短,RF信号的能量衰减会越大。也就是说,考虑到远程发送或接收过程中的能量衰减,声波谐振器滤波器50a和50b的带宽的总频率越高,通过声波谐振器滤波器50a和50b的RF信号可能需要越大的功率。在示例中,5G通信标准的RF信号与其它通信标准(例如,LTE(长期演进))相比使用相对较高的频率,并且可在具有比其它通信标准(例如,LTE)的功率(例如,23dBm)高的功率(例如,26dBm)的状态下通过天线被远程发送。
随着通过声波谐振器滤波器50a和50b的RF信号的功率增加,由一个或更多个分流声波谐振器21、22和23以及一个或更多个串联声波谐振器11、12、13和14中的每个的压电操作产生的热量以及由于产生的热量而导致损坏的可能性可能增加。
根据一个或更多个实施例,声波谐振器滤波器50a和50b中的每个的串联构件10可包括处于反并联关系的多个串联声波谐振器11。在示例中,处于反并联关系的多个串联声波谐振器11中的一个串联声波谐振器11BT可通过设置在压电层下方的第一电极B连接到第一连接过孔P1a,并且另一串联声波谐振器11TB可通过设置在压电层上的第二电极T连接到第二连接过孔P1b。
因此,可将通过多个串联声波谐振器11的RF信号的功率除以多个串联声波谐振器11的数量,使得可降低通过多个串联声波谐振器11中的每个串联声波谐振器的RF信号的功率,并且可降低由多个串联声波谐振器11中的每个串联声波谐振器的压电操作产生的热量和由于产生的热量而导致损坏的可能性。另外,由于反并联关系,可在节点N1处消除通过多个串联声波谐振器11中的每个串联声波谐振器的RF信号的偶次谐波,并且可减少由于因偶次谐波引起的声波谐振器滤波器50a和50b中的能量瓶颈而产生的热量以及由于产生的热量而导致损坏的可能性,并且可改善声波谐振器滤波器50a和50b的线性度,例如,改善二阶互调失真(IMD2)、二阶交调点(IP2)、1dB压缩点(P1dB)或总谐波失真(THD)。
在一个或更多个示例中,处于反并联关系的多个串联声波谐振器11之间的寄生阻抗的差可充当对降低RF信号的偶次谐波的效率的限制。
根据一个或更多个实施例,声波谐振器滤波器50a和50b可各自包括第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b,从而减小多个串联声波谐振器11之间的寄生阻抗的差,并且进一步增大降低RF信号的偶次谐波的效率。包括在第一RF端口中的第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b可分别电连接到多个串联声波谐振器11,并且可在与第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b面向多个串联声波谐振器11的方向不同的方向(例如,参照图4A,垂直于X-Y平面的Z方向)上延伸。
另外,第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b可以是声波谐振器滤波器50a和50b中具有最大功率的RF信号可通过的部分,因此可以是改善降低偶次谐波的效率的效果最明显的部分。在示例中,第二RF端口P2和地GND也可用具有与第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b的结构类似的结构的多个连接过孔代替,但是在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b中改善降低偶次谐波的效率的效果可以相对比在第二RF端口P2和地GND中改善降低偶次谐波的效率的效果更明显。根据一个或更多个实施例,在声波谐振器滤波器50a和50b的连接过孔数量不变的情况下,将连接过孔设置在第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b的位置,可更有效地降低偶次谐波。
在示例中,通过包括在第一RF端口中的第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b的RF信号的功率可大于通过第二RF端口P2的RF信号的功率,并且与第二RF端口P2相比,多个串联声波谐振器11可更靠近第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b电连接。因此,第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b以及多个串联声波谐振器11可增大降低偶次谐波的效率。
根据实施方式,根据一个或更多个实施例的声波谐振器滤波器50a的多个分流声波谐振器21可彼此反并联,并且可电连接到第三连接过孔GNDa和第四连接过孔GNDb,第三连接过孔GNDa和第四连接过孔GNDb在与第三连接过孔GNDa和第四连接过孔GNDb面向多个分流声波谐振器21的方向不同的方向上延伸。因此,可进一步降低RF信号的偶次谐波。
在示例中,多个分流声波谐振器21中的一个分流声波谐振器21TB可通过设置在压电层下方的第一电极B电连接到第三连接过孔GNDa,并且另一分流声波谐振器21BT可通过设置在压电层上的第二电极T电连接到第四连接过孔GNDb。第三连接过孔GNDa和第四连接过孔GNDb的形状可类似于第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b的形状。
图2B和图2C是示出根据一个或更多个实施例的在声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件中被设置为彼此反并联的多个声波谐振器的平面图。
参照图2B和图2C,彼此反并联的多个串联声波谐振器11中的一个串联声波谐振器11BT可通过第一电极连接到第一金属层1180的一部分,并且另一串联声波谐振器11TB可通过第二电极连接到第二金属层1190的第一部分。
在示例中,第二金属层1190的第一部分可连接到第二连接过孔P1b,第一金属层1180的所述一部分可连接到第二金属层1190的第二部分,并且第二金属层1190的第二部分可连接到第一连接过孔P1a。第二金属层1190的第三部分可连接到多个串联声波谐振器11(11BT和11TB),并且可以是节点N1的一部分。第二金属层1190的第一部分、第二部分和第三部分可彼此间隔开。
连接在多个串联声波谐振器11(11BT和11TB)与第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b之间的第一金属层1180和/或第二金属层1190的长度LBT和LTB或宽度WBT和WTB中的至少一个可彼此不同。因此,可进一步减小多个串联声波谐振器11(11BT和11TB)之间的寄生阻抗的差,因此可进一步降低RF信号的偶次谐波。
在一个或更多个示例中,长度LBT和LTB的起点可以分别是第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b,并且终点可以分别是多个串联声波谐振器中的一个串联声波谐振器11BT和另一串联声波谐振器11TB。另外,为了测量效率(在示例中,增大在宽度测量的清楚性的范围内的测量),可将终点设置为如图2B所示的宽度WBT和WTB的变化的临界点。宽度WBT和WTB可被定义为测量长度LBT和LTB的范围内的平均宽度。可设置长度LBT和LTB以及宽度WBT和WTB的特定测量标准,以识别长度LBT和LTB之间的差或宽度WBT和WTB之间的差是否足以有效地减小多个串联声波谐振器中的一个串联声波谐振器11BT和另一串联声波谐振器11TB之间的寄生阻抗的差。
在多个串联声波谐振器中的一个串联声波谐振器11BT与另一串联声波谐振器11TB之间的寄生阻抗的差减小的示例中,多个串联声波谐振器中的一个串联声波谐振器11BT的第二电极与第一连接过孔P1a之间的谐振频率与另一串联声波谐振器11TB的第一电极与第二连接过孔P1b之间的谐振频率之间的差可变得小于多个串联声波谐振器中的一个串联声波谐振器11BT的第一电极与第二电极之间的谐振频率与另一串联声波谐振器11TB的第一电极与第二电极之间的谐振频率之间的差。因此,长度LBT和LTB以及宽度WBT和WTB的测量可用谐振频率测量代替。
图3A是示出其中彼此反并联设置的多个串联声波谐振器11BT和11TB电连接到第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b的结构的二次谐波的曲线图,并且图3B是示出其中彼此反并联设置的多个串联声波谐振器11BT和11TB电连接到公共连接过孔的结构的二次谐波的曲线图。
参照图3A和图3B,其中彼此反并联设置的多个串联声波谐振器11BT和11TB电连接到第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b的结构的二次谐波(2way_large和2way_small)的最大值和平均值可分别为约-40dBm和-50dBm,并且其中彼此反并联设置的多个串联声波谐振器电连接到公共连接过孔的结构的二次谐波(1way_large和1way_small)的最大值和平均值可分别为约-22dBm和-46dBm。根据一个或多个实施例,声波谐振器滤波器及声波谐振器封装件的二次谐波可更接近于图3A的二次谐波(2way_large和2way_small),且可低于图3B的二次谐波(1way_large和1way_small)。
另一方面,具有二次谐波(2way_large和1way_large)的多个串联声波谐振器中的每个串联声波谐振器在X-Y平面中的面积可以是约100平方微米,并且具有二次谐波(2way_small和1way_small)的多个串联声波谐振器中的每个串联声波谐振器在X-Y平面中的面积可以是约70平方微米。然而,面积不限于此。
图4A是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件的立体图,并且图4B和4C是示出根据一个或更多个实施例的设置在声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件的基板下方的电子装置基板的布线的立体图和平面图。
参照图4A,彼此反并联设置的多个串联声波谐振器中的一个串联声波谐振器11BT和另一串联声波谐振器11TB可通过第二金属层1190的至少一部分连接到第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b。根据实施方式,多个串联声波谐振器可以是多个分流声波谐振器,并且第二金属层1190和第一金属层1180可彼此互换。因此,在根据一个或更多个实施例的声波谐振器封装件中,声波谐振器可包括串联声波谐振器和/或分流声波谐振器,并且在根据一个或更多个实施例的声波谐振器封装件中,金属层可包括第一金属层1180和/或第二金属层1190。
在示例中,第一连接过孔P1a可包括第一中间层过孔1321a、第一过孔垫1322a和第三中间层过孔1323a中的至少一个,并且第二连接过孔P1b可包括第二中间层过孔1321b、第二过孔垫1322b和第四中间层过孔1323b中的至少一种。第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b可彼此间隔开。
在示例中,第一连接过孔P1a可电连接到电子装置基板的第一基板布线S1Ga,并且第二连接过孔P1b可电连接到电子装置基板的第二基板布线S1Gb。由于电子装置基板的范围可根据实施方式而变化,因此第一过孔垫1322a和第三中间层过孔1323a可以是电子装置基板的一部分,并且第二过孔垫1322b和第四中间层过孔1323b可以是电子装置基板的一部分。
可满足以下条件中的至少一个条件,条件1:第一基板布线S1Ga的长度与第二基板布线S1Gb的长度彼此不同;条件2:第一基板布线S1Ga的宽度与第二基板布线S1Gb的宽度彼此不同;条件3:第一基板布线S1Ga和地GND之间的距离与第二基板布线S1Gb和地GND之间的距离彼此不同。因此,可进一步减小多个串联声波谐振器11中的一个串联声波谐振器11BT与另一串联声波谐振器11BT之间的寄生阻抗的差,并且因此可进一步降低RF信号的偶次谐波。
参照图4B和图4C,基板布线SIG可以是图4A的第一基板布线和第二基板布线之一,并且可被提供地GND的接地层围绕。电子装置基板90的第一基板布线S1Ga与地GND之间的距离或者第二基板布线S1Gb与GND之间的距离可以是所述接地层与第一基板布线S1Ga之间的距离的平均值或者所述接地层与第二基板布线S1Gb之间的距离的平均值。
图5A是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器封装件的立体图,并且图5B是示出根据一个或更多个实施例的其中声波谐振器封装件设置在电子装置基板上的结构的立体图。
参照图5A,根据一个或更多个实施例的声波谐振器封装件50j可包括基板1110和盖1210,多个体声波谐振器11c可设置在基板1110与盖1210之间,并且结合构件1220可提供基板1110与盖1210之间的结合力。
在示例中,盖1210可包含诸如玻璃或硅的绝缘材料,并且盖1210可在垂直于X-Y平面的截面中具有U形形状。因此,盖1210的外周可与盖1210的中心不同地向下(例如,在-Z方向上)突出。根据实施方式,盖1210可包括设置在内表面上的屏蔽层1230,并且屏蔽层1230可连接到结合构件1220。屏蔽层1230可切断电磁波在由盖1210围绕的内部空间与盖1210的外部之间的传播。
当盖1210结合到基板1110时,由盖1210围绕的内部空间可与盖1210的外部隔离。结合构件1220可将盖1210和基板1110彼此结合,并且在附加结构(例如,膜层1150)设置在盖1210与基板1110之间的示例中,结合构件1220的至少一个表面可结合到附加结构以在盖1210与基板1110之间提供结合力。
结合构件1220可提供基板与盖之间的结合力。在示例中,结合构件1220可具有其中多个导电环被共晶接合的结构或被阳极接合的结构,可密封基板与盖之间的空间,并且可将该空间与外部隔离。
在示例中,结合构件1220可被设置为比一个或更多个串联声波谐振器12和13以及一个或更多个分流声波谐振器21和22更靠近外周部,可围绕一个或更多个串联声波谐振器12和13以及一个或更多个分流声波谐振器21和22,并且可电连接到地GND。在非限制性示例中,一个或更多个串联声波谐振器12和13以及一个或更多个分流声波谐振器21和22中的每者可以是体声波谐振器。
第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b可通过金属层电连接到多个体声波谐振器11c,并且可穿透基板1110的至少一部分或盖1210的至少一部分。
参照图5B,根据一个或更多个实施例的声波谐振器封装件50j可安装在电子装置基板90上或嵌入在电子装置基板90中,可通过电子装置基板90的基板布线SIG接收RF信号,可对RF信号进行滤波,并且将经滤波的RF信号输出到天线传输线ANT。电子装置基板90可以是印刷电路板。
由于多个体声波谐振器11c之间的寄生阻抗的差可通过多个体声波谐振器11c与第一连接过孔P1a和第二连接过孔P1b之间的金属层的长度和/或宽度来减小,因此多个体声波谐振器11c中的一个体声波谐振器的第二电极与第一连接过孔P1a之间的谐振频率与多个体声波谐振器11c中的另一体声波谐振器的第一电极与第二连接过孔P1b之间的谐振频率的差可小于多个体声波谐振器11c中的一个体声波谐振器的第一电极与第二电极之间的谐振频率与多个体声波谐振器11c中的另一体声波谐振器的第一电极与第二电极之间的谐振频率之间的差。
基板布线SIG和天线传输线ANT可分别电连接到功率放大器和天线,并且可被电子装置基板90的地GND包围。电子装置基板90中包括的地GND可以是通过过孔VIA彼此连接的多个板的形式,并且可电连接到与声波谐振器封装件50j的第一RF端口和第二RF端口不同的电路径。
参照图5A和图5B,多个体声波谐振器11c中的一个体声波谐振器可电连接在第一连接过孔P1a与天线之间(电连接到天线传输线ANT),并且多个体声波谐振器11c中的另一体声波谐振器可电连接在第二连接过孔P1b与天线之间。因此,可进一步增加通过根据一个或更多个实施例的声波谐振器封装件50j的RF信号的功率,并且还可改善RF信号的线性度。
图6A是示出根据一个或更多个实施例的可包括在声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件中的体声波谐振器的具体结构的平面图,图6B是沿着图6A的线I-I'截取的截面图,图6C是沿着图6A的线II-II'截取的截面图,并且图6D是沿着图6A的线III-III'截取的截面图。
参照图6A至图6D,体声波谐振器100a可包括支撑基板1110、绝缘层1115、谐振部1120和疏水层1130。
支撑基板1110可以是硅基板。在示例中,硅晶片或绝缘体上硅(SOI)型基板可用作支撑基板1110。
绝缘层1115可设置在支撑基板1110的上表面上,以将支撑基板1110与谐振部1120彼此电隔离。另外,当在制造体声波谐振器的工艺中形成腔C时,绝缘层1115可防止支撑基板1110被蚀刻气体蚀刻。
在示例中,绝缘层1115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种形成,并且可通过化学气相沉积、RF磁控溅射和蒸镀中的任何一种形成。
支撑层1140可形成在绝缘层1115上,并且可设置在腔C和蚀刻停止部1145周围,以便围绕腔C和蚀刻停止部1145。
腔C可以是空的空间,并且可通过在形成支撑层1140的工艺中部分地去除牺牲层来形成,并且支撑层1140可利用牺牲层的剩余部分形成。
在示例中,支撑层1140可利用易于蚀刻的材料(诸如多晶硅或聚合物)形成,但是支撑层1140的材料不限于此。
蚀刻停止部1145可沿着腔C的边界设置。可提供蚀刻停止部1145以防止在形成腔C的工艺中超出腔区域执行蚀刻。
膜层1150可形成在支撑层1140上并形成腔C的上表面。因此,膜层1150可利用在形成腔C的工艺中不容易被去除的材料形成。
在使用包括氟(F)或氯(Cl)的卤化物的蚀刻气体来去除支撑层1140的一部分(例如,腔区域)的示例中,膜层1150可利用与上述蚀刻气体的反应性低的材料形成。在示例中,膜层1150可包含二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。
另外,膜层1150可以是包含氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的至少一种的介电层,或者可以是包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的至少一种的金属层。然而,示例的配置不限于此。
谐振部1120可包括第一电极1121、压电层1123和第二电极1125。在谐振部1120中,第一电极1121、压电层1123和第二电极1125可从下方顺序堆叠。因此,在谐振部1120中,压电层1123可设置在第一电极1121与第二电极1125之间。
由于谐振部1120可形成在膜层1150上,因此膜层1150、第一电极1121、压电层1123和第二电极1125可顺序地堆叠在支撑基板1110上以形成谐振部,也就是说,膜层1150可以是谐振部1120的一部分。
谐振部1120可根据施加到第一电极1121和第二电极1125的信号使压电层1123谐振,以产生谐振频率和反谐振频率。
谐振部1120可被分成中央部分S和延伸部分E,在中央部分S中,第一电极1121、压电层1123和第二电极1125大致平坦地堆叠,在延伸部分E中,插入层1170介于第一电极1121与压电层1123之间。
中央部分S可以是设置在谐振部1120的中央处的区域,并且延伸部分E可以是沿着中央部分S的外周设置的区域。因此,延伸部分E可以是从中央部分S向外延伸的区域,并且可以指沿着中央部分S的外周形成为连续环形的区域。然而,延伸部分E也可形成为其部分区域被切割的不连续的环形。
因此,如图6B所示,在谐振部1120的横跨中央部分S的截面中,延伸部分E可设置在中央部分S的两端中的每端处。另外,插入层1170可设置在延伸部分E处。
插入层1170可包括具有倾斜表面L的倾斜部分,该倾斜部分的厚度随着距中央部分S的距离增加而增加。
在延伸部分E中,压电层1123和第二电极1125可设置在插入层1170上。因此,位于延伸部分E中的压电层1123和第二电极1125可具有基于插入层1170的形状的倾斜表面。
在示例中,延伸部分E可被实现为包括在谐振部1120中,因此,也可在延伸部分E中发生谐振。然而,发生谐振的位置不限于此。也就是说,基于延伸部分E的结构,在延伸部分E中可不发生谐振,并且可仅在中央部分S中发生谐振。
第一电极1121和第二电极1125可利用导体(例如,金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或包括它们中的至少一种的金属)形成,但是第一电极1121和第二电极1125的材料不限于此。
在谐振部1120中,第一电极1121的面积可大于第二电极1125的面积,并且第一金属层1180可沿着第一电极1121的外周设置在第一电极1121上。因此,第一金属层1180可与第二电极1125间隔开预定距离,并且可设置为围绕谐振部1120。
第一电极1121可设置在膜层1150上,因此可以是完全平坦的。另一方面,第二电极1125可设置在压电层1123上,因此可具有与压电层1123的形状相对应的弯曲部分或倾斜部分。
第一电极1121可被实现为分别输入和输出诸如RF信号的电信号的输入电极和输出电极中的任何一个。
第二电极1125可主要设置在中央部分S中,并且可部分地设置在延伸部分E中。因此,第二电极1125可被分成设置在压电层1123的压电部分1123a(稍后描述)上的部分和设置在压电层1123的弯曲部分1123b上的部分。
更具体地,第二电极1125可被设置为覆盖压电层1123的压电部分1123a的整个部分以及倾斜部分11231的一部分。因此,第二电极1125的设置在延伸部分E中的部分(图6D的1125a)的面积可小于倾斜部分11231的倾斜表面的面积,并且第二电极1125的面积可小于谐振部1120中的压电层1123的面积。
因此,如图6B所示,在谐振部1120的横跨中央部分S的截面中,第二电极1125的端部可设置在延伸部分E中。此外,第二电极1125的设置在延伸部分E中的端部可至少部分地与插入层1170叠置。在示例中,叠置意味着当第二电极1125投影在其上设置有插入层1170的平面上时,投影在该平面上的第二电极1125的形状与插入层1170叠置。
第二电极1125可用作分别输入和输出诸如RF信号的电信号的输入电极和输出电极中的任何一个。也就是说,在第一电极1121用作输入电极的示例中,第二电极1125可用作输出电极,并且在第一电极1121用作输出电极的示例中,第二电极1125可用作输入电极。
在如图6D所示的第二电极1125的端部位于压电层1123的倾斜部分11231(稍后描述)上的示例中,由于谐振部1120的声阻抗的局部结构是从中央部分S开始的稀疏/密集/稀疏/密集结构,因此可增加向谐振部1120内部反射横向波的反射界面。因此,大多数横向波可不从谐振部1120向外传播,并且可向谐振部1120的内部反射,使得可改善体声波谐振器的性能。
压电层1123可产生将电能转换成声波形式的机械能的压电效应,并且可形成在第一电极1121和插入层1170(稍后描述)上。
氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂的氮化铝、锆钛酸铅、石英等可选择性地用作压电层1123的材料。掺杂的氮化铝还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的至少一种。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。碱土金属可包括镁(Mg)。掺杂到氮化铝(AlN)中的元素的含量可在0.1at%至30at%的范围内。
可通过用钪(Sc)掺杂氮化铝(AlN)来形成压电层。在该示例中,可增加压电常数以增加体声波谐振器的kt 2。
压电层1123可包括设置在中央部分S中的压电部分1123a和设置在延伸部分E中的弯曲部分1123b。
压电部分1123a可以是直接堆叠在第一电极1121的上表面上的部分。因此,压电部分1123a可介于第一电极1121与第二电极1125之间,并且可与第一电极1121和第二电极1125一起形成为平坦的。
弯曲部分1123b可指从压电部分1123a向外延伸并且位于延伸部分E中的区域。
弯曲部分1123b可设置在稍后描述的插入层1170上,并且弯曲部分1123b的上表面可根据插入层1170的形状突出。因此,压电层1123可在压电部分1123a与弯曲部分1123b之间的边界处弯曲,并且弯曲部分1123b可根据插入层1170的厚度和形状突出。
弯曲部分1123b可被分成倾斜部分11231和延伸部分11232。
倾斜部分11231可指沿着稍后描述的插入层1170的倾斜表面L倾斜的部分。另外,延伸部分11232可指从倾斜部分11231向外延伸的部分。
倾斜部分11231可与插入层1170的倾斜表面L平行地形成,并且倾斜部分11231的倾斜角度可与插入层1170的包括倾斜表面L的倾斜部分的倾斜角度相同。
插入层1170可沿着由膜层1150、第一电极1121和蚀刻停止部1145形成的表面设置。因此,插入层1170可部分地设置在谐振部1120中,并且可设置在第一电极1121与压电层1123之间。
插入层1170可设置在中央部分S附近,并且可支撑压电层1123的弯曲部分1123b。因此,压电层1123的弯曲部分1123b可根据插入层1170的形状分成倾斜部分11231和延伸部分11232。
插入层1170可设置在除了中央部分S之外的区域中。在示例中,插入层1170可设置在除了中央部分S之外的整个区域中,或者可设置在支撑基板1110上的部分区域中。
插入层1170的一部分可具有随着距中央部分S的距离增加而增加的厚度。因此,插入层1170的邻近中央部分S设置的侧部可以是具有预定倾斜角度θ且包括倾斜表面L的倾斜部分。包括倾斜表面L的倾斜部分的倾斜角度θ可在大于或等于5°且小于或等于70°的范围内。
在示例中,压电层1123的倾斜部分11231可沿着插入层1170的倾斜表面L形成,并且可具有与插入层1170的倾斜部分相同的倾斜角度。因此,与插入层1170的倾斜部分类似,倾斜部分11231的倾斜角度可在大于或等于5°且小于或等于70°的范围内。当然,相同的配置适用于堆叠在插入层1170的倾斜表面L上的第二电极1125。
插入层1170可利用介电材料形成,介电材料诸如但不限于二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO2)、二氧化钛(TiO2)或氧化锌(ZnO),并且可利用与压电层1123的材料不同的材料形成。
另外,插入层1170可使用金属材料来实现。在体声波谐振器用于5G通信的示例中,由于在谐振部1120中产生大量热量,因此有必要平稳地辐射在谐振部1120中产生的热量。为此,插入层1170可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
谐振部1120可通过腔C与支撑基板1110间隔开,腔C可以是空的空间。
在制造体声波谐振器的工艺中,可通过利用通过引入孔(图6A中的H)供应的蚀刻气体(或蚀刻溶液)部分地去除支撑层1140来形成腔C。
因此,腔C可以是其上表面(顶表面)和侧表面(壁表面)由膜层1150形成并且底表面由支撑基板1110或绝缘层1115形成的空间。另一方面,膜层1150可根据制造方法的顺序仅形成腔C的上表面(顶表面)。
保护层1160可沿着体声波谐振器100a的表面设置,以保护体声波谐振器100a免受外部要素影响。保护层1160可沿着由第二电极1125和压电层1123的弯曲部分1123b形成的表面设置。
可在制造工艺的最终工艺中部分地去除保护层1160以用于频率控制。在示例中,可在制造工艺期间通过调整保护层1160的厚度来进行频率微调。
因此,保护层1160可包含适用于频率微调的二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的任何一种,但不限于此。
第一电极1121和第二电极1125可从谐振部1120向外延伸。另外,第一金属层1180和第二金属层1190可分别设置在第一电极1121和第二电极1125的延伸部分的上表面上。
第一金属层1180和第二金属层1190可利用诸如但不限于金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)和铝合金的材料中的任何一种形成。在一个或更多个示例中,铝合金可以是铝-锗(Al-Ge)合金或铝-钪(Al-Sc)合金。
第一金属层1180和第二金属层1190可被实现为在支撑基板1110上将体声波谐振器的第一电极1121和第二电极1125与另一相邻体声波谐振器的电极彼此电连接的连接布线。
第一金属层1180的至少一部分可与保护层1160接触,并且可接合到第一电极1121。
此外,在谐振部1120中,第一电极1121可具有比第二电极1125的面积更大的面积,并且第一金属层1180可形成在第一电极1121的外周部分上。
因此,第一金属层1180可沿着谐振部1120的外周设置,从而围绕第二电极1125。然而,第一金属层1180的设置不限于此。
在体声波谐振器中,疏水层1130可设置在保护层1160的表面和腔C的内壁上。由于疏水层1130可抑制水和羟基(OH基团)的吸附,所以可显著减少频率波动,因此可均匀地保持谐振器的性能。
疏水层1130可利用自组装单层(SAM)而不是聚合物形成。在疏水层1130利用聚合物形成的示例中,聚合物的质量会影响谐振部1120。然而,在体声波谐振器中,由于疏水层1130可利用自组装单层形成,因此可显著减少体声波谐振器的谐振频率的波动。另外,疏水层1130在腔C中的各个位置的厚度可以是均匀的。
疏水层1130可通过对可具有疏水性的前体进行气相沉积来形成。此时,疏水层1130可沉积为厚度为或更小(例如,/>至/>)的单层。可具有疏水性的前体可包括在沉积后相对于水的接触角为90度或更大的材料。在示例中,疏水层1130可含有氟(F)组分并且可含有氟(F)和硅(Si)。具体地,可使用具有硅头的碳氟化合物,但是疏水层1130的材料不限于此。
在示例中,可在形成疏水层1130之前在保护层1160的表面上形成接合层(未示出),以便改善形成疏水层1130的自组装单层与保护层1160之间的粘附性。
可通过在保护层1160的表面上气相沉积具有疏水性官能团的前体来形成接合层。
用于沉积接合层的前体可以是具有硅头的烃或具有硅头的硅氧烷,但不限于此。
由于可在形成第一金属层1180和第二金属层1190之后形成疏水层1130,因此可沿着保护层1160、第一金属层1180和第二金属层1190的表面形成疏水层1130。
在图6B至图6D中,示出了疏水层1130未设置在第一金属层1180和第二金属层1190的表面上的示例。然而,疏水层1130的设置不限于此,并且疏水层1130也可设置在第一金属层1180和第二金属层1190的表面上。
另外,疏水层1130可设置在腔C的内表面以及保护层1160的上表面上。
形成在腔C中的疏水层1130可形成在形成腔C的整个内壁上。因此,疏水层1130可形成在形成谐振部1120的下表面的膜层1150的下表面上。在该示例中,可抑制羟基吸附到谐振部1120的下部。
羟基的吸附不仅可发生在保护层1160上,而且可发生在腔C中。因此,为了显著减少由于羟基的吸附而引起的质量负载以及随后的频率下降,优选的是不仅阻止羟基吸附在保护层1160上,而且阻止羟基吸附在腔C的上表面上,腔C的上表面是谐振部1120的下表面(膜层1150的下表面)。
另外,在疏水层1130形成在腔C的上表面、下表面和侧表面中的至少一者上的示例中,还可提供抑制在形成腔C之后在湿法工艺或清洁工艺中谐振部1120由于表面张力粘附到绝缘层1115的现象(静摩擦现象)的效果。
尽管已经作为示例给出了疏水层1130形成在腔C的整个内壁上的示例,但是疏水层1130的形成不限于此,并且可进行各种修改。例如,疏水层1130可仅形成在腔C的上表面上,或者疏水层1130可仅形成在腔C的下表面的至少一部分和侧表面的至少一部分上。
在示例中,可基于所实现的谐振频率和/或反谐振频率来确定体声波谐振器100a的厚度T,体声波谐振器100a的厚度T可指在厚度方向上从第一电极1121的下表面至疏水层1130的上表面的平坦表面的距离。在示例中,厚度T可通过使用但不限于透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和表面轮廓仪中的至少一种进行分析来测量。
图6E和图6F是根据一个或更多个实施例的示出用于声波谐振器封装件的内部与外部之间的连接的结构的截面图。
参照图6E和图6F,声波谐振器封装件100f和100g各自还可包括疏水层1130、凸块1310、连接图案1320和疏水层1330中的至少一个。
疏水层1130可设置在谐振部1120与盖1210之间,并且可比盖1210相对更疏水。因此,可减少在形成结合构件1220的工艺中可能产生的有机物质、水分等到谐振部1120的吸附,从而进一步改善谐振部1120的特性。在示例中,疏水层1130可形成在谐振部1120的上表面上。
参照图6E,连接图案1320的至少一部分可穿透基板1110,可电连接到第一电极1121和第二电极1125中的至少一个,并且可与疏水层1330接触。因此,谐振部1120可电连接到声波谐振器封装件100f的外部。
疏水层1330可设置在基板1110的与面向盖1210的表面(例如,上表面)相对的表面(例如,下表面)上,并且可比基板1110相对更疏水。因此,可减少在形成结合构件1220的工艺中可能产生的有机物质、水分等到连接图案1320的吸附,从而进一步减少连接图案1320中的传输损耗。
参照图6F,连接图案1320的至少一部分可穿透盖1210,可电连接到第一电极1121和第二电极1125中的至少一个,并且可与疏水层1330接触。因此,谐振部1120可电连接到声波谐振器封装件100g的外部。
疏水层1330可设置在盖1210的与面向基板1110的表面(例如,下表面)相对的表面(例如,上表面)上,并且可比盖1210相对更疏水。因此,可减少在形成结合构件1220的工艺中可能产生的有机物质、水分等到连接图案1320的吸附,从而进一步减少连接图案1320中的传输损耗。
在示例中,在基板1110和/或盖1210的一部分中形成孔的状态下,可通过在孔的侧壁上沉积或涂覆导电金属(例如,金、铜或钛(Ti)-铜合金)或者通过用导电金属填充孔来形成连接图案1320。
在示例中,可省略在基板1110和/或盖1210的部分中形成孔的工艺。在示例中,谐振部1120可通过引线接合具有电连接路径。
凸块1310可具有支撑声波谐振器封装件100f或100g的结构,使得声波谐振器封装件100f或100g可安装在位于其下方的外部印刷电路板(PCB)上。例如,连接图案1320的一部分可形成为与凸块1310接触的焊盘。
根据一个或更多个实施例,图6E和图6F的连接图案1320的至少一部分可以是声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件的第一连接过孔、第二连接过孔、第三连接过孔和第四连接过孔中的至少一个,或者可以是第二RF端口。
如上所述,根据一个或更多个实施例,声波谐振器滤波器和声波谐振器封装件可有效地降低RF信号的谐波,这在增加RF信号的功率和/或频率方面可以是有利的。
虽然本公开包括具体示例,但是在理解本申请的公开内容之后将易于理解的是,在不脱离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下,可在形式和细节上对这些示例做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义,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认为是可适用于其它示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术,和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件,和/或由其它组件或其等同组件来替换或者添加所描述的系统、架构、装置或电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同方案限定,并且在权利要求及其等同方案的范围内的全部变型将被解释为被包括在本公开中。
Claims (14)
1.一种声波谐振器滤波器,包括:
串联构件,包括电连接在第一射频端口与第二射频端口之间的多个串联声波谐振器;以及
分流构件,包括电连接在所述串联构件与地之间的一个或更多个分流声波谐振器,
其中,所述多个串联声波谐振器被设置为彼此反并联,并且
其中,所述第一射频端口的至少一部分包括第一连接过孔和第二连接过孔,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔在与所述第一连接过孔和所述第二连接过孔面向所述多个串联声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,通过所述第一射频端口的射频信号的功率大于通过所述第二射频端口的射频信号的功率,并且
其中,所述多个串联声波谐振器电连接在与所述第二射频端口相比更靠近所述第一射频端口的位置处。
3.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,所述一个或更多个分流声波谐振器是被设置为彼此反并联的多个分流声波谐振器,并且
其中,所述多个分流声波谐振器电连接到第三连接过孔和第四连接过孔,所述第三连接过孔和所述第四连接过孔在与所述第三连接过孔和所述第四连接过孔面向所述多个分流声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
4.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔彼此电分离地设置。
5.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,所述多个串联声波谐振器中的每个串联声波谐振器是体声波谐振器,所述体声波谐振器包括压电层、设置在所述压电层下方的第一电极以及设置在所述压电层上的第二电极,
其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔中的一个电连接到所述多个串联声波谐振器中的第一串联声波谐振器的第一电极,并且
其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔中的另一个电连接到所述多个串联声波谐振器中的第二串联声波谐振器的第二电极。
6.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,所述声波谐振器滤波器还包括:
基板,设置在所述串联构件和所述分流构件下方;以及
盖,设置在所述串联构件和所述分流构件上方,
其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔中的每个被构造为穿透所述基板的至少一部分或所述盖的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,连接在所述多个串联声波谐振器与所述第一连接过孔之间的金属层的长度和宽度中的至少一个与连接在所述多个串联声波谐振器与所述第二连接过孔之间的金属层的长度和宽度中的相应的至少一个彼此不同。
8.根据权利要求1所述的声波谐振器滤波器,其中,所述多个串联声波谐振器的谐振频率大于所述一个或更多个分流声波谐振器的反谐振频率。
9.一种声波谐振器封装件,包括:
基板;
盖;
多个体声波谐振器,分别包括在其中所述基板和所述盖彼此面对的方向上堆叠并且设置在所述基板与所述盖之间的第一电极、压电层和第二电极;
第一金属层,所述第一金属层的至少一部分连接到所述多个体声波谐振器中的第一体声波谐振器的第一电极;
第二金属层,所述第二金属层的至少一部分连接到所述多个体声波谐振器中的第二体声波谐振器的第二电极;
第一连接过孔,连接到所述第一金属层的至少一部分并且被构造为穿透所述基板的至少一部分或所述盖的至少一部分;以及
第二连接过孔,连接到所述第二金属层的至少一部分并且被构造为穿透所述基板的至少一部分或所述盖的至少一部分,
其中,所述第一金属层的连接在所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器的所述第一电极与所述第一连接过孔之间的部分的长度和宽度中的至少一个与所述第二金属层的连接在所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器的所述第二电极与所述第二连接过孔之间的部分的长度和宽度中的相应的至少一个彼此不同。
10.根据权利要求9所述的声波谐振器封装件,其中,所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器的第二电极与所述第一连接过孔之间的谐振频率与所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器的第一电极与所述第二连接过孔之间的谐振频率之间的差小于所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器的所述第一电极与所述第二电极之间的谐振频率与所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器的所述第一电极与所述第二电极之间的谐振频率之间的差。
11.根据权利要求9所述的声波谐振器封装件,所述声波谐振器封装件还包括:
第一基板布线和第二基板布线,设置在所述基板下方,并且分别电连接到所述第一连接过孔和所述第二连接过孔,
其中,满足以下条件中的至少一个,条件1:所述第一基板布线的长度与所述第二基板布线的长度彼此不同;条件2:所述第一基板布线的宽度与所述第二基板布线的宽度彼此不同;条件3:所述第一基板布线和地之间的距离与所述第二基板布线和地之间的距离彼此不同。
12.根据权利要求9所述的声波谐振器封装件,其中,所述多个体声波谐振器中的所述第一体声波谐振器电连接在所述第一连接过孔与天线之间,并且
其中,所述多个体声波谐振器中的所述第二体声波谐振器电连接在所述第二连接过孔与所述天线之间。
13.根据权利要求9所述的声波谐振器封装件,其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔彼此电分离。
14.一种声波谐振器滤波器,包括:
多个串联声波谐振器,电连接到第一连接过孔和第二连接过孔,并且被设置为彼此反并联;以及
多个分流声波谐振器,电连接到第三连接过孔和第四连接过孔,并且被设置为彼此反并联,
其中,所述第一连接过孔和所述第二连接过孔被构造为在与所述第一连接过孔和所述第二连接过孔面向所述多个串联声波谐振器的方向不同的方向上延伸。
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