CN116827299A - 接合基板、弹性波装置及模块 - Google Patents
接合基板、弹性波装置及模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116827299A CN116827299A CN202310784715.XA CN202310784715A CN116827299A CN 116827299 A CN116827299 A CN 116827299A CN 202310784715 A CN202310784715 A CN 202310784715A CN 116827299 A CN116827299 A CN 116827299A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- sound velocity
- support substrate
- mixed region
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 206
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 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
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 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 devices; 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 devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02047—Treatment of substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02614—Treatment of substrates, e.g. curved, spherical, cylindrical substrates ensuring closed round-about circuits for the acoustical waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0504—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/058—Holders; Supports for surface acoustic wave devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/56—Monolithic crystal filters
- H03H9/564—Monolithic crystal filters implemented with thin-film techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/58—Multiple crystal filters
- H03H9/582—Multiple crystal filters implemented with thin-film techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6489—Compensation of undesirable effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
本申请涉及滤波器技术领域,特别涉及一种接合基板、弹性波装置及模块。其中,一种接合基板,包括支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面;介质层,布置于支撑基板的第一表面;压电层,布置于介质层远离支撑基板的一侧;其中,介质层包括低声速层及高声速层,高声速层布置于第一表面,低声速层布置于高声速层远离支撑基板的一侧;支撑基板与低声速层之间设置有多晶非晶混合区域。本申请提供的接合基板,在支撑基板与低声速层之间设置多晶非晶混合区域,通过多晶非晶混合区域内部的多晶和非晶结构,对高阶杂波进行散射、反射,无需引入空腔孔洞,即使接合基板获得高阶杂散抑制能力。结构简便、滤波效果好,同时制备成本低,具有良好的应用价值。
Description
技术领域
本申请涉及滤波器技术领域,特别涉及一种接合基板、弹性波装置及模块。
背景技术
作为谐振器或带通滤波器,弹性波装置被广泛使用。已知将形成弹性波谐振器的压电基板通过介电层接合到支撑基板,形成薄膜型滤波器。该薄膜型滤波器可以提升机械品质因数(Q)和机电耦合系数,然而由于滤波器的电性能受来自介质层和支撑基板界面反射的高阶杂波影响,限制了该种薄膜型滤波器性能的提升。
为了消除或抑制高阶杂波,已知方法有采用在介质层和支撑基板之间引入空腔孔洞的方案,通过空腔孔洞散射杂波。
但是,在介质层和支撑基板的界面中引入孔洞的方案步骤繁琐、加工技术难度大,同时成本高昂,限制了这一方案的实际应用。因此,如何简便地获得具有杂波抑制效果的复合衬底成为研究的重点。
发明内容
为解决上述现有滤波器接合基板空腔孔洞制备困难、成本高昂的不足,本申请提供一种接合基板,包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面。
介质层,布置于支撑基板的第一表面。
压电层,布置于介质层远离支撑基板的一侧。
其中,介质层包括低声速层及高声速层,高声速层布置于第一表面,低声速层布置于高声速层远离支撑基板的一侧。
支撑基板与低声速层之间设置有多晶非晶混合区域。
在一实施例中,多晶非晶混合区域设置于高声速层内部。
在一实施例中,多晶非晶混合区域设置于高声速层与支撑基板的交界处。
本申请还提供一种接合基板,包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面。
介质层,布置于支撑基板的第一表面。
压电层,布置于介质层远离支撑基板的一侧。
其中,介质层包括低声速层,低声速层布置于第一表面,
支撑基板采用高声速材料。支撑基板内部设置有多晶非晶混合区域。
在一实施例中,压电层远离介质层的一侧还设置有I DT电极。多晶非晶混合区域在压电层上的投影至少覆盖I DT电极。
在一实施例中,多晶非晶混合区域中多晶区域的占比为0~70%。优选为30%~50%。
在一实施例中,多晶非晶混合区域中多晶晶胞的晶胞半径范围为0.1μm~5μm。优选为1μm~3μm。
在一实施例中,多晶非晶混合区域由介质层与支撑基板键合后进行激光灼刻而得。
在一实施例中,激光灼刻采用的激光功率为2000~3000W,加热时间为20~100us,激光频率为20~60KHz。
在一实施例中,多晶非晶混合区域厚度为0.2μm~10μm。优选为2μm~6μm。
在一实施例中,多晶非晶混合区域的厚度与介质层的总厚度的比值为0.02~0.1:1。介质层的总厚度为低声速层的厚度及高声速层的厚度之和。
在一实施例中,多晶非晶混合区域的厚度与介质总厚度的比值为0.02~0.1:1,介质总厚度为介质层的厚度与支撑基板的厚度之和。
本申请还一种弹性波装置,包括接合基板,以及设置于接合基板上的弹性波组件。
其中,接合基板包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面。
介质层,布置于支撑基板的第一表面。
压电层,布置于介质层远离支撑基板的一侧。
其中,介质层包括低声速层及高声速层,高声速层布置于第一表面,低声速层布置于高声速层远离支撑基板的一侧。支撑基板与低声速层之间设置有多晶非晶混合区域。弹性波组件布置于压电层表面。
在一实施例中,多晶非晶混合区域设置于高声速层内部。
在一实施例中,多晶非晶混合区域设置于高声速层与支撑基板的交界处。
本申请还提供一种弹性波装置,包括接合基板,以及设置于接合基板上的弹性波组件。接合基板包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面。
介质层,布置于支撑基板的第一表面。
压电层,布置于介质层远离支撑基板的一侧。
其中,介质层包括低声速层,低声速层布置于第一表面,支撑基板采用高声速材料。支撑基板内部设置有多晶非晶混合区域。弹性波组件布置于压电层表面。
在一实施例中,弹性波组件包括I DT电极,I DT电极设置于压电层远离介质层的一侧。多晶非晶混合区域在压电层上的投影至少覆盖I DT电极。
在一实施例中,多晶非晶混合区域中多晶区域的占比为0~70%。优选为30%~50%。
在一实施例中,多晶非晶混合区域中多晶晶胞的晶胞半径范围为0.1μm~5μm。优选为1μm~3μm。
在一实施例中,多晶非晶混合区域由介质层与支撑基板键合后进行激光灼刻而得。
在一实施例中,激光灼刻采用的激光功率为2000~3000W,加热时间为20~100us,激光频率为20~60KHz。
在一实施例中,多晶非晶混合区域厚度为0.2μm~10μm。优选为2μm~6μm。
在一实施例中,多晶非晶混合区域厚度与介质层总厚度的比值为0.02~0.1:1。介质层总厚度为低声速层的厚度及高声速层的厚度之和。
在一实施例中,多晶非晶混合区域与介质总厚度的比值为0.02~0.1:1,介质总厚度为介质层的厚度与支撑基板的厚度之和。
本申请提供一种模块,包含如上任意所述的接合基板或如上任意所述的弹性波装置。
基于上述,与现有技术相比,本申请提供的接合基板,在支撑基板与低声速层之间设置多晶非晶混合区域,通过多晶非晶混合区域内部的多晶和非晶结构,对高阶杂波进行散射、反射,无需引入空腔孔洞,即使接合基板获得高阶杂散抑制能力。结构简便、滤波效果好,同时制备成本低,具有良好的应用价值。
本申请的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;在下面描述中附图所述的位置关系,若无特别指明,皆是图示中组件绘示的方向为基准。
图1为本申请一实施例的结构示意图;
图2为本申请另一实施例的结构示意图;
图3为本申请另一实施例的结构示意图;
图4为本申请另一实施例的结构示意图;
图5为本申请另一实施例的结构示意图;
图6为本申请一实施例的俯视图;
图7为本申请一实施例的立体结构示意图;
图8为本申请一实施例的立体结构示意图;
图9为图1实施例制备流程示意图;
图10为图5实施例制备流程示意图;
图11为本申请提供的模块的结构示意图。
附图标记:
100接合基板 110支撑基板 120介质层
121低声速层 122高声速层 130压电层
140多晶非晶混合区域 200弹性波装置 210弹性波组件
211I DT电极 300模块
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例;下面所描述的本申请不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合;基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
在本申请的描述中,需要说明的是,本申请所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义,不能理解为对本申请的限制;应进一步理解,本申请所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于正式的意义来理解,除本申请中明确如此定义之外。
如图1至图3所示,本申请提供一种接合基板100,包括支撑基板110、介质层120及压电层130。
支撑基板110具有相对的第一表面及第二表面。介质层120布置于支撑基板110的第一表面。压电层130布置于介质层120远离支撑基板110的一侧。
其中,介质层120包括低声速层121及高声速层122,高声速层122布置于第一表面,低声速层121布置于高声速层122远离支撑基板110的一侧。
支撑基板110与低声速层121之间设置有多晶非晶混合区域140。
在实际应用时,支撑基板110与低声速层121之间的多晶非晶混合区域140,通过其内部的多晶和非晶结构,对高阶杂波进行散射、反射,无需引入空腔孔洞,即使接合基板100获得高阶杂散抑制能力。
具体的,多晶非晶混合区域140中多晶区域和非晶区域对杂讯的抑制都是利用对高阶杂波的散射作用。然而根据阻碍物体对波的散射作用最大时,波长与物体尺寸相近的原理,当多晶区域和非晶区域单独存在时,只能在较小范围内对不同波长的杂波造成散射。而形成多晶非晶混合区域140时,可以在较大范围对不同波长的杂波造成散射。并且生产中可以通过控制二者的混合比例,对滤波器主要杂波进行散射,从而获得几乎没有高阶杂讯的滤波器。
具体的,低声速层121采用低声速材料制成,可以如下任意一者作为材料:氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽、或者在氧化硅添加了氟或碳或硼而成的化合物、或者以这各个材料为主成分的材料。高声速层122采用高声速材料制成,可以如下任意一者作为材料:氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜或金刚石、以这各个材料的任意一种为主成分的材料、或者以这各个材料的混合物为主成分的材料。压电层130材料从Li TaO3、L i NbO3、ZnO、A l N以及水晶所构成的群中选择的至少一种材料构成。支撑基板110优选采用高声速材料。具体的,采用高声速材料制备支撑基板110,使支撑基板10起支撑作用的同时,作为高声速介质传输信号。支撑基板10可以是从例如由碳化硅、氧化铝、氮化铝、蓝宝石、氮化硅、硅、石英、金刚石、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石、尖晶石以及氧化镁组成的组中选择的一种材料形成的基板。本领域技术人员可根据实际需要选择各层的材料。
优选的,如图2所示,多晶非晶混合区域140设置于高声速层122内部。具体的,将多晶非晶混合区域140设置于高声速层122内部,能够减少多晶非晶混合区域140制备时对高声速层122与支撑基板100键合面的影响,从而避免接合基板100键合面的强度下降。
进一步的,设置于高声速层122内部的多晶非晶混合区域140距压电层130的距离为5~50μm。具体的,高声速层122的厚度为50~150μm。具体的,高声速层122的厚度指未设置多晶非晶混合区域140时高声速层122的初始厚度。
优选的,如图1所示,多晶非晶混合区域140设置于高声速层122与支撑基板110的交界处。具体的,将多晶非晶混合区域140设置于交界处,可以利用不同材料的结晶非晶混合物增大对声波的散射作用,使接合基板100获得更好的杂波抑制效果。
如图4及图5所示,本申请还提供一种接合基板100,包括支撑基板110、介质层120及压电层130。支撑基板110具有相对的第一表面及第二表面。介质层120,布置于支撑基板110的第一表面。压电层130,布置于介质层120远离支撑基板110的一侧。
其中,介质层120包括低声速层121,低声速层121布置于第一表面,
支撑基板110采用高声速材料。支撑基板110内部设置有多晶非晶混合区域140。具体的,将多晶非晶混合区域140设置于支撑基板110的内部,能够简化接合基板100的制作工艺,从而节约成本。优选的,多晶非晶混合区域140与支撑基板110的第一表面的距离范围为0~100μm。
具体的,采用高声速材料制备支撑基板110,使支撑基板110起支撑作用的同时,作为高声速介质传输信号。这样的设计,将支撑基板110同时作为高声速层122使用,从而简化接合基板100的制作工艺,进而节约生产成本。并且,支撑基板110采用高声速材料后可以增大最终产品的K值和Q值。
优选的,如图1~6所示,压电层130远离介质层120的一侧还设置有I DT电极211。多晶非晶混合区域140在压电层130上的投影至少覆盖I DT电极211。具体的,多晶非晶混合区域140至少覆盖I DT电极211,使得多晶非晶混合区域140无需整面设置,能够进一步降低成本。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140中多晶区域的占比为0~70%。优选的,多晶非晶混合区域140中多晶区域的占比为30%~50%。通过控制多晶区域的占比,能够调整接合基板100对杂波的抑制能力,增强接合基板100的杂波抑制性能及灵活性。
优选的,多晶非晶混合区域140中多晶晶胞的晶胞半径范围为0.1μm~5μm。优选的,多晶非晶混合区域140中多晶晶胞的晶胞半径范围为1μm~3μm。具体的,控制多晶晶胞的晶胞半径能够增强对杂波的反射及散射能力,更进一步提高杂波抑制效果。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140由介质层120与支撑基板110键合后进行激光灼刻而得。具体的,采用键合后进行激光灼刻的方式,能够有效避免影响支撑基板110与介质层120的键合强度,从而保证接合基板100整体的性能不受影响。进一步的,采用激光灼刻的方式进行多晶非晶混合区域140的制备,理论上使得多晶非晶混合区域140能够在接合基板100内部的任意深度进行加工。并且,在实际生产中,通过生产调节,可以在任意接合基板100的最佳抑制杂讯位置获得多晶非晶混合区域140,能够更有针对性地进行加工。同时采用激光灼刻的方式可以通过控制激光加热时间和功率等参数,获得最佳抑制杂讯的多晶非晶混合区域140厚度,多晶非晶的占比,多晶晶胞大小等,调控灵活性强。同时,采用激光灼刻的方式能够解决一些优秀衬底材料不易形成非晶和多晶的问题,从而扩大接合基板100的材料选择范围。
进一步的,激光灼刻采用的激光功率为2000~3000W,加热时间为20~100us,激光频率为20~60KHz。通过对激光灼刻采用的激光参数的控制,能够确保多晶非晶混合区域140的形成,并且能够对多晶非晶混合区域140中多晶及非晶结构进行影响,增强接合基板100对杂波的抑制能力。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140的厚度为0.2μm~10μm。优选的,多晶非晶混合区域140的厚度为2μm~6μm。
优选的,当设置高声速层122时,多晶非晶混合区域140的厚度与介质层120的总厚度的比值为0.02~0.1:1。介质层120的总厚度为低声速层121的厚度及高声速层122的厚度之和。多晶非晶混合区域140如果厚度比过低,即多晶非晶混合区域140过薄,则其对杂波的反射、散射不明显,接合基板100整体抑制效果差。多晶非晶混合区域140如果厚度比过高,则会导致增激光灼刻难度及制备成本大幅上升。具体的,高声速层122的厚度指未设置多晶非晶混合区域140时高声速层122的初始厚度。
优选的,当支撑基板110采用高声速材料时,多晶非晶混合区域140的厚度与介质总厚度的比值为0.02~0.1:1,介质总厚度为介质层120的厚度与支撑基板110厚度之和。具体的,支撑基板110的厚度指未设置多晶非晶混合区域140时支撑基板110的初始厚度。
如图6及图7所示,本申请还提供一种弹性波装置200,包括接合基板100,以及设置于接合基板100上的弹性波组件210。
接合基板100包括
支撑基板110,具有相对的第一表面及第二表面。
介质层120,布置于支撑基板110的第一表面。
压电层130,布置于介质层120远离支撑基板110的一侧。
其中,介质层120包括低声速层121及高声速层122,高声速层122布置于第一表面,低声速层121布置于高声速层122远离支撑基板110的一侧。支撑基板110与低声速层121之间设置有多晶非晶混合区域140。弹性波组件210布置于压电层130表面。
具体的,弹性波组件210包括叉指换能器层以及线路层,叉指换能器层包括I DT电极211及汇流条,线路层包括连接部及焊盘部。本领域技术人员可根据实际需要设置叉指换能器层以及线路层。
优选的,多晶非晶混合区域140设置于高声速层122内部。具体的,将多晶非晶混合区域140设置于高声速层122内部,能够减少多晶非晶混合区域140制备时对高声速层122与支撑基板100键合面的影响,从而避免接合基板100键合面的强度下降,进而使弹性波装置200的整体强度不受影响。
进一步的,设置于高声速层122内部的多晶非晶混合区域140距压电层130的距离为5~50μm。具体的,高声速层122的厚度为50~150μm。具体的,高声速层122的厚度指未设置多晶非晶混合区域140时高声速层122的初始厚度。
优选的,多晶非晶混合区域140设置于高声速层122与支撑基板110的交界处。体的,将多晶非晶混合区域140设置于交界处,可以利用不同材料的结晶非晶混合物增大对声波的散射作用,使接合基板100获得更好的杂波抑制效果,使弹性波装置200获得更好的性能。
如图6及图8所示,本申请还提供一种弹性波装置200,包括接合基板100,以及设置于接合基板100上的弹性波组件210。接合基板100包括
支撑基板110,具有相对的第一表面及第二表面。
介质层120,布置于支撑基板110的第一表面。
压电层130,布置于介质层120远离支撑基板110的一侧。
其中,介质层120包括低声速层121,低声速层121布置于第一表面,支撑基板110采用高声速材料。支撑基板110内部设置有多晶非晶混合区域140。弹性波组件210布置于压电层130表面。具体的,将多晶非晶混合区域140设置于支撑基板110的内部,能够简化接合基板100制作工艺,从而节约成本。优选的,多晶非晶混合区域140与支撑基板110的第一表面的距离范围为0~100μm。同时,采用高声速材料制备支撑基板110,使支撑基板110起支撑作用的同时,作为高声速介质传输信号。这样的设计,将支撑基板110同时作为高声速层122使用,从而简化接合基板100的制作工艺,进而节约生产成本。并且,支撑基板110采用高声速材料后可以增大弹性波装置200的K值和Q值。
具体的,弹性波组件210包括叉指换能器层以及线路层,叉指换能器层包括I DT电极211及汇流条,线路层包括连接部及焊盘部。本领域技术人员可根据实际需要设置叉指换能器层以及线路层。
优选的,如图6~8所示,弹性波组件210包括I DT电极211,I DT电极设置于压电层130远离介质层120的一侧。多晶非晶混合区域140在压电层130上的投影至少覆盖I DT电极211。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140中多晶区域的占比为0~70%。优选的,多晶非晶混合区域140中多晶区域的占比为30%~50%。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140中多晶晶胞的晶胞半径范围为0.1μm~5μm。优选的,多晶非晶混合区域140中多晶晶胞的晶胞半径范围为1μm~3μm。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140由介质层120与支撑基板110键合后进行激光灼刻而得。
在一实施例中,激光灼刻采用的激光功率为2000~3000W,加热时间为20~100us,激光频率为20~60KHz。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140的厚度为0.2μm~10μm。优选的,多晶非晶混合区域140的厚度为2μm~6μm。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140厚度与介质层120总厚度的比值为0.02~0.1:1。介质层120总厚度为低声速层121的厚度及高声速层122厚度之和。具体的,高声速层122的厚度指未设置多晶非晶混合区域140时高声速层122的初始厚度。
在一实施例中,多晶非晶混合区域140与介质总厚度的比值为0.02~0.1:1,介质总厚度为介质层120的厚度与支撑基板110厚度之和。具体的,支撑基板110的厚度指未设置多晶非晶混合区域140时支撑基板110的初始厚度。
在一实施例中,如图1、图6、图7及图9所示,弹性波装置200包括接合基板100以及弹性波组件210。弹性波组件210设置接合基板100上。具体的,在弹性波组件210包括I DT电极211。
接合基板100包括支撑基板110、介质层120和压电层130。支撑基板110具有相对的第一表面及第二表面。介质层120布置于支撑基板110的第一表面。压电层130布置于介质层120远离支撑基板110的一侧。
并且,介质层120包括低声速层121及高声速层122,高声速层122布置于第一表面,低声速层121布置于高声速层122远离支撑基板110的一侧。支撑基板110与高声速层122之间设置有多晶非晶混合区域140。I DT电极211布置于压电层130表面。
制备过程为,将压电层130与介质层120键合后,再与支撑基板110键合,整体键合完成后,使用激光对支撑基板110与高声速层122之间的区域进行整层激光灼刻,获得多晶非晶混合区域140。最后在压电层130表面布置I DT电极211。
在一实施例中,如图5、图6、图8及图10所示,弹性波装置200包括接合基板100以及弹性波组件210。弹性波组件210设置接合基板100上。具体的,在弹性波组件210包括I DT电极211。
接合基板100包括支撑基板110、介质层120和压电层130。支撑基板110具有相对的第一表面及第二表面。介质层120布置于支撑基板110的第一表面。压电层130布置于介质层120远离支撑基板110的一侧。
支撑基板110采用高声速材料,使支撑基板110在支撑的同时作为高声速介质使用。介质层120包括低声速层121,低声速层121布置于第一表面。支撑基板110内部设置有多晶非晶混合区域140,多晶非晶混合区域140在压电层130上的投影与I DT电极211吻合。
如图11所示,本申请提供一种模块300,包含如上任意所述的接合基板100或如上任意所述的弹性波装置200。
另外,本领域技术人员应当理解,尽管现有技术中存在许多问题,但是,本申请的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进,而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解,对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
尽管本文中较多的使用了诸如接合基板、支撑基板、介质层及压电层等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的;本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (18)
1.一种接合基板,其特征在于:包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面;
介质层,布置于所述支撑基板的第一表面;
压电层,布置于所述介质层远离所述支撑基板的一侧;
其中,所述介质层包括低声速层及高声速层,所述高声速层布置于所述第一表面,所述低声速层布置于所述高声速层远离所述支撑基板的一侧;
所述支撑基板与所述低声速层之间设置有多晶非晶混合区域。
2.根据权利要求1所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域设置于所述高声速层内部。
3.根据权利要求1所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域设置于所述高声速层与所述支撑基板的交界处。
4.一种接合基板,其特征在于:包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面;
介质层,布置于所述支撑基板的第一表面;
压电层,布置于所述介质层远离所述支撑基板的一侧;
其中,所述介质层包括低声速层,所述低声速层布置于所述第一表面,
所述支撑基板采用高声速材料;所述支撑基板内部设置有多晶非晶混合区域。
5.根据权利要求1或4所述的接合基板,其特征在于:所述压电层远离所述介质层的一侧还设置有IDT电极;所述多晶非晶混合区域在所述压电层上的投影至少覆盖所述IDT电极。
6.根据权利要求1或4所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域中多晶区域的占比为0~70%。
7.根据权利要求1或4所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域中多晶晶胞的晶胞半径范围为0.1μm~5μm。
8.根据权利要求1或4所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域由介质层与所述支撑基板键合后进行激光灼刻而得。
9.根据权利要求1或4所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域厚度为0.2μm~10μm。
10.根据权利要求1所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域的厚度与所述介质层的总厚度的比值为0.02~0.1:1;所述介质层的总厚度为所述低声速层的厚度及所述高声速层的厚度之和。
11.根据权利要求4所述的接合基板,其特征在于:所述多晶非晶混合区域的厚度与介质总厚度的比值为0.02~0.1:1,所述介质总厚度为所述介质层的厚度与所述支撑基板的厚度之和。
12.一种弹性波装置,其特征在于:包括接合基板,以及设置于所述接合基板上的弹性波组件;
其中,所述接合基板包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面;
介质层,布置于所述支撑基板的第一表面;
压电层,布置于所述介质层远离所述支撑基板的一侧;
其中,所述介质层包括低声速层及高声速层,所述高声速层布置于所述第一表面,所述低声速层布置于所述高声速层远离所述支撑基板的一侧;所述支撑基板与所述低声速层之间设置有多晶非晶混合区域;所述弹性波组件布置于所述压电层表面。
13.一种弹性波装置,包括接合基板,以及设置于所述接合基板上的弹性波组件,其特征在于:
所述接合基板包括
支撑基板,具有相对的第一表面及第二表面;
介质层,布置于所述支撑基板的第一表面;
压电层,布置于所述介质层远离所述支撑基板的一侧;
其中,所述介质层包括低声速层,所述低声速层布置于所述第一表面,所述支撑基板采用高声速材料;所述支撑基板内部设置有多晶非晶混合区域;所述弹性波组件布置于所述压电层表面。
14.根据权利要求12或13所述的弹性波装置,其特征在于:所述弹性波组件包括IDT电极,所述IDT电极设置于所述压电层远离所述介质层的一侧;所述多晶非晶混合区域在所述压电层上的投影至少覆盖所述IDT电极。
15.根据权利要求12或13所述的弹性波装置,其特征在于:所述多晶非晶混合区域厚度为0.2μm~10μm。
16.根据权利要求12所述的弹性波装置,其特征在于:所述多晶非晶混合区域厚度与所述介质层总厚度的比值为0.02~0.1:1;所述介质层总厚度为所述低声速层的厚度及所述高声速层的厚度之和。
17.根据权利要求13所述的弹性波装置,其特征在于:所述多晶非晶混合区域与介质总厚度的比值为0.02~0.1:1,所述介质总厚度为所述介质层的厚度与所述支撑基板的厚度之和。
18.一种模块,其特征在于:包含权利要求1~11任一项所述的接合基板或权利要求12~17任一项所述的弹性波装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310784715.XA CN116827299A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 接合基板、弹性波装置及模块 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310784715.XA CN116827299A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 接合基板、弹性波装置及模块 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116827299A true CN116827299A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88112239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310784715.XA Pending CN116827299A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 接合基板、弹性波装置及模块 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116827299A (zh) |
-
2023
- 2023-06-29 CN CN202310784715.XA patent/CN116827299A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5446330A (en) | Surface acoustic wave device having a lamination structure | |
JP3435789B2 (ja) | 表面弾性波素子 | |
US10177734B2 (en) | Surface acoustic wave (SAW) resonator | |
KR100799391B1 (ko) | 박막 음향공진기 및 그 제조방법 | |
CN113708739B (zh) | 一种声波滤波器 | |
US10020796B2 (en) | Surface acoustic wave (SAW) resonator | |
JP5270412B2 (ja) | バルク弾性波装置の製造方法 | |
US20240040930A1 (en) | Hybrid structure for a surface acoustic wave device | |
US9991870B2 (en) | Surface acoustic wave (SAW) resonator | |
CN109257027A (zh) | 一种混合声波谐振器及其制备方法 | |
US10090822B2 (en) | Surface acoustic wave (SAW) resonator | |
KR100375863B1 (ko) | 탄성 표면파 소자 | |
JP2021536158A (ja) | 薄膜バルク音響波共振器及びその製造方法 | |
CN101421921B (zh) | 弹性表面波装置 | |
KR100902802B1 (ko) | 탄탈산리튬으로 이루어지는 인터페이스 음파 장치 | |
JP2006246050A (ja) | 複合圧電ウエハ及び弾性表面波装置 | |
CN110994097A (zh) | 一种高频大带宽薄膜体波滤波器结构及其制备方法 | |
WO2021197500A1 (zh) | 半导体器件及其制造方法、具有半导体器件的电子设备 | |
WO2024001352A1 (zh) | 具有温度补偿特性的声波器件结构、滤波器和电子设备 | |
CN113381725A (zh) | 一种利于小型化和扩大带宽的saw谐振器结构及saw滤波器 | |
CN116827299A (zh) | 接合基板、弹性波装置及模块 | |
JP7397573B2 (ja) | 弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ | |
JP3715831B2 (ja) | 圧電共振子 | |
CN114070257A (zh) | 声波装置、滤波器及多路复用器 | |
JP2003273691A (ja) | 表面弾性波素子 |
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 |