DE102010033867A1 - Filter arrangement for duplexer for connecting two inputs with one output, comprises bulk acoustic wave resonator and substrate which is provided with two main surfaces, where one main surface faces wave resonator - Google Patents

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Abstract

The filter arrangement (100) comprises resonator (110) operated with acoustic bulk wave and a substrate (101) which is provided with two main surfaces (102,103). One main surface faces the resonator, where the other main surface faces away from the resonator. The latter main surface has average roughness of less than 200 nanometers. The substrate has silicon, sapphire, glass, ceramic and polymer. The resonator comprises a piezo layer (112) that is made of aluminum nitride, zinc oxide and lead-zirconate-titanate. An independent claim is also included for a method for manufacturing a filter arrangement.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine mit akustischen Volumenwellen arbeitende Filteranordnung, einen Duplexer, der mindestens eine solche Filteranordnung umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Filteranordnung.The invention relates to a working with bulk acoustic waves filter assembly, a duplexer comprising at least one such filter assembly, and a method for producing such a filter assembly.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Filteranordnungen, die mit akustischen Volumenwellen arbeiten, umfassen herkömmlich einen Resonator oder mehrere Resonatoren, die mit akustischen Volumenwellen arbeiten. Solche Resonatoren (BAW-Resonatoren, Bulk Acoustic Wave = akustische Volumenwelle) umfassen im Allgemeinen eine piezoelektrische Schicht, die zwischen zwei Elektroden angeordnet ist. Wird eine elektrische Spannung an die Elektroden angelegt, so reagiert die Piezoschicht aufgrund des piezoelektrischen Effekts mit einer mechanischen Verformung. Werden die Elektroden mit einem Hochfrequenzsignal beaufschlagt, dessen Periodendauer einem ganzzahligen Vielfachen der Laufzeit einer in der piezoelektrischen Schicht propagierenden Volumenschwingung entspricht, so werden die Schwingungsmoden des Resonators angeregt. BAW-Resonatoren können beispielsweise zu Bandpassfiltern oder Bandsperrfiltern verschaltet werden.Filter assemblies operating on bulk acoustic waves conventionally comprise one or more resonators operating on bulk acoustic waves. Such resonators (BAW resonators, Bulk Acoustic Wave) generally comprise a piezoelectric layer, which is arranged between two electrodes. When an electrical voltage is applied to the electrodes, the piezoelectric layer reacts with mechanical deformation due to the piezoelectric effect. If the electrodes are subjected to a high-frequency signal whose period corresponds to an integer multiple of the propagation time of a volume oscillation propagating in the piezoelectric layer, the oscillation modes of the resonator are excited. BAW resonators can be connected, for example, to bandpass filters or band-stop filters.

BAW-Resonatoren sind herkömmlich auf einem Substrat angeordnet. BAW-Moden, die in der Piezoschicht erzeugt werden, können an der Rückseite des Substrats reflektiert werden, was zu Überlagerungen in der Piezoschicht führen kann. Diese Überlagerungen können beispielsweise Ungenauigkeiten in den Passbändern der Filteranordnungen zur Folge haben. Herkömmlich wird zur Verhinderung dieser Reflexionen an der Rückseite des Substrats die Rückseite des Substrats aufgeraut. Durch die Rauheit des Substrats werden eintreffende akustische Wellen in viele verschiedene Richtungen gestreut und so Überlagerungen vermieden. Dies ist beispielsweise in der US 6,943,647 B2 beschrieben.BAW resonators are conventionally arranged on a substrate. BAW modes generated in the piezoelectric layer may be reflected at the backside of the substrate, which may result in overlays in the piezoelectric layer. These overlays may, for example, result in inaccuracies in the passbands of the filter assemblies. Conventionally, to prevent these reflections at the back of the substrate, the back side of the substrate is roughened. The roughness of the substrate causes incoming acoustic waves to be scattered in many different directions, thus avoiding overlaps. This is for example in the US 6,943,647 B2 described.

Substrate, die eine vergleichsweise stark aufgeraute Rückseite aufweisen, können bei der Weiterverarbeitung beispielsweise relativ bruchanfällig sein. Weiterhin kann es beim Laminieren einer Filteranordnung, die ein Substrat aufweist, das eine vergleichsweise stark aufgeraute Rückseite aufweist, zu Beschädigungen der Laminierfolie durch die scharfen Kanten der Substratunterseite kommen.Substrates which have a comparatively strongly roughened back side can be relatively susceptible to breakage during further processing, for example. Furthermore, when laminating a filter assembly having a substrate that has a comparatively heavily roughened backing, damage to the laminating film may occur through the sharp edges of the substrate base.

Es ist wünschenswert, eine Filteranordnung mit mindestens einem mit akustischen Volumenwellen arbeitenden Resonator anzugeben, die zuverlässig arbeitet. Weiterhin ist es wünschenswert, einen Duplexer mit einer solchen Filteranordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Filteranordnung anzugeben.It is desirable to provide a filter assembly having at least one resonant bulk acoustic wave resonator that operates reliably. Furthermore, it is desirable to provide a duplexer with such a filter arrangement and a method for producing such a filter arrangement.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Filteranordnung mindestens einen mit akustischen Volumenwellen arbeitenden Resonator. Die Filteranordnung umfasst weiterhin ein Substrat mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche. Die erste Hauptfläche ist dem Resonator zugewandt und die zweite Hauptfläche ist vom Resonator abgewandt. Die zweite Hauptfläche weist eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern auf.In one embodiment of the invention, a filter arrangement comprises at least one resonant bulk acoustic wave resonator. The filter assembly further includes a substrate having a first and an opposing second major surface. The first main surface faces the resonator and the second main surface faces away from the resonator. The second major surface has an average roughness of less than 200 nanometers.

In Ausführungsformen weist die Hauptfläche eine mittlere Rauheit von weniger als 30 Nanometern auf. Der Abstand zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt der zweiten Hauptfläche ist in Ausführungsformen kleiner als 400 Nanometer, insbesondere kleiner als 60 Nanometer. Der Resonator und das Substrat sind Teil eines Schichtstapels der Filteranordnung.In embodiments, the major surface has an average roughness of less than 30 nanometers. The distance between the highest and lowest points of the second major surface is less than 400 nanometers, in particular less than 60 nanometers, in embodiments. The resonator and the substrate are part of a layer stack of the filter assembly.

Die mittlere Rauheit der dem Resonator abgewandten Hauptfläche des Substrats von weniger als 200 Nanometern entspricht einer vergleichsweise glatten Rückseite des Substrats. Dadurch, dass in Ausführungsformen ein akustischer Spiegel zwischen der ersten Hauptfläche des Substrats und dem Resonator angeordnet ist, der die akustischen Wellen reflektiert, kann mit einem relativ glatten Substrat mit einer mittleren Rauheit von weniger als 200 Nanometern einer Filteranordnung realisiert werden, die ein präzises Passband aufweist. Substratkantenabschrägungen und/oder -ausbrüche können bei einem Substrat mit einer mittleren Rauheit von weniger als 200 Nanometern verringert werden, sodass das Substrat weniger bruchanfällig und damit stabiler ist und das Flip-Chip-Bonden erleichtert wird. Weiterhin wird bei einem Laminieren der Filteranordnung mit einer Folie zur hermetischen Abdichtung der Filteranordnung diese Folie von der relativ glatten Rückseite des Substrats nicht oder nur unwesentlich beschädigt und somit die Verlässlichkeit der Filteranordnungen erhöht. Weiterhin haftet die Laminierfolie auf der Hauptfläche des Substrats, die eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern aufweist, deutlich besser als auf raueren Substraten.The average roughness of the main surface of the substrate facing away from the resonator of less than 200 nanometers corresponds to a comparatively smooth rear side of the substrate. By arranging an acoustic mirror between the first main surface of the substrate and the resonator reflecting the acoustic waves in embodiments, it is possible to realize with a relatively smooth substrate having an average roughness of less than 200 nanometers a filter arrangement which is a precise passband having. Substrate edge chamfers and / or chipping may be reduced for a substrate having an average roughness of less than 200 nanometers, making the substrate less susceptible to breakage, and thus more stable, and facilitating flip-chip bonding. Furthermore, when laminating the filter assembly with a foil for hermetically sealing the filter assembly, this foil is not or only slightly damaged by the relatively smooth back surface of the substrate and thus increases the reliability of the filter assemblies. Furthermore, the laminating film on the main surface of the substrate, which has an average roughness of less than 200 nanometers, adheres significantly better than on rougher substrates.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente können in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie beispielsweise Schichten, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.Further advantages, features and developments emerge from the following examples explained in conjunction with the figures. The same, similar and equally acting elements may be provided in the figures with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions to each other are basically not to be regarded as true to scale, but may individual elements, such as layers, for exaggerated representability and / or for better understanding be shown exaggerated thick or large dimensions.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Filteranordnung gemäß einer Ausführungsform, 1 a schematic representation of a filter assembly according to an embodiment,

2 ein Diagramm zum Vergleich verschieden rauer Substrate, 2 a diagram for comparing differently rough substrates,

3 ein Substrat während eines Herstellungsschritts gemäß einer Ausführungsform, 3 a substrate during a manufacturing step according to an embodiment,

4 eine Filteranordnung mit einer Laminierfolie gemäß einer Ausführungsform und 4 a filter assembly with a laminating film according to an embodiment and

5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Filteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 5 a flowchart of a method for producing a filter assembly according to an embodiment.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Filteranordnung 100 im Querschnitt. Die Filteranordnung 100 weist ein flächig ausgedehntes Substrat 101, beispielsweise aus Silizium, auf. In weiteren Ausführungsformen ist das Substrat aus Saphir (AL2O3), einem Glas, einer Keramik oder einem Polymer. Das Substrat hat in der Querschnittsansicht der 1 in der y-Richtung seine Hauptausbreitungsrichtung und ist in der entsprechenden Ebene flächig ausgedehnt. In x-Richtung quer zur Hauptausbreitungsrichtung des Substrats 101 ist auf einer Oberfläche 102 ein mit akustischen Volumenwellen arbeitender Resonator 110 angeordnet. Der Resonator 110 weist einen Schichtstapel auf, der beginnend an dem Substrat einen akustischen Spiegel 114, eine erste Elektrode 113, eine Piezoschicht 112 und eine zweite Elektrode 111 umfasst. Die Piezoschicht umfasst insbesondere eines aus Aluminiumnitrid, Zinkoxid (ZnO) und Blei-Zirkonat-Titanat (PZT). Die Elektroden 111 und 113 umfassen in Ausführungsformen jeweils eine Mehrzahl von Teilschichten und sind metallisch oder nichtmetallisch, beispielsweise auf Kohlenstoffbasis. 1 shows a schematic representation of a filter assembly 100 in cross section. The filter arrangement 100 has a flat extended substrate 101 , For example, made of silicon, on. In further embodiments, the substrate is sapphire (AL2O3), a glass, a ceramic, or a polymer. The substrate has in the cross-sectional view of 1 in the y-direction its main propagation direction and is extensively extended in the corresponding plane. In the x-direction transverse to the main propagation direction of the substrate 101 is on a surface 102 a resonant bulk acoustic wave resonator 110 arranged. The resonator 110 has a layer stack starting from the substrate an acoustic mirror 114 , a first electrode 113 , a piezo layer 112 and a second electrode 111 includes. The piezoelectric layer comprises in particular one of aluminum nitride, zinc oxide (ZnO) and lead zirconate titanate (PZT). The electrodes 111 and 113 In embodiments, each comprise a plurality of sub-layers and are metallic or non-metallic, for example carbon-based.

Wird im Betrieb eine elektrische Spannung an die Elektroden 111 und 113 angelegt, so verformt sich die piezoelektrische Schicht 112 und Schwingungsmoden des Resonators werden angeregt. Die Moden, die sich aus der Piezoschicht 112 in Richtung des Substrats 101 ausbilden, werden von dem akustischen Spiegel 114, der eine Mehrzahl an Spiegelschichten umfasst, reflektiert. Dadurch gelangen möglichst wenig akustische Wellen in das Substrat 101.During operation, an electrical voltage is applied to the electrodes 111 and 113 applied, so deforms the piezoelectric layer 112 and vibration modes of the resonator are excited. The fashions resulting from the piezo layer 112 in the direction of the substrate 101 are trained by the acoustic mirror 114 which includes a plurality of mirror layers, reflects. As a result, as few acoustic waves reach the substrate 101 ,

Eine Hauptfläche 103 des Substrats 101, die von dem Resonator 110 abgewandt ist, weist eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern auf. Insbesondere weist die Hauptfläche 103 eine mittlere Rauheit von weniger als 100 Nanometern, beispielsweise weniger als 50 Nanometern, insbesondere weniger als 30 Nanometern, zum Beispiel in etwa 25 Nanometer, auf. Die Hauptfläche 103 des Substrats 101 ist relativ glatt ausgebildet.A main surface 103 of the substrate 101 coming from the resonator 110 facing away, has an average roughness of less than 200 nanometers. In particular, the main surface 103 an average roughness of less than 100 nanometers, for example less than 50 nanometers, in particular less than 30 nanometers, for example approximately 25 nanometers. The main area 103 of the substrate 101 is relatively smooth.

Die mittlere Rauheit gibt den mittleren Abstand eines Messpunktes auf der Hauptfläche 103 zu einer Mittellinie an. Die Mittellinie schneidet innerhalb der Bezugsstrecke entlang der Hauptausbreitungsrichtung des Substrats 101 das tatsächliche Profil der Hauptfläche 103 so, dass die Summe der Abweichungen bezogen auf die Mittellinie minimal wird.The mean roughness gives the mean distance of a measuring point on the main surface 103 to a midline. The centerline intersects within the reference path along the main propagation direction of the substrate 101 the actual profile of the main area 103 such that the sum of the deviations with respect to the center line becomes minimal.

Ein Abstand 104 zwischen einem Punkt 105, der der höchsten Erhebung des Substrats 101 in Richtung weg von dem Resonator 110 an der Hauptfläche 103 entspricht, und einem weiteren Punkt 106, der der niedrigsten Erhebung bzw. der tiefsten Einkerbung in Richtung des Resonators 110 entspricht an der Hauptfläche 103 (peak-to-valley Wert) ist kleiner als 400 Nanometer. Zum Beispiel ist der Abstand 104 kleiner als 200 Nanometer, insbesondere kleiner als 100 Nanometer, beispielsweise kleiner als 60 Nanometer.A distance 104 between a point 105 , the highest elevation of the substrate 101 in the direction away from the resonator 110 on the main surface 103 corresponds, and another point 106 , the lowest elevation or the deepest notch in the direction of the resonator 110 corresponds to the main area 103 (peak-to-valley value) is less than 400 nanometers. For example, the distance is 104 less than 200 nanometers, in particular less than 100 nanometers, for example less than 60 nanometers.

Die derartige relativ glatte Hauptfläche 103 wird beispielsweise durch ein Polieren der Hauptfläche mit einer Poliervorrichtung, die eine Körnung von mindestens 500, insbesondere mindesten 1200 aufweist, erreicht, wie nachfolgend näher in Verbindung mit 3 und 5 erläutert wird.Such relatively smooth main surface 103 is achieved, for example, by polishing the main surface with a polishing device which has a grain size of at least 500, in particular at least 1200, as described in more detail below in connection with FIG 3 and 5 is explained.

Beispielsweise wird die Filteranordnung 100 als Duplexer verwendet, um insbesondere zwei Eingänge mit einen Ausgang zu verbinden.For example, the filter arrangement 100 used as a duplexer, in particular to connect two inputs to one output.

2 zeigt einen beispielhaften Vergleich zwischen Filteranordnungen gemäß Ausführungsformen, deren Substrat an der Hauptfläche 103 eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern aufweist, und Filteranordnungen nach dem Stand der Technik, deren Substrate an der dem Resonator abgewandten Fläche des Substrats eine mittlere Rauheit von mehr als 200 Nanometern aufweisen. Die Filteranordnung der 1 weist ein mindestens genau so präzises Filterverhalten auf, wie die Filteranordnung mit einer raueren Rückseite des Substrats und ist zusätzlich einfach weiter zu bearbeiten und verlässlich im Betrieb. 2 shows an exemplary comparison between filter arrangements according to embodiments, their substrate on the main surface 103 has an average roughness of less than 200 nanometers, and filter arrangements according to the prior art, whose substrates have an average roughness of more than 200 nanometers at the surface of the substrate facing away from the resonator. The filter arrangement of 1 has at least as precise filter behavior as the filter assembly with a rougher back side of the substrate and is additionally easy to process and reliable in operation.

3 zeigt eine schematische Darstellung des Substrats 101 während des Polierens der Hauptfläche 103. Eine Poliervorrichtung 200, die ein Poliermittel 201 aufweist, bearbeitet die Hauptfläche 103. Das Poliermittel 201, beispielsweise Schleifpapier, weist eine Körnung auf, sodass nach der Bearbeitung der Hauptseite 103 mit der Poliervorrichtung 200 die Hauptfläche 103 die mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern aufweist. Insbesondere weist das Poliermittel 201 eine Körnung von mindestens 500, beispielsweise mindestens 800, insbesondere mindestens 1200, auf. Eine Körnung des Poliermittels 201 von 1200 führt zu einer mittleren Rauheit von etwa 25 Nanometern. 3 shows a schematic representation of the substrate 101 during the polishing of the main surface 103 , A polishing device 200 that is a polish 201 has, works the main surface 103 , The polish 201 such as sandpaper, has a grain, so after editing the main page 103 with the polishing device 200 the main surface 103 has the average roughness of less than 200 nanometers. In particular, the polishing agent 201 a grain size of at least 500, for example at least 800, in particular at least 1200, on. A grain of polish 201 of 1200 leads to an average roughness of about 25 nanometers.

4 zeigt eine schematische Darstellung der Filteranordnung 100 der 1 gemäß weiteren Ausführungsformen mit einer Laminierfolie 300. Die Laminierfolie 300 ist auf der dem Resonator abgewandten Hauptfläche 103 des Substrats 101 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen umschließt die Laminierfolie 300 die Filteranordnung 100 vollständig. Die Laminierfolie 300 umfasst beispielsweise ein Polymer und dichtet die Filteranordnung im Betrieb gegen Umwelteinflüsse, beispielsweise Feuchtigkeit, ab. Insbesondere wird die Filteranordnung durch die Laminierfolie 300 hermetisch abgedichtet. 4 shows a schematic representation of the filter assembly 100 of the 1 according to further embodiments with a laminating film 300 , The laminating film 300 is on the main surface facing away from the resonator 103 of the substrate 101 arranged. In other embodiments, the laminating film encloses 300 the filter arrangement 100 Completely. The laminating film 300 For example, includes a polymer and seals the filter assembly in operation against environmental influences, such as moisture from. In particular, the filter assembly is passed through the laminating film 300 hermetically sealed.

Die Laminierfolie 300 haftet auf der relativ glatten Hauptfläche 103 gut, da der Abstand 104 zwischen höchstem und niedrigstem Punkt 105 und 106 (1) der Hauptfläche 103 relativ gering ist und die Folie so keine großen Höhenunterschiede ausgleichen muss. Die Gefahr einer Beschädigung, beispielsweise eines Risses der Folie 300, durch die Unebenheiten der Hauptfläche 103 kann weitestgehend verhindert werden, da die Hauptfläche 103 relativ glatt ausgebildet ist. Kanten 115 und 116, also das rechte bzw. linke Ende des Substrats 101 in 4, sind durch die Poliervorrichtung 200 so abgerundet, dass eine Beschädigung der Laminierfolie 300 an den Kanten 115 und 116 weitestgehend verhindert werden kann. So ausgebildete Hauptflächen 103 können insbesondere gut mit einem Flip-Chip-Bondprozess verwendet werden, beispielsweise wenn die Filteranordnung 100 bzw. der Resonator 110 als oberflächenmnontierbares Bauelement ausgebildet sind.The laminating film 300 adheres to the relatively smooth main surface 103 good, because the distance 104 between highest and lowest point 105 and 106 ( 1 ) of the main surface 103 is relatively low and the film so no major differences in height must compensate. The risk of damage, such as a tear of the film 300 , by the bumps of the main surface 103 can be largely prevented because the main surface 103 is formed relatively smooth. edge 115 and 116 , ie the right or left end of the substrate 101 in 4 , are through the polishing device 200 so rounded that damaging the laminating film 300 at the edges 115 and 116 can be largely prevented. So trained main surfaces 103 can be used particularly well with a flip-chip bonding process, for example when the filter assembly 100 or the resonator 110 are designed as surface-mountable component.

5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Filteranordnung mit mindestens einem mit akustischen Volumenwellen arbeitenden Resonator 110 gemäß einer Ausführungsform. 5 shows a flow diagram of a method for producing a filter assembly having at least one working with bulk acoustic waves resonator 110 according to one embodiment.

In Schritt 401 wird das Substrat 101 bereitgestellt, das eingerichtet ist, den mindestens einen Resonator 110 zu tragen.In step 401 becomes the substrate 101 provided that is configured, the at least one resonator 110 to wear.

In Schritt 402 wird der akustische Spiegel 114 auf eine Hauptfläche des Substrats 101 aufgebracht. Insbesondere wird die Mehrzahl von Teilschichten der Spiegelschicht 114 aufgebracht, die beispielsweise Siliciumdioxid (SiO2), Wolfram und/oder Titan umfassen. Die Spiegelteilschichten umfassen insbesondere Schichten mit abwechselnd hoher und niedriger akustischer Impedanz.In step 402 becomes the acoustic mirror 114 on a major surface of the substrate 101 applied. In particular, the plurality of partial layers of the mirror layer 114 which comprise, for example, silicon dioxide (SiO 2), tungsten and / or titanium. The mirror sublayers in particular comprise layers with alternating high and low acoustic impedance.

In Schritt 403 werden die Elektrode 113, die Piezoschicht 112 und die Elektrode 111 auf die dem Substrat 101 abgewandte Seite der Spiegelschicht 114 aufgebracht. Die Elektroden 111 und 113 weisen jeweils elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Wolfram, Titan, eine Aluminium-Kupfer-Legierung und/oder Kohlenstoff-basierte Stoffe, beispielsweise Graphene. Die Piezoschicht 112 umfasst insbesondere Aluminiumnitrid als piezoelektrisches Material.In step 403 become the electrode 113 , the piezoelectric layer 112 and the electrode 111 on the substrate 101 opposite side of the mirror layer 114 applied. The electrodes 111 and 113 each comprise electrically conductive material, for example tungsten, titanium, an aluminum-copper alloy and / or carbon-based substances, for example graphene. The piezo layer 112 includes in particular aluminum nitride as a piezoelectric material.

In Schritt 404 wird die Hauptfläche 103 des Substrats 101, die dem akustischen Spiegel 114 abgewandt ist, poliert. Die Hauptfläche 103 wird so poliert, dass die Hauptfläche eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern aufweist. Insbesondere wird die Hauptfläche 103 mit der Poliervorrichtung 200 poliert, deren Poliermittel 201 eine Körnung von mindestens 500 aufweist.In step 404 becomes the main surface 103 of the substrate 101 that the acoustic mirror 114 turned away, polished. The main area 103 is polished so that the major surface has an average roughness of less than 200 nanometers. In particular, the main area 103 with the polishing device 200 polished, their polishes 201 has a grain size of at least 500.

In Schritt 405 wird die Filteranordnung mit der Laminierfolie 300 hermetisch abgedichtet.In step 405 becomes the filter assembly with the laminating film 300 hermetically sealed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6943647 B2 [0003] US 6943647 B2 [0003]

Claims (10)

Filteranordnung, umfassend: – mindestes einen mit akustischen Volumenwellen arbeitender Resonator (110), – ein Substrat (101) mit einer ersten (102) und eine gegenüberliegenden zweiten (103) Hauptfläche, wobei die erste Hauptfläche (102) dem Resonator (110) zugewandt ist, und die zweite Hauptfläche (103) dem Resonator (110) abgewandt ist und wobei die zweite Hauptfläche (103) eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometern aufweist.Filter arrangement comprising: - at least one resonant bulk acoustic wave resonator ( 110 ), - a substrate ( 101 ) with a first ( 102 ) and an opposite second ( 103 ) Main surface, wherein the first main surface ( 102 ) the resonator ( 110 ), and the second main surface ( 103 ) the resonator ( 110 ) and wherein the second main surface ( 103 ) has an average roughness of less than 200 nanometers. Filteranordnung nach Anspruch 1, bei der die zweite Hauptfläche (103) eine mittlere Rauheit von weniger als 30 Nanometern aufweist.Filter arrangement according to claim 1, wherein the second main surface ( 103 ) has an average roughness of less than 30 nanometers. Filteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Abstand (104) zwischen einem höchsten (105) und einem niedrigsten (106) Punkt der zweiten Hauptfläche (103) kleiner ist als 400 Nanometer, insbesondere kleiner als 60 Nanometer.Filter arrangement according to claim 1 or 2, wherein the distance ( 104 ) between a highest ( 105 ) and a lowest ( 106 ) Point of the second main surface ( 103 ) is less than 400 nanometers, especially less than 60 nanometers. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen akustischer Spiegel (106), der zwischen ersten Hauptfläche (102) des Substrats (101) und dem Resonator (110) angeordnet ist.Filter arrangement according to one of claims 1 to 3, comprising an acoustic mirror ( 106 ) between the first main surface ( 102 ) of the substrate ( 101 ) and the resonator ( 110 ) is arranged. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Substrat (101) eines aus: – Silizium, – Saphir, – einem Glas, – einer Keramik und – ein Polymer umfasst.Filter arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the substrate ( 101 ) one of: - silicon, - sapphire, - a glass, - a ceramic and - a polymer. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Resonator (110) eine Piezoschicht (112) umfasst, die mindestens eines aus: – Aluminiumnitrid, – Zinkoxid und – Blei-Zirkonat-Titanat umfasst.Filter arrangement according to one of Claims 1 to 5, in which the resonator ( 110 ) a piezoelectric layer ( 112 ) comprising at least one of: - aluminum nitride, - zinc oxide and - lead zirconate titanate. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Resonator (110) ein oberflächenmontierbares Bauelement ist.Filter arrangement according to one of Claims 1 to 6, in which the resonator ( 110 ) is a surface mountable device. Duplexer, umfassend mindestens einer Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Duplexer comprising at least one filter arrangement according to one of claims 1 to 7. Verfahren zur Herstellung einer Filteranordnung mit mindestens einem mit akustischen Volumenwellen arbeitenden Resonator (110), umfassend: – Bereitstellen eines Substrats (101), das eingerichtet ist zum Tragen des mindestens einen Resonators (110), – Polieren einer Hauptfläche (103) des Substrats, so dass die Hauptfläche (103) eine mittlere Rauheit von weniger als 200 Nanometer aufweist.Method for producing a filter arrangement having at least one resonant bulk acoustic wave resonator (US Pat. 110 ), comprising: providing a substrate ( 101 ) which is adapted to support the at least one resonator ( 110 ), - polishing a main surface ( 103 ) of the substrate so that the main surface ( 103 ) has an average roughness of less than 200 nanometers. Verfahren nach Anspruch 9, umfassend: – Polieren der Hauptfläche (103) mit einer Poliervorichtung (200), die eine Körnung von mindestens 500, insbesondere mindestens 1200, aufweist.Method according to claim 9, comprising: polishing the main surface ( 103 ) with a polishing device ( 200 ), which has a grain size of at least 500, in particular at least 1200.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728254A (en) * 2019-04-25 2021-11-30 京瓷株式会社 Optical component

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6943647B2 (en) 2001-11-06 2005-09-13 Infineon Technologies Ag Bulk acoustic wave filter with a roughened substrate bottom surface and method of fabricating same
US20090142480A1 (en) * 2007-12-04 2009-06-04 Maxim Integrated Products, Inc. Optimal Acoustic Impedance Materials for Polished Substrate Coating to Suppress Passband Ripple in BAW Resonators and Filters

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6943647B2 (en) 2001-11-06 2005-09-13 Infineon Technologies Ag Bulk acoustic wave filter with a roughened substrate bottom surface and method of fabricating same
US20090142480A1 (en) * 2007-12-04 2009-06-04 Maxim Integrated Products, Inc. Optimal Acoustic Impedance Materials for Polished Substrate Coating to Suppress Passband Ripple in BAW Resonators and Filters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728254A (en) * 2019-04-25 2021-11-30 京瓷株式会社 Optical component
CN113728254B (en) * 2019-04-25 2023-08-22 京瓷株式会社 Optical component

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