TWI803983B - 體聲波共振器封裝 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種體聲波共振器封裝，包含：封裝基底；蓋體，接合至封裝基底；聲波共振器，容納於由封裝基底及蓋體界定的容納空間中；導電線，安置於容納空間中以將聲波共振器電連接至封裝基底；以及接合部分，將聲波共振器固定地耦接至封裝基底。接合部分包含黏著構件，所述黏著構件包含矽。

Description

體聲波共振器封裝

以下描述是關於一種體聲波共振器封裝。 相關申請的交叉參考

本申請案主張2020年12月17日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2020-0177601號的優先權的權益，所述申請案的全部揭露內容出於所有目的以引用的方式併入本文中。

根據無線通信裝置的小型化趨勢，已積極地需要高頻組件技術的小型化。舉例而言，可使用使用半導體薄膜晶圓製造技術的體聲波（bulk-acoustic wave；BAW）共振器型濾波器。

當薄膜型元件實施為濾波器時，形成體聲波共振器（BAW），所述薄膜型元件藉由將壓電介電材料沈積於矽晶圓、半導體基底上且使用其壓電特性來引起共振。

5G通信的技術關注正在增加，且可實施於候選帶中的顯影技術正在進行。

然而，在使用Sub 6 G赫茲（4 G赫茲至6 G赫茲）頻帶的5G通信的情況下，由於頻寬增加且通信距離減小，因此可增加聲波共振器的信號強度或功率。

因此，需要用於即使在較大功率下亦確保具有共振頻率中的較小波動的長期操作可靠度的聲波共振器。

提供此發明內容以按簡化形式引入下文在實施方式中進一步描述的概念選擇。此發明內容並不意欲識別所主張主題的關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲在判定所主張主題的範疇中用作輔助。

在一個通用態樣中，一種體聲波共振器封裝包含：封裝基底；蓋體，接合至封裝基底；聲波共振器，容納於由封裝基底及蓋體界定的容納空間中；導電線，安置於容納空間中以將聲波共振器電連接至封裝基底；以及接合部分，配置成將聲波共振器固定地耦接至封裝基底，其中接合部分包含黏著構件，所述黏著構件包含矽。

聲波共振器可包含：支撐基底；共振器，包含依序堆疊於支撐基底上的第一電極、壓電層以及第二電極；以及疏水層，沿著共振器的表面安置。

空腔可界定於共振器與支撐基底之間，且疏水層可安置於空腔的內壁上。

疏水層可包含自組裝單層（self-assembled monolayer；SAM）形成材料。

疏水層可包含氟（F）成分。

疏水層可包含具有矽頭的氟碳化物。

封裝基底可包含陶瓷基底。

導電線可包含銅、金、鉑以及鋁中的任一種材料。

體聲波共振器封裝可包含：嵌入層，部分地安置於共振器中，且安置於第一電極與壓電層之間，且壓電層可至少部分地由嵌入層升高。

嵌入層可包含傾斜表面，且壓電層可包含安置於第一電極上的壓電部分，及安置於嵌入層的傾斜表面上的傾斜部分。

在切割共振器的橫截面中，第二電極的末端可安置於壓電層的傾斜部分上，或可沿著壓電部分與傾斜部分之間的邊界安置。

壓電層可包含安置於傾斜部分的外側上的延伸部分，且第二電極的至少一部分可安置於壓電層的延伸部分上。

體聲波共振器封裝可包含安置於共振器下方的布拉格（Bragg）反射層，且布拉格反射層可包含具有第一聲阻抗的第一反射層，及堆疊於第一反射層上且具有低於第一聲阻抗的第二聲阻抗的第二反射層。

凹槽形空腔可安置於支撐基底的上表面上，且共振器可藉由空腔與支撐基底間隔開。

體聲波共振器封裝可包含安置於支撐基底與封裝基底之間且安裝於封裝基底上的連接基底，且接合部分可插入於支撐基底與連接基底之間。

在另一通用態樣中，一種體聲波共振器封裝包含：封裝基底；支撐基底，接合至封裝基底；共振器，安置於支撐基底上，且包含依序堆疊的第一電極、壓電層以及第二電極；接合線，將共振器電連接至封裝基底；以及蓋體，接合至封裝基底且界定用於容納共振器、支撐基底以及接合線的容納空間，其中疏水層安置於共振器的表面上。

其他特徵及態樣自以下詳細描述、圖式以及申請專利範圍將顯而易見。

提供以下詳細描述以輔助讀者獲得對本文中所描述的方法、設備及/或系統的全面理解。然而，本文中所描述的方法、設備及/或系統的各種改變、修改以及等效物將對所屬領域中具有通常知識者顯而易見。如對於所屬領域中具有通常知識者將顯而易見的是，除了必須按某一次序發生的操作以外，本文中所描述的操作序列僅為實例，且不限於本文所闡述的彼等實例，而是可予以改變。此外，出於增加清楚性及簡潔性目的，可省略對所屬領域中具有通常知識者所熟知的功能及構造的描述。

本文中所描述的特徵可以不同形式實施，且不應解釋為受限於本文中所描述的實例。實際上，已提供本文中所描述的實例以使得本揭露將為透徹且完整的，且所述實例將向所屬領域中具有通常知識者充分傳達本揭露的範疇。

在本文中，應注意，關於實例或實施例，術語「可」的使用（例如關於實例或實施例可包含或實施之物）意謂存在其中包含或實施此特徵的至少一個實例或實施例，但所有實例及實施例不限於此。

貫穿本說明書，當諸如層、區或基底的元件描述為「在」另一元件「上」、「連接至」另一元件或「耦接至」另一元件時，所述元件可直接「在」另一元件「上」、「連接至」另一元件或「耦接至」另一元件，或其間可介入一或多個其他元件。相反，當將元件描述為「直接在」另一元件「上」、「直接連接至」另一元件或「直接耦接至」另一元件時，可不存在介入其間的其他元件。

如本文中所用，術語「及/或」包含相關聯的所列項目中的任一者及任兩者或大於兩者的任何組合。

儘管諸如「第一」、「第二」以及「第三」的術語可在本文中使用以描述各種構件、組件、區、層或區段，但此等構件、組件、區、層或區段並非受限於此等術語。實際上，此等術語僅用於區分一個構件、組件、區、層或區段與另一構件、組件、區、層或區段。因此，在不脫離實例的教示的情況下，本文中所描述的實例中所指代的第一構件、組件、區、層或區段亦可稱為第二構件、組件、區、層或區段。

為了易於描述，本文中可使用諸如「在......上方」、「上部」、「在......下方」以及「下部」的空間相對術語來描述如圖式中所示出的一個元件與另一元件的關係。除圖式中所描繪的定向之外，此類空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。舉例而言，若將圖式中的裝置翻轉，則描述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」的元件將接著相對於所述另一元件位於「上方」或「下部」。因此，取決於裝置的空間定向,術語「在......上方」涵蓋上方及下方定向兩者。裝置亦可以其他方式定向（舉例而言，旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對術語相應地進行解譯。

本文中所使用的術語僅用於描述各種實例，且不用於限制本揭露。除非上下文以其他方式明確指示，否則冠詞「一（a）」、「一（an）」以及「所述」意欲同樣包含複數形式。術語「包括」、「包含」以及「具有」指定存在所陳述的特徵、數值、操作、構件、元件及/或其組合，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、數值、操作、構件、元件及/或其組合。

由於製造技術及/或容限，因此圖式中所示出的形狀可發生變化。因此，本文中所描述的實例不限於圖式中所示出的具體形狀，但包含在製造期間發生的形狀改變。

如在理解本申請案的揭露之後將顯而易見的，本文中所描述的實例的特徵可以各種方式組合。此外，儘管本文中所描述的實例具有各種組態，但如在理解本申請案的揭露之後將顯而易見的，其他組態亦是可能的。

圖式可未按比例，且為了清楚說明以及便利起見，可放大圖式中的元件的相對大小、比例以及描繪。

圖1為根據實例的聲波共振器的平面視圖，圖2為沿著圖1的I-I'截取的橫截面視圖，圖3為沿著圖1的II-II'截取的橫截面視圖，且圖4為沿著III-III'截取的橫截面視圖。

參考圖1至圖4，聲波共振器100可為體聲波（BAW）共振器，且可包含支撐基底110、絕緣層115共振器120以及疏水層130。

支撐基底110可為矽基底。舉例而言，矽晶圓可用作支撐基底110，或可使用絕緣體上矽（silicon on insulator；SOI）型基底。

絕緣層115可設置於支撐基底110的上表面上以使支撐基底110與共振器120電隔離。當空腔C形成於聲波共振器的製造製程中時，絕緣層115防止支撐基底110受蝕刻氣體蝕刻。

在此情況下，絕緣層115可由二氧化矽（SiO ₂）、氮化矽（Si ₃N ₄）、氧化鋁（Al ₂O ₃）以及氮化鋁（AlN）中的至少一者形成，且可經由化學氣相沈積、RF磁控濺鍍以及蒸發中的任一個製程形成。

支撐層140可形成於絕緣層115上，且可安置於空腔C及蝕刻終止部分145周圍以圍繞支撐層140內部的空腔C及蝕刻終止部分145。

空腔C可形成為空白空間，且可藉由移除犧牲層的部分來形成，且支撐層140可形成為犧牲層的剩餘部分。

支撐層140可由諸如多晶矽或聚合物的可相對容易蝕刻的材料形成。然而，支撐層140不限於此類材料。

蝕刻終止部分145沿著腔體C的邊界安置。可提供蝕刻終止部分145以防止在形成空腔C的製程中在空腔之外執行蝕刻。

隔膜層150可形成於支撐層140上，且形成空腔C的上表面。因此，隔膜層150亦可由在形成空腔C的製程中不易於移除的材料形成。

舉例而言，當使用諸如氟（F）、氯（Cl）或類似者的鹵化物類蝕刻氣體來移除支撐層140的一部分（例如，空腔區）時，隔膜層150可由與蝕刻氣體具有低反應性的材料形成。舉例而言，隔膜層150可包含二氧化矽（SiO ₂）及氮化矽（Si ₃N ₄）中的至少一者。

隔膜層150可由含有氧化鎂（MgO）、氧化鋯（ZrO2）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO ₂）及氧化鋁（Al ₂O ₃）、氧化鈦（TiO ₂）以及氧化鋅（ZnO）中的至少一種材料的介電層，或含有鋁（Al）、鎳（Ni）、鉻（Cr）、鉑（Pt）、鎵（Ga）以及鉿（Hf）中的至少一種材料的金屬層形成。然而，隔膜層150的組態不限於此。

共振器120包含第一電極121、壓電層123以及第二電極125。共振器120經配置以使得第一電極121、壓電層123以及第二電極125自底層按次序堆疊。因此，共振器120中的壓電層123安置於第一電極121與第二電極125之間。

由於共振器120形成於隔膜層150上，因此隔膜層150、第一電極121、壓電層123以及第二電極125依序堆疊於支撐基底110上以形成共振器120。

共振器120可根據施加至第一電極121及第二電極125的信號使壓電層123共振以產生共振頻率及抗共振頻率。

共振器120可劃分成：中心部分S，其中第一電極121、壓電層123以及第二電極125堆疊成實質上平坦的；以及延伸部分E，其中嵌入層170插入於第一電極121與壓電層123之間。

中心部分S為安置於共振器120的中心中的區，且延伸部分E為沿著中心部分S的周邊安置的區。因此，延伸部分E為自中心部分S向外延伸的區，且可為形成為沿著中心部分S的周邊具有連續環形形狀的區。然而，必要時，延伸部分E可配置成具有不連續環形形狀，其中一些區分離。

因此，如圖2中所繪示，在共振器120的經切割以與中心部分S交叉的橫截面中，延伸部分E分別安置於中心部分S的兩端上。嵌入層170安置於延伸部分E的兩側上，所述延伸部分E安置於中心部分S的兩端上。

嵌入層170具有傾斜表面L，其厚度隨著距中心部分S的距離增加而變得更大。

在延伸部分E中，壓電層123及第二電極125安置於嵌入層170上。因此，位於延伸部分E中的壓電層123及第二電極125沿著嵌入層170的形狀具有傾斜表面。

延伸部分E包含於共振器120中，且因此，共振亦可發生在延伸部分E中。然而，組態不限於此，且共振可取決於延伸部分E的結構而不在延伸部分E中發成，但共振可僅在中心部分S中發生。

第一電極121及第二電極125可由導體形成，例如可由金、鉬、釕、銥、鋁、鉑、鈦、鎢、鈀、鉭、鉻、鎳或含有其至少一者的金屬形成，但不限於此類組態。

在共振器120中，第一電極121形成為具有比第二電極125更大的面積，且第一金屬層180沿著第一電極121的外周邊安置於第一電極121上。因此，第一金屬層180可安置成與第二電極125間隔開預定距離，且可以圍繞共振器120的形式安置。

由於第一電極121安置於隔膜層150上，因此第一電極121形成為完全平坦的。另一方面，由於第二電極125安置於壓電層123上，因此彎曲可形成於對應於壓電層123的形狀的第二電極125中。

第一電極121可用作輸入電極及輸出電極中的任一者以用於輸入及輸出諸如射頻（radio frequency；RF）信號或類似者的電信號。

第二電極125完全安置於中心部分S中且部分地安置於延伸部分E中。因此，第二電極125可劃分成安置於壓電層123的壓電部分123a上的一部分，及安置於壓電層123的彎曲部分123b上的一部分。

更具體言之，在本實例中，第二電極125安置成覆蓋壓電層123的整個壓電部分123a及傾斜部分1231的一部分。因此，安置於延伸部分E中的第二電極125的部分（圖4中所繪示的部分125a）形成為具有比傾斜部分1231的傾斜表面更小的面積，且共振器120中的第二電極125形成為具有比壓電層123更小的面積。

因此，如圖2中所繪示，在共振器120的經切割以與中心部分S交叉的橫截面中，第二電極125的末端可安置於延伸部分E中。安置於延伸部分E中的第二電極125的末端可經安置以使得其至少一部分重疊嵌入層170。舉例而言，『重疊』意謂當第二電極125投影於其上安置有嵌入層170的平面上時，投影於所述平面上的第二電極125的形狀將與嵌入層170重疊。

第二電極125可用作輸入電極及輸出電極中的任一者以用於輸入及輸出諸如射頻（RF）信號或類似者的電信號。亦即，當第一電極121用作輸入電極時，第二電極125可用作輸出電極，且當第一電極121用作輸出電極時，第二電極125可用作輸入電極。

如圖4中所示出，當第二電極125的末端定位於壓電層123的傾斜部分1231上時，由於共振器120的聲阻抗的局部結構形成於來自中心部分S的稀疏/密集/稀疏/密集結構中，因此自共振器120向內反射側向波的反射界面增加。因此，由於大部分側向波可不自共振器120向外流動，且經反射且接著流動至共振器120的內部，因此可改良聲波共振器的效能。

壓電層123為經由壓電效應來將電能轉換成呈彈性波形式的機械能的部分，且形成於第一電極121及嵌入層170上。

作為壓電層123的材料，可選擇性地使用氧化鋅（ZnO）、氮化鋁（AlN）、摻雜氮化鋁、鋯鈦酸鉛、石英以及類似者。在摻雜氮化鋁的情況下，可更包含稀土金屬、過渡金屬或鹼土金屬。稀土金屬可包含鈧（Sc）、鉺（Er）、釔（Y）以及鑭（La）中的至少一者。過渡金屬可包含鉿（Hf）、鈦（Ti）、鋯（Zr）、鉭（Ta）以及鈮（Nb）中的至少一者。另外，鹼土金屬可包含鎂（Mg）。

為了改良壓電性質，當摻雜有氮化鋁（AlN）的元素的含量小於0.1原子%時，不可實現高於氮化鋁（AlN）的壓電性質的壓電性質。當元素的含量超過30原子%時，難以製造及控制用於沈積的組成物，使得可形成不均勻結晶相。

因此，在本實例中，摻雜有氮化鋁（AlN）的元素的含量可在0.1原子%至30原子%的範圍內。

在本實例中，壓電層在氮化鋁（AlN）中摻雜有鈧（Sc）。在此情況下，可增加壓電常數以增加聲波共振器的K _t ²。

壓電層123包含安置於中心部分S中的壓電部分123a，及安置於延伸部分E中的彎曲部分123b。

壓電部分123a為直接堆疊於第一電極121的上表面上的部分。因此，壓電部分123a插入於第一電極121與第二電極125之間且與第一電極121及第二電極125一起形成為平坦形狀。

彎曲部分123b可定義為自壓電部分123a向外延伸且定位於延伸部分E中的區。

彎曲部分123b安置於嵌入層170上，且形成為其上表面沿著嵌入層170的形狀升高的形狀。因此，壓電層123在壓電部分123a與彎曲部分123b之間的邊界處彎曲，且彎曲部分123b對應於嵌入層170的厚度及形狀而升高。

彎曲部分123b可劃分成傾斜部分1231及延伸部分1232。

傾斜部分1231為形成為沿著嵌入層170的傾斜表面L傾斜的部分。延伸部分1232為自傾斜部分1231向外延伸的部分。

傾斜部分1231可形成為平行於嵌入層170的傾斜表面L，且傾斜部分1231的傾斜角可形成為與嵌入層170的傾斜表面L的傾斜角相同。

嵌入層170沿著由隔膜層150、第一電極121以及蝕刻終止部分145形成的表面安置。因此，嵌入層170部分地安置於共振器120中，且安置於第一電極121與壓電層123之間。

嵌入層170安置於中心部分S的周邊處以支撐壓電層123的彎曲部分123b。因此，壓電層123的彎曲部分123b可根據嵌入層170的形狀劃分成傾斜部分1231及延伸部分1232。

在本實例中，嵌入層170安置於除中心部分S以外的區中。舉例而言，嵌入層170可在除中心部分S以外的整個區中或在一些區中安置於支撐基底110上。

嵌入層170形成為具有隨著距中心部分S的距離增加而變得更大的厚度。由此，嵌入層170由具有鄰近於中心部分S安置的側表面的恆定傾斜角θ的傾斜表面L形成。

當嵌入層170的側表面的傾斜角θ形成為小於5°時，為了製造所述嵌入層170，由於嵌入層170的厚度應形成為極薄的或傾斜表面L的面積應形成為特別大，因此實際上難以實施。

另外，當嵌入層170的側表面的傾斜角θ形成為大於70°時，堆疊於嵌入層170上的壓電層123或第二電極125的傾斜角亦形成為大於70°。在此情況下，由於堆疊於傾斜表面L上的壓電層123或第二電極125過度彎曲，因此可在彎曲部分中產生裂紋。

因此，在本實例中，傾斜表面L的傾斜角θ形成於5°或大於5°及70°或小於70°的範圍內。

壓電層123的傾斜部分1231沿著嵌入層170的傾斜表面L形成，且因此以與嵌入層170的傾斜表面L相同的傾斜角形成。因此，傾斜部分1231的傾斜角亦形成於5°或大於5°及70°或小於70°的範圍內，類似於嵌入層170的傾斜表面L。組態亦可同樣適用於堆疊於嵌入層170的傾斜表面L上的第二電極125。

嵌入層170可由諸如以下的介電材料形成：氧化矽（SiO ₂）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al ₂O ₃）、氮化矽（Si ₃N ₄）、氧化鎂（MgO）、氧化鋯（ZrO ₂）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO ₂）、氧化鈦（TiO ₂）、氧化鋅（ZnO）或類似者，但可由與壓電層123的材料不同的材料形成。

嵌入層170可藉由金屬材料實施。當本實例的聲波共振器用於5G通信時，自共振器120產生的熱需要平穩地排出，此是由於大量熱自共振器120產生。為此目的，本實例的嵌入層170可由含有鈧（Sc）的鋁合金材料製成。

共振器120可經由形成為空隙的空腔C安置成與支撐基底110間隔開。

在聲波共振器100的製造製程期間，可藉由將蝕刻氣體（或蝕刻溶液）供應至入口孔（圖1及圖3中的H）而移除支撐層140的部分來形成空腔C。

因此，空腔C由其中上表面（天花板表面）及側表面（壁表面）由隔膜層150形成的空間構成，且其底表面由支撐基底110或絕緣層115形成。隔膜層150可根據製造方法的次序僅形成於空腔C的上表面（天花板表面）上。

保護層160沿著聲波共振器100的表面安置以保護聲波共振器100免受外部影響。保護層160可沿著由第二電極125及壓電層123的彎曲部分123b形成的表面安置。

為了頻率控制，在製造製程期間的最終製程中可部分移除保護層160。舉例而言，保護層160的厚度可在製造製程期間經由頻率微調控制。

為此目的，保護層160可包含以下適合於頻率微調的材料中的一者：氧化矽（SiO ₂）、氮化矽（Si ₃N ₄）、氧化鎂（MgO）、氧化鋯（ZrO ₂）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO ₂）、氧化鋁（Al ₂O ₃）、氧化鈦（TiO ₂）、氧化鋅（ZnO）、非晶矽（amorphous silicon；a-Si）以及多晶矽（polycrystalline silicon；p-Si），但不限於此類材料。

第一電極121及第二電極125可在共振器120的外部延伸。第一金屬層180及第二金屬層190可分別安置於延伸部分E的上表面上。

第一金屬層180及第二金屬層190可由金（Au）、金-錫（Au-Sn）合金、銅（Cu）、銅-錫（Cu-Sn）合金、及鋁（Al）、以及鋁合金中的任一種材料製成。此處，鋁合金可為鋁-鍺（Al-Ge）合金或鋁-鈧（Al-Sc）合金。

第一金屬層180及第二金屬層190可用作電連接基底110上的聲波共振器100的電極121及電極125，及彼此鄰近安置的其他聲波共振器的電極的連接佈線。

第一金屬層180的至少一部分可與保護層160接觸且可接合至第一電極121。

在共振器120中，第一電極121可形成為具有比第二電極125更大的面積，且第一金屬層180可形成於第一電極121的周邊部分上。

因此，第一金屬層180可安置於共振器120的周邊處，且因此可安置為圍繞第二電極125。然而，組態不限於此。

在聲波共振器100中，疏水層130可安置於保護層160的表面及空腔C的內壁上。

當聲波共振器用於潮濕環境或在室溫下靜置長時期時，羥基（OH基）吸附至聲波共振器的保護層160，使得可發生由於質量負載或共振效能降低而增加頻率波動的問題。

舉例而言，當疏水層130不形成於體聲波共振器的表面上時，羥基（OH基）可更易於吸附至保護層160以形成羥基化物。由於羥基化物具有高表面能且不穩定，因此其嘗試藉由吸附水及類似者來降低表面能，從而導致質量負載。

另一方面，當疏水層130設置於聲波共振器的表面上時，由於表面能較低且穩定的，因此不需要藉由吸附水、羥基（OH基團）以及類似者來降低表面能。因此，疏水層130可用以抑制水、羥基（OH基）以及類似者的吸附，因此顯著地減小頻率波動，且因此維持均一共振器效能。

疏水層130可由自組裝單層（SAM）形成材料而非聚合物形成。當疏水層130由聚合物形成時，由於聚合物而產生的質量可影響共振器120。然而，在根據實例的聲波共振器中，由於疏水層130由自組裝單層形成，因此有可能顯著地減小聲波共振器的頻率波動。另外，根據空腔C中的位置可均一地形成疏水層130的厚度。

疏水層130可藉由對具有疏水性的前驅體執行氣相沈積來形成。在此情況下，疏水層130可沈積為具有100埃或小於100埃（例如若干埃至數十埃）的厚度的單層。作為具有疏水性的前驅體材料，其可由在沈積之後與水具有90°或大於90°的接觸角的材料形成。舉例而言，疏水層130可含有氟（F）成分，且可包含氟（F）及矽（Si）。具體言之，可使用具有矽頭的氟碳化物，但組態不限於此。

為了改良構成疏水層130的自組裝單層與保護層160之間的黏著力，接合層（未繪示）可首先在形成疏水層130之前，形成於保護層160的表面上。

接合層可藉由在保護層160的表面上對具有疏水性官能基的前驅體執行氣相沈積來形成。

作為用於沈積接合層的前驅體材料，可使用具有矽頭的烴或具有矽頭的矽氧烷，但不限於此。

由於在形成第一金屬層180及第二金屬層190之後形成疏水層130，因此疏水層130可沿著保護層160、第一金屬層180以及第二金屬層190的表面形成。

在圖式中，示出疏水層130不安置於第一金屬層180及第二金屬層190的表面上的實例，但組態不限於此。視需要，疏水層130亦可安置於第一金屬層180及第二金屬層190的表面上。

疏水層130可不僅安置於保護層160的上表面上，而且安置於空腔C的內表面上。

形成於空腔C中的疏水層130可形成於形成空腔C的整個內壁上方。因此，疏水層130亦可形成於形成共振器120的下表面的隔膜層150的下表面上。

在此情況下，可抑制羥基至共振器120的下部部分的吸附。

可在空腔C以及保護層160中發生羥基的吸附。因此，為了最小化質量負載及由於羥基的吸附而產生的對應頻率下降，較佳的為不僅在保護層160而且在空腔C的上表面上（隔膜層的下表面）阻斷羥基的吸附，所述上表面為共振器的下表面。

除此之外，當疏水層130形成於空腔C的上/下表面或側表面上時，其亦可提供抑制其中共振器120在形成空腔C之後在濕式製程或清潔製程中由於表面張力而黏結至絕緣層115的靜摩擦現象的發生的效應。

同時，在本實施例中，疏水層130形成於空腔C的整個內壁上方的情況示出為實例，但不限於此，且可作出諸如疏水層可僅形成於空腔C的上表面上，或疏水層130可形成於其下表面及側表面的至少一部分上的各種修改。

接著，將描述根據實例的聲波共振器封裝。

圖5為示意性地示出根據實例的聲波共振器封裝的橫截面視圖。

參考圖5，聲波共振器封裝10包含上文所描述的聲波共振器100中的至少一者。另外，聲波共振器封裝10可包含封裝基底50及蓋體60。

聲波共振器100可經由接合部分70接合至封裝基底50。

聲波共振器100可經由矽類黏著構件71接合至封裝基底50。因此，接合部分70可包含材料，所述材料包含矽。

封裝基底50可由陶瓷基底形成。然而，組態不限於此，且可使用所屬領域中熟知的各種類型的支撐基底（例如印刷電路板、可撓性基底、玻璃基底陶瓷基底或類似者）。

封裝基底50可為雙側基底，其中佈線層形成於一個絕緣層的兩個表面上。然而，組態不限於此，且可使用藉由反覆地堆疊多個絕緣層及多個佈線層形成的多層基底。

至少一個電極襯墊45可形成於封裝基底50的表面上。電極襯墊45可經由導電線40電連接至聲波共振器100。

為了保護聲波共振器100的共振器免受外部環境影響，蓋體60可耦接至封裝基底50。

蓋體60可以具有容納聲波共振器100的內部空間的頂蓋的形式形成。因此，蓋體60可包含側壁及連接側壁的上部分的上表面部分，且可以其側壁圍繞聲波共振器100的形式接合至封裝基底50。

因此，聲波共振器100可容納於藉由蓋體60及封裝基底50形成的容納空間P中。

蓋體60可由金屬材料形成，且可經由金屬接合接合至封裝基底50。舉例而言，用於將蓋體60及封裝基底50彼此接合的接合構件65可插入於蓋體60與封裝基底50之間，且蓋體60的側壁的下表面可用作與封裝基底50的接合表面。

當聲波共振器100接合至封裝基底50時，並不易於經由聲波共振器100的下表面將聲波共振器100電連接至封裝基底50。因此，聲波共振器100可經由導電線40電連接至封裝基底50。舉例而言，導電線40的一端可接合至聲波共振器100的支撐基底110，且導電線40的另一端可接合至封裝基底50的電極襯墊45以將聲波共振器100電連接至封裝基底50。

導電線40可由銅、金、鉑以及鋁中的任一者製成。舉例而言，作為導電線40，可使用已知接合線，但不限於此。

聲波共振器封裝10可藉由將聲波共振器100接合至封裝基底50且接著將蓋體60接合至封裝基底50來製造。

然而，在將聲波共振器100接合至封裝基底50的製程中，存在諸如由黏著構件產生的霧氣及煙氣的粒子可吸附至聲波共振器100的表面上的問題。粒子改變聲波共振器100的共振器的質量且充當增加共振頻率的波動量及標準差的因數。

因此，若附著至聲波共振器100的共振器的表面的粒子的量不可控制於某一位準之下，則可能不會獲得所要共振頻率且可影響產物的產率。

因此，如上文所描述，為了抑制由黏著構件產生的粒子吸附至聲波共振器100的共振器的表面上，聲波共振器100包含疏水層。另外，形成為使得接合部分70包含由矽酮類材料製成的黏著構件71。

當上文所描述的細粒子（或有機物）吸附至某一材料的界面時，預先執行化學交互作用（化學吸附）。化學交互作用或化學吸附的特徵在於原子或分子之間的強交互作用。

另一方面，在物理吸附中，原子或分子之間的交互作用與化學吸附相比較弱，然而在聚合物的情況下，分子鏈較長，因此吸附界面可以多層結構的形式形成。

當使用黏著構件71將聲波共振器100接合至封裝基底50時，為了最小化由於上文所描述的有機粒子而產生的聲波共振器100的共振器的質量中的變化，有必要首先最小化有機物與聲波共振器100之間的化學吸附。

為此目的，聲波共振器100在其表面上具備上述疏水層。當設置疏水層時，由於有可能抑制由黏著構件71產生的羥基吸附材料吸附至聲波共振器100的共振器的表面，因此可最小化有機物與聲波共振器100之間的化學吸附。

在聲波共振器封裝10中，為了最小化有機材料與聲波共振器100之間的物理吸附，由單分子而非聚合物構成的有機材料或具有較短分子鏈的有機材料用作黏著構件71。具體言之，在本實例中，聲波共振器100的支撐基底110與封裝基底50之間的接合部分70可由具有矽的材料形成。因此，有可能抑制有機材料在物理吸附製程期間以多層結構的形式耦接至聲波共振器100的共振器的表面，因此最小化聲波共振器100的共振器的質量負載。

圖6為示出量測聲波共振器封裝的共振頻率的值的視圖。在接合部分70形成有環氧基類黏著構件及矽酮類黏著構件之後，量測聲波共振器封裝的頻率波動量及標準差，且亦量測及繪示根據是否存在疏水層的結果。

頻率波動指在封裝聲波共振器之前（在接合封裝基底及支撐基底之前）的共振頻率與在封裝聲波共振器之後的共振頻率之間的頻率差，且繪示其平均值。另外，標準差指頻率波動量的分散，且波動範圍指示在封裝聲波共振器之前的共振頻率與在完成封裝之後的共振頻率之間的頻率差的最大值及最小值的範圍。

在圖6中的參考實例中，量測100個樣本，且在使用環氧基類黏著構件將不具有疏水層的聲波共振器100接合至封裝基底50之後，量測共振頻率。

在參考實例的情況下，可見頻率波動量量測為平均值為5.30兆赫茲，標準差為1.86，且波動範圍為10.42兆赫茲，此為極大的。

在比較實例1中，量測60個樣本，且在使用環氧基類黏著構件將具有疏水層130的聲波共振器100接合至封裝基底50之後，量測共振頻率。

在比較實例1的情況下，可見頻率波動量量測為平均值為5.31兆赫茲（並不顯著地不同於參考實例），但標準差為0.86，且波動範圍為7.81兆赫茲，此與參考實例相比略微改良。

可見經由疏水層130最小化粒子的化學吸附的結果。然而，考慮到頻率波動量仍然較大且波動範圍並未顯著地改良，在固化環氧基類黏著構件的製程中，可理解具有長分子鏈的聚合物成分的粒子實體上吸附於共振器120的表面上。

在比較實例2中，量測60個樣本，且在使用矽類黏著構件71將不具有疏水層130的聲波共振器100接合至封裝基底50之後，量測共振頻率。

可見根據比較實例2的頻率波動量量測為平均值為3.5兆赫茲，且標準差為0.16，此與參考實例相比略微改良，且波動範圍為4.67兆赫茲，此與參考實例相比亦略微改良。

在比較實例2的情況下，藉由使用矽類黏著構件來抑制細粒子的實體吸附而改良聲波共振器100的整體特性。因此，可見僅藉由使用矽類黏著構件71來抑制粒子的物理吸附而極大地改良共振頻率的波動。然而，可見由於不可抑制化學吸附，因此波動範圍仍然較大。

在比較實例3中，量測120個樣本，且在使用矽類黏著構件71將具有疏水層130的聲波共振器100接合至封裝基底50之後，量測共振頻率。

可見根據比較實例3的頻率波動量測為平均值為1.15兆赫茲且標準差為0.13，此量測為極低的，且變動範圍亦為1.2兆赫茲，此與參考實例或其他比較實例相比顯著地改良。

在比較實例3中，藉由使用矽類黏著構件71抑制細粒子的物理吸附，且同時經由疏水層130抑制化學吸附，且在此情況下，確認共振頻率的波動顯著地減小。

因此，在根據各種實例的聲波共振器封裝中，支撐基底110及封裝基底50可經由包含矽的黏著構件71彼此接合，且疏水層130可進一步設置於共振器120的表面上。

另外，陶瓷填充劑可添加至包含矽的黏著構件71以改良接合部分70的熱導率。作為陶瓷填充劑，可使用SiO ₂、Al ₂O ₃、TiO ₂、Si ₃N ₄、AlN、BN或類似者，但不限於此。

圖7為示意性地示出根據另一實例的聲波共振器的橫截面視圖。

參考圖7，在根據本實例的聲波共振器中，在共振器120的經切割與中心部分S交叉的橫截面中，第二電極125的末端部分僅形成於壓電層123的壓電部分123a的上表面上，且不形成於彎曲部分123b上。因此，沿著壓電部分123a與傾斜部分1231之間的邊界安置第二電極125的末端。

圖8為示意性地示出根據另一實例的聲波共振器的橫截面視圖。

在本實例中所繪示的聲波共振器中，第二電極125安置於共振器120中的壓電層123的整個上表面上，且因此第二電極125不僅形成於壓電層123的傾斜部分1231上，而且形成於其延伸部分1232上。

因此，根據各種實例的聲波共振器可按需要修改成各種形狀。

圖9為示意性地示出根據另一實例的聲波共振器的橫截面視圖。

參考圖9，根據本實例的聲波共振器形成類似於圖2中所繪示的聲波共振器，不包含空腔（圖2中的C），且包含布拉格反射器層117。

布拉格反射層117可安置於支撐基底110內部，且可藉由在共振器120下方交替地堆疊具有高聲阻抗的第一反射層B1及具有低聲阻抗的第二反射層B2來形成。

在此情況下，第一反射層B1及第二反射層B2的厚度可經界定以適於特異性波長，使得聲波可在豎直方向上朝向共振器120反射，使得其可阻斷聲波洩漏至支撐基底110的下側。

為此目的，第一反射層B1可由具有比第二反射層B2的密度更高的密度的材料製成。舉例而言，W、Mo、Ru、Ir、Ta、Pt以及Cu中的任一者可選擇地用作第一反射層B1的材料。另外，第二反射層B2由具有比第一反射層B1的密度更低的密度的材料製成，且例如可選擇地使用SiO ₂、Si ₃N ₄以及AlN中的任一者。然而，組態不限於此。

圖10為示意性地示出根據另一實例的聲波共振器的橫截面視圖。

參考圖10，根據本實例的聲波共振器形成類似於圖2中所繪示的聲波共振器，且在聲波共振器中，在不在支撐基底110上形成空腔C的情況下，空腔C不藉由部分地移除支撐基底110來形成。

本實例的空腔C可藉由部分蝕刻支撐基底110的上表面來形成。乾式蝕刻及濕式蝕刻兩者可用於蝕刻支撐基底110。障壁層113可形成於空腔（C）的內表面上。障壁層113可保護支撐基底110免受用於形成共振器120的製程的蝕刻溶液影響。

障壁層113可由諸如AlN或SiO2或類似者的介電層形成，但不限於此類材料，且可使用各種材料，只要其可保護支撐基底110免受蝕刻溶液影響。

另外，疏水層130可形成於障壁層113上。

圖7至圖10中所繪示的聲波共振器為安置於圖5的部分A中的部分，且可經由矽類黏著構件71分別接合至封裝基底50，且疏水層130可安置於共振器的表面上。

圖11為示意性地示出根據另一實例的聲波共振器封裝的橫截面視圖。

參考圖11，本實例的聲波共振器封裝可包含將聲波共振器100固定至封裝基底50的接合部分70、黏著構件71、連接基底80以及連接構件90。

連接基底80可安置於聲波共振器100的支撐基底110與封裝基底50之間且安裝於封裝基底50上。

在本實例中，連接基底80可為佈線層形成於一個絕緣層的兩個表面上的雙側基底。然而，組態不限於此，且可使用藉由反覆地堆疊多個絕緣層及多個佈線層形成的多層基底。

另外，所屬領域中熟知的各種類型的支撐基底（例如印刷電路板、可撓性基底、玻璃基底、陶瓷基底或類似者）可用作連接基底80。

一個或多個聲波共振器100可安置於連接基底80上。因此，多個聲波共振器100可經由連接基底80彼此電連接。

聲波共振器100可經由黏著構件71接合至連接基底80，且可經由導電線40電連接至連接基底80。因此，封裝基底50可經由導電線40及連接基底80電連接至聲波共振器。然而，組態不限於此，且若必要，其亦可經配置以使得至少一個導電線直接連接聲波共振器100及封裝基底50。

作為黏著構件71，包含矽的矽類材料可用作上述實例，且因此可提供與上述實施例相同的效應。

在本實例中，連接基底80及封裝基底50可經由諸如焊料的導電連接構件90電連接且實體上連接。舉例而言，在焊錫膏安置於連接基底80與封裝基底50之間之後，可經由回流製程形成導電連接構件90。因此，連接基底80可電連接聲波共振器100及封裝基底50。

然而，組態不限於此，且亦有可能使用諸如黏著構件71的矽類材料將連接基底80及封裝基底50彼此接合。在此情況下，連接基底80及封裝基底50可經由導電線彼此電連接。

圖12為示意性地示出根據另一實例的聲波共振器封裝的橫截面視圖。

參考圖12，在本實例的聲波共振器封裝中，容納空間P可設置於封裝基底80中。聲波共振器100可容納於容納空間P中且耦接至封裝基底50。

容納空間P可以凹槽的形式形成，且可形成為具有用於完全地容納聲波共振器100的大小的空間。因此，容納於容納空間P中的聲波共振器100可不突出至封裝基底50的外部部分。

階形物可形成於容納空間P的側表面上，且接合有導電線的電極襯墊45可安置於階形物的一個表面上。然而，組態不限於此，且電極襯墊可按需要安置於各種位置處，諸如在容納空間P的底表面上形成電極襯墊。

本實例的蓋體60可形成於平坦板形狀中因此，蓋體60可安放於封裝基底50的上部末端表面上且接合至封裝基底50。用於將蓋體60及封裝基底50彼此接合的連接構件90可插入於蓋體60與封裝基底50之間，但組態不限於此。

如上文所闡述，由於根據各種實例的體聲波共振器封裝可最小化在製造製程期間產生的粒子的吸附，因此可最小化共振頻率中的波動。

儘管本揭露包含特定實例，但在理解本申請案的揭露之後，將顯而易見的是，可在不脫離申請專利範圍及其等效物的精神及範疇的情況下在此等實例中對形式及細節進行各種改變。應僅以描述性意義而非出於限制性目的考慮本文中所描述的實例。每一實例中的特徵或態樣的描述應被視為適用於其他實例中的相似特徵或態樣。若以不同次序執行所描述技術，及/或若以不同方式組合所描述系統、架構、裝置或電路中的組件及/或用其他組件或其等效物來替換或補充，則可達成合適結果。因此，本揭露的範疇並非由實施方式定義，而是由申請專利範圍及其等效物定義，且應將屬於申請專利範圍及其等效物的範疇內的所有變化解釋為包含於本揭露中。

10:聲波共振器封裝 40:導電線 45:電極襯墊 50:封裝基底 60:蓋體 65:接合構件 70:接合部分 71:黏著構件 80:連接基底 90:連接構件 100:聲波共振器 110:支撐基底 113:障壁層 115:絕緣層 117:布拉格反射器層 120:共振器 121:第一電極 123:壓電層 123a:壓電部分 123b:彎曲部分 125:第二電極 125a:部分 130:疏水層 140:支撐層 145:蝕刻終止部分 150:隔膜層 160:保護層 170:嵌入層 180:第一金屬層 190:第二金屬層 1231:傾斜部分 1232:延伸部分 A:部分 B1:第一反射層 B2:第二反射層 C:空腔 E:延伸部分 H:孔 I-I'、II-II'、III-III':線 L:傾斜表面 P:容納空間 S:中心部分 Θ:傾斜角

圖1為根據實例的體聲波共振器的平面視圖。 圖2為沿著圖1的線I-I'截取的橫截面視圖。 圖3為沿著圖1的線II-II'截取的橫截面視圖。 圖4為沿著圖1的線III-III'截取的橫截面圖。 圖5為示意性地示出根據實例的體聲波共振器封裝的橫截面視圖。 圖6為示出量測聲波共振器封裝的共振頻率的值的視圖。 圖7為示意性地示出根據另一實例的體聲波共振器的視圖。 圖8為示意性地示出根據另一實例的體聲波共振器的視圖。 圖9為示意性地示出根據另一實例的體聲波共振器的視圖。 圖10為示意性地示出根據另一實例的體聲波共振器的視圖。 圖11為示意性地示出根據另一實例的體聲波共振器封裝的視圖。 圖12為示意性地示出根據另一實例的體聲波共振器封裝的視圖。 貫穿圖式及詳細描述，相同附圖標號指代相同元件。圖式可未按比例，且為了清楚說明以及便利起見，可放大圖式中的元件的相對大小、比例以及描繪。

10:聲波共振器封裝

40:到電線

45:電極襯墊

50:封裝基底

60:蓋體

65:接合構件

70:接合部分

71:黏著構件

100:聲波共振器

110:支撐基底

A:部分

P:容納空間

Claims (15)

1. 一種體聲波共振器封裝，包括：封裝基底；蓋體，接合至所述封裝基底；體聲波共振器，包括支撐基底以及位於所述支撐基底上的共振器部分，容納於由所述封裝基底及所述蓋體界定的容納空間中；導電線，安置於所述容納空間中且配置成將所述體聲波共振器電連接至所述封裝基底；以及接合部分，配置成接合所述支撐基底與所述封裝基底，其中所述接合部分包括黏著構件，所述黏著構件包含矽。
2. 如請求項1所述的體聲波共振器封裝，其中所述共振器部分，包括依序堆疊於所述支撐基底上的第一電極、壓電層以及第二電極，以及所述體聲波共振器更包括疏水層，沿著所述共振器部分的表面安置。
3. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，其中空腔界定於所述共振器部分與所述支撐基底之間，其中所述疏水層安置於所述空腔的內壁上。
4. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，其中所述疏水層包括自組裝單層(SAM)形成材料。
5. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，其中所述疏水層包括氟(F)成分。
6. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，其中所述疏水層包括具有矽頭的氟碳化物。
7. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，其中所述封裝基底包括陶瓷基底。
8. 如請求項1所述的體聲波共振器封裝，其中所述導電線包括銅、金、鉑以及鋁中的任一種材料。
9. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，更包括：嵌入層，部分地安置於所述共振器部分中，且安置於所述第一電極與所述壓電層之間，其中所述壓電層至少部分地由所述嵌入層升高。
10. 如請求項9所述的體聲波共振器封裝，其中所述嵌入層包括傾斜表面，其中所述壓電層包括安置於所述第一電極上的壓電部分，及安置於所述嵌入層的所述傾斜表面上的傾斜部分。
11. 如請求項10所述的體聲波共振器封裝，其中在切割所述共振器部分的橫截面中，所述第二電極的一端安置於所述壓電層的所述傾斜部分上，或沿著所述壓電部分與所述傾斜部分之間的邊界安置。
12. 如請求項10所述的體聲波共振器封裝，其中所述壓電層包括安置於所述傾斜部分的外側上的延伸部分，其中所述第二電極的至少一部分安置於所述壓電層的所述延伸部分上。
13. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，更包括安置於所述共振器部分下方的布拉格(Bragg)反射層，其中所述布拉格反射層包括具有第一聲阻抗的第一反射層，及堆疊於所述第一反射層上且具有低於所述第一聲阻抗的第二聲 阻抗的第二反射層。
14. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，其中凹槽形空腔安置於所述支撐基底的上表面上，其中所述共振器部分藉由所述空腔與所述支撐基底間隔開。
15. 如請求項2所述的體聲波共振器封裝，更包括安置於所述支撐基底與所述封裝基底之間且安裝於所述封裝基底上的連接基底，其中所述接合部分插入於所述支撐基底與所述連接基底之間。

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