一种基于SAW和BAW的滤波器芯片的制作方法

一种基于saw和baw的滤波器芯片
技术领域
1.本实用新型属于mems芯片制造技术领域，尤其涉及一种基于saw和baw的滤波器芯片。


背景技术：

2.随着当今集成电路的迅速发展，大规模集成电路已逐渐的出现在人们的视野当中，同时随着科技时代的进步，手机和自动汽车等电子技术设备也逐一亮相，5g信号也相应的被设计出来。其5g信号相对原有的4g信号的优势在于它的频段会更大更宽且信号传输运行的速度更快，带宽外频段的抑制能力更强。
3.目前滤波器芯片的分类可分为saw类型和baw类型。saw，即表面声谐振器(surface acoustic wave)，利用声表面波来处理和传播信号的无源器件；baw，即薄膜体声谐振器(bulk acoustic wave)，以纵波或横波在固体内部传递的形式来处理声波信号。
4.saw和baw两种滤波器芯片分别适配不同低中高频段，只在相应的频段中有优势。现有的saw滤波器芯片和baw滤波器芯片只能分别适配相应的低中高频段，无法同时处理不同频段的声波。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的在于提供一种基于saw和baw的滤波器芯片，旨在解决现有滤波器芯片无法处理不同频段的声波的问题。
6.本实用新型实施例是这样实现的，一种基于saw和baw的滤波器芯片，所述基于saw和baw的滤波器芯片包括衬底、baw模块、saw模块；
7.所述衬底上设置有引脚；
8.所述baw模块为多膜层的谐振结构，所述衬底和所述baw模块之间设置有第一空腔；
9.所述saw模块包括saw谐振层，所述saw谐振层通过第一导线与所述baw模块连接，所述第一导线通过第二导线与所述引脚连接；所述saw模块和所述衬底之间设置有支撑柱，所述saw模块和所述baw模块之间设置第二空腔。
10.优选的，所述baw模块为三膜层结构，包括依次设置的第一电极层、介质层和第二电极层；
11.所述saw谐振层通过所述第一导线分别与所述第一电极层和所述第二电极层连接，所述第一电极层与所述衬底之间设置有所述第一空腔，所述第二电极层与所述saw模块之间设置有所述第二空腔。
12.优选的，所述第一电极层上分离设置有电极层子块，所述第一导线串联连接所述saw谐振层的一端、所述电极层子块和所述第二电极层，且所述第一导线还连接所述saw谐振层的另一端和所述第一电极层。
13.优选的，所述baw模块包括依次设置的高阻片、所述saw谐振层和钝化层；
14.所述高阻片和所述衬底之间设置有所述支撑柱，所述高阻片和所述第二电极层之间设置有所述第二空腔。
15.本实用新型实施例提供的一种基于saw和baw的滤波器芯片，设置了一种hybrid filter(混合结构滤波器)叠层的滤波器芯片结构，层叠的方式包括将衬底、baw模块、saw模块纵向叠放，将第一电极层、介质层和第二电极层依次纵向叠放，以及将高阻片、saw谐振层和钝化层，通过搭塔楼的方式将baw和saw的核心工作区域混合叠放，可以同时满足不同滤波频段的需求，使得芯片整体的结构更加紧凑，在满足终端产品的性能需求的同时，也可以与终端产品的高集成小尺寸的要求有更高适配度。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例提供的基于saw和baw的滤波器芯片的结构图。
17.附图标号：
18.1、衬底；2、baw模块；3、saw模块；4、引脚；5、第一空腔；6、第二空腔；7、第一导线；8、第二导线；9、支撑柱；10、第一电极层；11、介质层；12、第二电极层；13、电极层子块；14、高阻片；15、saw谐振层；16、钝化层；17、铜柱；18、锡银球体。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
21.如图1所示，在一个实施例中，提供了一种基于saw和baw的滤波器芯片，所述基于saw和baw的滤波器芯片包括衬底1、baw模块2、saw模块3；
22.所述衬底1上设置有引脚4；
23.所述baw模块2为多膜层的谐振结构，所述衬底1和所述baw模块2之间设置有第一空腔5；
24.所述saw模块3包括saw谐振层15，所述saw谐振层15通过第一导线7与所述baw模块2连接，所述第一导线7通过第二导线8与所述引脚4连接；所述saw模块3和所述衬底1之间设置有支撑柱9，所述saw模块3和所述baw模块2之间设置第二空腔6。
25.衬底11一般为硅基板或者玻璃板，作为滤波器芯片的基底。baw模块2为薄膜体声谐振器(bulk acoustic wave)，为多层金属和介质构成的多层结构，以纵波或横波在固体内部传递的形式来处理声波信号。saw模块3为表面声谐振器(surface acoustic wave)，为包括saw谐振层的多层结构，通过音叉状的金属板处理表面的声波。衬底1、baw模块2、saw模块3为依次层叠设置，占用空间较小，芯片整体的结构更加紧凑，在满足终端产品的性能需求的同时，也可以与终端产品的高集成小尺寸的要求有更高适配度。
26.引脚4设置在衬底1的底部，包括铜柱17和锡银球体18，用于实现pcb板的安装熔
接。其中铜柱17设置在衬底1的底部，锡银球体18设置在铜柱17的底部，铜柱17通过第二导线8与第一导线7连接。
27.在本实施例中，所述baw模块2为三膜层结构，包括依次设置的第一电极层10、介质层11和第二电极层12；
28.所述saw谐振层15通过所述第一导线7分别与所述第一电极层10和所述第二电极层12连接，所述第一电极层10与所述衬底1之间设置有所述第一空腔5，所述第二电极层12与所述saw模块3之间设置有所述第二空腔6。
29.baw模块2的工作区主要是依靠由第一电极层10、介质层11和第二电极层12组成的(金属-介质-金属)三膜层结构。金属-介质-金属的膜层结构仅仅是一种实施例，具体可设置的膜层不限于三层，可以是多层。第一电极层10和第二电极层12所用的材料为mo(钼)，介质层为氮化铝(aln)或掺钪氮化铝(scaln)，所形成的“三明治”膜层为mo-aln-mo或mo-scaln-mo。
30.在本实施例中，所述第一电极层10上分离设置有电极层子块13，所述第一导线7串联连接所述saw谐振层15的一端、所述电极层子块13和所述第二电极层12，且所述第一导线7还连接所述saw谐振层15的另一端和所述第一电极层10。通过刻蚀工艺在第一电极层10上分离出的电极层子块13，可防止器件在运行的过程中导致短路，提高滤波器芯片运行的稳定性。
31.在本实施例中，所述baw模块2包括依次设置的高阻片14、所述saw谐振层15和钝化层16；
32.所述高阻片14和所述衬底1之间设置有所述支撑柱9，所述高阻片14和所述第二电极层12之间设置有所述第二空腔6。
33.本实施例设置了一种hybrid filter(混合结构滤波器)叠层的滤波器芯片结构，层叠的方式包括将衬底1、baw模块2、saw模块3纵向叠放，将第一电极层10、介质层11和第二电极层12依次纵向叠放，以及将高阻片14、saw谐振层15和钝化层16，通过搭塔楼的方式将baw和saw的核心工作区域混合叠放，可以同时满足不同滤波频段的需求，使得芯片整体的结构更加紧凑，在满足终端产品的性能需求的同时，也可以与终端产品的高集成小尺寸的要求有更高适配度。
34.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
35.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。