一种SAW和BAW的混合层叠滤波器芯片的制作方法

一种saw和baw的混合层叠滤波器芯片
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saw和baw的混合层叠滤波器芯片。


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saw和baw的混合层叠滤波器芯片，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saw和baw的混合层叠滤波器芯片，所述saw和baw的混合层叠滤波器芯片包括衬底、baw模块和saw模块；所述衬底、所述baw模块和所述saw模块依次层叠设置；
7.所述baw模块包括第一电极层、第二电极层和介质层，所述第一电极层、所述介质层和所述第二电极层依次层叠设置，形成“三明治”结构膜层；
8.所述saw模块包括电声转换器，所述电声转换器通过第一导线分别与所述第一电极层和所述第二电极层连接；
9.所述衬底和所述saw模块之间设置有支撑柱，所述第一电极层和所述衬底之间设置有第一空腔，所述第二电极层和所述saw模块之间设置有第二空腔。
10.本实用新型实施例的另一目的在于，所述电声转换器呈音叉形状。
11.本实用新型实施例的另一目的在于，所述saw模块还包括高阻片和钝化层，所述钝化层、所述电声转换器和所述高阻片依次层叠设置；
12.所述第二空腔设置在所述第二电极层和所述高阻片之间。
13.本实用新型实施例的另一目的在于，所述saw模块上设置有锡银球体和铜柱；
14.所述锡银球体与所述铜柱连接，所述铜柱通过第二导线与所述第一导线连接。
15.本实用新型实施例提供的一种saw和baw的混合层叠滤波器芯片，将baw模块与saw模块纵向叠放，构成混合结构滤波器叠层模块结构，满足不同频段声波滤波需求的同时，还
拥有相对较高的q值设计；此外，由于该混合结构滤波器叠层模块结构，滤波器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saw和baw的混合层叠滤波器芯片的结构图。
17.附图标号：
18.1、衬底；2、第一电极层；3、第二电极层；4、第一空腔；5、第二空腔；6、电声转换器；7、第一导线；8、介质层；9、支撑柱；10、高阻片；11、钝化层；12、锡银球体；13、铜柱；14、第二导线。
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saw和baw的混合层叠滤波器芯片，包括衬底1、baw模块和saw模块；所述衬底1、所述baw模块和所述saw模块依次层叠设置；
22.所述baw模块包括第一电极层2、第二电极层3和介质层8，所述第一电极层2、所述介质层8和所述第二电极层3依次层叠设置，形成“三明治”结构膜层；
23.所述saw模块包括电声转换器6，所述电声转换器6通过第一导线7分别与所述第一电极层2和所述第二电极层3连接；
24.所述衬底1和所述saw模块之间设置有支撑柱9，所述第一电极层2和所述衬底1之间设置有第一空腔4，所述第二电极层3和所述saw模块之间设置有第二空腔5。
25.在本实施例中，衬底1一般为硅基板或者玻璃板，作为滤波器芯片的基底。衬底1上方设置baw模块，baw模块上方设置有saw模块。baw模块为适配高频段范围的模块结构，其中baw的工作区主要是依靠“三明治”结构膜层(金属-介质-金属)及其构成的空腔结构，也就是由第一电极层2、第二电极层3、第一空腔4、第二空腔5和介质层8组成的结构。第一电极层2和第二电极层3所用的材料为mo(钼)，介质层8为氮化铝(aln)或掺钪氮化铝(scaln)，所形成的“三明治”结构膜层为mo-aln-mo或mo-scaln-mo。
26.saw模块适配低频段范围的模块结构，其idt核心工作区是由金属交叉排列组成，也就是电声转换器6。第一导线7穿过baw模块，将“三明治”结构膜层和电声转换器6连接起来。
27.在本实施例中，所述电声转换器6呈音叉形状。
28.在本实施例中，所述saw模块还包括高阻片10和钝化层11，所述钝化层11、所述电声转换器6和所述高阻片10依次层叠设置；所述第二空腔5设置在所述第二电极层3和所述
高阻片10之间。
29.高阻片为一个高阻值的膜层，通常由硅或玻璃制成。高阻片10上开设有通孔，高阻片10上方设置有电声转换器6，第一导线7穿过通孔连接电声转换器6的一端与第一电极层2，以及电声转化器6的另一端与第二电极层3。钝化层11设置在电声转换器6上方，用于保护下方的电声转换器6，延缓金属材料的氧化，其材料为聚酰亚胺pi。支撑柱9是一种绝缘材料，设置在衬底1的边缘，与saw模块的高阻片10连接，用于上方的支撑saw模块。在支撑柱9撑起的腔体内，高阻片10和第二电极层3之间形成所述第二空腔5。
30.在本实施例中，所述saw模块上设置有锡银球体12和铜柱13；所述锡银球体12与所述铜柱13连接，所述铜柱13通过第二导线14与所述第一导线7连接。
31.铜柱13设置在saw模块的钝化层11上，钝化层11上设置有通孔，第二导线14通过通孔连接铜柱13和第一导线7。铜柱13上的锡银球体12由高温回流工艺制成，用以更好的和封装pcb板熔接。
32.本实施例将baw模块与saw模块纵向叠放，构成一种hybrid filter(混合结构滤波器)叠层模块结构。saw和baw的混合层叠滤波器芯片具备saw(表面声谐振器)、baw(薄膜体声谐振器)的频段需求的同时，还拥有相对较高的q值设计。由于本实施例将baw模块与saw模块叠放设置，将baw和saw的核心工作区域混合叠放，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。
33.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。
34.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。
35.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。