【专利解密】晶讯聚震新型FBAR射频滤波器助力5G市场

【嘉德点评】晶讯聚震所改进的FBAR滤波器,其空气腔体嵌入硅柄的二氧化硅层,能够大大提高滤波器的性能。随着5G的发展,该滤波器必将大规模应用于射频前端市场,发挥其性能优势。

集微网消息,近些年射频前端市场规模持续扩大,据Yole Development报告预测,滤波器市场从2017-2023年将增长3倍左右。而在前不久,晶讯聚震科技有限公司在珠海正式发布了其自主研制的B41全频段FBAR滤波器,在支持高功率的同时可以缩小封装尺寸,拥有大带宽、高带外抑制以及低插损等优异性能。

射频滤波器广泛应用于无线通信领域,用于对特定频率带宽内的信号进行选择并进理,滤波器核心为一组谐振器,其质量由品质因子Q和压电薄膜的K2eff给出。为最大化滤波器性能,谐振器使用独立体声薄膜构成体声波滤波器(FBAR),由于薄膜只有在其被使用的边缘周围被支撑,因此底电极与载体晶圆间存在一个空气腔体,影响了FBAR滤波器性能的进一步提高。

在这种情况下,晶讯聚震公司于2018年6月21日提出一项名为“制造具改进腔体的单晶压电射频谐振器和滤波器的方法”的发明专利(申请号:201810640995.6),申请人为珠海晶讯聚震科技有限公司。

此专利提出一种FBAR滤波器装置,包括一个谐振器阵列,每个谐振器包括夹在第一和第二金属电极之间的单晶压电薄膜,其中第一电极由空气腔体上的支撑薄膜支撑,空气腔体被嵌入硅盖上的二氧化硅层中,具有穿过硅盖并进入空气腔体中的硅通孔。

图1 腔体限定的谐振器和滤波器流程图

图1展示了具有改进腔体限定的压电射频谐振器和滤波器设计流程图。首先制造第一部分A,在硅柄的二氧化硅块上提供支撑薄膜,沟槽穿过二氧化硅层,第二部分B由可拆卸载体衬底上的压电薄膜组成,进而将金属电极夹在压电薄膜与支撑薄膜之间,然后在步骤D中移除载体衬底,休整压电层和电极,并施加钝化层、黏附层和上电极。在每个滤波器阵列周围制造坚硬的框架,利用框架和焊端制造具有键合层的盖子阵列,放入滤波器阵列。最后削薄穿过硅盖至二氧化硅的硅盖蚀刻孔以及部分陶瓷薄膜和塞孔。

图2 制作金属层支撑薄膜流程图

图1中的支撑薄膜由沉积到硅盖上的二氧化硅层组成,其制作方式如图2。利用蚀刻技术穿过薄膜、二氧化硅,并在支撑薄膜31上沉积诸如氮化硅的耐蚀刻涂层,并将其沉积到沟槽图案,在盖子上创建对准标记,并用抗蚀刻涂层作为沟槽的衬里,然后用滤波器填充沟槽。接下来移除填充物图层,对下支撑薄膜进行抛光并沉淀黏附层、电极层以及键合层。由于滤波器阵列包括支撑膜和难以制造尺寸精确的单晶薄膜、以及钝化层和电极,因此最好在盖子上制造密封环,并将具有密封环的盖子和接触叠层附接到其余结构

以上就是晶讯聚震所改进的FBAR滤波器,其空气腔体嵌入硅柄的二氧化硅层,能够大大提高滤波器的性能。随着5G的发展,该滤波器必将大规模应用于射频前端市场,发挥其性能优势。

关于嘉德

深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注