一种谐振器封装结构及其制造方法与流程

本发明涉及谐振器领域，尤其涉及一种谐振器封装结构及其制造方 法。

背景技术：

1、随着无线通信技术的发展，传统的单频带单制式设备已经不能满足通 讯系统多样化的要求。目前，通讯系统越来越趋向多频段化，这就要求通 讯终端能够接受各个频带以满足不同的通讯服务商和不同地区的要求。

2、rf(射频)滤波器通常被用于通过或阻挡rf信号中的特定频率或频 带。为了满足无线通信技术的发展需求，要求通讯终端使用的rf滤波器 可以实现多频带、多制式的通讯技术要求，同时要求通讯终端中的rf滤 波器不断向微型化、集成化方向发展，且每个频带采用一个或多个rf滤 波器。

3、rf滤波器最主要的指标包括品质因数q和插入损耗。随着不同频带 间的频率差异越来越小，rf滤波器需要非常好的选择性，让频带内的信 号通过并阻挡频带外的信号。q值越大，则rf滤波器可以实现越窄的通 带带宽，从而实现较好的选择性。

4、在谐振器的制造过程中，需在谐振器中的声学换能器上方形成空腔， 使得谐振器中的声波在无干扰的情况下传播，从而使得滤波器的性能和功 能满足需求。目前，主要通过封装工艺来形成实现谐振器的封装，同时形 成空腔，但是，封装工艺制程复杂，成本高。

5、因此，期待一种新的封装结构，能够简化封装工艺，减小成本，提高 可靠性。

技术实现思路

1、本发明揭示了一种谐振器封装结构及其制造方法，能够解封装工艺复 杂，成本高，可靠性不高的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种谐振器封装结构，包括：

3、基板，所述基板的上表面形成有多个声波谐振器单元，所述声波谐振 器单元包括压电感应片体、用于对所述压电感应片体施加电压且彼此相对 的第一电极和第二电极；

4、第一电极引出部，电连接所述第一电极；

5、第二电极引出部，电连接所述第二电极；

6、环形围墙，包围所述第一电极引出部和所述第二电极引出部；

7、上盖，键合于所述环形围墙、所述第一电极引出部和所述第二电极引 出部上；所述基板、所述环形围墙和所述上盖围成空腔，所述空腔内至少 包括一个所述声波谐振器单元；

8、介质层，覆盖所述上盖。

9、本发明还提供了一种谐振器封装结构的制造方法，包括：

10、提供基板，所述基板的上表面形成有多个声波谐振器单元，所述声波 谐振器单元包括压电感应片体、用于对所述压电感应片体施加电压的且彼 此相对的第一电极、第二电极；

11、形成第一电极引出部、第二电极引出部和环形围墙，其中所述第一电 极引出部电连接所述第一电极，所述第二电极引出部电连接所述第二电极； 所述环形围墙包围所述第一电极引出部和所述第二电极引出部；

12、形成上盖，所述基板、所述环形围墙和所述上盖围成空腔，所述空腔 内至少包括一个所述声波谐振器单元，且所述上盖与所述第一电极引出部 和所述第二电极引出部表面相接触；

13、形成介质层，覆盖所述上盖。

14、本发明的有益效果在于：

15、在上盖的表面形成介质层，可以防止水汽进入空腔氧化腐蚀声波谐振 单元的电极、第一电极引出部和第二电极引出部，提高谐振器的稳定性。

16、进一步，介质层自上盖的侧壁延伸覆盖环形围墙的外表面，即介质层 覆盖环形围墙与上盖的接触面，以及环形围墙与基底的接触面，可以进一 步防止水汽进入空腔，防止氧化腐蚀声波谐振单元的电极、第一电极引出 部和第二电极引出部，提高滤波器的稳定性。

17、进一步地，环形围墙的材料为金属并与第一电极引出部、第二电极引 出部在同一工艺步骤中形成，工艺兼容性强，且工艺步骤简单，简化了工 艺流程；另外环形围墙的外表面形成介质层，可以进一步防止水汽进入空 腔。

18、进一步，第一外部连接端和第二外部连接端仅贯穿上盖，降低了需要 形成tsv的部分的厚度，降低了tsv工艺的难度，能降低工艺难度，简 化工艺流程，能提高产品的良率。

19、进一步，电连接结构由导电插塞直接贯穿上盖形成，直接位于第一电 极引出部或者第二电极引出部上，相应的与第一电极和第二电极的连接距 离较近，电通路较短，电阻较小，电连接性能好。另外，导电插塞位于第 一电极引出部或者第二电极引出部上，有良好的支撑。

20、进一步，上盖的材料为干膜，具有较好的覆盖能力，从而提高上盖与 环形围墙、第一电极引出部、第二电极引出部的贴合度(即使环形围墙、 第一电极引出部、第二电极引出部的顶面有高度差，干膜也可以贴合于三 者的顶面)；

21、进一步，干膜为光敏材料，通过光刻工艺即可形成通孔(非光敏材料 形成通孔需要光刻和刻蚀工艺)，简化了形成第一外部连接端和第二外部 连接端的工艺步骤。

22、本申请的方法，介质层覆盖上盖的表面，能避免水汽对电极和电极引 出部的腐蚀，提高产品性能。

23、进一步，介质层自上盖的侧壁延伸覆盖环形围墙22的外表面，即介 质层23覆盖环形围墙与上盖的接触面，以及环形围墙与基底的接触面，可 以进一步防止水汽进入空腔，防止氧化腐蚀声波谐振单元的电极、第一电 极引出部21-1、第二电极引出部21-2，提高滤波器的稳定性。

24、通过电镀工艺形成较厚的第一电极引出部、第二电极引出部和环形围 墙，工艺简单，通过电镀工艺能够在较短的时间内形成较厚的金属层，制 程时间能大幅降低。同时，由于只需要刻蚀上盖即可形成电连接结构，降 低了需要形成tsv的部分的厚度，降低了tsv工艺的难度，能降低工艺 难度，简化工艺流程，能提高产品的良率。

技术特征：

1.一种谐振器封装结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述环形围墙的材料为金属，所述环形围墙的材料包括铝、镍、铜、铬、金或钯中的至少一种。

3.如权利要求2所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述第一电极引出部的顶面高于所述声波谐振器单元的顶面，所述第二电极引出部的顶面高于所述声波谐振器单元的顶面，所述环形围墙与所述第一电极引出部、所述第二电极引出部在同一工艺步骤中形成。

4.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述环形围墙与第一电极引出部和/或所述第二电极引出部之间的距离大于2微米。

5.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述环形围墙的高度为5-30微米，所述环形围墙的宽度为大于10微米；所述第一电极引出部和所述第二电极引出部的高度为5-30微米。

6.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述环形围墙与第一电极引出部和/或所述第二电极引出部之间的高度差小于3微米。

7.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，还包括电连接结构，贯穿所述上盖分别与第一电极引出部和第二电极引出部电连接；所述电连接结构包括：

8.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化铝、氮化铝或磷硅酸玻璃。

9.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述上盖的材料包括无机介电材料或有机固化膜；所述有机固化膜包括干膜。

10.如权利要求1所述的谐振器封装结构，其特征在于，所述介质层自上盖侧面延伸覆盖在所述环形围墙的外表面。

11.如权利要求1所述的滤波器封装结构，其特征在于，所述滤波器结构包括声表面波滤波器、体声波滤波器和薄膜腔体谐振滤波器中的一种或多种。

12.一种谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，包括：

13.如权利要求12所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，所述第一电极引出部的顶面高于所述声波谐振器单元的顶面，所述第二电极引出部的顶面高于所述声波谐振器单元的顶面，所述环形围墙与所述第一电极引出部、所述第二电极引出部在同一工艺步骤中形成。

14.如权利要求13所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，所述形成第一电极引出部、第二电极引出部和环形围墙的步骤包括：

15.如权利要求13所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，所述形成第一电极引出部、第二电极引出部和环形围墙包括：

16.如权利要求12所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，所述上盖的材料包括：无机介电材料或有机固化膜，所述有机固化膜包括干膜；所述上盖的材料为干膜，通过贴膜工艺形成所述上盖，并使所述上盖与所述第一电极引出部、所述第二电极引出部的顶面相贴合。

17.如权利要求12所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，形成所述第一电极引出部和所述第二电极引出部后形成所述环形围墙，或者，形成所述环形围墙后形成所述第一电极引出部和所述第二电极引出部。

18.如权利要求12所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，所述介质层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化铝、氮化铝或磷硅酸玻璃。

19.如权利要求12所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，所述介质层还覆盖在所述环形围墙的外表面。

20.如权利要求12所述的谐振器封装结构的制造方法，其特征在于，还包括：形成贯穿上盖与第一电极引出部和第二电极引出部分别电连接的电连接结构；

技术总结
本发明提供了一种谐振器封装结构及其制造方法，其中，谐振器封装结构包括：基板，所述基板的上表面形成有多个声波谐振器单元，所述声波谐振器单元包括压电感应片体、用于对所述压电感应片体施加电压且彼此相对的第一电极和第二电极；第一电极引出部，电连接所述第一电极；第二电极引出部，电连接所述第二电极；环形围墙，包围所述第一电极引出部和所述第二电极引出部；上盖，键合于所述环形围墙、第一电极引出部和第二电极引出部上；所述基板、所述环形围墙和所述上盖围成空腔，所述空腔内至少包括一个所述声波谐振器单元；介质层，覆盖所述上盖。在上盖的表面形成介质层，可以防止水汽进入空腔氧化腐蚀第一电极引出部、第二电极引出部，提高谐振器的稳定性。

技术研发人员：谷成进,李伟
受保护的技术使用者：中芯集成电路（宁波）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13