功率容量改善型的声表面波滤波器结构的制作方法

1.本发明涉及滤波器技术领域，更具体地说，涉及一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构。


背景技术：

2.随着科学技术的高速发展，声表面波滤波器在信号的获取处理以及频率的控制选择等方面具有突出优势，被广泛应用于移动通信、航空航天、环境监控和医疗仪器等领域。
3.然而，现有技术中的声表面波滤波器存在功率容量低的问题，这一直是其性能上的短板，因此如何提高声表面波滤波器的功率容量问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构，技术方案如下：一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构，所述声表面波滤波器结构包括：衬底；位于所述衬底一侧的多个叉指电极，所述叉指电极包括叉指电极引出部，所述叉指电极引出部包括在第一方向上相对设置的第一叉指电极引出部和第二叉指电极引出部，所述叉指电极还包括位于所述第一叉指电极引出部和所述第二叉指电极引出部之间的多个电极指，所述多个电极指在第二方向上依次间隔排布，所述第一方向与所述衬底所在平面平行，所述第一方向与所述第二方向垂直；位于所述叉指电极引出部背离所述衬底一侧的pad金属层，所述pad金属层包括在第三方向上依次叠层设置的第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层，其中，所述第二金属层的材料和所述第四金属层的材料相同，所述第三方向垂直于所述衬底所在平面，且由所述衬底指向所述叉指电极引出部。
5.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述第二金属层的厚度为h1，所述第四金属层的厚度为h2，h1与h2的比值的取值范围为1-5，h1与h2的总和的取值范围为500nm-3000nm；所述第二金属层的材料为铝材料或铜材料或金材料；所述第四金属层的材料为铝材料或铜材料或金材料。
6.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述第一金属层的材料为钛材料或铬材料或镍材料，所述第一金属层的厚度的取值范围为5nm-50nm。
7.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述第三金属层的材料为钛材料或银材料或铬材料，所述第三金属层的厚度的取值范围为10nm-200nm。
8.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述衬底还包括：多个凹槽；
在所述第三方向上，所述叉指电极引出部在所述衬底上的正投影覆盖所述凹槽所在区域；所述声表面波滤波器结构还包括：位于所述凹槽内的第五金属层。
9.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述第五金属层的材料为铝材料或铜材料或银材料，所述第五金属层的厚度的取值范围为0.5um-10um。
10.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述声表面波滤波器结构还包括：位于所述衬底设置有所述叉指电极一侧的温度补偿层，在所述第三方向上，所述温度补偿层在所述衬底上的正投影完全覆盖所述电极指在所述衬底上的正投影，以及部分覆盖所述叉指电极引出部在所述衬底上的正投影。
11.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述温度补偿层的材料为氧化硅材料。
12.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述声表面波滤波器结构还包括：位于所述衬底设置有所述叉指电极一侧的钝化层。
13.优选的，在上述功率容量改善型的声表面波滤波器结构中，所述钝化层的材料为氧化硅材料或氮化硅材料或氮化铝材料。
14.相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：本发明提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构，所述声表面波滤波器结构包括：衬底；位于所述衬底一侧的多个叉指电极，所述叉指电极包括叉指电极引出部，所述叉指电极引出部包括在第一方向上相对设置的第一叉指电极引出部和第二叉指电极引出部，所述叉指电极还包括位于所述第一叉指电极引出部和所述第二叉指电极引出部之间的多个电极指，所述多个电极指在第二方向上依次间隔排布，所述第一方向与所述衬底所在平面平行，所述第一方向与所述第二方向垂直；位于所述叉指电极引出部背离所述衬底一侧的pad金属层，所述pad金属层包括在第三方向上依次叠层设置的第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层，其中，所述第二金属层的材料和所述第四金属层的材料相同，所述第三方向垂直于所述衬底所在平面，且由所述衬底指向所述叉指电极引出部。本发明提供的这种声表面波滤波器结构中，第二金属层和第四金属层的材料相同，均作为pad金属层的主体层；在第二金属层和第四金属层中插入了第三金属层，第三金属层可以作为第二金属层和第四金属层之间的金属缓冲层，通过这一金属缓冲层可以减小pad金属层沉积生长时的晶粒，提高其抗温度烧毁能力，从而改善声表面波滤波器在工作受热时pad金属层承受功率的能力，进而提高声表面波滤波器的功率容量。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示
意图之一；图2为本发明实施例提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的俯视图之一；图3为本发明实施例提供的另一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之二；图4为本发明实施例提供的又一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之三；图5为本发明实施例提供的又一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之四；图6为本发明实施例提供的另一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的俯视图之二；图7为本发明实施例提供的又一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之五。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.基于现有技术中的声表面波滤波器存在功率容量低的问题，本发明实施例提供了一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构，该声表面波滤波器结构通过对pad金属层的结构进行改进，从而改善声表面波滤波器结构的功率容量。
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
20.参考图1，图1为本发明实施例提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之一，结合图1，该声表面波滤波器结构包括：衬底1；位于所述衬底1一侧的多个叉指电极，所述叉指电极包括叉指电极引出部2，所述叉指电极引出部2包括在第一方向x上相对设置的第一叉指电极引出部21和第二叉指电极引出部22。
21.具体的，在本发明实施例中，所述衬底1的材料包括但不限定为钽酸锂材料或铌酸锂材料；在所述衬底1一侧设置的叉指电极的个数可以根据声表面波滤波器的性能而定，在本发明实施例中以在所述衬底1的一侧设置有一个叉指电极为例对该声表面滤波器结构进行说明。
22.参考图2，图2为本发明实施例提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的俯视图之一，如图2所示，所述叉指电极还包括位于所述第一叉指电极引出部21和所述第二叉指电极引出部22之间的多个电极指3，所述多个电极指3在第二方向y上依次间隔排布，所述第一方向x与所述衬底1所在平面平行，所述第一方向x与所述第二方向y垂直。
23.具体的，在本发明实施例中，所述叉指电极引出部2的材料和所述电极指3的材料为同一种金属材料；另外，标号4为设置在所述叉指电极引出部2背离所述衬底1一侧的pad金属层4；在图2中沿a-a’进行切割所得到的切面即为图1所示的声表面波滤波器结构的截
面示意图。
24.参考图1，该声表面波滤波器的结构还包括：位于所述叉指电极引出部2背离所述衬底1一侧的pad金属层4，所述pad金属层4包括在第三方向z上依次叠层设置的第一金属层41、第二金属层42、第三金属层43和第四金属层44，其中，所述第二金属层42的材料和所述第四金属层44的材料相同，所述第三方向z垂直于所述衬底1所在平面，且由所述衬底1指向所述叉指电极引出部2。
25.需要说明的是，所述第二方向y与所述衬底1所在平面平行，所述第一方向x、所述第二方向y和所述第三方向z两两垂直。
26.通过上述描述可知，本发明提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构，所述声表面波滤波器结构包括：衬底1；位于所述衬底1一侧的多个叉指电极，所述叉指电极包括叉指电极引出部2，所述叉指电极引出部2包括在第一方向x上相对设置的第一叉指电极引出部21和第二叉指电极引出部22，所述叉指电极还包括位于所述第一叉指电极引出部21和所述第二叉指电极引出部22之间的多个电极指3，所述多个电极指3在第二方向y上依次间隔排布，所述第一方向x与所述衬底1所在平面平行，所述第一方向x与所述第二方向y垂直；位于所述叉指电极引出部2背离所述衬底1一侧的pad金属层4，所述pad金属层4包括在第三方向z上依次叠层设置的第一金属层41、第二金属层42、第三金属层43和第四金属层44，其中，所述第二金属层42的材料和所述第四金属层44的材料相同，所述第三方向z垂直于所述衬底1所在平面，且由所述衬底1指向所述叉指电极引出部2。本发明提供的这种声表面波滤波器结构中，第二金属层42和第四金属层44的材料相同，均作为pad金属层4的主体层；在第二金属层42和第四金属层44中插入了第三金属层43，第三金属层43可以作为第二金属层42和第四金属层44之间的金属缓冲层，通过这一金属缓冲层可以减小pad金属层4沉积生长时的晶粒，提高其抗温度烧毁能力，从而改善声表面波滤波器在工作受热时pad金属层4承受功率的能力。
27.可选的，在本发明实施例的另一实施例中，结合图1，对上述一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构中的pad金属层4的结构进行进一步说明，详细如下：所述第二金属层42的厚度为h1，所述第四金属层44的厚度为h2，h1与h2的比值的取值范围为1-5，h1与h2的总和的取值范围为500nm-3000nm；所述第二金属层42的材料为铝材料或铜材料或金材料；所述第四金属层44的材料为铝材料或铜材料或金材料。
28.具体的，在本发明实施例中，所述第二金属层42为pad金属层4的主体层的第一部分，所述第四金属层44为pad金属层4的主体层的第二部分；所述第二金属层42的材料包括但不限定为铝材料、铜材料、金材料等；所述第四金属层44的材料包括但不限定为铝材料、铜材料、金材料等；所述第二金属层42在第三方向z上的厚度为h1，所述第四金属层44在第三方向z上的厚度为h2，h1与h2的比值可以在1-5的范围内取任意值，h1与h2的比值可以根据需求进行调整；所述第二金属层42和所述第四金属层44的总厚度可以在500nm-3000nm的范围内取任意值，所述第二金属层42和所述第四金属层44的总厚度可以根据需求进行调整。
29.所述第一金属层41的材料为钛材料或铬材料或镍材料，所述第一金属层41的厚度的取值范围为5nm-50nm。
30.具体的，在本发明实施例中，所述第一金属层41作为粘附层，可以使得pad金属层4
和所述叉指电极引出部2的粘附能力更强；所述第一金属层41的材料包括但不限定为钛材料、铬材料、镍材料等，所述第一金属层41在所述第三方向z上的厚度可以在5nm-50nm的范围内取任意值，例如，所述第一金属层41的厚度可以为5nm、25nm、50nm等，所述第一金属层41的厚度可以根据需求进行调整。
31.第三金属层43的材料为钛材料或银材料或铬材料，所述第三金属层43的厚度的取值范围为10nm-200nm。
32.具体的，在本发明实施例中，所述第三金属层43作为第二金属层42和第四金属层44之间的中间缓冲层，可以减小第二金属层42和第四金属层44在金属淀积生长时的晶粒尺寸，使得在声表面波滤波器工作发热时，能在更高的温度下不容易烧毁，从而改善该声表面波滤波器工作受热时pad金属层4承受功率的能力。
33.需要说明的是，所述第三金属层43的材料包括但不限定为钛材料、银材料、铬材料、镍材料等，所述第三金属层43在所述第三方向z上的厚度可以在10nm-200nm的范围内取任意值，例如，所述第三金属层43的厚度可以为10nm、150nm、200nm等，所述第三金属层43的厚度可以根据需求进行调整。
34.可选的，在本发明的另一实施例中，参考图3，图3为本发明实施例提供的另一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之二，结合图3，该声表面波滤波器结构还包括：位于所述衬底1设置有所述叉指电极一侧的钝化层5；所述钝化层5的材料为氧化硅材料或氮化硅材料或氮化铝材料。
35.具体的，在本发明实施例中，所述钝化层5覆盖所述衬底1设置有所述叉指电极一侧，所处钝化层5还包覆所述pad金属层4和所述叉指电极暴露出的表面；所述钝化层5的材料包括但不限定为氧化硅材料、氮化硅材料、氮化铝材料等，还可以是多种材料组合形成的材质；该钝化层5具有很好的耐腐蚀性能，可以起到保护声表面波滤波器的作用。
36.可选的，在本发明的另一实施例中，参考图4，图4为本发明实施例提供的又一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之三，结合图4，该声表面波滤波器结构中的衬底1还包括：多个凹槽；在所述第三方向z上，所述叉指电极引出部2在所述衬底1上的正投影覆盖所述凹槽所在区域；所述声表面波滤波器结构还包括：位于所述凹槽内的第五金属层6；所述第五金属层6的材料为铝材料或铜材料或银材料，所述第五金属层6的厚度的取值范围为0.5um-10um。
37.具体的，在本发明实施例中，第五金属层6需要填满凹槽的内部，即第五金属层6面向所述叉指电极引出部2的表面与衬底1面向所述叉指电极引出部2的表面处于同一平面；将所述叉指电极引出部2直接置于所述第五金属层6之上，所述第五金属层6可以提高散热面积，从而提高声表面波滤波器的散热能力，进而提高该声表面波滤波器的功率容量。
38.需要说明的是，所述第五金属层6的材料包括但不限定为铝材料、钛材料、铜材料、银材料、铬材料等；所述第五金属层6在所述第三方向z上的厚度可以在0.5um-10um的范围内取任意值，例如，所述第五金属层6的厚度可以为0.5um、3um、10um等，所述第五金属层6的厚度可以根据需求进行调整。
39.可选的，在本发明另一实施例中，参考图5，图5为本发明实施例提供的又一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之四，结合图5，该声表面波滤波器结构还
包括：位于所述衬底1设置有所述叉指电极一侧的温度补偿层7，在所述第三方向z上，所述温度补偿层7在所述衬底1上的正投影完全覆盖所述电极指3在所述衬底1上的正投影，以及部分覆盖所述叉指电极引出部2在所述衬底1上的正投影；所述温度补偿层7的材料为氧化硅材料。
40.具体的，在本发明实施例中，所述温度补偿层7位于所述钝化层5与所述衬底1之间；如图6所示，图6为本发明实施例提供的另一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的俯视图之二，图6中所述温度补偿层7完全覆盖所述电极指3以及部分覆盖所述叉指电极引出部2的边缘区域；该温度补偿层7用于保证该声表面波滤波器在一定的温度变化范围内正常稳定地工作，可以提高声表面波滤波器的抗温度烧毁能力，进一步提高该声表面波滤波器的功率容量；另外，需要说明的是，所述温度补偿层7的材料包括但不限定为氧化硅材料等。
41.可选的，在本发明的另一实施例中，参考图7，图7为本发明实施例提供的又一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构的截面示意图之五，图7中的声表面滤波器结构在具有四层pad金属层4结构的基础上还同时具有第五金属层6和温度补偿层7。
42.具体的，在本发明实施例中，该声表面波滤波器的结构可以只包括pad金属层4的结构，或可以是同时具有四层pad金属层4和第五金属层6的结构，或可以是同时具有四层pad金属层4和温度补偿层7的结构，或还可以是同时具有四层pad金属层4、第五金属层6和温度补偿层7的结构；图7中所示的同时具有四层pad金属层4、第五金属层6和温度补偿层7这一结构相比于前三种结构，能够使得声表面波滤波器的抗温度烧毁的能力更强，可以更稳定地保持声表面波滤波器在一定的温度变化范围内正常工作，更进一步地提高该声表面波滤波器的功率容量。
43.以上对本发明所提供的一种功率容量改善型的声表面波滤波器结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
44.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
45.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。