[发明专利]一种具有电磁屏蔽结构的固态装配谐振器及制作工艺

说明书

本发明公开了一种具有电磁屏蔽结构的固态装配谐振器及制作工艺，包括衬底、形成在衬底上的声波反射层以及形成在声波反射层上的谐振功能层，谐振器还包括形成在衬底上的金属屏蔽墙，金属屏蔽墙在声波反射层和谐振功能层的有效区域的外围形成包围圈。并且通过在声波反射层和谐振功能层的有效区域的外围形成闭合的电磁屏蔽层，因此在制作谐振器的同时制作电磁屏蔽层，无需增加电磁屏蔽装置，保证小体积、高性能的前提下避免了谐振器受外界和内部电磁干扰源的影响，尤其对于邻近频段和信号发射端，大大增强了射频终端产品的信号隔离度，减少了噪声信号。

技术领域

本申请涉及通信器件领域，主要涉及一种具有电磁屏蔽结构的固态装配谐振器及制作工艺。

背景技术

随着电磁频谱的日益拥挤、无线通讯设备的频段与功能增多，无线通讯使用的电磁频谱从500MHz到5GHz以上高速增长，对性能高、成本低、功耗低、体积小的射频前端模块需求日益增长。外界电磁波的日益拥挤，会严重干扰器件的正常工作。射频终端产品内部空间小、各模块高度集中的特点，易造成器件间相互电磁干扰。为保障射频产品正常有效工作，需屏蔽外界EM(电磁)源与内部其他模块EM源干扰。

滤波器是射频前端模块之一，可改善发射和接收信号，主要由多个谐振器通过拓扑网络结构连接而成。BAW(Bulk Acoustic Wave)是一种体声波谐振器，由BAW组成的滤波器具有体积小、集成能力强、高频工作时保证高品质因素Q、功率承受能力强等优势而作为射频前端的核心器件。

SMR(Solidly Mounted Resonator)属BAW器件类型之一，现有技术中的SMR器件本身没有电磁屏蔽层，在使用过程中需要额外增加电磁屏蔽设备，使得滤波器的器件尺寸增大、性能受到影响。另外，现有的SMR器件结构中的上电极、压电层与下电极不具有良好的C轴择优取向，因此影响SMR器件的性能和品质因素。

本发明旨在设计一种新型的SMR结构及制作工艺，使器件既具有BAW的优良特性，又具有屏蔽外界与内部电磁干扰的特性。

发明内容

针对上述提到的固态装配谐振器不具有电磁屏蔽功能，且上电极层、压电层与下电极层不具有良好的C轴择优取向影响器件的性能和品质因素等问题。本申请提出了一种具有电磁屏蔽结构的固态装配谐振器及制作工艺来解决上述存在的问题。

在第一方面，本申请提出了一种具有电磁屏蔽结构的固态装配谐振器，包括衬底、形成在衬底上的声波反射层以及形成在声波反射层上的谐振功能层，谐振器还包括形成在衬底上的金属屏蔽墙，金属屏蔽墙在声波反射层和谐振功能层的有效区域的外围形成包围圈。该具有电磁屏蔽结构的固态装配谐振器设置有在制作过程中形成的金属屏蔽墙，该屏蔽结构紧凑、体积小，并且能够同时屏蔽外界以及内部电磁干扰，而且还增强了滤波器在工作状态下的散热效果。

在一些实施例中，声波反射层包括交替层叠的至少两组介质反射层和金属反射层的组合，并且谐振功能层包括依次层叠的下电极层、压电层和上电极层。谐振功能层通过压电层实现电能与机械能的转化，机械能以声波的形式存在，声波反射层具有高声阻抗和低声阻抗交替的特点，能够有效反射声波，避免声波能量的损失，使声波在有效谐振区中达到谐振的目的。

在一些实施例中，金属屏蔽墙由与声波反射层和谐振功能层同层形成的多个金属圈层叠而成。金属屏蔽墙中的每个金属圈与声波反射层和谐振功能层在同一层使得金属屏蔽墙能够在各个功能层的形成过程中逐渐形成，在工艺上容易实现和制作。

在一些实施例中，多个金属圈中的一个分别与介质反射层、金属反射层、下电极层和压电层同层形成。金属圈与介质反射层、金属反射层、下电极层和压电层在同一层上制作更加方便、工艺成熟。

在一些实施例中，金属屏蔽墙的各个金属圈电气连通。各个金属圈之间形成电气连通使金属屏蔽墙接地后具有电磁屏蔽的功能。