[发明专利]体声波滤波器元件及其形成方法、多工器及通讯设备

说明书

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种体声波滤波器元件及其形成方法、多工器及通讯设备，该方法包括：将一部分谐振器设于上晶圆，另一部分谐振器设于下晶圆；上晶圆和下晶圆叠加设置；上晶圆的对接管脚与下晶圆的对接管脚键合，使得上晶圆和下晶圆的谐振器连接形成滤波器。根据本发明的技术方案，在上晶圆和下晶圆上分别设置谐振器，两者上的谐振器通过对接管脚键合形成滤波器，因此，可有助于缩小上晶圆及下晶圆中的谐振器占据的平面面积，进而助于减小滤波器的体积。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种体声波滤波器元件及其形成方法、多工器及通讯设备。

背景技术

通信系统的小型化和高性能是未来的发展趋势，在通信系统中，体声波滤波器占据着很大部分的空间，因此体声波滤波器的小型化和高性能显得相当重要。体声波滤波器的尺寸主要取决于内部谐振器占据的面积，在频率和材料要求的限制下，单个谐振器的尺寸难以进一步缩小。当谐振器制造在硅衬底上时，一颗滤波器元件所占据的面积也随之固定。通过谐振器的设计可以尽量缩小滤波器中谐振器的使用面积，但这种方法会牺牲滤波器的性能。

目前，现有的体声波滤波器中，如图1所示，图1为现有的滤波器的剖视图，一片晶圆1用于制造谐振器，另有一片晶圆2用于制造通孔VIA及管脚PAD，晶圆1和晶圆2通过金-金键合连接组成滤波器。该滤波器中，串联谐振器和并联谐振器均设置在晶圆1上，多个并联谐振器和多个并联谐振器占用一定的平面面积，且该面积固定不可变，因此使得体声波滤波器的整体占用的空间难以缩小。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种体声波滤波器元件及其形成方法、多工器及通讯设备，在不影响滤波器性能的情况下具有较小的体积。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种形成体声波滤波器元件的方法。

本发明的形成体声波滤波器元件的方法包括：将一部分谐振器设于上晶圆，另一部分谐振器设于下晶圆；上晶圆和下晶圆叠加设置；上晶圆的对接管脚与下晶圆的对接管脚键合，使得上晶圆和下晶圆的谐振器连接形成滤波器，上晶圆的谐振器与下晶圆的谐振器之间的间距在1um至50um之间。

可选地，所述滤波器的串联谐振器设于上晶圆，并联谐振器设于下晶圆；或者，所述滤波器的串联谐振器设于下晶圆，并联谐振器设于上晶圆。

可选地，对于所述串联谐振器和并联谐振器的压电层，增加压电层厚度并且/或者提高压电层介电常数，以提高所述滤波器中的谐振器的机电耦合系数。

可选地，还包括：减小所述上晶圆的谐振器与所述下晶圆的谐振器之间的寄生电容以提高所述滤波器中的谐振器的机电耦合系数。

可选地，所述上晶圆的对接管脚与下晶圆的对接管脚键合之前，所述谐振器的机电耦合系数的范围是6.5％至9.5％；对于所述提高所述滤波器中的谐振器的机电耦合系数，提高后的该机电耦合系数的范围是6.5％至9.5％。

可选地，所述范围是7.5％至8.5％。

可选地，提高所述滤波器中谐振器的机电耦合系数的比例为1％至0.02％。

可选地，还包括：根据谐振器、管脚的形状以及二者的布置位置来调节对接管脚的形状。

可选地，调节上晶圆的谐振器图形与下晶圆的谐振器图形之间在水平方向的交错面积，以减小上晶圆和下晶圆的谐振器之间产生的寄生电容。

可选地，调整对接管脚的限定厚度，从而调节上晶圆的谐振器与下晶圆的谐振器之间的间距，以减小上晶圆和下晶圆的谐振器之间产生的寄生电容。

可选地，在滤波器版图上，将串联支路的前级电路和后级电路分区设置，以及将并联支路的前级电路和后级电路分区设置，并且使上晶圆上的前级电路与下晶圆的前级电路相对设置，上晶圆上的后级电路与下晶圆的后级电路相对设置，以减小所述前后级之间的寄生电容。