[发明专利]层状温补型声表面波谐振器与封装方法

说明书

本申请实施例提供一种层状温补型声表面波谐振器及其封装方法，该层状温补型声表面波谐振器包括衬底层、温度补偿层、压电薄膜层以及电极层；其中，温度补偿层位于衬底层与压电薄膜层之间，且衬底层与温度补偿层之间、温度补偿层与压电薄膜层之间均以晶圆键合方式结合为一体，电极层设置于压电薄膜层的表面；其中，温度补偿层采用正温度系数的材料制成，由此可以有效增强声表面波谐振器的温度稳定性；另外，通过优化上述声表面波谐振器中各层材料的参数，还能够保障声表面波谐振器具有较高的机电耦合系数，有利于实现低温漂、高频和大宽带的滤波器。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种层状温补型声表面波谐振器与封装方法。

背景技术

声表面波(Surface Acoustic Wave，简称SAW)滤波器由于具有体积小、性能好、成本低等特点，已成为射频(Radio Frequency，简称RF)前端应用中不可或缺的关键元器件。

目前，伴随着载波聚合(Carrier Aggregation，简称CA)、规模天线技术(MassiveMIMO)以及高阶正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，简称QAM)等5G核心技术的应用，射频前端元器件数量将大幅度的增加，在此情形下，对于滤波器元件的性能提出了越来越严格的技术要求，例如要求构成滤波器元件的核心单元SAW谐振器具有更好的温度稳定性。

因此，如何提升声表面波谐振器的温度稳定性是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种层状温补型声表面波谐振器与封装方法，可以有效提升声表面波谐振器的温度稳定性。

第一方面，本申请提供一种层状温补型声表面波谐振器，包括衬底层、温度补偿层、压电薄膜层以及电极层；

所述温度补偿层位于所述衬底层与所述压电薄膜层之间，且所述衬底层与所述温度补偿层之间、所述温度补偿层与所述压电薄膜层之间均以晶圆键合方式结合为一体；所述温度补偿层采用正温度系数的材料制成；

所述电极层设置于所述压电薄膜层的表面。

在一种可行的实施方式中，所述温度补偿层采用SiO₂制成。

在一种可行的实施方式中，所述电极层为叉指电极层；所述叉指电极层采用以下材料中的至少一种材料制成：铝、铜、金以及铝铜合金。

在一种可行的实施方式中，所述压电薄膜层采用以下材料中的至少一种材料制成：钽酸锂LiTaO₃、铌酸锂LiNbO₃。

在一种可行的实施方式中，所述衬底层采用以下材料中的至少一种材料制成：硅Si、碳化硅SiC、蓝宝石。

在一种可行的实施方式中，所述电极层的厚度取值范围为0.06λ～0.15λ，所述压电薄膜层的厚度取值范围为0.05λ～10λ，所述温度补偿层的厚度取值范围为0.05λ～2.0λ,所述衬底层的厚度取值范围为30λ～150λ，其中，λ为所述电极层对应的波长。

在一种可行的实施方式中，所述衬底层采用SiC制成，所述温度补偿层采用SiO₂制成，所述压电薄膜层采用LiTaO₃制成，所述电极层采用金制成。

在一种可行的实施方式中，所述衬底层采用SiC制成，所述温度补偿层采用SiO₂制成，所述压电薄膜层采用LiTaO₃制成；所述温度补偿层的厚度为0.25λ，所述压电薄膜层的厚度为0.1λ，所述电极层的厚度为0.1λ，所述衬底层的厚度为110λ。