技術領域
本公開涉及一種聲波裝置及其制造方法。
背景技術:
帶通濾波器是通信裝置的僅使各種頻率中的特定頻帶中的信號通過以發送或接收選擇的信號的核心組件。
帶通濾波器的典型示例包括表面聲波(SAW)濾波器、體聲波(BAW)濾波器等。
通常,在聲波裝置中,通過在硅晶圓(半導體基板)上沉積壓電介電材料并且使用壓電介電材料的壓電特性來產生共振的薄膜型裝置被實現為濾波器。
聲波裝置已經用在移動通信裝置、化學和生物設備中包括的小和輕量的濾波器、振蕩器、諧振元件、聲共振質量傳感器等中。
技術實現要素:
提供該發明內容以簡化形式來介紹選擇的構思,以下在具體實施方式中進一步描述該構思。本發明內容無意限定所要求保護的主題的主要特征或必要特征,也無意用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。
根據本公開的一方面,一種聲波裝置可包括:基板,具有一個表面,在所述表面上包括聲波產生器和至少一個接地墊;支撐組件,由絕緣材料形成,沿著聲波產生器的外周設置在基板上;屏蔽構件,電連接到接地墊并且在聲波產生器處阻擋電磁波的接收或發射。
根據本公開的另一方面,一種制造聲波裝置的方法可包括:制備具有一個表面的基板,在所述一個表面上包括聲波產生器和至少一個接地墊;形成包圍基板上的聲波產生器的屏蔽構件。
附圖說明
通過下面結合附圖對實施例進行的描述,這些和/或其它方面將會變得清楚且更加易于理解,在附圖中:
圖1是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的聲波裝置的平面圖;
圖2是沿圖1的I-I'線截取的剖視圖;
圖3是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖;
圖4是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖;
圖5是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖;
圖6是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的平面圖;
圖7是沿圖6的II-II'線截取的剖視圖;
圖8是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖;
圖9和圖10分別是示出根據本公開的其它示例性實施例的聲波裝置封裝件的示意性截面圖;
圖11至圖13分別是示出根據本公開的其它示例性實施例的聲波裝置的示意性截面圖;
圖14是示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的示意性截面圖;
圖15至圖17是示出制造圖2中示出的聲波裝置的方法的示圖;
圖18A和圖18B是示出制造圖14中示出的聲波裝置的方法的示圖;
圖19是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的透視圖;
圖20是圖19中示出的聲波裝置的分解透視圖;
在整個附圖和具體實施方式中,除非另外地描述或提供,否則相同的附圖標號將被理解為指示相同的元件、特征和結構。附圖可不按照比例繪制,為了清楚、說明和便利起見,可夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。
具體實施方式
提供以下的具體實施方式,以幫助讀者獲得對在此描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而,在此描述的系統、設備和/或方法的各種改變、變型以及等同物對于本領域的普通技術人員來說將是明顯的。所描述的處理步驟和/或操作的進程是示例;然而,除了必須以特定順序進行的步驟和/或操作之外,步驟和/或操作的順序不限于在此闡述的順序,并且可如本領域所公知的那樣進行改變。此外,為了更加清楚和簡潔,可省略本領域的普通技術人員公知的功能和結構的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式實施,并且不應該被解釋為局限于在此所描述的示例。更確切地說,提供在此描述的示例,以使本公開將是徹底的和完整的,并將本公開的全部范圍傳達給本領域的普通技術人員。
在下文中,現在將參照附圖來詳細描述示例,其中,同樣的標號始終指的是同樣的元件。
可對示例做出各種改變和修改。這里,示例不應被解釋為限于本公開,而是應被理解為包括在本公開的概念和技術范圍之內的全部改變、等同物和替代物。
在整個說明書中,將理解的是,當諸如層、區域或晶圓(基板)的元件被稱作“在”另一元件“上”、“連接到”或者“結合到”另一元件時,所述元件可直接“在”另一元件“上”、“連接到”或者“結合到”另一元件,或者可存在介于它們之間的其它元件。相比之下,當元件被稱作“直接在”另一元件“上”、“直接連接到”或者“直接結合到”另一元件時,可不存在介于它們之間的元件或層。同樣的標號始終表示同樣的元件。如在此用的,術語“和/或”包括一個或更多個相關聯的列舉的項中的任何以及全部組合。
將明顯的是,雖然可在此使用術語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種構件、組件、區域、層和/或部分,但是這些構件、組件、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用于將一個構件、組件、區域、層或部分與另一構件、組件、區域、層或部分區分開。因此,以下論述的第一構件、組件、區域、層或部分在不脫離示例性實施例的教導的情況下可被稱作第二構件、組件、區域、層或部分。
為了描述的方便,可在此使用與空間相關的術語(例如,“在……之上”、“上方”、“在……之下”以及“下方”等),以描述如圖中示出的一個元件與另一個元件的關系。將理解的是,除了附圖中示出的方位之外,與空間相關的術語意于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如,如果圖中的裝置被翻轉,則描述為“在”另一元件或特征“之上”或“上方”的元件可被定向為“在”另一元件或特征“之下”或“下方”。因此,基于附圖的特定方向,術語“在……之上”可包含“在……之上”和“在……之下”的兩種方位。裝置可被另外定位(旋轉90度或處于其它方位),并可對在此使用的空間關系描述符進行相應地解釋。
在此使用的術語僅為了描述各種實施例,并且不意在限制任何或全部實施例。除非上下文另外明確地指明,否則如在此使用的單數形式也意于包括復數形式。還將理解的是,當在本說明書中使用術語“包括”和/或“包含”時,指示存在上述的特征、整體、步驟、操作、構件、元件和/或它們的組合,但不排除存在或增加一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、構件、元件和/或它們的組合。
圖1是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的聲波裝置的平面圖,圖2是沿圖1的I-I'線截取的剖視圖。
參照圖1和圖2,根據示例性實施例的聲波裝置10a包括基板100、支撐組件200、保護構件300和密封組件400。在該示例中,聲波裝置10a可包括使在允許的頻帶內的波通過的濾波元件,諸如表面聲波(SAW)濾波器、體聲波(BAW)濾波器、雙工器等。
在使用SAW濾波器來實現聲波裝置10a的示例中,壓電基板可被用作基板100。在使用BAW濾波器來實現聲波裝置10a的示例中,Si基板可被用作基板100。
例如,基板100可由諸如LiTaO3、LiNbO3、Li2B4O7、SiO2、硅等的單晶形成。此外,可使用鋯鈦酸鉛(PZT)基多晶基板或ZnO薄膜。
然而,聲波裝置10a中使用的基板100不限于此,而是可被本領域中通常使用的各種基板所替代。
如圖2所示,聲波產生器110設置在基板100的一個表面上。
當聲波裝置10a被設置為體聲波(BAW)濾波器時,聲波產生器110可作為獨立的結構而形成。例如,聲波產生器110可包括將電信號轉換成機械信號或將機械信號轉換成電信號的壓電薄膜諧振器。
在這種情況下,在聲波產生器110中,第一電極116、壓電層114和第二電極112可從聲波產生器110的下部開始順序地堆疊,以形成諧振組件,如圖2所示。
同時,在聲波裝置10a被用作表面聲波(SAW)濾波器的示例中,聲波產生器110可由金屬電極形成,如圖14所示。聲波產生器110可由鋁或銅形成,并且可包括其中多個電極按照梳子圖案的形狀彼此交替地交叉的叉指換能器(IDT)電極。
在這種情況下,可通過在基板100上形成金屬層并且使用光刻法按照預定的電極形式對所述金屬層進行處理來設置聲波產生器110。
支撐組件200可設置在基板100的一個表面上。支撐組件200可形成為覆蓋連接到聲波產生器110的電極118。然而,支撐組件200不限于此,而是可被設置為使得電極118暴露。
支撐組件200可連續地形成,以包圍聲波產生器110的外周。
支撐組件200可由諸如樹脂或聚合物的絕緣材料形成。然而,支撐組件200的材料不限于此,在支撐組件200與聲波產生器110完全分開或者支撐組件200與聲波產生器110彼此絕緣的示例中,支撐組件200可由金屬材料形成。
此外,支撐組件200可從基板100的一個表面突出突起高度。在該示例中,支撐組件200的突起高度可比聲波產生器110的厚度大。因此,間隙可形成在放置在支撐組件200上的保護構件300與聲波產生器110之間。
同時,根據本示例性實施例的支撐組件200的結構不限于上述結構,即使在間隙可形成在保護構件300與聲波產生器110之間的條件下,也可對支撐組件200的結構進行不同地改變。
保護構件300可設置在支撐組件200上。由于聲波產生器110在諧振的同時會變形。因此,支撐組件200被構造為使得聲波產生器110和保護構件300彼此分開,以使聲波產生器110在諧振的同時不與保護構件300接觸或者與保護構件300分開。
因此,在一個示例中,空間部分d形成在聲波產生器110、支撐組件200和保護構件300之間。空間部分d被用作在驅動聲波裝置10a時聲波產生器110的變形空間。
保護構件300可完全覆蓋聲波產生器110的上部。
可提供保護構件300以抑制將在下面描述的密封組件400通過外力朝向空間部分d變形并且接觸聲波產生器110。根據示例性實施例,保護構件300可具有平板形狀,并且可由導電金屬板(例如,銅板)形成,以提供剛度。然而,保護構件300的材料不限于此,而是保護構件300可由其它材料形成,只要所述材料可提供與將在下面描述的示例性實施例中的金屬的剛度相同的剛度即可。
保護構件300可放置在支撐組件200上,同時完全地或部分地接觸支撐組件200的上表面。在保護構件300部分地接觸支撐組件200的上表面的示例中,可在保護構件300的端部以及保護構件300的外部與支撐組件200之間形成臺階部。
在形成了臺階部的示例中,支撐組件200與將在下面描述的密封組件400的接觸面積增大。因此,臺階部可有利地密封空間部分d以與外部空氣隔離。
密封組件400可密封保護構件300和支撐組件200的外部。
密封組件400可密封保護構件300和支撐組件200的外部,以至少防止濕氣或異物滲透到保護構件300與支撐組件200之間的空間部分d中。
密封組件400可設置在保護構件300、支撐組件200和基板100的外表面上。然而,密封組件400不限于此。根據需要,密封組件400可部分地形成。例如,密封組件400可僅形成在保護構件300和支撐組件200的外表面上。
密封組件400可由包括從由氮化硅(SixNy)、二氧化硅(SiO2)、硅氮氧化物(SiOxNy)和碳化硅(SiC)組成的組中選擇的至少一種成分的薄膜形成。
然而,密封組件400的材料不限于此。密封組件400還可由諸如Au、Ni、Pt、Cu、Al等金屬材料形成。
密封組件400可通過氣相沉積方法形成。例如,密封組件400可通過物理氣相沉積(PVD)方法或化學氣相沉積(CVD)方法形成。
更詳細地講,密封組件400可使用濺射法、電子束蒸發法、熱蒸發法、激光分子束外延(L-MBE)法、脈沖激光沉積(PLD)法、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)法、氫化物氣相外延(HVPE)法和等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)法中的任何一種方法形成。然而,形成密封組件400的方法不限于此。
連接端子500可設置在基板100的另一表面上并且通過導電過孔600電連接到聲波產生器110。
連接端子500可將聲波裝置10a安裝在其上的主板(或封裝件板)電連接到或物理連接到聲波裝置10a。連接端子500可形成為焊料球、焊料凸點或其它形狀,但不限于此。
連接端子500可通過電極墊120結合到基板100。
多個電極墊120可設置在基板100的一個表面上或基板100的另一表面上,電極墊120中的每個可包括至少一個接地墊120a。
連接端子500可結合到電極墊120中的每個。此外,將在下面描述的連接導體220可連接到接地墊120a并且電連接到基板100的地端。此外,在連接端子中,電連接到接地墊120a的連接端子500可用作接地端子。
電極墊120可通過穿透基板100的導電過孔600電連接到聲波產生器110。
導電過孔600可在連接端子500與聲波產生器110之間形成電連接并且穿過基板100。
可通過使用導電材料填充形成為穿透基板100的孔或者在所述孔的內表面上涂敷導電材料來形成導電過孔600。形成導電過孔600的導電材料可以是Cu、Ag、Au、Ni、Pt、Pd或它們的合金。
此外,根據本示例性實施例的聲波裝置10a可包括形成在支撐組件200中的至少一個連接導體220。
連接導體220可具有導電性并且可穿透支撐組件200,以將保護構件300和基板100的接地墊120a彼此電連接。因此,在根據本示例性實施例的聲波裝置10a中,保護構件300和連接導體220可用作屏蔽構件。
同時,根據本公開的聲波裝置不限于上面描述的示例性實施例,而是可不同地修改。
圖3是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖。
參照圖3,在根據本示例性實施例的聲波裝置10b中,密封組件400可由導電材料形成,而不是由絕緣材料形成。因此,密封組件400和保護構件300可用作阻擋電磁波的屏蔽構件。
此外,在根據本示例性實施例的聲波裝置10b中,連接導體220可穿透保護構件300和支撐組件200,以連接到密封組件400。
為此,根據示例性實施例,在形成密封組件400之前,可形成穿過保護構件300和支撐組件200的孔。此外,在將形成密封組件400的導電材料涂敷到保護構件300等的表面上時,也可將所述導電材料填充在所述孔中,以同時形成密封組件400和連接導體220。
在根據如上所述的本示例性實施例的聲波裝置10b中,由于整個密封組件400和保護構件300可用作屏蔽構件,因此可通過更寬的區域來阻擋電磁波。此外,存在可容易地制造聲波裝置10b的優點。
圖4是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖。
參照圖4,在根據本示例性實施例的聲波裝置10c中,保護構件300可由絕緣材料形成,而不是由金屬材料形成。例如,保護構件300可由晶圓、聚合物或樹脂材料形成。
此外,密封組件400可由與上面描述的示例性實施例相似的導電材料形成。
根據本示例性實施例,由于保護構件300由絕緣材料形成,因此,保護構件300不阻擋電磁波。然而,導電的密封組件400可阻擋電磁波。換句話說,根據本示例性實施例的保護構件300可僅用于強化剛度,并且僅密封組件400和連接導體220可用作屏蔽構件。
此外,在根據本示例性實施例的聲波裝置10c中,至少一個接地墊120a可設置在支撐組件200的外部。此外,密封組件400可直接連接到接地墊120a。
密封組件400與接地墊120a之間的直接連接可通過將接地墊120a暴露到外部并且在基板100的外表面上形成密封組件400來實現。
因此,即使在根據本示例性實施例的聲波裝置10c中省略連接電極220,作為屏蔽構件的密封組件400也可直接連接到基板100的接地墊120a。
圖5是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖。
參照圖5,在根據本示例性實施例的聲波裝置10d中,連接端子500可設置在基板100的其上設置有聲波產生器110的一個表面上。
連接端子500可設置在支撐組件200的外部,并且通過形成在基板100的表面上或在基板100中的布線圖案119或119a電連接到聲波產生器110或接地墊120a。
連接端子500可通過電極墊120結合到基板100。可提供連接端子500,以將封裝件板2(在圖10中)和聲波裝置10d彼此電連接。
此外,根據需要,在沒有布線圖案119a或連接導體220的情況下,支撐組件200的外部的接地墊120b可直接連接到導電的密封組件400。
此外,從基板100的一個表面到連接端子500的末端的垂直距離可比從基板100的所述一個表面到密封組件400的垂直長度長,使得當聲波裝置10d安裝在如圖10所示的封裝件板2上時,密封組件400與封裝件板2分開。
圖6是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的平面圖,圖7是沿圖6的II-II'線截取的剖視圖。
參照圖6和圖7,在根據本示例性實施例的聲波裝置10e中,連接端子500可設置在支撐組件200上,保護構件300可由導電材料形成。
在連接端子500直接形成在導電的保護構件300上的示例中,在保護構件300與連接端子500之間會出現短路。因此,根據本示例性實施例的保護構件300在與連接端子500的位置或方位對應的位置處可包括多個穿透組件301。由絕緣材料形成的支撐組件200可設置在穿透組件301中。
此外,連接端子500可設置在由絕緣材料形成的支撐組件200的表面上,而不是由導電材料形成的保護構件300上。
此外,連接導體220可分別設置在位于穿透組件301中的支撐組件200中。連接導體220可將連接端子500和聲波產生器110彼此電連接,或者將連接端子500和基板100的接地墊120a彼此電連接。因此,連接端子500中的至少一個可用作接地端子。
此外,導電膜302可圍繞保護構件300而形成。此外,由絕緣材料形成的密封組件400可形成在導電膜302、保護構件300和基板100的表面上。
導電膜302可接觸保護構件300的側表面或外周部,并且形成在支撐構件200和基板100的表面上,從而連接到基板100的接地墊120b。
因此,保護構件300可通過導電膜302電連接到接地墊120b。然而,根據需要,聲波裝置10e的構造可被不同地修改。例如,可省略導電膜302,保護構件300可直接電連接到接地端子。
同時,墊式結合組件550可介于通過穿透組件301暴露的支撐組件200與連接端子500之間,以使連接端子500可穩固地結合在支撐組件200上。
圖8是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的截面圖。
參照圖8,在根據本示例性實施例的聲波裝置10f中,連接端子500可設置在支撐組件200上,保護構件300可由絕緣材料形成。
由于保護構件300由絕緣材料形成,因此包括電極墊式結合組件450和屏蔽膜460的第一密封組件450和460可設置在根據本示例性實施例的聲波裝置10f的保護構件300上。
連接端子500可結合到結合組件450。因此,結合組件450可執行與上面描述的電極墊的功能相似的功能,但是結合組件450可設置在保護構件300上,而不是基板100上。此外,下阻擋金屬(UBM)層560可介于結合組件450與連接端子500之間,使得連接端子500穩固地結合到結合組件450。
屏蔽膜460可設置在保護構件300的表面的其上未形成有結合組件450的部分上。屏蔽膜460還可設置在支撐組件200或基板100的表面上,以阻擋電磁波。此外,屏蔽膜460可在覆蓋形成在基板100的表面上的基板100的接地墊120b的同時電連接到接地墊120b。
獨立的空間s可形成在結合組件450與屏蔽膜460之間。獨立的空間s可防止結合組件450和屏蔽膜460彼此電連接,并且可形成為沿著結合組件450的圓周呈環形的槽。
結合組件450和屏蔽膜460可由一種導電膜形成。例如,在形成覆蓋保護構件300、支撐組件200和基板100的整個表面的導電膜之后,結合組件450和屏蔽膜460可通過部分地去除導電膜而彼此電分離,以形成獨立的空間s。
同時,雖然獨立的空間s在本示例性實施例中形成為空的空間,但可對獨立的空間s進行不同地修改。例如,可在獨立的空間s中填充單獨的絕緣構件。
多個連接導體220可設置在支撐組件200和保護構件300中。連接導體220可被設置為穿透支撐組件200和保護構件300,以將連接端子和聲波產生器110彼此電連接或者將連接端子500和接地墊120a彼此電連接。
此外,具有絕緣性質的第二密封組件400可形成在導電的第一密封組件450和460的表面上。第二密封組件400可在全部覆蓋第一密封組件450和460的同時使第一密封組件450和460與外部絕緣。
圖9和圖10分別是示出根據本公開的其它示例性實施例的聲波裝置封裝件的示意性截面圖。
參照圖9和圖10,聲波裝置封裝件可包括封裝件板2、安裝在封裝件板2上的多個電子元件1以及包封組件3。
可使用任何電子組件作為電子元件1,只要所述電子組件可安裝在封裝件板2上即可。例如,電子元件1可以是諸如電池、產生器或運算放大器的有源元件,或者是諸如電阻器、電容器或電感器的無源元件(如圖9和圖10中的標號11)。
此外,根據本示例性實施例的電子元件1可包括至少一個聲波裝置。圖9中示出了使用圖2中示出的聲波裝置10a的示例,圖10中示出了使用圖5中示出的聲波裝置10d的示例。
可使用各種類型的板(例如,陶瓷板、印刷電路板、玻璃板、柔性板等)作為封裝件板2,至少一個電子元件1可安裝在封裝件板2的至少一個表面上。此外,多個外部連接端子2a可設置在封裝件板2的另一表面上。
包封組件3可包封安裝在封裝件板2上的電子元件1。此外,包封組件3可被填充在安裝在封裝件板2上的電子元件1之間,以防止在電子元件1之間發生短路,并且在圍住電子元件1的外部的同時將電子元件1固定在封裝件板2上。結果,可安全地保護電子元件1免受外部沖擊。
包封組件3可通過注塑成型方法或成型方法來形成。例如,環氧樹脂模塑料(EMC)可用作包封組件3的材料。然而,形成包封組件3的方法不限于此。如果有必要形成包封組件3,則可使用諸如對半固化樹脂進行壓制的方法等的各種方法。
參照圖9,根據本示例性實施例的聲波裝置封裝件可包括:金屬板300,被設置為與封裝件板2平行并且分開;聲波產生器110,設置在金屬板300與封裝件板2之間;聲波裝置基板100。這里,金屬板300可以是保護構件的特定示例。因此,金屬板300可由與所述保護構件的標號相同的標號來表示。
金屬板300可通過穿透支撐構件200的連接導體220以及穿透聲波裝置基板100的導電過孔600連接到封裝件板2的接地墊2b。
此外,聲波產生器110可設置在金屬板300與聲波裝置基板100之間。
參照圖10,根據本示例性實施例的聲波裝置封裝件可包括:聲波裝置基板100和封裝件板2,被設置為彼此平行;金屬板300,設置在聲波裝置基板100與封裝件板2之間并且連接到聲波裝置基板100的接地墊120b。
在這種情況下,金屬板300可通過導電的密封組件400或連接導體220電連接接地墊120b和接地端子500。此外,聲波裝置10d可通過結合到接地墊120b的接地端子500電連接到封裝件板2的接地墊2b。
此外,聲波產生器110可設置在金屬板300與聲波裝置基板100之間。此外,雖然未示出,但絕緣膜(未示出)可形成在金屬板300的面對聲波產生器110的一個表面上。
這里,絕緣膜可由氧化膜形成。然而,根據需要,絕緣膜可由包括從由氮化硅(SixNy)、二氧化硅(SiO2)、硅氮氧化物(SiOxNy)和碳化硅(SiC)組成的組中選擇的至少一種成分的薄膜形成。
在根據如上所述的本示例性實施例的聲波裝置封裝件中,聲波裝置本身可包括屏蔽構件。因此,由于不需要在包封組件3的外表面上全部形成屏蔽層,因此可容易地制造封裝件。此外,由于可省略屏蔽層,因此封裝件的整體體積可減小。
圖11至圖13分別是示出根據本公開的其它示例性實施例的聲波裝置的示意性截面圖。
首先,參照圖11,根據本示例性實施例的聲波裝置可被構造為與圖2中示出的用作雙工器的聲波裝置相似。
為此,根據本示例性實施例的聲波裝置還可包括至少一個天線190。
天線190可按照布線圖案的形式設置在基板100上,并且電連接到聲波產生器110。
根據本示例性實施例的天線190可被設置為與聲波產生器110分開預定距離,并且與聲波產生器110一起設置在空間部分d中。
然而,如圖12所示,天線190不限于此,而是可被設置在密封組件400的外部,而不是用作屏蔽構件的密封組件400的內部。
此外,如圖13所示,天線190還可置于基板100與支撐組件200之間。在該示例中,可通過在基板100上形成天線190,然后在天線190上形成支撐組件200來制造聲波裝置。
同時,雖然在本示例性實施例中通過示例的方式來描述圖2中示出的聲波裝置被用作雙工器的情況,但聲波裝置不限于此。也就是說,根據上面描述的示例性實施例的聲波裝置也可通過為聲波裝置增加天線而用作雙工器。
圖14是示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的示意性截面圖。
參照圖14,根據本示例性實施例的聲波裝置可用作表面聲波(SAW)濾波器。因此,聲波產生器110可由金屬電極形成。
在聲波產生器110由叉指電極形成的情況下,所述電極可由鋁或銅材料形成,并且具有多個電極按照梳子圖案的形狀彼此交替地交叉的結構。
在這種情況下,可通過在基板100上形成金屬層并且使用光刻法按照預定的電極的形式對所述金屬層進行處理來形成聲波產生器110。
根據本示例性實施例,保護構件300和密封組件400都可以由金屬材料形成。然而,保護構件300和密封組件400的材料不限于此。然而,保護構件300可由如圖8中示出的示例性實施例中的絕緣材料形成,或者密封組件400可由如圖7中示出的示例性實施例中的絕緣材料形成。
密封組件400可穿過形成在支撐組件200中的通孔電連接到形成在基板100上的接地墊129。
因此,可容易地阻擋在聲波產生器110處接收的電磁波或從聲波產生器110中發射的電磁波。
絕緣膜300a可形成在密封組件400的表面上。絕緣膜300a可由氧化膜形成。然而,根據需要,絕緣膜300a可由包括從由氮化硅(SixNy)、二氧化硅(SiO2)、硅氮氧化物(SiOxNy)和碳化硅(SiC)組成的組中選擇的至少一種成分的薄膜形成。
絕緣膜300a可防止由于由導電材料形成的密封組件400與連接端子500之間的接觸而導致發生的短路。因此,在密封組件400由絕緣材料形成的示例中,可省略絕緣膜300a。
接下來,將描述制造根據本示例性實施例的聲波裝置的方法。
圖15至圖17是描述制造圖2中示出的聲波裝置的方法的示圖。
參照圖15至圖17,在制造根據本示例性實施例的聲波裝置的方法中,可分開地制造保護構件300和聲波產生器110然后使其彼此結合。
首先,將描述制造保護構件300的方法。
可在基礎基底310的一個表面上形成粘合層320(S1)。
可使用晶圓作為基礎基底310。此外,粘合層320可由膠帶形成。例如,可使用可熱釋放(thermally releasable)雙面膠帶作為根據本示例性實施例的粘合層320。
接下來,可在粘合層320上形成金屬層350(S2)。
位于粘合層320的整個上表面上的金屬層350可由銅(Cu)材料形成。
然后,可在金屬層350上形成掩膜層330,然后可使用掩膜層330使金屬層350圖案化(S3)。
這里,掩膜層330可使用干膜抗蝕劑(DFR)形成,但不限于此。
當完成金屬層350的圖案化時,可去除掩膜層330(S4)。因此,剩余的金屬層350可用作保護構件300。
接下來,可在聲波裝置中使用的基板100上形成聲波產生器110(S5)。
可使用Si基板或壓電基板作為基板100。在使用SAW濾波器來實現聲波裝置的示例中,可使用壓電基板作為基板100,在使用BAW濾波器來實現聲波裝置的示例中,可使用Si基板作為基板100。
然而,聲波裝置中使用的基板100不限于此,可使用本領域中通常使用的各種基板來替代基板100。
在本示例性實施例中,將描述用作BAW濾波器的聲波裝置。因此,聲波產生器110可包括壓電薄膜諧振器并且作為獨立的結構設置在基板100的一個表面上,在聲波產生器110中,第一電極、壓電層和第二電極順序地堆疊。
然而,聲波產生器110不限于此。也就是說,聲波裝置可用作SAW濾波器,聲波產生器110可由鋁或銅形成,并且可具有叉指換能器(IDT)電極結構,在所述叉指換能器電極結構中,多個電極以梳子圖案的形狀彼此交替地交叉。
在這種情況下,可通過在基板100上形成導體層并且使用光刻法按照預定的電極的形式對所述導體層進行處理來設置聲波產生器110。
如上所述,可根據聲波裝置的種類來改變制造聲波產生器110的結構和方法。
在形成聲波產生器110之后,可在基板100的一個表面上形成電連接到聲波產生器110的布線圖案(未示出)和接地墊120a。
接下來,可沿著聲波產生器110的外周形成支撐組件200(S6)。
支撐組件200可由諸如樹脂或聚合物的絕緣材料形成。然而,根據需要,支撐組件200可由金屬材料形成。支撐組件200可使用光刻法形成。然而形成支撐組件200的方法不限于此。
然后,可在支撐組件200中形成連接導體220(S7)。這里,連接導體220可被設置為電連接到基板100的接地墊120a。
在S7中,可在支撐組件200中形成通孔205,使得接地墊120a暴露,可在通孔205中設置導電材料。這里,可通過鍍覆方法或絲網印刷方法在通孔205中設置導電材料。
同時,雖然在本示例性實施例中通過示例的方式描述了在基板100上形成支撐組件200的方法,但根據本公開的制造方法不限于此。例如,在S4中制造的保護構件300上形成支撐組件200并且在支撐組件200中形成連接導體220之后,可將支撐組件200倒轉地結合在基板100上。
然后,可將保護構件300轉移至支撐組件200(S8)。此時,可將保護構件300放置在支撐組件200上,同時與聲波產生器110分開預定距離。
保護構件300可被設置為完全覆蓋聲波產生器110的上部。
這里,保護構件300可部分地接觸支撐組件200的上表面,臺階部可形成在保護構件300的端部以及保護構件300的外部與支撐組件200之間。
此外,保護構件300可電連接到連接導體220。因此,保護構件300可通過連接導體220電連接到接地墊120a。
當保護構件300被轉移至支撐組件200時,可去除通過粘合層320附著到保護構件300的基礎基底310(S9)。如上所述,可使用可熱拆除膠帶作為粘合層320。因此,通過對粘合層320加熱,可使基礎基底310與保護構件分開。同時,在粘合層320由UV膠帶形成的情況下,通過將UV光照射到粘合層320,可使基礎基底310與保護構件300分開。
接下來,可形成密封保護構件300和支撐組件200的密封組件400(S10)。
密封組件400可由導電材料或絕緣材料形成。密封組件400可通過物理氣相沉積(PVD)方法、化學氣相沉積(CVD)方法或鍍覆方法形成。
更詳細地講,密封組件400可使用濺射法、電子束蒸發法、熱蒸發法、激光分子束外延(L-MBE)法、脈沖激光沉積(PLD)法、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)法、氫化物氣相外延(HVPE)法和等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)法中的任何一種方法形成。
然后,順序地,可在基板100的下表面上形成掩膜層130(S 11),可使用掩膜層130在基板100中形成通孔150(S12),然后,通過在通孔150中涂敷或設置導電材料來形成導電過孔600(S13)。
可通過鍍覆方法在通孔150中形成導電過孔600。此外,在形成導電過孔600的同時,還可在基板100的下表面上鍍層122。
導電過孔600和鍍層122可由銅(Cu)材料形成,但導電過孔600和鍍層122的材料不限于此。
至少一個導電過孔600可通過接地墊120a電連接到保護構件300。
然后,可在基板100的下表面上形成電極墊120。
為了形成電極墊120,首先,可按照電極墊120的形式使鍍層122圖案化(S14)。
在S14中,在鍍層122上形成掩膜(未示出)之后,可通過光刻法去除除了電極墊120將要形成在其上的區域之外的不必要的區域,掩膜可使用光敏膜形成。
然后,對去除掩膜之后,可在剩余的鍍層122上形成導電電極層123,以完成電極墊120(S15)。
可通過鍍覆方法形成電極層123。此外,可形成多個金屬層。例如,可通過使用電鍍法或化學鍍方法順序地堆疊鎳(Ni)層和金(Au)層來形成電極層123。
然后,可通過在電極墊120上形成連接端子500來完成圖2中示出的聲波裝置10。
然而,連接端子500的位置不限于基板100的下表面,并且可如上面描述的示例性實施例一樣進行不同地改變。
同時,在根據本示例性實施例的制造方法中,在將連接導體220形成在支撐組件200中之后,可在支撐組件200上設置保護構件300。然而,工藝順序不限于此。
例如,在將保護構件300設置在下面將要描述的支撐組件200上之后,在使用導電材料形成密封組件400時,還可通過在保護構件300和支撐組件200中設置導電材料來形成連接導體220。在這種情況下,可制造圖3或圖4中示出的聲波裝置。
同時,制造根據本示例性實施例的聲波裝置的方法不限于此,并且可進行不同地修改。
圖18A和圖18B是描述制造圖14中示出的聲波裝置的方法的示圖。
參照圖18A和圖18B,在制造根據本示例性實施例的聲波裝置的方法中,首先,可在基板100上形成聲波產生器110(S 1)。
可通過在基板100上形成導體層并且使用光刻法按照預定的電極形式對所述導體層進行處理來設置如上所述的聲波產生器110。
此外,電連接到聲波產生器110的布線圖案(未示出)可通過圍繞聲波產生器110與聲波產生器110一起形成。
可在聲波產生器110和布線圖案的表面上形成諸如SiO2膜的絕緣保護膜(未示出)。作為布線圖案的一部分的布線層121可暴露到絕緣保護膜的外部。暴露的布線層121和128隨后將形成為接地墊129和電極墊120。
同時,雖然在本示例性實施例中通過示例的方式描述了制造按照金屬電極形式形成聲波產生器110的SAW濾波器的示例,但聲波產生器110不限于此。例如,聲波產生器110可按照壓電薄膜諧振器的形式形成,因此,聲波裝置可被制造為BAW濾波器。
然后,可在聲波產生器110和布線層121和128上形成種子層122(S2)。種子層122可被設置為用于執行電鍍,并且可通過濺射方法由銅(Cu)材料形成。然而,形成種子層122的方法不限于此。
可在聲波產生器110上形成絕緣膜。因此,種子層122可僅直接結合到暴露到絕緣膜外部的布線層121和128。
接下來,在種子層122上形成掩膜層125之后,可去除掩膜125,使得種子層122的一部分暴露(S3)。這里,可使種子層122的與布線層121和128對應的區域暴露。
然后,可通過在暴露的種子層122上形成鍍層123來形成電極墊120的形狀(S4)。可通過電鍍方法使用種子層122來形成鍍層123。然而,鍍覆方法不限于此,根據需要,還可使用化學鍍方法。
根據本示例性實施例的鍍層123可通過在種子層122上順序地堆疊鎳(Ni)層和金(Au)層來形成。然而,鍍層123不限于此。
接下來,可去除掩膜層125和種子層122(S5)。可去除種子層122的除了其與電極墊120和接地墊129對應的區域之外的區域。因此,電極墊120、接地墊129和聲波產生器110可形成在基板100上。
這里,在按照SAW濾波器的結構制造根據本示例性實施例的聲波裝置的示例中,布線層121可由鋁(Al)材料形成。在該示例中,在隨后要執行的蝕刻過程中,暴露到外部的布線層121會一起被去除。因此,為了防止暴露的布線層121被去除,在根據本示例性實施例的聲波裝置中,可在暴露的布線層121上形成鍍層123,作為屏蔽層。
然而,在按照BAW濾波器的結構制造根據本示例性實施例的聲波裝置的示例中,由于布線層121由在蝕刻過程中不容易被去除的鉬(Mo)材料或金(Au)材料形成,因此可省略鍍層123或種子層122,以及鍍層123和種子層122的形成。
然后,順序地,可在基板100的一個表面上形成支撐層201(S6),然后,可通過部分地去除支撐層201而沿著聲波產生器110的外周形成支撐組件200(S7)。
支撐組件200可由諸如樹脂或聚合物的絕緣材料形成。然而,根據需要,支撐組件200可由金屬材料形成。此外,支撐組件200可使用光刻方法形成。然而,支撐組件200不限于此。
可在接地墊129上形成支撐組件200的一部分。因此,接地墊129可置于支撐組件200與基板100之間。
在形成支撐組件200的同時,可在支撐組件200中形成至少一個通孔205。通孔205可形成在接地墊129上,因此接地墊129可通過通孔205部分地暴露到外部。
然后,可在支撐組件200上堆疊保護構件300(S8)。此時,保護構件300可被放置在支撐組件200上,同時與聲波產生器110分開預定距離。
保護構件300可由單個金屬板形成。例如,可使用銅(Cu)板作為保護構件。
此外,如圖20所示,根據本示例性實施例的保護構件300可由具有寬的區域的金屬板形成,以覆蓋多個聲波產生器110。因此,由于在接觸支撐組件200的同時被支撐組件200支撐的保護構件300的面積近似于或大于空間部分d(在圖2中)的面積,因此可保持平板形狀。
然后,可在保護構件300上形成掩膜層303,并且可使保護構件300圖案化(S9)。也可通過光刻方法來執行該操作(S9)。
此外,在S9中,可在保護構件300中形成至少一個通孔305,保護構件300的通孔305可形成為從支撐組件200的通孔205延伸。因此,形成在基板100上的接地墊129可通過通孔205和305暴露到外部。
接下來,可形成密封保護構件300和支撐組件200的密封組件400(S10)。
這里,密封組件400可由諸如Au、Ni、Pt、Cu、Al等金屬材料形成。
此外,密封組件400可設置在通孔205和305中,以電連接到接地墊129。
密封組件400可通過如上所述的氣相沉積方法形成。然而,形成密封組件400的方法不限于此,并且可進行不同地改變。例如,密封組件400可使用鍍覆方法形成。
然后,可通過在電極墊120上形成連接端子500來完成圖14中示出的聲波裝置。
圖19是示意性地示出根據本公開的另一示例性實施例的聲波裝置的透視圖,圖20是圖19中示出的聲波裝置的分解透視圖。
參照圖19和圖20,在根據本示例性實施例的聲波裝置中,多個聲波產生器110可設置在單個基板100上。
支撐組件200可形成為單層板形式,并且可包括聲波產生器110設置在其中的多個孔H。
保護構件300可形成為單層板形式并且堆疊在支撐組件200上,并且可包圍形成在支撐組件200中的孔H。
密封組件400可設置在保護構件300上。
如上所述,保護構件300和密封組件400中的至少一個可由導電材料形成。因此,可容易地阻擋在聲波產生器110處接收或從聲波產生器110中發射的電磁波。
在根據如上所述的本示例性實施例的聲波裝置中,可通過堆疊單層支撐組件200和單層保護構件300來同時形成聲波產生器110被容納在其中的多個空間部分(圖2中的d)。
在根據上面描述的本公開的聲波裝置中,保護聲波產生器的保護構件可用作阻擋電磁波的屏蔽構件。因此,由于不需要增加獨立的屏蔽構件,因此可顯著地減小聲波裝置的尺寸,同時,可提高對抗電磁波的阻擋效率。
如上所述,根據本公開的示例性實施例,在聲波裝置中,保護聲波產生器的保護構件或密封組件可用作阻擋電磁波的屏蔽構件。因此,由于不需要增加單獨的屏蔽構件,因此可顯著地減小聲波裝置的尺寸,同時,可提高對抗電磁波的阻擋效率。
雖然本公開包括具體示例,但是對本領域的普通技術人員將明顯的是,在不脫離權利要求以及其等同物的精神和范圍的情況下,可對這些示例做出形式和細節方面的各種改變。在此描述的示例僅被視為描述意義,而非出于限制的目的。在每個示例中的特征或方面的描述被視為適用于其它示例中的類似的特征或方面。如果按照不同的順序執行所描述的技術、和/或如果按照不同的方式來組合所描述的系統、結構、裝置或電路中的組件、和/或由其它組件或其等同物來替換或增補所描述的系統、結構、裝置或電路中的組件,則可實現適當的結果。因此,本公開的范圍不由具體實施方式限定,而是由權利要求及其等同物限定,并且權利要求及其等同物的范圍內的各種改變將被理解為包括在本公開中。