本發(fā)明涉及mems器件，具體涉及一種異質(zhì)集成無(wú)源器件的諧振器和濾波器。

背景技術(shù)：

1、５ｇ時(shí)代信息的高速精確傳輸需求給通信系統(tǒng)提出了更高的要求。物理層的射頻前端器件和模組在保證高速精確低損耗傳輸信息的過(guò)程中起著愈發(fā)重要的作用。濾波器在通信系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都承擔(dān)核心作用，薄膜體聲波諧振更是以高品質(zhì)因數(shù)、低損耗、高機(jī)電耦合系數(shù)、高矩形系數(shù)以及５ｇ頻段可應(yīng)用性逐漸占據(jù)射頻前端市場(chǎng)。

2、然而，低階數(shù)的濾波器帶外抑制難以實(shí)現(xiàn)大部分場(chǎng)景的需求，高階數(shù)的濾波器又增加了器件制備所需面積，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致帶內(nèi)插損產(chǎn)生惡化。此前已提出的方案中，通過(guò)在體聲波濾波器的基礎(chǔ)上增加若干個(gè)雙零點(diǎn)的結(jié)構(gòu)可以很好地解決需要提供高鄰帶抑制的體聲波帶通濾波電路的問(wèn)題，但采用外接電感或基板方式引入電感時(shí)，會(huì)額外增加器件體積以及制備成本。

3、公開(kāi)號(hào)為cn111510099a的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種薄膜體聲波濾波器及其晶圓級(jí)封裝方法，本發(fā)明技術(shù)方案在芯片襯底上表面鍵合固定有蓋板，對(duì)諧振器件進(jìn)行封裝保護(hù)，諧振薄膜下方具有空氣腔，蓋板與諧振器件之間具有間隙，以保證諧振器件正常工作。通過(guò)在芯片襯底中設(shè)置通孔互聯(lián)結(jié)構(gòu)(tsv)，可以實(shí)現(xiàn)芯片襯底上表面的諧振器件在下表面的電連接引出，以及與下表面的重布局互聯(lián)結(jié)構(gòu)(rdl)的電連接。與現(xiàn)有封裝方案相比，本發(fā)明技術(shù)方案不但降低了器件晶圓與封裝晶圓的鍵合對(duì)準(zhǔn)精度要求，縮減芯片封裝尺寸，還可以將諧振器件工作產(chǎn)生的熱量通過(guò)通孔互聯(lián)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)至濾波器外部，從而加快器件散熱，提高了散熱效率。

4、公開(kāi)號(hào)為cn111555732a的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種薄膜體聲波器件封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，屬于薄膜體聲波濾波器晶圓封裝技術(shù)領(lǐng)域；所述封裝結(jié)構(gòu)包括硅晶圓以及有機(jī)感光膜支撐墻和有機(jī)感光膜蓋板，在硅晶圓上方形成具有膜層結(jié)構(gòu)的功能芯片；在功能芯片的兩肩處形成有向上凸起的焊盤電極；在焊盤電極的周圍安裝有機(jī)感光膜支撐墻，所述有機(jī)感光膜支撐墻通過(guò)熱固化連接在硅晶圓上；在功能芯片正下方設(shè)置有功能區(qū)下空腔；在所述有機(jī)感光膜支撐墻的上方安裝有機(jī)感光膜蓋板，從而在功能芯片上方形成功能區(qū)上空腔；在所述有機(jī)感光膜蓋板以及所述有機(jī)感光膜支撐墻上設(shè)置有相同圓心不同直徑的電極孔，并在電極孔內(nèi)鍍有金屬。

5、但上述兩個(gè)專利公開(kāi)的薄膜體聲波器件主要通過(guò)外接的方式與無(wú)源電感連接進(jìn)行電連接，因此，由上述薄膜體聲波器件構(gòu)建的濾波器集成度較低，靈活性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種異質(zhì)集成無(wú)源器件的諧振器，該諧振器集成度較高，能夠獲得較大的或組合的無(wú)源器件，以獲得所需性能的無(wú)源器件。

2、本發(fā)明提供了一種異質(zhì)集成無(wú)源器件的諧振器，所述諧振器包括多個(gè)相連的薄膜體聲波器件，所述薄膜體聲波器件包括蓋板，所述蓋板上異質(zhì)集成第一無(wú)源器件；

3、通過(guò)將各薄膜體聲波器件的蓋板上異質(zhì)集成的第一無(wú)源器件進(jìn)行連接得到組合無(wú)源器件，從而實(shí)現(xiàn)諧振器與組合無(wú)源器件的電連接。

4、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的高鄰帶抑制的體聲波帶通濾波電路中引入電感所導(dǎo)致的濾波器體積難以減小的問(wèn)題，本發(fā)明將無(wú)源器件異質(zhì)集成在蓋板的頂部，通過(guò)靈活的組合調(diào)配，從而在合適的面積上獲得所需性能的無(wú)源器件，集成度較好。

5、由于本發(fā)明提供的無(wú)源電感位于蓋板的頂部，不僅減少了制作基板引入無(wú)源電感方式所帶來(lái)的巨大成本，且相較于外接電感或基板鍵合方式，極大地減小了器件整體的體積，實(shí)現(xiàn)了薄膜體聲波器件的小型化。

6、優(yōu)選地，所述薄膜體聲波器件還包括襯底、壓電震蕩堆和焊盤：

7、所述襯底內(nèi)部形成第一空腔；

8、所述壓電震蕩堆位于襯底上，且覆蓋第一空腔；

9、所述蓋板位于壓電震蕩堆上方，且所述蓋板與壓電震蕩堆之間設(shè)有第二空腔，所述蓋板的頂部異質(zhì)集成第一無(wú)源器件；

10、所述焊盤通過(guò)穿過(guò)所述蓋板的第一共用焊點(diǎn)和共用電極與壓電震蕩堆連接，用于將壓電震蕩堆的電極引出。

11、優(yōu)選地，所述薄膜體聲波器件還包括放置窗口和第二無(wú)源器件：

12、所述放置窗口由相連的第三空腔和第四空腔構(gòu)成，所述第三空腔位于襯底內(nèi)部，所述第四空腔貫穿壓電震蕩堆內(nèi)部；

13、所述第二無(wú)源器件位于蓋板和放置窗口之間。

14、由于本發(fā)明提供的第一無(wú)源器件位于蓋板頂部，而非蓋板內(nèi)部的無(wú)源器件位置，增加了第一無(wú)源器件制備時(shí)可用的面積，在一實(shí)施例中，第一無(wú)源器件為電感，則增大了可以使用的電感感值，同時(shí)避免了由于封裝改版和薄膜體聲波器件鍵合、壓實(shí)過(guò)程中產(chǎn)生的巨大壓力使無(wú)源器件失效的情況。

15、優(yōu)選地，所述第二無(wú)源器件包括底電極、介質(zhì)層和頂電極，其中：

16、所述底電極位于蓋板底部，所述底電極與壓電震蕩堆的第二電極通過(guò)共用電極與焊盤連接，從而將底電極導(dǎo)出；

17、所述介質(zhì)層位于底電極底部；

18、所述頂電極位于介質(zhì)層底部，所述頂電極通過(guò)第二共用焊點(diǎn)與焊盤連接，從而將頂電極導(dǎo)出，所述頂電極的底部位于放置窗口頂部。

19、優(yōu)選地，所述第一空腔與放置窗口相隔設(shè)置。

20、優(yōu)選地，所述第二無(wú)源器件為電容。

21、優(yōu)選地，所述蓋板的底部未經(jīng)過(guò)刻蝕，所述蓋板的頂部經(jīng)過(guò)研磨。由于沉積第二無(wú)源器件的蓋板底部未經(jīng)過(guò)刻蝕，從而避免了由于刻蝕形成的硅柱導(dǎo)致不平整的平面對(duì)沉積的第二無(wú)源器件的影響。

22、優(yōu)選地，所述壓電震蕩堆包括第一電極、壓電層、第二電極和保護(hù)層；

23、所述第一電極位于襯底上，且覆蓋第一空腔，所述第一電極通過(guò)共用電極與焊盤連接，從而將第一電極導(dǎo)出；

24、所述壓電層位于第一電極和襯底上；

25、所述第二電極位于壓電層上，所述第二電極通過(guò)共用電極與焊盤連接，從而將第二電極導(dǎo)出；

26、所述保護(hù)層位于第二電極上。

27、優(yōu)選地，所述第一無(wú)源器件為無(wú)源電感。本發(fā)明在蓋板外側(cè)異質(zhì)集成無(wú)源電感，并將異質(zhì)集成的多個(gè)電感連接，有利于實(shí)現(xiàn)大電感和多個(gè)電感的制作。

28、另一方面，本發(fā)明還提供了一種濾波器，包括串聯(lián)干路和多個(gè)并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路連接在所述串聯(lián)干路和地線之間；

29、所述串聯(lián)干路包括多個(gè)依次串聯(lián)的串聯(lián)體聲波諧振器；

30、所述并聯(lián)支路之間至少間隔一個(gè)串聯(lián)體聲波諧振器，所述并聯(lián)支路包括串聯(lián)的并聯(lián)體聲波諧振器；

31、將串聯(lián)體聲波諧振器或者并聯(lián)體聲波諧振器中的至少一個(gè)替換成所述的異質(zhì)集成無(wú)源器件的諧振器，以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)體聲波諧振器或者并聯(lián)體聲波諧振器與組合無(wú)源器件的電連接。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

33、本發(fā)明提供的諧振器包括多個(gè)在蓋板上異質(zhì)集成第一無(wú)源器件的薄膜體聲波器件，由于第一無(wú)源器件集成在薄膜體聲波器件的蓋板上，因此與現(xiàn)有的外接和設(shè)置基板來(lái)引入無(wú)源器件相比，尺寸降低相當(dāng)明顯，集成度較高，并且能夠通過(guò)對(duì)薄膜體聲波器件進(jìn)行不同布局，以實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)控第一無(wú)源器件，使得濾波器能夠與所需要的組合無(wú)源器件電連接。