[發明專利]一種高頻濾波器芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202210577661.5
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114978102A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 董波;雷亮
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64;H03H9/145;H03H9/02;H03H3/10
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 楊勇

本發明實施例公開了一種聲波濾波器及其制備方法，包括：基底層、第一金剛石膜層、第一壓電薄膜層、第二壓電薄膜層、第二金剛石膜層、插指換能器和反射柵，其中，插指換能器和反射柵內嵌于第一壓電薄膜層和第二壓電膜層的中間，插指換能器的信號電極和接地電極在兩個壓電膜層的外端。本實施例在固定叉指結構尺寸下，可將壓電膜層鍍膜夾層到具有高聲速傳播性能的材料如金剛石、藍寶石等基底材料來提高該類器件的工作頻帶。此外，基于夾層膜結構的多層模結構，可以激發高階的聲波諧波模式，在um級別的光刻和制造工藝下可以實現5G/6G的射頻濾波器制造，降低了工藝難度和制造成本。

技術領域

本發明實施例涉及濾波器技術領域，尤其是一種高頻濾波器及其制備方法。

背景技術

如今，濾波器在射頻通信、衛星通信等的信號濾波領域具有重要的應用價值。

傳統的LC或陶瓷類陷波濾波器具有體積較大和重量大，易受到外界干擾等缺點，限制了它們的應用范圍。另一方面，隨著5G/6G通信系統的發展，對濾波器的濾波頻段提出了更高頻率的要求。傳統的聲表濾波器，其工作頻率只能工作在2.5GHz以下，已經不能滿足5G/6G射頻通信的濾波需求。

發明內容

本發明實施例提供一種高頻濾波器及其制備方法。

一種高頻濾波器，包括：基底層、第一金剛石膜層、第一壓電薄膜層、第二壓電薄膜層、第二金剛石膜層、插指換能器和反射柵，其中，插指換能器和反射柵內嵌于第一壓電薄膜層和第二壓電膜層的中間，插指換能器的信號電極和接地電極在第一壓電薄膜層和第二壓電薄膜層的外端。

進一步地，基底層為硅或二氧化硅。

進一步地，第一金剛石膜層和第二金剛石膜層的厚度為1～3um。

進一步地，第AlN、ZnO、鉭酸鋰或者AlN、ZnO和鉭酸鋰的復合材料，厚度為1.5～3um。

進一步地，叉指換能器的對數左右各為50～100對，反射柵的對數左右各為100～200對，插值間距和寬度以及反射柵的寬度以及間隔各設置為0.8～1.5um。

一種高頻濾波器的制備方法，包括：

在基底層鍍第一金剛石膜層，在第一金剛石膜層上鍍第一壓電薄膜層；

利用預設的第一掩膜板在壓電薄膜層上進行光刻、刻蝕得到插指換能器結構和反射柵結構，并在插指換能器結構和反射柵結構上鍍電極層；

利用第二掩模版遮擋除插指換能器兩端的信號電極和接地電極以外的結構后鍍第二壓電薄膜層使得信號電極和接地電極在第一壓電膜和第二壓電膜的外端，便于封裝引線信號線和地線；

利用第二掩模版在第二壓電膜層上遮擋除插指換能器兩端的信號電極和接地電極以外的結構后鍍第二金剛石膜層。

進一步地，第一金剛石膜層和第二金剛石膜層的厚度為1～3um。

進一步地，第一壓電薄膜層和第二壓電薄膜層為AlN、ZnO、鉭酸鋰或者AlN、ZnO和鉭酸鋰的復合材料，厚度為1.5～3um。

進一步地，在插指換能器結構和反射柵結構上鍍電極膜為Al、Pt、Au或Al、Pt和Au的復合材料，厚度為100～200nm。

進一步地，叉指換能器的對數左右各為50～100對，反射柵的對數左右各為100～200對，插值間距和寬度以及反射柵的寬度以及間隔各設置為0.8～1.5um。