耐功率型声表面波滤波器芯片及其搭桥套刻工艺和滤波器
阅读说明：本技术 耐功率型声表面波滤波器芯片及其搭桥套刻工艺和滤波器 (Power-resistant surface acoustic wave filter chip, bridging overlay process thereof and filter ) 是由 王君 魏家贵 孟腾飞 陈晓阳 徐浩 于海洋 倪烨 袁燕 张倩 崔洋 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及耐功率型声表面波滤波器芯片及其搭桥套刻工艺和滤波器,滤波器芯片包括叉指图层和耐功率层,叉指图层包含叉指部分、汇流条及电极部分,耐功率层覆盖于叉指部分且露出电极部分；采用搭桥套刻工艺制作有跨设在汇流条上的绝缘凸块,绝缘凸块上制作有连接电极部分的金属条。在声表面波滤波器芯片叉指位置制作耐功率层,提高产品耐功率特性,应滤波器小型化趋势要求,利用搭桥套刻工艺减小芯片尺寸,同时制作加厚电极层,便于后续植金球或金丝键合工艺。本发明将耐功率工艺与搭桥套刻工艺结合,简化工艺步骤,耐功率层与绝缘凸块同步制作,金属条与加厚电极层同步制作,使声表面波滤波器产品既能满足耐功率需求,又便于后续小型化封装。(The invention relates to a power-resistant surface acoustic wave filter chip, a bridging alignment process thereof and a filter, wherein the filter chip comprises an interdigital layer and a power-resistant layer, the interdigital layer comprises an interdigital part, a bus bar and an electrode part, and the power-resistant layer covers the interdigital part and exposes the electrode part; and an insulating bump striding over the bus bar is manufactured by adopting a bridging and alignment process, and a metal bar connected with an electrode part is manufactured on the insulating bump. The power-resistant layer is manufactured at the interdigital position of the surface acoustic wave filter chip, the power-resistant characteristic of a product is improved, the size of the chip is reduced by utilizing a bridging overlay process according to the requirement of the miniaturization trend of the filter, and meanwhile, the thickened electrode layer is manufactured, so that the subsequent gold ball or gold wire bonding process is facilitated. The invention combines the power-resistant process and the bridging alignment process, simplifies the process steps, synchronously manufactures the power-resistant layer and the insulating bump, and synchronously manufactures the metal strip and the thickened electrode layer, so that the surface acoustic wave filter product can meet the power-resistant requirement and is convenient for subsequent miniaturized packaging.)
技术领域
本发明涉及声表面波滤波器搭桥套刻技术领域，尤其涉及一种耐功率型声表面波滤波器芯片及其搭桥套刻工艺和滤波器。
背景技术
随着声表面波器件逐渐往小型化方向发展，芯片设计尺寸要求越来越小，目前常采用的设计方式需利用搭桥套刻工艺将内部电极与外部电极连接，以获得更小的芯片尺寸，该设计方式需制作一层绝缘凸块跨过汇流条，需制作一条金属条跨过绝缘凸块连接内部电极和外部电极，同时，需要加厚电极以便后续植球或金丝键合，另外，目前大多数声表面波滤波器都有耐功率需求，器件达到耐功率需求也需制作一层绝缘层覆盖于叉指部分，满足耐功率需求的同时保护叉指不受损伤，称之为耐功率层。
然而，常规工艺是在完成搭桥套刻工艺后，对电极部分进行加厚，然后在芯片表面再制作耐功率层，该种工艺繁琐，制作周期长，因此需要一种简单的工艺方案将三种需求合并为一种工艺，同时满足搭桥套刻、加厚电极以及耐功率需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种耐功率型声表面波滤波器芯片及其搭桥套刻工艺和滤波器。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种耐功率型声表面波滤波器芯片，包括叉指图层和耐功率层，所述叉指图层包含叉指部分、汇流条以及电极部分，所述耐功率层将所述叉指图层的电极部分露出且覆盖于叉指部分；采用搭桥套刻工艺制作有跨设在汇流条上的绝缘凸块，所述绝缘凸块上制作有连接电极部分的金属条。
本发明的有益效果是：本发明在声表面波滤波器芯片叉指部分位置制作耐功率层，相比普通产品，既能提高产品耐功率特性，又能保护叉指图层表面不受损伤。应滤波器小型化趋势要求，利用搭桥套刻工艺减小芯片设计尺寸，保护叉指图层表面不受损伤，且便于后续进行植金球或金丝键合工艺。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电极部分包括位于所述耐功率层内侧的内电极以及位于所述耐功率层外侧的外电极，所述金属条分别连接内电极和外电极。
进一步，在制作所述金属条的同时，在所述电极部分上制作加厚电极层。采用上述进一步方案的有益效果是：利用搭桥套刻工艺减小芯片设计尺寸，且绝缘凸块和耐功率层同步制作，连接内外电极的金属条和加厚电极层同步制作，简化工艺步骤的同时，满足小尺寸芯片耐功率需求，保护叉指图层表面不受损伤，且便于后续进行植金球或金丝键合工艺。
一种耐功率型声表面波滤波器芯片搭桥套刻工艺，包括以下步骤：
S1，在压电晶圆表面制备金属图形，形成叉指图层；
S2，在叉指图层表面同步制作耐功率层和绝缘凸块，使耐功率层覆盖叉指图层的叉指部分，使绝缘凸块跨设在汇流条上，使叉指图层的电极部分露出；
S3，通过光刻镀膜剥离在电极部分以及绝缘凸块表面同时蒸镀加厚电极层和金属条，使加厚电极层覆盖在电极部分的表面，同时使金属条跨过汇流条并连接电极部分的内电极和外电极，得到耐功率型声表面波滤波器芯片。
本发明的有益效果是：本发明通过将搭桥套刻的绝缘凸块和耐功率层合并为一层，称为绝缘层制作，将金属条和加厚电极层合并为一层，称为金属加厚层制作，实现搭桥套刻工艺的同时，制作了耐功率层，且电极部分进行加厚制作，简化了工艺步骤，使产品可耐功率，相比普通产品，既能提高产品耐功率，又能保护叉指图层表面不受损伤，且便于后续进行植金球或金丝键合工艺。本发明将耐功率工艺与搭桥套刻工艺相结合，简化工艺步骤，制作耐功率层的同时制作绝缘凸块，制作金属条的同时制作加厚电极层，使声表面波滤波器产品既能满足耐功率需求，又便于进行后续小型化封装。
进一步，S1中，采用光刻镀膜剥离工艺制备金属图形。
进一步，S2中，在叉指图层表面相应位置采用光刻溅射剥离同步制作绝缘层。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够在叉指图层对应的位置设置绝缘层，使金属条与汇流条绝缘隔离，且保护叉指部分。
一种耐功率型声表面波滤波器，包括上述的耐功率型声表面波滤波器芯片。
本发明的有益效果是：本发明的小型化耐功率型声表面波滤波器，将搭桥套刻工艺与耐功率工艺结合，相比普通产品，简化了工艺步骤，使声表面波滤波器产品实现小型化要求的同时，满足耐功率需求。
附图说明
图1为本发明周期排列的声表面波滤波器芯片示意图；
图2为本发明单个声表面波滤波器的叉指图层示意图；
图3为本发明叉指图层表面覆盖有绝缘层的示意图；
图4为本发明绝缘层表面覆盖有金属加厚层的示意图；
图5为本发明在晶圆表面制作金属图形形成叉指图层的结构示意图；
图6为本发明在叉指图层表面制作绝缘层的结构示意图；
图7为本发明在绝缘层表面制作金属条以及在内外电极上制作加厚电极层的结构示意图；
图8为本发明在叉指图层以及绝缘层表面旋涂光刻胶的结构示意图；
图9为本发明通过曝光显影形成光刻胶图形的结构示意图；
图10为本发明采用电子束蒸发在光刻胶表面蒸镀金属加厚层的的结构示意图；
图11为将图10中的光刻胶剥离后的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、叉指图层；2、外电极；3、内电极；4、汇流条；5、绝缘层；6、金属条；7、叉指部分；8、加厚电极层；9、压电晶圆；10、光刻胶图形。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1～图11所示，本实施例的一种耐功率型声表面波滤波器芯片，包括叉指图层1和耐功率层，所述叉指图层1包含叉指部分7、汇流条4以及电极部分，所述耐功率层将所述叉指图层1的电极部分露出且覆盖于叉指部分7；采用搭桥套刻工艺制作有跨设在汇流条4上的绝缘凸块，所述绝缘凸块上制作有连接电极部分的金属条6。
如图2所示，本实施例的所述电极部分包括位于结构内部的内电极3以及位于结构外侧的外电极2，所述金属条6分别连接内电极3和外电极2。
如图3所示，本实施例的所述绝缘凸块将所述叉指图层1中的汇流条4覆盖住，所述耐功率层将所述叉指图层1中的叉指部分7覆盖住，即所述绝缘层5同时将所述叉指图层1中的汇流条4和叉指部分7覆盖住。
如图4所示，在制作所述金属条6的同时，在所述电极部分上制作加厚电极层8。利用搭桥套刻工艺减小芯片设计尺寸，且绝缘凸块和耐功率层同步制作，连接内外电极的金属条6和加厚电极层8同步制作，简化工艺步骤的同时，满足小尺寸芯片耐功率需求，保护叉指图层表面不受损伤，且便于后续进行植金球或金丝键合工艺。
绝缘凸块和耐功率层同步制作，即在叉指图层1表面相应位置制作同一绝缘材料的膜层，将绝缘凸块和耐功率层统称为绝缘层5。金属条6和加厚电极层8同步制作，即在绝缘层5表面相应位置制作同一种金属材料的膜层，将金属条6和加厚电极层8统称为金属加厚层。将绝缘凸块和耐功率层合并为一层，将金属条6与加厚电极层8合并为一层，在进行搭桥套刻工艺的同时，完成了绝缘凸块、耐功率层、金属条、加厚电极层四种工艺的制作，相比普通产品，减少了工艺步骤，提高了生产效率，使声表面波滤波器既能实现小型化，又能实现耐功率特性。
如图4所示，位于结构外侧四周的外电极2上制作有加厚电极层8，位于结构内侧的内电极3上也制作有加厚电极层8。在内电极3和外电极2上制作加厚电极层8，便于后续进行植金球或金丝键合等小型化封装工艺。
本实施例的耐功率型声表面波滤波器芯片，在声表面波滤波器芯片叉指部分位置制作耐功率层，相比普通产品，既能提高产品耐功率特性，又能保护叉指图层表面不受损伤。应滤波器小型化趋势要求，利用搭桥套刻工艺减小芯片设计尺寸，同时制作加厚电极层，便于后续进行植金球或金丝键合工艺。
实施例2
如图1～图11所示，本实施例的一种耐功率型声表面波滤波器芯片搭桥套刻工艺，包括以下步骤：
S1，在压电晶圆9表面制备金属图形，形成叉指图层1，如图5所示，叉指图层包括叉指部分7、汇流条4、内电极3、外电极2；
S2，在叉指图层1的四周相应位置套刻光刻胶图形10，在叉指图层1表面通过光刻溅射剥离同步制作耐功率层和绝缘凸块，如图6所示，使耐功率层覆盖叉指图层1的叉指部分7，使绝缘凸块覆盖在叉指图层1中的汇流条4，溅射方法可采用PECVD工艺；耐功率层以及绝缘凸块的材料可采用SiO2或Si3N4等绝缘材料；将光刻胶图形10以及其上的耐功率层以及绝缘凸块采用lift-off工艺剥离掉，使内电极3和外侧的外电极2露出；由于耐功率层和绝缘凸块所用材料相同，且制作工艺也相同，可统称为绝缘层5。
S3，通过光刻镀膜剥离在电极部分以及绝缘凸块表面同时蒸镀加厚电极层8和金属条6，如图7所示，使加厚电极层8覆盖在电极部分的表面，同时使金属条6跨过汇流条4并连接电极部分的内电极3和外电极2，得到耐功率型声表面波滤波器芯片，完成声表面波滤波器芯片晶圆的搭桥套刻工艺制作。
本实施例通过将搭桥套刻的绝缘凸块和耐功率层合并为一层，将加厚电极层和金属条合并为一层进行制作，实现搭桥套刻工艺的同时，在叉指表面制作了耐功率层，且将电极部分进行了加厚，简化了工艺步骤，既能满足产品小型化需求，又能提高产品耐功率，保护叉指图层表面不受损伤，且便于后续进行植金球或金丝键合工艺。
S1中，采用光刻镀膜剥离工艺制备金属图形。
S2中，在叉指图层1表面相应位置，利用套刻工艺，采用光刻溅射剥离在叉指位置制作耐功率层，保护叉指部分不受损伤；在汇流条位置设置绝缘凸块，保证汇流条与金属条的绝缘隔离。
S3中，在所述绝缘凸块表面同时蒸镀金属条6时，还在外电极2和内电极3上也同时蒸镀制作加厚电极层8。实现搭桥套刻工艺的同时，将电极部分进行加厚，相比普通产品，简化了工艺步骤，也便于后续进行植金球或金丝键合工艺。
S3中，先在叉指图层1以及绝缘层5表面旋涂光刻胶，如图8所示；然后通过曝光显影工艺形成光刻胶图形，如图9所示；再利用电子束蒸发工艺制作金属加厚层，如图10所示；最后，再将光刻胶剥离，形成连接内外电极的金属条6以及覆盖有加厚电极层8的内电极3和外电极2，如图11所示。
实施例3
本实施例的一种耐功率型声表面波滤波器，包括上述的耐功率型声表面波滤波器芯片。
本实施例的耐功率型声表面波滤波器，将搭桥套刻工艺与耐功率工艺相结合，将绝缘凸块和耐功率层合并为一层，将金属条6和加厚电极层8合并为一层，相比普通产品，简化了工艺步骤，使声表面波滤波器产品实现小型化要求的同时，满足耐功率需求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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