集微網消息，近些年射頻前端市場規模持續擴大，據Yole Development報告預測，濾波器市場從2017-2023年將增長3倍左右。而在前不久，晶訊聚震科技有限公司在珠海正式發布了其自主研制的B41全頻段FBAR濾波器，在支持高功率的同時可以縮小封裝尺寸，擁有大帶寬、高帶外抑制以及低插損等優異性能。

射頻濾波器廣泛應用于無線通信領域，用于對特定頻率帶寬內的信號進行選擇并進理，濾波器核心為一組諧振器，其質量由品質因子Q和壓電薄膜的K2eff給出。為最大化濾波器性能，諧振器使用獨立體聲薄膜構成體聲波濾波器（FBAR），由于薄膜只有在其被使用的邊緣周圍被支撐，因此底電極與載體晶圓間存在一個空氣腔體，影響了FBAR濾波器性能的進一步提高。

在這種情況下，晶訊聚震公司于2018年6月21日提出一項名為“制造具改進腔體的單晶壓電射頻諧振器和濾波器的方法”的發明專利（申請號：201810640995.6），申請人為珠海晶訊聚震科技有限公司。

此專利提出一種FBAR濾波器裝置，包括一個諧振器陣列，每個諧振器包括夾在第一和第二金屬電極之間的單晶壓電薄膜，其中第一電極由空氣腔體上的支撐薄膜支撐，空氣腔體被嵌入硅蓋上的二氧化硅層中，具有穿過硅蓋并進入空氣腔體中的硅通孔。

圖1 腔體限定的諧振器和濾波器流程圖
 

圖1展示了具有改進腔體限定的壓電射頻諧振器和濾波器設計流程圖。首先制造第一部分A，在硅柄的二氧化硅塊上提供支撐薄膜，溝槽穿過二氧化硅層，第二部分B由可拆卸載體襯底上的壓電薄膜組成，進而將金屬電極夾在壓電薄膜與支撐薄膜之間，然后在步驟D中移除載體襯底，休整壓電層和電極，并施加鈍化層、黏附層和上電極。在每個濾波器陣列周圍制造堅硬的框架，利用框架和焊端制造具有鍵合層的蓋子陣列，放入濾波器陣列。最后削薄穿過硅蓋至二氧化硅的硅蓋蝕刻孔以及部分陶瓷薄膜和塞孔。

圖2 制作金屬層支撐薄膜流程圖
 

圖1中的支撐薄膜由沉積到硅蓋上的二氧化硅層組成，其制作方式如圖2。利用蝕刻技術穿過薄膜、二氧化硅，并在支撐薄膜31上沉積諸如氮化硅的耐蝕刻涂層，并將其沉積到溝槽圖案，在蓋子上創建對準標記，并用抗蝕刻涂層作為溝槽的襯里，然后用濾波器填充溝槽。接下來移除填充物圖層，對下支撐薄膜進行拋光并沉淀黏附層、電極層以及鍵合層。由于濾波器陣列包括支撐膜和難以制造尺寸精確的單晶薄膜、以及鈍化層和電極，因此最好在蓋子上制造密封環，并將具有密封環的蓋子和接觸疊層附接到其余結構

以上就是晶訊聚震所改進的FBAR濾波器，其空氣腔體嵌入硅柄的二氧化硅層，能夠大大提高濾波器的性能。隨著5G的發展，該濾波器必將大規模應用于射頻前端市場，發揮其性能優勢。

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（校對/holly）