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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及微機電,具體涉及一種壓電諧振器及制作方法。
技術介紹
1、振蕩器作為電子系統的重要單元之一,其應用范圍非常廣泛。振蕩器的頻率穩定度、時鐘抖動以及功耗是衡量晶體振蕩器性能的主要參數。作為石英晶體振蕩器的替代技術,微機電系統(micro-electro-mechanical?system,mems)諧振器具有尺寸小,抗沖擊、耐沖擊能力強,且無起振問題等優點;并且mems諧振器采用了現代集成電路制造中的標準全硅加工流程,工藝一致性、可靠性大幅提升。
2、現有的mems諧振器在封裝時,是直接與ic堆疊設置,使用貼片膠對mems諧振器進行固定。然而,由于貼片膠的點膠、固化等工藝的一致性較差,往往會導致非正常應力的產生,非正常應力通過粘接的錨點傳遞至諧振主體上。尤其是對于壓電諧振器而言,非正常應力產生的翹曲等問題尤為致命。例如,壓電諧振器表面因應力產生的形變,導致壓電層出現非正常形變,對于壓電諧振器的電信號輸出、模態等方面都會有影響。另外,在遠離膠水固化溫度的溫度點,膠水產生的較大應力同樣會通過粘接的錨點傳遞至諧振主體上,使得在不同溫度下,壓電諧振器產生額外的頻率偏移。
技術實現思路
1、針對上述技術問題,本申請提供一種壓電諧振器及制作方法,可以改善現有的壓電諧振器在封裝時產生的非正常應力會導致壓電層出現非正常形變的問題。
2、為解決上述技術問題,第一方面,本申請實施例提供一種壓電諧振器的制作方法,包括:
3、提供基底,其中,所述基底包括襯底層、形
4、在所述器件層上形成驅動功能層,并對所述驅動功能層進行圖形化處理;
5、由所述驅動功能層進行刻蝕并停止在所述絕緣層上,以在所述絕緣層以上的部分形成諧振主體、若干分離設置的錨定部以及與所述錨定部對應設置的柔性連接梁,所述錨定部位于所述諧振主體周側且與所述諧振主體間隔設置,所述錨定部通過對應的所述柔性連接梁與所述諧振主體連接;
6、由所述襯底層一側對所述襯底層和所述絕緣層進行刻蝕,以形成貫通槽,其中,所述柔性連接梁和所述諧振主體在所述襯底層上的投影位于所述貫通槽內。
7、可選地,所述基底為soi晶圓。
8、可選地,所述若干錨定部和所述柔性連接梁上保留有部分驅動功能層,以與所述諧振主體上的驅動功能層連通。
9、可選地,所述器件層的厚度為10~70μm,所述襯底層的厚度為200~800μm。
10、第二方面,本申請實施例提供一種壓電諧振器,包括:
11、用于振動的諧振主體,以及用于固定的若干錨定部,其中,所述若干錨定部分離設置,并位于所述諧振主體周側且與所述諧振主體間隔設置;
12、所述若干錨定部分別經由各自對應的柔性連接梁與所述諧振主體連接,
13、所述諧振主體的厚度小于所述錨定部的厚度;
14、所述諧振主體、所述柔性連接梁、和所述錨定部均包括形成在頂面的驅動功能層,所述驅動功能層在錨定部上與外部電連接,用于在接收到驅動信號后驅動所述諧振主體振動。
15、可選地,所述柔性連接梁包括n個環形梁和n+1個第一直梁,所述環形梁和所述第一直梁交替連接,其中,n≥1。
16、可選地,所述柔性連接梁包括m個折梁和m+1個第二直梁,所述折梁和所述第二直梁交替連接,其中,m≥1。
17、可選地,所述若干錨定部以及各自對應的柔性連接梁在所述諧振主體周側對稱分布。
18、可選地,所述錨定部遠離所述驅動功能層的一側設置有用于與封裝基底粘合固定的點膠區域。
19、可選地,所述的壓電諧振器,還包括與所述錨定部鍵合的封裝蓋體,所述封裝蓋體設有正對所述諧振主體的避讓槽,以在所述諧振主體的上方形成所述諧振主體振動的空間;
20、所述封裝蓋體還設置有若干用于與外部電連接的導電通孔,所述導電通孔與所述錨定部一一正對設置。
21、如上所述,本申請實施例制作的壓電諧振器可以抑制現有技術中非正常應力導致的諧振主體變形或頻率偏移等問題。此外,柔性連接梁還能夠減少錨點損耗,從而提升壓電諧振器的品質因數(即q值)。具體來說,諧振主體振動時產生的力會傳遞給錨定部導致錨定部損耗,對此,本實施例采用的柔性連接梁可將諧振主體傳遞過來的力釋放,減少傳遞給錨定部的力,由此,能夠有效降低錨定部的損耗,提升壓電諧振器的品質因數。
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1.一種壓電諧振器的制作方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述基底為SOI晶圓。
3.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述若干錨定部和所述柔性連接梁上保留有部分驅動功能層,以與所述諧振主體上的驅動功能層連通。
4.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述器件層的厚度為10~70μm,所述襯底層的厚度為200~800μm。
5.一種壓電諧振器,其特征在于,包括:
6.根據權利要求5所述的壓電諧振器,其特征在于,所述柔性連接梁包括N個環形梁和N+1個第一直梁,所述環形梁和所述第一直梁交替連接,其中,N≥1。
7.根據權利要求5所述的壓電諧振器,其特征在于,所述柔性連接梁包括M個折梁和M+1個第二直梁,所述折梁和所述第二直梁交替連接,其中,M≥1。
8.根據權利要求5所述的壓電諧振器,其特征在于,所述若干錨定部以及各自對應的柔性連接梁在所述諧振主體周側對稱分布。
9.根據權利要求5所述的壓電諧振器,其特征在于,所述錨定部遠離所述驅動功能層
10.根據權利要求5所述的壓電諧振器,其特征在于,還包括與所述錨定部鍵合的封裝蓋體,所述封裝蓋體設有正對所述諧振主體的避讓槽,以在所述諧振主體的上方形成所述諧振主體振動的空間;
...【技術特征摘要】
1.一種壓電諧振器的制作方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述基底為soi晶圓。
3.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述若干錨定部和所述柔性連接梁上保留有部分驅動功能層,以與所述諧振主體上的驅動功能層連通。
4.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述器件層的厚度為10~70μm,所述襯底層的厚度為200~800μm。
5.一種壓電諧振器,其特征在于,包括:
6.根據權利要求5所述的壓電諧振器,其特征在于,所述柔性連接梁包括n個環形梁和n+1個第一直梁,所述環形梁和所述第一直梁交替連接,其中,n...
【專利技術屬性】
技術研發人員:朱懷遠,焦點,舒赟翌,朱雁青,李明,林友玲,
申請(專利權)人:麥斯塔微電子深圳有限公司,
類型:發明
國別省市:
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