[发明专利]用于表面声波器件的混合结构及相关的制造方法

权利要求书

1.一种用于表面声波器件的混合结构(10)，所述混合结构(10)包括：压电材料的工作层(1)，所述工作层(1)与支撑基板(2)组装，所述支撑基板(2)的热膨胀系数比所述工作层(1)的热膨胀系数低；以及中间层(3)，所述中间层(3)位于所述工作层(1)与所述支撑基板(2)之间，所述混合结构(10)的特征在于，所述中间层(3)是由至少第一材料和第二材料的粉末形成的烧结复合层(3)，所述第二材料与所述第一材料不同。

2.根据权利要求1所述的用于表面声波器件的混合结构(10)，其中：

·所述第一材料的声阻抗与所述工作层(1)的声阻抗类似，

·所述工作层(1)的声阻抗与所述第二材料的声阻抗之比大于2，

·所述第一材料和所述第二材料的所述粉末的颗粒的平均大小大于或等于打算在所述表面声波器件的表面处传播的声信号的波长的四分之一。

3.根据权利要求1所述的用于表面声波器件的混合结构(10)，其中：

·所述第一材料和所述第二材料被选择成在所述工作层(1)与所述支撑基板(2)之间形成声阻抗匹配层，

·所述第一材料和所述第二材料的所述粉末的颗粒的平均大小小于打算在所述表面声波器件的表面处传播的声信号的波长的四分之一。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(10)，其中，所述支撑基板(2)包括选自硅、玻璃、二氧化硅、蓝宝石、氧化铝、氮化铝的材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(10)，其中，所述工作层(1)包括选自钽酸锂(LiTaO₃)、铌酸锂(LiNbO₃)、石英、氧化锌(ZnO)的压电材料。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(10)，其中，所述第一材料和所述第二材料选自氧化硅、氮化硅、硅、碳化硅、氧化铝、锗、蓝宝石、锆。

7.一种制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

i)提供压电材料的工作层(1)和支撑基板(2)，所述支撑基板(2)的热膨胀系数比所述工作层(1)的热膨胀系数低；

ii)在所述工作层(1)的第一面(1a)上和/或在所述支撑基板(2)的第一面(2a)上沉积由至少第一材料和第二材料的粉末混合物形成的层(3’)，所述第二材料与所述第一材料不同；

iii)烧结由所述粉末混合物形成的所述层(3’)，以获得牢固地附着至所述工作层(1)的第一面(1a)和/或所述支撑基板(2)的第一面(2a)的烧结复合层(3)；

iv)组装所述工作层(1)和所述支撑基板(2)，使得所述复合层(3)位于所述工作层(1)与所述支撑基板(2)之间。

8.根据权利要求7所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，其中，在根据步骤ii)沉积由所述粉末混合物形成的所述层(3’)之前，所述工作层(1)的第一面(1a)和/或所述支撑基板(2)的第一面(2a)包括保护层(4、4a)。

9.根据权利要求8所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，其中，所述保护层(4、4a)由选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅和氧化铝的至少一种材料形成。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，其中，所述粉末混合物是粘性糊剂的形式，并且在步骤ii)中沉积由所述混合物形成的所述层(3’)是通过旋涂进行的。

11.根据权利要求10所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，其中，在沉积由所述粉末混合物形成的所述层(3’)之后进行低温热处理，以排出所述粘性糊剂的至少一种液体组分。