滤波器结构

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种滤波器结构。

背景技术

无线通讯产品涉及讯号接收与发射，为确保讯号质量，系统设计时会使用数量不同的滤波器。表面声波滤波器(SurfaceAcoustic Wave，SAW filter)就是其中的一种滤波器。表面声波是性质独特的机械波，当沿着晶体表面行进时，在垂直于晶体表面的方向，能量以指数形式衰减，当深入超过一个波长深度，能量密度降为表面的1/10。由于波的能量集中在晶体表面，使得表面声波元件可以容易地运用其所携带的能量。

一般可利用叉指换能器(interdigital transducer，IDT)激发表面声波，IDT可以是由厚度介于

发明内容

针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种滤波器结构，以在滤波器结构微小化的进程中维持SAW滤波器的效能。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种滤波器结构，包括：基板，具有相对设置的第一表面和第二表面；滤波器，具有第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分别设置在基板的第一表面和第二表面处。其中，第一部分和第二部分通过内埋于基板的通孔进行电性连接。

在一些实施例中，第一表面和第二表面分别设置有与通孔电性连接的第一焊盘和第二焊盘，其中，第一焊盘和第二焊盘分别连接第一部分和第二部分。

在一些实施例中，第一表面和第二表面分别设置有包覆第一部分和第二部分的模制物。在一些实施例中，基板的第一表面和第二表面中的一个设置有电性连接于通孔的连接件，其中，连接件由模制物暴露。在一些实施例中，模制物的表面设置有保护层。

在一些实施例中，第一部分和第二部分的面积大致相同。

在一些实施例中，滤波器是表面声波滤波器。在一些实施例中，滤波器由多个换能器结构形成，第一部分包括多个换能器结构中的部分，第二部分包括多个换能器结构中的另外部分。

在一些实施例中，通孔包括在由第一表面到第二表面的方向上相互偏移的至少两个通孔。

在一些实施例中，第一部分和第二部分中的任意一个包括多个换能器结构，其中，相应的第一表面或第二表面处还设置有用于互连多个换能器结构中的至少部分的迹线。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种滤波器结构，包括：基板，具有相对设置的第一表面和第二表面，并且基板中内埋有通孔和接地线；滤波器，具有第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分别设置在基板的第一表面和第二表面处。其中，第一部分和第二部分通过通孔进行电性连接，并且，通孔与接地线之间连接有电感器。

在一些实施例中，第一表面和第二表面分别设置有与通孔电性连接的第一焊盘和第二焊盘，其中，第一焊盘和第二焊盘分别连接第一部分和第二部分。

在一些实施例中，滤波器结构还包括：模制物，包覆第一部分和第二部分。在一些实施例中，滤波器结构还包括：连接件，位于基板的第一表面和第二表面中的一个上，其中，连接件电性连接于通孔，连接件由模制物暴露。在一些实施例中，滤波器结构还包括：保护层，覆盖在模制物的远离基板的表面上。

在一些实施例中，第一部分和第二部分具有大致相同的面积。

在一些实施例中，滤波器是表面声波滤波器。在一些实施例中，滤波器由多个换能器结构形成，第一部分包括多个换能器结构中的部分，第二部分包括多个换能器结构中的另外部分。

在一些实施例中，通孔包括在由第一表面到第二表面的方向上相互偏移的至少两个通孔。

在一些实施例中，第一部分和第二部分中的任意一个包括多个换能器结构，其中，相应的第一表面或第二表面处还设置有用于互连多个换能器结构中的至少部分的迹线。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应当注意，根据工业中的标准实践，各个部件并非按比例绘制。事实上，为了清楚讨论，各个部件的尺寸可以任意增大或减小。

图1A是根据本发明一个实施例的滤波器结构的结构示意图。

图1B示出了图1A中的第二部分的局部放大视图。

图2是根据本发明一些实施例的具有多个换能器的滤波器的电路连接示意图。

图3A和图3B是将滤波器分割成两部分的实施例的示意图。

图4是根据本发明一个实施例的滤波器结构的立体示意图。

图5是根据本发明实施例的滤波器结构的滤波效果模拟示意图。

图6是根据本发明一个实施例的滤波器结构的结构示意图。

图7是具有2个换能器的SAW滤波器的滤波效果模拟示意图。

具体实施例

下列公开提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面将描述元件和布置的特定实例以简化本发明。当然这些仅仅是实例并不旨在限定本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括在第一部件和第二部件之间形成额外的部件使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。

根据本发明的实施例提供了一种滤波器结构。图1A是根据本发明一个实施例的滤波器结构100的结构示意图。如图1A所示，滤波器结构100包括基板110，基板110具有相对设置的第一表面(如上表面)111和第二表面(如下表面)112。本发明将滤波器120分割成第一部分121和第二部分122，并且将第一部分121和第二部分122分别设置在基板的第一表面111和第二表面112处。在一些实施例中，第一部分121和第二部分122的面积可以大致相同。在另一些实施例中，可以以任意适当的方式对滤波器120进行分割，并可以将滤波器120分割成面积不相同的第一部分121和第二部分122。在一些实施例中，第一部分121与第二部分122相对设置。在一些实施例中，滤波器120可以是SAW滤波器，第一部分121和第二部分122可以是SAW滤波器的两个部分。

第一部分121和第二部分122通过内埋于基板110的通孔115进行电性连接。在示出的实施例中，通孔115包括在由第一表面111到第二表面121的方向上相互偏移的至少两个通孔，以电性连接第一部分121和第二部分122。在一些实施例中，第一部分121和第二部分122还可以通过内埋于基板110的迹线(未示出)电性连接。应理解，可以通过任何适当的通孔和迹线的配置方式来电性连接第一部分121和第二部分122，本发明对此不进行限定。

本发明的上述技术方案提供了一种双面打件表面声波滤波器，为了符合电子元件微小化的进展而主要将SAW滤波器拆成可以是面积相当的第一部分121和第二部分122，并将第一部分121和第二部分122分别设置在基板110上下的第一表面111和第二表面112，再通过埋设在基板110内的通孔115和迹线进行第一部分121和第二部分122的电性连接，以达到减少SAW滤波器占据的基板面积且不影响SAW滤波器的效能。

图1B示出了图1A中的第二部分的局部放大视图。参考图1B所示，第二部分122可以包括位于基底190上的多个换能器191。多个换能器191由诸如介电材料的覆盖层194覆盖。多个换能器191位于由覆盖层194上的壁192限定的空腔195底部。壁192的上方设置有盖顶198，盖顶198覆盖在空腔195上。导电柱196穿过壁192并通过导电材料199与换能器电191连接。焊料球197设置在导电柱196顶部，从而可以将第二部分122中的换能器191电连接至其他部件。滤波器的第一部分可以具有参考图1B所描述的类似结构，此处不再重复描述。

返回参考图1A，基板110的第一表面111和第二表面112处还分别设置有与通孔115电性连接的第一焊盘116和第二焊盘118。第一焊盘116和第二焊盘118分别通过焊料球119连接至滤波器120的第一部分121和第二部分122。

第一表面111和第二表面112还分别设置有包覆第一部分121和第二部分122的模制物140。在示出的实施例中，基板110的第二表面112处设置有连接件149。连接件149与通孔115电性连接。连接件149由模制物140暴露。此外，模制物140的表面还可以设置有保护层150。在示出的实施例中，保护层150覆盖第一表面111上的模制物140的顶面和侧壁，并且还延伸覆盖基板110的侧壁和第二表面112处的模制物140的侧壁上。

本发明提供的滤波器结构100，可以将分割的SAW滤波器分别以SMT(SurfaceMounted Technology，表面贴装技术)方式设置于基板110的上、下表面(第一表面111和第二表面112)，第一表面111和第二表面112之间以内埋于基板110的通孔115和迹线进行电性连接，形成为双侧(double-side)SAW滤波器。此外，利用模制物140模封基板110的第一表面111和第二表面112然后再进行切单动作，最后于模制物140外部以溅射(sputter)制程形成保护层150。由此形成的双侧SAW滤波器所占用的基板面积比传统的单侧(single-side)SAW滤波器减少50％。

图2是根据本发明一些实施例的具有多个换能器(IDT，interdigitaltransducer)的滤波器的电路连接示意图。图3A和图3B是将滤波器分割成两部分的实施例的示意图。在图2所示的示例中，滤波器120由七个换能器191连接形成。如图3A和图3B所示，可以将7个换能器191分为两部分，第一部分121包括多个换能器中的一部分(例如7个换能器中的4个)，滤波器的第二部分12包括多个换能器结构中的另外部分(例如7个换能器中的另外3个)。第一部分121中的多个换能器191和第二部分122中的多个换能器191分别设置在基板110的第一表面111和第二表面112(参考图1A)处。具有7个IDT的滤波器所占的面积约为811×516，可以将上述具有7个IDT的滤波器分割成面积相当的两部分。在一个实施例中，如图3A，将滤波器分割为第一部分121包括4个换能器191，其所占面积约为400×546；第二部分122包括3个换能器191，其所占面积约为400×431。在另一个实施例中，如图3B，将滤波器分割为第一部分121包括3个换能器191，其所占面积约为400×400，第二部分122包括4个换能器191，其所占面积约为400x 694。在其他实施例中，也可以以其他适当的方式对滤波器进行分割，并且分割得到的第一部分121和第二部分122的面积可以大致相同，也可以不相同。

图4是根据本发明一个实施例的滤波器结构的立体示意图。如图4所示，滤波器的多个换能器191分别设置在第一表面(最上表面)111和第二表面(最下表面)112处。第一表面111处的换能器191可以通过在竖直方向上延伸的多个通孔115连接到第二表面112处的换能器191。第一表面111或第二表面112处还设置有用于互连多个换能器191中的至少部分换能器191的迹线114。

图5是根据本发明实施例的滤波器结构的滤波效果模拟(simulation)结果。由图5的模拟结果可以看出，双侧SAW滤波器的滤波效果(由曲线S51示出)与单侧SAW滤波器的滤波效果(由曲线S52示出)相当。因此，本发明将锯过滤器分成两部分，一部分安装在基板的上表面，另一部分安装在下表面，双侧SAW滤波器与单侧SAW滤波器相比可减少50％左右的面积，性能与单面SAW滤波器相近甚至更好。

另一方面，对高频电路而言，电路的阻抗匹配很重要，匹配电路所使用的电感结构Q值大小对高频电路的损耗会产生影响，电感结构Q值越大，SAW滤波器插入损耗越小，因此，一般SAW滤波器于输出端连接设置于基板表面的电感结构而达到滤波效应增强。然而，设置于基板表面的电感器体积过于庞大，在电子元件微小化的进程中也是个问题。因此在一些实施例中，如图6所示的滤波器结构200，进一步将埋设于基板110内部的通孔做为螺旋结构的电感器160，该通孔与位于基板第一表面111和第二表面112的滤波器120的第一部分121和第二部分122连接。如图所6示，可以将电感器160设置在接地GND处。图6所示的滤波器结构200的其他方面可以与参考图1A所讨论的内容类似，并且对于类似的部件采用了相同的附图标号，此处不再重复描述。

这可以进一步增强SAW滤波器的滤波效应并过滤掉不要的波。如图7所示，如图7的2个换能器的SAW滤波器所示，其中Zs是内部换能器为串联态样，而Zp是为并联态样，其中Zs的波形为S71线段，Zp的波形为S72线段，两者结合为滤波波形S73，供频率为于

上述内容概括了几个实施例的特征使得本领域技术人员可更好地理解本公开的各个方面。本领域技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他的处理和结构以用于达到与本发明所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点。本领域技术人员也应该意识到，这些等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。