CN101295809B - 可变滤波器元件、可变滤波器模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于降低驱动电压的可变滤波器元件和可变滤波器模块。该可变滤波器元件包括衬底、两条地线和位于所述两条地线之间的信号线，其中这些线被设置为在所述衬底上平行延伸。该滤波器元件还包括：可移动电容器电极，其桥接在所述两条地线之间，并具有面对所述信号线的部分；驱动电极，其位于所述信号线和地线之间，并对所述可移动电容器电极产生静电引力；以及设置在所述衬底中的地线，其具有面对所述信号线的部分，并接地。所述可移动电容器电极和所述地线构成地互连部，而所述信号线和所述地互连部构成分布常数传输线。

Description

可变滤波器元件、可变滤波器模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种高频带可变滤波器元件、包含这种可变滤波器元件的模块及其制造方法，其中该可变滤波器元件具有通过微加工技术形成的微结构。
背景技术
近来，正尝试在各种技术领域中应用具有通过微加工技术形成的微结构的元件。这种元件的一个例子是能够改变通过频率的可变滤波器元件。随着移动通信设备市场(例如便携式电话)的扩大，提供这种元件的服务变得多样化并显示出先进的功能；并且，沿着这种趋势，设备所使用的频率正逐渐向千兆赫(GHz)级或更高频率和多信道转化，因此可变滤波器元件正向满足更高频率和多信道的需求上发展。在下列文献中公开了这种可变滤波器元件，即日本专利申请特开No.2003-332808、日本专利申请特开No.2006-128912、以及A.A.Tamijani等发表在“IEEE Trans.Microwave TheoryTech.”(2003年7月第51卷No.7)第1878-1885页上的“Miniature and TunableFilters Using MEMS Capacitors”。
图23至图26示出了可变滤波器元件X7，其为传统可变滤波器元件的一个实例。图23是描述可变滤波器元件X7的平面图。图24和图25是沿图23中XXIV-XXIV线和XXV-XXV线的放大横截面图。图26是描述可变滤波器元件X7的分布常数传输线(distribution constant transmission line)的等效电路图。
可变滤波器元件X7包括衬底71、信号线72、两条地线73、四个并联电感74、可变电容器电极75、驱动电极76和电极焊盘77，且该可变滤波器元件X7被构建为谐振滤波器，用以允许预定高频带中电磁波和电信号的传输。
衬底71由石英或玻璃制成，以及信号线72、地线73、并联电感74、可移动电容器电极75、驱动电极76和电极焊盘77均形成在衬底71上。
信号线72是两端具有端子部72a(进入端(including end))和端子部72b(流出端(outgoing end))的导线(conductor pattern)，使得电信号在端子部72a与端子部72b之间通过，并且在该元件(即高频滤波器)中，信号线72包括电感部件。该元件通过端子部72a和72b与图中未示出的电路或其它元件连接。例如，信号线72是阻抗为50Ω的分布常数线，并由Au制成。
每条地线73是沿信号线72延伸的导线并接地。地线73和信号线72一起构成了电容固定的电容器。信号线72和每条地线73通过并联电感74连接。地线73和并联电感74由Au形成。
如图24所示，可移动电容器电极75桥接地线73并具有面对信号线72的部分。可移动电容器电极75由Au薄膜形成。可移动电容器电极75和信号线72构成了电容可变电容器。
每个驱动电极76用于产生对可移动电容器电极75的静电引力，从而使可移动电容器电极75移动；以及每个驱动电极76被设置在信号线72与地线73之间，并面对可移动电容器电极75的一部分。驱动电极76由SiCr薄膜形成。
电极焊盘77是用于施加驱动电压的端子，并通过间隙与地线73分开。如图24所示，电极焊盘77和驱动电极76通过互连78连接，互连78在衬底71与地线73间经过。互连78与地线73通过位于它们之间的绝缘膜79电性隔离。
可通过图26所示的等效电路图来描述具有上述结构的可变滤波器元件X7，该等效电路图包括K01逆变器、K12逆变器和设置在它们之间的谐振电路部分R。K01逆变器包括连接到端子部72a(进入端)侧的信号线72的一对并联电感74。K12逆变器包括连接到端子部72b(流出端)侧的信号线72的一对并联电感74。谐振电路部分R包括电感L(整个谐振电路部分R的电感组件)和电容可变电容器C(整个谐振电路部分R的电容组件)，并主要由衬底71、信号线72和地线73组成。电容器C包括上述电容固定电容器和上述电容可变电容器，其中该电容固定电容器由形成在衬底71上的信号线72和地线73构成，该电容可变电容器由信号线72(不可移动电容器电极)和可移动电容器电极75构成。图23中所示的空间长度L7被设置为使得图26中所示谐振电路部分R的传输线长度(即，两个逆变器之间的传输长度)成为λ/2的倍数(λ：分布常数线中预定高频的提取目标的波长)。通过这样的配置，在可变滤波器元件X7中，滤波从端子部72a输入的混合电信号，从而提取预定高频带的电信号并将其从端子部72b输出。
在可变滤波器元件X7中，可通过在驱动电极76与可移动电容器电极75之间施加预定电压(驱动电压)改变图26中所示电容器C的静电电容。经由电极焊盘77和互连78实现对于驱动电极76施加电压。如果在驱动电极76与可移动电容器电极75之间施加电压，则在这些电极之间产生预定的静电引力，且预定的可移动电容器电极75被拉向驱动电极76侧预定量；结果，信号线72与可移动电容器电极75之间的间隔(separation)以及图24和图25所示的间隙(gap)G7减小。如果间隙G7减小，电容器C的静电电容增大，可变滤波器元件X7的整个传输线长度等效地或实质性地增加，从而允许通过的频带向低频侧迁移。在可变滤波器元件X7中，可通过利用驱动电压的开/关有目的地改变电容器C的电容，来改变高频区中的通过频带(例如在18GHz和22GHz之间改变)。
然而，在这种传统可变滤波器元件X7的情况下，为了改变通过频带往往需要相当高的驱动电压。通过与构成衬底71的材料的介电常数之间的关系，来确定图23和图24中所示信号线72与地线73之间的间隙G8的尺寸；并且，在可变滤波器元件X7的情况下，间隙G8被限制为相对小的尺寸，以及图23和图24所示的驱动电极76的长度L8被限制为较短。例如，如果衬底材料为石英，信号线材料为Au，信号线宽度为160μm以及信号线为具有77Ω阻抗的CPW传输线，则间隙G8的尺寸约为80μm。将驱动电极76的长度L8限制为较短，意味着在图23箭头标记D所表示的方向限制每单位长度驱动电极76的面积。换句话说，为了确保在可变滤波器元件X7中的驱动电极76与可移动电容器电极75之间产生足够的驱动力(静电引力)，难以仅依赖于确保驱动电极76的足够尺寸面积的方法，因此需要确保在驱动电极76与可移动电容器电极75之间施加足够的驱动电压。例如，为了在可变滤波器元件X7中执行上述18GHz与22GHz之间的改变，需要大约80V的高驱动电压。高驱动电压是不理想的，尤其是在紧凑无线电通信设备应用领域，例如电源为电池的便携式电话，强烈需要降低驱动电压。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种适用于降低驱动电压的可变滤波器元件和可变滤波器模块及其制造方法。
根据本发明第一方案，提供了一种可变滤波器元件。该可变滤波器元件包括：衬底；所述衬底上的两条地线和位于所述衬底上两条地线之间的信号线，其中所述信号线和所述地线被设置为在所述衬底上平行延伸；可移动电容器电极，其桥接在所述衬底上的两条地线之间，并具有面对所述信号线的部分；驱动电极，其位于所述衬底上的所述信号线和所述地线之间，并对所述可移动电容器电极产生静电引力；以及所述衬底中的地线，其被设置在所述衬底中，具有面对所述信号线的部分，并电连接所述衬底上的两条地线。所述衬底上的地线、所述可移动电容器电极和所述衬底中的地线构成地互连部(ground interconnection portion)。所述信号线和所述地互连部构成分布常数传输线。在该元件中，可假定所述信号线和所述地互连部构成单个电容可变电容器，所述信号线和所述衬底上地线构成电容固定电容器(第一电容器)，所述信号线和所述可移动电容器电极构成电容可变电容器(第二电容器)，以及所述信号线和所述衬底中的地线构成电容固定电容器(第三电容器)。换句话说，假定该元件的分布常数传输线具有单个电容可变电容器，则由所述信号线和所述衬底上地线构成的所述第一电容器成为该电容可变电容器的一部分，由所述信号线和所述可移动电容器电极构成的所述第二电容器成为该电容可变电容器的一部分，以及由所述信号线和所述衬底中地线构成的所述第三电容器也成为该电容可变电容器的一部分。所述第三电容器具有补偿所述第一电容器和所述第二电容器对该电容可变电容器的静电电容的贡献的功能。
在该可变滤波器元件中，可通过在所述驱动电极和所述可移动电容器电极之间施加预定电压(驱动电压)来改变该电容可变电容器(包括第一至第三电容器)的静电电容。如果在所述驱动电极和所述可移动电容器电极之间施加有驱动电压，在这些电极之间产生预定的静电引力，以及将所述可移动电容器电极拉向所述驱动电极侧预定量，则结果所述信号线和所述可移动电容器电极之间的间隔或间隙减小。如果该间隙减小，则该电容可变电容器的静电电容增大，该元件的整个传输线长度等效地或实质性地增大，以及允许通过的频带向较低频率侧迁移。通过调整待施加的驱动电压，可控制通过频带。
如上所述，根据该可变滤波器元件，所述第三电容器(由所述信号线和所述衬底中地线构成)具有这样的功能，即补偿所述第一电容器和所述第二电容器对由该元件形成的分布常数传输线的电容可变电容器的静电电容的贡献。因此，与上述传统的可变滤波器元件X7(其中信号线72与地线73之间间隙G8的尺寸被限制为相对小值)不同，在本元件中，可将所述信号线与所述衬底上地线之间的间隙尺寸设置为相对大值。(随着该间隙尺寸的增大，所述第一电容器对所述静电电容的贡献降低，但这个降低能够由所述第三电容器补偿。)在本元件中，所述信号线与所述衬底上地线之间的间隙尺寸可被设置为相对大值，所以能够容易地确保所述驱动电极具有足够的面积以允许所述可移动电容器电极的移动。因此，该可变滤波器元件能够容易地降低待施加在所述信号线与所述可移动电容器电极之间的驱动电压。对于紧凑无线电通信设备应用领域，例如电源为电池的便携式电话，降低驱动电压是理想的。
根据本发明第二方案，提供了一种可变滤波器元件。该可变滤波器元件包括：衬底；多条信号线，其被设置为在所述衬底上平行延伸；可移动电容器电极，其在所述衬底上突出，并具有面对所述信号线的部分；驱动电极，其形成在所述衬底上，并对所述可移动电容器电极产生静电引力；以及在所述衬底中的地线，其被设置在衬底中，具有面对所述信号线的部分，并电连接所述可移动电容器电极。所述可移动电容器电极和所述衬底中地线构成地互连部。所述信号线和所述地互连部构成分布常数传输线。在该元件中，可假定所述信号线和所述地线互连部构成单个电容可变电容器，所述信号线和所述可移动电容器电极构成电容可变电容器(第一电容器)，以及所述信号线和所述衬底中地线构成电容固定电容器(第二电容器)。换句话说，如果假定该元件的分布常数传输线具有单个电容可变电容器，则由所述信号线和所述可移动电容器电极构成的所述第一电容器成为该电容可变电容器的一部分，以及由所述信号线和所述衬底中地线构成的第二电容器也成为该电容可变电容器的一部分。
正如根据第一方案的可变滤波器元件一样，可通过在所述驱动电极和所述可移动电容器电极之间施加驱动电压来驱动根据第二方案的可变滤波器元件。
本元件不具有这样的结构，即在平行设置于所述衬底上的两条地线之间设置信号线。因此，与上述传统的可变滤波器元件X7(其中信号线72与地线73之间间隙G8的尺寸被限制为相对小值，因此驱动电极76的面积受到相应限制)不同，在本元件的情况下，能够容易地在所述衬底上为所述驱动电极提供宽的面积。因此，在该可变滤波器元件中，能够容易地降低待施加在所述信号线与所述可移动电容器电极之间的驱动电压。降低驱动电压对于降低例如能耗是理想的。
根据本发明第二方案的可变滤波器元件还包括在所述衬底上的地线，其在所述衬底上与所述信号线平行设置，并电连接所述衬底中的地线。
优选地，根据本发明第一和第二方案的可变滤波器元件，在所述信号线上还包括电介质部分。该电介质部分用于防止所述信号线和所述可移动电容器电极的短路，以及用于增大由所述信号线和所述可移动电容器电极构成的电容器的静电电容。增大静电电容对于确保该元件的宽频变化范围是理想的。
优选地，所述衬底是具有分层结构的多层互连衬底，该分层结构包括多个绝缘层和位于各绝缘层之间的互连图案。优选地，所述衬底中的地线被包括在最接近所述信号线的互连图案中，其中所述信号线位于所述多层互连衬底上。优选地，所述绝缘层由陶瓷制成。根据本发明的所述衬底中地线优选地被设置在所述多层互连衬底中。
优选地，根据第一和第二方案的可变滤波器元件还包括用于外部连接的电极焊盘，其位于与所述衬底上信号线相对的表面上。优选地，该可变滤波器元件还包括贯穿所述衬底的导电连接部。
根据本发明的第三方案，提供了一种可变滤波器元件。该可变滤波器元件包括多个根据第一或第二方案的可变滤波器元件，其中所述多个可变滤波器元件串联或并联设置。
根据本发明的第四方案，提供了一种可变滤波器模块。该可变滤波器模块包括根据本发明第一、第二或第三方案的可变滤波器元件，以及包括设置在所述衬底上的多个无源元件。每个无源元件是电感、电容器或电阻器。
根据本发明的第五方案，提供了一种制造根据第一、第二或第三方案的可变滤波器元件的方法。该制造方法包括晶片制造步骤、元件形成步骤和分割步骤。在所述晶片制造步骤中，制造具有多个可变滤波器模块形成块的互连衬底晶片，其中每个所述可变滤波器模块形成块包括所述衬底中的地线。在所述元件形成步骤中，在所述多个可变滤波器模块形成块的每一个形成块中，于所述互连衬底晶片上形成至少一条信号线、驱动电极和可变电容器电极。在所述分割步骤中，分割所述互连衬底晶片。通过该方法，使用具有所述可变滤波器模块形成块的所述互连衬底晶片，能够适当地大量生产根据本发明第一、第二或第三方案的可变滤波器元件。
根据本发明的第六方案，提供了一种制造根据第四方案的可变滤波器模块的方法。该制造方法包括晶片制造步骤、元件形成步骤和分割步骤。在所述晶片制造步骤中，制造具有多个可变滤波器模块形成块的互连衬底晶片，其中每个所述可变滤波器模块形成块包括所述衬底中的地线。在所述元件形成步骤中，在所述多个可变滤波器模块形成块的每一个形成块中，于所述互连衬底晶片上形成至少一条信号线、驱动电极、可变电容器电极和多个无源元件组。在所述分割步骤中，分割所述互连衬底晶片。通过该方法，使用具有所述可变滤波器模块形成块的所述互连衬底晶片，能够适当地大量生产根据本发明第四方案的可变滤波器模块。
优选地，根据本发明第五和第六方案的制造方法还包括以下步骤：在所述分割步骤之前，为每个所述形成块安装密封盖。通过这种方式，可进行晶片级封装。
附图说明
图1是描述根据本发明第一实施例的可变滤波器元件的部分省略的平面图；
图2是沿图1中II-II线的放大横截面图；
图3是沿图1中III-III线的放大横截面图；
图4是描述由图1中所示可变滤波器元件形成的分布常数传输线的等效电路图；
图5示出图1中可变滤波器元件的制造方法的一部分步骤；
图6示出接续图5的步骤；
图7示出接续图6的步骤；
图8示出接续图7的步骤；
图9示出平滑处理步骤；
图10是描述根据本发明第二实施例的可变滤波器元件的部分省略的平面图；
图11是沿图10中XI-XI线的放大横截面图；
图12是描述由图10(部分省略)所示可变滤波器元件形成的分布常数传输线的等效电路图；
图13是描述根据本发明第三实施例的可变滤波器元件的部分省略的平面图；
图14是沿图13中XIV-XIV线的放大部分横截面图；
图15是描述由图13(部分省略)所示可变滤波器元件形成的分布常数传输线的等效电路图；
图16是描述根据本发明第四实施例的可变滤波器元件的部分省略的平面图；
图17是沿图16中XVII-XVII线的放大横截面图；
图18是沿图16中XVIII-XVIII线的放大横截面图；
图19是描述根据本发明第五实施例的可变滤波器元件的部分省略的平面图；
图20是沿图19中XX-XX线的放大横截面图；
图21是描述根据本发明第六实施例的可变滤波器元件的部分省略的平面图；
图22是沿图21中XXII-XXII线的放大的部分横截面图；
图23是描述传统可变滤波器元件的平面图；
图24是沿图23中XXIV-XXIV线的放大横截面图；
图25是沿图23中XXV-XXV线的放大横截面图；以及
图26是描述由图23所示可变滤波器元件形成的分布常数传输线的等效电路图。
具体实施方式
图1至图4示出根据本发明第一实施例的可变滤波器元件X1。图1为可变滤波器元件X1的部分省略的平面图。图2和图3是沿图1中II-II线和III-III线的放大横截面图。图4是描述由可变滤波器元件X1形成的分布常数传输线的等效电路图。
可变滤波器元件X1包括互连衬底10、信号线21、两条地线22、四个并联电感23、可移动电容器电极24、驱动电极25、电介质点(dielectric dot)26和封装元件27(图1中未示出)，并且可变滤波器元件X1被构建为允许预定高频带中的电磁波或电信号通过的谐振滤波器。
互连衬底10是多层陶瓷互连衬底，并如图2和图3所示具有第一面10a和第二面10b，以及具有绝缘层11、互连图案(interconnection pattern)12、通孔13和用于外部连接的电极焊盘14。每个绝缘层11例如是Al2O3陶瓷层。每个互连图案12由诸如Cu、Ag、W和Mo的低电阻金属形成，并被埋置在绝缘层11中。互连图案12中位于最靠近第一面10a的部分成为接地的地线12a。地线12a对应于本发明的“衬底中的地线”。每个通孔13由诸如Cu、Ag、W和Mo的低电阻金属形成。每个电极焊盘14以阵列的形式位于第二面10b上，并由例如Cu形成。通孔13连接在两个互连图案12之间、互连图案12与电极焊盘14之间、互连图案12与信号线21之间、以及互连图案12与地线22之间。
信号线21在每端具有端子部21a(进入端)和端子部21b(流出端)的导线，其中电信号在端子部21a和21b之间通过；并且，信号线21包括高频滤波器该元件的电感组件。端子部21a和21b通过互连衬底10中的预定通孔13和互连图案12电连接至预定电极焊盘14。信号线21由诸如Cu、Ag、W和Mo的低电阻金属形成。
沿信号线21设置每条地线22，以及每条地线22通过互连衬底10中的预定通孔13和互连图案12电连接至预定电极焊盘14并接地。地线22对应于本发明的“衬底上的地线”，并且地线22与信号线21一起构成电容固定电容器。信号线21和每条地线22通过并联电感23连接。地线22和并联电感23由诸如Au、Cu和Al的低电阻金属形成。
如图2所示，每个可移动电容器电极24桥接在地线22(接地)之间，并具有面对信号线21的厚部24a。可移动电容器电极24由诸如Au、Cu和Al的低电阻金属形成。可移动电容器电极24与信号线21一起构成电容可变电容器。可移动电容器电极24和地线12a及22构成本发明的“地互连部”。
每个驱动电极25对可移动电容器电极24产生静电引力，从而使可移动电容器电极24移动；以及每个驱动电极25设置在信号线21与地线22之间，并面对可移动电容器电极24一部分。驱动电极25由预定金属薄膜(SiCr薄膜，其电阻相对较高，并在防止高频信号泄漏方面是理想的)形成。
如图2和图3所示，电介质点26形成在信号线21上，并由诸如Al2O3、SiO2、SixNy和SiOC的电介质材料形成。电介质点26用于防止信号线21和可移动电容器电极24的短路，并且还用于增大由信号线21和可移动电容器电极24构成的电容器的静电电容。为了确保该元件的宽频率变化区，增大静电电容是理想的。
封装元件27用于密封互连衬底10的第一面10a上的各种结构，并接合至第一面10a。例如，封装元件27由金属Si或树脂密封物质形成。
如图4所示，具有这种结构的可变滤波器元件X1可由K01逆变器、K12逆变器和设置于它们之间的谐振电路部分R组成的等效电路图表示。K01逆变器由一对并联电感23组成，并联电感23对在端子部21a(进入端)侧连接至信号线21。K12逆变器由一对并联电感23组成，并联电感23对在端子部21b(流出端)侧连接至信号线21。谐振电路部分R包括电感L(整个谐振电路部分R的电感组件)和电容可变电容器C(整个谐振电路部分R的电容组件)，并主要由互连衬底10或绝缘层11、信号线21和地互连部(地线12a、22和可移动电容器电极24)组成。电容器C由信号线21和地互连部组成；更具体地，电容器C包括：由信号线21和地线22(衬底上的地线)构成的电容固定电容器(第一电容器)、由信号线21和可移动电容器电极24构成的电容可变电容器(第二电容器)、以及由信号线21和地线12a(衬底中的地线)构成的电容固定电容器(第三电容器)。换句话说，如果假定由可变滤波器元件X1形成的分布常数传输线具有单个电容可变电容器C，由信号线21和地线22构成的第一电容器成为电容器C的一部分，由信号线21和可移动电容器24构成的第二电容器成为电容器C的一部分，另外由信号线21和地线12a构成的第三电容器也成为电容器C的一部分。第三电容器具有补偿第一电容器和第二电容器对电容器C的静电电容的贡献的功能。
在可变滤波器元件X1中，图1所示的空间长度L1被设置为，使得图4所示谐振电路部分R的传输线长度(即，两个逆变器之间的传输线长度)成为λ/2的倍数(λ：分布常数线上预定高频的提取目标的波长)。换句话说，在可变滤波器元件X1中，滤波例如经由预定电极焊盘14、通孔13和互连图案12从端子部21a输入的混合电信号，并从端子部12b或连接至端子部12b的预定电极焊盘14输出预定高频带中的电信号。
在图4的等效电路图中，谐振电路部分R设置在K01逆变器与K12逆变器之间；并且，根据这种配置，不需要反射就能够使电磁波或高频电信号从进入端(K01逆变器侧端子)进入到谐振电路部分R中，以及不需要反射就能够使传播至流出端(K12逆变器侧端子)的电磁波从该流出端发射出去。K01逆变器具有特征阻抗K01，K12逆变器具有特征阻抗K12，并且二者分别起到在预定频带中具有λ/4的分布常数线的作用。
在可变滤波器元件X1中，可通过在驱动电极25和可移动电容器电极24之间施加预定电压(驱动电压)来改变图4所示电容器C(第一至第三电容器)的电容。可通过由预定电极焊盘14、通孔13和互连图案12构成的导电路径来实现向驱动电极25施加电压。如果在驱动电极25与可移动电容器电极24之间施加驱动电压，则在这些电极之间产生预定的静电引力，可移动电容器电极24被拉向驱动电极25侧预定量，结果信号线21与可移动电容器电极24之间的间隔或图2和图3所示的间隙G1减小。如果间隙G1减小，则电容器C的静电电容增大，可变滤波器元件X1的整个传输线长度等效地或实质性地增加，以及允许通过的频带向较低频率侧迁移。在可变滤波器元件X1中，可通过调整待施加的驱动电压控制通过频带。例如，通过利用驱动电压的开/关能够有目的地改变图4所示电容器C的电容，从而适当地改变高频区中的通过频带(例如在18GHz和22GHz之间改变)。通过模拟控制(analog-controlling)驱动电压也能够连续地改变通过频带。
如上所述，根据可变滤波器元件X1，第三电容器(由信号线21和地线12a构成)具有这样的功能，即补偿第一电容器和第二电容器对由该元件形成的分布常数传输线的电容可变电容器C的静电电容的贡献。因此，与上述传统的可变滤波器元件X7(其中信号线72与地线73之间的间隙G8被限制为相对小值)不同，在本元件中(随着间隙尺寸的增大，第一电容器对总静电电容的贡献降低，但这种降低可由第三电容器的静电电容补偿)，图1和图2所示的信号线21与地线22(衬底上的地线)之间的间隙G2的尺寸可被设置为相对大值。在信号线21与地线22之间间隙G2的尺寸可设置为相对大值的本元件中，能够容易地确保驱动电极25的足够面积，以允许可移动电容器电极24移动。因此可变滤波器元件X1能够容易地降低待施加在信号线21与可移动电容器电极24之间的驱动电压。对于紧凑无线电通信设备应用领域，例如电源为电池的便携式电话，降低驱动电压是理想的。
图5至图8示出可变滤波器元件X1的制造方法的实例。在图5至图8中，通过横截面变化示出了可变滤波器元件X1的制造步骤。这些横截面包括待处理的晶片的单个可变滤波器元件形成块(对应于图2所示的横截面)的横截面。
在可变滤波器元件X1的制造中，首先制造图5中(a)所示的互连衬底晶片10′。互连衬底晶片10′是具有第一面10a和第二面10b的晶片，该晶片具有包括绝缘层11、互连图案12(包括地线12a)和通孔13的多层互连结构，并且该晶片包括多个可变滤波器元件形成块。互连衬底晶片10′的第一面10a的表面粗糙度Rz为0.2μm或更小。
在互连衬底晶片10′的制造中，在多个陶瓷衬底(即印刷电路基板)中均形成用于通孔的开口，然后将导电胶填充到用于通孔的开口中，以及还使用导电胶将互连图案印制在陶瓷衬底的表面上。通过这样步骤制备的预定数量的陶瓷衬底被分层，并且在加热时沿厚度方向挤压该被分层的产品。之后，通过预定的热处理将该被分层的产品烘干，从而获得了预互连衬底晶片10″。
(通过烘干形成了互连图案12和通孔13。)
在互连衬底晶片10′的下一个制造步骤中，预互连衬底晶片10″的两个面均被抛光。对于抛光，例如可使用利用预定研磨剂(化学制品)的机械抛光。通过该抛光处理，降低了预互连衬底晶片10″的翘曲和弯曲(waviness)。在该抛光处理中，优选地将翘曲降至40μm或更小，并充分降低弯曲。
在互连衬底晶片10′的下一个制造步骤中，平滑化预互连衬底晶片10″的第一面10a，即其上形成有上述信号线21和地线22的面。由于在如上获得的预互连衬底晶片10″的表面上存在凸块(其由于组成陶瓷粒子的尺寸、在陶瓷粒子之间存在空隙以及研磨剂导致的抛光效应而产生)，所以即使陶瓷材料和抛光方法的选择被最优化，也不可避免在预互连衬底晶片10″的表面上实际产生约5μm深度的凹部。在具有这种凸块的表面上，不能适当地形成例如滤波器元件的小尺寸无源元件，所以在制造互连衬底晶片10″时，在上述抛光处理之后需要预定的平滑处理。
图9示出平滑处理的步骤。图9示出了执行平滑处理的预互连衬底晶片10″的表面周围的放大部分横截面图。在该平滑处理中，如图9中(b)所示，在图9中(a)所示的起伏表面上形成薄绝缘膜16′，其中该起伏表面在预互连衬底晶片10″上或接受上述抛光处理之后的表面上的绝缘层11上。为了形成绝缘膜16′，将绝缘涂覆溶液薄薄地涂覆到预互连衬底晶片10″的表面上，并烘干[预互连衬底晶片10″]。对于绝缘涂覆溶液，例如可使用SOG(旋涂玻璃(Spin-On-Glass))。例如，待涂覆的绝缘涂覆溶液的厚度为1μm或更薄。通过形成这样的薄绝缘膜16′，能够减少预互连衬底晶片10″的表面上的凹部(dent)。然后重复这种绝缘膜形成步骤预定次数，如图9中(c)所示，预互连衬底晶片10″的陶瓷衬底表面上的突出部被埋置在通过分层堆积绝缘膜16′形成的绝缘膜16的下方。(在除图9之外的图中没有示出绝缘膜16。)通过图9所示的方法，能够将整个第一面10a的表面粗糙度Rz降至0.05μm或更小。通过在上述抛光处理之后执行该平滑处理，能够获得互连衬底晶片10′。
在可变滤波器元件X1的下一个制造步骤中，如图5中(b)所示，在如上制造的互连衬底晶片10′的第二面10b上形成电极焊盘14。例如，可通过溅射方法在互连衬底晶片10′的第二面10b上形成预定的金属材料膜，并通过预定的湿蚀刻或干蚀刻图案化该金属膜，来形成电极焊盘14。可使用化学镀方法或电镀方法来形成电极焊盘14。
然后如图5中(c)所示，在互连衬底晶片10′上形成上述驱动电极25。例如，可通过溅射方法在互连衬底晶片10′上形成预定的金属材料膜，然后通过预定的湿蚀刻或干蚀刻图案化该金属膜，来形成驱动电极25。在该步骤之后，如果需要的话，在预定区域上形成绝缘膜以覆盖驱动电极25。
然后如图6中(a)所示，在互连衬底晶片10′上形成上述信号线21。例如，可通过图案化在互连衬底晶片10′上形成具有与信号线21相对应的开口的抗蚀剂图案，然后通过涂覆方法(plating method)(化学镀或电镀)在该开口上沉积预定的金属材料(例如Au)，来形成信号线21。
然后如图6中(b)所示，在信号线21上形成上述电介质点26。例如，可通过在互连衬底晶片10′的第一面10a侧上形成预定的介电膜，然后图案化该介电膜，来形成电介质点26。
然后如图6中(c)所示，在互连衬底晶片10′上形成上述地线22。例如，可通过图案化在互连衬底晶片10′上形成具有与地线22相对应的开口的抗蚀剂图案，然后通过涂覆方法(化学镀或电镀)在这些开口上沉积预定的金属材料(例如Au)，来形成地线22。
然后如图7中(a)所示，形成牺牲层17。牺牲层17由预定的抗蚀剂材料形成。
然后如图7中(b)所示，在牺牲层17上形成上述可移动电容器电极24的部分24′。例如，可通过溅射方法在牺牲层17上形成预定的金属材料膜，然后通过预定的湿蚀刻或干蚀刻图案化该金属膜，来形成可移动电容器电极24的部分24′。这种部分24′可通过电解电镀或电镀方法形成。
然后如图7中(c)所示，形成可移动电容器电极24的厚部24a。例如，可通过图案化在可移动电容器电极24的部分24′和牺牲层17上形成具有与厚部24a相对应的开口的抗蚀剂图案，然后通过涂覆方法(化学镀或电镀)在该开口中沉积预定的金属材料(例如Au)，来形成厚部24a。然后如图8中(a)所示，移除牺牲层17。
然后如图8中(b)所示，将封装晶片27′接合在互连衬底晶片10′的第一面10a侧上。接合方法(bonding method)的实例为阳极接合方法、直接接合方法、冷接合方法(cold bonding method)以及共熔接合方法。通过处理预定的硅晶片制造封装晶片27′，并在与互连衬底晶片10′的每个可变滤波器元件形成块相对应的区域中预先形成凹部27a。封装晶片27′实质上包括多个上述封装元件27。
然后如图8中(c)所示，切割由互连衬底晶片10′和封装晶片27′构成的分层产品。通过这种方式，能够制造可变滤波器元件X1。根据该方法，通过使用具有多个可变滤波器元件形成块的互连衬底晶片10′，能够适当地大量地生产可变滤波器元件X1。
通过使用具有足够宽面积的互连衬底10，以及根据互连衬底10的第一面10a上的电路设计形成各种无源元件(例如，电感、电容器、电阻器)，可将可变滤波器元件X1构建为可变滤波器模块。除了在互连衬底晶片10′上制造各种无源元件之外，可通过与上述参照图5中(b)至图7中(c)描述的可变滤波器元件X1的步骤相同的方式制造该可变滤波器模块。对于下面第二至第六实施例，同样能够将可变滤波器元件构建为可变滤波器模块或制造为可变滤波器模块。
图10至图12示出根据本发明第二实施例的可变滤波器元件X2。图10是可变滤波器元件X2的部分省略的平面图。图11是沿图10中XI-XI线的放大横截面图。图12是描述通过可变滤波器元件X2形成的分布常数传输线的等效电路图(部分省略)。
可变滤波器元件X2包括互连衬底10、信号线21、两条地线22、并联电感23、可移动电容器电极24、驱动电极25和电介质点26、以及封装元件27(图10中未示出)，并被构建为允许预定高频带的电磁波或电信号通过的谐振滤波器。实质上，如图12所示，可变滤波器元件X2包括串联设置的n个可变滤波器元件X1，并包括通过所谓的“K逆变器”以串联方式设置的n级谐振电路部分R。每个可变滤波器元件X1的具体结构以及构成每个谐振电路部分R(包括绝缘层11和地线12a的互连衬底10、信号线21、地线22、可移动电容器电极24、驱动电极25和电介质点26)的单元的具体结构大致与上述第一实施例相同。在本实施例中，例如将图10所示的空间长度L2设置为，使得传输线长度成为λ/2的倍数(λ：分布常数线上预定高频的提取目标的波长)。
另外，在具有这种配置的可变滤波器元件X2中，正如上述可变滤波器元件X1一样，能够容易地降低待施加至信号线21与可移动电容器电极24之间的驱动电压。
图13至图15示出根据本发明第三实施例的可变滤波器元件X3。图13是可变滤波器元件X3的部分省略的平面图，图14是沿图13中XIV-XIV线的放大的部分横截面图。图15是描述通过可变滤波器元件X3形成的分布常数传输线的等效电路图(部分省略)。
可变滤波器元件X3包括互连衬底10、信号线21、地线22、可移动电容器电极24、驱动电极25、电介质点26和封装元件27(图13中未示出)，并被构建为允许预定高频带的电磁波或电信号通过的谐振滤波器。实质上，如图15所示，可变滤波器元件X3是并联设置的n个可变滤波器元件X1(其中没有形成并联电感23)，并包括通过所谓的“J逆变器”以并联方式设置的n级谐振电路部分R。构成每个谐振电路部分R(包括绝缘层11和地线12a的互连衬底10、信号线21、地线22、可移动电容器电极24、驱动电极25和电介质点26)的单元具体结构大致与上述第一实施例相同。J逆变器是在相邻谐振电路部分R(电容耦合)中包括的信号线21的边缘21c之间产生的电容器。在本实施例中，将图13所示的空间长度L3设置为，使得传输线长度成为λ/4的偶数倍(λ：分布常数线上预定高频的提取目标的波长)。
另外，在具有这种结构的可变滤波器元件X3中，正如上述可变滤波器元件X1一样，能够容易地降低待施加至信号线21与可移动电容器电极24之间的驱动电压。
图16至图18示出根据本发明第四实施例的可变滤波器元件X4。图16是可变滤波器元件X4的部分省略的平面图。图17和图18是沿图16中XVII-XVII线和XVIII-XVIII线的放大的横截面图。通过可变滤波器元件X4形成的分布常数传输线由图4中的等效电路图表示。
可变滤波器元件X4包括互连衬底10、信号线21、四个并联电感23、可移动电容器电极28、驱动电极25、电介质点26和封装元件27(图16中未示出)，并被构建为允许预定高频带电磁波或电信号通过的谐振滤波器。可变滤波器元件X4与可变滤波器元件X1之间的主要区别在于：可变滤波器元件X4没有地线22，以及取代可变电容器电极24具有可变电容器电极28。
如关于第一实施例所描述的，互连衬底10具有第一面10a和第二面10b，并具有绝缘层11、互连图案12、通孔13和用于外部连接的电极焊盘14。互连图案12中位于最靠近第一面10a的部分成为接地的地线。通孔13连接在互连图案12之间、互连图案12与电极焊盘14之间、以及互连图案12与信号线21之间。
如第一实施例中所述，信号线21是每端具有端子部21a(进入端)和端子部21b(流出端)的导电图案，其中电信号在端子部21a和端子部21b之间通过；并且，该信号线21包括这种元件(高频滤波器)的电感组件。端子部21a和21b通过互连衬底10中的预定通孔13和互连图案12电连接至预定电极焊盘14。
如图18所示，并联电感23的一端通过互连衬底10中的预定通孔13、互连图案12和电极焊盘14接地。
如图17所示，每个可变电容器电极28设置在互连衬底10上并具有面对信号线21的厚部28a，以及每个可变电容器电极28通过互连衬底10中的通孔13和互连图案12接地。可移动电容器电极28由诸如Au、Cu和Al的低电阻金属形成。可移动电容器电极28和信号线21构成电容可变电容器。可移动电容器电极28和地线12a构成本发明的“地互连部”。
每个驱动电极25对可移动电容器电极28产生静电引力，从而使可移动电容器电极28移动，以及每个驱动电极25被设置为与信号线21相邻并面对可移动电容器电极28的一部分。驱动电极25由诸如SiCr的高电阻金属薄膜形成。
如图17所示，在信号线21上形成电介质点26，电介质点26由诸如Al2O3、SiO2、SixNy和SiOC的介电材料形成。电介质点26用于防止信号线21和可移动电容器电极28的短路，并且也用于增大由信号线21和可移动电容器电极28构成的电容器的静电电容。为了确保该元件的宽频变化区，增大静电电容是理想的。
如第一实施例所述，封装元件27用于密封互连衬底10的第一面10a上的各种结构，并接合至第一面10a。
具有这种结构的可变滤波器元件X4可由如图4所示的等效电路图表示，其中该等效电路图由K01逆变器、K12逆变器和设置在它们之间的谐振电路部分R组成。K01逆变器由在端子部21a(进入端)侧连接至信号线21的一对并联电感23组成。K12逆变器由在端子部21b(流出端)侧连接至信号线21的一对并联电感23组成。谐振电路部分R包括电感L(整个谐振电路部分R的电感组件)和电容可变电容器C(整个谐振电路部分R的电容组件)，并主要由互连衬底10或绝缘层11、信号线21和地互连部分(地线12a和可移动电容器电极28)组成。电容器C由信号线21和地互连部分组成；更具体地，电容器C包括由信号线21和可移动电容器电极28构成的电容可变电容器(第一电容器)以及由信号线21和地线12a(衬底中的地线)构成的电容固定电容器(第二电容器)。换句话说，如果假定由可变滤波器元件X4形成的分布常数传输线具有单个电容可变电容器C，则由信号线21和可移动电容器电极28构成的第一电容器成为该电容器C的一部分，另外由信号线21和地线12a构成的第二电容器也成为该电容器C的一部分。第二电容器具有补偿第一电容器对电容器C的静电电容的贡献的功能。
在可变滤波器元件X4中，将图16所示的空间长度L4设置为，使得图4所示的谐振电路部分R的传输线长度(即，两个逆变器之间的传输线长度)成为λ/2的倍数(λ：分布常数线上预定高频的提取目标的波长)。换句话说，在可变滤波器元件X4中，滤波经由例如预定电极焊盘14、通孔13和互连图案12从端子部21a输入的混合电信号，以及提取预定高频带中的电信号并将其从端子部21b或连接至端子部21b的预定电极焊盘14输出。
在图4的等效电路图中，谐振电路部分R设置在K01逆变器与K12逆变器之间，根据这种配置，不需要反射就能够将电磁波或高频电信号从进入端(K01逆变器侧端子)输入至谐振电路部分R中，以及不需要反射就能够使传播至流出端(K12逆变器侧端子)的电磁波从该流出端发射出去。
在可变滤波器元件X4中，可通过在驱动电极25与可移动电容器电极28之间施加预定电压(驱动电压)来改变图4所示的电容器C(第一和第二电容器)的电容。可通过由预定电极焊盘14、通孔13和互连图案12构成的导电路径来实现向驱动电极25施加电压。如果在驱动电极25与可移动电容器电极28之间施加驱动电压，则在这些电极之间产生预定的静电引力，可移动电容器电极28被拉向驱动电极25侧预定量，结果信号线21与可移动电容器电极28之间的间隔或间隙G1减小。如果间隙G1减小，则电容器C的静电电容增大，可变滤波器元件X4的整个传输长度等效地或实质性地增大，以及允许通过的频带向低频侧迁移。在可变滤波器元件X4中，可通过调整待施加的驱动电压来控制通过频带。例如，可通过驱动电压的开/关有目的地改变图4所示的电容器C的电容，从而适当地改变高频区中的通过频带(例如，在18GHz和22GHz之间改变)。还可通过模拟控制驱动电压来连续地改变通过频带。
可变滤波器元件X4不具有设置在衬底上两条平行地线之间的信号线结构。因此，与上述传统的可变滤波器元件X7(其中信号线72与地线73之间间隙G8的尺寸被限制为相对小值，驱动电极76的面积被限制为相对小)不同，能够容易地增大互连衬底10上驱动电极25的面积。由此，可变滤波器元件X4能够容易地降低待施加在信号线21与可移动电容器电极28之间的驱动电压。对于紧凑无线电通信设备应用领域，例如电源为电池的便携式电话，降低驱动电压是理想的。
图19和图20示出根据本发明第五实施例的可变滤波器元件X5。图19是可变滤波器元件X5的部分省略的平面图，图20是沿图19中XX-XX线的放大的横截面图。图12是描述由可变滤波器元件X5形成的分布常数传输线的等效电路图(部分省略)。
可变滤波器元件X5包括互连衬底10、信号线21、并联电感23、可变电容器电极28、驱动电极25、电介质点26和封装元件27(图19中未示出)，并被构建为允许预定高频带的电磁波或电信号通过的谐振滤波器。实质上，如图12所示，可变滤波器元件X5包括串联设置的n个可变滤波器元件X4，并包括通过所谓的“K逆变器”以串联方式设置的n级谐振电路部分R。每个可变滤波器元件X4的具体结构以及构成每个谐振电路部分R(包括绝缘层11和地线12a的互连衬底10、信号线21、可移动电容器电极28、驱动电极25和电介质点26)的单元的具体结构大致与上述第一或第四实施例的相同。在本实施例中，例如将图19所示的空间长度L5设置为，使得传输线长度成为λ/2的倍数(λ：分布常数线上预定高频的提取目标的波长)。
另外，在具有这种结构的可变滤波器元件X5中，正如上述可变滤波器元件X4一样，能够容易地降低待施加在信号线21与可移动电容器电极28之间的驱动电压。
图21和图22示出根据本发明第六实施例的可变滤波器元件X6。图21是可变滤波器元件X6的部分省略的平面图，图22是沿图21中XXII-XXII线的放大的横截面图。在图15所示的等效电路图(部分省略)中示出由可变滤波器元件X6形成的分布常数传输线。
可变滤波器元件X6包括互连衬底10、信号线21、可移动电容器电极28、驱动电极25、电介质点26和封装元件27(图21中未示出)，并被构建为允许预定高频带的电磁波或电信号通过的谐振滤波器。实质上，如图15所示，可变滤波器元件X6是并联设置的n个可变滤波器元件X4(其中没有形成并联电感23)，并包括通过所谓的“J逆变器”以并联方式设置的n级谐振电路部分R。构成每个谐振电路部分R(包括绝缘层11的互连衬底10、地线12a、信号线21、可移动电容器电极28、驱动电极25和电介质点26)的单元的具体结构大致与上述第一或第四实施例相同。J逆变器是在相邻谐振电路部分R中包括的信号线21的边缘21c之间产生的电容器(电容耦合)。如图21和图22所示，在本实施例中，每个谐振电路部分R的信号线21的边缘21d经由通孔13电连接至地线12a，由此接地。信号线21可被设计为电开路的(electrically open)，而非像这样接地。(具体地，不形成用于连接信号线21和地线12a的通孔13。)在本实施例中，将图21所示的空间长度L6设置为，使得传输线长度成为λ/4的偶数倍(λ：分布常数线上预定高频的提取目标的波长)。
另外，在具有这种配置的可变滤波器元件X6中，正如上述可变滤波器元件X4一样，能够容易地降低待施加在信号线21与可移动电容器电极28之间的驱动电压。
为了进行总结，将本发明的结构及其变型作为附录列在下面。
(附录1)
一种可变滤波器元件，包括：衬底；衬底上的两条地线以及位于衬底上两条地线之间的信号线，其中地线和信号线在衬底上平行延伸；可移动电容器电极，桥接在衬底上的两条地线之间，并具有面对信号线的部分；驱动电极，位于信号线和衬底上的地线之间，并对可移动电容器电极产生静电引力；以及衬底中的地线，其被设置在衬底中，具有面对信号线的部分，并电连接衬底上的两条地线。其中衬底上的地线、可移动电容器电极和衬底中的地线构成地互连部，而信号线和地互连部构成分布常数传输线。
(附录2)
一种可变滤波器元件，包括：衬底；多条信号线，其被设置为在衬底上平行延伸；可移动电容器电极，其在衬底上突出，并具有面对信号线的部分；驱动电极，其形成在衬底上，并对可移动电容器电极产生静电引力；以及衬底中的地线，其形成于衬底中，具有面对信号线的部分，并电连接可移动电容器电极。其中可移动电容器电极和衬底中的地线构成地互连部，而信号线和地互连部构成分布常数传输线。
(附录3)
根据附录2的可变滤波器元件还包括衬底上的地线，其被设置为在衬底上与信号线平行，并电连接衬底中的地线。
(附录4)
根据附录1至3中任一的可变滤波元件，在信号线上还包括电介质部分。
(附录5)
根据附录1至4中任一的可变滤波器元件，其中衬底为具有分层结构的多层互连衬底，该分层结构包括多个绝缘层和位于各绝缘层之间的互连图案。
(附录6)
根据附录5的可变滤波器元件，其中衬底中的地线被包括在最靠近多层互连衬底上信号线的互连图案中。
(附录7)
根据附录5或6的可变滤波器元件，其中绝缘层由陶瓷制成。
(附录8)
根据附录5至7中任一的可变滤波器元件，在与衬底上信号线相对的表面上还包括电极焊盘。
(附录9)
根据附录5至8中任一的可变滤波器元件，还包括贯穿衬底的导电连接部。
(附录10)
一种可变滤波器元件，包括多个根据附录1至9中任一的可变滤波器元件，其中所述多个可变滤波器元件串联或并联设置。
(附录11)
一种可变滤波器模块，包括根据附录1至10中任一的可变滤波器元件，并包括设置在衬底上的多个无源元件。
(附录12)
根据附录11的可变滤波器模块，其中多个无源元件包括电感、电容器或电阻器。
(附录13)
一种可变滤波器元件的制造方法，用于制造根据附录1至10中任一的可变滤波器元件，包括如下步骤：制造具有多个可变滤波器元件形成块的互连衬底晶片，其中每个可变滤波器元件形成块包括衬底中的地线；在多个可变滤波器元件形成块的每一个形成块中，于互连衬底晶片上形成至少一条信号线、驱动电极和可变电容器电极；以及分割互连衬底晶片。
(附录14)
一种可变滤波器模块的制造方法，用于制造根据附录11或12的可变滤波器模块，包括如下步骤：制造具有多个可变滤波器模块形成块的互连衬底晶片，其中每个可变滤波器模块形成块包括衬底中的地线；在多个可变滤波器模块形成块的每一个形成块中，于互连衬底晶片上形成至少一条信号线、驱动电极和可变电容器电极、和多个无源元件组；分割互连衬底晶片。
(附录15)
根据附录13或14的方法，在分割步骤之前还包括为每个形成块安装密封盖的步骤。

Claims (8)

1.一种可变滤波器元件，包括：
衬底；
所述衬底上的两条地线和位于所述衬底上的两条地线之间的信号线，其中所述衬底上的地线和所述信号线被设置为在所述衬底上平行延伸；
可移动电容器电极，其桥接在所述衬底上的两条地线之间，并具有面对所述信号线的部分；
驱动电极，其位于所述信号线和所述衬底上的地线之间，并对所述可移动电容器电极产生静电引力；以及
所述衬底中的地线，其被设置在所述衬底中，具有面对所述信号线的部分，并电连接所述衬底上的两条地线；
其中所述信号线与所述衬底上的地线结合构成第一电容，所述信号线与所述可移动电容器电极结合构成第二电容，以及所述信号线与所述衬底中的地线结合构成第三电容，
其中所述衬底上的地线、所述可移动电容器电极和所述衬底中的地线构成地互连部，
其中所述信号线和所述地互连部构成分布常数传输线，所述分布常数传输线具有所述第一电容、第二电容和第三电容的总电容。
2.一种可变滤波器元件，包括：
衬底；
多条信号线，其被设置为在所述衬底上平行延伸；
可移动电容器电极，其在所述衬底上突出，并具有面对所述信号线的部分；
驱动电极，其形成在所述衬底上，并对所述可移动电容器电极产生静电引力；以及
衬底中的地线，其被设置在所述衬底中，具有面对所述信号线的部分，并电连接所述可移动电容器电极；
其中所述信号线与所述可移动电容器电极结合构成第一电容，以及所述信号线与所述衬底中的地线结合构成第二电容，
其中所述可移动电容器电极和所述衬底中的地线构成地互连部，
其中所述信号线和所述地互连部构成分布常数传输线，所述分布常数传输线具有所述第一电容和第二电容的总电容。
3.如权利要求1或2所述的可变滤波器元件，其中，在所述信号线上还包括电介质部分。
4.如权利要求1或2所述的可变滤波器元件，其中所述衬底为具有分层结构的多层互连衬底，该分层结构包括多个绝缘层和位于各绝缘层之间的互连图案。
5.一种可变滤波器元件，包括多个如权利要求1或2所述的可变滤波器元件，其中所述多个可变滤波器元件串联或并联设置。
6.一种可变滤波器模块，包括：如权利要求1或2所述的可变滤波器元件，以及设置在所述衬底上的多个无源元件。
7.一种可变滤波器元件的制造方法，用于制造如权利要求1或2所述的可变滤波器元件；该方法包括如下步骤：
制造具有多个可变滤波器元件形成块的互连衬底晶片，每个所述可变滤波器元件形成块包括所述衬底中的地线；
在所述多个可变滤波器元件形成块的每一个形成块中，于所述互连衬底晶片上形成至少一条信号线、驱动电极和可变电容器电极；以及
分割所述互连衬底晶片。
8.一种可变滤波器模块的制造方法，用于制造如权利要求6所述的可变滤波器模块；该方法包括如下步骤：
制造具有多个可变滤波器模块形成块的互连衬底晶片，每个所述滤波模块形成块包括所述衬底中的地线；
在所述多个可变滤波器模块形成块的每一个形成块中，于所述互连衬底晶片上形成至少一条信号线、驱动电极和可变电容器电极、和多个无源元件组；以及
分割所述互连衬底晶片。
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