CN113285190A - 一种l型开路枝节带阻滤波器 - Google Patents

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王凤娟
李瑞奇
余宁梅
杨媛
朱樟明
尹湘坤
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Xian University of Technology
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Xian University of Technology
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure

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Abstract

本发明公开了一种L型开路枝节带阻滤波器，主线的上方和下方均设置有谐振腔，主线的上方有两个谐振腔，主线上方两个谐振腔分别位于主线的两端上方，主线下方设置有一个谐振腔，主线下方的谐振腔位于主线上方两个谐振腔之间，主线的两端分别设置有输出端和输入端。具有集成度高、减小互联长度的特点。

Description

一种L型开路枝节带阻滤波器
技术领域
本发明属于三维集成电路技术领域，涉及一种L型开路枝节带阻滤波器。
背景技术
滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。带阻滤波器的基本结构单元为具有阻带特性的谐振单元。带阻滤波器能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带通滤波器的概念相对。
硅通孔技术(Through Silicon Via，TSV)是一项高密度封装技术，正在逐渐取代目前工艺比较成熟的引线键合技术，被认为是第四代封装技术硅通孔技术可以通过垂直互连减小互联长度，减小信号延迟，降低电容或者电感，实现芯片间的低功耗，高速通讯，增加宽带和实现器件集成的小型化。
发明内容
本发明的目的是提供一种L型开路枝节带阻滤波器，具有集成度高、减小互联长度的特点。
本发明所采用的技术方案是，一种L型开路枝节带阻滤波器，主线的上方和下方均设置有谐振腔，主线的上方有两个谐振腔，主线上方两个谐振腔分别位于主线的两端上方，主线下方设置有一个谐振腔，主线下方的谐振腔位于主线上方两个谐振腔之间，主线的两端分别设置有输出端和输入端。
本发明的特点还在于：
谐振腔包括TSV柱，TSV柱连接有RDL金属线，RDL金属线与TSV柱相垂直。
TSV柱的中心为铜，铜的外壁包裹有钛，钛的外壁包裹有二氧化硅。
主线的外壁包裹有二氧化硅，RDL金属线的外壁包括有二氧化硅。
主线为RDL金属线。
TSV柱位于硅衬底上。
本发明的有益效果是：本发明一种L型开路枝节带阻滤波器，目的是提高集成度，减小互联长度，减小信号延迟，降低电容或者电感，实现芯片间的低功耗，高速通讯，增加宽带和实现器件集成的小型化。在与TSV技术兼容后，不仅可作为单独元器件使用，也可以作为三维集成的转接板，使芯片通过该基板上的RDL层进行互联,并通过TSV垂直互联进行层间信号传输，进一步实现高集成度的三维叠层封装。相对于传统的微带线结构减小尺寸，降低功耗，减小信号的延迟同时也增加了谐振腔之间的耦合。
附图说明
图1是本发明一种L型开路枝节带阻滤波器的立体图；
图2是本发明一种L型开路枝节带阻滤波器的二维视图；
图3是本发明一种L型开路枝节带阻滤波器中TSV柱的结构示意图。
图中，1.TSV柱，2.RDL金属线，3.二氧化硅，4.硅衬底，5.钛，6.铜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种L型开路枝节带阻滤波器，如图1所示，主线的上方和下方均设置有谐振腔，主线的上方有两个谐振腔，主线上方两个谐振腔分别位于主线的两端上方，主线下方设置有一个谐振腔，主线下方的谐振腔位于主线上方两个谐振腔之间，主线的两端分别设置有输出端和输入端。如图2所示，谐振腔包括TSV柱1，TSV柱1连接有RDL金属线2，RDL金属线2与TSV柱1相垂直。如图3所示，TSV柱1的中心为铜6，铜6的外壁包裹有钛5，钛5的外壁包裹有二氧化硅3。主线的外壁包裹有二氧化硅3，RDL金属线2的外壁包括有二氧化硅3。主线为RDL金属线2。TSV柱1位于硅衬底4上。
本发明一种L型开路枝节带阻滤波器，上下部分由垂直的TSV和平行的RDL作为谐振腔来实现，开路枝节弯折部分与主线平行耦合来实现能量耦合，由于耦合较弱，所以这种结构的带宽较窄。带阻滤波器的工作原理与带通滤波器相同，根据分析可知，每个谐振腔由串联和并联的电感、电容组成，当电感和电容并联时，电路呈现带阻状态。主线部分通过RDL来实现金属化布线，左边输入，右边输出。RDL(主线)距离上方平行的谐振腔为3.6μm。与主线平行的部分采用RDL来实现平行耦合。RDL的宽8.6μm，长58.6μm，厚5μm，TSV直径10μm，高度80μm，每个谐振腔距离RDL的距离为28μm。此外，主线下方的谐振腔是根据滤波器的具体参数以及阶数决定，它们之间的距离为3.2μm。TSV是在通孔内由内到外依次为电镀铜柱、绝缘层和阻挡层。绝缘层的作用是将硅板和填充的导电材料之间进行隔离绝缘，材料通常选用二氧化硅。由于铜原子在TSV制造工艺流程中可能会穿透二氧化硅绝缘层，导致封装器件产品性能的下降甚至失效，一般用化学稳定性较高的金属材料在电镀铜和绝缘层之间加工阻挡层。本发明一种L型开路枝节带阻滤波器采用硅基衬底，与现有普遍的硅工艺产品相兼容。本发明一种L型开路枝节带阻滤波器采用的TSV工艺，可以作为三维集成的转接板，使芯片通过该基板上的RDL层进行互联,并通过TSV垂直互联进行层间信号传输，进一步实现高集成度的三维叠层封装。减小尺寸，降低功耗，减小信号的延迟同时也增加了谐振腔之间的耦合。
本发明一种L型开路枝节带阻滤波器，目的是提高集成度，减小互联长度，减小信号延迟，降低电容或者电感，实现芯片间的低功耗，高速通讯，增加宽带和实现器件集成的小型化。在与TSV技术兼容后，不仅可作为单独元器件使用，也可以作为三维集成的转接板，使芯片通过该基板上的RDL层进行互联,并通过TSV垂直互联进行层间信号传输，进一步实现高集成度的三维叠层封装。相对于传统的微带线结构减小尺寸，降低功耗，减小信号的延迟同时也增加了谐振腔之间的耦合。

Claims (6)

1.一种L型开路枝节带阻滤波器，其特征在于，所述主线的上方和下方均设置有谐振腔，所述主线的上方有两个谐振腔，主线上方两个谐振腔分别位于主线的两端上方，所述主线下方设置有一个谐振腔，所述主线下方的谐振腔位于主线上方两个谐振腔之间，所述主线的两端分别设置有输出端和输入端。
2.如权利要求1所述的一种L型开路枝节带阻滤波器，其特征在于，所述谐振腔包括TSV柱(1)，所述TSV柱(1)连接有RDL金属线(2)，所述RDL金属线(2)与TSV柱(1)相垂直。
3.如权利要求2所述的一种L型开路枝节带阻滤波器，其特征在于，所述TSV柱(1)的中心为铜(6)，所述铜(6)的外壁包裹有钛(5)，所述钛(5)的外壁包裹有二氧化硅(3)。
4.如权利要求2所述的一种L型开路枝节带阻滤波器，其特征在于，所述主线的外壁包裹有二氧化硅(3)，所述RDL金属线(2)的外壁包括有二氧化硅(3)。
5.如权利要求2所述的一种L型开路枝节带阻滤波器，其特征在于，所述主线为RDL金属线(2)。
6.如权利要求2所述的一种L型开路枝节带阻滤波器，其特征在于，所述TSV柱(1)位于硅衬底(4)上。
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US20150255372A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-10 Telesphor Kamgaing Through-silicon via (tsv)-based devices and associated techniques and configurations
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