CN113950798A - 包括用于信号泄漏减少的电感耦合器的衬底 - Google Patents

包括用于信号泄漏减少的电感耦合器的衬底 Download PDF

Info

Publication number
CN113950798A
CN113950798A CN202080038045.1A CN202080038045A CN113950798A CN 113950798 A CN113950798 A CN 113950798A CN 202080038045 A CN202080038045 A CN 202080038045A CN 113950798 A CN113950798 A CN 113950798A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inductor
substrate
signal
filter
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080038045.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113950798B (zh
Inventor
唐瑞
淦辰乾
刘忠宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of CN113950798A publication Critical patent/CN113950798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113950798B publication Critical patent/CN113950798B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/346—Preventing or reducing leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0458—Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041—Printed circuit coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
    • H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
    • H04B1/525—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

一种衬底，包括至少一个电介质层以及形成在该至少一个电介质层中的电感耦合器。电感耦合器包括第一电感器和第二电感器。第一电感器形成在至少一个电介质层中。第一电感器被配置为耦合到发射器滤波器和天线。第二电感器形成在至少一个电介质层中。第二电感器被配置为耦合到发射器滤波器和接地。第二电感器被配置为为具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径。第二电感器被配置为使得行进通过第二电感器的被拒绝信号引起第一电感器生成抵消行进通过发射滤波器的泄漏信号的感应信号。

Description

包括用于信号泄漏减少的电感耦合器的衬底
优先权要求
本专利申请要求于2019年5月24日提交的题为“包括用于信号泄漏减少的电感耦合器的衬底”的申请号16/422,174的优先权，该申请已转让给其受让人并且在此通过引用明确并入本文。
技术领域
各种特征涉及衬底，但更具体地涉及包括用于射频(RF)滤波器的信号泄漏减少的电感耦合器的衬底。
背景技术
许多通信设备使用天线、发射器和接收器以通过传输介质与其他通信设备进行通信。通常，这些通信设备通过充满许多信号的介质进行通信。信号的数目会影响这些设备之间的通信的质量。为了解决传输介质中存在的许多信号，滤波器可以被用于隔离信号并且滤除某些信号。然而，这些滤波器具有局限性和缺点，诸如信号泄漏。
因此，需要提供具有减少的信号泄漏的通信设备和滤波器。
发明内容
各种特征涉及衬底，但更具体地涉及包括用于射频(RF)滤波器的信号泄漏减少的电感耦合器的衬底。
一个示例提供了一种衬底，该衬底包括至少一个电介质层以及形成在该至少一个电介质层中的电感耦合器。电感耦合器包括第一电感器和第二电感器。第一电感器形成在至少一个电介质层中。第一电感器被配置为耦合到发射器滤波器和天线。第二电感器形成在至少一个电介质层中。第二电感器被配置为耦合到发射器滤波器和接地。第二电感器被配置为为具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径。第二电感器被配置为使得行进通过第二电感器的被拒绝信号引起第一电感器生成抵消行进通过传输滤波器的泄漏信号的感应信号。
另一示例提供了一种装置，该装置包括管芯，该管芯包括发射滤波器；以及衬底，该衬底耦合到管芯。衬底包括至少一个电介质层和用于电感耦合的部件。用于电感耦合的部件包括形成在至少一个电介质层中的用于第一电感的部件，其中用于第一电感的部件耦合到发射器滤波器和天线。用于电感耦合的部件包括形成在至少一个电介质层中的用于第二电感的部件。用于第二电感的部件耦合到发射器滤波器和接地。用于第二电感的部件被配置为为具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径。用于第二电感的部件被配置为使得行进通过用于第二电感的部件的被拒绝信号引起用于第一电感的部件生成抵消行进通过传输滤波器的泄漏信号的感应信号
另一示例提供了一种用于制造衬底的方法。该方法提供具有衬底的电感耦合器。提供电感耦合器的方法包括：提供第一电感器，该第一电感器形成在至少一个电介质层中，其中第一电感器耦合到发射器滤波器和天线。提供电感耦合器的方法包括：提供第二电感器，该第二电感器形成在至少一个电介质层中。第二电感器耦合到发射器滤波器和地。第二电感器被配置为向具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径。第二电感器被配置为使得行进通过第二电感器的被拒绝信号引起第一电感器生成抵消行进通过传输滤波器的泄漏信号的感应信号。
附图说明
当结合附图进行时，根据下文所阐述的具体实施方式，各种特征、性质和优点可以变得显而易见，在附图中，相同的附图标记始终对应标识。
图1图示了用于减少传输滤波器的信号泄漏的示例性电路图。
图2图示了具有和没有信号泄漏控制的传输滤波器的信号泄漏的示例性图表。
图3图示了具有和没有信号泄漏控制的传输滤波器的信号泄漏的另一示例性图表。
图4图示了具有和没有信号泄漏控制的传输滤波器的隔离性能的示例性图表。
图5图示了使用衬底实现的用于减少信号泄漏的另一示例性电路图。
图6图示了使用衬底实现的用于减少信号泄漏的另一示例性电路图。
图7图示了用于信号泄漏控制的示例性电感耦合器的视图。
图8图示了具有耦合到包括传输滤波的管芯的用于信号泄漏控制的电感耦合器的示例性衬底的视图。
图9图示了具有耦合到包括传输滤波的管芯的用于信号泄漏控制的电感耦合器的示例性衬底的平面图。
图10图示了具有用于信号泄漏控制的电感耦合器的示例性衬底的金属层的平面图。
图11图示了具有用于信号泄漏控制的电感耦合器的示例性衬底的另一金属层的平面图。
图12图示了具有用于信号泄漏控制的电感耦合器的示例性衬底的另一金属层的平面图。
图13图示了具有用于信号泄漏控制的电感耦合器的示例性衬底的另一金属层的平面图。
图14图示了包括用于泄漏信号控制的电感耦合器的衬底的侧视图。
图15图示了包括耦合到管芯的用于泄漏信号控制的电感耦合器的衬底的侧视图。
图16(包括图16A至图16C)图示了用于制造包括用于泄漏信号减少的电感耦合器的衬底的示例性顺序。
图17图示了包括用于制造泄漏信号减少的电感耦合器的衬底的方法的示例性流程图。
图18图示了可以集成本文中所描述的管芯、集成设备、设备封装、封装、集成电路、衬底和/或PCB的各种电子设备。
具体实施方式
在以下描述中，给出具体细节以提供对本公开的各个方面的透彻理解。然而，本领域普通技术人员应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些方面。例如，可以在框图中示出电路，以便避免在不必要的细节中模糊这些方面。在其他实例中，可能不会详细示出众所周知的电路、结构和技术，以免混淆本公开的各方面。
本公开描述了一种衬底，该衬底包括至少一个电介质层和形成在该至少一个电介质层中的电感耦合器。电感耦合器包括第一电感器和第二电感器。第一电感形成在至少一个电介质层中。第一电感器耦合到发射器滤波器和天线。第二电感器形成在至少一个电介质层中。第二电感器耦合到发射器滤波器和接地。第二电感器被配置为向具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径。第二电感器被配置为使得行进通过第二电感器的被拒绝信号引起第一电感器生成抵消行进通过传输滤波器的泄漏信号的感应信号。泄漏信号朝向接收滤波器行进。泄漏信号在朝向接收滤波器行进时行进穿过阻抗匹配部件。衬底可以在射频前端(RFFE)设备中实现。
用于泄漏信号减少的示例性电路图
图1图示了用于在通信设备发射和接收信号期间用于泄漏信号减少的示例性电路配置100。电路配置100包括传输滤波器102、发射器104、接收滤波器106、接收器108、电感耦合器120、天线130、以及阻抗匹配部件140。电感耦合器120包括第一电感器122和第二电感器124。电路配置100可以在诸如移动设备、膝上型电脑、物联网(IoT)设备和/或车辆之类的具有通信功能的设备中实现。
发射器104电耦合到传输滤波器102。传输滤波器102电耦合到电感耦合器120。电感耦合器120电耦合到天线130和阻抗匹配部件140。天线130电耦合到阻抗匹配部件140。阻抗匹配部件140电耦合到接收滤波器106。接收滤波器106电耦合到接收器108。
如图1所示，第一电感器122电耦合到天线130和传输滤波器102。第二电感器124电耦合到传输滤波器102和接地(其由接地端子132表示)。
传输滤波器102被配置为对来自发射器104的信号执行信号处理。信号处理的示例包括移除信号的不想要的分量或特征，包括对信号的一些方面的部分或完全抑制。传输滤波器102可以例如移除或抑制来自某些频率的信号。传输滤波器102的信号处理的示例包括低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波。然而，其他类型的信号处理可以由传输滤波器102执行。已经由传输滤波器102处理的信号(例如，传输信号)可以通过电感耦合器120行进到天线130。
接收滤波器106被配置为对来自天线130的信号执行信号处理。来自天线130的信号可以行进通过阻抗匹配部件140。阻抗匹配部件140可以包括(多个)电阻部件和/或(多个)电感部件。接收滤波器106与传输滤波器102的相似之处在于接收滤波器106可以执行信号处理，诸如移除信号的不想要的分量或特征，包括对信号的一些方面的部分或完全抑制。接收滤波器106的信号处理的示例包括低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波。然而，接收滤波器106可以执行其他类型的信号处理。已经被接收滤波器106处理的信号(例如，接收信号)可以行进到接收器108以进行进一步处理。
图1图示了信号可以如何行进通过电路配置100的示例。在传输滤波器102被配置为滤除或拒绝具有特定频率(例如，被拒绝频率)的特定信号(例如，被拒绝信号)的示例中，该特定信号(例如，被拒绝信号)的大部分可以行进通过第二电感器124行进到接地端子132。然而，具有该特定频率(其应行进到接地)的该特定信号(例如，被拒绝信号)的一些特定信号可能从传输滤波器102泄漏并且行进到第一电感器122和朝向接收滤波器106行进，这会影响并干扰从天线130到接收滤波器106和/或接收器108的信号。
图1图示了传输滤波器102被配置为通过第二电感器124并且朝向接地端子132来拒绝和滤除的被拒绝信号160(其表示为被拒绝电流(I2))。被拒绝信号可以是具有要拒绝的特定频率的信号。传输滤波器102可以被配置为从许多频率中滤除和拒绝信号(例如，具有第一被拒绝频率的第一被拒绝信号、具有第二被拒绝频率的第二被拒绝信号)。然而，为了清楚起见，图1仅图示了特定被拒绝频率处的信号。允许没有特定被拒绝频率的信号(其未示出)穿过到达第一电感器122。具有被拒绝频率的信号的大部分可以朝向接地端子132被滤除。然而，如上文所提及的，可能会有少量泄漏信号能够穿过传输滤波器102。
图1图示了从传输滤波器102通过电感耦合器120的第一电感器122并且朝向阻抗匹配部件140和接收滤波器106行进的泄漏信号150(其表示为泄漏电流(I1))。泄漏信号150表示传输滤波器102被配置为朝向接地端子132拒绝并滤除的信号，而是为能够穿过到达第一电感器122的信号。泄漏信号150可以是频率与被拒绝信号160的频率相同的信号。因为泄漏信号150可能朝向接收滤波器106和/或接收器108行进并且干扰来自天线130的其他信号，所以它具有问题。
为了解决泄漏信号150，电感耦合器120被配置为生成感应信号170，该感应信号170可以偏置或抵消泄漏信号。感应信号170(其表示为感应电流(I3))的频率可以与泄漏信号150的频率相同或相似，但相位与泄漏信号150的相位相反。在一些实现方式中，感应信号170的频率可能与泄漏信号150的频率相同或相似，但感应信号170以与泄漏信号150相反的方向行进。感应信号170的幅度或强度可以足够强以减少或抵消泄漏信号150，然后减少或消除可能行进到接收滤波器106的泄漏信号150，从而改善传输信号与接收信号之间的隔离。
感应信号170通过使用行进通过第二电感器124的被拒绝信号160生成。当被拒绝信号160行进通过第二电感器124时，第二电感器124使得第一电感器122生成感应信号170。应当指出，具有不同被拒绝频率的不同被拒绝信号可能会产生具有不同被拒绝频率的感应信号。例如，在第一时间段期间，具有第一被拒绝频率的第一被拒绝信号可以使得生成具有第一被拒绝频率的第一感应信号，以抵消具有第一被拒绝频率的第一泄漏信号。在第二时间段期间，具有第二被拒绝频率的第二被拒绝信号可以使得生成具有第二被拒绝频率的第二感应信号，以抵消具有第二被拒绝频率的第二泄漏信号。
第一电感器122和第二电感器124的配置、尺寸和形状可以被配置为使得感应信号170的幅度与泄漏信号150相似。因此，该配置使用否则被拒绝的信号，以便进一步提高传输滤波器102的性能并且在传输信号与接收信号之间提供附加隔离能力。本公开中提供隔离的途径是违反直觉的，因为其他途径倾向于将被拒绝信号的接地路径设计为尽可能远离允许穿过的信号路径，以使它们不会干扰彼此。在一些实现方式中，传输滤波器与接收滤波器之间的隔离量可以足够好，使得传输滤波器与接收滤波器之间的屏蔽(例如，电磁(EMI)屏蔽)并非必需。
图2和图3图示了具有和没有电感耦合器的滤波器的泄漏信号的示例性曲线图。如图2和图3所示，当诸如图1所描述的电感耦合器之类的电感耦合器与传输滤波器结合使用时，某些频率的泄漏信号(以安培(A)列出)减少了50％或更多。应当指出，电感耦合器对于具有不同频率的信号可能会以不同方式工作。同样，不同的电感耦合器对于不同信号可能以不同方式工作。因此，图2和图3的曲线图仅是针对具有不同频率的各种信号的可能泄漏信号减少的示例性表示。
图4图示了在使用和不用如图1所描述的电感耦合器的情况下传输滤波器与接收滤波器之间有多少隔离的示例性曲线图。图4图示了对于带内频率，无论是否存在电感耦合器，隔离都大致相同或相似。然而，对于带外频率，通过使用电感耦合器，改善隔离。例如，对于带外频率，当电感耦合器与滤波器(射频(RF)滤波器)一起使用时，更多频率具有至少-50分贝(dB)的隔离度。为了清楚起见，图2、图3和图4没有图示通过使用耦合器减少信号泄漏的特定频率。然而，耦合器可以被设计为减少任何信号频率的信号泄漏。
图5图示了使用衬底实现的用于泄漏信号减少的示例性电路配置100。如图5所示，电路配置100使用管芯502(例如，第一管芯)、管芯504(例如，第二管芯)和衬底506来实现。管芯502可以包括传输滤波器102和发射器104。管芯504可以包括接收滤波器106和接收器108。管芯502和管芯504可以耦合到衬底506。
不同的实现方式可以使用不同类型的衬底。衬底506可以是层压衬底，这在下文进行进一步描述。衬底506可以包括电感耦合器120，该电感耦合器120包括第一电感器122和第二电感器124。电感耦合器120可以由衬底506中和/或上的互连形成。衬底中的电感耦合器120的示例性配置下文在至少图7至图13进行进一步描述。衬底506还可以包括阻抗匹配部件140。阻抗匹配部件140可以由互连形成。图5图示了天线130位于衬底506之外。然而，在一些实现方式中，天线130可以在衬底506中和/或上实现。
图6图示了使用另一衬底实现的用于泄漏信号减少的另一示例性电路配置100。如图6所示，电路配置100使用管芯602(例如，第一管芯)和衬底506来实现。管芯602可以包括传输滤波器102、发射器104、接收滤波器106和接收器108。管芯602可以耦合到衬底506。
在一些实现方式中，发射器、接收器、传输滤波器、接收滤波器、耦合器和/或阻抗匹配部件的各种部件可以在多于两个的管芯和/或衬底中实现。
用于泄漏信号减少的示例性电感耦合器
图7图示了在衬底中实现的电感耦合器700的视图。电感耦合器700可以是电感耦合器120的物理表示的示例。电感耦合器700可以是用于电感耦合的部件。电感耦合器700包括电感器702(例如，第一电感器，用于第一电感的部件)和电感器704(例如，第二电感器，用于第二电感的部件)。电感器702可以是电感器122的物理表示的示例，并且电感器704可以是电感器124的物理表示的示例。
电感器702可以由一个或多个互连形成。同样，电感器704可以由一个或多个互连形成。电感器702形成在衬底的第一金属(M1)层上。电感器702耦合到传输滤波器和天线端子720。传输滤波器和天线端子720可以包括凸块。传输滤波器和天线端子720可以耦合到传输滤波器(例如，102)。电感器702通过一个或多个互连708进一步耦合到天线端子710。天线端子710可以耦合到天线(例如，130)。天线端子710可以位于衬底的第一金属(M1)层上。耦合电感器702和天线端子710的互连708可以包括衬底的第二金属(M2)层上的互连(例如，迹线、焊盘)以及M1与M2之间的(多个)过孔。
电感器704形成在衬底的第三金属(M3)层上。电感器704通过一个或多个互连712(例如，焊盘、过孔、迹线)耦合到传输滤波器和接地端子722。传输滤波器和接地端子722可以包括凸块。传输滤波器和接地端子722可以耦合到传输滤波器(例如，102)。电感器704可以耦合到一个或多个互连706，该一个或多个互连706耦合到接地端子。一个或多个互连706可以是接地互连。一个或多个互连706可以形成在衬底的第四金属(M4)层上。尽管未示出，但是电感耦合器700、电感器702和电感器704可以在衬底的一个或多个电介质层中实施。应当指出，衬底的金属层(例如，M1、M2、M3、M4)仅是示例性的。不同的实现方式可以将各种部件定位在衬底的不同金属层上。
图8图示了耦合到管芯802的衬底800的斜视图。衬底800包括电感耦合器700、电感器702、电感器704、耦合到接地的互连706、天线端子710、传输滤波器和天线端子720、传输滤波器和接地端子722。管芯802可以包括如图5所描述的传输滤波器和发射器。在一些实现方式中，管芯802可以包括至少图6所描述的传输滤波器(例如，102)、发射器(例如，104)、接收滤波器(例如，106)和接收器(例如，108)。管芯802通过端子720和端子722耦合到衬底800。
图9图示了耦合到管芯802的衬底800的平面图(例如，顶视图)。电感器702(其由一个或多个互连形成)垂直定位在电感器704(其由一个或多个互连形成)上，使得可能存在互感。图10图示了衬底800的第一金属(M1)层的平面图。M1层包括电感器702和天线端子710。图11图示了衬底800的第二金属(M2)层的平面图。M2层包括耦合到电感器702和天线端子710的互连708。图12示出了衬底800的第三金属(M3)层的平面图。M3层包括电感器704。图13图示了衬底800的第四金属(M4)层的平面图。M4层包括耦合到接地和电感器704的互连706。图7至图13图示了形成在包括4个金属层(例如，M1、M2、M3、M4)的衬底800上的电感耦合器700。然而，电感耦合器(例如，700)可以形成在衬底的不同数目的金属层上(例如，少于4个金属层，多于4个金属层)。
图14图示了包括如本公开中所描述的电感耦合器的衬底1400的侧视图。衬底1400可以是层压衬底。衬底1400可以包括本公开中所描述的电感耦合器和电感器中的任一电感耦合器和电感器。如图14所示，衬底1400包括电介质层1420、1422、1424，电感耦合器1410，电感器1402，电感器1404，接地端子1406，天线端子1408。电感耦合器1410可以由一个或多个金属层上的一个或多个互连形成。电感器1402可以由一个或多个互连形成。电感器1404可以由一个或多个互连形成。接地端子1408可以由一个或多个互连形成。天线端子1408可以由一个或多个互连形成。
图15图示了包括衬底1400、管芯1504和管芯1506的设备1500。管芯1504(例如，第一管芯)可以与管芯502相似。管芯1504可以包括传输滤波器和发射器。管芯1506(例如，第二管芯)可以与管芯504相似。管芯1506可以包括接收滤波器和接收器。衬底1400包括第一阻焊层1524、第二阻焊层1526和多个焊料互连1530。管芯1504可以通过多个焊料互连1540耦合到衬底1400。管芯1506可以通过多个焊料互连1560耦合到衬底1400。在一些实现方式中，管芯1504和第二管芯1506的一些或全部功能可以实现为单个管芯，或可以在多于两个管芯中实现。
包括电感耦合器的示例性衬底
在一些实现方式中，制造衬底包括几个过程。图16(其包括图16A至图16C)图示了用于提供或制造包括电感耦合器的衬底的示例性顺序。在一些实现方式中，图16A至图16C可以用于提供或制造具有图14的电感耦合器的衬底1400。
应当指出，图16A至图16C的顺序可以组合一个或多个阶段以简化和/或阐明提供或制造衬底的顺序。在一些实现方式中，可以改变或修改过程的次序。在一些实现方式中，在没有背离本公开的精神的情况下，可以替换或替代过程中的一个或多个过程。
如图16A所示，阶段1图示了提供载体1600并且在载体1300上方形成金属层之后的状态。可以对金属层进行图案化以形成互连1602。可以使用电镀过程来形成金属层和互连。
阶段2图示了在载体1300和互连1602上形成电介质层1420之后的状态。电介质层1420可以包括聚酰亚胺。
阶段3图示了在电介质层1420中形成多个腔体1610之后的状态。多个腔体1610可以使用蚀刻工艺或激光工艺形成。
阶段4图示了在电介质层1420中和上形成互连1612之后的状态。例如，可以形成过孔、焊盘和/或迹线。电镀工艺可以用于形成互连。
阶段5图示了在电介质层1420上形成另一电介质层1422之后的状态。
如图16B所示，阶段6图示了在电介质层1422中形成腔体1620之后的状态。蚀刻工艺或激光工艺可以用于形成腔体1620。
阶段7图示了在电介质层1422中和上形成互连1622之后的状态。例如，可以形成过孔、焊盘和/或迹线。电镀工艺可以用于形成互连。
阶段8图示了在电介质层1422上形成另一电介质层1424之后的状态。
如图16C所示，阶段9图示了在电介质层1424中形成腔体1630之后的状态。蚀刻工艺或激光工艺可以用于形成腔体1630。
阶段10图示了在电介质层1424中和上形成互连1632之后的状态。例如，可以形成过孔、焊盘和/或迹线。电镀工艺可以用于形成互连。
阶段11图示了载体1600从电介质层1420解耦(例如，移除、磨掉)，留下衬底1400(例如，无芯衬底)之后。在一些实现方式中，无芯衬底是嵌入式迹线衬底(ETS)。阶段11图示了包括电介质层1420、电介质层1422和电介质层1424的衬底1400。在一些实现方式中，电介质层1420、电介质层1422和电介质层1424可以被认为是一个电介质层(例如，单个电介质层)。衬底1400包括电感耦合器1410、电感器1402、电感器1404、接地端子1406和天线端子1408，它们各自可以通过互连(例如，1602、1612、1622、1632)形成。
不同的实现方式可以使用不同的工艺来形成金属层。在一些实现方式中，用于形成金属层的化学气相沉积(CVD)过程和/或物理气相沉积(PVD)过程。例如，溅射工艺、喷涂工艺和/或电镀工艺可以用于形成金属层。
用于制造包括电感耦合器的衬底的方法的示例性流程图
在一些实现方式中，制造衬底包括几个过程。图17图示了用于提供或制造具有电感耦合器的衬底的方法1700的示例性流程图。在一些实现方式中，图17的方法1700可以用于提供或制造图14的衬底。例如，图14的方法可以用于制造衬底1400。
应当指出，图17的序列可以组合一个或多个过程以简化和/或阐明用于提供或制造具有电感耦合器的衬底的方法。在一些实现方式中，可以改变或修改过程的次序。
该方法提供(在1705处)载体1600。该方法在载体1600上方形成(在1710处)金属层。可以对金属层进行图案化以形成互连。电镀工艺可以用于形成金属层和互连。
该方法在载体1600和互连上形成(在1715处)电介质层1420。电介质层1420可以包括聚酰亚胺。形成电介质层还可以包括在电介质层1420中形成多个腔体(例如，1610)。多个腔体可以使用蚀刻工艺(例如，光蚀刻)或激光工艺来形成。
该方法在电介质层中和上形成(在1720处)互连。例如，可以形成互连1612。电镀工艺可以用于形成互连。形成互连可以包括：在电介质层上和/或中提供经图案化金属层。
该方法在电介质层1420和互连上形成(在1725处)电介质层1422。电介质层1422可以包括聚酰亚胺。形成电介质层还可以包括：在电介质层1422中形成多个腔体(例如，1620)。多个腔体可以使用蚀刻工艺或激光工艺形成。
该方法在电介质层中和/或上形成(在1730处)互连。例如，可以形成互连1622。电镀工艺可以用于形成互连。形成互连可以包括：在电介质层上提供经图案化金属层。
如在1725和1730处所描述的，该方法可以形成一个或多个附加电介质层和附加互连。形成在衬底中的互连中的至少一些互连可以限定电感耦合器1410、电感器1402、电感器1404、接地端子1406和天线端子1408。
一旦形成所有电介质层和附加互连，该方法就可以将载体(例如，1600)与电介质层1420解耦(例如，移除、磨掉)，从而留下具有电感耦合器的衬底。在一些实现方式中，无芯衬底是嵌入式迹线衬底(ETS)。
不同的实现方式可以使用不同的工艺来形成一个或多个金属层。在一些实现方式中，用于形成金属层的化学气相沉积(CVD)过程和/或物理气相沉积(PVD)过程。例如，溅射工艺、喷涂工艺和/或电镀工艺可以用于形成金属层。
示例性电子设备
图18图示了可以与前述设备、集成设备、集成电路(IC)封装、集成电路(IC)设备、半导体设备、集成电路、管芯、中介层、封装或层叠封装(PoP)中的任一项集成的各种电子设备。例如，移动电话设备1802、膝上型计算机设备1804、固定位置终端设备1806、可穿戴式设备1808或机动车辆1810可以包括如本文中所描述的设备1800。设备1800可以是例如本文中所描述的设备中的任何设备和/或集成电路(IC)封装。图18所示的设备1802、1804、1806和1808以及车辆1810仅是示例性的。其他电子设备也可以以设备1800为特征，包括但不限于设备(例如，电子设备)组，该设备组包括移动设备、手持个人通信系统(PCS)单元、诸如个人数字助理之类的便携式数据单元、全球定位系统(GPS)使能设备、导航设备、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、诸如抄表设备之类的固定位置数据单元、通信设备、智能手机、平板计算机、计算机、可穿戴式设备(例如、手表、眼镜)、物联网(IoT)设备、服务器、路由器、在机动车辆中实现的电子设备(例如，机动车辆)、或存储或检索数据或计算机指令的任何其他设备、或其任何组合。
图1至图15、图16A至图16C和/或图17至图18所示的部件、过程、特征和/或功能中的一个或多个部件、过程、特征和/或功能可以重新排列和/或组合成单个部件、过程、特征或功能或体现在几个部件、过程或功能中。在没有背离本公开的情况下，还可以添加附加元件、部件、过程和/或功能。还应当指出，本公开中的图1至图15、图16A至图16C和/或图17至图18及其对应描述不限于管芯和/或IC。在一些实现方式中，图1至图15、图16A至图16C和/或图17至图18及其对应描述可以用于制造、创建、提供和/或生产设备和/或集成设备。在一些实现方式中，设备可以包括管芯、衬底、集成设备、集成无源设备(IPD)、管芯封装、集成电路(IC)设备、设备封装、集成电路(IC)封装、半导体设备、层叠封装(PoP)设备、和/或中介层。
单词“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何实现方式或方面不一定被解释为优于或利于本公开的其他方面。同样，术语“方面”并不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。术语“耦合”在本文中用于是指两个对象之间的直接或间接耦合。例如，如果对象A物理接触对象B，而对象B接触对象C，则对象A和C仍可被视为彼此耦合——即使它们没有直接相互物理接触。应当指出，术语“电耦合”意指当存在电流或信号时可以彼此电连接的两个或更多个部件。还应当指出，如本申请中在一个部件位于另一部件上的上下文中所使用的术语“上”可以用于意指位于另一部件上和/或另一部件中(例如，部件的表面上或嵌入部件中)。因此，例如，位于第二部件上的第一部件可能意味着(1)第一部件位于第二部件上，但不直接接触第二部件；(2)第一部件位于第二部件(的表面)上；和/或(3)第一部件位于(例如，嵌入)第二部件中。本公开中所使用的术语“大约‘值X’”或“近似”意指在‘值X’的10％以内。例如，大约1或近似1的值可能意指0.9至1.1范围内的值。
在一些实现方式中，互连是允许或促进两个点、元件和/或部件之间的电连接的设备的元件或部件。在一些实现方式中，互连可以包括迹线、过孔、焊盘、柱、金属层(例如，再分布金属层)和/或凸块下金属化(UBM)层。在一些实现方式中，互连是导电材料，该导电材料可以被配置为向信号(例如，数据信号、接地或功率)提供电路径。互连可以是电路的一部分。互连可以包括不止一个元件或部件。互连可包括一个或多个互连。
在一些实现方式中，设备和/或封装的高度可以沿着封装的Z方向定义，这在本公开的附图中示出。在一些实现方式中，设备和/或封装的Z方向可以沿着设备和/或封装的顶部部分和底部部分之间的轴来定义。可以任意指派术语顶部部分和底部部分，然而作为示例，设备和/或封装的顶部部分可以是包括封装层的部分，而封装的底部部分可以是包括再分布部分或多个焊球的部分。在一些实现方式中，封装的顶部部分可以是分装的背侧，而封装的底部部分可以是封装的前侧。封装的前侧可以是封装的活动侧。顶部部分可以是相对于下部部分的较高部分。底部部分可以是相对于较高部分的较低部分。
设备和/或封装的X-Y方向或X-Y平面可以是指设备和/或封装的侧向方向和/或覆盖区。X-Y方向的示例在本公开的附图中示出。对象的宽度、长度和/或直径可以是指沿着X-Y维度中的一个或多个维度和/或X-Y平面。在本公开的图中的许多图中，设备和/或封装以及它们相应的部件被示为跨越X-Z横截面或X-Z平面。然而，在一些实现方式中，可以跨越Y-Z横截面或Y-Z平面来表示封装及其代表性部件。
此外，应当自出，本文中所包含的各种公开可以被描述为被描绘为流程图表、流程图、结构图或框图的过程。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程，但操作中的许多操作可以并行或并发执行。另外，可以重新排列操作的次序。过程当其操作完成时终止。
在没有背离本公开的情况下，可以在不同的系统中实现本文中所描述的本公开的各种特征。应当指出，本公开的前述方面仅是示例，不应被解释为限制本公开。本公开的各方面的描述旨在说明性，而非限制权利要求的范围。如此，本教导可以容易应用于其他类型的设备，并且许多备选方案、修改和变化对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (25)

1.一种衬底，包括：
至少一个电介质层；以及
电感耦合器，形成在所述至少一个电介质层中，所述电感耦合器包括：
第一电感器，形成在所述至少一个电介质层中，其中所述第一电感器被配置为耦合到发射器滤波器和天线；以及
第二电感器，形成在所述至少一个电介质层中，
其中所述第二电感器被配置为耦合到所述发射器滤波器和接地，
其中所述第二电感器被配置为为具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径，以及
其中所述第二电感器被配置为使得行进通过所述第二电感器的所述被拒绝信号引起所述第一电感器生成抵消行进通过所述传输滤波器的泄漏信号的感应信号。
2.根据权利要求1所述的衬底，其中所述感应信号朝向所述发射器滤波器行进，而所述泄漏信号远离所述发射器滤波器行进。
3.根据权利要求1所述的衬底，其中所述泄漏信号具有第一相位，而所述感应信号具有与所述第一相位近似相反的相位。
4.根据权利要求1所述的衬底，其中所述泄漏信号具有所述被拒绝频率。
5.根据权利要求4所述的衬底，其中所述感应信号具有所述被拒绝频率。
6.根据权利要求1所述的衬底，其中所述泄漏信号朝向接收滤波器行进。
7.根据权利要求6所述的衬底，其中当朝向所述接收滤波器行进时，所述泄漏信号行进通过阻抗匹配部件。
8.根据权利要求1所述的衬底，
其中所述第一电感器通过第一多个互连耦合到所述发射器滤波器；以及
其中所述第一电感器通过第二多个互连耦合到所述天线。
9.根据权利要求1所述的衬底，
其中所述第二电感器通过第三多个互连耦合到所述发射器滤波器，并且
其中所述第二电感器通过第四多个互连耦合到接地。
10.根据权利要求1所述的衬底，其中所述衬底并入选自由以下各项组成的组的设备：音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能手机、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、计算机、可穿戴式设备、膝上型计算机、服务器、以及机动车辆中的设备。
11.一种装置，包括：
管芯，包括传输滤波器；以及
衬底，耦合到所述管芯，所述衬底包括：
至少一个电介质层；以及
用于电感耦合的部件，包括：
用于第一电感的部件，形成在所述至少一个电介质层中，其中所述用于第一电感的部件耦合到所述发射器滤波器和天线；以及
用于第二电感的部件，形成在所述至少一个电介质层中，
其中所述用于第二电感的部件耦合到所述发射器滤波器和接地，
其中所述用于第二电感的部件被配置为为具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径，
其中所述用于第二电感的部件被配置为使得行进通过所述用于第二电感的部件的所述被拒绝信号引起所述用于第一电感的部件生成抵消行进通过所述传输滤波器的泄漏信号的感应信号。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述感应信号朝向所述发射器滤波器行进，而所述泄漏信号远离所述发射器滤波器行进。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述泄漏信号具有第一相位，而所述感应信号具有与所述第一相位近似相反的相位。
14.根据权利要求11所述的装置，其中所述泄漏信号具有所述被拒绝频率。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述感应信号具有所述被拒绝频率。
16.根据权利要求11所述的装置，其中所述管芯还包括发射器，所述发射器耦合到所述发射器滤波器。
17.根据权利要求11所述的装置，其中还包括第二管芯，所述第二管芯包括耦合到所述用于第一电感的部件的接收滤波器。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二管芯还包括接收滤波器，所述接收滤波器耦合到所述接收器。
19.根据权利要求11所述的设备，其中所述管芯还包括接收滤波器，所述接收滤波器耦合到所述用于第一电感的部件。
20.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置并入选自由以下各项组成的组的设备：音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能手机、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、计算机、可穿戴式设备、膝上型计算机、服务器、以及机动车辆中的设备。
21.一种用于制造衬底的方法，包括：
提供具有衬底的电感耦合器，其中提供所述电感耦合器包括：
提供第一电感器，所述第一电感器形成在所述衬底的至少一个电介质层中，其中所述第一电感器耦合到发射器滤波器和天线；以及
提供第二电感器，所述第二电感器形成在所述至少一个电介质层中，
其中所述第二电感器耦合到所述发射器滤波器和接地，
其中所述第二电感器被配置为为具有被拒绝频率的被拒绝信号提供接地路径，以及
其中所述第二电感器被配置为使得行进通过所述第二电感器的所述被拒绝信号引起所述第一电感器生成抵消行进通过所述传输滤波器的泄漏信号的感应信号。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述感应信号朝向所述发射器滤波器行进，而所述泄漏信号远离所述发射器滤波器行进。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述泄漏信号具有第一相位，而所述感应信号具有与所述第一相位近似相反的相位。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述泄漏信号具有所述被拒绝频率。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述感应信号具有所述被拒绝频率。
CN202080038045.1A 2019-05-24 2020-04-29 包括用于信号泄漏减少的电感耦合器的衬底 Active CN113950798B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/422,174 2019-05-24
US16/422,174 US11823831B2 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Substrate comprising an inductive coupler for signal leakage reduction
PCT/US2020/030500 WO2020242703A1 (en) 2019-05-24 2020-04-29 Substrate comprising an inductive coupler for signal leakage reduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113950798A true CN113950798A (zh) 2022-01-18
CN113950798B CN113950798B (zh) 2023-05-16

Family

ID=70847511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080038045.1A Active CN113950798B (zh) 2019-05-24 2020-04-29 包括用于信号泄漏减少的电感耦合器的衬底

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11823831B2 (zh)
EP (1) EP3949128B1 (zh)
CN (1) CN113950798B (zh)
TW (1) TW202111743A (zh)
WO (1) WO2020242703A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114928939A (zh) * 2022-05-12 2022-08-19 成都频岢微电子有限公司 一种射频前端芯片匹配网络结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090088110A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Nanoamp Solutions, Inc. (Cayman) Radio frequency receiver architecture
CN104813495A (zh) * 2012-11-21 2015-07-29 高通股份有限公司 半导体器件上的混合变压器结构
CN105103462A (zh) * 2012-12-11 2015-11-25 南加利福尼亚大学 用于双工器和共存无线通信系统的无源泄露抵消网络
CN108983166A (zh) * 2018-09-14 2018-12-11 中国科学院电子学研究所 用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置及方法
CN109743067A (zh) * 2019-03-21 2019-05-10 惠州Tcl移动通信有限公司 干扰消除设备和干扰消除方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3778902B2 (ja) * 2003-04-28 2006-05-24 富士通メディアデバイス株式会社 分波器及び電子装置
US9154178B2 (en) 2010-05-17 2015-10-06 Tyco Electronics Services Gmbh Duplexer with enhanced isolation
BR112015000358A2 (pt) 2012-07-09 2017-06-27 Ericsson Telefon Ab L M front-end de transceptor
KR101719910B1 (ko) 2015-07-20 2017-04-04 삼성전기주식회사 코일 부품 및 그 실장 기판

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090088110A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Nanoamp Solutions, Inc. (Cayman) Radio frequency receiver architecture
CN104813495A (zh) * 2012-11-21 2015-07-29 高通股份有限公司 半导体器件上的混合变压器结构
CN105103462A (zh) * 2012-12-11 2015-11-25 南加利福尼亚大学 用于双工器和共存无线通信系统的无源泄露抵消网络
CN108983166A (zh) * 2018-09-14 2018-12-11 中国科学院电子学研究所 用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置及方法
CN109743067A (zh) * 2019-03-21 2019-05-10 惠州Tcl移动通信有限公司 干扰消除设备和干扰消除方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113950798B (zh) 2023-05-16
EP3949128C0 (en) 2024-08-07
US11823831B2 (en) 2023-11-21
TW202111743A (zh) 2021-03-16
WO2020242703A1 (en) 2020-12-03
EP3949128B1 (en) 2024-08-07
US20200373080A1 (en) 2020-11-26
WO2020242703A9 (en) 2021-04-22
US20240047131A1 (en) 2024-02-08
EP3949128A1 (en) 2022-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3031207C (en) Package comprising switches and filters
US11817379B2 (en) Substrate comprising an inductor and a capacitor located in an encapsulation layer
CN113366923A (zh) 包括用于屏蔽的至少一个图案化接地平面的基板
US20240047131A1 (en) Substrate comprising an inductive coupler for signal leakage reduction
WO2021178156A1 (en) Device comprising multi-directional antennas in substrates coupled through flexible interconnects
CN114270512A (zh) 裸片上静电放电保护
US20240006308A1 (en) Integrated device and integrated passive device comprising magnetic material
US11985804B2 (en) Package comprising a block device with a shield and method of fabricating the same
US20240097648A1 (en) Package comprising an acoustic device and a polymer cap layer
US20230307355A1 (en) Integrated device and integrated passive device comprising magnetic material
US20230070275A1 (en) Package comprising a substrate with a pad interconnect comprising a protrusion
US20240258363A1 (en) Integrated device comprising plate interconnects and a magnetic material
US10756027B1 (en) Semiconductor structure and method for forming the same
WO2024196588A1 (en) Integrated device comprising an inductor and a patterned shield structure
EP4406015A1 (en) Package comprising a substrate with high density interconnects
WO2022225718A1 (en) Multi-line interface for board and substrate
EP4437587A1 (en) Package comprising channel interconnects located between solder interconnects
CN117529806A (zh) 具有包括带有侧壁耦合的嵌入式电容器的基板的封装件
CN118679533A (zh) 包括具有用于集成器件的耦合元件的基板的封装件
CN116325144A (zh) 具有包括可变厚度阻焊层的衬底的封装件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant