CN114928939A - 一种射频前端芯片匹配网络结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频前端芯片匹配网络结构,属于射频器件领域,包括射频开关、滤波器以及匹配网络,其中匹配网络为多层基板结构,通过内部走线连接多个绕线电感和基板电容形成阻抗匹配结构,所述射频开关和滤波器均设置于多层基板结构上,其中,所述多层基板结构的第一层上设置匹配网络的输入端和输出端,所述输入端链接射频开关,输出端连接滤波器,所述多层基板结构之间通过层间通孔设置绕线电感和基板电容。通过上述方式,把电感电容做到基板中后,从而减小了电感电容器件,也少了基板上器件数量,加大了器件与器件之间的距离,减少了拐角和缝隙,从而加大了膜的进入。空腔减少,提高了芯片的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及射频器件领域,具体涉及一种射频前端芯片匹配网络结构。
背景技术
随着芯片设计技术和制造工艺的飞速发展,芯片尺寸越来越小,为提高模组芯片的可靠性,芯片内部的分立器件逐渐也在缩小尺寸,但目前也已经遇到瓶颈。本发明技术提供了一种射频前端芯片的匹配网络架构,目的是解决一些匹配网络中SMD器件的替代。包括由电感电容组成的串联、并联、L型以及π型匹配网络;在所述串联电感(电容)、并联电感(电容)以及π型匹配网络和L型匹配网络之间构成信号传输路径;此所述信号传输路径均在基板中实现。本发明在封装上可以减少成本、减小芯片尺寸。在封装工艺上能提高封装的稳定性。
目前模组芯片封装覆膜后的情况由于芯片内部的分立器件较多,会形成各种棱角、拐角以及空隙。由于芯片封装的膜并不是完全流体的液体,是成黏糊状的,在某些拐角或者缝隙里就会形成空腔,导致膜无法进入,这就导致芯片内部存在大量的空腔。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种射频前端芯片匹配网络结构。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
一种射频前端芯片匹配网络结构,包括射频开关、滤波器以及匹配网络,其中匹配网络为多层基板结构,通过内部走线连接多个绕线电感和基板电容形成阻抗匹配结构,所述射频开关和滤波器均设置于多层基板结构上,其中,所述多层基板结构的第一层上设置匹配网络的输入端和输出端,所述输入端链接射频开关,输出端连接滤波器,所述多层基板结构之间通过层间通孔设置绕线电感和基板电容。
进一步的,所述绕线电感通过在基板上进行螺旋绕线形成互感得到具有感值的电感走线,其电感走线方式包括串联电感走线和并联电感走线。
进一步的,所述串联电感走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层进行走线,螺旋绕线通过所述通孔到第二层走线,并通过所述通孔返回多层基板结构的第一层的匹配网络输出端。
进一步的,所述并联电感走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层走线并直接连接到匹配网络的输出端,并在输入端到输出端的中间抽头通过螺旋绕线的方式穿过所述通孔进行绕线,并连接到多层个基板结构的第二层的接地点上。
进一步的,所述基板电容的利用多层基板中上下铜片以及介质层形成具有容值的电容,其走线方式包括串联电容走线和并联电容走线。
进一步的,所述串联电容走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板的第一层走线并通过通孔绕行至多层基板的第三层,在多层基板的第三层设置固定尺寸的铜片,并在多层基板的第四层设置相同尺寸的铜片,通过第三层和第四层上的铜片连接至多层基板的第四层,在多层基板的第四层走线并通过所述通孔回到多层基板结构第一层的输出端。
进一步的,所述并联电容走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层走线并直接连接到匹配网络的输出端,在匹配网络的输入端和输出端的中间抽头穿过所述通孔至指多层基板的第三层,在多层基板的第三层设置固定尺寸的铜片,并在多层基板的第四层设置相同尺寸的铜片,通过第三层和第四层上的铜片连接至多层基板的第四层接地端。
本发明具有以下有益效果:
本专利的匹配网络实施中,把电感电容做到基板中后,从而减小了电感电容器件,也少了基板上器件数量,加大了器件与器件之间的距离,减少了拐角和缝隙,从而加大了膜的进入。空腔减少,提高了芯片的可靠性。
附图说明
图1为本发明射频前端芯片匹配网络结构芯片封装后的结构示意图。
图2为本发明实施例射频前端芯片匹配网络结构等效结构图。
图3为本发明实施例匹配网络的阻抗匹配作用图。
图4(a)为本发明实施例匹配网络框架在基板上的封装串联电感并联电容的L型匹配结构示意图,图4(b)为本发明实施例匹配网络框架在基板上的封装并联电感、串联电容再并联电感的π型匹配结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
一种射频前端芯片匹配网络结构,如图1所示,包括射频开关、滤波器以及匹配网络,其中匹配网络为多层基板结构,通过内部走线连接多个绕线电感和基板电容形成阻抗匹配结构,所述射频开关和滤波器均设置于多层基板结构上,其中,所述多层基板结构的第一层上设置匹配网络的输入端和输出端,所述输入端链接射频开关,输出端连接滤波器,所述多层基板结构之间通过层间通孔设置绕线电感和基板电容,此网络包含串联(电感、电容)网络、并联(电感、电容)网络、L型网络以及π型网络,其等效结构如图2所示。
整套匹配网络均设计呈现在基板制作中,电感通过在基板上进行螺旋绕线形成互感从而形成具有一定感值的电感走线;电容是通过在基板中上下铜片以及介质层形成具有一定容值的电容。通过内部走线进行连接在通过端口连接到射频链路中。从而达到阻抗匹配的作用,具体而言,如图4所示
所述绕线电感通过在基板上进行螺旋绕线形成互感得到具有感值的电感走线,其电感走线方式包括串联电感走线和并联电感走线。
所述串联电感走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层进行走线,螺旋绕线通过所述通孔到第二层走线,并通过所述通孔返回多层基板结构的第一层的匹配网络输出端。
所述并联电感走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层走线并直接连接到匹配网络的输出端,并在输入端到输出端的中间抽头通过螺旋绕线的方式穿过所述通孔进行绕线,并连接到多层个基板结构的第二层的接地点上。
所述基板电容的利用多层基板中上下铜片以及介质层形成具有容值的电容,其走线方式包括串联电容走线和并联电容走线。
所述串联电容走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板的第一层走线并通过通孔绕行至多层基板的第三层,在多层基板的第三层设置固定尺寸的铜片,并在多层基板的第四层设置相同尺寸的铜片,通过第三层和第四层上的铜片连接至多层基板的第四层,在多层基板的第四层走线并通过所述通孔回到多层基板结构第一层的输出端。
所述并联电容走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层走线并直接连接到匹配网络的输出端,在匹配网络的输入端和输出端的中间抽头穿过所述通孔至指多层基板的第三层,在多层基板的第三层设置固定尺寸的铜片,并在多层基板的第四层设置相同尺寸的铜片,通过第三层和第四层上的铜片连接至多层基板的第四层接地端。
基于上述网络结构,申请方案还能实现L型电感、电容网络和π型电感、电容网络,如图4(a)所示为串电感并电容的L型匹配,具体实施方法为:如图所示处于M1层的P1为输入端,经过走线到M1层的P2端位置通过打过孔Via1到M2层的P3端位置,P3端再走线到M2层的P4端位置,此处便在基板上形成电感,然后在P4端打过孔Via2到M3层的Cap1铜片上的P5端,再此位置的M3层的铜片Cap1与M4层的铜片Cap2形成电容,然后由Cap1上的P6端打过孔Via3到M1层的P7输出端则结束,此过程便形成了先串联电感然后并联电容的一个L型匹配结构。
如图4(b)所示为并电感、串电容、再并电感的π型匹配,具体实施方法为:如图所示处于M1层的P8端为输入端,经过走线到M1层的P9端位置然后由P9位置走线到M1层的P10端位置,通过打过孔Via4到M2层的P11端位置,再由P11端位置走线到M1层的P12端位置与M2层的地连在一起,此处便形成并联电感。在P9端打过孔Via5到M3层的Cap3铜片上的P13端位置,此处M3层的Cap3和M4层的Cap4形成电容,然后在Cap4层上的P14端位置通过打过孔Via6到M1层的P15端位置,到此处便形成串联的电容,在P15端通过走线到M1层的P16端通过打过孔Via7到M2层的P17端位置,在由P17端走线到M2层的P18端位置与M2层的地接在一起。便形成并联的电感,最后再将P15端位置走线到P19输出端位置则结束,此过程便形成了先并联电感再串联电容再到并联电感的一个π型匹配结构。
基于上述匹配网络,其阻抗匹配作用如图3所示,是以Band26为例,当没有匹配网络进行匹配时,S11的Smith圆图在粗线位置,明显阻抗偏差。当加入匹配网络后,可以将其位置拉回圆心细线位置,阻抗得以匹配到最优位置。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,包括射频开关、滤波器以及匹配网络,其中匹配网络为多层基板结构,通过内部走线连接多个绕线电感和基板电容形成阻抗匹配结构,所述射频开关和滤波器均设置于多层基板结构上,其中,所述多层基板结构的第一层上设置匹配网络的输入端和输出端,所述输入端链接射频开关,输出端连接滤波器,所述多层基板结构之间通过层间通孔设置绕线电感和基板电容。
2.根据权利要求1所述的一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,所述绕线电感通过在基板上进行螺旋绕线形成互感得到具有感值的电感走线,其电感走线方式包括串联电感走线和并联电感走线。
3.根据权利要求2所述的一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,所述串联电感走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层进行走线,螺旋绕线通过所述通孔到第二层走线,并通过所述通孔返回多层基板结构的第一层的匹配网络输出端。
4.根据权利要求2所述的一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,所述并联电感走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层走线并直接连接到匹配网络的输出端,并在输入端到输出端的中间抽头通过螺旋绕线的方式穿过所述通孔进行绕线,并连接到多层个基板结构的第二层的接地点上。
5.根据权利要求1所述的一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,所述基板电容的利用多层基板中上下铜片以及介质层形成具有容值的电容,其走线方式包括串联电容走线和并联电容走线。
6.根据权利要求5所述的一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,所述串联电容走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板的第一层走线并通过通孔绕行至多层基板的第三层,在多层基板的第三层设置固定尺寸的铜片,并在多层基板的第四层设置相同尺寸的铜片,通过第三层和第四层上的铜片连接至多层基板的第四层,在多层基板的第四层走线并通过所述通孔回到多层基板结构第一层的输出端。
7.根据权利要求5所述的一种射频前端芯片匹配网络结构,其特征在于,所述并联电容走线的方式为:匹配网络的输入端在多层基板结构的第一层走线并直接连接到匹配网络的输出端,在匹配网络的输入端和输出端的中间抽头穿过所述通孔至指多层基板的第三层,在多层基板的第三层设置固定尺寸的铜片,并在多层基板的第四层设置相同尺寸的铜片,通过第三层和第四层上的铜片连接至多层基板的第四层接地端。
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PB01 | Publication | ||
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