CN115913169A - 改善声表滤波器件温漂的电路结构、封装结构和封装方法 - Google Patents
改善声表滤波器件温漂的电路结构、封装结构和封装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115913169A CN115913169A CN202211704873.1A CN202211704873A CN115913169A CN 115913169 A CN115913169 A CN 115913169A CN 202211704873 A CN202211704873 A CN 202211704873A CN 115913169 A CN115913169 A CN 115913169A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base
- electrode
- piezoelectric substrate
- circuit
- resonator
- 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
Links
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 112
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 112
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 105
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 17
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 17
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种改善声表滤波器件温漂的电路结构、封装结构和封装方法,属于声表滤波器技术领域,封装结构和封装方法用来实现电路结构的封装,其中电路结构,包括至少两个滤波器,每个滤波器均包括至少一个串联谐振器和至少一个并联谐振器,各串联谐振器和并联谐振器连接形成T型结构;其中,中心频率最小的滤波器的至少一个并联谐振器的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,并且/或者中心频率最大的滤波器的至少一个串联谐振器的的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数。而该电路结构能够有效的改善声表滤波器件温漂的同时还能够具有更宽的通带,并且降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及声表滤波器技术领域,尤其涉及一种改善声表滤波器件温漂的电路结构、封装结构和封装方法。
背景技术
如今,移动手机日益复杂的架构迫使射频滤波器向着小型化、高性能方向发展,并且随着5G的到来推动滤波器的中心频率与带宽到高于3GHz的高频和大于10%的宽带宽。LTCC滤波器虽然可以支持宽带,但由于其较大的外形,具有更高的损耗,并且缺乏高Q值与声学谐振器实现的陡峭抑制,显然不适用于移动手机的快速发展,而声学滤波器具有的小型化、低插损、高Q值等高性能恰恰是移动射频前端最好的选择。
目前,大多数高级SAW滤波器设计工作都围绕温度补偿(TC),它是源自环境温度的变化引起目标谐振器对应声学模式相速度(Vp)的变化。当环境温度改变时,构成声学谐振器的各类材料的物理特性会发生相应的变化,如压电材料的介电、压电和弹性常数等,从而影响声学模式的相速度,最终影响频率响应,导致频率发生偏移。随着通信频带的越来越拥挤,就要求SAW滤波器的有效带宽越来越大,而高的频率温度系数(TCF)会使得SAW滤波器/双工器的有效带宽大大减小,导致SAW滤波器/双工器通带选择变差。这使得SAW器件的温度补偿问题备受关注。而目前的滤波器电路结构为了降低频率偏移而一般都是选用成本更高的压电材料来制作谐振器,但是温漂系数低的材料成本远高于温漂系数高的材料,从而导致整体的滤波器价格昂贵,并且目前的滤波器的通带也比较窄。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是:提供一种改善声表滤波器件温漂的电路结构,该电路结构能够有效的改善声表滤波器件温漂的同时还能够具有更宽的通带,并且降低了成本。
本发明所要解决的第二个技术问题是:提供一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,该封装结构用于封装上述的电路结构,能够有效的改善声表滤波器件温漂的同时还能够具有更宽的通带,并且降低了成本。
本发明所要解决的第三个技术问题是:提供一种改善声表滤波器件温漂的电路封装方法,该封装方法用于实现上述封装结构的封装,能够有效的改善声表滤波器件温漂的同时还能够具有更宽的通带。
为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是:一种改善声表滤波器件温漂的电路结构,包括至少两个滤波器,所述滤波器相互并联于输入端子和输出端子之间,各滤波器的通带部分重叠,每个滤波器均包括至少一个串联谐振器和至少一个并联谐振器,各串联谐振器和并联谐振器连接形成T型结构;其中,中心频率最小的滤波器的至少一个并联谐振器的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,并且/或者中心频率最大的滤波器的至少一个串联谐振器的的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数。
作为一种优选的方案,温漂系数小的谐振器为温补谐振器,该温补谐振器包括至少一层温度补偿层。
作为一种优选的方案,中心频率最大的滤波器的各串联谐振器从输入端子至输出端子之间分别定义为第一串联谐振器、第二串联谐振器、…、第M-1串联谐振器、第M串联谐振器,当M大于等于3时,所述第二串联谐振器至第M-1串联谐振器中的至少一个为温补谐振器;
并且/或者所述中心频率最小的滤波器的各并联谐振器从输入端子至输出端子分别定义为第一并联谐振器、第二并联谐振器、…、第N-1并联谐振器、第N并联谐振器,当N大于等于3时,所述第二并联谐振器至第N-1并联谐振器中的至少一个为温补谐振器,因此,通过合理的优化布置温补谐振器的位置,可以进一步控制成本的情况下保证滤波器电路的性能。
采用了上述技术方案后,本发明的效果是:由于电路结构包括至少两个滤波器,所述滤波器相互并联于输入端子和输出端子之间,各滤波器的通带部分重叠,每个滤波器均包括至少一个串联谐振器和至少一个并联谐振器,各串联谐振器和并联谐振器连接形成T型结构;其中,中心频率最小的滤波器的至少一个并联谐振器的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,并且/或者中心频率最大的滤波器的至少一个串联谐振器的的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,因此,首先,并联的至少两个滤波器的通带部分重叠,这样可以有效的扩大通带的带宽,而同时,中心频率最小的滤波器的至少一个并联谐振器的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,这样可以有效的减少了由于温度变化而导致的通带曲线左侧的频率的偏移,而中心频率最大的滤波器的至少一个串联谐振器的的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数可以有效的改善由于温度变化而导致的通带曲线右侧的频率的偏移,因此,该电路结构中只需要将中心频率最大的滤波器和中心频率最小的滤波器的某些谐振器的温漂系统减少即可提高滤波器的整体性能,这样可以提高滤波器的性能同时有效降低成本。
为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是:一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,该封装结构包括底座,所述底座上设置有底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极,所述底座的上方设置有第一压电基底和第二压电基底,所述第一压电基底和第二压电基底的表面分别设置有第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中,第二压电基底与第二金属叉指电路共同形成了上述的一个或者多个温漂系数小的谐振器,所述第一压电基底与第一金属叉指电路共同形成了上述的其他谐振器,各谐振器、底座上的底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极按照上述的电路结构连接,所述底座的外部设置有将器件包裹的保护层。
作为一种优选的方案,所述第一压电基底固定于所述底座的上表面,所述第二压电基底倒置在第一压电基底的上方,所述第二金属叉指电路的第二输入电极、第二输出电极和第二接地电极分别通过金属凸点与第一金属叉指电路的对应的连接电极、第一输入电极、第一输出电极和第一接地电极连接,所述第一金属叉指电路的外部输入连接电极、外部输出连接电极和外部接地连接电极分别通过金属连接线与底座上的底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极连接。
作为一种优选的方案,所述第一压电基底和第二压电基底均倒置在底座的上表面,所述底座上还设置有将第一金属叉指电路和第二金属叉指电路进行连接的连接电极,所述第二金属叉指电路的第二输入电极、第二输出电极和第二接地电极、第一金属叉指电路的第一输入电极、第一输出电极和第一接地电极分别通过金属凸点与底座上对应的连接电极、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极连接。
作为一种优选的方案,所述第一压电基底的面积大于第二压电基底的面积。
采用了上述技术方案后,本发明的效果是:又由于该封装结构包括底座,所述底座上设置有底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极,所述底座的上方设置有第一压电基底和第二压电基底,所述第一压电基底和第二压电基底的表面分别设置有第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中,第二压电基底与第二金属叉指电路共同形成了上述的一个或者多个温漂系数小的谐振器,所述第一压电基底与第一金属叉指电路共同形成了上述的其他谐振器,各谐振器、底座上的底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极按照上述的电路结构连接,所述底座的外部设置有将器件包裹的保护层,因此,该封装结构将温漂系数小谐振器共用第二压电基底,而其他温漂系数相对大的谐振器共用一个第一压电基底,然后各谐振器之间按照电路结构进行电路连接,这样封装结构更合理,可以分别制作低温漂系数的谐振器组和高温漂系数的谐振器组,从而进一步简化生产,谐振器的设置也更灵活。
为解决上述第三个技术问题,本发明的技术方案是:一种改善声表滤波器件温漂的电路封装方法,该封装方法用于对上述的封装结构进行封装,包括以下步骤:
S01、提供一个多层底座,该多层底座内嵌有连接电极、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极;
S02、利用SAW工艺分别在第一压电基底和第二压电基底的表面制作第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中第一压电基底的温漂系数大于第二压电基底的温漂系数;
S03、将第一压电基底的第一金属叉指电路和第二压电基底的第二金属叉指电路朝下,第一金属叉指电路和第二金属叉指电路通过金属凸点与连接电极、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极焊接;
S04、通过模封灌胶在第一压电基底和第二压电基底的外部封装形成保护层。
另外本发明还公开了另一种改善声表滤波器件温漂的电路封装方法,该封装方法用于对上述的封装结构进行封装,包括以下步骤:
S11、提供一个底座,该底座上设置有底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极;
S12、利用SAW工艺分别在第一压电基底和第二压电基底的表面制作第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中第一压电基底的温漂系数大于第二压电基底的温漂系数;
S13、将第二压电基底的第二金属叉指电路朝下设置,并通过金属凸点与第一压电基底的第一金属叉指电路对应的焊盘焊接组成芯片器件;
S14、将芯片器件的第一压电基底通过胶水固定在底座上;
S15、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极与第一金属叉指电路的对应连接部位之间用金属连接线连接并封装金属盖板。
采用了上述技术方案后,本发明的效果是:该电路封装方法可以通过两种不同形式的封装方法将上述的电路结构进行封装,从而形成可靠的滤波器封装结构,在降低了成本的同时保证了滤波器电路性能,通带的带宽更宽,频率温漂偏移更小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1的电路拓扑结构图;
图2是本发明实施例2的电路拓扑结构图;
图3是本发明实施例3的电路拓扑结构图;
图4是现有技术的插损曲线图;
图5是图4中通带左侧曲线放大图;
图6是图4中通带右侧曲线放大图;
图7是本发明高温工况下的插损曲线图;
图8是图7中通带左侧曲线放大图;
图9是图7中通带右侧曲线放大图;
图10是低温工况下的插损曲线图;
图11是图10中通带左侧曲线放大图;
图12是图10中通带右侧曲线放大图;
图13是实施例4的封装结构图;
图14是实施例5的封装结构图;
图15是三个并联滤波器的插损曲线叠加示意图;
附图中:1、现有技术中的常温插损曲线,2、现有技术中的高温插损曲线,3、现有技术中的低温插损曲线;4、低频滤波器;5、高频滤波器;6、输入端子;7、输出端子;8、底座;9、底座接地电极;10、底座输出电极;11、外部接地连接电极;12、金属连接线;13、盖板连接金属层;14、金属盖板;15、第一压电基底;16、第一金属叉指电路;17、金属凸点;18、第二压电基底;19、第二金属叉指电路;20、环氧膜层;21、连接电极;22、底座输入电极;23、金属化过孔。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示,本实施例公开了一种改善声表滤波器件温漂的电路结构,包括至少两个滤波器,所述滤波器相互并联于输入端子6和输出端子7之间,各滤波器的通带部分重叠,因此,各滤波器中的中心频率并不相同且有高有低,从而并联后增加了整体的电路结构的通带。
每个滤波器均包括至少一个串联谐振器和至少一个并联谐振器,各串联谐振器和并联谐振器连接形成T型结构;本实施例中,滤波器的数量为两个,每个滤波器均包括5个串联谐振器和4个并联谐振器,其中,中心频率最小的滤波器的至少一个并联谐振器的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,并且/或者中心频率最大的滤波器的至少一个串联谐振器的的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数。从图1中可以发现,中心频率最小的滤波器为图纸上方的滤波器,为了方便描述,本实施例中,中心频率最小的滤波器定义为低频滤波器4,而中心频率最大的滤波器为高频滤波器5。
其中,温漂系数小的谐振器为温补谐振器,该温补谐振器包括至少一层温度补偿层。其中,对于本实施例,温补谐振器的结构主要包括采用高阻硅或二氧化硅作为衬底,二氧化硅作为温度补偿层,然后在二氧化硅衬底上沉积一定厚度的压电材料,例如钽酸锂LT或者钽酸锂LN等,最后制作金属叉指电路,该金属叉指电路可以采用Al,Cu,Pt,Ti,Ge等材料制成。使用了上述的低温漂系数的材料制作压电基底,其频率偏移低于高温漂系数的谐振器,对双工器而言,温漂系数低,意味着Rx滤波器与Tx滤波器的干扰相互影响更小,从而保证滤波器的性能更优。低温漂系数的设计结构包含不限于Bonded wafer、POI、IHP结构,或者也可以在金属叉指上再覆盖一层二氧化硅的温度补偿。
而其他的高温漂系数的谐振器采用常规的钽酸锂LT或者钽酸锂LN压电材料制成压电基底,然后在压电基底上面制作金属叉指电路,同样金属叉指电路可以为Al,Cu,Pt,Ti,Ge等,在这种叠层结构下,制作出来的滤波器,温漂系数很高,对带宽要求严格的滤波器和双工器而言,很容易造成频率偏移,从而影响滤波器的整体性能。
再如图1所示,本实施例中的,低频滤波器4的所有并联谐振器P11、P12、P13、P14均为温补谐振器,而高频滤波器5的所有串联谐振器D11、D12、D13、D14、D15均为温补谐振器。
实施例2
如图2所示,本实施例中电路结构与实施例1的电路结构基本相同,只是温补谐振器的位置进行了改变,本实施例中,低频滤波器4的并联谐振器中,只有边缘的谐振器为温补谐振器,即如图2所述,图中的P21和P24为温补鞋谐振器,而其他的谐振器均为温漂系数高的谐振器。而在高频滤波器5的串联谐振器中,边缘的谐振器D21、D22、D25为温补谐振器,而其他的谐振器则为温漂系数高的谐振器。
实施例3
如图3所示,本实施例中的电路结构与实施例1的电路结构基本相同,只是温补谐振器的位置进行了改变,中心频率最大的滤波器的各串联谐振器从输入端子6至输出端子7之间分别定义为第一串联谐振器、第二串联谐振器、…、第M-1串联谐振器、第M串联谐振器,当M大于等于3时,所述第二串联谐振器至第M-1串联谐振器中的至少一个为温补谐振器;并且/或者所述中心频率最小的滤波器的各并联谐振器从输入端子6至输出端子7分别定义为第一并联谐振器、第二并联谐振器、…、第N-1并联谐振器、第N并联谐振器,当N大于等于3时,所述第二并联谐振器至第N-1并联谐振器中的至少一个为温补谐振器,而本实施例中,M=5,N=4,低频滤波器4的并联谐振器中,只有中间的谐振器为温补谐振器,即如图3所述,图中的P22和P23为温补谐振器,而其他的谐振器均为温漂系数高的谐振器。而在高频滤波器5的串联谐振器中,中间位置的谐振器D22、D23、D24为温补谐振器,而其他的谐振器则为温漂系数高的谐振器。因此,通过合理的优化布置温补谐振器的位置,可以进一步控制成本的情况下保证滤波器电路的性能。
将上述三个实施例与现有技术的滤波器进行仿真比较,其中现有技术的滤波器的谐振器全部为常规的温漂系数高的谐振器,通过模拟高温85℃、常温25℃和低温-40℃的情况,分别得到不同的插损曲线图。
滤波器由并联谐振器和串联谐振器共同作用下形成通带,其中并联谐振器主要影响滤波器的曲线左边沿,串联谐振器主要影响滤波器的曲线右边沿。因此,如图15所示,图15是表示三个滤波器相互并联后的曲线叠加的示意图,其中,点划线的形成图形为低频滤波器的曲线,虚线形成的图形为中心频率处于中间的滤波器的曲线,而双点划线形成的图形为高频滤波器的曲线,各曲线相互叠加就形成了整个边缘的图形,其中,从图15可以看出,处于中间的滤波器并不需要考虑曲线左边沿和曲线右边沿的陡度,也不用太多考虑温度变化引起的频率漂移,因此,串联谐振器和并联谐振器的数量可以设置更加灵活。
温补谐振器一般具有更高的Q值和更好的矩形度,由于并联谐振器中部分或者全部使用了温补谐振器,因此,叠加后的图形曲线曲线左边沿的陡度更好,同理由于串联谐振器中部分或者全部使用了温补谐振器,曲线右边沿的陡度更好。
当滤波器的叉指会随着温度上升的热胀冷缩现象,造成叉指线宽增大,质量载荷增大,导致金属化占空比变大,这本身就会导致频率往下漂;而同时,由于温度上升,压电材料物理特性发生变化导致声表面波波速下降,,根据υ=λ×F,当波长不变的情况下,波速变小,对应的频率F也随之变小,所以SAW滤波器的频率会往左偏移;反之,当温度下降,滤波器的频率会上升,SAW滤波器的频率往右偏移。
如图4至图6所示,图4至图6表示了现有技术的滤波器的插损曲线,从图中可以发现,图中曲线1为现有技术中的常温插损曲线,2为高温插损曲线,3为低温插损曲线,并且图5和6分别分别将通带左侧的曲线和通带右侧的曲线放大,其中1.1为常温通带左侧曲线,2.1为高温通带左侧曲线,3.1为低温通带左侧曲线;其中1.2为常温通带右侧曲线,2.2为高温通带右侧曲线,3.2为低温通带右侧曲线;从图5和图6中可以发现,高温通带左侧曲线比常温通带左侧曲线往左偏移5MHz,低温通带左侧曲线比常温通带左侧曲线往右偏移5MHz;高温通带右侧曲线比常温通带右侧曲线往左偏移5MHz,低温通带右侧曲线比常温通带右侧曲线往右偏移5MHz,因此,在高温漂系数情况下,在高温和低温下,频率偏移5MHz。
再如图7至图9是在高温环境下实施例1至3的插损曲线和现有技术的插损曲线的组合图;如图8所示,其中,1.1为现有技术常温通带左侧曲线,2.1为现有技术高温通带左侧曲线,2.1-1为实施例1的高温通带左侧曲线,2.1-2为实施例2的高温通带左侧曲线,2.1-3为实施例3的高温通带左侧曲线,从图中可以发现,在实施例1中的高温通带左侧曲线2.1-1由于全部的并联谐振器为温补谐振器,因此频率温度偏移非常小,相比现有技术的高温通带左侧曲线2.1的偏移量而言少偏移3MHz;而实施例2中的边缘的并联谐振器为温补谐振器,实施例2高温通带左侧曲线2.1-2相比现有技术的高温通带左侧曲线2.1的偏移量而言少偏移1MHz;而实施例3中的中间的并联谐振器为温补谐振器,实施例3高温通带左侧曲线2.1-3相比现有技术的高温通带左侧曲线2.1的偏移量而言少偏移2MHz。
再如图9所示,其中,1.2为现有技术常温通带右侧曲线,2.2为现有技术高温通带右侧曲线,2.2-1为实施例1的高温通带右侧曲线,2.2-2为实施例2的高温通带右侧曲线,2.2-3为实施例3的高温通带右侧曲线,从图中可以发现,在实施例1中的高温通带右侧曲线2.2-1由于全部的串联谐振器为温补谐振器,因此频率温度偏移非常小,相比现有技术的高温通带右侧曲线2.2的偏移量而言少偏移3MHz;而实施例2中的边缘的串联谐振器为温补谐振器,实施例2高温通带右侧曲线2.2-2相比现有技术的高温通带右侧曲线2.2的偏移量而言少偏移1MHz;实施例3高温通带右侧曲线2.2-3相比现有技术的高温通带右侧曲线2.2的偏移量而言少偏移2MHz。
再如图10至图12是在低温环境下实施例1至3的插损曲线和现有技术的插损曲线的组合图;如图11所示,其中,1.1为现有技术常温通带左侧曲线,3.1为现有技术低温通带左侧曲线,3.1-1为实施例1的低温通带左侧曲线,3.1-2为实施例2的低温通带左侧曲线,3.1-3为实施例3的低温通带左侧曲线,从图中可以发现,在实施例1中的低温通带左侧曲线3.1-1由于全部的并联谐振器为温补谐振器,因此频率温度偏移非常小,相比现有技术的低温通带左侧曲线3.1的偏移量而言少偏移3MHz;而实施例2中的边缘的并联谐振器为温补谐振器,实施例2低温通带左侧曲线3.1-2相比现有技术的低温通带左侧曲线3.1而言少偏移1MHz;而实施例3中的中间的并联谐振器为温补谐振器,实施例3低温通带左侧曲线2.1-3相比现有技术的低温通带左侧曲线2.1而言少偏移2MHz。
再如图12所示,其中,1.2为现有技术常温通带右侧曲线,3.2为现有技术低温通带右侧曲线,3.2-1为实施例1的低温通带右侧曲线,3.2-2为实施例2的低温通带右侧曲线,3.2-3为实施例3的低温通带右侧曲线,从图中可以发现,在实施例1中的低温通带右侧曲线3.2-1由于全部的串联谐振器为温补谐振器,因此频率温度偏移非常小,相比现有技术的低温通带右侧曲线3.2的偏移量而言少偏移3MHz;而实施例2中的边缘的串联谐振器为温补谐振器,实施例2低温通带右侧曲线3.2-2相比现有技术的低温通带右侧曲线3.2的偏移量而言少偏移1MHz;实施例3低温通带右侧曲线3.2-3相比现有技术的低温通带右侧曲线3.2的偏移量而言少偏移2MHz。
由此可以得知,本发明的具体实施例可以根据实际的性能要求选择滤波器的数量、温补谐振器的数量和位置就可以优化最终的滤波电路的性能,兼顾性能和成本。从原理上看,使用的温补谐振器越多,温漂越小,但成本越高。所以在实际设计时可兼顾成本和性能选择最优的温补谐振器数量。
实施例4
如图13和图14所示,本实施例公开了一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,该封装结构包括底座8,所述底座8上设置有底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9,所述底座8的上方设置有第一压电基底15和第二压电基底18,所述第一压电基底15和第二压电基底18的表面分别设置有第一金属叉指电路16和第二金属叉指电路19,其中,第二压电基底18与第二金属叉指电路19共同形成了上述的一个或者多个温漂系数小的谐振器,所述第一压电基底15与第一金属叉指电路16共同形成了上述的其他谐振器,各谐振器、底座8上的底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9按照上述的电路结构连接,所述底座8的外部设置有将器件包裹的保护层。
如图13所示,所述第一压电基底15通过胶水固定于所述底座8的上表面,本实施例的底座8优选为陶瓷底座8,底座8上设置有一个安装腔,第一压电基底处于安装腔内,所述第二压电基底18倒置在第一压电基底15的上方,所述第二金属叉指电路19的第二输入电极、第二输出电极和第二接地电极分别通过金属凸点17与第一金属叉指电路16的对应连接电极、第一输入电极、第一输出电极和第一接地电极连接,其中,第一金属叉指电路16的连接电极是方便第一金属叉指电路上的谐振器和第二金属叉指电路上的谐振器更好的按照上述实施例1至实施例3中的电路结构连接。
所述第一金属叉指电路16的外部输入连接电极、外部输出连接电极和外部接地连接电极11分别通过金属连接线12与底座8上的底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9连接。而本实施例中的保护层为金属盖板14,该金属盖板14通过底座8上表面的盖板连接金属层13与底座接地电极9连接。该方案中,所述第一压电基底15的面积大于第二压电基底18的面积。将所有的温补谐振器都集成在第二压电基底18上,而将其他的常规谐振器集成在第一压电基底15上,这样在该封装结构的成型比较简单,并且可以根据温补谐振器的数量优化第二压电基底18的尺寸,从而可以兼顾体积、成本和性能。
如图14所示,图14公开了另一种封装结构,其中,所述第一压电基底15和第二压电基底18均倒置在底座8的上表面,该底座8包括多层基板,多层基板上设置有金属化过孔23,方便形成连接电极21、底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9。所述底座8上还设置有将第一金属叉指电路16和第二金属叉指电路19进行连接的连接电极21,该连接电极21可以将第一金属叉指电路16和第二金属叉指电路19按照本发明的电路结构进行连接,而所述第二金属叉指电路19的第二输入电极、第二输出电极和第二接地电极、第一金属叉指电路16的第一输入电极、第一输出电极和第一接地电极分别通过金属凸点17与底座8上对应的连接电极21、底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9连接。本实施例中的保护层为环氧膜层20。
实施例5
本实施例公开了一种改善声表滤波器件温漂的电路封装方法,该封装方法用于对上述的封装结构进行封装,其中步骤S01至S04用于封装如图14所示的封装结构,步骤S11至S15用于封装如图13所示的封装结构。
S01、提供一个多层底座8,该多层底座8内嵌有连接电极21、底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9;
S02、利用SAW工艺分别在第一压电基底15和第二压电基底18的表面制作第一金属叉指电路16和第二金属叉指电路19,其中第一压电基底15的温漂系数大于第二压电基底18的温漂系数;
S03、将第一压电基底15的第一金属叉指电路16和第二压电基底18的第二金属叉指电路19朝下,第一金属叉指电路16和第二金属叉指电路19通过金属凸点17与连接电极21、底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9焊接;其最终连接形成的电路如图1至图3中任一项所示。
S04、通过模封灌胶在第一压电基底15和第二压电基底18的外部封装形成保护层。
而如图13所示,图13的封装方法如以下步骤:
S11、提供一个底座8,该底座8优选为陶瓷底座,该底座8上设置有底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9;
S12、利用SAW工艺分别在第一压电基底15和第二压电基底18的表面制作第一金属叉指电路16和第二金属叉指电路19,其中第一压电基底15的温漂系数大于第二压电基底18的温漂系数;
S13、将第二压电基底18的第二金属叉指电路19朝下设置,并通过金属凸点17与第一压电基底15的第一金属叉指电路16对应的焊盘焊接组成芯片器件;
S14、将芯片器件的第一压电基底15通过胶水固定在底座8上;
S15、底座输入电极22、底座输出电极10和底座接地电极9与第一金属叉指电路16的对应连接部位之间通过金属连接线12连接并封装金属盖板14。
该电路封装方法可以通过两种不同的方法分别上述两种封装结构进行封装,从而形成可靠的滤波器电路,在降低了成本的同时保证了滤波器性能,通带的带宽更宽,频率温漂偏移更小。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述,不作为对本发明范围的限定,在不脱离本发明设计精神的基础上,对本发明技术方案作出的各种变形和改造,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种改善声表滤波器件温漂的电路结构,其特征在于:包括至少两个滤波器,所述滤波器相互并联于输入端子和输出端子之间,各滤波器的通带部分重叠,每个滤波器均包括至少一个串联谐振器和至少一个并联谐振器,各串联谐振器和并联谐振器连接形成T型结构;其中,中心频率最小的滤波器的至少一个并联谐振器的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数,并且/或者中心频率最大的滤波器的至少一个串联谐振器的的温漂系数小于其他的谐振器的温漂系数。
2.如权利要求1所述的一种改善声表滤波器件温漂的电路结构,其特征在于:温漂系数小的谐振器为温补谐振器,该温补谐振器包括至少一层温度补偿层。
3.如权利要求2所述的一种改善声表滤波器件温漂的电路结构,其特征在于:中心频率最大的滤波器的各串联谐振器从输入端子至输出端子之间分别定义为第一串联谐振器、第二串联谐振器、…、第M-1串联谐振器、第M串联谐振器,当M大于等于3时,所述第二串联谐振器至第M-1串联谐振器中的至少一个为温补谐振器;
并且/或者所述中心频率最小的滤波器的各并联谐振器从输入端子至输出端子分别定义为第一并联谐振器、第二并联谐振器、…、第N-1并联谐振器、第N并联谐振器,当N大于等于3时,所述第二并联谐振器至第N-1并联谐振器中的至少一个为温补谐振器。
4.一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,其特征在于:该封装结构包括底座,所述底座上设置有底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极,所述底座的上方设置有第一压电基底和第二压电基底,所述第一压电基底和第二压电基底的表面分别设置有第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中,第二压电基底与第二金属叉指电路共同形成了权利要求1中的一个或者多个温漂系数小的谐振器,所述第一压电基底与第一金属叉指电路共同形成了如权利要求1中的其他谐振器,各谐振器、底座上的底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极按照权利要求1中的并联电路结构连接,所述底座的外部设置有将器件包裹的保护层。
5.如权利要求4所述的一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,其特征在于:所述第一压电基底固定于所述底座的上表面,所述第二压电基底倒置在第一压电基底的上方,所述第二金属叉指电路的第二输入电极、第二输出电极和第二接地电极分别通过金属凸点与第一金属叉指电路的对应的连接电极、第一输入电极、第一输出电极和第一接地电极连接,所述第一金属叉指电路的外部输入连接电极、外部输出连接电极和外部接地连接电极分别通过金属连接线与底座上的底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极连接。
6.如权利要求5所述的一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,其特征在于:所述第一压电基底的面积大于第二压电基底的面积。
7.如权利要求4所述的一种改善声表滤波器件温漂的电路封装结构,其特征在于:所述第一压电基底和第二压电基底均倒置在底座的上表面,所述底座上还设置有将第一金属叉指电路和第二金属叉指电路进行连接的连接电极,所述第二金属叉指电路的第二输入电极、第二输出电极和第二接地电极、第一金属叉指电路的第一输入电极、第一输出电极和第一接地电极分别通过金属凸点与底座上对应的连接电极、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极连接。
8.一种改善声表滤波器件温漂的电路封装方法,该封装方法对权利要求4中的封装结构进行封装,包括以下步骤:
S01、提供一个多层底座,该多层底座内嵌有连接电极、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极;
S02、利用SAW工艺分别在第一压电基底和第二压电基底的表面制作第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中第一压电基底的温漂系数大于第二压电基底的温漂系数;
S03、将第一压电基底的第一金属叉指电路和第二压电基底的第二金属叉指电路朝下,第一金属叉指电路和第二金属叉指电路通过金属凸点与连接电极、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极焊接;
S04、通过模封灌胶在第一压电基底和第二压电基底的外部封装形成保护层。
9.一种改善声表滤波器件温漂的电路封装方法,该封装方法对权利要求4中的封装结构进行封装,包括以下步骤:
S11、提供一个底座,该底座上设置有底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极;
S12、利用SAW工艺分别在第一压电基底和第二压电基底的表面制作第一金属叉指电路和第二金属叉指电路,其中第一压电基底的温漂系数大于第二压电基底的温漂系数;
S13、将第二压电基底的第二金属叉指电路朝下设置,并通过金属凸点与第一压电基底的第一金属叉指电路对应的焊盘焊接组成芯片器件;
S14、将芯片器件的第一压电基底通过胶水固定在底座上;
S15、底座输入电极、底座输出电极和底座接地电极与第一金属叉指电路的对应连接部位之间用金属连接线连接并封装金属盖板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211704873.1A CN115913169B (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 改善声表滤波器件温漂的电路封装结构和封装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211704873.1A CN115913169B (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 改善声表滤波器件温漂的电路封装结构和封装方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115913169A true CN115913169A (zh) | 2023-04-04 |
CN115913169B CN115913169B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=86482330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211704873.1A Active CN115913169B (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 改善声表滤波器件温漂的电路封装结构和封装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115913169B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116915211A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 苏州声芯电子科技有限公司 | 一种超宽带零温漂声表面波滤波器 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1383268A (zh) * | 2001-04-26 | 2002-12-04 | 株式会社村田制作所 | 弹性表面波装置及通信装置 |
US20040066115A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-04-08 | Yuichi Takamine | Surface acoustic wave apparatus and communication apparatus using the same |
CN103138032A (zh) * | 2011-11-22 | 2013-06-05 | 太阳诱电株式会社 | 双工器 |
CN104660211A (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-27 | 太阳诱电株式会社 | 声波滤波器和双工器 |
CN109983695A (zh) * | 2016-10-28 | 2019-07-05 | 天工方案公司 | 包括两种类型的声波谐振器的声波滤波器 |
CN111512550A (zh) * | 2017-12-25 | 2020-08-07 | 株式会社村田制作所 | 高频装置 |
US20210044275A1 (en) * | 2018-06-15 | 2021-02-11 | Resonant Inc. | Transversely-excited film bulk acoustic resonator package |
CN112953456A (zh) * | 2019-12-11 | 2021-06-11 | 株式会社村田制作所 | 滤波器装置 |
CN114128142A (zh) * | 2019-07-16 | 2022-03-01 | Rf360欧洲有限责任公司 | 单衬底多路复用器 |
US20220116014A1 (en) * | 2020-10-13 | 2022-04-14 | RF360 Europe GmbH | Surface acoustic wave (saw) device with high permittivity dielectric for intermodulation distortion improvement |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211704873.1A patent/CN115913169B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1383268A (zh) * | 2001-04-26 | 2002-12-04 | 株式会社村田制作所 | 弹性表面波装置及通信装置 |
US20040066115A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-04-08 | Yuichi Takamine | Surface acoustic wave apparatus and communication apparatus using the same |
CN103138032A (zh) * | 2011-11-22 | 2013-06-05 | 太阳诱电株式会社 | 双工器 |
CN104660211A (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-27 | 太阳诱电株式会社 | 声波滤波器和双工器 |
CN109983695A (zh) * | 2016-10-28 | 2019-07-05 | 天工方案公司 | 包括两种类型的声波谐振器的声波滤波器 |
CN111512550A (zh) * | 2017-12-25 | 2020-08-07 | 株式会社村田制作所 | 高频装置 |
US20210044275A1 (en) * | 2018-06-15 | 2021-02-11 | Resonant Inc. | Transversely-excited film bulk acoustic resonator package |
CN114128142A (zh) * | 2019-07-16 | 2022-03-01 | Rf360欧洲有限责任公司 | 单衬底多路复用器 |
CN112953456A (zh) * | 2019-12-11 | 2021-06-11 | 株式会社村田制作所 | 滤波器装置 |
US20220116014A1 (en) * | 2020-10-13 | 2022-04-14 | RF360 Europe GmbH | Surface acoustic wave (saw) device with high permittivity dielectric for intermodulation distortion improvement |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116915211A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 苏州声芯电子科技有限公司 | 一种超宽带零温漂声表面波滤波器 |
CN116915211B (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-19 | 苏州声芯电子科技有限公司 | 一种超宽带零温漂声表面波滤波器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115913169B (zh) | 2024-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240030896A1 (en) | Solidly-mounted transversely-excited bulk acoustic resonator split ladder filter | |
US9077311B2 (en) | Acoustic filter and method of acoustic filter manufacture | |
KR100485735B1 (ko) | 분파기 및 통신장치 | |
EP1471635B1 (en) | Surface acoustic wave device and method of fabricating the same | |
EP2974013B1 (en) | Reactance filter comprising acoustic waves resonators | |
US6927649B2 (en) | Component working with acoustic waves and having a matching network | |
US7378922B2 (en) | Piezoelectric filter | |
US8279021B2 (en) | Duplexer | |
US7453333B2 (en) | Surface acoustic wave apparatus and communications equipment | |
EP1296454B1 (en) | SAW element and SAW device | |
EP2530838A1 (en) | Tunable filter | |
JP4377500B2 (ja) | 弾性表面波装置及び弾性表面波装置の製造方法 | |
JP7370146B2 (ja) | 弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ | |
US6778038B2 (en) | Piezoelectric resonant filter, duplexer, and method of manufacturing same | |
CN115913169A (zh) | 改善声表滤波器件温漂的电路结构、封装结构和封装方法 | |
JP4207836B2 (ja) | 弾性表面波分波器 | |
JP2019054067A (ja) | 電子部品 | |
JP5038452B2 (ja) | 弾性表面波装置および通信装置 | |
JP2000223989A (ja) | 弾性表面波装置 | |
CN114844484A (zh) | 弹性波装置及包含所述弹性波装置的模块 | |
JP2003008394A (ja) | 弾性表面波装置、および、これを搭載した通信装置 | |
GB2476692A (en) | A compact duplexer comprising a pair of stacked flip-chip bonded acoustic wave filters | |
JP4722204B2 (ja) | 弾性表面波装置及び弾性表面波装置の製造方法 | |
JP4062154B2 (ja) | 弾性表面波装置および通信装置 | |
JP4493351B2 (ja) | 分波器 |
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 |