CN115940971A - 射频提取器及电子装置 - Google Patents

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CN115940971A CN202210411327.2A CN202210411327A CN115940971A CN 115940971 A CN115940971 A CN 115940971A CN 202210411327 A CN202210411327 A CN 202210411327A CN 115940971 A CN115940971 A CN 115940971A
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Abstract

本公开提供一种射频(RF)提取器及电子装置。所述射频提取器包括：第一带通滤波器，电连接在共享天线端口和第一射频端口之间，设置在第一芯片中，并且具有第一通带；第二带通滤波器，电连接在所述共享天线端口和第二射频端口之间，设置在第二芯片中，并且具有第二通带；第一陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口，设置在所述第一芯片中，并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及第二陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口，设置在所述第二芯片中，并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带。

Description

射频提取器及电子装置
本申请要求于2021年8月27日向韩国知识产权局提交的第10-2021-0114078号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及射频(RF)提取器及电子装置。
背景技术
通常，提供多个通信的电子装置通过减少天线的数量以及通过减小用于在电子装置中实现多个通信的组件(例如，滤波器)的尺寸和/或数量来优化。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种射频(RF)提取器包括：第一带通滤波器，电连接在共享天线端口和第一射频端口之间，设置在第一芯片中，并且具有第一通带；第二带通滤波器，电连接在所述共享天线端口和第二射频端口之间，设置在第二芯片中，并且具有第二通带；第一陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口，设置在所述第一芯片中，并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及第二陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口，设置在所述第二芯片中，并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带。
所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器可在所述共享天线端口与第三射频端口之间彼此串联电连接。
所述射频提取器还可包括：阻抗匹配元件，电连接在所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器之间。
所述阻抗匹配元件可具有第三通带。
所述第一芯片可包括多个第一体声波谐振器，并且所述第二芯片可包括多个第二体声波谐振器。
所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器可分别包括所述多个第一体声波谐振器的一部分和另一部分。所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器可分别包括所述多个第二体声波谐振器的一部分和另一部分。
所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器中的任意一者或两者还可包括第一电感器，所述第一电感器串联电连接在所述多个第一体声波谐振器中的至少一个与地之间。所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器中的任意一者或两者还可包括第二电感器，所述第二电感器串联电连接在所述多个第二体声波谐振器中的至少一个与地之间。
所述第一阻带的最低频率与所述第一通带的最低频率之间的差、所述第二阻带的最低频率与所述第二通带的最低频率之间的差、所述第一阻带的最高频率与所述第一通带的最高频率之间的差、以及所述第二阻带的最高频率与所述第二通带的最高频率之间的差均可小于100MHz。所述第一阻带的最高频率和所述第一通带的最高频率中的较高频率与所述第二阻带的最低频率和所述第二通带的最低频率中的较低频率之间的差可超过100MHz。
所述第一通带和所述第一阻带中的每个可覆盖1559MHz至1606MHz的频率范围的至少一部分。所述第二通带和所述第二阻带中的每个可覆盖2400MHz至2481MHz的频率范围的至少一部分。
所述第一阻带的带宽可比所述第一通带的带宽更宽。所述第二阻带的带宽可比所述第二通带的带宽更宽。
在另一总体方面，一种射频(RF)提取器包括：第一带通滤波器，电连接在共享天线端口与第一射频端口之间并且具有第一通带；第二带通滤波器，电连接在所述共享天线端口与第二射频端口之间并且具有第二通带；第一陷波滤波器，电连接在所述共享天线端口与第三射频端口之间并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及第二陷波滤波器，电连接在所述共享天线端口与所述第三射频端口之间并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带。所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器在所述共享天线端口与所述第三射频端口之间彼此串联电连接。
所述射频提取器还可包括：阻抗匹配元件，电连接在所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器之间。
所述阻抗匹配元件可具有第三通带。
所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器可分别包括多个第一体声波谐振器的一部分和另一部分。所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器可分别包括多个第二体声波谐振器的一部分和另一部分。
所述第一阻带的最低频率与所述第一通带的最低频率之间的差、所述第二阻带的最低频率与所述第二通带的最低频率之间的差、所述第一阻带的最高频率与所述第一通带的最高频率之间的差、以及所述第二阻带的最高频率与所述第二通带的最高频率之间的差可均小于100MHz。所述第一阻带的最高频率和所述第一通带的最高频率中的较高频率与所述第二阻带的最低频率和所述第二通带的最低频率中的较低频率之间的差可超过100MHz。
所述第一通带和所述第一阻带中的每个可覆盖1559MHz至1606MHz的频率范围的至少一部分。所述第二通带和所述第二阻带中的每个可覆盖2400MHz至2481MHz的频率范围的至少一部分。所述第一阻带的带宽可比所述第一通带的带宽更宽。所述第二阻带的带宽可比所述第二通带的带宽更宽。
在另一总体方面，一种电子装置包括：第一芯片，包括第一带通滤波器和第一陷波滤波器，第一带通滤波器电连接在共享天线端口和第一射频端口之间，所述第一带通滤波器具有对应于GPS通信标准的第一通带，第一陷波滤波器电连接到所述共享天线端口并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及第二芯片，包括第二带通滤波器和第二陷波滤波器，第二带通滤波器电连接在所述共享天线端口与第二射频端口之间，所述第二带通滤波器具有对应于Wi-Fi通信标准的第二通带，第二陷波滤波器电连接到所述共享天线端口并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带。
所述电子装置还可包括：阻抗匹配元件，具有第三通带并且连接在所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器之间。所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器可在所述共享天线端口与第三射频端口之间彼此电连接。
所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器可分别包括多个第一体声波谐振器的一部分。所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器可分别包括多个第二体声波谐振器的一部分。
所述第一阻带的带宽可比所述第一通带的带宽更宽。所述第二阻带的带宽可比所述第二通带的带宽更宽。
根据具体实施方式和附图，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1A至图1D是示出根据示例的RF提取器的框图。
图2A和图2B是示出根据示例的包含在RF提取器中的滤波器的滤波的框图。
图3A和图3B是示出根据示例的RF提取器的电路图，其中滤波器均包括多个体声波谐振器。
图4A至图4C是示出根据示例的包含在RF提取器中的滤波器的频带的曲线图。
图5是示出根据示例的RF提取器的立体图。
图6A是示出根据示例的可包含在RF提取器中的体声波谐振器的详细结构的平面图。
图6B是沿图6A的线I-I'截取的截面图。
图6C是沿图6A的线II-II'截取的截面图。
图6D是沿图6A的线III-III'截取的截面图。
图6E和图6F是示出根据示例的使可包含在RF提取器中的芯片的内部和外部电连接的结构的截面图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的要素。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，可夸大附图中的要素的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同方案在理解本申请的公开内容之后将是易于理解的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是易于理解的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本申请的公开内容之后将是易于理解的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的要素被描述为“在”另一要素“上”、“连接到”另一要素或“结合到”另一要素时，该要素可直接“在”所述另一要素“上”、直接“连接到”所述另一要素或直接“结合到”所述另一要素，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他要素。相比之下，当要素被描述为“直接在”另一要素“上”、“直接连接到”另一要素或“直接结合到”另一要素时，不存在介于它们之间的其他要素。
在此，应当注意，关于实施例或示例的术语“可”的使用，例如，关于实施例或示例可包括或实现的内容，意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个实施例或示例，而不限于所有实施例或示例均包括或实现这样的特征。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项或任意两项或更多项的任意组合。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”等的空间相对术语来描述例如附图中所示的一个要素与另一要素的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一要素在“上方”或“上面”的要素于是将相对于所述另一要素在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，附图中所示出的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可以以在理解本申请的公开内容之后将易于理解的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本申请的公开内容之后将易于理解的其他构造是可行的。
图1A至图1D是示出根据示例的RF提取器的框图。
参照图1A，RF提取器100a可包括例如第一带通滤波器111a、第二带通滤波器112a、第一陷波滤波器121a和第二陷波滤波器122a。
第一带通滤波器111a可电连接在共享天线端口ANT和第一RF端口Port1之间，并且可具有第一通带(例如，根据GPS通信标准的频带)。
第二带通滤波器112a可电连接在共享天线端口ANT和第二RF端口Port2之间，并且可具有第二通带(例如，根据Wi-Fi通信标准的频带)。
例如，共享天线端口ANT以及第一RF端口Port1和第二RF端口Port2可分别电连接和/或耦合到RF提取器100a的外部电连接结构，诸如端子、过孔、连接器、耦合器、焊料球、凸块和焊盘。
由于第一带通滤波器111a可具有第一通带，因此第一带通滤波器111a可使通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率属于第一通带的射频(RF)信号通过，并且可阻隔通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率不属于第一通带的RF信号或噪声。因此，可电连接到第一RF端口Port1的组件(例如，RFIC、收发器)可根据与第一通带相对应的第一通信标准对通过第一带通滤波器111a的RF信号执行第一通信。
由于第二带通滤波器112a可具有第二通带，因此第二带通滤波器112a可使通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率属于第二通带的RF信号通过，并且可阻隔通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率不属于第二通带的RF信号或噪声。因此，可电连接到第二RF端口Port2的组件(例如，RFIC、收发器)可根据对应于第二通带的第二通信标准对通过第二带通滤波器112a的RF信号执行第二通信。
共享天线可电连接到共享天线端口ANT，并且可被配置为具有宽带宽以覆盖第一通带和第二通带两者。由于可减少根据示例的设置有RF提取器100a的电子装置的天线的总数，因此电子装置的尺寸可减小的空间与天线和天线的外围结构(例如，电磁屏蔽结构、阻抗匹配结构、RF信号传输线等)所占据的空间同等，或者可使用占据与该占据的空间同等的其他电子装置组件，或者可进一步改善其余天线的性能。
第一陷波滤波器121a电连接到共享天线端口ANT，可具有第一阻带，并且具有与第一通带的至少一部分重叠的至少一部分。
第二陷波滤波器122a电连接到共享天线端口ANT，可具有第二阻带，并且具有与第二通带的至少一部分重叠的至少一部分。
第一陷波滤波器121a可阻隔通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率属于第一截止频带的RF信号，并且可使通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率不属于第一截止频带的RF信号通过。第二陷波滤波器122a可阻隔通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率属于第二截止频带的RF信号，并且可使通过共享天线端口ANT的RF信号中的频率不属于第二截止频带的RF信号通过。
第一阻带和第二阻带的至少一部分可与第一通带和第二通带的至少一部分重叠。因此，通过共享天线端口ANT的RF信号中的不属于第一通带和第二通带的频率的至少一部分可用于根据第三通信标准(3G、4G、5G蜂窝通信)的第三通信。
另外，可对应于第三通信标准的第三频带的RF信号可被第一带通滤波器111a和第二带通滤波器112a阻隔，并且第一通带的RF信号和第二通带的RF信号可被第一陷波滤波器121a和第二陷波滤波器122a阻隔。因此，可电连接到第一RF端口Port1、第二RF端口Port2和第三RF端口Port3的组件(例如，RFIC、收发机)可有效地改善第一通信、第二通信和第三通信的性能(例如，增益、功耗)，并且可更有效地符合第一通信标准、第二通信标准和第三通信标准(例如，线性特性)的组件可抑制干扰，因为可分别抑制第一通信、第二通信和第三通信彼此之间的干扰/冲突。
因此，在电子装置中可更有效地使用可电连接到共享天线端口ANT的共享天线的宽带宽。由于电子装置有效地使用共享天线的宽带宽，因此可有效地减少电子装置的天线的总数，并且电子装置的尺寸可减小的空间与天线和天线的周围结构(例如，电磁屏蔽结构、阻抗匹配结构、RF信号传输线等)所占据的空间同等，或者可使用占据与该占据的空间同等的其他电子装置组件，或者可进一步改善其余天线的性能。
参照图1A，第一陷波滤波器121a和第二陷波滤波器122a可串联电连接在共享天线端口ANT与第三RF端口Port3之间。
因此，可减少RF端口的总数。随着RF端口的总数减少，电磁屏蔽结构、阻抗匹配结构和/或RF信号传输线的总尺寸也可减小。因此，RF提取器100a可具有进一步减小的尺寸，同时有效地使用可电连接到共享天线端口ANT的共享天线的宽带宽。
另外，由于属于第一阻带和第二阻带中的至少一个的频率的RF信号可被第一陷波滤波器121a和第二陷波滤波器122a中的一个阻隔，因此可电连接到第三RF端口Port3的组件(例如，RFIC、收发器)可根据第三通信标准(3G、4G、5G蜂窝通信)平稳地执行第三通信。
参照图1B和图1C，根据示例的RF提取器100b和100c可包括第一带通滤波器111a、第二带通滤波器112a和陷波滤波器120。
陷波滤波器120的一部分和第一带通滤波器111a可设置在第一芯片Chip1中，并且陷波滤波器120的另一部分和第二带通滤波器112a可设置在第二芯片Chip2中。
陷波滤波器120的设置在第一芯片Chip1中的部分可以是第一陷波滤波器121a，并且陷波滤波器120的设置在第二芯片Chip2中的另一部分可以是第二陷波滤波器122a。例如，第一芯片Chip1可包括第一带通滤波器111a和第一陷波滤波器121a，并且第二芯片Chip2可包括第二带通滤波器112a和第二陷波滤波器122a。
例如，第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个可以是微机电系统(MEMS)芯片或半导体芯片，并且可与多个导电层和多个绝缘层交替堆叠的堆叠结构(如PCB)分开制造，并且可设置在堆叠结构中。包含在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的结构(例如，压电元件)可实现为比堆叠结构中的结构更小、更精确或进一步不同。因此，包含在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的至少一个中的第一带通滤波器111a、第二带通滤波器112a和陷波滤波器120可更有效地具有改进的性能(例如：衰减性能、插入损耗等)。
由于包含在RF提取器100b和100c中的芯片的总数较小，因此可更有利地减小RF提取器100b和100c的尺寸，并且可更便宜地实现RF提取器100b和100c。
可基于至少一个谐振频率形成第一带通滤波器111a、第二带通滤波器112a和陷波滤波器120中的每个的频带，并且由于第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个中的谐振频率偏差减小，因此可更有效地实现第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个。
例如，当包含在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个中的谐振频率的偏差相对较小时，作为体声波谐振器的物理特性的kt 2(机电耦合因数)的偏差可以小。因此，可通过电极和/或保护层的厚度偏差来实现谐振频率的相对小的偏差，电极和/或保护层的厚度偏差不作为增加包含在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的滤波器数量的限制，并且可有效地确保滤波器的性能(例如，衰减性能、插入损耗等)。
例如，如果包含在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个中的谐振频率的偏差相对较大，则kt 2偏差可能大，因此，谐振频率的大偏差可通过压电层、基板和腔的设计的改变或材料的改变来实现。在这种情况下，设计变化或材料变化可与电极和/或保护层的厚度偏差起不同作用。
由于第一通带的至少一部分和第一阻带的至少一部分可彼此重叠，因此第一芯片Chip1可有效地包括第一带通滤波器111a和第一陷波滤波器121a。由于第二通带的至少一部分和第二阻带的至少一部分可彼此重叠，因此第二芯片Chip2可有效地包括第二带通滤波器112a和第二陷波滤波器122a。
因此，可减少或廉价地实现RF提取器100b和100c，同时确保良好的滤波器性能(例如，衰减性能、插入损耗等)。
参照图1D，RF提取器100d可包括第一带通滤波器111b、第二带通滤波器112b、第一陷波滤波器121b和第二陷波滤波器122b。
第一带通滤波器111b可具有与GPS相对应的第一通带，并且可电连接到属于GPS通信路径的GPS端口。第二带通滤波器112b可具有与Wi-Fi相对应的第二通带，并且可电连接到属于Wi-Fi通信路径的Wi-Fi端口。
第一陷波滤波器121b可具有与GPS相对应的第一阻带，并且可电连接到属于蜂窝通信路径的蜂窝端口。第二陷波滤波器122b可具有与Wi-Fi相对应的第二阻带，并且可电连接到属于蜂窝通信路径的蜂窝端口。
对应于第一通信、第二通信和第三通信的通信标准不限于GPS、Wi-Fi和蜂窝通信，并且取决于设计，还可对应于其他通信标准，诸如WCDMA、PCS、蓝牙、WiMAX、EV-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA或DECT。
图2A和图2B是示出根据示例的包含在RF提取器中的滤波器的滤波的框图。
参照图2A，RF提取器100d-1可通过第一带通滤波器111b将与GPS相对应的第一频率的RF信号传递到GPS端口，并且可通过第二带通滤波器112b和第一陷波滤波器121b阻隔该RF信号。
参照图2B，RF提取器100d-2可通过第二带通滤波器112b将与Wi-Fi相对应的第二频率的RF信号传递到Wi-Fi端口，并且可通过第一带通滤波器111b和第二陷波滤波器122b阻隔该RF信号。
图3A和图3B是示出根据示例的RF提取器的电路图，其中滤波器均包括多个体声波谐振器。
参照图3A，RF提取器100e可包括第一芯片Chip1和第二芯片Chip2，并且第一芯片Chip1可包括多个第一体声波谐振器HR11、LR11、HR21和LR21和/或第一电感器L11和L21，并且第二芯片Chip2可包括多个第二体声波谐振器HR12、LR12、HR22和LR22和/或第二电感器L12和L22。
多个第一体声波谐振器HR11可彼此串联连接。多个第一体声波谐振器LR11可彼此分路连接。多个第一体声波谐振器HR21可彼此分路连接。多个第一体声波谐振器LR21可彼此串联连接。
多个第二体声波谐振器HR12可彼此串联连接。多个第二体声波谐振器LR12可彼此分路连接。多个第二体声波谐振器HR22可彼此分路连接。多个第二体声波谐振器LR22可彼此串联连接。
第一带通滤波器可包括多个第一体声波谐振器中的一部分HR11和LR11，并且还可包括第一电感器的一部分L11。第一陷波滤波器可包括多个第一体声波谐振器的另一部分HR21和LR21，并且还可包括第一电感器的另一部分L21。
第二带通滤波器可包括多个第二体声波谐振器中的一部分HR12和LR12，并且还可包括第二电感器的一部分L12。第二陷波滤波器可包括多个第二体声波谐振器的另一部分HR22和LR22，并且还可包括第二电感器的另一部分L22。
多个第一体声波谐振器中的一部分HR11和LR11、多个第一体声波谐振器中的另一部分HR21和LR21、以及多个第二体声波谐振器的一部分HR12和LR12及多个第二体声波谐振器的另一部分HR22和LR22可分别具有其中至少一个串联的体声波谐振器和至少一个分路体声波谐振器以梯(ladder)型或格(lattice)型方式连接的结构。
体声波谐振器之间的电连接节点可被实现为包括具有相对低电阻率的材料的金属层，诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等，但金属层的材料不限于前述示例。体声波谐振器中的每个可以是薄膜体声波谐振器(FBAR)或固体装配谐振器(SMR)型谐振器，但不限于此。
至少一个串联的体声波谐振器HR11、HR12、LR21和LR22以及至少一个分路体声波谐振器(LR11、LR12、HR21、HR22)中的每个可通过压电特性将RF信号的电能转换为机械能，并且可将机械能转换为RF信号的电能。随着RF信号的频率变得更接近体声波谐振器的谐振频率，多个电极之间的能量传递速率可显著增加，并且随着RF信号的频率变得更接近体声波谐振器的反谐振频率，多个电极之间的能量传递速率可显著降低。体声波谐振器的反谐振频率可高于体声波谐振器的谐振频率。
至少一个串联的体声波谐振器HR11、HR12、LR21和LR22串联电连接在第一RF端口Port1、第二RF端口Port2和第三RF端口Port3中的一个与共享天线端口ANT之间。随着RF信号的频率变得更接近谐振频率，可增加端口之间的RF信号的通过率，并且随着RF信号的频率变得更接近反谐振频率，可降低端口之间的RF信号的通过率。
至少一个分路体声波谐振器(LR11、LR12、HR21、HR22)可分路电连接在至少一个串联体声波谐振器(HR11、HR12、LR21、LR22)和地GND之间。随着RF信号的频率变得更接近谐振频率，RF信号向地面的通过率可增加，并且随着RF信号的频率变得更接近反谐振频率，RF信号向地面的通过率可降低。
端口之间的RF信号的通过率可随着朝向地GND的RF信号的通过率增加而减小，并且可随着向地GND的RF信号的通过率减小而增加。
例如，当RF信号变得更接近至少一个分路体声波谐振器LR11、LR12、HR21和HR22的谐振频率或者变得更接近至少一个串联体声波谐振器HR11、HR12、LR21和LR22的反谐振频率时，可降低端口之间的RF信号的通过率。
由于反谐振频率高于谐振频率，因此带通滤波器可具有由对应于至少一个分路体声波谐振器(LR11、LR12)的谐振频率的最低频率和对应于至少一个串联体声波谐振器(HR11、HR12)的反谐振频率的最高频率形成的通带宽度。
由于反谐振频率高于谐振频率，因此陷波滤波器可具有由对应于至少一个串联体声波谐振器(LR21、LR22)的谐振频率的最低频率和对应于至少一个分路体声波谐振器(HR21、HR22)的反谐振频率的最高频率形成的阻带宽度。
由于第一通带的至少一部分可与第一阻带的至少一部分重叠，因此第一带通滤波器的至少一个分路体声波谐振器LR11的谐振频率和/或反谐振频率与第一陷波滤波器的至少一个串联体声波谐振器LR21的谐振频率和/或反谐振频率可彼此相近，并且第一带通滤波器的至少一个串联体声波谐振器HR11的谐振频率和/或反谐振频率与第一陷波滤波器的至少一个分路体声波谐振器HR21的谐振频率和/或反谐振频率可彼此相近。
由于第二通带的至少一部分可与第二阻带的至少一部分重叠，因此第二带通滤波器的至少一个分路体声波谐振器LR12的谐振频率和/或反谐振频率与第二陷波滤波器的至少一个串联体声波谐振器LR22的谐振频率和/或反谐振频率可彼此相近，并且第二带通滤波器的至少一个串联体声波谐振器HR12的谐振频率和/或反谐振频率与第二陷波滤波器的至少一个分路体声波谐振器HR22的谐振频率和/或反谐振频率可彼此相近。
谐振频率和/或反谐振频率彼此相近表示对应的声波谐振器的谐振频率和/或反谐振频率可相同。因此，在可包括具有相近谐振频率和/或反谐振频率的声波谐振器的第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个中，可减少所使用的谐振频率和/或反谐振频率的数量。当谐振频率和/或反谐振频率的数量减少时，可省略在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中包括的多个体声波谐振器之间形成谐振频率和/或反谐振频率之间的差异的工艺。因此，可进一步减小第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个的尺寸和/或单价，并且还可减小可能由于芯片的工艺分布等而发生的多个体声波谐振器的谐振频率和/或反谐振频率的设计值和实际值之间的差异。因此，在RF提取器100e的情况下，不仅可减小尺寸和/或单位成本，而且还可改善滤波器性能(例如，衰减性能、插入损耗)。
例如，第一带通滤波器(BPF)和第二带通滤波器以及第一陷波滤波器(Notch)和第二陷波滤波器中的每个的最高频率fs_high和最低频率fs_low可总结在下表1中。在这种情况下，最高频率fs_high和最低频率fs_low中的每个可以是属于滤波器的两个端口之间的S参数中的特定值(例如，10dB)的频率。
[表1]
Figure BDA0003603838470000131
例如，考虑到带通滤波器和陷波滤波器之间的特性差异和工艺分布，第一阻带的最低频率(例如，1483.5MHz)与第一通带的最低频率(例如，1499MHz)之间的差、第二阻带的最低频率(例如，2334.8MHz)与第二通带的最低频率(例如，2377.8MHz)之间的差、第一阻带的最高频率(例如，1605.4MHz)与第一通带的最高频率(例如，1581.5MHz)之间的差、以及第二阻带的最高频率(例如，2472.8MHz)与第二通带的最高频率(例如，2449.8MHz)之间的差可均小于100MHz。
例如，当第一带通滤波器的至少一个分路体声波谐振器LR11的谐振频率和/或反谐振频率与第一陷波滤波器的至少一个串联体声波谐振器LR21的谐振频率和/或反谐振频率被设计为彼此基本相同时，第一阻带的最低频率(例如，1483.5MHz)与第一通带的最低频率(例如，1499MHz)之间的差可小于100MHz。
例如，当第一带通滤波器的至少一个串联体声波谐振器HR11的谐振频率和/或反谐振频率与第一陷波滤波器的至少一个分路体声波谐振器HR21的谐振频率和/或反谐振频率被设计为彼此基本相同时，第二阻带的最低频率(例如，2334.8MHz)与第二通带的最低频率(例如，2377.8MHz)之间的差可小于100MHz。
例如，当第二带通滤波器的至少一个分路体声波谐振器LR12的谐振频率和/或反谐振频率与第二陷波滤波器的至少一个串联体声波谐振器LR22的谐振频率和/或反谐振频率被设计为彼此基本相同时，第一阻带的最高频率(例如，1605.4MHz)与第一通带的最高频率(例如，1581.5MHz)之间的差可小于100MHz。
例如，当第二带通滤波器的至少一个串联体声波谐振器HR12的谐振频率和/或反谐振频率与第二陷波滤波器的至少一个分路体声波谐振器HR22的谐振频率和/或反谐振频率被设计为彼此基本相同时，第二阻带的最高频率(例如，2472.8MHz)与第二通带的最高频率(例如，2449.8MHz)之间的差可小于100MHz。
另一方面，第一阻带的最高频率和第一通带的最高频率中的较高频率(例如，1605.4MHz)与第二阻带的最低频率和第二通带的最低频率中的较低频率(例如，2334.8MHz)之间的差可超过100MHz。因此，第一带通滤波器和第一陷波滤波器可包含在第一芯片Chip1中，并且第二带通滤波器和第二陷波滤波器可包含在第二芯片Chip2中。
例如，当带通滤波器和陷波滤波器的谐振频率和/或反谐振频率的部分基本上彼此相等时，由于带通滤波器和陷波滤波器之间的特性差异，阻带可形成为略宽于通带。例如，第一阻带的带宽(例如，1483.5MHz至1605.4MHz)可比第一通带的带宽(例如，1499MHz至1581.5MHz)更宽，并且第二阻带的带宽(例如，2334.8MHz至2472.8MHz)可比第二通带的带宽(例如，2377.8MHz至2449.8MHz)更宽。
例如，第一通带和第一阻带中的每个可覆盖大于等于1559MHz且小于等于1606MHz的频率范围的至少一部分，并且第二通带和第二阻带中的每个可覆盖大于等于2400MHz且小于等于2481MHz的频率范围的至少一部分。
另一方面，第一电感器(L11、L21)可串联电连接在至少一个分路体声波谐振器(LR11、HR21)与地GND之间，并且第二电感器(L12、L22)可串联电连接在至少一个分路体声波谐振器(LR12、HR22)与地GND之间。
第一电感器(L11，L21)可降低至少一个分路体声波谐振器(LR11、HR21)的反谐振频率，并且因此可用于调节第一通带和第一阻带中的至少一个的频带。第二电感器(L12、L22)可降低至少一个分路体声波谐振器(LR12、HR22)的反谐振频率，并且因此可用于调节第二通带和第二阻带中的至少一个的频带。因此，第一芯片Chip1和第二芯片Chip2可更精确地调节通带和阻带中的每个的带宽，同时使用设计成使得带通滤波器和陷波滤波器的谐振频率和/或反谐振频率的部分彼此基本上相同的结构。
参照图3B，RF提取器100f还可包括电连接在分别包括第一陷波滤波器和第二陷波滤波器的第一芯片Chip1和第二芯片Chip2之间的阻抗匹配元件MC2。
因此，由于第一陷波滤波器和第二陷波滤波器之间的电距离可增加，因此第一陷波滤波器和第二陷波滤波器可分别有效地设置在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中。
例如，阻抗匹配元件MC2可具有第三通带(例如，3G、4G和5G蜂窝通信)。因此，阻抗匹配元件MC2可至少使属于第三通带的RF信号通过，并且可阻隔属于其余频率的RF信号。
另外，多个阻抗匹配元件MA11和MA21可电连接在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2与共享天线端口ANT之间，并且多个阻抗匹配元件MB11、MB12和MB22可电连接在第一芯片Chip1和第二芯片Chip2与第一RF端口Port1、第二RF端口Port2和第三RF端口Port3之间。
例如，阻抗匹配元件MC2、MA11、MA21、MB11、MB12和MB22中的每个可具有电感器和电容器中的一个和另一个分别通过串联连接和分路连接的结构。
另一方面，由于第一芯片Chip1和第二芯片Chip2可以是MEMS芯片或半导体芯片，因此根据所应用的设计，图3A和图3B的体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22可均由另一类型(例如，表面声波)的声波谐振器或另一类型的压电元件(例如，振动器)代替。
图4A至图4C是示出根据示例的包含在RF提取器中的滤波器的频带的曲线图。
参照图4A，共享天线端口和第三端口之间的以dB为单位的S参数可表示第一阻带(阻带1)和第二阻带(阻带2)。
参照图4B，共享天线端口与第一端口之间的以dB为单位的S参数(Sab1)、第一带通滤波器中的共享天线端口之间的S参数(Saa1)、以及第一端口之间的S参数(Sbb1)可表示第一通带(Passband1)。
参照图4C，共享天线端口与第一端口之间的以dB为单位的S参数(Sab2)、第二带通滤波器中的共享天线端口之间的以dB为单位的S参数(Saa2)、以及第二端口之间的以dB为单位的S参数(Sbb2)可表示第二通带(Passband2)。
图5是示出根据示例的RF提取器的立体图。
参照图5，RF提取器100g可包括第一芯片Chip1和第二芯片Chip2，并且第一芯片Chip1可包括多个第一体声波谐振器HR11、LR11、HR21和LR21，并且第二芯片Chip2可包括多个第二体声波谐振器HR12、LR12、HR22和LR22。
第一带通滤波器可包括多个第一体声波谐振器的一部分HR11和LR11，并且第一陷波滤波器可包括多个第一体声波谐振器的另一部分HR21和LR21。第二带通滤波器可包括多个第二体声波谐振器的一部分HR12和LR12，并且第二陷波滤波器可包括多个第二体声波谐振器的另一部分HR22和LR22。因此，第一芯片Chip1可包括第一带通滤波器和第一陷波滤波器，并且第二芯片Chip2可包括第二带通滤波器和第二陷波滤波器。
例如，第一芯片Chip1和第二芯片Chip2可设置(例如，安装或嵌入)在组基板90上，并且可设置为彼此间隔开。例如，组基板90可具有多个地GND层和多个绝缘层交替堆叠的堆叠结构，还可包括垂直连接多个地GND层的过孔VIA，并且可实现为印刷电路板(PCB)。
例如，组基板90可包含在电子装置中，并且可包括电连接到第一芯片Chip1和第二芯片Chip2或者第一RF端口Port1、第二RF端口Port2和第三RF端口Port3的组件(例如，RFIC、收发器)。根据设计，组基板90还可包括天线。
参照图5，第一芯片Chip1和第二芯片Chip2中的每个可包括支撑基板1110、盖1210、接合构件1220和金属层1190中的至少一个。
支撑基板1110可具有形成在体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22下方的腔。在体声波谐振器是固体装配谐振器(SMR)的示例中，体声波谐振器可具有堆叠结构，其中具有不同声阻抗的异质层交替堆叠。
盖1210容纳体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22，从而保护体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22不受外部环境影响。盖1210可以以具有容纳体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22的内部空间的覆盖物的形式形成。例如，盖1210可具有这样的形式，其中面向支撑基板1110的表面(例如，下表面)的一部分(例如，与下表面的边缘相邻的部分)比另一部分(例如，下表面的中央)进一步朝向支撑基板1110突出。例如，当在水平方向上观察时，盖1210可具有U形。
金属层1190可连接在体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22之间，并且可用作电连接节点。
接合构件1220在第一方向(例如，Z方向)上围绕体声波谐振器HR11、LR11、HR21、LR21、HR12、LR12、HR22和LR22，并且可设置在支撑基板1110和盖1210之间并接合到盖1210。例如，接合构件1220可具有共晶接合结构，因此可包括导电环。然而，接合构件1220不限于共晶接合结构，并且可实现为非导电材料的阳极接合结构或熔融接合结构。
图6A是示出根据示例的可包含在体声波谐振器滤波器/封装件中的体声波谐振器的详细结构的平面图。图6B是沿图6A中的线I-I'截取的截面图。图6C是沿图6A的线II-II'截取的截面图。图6D是沿图6A的线III-III'截取的截面图。
参照图6A至图6D，体声波谐振器可包括支撑基板1110、绝缘层1115、谐振部分1120和疏水层1130。
支撑基板1110可以是硅基板。例如，硅晶圆或绝缘体上硅(SOI)型基板可用作支撑基板1110。
绝缘层1115可设置在支撑基板1110的上表面上，以将支撑基板1110与谐振部分1120电隔离。另外，当在制造体声波谐振器的工艺中形成腔C时，绝缘层1115可防止支撑基板1110被蚀刻气体蚀刻。
绝缘层1115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合形成，并且可通过化学气相沉积、RF磁控溅射和蒸镀中的任意一种工艺形成。
支撑层1140可形成在绝缘层1115上，并且可以以围绕腔C及其内部的蚀刻停止部分1145的形式设置在腔C和蚀刻停止部分1145周围。
腔C形成为空的空间，并且可通过去除在制备支撑层1140的工艺中形成的牺牲层的一部分来形成，并且支撑层1140可形成为牺牲层的其余部分。
支撑层1140可利用易于蚀刻的材料(诸如多晶硅或聚合物)形成。然而，支撑层1140不限于多晶硅或聚合物。
蚀刻停止部分1145可沿着腔C的边界设置。可提供蚀刻停止部分1145以防止在腔C的形成工艺期间蚀刻超出腔区域。
膜层1150形成在支撑层1140上并形成腔C的上表面。因此，膜层1150也可利用在形成腔C的工艺中不容易被去除的材料形成。
例如，在使用包含诸如氟(F)或氯(Cl)的卤化物基蚀刻气体来去除支撑层1140的一部分(例如，腔区域)的示例中，膜层1150可利用与蚀刻气体具有相对低反应性的材料形成。在这种情况下，膜层1150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的一种或两种。
另外，膜层1150可利用包括氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合的介电层形成，或者可利用包括铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的至少一种的金属层形成。然而，膜层不限于上述材料。
谐振部分1120包括第一电极1121、压电层1123和第二电极1125。在谐振部分1120中，第一电极1121、压电层1123和第二电极1125从底部依次堆叠。因此，在谐振部分1120中，压电层1123可设置在第一电极1121和第二电极1125之间。
由于谐振部分1120形成在膜层1150上，所以膜层1150、第一电极1121、压电层1123和第二电极1125顺序堆叠在支撑基板1110上，从而形成谐振部分1120。
谐振部分1120可根据施加到第一电极1121和第二电极1125的信号使压电层1123谐振，以产生谐振频率和反谐振频率。
谐振部分1120可包括中央部分S和延伸部分E，在中央部分S中第一电极1121、压电层1123和第二电极1125大致平坦地堆叠，在延伸部分E中插入层1170介于第一电极1121和压电层1123之间。
中央部分S是设置在谐振部分1120的中央上的区域，并且延伸部分E是沿着中央部分S的外周设置的区域。因此，延伸部分E是从中央部分S向外延伸的区域，并且可以是沿着中央部分S的外周以连续环形形成的区域。然而，如果需要，延伸部分E可替代地形成为具有其中一些区域被切除的不连续的环形形状。
因此，如图6B所示，在谐振部分1120的穿过中央部分S截取的截面中，延伸部分E可分别设置在中央部分S的两端。另外，插入层1170可设置在延伸部分E的两侧，延伸部分E设置在中央部分S的两端。
插入层1170可具有倾斜表面L，倾斜表面L的高度随着距中央部分S的距离增加而增加。
在延伸部分E中，压电层1123和第二电极1125可设置在插入层1170上。因此，压电层1123和第二电极1125的位于延伸部分E中的部分可具有沿着插入层1170的形状的倾斜表面。
另一方面，延伸部分E可被限定为包含在谐振部分1120中，因此，谐振也可在延伸部分E中形成。然而，在此公开的内容不限于这样的构造，并且，根据延伸部分E的结构，谐振可不在延伸部分E中发生，并且谐振可仅在中央部分S中形成。
第一电极1121和第二电极1125可利用导体形成，并且可利用例如金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬和镍中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合的合金形成，然而，第一电极和第二电极不限于前述材料。
在谐振部分1120中，第一电极1121的面积大于第二电极1125的面积，并且在第一电极1121上，沿着第一电极1121的外周形成第一金属层1180。因此，第一金属层1180可设置为与第二电极1125间隔开预定距离，并且可设置为围绕谐振部分1120。
由于第一电极1121设置在膜层1150上，因此第一电极1121整体上形成为平坦的。另一方面，第二电极1125设置在压电层1123上，因此可具有与压电层1123的形状相对应的曲线。
第一电极1121可用作输入或输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出电极中的一个。
第二电极1125设置在整个中央部分S中，并且部分地设置在延伸部分E中。因此，第二电极1125可包括设置在稍后将更详细描述的压电层1123的压电部分1123a上的部分，和设置在压电层1123的弯曲部分1123b上的部分。
更详细地，第二电极1125可设置为覆盖压电层1123的压电部分1123a的全部和倾斜部分11231的一部分。因此，第二电极的设置在延伸部分E中的部分(图6D中的1125a)的面积比倾斜部分11231的倾斜表面的面积小，并且谐振部分1120中的第二电极1125的部分可形成为具有比压电层1123的面积小的面积。
因此，如图6B所示，在谐振部分1120穿过中央部分S截取的截面中，第二电极1125的端部设置在延伸部分E中。另外，第二电极1125的设置在延伸部分E中的端部可设置为使得其至少一部分与插入层1170重叠。在这种情况下，重叠表示当第二电极1125投影在其上设置有插入层1170的平面上时，第二电极1125投影在该平面上的形状与插入层1170重叠。
第二电极1125可用作输入或输出诸如射频(RF)信号的电信号的输入电极和输出电极中的一个。例如，当第一电极1121用作输入电极时，第二电极1125可用作输出电极，并且当第一电极1121用作输出电极时，第二电极1125可用作输入电极。
另一方面，如图6D所示，例如，当第二电极1125的端部位于压电层1123的倾斜部分11231上时，在谐振部分1120的声阻抗的情况下，由于局部结构从中央部分S形成为稀疏/密集/稀疏/密集结构，因此可增加将横向波朝向谐振部分1120的内部反射的反射界面。因此，由于大多数横向波可不逸出到谐振部分1120的外部并且被反射到谐振部分1120中，因此可改善体声波谐振器的性能。
压电层1123产生将电能转换成声波形式的机械能的压电效应，并且可形成在第一电极1121和插入层1170上。
氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅、石英等可选择性地用作压电层1123的材料。在掺杂氮化铝的情况下，可进一步包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合。碱土金属可包括镁(Mg)。掺杂在氮化铝(AlN)中的元素的含量可在0.1at％至30at％的范围内。
压电层可通过用钪(Sc)掺杂氮化铝(AlN)来形成。在这种情况下，可增加压电常数以增加体声波谐振器的Kt 2。
压电层1123可包括设置在中央部分S中的压电部分1123a和设置在延伸部分E中的弯曲部分1123b。
压电部分1123a是直接堆叠在第一电极1121的上表面上的部分。因此，压电部分1123a可介于第一电极1121和第二电极1125之间，并且可与第一电极1121和第二电极1125一起形成为平坦形状。
弯曲部分1123b可以是从压电部分1123a向外延伸并位于延伸部分E内的区域。
弯曲部分1123b设置在插入层1170上，并且可形成为其上表面沿着插入层1170的形状抬起的形状。因此，压电层1123在压电部分1123a与弯曲部分1123b之间的边界处弯曲，并且弯曲部分1123b可抬起以对应于插入层1170的厚度和形状。
弯曲部分1123b可包括倾斜部分11231和延伸部分11232。
倾斜部分11231是形成为沿着插入层1170的倾斜表面L倾斜的部分。另外，延伸部分11232是从倾斜部分11231向外延伸的部分。
倾斜部分11231可平行于插入层1170的倾斜表面L形成，并且倾斜部分11231的倾斜角可形成为与插入层1170的倾斜表面L的倾斜角相同。
插入层1170可沿着由膜层1150、第一电极1121和蚀刻停止部分1145形成的表面设置。因此，插入层1170可部分地设置在谐振部分1120中，并且可设置在第一电极1121和压电层1123之间。
插入层1170可围绕中央部分S设置以支撑压电层1123的弯曲部分1123b。因此，压电层1123的弯曲部分1123b可根据插入层1170的形状分成倾斜部分11231和延伸部分11232。
插入层1170可设置在除了中央部分S之外的区域中。例如，插入层1170可设置在支撑基板1110上除了中央部分S之外的整个区域中，或者可设置在除了中央部分S之外的部分区域中。
插入层1170可形成为具有随着距中央部分S的距离增加而增加的厚度。因此，插入层1170可形成为具有倾斜表面L，在倾斜表面L中其与中央部分S相邻设置的侧表面具有预定的倾斜角θ。倾斜表面L的倾斜角θ可形成在5°至70°的范围内。
压电层1123的倾斜部分11231可沿着插入层1170的倾斜表面L形成，并且可以以与插入层1170的倾斜表面L的倾斜角相同的倾斜角形成。因此，类似于插入层1170的倾斜表面L，倾斜部分11231的倾斜角可形成在5°至70°的范围内。此构造也可同样地应用于第二电极1125的堆叠在插入层1170的倾斜表面L上的部分。
插入层1170可利用诸如二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO2)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等的介电材料形成，但可利用与压电层1123的材料不同的材料形成。
另外，插入层1170可利用金属材料实现。例如，当体声波谐振器用于5G通信时，由于在谐振部分中产生大量热量，因此需要平稳地辐射在谐振部分1120中产生的热量。为此，插入层1170可利用含钪(Sc)的铝合金材料形成。
谐振部分1120可通过腔C与支撑基板1110间隔开，腔C可形成为空的空间。
腔C可通过在制造体声波谐振器的工艺期间向注入孔(图6A中的H)供应蚀刻气体(或蚀刻溶液)以去除支撑层1140的一部分来形成。
因此，腔C可被构造为其中上表面(顶表面)和侧表面(壁表面)由膜层1150构成并且底表面由支撑基板1110或绝缘层1115形成的空间。另一方面，膜层1150也可根据制造方法的顺序仅形成在腔C的上表面(顶表面)上。
保护层1160可沿着体声波谐振器的表面设置，以保护体声波谐振器不受其外部的影响。保护层1160可沿着由第二电极1125和压电层1123的弯曲部分1123b形成的表面设置。
保护层1160可被部分地移除以用于在制造工艺期间的最终工艺中的频率控制。例如，保护层1160的厚度可在制造工艺期间通过频率修整来调整。
为此，保护层1160可包括适于频率修整的二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的任意一种，但不限于此。
第一电极1121和第二电极1125可从谐振部分1120向外延伸。另外，第一金属层1180和第二金属层1190(或金属层1190)可分别设置在延伸部分的上表面上。
第一金属层1180和第二金属层1190可利用金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)和铝合金中的任意一种材料形成。在这种情况下，铝合金可以是铝-锗(Al-Ge)合金或铝-钪(Al-Sc)合金。
第一金属层1180和第二金属层1190可用作将体声波谐振器的第一电极1121和第二电极1125电连接到支撑基板1110上的与该体声波谐振器相邻设置的其他体积声波谐振器的电极的连接布线。
第一金属层1180的至少一部分可与保护层1160接触并且可接合到第一电极1121。
此外，在谐振部分1120中，第一电极1121的面积可比第二电极1125的面积大，并且第一金属层1180可形成在第一电极1121的外周部分上。
因此，第一金属层1180可沿着谐振部分1120的外周设置，并且因此可设置为围绕第二电极1125。然而，在此公开的内容不限于这种构造。
疏水层1130可设置在保护层1160的表面和腔C的内壁上。由于疏水层1130用于抑制水和羟基(OH基团)的吸附，因此可显著降低频率波动，因此可一致地保持谐振器性能。
疏水层1130可利用自组装单层(SAM)形成材料而不是聚合物形成。如果疏水层1130由聚合物形成，则聚合物的质量可能影响谐振部分1120。然而，由于疏水层1130利用自组装单层形成，因此可显著降低体声波谐振器的谐振频率的波动。另外，疏水层1130的厚度可根据疏水层1130在腔C中的位置均匀地形成。
疏水层1130可通过气相沉积可具有疏水性的前驱体来形成。在这种情况下，疏水层1130可沉积为厚度为
Figure BDA0003603838470000231
或更小(例如，数
Figure BDA0003603838470000232
至数十
Figure BDA0003603838470000233
)的单层。可使用沉积后与水的接触角为90°或更大的材料作为具有疏水性的前驱体。例如，疏水层1130可含有氟(F)组分，并且可包括氟(F)和硅(Si)。例如，可使用具有硅头的碳氟化合物，但疏水层1130的材料不限于具有硅头的碳氟化合物。
为了改善构成疏水层1130的自组装单层与保护层1160之间的粘附性，可在形成疏水层1130之前在保护层的表面上形成粘合层(未示出)。
粘合层可通过在保护层1160的表面上气相沉积具有疏水性官能团的前驱体来形成。
用于沉积粘合层的前驱体可以是具有硅头的碳氢化合物或具有硅头的硅氧烷，但不限于此。
疏水层1130在形成第一金属层1180和第二金属层1190之后形成，因此可沿着保护层1160、第一金属层1180和第二金属层1190的表面形成。
在图6B至图6D中，示出了疏水层1130未设置在第一金属层1180和第二金属层1190的表面上的示例，但本公开不限于这种构造。例如，如果需要，疏水层1130也可设置在第一金属层1180和第二金属层1190的表面上。
另外，疏水层1130可设置在腔C的内表面以及保护层1160的上表面上。
疏水层1130可形成在形成腔C的整个内壁上。因此，疏水层1130也可形成在形成谐振部分1120的下表面的膜层1150的下表面上。在这种情况下，可防止羟基吸附到谐振部分1120的下部。
羟基的吸附不仅可发生在保护层1160上，而且可发生在腔C中。因此，为了显著减小由于羟基吸附引起的质量负载和随后的频率下降，不仅可防止羟基吸附在保护层1160上，而且可防止羟基吸附在腔C的上表面(膜层1150的下表面)上，腔C的上表面是谐振部分1120的下表面。
另外，当疏水层1130形成在腔C的上/下表面或侧表面上时，在形成腔C之后的湿法工艺或清洁工艺中，可提供抑制谐振部分1120由于表面张力而粘附到绝缘层1115的粘滞现象的效果。
尽管示出了在腔C的整个内壁上形成疏水层1130的示例，但本公开不限于该示例。各种修改是可行的，诸如仅在腔C的上表面上形成疏水层，或者仅在腔C的下表面和侧表面的至少一部分上形成疏水层1130。
另一方面，可基于设计的谐振频率和/或反谐振频率来确定体声波谐振器的厚度T。例如，可通过使用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和表面轮廓仪中的至少一种进行分析来测量厚度T。
图6E和图6F是示出根据示例的电连接可包含在RF提取器中的芯片的内部和外部的结构的截面图。
参照图6E和6F，芯片Chip3和Chip4还可包括疏水层1130、凸块1310、连接图案1320和疏水层1330中的至少一个。
疏水层1130设置在谐振部分1120和盖1210之间，并且可具有比盖1210的疏水性质相对更多的疏水性质。因此，可减少在形成接合构件1220的工艺中可能产生的有机物质、水分等对谐振部分1120的吸附。因此，可进一步改善谐振部分1120的特性。例如，疏水层1130可形成在谐振部分1120的上表面上。
参照图6E，连接图案1320的至少一部分可穿透基板1110，可电连接到第一电极1121和第二电极1125中的任意一个或两个，并且可与疏水层1330接触。因此，谐振部分1120可电连接到RF提取器100f的外部。
疏水层1330可设置在基板1110的与其面向盖1210的表面(例如，上表面)相对的表面(例如，下表面)上，并且可具有比基板1110的疏水特性相对更强的疏水特性。因此，可减少在接合构件1220的形成工艺期间可能发生的有机物质、水分等吸附到连接图案1320。因此，可进一步减少连接图案1320中的传输损耗。
参照图6F，连接图案1320的至少一部分可穿透盖1210，可电连接到第一电极1121和第二电极1125中的至少一个，并且可与疏水层1330接触。因此，谐振部分1120可电连接到RF提取器100g的外部。
疏水层1330可设置在盖1210的与其面向基板1110的表面(例如，下表面)相对的表面(例如，上表面)上，并且可具有比盖1210的疏水特性相对更强的疏水特性。因此，可减少在形成接合构件1220的工艺中可能发生的有机物质、水分等吸附到连接图案1320。因此，可进一步减少连接图案1320中的传输损耗。
例如，在基板1110和/或盖1210的一部分中穿孔的状态下，可通过在孔的侧壁上沉积、涂覆或填充导电金属(例如，金、铜、钛(Ti)-铜(Cu)合金等)的工艺来形成连接图案1320。
另一方面，可省略在基板1110和/或盖1210的一部分中形成孔的工艺。例如，谐振部分1120可通过布线接合提供电连接路径。
凸块1310可具有支撑芯片Chip3和芯片Chip4的结构，使得芯片Chip3和芯片Chip4可安装在下方外部PCB上。例如，连接图案1320的一部分可具有与凸块1310接触的垫形状。
根据在此公开的示例的RF提取器可具有减小的尺寸，或者可廉价地实现，同时确保滤波器性能(例如，衰减性能、插入损耗等)或有效地使用共享天线的带宽。
虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将易于理解的是，在不脱离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同方案来替换或补充所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可实现合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围内的所有变型将被解释为被包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种射频提取器，包括：
第一带通滤波器，电连接在共享天线端口和第一射频端口之间，设置在第一芯片中，并且具有第一通带；
第二带通滤波器，电连接在所述共享天线端口和第二射频端口之间，设置在第二芯片中，并且具有第二通带；
第一陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口，设置在所述第一芯片中，并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及
第二陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口，设置在所述第二芯片中，并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带。
2.根据权利要求1所述的射频提取器，其中，所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器在所述共享天线端口与第三射频端口之间彼此串联电连接。
3.根据权利要求2所述的射频提取器，所述射频提取器还包括：阻抗匹配元件，电连接在所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器之间。
4.根据权利要求3所述的射频提取器，其中，所述阻抗匹配元件具有第三通带。
5.根据权利要求1所述的射频提取器，其中，所述第一芯片包括多个第一体声波谐振器，并且
其中，所述第二芯片包括多个第二体声波谐振器。
6.根据权利要求5所述的射频提取器，其中，所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器分别包括所述多个第一体声波谐振器的一部分和另一部分，并且
其中，所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器分别包括所述多个第二体声波谐振器的一部分和另一部分。
7.根据权利要求6所述的射频提取器，其中，所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器中的任意一者或两者还包括第一电感器，所述第一电感器串联电连接在所述多个第一体声波谐振器中的至少一个与地之间，并且
其中，所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器中的任意一者或两者还包括第二电感器，所述第二电感器串联电连接在所述多个第二体声波谐振器中的至少一个与地之间。
8.根据权利要求1所述的射频提取器，其中，所述第一阻带的最低频率与所述第一通带的最低频率之间的差、所述第二阻带的最低频率与所述第二通带的最低频率之间的差、所述第一阻带的最高频率与所述第一通带的最高频率之间的差、以及所述第二阻带的最高频率与所述第二通带的最高频率之间的差均小于100MHz，并且
其中，所述第一阻带的最高频率和所述第一通带的最高频率中的较高频率与所述第二阻带的最低频率和所述第二通带的最低频率中的较低频率之间的差超过100MHz。
9.根据权利要求1所述的射频提取器，其中，所述第一通带和所述第一阻带中的每个覆盖1559MHz至1606MHz的频率范围的至少一部分，并且
其中，所述第二通带和所述第二阻带中的每个覆盖2400MHz至2481MHz的频率范围的至少一部分。
10.根据权利要求1所述的射频提取器，其中，所述第一阻带的带宽比所述第一通带的带宽更宽，并且
其中，所述第二阻带的带宽比所述第二通带的带宽更宽。
11.一种射频提取器，包括：
第一带通滤波器，电连接在共享天线端口与第一射频端口之间并且具有第一通带；
第二带通滤波器，电连接在所述共享天线端口与第二射频端口之间并且具有第二通带；
第一陷波滤波器，电连接在所述共享天线端口与第三射频端口之间并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及
第二陷波滤波器，电连接在所述共享天线端口与所述第三射频端口之间并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带，
其中，所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器在所述共享天线端口与所述第三射频端口之间彼此串联电连接。
12.根据权利要求11所述的射频提取器，所述射频提取器还包括：阻抗匹配元件，电连接在所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器之间。
13.根据权利要求12所述的射频提取器，其中，所述阻抗匹配元件具有第三通带。
14.根据权利要求11所述的射频提取器，其中，所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器分别包括多个第一体声波谐振器的一部分和另一部分，并且
其中，所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器分别包括多个第二体声波谐振器的一部分和另一部分。
15.根据权利要求11所述的射频提取器，其中，所述第一阻带的最低频率与所述第一通带的最低频率之间的差、所述第二阻带的最低频率与所述第二通带的最低频率之间的差、所述第一阻带的最高频率与所述第一通带的最高频率之间的差、以及所述第二阻带的最高频率与所述第二通带的最高频率之间的差均小于100MHz，并且
所述第一阻带的最高频率和所述第一通带的最高频率中的较高频率与所述第二阻带的最低频率和所述第二通带的最低频率中的较低频率之间的差超过100MHz。
16.根据权利要求11所述的射频提取器，其中，所述第一通带和所述第一阻带中的每个覆盖1559MHz至1606MHz的频率范围的至少一部分，
其中，所述第二通带和所述第二阻带中的每个覆盖2400MHz至2481MHz的频率范围的至少一部分，
其中，所述第一阻带的带宽比所述第一通带的带宽更宽，并且
其中，所述第二阻带的带宽比所述第二通带的带宽更宽。
17.一种电子装置，包括：
第一芯片，包括：
第一带通滤波器，电连接在共享天线端口和第一射频端口之间，所述第一带通滤波器具有对应于GPS通信标准的第一通带；以及
第一陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口并且具有与所述第一通带部分重叠的第一阻带；以及
第二芯片，包括：
第二带通滤波器，电连接在所述共享天线端口与第二射频端口之间，所述第二带通滤波器具有对应于Wi-Fi通信标准的第二通带；以及
第二陷波滤波器，电连接到所述共享天线端口并且具有与所述第二通带部分重叠的第二阻带。
18.根据权利要求17所述的电子装置，所述电子装置还包括：阻抗匹配元件，具有第三通带并且连接在所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器之间，
其中，所述第一陷波滤波器和所述第二陷波滤波器在所述共享天线端口与第三射频端口之间彼此电连接。
19.根据权利要求17所述的电子装置，其中，所述第一带通滤波器和所述第一陷波滤波器分别包括多个第一体声波谐振器的一部分，并且
其中，所述第二带通滤波器和所述第二陷波滤波器分别包括多个第二体声波谐振器的一部分。
20.根据权利要求17所述的电子装置，其中，所述第一阻带的带宽比所述第一通带的带宽更宽，并且
其中，所述第二阻带的带宽比所述第二通带的带宽更宽。
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