CN117559938A - 一种双工器、多工器和通信设备 - Google Patents
一种双工器、多工器和通信设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117559938A CN117559938A CN202310119041.1A CN202310119041A CN117559938A CN 117559938 A CN117559938 A CN 117559938A CN 202310119041 A CN202310119041 A CN 202310119041A CN 117559938 A CN117559938 A CN 117559938A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- duplexer
- filter
- disposed
- matching structure
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 271
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 10
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000218202 Coptis Species 0.000 description 1
- 235000002991 Coptis groenlandica Nutrition 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
- H03H7/463—Duplexers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/481—Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/645—Inductive arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
本公开实施例中提供了一种双工器、多工器和通信设备,该双工器包含第一衬底、第二衬底、发射滤波器和接收滤波器,其中所述发射滤波器和接收滤波器被分别设置于所述第一衬底或所述第二衬底;并且所述双工器的发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一个还包含匹配结构,并且所述匹配结构被设置于所述第一衬底和/或所述第二衬底。通过本公开的处理方案,实现了双工器尺寸和成本的缩减。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域,具体涉及一种双工器、多工器和通信设备。
背景技术
随着无线通讯技术的不断发展,为了满足各种无线终端设备的多功能化需求,终端设备中的器件组成也随之增多,其中双工器、多工器是终端设备器件的重要组成部分,因此对诸如双工器和多工器之类器件的集成度要求也越来越高,如何在不牺牲性能前提下,做出更小尺寸的器件是设计与制造中的重要一环。
发明内容
有鉴于此,本公开实施例提供一种双工器、多工器和通信设备,至少部分解决现有技术中存在的问题。
第一方面,本公开实施例提供了一种双工器,包括:第一衬底、第二衬底、发射滤波器和接收滤波器,其中
所述发射滤波器和接收滤波器被分别设置于所述第一衬底或所述第二衬底;并且
所述双工器的发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一个还包含匹配结构,并且所述匹配结构被设置于所述第一衬底和/或所述第二衬底。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述匹配结构为走线电感或打线结构。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述匹配结构为多个串联连接的走线电感,并且所述多个串联连接的走线电感被设置于衬底的同一侧或者不同侧。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述双工器还包括第三衬底,所述第三衬底被设置于所述第一衬底和第二衬底之间,并且所述第三衬底分别与所述第一衬底和第二衬底键合。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述发射滤波器被设置于所述第一衬底和第三衬底之间,并且所述接收滤波器被设置于所述第二衬底和第三衬底之间;或者
所述发射滤波器被设置于所述第一衬底和第三衬底之间,并且所述接收滤波器被设置于所述第二衬底和第三衬底之间。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述匹配结构为所述第一衬底和/或所述第二衬底中的一个或者多个串联连接的通孔结构。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述走线电感为多边形或线段。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述走线电感为矩形、六边形、八边形、圆形或者蛇形。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述匹配结构为打线结构,并且所述打线被设置于所述双工器的与所述发射端、接收端、天线端和接地端相对的一侧。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述打线结构上设置有塑封胶。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,所述匹配结构经由多个“第一金属焊盘-导电通孔-第二金属焊盘”结构与外部电路进行连接。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,与所述所述发射端、接收端、天线端和接地端同侧设置的金属焊盘周围设置有阻焊层。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,在所述第二衬底的底部还设置有第三衬底,并且所述匹配结构经由所述第三衬底中的导电通孔与所述发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一者连接。
根据本公开实施例的一种具体实现方式,在所述第一衬底和第二衬底的周围设置有塑封胶,并且所述匹配结构经由所述塑封胶中的导电通孔与所述发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一者连接。
第二方面,提供了一种多工器,该双工器包括根据前述第一方面及其任一实现方式中所述的双工器。
第三方面,提供了一种通信设备,该通信设备包括根据前述第一方面及其任一实现方式中所述的双工器或者根据第二方面所述的多工器。
本公开实施例中的双工器包含第一衬底、第二衬底、发射滤波器和接收滤波器,其中所述发射滤波器和接收滤波器被分别设置于所述第一衬底或所述第二衬底;并且所述双工器的发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一个还包含匹配结构,并且所述匹配结构被设置于所述第一衬底和/或所述第二衬底。通过本公开的处理方案,实现了双工器尺寸和成本的缩减。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术的一种双工器的俯视图;
图2为现有技术的双工器的拓扑结构图;
图3为现有技术的双工器的截面图;
图4为本公开实施例提供的一种双工器的截面图;
图5为本公开实施例提供的另一种双工器的截面图;
图6为本公开实施例提供的又一种双工器的截面图;
图7为本公开实施例提供的双工器的俯视图;
图8为本公开实施例提供的一种双工器的结构示意图;
图9为本公开实施例提供的一种双工器的结构示意图;
图10为本公开实施例提供的一种双工器的结构示意图;
图11为本公开实施例提供的一种双工器的结构示意图;
图12为本公开实施例提供的一种双工器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想,图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
现有技术的双工器多为滤波器裸芯片与基板组合后进行封装,这种方式不仅导致滤波器的尺寸增大,且封装等流程也大幅提高了滤波器的制造成本。而如果要缩小滤波器的尺寸,则会牺牲滤波器的部分性能。
本公开实施例提供了一种新型的双工器结构,通过设计、工艺、封装多方面改善了双工器的性能,并有效的缩小了双工器的尺寸。
首先,参考图1,描述一种双工器的结构,该双工器包含发射滤波器101和接收滤波器102,并且发射滤波器101和接收滤波器102通过倒装芯片(Flipchip)的方式与封装基板103连接,在图1中,虚线框为封装基板103底部PIN脚,发射滤波器101和接收滤波器102与封装基板103封装后共同构成双工器100。
如2示出了一种双工器的拓扑结构,图示的双工器包含接收滤波器、发射滤波器和天线端ANT,其中虚线框内所示部分为封装基板板上结构。这里的封装基板可以指示图1中所示的封装基板103,并且封装基板板上结构包括滤波器裸芯片(图1中所示的发射滤波器101和接收滤波器102)与片上电感,片上电感包括接收滤波器电路上的电感R1和R2以及发射滤波器电路上的电感T1和T2,并且片上电感可以以基板走线的形式设置于封装基板103中。
此外,该双工器还包含片外电感,其中电感A1和A2为天线端ANT的片外电感,电感B1和B2为接收端RX的片外电感,电感C1、C2和C3为发射端TX的匹配电感。应当理解的是,这些电感可以不同时存在,并且这些电感可以设置在印刷电路版上,印刷电路板是和封装基板103类似的结构,其为通过多层金属和多层介质构成的多层结构,除了上述双工器以外的其他器件也可以焊接在同一印刷电路版上以构成复杂系统。
在这些滤波器中,片内串联电感R1和T1固定存在,天线端ANT外围存在的电感组合为A1、A2以及A1+A2,即可以单独存在电感A1,单独存在电感A2,以及同时存在电感A1和A2。接收端外围存在的电感组合为B1、B2以及B1+B2,即可以单独存在电感B1,单独存在电感B2,以及同时存在电感B1和B2,并且当存在电感B1时,电感R2可以合并至电感B1。发射端外围存在的电感组合为C1、C2、C1+C2、C3,即可以单独存在电感C1,单独存在电感C2,XXBDT2022024A-DE2217
同时存在电感C1和C2,以及单独存在结构C3,其中结构C3为LC电路,同样的,发射端片外近芯片端为串联时,电感T2可以合并至电感C1。
综上,该双工器共包括36(3*3*4)种匹配方式,其中一些情况下可合并接收端和/或发射端的片上电感,而将片上电感移动至片外。但是,天线端ANT的片上电感不能去除,而需要利用诸如封装基板103中的基板走线对滤波器裸芯片进行匹配,这也是现有技术无法去除基板,使得双工器尺寸缩小的原因。
图3为现有技术的一种双工器结构,图中部分结构做了简化。该双工器包含发射滤波器以及接收滤波器,每个滤波器都包含衬底1和衬底2,衬底1和衬底2可以经由密封环键合在一起,以形成密封结构,其中用于键合的密封环可以是金属也可以是非金属。
此外,发射滤波器以及接收滤波器所包含的谐振器可以制作在衬底1和/或衬底2上,即谐振器可以只制作在衬底1上,只制作在衬底2上,同时制作在衬底1和衬底2上,并且这些谐振器可以通过“焊盘1-通孔-焊盘2”的结构与接收端、发射端、天线端ANT以及接地端GND连接。在这里,焊盘1是设置于衬底1和衬底2之间的金属焊盘,并且焊盘2是设置于衬底1和衬底2外侧的金属焊盘,在图3所示的示例中,焊盘2设置于衬底2的底部,并且通孔被设置于衬底1和/或衬底2中。
另外,还需要在接收端、发射端、天线端ANT以及接地端GND连接对应的匹配结构(例如,匹配电容或电感)进行匹配(例如,图2中的电感R1、R2、T1、T2)以实现特定的性能曲线。一般情况下,部分或者全部的匹配结构(例如,图2中的电感R1、R2、T1、T2)是通过外部的电感或者感性结构(部分情况下通过电容或者容性结构)来实现的,具体可以通过键合线、基板连线或者贴片电感等来实现(对于电容来说,可以通过基板电容结构、贴片电容等来实现)。具体地,如图3所示,要实现滤波器裸芯片和外部的匹配结构(电感或者电容)的连接,需要额外的衬底3,以将滤波器裸芯片和诸如基板走线之类的匹配结构进行连接。此外,滤波器裸芯片和衬底3可以通过金属球进行电学连接,然后整体加上塑封胶,再进行切割以获得芯片最终的成品。
也就是说,滤波器的谐振器可以制作在衬底1和/或衬底2上,焊盘1被设置在密封环包围的空间中,焊盘1可以设置在衬底1或衬底2上,焊盘1与谐振器连接以将其信号通过“焊盘1-通孔-焊盘2”引出,并通过“焊盘2-金属球-焊盘3”与衬底3进行连接。可以看出,衬底3的作用是对滤波器裸芯片进行片内匹配,但衬底3的存在增加了成品的尺寸和厚度,同时封装也增加了成本。
图4为本公开实施例的一种双工器的截面图,其中接收滤波器与发射滤波器分别制作在衬底1和衬底2,具体地,接收滤波器被制作于衬底2,并且发射滤波器被制作于衬底1。应当理解的是,发射滤波器和接收滤波器可以被分别设置于衬底1或衬底2,即发射滤波器被设置于衬底1,接收滤波器被设置于衬底2,或者接收滤波器被设置于衬底1,发射滤波器被设置于衬底2,或者发射滤波器和接收滤波器均设置于衬底1;或者发射滤波器和接收滤波器均设置于衬底2。
另外,为了省去衬底3,还可以在衬底1和/或衬底2设置作为匹配结构的走线电感,走线电感例如可以是金属在衬底上形成的绕线形式的绕线电感,且设置于衬底1的电感和设置于衬底2的电感可以在衬底的同侧,也可以设置在衬底的异侧,即电感可以都设置于衬底1和衬底2的上侧或者下侧,可替代的,衬底1的电感可以设置于衬底1的上侧而衬底2的电感可以设置于衬底2的下侧,或者衬底1的电感可以设置于衬底1的下侧而衬底2的电感可以设置于衬底2的上侧。
在本公开实施例中,走线电感的形状可以是多边形或线段,例如,走线电感可以是矩形、六边形、八边形、圆形或者蛇形。
另外,对于设置于衬底1的电感和设置于衬底2的电感,这些电感可以分别经由“焊盘1-通孔-焊盘2”结构引出到衬底的外侧,可替代地,这些电感可以合并引出到衬底的外侧。通过将匹配结构(绕线电感)设置于衬底1和/或衬底2,省去了设置衬底3并于衬底3中设置匹配结构的步骤,不仅减小了双工器的尺寸,还可以降低器件的成本。
在一些情况下,图4中所示的通孔也有额外的电感(此电感正常情况下称为寄生电感,对滤波器性能有恶化,但本公开实施例合理利用了此电感,上述寄生电感在此称为通孔电感),其一般是0.05nH~0.2nH之间,衬底的厚度增加通孔电感也会增加,此电感是双工器裸芯片的附属结构带来的自身电感,和匹配电感的数值比起来要小很多且结构确定的情况下感值也是确定的。
在本公开实施例中,可以通过在衬底1和/或衬底2中的一个或者多个串联连接的通孔结构来形成匹配结构。换句话说,在本公开实施例中,匹配结构可以是设置于衬底1和/或衬底2的走线电感,也可以是衬底1和/或衬底2中的一个或者多个串联连接的通孔结构,或者是二者的组合。
图5示出了本公开另一实施例的双工器的结构示意图,其示出了当片内串联电感较大时,在衬底1的另一侧也设置绕线电感,从而通过增加绕线长度来增大电感量,在衬底1的另一侧设置绕线电感的情况下,这些电感也可以合并或分别经由通孔引出到衬底的外侧。也就是说,可以在衬底1和/或衬底2设置串联连接绕线电感,以增大电感值,并且当这些串联连接的电感设置于衬底的不同侧时,可以通过“焊盘-通孔-焊盘”结构实现连接,并且这些电感的电感值可以相同也可以不同,从而实现不同的电感大小。
可选的,如图5所示,当绕线电感被设置于衬底1的顶端时,该电感可以通过焊盘5连接,在这种时候,替代绕线电感,也可通过在焊盘5之间用打线方式形成电感,之后在衬底1的上方覆盖塑封胶。打线的材质可以是金线、铝线、铜线,与电感走线相比,采用打线的方式电感Q值更高。另外,也可以通过多个“焊盘-通孔-焊盘”的形式来增加电感量。
采用打线替代绕线电感作为匹配结构,从而实现与图4所示实施例类似的效果,采用打线替代绕线电感,实现电感方式更为灵活。术语“打线”也被称为WireBonding(压焊,也称为绑定、键合、丝焊),是指使用金属丝(金线、铝线等),利用热压或超声能源,完成微电子器件中固态电路内部互连接线的连接,即芯片与电路或引线框架之间的连接。
此外,在图5中,在天线端ANT,衬底1上表面的匹配电感采用打线的形式,并且其他部分仍旧采用绕线电感的形式。可以理解的是,采用打线的部位不限于图5所示的部分,绕线电感的一部分或者全部电感可以用打线替代。
另外,如图所示,采用打线替代绕线电感的部位均为衬底1的上侧,即不设置引脚的一侧,这是因为与衬底1上表面相背的衬底2下表面的绕线电感与双工器的引脚焊盘(金属焊盘2)在同一侧,打线与引脚焊盘有一定的高度差,采用打线不利于贴装,使用不便。另外,出于可靠性考虑,还可以在设置有打线的一侧设置塑封胶,即在衬底1的上表面设置塑封胶。
图6示出了本公开实施例的又一种双工器结构,其中,分别在衬底1和衬底2制作双工器的两颗滤波器裸芯片,此外,还在衬底1和衬底2之间设置衬底4,衬底4用于衬底1和衬底2的键合,并起到阻隔作用,具体地,衬底1和衬底4可以通过密封环进行键合,并且衬底2和衬底4也通过密封环进行键合,从而将衬底4设置于衬底1和衬底2之间,并通过衬底4将衬底1和衬底2进行隔离。
在本公开实施例中,可以将发射滤波器设置于上方(衬底1),并将接收滤波器设置于下方(衬底2),由于发射滤波器的尺寸会稍大于接收滤波器的尺寸(由于频率和需求的原因),在这种情况下,下方的接收滤波器还包含延展区,延展区可以是至少一个方向上的延展,延展区的作用是为了方便上方的发射滤波器的走线和形成绕线电感。可替代地,出于散热考虑,也可以将发射滤波器设置于衬底2(下侧),这时需要两颗滤波器裸芯片同时存在延展区,这是因为当较大的芯片(发射滤波器)被设置在上侧时,处于下侧的较小的芯片(接收滤波器)需要设置延展区,以为上侧的芯片(发射滤波器)引出电极及匹配结构预留空间;与此不同,当较小的芯片(接收滤波器)处于上侧时,直接通孔下导及匹配会处于较大的芯片(发射滤波器)的工作区,影响双工器的可靠性及性能,所以此时需要两颗滤波器裸芯片同时存在延展区。具体地,在图6中,下侧芯片虚线框以外的区域均为下侧芯片的延展区。具体使用中,可以自由选择,但无论哪种方式,尺寸都要小于现有技术。
此外,虽然在图6中,谐振器被设置于衬底1的底部和衬底2的顶部,且绕线电感被设置与衬底2的顶部和衬底4的底部,但是本公开实施例不限于此,实际上,谐振器位置和电感位置可在衬底两侧自由组合使用。
图7示出了图6所示双工器的俯视图,其中附图标记110指示双工器,附图标记101指示发射滤波器,附图标记102指示接收滤波器,附图标记104指示接收端,附图标记105表示接收滤波器天线,附图标记106指示发射端,并且附图标记107指示发射滤波器天线。
此外,图7仅展示了图6中两滤波器的空间位置,且未示出衬底情况。图7所示的结构进一步减小了双工器的尺寸,其中接收滤波器天线105和发射滤波器天线107可在延展区或中间衬底形成电感,单独或合并后引出。另外,各端口的位置可相应改变。
图8-图12为本公开实施例双工器的几种不同的实现结构,其中的主要区别体现在封装,具体为塑封胶是否存在即存在的方式,并且其中,图11示出了衬底5与双工器芯片结合的方式。在图8-图12所示的示例中,可以不设置阻焊层。另外,图中电感的形成方式仅为示意。
在图8-图12所示的双工器中,均包含衬底1、衬底2,在衬底1和/或衬底2上设置有谐振器,并且衬底1和衬底2通过密封环进行键合,以将谐振器密封在衬底1和衬底2之间的密封空间中,并且还在衬底1和/或衬底2上设置绕线电感以作为匹配结构。此外,还可以在衬底1和衬底2之间设置金属焊盘1,这些金属焊盘1可以与谐振器连接,并且通过衬底2中的通孔与衬底2底部的焊盘2连接,以实现与发射端TX、接收端RX、天线端ANT和接地端GND的连接。
在本公开实施例中,可以在衬底2的底部包含阻焊层,并且谐振器至少包含上电极、压电层、下电极、声学反射镜结构(声学反射镜包括但不限于空气腔结构或多层布拉格反射层结构)和必要的钝化层结构等,声学反射镜可以为多层声阻抗不同的材料组成,也可以是空气腔组成。
在图8所示的结构中,仅在衬底2的底部一侧不设置塑封胶,而在衬底1的顶部以及衬底1和衬底2的左右两侧均设置塑封胶,且塑封胶的宽度比衬底1和衬底2的宽度宽。
在图9所示的结构中,仅在衬底1的顶部一侧设置塑封胶,而在衬底1和衬底2的侧面以及衬底2的底部均不设置塑封胶,且塑封胶的宽度与衬底1的宽度相等。
在图10所示的结构中,在衬底1和衬底2的任一侧都不设置塑封胶。
接下来,参考图11和图12,以图8所示的结构为例,描述两种封装的形式。图11中所示的双工器包含衬底1、衬底2,在衬底1和衬底2上设置有谐振器,并且衬底1和衬底2通过密封环进行键合,以将谐振器密封在衬底1和衬底2之间的空间中,并且还在衬底1和/或衬底2上设置绕线电感以作为匹配结构。此外,还可以在衬底1和衬底2之间设置金属焊盘1,这些金属焊盘1可以与谐振器连接,并且通过衬底2中的通孔与衬底2底部的焊盘2连接,以实现与发射端TX、接收端RX、天线端ANT和接地端GND的连接。
为了对图8所示的双工器进行封装,如图11所示,可以在衬底2底部设置衬底5,衬底5包括但不限于诸如硅、SOI、GaAs、GaN之类的半导体材料衬底,诸如玻璃之类的无机材料衬底,诸如树脂之类的有机材料衬底或任意形式的单一衬底或者有多层多种材料的复合衬底。此外,塑封胶一般是树脂材料,也可以是聚合物、有机物、无机物等材料。通过在衬底5上制作通孔,将焊盘2层的信号导出到衬底3的下方,然后在衬底5上方覆盖塑封胶,如此进行封装,有利于改善器件的可靠性和机械强度。另外,焊盘2和衬底5可以通过多种形式进行连接,包括焊接、金属球、键合等。
在图12中,在衬底1和衬底2的上下侧均覆盖有塑封胶,并且通过衬底2下方的塑封胶进行图形化,形成通孔以及焊盘,以将焊盘2层的信号导出到塑封胶的下方。图12同样可以改善器件的可靠性和机械强度。
本发明所述双工器只作为示例,不起限制性作用,本发明所述结构亦可应用于三工器、四工器等多工器,或者包含上述滤波器或多工器的电子设备。
另外,本公开实施例还提供了一种通信设备,该通信设备包含如上参考附图描述的滤波器或双工器或多工器,其具体内容在此不再赘述,另外通信设备例如可以是射频前端、滤波放大模块等中间产品,也可以是手机、WIFI、无人机等终端产品或基站产品。
因此,本公开实施例提供了以下的方案:
1.一种双工器,其特征在于,包括:第一衬底、第二衬底、发射滤波器和接收滤波器,其中
所述发射滤波器和接收滤波器被分别设置于所述第一衬底或所述第二衬底;并且
所述双工器的发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一个还包含匹配结构,并且所述匹配结构被设置于所述第一衬底和/或所述第二衬底。
2.根据1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为走线电感或打线结构。
3.根据2所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为多个串联连接的走线电感,并且所述多个串联连接的走线电感被设置于衬底的同一侧或者不同侧。
4.根据1所述的双工器,其特征在于,所述双工器还包括第三衬底,所述第三衬底被设置于所述第一衬底和第二衬底之间,并且所述第三衬底分别与所述第一衬底和第二衬底键合。
5.根据4所述的双工器,其特征在于,
所述发射滤波器被设置于所述第一衬底和第三衬底之间,并且所述接收滤波器被设置于所述第二衬底和第三衬底之间;或者
所述发射滤波器被设置于所述第一衬底和第三衬底之间,并且所述接收滤波器被设置于所述第二衬底和第三衬底之间。
6.根据1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为所述第一衬底和/或所述第二衬底中的一个或者多个串联连接的通孔结构。
7.根据2所述的双工器,其特征在于,所述走线电感为多边形或线段。
8.根据2所述的双工器,其特征在于,所述走线电感为矩形、六边形、八边形、圆形或者蛇形。
9.根据1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为打线结构,并且所述打线被设置于所述双工器的与所述发射端、接收端、天线端和接地端相对的一侧。
10.根据9所述的双工器,其特征在于,所述打线结构上设置有塑封胶。
11.根据1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构经由多个“第一金属焊盘-导电通孔-第二金属焊盘”结构与外部电路进行连接。
12.根据11所述的双工器,其特征在于,与所述所述发射端、接收端、天线端和接地端同侧设置的金属焊盘周围设置有阻焊层。
13.根据1所述的双工器,其特征在于,在所述第二衬底的底部还设置有第三衬底,并且所述匹配结构经由所述第三衬底中的导电通孔与所述发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一者连接。
14.根据1所述的双工器,其特征在于,在所述第一衬底和第二衬底的周围设置有塑封胶,并且所述匹配结构经由所述塑封胶中的导电通孔与所述发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一者连接。
15.一种多工器,其特征在于,包括根据1-14中任一项所述的双工器。
16.一种通信设备,其特征在于,包括根据1-14中任一项所述的双工器或者根据15所述的多工器。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种双工器,其特征在于,包括:第一衬底、第二衬底、发射滤波器和接收滤波器,其中
所述发射滤波器和接收滤波器被分别设置于所述第一衬底或所述第二衬底;并且
所述双工器的发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一个还包含匹配结构,并且所述匹配结构被设置于所述第一衬底和/或所述第二衬底。
2.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为走线电感或打线结构。
3.根据权利要求2所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为多个串联连接的走线电感,并且所述多个串联连接的走线电感被设置于衬底的同一侧或者不同侧。
4.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,所述双工器还包括第三衬底,所述第三衬底被设置于所述第一衬底和第二衬底之间,并且所述第三衬底分别与所述第一衬底和第二衬底键合。
5.根据权利要求4所述的双工器,其特征在于,
所述发射滤波器被设置于所述第一衬底和第三衬底之间,并且所述接收滤波器被设置于所述第二衬底和第三衬底之间;或者
所述发射滤波器被设置于所述第一衬底和第三衬底之间,并且所述接收滤波器被设置于所述第二衬底和第三衬底之间。
6.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为所述第一衬底和/或所述第二衬底中的一个或者多个串联连接的通孔结构。
7.根据权利要求2所述的双工器,其特征在于,所述走线电感为多边形或线段。
8.根据权利要求2所述的双工器,其特征在于,所述走线电感为矩形、六边形、八边形、圆形或者蛇形。
9.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构为打线结构,并且所述打线被设置于所述双工器的与所述发射端、接收端、天线端和接地端相对的一侧。
10.根据权利要求9所述的双工器,其特征在于,所述打线结构上设置有塑封胶。
11.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,所述匹配结构经由多个“第一金属焊盘-导电通孔-第二金属焊盘”结构与外部电路进行连接。
12.根据权利要求11所述的双工器,其特征在于,与所述所述发射端、接收端、天线端和接地端同侧设置的金属焊盘周围设置有阻焊层。
13.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,在所述第二衬底的底部还设置有第三衬底,并且所述匹配结构经由所述第三衬底中的导电通孔与所述发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一者连接。
14.根据权利要求1所述的双工器,其特征在于,在所述第一衬底和第二衬底的周围设置有塑封胶,并且所述匹配结构经由所述塑封胶中的导电通孔与所述发射端、接收端、天线端和接地端中的至少一者连接。
15.一种多工器,其特征在于,包括根据权利要求1-14中任一项所述的双工器。
16.一种通信设备,其特征在于,包括根据权利要求1-14中任一项所述的双工器或者根据权利要求15所述的多工器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310119041.1A CN117559938A (zh) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | 一种双工器、多工器和通信设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310119041.1A CN117559938A (zh) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | 一种双工器、多工器和通信设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117559938A true CN117559938A (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=89811739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310119041.1A Pending CN117559938A (zh) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | 一种双工器、多工器和通信设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117559938A (zh) |
-
2023
- 2023-02-03 CN CN202310119041.1A patent/CN117559938A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6218729B1 (en) | Apparatus and method for an integrated circuit having high Q reactive components | |
KR100665217B1 (ko) | 반도체 멀티칩 패키지 | |
JP6054276B2 (ja) | 非半導体基板内に少なくとも部分的に配置された高q変圧器 | |
US9351404B2 (en) | Electronic device | |
US8299572B2 (en) | Semiconductor die with backside passive device integration | |
TWI527083B (zh) | 半導體裝置及形成具lc濾波器於基板上之射頻前端模組之方法 | |
US7145511B2 (en) | Apparatus of antenna with heat slug and its fabricating process | |
US7095112B2 (en) | Semiconductor device, semiconductor package member, and semiconductor device manufacturing method | |
JP3792635B2 (ja) | 電子装置 | |
TWI524372B (zh) | 半導體元件以及將平衡-不平衡轉換器和射頻耦合器整合到共同的基板上的方法 | |
KR100992344B1 (ko) | 반도체 멀티칩 패키지 | |
KR100835061B1 (ko) | 반도체 칩 패키지 | |
US10068857B2 (en) | Semiconductor package assembly | |
KR101522994B1 (ko) | Fbar 듀플렉서 모듈 및 그 제조 방법 | |
WO2021213349A1 (zh) | 滤波器元件和多工器以及通信设备 | |
US20080197503A1 (en) | Chip package | |
CN114629463A (zh) | 集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构及其制作方法 | |
CN117559938A (zh) | 一种双工器、多工器和通信设备 | |
CN109300881B (zh) | 电子封装件暨基板结构与制法 | |
KR100541079B1 (ko) | 세라믹 패키지 및 그 제조방법 | |
KR101558569B1 (ko) | 안테나가 실장된 sip 구조의 통신 모듈 | |
CN100552943C (zh) | 叠层型集成电路芯片及封装 | |
JP4328761B2 (ja) | 電子装置 | |
CN117559954A (zh) | 一种滤波器、双工器、多工器和通信设备 | |
CN117559955A (zh) | 一种滤波器、双工器、多工器和通信设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |