CN117833864A - 一种改善双工器功率容量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善双工器功率容量的方法，在不改变双工器产品版图大小的情况下，通过在基板上增加不与其他金属连接的金属孤岛区域，以增加热功率的传导面积，从而快速起到散热作用。本发明利用热传导的原理，增大了双工器中信号线的散热面积，快速的将热量传递到外置金属上，在不影响产品性能，且不额外增加双工器产品尺寸的情况下，实现了功率容量的改善。
Description
技术领域
本发明属于声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器技术领域，具体涉及一种改善双工器功率容量的方法的设计。
背景技术
随着科学技术的高速发展，基于声表面波滤波器的双工器在信号的获取处理以及频率的控制选择等方面具有突出优势，被广泛应用于移动通信、航空航天、环境监控和医疗仪器等领域。
目前现有双工器的整体结构如图1所示，信号通过压电材料1（钽酸锂、铌酸锂等）上由叉指金属构成的SAW滤波器2产生逆压电效应，使压电材料1产生机械能，在SAW滤波器2的另一端通过压电效应再转化为电信号。SAW滤波器2上自下而上依次设置有基板第一层金属结构3、基板第二层金属结构4、基板第三层金属结构5和基板底层金属结构6，其中SAW滤波器2通过金属球7与基板第一层金属结构3连接，基板第一层金属结构3与基板第二层金属结构4之间、基板第二层金属结构4与基板第三层金属结构5之间以及基板第三层金属结构5与基板底层金属结构6之间均通过金属柱8连接。
现有双工器的基板第一层金属结构3如图2所示，其中Ant为天线信号端，Input1为Tx信号端，Input2为Rx信号端，G为金属地，AB位置为基板电感的接入端。现有双工器的常规设计中为了改善SAW滤波器芯片整体结构的散热功能，一般会将基板做成多层结构，同时将金属地大面积覆盖，增加金属球与金属地的接触面积，可以起到一定的散热目的，改善功率容量，然而信号与信号之间的传输线却未考虑进去，虽说增加信号线的宽度能稍微改善热功率的传输，但当功率过高时，仍然会出现电极指损坏的情况。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有双工器的功率容量较低的问题，提出了一种改善双工器功率容量的方法。
本发明的技术方案为：一种改善双工器功率容量的方法，包括以下步骤：
S1、对双工器的基板第一层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第一孤岛区域，对双工器的基板第二层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第二孤岛区域，对双工器的基板第三层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第三孤岛区域。
S2、通过金属柱连接第一孤岛区域与第二孤岛区域，并通过金属柱连接第二孤岛区域与第三孤岛区域。
S3、依次通过第一孤岛区域、第二孤岛区域和第三孤岛区域对双工器的SAW滤波器进行散热，改善双工器的功率容量。
进一步地，步骤S1中通过切割得到第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域的具体方法为：将基板第一层金属结构、基板第二层金属结构或基板第三层金属结构单独切割出一小部分金属区域，使其不与基板中其他任何金属区域接触，得到第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域，并通过金属球连接信号线与第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域。
进一步地，金属球为金球或锡球。
进一步地，信号线为基板第一层金属结构、基板第二层金属结构或基板第三层金属结构中靠近信号端的第二个串联谐振器与第三个串联谐振器之间的信号线。
进一步地，步骤S1中通过挖槽处理得到第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域的具体方法为：在基板第一层金属结构、基板第二层金属结构或基板第三层金属结构中金属球区域下方的金属地进行挖槽处理，得到一块不与基板中其他任何金属区域接触的金属区域，将其作为第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域。
进一步地，第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域与基板中其他任何金属区域的距离大于或等于0.06mm。
进一步地，第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域的形状为圆形或多边形。
进一步地，第三孤岛区域不与基板底层金属结构的焊盘连接。
本发明的有益效果是：
（1）本发明能够快速将SAW滤波器中信号线的热效应传递至基板层，由基板层金属共同分担信号线的热功率效应，降低功率过高对SAW滤波器电极指条的损坏，进而改善了双工器整体功率容量。
（2）本发明在不额外增加双工器其他结构的前提下，能够保证双工器产品性能不恶化。
附图说明
图1所示为现有双工器结构切面图。
图2所示为现有双工器的基板第一层金属结构示意图。
图3所示为本发明实施例提供的一种改善双工器功率容量的方法流程图。
图4所示为本发明实施例提供的对基板第一层金属结构进行切割得到第一孤岛区域示意图。
图5所示为本发明实施例提供的对基板第一层金属结构进行挖槽处理得到第一孤岛区域示意图。
图6所示为本发明实施例提供的通过金属柱连接第一孤岛区域、第二孤岛区域和第三孤岛区域结构示意图。
附图标记说明：1-压电材料、2-SAW滤波器、3-基板第一层金属结构、4-基板第二层金属结构、5-基板第三层金属结构、6-基板底层金属结构、7-金属球、8-金属柱。
具体实施方式
现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种改善双工器功率容量的方法，如图3所示，包括以下步骤S1~S3：
S1、对双工器的基板第一层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第一孤岛区域，对双工器的基板第二层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第二孤岛区域，对双工器的基板第三层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第三孤岛区域。
本发明实施例中，以基板第一层金属结构为例，通过切割得到第一孤岛区域的具体方法为：将基板第一层金属结构单独切割出一小部分金属区域，使其不与基板中其他任何金属区域接触，得到第一孤岛区域，如图4所示，并通过金属球连接第一孤岛区域与信号线。
其中，金属球为金球或锡球。
如图2和图4共同所示，信号线为基板第一层金属结构中靠近信号端的第二个串联谐振器S2与第三个串联谐振器S3之间的信号线。
同样，以基板第一层金属结构为例，步骤S1中通过挖槽处理得到第一孤岛区域的具体方法为：在基板第一层金属结构中金属球区域下方的金属地进行挖槽处理，得到一块不与基板中其他任何金属区域接触的金属区域，将其作为第一孤岛区域，如图5所示。
其中，为了降低基板的容感效应带来的影响，第一孤岛区域与基板中其他任何金属区域的距离大于或等于0.06mm。
同时根据第一孤岛区域对SAW滤波器芯片性能的影响，适时调整第一孤岛区域金属的形状，可以是圆形或者多边形。
本发明实施例中，针对基板第二/第三层金属结构进行切割或挖槽处理以得到第二/第三孤岛区域的具体方法与上述针对基板第一层金属结构进行切割或挖槽处理以得到第一孤岛区域的方法完全相同，在此不再赘述。
S2、通过金属柱连接第一孤岛区域与第二孤岛区域，并通过金属柱连接第二孤岛区域与第三孤岛区域，如图6所示。
S3、依次通过第一孤岛区域、第二孤岛区域和第三孤岛区域对双工器的SAW滤波器进行散热，改善双工器的功率容量。
本发明实施例中，第三孤岛区域不与基板底层金属结构的焊盘（Pad）连接，避免出现直接连接到地的情况。
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 (8)
1.一种改善双工器功率容量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对双工器的基板第一层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第一孤岛区域，对双工器的基板第二层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第二孤岛区域，对双工器的基板第三层金属结构进行切割或挖槽处理，得到第三孤岛区域；
S2、通过金属柱连接第一孤岛区域与第二孤岛区域，并通过金属柱连接第二孤岛区域与第三孤岛区域；
S3、依次通过第一孤岛区域、第二孤岛区域和第三孤岛区域对双工器的SAW滤波器进行散热，改善双工器的功率容量。
2.根据权利要求1所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述S1中通过切割得到第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域的具体方法为：将基板第一层金属结构、基板第二层金属结构或基板第三层金属结构单独切割出一小部分金属区域，使其不与基板中其他任何金属区域接触，得到第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域，并通过金属球连接信号线与第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域。
3.根据权利要求2所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述金属球为金球或锡球。
4.根据权利要求2所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述信号线为基板第一层金属结构、基板第二层金属结构或基板第三层金属结构中靠近信号端的第二个串联谐振器与第三个串联谐振器之间的信号线。
5.根据权利要求1所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述S1中通过挖槽处理得到第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域的具体方法为：在基板第一层金属结构、基板第二层金属结构或基板第三层金属结构中金属球区域下方的金属地进行挖槽处理，得到一块不与基板中其他任何金属区域接触的金属区域，将其作为第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域。
6.根据权利要求5所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域与基板中其他任何金属区域的距离大于或等于0.06mm。
7.根据权利要求5所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述第一孤岛区域、第二孤岛区域或第三孤岛区域的形状为圆形或多边形。
8.根据权利要求1所述的改善双工器功率容量的方法，其特征在于，所述第三孤岛区域不与基板底层金属结构的焊盘连接。
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