CN213186064U - 一种射频装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种射频装置,包括:衬底、第一器件和第二器件;其中,所述第一器件为对射频信号进行滤波的滤波器件,所述第一器件包括位于所述衬底的第一表面的第一滤波器件和位于所述衬底的第二表面的第二滤波器件;所述第二器件为对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件,所述第二器件位于所述衬底的第一表面和/或第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
Description
技术领域
本申请实施例涉及射频装置领域,特别涉及一种射频装置。
背景技术
在广泛使用的诸如移动电话的通信设备中,通常包括射频装置,射频装置通常使用声波器件作为滤波器。作为声波器件的示例,存在使用表面声波(Surface AcousticWave,SAW)的器件、或者使用体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)的器件等。射频装置的性能会影响通信设备的通信效果。
随着通讯技术的发展,如何在顺应通信设备集成化和小型化发展趋势的同时,提高射频装置的性能成为亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种射频装置。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种射频装置,包括:衬底、第一器件和第二器件;其中,
所述第一器件为对射频信号进行滤波的滤波器件,所述第一器件包括位于所述衬底的第一表面的第一滤波器件和位于所述衬底的第二表面的第二滤波器件;
所述第二器件为对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件,所述第二器件位于所述衬底的第一表面和/或第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
在一种可选的实施方式中,所述衬底包括第一衬底和第二衬底,所述第一衬底和所述第二衬底键合;所述第一表面为所述第一衬底中与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底中与键合面相对的面。
在一种可选的实施方式中,所述射频装置还包括:
贯穿所述衬底的导电柱,用于电连接所述第一滤波器件和所述第二滤波器件。
在一种可选的实施方式中,所述第一滤波器件包括:表面声波滤波器件或体声波滤波器件;
所述第二滤波器件包括:体声波滤波器件。
在一种可选的实施方式中,所述第二器件包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。
第一方面,本申请实施例提供一种射频装置,包括:衬底和射频器件;其中,
所述射频器件包括用于对射频信号进行滤波的第一器件和用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件;
所述第一器件位于所述衬底的第一表面;
所述第二器件位于所述衬底的第二表面或位于所述第一表面和所述第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面;
所述第一器件包括:表面声波滤波器件或体声波滤波器件。
在一种可选的实施方式中,所述射频装置还包括:
贯穿所述衬底的导电柱,用于电连接所述第一器件和所述第二器件。
在一种可选的实施方式中,所述衬底包括第一衬底和第二衬底,所述第一衬底和所述第二衬底键合;所述第一表面为所述第一衬底与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底与键合面相对的面。
在一种可选的实施方式中,所述第一衬底的组成材料包括:铌酸锂、氮化铝、氮化钪铝、锆钛酸铅、氧化锌、钽酸锂、硅、锗或绝缘体上硅;
所述第二衬底的组成材料包括:硅、硅锗、绝缘体上硅、磷化铟镓或砷化镓。
在一种可选的实施方式中,所述第二器件包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。
本申请实施例公开了一种射频装置,包括:衬底、第一器件和第二器件;其中,所述第一器件为对射频信号进行滤波的滤波器件,所述第一器件包括位于所述衬底的第一表面的第一滤波器件和位于所述衬底的第二表面的第二滤波器件;所述第二器件为对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件,所述第二器件位于所述衬底的第一表面和/或第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。本申请实施例中通过在衬底的第一表面设置第一滤波器件,在第二表面设置第二滤波器件,并在衬底的第一表面和/或第二表面设置第二器件,将两个滤波器件整合在同一个衬底相反的表面,并且还将两个滤波器件与第二器件集成在一起,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图;
图4为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图一;
图5为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图二;
图6为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图;
图7为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图三;
图8为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图四;
图9为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请,而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述;即,这里不描述实际实施例的全部特征,不详细描述公知的功能和结构。
在附图中,为了清楚,层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本申请教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时,并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。
本申请实施例提供一种射频装置,图1为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图,需要说明的是,图1以第二器件位于衬底的第一表面为例进行说明,如图1所示,所述射频装置包括:衬底110、第一器件和第二器件120;其中,
所述第一器件为对射频信号进行滤波的滤波器件,所述第一器件包括位于所述衬底110的第一表面的第一滤波器件130和位于所述衬底110的第二表面的第二滤波器件140;
所述第二器件120为对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件,所述第二器件120位于所述衬底110的第一表面和/或第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
在本申请实施例中,第一滤波器件130位于第一表面的第一位置,第二滤波器件140位于第二表面的第二位置。第一表面的第一位置和第二表面的第二位置可对称分布在衬底110的两侧,如此,可减少衬底110的面积,有利于射频装置的小型化。
在本申请实施例中,所述衬底110可以为单衬底,所述衬底110的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)。
在一些实施例中,所述第一器件还可以包括:由滤波器件组成的双工器或多工器。其中,所述双工器或多工器用于对发射射频信号和接收射频信号进行隔离,以保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。
在本申请实施例中,所述第一滤波器件130包括:表面声波(Surface AcousticWave,SAW)滤波器件或体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)滤波器件;所述第二滤波器件140包括:体声波滤波器件。其中,体声波滤波器件可包括:固态装配型滤波器件(SolidMounted Resonator,SMR)或者薄膜体声波滤波器件(Thin Film Bulk Acoustic WaveResonator,FBAR)。
这里,第一滤波器件130包括的体声波滤波器件的类型,与第二滤波器件140包括的体声波滤波器件的类型可相同。例如,第一滤波器件和第二滤波器件均可包括:固态装配型滤波器件。又如,第一滤波器件和第二滤波器件均可包括:薄膜体声波滤波器件。当第一滤波器件130包括的体声波滤波器件的类型,与第二滤波器件140包括的体声波滤波器件的类型相同时,第一滤波器件的工作频段可与第二滤波器件的工作频段不同。
这里,第一滤波器件130包括的体声波谐振结构的类型,与第二滤波器件140包括的体声波滤波器件的类型可不同。例如,第一滤波器件130可包括固态装配型滤波器件,第二滤波器件140可包括薄膜体声波滤波器件。或者,第一滤波器件130可包括薄膜体声波滤波器件,第二滤波器件140可包括固态装配型滤波器件。
在本申请实施例中,所述第二器件120包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。其中,所述低噪声放大器用于对接收射频信号进行放大;所述射频开关用于实现射频信号的接收通道与发射通道的切换、以及不同频段的射频信号的切换;所述功率放大器用于对发射射频信号进行放大;所述网络天线调谐器用于实现发射机与天线之间的阻抗匹配;所述天线用于接收和发射射频信号。需要说明的是,当第二器件位于衬底的第一表面和第二表面时,位于衬底的第一表面的第二器件和位于衬底的第二表面的第二器件的器件种类可以不同。
图2为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图,如图2所示,所述衬底110包括第一衬底111和第二衬底112,所述第一衬底111和所述第二衬底112键合;所述第一表面为所述第一衬底111中与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底112中与键合面相对的面。
在本申请实施例中,第二衬底112的组成材料可为具有压电特性的材料,例如,铌酸锂(LiNbO3)、氮化铝(AlN)、氮化钪铝(AlScN)、锆钛酸铅(PZT)、氧化锌(ZnO)或者钽酸锂(LiTaO3)等。第二衬底112的组成材料也可以为非压电特性的半导体材料,例如,硅(Si)、锗(Ge)或绝缘体上硅(SOI)等。第一衬底111的组成材料也可为半导体材料,例如,硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)等。其中,第一衬底111和第二衬底112可通过高温键合或者熔胶键合等方式进行键合。
图3为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图,如图3所示,所述射频装置还包括:贯穿所述衬底110的导电柱150,用于电连接所述第一滤波器件130和所述第二滤波器件140。其中,所述导电柱150的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
本申请实施例中在衬底的第一表面设置第一滤波器件,在第二表面设置第二滤波器件,并在衬底的第一表面和/或第二表面设置第二器件,将两个滤波器件整合在同一个衬底相反的表面,并且还将两个滤波器件与第二器件集成在一起,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。且本申请实施例在衬底的第一表面和第二表面分别形成第一滤波器件和第二滤波器件,有利于扩大射频装置工作的频段范围,提升射频装置的性能。
图4为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图一,如图4所示,射频装置包括:衬底210、用于对射频信号进行滤波的表面声波滤波器件230和体声波滤波器件240、以及用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件220;其中,
表面声波滤波器件230位于所述衬底210的第一表面;
体声波滤波器件240位于所述衬底210的第二表面;
所述第二器件220位于所述衬底210的第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
这里,所述衬底210包括第一衬底211和第二衬底212,所述第一衬底211和所述第二衬底212键合;其中,第一衬底211的组成材料可为具有压电特性的压电材料,例如,铌酸锂(LiNbO3)、氮化铝(AlN)、氮化钪铝(AlScN)、锆钛酸铅(PZT)、氧化锌(ZnO)或钽酸锂(LiTaO3)等。第二衬底212的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)等。
所述射频装置还包括:贯穿所述衬底210的导电柱250,用于电连接表面声波滤波器件230和体声波滤波器件240。其中,所述导电柱250的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
这里,表面声波滤波器件230为具有叉指电极231的表面声波滤波器件;叉指电极231可以包括:如指状或梳状的面内有周期性图案的电极。叉指电极231的组成材料可包括:铝或者钼等。位于第一衬底211上的叉指电极231和压电材料可组成表面声波滤波器件。
这里,叉指电极231可实现电能与机械能的转换。具体地,当向叉指电极231输入电信号时,叉指电极231可通过逆压电特性将接收的电信号转换为声波信号,产生的声波信号可沿着第一衬底进行传播。当叉指电极231接收到声波信号时,叉指电极231可通过压电特性将接收的声波信号转换为电信号。
这里,表面声波滤波器件230还可包括:第一凸点(Bump)232,与叉指电极231电连接,用于将表面声波滤波器件230与其他器件电连接。第一凸点232的组成材料可包括:铜、锡等导电材料。
这里,体声波滤波器件240可以为薄膜体声波滤波器件,体声波滤波器件240包括:依次层叠设置的反射结构241、第一电极层242、压电层243和第二电极层244;其中,反射结构241位于第一电极层242和第二表面之间。第一电极层242和第二电极层244的组成材料可包括:铝、钼、钌、铱、铂等或者它们的合金组成的导电材料。
这里,压电层243可以用于根据加载在第一电极层242和第二电极层244上的电信号,根据逆压电特性产生振动,将电信号转换为声波信号,实现电能到机械能的转化。压电层243的组成材料可包括:具有压电特性的材料。例如,氮化铝、氧化锌、钽酸锂、锆钛酸铅、钛酸钡等。压电层243的组成材料还可包括掺杂的压电特性的材料。掺杂的元素可以是过渡金属或稀有金属,例如,掺钪的氮化铝等。
这里,反射结构241用于反射声波信号。当压电层243产生的声波信号向反射结构传播时,声波信号可在第一电极层242和反射结构241接触的界面处发生全反射,使得声波信号反射回压电层243中。如此,压电层243产生的声波信号的能量能够被局限在压电层243中,可减少声波信号的能量损失,提高体声波滤波器件240传输的声波信号质量。
在一些实施例中,射频装置还包括:保护结构,覆盖反射结构241、第一电极层242、压电层243和第二电极层244的重叠区域;保护结构的中间区域与第二电极层244之间存在空隙,保护结构的边缘区域与第二电极层244接触;其中,该空隙用于反射声波。如图4所示,保护结构可包括:支撑层260;保护层270,位于支撑层260上,且覆盖至少部分第二电极层244;其中,保护层270和至少部分第二电极层244之间存在空隙280,空隙280用于反射声波。
如图4所示,体声波滤波器件240还可包括:第二凸点245,位于保护层270两端,且与第二电极层244电连接,用于将体声波滤波器件240与其他器件电连接。第二凸点245的组成材料可包括:铜、锡等导电材料。通过形成第二凸点245,便于实现体声波滤波器件240与其他器件的电连接,有利于将包括体声波滤波器件240的射频装置与其他器件进行集成。
相较于体声波滤波器件,表面声波滤波器件的成本低,且体积小。相较于表面声波滤波器件,体声波滤波器件可支持的谐振频率范围大,损耗低,功率容量高。本申请实施例通过在衬底的相反表面分别形成表面声波滤波器件和体声波滤波器件,有利于在控制声波器件成本和体积的同时,增加声波器件能够支持的频段范围,提升声波器件的性能。
在本申请实施例中,所述第二器件220包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。如图4所示,所述第二器件220与体声波滤波器件240均位于衬底210的第二表面。需要说明的是,由于第二器件220中的器件尺寸较大,因此在图4中仅示意性的示意出了第二器件220的位置,图4中示意出的第二器件220的大小不能用来限制第二器件220的实际尺寸。所述第二器件220与体声波滤波器件240可以通过金线以实现电连接。
本申请实施例中将射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件和用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件集成在同一衬底的不同面上,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。且本申请实施例在衬底的第一表面和第二表面分别形成表面声波滤波器件和体声波滤波器件,有利于扩大射频装置工作的频段范围,提升射频装置的性能。
图5为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图二,如图5所示,射频装置包括:衬底310、用于对射频信号进行滤波的第一体声波滤波器件330和第二体声波滤波器件340、以及用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件320;其中,
第一体声波滤波器件330位于所述衬底310的第一表面;
第二体声波滤波器件340位于所述衬底310的第二表面;
所述第二器件320位于所述衬底310的第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
这里,所述衬底310的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)等。
所述射频装置还包括:贯穿所述衬底310的导电柱350,用于电连接表面第一体声波滤波器件330和第二体声波滤波器件340。其中,所述导电柱350的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
这里,第一体声波滤波器件330可以为薄膜体声波滤波器件,所述第二体声波滤波器件340可以为固态装配型滤波器件。
这里,第一体声波滤波器件330可以包括:依次层叠设置的反射结构331、第一电极层332、压电层333和第二电极层334;其中,反射结构331位于第一电极层332和第二表面之间。第一电极层332和第二电极层334的组成材料可包括:铝、钼、钌、铱、铂等或者它们的合金组成的导电材料。反射结构331可包括:第一空腔,位于第一电极层332和第二表面之间;其中,第一空腔是通过去除位于第二表面的第一牺牲层形成的。
这里,压电层333可以用于根据加载在第一电极层332和第二电极层334上的电信号,根据逆压电特性产生振动,将电信号转换为声波信号,实现电能到机械能的转化。压电层333的组成材料可包括:具有压电特性的材料。例如,氮化铝、氧化锌、钽酸锂、锆钛酸铅、钛酸钡等。压电层333的组成材料还可包括掺杂的压电特性的材料。掺杂的元素可以是过渡金属或稀有金属,例如,掺钪的氮化铝等。
这里,反射结构331用于反射声波信号。当压电层333产生的声波信号向反射结构传播时,声波信号可在第一电极层332和反射结构331接触的界面处发生全反射,使得声波信号反射回压电层333中。如此,压电层333产生的声波信号的能量能够被局限在压电层333中,可减少声波信号的能量损失,提高第一体声波滤波器件330传输的声波信号质量。
在一些实施例中,射频装置还包括:保护结构,覆盖反射结构331、第一电极层332、压电层333和第二电极层334的重叠区域;保护结构的中间区域与第二电极层334之间存在空隙,保护结构的边缘区域与第二电极层334接触;其中,该空隙用于反射声波。其中,保护结构可包括:支撑层360;保护层370,位于支撑层360上,且覆盖至少部分第二电极层334;其中,保护层370和至少部分第二电极层334之间存在空隙,空隙用于反射声波。
这里,第二体声波滤波器件340可以为固态装配型滤波器件,第二体声波滤波器件340包括:依次层叠设置的反射结构341、第一电极层342、压电层343和第二电极层344;其中,反射结构341位于第一电极层342和第二表面之间。反射结构341包括:交替层叠设置的第一介质层3411和第二介质层3412;其中,第一介质层3411的声阻抗和第二介质层3412的声阻抗不同。声阻抗不同的第一介质层3411和第二介质层3412交替层叠设置,可形成布拉格反射镜。在实际应用时,第一介质层3411的声阻抗可大于第二介质层3412的声阻抗。此时,第一介质层3411的组成材料可包括:钼或钨;第二介质层3412的组成材料可以包括:二氧化硅或铝。第一介质层3411的声阻抗也可小于第二介质层3412的声阻抗。此时,第一介质层3411组成材料可包括:二氧化硅或铝;第二介质层3412的组成材料可包括:钼或钨。
如图5所示,第二体声波滤波器件340还包括:连接柱345;其中,第一电极层342通过连接柱345与导电柱350连接。
在本申请实施例中,所述第二器件320包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。如图5所示,所述第二器件320与第一体声波滤波器件330均位于衬底310的第一表面。需要说明的是,所述第二器件320与第一体声波滤波器件330可以通过金线以实现电连接。
本申请实施例中将射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件和用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件集成在同一衬底的不同面上,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。本申请实施例中将射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件和用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件集成在同一衬底的不同面上,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。
本申请实施例提供一种射频装置,图6为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图,需要说明的是,图6以第二器件位于衬底的第一表面和第二表面为例进行说明,如图6所示,所述射频装置包括:衬底410和射频器件;其中,
所述射频器件包括用于对射频信号进行滤波的第一器件420和用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件430;
所述第一器件420位于所述衬底的第一表面;
所述第二器件430位于所述衬底的第二表面或位于所述第一表面和所述第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
在本申请实施例中,所述衬底410包括第一衬底和第二衬底,所述第一衬底和所述第二衬底键合;所述第一表面为所述第一衬底与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底与键合面相对的面。第一衬底的组成材料可为具有压电特性的材料,例如,铌酸锂(LiNbO3)、氮化铝(AlN)、氮化钪铝(AlScN)、锆钛酸铅(PZT)、氧化锌(ZnO)或钽酸锂(LiTaO3)等。第一衬底的组成材料也可以为非压电特性的压电材料,例如,硅(Si)、锗(Ge)、绝缘体上硅(SOI)等。第二衬底的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、硅锗(SiGe)、绝缘体上硅(SOI)、磷化铟镓(InGaP)或砷化镓(GaAs)等。其中,第一衬底和第二衬底112可通过高温键合或者熔胶键合等方式进行键合。
所述射频装置还包括:贯穿所述衬底410的导电柱,用于电连接所述第一器件420和所述第二器件430。其中,所述导电柱的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
所述第一器件420包括:表面声波滤波器件或体声波滤波器件。其中,体声波滤波器件可包括:固态装配型滤波器件或者薄膜体声波滤波器件。
在一些实施例中,所述第一器件420还可以包括:由滤波器件组成的双工器或多工器。
所述第二器件430包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。需要说明的是,当第二器件位于衬底的第一表面和第二表面时,位于衬底的第一表面的第二器件和位于衬底的第二表面的第二器件的器件种类可以不同。
本申请实施例中在衬底的第一表面设置第一器件(射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件),在第二表面或所述第一表面和所述第二表面设置第二器件(射频装置中用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件),将射频装置的射频器件均整合在同一个衬底相反的表面,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。
图7为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图三,如图7所示,射频装置包括:衬底510、用于对射频信号进行滤波的体声波滤波器件520和用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件530;其中,
第二器件530位于所述衬底510的第一表面和所述衬底510的第二表面;
体声波滤波器件520位于所述衬底510的第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
这里,所述衬底510包括第一衬底511和第二衬底512,所述第一衬底511和所述第二衬底512键合;所述第一表面为所述第一衬底与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底与键合面相对的面。其中,第一衬底511的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、硅锗(SiGe)、磷化铟镓(InGaP)、砷化镓(GaAs)或绝缘体上硅(SOI)等。第二衬底512的组成材料也可为半导体材料,例如,硅(Si)或绝缘体上硅(SOI)等。
所述射频装置还包括:贯穿所述衬底510的导电柱540,用于电连接体声波滤波器件520和第二器件530。其中,所述导电柱540的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
这里,体声波滤波器件520可以为薄膜体声波滤波器件,薄膜体声波滤波器件520包括:依次层叠设置的反射结构521、第一电极层522、压电层523和第二电极层524;其中,反射结构521位于第一电极层522和第二表面之间。第一电极层522和第二电极层524的组成材料可包括:铝、钼、钌、铱、铂等或者它们的合金组成的导电材料。
这里,压电层523可以用于根据加载在第一电极层522和第二电极层524上的电信号,根据逆压电特性产生振动,将电信号转换为声波信号,实现电能到机械能的转化。压电层523的组成材料可包括:具有压电特性的材料。例如,氮化铝、氧化锌、钽酸锂、锆钛酸铅、钛酸钡等。压电层523的组成材料还可包括掺杂的压电特性的材料。掺杂可以是过渡金属或稀有金属,例如,掺钪的氮化铝等。
这里,反射结构521用于反射声波信号。当压电层523产生的声波信号向反射结构传播时,声波信号可在第一电极层522和反射结构521接触的界面处发生全反射,使得声波信号反射回压电层523中。如此,压电层523产生的声波信号的能量能够被局限在压电层523中,可减少声波信号的能量损失,提高体声波滤波器件530传输的声波信号质量。
在一些实施例中,射频装置还包括:保护结构,覆盖反射结构521、第一电极层522、压电层523和第二电极层524的重叠区域;保护结构的中间区域与第二电极层524之间存在空隙,保护结构的边缘区域与第二电极层524接触;其中,该空隙用于反射声波。如图7所示,保护结构可包括:支撑层550;保护层560,位于支撑层550上,且覆盖至少部分第二电极层524;其中,保护层560和至少部分第二电极层524之间存在空隙570,空隙570用于反射声波。
如图7所示,体声波滤波器件520还可包括:凸点525,位于保护层560两端,且与第二电极层524电连接,用于将体声波滤波器件520与其他器件电连接。凸点525的组成材料可包括:铜、锡等导电材料。通过形成凸点525,便于实现体声波滤波器件520与其他器件的电连接,有利于将包括体声波滤波器件520的射频装置与其他器件进行集成。
在本申请实施例中,所述第二器件530包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。需要说明的是,位于衬底510的第一表面的第二器件530和位于衬底510的第二表面的第二器件530的器件种类可以不同。
本申请实施例中将射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件(体声波滤波器件)和用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件(第二器件)集成在同一衬底的不同面上,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。且本申请实施例中将第二器件分别设置在同一衬底的不同面上,进一步减小了射频装置的面积。
图8为本申请一具体示例提供的一种射频装置的结构示意图四,如图8所示,射频装置包括:衬底610、用于对射频信号进行滤波的体声波滤波器件620和用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件630;其中,
第二器件630位于所述衬底610的第二表面;
体声波滤波器件620位于所述衬底610的第一表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
这里,所述衬底610包括第一衬底611和第二衬底612,所述第一衬底611和所述第二衬底612键合;所述第一表面为所述第一衬底611与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底612与键合面相对的面。其中,第一衬底611的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、锗(Ge)或绝缘体上硅(SOI)等。第二衬底612的组成材料也可为半导体材料,例如,硅(Si)、硅锗(SiGe)、绝缘体上硅(SOI)、磷化铟镓(InGaP)或砷化镓(GaAs)等。
所述射频装置还包括:贯穿所述衬底610的导电柱640,用于电连接体声波滤波器件620和第二器件630。其中,所述导电柱640的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
这里,体声波滤波器件620可以为固态装配型滤波器件,体声波滤波器件620包括:依次层叠设置的反射结构621、第一电极层622、压电层623和第二电极层624;其中,反射结构621位于第一电极层622和第二表面之间。反射结构621包括:交替层叠设置的第一介质层6211和第二介质层6212;其中,第一介质层6211的声阻抗和第二介质层6212的声阻抗不同。声阻抗不同的第一介质层6211和第二介质层6212交替层叠设置,可形成布拉格反射镜。在实际应用时,第一介质层6211的声阻抗可大于第二介质层6212的声阻抗。此时,第一介质层6211的组成材料可包括:钼或钨;第二介质层6212的组成材料可以包括:二氧化硅或铝。第一介质层6211的声阻抗也可小于第二介质层6212的声阻抗。此时,第一介质层6211组成材料可包括:二氧化硅或铝;第二介质层6212的组成材料可包括:钼或钨。
在本申请实施例中,所述第二器件630包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。
本申请实施例中将射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件(体声波滤波器件)和用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件(第二器件)集成在同一衬底的不同面上,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。
本申请实施例提供一种射频装置,图9为本申请实施例提供的一种射频装置的结构示意图,需要说明的是,图9以第二器件位于衬底的第一表面和第二表面为例进行说明,如图9所示,所述射频装置包括:衬底710和射频器件;其中,
所述射频器件包括用于对射频信号进行滤波的第一器件720和用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件730;
所述第一器件720位于所述衬底的第一表面;
所述第二器件730位于所述衬底的第二表面或位于所述第一表面和所述第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
在本申请实施例中,所述衬底710为单衬底,所述衬底710的组成材料可为半导体材料,例如,硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)。
所述射频装置还包括:贯穿所述衬底710的导电柱,用于电连接所述第一器件720和所述第二器件730。其中,所述导电柱的材料可为金属,例如,铝、钨或者钼等。
在本申请实施例中,所述第一器件720包括:体声波滤波器件。其中,体声波滤波器件可包括:固态装配型滤波器件或者薄膜体声波滤波器件。
在一些实施例中,所述第一器件720还可以包括:由滤波器件组成的双工器或多工器。
在本申请实施例中,所述第二器件730包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。需要说明的是,当第二器件位于衬底的第一表面和第二表面时,位于衬底的第一表面的第二器件和位于衬底的第二表面的第二器件的器件种类可以不同。
本申请实施例中在衬底的第一表面设置第一器件(射频装置中用于对射频信号进行滤波的滤波器件),在第二表面或所述第一表面和所述第二表面设置第二器件(射频装置中用于对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件),将射频装置的射频器件均整合在同一个衬底相反的表面,减小了射频装置的面积,有利于射频装置的集成化和小型化。
应理解,说明书通篇中提到的“一些实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一些实施例中”或“在本申请实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本申请所提供的几个装置实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的装置实施例。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种射频装置,其特征在于,包括:衬底、第一器件和第二器件;其中,
所述第一器件为对射频信号进行滤波的滤波器件,所述第一器件包括位于所述衬底的第一表面的第一滤波器件和位于所述衬底的第二表面的第二滤波器件;
所述第二器件为对射频信号进行隔离和/或放大的电路器件,所述第二器件位于所述衬底的第一表面和/或第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面。
2.根据权利要求1所述的射频装置,其特征在于,
所述衬底包括第一衬底和第二衬底,所述第一衬底和所述第二衬底键合;所述第一表面为所述第一衬底中与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底中与键合面相对的面。
3.根据权利要求1所述的射频装置,其特征在于,所述射频装置还包括:
贯穿所述衬底的导电柱,用于电连接所述第一滤波器件和所述第二滤波器件。
4.根据权利要求1所述的射频装置,其特征在于,
所述第一滤波器件包括:表面声波滤波器件或体声波滤波器件;
所述第二滤波器件包括:体声波滤波器件。
5.根据权利要求1所述的射频装置,其特征在于,
所述第二器件包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。
6.一种射频装置,其特征在于,包括:衬底和射频器件;其中,
所述射频器件包括用于对射频信号进行滤波的第一器件和用于对射频信号进行隔离和/或放大的第二器件;
所述第一器件位于所述衬底的第一表面;
所述第二器件位于所述衬底的第二表面或位于所述第一表面和所述第二表面;其中,所述第二表面与所述第一表面为相反面;
所述第一器件包括:表面声波滤波器件或体声波滤波器件。
7.根据权利要求6所述的射频装置,其特征在于,所述射频装置还包括:
贯穿所述衬底的导电柱,用于电连接所述第一器件和所述第二器件。
8.根据权利要求6所述的射频装置,其特征在于,
所述衬底包括第一衬底和第二衬底,所述第一衬底和所述第二衬底键合;所述第一表面为所述第一衬底与键合面相对的面,所述第二表面为所述第二衬底与键合面相对的面。
9.根据权利要求8所述的射频装置,其特征在于,
所述第一衬底的组成材料包括:铌酸锂、氮化铝、氮化钪铝、锆钛酸铅、氧化锌、钽酸锂、硅、锗或绝缘体上硅;
所述第二衬底的组成材料包括:硅、硅锗、绝缘体上硅、磷化铟镓或砷化镓。
10.根据权利要求6所述的射频装置,其特征在于,
所述第二器件包括以下至少之一:低噪声放大器、射频开关、功率放大器、网络天线调谐器、天线。
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