一种体声波滤波器的封装结构及该滤波器的制造方法技术

本发明专利技术涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种体声波滤波器的封装结构及方法，该封装结构，包括第一芯片，第一芯片上设置多个第一谐振器，多个第一谐振器串联形成串联电路，相邻的两个第一谐振器之间的线路上连接第一管脚；第二芯片，第二芯片上设置多个第二谐振器，每个第二谐振器均串联电感器，每个第二谐振器的远离电感器的一端设有第二管脚，电感器远离第二谐振器的一端设有接地管脚；第一芯片和所述第二芯片叠加形成封装结构，在封装结构的内部，第一管脚和所述第二管脚键合，使多个第一谐振器和多个第二谐振器构成滤波器。本发明专利技术的技术方案，谐振器所占面积最高可缩小一半，采用本封装结构的滤波器，其尺寸与现有的滤波器相比最高可缩小30％。

Packaging structure and manufacturing method of a bulk acoustic filter

The invention relates to the field of filter technology, in particular to a packaging structure and method of a bulk acoustic filter, the packaging structure includes a first chip, a plurality of first resonators are arranged on the first chip, a plurality of first resonators are connected in series to form a series circuit, a circuit between two adjacent first resonators is connected with a first pin; a second chip, a plurality of first pins are arranged on the second chip The second resonator, each of which is connected in series with a inductor, the end of which is far away from the inductor is provided with a second pin, and the end of which is far away from the second resonator is provided with a grounding pin; the first chip and the second chip are superposed to form a package structure, and the first pin and the second pin are bonded in the interior of the package structure, so that a plurality of first resonators and a plurality of first pins are connected The second resonator forms a filter. In the technical scheme of the invention, the area occupied by the resonator can be reduced by half at most, and the size of the filter adopting the package structure can be reduced by 30% at most compared with the existing filter.

【技术实现步骤摘要】
一种体声波滤波器的封装结构及该滤波器的制造方法
本专利技术涉及滤波器
，特别地涉及一种体声波滤波器的封装结构及该滤波器的制造方法。
技术介绍
随着通信设备小型化和高性能趋势的加快，对射频前端提出了更高的要求。在射频通信前端中，滤波器和双工器以及多工器占据了较大的尺寸，因此缩小滤波器的尺寸迫在眉睫。现有的滤波器封装受芯片尺寸限制，不能进一步缩小，因此减小滤波器的芯片尺寸是缩小封装最根本的解决方案。现有的滤波器，如图1所示，一般在一颗芯片上制造串联和并联谐振器，通过在并联谐振器上加质量负载来改变频率，并利用串联和并联谐振器的频率差来进行滤波器的设计。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种体声波滤波器的封装结构及该滤波器的制造方法，有助于缩小滤波器的尺寸。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种体声波滤波器的封装结构。本专利技术的体声波滤波器包括：第一芯片，所述第一芯片上设置多个第一谐振器，多个所述第一谐振器串联形成串联电路，相邻的两个所述第一谐振器之间的线路上连接第一管脚；第二芯片，所述第二芯片上设置多个第二谐振器，每个所述第二谐振器均串联电感器，每个所述第二谐振器的远离所述电感器的一端设有第二管脚，所述电感器远离所述第二谐振器的一端设有接地管脚；所述第一芯片和所述第二芯片叠加形成封装结构，在所述封装结构的内部，所述第一管脚和所述第二管脚键合，使多个所述第一谐振器和多个所述第二谐振器构成滤波器。可选地，所述封装结构满足以下条件中的一项或几项：所述第一谐振器下电极的厚度和所述第二谐振器下电极的厚度不同；所述第一谐振器压电层的厚度和所述第二谐振器压电层的厚度不同；所述第一谐振器上电极的厚度和所述第二谐振器上电极的厚度不同。可选地，所述第一谐振器压电层的材料和所述第二谐振器压电层的材料不同。可选地，还包括设于所述第一芯片上的第一电极，以及设于所述第二芯片上的第二电极，所述第一电极和所述第二电极位置相对从而形成电容。可选地，所述第一电极和所述第二电极之间的相对面积和/或距离被设置为使所述电容的电容值为0.005pF到2pF。可选地，所述第一芯片设有第三管脚，所述第二芯片设有第四管脚，所述第三管脚和所述第四管脚用于与所述封装结构之外的电容的极板连接。可选地，所述第一谐振器和所述第二谐振器满足以下条件中的一项或两项：所述第一谐振器和所述第二谐振器的频率不同；所述第一谐振器和所述第二谐振器的机电耦合系数不同。可选地，在所述第一芯片的版图上，中部是呈1行排列的多个所述第一谐振器；在所述第二芯片的版图上，中部是呈1行排列的多个所述第二谐振器。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种滤波器的封装方法，所述方法用于形成本专利技术中的体声波滤波器的封装结构，该方法中，在第一芯片的第一表面上形成多个第一谐振器和多个第一管脚，其中，多个所述第一谐振器串联连接，相邻的所述第一谐振器之间连接所述第一管脚；在第二芯片的第一表面上形成多个第二谐振器、多个第二管脚和接地管脚，其中，每个所述第二谐振器均连接电感器，每个所述电感器串联连接一所述接地管脚；将所述第一芯片的第一表面和所述第二芯片的第一表面平行相对设置然后封装以形成所述封装结构，并且将所述第一管脚和所述第二管脚键合从而构成滤波器。根据本专利技术的技术方案，将滤波器中的多个谐振器分布到两块芯片上，与现有技术相比每块芯片上的谐振器的数量均减少，即每块芯片上的谐振器占用面积减少，从而达到缩小滤波器尺寸的目的，其中，谐振器所占面积最高可缩小至现有技术中的一半，因此，采用本封装结构的滤波器，有助于缩小滤波器的尺寸。附图说明为了说明而非限制的目的，现在将根据本专利技术的优选实施例、特别是参考附图来描述本专利技术，其中：图1现有技术中一颗芯片上设置串并联谐振器的示意图；图2现有的技术中滤波器的阻抗曲线图；图3是本专利技术第一芯片的示意图；图4是本专利技术第二芯片的示意图；图5是本专利技术滤波器的阻抗曲线图；图6是本专利技术滤波器机电耦合系数变化对比图；图7是本专利技术电容设于封装结构之内的示意图；图8是本专利技术电容设于封装结构之外的示意图；图9是本专利技术滤波器大耦合电容和小耦合电容性能对比图；图10是本专利技术滤波器的滚降的频率-抑制曲线图；图11是本专利技术滤波器的插损对比图；图12是本专利技术滤波器的封装方法的流程框图。图中：1：第一芯片；2：第二芯片；3：电容；11：第一谐振器；12：第一管脚；13：第三管脚；14：输入管脚；15：输出管脚；21：第二谐振器；22：第二管脚；23：接地管脚；24：第四管脚。具体实施方式如图3-11所示，本专利技术实施方式中的一种体声波滤波器的封装结构包括第一芯片1和第二芯片2，第一芯片1上设置多个第一谐振器11，多个第一谐振器11串联形成串联电路，相邻的两个第一谐振器11之间的线路上连接第一管脚12；第二芯片2上设置多个第二谐振器21，每个第二谐振器21均串联电感器，每个第二谐振器21的远离电感器的一端设有第二管脚22，电感器远离第二谐振器21的一端设有接地管脚23；第一芯片1和第二芯片2叠加形成封装结构，在封装结构的内部，第一管脚12和第二管脚22键合，使多个第一谐振器11和多个第二谐振器21构成滤波器，即此时第一谐振器11为滤波器中的串联谐振器，第二谐振器21为滤波器中的并联谐振器。其中，第一谐振器11和第二谐振器21为薄膜体声波谐振器。在体声波滤波器的封装结构中包括两颗芯片，现有技术中，一颗芯片上设置串并联谐振器，另一颗芯片用于封盖。多个谐振器占用的面积大，因此，导致滤波器的面积较大；而谐振器的数量无法减少，导致滤波器的尺寸无法减小。而在本专利技术实施例的技术方案中，将滤波器中的部分谐振器设置在另外一颗芯片上(即上述第二芯片2)，以减少每颗芯片上的谐振器数量，使每颗芯片上谐振器的占用面积减少，从而可缩小芯片的尺寸，达到缩小滤波器体积的目的。如图1所示，现有的滤波器结构中，一颗芯片上设置五个串联谐振器和四个并联谐振器，共9个谐振器。采用本实施例技术方案，如图3所示，第一芯片1上设置五个串联的第一谐振器11，如图4所示，第二芯片2上设置四个并联的第二谐振器21，第一芯片1和第二芯片2的面积与现有技术中的芯片的面积相比缩小近30％。滤波器设计时，根据不同的滚降要求以及通带匹配特性等指标，串并联谐振器会选择不同的机电耦合系数及频率；高带宽设计中，高的机电耦合系数以及较大的串并联频率差则是必要的。现有技术中，串并联谐振器设置在一颗芯片上，从工艺实现的角度考虑，为了保证芯片上每一层的平整度，需要下电极和压电层的厚度一致，只在上电极上实现不同的厚度来进行移频，因此，串并联的频率差有限，如图2所示，图中实线为串联谐振器对应的阻抗曲线，虚线为并联谐振器对应的阻抗曲线，由此图可以看出，串并联的频率差均较小，尤其是并联谐振器的频率；同时由于压电层厚度一致且是同种材料，串并联谐振器的机电耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体声波滤波器的封装结构，其特征在于，包括：/n第一芯片，所述第一芯片上设置多个第一谐振器，多个所述第一谐振器串联形成串联电路，相邻的两个所述第一谐振器之间的线路上连接第一管脚；/n第二芯片，所述第二芯片上设置多个第二谐振器，每个所述第二谐振器均串联电感器，每个所述第二谐振器的远离所述电感器的一端设有第二管脚，所述电感器远离所述第二谐振器的一端设有接地管脚；/n所述第一芯片和所述第二芯片叠加形成封装结构，在所述封装结构的内部，所述第一管脚和所述第二管脚键合，使多个所述第一谐振器和多个所述第二谐振器构成滤波器。/n

【技术特征摘要】
1.一种体声波滤波器的封装结构，其特征在于，包括：
第一芯片，所述第一芯片上设置多个第一谐振器，多个所述第一谐振器串联形成串联电路，相邻的两个所述第一谐振器之间的线路上连接第一管脚；
第二芯片，所述第二芯片上设置多个第二谐振器，每个所述第二谐振器均串联电感器，每个所述第二谐振器的远离所述电感器的一端设有第二管脚，所述电感器远离所述第二谐振器的一端设有接地管脚；
所述第一芯片和所述第二芯片叠加形成封装结构，在所述封装结构的内部，所述第一管脚和所述第二管脚键合，使多个所述第一谐振器和多个所述第二谐振器构成滤波器。


2.根据权利要求1所述的体声波滤波器的封装结构，其特征在于，所述封装结构满足以下条件中的一项或几项：
所述第一谐振器下电极的厚度和所述第二谐振器下电极的厚度不同；
所述第一谐振器压电层的厚度和所述第二谐振器压电层的厚度不同；
所述第一谐振器上电极的厚度和所述第二谐振器上电极的厚度不同。


3.根据权利要求1所述的体声波滤波器的封装结构，其特征在于，所述第一谐振器压电层的材料和所述第二谐振器压电层的材料不同。


4.根据权利要求1所述的体声波滤波器的封装结构，其特征在于，还包括设于所述第一芯片上的第一电极，以及设于所述第二芯片上的第二电极，所述第一电极和所述第二电极位置相对从而形成电容。


5.根据权利要求4所述的体声波滤波器的封装结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极之...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，蔡华林，
申请(专利权)人：天津大学，诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12