[发明专利]射频滤波器和射频多工器

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件封装领域，并且特别地，涉及一种射频滤波器和射频多工器。

背景技术

随着无线通讯系统的快速发展，大量功能各异的模块被设计并安装到体积严格受限的手持移动设备中。与此同时，日益拥挤的频率资源使得不同通信频带间的保护间隔越来越窄。在这种发展趋势下，为了保证系统中的每个模块都能正常工作、互不影响，就会对通信设备的各个组成部分提出更高的要求，例如，射频前端必须朝着微型化、集成化、高性能、低功耗和低成本的方向发展。一般来说，射频滤波器模块和射频多工器模块是射频前端的重要组成部分。因此，减小射频滤波器模块和射频多工器模块的尺寸，并降低其成本，对射频前端的进一步发展具有重要意义。

手持无线通讯设备中的射频滤波器模块和射频多工器模块通常采用一些无源器件构成具有一定功能的辅助网络，例如配合声波滤波器芯片工作的电感网络和电容网络、以及其它与声波滤波器芯片有电学耦合关系的阻抗匹配电路、平衡-不平衡转换电路等。

在传统技术中，射频滤波器模块或射频多工器模块中的无源器件辅助网络一般是在片外借助于分立元件实现，通常采用表面贴装技术(SurfaceMounted Technology，简称为SMT)。如图1所示，滤波器芯片11设置在单层封装基底12上，通过倒装支球13与金属层14相连接，分立元件(例如，可以是电感、电容等)15同样设置在封装基底12上，并通过金属层14与滤波器芯片11相连接。这种实现方案必然会增加模块中的引脚焊盘数，导致整个模块封装尺寸增大，进而增加产品成本，并且不满足小型化设计的要求。另一种方案则是通过设计复杂的多层封装基底实现无源器件的集成，如图2所示，在多层封装基底22中利用金属层走线25和通孔24集成多个无源器件(例如：电感、电容)，并通过键合线23将设置在封装基底22上的滤波器芯片21与封装基底22中的无源器件相连接。这种实现方案虽然一定程度上满足了小型化设计的要求，但设计的复杂度与制造成本也相应增加。

针对相关技术中射频电路体积大、成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中射频电路体积大、成本高的问题，本发明提出一种射频滤波器和射频多工器，能够提高器件的集成度、减少所占的面积、缩小产品的体积，并有效控制成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种射频滤波器。

该射频滤波器包括：声波滤波器芯片，用于对接收的信号进行滤波；无源器件辅助功能网络，与声波滤波器芯片连接，用于提高滤波器的性能和/或实现端口阻抗转换功能，无源器件辅助功能网络通过集成无源器件(Integrated-passive device，简称为IPD)工艺制成。其中，无源器件辅助功能网络由电感元件和/或电容元件构成，该电感元件和/或电容元件制作在一个或多个IPD芯片上实现。

其中，可选地，声波滤波器芯片为薄膜体声波滤波器芯片、固态装配声波滤波器芯片、或表面声波滤波器芯片。

可选地，无源器件辅助功能网络由高阻衬底制成，该高阻衬底可以为高阻硅、玻璃、或蓝宝石。

在根据本发明的实施例，无源器件辅助功能网络具有用于构成无源器件辅助功能网络的内部元件及实现内部元件互连的金属层、绝缘层和通孔。

此外，可选地，无源器件辅助功能网络包括以下至少之一：

辅助电感网络、辅助电容网络、平衡-不平衡转换电路。

在一个实施例中，声波滤波器芯片由一高阻衬底制成，无源器件辅助功能网络由另一高阻衬底制成。此时，声波滤波器芯片与无源器件辅助功能网络均固定在封装基底上，并通过键合线和/或封装基底的金属层走线实现电学连接。另外，声波滤波器芯片与无源器件辅助功能网络采用倒装方式固定在封装基底上，并通过封装基底的金属层走线和/或通孔进行连接。

另外，声波滤波器芯片采用晶圆级封装，晶圆级封装包括第一晶圆和第二晶圆，其中，第一晶圆与第二晶圆表面相对，并且通过环状导电或非导电材料密封圈键合形成空腔，声波滤波器芯片制作于第一晶圆面向空腔的表面，无源器件辅助功能网络制作于第二晶圆面向空腔的表面、或制作于第二晶圆的另一表面，声波滤波器芯片和无源器件辅助功能网络通过晶圆间的金属柱状物和/或金属通孔实现互联，并通过金属通孔将电学连接引出到晶圆级封装外界，并形成金属焊球，其中，金属通孔位于第一晶圆和/或第二晶圆。

另一方面，声波滤波器芯片与无源器件辅助功能网络可以由同一高阻衬底制成。并且，声波滤波器芯片与无源器件辅助功能网络通过高阻衬底上的多个金属层和/或通孔相连接。