[发明专利]倒装芯片类型SAW带阻滤波器设计

说明书

本文公开了用地提供表面声波带阻滤波器的方法和系统。根据一方面，表面声波带阻滤波器(34)包括具有电极棒的衬底(24)和在衬底(24)上形成的焊盘(36)。滤波器(34)还包括具有面向衬底(24)的一侧的至少一个晶片(26)。在衬底(24)上形成的至少一个晶片(26)上，形成多个表面声波谐振器(10)。在至少一个晶片(26)的面向衬底(24)的一侧上形成的焊球(22)被定位成接合在衬底上的焊盘。多个表面声波谐振器(10)集体展示带阻滤波器响应。

技术领域

本发明涉及滤波器，并且具体地说，涉及表面声波SAW带阻滤波器。

背景技术

带阻滤波器可在无线网络设备中使用，如在基站中。这些带阻滤波器最好应在大小上是微型的，以降低安装它们的设备的总体大小。表面声波SAW装置一直用于实现微型带能滤波器，但尚未在带阻滤波器实现中广泛使用，主要是由于在基于第一代1G和第二代2G无线通信标准的无线网络设备中缺乏对此类实现的需求。

然而，随着第三代3G和第四代4G无线通信标准的实现的出现，频谱分配受到约束，从而要求间隔极小的频率信道。这意味着射频RF前端的滤波器必须具有陡峭的过滤频带以便避免干扰。优选的是，陡峭的过渡能够通过具有高Q的带阻滤波器来实现。然而，使用诸如气腔滤波器等常规组件实现高Q带阻滤波器时，此类滤波器在大小上太大，并且较昂贵。

SAW谐振器能够用于实现带通滤波器和带阻滤波器。图1示出三个已知SAW谐振器10的顶视图，并且图2示出其侧视图。如图所示，SAW谐振器具有叉指式换能器IDT，交织的指条12通过两个IDT汇流条14电连接。在一个实施例101中，SAW谐振器在每端具有由反射器汇流条18短路的短路反射器指条16。在另一实施例102中，SAW谐振器在每端具有未短路的反射器指条。在仍有的另一实施例103中，反射器指条一起不存在。反射器指条用于封闭从IDT指条12散发的表面声波。

图3是包括通过以阶梯配置连接汇流条20电连接的5个SAW谐振器10的已知倒装芯片类型SAW带通滤波器配置的顶视图。焊球22提供用于与衬底24上的焊盘进行电连接，以便提供输入和输出连接和接地连接。SAW谐振器10和连接汇流条20使用常规半导体形成过程在晶片26上形成，其中，例如可从晶片中切割晶片。焊球22可在晶片26或衬底24上形成。具体而言，在一个示例中，在晶片上形成SAW谐振器10后，焊球22能够在晶片26上形成。焊球可以是良性导电金属，如锡、铝、铜、银或金或者是导电金属的组合。

图4是图3的带通滤波器配置的侧视图，示出SAW谐振器10在面向衬底24的晶片26侧上形成。对于常规带通滤波器，图3所示SAW电极的布局设计是可接受的，这是因为带通滤波器设计需要的SAW谐振器极小。例如对于在42 YX-LiTa03的已知衬底上的2吉兆(GHz)SAW带通滤波器设计，最大SAW谐振器的尺寸是长度大约150微米乘以宽度大约100微米。因此，可能布置带通滤波器设计需要的所有SAW谐振器以装入大约或小于2x2毫米的区域内。2x2毫米的尺寸通常被认为是用于使用图3和4中所示倒装芯片类型组装技术制造SAW滤波器的最大晶片大小。图5是图3中实现的SAW谐振器配置的框图。

然而，对于SAW带阻滤波器设计，SAW谐振器需要具有高Q。因此，它们比带通滤波器设计需要的谐振器在尺寸上更大得多。例如，对于42 STW Quartz的衬底上的2 GHz SAW带阻滤波器设计，滤波器设计的最大单独SAW谐振器的布局尺寸将具有长度1000微米乘以宽度大约300微米的尺寸。因此，图3用于SAW带阻滤波器设计的布局拓扑将要求巨大的晶片，并且还将要求长的连接汇流条，这些汇流条对滤波器设计带来不合需要的过多损耗和寄生电感。

发明内容