[发明专利]滤波器及其提升功率容量的方法、多工器及通信设备

说明书

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种提升滤波器功率容量的方法、滤波器、多工器及通信设备。该方法中将多个串联谐振器和并联谐振器按照功率密度值分类，并且分别制造在晶圆一和晶圆二上，其中，将功率密度较大的一类制造在晶圆二上，该晶圆二与基板连接，晶圆二上的谐振器的热阻更小，进而使谐振器的散热效果更好，从而降低温度对滤波器性能的影响，可进一步提升滤波器的功率容量。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种提升滤波器功率容量的方法、滤波器、多工器及通信设备。

背景技术

体声波滤波器由于其具有高滚降、低插损、高抑制、小尺寸等特点进而得到广泛应用，尤其是应用在移动通信领域。体声波谐振器由机械波产生谐振，其波长短于电磁波波长，因此，体声波谐振器及其组成的滤波器体积相对传统的电磁滤波器尺寸大幅度减小；另一方面，由于压电晶体的晶向生长目前能够良好控制，使得谐振器的损耗极小，品质因数高，能够应对陡峭过渡带和低插入损耗等复杂设计要求。

目前，移动通信逐步迈入5G时代，移动通信也朝着多模式、多功能方向发展，移动终端需要集成的模块越来越多，必然要求各模块尺寸越来越小。所以作为射频模块不可或缺的滤波器模块也具有压缩尺寸的需求。如图1所示，现有的体声波滤波器主要由晶圆1、晶圆2和基板三部分构成，以图1中显示的视角可知，晶圆1置于最上方，基板置于最下方，晶圆2位于晶圆1和基板之间，其中在晶圆1的下表面制造串联体声波谐振器和并联体声波谐振器，同时还制造对接管脚，用于和晶圆2上方的对接管脚进行键合连接，用来进行密封封装。其中晶圆2上有过孔，通过过孔将晶圆1上制造的滤波器的信号端和对地端连接到晶圆2下方的焊盘上，晶圆2下方的焊盘可以通过金属球连接到封装基板。

图1所示的为现有常见的体声波滤波器的封装结构示意图，为了缩小其尺寸，目前可将滤波器中的各谐振器分别制造在上下叠加的两个晶圆上；如图2所示，滤波器中的晶圆1的下表面设置部分谐振器，晶圆2的上表面设置部分谐振器；或者，为了减少由于上下面对面放置谐振器产生的耦合电容，降低耦合电容影响滤波器性能，还可采用图3所示的结构，包括三个晶圆，分别为晶圆1、晶圆2和晶圆3，其中，晶圆1和晶圆2的下表面分别设置部分谐振器。上述两种滤波器封装结构中，将原来制造在晶圆1上的谐振器分成两部分，分别制造在晶圆1和晶圆2上，因此，可缩小晶圆1和晶圆2的平面面积，进而达到减小滤波器尺寸的目的。

目前，在滤波器中，各晶圆上的谐振器一般按照串联谐振器和并联谐振器分配，即串联谐振器设置在一块晶圆上，并联谐振器设置在另一块晶圆上。此种分配方式可能将功率密度较大的谐振器制造在位于上方的晶圆上，上方晶圆其散热效果相对较差，因此，上方晶圆上功率密度大的谐振器不利于散热，进而会影响滤波器的功率容量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种提升滤波器功率容量的方法、滤波器、多工器及通信设备，功率密度较大的谐振器被制造在散热更好的晶圆上，降低温度对滤波器性能的影响，可进一步提升滤波器的功率容量。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种提升滤波器功率容量的方法。

本发明的提升滤波器功率容量的方法中，将滤波器中的谐振器按功率密度划分为小功率密度组和大功率密度组，其中，小功率密度组中多个谐振器的功率密度小于预设值，大功率密度组中多个谐振器的功率密度大于或等于预设值；将小功率密度组的谐振器制造在晶圆一上，将大功率密度组的谐振器制造在晶圆二上，晶圆一、晶圆二和基板依次上下叠加封装形成滤波器。

可选地，所述预设值为所有谐振器的功率密度均值。

根据本发明的第二方面，提供了一种滤波器。

本发明的滤波器包括至少两层上下叠加设置的晶圆和一层基板；在上方的晶圆制造有多个功率密度小于预设值的串联谐振器和/或并联谐振器；在下方的晶圆制造有多个功率密度大于或等于预设值的串联谐振器和/或并联谐振器，并且下方的晶圆与基板连接。