一种双面滤波器、制备方法以及射频模组、电子设备与流程

allin2024-07-06  104



1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种双面滤波器、制备方法以及射频模组、电子设备。


背景技术:

2.近年来,随着研究的深入和技术的进步,声表面波滤波器在小型化、高工作频率、大宽带、集成化、高耐受功率等方面取得了长足的进展。
3.目前,多个声表面波滤波器通常是平铺在衬底表面实现滤波功能,上述结构的滤波器存在的缺陷是器件横向尺寸太大。


技术实现要素:

4.本发明提供了一种双面滤波器、制备方法以及射频模组、电子设备,以降低多个声表面波滤波器构成的滤波器的横向尺寸。
5.根据本发明的一方面,提供了一种双面滤波器,包括:第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器;
6.所述第一声表面波滤波器的正面设置有第一声表面波芯片;
7.所述第二声表面波滤波器通过粘结支撑结构位于所述第一声表面波滤波器之上,所述第二声表面波滤波器的正面设置有第二声表面波芯片,且所述第一声表面波滤波器的正面与所述第二声表面波滤波器的正面相对设置;
8.所述第一声表面波滤波器、所述第二声表面波滤波器和所述粘结支撑结构围成共用空腔结构,所述第一声表面波芯片与所述第二声表面波芯片均位于所述共用空腔结构内。
9.可选的,所述第一声表面波滤波器还包括第一衬底和第一功能线路,所述第一功能线路和所述第一声表面波芯片位于所述第一衬底的第一表面,所述第一功能线路与所述第一声表面波芯片电连接;
10.所述第二声表面波滤波器还包括第二衬底和第二功能线路,所述第二功能线路和所述第二声表面波芯片位于所述第二衬底的第一表面,所述第二功能线路与所述第二声表面波芯片电连接。
11.可选的,所述第一衬底设置有第一过孔,所述第一声表面波滤波器还包括第一导电连接结构,所述第一导电连接结构位于所述第一过孔内,所述第一导电连接结构与所述第一功能线路电连接;
12.所述第二衬底设置有第二过孔;所述第二声表面波滤波器还包括第二导电连接结构,所述第二导电连接结构位于所述第二过孔内,所述第二导电连接结构与所述第二功能线路电连接。
13.可选的,所述粘结支撑结构位于所述第一功能线路和所述第一声表面波芯片之间;
14.所述粘结支撑结构位于所述第二功能线路和所述第二声表面波芯片之间。
15.可选的,所述粘结支撑结构包括有机粘结层或者键合层。
16.可选的,还包括第三导电连接结构和第四导电连接结构;
17.所述第三导电连接结构位于所述第一衬底的第二表面,所述第三导电连接结构与所述第一导电连接结构电连接,所述第一衬底的第二表面和所述第一衬底的第一表面相对设置;
18.所述第四导电连接结构位于所述第二衬底的第二表面,所述第四导电连接结构与所述第二导电连接结构电连接,所述第二衬底的第二表面和所述第二衬底的第一表面相对设置。
19.可选的,所述第三导电连接结构包括焊盘或者锡球;
20.和/或,所述第四导电连接结构包括焊盘或者锡球;所述第四导电连接结构和所述第三导电连接结构相同或者不同。
21.根据本发明的另一方面,提供了一种双面滤波器的制备方法,包括:
22.提供第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器,所述第一声表面波滤波器的正面设置有第一声表面波芯片,所述第二声表面波滤波器的正面设置有第二声表面波芯片;
23.在所述第一声表面波滤波器的正面或者所述第二声表面波滤波器的正面形成粘结支撑结构;
24.将所述第二声表面波滤波器通过所述粘结支撑结构设置于所述第一声表面波滤波器之上,所述第一声表面波滤波器的正面与所述第二声表面波滤波器的正面相对设置,其中,所述第一声表面波滤波器、所述第二声表面波滤波器和所述粘结支撑结构围成共用空腔结构,所述第一声表面波芯片与所述第二声表面波芯片均位于所述共用空腔结构内。
25.根据本发明的另一方面,提供了一种射频模组,包括:所述射频模组包括本发明任一实施例所述的双面滤波器。
26.根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括:本发明任一实施例所述的射频模组。
27.本实施例提供的滤波器为双面滤波器,第二声表面波滤波器通过粘结支撑结构位于第一声表面波滤波器之上,相对第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器位于同一衬底的表面的滤波器结构,减少了滤波器的横向尺寸。且第一声表面波滤波器、第二声表面波滤波器和粘结支撑结构围成共用空腔结构,第一声表面波芯片与第二声表面波芯片均位于共用空腔结构内,即共用空腔结构用于将声表面波反射回第一声表面波芯片的同时,还可以将声表面波反射回第二声表面波芯片,从而提高了第一声表面波芯片和第二声表面波芯片的品质因数,降低了能量损耗。
28.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
30.图1是根据本发明实施例提供的一种双面滤波器的结构示意图;
31.图2是根据本发明实施例提供的一种双面滤波器的制备方法的流程图;
32.图3-图6是根据本发明实施例提供的一种双面滤波器的制备方法的各步骤的对应的结构示意图。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.本发明实施例提供的一种双面滤波器。图1是根据本发明实施例提供的一种双面滤波器的结构示意图。参见图1,该双面滤波器包括:第一声表面波滤波器100和第二声表面波滤波器200;第一声表面波滤波器100的正面100a设置有第一声表面波芯片101;第二声表面波滤波器200通过粘结支撑结构300位于第一声表面波滤波器100之上,第二声表面波滤波器200的正面200a设置有第二声表面波芯片201,且第一声表面波滤波器100的正面100a与第二声表面波滤波器200的正面200a相对设置;第一声表面波滤波器100、第二声表面波滤波器200和粘结支撑结构300围成共用空腔结构400,第一声表面波芯片101与第二声表面波芯片201均位于共用空腔结构400内。
36.在本实施例中,第一声表面波滤波器100的正面100a的声表面波芯片称之为第一声表面波芯片101,第二声表面波滤波器200的正面200a的声表面波芯片称之为第二声表面波芯片201。声表面波芯片包括压电材料基片以及位于压电材料基片表面的叉指换能器(inter-digital transducer,idt)。声表面波芯片的工作原理是:压电材料基片表面的叉指换能器的一端通过逆压电效应将输入的电信号转变成声信号,声信号沿压电材料基片表面传播,再由叉指换能器的另一端将声信号转变成电信号输出。整个声表面波芯片的功能是:通过在压电材料基片表面传播的声信号的过程中滤除特定频率范围的声信号以实现滤波功能,并利用叉指换能器来完成声信号和电信号的转换。
37.声表面波芯片类似传感器,在各种不同频段进入叉指换能器时,叉指换能器会类似传感器发生震动,从而达到滤掉不需要的波段的效果。故该部分叉指换能器在工作时需要震动,因此不能有其他材料覆盖在其表面影响其震动频率。所以声表面波芯片需要位于空腔结构内。空腔结构用于将声表面波反射回声表面波芯片,从而提高了声表面波芯片的
品质因数,降低了能量损耗。叉指换能器具体为插齿线路。
38.本实施例提供的滤波器为双面滤波器,第二声表面波滤波器200通过粘结支撑结构300位于第一声表面波滤波器100之上,相对第一声表面波滤波器100和第二声表面波滤波器200位于同一衬底的表面的滤波器结构,减少了滤波器的横向尺寸,提高了滤波器的纵向集成度。且第一声表面波滤波器100、第二声表面波滤波器200和粘结支撑结构300围成共用空腔结构400,第一声表面波芯片101与第二声表面波芯片201均位于共用空腔结构400内,即共用空腔结构400用于将声表面波反射回第一声表面波芯片101的同时,还可以将声表面波反射回第二声表面波芯片201,一方面提高了第一声表面波芯片101和第二声表面波芯片201的品质因数,降低了能量损耗,另一方面减少了空腔结构的数量,降低了滤波器的成本。
39.需要说明的是,可以根据实际需求来设定滤波器中,第一声表面波滤波器100、粘结支撑结构300和第二声表面波滤波器200构成的双面滤波器的数量。在其他实施例中,对于第一声表面波滤波器100正面的第一声表面波芯片101的数量以及第二声表面波滤波器200正面的第二声表面波芯片201的数量不作限定。
40.可选的,参见图1,第一声表面波滤波器100还包括第一衬底102和第一功能线路103,第一功能线路103和第一声表面波芯片101位于第一衬底102的第一表面,第一功能线路103与第一声表面波芯片101电连接。第二声表面波滤波器200还包括第二衬底202和第二功能线路203,第二功能线路203和第二声表面波芯片201位于第二衬底202的第一表面,第二功能线路203与第二声表面波芯片201电连接。
41.示例性的,第一衬底102和第二衬底202可以为晶圆。第一功能线路103和第二功能线路203例如可以是金属铜制成的线路。
42.具体的,第一功能线路103用于引出第一声表面波芯片101的电信号。第二功能线路203用于引出第二声表面波芯片201的电信号。
43.可选的,参见图1,第一衬底102设置有第一过孔104,第一过孔104露出第一功能线路103,第一声表面波滤波器100还包括第一导电连接结构105,第一导电连接结构105位于第一过孔104内,第一导电连接结构105与第一功能线路103电连接;第二衬底202设置有第二过孔204,第二过孔204露出第二功能线路203;第二声表面波滤波器200还包括第二导电连接结构205,第二导电连接结构205位于第二过孔204内,第二导电连接结构205与第二功能线路203电连接。
44.需要说明的是,第一过孔104和第二过孔204的形状可以包括梯形过孔、矩形过孔或者圆柱形过孔中的任意一种。
45.具体的,第一导电连接结构105与第一功能线路103电连接,以实现第一导电连接结构105将第一声表面波芯片101的电信号引至第一声表面波滤波器100的背面,便于和其他器件实现电连接。
46.第二导电连接结构205与第二功能线路203电连接,以实现第二导电连接结构205将第二声表面波芯片201的电信号引至第二声表面波滤波器200的背面,便于和其他器件实现电连接。
47.可选的,参见图1,粘结支撑结构300位于第一声表面波芯片101和第一功能线路103之间,粘结支撑结构300位于第二声表面波芯片201和第二功能线路203之间,以实现第
一功能线路103和第二功能线路203位于共用空腔结构400之外,第一声表面波芯片101与第二声表面波芯片201均位于共用空腔结构400内,即共用空腔结构400用于将声表面波反射回第一声表面波芯片101的同时,还可以将声表面波反射回第二声表面波芯片201,一方面提高了第一声表面波芯片101和第二声表面波芯片201的品质因数,降低了能量损耗,另一方面减少了空腔结构的数量,降低了滤波器的成本。
48.可选的,参见图1,粘结支撑结构300包括有机粘结层或者键合层。
49.有机粘结层或者键合层均可以实现将第二声表面波滤波器200通过粘结支撑结构300位于第一声表面波滤波器100之上的效果。有机粘结层例如可以是双面胶。
50.可选的,参见图1,还包括第三导电连接结构106和第四导电连接结构206;第三导电连接结构106位于第一衬底102的第二表面,第三导电连接结构106与第一导电连接结构105电连接,第一衬底102的第二表面和第一衬底102的第一表面相对设置;第四导电连接结构206位于第二衬底202的第二表面,第四导电连接结构206与第二导电连接结构205电连接,第二衬底202的第二表面和第二衬底202的第一表面相对设置。
51.具体的,第三导电连接结构106用于实现第一声表面波滤波器100和其他器件实现电连接。若第三导电连接结构106通过打线方式与其他器件实现电连接。第三导电连接结构106可以是焊盘,并与通过打线方式与其他器件实现电连接。第三导电连接结构106还可以是锡球。
52.第四导电连接结构206用于实现第二声表面波滤波器200和其他器件实现电连接。第四导电连接结构206可以是焊盘,并与通过打线方式与其他器件实现电连接。第四导电连接结构206还可以是锡球。
53.可选的,第四导电连接结构206和第三导电连接结构106相同或者不同。
54.本发明实施例还提供了一种双面滤波器的制备方法。图2是根据本发明实施例提供的一种双面滤波器的制备方法的流程图。图3-图6是根据本发明实施例提供的一种双面滤波器的制备方法的各步骤的对应的结构示意图。参见图2,该双面滤波器的制备方法包括如下步骤:
55.s110、提供第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器,第一声表面波滤波器的正面设置有第一声表面波芯片,第二声表面波滤波器的正面设置有第二声表面波芯片。
56.参见图3,提供第一声表面波滤波器100。第一声表面波滤波器100的正面100a设置有第一声表面波芯片101。参见图4,提供第二声表面波滤波器200。第二声表面波滤波器200的正面200a设置有第二声表面波芯片201。
57.s120、在第一声表面波滤波器的正面或者第二声表面波滤波器的正面形成粘结支撑结构。
58.示例性的,参见图5,第一声表面波滤波器100的正面100a形成粘结支撑结构300。参见图6,通过图形化工艺,仅保留位于第一声表面波芯片101和第一功能线路103之间的粘结支撑结构300。
59.s130、将第二声表面波滤波器通过粘结支撑结构设置于第一声表面波滤波器之上,第一声表面波滤波器的正面与第二声表面波滤波器的正面相对设置,其中,第一声表面波滤波器、第二声表面波滤波器和粘结支撑结构围成共用空腔结构,第一声表面波芯片与第二声表面波芯片均位于共用空腔结构内。
60.参见图1,将第二声表面波滤波器200通过粘结支撑结构300位于第一声表面波滤波器100之上,粘结支撑结构300在起到支撑作用的同时,还将第二声表面波滤波器200和第一声表面波滤波器100粘结固定,以形成第一声表面波滤波器100、第二声表面波滤波器200和粘结支撑结构300围成的共用空腔结构400。
61.本实施例提供的制备方法制备了一种双面滤波器,第二声表面波滤波器200通过粘结支撑结构300位于第一声表面波滤波器100之上,相对第一声表面波滤波器100和第二声表面波滤波器200位于同一衬底的表面的滤波器结构,减少了滤波器的横向尺寸,提高了滤波器的纵向集成度。且第一声表面波滤波器100、第二声表面波滤波器200和粘结支撑结构300围成共用空腔结构400,第一声表面波芯片101与第二声表面波芯片201均位于共用空腔结构400内,即共用空腔结构400用于将声表面波反射回第一声表面波芯片101的同时,还可以将声表面波反射回第二声表面波芯片201,一方面提高了第一声表面波芯片101和第二声表面波芯片201的品质因数,降低了能量损耗,另一方面减少了空腔结构的数量,降低了滤波器的成本。
62.本发明实施例还提供了一种射频模组。射频模组包括上述实施例中任意所述的双面滤波器。其中,上述实施例中任意所述的双面滤波器可以构成射频模组所需的双工滤波器或者多工滤波器。
63.本实施例的射频模组包括双面滤波器,减少了射频模组的横向尺寸,提高了射频模组的纵向集成度,降低了射频模组的成本。具体的,双面滤波器中第二声表面波滤波器200通过粘结支撑结构300位于第一声表面波滤波器100之上,相对第一声表面波滤波器100和第二声表面波滤波器200位于同一衬底的表面的滤波器结构,减少了滤波器的横向尺寸,提高了滤波器和射频模组的纵向集成度。且第一声表面波滤波器100、第二声表面波滤波器200和粘结支撑结构300围成共用空腔结构400,第一声表面波芯片101与第二声表面波芯片201均位于共用空腔结构400内,即共用空腔结构400用于将声表面波反射回第一声表面波芯片101的同时,还可以将声表面波反射回第二声表面波芯片201,一方面提高了第一声表面波芯片101和第二声表面波芯片201的品质因数,降低了能量损耗,另一方面减少了空腔结构的数量,降低了滤波器和射频模组的成本。
64.本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括上述实施例中任意所述的射频模组。
65.该电子设备可以是手机、电脑、无人机等。由于电子设备包括上述实施例中任意所述的射频模组,射频模组的横向尺寸较小,纵向集成度高,一方面可以为电子设备中其他器件例如电源模块提供空间,另一方面,降低了电子设备的成本。
66.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
67.上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征:
1.一种双面滤波器,其特征在于,包括:第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器;所述第一声表面波滤波器的正面设置有第一声表面波芯片;所述第二声表面波滤波器通过粘结支撑结构位于所述第一声表面波滤波器之上,所述第二声表面波滤波器的正面设置有第二声表面波芯片,且所述第一声表面波滤波器的正面与所述第二声表面波滤波器的正面相对设置;所述第一声表面波滤波器、所述第二声表面波滤波器和所述粘结支撑结构围成共用空腔结构,所述第一声表面波芯片与所述第二声表面波芯片均位于所述共用空腔结构内。2.根据权利要求1所述的双面滤波器,其特征在于,所述第一声表面波滤波器还包括第一衬底和第一功能线路,所述第一功能线路和所述第一声表面波芯片位于所述第一衬底的第一表面,所述第一功能线路与所述第一声表面波芯片电连接;所述第二声表面波滤波器还包括第二衬底和第二功能线路,所述第二功能线路和所述第二声表面波芯片位于所述第二衬底的第一表面,所述第二功能线路与所述第二声表面波芯片电连接。3.根据权利要求2所述的双面滤波器,其特征在于,所述第一衬底设置有第一过孔,所述第一声表面波滤波器还包括第一导电连接结构,所述第一导电连接结构位于所述第一过孔内,所述第一导电连接结构与所述第一功能线路电连接;所述第二衬底设置有第二过孔;所述第二声表面波滤波器还包括第二导电连接结构,所述第二导电连接结构位于所述第二过孔内,所述第二导电连接结构与所述第二功能线路电连接。4.根据权利要求2述的双面滤波器,其特征在于,所述粘结支撑结构位于所述第一功能线路和所述第一声表面波芯片之间;所述粘结支撑结构位于所述第二功能线路和所述第二声表面波芯片之间。5.根据权利要求1所述的双面滤波器,其特征在于,所述粘结支撑结构包括有机粘结层或者键合层。6.根据权利要求3所述的双面滤波器,其特征在于,还包括第三导电连接结构和第四导电连接结构;所述第三导电连接结构位于所述第一衬底的第二表面,所述第三导电连接结构与所述第一导电连接结构电连接,所述第一衬底的第二表面和所述第一衬底的第一表面相对设置;所述第四导电连接结构位于所述第二衬底的第二表面,所述第四导电连接结构与所述第二导电连接结构电连接,所述第二衬底的第二表面和所述第二衬底的第一表面相对设置。7.根据权利要求6所述的双面滤波器,其特征在于,所述第三导电连接结构包括焊盘或者锡球;和/或,所述第四导电连接结构包括焊盘或者锡球;所述第四导电连接结构和所述第三导电连接结构相同或者不同。8.一种双面滤波器的制备方法,其特征在于,包括:提供第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器,所述第一声表面波滤波器的正面设置有第一声表面波芯片,所述第二声表面波滤波器的正面设置有第二声表面波芯片;
在所述第一声表面波滤波器的正面或者所述第二声表面波滤波器的正面形成粘结支撑结构;将所述第二声表面波滤波器通过所述粘结支撑结构设置于所述第一声表面波滤波器之上,所述第一声表面波滤波器的正面与所述第二声表面波滤波器的正面相对设置,其中,所述第一声表面波滤波器、所述第二声表面波滤波器和所述粘结支撑结构围成共用空腔结构,所述第一声表面波芯片与所述第二声表面波芯片均位于所述共用空腔结构内。9.一种射频模组,其特征在于,包括:所述射频模组包括权利要求1-7任一所述的双面滤波器。10.一种电子设备,其特征在于,包括:权利要求9所述的射频模组。

技术总结
本发明公开了一种双面滤波器、制备方法以及射频模组、电子设备。该双面滤波器包括:第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器;第一声表面波滤波器的正面设置有第一声表面波芯片;第二声表面波滤波器通过粘结支撑结构位于第一声表面波滤波器之上,第二声表面波滤波器的正面设置有第二声表面波芯片,且第一声表面波滤波器的正面与第二声表面波滤波器的正面相对设置;第一声表面波滤波器、第二声表面波滤波器和粘结支撑结构围成共用空腔结构,第一声表面波芯片与第二声表面波芯片均位于共用空腔结构内。本发明实施例提供的技术方案,实现了一种横向尺寸小的双面滤波器。了一种横向尺寸小的双面滤波器。了一种横向尺寸小的双面滤波器。


技术研发人员:吴小娟
受保护的技术使用者:象朵创芯微电子(苏州)有限公司
技术研发日:2022.03.28
技术公布日:2022/7/5
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