[發明專利]具有增大的過孔面積的濾波器和電子設備

在審

• 申請號: 201811550565.1
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111342807A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 楊清瑞;龐慰;張孟倫
• 申請（專利權）人: 天津大學;諾思（天津）微系統有限責任公司
• 主分類號: H03H9/54
• 分類號: H03H9/54;H03H9/205;H03H9/02
• 代理公司: 北京金誠同達律師事務所 11651
• 代理人: 湯雄軍

本發明涉及一種濾波器單元，包括：功能基底；功能器件，設置于所述功能基底，具有輸入端口、輸出端口和接地端口；和封裝基底，與功能基底對置，封裝基底設置有延伸通過其的多個過孔，其中：所述多個過孔設置在所述功能器件所在區域之外；所述多個過孔中的至少一個為與對應的端口電連接的第一過孔，所述第一過孔在所述封裝基底的表面的開口的面積不小于100平方微米。本發明也涉及一種濾波器以及具有該濾波器的電子設備。基于以上方案，可以降低由非功能區引起的附加電學阻抗，同時提高器件散熱效果，提高器件的可靠性。

技術領域

本發明的實施例涉及半導體領域，尤其涉及一種濾波器單元，具有該濾波器單元的濾波器以及一種具有該濾波器單元或者濾波器的電子設備。

背景技術

射頻濾波器是各種無線通訊系統射頻前端中必不可少的重要器件之一，它能夠有效濾除各種無用信號及噪聲，降低各通信頻道間的信號干擾，從而保障通信設備的正常工作，實現高質量通信，進而達到頻譜資源的有效利用。

近年來隨著無線移動通訊技術的快速發展，無線通訊設備逐漸向著便攜式、多功能、高性能、低成本方向發展，促使電子元器件也朝著小型化、高集成、高可靠性、高良率的方向發展，射頻濾波器也不例外。

射頻濾波器小型化的要求導致芯片面積越來越小，對于特定濾波器指標，采用固定材料加工制造時，芯片上器件功能區域的面積會基本保持不變，從而迫使縮小功能區域以外的墊片(Pad)及過孔尺寸。而墊片及過孔尺寸越小，其電學阻抗越大，會影響濾波器的插入損耗以及散熱，從而導致濾波器的功率容量降低。

圖1a為現有技術中濾波器單元(濾波器芯片)100的示意性俯視圖。在圖1a中，附圖標記110為墊片，附圖標記120為器件有效區域或者功能區域，附圖標記130為金屬通孔即過孔。器件有效區域120具有單端-單端梯形結構，由多個串聯連接的壓電聲波諧振器S121、S122、S123和多個并聯連接的壓電聲波諧振器P121、P122構成。圖1a中，“IN”表示輸入端口，“OUT”表示輸出端口，“G1”和“G2”表示接地端口。

圖1b為沿圖1a中的AA’線截得的局部放大剖視圖。圖1b中，附圖標記140為封裝基底(cap)，附圖標記150為功能基底，附圖標記160為粘附層,附圖標記170為密封結構。墊片110上的金屬層及粘附層160可以采用由金、鎢、鉬、鉑、釕、銥、鍺、銅、鈦、鈦鎢、鋁、鉻、砷摻雜金制成，或其合金或組合制成。

圖1c示意性示出了濾波器單元100處于倒裝方式封裝完成的狀態。圖1c中，附圖標記180為基板，附圖標記190為將基板180與濾波器單元100鍵合在一起的金屬支球(焊球)。濾波器工作時產生的熱量將通過粘附層160、金屬通孔130、墊片110上的金屬層、金屬支球190以及粘附層160導入基板180中，實現散熱。

當金屬墊片及過孔較小且數量較少時，導熱路徑少從而導致散熱效果差，造成功能區諧振器局部升溫嚴重而失效。

可見，現有的濾波器單元中，其過孔的阻抗大，器件封裝后散熱效果差，功率容量低，影響產品的技術指標，降低其可靠性。

發明內容

降低由非功能區引起的附加電學阻抗，提高器件散熱效果，提高器件的可靠性已成為目前射頻濾波器發展亟待解決的問題之一。為緩解或解決使用現有技術中的上述問題的至少一個方面，提出本發明。

根據本發明的實施例的一個方面，提出了一種濾波器單元，包括：

功能基底；

功能器件，設置于所述功能基底，具有輸入端口、輸出端口和接地端口；和

封裝基底，與功能基底對置，封裝基底設置有延伸通過其的多個過孔，

其中：

所述多個過孔設置在所述功能器件所在區域之外；