倒装芯片类型saw带阻滤波器设计的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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IG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。
[0003]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，并且较曰虫印贝ο
[0004]SAff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。
[0005]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。
[0006]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) SAff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。
[0007]然而，对于SAW带阻滤波器设计，SAff谐振器需要具有高Q0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 STff Quartz的衬底上的2 GHz SAff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】
[0008]本发明有利地提供用于使用倒装芯片组装技术提供在压缩低损耗设计中实现的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作为倒装芯片组装实现，其中，表面声波带阻滤波器包括具有电极棒的衬底和在衬底上形成的焊盘。滤波器还包括具有面向衬底的一侧的至少一个晶片。在衬底上安装的至少一个晶片上，形成多个表面声波谐振器。形成焊球以便与在至少一个晶片的面向衬底的一侧接触以电接合在衬底上的电极棒和焊盘。多个表面声波谐振器经焊球通过电极棒连接，并且集体展示带阻滤波器响应。
[0009]在根据此方面的一个实施例中，多个表面声波谐振器的前三个谐振器经布置，以便多个表面声波谐振器的两个谐振器电串联，并且第三个表面声波谐振器电并联到多个表面声波谐振器的该两个谐振器。在一些实施例中，三个表面声波谐振器在单个晶片上形成。三个表面声波谐振器相邻，使得焊球间隔分开小于大约2毫米，并且晶片使用倒装芯片技术安装到衬底。相邻表面声波谐振器的至少两个谐振器可共享晶片上的公共汇流条。在一些实施例中，三个表面声波谐振器在单个晶片上形成，并且三个表面声波谐振器的前两个谐振器端对端定位。第三个表面声波谐振器相邻，并且横跨前两个表面声波谐振器，使得焊球间隔分开小于大约2毫米，并且晶片使用倒装芯片技术安装到衬底。衬底上的电极棒可连接前两个表面声波谐振器的汇流条。在另一实施例中，多个表面声波谐振器的前三个谐振器经布置，使得前两个表面声波谐振器电并联，并且第三个表面声波谐振器电插入在前两个表面声波谐振器之间。在一些实施例中，三个表面声波谐振器在单个晶片上形成，并且三个表面声波谐振器的前两个谐振器端对端安装。三个表面声波谐振器与前两个表面声波谐振器之一相邻，使得焊球间隔分开小于大约2毫米，并且晶片使用倒装芯片技术安装到衬底。在一些实施例中，三个表面声波谐振器在单个晶片上端对端形成。第一汇流条连接第一表面声波谐振器和中心表面声波谐振器，并且第二汇流条连接第二表面声波谐振器和晶片上的中心表面声波谐振器。焊球间隔分开小于2毫米，并且晶片使用倒装芯片技术安装到衬底。在一些实施例中，三个表面声波谐振器在单个晶片上端对端形成。衬底上的第一电极棒连接第一表面声波谐振器和中心表面声波谐振器，并且衬底上的第二电极棒连接第二表面声波谐振器和中心表面声波谐振器。焊球间隔分开小于2毫米，并且晶片使用倒装芯片技术安装到衬底。在另一实施例中，在衬底上形成并且电连接两个表面声波谐振器的电极棒相对于两个表面声波谐振器的主轴呈锐角定向。
[0010]根据另一方面，本发明提供使用倒装芯片组装技术构建表面声波带阻滤波器的方法。方法包括在衬底上形成焊盘和电极棒至少之一。在衬底和第一晶片至少之一上形成第一焊球。有至少三个表面声波谐振器的第一群组在第一晶片上形成并且集体展示带阻滤波器响应。第三晶片使用倒装芯片技术定位在衬底上，使得第一焊球与焊盘和电极棒至少之一接触，焊盘和电极棒至少之一电连接第一群组的表面声波谐振器至少之一。衬底上的第一电极棒经定位，使得焊盘分隔不超过大约2毫米。
[0011]在一些实施例中，方法还包括在衬底和第二晶片至少之一上形成第二焊球。在第二晶片上形成有至少三个表面声波谐振器的第二群组。第二晶片使用倒装芯片技术定位在衬底上，使得第二焊球与焊盘和电极棒至少之一接触，电极棒至少之一电连接第一群组的表面声波谐振器到第二群组的表面声波谐振器。在此实施例中，有至少三个表面声波谐振器的第一群组可处在第一配置中，并且有至少三个表面声波谐振器的第二群组可处在与第一配置不同的第二配置中。又一实施例包括在衬底和第三晶片至少之一上形成第三焊球。在第三晶片上形成有至少三个表面声波谐振器的第三群组。第三晶片使用倒装芯片技术定位在衬底上，使得第三焊球与焊盘和电极棒至少之一接触，电极棒至少之一电连接第二群组的表面声波谐振器到第三群组的表面声波谐振器。在此实施例的一个变化中，有至少三个表面声波谐振器的第二群组处在第一配置中，并且有至少三个表面声波谐振器的第三群组处在与第一配置不同的第二配置中。
[0012]根据仍有的另一方面，本发明提供实现为倒装芯片组装的表面声波带阻滤波器。表面声波带阻滤波器包括在其上形成至少一个电极棒和多个焊盘的衬底。第一晶片在其上形成有三个表面声波谐振器的第一群组。有至少三个表面声波谐振器的第一群组的至少两个表面声波谐振器通过至少一个电极棒之一电连接。三个表面声波谐振器在晶片面向衬底的一侧上形成，并且集体展示带阻滤波器响应。第一焊球定位成电连接第一晶片上的位置到衬底的电极棒和焊盘，以便将在连接第一晶片上的位置的第一焊球之间的距离限制为小于大约2毫米。
[0013]在根据此方面的一个实施例中，表面声波带阻滤波器还包括在其上形成有至少三个表面声波谐振器的第二群组的第二晶片，其中的至少两个谐振器通过至少一个电极棒的第二电极棒电连接。第二焊球定位成电连接第二晶片上的位置到衬底的电极棒和焊盘。第二焊球经定位，使得在第二焊球之间的距离不超过大约2毫米。在仍有的另一实施例中，有至少三个表面声波谐振器的第一群组以串并串配置电连接。备选，有至少三个表面声波谐振器的第一群组以并串并配置电连接。
【附图说明】
[0014]在考虑时结合附图，参照下面详细的描述，将获得本发明的更完整理解，并且更容易理解其优点和特征，其中:
图1是三个不同已知SAW谐振器的顶视图；
图2是图1所示三个不同已知SAW谐振器的侧视图；
图3是五个SAW谐振器的已知带通滤波器布局设计的顶视图，示出使用倒装芯片组装技术的三个焊球的位置；
图4是图3所示带通滤波器的配置的侧视图；
图5是图3中实现的SAW谐振器配置的框图；
图6是SAW谐振器的T型配置的图形；
图7是SAW谐振器的pi型配置的图形；
图8是图6和图7所示配置的频率响应的曲线图；
图9是级联的带阻滤波器电路块的框图；
图10是多个带阻滤波器电路块的单独重叠相邻频率响应的曲线图；