一种声表面波滤波组件高频滤波与数字选通信号隔离结构的制作方法

本实用新型涉及一种声表面波滤波组件高频滤波与数字选通信号隔离结构，属于高频技术领域。

背景技术：

声表面波滤波组件由多个声表面波滤波器、高频开关元件和高频开关选通电平产生电路组成，可以实现信号的一路或多路输入、多路或一路输出，输出信号按频率分路，广泛应用于频率合成、信号识别等军用或民用领域。

声表面波滤波器组件所包含的声表面波滤波器、高频开关元件和和高频开关数字选通电平产生电路制作在高频基板上，现有技术和应用中，基板正面制作组件电路，背面覆盖接地面，声表面波滤波器组件中的滤波信道、高频开关选通电路、直流电源等混置于组件基板的同一表面，存在着高频滤波信号与数字选通信号以及直流电源之间的相互串扰，影响声表面波滤波器组各个滤波信道间的隔离性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种有效隔离声表面波滤波组件高频滤波信号与数字选通信号、提高声表面波滤波组件滤波信道间隔离度的声表面波滤波组件高频滤波与数字选通信号隔离结构。

本实用新型的目的是这样实现的，一种声表面波滤波组件高频滤波与数字选通信号隔离结构，其特征在于：包括组件基板，所述组件基板包括自上而下分布的顶层金属互连层、上层介质隔离层、接地金属层、下层介质隔离层和底层金属互连层；

所述顶层金属互连层包括多条并联的滤波信道信号线和环绕多条滤波信道信号线的顶层金属接地面；顶层金属互连层上安装多个包括声表面波滤波器和滤波信道选通开关元件的声表面波滤波信道，各个声表面波滤波信道中的声表面波滤波器、滤波信道选通开关元件串联于对应的滤波信道信号线上；组件基板两端设有输入端口、输出端口，多条并联的滤波信道信号线的两端分别与输入端口、输出端口相接；

所述底层金属互连层包括滤波信道编码输入线、数字选通电平输出线、直流电源输入线；底层金属互连层上安装包含滤波信道数字编码输入接口、滤波信道编码译码器以及直流电源输入接口的滤波信道数字选通电平产生电路；所述滤波信道数字编码输入接口经滤波信道编码输入线与滤波信道编码译码器连接，直流电源输入接口经直流电源输入线与滤波信道编码译码器连接；

所述组件基板上制作有多个仅穿通组件基板上层介质隔离层的金属半通孔，所述金属半通孔的上端与位于组件基板顶层金属互连层上的顶层金属接地面相接，下端与位于组件基板中间层的接地金属层相接；

所述组件基板上制作有多个穿通整个组件基板的金属通孔，即，金属通孔穿通自上而下分布的顶层金属互连层、上层介质隔离层、接地金属层、下层介质隔离层和底层金属互连层；所述金属通孔的上端接于组件基板顶层金属互连层中的滤波信道选通开关元件选通端，下端接于组件基板底层金属互连层中的数字选通电平输出线。

所述顶层金属接地面为声表面波滤波信道接地面。

所述滤波信道信号线为声表面波滤波信道信号线。

所述声表面波滤波信道中声表面波滤波器为贴片封装的分立式器件或单片集成声表面波滤波器组芯片；声表面波滤波器为贴片封装的分立式器件时，采用表面焊接工艺安装在组件基板顶层金属互连层相应位置；声表面波滤波器为单片集成声表面波滤波器组芯片时，采用倒装焊和胶封工艺安装在组件基板顶层金属互连层相应位置。

所述接地金属层用于屏蔽顶层金属互连层和底层金属互连层之间的高频信号耦合；所述上层介质隔离层用于隔离顶层金属互连层与接地金属层；所述下层介质隔离层用于隔离底层金属互连层与接地金属层。

所述顶层金属互连层、底层金属互连层、接地金属层、金属半通孔、金属通孔的材料为铜或者金。

所述上层介质隔离层、下层介质隔离层的材料为FR-4介质板。

所述波信道选通开关元件为高频PIN二极管。

本实用新型结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本实用新型，一种声表面波滤波组件高频滤波信号与数字选通信号隔离结构，包括多层结构的组件基板；多层结构的组件基板包括顶层金属互连层、上层介质隔离层、接地金属层、下层介质隔离层和底层金属互连层；上述顶层金属互连层包括滤波信道信号线和环绕滤波信道信号线的金属接地面，其上安装包含声表面波滤波器和滤波信道选通开关元件的多个声表面波滤波信道；上述底层金属互连层包括滤波信道编码输入线、数字选通电平输出线、直流电源输入线，其上安装包含滤波信道编码输入接口、滤波信道编码译码器以及直流电源输入接口的滤波信道数字选通电平产生电路；上述接地金属层用于屏蔽顶层金属互连层和底层金属互连层之间的高频信号耦合；上述上层介质隔离层用于隔离顶层金属互连层与接地金属层，下层介质用于隔离底层金属互连层与接地金属层；上述组件基板上制作仅穿通组件基板上层介质隔离层的金属半通孔，其上端与位于组件基板顶层金属互连层中的声表面波滤波信道的金属接地面相接，其下端与位于组件基板中间层的接地金属层相接，以实现滤波信道的有效接地，声表面波滤波信道信号线与组件基板两端输入端口、输出端口相接；上述组件基板上制作穿通整个组件基板的金属通孔，其上端接于组件基板顶层金属互连层中的滤波信道选通开关元件选通端，其下端接于组件基板底层金属互连层中的数字选通电平输出线，与数字选通电平输出线一起构成数字选通电平通道，用于从位于底层金属互连层中的滤波信道数字选通电平产生电路向位于顶层金属互连层中的滤波信道选通开关元件选通端提供滤波信道数字选通电平。

进一步的，包括金属通孔和数字选通电平输出线的选通电平通道上设置有多个接地的高频旁路电容器，用于滤除耦合至数字选通电平信号中的高频信号；

上述声表面波滤波信道中声表面波滤波器，或者为贴片封装的分立式器件，采用表面焊接工艺安装在组件基板顶层金属互连层的相应位置，或者为单片集成声表面波滤波器组芯片，采用倒装球焊和胶封工艺安装在组件基板顶层金属互连层的相应位置；

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的声表面波滤波组件采用多层基板结构，将高频滤波信号通道与数字选通电平通道分置于被金属接地层屏蔽的基板顶层和底层，而通过穿通基板的金属过孔由位于组件基板底层的滤波信道数字选通电平产生电路为位于组件基板顶层的滤波信道选通开关元件提供选通电平，选通相应的声表面波滤波信道，进一步的可在包括金属过孔在内的数字选通电平通道上设置多个接地的高频旁路电容，滤除耦合进数字选通电平信号中的高频信号，有效减小滤波信道间高频耦合和高频信号通过直流通道产生的串扰，提高声表面波滤波组件滤波信道间的隔离度。

附图说明

图1是本实用新型多层基板总体结构剖面图。

图2是本实用新型组件基板顶层金属互连层及高频滤波通道结构示意图。

图3是本实用新型组件基板底层金属互连层及数字选通电路结构示意图。

图中：1组件基板、11顶层金属互连层、12上层介质隔离层、13接地金属层、14下层介质隔离层、15底层金属互连层、111滤波信道信号线、161输入端口、162输出端口、112顶层金属接地面、151滤波信道编码输入线、152数字选通电平输出线、153直流电源输入线、2声表面波滤波信道、21声表面波滤波器、22滤波信道选通开关元件、3滤波信道数字选通电平产生电路、31滤波信道数字编码输入接口、32滤波信道编码译码器、33直流电源输入接口、4金属半通孔、5金属通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种声表面波滤波组件高频滤波与数字选通信号隔离结构，包括组件基板1，组件基板1包括自上而下分布的顶层金属互连层11、上层介质隔离层12、接地金属层13、下层介质隔离层14和底层金属互连层15。

顶层金属互连层11包括多条并联的滤波信道信号线111和环绕多条滤波信道信号线111的顶层金属接地面112；在顶层金属互连层11上安装多个包括声表面波滤波器21和滤波信道选通开关元件22的声表面波滤波信道2，声表面波滤波器21、滤波信道选通开关元件22串联于多条并联的滤波信道信号线111上；在组件基板1两端设有输入端口161、输出端口162，多条并联的滤波信道信号线111的两端分别与输入端口161、输出端口相接162相接。

底层金属互连层15包括滤波信道编码输入线151、数字选通电平输出线152、直流电源输入线153；底层金属互连层15上安装包含滤波信道数字编码输入接口31、滤波信道编码译码器32以及直流电源输入接口33的滤波信道数字选通电平产生电路3；滤波信道数字编码输入接口31经滤波信道编码输入线151与滤波信道编码译码器32连接，直流电源输入接口33经直流电源输入线153与滤波信道编码译码器32连接。

在组件基板1上制作有多个仅穿通组件基板1上层介质隔离层12的金属半通孔4，所述金属半通孔4的上端与位于组件基板1顶层金属互连层11上的顶层金属接地面112相接，下端与位于组件基板1中间层的接地金属层13相接。

在组件基板1上制作有多个穿通整个组件基板1的金属通孔5，即，金属通孔5穿通自上而下分布的顶层金属互连层11、上层介质隔离层12、接地金属层13、下层介质隔离层14和底层金属互连层15；金属通孔5的上端接于组件基板1顶层金属互连层11中的滤波信道选通开关元件22选通端，下端接于组件基板1底层金属互连层15中的数字选通电平输出线152。

进一步的，顶层金属接地面112为声表面波滤波信道接地面，滤波信道信号线111为声表面波滤波信道信号线。声表面波滤波信道2中声表面波滤波器21为贴片封装的分立式器件或单片集成声表面波滤波器组芯片；当声表面波滤波器21为贴片封装的分立式器件时，采用表面焊接工艺安装在组件基板1顶层金属互连层11相应位置；声表面波滤波器21为单片集成声表面波滤波器组芯片时，采用倒装球焊和胶封工艺安装在组件基板1顶层金属互连层11相应位置。

本实施例中，接地金属层13用于屏蔽顶层金属互连层11和底层金属互连层15之间的高频信号耦合，上层介质隔离层12用于隔离顶层金属互连层11与接地金属层13，,下层介质隔离层14用于隔离底层金属互连层15与接地金属层13。

如图1、图2和图3所示，一种4信道声表面波滤波组件高频滤波信号与数字选通信号隔离结构的具体实施步骤为：

（1）制作多层结构的组件基板1，从上到下依次为顶层金属互连层11、上层介质隔离层12、接地金属层13、下层介质隔离层14和底层金属互连层15；

（2）顶层金属互连层11包括4组滤波信道信号线111和环绕滤波信道信号线的金属接地面112，底层金属互连层15包括1组滤波信道编码输入线151、4组数字选通电平输出线152和1组直流电源输入线153；

（3）制作仅穿通组件基板1上层介质隔离层12的多个金属半通孔4，连接位于组件基板1顶层金属互连层11中的金属接地面112和位于组件基板中间层的接地金属层13；

（4）制作穿通整个组件基板1的4组金属通孔5，连接位于组件基板1顶层金属互连层11上的滤波信道选通开关元件22的选通端和位于组件基板1底层金属互连层15中的数字选通电平输出线152；

（5）上述顶层金属互连层11、底层金属互连层15和接地金属层13以及金属半通孔4、金属通孔5的材料为铜或者金，上述上层介质隔离层12、下层介质隔离层14的材料为FR-4介质板；

（6）在组件基板1顶层金属互连层11上安装构成4个声表面波滤波信道2的声表面波滤波器21和滤波信道选通开关元件22，滤波信道选通开关元件22为高频PIN二极管；

（7）上述4个声表面波滤波器21均为贴片封装的分立式器件，采用表面焊接工艺安装在组件基板1顶层金属互连层11指定位置；

（8）在组件基板1底层金属互连层15上安装构成滤波信道数字选通电平产生电路3的滤波信道数字编码输入接口31、滤波信道编码译码器32（74LS138）以及直流电源输入接口33。

熟知本领域的人士将理解，虽然这里为了便于解释已描述了具体实施例，但是可在不背离本实用新型精神和范围的情况下做出各种改变。因此，除了所附权利要求之外，不能用于限制本实用新型。