一种包含ESD防护的IPD无源器件及滤波器的制作方法

一种包含esd防护的ipd无源器件及滤波器
技术领域
1.本发明涉及ipd无源器件技术领域，更具体地说，涉及一种小型化ipd无源器件及滤波器。


背景技术：

2.在手机射频前端连接在天线与lna之间的ipd滤波器其连接天线那一端需要耐受较大电压(一般hbm 2000v)的esd，由于ipd自身工艺特点其电容耐受的esd电压较小(一般小于hbm 500v)，一般可以通过加esd防护器件或者在滤波器输入端增加一颗大电感并联下地以提高esd防护，这就增加了成本且不利于系统的集成化和小型化，所以就对ipd滤波器提出了较高的esd防护要求(hbm 2000v)以达到系统esd防护要求。
3.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种包含esd防护的ipd无源器件及滤波器，该包含esd防护的ipd无源器件，既能解决ipd滤波器esd防护不高的问题，同时提高了滤波器的高频抑制，进一步改善高频抑制及带内平坦度。
5.本发明提供一种包含esd防护的ipd无源器件，包括第一接口端口、第二接口端口、ipd滤波器电路及第一大电感；所述ipd滤波器电路的输入端和所述第一接口端口连接，所述ipd滤波器电路的输出端和所述第二接口端口连接；在所述ipd滤波器电路的输入端和所述第一接口端口之间连接有和所述ipd滤波器电路并联的所述第一大电感，所述第一大电感的另一端与参考地相连。
6.进一步地，所述ipd滤波器电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电感、第二电感及第三电感；所述第一电容、所述第三电容、所述第五电容及所述第七电容串联连接，所述第一电容另一端和所述第一大电感连接，所述第七电容另一端和所述第二接口端口连接；所述第二电容一端连接于所述第一电容和所述第三电容之间，所述第二电容的另一端通过所述第一电感与参考地相连；所述第四电容一端连接于所述第三电容和所述第五电容之间，所述第四电容的另一端通过所述第二电感与参考地相连；所述第六电容一端连接于所述第五电容和所述第七电容之间，所述第六电容的另一端通过所述第三电感与参考地相连。
7.进一步地，所述包含esd防护的ipd无源器件还包括第八电容，所述第一大电感上并联有所述第八电容。
8.进一步地，所述包含esd防护的ipd无源器件还包括第二大电感，在所述第一大电感和所述第八电容并联的电路上串联有所述第二大电感。
9.本发明还提供一种滤波器，包括上述的包含esd防护的ipd无源器件。
10.本发明提供的包含esd防护的ipd无源器件，在ipd滤波器电路的输入端通过增加一个lc并联谐振下地并可以通过改变并联电容c的位置，这样既能解决ipd滤波器esd防护
不高的问题，同时在高频端可以产生一个传输抑制点以提高滤波器的高频抑制，另外可以通过调整并联电容c的位置达到调整高频抑制频点进一步改善高频抑制及带内平坦度。
附图说明
11.图1为本发明第一实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件的原理示意图。
12.图2为图1中包含esd防护的ipd无源器件的电性能波形图。
13.图3为本发明第二实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件的原理示意图。
14.图4为图3中包含esd防护的ipd无源器件的电性能波形图。
15.图5为本发明第三实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件的原理示意图。
16.图6为图5中包含esd防护的ipd无源器件的电性能波形图。
17.图7为现有技术的ipd无源器件的原理示意图。
18.图8为图7中ipd无源器件的电性能波形图。
19.图9为一款ipd滤波器版图的布局图。
20.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
21.1、第一接口端口
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2、第二接口端口
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3、ipd滤波器电路
22.31、第一电容
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32、第二电容
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33、第三电容
23.34、第四电容
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35、第五电容
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36、第六电容
24.37、第七电容
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38、第一电感
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39、第二电感
25.391第三电感
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4、第一大电感
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5、第八电容
26.6、第二大电感
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
28.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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。
29.实施例1
30.图1为本发明第一实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件的原理示意图，图2为图1中包含esd防护的ipd无源器件的电性能波形图。请参照图1、图2，本发明实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件，包括第一接口端口1、第二接口端口2、ipd滤波器电路3及第一大电感4；ipd滤波器电路3的输入端和第一接口端口1连接，ipd滤波器电路3的输出端和第二接口端口2连接；在ipd滤波器电路3的输入端和第一接口端口1之间连接有和ipd滤波器电路3并联的第一大电感4，第一大电感4的另一端与参考地相连。
31.进一步地，ipd滤波器电路3包括第一电容31、第二电容32、第三电容33、第四电容34、第五电容35、第六电容36、第七电容37、第一电感38、第二电感39及第三电感391；第一电容31、第三电容33、第五电容35及第七电容37串联连接，第一电容31另一端和第一大电感4连接，第七电容37另一端和第二接口端口2连接；第二电容32一端连接于第一电容31和第三电容33之间，第二电容32的另一端通过第一电感38与参考地相连；第四电容34一端连接于第三电容33和第五电容35之间，第四电容34的另一端通过第二电感39与参考地相连；第六
电容36一端连接于第五电容35和第七电容37之间，第六电容36的另一端通过第三电感391与参考地相连。
32.需要说明的是，本发明的包含esd防护的ipd无源器件，在ipd滤波器电路3的输入端增加一个并联的第一大电感4下地，可以提高滤波器的esd防护能力。
33.实施例2
34.本实施例的包含esd防护的ipd无源器件和实施例1的包含esd防护的ipd无源器件基本相同，不同之处在于第一大电感4。
35.图3为本发明第二实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件的原理示意图，图4为图3中包含esd防护的ipd无源器件的电性能波形图。请参照图3、图4，本发明实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件还包括第八电容5，第一大电感4上并联有第八电容5。
36.需要说明的是，本发明的包含esd防护的ipd无源器件，从图4中电性能波形图可以看出在高频端产生了一个抑制点可以滤除高频段的杂波，另外带内的平坦度也得到了提高(原高通滤波器通带内平坦较差，会造成系统各信道之间的信号幅度差异太大)。
37.实施例3
38.本实施例的包含esd防护的ipd无源器件和实施例2的包含esd防护的ipd无源器件基本相同，不同之处在于第二大电感6。
39.图5为本发明第三实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件的原理示意图，图6为图5中包含esd防护的ipd无源器件的电性能波形图。请参照图5、图6，本发明实施例提供的包含esd防护的ipd无源器件还包括第二大电感6，在第一大电感4和第八电容5并联的电路上串联有第二大电感6。
40.比较图4与图6可以看出图6中的高频抑制更好且带内平坦度也更好，所以根据指标需要可以通过改变并联电容的位置可以调整高频抑制点的频率。在ipd器件为wire-bonding封装的情况下，我们可以通过调整wire-bond线长达到调整高频抑制的目的。
41.实施例4
42.本实施例以高通滤波器(通带范围：2300～2700mhz)为例进行说明。
43.图7为现有技术的ipd无源器件的原理示意图，图8为图7中ipd无源器件的电性能波形图。
44.对比图1和图7以及图2和图8，图1中为增加一颗lg＝15nh(原高通滤波器用到电感l1-l3 max为6nh)的下地电感，对比图2和图8可以看出对通带2300mhz的电性能仍存在一定的影响，要想减小此影响还得增大下地电感的电感量。
45.图9为一款ipd滤波器版图的布局图。如图9所示一款ipd器件的layout，从图片可以看出电感(虚线圈内)占据了大部分面积，电感量越大占据的面积一般更大，若要增加一个15nh势必会占据较大的面积不利于小型化，在器件尺寸要求一定的情况下势必要牺牲其它电感的电性能进而牺牲整个产品的电性能。通过在ipd输入端增加的lc并联谐振下地可以有效减小电感的电感量从而节省面积提高小型化(增加并联电容后电感从lg＝15nh，可以减小到lg＝1.5nh)。
46.进一步，对比图3和图7以及图4和图8，可以看出在高频端产生了一个抑制点可以滤除高频段的杂波，另外带内的平坦度也得到了提高(原高通滤波器通带内平坦较差，会造成系统各信道之间的信号幅度差异太大)。
47.进一步，图5在图3的基础上改变并联电容cg与电感lg(lg1+lg2≈lg)的位置，这样做的目的是可以调整高频端产生的抑制点的频率，图6为采用图5原理图获得的滤波器波形。
48.对比图3和图5以及图4和图6，可以看出图6的高频抑制更好且带内平坦度也更好，所以根据指标需要可以通过改变并联电容的位置可以调整高频抑制点的频率。在ipd器件为wire-bonding封装的情况下，我们可以通过调整wire-bond线长达到调整高频抑制的目的。
49.综上所述，在ipd滤波器输入端增加一个lc谐振下地，既能通过直接的电感下地解决ipd esd防护不高的问题，又解决了单个电感尺寸太大占用太大版图面积不利于小型化的问题，还可以提高高频抑制改善带内平坦度问题可谓一举多得。另外改变并联电容的位置可以调整高频抑制频点的位置进一步改善高频抑制及带内平坦度。
50.基于上文的描述可知，本发明优点在于：
51.1、本发明提供的包含esd防护的ipd无源器件，在ipd滤波器输入端增加一个lc谐振下地，既能通过直接的电感下地解决ipd esd防护不高的问题，又解决了单个电感尺寸太大占用太大版图面积不利于小型化的问题，还可以提高高频抑制改善带内平坦度问题。
52.2、本发明提供的包含esd防护的ipd无源器件，改变并联电容的位置可以调整高频抑制频点的位置进一步改善高频抑制及带内平坦度。
53.本发明还提供一种滤波器，包括上述的包含esd防护的ipd无源器件。
54.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。