使用穿玻璃通孔技术的共用器设计的制作方法_2

文档序号:9204489阅读:来源:国知局
中示出的结构。此外,共用器设计240中的各个电感器和电容器组件的几何和布置减少了各组件之间的电磁耦合。
[0037]在所描绘的配置中,电感器(例如,第一电感器206 (L11)、第二电感器224(L21)、第三电感器226 (L22)、以及第四电感器228 (L23))被实现为一系列迹线以及穿基板通孔,这些迹线和穿基板通孔在图2C的3D视图中被进一步解说。以下将参考图2C提供对这些电感器的更详细解释。再一次,图2B中示出的电感器(例如,第一电感器206(Ln)、第二电感器224(L21)、第三电感器226仏22)、以及第四电感器228仏23))的结构不被限定于所示出的结构,并且可采用任何结构。共用器设计240的布局是图2A中示出的共用器设计200的一个实现。而且,如图2B中所示,高通滤波器匹配块202和低通滤波器匹配块220被示在由虚线边界所框定的区域中。
[0038]图2C是根据本公开的一方面的共用器设计240的布局的3D视图。图2C是图2B中的同一共用器设计240的3D视图,并且因此具有与图2B中示出的相同的组件。在图2C中,电感器(例如,第一电感器206 (L11)、第二电感器224 (L21)、第三电感器226 (L22)、以及第四电感器228 (L23))被示出为穿基板通孔电感器(例如,穿玻璃通孔电感器,如果半导体基板242是玻璃的话)。代表性地,电感器(例如,第一电感器206(1^)、第二电感器224仏21)、第三电感器226 (L22)、以及第四电感器228 (L23))是从半导体基板242的上表面上的第一组迹线、以及半导体基板242的与第一表面对向的第二表面上的第二组迹线来布局的。在这一配置中,各组迹线位于半导体基板242的对向的第一和第二表面上,并且以蛇形方式由穿基板通孔耦合在一起。在图2C中,半导体基板242是透明的,以易于观察第一电感器206 (L11)、第二电感器224 (L21)、第三电感器226 (L22)、以及第四电感器228 (L23)的这两组迹线以及穿基板通孔。
[0039]如图2C所示,电容器(例如,第一电容器210(Cn)、第二电容器212(C12)、第三电容器214 (C13)、以及第四电容器230 (C21))被沉积在半导体基板242的第一表面上。而且,第一输入焊盘204、第二输入焊盘222、接地端子焊盘216、以及天线焊盘218可被沉积在半导体基板242的第一表面上。第一输入焊盘204、第二输入焊盘222、接地端子焊盘216、以及天线焊盘218还可藉由圆柱形通孔(或其它连接)来触及以便电耦合到其它电压/电流源。高通滤波器匹配块202和低通滤波器匹配块220被示出为位于虚线边界内。在一个实现中,共用器设计240的尺寸小于常规共用器尺寸,这例如至少是由于使用了节省空间的穿基板通孔/穿玻璃通孔电感器以及金属-绝缘体-金属电容器。
[0040]图3是解说根据本公开的一方面的共用器设计的性能的图表300。图表300的x轴以千兆赫兹(GHz)为单位来反映频率,并且图表300的y轴反映分贝(dB)额定。高通滤波器曲线302是高通滤波器匹配块(例如,高通滤波器匹配块202)的频率响应(以dB为单位的传递)。低通滤波器曲线304是低通滤波器匹配块(例如,低通滤波器匹配块220)的频率响应(以dB为单位的传递)。在图2A-2C的共用器配置中,天线焊盘(例如,天线焊盘218)是高通滤波器匹配块202和低通滤波器匹配块220两者的输出,而输入焊盘(例如,第一输入焊盘204、第二输入焊盘222)是分开的。
[0041]再次参照图3,如根据高通滤波器曲线302上的点ml5所见,在较低的频率710.0MHz处,抑制是47dB (例如,该高通滤波器匹配块抑制较低频率处的信号)。如根据低通滤波器曲线302上的点ml7所见,抑制在2.13GHz处是50dB。相比之下,常规的多层陶瓷芯片(MLCC)共用器可被局限于小于40dB的抑制,尤其是对于2GHz以上的高频率而言。对于低通滤波器和高通滤波器分支两者,插入损耗可以在0.3dB范围中,这在常规MLCC共用器中是无法得到的,尤其是对于2GHz以上的频率而言。
[0042]因此,穿基板通孔/穿玻璃通孔共用器(例如,图2A-2C的共用器配置)交付出与从常规MLCC共用器可得到的抑制相比改善了的抑制、以及降低的插入损耗和较小的尺寸。例如,高通滤波器曲线302示出在诸如1.7GHz的频率处的小于0.4dB的插入损耗、以及在710MHz处的47dB的抑制。而且,低通滤波器曲线304示出在1.04GHz处的小于0.4dB的插入损耗、以及在2.13GHz处的50dB的抑制。
[0043]图4A是根据本公开的另一方面的共用器设计400的示意图。共用器设计400包括低通滤波器匹配块402、带通滤波器匹配块420、以及天线端口 418和接地端子416。低通滤波器匹配块402包括低通输入端口 404、第一电感器406 (L11)、以及第二电感器408 (L12)。低通滤波器匹配块402还包括第一电容器410((^)、第二电容器412((:12)、第三电容器414 (C13)、以及接地端子416。带通滤波匹配块420包括带通输入端口 422、第三电感器424 (L21)、以及第四电感器426 (L22)。带通滤波器匹配块420还包括第四电容器430 (C21)、第五电容器432 (C22)、第六电容器434 (C23)、第七电容器436 (C24)、第八电容器438 (C25)、以及接地端子416。低通滤波器匹配块402可以是高通滤波器或带通滤波器。带通滤波器匹配块420可以是高通滤波器或低通滤波器。带通滤波器匹配块420和低通滤波器匹配块402可以是不同类型的滤波器。带通滤波器匹配块420和低通滤波器匹配块402也可以是相同类型的滤波器。
[0044]在一个实现中,低通输入端口 404输入低频信号。带通输入端口 422可输入特定频带频率的信号。共用器设计400的拓扑结构可使用低通滤波器匹配块402来对来自带通输入端口 422的频率进行陷波。共用器设计400还可使用带通滤波器匹配块420来对来自低通输入端口 404的频率进行陷波。
[0045]图4B是根据本公开的一方面的共用器设计440的布局的顶视图。共用器设计440的布局对应于来自图4A的共用器设计400的示意图。而且,各组件在半导体基板442内(或上)实现。如在图4B中所见,低通输入焊盘404、带通输入焊盘422、接地端子焊盘416、以及天线焊盘418被实现为WLCSP焊球,尽管可替换地使用任何合适的实现。
[0046]电容器(例如,第一电容器410(Cn)、第二电容器412(C12)、第三电容器414(C13)、第四电容器430 (C21)、第五电容器432 (C22)、第六电容器434 (C23)、第七电容器436 (C24)、以及第八电容器438 (C25))可被实现为分层结构(例如,分层的金属-绝缘体-金属电容器结构),但不限于图4B中示出的结构。在一个实现中,电容器仅被部署在该基板的一侧,以便节省空间和材料。此外,共用器设计440中的各个电感器和电容器组件的几何和布置减少了各组件之间的电磁耦合。
[0047]在这一配置中,电感器(例如,第一电感器406 (L11)、第二电感器408 (L12)、第三电感器424 (L21)、以及第四电感器426 (L22))可被实现为一系列迹线以及穿基板通孔,这些迹线和穿基板通孔在图4C的3D视图中被进一步解说。图4C中提供了这些电感器的更详细阐述。再一次,图4B中示出的电感器的结构不被限定于所示出的结构,并且可采用任何结构。共用器设计440的布局是图4A中示出的共用器设计400的一个实现。而且,如图4B中所示,低通滤波器匹配块402和带通滤波器匹配块420被示在由虚线边界所框定的区域中。
[0048]图4C是根据本公开的一方面的共用器设计440的布局的3D视图。图4C是图4B中的同一共用器设计440的3D视图,并且因此具有与图4B中示出的相同的组件。在图4C中,电感器(例如,第一电感器406 (L11)、第二电感器408 (L12)、第三电感器424 (L21)、以及第四电感器426 (L22))被示出为穿基板通孔电感器(例如,穿玻璃通孔电感器,如果半导体基板442是玻璃的话)。代表性地,电感器(例如,第一电感器406 (L11)、第二电感器408 (L12)、第三电感器(L21) 424、以及第四电感器426 (L22))可具有在半导体基板442的第一表面上的第一组迹线、以及在半导体基板442的第二表面上的第二组迹线。在这一配置中,各组迹线位于半导体基板442的对向的第一和第二表面上,并且以蛇形方式由穿基板通孔耦合在一起。在图4C中,半导体基板442是透明的,以易于观察这些电感器的这两组迹线以及穿基板通孔。
[0049]如图4C中所示,电容器(例如,第一电容器410 (C11)、第二电容器412 (C12)、第三电容器414 (C13)、第四电容器430 (C21)、第五电容器432 (C22)、第六电容器434 (C23)、第七电容器436 (C24)、以及第八电容器438 (C25))可被沉积在半导体基板442的第一表面上。而且,低通输入焊盘404、带通输入焊盘422、天线焊盘418、以及接地端子焊盘416可被沉积在半导体基板442的第一表面上。低通输入焊盘404、带通输入焊盘422、天线焊盘418、以及接地端子焊盘416还可藉由圆柱形通孔(或其它连接)来触及以便电耦合到其它电压/电流源。低通滤波器匹配块402和带通滤波器匹配块420被示出为位于虚线边界内。在一个实现中,共用器设计440的尺寸小于常规共用器尺寸,这例如至少是由于使用了穿基板通孔/穿玻璃通孔电感器来节省空间。
[0050]共用器设计440可以是针对不同应用(例如,小蜂窝小区或者毫微微蜂窝小区)的共用器设计。这一共用器设计(例如,针对小蜂窝小区应用)与图2A中的共用器设计的不同之处在于它具有低通滤波器匹配分支以及带通滤波器匹配分支,而图2A中的设计具有低通滤波器分支以及高通滤波器分支。在这一实现中,根本的区别还在于更多的组件被添加以将低通滤波
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