倒裝芯片類型saw帶阻濾波器設計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及濾波器，并且具體地說，涉及表面聲波SAW帶阻濾波器。
【背景技術】
[0002]帶阻濾波器可在無線網絡設備中使用，如在基站中。這些帶阻濾波器最好應在大小上是微型的，以降低安裝它們的設備的總體大小。表面聲波SAW裝置一直用于實現微型帶能濾波器，但尚未在帶阻濾波器實現中廣泛使用，主要是由于在基于第一代IG和第二代2G無線通信標準的無線網絡設備中缺乏對此類實現的需求。
[0003]然而，隨著第三代3G和第四代4G無線通信標準的實現的出現，頻譜分配受到約束，從而要求間隔極小的頻率信道。這意味著射頻RF前端的濾波器必須具有陡峭的過濾頻帶以便避免干擾。優選的是，陡峭的過渡能夠通過具有高Q的帶阻濾波器來實現。然而，使用諸如氣腔濾波器等常規組件實現高Q帶阻濾波器時，此類濾波器在大小上太大，并且較曰蟲印貝ο
[0004]SAff諧振器能夠用于實現帶通濾波器和帶阻濾波器。圖1示出三個已知SAW諧振器10的頂視圖，并且圖2示出其側視圖。如圖所示，SAW諧振器具有叉指式換能器IDT，交織的指條12通過兩個IDT匯流條14電連接。在一個實施例101中，SAW諧振器在每端具有由反射器匯流條18短路的短路反射器指條16。在另一實施例102中，SAW諧振器在每端具有未短路的反射器指條。在仍有的另一實施例103中，反射器指條一起不存在。反射器指條用于封閉從IDT指條12散發的表面聲波。
[0005]圖3是包括通過以階梯配置連接匯流條20電連接的5個SAW諧振器10的已知倒裝芯片類型SAW帶通濾波器配置的頂視圖。焊球22提供用于與襯底24上的焊盤進行電連接，以便提供輸入和輸出連接和接地連接。SAW諧振器10和連接匯流條20使用常規半導體形成過程在晶片26上形成，其中，例如可從晶片中切割晶片。焊球22可在晶片26或襯底24上形成。具體而言，在一個示例中，在晶片上形成SAW諧振器10后，焊球22能夠在晶片26上形成。焊球可以是良性導電金屬，如錫、鋁、銅、銀或金或者是導電金屬的組合。
[0006]圖4是圖3的帶通濾波器配置的側視圖，示出SAW諧振器10在面向襯底24的晶片26側上形成。對于常規帶通濾波器，圖3所示SAW電極的布局設計是可接受的，這是因為帶通濾波器設計需要的SAW諧振器極小。例如對于在42 YX_LiTa03的已知襯底上的2吉兆(GHz) SAff帶通濾波器設計，最大SAW諧振器的尺寸是長度大約150微米乘以寬度大約100微米。因此，可能布置帶通濾波器設計需要的所有SAW諧振器以裝入大約或小于2x2毫米的區域內。2x2毫米的尺寸通常被認為是用于使用圖3和4中所示倒裝芯片類型組裝技術制造SAW濾波器的最大晶片大小。圖5是圖3中實現的SAW諧振器配置的框圖。
[0007]然而，對于SAW帶阻濾波器設計，SAff諧振器需要具有高Q0因此，它們比帶通濾波器設計需要的諧振器在尺寸上更大得多。例如，對于42 STff Quartz的襯底上的2 GHz SAff帶阻濾波器設計，濾波器設計的最大單獨SAW諧振器的布局尺寸將具有長度1000微米乘以寬度大約300微米的尺寸。因此，圖3用于SAW帶阻濾波器設計的布局拓撲將要求巨大的晶片，并且還將要求長的連接匯流條，這些匯流條對濾波器設計帶來不合需要的過多損耗和寄生電感。
【發明內容】
[0008]本發明有利地提供用于使用倒裝芯片組裝技術提供在壓縮低損耗設計中實現的表面聲波帶阻濾波器的方法和系統。根據一方面，表面聲波帶阻濾波器作為倒裝芯片組裝實現，其中，表面聲波帶阻濾波器包括具有電極棒的襯底和在襯底上形成的焊盤。濾波器還包括具有面向襯底的一側的至少一個晶片。在襯底上安裝的至少一個晶片上，形成多個表面聲波諧振器。形成焊球以便與在至少一個晶片的面向襯底的一側接觸以電接合在襯底上的電極棒和焊盤。多個表面聲波諧振器經焊球通過電極棒連接，并且集體展示帶阻濾波器響應。
[0009]在根據此方面的一個實施例中，多個表面聲波諧振器的前三個諧振器經布置，以便多個表面聲波諧振器的兩個諧振器電串聯，并且第三個表面聲波諧振器電并聯到多個表面聲波諧振器的該兩個諧振器。在一些實施例中，三個表面聲波諧振器在單個晶片上形成。三個表面聲波諧振器相鄰，使得焊球間隔分開小于大約2毫米，并且晶片使用倒裝芯片技術安裝到襯底。相鄰表面聲波諧振器的至少兩個諧振器可共享晶片上的公共匯流條。在一些實施例中，三個表面聲波諧振器在單個晶片上形成，并且三個表面聲波諧振器的前兩個諧振器端對端定位。第三個表面聲波諧振器相鄰，并且橫跨前兩個表面聲波諧振器，使得焊球間隔分開小于大約2毫米，并且晶片使用倒裝芯片技術安裝到襯底。襯底上的電極棒可連接前兩個表面聲波諧振器的匯流條。在另一實施例中，多個表面聲波諧振器的前三個諧振器經布置，使得前兩個表面聲波諧振器電并聯，并且第三個表面聲波諧振器電插入在前兩個表面聲波諧振器之間。在一些實施例中，三個表面聲波諧振器在單個晶片上形成，并且三個表面聲波諧振器的前兩個諧振器端對端安裝。三個表面聲波諧振器與前兩個表面聲波諧振器之一相鄰，使得焊球間隔分開小于大約2毫米，并且晶片使用倒裝芯片技術安裝到襯底。在一些實施例中，三個表面聲波諧振器在單個晶片上端對端形成。第一匯流條連接第一表面聲波諧振器和中心表面聲波諧振器，并且第二匯流條連接第二表面聲波諧振器和晶片上的中心表面聲波諧振器。焊球間隔分開小于2毫米，并且晶片使用倒裝芯片技術安裝到襯底。在一些實施例中，三個表面聲波諧振器在單個晶片上端對端形成。襯底上的第一電極棒連接第一表面聲波諧振器和中心表面聲波諧振器，并且襯底上的第二電極棒連接第二表面聲波諧振器和中心表面聲波諧振器。焊球間隔分開小于2毫米，并且晶片使用倒裝芯片技術安裝到襯底。在另一實施例中，在襯底上形成并且電連接兩個表面聲波諧振器的電極棒相對于兩個表面聲波諧振器的主軸呈銳角定向。
[0010]根據另一方面，本發明提供使用倒裝芯片組裝技術構建表面聲波帶阻濾波器的方法。方法包括在襯底上形成焊盤和電極棒至少之一。在襯底和第一晶片至少之一上形成第一焊球。有至少三個表面聲波諧振器的第一群組在第一晶片上形成并且集體展示帶阻濾波器響應。第三晶片使用倒裝芯片技術定位在襯底上，使得第一焊球與焊盤和電極棒至少之一接觸，焊盤和電極棒至少之一電連接第一群組的表面聲波諧振器至少之一。襯底上的第一電極棒經定位，使得焊盤分隔不超過大約2毫米。
[0011]在一些實施例中，方法還包括在襯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個表面聲波諧振器的第二群組。第二晶片使用倒裝芯片技術定位在襯底上，使得第二焊球與焊盤和電極棒至少之一接觸，電極棒至少之一電連接第一群組的表面聲波諧振器到第二群組的表面聲波諧振器。在此實施例中，有至少三個表面聲波諧振器的第一群組可處在第一配置中，并且有至少三個表面聲波諧振器的第二群組可處在與第一配置不同的第二配置中。又一實施例包括在襯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個表面聲波諧振器的第三群組。第三晶片使用倒裝芯片技術定位在襯底上，使得第三焊球與焊盤和電極棒至少之一接觸，電極棒至少之一電連接第二群組的表面聲波諧振器到第三群組的表面聲波諧振器。在此實施例的一個變化中，有至少三個表面聲波諧振器的第二群組處在第一配置中，并且有至少三個表面聲波諧振器的第三群組處在與第一配置不同的第二配置中。
[0012]根據仍有的另一方面，本發明提供實現為倒裝芯片組裝的表面聲波帶阻濾波器。表面聲波帶阻濾波器包括在其上形成至少一個電極棒和多個焊盤的襯底。第一晶片在其上形成有三個表面聲波諧振器的第一群組。有至少三個表面聲波諧振器的第一群組的至少兩個表面聲波諧振器通過至少一個電極棒之一電連接。三個表面聲波諧振器在晶片面向襯底的一側上形成，并且集體展示帶阻濾波器響應。第一焊球定位成電連接第一晶片上的位置到襯底的電極棒和焊盤，以便將在連接第一晶片上的位置的第一焊球之間的距離限制為小于大約2毫米。
[0013]在根據此方面的一個實施例中，表面聲波帶阻濾波器還包括在其上形成有至少三個表面聲波諧振器的第二群組的第二晶片，其中的至少兩個諧振器通過至少一個電極棒的第二電極棒電連接。第二焊球定位成電連接第二晶片上的位置到襯底的電極棒和焊盤。第二焊球經定位，使得在第二焊球之間的距離不超過大約2毫米。在仍有的另一實施例中，有至少三個表面聲波諧振器的第一群組以串并串配置電連接。備選，有至少三個表面聲波諧振器的第一群組以并串并配置電連接。
【附圖說明】
[0014]在考慮時結合附圖，參照下面詳細的描述，將獲得本發明的更完整理解，并且更容易理解其優點和特征，其中:
圖1是三個不同已知SAW諧振器的頂視圖；
圖2是圖1所示三個不同已知SAW諧振器的側視圖；
圖3是五個SAW諧振器的已知帶通濾波器布局設計的頂視圖，示出使用倒裝芯片組裝技術的三個焊球的位置；
圖4是圖3所示帶通濾波器的配置的側視圖；
圖5是圖3中實現的SAW諧振器配置的框圖；
圖6是SAW諧振器的T型配置的圖形；
圖7是SAW諧振器的pi型配置的圖形；
圖8是圖6和圖7所示配置的頻率響應的曲線圖；
圖9是級聯的帶阻濾波器電路塊的框圖；
圖10是多個帶阻濾波器電路塊的單獨重疊相鄰頻率響應的曲線圖；