專利名稱：一種壓電聲波雙工器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電聲波雙工器模塊。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的進(jìn)步，便攜式信息終端迅速普及。作為移動(dòng)通信裝置組件之一的雙工器受到越來越多的關(guān)注與研究。雙工器是一種集成濾波器的代表性部件。雙工器是一個(gè)雙向三端濾波器，其等效電路如圖1所示，圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的雙工器的等效電路的示意圖。雙工器既要將微弱的接收信號(hào)耦合進(jìn)來，又要將較大的發(fā)射功率饋送到天線上去，且要求兩者各自完成其功能而不相互影響。雙工器包含兩個(gè)中心頻率不同的帶通濾波器，帶通濾波器是指能通過某一頻率范圍內(nèi)的頻率分量、但將其他范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器。在雙工器中，中心頻率較低的帶通濾波器為發(fā)射通道濾波器(Tx)，另一個(gè)中心頻率較高的帶通濾波器為接收通道濾波器(Rx)。Rx濾波器從天線接收信號(hào)，并且對特定頻帶的信號(hào)進(jìn)行濾波。Tx濾波器僅對在通信裝置中產(chǎn)生的信號(hào)中的特定頻帶的信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后的信號(hào)提供給天線。雙工器利用發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率不同對這兩種信號(hào)進(jìn)行濾波，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的分離。構(gòu)成這種高性能的聲波濾波器的諧振器主要包括，薄膜體聲波諧振器(FBAR)，固態(tài)裝配諧振器(SMR)和表面聲波諧振器(SAW)。雙工器除發(fā)射通道濾波器與接收通道濾波器之外，還包含用于阻抗匹配的匹配電路網(wǎng)絡(luò)。匹配電路網(wǎng)絡(luò)通常與天線相連接，可以是連接在Rx濾波器與天線端之間，其作用是進(jìn)行阻抗的匹配，等效電路如圖2所示。圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的包含匹配電路網(wǎng)絡(luò)的雙工器的等效電路的示意圖。圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的一種Band II雙工器的仿真結(jié)果的示意圖，此雙工器由發(fā)射通道濾波器、接收通道濾波器和無源匹配網(wǎng)絡(luò)組成。由圖3中的仿真結(jié)果圖30可知，在發(fā)射通道濾波器的通帶范圍內(nèi)，接收通道濾波器具有較好的衰減抑制特性。同樣地，在接收通道濾波器的通帶范圍內(nèi)，發(fā)射通道濾波器也具有較好的衰減抑制特性。便攜式信息終端正在向小型輕便化方向發(fā)展，故對其內(nèi)部的雙工器的尺寸要求也越來越嚴(yán)格，因此需要在保持雙工器性能的前提下盡可能地縮小封裝尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種壓電聲波雙工器模塊，有助于在保持雙工器性能的前提下縮小雙工器模塊的封裝尺寸。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種壓電聲波雙工器模塊。本發(fā)明的這種壓電聲波雙工器模塊，包含單芯片和無源匹配網(wǎng)絡(luò)，所述單芯片包含制作有壓電聲波諧振器的第一基底和用于密封所述第一基底上的壓電聲波諧振器并形成密封空腔的第二基底，所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件；所述電感元件集成在所述第二基底中；所述電容元件集成在所述第一基底或所述第二基底中。
可選地，所述電感元件是平面螺旋電感?？蛇x地，所述電容元件是平行極板電容或交指電容。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了另一種壓電聲波雙工器模塊。本發(fā)明的這種壓電聲波雙工器模塊，包含無源匹配網(wǎng)絡(luò)，所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件；所述電感元件和電容元件都集成在所述壓電聲波雙工器模塊的封裝基板內(nèi)部?？蛇x地，所述電感元件是平面螺旋電感?？蛇x地，所述電容元件是平行極板電容。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了又一種壓電聲波雙工器模塊。本發(fā)明的這種壓電聲波雙工器模塊，包含無源匹配網(wǎng)絡(luò)，所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件；所述電感元件集成在所述壓電聲波雙工器模塊的封裝基板中；所述電容元件集成在所述壓電聲波雙工器模塊的壓電聲波濾波器芯片中。可選地，所述電感元件是平面螺旋電感?？蛇x地，所述電容元件是平行極板電容或交指電容。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，將雙工器的無源匹配網(wǎng)絡(luò)集成在封裝基板或/和壓電聲波芯片內(nèi)部，在保持原有的雙工器性能的基礎(chǔ)上，節(jié)省了匹配元件在封裝基板上的面積，從而有助于縮小雙工器的封裝尺寸。


附圖用于更好地理解本發(fā)明，不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。其中:圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的雙工器的等效電路的示意圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的包含匹配電路網(wǎng)絡(luò)的雙工器的等效電路的示意圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的一種Band II雙工器的仿真結(jié)果的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的壓電聲波雙工器模塊的電路原理圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種壓電聲波雙工器模塊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種壓電聲波雙工器模塊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單芯片的壓電聲波雙工器模塊的一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7B是根據(jù)圖7A所示的壓電聲波雙工器模塊的第一基底的俯視狀態(tài)的示意圖；圖7C是根據(jù)圖7A所示的壓電聲波雙工器模塊的第二基底的俯視狀態(tài)的示意圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單芯片的壓電聲波雙工器模塊的另一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖SB是根據(jù)圖8A所示的壓電聲波雙工器模塊的第一基底的俯視狀態(tài)的示意圖；圖8C是根據(jù)圖8A所示的壓電聲波雙工器模塊的第二基底的俯視狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實(shí)施例做出說明，其中包括本發(fā)明實(shí)施例的各種細(xì)節(jié)以助于理解，應(yīng)當(dāng)將它們認(rèn)為僅僅是示范性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)至IJ，可以對這里描述的實(shí)施例做出各種改變和修改，而不會(huì)背離本發(fā)明的范圍和精神。同樣，為了清楚和簡明，以下的描述中省略了對公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。在實(shí)施例中，壓電聲波雙工器的匹配電路網(wǎng)絡(luò)是無源匹配網(wǎng)絡(luò)，其中包含至少一個(gè)電感元件和至少一個(gè)電容元件。該無源匹配網(wǎng)絡(luò)可以是η型、T型、或L型電路。將雙工器的無源匹配網(wǎng)絡(luò)集成在封裝基板和/或壓電聲波芯片內(nèi)部。其中封裝基板是一種印刷線路板，可為芯片提供電連接、保護(hù)、支撐、散熱、組裝等功效，以實(shí)現(xiàn)多引腳化、縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的壓電聲波雙工器模塊的電路原理圖。如圖4所示，壓電聲波雙工器模塊的第一、二、三端口分別為發(fā)射端、接收端和天線端。發(fā)射通道壓電聲波濾波器11第一端口與壓電聲波雙工器模塊發(fā)射端相連，接收通道壓電聲波濾波器12第一端口與壓電聲波雙工器模塊接收端相連，發(fā)射通道壓電聲波濾波器11第二端口與壓電聲波雙工器模塊天線端相連，接收通道壓電聲波濾波器12第二端口與模塊內(nèi)由電感和電容元件組成的無源匹配網(wǎng)絡(luò)13第一端口相連，模塊內(nèi)由電感和電容元件組成的無源匹配網(wǎng)絡(luò)13第二端口與壓電聲波雙工器模塊天線端相連。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種壓電聲波雙工器模塊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖5所示，壓電聲波雙工器模塊100包括一個(gè)發(fā)射通道濾波器芯片110和一個(gè)接收通道壓電聲波濾波器芯片120，其中發(fā)射濾波器芯片110和接收濾波器芯片120可以從薄膜體聲波濾波器、固態(tài)裝配聲波濾波器、表面聲波濾波器中進(jìn)行選擇。發(fā)射濾波器芯片110和接收濾波器芯片120共同裝載在一個(gè)封裝基板130上，壓電聲波雙工器模塊100包含的無源匹配網(wǎng)絡(luò)中，至少有一個(gè)電感元件131和一個(gè)電容元件132。在本實(shí)施例中，無源匹配電感元件131和無源匹配電容元件132都集成在封裝基板130內(nèi)部，其中電感元件可選用平面螺旋電感，電容元件132可選用平行極板電容。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種壓電聲波雙工器模塊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖6所示，壓電聲波雙工器模塊200包括一個(gè)發(fā)射通道濾波器芯片210和一個(gè)接收通道壓電聲波濾波器芯片220，其中發(fā)射濾波器芯片210和接收濾波器芯片220可以從薄膜體聲波濾波器、固態(tài)裝配聲波濾波器、表面聲波濾波器中選擇。發(fā)射濾波器芯片210和接收濾波器芯片220共同裝載在一個(gè)封裝基板230上。壓電聲波雙工器模塊200還包含一個(gè)無源匹配網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)至少包含一個(gè)電感元件231和一個(gè)電容元件221。在本實(shí)施例中，電感元件231制作在封裝基板230中，可選用平面螺旋電感；電容元件221是集成在壓電聲波濾波器芯片內(nèi)，可選用平行極板電容或交指電容。圖7A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單芯片的壓電聲波雙工器模塊的一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7A所示的是將一個(gè)發(fā)射通道壓電聲波濾波器、一個(gè)接收通道壓電聲波濾波器、和無源元件匹配網(wǎng)絡(luò)全部集成在一個(gè)單芯片上的情形。這里的壓電聲波濾波器可以從薄膜體聲波濾波器、固態(tài)裝配聲波濾波器、表面聲波濾波器中選擇。并且無源元件匹配網(wǎng)絡(luò)至少包含一個(gè)電感元件和一個(gè)電容元件。如圖7A所示，單芯片300包含制作有壓電聲波諧振器的第一基底310和用于密封第一基底310上的壓電聲波諧振器并形成密封空腔的第二基底320。圖7B是根據(jù)圖7A所示的壓電聲波雙工器模塊的第一基底的俯視狀態(tài)的示意圖。如圖7B所示，單芯片壓電聲波雙工器模塊300的第一基底310上集成有一個(gè)接收通道濾波器311、一個(gè)發(fā)射通道濾波器312和用于匹配的無源電容元件313。用于匹配的無源電容元件313可選用平行極板電容或交指電容。圖7C是根據(jù)圖7A所示的壓電聲波雙工器模塊的第二基底的俯視狀態(tài)的示意圖。如圖7C所示，單芯片壓電聲波雙工器模塊300的第二基底320上集成了用于匹配的無源電感321。用于匹配的無源電感321可選用平面螺旋電感元件。圖8A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單芯片的壓電聲波雙工器模塊的另一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8A所示的是將一個(gè)發(fā)射通道壓電聲波濾波器、一個(gè)接收通道壓電聲波濾波器、和無源元件匹配網(wǎng)絡(luò)全部集成在一個(gè)單芯片上的情形。這里的壓電聲波濾波器可以從薄膜體聲波濾波器、固態(tài)裝配聲波濾波器、表面聲波濾波器中選擇。并且無源元件匹配網(wǎng)絡(luò)至少包含一個(gè)電感元件和一個(gè)電容元件。如圖8A所示，單芯片400包含制作有壓電聲波諧振器的第一基底410和用于密封第一基底410上的壓電聲波諧振器并形成密封空腔的第二基底420。圖SB是根據(jù)圖8A所示的壓電聲波雙工器模塊的第一基底的俯視狀態(tài)的示意圖。如圖SB所示，單芯片壓電聲波雙工器模塊400的第一基底410上集成有一個(gè)接收通道濾波器411、一個(gè)發(fā)射通道濾波器412。圖SC是根據(jù)圖8A所示的壓電聲波雙工器模塊的第二基底的俯視狀態(tài)的不意圖。如圖8C所不，單芯片壓電聲波雙工器|旲塊400的第_■基底420上集成了用于匹配的無源電感元件421和無源電容元件422。無源電感元件421可選用平面螺旋電感元件。無源電容元件422可選用平行極板電容或交指電容。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，將雙工器的無源匹配網(wǎng)絡(luò)集成在封裝基板或/和壓電聲波芯片內(nèi)部，在保持原有的雙工器性能的基礎(chǔ)上，節(jié)省了匹配元件在封裝基板上的面積，從而有助于縮小雙工器的封裝尺寸。上述具體實(shí)施方式
，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，取決 于設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以發(fā)生各種各樣的修改、組合、子組合和替代。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓電聲波雙工器模塊，包含單芯片和無源匹配網(wǎng)絡(luò)，所述單芯片包含制作有壓電聲波諧振器的第一基底和用于密封所述第一基底上的壓電聲波諧振器并形成密封空腔的第二基底，其特征在于， 所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件； 所述電感元件集成在所述第二基底中； 所述電容元件集成在所述第一基底或所述第二基底中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電聲波雙工器模塊，其特征在于，所述電感元件是平面螺旋電感。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電聲波雙工器模塊，其特征在于，所述電容元件是平行極板電容或交指電容。
4.一種壓電聲波雙工器模塊，包含無源匹配網(wǎng)絡(luò)，其特征在于， 所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件； 所述電感元件和電容元件都集成在所述壓電聲波雙工器模塊的封裝基板內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電聲波雙工器模塊，其特征在于，所述電感元件是平面螺旋電感。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓電聲波雙工器模塊，其特征在于，所述電容元件是平行極板電容。
7.一種壓電聲波雙工器模塊，包含無源匹配網(wǎng)絡(luò)，其特征在于， 所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件； 所述電感元件集成在所述壓電聲波雙工器模塊的封裝基板中； 所述電容元件集成在所述壓電聲波雙工器模塊的壓電聲波濾波器芯片中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電聲波雙工器模塊，其特征在于，所述電感元件是平面螺旋電感。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的壓電聲波雙工器模塊，其特征在于，所述電容元件是平行極板電容或交指電容。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電聲波雙工器模塊，有助于在保持雙工器性能的前提下縮小雙工器模塊的封裝尺寸。本發(fā)明的壓電聲波雙工器模塊包含單芯片和無源匹配網(wǎng)絡(luò)，所述單芯片包含制作有壓電聲波諧振器的第一基底和用于密封所述第一基底上的壓電聲波諧振器并形成密封空腔的第二基底，所述無源匹配網(wǎng)絡(luò)包含電感元件和電容元件；所述電感元件集成在所述第二基底中；所述電容元件集成在所述第一基底或所述第二基底中。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在保持原有的雙工器性能的基礎(chǔ)上，節(jié)省了匹配元件在封裝基板上的面積，縮小了雙工器的封裝尺寸。
文檔編號(hào)H01P1/20GK103078157SQ20131001585
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者張 浩, 張智欣, 龐慰 申請人:天津大學(xué)