本發(fā)明屬于濾波器，具體涉及一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，像智能手機、平板電腦、超級本等移動無線設(shè)備具有小型化、高速和多功能等優(yōu)點，而且，這些設(shè)備還可以執(zhí)行不同通訊標準，為了解決這些挑戰(zhàn)性的要求，系統(tǒng)級封裝和系統(tǒng)級芯片技術(shù)等先進封裝技術(shù)正在迅速發(fā)展到通信系統(tǒng)集成到一個小包裝；然而，封裝傳統(tǒng)的射頻無源元件，例如，濾波器、耦合器和天線等是相當困難的，主要的原因是它們龐大的尺寸，因此射頻無源器件不得不被移到包外封裝，并設(shè)計在PCB電路板上；而安裝這些無源器件需要占用大量的PCB板面積。

為了滿足濾波器的設(shè)計占用面積足夠小甚至不占用PCB板面積的要求，最初的努力是尋找高介電常數(shù)、高品質(zhì)因數(shù)和低頻溫度系數(shù)的材料，并且該技術(shù)只能將器件尺寸縮小到厘米或者毫米量級已經(jīng)很小了，但是隨著電路集成度的不斷提高，該技術(shù)無法滿足現(xiàn)在集成電路的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器，包括螺旋電感單元、重新布線層和硅通孔組件，其中，所述螺旋電感單元由螺旋電感一和螺旋電感二組成，所述重新布線層包括輸入端、輸出端、接地金屬、互連層一和互連層二，所述硅通孔組件中包括五個結(jié)構(gòu)相同的同軸型硅通孔，分別為硅通孔一、硅通孔二、硅通孔三、硅通孔四和硅通孔五，所述同軸型硅通孔由外向內(nèi)依次包括第一介質(zhì)層、外金屬層、第二介質(zhì)層和金屬芯層；所述硅通孔組件中五個硅通孔的外金屬層通過接地金屬相連接且與地相連，所述硅通孔二、硅通孔三和硅通孔四的金屬芯層頂部通過互連層一連接并且與螺旋電感一相連，底部通過互連層二連接并且與螺旋電感二相連，所述硅通孔一的金屬芯層頂部與輸入端、螺旋電感一依次相連，所述硅通孔五的金屬芯層頂部與輸出端相連，底部與螺旋電感二相連。

作為本發(fā)明的進一步說明，所述螺旋電感一和螺旋電感二均包括中心端和末端。

作為本發(fā)明的進一步說明，所述硅通孔二、硅通孔三和硅通孔四的金屬芯層頂部通過互連層一連接并且與螺旋電感一的中心端相連，底部通過互連層二連接并且與螺旋電感二的中心端相連。

作為本發(fā)明的進一步說明，所述硅通孔一的金屬芯層頂部與輸入端和螺旋電感一的末端相連，所述硅通孔五的金屬芯層頂部與輸出端相連，底部與螺旋電感二的末端相連。

作為本發(fā)明的進一步說明，所述硅通孔二、硅通孔三和硅通孔四之間并聯(lián)連接。

作為本發(fā)明的進一步說明，所述第一介質(zhì)層為二氧化硅層、氮化硅層和氮氧化硅層中的一種，且第一介質(zhì)層的作用是實現(xiàn)硅通孔與周圍硅襯底的電隔離。

作為本發(fā)明的進一步說明，所述第二介質(zhì)層為高介電常數(shù)的二氧化鉿層，且第二介質(zhì)層的作用是實現(xiàn)硅通孔中外金屬層和金屬芯層的電隔離。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器與其他低通濾波器相比，采用同軸型硅通孔實現(xiàn)垂直的電容器，相對于普通的平面結(jié)構(gòu)電容器，大大縮小了電容器所占面積，將器件尺寸縮小到微米量級，不僅可以提高電路的集成度，而且節(jié)約成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器中同軸型硅通孔結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器的等效電路圖。

圖中：1、螺旋電感一；2、螺旋電感二；3、輸入端；4、接地金屬；5、輸出端；6、互連層一；7 、互連層二；8、硅通孔一；9、硅通孔二；10、硅通孔三；11、硅通孔四；12、硅通孔五。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1：

如圖1所示，本發(fā)明的一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖，一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器，包括螺旋電感單元、重新布線層和硅通孔組件，其中，螺旋電感單元由螺旋電感一1和螺旋電感二2組成，重新布線層包括輸入端3、輸出端5、接地金屬4、互連層一6和互連層二7，硅通孔組件中包括五個結(jié)構(gòu)相同的同軸型硅通孔，分別為硅通孔一8、硅通孔二9、硅通孔三10、硅通孔四11和硅通孔五12，同軸型硅通孔由外向內(nèi)依次包括第一介質(zhì)層、外金屬層、第二介質(zhì)層和金屬芯層，如圖2所示，本發(fā)明的一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器中同軸型硅通孔結(jié)構(gòu)示意圖。

硅通孔組件中五個硅通孔的外金屬層通過接地金屬4相連接且與地相連，硅通孔二9、硅通孔三10和硅通孔四11的金屬芯層頂部通過互連層一6連接并且與螺旋電感一1相連，底部通過互連層二7連接并且與螺旋電感二2相連，硅通孔一8的金屬芯層頂部與輸入端3、螺旋電感一1依次相連，硅通孔五12的金屬芯層頂部與輸出端5相連，底部與螺旋電感二2相連。

本發(fā)明通過硅通孔技術(shù)，將傳統(tǒng)的體積尺寸在厘米或者毫米量級的濾波器，縮小至微米量級，大大減少了器件的體積，在提高了電路集成度的同時，也保證了濾波器的濾波性能。

實施例2：

在實施例1的基礎(chǔ)上，螺旋電感一1和螺旋電感二2均包括中心端和末端，硅通孔二9、硅通孔三10和硅通孔四11的金屬芯層頂部通過互連層一6連接并且與螺旋電感一1的中心端相連，底部通過互連層二7連接并且與螺旋電感二2的中心端相連，硅通孔一8的金屬芯層頂部與輸入端3和螺旋電感一1的末端相連，硅通孔五12的金屬芯層頂部與輸出端5相連，底部與螺旋電感二2的末端相連。

硅通孔二9、硅通孔三10和硅通孔四11之間并聯(lián)連接，目的是是硅通孔等效電容并聯(lián)，增大電容值。

實施例3：

在上述實施例的基礎(chǔ)上，第一介質(zhì)層優(yōu)選為二氧化硅層、氮化硅層和氮氧化硅層中的一種，作用是實現(xiàn)硅通孔與周圍硅襯底的電隔離。

第二介質(zhì)層優(yōu)選為高介電常數(shù)的二氧化鉿層，作用是實現(xiàn)硅通孔中外金屬層和金屬芯層的電隔離。

實施例4：

如圖3所示，本發(fā)明的一種基于硅通孔技術(shù)的低通濾波器的等效電路圖，其中C1為硅通孔一8的等效電容，C2為硅通孔二9、硅通孔三10和硅通孔四11的并聯(lián)等效電容，C3為硅通孔五12的等效電容，L1為螺旋電感一1的等效電感，L2為螺旋電感二2的等效電感。

如圖3所示，電路輸入端和電路輸出端之間串聯(lián)兩個電感L1和L2，電路輸入端通過電容C1連接到地，電路輸出端通過電容C3連接到地，電感L1和L2的公共端通過C2連接到地。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。