一种滤波器系统级混合封装模组的制作方法

1.本实用新型属于滤波器领域和系统级封装技术领域，具体来说是一种滤波器系统级混合封装模组。


背景技术：

2.常用的滤波器设计是基于saw(声表面波滤波器)、baw(体声波滤波器)或者ipd(集成无源器件滤波器)技术中的一种来设计，常见的系统级封装滤波器模组也是多个同种技术的滤波器的集成。
3.三种滤波器各自的优势不同，saw滤波器性能稳定、频段宽，是1.6ghz以下的主流应用，但有插损大、处理高频信号发热严重等问题，因此在处理1.6ghz以上的高频信号时适用性较差；而baw滤波器由于插损低、对温度变化不敏感，常用于处理2ghz以上的高频信号；ipd滤波器可用于中低高频段，插损低、带宽较宽，但却存在q值(品质因数)低，带外抑制差的缺点。
4.三种滤波器材料不同，saw滤波器基于钽酸锂litao3或铌酸锂linbo3制作，baw滤波器基于氮化铝aln或氧化锌zno制作，而ipd滤波器基于高阻硅hr
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si制作；三种滤波器工作所需的条件不同，saw滤波器需要在封装内形成空腔结构来保证声表面波的传播，baw滤波器把空腔设计在裸片内部保证体声波的传播，而ipd滤波器不涉及声波技术，封装上要求不高。且三种滤波器工作时会互相干扰，对性能影响较大。基于这些原因，滤波器设计都是基于saw、baw、ipd中的一种技术来设计，系统级封装滤波器模组中多个滤波器也是基于同一种技术，但这种方式难以充分各种类型的滤波器的优势。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种滤波器系统级混合封装模组，解决了不同技术滤波器集成封装难度大，不同类型的滤波器在系统级封装模组中协同工作相互干扰的问题。
6.本实用新型提供的滤波器系统级混合封装模组，所述模组包括：
7.第一滤波器，所述第一滤波器在第一频段对接收到的信号滤波；
8.第二滤波器，所述第二滤波器在不同于第一频段的第二频段对接收到的信号进行滤波；
9.基板，所述基板一侧设置有焊盘，所述基板另一侧设置有模塑料，所述膜塑料为所述第一滤波器提供第一空间，所述模塑料为所述第二滤波器提供不同于第一空间的第二空间；
10.所述模塑料表面包覆有金属涂料，所述第一空间和所述第二空间通过所述金属涂料分隔；
11.所述基板设置有走线，所述走线连接所述第一滤波器和所述第二滤波器。
12.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述走线连接有匹配电路，所述匹配
电路通过所述走线与所述第一滤波器和所述第二滤波器电连接。
13.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述第一滤波器为声表面波滤波器、体声波滤波器、集成无源器件滤波器中的任一种。
14.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述第一滤波器为声表面波滤波器，所述第一滤波器连接有锡球，所述锡球将所述第一滤波器和所述基板连接，所述第一滤波器还设置有膜，所述膜位于所述锡球内侧，所述膜将所述第一滤波器和所述基板相对的面围合形成空腔。
15.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述空腔用于为所述第一滤波器的声波提供传播途径。
16.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述第一滤波器朝向所述空腔且与所述基板对置的一面形成有叉指换能器，所述叉指换能器用于实现电信号和声波的互相转换。
17.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述第二滤波器通过所述锡球与所述基板连接。
18.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述第二滤波器为体声波滤波器，所述第二滤波器内形成有内空腔，所述内空腔用于为所述第二滤波器中的体声波传播提供路径。
19.本实用新型的有益效果至少为：
20.(1)通过本实用新型的封装，第一滤波器和第二滤波器贴装于基板的另一侧之后，膜塑料经加热熔融、冷却凝固，将第一滤波器和第二滤波器包覆于固化的模塑料之内，由于基板和模塑料均为闭合(此处闭合指走线的穿孔影响甚小，忽略不计)的固态物质，第一滤波器和第二滤波器互相分隔、互不影响。
21.(2)通过在容纳不同滤波器的不同空间表面(此处的表面不仅指附图1中的模塑料的上表面，还包括不同空间之间的缝隙即模塑料的隔层)涂抹金属涂料，各个空间的模塑料由金属涂料和基板上表面闭合，形成分区屏蔽，避免了不同滤波器相互干扰的问题，除此之外，还隔绝了滤波器和外界器件的相互干扰，起着优良的电磁干扰屏蔽作用。
22.(3)通过本实施例的封装方式，各种类型的滤波器可以在模组中协同工作而不会出现问题(例如本实用新型提出的saw空腔实现方式能保障saw正常工作，划区屏蔽方式能避免各滤波器之间、各滤波器与外界器件之间的相互干扰)，不同技术的滤波器封装集成相比于单一技术的滤波器更能充分发挥了各种类型的滤波器的优势(saw、baw、ipd滤波器分别在低频段、中高频段以及宽带上各有应用优势，基于各种类型滤波器混合封装的模组则可以应用于低中高、窄带、宽带等不同频段类型)，性能更优，灵活性更高，应用前景也更为广阔。
附图说明
23.图1为本实用新型的基于saw、baw、ipd的系统级混合封装滤波器模组内部封装结构示意图；
24.图2为本实用新型的基于saw、baw、ipd的系统级混合封装滤波器模组的外形尺寸图；
25.图3为本实用新型的基于saw、ipd的系统级混合封装滤波器模组内部封装结构示意图；
26.图4为本实用新型的系统级混合封装滤波器模组的bga封装形式的外形尺寸图。
27.附图标记说明：
28.100、第一滤波器；110、膜；120、空腔；130、叉指换能器；200、第二滤波器；210、锡球；220、内空腔；230、第三滤波器；300、基板；400、焊盘；500、模塑料；600、第一空间；700、第二空间；710、第三空间；800、金属涂料；900、走线。
具体实施方式
29.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.实施例一
32.本实用新型提供了一种滤波器系统级混合封装模组，模组包括：第一滤波器100和第二滤波器200。第一滤波器100在第一频段对接收到的信号滤波；第二滤波器200在不同于第一频段的第二频段对接收到的信号进行滤波。此处的第一频段不同于第二频段，指的是第一频段和第二频段完全不同，也可变形为第一频段和第二频段有所不同，第一频段和第二频段在频段有重合，考虑到第一滤波器100和第二滤波器200适用的频段有重合的情况。
33.第一滤波器100和第二滤波器200选用不同的滤波器类型。滤波器为声表面波滤波器、体声波滤波器、集成无源器件滤波器中的任一种。由于第一滤波器100和第二滤波器200选用不同类型的滤波器，第一滤波器100和第二滤波器200接收到的信号的频段所有不同，各自对对应频段的信号进行滤波。
34.本实用新型的模组还包括基板300，基板300一侧设置有焊盘400，基板300另一侧设置有模塑料500。第一滤波器100和第二滤波器200贴装于基板300的另一侧之后，膜塑料500经加热熔融、冷却凝固，将第一滤波器100和第二滤波器200包覆于固化的模塑料500之内，由于基板300和模塑料500均为闭合(此处闭合指走线900的穿孔影响甚小，忽略不计)的固态物质，第一滤波器100和第二滤波器200互相分隔、互不影响。固化后的模塑料500为第一滤波器100提供第一空间600，为第二滤波器200提供不同于第一空间600的第二空间700，此处第一空间600不同于第二空间700指两者在三维空间上彼此分隔，互不相同。
35.由于第一滤波器100置于第一空间600内，第二滤波器200置于第二空间700内，基板300的另一侧设置模塑料500，模塑料500表面包覆有金属涂料800，第一空间600和第二空间700通过金属涂料800分隔，通过在容纳不同滤波器的不同空间表面(此处的表面不仅指附图1中的模塑料500的上表面，还包括不同空间之间的缝隙即模塑料500的隔层)涂抹金属涂料800，各个空间的模塑料500由金属涂料800和基板300上表面闭合，形成分区屏蔽，避免
了不同滤波器相互干扰的问题，除此之外，还隔绝了滤波器和外界器件的相互干扰，起着优良的电磁干扰(emi)屏蔽作用。模塑料500在滤波器另一侧固化成型后，通过焊盘400将模组焊接在待焊接元件上，此时滤波器周围与整个电路系统连通，电路系统中的其余元件之间有各种干扰电场磁场，由于容纳滤波器的模塑料500表面涂抹有金属涂料800，各个滤波器不会被电路中的其余元件影响，滤波作用发挥稳定。
36.基板300设置有走线900，走线900连接第一滤波器100和第二滤波器200，走线900在本实用新型的模组中的功能包括两方面，一方面通过走线900实现各个不同空间的滤波器的电气连接；另一方面，经由走线900在滤波器之间连接匹配电路，匹配电路通过走线900与第一滤波器100和第二滤波器200电连接，使得滤波器达到最佳性能，此处，滤波器连接匹配电路是电路领域技术人员的常规手段，在此，简单举例说明，滤波器贴装在基板300上可能会引起滤波器端口阻抗变化(原本50ohm，贴装在基板300上会引起阻抗变化)，匹配电路可以使得滤波器端口阻抗恢复到原本的阻抗值，各滤波器端口阻抗一致能保障信号传输时不会发生反射现象，滤波器性能达到最优。
37.实施例二
38.结合图1、图2和图3，在实施例一的基础上，对本实施例二做进一步说明。
39.第一滤波器100为声表面波滤波器，声表面波滤波器连接有锡球210，锡球210将声表面波滤波器和基板300连接，声表面波滤波器还设置有膜110，膜110位于锡球210内侧，膜110将声表面波滤波器和基板300相对的面围合形成空腔120，空腔120用于为声表面波滤波器的声波提供传播途径。声表面波滤波器朝向空腔120且与基板300对置的一面设置有叉指换能器130，叉指换能器130用于实现电信号和声波的互相转换。换能器包括输入端换能器和输出端换能器，输入端换能器将电信号转换成声能，发出声表面波，而输出端换能器则是将接收到的声表面波的声能转换成电信号输出。
40.具体地，第二滤波器200通过锡球210与基板300连接。本实施例中，第二滤波器200为体声波滤波器，体声波滤波器内形成有内空腔220，内空腔220用于为体声波滤波器中的声波传播提供路径。
41.此外，本实施例还包括第三滤波器230，与第一空间600和第二空间700的形成方式和结构相同，模塑料500为第三滤波器230提供不同于第一空间600和第二空间700的第三空间710。第三滤波器230为体声波滤波器、集成无源器件滤波器中的任一种。特别地，滤波器的选型无特别要求，本实用新型中限定滤波器的选型只是为了以不同滤波器在本实用新型中的实施为例进行说明。
42.本实施例中，第三滤波器230选用集成无源器件滤波器，集成无源器件滤波器底端锡球210，贴装于基板300上。第三空间710与第二空间700之间的隔层以及第三空间710的上表面和外表面(暴露于空气中的表层)均涂抹金属涂料800，形成屏蔽层，避免集成无源器件滤波器与第一滤波器100和第二滤波器200互相干扰，同时避免集成无源器件滤波器和外界器件互相干扰。
43.通过本实施例的封装，各种类型的滤波器可以在模组中协同工作而不会出现问题(例如本实用新型提出的saw空腔实现方式能保障saw正常工作，划区屏蔽方式能避免各滤波器、各滤波器与外界器件之间的之间相互干扰)，不同技术的滤波器封装集成相比于单一技术的滤波器更能充分发挥了各种类型的滤波器的优势(saw、baw、ipd滤波器分别在低频
段、中高频段以及宽带上有应用优势，基于各种类型滤波器混合封装的模组则可以应用于低中高、窄带、宽带等不同频段类型)，性能更优，灵活性更高，应用前景也更为广阔。
44.变形例一
45.如图3所示，本实施例与实施例二的不同之处在于，第二滤波器200为声表面波滤波器。相应地，连接第二滤波器200的走线900和第二滤波器200的封装过程相应调整。
46.变形例二
47.如图4(saw、baw、ipd三种滤波器混合封装时的bga封装形式的底视图)所示，本实施例与第二实施例的不同之处在于，本实施例的滤波器的封装形式采用bga，bga的焊球尺寸较lga焊盘小，此封装方式适用于滤波器模组引脚较多的应用场合。
48.本实用新型中，附图中出现的top、bot、side分别指滤波器模组外形尺寸图的顶视图、底视图和侧视图。
49.以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。