基于异构集成技术的FBAR开关滤波器组芯片

发布时间：2021-01-13 18:01

　　基于异构集成技术,研制了一款各通道中心频率分别为1.5,1.8,1.9和2.0 GHz的四通道高性能开关滤波器组芯片。使用了金锡凸点焊接的组装工艺,与键合线工艺相比,其互连强度更高,寄生参数更小。薄膜体声波谐振器（FBAR）滤波器芯片与微波单片集成电路（MMIC）开关电路芯片采用自主可控的FBAR工艺、 0.35μm GaAs工艺研制。为满足窄带、高矩形度、低插入损耗开关滤波器组的需求,FBAR滤波器电路采用阶梯型拓扑结构。开关电路使用串-并联混合结构,兼顾低插入损耗和高隔离度。经探针台测试结果显示,各通道中心插入损耗小于3 dB,矩形系数比约为2.0,带外抑制大于45 dBc。开关滤波器组芯片面积为4 mm×4 mm,高度约为0.4 mm。 

【文章来源】：半导体技术. 2020,45(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

FBAR开关滤波器组工作原理框图

对于体声波谐振器常使用Mason模型[5]进行建模分析,利用多个Mason模型级联可以实现FBAR滤波器的仿真。FBAR的Mason电路模型如图2所示,图中:C0为静态电容;N为模拟声能机械能转化的变压器系数。梯形拓扑结构的滤波器具有陡峭的抑制响应[6],本文中FBAR滤波器使用梯形拓扑结构实现高效频率选择的特性。

图3为通带中心频率为1 900 MHz的FBAR带通滤波器实物照片,芯片尺寸为1.0 mm×0.9 mm×0.2 mm。图4为50 Ω射频探针测试该FBAR滤波器芯片的传输特性(S21)和反射特性(S11)实测曲线,滤波器中心频率(f)为1 900 MHz,中心插入损耗为1.41 dB,1 dB带宽为10 MHz,矩形系数比约为2.0。图4 FBAR滤波器实测曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]微系统三维异质异构集成与应用[J]. 郝继山,向伟玮.  电子工艺技术. 2018(06)
[2]钉头法倒装焊技术在声表面波器件生产中的应用[J]. 马杰.  电子与封装. 2018(02)
[3]基于GaAs pin工艺的开关滤波器组芯片[J]. 世娟,白志中.  半导体技术. 2015(08)
[4]S波段网格型FBAR滤波器的研制[J]. 李丽,申晓芳,李宏军.  半导体技术. 2015(05)
[5]高性能高可靠性倒装芯片的互连新技术[J]. Eiji Yamaguchi,Mutsuo Tsuji,Nozomi Shimoishizaka,Takahiro Nakano,Katsunori Hirata.  功能材料与器件学报. 2013(05)
[6]微电子封装超声键合机理与技术中的科学问题[J]. 韩雷.  中国基础科学. 2013(03)

硕士论文
[1]基于LTCC工艺的单片集成化开关滤波器组的研究[D]. 杨晓东.昆明理工大学 2018
[2]固态装配型FBAR器件制备及其可调谐BST薄膜掺杂改性研究[D]. 陈香玉.华中科技大学 2016



本文编号：2975316