專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)纹p工器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單片雙工器，更具體而言，涉及一種包括發(fā)射/接收部分濾波器的單片雙工器，每個(gè)發(fā)射/接收部分濾波器包括在基片上形成的諧振器和微調(diào)電感器(trimming inductor)及在封裝基片上形成的用以防止發(fā)射/接收部分濾波器之間的信號(hào)干擾的移相器，及其制造方法。
背景技術(shù)：
雙工器是組合地使用濾波器的相關(guān)技術(shù)元件，并通過(guò)與FDD(頻分雙工)型通訊系統(tǒng)中的相同的天線正確地分支發(fā)射/接收信號(hào)用于高效地共享天線。
雙工器包括發(fā)射端濾波器和接收端濾波器。發(fā)射端濾波器是只通過(guò)可發(fā)射頻率的帶通濾波器，而接收端濾波器是只通過(guò)可接收頻率的帶通濾波器。通過(guò)使特定的頻帶信號(hào)通過(guò)各自的濾波器，可以高效地共享天線。該雙工器使用在多種實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊的RF設(shè)備中。
具體地，相關(guān)技術(shù)的移動(dòng)電話已經(jīng)改善了功能和大小。更具體地，近來(lái)已經(jīng)發(fā)展了超小的、高靈敏度的和多功能的移動(dòng)電話。從而，制造用于移動(dòng)電話的小尺寸的、輕重量的濾波器或雙工器也是必須的。因此，利用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)制造的薄膜體聲波諧振器(FBAR，film bulk acousticresonance)近來(lái)已經(jīng)用于濾波器或雙工器制造。FBAR可以用最小的成本和尺寸大量生產(chǎn)。另外，F(xiàn)BAR具有高的作為濾波器主要特性的品質(zhì)因子Q，且可以用在微頻帶及PCS(個(gè)人通訊系統(tǒng))和DCS(數(shù)字無(wú)繩系統(tǒng))帶中。
同時(shí)，由于通過(guò)發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的發(fā)射/接收信號(hào)的頻率稍有差別，它們彼此敏感地相互作用引起它們之間的信號(hào)干涉。為了解決該問(wèn)題，雙工器還包括用于使發(fā)射/接收部分濾波器彼此隔離的移相器。移相器通過(guò)電容器和電感器的組合典型地實(shí)現(xiàn)，該組合在發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)之間產(chǎn)生90度的頻率相位差以防止它們之間施加的交互感應(yīng)。
圖1是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)方法制造的雙工器結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖。相關(guān)技術(shù)雙工器包括印刷電路板(PCB)10、移相器20、發(fā)射端濾波器30和接收端濾波器40。如此，移相器20、發(fā)射端濾波器30和接收端濾波器40作為獨(dú)立元件形成，且結(jié)合在PCB 10上。發(fā)射/接收部分濾波器30和40及移相器20之間的連接通過(guò)引線接合法形成。根據(jù)由示于圖1中的方法制造的雙工器，各個(gè)內(nèi)部元件分別成形、封裝然后結(jié)合成一體。因此，整個(gè)制造工藝是復(fù)雜的，且最終制成的雙工器的尺寸變大。另外，因?yàn)楦鱾€(gè)元件通過(guò)引線接合法連接在一起，由于在金屬線部分中產(chǎn)生的寄生組件可能發(fā)生信號(hào)衰減。因此，示于圖1中的雙工器至少具有不利于把雙工器用于諸如移動(dòng)電話的小尺寸、高性能設(shè)備中的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供通過(guò)在單基片上制作濾波器、在封裝基片上制作用以防止濾波器之間的信號(hào)干擾的移相器并隨后把它們封裝，以小尺寸制造的單片雙工器及其制造方法。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供通過(guò)利用在濾波器內(nèi)部的一個(gè)微調(diào)電感器以小尺寸制造的單片雙工器，及其制造方法。
通過(guò)提供根據(jù)本發(fā)明的單片雙工器，基本上實(shí)現(xiàn)了上述和其他的目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)，該單片雙工器包括基片、在基片上表面上的第一區(qū)域內(nèi)形成的發(fā)射端濾波器、在基片上表面上的第二區(qū)域內(nèi)形成的接收端濾波器、在基片上表面上的指定區(qū)域上結(jié)合以將發(fā)射端濾波器和接收端濾波器封裝在密封狀態(tài)中的封裝基片、及在封裝基片的一個(gè)表面上形成并分別連接到發(fā)射端濾波器和接收端濾波器以攔截發(fā)射端濾波器和接收端濾波器之間的信號(hào)入流的移相器。
封裝基片具有通過(guò)蝕刻在封裝基片的下表面上的指定區(qū)域而形成的第一諧振腔，并在基片的上表面上結(jié)合使得發(fā)射端濾波器和接收端濾波器設(shè)置在第一諧振腔的內(nèi)部。
移相器可以形成在第一諧振腔內(nèi)部的封裝基片的下表面上。
根據(jù)本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題，封裝基片還可以包括至少一個(gè)穿透封裝基片上和下部分的連接電極。因此，移相器可以在封裝基片的上表面上形成，并通過(guò)該至少一個(gè)連接電極連接到發(fā)射端濾波器和接收端濾波器。
發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的至少之一可以包括多個(gè)串聯(lián)在基片上表面上的串聯(lián)諧振器、至少一個(gè)形成在基片上表面上并連接到至少一個(gè)形成在多個(gè)串聯(lián)諧振器中的節(jié)點(diǎn)的并聯(lián)諧振器、和至少一個(gè)形成在基片上表面上并連接到至少一個(gè)并聯(lián)諧振器的微調(diào)電感器。
發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的至少之一可以包括多個(gè)串聯(lián)在基片上表面上的串聯(lián)諧振器、形成在基片上表面上并連接到形成在多個(gè)諧振器中的一個(gè)諧振腔的一邊的第一節(jié)點(diǎn)的第一并聯(lián)諧振器、形成在基片上表面上并連接到形成在多個(gè)諧振器中的一個(gè)諧振腔的一邊的第二節(jié)點(diǎn)的第二并聯(lián)諧振器、和形成在基片上表面上且其一端公共連接到第一和第二并聯(lián)諧振器的微調(diào)電感器。
同時(shí)，多個(gè)串聯(lián)諧振器、第一并聯(lián)諧振器和第二并聯(lián)諧振器的至少之一可以包括形成在基片上表面的指定區(qū)域上的第二諧振腔，和形成在離開(kāi)第二諧振腔內(nèi)部的底表面一定距離的位置的諧振器部分，該諧振器部分具有第一電極、壓電層和第二電極順序淀積在其中的結(jié)構(gòu)。
微調(diào)電感器可以通過(guò)構(gòu)圖壓電層上表面上的第二電極為指定線圈形式而形成。
移相器可以是通過(guò)順序淀積絕緣層和金屬層實(shí)現(xiàn)的LC并聯(lián)電路，并使輸入到發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的信號(hào)頻率具有90度相差。
移相器可以包括淀積在封裝基片一個(gè)表面上的第一絕緣層、淀積在第一絕緣層指定區(qū)域上的第一金屬層、淀積在除第一金屬層一部分之外的剩余區(qū)域上的第二絕緣層、在第一金屬層上部淀積的第二絕緣層區(qū)域上淀積的第二金屬層、在第一絕緣層上部淀積的第二絕緣層區(qū)域上淀積的第三金屬層、淀積在第三金屬層上部的有機(jī)絕緣層，和以線圈形式淀積在有機(jī)絕緣層上部的第四金屬層。


通過(guò)參照附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，本發(fā)明上述和/或其他方面將會(huì)變得更明顯。其中圖1是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)方法制造的雙工器結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的單片雙工器結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖；圖3是示出圖2的單片雙工器結(jié)構(gòu)的水平剖面圖；圖4是舉例說(shuō)明用在圖2的單片雙工器中的濾波器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是示出使用圖4的濾波器的單片雙工器結(jié)構(gòu)的水平剖面圖；
圖6A到6E是示出圖4的濾波器的制造工藝的垂直剖面圖；圖7A到7F是示出包括移相器的封裝基片的制造工藝的垂直剖面圖；及圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的單片雙工器結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施例將會(huì)參照附圖更詳細(xì)地描述。
在下面的描述中，相同的圖參考標(biāo)號(hào)代表即使是在不同圖中的相同的元件。提供了在描述中定義的諸如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件的內(nèi)容以助于本發(fā)明的全面理解。因此，明顯的是，有或沒(méi)有那些內(nèi)容本發(fā)明都可以實(shí)施。同樣，為了清楚和簡(jiǎn)潔，相關(guān)技術(shù)功能和結(jié)構(gòu)沒(méi)有詳細(xì)描述。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的單片雙工器結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的單片雙工器包括基片100、封裝基片200、移相器210、發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400。
基片100是典型的硅基片。發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400分別在基片100上表面上的第一和第二區(qū)域形成。如上所述，發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400是只通過(guò)頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)的帶通濾波器。因此，多個(gè)FBAR(薄膜體聲波諧振器)可以串聯(lián)和并聯(lián)連接(例如，連接)成濾波器以調(diào)整頻率通帶。同時(shí)，發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400可以包括微調(diào)電感器(未示出)以通過(guò)減弱基本高于濾波器頻率通帶的帶中信號(hào)而提高頻率特性。發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400的級(jí)聯(lián)(connection)和分級(jí)(sectional)結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下。
封裝基片200結(jié)合在基片100上表面上的區(qū)域(即第三區(qū)域)以密封發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400。第一諧振腔211可以通過(guò)蝕刻結(jié)合在基片100上表面上的封裝基片200的表面形成。因此，封裝基片200結(jié)合在基片100上使得發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400設(shè)置在第一諧振腔211內(nèi)部。因此，結(jié)合層230淀積在封裝基片200和基片100邊上。
同時(shí)，移相器210形成在封裝基片200的局部上并通過(guò)連接部分220連接到發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400。移相器210可以通過(guò)其中電容器和線圈順序淀積的LC并聯(lián)電路實(shí)施。通過(guò)順序淀積電容器和線圈形成的該LC并聯(lián)電路使得通過(guò)發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400的信號(hào)具有90度的相差。即，如果發(fā)射端信號(hào)稱(chēng)為sinΘ，接收端信號(hào)則稱(chēng)為具有90度相差的cosΘ(即，sin(90+Θ)＝cosΘ)。由于sinΘcosΘ＝0，發(fā)射端信號(hào)和接收端信號(hào)彼此不影響。雖然圖2示出形成在封裝基片200的下表面上的移相器210，但是根據(jù)說(shuō)明如下的另一具體實(shí)施例，移相器210可以形成在封裝基片200的上表面上。
連接部分220可以用導(dǎo)電材料形成。例如但不作為限制，連接部分220可以通過(guò)凸點(diǎn)制作方法(bumping method)形成，即通過(guò)用金、焊料和其它金屬以具有幾十到幾百微米的尺寸凸出的形式制造外部連接終端。對(duì)比引線接合型連接，由于該凸點(diǎn)型連接縮短了電線通路，電阻和電噪聲可以基本上減少以提高雙工器的電性能。
圖3是示出圖2中單片雙工器的結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400形成在雙工器的基片100上表面的特定區(qū)域上。發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400包括多個(gè)FBAR 301和401及微調(diào)電感器302、303、402和403。即，F(xiàn)BAR 301和401及微調(diào)電感器302、303、402和403通過(guò)相同的工藝形成在單基片100上。
因此，用于封裝各個(gè)元件所需的區(qū)域減少。因而，雙工器的整體尺寸可以減少。同時(shí)，封裝基片200在基片100邊緣部分上的結(jié)合層230上結(jié)合以密封發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400。因此，在封裝基片200的邊上形成的移相器210結(jié)合在濾波器300和400上，更具體地設(shè)置在濾波器300和400的上側(cè)。從而，移相器所占用的區(qū)域減少使得雙工器的整體尺寸進(jìn)一步減少。
圖4是示出圖2的用在單片雙工器中的濾波器的結(jié)構(gòu)的示意圖。用在圖2的雙工器中的發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400的至少之一可以具有圖4中所示的結(jié)構(gòu)。即，濾波器包括多個(gè)串聯(lián)連接的FBAR(下文中稱(chēng)為串聯(lián)諧振器)310到340、多個(gè)連接到在指定的串聯(lián)諧振器的一邊上形成的節(jié)點(diǎn)的FBAR(下文中稱(chēng)為并聯(lián)諧振器)350和360，和其一邊連接到的各個(gè)并聯(lián)諧振器的微調(diào)電感器370。
參照?qǐng)D4，設(shè)計(jì)了濾波器使得第一并聯(lián)諧振器350具有比第一串聯(lián)諧振器310大的電容值，且第二并聯(lián)諧振器360具有比第二串聯(lián)諧振器320大的電容值。因此，第一和第二并聯(lián)諧振器350和360可以和相對(duì)較低感應(yīng)系數(shù)的電感器連接。也就是說(shuō)，通過(guò)制造第一和第二并聯(lián)諧振器350和360使其具有比第一和第二串聯(lián)諧振器310和320大的面積，可以獲得較大的電容值。
圖4所示的通過(guò)結(jié)合串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器實(shí)施的濾波器的操作現(xiàn)將做說(shuō)明。分別假設(shè)串聯(lián)諧振器的反諧振頻率和諧振頻率是f1和f2，且并聯(lián)諧振器的反諧振頻率和諧振頻率是f3和f4。
如果調(diào)整串聯(lián)諧振器或并聯(lián)諧振器的頻率特性使得在這種狀態(tài)中并聯(lián)諧振器的反諧振頻率f3與串聯(lián)諧振器的諧振頻率f2相符，那么濾波器用作只通過(guò)具有f1到f4的頻帶的信號(hào)的帶通濾波器。這樣，帶通濾波器的諧振頻率變?yōu)閒2(＝f3)。同時(shí)，微調(diào)電感器370公共連接到并聯(lián)諧振器350和360。這樣，對(duì)比具有多個(gè)分別連接到并聯(lián)諧振器350和360的微調(diào)電感器370的濾波器，濾波器的尺寸基本上減少了。
圖5是示出使用圖4中的濾波器的單片雙工器的結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。參照?qǐng)D5，每個(gè)發(fā)射/接收部分濾波器300和400包括多個(gè)串聯(lián)諧振器、多個(gè)并聯(lián)諧振器和微調(diào)電感器。如圖3中的同樣方式，如果封裝基片200在基片100的邊緣部分上的結(jié)合區(qū)域230上結(jié)合，那么在封裝基片200的邊上形成的移相器210連接到獨(dú)立的濾波器300和400。
圖6A到6E是示出圖4中的濾波器的制造工藝的垂直剖面圖。由于圖4中所示的濾波器包括多個(gè)串聯(lián)諧振器310到340、多個(gè)并聯(lián)諧振器350到360和微調(diào)電感器370，濾波器的結(jié)構(gòu)在垂直剖面圖中示出。因此，將參照只示出一個(gè)并聯(lián)諧振器350和微調(diào)電感器370的圖6A到6E說(shuō)明整個(gè)濾波器的制造工藝。
首先，如圖6中所示絕緣層351淀積在基片100的整個(gè)上表面上。絕緣層351是為了把在基片100上形成的元件和基片100電絕緣的部分。二氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O2)或之類(lèi)的可以用作形成絕緣層351的絕緣材料。同時(shí)，射頻磁控濺射法(RF magnetron sputtering method)、蒸發(fā)法或之類(lèi)的可以用作在基片100上淀積絕緣層351的方法。
然后，如圖6B所示，下電極352淀積在絕緣層351的上表面上并構(gòu)圖使得絕緣層351的指定部分暴露。下電極352使用諸如金屬的導(dǎo)電材料形成。例如但不作為限制，鋁(Al)、鎢(W)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鈀(Pd)或鉬(Mo)可以用作導(dǎo)電材料。
然后，如圖6C所示，壓電層353淀積覆蓋整個(gè)暴露的絕緣層351的上表面和下電極352。壓電層353是具有把電能轉(zhuǎn)化為聲波形式的機(jī)械能的壓電效應(yīng)的部分。例如但不作為限制，氮化鋁(AlN)、氧化鋅(ZnO)或之類(lèi)的可以用作形成壓電層353的壓電材料。
然后，如圖6D所示，通過(guò)在壓電層353的上部淀積金屬并對(duì)金屬構(gòu)圖形成上電極354和金屬層355。上電極354與下電極352和壓電層353一起形成諧振部分359。同時(shí)，在除了形成諧振部分359部分的壓電層353上，微調(diào)電感器370可以由構(gòu)圖成圓形或四邊形的形式的金屬層形成。這樣，下電極352作為連接線以把諧振部分359和微調(diào)電感器370電連接。
此后，如圖6E所示，第二諧振腔356通過(guò)蝕刻在諧振部分359下面的基片100形成，以便制造氣隙型(air gap type)FBAR(薄膜體聲波諧振器)。所制的氣隙型FBAR作為并聯(lián)諧振器350。同時(shí)，為了形成第二諧振腔356，通孔(via-hole)357通過(guò)蝕刻基片100的下表面形成。當(dāng)通孔357在基片100的下表面上形成時(shí)，封裝基片358可以獨(dú)立地結(jié)合在基片100上以基本上防止通過(guò)通孔357的外部物質(zhì)入流(inflow)。這樣，使用粘合劑或共晶結(jié)合方法(eutectic bonding method)的結(jié)合方法可以用作結(jié)合方法。同時(shí)，剩下的串聯(lián)諧振器310到340和并聯(lián)諧振器360可以通過(guò)上述基本相同的工藝形成。即，串聯(lián)諧振器310到340和并聯(lián)諧振器350與360的下電極通過(guò)在基片100上淀積金屬層并隨后構(gòu)圖金屬層為特定的形式而形成。然后壓電層和上電極順次淀積在各自的諧振器上，以便制造具有圖4中所示的結(jié)構(gòu)的濾波器。
同時(shí)，圖7A到7F是示出將用在如圖2中所示的雙工器中的移相器210的制造工藝的垂直剖面圖。
首先，具有指定深度和面積的諧振腔211通過(guò)蝕刻示于圖7A中的封裝基片200的表面部分形成。
然后，如圖7B所示，第一絕緣層212在諧振腔211內(nèi)部的封裝基片200的表面上淀積。其次，第一金屬層213在第一絕緣層212上表面的指定區(qū)域上淀積。第一金屬層213可以通過(guò)電鍍金(Au)、鉻(Cr)或之類(lèi)的形成。同時(shí)，第一絕緣層212用于把第一金屬層213從封裝基片200絕緣。
然后，如圖7C所示，第二絕緣層214在諧振腔211的內(nèi)部區(qū)域上形成。例如但不作為限制，氮化硅(Si3N4)可以用作第二絕緣層214的材料。具體地，第二絕緣層214利用PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)方法在第一絕緣層212和第一金屬層的上表面上淀積，然后利用反應(yīng)離子蝕刻(RIE)等方法去除在第一金屬層213上部分上淀積的第二絕緣層214的部分。從而，第一金屬層213的部分暴露并可以連接到外部終端。
然后，如圖7D所示，第二金屬層215和第三金屬層216淀積在第二絕緣層214表面的指定區(qū)域上。在第一金屬層213上的第二絕緣層214的上部分淀積的第二金屬層215與第一金屬層213和第二絕緣層214一起組成電容器。即，第一金屬層213和第二金屬層215組成電容器的電極，且電容器的電容根據(jù)電介質(zhì)層214的介電系數(shù)變化。
然后，如圖7E所示，有機(jī)絕緣層217通過(guò)涂諸如BCB(Benzo CycloButane，苯并環(huán)丁烷)的材料形成。任選地，有機(jī)絕緣層217由具有低介電系數(shù)k的約8μm厚度的材料制成。有機(jī)絕緣層217作為保護(hù)層保護(hù)第二和第三金屬層215和216及第二絕緣層214。第二和第三金屬層215和216的部分通過(guò)蝕刻涂敷的有機(jī)絕緣層217的部分暴露，以便制造圖7中所示的結(jié)構(gòu)。
然后，如圖7F所示，第四金屬層218淀積在暴露的第一金屬層212、暴露的第二和第三金屬層215和216及有機(jī)絕緣層217的區(qū)域上。這樣，通過(guò)以線圈形式構(gòu)圖淀積在有機(jī)絕緣層217上的第四金屬層218，可以實(shí)施電感器。電感器219的一邊連接到暴露的第三金屬層216。第三金屬層216連接到電容器上電極(即連接到第二金屬層215)，導(dǎo)致了電容器電感器并聯(lián)電路。
圖8是示出根據(jù)另一具體實(shí)施例的單片雙工器結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖。在基片100上表面上，形成了發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400。如上所述，每個(gè)發(fā)射端濾波器和接收端濾波器可以包括集成在基片100上的多個(gè)串聯(lián)諧振器、多個(gè)并聯(lián)諧振器和至少一個(gè)微調(diào)電感器。
封裝基片500結(jié)合在基片100上使得發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400設(shè)置在形成于封裝基片500下表面的諧振腔511的內(nèi)部。同時(shí)，移相器510形成在封裝基片500的上表面上，并通過(guò)穿透封裝基片500的連接電極520和連接部分530連接到發(fā)射端濾波器300和接收端濾波器400。這樣，移相器510可以形成以具有圖7F所示的結(jié)構(gòu)，但并不限于此。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在單個(gè)基片上形成發(fā)射端濾波器和接收端濾波器及形成防止在封裝基片上的濾波器之間的干擾的移相器，可以制造超小型的雙工器。而且，由于沒(méi)有使用引線接合，可以基本上防止信號(hào)衰減。此外，通過(guò)使各個(gè)濾波器包括微調(diào)電感器，雙工器可以進(jìn)一步小型化。
上述的具體實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)只是示范性的并且不作為本發(fā)明的限制。本教導(dǎo)可以容易地應(yīng)用于其它類(lèi)型的設(shè)備。而且，本發(fā)明具體實(shí)施例的描述是示范性的，并不限制權(quán)利要求的范圍，且許多備選方案、修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種單片雙工器，包括基片；發(fā)射端濾波器，形成在該基片上表面上的第一區(qū)域內(nèi)；接收端濾波器，形成在該基片上表面上的第二區(qū)域內(nèi)；封裝基片，結(jié)合在該基片上表面上的第三區(qū)域上并配置以將該發(fā)射端濾波器和該接收端濾波器封裝在密封狀態(tài)中；和移相器，形成在該封裝基片表面上并分別連接到該發(fā)射端濾波器和該接收端濾波器，攔截該發(fā)射端濾波器和該接收端濾波器之間的信號(hào)入流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片雙工器，其中所述封裝基片具有通過(guò)蝕刻該封裝基片下表面上的區(qū)域形成的第一諧振腔，并結(jié)合在所述基片的上表面上使得所述發(fā)射端濾波器和接收端濾波器設(shè)置在所述第一諧振腔內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單片雙工器，其中所述移相器形成在所述第一諧振腔內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單片雙工器，其中所述封裝基片還包括至少一個(gè)穿透所述封裝基片上部和下部的連接電極；其中所述移相器形成在所述封裝基片的上表面上，且通過(guò)至少一個(gè)連接電極連接到所述發(fā)射端濾波器和接收端濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片雙工器，其中所述發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的至少之一包括多個(gè)串聯(lián)諧振器，在所述基片的上表面上串聯(lián)連接；至少一個(gè)并聯(lián)諧振器，形成在所述基片上表面上并連接到至少一個(gè)形成在多個(gè)串聯(lián)諧振器中的節(jié)點(diǎn)；和至少一個(gè)微調(diào)電感器，形成在所述基片上表面上并連接到至少一個(gè)并聯(lián)諧振器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片雙工器，其中所述發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的至少之一包括多個(gè)串聯(lián)諧振器，在所述基片的上表面上串聯(lián)連接；第一并聯(lián)諧振器，形成在所述基片上表面上并連接到形成在多個(gè)串聯(lián)諧振器中的第一串聯(lián)諧振器的一邊上的第一節(jié)點(diǎn)；第二并聯(lián)諧振器，形成在所述基片上表面上并連接到形成在多個(gè)串聯(lián)諧振器中的第二串聯(lián)諧振器的一邊上的第二節(jié)點(diǎn)；和微調(diào)電感器，形成在所述基片上表面上并且其一端公共連接到第一和第二并聯(lián)諧振器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單片雙工器，其中所述第一并聯(lián)諧振器具有比所述第一串聯(lián)諧振器大的電容值，且所述第二并聯(lián)諧振器具有比所述第二串聯(lián)諧振器大的電容值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單片雙工器，其中，所述第一并聯(lián)諧振器具有比所述第一串聯(lián)諧振器大的面積，且所述第二并聯(lián)諧振器具有比所述第二串聯(lián)諧振器大的面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單片雙工器，其中所述多個(gè)串聯(lián)諧振器、第一并聯(lián)諧振器和第二并聯(lián)諧振器中的至少之一包括第二諧振腔，形成在所述基片上表面上指定區(qū)域；和諧振部分，以指定距離基本上遠(yuǎn)離第二諧振腔內(nèi)部的底表面而形成為在其中順序淀積了第一電極、壓電層和第二電極的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單片雙工器，其中所述微調(diào)電感器通過(guò)以指定的線圈形式構(gòu)圖在所述壓電層上表面上的所述第二電極形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片雙工器，其中所述移相器是通過(guò)順次淀積絕緣層和金屬層實(shí)施的LC并聯(lián)電路，并使輸入到所述發(fā)射端濾波器和接收端濾波器的信號(hào)頻率彼此具有90度相差。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的單片雙工器，其中所述移相器包括第一絕緣層，淀積在所述封裝基片一個(gè)表面上；第一金屬層，淀積在所述第一絕緣層指定區(qū)域上；第二絕緣層，淀積在除了所述第一金屬層一部分之外的剩余區(qū)域上；第二金屬層，在所述第一金屬層上部分上淀積的第二絕緣層的區(qū)域上淀積；第三金屬層，在所述第一金屬層上部分上淀積的第二絕緣層的區(qū)域上淀積；有機(jī)絕緣層，淀積在所述第三金屬層上部分上；和第四金屬層，以線圈形式淀積在所述有機(jī)絕緣層的上部分上。
13.一種單片雙工器的制造方法包括在基片上表面上淀積絕緣層；淀積并構(gòu)圖所述絕緣層上表面上的下電極，使得暴露所述絕緣層的第一部分；在所述暴露的絕緣層上表面和下電極上淀積壓電層；在所述壓電層上部分上淀積金屬并構(gòu)圖該金屬以形成上電極和金屬層，其中所述上電極與下電極和壓電層一起形成諧振部分；通過(guò)由蝕刻諧振部分下面的基片形成諧振腔而制造氣隙型薄膜體聲波諧振器；和在基片上結(jié)合封裝基片，所述封裝基片具有基本上防止所述氣隙型薄膜體聲波諧振器之間的信號(hào)入流的相移部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述絕緣層包括二氧化硅(SiO2)和氧化鋁(Al2O2)的至少一個(gè)，且上述的絕緣層通過(guò)RF磁控濺射和蒸發(fā)之一淀積。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述下電極利用包括鋁(Al)、鎢(W)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鈀(Pd)和鉬(Mo)至少之一的導(dǎo)電材料形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述壓電層包括氮化鋁(AlN)和氧化鋅(ZnO)的至少之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括在不包擴(kuò)所述諧振部分的壓電層的部分上形成微調(diào)電感器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述微調(diào)電感器形成為構(gòu)圖為圓形和四邊形之一的金屬層，且所述下電極電連接所述諧振部分和微調(diào)電感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所制的氣隙型薄膜體聲波諧振器包括多個(gè)在所述基片上表面上串聯(lián)連接的串聯(lián)諧振器、在所述基片上表面上形成并連接到形成在多個(gè)諧振器中的一個(gè)諧振器一邊上的第一節(jié)點(diǎn)的第一并聯(lián)諧振器、形成在所述基片上表面上并連接到形成在多個(gè)諧振器中的一個(gè)諧振器一邊上的第二節(jié)點(diǎn)的第二并聯(lián)諧振器。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述的諧振腔通過(guò)由蝕刻所述基片下表面形成的通孔形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括通過(guò)蝕刻所述封裝基片的一個(gè)表面形成諧振腔；在該諧振腔的底部上淀積第一絕緣層；在所述第一絕緣層預(yù)定區(qū)域上淀積第一金屬層；在所述第一金屬層預(yù)定區(qū)域和第一絕緣層上淀積第二絕緣層；通過(guò)在淀積在所述第一金屬層上的第二絕緣層的預(yù)定區(qū)域上淀積第二金屬層制造電容器；在不淀積在所述第一金屬層上的第二絕緣層的預(yù)定區(qū)域上淀積第三金屬層；在所述第三金屬層的預(yù)定區(qū)域上淀積有機(jī)絕緣層；和通過(guò)由在所述有機(jī)絕緣層上以線圈形式淀積的第四金屬層而制造電感器，完成封裝基片與相隔離部分的結(jié)合，該相隔離部分組合電容器和電感器。
全文摘要
公開(kāi)了一種超小型的、高性能的單片雙工器。該單片雙工器包括基片、形成在基片上表面第一區(qū)域中的發(fā)射端濾波器、形成在基片上表面第二區(qū)域中的接收端濾波器、結(jié)合在基片上表面的區(qū)域上以把發(fā)射端濾波器和接收端濾波器封裝在密封狀態(tài)中的封裝基片、和移相器，該移相器形成在封裝基片一個(gè)表面上并分別連接到發(fā)射端濾波器和接收端濾波器以攔截發(fā)射端濾波器和接收端濾波器之間的信號(hào)入流。
文檔編號(hào)H03H9/66GK1783712SQ200510124880
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者樸允權(quán), 宋寅相, 尹錫術(shù), 洪碩佑, 河炳柱, 沈東河, 樸海錫, 南光佑, 金德煥 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社