[发明专利]GPS和BDS用声表面波滤波器及其小型化封装工艺

说明书

技术领域

本发明涉及声表面波滤波器领域，具体地，涉及一种可以兼容GPS和BDS频带的声面波滤波器及其小型化封装的工艺。

背景技术

全球主流的导航系统有美国的GPS、俄罗斯的“格鲁纳斯”、欧洲的“伽利略”以及中国的BDS即北斗卫星导航系统。其中，俄罗斯的“格鲁纳斯”导航系统是在苏联时期就已经开始发展，但随着苏联的解体此导航系统也没落了；对于欧洲的“伽利略”导航系统，因为欧盟内部的种种问题此导航系统也是前路坎坷。而美国的GPS导航系统，则是产业链布局成熟和完整，在全球的民用和商用领域中取得了垄断的地位。根据全球导航定位协会的数据统计，中国卫星导航市场目前规模有1200多亿元，而GPS导航系统则占据了95％的市场份额。

随着BDS即北斗卫星导航系统不断的完善，BDS的定位精度和授时精度在地理区域服务方面已经接近或不输于美国的GPS，而且BDS独有的“报文”服务更是GPS所不具备的特色服务。BDS的产业化发展，是国家现在及未来重点发展的项目。

声表面波滤波器作为GPS和BDS中的核心元器件，在导航系统设计中是比不可少的，但是GPS和BDS中声表面波滤波器因为频段不一样很难兼容；另外，目前声表面波滤波器的封装结构大多集中于SMD3*3或者大于SMD3*3的封装结构上，因其设计结构本身的原因尺寸很难再小型化。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提出GPS和BDS用声表而波滤波器及其小型化封装工艺；该GPS和BDS用声表面波滤波器可以实现GPS和BDS通信互相兼容而不产生干扰，而针对GPS和BDS用声表面波滤波器的小型化封装工艺，采用SMD2520封装结构，缩小了该GPS和BDS用声表面波滤波器的封装尺寸。

本发明的技术方案如下：

本发明提出了GPS和BDS用声表面波滤波器，其包括压电基片以及设置于压电基片上的输入换能器、输出换能器、频带控制换能器；

所述输入换能器由互相串联的第一换能器和第五换能器组成；

所述输出换能器由互相串联的第四换能器和第六换能器组成；

所述频带控制换能器包括第二换能器和第三换能器；

所述第五换能器与第六换能器串联；所述第二换能器一端连在第一换能器和第五换能器的连线上，另一端接地；所述第三换能器一端连在第四换能器和第六换能器的连线上，另一端接地。

较优地，所述压电基片材料为钽酸锂LiTaO₃；所述第一换能器、第二换能器、第三换能器、第四换能器、第五换能器和第六换能器均为叉指换能器，其中，第一换能器和第四换能器的指对数均为75对，孔径AP＝18*λ₁，λ₁＝2.5μm；第五换能器和第六换能器的指对数均为52对，孔径AP＝18.5*λ₂，λ₂＝2.4μm；第二换能器和第三换能器的指对数均为280对，孔径AP＝17.1*λ₃，λ₃＝2.6μm。

较优地，该GPS和BDS用声表面波滤波器还包括用于抗高压静电破坏的第一电阻和第二电阻；所述第一电阻并联在第一换能器两端，第二电阻并联在第五换能器两端。

本发明还公开了GPS和BDS用声表面波滤波器的小型化封装工艺，此小型化封装工艺包括以下步骤：

第一步，植金球：在劈刀毛细管顶部打火熔球，再降低劈刀使所熔金球与芯片焊点接触；将芯片加热后，再加上压力和超声功率，使之变形并与芯片焊点键合在一起形成金凸点；再提升劈刀毛细管以在所熔金球的上方拉断金丝，仅在金凸点上端残留少量微丝；通过劈刀对金凸点向下施加压力，使金凸点的顶端变得平坦；

第二步，倒装贴片和超声波焊接：将第一步中植好金球的芯片切成若干的小芯片，再对这些小芯片进行倒装贴片及焊接，其中，这些被倒装贴片的小芯片被焊接在陶瓷底座上；

第三步，将镀有金锡层的帽盖盖在陶瓷底座上；

第四步，将镀有金锡层的帽盖与陶瓷底座融合在一起。

较优地，在第一步植金球的步骤中，将芯片加热到150摄氏度。

较优地，第二步的步骤中，具体地，是将小芯片送入倒装焊的全自动贴片机上，再对这些贴装好的小芯片进行超声波焊接。

较优地，所述陶瓷底座的尺寸为2.5mm*2mm*0.65mm；所述镀有金锡层的帽盖的长度为2.35mm，宽度为1.85mm，金锡层的厚度为0.26um。

较优地，第四步的步骤中，具体地，是使用回流焊将帽盖与陶瓷底座整合在一起。