[发明专利]一种双工器

说明书

本发明提供一种双工器，该双工器从下至上依次包括：封装载板、下晶圆、隔离晶圆和上晶圆；所述下晶圆中设置有发射滤波器，所述上晶圆中设置有接收滤波器；所述隔离晶圆的上表面与所述上晶圆的下表面键合，所述隔离晶圆的下表面与所述下晶圆的上表面键合。本发明的双工器通过在上晶圆与下晶圆之间插入隔离晶圆拉开了上下晶圆的间距，从而拉开了发射滤波器和接收滤波器的间距，进而减小了电容耦合，提高了器件性能。

技术领域

本发明涉及通信用滤波类器件领域，特别涉及一种高功率容量的双工器。

背景技术

近年来，随着市场的迅猛发展，无线通讯终端和设备不断朝着小型化、多模-多频段的方向发展，无线通讯终端和设备不断朝着小型化，多模-多频段的方向发展，无线通信终端中的用于FDD(Frequency Division Duplexing，频分复用双工)的双工器的数量也随之增加。特别是随着5G商用的临近，高性能的双工器的需求量也越来越大。

目前，能够满足通讯终端使用的小尺寸滤波器主要是压电声波滤波器，构成此类声波滤波器的谐振器主要包括：FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator，薄膜体声波谐振器)，SMR(Solidly Mounted Resonator，固态装配谐振器)和SAW(Surface Acoustic Wave，表面声波谐振器)。其中基于体声波原理制造的FBAR和SMR双工器，相比基于表面声波原理制造的SAW双工器，具有更低的插入损耗，更高的功率容量的特点。

双工器的低插入损耗可以确保在相同的天线发射功率(由国际统一的通信协议规定)前提下，发射信道的放大器可以发送更小的功率以节省终端设备的电源消耗，从而延长同样电量条件下的使用时间，并减小发送通路中的热量产生，带来更好的终端用户使用体验。

而双工器具有更高的功率容量，则意味着可以通过适当地提升终端设备的发射功率等级，扩大终端发送信号的覆盖范围，从而降低运营商基站的组网密度，节约运营商的组网成本。目前支持更高的功率等级已经逐渐成为4G+以及5G通信终端的基本要求。

一般的双工器均采用两颗滤波器芯片封装在一起的方式来制作。由两颗芯片与封装基板形成的双工器，由于装配工艺对芯片之间的间距要求，导致封装效率偏低，一般只有50％～60％。但如果直接将两片分别制作有滤波器的晶圆利用晶圆级封键合在一起，双工器的隔离度性能会因为上下晶圆之间的电容耦合变得非常差，隔离度只有-30dB～-40dB，性能下降太多导致无法使用。

因此，如何实现隔离度好、电性能优秀的小尺寸双工器，成为设计工程师亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种隔离度好、电学性能优秀的双工器。

本发明的目的是提供一种双工器，该双工器从下至上依次包括：封装载板、下晶圆、隔离晶圆和上晶圆；所述下晶圆中设置有发射滤波器，所述上晶圆中设置有接收滤波器；所述隔离晶圆的上表面与所述上晶圆的下表面键合，所述隔离晶圆的下表面与所述下晶圆的上表面键合。

可选地，所述发射滤波器和所述接收滤波器在器件俯视方向上二者呈部分交叠设置。

可选地，所述发射滤波器和所述接收滤波器在器件俯视方向上投影的交并比为0.2至0.8。

可选地，所述隔离晶圆的材料为硅。

可选地，所述隔离晶圆的厚度为30-150微米。

可选地，所述上晶圆与所述下晶圆的距离为50-200微米。

可选地，所述接收滤波器中，需要与外部相连的接收谐振器通过制作在所述下晶圆上的导通孔连接到位于所述下晶圆下表面的焊盘上，再通过焊球与下方的所述封装载板连接；所述发射滤波器中，需要与外部相连的发射谐振器通过制作在所述上晶圆上的导通孔连接到位于所述上晶圆上表面的焊盘上，再通过键合线与所述封装载板上的键合手指相连。