[发明专利]凋零模式结构微机械滤波器

说明书

本发明提供了一种凋零模式结构微机械滤波器，属于半导体封装技术领域，包括上介质层以及下介质层，上介质层设有上层接地金属化通孔、信号馈入部分和信号馈出部分；下介质层键合于上介质层的下面，下介质层设有下层接地金属化通孔和下层电磁屏蔽金属化通孔，下层电磁屏蔽金属化通孔作为凋零模式谐振柱；信号馈入部分和信号馈出部分与凋零模式谐振柱之间不通过物理连通；上介质层和下介质层通过上层接地金属化通孔和下层接地金属化通孔实现共地。本发明将凋零模式结构与微机械滤波器相结合，将MEMS工艺应用到凋零模式结构中，并将谐振耦合结构进行变形和重构，具备窄带宽和超宽带全面覆盖、体积小、相位一致性高、谐波抑制远、Q值高的特点。

技术领域

本发明属于半导体封装技术领域，具体涉及一种凋零模式结构微机械滤波器。

背景技术

随着5G通信技术的发展，系统整机对微波滤波器的要求越来越高(因为滤波器作为核心器件起到选频滤波的作用)，所以需要一种结构形式既能实现窄带宽，必要时又能实现超宽带宽，而且其具备体积小、Q值高、相位一致性高、谐波抑制远等优点，并且作为批量应用产品，必须具备易生产和成本低的特点；而目前大量使用的传统介质腔滤波器、LC滤波器、金属腔滤波器、MEMS微带滤波器、LTCC滤波器和体声滤波器等难以满足要求，所以实现上述特点的滤波器将是未来通信技术发展的重点。

半导体工艺有精度高，重复性好的优点，但是一直以来用其制作的微带线滤波器Q值低，结构简单，矩形度低等缺点，限制了其使用范畴，也没有发挥半导体工艺的优势。

发明内容

本发明实施例提供一种凋零模式结构微机械滤波器，旨在解决现有技术提出的缺陷，实现具备窄带宽和超宽带全面覆盖、体积小、相位一致性高、谐波抑制远、Q值高的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种凋零模式结构微机械滤波器，包括：

上介质层，设有上层接地金属化通孔、信号馈入部分和信号馈出部分；以及

下介质层，层叠且键合于所述上介质层的下面，所述下介质层设有下层接地金属化通孔和下层电磁屏蔽金属化通孔，所述下层电磁屏蔽金属化通孔作为凋零模式谐振柱；所述信号馈入部分和所述信号馈出部分与所述凋零模式谐振柱之间不通过物理连通；

所述上介质层和所述下介质层通过所述上层接地金属化通孔和所述下层接地金属化通孔实现共地；

微波信号沿位于所述上介质层的所述信号馈入部分输入，经所述下介质层的所述凋零模式谐振柱谐振滤波，再从所述上介质层的所述信号馈出部分传出。

在一种可能的实现方式中，所述上介质层包括上层晶圆硅片以及设于其上表面和下表面的上层上表面金属化图形和上层下表面金属化图形，所述上层上表面金属化图形包括所述信号馈入部分、屏蔽金属层和所述信号馈出部分，所述屏蔽金属层连接于所述信号馈入部分和信号馈出部分之间；所述上层下表面金属化图形包括上层下表面电磁屏蔽金属化框及与所述上层下表面电磁屏蔽金属化框隔离设置的上层下表面容性加载片；所述上层接地金属化通孔贯穿所述上层晶圆硅片、所述上层上表面金属化图形和所述上层下表面金属化图形；

所述下介质层包括下层晶圆硅片以及设置于其上表面和下表面的下层上表面金属化图形和下层下表面金属化图形，所述下层上表面金属化图形包括下层上表面电磁屏蔽金属化框以及与所述下层上表面电磁屏蔽金属化框隔离的下层上表面容性加载片；所述上层下表面电磁屏蔽金属化框匹配所述下层上表面电磁屏蔽金属化框，所述上层下表面容性加载片匹配所述下层上表面容性加载片，所述下层上表面金属化图形与所述上层下表面金属化图形键合，以使所述上介质层与所述下介质层实现键合；所述下层接地金属化通孔和所述凋零模式谐振柱均贯穿所述下层晶圆硅片、所述下层上表面金属化图形和所述下层下表面金属化图形。

在一种可能的实现方式中，所述上层上表面金属化图形还包括分别匹配所述信号馈入部分和所述信号馈出部分的匹配枝节；