[发明专利]具有被划分到多个电耦合基板的混合三维电感器的滤波器封装件

说明书

一种用于诸如5G无线通信等高频的改进的滤波器，可以包括具有混合3D电感器集成的电感器Q值改进和减小的管芯尺寸。在一些示例中，可以使用IPD和扇出封装件来形成电感器。第一多层基板(IPD)包括使用各种层(例如M1和M2)形成的多个金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器以及3D电感器中的每个的第一部分(在M3和M4中)，并且第二多层基板(FO‑PKG)包括3D电感器中的每个的至少第二部分(在Cu柱和RDL中)，其中这两个部分组合以形成3D电感器的线圈。3D电感器电耦合到MIM电容器以形成至少一个滤波器网络。第一基板相对于第二基板面朝下进行布置。IPD还可以包括平面电感器。电容器被形成在第一基板的下部铺设金属层中，并且在堆叠方向上竖直地在3D电感器上方。

其他申请的交叉引用

本专利申请要求于2020年3月7日提交并转让给其受让人的、发明名称为“HYBRIDTHREE DIMENSIONAL INDUCTOR”的非临时申请No.16-812,294的优先权，并且在此通过引用明确并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及电感器，并且更具体地但不排他地，涉及三维(3D)电感器。

背景技术

随着无线通信系统变得越来越普遍，需要提高现有无线通信网络的性能和容量。下一代标准(5G)是用于数字蜂窝网络的第五代无线技术。与以前的标准一样，将覆盖区域划分为被称为“小区(cell)”的区域，“小区”由各个天线提供服务。实际上，发达国家的所有主要电信服务提供商都在部署天线，或者计划很快部署天线。5G的频谱被划分为毫米波、中波段和低波段。低波段使用与前一代通信标准4G类似的频率范围。5G毫米波是最快的，对于下行链路的实际速度往往为1-2Gb/s。频率在24GHz以上，达到72GHz，其高于极高频率的下限。范围较短，因此需要更多的小区。毫米波难以穿过许多墙壁和窗户，所以室内覆盖范围受限。5G中波段是在20多个网络中被部署得最广泛的。对于下行链路，100MHz宽波段中的速度通常为100-400Mb/s。频率被部署为2.4GHz至4.2GHz。然而，由于所使用频率的增加，无线通信设备的滤波器设计也必须变化，以适应不断变化的频带。

包括基于集成无源器件(IPD)的滤波器的常规滤波器设计，依赖于形成在管芯中的平面(2D)电感器。然而，随着5G系统中增加的频率数目和增大的带宽，常规的电感器/滤波器设计在性能或尺寸方面都不尽如人意。例如，先前的4G系统通常具有小于100MHz的带宽，而5G系统的滤波器性能将必须容纳400MHz或更高的增大的带宽。

相应地，需要克服常规方式的缺陷的系统、机构(apparatus)和方法，包括在此提供的通过电感器Q值的提高来提高滤波器性能并减小管芯尺寸的方法、系统和机构。

发明内容

下文呈现了与本文所公开的机构和方法相关的一个或多个方面和/或示例的简化概述。这样一来，下文的概述不应被视为与所有设想的方面和/或示例相关的全面概括，下文的概述也不应被视为标识与设想的方面和/或示例相关的关键或至关重要的要素，或不应被视为划定与任何特定方面和/或示例相关联的范围。相应地，下文的概述的唯一目的是在以下详细描述之前，以简化形式呈现与关于本文公开的机构和方法的一个或多个方面和/或示例有关的某些概念。

在一个方面，一种滤波器封装件包括：第一多层基板，该第一多层基板包括多个金属-绝缘体-金属(MIM)电容器以及多个三维(3D)电感器的第一部分；以及第二基板，该第二基板包括多个3D电感器的第二部分，其中多个3D电感器电耦合到多个MIM电容器以形成滤波器网络。

在另一方面，一种滤波器封装件包括：第一多层基板，该第一多层基板包括多个金属-绝缘体-金属(MIM)电容器以及用于存储电能的装置(means)的第一部分；以及第二基板，该第二基板包括用于存储电能的装置的第二部分，其中用于存储电能的装置电耦合到多个MIM电容器以形成滤波器网络。