基于異構(gòu)集成技術(shù)的FBAR開關(guān)濾波器組芯片
發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 18:01
基于異構(gòu)集成技術(shù),研制了一款各通道中心頻率分別為1.5,1.8,1.9和2.0 GHz的四通道高性能開關(guān)濾波器組芯片。使用了金錫凸點(diǎn)焊接的組裝工藝,與鍵合線工藝相比,其互連強(qiáng)度更高,寄生參數(shù)更小。薄膜體聲波諧振器(FBAR)濾波器芯片與微波單片集成電路(MMIC)開關(guān)電路芯片采用自主可控的FBAR工藝、 0.35μm GaAs工藝研制。為滿足窄帶、高矩形度、低插入損耗開關(guān)濾波器組的需求,FBAR濾波器電路采用階梯型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。開關(guān)電路使用串-并聯(lián)混合結(jié)構(gòu),兼顧低插入損耗和高隔離度。經(jīng)探針臺測試結(jié)果顯示,各通道中心插入損耗小于3 dB,矩形系數(shù)比約為2.0,帶外抑制大于45 dBc。開關(guān)濾波器組芯片面積為4 mm×4 mm,高度約為0.4 mm。
【文章來源】:半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
FBAR開關(guān)濾波器組工作原理框圖
對于體聲波諧振器常使用Mason模型[5]進(jìn)行建模分析,利用多個(gè)Mason模型級聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)FBAR濾波器的仿真。FBAR的Mason電路模型如圖2所示,圖中:C0為靜態(tài)電容;N為模擬聲能機(jī)械能轉(zhuǎn)化的變壓器系數(shù)。梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的濾波器具有陡峭的抑制響應(yīng)[6],本文中FBAR濾波器使用梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效頻率選擇的特性。
圖3為通帶中心頻率為1 900 MHz的FBAR帶通濾波器實(shí)物照片,芯片尺寸為1.0 mm×0.9 mm×0.2 mm。圖4為50 Ω射頻探針測試該FBAR濾波器芯片的傳輸特性(S21)和反射特性(S11)實(shí)測曲線,濾波器中心頻率(f)為1 900 MHz,中心插入損耗為1.41 dB,1 dB帶寬為10 MHz,矩形系數(shù)比約為2.0。圖4 FBAR濾波器實(shí)測曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微系統(tǒng)三維異質(zhì)異構(gòu)集成與應(yīng)用[J]. 郝繼山,向偉瑋. 電子工藝技術(shù). 2018(06)
[2]釘頭法倒裝焊技術(shù)在聲表面波器件生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 馬杰. 電子與封裝. 2018(02)
[3]基于GaAs pin工藝的開關(guān)濾波器組芯片[J]. 世娟,白志中. 半導(dǎo)體技術(shù). 2015(08)
[4]S波段網(wǎng)格型FBAR濾波器的研制[J]. 李麗,申曉芳,李宏軍. 半導(dǎo)體技術(shù). 2015(05)
[5]高性能高可靠性倒裝芯片的互連新技術(shù)[J]. Eiji Yamaguchi,Mutsuo Tsuji,Nozomi Shimoishizaka,Takahiro Nakano,Katsunori Hirata. 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]微電子封裝超聲鍵合機(jī)理與技術(shù)中的科學(xué)問題[J]. 韓雷. 中國基礎(chǔ)科學(xué). 2013(03)
碩士論文
[1]基于LTCC工藝的單片集成化開關(guān)濾波器組的研究[D]. 楊曉東.昆明理工大學(xué) 2018
[2]固態(tài)裝配型FBAR器件制備及其可調(diào)諧BST薄膜摻雜改性研究[D]. 陳香玉.華中科技大學(xué) 2016
本文編號:2975316
【文章來源】:半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
FBAR開關(guān)濾波器組工作原理框圖
對于體聲波諧振器常使用Mason模型[5]進(jìn)行建模分析,利用多個(gè)Mason模型級聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)FBAR濾波器的仿真。FBAR的Mason電路模型如圖2所示,圖中:C0為靜態(tài)電容;N為模擬聲能機(jī)械能轉(zhuǎn)化的變壓器系數(shù)。梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的濾波器具有陡峭的抑制響應(yīng)[6],本文中FBAR濾波器使用梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效頻率選擇的特性。
圖3為通帶中心頻率為1 900 MHz的FBAR帶通濾波器實(shí)物照片,芯片尺寸為1.0 mm×0.9 mm×0.2 mm。圖4為50 Ω射頻探針測試該FBAR濾波器芯片的傳輸特性(S21)和反射特性(S11)實(shí)測曲線,濾波器中心頻率(f)為1 900 MHz,中心插入損耗為1.41 dB,1 dB帶寬為10 MHz,矩形系數(shù)比約為2.0。圖4 FBAR濾波器實(shí)測曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微系統(tǒng)三維異質(zhì)異構(gòu)集成與應(yīng)用[J]. 郝繼山,向偉瑋. 電子工藝技術(shù). 2018(06)
[2]釘頭法倒裝焊技術(shù)在聲表面波器件生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 馬杰. 電子與封裝. 2018(02)
[3]基于GaAs pin工藝的開關(guān)濾波器組芯片[J]. 世娟,白志中. 半導(dǎo)體技術(shù). 2015(08)
[4]S波段網(wǎng)格型FBAR濾波器的研制[J]. 李麗,申曉芳,李宏軍. 半導(dǎo)體技術(shù). 2015(05)
[5]高性能高可靠性倒裝芯片的互連新技術(shù)[J]. Eiji Yamaguchi,Mutsuo Tsuji,Nozomi Shimoishizaka,Takahiro Nakano,Katsunori Hirata. 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]微電子封裝超聲鍵合機(jī)理與技術(shù)中的科學(xué)問題[J]. 韓雷. 中國基礎(chǔ)科學(xué). 2013(03)
碩士論文
[1]基于LTCC工藝的單片集成化開關(guān)濾波器組的研究[D]. 楊曉東.昆明理工大學(xué) 2018
[2]固態(tài)裝配型FBAR器件制備及其可調(diào)諧BST薄膜摻雜改性研究[D]. 陳香玉.華中科技大學(xué) 2016
本文編號:2975316
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