一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统技术方案

本发明专利技术提出了包括集成电路模块的柔性滤波器系统，包括柔性衬底、聚合物总层、滤波器模块、集成电路模块、柔性封装结构、第一金属层、第一金属互连、第二金属层和第二金属互连，其中：聚合物总层位于柔性衬底之上，聚合物总层顶表面具有空腔；滤波器模块位于聚合物总层的空腔之上，滤波器模块包括多个相互连接的声波谐振器、输入端口和输出端口，声波谐振器包括从下到上依次排列的底电极、压电层和顶电极；集成电路模块位于聚合物总层内部，集成电路模块包括第一电子元件和第二电子元件；第一金属层和第一金属互连共同用于连接第一电子元件和输入端口；第二金属层和第二金属互连共同用于连接第二电子元件和输出端口。

A Flexible Filter System Including Integrated Circuit Modules

The invention proposes a flexible filter system including integrated circuit modules, including flexible substrate, polymer master layer, filter module, integrated circuit module, flexible packaging structure, first metal layer, first metal interconnection, second metal layer and second metal interconnection. The polymer master layer is located on the flexible substrate, and the top surface of the polymer master layer has a cavity. The filter module consists of several interconnected acoustic resonators, input ports and output ports. The acoustic resonator consists of bottom electrodes, piezoelectric layers and top electrodes arranged from bottom to top. The integrated circuit module is located inside the polymer layer, and the integrated circuit module includes the first electronic component and the second electronic component; the first metal layer and the top electrodes. The first metal interconnect is used to connect the first electronic component and the input port together; the second metal layer and the second metal interconnect are used to connect the second electronic component and the output port together.

【技术实现步骤摘要】
一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统
本专利技术涉及半导体
，特别地涉及一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统。
技术介绍
智能手机是电子器件最常见的一种应用场景。智能手机的射频通讯部分既包括声波滤波器模块，又包括集成电路模块。传统的智能手机是基于非柔性的硅基器件制造的。随着可穿戴等消费需求日益强烈，近年来柔性电子器件代替传统硬质基底的集成电路成为未来电子科技的重要发展趋势。但是，如何在同一柔性器件上同时设置互相连接的集成电路模块和声波滤波器模块，成为了现有技术中的难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统，可以填补现有技术的空白，实现器件柔性化。本专利技术提出一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统，包括柔性衬底、聚合物总层、滤波器模块、集成电路模块、柔性封装结构、第一金属层、第一金属互连、第二金属层和第二金属互连，其中：所述聚合物总层位于所述柔性衬底之上，所述聚合物总层顶表面具有空腔；所述滤波器模块位于所述聚合物总层的所述空腔之上，所述滤波器模块包括多个相互连接的声波谐振器、输入端口和输出端口，所述声波谐振器包括从下到上依次排列的底电极、压电层和顶电极；集成电路模块位于所述聚合物总层内部，所述集成电路模块包括第一电子元件和第二电子元件；第一金属层和第一金属互连共同用于连接所述第一电子元件和所述输入端口；第二金属层和第二金属互连共同用于连接所述第二电子元件和所述输出端口。可选地，所述聚合物总层包括多层聚合物层。可选地，其中：所述聚合物总层包括从下到上依次排列的第一聚合物层、第二聚合物层和第三聚合物层，所述空腔位于所述第三聚合物层的顶表面；所述第一电子元件位于所述柔性衬底之上并且被所述第一聚合物层覆盖，所述第一金属层位于所述第一聚合物层之上并且被所述第二聚合物层覆盖，所述第二电子元件位于所述第二聚合物层之上并且被所述第三聚合物层覆盖，所述第二金属层位于所述第三聚合物层之上；所述第一金属层的第一端经金属孔与所述第一电子元件连接，并且所述第一金属层的第二端经金属孔到达所述第三聚合物层顶表面后通过所述第一金属互连与所述输入端口连接；所述第二金属层的第一端经金属孔与所述第二电子元件连接，并且所述第二金属层的第二端直接通过所述第二金属互连与所述输出端口连接。可选地，其中：所述滤波器模块还包括顶部布拉格反射层，所述顶部布拉格反射层位于所述顶电极之上。可选地，其中，所述滤波器模块还包括：底部布拉格反射层，所述底部布拉格反射层位于所述底电极之下；第一绝缘结构和第二绝缘结构，所述第一绝缘结构和第二绝缘结构分别位于所述底部布拉格反射层两侧，所述第一绝缘结构用于将所述底部布拉格反射层与所述第一金属互连隔离，所述第二绝缘结构用于将所述底部布拉格反射层和压电层与所述第二金属互连隔离。可选地，还包括：底部布拉格反射层和顶部布拉格反射层，所述底部布拉格反射层位于所述底电极之下，所述顶部布拉格反射层位于所述顶电极之上；第一绝缘结构和第二绝缘结构，所述第一绝缘结构和第二绝缘结构分布位于所述底部布拉格反射层两侧，所述第一绝缘结构用于将所述底部布拉格反射层于所述第一金属互连隔离，所述第二绝缘结构用于将所述底部布拉格反射层和压电层与所述第二金属互连隔离。可选地，其中：所述聚合物总层包括从下到上依次排列的第一聚合物层、第二聚合物层、第三聚合物层和第四聚合物层，所述空腔位于所述第四聚合物层的顶表面；所述第一电子元件位于所述柔性衬底之上并且被所述第一聚合物层覆盖，所述第一金属层位于所述第一聚合物层之上并且被所述第二聚合物层覆盖，所述第二电子元件位于所述第二聚合物层之上并且被所述第三聚合物层覆盖，所述第二金属层位于所述第三聚合物层之上并且被所述第四聚合物层覆盖；所述第一金属层的第一端经金属孔与所述第一电子元件连接，并且所述第一金属层的第二端经金属孔到达所述第四聚合物层顶表面后通过第一金属互连与所述输入端口连接；所述第二金属层的第一端经金属孔与所述第二电子元件连接，并且所述第二金属层的第二端经金属孔到达所述第四聚合物层顶表面后通过第二金属互连与所述输出端口连接。可选地，所述柔性封装结构包括第一封装层和第二封装层，所述第一封装层覆盖所述滤波器模块，所述第二封装层覆盖所述第一封装层和所述集成电路模块。可选地，所述输入端口、所述输出端口、所述底电极、所述顶电极、所述第一金属层、所述第二金属层、所述第一金属互连、所述第二金属互连的材料包括：金、钨、钼、铂、钌、铱、锗、铜、钛、钛钨、铝、铬或砷掺杂金。可选地，所述压电层的材料包括：氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅、铌酸锂、石英、铌酸钾或钽酸锂，其中掺杂氮化铝至少含一种稀土元素。可选地，所述柔性衬底的材料包括：硅、砷化镓、钢、纸、丝绸、塑料、聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚碳酸酯、涤纶树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇或含氟聚合物。可选地，所述柔性封装结构和所述聚合物的材料包括：聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚碳酸酯、涤纶树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇或含氟聚合物。可选地，所述集成电路模块包括如下的一种或几种：功率放大器、低噪声放大器、射频天线、射频开关、调制解调器、数模转换器根据本专利技术的技术方案，滤波器模块和集成电路模块分别被包埋在聚合物总层和柔性封装结构中，由于底部的衬底、中间的聚合物总层以及顶部的柔性封装结构都是柔性结构，用于连接滤波器模块和集成电路模块的第一金属层和第二金属层也具有延展性，所以整个系统具有柔韧性佳的优点。附图说明附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是Ladder结构的滤波器的示意图；图2是本专利技术第一实施例的包括集成电路模块的柔性滤波器系统的剖面图；图3是本专利技术第二实施例的包括集成电路模块的柔性滤波器系统的剖面图；图4是本专利技术第三实施例的包括集成电路模块的柔性滤波器系统的剖面图；图5是本专利技术第四实施例的包括集成电路模块的柔性滤波器系统的剖面图；图6是本专利技术第五实施例的包括集成电路模块的柔性滤波器系统的剖面图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，包括柔性衬底、聚合物总层、滤波器模块、集成电路模块、柔性封装结构、第一金属层、第一金属互连、第二金属层和第二金属互连，其中：所述聚合物总层位于所述柔性衬底之上，所述聚合物总层顶表面具有空腔；所述滤波器模块位于所述聚合物总层的所述空腔之上，所述滤波器模块包括多个相互连接的声波谐振器、输入端口和输出端口，所述声波谐振器包括从下到上依次排列的底电极、压电层和顶电极；集成电路模块位于所述聚合物总层内部，所述集成电路模块包括第一电子元件和第二电子元件；第一金属层和第一金属互连共同用于连接所述第一电子元件和所述输入端口；第二金属层和第二金属互连共同用于连接所述第二电子元件和所述输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，包括柔性衬底、聚合物总层、滤波器模块、集成电路模块、柔性封装结构、第一金属层、第一金属互连、第二金属层和第二金属互连，其中：所述聚合物总层位于所述柔性衬底之上，所述聚合物总层顶表面具有空腔；所述滤波器模块位于所述聚合物总层的所述空腔之上，所述滤波器模块包括多个相互连接的声波谐振器、输入端口和输出端口，所述声波谐振器包括从下到上依次排列的底电极、压电层和顶电极；集成电路模块位于所述聚合物总层内部，所述集成电路模块包括第一电子元件和第二电子元件；第一金属层和第一金属互连共同用于连接所述第一电子元件和所述输入端口；第二金属层和第二金属互连共同用于连接所述第二电子元件和所述输出端口。2.根据权利要求1所述的包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，所述聚合物总层包括多层聚合物层。3.根据权利要求1所述的包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，其中：所述聚合物总层包括从下到上依次排列的第一聚合物层、第二聚合物层和第三聚合物层，所述空腔位于所述第三聚合物层的顶表面；所述第一电子元件位于所述柔性衬底之上并且被所述第一聚合物层覆盖，所述第一金属层位于所述第一聚合物层之上并且被所述第二聚合物层覆盖，所述第二电子元件位于所述第二聚合物层之上并且被所述第三聚合物层覆盖，所述第二金属层位于所述第三聚合物层之上；所述第一金属层的第一端经金属孔与所述第一电子元件连接，并且所述第一金属层的第二端经金属孔到达所述第三聚合物层顶表面后通过所述第一金属互连与所述输入端口连接；所述第二金属层的第一端经金属孔与所述第二电子元件连接，并且所述第二金属层的第二端直接通过所述第二金属互连与所述输出端口连接。4.根据权利要求3所述的包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，其中：所述滤波器模块还包括顶部布拉格反射层，所述顶部布拉格反射层位于所述顶电极之上。5.根据权利要求3所述的包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，其中，所述滤波器模块还包括：底部布拉格反射层，所述底部布拉格反射层位于所述底电极之下；第一绝缘结构和第二绝缘结构，所述第一绝缘结构和第二绝缘结构分别位于所述底部布拉格反射层两侧，所述第一绝缘结构用于将所述底部布拉格反射层与所述第一金属互连隔离，所述第二绝缘结构用于将所述底部布拉格反射层和压电层与所述第二金属互连隔离。6.根据权利要求3所述的包括集成电路模块的柔性滤波器系统，其特征在于，还包括：底部布拉格反射层和顶部布拉格反射层，所述底部布拉格反射层位于所述底电极之下，所述顶部布拉格反射层位于所述顶电极之上；第一绝缘结构和第二绝缘结构，所述第一绝缘结构和第二绝缘结构分布位于所述底部布拉格反射层两侧，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙崇玲，庞慰，张孟伦，杨清瑞，
申请(专利权)人：天津大学，诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12