用于可调谐滤波的设备及方法技术

本申请提供用于可调谐滤波的设备及方法。在某些实施例中，使用形成于半导体芯片上的一或多个可控电容器及使用形成于次级电路板上的一或多个被遮蔽的集成电感器来实施可调谐滤波器，此次级电路板附接至载波电路板。另外，被遮蔽的集成电感器由次级电路板的图案化的金属化层形成，并且在次级电路板和/或载波电路板上提供遮蔽作用以从半导体芯片和/或其他组件遮蔽电感器。组件遮蔽电感器。组件遮蔽电感器。

【技术实现步骤摘要】
用于可调谐滤波的设备及方法


[0001]本专利技术的实施例涉及电子系统，且更具体地，涉及用于射频电子设备的可调谐滤波器。

技术介绍

[0002]电子系统可使用可调谐滤波器以调节信号链内过滤的频率。可调谐滤波器可用于许多不同的应用，包含但不限于基站、移动装置、测量仪器、工业电子产品、军用电子产品、膝上计算机、平板、专业宽带数字无线电以及紧凑型和/或便携式仪器。与固定滤波器相反，可调谐滤波器藉由对过滤后的特定频率提供控制而针对给定应用允许额外灵活性。

技术实现思路

[0003]本申请提供用于可调谐滤波的设备及方法。在某些实施例中，使用形成于半导体芯片上的一或多个可控电容器及使用形成于次级电路板上的一或多个被遮蔽的集成电感器来实施可调谐滤波器，此次级电路板附接至载波电路板。另外，被遮蔽的集成电感器由次级电路板的图案化的金属化层形成，并且在次级电路板和/或载波电路板上提供遮蔽作用以从半导体芯片和/或其他组件遮蔽电感器。藉由以此方式实施可调谐滤波器，实现了许多优势，包含高质量因子(Q
‑
factor)、超宽带性能，和/或快速调谐的能力。
[0004]在一个方面中，提供一种具有可调谐滤波的射频(RF)系统。RF系统包含半导体芯片，此半导体芯片包含其上形成的第一可控电容器。RF系统进一步包含配置以附接至第二电路板的第一电路板。第一电路板包含其中由第一电路板的金属化形成的第一电感器结构，并且第一电感器结构经配置以与第一可控电容器谐振以提供可调谐滤波器。藉由至少部分地由第一电路板的金属化形成的电感器遮蔽结构，从半导体芯片遮蔽第一电感器结构。
[0005]在另一方面中，提供一种可调谐滤波的方法。方法包含以下步骤：控制形成于半导体芯片上的可控电容器的电容，调谐可控电容器与在第一电路板中由此第一电路板的金属化形成的电感器结构，其中第一电路板附接至第二电路板，以及使用至少部分地由第一电路板的金属化形成的电感器遮蔽结构从半导体芯片遮蔽电感器结构。
[0006]在另一方面中，提供一种可调谐滤波器。可调谐滤波器包含形成于半导体芯片上的可控电容器，在第一电路板中由此第一电路板的金属化形成的电感器结构。第一电路板附接至第二电路板，以及电感器结构与可控电容器谐振。可调谐滤波器进一步包含电感器遮蔽结构，此电感器遮蔽结构至少部分地由第一电路板的金属化形成并包围电感器结构。
附图说明
[0007]图1A根据一个实施例为可调谐滤波器的示意图。
[0008]图1B根据另一实施例为可调谐滤波器的示意图。
[0009]图2A根据一个实施例为射频(RF)系统的横截面的示意图。
[0010]图2B根据另一实施例为RF系统的横截面的示意图。
[0011]图3A根据一个实施例为多匝电感器的透视图。
[0012]图3B根据另一实施例为多匝电感器的透视图。
[0013]图4A根据一个实施例为一对多匝电感器的透视图。
[0014]图4B根据另一实施例为一对多匝电感器的透视图。
[0015]图5根据另一实施例为一对多匝电感器的透视图。
[0016]图6根据一个实施例为梳型电感器结构的透视图。
[0017]图7A为一对梳型电感器的另一实施例的透视图，其中省略了顶部接地板。
[0018]图7B为图7A的此对梳型电感器的透视图，其中包含了顶部接地板。
[0019]图8A根据一个实施例为交叉耦合电感器结构的透视图。
[0020]图8B为包含图8A的交叉耦合电感器的交叉耦合滤波器的一个实施例的示意图。
[0021]图8C为图8B的交叉耦合滤波器的增益与频率关系图的一个实例。
[0022]图9A根据一个实施例为双模式滤波器的一个实施例的透视图。
[0023]图9B为图9A的双模式滤波器的增益与频率关系图的一个实例。
[0024]图10A根据一个实施例为可调谐滤波器的示意图。
[0025]图10B根据另一实施例为可调谐滤波器的示意图。
[0026]图11根据本文教示为可包含一或多个可调谐滤波器的RF通信系统的一个实例的示意图。
[0027]图12根据一个实施例为可控电容器的示意图。
[0028]图13根据一个实施例为半导体芯片的示意图。
具体实施方式
[0029]以下实施例的详细描述呈现了本专利技术特定实施例的各种描述。在本描述中，参考这些附图，其中相同元件符号可以指示相同或功能类似的元件。应理解，图式中所示的元件并不一定按比例绘制。此外，应理解，某些实施例可以包含多于附图中所示的元件和/或附图中所示的元件子集。此外，一些实施例可以包含来自两个或更多个附图的特征的任何适当组合。
[0030]射频(RF)滤波器可在多种应用中用于过滤RF信号的频率内容。例如，在无线通信系统中，RF滤波器可以使用带通频率响应来实施，以将RF信号的频率内容限制于特定频率范围或频带。此类RF滤波器可在无线通信系统的传输和/或接收路径中使用。为了提供额外灵活性，期望实施可调谐的RF滤波器。
[0031]本文提供用于可调谐滤波的设备及方法。在某些实施例中，使用形成于半导体芯片上的一或多个可控电容器及使用形成于次级电路板上的一或多个被遮蔽的集成电感器来实施可调谐滤波器，此次级电路板附接至载波电路板。另外，被遮蔽的集成电感器由次级电路板的图案化的金属化层形成，并且在次级电路板和/或载波电路板上提供遮蔽作用以从半导体芯片和/或其他组件遮蔽电感器。
[0032]藉由以此方式实施可调谐滤波器，实现了许多优势，包含高质量因子(Q
‑
factor)、超宽带性能，和/或快速调谐的能力。相反，使用集中电感器实施的可调谐滤波器体积大、成本高和/或需要进行调节及校准的组件变化。
[0033]在某些实施方式中，半导体芯片被安装至载波电路板的第一侧，同时次级电路板被安装至载波电路板与第一侧相对的第二侧。因而，半导体芯片上的可控电容器可通过载波电路板连接至次级电路板的电感器。在其他实施方式中，半导体芯片被安装至次级电路板，其进而被安装至载波电路板。
[0034]被遮蔽的集成电感器可以各种方式实施，包含但不限于使用多缠绕电感器结构和/或梳型电感器结构。当在次级电路板中形成多个电感器时，在电感器之间提供遮蔽或者在电感器之间可省略遮蔽，例如，以形成交叉耦合的滤波器结构和/或双模式滤波器。
[0035]本文的可调谐滤波器可对各种信号频率的RF信号提供滤波作用，包含但不限于甚高频(VHF)范围(30兆赫兹(MHz)至300MHz)或超高频(UHF)范围(300MHz至3千兆赫兹(GHz))中的信号。
[0036]图1A根据一个实施例为可调谐滤波器10的示意图。在此实施例中，使用半导体芯片1、载波电路板2及次级电路板3实施可调谐滤波器10。
[0037]如图1A所示，半导体芯片1包含可控电容器5a、5b
……
5n。尽管描绘了三个可控电容器，但半导体芯片1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有可调谐滤波的射频(RF)系统，所述RF系统包括：半导体芯片，包含其上形成的第一可控电容器；以及第一电路板，经配置以附接至第二电路板，其中所述第一电路板包含其中由所述第一电路板的金属化形成的第一电感器结构，所述第一电感器结构经配置以与所述第一可控电容器谐振以提供可调谐滤波器，其中所述第一电感器结构藉由电感器遮蔽结构而从所述半导体芯片遮蔽，所述电感器遮蔽结构至少部分地由所述第一电路板的所述金属化而形成。2.根据权利要求1所述的RF系统，其中所述第一电感器结构的每个侧面藉由所述电感器遮蔽结构遮蔽。3.根据权利要求1所述的RF系统，进一步包括所述第二电路板。4.根据权利要求3所述的RF系统，其中所述电感器遮蔽结构的第一部分形成于所述第一电路板上，以及所述电感器遮蔽结构的第二部分形成于所述第二电路板上。5.根据权利要求3所述的RF系统，其中所述半导体芯片附接至所述第二电路板的第一侧，以及所述第一电路板附接至所述第二电路板与所述第一侧相对的第二侧。6.根据权利要求5所述的RF系统，进一步包括RF护罩，所述RF护罩位于所述第二电路板的所述第一侧上并在一空腔中包围所述半导体芯片。7.根据权利要求3所述的RF系统，其中所述半导体芯片附接至所述第一电路板的第一侧，以及所述第二电路板附接至所述第一电路板与所述第一侧相对的第二侧。8.根据权利要求1所述的RF系统，其中所述半导体芯片进一步包含第二可控电容器，以及所述第一电路板进一步包含其中由所述第一电路板的所述金属化形成的第二电感器结构，其中所述第二可控电容器及所述第二电感器结构在所述可调谐滤波器中运行。9.根据权利要求8所述的RF系统，其中所述电感器遮蔽结构包含插入在所述第一电感器结构与所述第二电感器结构之间的一部分。10.根据权利要求8所述的RF系统，其中所述第一电感器结构及所述第二电感器结构在所述电感器遮蔽结构内电磁耦合，并且其中所述可调谐滤波器对应于双模式滤波器或耦合滤波器。11.根据权利要求1所述的RF系统，其中所述第一电感器结构对应于多匝电感器或一梳型电感器。12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：