一种带有键合引线电感的片上信号滤波器制造技术

一片上信号滤波器（２００）采用键合引线或引线跟踪器连接ＩＣ键合板，形成信号滤波器（２００）的电感元件。键合引线和／或跟踪器可以多种方式配置形成不同类型的滤波器，包括带通滤波器，低通滤波器，高通滤波器，匹配滤波器和槽形滤波器等等。键合引线和跟踪器充分提供高Ｑ，再包括片上和／或非片上电容，可产生实时保存集成电路的能量有效滤波器结构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及滤波电路，尤其是一种带有配置成滤波电感的键合引线的片上滤波器。滤波电路已是本领域中熟知的技术。例如，许多接收器和发送器在上行或下行混频器之前或之后需要滤波器。尤其，用在接收器中的镜像抑制混频器无需额外滤波。由于混频器允许一定频带之外的信号自由通过的结构，以上方法将使混频器易受频带外干扰器干扰导致饱和。当收发器、接收器或发送器包括镜像抑制混频器时，通常采用专用集成电路(ASIC)来实现，其中实际状态(例如衰耗区域)和能源消耗量是一对主要的关系。因此，当额外的滤波为消除或减少由于带外干扰器和/或其它噪声源导致的混频器饱和而必需时，通常需要增加外部(片外)滤波和匹配部件。如前所述，提供不使用外部滤波器和/或匹配部件的额外滤波技术通常在作为IC(ASIC)或其一部分的接收器、收发器和发送器中实现。以上技术采用片上电感，可作为诸如滤波器和匹配网络多种电路结构实现。对于滤波领域熟悉的人员，片上电感通常被定义为螺旋电感。众所周知，螺旋电感通常用在与低噪音放大器(LNA)和混频器相连的偏置电路和稳定电路。然而，在滤波应用中使用螺旋电感，由于与离散电感相比螺旋电感相对低的Q值，所以应用螺旋电感还存在问题。螺旋电感的低的Q值使得电感易损耗，因此不适用于片上匹配网络和带通滤波器。如前所述，需要一种在ASIC上实现诸如带通滤波器的集成滤波器的技术，此集成滤波器相对于采用螺旋电感的集成滤波器或匹配网络有高得多的Q值。本专利技术涉及一种带有键合引线电感的片上滤波器。集成滤波器使用IC(ASIC)键合引线作为电感来实现一集成收发器、接收器或发送器(例如，ASIC)的片上滤波(如带通滤波)部件。当结合内部和/或外部IC电容使用时，由于无需镜像抑制混频器，混频器的能源消耗减少了。当前片上滤波器的一最佳实施例包括至少一个IC键合引线和至少一配置成LC带通滤波器的一个外部电容。当前片上滤波器的另一最佳实施例包括至少一个IC键合引线和至少一配置成LC带通滤波器的一个内部电容。因此，本专利技术的一方面，一集成带通滤波器采用IC键合引线作为滤波器电感则无需外部滤波器和匹配部件。本专利技术的另一方面，由于无需镜像抑制混频器，一集成带通滤波器采用IC键合引线作为滤波电感来减少ASIC混频器的能源消耗。本专利技术的再一方面，通过信号被混频器接收之前，减少干扰机信号电平，一集成带通滤波器采用IC键合引线作为滤波电感，以此保护ASIC混频器免受带外干扰机干扰。本专利技术的再一方面，一集成带通滤波器采用IC键合引线作为滤波电感与MOS、BiCMOS、GaAs、SiGe和HBT处理相连，这比采用螺旋电感技术更能适应更高的工作频率。本专利技术的再一方面，用IC键合引线作为匹配和/或滤波构件可增强和扩充受采用螺旋电感技术及其类似技术限制的多种应用。本专利技术的再一方面，在IC或其载体上包含的迹线用作匹配和/或滤波构件。参照附图中附图标记及各部分进行以下具体描述可以更好地理解本专利技术的其他方面和特征以及有益效果附图说明图1是一说明根据本专利技术实施例的多个适合用作电感元件的IC键合引线结构配制而成的一LC滤波器结构图；图2是一说明根据本专利技术实施例的用两个键合引线组成电感元件的一LC滤波结构电路图；图3A，B，C描述图2中LC滤波器的仿真结果，由特殊的图像和PCS段衰减因数导致的LC滤波器插入损耗；图4是说明根据本专利技术实施例的其电感元件是由键合引线和组件电感形成的另一LC滤波结构电路图；图5A，B，C描述图4中LC滤波器的仿真结果，由特殊的图像和PCS段衰减因数导致的LC滤波插入损耗。有以上定义的附图所确定的各可选实施例，本专利技术的其他实施例也是可预料的，当前专利技术不受已公开的实施例的限制，熟悉本领域的技术人员可以在本专利技术的范围和精神内作出许多改动和其它实施例。图1是根据本专利技术的特定实施例描述多个IC键合引线组件100用作电感元件而形成的一LC滤波器的框图。电感元件结构不限制在一单个键合引线结构，它可包括一嵌于IC载送基片104内的跟踪感应器102或IC(ASIC)108上的跟踪器106。电感元件可设计成由单个键合引线接地。一些其它典型的片上电感元件结构是由一键合引线112，114配置到一与另一IC108或基片104上的垫片相连的IC108或基片104上的垫片，此键合引线再和另一键合引线116，118相连。图2是根据本专利技术的一个实施例描述利用两个键合引线202，204和206，208形成LC滤波器200的电感元件(L1，L2)214和(L3，L4)218的LC滤波器200结构电路图。根据一实施例，LC滤波器200全部使用片上元件，且包括集成电容210，212，216，以上电容由相应的RF处理如位于德州德拉斯的德州仪器有限公司开发的RF BiCMOS RF 1处理制造而成。由于LC滤波器200采用两个键合引线(如202和204或206和208)形成电感214，218，相应地产生一更大的电感值。图3A，B，C是描述图2中LC滤波器200的仿真结果图，显示当使用由德州仪器有限公司的RF BiCMOS 1程序库开发的集成电容模型和也由德州仪器有限公司开发的键合引线电感模型时，由特殊的图像和PCS频带衰减因数导致的LC滤波器插入损耗。如图，当图象衰减29dB且PCS频带衰减至少15dB，LC滤波器200结构有3.7dB的插入损耗。对于一500ohm系统，3dB带宽对应194MHZ且输出返回损耗大约16dB。图4是根据本专利技术一实施例描述其中电感元件402-412是由键合引线和封装(迹线)电感制成的另一LC滤波器400结构的电路图。LC滤波器400作为第五顺序滤波器比以上图2中所述的滤波器更能阻止带宽损耗。LC滤波器400中的每一个电感元件402-412采用单个键合引线，可提供比以上图2中所述LC滤波器200大3dB的带宽，这样，LC滤波器更耐用且具有更大的容量。根据一实施例，电容C1和C2是片上电容，而C3和C5是非片上电容。图5A，B，C是描述图4中LC滤波器400的仿真结果图，显示当使用由德州仪器有限公司的RF BiCMOS 1程序库开发的集成电容模型、外部电容模型和也由德州仪器有限公司开发的键合引线电感模型时，由特殊的图像和PCS段衰减因数导致的LC滤波器插入损耗。假定外部电感C3-C5的Q为100。如前所述，当图象衰减25dB且PCS频带衰减至少25dB时，LC滤波器400结构有3.1dB的插入损耗。对于一100ohm系统，3dB带宽对应341MHZ且输出返回损耗大约25dB。以下，表1给出了LC滤波器200和LC滤波器400的仿真结果比较。表1(LC滤波器仿真结果) 从上表可知，当前的专利技术在有关片上滤波器的技术方面有很大的进步。本专利技术的详细描述提供给信号滤波器
熟练人员应用新颖性规则并构造和使用所要求的特殊组件的信息需要。如前所述，本专利技术很明显地与现有技术的构造和操作有很大的不同。然而，本专利技术特殊实施例已做详细描述，在不偏离本专利技术的精神和范围的前提下可作不同的选择、修改和替换，在权利要求中作以限定。例如，如前的特殊实施例描述了特定种类的LC滤波器，本专利技术也可使用其它种类LC滤波器实现，如不同的布局和滤波顺序。而且，如前的特殊实施例有关滤波结构和方法的描述，能够理解本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一集成信号滤波器，包括：一集成电路，包括一信号滤波器且有多个键合板；一集成电路载送基片，配置用来载送集成电路且有多个键合板；一键合引线，连接在两个键合板之间且配置作为信号滤波器的电感元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA莫斯塔法，JA施朗，S拉扎，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]