【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用砷化镓的高性能可调谐滤波器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2020年7月7日提交的、题目为“HIGH PERFORMANCE TUNABLE FILTER”的美国非临时申请号16/922471的权益，其被转让给本申请的受让人，并且通过引用以其整体明确并入本文。
[0003]本公开总体涉及天线，并且更具体地但不排他地涉及高性能可调谐滤波器及其制造技术。
技术介绍
[0004]通过有源组件的小型化，集成电路技术在提高计算能力方面取得了长足的进步。封装器件可以在许多电子设备中找到，包括处理器、服务器、射频(RF)集成电路等。封装技术在高引脚数器件和/或高产量组件中变得具有成本效益。
[0005]具有可变电容器(变容器，其是压控电容器)的可调谐滤波器对于蜂窝通信和Wi
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Fi通信在其RF前端(RFFE)应用中是期望的，以覆盖多个频带和多个频率。具有大Cmax/Cmin调谐比(TR)、良好隔离度、线性度和Q因数以及高功率处理能力的变容器是技术基准的关键性能指标(...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可调谐滤波器，包括：砷化镓(GaAs)衬底；可变电容器(变容器)，被布置在所述GaAs衬底的上表面上；上部导电结构，被布置在所述GaAs衬底的所述上表面上，所述上部导电结构包括一个或多个上部导体和一个或多个上部绝缘体，所述一个或多个上部导体和所述一个或多个上部绝缘体被配置为形成包括金属
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绝缘体
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金属(MIM)电容器和3D电感器的一个或多个无源组件；一个或多个GaAs通孔(TGV)，被布置成从所述GaAs衬底的所述上表面到所述GaAs衬底的下表面穿过所述GaAs衬底；以及下部导电结构，被布置在所述GaAs衬底的所述下表面上，所述下部导电结构包括一个或多个下部导体和一个或多个下部绝缘体，所述一个或多个下部导体和所述一个或多个下部绝缘体被配置为形成下部再分布层(RDL)，其中所述变容器、所述MIM电容器和所述3D电感器被电耦合，以形成射频(RF)滤波器电路。2.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述下部RDL被配置为将至少一个TGV与至少一个其他TGV电耦合。3.根据权利要求2所述的可调谐滤波器，还包括：一个或多个外部连接件，被配置为将所述下部RDL电耦合到所述可调谐滤波器外部的一个或多个组件。4.根据权利要求3所述的可调谐滤波器，其中所述一个或多个外部连接件为晶圆级封装(WLP)球、铜(Cu)柱和焊料凸块中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述TGV中的一个或多个TGV被配置为将所述变容器、所述MIM电容器和所述3D电感器中的一个或多个与所述下部RDL电耦合。6.根据权利要求5所述的可调谐滤波器，其中每个TGV包括导电柱，所述导电柱被布置成填充所述GaAs衬底的过孔，所述导电柱在所述过孔内从所述GaAs衬底的所述上表面延伸到所述GaAs衬底的所述下表面。7.根据权利要求6所述的可调谐滤波器，其中所述导电柱由铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、钨(W)、镍(Ni)或其组合中的任意一种或多种形成。8.根据权利要求6所述的可调谐滤波器，其中所述导电柱和所述下部RDL由相同的一种或多种导电材料形成。9.根据权利要求6所述的可调谐滤波器，其中每个TGV还包括垂直地布置在所述GaAs衬底的壁上的导电层，使得所述导电柱在所述过孔内被布置在所述导电层上和所述导电层的内部。10.根据权利要求9所述的可调谐滤波器，其中TGV的所述导电层被水平地布置在对应的导电柱与所述上部导电结构的第一上部导体之间，和/或其中相同或不同的TGV的所述导电层被水平地布置在所述GaAs衬底的所述下表面与所述下部RDL之间。11.根据权利要求6所述的可调谐滤波器，其中每个TGV还包括被配置为填充所述导电
柱内的中心腔的绝缘塞，所述绝缘塞从所述GaAs衬底的所述下表面下方延伸到所述GaAs衬底的所述上表面下方。12.根据权利要求11所述的可调谐滤波器，其中所述绝缘塞和所述下部导电结构的所述一个或多个下部绝缘体由相同的一种或多种绝缘材料形成。13.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述下部导电结构的所述下部RDL被布置在所述GaAs衬底的所述下表面上，并且其中所述下部导电结构的所述一个或多个下部绝缘体被布置在所述GaAs衬底的所述下表面上和所述下部RDL上。14.根据权利要求13所述的可调谐滤波器，其中所述一个或多个下部绝缘体由以下中的任何一种或多种形成：二氧化硅(SiO2)、有机聚合物电介质、聚酰亚胺(PI)、聚降冰片烯、苯并环丁烯(BCB)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯并恶唑(PBO)或硅基聚合物电介质。15.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述变容器为超突变(HA)变容器。16.根据权利要求15所述的可调谐滤波器，其中所述变容器包括：GaAs缓冲层，被布置在所述GaAs衬底的所述上表面上，所述GaAs缓冲层为n+掺杂；GaAs有源层，被布置在所述GaAs缓冲层上，所述GaAs有源层为n掺杂且超突变；以及变容器接触，被布置在所述GaAs有源层上。17.根据权利要求16所述的可调谐滤波器，其中所述GaAs有源层是台面形状的。18.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述上部导电结构包括：一个或多个第一上部导体，被布置在所述一个或多个TGV上；一个或多个第二上部导体，被布置在所述一个或多个第一上部导体上或所述一个或多个第一上部导体之上；一个或多个第三上部导体，被布置在所述一个或多个第二上部导体上或所述一个或多个第二上部导体之上；一个或多个第四上部导体，被布置在所述一个或多个第三上部导体上；一个或多个第一上部绝缘体，被布置在所述第一上部导体中的一个或多个第一上部导体上；以及一个或多个第二上部绝缘体，被布置在所述第一上部导体中的一个或多个第一上部导体上和所述第一上部绝缘体中的一个或多个第一上部绝缘体上。19.根据权利要求18所述的可调谐滤波器，其中所述第一上部导体、所述第二上部导体、所述第三上部导体和/或所述第四上部导体由铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铝(Al)或其组合中的任何一种或多种形成。20.根据权利要求18所述的可调谐滤波器，其中所述第一上部导体中的一个第一上部导体被配置为：将所述变容器的GaAs缓冲层与所述TGV中的一个TGV电耦合。21.根据权利要求20所述的可调谐滤波器，其中所述第四上部导体中的一个第四上部导体电耦合到所述变容器的变容器接触，并且所述第四上部导体中的另一第四上部导体电耦合到所述变容器的所述GaAs缓冲层。22.根据权利要求18所述的可调谐滤波器，其中所述MIM电容器包括：下极板；上极板；以及
电介质，被布置在所述下极板与所述上极板之间，其中所述第二上部导体中的一个第二上部导体用作所述下极板，所述第二上部绝缘体中的一个第二上部绝缘体用作所述电介质，并且所述第三上部导体中的一个第三上部导体用作所述上极板。23.根据权利要求22所述的可调谐滤波器，其中所述下极板和所述上极板中的一个电耦合到所述变容器和所述3D电感器中的一个，并且所述下极板和所述上极板中的另一个电耦合到所述变容器和所述3D电感器中的另一个。24.根据权利要求22所述的可调谐滤波器，其中所述下极板不接触所述第一上部导体中的任何第一上部导体。25.根据权利要求18所述的可调谐滤波器，其中所述3D电感器包括一个或多个环路，每个环路包括：上部水平环路分段；第一垂直环路分段和第二垂直环路分段；以及下部水平环路分段，其中所述上部水平环路分段包括所述第四上部导体中的一个第四上部导体，...
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