【专利解密】云塔科技,高集成度无源滤波器助力毫米波通信

【嘉德点评】云塔科技的无源滤波器专利,将无源器件的第一电容集成在芯片上,结合安装器件的第一电感形成无源滤波器,可大大提高无源器件的集成度,有利于其小型化,同时还降低了无源滤波器寄生参数的不可控性,提高了性能的规模量产一致性

集微网消息,随着5G网络的部署和卫星互联网的兴起,面向物理层毫米波的研究也在争分夺秒的进行。前不久,云塔科技联合中科大微电子学院,发布了其自主研制的5G毫米波滤波器,使用了独特的超高性能集成无源器件(SPD)技术,这也标志着国内毫米波技术在商业化进程走出了关键一步。

滤波器作为电路系统中的重要子模块,通常使用电容、电感和电阻的组合电路对信号等进行滤波,消除噪声干扰,以确保系统运行的稳定性和可靠性。而随着电路的小型化和集成化,滤波元件受电路板工艺自身精度以及寄生参数的影响,会导致电容与电感与自身标定值的不一致性,尤其是当信号处于毫米波段,无源滤波器装置的参数会存在极大的不可控性,容易导致系统崩溃。

为此,云塔科技于2017年10月26日申请了一项名为“一种无源滤波器装置和无源滤波器模组”的发明专利(申请号:201711018596.8),申请人为安徽云塔电子科技有限公司。这一发明可使得各个无源滤波器独立工作滤波,同时增加了无源器件的集成度,改善了与基板之间的导电导热性能。

图1无源滤波器装置结构图

参考图1,本发明提出的一种无源滤波器结构包括基板10、集成无源器件20与安装器件30。其中基板10平铺在底层,其第一表面101包含多个金属域102,用于实现其表面无源器件与安装器件的电连接。集成无源器件20包含多个芯片,并嵌有电容,以倒装的方式利用导电凸起安装在基板表面。安装器件30包含多个电感,结合无源器件20的第一电容实现滤波作用。

图2无源滤波器等效电路

图2为图1滤波器的一种等效电路图,由左图可知,第一电感对低频信号阻碍小,对高频信号阻碍大,第一电容则对低频信号衰减小,对高频信号衰减大,因此该无源滤波器装置容易通过低频信号,可等效为低通滤波器。而右图中第一电感和第一电容的位置互换,此时等效电路通高频,阻低频,等效为高通滤波器。因此发明中的技术方案可提高无源器件的集成度,有利于无源滤波器装置的小型化,并降低了参数的不可控性、减小了寄生参数,增强其与基板的导电导热性能。另外,本发明的无源滤波器装置不含有源器件,并能以独立存在的方式耦合到其他电路中,实现选择频段进行滤波。

在上述技术方案的基础上,一方面集成无源器件20芯片上的第一电容为MIM(金属-绝缘层-金属)电容,其两个极板的有效厚度均不小于1μm,可大幅度降低极板的寄生电阻,提高电容的品质因数。另一方面通过采用高品质因数的电感用于提高了谐振回路的谐振特性,从而进一步发提高无源滤波器装置的滤波效果。

简而言之,云塔科技的这一发明公开了一种无源滤波器装置,将无源器件的第一电容集成在芯片上,并结合安装器件的第一电感形成无源滤波器,可大大提高无源器件的集成度,有利于其小型化,同时还降低了无源滤波器参数的不可控性,提高了性能的规模量产一致性。

借助5G甚至6G的东风,云塔科技深耕毫米波技术领域,利用超高集成无源器件技术,成功推出sub-6GHz和毫米波频段的滤波器产品。在这一5G终端产品即将爆发性增长的阶段,相信云塔科技在未来定能够大放异彩。

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(校对/holly)

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