一种声表滤波器件

文档序号:22591 发布日期:2021-09-21 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种声表滤波器件 (Acoustic surface filter ) 是由 弗兰克·李 刘贤栋 于 2021-07-09 设计创作,主要内容包括:一种声表滤波器件,该声表滤波器件包括具有功能电路的芯片和封装基板,芯片表面设置有外接金属盘,功能电路至少包括外接谐振器和非外接谐振器,外接谐振器连接外接金属盘,用于连接外部输入输出电路或接地电路,其中,芯片还包括:设置于芯片表面的散热金属盘,与至少一个非外接谐振器相连,作为非外接谐振器的散热通道,所述非外接谐振器通过所述散热金属盘连接到所述封装基板。本发明实施例通过散热金属盘悬空设置,在不影响性能的情况下,提高了声表滤波器件的散热能力。(The utility model provides a sound table filter, this sound table filter is including chip and the packaging substrate who has the function circuit, and the chip surface is provided with external metal dish, and the function circuit includes external syntonizer and non-external syntonizer at least, and external syntonizer is connected external metal dish for connect external input/output circuit or ground circuit, wherein, the chip still includes: and the heat dissipation metal disc is arranged on the surface of the chip, is connected with at least one non-external resonator and is used as a heat dissipation channel of the non-external resonator, and the non-external resonator is connected to the packaging substrate through the heat dissipation metal disc. According to the embodiment of the invention, the radiating metal plate is arranged in a suspended manner, so that the radiating capacity of the acoustic surface filter device is improved under the condition of not influencing the performance.)

一种声表滤波器件

技术领域

本发明实施例涉及电子元器件散热技术,尤其涉及一种声表滤波器件。

背景技术

声表滤波器由于体积小,性能好的优势,被广泛应用于各种电子设备中。但现有的声表滤波器,功率容量较小,为提高声表滤波器功率容量,需要提高叉指电极的散热能力,解决叉指电极的散热短板。

基于芯片级封装(Chip Scale Package,简称CSP)的声表滤波器通过植球或金线键合技术将芯片晶圆和封装基板封装成一个完整芯片,以植球技术为例,芯片工作产生的热量可以通过晶圆金属盘植入的金球传导到封装基板,再由封装基板的金属盘传导到整个印刷电路板完成散热。如图1所示,在输入输出和需要接地等需要电气连接的谐振器上设置金属盘,提高声表滤波器的散热能力。

现有技术存在的缺陷在于:谐振器的散热存在短板,谐振器没有良好的导热通道会导致温度升高,产生形变,进而影响声表滤波器性能,进而影响整个声表滤波器的功率容量。

发明内容

本发明实施例提供一种声表滤波器件,优化声表滤波器件散热存在短板的问题,提高声表滤波器件的散热能力以及功率容量。

本发明实施例提供了一种声表滤波器件,该声表滤波器件包括具有功能电路的芯片和封装基板,芯片表面设置有外接金属盘,功能电路至少包括外接谐振器和非外接谐振器,外接谐振器连接外接金属盘,用于连接外部输入输出电路或接地电路,其中,芯片还包括:设置于芯片表面的散热金属盘,与至少一个非外接谐振器相连,作为非外接谐振器的散热通道,非外接谐振器通过散热金属盘连接到封装基板。

本发明实施例通过设置散热金属盘,解决声表滤波器件中谐振器散热存在短板的问题,提高声表滤波器件的散热能力,提高声表滤波器件的功率容量。

附图说明

图1为现有技术的7阶梯形声表滤波器拓扑结构示意图;

图2为本发明实施例一提供的声表滤波器件的结构示意图;

图3是本发明实施例一提供的声表滤波器件的等效电路连接示意图;

图4是本发明实施例二提供的声表滤波器件中一个封装基板结构示意图;

图5是本发明实施例二提供的声表滤波器件中双层封装基板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的声表滤波器件的结构示意图,本实施例可适用于包括多个谐振器的声表滤波器件进行散热的方案,本发明实施例提供了一种声表滤波器件101,该声表滤波器件101包括具有功能电路的芯片102和封装基板103,芯片表面设置有外接金属盘106,功能电路至少包括外接谐振器104和非外接谐振器105,外接谐振器104连接外接金属盘106,用于连接外部输入输出电路或接地电路108,其中,芯片还包括:设置于芯片表面的散热金属盘107,与至少一个非外接谐振器105相连,作为非外接谐振器105的散热通道,非外接谐振器106通过散热金属盘107连接到封装基板103。

参考图3,图3为本发明实施例一提供的声表滤波器件的等效电路连接示意图,本实施例具体以7阶梯形声表滤波器作为声表滤波器件为例进行说明,但本领域技术人员可知,并不限于梯形结构声表滤波器。

其中,具有功能电路的芯片是由晶圆以及刻蚀在压电晶圆上的金属叉指电极(谐振器)、谐振器金属走线和附属电路构成。芯片表面设置有外接金属盘,功能电路至少包括外接谐振器和非外接谐振器,外接谐振器连接有外接金属盘,用于连接外部输入输出电路或接地电路。外接谐振器和非外接谐振器可以分别是一个或者多个,本发明实施例对谐振器的具体个数不进行限制。谐振器就是指产生谐振频率的装置,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,广泛应用于各种电子产品中。示例性的,外接谐振器与输入电路连接的外接金属盘称为输入金属盘,外接谐振器与输出电路连接的外接金属盘称为输出金属盘,外接谐振器与接地电路连接的外接金属盘称为接地金属盘。

芯片还包括:设置于芯片表面的散热金属盘,与至少一个非外接谐振器相连,作为非外接谐振器的散热通道,非外接谐振器通过散热金属盘连接到封装基板。其中,非外接谐振器是除外接谐振器以外的其他谐振器,一般连接在外接谐振器之间。至少一个非外接谐振器是指非外接谐振器可以是一个或者一个以上,本发明实施例对非外接谐振器具体个数不进行限制。

散热金属盘悬空设置,悬空设置是指散热金属盘与基板的外部电路没有直接的欧姆接触,散热金属盘连接到基板中的散热片。散热金属盘作为非外接谐振器的散热通道,在不影响性能的情况下,增加了散热通道,扩大了散热面积,由此能够提高谐振器的散热能力。

本实施例以7阶梯形声表滤波器,设置一个散热金属盘为例进行说明,如图3所示。S1、S2、S3和S4是4组串联谐振器,P1、P2和P3是3组并联谐振器,L1、L2、L3和L4为封装基板寄生电感;S1、S4、P1和P3为外接谐振器。S1谐振器用于连接外部输入电路,S1谐振器连接输入金属盘;S4谐振器用于连接外部输出电路,S4谐振器连接输出金属盘;P1、P3外接谐振器用于连接接地电路,P1、P3谐振器分别连接接地金属盘1和接地金属盘2。S2、S3和P2为非外接谐振器,通过在S2、S3和P2连接点处增加一个散热金属盘,该金属盘为悬空金属盘,散热金属盘等效电路为一个电感L5串联一个电容C1。散热金属盘不限于在S2、S3和P2连接点,也不限于梯形声表滤波器,凡是需要特别散热处理的谐振器连接点均可以增加散热金属盘进行散热。例如,可以用在只有两个外接串联谐振器的特殊情况,此时两个外接谐振器的中间连接点,也可以与散热金属盘相连。

本发明实施例的外接谐振器连接有外接金属盘,用于连接外部输入输出电路或接地电路,散热金属盘与至少一组非外接谐振器相连,散热金属盘悬空设置,作为非外接谐振器的散热通道。本发明通过散热金属盘悬空设置,解决声表滤波器中谐振器散热存在短板的问题,提高声表滤波器的散热能力,提高声表滤波器的功率容量。

实施例二

图4是本发明实施例二所提供的声表滤波器件中一个封装基板结构示意图。本实施例以上述实施例为基础进行细化。

多个具有直接电学连接的非外接谐振器的连接点,连接至同一散热金属盘。声表滤波器件至少包括串联的外接谐振器和非外接谐振器,散热金属盘连接所述外接谐振器和非外接谐振器之间的电路节点。声表滤波器件至少包括串联的两个非外接谐振器,散热金属盘连接所述两个非外接谐振器之间的电路节点。

示例性的,参考图3,S1、S2、S3、S4是4个串联谐振器,P1、P2、P3是3个并联谐振器,位于两端的S1和S2谐振器为串联的外接谐振器,位于中部的S2和S3为串联的非外接谐振器。相邻串联谐振器S1和S2,S2和S3、S3和S4的连接点分别连接并联谐振器P1、P2和P3,并联谐振器P1、P2和P3为外接谐振器。中间两组谐振器S2和S3的连接点,一个与并联谐振器P2相连接,一个与散热金属盘连接。声表滤波器件至少包括串联的两个非外接谐振器,至少两个是指串联的非外接谐振器可以是两个或者两个以上,本发明实施例对串联的非外接谐振器具体个数不进行限制。S2和S3谐振器之间的点即为具有直接电学连接的非外接谐振器的连接点,散热金属盘连接S2和S3谐振器之间的电路节点。多个具有直接电学连接的非外接谐振器的连接点,连接至同一散热金属盘。S2和S3谐振器之间的点与散热金属盘相连接,也可以与多个这样的电学连接点连接同一散热金属盘,需要散热处理的多个非外接谐振器的连接点,均可连接同一散热金属盘,无需每个连接点单独设置散热金属盘,可以有效降低成本。

声表滤波器件包括至少一个封装基板,封装基板包括散热片,散热金属盘通过流片工艺在芯片上形成,散热金属盘通过封装工艺连接到散热片。

声表滤波器件包括至少一个封装基板,至少一个是指封装基板可以是一个或者一个以上,本发明实施例对封装基板具体的个数不进行限制。流片工艺是指在晶圆芯片上形成电路的工艺,封装工艺是指将封装基板和芯片连接在一起的工艺,常见的芯片封装工艺包括植球或金线键合这一环节。参考图4,散热金属盘201通过流片工艺形成于芯片202上,散热金属盘201通过植球连接到封装基板203的散热片204上。植球主要是使散热金属盘和散热片形成稳定的欧姆接触,为了方便散热金属盘与散热片连接,便于散热。

封装基板至少包括邻近芯片的第一封装基层和远离芯片的第二封装基层,第一封装基层设置有顶层散热片,第二封装基层设置底层散热片,两个封装基层之间包括介质层;顶层散热片通过介质层的过孔连接底层散热片,散热金属盘导热性的连接顶层散热片。

其中,封装基板可以为一层或者多层,本实施例具体以两层封装基板为例进行说明,但本领域技术人员可知,并不限于两层封装基板。示例性的,参考图5,封装基板203包括邻近芯片的第一封装基层205和远离芯片的第二封装基层206,第一封装基层205设置顶层散热片207,第二封装基层206设置底层散热片208,第一封装基层205和第二封装基层206之间为介质层,顶层散热片207通过介质层的通孔209直接连接第二封装基层206设置的底层散热片208,散热金属盘201通过植球工艺连接顶层散热片207。植球工艺中的植球可以是金,银,铜等金属材料。多层封装基板的原理同上,在此不再赘述。另一种特例是在封装基板的底部也有通过过孔连接的散热金属盘,此散热金属盘在与PCB主板上的金属散热孤岛相连后并不与任何PCB上的电路进行电学连接,只起到散热的作用。

散热金属盘连接封装基板后的等效电路为连接有散热金属盘的非外接谐振器的节点串联一个电感和电容后接地。散热层的面积和所连接的非外接谐振器的电气性能相关。

散热金属盘通过植球或金线键合工艺连接到封装基板的顶层散热片上,基板中的散热片通过过孔连通,此时该散热金属盘等效为一个电感和电容串联后接地,该电感、电容所带来的影响需要在设计时进行考虑。通过过孔的尺寸和数量可以调节电感值,通过控制底层散热片面积的大小来调节电容值,等效电感和电容与非外接谐振器的电气性能相关。当散热量比较大时,就需要增大散热层的面积,缩短散热通道,实现快速散热;当散热量较小时,可以减小散热层的面积,电气性能主要是频率特性,散热层的设计需要平衡滤波器的频率特性。

可选的是,一个或多个外接谐振器连接至同一个外接金属盘。其中,一个外接谐振器可以连接一个外接金属盘,多个外接谐振器也可以连接同一个外接金属盘,本发明实施例对同一个外接金属盘所连接的外接谐振器数量不进行限制,可以是一个或者多个。

本发明实施例针对目前声表滤波器中谐振器散热存在短板问题,通过对需要散热的谐振器增加一个悬空的散热金属盘,解决了谐振器散发热量比较多的问题,解决了谐振器没有良好散热通道导致温度过高产生形变的问题,在不影响性能的情况下提高了谐振器的散热能力与性能。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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