「專利解密」雲塔科技，高集成度無源濾波器助力毫米波通信

【嘉德點評】雲塔科技的無源濾波器專利，將無源器件的第一電容集成在晶片上，結合安裝器件的第一電感形成無源濾波器，可大大提高無源器件的集成度，有利於其小型化，同時還降低了無源濾波器寄生參數的不可控性，提高了性能的規模量產一致性。

集微網消息，隨著5G網絡的部署和衛星網際網路的興起，面向物理層毫米波的研究也在爭分奪秒的進行。前不久，雲塔科技聯合中科大微電子學院，發布了其自主研製的5G毫米波濾波器，使用了獨特的超高性能集成無源器件（SPD）技術，這也標誌著國內毫米波技術在商業化進程走出了關鍵一步。

濾波器作為電路系統中的重要子模塊，通常使用電容、電感和電阻的組合電路對信號等進行濾波，消除噪聲幹擾，以確保系統運行的穩定性和可靠性。而隨著電路的小型化和集成化，濾波元件受電路板工藝自身精度以及寄生參數的影響，會導致電容與電感與自身標定值的不一致性，尤其是當信號處於毫米波段，無源濾波器裝置的參數會存在極大的不可控性，容易導致系統崩潰。

為此，雲塔科技於2017年10月26日申請了一項名為「一種無源濾波器裝置和無源濾波器模組」的發明專利（申請號：201711018596.8），申請人為安徽雲塔電子科技有限公司。這一發明可使得各個無源濾波器獨立工作濾波，同時增加了無源器件的集成度，改善了與基板之間的導電導熱性能。

圖1無源濾波器裝置結構圖

參考圖1，本發明提出的一種無源濾波器結構包括基板10、集成無源器件20與安裝器件30。其中基板10平鋪在底層，其第一表面101包含多個金屬域102，用於實現其表面無源器件與安裝器件的電連接。集成無源器件20包含多個晶片，並嵌有電容，以倒裝的方式利用導電凸起安裝在基板表面。安裝器件30包含多個電感，結合無源器件20的第一電容實現濾波作用。

圖2無源濾波器等效電路

圖2為圖1濾波器的一種等效電路圖，由左圖可知，第一電感對低頻信號阻礙小，對高頻信號阻礙大，第一電容則對低頻信號衰減小，對高頻信號衰減大，因此該無源濾波器裝置容易通過低頻信號，可等效為低通濾波器。而右圖中第一電感和第一電容的位置互換，此時等效電路通高頻，阻低頻，等效為高通濾波器。因此發明中的技術方案可提高無源器件的集成度，有利於無源濾波器裝置的小型化，並降低了參數的不可控性、減小了寄生參數，增強其與基板的導電導熱性能。另外，本發明的無源濾波器裝置不含有源器件，並能以獨立存在的方式耦合到其他電路中，實現選擇頻段進行濾波。

在上述技術方案的基礎上，一方面集成無源器件20晶片上的第一電容為MIM(金屬-絕緣層-金屬)電容，其兩個極板的有效厚度均不小於1μm，可大幅度降低極板的寄生電阻，提高電容的品質因數。另一方面通過採用高品質因數的電感用於提高了諧振迴路的諧振特性，從而進一步發提高無源濾波器裝置的濾波效果。

簡而言之，雲塔科技的這一發明公開了一種無源濾波器裝置，將無源器件的第一電容集成在晶片上，並結合安裝器件的第一電感形成無源濾波器，可大大提高無源器件的集成度，有利於其小型化，同時還降低了無源濾波器參數的不可控性，提高了性能的規模量產一致性。

藉助5G甚至6G的東風，雲塔科技深耕毫米波技術領域，利用超高集成無源器件技術，成功推出sub-6GHz和毫米波頻段的濾波器產品。在這一5G終端產品即將爆發性增長的階段，相信雲塔科技在未來定能夠大放異彩。

（校對/holly）