[发明专利]一种射频前端模组、制备天线和滤波器的方法及装置

说明书

本文公开一种射频前端模组、制备天线和滤波器的方法及装置。本发明实施例射频前端模组包括：集成在同一基底材料上的以下一项或任意组合：一个以上天线、滤波器、射频开关、双工器、功率放大器和低噪声放大器。本发明实施例在基底材料上集成射频前端模块，简化了便携式移动设备射频前端模组的制备和封装，相比于系统封装(SiP)减小了射频前端在便携式移动设备中的空间占用和射频前端各个组件的连接功耗，降低了制备射频前端模组的成本。

技术领域

本文涉及但不限于电磁波天线技术，尤指一种射频前端模组、制备天线和滤波器的方法及装置。

背景技术

近年，便携式移动设备(例如手机、可穿戴设备)取得了巨大进步，改变了人们的生活方式。随着便携式移动设备的应用发展，其需要覆盖的电磁波频段增多；例如，第五代移动通信技术(5G)手机通信需要向上覆盖毫米波、sub-6G频段(5G频段中工作频率在450MHz-6000MHz的6G以下的频段)，向下兼顾第四代移动通信技术(4G)、行动热点(WiFi)、蓝牙、近场通信(NFC)等不同应用所需的频段；同时，单个天线只能满足某个特定频段的电磁波收发，这就意味着在5G手机上需要设置多个天线，才能满足其需要覆盖的多个频段的电磁波的通信需求，在5G手机上需要更多的空间用于配置运行所需天线。通过设置多个天线的方式，使便携式移动设备在多个电磁波频段实现通信，增大了便携式移动设备的体积和系统复杂度，各天线分别设计和封装，也增加了天线配置的成本。

此外，据研究，每增加一个频段，需要增加1个功率放大器、1个射频开关、1个低噪声放大器和2个滤波器。第二代移动通信技术(2G)需支持4个频段，第三代移动通信技术(3G)需要支持6个频段，4G需要支持20个，而5G需要支持80个。因此，5G智能手机单机射频前端器件数量将大大增加。器件单元的数量增加也增大了便携式移动设备的体积和系统复杂度，封装工艺难度增加，器件单元间的损耗急剧升高。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供一种射频前端模组、制备天线和滤波器的方法及装置，能够简化便携式移动设备的射频前端模组，降低射频前端模组在便携式移动设备中的空间占用、射频前端模组的损耗、封装工艺复杂度和成本。

本发明实施例提供了一种射频前端模组，包括：集成在同一基底材料上的同一侧的一个以上天线，以及以下一项或任意组合：滤波器、射频开关、双工器、功率放大器和低噪声放大器；

其中，在所述基底材料上集成所述射频前端模组，用于通过简化射频前端模组的制备和封装，以减小其在便携式移动设备中的空间占用和组件之间的连接功耗；所述基底材料设置于一个晶圆上；所述天线包括：磁致伸缩层、及位于磁致伸缩层下方的第一压电层；第一压电层包含压电结构，设置为：压电结构在馈电的驱动下产生振动；磁致伸缩层由磁致伸缩材料构成，设置为：磁致伸缩材料在压电结构产生的振动下产生形变，以产生电磁波。

另一方面，本发明实施例还提供制备天线的方法，包括：

在基底材料衬底上图案化第一金属电极，获得第一底电极；

在第一底电极上生成压电材料；

在生成的压电材料上制备第一压电层；

在制备的第一压电层上溅射预设厚度的磁致伸缩材料，生成磁致伸缩层；

其中，所述天线为上述射频前端模组的组成，所述天线与以下一项或任意组合集成在同一基底材料上的同一侧：滤波器、射频开关、双工器、功率放大器和低噪声放大器；在所述基底材料上集成的所述射频前端模组，用于通过简化射频前端模组的制备和封装，以减小其在便携式移动设备中的空间占用和组件之间的连接功耗。

再一方面，本发明实施例还提供一种制备滤波器的方法、包括：

在基底材料衬底上图案化第二金属电极，获得第二底电极；