應用於有機基板的帶通濾波器的製作方法
2023-09-19 17:39:50 3
專利名稱：應用於有機基板的帶通濾波器的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種帶通濾波器，詳言之，是關於一種應用於有機基板 的帶通濾波器。
背景技術：
參考圖1，其顯示習知T型帶通濾波器的電路示意圖。該習知T型帶通 濾波器10包括一第一電感11、 一第二電感12、 一第三電感13、 一第一電容 14及一第二電容15。目前習知內埋式帶通濾波器技術主要採用低溫共燒陶 資(Low Temperature Cofired Ceramic, LTCC)基板，主要的原因在於 LTCC基板具有多層布局及相當薄的介電層結構，所以能產生的電容值範圍 大，因此，廣泛被運用於帶通濾波器設計中。習知內埋式帶通濾波器多採 用兩並聯的諧振器以一電容器耦合的。然而運用於目前系統級封裝單體 (System in Package, SIP)的封裝技術中，LTCC有兩項難以突破的瓶頸， 一為製作及開發成本仍然遠大於傳統有機基板技術；另外，因為製程限制， 其線路密度無法滿足SIP的高密度布線需求。目前市場上的主流封裝基板技 術為有機基板，除製程技術成熟度高，成本低以外，目前高密度的布線能 力也足以滿足微型化的SIP設計需求。但是，有機封裝基板在實現多層板架構及薄介電層的製程上仍然有其 限制，鑑於內埋電容值的範圍與面積考慮，利用Pi型電路設計的帶通濾波 器將使面積過大及實用性嚴重受限。因此在有機基板上，採用不同於Pi型 電路設計方式，但在製程變異上仍難以控制。另外，有部分公司開始發展 內埋高介電係數材料於有機基板中，以提供足夠電容值供電路設計使用， 目前已有量產化的商品出現。然而，內埋高介電係數材料製程仍受限於開 發成本及材料特性，所以仍然無法廣泛被運用。因此，有必要提供一種創新且具有進步性的應用於有機基板的帶通濾 波器，以解決上述問題。發明內容本發明的目的在於提供一種應用於有機基板的帶通濾波器，其包括數個有機基板層及數個電路層。所述電路層與所述有機基板層間隔設置， 所述電路層包括第一電感線路、第二電感線路、第三電感線路及數個金屬 片，所述金屬片與所述有機基板層形成第一電容、第二電容及第三電容，該第一電容及該第一電感線路產生第一寄生電容；該第二電容及該第二電 感線路產生第二寄生電容，上述的電容及電感形成帶通濾波器。本發明帶通濾波器的所述電容值非常小，可應用於有機基板內，以節 省成本。該第一寄生電容及該第二寄生電容可提升該濾波器電路設計的自 由度，且該第一寄生電容及該第二寄生電容利用寄生效應，不需增加額外 面積，以有效地降低本發明帶通濾波器的面積。另外，本發明帶通濾波器 利用組件間的耦合以造成額外的低頻及高頻傳輸零點，增加本發明帶通濾 波器的禁帶衰減率。
圖1為習知T型帶通濾波器的電路示意圖； 圖2為本發明帶通濾波器的電路示意圖； 圖3為本發明應用於有機基板的帶通濾波器的結構示意圖； 圖4為本發明帶通濾波器的實際電路仿真及電磁軟體仿真的折返損耗 曲線圖；及曲線圖。
具體實施方式
請參閱圖2，其顯示本發明的帶通濾波器的電路圖。本發明的帶通濾波 器20包括 一第一電感21、 一第二電感22、 一第三電感23、 一第一電容24、 一第二電容25、 一第三電容26、 一第一寄生電容27及一第二寄生電容28。 該第一電感21、該第二電感22、該第三電感23、該第一電容24及該第二電容25為一習知T型帶通濾波器(參考圖1)。本發明的帶通濾波器20另包括該 第三電容26、該第一寄生電容27及該第二寄生電容28。參考圖3，其顯示本發明應用於有機基板的帶通濾波器的結構示意圖。 本發明應用於有機基板的帶通濾波器30包括數個有機基板層31、 32、 33 及數個電路層41、 42、 43、 44。所述電路層41、 42、 43、 44與所述有機 基板層31、 32、 33間隔設置。在本實施例中，所述有機基板層包括一第一有機基板層31、 一第二有 機基板層32及一第三有機基板層33。所述電路層包括一第一電路層41、 一 第二電路層42、 一第三電路層43及一第四電路層44。其中，該第一電路層 41形成於該第一有機基板層31上，該第二電路層42形成於該第一有機基板 層31及該第二有機基板層32之間，該第三電路層43形成於該第二有機基板 層32及該第三有機基板層33之間，該第四電路層44形成於該第三有機基板 層33下。該第一電路層41包括 一第一電感線路411、 一第二電感線路412、 一 第三電感線路413、 一第一金屬片414及一第二金屬片415。該第一金屬片 414、該第二金屬片415及該第三電感線路413電性連接。該第二電路層42包括一第三金屬片421及一第四金屬片422。該第三金 屬片421及該第四金屬片422分別與該第 一 電感線路411及該第二電感線路 412電性連接。在本實施例中，該第一有機基板層31另包括一第一貫穿孔 311及一第二貫穿孔312，該第一貫穿孔311及該第二貫穿孔312貫穿該第一 有機基板層31 ，且該第 一貫穿孔311及該第二貫穿孔312具有導電性材質塗 覆於該第一貫穿孔311及該第二貫穿孔312的側壁，使得該第一貫穿孔311 用以電性連接該第三金屬片421與該第一電感線路411，該第二貫穿孔312 用以電性連接該第四金屬片422與該第二電感線路412。配合參考圖2及圖3，圖3的該第一電感線路411可等效為圖2的第一電 感(Lse1)21，該第二電感線路412可等效為第二電感(Lse2)22，該第三電感 線路413可等效為第三電感(Lsh)23。圖3的該第一金屬片414、該第一有機 基板層31及該第三金屬片421可等效為圖2的該第一電容(Cse1)24，該第二 金屬片415、該第一有機基板層31及該第四金屬片422可等效為該第二電容(Cse2)25。該第三電路層43包括一第五金屬片431，該第五金屬片431與該第一金 屬片414、該第二金屬片415及該第三電感線路413電性連接。在本實施例 中，該第一有機基板層31及該第二有機基板層32另包括一第三貫穿孔313， 該第三貫穿孔313貫穿該第 一有機基板層31及該第二有機基板層32，且該 第三貫穿孔313具有導電性材質塗覆於該第三貫穿孔313的側壁，使得該第 三貫穿孔313用以電性連接該第五金屬片431與該第一金屬片414、該第二 金屬片415及該第三電感線路413。該第四電路層44包括一第六金屬片441 、 一第七金屬片442及一第八金 屬片443，該第六金屬片441及該第七金屬片442電性連接。配合參考圖2 及圖3，圖3的該第六金屬片441、第七金屬片442、該第三有機基板層33 及該第五金屬片431可等效為圖2的該第三電容(Csh)26。在本實施例中，該第一有機基板層31、及該第二有機基板層32及該第 三有機基板層33另包括一第四貫穿孔314,該第四貫穿孔314貫穿該第一有 機基板層31、該第二有機基板層32及該第三有機基板層33,且該第四貫穿 孔314具有導電性材質塗覆於該第四貫穿孔314的側壁，使得該第四貫穿孔 314用以電性連接該第八金屬片443與該第三電感線路413。該第六金屬片 441、該第七金屬片442及該第八金屬片443接地，以提供圖2的第三電感23 及第三電容26的接地。依據本發明實施例圖3的所述電路層結構，該第 一 電容(該第 一金屬片414、 該第一有機基板層31及該第三金屬片421)及該第一電感線路411可由 寄生效應產生圖2的該第一寄生電容(Cp1)26;該第二電容(該第二金屬片415、 該第一有機基板層31及該第四金屬片422)及該第二電感線路413可由 寄生效應產生圖2的該第二寄生電容(Cp2)27。該第 一寄生電容(Cp1 )26及該第二寄生電容(Cp2)27可提升該帶通濾 波器20電路設計的自由度，且該第一寄生電容(Cp1)26及該第二寄生電容 (Cp2)27利用寄生效應，不需在圖3的結構中增加額外面積，以有效地降低 本發明帶通濾波器的面積。本發明帶通濾波器的等效電路為圖2,圖3的有機基板層及電路層結構是為實現該圖2的等效電路，僅為一說明實施例。因此，本發明帶通濾波器 不限於圖3的有機基板層及電路層結構，可利用其它的有機基板層及電路層 結構實現圖2的等效電路。本發明帶通濾波器利用組件間的耦合以造成額外的低頻及高頻傳輸零 點，增加本發明帶通濾波器的禁帶衰減率。本發明帶通濾波器可應用於2.45 GHz無線區域網路(WLAN)，但不限於上述的應用。參考圖4，其顯示本發 明帶通濾波器的實際電路仿真及電磁軟體仿真(EM-simulation)的折返損耗 曲線圖；參考圖5，其顯示本發明帶通濾波器的實際電路仿真及電磁軟體仿 真(EM-simulation)的插入損耗曲線圖。其中，曲線51為本發明帶通濾波器 的電磁軟體仿真的折返損耗曲線，曲線52為本發明帶通濾波器的實際電路 仿真的折返損耗曲線，曲線53為本發明帶通濾波器的電磁軟體仿真的插入 損耗曲線，曲線5 4為本發明帶通濾波器的實際電路仿真的插入損耗曲線。由圖4及圖5顯示，本發明帶通濾波器在帶通頻率內具有約1.5 dB的插 入損耗及最大15 dB的折返損耗。因此，本發明帶通濾波器可應用於有機基 板，且在嚴格的尺寸限制下亦能達到上述的電路效能。惟上述實施例僅為說明本發明的原理及其功效，而非限制本發明。本 發明所屬技術領域中具通常知識者對上述實施例所做的修改及變化仍不違 背本發明的精神。本發明的權利範圍應如後述的權利要求所列。
權利要求
1.一種應用於有機基板的帶通濾波器，包括數個有機基板層及數個電路層，所述電路層與所述有機基板層間隔設置，所述電路層包括第一電感線路、第二電感線路、第三電感線路及數個金屬片，所述金屬片與所述有機基板層形成第一電容、第二電容及第三電容，該第一電容及該第一電感線路產生第一寄生電容；該第二電容及該第二電感線路產生第二寄生電容，上述的電容及電感形成帶通濾波器。
2. 如權利要求1所述的帶通濾波器，其中所迷有機基板層包括第一有 機基板層、第二有機基板層及第三有機基板層；所述電路層包括第一電路 層、第二電路層、第三電路層及第四電路層；其中，該第一電路層形成於 該第一有機基板層上，該第二電路層形成於該第一有機基板層及該第二有 機基板層之間，該第三電路層形成於該第二有機基板層及該第三有機基板 層之間，該第四電路層形成於該第三有機基板層下。
3. 如權利要求2所述的帶通濾波器，其中，該第一電路層包括該第一電感線路、該第二電感線路、該第三電感線 路、第一金屬片及第二金屬片，該第一金屬片、該第二金屬片及該第三電 感線路電性連接；該第二電路層包括第三金屬片及第四金屬片，該第三金屬片及該第四金屬片分別與該第一電感線路及該第二電感線路電性連接，該第一金屬片、 該第一有機基板層及該第三金屬片形成該第一電容，該第二金屬片、該第一有機基板層及該第四金屬片形成該第二電容；該第三電路層包括第五金屬片，該第五金屬片與該第一金屬片、該第 二金屬片及該第三電感線路電性連接；該第四電路層包括第六金屬片、第七金屬片及第八金屬片，該第六金 屬片及該第七金屬片電性連接，該第六金屬片、第七金屬片、該第三有機 基板層及該第五金屬片形成該第三電容。
4. 如權利要求3所述的帶通濾波器，另包括第一貫穿孔及第二貫穿孔, 該第一貫穿孔用以電性連接該第三金屬片與該第一電感線路，該第二貫穿 孔用以電性連接該第四金屬片與該第二電感線路。
5. 如權利要求4所述的帶通濾波器，其中該第一貫穿孔及該第二貫穿 孔貫穿該第一有機基板層，且該第一貫穿孔及該第二貫穿孔具有導電性材 質塗覆於該第一貫穿孔及該第二貫穿孔的側壁。
6. 如權利要求3所述的帶通濾波器，另包括第三貫穿孔及第四貫穿孔， 該第三貫穿孔用以電性連接該第五金屬片與該第一金屬片、該第二金屬片 及該第三電感線路，該第四貫穿孔用以電性連接該第八金屬片與該第三電 感線路。
7. 如權利要求6所述的帶通濾波器，其中該第三貫穿孔貫穿該第一有 機基板層及該第二有機基板層，該第四貫穿孔貫穿該第一有機基板層、該 第二有機基板層及該第三有機基板層，且該第三貫穿孔及該第四貫穿孔具 有導電性材質塗覆於該第三貫穿孔及該第四貫穿孔的側壁。
8. 如權利要求3所述的帶通濾波器，其中，該第六金屬片、該第七金 屬片及該第八金屬片接地。
全文摘要
本發明是關於一種應用於有機基板的帶通濾波器，其包括數個有機基板層及數個電路層。所述電路層包括數個電感線路及數個金屬片，所述金屬片與所述有機基板層形成數個電容，所述電容及所述電感線路產生一第一寄生電容及一第二寄生電容，上述的電容及電感形成一帶通濾波器。所述電容值非常小，可應用於有機基板內，以節省成本。該第一寄生電容及該第二寄生電容可提升該濾波器電路設計的自由度，且利用寄生效應，不需增加額外面積，以有效地降低本發明帶通濾波器的面積。另外，本發明帶通濾波器利用組件間的耦合以造成額外的低頻及高頻傳輸零點，增加禁帶衰減率。
文檔編號H03H7/01GK101252345SQ20081008832
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月26日 優先權日2008年3月26日
發明者李寶男, 邱基綜 申請人:日月光半導體製造股份有限公司