[发明专利]在多层板中垂直设计的谐振元件和基于这些元件的滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及基于多层板技术的谐振元件、谐振器和滤波器。

背景技术

小型化和成本效率是现代和下一代联网和计算系统发展的关键方向。多层板用作由芯片、封装和印刷电路板部件构成的电子装置中的主要互连技术。除此之外，互连是形成无源元件的基础。不同形式和尺寸的开路和短路平面传输线段用作无源部件的短截线(stub)、谐振器和其它元件。传输线已经用于这种目的的原因是这些结构是非常好的波导结构，其可以在宽频带范围中以限定的传播常数和特性阻抗提供基谐模式(例如，TEM或准TEM)操作。

由信号和接地通路结合形成的通路结构不仅可以是设置在多层板的不同导电层处的平面传输线之间的垂直互连，而且作为无源部件的组成部件。

日本特许公开申请JP 2008-507858(US 2008/0093112A1)公开了复合通路结构，其可以用来设计开路和短路短截线，并且结果，可以设计基于多层板的紧凑滤波部件。

然而，包括滤波结构的无源部件的尺寸的进一步降低在成本效率方面对它们在下一代计算和联网系统中的应用是必要的。

此外，重要的是获得可以用于控制滤波器的带宽的方法。

引用列表

专利文献：日本特许公开申请JP 2008-507858(US2008/0093112A1)。

发明内容

本发明的目的是通过通路结构在多层板中提供紧凑的谐振元件。

在本发明的一个方面中，通过在多层板中形成特定同轴传输线结构提供这种谐振元件。在该特定同轴传输线中，内部和外部导电边界如下构造。内部导电边界包括信号通路和连接至信号通路的导电板，其中导电板具有波纹状边缘。同轴传输线的外部导电边界包括接地通路和连接至接地通路的接地导电板。设置在信号通路和接地通路之间的接地导电板的边缘是波纹状的。结果，设置在同一导电层处的信号板和接地板形成双波纹表面，其中信号部分和接地部分由隔离缝隙隔开。

由于信号通路和接地通路之间的区域中的导电层处的这种双波纹(double corrugations)，获得具有幅值大于板隔离材料的相对介电常数(relative permittivity)的有效相对介电常数，结果，在短通路结构段中实现谐振条件。

本发明的另一个目的是采用所发明的谐振元件提供开路和短路谐振短截线、谐振器和滤波元件，结果，降低它们的横向尺寸。

附图说明

图1A为说明本发明的示例性实施方式中的谐振元件的垂直截面图；

图1B为图1A中示出的谐振元件在1B截面上的水平截面图；

图1C为图1A中示出的谐振元件在1C截面上的水平截面图；

图1D为图1A中示出的谐振元件的顶视图和底视图；

图2A为说明相关技术结构的垂直截面图；

图2B为图2A中示出的相关技术结构在2B截面上的水平截面图；

图2C为图2A中示出的相关技术结构的顶视图和底视图；

图3A为说明另一相关技术结构的垂直截面图；

图3B为图3A中示出的相关技术结构在3B截面上的水平截面图；

图3C为图3A中示出的相关技术结构的顶视图和底视图；

图4A为说明本发明的另一示例性实施方式中的谐振元件的垂直截面图；

图4B为图4A中示出的谐振元件在4B截面上的水平截面图；

图4C为图4A中示出的谐振元件的顶视图和底视图；

图5为通过模拟回波损耗(return loss)示出双波纹板对谐振元件的电性能的影响的曲线图；

图6为通过模拟插入损耗示出双波纹板对谐振元件的电性能的影响的曲线图；

图7A为说明本发明的示例性实施方式中的具有谐振短截线元件的滤波器的垂直截面图；

图7B为图7A中示出的滤波器在7B截面上的水平截面图；

图7C为图7A中示出的滤波器在7C截面上的水平截面图；

图7D为图7A中示出的滤波器的顶视图和底视图；

图8A为说明本发明的示例性实施方式中的具有谐振短截线元件的滤波器的垂直截面图；

图8B为图8A中示出的滤波器在8B截面上的水平截面图；

图8C为图8A中示出的滤波器在8C截面上的水平截面图；

图8D为图8A中示出的滤波器的顶视图和底视图；

图9为通过模拟回波损耗示出双波纹板对滤波器的电性能的影响的曲线图；以及