[发明专利]宽带非共面馈通

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2010年10月21日递交的美国专利申请No.61/405,537的优先权，该美国专利申请通过引用被包含于本文中。

技术领域

本发明涉及高速馈通，并且更具体地，涉及宽带非共面高速馈通，所述馈通在其内端子和外端子的位置之间既具有垂直位移又具有水平位移。

背景技术

高速馈通(HSFT)是一种电路结构，其在具有两组移位的端子的RF传送线之间提供电连接性。HSFT可以形成电子多芯片模块(MCM)封装的一部分，其中，HSFT提供封装的密封内部与外部系统或主机之间的电连接性。当HSFT被用于MCM封装时，一组端子与封装内部的MCM连接，而另一组端子与封装外部的主机连接。HSFT也可以形成封装的与主机的密封分隔的一部分。

对于在10GHz以及以上的频率下工作的高速应用，诸如光电电信部件，HSFT应该提供具有低损耗、最小的信道间串扰以及从封装的两侧上的端子的小的反射的紧凑宽带无谐振传送。

当设计HSFT时，在HSFT必须在其两组端子之间提供两个维度上(水平的和垂直的)的连接性的情况下出现重大挑战。共面HSFT限制了HSFT的结构，使得所有的端子和RF传送线必须处于同一平面上，因此，利用共面HSFT不可能获得两个维度上的连接性。虽然对于一些特定的情形出现了一些非共面HSFT，但是还没有能够适用于与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长的垂直和水平位移的通用解决方案。

图1A示出了具有处于同一层内的共面传送线的示例性HSFT 100。图1A中的HSFT 100作为共面HSFT来描述，因为传送线被布置为处于同一层上或同一层中的共面线或共面包埋带线。当在两组端子之间还存在垂直位移时，共面HSFT不是非常适用。

非共面HSFT是指如下的HSFT，其中，在输入端子组和输出端子组之间除了水平位移(如果有的话)之外还存在垂直位移。一些非共面HSFT，诸如在美国专利申请公开No.2009/0033442和No.2009/0267712中所描述的，具有一个跨接各个RF传送线中的垂直位移的垂直互连或过孔。

当两组端子之间的垂直和水平位移与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长时，具有单个过孔的非共面HSFT不是非常适用的。当距离、长度或高度处于波长的约25％到约75％的范围内时，该距离、长度或高度与波长的一半相当、相称或接近。

在图1B中，单过孔的非共面HSFT 150被示于封装160内。封装160包括密封170。为了简单起见，图1B中示出了仅仅一根RF传送线，但是可以存在其他的RF传送线。单个过孔跨接非共面HSFT 150的多个层。该过孔不能被描述为理想的微波传送线。此外，当过孔的垂直长度与衬底材料中的有效波长(λ_ef)的一半相当或更长时，过孔由于谐振和多大的串扰而失效。因此，当两组端子之间的垂直和水平位移与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长时，具有单个过孔的非共面HSFT，包括HSFT 150在内，不是非常适用的。

另一种非共面HSFT设计适用一系列过孔，而不使用水平迹线。每一个陶瓷或衬底层中的过孔被水平移位，但是仍然与其上方和下方的层中的过孔部分重叠。该设计避免了来自长的单个过孔的谐振；然而，其不能容易地适用于水平位移。因为过孔直径通常非常小，所以要求许多陶瓷层(通常远大于10，多达40)跨接HSFT的端子组之间的水平位移。该设计不是紧凑的，因为需要大量的层。此外，该设计是昂贵的，因为其需要精确定位过孔通道并且在每一个层中进行金属化。因此，当两组端子之间的垂直和水平位移与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长时，具有一系列逐渐位移的过孔的非共面HSFT不是非常适用的。

美国专利No.6,369,324描述了共面/非共面HSFT的变例。在该专利中，每一个RF传送线包括处于同一衬底层中的一对过孔，其使得RF传送线路经密封壁的下方，从而提高密封的可靠性。此专利似乎没有设想设计在其两组端子之间具有与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长的垂直和水平位移的HSFT。

发明内容