[发明专利]一种片上电容器及通信系统

说明书

本申请实施例公开了一种片上电容器及通信系统，所述片上电容器包括外圈堆叠金属组件和内圈堆叠金属组件，所述外圈堆叠金属组件和内圈堆叠金属组件互不相连，所述外圈堆叠金属组件用于将所述内圈堆叠金属组件屏蔽，所述外圈堆叠金属组件和内圈堆叠金属组件分别为所述片上电容器的两个电极。采用本申请实施例所提供的技术方案，可以在常规集成电路生产工艺下实现高品质因数的片上电容器，且降低相邻电容器之间的耦合干扰。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种片上电容器及通信系统。

背景技术

随着高数据率无线传输技术的发展，通信系统的工作频率越来越高，通信系统中射频系统芯片性能对器件的寄生和器件间耦合变得愈发敏感，这使得现在射频系统芯片的设计愈发复杂。使用具有低寄生和低器件间耦合特性的高品质因数器件能够大幅简化设计流程，缩短设计周期，降低研发成本。片上电容器作为最常用的器件之一，在射频系统中被广泛用于实现阻抗匹配、退耦、隔直等功能。

图1为现有技术中一种片上电容器的结构示意图，如图1所示，在不同层平行金属板101间额外加工一层绝缘体介质102，利用金属板101间的容性耦合实现片上电容器。由于方案所采用的绝缘体介质101可以具有较高的介电常数，因此可以实现较高的电容密度。但是，由于采用的绝缘体介质需要特殊的集成电路生产工艺，生产较为复杂。同时，该技术方案采用了较大面积的平行金属板，相邻电容器之间具有较强的耦合干扰。并且采用该技术方案生产的电容器由于存在较大的介质损耗，品质因数难以进一步提高。

图2为现有技术中一种片上电容器的结构示意图，如图2所示，本方案利用多层金属及过孔构成的垂直金属平行板间的容性耦合以实现片上电容器。这些金属平行板可以采用常规工艺制作，并以交指的方式进行排布，可以实现较高的电容密度和较高的品质因数。同时，该方案兼容多种金属厚度和金属间距，具有较好的可生产性。但是，该技术方案同样无法避免相邻电容器之间的耦合干扰，并且垂直金属平行板的金属电阻和寄生电感较大，导致片上电容器的品质因数无法进一步提高。

发明内容

本申请实施例中提供了一种片上电容器及通信系统，以利于解决现有技术中存在的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种片上电容器，包括外圈堆叠金属组件和内圈堆叠金属组件，所述外圈堆叠金属组件和内圈堆叠金属组件互不相连，所述外圈堆叠金属组件用于将所述内圈堆叠金属组件屏蔽，所述外圈堆叠金属组件和内圈堆叠金属组件分别为所述片上电容器的两个电极。

优选地，所述外圈堆叠金属组件包括两层或两层以上外圈金属层，所述两层或两层以上外圈金属层通过金属连接件相连；

所述内圈堆叠金属组件包括两层或两层以上内圈金属层，所述两层或两层以上内圈金属层通过金属连接件相连；

任意一层所述内圈金属层均被包覆在相对应的外圈金属层内侧。

优选地，所述两层或两层以上外圈金属层中存在一外圈金属层包括两个或两个以上外圈金属件，所述外圈金属件为金属环或金属片；

所述两层或两层以上内圈金属层中存在一内圈金属层包括一个或一个以上内圈金属件，所述内圈金属件为金属环或金属片；

所述外圈金属层和所述内圈金属层处于同一层，所述外圈金属件和所述内圈金属件交错排列，且最大的内圈金属件位于最大的外圈金属件内侧。

优选地，所述外圈堆叠金属组件包括4层外圈金属层，依次为第一外圈金属层、第二外圈金属层、第三外圈金属层和第四外圈金属层；

所述内圈堆叠金属组件包括3层内圈金属层，依次为第一内圈金属层、第二内圈金属层和第三内圈金属层；

其中，第一外圈金属层和第一内圈金属层处于同一层，第二外圈金属层和第二内圈金属层处于同一层，第三外圈金属层和第三内圈金属层处于同一层。