專利名稱：基于組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成在多層板中的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)和基于該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波部件。
背景技術(shù)：
下一代連網(wǎng)計算系統(tǒng)需要緊湊且節(jié)省成本的裝置來促進(jìn)市場。在微波和高頻下， 需要分布式元件濾波器和其它裝置。作為一種節(jié)省成本的方法，能夠采用多層板技術(shù)來設(shè)計這種裝置。這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維設(shè)計概念，結(jié)果，提高了形成系統(tǒng)的元件的緊湊性。用作分布式元件組件中的構(gòu)建塊的結(jié)構(gòu)的一種類型是諧振開路和短路短截線 (stub)，其被用來設(shè)計組件。通常，多層板中的這些短截線形成為開路或短路平面?zhèn)鬏斁€段。在這種情況下，寄生耦合、不想要的輻射和足夠大的尺寸能夠成為能夠在分布式元件裝置的開發(fā)中產(chǎn)生的問題。日本特開申請JP 2008-507858 (US2008/0093112A1)公開了用來獲得三維開路和短路屏蔽短截線的復(fù)合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)形成在多層板中，其中連接到信號導(dǎo)通孔的額外的光滑板用來控制短截線的特性阻抗。而且，施加圍繞信號導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的地導(dǎo)通孔來提高這種復(fù)合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的品質(zhì)系數(shù)(Q-系數(shù))。施加這種復(fù)合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)能夠在多層板中形成高性能濾波組件。然而，在許多應(yīng)用中，需要減小填充在固定材料中的多層板中的濾波結(jié)構(gòu)的尺寸。而且，重要的是提高濾波組件中的通帶和阻帶的銳度，以滿足設(shè)計系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好可控特性阻抗和傳播常數(shù)的多層板中的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的方面中，通過一個接一個地放置在垂直方向上(垂直于多層板導(dǎo)體平面)布置的兩個工作部分來提供這種組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。第一工作部分用于低損耗信號傳送。該工作部分是由連接到通過隙孔分隔的接地板的信號和地導(dǎo)通孔形成的。在該功能部分中，特性阻抗控制是由信號導(dǎo)通孔的橫向尺寸、信號導(dǎo)通孔和地導(dǎo)通孔之間的距離以及還由隙孔的尺寸提供的。應(yīng)用第二工作部分以獲得多層板中的短路或開路諧振短截線。該工作部分也是通過連接至地平面的信號和地導(dǎo)通孔形成的。然而，該工作部分使用連接至信號導(dǎo)通孔的且通過隔離縫隙與其它導(dǎo)體分隔的專用波紋板。這些導(dǎo)電板借助它們的形式和尺寸提供了控制第二工作部分的特性阻抗和傳播常數(shù)的可能性，并且實現(xiàn)了所要求的短截線的諧振頻率。此外，這些板的側(cè)邊緣的波紋用于減小組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的橫向尺寸。本發(fā)明的另一目的在于利用多層板中的本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)來提供濾波器， 結(jié)果，降低了濾波器的整個橫向尺寸和它們的帶通及帶阻性能，諸如銳度。


圖IA是示出本發(fā)明的示范性實施例中的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的垂直截面4
圖IB是圖IA中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖IC是1C-1C截面上的圖IA中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的水平截面圖；圖ID是1D-1D截面上的圖IA中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的水平截面圖；圖IE是圖IA中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的底視圖；圖2A是示出本發(fā)明的另一示范性實施例中的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的垂直截面圖；圖2B是圖2A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖2C是2C-2C截面上的圖2A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的水平截面圖；圖2D是2D-2D截面上的圖2A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的水平截面圖；圖2E是圖2A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的底視圖；圖3A是示出現(xiàn)有技術(shù)的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的垂直截面圖；圖;3B是圖3A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖3C是3C-3C截面上的圖3A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的水平截面圖；圖3D是3D-3D截面上的圖3A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的水平截面圖；圖3E是圖3A中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的底視圖；圖4A是本發(fā)明的示范性實施例中的濾波器的垂直截面圖；圖4B是4B-4B截面上的圖4A中示出的濾波器的水平截面圖；圖4C是4C-4C截面上的圖4A中示出的濾波器的水平截面圖；圖4D是圖4A中示出的濾波器的頂視圖；圖4E是圖4A中示出的濾波器的底視圖；圖5是示出(對于圖4A-4E中示出的濾波器)借助于模擬回波損耗的方式示出的用于帶通濾波器的波紋板的效果的曲線圖；圖6是示出(對于圖4A-4E中示出的濾波器)借助于模擬插入損耗的方式示出的用于帶通濾波器的波紋板的效果的曲線圖；圖7A是本發(fā)明的另一示范性實施例中的濾波器的垂直截面圖；圖7B是7B-7B截面上的圖7A中示出的濾波器的水平截面圖；圖7C是7C-7C截面上的圖7A中示出的濾波器的水平截面圖；圖7D是圖7A中示出的濾波器的頂視圖；圖7E是圖7A中示出的濾波器的底視圖；圖8是示出(對于圖7A-7E中示出的濾波器)借助于模擬回波損耗的方式示出的用于帶通濾波器的波紋板的效果的曲線圖；圖9是示出(對于圖7A-7E中示出的濾波器)借助于模擬插入損耗的方式示出的用于帶通濾波器的波紋板的效果的曲線圖；圖IOA是本發(fā)明的又一示范性實施例中的濾波器的垂直截面圖；圖IOB是10B-10B截面上的圖IOA中示出的濾波器的水平截面圖；圖IOC是10C-10C截面上的圖IOA中示出的濾波器的水平截面圖；圖IOD是圖IOA中示出的濾波器的頂視圖；圖IOE是圖IOA中示出的濾波器的底視圖；圖11是示出(對于圖10A-10E中示出的濾波器)借助于模擬回波損耗的方式示出的用于帶通濾波器的波紋板的效果的曲線圖12是示出(對于圖10A-10E中示出的濾波器)借助于模擬插入損耗的方式示出的用于帶通濾波器的波紋板的效果的曲線圖；圖13是示出(對于圖10A-10E中示出的濾波器)借助于模擬回波損耗的方式示出的帶通濾波器的波紋板的波紋深度的效果的曲線圖；圖14是示出(對于圖10A-10E中示出的濾波器)借助于模擬插入損耗的方式示出的帶通濾波器的波紋板的波紋深度的效果的曲線圖；圖15A是15A-15A截面上的圖15C中示出的本發(fā)明的又一示范性實施例中的濾波器的垂直截面圖；圖15B是15B-15B截面上的圖15A中示出的濾波器的水平截面圖；圖15C是圖15A中示出的濾波器的頂視圖；圖15D是圖15A中示出的濾波器的底視圖；圖16A是本發(fā)明的又一示范性實施例中的濾波器的垂直截面圖；圖16B是16B-16B截面上的圖16A中示出的濾波器的水平截面圖；圖16C是16C-16C截面上的圖16A中示出的濾波器的水平截面圖；圖16D是16D-16D截面上的圖16A中示出的濾波器的水平截面圖；圖16E是圖16A中示出的濾波器的頂視圖；圖16F是圖16A中示出的濾波器的底視圖；圖17A是17A-17A截面上的圖17B中示出的本發(fā)明的又一示范性實施例中的濾波器的垂直截面圖；圖17B是17B-17B截面上的圖17A中示出的濾波器的水平截面圖；圖17C是17C-17C截面上的圖17A中示出的濾波器的水平截面圖；圖17D是17D-17D截面上的圖17A中示出的濾波器的水平截面圖；圖17E是17E-17E截面上的圖17A中示出的濾波器的水平截面圖；圖17F是圖17A中示出的濾波器的底視圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的幾種類型的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)和基于在多層板中布置的這些導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的緊湊型濾波器。但是，容易理解的是該描述不應(yīng)該看作限制權(quán)利要求。在圖IA至IE中，示出了多層板中的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的示范性實施例。該多層板設(shè)置有多個導(dǎo)體層ILl至1L6。六個導(dǎo)體層ILl至1L6通過電介質(zhì)材料109隔離。導(dǎo)體層 1L1、1L2、1L4、1L5和1L6用作地層。導(dǎo)體層1L3用作信號傳輸層。注意這六個導(dǎo)體層板僅是多層板的實例，并且根據(jù)實際應(yīng)用，導(dǎo)體層數(shù)目、填充材料和其它板參數(shù)可以是不同的。在本實施例中，組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括兩個工作部分。第一工作部分從導(dǎo)體層ILl 布置到導(dǎo)體層1L3。第二工作部分從導(dǎo)體層1L3的底部布置到導(dǎo)體層1L6。第一工作部分包括信號導(dǎo)通孔101的段和地導(dǎo)通孔102的段。這些段地導(dǎo)通孔 102連接到地平面110(導(dǎo)體層ILl和1L2)。該部分中的信號和地導(dǎo)體通過間隙區(qū)域103 分隔。在頂導(dǎo)體面(層1L1)處連接到信號導(dǎo)通孔101的焊墊104和在層1L3處接合到信號導(dǎo)通孔的連接焊墊105包含于第一工作部分。通過信號導(dǎo)通孔101的橫向尺寸、信號導(dǎo)通孔101和地導(dǎo)通孔102之間的距離以及隙孔103的尺寸來控制該部分中的特性阻抗。組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分包括信號導(dǎo)通孔101的段和地導(dǎo)通孔102的段。 這些段地導(dǎo)通孔102連接到地平面110(導(dǎo)體層1L4、1L5和1L6)。該部分還包括連接到信號導(dǎo)通孔101的專用板108。這些板108具有波紋邊緣。借助隔離縫隙107使板108與地導(dǎo)體隔離。使用這種板能夠控制第二工作部分的特性阻抗和傳播常數(shù)。板108的邊緣的波紋用來增益特性阻抗和傳播常數(shù)，以控制和提高通帶和阻帶特性。第一和第二工作部分周圍的地導(dǎo)通孔起到了重要作用，因為當(dāng)該部分用作諧振短截線時，它們抑止了來自組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的泄漏并增加了第二工作部分的品質(zhì)因數(shù)。應(yīng)該注意，圖IA至IE中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)可以用來提供開路諧振短截線，因為第二工作部分中的信號導(dǎo)通孔焊墊113借助間隙區(qū)域111與底導(dǎo)體層(層1L6)隔離。在圖2A至2E中，示出了六導(dǎo)體層板中的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的另一實施例。提出了包含兩個工作部分的該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)以在多層板中提供短路短截線。第一工作部分從頂導(dǎo)體面(導(dǎo)體層2L1)布置到連接焊墊205(導(dǎo)體層2U)。該部分包括信號導(dǎo)通孔201、連接到地平面210的地導(dǎo)通孔202、信號導(dǎo)通孔焊墊204和連接焊墊205。第一工作部分的信號部分借助間隙區(qū)域203與地導(dǎo)體分隔。該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分在垂直方向上從連接焊墊205 (導(dǎo)體層2L3)的底部布置到底導(dǎo)體面(導(dǎo)體層2L6)。該部分包括信號導(dǎo)通孔201和連接到地平面210的地導(dǎo)通孔202。波形板208連接到信號導(dǎo)通孔201。在該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中，信號導(dǎo)通孔的底端連接到地板(導(dǎo)體層2L6)。這種連接使得能夠利用這種組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)提供諧振短路短截線。本發(fā)明的主要區(qū)別點在于導(dǎo)電板208的邊緣的波紋的使用，該波紋能夠設(shè)置在導(dǎo)電板的所有邊上或它們的部分上。在圖3A至3E中，示出了本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。在這種情況下，導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括光滑導(dǎo)電板306。提出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的主要應(yīng)用是提供布置為多層板的濾波器。在圖4A至4E中，示出了布置為四導(dǎo)體層板的帶通濾波器。該濾波器包括兩個本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)，其中連接焊墊405通過帶狀線412接合。在該濾波器中，組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第一工作部分包括連接到地平面410的信號導(dǎo)通孔401和地導(dǎo)通孔402、信號導(dǎo)通孔焊墊404和連接焊墊405。該部分中的信號和地導(dǎo)體通過間隙區(qū)域403分隔。該工作部分從頂導(dǎo)體面(層4L1)布置到連接焊墊405 (導(dǎo)體層4L2)。第二工作部分形成提供該濾波器的預(yù)定通帶的諧振短路短截線，并且從連接焊墊 405的底側(cè)布置到底導(dǎo)體層4L4。借助連接到信號導(dǎo)通孔401的并且通過隔離縫隙407與地導(dǎo)體分隔的導(dǎo)電板408的橫向尺寸來控制通帶的位置。而且，通過導(dǎo)電板408的邊緣的波紋調(diào)節(jié)該位置。此外，這種波紋能夠改進(jìn)通帶參數(shù)，如特性的銳度。應(yīng)該注意，第二工作部分的信號導(dǎo)通孔401連接到地導(dǎo)體面4L4。濾波器的輸入/輸出端口(端子)是信號焊墊404。為了示出利用連接到信號導(dǎo)通孔的板的波紋并形成諧振短截線結(jié)構(gòu)的提議方法的特征性質(zhì)，通過是最廣泛使用的方法之一的有限差分時域(FDTD)技術(shù)來模擬具有與圖4A至4E中相同結(jié)構(gòu)的帶通濾波器。在圖5和6中，分別示出回波(|S11卜參數(shù))和插入(|S21卜參數(shù))損耗。在這些圖中，“波紋板(垂直)”意思是像板408那樣的邊緣的波紋的使用。而且，為了比較，示出了用與圖3A至3E中的板306相似的光滑板代替波紋板的情況作為“光滑板”。應(yīng)該注意的是，在示出的濾波器中，波紋設(shè)置在導(dǎo)電板408的兩個相對側(cè)上，并且波紋的取向垂直于連接該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的帶狀線412的水平方向。濾波器的特征尺寸如下多層板的厚度為1. Imm;每個銅導(dǎo)體層的厚度為 0. 035mm ；組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的地導(dǎo)通孔布置為3. Omm的邊的正方形；垂直方向上的第二工作部分的長度為0. 6mm ；連接到信號導(dǎo)通孔的導(dǎo)電板具有2. 7mm的邊的正方形形狀；將這些板與地導(dǎo)體分隔的隔離縫隙具有0. 05mm的寬度；波紋具有0. 8mm深度和0. Imm寬度的矩形形狀；信號導(dǎo)通孔之間的距離為3. 0mm。數(shù)據(jù)標(biāo)記為“光滑板”的圖5和6中示出的現(xiàn)有技術(shù)的濾波器具有與包含發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器相同的尺寸，不同之處在于僅用2. 7mm的邊的正方形形狀的光滑板代替了波紋板。由模擬結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，圖4A至4E中示出的波紋導(dǎo)電板的主要效果如下。波紋能夠加寬通帶，并且還能夠大大提高其銳度。應(yīng)該注意，相對于平面?zhèn)鬏斁€的導(dǎo)電板的波紋的取向是控制借助發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)設(shè)計的濾波器的頻率響應(yīng)的另一個重要參數(shù)?？紤]圖7A至7E中示出的另一個示范性實施例，在這些圖中示出了包括本發(fā)明的具有替代波紋的導(dǎo)電板的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的帶通濾波器。這些組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第一工作部分從信號導(dǎo)通孔焊墊704(導(dǎo)體層7L1)布置到連接焊墊705(導(dǎo)體層7U)。該工作部分包括連接有信號導(dǎo)通孔焊墊704和連接焊墊705的信號導(dǎo)通孔段701和連接到地平面710 的地導(dǎo)通孔702。在該部分中的信號和地導(dǎo)體通過間隙區(qū)域703隔離。組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分從連接焊墊705的底側(cè)布置到底導(dǎo)體平面(層 7L4)。該工作部分包括接合到連接焊墊705的信號導(dǎo)通孔701的段和接合到地平面710的地導(dǎo)通孔702的段。而且在該工作部分中，波紋導(dǎo)電板708連接到信號導(dǎo)通孔段701，并且通過隔離縫隙707與地導(dǎo)體分隔。在該濾波器中，兩個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)借助連接焊墊705連接到帶狀線712，并且通過連接信號導(dǎo)通孔701與底地平面710(導(dǎo)體層7L4)來提供諧振短路短截線。該濾波器的區(qū)別點是組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括在連接這些組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的帶狀線的取向的平行方向上成波紋的導(dǎo)電板。在圖8和9中，分別示出了圖7A至7E中示出的濾波器的回波和插入損耗。在這些圖中，“波紋板(平行的)”意指如板708那樣的邊緣的波紋。而且，示出了用與圖3A至 3E中的板306相似的光滑板代替波紋板的情況作為“光滑板”。包括本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器和現(xiàn)有技術(shù)的濾波器的尺寸與圖5和6 —樣。根據(jù)模擬結(jié)果，能夠發(fā)現(xiàn)平行于帶狀線波紋的導(dǎo)電板的主要效果如下。這種波紋能夠使通帶移位到如果與現(xiàn)有技術(shù)的濾波器相比能夠提供濾波器的更緊湊的橫向尺寸的較低頻率。應(yīng)用這種波紋的另一個重要性質(zhì)是通帶的銳度的顯著改進(jìn)。在圖IOA至IOE中示出了濾波器的另一示范性實施例。該濾波器包括兩個本發(fā)明
8的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。這些組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第一工作部分在垂直方向上從信號導(dǎo)通孔焊墊 1004(導(dǎo)體層10L1)布置到連接焊墊1005(導(dǎo)體層10U)。該工作部分包括連接有信號導(dǎo)通孔焊墊1004和連接焊墊1005的信號導(dǎo)通孔1001的段和連接到地平面1010的地導(dǎo)通孔 1002。第一部分中的信號和地導(dǎo)體通過間隙區(qū)域1003分隔。這些組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分在垂直方向上從連接焊墊1005的底側(cè)布置到底導(dǎo)體面(層10L4)。該工作部分包括連接到連接焊墊1005的信號導(dǎo)通孔1001的段和連接到地平面1010的地導(dǎo)通孔1002。而且在該工作部分中，波形導(dǎo)電板1008連接到信號導(dǎo)通孔1001并且通過隔離縫隙1007與地導(dǎo)體分隔。示出的濾波器中的短路諧振短截線通過信號導(dǎo)通孔1001連接到底部地平面 1010(導(dǎo)體層10L4)來提供。該濾波器的區(qū)別特征是組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括相對于連接這些組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的帶狀線1012的取向的平行和垂直方向上成波紋的導(dǎo)電板1008。在圖11和12中，對于圖IOA至IOE中示出的濾波器分別示出了回波和插入損耗。 在這些圖中，“波紋板(平行和垂直)”表示如圖10A-10E中所示的板邊緣的波紋。而且，用與圖3A至3E中的板306相似的光滑板代替波紋板的情況被示出為“光滑板”。包括本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器和現(xiàn)有技術(shù)的濾波器的尺寸與圖5和6 —樣。如能夠看到的，提供相對于連接組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的平面?zhèn)鬏斁€的取向的導(dǎo)電板的平行和垂直波紋能夠?qū)е芦@得雙帶帶通濾波器。應(yīng)該注意，導(dǎo)電板波紋的深度是控制頻域中通帶的位置的有效參數(shù)。在圖13和14 中，分別示出了與圖IOA至IOE中示出的類似的雙帶帶通濾波器的回波和插入損耗。在這些圖中，使用0. 8mm和0. 4mm的波紋的兩個深度。如以下根據(jù)示出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所示，能夠通過波紋深度調(diào)節(jié)通帶的位置和通帶之間的間隔。因此，使用形成用于濾波組件的諧振短截線的導(dǎo)電板的特定波紋的這些本發(fā)明的方法和結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點能夠獲得用于計算和通訊系統(tǒng)的緊湊和高性能濾波器。應(yīng)該注意，能夠以具有不同數(shù)目的導(dǎo)體平面的多層板實現(xiàn)基于本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器。而且對于本明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的連接，能夠使用不同類型的平面?zhèn)鬏斁€。此外，在本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中，能夠采用圍繞信號導(dǎo)通孔的不同形狀的地導(dǎo)通孔布置，以提供濾波器的通帶或阻帶。在圖15A至15D中，在三導(dǎo)體層板中提供另一個示范性實施例的濾波器。該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括兩個工作部分。第一工作部分在垂直方向上受到信號導(dǎo)通孔焊墊1504的限制。而且，該工作部分包括連接到布置在導(dǎo)體層15L1處的地平面的地導(dǎo)通孔1502。應(yīng)該注意，信號導(dǎo)通孔焊墊1504具有連接焊墊和提供濾波器端子的兩個功能。組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分從信號導(dǎo)通孔焊墊1504的底部布置到底導(dǎo)體層 15L3。該工作部分包括信號導(dǎo)通孔1501、連接到地平面1510的地導(dǎo)通孔1502和連接到信號導(dǎo)通孔1501的波紋板1508。該波紋板1508通過隔離縫隙1507與地導(dǎo)體分隔。借助信號導(dǎo)通孔焊墊1504將該濾波器中的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的連接提供給微帶線 1512。應(yīng)該注意，在該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中，信號導(dǎo)通孔周圍的地導(dǎo)通孔的布置具有矩形形狀。
作為在系統(tǒng)中集成濾波器的方式，這里應(yīng)用共面微帶線1517作為示例。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，在本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的波紋的形式可以是不同的。在圖16A至16F中，示出了濾波器的另一個示范性實施例。該濾波器包括布置在六導(dǎo)體層板中的三個本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括兩個工作部分。第一工作部分從信號導(dǎo)通孔焊墊1604(導(dǎo)體層16L1)布置到連接焊墊1605(導(dǎo)體層16L3)。該工作部分包括信號導(dǎo)通孔段1601、連接到地平面1610的地導(dǎo)通孔1602的段、信號導(dǎo)通孔焊墊1604和連接焊墊1605。信號部分通過間隙區(qū)域1603與地導(dǎo)體分隔。組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分在垂直方向上從連接焊墊1605的底部布置到底導(dǎo)體層16L6。該部分包括接合到連接焊墊1605的信號導(dǎo)通孔1601、接合到地平面1610的地導(dǎo)通孔1602和連接到通過間隙區(qū)域1611與地導(dǎo)體分隔的信號導(dǎo)通孔焊墊1613和信號導(dǎo)通孔1601的專用導(dǎo)電板1606和1608。應(yīng)該注意，在本示范性實施例中，這些板如下。板 1606具有光滑邊緣。板1608具有波紋邊緣。這些板通過隔離縫隙1607與地導(dǎo)體分隔。在該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中的板波紋的形狀大致為梯形。該濾波器中的本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)借助連接焊墊1605連接到具有相同長度的帶狀線1612。具有到帶狀線的一個連接的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第一工作部分的信號導(dǎo)通孔焊墊用作該濾波器的端子。在示出的實施例中，這些是在圖16A至16F中示出的左和右組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，通過平面?zhèn)鬏斁€段連接的不同數(shù)目的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)能夠用來實現(xiàn)要求的濾波器的通帶或阻帶。而且，這意味著能夠提供其中本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)能夠用作元件單元的周期性結(jié)構(gòu)。容易理解的是，通過方法能夠在系統(tǒng)中并入基于本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器。在圖15A至15D中，使用了平面?zhèn)鬏斁€(在示出的實例中，共面微帶線)作為這種集成的方法。而且，為了集成的目的，能夠使用不同類型的表面安裝技術(shù)。在圖17A至17F中示出了基于本發(fā)明的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的濾波器的示范性實施例。而且在這些圖中示出了將濾波器集成到系統(tǒng)的代表性示例。圖17A-17F中示出的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)設(shè)置在六導(dǎo)體層板中，并且包括兩個工作部分。第一工作部分在垂直方向上從專用信號導(dǎo)通孔焊墊1704布置到連接焊墊1705。該工作部分包括信號導(dǎo)通孔段1701、連接到地平面1710的地導(dǎo)通孔1702、專用信號導(dǎo)通孔焊墊 1704和連接焊墊1705。信號部分通過間隙區(qū)域1703與地導(dǎo)體分隔。組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的第二工作部分在垂直方向上從連接焊墊1705的底部(導(dǎo)體層 17L3)布置到底導(dǎo)體平面(導(dǎo)體層17L6)。該部分包括接合到連接焊墊1705的信號導(dǎo)通孔 1701的段、接合到地平面1710的地導(dǎo)通孔1702的段和連接到信號導(dǎo)通孔段1701并通過隔離縫隙1707與地導(dǎo)體分隔的波紋導(dǎo)電板1708。而且，在該工作部分中，信號導(dǎo)通孔1701 通過間隙區(qū)域1714與地導(dǎo)體分隔。應(yīng)該注意，第二工作部分中的這種類型的間隙區(qū)域的尺寸和形狀能夠用來控制濾波器的頻率特性，特別是通帶。該濾波器的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)通過連接焊墊1705連接到帶狀線1712。
而且，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，在本實例中，通過連接到特定信號導(dǎo)通孔焊墊1704的焊球1715 將濾波器集成到其它電路1716。應(yīng)該注意，前述圖中的所有的垂直截面圖是以與圖15C和17B中示出的相同的方式截取的。雖然關(guān)于一些示范性實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是要理解，這些示范性實施例是以通過示例來說明為目的的，而不是用于限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本申請說明書的基礎(chǔ)上能夠容易地想到利用等價的組件和技術(shù)來容易實現(xiàn)各種改變和替換，顯而易見的是，這些改變和替代落入由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實際范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種濾波器，包括 平面?zhèn)鬏斁€；和多個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)，其中所述平面?zhèn)鬏斁€和所述多個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)被布置在多層板中， 其中所述多個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中的每一個包括兩個工作部分， 其中第一工作部分包括第一焊墊，所述第一焊墊被布置在所述多層板的一側(cè)； 連接焊墊，所述連接焊墊被嵌入在所述多層板中；信號導(dǎo)通孔的第一段，在信號導(dǎo)通孔的所述第一段中一端和另一端分別連接到所述第一焊墊和所述連接焊墊；多個地導(dǎo)通孔的第一段，所述多個地導(dǎo)通孔的第一段圍繞信號導(dǎo)通孔的所述第一段； 第一多個地平面，所述第一多個地平面連接到所述多個地導(dǎo)通孔的第一段；和第一間隙區(qū)域，所述第一間隙區(qū)域使所述第一焊墊、所述連接焊墊和信號導(dǎo)通孔的所述第一段與所述第一多個地平面隔離， 其中所述第二工作部分包括第二焊墊，所述第二焊墊被布置在所述多層板的另一側(cè)；信號導(dǎo)通孔的第二段，在信號導(dǎo)通孔的所述第二段中一端接合到所述連接焊墊，并且另一端接合到所述第二焊墊；波紋導(dǎo)電板，所述波紋導(dǎo)電板連接到信號導(dǎo)通孔的所述第二段； 多個地導(dǎo)通孔的第二段，所述多個地導(dǎo)通孔的第二段圍繞信號導(dǎo)通孔的所述第二段并且接合到所述多個地導(dǎo)通孔的第一段；第二多個地平面，所述第二多個地平面連接到所述多個地導(dǎo)通孔的第二段，在第二多個地平面中一個地平面被布置在所述多層板的所述另一側(cè)；第二間隙區(qū)域，所述第二間隙區(qū)域使所述第二焊墊與布置在所述多層板的所述另一側(cè)的所述一個地平面隔離；和隔離縫隙，所述隔離縫隙將所述波紋導(dǎo)電板與布置在與所述波紋導(dǎo)電板相同的導(dǎo)體層的所述第二多個地平面的第二地平面分隔，其中第一組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的所述連接焊墊和第二組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的所述連接焊墊分別接合到所述平面?zhèn)鬏斁€的第一端和第二端，并且其中所述第一組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的所述第一焊墊和所述第二組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的所述第一焊墊用作所述濾波器的端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的濾波器，其中所述組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的所述第二工作部分的所述第二焊墊連接到布置在所述多層板的所述另一側(cè)的所述一個地平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的濾波器，其中所述波紋導(dǎo)電板中的波紋平行于所述平面?zhèn)鬏斁€的方向取向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的濾波器，其中所述波紋導(dǎo)電板中的波紋垂直于所述平面?zhèn)鬏斁€的方向取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的濾波器，其中所述波紋導(dǎo)電板中的波紋垂直于和平行于所述平面?zhèn)鬏斁€的方向取向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項的濾波器，其中所述波紋導(dǎo)電板部分地成波紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項的濾波器，其中除了所述波紋板外，所述第二工作部分還包括通過隔離縫隙與布置在與光滑導(dǎo)電板相同的導(dǎo)體層的所述第二多個地平面的第三地平面分隔的光滑導(dǎo)電板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項的濾波器，其中所述平面?zhèn)鬏斁€包括串聯(lián)連接的并且具有相同長度的多個段， 其中至少兩個所述組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)沿著所述平面?zhèn)鬏斁€周期性地布置在所述多個段的每端上，其中所述多個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)借助于連接焊墊連接到所述多個段， 其中所述多個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)中的每一個用作所述濾波器的基本單元，并且其中僅具有到所述平面?zhèn)鬏斁€的所述多個段的一個連接的所述多個組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的所述第一焊墊用作所述濾波器的端子。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項的濾波器，其中所述端子連接到平面?zhèn)鬏斁€，以將所述濾波器集成到系統(tǒng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的濾波器，其中所述端子連接到焊球。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種濾波器設(shè)置有平面?zhèn)鬏斁€和連接到平面?zhèn)鬏斁€的(兩個)一端的組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。該平面?zhèn)鬏斁€和組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)布置在同一多層板中。該組合導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包括兩個工作部分。第一工作部分包括信號導(dǎo)通孔的段和圍繞信號導(dǎo)通孔的地導(dǎo)通孔的段。第二工作部分包括相同信號導(dǎo)通孔的段、多個相同的地導(dǎo)通孔的段、光滑導(dǎo)電板和波紋導(dǎo)電板。光滑導(dǎo)電板和波紋導(dǎo)電板連接到信號導(dǎo)通孔。第二工作部分包括相同的信號導(dǎo)通孔的段、多個相同的地導(dǎo)通孔的段和波紋導(dǎo)電板。波紋導(dǎo)電板連接到信號導(dǎo)通孔。
文檔編號H01P1/205GK102265456SQ20088013251
公開日2011年11月30日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者塔拉斯·庫什塔 申請人:日本電氣株式會社