專利名稱：通訊電路模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻電路模塊，特別是涉及一種具有改良式接地平面結(jié)構(gòu)的高頻電路模塊。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著各種移動(dòng)通訊產(chǎn)品不斷微小化，其內(nèi)部的高頻電路也不斷朝高集成度的目標(biāo)發(fā)展。因此，利用高介電材料來(lái)作為電路結(jié)構(gòu)的基板已成為一主要的趨勢(shì)。然而，對(duì)設(shè)計(jì)者而言，在高介電材料上設(shè)計(jì)高頻電路卻存在著相當(dāng)大的問(wèn)題。
具體來(lái)說(shuō)，如圖1A所示，公知高頻電路結(jié)構(gòu)100由基板101所組成，其包含接地平面102與103、以及電路結(jié)構(gòu)中的微帶線(stripline)104。此結(jié)構(gòu)的等效電路圖如圖1B所示，對(duì)于微帶線104來(lái)說(shuō)，在信號(hào)傳遞的X方向上存在一串聯(lián)的電感L與電阻R效應(yīng)，而Z方向上則存在一并聯(lián)的阻抗G與電容C效應(yīng)。此寄生的并聯(lián)電容量與基板101的介電常數(shù)ε有關(guān)，當(dāng)介電常數(shù)ε增加時(shí)，并聯(lián)電容量會(huì)隨之上升，微帶線的特性阻抗也將因此而降低，而對(duì)線路設(shè)計(jì)者產(chǎn)生了設(shè)計(jì)上的限制。因此，若利用高介電材料作為基板，則其對(duì)于高頻信號(hào)所產(chǎn)生的寄生效應(yīng)(即寄生電容)，將比傳統(tǒng)低介電材料更為嚴(yán)重，且更難以處理。
而且，由于并聯(lián)電容量增加，因此為了維持此微帶線的阻抗，必然要使用更細(xì)的線寬才得以維持原阻抗。然而，在現(xiàn)今的制造過(guò)程中，線寬設(shè)計(jì)目前仍存在有極大的限制。
再者，為了更進(jìn)一步提高高頻電路的集成度，往往需要利用多層的高介電材料基板，而此結(jié)構(gòu)更加強(qiáng)了寄生效應(yīng)。如圖2所示，傳統(tǒng)多層高頻電路模塊200由多層高介電材料基板201所組成，其包含二電路結(jié)構(gòu)204與205，此電路結(jié)構(gòu)由基板201上的微帶線所構(gòu)成。此外，在高頻電路模塊200的最下層基板201的下表面設(shè)有一主要參考接地平面202。而為了避免電路結(jié)構(gòu)204與205之間發(fā)生互相干擾的問(wèn)題，必須在此二電路之間涂布一特定尺寸的接地平面203，此接地平面203可提供組件或電路間的屏蔽作用。接著參考圖3所示的電場(chǎng)分布圖，對(duì)于電路結(jié)構(gòu)205中的微帶線205a來(lái)說(shuō)，因其下方存在接地平面203且其上方為開放空間(無(wú)接地平面存在)，所以電場(chǎng)集中于微帶線205a與接地平面203之間，故其所產(chǎn)生的寄生電容量較小。另一方面，對(duì)于電路結(jié)構(gòu)204中的微帶線204a而言，由于其上方與下方分別存在著互不連接的接地平面203、202，且其上下方基板均具有一高介電常數(shù)ε1，因此電場(chǎng)密集地存在于微帶線204a的兩側(cè)，如此將導(dǎo)致非常大的寄生電容量。
此外，若想形成更多層的電路結(jié)構(gòu)，由于各電路結(jié)構(gòu)之間可能需要形成一接地平面以提供屏蔽作用，因此所產(chǎn)生的寄生效應(yīng)將更為嚴(yán)重，勢(shì)必會(huì)大幅降低高頻電路模塊的效能。雖然縮減微帶線的線寬可降低寄生電容，但由于目前的制造過(guò)程技術(shù)無(wú)法將其線寬無(wú)限制的縮小，因此，如何在無(wú)須減小微帶線線寬的情況下，降低微帶線的寄生電容量，成為現(xiàn)今高頻電路設(shè)計(jì)者亟欲達(dá)成的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種通訊電路模塊，其可有效降低所產(chǎn)生的寄生效應(yīng)，增進(jìn)電路結(jié)構(gòu)運(yùn)作的效能。
根據(jù)本發(fā)明的一種通訊電路模塊，具有至少一第一電路結(jié)構(gòu)、至少一第二電路結(jié)構(gòu)、至少一阻擋層、至少一第一接地平面及至少一第二接地平面。第一電路結(jié)構(gòu)位于至少一第一基板上，且第二電路結(jié)構(gòu)位于至少一第二基板上。第一基板與第二基板構(gòu)成一堆?；?。阻擋層的一側(cè)與該堆?；逑嘟佑|，且該阻擋層的介電常數(shù)值低于該第一基板及該第二基板的介電常數(shù)值。第一接地平面位于該第一電路結(jié)構(gòu)與該第二電路結(jié)構(gòu)之間，且第二接地平面位于該阻擋層的另一側(cè)，且該第一接地平面與該第二接地平面電連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一通訊電路模塊，位于一外部系統(tǒng)的一側(cè)面上，此高頻電路模塊具有至少一第一電路結(jié)構(gòu)、至少一第二電路結(jié)構(gòu)及至少一第一接地平面，其中該第一接地平面與該外部系統(tǒng)的另一側(cè)面上的至少一第二接地平面電連接，且該外部系統(tǒng)的介電常數(shù)值低于該第一基板及該第二基板的介電常數(shù)值。第一電路結(jié)構(gòu)位于至少一第一基板上，第二電路結(jié)構(gòu)位于至少一第二基板上，該第一基板與該第二基板構(gòu)成一堆?；澹摱褩；宓囊粋?cè)面與該外部系統(tǒng)的該側(cè)面相接觸。第一接地平面位于該第一電路結(jié)構(gòu)與該第二電路結(jié)構(gòu)之間。
借助本發(fā)明的通訊電路模塊，可有效降低所產(chǎn)生的寄生電容量，改善整體的效能，并可區(qū)分電路屬性，達(dá)到防止信號(hào)泄漏及互相干擾的效果。
由于本發(fā)明的電路模塊不會(huì)有寄生電容的產(chǎn)生，因此電路模塊的基板可以采用介電常數(shù)較高的材質(zhì)制作，以大幅縮小電路結(jié)構(gòu)各層厚度，進(jìn)而縮小電路模塊的尺寸。


圖1A為公知高頻電路結(jié)構(gòu)的示意圖；圖1B為圖1A的等效電路圖；圖2為公知多層高頻電路模塊的剖面圖；圖3為圖2中的電場(chǎng)分布示意圖；圖4為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的通訊電路模塊的剖面圖；圖5為圖4中的電場(chǎng)分布示意圖；圖6為本發(fā)明其它實(shí)施例的通訊電路模塊與外部系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖4為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的通訊電路模塊400的剖面圖。圖5為圖4中的電場(chǎng)分布示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，該通訊電路模塊400由一電路區(qū)402與一阻擋層404所構(gòu)成，其中該阻擋層404的介電常數(shù)值低于該電路區(qū)402的基板420的介電常數(shù)值。通訊電路模塊400可以是高頻電路模塊、藍(lán)牙模塊或無(wú)線通訊模塊。
該電路區(qū)402由數(shù)層基板420堆棧而成，且具有電路結(jié)構(gòu)410、412以及接地平面406?；?20的材料可以是低介電常數(shù)材料、陶瓷材料、有機(jī)高分子材料、硅材料或高介電常數(shù)材料。接地平面406位于電路結(jié)構(gòu)410、412之間。在本實(shí)例中，電路結(jié)構(gòu)410、412為數(shù)字電路、高功率電路、低功率電路、模擬電路或微帶線。另外，該電路區(qū)402的一側(cè)面上也可以形成組件422a、422b，該組件422a、422b與電路結(jié)構(gòu)410電性連接。該組件422a、422b可以是未內(nèi)埋于基板420內(nèi)的電阻、電感、電容、處理器或控制器。
該阻擋層404一側(cè)面與該電路區(qū)402的基板420一側(cè)面相接觸，該阻擋層404另一側(cè)面則形成有接地平面408及連接墊414、416。該阻擋層404的材料只要是介電常數(shù)值低于該基板420的介電常數(shù)值即可，可以是低介電常數(shù)材料、陶瓷材料、有機(jī)高分子材料、硅材料或高介電常數(shù)材料。
該接地平面408可經(jīng)由連接部418而與該接地平面406電性連接，如此接地平面408可經(jīng)由連接部418而延伸至電路區(qū)402內(nèi)無(wú)電路的區(qū)域，進(jìn)而可在不增加通訊電路模塊400尺寸的情況下，大幅增加接地平面的作用面積。而且，該接地平面408也可通過(guò)接地平面406對(duì)電路結(jié)構(gòu)410、412進(jìn)行電磁遮蔽，而避免電路結(jié)構(gòu)410、412間的相互干擾。接地平面406、408的材質(zhì)可以是金屬、碳纖或其它導(dǎo)電材質(zhì)。
該連接墊414、416與電路結(jié)構(gòu)410、412電性連接，用以使電路結(jié)構(gòu)410、412與外部系統(tǒng)電連接。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D5所示的電場(chǎng)分布示意圖，由于電路結(jié)構(gòu)410所處基板的介電常數(shù)遠(yuǎn)大于外界空氣的介電常數(shù)(約為1)，因此電路結(jié)構(gòu)410所產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)密集于接地平面406附近。再者，由于電路結(jié)構(gòu)412所處基板的介電常數(shù)也大于阻擋層的介電常數(shù)，因此電路結(jié)構(gòu)412所產(chǎn)生的電場(chǎng)也會(huì)密集于接地平面406附近。而在本發(fā)明中，接地平面406受到來(lái)自電路結(jié)構(gòu)410、412的電場(chǎng)影響，而感應(yīng)產(chǎn)生的電流會(huì)迅速經(jīng)連接部418傳導(dǎo)至接地平面408，進(jìn)而導(dǎo)離通訊電路模塊400，且不會(huì)產(chǎn)生寄生電容。
由于本發(fā)明的電路模塊不會(huì)有寄生電容的產(chǎn)生，因此電路模塊的基板可以采用介電常數(shù)較高的材質(zhì)制作，以大幅縮小電路結(jié)構(gòu)各層厚度，進(jìn)而縮小電路模塊的尺寸。
另外，圖6所示為本發(fā)明其它實(shí)施例的通訊電路模塊400a與外部系統(tǒng)500的示意圖。在此實(shí)施例中，通訊電路模塊400a的基板420與外部系統(tǒng)500的材質(zhì)不同，其中該外部系統(tǒng)500的介電常數(shù)值低于該基板420的介電常數(shù)值。
該外部系統(tǒng)500表面有電路結(jié)構(gòu)502a及接地平面502b，電路結(jié)構(gòu)502a與接地平面502b可以位于同一平面或不同平面。外部系統(tǒng)500可以是印刷電路板。
通訊電路模塊400a的電路結(jié)構(gòu)410、412經(jīng)由連接部418b而與外部系統(tǒng)500的電路結(jié)構(gòu)502a電連接。電路結(jié)構(gòu)410、412與電路結(jié)構(gòu)502a電連接的方式可以直接利用連接部418b電連接，也可以經(jīng)由連接墊418c、504b相互電連接，也可以在連接部外部系統(tǒng)后再以連接墊電連接。再者，通訊電路模塊400a的接地平面406經(jīng)由連接部418、418a電連接至外部系統(tǒng)500的接地平面502b，以構(gòu)成一完整的接地平面。接地平面406與接地平面502b電連接的方式可以直接利用連接部418、418a電連接，也可以經(jīng)由連接墊418c、504a相互電連接，也可以在連接部418a貫穿接地平面502b后再以連接墊504電連接。
在此實(shí)施例中是將部分接地平面形成于外部系統(tǒng)上，并以介電常數(shù)值較低的外部系統(tǒng)作為電路模塊的阻擋層，因此此實(shí)施例的電路模塊不僅可以大幅降低模塊間的寄生電容，更可大幅縮小電路模塊的尺寸。
很明顯地，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改與變化。因此，所有與所附權(quán)利要求書意義相等的變化均應(yīng)包含于本發(fā)明之中。
主要組件符號(hào)說(shuō)明100高頻電路結(jié)構(gòu) 101基板102接地平面 103接地平面104微帶線 200高頻電路模塊201基板 202接地平面203接地平面 204電路結(jié)構(gòu)204a微帶線 205電路結(jié)構(gòu)205a微帶線 400、400a通訊電路模塊402電路區(qū) 404阻擋層406、408、502b接地平面 410、412、502a電路結(jié)構(gòu)
414、416、418c、504、504a、504b連接墊418、418a、418b連接部 420基板422a、422b組件 500外部系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.一種通訊電路模塊，其包括至少一第一電路結(jié)構(gòu)，其位于至少一第一基板上；至少一第二電路結(jié)構(gòu)，其位于至少一第二基板上，該第一基板與該第二基板構(gòu)成一堆棧基板；至少一阻擋層，該阻擋層的一側(cè)與該堆?；逑嘟佑|；至少一第一接地平面，其位于該第一電路結(jié)構(gòu)與該第二電路結(jié)構(gòu)之間；以及至少一第二接地平面，其位于該阻擋層的另一側(cè)，且該第一接地平面與該第二接地平面電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其中該通訊電路模塊為一高頻電路模塊、一藍(lán)牙模塊或一無(wú)線通訊模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其中該第一基板或該第二基板的材質(zhì)可為低介電常數(shù)材料、陶瓷材料、有機(jī)高分子材料、硅材料或高介電常數(shù)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其中該第一電路結(jié)構(gòu)或該第二電路結(jié)構(gòu)可為數(shù)字電路、高功率電路、低功率電路、模擬電路或微帶線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一組件，該組件位于該堆?；宓牧硪粋?cè)，且該組件可為電阻、電感、電容、處理器或控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其中該第一接地平面或該第二接地平面的材質(zhì)可為金屬、碳纖或?qū)щ姴馁|(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其中該阻擋層的材質(zhì)可為低介電常數(shù)材料、陶瓷材料、有機(jī)高分子材料或硅材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一連接墊，該連接墊位于該阻擋層的另一側(cè)面，分別與該第一電路結(jié)構(gòu)及該第二電路結(jié)構(gòu)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊電路模塊，其中該阻擋層的介電常數(shù)值低于該第一基板及該第二基板的介電常數(shù)值。
10.一種通訊電路模塊，其位于一外部系統(tǒng)的一側(cè)面上，其包括至少一第一電路結(jié)構(gòu)，其位于至少一第一基板上；至少一第二電路結(jié)構(gòu)，其位于至少一第二基板上，該第一基板與該第二基板構(gòu)成一堆?；?，該堆?；宓囊粋?cè)面與該外部系統(tǒng)的該側(cè)面相接觸；以及至少一第一接地平面，其位于該第一電路結(jié)構(gòu)與該第二電路結(jié)構(gòu)之間；其中該第一接地平面與該外部系統(tǒng)的另一側(cè)面上的至少一第二接地平面電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其中該通訊電路模塊可為一高頻電路模塊、一藍(lán)牙模塊或一無(wú)線通訊模塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其中該第一電路結(jié)構(gòu)或該第二電路結(jié)構(gòu)可為數(shù)字電路、高功率電路、低功率電路、模擬電路或微帶線。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一組件，該組件位于該堆?；宓牧硪粋?cè)，且該組件可為電阻、電感、電容、處理器或控制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其中該第一接地平面或該第二接地平面的材質(zhì)可為金屬、碳纖或?qū)щ姴馁|(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其中該外部系統(tǒng)為一印刷電路板。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一第一連接墊，該第一連接墊位于該堆?；宓脑搨?cè)面，分別與該第一電路結(jié)構(gòu)及該第二電路結(jié)構(gòu)電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一第二連接墊，該第二連接墊位于該外部系統(tǒng)的該側(cè)面，且與該第一連接墊電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一第三連接墊，該第三連接墊位于該外部系統(tǒng)的該側(cè)面，分別與該第一電路結(jié)構(gòu)及該第二電路結(jié)構(gòu)電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其進(jìn)一步包括至少一第三電路結(jié)構(gòu)，該第三電路結(jié)構(gòu)位于該外部系統(tǒng)上，該第三電路結(jié)構(gòu)與該第一電路結(jié)構(gòu)及該第二電路結(jié)構(gòu)電連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊電路模塊，其中該外部系統(tǒng)的介電常數(shù)值低于該第一基板及該第二基板的介電常數(shù)值。
全文摘要
一種通訊電路模塊，具有至少一第一電路結(jié)構(gòu)、至少一第二電路結(jié)構(gòu)、至少一阻擋層、至少一第一接地平面及至少一第二接地平面。該第一電路結(jié)構(gòu)位于至少一第一基板上，且該第二電路結(jié)構(gòu)位于至少一第二基板上。第一基板與第二基板構(gòu)成一堆?；?。阻擋層的一側(cè)與該堆棧基板相接觸，且該阻擋層的介電常數(shù)值低于該第一基板及該第二基板的介電常數(shù)值。第一接地平面位于該第一電路結(jié)構(gòu)與該第二電路結(jié)構(gòu)之間，且第二接地平面位于該阻擋層的另一側(cè)，且該第一接地平面與該第二接地平面電連接。
文檔編號(hào)H05K1/16GK1893785SQ20051008060
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者史承彥 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司