專利名稱：具有電路結(jié)構(gòu)的通用能量調(diào)節(jié)插入器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請是2000年6月15日提交的序列號為09/594447的共同待審的申請的部分繼續(xù)申請，后者是2000年5月26日提交的序列號為09/579606的共同待審的申請的部分繼續(xù)申請，09/579606是1999年12月13日提交的序列號為09/460218的共同待審的申請的部分繼續(xù)申請，09/460218是1998年4月7日提交的序列號為09/056379的申請的繼續(xù)申請，申請09/056379現(xiàn)已作為美國專利第6018448號頒布，后者是現(xiàn)已作為美國專利第6097581號頒布的、1998年1月19日提交的序列號為09/008769的申請的部分繼續(xù)申請，09/008769是現(xiàn)已作為美國專利第5909350號頒布的、1997年4月8日提交的序列號為08/841940的申請的部分繼續(xù)申請。本申請還要求如下申請的優(yōu)先權(quán)1999年8月3日提交的美國臨時(shí)申請第60/146987號、1999年11月12日提交的美國臨時(shí)申請第60/165035號、2000年2月3日提交的美國臨時(shí)申請第60/180101號、2000年2月28日提交的美國臨時(shí)申請第60/185320號、2000年3月22日提交的美國臨時(shí)申請第60/191196號、2000年4月28日提交的美國臨時(shí)申請第60/200327號、2000年5月12日提交的美國臨時(shí)申請第60/203863號、以及2000年6月30日提交的美國臨時(shí)申請第60/215314號。
本發(fā)明涉及一種電路插入器，它包括多層通用多功能的公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有用于能量和EMI(電磁干擾)調(diào)節(jié)和保護(hù)的導(dǎo)電通路，它擁有通常共享并且位于中心的導(dǎo)電通路或電極，后者同時(shí)屏蔽和允許平滑的能量轉(zhuǎn)移，諸如組合的并且通電的導(dǎo)電通路之間的去耦操作。本發(fā)明是用于能量調(diào)節(jié)的，因?yàn)樗婕凹呻娐?IC)器件封裝或者直接安裝式IC模塊，更具體地說，本發(fā)明用于將利用能量的集成電路芯片互連到印刷電路板、作為各IC之間的互聯(lián)媒體的(IC)器件封裝或直接安裝式IC模塊、以及它們的元件封裝和/或外部能量電路連接、或者含有能量通路的其他基片(所述能量通路通向能量源和利用能量的負(fù)載以及來自能量源和利用能量的負(fù)載)。
更明確地說，本發(fā)明可使成對或相鄰的導(dǎo)電通路或電極相互協(xié)調(diào)地工作，然而分別以反相或反向充電的方式工作。本發(fā)明在被置于電路中和通電后，以這樣的EMI濾波和電涌保護(hù)形式提供能量調(diào)節(jié)，同時(shí)保持源與利用能量的負(fù)載之間的電壓饋送看上去平滑或均衡。本發(fā)明的各種實(shí)施例還能夠同時(shí)和有效地提供各種能量調(diào)節(jié)功能，包括旁路、去耦、能量存儲，同時(shí)保持SSO(同時(shí)開關(guān)操作)中的持續(xù)平衡，由于本發(fā)明是在電路內(nèi)以無源方式操作的，所以不會把破壞性的能量寄生現(xiàn)象引回到電路系統(tǒng)中。
互連和封裝多片模塊(MCM)中各IC芯片的常規(guī)方法的主要缺點(diǎn)是由常規(guī)多片模塊(MCM)中用的基片的薄度引起的，所述基片薄度導(dǎo)致向具有相對較高阻抗的IC芯片饋送能量。這導(dǎo)致所不期望的噪聲、能量損失以及過量熱能產(chǎn)生。這些問題是相關(guān)的，并且當(dāng)沿經(jīng)過插入器基片的通路傳送或傳播能量時(shí)，可能對于系統(tǒng)完整性而言是關(guān)鍵問題。
過去十年，電氣系統(tǒng)都經(jīng)歷短產(chǎn)品壽命周期。兩年前剛建立的系統(tǒng)可能被認(rèn)為對于同樣應(yīng)用的第三或第四代變體而言是被淘汰的。因此，建成這些系統(tǒng)的無源電子元件和電路也需要同樣快地發(fā)展。但是，無源電子元件的發(fā)展已經(jīng)跟不上了。計(jì)算機(jī)或其他電子系統(tǒng)的性能通常受限于其最慢的有源元件的工作頻率。直到最近，那些元件還是控制整個(gè)系統(tǒng)的特定功能和計(jì)算的微處理器和存儲元件。然而，隨著新一代的微處理器、存儲元件及其數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，焦點(diǎn)已經(jīng)改變。對于該行業(yè)，存在著在不斷降低單位成本的前提下、為系統(tǒng)用戶提供提高的處理能力和速度的強(qiáng)大壓力。這些環(huán)境中產(chǎn)生的EMI還必須被相消或減至最小，以便滿足國際發(fā)射和/或靈敏度要求。
處理器工作頻率(速度)現(xiàn)在與超快RAM(隨機(jī)存取存儲器)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和推廣應(yīng)用相匹配。這些突破已經(jīng)使有源元件的整個(gè)系統(tǒng)工作頻率(速度)的增加超過1千兆赫的記錄。但是，在同一時(shí)期，無源元件技術(shù)無法跟上這些新突破，僅僅在構(gòu)成和性能方面有逐步的改進(jìn)。無源元件設(shè)計(jì)上的進(jìn)展和變化主要集中在元件尺寸減小、分立元件電極疊層結(jié)構(gòu)的少許修改、介質(zhì)新發(fā)現(xiàn)、以及器件制造技術(shù)或降低單位生產(chǎn)周期時(shí)間的生產(chǎn)率的改進(jìn)。
此外，在這些更高頻率下，能量通路通常應(yīng)該成組或成對地形成一個(gè)或多個(gè)電氣互補(bǔ)元件，即在通電系統(tǒng)內(nèi)協(xié)調(diào)和平衡地在電磁方面協(xié)調(diào)工作。對利用現(xiàn)有技術(shù)元件傳播能量的線路條件的嘗試已導(dǎo)致EMI、RFI(射頻干擾)形式的干擾、以及電容性和電感性寄生現(xiàn)象的升級。這些升級部分地歸因于無源元件的制造不平衡和性能缺陷，因?yàn)檫@些會在相關(guān)電子電路內(nèi)產(chǎn)生或引入干擾。
這些問題在無源元件上產(chǎn)生了新的產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)，而僅僅在幾年前，焦點(diǎn)還主要在于有源元件從源和各種條件產(chǎn)生的干擾，這些條件包括諸如位于公共參考或接地通路的兩側(cè)的電壓不平衡、從能量波動或人體、或者其他電磁波發(fā)生器產(chǎn)生的寄生電壓瞬態(tài)。
在更高工作速度下，也可能從希望避開EMI的電路通路本身產(chǎn)生EMI?？赡墚a(chǎn)生差模和共模噪聲能量，并且沿著電纜、電路板印刷線或線跡并圍繞它們來回移動、以及沿著幾乎任何高速傳輸線路或總線通路來回移動。在許多情況下，這些關(guān)鍵的能量導(dǎo)體中的一個(gè)或多個(gè)可能充當(dāng)天線，由此產(chǎn)生從這些導(dǎo)體輻射出來并且進(jìn)一步加劇問題的能量場。其他EMI干擾源是在有源硅元件工作或開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的。這些問題、如SSO是電路破壞的眾所周知的原因。其他問題包括隨意地連接到電子電路上、而產(chǎn)生明顯的高頻干擾的未屏蔽和寄生能量。
申請人在2000年4月28日提交的美國專利申請09/561283和2000年5月26日提交的美國專利申請09/579606、以及2000年6月15日提交的美國專利申請09/594447、連同2000年4月28日提交的美國臨時(shí)申請60/200327、2000年5月12日提交的美國臨時(shí)申請60/203863以及2000年6月30日提交的美國臨時(shí)申請60/215314都涉及到對分立多功能能量調(diào)節(jié)器系列的不斷改進(jìn)。這些多功能能量調(diào)節(jié)器擁有通常共享的位于中心的導(dǎo)電電極的結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)與攜帶能量的導(dǎo)電通路中容納的通電且成對的導(dǎo)電通路電極交互作用。這些攜帶能量的導(dǎo)電通路能以相互反相或反向充電的方式工作，并且通過物理屏蔽彼此隔開。
本發(fā)明還包括至少一個(gè)內(nèi)含的實(shí)施例或者實(shí)施例變體，它擁有一條通常共享且位于中心的導(dǎo)電通路或電極作為其結(jié)構(gòu)的一部分。
本發(fā)明還提供對有源芯片結(jié)構(gòu)的各部分的同時(shí)的物理和電氣屏蔽，并且通過使組合的且通電的導(dǎo)電通路之間能發(fā)生預(yù)定的同時(shí)能量互作用來提供所述新結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部傳輸能量，以便通過本實(shí)施例元件之外的通路饋送。
本申請?jiān)诖烁拍罨A(chǔ)上擴(kuò)展，進(jìn)而公開一種新的電路插入器，它包括具有導(dǎo)電通路的多層、通用多功能、公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)，它以單個(gè)獨(dú)立單元代替各種先有技術(shù)裝置的多個(gè)分立(discreet)的結(jié)構(gòu)形式，提供了效能價(jià)格合算的電路保護(hù)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有助于解決或減輕上述的工業(yè)問題和障礙。
因此，根據(jù)本發(fā)明，對于幾百兆赫以上的低阻抗能量分布的解決方案在于薄介質(zhì)能量面技術(shù)，它比多個(gè)分立去耦電容有效得多。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，能夠?yàn)橛性聪到y(tǒng)負(fù)載提供能量去耦，而同時(shí)為有源元件及其電路的同一部分維持恒定的視在電位。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，使受本發(fā)明影響的電子通路內(nèi)流動的差模和共模電流引起的不希望有的電磁輻射減至最小或得到抑制。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供種類繁多的多層實(shí)施例，并且利用介質(zhì)材料的不受其特定物理特性限制的基質(zhì)(host)，這樣，正如下面將要描述的，當(dāng)把它裝入電路并通電時(shí)，能夠提供同時(shí)的線路調(diào)節(jié)功能和保護(hù)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，為用戶提供解決現(xiàn)有技術(shù)裝置未遇到的問題或限制的能力，包括但不限于同時(shí)的源到負(fù)載和/或負(fù)載到源的去耦、差模和共模EMI濾波、某些能量如電容和電感寄生現(xiàn)象的抑制和排除、以及在一個(gè)集成實(shí)施例中的寄生現(xiàn)象的抑制和電涌保護(hù)，并且在利用導(dǎo)電區(qū)或通路時(shí)運(yùn)用上述這些能力。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，在有或沒有一個(gè)或多個(gè)外部導(dǎo)電附件的情況下、容易適用于位于初始制造的發(fā)明物的外部導(dǎo)電區(qū)。到導(dǎo)電區(qū)的外部連接可幫助本發(fā)明實(shí)施例對電子系統(tǒng)電路提供保護(hù)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種物理上集成的屏蔽約束(shield-containment)的導(dǎo)電電極結(jié)構(gòu)，供獨(dú)立電極材料和/或獨(dú)立介質(zhì)材料合成使用，使得制造時(shí)、不會把本發(fā)明限制于可建立的本發(fā)明的大量可能實(shí)施例所用的特定形式、形狀或尺寸，并且不限于此處所示這些實(shí)施例。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為電路各部分提供恒定的視在電壓電位。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一個(gè)實(shí)施例，它采用標(biāo)準(zhǔn)制造工藝，并且由常見介質(zhì)和導(dǎo)電材料構(gòu)成，或者使材料在該實(shí)施例內(nèi)的電子通路之間或沿著這些電子通路、在導(dǎo)電性方面達(dá)到電容、電感和電阻的嚴(yán)格容差，同時(shí)保持從源到利用能量的負(fù)載傳播的能量所用的導(dǎo)電通路的恒定和不間斷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，通過在插入器內(nèi)提供和維持基本上平行的導(dǎo)電通路來提供相對于能量源和利用能量的負(fù)載(當(dāng)裝入其能量輸送管之間的電路中時(shí))以及相對于作為低電路阻抗通路的電路參考節(jié)點(diǎn)或接地線降低電路阻抗的裝置。
最后，本發(fā)明的目的是，提供一個(gè)實(shí)施例，它將多對或多組的成對電子通路或?qū)w相互之間非常緊密地連接到部分由多個(gè)共同連接的導(dǎo)電電極、板或通路所包圍的區(qū)域或空間中，并且可以為用戶提供選擇性地將外部導(dǎo)體或通路連接到位于同一實(shí)施例中的單獨(dú)的或公用的導(dǎo)電通路或電極板的選擇。
還公開了大量基于本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)和建立的其他安排和配置，以便證明具有本發(fā)明范圍內(nèi)的用于能量和EMI調(diào)節(jié)和保護(hù)的電路結(jié)構(gòu)的通用能量調(diào)節(jié)插入器的通用性和廣泛的適用性。


圖1B表示圖1A所示的系列多功能能量調(diào)節(jié)器的另一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖；圖2提供當(dāng)置于較大電氣系統(tǒng)中并通電時(shí)、圖1A和圖1B中的物理結(jié)構(gòu)的電路圖解表示；圖3表示包括法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)和旁路導(dǎo)電通路電極的一部分的某些無孔實(shí)施例元件的一部分的頂視圖；圖4表示構(gòu)成包括無孔、互連、平行、公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的無孔實(shí)施例元件的一部分的分解透視圖；圖5A表示具有外部鏡像屏蔽的本發(fā)明配置中采用的電路結(jié)構(gòu)的無孔、多層旁路結(jié)構(gòu)的分解剖面圖；圖5B表示如圖5A所示并且旋轉(zhuǎn)90度后的多層旁路的第二分解剖面圖；圖6A表示具有外部鏡像屏蔽的本發(fā)明的實(shí)施例的疊層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的分解圖；圖6B表示圖6A中所描述的插入器結(jié)構(gòu)的局部示意圖，該插入器安裝在集成電路芯片上，該芯片設(shè)置在采用引線或引腳互連代替球柵互連的集成電路封裝的一部分中；圖7表示插入器結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖8A表示圖7中所描述的另一插入器結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖8B表示圖7所描述的、現(xiàn)安裝在集成電路芯片、具有球柵互連的集成電路封裝之間的插入器結(jié)構(gòu)的局部剖面圖；圖9表示圖8A的焊接球互連的近視圖；圖10表示集成電路封裝的局部外部俯視圖，示出具有用于協(xié)助能量調(diào)節(jié)的外部安裝的分立陣列的先有技術(shù)插入器的輪廓；圖11表示類似圖10所示、但沒有先有技術(shù)插入器、而是設(shè)置在具有所示球柵互連的集成電路芯片集成電路封裝之間的新發(fā)明的集成電路封裝的局部外部俯視圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述此處所用的首字母縮寫術(shù)語“UECICA”用來表示具有本發(fā)明范圍內(nèi)的用于能量和EMI調(diào)節(jié)及保護(hù)的電路結(jié)構(gòu)的通用能量調(diào)節(jié)插入器，并且指該裝置的所有類型的分立方案。
此外，此處所用的首字母縮寫術(shù)語“AOC”表示定義為制造在一起的本發(fā)明元件的物理邊界的詞匯“物理會聚或連接的預(yù)定區(qū)域或空間”。把不通電和通電定義為UECICA的或者分立或者非分立結(jié)構(gòu)形式的“AOC”內(nèi)電子以平衡的方式運(yùn)動和進(jìn)出位于預(yù)定之外的區(qū)域的范圍或程度。
申請人的美國專利第6018448號(它是1998年1月19日提交、現(xiàn)已作為美國專利第6097581號頒布的序列號為09/008769的申請的部分繼續(xù)申請，而09/008769是1997年4月8日提交、現(xiàn)已作為美國專利第5909350號頒布的序列號為08/841940的申請的部分繼續(xù)申請)以及2000年4月28日提交的美國專利申請09/561283，2000年5月26日提交的美國專利申請09/579606，2000年6月15日提交的美國專利申請09/594447以及2000年6月30日提交的美國臨時(shí)申請第60/215314號，都涉及到對分立多功能能量調(diào)節(jié)器系列和多功能能量調(diào)節(jié)屏蔽結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，將這些申請通過引用合并于此。
新的UECICA以各種結(jié)構(gòu)中疊層結(jié)構(gòu)或堆疊的導(dǎo)電、半導(dǎo)電和不導(dǎo)電的介質(zhì)獨(dú)立材料的組合作為開始。這些層可以組合而在放入系統(tǒng)并通電時(shí)構(gòu)成獨(dú)特的電路。本發(fā)明實(shí)施例可以包括導(dǎo)電材料層、半導(dǎo)電材料層和不導(dǎo)電材料層，它們構(gòu)成成組的公用導(dǎo)電通路電極、微分相控導(dǎo)體、淀積物、板、VIA(通道)、填充的和未填充的導(dǎo)電孔，這些在某一時(shí)間可能通稱為‘能量導(dǎo)電通路’。此處術(shù)語“公用導(dǎo)電”表示可能都一起連接在一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中、作為低阻抗的公用能量通路的同種能量通路，它與微分導(dǎo)電通路相反，后者通常是相對于與通電電路中同種通路配對的另一個(gè)通路來寫的，該電路具有電氣特性相反的通路，該通路工作時(shí)，在大多數(shù)情況下在電磁上與其配對通路有180度相差。
介質(zhì)、不導(dǎo)電和半導(dǎo)電媒體或材料也可以稱為簡單絕緣體、非通路或簡單介質(zhì)。這些元件中的某一些彼此之間以及與預(yù)定成對或成組的相似元件之間以一般平行關(guān)系取向，所述預(yù)定成對或成組的相似元件也可以包括制成預(yù)定的或制造的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電通路和疊層結(jié)構(gòu)的各種組合。本發(fā)明的其他元件彼此之間可以以一般平行關(guān)系取向，并且可以相對于同一個(gè)發(fā)明的其他元件以一般垂直關(guān)系取向。
預(yù)定的結(jié)構(gòu)用于制造本發(fā)明，以便將剛才所述的許多元件、如介質(zhì)層、多電極導(dǎo)電通路、薄片、疊層結(jié)構(gòu)、淀積物、多重公共導(dǎo)電通路、屏蔽層、薄片、疊層結(jié)構(gòu)、或淀積物、以相對于其他物理結(jié)構(gòu)的覆蓋、部分覆蓋和未覆蓋位置的交替結(jié)構(gòu)組合在一起，所述其他物理結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明中采用相同的材料、以完全相同的方式制成的、也是按照最終制造結(jié)果的預(yù)定配置次序?qū)崿F(xiàn)的，所述最終制造結(jié)果的預(yù)定配置次序?qū)⑦@些特定類型的相同元件、如V1A、介質(zhì)層、多電極導(dǎo)電通路、薄片、疊層結(jié)構(gòu)、淀積物、多重公用導(dǎo)電通路、屏蔽、薄片、疊層結(jié)構(gòu)或淀積物連接在一起，以便最后以預(yù)定方式將能量注入更大的電系統(tǒng)。
其他導(dǎo)電能量通路可以交叉并通過剛才所述的各層，可以相對于這些相同的各層組處在一般非平行或甚至垂直的關(guān)系中。可以以預(yù)定方式將導(dǎo)電和不導(dǎo)電隔離件固定到各組層和交叉垂直通路中，這使得在一部分傳播能量被傳送到本發(fā)明的AOC以及從本發(fā)明的AOC輸出的情況下實(shí)現(xiàn)不同程度的能量調(diào)節(jié)功能。
至于所述的以及沒有圖示的本發(fā)明的所有實(shí)施例，申請人考慮在某些情況下制造商具有選擇權(quán)，用于組合各種各樣范圍廣泛的可能的材料，進(jìn)行選擇并將其組合到本發(fā)明的最終構(gòu)成中，同時(shí)在制成并置于電路中和通電之后仍保持本發(fā)明的某種程度的或幾乎全部所期望的電調(diào)節(jié)功能。用于合成本發(fā)明的材料可以包括但不限于一個(gè)或多個(gè)與符合可用的處理工藝的材料組件層以及任何可能的介質(zhì)材料。這些材料可以是半導(dǎo)體材料，如硅、鍺、砷化鎵或半絕緣材料或絕緣材料等，諸如但并不局限于具有特定介電常數(shù)K的任何材料。
同樣地，本發(fā)明不局限于任何可能的導(dǎo)電材料，如鎳基磁材料、MOV型材料、鐵氧體材料；-任何可形成導(dǎo)電材料的導(dǎo)電通路的物質(zhì)和加工工藝，如聚酯薄膜或印刷電路板材料；或任何可以形成導(dǎo)電區(qū)的物質(zhì)或加工工藝，如但不局限于摻雜多晶硅、燒結(jié)多晶體、金屬或多晶硅硅酸鹽或多晶硅硅化物。在將結(jié)構(gòu)化層配置制造成插入器之時(shí)或之后，它并不只局限于IC封裝，它還可以與如下的裝置組合、成形、埋設(shè)置在如下的裝置之中，或嵌入、密封到或插入如下裝置中各種電子封裝、其他基片、電路板、電子結(jié)構(gòu)、電子系統(tǒng)或其他電子子系統(tǒng)，以完成同時(shí)的能量調(diào)節(jié)、解耦，從而幫助將能量的電傳輸修改為期望的電方式或電子形態(tài)。
另一個(gè)實(shí)施例可以用作包括層狀的有源和無源元件以及附屬電路的可能系統(tǒng)或子系統(tǒng)電子平臺，用于提供大多數(shù)所述的調(diào)節(jié)從能量源到負(fù)載以及返回的傳播能量的好處。某些現(xiàn)有技術(shù)的插入器已經(jīng)將具有VIA的預(yù)定的層狀配置運(yùn)用于服務(wù)或分接(service or tap)處在介質(zhì)材料或絕緣材料之間的各種導(dǎo)電通路或?qū)印?br> 本發(fā)明還包括至少一個(gè)內(nèi)含實(shí)施例或?qū)嵤├淖凅w，它擁有通常共享且位于中心的導(dǎo)電通路或電極作為其結(jié)構(gòu)的一部分。
本發(fā)明還通過使由相對于本實(shí)施例元件的外部通路進(jìn)行饋電的成組和通電的導(dǎo)電通路之間產(chǎn)生預(yù)定的同時(shí)的能量互作用，提供對有源芯片結(jié)構(gòu)各部分的同時(shí)物理和電氣屏蔽以及該新結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部傳播能量。
現(xiàn)有技術(shù)的分立的解耦電容在大約500兆赫下喪失其有效性。例如，0603尺寸的電容器的安裝電感已經(jīng)降低到約300pH。假定對于電容器的內(nèi)部電容為200pH，這可看作總計(jì)500pH，相當(dāng)于500兆赫下1.57-Ohms。相應(yīng)地，目前的分立電容器是無效的。雖然可以利用具有各種系列諧振頻率值的元件和低ESR的電容器以便朝500兆赫下的低阻抗努力，但是獲得500兆赫以及500pH的ESL所需的電容為大約200pF。目前電路板材料(FR-4，4密耳介質(zhì))-對于每一平方英寸的能量平面達(dá)到225pF，從而要求每平方英寸有多于一個(gè)分立電容器。一般，包含多個(gè)分立無源元件結(jié)構(gòu)的各種插入器將電子失衡帶入電路，進(jìn)而在它們存在于已通電電路系統(tǒng)中時(shí)產(chǎn)生附加的不連續(xù)性。
利用各種互連平臺和操作法將IC芯片直接連接到PCB的配置或其他封裝連接的更好方法是，采用單個(gè)實(shí)施例從能量通路或電極平面提供低阻抗。如果沒有可用的低阻抗能量平面將其掛住，在插入器或PCB上采用許多分立的低阻抗解耦電容器是不現(xiàn)實(shí)的。
本申請基于此概念進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)而公開一種新的電路插入器，它包括具有導(dǎo)電通路的多層、通用多功能、公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)，后者以單個(gè)個(gè)體單元代替各種現(xiàn)有技術(shù)的裝置的多個(gè)分立結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)效能價(jià)格合算的單件實(shí)施例，本申請人相信它是電路保護(hù)和調(diào)節(jié)的新型通用系統(tǒng)的實(shí)施例變體，從而有助于在簡捷性和指數(shù)有效性的前提下解決或減少上述的業(yè)界問題和障礙。
相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明，對于幾百兆赫上的低阻抗能量分布的解決方案在于薄介質(zhì)能量平面技術(shù)，這比多個(gè)分立解耦的電容器有效得多。
因此，本發(fā)明的目的還在于可以在比單個(gè)分立電容器元件或多重?zé)o源調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)更寬的頻率范圍內(nèi)工作，同時(shí)利用電路內(nèi)傳播能量的一部分保持至單個(gè)或多個(gè)有源元件單元的完整能量遞送協(xié)議。理想的是，本發(fā)明可以在其潛在應(yīng)用中是通用的，利用預(yù)定成組的組件的各個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的工作將在1千兆赫茲(GHz)的頻率下運(yùn)行的系統(tǒng)內(nèi)持續(xù)有效地進(jìn)行。
為了傳播電磁干擾能量，需要兩個(gè)場，電場和磁場。電場通過兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間的電壓差將能量連接到電路中。在空間上改變電場產(chǎn)生磁場。任何隨時(shí)間變化的磁通量將產(chǎn)生電場。因此，純隨時(shí)間變化的電場或磁場是無法彼此獨(dú)立地存在的。麥克斯韋第一方程是眾所周知的基于高斯定律的散度定理。該方程適用于產(chǎn)生電場(“E場”)的電荷的積累，在導(dǎo)體和非導(dǎo)體的兩邊界之間最易觀察到。高斯定律中引用的此邊界條件行為使導(dǎo)電外圍(也稱法拉第籠)起電磁屏蔽的作用。
在預(yù)定的邊界或邊緣，電荷可以保持在作為建立本發(fā)明時(shí)預(yù)定設(shè)計(jì)的結(jié)果的本發(fā)明的通路的導(dǎo)電邊界內(nèi)，而此處所述的特定制造方法和技術(shù)在置于電路中并通電時(shí)會考慮最終產(chǎn)品的性能。
還排除存在于本發(fā)明內(nèi)的通路的內(nèi)部導(dǎo)電邊界的預(yù)定邊界或邊緣外側(cè)的電荷對試圖保存同一導(dǎo)電通路的完全相同的內(nèi)部產(chǎn)生的場的影響。
麥克斯韋第二方程說明不存在磁荷(沒有磁單極子)，只有電荷。電荷為正的，或是負(fù)的。通過電流和電場的作用產(chǎn)生磁場。電流和電場(“E-場”)作為點(diǎn)源發(fā)射。磁場圍繞產(chǎn)生沿通電的導(dǎo)電通路的場的電流的形成閉合環(huán)路。麥克斯韋第三方程，也稱為法拉第感應(yīng)定律，說明在閉合回路的電路傳播的磁場(H-場)產(chǎn)生電流。第三方程說明變化的磁場產(chǎn)生電場。磁場常見于變壓器或繞組，如電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等。麥克斯韋第三和第四方程一起說明了連接的電場和磁場以光速傳播(輻射)。該方程還說明“趨膚效應(yīng)”的概念，它預(yù)測磁性屏蔽的效率，并甚至可以預(yù)測非磁性屏蔽的效率。
今天的電子裝置中常見有兩種地線地球地線和電路地線。地球不是等電勢表面，所以地球地線的電勢可能是變化的。另外，地球具有其他電氣特性，不利于用作電路的返回導(dǎo)體。但是，電路常常連接到地球地線，以防止電擊危害。另一種地線或公用導(dǎo)電通路，電路公用導(dǎo)電通路，是隨意在電路中選擇的參考節(jié)點(diǎn)-相對于它測量電路中其他節(jié)點(diǎn)的電壓的節(jié)點(diǎn)。電路中的所有公用導(dǎo)電通路點(diǎn)都不必連接到PCB、載體或IC封裝上的外部接地跡線，而可以直接連接到內(nèi)部公用導(dǎo)電通路。這樣可讓電路中的各個(gè)電流回路可以任意地自成回路，其中的配置可使本發(fā)明的AOC中實(shí)現(xiàn)的各能量部分獲得最小阻抗的最小通路。它可以對應(yīng)于多個(gè)頻率工作，其中最小阻抗的通路基本上是電感性的。
相對于剛才所述的接地，至少有三個(gè)出現(xiàn)于本發(fā)明中的屏蔽功能。第一，通過使微分導(dǎo)電通路的尺寸與公用導(dǎo)電通路的尺寸具有一定關(guān)系并通電來實(shí)現(xiàn)的微分導(dǎo)電通路的物理屏蔽，對被夾在其中的微分導(dǎo)體所產(chǎn)生寄生的靜電抑制或最小化，以及防止非源于內(nèi)含的微分通路，相反來自于嘗試對內(nèi)含的微分通路連接時(shí)(有時(shí)尤其稱為電容性連接)的外部寄生。電容性連接即眾所周知的電場(″E″)連接，這種屏蔽功能相當(dāng)于主要對電場寄生現(xiàn)象進(jìn)行靜電屏蔽。電容性連接包括干擾傳播能量的通道，因?yàn)樵从谖⒎謱?dǎo)體通路的交互電容或寄生電容，在本發(fā)明內(nèi)得以抑制。本發(fā)明通過以下方法來阻止電容性連接幾乎完全地將相反相位的導(dǎo)體包封在法拉第籠形導(dǎo)體屏蔽結(jié)構(gòu)(′FCLS′)內(nèi)來提供靜電或法拉第屏蔽效應(yīng)，以及將疊層結(jié)構(gòu)和預(yù)定疊層結(jié)構(gòu)的位置既在垂直方向上又在水平方向上內(nèi)部混合。
在其他現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，如果屏蔽的覆蓋率不是100％，通常將該屏蔽結(jié)構(gòu)接地，以確保電路至屏蔽的電容連接到傳播能量的參考公用導(dǎo)電通路，而不充當(dāng)反饋和串音組件。但是，本發(fā)明可以利用裝置內(nèi)的內(nèi)部傳播能量參考公用導(dǎo)電通路或鏡像地線來到達(dá)此目的。裝置的FCLS被用于抑制和防止?jié)撛诘脑肼晫?dǎo)體和受影響的導(dǎo)體之間的內(nèi)部和外部(相對于AOC)電容性連接，具體為在各個(gè)微分導(dǎo)體通路導(dǎo)體和寄生電容之間強(qiáng)行設(shè)置公用導(dǎo)電通路層。
第二是，針對電感性能量連接的導(dǎo)體定位屏蔽技術(shù)，也即眾所周知的，對沿分開和反向的導(dǎo)電通路傳播的能量的各部分的互感相消或?qū)⑵渥钚』?br> 最后是，對RF噪聲的物理屏蔽功能。電感性連接是磁場(″H″)連接，所以此屏蔽功能相當(dāng)于磁屏蔽，并且此屏蔽通過相消或最小化在裝置內(nèi)進(jìn)行。RF屏蔽是對抗所有種類的電磁場的經(jīng)典的“金屬屏障”，是大多數(shù)人所知道的屏蔽。有兩個(gè)方面保護(hù)電路免受電感性拾取的危害(inductive pickup)。一方面是，盡量將入侵場在其源頭最小化。為此，要將源頭的電流回路的面積減至最小，這樣促進(jìn)場相消或最小化，正如有關(guān)電流回路一節(jié)所述。另一個(gè)方面是，將受影響的電路中的電感性拾取減至最小，具體為將該電流回路的面積減至最小，因?yàn)楦鶕?jù)楞次定律感生電壓與此面積成正比。因此，這兩個(gè)方面其實(shí)包含相同的配合性的操作將電流回路的面積減至最小，換言之，將電路的攻擊性減至最小自然而然地將其靈敏度減至最小。針對電感性連接的屏蔽意味著，只能控制電路中電流回路的尺寸。電路中的RF電流直接涉及到信號和能量分布網(wǎng)絡(luò)，以及旁路和解耦。
RF電流最終是以時(shí)鐘諧波和其他數(shù)字信號的方式產(chǎn)生的。信號和傳播能量分布網(wǎng)絡(luò)必須盡可能地小，以便將RF返回電流的回路面積減至最小。旁路和解耦涉及到必須通過傳播能量分布網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生的電流牽引(current draw)，根據(jù)定義，它具有RF返回電流的大回路面積。此外，它還涉及到必須減小的回路面積，不適當(dāng)?shù)膬?nèi)含傳輸線路所產(chǎn)生的電場以及過度的驅(qū)動電壓。
含有許多電流回路時(shí)將回路面積減至最小的最佳方法是利用公用導(dǎo)電通路?；赗F屏蔽的想法是，隨時(shí)間變化的EMI場在屏蔽材料中感生電流。在組合件的構(gòu)造采用任何材料和介質(zhì)的自由可使這種約束被克服。更正式地來說，可以更多地控制損耗，所述損耗通常涉及到吸收損耗、再輻射損耗或反射損耗。
公用導(dǎo)電通路是充當(dāng)電路中所有電流回路的返回導(dǎo)體的導(dǎo)電表面。本發(fā)明利用它的公用導(dǎo)電屏蔽作為設(shè)置在夾在非孔利用導(dǎo)體之間的分離的內(nèi)部公用導(dǎo)電通路，以便在插入器和對其調(diào)節(jié)能量的有源芯片之間提供物理上緊湊或最小化的能量回路。就用于將回路面積減至最小而論，擁有透孔的公用導(dǎo)電通路的結(jié)構(gòu)與所述組合件的非孔元件一樣起作用。實(shí)現(xiàn)將所有電流回路的回路面積一起減至最小的關(guān)鍵在于讓公用導(dǎo)電通路電流盡可能自由地自行分布在組件的公用導(dǎo)電通路區(qū)的整個(gè)區(qū)域周圍。
通過以一個(gè)集中和共享的公用導(dǎo)電通路或區(qū)域構(gòu)成的籠形結(jié)構(gòu)包圍預(yù)定的導(dǎo)電通路電極，該公用通路或區(qū)域成為電路電壓的0參考公用導(dǎo)電通路，并存在于至少兩個(gè)反相或電位導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間，所述至少兩個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)又分別位于剛才所述被夾著的集中和共享的公用導(dǎo)電通路或區(qū)域的相對兩側(cè)。
可以把兩個(gè)附加公用導(dǎo)電通路加到先前公開的電氣公用結(jié)構(gòu)中五個(gè)公用導(dǎo)電通路上，所述電氣公用結(jié)構(gòu)現(xiàn)在幾乎完全包封剛才所述的兩個(gè)微分通電通路，該結(jié)構(gòu)是這樣一種配置它充分完成以下通電功能抑制E場和H場、雜散電容、雜散電感和寄生現(xiàn)象或?qū)⑵渥钚』?、以及用于位置不同的傳播能量的通路的反向充電或反相的相鄰或鄰接的電場的相消或最小化。?層插入器的水平疊層結(jié)構(gòu)加工工藝的最后一個(gè)步驟中，兩個(gè)附加的公用通路夾著上述的前5層。例如，利用本發(fā)明建立的SCM或MCM可以利用不同的前三個(gè)導(dǎo)電通路彼此公用或接地，這是大的SCM和MCM制造商現(xiàn)在所采用的方案。
在本發(fā)明中，本發(fā)明中的傳播能量的各部分的饋送路徑和傳播能量的各部分的返回路徑被隔開數(shù)微米的距離，通常僅僅被公用導(dǎo)電通路和某些預(yù)定介質(zhì)隔開。這種配置用于抑制或最小化，最小化或相消存在于磁場中且由微小的電流回路產(chǎn)生的電路能量的各部分。保持相反但被屏蔽的各微分導(dǎo)電通路的電感的非常有效的相消或最小化會影響本發(fā)明組件的內(nèi)部任何位置的殘余的最小磁通量，并意味著對電感連接的最小靈敏度。
本發(fā)明模仿靜電屏蔽的變壓器的功能。變壓器也廣泛地用于提供共模(CM)隔離。這些裝置依靠跨接它們的輸入的差模轉(zhuǎn)換(DM)在嘗試傳送能量時(shí)以磁的方式將初級繞組鏈接到次級繞組。結(jié)果，初級繞組兩端的CM電壓被排斥。制造變壓器時(shí)一個(gè)固有缺陷是初級繞組和次級繞組之間的傳播能量源的電容。隨著電路頻率的提高，會造成電容連接；電路隔離受到損害。如果存在足夠寄生電容，則高頻RF能量(快速瞬態(tài)、ESD、閃電等)可能穿過變壓器，在接收到該瞬態(tài)事件的隔離間隙的另一側(cè)的電路中產(chǎn)生干擾。視變壓器的類型和應(yīng)用而定，可以在初級繞組和次級繞組之間設(shè)置屏蔽。連接到公用導(dǎo)電通路參考源的該屏蔽，設(shè)計(jì)成防止兩組繞組之間的電容連接。
本發(fā)明還在能量傳送或能量傳播方面類似于變壓器的工作方式，新裝置不僅有效地運(yùn)用物理屏蔽抑制寄生等，還利用其疊層結(jié)構(gòu)設(shè)置，疊層結(jié)構(gòu)的連接以及與外部電路的外部組合，以便有效地以創(chuàng)新和意想不到的方式發(fā)揮作用。
如果系統(tǒng)因AC線路的瞬態(tài)而受到干擾，這種功能將提供修正。在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，要在這種應(yīng)用中有效，屏蔽必須與外部公用導(dǎo)電通路連接。但是本發(fā)明提出一種對這種原理的替代方案。
可以建立無源體系結(jié)構(gòu)，如本發(fā)明所采用的，以調(diào)節(jié)可能在電子系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的兩種能量場、或?qū)⑵渥钚』ｋm然無需建立本發(fā)明來以更大程度調(diào)節(jié)一種場與另一種場相比，但是設(shè)想可以添加或使用不同種類的材料來建立這樣的實(shí)施例，它以超過另一種能量場的方式對一種能量場進(jìn)行特定的調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中，在組合件的無源元件組件的各側(cè)敷設(shè)水平周邊連接線，設(shè)置穿過無源組件的垂直孔，選擇性地連接或不連接這些VIAS和/或以導(dǎo)電的方式填充的孔，使得可以出現(xiàn)傳播能量的傳輸通道，就象它們正在走過饋通式濾波裝置。
當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)插入器被置于電路中并被通電時(shí)，該裝置的制造容差被攜帶到電路中并在電路通電時(shí)體現(xiàn)出來。這些不平衡的變數(shù)隨多個(gè)通路的加入而倍增，并導(dǎo)致電路中電壓的不平衡。
利用本發(fā)明可以設(shè)置以微分方式工作的電路，并且提供一個(gè)發(fā)明裝置的虛擬電氣平衡的和基本上相等的電容、電感和電阻容差，以同等和平衡的電氣方式在裝置內(nèi)各個(gè)成對的能量通路之間共享和設(shè)置。發(fā)明制造容差或在本發(fā)明內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的公用共享中央導(dǎo)電通路之間的通路平衡被維持在本發(fā)明制造時(shí)由工廠發(fā)生的水平，即便采用廣泛和通用地在分立裝置中指定的公用不導(dǎo)電材料，介質(zhì)或?qū)щ姴牧稀Ｒ虼?，?％的容差制造的本發(fā)明，在按照本公開所述制造時(shí)，也將在本發(fā)明置于通電系統(tǒng)時(shí)其中單個(gè)或多個(gè)成對的能量通路之間具有相關(guān)的5％電氣容差。這意味著由于其體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的特性減少了變化并實(shí)現(xiàn)了通電成對通路之間的適當(dāng)平衡或?qū)崿F(xiàn)微分能量通路的原因，本發(fā)明可以采用相對便宜的材料。
無需再將昂貴不常用及專門的介質(zhì)材料用于嘗試維持兩個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)電通路之間的能量調(diào)節(jié)平衡時(shí)的許多精密的旁路和/或能量解耦操作，并且為本發(fā)明的用戶提供使用單個(gè)的在整個(gè)電路內(nèi)構(gòu)成材料是同質(zhì)的平衡組件的機(jī)會。本發(fā)明可以設(shè)置在本發(fā)明中的一對或許多對能量通路(paired or a paired plurality of energy pathways)之間或微分導(dǎo)電通路中，同時(shí)如果需要的話，可以把也構(gòu)成本發(fā)明的公用導(dǎo)電通路連接到對于本發(fā)明的內(nèi)部公用導(dǎo)電通路的所有組件都是公用的且對于外部導(dǎo)電區(qū)是公用的一個(gè)或多個(gè)第三導(dǎo)電通路。
本發(fā)明同時(shí)提供能量調(diào)節(jié)功能，包括旁路、能量、能量線路解耦，能量存儲，使得微分電極被包封在實(shí)施例的屏蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)，因而免受幾乎所有內(nèi)部產(chǎn)生的電容或試圖從各個(gè)導(dǎo)電通路電極所包圍的包封容積區(qū)漏失能量的寄生現(xiàn)象的影響。同時(shí)，該屏蔽結(jié)構(gòu)可用于防止外部產(chǎn)生的能量寄生現(xiàn)象如“浮動電容”(例如由連接到完全相同的微分導(dǎo)電通路所引起的)，這都?xì)w功于該物理屏蔽以及靜電屏蔽效應(yīng)的隔離，所述靜電屏蔽效應(yīng)是通過對該公用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)加電和將現(xiàn)有技術(shù)常見的公用裝置結(jié)合到設(shè)置在內(nèi)部或外部的導(dǎo)電區(qū)域或通路而產(chǎn)生的。
結(jié)合到外部導(dǎo)電區(qū)域包括業(yè)界的結(jié)合方法，后者包括大多數(shù)情況可以直接運(yùn)用而無需在使用不同的裝置體系結(jié)構(gòu)時(shí)強(qiáng)加的額外約束的業(yè)界接受的材料和用于實(shí)現(xiàn)連接的加工工藝。通過其他功能、例如將彼此反向的導(dǎo)體相消或最小化，本發(fā)明可在法拉第籠形裝置內(nèi)產(chǎn)生相對于包封的導(dǎo)電公用屏蔽通路的低阻抗通路，它可以在此后繼續(xù)將能量移送到設(shè)置在外部的導(dǎo)電區(qū)域，包括但不限于“浮動”的無勢導(dǎo)電區(qū)域、電路或系統(tǒng)地線、電路系統(tǒng)返回、機(jī)殼或PCB地線、或者甚至地球地線。
此處所述的各種結(jié)合方案一般都允許相對于設(shè)置在共享的中央公用導(dǎo)電通路相對兩側(cè)的各對或許多對微分導(dǎo)體產(chǎn)生″0″電壓參考。利用本發(fā)明可在有源集成電路內(nèi)的晶體管柵電極中以多個(gè)SSO(同時(shí)開關(guān)操作)狀態(tài)保持和平衡電壓，完全不會導(dǎo)致破壞性的能量寄生現(xiàn)象回到通電系統(tǒng)，因?yàn)楸景l(fā)明在其連接的電路中以無源方式工作。
因此，通過打亂電容、電感和電阻容差或平衡，所有類型的寄生現(xiàn)象都得以最小化?，F(xiàn)有技術(shù)通常使來自兩個(gè)方向上的自由寄生現(xiàn)象破壞電路，而不管迄今與所有先有技術(shù)裝置相反的最好嘗試。
如上所述，傳播的電磁干擾既可以是電場產(chǎn)生的又可以是磁場產(chǎn)生的。之前，現(xiàn)有技術(shù)的重點(diǎn)放在從承載高頻噪聲且具有DC能量或電流的電路或能量導(dǎo)體中濾除EMI。但是，本發(fā)明可以調(diào)節(jié)采用沿電子系統(tǒng)或測試裝置中可見到的導(dǎo)電通路的DC、AC和AC/DC混合式能量傳播的能量。這包括利用本發(fā)明在同一個(gè)電子系統(tǒng)平臺內(nèi)調(diào)節(jié)包含許多不同種類的能量傳播形式的系統(tǒng)中的能量，包含許多種電路傳播特性的系統(tǒng)中的能量。
法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽類的原理用于如下情況將公用導(dǎo)電通路彼此連接，將這些導(dǎo)電通路分組，與較大的外部導(dǎo)電通路、通路區(qū)或表面合作，后者提供更大的消耗電壓和電涌的表面面積，同時(shí)激勵法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的對寄生現(xiàn)象和其他瞬態(tài)進(jìn)行抑制或最小化的靜電功能。當(dāng)剛才所述的許多公用導(dǎo)電通路或者以系統(tǒng)、電路參考節(jié)點(diǎn)的形式或者以機(jī)殼地線的形式進(jìn)行電連接時(shí)，可以依靠它們作為置于本發(fā)明并通電的電路的常用參考公用導(dǎo)電通路。
彼此具有不同電氣特性的許多導(dǎo)電的或介質(zhì)材料中的一種或多種可以插入和保持在公用導(dǎo)電通路與微分電極通路之間。雖然某個(gè)特定微分通路可以包括許多常用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，但是它們相對于“配對的”或構(gòu)成結(jié)構(gòu)中所包含的所有制成的微分導(dǎo)電通路的總數(shù)的一半的成對的許多反相或反向充電結(jié)構(gòu)執(zhí)行相位微分調(diào)節(jié)。通常還以平均的方式對微分通路的總數(shù)進(jìn)行電氣上的劃分，其中同時(shí)使用的通路數(shù)目相等，但是個(gè)體微分導(dǎo)電通路的總數(shù)的一半和以相反方式定位的組合約有180度的相差。數(shù)微米的介質(zhì)和導(dǎo)電材料通常包括預(yù)定類型的介質(zhì)以及插入和屏蔽功能的公用導(dǎo)電通路，幾乎所有情況下它們不與本發(fā)明內(nèi)的任何以微分方式運(yùn)行的導(dǎo)電通路、其自身或其AOC在物理上連接。
較之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種降低電路阻抗的裝置，其方法是提供彼此反向的導(dǎo)電通路的互作用，所述彼此反向的導(dǎo)電通路在連接到這些能量管道之間的電路并在其被通電時(shí)相對于電路能量源和電路能量利用負(fù)載、分別在插入器內(nèi)保持基本上平行的關(guān)系，以及利用傳播能量的各部分提供電路參考節(jié)點(diǎn)或公共導(dǎo)電通路作為低電路阻抗通路。同時(shí)，可以以彼此分別基本上平行的關(guān)系保持完全不同的彼此相反的導(dǎo)電通路元件的集合，且這些集合在物理上垂直于彼此平行的反向的導(dǎo)電通路的第一組，后者同時(shí)與上述第二組協(xié)同工作。
用戶可以選擇連接到外部接地(GnD)區(qū)、另一個(gè)公用導(dǎo)電返回路徑或僅僅連接到內(nèi)部電路或系統(tǒng)電路公用導(dǎo)電通路或公用導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)。在某些應(yīng)用中，最好由用戶從外部連接到附加數(shù)目的成對的外部導(dǎo)電通路，而非原有的微分導(dǎo)電通路，以利用本發(fā)明內(nèi)產(chǎn)生的電路阻抗的降低。利用替代的或輔助的電路返回路徑也可以產(chǎn)生這種低阻抗路徑現(xiàn)象。在此情況下，通電時(shí)，以基本平行方式在插入器內(nèi)沿微分導(dǎo)電通路傳播的能量的各部分利用沿著本發(fā)明結(jié)構(gòu)內(nèi)部的公用導(dǎo)電通路建立阻抗導(dǎo)電通路的各種內(nèi)部和同時(shí)功能，此時(shí)所述插入器的工作位置通常實(shí)際地設(shè)置在各種導(dǎo)電通路之間，依靠能量源和能量利用負(fù)載運(yùn)行，并且在連接時(shí)返回已通電的電路。微分導(dǎo)電能量通路將可以利用沿內(nèi)部公用導(dǎo)電通路建立的電路″0″電壓參考鏡像節(jié)點(diǎn)或″0″電壓公用導(dǎo)電通路節(jié)點(diǎn)以及幾乎完全包圍微分導(dǎo)電通路的公用導(dǎo)電能量通路屏蔽，并共同作為結(jié)合在一起的公用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)沿非微分通路的低阻抗通路的能量傳播，在通電時(shí)使非期望的EMI或噪聲移到此建立的通路和實(shí)現(xiàn)無源操作，而不對真正的電路和本發(fā)明的AOC中被調(diào)節(jié)的能量部分產(chǎn)生負(fù)面影響。
構(gòu)成作為整個(gè)插入器發(fā)明的一部分的法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽的連接的許多內(nèi)部公用導(dǎo)電電極通路將使外部公用導(dǎo)電區(qū)或返回通路大體上變成自身的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)形式，后者內(nèi)部地和緊湊地以基本平行的結(jié)構(gòu)形式定位，與作為位于通電期間同時(shí)發(fā)揮多種屏蔽功能的至少一個(gè)公用導(dǎo)電通路的任何一側(cè)的外部微分導(dǎo)電元件的自身擴(kuò)展的以微分方式工作的導(dǎo)電通路間距僅數(shù)微米。此現(xiàn)象出現(xiàn)在其他實(shí)施例內(nèi)部，例如但不限于印刷電路板(PCB)、子卡(daughter cards)、存儲模塊、測試連接器、連接器、用于單芯片模塊或多芯片模塊(SCM或MCM)的插入器、或者其他后續(xù)通電時(shí)利用插入器互連的集成電路封裝。
本專業(yè)的技術(shù)人員參考詳細(xì)說明和附圖將逐漸理解本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，該圖顯示了多功能能量調(diào)節(jié)器10的物理體系結(jié)構(gòu)的分解透視圖。多功能能量調(diào)節(jié)器10包括許多公用導(dǎo)電通路14，至少兩個(gè)電極通路16A和16B，其中每個(gè)電極通路16被兩個(gè)公用導(dǎo)電通路14夾著。設(shè)置至少一對導(dǎo)電體12A和12B穿過絕緣孔18或許多公用導(dǎo)電通路14及電極通路16A和16B的連接孔20，且導(dǎo)電體12A和12B還選擇性地連接到電極通路16A和16B的連接孔20。公用導(dǎo)電通路14由導(dǎo)電材料構(gòu)成，如在另一個(gè)實(shí)施例中或最佳實(shí)施例中為金屬，它們可以使導(dǎo)電材料淀積在介質(zhì)材料或疊層結(jié)構(gòu)(未顯示)上，類似于用于制造常規(guī)多層芯片電容器或多層芯片能量調(diào)節(jié)組件等的加工工藝。至少設(shè)置一對絕緣孔18穿過各個(gè)公用導(dǎo)電通路電極14，以使導(dǎo)電體12通過，同時(shí)保持公用導(dǎo)電通路14與導(dǎo)電體12之間的電隔離。所述的許多公用導(dǎo)電通路14可以任選地配備設(shè)置在預(yù)定和匹配位置上的緊固孔22，以確保所述許多公用導(dǎo)電通路14中的每一個(gè)都通過標(biāo)準(zhǔn)緊固裝置(如螺絲和螺桿)彼此緊固地結(jié)合，或者在另一個(gè)實(shí)施例中(未顯示)利用可以把所述裝置制造并聯(lián)接到標(biāo)準(zhǔn)單片狀的多層實(shí)施例，類似于業(yè)界用于制造現(xiàn)有技術(shù)的芯片能量調(diào)節(jié)組件等的加工工藝。業(yè)界常用裝置的緊固孔22或甚至焊接連接件和可以隨后敷設(shè)導(dǎo)電端接帶(未顯示)的材料也可以用于將多功能能量調(diào)節(jié)器10緊固到另一個(gè)不導(dǎo)電或公用導(dǎo)電表面，例如多功能能量調(diào)節(jié)器10與其協(xié)作的電子系統(tǒng)和裝置的機(jī)殼或機(jī)箱。
電極通路16A和16B與公用導(dǎo)電通路14類似，其中它們包括導(dǎo)電材料，或者在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將導(dǎo)電材料淀積在介質(zhì)疊層結(jié)構(gòu)(未顯示)等上，從而可使新實(shí)施例制造和聯(lián)接到標(biāo)準(zhǔn)單片狀的多層實(shí)施例，類似于業(yè)界用于制造現(xiàn)有技術(shù)芯片能量調(diào)節(jié)組件等的加工工藝，電極通路16A和16B設(shè)置有穿過各個(gè)孔的導(dǎo)電體12A和12B。不同于聯(lián)接的公用導(dǎo)電通路14，電極通路16A和16B選擇性地電連接到兩個(gè)導(dǎo)電體12之一。雖然如圖1所示，顯示電極通路16比公用導(dǎo)電通路14小，但是這并非一定的，只是這樣配置防止電極通路16妨礙緊固孔22的物理結(jié)合裝置或其他連接方法(未顯示)，最好應(yīng)該嵌入公用導(dǎo)電通路14內(nèi)，這樣它們就擁有比公用導(dǎo)電通路14更小的導(dǎo)電區(qū)域。
導(dǎo)電體12提供按如圖1所示的導(dǎo)電體12的任何一端的箭頭所示的方向流動的電流通路。導(dǎo)電體12A表示電傳播流通路徑，而導(dǎo)電體12B表示傳播能量返回路徑。雖然只示出一對導(dǎo)電體12A和12B，但是，申請人設(shè)想多功能能量調(diào)節(jié)器10被配置為，通過許多對例如12A和12B的導(dǎo)電體，以及許多電極通路16A和16B和公用導(dǎo)電通路14來提供濾波，它們聯(lián)接在一起以構(gòu)成高密度多調(diào)節(jié)器多功能的能量調(diào)節(jié)器。
構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器10的另一個(gè)組件是材料28，它具有一種或許多電氣特性，以將除導(dǎo)體12A和12B以及連接孔20所構(gòu)成的連接之外的通路和導(dǎo)體彼此隔離的形式包圍著中央公用導(dǎo)電通路電極14，電極通路16A和16B，以及通過兩個(gè)外部公用導(dǎo)電通路14的導(dǎo)電體12A和12B的部分。多功能能量調(diào)節(jié)器10的電氣特性由能量28的選擇決定。例如，如果選擇X7R介質(zhì)材料，則多功能能量調(diào)節(jié)器10將主要具有電容特性。材料28還可以是將提供電容和電涌保護(hù)特性的金屬氧化物可變電阻。可以采用其他材料，如鐵氧體和燒結(jié)多晶體，其中除了因交互連接的相消或最小化效果所引起的改進(jìn)的共模噪聲相消或最小化的作用外，鐵氧體材料還提供固有電感以及電涌保護(hù)特性。燒結(jié)多晶體材料提供導(dǎo)電、介質(zhì)和磁特性。燒結(jié)多晶體在美國專利號5,500,629中有詳細(xì)說明，此處作為參考將其引入。
再參考圖1，現(xiàn)在將詳細(xì)說明公用導(dǎo)電通路14、電極通路16A和16B、導(dǎo)電體12A和12B以及材料28的物理關(guān)系。起點(diǎn)是中央公用導(dǎo)電通路電極14。中央通路14具有一對設(shè)置成穿過其各自的絕緣孔18的導(dǎo)電體12，絕緣孔18保持公用導(dǎo)電通路電極14與導(dǎo)電體1 2A和12B之間的電隔離。在中央公用導(dǎo)電通路電極14的上面和下面是各設(shè)置有一對導(dǎo)電體12A和12B穿過其中的電極通路16A和16B。不同于中央公用導(dǎo)電通路電極14，僅有一個(gè)導(dǎo)電體12A或12B通過絕緣孔18與各電極通路16A或16B隔離。所述導(dǎo)電體對中的一個(gè)12A或12B通過連接孔20分別與相關(guān)的電極通路16A或16B電連接。連接孔20通過標(biāo)準(zhǔn)連接如焊接、電阻密接(resistive fit)以及任何其他標(biāo)準(zhǔn)互連方法與導(dǎo)電體對12中的一個(gè)連接，以提供堅(jiān)固和穩(wěn)定的預(yù)定導(dǎo)電通路的物理和電連接。為了使多功能能量調(diào)節(jié)器10良好地運(yùn)行，上電極通路16A必須與相對的導(dǎo)電體溫表2A電連接，而不與下電極通路16B與其電連接的導(dǎo)電體12B電連接。多功能能量調(diào)節(jié)器10可選擇地包括許多外部公用導(dǎo)電通路14。
當(dāng)許多公用導(dǎo)電通路14通過導(dǎo)電端接材料電連接到外部邊緣導(dǎo)電帶14A，或者通過張力固定裝置或常用的焊接物類材料直接連接到較大的外部導(dǎo)電表面時(shí)，這些外部公用導(dǎo)電通路14提供顯著較大的導(dǎo)電公用通路和/或鏡像平面。例如，14A和14B(未顯示)，在物理上與微分導(dǎo)電通路16A和16B，和/或任何許多導(dǎo)電體如12A和12B分離。連接到外部導(dǎo)電區(qū)有助于減弱放射的電磁輻射，提供更大的用于消耗過電壓和電涌的表面面積。連接到外部導(dǎo)電區(qū)有助于對任何感生或寄生的雜散電容的靜電抑制或最小化，這些雜散電容可能放射或被微分導(dǎo)電通路16A和16B和/或任何許多微分導(dǎo)電體如12A和12B吸收。
法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的原理用于如下情況將公用通路按如上所述彼此連接，公用導(dǎo)電通路組合與較大的外部導(dǎo)電區(qū)或表面相互作用、以抑制放射的電磁輻射并且提供更大的消耗過電壓和電涌的表面面積，同時(shí)激勵法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的抑制寄生現(xiàn)象和其他瞬態(tài)或?qū)⑵渥钚』撵o電功能。當(dāng)許多公用導(dǎo)電通路14電連接到地球地線、但是要依靠它們來為本發(fā)明被置于其中的并被通電的電路提供固有公用導(dǎo)電通路時(shí)尤其如此。如上所述，插入和保持在公用導(dǎo)電通路14與電極通路16A和16B之間的是材料28，它可以是具有不同電氣特性的許多材料中的一種或多種。
圖1A顯示多功能能量調(diào)節(jié)器10的另一個(gè)實(shí)施例，它包括把電導(dǎo)體或線路板連接線連接到多功能能量調(diào)節(jié)器10的附加裝置?；旧?，當(dāng)本發(fā)明被置于更大型電路的一部分中并通電時(shí)，所述許多公用導(dǎo)電通路14通過共享一個(gè)或多個(gè)分立設(shè)置的外部邊緣導(dǎo)電帶14A和/或14B(未顯示)一起電連接到各導(dǎo)電電極出口，然后結(jié)合和/或連接到可能擁有一定電位的同一個(gè)外部導(dǎo)電表面(未顯示)。該電位與通過導(dǎo)電帶14A和/或14B(未顯示)連接的一個(gè)或多個(gè)外部導(dǎo)電表面區(qū)和本實(shí)施例的內(nèi)部公用導(dǎo)電電極14，以及任何利用使能量傳播的連接所需的導(dǎo)電組件(顯示的或未顯示的)相互作用。
此外，各微分電極通路16A和16B分別具有各自的外部邊緣導(dǎo)電帶或表面40A和40B。為了提供電極通路16A和16B與它們各自的導(dǎo)電帶40A和40B之間的電連接，而同時(shí)保持多功能能量調(diào)節(jié)器10的其他部分間的電隔離，各個(gè)電極通路16被這樣延長和定位，使得電極通路16A的延長部分指向與電極通路16B所指向的相反的方向。電極通路16的延長部分還延伸超過一定距離，其中，許多公用導(dǎo)電通路14延伸附加距離、借助附加材料28與外部邊緣導(dǎo)電帶40A和40B隔離。各個(gè)導(dǎo)電帶與它們的相關(guān)通路之間的電連接是分別通過各導(dǎo)電帶與其相關(guān)的公用導(dǎo)電通路或?qū)щ婋姌O通路之間的物理接觸來實(shí)現(xiàn)的。
圖2顯示當(dāng)多功能能量調(diào)節(jié)器10的物理實(shí)施例被置于更大型電路中并通電時(shí)電路的通電部分的半示意電路表示。線路至線路的能量調(diào)節(jié)組件30包括電極通路16A和16B，其中電極通路16A與導(dǎo)電體對中的一個(gè)導(dǎo)電體12A連接，而另一個(gè)電極通路16B與相對的導(dǎo)電體12B連接，從而提供構(gòu)成能量調(diào)節(jié)組件所需的兩個(gè)平行通路。中央公用導(dǎo)電通路電極14是所有實(shí)施例中或本發(fā)明的含義的基本組件，當(dāng)與外夾的兩個(gè)公用導(dǎo)電通路14連接在一起時(shí)充當(dāng)固有公用導(dǎo)電通路34和34b，后者描繪的是與較大的外部導(dǎo)電區(qū)34(未顯示)和線路至線路能量調(diào)節(jié)組件30連接時(shí)的導(dǎo)電帶14和14B(未顯示)，并且還作為各個(gè)線路至公用導(dǎo)電通路的能量調(diào)節(jié)組件32的兩個(gè)平行通路之一。
各個(gè)線路至公用導(dǎo)電通路的能量調(diào)節(jié)組件32所需的另一個(gè)平行通路由對應(yīng)的電極通路16B提供。仔細(xì)參考圖1和圖2，將逐漸理解能量調(diào)節(jié)通路的關(guān)系。通過以具有電氣特性的材料28將中央公用導(dǎo)電通路電極14與各電極通路16A或16B隔離，結(jié)果是一個(gè)能量調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，后者具有延伸在導(dǎo)電體12A和12B之間的共模旁路能量調(diào)節(jié)組件30和從各個(gè)導(dǎo)電體12A和12B連接到較大的外部導(dǎo)電區(qū)34的線路至公用導(dǎo)電通路的解耦能量調(diào)節(jié)元件32。
稍后將詳細(xì)說明較大的外部導(dǎo)電區(qū)34，但是目前更多地憑直覺假定它相當(dāng)于地球地線或電路地線。較大的外部導(dǎo)電區(qū)34可以與中央公用導(dǎo)電通路和附加公用導(dǎo)電通路14連接，以與所述中央通路14連接，構(gòu)成一個(gè)公用導(dǎo)電通路14或多個(gè)以導(dǎo)電方式連接的公用導(dǎo)電通路14，且可以通過現(xiàn)有技術(shù)的常見裝置連接到電子裝置的機(jī)殼或接地機(jī)箱上的電路地線或地球地線，如穿過緊固孔22插入的焊接或安裝螺絲或者以標(biāo)準(zhǔn)平面多層陶瓷實(shí)施例(未顯示)的形式與外部淀積的導(dǎo)電材料如14A和14B層疊，然后一起連接到相同的外部公用導(dǎo)電區(qū)或通路(未顯示)。雖然多功能能量調(diào)節(jié)器10利用與地球或電路公用導(dǎo)電通路連接的固有公用導(dǎo)電通路34同樣運(yùn)行良好，但是，多功能能量調(diào)節(jié)器10的物理體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于視所需要的能量情況而定，在某些特定應(yīng)用中可能無需物理接地連接。
再參考圖1，通過順時(shí)針和逆時(shí)針的通量場24和26分別說明多功能能量調(diào)節(jié)器10的附加特征。麥克斯韋第四方程，也看成安培定律指出磁場是由兩個(gè)源產(chǎn)生的，第一個(gè)源被描繪為以傳輸?shù)碾姾尚问搅鲃拥碾娏?，第二個(gè)源被描繪為在閉合回路電路中穿行的電場的變化將如何接著產(chǎn)生同步的磁場。對于剛才提到的兩個(gè)源，傳輸?shù)碾姾烧f明電流如何產(chǎn)生磁場，因此，如果如此設(shè)置導(dǎo)電源通路和返回能量通路，那么，就可以利用數(shù)學(xué)方程式來描述新插入器裝置內(nèi)如何可以抑制E場和H場或?qū)⑵渥钚』?br> 為了將能量傳輸網(wǎng)絡(luò)中正在使用的任何無源元件或分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的RF電流減至最小，需要利用通量相消或通量最小化的概念。因?yàn)閭鬏斁€路或線路導(dǎo)體或?qū)觾?nèi)通量的磁力線是沿逆時(shí)針運(yùn)行的，所以如果我們使RF返回路徑與其對應(yīng)的源跡線平行和相鄰布置，則在返回路徑中觀察到的磁力線(逆時(shí)針的場)相對于源路徑(順時(shí)針的場)處于相反的方向。當(dāng)我們將順時(shí)針場與逆時(shí)針場混合時(shí)，就觀察到相消或最小化的效果。
如果使源路徑和返回路徑之間的非期望的通量磁力線相消或最小化，則除了導(dǎo)電通路內(nèi)的極小邊界內(nèi)部之外，不會存在輻射的或傳導(dǎo)的RF電流。但是，利用此處所述的技術(shù)，漏失RF能量的這種極小邊界在高速的應(yīng)用中是致命的，要通過幾乎整個(gè)地包封該微分導(dǎo)電通路的通電的屏蔽結(jié)構(gòu)來有效地抑制。實(shí)施通量相消或最小化的概念很簡單，具體為可以相對于地球水平線垂直和水平設(shè)置反向?qū)w，彼此在數(shù)微米的距離內(nèi)。本發(fā)明的抑制或最小化技術(shù)是與通量相消或最小化同時(shí)進(jìn)行的，它創(chuàng)建和遵循利用鏡像平面或節(jié)點(diǎn)規(guī)定的常規(guī)理論。即使在約2吉赫以上的速度下，無論無源元件設(shè)計(jì)得如何好，通常都存在一定不明顯的少量磁場和電場。但是，如果我們有效地使通量的磁力線相消或最小化，然后將該相消或最小化技術(shù)與鏡像平面和屏蔽結(jié)構(gòu)組合使用，EMI就無法存在。
為了進(jìn)一步解釋本概念，確定個(gè)體通量場的方向，可以通過應(yīng)用安培定律和使用右手法則繪圖。在這樣做時(shí)，使拇指平行于且指向通過導(dǎo)體任何一端的箭頭所指示的電導(dǎo)體12A或12B的電流的方向。一旦拇指指向與電流相同的方向，人手的其余手指彎曲所指向的方向則指示通量場的旋轉(zhuǎn)方向。因?yàn)殡妼?dǎo)體12A和12B彼此緊挨著、且它們還可以呈現(xiàn)許多I/O和數(shù)據(jù)線配置中常見的多于一個(gè)的電流回路，所以進(jìn)入和離開多功能能量調(diào)節(jié)器10的電流彼此反向，從而產(chǎn)生位置接近的反向的通量場18，20，24，26，這些通量場彼此抵消或最小化并將對該裝置引起的電感抵消或最小化。
低電感對于現(xiàn)代I/O和高速數(shù)據(jù)線是優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楝F(xiàn)代裝置的提高的開關(guān)速度和快速脈沖上升次數(shù)產(chǎn)生不可接受的電壓尖峰，只能通過低電感電涌裝置和網(wǎng)絡(luò)來解決問題。還可證明，利用多功能能量調(diào)節(jié)器10的勞動強(qiáng)度方面較之現(xiàn)有技術(shù)中常見的組合分立元件，是容易和效能價(jià)格合算的制造方法。因?yàn)檫B接只需要操作電導(dǎo)體12的任何一端，即可為電路提供線路至線路的電容，它大約是至公用導(dǎo)電通路的線路的各個(gè)電容所測量的電容值的一半，所以也已經(jīng)在實(shí)施例內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部開發(fā)。這為用戶提供了靈活性，同時(shí)在利用本發(fā)明制造更大的電子系統(tǒng)時(shí)在時(shí)間和空間上提供潛在的節(jié)省。
圖3和圖4中詳細(xì)顯示了本發(fā)明中可見到的法拉第籠形公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的一部分。相應(yīng)地，討論將不固定在圖3和圖4之間進(jìn)行，以便公開法拉第籠形公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)在與各種外部公用導(dǎo)電通路的組合中所起的重要作用。圖3顯示部分800B，它包括如圖4所示的完整的法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)20的一部分。
在圖3中，微分導(dǎo)電旁路電極通路809夾在結(jié)構(gòu)20的共享集中的公用導(dǎo)電通路804/804-IM與公用導(dǎo)電通路810(圖3中未顯示)之間，位于圖4所示的通路809之上。位于旁路通路809上下的是介質(zhì)材料或媒介801。公用導(dǎo)電通路804/804-IM和810，以及通路809很大程度上都是通過介入通常平行的預(yù)定介質(zhì)材料或媒介801彼此隔離的，所述預(yù)定介質(zhì)或媒介801是在制造過程中設(shè)置或淀積在所述導(dǎo)電通路應(yīng)用之間的。所有的導(dǎo)電公用導(dǎo)電通路860/860-IM、840、804/804-IM、810、830以及850/850-IM都從實(shí)施例800B的外邊緣偏移預(yù)定的距離814。此外，所有的微分導(dǎo)電通路809都從實(shí)施例800B的外邊緣偏移附加距離806，這樣微分導(dǎo)電通路809的外邊緣803就被公用導(dǎo)電通路的邊緣805所覆蓋。相應(yīng)地，微分導(dǎo)電通路809包括計(jì)算其總導(dǎo)電面積時(shí)始終小于任何給定公用導(dǎo)電通路的導(dǎo)電區(qū)域的任何一個(gè)導(dǎo)電面積的導(dǎo)電區(qū)域。公用導(dǎo)電通路通常都擁有接近于制造性那樣的可控制的導(dǎo)電區(qū)域，它們彼此在區(qū)域尺寸上是均勻的，以及通常為補(bǔ)充的。因此，夾層公用導(dǎo)電通路中的任何一個(gè)將擁有始終大于任何一個(gè)微分導(dǎo)電通路的頂部和底部導(dǎo)電面積相加的總導(dǎo)電面積的頂部和底部的導(dǎo)電面積的總和，且將始終完全地以物理方式被法拉第籠形公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的任何公用導(dǎo)電通路的導(dǎo)電區(qū)域屏蔽。
參見圖4，公用通路860/860-IM、840、804/804-IM、810、830以及850/850-IM也被提供插入器部件的支承和外套的介質(zhì)材料801所包圍。導(dǎo)電連接材料或結(jié)構(gòu)802A和802B至少在圖4所示的兩面施加于結(jié)構(gòu)20的所述公用通路的所述公用屏蔽通路結(jié)構(gòu)邊緣805，如圖3中804/804-IM所示。這實(shí)現(xiàn)了在此類型的實(shí)施例中正確運(yùn)行的電調(diào)節(jié)功能。將結(jié)構(gòu)20細(xì)分為相等的，較小成對的籠形導(dǎo)電結(jié)構(gòu)部分，例如顯露出導(dǎo)電結(jié)構(gòu)900A，后者還單獨(dú)地包括公用導(dǎo)電通路804/804-IM、808和810，然后連同公用導(dǎo)電材料連接線線802A和802B構(gòu)成更大型結(jié)構(gòu)20的單個(gè)公用導(dǎo)電中央結(jié)構(gòu)900A，如果這樣單獨(dú)地置于并以類似方式連接到電路，那么，所述更大型結(jié)構(gòu)20將足以單獨(dú)作為900A的一個(gè)公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)工作。
為了調(diào)節(jié)附加的微分導(dǎo)電通路(未顯示)，可以以預(yù)定方式添加利用公用導(dǎo)電通路電極的插入器的更大層疊的部件，用于旁路(如圖3所示)，或用于饋通(feed-thru)配置(未顯示，但已在共同未決申請中公開，此處僅參考)。適當(dāng)裝置功能所需的是只要導(dǎo)電連接材料連接線802A和802B保持與各公用導(dǎo)電通路的公用通路邊緣電極805的物理和電氣接觸，并且只要每一個(gè)微分通路被至少兩個(gè)公用通路所夾，以及以通常相同的806定位阻止所述微分導(dǎo)電通路、使得堆疊的微分電極到此分開，則各實(shí)施例可以以平衡的方式對于剛才所討論的導(dǎo)電材料區(qū)域?qū)嵤﹩卧钚』鸵种乒δ堋?br> 返回到圖4，包括類似圖3中的809和818(未顯示)的導(dǎo)電通路的成對的微分能量傳播被屏蔽的容器，將利用包含現(xiàn)有技術(shù)中常見和常用的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電連接材料或結(jié)構(gòu)，以在利用現(xiàn)有技術(shù)方法可以實(shí)現(xiàn)的典型電路系統(tǒng)中將導(dǎo)電通路彼此電連接。
在將圖4的實(shí)施例20置入電路并通電之前，結(jié)構(gòu)802A和802B應(yīng)該在典型電路系統(tǒng)中將導(dǎo)電通路彼此電連接，為外部的導(dǎo)電通路或區(qū)域(未顯示)或相同外部導(dǎo)電路徑(未顯示)提供良好的電連接，而各自導(dǎo)電結(jié)構(gòu)802A和802B之間沒有任何導(dǎo)電中斷或縫隙。
在圖3中，除了其中包含的微分電極818(未顯示)之外，單個(gè)籠形結(jié)構(gòu)800B是單個(gè)籠形結(jié)構(gòu)800C的鏡像，出口/入口部分812A和812B(未顯示)以及導(dǎo)電通路擴(kuò)展結(jié)構(gòu)812A和812B(未顯示)、以一般彼此相對的設(shè)置位置或多個(gè)成對應(yīng)用中的配對方式設(shè)置、并且將以彼此電氣平衡的方式操作具有出口/入口部分812B(未顯示)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)809B(未顯示)的導(dǎo)電通路微分電極，所述導(dǎo)電通路微分電極相對于具有出口/入口部分812A的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)809A的導(dǎo)電通路微分電極通常可以反向約180度。包含在這兩個(gè)公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)或公用容器800C和800B中的微分結(jié)構(gòu)處于位置和電氣上平行的關(guān)系，但是最重要的是，包括結(jié)構(gòu)900A的結(jié)構(gòu)800C和800B共享同一個(gè)中央公用導(dǎo)電共享通路804/804-IM，就個(gè)體而言，它構(gòu)成各個(gè)較小的籠形結(jié)構(gòu)的部分800C和800B。800C和800B一起構(gòu)成單個(gè)的較大導(dǎo)電法拉第籠形公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)900A，作為一個(gè)雙或成對屏蔽的公用導(dǎo)電通路容器。
各容器800C和800B可以擁有數(shù)目相等的尺寸相等的微分電極，它們在較大的結(jié)構(gòu)900A內(nèi)無需物理上彼此反向，也是分別以一般在物理上和電氣上平行的方式設(shè)置。與800C和800B個(gè)體屏蔽形結(jié)構(gòu)共同作用的較大的導(dǎo)電法拉第籠形公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)900A，在通電且通過公用導(dǎo)電材料連接線802A和802B以業(yè)界通常接受的連接方法的任何可能方式(如回流焊接導(dǎo)電環(huán)氧物和粘合劑等，但未顯示)連接到同一個(gè)外部公用導(dǎo)電路徑區(qū)時(shí)，通電時(shí)在電氣上成為一體。
公用導(dǎo)電電極的預(yù)定的布局如圖4所示，其中具有集中的公用屏蔽804/804-IM的公用導(dǎo)電電極810和808通過公用導(dǎo)電材料連接線802A和802B連接到外部公用導(dǎo)電通路或區(qū)域，它們是一些構(gòu)成公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)900A的組件。公用導(dǎo)電籠形800B是本發(fā)明的組件，即具有電路體系結(jié)構(gòu)的能量調(diào)節(jié)插入器。
中央公用導(dǎo)電共享通路804/804-IM在其插入于微分電極809和818(未顯示)之間方面，需要兩個(gè)外部附加夾層公用電極808和810來作為非通電的法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)900A。然后，中央公用通路804/804-IM將同時(shí)被微分電極809和818使用，但是對于充電開關(guān)具有相反的結(jié)果。
參考公用導(dǎo)電通路804/804-IM的下列部分也適用于公用導(dǎo)電通路808和810。公用導(dǎo)電通路804/804-IM偏離本發(fā)明的邊緣一段距離814。公用導(dǎo)電通路電極804/804-IM的一個(gè)或多個(gè)部分811A和811B延伸穿過材料801，連接到公用導(dǎo)電帶或?qū)щ姴牧辖Y(jié)構(gòu)802A和802B。雖然未顯示，但是公用802A和802B將公用導(dǎo)電通路804/804-IM、808和810彼此電連接，如果使用的話，連接到所有其他公用導(dǎo)電通路(860/860-IM、840、830和860/860-IM)。
圖3的偏移距離和區(qū)域806使公用導(dǎo)電通路804/804-IM延伸超過電極通路809，以便提供對能量通量場(未顯示)的部分的屏蔽，通常本來應(yīng)該嘗試延伸超過電極通路809的邊緣803，但是對于通電法拉第籠形系統(tǒng)的靜電屏蔽效果來說，這并未導(dǎo)致降低其他內(nèi)部電極通路(如818，未顯示)之間近場連接或與外部微分電極通路組件的近場連接或?qū)⑵渥钚』?。水平偏?06可以表示為電極通路809與公用導(dǎo)電通路804/804-IM之間的垂直距離806的0至20+倍。可以針對特定應(yīng)用對偏移距離806最優(yōu)化，但是各自通路中重疊部分806的所有距離最好約與制造容差所允許的相同。在通路之間的距離和區(qū)域806上有少許尺寸差異不重要，只要保證結(jié)構(gòu)900A或結(jié)構(gòu)20的靜電屏蔽功能(未顯示)即可。
為了將電極809分別連接到位于809外部的800B的任一側(cè)的能量通路(未顯示)，電極809可以具有一個(gè)或許多超過公用導(dǎo)電通路804/804-IM和808的邊緣805延伸到連接區(qū)域812A和812B的部分812，然后連接到導(dǎo)電通路材料淀積或電極809A和809B，使得旁路電極809電連接到任何一側(cè)的能量通路(未顯示)。應(yīng)當(dāng)指出，組件813是插入器發(fā)明(未顯示)內(nèi)所產(chǎn)生的三維能量調(diào)節(jié)功能的中軸點(diǎn)的動態(tài)表示，它與已通電電路中實(shí)施例的最終尺寸、形狀和位置有關(guān)。
現(xiàn)在參考圖4，圖中顯示了通用多功能公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的概念(供應(yīng)用分立、非插入器能量調(diào)節(jié)器使用)。通用多功能公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)20包括所述的多個(gè)層疊的公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)900A、900B和900C，它又包括處于通常平行的關(guān)系的多個(gè)層疊的公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)或容器800A、800B、800C和800D(通稱為800X)。各個(gè)公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X包括至少兩個(gè)公用導(dǎo)電通路電極830、810、804/804-IM、808或840。層疊的公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X的數(shù)目并不限于此處所示的數(shù)目，可以是任何偶數(shù)整數(shù)。因此，層疊的公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)900X不限于此處所示的數(shù)目，可以是任何偶數(shù)或奇數(shù)整數(shù)。雖然未顯示，但是在其他應(yīng)用中，各個(gè)成對的公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X按照圖3所述夾著至少一個(gè)導(dǎo)電通路電極。公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X以分開的形式顯示，以重點(diǎn)說明它們是配對在一起，任何類型的成對導(dǎo)電通路可以被插入各個(gè)公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X內(nèi)。因此，公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X當(dāng)配對在一起構(gòu)成較大公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)900X時(shí)具有通用的用途；分別以900B、900A和900C說明，可以用在分立或非分立配置的成對導(dǎo)電通路的組合中，例如但不限于嵌入硅樹脂或作為PCB的一部分嵌入、分立元件網(wǎng)絡(luò)等。
公用導(dǎo)電通路電極830、810、804/804-IM、808、840都是如圖所示在提供至外部導(dǎo)電區(qū)域(未顯示)的802A和802B處以導(dǎo)電的方式互連。各個(gè)公用導(dǎo)電通路電極830、810、804/804-IM、808、840設(shè)置在介質(zhì)材料801至邊緣805上，并且展現(xiàn)也包括介質(zhì)材料801的相對的側(cè)帶(side band)。
如圖3所示，介質(zhì)材料801在導(dǎo)電性能方面將各個(gè)公用導(dǎo)電通路電極830、810、804/804-IM、808、840與夾在其中的導(dǎo)電通路電極(未顯示)分隔開。此外，如圖3所示，需要最少兩個(gè)籠，例如800B和800C(它們構(gòu)成較大的籠900A)來構(gòu)成一個(gè)多功能線路調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，用于本發(fā)明的所有疊層結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。相應(yīng)地，如圖4所示，900A、900B和900C分別都最少有兩個(gè)必需的公用導(dǎo)電籠形結(jié)構(gòu)800X。獲得所采用的屏蔽層的數(shù)量或?qū)С鲎罱K形式的處理過程并不重要，任何次序的實(shí)際基本公用導(dǎo)電通路制造結(jié)果(不包括介質(zhì)材料等)應(yīng)該作為一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，即第一公用導(dǎo)電通路，然后導(dǎo)電通路(未顯示)，然后第二公用導(dǎo)電通路，第二導(dǎo)電通路(未顯示)和第三公用導(dǎo)電通路。前述結(jié)果中的第二公用導(dǎo)電通路成為該結(jié)果的集中設(shè)置的組件。對于需要的通路的附加疊層結(jié)構(gòu)，制造次序的附加結(jié)果產(chǎn)生如下，例如，第三導(dǎo)電通路(未顯示)，然后第四公用導(dǎo)電通路，第四導(dǎo)電通路(未顯示)；然后第五公用導(dǎo)電通路。如果需要鏡像屏蔽配置來如圖4所示用作通路850/850-IM和860/860-IM，則在第一層結(jié)果上沒有不同，只是添加最后一組夾層公用導(dǎo)電通路850/850IM和860/860-IM。因此同樣地，幾乎任何制造次序都是如下所示(不包括介質(zhì)材料等)設(shè)置860/860-IM公用導(dǎo)電通路，然后第一公用導(dǎo)電通路，然后導(dǎo)電通路(未顯示)，然后第二公用導(dǎo)電通路，第二導(dǎo)電通路(未顯示)，以及第三公用導(dǎo)電通路，第三導(dǎo)電通路(未顯示)，然后第四公用導(dǎo)電通路，第四導(dǎo)電通路(未顯示)；然后第五公用導(dǎo)電通路，最后是850/850-IM公用導(dǎo)電通路，成為圖4中本實(shí)例的所得到的結(jié)構(gòu)?？傊?，大多數(shù)應(yīng)用分立非插入器能量調(diào)節(jié)器的芯片非透孔實(shí)施例具有最少兩個(gè)電極809和809′(未顯示)，分別被夾在三個(gè)公用導(dǎo)電電極808(未顯示)和804/804-IM和810(未顯示)之間，最少具有兩個(gè)電極809和809′(未顯示)連接到外部結(jié)構(gòu)809A和809A′(未顯示)。分別連接外部結(jié)構(gòu)802A和802B的三個(gè)公用導(dǎo)電電極808(未顯示)和804/804-IM和810(未顯示)通過連接，以使它們在導(dǎo)電性能上作為一體，構(gòu)成單個(gè)的較大的法拉第籠形結(jié)構(gòu)900A。因此當(dāng)將單個(gè)的較大的法拉第籠形結(jié)構(gòu)900A連接到較大的外部導(dǎo)電區(qū)域(未顯示)時(shí)，該組合有助于對沿著夾在籠形結(jié)構(gòu)900A內(nèi)的導(dǎo)體809和809′(未顯示)并以反相或反向充電的方式傳播的能量執(zhí)行通電線路調(diào)節(jié)和濾波功能。分別將連接的公用導(dǎo)電和包封、多個(gè)公用屏蔽通路808(未顯示)和810(未顯示)與一個(gè)公用集中設(shè)置的公用導(dǎo)電通路804/804-IM連接，將成為如圖5B所示的象是外部導(dǎo)電組件6803的擴(kuò)展，并且將以這種多個(gè)平行方式插入，其中所述公用導(dǎo)電組件將具有相對于被自己夾住的互補(bǔ)定相微分電極的數(shù)微米的距離分隔或“環(huán)繞區(qū)域”，所述互補(bǔ)定相微分電極本身被夾住并且與外部導(dǎo)電組件(如6803)的擴(kuò)展部分分隔一段包括介質(zhì)媒介的距離，如圖5中所示。
這使得圖5B所示的外部導(dǎo)電組件(如6803)在其他組件中間執(zhí)行靜電屏蔽功能，剛才所述的通電組合將增強(qiáng)和產(chǎn)生對裝置900A′的微分導(dǎo)體809和809′(未顯示)的所述部分之上或沿著它們的能量傳播的有效同時(shí)調(diào)節(jié)。組合的公用導(dǎo)電900A的內(nèi)部和外部平行配置集合也將使可能在能量沿著導(dǎo)電通路(未顯示)傳播以激活有源裝置負(fù)載時(shí)從所述能量部分所利用的所述微分導(dǎo)體809和809′(未顯示)的部分漏失或進(jìn)入其中的非期望的寄生電磁輻射相消或受到抑制，下面將參考圖5A作進(jìn)一步的解釋。
現(xiàn)在參考圖5A和5B，以下文稱為“旁路屏蔽結(jié)構(gòu)”的旁路配置6800的形式顯示本發(fā)明的分層通用多功能公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)的再一個(gè)實(shí)施例。根據(jù)各自的靜態(tài)實(shí)施例的相關(guān)層疊部分，旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800也可以采取“饋通屏蔽結(jié)構(gòu)”6800的配置。當(dāng)檢查可以構(gòu)成各個(gè)實(shí)施例的層疊的兩個(gè)公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)1000A和1000B或公用導(dǎo)電通路6808、6810、6811、6812和中央公用共享的導(dǎo)電通路6804的位置安排時(shí)，這兩種可能的配置之間相對地不會有差異。雖然看上去安排“饋通屏蔽結(jié)構(gòu)”6800和“旁路屏蔽”6800在物理形式上類似，各自對電路的能量調(diào)節(jié)仍會產(chǎn)生相同的可能功能，但是，構(gòu)成非公用通路6809和6807，隨后相對于電路通路連接的位置設(shè)置的方法也決定了可以在電路中預(yù)設(shè)的能量調(diào)節(jié)結(jié)果的最終類型。無論什么配置，各種屏蔽功能在物理形式上和電氣形式上都以相對于旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800的AOC中的傳播的能量(未顯示)相同的方式工作。
具體地參考圖5A，圖中以縱向擴(kuò)展的橫截面來顯示旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800，后者包括兩個(gè)公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)1000A和1000B的七層公用導(dǎo)電通路層疊，它們構(gòu)成旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800的本實(shí)施例。在圖5B中，旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800以垂直于圖5A的橫截面的橫截面來顯示。
同時(shí)參考圖5A和5B，旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800包括與組件6808、6810、6811、6812連接并通電的中央公用導(dǎo)電共享通路6804，并將通過建立6804-IM、6811-IM和6812-IM來構(gòu)成電路(未顯示)的零電壓參考，該電路在通過連接裝置6805將6802A和6802B連接到外部導(dǎo)電表面6803之后構(gòu)成并且只與通常連接的有源電路組件(未顯示)有關(guān)。在通電的情況下，該電路(未顯示)將包括以無源方式工作的通用多功能公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)6800，后者將被以平衡方式傳播能量的能量源(未顯示)和能量利用負(fù)載利用，當(dāng)所述電路中(未顯示)的通電有源元件(未顯示)需要時(shí)即可利用所述能量部分。已經(jīng)建立剛才所述的包括上述6803的連接鏈中公用導(dǎo)電組件的所有部分的組件，分別對應(yīng)于所述已通電電路組件6807、6820、6809、6821，零電壓參考6811-IM、6804-IM、6812-IM，并且通過形成第三但公用的電節(jié)點(diǎn)、分離微分導(dǎo)電通路6809和6807與它們各自的導(dǎo)電鏈接組件6820和6821所利用的兩個(gè)不同和分隔開的微分節(jié)點(diǎn)，中央公用導(dǎo)電共享通路6804以電平衡方式連接電路(未顯示)中能量。
為了將旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800連接到已通電電路，微分導(dǎo)電通路6807和6809分別各插入到兩個(gè)公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)之一中。第一公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)1000A設(shè)置在公用導(dǎo)電通路6810和中央公用導(dǎo)電共享通路6804之間。第二公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)1000B設(shè)置在公用導(dǎo)電通路6810和中央公用導(dǎo)電共享通路6804之間。為利用旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800，第一微分導(dǎo)電通路6807被置于第一公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)并通過介質(zhì)材料6801與公用導(dǎo)電通路6810和中央公用導(dǎo)電共享通路6804分隔開。介質(zhì)材料6801將第一微分導(dǎo)電通路6807與第一公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)分隔開并在電氣形式上隔離開。此外，第二微分導(dǎo)電通路6809被置于第二公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)并通過介質(zhì)材料6801與公用導(dǎo)電通路6810和中央公用導(dǎo)電共享通路6804分隔開。
然后第一和第二微分導(dǎo)電通路6807和6809分別電連接到外部導(dǎo)電能量通路6820和6821。電連接可以通過本專業(yè)的技術(shù)人員已知的方式完成，包括但不限于焊接電阻結(jié)合套和導(dǎo)電粘合劑。完成旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800的是附加的外部屏蔽結(jié)構(gòu)6811和6812，后者利用插入它們之間的介質(zhì)材料6801把公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)1000A和1000B兩者夾在中間。通電時(shí)，各個(gè)外部公用導(dǎo)電屏蔽6811和6812構(gòu)成剛才所述的鏡像結(jié)構(gòu)6811-IM和6812-IM，包括屏蔽6811和6812(未顯示)的外部導(dǎo)電部分和外部公用導(dǎo)電電極6802A和6802B的外部導(dǎo)電部分，通過外部公用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6803構(gòu)成相對大的趨膚面積和具有6804-IM的零電壓參考。外部公用導(dǎo)電電極結(jié)構(gòu)6802A和6802B與外部屏蔽鏡像結(jié)構(gòu)6811-M和6812-M的組合構(gòu)成的外部趨膚表面在電路被通電時(shí)吸收能量，作為相對于附加導(dǎo)電通路6809和6807的附加包封屏蔽結(jié)構(gòu)。如果旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800通過已知裝置6805(焊接材料)連接到能量調(diào)節(jié)電路裝置(′ECCA′)的外部公用導(dǎo)電通路6803，則能量的各部分將沿著存在于外部的所建立的低阻抗通路運(yùn)行，該通路有公用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)組件6812、6808、6804、6810、6811 6802A和6802B，以及到第三導(dǎo)電通路6803的外部連接線6805，可以通過此通路6803返回它的源。
外部公用導(dǎo)電電極結(jié)構(gòu)6802A和6802B通過本專業(yè)技術(shù)人員已知的方式連接到電路，因此本發(fā)明不限于分立結(jié)構(gòu)，但是可以，例如以硅的形式建立在集成電路內(nèi)。工作時(shí)，旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800和兩個(gè)公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)1000A和1000B有效地?cái)U(kuò)大了聚合AOC 6813的區(qū)域內(nèi)的零電壓參考6804-IM、6811-IM和6812-IM。AOC 6813是電路的能量中央平衡點(diǎn)。
電路內(nèi)旁路屏蔽結(jié)構(gòu)6800通電時(shí)的結(jié)果是，增加的對外部產(chǎn)生的和內(nèi)部傳播的寄生6816(雙箭頭表示)的物理屏蔽以及提供沿公用導(dǎo)電通路電極6812、6808、6804、6810、6811 6802A和6802B生成至表面外部導(dǎo)電通路6803的低阻抗路徑。對能量寄生6816的靜電功能(未顯示)發(fā)生在通電狀態(tài)，所述能量寄生6816還表示為可能以其他方式破壞傳播能量的一部分的外部和內(nèi)部始發(fā)能量寄生6816的各個(gè)部分。雙箭頭顯示表示靜電功能的帶電電子交換，所述靜電功能發(fā)生在通電狀態(tài)下，用于抑制屏蔽的容器內(nèi)以寄生效應(yīng)6816。雙箭頭還表示沿著位于各個(gè)容器內(nèi)的導(dǎo)電材料的“表皮”發(fā)生的同時(shí)但反向的電荷效應(yīng)(charge affect)。
現(xiàn)在參考圖6A，其中顯示具有電路體系結(jié)構(gòu)的表面安裝能量調(diào)節(jié)插入器30的疊層結(jié)構(gòu)順序。插入器30包括最少兩個(gè)微分導(dǎo)電通路303和305。插入器30還包括最少三個(gè)公用導(dǎo)電通路層302、304和306，它們電氣互連并上下包圍微分導(dǎo)電通路303和305，如上所述構(gòu)成各個(gè)成對微分通路周圍的大法拉第籠形公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，插入器30還包括附加公用導(dǎo)電通路層301/301-IM和307/307-IM，或者鏡像屏蔽層，層疊在外部公用導(dǎo)電通路層302和306上。這些鏡像屏蔽層301/301-IM和307/307-IM還電氣互連到其他公用導(dǎo)電通路層302、304和306。集中設(shè)置的公用導(dǎo)電通路304將微分導(dǎo)電通路303和305分隔開。公用導(dǎo)電通路304被共享，以使它構(gòu)成包圍第一和第二微分導(dǎo)電通路303和305的法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)。
各個(gè)公用導(dǎo)電通路層301/301-IM、302、304、306、307/307-IM包括至少在其周邊部分上被絕緣帶34包圍的層中淀積的導(dǎo)電電極材料400。絕緣帶34由非導(dǎo)電材料或介質(zhì)材料構(gòu)成。穿過各個(gè)公用導(dǎo)電通路層301/301-IM、302、304、306、307/307-IM的周邊上的絕緣層34的是電極擴(kuò)展部分32和35，用于公用導(dǎo)電通路和各種IC芯片(未顯示)的I/O之間的連接，以及至公用導(dǎo)電通路或其他屏蔽的其他外部連接。同樣地，第一和第二微分導(dǎo)電層303、305包括至少在其周邊部分上被絕緣帶37和38包圍的層中淀積的導(dǎo)電電極材料400。絕緣帶37和38由不導(dǎo)電材料、介質(zhì)材料構(gòu)成，或者甚至可以簡單地空置所述導(dǎo)電材料所在的同一個(gè)材料層上的導(dǎo)電材料。應(yīng)當(dāng)指出，絕緣帶37和38一般比公用導(dǎo)電通路層301/301-IM、302、304、306、307/307-IM的絕緣帶34寬，如前所述，這樣就超過第一和第二微分導(dǎo)電通路的邊緣，與公用導(dǎo)電通路層覆蓋或擴(kuò)展。第一和第二微分導(dǎo)電層303和305分別包括多個(gè)位置電極擴(kuò)展部分36和39，用于至內(nèi)部集成電路軌跡和負(fù)載的連接，以及至外部能量源和/或引線框架的連接。
根據(jù)上述的實(shí)施例，層301/301-IM、302、303、304、305、306和307/307-IM彼此層疊，且以平行的關(guān)系彼此夾住。各層通過介質(zhì)材料(未顯示)與上層和下層分隔開，構(gòu)成能量調(diào)節(jié)插入器30。
在圖6B中，顯示安裝在載體中的集成電路380，形式為以外接引線針配置的IC或DSP封裝310。如一般300處所示，集成電路模設(shè)置在IC封裝310內(nèi)，一部分被去掉和分解，以便觀察顯示圖6A的完成的能量調(diào)節(jié)插入器30的內(nèi)部和外部互連特征。插入器30包括所有公用導(dǎo)電通路與之連接的電極端接帶320和321，它們在各自的電極擴(kuò)展部分32和35處連接在一起。這些公用導(dǎo)電電極端接帶320和321還可以連接到IC封裝310的金屬部分，用作″0″電壓參考節(jié)點(diǎn)或連接到能量離開插入器30到外部連接(未顯示)作為低阻抗通路返回的部分的電路，插入器30還包括對應(yīng)于第一微分電極303的微分電極端接帶330和對應(yīng)于第二微分電極305的微分電極端接帶340。微分電極端接帶330和340用于接收能量，并提供至IC模380的能量利用內(nèi)部負(fù)載370的連接的連接點(diǎn)。為了說明，應(yīng)當(dāng)指出，插入器30通常在物理形式上大于它所連接的并為其調(diào)節(jié)能量的有源元件或IC。
雖然有位于IC載體邊緣392的附近，用于返回通路中的信號的許多IC封裝引線針350，但是只有一個(gè)引線針用于能量輸入，指定在391B，并且只有一個(gè)引線針用于能量返回，指定在391A。這樣設(shè)計(jì)IC封裝310，以便將多個(gè)能量進(jìn)入點(diǎn)簡化到一對能量進(jìn)入/返回針391A和391B，它們分別通過連接線393A和393B或其他導(dǎo)電通路或常規(guī)的互連連接到微分電極端接帶340和330。針391A和391B表示的單個(gè)能量進(jìn)入入口，插入器30的電極端接帶330和340類似于能量進(jìn)入入口，這樣降低可能進(jìn)入或逸出集成電路干擾集成電路封裝310的內(nèi)部或外部電路的噪聲。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這些連接都是本專業(yè)的技術(shù)人員已知的方式，例如但不限于引線焊接跳線等，具體根據(jù)用戶的最終應(yīng)用的需要決定。
參考圖7，和作為圖7的各種實(shí)施例的截面圖的圖8A和8B，將隨意運(yùn)用所有三個(gè)附圖解釋插入器60/61的功能和所示實(shí)施例的構(gòu)成。
在圖7中，插入器60/61顯示為俯視圖的情況，很快注意到在大多數(shù)但并非所有的情況中，插入器60/61的兩面視圖或外觀與圖7俯視圖中所示的類似。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖7，插入器60/61包括通孔63、64和65，它們提供穿過插入器60/61機(jī)體內(nèi)嵌入材料6312中并被導(dǎo)電材料6309包圍的許多基片層的導(dǎo)電能量傳播通路的互連。該實(shí)施例通常采用成對路徑或三路徑配置。在成對的或二路徑配置中，插入器60/61利用用于IN能量傳播通路的VIAS 64和VIAS 65運(yùn)用成對雙向I/O電路通路，同時(shí)還利用用于輸出能量傳播通路的VIAS66。根據(jù)插入器60/61外的實(shí)際連接電路，在插入器60/61的AOC內(nèi)或旁邊可以找到電路參考節(jié)點(diǎn)(未顯示)，并被由用戶預(yù)定的內(nèi)部導(dǎo)電通路(未顯示)用于服務(wù)于負(fù)載或來自AOC內(nèi)部的傳播能量的各部分。
三向?qū)щ娡稩/O配置優(yōu)先采用，把VIAS 65用于IN(輸入)能量傳播，把VIAS 64用于OUT(輸出)能量傳播或能量返回，以及把中央VIAS 66作為分隔的公用能量傳播通路和參考連接。VIAS 66使沿著利用能量的負(fù)載(未顯示)與能量源(未顯示)之間任何一個(gè)方向傳播的能量的各部分移到在AOC內(nèi)部建立的、可以沿著在AOC外部的指定的公用導(dǎo)電通路或區(qū)域路徑化的低阻抗能量通路，該通路將提供或共享插入器的AOC內(nèi)的電路的電位。當(dāng)來自外部通路電路的能量通過微分通路60C和60D傳遞，然后傳遞到插入器60/61的一側(cè)或多側(cè)上的外部導(dǎo)電通路時(shí)，建立該低阻抗能量通路或區(qū)域。插入器60/61的AOC內(nèi)的能量傳播的各部分傳播到公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM以及VIAS 66，在此情況下VIAS 66互連60的AOC內(nèi)的公用導(dǎo)電通路并使能量沿著外部公用導(dǎo)電通路傳播。
根據(jù)運(yùn)用情況，存在未在圖8B和圖8A顯示的插入器61/60的某些實(shí)施例變體，但是本申請人容易設(shè)想應(yīng)該只有一個(gè)IC安裝側(cè)，且如圖7所示配置通孔64、65、66。根據(jù)要構(gòu)成或利用的外部通路連接，插入器60的變體，發(fā)明插入器替代方案可以只包括一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)64、65、66導(dǎo)電通孔集合，同時(shí)以相同或替代方案的方式連接到垂直設(shè)置的內(nèi)部水平導(dǎo)電通路，如公用通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM、60C和60D。
圖8B顯示公用導(dǎo)電通孔通路66完全貫穿相對邊6312，簡單的2向通路配置可以利用所有64和65配置的通孔(非貫穿相對邊6312的通孔66，而是僅僅連接到所建立的公用通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM)僅作為能量進(jìn)入通路，同時(shí)利用在6308連接公用通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM建立的側(cè)邊導(dǎo)電通路6308作為返回能量路徑，從圖7所示位置的通孔66通過，移動通過裝置60的內(nèi)部AOC，并且最終通過外部連接的導(dǎo)電通路(未顯示，例如對材料6308或?qū)щ娺B接節(jié)點(diǎn)(未顯示)引線焊接)傳播到裝置60的內(nèi)部AOC的外部，作為返回它的源的能量的一部分。還應(yīng)當(dāng)指出，虛線60E表示插入器實(shí)施例61或類似邊界，或者公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM的非貫穿配置的邊界線，這些通路不導(dǎo)電連接到插入器60和61的6312S部分上的6309，而僅僅建立至通孔66的連接，如圖8A所示，不連接到材料6308，如插入器60的圖8B中的公用導(dǎo)電通路電極6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM所示。在插入器61中，必須強(qiáng)調(diào)的是，公用導(dǎo)電通路電極6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM不穿過介質(zhì)材料或絕緣材料6209，也不露出本實(shí)施例的6312S而與實(shí)施于插入器實(shí)施例60上的導(dǎo)電材料6309結(jié)合，如圖8B所示。但是，這些公用導(dǎo)電通路電極6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM仍延伸得比微分通路60D和60C更接近于6312-S，如圖7中的虛線60F所界定的或顯示的。因?yàn)槲⒎滞泛凸猛繁舜说倪@種位置設(shè)置，本發(fā)明的插入器分擔(dān)由這些類型的通路配置所引起的靜電屏蔽功能，本公開中對其中的許多內(nèi)容有類似的詳細(xì)說明。
這些不同的通路配置顯示該裝置的通用性，同時(shí)公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM似乎具有限制性的位置設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，必須注意的是通路通孔64、65、66在位置設(shè)置的配置、形狀和尺寸上更為靈活和多樣性的多，可以供利用不可思意地將現(xiàn)有技術(shù)中的所有種類的能量調(diào)節(jié)功能和通路配置合為一體來提供。插入器60/61配置為，利用多孔多層能量調(diào)節(jié)通路集合和基片實(shí)施例，以基片的形式沿著服務(wù)有源組件(例如但不限于集成電路或芯片)的通路調(diào)節(jié)傳播能量。插入器60/61利用現(xiàn)有技術(shù)中已知的導(dǎo)電填充孔的組合能量調(diào)節(jié)方法(如通孔)來調(diào)節(jié)傳播能量，具體與部分地包封微分導(dǎo)電電極或通路的多層公用導(dǎo)電法拉第籠形屏蔽技術(shù)組合。將基片互連到IC和安裝結(jié)構(gòu)被設(shè)想通過引線焊接互連、倒裝球形柵極陣列互連、微球形柵極互連、它們的組合或其他標(biāo)準(zhǔn)業(yè)界接受的方法來完成。
如圖7和8B所示，導(dǎo)電材料6309可以涂敷或淀積于插入器60的側(cè)面6312S上，可被用作輔助能量返回通路。通電時(shí)，圖8B中所示的公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203、6204/6204-IM、通孔66將構(gòu)成相對于沿微分導(dǎo)電通路60C和60D以及通孔65或64設(shè)置的較高阻抗通路的最小阻抗路徑。
因此，通電時(shí)，圖8B和圖8A中所示的所有公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203、6204/6204-IM、通孔66都用作當(dāng)插入器以電氣形式置于已通電電路中時(shí)公用導(dǎo)電插入器能量通路配置(未顯示)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)見到的″0″電壓電路參考節(jié)點(diǎn)(未顯示)。
插入器60通過業(yè)界廣泛接受的連接方法連接到集成電路4100。在插入器60的一側(cè)上，各種微分導(dǎo)電通路包括通孔65電連接在能量源(未顯示)和負(fù)載(未顯示)之間，各種微分導(dǎo)電通路包括通孔64通過業(yè)界常用方式連接在能量利用負(fù)載(未顯示)和能量源(未顯示)之間的包括用于傳播能量部分的導(dǎo)電通路通孔66的返回通路上。顯然，在現(xiàn)有技術(shù)中，通孔65和64在連接之前不擁有任何極性電荷，從而防止它們改變能量傳播功能，如從輸入到輸出功能，只要啟動裝置時(shí)保持特定連接的一致性即可。
圖8A顯示從圖7截取的非導(dǎo)電外表面6312所包圍的能量調(diào)節(jié)插入器的主實(shí)施例的橫截面圖″A″的插入器61。插入器61包括連接到導(dǎo)電通孔通路64的導(dǎo)電微分能量通路電極60-C和連接到導(dǎo)電通孔通路65的導(dǎo)電微分能量通路電極60-D，根據(jù)業(yè)界已知的標(biāo)準(zhǔn)方式，它們各設(shè)計(jì)在6205。微分能量通路60-C和微分能量通路60-D通過中央共享的公用導(dǎo)電能量通路6202彼此分隔開，并且從插入器61的頂部到底部分別被公用導(dǎo)電能量通路6200/6200-IM、6201和6203、6204/6204-IM分隔開。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)界已知方式，公用導(dǎo)電能量通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM通過導(dǎo)電通孔通路66互連在6308。外部多數(shù)公用導(dǎo)電能量通路6200/6200-IM和6204/6204-IM作為鏡像屏蔽電極，它們分別與其相鄰的公用導(dǎo)電能量通路6201、6203垂直間隔，如4011所示。導(dǎo)電通孔通路64、65和66以預(yù)定方式選擇性地通過間隙6307與公用導(dǎo)電能量通路和微分導(dǎo)電通路隔離，該間隙填充介質(zhì)媒介或隔離或絕緣材料，可以是實(shí)際淀積的材料或僅僅置空導(dǎo)電材料，從而阻止各種導(dǎo)電插入器通路的連接。
應(yīng)當(dāng)指出，導(dǎo)電通孔通路64和65通過各種導(dǎo)電和介質(zhì)材料，根據(jù)用戶的需要選擇性地連接到插入器61的導(dǎo)電微分能量通路電極?？梢赃x擇通孔64和65來接收能量輸入，根據(jù)需要通過通孔66起輸出或鏡像通路的作用。導(dǎo)電通孔通路64、65和66電連接到外部組件，如上所述。這些連接可以是任何業(yè)界接受的類型的連接。如圖8A和圖8B所示，連接是通過涂敷粘合劑或焊接球形焊劑4005，或者適用于重力的導(dǎo)電座墊63的業(yè)界接受的觸點(diǎn)材料或采用低共熔型焊接球或業(yè)界接受的等效材料的焊接球4007的粘合定位處理來實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在參考圖8B，圖中示出與圖8A中所示的插入器61基本相同的插入器60，不同之處在于公用導(dǎo)電邊緣端接材料6309沿著插入器的邊延伸并包圍它的圖7所示的周邊。還應(yīng)當(dāng)指出，公用導(dǎo)電邊緣端接材料6309電連接到公用導(dǎo)電能量調(diào)節(jié)通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和620416204-IM，而圖8A中不是這樣。還顯示插入器60連接到集成電路模4100。還顯示集成電路模4100具有保護(hù)性完全涂敷或密封材料6212剛好在模表面上方。能量調(diào)節(jié)插入器60也安裝在基片8007或多個(gè)基片上，IC組件將通過球形柵極8009和8010或通過其他業(yè)界常用的方式來與所述基片連接。IC封裝針8009提供到包含信號和地線連接的基片或插座連接器的互連，而無需走插入器通路，同時(shí)8010通路連接線，雖然未顯示，但是可以連接到能量傳播的插入器通路。應(yīng)當(dāng)指出，4011是作為本發(fā)明考慮的部分的通用的預(yù)定分層或通路間隔。這些互連僅僅在于它們可以根據(jù)將IC封裝連接到PCB、PCB卡等的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)界方式而不同。在MCM或SCM互連的情況下，插入器60或61可以利用標(biāo)準(zhǔn)業(yè)界方法直接連接到基片電路。
在圖9中，圖8A的局部特寫顯示了某些通孔結(jié)構(gòu)64、65、66的實(shí)際外部互連組件。應(yīng)當(dāng)指出，內(nèi)部導(dǎo)電通路是典型的，但是此處未顯示連接點(diǎn)。還顯示導(dǎo)電材料6209。導(dǎo)電吸收墊63設(shè)置在導(dǎo)電通路通孔66周圍的插入器61的不導(dǎo)電部分6312的一側(cè)上，它包括通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的標(biāo)準(zhǔn)方式選擇性地為連接6308或不連接6307的小直徑成型導(dǎo)電材料通路66A，所述標(biāo)準(zhǔn)方式有在制造過程中通過激光器或鉆孔處理形成通孔，然后以材料66′填充空缺，或者同時(shí)淀積66′，將6308連接到公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM，如圖8A所示。吸收墊63還形成在插入器61的不導(dǎo)電材料6312的反面開口上，與引到也淀積在插入器61的底部的導(dǎo)電吸收墊63的導(dǎo)電通路通孔66重合。然后運(yùn)用粘合焊接球形焊劑，業(yè)界接受的觸點(diǎn)材料或底料4005，隨后運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)常見的導(dǎo)電焊接球4007。
重點(diǎn)要注意的是，可以以許多方式實(shí)現(xiàn)用于制造本發(fā)明實(shí)施例60或61，隨后將其連接到有源芯片，多個(gè)芯片或IC，然后安裝基片的實(shí)際制造過程。圖9是一個(gè)概括地說明的示意圖，許多安裝過程和連接材料的某一些可供采用、添加、去除或可互換，根據(jù)制造商的不同變化范圍很大。此處所述的插入器發(fā)明的整體連接材料和方法不限于任何一種方式。本發(fā)明功能性的關(guān)鍵特征更多在針對微分成組、公用導(dǎo)電通路和微分導(dǎo)電通路分別至位于AOC外的外部導(dǎo)電通路所作的實(shí)際連接布局時(shí)確定，這些布局是關(guān)鍵要素，并要求能量通路對于能量傳播在傳導(dǎo)性上是標(biāo)準(zhǔn)的。
現(xiàn)在參考圖10，圖中示出現(xiàn)有技術(shù)IC封裝的外形或下側(cè)，利用外部安裝的、具有內(nèi)置的現(xiàn)有技術(shù)插入器的現(xiàn)有技術(shù)配置中采用的多個(gè)低電感電容裝置8001的裝置。IC封裝外形8007是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置，引線針從裝置的一個(gè)部位露出，用于連接到安裝基片、PCB或子卡裝置，同時(shí)其他能量通路采用球形柵極插座8006和引線針的組合，或僅插座8006，導(dǎo)電引線針用于其他通路，如信號線，例如或業(yè)界采用的其他標(biāo)準(zhǔn)方式。通常包括球形柵極插座8004，它用于容納低熔點(diǎn)焊料等、且通常配置在IC封裝8002的內(nèi)部區(qū)域，而不是8007的外部區(qū)域，以更接近地向內(nèi)部安裝的有源芯片或IC(未顯示)傳遞能量。根據(jù)指定，球形柵極插座8004位于IC封裝8007的IC和插入器的內(nèi)部區(qū)域位置的周邊或外圍內(nèi)。在周邊外圍內(nèi)，用于互連的球形柵極插座8004通常用于通過IC封裝8007的I/O通路8005提供電源的能量。本現(xiàn)有技術(shù)的IC封裝用來說明內(nèi)置的現(xiàn)有技術(shù)的插入器(未顯示)需要位于8002的低電感電容陣列芯片裝置的組件8001，才能良好地工作。
相反，參考圖11，IC封裝8007的外形或下側(cè)采用本發(fā)明的實(shí)施例，安裝在IC封裝8007的內(nèi)部，以“幻影”形式顯示，以便于說明。如上所述，周邊外圍8003指定IC和插入器8006在IC封裝8007內(nèi)的位置，該周邊被球形柵極插座8004包圍。安裝的多孔能量調(diào)節(jié)體系結(jié)構(gòu)裝置60-61或類似裝置顯示為，位于集成電路IC組件(未顯示)與安裝基片之間的插入器，在本說明中，所采用的基片是構(gòu)成基片封裝8007的外側(cè)部分的最后一個(gè)分層或集合的分層。應(yīng)當(dāng)指出，插入器60-61或類似裝置還可以用于提供連接到所示插入器的有源IC芯片或多個(gè)芯片可利用的附加物理屏蔽功能，以及還提供本公開所述的同時(shí)能量調(diào)節(jié)功能。此屏蔽特性是通過僅在有源芯片(未顯示)不具有延伸超過本發(fā)明插入器的周邊的情況下實(shí)施例的部分封裝中置入插入器來實(shí)現(xiàn)。裝置60包括連接到內(nèi)部能量調(diào)節(jié)電極60C的孔64和連接到內(nèi)部能量調(diào)節(jié)電極60D的孔65。導(dǎo)電孔66連接到公用導(dǎo)電通路6200/6200-IM、6201、6202、6203和6204/6204-IM或者任何類似用途的附加通路。
應(yīng)當(dāng)指出，在所有的實(shí)施例中，隨意但是最好被指定為-IM的一組外公用導(dǎo)電通路或?qū)討?yīng)該夾著整個(gè)疊層配置，或者在整個(gè)裝置的制造過程中設(shè)置，或者從用作平臺的非分立IC封裝或IC封裝本身的安裝基片的一部分來使用，或者甚至單獨(dú)或與設(shè)置在其間的絕緣材料一起利用外部導(dǎo)電通路或較大外部導(dǎo)電區(qū)域、以代替所述兩個(gè)指定-IM的外公用導(dǎo)電通路中的至少一個(gè)。未被指定為-IM且靠近所述外側(cè)通路組的第一組外側(cè)公用導(dǎo)電通路對于作為公用導(dǎo)電通路的裝置至關(guān)重要的，所述各公用導(dǎo)電通路構(gòu)成了屏蔽電極夾層的基礎(chǔ)，只能在置換最終屏蔽或以外部導(dǎo)電區(qū)域替換的情況中作選擇，從而可以符合所述的實(shí)現(xiàn)法拉第籠形屏蔽結(jié)構(gòu)以保持相對于所需要的能量調(diào)節(jié)功能的整體性的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是，在指定-IM的屏蔽的情況中， 最好也是可選的，因?yàn)樗鼈儗⒃陔姎庑阅苌显鰪?qiáng)電路調(diào)節(jié)性能，進(jìn)一步地外移所述新插入器的自由諧振點(diǎn)，還增強(qiáng)本發(fā)明AOC內(nèi)的電路部分。
應(yīng)當(dāng)指出，如果構(gòu)成本發(fā)明的公用導(dǎo)電容器結(jié)構(gòu)根據(jù)此處所述的層疊順序的結(jié)果處于平衡狀態(tài)，因失誤或有意添加的超過第一組公用導(dǎo)電通路的任何添加或額外的單個(gè)指定-IM的公用導(dǎo)電屏蔽層都不會嚴(yán)重地降低能量調(diào)節(jié)作用，某些情況下此調(diào)節(jié)可以實(shí)際地顯示制造過程中潛在的成本節(jié)省，其中自動分層過程可以如上所述添加一個(gè)或多個(gè)附加外層，應(yīng)用性能可能不是至關(guān)重要的。
如上所述，根據(jù)公開，這些失誤、有意或意外不會損害包括公用導(dǎo)電通路的最小正確序列化疊層的本發(fā)明的平衡，并且完全是本申請人設(shè)想的。
可以在本發(fā)明的任何變體內(nèi)產(chǎn)生的至少五個(gè)或更多明顯不同的能量調(diào)節(jié)功能通過幾乎整個(gè)屏蔽包封實(shí)現(xiàn)的能量寄生現(xiàn)象的靜電最小化；微分導(dǎo)電通路的各部分的物理屏蔽；反向相鄰設(shè)置的微分導(dǎo)電通路對的電磁相消或最小化屏蔽功能或互感磁通的相消或最小化；利用″0″電壓基準(zhǔn)，所述″0″電壓基準(zhǔn)是由中央公用共享的通路電極、夾層外側(cè)第一組公用導(dǎo)電通路以及任何過程的作為兩個(gè)不同公用導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)容器的一部分的指定-IM的通路中任何一個(gè)建立的；提供屏蔽效果的與位于AOC內(nèi)各能量部分的能量順序傳播移動效果相對的各能量部分的平行傳播移動效果。在以下情況下發(fā)生各能量部分的平行傳播移動各微分定相能量部分以相對而和諧的方式運(yùn)行，同時(shí)，所述能量這樣分割，使得在電和/或磁操作中，在任何一個(gè)時(shí)刻、在本發(fā)明的AOC內(nèi)發(fā)現(xiàn)的整個(gè)能量或各能量部分的約一半位于中央公用共享導(dǎo)電能量通路的一側(cè)，所述電和/或磁操作利用其平行且不增強(qiáng)的相對通路，后者以通常相對相消或最小化類型的方式或以不增強(qiáng)或產(chǎn)生有害力的方式運(yùn)行，所述有害力是以與現(xiàn)有技術(shù)的一般順序方式相同的方式增強(qiáng)或產(chǎn)生的，盡管在少數(shù)情況下利用相對微分導(dǎo)電通路的互感磁通相消或最小化技術(shù)。由于其結(jié)構(gòu)的原因，現(xiàn)有技術(shù)幾乎無法利用本公開中已經(jīng)說明的本發(fā)明固有的同時(shí)夾層靜電屏蔽功能。
在所有顯示或未顯示的實(shí)施例中，包括公用導(dǎo)電通路電極和微分導(dǎo)電通路電極兩者的通路的數(shù)量可以以預(yù)定方式倍增，以產(chǎn)生大量導(dǎo)電通路組件組合。另外，將存在一種一般物理平行關(guān)系，在關(guān)于通電實(shí)體中的這些組件的相對于電路電源的關(guān)系方面，可以把所述物理平行關(guān)系看作電并聯(lián)，從而以并聯(lián)方式添加所述組件以產(chǎn)生增大的電容值。
其次，包圍中央導(dǎo)電通路和許多導(dǎo)電電極的組合的附加公用導(dǎo)電通路被利用來在所有的實(shí)施例中提供增強(qiáng)的固有公用導(dǎo)電通路和優(yōu)化的法拉第籠形功能和電涌消散區(qū)域。
第四，雖然最少一個(gè)中央公用導(dǎo)電屏蔽對，但是一般希望有兩個(gè)附加設(shè)置和夾層公用導(dǎo)電通路或屏蔽，并且應(yīng)該將其設(shè)置在中央公用導(dǎo)電屏蔽的相對兩側(cè)(各設(shè)置在所述中央公用層的相對側(cè)的其他組件，例如介質(zhì)材料和微分導(dǎo)電電極對可以象上述那樣設(shè)置在這些屏蔽之間)。在所顯示的任何一個(gè)實(shí)施例以及完全由申請人設(shè)想的實(shí)施例中，可以利用諸如指定-IM的屏蔽的附加公用導(dǎo)電通路，所述指定-IM的屏蔽不具有與其位置相鄰的微分導(dǎo)電通路。
最后，根據(jù)對大量實(shí)施例的回顧，顯然，所述形狀、厚度或尺寸可以根據(jù)所需要的電氣性能或應(yīng)用場合而改變，在所述應(yīng)用場合中，因其物理體系結(jié)構(gòu)的原因而要使用所述濾波器，所述物理體系結(jié)構(gòu)是從公用導(dǎo)電電極通路及其連接結(jié)構(gòu)導(dǎo)出的，所述公用導(dǎo)電電極通路及其連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成至少一個(gè)單一的導(dǎo)電勻質(zhì)的具有導(dǎo)電電極通路的法拉第籠形導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)。
雖然本發(fā)明的原理、最佳實(shí)施例和最佳操作已經(jīng)詳細(xì)地說明了，但是不意味著局限于所公開的特定演示形式。顯然，本專業(yè)的技術(shù)人員可以在不違背權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍的前提下對最佳實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種能量調(diào)節(jié)插入器組件，它包括各自具有許多貫穿其中的導(dǎo)電孔的許多公用電極，其中所述許多公用電極至少包括中央公用電極、第一公用電極和第二公用電極；各自具有許多貫穿其中的導(dǎo)電孔的至少一對微分電極，其中所述至少一對微分電極至少包括第一微分電極和第二微分電極；其中所述第一微分電極疊加在所述中央公用電極上面，而所述第二微分電極疊加在所述中央公用電極下面，所述第一微分電極和所述第二微分電極夾著所述中央公用電極；其中所述第一公用電極疊加在所述第一微分電極上面，而所述第二公用電極疊加在所述第二微分電極下面；一種具有預(yù)定電氣特性的材料，其中所述材料保持在所述許多公用電極和所述第一和第二微分電極之間，以阻止所述許多公用電極和所述第一和第二微分電極之間的直接連接；其中所述第一微分電極電連接到所述許多導(dǎo)電孔的第一導(dǎo)電孔，所述第一導(dǎo)電孔提供至外部電子電路的電連接，并且所述第一導(dǎo)電孔與所述第二微分電極和所述許多公用電極絕緣；其中所述第二微分電極電連接到所述許多導(dǎo)電孔的第二導(dǎo)電孔，所述第二導(dǎo)電孔提供至外部電子電路的電連接，并且所述第二導(dǎo)電孔與所述第一微分電極和所述許多公用電極絕緣；其中所述許多公用電極電連接到所述許多導(dǎo)電孔的第三導(dǎo)電孔，所述第三導(dǎo)電孔與所述第一微分電極和所述第二微分電極絕緣；所述許多公用電極和所述至少一對微分電極構(gòu)成許多能量調(diào)節(jié)組件。
2.一種能量調(diào)節(jié)插入器電路組件，它包括許多公用電極，其中所述許多公用電極至少包括中央公用電極、第一公用和第二公用電極；至少一對微分電極，其中所述至少一對微分電極至少包括第一微分和第二微分電極；其中所述第一微分電極疊加在所述中央公用電極上面，而所述第二微分電極疊加在所述中央公用電極下面，所述第一微分電極和所述第二微分電極夾著所述中央公用電極；其中所述第一公用電極疊加在所述第一微分電極上面，而所述第二公用電極疊加在所述第二微分電極下面；其中所述第一微分電極和所述第二微分電極包括許多電極端接擴(kuò)展部分，所述擴(kuò)展部分經(jīng)過延伸到各個(gè)電極周邊附近的絕緣帶伸出，所述電極端接擴(kuò)展部分提供用于至外部能量利用電路的導(dǎo)電連接的區(qū)域；以及所述許多公用電極和所述至少一對微分電極構(gòu)成許多能量調(diào)節(jié)組件。
3.如權(quán)利要求1所述的能量調(diào)節(jié)插入器組件，其特征在于它還包括至少一個(gè)用于導(dǎo)電連接的集成電路。
4.如權(quán)利要求1所述的能量調(diào)節(jié)插入器組件，其特征在于所述公用電極與所述微分電極的比率為3∶2。
5.一種用于已通電電路的能量調(diào)節(jié)插入器，它包括用于同時(shí)調(diào)節(jié)差模和共模能量的裝置；用于將差模和共模能量解耦的裝置；以及用于部分地抑制來自所述電路調(diào)節(jié)電子元件的內(nèi)部產(chǎn)生的能量寄生現(xiàn)象的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的用于已通電電路的能量調(diào)節(jié)插入器，其特征在于它還包括用于同時(shí)阻止來自所述能量調(diào)節(jié)插入器的各能量部分的輻射，并且使所述能量調(diào)節(jié)插入器調(diào)節(jié)裝置與外部電噪聲隔離的裝置。
7.如權(quán)利要求5所述的用于已通電電路的能量調(diào)節(jié)插入器，其特征在于它還包括用于同時(shí)使所述能量調(diào)節(jié)插入器調(diào)節(jié)裝置與外部電噪聲隔離，并且降低所述第一和第二微分電極之間的互感耦合的裝置。
8.如權(quán)利要求2所述的能量調(diào)節(jié)插入器電路組件，其特征在于它包括用于同時(shí)調(diào)節(jié)差模和共模能量的裝置；用于將差模和共模能量解耦的裝置；以及用于部分地抑制來自所述至少一對微分電極的內(nèi)部產(chǎn)生的能量寄生現(xiàn)象的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的能量調(diào)節(jié)插入器電路組件，其特征在于它還包括用于增強(qiáng)所述至少一對微分電極之間的相對能量通量場的各部分的最小化的裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的能量調(diào)節(jié)插入器電路組件，其特征在于還包括用于使所述至少一對微分電極的內(nèi)部電噪聲最小化的裝置；其中所述內(nèi)部電噪聲的最小化提供沿所述中央公用電極和或者所述第一或者所述第二公用電極的低阻抗通路；以及其中所述低阻抗通路至少部分地包圍所述至少一對微分電極中的一個(gè)微分電極。
11.一種電路組件，它包括包括集成電路芯片的集成電路封裝；能量調(diào)節(jié)插入器，它包括第一和第二微分導(dǎo)電能量通路，許多公用導(dǎo)電能量通路；其中所述許多公用導(dǎo)電能量通路中的至少一個(gè)設(shè)置在所述第一和第二微分導(dǎo)電能量通路中每一個(gè)的上面和下面；并且所述許多公用導(dǎo)電能量通路在電氣上互連和連接到所述集成電路封裝的金屬化部分；至少一個(gè)內(nèi)部能量利用負(fù)載，它電連接到所述第一和第二微分導(dǎo)電能量通路；其中所述許多公用導(dǎo)電能量通路和所述第一和第二微分導(dǎo)電通路構(gòu)成許多能量調(diào)節(jié)組件。
12.一種電路組件，它包括至少一個(gè)集成電路芯片；互連到所述電路芯片的能量調(diào)節(jié)插入器，它包括許多基片層，其中所述許多基片層以平行的關(guān)系形成并且包括許多互連的公用導(dǎo)電電極、許多微分導(dǎo)電電極；所述插入器還包括一般垂直于所述許多基片層形成的許多導(dǎo)電能量通路，所述許多導(dǎo)電能量通路提供至所述許多基片層中的一個(gè)或多個(gè)基片層的電連接并且在通電時(shí)接通系統(tǒng)電路的一部分；其中所述許多基片層構(gòu)成許多能量調(diào)節(jié)組件。
13.如權(quán)利要求12所述的電路組件，其特征在于所述公用導(dǎo)電電極與所述微分導(dǎo)電電極的比率為3∶2。
14.如權(quán)利要求12所述的電路組件，其特征在于所述插入器還包括用于同時(shí)調(diào)節(jié)差模和共模能量的裝置；用于將所述差模和共模能量解耦的裝置；以及用于部分地抑制來自所述插入器的內(nèi)部產(chǎn)生的能量寄生現(xiàn)象的裝置。
15.如權(quán)利要求12所述的電路組件，其特征在于所述插入器還包括用于同時(shí)阻止來自所述插入器的各能量部分的輻射、并且使所述插入器與外部電噪聲隔離的裝置。
16.如權(quán)利要求12所述的電路組件，其特征在于還包括用于同時(shí)使所述插入器調(diào)節(jié)組件與外部電噪聲隔離、并且降低所述第一和第二微分導(dǎo)電電極之間的互感耦合的裝置。
17.一種能量調(diào)節(jié)插入器組件，它包括各自具有至少兩個(gè)貫穿其中的導(dǎo)電孔的至少一對微分導(dǎo)電電極；各自具有至少兩個(gè)貫穿其中的導(dǎo)電孔的至少三個(gè)公用導(dǎo)電電極；其中每一個(gè)微分導(dǎo)電電極被上公用導(dǎo)電電極和下公用導(dǎo)電電極夾著；其中每一個(gè)微分導(dǎo)電電極和每一個(gè)公用導(dǎo)電電極以一般平行疊加取向的方式設(shè)置在所述插入器中并且通過介質(zhì)材料彼此電絕緣；以及外導(dǎo)電側(cè)面，它這樣電連接到每一個(gè)所述公用導(dǎo)電電極，使得每一個(gè)所述微分導(dǎo)電電極被所述公用導(dǎo)電電極和所述外導(dǎo)電側(cè)面屏蔽，穿過所述外導(dǎo)電側(cè)面的、一般垂直于所述微分導(dǎo)電電極取向的各導(dǎo)電通路通過所述至少兩個(gè)導(dǎo)電孔提供至外部電子電路的連接；其中所述公用導(dǎo)電電極，所述外導(dǎo)電側(cè)面以及所述至少一對微分電極構(gòu)成許多能量調(diào)節(jié)組件。
18.如權(quán)利要求17所述的能量調(diào)節(jié)插入器組件，其特征在于所述至少兩個(gè)導(dǎo)電孔中的至少第一導(dǎo)電孔電連接到所述至少一對微分電極中的第一微分電極，其中所述至少兩個(gè)導(dǎo)電孔中的至少第二導(dǎo)電孔電連接到所述至少一對微分電極中的第二微分電極。
19.如權(quán)利要求17所述的能量調(diào)節(jié)插入器組件，其特征在于所述公用導(dǎo)電電極和所述微分電極各自包括至少三個(gè)貫穿其中的導(dǎo)電孔，其中所述至少三個(gè)導(dǎo)電孔中的至少第一導(dǎo)電孔電連接到所述至少一對微分電極中的第一微分電極，所述至少三個(gè)導(dǎo)電孔中的至少第二導(dǎo)電孔電連接到所述至少一對微分電極中的第二微分電極，所述至少三個(gè)導(dǎo)電孔中的至少第三導(dǎo)電孔電連接到每一個(gè)公用導(dǎo)電電極。
20.一種電路組件，它包括基本上如此處參考附圖所描述的并且如附圖所舉例說明的插入器組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及插入器基片(310),它用于將有源電子元件、例如但不限于或者單件或者組合形式的單個(gè)或多個(gè)集成電路(4100)芯片與可包括安裝基片、基片模塊、印刷電路板、集成電路芯片或其他包括服務(wù)于能量利用負(fù)載并引入到能量源和從能量源引出的導(dǎo)電能量通路的基片的組件互連。
文檔編號H01L23/32GK1377516SQ00813750
公開日2002年10月30日 申請日期2000年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月3日
發(fā)明者A·A·安東尼, W·M·安東尼 申請人:X2Y衰減器有限公司