專利名稱：高頻阻波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻阻波電路，特別是涉及一種用于防止象微波和毫米波這樣的高頻波通過以保證電路間隔離的高頻阻波電路。
在微波和毫米波電路中，為了向半導(dǎo)體器件提供DC偏壓，高頻阻波電路是必不可少的。高頻阻波電路一般包括高阻抗部分和低阻抗部分(電容部分)。該電容部分是使整個電路小型化的一個重要因素，尤其是它要求頻率下降的區(qū)域越來越寬。
人們對于使電路進(jìn)一步小型化已提出了多種電路結(jié)構(gòu)。日本專利公開出版物Hei.4-284002中公開的高頻阻波電路就是微型化電路結(jié)構(gòu)的一個實例。


圖1是說明上述文獻(xiàn)中的常規(guī)高頻阻波電路結(jié)構(gòu)的剖視圖。這個高頻阻波電路形成在一塊多層基片上。在表層P1上形成了高阻抗線51和第一接地導(dǎo)體52，在第二層P2上形成有低阻抗線(電容區(qū))53，在第三層P3上形成有第二接地導(dǎo)體54。高阻抗線51和電容區(qū)53經(jīng)過一通孔55串連連接。電容區(qū)53插在接地導(dǎo)體52和54之間。
在上述常規(guī)高頻阻波電路中，在表層P1上還形成了輸入和輸出線，它們連接至GaAsFET裝置，和匹配電路的中繼連接也形成在表層P1上。因此穿過空隙很容易產(chǎn)生電磁耦合，這妨礙了該阻波電路具有足夠的高頻中斷和屏蔽效應(yīng)。于是一個放大電路等的有源電路不能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定工作。
本發(fā)明的目的是提供一種使整個電路微型化且具有足夠的高頻中斷和屏蔽效應(yīng)的高頻阻波電路。
根據(jù)本發(fā)明，在兩個表面上均形成一帶有接地導(dǎo)線的絕緣層，并且引線從絕緣層中心引出。此外該絕緣層內(nèi)至少形成有一電容導(dǎo)體，該電容導(dǎo)體配置成比引線更靠近該接地導(dǎo)體，并與接地導(dǎo)體對置，從而構(gòu)成一電容器，在該絕緣層內(nèi)至少形成一個通孔，用于連接該引線及該電容導(dǎo)體。
該引線是形成在絕緣層內(nèi)部的高阻抗引線。由于該電容導(dǎo)體裝在靠近接地導(dǎo)體之處，可以在小面積上得到大的電容量，構(gòu)成低阻抗電容器。
由于由電容導(dǎo)體構(gòu)成的電容器是與形成有引線的中心層隔開的，則可降低可能形成在中心層或靠近中心層的層上的電路的不利電耦合。
接地導(dǎo)體覆蓋了絕緣層的兩個表面，該絕緣層含有電容導(dǎo)體和引線，從而使形成在絕緣層上的電路與外界實現(xiàn)電磁屏蔽。
圖1是常規(guī)高頻阻波電路的剖視圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的高頻阻波電路的剖視圖;
圖3是圖2的阻波電路的平面圖;
圖4是圖2的阻波電路的透視圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的阻波電路的平面圖;和圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的高頻阻波電路的剖視圖。
下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的各實施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高頻阻波電路的剖視圖。圖3是一平面視圖。圖4是同一阻波電路的透視圖。圖2的剖視圖是取自圖3的A-A線剖開的。這些相關(guān)的附圖用于說明同一結(jié)構(gòu)，并且并不直接代表實際的尺寸和它們之間的比例關(guān)系。
多層結(jié)構(gòu)參見圖2，引線1插在絕緣層2和3之間，電容區(qū)4和5按規(guī)定的距離垂直間隔開形成，并與引線1分隔開。電容區(qū)4和5通過形成在絕緣層2和3內(nèi)部的通孔6和7與引線1電氣連接。
相關(guān)的電容區(qū)4和5與接地導(dǎo)體10和11相對布置，它們之間具有絕緣層8和9。絕緣層8和9的厚度小于絕緣層2和3的厚度，因此電容區(qū)4和5距引線1遠(yuǎn)，距接地導(dǎo)體10和11更近些，接地導(dǎo)體10和11覆蓋著絕緣層的兩個表面。
換句話說，這個實施例的阻波電路由多層的電路基片構(gòu)成，即所謂三片結(jié)構(gòu)。具體地說，其中帶有電容區(qū)4和5的電容層LC1和LC2在垂直方向與中心信號層LS間隔開，該信號層上形成有引線1。引線1經(jīng)由通孔6和7與電容區(qū)4和5相連接，該通孔形成在信號層LS和電容層LC1和LC2之間。
此外，接地層LG1和LG2在接地導(dǎo)體10和11上整體形成，并與電容層LC1和LC2間具有間距d。由于距離d小于信號層LS和電容器LC1和LC2之間的距離，使電容層LC1和LC2距信號層LS稍遠(yuǎn)，距接地層LG1和LG2更近些。各層間的間隔充滿絕緣材料。
引線它位于絕緣層的中心，在信號層LS上構(gòu)成，引線1是阻波電路所要求的高阻抗線，它能通過直流偏壓，并且阻擋高頻信號通過。
電容區(qū)電容區(qū)4和5各相對于接地導(dǎo)體10和11形成，它們之間夾有厚度為d的絕緣層8和9。因此，用于旁路高頻波的頂部和底部電容器具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
電容區(qū)4和5提供了與引線1連接的低阻抗線，并且在圖2和3所示的這個實施例中呈圓形。電容區(qū)4和5的面積可任意設(shè)置，以得到所需的電容量。該電容區(qū)的形狀并不限于圓形，可以具有預(yù)定中心角度的扇形。如圖5所示，可設(shè)定中心角為180°，從而使電容量減半。同樣地，可設(shè)定中心角為120°，從而將電容量減至1/3。
電容區(qū)4和接地導(dǎo)體10間和電容區(qū)5和接地導(dǎo)體11之間的間距d取為信號層LS和接地層LG1和LG2之間的間距的1/2或更小，最好為1/3。例如，如果在多層電路基片內(nèi)的接地導(dǎo)體10和11之間的間隔為500μm，則間距d取為80μm。
由于兩個平行的高頻旁路電容是由電容區(qū)4和5所形成，而且電容區(qū)4和5的位置靠近接地導(dǎo)體10和11，因此以小面積可獲得大的電容量。這種措施進(jìn)一步減小了低阻抗線的阻抗。
此外，由于電容區(qū)4和5形成在那些與信號層LS隔開的層內(nèi)，因而它們在同一平面上并無交叉在信號層LS或靠近信號層LS的層上形成的微波電路。這種結(jié)構(gòu)減小了不需要的電磁耦合。
接地導(dǎo)體由于接地導(dǎo)體10和11覆蓋了多層電路基片的兩個表面，所以它們具有屏蔽功能。因此，信號層LS或形成在靠近信號層LS的層內(nèi)的內(nèi)部電路可以與外部電路實現(xiàn)足夠的電磁隔離。
電路特性上述電路包括引線1，電容區(qū)4和5，和通孔6和7，當(dāng)從引線1的一端看時，上述電路是低通濾波器，該電路還提供出色的高頻中斷效應(yīng)。特別是，在包括通孔6和7的電感和電容區(qū)4和5的電容的串聯(lián)諧振電路的諧振頻率上可得到最大的衰減。另外，如果以上述方式以另外值設(shè)定電容區(qū)4和5的電容量，則易于獲得多個衰減極或?qū)挼闹袛鄮А?br> 圖6是本發(fā)明第三個實施例的高頻阻波電路的剖視圖。如圖6所示，這個高頻阻波電路可只具有一個電容區(qū)4。這個實施例也可提供具有簡單電路結(jié)構(gòu)的且具有與第一實施例一樣出色的高頻中斷效果的電路。此外，由于電容區(qū)4與引線1分隔開，也就是與信號層LS分隔開，因此可象上述那樣將與微波電路的不利的耦合現(xiàn)象降至最小。
盡管將本發(fā)明的高頻阻波電路用作例如微波或毫米集成電路的一部分，但也可將其用作例如一個EMI(電磁干擾)濾波器的一部分。尤其是當(dāng)用作一個組合微波電路模塊的一部分時，本發(fā)明的高頻阻，波電路可使該模塊小型化，并且改善了模塊的功能。
如上面詳細(xì)說明的，由于引線是構(gòu)成在絕緣層內(nèi)部的高阻抗線，而且電容導(dǎo)體位于接地導(dǎo)體附近，本發(fā)明的阻波電路可提供低阻抗的電容器，它以小面積得到大電容量。因此，在只占有小的使用面積的前提下，能獲得出色的高頻中斷效應(yīng)。
由于由容性導(dǎo)體構(gòu)成的電容器形成在與帶引線的中心層隔開的其他層上，它在同一平面上不交叉在中心層或鄰近中心層的層上形成的微波或毫米波電路。因此，可以防止不利的電磁耦合，使電路工作穩(wěn)定。此外，由于電容圖形和互聯(lián)圖形是在多層結(jié)構(gòu)內(nèi)形成，則可使整個電路微型化。
由于接地導(dǎo)體覆蓋了絕緣層，而絕緣層與電容導(dǎo)體和引線共同作用，使在這些絕緣層上構(gòu)成的電路可與外界實現(xiàn)電磁屏蔽。特別是由于該電路可防止內(nèi)部電路向外輻射，因此本發(fā)明的高頻阻波電路例如適用于微波電路。
權(quán)利要求
1.用于中斷高頻分量的高頻阻波電路，其特征在于接地導(dǎo)體形成在一絕緣層的兩個表面上；一引線形成在該絕緣層內(nèi)；裝在該絕緣層內(nèi)，與至少一個接地導(dǎo)體相對布置的電容器，該電容器靠近該接地導(dǎo)體，而離開該引線稍遠(yuǎn)些；和連接裝置，用于連接引線和電容器，該連接裝置形成于該絕緣層內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻阻波電路，其特征在于電容器包括與相應(yīng)的接地導(dǎo)體相對布置的第一和第二電容導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的高頻阻波電路，其特征在于連接裝置包括第一和第二通孔，它們分別將第一和第二電容導(dǎo)體與引線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻阻波電路，其特征在于電容器包括與接地導(dǎo)體之一相對布置的電容導(dǎo)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的高頻阻波電路，其特征在于連接裝置包括將電容導(dǎo)體連接到引線的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一個的高頻阻波電路，其特征在于在接地導(dǎo)體之一和與該接地導(dǎo)體相對布置的電容器之間的間隔是引線與該接地導(dǎo)體之間的間距的1/3或更小。
7.一種高頻阻波電路，在絕緣多層式結(jié)構(gòu)內(nèi)形成，包括接地導(dǎo)體層，覆蓋了一絕緣層的兩個表面;一信號層，位于該絕緣層的中心，該信號層上具有至少一個高阻抗線;構(gòu)成在該絕緣層內(nèi)的至少一個電容導(dǎo)體層，該電容導(dǎo)體層與接地導(dǎo)體層之一相對布置，其位置靠近該接地導(dǎo)體層，離該信號層稍遠(yuǎn)些;及至少一個互連導(dǎo)體，形成在該絕緣層內(nèi)，它連接高阻抗線和至少一個電容導(dǎo)體層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的高頻阻波電路，其特征在于至少一個電容導(dǎo)體層具有頂層和底層，它們與相應(yīng)的接地導(dǎo)體層相對布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的高頻阻波電路，其特征在于至少一個互連導(dǎo)體層包括上通孔和下通孔，用于分別連接高阻抗線和電容導(dǎo)體的頂層和底層。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高頻阻波電路，其特征在于至少一個電容導(dǎo)體層包括一個與接地導(dǎo)體之一相對布置的電容導(dǎo)體層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的高頻阻波電路，其特征在于至少一個互連導(dǎo)體層包括一個連接高阻抗線和電容導(dǎo)體層的通孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一個的高頻阻波電路，其特征在于在接地導(dǎo)體層之一和與該接地導(dǎo)體層相對布置的電容導(dǎo)體層之間的間隔是該高阻抗線和接地導(dǎo)體層之間的間距的1/3或更小。
全文摘要
高頻阻波電路包括一由接地導(dǎo)體覆蓋的絕緣層，一高阻抗引線和在該絕緣層內(nèi)形成的電容區(qū)，以及連接該引線和電容區(qū)的通孔。這些電容區(qū)靠近接地導(dǎo)體布置，從而在小面積上得到大電容。這些電容區(qū)形成在與構(gòu)成引線的層分隔開的層上。因此，可以減少與形成引線的層在同一層上構(gòu)成的其它電路的不利的電磁耦合程度。接地導(dǎo)體覆蓋了絕緣層的兩個表面，它們與電容區(qū)和引線共同作用，實現(xiàn)在絕緣層上構(gòu)成的電路與外界的良好屏蔽。
文檔編號H01P3/08GK1111828SQ9412073
公開日1995年11月15日 申請日期1994年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月24日
發(fā)明者山本修, 大曲新一, 西田正和 申請人:日本電氣株式會社