專利名稱：平面基板上濾波器的接地策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子部件的接地策略，更具體地涉及平面基板上濾波器的接地策略。
背景技術(shù)：
利用微帶(microstrip)技術(shù)或帶狀線(stripline)技術(shù)建立在基板上的電子部件、尤其是電子濾波器通常具有連接到在芯片襯底的不同層次上的系統(tǒng)接地平面的片上電路接地。通常，在不利用近年來發(fā)展的復(fù)雜倒裝片技術(shù)的情況下，可以利用通孔、接合線或側(cè)壁金屬終端來實現(xiàn)這些接地連接，如圖1所示。在濾波器應(yīng)用中，這些接地連接帶來會使濾波器性能劣化的伴生寄生電感，尤其在上止帶處，因為寄生電感更大地影響較高頻率的信號。這是因為電感器電抗與頻率之間的成比例關(guān)系。
在通孔應(yīng)用中，可使用更多將電路節(jié)點接地的通孔以減少與接地連接伴生的總接地寄生電感。因為可以使用通孔將部件更直接地接地，所以可以實現(xiàn)更低的總寄生電感。然而，制造通孔的工藝慢且昂貴，尤其是蝕刻工藝。同樣，在接合線應(yīng)用中，會使用額外的接線來將電路節(jié)點接地。然而，額外的接合線需要擴(kuò)大的焊盤表面和該焊盤的接入空間。至于側(cè)壁終端應(yīng)用，通常在矩形部件的每一側(cè)有四個側(cè)壁。在這四個側(cè)壁終端中，通常兩個用于輸入和輸出信號端口，而僅兩個終端用于接地連接。因此可能的接地連接數(shù)量是有限的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本發(fā)明提供電子部件的接地策略。具體地說，本發(fā)明通過將第一組一個或多個諧振器連接到一個接地連接，以及將第二組一個或多個諧振器連接到另一接地連接，減少了薄膜電子部件中與公共接地連接伴生的反饋效應(yīng)。這種策略減少了公共接地電感對所有諧振器的反饋效應(yīng)。減少了由公共接地電感引起的濾波器帶外抑制性能劣化。因為這樣分離的接地路徑，另外的傳輸零點會在止帶中產(chǎn)生，并可單獨(dú)地被調(diào)制到需要最大衰減的頻率位置。
根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供一種電子部件，包括位于第一組兩個或多個薄膜層中的第一組一個或多個諧振器、位于第二組兩個或多個薄膜層中的第二組一個或多個諧振器、第一接地連接、以及第二接地連接。第一組一個或多個諧振器中的各個諧振器連接到第一接地連接，而第二組一個或多個諧振器中的各個諧振器連接到第二接地連接。以這種方式，可減少由電子部件的寄生接地電感引起的諧振器之間的干涉，并可提高部件的性能。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，第一組兩個或多個薄膜層和第二組兩個或多個薄膜層是相同的。
根據(jù)本發(fā)明又一實施例，第一接地連接和第二接地連接可被實現(xiàn)為側(cè)壁終端。
根據(jù)本發(fā)明又一實施例，第一組一個或多個諧振器與第一接地連接的連接具有第一接地電感，而第二組一個或多個諧振器與第二接地連接的連接具有第二接地電感，第一接地電感與第二接地電感不同。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例，第一組一個或多個諧振器彼此具有基本相同的大小和形狀，而第二組一個或多個諧振器具有與第一組一個或多個諧振器不同的大小和/或形狀。
根據(jù)本發(fā)明又一實施例，第一組一個或多個諧振器包括兩個諧振器，第二組一個或多個諧振器包括一個諧振器，第一組兩個或多個薄膜層包括
兩個薄膜層，以及第二組兩個或多個薄膜層包括兩個薄膜層。
根據(jù)本發(fā)明又一實施例，電子部件還包括具有兩長邊和兩短邊的矩形外殼、輸入連接、以及輸出連接。第一和第二接地連接被構(gòu)造為外殼兩長邊上的側(cè)壁終端，而輸入連接和輸出連接被構(gòu)造為外殼兩短邊上的側(cè)壁終端。
根據(jù)本發(fā)明又一實施例，電子部件還包括具有兩長邊和兩短邊的矩形外殼、輸入連接、以及輸出連接。第一和第二接地連接被構(gòu)造為外殼兩短邊上的側(cè)壁終端，而輸入連接和輸出連接被構(gòu)造為外殼兩長邊上的側(cè)壁終端。
根據(jù)另一實施例，本發(fā)明提供一種用于確定薄膜濾波器中諧振器的形狀和大小的方法，其中第一組預(yù)估形狀和大小的一個或多個諧振器連接到第一接地連接，而第二組預(yù)估形狀和大小的一個或多個諧振器連接到第二接地連接。該方法包括以下步驟(1)為薄膜濾波器選擇中心通帶頻率，
(2)估計第一和第二組諧振器中電感器的起始大小和形狀，(3)基于所選擇的中心通帶頻率計算薄膜濾波器的二次和三次諧波頻率，(4)分別為第一和第二接地連接選擇路線，(5)確定與第一和第二接地連接伴生的相應(yīng)接地電感，(6)確定與第一接地連接伴生的寄生電感，(7)根據(jù)二次諧波頻率、接地電感、以及寄生電感中計算第一組中諧振器的電容，(8)根據(jù)對第一組中的諧振器所選擇的中心通帶頻率和所計算的電容計算第一組中諧振器的電感，(9)基于對第一組諧振器所計算的電容和電感調(diào)節(jié)第一組中諧振器的形狀和大小，(10)確定與第二接地連接伴生的寄生電感，
(11)根據(jù)三次諧波頻率、接地電感、以及寄生電感計算第二組中諧振器的電容，(12)根據(jù)對第二組中諧振器所選擇的中心通帶頻率和所計算的電容計算第二組中諧振器的電感，以及(13)基于對第二組諧振器所計算的電容和電感調(diào)節(jié)第二組中諧振器的形狀和大小。
應(yīng)當(dāng)理解本文中本發(fā)明的描述僅是例示性和說明性的，而不是限制所要求保護(hù)的本發(fā)明。


圖l示出常規(guī)接地連接策略。
圖2a示出帶通濾波器的物理布局的立體圖。
圖2b示出圖2a中所示的帶通濾波器的上金屬層的物理布局。
圖3示出圖2a中所示的帶通濾波器的示意圖。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶通濾波器的頻率響應(yīng)。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶通濾波器的示意圖。圖6a示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶通濾波器的物理布局的立體圖。圖6b示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖6a中所示的帶通濾波器的上金屬層的物理布局。
圖6c示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖6a中所示的帶通濾波器的下金
屬層的物理布局。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶通濾波器的頻率響應(yīng)比較。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的諧振器的示意圖。
圖9a示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶通濾波器的物理布局的立體圖。
圖9b示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖9a中所示的帶通濾波器的上金
屬層的物理布局。
圖9c示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖9a中所示的帶通濾波器的下金屬層的物理布局。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖9a中所示的帶通濾波器的示意圖。
圖lla示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶通濾波器的物理布局的立體圖。
圖llb示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖lla中所示的帶通濾波器的上金屬層的物理布局。
圖llc示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖lla中所示的帶通濾波器的下金屬層的物理布局。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖lla中所示的帶通濾波器的示意圖。
實施例描述
現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的現(xiàn)有示例性實施例，其示例在附圖中示出。本發(fā)明提供電子部件的接地策略，更具體地提供具有平面基板的濾波
器的接地策略。例如，此接地策略可應(yīng)用于以任意薄膜技術(shù)構(gòu)造的電子部件。
對于外殼大小為1 mmXO.5 mm以及基板厚度為0.3 mm，具有側(cè)壁終端的常規(guī)薄膜濾波器通常呈現(xiàn)出約0.16 nH的接地電感。圖2a和2b示出具
8有三個諧振器的這樣的帶通濾波器的示例結(jié)構(gòu)，而圖3示出它的電路示意
圖。圖2a中的帶通濾波器具有分別通過電感器L6連接到接地170的三個LC諧振器130。接地170被配置為側(cè)壁終端。其它的三個側(cè)壁終端用作為輸入端子150、輸出端子160、以及空閑的另一接地連接171。圖2a中的部分140擔(dān)當(dāng)用于將三個諧振器耦合到一起并耦合到輸入和輸出端子的耦合網(wǎng)絡(luò)。圖2b示出圖2a中所示的帶通濾波器的上層的俯視圖。圖2b更清楚地示出三個LC諧振器(L1/C1/L11、 L2/C2/L21、 L3/C3/L31)中的每一個通過電感器L6連接到接地連接170。圖3示出圖2a和2b中所示的布局的示意圖。再一次，LC諧振器的每一個通過電感器L6連接到單個接地連接170。芯片下邊緣處的接地連接(170)用于方便地連接到此濾波器結(jié)構(gòu)，而上邊緣處的另一接地連接(171)空閑。
在圖4中示出在具有和不具有0.16 nH的公共接地電感(圖2a、 2b、以及3中的L6)的情況下的濾波器性能。響應(yīng)402示出在沒有任何公共接地電感的情況下濾波器的響應(yīng)，而響應(yīng)401示出在有0.16 nH接地電感的情況下濾波器的響應(yīng)。如圖4中可見，不存在公共接地電感會在上止帶和下止帶中產(chǎn)生更大量的衰減。可以看出在有公共接地電感——該公共接地電感作為三個諧振器之間的耦合電感器——的情況下，上止帶中的帶外抑制性能劣化超過20dB。已經(jīng)嘗試了對濾波器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同變化以改善帶外性能，但只取得有限的改善。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有分離接地連接的濾波器示意圖。如圖5中可見，各個諧振器(L1/C1/L11、 L2/C2/L21、 L3/C3/L31)通過分離的接地電感器(L6、L7、和L8)接地。與其中使用單個公共接地連接(L6)的圖3中所示的示意圖相比，對三個LC諧振器的每一個使用由電感器L6、L7和L8表示的分離連接。此連接安排消除了三個諧振器之間不合需要的接地耦合。
由于當(dāng)前所使用的工藝限制和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)壁終端具有最小所需尺寸。因此對于SMD (表面安裝器件)部件的特定外殼大小，側(cè)壁終端的數(shù)量是有限的。在外殼大小為lmmX0.5mm的薄膜濾波器的情況下，通常僅有四個側(cè)壁終端可用，其中兩個側(cè)壁終端用作輸入和輸出端口。因此，僅有兩個側(cè)壁終端可用作接地連接。在圖5中所示的濾波器設(shè)計中，使用了三個LC諧振器。這樣，兩個諧振器將共享一個接地連接，以裝配到具有四個側(cè)壁終端的外殼大小中。
圖6a示出在具有四個側(cè)壁終端的封裝中的具有三個LC諧振器的帶通濾波器的物理布局的立體圖。圖6a中所示的布局是要以lmmX0.5mm的形狀因數(shù)來構(gòu)造為具有側(cè)壁封裝的帶通濾波器。諧振器630和631被構(gòu)造為集總電感器和電容諧振器。對于相同的電感值，線圈電感器比傳輸線分段(apiece of transmission line)占據(jù)更少的空間，因為磁通量被每個線圈分享，從而增大了單位面積的電感密度。通過仔細(xì)地檢査具有優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)的濾波器性能，選擇了左邊的和中間的諧振器630來共享下接地連接670，而第三諧振器631連接到分離的上接地終端671。剩下的兩個側(cè)壁終端被用作輸入端子650和輸出端子660。
在圖5和6a中所示的濾波器布局圖中，Ll、 Lll以及Cl形成第一諧振器630， L2、 L21以及C2形成第二諧振器630，而L3、 L31以及C3形成第三諧振器631。 C51和L51是第一和第二諧振器之間的互連(耦合)電路。C52和L52是第二和第三諧振器之間的互連(耦合)電路。C4和L4既是濾波器輸入150和輸出160端口之間的耦合電路也是第一和第三諧振器之間的耦合電路。由C51和L51、 C52和L52、以及C4和L4構(gòu)成的耦合電路一起組成耦合網(wǎng)絡(luò)140?？砂凑杖魏斡锌赡墚a(chǎn)生帶通濾波器所需頻率響應(yīng)特性的方式設(shè)置這樣的耦合網(wǎng)絡(luò)。
圖6a中所示的結(jié)構(gòu)是具有兩個金屬層的薄膜結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于具有兩個或更多個薄膜層的薄膜結(jié)構(gòu)的情況下的使用。此外，雖然圖6a所示的濾波器示出了三個諧振器的使用，然而本發(fā)明也應(yīng)用于在具有一個或更多個諧振器的濾波器的情況下的使用。而且，本發(fā)明不限于帶通濾波器情況下的使用，還可以在利用諧振器的任意電子部件的情況下使用。
圖6b示出圖6a中所示的帶通濾波器的上層的物理布局。圖6c示出圖6a中所示的帶通濾波器的下層的物理布局。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖6b和6c中所示出的上層和下層可以顛倒。
如圖6b所示，第一 (Ll、 Lll、以及Cl)、第二 (L2、 L21、以及C2)、以及第三(L3、 L31、 C3)諧振器部分地形成在上金屬層中。金屬 區(qū)603構(gòu)成金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器Cl的上極板。金屬區(qū)603(Cl) 通過金屬區(qū)605 (L11)連接到金屬區(qū)607 (Ll)。金屬區(qū)607 (Ll)通過 通孔609連接到下層上電感器Ll的余部(remainder)。金屬區(qū)603和605共 同功能性地創(chuàng)建了與由金屬區(qū)603構(gòu)成的電容器C1串聯(lián)的電感器Lll。此 串聯(lián)LC電路(即Cl和Lll)與電感器L1并聯(lián)以形成LC諧振器。
金屬區(qū)607 (Ll)連接到金屬區(qū)615 (L21)以將第一 LC諧振器(Ll、 Lll以及Cl)連接到第二 LC諧振器(L2、 L21、以及C2)。金屬區(qū)613 形成MIM電容器C2的上極板。金屬區(qū)613 (C2)通過金屬區(qū)615 (L21) 連接到金屬區(qū)617 (L2)。金屬區(qū)617 (L2)通過通孔619連接到下層上電 感器L2的余部。金屬區(qū)613和615共同功能性地創(chuàng)建了與由金屬區(qū)613構(gòu) 成的電容器C2串聯(lián)的電感器L21。此串聯(lián)LC電路(即C2和L21)與電感 器L2并聯(lián)以形成LC諧振器。
金屬區(qū)623形成MIM電容器C3的上極板。金屬區(qū)623 (C3)連接到 金屬區(qū)627 (L3)和金屬區(qū)625 (L31)。金屬區(qū)627 (L3)通過通孔629 連接到下層上電感器L3的余部。金屬區(qū)623和625共同功能性地創(chuàng)建了與 由金屬區(qū)623構(gòu)成的電容器C3串聯(lián)的電感器L31。此串聯(lián)LC電路(即C3 和L31)與電感器L3并聯(lián)以形成LC諧振器。
第一兩個LC諧振器電路(L1/C1/L11和L2/C2/L21)通過金屬區(qū)647 被約束到接地670 (此處為側(cè)壁終端)。金屬區(qū)647和側(cè)壁接地連接670 共同功能性地創(chuàng)建接地電感器L6。金屬區(qū)647連接到金屬區(qū)617 (L2)， 而金屬區(qū)617又通過金屬區(qū)615 (L11)連接到金屬區(qū)607 (Ll)。第三諧 振器(L3/C3/L31)通過金屬區(qū)625 (L31)連接到接地671 (此處為側(cè)壁終 端，圖8中的L7)。
耦合網(wǎng)絡(luò)也部分地包含在上金屬層中。金屬區(qū)639既形成MIM電容器 C51的上極板又形成電感器L51。同樣，金屬區(qū)641既形成MIM電容器C52 的上極板又形成電感器L52。金屬區(qū)639和641通過通孔633連接到下層 上耦合網(wǎng)絡(luò)的余部。另外，金屬區(qū)643形成MIM電容器C4的上極板。此 電容器通過通孔635連接到下層上耦合網(wǎng)絡(luò)的余部?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6c中所示的下層，金屬區(qū)650 (輸入端子)連接到金屬區(qū) 703 (Cl)。金屬區(qū)703形成MIM電容器Cl的下極板。金屬區(qū)703連接 到構(gòu)成MIM電容器C51下極板的金屬區(qū)739。金屬區(qū)739 (C51)還連接 到構(gòu)成下層中電感器Ll其它部分的金屬區(qū)707。電感器Ll的此部分通過 通孔609連接到上層上電感器的余部。
金屬區(qū)713形成MIM電容器C2的下極板。金屬區(qū)713連接到金屬區(qū) 790，而金屬區(qū)790又通過通孔633將第二諧振器(即L2、 L21、以及C2) 連接到耦合網(wǎng)絡(luò)。金屬區(qū)790還連接到構(gòu)成下層中電感器L2其它部分的金 屬區(qū)717。電感器L2的此部分通過通孔619連接到上層上電感器的余部。
金屬區(qū)723形成MIM電容器C3的下極板。金屬區(qū)723連接到構(gòu)成 MIM電容器C52下極板的金屬區(qū)741。金屬區(qū)723 (C3)還連接到構(gòu)成下 層中電感器L3其它部分的金屬區(qū)727。電感器Ll的此部分通過通孔629 連接到上層上電感器的余部。金屬區(qū)723 (C3)還連接到金屬區(qū)660 (輸出 端口)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到耦合網(wǎng)絡(luò)的余部，金屬區(qū)741構(gòu)成MIM電容器C4的下極板 和電感器L4的一部分。金屬區(qū)741通過通孔635連接到耦合網(wǎng)絡(luò)的余 部——具體為金屬區(qū)643 (電容器C4的上極板)。
如圖6a-c中可見，前兩個諧振器630大小和形狀基本相同，而第三諧 振器631大小和形狀不同。因為第三諧振器的接地電感與前兩個諧振器不 同，所以可改變其形狀以保持與三個相同諧振器全部連接到相同接地的電 路基本相似的頻率響應(yīng)(在此情況中，相同的通帶)。這樣，第三LC諧振 器部件L3和C3需要被設(shè)計成既滿足LC諧振器的諧振頻率要求(一般接 近所要求的通帶頻率中心)，又滿足衰減帶中所需的額外傳輸零點的頻率 要求。下文將給出對L3和C3近似計算的公式。
以下步驟可用于確定薄膜濾波器中諧振器的形狀和大小，其中第一組 預(yù)估形狀和大小的一個或多個諧振器連接到第一接地連接，而第二組預(yù)估 (或未定)形狀和大小的一個或多個諧振器連接到第二接地連接。第一步 是為薄膜濾波器選擇中心通帶頻率。接著，為將產(chǎn)生具有所選中心通帶頻 率的頻率響應(yīng)的第一和第二組諧振器選擇初始電感器大小和形狀。然后，計算薄膜濾波器的二次和三次諧波頻率。這些頻率將確定頻率響應(yīng)中傳輸 零點將位于哪些位置。
一旦已經(jīng)確定所需頻率響應(yīng)與初始電感器大小和形狀，則為第一和第 二接地連接選擇路徑?；诖寺窂剑_定與第一和第二接地連接伴生的接 地電感。另外，還確定與第一接地連接伴生的寄生電感?；趯Φ谝唤拥?連接確定的接地電感和寄生電感，以及根據(jù)中心通帶頻率所計算的二次諧 波頻率，計算第一組中諧振器的電容值?？墒褂靡韵路匠虨槎沃C波頻率 fl計算此值
/2 1
Ln是圖6a中所示的第一諧振器的寄生電感，而L6是第一組諧振器的 接地電感。第二諧波頻率用f2來表示。這些值的每一個是已知的，這樣， 可將上述方程式重新排列并求解Q?？墒褂猛还絹砬蠼釩2 (L21替換 Lll)。 一旦計算出第一組諧振器的電容值，就可使用以下方程式調(diào)節(jié)第二 組諧振器的電感值
一旦計算出第一組諧振器的電感值和電容值，就可基于它們選擇第一 組中電感器和電容器的形狀和大小。
接著，確定與第二接地連接伴生的寄生電感。基于對第二接地連接確 定的接地電感和寄生電感，以及所選擇的三次諧波頻率，可計算第二組中 諧振器的電容值?？墒褂靡韵路匠淌接嬎愦酥?
/3 1
2;r^(丄3, +Z7)C3
LM是圖6a中所示的第三諧振器631的寄生電感，而L7是第二組諧振 器的接地電感。三次諧波頻率用f3來表示。這些值的每一個是已知的，這 樣，可將上述方程式重新排列并求解C3。 一旦計算出第二組諧振器的電容 值，則可使用以下方程式調(diào)節(jié)第二組諧振器的電感值
C3從前面的計算獲知，而fo是前面所選擇的中心頻率?？珊唵蔚刂匦屡帕性摲匠桃郧蠼釲s。然后，基于所計算的電容值和電感值選擇和/或調(diào)節(jié) 第二組中電感器和電容器的形狀和大小。
圖7示出其中所有諧振器使用共享的公共接地連接的常規(guī)濾波器(響
應(yīng)750)與使用本發(fā)明接地策略的濾波器(響應(yīng)751)之間的傳輸性能比較。 如圖7中可見地，響應(yīng)751在上止帶呈現(xiàn)出更高和更尖銳的衰減，以及額 外的傳輸零點。
在對濾波器中的各組諧振器使用分離接地的情況下，可按照一種有益 的方式利用寄生接地電感，而不是其中在諧振器之間引起不合需要的耦合 的有害方式。圖8解釋如何通過利用接地電感在止帶中實現(xiàn)串聯(lián)諧振和產(chǎn) 生額外的傳輸零點。在圖7中可以看出額外的傳輸零點已產(chǎn)生并被調(diào)諧至 低于三次諧波頻率f3約7.4GHz的位置?？梢酝ㄟ^改變第三LC諧振器電容 器C3來調(diào)諧此傳輸零點位置。因為接地是分離的，所以現(xiàn)在其它的傳輸零 點還能單獨(dú)地被調(diào)諧。在圖7所示示例中，其它的傳輸零點已經(jīng)被調(diào)諧至 約5GHz的二次諧波頻率&處。此方法允許二次和三次諧波頻率處的止帶 抑制需求都被滿足。
圖9a-c和10示出本發(fā)明的另一實施例，其中接地連接870 (L6)和 871 (L7)被配置成濾波器封裝(外殼)的較短側(cè)而不是較長側(cè)上的側(cè)壁終 端。取而代之，利用濾波器封裝(外殼)的較長側(cè)上的側(cè)壁終端作為輸入 端子850和輸出端子860。再一次，圖9a中所示的帶通濾波器的物理布局 表征為兩個諧振器830連接到接地870 (L6)，而諧振器831連接到接地 871 (L7)。
圖9b示出圖9a中所示的帶通濾波器的上層的物理布局。圖9c示出圖 9a中所示的帶通濾波器的下層的物理布局。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖9b和9c中 所示出的上層和下層可以顛倒。
如圖9b所示，第一 (Ll、 Lll、以及Cl)、第二 (L2、 L21、以及 C2)、以及第三(L3、 L31、 C3)諧振器部分地形成在上金屬層中。金屬 區(qū)803構(gòu)成金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器Cl的上極板。金屬區(qū)803(CO 連接到金屬區(qū)807 (Ll)以及金屬區(qū)805 (Lll)。金屬區(qū)807 (Ll)通過 通孔809連接到下層上電感器Ll的余部。金屬區(qū)803和805共同功能性地
14創(chuàng)建了與由金屬區(qū)803構(gòu)成的電容器C1串聯(lián)的電感器Lll。此串聯(lián)LC電 路(即Cl和Lll)與電感器L1并聯(lián)以形成LC諧振器。
金屬區(qū)807 (Ll)連接到金屬區(qū)815 (L21)以將第一 LC諧振器(Ll、 Lll以及Cl)連接到第二 LC諧振器(L2、 L21、以及C2)。金屬區(qū)813 構(gòu)成MIM電容器C2的上極板。金屬區(qū)813 (C2)連接到金屬區(qū)817 (L2) 以及金屬區(qū)815 (L21)。金屬區(qū)817 (L2)通過通孔819連接到下層上電 感器L2的余部。金屬區(qū)813和815共同功能性地創(chuàng)建了與由金屬區(qū)813構(gòu) 成的電容器C2串聯(lián)的電感器L21。此串聯(lián)LC電路(即C2和L21)與電感 器L2并聯(lián)以形成LC諧振器。
金屬區(qū)823構(gòu)成MIM電容器C3的上極板。金屬區(qū)823 (C3)連接到 金屬區(qū)827 (L3)和金屬區(qū)825 (L31)。金屬區(qū)827 (L3)通過通孔829 連接到下層上電感器L3的余部。金屬區(qū)823和825共同功能性地創(chuàng)建了與 由金屬區(qū)823構(gòu)成的電容器C3串聯(lián)的電感器L31。此串聯(lián)LC電路(即C3 和L31)與電感器L3并聯(lián)以形成LC諧振器。
前兩個LC諧振器電路(L1/C1/L11和L2/C2/L21)通過金屬區(qū)805(LU) 被約束到接地870 (此處為側(cè)壁終端)。第三諧振器(L3/C3/L31)通過金 屬區(qū)825 (L31)連接到接地871。
耦合網(wǎng)絡(luò)也部分地包含在上金屬層中。金屬區(qū)839既構(gòu)成MIM電容器 C51的上極板又構(gòu)成電感器L51。同樣，金屬區(qū)841既構(gòu)成MIM電容器C52 的上極板又構(gòu)成電感器L52。金屬區(qū)839和841通過通孔833連接到下層 上耦合網(wǎng)絡(luò)的余部。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖9c中所示的下層，金屬區(qū)850 (輸入端子)通過構(gòu)成MIM 電容器C51下極板的金屬區(qū)939連接到金屬區(qū)907 (Ll)。金屬區(qū)907還 連接到構(gòu)成MIM電容器Cl下極板的金屬區(qū)903。金屬區(qū)907連接到構(gòu)成 MIM電容器C51下極板的金屬區(qū)939。金屬區(qū)907構(gòu)成下層中電感器Ll 的其它部分。電感器L1的此部分通過通孔809連接到上層上電感器的余部。
金屬區(qū)913構(gòu)成MIM電容器C2的下極板。金屬區(qū)913連接到金屬區(qū) 9卯，而金屬區(qū)9卯又通過通孔833將第二諧振器(即L2、 L21、以及C2) 連接到耦合網(wǎng)絡(luò)。金屬區(qū)990還連接到構(gòu)成下層中電感器L2其它部分的金屬區(qū)917。電感器L2的此部分通過通孔819連接到上層上電感器的余部。
金屬區(qū)923構(gòu)成MIM電容器C3的下極板。金屬區(qū)923連接到構(gòu)成 MIM電容器C52下極板的金屬區(qū)941。金屬區(qū)923 (C3)還連接到構(gòu)成下 層中電感器L3其它部分的金屬區(qū)927。電感器Ll的此部分通過通孔829 連接到上層上電感器的余部。金屬區(qū)923 (C3)還通過金屬區(qū)935連接到 金屬區(qū)960 (輸出端口)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到耦合網(wǎng)絡(luò)的余部，金屬區(qū)941構(gòu)成MIM電容器C51的下極板。
如圖10中可見，此布局的示意圖不同于圖5所示，因為沒有串聯(lián)LC 諧振器使第一和第三諧振器與輸入和輸出端子耦合。在某些情況下可忽略 輸入/輸出耦合電容器C4，如果其值變得非常小的話。在該情況下，在輸入 和輸出端子之間只需要微弱的耦合。可以通過第一諧振器電感器線圈Ll和 第三諧振器電感器線圈L3之間的磁耦合獲得該微弱耦合。僅當(dāng)兩個電感器 線圈實質(zhì)上相互接近時此相互耦合才存在。
圖lla-c和12示出了本發(fā)明另一實施例，其中第一 (即最左邊的)諧 振器1031連接到上接地連接1071，而第二和第三諧振器1030連接到接地 端子1070。
圖llb示出圖lla中所示的帶通濾波器的上層的物理布局。圖llc示 出圖lla中所示的帶通濾波器的下層的物理布局。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖lib 和llc中所示出的上層和下層可以顛倒。
如圖lib所示，第一 (Ll、 Lll、以及Cl)、第二 (L2、 L21、以及 C2)、以及第三(L3、 L31、 C3)諧振器部分地形成在上金屬層中。金屬 區(qū)1003構(gòu)成金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器C1的上極板。金屬區(qū)1003 (Cl)連接到金屬區(qū)1007 (Ll)以及金屬區(qū)1005 (L11)。金屬區(qū)1007 (Ll)通過通孔1009連接到下層上電感器L1的余部。金屬區(qū)1003和1005 共同功能性地創(chuàng)建了與由金屬區(qū)1003構(gòu)成的電容器C1串聯(lián)的電感器Lll。 此串聯(lián)LC電路(即Cl和Lll)與電感器L1并聯(lián)以形成LC諧振器。
金屬區(qū)1013構(gòu)成MIM電容器C2的上極板。金屬區(qū)1013 (C2)通過 金屬區(qū)1015 (L21)連接到金屬區(qū)1017 (L2)。金屬區(qū)1017 (L2)通過通孔1019連接到下層上電感器L2的余部。金屬區(qū)1013和1015共同功能性 地創(chuàng)建了與由金屬區(qū)1013構(gòu)成的電容器C2串聯(lián)的電感器L21。此串聯(lián)LC 電路(即C2和L21)與電感器L2并聯(lián)以形成LC諧振器。
金屬區(qū)1023構(gòu)成MIM電容器C3的上極板。金屬區(qū)1023 (C3)連接 到金屬區(qū)1027 (L3)和金屬區(qū)1025 (L31)。金屬區(qū)1027 (L3)通過通孔 1029連接到下層上電感器L3的余部。金屬區(qū)1023和1025共同功能性地 創(chuàng)建了與由金屬區(qū)1023構(gòu)成的電容器C3串聯(lián)的電感器L31。此串聯(lián)LC 電路(即C3和L31)與電感器L3并聯(lián)以形成LC諧振器。
后兩個LC諧振器電路(L3/C3/L31和L2/C2/L21 )通過金屬區(qū)1047(金 屬區(qū)1047連同接地1070構(gòu)成L6)被約束到接地1070 (此處為側(cè)壁終端)。 金屬區(qū)1047連接到金屬區(qū)1017 (L2)，而金屬區(qū)1017又通過金屬區(qū)1025 (L31)連接到金屬區(qū)1027 (L3)。第三諧振器(L3/C3/L31)通過金屬區(qū) 1005 (L11)連接到接地1071 (L7)。
耦合網(wǎng)絡(luò)也部分地包含在上金屬層中。金屬區(qū)1039既構(gòu)成MIM電容 器C52的上極板又構(gòu)成電感器L52。同樣，金屬區(qū)1043既構(gòu)成MIM電容 器C51的上極板又構(gòu)成電感器L51。金屬區(qū)1039和1043通過通孔1033連 接到下層上耦合網(wǎng)絡(luò)的余部。另外，金屬區(qū)1041形成MIM電容器C4的上 極板。此電容器通過通孔1035連接到下層上耦合網(wǎng)絡(luò)的余部。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖llc中所示的下層，金屬區(qū)1050 (輸入端子)連接到金屬 區(qū)1103 (Cl)。金屬區(qū)1103構(gòu)成MIM電容器C1的下極板。金屬區(qū)1103 連接到構(gòu)成MIM電容器C51下極板的金屬區(qū)1139。金屬區(qū)1139 (C51) 還連接到構(gòu)成下層中電感器L1其它部分的金屬區(qū)1107。電感器L1的此部 分通過通孔1009連接到上層上電感器的余部。
金屬區(qū)1113構(gòu)成MIM電容器C2的下極板。金屬區(qū)1113連接到金屬 區(qū)1190，而金屬區(qū)1190又通過通孔1033將第二諧振器(即L2、 L21、以 及C2)連接到耦合網(wǎng)絡(luò)。金屬區(qū)1190還連接到構(gòu)成下層中電感器L2其它 部分的金屬區(qū)1117。電感器L2的此部分通過通孔1019連接到上層上電感 器的余部。
金屬區(qū)1123構(gòu)成MIM電容器C3的下極板。金屬區(qū)1123連接到構(gòu)成MIM電容器C52下極板的金屬區(qū)1137。金屬區(qū)1137 (C52)還連接到構(gòu)成下層中電感器L3其它部分的金屬區(qū)1127。電感器Ll的此部分通過通孔1029連接到上層上電感器的余部。金屬區(qū)1137(C52)還連接到金屬區(qū)1060(輸出端口)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到耦合網(wǎng)絡(luò)的余部，金屬區(qū)1141構(gòu)成MIM電容器C4的下極板。金屬區(qū)1141通過通孔1035連接到耦合網(wǎng)絡(luò)的余部——具體為金屬區(qū)1041 (電容器C4的上極板)。
對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)對此處公開的說明書和實施例的思考，本發(fā)明的其它實施例將顯而易見。因此，說明書和示例僅僅是示例性的，而本發(fā)明的范圍和精神在所附權(quán)利要求書及其法律等價物中陳述。
權(quán)利要求
1. 一種電子部件，包括位于第一組兩個或多個薄膜層中的第一組一個或更多個諧振器；位于第二組兩個或多個薄膜層中的第二組一個或更多個諧振器；第一接地連接；以及第二接地連接，其中所述第一組一個或更多個諧振器中的各個諧振器連接到所述第一接地連接，以及所述第二組一個或更多個諧振器中的各個諧振器連接到所述第二接地連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述第一組兩個或多個 薄膜層和第二組兩個或多個薄膜層是相同的層。
3. 如權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述第一組一個或更多 個諧振器到所述第一接地連接的連接具有第一寄生電感，而所述第二組一個或 更多個諧振器到所述第二接地連接的連接具有第二寄生電感，所述第一寄生電 感與第二寄生電感不同。
4. 如權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述第一組一個或更多 個諧振器具有彼此基本相同的大小和形狀，而所述第二組一個或更多個諧振器具有與所述第一組兩個或更多個諧振器不同的大小和/或形狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述第一組一個或更多 個諧振器包括兩個諧振器，所述第二組一個或更多個諧振器包括一個諧振器， 所述第一組兩個或多個薄膜層包括兩個薄膜層，以及所述第二組兩個或更多個 薄膜層包括兩個薄膜層。
6. —種電子部件，包括位于第一組兩個或多個薄膜層中的第一組一個或更多個諧振器；位于第二組兩個或多個薄膜層中的第二組一個或更多個諧振器；第一接地連接；第二接地連接；具有兩個較長側(cè)和兩個較短側(cè)的矩形外殼；輸入連接；以及輸出連接，其中所述第一組一個或多個諧振器中的各個諧振器連接到所述第一接地 連接，以及所述第二組一個或多個諧振器中的各個諧振器連接到所述第二接地連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的電子部件，其特征在于，所述第一接地連接和所 述第二接地連接是側(cè)壁終端。
8. 如權(quán)利要求7所述的電子部件，其特征在于，所述第一和第二接地連 接被構(gòu)造為所述外殼兩較長邊上的側(cè)壁終端，而所述輸入連接和輸出連接被構(gòu) 造為所述外殼兩較短邊上的側(cè)壁終端。
9. 如權(quán)利要求7所述的電子部件，其特征在于，所述第一和第二接地連 接被構(gòu)造為所述外殼兩較短邊上的側(cè)壁終端，而所述輸入連接和輸出連接被構(gòu) 造為所述外殼兩較長邊上的側(cè)壁終端。
10. —種用于確定薄膜濾波器中諧振器的形狀和大小的方法，其中第一組預(yù)估形狀和大小的一個或多個諧振器連接到第一接地連接，而第二組預(yù)估形狀 和大小的一個或多個諧振器連接到第二接地連接，所述方法包括以下步驟 選擇所述薄膜濾波器的中心通帶頻率； 估計所述第一和第二組諧振器中電感器的起始大小和形狀； 基于所選擇的中心通帶頻率計算所述薄膜濾波器的二次和三次諧波頻率； 為所述第一和第二接地連接分別選擇路徑； 確定分別與所述第一和第二接地連接伴生的接地電感； 確定與所述第一接地連接伴生的寄生電感；根據(jù)所述第二諧波頻率、所述接地電感、以及所述寄生電感計算所述第一 組中諧振器的電容；根據(jù)對所述第一組中的諧振器選擇的中心通帶頻率和所計算的電容值，計 算所述第一組中諧振器的電感；基于對所述第一組諧振器計算的電容和電感調(diào)節(jié)所述第一組中諧振器的 形狀和大?。淮_定與所述第二接地連接伴生的寄生電感；根據(jù)所述第三諧波頻率、所述接地電感、以及所述寄生電感計算所述第二 組中諧振器的電容；根據(jù)對所述第二組中的諧振器選擇的中心通帶頻率和所計算的電容值，計 算所述第二組中諧振器的電感；以及基于對所述第二組諧振器計算的電容和電感，調(diào)節(jié)所述第二組中諧振器的 形狀和大小。
全文摘要
本發(fā)明提供電子部件的接地策略。具體地說，本發(fā)明通過將第一組一個或多個諧振器連接到一個接地連接，以及將第二組一個或多個諧振器連接到另一接地連接，提供薄膜電子部件中的接地連接。
文檔編號H03H7/01GK101485084SQ200780023453
公開日2009年7月15日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者Q·R·陳 申請人:Tdk股份有限公司