專利名稱：具有濾波器結(jié)構(gòu)的電容器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器裝置，尤其是涉及一種具有濾波器結(jié)構(gòu)的電容器 裝置以及時地對開關(guān)噪聲作出響應(yīng)。
背景技術(shù)：
隨著對高頻和高速電子系統(tǒng)的興趣日益增加，電路系統(tǒng)的上升時間可能 變得更快，且電路系統(tǒng)的噪聲容限可能惡化。因此，電源的完整性可能為一 個問題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白保持電路系統(tǒng)中電源的完整性是重要的， 因為沒有穩(wěn)定且低噪聲的電源供給，將無法實現(xiàn)信號的完整性。通常，電路 系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以很大程度上取決于電路的抗噪聲性。為了提供穩(wěn)定的電
源，在集i電路(ic)中可以將去耦電容器用于抑制由于高速導(dǎo)通和關(guān)斷而
引起的開關(guān)噪聲。去耦電容器能抑制假信號、天線噪聲和穩(wěn)定電源供給。此
外，去耦電容器可在IC的電源或者接地端附近"&置來最小化由去耦電容器 和IC之間的導(dǎo)電路徑長度產(chǎn)生的寄生電感。長的路徑可以不利地影響或者
損傷去耦電容器的功能。
去耦電容器可通過表面安裝技術(shù)(SMT)安裝在基板上，例如印刷電路 板(PCB )、IC基板、柔軟基板或者硅基板，從而被稱為"表面安裝器件"(SMD ) 式的電容器。作為選擇，其它類型的電容器可安裝在基板上或者基板內(nèi)且與 IC連接以提供與所述的"表面安裝器件"(SMD)式的電容器相似的效果。 隨著IC運算速度的增快，例如開關(guān)噪聲的相關(guān)噪聲的頻率也隨之增高并越 來越成問題，這就需要更多的去耦電容器和/或具有更好性能的去耦電容器。 隨著電氣電路速度的日益增加以及可用基板空間的減小，尋找能夠滿足設(shè)計 需要的SMD電容器就成為了一個挑戰(zhàn)。此外，安裝在基板上的SMD電容 器需要一定的基板空間，這樣就可能限制其它裝置可用的基板空間。隨著IC 端子數(shù)以及放置端子密度的不斷增加，將IC連接到外部的電容器上的布線 設(shè)計也將成為另 一個挑戰(zhàn)。
可以稱為嵌入或者埋置于PCB 、芯片載體或者基板中的平面電容器元件的電容器已經(jīng)被提議用于取代SMD電容器。如本文所定義的，基板可包括
有機或無機材料，其包括半導(dǎo)體、有機物、陶瓷、玻璃、柔性材料或金屬材
料。圖1A是傳統(tǒng)嵌入式電容器裝置10的示意剖面圖，圖1B是嵌入式電容 器裝置10的示意俯視圖。參考圖1A以及圖1B，該嵌入式電容器裝置10可 以包括第一電容器11、第二電容器12以及第三電容器13。第一電容器11 可以包括通過第一導(dǎo)電通孔11-1連接至接地面14的第一電極111,和通過 第二導(dǎo)電通孔11-2連接至接地面15的第二電極112。同樣地，第二電容器 12可以包括通過另一個第一導(dǎo)電通孔12-l連接至接地面14的第一電極121, 和通過另一個第二導(dǎo)電通孔12-2連接至接地面15的第二電極122。再者， 第三電容器13包括通過再一個第一導(dǎo)電通孔13-1連接至接地面14的第一 電極131,和通過再一個第二導(dǎo)電通孔13-2連接至接地面15的第二電極132。 電容器ll、 12和13也各單獨作為去耦電容器，然而其可能不作為整體的單 元以對開關(guān)噪聲作出快速響應(yīng)，這將在下面的內(nèi)容中給予解釋。
圖1C示出了圖1A中所述的嵌入式電容器裝置10的阻抗曲線的示意圖。 參考圖曲線Cu、 (312和C，3可以分別代表了第一、第二和第三電容器 11、 12和13的阻抗特性。第一電容器ll比第二、第三電容器12和13可更 適合于處理高頻噪聲。另一方面，第三電容器13可比第一、第二電容器ll 和12更適合于處理低頻率噪聲方面。此外，取決于工作頻率，第一、第二 和第三電容器ll、 12和13分別都包括容性區(qū)域和感性區(qū)域。例如，當工作 頻率高于共振頻率fk時，第三電容器13所表現(xiàn)出來的感性可多于容性。因 此，隨著工作頻率的增加，嵌入式電容器裝置10的阻抗也將增加，這可能 導(dǎo)致其抑制開關(guān)噪聲的能力退化。再者，再參考圖1B,高頻噪聲可能產(chǎn)生在 例如第二電容器12的第二電極122上，而不是被比第二電容器12更適合處 理高頻噪聲的第一電容器11及時處理。相似的，低頻噪聲可能將產(chǎn)生在第 二電容器12的第二電極112上，而沒有被比第二電容器12更適合處理低頻 噪聲的第三電容器13及時處理。因此，傳統(tǒng)的嵌入式電容器裝置IO不能有 效的應(yīng)對開關(guān)噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
與所公開的實施例一致，提供了一種電容器裝置，其包括第一電容器以 及連接該第一電容器和導(dǎo)電區(qū)域的第一濾波器，其中該第一電容器具有第一共振頻率，并且該第 一濾波器被設(shè)置為工作在;f隻蓋該第 一共^^展頻率的第 一頻 帶內(nèi)。
與所公開的實施例一致，還提供了一種電容器裝置，其包括將第一電容
器連接到導(dǎo)電區(qū)域的第一濾波器；和將第二電容器連接到該第一電容器的第 二濾波器。
所公開的實施例的其它特點和優(yōu)點將部分的由以下的說明書闡述，并且 部分的由該說明書顯見，或者通過實施所公開實施例習(xí)之。通過所附的權(quán)利 要求中具體指出的元素或者組合，將會理解和實現(xiàn)本發(fā)明的特色和優(yōu)點。
可以理解的是，上文的概述以及下文的詳細描述都只是示范性的和說明 性的，而不是限制如權(quán)利要求所要求的本發(fā)明。


當結(jié)合附圖閱讀時，前述的概述和本發(fā)明的以下詳細描述，可以更好地 被理解。出于說明所公開的實施例的目的，在圖中顯示了目前為優(yōu)選的示例。 應(yīng)當理解的是，本發(fā)明并不限于所示的精確的布置和裝置。
在附圖中
圖1A是傳統(tǒng)嵌入式電容器裝置的示意剖面圖； 圖1B是圖1A所示的嵌入式電容器裝置的示意俯視圖； 圖1C是圖1A所示的嵌入式電容器裝置的阻抗曲線的示意圖； 圖2A是示出一種增加電容器帶寬的方法的構(gòu)思示意圖； 圖2B是示出用幾個并聯(lián)的小電容器替代一個大電容器后的效果的構(gòu)思 示意圖2C是示出去耦電容器裝置的理想帶寬的示意圖3A是去耦電容器裝置的示意俯視圖3B是另一個去耦電容器裝置的示意俯視圖3C是再另一個去耦電容器裝置的示意俯視圖3D是再另一個去耦電容器裝置的示意俯^L圖3E是示出圖3D所示的去耦電容器裝置的阻抗曲線的示意圖3F是示出圖3D所示的濾波器的傳輸曲線的示意圖3G是示出圖3D所述的濾波器的傳輸曲線的示意圖4A是與另 一個所公開實施例一致的去耦電容器裝置的示意俯視圖；圖4B是示出圖4A所述的去耦電容器裝置的阻抗曲線的示意圖4C是示出圖4A所述的濾波器的傳輸曲線的示意圖4D是與又一個所公開的實施例一致的去耦電容器裝置的示意俯視
圖4E是與又一個所公開的實施例一致的去耦電容器裝置的示意俯視
圖5A是與又一個所公開的實施例一致的嵌入式電容器裝置的示意剖面
圖5B是與又一個所公開的實施例一致的嵌入式電容器裝置的示意剖面
圖5C是與又一個所公開的實施例一致的嵌入式電容器裝置的示意剖面
圖6A是與又一個所公開的實施例一致的電容器裝置的平面俯視示意
圖6B是與又一個所公開的實施例一致的電容器裝置的平面俯視示意
圖7A是與又一個所公開的實施例一致的電容器裝置的立體示意圖7B是圖7A所示的電容器裝置的電路示意圖8A和8B是示例的電阻-電容器濾波器的示意圖8C是基板中的示例電阻器裝置的示意圖9A到9D是示例濾波器的示意圖;-
圖IOA和IOB是示例的表面安裝器件的示意圖IOC是具有至少一個表面安裝器件的電路板的示意圖IIA到IIC是示例電感的示意圖12A示出了由立體圖所示的電容器裝置的示例；
圖12B示出了由立體圖所示的電容器裝置的另一示例；
圖12C示出了由立體圖所示的電容器裝置的另一示例；以及
圖12D示出了由立體圖所示的電容器裝置的另一示例；
具體實施例方式
現(xiàn)將詳細參考與附圖中所示的所公開的實施例。所有圖中用的相同參標記盡可能用于表示相同或相似的部件。值得注意的是附圖是一種高度簡化 形式而不是精確的尺寸。就本文所所公開的而言，僅為了方便和簡潔的目的， 方向術(shù)語，如頂部和底部，是相對于附圖使用。這類結(jié)合附圖的以下描述的 方向術(shù)語不應(yīng)以沒有在所附權(quán)利要求中明確闡述的任何方式解釋為限制本 發(fā)明的范圍。
圖2A是示出一種增加電容器帶寬的方法的構(gòu)思示意圖，該電容器可以 包括嵌入式電容器、埋置式電容器或分離式電容器。參考圖2A,阻抗曲線C 可以表現(xiàn)出電容器的阻抗特性，其可以在給定阻抗下具有帶寬BW。通過減 小電容器的電感在相同的給定阻抗下帶寬BW可以擴展到BW，。阻抗曲線C， 對應(yīng)于擴展了的帶寬BW，。在一個示例中，通過將電容器分成幾個相對小的 電容器并將這小電容器并耳關(guān)起來可以減小電容器的阻抗。
圖2B是示出用幾個并聯(lián)的具有小電容的電容器替換一個具有大電容的 電容器的效果的構(gòu)思示意圖。參考圖2B，電容器裝置可以包括分別具有相 應(yīng)阻抗曲線CA、 CB、 Cc和CD的多個電容器21、 22、 23和24。通過將電容 器21、 22、 23或24的每個分成幾個小電容器并將所述小電容器并聯(lián)起來， 電容器21到24的每個的電感都被減小，從而減小了阻抗。例如，電容器21 可以被分成幾個相互電并聯(lián)的小電容器211、 212和213,從而提供具有共振 頻率fA的所得阻抗曲線C，A。相似的，對于電容器22、 23和24，也分別能 得到分別具有共振頻率fB、fc和fo的所得阻抗曲線C，b、C，c和C，d。曲線C，a、
C，b、 C，c和C，d所示的阻抗小于曲線CA、 CB、 Cc、 Cd所示的阻抗。因此， 該嵌入式電容器裝置能獲得更大的帶寬。圖2B的構(gòu)思示意圖示出了理想條 件下獲得的電容器21-24的阻抗曲線。雖然在正常工作條件下獲得的電容器 21-24的阻抗曲線看上去會有細微的不同，但是效果會保持相同。
圖2C示出了去耦電容器的理想帶寬的示意圖。參考圖2C，如果在去耦 電容器裝置中使用更多的諸如電容器21到24和小電容器211到213,由曲
線C，A、 C，b、 C，c和C，d定義的包絡(luò)線會變的更平坦，正如示范性所得阻抗 曲殘Ct所示，CT示出了在理想條件下獲得的阻抗曲線。因此，可以獲得橫 跨從低頻fc到高頻fA寬范圍的相對大的帶寬。具有如此帶寬的去耦電容器 可以提供相對低的阻抗和相對高的抗噪聲性，且從而適合應(yīng)用于高頻的工作
環(huán)境。在與所公開的實施例一致的示例中，fA、fB、fc和fD分別大致為于1 GHZ、
800 MHz、 500 MHz和200 MHz。然而，fA、 fB、 fc和fD的數(shù)值可以變化以滿足不同的應(yīng)用。雖然上述的示例使用四個電容器，更多或者更少的電容器 也可以#皮使用來實現(xiàn)相同的效果。
圖3A示出了示范性的去耦電容器裝置30,其可以包括，經(jīng)由第一濾波 器301連接到入口區(qū)域38的第一電容器31。濾波器301可以以下所描述的 一致的方式操作。入口區(qū)域38可以例如為導(dǎo)電區(qū)域或者公共連接區(qū)域，在 那里開關(guān)噪聲可能進入或產(chǎn)生。實際上，該導(dǎo)電區(qū)域或者公共連接區(qū)域作為 電容器。圖3B示出了具有增加的第二電容器32的圖3A所示的電容器裝置 30。圖3C示出了具有增加的第二濾波器302的圖3B所示的電容器裝置30, 第二濾波器302將第二電容器32連接到入口區(qū)域38。
圖3D是與另 一公開的實施例一致的去耦電容器裝置30的示意俯^L圖。 參考圖3D,該去耦電容器裝置30包括第一電容器31、第二電容器32、第 三電容33和第四電容器34。電容器31-34分別具有電容量C3,-C34。去耦電 容器裝置30可包括在第一電容器31和入口區(qū)域38之間的第一濾波器301、 在第二電容器32和入口區(qū)域38之間的第二濾波器302、在第三電容器33 和入口區(qū)域38之間的第三濾波器303和在第四電容器34和入口區(qū)域38之 間的第四濾波器304。在一個示例中，單個濾波器301-304可以工作在不同 的頻帶上，且例如作為低頻濾波器、高頻濾波器或帶通濾波器。采用濾波器 301-304，在某一頻率的開關(guān)噪聲將可以迅速的傳遞到能夠處理開關(guān)噪聲功 能的電容器31-34之一。
圖3E是示出了如圖3D所示的去耦電容器30的阻抗曲線的示意圖。參 考圖3C，可以設(shè)定由阻抗曲線C^所代表的第一電容器31因為在如圖3D 所示的電容器31-34中最大的電容性面積而具有最大的電容。而且，可以設(shè) 想由阻抗曲線(:32所代表的第二電容器32具有第二大的電容量，阻抗曲線
C33所代表的第三電容器33具有第二小的電容量，阻抗曲線C34所代表的第
四電容器34具有最小的電容量。電容器的共振頻率fk是一個時間常數(shù)的函 數(shù)，可以由下面的等式表達。
<formula>formula see original document page 11</formula>
因為C31的電容值〉C32的電容值>(:33的電容值〉C34的電容值，等式1指 出f31《32《33《34,此處的f3l、 f32、 f33和f"34分別是電容器31、 32、 33和34
的共振頻率。在一個示例中的電容器31-34中的每一個可以包括具有一個或多個電容器區(qū)域的嵌入式電容器。多區(qū)段電容器結(jié)構(gòu)的示例可以在美國專利
申請No.11/531, 337中找到，其于2006年9月13日提交并轉(zhuǎn)讓給同一受讓 人的,名稱為"Embedded Capacitor Device Having a Common Coupling Area"。 在另 一示例中，電容器31-34中的每一個可以包括具有多層結(jié)構(gòu)的嵌入式電 容器。多層電容器結(jié)構(gòu)的一個示例可以在中國臺灣專利申請No. 096144117 中找到，其于2007年11月21日提交并轉(zhuǎn)讓給同一受讓人的，名稱為"多層 電容器結(jié)構(gòu)、其制造方法和具有其的半導(dǎo)體襯底"，其全部通過引用的方式 引入于此。
在一個示例中，濾波器301-304中的一個或多個可以包括工作在通帶中 的帶通濾波器。帶通濾波器可以指的是一種可以在某一范圍內(nèi)通頻而在該范 圍外阻頻的器件。圖3F是示出圖3D中所示的濾波器301-304相關(guān)的傳輸曲 線的示意圖，與所公開實施例一致。與傳輸曲線F訓(xùn)相關(guān)的第一濾波器301
可以具有約等于f3,的中心頻率以及大約為f3(K)和f30,的截止頻率。于是，第
一濾波器301可以具有關(guān)于中心頻率f31的大約從f鄉(xiāng)到f3(31的帶寬。同樣的， 與傳輸曲線F302相關(guān)的第二濾波器302可以具有約等于52的中心頻率以及
大約為f訓(xùn)和f302的截止頻率。于是，第二濾波器302可以具有關(guān)于中心頻 率f32的大約從f訓(xùn)到f鄉(xiāng)的帶寬。同樣的，與傳輸曲線F3Q3相關(guān)的第三濾波 器303可以具有約等于f33的中心頻率以及大約為f302和f3Q3的截止頻率。于 是，第三濾波器303可以具有關(guān)于中心頻率f33的大約從f302到f3Q3的帶寬。
而且，與傳輸曲線F，相關(guān)的第四濾波器304可以具有約等于f34的中心頻 率以及大約為f鄉(xiāng)和f304的截止頻率。于是，第四濾波器304可以具有關(guān)于
中心頻率f34的大約從f鄉(xiāng)到f柳的帶寬。
工作時，如果開關(guān)噪聲的頻率落入了大約從f，到f訓(xùn)的頻帶范圍內(nèi)，
產(chǎn)生在入口區(qū)域38的開關(guān)噪聲則可以被第一濾波器301所傳導(dǎo)。相似的，
如果開關(guān)噪聲的頻率分別落入了大約從f3(H到f302、 f302到f303、 f303到f，的
頻帶范圍內(nèi)，發(fā)生在入口區(qū)域38的開關(guān)噪聲則分別可以被第二濾波器302、 第三濾波器303和第四濾波器304所傳導(dǎo)。雖然頻帶被描述為大約在相對低 頻率和相對高頻率之間，與所公開的實施例一致，但是頻帶可以擴展到低于
這些頻帶的低頻率的頻率，和高于這些頻帶的高頻率的頻率。
圖3G是示出與另一個公開實施例一致的圖3D所示的濾波器301-304 的傳輸曲線示意圖。參考圖3G,該傳輸曲線與參考圖3F所描述和示出的傳輸曲線相似，除例如F訓(xùn)，和F，，之外。具體而言，傳輸曲線F訓(xùn)，所代表的 第一濾波器301可以包括截止頻率大約為f則的低通濾波器。低通濾波器可 以指的是一種可以通過低頻信號而阻止頻率超過該濾波器截止頻率的信號 通過的器件。此外，傳輸曲線F3。4，所代表的第四濾波器304可以包括具有一 種截止頻率大約為f則的高通濾波器。高通濾波器可以指的是一種可以通過 高頻信號而阻止頻率低于該高通濾波器的截止頻率的信號通過的器件。
圖4A是與另一個公開實施例一致的去耦電容器裝置40的示意俯視圖。 參考圖4A,該去耦電容器裝置40可以包括第一電容器41、第二電容器42、 第三電容器43和第四電容器44。此外，該去耦電容器裝置40還可以包括在 第一電容器41和第二電容器42之間的第一濾波器401、在第二電容器42 和入口區(qū)域48之間的第二濾波器402、在第三電容器43和入口區(qū)域48之間 的第三濾波器403、在第三電容器43和第四電容器44之間的第二濾波器404。 入口區(qū)域48例如可以是導(dǎo)電區(qū)域或公共連接區(qū)域，并且該入口區(qū)域48實際 上可起電容器的作用。在一個示例中，濾波器401-404可以工作在不同的頻 帶中。采用濾波器401-404，開關(guān)噪聲可以迅速傳導(dǎo)到能夠處理開關(guān)噪聲的 電容器41-44中的其中之一。雖然圖4A示出了在電容器的每一側(cè)都使用一 個濾波器的實施例，但是與所公開的實施例一致，可以使用更多或更少的濾 波器、和不同的配置。
圖4B是圖4A所示的去耦電容器40的阻抗曲線的示意圖。參考圖4B, 設(shè)定C41的電容值>(:42的電容值>(:43的電容值>(344的電容值，那么則 f41<f42<f43<f44,其中C41、 C42、 C43和Cw分別為電容器41、 42、 43和44的 電容值，f41、 f42、 f43和f44分別為電容器41、 42、 43和44的共振頻率。
圖4C是示出分別與圖4A中所示的濾波器401-404相關(guān)的傳輸曲線 F4orF404的示意圖。在一個示例中，濾波器401和402可以各自包括低通濾 波器。與傳輸曲線F柳相關(guān)的第一濾波器401可以具有第一截止頻率f401, 該第一截止頻率f柳可在共振頻率fu和&2之間，或可高于或低于共振頻率
fiu和f42中的任一個。此外，與傳輸曲線F4Q2相關(guān)的第二濾波器402可以具 有第二截止頻率f402,該第二截止頻率f4Q2可在共振頻率f42和f43之間，或可
高于或低于共振頻率f42和f43中的任一個。因此，頻率低于第二截止頻率f402
的開關(guān)噪聲可以從入口區(qū)域48通過第二濾波器402傳導(dǎo)到第二電容器42。
此外，如果該開關(guān)噪聲的頻率低于第一截止頻率f4Q1，該開關(guān)噪聲則可以進
13一步從第二電容器42通過第一濾波器401傳導(dǎo)到第一電容器41。
此外，在本示例中，濾波器403和404可各自包括高通濾波器。與傳輸 曲線F柳相關(guān)的第三濾波器403具有可以等于f艦的第三截止頻率，其中該
第三截止頻率f艦可在共振頻率f化和f"之間。此外，與傳輸曲線F柳相關(guān) 的第四濾波器404可以具有截止頻率f4D4,該第四截止頻率f4。4可在共振頻率 f"和f44之間。因此，頻率高于第三截止頻率f4。2的開關(guān)噪聲則可以從入口區(qū)
域48通過第三濾波器403傳導(dǎo)到第三電容器43。再者，如果開關(guān)噪聲的頻 率高于第四截止頻率f啦，該開關(guān)噪聲則可以從第三電容器43通過第四濾波 器404進一步傳導(dǎo)到第四電容器44。
圖4D是與另一個公開實施例一致的去耦電容器裝置40-1的示意俯視 圖。參考圖4D,該去耦電容器裝置40-l與圖4A所描述和示出的去耦電容 器40相似，除了例如第五電容器45替代了入口區(qū)域48。工作時，第五電容 器45可直接用作一個去耦電容器。
圖4E是與所公開實施例一致的濾波器與電容器的另一個示范性組合的 示意俯視圖。在圖4E中，去耦電容器裝置40-2包括入口區(qū)域48、電容器 41_44和濾波器401-404。此外，電容器41和42形成了 一對耦合電容器49。 如圖4E所示，耦合電容器49通過濾波器401串聯(lián)。附加的電容器和濾波器 可設(shè)置來形成任何期望數(shù)目的串聯(lián)連接的電容器和適當?shù)臑V波器，與描述為 耦合電容器49的該對電容器一致。
圖5A是與另一公開實施例一致的嵌入式電容器裝置50的示意剖面圖。 參考圖5A,該嵌入式電容器50可以包括第一電容器51、第二電容器52和 在第一電容器51和第二電容器52之間的第一濾波器56-1。該第一電容器 51可以包括與第一導(dǎo)電通孔51-1連接的第一電極511、和與第二導(dǎo)電通孔 51-2連接的第二電極512。此外，第二電容器52還可以包括通過第一導(dǎo)電 通過52-1連接到接地面54的第一電極521,和通過第二導(dǎo)電通孔52-2連接 到電源面55的第二電極522。第一濾波器56-1將第一電容器51連接到第二 電容器52以^使第一電4及通孔51-1通過第一導(dǎo)電通孔52-1連"l矣到接地面54, 且第二導(dǎo)電通孔51-2通過第二導(dǎo)電通孔52-2連接到電源面55。該第一濾波 器56-1可以包括低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器其中之一。
圖5B是與另一公開實施例一致的嵌入式電容器裝置57的示意剖面圖。 參考圖5B，該嵌入式電容器裝置57可以與圖5A中所描述和示出的嵌入式電容器裝置50相似，除了例如可以增加第三電容器53和第二濾波器56-2。 該第三電容器53可以包括第一電極531和第二電極532。該第一電極531 可以通過第一導(dǎo)電通孔53-l、第二濾波器56-2和第一導(dǎo)電通孔52-1與接地 面54連接。也就是說，第三電容器53通過第二濾波器56-2和接地面54、 電源面55連接。該第二電極532可以通過第二導(dǎo)電通孔53-2、第二濾波器 56-2和第二導(dǎo)電通孔52-2與電源面55連接。第二濾波器56-2將第三電容器 53連接到第二電容器52，使得第一導(dǎo)電通孔53-1通過第一導(dǎo)電通孔52-1連 接到接地面54，第二導(dǎo)電通孔53-2通過第二導(dǎo)電通孔52-2連接到電源面55。 該第二濾波器56-2可以包括低通、高通和帶通濾波器其中之一。
圖5C是與另一公開實施例一致的嵌入式的電容器裝置58的示意剖面 圖。參考圖5C,該嵌入式電容器裝置58可以包括疊層結(jié)構(gòu)的多個電容器裝 置58-1至58-N, N為自然數(shù)。電容器裝置58-1至58-N中的每多可包括一 個或多個子電容器。以電容器裝置58-N作為例子，該電容器58-N可包括子 電容器Ni、 N2、 N3和N4。在本實施例中，電容器裝置58-1至58-N之一的 電容器裝置58-1還可以包括一個或多個濾波器56-1、 56-2和56-3,其又可 以電連接疊層電容器裝置58-l至58-N的一個或多個子電容器。此外， 一對 導(dǎo)電通孔可以通過例如導(dǎo)電通孔52-1和52-2，將電容器裝置58-1至58-N 中的每個的子電容器連接到接地面54和電源面55。如圖5C所示， 一對導(dǎo) 電通孔59-1和59-2可以通過第一濾波器56-1和導(dǎo)電通孔52-1、 52-2將電容 器58-1至58-N中每個的最左邊的子電容器連接到接地面54和電源面55, 其中該最左邊的子電容器被示為電容器59。多層電容器結(jié)構(gòu)可以便于減小嵌 入式電容器裝置58的阻抗。另外，濾波器56-1到56-3可以便于及時傳導(dǎo)開 關(guān)噪聲。
圖6A是與另 一公開實施例一致的嵌入式電容器裝置60的示意平面俯視 圖。參考圖6A，該嵌入式電容器裝置60可以包括電容器區(qū)域60-1至60-5 和濾波器601-604。這些電容器區(qū)域60-1至60-5可以從該嵌入式電容器裝置 60的電容性區(qū)域劃分并且通過濾波器601至604將它們電連接。具體而言， 濾波器601至604中的每個都可以包括高通、低通和帶通濾波器其中之一， 并可以與圖4D中所描述和示出的濾波器401-404相似的方式工作。在一個 示例中，電容器區(qū)域60-1至60-5之一可^皮例如參考圖4A中描述和示出的 入口區(qū)域48的導(dǎo)電區(qū)域所替代。圖6B是與所公開的另 一實施例 一致的嵌入式電容器裝置61的示意平面 俯視圖，參考圖6B,該嵌入式電容器裝置61可以包括電容器區(qū)域61-1至 61-3和濾波器611。該電容器區(qū)域61-1至61-3可以從嵌入式電容器61的電 容性區(qū)域劃分，并通過濾波器611電連接。每個濾波器611都可以包括高通、 低通和帶通濾波器其中之一，并可以與圖4D中所描述和示出的濾波器 401-404相似的方式工作。在一個示例中，電容器區(qū)域61-1至61-3之一被例 如參考圖4A所描述和示出的入口區(qū)域48的導(dǎo)電區(qū)域所替代。
圖7A是使用LC濾波器的嵌入式電容器裝置70的示意立體視圖。圖7B 是圖7A所示的嵌入式電容器裝置70的電路示意圖。參考圖7A和圖7B, 該嵌入式電容器裝置70可以包括電容器C"、C72和C73以及濾波器71和72。
濾波器71可以在電容器C"和C72之間電連接，并且可以作為低通濾波器。 電容器C"可以定義在電極E"和E72之間，電容器C72可以定義在電才及E74
和E"之間。另外，濾波器71可以包括第一電容Q和第一電感L,。第一電 容器C,可定義在電極E71和E"之間，該第一電感L,可取形成于電極E71和
E74之間的連續(xù)條的形式。
再者，濾波器72可在入口區(qū)域78和電容器C73之間電連接，并且可以 作為高通濾波器。該電容器C"可以定義在電極79-1和79-2之間。另外， 濾波器72可以包括第二電容器C2和第二電感L2。該第二電容器(32可定義 在第一電4及76-1和第二電極76-2之間。該第一電極76-1與入口區(qū)域78相 鄰近。該第二電感L2可以取在第二電容器C2的第二電極76-2和端子P2之 間的連續(xù)條的形式。以與所公開實施例一致的方式，該端子P2可以與接地面 連接(未示出)。此外，該第二電容器C2的電極76-2和電容器C73的電極79-1 可通過導(dǎo)電通孔77相互電連接。
圖8A和圖8B是與所公開實施例一致的電阻-電容(RC)濾波器81和 82的示意圖。參考圖8A,該RC濾波器81可以包括相互并聯(lián)的第一電阻器 R8,和第一電容器Q,，并可以作為高通濾波器。參考圖8B,相似的，該RC 濾波器82可以包括相互并聯(lián)的第二電容器Cs2和第二電阻器R82,并可以作 為低通濾波器。在一個示例中，濾波器81可替代參考圖7A和圖7B所描述 和示出的LC濾波器72。在另一示例中，RC濾波器82可替代參考圖7A和 圖7B中描述和示出的LC濾波器71。
圖8C是電阻器裝置Rs3的示意圖。參考圖8C，該電容器裝置1183可以包括第一接觸83-1、第二接觸83-2以及在第一4妾觸83-1和第二接觸83-2之 間以提供電阻的電阻材料83-3。與所公開的實施例一致，電阻器裝置83可 應(yīng)用在圖8A和圖8B中所示的RC濾波器81或82中，并且可嵌入于基板中 或埋置于基板中，或者安裝在基板的表面上。
圖9A到9D是與所公開實施例一致的帶通濾波器91到94的示意圖。 參考圖9A，帶通濾波器91可以包括由電阻器Rw和兩個電容器C91A、 C9B 形成的電容類型的帶通濾波器。參考圖9B,帶通濾波器92可以包括由電阻
器R92和兩個電感器L92A、乙928形成的電感類型的帶通濾波器。參考圖9C， 帶通濾波器93可以包括由電容器C93A-C93C和電感器L93A丄93c形成的T-型帶 通濾波器。再者，參考圖9D，帶通濾波器94可以包括也由電容器C94A-C94C 和電感器L94A丄94C形成的IT-型帶通濾波器。在一個示例中，帶通濾波器91-94
中的每個均可取代圖7A和圖7B中所描述和示出的一個或多個LC濾波器 71和72。
圖10A和10B是表面安裝器件100和150的示意圖。參考圖10A,該 表面安裝器件(SMD) 100可以包括在體104內(nèi)的第一接觸101、第二接觸 102和第三接觸103,并且與所公開的實施例一致，該表面安裝器件(SMD) 100可以是例如LC濾波器71和72或者RC濾波器81或者82的濾波器。 此外，該體104可以包括電阻器、電容器和電感器其中之一，以便體104可 以用于分別提供電阻、電容和電感。
參考圖10B,該SMD 150可以與參考圖IOA所描述和示出的SMD 100 相似，除了例如第一接觸151可以連接于體105的一端，并且第二接觸152 可以連接于體105的另一端。類似的，該SMD 150可以用于作為濾波器、 電阻器、電容器或電感器的至少之一。
圖10C是與所公開的實施例一致的具有至少一表面安裝器件的電路板 160的示意圖。參考圖10C,與圖10A中的SMD IOO或者圖10B中的SMD 150相似的第一SMD161可以嵌入或者埋置于基板160中。此外，與圖10A 中的SMD 100或者圖IOB中的SMD 150相似的第二SMD 162可以安裝于 基板160的表面上。為了將SMD 161或SMD 162電連接到期望的面或者 SMD元件，可能需要導(dǎo)電跡線165和導(dǎo)電通孔166。
圖IIA到IIC是與所公開實施例一致的電感170、180和190的示意圖。 這些電感170、 180和190可以提供如圖7A中所示的平面電感L，和L2以及
17圖10B中所示的SMD-類型的電感150的電感。參考圖11A,電感170可沿 曲折路徑延伸。參考圖11B,電感180可沿螺旋線延伸。參考圖11C,電感 190可形成在基板的不同層上下延伸的螺線管。
圖12A示出了由立體視圖所示的與所公開的實施例一致的嵌入式電容 器裝置200的示意示例。參考圖12A,該嵌入式電容器裝置200可以包括第 一導(dǎo)電面201和與該第一導(dǎo)電平面201分開的第二導(dǎo)電面202。該嵌入式電 容器200的第一電容器C2Q1、第二電容器C旭和LC濾波器205可以通過例 如在導(dǎo)電面201和202上的構(gòu)圖和蝕刻工藝來形成。
圖12B示出了由立體視圖所示的與所公開的實施例一致的嵌入式電容 器裝置210的另一示意示例。參考圖12B,該嵌入式電容器裝置210具有多 層-疊層的結(jié)構(gòu)。特別是，該嵌入式電容器裝置210可以包括第一電容器裝 置211、在第一電容器裝置211上方的第二電容器裝置212，并且形成于第 一電容器裝置211和第二電容器裝置212之間的絕緣層213。該第一電容器 裝置211可以包括第一電容器(3211和第二電容器<:212。相似的，該第二電容 器裝置212也可以包括第一電容器C犯和第二電容器C214。該第一電容器 C川和(:213可以相互并聯(lián)，這可以提供增大的電容。另外，第二電容器C犯 和(:214相互并聯(lián)，這可以提供增大的電容。此外，第二電容器212可以包括 與圖12A中所示的LC濾波器205相似的LC濾波器215。該LC濾波器215 可以便于將開關(guān)噪聲傳導(dǎo)到多疊層的電容器結(jié)構(gòu)中的電容器C2n、 C2'2、 C2I3 和<3214之一。
雖然本示例中的嵌入式電容器裝置210包括二層-疊層和濾波器的結(jié)構(gòu)， 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會懂得，與公開的實施例一致的其它示例中，嵌入式電 容器裝置210可以包括具有三層或者多層的疊層的電容器結(jié)構(gòu)。此外，在其 它的示例中，該第二電容器裝置212可以包括兩個或多個濾波器。
圖12C由立體^L圖所示的另一嵌入式電容器裝置220的另一示意示例。 參考圖12C,該嵌入式電容器220與參考圖12B所描述和示出的嵌入式電容 器210相類似，除了例如第一電容器裝置221和第二電容器裝置222可以分 別替代第一電容器裝置211和第二電容器裝置212之外。如圖12C所示，第 一電容器221和第二電容器222中的每個可以包括多層的結(jié)構(gòu)，其利用對于 第一、第二電容器裝置221和222的接觸的組合，提供了可調(diào)的電容和電感。 例如，第一電容器(3221可以包括兩層的電容器結(jié)構(gòu)。在其他示例中，第一電容器裝置221或第二電容器裝置222的至少之一可以包括單層結(jié)構(gòu)。
圖12D示出了由立體視圖所示的與所公開的實施例一致的嵌入式電容 器裝置230的另一示意示例。參考圖12D,該嵌入式電容器裝置230可以包 括沿垂直方向V的電極S,-S6的疊層。雖然圖12D所示的嵌入式電容器裝置 230包括6個電極S「S6，但是也可以包括更多或者更少的電極。例如，嵌入 式電容器裝置230可具有少到兩層的疊層電極。根據(jù)所公開的實施例，電極
S,、 S3和Ss可以連接到電源面(未示出)而電極S2、 S4和S6可以連接到接
地面(未示出)，以使得電容器可以定義在電極對S,和S2、 S3和S4、 Ss和 S6中的每一對之間。此外電極S,-S6中的每個都可以包括沿水平方向H分離 的電容器部分。例如，電極S,可被分成三個電容器部分do、C收和C03。 在一個示例中，第一濾波器231可以連接在電極S,的面上的電容器部分d(H 和入口區(qū)域234之間，第二濾波器232可以連4妄在電容器部分C,o2和入口區(qū) 域234之間，第三濾波器233可以連接在第三電容器部分C1()3和入口區(qū)域234 之間。濾波器231到233中的每個都可以包括例如SMD濾波器的分離式濾 波器、嵌入式濾波器或者埋置式濾波器。此外，濾波器231到233中的單個 元件可以包括分離式器件、嵌入式器件或者埋置式器件中的一種，并可以由 各種所述的電阻器、電容器和電感器形成。
根據(jù)所公開的實施例的電容器裝置可應(yīng)用到一種結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)可以為 比如硅基板、芯片載體、陶覺基板、玻璃基板、柔性基板或者印刷電路板的 基板的形式。本申請還可以用于如系統(tǒng)于封裝中(SIP)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)于封裝 上(SOP)結(jié)構(gòu)、模塊于封裝上(SOM)結(jié)構(gòu)、三維封裝結(jié)構(gòu)、封裝上封裝 (POP)結(jié)構(gòu)，載體堆疊結(jié)構(gòu)和插座結(jié)構(gòu)。
此外，在與公開的實施例一致的代表性示例的描述中，本說明書可能提 出了如步驟的特定順序的所公開的實施例的一種方法和/或工藝。然而，在本
該方法或工藝都不應(yīng)當限制在已描述的步驟的特定順序。如本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員可以理解的，其它步驟的順序也是可能的。因此，本文所闡迷的步驟 的特定順序不應(yīng)解釋為對權(quán)利要求的限定。另外，任何關(guān)于與所公開的實施 例一致的方法和/或步驟的權(quán)利要求都不應(yīng)限制于所書寫的順序的步驟的執(zhí) 行，且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地理解，該順序可以變化且仍落在所 公開的實施例的一青神和范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，可以對于上述的示例進行改變，而 不脫離其廣義的發(fā)明構(gòu)思。因此可以理解的是，所^坡露的實施例并不限定于 所公開的特定的示例，而旨在覆蓋如所附的權(quán)利要求所界定的所公開的實施 例的精神和范圍內(nèi)的變化。
本申請要求來自2008年2月29日提交的美國臨時申請No. 61/032777 的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其內(nèi)容通過引用的方式全部引入于此。
權(quán)利要求
1、一種電容器裝置，包括第一電容器；和連接所述第一電容器和導(dǎo)電區(qū)域的第一濾波器，其中所述第一電容器具有第一共振頻率并且所述第一濾波器被配置為工作在覆蓋所述第一共振頻率的第一頻帶內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的電容器裝置，還包括第二電容器，所述第二電容 器連接于所述的導(dǎo)電區(qū)域。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的電容器裝置，其中如果噪聲落入所述第一頻帶內(nèi)， 所述第一濾波器將所述噪聲從所迷導(dǎo)電區(qū)域傳導(dǎo)到所述第一電容器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的電容器裝置，還包括 第二電容器，和連接所述導(dǎo)電區(qū)域和所述第二電容器的第二濾波器，其中所述第二電容 器具有第二共振頻率并且所述的第二濾波器被配置為工作在覆蓋所述第二共振頻率的第二頻帶內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的電容器裝置，其中如果噪聲落入所述第一頻帶內(nèi)，所述第一濾波器將所述噪聲從所述導(dǎo)電 區(qū)域傳導(dǎo)到所述第一電容器，并且如果噪聲落入所述第二頻帶內(nèi)，所述第二濾波器將所述噪聲從所述導(dǎo)電 區(qū)域傳導(dǎo)到所述第二電容器。
6、 如權(quán)利要求1所述的電容器裝置，還包括 第二電容器；第三電容器；和連接所述導(dǎo)電區(qū)域和所述第二電容器的第二濾波器，其中所述的第二電 容器具有第二共振頻率并且所述第二濾波器被配置為工作在覆蓋所述第二 共振頻率的第二頻帶內(nèi)；且所述第三電容器連接于所述導(dǎo)電區(qū)域，且具有第三共振頻率。
7、 如權(quán)利要求2所述的電容器裝置，還包括 連接所述第二電容器和所述導(dǎo)電區(qū)域的第二濾波器；和 第三電容器，所述第三電容器經(jīng)由第三濾波器連接到第二電容器，其中第二電容器具有第二共振頻率并且所述第二濾波器被配置為工作在覆 蓋所述第二共振頻率的第二頻帶內(nèi)，并且第三電容器具有第三共振頻率并且所述第三濾波器被配置為工作在覆 蓋所述第三共振頻率的第三頻帶內(nèi)。
8、 如權(quán)利要求2所述的電容器裝置，還包括第二濾波器，其中所述的第二電容器經(jīng)由所述第二濾波器連接到所述導(dǎo) 電區(qū)i或，并且所述第一濾波器作為低通濾波器，所述第二濾波器作為高通濾波器。
9、 如權(quán)利要求2所述的電容器裝置，還包括第二濾波器，其中所述第 二電容器經(jīng)由所述第二濾波器連接到所述導(dǎo)電區(qū)域，并且所述第一濾波器和 所述第二濾波器中至少之一為帶通濾波器。
10、 如權(quán)利要求1所述的電容器裝置，還包括連接到所述導(dǎo)電區(qū)域的第 二電容器，其中所述第一電容器和所述第二電容器中的至少一個包括表面安 裝器件式電容器、嵌入式電容器、埋置式電容器和平面電容器中的一種。
11、 如權(quán)利要求2所述的電容器裝置，還包括連接到所述導(dǎo)電區(qū)域的第 二濾波器，其中所述第 一濾波器和所述第二濾波器中的至少一個包括表面安 裝器件式濾波器、埋置式濾波器、平面濾波器和嵌入式濾波器中的一種。
12、 如權(quán)利要求2所述的電容器裝置，還包括將第二電容器連接到所述導(dǎo)電區(qū)域的第二濾波器，所述第二電容器具有 第二共振頻率，并且所述第二濾波器被配置為工作在覆蓋所述第二共振頻率 的第二頻帶內(nèi)；通過具有第三共振頻率的第三濾波器連接到所述導(dǎo)電區(qū)域的第三電容 器，所述第三濾波器被配置為工作在覆蓋所述第三共振頻率的第三頻帶內(nèi)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1的電容器裝置，其中所述電容器裝置連接到基板。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的電容器裝置，其中所述基板為硅基板、芯片載 體、陶瓷基板、柔性基板或者印刷電路板。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13的電容器裝置，其中所述電容器裝置埋置于或嵌 入于所述基板中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求4的電容器裝置，其中如果噪聲落入所述第一頻帶內(nèi)，所述第一濾波器則將所述噪聲從所述導(dǎo) 電區(qū)域傳導(dǎo)到所述第 一 電容器，如果噪聲落入所述第二頻帶內(nèi)，所述第二濾波器則將所述噪聲從所述導(dǎo) 電區(qū)域傳導(dǎo)到所述第二電容器。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1的電容器裝置，其中所述導(dǎo)電區(qū)域作為第二電容器。
18、 一種電容器裝置，包括 連接第一電容器到導(dǎo)電區(qū)域的第一濾波器；和 連接第二電容器到所述第一電容器的第二濾波器。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18的電容器裝置，其中 所述第 一 電容器具有第 一共振頻率，所述第一濾波器被配置為工作在覆蓋所述第一共振頻率的第一頻帶內(nèi)， 所述第二電容器具有第二共振頻率，并經(jīng)由所述第二濾波器與所述第一 電容器串連，并且所述第二濾波器被配置為工作在覆蓋所述第二共振頻率的第二頻帶內(nèi)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18的電容器裝置，還包括連接到所述導(dǎo)電區(qū)域的第 三電容器，其中所述第 一 電容器具有第 一共振頻率，所述第一濾波器被配置為工作在覆蓋所述第一共振頻率的第一頻帶內(nèi)， 所述第二電容器具有第二共振頻率，并經(jīng)由所述第二濾波器與所述第一 電容器串連，并且所述第二濾波器被配置為工作在覆蓋所述第二共振頻率的第二頻帶內(nèi)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20的電容器裝置，還包括設(shè)置于第三電容器和導(dǎo)電 區(qū)域之間的第三濾波器，所述第三濾波器被配置為工作在覆蓋所述第三共振 頻率的第三頻帶內(nèi)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求19的電容器裝置，其中如果噪聲落入所述第一頻帶內(nèi)，所述第一濾波器則將所述噪聲從所述導(dǎo) 電區(qū)域傳導(dǎo)到所述第一電容器，如果噪聲落入所述第二頻帶內(nèi)，所述第二濾波器則將所述噪聲從所述導(dǎo) 電區(qū)域傳導(dǎo)到所述第二電容器。
23、 根據(jù)權(quán)利要求18的電容器裝置，其中所述電容器裝置連接到基板。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23的電容器裝置，其中所迷基板是硅基板、芯片載 體、陶瓷基板、玻璃基板、柔性基板或者印刷電路板。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23的電容器裝置，其中所述電容器裝置嵌入于或埋置于所述基板中。
26、 才艮據(jù)權(quán)利要求18的電容器裝置，其中所述第一電容器和所述第二電容器中的至少之一包括表面安裝器件式電容器、嵌入式電容器、埋置式電 容器和平面電容器中的一種。
27、 根據(jù)權(quán)利要求18的電容器裝置，其中所述第一濾波器和所述第二 濾波器中的至少之一包括表面安裝器件式濾波器、埋置式濾波器、平面濾波 器和嵌入式濾波器中的一種。
28、 根據(jù)權(quán)利要求18的電容器裝置，其中所述導(dǎo)電區(qū)域作為第三電容哭
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容器裝置。該電容器裝置包括至少一個電容器。該電容器裝置還包括第一電容器和連接該第一電容器與導(dǎo)電區(qū)域的第一濾波器，其中該第一電容器具有第一共振頻率，并且該第一濾波器被配置為工作在覆蓋該第一共振頻率的第一頻帶內(nèi)。
文檔編號H03H7/01GK101562433SQ20091013072
公開日2009年10月21日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者張慧如, 彭錦星, 李明林, 洪勝哲, 賴信助 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院