CN103377818A - 一种具有贯穿孔电感的高频元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一高频元件，其具有一在基板中的贯穿孔电感。贯穿孔电感具有一一体成型本体(integral body)。贯穿孔电感的电感值大于水平电感的电感值。贯穿孔电感包含至少两种材料，其中该至少两种材料其中一个为一导电材料。本发明也揭露了一个制造此高频元件结构的方法，其中该方法主要包含基板中的贯穿孔钻孔和贯穿孔填孔、基板上的黄光工艺。
Description
技术领域
本发明是有关一种高频元件电路结构中的电感，特别指一种高频元件电路结构中的贯穿孔电感。
背景技术
近年来随着可携式资讯电子产品与行动通讯产品朝着轻薄短小、多功能、高可靠度与低价化的发展，高元件密度成为电子产品的发展趋势。线路中所使用的主动元件及被动元件也多朝向微小化、积体化、芯片化及模组化的方向发展，以达到有效缩小线路体积，进而降低成本并提高产品的竞争力。
一些技术的开发，例如积层陶瓷电容技术(MLCC,multi-layerceramic capacitor)、单层基板中的贯穿孔钻孔和贯穿孔填孔、黄光工艺，通过扩大元件内空间的使用率来缩小尺寸。传统上，请参阅图1，贯穿孔钻孔和贯穿孔填孔2可适用于单层陶瓷基板1。接着，多个单层陶瓷基板1结合成一多层基板3(通过烧结)用以在多层陶瓷基板形成一贯穿孔4。贯穿孔4用来电性连接两相邻的导电层。上述的贯穿孔仅用来作为不同层间的电性连接，但需要一个较大的基板来容纳贯穿孔所占的空间。因此，需要一个解决方案来充分利用贯穿孔所占的空间，进一步缩小元件尺寸且达到较佳的元件电性性能。
发明内容
本发明的一目的为：一在贯穿孔中的导电材料作为高频元件(例如高频滤波器)的贯穿孔电感(可称为垂直电感)。在本发明中，在基板贯穿孔中的导电材料视为主要电感(之后称为贯穿孔电感)。在大于1GHz的高频操作环境下，较佳为2.4GHz，贯穿孔中的导电材料作为一主要电感元件，而使得高频元件具有较佳的Q值。在一个实施例中，贯穿孔电感的电感值大于在基板上的水平电感的电感值。如此，可大大地缩小高频元件的尺寸。
在一个实施例中，贯穿孔电感包含至少两种材料，其中该至少两种材料其中一个为一导电材料，该至少两种材料在贯穿孔电感中较佳地设计用以达成上述的电性特征。在一个实施例中，贯穿孔电感可由至少两种导电材料制成。在另一个实施例中，贯穿孔电感可由一导电材料和一被该导电材料包围的非导电材料制成。如此，可大大地增进高频元件的电性性能。
本发明也揭露了一作为高频元件的U形贯穿孔电感，其是由一在基板中的第一贯穿孔电感、一在基板中的第二贯穿孔电感和一在基板上的水平电感制成。在高频操作环境下(例如2.4GHz)，第一贯穿孔电感和第二贯穿孔电感的结合作为一主要电感元件，而使得该元件具有较佳的Q值。如此，可大大地缩小高频元件的尺寸。
在本发明较佳的实施例中，提供了一个高频元件(例如高频滤波器)的结构。此结构包含了配置在基板相反面上的一电容和一部分电感。该电感可为贯穿孔电感或U形贯穿孔电感。
本发明的一目的是揭露一制造贯穿孔电感结构的方法。制造流程包含两个主要步骤：提供一基板，该基板包含在其内的一贯穿孔；以及在该基板的该贯穿孔中形成一贯穿孔电感。
本发明的另一目的是揭露一制造高频元件结构的方法。制造流程包含三个主要步骤：在一基板中形成一贯穿孔电感；在该基板的上表面形成一水平电感；以及在该基板的下表面形成一水平电容。制造方法包含基板中的贯穿孔钻孔和贯穿孔填孔、基板上的黄光工艺。
在参阅图式及接下来的段落所描述的实施方式之后，该技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样。
附图说明
图1说明于多层基板形成贯穿孔(通过绕结)；
图2A为贯穿孔电感结构的剖面示意图；
图2B为由一贯穿孔电感和一电容制成的较佳结构的剖面示意图；
图2C和图2D为由至少两种导电材料制成的贯穿孔电感较佳结构的剖面示意图；
图2E和图2F为包含一导电材料和一非导电材料的贯穿孔电感较佳结构的剖面示意图；
图3A为U形贯穿孔电感结构的剖面示意图；
图3B为U形贯穿孔电感的三维空间透视图；
图3C说明U形贯穿孔电感的等效电路图；
图4A为高频元件结构的剖面示意图；
图4B和图4C为一包含一第一U形贯穿孔电感、一第二U形贯穿孔电感、一第三U形贯穿孔电感和一图案化布局的结构的三维空间透视图；
图5A为制造图2A中贯穿孔电感的结构的流程示意图；
图5B为制造图3A中U形贯穿孔电感的结构的流程示意图；
图5C为制造图4A中高频元件的结构的流程示意图；
图6A至图6J为制造图4A中高频元件的结构的流程示意图。
附图标记说明：
1单层陶瓷基板；2贯穿孔钻孔和贯穿孔填孔；3多层基板；4贯穿孔电感；100,110,120,130贯穿孔电感结构；101,201,301基板；102,302贯穿孔电感；103,221,303水平电感；104,305水平电容；105,307介电层；107第一导电材料；108第二导电材料；111导电材料；112非导电材料；200U形贯穿孔电感结构；202A第一贯穿孔电感；202B第二贯穿孔电感；222,223端点；250U形贯穿孔电感；220等效电路；300高频元件结构；304电感；305电容；306第一保护层；308第二保护层；309接触垫；381第一U形贯穿孔电感；382第二U形贯穿孔电感；383第三U形贯穿孔电感；384图案化布局；401,402,411,412,413,414,501,502,503步骤；305A第二图案化导电层；305B第三图案化导电层。
具体实施方式
本发明的详细说明于随后描述，这里所描述的较佳实施例是作为说明和描述的用途，并非用来限定本发明的范围。
本发明揭露一在贯穿孔中的导电材料，其作为高频元件(例如高频滤波器)的电感(可称为垂直电感)。贯穿孔用来电性连接两相邻的导电层，其中两相邻的导电层间具有一绝缘层。在工艺中，基板上的图案化导电层和基板中的贯穿孔由导电材料制成，其中基板中的贯穿孔由一小部分的导电材料填入。相较于由基板上的图案化导电层所形成的电感，由基板贯穿孔中一小部分的导电材料所形成的电感常被忽略。在本发明中，在基板贯穿孔中的导电材料视为主要电感(之后称为贯穿孔电感)，它常被使用在一些高频元件(例如高频滤波器)。在高频操作的环境下(频率不小于1GHz，较佳来说，实质上为2.4GHz)，贯穿孔中导电材料的电感值扮演一个重要的角色。例如，可以有较佳的Q值。贯穿孔电感的电感值可由模拟软件计算来决定较佳的电性性能。因此，可使电路中的导线较短、高频元件尺寸较小以及电性性能较佳。
贯穿孔电感的两个端点可电性连接至任何其它的导电元件。在一个范例中，一个端点可电性连接至一个电容，而另一个端点可电性连接至一个电感。在另一个范例中，一个端点可电性连接至一个电容，而另一个端点可接地。
图2A为贯穿孔电感结构100的剖面示意图。此结构100包含一基板101以及一贯穿孔电感102。图2B为由一贯穿孔电感和一电容制成的较佳结构110的剖面示意图。此结构110包含一基板101、一贯穿孔电感102、一水平电感103、一水平电容104以及一介电层105。在结构100、110中，贯穿孔电感102的电感值在高频操作环境下扮演一个重要的角色(较任何其它的水平电感103更为重要)，如此结构100、110可适用于一些高频元件(例如高频滤波器)。在一个实施例中，贯穿孔电感102的电感值大于水平电感103的电感值。在一个实施例中，贯穿孔电感102和水平电感103的合成电感值实质上等于贯穿孔电感102的电感值。在一个实施例中，贯穿孔电感102包含至少两种材料，其中该至少两种材料其中一个为一导电材料，该至少两种材料在贯穿孔电感102中较佳地设计用以达成上述的电性特征。在一个实施例中，贯穿孔电感102具有一一体成型本体(integral body)。基板101可由任何适合的材料制成，例如介电基板或陶瓷基板(例如氧化铝(Al2O3)基板)。贯穿孔电感102可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合。较佳来说，贯穿孔电感102的高度大约为320微米，以及贯穿孔电感102的直径大约为100微米。
在一个实施例中(结构120)，贯穿孔电感102可由至少两种导电材料制成。请参阅图2C和图2D，贯穿孔电感102可由一覆盖在贯穿孔侧壁的第一导电材料107和一被该第一导电材料107包围的第二导电材料108制成。第一导电材料107可通过电镀或任何适合的涂布工艺覆盖在贯穿孔的侧壁。较佳来说，第一导电材料107由铜制成，以及第二导电材料108由银制成。
在一个实施例中(结构130)，贯穿孔电感102可包含一导电材料111和一被该导电材料111包围的非导电材料112制成(参阅图2E和图2F)。
本发明也揭露一种由一在基板中的第一贯穿孔电感、一在基板中的第二贯穿孔电感和一在基板上的水平电感制成的U形贯穿孔电感。水平电感的一端可电性连接至第一贯穿孔电感，而水平电感的另一端可电性连接至第二贯穿孔电感。请参阅图3A，此结构200包含一基板201、一水平电感221、一第一贯穿孔电感202A、一第二贯穿孔电感202B。图3B为U形贯穿孔电感250的三维空间透视图，其中基板201未示的。U形贯穿孔电感250由一第一贯穿孔电感202A、一第二贯穿孔电感202B和一水平电感221制成。在一个实施例中，第一贯穿孔电感202A具有一第一一体成型本体(integral body)，以及第二贯穿孔电感202B具有一第二一体成型本体(integral body)。U形贯穿孔电感250的等效电路220图示于图3C。在结构200的一个实施例中，第一贯穿孔电感202A和第二贯穿孔电感202B的合成电感值大于水平电感221的电感值。在结构200的一个实施例中，第一贯穿孔电感202A、第二贯穿孔电感202B和水平电感221的合成电感值实质上等于第一贯穿孔电感202A和第二贯穿孔电感202B的合成电感值。结构200可适用于一些高频元件(例如高频滤波器)。U形贯穿孔电感250的两个端点222、223可电性连接至任何其它的导电元件。在一个范例中，一个端点222可电性连接至一个电容，而另一个端点223可电性连接至一个电感。在另一个范例中，一个端点222可电性连接至一个电容，而另一个端点223可接地。在更另一个范例中，一个端点222可电性连接至一电容的一个端点，而另一个端点223可电性连接至该电容的另一个端点。电性连接至任何其它导电元件的方式可通过较佳的设计达成，而现有技术者易修饰该设计布局，在此不进一步描述。因此，不仅可以减小高频元件的尺寸，而且可以增进高频元件的电性性能。
基板201可由任何适合的材料制成，例如介电基板或陶瓷基板(例如氧化铝(Al2O3)基板)。第一贯穿孔电感202A和第二贯穿孔电感202B可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合。较佳来说，第一贯穿孔电感202A和第二贯穿孔电感202B其中每一个的高度大约为320微米，以及第一贯穿孔电感202A和第二贯穿孔电感202B其中每一个的直径大约为100微米。上面在图2A至图2F所描述的特征可适用于图3A的结构200。
在本发明较佳的实施例中，提供了一个高频元件(例如高频滤波器)的结构。此结构包含了配置在基板相反面上的一电容和一部分电感。
请参阅图4A，高频元件结构300包含一基板301、一电感304、一电容305、一介电层307、一第一保护层306、一第二保护层308和一接触垫309。高频元件结构300主要包含了配置在基板301相反面上的一电容305和一部分电感304。特别地，高频元件结构300主要由三部分组成：一水平电感303、一贯穿孔电感302和一水平电容(一电容)305，其中该电感304包含一水平电感303和一贯穿孔电感302。在一个实施例中，贯穿孔电感302具有一一体成型本体(integralbody)。在一个实施例中，贯穿孔电感302的电感值大于水平电感303的电感值。在一个实施例中，贯穿孔电感302和水平电感303的合成电感值实质上等于贯穿孔电感302的电感值。上面在图2A至图2F所描述的特征也可适用于图4A的结构300。此外，之前在图3A至图3C描述的U形贯穿孔电感也可适用于第4A图的结构300。
基板301可由任何适合的材料制成，例如介电基板或陶瓷基板(例如氧化铝(Al2O3)基板)。电感304可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合。较佳来说，贯穿孔电感302的高度大约为320微米，以及贯穿孔电感302的直径大约为100微米。介电层307配置在电容305的两电极的间。第一保护层306覆盖在水平电感303(一部分电感304)上方，以及第二保护层308覆盖在水平电容305上方。配置在水平电容305上方且电性连接至该水平电容305的接触垫309是用来作为高频元件结构300的输入/输出端。
在一个本发明的较佳实施例中，高频元件结构300包含了配置在基板301相反面上的一电容305和一部分电感304，其中该电感304包含了多个U形贯穿孔电感250，该多个U形贯穿孔电感250皆电性连接至配置在基板301下表面的单一电容305。因此，可增进高频元件的电性性能。
举“两个U形贯穿孔电感250，该两个U形贯穿孔电感250皆电性连接至配置在基板301下表面的单一电容305”为例。
高频元件结构包含：(a)一基板，包含在其内的一第一贯穿孔、一第二贯穿孔、一第三贯穿孔和一第四贯穿孔；(b)一第一U形贯穿孔电感，包含：一第一贯穿孔电感，配置在该基板的该第一贯穿孔中；一第二贯穿孔电感，配置在该基板的该第二贯穿孔中；以及一第一水平电感，配置在该基板的上表面，其中该第一水平电感具有一第一端点和一第二端点，其中该第一端点电性连接至该第一贯穿孔电感，以及该第二端点电性连接至该第二贯穿孔电感；(c)一第二U形贯穿孔电感，包含：一第三贯穿孔电感，配置在该基板的该第三贯穿孔中；一第四贯穿孔电感，配置在该基板的该第四贯穿孔中；以及一第二水平电感，配置在该基板的上表面，其中该第二水平电感具有一第三端点和一第四端点，其中该第三端点电性连接至该第三贯穿孔电感，以及该第四端点电性连接至该第四贯穿孔电感；(d)一水平电容，配置在该基板的下表面，其中该第一贯穿孔电感、该第二贯穿孔电感、该第三贯穿孔电感和该第四贯穿孔电感皆电性连接至该水平电容。在一个实施例中，第一贯穿孔电感具有一第一一体成型本体(integral body)，第二贯穿孔电感具有一第二一体成型本体(integral body)，第三贯穿孔电感具有一第三一体成型本体(integral body)，以及第四贯穿孔电感具有一第四一体成型本体(integral body)。
图4B和图4C为一包含一第一U形贯穿孔电感381、一第二U形贯穿孔电感382、一第三U形贯穿孔电感383和一图案化布局层384的结构的三维空间透视图。第一U形贯穿孔电感381、第二U形贯穿孔电感382和第三U形贯穿孔电感383电性连接至在其下方的图案化布局层384。图案化布局384包含一电感、一电容或一接地端其中至少一个。
图5A为制造图2A中贯穿孔电感102的结构100的流程示意图。制造流程包含两个主要步骤：提供一基板，该基板包含在其内的一贯穿孔(步骤401)；以及在该基板的该贯穿孔中形成一贯穿孔电感(步骤402)。
图5B为制造图3A中U形贯穿孔电感的结构200的流程示意图。制造流程包含四个主要步骤：提供一基板，该基板包含在其内的一第一贯穿孔和一第二贯穿孔(步骤411)；在该基板的该第一贯穿孔中形成一第一贯穿孔电感(步骤412)；在该基板的该第二贯穿孔中形成一第二贯穿孔电感(步骤413)；以及在该基板上形成一水平电感(步骤414)，其中该水平电感具有一第一端点和一第二端点，其中该第一端点电性连接至该第一贯穿孔电感，以及该第二端点电性连接至该第二贯穿孔电感。
图5C为制造图4A中高频元件的结构300的流程示意图。制造流程包含三个主要步骤：在一基板301中形成一贯穿孔电感302(步骤501)；在该基板301的上表面形成一水平电感303(步骤502)；以及在该基板301的下表面形成一水平电容305(步骤503)。步骤502和步骤503的顺序可以改变。在一个实施例中，步骤501和步骤502可结合为单一步骤“在该基板301中形成一电感304”或”在该基板301中形成一U形贯穿孔电感250”。
实施例一说明制造图4A中高频元件的结构300的流程。
图6A至图6J为制造图4A中高频元件的结构300的流程示意图。
本发明揭露了一个制造高频元件结构300的方法，其中该方法主要包含基板中的贯穿孔钻孔和贯穿孔填孔、基板上的黄光工艺。
图6A至图6C详细说明图5C中的步骤501：”在该基板301中形成一贯穿孔电感302”。
如图6A所示，提供一基板301。基板301具有一上表面和一下表面。基板301可由任何适合的材料制成，例如介电基板或陶瓷基板(例如氧化铝(Al2O3)基板)。在基板301中形成一贯穿孔311之前，基板301可先经过烧结。基板301的厚度为100～500微米，较佳来说，约为320微米。
如图6B所示，在该基板301中形成一贯穿孔311。贯穿孔311可由已知的技术形成，例如一般钻孔、机械式钻孔或电射式钻孔。
如图6C所示，使用一导电材料填充该贯穿孔311用以形成一贯穿孔电感302。贯穿孔电感302可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合，用以降低其阻抗。较佳来说，贯穿孔电感302的高度大约为320微米，以及贯穿孔电感302的直径大约为100微米。
贯穿孔电感302包含至少两种材料，其中该至少两种材料的其中一个为一导电材料，该至少两种材料在贯穿孔电感302中较佳地设计用以达成较佳的电性特征。在一个实施例中，贯穿孔电感302可由至少两种导电材料制成。请复参阅图2C和图2D，贯穿孔电感302可由一覆盖在贯穿孔侧壁的第一导电材料和一被该第一导电材料包围的第二导电材料制成。第一导电材料可通过电镀或任何适合的涂布工艺覆盖在贯穿孔的侧壁。较佳来说，第一导电材料由铜制成，以及第二导电材料由银制成。在另一个实施例中，贯穿孔电感302可包含一导电材料和一被该导电材料包围的非导电材料制成(复参阅图2E和图2F)。因此，高频元件的电性性能可大大地提升。
图6D详细说明第5C图中的步骤502：“在该基板301的上表面形成一水平电感303”。
如图6D所示，在该基板301的上表面形成一第一图案化导电层303用以成一水平电感303。水平电感303电性连接至贯穿孔电感302。第一图案化导电层303可通过黄光工艺或印刷工艺形成。第一图案化导电层303可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合，用以降低其阻抗。在一个实施例中，步骤501和步骤502可结合为单一步骤“在该基板301中形成一电感304”或“在该基板301中形成一U形贯穿孔电感250”。
图6E至图6G详细说明图5C中的步骤503：“在该基板301的下表面形成一水平电容305”。
如图6E所示，在该基板301的下表面形成一第二图案化导电层305A。第二图案化导电层305A可通过黄光工艺或印刷工艺形成。第二图案化导电层305A可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合。
如图6F所示，形成一介电层307用以覆盖该第二图案化导电层305A。介电层307可通过化学气相沉积(CVD)形成。介电层307可由任何适合具有高介电常数和高品质因素的材料制成。
如图6G所示，在该介电层307上形成一第三图案化导电层305B用以形成一在该基板301下表面的一水平电容305。第二图案化导电层305A用来作为水平电容305的一个电极；第三图案化导电层305B用来作为水平电容305的另一个电极。第三图案化导电层305B可通过黄光工艺或印刷工艺形成。第三图案化导电层305B可由任何适合的材料制成，例如铜、银或其结合。
如图6H所示，形成一第一保护层306用以覆盖该水平电感303。第一保护层306保护水平电感303免于外在干扰。
如图6I所示，形成一第二保护层308用以覆盖该水平电容305。第二保护层308保护水平电容305免于外在干扰。
如图6J所示，在该第二保护层308上形成一接触垫309
用以电性连接该水平电容305。接触垫309可通过黄光工艺或印刷工艺形成。
实施例二说明制造图4A中高频元件的结构300的另一个流程。
请复参阅图5C。本发明揭露了另一个制造高频元件结构300的方法，其中该方法主要包含一多薄板(multi-sheet)基板和在该多薄板(multi-sheet)基板上的黄光工艺。
制造方法包含三个主要步骤：在该基板301中形成一垂直电感302(步骤501)；在该基板301的上表面形成一水平电感303(步骤502)；以及在该基板301的下表面形成一水平电容305(步骤503)。步骤502和步骤503的顺序可以改变。在一个实施例中，步骤501和步骤502可结合为单一步骤”在该基板301中形成一电感304”或”在该基板301中形成一U形贯穿孔电感250”。
在步骤501中，在该基板301中形成一垂直电感302。一薄板(sheet)通过陶瓷材料生胚(green)或高分子材料生胚(green)形成。陶瓷材料或高分子材料的厚度为50～500微米。接着，通过已知的技术在薄板(sheet)中形成贯穿孔，例如一般钻孔、机械式钻孔或电射式钻孔，以及使用一导电材料填充在薄板(sheet)中的贯穿孔。如此，一具有厚度为150～400微米的薄板(sheet)形成。多个薄板(sheet)通过已知的技术堆叠形成一基板301，例如低温共烧陶瓷(LTCC,low-temperature co-fired ceramic)。接着，经烧结或熟化(curing)在基板301中形成垂直电感302。
在步骤502中，在该基板301的上表面形成一水平电感303。水平电感303可通过黄光工艺或印刷工艺形成。
在步骤503中，在该基板301的下表面形成一水平电容305。水平电容305是以电极与介电层组合而成，其中介电层是具有高介电常数和高品质因子材料生胚(green)。此生胚由微波介电陶瓷粉末与有机载体混合而成。有机载体可为热塑性高分子、热固性高分子、塑化剂与有机溶剂等等。
生胚(green)过程包含：将微波介电陶瓷粉末与有机载体混合、调整该混合物至该混合物具有合适粘度、抽气、除泡，再经刮刀成形(tape casting)程序而得到高介电常数和高品质因子材料生胚(green)。此生胚(green)通过压合(pressing)附着于垂直方向电感积层片材上。经熟化(curing)后，在基板301的下表面形成一水平电容305。
实施例一中图6H至图6J所述的步骤或特征也可适用于实施例二；因此细节在此不进一步描述。
虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (22)
1.一种高频元件，其特征在于，包含：
一基板，包含一第一贯穿孔；以及
一第一贯穿孔电感，配置在该基板的该第一贯穿孔中。
2.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该高频元件的操作频率不小于1GHz。
3.根据权利要求2所述的高频元件，其特征在于，该高频元件的操作频率为2.4GHz。
4.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，更包含一在该基板上的第一水平电感，其中该第一水平电感电性连接至该第一贯穿孔电感，以及该第一贯穿孔电感的电感值大于该第一水平电感的电感值。
5.根据权利要求4所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感和该第一水平电感的合成电感值等于该第一贯穿孔电感的电感值。
6.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感包含至少两种材料，其中该至少两种材料的其中之一为导电材料。
7.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感包含：
一第一导电材料，覆盖该第一贯穿孔的侧壁；以及
一第二导电材料，是被该第一导电材料包围。
8.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感包含一导电材料和一被该导电材料包围的非导电材料。
9.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感包含一第一端点和一第二端点，该高频元件更包含配置在该基板相反面的一第一水平电感和一第一水平电容，其中该第一端点电性连接至该第一水平电感，以及该第二端点电性连接至该第一水平电容。
10.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该基板进一步包含一第二贯穿孔，该高频元件更包含：一第二贯穿孔电感，配置在该基板的该第二贯穿孔中；以及一配置在该基板上表面的第一水平电感，其中该第一水平电感具有一第一端点和一第二端点，其中该第一端点电性连接至该第一贯穿孔电感，以及该第二端点电性连接至该第二贯穿孔电感。
11.根据权利要求10所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感和该第二贯穿孔电感的合成电感值大于该第一水平电感的电感值。
12.根据权利要求10所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感和该第二贯穿孔电感是分别包含：
一第一导电材料，覆盖相对应的贯穿孔的侧壁；以及
一第二导电材料，是被该第一导电材料包围。
13.根据权利要求10所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感和该第二贯穿孔电感是分别包含一导电材料和一被该导电材料包围的非导电材料。
14.根据权利要求10所述的高频元件，其特征在于，更包含一在该基板下表面的第二水平电容，其中该第一贯穿孔电感和该第二贯穿孔电感其中至少一个电性连接至该第二水平电容。
15.一种封装结构的制造方法，其特征在于，该方法包含了下列步骤：
提供一基板，该基板包含一第一贯穿孔；以及
在该基板的该第一贯穿孔中形成一第一贯穿孔电感。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，该基板更包含一第二贯穿孔，该方法进一步包含了下列步骤：在该基板的该第二贯穿孔中形成一第二贯穿孔电感；以及在该基板上形成一第一水平电感，其中该第一水平电感具有一第一端点和一第二端点，其中该第一端点电性连接至该第一贯穿孔电感，以及该第二端点电性连接至该第二贯穿孔电感。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包含了下列步骤：通过黄光工艺在该基板的一第一表面上形成一第一水平电感或一第一水平电容，其中该第一水平电感或该第一水平电容电性连接至该第一贯穿孔电感。
18.一种高频元件，其特征在于，包含：
一基板，包含在其内的一第一贯穿孔、一第二贯穿孔、一第三贯穿孔和一第四贯穿孔；
一第一U形贯穿孔电感，包含：
一第一贯穿孔电感，配置在该基板的该第一贯穿孔中；
一第二贯穿孔电感，配置在该基板的该第二贯穿孔中；以及
一第一水平电感，配置在该基板的上表面，其中该第一水平电感具有一第一端点和一第二端点，其中该第一端点电性连接至该第一贯穿孔电感，以及该第二端点电性连接至该第二贯穿孔电感；以及
一第二U形贯穿孔电感，包含：
一第三贯穿孔电感，配置在该基板的该第三贯穿孔中；
一第四贯穿孔电感，配置在该基板的该第四贯穿孔中；以及
一第二水平电感，配置在该基板的上表面，其中该第二水平电感具有一第三端点和一第四端点，其中该第三端点电性连接至该第三贯穿孔电感，以及该第四端点电性连接至该第四贯穿孔电感。
19.根据权利要求18所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感、该第二贯穿孔电感、该第三贯穿孔电感和该第四贯穿孔电感的合成电感值大于该第一水平电感和该第二水平电感的合成电感值。
20.根据权利要求18所述的高频元件，其特征在于，进一步包含一在该基板下表面的一第一水平电容，其中该第一贯穿孔电感、该第二贯穿孔电感、该第三贯穿孔电感和该第四贯穿孔电感电性连接至该第一水平电容。
21.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该基板为一陶瓷基板。
22.根据权利要求1所述的高频元件，其特征在于，该第一贯穿孔电感具有一一体成型本体。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104036919A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-09-10 | 合肥顺昌分布式能源综合应用技术有限公司 | 一种高频感应全桥谐振电感装置及其制作方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107240580B (zh) * | 2013-07-23 | 2019-11-05 | 乾坤科技股份有限公司 | 一种导线架、电子组件以及电感器 |
| US9615459B2 (en) * | 2014-12-18 | 2017-04-04 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Inductor, circuit board, and implementing method of the inductor |
| US9484297B2 (en) | 2015-03-13 | 2016-11-01 | Globalfoundries Inc. | Semiconductor device having non-magnetic single core inductor and method of producing the same |
| US10790159B2 (en) * | 2018-03-14 | 2020-09-29 | Intel Corporation | Semiconductor package substrate with through-hole magnetic core inductor using conductive paste |
| JP7081547B2 (ja) * | 2019-03-27 | 2022-06-07 | 株式会社村田製作所 | 多層金属膜およびインダクタ部品 |
| JP7332090B2 (ja) * | 2019-04-16 | 2023-08-23 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光変調器キャリア組立体及び光モジュール |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340947A (en) * | 1992-06-22 | 1994-08-23 | Cirqon Technologies Corporation | Ceramic substrates with highly conductive metal vias |
| US5446311A (en) * | 1994-09-16 | 1995-08-29 | International Business Machines Corporation | High-Q inductors in silicon technology without expensive metalization |
| CN1111828A (zh) * | 1993-12-24 | 1995-11-15 | 日本电气株式会社 | 高频阻波电路 |
| CN1299154A (zh) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | 株式会社村田制作所 | 具有叠层结构的双工器 |
| US20020095770A1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-07-25 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuit inductors |
| US20040160721A1 (en) * | 2000-06-19 | 2004-08-19 | Barr Alexander W. | Printed circuit board having inductive vias |
| CN101341807A (zh) * | 2006-05-08 | 2009-01-07 | 揖斐电株式会社 | 电感器以及应用该电感器的电源电路 |
| CN101740214A (zh) * | 2008-11-12 | 2010-06-16 | 炫兴股份有限公司 | 具有陶瓷基板的模块化电感装置及其制造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW324860B (en) * | 1996-11-20 | 1998-01-11 | Beei-Ching Ling | Integrated-circuit device and method for fabricating integrated inductive circuit |
| US6734828B2 (en) * | 2001-07-25 | 2004-05-11 | Atheros Communications, Inc. | Dual band planar high-frequency antenna |
| KR100688858B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2007-03-02 | 삼성전기주식회사 | 스파이럴 3차원 인덕터를 내장한 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
| US7404250B2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-07-29 | Cisco Technology, Inc. | Method for fabricating a printed circuit board having a coaxial via |
| TWI420834B (zh) * | 2006-07-03 | 2013-12-21 | Hitachi Metals Ltd | 分頻電路、高頻電路及高頻模組 |
| US9159711B2 (en) * | 2011-07-29 | 2015-10-13 | GlobalFoundries, Inc. | Integrated circuit systems including vertical inductors |
-
2012
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-
2013
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- 2013-04-12 TW TW102112971A patent/TWI536735B/zh active
- 2013-04-12 CN CN201310127991.5A patent/CN103377818B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340947A (en) * | 1992-06-22 | 1994-08-23 | Cirqon Technologies Corporation | Ceramic substrates with highly conductive metal vias |
| CN1111828A (zh) * | 1993-12-24 | 1995-11-15 | 日本电气株式会社 | 高频阻波电路 |
| US5446311A (en) * | 1994-09-16 | 1995-08-29 | International Business Machines Corporation | High-Q inductors in silicon technology without expensive metalization |
| US20020095770A1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-07-25 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuit inductors |
| CN1299154A (zh) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | 株式会社村田制作所 | 具有叠层结构的双工器 |
| US20040160721A1 (en) * | 2000-06-19 | 2004-08-19 | Barr Alexander W. | Printed circuit board having inductive vias |
| CN101341807A (zh) * | 2006-05-08 | 2009-01-07 | 揖斐电株式会社 | 电感器以及应用该电感器的电源电路 |
| CN101740214A (zh) * | 2008-11-12 | 2010-06-16 | 炫兴股份有限公司 | 具有陶瓷基板的模块化电感装置及其制造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104036919A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-09-10 | 合肥顺昌分布式能源综合应用技术有限公司 | 一种高频感应全桥谐振电感装置及其制作方法 |
| CN104036919B (zh) * | 2014-06-05 | 2016-05-18 | 合肥顺昌分布式能源综合应用技术有限公司 | 一种高频感应全桥谐振电感装置及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103377818B (zh) | 2016-09-14 |
| CN103378814B (zh) | 2017-04-26 |
| US20130271240A1 (en) | 2013-10-17 |
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| TW201342800A (zh) | 2013-10-16 |
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| US9257221B2 (en) | 2016-02-09 |
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