CN2672876Y - 接地屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地屏蔽结构适用于一电路结构，此接地屏蔽结构具有许多接地单元，其以周期性及紧密互补的方式排列于一接地面，故可利用这些接地单元之间的间隙来阻绝电感电流于接地屏蔽结构上相对产生的涡流，并可增加慢波因子，使得波走得较慢，因而缩小电路布局所需的面积。此外，此接地屏蔽结构更可降低电路结构之内部线路的能量损耗，且增加接地屏蔽结构的单位面积的电感值及电容值。

Description

接地屏蔽结构

技术领域

本实用新型是有关于一种接地屏蔽结构(ground shield structure)，且特别是有关于一种周期性排列之紧密互补式接地屏蔽结构(Compact andComplementary Ground Shield Structure，CCGSS)。

背景技术

近年来电子科技的突飞猛进，特别是半导体产业的蓬勃发展，使得集成电路组件的集成度(integration)不断地提高，因而大幅降低集成电路(IC)组件的体积。同样地在集成电路组件的集成度不断地提高的情况之下，原先包含有多个集成电路组件的电路模块将可由单一集成电路组件来加以取代，如此将使电子产品之功能越来越强大，且其体积及重量也越来越小。

为了符合集成电路组件之电路设计，而须在集成电路芯片的内部制作电感器(inductor)时，现有技术通常是利用集成电路芯片的内部线路，来直接形成类似螺旋状的电感线圈，并将电感线圈配设于一基板的上方，故当电流在通过电感线圈时，电流于电感线圈中的流动将会形成电感电流，并对应在电感线圈的下方的基板上产生涡流(eddy current)，值得注意的是，涡流的产生将会相对减低电感线圈所产生的电感值。

为了要抵抗涡流(eddy current)的产生，现有技术提出一种图案化接地屏蔽(Patterned Ground Shield，PSG)结构，请参考第1图，其图示现有的一种接地屏蔽结构的示意图。由于接地屏蔽结构100的许多间隙(slot)120是用以将接地屏蔽结构100分割成许多接地条(ground strip)110，而这些接地条110乃是根据一中心点，而大致呈直角辐射状地排列于同一接地面(ground plane)上，并经由导电通孔(via)或其它连接线段来彼此电性连接。此外，这些间隙120更设计得非常狭窄，所以电场(electric field)将不会经由这些间隙120而泄露至接地屏蔽结构100的下方，并利用这些接地条110来作为电场的终止(termination)。

值得注意的是，由于上述的这些间隙120会在接地屏蔽结构100上形成许多断路(open circuit)，故当接地屏蔽结构100上的一电感线圈(未图示)通过电流，而于接地屏蔽结构100上产生涡流时，此接地屏蔽结构100的这些位于涡流E的流动路径上的间隙120将可有效地切断涡流E，因而降低涡流E对于电感线圈所产生的电感值的影响。然而，就上述的接地屏蔽结构100而言，这些接地条110乃是根据一中心点，而大致呈直角辐射状地排列于同一接地面上，因此，上述的接地屏蔽结构100仅适用于消除电感电流于接地屏蔽结构100上所产生的涡流E，而无法应用作为其它微波讯号传递组件的接地屏蔽，例如传输线、波导结构、功率分配器(powerdivider)、定向性耦合器(directional coupler)或微波滤波器等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种接地屏蔽结构，用以阻绝电感电流于接地屏蔽结构上相对产生的涡流。

本实用新型的一个目的是提供一种接地屏蔽结构，用以增加慢波因子(slow-wave factor)，使得波走得较慢，因而缩小电路布局所需的面积。

本实用新型的另一目的是提供一种接地屏蔽结构，用以增加接地屏蔽结构之单位面积的电感值及电容值。

为达本实用新型的上述目的，本实用新型提出一种接地屏蔽结构，适用于一电路结构，此接地屏蔽结构包括多个接地单元，其周期性及紧密互补地分布于一接地面上，且任二相邻的接地单元之间具有一间隙。

基于上述，本实用新型的接地屏蔽结构乃是利用许多接地单元，并将之以周期性及紧密互补的方式排列于一接地面，故可利用这些接地单元之间的间隙来阻绝电感电流于接地屏蔽结构上相对产生的涡流，并可增加慢波因子，使得波走得较慢，因而缩小电路布局所需的面积。此外，此接地屏蔽结构更可降低电路结构之内部线路的能量损耗，且增加接地屏蔽结构的单位面积的电感值及电容值。

附图说明

图1表示现有的一种接地屏蔽结构的示意图。

图2A、图2B、图2C及图2D依序图示本实用新型之优选实施例的四种接地屏蔽结构的示意图。

图3表示本实用新型的优选实施例的第五种接地屏蔽结构的示意图。

附图标记：

100：接地屏蔽结构

110：接地条

120：间隙

201、202、203、204：接地屏蔽结构

210、210a、210b：接地单元

212：连接部分

220：间隙

300：接地屏蔽结构

3l0：间隙

E：涡流

具体实施方式

为让本实用新型之上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

本实用新型的优选实施例的接地屏蔽结构适用于一电路结构，例如一集成电路芯片、一印刷电路板(PCB)、一芯片封装载板(chip packagesubstrate)或是其它电子组件，用以提供接地屏蔽之功能。

请参考图2A，其图示本实用新型之优选实施例的第一种接地屏蔽结构的示意图。第一种接地屏蔽结构201包括多个接地单元210，其具有相同的横截面轮廓，例如图所示之

字形，而这些接地单元210是周期性及紧密互补地分布于一接地面上，且任二相邻的这些接地单元210之间具有一间隙220。值得注意的是，这些接地单元2lO所分布的接地面并不限于平面，亦可以是曲面，使得接地屏蔽结构201能够包覆一传输线。

此外，为了电性连接这些接地单元210，使得这些接地单元210能够形成一接地屏蔽，接地屏蔽结构201更包括多个连接部分212(仅图示其一，并虚线表示)，而这些连接部分212分别连接于任二相邻的接地单元210之间。此外，当接地屏蔽结构201是由一电路结构的多层线路层之一所构成时，更可利用这些线路层之间的多个导电孔(via)分别连接这些接地单元210，并间接地经由这些线路层而相互电性连接。

当接地屏蔽201位于一电感线圈(未图示)的下方时，电流于电感线圈中的流动将会形成电感电流，并对应在电感线圈下方的接地屏蔽结构201上产生一涡流E。然而，为了要抵抗涡流(eddy current)的产生，接地屏蔽结构201的这些位于涡流E的流动路径上的间隙220将可有效地切断涡流E，因而降低涡流E对于上述之电感线圈所产生的电感值的影响。此外，这些间隙220更设计得非常狭窄，所以接地屏蔽结构上方之电场将不会经由这些间隙120而泄露至接地屏蔽结构201的下方，并利用这些接地单元210来作为电场的终止(termination)。

请参考图2B、图2C及图2D，其依序图示本实用新型的优选实施例的另三种接地屏蔽结构的示意图。除了图2A的接地单元210的横截面轮廓系呈

字形以外，如图2B之接地屏蔽结构202所示，接地单元210的横截面轮廓更可为哑铃形，又如图2C的接地屏蔽结构203所示，接地单元210的横截面轮廓更可为蜂窝状，即正六边形。除了上述的单一种横截面轮廓的接地单元210外，如第2D图所示，更可利用两种或两种以上的不同横截面轮廓的接地单元210a、210b来形成紧密互补的接地屏蔽结构204。

本实用新型的接地屏蔽结构的接地单元其横截面轮廓除了呈现出上述单一或多重的形状以外，在周期性及紧密互补的分布排列的条件之下，接地屏蔽结构的接地单元的横截面轮廓尚可为其它形状，例如三角形及矩形等规则多边形或其它不规则多边形。

本实用新型的接地屏蔽结构的接地单元除了以正片(positive)的方式来加以定义以外，亦可利用负片(negative)的方式来加以定义。

请参考图3，其图示本实用新型之优选实施例的第五种接地屏蔽结构的示意图。本实用新型之接地屏蔽结构300是可构成自一图案化的接地面，其具有许多呈周期性及规律地排列于其上的间隙310。此外，相较于第2A图的接地单元210，这些间隙310具有相同的横截面轮廓，或多种不同的横截面轮廓，但原则上仍不脱离周期性及紧密互补的分布排列的方式。另外，接地屏蔽结构300的本身(即一接地面)并不限于平面状，亦可以是曲面状，使得接地屏蔽结构300能够包覆一传输线。

本实用新型的多个优选实施例的接地屏蔽结构均可适用于一电路结构，例如一集成电路芯片、一印刷电路板、一芯片封装载板，用以缩小电路结构之讯号传送组件，例如(如：传输线、波导结构、功率分配器Powerdivider、定向性耦合器Directional coupler、微波滤波器)的面积，提升品质因素。另外，本实用新型的优选实施例的接地屏蔽结构更可适用于小型电子组件，例如低温共烧陶瓷电容(Low Temperature Ceramic Capacitor，简称LTCC)等，用以提供接地屏蔽之功能。

综上所述，本实用新型的紧密互补式接地屏蔽结构至少具有下列优点：

(1)本实用新型的接地屏蔽结构的这些接地单元间的这些间隙可增加慢波因子，使得波走得较慢，因而缩小电路布局所需的面积。

(2)本实用新型的接地屏蔽结构是可降低电路结构之内部线路的能量损耗。

(3)本实用新型的接地屏蔽结构是可增加接地屏蔽结构之单位面积的电感值及电容值。

(4)本实用新型的接地屏蔽结构是以周期性及紧密互补的方式排列其接地单元，故可轻易地整合至集成电路芯片、印刷电路板及芯片封装载板的制程，不需额外的制程。

虽然本实用新型已以一优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技术者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，可作一些变动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种接地屏蔽结构，适用于一电路结构，其特征在于，该接地屏蔽结构至少包括：

一接地面，具有复数个多边形接地单元，其周期性及紧密互补地分布于该接地面上。

2.如权利要求1所述的接地屏蔽结构，其特征在于，这些多边形接地单元分别为该接地面的一部分。

3.如权利要求2所述的接地屏蔽结构，其特征在于，更包括至少一连接部分，其连接于任二相邻的这些接地单元之间。

4.如权利要求1所述的接地屏蔽结构，其特征在于，这些多边形接地单元分别为该接地面上的间隙。

5.如权利要求1所述的接地屏蔽结构，其特征在于，这些多边形接地单元具有相同的横截面轮廓。

6.如权利要求1所述的接地屏蔽结构，其特征在于，这些多边形接地单元具有多种不同的横截面轮廓。

7.如权利要求1所述的接地屏蔽结构，其特征在于，该接地面为平面。

8.如权利要求1所述的接地屏蔽结构，其特征在于，该接地面为曲面。

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