DE102008002425A1

DE102008002425A1 - Elektromagnetische Bandabstandstruktur und Leiterplatte

Info

Publication number: DE102008002425A1
Application number: DE102008002425A
Authority: DE
Inventors: Han Yongin Kim; Hyung-Sik Hwaseong Choi; Sang-Hoon Gunpo Kim; Joon-Sung Suwon Kim
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-01-02
Also published as: KR100838244B1; JP4786686B2; US20080314634A1; US20130141191A1; US8368488B2; US8710943B2; JP2009004779A

Abstract

Es sind eine elektromagnetische Bandabstandstruktur und Leiterplatte offenbart, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung lösen können. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine elektromagnetische Bandabstandstruktur mit einer ersten Metallschicht, ersten dielektrischen Schicht, Metallplatte, zweiten dielektrischen Schicht und zweiten Metallschicht geschichtet und eine ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen kann durch eine Metallleitung zwischen der ersten Metallschicht und Metallplatte in Reihe geschaltet sein. Diese elektromagnetische Bandabstandstruktur kann eine kleine Größe und eine niedrige Bandabstandsfrequenz aufweisen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte, genauer eine Leiterplatte, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung lösen kann.
2. Stand der Technik
Verschiedene Geräte, wie beispielsweise mobile Kommunikationsendgeräte, Personal Digital Assistants (PDA; persönlicher, digitaler Assistent), Laptop-Computer und Digital-Multimedia-Broadcasting-Vorrichtungen (DMB-Vorrichtungen) wurden auf den Markt gebracht, um dem heutigen Trend zu entsprechen, dass Mobilität als eines der wichtigsten Themen gilt.
Solche Geräte enthalten eine Leiterplatte, welche vorgesehen ist, um analoge Schaltungen (z. B. Radiofrequenzschaltungen (RF-Schaltungen)) und digitale Schaltungen zur drahtlosen Übertragung zu verbinden.
1 ist eine Schnittansicht, welche eine Leiterplatte zeigt, welche eine analoge und eine digitale Schaltung enthält. Zwar wird eine 4-schichtige Leiterplatte veranschaulicht, aber verschiedene Leiterplatte, wie beispielsweise 2- oder 6-schichtige Leiterplatten, können angewendet werden. Hier wird angenommen, dass die analoge Schaltung eine RF-Schaltung ist.
Die Leiterplatte 100 enthält Metallschichten 110-1, 110-2, 110-3 und 110-4 (welche nachstehend kollektiv als 110 bezeichnet werden), dielektrische Schichten 120-1, 120-2 und 120-3 (welche nachstehend kollektiv als 120 bezeichnet werden), welche zwischen den Metallschichten 110 geschichtet sind, eine digitale Schaltung 130, welche auf der obersten Metallschicht 110-1 montiert ist, und eine RF-Schaltung 140.
Wenn angenommen wird, dass die durch die Bezugsnummer 110-2 dargestellte Metallschicht eine Erdungsschicht ist und die durch die Bezugsnummer 110-3 dargestellte Schicht eine Leistungsschicht ist, geht Strom durch eine Durchkontaktierung 160, welche zwischen der Erdungsschicht 110-2 und der Leistungsschicht 110-3 angeschlossen ist, und die Leiterplatte 100 führt eine vorbestimmte Operation oder Funktion durch.
Hier werden eine Betriebsfrequenz der digitalen Schaltung 130 und eine elektromagnetische Welle (EM-Welle) 150 durch Oberwellenkomponenten zur RF-Schaltung 140 übertragen, um dadurch ein Problem von Mischsignalen zu erzeugen. Das Mischsignalproblem wird aufgrund der EM-Welle erzeugt, welche eine Frequenz innerhalb des Frequenzbandes, in welchem die RF-Schaltung 140 betätigt wird, in der digitalen Schaltung 130 aufweist. Dieses Problem führt zum Blockieren der akkuraten Betätigung der RF-Schaltung 140. Wenn die RF-Schaltung 140 beispielsweise ein Signal enthält, welches in einem bestimmten Frequenzband liegt, kann das Übertragen der EM-Welle 150, welche die in dem bestimmten Frequenzband liegenden Signale enthält, von der digitalen Schaltung das akkurate Empfangen des Signals erschweren, welches in dem bestimmten Frequenzband liegt.
Das Lösen des Mischsignalproblems wird aufgrund der erhöhten Komplexität elektronischer Geräte und der höheren Betriebsfrequenz der digitalen Schaltung 130 schwieriger.
Das Entkopplungskondensatorverfahren, welches eine typische Lösung für Leistungsrauschen ist, ist bei hohen Frequenzen nicht adäquat. Folglich ist es notwendig, das Rauschen der hohen Frequenzen zwischen der RF-Schaltung 140 und der digitalen Schaltung 130 abzufangen oder zu verringern.
2 ist eine Schnittansicht, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur, welche ein Problem mit Mischsignalen zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst, nach einer herkömmlichen Technik zeigt, und 3 ist eine Draufsicht, welche eine Metallplattenkonfiguration der in 2 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt. 4 ist eine Perspektivansicht, welche die in 2 gezeigte, elektromagnetische Bandabstandstruktur zeigt, und 5 ist eine schematische Ansicht, welche eine äquivalente Schaltung der in 2 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt.
Die elektromagnetische Bandabstandstruktur 200 enthält eine erste Metallschicht 210-1, eine zweite Metallschicht 210-2, eine erste dielektrische Schicht 220a, eine zweite dielektrische Schicht 220b, eine Metallplatte 232 und eine Durchkontaktierung 234.
Die erste Metallschicht 210-1 und Metallplatte 232 sind durch die Durchkontaktierung 234 miteinander verbunden. Eine pilzartige Struktur 230 ist ausgebildet, um die Metallplatte 232 und die Durchkontaktierung 234 zu enthalten (siehe 4).
Wenn die erste Metallschicht 210-1 eine Erdungsschicht ist, ist die zweite Metallschicht 210-2 eine Leistungsschicht, und wenn die erste Metallschicht 210-1 eine Leistungsschicht ist, ist die zweite Metallschicht 210-2 eine Erdungsschicht.
Mit anderen Worten führt die wiederholte Bildung der pilzartigen Struktur 230 (nehmen Sie Bezug auf 3) zu einer Bandabstandstruktur, welche verhindert, dass ein Signal mit einem bestimmten Frequenzband penetriert wird. Zu dieser Zeit werden die pilzartigen Strukturen 230, welche die Metallplatten 232 und Durchkontaktierungen 234 enthalten, wiederholt zwischen der Erdungsschicht und Leistungsschicht ausgebildet.
Die Funktion zum Verhindern, dass ein Signal mit einem bestimmten Frequenzband penetriert wird, welche auf dem Widerstand R_E und R_F, der Induktivität L_E und L_P, Kapazität C_E, C_P und C_G und Leitfähigkeit G_P und G_E basiert, wird an die äquivalente Schaltung angeglichen, welche in 5 gezeigt wird.
Ein mobiles Kommunikationsendgerät ist ein gutes Beispiel für ein elektronisches Gerät, welches die Platine einsetzt, welche zusammen mit der digitalen Schaltung und der RF-Schaltung umgesetzt wird. Im Falle des mobilen Kommunikationsendgerätes erfordert das Lösen des Problems mit Mischsignalen die Rauschabschirmung eines Betriebsfrequenzbandes der RF-Schaltung zwischen 0,8 und 2,0 GHz. Die pilzartige Struktur in einer kleinen Größe wird auch erfordert. Die vorangehende, elektromagnetische Bandabstandstruktur kann jedoch die zum Lösen des Mischsignalproblems erforderten zwei Bedingungen nicht erfüllen.
Da die Bandabstandsfrequenz einer Rauschabschirmung höher wird während die pilzartige Struktur kleiner wird, ist das mobile Kommunikationsendgerät zwischen 0,8 und 2,0 GHz eines Betriebsfrequenzbandes der RF-Schaltung nicht effektiv.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Folglich liefert die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Bandabstandstruktur und eine Leiterplatte, welche eine kleine Größe und niedrige Bandabstandsfrequenz aufweisen.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine elektromagnetische Bandabstandstruktur und eine Leiterplatte, welche ein Problem mit Mischsignalen in einem elektronischen Gerät (z. B. ein mobiles Kommunikationsendgerät) lösen, welches die Platine mit der digitalen Schaltung und der RF-Schaltung, welche in derselben zusammen umgesetzt sind, einsetzt.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine elektromagnetische Bandabstandstruktur und eine Leiterplatte, welche die Übertragung eines Rauschens einer bestimmten Frequenz verhindern.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine elektromagnetische Bandabstandstruktur und eine Leiterplatte, welche in einem kleinen Raum eine ausreichende Induktivität aufweisen können, indem sie eine Vielzahl an Durchkontaktierungen in der elektromagnetischen Bandabstandstruktur aufweisen und einen Bereich jeder Durchkontaktierung isolieren.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektromagnetische Bandabstandstruktur auf, welche die Übertragung eines Signals einer bestimmten Frequenz verhindert.
Die elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mit einer ersten Metallschicht, einer ersten dielektrischen Schicht, einer Metallplatte, einer zweiten dielektrischen Schicht und einer zweiten Metallschicht geschichtet sein. Die elektromagnetische Bandabstandstruktur kann eine ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen enthalten, welche durch eine Metallleitung zwischen der ersten Metallschicht und Metallplatte in Reihe geschaltet sind.
Die ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen kann sich auf einer Ebene befinden oder alle der ungeraden Anzahl an Durchkontaktierungen, außer zumindest einer, können sich auf einer Ebene befinden.
Die Metallleitung kann in Form einer geraden Linie sein, welche alle Durchkontaktierungen verbindet, oder die Form einer geraden Linie oder Kurve aufweisen, welche einmal oder mehrmals in einem Winkel gebogen ist und alle Durchkontaktierungen verbindet.
Es kann eine Vielzahl an pilzartigen Strukturen geben, welche jeweils die Metallplatte und die ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen zwischen der ersten und zweiten Metallschicht enthalten. Die Metallplatten der Vielzahl an pilzartigen Strukturen können auf einer gleichen ebenen Oberfläche platziert sein.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Leiterplatte auf, welche eine analoge Schaltung und eine digitale Schaltung enthält und folglich verhindern kann, dass eine digitale Schaltung ein Signal eines bestimmten Frequenzbandes einer analogen Schaltung überträgt.
Die Leiterplatte nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mit einer elektromagnetischen Bandabstandstruktur, in welcher eine erste Metallschicht, eine erste dielektrische Schicht, eine Metallplatte, eine zweite dielektrische Schicht und eine zweite Metallschicht geschichtet sind, zwischen der analogen Schaltung und der digitalen Schaltung angeordnet sein und eine ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen kann durch eine Metallleitung zwischen der ersten Metallschicht und der Metallplatte in Reihe geschaltet sein.
Hier kann die erste Metallschicht eine Erdungsschicht oder Leistungsschicht sein und die zweite Metallschicht die Andere sein.
Auch kann analoge Schaltung eine RF-Schaltung sein, welche eine Antenne enthält, welche ein drahtloses Signal von außen empfängt.
Auch kann sich die ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen auf einer Ebene befinden und sich alle der ungeraden Anzahl an Durchkontaktierungen, außer einer, auf einer Ebene befinden.
Auch kann die Metallleitung eine Form einer geraden Linien oder Kurve aufweisen, welche in einem Winkel gebogen ist, um alle Durchkontaktierungen miteinander zu verbinden.
Zudem kann es zwischen der ersten Metallschicht und zweiten Metallschicht eine Vielzahl an pilzartigen Strukturen geben, welche jeweils die Metallplatte und ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen enthalten. Hier können die Metallplatten der Vielzahl an pilzartigen Strukturen auf einer gleichen ebenen Oberfläche platziert sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf die folgende Beschreibung, die beiliegenden Ansprüche und beigefügten Zeichnungen besser verständlich werden, in welchen:
1 eine Schnittansicht ist, welche eine Leiterplatte zeigt, welche eine analoge und eine digitale Schaltung enthält;
2 eine Schnittansicht ist, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur, die ein Problem mit Mischsignalen zwischen einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung löst, nach einer herkömmlichen Technik zeigt;
3 eine Draufsicht ist, welche eine Metallplattenkonfiguration der in 2 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt;
4 eine Perspektivansicht ist, welche die in 2 gezeigte, elektromagnetische Bandabstandstruktur zeigt;
5 eine schematische Ansicht ist, welche eine äquivalente Schaltung der elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt, welche in 2 gezeigt wird;
6 eine Perspektivansicht ist, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung löst;
7 eine Draufsicht ist, welche eine Anordnungskonfiguration der in 6 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt;
8 eine Draufsicht der in 6 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur ist;
9 ein Diagramm ist, welches das Simulationsergebnis des Verwendens der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der vorliegenden Erfindung und der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der verwandten Technik zeigt;
10 eine Perspektivansicht ist, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst;
11 eine Draufsicht ist, welche eine Anordnungsstruktur der elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt;
12a eine Draufsicht ist, welche in der ersten Metallschicht der elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt ist, welche in 10 veranschaulicht ist;
12b eine Draufsicht ist, welche in der Metallplatte der elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt ist, welche in 10 veranschaulicht ist;
13 eine Perspektivansicht ist, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst;
14 eine Draufsicht ist, welche eine Anordnungsstruktur der elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt, welche in 13 veranschaulicht ist;
15a eine Draufsicht ist, welche in der ersten Metallschicht der elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt ist, welche in 13 veranschaulicht ist;
15b eine Draufsicht ist, welche in der Metallplatte der elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt ist, welche in 13 veranschaulicht ist;
16 eine Perspektivansicht ist, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst;
17 eine Draufsicht ist, welche eine Anordnungsstruktur der in 16 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt;
18a eine Draufsicht ist, welche in der ersten Metallschicht der in 16 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird;
18b eine Draufsicht ist, welche in der Metallplatte der in 16 veranschaulichten, Bandabstandstruktur gezeigt ist; und
19 ein Diagramm ist, welches das Simulationsergebnis des Verwendens der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der verwandten Technik, der elektromagnetischen Bandabstandstruktur einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der elektromagnetischen Bandabstandstruktur einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Da es eine Vielzahl an Permutationen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geben kann, werden bestimmte Ausführungsformen in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und beschrieben werden. Dies beschränkt die vorliegende Erfindung jedoch keineswegs auf bestimmte Ausführungsformen und ist auszulegen, alle Permutationen, Äquivalente und Ersetzungen zu enthalten, welche durch das Wesen und den Bereich der vorliegenden Erfindung gedeckt sind. überall in den Zeichnungen wurden ähnlichen Elementen ähnliche Bezugsnummern gegeben. überall in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird, wenn bestimmt wird, dass das Beschreiben einer bestimmten Technologie den Punkt der vorliegenden Erfindung umgeht, die sachbezogene, detaillierte Beschreibung ausgelassen werden.
Ausdrücke, wie beispielsweise „erste/-r/-s" und „zweite/-r/-s" können beim Beschreiben verschiedener Elemente verwendet werden, aber die obigen Elemente sind nicht auf die obigen Ausdrücke beschränkt. Die obigen Ausdrücke werden nur zum Unterscheiden eines Elementes vom Anderen verwendet. Beispielsweise kann das erste Element mit zweites Element bezeichnet werden, und umgekehrt, ohne vom Bereich der Ansprüche der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Ausdruck „und/oder" enthält die Kombination einer Vielzahl an aufgelisteten Gegenständen oder einen der Vielzahl an aufgelisteten Gegenständen.
Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sollen nur bestimmte Ausführungsformen beschreiben und beschränken keineswegs die vorliegende Erfindung. Wenn nicht deutlich anders verwendet, enthalten Ausdrücke im Singular eine pluralische Bedeutung. In der vorliegenden Erfindung soll ein Ausdruck, wie beispielsweise „aufweisend bzw. mit" oder „bestehend aus", ein Charakteristikum, eine Anzahl, einen Schritt, eine Betätigung, ein Element, ein Teil oder Kombinationen derselben bezeichnen und ist keineswegs auszulegen, ein Vorhandensein oder eine Möglichkeit eines oder mehrerer anderer Charakteristiken, Anzahlen, Schritte, Betätigungen, Elemente, Teile oder Kombinationen derselben auszuschließen.
Wenn nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Ausdrücke, welche technische und wissenschaftliche Ausdrücke enthalten, die gleiche Bedeutung wie sie allgemein durch Fachmänner verstanden werden, die die Erfindung betrifft. Jeder Ausdruck, der in einem allgemeinen Wörterbuch definiert ist, ist auszulegen, die gleiche Bedeutung im Kontext der relevanten Technik zu haben, und, solange nicht ausdrücklich anders definiert, ist nicht zu interpretieren, eine idealistische oder übermäßig formalistische Bedeutung zu haben.
Nachstehend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden.
6 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst, und 7 ist eine Draufsicht, welche eine Anordnungskonfiguration der in 6 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt. 8 ist eine Draufsicht der in 6 gezeigten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur.
Die elektromagnetische Bandabstandstruktur 300 enthält eine erste Metallschicht 310-1, eine zweite Metallschicht 310-2, eine erste dielektrische Schicht 320a, eine zweite dielektrische Schicht 320b, eine Metallplatte 332 und drei Durchkontaktierungen 334-1, 334-2, 334-3 nach einer Ausführungsform.
Ein Ende einer ersten Durchkontaktierung 334-1 ist mit der ersten Metallschicht 310-1 und das andere Ende mit einem ersten Kontaktfleck bzw. Lötauge 350-1 der Durchkontaktierung verbunden, welcher/welches auf einer gleichen ebenen Oberfläche gebildet ist, welche sich mit der Metallplatte 332 auf einer gleichen Schicht befindet. Ein Ende einer zweiten Durchkontaktierung 334-2 ist mit dem zweiten Lötauge 350-2 der Durchkontaktierung verbunden, welches auf einer gleichen ebenen Oberfläche gebildet ist, welche sich mit der Metallplatte 332 auf einer gleichen Schicht befindet, und das andere Ende ist mit einem dritten Lötauge 350-3 der Durchkontaktierung verbunden, welches auf einer gleichen ebenen Oberfläche gebildet ist, welche sich mit der ersten Metallschicht 310-1 auf der gleichen Schicht befindet. Ein Ende einer dritten Durchkontaktierung 334-3 ist mit der Metallplatte 332 verbunden und das andere Ende ist mit einem vierten Lötauge 350-4 der Durchkontaktierung verbunden, welches auf einer gleichen ebenen Oberfläche gebildet ist, welche sich mit der ersten Metallschicht 310-1 auf einer gleichen Schicht befindet.
Das erste Lötauge 350-1 der Durchkontaktierung und zweite Lötauge 350-2 der Durchkontaktierung befinden sich mit der Metallplatte 332 auf einer gleichen ebenen Oberfläche und sind durch die erste Metallleitung 340-1 verbunden, und das erste Lötauge 350-1 der Durchkontaktierung, das zweite Lötauge 350-2 der Durchkontaktierung und die erste Metallleitung 340-1 sind in einer Öffnung untergebracht, welche auf der Metallplatte 332 gebildet ist. Das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3 und vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 sind mit der ersten Metallschicht 310-1 auf einer gleichen ebenen Oberfläche platziert und durch die zweite Metallleitung 340-2 verbunden und das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3, das vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 und die zweite Metallleitung 340-2 sind in einer Öffnung untergebracht, welche auf der ersten Metallschicht 310-1 gebildet ist.
Eine Öffnung, welche das erste Durchkontaktierungslötauge 350-1, das zweite Durchkontaktierungslötauge 350-2 und die erste Metallleitung 340-1 unterbringen kann, ist auf der Metallplatte 332 gebildet und eine Innenwand der Öffnung ist von einer Seitenwand der Kante des ersten Durchkontaktierungslötauges 350-1, des zweiten Durchkontaktierungslötauges 350-2 und der ersten Metallleitung 340-1 getrennt und folglich nicht mit derselben verbunden.
Eine Öffnung, welche das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3, das vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 und die zweite Metallleitung 340-2 unterbringen kann, ist auf der ersten Metallschicht 310-1 gebildet und eine Innenwand der Öffnung ist von einer Seitenwand der Kante des dritten Durchkontaktierungslötauges 350-3, des vierten Durchkontaktierungslötauges 350-4 und der zweiten Metallleitung 340-2 getrennt und folglich nicht mit derselben verbunden.
Zwischen der ersten Metallschicht 310-1 und der Metallplatte 332 kann die erste dielektrische Schicht 320a gebildet sein. Zwischen der Metallplatte 332 und der zweiten Metallschicht 310-2 kann die zweite dielektrische Schicht 320b gebildet sein. Die dielektrische Schicht 320 kann in die erste dielektrische Schicht 320a und zweite dielektrische Schicht 320b gemäß der Bildungszeit derselben abgegrenzt bzw. eingeteilt werden.
Die erste Metallschicht 310-1, die zweite Metallschicht 310-2, die Metallplatte 332, das erste bis vierte Durchkontaktierungslötauge 350-1 bis 350-4 und die erste und zweite Metallleitung 340-1 und 340-2 bestehen aus einem Metallmaterial (beispielsweise CU), durch welches ein Signal durch Anlegen von Leistung übertragen werden kann.
Hier können die erste dielektrische Schicht 220a und zweite dielektrische Schicht 220b aus dem gleichen Dielektrikum bestehen, aber alternativ kann jede der dielektrischen Schichten 220a und 220b aus Materialien mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten bestehen.
Wenn die erste Metallschicht 210-1 eine Erdungsschicht ist, kann die zweite Metallschicht 210-2 eine Leistungsschicht sein. Wenn die erste Metallschicht 210-1 eine Leistungsschicht ist, kann die zweite Metallschicht 210-2 eine Erdungsschicht sein. Mit anderen Worten können die erste Metallschicht 210-1 und zweite Metallschicht 210-2 eine Erdungsschicht und Leistungsschicht sein, welche nahe beieinander platziert sind, und die dielektrische Schicht 220 zwischen der Erdungsschicht und Leistungsschicht platziert werden.
Die Metallplatte 332 ist als Quadrat veranschaulicht, aber kann in einer Vielzahl an Formen bestehen, wie beispielsweise ein Polygon, ein Kreis eine Ellipse usw.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine elektrische Reihenschaltung in der Folgenden Reihenfolge auf: erste Metallschicht 310-1 → erste Durchkontaktierung 334-1 erstes Durchkontaktierungslötauge 350-1 erste Metallleitung 340-1 → zweites Durchkontaktierungslötauge 350-2 → zweite Durchkontaktierung 334-2 → drittes Durchkontaktierungslötauge 350-3 → zweite Metallleitung 340-2 viertes Durchkontaktierungslötauge 350-4 → dritte Durchkontaktierung 334-3 → Metallplatte 332.
In diesem Fall wird die Kapazität (CE) zwischen der Metallplatte 332 und der zweiten Metallschicht 310-2 vernachlässigbar winzig und die Induktivität (LE), welche zwischen der ersten Metallschicht 310-1 und der Metallplatte 332 in Reihe geschaltet ist, kann selbst in einem kleinen Raum ausreichend sein. Daher ist es möglich die Bandabstandsfrequenz zu senken während die Größe der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 verkleinert wird.
Das Verfahren zum Bilden der elektromagnetischen Bandabstandstruktur ist wie folgt.
Nach dem Schichten der ersten Metallschicht 310-1, wird ein Verfahren zum Patterning bzw. zur Bemusterung durchgeführt, welches das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3, das vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 und die zweite Metallleitung 340-2 in einer Öffnung unterbringt. Das Bemusterungsverfahren verwendet das allgemein bekannte Verfahren zum Maskieren, Belichten, Ätzen, Entwickeln usw., welche im Allgemeinen verwendet werden, wenn ein Schaltungsmuster gebildet wird, und die sachbezogene Beschreibung wird ausgelassen werden.
Die erste dielektrische Schicht 320a wird auf die erste Metallschicht 310-1, das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3, das vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 und die zweite Metallleitung 340-2 geschichtet. Dann werden die erste Durchkontaktierung 334-1, welche die erste Metallschicht 310-1 und das auf der ersten dielektrischen Schicht zu bildende erste Durchkontaktierungslötauge 350-1 verbindet, die zweite Durchkontaktierung 334-2, welche das zweite Durchkontaktierungslötauge 350-2 und dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3 verbindet, und die dritte Durchkontaktierung 334-3 gebildet, welche die Metallplatte 332 und das vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 verbindet.
Beim Bilden der Durchkontaktierung werden ein Bohrverfahren und ein Plattierungsverfahren verwendet, damit eine plattierte Schicht in der Innenwand der Durchkontaktierung zur elektrischen Verbindung gebildet wird, nachdem die erste dielektrische Schicht 320a durchlaufen ist. Durch das Plattierungsverfahren wird der Mittelteil der Innenseite der Durchkontaktierung leer und die plattierte Schicht auf der Innenwand der Durchkontaktierung gebildet oder die ganze Innenseite der Durchkontaktierung gefüllt.
Nachdem die Durchkontaktierung gebildet ist, wird die Metallplatte 332 auf die erste dielektrische Schicht 320a geschichtet und das erste Durchkontaktierungslötauge 350-1, das zweite Durchkontaktierungslötauge 350-2 und die erste Metallleitung 340-1 werden bemustert. Auch können die zweite dielektrische Schicht 320b und die zweite Metallschicht 310-2 nacheinander hinein geschichtet werden und die elektromagnetische Bandabstandstruktur 300 gebildet werden.
Eine oder mehrere Pilzstrukturen, welche die Metallplatte 332 und erste bis dritte Durchkontaktierung 334-1 bis 334-3 enthalten, können zwischen der ersten Metallschicht 310-1 und zweiten Metallschicht 310-2 gebildet sein. Eine Öffnung kann in der ersten Metallschicht 310-1 gemäß der Stelle gebildet werden, an welcher die Pilzstruktur gebildet ist, und die Innenseite der Öffnung kann das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3, welches die zweite Durchkontaktierung 334-2 und die dritte Durchkontaktierung 334-2 verbindet, das vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 und die zweite Metallleitung 340-2 unterbringen, welche das dritte Durchkontaktierungslötauge 350-3 und vierte Durchkontaktierungslötauge 350-4 verbindet.
Die Metallplatte 332 der Pilzstruktur kann auf der gleichen ebenen Oberfläche oder auf anderen ebenen Oberfläche platziert sein. Zwar veranschaulicht 6, dass die erste bis dritte Durchkontaktierung 334-1 bis 334-3 der Pilzstruktur zur ersten Metallschicht 310-1 weisen, aber die erste bis dritte Durchkontaktierung 334-1 bis 334-3 der Pilzstruktur können zur zweiten Metallschicht 310-2 weisen.
Auch kann es viele Pilzstrukturen geben und alle Durchkontaktierungen der Pilzstruktur können zur ersten Metallschicht 310-1 oder zweiten Metallschicht 310-2 weisen oder einige der Durchkontaktierungen der Pilzstruktur können zur ersten Metallschicht 310-1 und die übrigen Durchkontaktierungen der Pilzstruktur zur zweiten Metallschicht 310-2 weisen.
7 veranschaulicht, dass die pilzartigen Strukturen in vorbestimmten Abständen voneinander beabstandet und auf der ersten Metallschicht 310-1 wiederholt angeordnet sein können. Die wiederholte Bildung der pilzartigen Strukturen kann das Sperren eines Signals mit einem Frequenzband ermöglichen, welches einem Betriebsfrequenzband der analogen Schaltung (z. B. RF-Schaltung) unter einer elektromagnetischen Welle entspricht, welche sich von einer digitalen Schaltung zur analogen Schaltung begibt.
Da viele Durchkontaktierungen, Durchkontaktierungslötaugen und Metallleitungen zwischen der ersten Metallschicht 310-1 und Metallplatte 332 in Reihe geschaltet sind, ist es bei der pilzartigen Struktur möglich, dass eine ausreichende Induktivität in einem kleinen Raum erhalten wird, wodurch die Bandabstandsfrequenz trotz der kleinen Größe der Pilzstruktur gesenkt und nicht erhöht wird. Bandabstandsfrequenz bedeutet die Frequenz, welche unterdrückt wird, um die emittierte EM-Welle nicht von einer Seite zur anderen Seite der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 zu übertragen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Betriebsfrequenzbereich einer RF-Schaltung in einem mobilen Kommunikationsendgerät, welcher sich im Bereich von 0,8~2,0 GHz befindet, der Bandabstandsfrequenzbereich.
9 veranschaulicht die Simulationsergebnisse des Verwendens der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 200 der verwandten Technik.
In Bezug auf 9 weist die elektromagnetische Bandabstandstruktur 200 der verwandten Technik (d. h. Größe der Metallplatte 232) eine Größe von 16 mm² (4 × 4)(nehmen Sie Bezug auf (a)) und 100 mm² (10 × 10)(nehmen Sie Bezug auf (b)) auf.
Wenn die Größe der Struktur 16 mm² (4 × 4)(nehmen Sie Bezug auf (a)) beträgt, betragen die Frequenz des Rauschpegels, welcher unter –50 dB liegt, 3,7~6,5 GHz und die Frequenz des niedrigsten Rauschpegels 4,5 GHz.
Wenn die Größe der Struktur 100 mm² (10 × 10)(nehmen Sie Bezug auf (b)) beträgt, betragen die Frequenz des Rauschpegels, welcher unter –50 dB liegt, 1,2~2,2 GHz und die Frequenz des niedrigsten Rauschpegels 1,5 GHz.
Nach der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 200 der verwandten Technik ist die Bandabstandsfrequenz innerhalb 0,8~2,0 GHz, was dem Betriebsfrequenzbereich einer RF-Schaltung in einem mobilen Kommunikationsendgerät entspricht, zum Sperren des Rauschens platziert und folglich muss die Größe der Struktur 100 mm² (10 × 10)(nehmen Sie Bezug auf (b)) betragen.
Nach der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der vorliegenden Erfindung betragen jedoch die Frequenz des Rauschpegels, welcher unter –50 dB liegt, 1,3~1,7 GHz und die Frequenz des niedrigsten Rauschpegels 1,5 GHz, wenn die Größe der elektromagnetischen Bandabstandstruktur (d.h. die Größe der Metallplatte 350) 16 mm² (4 × 4)(nehmen Sie Bezug auf (a)) beträgt.

Dies wird in der nachstehend gezeigten Tabelle 1 dargestellt. [Tabelle 1]

	Bandabstandsfrequenz	Strukturgröße	Rauschpegel
Struktur der verwandten Technik	4,5 GHz	16 mm² (4 × 4)	–50 dB
Struktur der verwandten Technik	1,5 GHz	100 mm² (10 × 10)	–50 dB
Struktur der vorliegenden Erfindung	1,5 GHz	16 mm² (4 × 4)	–50 dB

D. h., nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die elektromagnetische Bandabstandstruktur 300 um mehr als 1/6 verkleinert werden (100 mm² → 16 mm²), obwohl eine Bandabstandsfrequenz aufgewiesen wird, welche gleich der der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 200 der verwandten Technik ist.
Selbst wenn die Größe der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der vorliegenden Erfindung gleich der der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der verwandten Technik ist, ist die Bandabstandsfrequenz auch um mehr als 1/5 (4,5 GHz → 1,5 GHz) niedriger.
In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt eine hohe Induktivität aufzuweisen, damit der Abstand zwischen jeder Durchkontaktierung breiter ist, d. h. die Länge der Metallleitung verlängert wird. Dies ist, da die Stromrichtung der ersten Durchkontaktierung 334-1 gleich der der dritten Durchkontaktierung 334-3 und entgegen der der zweiten Durchkontaktierung 334-2 ist und folglich der Induktivitätswert durch eine Gegeninduktivität geringer wird, wenn der Abstand zwischen jeder Durchkontaktierung nah ist.
Daher wird bei der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Mittelachse der zweiten Durchkontaktierung 334-2 hergestellt gleich der Mitte der Metallplatte 332 zu sein und die erste Durchkontaktierung 334-1 mit der dritten Durchkontaktierung 334-3 um die Mittelachse der Metallplatte 332 herum symmetrisch platziert. In der Draufsicht sind auch die erste Metallleitung 340-1 und zweite Metallleitung 340-2 auf einer geraden Linie und zu einer Oberfläche der Metallplatte 332 parallel angeordnet.
Andere Ausführungsformen zum Verbreitern des Abstands zwischen jeder Durchkontaktierungen werden in Bezug auf 10 beschrieben werden.
10 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst, und 11 ist eine Draufsicht, welche eine Anordnungsstruktur der elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt. 12a ist eine Draufsicht, welche in der ersten Metallschicht der in 10 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird, und 12b ist eine Draufsicht, welche in der Metallplatte der in 10 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird.
Eine elektromagnetische Bandabstandstruktur 400 nach einer anderen Ausführungsform kann, wie die in 6 veranschaulichte, elektromagnetische Bandabstandstruktur 300, eine erste Metallschicht 410-1, eine zweite Metallschicht 410-2, eine erste dielektrische Schicht 420a, eine zweite dielektrische Schicht 420b, eine Metallplatte 432 und drei Durchkontaktierungen 434-1, 434-2 und 434-3 enthalten.
Im Vergleich zu der in 6 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur, weist die in 10 veranschaulichte, elektromagnetische Bandabstandstruktur 400 andere Stellen der ersten bis dritten Durchkontaktierungen 434-1 bis 434-3, der ersten vier Durchkontaktierungslötaugen 450-1 bis 450-4 und ersten und zweiten Metallleitungen 440-1 und 440-2 auf. Da die gleichen Elemente wie bei der in 6 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 oben beschrieben wurden, werden nachstehend nur andere Elemente beschrieben werden.
Wie oben beschrieben wurde, muss eine ausreichende Induktivität in einem kleinen Raum erhalten werden, damit die elektromagnetische Bandabstandstruktur kleiner und die Bandabstandsfrequenz niedriger ist. Hierfür muss ein ausreichender Abstand zwischen jeder Durchkontaktierung sichergestellt werden.
Folglich werden die erste Durchkontaktierung 434-1, zweite Durchkontaktierung 434-2 und dritte Durchkontaktierung 434-3 der in 10 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur so weit wie möglich voneinander getrennt. Die Mittelachse der zweiten Durchkontaktierung 434-2 gleicht der Mitte der Metallplatte 432 und die erste Durchkontaktierung 434-1 ist an einer symmetrischen Stelle von der dritten Durchkontaktierung 334-3 um die Mittelachse der Metallplatte 332 herum und an einer Ecke der Metallplatte 432 angeordnet, welche der von der Mitte der Metallplatte 432 am weitesten entfernten Stelle entspricht.
Alle Durchkontaktierungslötaugen 450-1 bis 450-4 sind gemäß der Stelle jeder Durchkontaktierung gebildet und die erste Metallleitung 440-1 und zweite Metallleitung 440-2 sind auch gemäß jedem Durchkontaktierungslötauge gebildet. In diesem Fall wird zum Erhalten einer ausreichenden Induktivität bevorzugt, dass der Abstand zwischen der ersten Durchkontaktierung 434-1 und zweiten Durchkontaktierung 434-2 bzw. der Abstand zwischen der zweiten Durchkontaktierung 434-2 und der dritten Durchkontaktierung 434-3, damit Gegenstrom fließt, ausreichend gewährleitstet wird.
13 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und digitalen Schaltung löst, und 14 ist eine Draufsicht, welche eine Anordnungsstruktur der in 13 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt. 15a ist eine Draufsicht, welche in der ersten Metallschicht der in 13 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird, und 15b ist eine Draufsicht, welche in der Metallplatte der in 13 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird.
Eine elektromagnetische Bandabstandstruktur 500 nach einer anderen Ausführungsform kann, wie die in 6 veranschaulichte, elektromagnetische Bandabstandstruktur 300, eine erste Metallschicht 510-1, zweite Metallschicht 510-2, erste dielektrische Schicht 520a, zweite dielektrische Schicht 520b, Metallplatte 532 und drei Durchkontaktierungen 534-1, 534-2 und 534-3 enthalten.
Im Vergleich zu der in 6 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300, weist die in 13 veranschaulichte, elektromagnetische Bandabstandstruktur 500 andere Stellen der ersten bis dritten Durchkontaktierungen 534-1 bis 534-3, der ersten vier Durchkontaktierungslötaugen 550-1 bis 550-4 und ersten und zweiten Metallleitungen 540-1 und 540-2 auf. Da der gleiche Teil wie bei der in 6 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 oben beschrieben wurden, wird nachstehend nur der abweichende Teil beschrieben werden.
Wie oben beschrieben wurde, muss eine ausreichende Induktivität erhalten werden, damit die elektromagnetische Bandabstandstruktur kleiner und die Bandabstandsfrequenz niedriger ist. Hierfür muss ein ausreichender Abstand zwischen jeder Durchkontaktierung sichergestellt werden.
Folglich werden die erste Durchkontaktierung 534-1, zweite Durchkontaktierung 534-2 und dritte Durchkontaktierung 534-3 der in 13 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur so weit wie möglich voneinander getrennt. Die erste Durchkontaktierung 534-1 und zweite Durchkontaktierung 534-2 sind nahe gegenüberliegenden Ecken angeordnet, welche die zwei Durchkontaktierungen so weit wie möglich voneinander trennen können. D. h., die erste Durchkontaktierung 534-1 und zweite Durchkontaktierung 534-2 befinden sich auf beiden Enden einer diagonalen Linie der Metallplatte 532. Auch befindet sich die dritte Durchkontaktierung 534-3 auf der anderen diagonalen Linie, welche sich im gleichen oder ähnlichen Abstand von der ersten Durchkontaktierung 534-1 und zweiten Durchkontaktierung 534-2 befindet.
Alle Durchkontaktierungslötaugen 550-1 bis 550-4 sind gemäß der Stelle jeder Durchkontaktierung gebildet und die erste Metallleitung 540-1 und zweite Metallleitung 540-2 sind auch gemäß jedes Durchkontaktierungslötauges gebildet. Hier ist die erste Metallleitung 540-1 die diagonale Linie der Metallplatte 532. In diesem Fall wird zum Erhalten einer ausreichenden Induktivität bevorzugt, dass der Abstand zwischen der ersten Durchkontaktierung 534-1 und zweiten Durchkontaktierung 534-2 bzw. der Abstand zwischen der zweiten Durchkontaktierung 534-2 und dritten Durchkontaktierung 534-3, damit Gegenstrom fließt, ausreichend gewährleitstet wird.
16 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektromagnetische Bandabstandstruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche ein Mischsignalproblem zwischen einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung löst, und 17 ist eine Draufsicht, welche eine Anordnungsstruktur der in 16 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur zeigt. 18a ist eine Draufsicht, welche in der ersten Metallschicht der in 16 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird, und 18b ist eine Draufsicht, welche in der Metallplatte der in 16 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur gezeigt wird.
Eine elektromagnetische Bandabstandstruktur 600 nach einer anderen Ausführungsform kann, wie die in 6 veranschaulichte, elektromagnetische Bandabstandstruktur 300, eine erste Metallschicht 610-1, zweite Metallschicht 610-2, erste dielektrische Schicht 620a, zweite dielektrische Schicht 620b, Metallplatte 632 und drei Durchkontaktierungen 634-1, 634-2 und 634-3 enthalten.
Im Vergleich zu der in 6 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300, weist die in 16 veranschaulichte, elektromagnetische Bandabstandstruktur 600 andere Stellen der ersten bis dritten Durchkontaktierungen 634-1 bis 634-3, der ersten vier Durchkontaktierungslötaugen 650-1 bis 650-4 und ersten und zweiten Metallleitungen 640-1 und 640-2 auf. Da der gleiche Teil wie bei der in 6 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 oben beschrieben wurden, wird nachstehend nur der abweichende Teil beschrieben werden.
Wie oben beschrieben wurde, muss eine ausreichende Induktivität in einem kleinen Raum erhalten werden, damit die elektromagnetische Bandabstandstruktur kleiner und die Bandabstandsfrequenz niedriger ist. Hierfür muss ein ausreichender Abstand zwischen jeder Durchkontaktierung sichergestellt werden.
Folglich werden die erste Durchkontaktierung 634-1, zweite Durchkontaktierung 634-2 und dritte Durchkontaktierung 634-3 der in 16 veranschaulichten, elektromagnetischen Bandabstandstruktur so weit wie möglich voneinander getrennt. Die erste Durchkontaktierung 634-1 und zweite Durchkontaktierung 634-2 sind nahe den Ecken platziert, welche so weit wie möglich voneinander getrennt werden können, um zueinander zu weisen. D. h., die erste Durchkontaktierung 634-1 und zweite Durchkontaktierung 634-2 befinden sich auf beiden Endpunkten einer diagonalen Linie der Metallplatte 632. Auch ist die dritte Durchkontaktierung 634-3 nahe der ersten Durchkontaktierung 634-1 angeordnet, die so weit wie möglich von der zweiten Durchkontaktierung 634-2 getrennt sein kann.
Alle Durchkontaktierungslötaugen 650-1 bis 650-4 sind gemäß der Stelle jeder Durchkontaktierung gebildet.
In der ersten Ausführungsform ist die Metallleitung nicht gerade, sonder „L"-förmig, um sich nahe einer Kante der Metallplatte 632 zu befinden. Die erste Metallleitung 640-1 verbindet das erste Durchkontaktierungslötauge 650-1 mit dem zweiten Durchkontaktierungslötauge 650-2 und die zweite Metallleitung 640-2 verbindet das dritte Durchkontaktierungslötauge 650-3 mit dem vierten Durchkontaktierungslötauge 650-4. Auch wenn von oben betrachtet, ist die erste Metallleitung 640-1 von der zweiten Metallleitung 640-2 so weit wie möglich getrennt. Wenn beispielsweise die Metallplatte 632 und erste Metallschicht 610-1 Quadrate sind, wie in den 16 bis 18 veranschaulicht, ist, falls die erste Metallleitung 640-1 zu einer Ecke gebogen ist, an welcher sich die erste Durchkontaktierung 634-1 und zweite Durchkontaktierung 643-2 nicht befinden, die zweite Metallleitung 640-2 zu der anderen Ecke gebogen, an welcher sich die erste Durchkontaktierung 634-1 und zweite Durchkontaktierung 643-2 nicht befinden.
In diesem Fall ist es leicht möglich eine ausreichende Induktivität selbst in einem kleinen Raum zu erhalten, da der Abstand zwischen der ersten Durchkontaktierung 634-1 und zweiten Durchkontaktierung 634-2 bzw. der Abstand zwischen der zweiten Durchkontaktierung 634-2 und der dritten Durchkontaktierung 634-3, zwischen welchen Gegenstrom fliest, maximiert werden.
19 veranschaulicht das Simulationsergebnis des Verwendens der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 200 der verwandten Technik, der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 300 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 400 nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Hier ist 19 ein Fall, in welchem die elektromagnetische Bandabstandstruktur der verwandten Technik und die elektromagnetische Bandabstandstruktur der vorliegenden Erfindung die gleiche Größe (16 mm² (4 × 4)) und gleiche Anordnung aufweisen.
In Bezug auf den Graphen (nehmen Sie Bezug auf (a)) der Bandabstandsfrequenz nach der elektromagnetischen Bandabstandstruktur 200 der verwandten Technik, betragen die Frequenz, deren Rauschpegel unter –50 dB liegt, 3,1~6,2 GHz und die Frequenz mit dem niedrigsten Rauschpegel 3,8 GHz.
In Bezug auf einen Graphen (nehmen Sie Bezug auf (b)) der Bandabstandsfrequenz nach der elektromagnetischen Bandabstandstruktur der vorliegenden Erfindung, betragen jedoch die Frequenz, deren Rauschpegel unter –50 dB liegt, 1,3~1,7 GHz und die Frequenz mit dem niedrigsten Rauschpegel 1,5 GHz. In Bezug auf einen Graphen (nehmen Sie Bezug auf (c)) der Bandabstandsfrequenz nach der elektromagnetischen Bandabstandstruktur einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, betragen zudem die Frequenz, deren Rauschpegel unter –50 dB liegt, 1,1~1,3 GHz und die Frequenz mit dem niedrigsten Rauschpegel 1,2 GHz.
Diese Bandabstandsfrequenz kann ausgebildet sein, um ein erwünschtes Frequenzband des Bandabstands durch Einstellen einer Vielzahl an Bedingungen aufzuweisen, wie z. B. die Größe der elektromagnetischen Bandabstandstruktur, die Stärke jedes Teils, die elektrische Feldkonstante und Form der Anordnung. D. h. es ist offensichtlich, dass trotz der gleichen Ausgestaltungsbedingung 19 nur ein Beispiel ist, um zu zeigen, dass, wenn die Struktur angewendet wird, die wie die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300 und 400 der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Induktivität in einem kleinen Raum gewährleitstet, die Sperrrate auf ein bestimmtes Frequenzband, insbesondere innerhalb des Frequenzbandes des Bandabstands, verbessert werden könnte.
Eine Leiterplatte nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine analoge Schaltung und eine digitale Schaltung. Die analoge Schaltung kann eine RF-Schaltung, wie beispielsweise eine Antenne, sein, welche ein RF-Signal von außen empfängt.
In der Leiterplatte sind die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600, welche in den 6 bis 8 und 10 bis 18b veranschaulicht sind, zwischen der analogen Schaltung und digitalen Schaltung angeordnet. Entsprechend sind die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600 zwischen der RF-Schaltung 140 und der digitalen Schaltung 130 angeordnet, welche in 1 gezeigt sind.
Die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600 sind angeordnet, damit eine EM-Welle, welche zur RF-Schaltung 130 übertragen wird, durch die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600 geht. Mit anderen Worten können die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600 als Art eines Regelkreises um die RF-Schaltung 130 oder die digitale Schaltung 140 herum angeordnet sein.
Alternativ können die elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600 überall von der digitalen Schaltung 140 zur RF-Schaltung 130 in der Leiterplatte angeordnet sein.
Durch Anordnen der elektromagnetischen Bandabstandstrukturen 300, 400, 500 und 600 im Inneren, kann die Leiterplatte, bei welcher die analoge Schaltung und digitale Schaltung gleichzeitig implementiert werden, die Übertragung der EM-Welle eines bestimmten Frequenzbereiches (z. B. 0,8~2,0 GHz) verhindern.
Daher ist es trotz der kleinen Größe möglich, das zuvor erwähnte Mischsignalproblem durch Verhindern der Übertragung der EM-Welle eines bestimmten Frequenzbereiches zu lösen.
Bisher wurde eine Vielzahl an Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 6 bis 19 beschrieben, welche drei Durchgangskontaktierungen aufweisen.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das bislang Beschriebne beschränkt und in der elektromagnetischen Bandabstandstruktur, auf welcher eine erste Metallschicht, eine erste dielektrische Schicht, eine Metallplatte, eine zweite dielektrische Schicht und eine zweite Metallplatte geschichtet sind, kann eine ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen zwischen der ersten Metallschicht und Metallplatte durch die Metallleitung verbunden sein.
Hier kann sich die ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen auf einer ebenen Oberfläche befinden (nehmen Sie Bezug auf die in den 6 und 10 veranschaulichten Ausführungsformen) oder alle Durchgangskontaktierungen außer einer können sich auf einer Ebene befinden.
Zwar weist die Metallleitung, welche den Abstand zwischen den Durchkontaktierungen verbindet, eine Form einer geraden Linie auf, die einmal oder mehrmals im rechten Winkel gebogen wurde, wie in den 6 bis 8 und 10 bis 18 veranschaulicht, aber die Metallleitung kann jede gebogene Linie sein (z. B. eine Spirale oder Welle), welche nicht gerade ist.

Claims

Elektromagnetische Bandabstandstruktur, in welcher eine erste Metallschicht, erste dielektrische Schicht, Metallplatte, zweite dielektrische Schicht und zweite Metallschicht geschichtet sind, wobei die elektromagnetische Bandabstandstruktur gekennzeichnet ist durch Aufweisen einer ungeraden Anzahl an Durchkontaktierungen, welche durch eine Metallleitung zwischen der ersten Metallschicht und Metallplatte in Reihe geschaltet sind.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 1, wobei sich die ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen auf einer Ebene befindet.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 1, wobei sich alle der ungeraden Anzahl an Durchkontaktierungen außer zumindest einer auf einer Ebene befinden.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 1, wobei die Metallleitung eine Form einer geraden Linie aufweist, welche alle Durchkontaktierungen verbindet.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 1, wobei die Metallleitung eine Form einer geraden Linie oder Kurve aufweist, welche einmal oder mehrmals in Winkeln gebogen ist und alle Durchkontaktierungen verbindet.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 1, wobei es eine Vielzahl an pilzartigen Strukturen zwischen der ersten Metallschicht und zweiten Metallschicht gibt und jede der Vielzahl an pilzartigen Strukturen die Metallplatte und ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen enthält.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 6, wobei die Metallplatten der Vielzahl an pilzartigen Strukturen auf einer gleichen ebenen Oberfläche platziert sind.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 1, aufweisend: ein erstes Durchkontaktierungslötauge und zweites Durchkontaktierungslötauge, welche auf einer gleichen ebenen Oberfläche wie die Metallplatte platziert und durch eine erste Metallleitung verbunden sind; ein drittes und viertes Durchgangskontaktierungslötauge, welche auf der gleichen ebenen Oberfläche wie die erste Metallschicht platziert und durch eine zweite Metallleitung verbunden sind; eine erste Durchkontaktierung, wobei ein Ende der ersten Durchkontaktierung mit der ersten Metallschicht und das andere Ende der ersten Durchkontaktierung mit dem ersten Durchkontaktierungslötauge verbunden ist; eine zweite Durchkontaktierung, wobei ein Ende der zweiten Durchkontaktierung mit dem zweiten Durchkontaktierungslötauge und das andere Ende der zweiten Durchkontaktierung mit dem dritten Durchkontaktierungslötauge verbunden ist; und eine dritte Durchkontaktierung, wobei ein Ende der dritten Durchkontaktierung mit dem vierten Durchkontaktierungslötauge und das andere Ende der dritten Durchkontaktierung mit der Metallplatte verbunden ist.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 8, wobei die Metallplatte das erste Durchkontaktierungslötauge, das zweite Durchkontaktierungslötauge und die erste Metallleitung unterbringt und derart eine Öffnung aufweist, dass das erste Durchkontaktierungslötauge, das zweite Durchkontaktierungslötauge und die erste Metallleitung nicht elektrisch verbunden sind.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 8, wobei die erste Metallschicht das dritte Durchkontaktierungslötauge, das vierte Durchkontaktierungslötauge und die zweite Metallleitung unterbringt und derart eine Öffnung aufweist, dass das dritte Durchkontaktierungslötauge, das vierte Durchkontaktierungslötauge und die zweite Metallleitung nicht elektrisch verbunden sind.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 8, wobei sich die erste Durchkontaktierung auf einer Ecke der Metallplatte befindet und die zweite Durchkontaktierung auf der anderen Ecke der Metallplatte symmetrisch angeordnet ist.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 11, wobei sich die dritte Durchkontaktierung näher an der ersten als der zweiten Durchkontaktierung befindet.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 12, wobei die erste Metallleitung in einem Winkel zu einer Ecke der Metallplatte gebogen ist, an welcher sich weder die erste noch zweite Durchkontaktierung befindet.
Elektromagnetische Bandabstandstruktur nach Anspruch 13, wobei die zweite Metallleitung in einem Winkel zu der anderen Ecke gebogen ist, welche nicht die Ecke ist, an welcher sich weder die erste noch zweite Durchkontaktierung befindet und zu welcher die erste Metallleitung in einem Winkel gebogen ist.
Leiterplatte mit einer analogen und einer digitalen Schaltung, wobei die Leiterplatte gekennzeichnet ist durch: eine elektromagnetische Bandabstandstruktur, welche zwischen der analogen Schaltung und digitalen Schaltung angeordnet ist, wobei die elektromagnetische Bandabstandstruktur mit einer ersten Metallschicht, ersten dielektrischen Schicht, Metallplatte, zweiten dielektrischen Schicht und zweiten Metallschicht geschichtet ist; und eine ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen, welche durch eine Metallleitung zwischen der ersten Metallschicht und der Metallplatte in Reihe geschaltet sind.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei die erste Metallschicht eine Erdungsschicht oder Leistungsschicht und die zweite Metallschicht die Andere der Erdungsschicht und Leistungsschicht ist.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei die analoge Schaltung eine RF-Schaltung ist, welche eine Antenne enthält, welche ein drahtloses Signal von außen empfängt.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei sich die ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen auf einer Ebene befindet.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei sich alle der ungeraden Anzahl an Durchkontaktierungen außer einer auf einer Ebene befinden.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei die Metallleitung eine Form einer geraden Linie aufweist, welche die Durchkontaktierungen miteinander verbindet.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei die Metallleitung eine Form einer geraden Linie oder Kurve aufweist, welche einmal oder mehrmals in einem Winkel gebogen ist und die Durchkontaktierungen miteinander verbindet.
Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei es eine Vielzahl an pilzartigen Strukturen zwischen der ersten Metallschicht und zweiten Metallschicht gibt und jede der Vielzahl an pilzartigen Strukturen die Metallplatte und ungerade Anzahl an Durchkontaktierungen enthält.
Leiterplatte nach Anspruch 22, wobei die Metallplatten der Vielzahl an pilzartigen Strukturen auf einer gleichen ebenen Oberfläche platziert sind.
Leiterplatte nach Anspruch 15, aufweisend: ein erstes und zweites Durchkontaktierungslötauge, welche auf einer gleichen ebenen Oberfläche mit der Metallplatte platziert und durch eine erste Metallleitung verbunden sind; ein drittes und viertes Durchgangskontaktierungslötauge, welche auf einer gleichen ebenen Oberfläche mit der ersten Metallschicht platziert und durch eine zweite Metallleitung verbunden sind; eine erste Durchkontaktierung, wobei ein Ende der ersten Durchkontaktierung mit der ersten Metallschicht und das andere Ende der ersten Durchkontaktierung mit dem ersten Durchkontaktierungslötauge verbunden ist; eine zweite Durchkontaktierung, wobei ein Ende der zweiten Durchkontaktierung mit dem zweiten Durchkontaktierungslötauge und das andere Ende der zweiten Durchkontaktierung mit dem dritten Durchkontaktierungslötauge verbunden ist; und eine dritte Durchkontaktierung, wobei ein Ende der dritten Durchkontaktierung mit dem vierten Durchkontaktierungslötauge und das andere Ende der dritten Durchkontaktierung mit der Metallplatte verbunden ist.
Leiterplatte nach Anspruch 24, wobei die Metallplatte das erste Durchkontaktierungslötauge, das zweite Durchkontaktierungslötauge und die erste Metallleitung unterbringt und derart eine Öffnung aufweist, dass das erste Durchkontaktierungslötauge, das zweite Durchkontaktierungslötauge und die erste Metallleitung nicht elektrisch verbunden sind.
Leiterplatte nach Anspruch 24, wobei die erste Metallschicht das dritte Durchkontaktierungslötauge, das vierte Durchkontaktierungslötauge und die zweite Metallleitung unterbringt und derart eine Öffnung aufweist, dass das dritte Durchkontaktierungslötauge, das vierte Durchkontaktierungslötauge und die zweite Metallleitung nicht elektrisch verbunden sind.
Leiterplatte nach Anspruch 24, wobei sich die erste Durchkontaktierung auf einer Ecke der Metallplatte befindet und die zweite Durchkontaktierung auf der anderen Ecke der Metallplatte symmetrisch angeordnet ist.
Leiterplatte nach Anspruch 27, wobei sich die dritte Durchkontaktierung näher an der ersten als der zweiten Durchkontaktierung befindet.
Leiterplatte nach Anspruch 28, wobei die erste Metallleitung in einem Winkel zu einer Ecke der Metallplatte gebogen ist, an welcher sich weder die erste noch zweite Durchkontaktierung befindet.
Leiterplatte nach Anspruch 29, wobei die zweite Metallleitung in einem Winkel zu der anderen Ecke gebogen ist, an welcher sich weder die erste noch zweite Durchkontaktierung befindet und zu welcher die erste Metallleitung gebogen ist.