DE102008003689B4 - Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte - Google Patents

Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte Download PDF

Info

Publication number
DE102008003689B4
DE102008003689B4 DE102008003689A DE102008003689A DE102008003689B4 DE 102008003689 B4 DE102008003689 B4 DE 102008003689B4 DE 102008003689 A DE102008003689 A DE 102008003689A DE 102008003689 A DE102008003689 A DE 102008003689A DE 102008003689 B4 DE102008003689 B4 DE 102008003689B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal
layer
dielectric layer
metal layer
electromagnetic bandgap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008003689A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008003689A1 (de
Inventor
Mi-Ja Han
Han Kim
Dae-Hyun Park
Hyo-Jic Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of DE102008003689A1 publication Critical patent/DE102008003689A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008003689B4 publication Critical patent/DE102008003689B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/006Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
    • H01Q15/008Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces said selective devices having Sievenpipers' mushroom elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/2005Electromagnetic photonic bandgaps [EPB], or photonic bandgaps [PBG]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0236Electromagnetic band-gap structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/0929Conductive planes
    • H05K2201/09309Core having two or more power planes; Capacitive laminate of two power planes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09663Divided layout, i.e. conductors divided in two or more parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Elektromagnetische Bandlückenstruktur, welche Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; eine erste dielektrische Schicht, die über die erste Metallschicht gestapelt ist; eine erste Metallplatte, die über die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine erste Durchkontaktierung, die die erste Metallschicht mit der ersten Metallplatte verbindet; eine zweite dielektrische Schicht, die über die erste Metallplatte und die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine zweite Metallschicht, die über die zweite dielektrische Schicht gestapelt ist und ein an einer vorbestimmten Position ausgebildetes Loch aufweist; eine dritte dielektrische Schicht, die über die zweite Metallschicht gestapelt ist; eine zweite Metallplatte, die über die dritte dielektrische Schicht gestapelt ist; und eine zweite Durchkontaktierung, welche das in der zweiten Metallschicht ausgebildete Loch durchdringt und die erste Metallplatte mit der zweiten Metallplatte verbindet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bandlückenstruktur und eine Leiterplatte mit einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur.
  • Die US 2005/0104678 A1 offenbart eine elektromagnetische Bandlückenstruktur zwischen benachbarten Leistungsebenen in einer mehrschichtigen gedruckten Schaltungsplatte. Dabei sind elektromagnetische Bandlückenstufen mit verschiedenen Stoppbändern kaskadiert. Jede Stufe besteht aus leitenden Anschlüssen und Durchführungen welche davon ausgehen und welche unter einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Durch umgeben einer Rauschquelle mit derartigen Stufen wird eine Unterdrückung elektromagnetischen Rauschens über vorgegebene Frequenzbänder erzielt.
  • Die US 2005/0029632 A1 offenbart, bei einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur den Fußpunkt der Durchkontaktierung der pilzförmigen Bandlückenstruktur mit einer spiralförmigen Leitung an die untere Metallschicht anzuschließen, sodass hierdurch eine zusätzliche Induktivität wirkt.
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von Leiterplatten und spezieller Leiterplatten, die ein Problem der Signalvermischung zwischen einem analogen Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis lösen kann.
  • Um den heutigen Trend, Mobilität als eines der wichtigsten Themen zu betrachten, gerecht zu werden, wurden diverse Vorrichtungen wie etwa mobile Kommunikationsendgeräte, persönliche digitale Assistenten (PDA), Laptop-Computer und Digital-Multimedia-Broadcast-Einrichtungen (DMB) auf den Markt gebracht.
  • Solche Vorrichtungen weisen eine Leiterplatte auf, deren Konfiguration analoge Schaltkreise (z. B. Hochfrequenzschaltkreise) und digitale Schaltkreise für die drahtlose Kommunikation kombiniert.
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Leiterplatte mit einem analogen und einem digitalen Schaltkreis zeigt. Zwar wird eine vierschichtige Leiterplatte dargestellt, doch können auch andere Leiterplatten verwendet werden, wie etwa zwei- oder sechsschichtige Leiterplatten. Es wird hierbei angenommen, dass es sich bei dem analogen Schaltkreis um einen Hochfrequenzschaltkreis (HF-Schaltkreis) handelt.
  • Die Leiterplatte 100 weist Folgendes auf: Metallschichten 110-1, 110-2, 110-3 und 110-3(nachstehend gemeinsam: 110), dielektrische Schichten 120-1, 120-2 und 120-3 (nachstehend gemeinsam: 120), die zwischen den Metallschichten 110 gestapelt sind, einen digitalen Schaltkreis 130, der auf der obersten Metallschicht 110-1 montiert ist, und einen HF-Schaltkreis 140.
  • Wenn angenommen wird, dass es sich bei der Metallschicht 110-2 um eine Masseschicht und bei der Metallschicht 110-3 um eine Versorgungsschicht handelt, so fließt durch eine Durchkontaktierung 160, welche die Masseschicht 110-2 und die Versorgungsschicht 110-3 miteinander verbindet, ein Strom, und die Leiterplatte 100 führt eine vorbestimmte Operation oder Funktion aus.
  • Hierbei werden eine Betriebsfrequenz des digitalen Schaltkreises 130 und eine elektromagnetische Welle (EM-Welle) 150 durch Oberschwingungskomponenten an den HF-Schaltkreis 140 übertragen, wodurch ein Signalvermischungsproblem entsteht. Das Signalvermischungsproblem entsteht aufgrund der von dem digitalen Schaltkreis 130 ausgehenden EM-Welle, die eine Frequenz in dem Frequenzband aufweist, in welchem der HF-Schaltkreis 140 betrieben wird. Dieses Problem führt dazu, dass der exakte Betrieb des HF-Schaltkreises 140 behindert wird. Wenn der HF-Schaltkreis 140 beispielsweise ein Signal empfangen soll, das in einem bestimmten Frequenzband liegt, so kann die Übertragung der EM-Welle 150, welche Signale enthält, die in dem bestimmten Frequenzband liegen, von dem digitalen Schaltkreis 130 es schwierig machen, das in dem bestimmten Frequenzband liegende Signal exakt zu empfangen.
  • Das Signalvermischungsproblem zu lösen wird aufgrund der höheren Komplexität elektronischer Vorrichtungen und der höheren Betriebsfrequenz digitaler Schaltkreise 130 immer schwieriger.
  • Das Verfahren mit Entkopplungskondensator – eine typische Lösung für Leistungsrauschen – eignet sich nicht für hohe Frequenzen. Demgemäß ist es notwendig, das Rauschen der hohen Frequenzen zwischen dem HF-Schaltkreis 140 und dem digitalen Schaltkreis 130 abzufangen oder zu vermindern.
  • 2 ist eine Schnittansicht, welche eine elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt, die ein Problem der Signalvermischung zwischen einem analogen Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis mit herkömmlicher Technik löst, und 3 ist eine Draufsicht, die eine Metallplattenkonfiguration der in 2 gezeigten elektromagnetischen Bandlückenstruktur zeigt. 4 ist eine perspektivische Ansicht der in 2 gezeigten elektromagnetischen Bandlückenstruktur, und 5 ist ein Ersatzschaltbild für die in 2 gezeigte elektromagnetische Bandlückenstruktur.
  • Die elektromagnetische Bandlückenstruktur 200 weist 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 auf.
  • Die erste Metallschicht 210-1 und die Metallplatte 232 sind über die Durchkontaktierung 234 miteinander verbunden. Die Metallplatte 232 und die Durchkontaktierung 234 bilden zusammen eine pilzartige Struktur 230 aus (siehe 4).
  • Falls die erste Metallschicht 210-1 eine Masseschicht ist, ist die zweite Metallschicht 210-2 eine Versorgungsschicht. Und falls die erste Metallschicht 210-1 die Versorgungsschicht ist, ist die zweite Schicht 210-2 die Masseschicht.
  • Mit anderen Worten führt das wiederholte Ausbilden der pilzartigen Struktur 230 (siehe 3) zu einer Bandlückenstruktur, welche ein Signal in einem bestimmten Frequenzband an der Fortpflanzung hindert. Die pilzartigen Strukturen 230 einschließlich der Metallplatten 232 und der Durchkontaktierungen 234 werden derzeit wiederholt zwischen der Masseschicht und der Versorgungsschicht ausgebildet.
  • Die Funktion, die ein Signal in einem bestimmten Frequenzband an der Fortpflanzung hindert und auf dem ohmschen Widerstand RE und RP, dem induktiven Widerstand LE and LP, dem kapazitiven Widerstand CE, CP und CG und dem Leitwert GP und GE basiert, wird durch das in 5 gezeigte Ersatzschaltbild angenähert.
  • Ein mobiles Kommunikationsendgerät ist ein gutes Beispiel für eine elektronische Vorrichtung, welche eine Leiterplatte einsetzt, die mit dem digitalen Schaltkreis und dem HF-Schaltkreis zusammen realisiert ist. Im Falle des mobilen Kommunikationsendgeräts muss zur Lösung des Signalvermischungsproblems Rauschen im Betriebsfrequenzband des HF-Schaltkreises zwischen 0,8 und 2,0 GHz abgeschirmt werden. Außerdem wird eine kleine pilzartige Struktur benötigt. Die vorstehende elektromagnetische Bandlückenstruktur kann jedoch die beiden zur Lösung des Signalvermischungsproblems notwendigen Bedingungen möglicherweise nicht erfüllen.
  • Da die pilzartige Struktur von kleinerer Größe dazu führt, dass das Bandlücken-Frequenzband, welches das Rauschen abschirmt, ansteigt, kann das mobile Kommunikationsendgerät im Betriebsfrequenzband des HF-Schaltkreises zwischen 0,8 und 2,0 GHz nicht effektiv betrieben werden.
  • Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Bandlückenstruktur und eine Leiterplatte, die auch ohne Erhöhung der Größe ein niedriges Bandlücken-Frequenzband ermöglichen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft außerdem eine elektromagnetische Bandlückenstruktur und eine Leiterplatte, die bei einer elektronischen Vorrichtung (z. B. einem mobilen Kommunikationsendgerät), welche eine Leiterplatte mit darin gemeinsam realisiertem digitalem Schaltkreis und HF-Schaltkreis einsetzt, ein Signalvermischungsproblem lösen können.
  • Außerdem schafft die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Bandlückenstruktur und eine Leiterplatte, die Rauschen mit einem bestimmten Frequenzband daran hindern kann, sie zu durchdringen.
  • Unter einer vorteilhaften Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Bandlückenstruktur bereit, die Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; eine erste dielektrische Schicht, die über die erste Metallschicht gestapelt ist; eine erste Metallplatte, die über die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine erste Durchkontaktierung, die die erste Metallschicht mit der ersten Metallplatte verbindet; eine zweite dielektrische Schicht, die über die erste Metallplatte und die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine zweite Metallschicht, die über die zweite dielektrische Schicht gestapelt ist und ein an einer vorbestimmten Position ausgebildetes Loch aufweist; eine dritte dielektrische Schicht, die über die zweite Metallschicht gestapelt ist; eine zweite Metallplatte, die über die dritte dielektrische Schicht gestapelt ist und eine zweite Durchkontaktierung, welche das in der zweiten Metallschicht gebildete Loch durchdringt und die erste Metallplatte mit der zweiten Metallplatte verbindet.
  • Die zweite Durchkontaktierung kann dergestalt ausgebildet werden, dass ihre Mittenachse identisch mit der ersten Durchkontaktierung ist, und die zweite Durchkontaktierung kann so ausgebildet werden, dass ihre Mittenachse identisch mit dem Loch ist. Hierbei kann ein Durchmesser des Loches größer als der Durchmesser der zweiten Durchkontaktierung eingestellt sein.
  • Es können mehrere zweischichtige pilzartige Strukturen einschließlich der ersten Metallplatten, der ersten Durchkontaktierungen, der zweiten Metallplatten und der zweiten Durchkontaktierungen vorliegen. Hierbei können in der zweiten Metallschicht gemäß den Positionen der einzelnen zweiten Durchkontaktierungen der zweischichtigen pilzartigen Strukturen mehrere Löcher ausgebildet werden.
  • Die mehreren Löcher können in regelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet werden.
  • Unter einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schafft die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Bandlückenstruktur, die eine Metallschicht und mehrere pilzartige Strukturen einschließlich Metallplatten und Durchkontaktierungen aufweist. Die mehreren pilzartigen Strukturen können hierbei auf der Metallschicht in einer gestapelten Struktur ausgebildet sein.
  • Hierbei können die einzelnen Platten von jeweils zwei beliebigen benachbarten pilzartigen Strukturen zwischen Metallschichten ausgebildet sein.
  • Unter einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schafft die Erfindung eine Leiterplatte mit einem analogen und einem digitalen Schaltkreis. Die Leiterplatte kann eine zwischen dem analogen Schaltkreis und dem digitalen Schaltkreis angeordnete elektromagnetische Bandlückenstruktur aufweisen, welche Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; eine erste dielektrische Schicht, die über die erste Metallschicht gestapelt ist; eine erste Metallplatte, die über die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine erste Durchkontaktierung, die die erste Metallschicht mit der ersten Metallplatte verbindet; eine zweite dielektrische Schicht, die über die erste Metallplatte und die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine zweite Metallschicht, die über die zweite dielektrische Schicht gestapelt ist und ein an einer vorbestimmten Position ausgebildetes Loch aufweist; eine dritte dielektrische Schicht, die über die zweite Metallschicht gestapelt ist; eine zweite Metallplatte, die über die dritte dielektrische Schicht gestapelt ist und eine zweite Durchkontaktierung, welche das in der zweiten Metallschicht ausgebildete Loch durchdringt und die erste Metallplatte mit der zweiten Metallplatte verbindet.
  • Bei der ersten Metallschicht kann es sich um eine Masseschicht oder um eine Versorgungsschicht handeln, und die zweite Metallschicht kann die jeweils andere Schicht sein.
  • Die zweite Durchkontaktierung kann dergestalt ausgebildet sein, dass ihre Mittenachse identisch mit der ersten Durchkontaktierung ist, und die zweite Durchkontaktierung kann so ausgebildet werden, dass ihre Mittenachse identisch mit dem Loch ist. Hierbei kann ein Durchmesser des Loches größer als der Durchmesser der zweiten Durchkontaktierung eingestellt sein.
  • Es können mehrere zweischichtige pilzartige Strukturen einschließlich der ersten Metallplatten der ersten Durchkontaktierungen, der zweiten Metallplatten und der zweiten Durchkontaktierungen vorliegen. Hierbei können in der zweiten Metallschicht gemäß den Positionen der einzelnen zweiten Durchkontaktierungen der zweischichtigen pilzartigen Strukturen mehrere Löcher ausgebildet werden.
  • Die mehreren Löcher können in regelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet werden.
  • Bei dem analogen Schaltkreis kann es sich um einen HF-Schaltkreis handeln, welcher ein Funksignal von außerhalb empfängt.
  • Unter einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schafft die Erfindung eine Leiterplatte mit einem analogen und einem digitalen Schaltkreis. Die Leiterplatte kann eine zwischen dem analogen Schaltkreis und dem digitalen Schaltkreis angeordnete elektromagnetische Bandlückenstruktur aufweisen, welche eine Metallschicht und mehrere pilzartige Strukturen einschließlich Metallplatten und Durchkontaktierungen aufweist. Die mehreren pilzartigen Strukturen können hierbei auf der Metallschicht in einer gestapelten Struktur ausgebildet werden.
  • Hierbei können die einzelnen Platten von jeweils zwei beliebigen benachbarten pilzartigen Strukturen zwischen Metallschichten ausgebildet sein.
  • Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich anhand der folgenden Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der begleitenden Zeichnungen besser verstehen.
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Leiterplatte mit einem analogen und einem digitalen Schaltkreis zeigt.
  • 2 ist eine Schnittansicht, welche eine elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt, die ein Problem der Signalvermischung zwischen einem analogen Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis mit herkömmlicher Technik löst.
  • 3 ist eine Draufsicht, die eine Metallplattenkonfiguration der in 2 gezeigten elektromagnetischen Bandlückenstruktur zeigt.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche die in 2 gezeigte elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt.
  • 5 zeigt ein Ersatzschaltbild für die in 2 gezeigte elektromagnetische Bandlückenstruktur.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt, die ein Problem der Signalvermischung zwischen einem analogen Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis löst.
  • 7 ist eine Schnittansicht, welche die in 6 gezeigte elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt.
  • 8 ist ein Schaubild, das computersimulierte Ergebnisse bei Verwendung einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur nach Stand der Technik und bei Verwendung einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Da zahlreiche Umordnungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich sind, werden anhand der beigefügten Zeichnungen bestimmte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben. In den Zeichnungen haben gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen. Sofern bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung die Beschreibung einer bestimmten Technologie nicht den Kern der vorliegenden Erfindung betrifft, wird die betreffende detaillierte Beschreibung ausgelassen.
  • Wenn von einem Element gesagt wird, dass es mit einem anderen Element „verbunden” oder an dieses „angeschlossen” ist, so ist dies dahingehend aufzufassen, dass das Element entweder direkt mit dem anderen Element verbunden bzw. an dieses angeschlossen ist, oder dass sich möglicherweise auch ein weiteres Element zwischen den beiden Elementen befindet. Wenn andererseits von einem Element gesagt wird, dass es mit einem anderen Element „direkt verbunden” bzw. an dieses „direkt angeschlossen” ist, so ist dies dahingehend aufzufassen, dass sich zwischen den beiden Elementen kein weiteres Element befindet.
  • Nachstehend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt, die ein Problem der Signalvermischung zwischen einem analoge Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis löst, und 7 ist eine Schnittansicht, die eine in 6 gezeigte elektromagnetische Bandlückenstruktur zeigt.
  • Es wird auf 6 und 7 Bezug genommen. Die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine erste Metallschicht 210-1, eine zweite Metallschicht 210-2 mit einem an einer vorbestimmten Position ausgebildeten Loch 350, eine erste dielektrische Schicht 220a, eine zweite dielektrische Schicht 220b, eine dritte dielektrische Schicht 220c, eine erste Metallplatte 330, eine zweite Metallplatte 335, eine erste Durchkontaktierung 340 und eine zweite Durchkontaktierung 345 aufweisen.
  • Mit anderen Worten kann die erste dielektrische Schicht 220a über die erste Metallschicht 210-1 gestapelt sein, und die erste Metallplatte 330 kann über die erste dielektrische Schicht 220a gestapelt sein. Die erste Metallschicht 210-1 und die erste Metallplatte 330 können über die erste Durchkontaktierung 340 miteinander verbunden sein. Die zweite dielektrische Schicht 220b kann über die erste Metallplatte 330 und die erste dielektrische Schicht 220a gestapelt sein, und die zweite Metallschicht 210-2 kann über die zweite dielektrische Schicht 220b gestapelt sein. Die dritte dielektrische Schicht 220c kann über die zweite Metallschicht 210-2 gestapelt sein, und die zweite Metallplatte 335 kann über die dritte dielektrische Schicht 220c gestapelt sein. Die erste Metallplatte 330 und die zweite Metallschicht 335 können über die zweite Durchkontaktierung 345, welche das in der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildete Loch 350 durchdringt, miteinander verbunden sein. Hierbei können die erste Metallplatte 330, die erste Durchkontaktierung 340, die zweite Metallplatte 335 und die zweite Durchkontaktierung 345 auf eine Art und Weise angeordnet sein, in welcher die pilzartigen Strukturen zu einer zweischichtigen Struktur gestapelt sind (nachstehend: „gestapelte pilzartige Struktur 370”), wobei die erste Metallschicht 210-1 als Grundfläche genommen wird.
  • Wie anhand von 6 und 7 beschrieben wurde, basiert die nachstehende Beschreibung auf derjenigen Anordnung, in welcher die pilzartigen Strukturen zu einer zweischichtigen Struktur (d. h., die zweischichtige pilzartige Struktur) gestapelt sind. Allerdings ist die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung nicht auf die zweischichtige pilzartige Struktur beschränkt. Alternativ hierzu kann die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 eine Art der Anordnung aufweisen, in welcher die pilzartigen Strukturen zu einer drei-, vier- oder mehrschichtigen Struktur gestapelt sind.
  • Mit anderen Worten: Die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung kann mehrere pilzartige Strukturen mit Metallplatten und Durchkontaktierungen aufweisen. Die mehreren pilzartigen Strukturen können hierbei auf einer beliebigen der Metallschichten in der gestapelten Struktur ausgebildet sein. Hierbei können die einzelnen Metallplatten von jeweils zwei beliebigen benachbarten pilzartigen Strukturen zwischen Metallschichten ausgebildet sein.
  • Nachstehend werden die einzelnen Elemente der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die erste Metallschicht 210-1 und die zweite Metallschicht 210-2 können als Mittel zum Anschließen einer elektrischen Stromversorgung benutzt werden. Falls zum Beispiel die erste Metallschicht 210-1 eine Masseschicht ist, kann die zweite Metallschicht 210-2 eine Versorgungsschicht sein. Falls die erste Metallschicht 210-1 die Versorgungsschicht ist, kann die zweite Metallschicht 210-2 die Masseschicht sein. Mit anderen Worten: Von der ersten Metallschicht 210-1 und der zweiten Metallschicht 210-2 kann eine die Masseschicht und die andere die Versorgungsschicht sein, die nahe beieinander angeordnet sind, und zwischen der Masseschicht und der Versorgungsschicht kann eine dielektrische Schicht 220 angeordnet sein.
  • Dementsprechend ist es natürlich, dass ohne Einschränkung jedes metallische Material benutzt werden kann, das mit Strom versorgt werden und ein elektrisches Signal übertragen kann. Dasselbe gilt für die erste Metallplatte 330, die zweite Metallplatte 335, die erste Durchkontaktierung 340 und die zweite Durchkontaktierung 345, die nachstehend beschrieben werden.
  • Die dielektrische Schicht 220 kann zwischen der ersten Metallschicht 210-1 und der zweiten Metallschicht 210-2 und in einem oberen Teil der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildet sein. Die dielektrische Schicht 220 lässt sich gemäß den jeweiligen Ausbildungszeitpunkten weiter unterscheiden in die erste dielektrische Schicht 220a, die zweite dielektrische Schicht 220b und die dritte dielektrische Schicht 220c.
  • Die erste dielektrische Schicht 220a, die zweite dielektrische Schicht 220b und die dritte dielektrische Schicht 220c können hierbei jeweils aus Materialien mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten bestehen, jedoch kann alternativ hierzu mindestens eine dielektrische Schicht aus Materialien mit derselben Dielektrizitätskonstante bestehen. Zum Beispiel können die zweite dielektrische Schicht 220b und die dritte dielektrische Schicht 220c unter Verwendung desselben dielektrischen Materials ausgebildet werden, um den Stapelungsvorgang und die Anpassung der Bandlückenfrequenz zu vereinfachen.
  • Somit ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, durch geeignetes Auswählen bzw. Anpassen des dielektrischen Materials (d. h., der entsprechenden Dielektrizitätskonstante) in den einzelnen dielektrischen Schichten ein gewünschtes Bandlücken-Frequenzband (d. h., zwischen 0,8 und 2,0 GHz) anzunähern. Natürlich können zur Annäherung an das gewünschte Bandlücken-Frequenzband auch die einzelnen Stapeldicken der drei dielektrischen Schichten 220a, 220b und 220c auf geeignete Weise angepasst werden.
  • Obwohl die elektromagnetischen Bandlückenstrukturen 300 dieselbe Größe aufweisen, kann sich die entsprechende Bandlückenfrequenz dem gewünschten Frequenzband annähren, indem man beispielsweise die Schichtdicke der zweiten dielektrischen Schicht 220b oder der dritten dielektrischen Schicht 220c wesentlich verringert und die Schichtdicke der ersten dielektrischen Schicht 220a genau so weit erhöht, wie man die Schichtdicke der zweiten dielektrischen Schicht 220b oder der dritten dielektrischen Schicht 220c verringert hat. Die Bandlückenfrequenz kann hier diejenige Frequenz aus der von einer Seite auf die andere Seite übertragenen elektromagnetischen Welle bezeichnen, deren Übertragung verhindert wird.
  • Die erste Durchkontaktierung 340 kann die erste Metallschicht 210-1 mit der ersten Metallplatte 330 verbinden. Außerdem kann die zweite Durchkontaktierung 345 die erste Metallplatte 330 mit der zweiten Metallplatte 335 verbinden. Hierbei kann, wie in 6 und 7 gezeigt, die zweite Durchkontaktierung 345 dergestalt ausgebildet sein, dass sie dieselbe Mittenachse wie die erste Durchkontaktierung 340 aufweist. Natürlich kann die zweite Durchkontaktierung 345 mit einer anderen Mittenachse als die erste Durchkontaktierung 340 ausgebildet werden. Um das Verfahren zum Ausbilden dieser Durchkontaktierungen zu beschreiben, wird nachstehend beispielhaft das Verfahren zum Ausbilden der ersten Durchkontaktierung 340 beschrieben.
  • Die erste Metallschicht 210-1, die erste dielektrische Schicht 220a und die erste Metallplatte 330 können sukzessive übereinander gestapelt werden. An einer Position auf der Metallplatte 330 kann eine Durchkontaktierungs-Anschlussfläche (nicht gezeigt) ausgebildet werden. Bei der Position auf der Metallplatte 330 kann es sich hierbei um die Position handeln, an welcher die Durchkontaktierung 340 für die elektrische Verbindung mit der ersten Metallschicht 210-1 ausgebildet werden soll. Die Durchkontaktierungs-Anschlussfläche, die dazu dient, den Positionsfehler bei dem Bohrvorgang zum Ausbilden der ersten Durchkontaktierung 340 zu reduzieren, kann größer als die Querschnittsfläche der ersten Durchkontaktierung 340 ausgebildet werden. Dann kann durch den Bohrvorgang die Durchkontaktierung dergestalt ausgebildet werden, dass sie die Durchkontaktierungs-Anschlussfläche und die erste dielektrische Schicht 220a durchdringt. Alternativ hierzu kann die Durchkontaktierung dergestalt ausgebildet werden, dass sie die Durchkontaktierungs-Anschlussfläche, die erste dielektrische Schicht 220a und die erste Metallschicht 210-1 durchdringt. Nachdem die Durchkontaktierung ausgebildet worden ist, kann der Galvanisiervorgang ausgeführt werden, bei dem eine galvanisierte Schicht auf der Innenwand der Durchkontaktierung ausgebildet wird, um die erste Metallschicht 210-1 elektrisch mit der ersten Metallplatte 330 zu verbinden. Bei dem Galvanisiervorgang kann eine galvanisierte Schicht auf der Innenwand der Durchkontaktierung ausgebildet werden, wobei die Durchkontaktierung innen in der Mitte frei bleibt, oder das Innere der Durchkontaktierung kann komplett ausgefüllt werden. Falls das Innere der Durchkontaktierung in der Mitte frei geblieben ist, kann die freie Mitte mit dem dielektrischen Metall oder mit Luft gefüllt werden. Als Ergebnis der vorstehend genannten Prozesse kann die erste Durchkontaktierung 340 ein Ende 340a aufweisen, das mit der ersten Metallschicht 210-1 verbunden ist, und das andere Ende 340b kann mit der ersten Metallplatte 330 verbunden sein.
  • Die zweite Durchkontaktierung 345 kann mit ähnlichen Prozessen wie den genannten Prozessen zum Ausbilden der ersten Durchkontaktierung 340 ausgebildet werden. Als Ergebnis der Prozesse kann die zweite Durchkontaktierung 345 ein Ende 345a aufweisen, das mit der ersten Metallplatte 330 verbunden ist, und das andere Ende 345b kann mit der zweiten Metallplatte 335 verbunden sein. Natürlich kann der Vorgang des Ausbildens des Loches 350 ausgeführt werden, indem ein vorbestimmter Teil der zweiten Metallschicht 210-2 entfernt wird, bevor die zweite Durchkontaktierung 345, welche die erste Metallplatte 330 mit der zweiten Metallplatte 335 verbindet, ausgebildet wird. Zum Beispiel kann das Loch 350 an einer Position der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildet werden, und dann kann die zweite Durchkontaktierung 345 ausgebildet werden, die das Loch 350 durchdringt. Hierbei kann der Vorgang des Ausbildens des Loches 350 ausgeführt werden, nachdem die dritte dielektrische Schicht 220c über die zweite Metallschicht 210-2 gestapelt worden ist, oder bevor die dritte dielektrische Schicht 220c aufgestapelt wird.
  • Hierbei kann die zweite Durchkontaktierung 345 dergestalt ausgebildet werden, dass sie dieselbe Mittenachse wie das Loch 350 aufweist, damit die Metallplatten durch Durchdringen des in der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildeten Loches 350 miteinander verbunden werden können. Ebenso kann das in der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildete Loch 350 einen größeren Durchmesser als die zweite Durchkontaktierung 345 aufweisen, damit die zweite Durchkontaktierung 345 das in der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildete Loch 350 durchdringen und die Metallplatten miteinander verbinden kann.
  • 6 und 7 zeigen zwar den Fall, dass mit jeder Metallplatte nur eine erste Durchkontaktierung 340 und eine zweite Durchkontaktierung 345 verbunden sind, jedoch können mit jeder Metallplatte mehrere Durchkontaktierungen verbunden sein. Außerdem haben die erste Metallplatte 330 und die zweite Metallplatte 335 zwar eine regelmäßige quadratische Form, jedoch können die erste Metallplatte 330 und die zweite Metallplatte 335 verschiedene Formen aufweisen wie beispielsweise Polygone, Dreiecke, Sechsecke, Kreise und Ellipsen.
  • Außerdem können mehrere gestapelte Strukturen 370 (z. B. eine zweischichtige pilzartige Struktur in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) einschließlich der ersten Metallplatte 330, der ersten Durchkontaktierung 340, der zweiten Metallplatte 335 und der zweiten Durchkontaktierung 345 beispielsweise wie in 3 beschrieben angeordnet sein. Mit anderen Worten ist es möglich, aus der elektromagnetischen Welle, die sich von dem digitalen Schaltkreis zu dem analogen Schaltkreis fortpflanzt, ein Signal mit einem Frequenzband abzublocken, das dem Betriebsfrequenzband des analogen Schaltkreises (z. B., des HF-Schaltkreises) entspricht, indem man die gestapelten Strukturen 370 wiederholt in vorbestimmten Abständen zueinander anordnet.
  • Hierfür kann die zweite Metallschicht 210-2 mehrere Löcher 350 ausbilden, und die gestapelten Strukturen 370 können nacheinander an Positionen angeordnet werden, die den Positionen entsprechen, an denen die einzelnen Löcher 350 ausgebildet sind. Hierbei können die ersten Metallplatten 330 der mehreren angeordneten gestapelten Strukturen 370 auf derselben oder unterschiedlichen planaren Flächen angeordnet sein (für die zweiten Metallplatten 335 gilt dasselbe). Außerdem können die mehreren Löcher 350 in regelmäßigen Abständen zueinander beabstandet und in der zweiten Metallschicht 210-2 ausgebildet sein.
  • Wenn somit die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 mit der gestapelten Struktur 370 einschließlich der ersten Metallplatte 330, der ersten Durchkontaktierung 340, der zweiten Metallplatte 335 und der zweiten Durchkontaktierung 345 innerhalb der Leiterplatte, welche den analogen Schaltkreis und den digitalen Schaltkreis aufweist, angeordnet wird, lässt sich die Bandlückenfrequenz absenken, da ein der Durchkontaktierung entsprechender induktiver Widerstandswert und ein der dielektrischen Schicht entsprechender kapazitiver Widerstandswert im Vergleich zu der herkömmlichen elektromagnetischen Bandlückenstruktur aus 4 genügend besser erlangt werden können. Dies wird anhand 8 deutlicher beschrieben.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung in einer Leiterplatte angeordnet sein, die einen analogen Schaltkreis und einen digitalen Schaltkreis aufweist. Mit anderen Worten: Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Leiterplatte den analogen Schaltkreis und den digitalen Schaltkreis aufweisen. Bei dem analogen Schaltkreis kann es sich hierbei um einen HF-Schaltkreis wie etwa eine Antenne handeln, die ein Funksignal von außerhalb empfängt.
  • Bei der Leiterplatte der vorliegenden Erfindung kann die in 6 und 7 gezeigte elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 zwischen dem analogen Schaltkreis und dem digitalen Schaltkreis angeordnet sein. Zum Beispiel kann die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 zwischen dem HF-Schaltkreis 140 und dem digitalen Schaltkreis 130 der in 1 gezeigten Leiterplatte angeordnet sein. Dies dient dazu, aus der übertragenen elektromagnetischen Welle eine elektromagnetische Welle abzublocken, deren Frequenzband dem Betriebsfrequenzband (z. B. 0,8 bis 2,0 GHz) des HF-Schaltkreises 140 ähnelt, indem die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 dergestalt angeordnet wird, dass die von dem digitalen Schaltkreis 130 generierte elektromagnetische Welle notwendigerweise die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 passieren muss, bevor sie an den HF-Schaltkreis 140 übertragen wird.
  • Dementsprechend kann die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung in Form einer geschlossenen Kurve um den HF-Schaltkreis 140 und den digitalen Schaltkreis 130 angeordnet werden. Alternativ hierzu kann die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 in einem Signalübertragungsweg zwischen dem digitalen Schaltkreis und dem analogen Schaltkreis angeordnet werden. Es ist offensichtlich, dass die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 auf verschiedene Art und Weise angeordnet werden kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann durch Anordnen der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 im Innern der Leiterplatte eine elektromagnetische Welle mit einem Frequenzband der von dem digitalen Schaltkreis an den analogen Schaltkreis übertragenen elektromagnetischen Welle an der Ausbreitung gehindert werden. Dies kann das Signalvermischungsproblem lösen.
  • 8 ist ein Schaubild, das computersimulierte Ergebnisse bei Verwendung einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur nach Stand der Technik und bei Verwendung einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 und die nachstehende Tabelle 1 zeigen computersimulierte Ergebnisse, die den Fall der herkömmlichen elektromagnetischen Bandlückenstruktur 200 (siehe (a) in 8) mit dem Fall der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung (siehe (b) in 8) vergleichen.
  • Es muss allerdings klar sein, dass, trotz derselben Designbedingung, 8 und die nachstehende Tabelle 1 lediglich Beispiele sind, die zeigen, dass durch die gestapelte Struktur wie die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung das Bandlücken-Frequenzband gegenüber der herkömmlichen elektromagnetischen Bandlückenstruktur 200 deutlich abgesenkt werden kann.
  • Mit anderen Worten: Die für die einzelnen Parameter in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Zahlen können lediglich zu Vergleichszwecken identisch gesetzte Werte sein, und natürlich kann, wenn man das von der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung abgeblockte Bandlücken-Frequenzband regeln will, die elektromagnetische Bandlückenstruktur durch geeignetes Anpassen verschiedener Bedingungen wie der Größe der elektromagnetischen Bandlückenstruktur und der Dicke, der Dielektrizitätskonstante und der Konfiguration der einzelnen Elemente auf jedes gewünschte oder ein niedrigeres Bandlücken-Frequenzband ausgelegt werden.
  • Vor der Beschreibung in Bezug auf 8 und die folgende Tabelle 1 werden die einzelnen Parameter der folgenden Tabelle 1 beschrieben. Die „Strukturgröße” bezieht sich auf die Größe (Fläche) der Metallplatte in einer elektromagnetischen Bandlückenstruktur (siehe 232 in 3 oder 330(335) in 6); der „Strukturabstand” bezieht sich auf den räumlichen Abstand zwischen zwei benachbarten elektromagnetischen Bandlückenstrukturen. Die „Dicke der oberen dielektrischen Schicht(en)” bezieht sich auf die Dicke der zweiten dielektrischen Schicht 220b bei der herkömmlichen elektromagnetischen Bandlückenstruktur 200 und die Dicke der zweiten und der dritten dielektrischen Schicht 220b und 220c bei der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung. Die „Dicke der unteren dielektrischen Schicht” bezieht sich auf die Dicke der ersten dielektrischen Schicht 220a bei der herkömmlichen elektromagnetischen Bandlückenstruktur 200 und der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung. [Tabelle 1]
    Herkömmliche Struktur (in Fig. 4 gezeigt) Erfindungsgemäße Struktur (in Fig. 6 gezeigt)
    Strukturgröße 81 mm2 (9 × 9) 81 mm2 (9 × 9)
    Dicke der oberen dielektri-schen Schicht(en) 35 μm 35 μm
    Dicke der unteren dielektri-schen Schicht 100 μm 100 μm
    Strukturabstand 1 mm 1 mm
    Bandlückenfrequenz (bei (–)60 dB) 1,54 GHz bis 2,55 GHz 1,05 GHz bis 2,39 GHz
  • Es wird auf 8 und Tabelle 1 Bezug genommen. Obwohl die herkömmliche elektromagnetische Bandlückenstruktur 200 und die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung dieselben Designbedingungen wie etwa die Größe der Struktur aufweisen, lässt sich erkennen, dass die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung ein Bandlücken-Frequenzband aufweist, das um ca. 0,5 GHz oder mehr unter dem der herkömmlichen elektromagnetischen Bandlückenstruktur liegt. Dies liegt daran, dass die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung eine Struktur aufweist, bei welcher die pilzartigen Strukturen in zweischichtiger Form gestapelt sind (d. h., die gestapelte Struktur). Dies lässt sich anhand des Ersatzschaltbilds aus 5 beschreiben.
  • Die elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung kann dank der gestapelten Struktur eine höhere induktive Widerstandskomponente entsprechend der Längsrichtung der zweiten Durchkontaktierung 345 (siehe die LE-Komponente bei der Durchkontaktierung 234 in 5) erlangen als die herkömmliche elektromagnetische Bandlückenstruktur 200. Außerdem kann ein höherer kapazitiver Widerstandswert entsprechend dem dielektrischen Material in der dritten dielektrischen Schicht 220c und der entsprechenden Dicke (siehe Komponenten CE und CP bei der dielektrischen Schicht 220 in 5) erlangt werden. Somit kann das von der elektromagnetische Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung abgeblockte Bandlücken-Frequenzband durch die zusätzlich erlangten induktiven und kapazitiven Widerstandswerte gegenüber der herkömmlichen Struktur abgesenkt werden.
  • Wenn dementsprechend bei der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 mit der gestapelten Struktur wie bei der vorliegenden Erfindung viel mehr pilzartige Strukturen übereinander gestapelt sind (d. h., in mehrschichtiger Form), lässt sich leicht erkennen, dass es möglich ist, das Bandlücken-Frequenzband noch weiter abzusenken, da die erlangten induktiven und kapazitiven Widerstandswerte erhöht werden.
  • Es lässt sich auch leicht erkennen, dass die zweischichtige gestapelte Struktur der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung äußerst nützlich und geeignet ist, weil die meisten der typischen für elektronische Vorrichtungen verwendeten Leiterplatten eine mehrschichtige Struktur aufweisen (z. B. weisen Leiterplatten von Mobiltelefonen acht- oder zehnschichtige Strukturen auf). Mit anderen Worten: Da die Leiterplatte selbst mit mehreren Schichten konfiguriert ist, müssen bei Anwendung der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung in der Leiterplatte keine zusätzlichen Stapelungsvorgänge eingeführt werden, und die Höhe und das Volumen der Leiterplatte können unverändert beibehalten werden.
  • Außerdem kann mit der elektromagnetischen Bandlückenstruktur 300 der vorliegenden Erfindung das Bandlücken-Frequenzband weiter abgesenkt oder ein gewünschtes Bandlücken-Frequenzband gewählt werden, indem man einfach die Konfiguration ändert, ohne dass ein Designprozess notwendig würde, in dessen Rahmen Größe, Menge und Material der Struktur minutiös angepasst oder geändert werden, um das Bandlücken-Frequenzband abzusenken.

Claims (16)

  1. Elektromagnetische Bandlückenstruktur, welche Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; eine erste dielektrische Schicht, die über die erste Metallschicht gestapelt ist; eine erste Metallplatte, die über die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine erste Durchkontaktierung, die die erste Metallschicht mit der ersten Metallplatte verbindet; eine zweite dielektrische Schicht, die über die erste Metallplatte und die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine zweite Metallschicht, die über die zweite dielektrische Schicht gestapelt ist und ein an einer vorbestimmten Position ausgebildetes Loch aufweist; eine dritte dielektrische Schicht, die über die zweite Metallschicht gestapelt ist; eine zweite Metallplatte, die über die dritte dielektrische Schicht gestapelt ist; und eine zweite Durchkontaktierung, welche das in der zweiten Metallschicht ausgebildete Loch durchdringt und die erste Metallplatte mit der zweiten Metallplatte verbindet.
  2. Elektromagnetische Bandlückenstruktur nach Anspruch 1, wobei die zweite Durchkontaktierung mit einer zu der Mittenachse der ersten Durchkontaktierung identischen Mittenachse ausgebildet ist.
  3. Elektromagnetische Bandlückenstruktur nach Anspruch 1, wobei die zweite Durchkontaktierung mit einer zu der Mittenachse des Loches identischen Mittenachse ausgebildet ist, wobei ein Durchmesser des Loches größer als der Durchmesser der zweiten Durchkontaktierung eingestellt ist.
  4. Elektromagnetische Bandlückenstruktur nach Anspruch 1, wobei mehrere zweischichtige pilzartige Strukturen einschließlich der ersten Metallplatten, der ersten Durchkontaktierungen, der zweiten Metallplatten und der zweiten Durchkontaktierungen vorliegen, wobei in der zweiten Metallschicht gemäß den Positionen der einzelnen zweiten Durchkontaktierungen der zweischichtigen pilzartigen Strukturen mehrere Löcher ausgebildet sind.
  5. Elektromagnetische Bandlückenstruktur nach Anspruch 4, wobei die mehreren Löcher in regelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet sind.
  6. Elektromagnetische Bandlückenstruktur, welche Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; und mehrere pilzartige Strukturen, welche Metallplatten und Durchkontaktierungen aufweisen, wobei die mehreren pilzartigen Strukturen auf der Metallschicht in einer gestapelten Struktur ausgebildet sind.
  7. Elektromagnetische Bandlückenstruktur nach Anspruch 6, wobei die einzelnen Metallplatten von jeweils zwei beliebigen benachbarten der mehreren pilzartigen Strukturen zwischen Metallschichten ausgebildet sind.
  8. Leiterplatte mit einem analogen Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis, in welcher zwischen dem analogen Schaltkreis und dem digitalen Schaltkreis eine elektromagnetische Bandlückenstruktur angeordnet ist, die Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; eine erste dielektrische Schicht, die über die erste Metallschicht gestapelt ist; eine erste Metallplatte, die über die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine erste Durchkontaktierung, die die erste Metallschicht mit der ersten Metallplatte verbindet; eine zweite dielektrische Schicht, die über die erste Metallplatte und die erste dielektrische Schicht gestapelt ist; eine zweite Metallschicht, die über die zweite dielektrische Schicht gestapelt ist und ein an einer vorbestimmten Position ausgebildetes Loch aufweist; eine dritte dielektrische Schicht, die über die zweite Metallschicht gestapelt ist; eine zweite Metallplatte, die über die dritte dielektrische Schicht gestapelt ist; und eine zweite Durchkontaktierung, welche das in der zweiten Metallschicht gebildete Loch durchdringt und die erste Metallplatte mit der zweiten Metallplatte verbindet.
  9. Leiterplatte nach Anspruch 8, wobei es sich bei der ersten Metallschicht um eine Masseschicht oder um eine Versorgungsschicht und bei der zweiten Metallschicht um die jeweils andere Schicht handelt.
  10. Leiterplatte nach Anspruch 8, wobei die zweite Durchkontaktierung mit einer zu der Mittenachse der ersten Durchkontaktierung identischen Mittenachse ausgebildet ist.
  11. Leiterplatte nach Anspruch 8, wobei die zweite Durchkontaktierung mit einer zu der Mittenachse des Loches identischen Mittenachse ausgebildet ist. wobei ein Durchmesser des Loches größer als der Durchmesser der zweiten Durchkontaktierung eingestellt ist.
  12. Leiterplatte nach Anspruch 8, wobei mehrere zweischichtige pilzartige Strukturen einschließlich der ersten Metallplatten, der ersten Durchkontaktierungen, der zweiten Metallplatten und der zweiten Durchkontaktierungen vorliegen, wobei in der zweiten Metallschicht gemäß den Positionen der einzelnen zweiten Durchkontaktierungen der zweischichtigen pilzartigen Strukturen mehrere Löcher ausgebildet sind.
  13. Leiterplatte nach Anspruch 12, wobei die mehreren Löcher in regelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet sind.
  14. Leiterplatte nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem analogen Schaltkreis um einen HF-Schaltkreis handelt, welcher ein Funksignal von außerhalb empfängt.
  15. Leiterplatte mit einem analogen Schaltkreis und einem digitalen Schaltkreis, in welcher zwischen dem analogen Schaltkreis und dem digitalen Schaltkreis eine elektromagnetische Bandlückenstruktur angeordnet ist, die Folgendes aufweist: eine erste Metallschicht; und mehrere pilzartige Strukturen, welche Metallplatten und Durchkontaktierungen aufweisen, wobei die mehreren pilzartigen Strukturen auf der Metallschicht in einer gestapelten Struktur ausgebildet sind.
  16. Leiterplatte nach Anspruch 15, wobei die einzelnen Metallplatten von jeweils zwei beliebigen benachbarten der mehreren pilzartigen Strukturen zwischen Metallschichten ausgebildet sind.
DE102008003689A 2007-04-30 2008-01-09 Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte Expired - Fee Related DE102008003689B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2007-0041991 2007-04-30
KR1020070041991A KR100851075B1 (ko) 2007-04-30 2007-04-30 전자기 밴드갭 구조물 및 인쇄회로기판

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008003689A1 DE102008003689A1 (de) 2008-11-13
DE102008003689B4 true DE102008003689B4 (de) 2012-11-15

Family

ID=39829562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008003689A Expired - Fee Related DE102008003689B4 (de) 2007-04-30 2008-01-09 Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7764149B2 (de)
JP (1) JP4755215B2 (de)
KR (1) KR100851075B1 (de)
CN (1) CN101299904B (de)
DE (1) DE102008003689B4 (de)
TW (1) TWI369164B (de)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100851065B1 (ko) 2007-04-30 2008-08-12 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조물 및 인쇄회로기판
KR100838246B1 (ko) * 2007-06-22 2008-06-17 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조물이 구비된 인쇄회로기판
US8158889B2 (en) * 2007-06-22 2012-04-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Electromagnetic bandgap structure and printed circuit board
KR100998718B1 (ko) 2008-01-21 2010-12-07 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조물 및 인쇄회로기판
KR101086856B1 (ko) * 2008-04-16 2011-11-25 주식회사 하이닉스반도체 반도체 집적 회로 모듈 및 이를 구비하는 pcb 장치
JP5380919B2 (ja) 2008-06-24 2014-01-08 日本電気株式会社 導波路構造およびプリント配線板
KR100999550B1 (ko) * 2008-10-08 2010-12-08 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조물
KR101038234B1 (ko) * 2009-02-24 2011-06-01 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조를 이용한 emi 노이즈 저감 기판
JP5326649B2 (ja) * 2009-02-24 2013-10-30 日本電気株式会社 アンテナ、アレイアンテナ、プリント基板、及びそれを用いた電子装置
AT12325U1 (de) * 2009-06-30 2012-03-15 Austria Tech & System Tech Mehrlagige leiterplatte, insbesondere flammbeständige und/oder rauchgas unterdrückende mehrlagige leiterplatte
KR101007288B1 (ko) 2009-07-29 2011-01-13 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 전자제품
KR101072591B1 (ko) * 2009-08-10 2011-10-11 삼성전기주식회사 Emi 노이즈 저감 인쇄회로기판
KR101021552B1 (ko) * 2009-09-22 2011-03-16 삼성전기주식회사 Emi 노이즈 저감 인쇄회로기판
CN102598003B (zh) * 2009-10-20 2015-08-12 日本电气株式会社 互连基板设计支持装置、设计互连基板的方法以及互连基板
JP2011151367A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Sony Corp 回路基板積層モジュール及び電子機器
JP5660123B2 (ja) 2010-03-08 2015-01-28 日本電気株式会社 構造体、配線基板および配線基板の製造方法
WO2011111297A1 (ja) * 2010-03-08 2011-09-15 日本電気株式会社 構造体、配線基板および配線基板の製造方法
US9084351B2 (en) 2010-03-08 2015-07-14 Nec Corporation Structure and circuit board having repeatedly arranged connection members
EP2549586A1 (de) * 2010-03-19 2013-01-23 Nec Corporation Elektronische vorrichtung
CN102033976B (zh) * 2010-09-17 2014-04-09 北京航空航天大学 一种解决高速电路噪声的紧致型电磁带隙结构
JP5725032B2 (ja) * 2010-09-28 2015-05-27 日本電気株式会社 構造体及び配線基板
EP2656385B1 (de) * 2010-12-20 2021-05-26 Intel Corporation Integrierte digital- und radiofrequenz-soc-vorrichtungen mit integrierten passiven bauelementen in gehäusesubstraten
US8786507B2 (en) 2011-04-27 2014-07-22 Blackberry Limited Antenna assembly utilizing metal-dielectric structures
US8816921B2 (en) 2011-04-27 2014-08-26 Blackberry Limited Multiple antenna assembly utilizing electro band gap isolation structures
US8624788B2 (en) 2011-04-27 2014-01-07 Blackberry Limited Antenna assembly utilizing metal-dielectric resonant structures for specific absorption rate compliance
TWI524586B (zh) 2013-08-09 2016-03-01 創意電子股份有限公司 具備平面電磁能隙共振結構的電路
JP6168943B2 (ja) * 2013-09-20 2017-07-26 株式会社東芝 Ebg構造体、半導体デバイスおよび回路基板
US10403973B2 (en) * 2014-04-22 2019-09-03 Intel Corporation EBG designs for mitigating radio frequency interference
KR101623054B1 (ko) 2014-05-16 2016-05-24 한국전기연구원 전자기 밴드갭 구조물 및 이를 이용한 전기 소자
TWI565400B (zh) 2014-07-01 2017-01-01 華碩電腦股份有限公司 電磁帶隙結構與具有電磁帶隙結構的電子裝置
JPWO2017195739A1 (ja) * 2016-05-11 2019-03-14 日本電気株式会社 構造体および配線基板
KR102528687B1 (ko) * 2016-09-06 2023-05-08 한국전자통신연구원 전자기 밴드갭 구조물 및 그 제조 방법
CN116829359A (zh) * 2020-12-31 2023-09-29 维纳米技术公司 电磁带隙元件结构及制造方法
JP2022165135A (ja) * 2021-04-19 2022-10-31 京セラ株式会社 複合共振器および集合体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050029632A1 (en) * 2003-06-09 2005-02-10 Mckinzie William E. Circuit and method for suppression of electromagnetic coupling and switching noise in multilayer printed circuit boards
US20050104678A1 (en) * 2003-09-11 2005-05-19 Shahrooz Shahparnia System and method for noise mitigation in high speed printed circuit boards using electromagnetic bandgap structures

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616586A (ja) * 1992-06-30 1994-01-25 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素アルケンおよびその製造方法
JPH07263908A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd チップ型高周波ローパスフィルタ
US5949030A (en) * 1997-11-14 1999-09-07 International Business Machines Corporation Vias and method for making the same in organic board and chip carriers
JP2000183541A (ja) * 1998-12-11 2000-06-30 Toshiba Iyo System Engineering Kk 多層プリント基板
JP2001144091A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Sanyo Electric Co Ltd 半導体集積回路
US6476771B1 (en) * 2001-06-14 2002-11-05 E-Tenna Corporation Electrically thin multi-layer bandpass radome
JP3973402B2 (ja) * 2001-10-25 2007-09-12 株式会社日立製作所 高周波回路モジュール
DE10217565A1 (de) * 2002-04-19 2003-11-13 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement mit integrierter gitterförmiger Kapazitätsstruktur
KR20070042560A (ko) 2004-08-10 2007-04-23 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 다층 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법으로얻어진 다층 프린트 배선판
CN1276700C (zh) * 2004-08-17 2006-09-20 倚天资讯股份有限公司 电磁干扰阻隔方法与遮蔽装置及印刷电路板
JP2006093482A (ja) 2004-09-27 2006-04-06 Kyocera Corp コンデンサ内蔵ガラスセラミック配線基板
KR101183224B1 (ko) 2005-10-17 2012-09-14 주식회사 포스코 분화 저감용 성형탄 저장장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050029632A1 (en) * 2003-06-09 2005-02-10 Mckinzie William E. Circuit and method for suppression of electromagnetic coupling and switching noise in multilayer printed circuit boards
US20050104678A1 (en) * 2003-09-11 2005-05-19 Shahrooz Shahparnia System and method for noise mitigation in high speed printed circuit boards using electromagnetic bandgap structures

Also Published As

Publication number Publication date
CN101299904B (zh) 2010-09-08
CN101299904A (zh) 2008-11-05
KR100851075B1 (ko) 2008-08-12
JP2008277755A (ja) 2008-11-13
DE102008003689A1 (de) 2008-11-13
TWI369164B (en) 2012-07-21
TW200843604A (en) 2008-11-01
JP4755215B2 (ja) 2011-08-24
US20080266018A1 (en) 2008-10-30
US7764149B2 (en) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008003689B4 (de) Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte
DE102008003687B4 (de) Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte
DE102008002507B4 (de) Leiterplatte mit elektromagnetischer Bandabstandstruktur
DE102008002568B4 (de) Elektromagnetische Bandabstandstruktur und Leiterplatte
DE102008006129A1 (de) Elektromagnetische Bandlückenstruktur und Leiterplatte
DE102008002425A1 (de) Elektromagnetische Bandabstandstruktur und Leiterplatte
DE102008032979B4 (de) Elektromagnetische Bandgap-Struktur, diese umfassende Leiterplatte und Herstellungsverfahren
DE69823898T2 (de) Hochfrequenzfilter
DE112011101471T5 (de) Leiterplatte mit durch leitfähige Durchkontaktierungen verbundenen Schichten
DE102007028799A1 (de) Impedanzkontrolliertes koplanares Wellenleitersystem zur dreidimensionalen Verteilung von Signalen hoher Bandbreite
EP0986130B1 (de) Antenne für funkbetriebene Kommunikationsendgeräte
DE102008045055A1 (de) Elektromagnetische Bandgap-Struktur und Leiterplatte
DE112019006351T5 (de) Mehrschichtfilter, umfassend eine durchkontaktierung mit geringer induktivität
DE102009046926A1 (de) Platine mit elektromagnetischer Bandgap-Struktur zur Verminderung des Rauschens durch elektromagnetische Interferenz
DE112019006353T5 (de) Mehrschichtfilter mit einem kondensator; der mit mindestens zwei durchkontaktierungen verbunden ist
DE202006011919U1 (de) Streifenleitungsantenne
DE112019006334T5 (de) Mehrschicht-elektronikvorrichtung mit einem kondensator mit einer präzise geregelten kapazitiven fläche
DE10207957A1 (de) Verfahren für hochdichtes Entkoppeln einer Kondensatorplazierung mit geringer Anzahl von Kontaktlöchern
DE112019006352T5 (de) Mehrschichtfilter, umfassend einen rückführsignalreduzierungsvorsprung
DE10315768A1 (de) Mehrlagige Leiterplatte
WO2012025100A1 (de) Mehrebenenleiterplatte für hochfrequenz-anwendungen
DE60215188T2 (de) Verfahren zur Reduzierung von elektromagnetischer Abstrahlung für geschirmte Steckverbinder
DE102006043032A1 (de) Eingebettete Kondensatorvorrichtung mit einer gemeinsamen Verbindungsfläche
DE102019128915A1 (de) Verbund-durchkontaktierungs-hf-übergangsstruktur in einer mehrschichtigen hochdichten verschaltung
DE112017002543B4 (de) Antennenvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130216

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee