DE112022001799T5

DE112022001799T5 - Oberflächenmontierte radiofrequenzkomponente

Info

Publication number: DE112022001799T5
Application number: DE112022001799.6T
Authority: DE
Inventors: Cory Nelson; Gheorghe Korony; Jonathan Herr; Marianne Berolini
Original assignee: Kyocera Avx Components Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2024-02-15
Also published as: WO2022212258A9; JP2024515482A; CN117121193A; WO2022212258A1; US20220312593A1

Abstract

Eine oberflächenmontierte Komponente kann ein monolithisches Substrat, einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss umfassen. Jeder Anschluss kann über dem monolithischen Substrat ausgebildet sein. Eine leitfähige Bahn, die in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist, kann über einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sein. Ein Dünnschichtwiderstand kann in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen sein. Die Gleichstrom-Bias-Bahn kann an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweisen, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft. Die Querschnittsfläche der Gleichstrom-Bias-Bahn kann kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer sein.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 29. März 2021 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Serial-Nr. 63/167,202 , auf die in ihrer Gesamtheit hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Gebiet der Erfindung
Der vorliegende Gegenstand bezieht sich allgemein auf oberflächenmontierte Komponenten. Insbesondere bezieht sich der vorliegende Gegenstand auf eine oberflächenmontierte Komponente zum Einstellen (z.B. Entfernen und/oder Hinzufügen) einer Gleichstromkomponente von oder zu einem Signal.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Kommunikation mit Hochfrequenz-Radiosignalen wird immer beliebter. Mit dem Trend hin zur Miniaturisierung sind auch kleine passive Komponenten immer wünschenswerter geworden. Die Miniaturisierung hat auch die Schwierigkeit bei der Oberflächenmontage kleiner passiver Komponenten erhöht.
Bias-T-Stücke sind so konfiguriert, dass sie von einem Signal, das durch das Bias-T-Stück gelaufen ist, eine Gleichstromkomponente entfernen und/oder hinzufügen können. Herkömmliche Bias-T-Komponenten sind jedoch im Allgemeinen groß, d.h. sie haben etwa ein hohes Profil (z.B. Dicke) und einen großen Platzbedarf. Herkömmliche Bias-T-Stücke können häufig Wickeldrahtinduktoren umfassen, die die Größe der Komponente erhöhen können.
Kurzbeschreibung
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine oberflächenmontierte Komponente ein monolithisches Substrat, einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss umfassen. Jeder Anschluss kann über dem monolithischen Substrat ausgebildet sein. Eine leitfähige Bahn, die in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist, kann über einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sein. Ein Dünnschichtwiderstand kann in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen sein. Die Gleichstrom-Bias-Bahn kann an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweisen, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft. Die Querschnittsfläche der Gleichstrom-Bias-Bahn kann kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine oberflächenmontierte Komponente ein monolithisches Substrat, einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss umfassen. Jeder Anschluss kann über dem monolithischen Substrat ausgebildet sein. Eine leitfähige Bahn, die in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist, kann über einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sein. Ein Dünnschichtwiderstand kann in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen sein. Die Gleichstrom-Bias-Bahn kann an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Breite in einer XY-Ebene, die parallel zur Oberfläche des monolithischen Substrats verläuft, aufweisen, die kleiner als etwa 100 µm ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Bildung einer oberflächenmontierten Komponente Folgendes umfassen: Strukturieren einer leitfähigen Bahn, die in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist, über einer Fläche des monolithischen Substrats; Abscheiden eines Dünnschichtwiderstands, der in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen ist; und Bilden eines Eingangsanschlusses, eines Ausgangsanschlusses und eines Gleichstrom-Vorspannungsanschlusses über einem monolithischen Substrat. Die Gleichstrom-Bias-Bahn kann an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweisen, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft, wobei die Querschnittsfläche der Gleichstrom-Bias-Bahn kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In der Beschreibung ist unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen eine vollständige und nacharbeitbare Offenbarung der vorliegenden Erfindung einschließlich seiner besten Realisierung, die sich an den Fachmann wendet, dargelegt, wobei gilt:

1A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
1B ist eine vergrößerte perspektivische Teilansicht eines Teils der oberflächenmontierten Komponente von 1A;
1C zeigt eine Ausführungsform der oberflächenmontierten Komponente mit einem Gleichstrom-Sperrkondensator gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
1D zeigt schematisch eine Ausführungsform der oberflächenmontierten Komponente mit drei Anschlüssen anstatt vier Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
2A zeigt eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
2B zeigt eine vergrößerte perspektivische Teilansicht eines Teils der oberflächenmontierten Komponente von 2A;
3 zeigt eine Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente, die der oberflächenmontierten Komponente von 2 im Wesentlichen ähnlich ist, aber ohne einen Gleichstrom-Sperrkondensator;
4A zeigt eine Ausführungsform einer oberflächenmontierten Baugruppe mit der oberflächenmontierten Komponente von 3 und einem mehrschichtigen Keramikkondensator, der in Reihe geschaltet ist;
4B zeigt eine Ausführungsform einer oberflächenmontierten Baugruppe mit einer oberflächenmontierten Komponente, die der oberflächenmontierten Komponente von 3 ähnlich ist, und einem mehrschichtigen Keramikkondensator, der in eine Signalbahn der oberflächenmontierten Komponente geschaltet ist;
5 zeigt eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bildung einer oberflächenmontierten Komponente gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
7A zeigt eine Einfügungsdämpfungsreaktionskurve (S₂₁) zwischen dem Eingangsanschluss (Anschluss 1) und dem Ausgangsanschluss (Anschluss 2) der oberflächenmontierten Komponente von 1C;
7B zeigt eine Einfügungsdämpfungsreaktionskurve (S₂₁) zwischen dem Eingangsanschluss (Anschluss 1) und dem Ausgangsanschluss (Anschluss 2) der oberflächenmontierten Komponente der 1A und 1B; und
8 zeigt eine Einfügungsdämpfungsreaktionskurve (S₂₁) zwischen dem Eingangsanschluss (Anschluss 1) und dem Ausgangsanschluss (Anschluss 2) der oberflächenmontierten Komponente der 2A und 2B.
9A zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer aktiven Elektrodenschicht gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
9B zeigt eine perspektivische Ansicht von abwechselnden Elektrodenschichten, die so konfiguriert sind, wie es in 9A gezeigt ist, gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
9C zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform der aktiven Elektrodenschicht von 9A, in der mehrere kapazitive Bereiche gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ausgebildet sind;
9D zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform einer Abschirmelektrodenschicht, in der mehrere kapazitive Bereiche gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ausgebildet sind;
9E zeigt eine seitliche Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Kondensators mit mehrfachen Bereichen, in denen aktive Elektrodenschichten so konfiguriert sind, wie es in den 9A bis 9C gezeigt ist, und eine Abschirmelektrodenschicht gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung so konfiguriert ist, wie es in 9D gezeigt ist;
10A zeigt eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer aktiven Elektrodenschicht gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
10B zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform der aktiven Elektrodenschicht von 10A, in der mehrere kapazitive Bereiche gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ausgebildet sind;
10C zeigt eine perspektivische Ansicht von abwechselnden Elektrodenschichten, die so konfiguriert sind, wie es in 10A gezeigt ist, gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
11A ist eine seitliche Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines Kondensators mit mehrfachen Bereichen, in denen aktive Elektrodenschichten so konfiguriert sind, wie es in den 10A bis 10C gezeigt ist, und eine Abschirmelektrodenschicht so, wie es in 9D gezeigt ist, gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung konfiguriert ist;
11B zeigt eine andere Ausführungsform eines Kondensators gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
12 zeigt eine schematische Schaltungsdarstellung der in den 9A bis 9E gezeigten Ausführungsform eines Kondensators mit mehreren kapazitiven Bereichen;
13 zeigt eine schematische Schaltungsdarstellung der in den 10A bis 10C gezeigten Ausführungsform eines Kondensators mit mehreren kapazitiven Bereichen;
14A zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer aktiven Elektrodenschicht eines Kondensators gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
14B zeigt mehrere kapazitive Bereiche des Elektrodenmusters von 14A gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
14C zeigt eine seitliche Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kondensators einschließlich Abschirmelektroden gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung; und
14D zeigt eine seitliche Draufsicht auf einen anderen Kondensator ohne Abschirmelektroden gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.

Bei mehrfacher Verwendung von Bezugszeichen überall in der vorliegenden Beschreibung und den Begleitzeichnungen sollen diese dieselben oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung repräsentieren.
Ausführliche Beschreibung von repräsentativen Ausführungsformen
Offenbart wird eine oberflächenmontierte Komponente, die von einem Wechselspannungssignal eine Gleichstromvorspannung einstellen (z.B. entfernen und/oder hinzufügen) kann. Für die oberflächenmontierte Komponente können ein oder mehrere Dünnschichtwiderstände und/oder schmale Stromflussverengungen eingesetzt werden. Solche Merkmale können Wechselspannungsstörungen reduzieren, wenn man einem Signal eine Gleichstromvorspannungskomponente hinzufügt. Dünnschichtwiderstände und schmale Stromflussverengungen können im Allgemeinen in sehr kleinen Bereichen (z.B. Platzbedarf) bereitgestellt werden, so dass die resultierende oberflächenmontierte Komponente mit einem geringen Platzbedarf erreicht werden kann (z.B. auf einer Leiterplatte oder dergleichen). Weiterhin kann die oberflächenmontierte Komponente in einigen Ausführungsformen einen Gleichstrom-Sperrkondensator umfassen, so dass die oberflächenmontierte Komponente eine Gleichstromkomponente eines Eingangssignals sowohl blockieren (z.B. entfernen) als auch eine neue Gleichstromkomponente zu einem Ausgangssignal, das von der oberflächenmontierten Komponente empfangen wird, hinzufügen kann. Somit kann die vorliegende oberflächenmontierte Komponente für eine kompakte Lösung sorgen, um eine Gleichstromvorspannungskomponente eines Signals einzustellen.
Zum Beispiel kann die oberflächenmontierte Komponente eine kompakte Größe, z.B. Flächenbedarf, aufweisen. Die oberflächenmontierte Komponente kann einen Flächenbedarf aufweisen, der kleiner als etwa 15 mm², in einigen Ausführungsformen kleiner als etwa 10 mm², in einigen Ausführungsformen kleiner als etwa 5 mm², in einigen Ausführungsformen kleiner als etwa 3 mm² und in einigen Ausführungsformen kleiner als etwa 2 mm² ist.
Die oberflächenmontierte Komponente kann eine Gesamtlänge von etwa 1 mm bis etwa 3,5 mm, in einigen Ausführungsformen etwa 1 mm bis etwa 3 mm und in einigen Ausführungsformen etwa 1,2 mm bis etwa 2 mm aufweisen.
Die oberflächenmontierte Komponente kann eine Gesamtbreite von etwa 0,8 mm bis etwa 3,5 mm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,9 mm bis etwa 3 mm und in einigen Ausführungsformen etwa 1 mm bis etwa 2 mm aufweisen.
Die oberflächenmontierte Komponente kann eine Gesamtdicke von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,2 mm bis etwa 1.5 mm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,3 mm bis etwa 1 mm und in einigen Ausführungsformen etwa 0,4 mm bis etwa 0,8 mm aufweisen.
Die oberflächenmontierte Komponente kann ein monolithisches Substrat und mehrere Anschlüsse, die auf einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sind, umfassen. Die oberflächenmontierte Komponente kann einen Eingangsanschluss (z.B. einen ersten Anschluss), einen zweiten, Ausgangsanschluss (z.B. einen zweiten Anschluss) und einen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss (z.B. einen dritten Anschluss) umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die oberflächenmontierte Komponente einen zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss (z.B. einen vierten Anschluss) umfassen, der über dem monolithischen Substrat ausgebildet sein kann. Eine leitfähige Bahn, die in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist, kann über einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sein.
An einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn kann die Gleichstrom-Bias-Bahn eine Querschnittsfläche aufweisen, die kleiner als 1000 Quadratmikrometer ist, und/oder eine Breite aufweisen, die kleiner als 100 Mikrometer ist. Die Querschnittsfläche kann sich in einer Ebene befinden, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft. Die Breite kann sich in einer Ebene befinden, die parallel zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel können sich diese Querschnittsfläche und/oder Breite dort befinden, wo ein leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück an die leitfähige Bahn angeschlossen ist. Die Gleichstrom-Bias-Bahn kann an anderen Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn breiter sein und/oder eine größere Querschnittsfläche aufweisen. In anderen Ausführungsformen jedoch kann die Gleichstrom-Bias-Bahn im Allgemeinen die Querschnittsfläche, die kleiner als 1000 Quadratmikrometer ist, und/oder die Breite, die kleiner als 100 Mikrometer ist, auch entlang eines Teils, des größten Teils oder der ganzen Gleichstrom-Bias-Bahn aufweisen.
In einer exemplarischen Ausführungsform kann ein erster Widerstand ein erstes Ende, das an den Gleichstrom-Vorspannungsanschluss angeschlossen ist, und ein zweites Ende, das über ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück, das die Querschnittsfläche, die kleiner als 1000 Quadratmikrometer ist, und/oder die Breite, die kleiner als 100 Mikrometer ist, aufweist, an die leitfähige Bahn angeschlossen ist, aufweisen.
Der erste Widerstand und/oder die relativ kleine Querschnittsfläche und/oder Breite der Gleichstrom-Bias-Bahn (z.B. das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück) können so konfiguriert sein, dass die Einführung von Wechselspannungsstörungen aus dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss in die Signalbahn reduziert und/oder verhindert wird.
An einer oder mehreren Stellen entlang des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück die relativ kleine Querschnittsfläche aufweisen. Die relativ kleine Querschnittsfläche kann reduzieren und/oder verhindern, dass die Wechselspannungsstörungen hindurchgelangen. Zum Beispiel die Querschnittsfläche kann sich in einer Ebene befinden, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft.
Als Beispiel kann sich die Querschnittsfläche dort befinden, wo das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an die leitfähige Bahn angeschlossen ist (z.B. an einem Rand der leitfähigen Bahn). Die leitfähige Bahn kann in einer Y-Richtung verlängert sein. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück kann in der Z-Richtung, die senkrecht zu der Y-Richtung steht, eine Dicke aufweisen. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück kann an einer oder mehreren Stellen eine Breite in einer XY-Ebene (z.B. in der Y-Richtung) aufweisen. Zum Beispiel kann die leitfähige Bahn einen ersten Rand und einen zweiten Rand, der dem ersten Rand entgegengesetzt ist, aufweisen. Der erste Rand und der zweite Rand können sich jeweils in der Y-Richtung erstrecken. Die Ränder können gerade und parallel zueinander sein. Die Breite des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks kann sich dort befinden, wo das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an den ersten Rand der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Die enge Querschnittsfläche kann sich jedoch an jedem geeigneten Ort entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der leitfähigen Bahn befinden. Als Beispiel können der Dünnschichtwiderstand und/oder der Gleichstrom-Vorspannungsanschluss eine oder mehrere Stellen aufweisen, die kleine Querschnittsflächen und/oder Breiten definieren.
In einigen Ausführungsformen kann ein zweiter Widerstand (z.B. ein zusätzlicher Widerstand) ein erstes Ende, das an den zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss angeschlossen ist, und ein zweites Ende, das an die Signalbahn angeschlossen ist, aufweisen, z.B. durch ein zweites leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück, das den zweiten Widerstand mit der leitfähigen Bahn verbindet. Das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück kann eine ähnliche Konfiguration wie das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück haben. Zum Beispiel kann das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine Querschnittsfläche, die kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer ist, und/oder eine Breite, die kleiner als etwa 100 Mikrometer ist, aufweisen.
Ein Eingangssignal kann an den Eingangsanschluss (z.B. den ersten Anschluss) angelegt werden, und am Ausgangsanschluss (z.B. am zweiten Anschluss) kann ein Ausgangssignal erzeugt werden. An den Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und/oder den zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss kann eine Gleichstrom-Vorspannung in Bezug auf den Eingangsanschluss angelegt werden. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück und/oder das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück kann Wechselspannungsstörungen, die in die Signalbahn eingeführt werden und dadurch auch in das am Ausgangsanschluss erzeugte Ausgangssignal eingeführt werden, reduzieren und/oder begrenzen. Zum Beispiel können die jeweiligen engen oder eingeengten Punkte des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks und des zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks die Übertragung von Wechselstrom von dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und/oder zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss zur leitfähigen Bahn reduzieren oder verhindern.
Die oberflächenmontierte Komponente kann für die Montage des Gitteranordnungstyps, wie Land-Grid-Array, Ball-Grid-Array usw., konfiguriert sein. Zum Beispiel kann jeder der Anschlüsse auf der Fläche der oberflächenmontierten Komponente ausgebildet sein. Jeder Anschluss kann jeweilige Lötpunkte für eine Montage des Ball-Grid-Array-Typs umfassen. Es kann jedoch jede geeignete Vielfalt von externen Anschlüssen für die Oberflächenmontage der oberflächenmontierten Komponente bereitgestellt werden. Auf einer oder mehreren Seitenflächen eines Substrats der oberflächenmontierten Komponente können ein oder mehrere Anschlüsse der oberflächenmontierten Komponente ausgebildet sein. Zum Beispiel können der erste externe Anschluss und der zweite externe Anschluss um die Seitenflächen herumgeschlagen sein. Der dritte externe Anschluss und/oder der vierte externe Anschluss können auf Seitenflächen des Substrats gebildet und als Kastellierungen oder dergleichen konfiguriert werden.
In einigen Ausführungsformen kann die leitfähige Bahn jeweils direkt an den Eingangsanschluss und den zweiten Anschluss elektrisch angeschlossen sein. Die leitfähige Bahn kann frei von Kondensatoren oder anderen Elementen sein, die einen Gleichstromfluss zwischen dem Eingangsanschluss und dem zweiten Anschluss unterbrechen würden. In anderen Ausführungsformen jedoch kann die oberflächenmontierte Komponente einen oder mehrere Kondensatoren umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die oberflächenmontierte Komponente so konfiguriert sein, dass sie eine Gleichstromkomponente eines an den Eingangsanschluss angelegten Eingangssignals reduzieren und/oder entfernen kann. Zum Beispiel kann die oberflächenmontierte Komponente einen Kondensator umfassen. Der Kondensator kann an die leitfähige Bahn in der Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem zweiten Anschluss angeschlossen sein. Zum Beispiel kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einer ersten Stelle entlang der leitfähigen Bahn, die sich zwischen dem Kondensator und dem Eingangsanschluss befindet, an die leitfähige Bahn angeschlossen sein. Der Kondensator kann eine Gleichstromkomponente des Eingangssignals von dem Eingangsanschluss zu dem zweiten Anschluss blockieren, während er eine Wechselstromkomponente des Eingangssignals durch den Kondensator zum zweiten Anschluss hindurchlässt. Die oberflächenmontierte Komponente kann also sowohl eine Gleichstromkomponente des Eingangssignals von dem Eingangsanschluss blockieren, als auch eine einzuführende Gleichstrom-Vorspannung aus dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und/oder dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss in das Ausgangssignal einführen (z.B. durch den dritten Anschluss und/oder den vierten Anschluss).
In einigen Ausführungsformen kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück in der Y-Richtung im Wesentlichen mit dem zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstück ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann die leitfähige Bahn in der Y-Richtung verlängert sein. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück kann an einer ersten Stelle entlang der leitfähigen Bahn an die leitfähige Bahn angeschlossen sein. Das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück kann an einer zweiten Stelle an die leitfähige Bahn angeschlossen sein. Die zweite Stelle kann in der Y-Richtung im Wesentlichen mit der ersten Stelle ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann die erste Stelle in Y-Richtung in einem Abstand von weniger als etwa 10 µm von der zweiten Stelle beabstandet sein. Somit kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück in der Y-Richtung im Wesentlichen mit dem zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstück ausgerichtet sein.
Bei dem monolithischen Substrat kann es sich um eine Vielzahl geeigneter Materialien handeln, oder es kann solche umfassen. Zum Beispiel kann es sich bei dem monolithischen Substrat um eine Vielzahl keramischer Materialien handeln, oder es kann solche umfassen, wie Aluminiumoxid (Tonerde), Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Bornitrid, Siliciumnitrid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Siliciumcarbid, irgendein geeignetes keramisches Material und Gemische davon. Bei dem monolithischen Substrat kann es sich um Silicium (Si), Glas und Glaskeramikmaterialien handeln, oder es kann solche umfassen.
Die Dünnschichtkomponenten (z.B. der oder die Dünnschichtwiderstände, leitfähige Bahn, Anschlüsse und/oder das oder die leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücke) können unter Verwendung einer Vielzahl von geeigneten subtraktiven, semiadditiven oder volladditiven Verfahren präzise geformt werden. Zum Beispiel kann physikalische Gasphasenabscheidung und/oder chemische Gasphasenabscheidung verwendet werden. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel können die Dünnschichtkomponenten mit Hilfe des Sputterns, einer Art physikalischer Gasphasenabscheidung, gebildet werden. Es kann jedoch auch eine Vielzahl anderer geeigneter Verfahren verwendet werden, und dazu gehören zum Beispiel plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), stromlose Metallisierung und Galvanisierung. Lithographiemasken und Ätzen können verwendet werden, um die gewünschte Form der Dünnschichtkomponenten zu produzieren. Es kann eine Vielzahl geeigneter Ätztechniken verwendet werden, einschließlich Trockenätzen unter Verwendung eines Plasmas eines reaktiven oder unreaktiven Gases (z.B. Argon, Stickstoff, Sauerstoff, Chlor, Bortrichlorid) und/oder Nassätzen.
Die Widerstandsschicht kann mit Hilfe einer Vielzahl von Dünnschichttechniken gebildet werden, einschließlich Photolithographie oder jede andere geeignete Strukturierungstechnik, Ätzen, PECVD-Verarbeitung (plasmaverstärkte chemische Gasphasenabscheidung) oder andere additive und/oder subtraktive Techniken. Die resistive Schicht kann aus einer Vielzahl von geeigneten Widerstandsmaterialien gebildet sein. Zum Beispiel kann die Widerstandsschicht Tantalnitrid (TaN), Nickelchrom (NiCr), Tantalaluminid, Chromsilicium, Titannitrid, Titanwolfram, Tantalwolfram, Oxide und/oder Nitride solcher Materialien und/oder irgendwelche anderen geeigneten Dünnschicht-Widerstandsmaterialien umfassen.
Die Widerstandsschicht kann jede geeignete Dicke aufweisen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Dicke der Widerstandsschicht im Bereich von etwa 0,01 µm bis etwa 100 µm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,1 µm bis etwa 50 µm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,5 µm bis etwa 20 µm, liegen.
Die leitfähige Bahn kann aus einer Vielzahl von geeigneten leitfähigen Materialien gebildet sein. Zum Beispiel kann die leitfähige Bahn Aluminium, Kupfer, Gold, Silber, Nickel, Gemische davon und/oder irgendwelche anderen geeigneten Metalle, metallgefüllte polymere Materialien oder irgendwelche anderen geeigneten leitfähigen Materialien umfassen.
Die leitfähige Bahn kann jede geeignete Dicke aufweisen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Dicke der leitfähigen Bahn im Bereich von etwa 0,001 µm bis etwa 1000 µm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,01 µm bis etwa 100 µm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,1 µm bis etwa 50 µm und in einigen Ausführungsformen etwa 0,5 µm bis etwa 20 µm liegen.
So, wie es hier verwendet wird, kann sich „darüber ausgebildet“ auf eine Schicht beziehen, die mit einer anderen Schicht direkt in Kontakt steht. Dazwischen können jedoch auch Zwischenschichten ausgebildet sein. Außerdem kann „darüber ausgebildet“, wenn es in Bezug auf eine Bodenfläche verwendet wird, relativ zu einer äußeren Fläche der Komponente verwendet werden. Eine Schicht, die „über“ einer Bodenfläche „ausgebildet“ ist, kann also näher an der Außenseite der Komponente liegen als die Schicht, über der sie ausgebildet ist.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind auf eine oberflächenmontierte Baugruppe gerichtet, die die oberflächenmontierte Komponente und einen mehrschichtigen keramischen Kondensator umfasst, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4A bis 4B beschrieben ist.
Der mehrschichtige Keramikkondensator zeigt in einer ersten Ausrichtung relativ zu einer Montagefläche ausgezeichnete Einfügungsdämpfungsmerkmale. Zum Beispiel kann der Kondensator eine Einfügungsdämpfung aufweisen, die größer als etwa -0,5 dB von etwa 1 GHz bis etwa 40 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,4 dB, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,35 dB und in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,3 dB ist. In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator eine Einfügungsdämpfung aufweisen, die größer als etwa -0,4 dB bei etwa 10 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa - 0,35 dB bei etwa 10 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,3 dB und in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,25 dB bei etwa 10 GHz ist. Der Kondensator kann eine Einfügungsdämpfung aufweisen, die größer als etwa -0,4 dB bei etwa 20 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,35 dB bei etwa 20 GHz und in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,3 dB bei etwa 20 GHz ist. Der Kondensator kann eine Einfügungsdämpfung aufweisen, die größer als etwa -0,4 dB bei etwa 30 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,35 dB bei etwa 30 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,3 dB bei etwa 30 GHz und in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,25 dB bei etwa 30 GHz ist. Der Kondensator kann eine Einfügungsdämpfung aufweisen, die größer als etwa - 0,4 dB bei etwa 40 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,35 dB bei etwa 40 GHz, in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,3 dB bei etwa 40 GHz und in einigen Ausführungsformen größer als etwa -0,25 dB bei etwa 40 GHz ist.
In einigen Ausführungsformen kann der mehrschichtige Breitband-Keramikkondensator eine Einfügungsdämpfung aufweisen, die im Bereich von etwa -0,05 dB bis etwa -0,4 dB von etwa 5 GHz bis etwa 20 GHz, in einigen Ausführungsformen von etwa -0,05 dB bis etwa -0,3 dB von etwa 10 GHz bis etwa 20 GHz, in einigen Ausführungsformen von etwa -0,05 dB bis etwa -0,3 dB von etwa 20 GHz bis etwa 30 GHz und in einigen Ausführungsformen von etwa -0,05 dB bis etwa -0,3 dB von etwa 30 GHz bis etwa 40 GHz liegt.
I. Exemplarische Ausführungsformen
1A zeigt eine oberflächenmontierte Komponente 100, die ein monolithisches Substrat 102 umfasst. Ein Eingangsanschluss 104, ein Ausgangsanschluss 106, ein Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 und ein zusätzlicher Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110 können mit dem monolithischen Substrat 102 verbunden (z.B. darüber ausgebildet) sein. Eine leitfähige Bahn 112, die in einer Signalbahn 115 zwischen dem Eingangsanschluss 104 und dem zweiten Anschluss 106 enthalten ist, kann über einer Fläche 114 des monolithischen Substrats 102 ausgebildet sein.
Ein erster Widerstand 116 kann ein erstes Ende 118, das mit dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 verbunden ist, und ein zweites Ende 120, das über die leitfähige Bahn 112 mit der Signalbahn 115 verbunden ist, aufweisen. In der abgebildeten Ausführungsform erstreckt sich ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück 122 mit einem Verengungspunkt 124 zwischen dem ersten Widerstand 116 und der leitfähigen Bahn 112, um den ersten Widerstand 116 mit der leitfähigen Bahn 112 und dadurch der Signalbahn 115 zu verbinden. Der erste Widerstand 116 und/oder das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 können so konfiguriert sein, dass die Einführung von Wechselspannungsstörungen aus dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 in die Signalbahn 112 reduziert und/oder verhindert wird.
Der Verengungspunkt 124 des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks 122 kann eine relativ kleine Querschnittsfläche aufweisen, die die Funktion haben kann, zu reduzieren und/oder zu verhindern, dass die Wechselspannungsstörungen hindurchgelangen. Zum Beispiel kann der Verengungspunkt 124 eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweisen, die senkrecht zur Fläche 114 des monolithischen Substrats 102 verläuft, und eine Breite in einer Ebene aufweisen, die parallel zur Fläche 114 des monolithischen Substrats verläuft. Zum Beispiel kann die Querschnittsfläche in einer YZ-Ebene definiert sein, die mit der Z-Richtung 130 und der Y-Richtung 126 ausgerichtet ist. Die Fläche 114 kann in einer XY-Ebene liegen, die die Y-Richtung 126 und eine X-Richtung 129, die jeweils auf der Y-Richtung 126 und der Z-Richtung 130 senkrecht steht, umfasst Die Breite kann in einer XY-Ebene parallel zur Fläche 114 definiert sein.
1B zeigt eine vergrößerte perspektivische Teilansicht eines Teils der oberflächenmontierten Komponente 100 von 1A. Die leitfähige Bahn 112 kann in einer Y-Richtung 126 verlängert sein. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 kann in der Z-Richtung 130, die senkrecht zur Y-Richtung 126 steht, eine Dicke 128 aufweisen. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 kann an dem Verengungspunkt 124 des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks 122 eine Breite 132 in der Y-Richtung 126 aufweisen. Zum Beispiel kann die leitfähige Bahn 112 einen ersten Rand 131 und einen zweiten Rand 133 (1A), der dem ersten Rand 131 entgegengesetzt ist, aufweisen. Der erste Rand 131 und der zweite Rand 133 können sich jeweils in der Y-Richtung 126 erstrecken. Zum Beispiel können der erste und der zweite Rand 131, 133 gerade und parallel zueinander sein. Der Verengungspunkt 124 des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks 122 kann sich dort befinden, wo das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 an den ersten Rand 131 der leitfähigen Bahn 112 angeschlossen ist.
Wenn wir uns wieder auf 1A beziehen, so kann in einigen Ausführungsformen ein zweiter Widerstand 134 ein erstes Ende 136, das mit dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110 verbunden ist, und ein zweites Ende 138, das über die leitfähige Bahn 112 mit der Signalbahn verbunden ist, aufweisen. Insbesondere erstreckt sich ein zweites leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück 140 zwischen dem zweiten Widerstand 134 und der leitfähigen Bahn 112, um den zweiten Widerstand 134 mit der Signalbahn zu verbinden. Das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 140 kann eine ähnliche Konfiguration wie das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 haben. Zum Beispiel kann das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 140 einen Verengungspunkt 142 aufweisen. Der Verengungspunkt 142 kann eine Querschnittsfläche in der YZ-Ebene aufweisen, die senkrecht zu der Fläche 114 steht.
Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 und das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 140 können innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung eine Vielzahl von Formen aufweisen. Zum Beispiel kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 ein Paar von im Wesentlichen geraden Rändern 123, 125 aufweisen, die an der ersten Stelle 152 zusammenlaufen. In anderen Ausführungsformen jedoch können die Ränder 123, 125 auch gekrümmt sein und/oder können eine Vielzahl von Stufen umfassen, die an der ersten Stelle 152 zusammenlaufen. Die leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücke 122, 140 können jede geeignete Form haben, die jeweilige Verengungspunkte 124, 142 umfasst.
Ein Eingangssignal kann an den Eingangsanschluss 104 angelegt werden, und am Ausgangsanschluss 106 kann ein Ausgangssignal erzeugt werden. An den Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 und/oder den zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110 kann eine Gleichstrom-Vorspannung in Bezug auf den Eingangsanschluss 104 angelegt werden. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 und das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 140 können Wechselspannungsstörungen, die in die leitfähige Bahn 112 eingeführt werden und dadurch auch in das am Ausgangsanschluss 106 erzeugte Ausgangssignal eingeführt werden, reduzieren und/oder begrenzen. Zum Beispiel können die jeweiligen engen Punkte 124, 142 des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks 122 und des zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks 140 die Übertragung von Wechselstrom von dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 und/oder dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110 zur leitfähigen Bahn 112 reduzieren oder verhindern.
In einigen Ausführungsformen kann die leitfähige Bahn 112 jeweils direkt an den Eingangsanschluss 104 und den Ausgangsanschluss 106 angeschlossen sein. Die leitfähige Bahn kann frei von Kondensatoren oder anderen Elementen sein, die einen Gleichstromfluss zwischen dem Eingangsanschluss und dem zweiten Anschluss unterbrechen würden. In anderen Ausführungsformen jedoch kann die oberflächenmontierte Komponente 100 einen oder mehrere Kondensatoren umfassen, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1C und 3 beschrieben ist.
Die oberflächenmontierte Komponente 100 kann für die Montage des Gitteranordnungstyps, wie Land-Grid-Array, Ball-Grid-Array usw., konfiguriert sein. Zum Beispiel kann jeder der Anschlüsse 104, 106, 108, 110 auf der Fläche 114 der oberflächenmontierten Komponente 100 ausgebildet sein. Jeder Anschluss 104, 106, 108, 110 kann jeweilige Lötpunkte 144, 146, 148, 150 für eine Montage des Ball-Grid-Array-Typs umfassen. Es kann jedoch jede geeignete Vielfalt von externen Anschlüssen für die Oberflächenmontage der oberflächenmontierten Komponente 100 bereitgestellt werden. Wenn wir uns zum Beispiel auf die 2A und 2B beziehen, kann eine oberflächenmontierte Komponente 200 einen ersten, zweiten, dritten und vierten externen Anschluss 204, 206, 208, 210 umfassen, die auf einer oder mehreren Seitenflächen 201 eines monolithischen Substrats 202 der oberflächenmontierten Komponente 200 ausgebildet sind. Zum Beispiel können der erste externe Anschluss 204 und der zweite externe Anschluss 206 (z.B. der Eingangsanschluss 204 und der Ausgangsanschluss 206) um die Seitenflächen 201 herumgeschlagen sein. Der dritte externe Anschluss 208 und/oder der vierte externe Anschluss 210 (z.B. der Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 208 und/oder der zusätzliche Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 210) können auf Seitenflächen 201 des monolithischen Substrats 202 gebildet und als Kastellierungen oder dergleichen konfiguriert werden.
1C zeigt eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente 180 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. In 1C werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie in den 1A und 1B, um dieselben Merkmale und Komponenten widerzuspiegeln. Die oberflächenmontierte Komponente 180 kann einen Kondensator 182 umfassen, der zwischen dem Eingangsanschluss 104 und dem zweiten Anschluss 106 an die leitfähige Bahn 112 in der Signalbahn angeschlossen ist. Zum Beispiel kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 an einer Stelle entlang der leitfähigen Bahn 112, die sich zwischen dem Kondensator 182 und dem Eingangsanschluss 104 befindet, an die leitfähige Bahn 112 angeschlossen sein.
Der Kondensator 182 kann eine Gleichstromkomponente des Eingangssignals von dem Eingangsanschluss 104 zu dem zweiten Anschluss 106 blockieren, während er eine Wechselstromkomponente des Eingangssignals durch den Kondensator 182 zum zweiten Anschluss 106 hindurchlässt. Die oberflächenmontierte Komponente 180 kann also sowohl eine Gleichstromkomponente des Eingangssignals von dem Eingangsanschluss 104 blockieren, als auch zulassen, dass am Ausgangssignal zum Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 und/oder zum zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110 eine Gleichstrom-Vorspannung in das Ausgangssignal eingeführt wird.
1D zeigt schematisch eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. In 1D werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie in den 1A und 1C, um dieselben Merkmale und Komponenten widerzuspiegeln. Die in 1D gezeigte oberflächenmontierte Komponente 190 kann ein Bauteil mit drei Anschlüssen und keines mit vier Anschlüssen sein, wie in den 1A und 1C gezeigt ist. Zum Beispiel umfasst die oberflächenmontierte Komponente 190 einen Widerstand 116, der sich zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 und der Signalbahn erstreckt. In der Ausführungsform von 1D erstreckt sich der Widerstand 116 zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 108 und der leitfähigen Bahn 112, aber der Widerstand 116 könnte auch direkt an den Eingangsanschluss 104 oder den Ausgangsanschluss 106 angeschlossen sein, wie es zum Beispiel in Bezug auf die in 5 gezeigte Ausführungsform ausführlicher beschrieben ist. Die oberflächenmontierte Komponente 190 umfasst weder den zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110 noch einen zweiten Widerstand, wie Widerstand 134.
Die 2A und 2B zeigen eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente 200 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. In den 2A und 2B werden für die oberflächenmontierte Komponente 200 ähnliche Bezugszeichen verwendet wie in den 1A und 1B. Zum Beispiel umfasst die oberflächenmontierte Komponente 100 von 1A und 1B eine leitfähige Bahn 112, und die oberflächenmontierte Komponente 200 von 2A und 2B kann eine leitfähige Bahn 212 umfassen.
Die oberflächenmontierte Komponente 200 kann einen Kondensator 250 umfassen. Der Kondensator 250 kann zwischen dem Eingangsanschluss 204 und dem zweiten Anschluss 206 an die leitfähige Bahn 212 in der Signalbahn 215 angeschlossen sein. Zum Beispiel kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 222 an einer ersten Stelle 252 entlang der leitfähigen Bahn 212, die sich zwischen dem Kondensator 250 und dem Eingangsanschluss 204 befindet, an die leitfähige Bahn 212 angeschlossen sein.
Der Kondensator 250 kann eine Gleichstromkomponente des Eingangssignals von dem Eingangsanschluss 204 zu dem zweiten Anschluss 206 blockieren, während er eine Wechselstromkomponente des Eingangssignals durch den Kondensator 250 zum zweiten Anschluss 206 hindurchlässt. Die oberflächenmontierte Komponente 200 kann also sowohl eine Gleichstromkomponente des Eingangssignals von dem Eingangsanschluss 204 blockieren, als auch zulassen, dass am Ausgangssignal zum Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 208 und/oder zum zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 210 eine Gleichstrom-Vorspannung in das Ausgangssignal eingeführt wird.
In einigen Ausführungsformen kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 222 in der Y-Richtung 226 im Wesentlichen mit dem zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstück 240 ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann die leitfähige Bahn 212 in der Y-Richtung 226 verlängert sein. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 222 kann an der ersten Stelle 252 entlang der leitfähigen Bahn 212 an die leitfähige Bahn 212 angeschlossen sein. Das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 240 kann an einer zweiten Stelle 254 an die leitfähige Bahn 212 angeschlossen sein. Die zweite Stelle 254 kann in der Y-Richtung 226 im Wesentlichen mit der ersten Stelle 252 ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann die erste Stelle 252 in Y-Richtung 226 in einem Abstand 256 von weniger als etwa 10 µm von der zweiten Stelle 254 beabstandet sein. Somit kann das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 222 in der Y-Richtung 226 im Wesentlichen mit dem zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstück 240 ausgerichtet sein.
3A zeigt eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente 300 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die oberflächenmontierte Komponente 300 kann der oberflächenmontierten Komponente 200 der 2A und 2B ohne den Kondensator 250 im Wesentlichen ähnlich sein. In 3 werden ähnliche Bezugszeichen verwendet wie in den 2A und 2B. Die oberflächenmontierte Komponente 300 kann frei von irgendwelchen Kondensatoren sein. Zum Beispiel kann die leitfähige Bahn 312 frei von Kondensatoren oder anderen Elementen sein, die einen Gleichstromfluss zwischen dem Eingangsanschluss 304 und dem zweiten oder Ausgangsanschluss 306 unterbrechen würden.
4A zeigt eine Ausführungsform einer oberflächenmontierten Baugruppe 400 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die oberflächenmontierte Baugruppe 400 kann die oberflächenmontierte Komponente 300 von 3 und einen mehrschichtigen Keramikkondensator 402 umfassen. Der Kondensator 402 kann einen monolithischen Korpus 404, einen ersten externen Anschluss 406 und einen zweiten externen Anschluss 408 umfassen. Der Kondensator kann eine erste Vielzahl von aktiven Elektroden, die mit dem ersten externen Anschluss 406 verbunden sind, und eine zweite Vielzahl von aktiven Elektroden, die mit dem zweiten externen Anschluss 408 verbunden sind, umfassen. Die oberflächenmontierte Baugruppe 400 kann mit der oberflächenmontierten Komponente 300 in Reihe geschaltet sein. Zum Beispiel kann der erste externe Anschluss 406 der oberflächenmontierten Baugruppe 400 mit dem Ausgangsanschluss 306 der oberflächenmontierten Komponente 300 in Reihe geschaltet sein, oder der zweite externe Anschluss 408 kann mit dem Ausgangsanschluss 306 verbunden sein. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass die oberflächenmontierte Komponente 300 und der mehrschichtige Keramikkondensator 402 in jeder beliebigen Konfiguration so montiert sein können, dass sie elektrisch in Reihe geschaltet sind. Der mehrschichtige Keramikkondensator 402 kann als Gleichstrom-Sperrkondensator wirken. In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator 402 als Hochfrequenzkondensator 1000, 1060, 1100 konfiguriert werden, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf die 9A bis 14D beschrieben ist.
4B zeigt eine weitere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Baugruppe 450 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die oberflächenmontierte Baugruppe 450 kann eine oberflächenmontierte Komponente 452 und einen mehrschichtigen Keramikkondensator 402 umfassen. Die oberflächenmontierte Komponente 452 kann der oberflächenmontierten Komponente 300 von 3 im Wesentlichen ähnlich sein. Die leitfähige Bahn 312 der oberflächenmontierten Komponente 452 kann jedoch eine Lücke 454 definieren, über die hinweg der mehrschichtige Keramikkondensator 402 angeschlossen ist. Der erste externe Anschluss 406 des mehrschichtigen Keramikkondensators 402 kann mit dem Eingangsanschluss 304 verbunden sein. Der zweite externe Anschluss 408 kann in der Nähe der ersten Stelle 352, an der das oder die Dünnschichtverbindungsstücke 322, 340 mit der leitfähigen Bahn 312 verbunden sind, mit der leitfähigen Bahn 312 verbunden sein. Der mehrschichtige Keramikkondensator 402 kann also als Gleichstrom-Sperrkondensator wirken, ähnlich wie der Kondensator 250 von 2A.
Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass die hier beschriebene oberflächenmontierte Komponente 100, 200, 300 an einen mehrschichtigen Keramikkondensator, wie den Kondensator 402, angeschlossen sein kann, wobei eine oberflächenmontierte Baugruppe innerhalb des Umfangs der Offenbarung entsteht. In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator als Hochfrequenzkondensator 1000, 1060, 1100 konfiguriert sein, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf die 9A bis 14D beschrieben ist.
5 zeigt eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer oberflächenmontierten Komponente gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. In 5 werden für die oberflächenmontierte Komponente 500 ähnliche Bezugszeichen verwendet wie in den 1A und 4B.
5 zeigt eine oberflächenmontierte Komponente 500, die ein monolithisches Substrat 502 umfasst. Ein Eingangsanschluss 504, ein Ausgangsanschluss 506, ein Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 und ein zusätzlicher Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 510 können mit dem monolithischen Substrat 502 verbunden (z.B. darüber ausgebildet) sein. Eine leitfähige Bahn 512, die in einer Signalbahn 515 zwischen dem Eingangsanschluss 504 und dem zweiten Anschluss 506 enthalten ist, kann über einer Fläche 514 des monolithischen Substrats 502 ausgebildet sein.
Ein erster Widerstand 516 kann ein erstes Ende 518, das mit dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 verbunden ist, und ein zweites Ende 520, das mit dem ersten Anschluss 504 oder dem Ausgangsanschluss 506, bei denen es sich um Teile der Signalbahn 515 handelt, verbunden ist, aufweisen. Wie in 5 gezeigt ist, ist der erste Widerstand 516 zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 und dem Ausgangsanschluss 506 angeschlossen. In einer solchen Konfiguration ist der erste Widerstand 516 also direkt an den Ausgangsanschluss 506 und den Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 angeschlossen und ist nicht über die leitfähige Bahn 512 an den Ausgangsanschluss 506 angeschlossen, wie zum Beispiel in den in den 1A-4B abgebildeten Ausführungsformen gezeigt ist. Die in 5 gezeigte Konfiguration der oberflächenmontierten Komponente 500 mit direktem Anschluss zeigt dasselbe elektrische Verhalten wie die oben beschriebenen Ausführungsformen der oberflächenmontierten Komponenten 100, 200, 300.
In einigen Ausführungsformen kann der erste Widerstand 516 an den Ausgangsanschluss 506 anstatt den Eingangsanschluss 504 angeschlossen sein (wie es z.B. in 5 gezeigt ist), so dass bei einer oberflächenmontierten Baugruppe, die die oberflächenmontierte Komponente 500 und einen Kondensator, wie einen hier beschriebenen Kondensator 402, umfasst, der erste Widerstand 516 hinter dem Kondensator 402 positioniert sein kann. Das heißt, der erste Widerstand 516 kann sich zwischen dem Kondensator 402 und dem Ausgangsanschluss 506 befinden.
Der erste Widerstand 516 kann so konfiguriert sein, dass die Einführung von Wechselspannungsstörungen aus dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 in den Ausgangsanschluss 506 reduziert und/oder verhindert wird. Zum Beispiel kann das zweite Ende 520 des ersten Widerstands 516 eine relativ kleine Querschnittsfläche aufweisen, die die Funktion haben kann, zu reduzieren und/oder zu verhindern, dass die Wechselspannungsstörungen hindurchgelangen. Zum Beispiel kann das zweite Ende 520 eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweisen, die senkrecht zur Fläche 514 des monolithischen Substrats 502 verläuft, zum Beispiel kann die Querschnittsfläche in einer YZ-Ebene definiert sein, die mit einer Z-Richtung 530 (die sich in die Seite hinein und aus der Seite heraus erstreckt) und einer Y-Richtung 526 ausgerichtet ist. Die Fläche 514 liegt in einer XY-Ebene, die die Y-Richtung 526 und eine X-Richtung 529, die jeweils auf der Y-Richtung 526 und der Z-Richtung 530 senkrecht steht, umfasst. Das zweite Ende 520 kann eine solche Breite in der Y-Richtung 526 aufweisen, dass die Breite in einer XY-Ebene liegt, welche parallel zu der Fläche 514 verläuft. Die Querschnittsfläche des zweiten Endes 520 kann relativ klein sein, zum Beispiel aufgrund einer geringen Breite in der Y-Richtung 526 und/oder der geringen Höhe in der Z-Richtung 530, so dass der erste Widerstand 516 eine relativ kleine Verbindung zum Ausgangsanschluss 506 aufweist, um die Störung durch den Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 zu minimieren.
Wie weiterhin in 5 gezeigt ist, kann die oberflächenmontierte Komponente 500 einen zweiten Widerstand 534 umfassen, der im Wesentlichen ähnlich wie der erste Widerstand 516 konfiguriert ist, aber an den zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 510 anstatt den Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 508 angeschlossen sein kann. Zum Beispiel kann der zweite Widerstand 534 ein erstes Ende 536, das mit dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 510 verbunden ist, und ein zweites Ende 538, das mit dem ersten Anschluss 504 oder dem Ausgangsanschluss 506 verbunden ist, aufweisen. In der Ausführungsform von 5 ist das zweite Ende 538 des zweiten Widerstands 534 mit dem Ausgangsanschluss 506 verbunden. In der in 5 gezeigten Ausführungsform ist der zweite Widerstand 534 ansonsten dem ersten Widerstand 516 im Wesentlichen ähnlich; zum Beispiel weist der zweite Widerstand 534 eine relativ kleine Verbindung (z.B. über eine relativ kleine Querschnittsfläche am zweiten Ende 538) zu dem Ausgangsanschluss 506, um die Störung durch den zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 510 zu minimieren.
In einigen Ausführungsformen können der erste Widerstand 516 und/oder der zweiten Widerstand 534 über ein leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück, wie das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122 und/oder das oben beschriebene zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 140 mit dem Ausgangsanschluss 506 verbunden sein. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass die jeweiligen zweiten Enden 520, 538 des ersten und des zweiten Widerstands 516, 534 (oder des ersten und/oder des zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks, bei Ausführungsformen, die solche Verbindungsstücke umfassen) innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung eine Vielzahl von Formen aufweisen kann. Zum Beispiel kann das zweite Ende 520 des ersten Widerstands 516 ein Paar von im Wesentlichen geraden Rändern, die den im Wesentlichen geraden Rändern 123, 125 ähnlich sind, aufweisen, welche an der Stelle, wo das zweite Ende 520 den Ausgangsanschluss 506 schneidet, zusammenlaufen. In anderen Ausführungsformen jedoch können die Ränder des zweiten Endes 520 gekrümmt sein und/oder können eine Vielzahl von Stufen umfassen, die an der Stelle des Schnitts zwischen dem zweiten Ende 520 und dem Ausgangsanschluss 506 zusammenlaufen. Die zweiten Enden 520, 538 (oder die jeweiligen leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücke, die das zweite Ende 520, 538 mit dem Ausgangsanschluss 506 verbinden) können jede geeignete Form haben, die einen Verengungspunkt, wie er oben in Bezug auf die Verengungspunkte 124, 142 beschrieben ist, umfasst.
Wie in den 1A bis 5 gezeigt ist, kann außerdem jeder Widerstand irgendeine geeignete Form aufweisen. Zum Beispiel können der erste Widerstand 116 und der zweite Widerstand 134 als im Wesentlichen rechteckige Dünnschichtwiderstände konfiguriert sein, wie in den 1A bis 1C gezeigt ist. In anderen Ausführungsformen können der erste Widerstand 516 und der zweite Widerstand 534 als im Wesentlichen schlangenförmige Dünnschichtwiderstände konfiguriert sein, wie in 5 gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen können der erste Widerstand und der zweite Widerstand unterschiedlich geformt sein und/oder können anders als die hier gezeigten Ausführungsformen geformt sein. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Korpus des jeweiligen Widerstands jede geeignete Form aufweisen kann, um zum Beispiel einen gewünschten Widerstandswert für den gegebenen Widerstand zu erreichen, aber ein oder beide Enden des jeweiligen Widerstands können auch eine relativ kleine Querschnittsfläche, wie sie hier beschrieben ist, aufweisen, um Störungen zu minimieren.
Wenn wir uns auf 6 beziehen, so sind Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf ein Verfahren 600 zur Bildung einer oberflächenmontierten Komponente gerichtet. Im Allgemeinen wird das hier beschriebene Verfahren 600 unter Bezugnahme auf die oberflächenmontierten Komponenten 100, 100, 200 beschrieben, die oben unter Bezugnahme auf die 1A-2B beschrieben sind. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass das offenbarte Verfahren 600 mit beliebigen resistiven Splittern ausgeführt werden kann, wie beliebigen der in Bezug auf die 1A bis 5 beschriebenen Ausführungsformen. Außerdem zeigt 6 zwar Schritte, die zum Zwecke der Veranschaulichung und Diskussion in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden, doch sind die hier diskutierten Verfahren nicht auf irgendeine bestimmte Reihenfolge oder Anordnung beschränkt. Der Fachmann, der die hier bereitgestellten Offenbarungen verwendet, wird sich darüber im Klaren sein, dass verschiedene Schritte der hier offenbarten Verfahren weggelassen, umgeordnet, kombiniert und/oder auf verschiedene Weise angepasst werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Das Verfahren 600 kann bei 602 das Strukturieren einer leitfähigen Bahn 112, 212 über einer Fläche 114, 214 des monolithischen Substrats 102, 202, die in einer Signalbahn 115, 215 zwischen einem Eingangsanschluss (z.B. dem Eingangsanschluss 104, 204) und einem Ausgangsanschluss (z.B. dem zweiten Anschluss 106, 206) enthalten ist, umfassen. Die leitfähige Bahn 112, 212 kann ähnlich mit Hilfe jeder geeigneten Dünnschichttechnik ausgebildet sein.
Das Verfahren 600 kann bei 604 das Abscheiden eines Dünnschichtwiderstands (z.B. des ersten Widerstands 116, 216), der in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss (z.B. dem dritten Anschluss 108, 208) und der Signalbahn 115, 215, wie zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der leitfähigen Bahn 112, 212, angeschlossen ist, umfassen. Der Widerstand kann eine Vielzahl von geeigneten Materialien, wie Chromsilicium und Siliciumchrom, umfassen. Die Gleichstrom-Bias-Spur kann einen Verengungspunkt aufweisen, der eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweist, die senkrecht zur Fläche 114, 214 des monolithischen Substrats 102, 202 verläuft. Die Querschnittsfläche des Verengungspunkts kann kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer sein. In einigen Ausführungsformen kann die Breite des Verengungspunkts kleiner als 100 µm sein.
Das Verfahren 600 kann bei 606 das Bilden des Eingangsanschlusses (z.B. des Eingangsanschlusses 104, 204), des Ausgangsanschlusses (z.B. des zweiten Anschlusses 106, 206) und des Gleichstrom-Vorspannungsanschlusses (z.B. des Gleichstrom-Vorspannungsanschlusses 108, 208) über dem monolithischen Substrat 202 umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die oberflächenmontierte Komponente 100, 200 nur drei Anschlüsse, wie es in Bezug auf 1D beschrieben ist, anstatt vier Anschlüssen, wie es oben in Bezug auf die 1A bis 1C und die 2A und 2B beschrieben ist, umfassen. Die Anschlüsse 104, 204, 106, 206, 108, 208, 110, 210 können mit Hilfe jeder geeigneten Dünnschichttechnik ausgebildet sein, wie Photolithographie oder jede andere geeignete Strukturierungstechnik, Ätzen, PECVD-Verarbeitung (plasmaverstärkte chemische Gasphasenabscheidung) oder andere additive und/oder subtraktive Techniken.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 600 das Bilden eines zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschlusses 110, 210 umfassen. Das Verfahren 600 kann das Bilden eines zweiten oder zusätzlichen Dünnschichtwiderstands 134, 234 zwischen der Signalbahn 115, 215 und dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 110, 210, wie zwischen der leitfähigen Bahn 112, 212 und dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss 10, 210, umfassen.
Der Widerstand 116, 216 und/oder die Verengungspunkte 124, 142, 224, 242 des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks 122 kann reduzieren und/oder verhindern, dass die Wechselspannungsstörungen hindurchgelangen. Das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 122, 222 oder das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück 140, 240 können jeweils Verengungspunkte 124, 142, 224, 242 aufweisen, die jeweils Querschnittsflächen in der YZ-Ebene aufweisen, die senkrecht zur Fläche 114, 214 des monolithischen Substrats 102, 202 steht. Die Querschnittsfläche oder -flächen können kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer sein.
7A zeigt eine Einfügungsdämpfungsreaktionskurve 700 (S₂₁) für die oberflächenmontierte Komponente 180 von 1C zwischen dem Eingangsanschluss 104 (Anschluss 1) und dem Ausgangsanschluss 106 (Anschluss 2). Die oberflächenmontierte Komponente 180 von 1C umfasst den Kondensator 182 in der Signalbahn, wie er oben in Bezug auf 3 beschrieben ist. Die oberflächenmontierte Komponente 180 von 1C kann für die Montage des Gitteranordnungstyps, wie Montage des Ball-Grid-Array-Typs, konfiguriert sein. Die Einfügungsdämpfungsreaktionskurve 700 wurde durch Computermodellierung erzeugt. Die Einfügungsdämpfung der oberflächenmontierten Komponente 300 war größer als -5 dB für Frequenzen im Bereich von etwa 1 GHz bis etwa 24 GHz. Die Einfügungsdämpfung der oberflächenmontierten Komponente 180 war größer als -10 dB für Frequenzen im Bereich von etwa 1 GHz bis etwa 24 GHz und von etwa 28 GHz bis etwa 40 GHz.
7B zeigt eine Einfügungsdämpfungsreaktionskurve 750 (S₂₁) für die oberflächenmontierte Komponente 100 der 1A und 1B zwischen dem Eingangsanschluss 104 (Anschluss 1) und dem Ausgangsanschluss 106 (Anschluss 2). Die oberflächenmontierte Komponente 100 der 1A und 1B umfasst keinen Kondensator in der Signalbahn, wie es oben unter Bezugnahme auf die 1A und 1B beschrieben ist. Die oberflächenmontierte Komponente 100 der 1A und 1B kann für die Montage des Gitteranordnungstyps, wie Montage des Ball-Grid-Array-Typs, konfiguriert sein. Die Einfügungsdämpfungsreaktionskurve 750 wurde durch Computermodellierung erzeugt. Die Einfügungsdämpfung der oberflächenmontierten Komponente 100 war größer als -5 dB für Frequenzen im Bereich von etwa 1 GHz bis etwa 24 GHz. Die Einfügungsdämpfung der oberflächenmontierten Komponente 100 war größer als -10 dB für Frequenzen im Bereich von etwa 1 GHz bis etwa 24 GHz und von etwa 28 GHz bis etwa 40 GHz.
8 zeigt eine Einfügungsdämpfungsreaktionskurve 800 (S₂₁) für die oberflächenmontierte Komponente 200 der 2A und 2B zwischen dem Eingangsanschluss 204 (Anschluss 1) und dem Ausgangsanschluss 206 (Anschluss 2). Die Einfügungsdämpfungsreaktionskurve 800 wurde durch Computermodellierung erzeugt. Die Einfügungsdämpfung der oberflächenmontierten Komponente 200 war größer als -5 dB für Frequenzen im Bereich von etwa 1 GHz bis etwa 24 GHz. Die Einfügungsdämpfung der oberflächenmontierten Komponente 200 war größer als -10 dB für Frequenzen im Bereich von etwa 1 GHz bis etwa 24 GHz und von etwa 27 GHz bis 42 GHz.
In den 9A-9E wird eine Ausführungsform eines mehrschichtigen Breitband-Keramikkondensators 1000 offenbart. 9E ist eine vereinfachte seitliche Draufsicht auf den Kondensator 1000, der auf eine Montagefläche 1001, wie eine Leiterplatte oder ein Substrat, montiert ist. Der Kondensator 1000 kann eine Vielzahl von Elektrodenbereichen 810 umfassen, die in der Z-Richtung 1036 gestapelt sind. Die Vielzahl von Elektrodenbereichen 810 kann einen dielektrischen Bereich 812, einen aktiven Elektrodenbereich 814 und einen Abschirmelektrodenbereich 816 umfassen. Der aktive Elektrodenbereich 814 kann sich in der Z-Richtung 1036 zwischen dem dielektrischen Bereich 812 und dem Abschirmelektrodenbereich 816 befinden. Der dielektrische Bereich 812 kann sich ausgehend von dem aktiven Elektrodenbereich 814 bis zu einer oberen Fläche 818 des mehrschichtigen Breitband-Keramikkondensators 1000 erstrecken. Der Kondensator 1000 kann eine Bodenfläche 820 umfassen, die der oberen Fläche 18 in der Z-Richtung 1036 entgegengesetzt ist.
Die Elektrodenbereiche 810 können eine Vielzahl von dielektrischen Schichten umfassen. Einige dielektrische Schichten können darauf ausgebildete Elektrodenschichten umfassen. Im Allgemeinen unterliegt die Dicke der dielektrischen Schichten und der Elektrodenschichten keiner Einschränkung und kann je nach den Leistungsmerkmalen des Kondensators jede beliebige Dicke sein. Zum Beispiel kann die Dicke der Elektrodenschichten, ohne darauf beschränkt zu sein, etwa 500 nm oder mehr, wie etwa 1 µm oder mehr, wie etwa 2 µm oder mehr, wie etwa 3 µm oder mehr, wie etwa 4 µm oder mehr bis etwa 10 µm oder weniger, wie etwa 5 µm oder weniger, wie etwa 4 µm oder weniger, wie etwa 3 µm oder weniger, wie etwa 2 µm oder weniger, betragen. Zum Beispiel können die Elektrodenschichten eine Dicke von etwa 1 µm bis etwa 2 µm aufweisen. Außerdem kann in einer Ausführungsform die Dicke der dielektrischen Schicht gemäß der oben genannten Dicke der Elektrodenschichten definiert sein. Außerdem sollte man sich darüber im Klaren sein, dass solche Dicken der dielektrischen Schichten auch für die Schichten zwischen beliebigen aktiven Elektrodenschichten und/oder Abschirmelektrodenschichten gelten, wenn sie vorhanden sind und der vorliegenden Definition entsprechen.
Im Allgemeinen stellt die vorliegende Erfindung einen mehrschichtigen Kondensator bereit, der eine einzigartige Elektrodenanordnung und Konfiguration aufweist, welche für verschiedene Vorzüge und Vorteile sorgt. In dieser Hinsicht sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die beim Bau des Kondensators eingesetzten Materialien keiner Einschränkung unterliegen und beliebige sein können, wie man sie allgemein in der Technik einsetzt, und sie können mit Hilfe jedes Verfahrens, das in der Technik allgemein eingesetzt wird, gebildet sein.
Im Allgemeinen sind die dielektrischen Schichten typischerweise aus einem Material mit einer relativ hohen Dielektrizitätskonstanten (K), wie etwa 10 bis etwa 40000, in einigen Ausführungsformen etwa 50 bis etwa 30000 und in einigen Ausführungsformen etwa 100 bis etwa 20000, gebildet.
In dieser Hinsicht kann das dielektrische Material eine Keramik sein. Die Keramik kann in einer Vielzahl von Formen, wie als Wafer (z.B. vorgebrannt) oder als dielektrisches Material, das innerhalb des Bauteils selbst zusammen mit diesem gebrannt wird, bereitgestellt werden.
Besondere Beispiele für den Typen von Material mit hoher Dielektrizitätskonstante sind zum Beispiel NPO (COG) (bis zu etwa 100), X7R (etwa 3000 bis etwa 7000), X7S-, Z5U- und/oder Y5V-Materialien. Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass die oben genannten Materialien durch ihre von der Industrie akzeptierten Definitionen beschrieben werden, von denen einige Standardklassifikationen sind, die von der Electronic Industries Alliance (EIA) etabliert wurden, und daher sollten sie vom Fachmann anerkannt werden. Zum Beispiel kann ein solches Material eine Keramik umfassen. Solche Materialien können einen Perowskit, wie Bariumtitanat und damit verwandte feste Lösungen (z.B. Bariumstrontiumtitanat, Bariumcalciumtitanat, Bariumzirconattitanat, Bariumstrontiumzirconattitanat, Bariumcalciumzirconattitanat usw.), Bleititanat und damit verwandte feste Lösungen (z.B. Bleizirconattitanat, Bleilanthanzirconattitanat), Natriumbismuttitanat usw., umfassen. In einer besonderen Ausführungsform kann zum Beispiel Bariumstrontiumtitanat („BSTO“) der Formel Ba_xSr_1-xTiO₃ eingesetzt werden, wobei x = 0 bis 1 ist, in einigen Ausführungsformen etwa 0,15 bis etwa 0,65 und in einigen Ausführungsformen etwa 0,25 bis etwa 0,6 ist. Weitere geeignete Perowskite sind zum Beispiel Ba_xCa_1-xTiO₃, wobei x etwa 0,2 bis etwa 0,8 ist und in einigen Ausführungsformen etwa 0,4 bis etwa 0,6 ist, Pb_xZr_1-xTiO₃ („PZT“), wobei x im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,4 liegt, Bleilanthanzirconiumtitanat („PLZT“), Bleititanat (PbTiO₃), Bariumcalciumzirconiumtitanat (BaCaZrTiO₃), Natriumnitrat (NaNO₃), KNbO₃, LiNbO₃, LiTaO₃, PbNb₂O₆, PbTa₂O₆, KSr(NbO₃) und NaBa₂(NbO₃)₅KHb₂PO₄. Noch andere komplexe Perowskite sind etwa A[B1_1/3B2_2/3]O₃-Materialien, wobei A = Ba_xSr_1-x ist (x kann einen Wert von 0 bis 1 haben); B1 = Mg_yZn_1-y ist (y kann einen Wert von 0 bis 1 haben); B2 = Ta_zNb_1-z ist (z kann einen Wert von 0 bis 1 haben). In einer besonderen Ausführungsform können die dielektrischen Schichten ein Titanat umfassen.
Die Elektrodenschichten können aus einem einer Vielzahl verschiedener Metalle, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Die Elektrodenschichten können aus einem Metall, wie einem leitfähigen Metall, bestehen. Die Materialien können Edelmetalle (z.B. Silber. Gold, Palladium, Platin usw.), unedle Metalle (z.B. Kupfer, Zinn, Nickel, Chrom, Titan, Wolfram usw.) usw. sowie verschiedene Kombinationen davon umfassen. Gesputterte Titan/Wolfram(Ti/W)-Legierungen sowie die jeweiligen gesputterten Schichten aus Chrom, Nickel und Gold können ebenfalls geeignet sein. Die Elektroden können auch aus einem Material mit geringem Widerstand, wie Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, Palladium usw., bestehen. In einer besonderen Ausführungsform können die Elektrodenschichten Nickel oder eine Legierung davon umfassen.
Wenn wir uns wieder auf 9E beziehen, so kann in einigen Ausführungsformen der dielektrische Bereich 812 frei von Elektrodenschichten sein, die sich von einem ersten Ende 1019 oder einem zweiten Ende 1021 aus um mehr als etwa 40% der Länge 821 des Kondensators 1000, in einigen Ausführungsformen frei von Elektrodenschichten, die sich um mehr als etwa 25% der Länge des Kondensators erstrecken, in einigen Ausführungsformen frei von Elektrodenschichten, die sich um mehr als etwa 20% der Länge des Kondensators erstrecken, in einigen Ausführungsformen frei von Elektrodenschichten, die sich um mehr als etwa 15% der Länge des Kondensators erstrecken, in einigen Ausführungsformen frei von Elektrodenschichten, die sich um mehr als etwa 10% der Länge des Kondensators erstrecken, in einigen Ausführungsformen frei von Elektrodenschichten, die sich um mehr als etwa 5% der Länge des Kondensators erstrecken und in einigen Ausführungsformen frei von Elektrodenschichten, die sich um mehr als etwa 2% der Länge des Kondensators erstrecken. In solchen Ausführungsformen zum Beispiel kann der dielektrische Bereich 812 eine oder mehrere Schwimmelektroden und/oder Elektrodenlaschenattrappen umfassen. In einigen Ausführungsformen kann der dielektrische Bereich 812 jedoch frei von allen Elektrodenschichten sein. In einigen Ausführungsformen kann der mehrschichtige Breitband-Keramikkondensator 1000 in der Z-Richtung 1036 oberhalb einer Vielzahl von aktiven Elektrodenschichten 1002, 1004 frei von Abschirmelektroden 822, 824 sein. In einigen Ausführungsformen kann der mehrschichtige Breitband-Keramikkondensator 1000 in der Z-Richtung 1036 oberhalb einer untersten Elektrodenschicht 819 der Vielzahl von aktiven Elektrodenschichten 1002, 1004 frei von Abschirmelektroden 822, 824 sein.
Die Vielzahl von aktiven Elektrodenschichten 1002, 1004 kann innerhalb des aktiven Elektrodenbereichs 814 angeordnet sein. Jede aktive Elektrodenschicht 1002, 1004 kann eine oder mehrere aktive Elektroden umfassen, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf die 9A bis 9C beschrieben ist. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel kann jede aktive Elektrodenschicht 1002, 1004 eine erste Elektrode 1006 und eine zweite Elektrode 1008 umfassen.
Der Kondensator 1000 kann einen ersten externen Anschluss 1018 enthalten, der an die erste Elektrode 1006 einer ersten aktiven Elektrodenschicht 1002 und eine zweite (Gegen)elektrode 1008 der zweiten aktiven Elektrodenschicht 1004 angeschlossen ist. Der Kondensator 1000 kann einen zweiten externen Anschluss 1020 enthalten, der an die erste Elektrode 1006 der zweiten aktiven Elektrodenschicht 1004 und die zweite (Gegen)elektrode 1008 der ersten aktiven Elektrodenschicht 1002 angeschlossen ist.
Die Abschirmelektrodenschicht 816 kann eine oder mehrere Abschirmelektroden umfassen, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf 9D beschrieben ist. Zum Beispiel kann der Abschirmelektrodenbereich 16 eine erste Abschirmelektrode 822 umfassen, die innerhalb eines monolithischen Korpus des Kondensators 1000 angeordnet ist.
Die erste Abschirmelektrode 822 kann parallel zur Längsrichtung 1032 angeordnet sein. Die erste Abschirmelektrode 822 kann mit dem ersten externen Anschluss 1018 verbunden sein. Der Abschirmelektrodenbereich 16 kann eine zweite Abschirmelektrode 824 umfassen, die mit dem zweiten externen Anschluss 1020 verbunden sein kann. Die zweite Abschirmelektrode 824 kann in der Z-Richtung 1036 ungefähr mit der ersten Abschirmelektrode 822 ausgerichtet sein.
Im Allgemeinen können bezüglich der hier diskutierten Ausführungsformen die externen Anschlüsse aus einem einer Vielzahl verschiedener Metalle, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Die externen Anschlüsse können aus einem Metall, wie einem leitfähigen Metall, bestehen. Die Materialien können Edelmetalle (z.B. Silber. Gold, Palladium, Platin usw.), unedle Metalle (z.B. Kupfer, Zinn, Nickel, Chrom, Titan, Wolfram usw.) usw. sowie verschiedene Kombinationen davon umfassen. In einer besonderen Ausführungsform können die externen Anschlüsse Kupfer oder eine Legierung davon umfassen.
Die externen Anschlüsse können mit Hilfe eines beliebigen Verfahrens, das in der Technik allgemein bekannt ist, gebildet werden. Die externen Anschlüsse können mit Hilfe von Methoden wie Sputtern, Lackieren, Drucken, stromloses Abscheiden oder Feinkupferterminierung (FCT), Galvanisierung, Plasmaabscheidung, Treibmittel-Sprühen/-Spritzen usw. gebildet werden.
In einer Ausführungsform können die externen Anschlüsse so gebildet werden, dass die externen Anschlüsse relativ dick sind. Zum Beispiel können solche Anschlüsse dadurch gebildet werden, dass man einen dicken Filmstreifen aus einem Metall auf exponierte Teile von Elektrodenschichten aufträgt (z.B. durch Eintauchen des Kondensators in ein flüssiges Material für den externen Anschluss). Ein solches Metall kann in einer Glasmatrix vorliegen und kann Silber oder Kupfer umfassen. Als Beispiel kann ein solcher Streifen auf den Kondensator gedruckt und dann gebrannt werden. Danach können zusätzliche Metallisierungsschichten (z.B. Nickel, Zinn, Lötmetall usw.) über den Terminierungsstreifen erzeugt werden, so dass der Kondensator auf ein Substrat gelötet werden kann. Eine solche Auftragung von dicken Filmstreifen kann mit Hilfe jedes Verfahrens, das in der Technik allgemein bekannt ist, durchgeführt werden (z.B. durch eine Terminierungsmaschine und ein Druckrad zum Überführen einer metallbeladenen Paste über die exponierten Elektrodenschichten).
Die dick metallisierten externen Anschlüsse können eine mittlere Dicke von etwa 150 µm oder weniger, wie etwa 125 µm oder weniger, wie etwa 100 µm oder weniger, wie etwa 80 µm oder weniger, aufweisen. Die dick metallisierten externen Anschlüsse können eine mittlere Dicke von etwa 25 µm oder mehr, wie etwa 35 µm oder mehr, wie etwa 50 µm oder mehr, wie etwa 75 µm oder mehr, aufweisen. Zum Beispiel können die dick metallisierten externen Anschlüsse eine mittlere Dicke von etwa 25 µm bis etwa 150 µm, wie etwa 35 µm bis etwa 125 µm, wie etwa 50 µm bis etwa 100 µm, aufweisen.
In einer anderen Ausführungsform können die externen Anschlüsse so ausgebildet sein, dass der externe Anschluss eine Dünnschichtmetallisierung ist. Eine solche Dünnschichtmetallisierung kann dadurch gebildet werden, dass man ein leitfähiges Material, wie ein leitfähiges Metall, auf einem exponierten Teil einer Elektrodenschicht abscheidet. Zum Beispiel kann ein Vorderrand einer Elektrodenschicht so exponiert sein, dass er die Bildung eines metallisierten Anschlusses ermöglicht.
Die dünn metallisierten externen Anschlüsse können eine mittlere Dicke von etwa 50 µm oder weniger, wie etwa 40 µm oder weniger, wie etwa 30 µm oder weniger, wie etwa 25 µm oder weniger, aufweisen. Die dünn metallisierten externen Anschlüsse können eine mittlere Dicke von etwa 5 µm oder mehr, wie etwa 10 µm oder mehr, wie etwa 15 µm oder mehr, aufweisen. Zum Beispiel können die externen Anschlüsse eine mittlere Dicke von etwa 5 µm bis etwa 50 µm, wie etwa 10 µm bis etwa 40 µm, wie etwa 15 µm bis etwa 30 µm, wie etwa 15 µm bis etwa 25 µm, aufweisen.
Im Allgemeinen kann der externe Anschluss einen metallisierten Anschluss umfassen. Zum Beispiel kann der externe Anschluss einen galvanisierten Anschluss, einen stromlos metallisierten Anschluss oder eine Kombination davon umfassen. Zum Beispiel kann ein galvanisierter Anschluss durch elektrolytische Abscheidung gebildet werden. Ein stromlos metallisierter Anschluss kann durch stromlose Abscheidung gebildet werden.
Wenn der externe Anschluss aus mehreren Schichten aufgebaut ist, kann der externe Anschluss einen galvanisierten Anschluss und einen stromlos metallisierten Anschluss umfassen. Zum Beispiel kann zuerst stromlose Abscheidung eingesetzt werden, um eine Anfangsmaterialschicht abzuscheiden. Dann kann die Metallisierungstechnik zu einem Galvanisierungssystem gewechselt werden, was einen schnelleren Materialaufbau ermöglichen kann.
Wenn man die metallisierten Anschlüsse mit einem von beiden Metallisierungsverfahren bildet, wird ein Vorderrand der Anschlusslaschen der Elektrodenschichten, der aus dem Hauptkorpus des Kondensators heraus exponiert ist, einer Metallisierungslösung ausgesetzt. Durch dieses Aussetzen kann der Kondensator in einer Ausführungsform in die Metallisierungslösung eingetaucht werden.
Die Metallisierungslösung enthält ein leitfähiges Material, wie ein leitfähiges Metall, und wird eingesetzt, um den metallisierten Anschluss zu bilden. Bei diesem leitfähigen Material kann es sich um jedes der oben genannten Materialien oder irgendeines, das in der Technik allgemein bekannt ist, handeln. Zum Beispiel kann die Metallisierungslösung eine Nickelsulfamat-Bad-Lösung oder eine andere Nickellösung sein, so dass die Metallisierungsschicht und der externe Anschluss Nickel umfassen. Alternativ dazu kann die Metallisierungslösung auch ein Kupfer-Säure-Bad oder eine andere geeignete Kupferlösung sein, so dass die Metallisierungsschicht und der externe Anschluss Kupfer umfassen.
Außerdem sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die Metallisierungslösung auch andere Additive, die in der Technik allgemein bekannt sind, umfassen kann. Zum Beispiel können die Additive andere organische Additive und Medien umfassen, die den Metallisierungsvorgang unterstützen können. Außerdem können Additive eingesetzt werden, um die Metallisierungslösung bei einem gewünschten pH-Wert einzusetzen. In einer Ausführungsform können widerstandsreduzierende Additive in den Lösungen eingesetzt werden, um die vollständige Metallisierungsabdeckung und Bindung der Metallisierungsmaterialien an den Kondensator und die exponierten Vorderränder der Anschlusslaschen zu unterstützen.
Der Kondensator kann während einer vorbestimmten Zeitdauer der Metallisierungslösung ausgesetzt, in diese untergetaucht oder eingetaucht werden. Diese Einwirkungszeit unterliegt nicht unbedingt einer Einschränkung, aber es kann eine ausreichende Zeitspanne sein, damit sich genug Metallisierungsmaterial abscheiden kann, um den metallisierten Anschluss zu bilden. In dieser Hinsicht sollte die Zeit ausreichend sein, um die Bildung einer kontinuierlichen Verbindung zwischen den gewünschten exponierten benachbarten Vorderränder von Anschlusslaschen einer gegebenen Polarität der jeweiligen Elektrodenschichten innerhalb einer Menge von abwechselnden dielektrischen Schichten und Elektrodenschichten zu ermöglichen.
Im Allgemeinen besteht der Unterschied zwischen Galvanisierung und stromlosem Abscheiden darin, dass bei der Galvanisierung eine elektrische Vorspannung eingesetzt wird, wie durch Verwendung einer externen Stromquelle. Die Galvanisierungslösung kann typischerweise einem hohen Stromdichtebereich ausgesetzt sein, zum Beispiel zehn bis fünfzehn Amp/ft² (bewertet bei 9,4 Volt). Eine Verbindung kann mit einer negativen Verbindung zum Kondensator, die die Bildung der metallisierten Anschlüsse erfordert, und einer positiven Verbindung zu einem festen Material (z.B. Cu in Cu-Metallisierungslösung) in derselben Metallisierungslösung gebildet werden. Das heißt, der Kondensator wird auf eine Polarität vorgespannt, die der der Metallisierungslösung entgegengesetzt ist. Mit Hilfe eines solchen Verfahrens wird das leitfähige Material der Metallisierungslösung von dem Metall des exponierten Vorderrands der Anschlusslaschen der Elektrodenschichten angezogen.
Bevor der Kondensator in eine Metallisierungslösung eingetaucht oder dieser ausgesetzt wird, können verschiedene Vorbehandlungsschritte eingesetzt werden. Solche Schritte können für eine Vielzahl von Zwecken durchgeführt werden, einschließlich zum Katalysieren, zum Beschleunigen und/oder zum Verbessern der Haftung der Metallisierungsmaterialien an den Vorderränder der Anschlusslaschen.
Außerdem kann vor der Metallisierung oder irgendwelchen anderen Vorbehandlungsschritten ein einleitender Reinigungsschritt eingesetzt werden. Ein solcher Schritt kann eingesetzt werden, um gegebenenfalls angesammeltes Oxid, das sich an den exponierten Anschlusslaschen der Elektrodenschichten bildet, zu entfernen. Dieser Reinigungsschritt kann besonders hilfreich sein, um die Entfernung jeglicher Ansammlung von Nickeloxid zu unterstützen, wenn die internen Elektroden oder andere leitfähige Elemente aus Nickel bestehen. Die Reinigung der Komponenten kann durch volles Eintauchen in ein Vorreinigungsbad, wie eines, das einen Säurereiniger umfasst, bewirkt werden. In einer Ausführungsform kann die Einwirkung während einer vorbestimmten Zeit, wie in der Größenordnung von etwa 10 Minuten, erfolgen. Die Reinigung kann alternativ auch durch chemische Polier- oder Harperisierungsschritte erfolgen.
Außerdem kann auch ein Schritt zur Aktivierung der exponierten metallischen Vorderränder der Anschlusslaschen der Elektrodenschichten durchgeführt werden, um die Abscheidung der leitfähigen Materialien zu erleichtern. Die Aktivierung kann durch Eintauchen in Palladiumsalze, photostrukturierte palladiumorganische Vorläufer (über Maske oder Laser), siebgedruckte oder tintenstrahlabgeschiedene Palladiumverbindungen oder elektrophoretische Palladiumabscheidung erreicht werden. Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass die palladiumbasierte Aktivierung vorliegend lediglich als ein Beispiel für Aktivierungslösungen offenbart wird, die häufig gut mit Aktivierung bei exponierten Laschenteilen, die aus Nickel oder einer Legierung davon bestehen, funktionieren. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass auch andere Aktivierungslösungen verwendet werden können.
Außerdem kann anstelle von oder zusätzlich zu dem oben genannten Aktivierungsschritt das Aktivierungsdotierungsmittel auch in das leitfähige Material eingeführt werden, wenn die Elektrodenschichten des Kondensators gebildet werden. Wenn zum Beispiel die Elektrodenschicht Nickel umfasst und das Aktivierungsdotierungsmittel Palladium umfasst, kann das Palladium-Dotierungsmittel in die Nickeltinte oder -zusammensetzung, die die Elektrodenschichten bildet, eingeführt werden. Dies kann den Palladiumaktivierungsschritt überflüssig machen. Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, dass sich einige der obigen Aktivierungsverfahren, wie metallorganische Vorläufer, auch für die gemeinsame Abscheidung von Glasbildnern für die erhöhte Haftung an dem im Allgemeinen keramischen Korpus des Kondensators eignen. Wenn Aktivierungsschritte unternommen werden, wie es oben beschrieben ist, können an den exponierten leitfähigen Teilen vor und nach der Metallisierung der Anschlüsse häufig Spuren des Aktivatormaterials zurückbleiben.
Außerdem können auch Nachbehandlungsschritte nach der Metallisierung eingesetzt werden. Solche Schritte können für eine Vielzahl von Zwecken durchgeführt werden, einschließlich der Verstärkung und/oder Verbesserung der Haftung der Materialien. Zum Beispiel kann ein Schritt des Erhitzens (oder Temperns) eingesetzt werden, nachdem der Metallisierungsschritt durchgeführt wurde. Dieses Erhitzen kann durch Backen, Laserbestrahlung, UV-Einwirkung, Mikrowelleneinwirkung, Lichtbogenschweißen usw. durchgeführt werden.
Wie gesagt, kann der externe Anschluss wenigstens eine Metallisierungsschicht umfassen. In einer Ausführungsform kann der externe Anschluss nur eine einzige Metallisierungsschicht umfassen. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass die externen Anschlüsse auch eine Vielzahl von Metallisierungsschichten umfassen können. Zum Beispiel können die externen Anschlüsse eine erste Metallisierungsschicht und eine zweite Metallisierungsschicht umfassen. Außerdem können die externen Anschlüsse auch eine dritte Metallisierungsschicht umfassen. Die Materialien für diese Metallisierungsschichten können beliebige der oben genannten und der allgemein in der Technik bekannten sein.
Zum Beispiel kann eine Metallisierungsschicht, wie eine erste Metallisierungsschicht, Kupfer oder eine Legierung davon umfassen. Eine andere Metallisierungsschicht, wie eine zweite Metallisierungsschicht, kann Nickel oder eine Legierung davon umfassen. Eine weitere Metallisierungsschicht, wie eine dritte Metallisierungsschicht, kann Zinn, Blei, Gold oder eine Kombination davon, wie eine Legierung, umfassen. Alternativ dazu kann eine Anfangsmetallisierungsschicht auch Nickel umfassen, auf die dann Metallisierungsschichten aus Zinn oder Gold folgen. In einer anderen Ausführungsform können eine Anfangsmetallisierungsschicht aus Kupfer und dann eine Nickelschicht gebildet werden.
In einer Ausführungsform kann die Anfangs- oder erste Metallisierungsschicht aus einem leitfähigen Metall (z.B. Kupfer) bestehen. Dieser Bereich kann kann mit einer zweiten Schicht bedeckt werden, die ein polymeres Widerstandsmaterial zur Abdichtung enthält. Der Bereich kann dann poliert werden, um polymeres Widerstandsmaterial gezielt zu entfernen, und dann mit einer dritten Schicht, die ein leitfähiges metallisches Material (z.B. Kupfer) enthält, erneut metallisiert werden.
Die oben genannte zweite Schicht über der Anfangsmetallisierungsschicht kann einer Lötsperrschicht, zum Beispiel einer Nickel-Lötsperrschicht, entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann die oben genannte Schicht dadurch gebildet werden, dass man eine zusätzliche Schicht aus Metall (z.B. Nickel) über eine stromlos abgeschiedene oder galvanisierte Anfangsschicht (z.B. abgeschiedenes Kupfer) galvanisiert. Weitere exemplarische Materialien für die oben genannte Lötsperrschicht sind Nickel-Phosphor, Gold und Silber. Eine dritte Schicht auf der oben genannten Lötsperrschicht kann in einigen Ausführungsformen einer leitfähigen Schicht, wie abgeschiedenem Ni, Ni/Cr, Ag, Pd, Sn, Pb/Sn, oder einem anderen geeigneten abgeschiedenen Lötmetall entsprechen.
Kann eine Metallisierungsschicht gebildet werden, und dann erfolgt ein Galvanisierungsschritt, um eine Widerstandslegierung oder eine Beschichtung mit einer Metalllegierung mit höherem Widerstand, zum Beispiel eine stromlose Ni-P-Legierung, über einer solchen Metallisierung zu erhalten. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass es möglich ist, jede beliebige Metallbeschichtung zu verwenden, wie der Fachmann hier anhand der vollständigen Offenbarung verstehen wird.
Es ist darauf hinzuweisen, dass jeder der oben genannten Schritte als Volumenprozess, wie Trommelbeschichtung, Wirbelbettbeschichtung und/oder Durchflussbeschichtungsterminierungsverfahren stattfinden kann, die alle in der Technik allgemein bekannt sind. Solche Volumenprozesse ermöglichen es, mehrere Komponenten auf einmal zu verarbeiten, was ein effizientes und zügiges Terminierungsverfahren ergibt. Dies ist ein besonderer Vorteil gegenüber herkömmlichen Terminierungsverfahren, wie Drucken von Dickfilmterminierungen, die eine individuelle Verarbeitung von Komponenten erfordern.
Wie oben beschrieben ist, wird die Bildung der externen Anschlüsse im Allgemeinen durch die Position der exponierten Vorderränder der Anschlusslaschen der Elektrodenschichten geführt. Solche Phänomene können als „selbstbestimmend“ bezeichnet werden, da die Bildung der externen metallisierten Anschlüsse durch die Konfiguration des exponierten leitfähigen Metalls der Elektrodenschichten an den ausgewählten peripheren Orten auf dem Kondensator bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator „Laschenattrappen“ umfassen, um exponiertes leitfähiges Metall entlang Teilen des monolithischen Korpus des Kondensators bereitzustellen, das keine anderen Elektroden (z.B. aktive oder Abschirmelektroden) umfasst.
Dass zusätzliche Methoden zur Bildung von Kondensator-Anschlüssen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Technik fallen können. dass zusätzliche Methoden zur Bildung von Kondensator-Anschlüssen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Technik fallen können. Exemplarische Alternativen sind, ohne darauf beschränkt zu sein, die Bildung von Anschlusstücken durch Metallisierung, Magnetismus, Maskierung, Elektrophorese/Elektrostatik, Sputtern, Vakuumabscheidung, Drucken oder andere Methoden zur Bildung von leitfähigen sowohl Dickfilm- als auch Dünnfilmschichten.
In dem aktiven Elektrodenbereich 814 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung Insbesondere kann der aktive Elektrodenbereich 814 erste Elektrodenschichten 1002 und zweite Elektrodenschichten 1004 in einer abwechselnden Anordnung umfassen, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf 9B beschrieben ist. Wenn wir uns auf 9A beziehen, kann jede aktive Elektrodenschicht 1002, 1004 eine erste Elektrode 1006 und eine zweite Elektrode 1008 umfassen. Die erste Elektrode 1006 kann einen Basisteil 1014 aufweisen, der sich in der seitlichen Richtung 1034 entlang eines Längsrandes der ersten Elektrode 1006 erstreckt. Die erste Elektrode 1006 kann ein Paar von Elektrodenarmen 1010 aufweisen, die sich von einem Basisteil 1014 aus in der Längsrichtung 1032 erstrecken. Die zweite Elektrode 1008 kann einen Basisteil 1014 aufweisen, der sich in der seitlichen Richtung 1034 entlang eines Längsrandes der zweiten Elektrodenschicht 1008 erstreckt. Die zweite Elektrode 1008 kann ein Paar von Elektrodenarmen 1010 aufweisen, die sich von einem Basisteil 1014 aus in der Längsrichtung 1032 erstrecken.
Der oder die Elektrodenarme 1010 der ersten Elektrode 1006 können in Bezug auf den oder die Elektrodenarme 1010 der zweiten Elektrode 1008 im Wesentlichen längs ausgerichtet sein. Eine oder mehrere Armlücken 2026 können in der Längsrichtung 1032 zwischen den ausgerichteten Elektrodenarmen 1010 der ersten und der zweiten Elektrode 1006, 1008 definiert sein.
Ein zentraler Randlückenabstand 823 kann in der seitlichen Richtung 1034 zwischen dem zentralen Teil 1012 der ersten Elektrode und dem zweiten Elektrodenarm 1010 definiert sein. Ein zentraler Randlückenabstand 825 kann in der Längsrichtung 1032 zwischen dem zentralen Teil 1012 der ersten Elektrode 1006 und dem Basisteil 1014 der zweiten Elektrode 1008 definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann der zentrale Randlückenabstand 823 ungefähr gleich dem zentralen Endlückenabstand 825 sein.
Der zentrale Teil 1012 der ersten Elektrode 1006 kann an einem ersten Ort eine erste Breite 827 und an einem zweiten Ort eine zweite Breite 829, die größer ist als die erste Breite 827, aufweisen. Der erste Ort der ersten Breite 827 kann in der Längsrichtung 1032 gegenüber dem zweiten Ort der zweiten Breite versetzt sein. Eine solche Konfiguration kann eine Justierung eines Überlappungsbereichs zwischen zentralen Teilen 1012 benachbarter Elektroden in der Z-Richtung 1036 ermöglichen, ohne den zentralen Randlückenabstand 823 zu verändern.
Wenn wir uns auf 9B beziehen, können eine Vielzahl von ersten aktiven Elektrodenschichten 1002 und eine Vielzahl von zweiten aktiven Elektrodenschichten 1004 in einer abwechselnden, gespiegelten Konfiguration angeordnet sein. Wie gezeigt, überlappen die zentralen Teile 1012 der jeweiligen Elektrodenschichten wenigstens teilweise. 9B zeigt insgesamt vier Elektrodenschichten; man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass eine beliebige Anzahl von Elektrodenschichten eingesetzt werden kann, um die gewünschte Kapazität für die gewünschte Anwendung zu erhalten.
Wenn wir uns auf 9C beziehen, können mehrere kapazitive Bereiche zwischen der ersten Elektrode 1006 und der zweiten Elektrode 1008 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel kann ein zentraler kapazitiver Bereich 1022 zwischen dem zentralen Teil 1012 der ersten Elektrode 1006 und dem Basisteil 1014 und/oder den Armen 1010 der zweiten Elektrode 1008 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein kapazitiver Bereich der Armlücke 1024 innerhalb der Hauptarmlücke 2040 zwischen den Elektrodenarmen 1010 der ersten Elektrode 1006 und der zweiten Elektrode 1008 ausgebildet sein.
9D zeigt eine Abschirmelektrodenschicht 826, die innerhalb des Abschirmelektrodenbereichs 816 (in 9E gezeigt) innerhalb des monolithischen Korpus des Kondensators 1000 enthalten sein kann. Wie gesagt, kann die erste Abschirmelektrode 822 parallel zur Längsrichtung 1032 angeordnet sein (z.B. parallel zur oberen und unteren Fläche 818, 820, die in 9E gezeigt sind). Die erste Abschirmelektrode 822 kann einen ersten Längsrand 828 aufweisen, die mit der seitlichen Richtung 1034 ausgerichtet ist und von dem ersten externen Anschluss 1018 (in 9E gezeigt) und dem ersten Ende 1019 weggewandt ist. Die erste Abschirmelektrode 822 kann einen zweiten Längsrand 830 aufweisen, die mit der seitlichen Richtung 1034 ausgerichtet ist und von dem ersten externen Anschluss (in 9E gezeigt) und dem ersten Ende 1019 weggewandt ist. Der zweite Längsrand 830 kann in der Längsrichtung 1032 um einen Abschirmelektroden-Versatzabstand 832 gegenüber des ersten Längsrands 828 versetzt sein.
Die zweite Abschirmelektrode 824 kann an den zweiten externen Anschluss 1020 (in 9E gezeigt) und das zweite Ende 1021 angeschlossen sein. Die zweite Abschirmelektrode 824 kann in der Z-Richtung 1036 (in 9E gezeigt) ungefähr mit der ersten Abschirmelektrode 822 ausgerichtet sein. Die zweite Abschirmelektrode 824 kann eine ähnliche Konfiguration aufweisen wie die erste Abschirmelektrode 822. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmelektrode 824 einen ersten Längsrand 828 aufweisen, die mit der seitlichen Richtung 1034 ausgerichtet ist und von dem zweiten externen Anschluss 1020 (in 9E gezeigt) und dem zweiten Ende 1021 weggewandt ist. Die zweite Abschirmelektrode 824 kann einen zweiten Längsrand 830 aufweisen, die mit der seitlichen Richtung 1034 ausgerichtet ist und von dem zweiten externen Anschluss 1020 (in 9E gezeigt) und dem zweiten Ende 1021 weggewandt ist. Der zweite Längsrand 830 der zweiten Abschirmelektrode 824 kann in der Längsrichtung 1032 um den Abschirmelektroden-Versatzabstand 832 gegenüber des ersten Längsrands 828 der zweiten Abschirmelektrode 824 versetzt sein.
Zwischen den ersten Längsrändern 828 der ersten und der zweiten Abschirmelektrode 822, 824 kann ein erster kapazitiver Abschirmbereich 834 ausgebildet sein. Zwischen den zweiten Längsrändern 830 der ersten und der zweiten Abschirmelektrode 822, 824 kann ein zweiter kapazitiver Abschirmbereich 836 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Breite 838 des ersten Längsrands 828 in der seitlichen Richtung 1034 kleiner sein als die Breite 840 der ersten Abschirmelektrode 822 in der seitlichen Richtung 1034.
Ein erster Abschirmlückenabstand 842 kann in der Längsrichtung 1032 zwischen des ersten Längsrands 828 der ersten Abschirmelektrode 822 und des ersten Längsrands 828 der zweiten Abschirmelektrode 824 ausgebildet sein. Ein zweiter Abschirmlückenabstand 844 kann in der Längsrichtung 1032 zwischen dem zweiten Längsrand 830 der ersten Abschirmelektrode 822 und dem zweiten Längsrand 830 der zweiten Abschirmelektrode 822 ausgebildet sein.
In einigen Ausführungsformen kann ein dritter Abschirmlückenabstand 846 zwischen einem dritten Längsrand 848 der ersten Abschirmelektrode 822 und einem dritten Längsrand 848 der zweiten Abschirmelektrode 824 ausgebildet sein. Zwischen den dritten Längsrändern 848 der ersten und der zweiten Abschirmelektrode 822, 824 kann ein dritter kapazitiver Abschirmbereich 851 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann der dritte Abschirmlückenabstand 846 ungefähr gleich dem zweiten Abschirmlückenabstand 844 sein, so dass der dritte kapazitive Abschirmbereich 851 im Wesentlichen die gleiche Größe und Form wie der zweite kapazitive Abschirmbereich 836 aufweisen kann. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen die erste Abschirmelektrode 822 und/oder zweite Abschirmelektrode 824 in der seitlichen Richtung 1034 symmetrisch um eine Längsmittellinie 850 sein, die sich in der Längsrichtung 1032 erstreckt.
In anderen Ausführungsformen jedoch kann der dritte Abschirmlückenabstand 846 größer oder kleiner als der zweite Abschirmlückenabstand 844 sein, so dass der dritte kapazitive Abschirmbereich 851 eine andere Größe und/oder Form als der zweite kapazitive Abschirmbereich 836 aufweist und eine andere Kapazität erzeugt als der zweite kapazitive Bereich.
Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere der Abschirmelektroden 822, 824 rechteckig sein können.
Mit anderen Worten, der Abschirmelektrode-Versatzabstand 832 kann null oder ungefähr null sein, so dass der erste Längsrand 828 und der zweite Längsrand 830 aneinander ausgerichtet oder ungefähr ausgerichtet sind.
Die 10A und 10B zeigen eine andere Ausführungsform der ersten und der zweiten aktiven Elektrodenschicht 1002, 1004. Insbesondere kann jede aktive Elektrodenschicht 1002, 1004 eine erste Elektrode 1006 und eine zweite Elektrode 1008 umfassen. Die erste Elektrode 1006 kann einen Basisteil 1014 aufweisen. Ein Paar von Elektrodenarmen 1010 und wenigstens ein zentraler Bereich 1012 kann sich von dem Basisteil 1014 aus erstrecken. Die zweite Elektrode 1008 kann einen Basisteil 1014 aufweisen, der sich entlang eines Längsrandes der zweiten Elektrodenschicht 1008 erstreckt. Die zweite Elektrode 1006 kann ein Paar von Elektrodenarmen 1010 aufweisen, die sich von dem Basisteil 1014 weg erstrecken. Die Elektrodenbereiche 812, 814, 816 können im Allgemeinen nichtüberlappend sein.
Wenn wir uns auf 9E beziehen, so kann der mehrschichtige Breitband-Keramikkondensator 1000 in einigen Ausführungsformen eine Kondensatordicke 856 in der Z-Richtung 1036 zwischen der oberen Fläche 818 und der Bodenfläche 820 aufweisen.
Der dielektrische Bereich 812 kann in der Z-Richtung 1036 eine Dicke 858 des dielektrischen Bereichs aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis der Kondensatordicke 856 zur Dicke 858 des dielektrischen Bereichs im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 20, in einigen Ausführungsformen von etwa 1,5 bis etwa 10, in einigen Ausführungsformen von etwa 1,7 bis etwa 5, liegen.
Der aktive Elektrodenbereich 814 kann eine Dicke 59 des aktiven Elektrodenbereichs in der Z-Richtung 1036 aufweisen. Der aktive Elektrodenbereich 814 kann kann frei von Abschirmelektroden 822, 824 sein und/oder kann nur überlappende Elektroden umfassen. Die Dicke 859 des aktiven Elektrodenbereichs kann zwischen der untersten aktiven Elektrodenschicht 819 und einer höchsten Elektrodenschicht 865 definiert sein.
Das Verhältnis der Kondensatordicke 856 zur Dicke 859 des dielektrischen Bereichs kann im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 20 liegen.
Der Abschirmelektrodenbereich 816 kann eine Dicke 861 des Abschirmelektrodenbereichs in der Z-Richtung 1036 aufweisen. Die Dicke 861 des Abschirmelektrodenbereichs kann zwischen der unteren Fläche 820 des Kondensators 1000 und einer niedrigsten Elektrodenschicht 819 der Vielzahl von aktiven Elektroden definiert sein. Das Verhältnis der Kondensatordicke 856 zur Dicke 861 des Abschirmelektrodenbereichs kann im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 20, in einigen Ausführungsformen von etwa 1,5 bis etwa 10, in einigen Ausführungsformen von etwa 1,7 bis etwa 5, liegen.
In einigen Ausführungsformen kann ein Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 863 als Abstand zwischen den Abschirmelektroden 822, 824 und der Bodenfläche 820 des Kondensators 1000 definiert sein. Wenn mehrere Abschirmelektrodenschichten verwendet werden, kann der Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 863 als Abstand zwischen der untersten der Abschirmelektrodenschichten und der Bodenfläche 820 definiert sein. Das Verhältnis der Kondensatordicke 856 zum Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 863 kann im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 20, in einigen Ausführungsformen von etwa 1,5 bis etwa 10, in einigen Ausführungsformen von etwa 1,7 bis etwa 5, liegen.
In einigen Ausführungsformen können die Abschirmelektroden 22, 24 um einen ersten Abschirm-zu-aktiv-Abstand 67 von den aktiven Elektroden 1006, 1008 beabstandet sein. Das Verhältnis des ersten Abschirm-zu-aktiv-Abstands 67 zu dem Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 63 kann im Bereich von etwa 1 bis etwa 20, in einigen Ausführungsformen von etwa 2 bis etwa 10 und in einigen Ausführungsformen von etwa 3 bis etwa 5 liegen.
Außerdem zeigt 10A Elektrodenarme 1010, die einen Hauptteil 1028 und einen Stufenteil 1030 umfassen. Insbesondere kann ein Elektrodenarm 1010 der ersten Elektrode 1006 einen ersten Längsrand 860 umfassen, der sich in der seitlichen Richtung 1034 erstreckt und einen Rand des Stufenteils 1030 definieren kann. Ein zweiter Längsrand 62 kann sich in der seitlichen Richtung 1034 erstrecken und kann einen Rand des Hauptteils 1028 des Arms 1010 definieren. Der erste Längsrand 860 kann in der Längsrichtung 1032 um einen Armversatzabstand 864 gegenüber dem zweiten Längsrand 862 versetzt sein. Ein oder beide Elektrodenarme 1010 der ersten Elektrode 1006 und/oder der zweiten Elektrode 1008 kann einen jeweiligen Haupt- und Stufenteil 1028, 1030 umfassen. Zum Beispiel können beide Arme 1010 der beiden Elektroden 1006, 1008 jeweilige Hauptteile 1028 und Stufenteile 1030 umfassen, wie es zum Beispiel in 10A gezeigt ist. Hauptarmlücken 2040 können zwischen den Stufenteilen 1030 von ausgerichteten Armen 1010 ausgebildet sein. Stufenarmlücken 2042 können zwischen den Hauptteilen 1028 von ausgerichteten Armen 1010 ausgebildet sein.
Die folgende Tabelle führt experimentell bestimmte Einfügungsdämpfungswerte für den Kondensator 1000 von 9E auf:

Testfrequenz (GHz) Einfügungsdämpfung (d B)

10 -0,20

15 -0,25

20 -0,28

25 -0,26

30 -0,22

35 -0,20

40 -0,10
Wenn wir uns auf 9C beziehen, können mehrere kapazitive Bereiche zwischen der ersten Elektrode 1006 und der zweiten Elektrode 1008 der Elektrodenkonfiguration von 9A ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel kann ein zentraler kapazitiver Bereich 1022 zwischen dem zentralen Teil 1012 der ersten Elektrode 1006 und dem Basisteil 1014 und/oder den Armen 1010 der zweiten Elektrode 1008 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein kapazitiver Bereich 1025 der Hauptarmlücke innerhalb der Hauptarmlücke 2040 ausgebildet sein, und ein kapazitiver Bereich 1026 der Stufenlücke kann innerhalb der Stufenarmlücke 2042 ausgebildet sein.
Wenn wir uns auf 11A beziehen, kann in einigen Ausführungsformen der dielektrische Bereich 812 erste Elektrodenlaschenattrappen 852, die mit dem ersten Anschluss 1018 verbunden sind, und/oder zweite Elektrodenlaschenattrappen 854, die mit dem zweiten Anschluss 1020 verbunden sind, umfassen. Insbesondere können die Elektrodenlaschenattrappen 852, 854 verwendet werden, um die Anschlüsse 1018, 1020 zu bilden (z.B. abzuscheiden), zum Beispiel unter Verwendung eines Feinkupferanschlussverfahrens. Die Elektrodenlaschenattrappen 852, 854 können sich von dem ersten Ende 1019 oder dem zweiten Ende 1021 aus um weniger als 25% der Kondensatorlänge 821 erstrecken.
Die hier beschriebenen Elektrodenkonfigurationen können ein primäres kapazitives Element zwischen zentralen Teilen 1012 von benachbarten aktiven Elektrodenschichten 1002, 1004 (d.h. Kapazität paralleler Platten) sowie zusätzliche sekundäre kapazitive Elemente ermöglichen, wie es zum Beispiel oben unter Bezugnahme auf die 9C, 9D und 10B beschrieben ist.
In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator 1000 eine oder mehrere Schwimmelektroden 1011 umfassen. Die Schwimmelektrode 1011 kann sich im dielektrischen Bereich 12 befinden. In anderen Ausführungsformen jedoch kann sich die Schwimmelektrode 1011 im aktiven Elektrodenbereich 814 und/oder Abschirmelektrodenbereich 816 befinden. Im Allgemeinen sind solche Schwimmelektroden 1011 nicht direkt mit einem externen Anschluss 1018, 1020 verbunden.
In einigen Ausführungsformen jedoch kann die Schwimmelektrode Teil einer Schwimmelektrodenschicht sein, die wenigstens eine Elektrode enthält, die elektrisch an einen externen Anschluss angeschlossen ist; eine solche Schwimmelektrodenschicht enthält jedoch wenigstens eine Schwimmelektrode, die eine solche Elektrode oder einen externen Anschluss nicht direkt berührt.
Die Schwimmelektrode kann gemäß jedem in der Technik bekannten Verfahren positioniert und konfiguriert sein. Zum Beispiel kann die Schwimmelektrode so angeordnet sein, dass sie mit wenigstens einem Teil, wie einem zentralen Teil, einer ersten aktiven Elektrode und/oder einer zweiten aktiven Elektrode einer aktiven Elektrodenschicht überlappt. In dieser Hinsicht kann die Schwimmelektrodenschicht abwechselnd mit den ersten Elektrodenschichten und den zweiten internen Elektrodenschichten geschichtet und angeordnet sein; in dieser Hinsicht können solche Schichten durch die dielektrischen Schichten voneinander getrennt sein.
Außerdem können solche Schwimmelektroden eine beliebige Form haben, wie in der Technik allgemein bekannt ist. In einer Ausführungsform zum Beispiel können die Schwimmelektrodenschichten wenigstens eine Schwimmelektrode mit einer säbelartigen Konfiguration umfassen. Zum Beispiel kann eine solche Konfiguration ähnlich der Konfiguration und Form der ersten Elektrode, wie sie hier beschrieben ist, sein. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass eine solche erste Elektrode einen Elektrodenarm mit einem Stufenteil enthalten kann oder auch nicht.
Außerdem kann die Schwimmelektrodenschicht in einer Ausführungsform wenigstens eine Schwimmelektrode enthalten, wobei das Ende der Schwimmelektrode neben wenigstens einem externen Anschluss liegt, aber diesen externen Anschluss nicht berührt. In dieser Hinsicht kann eine solche Lücke als Schwimmelektrodenlücke in einer Längsrichtung bezeichnet werden. Eine solche Schwimmelektrodenlücke kann größer als 0%, wie etwa 3% oder mehr, wie etwa 5% oder mehr bis etwa 50% oder weniger, wie etwa 40% oder weniger, wie etwa 30% oder weniger, wie etwa 20% oder weniger, wie etwa 10% oder weniger der Länge des Kondensators in der Längsrichtung sein.
11B zeigt eine andere Ausführungsform eines mehrschichtigen Breitband-Keramikkondensators 1060 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Der Kondensator 1060 kann eine Vielzahl von Elektrodenbereichen 1062 umfassen. Die Vielzahl von Elektrodenbereichen 1062 kann einen aktiven Elektrodenbereich 814, einen ersten Abschirmelektrodenbereich 1064 und einen zweiten Abschirmelektrodenbereich 1066 umfassen. Der aktive Elektrodenbereich 814 kann sich zwischen dem ersten Abschirmelektrodenbereich 1064 und dem zweiten Abschirmelektrodenbereich 1066 befinden.
In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator 1060 oder ein Teil davon um eine Längsmittellinie 1067 herum, die sich in der Längsrichtung erstreckt, symmetrisch sein. Zum Beispiel können die Abschirmelektroden 822, 824 des unteren oder ersten Abschirmelektrodenbereichs 1064 symmetrisch um die Längsmittellinie 1067 herum in Bezug auf die Abschirmelektroden 822, 824 des oberen oder zweiten Abschirmelektrodenbereichs 1066 sein. Mit anderen Worten, der Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 863 kann ungefähr gleich einem Abschirm-zu-oberer-Fläche-Abstand 1068 sein, welcher zwischen den Abschirmelektroden 822, 824 des zweiten Abschirmelektrodenbereichs 1066 und der oberen Fläche 818 des Kondensators 1060 definiert sein kann. Zum Beispiel kann das Verhältnis des Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstands 863 zu dem Abschirm-zu-oberer-Fläche-Abstand 1068 in einigen Ausführungsformen im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 1,2, in einigen Ausführungsformen etwa 0,9 bis etwa 1,1, in einigen Ausführungsformen etwa 0,95 bis etwa 1,05 und in einigen Ausführungsformen etwa 0,98 bis etwa 1,02 liegen.
Die Abschirmelektroden 822, 824 des oberen Abschirmelektrodenbereichs 1066 können um einen zweiten Abschirm-zu-aktiv-Abstand 1069 von den aktiven Elektroden 1006, 1008 entfernt sein. Das Verhältnis des zweiten Abschirm-zu-aktiv-Abstands 1069 zu dem Abschirm-zu-oberer-Fläche-Abstand 1068 kann im Bereich von etwa 1 bis etwa 20, in einigen Ausführungsformen von etwa 2 bis etwa 10 und in einigen Ausführungsformen von etwa 3 bis etwa 5 liegen. Außerdem kann das Verhältnis des ersten Abschirm-zu-aktiv-Abstands 67 zu dem zweiten Abschirm-zu-aktiv-Abstand 1069 im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 1,2, in einigen Ausführungsformen etwa 0,9 bis etwa 1,1, in einigen Ausführungsformen etwa 0,95 bis etwa 1,05 und in einigen Ausführungsformen etwa 0,98 bis etwa 1,02 liegen.
12 zeigt schematisch drei kapazitive Elemente der Elektrodenkonfiguration von 9C: ein primäres kapazitives Element 1012' zwischen benachbarten Elektrodenschichten, ein zentrales kapazitives Element 1022' und ein kapazitives Element der Armlücke 1024'. Die kapazitiven Elemente 1012', 1022' und 1024' entsprechen dem zentralen Teil 1012, dem zentralen kapazitiven Bereich 1022 bzw. dem kapazitiven Armlückenbereich 1024 von 9C. Außerdem sind externe Anschlüsse als 1018 und 1020 in 12 gezeigt.
13 zeigt schematisch vier kapazitive Elemente der Elektrodenkonfiguration von 10B, wobei kapazitive Elemente 1012', 1022' und 1025' sowie 1026' dem zentralen Teil 1012, dem kapazitiven Bereich 1022, dem kapazitiven Hauptarmlückenbereich 1025 bzw. dem kapazitiven Stufenlückenbereich 1026 von 10B entsprechen . Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass die Abmessungen der verschiedenen Lücken gezielt so gestaltet werden können, dass man die jeweiligen gewünschten Kapazitätswerte für die in 13 gezeigten kapazitiven Elemente erreicht. Insbesondere können die Konfiguration des Kondensators und verschiedene Parameter, wie die Anzahl der Elektrodenschichten, der Flächeninhalt der überlappenden zentralen Teile von Elektrodenpaaren, der Abstand zwischen Elektroden, die Dielektrizitätzskonstante des dielektrischen Materials usw. so gewählt werden, dass man die gewünschten Kapazitätswerte erreicht. Dennoch kann der Kondensator, wie er hier offenbart ist, eine Anordnung von kombinierten in Reihe und parallel geschalteten Kondensatoren umfassen, um eine effektive Breitbandleistung zu erhalten.
In einer exemplarischen Ausführungsform eines Ultrabreitbandkondensators entspricht das primäre kapazitive Element 1012' im Allgemeinen einer relativ großen Kapazität, die für den Betrieb in einem im Allgemeinen niederen Frequenzbereich geeignet ist, wie in der Größenordnung von etwa mehreren Kilohertz (kHz) bis etwa 200 Megahertz (MHz), während sekundäre kapazitive Elemente 1022', 1024', 1025' und/oder 1026' im Allgemeinen kleineren Kapazitäten entsprechen können, die so konfiguriert sind, dass sie in einem höheren Frequenzbereich arbeiten können, wie in der Größenordnung von etwa 200 Megahertz (MHz) bis viele Gigahertz (GHz).
Somit können die aktiven Elektroden so konfiguriert sein, dass sie eine Vielzahl von kapazitiven Elementen innerhalb einer einzigen Menge von gestapelten Elektroden aufweisen. Zum Beispiel kann ein primäres kapazitives Element bei relativ niedrigen Frequenzen effektiv sein, während ein sekundäres kapazitives Element (z.B. der zentrale kapazitive Bereich 1022 und/oder der kapazitive Armlückenbereich 1024) bei relativ mittleren und/oder hohen Frequenzen effektiv sein kann. Zum Beispiel kann die primäre Kapazität innerhalb von 1 und 500 nF, wie innerhalb von etwa 10 und 100 nF, liegen, während die sekundäre Kapazität innerhalb von 1 und 500 pF, wie innerhalb von 10 und 100 pF, liegen kann.
In den 14A-14C wird eine weitere Ausführungsform eines mehrschichtigen Breitband-Keramikkondensators 1100 offenbart. 14A zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer exemplarischen aktiven Elektrodenschicht 1102 des Kondensators 1100 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 14B zeigt mehrere kapazitive Bereiche, die durch die Elektrodenschichten 1102 und Abschirmelektrodenschichten 915 gebildet wurden. 14C zeigt eine vereinfachte seitliche Draufsicht auf eine Ausführungsform des Kondensators 1100 von 14A gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 14D ist eine vereinfachte seitliche Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Kondensators 1140. Wenn wir uns auf 14C beziehen, so kann der Kondensator 1100 eine Vielzahl von Elektrodenbereichen 910 umfassen, die in der Z-Richtung 1136 gestapelt sind. Die Vielzahl von Elektrodenbereichen 910 kann einen dielektrischen Bereich 912, einen aktiven Elektrodenbereich 914, einen Abschirmelektrodenbereich 916 und einen zusätzlichen dielektrischen Bereich 1115 umfassen. Der aktive Elektrodenbereich 914 kann sich in der Z-Richtung 1136 zwischen dem dielektrischen Bereich 912 und dem Abschirmelektrodenbereich 916 befinden. Der dielektrische Bereich 912 kann sich ausgehend von dem aktiven Elektrodenbereich 914 bis zu einer oberen Fläche 918 des mehrschichtigen Breitband-Keramikkondensators 1100 erstrecken. Der Kondensator 1100 kann eine Bodenfläche 920 umfassen, die der oberen Fläche 918 in der Z-Richtung 1136 entgegengesetzt ist.
14A zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines aktiven Elektrodenmusters für eine oder mehrere Elektroden in dem aktiven Elektrodenbereich 914 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere kann der aktive Elektrodenbereich 914 erste Elektrodenschichten 1102 und zweite Elektrodenschichten 1104 in einer abwechselnden Anordnung umfassen, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf 14B beschrieben ist. Wenn wir uns auf 14A beziehen, kann jede Elektrodenschicht 1102, 1104 eine erste aktive Elektrode 1106 und eine zweite aktive Elektrode 1108 umfassen. Die erste aktive Elektrode 1106 kann einen Basisteil 1114 aufweisen, der sich in der seitlichen Richtung 1134 entlang eines Längsrandes der ersten aktiven Elektrode 1106 erstreckt. Die erste aktive Elektrode 1106 kann ein Paar von Elektrodenarmen 1110 aufweisen, die sich von einem Basisteil 1114 aus in der Längsrichtung 1132 erstrecken. Die zweite aktive Elektrode 1108 kann einen Basisteil 1114 aufweisen, der sich in der seitlichen Richtung 1134 entlang eines Längsrandes der zweiten Elektrodenschicht 1108 erstreckt. Die zweite aktive Elektrode 1108 kann ein Paar von Elektrodenarmen 1110 aufweisen, die sich von einem Basisteil 1114 aus in der Längsrichtung 1132 erstrecken.
Der oder die Elektrodenarme 1110 der ersten aktiven Elektrode 1106 können im Wesentlichen längs in Bezug auf den oder die Elektrodenarme 1110 der zweiten aktiven Elektrode 1108 ausgerichtet sein. Eine oder mehrere Armlücken 2026 können in der Längsrichtung 1132 zwischen den ausgerichteten Elektrodenarmen 1110 der ersten und der zweiten Elektrode 1106, 1108 definiert sein.
Wenn wir uns auf die 14B beziehen, können mehrere kapazitive Bereiche zwischen der ersten aktiven Elektrode 1106 und der zweiten aktiven Elektrode 1108 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel kann ein zentraler kapazitiver Bereich 1122 zwischen dem zentralen Teil 1112 der ersten aktiven Elektrode 1106 und dem Basisteil 1114 und/oder den Armen 1128 der zweiten aktiven Elektrode 1108 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein kapazitiver Bereich der Armlücke 1124 innerhalb einer Armlücke 2138 zwischen den Elektrodenarmen 1110 der ersten aktiven Elektrode 1106 und der zweiten aktiven Elektrode 1108 ausgebildet sein.
Wenn wir uns auf die 14C und 14D beziehen, können eine Vielzahl von ersten Elektrodenschichten 1102 und eine Vielzahl von zweiten Elektrodenschichten 1104 in einer abwechselnden, gespiegelten Konfiguration angeordnet sein. Wie gezeigt, überlappen die zentralen Teile 1112 der jeweiligen Elektrodenschichten wenigstens teilweise. 14C zeigt insgesamt vier Elektrodenschichten; man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass eine beliebige Anzahl von Elektrodenschichten eingesetzt werden kann, um die gewünschte Kapazität für die gewünschte Anwendung zu erhalten.
Die Vielzahl von aktiven Elektrodenschichten 1102, 1104 kann innerhalb des aktiven Elektrodenbereichs 914 angeordnet sein. Jede aktive Elektrodenschicht 1102, 1104 kann eine oder mehrere aktive Elektroden umfassen, wie es zum Beispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf die 14A bis 14C beschrieben ist. Zum Beispiel kann eine erste aktive Elektrodenschicht 1102 eine erste aktive Elektrode 1106 und eine zweite aktive Elektrode 1108 umfassen. Eine zweite aktive Elektrodenschicht 1103 kann eine dritte aktive Elektrode 1107, die an den ersten externen Anschluss 1118 angeschlossen ist, und eine vierte aktive Elektrode 1109, die an den zweiten externen Anschluss 1120 angeschlossen ist, umfassen. Die dritte aktive Elektrode 1107 kann zur vierten aktiven Elektrode 1109 koplanar sein. Die erste aktive Elektrode 1106 kann in der Längsrichtung 1132 mit der vierten aktiven Elektrode 1109 überlappen. Die erste aktive Elektrode 1106 kann entlang einer Überlappungsstrecke 1113 mit der vierten aktiven Elektrode überlappen. Der Kondensator 1100 kann abwechselnde erste aktive Elektrodenschichten 1102 und zweite aktive Elektrodenschichten 1103, 1104 enthalten.
Der Kondensator 1100 kann eine oder mehrere Abschirmelektrodenschichten 915 im Abschirmelektrodenbereichs 916 umfassen. Die Abschirmelektrodenschichten 915 können eine Vielzahl von Konfigurationen aufweisen, wie es oben zum Beispiel unter Bezugnahme auf 9D beschrieben ist. Der Abschirmelektrodenbereich 916 kann sich innerhalb des Kondensators 1100 zwischen dem aktiven Elektrodenbereich 914 und der unteren Fläche 920 des Kondensators 1100 befinden. Die Abschirmelektrodenschichten 915 sind im Allgemeinen um einen Abschirmung-zu-aktiv-Abstand 967 von den aktiven Elektrodenschichten 1102, 1104 beabstandet, so dass die Abschirmelektroden 922, 924 von den aktiven Elektroden 1106, 1108 verschieden sind. Zum Beispiel können die aktiven Elektrodenschichten 1102, 1104 in der Z-Richtung 1136 um einen Aktiv-Elektroden-Abstand 1105, der zuweilen als „Drop“ bezeichnet wird, gleichmäßig voneinander beabstandet sein. Der Abschirmung-zu-aktiv-Abstand 967 kann größer sein als der Aktiv-Elektroden-Abstand 1105. Zum Beispiel kann der Abschirmung-zu-aktiv-Abstand 967 doppelt oder mehr als doppelt so groß wie der Aktiv-Elektroden-Abstand 1105 sein. Als Beispiel kann der Aktiv-Elektroden-Abstand 1105 im Bereich von etwa 0,5 µm bis etwa 5 µm liegen. Der Abschirmung-zu-aktiv-Abstand 967 kann größer als etwa 5 µm, in einigen Ausführungsformen größer als etwa 10 µm, in einigen Ausführungsformen größer als etwa 20 µm und in einigen Ausführungsformen größer als etwa 30 µm sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator 1100 in der Z-Richtung 1136 in einem zusätzlichen dielektrischen Bereich 1115 (z.B. einem zweiten dielektrischen Bereich) zwischen dem aktiven Elektrodenbereich 914 und dem Abschirmelektrodenbereich 916 frei von Elektrodenschichten 1102, 1104 sein. In anderen Ausführungsformen jedoch kann der Bereich 1115 zwischen dem aktiven Elektrodenbereich 914 und dem Abschirmelektrodenbereich 916 eine oder Elektrodenlaschenattrappen, wie sie zum Beispiel in 11A gezeigt sind, umfassen, die dazu beitragen können, die externen Anschlüsse zu bilden.
In einigen Ausführungsformen kann der mehrschichtige Breitband-Keramikkondensator 1100 eine Kondensatordicke 956 in der Z-Richtung 1136 zwischen der oberen Fläche 918 und der Bodenfläche 920 aufweisen. Der dielektrische Bereich 912 kann in der Z-Richtung 1136 eine Dicke 958 des dielektrischen Bereichs aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis der Kondensatordicke 956 zur Dicke 958 des dielektrischen Bereichs kleiner als etwa 10 sein.
Der aktive Elektrodenbereich 914 kann eine Dicke 959 des aktiven Elektrodenbereichs in der Z-Richtung 1136 aufweisen. Der aktive Elektrodenbereich 914 kann kann frei von Abschirmelektroden 922, 924 sein und/oder kann nur überlappende Elektroden umfassen. Die Dicke 959 des aktiven Elektrodenbereichs kann zwischen der untersten aktiven Elektrodenschicht 919 und einer höchsten aktiven Elektrodenschicht 965 definiert sein. Das Verhältnis der Kondensatordicke 956 zur Dicke 959 des dielektrischen Bereichs kann im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 20 liegen.
Der Abschirmelektrodenbereich 916 kann eine Dicke 961 des Abschirmelektrodenbereichs in der Z-Richtung 1136 aufweisen. Die Dicke 961 des Abschirmelektrodenbereichs kann zwischen einer untersten Abschirmelektrode 1137 des Abschirmelektrodenbereichs 916 und einer höchsten Abschirmelektrode 1138 des Abschirmelektrodenbereichs 16 in Bezug auf die Z-Richtung 1136 definiert sein. Das Verhältnis der Kondensatordicke 956 zur Dicke 961 des Abschirmelektrodenbereichs kann im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 20 liegen.
In einigen Ausführungsformen kann ein Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 963 als Abstand zwischen den Abschirmelektroden 922, 924 und der Bodenfläche 920 des Kondensators 1100 definiert sein. Wenn mehrere Abschirmelektrodenschichten 915 verwendet werden, kann der Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 963 als Abstand zwischen der untersten der Abschirmelektrodenschichten 915 und der Bodenfläche 920 definiert sein. Das Verhältnis der Kondensatordicke 956 zum Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 963 kann größer als etwa 2 sein.
In einigen Ausführungsformen können die Abschirmelektroden 922, 924 um einen ersten Abschirm-zu-aktiv-Abstand 967 von den aktiven Elektroden 1106, 1108 beabstandet sein. Der erste Abschirm-zu-aktiv-Abstand 967 kann zwischen der untersten aktiven Elektrode 919 und der obersten Abschirmelektrode 1138, die der untersten aktiven Elektrode 919 am nächsten ist, in der Z-Richtung 1136 definiert sein. Das Verhältnis des ersten Abschirm-zu-aktiv-Abstands 967 zu dem Abschirm-zu-Bodenfläche-Abstand 963 kann im Bereich von etwa 1 bis etwa 20, in einigen Ausführungsformen von etwa 2 bis etwa 10 und in einigen Ausführungsformen von etwa 3 bis etwa 5 liegen.
Im Allgemeinen können bezüglich der hier diskutierten Ausführungsformen die externen Anschlüsse 1118, 1120 aus einem einer Vielzahl verschiedener Metalle, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Die externen Anschlüsse 1118, 1120 können aus einem einer Vielzahl verschiedener Metalle, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Die externen Anschlüsse 1118, 1120 können aus einem Metall, wie einem leitfähigen Metall, bestehen. Die Materialien können Edelmetalle (z.B. Silber. Gold, Palladium, Platin usw.), unedle Metalle (z.B. Kupfer, Zinn, Nickel, Chrom, Titan, Wolfram usw.) usw. sowie verschiedene Kombinationen davon umfassen. In einer besonderen Ausführungsform können die externen Anschlüsse 1118, 1120 Kupfer oder eine Legierung davon umfassen.
Diese und andere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung können vom Fachmann praktisch umgesetzt werden, ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen ganz oder teilweise gegeneinander ausgetauscht werden können. Weiterhin wird der Fachmann anerkennen, dass die obige Beschreibung nur beispielhaften Charakter hat und die Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen näher beschrieben ist, nicht einschränken soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63167202 [0001]

Claims

Oberflächenmontierte Komponente, umfassend: ein monolithisches Substrat; einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss, die jeweils über dem monolithischen Substrat ausgebildet sind; eine leitfähige Bahn, die über einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet ist und in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist; und Dünnschichtwiderstand, der in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen ist; wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweist, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft, und wobei die Querschnittsfläche der Gleichstrom-Bias-Bahn kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei sich die Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der leitfähigen Bahn erstreckt.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist, und wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 3, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend einen zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn einen zusätzlichen Dünnschichtwiderstand umfasst, der zwischen der Signalbahn und dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 5, wobei die zusätzliche Gleichstrom-Bias-Bahn ein zweites leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist, und wobei das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine zusätzliche Querschnittsfläche in einer Ebene senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats aufweist, wobei die zusätzliche Querschnittsfläche kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 6, wobei das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 6, wobei das Verhältnis der Querschnittsfläche zu der zusätzlichen Querschnittsfläche im Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,1 liegt.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 6, wobei: die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist; die leitfähige Bahn in einer Y-Richtung verlängert ist; das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einer ersten Stelle entlang der leitfähigen Bahn an die leitfähige Bahn angeschlossen ist; und das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einer zweiten Stelle entlang der leitfähigen Bahn, die in der Y-Richtung weniger als 10 µm von der ersten Stelle entfernt ist, an die leitfähige Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 3, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn angeschlossen ist, wobei die leitfähige Bahn in einer Y-Richtung verlängert ist und entgegengesetzte gerade Ränder aufweist, die sich in der Y-Richtung erstrecken, und wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als 1000 Quadratmikrometer ist, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einen der entgegengesetzten geraden Ränder der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähige Bahn jeweils direkt an den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss elektrisch angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Kondensator, der zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss an die leitfähige Bahn in der Signalbahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 12, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die an einer ersten Stelle entlang der leitfähigen Bahn, die zwischen dem Kondensator und dem Eingangsanschluss liegt, zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn an die leitfähige Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 12, wobei der Kondensator einen mehrschichtigen Keramikkondensator umfasst.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 14, wobei der Kondensator eine Einfügungsdämpfung aufweist, die von etwa 5 GHz bis etwa 20 GHz größer als etwa -0,5 dB ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 14, wobei der Kondensator Folgendes umfasst: einen ersten externen Anschluss, das entlang eines ersten Endes des Kondensators angeordnet ist, wobei der erste externe Anschluss ein Bodenteil umfasst, das sich entlang einer Bodenfläche des Kondensators erstreckt; und einen zweiten externen Anschluss, der entlang eines zweiten Endes des Kondensators angeordnet ist, welches dem ersten Ende in einer Längsrichtung entgegengesetzt ist, der zweite externe Anschluss ein Bodenteil umfasst, das sich entlang der Bodenfläche des Kondensators erstreckt, das Bodenteil des ersten externen Anschlusses und das Bodenteil des zweiten externen Anschlusses in der Längsrichtung durch einen Boden-externer-Anschluss-Abstand beabstandet sind, wobei der Kondensator eine Kondensatorlänge in der Längsrichtung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende hat und das Verhältnis der Kondensatorlänge zu dem Boden-externer-Anschluss-Abstand größer als etwa 4 ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 3, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück ein Paar von im Wesentlichen geraden Rändern aufweist, die an einer ersten Stelle zusammenlaufen.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei der Eingangsanschluss, der Ausgangsanschluss und/oder der Gleichstrom-Vorspannungsanschluss über der Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sind und für die Montage des Grid-Array-Typs der oberflächenmontierten Komponente von einem Rand des monolithischen Substrats beabstandet sind.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei der Eingangsanschluss, der Ausgangsanschluss und/oder der Gleichstrom-Vorspannungsanschluss entlang einer Seitenfläche des monolithischen Substrats, die senkrecht zu der Fläche des monolithischen Substrats steht, ausgebildet sind.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei der Dünnschichtwiderstand Chromsilicium und/oder Siliciumchrom umfasst.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei der Dünnschichtwiderstand eine Schicht aus Widerstandsmaterial umfasst, die eine Dicke von weniger als etwa 10 µm aufweist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 1, wobei die Querschnittsfläche eine Breite in einer XY-Ebene aufweist, wobei die Breite der Querschnittsfläche kleiner als etwa 100 µm ist.
Oberflächenmontierte Komponente, umfassend: ein monolithisches Substrat; einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss, die jeweils über dem monolithischen Substrat ausgebildet sind; eine leitfähige Bahn, die über einer Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet ist und in einer Signalbahn zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss enthalten ist; und Dünnschichtwiderstand, der in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen ist; wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Breite in einer XY-Ebene aufweist, die parallel zur Oberfläche des monolithischen Substrats verläuft, wobei die Breite kleiner als etwa 100 µm ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei sich die Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der leitfähigen Bahn erstreckt.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist, und wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine Breite aufweist, die kleiner als etwa 100 µm ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 25, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, weiterhin umfassend einen zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn einen zusätzlichen Dünnschichtwiderstand umfasst, der zwischen der Signalbahn und dem zusätzlichen Gleichstrom-Vorspannungsanschluss angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 27, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine Breite aufweist, die kleiner als etwa 100 µm ist, wobei die zusätzliche Gleichstrom-Bias-Bahn ein zweites leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist, und wobei das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine zusätzliche Breite in einer Ebene senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats aufweist, wobei die zusätzliche Breite kleiner als etwa 100 µm ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 28, wobei das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 28, wobei das Verhältnis der Breite des ersten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks zu der zusätzlichen Breite des zweiten leitfähigen Dünnschichtverbindungsstücks im Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,1 liegt.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 28, wobei: die leitfähige Bahn in einer Y-Richtung verlängert ist; das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einer ersten Stelle entlang der leitfähigen Bahn an die leitfähige Bahn angeschlossen ist; und das zweite leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einer zweiten Stelle entlang der leitfähigen Bahn, die in der Y-Richtung weniger als 10 µm von der ersten Stelle entfernt ist, an die leitfähige Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der Signalbahn angeschlossen ist, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn angeschlossen ist, wobei die leitfähige Bahn in einer Y-Richtung verlängert ist und entgegengesetzte gerade Ränder aufweist, die sich in der Y-Richtung erstrecken, und wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück eine Breite aufweist, die kleiner als etwa 100 µm ist, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück an einen der entgegengesetzten geraden Ränder der leitfähigen Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei die leitfähige Bahn jeweils direkt an den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss elektrisch angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, weiterhin umfassend einen Kondensator, der zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss an die leitfähige Bahn in der Signalbahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn ein erstes leitfähiges Dünnschichtverbindungsstück umfasst, die an einer ersten Stelle entlang der leitfähigen Bahn, die zwischen dem Kondensator und dem Eingangsanschluss liegt, zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der leitfähigen Bahn an die leitfähige Bahn angeschlossen ist.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 35, wobei das erste leitfähige Dünnschichtverbindungsstück ein Paar von im Wesentlichen geraden Rändern aufweist, die an der ersten Stelle zusammenlaufen.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 36, wobei der Eingangsanschluss, der Ausgangsanschluss und/oder der Gleichstrom-Vorspannungsanschluss über der Fläche des monolithischen Substrats ausgebildet sind und für die Montage des Grid-Array-Typs der oberflächenmontierten Komponente von einem Rand des monolithischen Substrats beabstandet sind.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei der Eingangsanschluss, der Ausgangsanschluss und/oder der Gleichstrom-Vorspannungsanschluss entlang einer Seitenfläche des monolithischen Substrats, die senkrecht zu der Fläche des monolithischen Substrats steht, ausgebildet sind.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei der Dünnschichtwiderstand Chromsilicium und/oder Siliciumchrom umfasst.
Oberflächenmontierte Komponente gemäß Anspruch 23, wobei der Dünnschichtwiderstand eine Schicht aus Widerstandsmaterial umfasst, die eine Dicke von weniger als etwa 10 µm aufweist.
Verfahren zur Bildung einer oberflächenmontierten Komponente, wobei das Verfahren umfasst: Strukturieren einer leitfähigen Bahn, die in einer Signalbahn zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss enthalten ist, über einer Fläche eines monolithischen Substrats; und Abscheiden eines Dünnschichtwiderstands, der in einer Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen einem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn angeschlossen ist, wobei die Gleichstrom-Bias-Bahn an einer oder mehreren Stellen entlang der Gleichstrom-Bias-Bahn zwischen dem Gleichstrom-Vorspannungsanschluss und der Signalbahn eine Querschnittsfläche in einer Ebene aufweist, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats verläuft, und wobei die Querschnittsfläche der Gleichstrom-Bias-Bahn kleiner als etwa 1000 Quadratmikrometer ist, Ausbilden des Eingangsanschlusses, des Ausgangsanschlusses und des Gleichstrom-Vorspannungsanschlusses über dem monolithischen Substrat.