JP2006521775A - 多層有機積層体を用いて製造した集積受動素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一般に集積受動素子の製造に関し、より詳細には、有機積層体を用いて製造した受動フィルタの形状に関する。
帯域外エネルギを除去し、かつイメージ−帯域信号の拒絶を実行するために、高周波(RF)フィルタが一般に用いられる。中心となる周波数は大半のRF規格用のマルチGHz帯域に向けて大きくなっているので、大半のアーキテクチャにおけるRFフィルタの設計が問題となっている。搬送周波数が高くなるにしたがって、フィルタの負荷時のQ(搬送周波数÷3dB帯域幅)はより高くなる。このことは、フィルタ素子を構成する誘導子、コンデンサ、および共振器などの部品に向けた無負荷時のより高い要求を生じることになる。
本発明は、有機処理に適し、かつ低コスト、低温、高性能の有機処理を用いて濾波を実行する形状を組み込んだ集積受動素子を含む。このようなフィルタは、設置面積が小さいかまたは同様の設置面積において、均等かまたはより良い性能を有する、空洞フィルタ、MLCフィルタ、およびLTCCフィルタの仕様を満たすことができる。特に、本発明は多層基板に直接組み込むことができるか、または表面実装素子(SMD)またはボールグリッドアレイ(BGA)/チップスケールパッケージ(CSP)素子としてパッケージングすることのできる素子を作製する方法および形状を含む。
ここで本発明のすべてではないが一部を示す添付図面を参照して本発明をより完全に記載する。実際、本発明は多数の異なる形態で具現化されてよく、本願明細書に記載の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろこのような実施形態は本開示が適用される法的要件を満たすように提供されている。全体を通して同様の番号は同様の要素を示す。
ここで図5を全体的に参照して、本発明の一実施形態による表面実装素子(SMD)として構成された図2A〜Cに示したフィルタなどのLCPベースのIPDを製造する例示的プロセスを記載する。まず、開始材料を選択するが、これは被覆なし、工程1に示したようにLCPの一方の側または両側に銅箔を有する被覆ありであってよく、強化または非強化LCP積層体であることが好ましい。代替的な材料には、PPE、PTFE複合材、炭化水素セラミック複合材、BT樹脂複合材(例えば、Speedboard C)、および熱可塑性樹脂(例えば、Hitachi MCL−LX−67F)のような他の低損失有機積層体がある。次に、工程2に示したように、貫通ビアをLCPまたは他の積層体および銅の層に穴開けする。このようなマイクロビアは機械的穴開け、レーザ穴開け、または当業者に知られている適切な方法を用いて穴開けすることができる。
(実施例I)
本発明の一実施形態の有機バンドパスフィルタ500のX線写真を図7および8に示す。フィルタ500は厚さ50μmのLCP層である第1の有機誘電体層上に相互に近接して形成された短絡ハイブリッドCPW−ストリップラインメアンダ伝送ライン誘電子512、514を備えており、誘電子512、514は相互に直接磁気結合されている。各誘電子は同じ誘電体シートを挟むことによって別個の平行板コンデンサ516、518に接続されている。中間共振器平行板結合コンデンサ524は、中間共振器結合コンデンサ電極の各板が別個の誘電子に接続されるように同じ有機誘電体シートを挟む2枚の接続されていない金属板を用いて形成されている。さらに、第2の有機誘電体層および第3の有機誘電体層が第1の有機誘電体層を挟んでおり、厚さ30〜40ミルの高周波数炭化水素材料を含み、上述の第1の誘電体層をその間に挟むように配設されている。
本発明の一実施形態の別の有機バンドパスフィルタ600を図10に示している。フィルタ600は、相互に直接磁気結合された、LCPの層である第1の有機誘電体層上に相互に近接して形成された、短絡ハイブリッドCPW−マイクロストリップメアンダ誘電子612、614を含む。「短絡」という用語は、各誘電子の一端がこの場合は(共面接地リングとも呼ぶ)組み込み込まれた遮蔽部630として機能する大きな金属領域に接続されていることを意味する。また、フィルタ600は、中間共振器結合コンデンサ電極の各板が別個の共振器に接続されるように第1の有機誘電体層を挟む接続されていない2枚の金属板を用いて組込み遮蔽部630が形成された、中間共振器平行板結合コンデンサ電極624を備える。さらに、フィルタ600は、この場合はRogers CorporationのRogers 4350であり、かつフィルタの一表面を挟んで実質的に完全に遮蔽する第2の有機誘電体層上にそれぞれ形成された第1の遮蔽電極を備える。
本発明の一実施形態の別の有機バンドパスフィルタ700を図12に示している。バンドパスフィルタ700は、相互に直接磁気結合された、E.I.du Pont de Nemours and CompanyのエポキシベースのVialuxなどの第1の有機誘電体基板上に相互に近接して形成された短絡ハイブリッドCPW−マイクロストリップメアンダ誘電子を含む。さらに、この第3のバンドパスフィルタは、中間共振器結合コンデンサの各板が別個の共振器に接続されるように同じ有機誘電体シートを挟む接続されていない2枚の金属板を用いて形成された接地リングを備えた、コンデンサ電極724を結合する中間共振器平行板を含む。
Claims (36)
- 上面および下面を有する第1のコア層と、
上面および下面を有する第2のコア層であり、前記第1のコア層および前記第2のコア層は前記第1のコア層の下面が前記第2のコア層の上面と向き合うように、相互に反対側に位置決めされた第2のコア層と、
少なくとも2つの共振器を有する有機誘電体層であり、該共振器の2つは相互に結合され、該有機誘電体層は前記第1のコア層と前記第2のコア層との間に配置された有機誘電体層と、
前記有機誘電体層の反対側の前記第1のコア層の上面にある第1の遮蔽電極と、
前記有機誘電体層の反対側の前記第2のコア層の下面にある第2の遮蔽電極と、
前記第1および第2の遮蔽電極と電気的に接触する側面遮蔽電極と
を備える有機バンドパスフィルタ。 - 前記共振器は磁気的、電気的、またはその組合せにより結合される請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器は伝送ライン、誘電子、およびコンデンサの組合せを含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器は伝送ラインによって形成される請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器は誘電子によって形成される請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器の各々は、平行板コンデンサに接続された誘電子を備え、該コンデンサは前記有機誘電体層を挟む接続されていない板を含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記フィルタの対向する両側面上に形成された外部入力端子電極および外部出力端子電極をさらに備え、前記側面遮蔽電極は前記フィルタの他方の対向する両側面に配設される請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記有機誘電体層は前記外部入力端子電極に接続された回路マッチング素子および前記外部出力端子に接続された第2の回路マッチング素子を含み、該第1および第2の回路マッチング素子はコンデンサ、誘電子、伝送ライン、およびその組合せから成る群から選択される請求項7に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記第1および第2のコア層はボンドプライ層を含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記有機誘電体層は有機材料の多数の層を含み、受動素子の少なくとも一部分は該有機材料の多数の層の各層の上に形成される請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記有機誘電体層はその対向する両面上に形成された第1のパターン化金属層および第2のパターン化金属層を含み、該第1のパターン化金属層および該第2のパターン化金属層を電気的に接続する少なくとも1つのビアをさらに含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記第1の遮蔽電極上に形成された第1の保護層および前記第2の遮蔽電極上に形成された第2の保護層をさらに含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記側面遮蔽電極は前記フィルタの対向する両側面に形成された第3の遮蔽電極および第4の遮蔽電極を含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記側面遮蔽電極は前記共振器の少なくとも一部分と共面になっている前記有機誘電体層上に埋込み遮蔽電極を含む請求項1に記載に記載のバンドパスフィルタ。
- 少なくとも1つの共振器はコンデンサを含み、該コンデンサは前記有機誘電体層の第1の表面上に第1の板を、かつ前記有機誘電体層の反対側に対応する接地板を含み、前記埋込み遮蔽電極は前記第1の板の近傍の前記第1の表面に配設され、かつ前記有機誘電体層のビアによって前記第2の板に電気的に接続される請求項14に記載のバンドパスフィルタ。
- 誘電子、伝送ライン、コンデンサ、またはその組合せによって形成される追加の共振器をさらに含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 誘電子、伝送ライン、コンデンサ、またはその組合せの1つによって形成される複数の極をさらに含む請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
- 上面および下面を有する保護層と、
上面および下面を有するコア層であり、該コア層および前記保護層は前記保護層の下面が前記コア層の上面と向き合うように相互に反対の位置になっているコア層と、
少なくとも2つの共振器を有する有機誘電体層であり、該共振器の2つは相互に結合され、該有機誘電体層は前記コア層と前記保護層との間に配置された有機誘電体層と、
前記有機誘電体層の反対側の前記コア層の下面にある第1の遮蔽電極と、
前記第1の遮蔽電極と電気的に接触する側面遮蔽電極と、
前記保護層上の複数のはんだボールと、
少なくとも1つのはんだボールを前記第1の遮蔽電極に電気的に接続する複数の貫通孔と
を備える有機バンドパスフィルタ。 - 前記共振器は磁気的、電気的、またはその組合せにより結合される請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器は伝送ライン、誘電子、およびコンデンサの組合せを含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器は伝送ラインによって形成される請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器は誘電子によって形成される請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記共振器の各々は、平行板コンデンサに接続された誘電子を備え、該コンデンサは前記有機誘電体層を挟む接続されていない板を含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記保護層上に形成された外部入力端子電極および外部出力端子電極をさらに備え、該端子電極は別個のはんだボールに接続される請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記有機誘電体層は前記外部入力端子電極に接続された回路マッチング素子および前記外部出力端子に接続された第2の回路マッチング素子を含み、該第1および第2の回路マッチング素子はコンデンサ、誘電子、伝送ライン、およびその組合せから成る群から選択される請求項24に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記コア層はボンドプライ層を含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記有機誘電体層は有機材料の多数の層を含み、受動素子の少なくとも一部分は該有機材料の多数の層の各層の上に形成される請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記有機誘電体層はその対向する両面上に形成された第1のパターン化金属層および第2のパターン化金属層を含み、該第1のパターン化金属層および該第2のパターン化金属層を電気的に接続する少なくとも1つのビアをさらに含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記保護層は有機材料を含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記側面遮蔽電極は前記フィルタの対向する両側面上に形成された第2の遮蔽電極および第3の遮蔽電極を含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 前記側面遮蔽電極は前記共振器の少なくとも一部分と共面になっている前記有機誘電体層上に埋込み遮蔽電極を含む請求項18に記載に記載のバンドパスフィルタ。
- 少なくとも1つの共振器はコンデンサを含み、該コンデンサは前記有機誘電体層の第1の表面上に第1の板を、かつ前記有機誘電体層の反対側に対応する接地板を含み、前記埋込み遮蔽電極は前記第1の板の近傍の前記有機誘電体層の前記第1の表面に配設され、かつ前記有機誘電体層のビアによって前記第2の板に電気的に接続される請求項31に記載のバンドパスフィルタ。
- 誘電子、伝送ライン、コンデンサ、またはその組合せの1つによって形成される追加の共振器をさらに含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 誘電子、伝送ライン、コンデンサ、またはその組合せの1つによって形成される複数の極をさらに含む請求項18に記載のバンドパスフィルタ。
- 上面および下面を有する第1のコア層と、
上面および下面を有する第2のコア層であり、前記第1のコア層および前記第2のコア層は前記第1のコア層の下面が前記第2のコア層の上面と向き合うように、相互に反対側に位置決めされた第2のコア層と、
少なくとも1つの受動素子を有し、前記第1のコア層と前記第2のコア層との間に配置された有機誘電体層と、
前記有機誘電体層の反対側の前記第1のコア層の上面にある第1の遮蔽電極と、
前記有機誘電体層の反対側の前記第2のコア層の下面にある第2の遮蔽電極と、
前記第1および第2の遮蔽電極と電気的に接触する側面遮蔽電極と
を備えるスタンドアロン型有機受動素子。 - 上面および下面を有する保護層と、
上面および下面を有するコア層であり、該コア層および前記保護層は前記保護層の下面が前記コア層の上面と向き合うように相互に反対の位置になっているコア層と、
少なくとも1つの受動素子を有し、前記コア層と前記保護層との間に配置された有機誘電体層と、
前記有機誘電体層の反対側の前記コア層の下面にある第1の遮蔽電極と、
前記第1の遮蔽電極と電気的に接触する側面遮蔽電極と、
前記保護層上の複数のはんだボールと、
少なくとも1つのはんだボールを前記第1の遮蔽電極に電気的に接続する複数の貫通孔と
を備えるスタンドアロン型受動素子。
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