JP2016527743A - ガラス貫通ビア技術を使用するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのための設計 - Google Patents

ガラス貫通ビア技術を使用するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのための設計 Download PDF

Info

Publication number
JP2016527743A
JP2016527743A JP2016516643A JP2016516643A JP2016527743A JP 2016527743 A JP2016527743 A JP 2016527743A JP 2016516643 A JP2016516643 A JP 2016516643A JP 2016516643 A JP2016516643 A JP 2016516643A JP 2016527743 A JP2016527743 A JP 2016527743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
inductor
capacitor
coupled
traces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016516643A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6266765B2 (ja
JP2016527743A5 (ja
Inventor
チェンジエ・ズオ
ジョンヘ・キム
チャンハン・ホビー・ユン
デイク・ダニエル・キム
マリオ・フランシスコ・ヴェレス
ジェ−ション・ラン
ロバート・ポール・ミクルカ
マシュー・マイケル・ノワク
Original Assignee
クアルコム,インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クアルコム,インコーポレイテッド filed Critical クアルコム,インコーポレイテッド
Publication of JP2016527743A publication Critical patent/JP2016527743A/ja
Publication of JP2016527743A5 publication Critical patent/JP2016527743A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6266765B2 publication Critical patent/JP6266765B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0138Electrical filters or coupling circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

フィルタは、基板貫通ビアを有するガラス基板を含む。フィルタはまた、ガラス基板によって支持されるキャパシタを含む。キャパシタは、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。フィルタはまた、基板内に3Dインダクタを含む。3Dインダクタは、基板貫通ビアに結合された、ガラス基板の第1の表面上にトレースの第1の組を含む。3Dインダクタはまた、ガラス基板の第2の表面上に、基板貫通ビアの反対端に結合されたトレースの第2の組を含む。ガラス基板の第2の表面は、ガラス基板の第1の表面の反対側にある。基板貫通ビアおよびトレースは、3Dインダクタとして動作する。トレースの第1の組およびトレースの第2の組もまた、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその開示が全体として本明細書に明確に組み込まれる、C. Zuoらの名前で2013年5月31日に出願された米国仮特許出願第61/829,714号の利益を主張する。
本開示は全般に、集積回路(IC)に関する。より詳細には、本開示の一態様は、基板貫通ビア(たとえば、ガラス貫通ビア)技術を使用するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのための設計に関する。
ローパスフィルタおよびハイパスフィルタは、通信信号の中の高調波を除去するために使用され得る。ローパスフィルタおよびハイパスフィルタはまた、ワイヤレス通信において高いデータ伝送率を達成するために、複数のコンポーネントキャリアを組み合わせるキャリアアグリゲーションシステム内で使用され得る。しかしながら、キャリアアグリゲーションアプリケーションにおいて、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタは、従来技術(たとえば、低温共焼成セラミックデバイス)にとって達成することが非常に困難な、非常に低レベルの挿入損失を既定する。挿入損失は、デバイス(たとえば、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタ)を伝送システム(たとえば、ワイヤレスネットワーク)中に挿入することによって生じる信号電力の損失を表現する、通常はデシベル(dB)で測定される測定値である。ネットワークを介して信号を効率的に伝播することにおいて、挿入損失が低いほど、デバイスは、より安定で強力である。
フィルタ作製プロセスは、標準的な半導体製造プロセス(たとえば、電圧制御キャパシタ(バラクタ)、スイッチトアレイキャパシタ、または他の同様のキャパシタを作製するためのプロセス)に適合し得る。フィルタの構成要素を単一の基板上に作製することが有利であり得る。単一の基板上の作製はまた、プロセス変量によるいくつかの調整可能なパラメータを有するフィルタの創作を可能にし得る。
低挿入損失を有する高性能フィルタを作製することは、挑戦すべき課題である。さらに、フィルタのサイズを減らしながら、フィルタ設計における様々な構成要素の間の電磁結合を低減することもまた、挑戦すべき課題である。効率的で経済的な方式で作製しながら、低い挿入損失を達成するフィルタ設計が、有利である。
本開示の一態様では、フィルタが開示される。フィルタは、基板貫通ビアを有するガラス基板を含む。フィルタはまた、ガラス基板によって支持されるキャパシタを含み、キャパシタのうちの1つは印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する。フィルタはまた、ガラス基板内に3Dインダクタを含む。3Dインダクタは、基板貫通ビアに結合された、ガラス基板の第1の表面上のトレースの第1の組を有する。3Dインダクタはまた、第1の表面と反対側の、ガラス基板の第2の表面上に、基板貫通ビアの反対端に結合されたトレースの第2の組を有する。基板貫通ビアおよびトレースは、3Dインダクタとして動作する。トレースの第1の組およびトレースの第2の組もまた、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。
別の態様は、フィルタを作製する方法を開示する。方法は、ガラス基板内に基板貫通ビアを形成するステップを含む。方法はまた、ガラス基板の第1の表面上にトレースの第1の組を堆積するステップを含む。方法はまた、ガラス基板の第2の表面上にトレースの第2の組を堆積するステップを含む。トレースの第1の組およびトレースの第2の組は、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。方法は、3Dインダクタを形成するために、基板貫通ビアの第1の側にトレースの第1の組を結合するステップと、基板貫通ビアの第2の側にトレースの第2の組を結合するステップとをさらに含む。方法はまた、ガラス基板上にキャパシタを形成するステップを含む。キャパシタは、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。
さらに別の態様では、フィルタが開示される。フィルタは、基板貫通ビアを有するガラス基板を含む。フィルタはまた、ガラス基板によって支持される、電荷を蓄積するための手段を含む。電荷蓄積手段は、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。フィルタはまた、ガラス基板内に3Dインダクタを含む。3Dインダクタは、ガラス基板の第1の表面上に、結合するための第1の手段を含む。結合するための第1の手段は、基板貫通ビアに結合される。3Dインダクタはまた、第1の表面の反対側の、ガラス基板の第2の表面上に、結合するための第2の手段を含む。結合するための第2の手段は、基板貫通ビアの反対端に結合される。基板貫通ビア、結合するための第1の手段、および結合するための第2の手段は、3Dインダクタとして動作する。同じく、結合するための第1の手段および結合するための第2の手段は、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。
上記は、続く詳細な説明がより良く理解され得るように、本開示の特徴および技術的な利点を、かなり広く概説したものである。本開示のさらなる特徴および利点について以下で説明する。本開示と同じ目的を実行するための他の構造を修正または設計するための基礎として、本開示が容易に利用され得ることを当業者は諒解されたい。そのような均等な構成は、添付の特許請求の範囲に記載される本開示の教示から逸脱しないことも当業者は認識されたい。本開示の特色をなすと思われる新規の特徴は、その組成と動作方法の両方について、さらなる目的および利点とともに、後続の記述を添付の図との関連で考慮したときによりよく理解されるであろう。しかしながら、図の各々は、例示および説明のみを目的として提供され、本開示の限定を定義するものとして意図されないことを明白に理解されたい。
本開示のより完全な理解のために、ここで、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
本開示の一態様による、フィルタを使用する二重給電アンテナチップセットの概略図である。 本開示の一態様による、半導体作製プロセスおよび印刷プロセスを用いて作製されたデバイスの側面図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計の概略図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計のレイアウトの上面図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計のレイアウトの3次元図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計の概略図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計のレイアウトの上面図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計のレイアウトの3次元図である。 本開示の一態様による、フィルタ設計を行う方法を示すプロセスフロー図である。 本開示の構成が有利に使用され得る、例示的なワイヤレス通信システムを示すブロック図である。 一構成による半導体構成要素の回路設計、レイアウト設計、および論理設計のために使用される設計用ワークステーションを示すブロック図である。
添付図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、様々な構成の説明として意図され、本明細書に説明された概念が実施され得る構成だけを表すことが意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を与える目的の具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念はこれらの具体的な詳細がなくても実行され得ることが、当業者には明らかであろう。いくつかの例では、そのような概念を曖昧にするのを防ぐために、よく知られた構造および構成要素がブロック図の形態において示されている。本明細書の説明では、「および/または」という用語の使用は、「包含的論理和」を表すことを意図し、「または」という用語の使用は、「排他的論理和」を表すことを意図する。
図1は、本開示の一態様による、フィルタを利用する二重給電アンテナチップセット100の概略図である。二重給電アンテナチップセット100は、ローパスフィルタ140とハイパスフィルタ150とを含む。二重給電アンテナチップセット100は、高帯域周波数および低帯域周波数の両方がワイヤレス通信のために同時に使用される、キャリアアグリゲーション目的のために使用され得る。従来のローパスフィルタおよびハイパスフィルタは、通常、0.3dB程度の高い挿入損失を有する。ハイパスフィルタ150およびローパスフィルタ140による顕著な信号電力損失のため、このレベルの挿入損失はキャリアアグリゲーションアプリケーションにとって高すぎる。本開示の一態様では、二重給電アンテナチップセット100のローパスフィルタ140およびハイパスフィルタ150は、0.2dB未満の低挿入損失を達成するように設計および実装され得る。
典型的には、第1のアンテナ104がローパスフィルタ140の入力に結合され、第2のアンテナ108がハイパスフィルタ150の入力に結合される。第1のアンテナ104および第2のアンテナ108は、ローパスフィルタ140およびハイパスフィルタ150で処理された信号を通信する。第1のアンテナチューナ102は、ローパスフィルタ140の1つのポートに結合される。第2のアンテナチューナ106は、ハイパスフィルタ150の1つのポートに結合される。第1のアンテナチューナ102および第2のアンテナチューナ106はオプションであるが、存在する場合、それらは、回路の残部とより良好に整合するために第1のアンテナ104または第2のアンテナ108のインピーダンスを調整する。第1のアンテナチューナ102および第2のアンテナチューナ106はまた、スイッチの組110に結合される。スイッチの組110は、ワイヤレス通信に対する所望の動作周波数帯域を選択するために使用され得る。スイッチの組110はまた、低帯域周波数部112(たとえば、1GHz)と高帯域周波数部114(たとえば、2GHz)とに分割され得る。低帯域周波数部112は、ローパスフィルタ140によって処理される低帯域周波数を有する信号を調整する。高帯域周波数部114は、ハイパスフィルタ150によって処理される高帯域周波数を調整する。
従来の実装形態では、ローパスフィルタ140およびハイパスフィルタ150の挿入損失は、0.3dB程度である。この挿入損失もまた、キャリアアグリゲーションアプリケーションにとってあまりに高く、過剰な量の信号電力損失と熱発生とをもたらすことがある。図1の二重給電アンテナチップセット100の構成では、ローパスフィルタ140およびハイパスフィルタ150は、たとえば図3A〜図3Cおよび図4A〜図4Cに示すように、低挿入損失を有するように構成され得る。
図2は、本開示の一態様による、半導体作製プロセスおよび印刷プロセスを用いて作製されたデバイスの側面図200である。第1のデバイス202は、本開示で使用される半導体作製プロセスを用いて作製される。第2のデバイス210は、印刷プロセスを用いて作製される。第1のデバイス202は、真っすぐで実質的に平坦な縁部と表面とを含む。第1のデバイスはまた、図2の側面図200に示すように、デバイス厚さ204と、デバイス幅206と、デバイス間隔208とを含み、それらは、第1のデバイス202の複数のデバイスの間で、すべて均一であり得る。第2のデバイス210は不規則であるので、均一な高さ、幅、または間隔を持たない。不規則な形状である第2のデバイス210は、実質的に平坦な縁部または表面を持たない。一構成では、第1のデバイス202は、本開示の設計において使用されるキャパシタ/インダクタである。デバイス厚さ204は、1μmの印刷解像度厚さ未満であり得る。デバイス幅206は、10μmの印刷解像度幅未満であり得る。デバイス間隔208は、10μmの印刷解像度間隔未満であり得る。
図3Aは、本開示の一態様による、フィルタ設計300の概略図である。一構成では、フィルタ設計300は、ローパスフィルタに対するものである。フィルタ設計300は、入力ポート(IN)と出力ポート(OUT)とを含む。第1のインダクタ(L)は、入力ポートINに結合される。第1のキャパシタ(C)は、一方の端部において第1のインダクタ(L)に、別の端部において接地端子(GND)に結合される。第2のインダクタ(L)および第2のキャパシタ(C)は、入力ポート(IN)と出力ポート(OUT)との間に結合される。第2のインダクタ(L)は、第2のキャパシタ(C)と並列に結合される。第1のインダクタ(L)はまた、第2のインダクタ(L)と第2のキャパシタ(C)の両方に結合される。第3のインダクタ(L)は、第2のインダクタ(L)と第2のキャパシタ(C)の両方に結合される。出力ポート(OUT)は、第3のインダクタ(L)に結合される。第3のキャパシタ(C)は、第3のインダクタ(L)および接地端子(GND)に結合される。
一構成では、第1のインダクタ(L)および第1のキャパシタ(C)は直列であるので、それらは、位置を入れ替えることができ、互いに置き換え可能である。別の構成では、第2のインダクタ(L)および第2のキャパシタ(C)は並列であるので、それらは、位置を入れ替えることができ、互いに置き換え可能である。さらなる構成では、第3のインダクタ(L)および第3のキャパシタ(C)は直列であるので、それらは、位置を入れ替えることができ、互いに置き換え可能である。したがって、フィルタ設計300の構成は、図3Aに示す構成に限定されない。たとえば、入力ポートおよび出力ポートは、取り替えることができる。ローパスフィルタとしてのフィルタ設計300はまた、より多くのキャパシタおよびインダクタを用いてより高い次数を有し得、またはより少ないキャパシタおよびインダクタを用いてより低い次数を有し得る。
図3Bは、本開示の一態様による、ローパスフィルタ設計340のレイアウトの上面図である。図3Bのローパスフィルタ設計340のレイアウトは、図3Aのフィルタ設計300の概略図に対応する。同じく、構成要素は、半導体基板320上に実装される。本明細書で説明するように、「半導体基板」という用語は、ダイシングされたウェハの基板を指すことがあり、または、ダイシングされていないウェハの基板を指すことがある。一構成では、半導体基板は、ガラス、空気、水晶、サファイア、高抵抗シリコン、または他の同様の半導体材料もしくは絶縁材料で構成される。
図3Bに示すように、入力ポートIN、出力ポートOUT、および接地端子GNDは、ウェハレベルチップスケールパッケージ(WLCSP)ボールとして実装され得る。図3Aおよび図3Bでは、キャパシタ(たとえば、第1のキャパシタ(C)、第2のキャパシタ(C)、および第3のキャパシタ(C))は、薄膜層構造(たとえば、階層金属−絶縁体−金属構造)として実装されてよいが、図3Bに示す構造に限定されない。支持要素330(たとえば、ボールグリッドアレイのボール)は、構造的支持を提供し得、すなわち、それらは、ローパスフィルタに電気的に結合されない。いくつかの構成では、相互接続は、完全に省略される。さらに、ローパスフィルタ設計340における様々なインダクタおよびキャパシタの構成要素の形状および配置によって、構成要素間の電磁結合が低減することがある。図3Bのローパスフィルタ設計340において示される様々なインダクタおよびキャパシタの構成要素は、等価回路を維持しながら場所を入れ替えることができる。したがって、ローパスフィルタ設計340は、図3Bに示す設計にまったく限定されない。
図3Aおよび図3Bでは、インダクタ(たとえば、第1のインダクタ(L)、第2のインダクタ(L)、および第3のインダクタ(L))は、図3Cの3D図においてさらに示す一連のトレースおよび基板貫通ビアとして実装され得る。図3Bに示すインダクタの構造は、図示の構造に限定されない。図3Bのローパスフィルタ設計340のレイアウトもまた、図3Aに示すフィルタ設計300の一実装形態である。
図3Bはまた、キャパシタ幅326と、インダクタ幅336と、インダクタ間隔338とを示す。キャパシタ幅326およびインダクタ幅336は、図2の第1のデバイス202のデバイス幅206に類似し得る。インダクタ間隔338は、図2の第1のデバイス202のデバイス間隔208に類似し得る。キャパシタ幅326およびインダクタ幅336は、10μmの印刷解像度幅未満であり得る。インダクタ間隔338は、10μmの印刷解像度間隔未満であり得る。
図3Cは、図3Bのローパスフィルタ設計340の3D図であり、したがって、図3Bに示すのと同じ構成要素を有する。図3Aおよび図3Cでは、インダクタ(たとえば、第1のインダクタ(L)、第2のインダクタ(L)、および第3のインダクタ(L))は、基板貫通ビアインダクタ(または、半導体基板320がガラスである場合はガラス貫通ビアインダクタ)として示されている。典型的には、インダクタ(たとえば、第1のインダクタ(L)、第2のインダクタ(L)、および第3のインダクタ(L))は、半導体基板320の上面上のトレースの第1の組と、第1の表面と反対側の半導体基板320の第2の表面上のトレースの第2の組との間に配置される。この構成では、トレースの組は、半導体基板320の対向する第1の表面と第2の表面との上に位置し、基板貫通ビアによって蛇行状に結合される。図3Cでは、半導体基板320は透明であり、トレースの両方の組ならびに第1のインダクタ(L)、第2のインダクタ(L)、および第3のインダクタ(L)の基板貫通ビアを見るのは容易である。
図3Cに示すように、キャパシタ(たとえば、第1のキャパシタ(C)、第2のキャパシタ(C)、および第3のキャパシタ(C))は、半導体基板320の第1の表面上に堆積される。同じく、入力ポートIN、出力ポートOUT、および接地端子GNDは、半導体基板320の第1の表面上にある。入力ポートIN、出力ポートOUT、および接地端子GNDはまた、電圧/電流の他の供給源に電気的に結合するために円筒形ビア(または他の接続部)によってアクセスされてもよい。一構成では、ローパスフィルタ設計340のサイズは、多層セラミックチップデバイス、2D平面受動デバイス、または低温共焼成チップデバイスなどの従来のフィルタより小さい。そのようなデバイスは、過剰な空間を消費するかまたはあまりに多くのリソースを使用することがある。同じく、そのようなデバイスは、挿入損失を下げるために拡張されなければならないことがあり、そのことが、追加のリソースを消費する。ローパスフィルタ設計340は、基板貫通ビアインダクタおよび/またはガラス貫通ビアインダクタ、ならびに階層金属−絶縁体−金属キャパシタを使用することによって空間を節約する。
図3Cはまた、図3Bからのキャパシタ幅326、インダクタ幅336、およびインダクタ間隔338、ならびにキャパシタ厚さ324、およびインダクタ厚さ334を示す。キャパシタ厚さ324およびインダクタ厚さ334は、図2の第1のデバイス202のデバイス厚さ204に類似し得る。キャパシタ厚さ324およびインダクタ厚さ334は、1μmの印刷解像度厚さ未満であり得る。
インダクタ幅336およびインダクタ間隔338は、第2のインダクタ(L)のトレースに対して選択され、インダクタ厚さ334は、第3のインダクタ(L)のトレースに対して選択されているが、インダクタ幅、インダクタ間隔、およびインダクタ厚さの値は、設計におけるすべてのインダクタに対するそのような値を表すことができる。同じく、キャパシタ幅326およびキャパシタ厚さ324は、第2のキャパシタ(C)に対して示されているが、同じキャパシタ幅およびキャパシタ厚さの値が、第1のキャパシタ(C)および第3のキャパシタ(C)にも適用することができる。
図4Aは、本開示の一態様による、フィルタ設計400の概略図である。一構成では、フィルタ設計400は、ハイパスフィルタに対するものである。フィルタ設計400は、第1のキャパシタ(C)に結合された入力ポート(IN)を含む。第1のキャパシタ(C)は、第1のインダクタ(L)と第3のキャパシタ(C)とに結合される。第1のインダクタ(L)は、第2のキャパシタ(C)に結合される。第2のキャパシタ(C)は、接地端子(GND)に結合される。第3のキャパシタ(C)は、出力ポート(OUT)に結合される。一構成では、インダクタまたはキャパシタのロケーションのうちのいずれかが、等価回路を維持しながら入れ替えられ得る。たとえば、第1のインダクタ(L)および第2のキャパシタ(C)は直列であるので、それらは、入れ替えることができ、互いに置き換え可能である。したがって、フィルタ設計400の構成は、図4Aに示す構成に限定されない。たとえば、入力ポートおよび出力ポートは、取り替えることができる。
図4Bは、本開示の一態様による、ハイパスフィルタ設計450のレイアウトの上面図である。図4Bのハイパスフィルタ設計450のレイアウトは、図4Aからのフィルタ設計400の概略図に対応する。同じく、構成要素は、半導体基板420上に実装される。この構成では、入力ポートIN、出力ポートOUT、および接地端子GNDは、ウェハレベルチップスケールパッケージ(WLCSP)ボールとして実装され得るが、任意の適切な実装形態が、代替として使用され得る。同様に、支持要素430は、WLCSPボールとして実装されてよく、または、まったく省略されてもよい。
図4Aおよび図4Bでは、キャパシタ(たとえば、第1のキャパシタ(C)、第2のキャパシタ(C)、および第3のキャパシタ(C))は、階層構造(たとえば、階層金属−絶縁体−金属キャパシタ構造)として実装されてよいが、そのような構造に限定されない。一構成では、キャパシタは、空間および材料を節約するために、半導体基板420の一方の側の上にある。さらに、ハイパスフィルタ設計450における様々なインダクタおよびキャパシタの構成要素の形状および配置によって、構成要素間の電磁結合が低減する。一構成では、図4Bのハイパスフィルタ設計450において示される様々なインダクタおよびキャパシタの構成要素は、等価回路を維持しながら場所を入れ替えることができる。ハイパスフィルタ設計450の構成は、図4Bに示す構成に限定されない。
この構成では、第1のインダクタ(L)は、図4Cの3D図にさらに示す、一連のトレースおよび基板貫通ビアとして実装され得る。インダクタについて、図4Cにおいてより詳しく説明する。この場合も、図4Bに示すインダクタの構造は、図示の構造に限定されず、任意の構造をとってよい。図4Bのハイパスフィルタ設計450のレイアウトはまた、図4Aに示すフィルタ設計400の一実装形態である。
図4Bはまた、キャパシタ幅426と、インダクタ幅436と、インダクタ間隔438とを示す。キャパシタ幅426およびインダクタ幅436は、図2の第1のデバイス202のデバイス幅206に類似し得、図3Bおよび図3Cのキャパシタ幅326およびインダクタ幅336に類似し得る。インダクタ間隔438は、図2の第1のデバイス202のデバイス間隔208に類似し得、図3Bおよび図3Cのインダクタ間隔338に類似し得る。キャパシタ幅426およびインダクタ幅436は、10μmの印刷解像度幅未満であり得る。インダクタ間隔438は、10μmの印刷解像度間隔未満であり得る。
図4Cは、図4Bのハイパスフィルタ設計450の3D図である。図4Cでは、第1のインダクタ(L)は、基板貫通ビアインダクタ(たとえば、半導体基板420がガラスである場合はガラス貫通ビアインダクタ)として示されている。典型的には、第1のインダクタ(L)は、半導体基板420の第1の表面上にトレースの第1の組を有し、半導体基板420の第2の表面上にトレースの第2の組を有し得る。この構成では、トレースの各組は、半導体基板420の対向する第1の表面と第2の表面との上に位置し、基板貫通ビアによって蛇行状に結合される。図4Cでは、半導体基板420は透明であり、トレースの両方の組およびインダクタの基板貫通ビアを見るのは容易である。
図4Cに示すように、キャパシタ(たとえば、第1のキャパシタ(C)、第2のキャパシタ(C)、および第3のキャパシタ(C))は、半導体基板420の第1の表面上に堆積され得る。同じく、入力ポートIN、出力ポートOUT、および接地端子GNDは、半導体基板420の第1の表面上にあり得る。入力ポートIN、出力ポートOUT、および接地端子GNDはまた、電圧または電流の他の供給源に電気的に結合するために円筒形ビア(または他の接続部)によってアクセスされてもよい。一構成では、ハイパスフィルタ設計450のサイズは、多層セラミックチップデバイス、2D平面受動デバイス、または低温共焼成チップデバイスなどの従来のフィルタ設計より小さい。ハイパスフィルタ設計450は、基板貫通ビアインダクタおよび/またはガラス貫通ビアインダクタ、ならびに階層金属−絶縁体−金属キャパシタを使用することによって空間を節約する。
図4Cはまた、図4Bからのキャパシタ幅426、インダクタ幅436、およびインダクタ間隔438、ならびにキャパシタ厚さ424、およびインダクタ厚さ434を示す。キャパシタ厚さ424およびインダクタ厚さ434は、図2の第1のデバイス202のデバイス厚さ204に類似し得、図3Cのキャパシタ厚さ324およびインダクタ厚さ334に類似し得る。キャパシタ厚さ424およびインダクタ厚さ434は、1μmの印刷解像度厚さ未満であり得る。キャパシタ幅426およびキャパシタ厚さ424は、第2のキャパシタ(C)に対して示されているが、同じキャパシタ幅およびキャパシタ厚さの値が、第1のキャパシタ(C)および第3のキャパシタ(C)にも適用することができる。
2D平面受動設計では、設計が3倍程度に拡大されるとき、挿入損失は、わずか15%改善され得るにすぎない。フィルタ設計340/350および440/450は、挿入損失において50%以上の低減を提供しながら、同じダイサイズを維持するか、さらに、多くの従来設計より小さくなることもある。たとえば、0.2dB未満の挿入損失が、フィルタ設計340/350および440/450によって達成され得る。代替として、多層セラミックチップデバイス、2D平面受動設計、または低温共焼成チップ設計などの他の従来のフィルタ設計の挿入損失は、0.3dBほどの高い挿入損失を有することがある。
一構成では、キャパシタが高いQ(または品質)値を有するようにキャパシタの両側に厚い導電膜(たとえば、金属)が使用されてよい。一例では、底部プレートは、厚さが1μmから5μmの導電膜を有してよく、頂部プレートは、厚さが1μmから3μmの導電膜を有してよい。このことは、薄い金属(たとえば、100〜200nm)を使用することが多い従来のCMOSベースのキャパシタでは一般的でない場合がある。この構成では、半導体基板(たとえば、半導体基板320および420)は、ガラス、空気、水晶、サファイア、高抵抗シリコン、または他の同様の半導体材料を含む低損失材料から作製されてよい。一構成では、キャパシタは、半導体基板(たとえば、半導体基板320および420)の一方の側の上のみに配設されてもよい。一構成では、インダクタは(たとえば、半導体基板320および420がガラスであるとき)、ガラス貫通ビアインダクタとして知られている。そのようなガラス貫通ビア実装形態もまた、高いQ(品質)値、および同様に高い面積当たりインダクタンス密度をインダクタに与えることができる。
図5は、本開示の一態様による、フィルタ設計を行う方法500を示すプロセスフロー図である。ブロック502において、基板に基板貫通ビアを形成する。ブロック504において、基板の第1の表面上にトレースの第1の組を堆積させ、トレースを基板貫通ビアに結合する。ブロック506において、基板の第2の表面上にトレースの第2の組を堆積させる。基板貫通ビアによって第2の表面上のトレースに第1の表面上のトレースを蛇行状に結合して少なくとも1つの3Dインダクタを作製する。トレースもまた、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。一構成では、基板の第2の表面は、基板の第1の表面の反対側である。ブロック508において、少なくとも1つのキャパシタが、基板上に形成される。キャパシタもまた、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有し得る。キャパシタもまた、空間および材料を節約するために基板の一方の側の上のみに形成されてよい。
ブロックは特定のシーケンスで示されているが、本開示はそのように限定されない。たとえば、(基板上に少なくとも1つのキャパシタを形成する)ブロック508を(基板の第1の表面上にトレースを堆積させる)ブロック504よりも前に実施してよい。別の例では、(基板上に少なくとも1つのキャパシタを形成する)ブロック508を(基板の第2の表面上にトレースを堆積させる)ブロック506よりも前に実施してよい。最終結果は、図3A〜図3Cのローパスフィルタ設計340および/または図4A〜図4Cのハイパスフィルタ設計450などのためのフィルタ設計である。
上記の設計におけるすべてのキャパシタの幅および/または厚さは、印刷解像度未満であり得る。上記の設計におけるすべてのインダクタのトレースの幅および/または厚さは、印刷解像度未満であり得る。一構成では、印刷解像度は、10μmの幅と1μmの厚さとを有する。
本開示のさらなる態様による、ガラス貫通ビアまたは基板貫通ビアの技術を使用するフィルタ設計用の回路について説明する。フィルタは、基板貫通ビアを有する基板を含む。フィルタは、基板の第1の表面上で基板貫通ビアを結合するための第1の手段も含む。フィルタは、第1の表面の反対側の基板の第2の表面上で基板貫通ビアの反対端を結合するための第2の手段をさらに含む。この構成では、基板貫通ビアならびに結合のための第1および第2の手段は、少なくとも1つの3Dインダクタとして動作する。結合のための第1および第2の手段は、図3B、図3C、図4Bおよび図4Cに示すトレースであってよい。
この構成では、フィルタは、基板によって支持される、電荷を蓄積するための手段も含む。電荷蓄積手段は、図3A〜図3Cおよび/または図4A〜図4Cにおけるキャパシタ(たとえば、図3A〜図3Cの第1のキャパシタ(C)、第2のキャパシタ(C)、および第3のキャパシタ(C)、ならびに図4A〜図4Cの第1のキャパシタ(C)、第2のキャパシタ(C)、および第3のキャパシタ(C))であってよい。別の態様では、前述の手段は、前述の手段によって挙げられる機能を実行するように構成された任意のモジュールまたは任意の装置とすることができる。
一構成では、キャパシタおよびインダクタの幅および/または厚さは、印刷解像度未満である。印刷解像度は、同様に、ラミネーションまたはプリント基板(PCB)を使用し得る多層セラミックプロセスまたは低温共焼成セラミックプロセスなど、印刷プロセスの解像度であり得る。一構成では、印刷解像度は、10μm以上の幅と1μm以上の厚さとを有する。たとえば、幅の値はインダクタのトレース幅に適合し、厚さの値は、インダクタのトレース厚さ、またはキャパシタ内で使用される誘電体材料もしくは他の膜の厚さに適合する。
同じく、印刷プロセスは、たとえば、10μm×10μm以下の寸法、10μm以下の線間隔、または330nm未満の厚さを有する誘電体材料を有するデバイスを作製するための印刷解像度を持たない。たとえば、印刷プロセスは、同じく、2つの導電層の間に200nmの誘電体材料の層を作製するための印刷解像度を持たない。
一構成では、基板はガラスである。多層セラミックキャパシタなどのデバイスは、ガラスから作製されること、またはガラス上に造られることはできない。ガラスは、低損失特性を有することまたは低損失正接を有することの利点を有することができ、そのことは、電磁エネルギーのより少ない損失および/または消散が、RF周波数において発生することを意味する。ガラスはまた、より小さい寄生キャパシタンスを意味する、低誘電率を有することもできる。ガラスはまた、プリント基板(PCB)と比較すると低い作製コストを有する安価な材料であってよく、製造材料の観点から容易に入手可能でもあり得る。
印刷プロセス(たとえば、低温共焼成セラミックプロセスまたは多層セラミックプロセス)の代わりに半導体プロセスを使用することで、より大きいデバイスの性能を満足または凌駕すると同時により良好なプロセス制御およびデバイスの均一性を有しながら、より小さいトレースサイズおよび/またはより小さいデバイスサイズ(たとえば、他のプロセスのサイズの半分未満のデバイスサイズ)の作製が可能になる。同じく、印刷プロセスの代わりに半導体プロセスを使用することで、フィーチャサイズの許容誤差のより厳しい制御が可能になる。
たとえば、キャパシタなどのデバイスの作製において、本開示は、10μm±3%の厳しい許容誤差を遂行することができる。反対に、印刷プロセスは、デバイスの機能不全の原因となり得る大きい変動である、10μm±15%の許容誤差を有する。本開示の半導体プロセスは、ビア間により小さいピッチサイズを製造することを可能にする。より小さいピッチサイズにおいて作製することで、同じ面積中に収まることができるビアの数が増加する。加えて、小さいインダクタは、同じく、より小さいピッチサイズを有することによって作製され得る。さらに、より多い巻き数が、単一のインダクタ内に作製され得る。インダクタの巻き数が増加するほど、インダクタのインダクタンス値は増加する。増加したインダクタの巻き数は、同じく、より小さい面積内に同じインダクタンス値を維持することができ、そのことで、製造効率が改善し、デバイスのサイズが低減し、ユニットのデバイスコストが低下する。
図6は、本開示の一態様が有利に利用され得る、例示的なワイヤレス通信システム600を示すブロック図である。例示のために、図6は、3つの遠隔ユニット620、630および650ならびに2つの基地局640を示す。ワイヤレス通信システムは、これよりも多くの遠隔ユニットおよび基地局を有し得ることが認識されよう。遠隔ユニット620、630および650は、開示されたフィルタデバイスを含むICデバイス625A、625Cおよび625Bを含む。他のデバイスも、基地局、スイッチングデバイスおよびネットワーク機器など、開示されたフィルタデバイスを含み得ることが認識されよう。図6は、2つの基地局640から遠隔ユニット620、630、および650への順方向リンク信号680、ならびに遠隔ユニット620、630、および650から2つの基地局640への逆方向リンク信号690を示す。
図6では、ワイヤレスローカルループシステムにおいて、遠隔ユニット620は携帯電話として示され、遠隔ユニット630はポータブルコンピュータとして示され、遠隔ユニット650は固定位置遠隔ユニットとして示されている。たとえば、遠隔ユニットは、携帯電話、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、GPS対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、メータ読取り機器などの固定位置データユニット、またはデータもしくはコンピュータ命令の記憶もしくは取り出しを行う他のデバイス、またはそれらの組合せであり得る。図6は本開示の態様による遠隔ユニットを示すが、本開示は、これらの示された例示的なユニットに限定されない。本開示の態様は、開示されたフィルタデバイスを含む多くのデバイスにおいて適切に利用され得る。
図7は、上記で開示したフィルタデバイスなど、半導体構成要素の回路設計、レイアウト設計、および論理設計のために使用される、設計用ワークステーションを示すブロック図である。設計用ワークステーション700は、オペレーティングシステムソフトウェア、支援ファイル、および、CadenceまたはOrCADなどの設計用ソフトウェアを含むハードディスク701を含む。設計用ワークステーション700はまた、回路710または、フィルタデバイスなどの半導体構成要素712の設計を容易にするために、ディスプレイ702を含む。記憶媒体704は、回路710または半導体構成要素712の設計を有形に記憶するために提供される。回路710または半導体構成要素712の設計は、GDSIIまたはGERBERなどのファイルフォーマットにおいて記憶媒体704に記憶され得る。記憶媒体704は、CD−ROM、DVD、ハードディスク、フラッシュメモリ、または他の適切なデバイスであり得る。さらに、設計用ワークステーション700は、記憶媒体704からの入力を受け入れるか、または記憶媒体704への出力を書き込むための駆動装置703を含む。
記憶媒体704に記録されるデータは、論理回路構成、フォトリソグラフィマスク用のパターンデータ、または電子ビームリソグラフィなどの連続書込みツール用のマスクパターンデータを指定し得る。データは、論理シミュレーションに関連付けられるタイミング図またはネット回路などの論理検証データをさらに含み得る。記憶媒体704にデータを提供すると、半導体ウェハを設計するためのプロセス数を減少させることによって、回路710または半導体構成要素712の設計が容易になる。
ファームウェアおよび/またはソフトウェアの実装形態に対して、方法は、本明細書で説明する機能を実行するモジュール(たとえば、プロシージャ、関数など)を用いて実装され得る。命令を有形に具現化する機械可読媒体が、本明細書で説明する方法の実装において使用され得る。たとえば、ソフトウェアコードは、メモリに記憶され、プロセッサユニットによって実行され得る。メモリは、プロセッサユニット内に、または、プロセッサユニット外に実装され得る。本明細書で使用する「メモリ」という用語は、長期メモリ、短期メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、または他のメモリのタイプを指し、特定のタイプのメモリもしくは特定の数のメモリ、またはメモリが記憶される特定のタイプの媒体に限定されない。
ファームウェアおよび/またはソフトウェアで実装された場合、これらの関数は、コンピュータ可読媒体上に1つもしくは複数の命令またはコードとして格納され得る。複数の例に、データ構造によって符号化されたコンピュータ可読媒体およびコンピュータプログラムによって符号化されたコンピュータ可読媒体が含まれる。コンピュータ可読媒体は、物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る入手可能な媒体であり得る。限定ではなく、例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、または、所望のプログラムコードを命令もしくはデータ構造の形で記憶するのに使用することができ、かつコンピュータによってアクセスされ得る他の媒体を含むことができ、本明細書で使用されるディスク(diskおよびdisc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)、およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生するが、ディスク(disc)はデータをレーザによって光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲の中に含まれるべきである。
コンピュータ可読媒体における記憶に加えて、命令および/またはデータは、通信装置に含まれる伝送媒体における信号として提供され得る。たとえば、通信装置は、命令およびデータを示す信号を有する送受信機を含むことができる。これらの命令とデータとは、特許請求の範囲にアウトラインが記載されている機能を1つまたは複数のプロセッサに実装させるように、構成されている。
本開示およびその利点について詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の技術から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、代用、および改変が行われ得ることを理解されたい。たとえば、「上」および「下」などの関係性の用語が、基板または電子デバイスに関して使用される。もちろん、基板または電子デバイスが反転した場合、上は下に、下は上になる。加えて、横向きの場合、上および下は、基板または電子デバイスの側面を指す場合がある。さらに、本出願の範囲は、本明細書で説明したプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップの特定の構成に限定されることは意図されない。当業者が本開示から容易に諒解するように、本明細書で説明した対応する構成と実質的に同じ機能を実行するか、または実質的に同じ結果を実現する、現存するまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップが、本開示に従って利用され得る。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むことが意図される。
100 二重給電アンテナチップセット
102 第1のアンテナチューナ
104 第1のアンテナ
106 第2のアンテナチューナ
108 第2のアンテナ
110 スイッチの組
112 低帯域周波数部
114 高帯域周波数部
140 ローパスフィルタ
150 ハイパスフィルタ
200 デバイスの側面図
202 第1のデバイス
204 デバイス厚さ
206 デバイス幅
208 デバイス間隔
210 第2のデバイス
300 フィルタ設計
320 半導体基板
324 キャパシタ厚さ
326 キャパシタ幅
330 支持要素
336 インダクタ幅
338 インダクタ間隔
340 ローパスフィルタ設計
340/350 フィルタ設計
400 フィルタ設計
420 半導体基板
424 キャパシタ厚さ
426 キャパシタ幅
430 支持要素
434 インダクタ厚さ
436 インダクタ幅
438 インダクタ間隔
440/450 フィルタ設計
450 ハイパスフィルタ設計
600 ワイヤレス通信システム
620 遠隔ユニット
625A ICデバイス
625B ICデバイス
625C ICデバイス
630 遠隔ユニット
640 基地局
650 遠隔ユニット
680 順方向リンク信号
690 逆方向リンク信号
700 設計用ワークステーション
701 ハードディスク
702 ディスプレイ
703 駆動装置
704 記憶媒体
710 回路
712 半導体コンポーネント

Claims (21)

  1. 複数の基板貫通ビアを有するガラス基板と、
    前記ガラス基板によって支持される複数のキャパシタであって、前記複数のキャパシタのうちの少なくとも1つが印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する、複数のキャパシタと、
    前記ガラス基板内の少なくとも1つの3Dインダクタであって、
    前記複数の基板貫通ビアに結合された、前記ガラス基板の第1の表面上の第1の複数のトレース、および
    前記第1の表面と反対側の、前記ガラス基板の第2の表面上に、前記複数の基板貫通ビアの反対端に結合された第2の複数のトレースを備える少なくとも1つの3Dインダクタとを備え、前記複数の基板貫通ビアおよびトレースが前記少なくとも1つの3Dインダクタとして動作し、前記第1の複数のトレースおよび前記第2の複数のトレースが前記印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する、フィルタ。
  2. 前記フィルタが、ローパスフィルタを備える、請求項1に記載のフィルタ。
  3. フィルタ入力と接地端子との間に、前記複数のキャパシタのうちの第1のキャパシタに直列に結合された、前記3Dインダクタのうちの第1のインダクタと、
    前記フィルタ入力とフィルタ出力との間に結合され、前記複数のキャパシタの第2のキャパシタに並列に結合された、前記3Dインダクタのうちの第2のインダクタと、
    前記フィルタ出力、および前記接地端子に結合された前記複数のキャパシタのうちの第3のキャパシタに結合された、前記3Dインダクタのうちの第3のインダクタとを備える、請求項2に記載のフィルタ。
  4. フィルタ入力と接地端子との間に、前記3Dインダクタのうちの第1のインダクタに直列に結合された、前記複数のキャパシタのうちの第1のキャパシタと、
    前記フィルタ入力とフィルタ出力との間に結合され、前記3Dインダクタのうちの第2のインダクタに並列に結合された、前記複数のキャパシタのうちの第2のキャパシタと、
    前記フィルタ出力、および前記接地端子に結合された前記3Dインダクタのうちの第3のインダクタに結合された、前記複数のキャパシタのうちの第3のキャパシタとを備える、請求項2に記載のフィルタ。
  5. 前記フィルタが、ハイパスフィルタを備える、請求項1に記載のフィルタ。
  6. フィルタ入力と接地端子との間に、前記複数のキャパシタのうちの第3のキャパシタと直列に結合された、前記複数のキャパシタのうちの第1のキャパシタと、
    前記複数のキャパシタのうちの前記第1のキャパシタおよび前記複数のキャパシタのうちの前記第3のキャパシタと前記接地端子との間に、前記複数のキャパシタのうちの第2のキャパシタと直列に結合された、前記少なくとも1つの3Dインダクタとを備える、請求項5に記載のフィルタ。
  7. フィルタ入力と接地端子との間に、前記複数のキャパシタのうちの第2のキャパシタと直列に結合された、前記複数のキャパシタのうちの第1のキャパシタと、
    前記複数のキャパシタのうちの前記第1のキャパシタおよび前記複数のキャパシタのうちの前記第2のキャパシタと前記接地端子との間に結合された、前記少なくとも1つの3Dインダクタとを備える、請求項5に記載のフィルタ。
  8. 前記ガラス基板が、ガラス、空気、水晶、サファイア、または高抵抗シリコンを備える、請求項1に記載のフィルタ。
  9. 携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および/または固定位置データユニットの中に統合される、請求項1に記載のフィルタ。
  10. フィルタを作製する方法であって、
    ガラス基板内に複数の基板貫通ビアを形成するステップと、
    前記ガラス基板の第1の表面上に第1の複数のトレースを堆積するステップと、
    前記ガラス基板の第2の表面上に第2の複数のトレースを堆積するステップであって、前記第1の複数のトレースおよび前記第2の複数のトレースが印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する、堆積するステップと、
    前記複数の基板貫通ビアの第1の側に前記第1の複数のトレースを結合するステップと、
    少なくとも1つの3Dインダクタを形成するために、前記複数の基板貫通ビアの第2の側に前記第2の複数のトレースを結合するステップと、
    前記ガラス基板上に、前記印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する少なくとも1つのキャパシタを形成するステップとを含む、方法。
  11. 前記フィルタが、ローパスフィルタとして作製される、請求項10に記載の方法。
  12. 前記フィルタが、ローパスフィルタとして作製される、請求項10に記載の方法。
  13. 前記フィルタを、携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および/または固定位置データユニットの中に統合するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
  14. 複数の基板貫通ビアを有するガラス基板と、
    前記ガラス基板によって支持される電荷を蓄積するための手段であって、前記電荷蓄積手段が、印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する、電荷を蓄積するための手段と、
    前記ガラス基板内の少なくとも1つの3Dインダクタであって、
    前記ガラス基板の第1の表面上の、前記複数の基板貫通ビアに結合された、結合するための第1の手段、および
    前記第1の表面と反対側の前記ガラス基板の第2の表面上に、前記複数の基板貫通ビアの反対端に結合された、結合するための第2の手段を含む、少なくとも1つの3Dインダクタとを備え、前記複数の基板貫通ビア、結合するための前記第1の手段、および結合するための前記第2の手段が、前記少なくとも1つの3Dインダクタとして動作し、結合するための前記第1の手段および結合するための前記第2の手段が、前記印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する、フィルタ。
  15. フィルタ入力と接地端子との間に、前記電荷蓄積手段のうちの第1の手段に直列に結合された、前記3Dインダクタのうちの第1のインダクタと、
    前記フィルタ入力とフィルタ出力との間に結合され、前記電荷蓄積手段の第2の手段に並列に結合された、前記3Dインダクタのうちの第2のインダクタと、
    前記フィルタ出力、および前記接地端子に結合された前記電荷蓄積手段のうちの第3の手段に結合された、前記3Dインダクタのうちの第3のインダクタとを備えたローパスフィルタとして構成された、請求項14に記載のフィルタ。
  16. フィルタ入力と接地端子との間に、前記電荷蓄積手段のうちの第3の手段と直列に結合された、前記電荷蓄積手段のうちの第1の手段と、
    前記第1の電荷蓄積手段および前記第3の電荷蓄積手段と前記接地端子との間に、前記電荷蓄積手段のうちの第2の手段と直列に結合された、前記少なくとも1つの3Dインダクタとを備えたローパスフィルタとして構成された、請求項14に記載のフィルタ。
  17. 携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および/または固定位置データユニットの中に統合される、請求項14に記載のフィルタ。
  18. フィルタを作製する方法であって、
    ガラス基板内に複数の基板貫通ビアを形成するステップと、
    前記ガラス基板の第1の表面上に第1の複数のトレースを堆積するステップと、
    前記ガラス基板の第2の表面上に第2の複数のトレースを堆積するステップであって、前記第1の複数のトレースおよび前記第2の複数のトレースが印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する、堆積するステップと、
    前記複数の基板貫通ビアの第1の側に前記第1の複数のトレースを結合するステップと、
    少なくとも1つの3Dインダクタを形成するために、前記複数の基板貫通ビアの第2の側に前記第2の複数のトレースを結合するステップと、
    前記基板上に、前記印刷解像度未満の幅および/または厚さを有する少なくとも1つのキャパシタを形成するステップとを含む、方法。
  19. 前記フィルタが、ローパスフィルタとして作製される、請求項18に記載の方法。
  20. 前記フィルタが、ローパスフィルタとして作製される、請求項18に記載の方法。
  21. 前記フィルタを、携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および/または固定位置データユニットの中に統合するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
JP2016516643A 2013-05-31 2014-03-25 ガラス貫通ビア技術を使用するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのための設計 Expired - Fee Related JP6266765B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361829714P 2013-05-31 2013-05-31
US61/829,714 2013-05-31
US14/055,707 2013-10-16
US14/055,707 US9425761B2 (en) 2013-05-31 2013-10-16 High pass filters and low pass filters using through glass via technology
PCT/US2014/031779 WO2014193525A1 (en) 2013-05-31 2014-03-25 High pass filters and low pass filters using through glass via technology and method for manufacturing the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016527743A true JP2016527743A (ja) 2016-09-08
JP2016527743A5 JP2016527743A5 (ja) 2016-12-15
JP6266765B2 JP6266765B2 (ja) 2018-01-24

Family

ID=51984443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016516643A Expired - Fee Related JP6266765B2 (ja) 2013-05-31 2014-03-25 ガラス貫通ビア技術を使用するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのための設計

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9425761B2 (ja)
EP (1) EP3005559B1 (ja)
JP (1) JP6266765B2 (ja)
KR (1) KR101799425B1 (ja)
CN (1) CN105308862B (ja)
WO (1) WO2014193525A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018046181A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 大日本印刷株式会社 インダクタおよびインダクタの製造方法
WO2019225698A1 (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 凸版印刷株式会社 回路基板
WO2021205986A1 (ja) * 2020-04-07 2021-10-14 凸版印刷株式会社 高周波フィルタ内蔵ガラスコア配線基板、それを用いた高周波モジュールおよび高周波フィルタ内蔵ガラスコア配線基板の製造方法
JP2023516817A (ja) * 2020-04-17 2023-04-20 スリーディー グラス ソリューションズ,インク 広帯域誘導

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101940981B1 (ko) 2014-05-05 2019-01-23 3디 글래스 솔루션즈 인코포레이티드 2d 및 3d 인덕터 안테나 및 변압기 제작 광 활성 기판
US9954267B2 (en) 2015-12-28 2018-04-24 Qualcomm Incorporated Multiplexer design using a 2D passive on glass filter integrated with a 3D through glass via filter
US10026546B2 (en) * 2016-05-20 2018-07-17 Qualcomm Incorported Apparatus with 3D wirewound inductor integrated within a substrate
US10510828B2 (en) 2016-10-04 2019-12-17 Nano Henry, Inc. Capacitor with high aspect radio silicon cores
US10872950B2 (en) 2016-10-04 2020-12-22 Nanohenry Inc. Method for growing very thick thermal local silicon oxide structures and silicon oxide embedded spiral inductors
US10854946B2 (en) 2017-12-15 2020-12-01 3D Glass Solutions, Inc. Coupled transmission line resonate RF filter
JP7106875B2 (ja) * 2018-01-30 2022-07-27 凸版印刷株式会社 ガラスコアデバイスの製造方法
US10693432B2 (en) * 2018-05-17 2020-06-23 Qualcommm Incorporated Solenoid structure with conductive pillar technology
US10433425B1 (en) * 2018-08-01 2019-10-01 Qualcomm Incorporated Three-dimensional high quality passive structure with conductive pillar technology
CN109302161A (zh) * 2018-08-31 2019-02-01 维沃移动通信有限公司 调谐滤波电路和终端设备
JP7140435B2 (ja) 2019-04-05 2022-09-21 スリーディー グラス ソリューションズ,インク ガラスベースの空基板集積導波路デバイス
CN110519913A (zh) * 2019-09-23 2019-11-29 努比亚技术有限公司 一种实现pcb单点接地设计的方法、封装和印刷电路板
CN115241163A (zh) * 2021-04-23 2022-10-25 京东方科技集团股份有限公司 可调滤波器及其制备方法
US20240047507A1 (en) * 2021-04-23 2024-02-08 Boe Technology Group Co., Ltd. Substrate integrated with passive device and method for manufacturing the same
US20230275004A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-31 Qualcomm Incorporated Capacitor embedded 3d resonator for broadband filter
CN117642980A (zh) * 2022-06-24 2024-03-01 京东方科技集团股份有限公司 滤波器及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006229173A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Tokyo Electron Ltd インダクタンス素子

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0992539A (ja) 1995-09-22 1997-04-04 Uniden Corp 立体渦巻状インダクタ及びそれを用いた誘導結合フィルタ
JP2002184946A (ja) * 2000-12-11 2002-06-28 Murata Mfg Co Ltd Mimキャパシタおよびその製造方法
JP3882779B2 (ja) * 2002-05-27 2007-02-21 日本電気株式会社 薄膜キャパシタ、薄膜キャパシタを含む複合受動部品、それらの製造方法およびそれらを内蔵した配線基板
JP2004200227A (ja) 2002-12-16 2004-07-15 Alps Electric Co Ltd プリントインダクタ
WO2006008789A1 (ja) 2004-07-15 2006-01-26 Fujitsu Limited 容量素子とその製造方法、及び半導体装置
FR2906962B1 (fr) 2006-10-06 2010-11-12 Thales Sa Self integree dans un circuit imprime
JP4305779B2 (ja) 2007-01-30 2009-07-29 Tdk株式会社 積層型ローパスフィルタ
US7724117B2 (en) 2008-01-11 2010-05-25 Northrop Grumman Systems Corporation Multilayer passive circuit topology
US8384507B2 (en) 2010-06-01 2013-02-26 Qualcomm Incorporated Through via inductor or transformer in a high-resistance substrate with programmability
WO2012087287A1 (en) 2010-12-20 2012-06-28 Intel Corporation Integrated digital- and radio-frequency system-on-chip devices with integral passive devices in package substrates, and methods of making same
US20130207745A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-15 Qualcomm Incorporated 3d rf l-c filters using through glass vias
US20140104284A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Through substrate via inductors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006229173A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Tokyo Electron Ltd インダクタンス素子

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAI LIU, ET AL.: "Investigation of integrated passive device with through-silicon via", ELECTRONIC COMPONENTS AND TECHNOLOGY CONFERENCE, 2012 IEEE 62ND, JPN6016025753, 29 May 2012 (2012-05-29), US, pages 1833 - 1839, XP032210840, DOI: doi:10.1109/ECTC.2012.6249087 *
VIVEK SRIDHARAN, ET AL.: "Design and Fabrication of Bandpass Filters in Glass Interposer with Through-Package-Vias(TPV)", ELECTRONIC COMPONENTS AND TECHNOLOGY CONFERENCE, 2010 PROCEEDINGS 60TH, JPN6016025756, 1 June 2010 (2010-06-01), US, pages 530 - 535, XP031694140 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018046181A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 大日本印刷株式会社 インダクタおよびインダクタの製造方法
WO2019225698A1 (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 凸版印刷株式会社 回路基板
JPWO2019225698A1 (ja) * 2018-05-24 2021-07-01 凸版印刷株式会社 回路基板
US11303261B2 (en) 2018-05-24 2022-04-12 Toppan Printing Co., Ltd. Circuit board
WO2021205986A1 (ja) * 2020-04-07 2021-10-14 凸版印刷株式会社 高周波フィルタ内蔵ガラスコア配線基板、それを用いた高周波モジュールおよび高周波フィルタ内蔵ガラスコア配線基板の製造方法
JP2023516817A (ja) * 2020-04-17 2023-04-20 スリーディー グラス ソリューションズ,インク 広帯域誘導

Also Published As

Publication number Publication date
US20140354378A1 (en) 2014-12-04
JP6266765B2 (ja) 2018-01-24
WO2014193525A1 (en) 2014-12-04
KR101799425B1 (ko) 2017-11-20
EP3005559B1 (en) 2017-12-13
CN105308862A (zh) 2016-02-03
KR20160015283A (ko) 2016-02-12
EP3005559A1 (en) 2016-04-13
CN105308862B (zh) 2018-07-24
US9425761B2 (en) 2016-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6266765B2 (ja) ガラス貫通ビア技術を使用するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのための設計
JP5982585B2 (ja) ガラス貫通ビア技術を使用するダイプレクサ構成
US10039188B2 (en) Two-stage power delivery architecture
US10256863B2 (en) Monolithic integration of antenna switch and diplexer
US9954267B2 (en) Multiplexer design using a 2D passive on glass filter integrated with a 3D through glass via filter
US9876513B2 (en) LC filter layer stacking by layer transfer to make 3D multiplexer structures
US10840884B2 (en) Bulk acoustic wave (BAW) and passive-on-glass (POG) filter co-integration
KR20130120535A (ko) 고밀도 금속-절연체-금속 트랜치 커패시터
TW201826704A (zh) 混合式玻璃上被動(pog)聲學濾波器
CN112514060A (zh) 使用导电柱技术的三维高质量无源结构
US10269490B2 (en) Metal-oxide-metal capacitor using vias within sets of interdigitated fingers
JP7442446B2 (ja) ラミネート積層基板における埋め込み垂直インダクタ
JP2022027893A (ja) オープンパッシベーションボールグリッドアレイパッド
CN109155617B (zh) 双侧电路
US10141353B2 (en) Passive components implemented on a plurality of stacked insulators
US20180083589A1 (en) Face-to-face multiplexer circuit layout

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161021

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161021

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20161021

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20161115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6266765

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees