KR20230054861A - 3d 필터회로 및 3d 필터 - Google Patents

3d 필터회로 및 3d 필터 Download PDF

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KR20230054861A
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샤오둥 왕
청꿍 허
청지에 쭈오
쥔 허
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안후이 아누키 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 3D 필터회로 및 3D 필터를 개시하였다. 상기 3D 필터회로는 다층구조를 포함하고; 다층구조는 적어도 두 층의 전기전도층과 적어도 한 층의 유기 유전체층을 포함하며, 각 유기 유전체층은 상이한 전기전도층 사이에 배치되고; 다층구조는 적어도 하나의 커패시터를 형성하도록 배치된다.

Description

3D 필터회로 및 3D 필터
본 출원은 2021년 06월 21일에 중국특허청에 제출된 출원번호가 202110685700.9인 중국특허출원의 우선권을 주장하는바, 상기 출원의 전부 내용은 참조로서 본 출원에 포함된다.
본 출원의 실시예는 신호 처리 기술분야에 관한 것으로서, 특히 3차원(3D) 필터회로와 3D 필터에 관한 것이다.
필터는 무선 통신 중의 응용이 매우 광범위하고, 무선 통신의 무선 주파수 프론트 엔드에서 필수적인 소자이다. 5G, 사물인터넷 등 무선 통신 분야가 비약적으로 발전함에 따라, 무선 주파수 프론트 엔드에서의 필터의 수요량이 크게 증가하여, 필터의 소형화 및 고성능에 대한 요구가 점점 높아지고 있다.
본 출원의 실시예는 3D 필터회로 및 3D 필터를 제공하여, 필터회로의 소형화 및 고성능의 설계 요구를 실현하였다.
제1 측면에 따르면, 본 출원의 실시예는 3D 필터회로를 제공하며, 이는 다층구조를 포함하고;
다층구조는 적어도 두 층의 전기전도층과 적어도 한 층의 유기 유전체층을 포함하며, 각 유기 유전체층은 상이한 전기전도층 사이에 배치되고; 다층구조는 적어도 하나의 커패시터를 형성하도록 배치된다.
제2 측면에 따르면, 본 출원의 실시예는 3D 필터를 더 제공하며, 이는 제1 측면의 임의의 실시예에서 제공하는 3D 필터회로를 포함한다.
이하 실시예 또는 관련기술의 설명에 필요한 도면을 소개하되, 이하 설명 중의 도면은 비록 본 출원의 일부 실시예이지만, 당업자에 의해 본 출원의 다양한 실시예에 의해 개시 및 제시되는 소자 구조, 구동방법과 제조방법의 기본개념에 따라, 다른 구조와 도면으로 확장 및 연장될 수 있으며, 이들은 모두 본 출원의 청구범위 내에 속한다.
도 1은 본 출원의 실시예에서 제공하는 3D 필터회로의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이다.
이하 본 출원의 실시예 중의 도면을 결합하여, 본 출원의 실시예를 설명하되, 설명되는 실시예는 전체 실시예가 아니라 본 출원의 일부 실시예이다. 본 출원 중의 실시예에 기반하여, 당업자가 창조적인 노동을 하지 않고 획득한 모든 기타 실시예는, 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
본 출원의 실시예는 3차원(3D) 필터회로를 제공하고, 도 1은 본 출원의 실시예에서 제공하는 3D 필터회로의 구조 개략도이며, 도 1에 도시된 바와 같이, 해당 3D 필터회로는 다층구조(100)를 포함하고, 다층구조(100)는 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)을 포함하며, 각 유기 유전체층(120)은 상이한 전기전도층(110) 사이에 배치되고; 다층구조(100)는 적어도 하나의 커패시터(C)를 형성하도록 배치된다.
본 실시예에서, 다층구조(100)는 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)으로 구성된 3차원 입체 구조이다. 다층구조(100)에 사용되는 유기 유전체층(120)은 커패시터(C)와 기판 사이의 유전체로서 사용될 수 있다. 예시적으로, 다층구조(100)가 포함하는 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)은 적어도 두 층의 전기전도층(110) 사이에 배치되고, 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)의 수직 투영이 겹치는 부위는 적어도 하나의 커패시터(C)를 형성할 수 있다. 여기서, 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)의 수직 투영이 겹치는 부위의 전기전도층(110)은 커패시터(C)의 전극판으로 사용되고, 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)의 수직 투영이 겹치는 부위의 유기 유전체층(120)은 커패시터(C)의 유전체로 사용된다. 다층구조(100)에 사용되는 유기 유전체층(120)의 재료는 종류가 다양하고, 선택가능성이 높으며, 비용이 저렴하다. 또한, 유기 유전체층(120)은 다양한 구성구조와 넓은 조절공간 성능을 구비하고 있어, 커패시터(C)의 성능을 잘 조절할 수 있으며, 커패시터(C)가 고성능의 요구를 충족하도록 할 수 있다. 요약하면, 3D 필터회로는 적어도 하나의 다층구조(100)를 사용하여 구성되어, 커패시터(C)의 집적도를 제고할 수 있고, 필터회로의 소형화 및 고성능의 설계 요구를 실현할 수 있다.
예시적으로, 도 2는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다층구조(100)는 세 층의 전기전도층(110)과 두 층의 유기 유전체층(120)으로 구성된 3차원 입체 구조이고, 여기서 두 층의 전기전도층(110)마다 그 사이에 한 층의 유기 유전체층(120)이 배치된다. 본 방안의 다층구조(100)는 세 개의 커패시터(C)를 형성할 수 있다.
설명해야 할 것은, 도 1은 다층구조(100)가 두 층의 전기전도층(110)과 한 층의 유기 유전체층(120)을 포함하고 하나의 커패시터(C)를 구비하도록 형성되는 경우를 예시적으로 도시하고, 도 2는 다층구조(100)가 세 층의 전기전도층(110)과 두 층의 유기 유전체층(120)을 포함하고 세 개의 커패시터(C)를 구비하도록 형성되는 경우를 예시적으로 도시하며, 다른 실시형태에서 다층구조(100)에 포함되는 전기전도층(110)과, 각 전기전도층(110) 사이에 배치되는 전기전도성 유전체층의 개수는 실제 수요에 따라 배치될 수 있고, 다층구조(100) 내에 형성된 커패시터(C)의 개수는 실제 수요에 따라 배치될 수 있다.
선택적으로, 계속하여 도 1 또는 도 2를 참조하면, 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 복수의 제1 패터닝 구조(111)를 포함하고, 유기 유전체층(120) 상의 상이한 전기전도층(110) 중의 제1 패터닝 구조(111)의 수직 투영이 겹치되, 유기 유전체층(120) 상의 상이한 전기전도층(110) 중의 제1 패터닝 구조(111)의 수직 투영이 겹치는 부위는 복수의 커패시터(C)를 형성하도록 배치된다.
일 실시예에서, 다층구조(100)에 복수의 소자 구조가 형성될 때, 상이한 소자 구조는 전기전도층(110) 중의 상이한 패터닝 구조를 통해 형성되어, 상이한 소자 구조 사이의 단락을 방지할 수 있다. 예시적으로, 도 1 중의 한 층의 전기전도층(110)은 하나의 제1 패터닝 구조(111)를 포함하고, 여기서 제1 패터닝 구조(111)는, 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)의 수직 투영이 겹치는 부위의 전기전도층(110)이다. 만약 적어도 두 층의 전기전도층(110)이 복수의 제1 패터닝 구조(111)를 포함하면, 유기 유전체층(120) 상의 상이한 전기전도층(110) 중의 복수의 제1 패터닝 구조(111)의 수직 투영이 겹치는 부위는 복수의 커패시터(C)를 형성할 수 있다. 이로 인해, 다층구조(100)는 복수의 커패시터(C)를 집중적으로 배치할 수 있어, 커패시터(C)에 대한 3D 필터회로의 요구를 총족하여 3D 필터회로의 고성능의 설계 요구를 보장할 뿐만 아니라, 3D 필터회로의 소형화도 실현할 수 있다.
선택적으로, 계속하여 도 1 또는 도 2를 참조하면, 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 또한 평면 인덕터(L1)와 3D 인덕터(L2) 중의 적어도 하나를 형성하도록 배치된다.
본 실시예에서, 다층구조(100) 중의 전기전도층(110)은 인덕터를 형성할 수 있다. 선택적으로, 인덕터의 종류에는 평면 인덕터(L1)와 3D 인덕터(L2)가 포함된다. 평면 인덕터(L1)는 단층 전기전도층(110)에 의해 구성되고, 3D 인덕터(L2)는 적어도 두 층의 전기전도층(110)이 전기적으로 연결되어 구성된다. 요약하면, 다층구조(100) 중의 적어도 두 층의 전기전도층(110)에 평면 인덕터(L1)와 3D 인덕터(L2) 중의 적어도 하나가 집중적으로 배치될 수 있어, 인덕터에 대한 3D 필터회로의 요구를 충족하여 3D 필터회로의 고성능의 설계 요구를 보장할 뿐만 아니라, 3D 필터회로의 소형화도 실현할 수 있다.
선택적으로, 계속하여 도 1 또는 도 2를 참조하면, 다층구조(100)가 3D 인덕터(L2)를 포함할 때, 유기 유전체층(120)에 제1 비아홀(T1)이 배치되고, 제1 비아홀(T1) 내에 전기전도성 재료가 충진되며; 각 전기전도층(110)은 적어도 하나의 제2 패터닝 구조(112)를 포함하고, 상이한 전기전도층(110) 중의 제2 패터닝 구조(112)는 제1 비아홀(T1)을 통해 연결되어, 적어도 하나의 3D 인덕터(L2)를 형성하도록 배치된다.
본 실시예에서, 다층구조(100)는 적어도 두 층의 전기전도층(110)과 적어도 한 층의 유기 유전체층(120)을 포함하고, 유기 유전체층(120)은 적어도 두 층의 전기전도성 유전체층 사이에 배치된다. 다층구조(100)는 3D 인덕터(L2)를 포함하되, 다층구조(100)가 포함하는 적어도 두 층의 전기전도층(110)을 전기적으로 연결하여야 한다. 선택적으로, 유기 유전체층(120)에 제1 비아홀(T1)이 배치되고, 제1 비아홀(T1) 내에 전기전도성 재료가 충진되어, 상이한 층의 전기전도층(110)이 제1 비아홀(T1)을 통해 전기적 연결을 실현하도록 하여, 3D 인덕터(L2)가 형성될 수 있다. 상이한 소자 구조 사이의 단락을 방지하기 위해, 상이한 소자 구조는 전기전도층(110)의 상이한 패터닝 구조를 통해 형성되고, 예를 들어 제1 비아홀(T1)을 통해 전기적 연결이 실현된 상이한 층의 전기전도층(110) 부분은 제2 패터닝 구조(112)로 사용된다. 다층구조(100)가 포함하는 각 전기전도층(110)은 적어도 하나의 제2 패터닝 구조(112)를 포함하고, 상이한 전기전도층(110) 중의 제2 패터닝 구조(112)가 제1 비아홀(T1)을 통해 연결된다면, 적어도 하나의 3D 인덕터(L2)가 형성될 수 있다. 요약하면, 다층구조(100) 중의 적어도 두 층의 전기전도층(110)에 적어도 하나의 3D 인덕터(L2)가 집중적으로 배치될 수 있어, 인덕터 배치의 콤팩트성을 제고하여, 3D 필터회로의 소형화를 실현할 수 있다.
선택적으로, 유기 유전체층의 재료는 에폭시 수지, 폴리페닐렌에테르(PPE) 수지 및 폴리이미드(PI) 수지 중 적어도 하나를 포함한다.
본 실시예에서, 유기 유전체층에 사용되는 재료는 양호한 절연성을 구비하되, 예를 들어 에폭시 수지, PPE 수지, PI 수지가 있다. 여기서, 에폭시 수지는 우수한 절연성능, 역학적 성능 및 화학적 안정성 등을 구비하고; PPE 수지의 유전 성능은 엔지니어링 플라스틱 중 최고이고, 양호한 기계성능, 열성능, 내수성 및 난연성 등을 구비하며; PI 수지는 절연성이 안정적이고, 내식성, 내열성, 내마모성, 내충격성, 사용수명이 긴 등의 특징을 구비하고 있다. 요약하면, 유기 유전체층의 재료는 에폭시 수지, PPE 수지, PI 수지 등을 사용함으로써, 커패시터의 유전체 재료로 잘 작용할 수 있어, 커패시터 양극판 사이의 절연을 보장할 수 있다.
선택적으로, 전기전도층의 재료는 구리 호일 또는 구리 도금을 포함한다.
본 실시예에서, 구리 호일이나 구리 도금은 금속, 절연재료 등 여러 가지 상이한 기재에 부착될 수 있고, 넓은 사용 온도 범위를 갖는다. 전기전도성 구리 호일을 기판면에 놓고, 금속 기재를 결합하면, 우수한 도통성을 구비하고, 전자기 차폐 효과를 제공하며; 전해액 중의 구리 이온을 기판 표면에 도금하여, 얇고 섬세하며 매끄러운 구리 도금층을 획득할 수 있고, 이는 양호한 전기 전도성을 구비한다. 전기전도층의 재료는 구리 호일 또는 구리 도금을 사용하여, 가볍고 얇은 전기전도층을 보장할 수 있어, 전기전도층의 부피를 감소할 수 있고, 전기전도층이 양호한 전기전도성을 구비하는 것을 보장할 수 있다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이고, 도 3에 도시된 바와 같이, 3D 필터회로는 패키징층(200)을 더 포함하며; 패키징층(200)은 다층구조(100)를 패키징하도록 배치된다.
본 실시예에서, 패키징층(200)은 다층구조(100)의 외부를 감싸고, 다층구조(100)를 패키징층(200) 내부에 패키징하여, 다층구조(100)를 보호할 수 있으며, 다층구조(100)가 외부환경의 여러가지 불리한 요소의 영향을 받는 것을 방지하여, 다층구조(100) 작업의 안정성을 보장하고, 다층구조(100)의 사용수명을 연장할 수 있다.
선택적으로, 계속하여 도 3을 참조하면, 패키징층(200)은 절연 유전체층(210)과 전기전도성 구조(220)를 포함하고; 절연 유전체층(210)은 다층구조(100)를 감싸고 있으며; 절연 유전체층(210)에 제2 비아홀(T2)이 배치되고, 제2 비아홀(T2) 내에 전기전도성 재료가 충진되어 전기전도성 구조(220)를 형성하도록 배치되며, 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 제2 비아홀(T2)을 통해 외부 회로와 연결된다.
본 실시예에서, 패키징층(200)은 절연 유전체층(210)과 전기전도성 구조(220)로 구성된다. 구체적으로, 절연 유전체는 다층구조(100)의 외부를 감싸고, 다층구조(100)는 외부 회로와 전기적으로 연결되어야 하기에, 절연 유전체층(210)에 제2 비아홀(T2)을 배치하고 제2 비아홀(T2)에 전기전도성 재료를 충진해야 하며, 이로써 다층구조(100)와 외부회로를 도통시키는데 사용되는 전기전도성 구조(220)를 형성한다. 다층구조(100)의 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 제2 비아홀(T2)을 통해 외부 설비 회로와 연결되어, 전기 신호의 전송을 실현할 수 있다.
선택적으로, 계속하여 도 3을 참조하면, 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 적어도 하나의 제3 패터닝 구조(113)를 더 포함하고, 제3 패터닝 구조(113)는 전기전도성 구조(220)와 연결된다.
본 실시예에서, 상이한 소자 구조 사이의 단락을 방지하기 위하여, 상이한 소자 구조는 전기전도층(110) 중의 상이한 패터닝 구조를 통해 형성되고, 예를 들어 제3 패터닝 구조(113)는 전기전도층(110)이 평면 인덕터(L1)를 형성하는 부분, 또는 전기전도층(110) 내에서 다층구조(100) 내의 커패시터(C)와 인덕터를 연결하는데 사용되는 부분으로 사용될 수 있다. 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 적어도 하나의 제3 패터닝 구조(113)를 포함하고, 즉 적어도 두 층의 전기전도층(110)은 적어도 하나의 평면 인덕터(L1)를 형성하거나 다층구조(100) 내의 커패시터(C)와 인덕터를 연결하는데 사용되는 적어도 하나의 전기전도성 부분을 포함할 수 있다. 제3 패터닝 구조(113)는 전기전도성 구조(220)와 연결되어, 전기전도성 구조(220)를 통해 상이한 다층구조(100)의 제3 패터닝 구조(113) 사이의 연결을 실현할 수 있다. 또는 제3 패터닝 구조(113)는 전기전도성 구조(220)와 연결되어, 제3 패터닝 구조(113)에 의해 형성된 평면 인덕터(L1)와 전기전도성 구조(220)의 연결을 실현하고, 이로써 평면 인덕터(L1)가 전기전도성 구조(220)를 통해 외부 회로와 연결되도록 하여, 전기 신호의 전송을 실현한다.
설명해야 할 것은, 도 1, 도 2 및 도 3은 단지 3D 필터회로가 하나의 다층구조(100)를 포함하는 구조 개략도를 예시적으로 도시하였으며, 다른 실시예에서 3D 필터회로에 포함되는 다층구조(100)의 개수는 실제 수요에 따라 배치될 수 있다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이고, 도 4는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 3D 필터회로의 구조 개략도이다. 도 5는 두 개의 다층구조를 포함하는 3D 필터회로를 예시적으로 도시한 구조 개략도이고, 도 5는 세 개의 다층구조를 포함하는 3D 필터회로를 예시적으로 도시한 구조 개략도이다.
본 출원의 실시예는 3D 필터를 더 제공하고, 상기 실시예 중 어느 하나에 따른 3D 필터회로를 포함한다.
3D 필터는 본 출원의 임의의 실시예에서 제공하는 3D 필터회로를 포함하므로, 본 출원의 실시예에서 제공하는 3D 필터회로의 유익한 효과를 구비하며, 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
100. 다층구조; 110. 전기전도층; 111. 제1 패터닝 구조;
112. 제2 패터닝 구조; 113. 제3 패터닝 구조; 120. 유기 유전체층;
200. 패키징층; 210. 절연 유전체층; 220. 전기전도성 구조

Claims (10)

  1. 다층구조를 포함하고,
    상기 다층구조는 적어도 두 층의 전기전도층과 적어도 한 층의 유기 유전체층을 포함하며, 각 상기 유기 유전체층은 상이한 상기 전기전도층 사이에 배치되고; 상기 다층구조는 적어도 하나의 커패시터를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 두 층의 상기 전기전도층은 복수의 제1 패터닝 구조를 포함하고, 상기 유기 유전체층 상의 상이한 상기 전기전도층 중의 제1 패터닝 구조의 수직 투영이 겹치되, 상기 유기 유전체층 상의 상이한 상기 전기전도층 중의 제1 패터닝 구조의 수직 투영이 겹치는 부위는 복수의 커패시터를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    적어도 두 층의 상기 전기전도층은 또한 평면 인덕터와 3D 인덕터 중의 적어도 하나를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다층구조는 상기 3D 인덕터를 포함하고, 상기 유기 유전체층에 제1 비아홀이 배치되고, 상기 제1 비아홀 내에 전기전도성 재료가 충진되며; 각 상기 전기전도층은 적어도 하나의 제2 패터닝 구조를 포함하고, 상이한 상기 전기전도층 중의 제2 패터닝 구조는 상기 제1 비아홀을 통해 연결되어, 적어도 하나의 상기 3D 인덕터를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 유전체층의 재료는 에폭시 수지, 폴리페닐렌에테르(PPE) 수지 및 폴리이미드(PI) 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기전도층의 재료는 구리 호일 또는 구리 도금을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    패키징층을 더 포함하고;
    상기 패키징층은 상기 다층구조를 패키징하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패키징층은 절연 유전체층과 전기전도성 구조를 포함하고;
    상기 절연 유전체층은 상기 다층구조를 감싸고; 상기 절연 유전체층에 제2 비아홀이 배치되고, 상기 제2 비아홀 내에 전기전도성 재료가 충진되어 상기 전기전도성 구조를 형성하도록 배치되며, 적어도 두 층의 상기 전기전도층은 상기 제2 비아홀을 통해 외부 회로와 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    적어도 두 층의 상기 전기전도층은 적어도 하나의 제3 패터닝 구조를 더 포함하고, 상기 제3 패터닝 구조는 상기 전기전도성 구조와 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 필터회로.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 3D 필터회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 필터.
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