TWI783489B - 整合式循環器系統、其製造方法和使用其之隔離器電路 - Google Patents

Abstract

一個實例包括一種整合式循環器系統，其包含一接合部。該接合部包括一第一埠、一第二埠及一第三埠。該接合部亦包括一基板材料層，其上提供有該第一埠、該第二埠及該第三埠。該接合部亦包括耦接至該基板層之一磁性材料層。該接合部進一步包括一諧振器，其耦接至該第一埠、該第二埠及該第三埠，以基於由該磁性材料層提供之一磁場而提供自該第一埠至該第二埠及自該第二埠至該第三埠之信號傳輸。

Description

整合式循環器系統、其製造方法和使用其之隔離器電路

本發明大體上係關於電子電路，並且特定言之係關於一種整合式循環器系統。

相關申請案

本發明主張2020年6月12日提交之名稱為「整合式循環器系統(INTEGRATED CIRCULATOR SYSTEM)」之美國臨時專利申請案第63/038572號的優先權，其以全文引用之方式併入本文中。

引導信號(尤其高頻信號)之電路組件對於通信及電腦系統已成為愈來愈重要的特徵。一個此類電路組件為經組態而以非互逆(non-reciprocal)方式將提供於獨立埠處之信號引導至循環器裝置之不同埠的循環器。作為一實例，可實施循環器以將信號路由至電路之不同部分。作為另一實例，循環器可形成為隔離器，其中埠中之一者提供信號終止。結果，輸入至第一埠之射頻(RF)信號可自第二埠輸出，而提供於第二埠處之混附RF信號可提供至第三埠以供終止。舉例言之，此類隔離器裝置可保護隔離器裝置上游之電路以確保固態組件不偏壓超出預期安全裝置操作之限制。

一個實例包括一種整合式循環器系統，其包含接合部。接合部包括第一埠、第二埠及第三埠。接合部亦包括基板材料層，其上提供有第一埠、第二埠及第三埠。接合部亦包括耦接至基板層之磁性材料層。接合部進一步包括諧振器，其耦接至第一埠、第二埠及第三埠，以基於由磁性材料層提供之磁場而提供自第一埠至第二埠及自第二埠至第三埠之信號傳輸。

另一實例包括一種製造整合式循環器系統之方法。方法包括將第一金屬塗層選擇性地施加至基板層之第一表面之一部分。第一金屬塗層對應於與整合式循環器系統相關聯之信號埠。方法亦包括將第二金屬塗層選擇性地施加至磁性材料層之第一表面之一部分。第二金屬塗層對應於與整合式循環器系統相關聯之信號埠。方法亦包括經由磁性材料層及基板層中之每一者中對置的第一表面將基板層與磁性材料層對準以形成互連層，該互連層在第一金屬塗層與第二金屬塗層之間提供電連接性。方法進一步包括將諧振器施加至磁性材料層之與第一表面相對的第二表面，以及在諧振器與第一金屬塗層及第二金屬塗層之間提供電連接性。

另一實例包括一種積體電路(IC)，其包含整合式循環器系統。整合式循環器系統包括接合部。接合部包括第一埠、第二埠及第三埠。接合部亦包括基板材料層，其上提供有第一埠、第二埠及第三埠。接合部亦包括耦接至基板層之磁性材料層。接合部進一步包括諧振器，其耦接至第一埠、第二埠及第三埠，以基於由磁性材料層提供之磁場而提供自第一埠至第二埠及自第二埠至第三埠之信號傳輸。整合式循環器系統亦包括第一阻抗匹配網路，其與第一埠成整體，第一阻抗匹配網路耦接至經組態以將RF信號傳播至整合式循環器系統之第一微帶傳輸線。整合式循環器系統進一步包括第二阻抗匹配網路，其與第二埠成整體，第二阻抗匹配網路耦接至經組態以自整合式循環器系統傳播RF信號之第 二微帶傳輸線。

100:整合式循環器系統

102:接合部

104:第一埠/信號埠

106:第二埠/信號埠

108:第三埠/信號埠

112:第一阻抗匹配網路

114:第二阻抗匹配網路

116:第三阻抗匹配網路

200:接合部

202:基板層/基板材料

204:互連層

206:磁性材料層

208:諧振器

300:整合式隔離器系統

302:接合部

304:射頻(RF)輸入埠

306:射頻輸出埠

308:終止埠

310:基板層

312:互連層

314:磁性材料層

316:諧振器

318:第一阻抗匹配網路

320:第二阻抗匹配網路

322:終止支路

400:積體電路

402:電路

404:隔離器

406:終止支路

500:隔離器

502:第一視圖

504:第二視圖

506:第三視圖

508:諧振器

510:磁性材料層

512:輸入端

514:輸出端

516:終止支路

518:導電通孔

520:導電通孔

522:導電通孔

524:基板層

526:互連層

528:第一金屬塗層

530:第二金屬塗層

532:互連導體

534:金屬塗層部分

536:金屬塗層部分

600:方法

A:線

RF_A:射頻信號

RF_IN:射頻輸入信號

RF_OUT:射頻輸出信號

[圖1]說明整合式循環器系統之實例。

[圖2]說明整合式循環器系統之接合部之實例。

[圖3]說明整合式隔離器系統之實例圖。

[圖4]說明積體電路之實例。

[圖5]說明隔離器之實例。

[圖6]說明製造整合式循環器系統之方法之實例。

本發明大體上係關於電子電路，並且特定言之係關於一種整合式循環器系統。整合式循環器系統可實施於多種射頻(RF)信號通信系統中之任一者中。舉例言之，整合式循環器系統可實施為信號隔離器，以基於以非互逆方式路由信號而在傳輸線上提供RF信號之單向傳播。整合式循環器系統可包括接合部以及與至少兩個信號埠中之每一者相關聯的阻抗匹配網路集合，至少兩個信號埠與接合部相關聯。阻抗匹配網路可因此在相關聯循環器與傳輸線之間提供轉換阻抗匹配，RF信號在該等傳輸線上傳播(例如，輸入及輸出信號)。作為另一實例，整合式循環器系統可包括終止電阻器而非阻抗匹配網路以用於接合部之埠中之一者，以便提供隔離器功能以吸收在輸出埠處所提供之混附(spurious)輸入信號。

作為一實例，整合式循環器系統可實施於多種電路系統中之任一者中，並且可在積體電路製造過程中製造。舉例言之，整合式循環器系統、耦接至各別阻抗匹配網路之任何電路以及互連於其間之任何微帶傳輸線皆可在整合 式製造過程中製造於單個積體電路上。因此，阻抗匹配網路可耦接至印刷電路板(PCB)或積體電路(IC)晶片上之各別微帶傳輸線。舉例言之，阻抗匹配網路可製造於基板上，諸如其上製造有整合式循環器系統之同一基板。作為一實例，第一微帶傳輸線可經由第一阻抗匹配網路將RF信號提供至接合部之第一埠。整合式循環器系統100可因此將RF信號路由至第二埠，以將RF信號輸出至第二阻抗匹配網路，從而經由另一微帶傳輸線傳播RF信號。提供至第二埠之RF信號可因此經由循環器系統提供至耦接至第三阻抗匹配網路的第三埠。

圖1說明整合式循環器系統100之實例。整合式循環器系統100可實施於多種RF信號通信系統中之任一者中。如本文中所描述，可在積體電路製造過程中製造整合式循環器系統100。

整合式循環器系統100包括接合部102，該接合部包括第一埠104、第二埠106及第三埠108。如本文中所描述，提供至第一埠104、第二埠106及第三埠108中之給定一者的RF信號經提供至在接合部102周圍之下一埠。因此，提供至第一埠104之RF信號由接合部102提供至第二埠106，提供至第二埠106之RF信號由接合部102提供至第三埠108，並且提供至第三埠108之RF信號由接合部102提供至第一埠104。在圖1之實例中，接合部包括諧振器110，該諧振器經組態以實施在第一埠埠104、第二埠106及第三埠108之間的RF信號傳送，如本文中更詳細地描述。

在圖1之實例中，整合式循環器系統100包括耦接至第一埠104之第一阻抗匹配網路112、耦接至第二埠106之第二阻抗匹配網路114，以及耦接至第三埠108之第三阻抗匹配網路116。作為一實例，整合式循環器系統100、耦接至各別之第一阻抗匹配網路112、第二阻抗匹配網路114及第三阻抗匹配網路116之任何電路以及互連於其間之任何微帶傳輸線皆可在整合式製造過程中製造於單個積體電路上。第一阻抗匹配網路112、第二阻抗匹配網路114及第三阻抗匹配 網路116可因此在接合部102與耦接至其之微帶傳輸線之間提供阻抗匹配。

舉例言之，第一阻抗匹配網路112可耦接至微帶傳輸線(圖中未示)，該微帶傳輸線經由第一阻抗匹配網路112將RF信號提供至接合部102之第一埠104。整合式循環器系統100可將RF信號路由至第二埠106，以將RF信號輸出至第二阻抗匹配網路114，從而在另一微帶傳輸線(圖中未示)上輸出。提供至第二埠106之任何RF信號可因此提供至耦接至第三阻抗匹配網路116之第三埠108。作為另一實例，如本文中更詳細地描述，第三阻抗匹配網路116可替代地配置為終止電阻器，諸如基於經組態為信號隔離器之整合式循環器系統100。

圖2說明整合式循環器系統(例如，整合式循環器系統100)之接合部200之實例。接合部200可對應於整合式循環器系統100之接合部102。因此，在圖2之實例的以下描述中，參考圖1之實例。

接合部200包括基板層202、互連層204、磁性材料層206及諧振器208。基板層202可為多種基板材料(例如，GaAs或多種半導體或介電材料中之任一者)中之任一者，在該等基板材料上，傳輸線(例如，微帶傳輸線)可經圖案化以傳導信號(例如，RF信號)。磁性材料層206可覆疊於基板層202，使得互連層204可互連基板層202與磁性材料層206。諧振器208可相對於互連層204而安置於磁性材料層206之對置表面上。作為一實例，磁性材料層206可形成為鐵氧體材料塊以提供直流(DC)磁場，該直流磁場促進信號通過諧振器208在循環器系統之各別埠(例如，整合式循環器系統100之第一埠104、第二埠106及第三埠108)之間的非互逆路由。作為一實例，磁性材料層206可為自偏壓鐵氧體材料，諸如六角鐵氧體材料(例如，鋇或鍶)，或可為回應於外部磁場產生器(圖中未示)而提供DC偏壓的鐵氧體材料。層的次序及配置並不意欲受限於如圖2之實例中所展現的，但可替代地以多種方式中之任一者來配置。

作為一實例，諧振器208可經組態為電連接至第一埠104、第二埠 106及第三埠108之連續金屬件，使得第一埠104、第二埠106及第三埠108可相對於彼此有效地短路。作為另一實例，跡線可自諧振器208延伸且可接觸電通孔。電通孔可接觸磁性材料層206之底側上的跡線，並且互連層204可將導電連接延伸至基板材料202之表面。作為一實例，可在基板材料202上探測第一埠104、第二埠106及第三埠108。

作為一實例，互連層204可經配置為金屬塗層，其經由選擇性金屬化沈積過程(例如，經由金屬塗佈或微影過程)而選擇性地沈積於基板層202及磁性材料層206之對置表面中之每一者上。互連層204亦可包括在基板層202及磁性材料層206上之金屬塗層之間提供電連接性的複數個互連導體。舉例言之，互連導體可經組態為多種導電材料(例如，可與金屬塗層熔合之焊料球或軟導電材料)中之任一者，以在基板層202之表面上及磁性材料層206之對置表面上之金屬塗層之間提供低損耗電連接。因此，在製造過程期間，磁性材料層206可與基板層202精確地對準以在整合式循環器系統100之信號埠104、106及108之間以及在整合式循環器系統100之接地平面之間提供電連接。

作為一實例，基板層202可延伸超出上覆層(例如，互連層204、磁性材料層206及諧振器208)之邊緣。因此，作為一實例，第一阻抗匹配網路112、第二阻抗匹配網路114及第三阻抗匹配網路116可製造於基板層202上，諸如超出上覆層之邊緣。舉例言之，信號埠104、106及108可由基板層202上之金屬塗層及/或磁性材料層206上之金屬塗層製成。作為另一實例，基板層202及磁性材料層206之金屬塗層中對應於信號埠104、106及108之部分可耦接至延伸穿過磁性材料層206之各別電通孔，以將電連接性提供至磁性材料層206之相對表面上的諧振器208。

因此，基於接合部200之配置，在與第一埠104相關聯之基板層202之表面上的金屬塗層處通過第一阻抗匹配網路112提供至接合部102之第一埠 104的RF信號可經由互連層204之一或多個互連導體而電連接至與第一埠104相關聯之磁性材料層206之表面上的對應金屬塗層。RF信號可因此通過穿過磁性材料層206之導電通孔而路由至諧振器208，以通過穿過磁性材料層206之另一導電通孔而路由至與第二埠106相關聯之磁性材料層206之表面上的金屬塗層。RF信號可因此通過互連導體傳播至與第二埠106相關聯之基板層202之表面上的金屬塗層，並且可自接合部200輸出至第二阻抗匹配網路114。提供至第二埠106及第三埠108之信號可同樣地以類似方式通過整合式循環器系統100來傳播。

如本文中所描述，接合部200可在整合式製造過程中連同相關聯之電路及其間之互連件製造為整合式循環器系統100之部分。因此，整合式循環器系統100可以比實施為離散組件之典型循環器及/或隔離器電路更緊密的方式來實施。舉例言之，因為典型循環器及隔離器經實施為離散組件，所以信號損耗可基於在離散裝置之間的焊接及/或機械導電連接而發生，並且離散裝置可能佔據顯著更大的實體體積。另外，基於互連層204包括在基板層202及磁性材料層206之各別表面上之金屬塗層的配置，整合式循環器系統100之功能性可在基板層202與磁性材料層206之間分割。

圖3說明整合式隔離器系統300之實例圖。整合式隔離器系統300可類似於整合式循環器系統100而組態。整合式隔離器系統300可實施於多種RF信號通信系統中之任一者中以提供單向RF信號傳播。

在圖3之實例中，整合式隔離器系統300包括接合部302。接合部302包括RF輸入埠304(「輸入埠(IN PORT)」)、RF輸出埠306(「輸出埠(OUT PORT)」)及終止埠308(「終止埠(TERMINATION PORT)」)。作為一實例，整合式隔離器系統300之接合部302可經組態為實質上與圖2之實例中之接合部200相同。因此，在圖3之實例中，接合部302包括基板層310、互連層312、磁性材料層314及諧振器316。基板層310可為多種基板材料(例如，GaAs或多種半導體或 介電材料中之任一者)中之任一者，在該等基板材料上，傳輸線(例如，微帶傳輸線)可經圖案化以傳導信號(例如，RF信號)。在圖3之實例中，RF輸入埠304、RF輸出埠306及終止埠308經展現為耦接至基板層310。舉例言之，如上文在圖2之實例中且在本文中更詳細地描述，基板層310及磁性材料層314之金屬塗層之部分可對應於RF輸入埠304、RF輸出埠306及終止埠308。然而，RF輸入埠304、RF輸出埠306及終止埠308之配置不限於製造於基板層310上，而是可替代地製造於磁性材料層314上之金屬塗層上。

類似於如上文在圖2之實例中所描述，磁性材料層314可覆疊於基板層310，使得互連層312可互連基板層310與磁性材料層314。作為一實例，磁性材料層314可為自偏壓鐵氧體材料，諸如六角鐵氧體材料(例如，鋇或鍶)，或可為回應於外部磁場產生器(圖中未示)而提供DC偏壓的鐵氧體材料。諧振器316可相對於互連層312而安置於磁性材料層314之對置表面上。作為一實例，磁性材料層314可形成為鐵氧體材料塊以提供DC磁場，其促進信號通過諧振器316自RF輸入埠304至RF輸出埠306及自RF輸出埠306至終止埠308的非互逆路由。

在圖3之實例中，整合式隔離器系統300亦包括耦接至RF輸入埠304以接收RF輸入信號RF_IN之第一阻抗匹配網路318及耦接至RF輸出埠306以提供RF輸出信號RF_OUT之第二阻抗匹配網路320。在圖3之實例中，整合式隔離器系統300進一步包括耦接至終止埠308之終止支路322。終止支路322經組態以經由第二阻抗匹配網路320終止提供至接合部302之RF輸出埠306的RF信號。舉例言之，終止支路322可包括一或多個終止電路組件(例如，將接合部302互連至低電壓軌道(例如，接地)之電阻器及/或有源組件)。類似於如先前所描述，整合式隔離器系統300可製造於整合式製造過程中，使得整合式隔離器系統300可形成於具有一或多個額外電路之積體電路中，該等額外電路經由微帶傳輸線耦接至整合式隔離器系統300以傳播RF輸入信號RF_IN及RF輸出信號RF_OUT。舉例言之， 整合式隔離器系統300可與第一阻抗匹配網路318、第二阻抗匹配網路320及終止支路322，以及耦接至第一阻抗匹配網路318及第二阻抗匹配網路320之微帶傳輸線以整合式方式來製造。

如上文所描述，接合部302可促進信號通過諧振器316自RF輸入埠304至RF輸出埠306及自RF輸出埠306至終止埠308的非互逆路由。因此，基於接合部302之信號路由特性，整合式隔離器系統300經組態以提供RF輸入信號RF_IN自RF輸入埠304至RF輸出埠306之單向傳播，以自RF輸出埠306提供RF輸出信號RF_OUT。類似地，整合式隔離器系統300經組態以對RF輸出埠306處所提供之信號提供單向傳播，其經提供至終止埠308以於終止支路322處終止。因此，整合式隔離器系統300可提供信號之單向傳播。

圖4說明積體電路400之實例。積體電路400可形成於晶圓上，並且因此經由積體電路製造過程而封裝於IC晶片中。積體電路400包括在圖4之實例中經展現為放大器之電路402，以及隔離器404。隔離器404可對應於圖3之實例中之整合式隔離器系統300。在圖4之實例中，RF信號RF_A經提供至電路402，使得電路402可傳播(例如，放大)RF信號，以將RF信號作為RF輸入信號RF_IN提供至隔離器404(例如，經由第一阻抗匹配網路318)。隔離器404可因此提供RF信號作為RF輸出信號RF_OUT(例如，經由第二阻抗匹配網路114)。作為一實例，可(例如，經由第二阻抗匹配網路320)提供於隔離器404之輸出端處的混附RF信號可提供至隔離器404之終止支路406，該終止支路在圖4之實例中經展現為耦接至地面之電阻器。因此，隔離器404可保護電路402免受由於提供至隔離器404之輸出端之混附RF信號產生的損害或雜訊。

電路402不限於放大器，而是可替代地經組態為多種其他類型之電路中之任一者。另外，積體電路400可包括諸如耦接至隔離器404之輸出端的其他電路。此外，積體電路400不限於包括隔離器404，而是可替代地包括如本文中 所描述之循環器，從而以非互逆方式在三個或更多個埠之間路由信號(例如，RF信號)。因為積體電路400可包括如經由積體電路製造過程而整合在一起的電路402及隔離器404，所以所得電路可以比實施為離散組件之典型循環器及/或隔離器電路更緊密的方式來實施。舉例言之，因為典型循環器及隔離器經實施為離散組件，所以信號損耗可基於在離散裝置之間的焊接及/或機械導電連接而發生，並且離散裝置可能佔據顯著更大的實體體積。因此，實施本文中所描述之循環器/隔離器的積體電路400可以更緊密且廉價之方式來製造，以在廣泛範圍之RF信號頻率(例如，自K頻帶至E頻帶)下提供增強功能性。

圖5說明隔離器500之實例。隔離器500可對應於圖3及4之各別實例中之整合式隔離器系統300或隔離器404。隔離器500以第一視圖502、第二視圖504及第三視圖506來展現。第一視圖502經展現為包括諧振器508及磁性材料層510之俯視圖。隔離器500包括可對應於或可耦接至第一阻抗匹配網路318之輸入端512、可對應於或可耦接至第二阻抗匹配網路320之輸出端514、及可對應於終止支路322且經展現為接地電阻器之終止支路516。輸入端512通過延伸穿過磁性材料層510之導電通孔518以電連接至諧振器508，輸出端514通過延伸穿過磁性材料層510之導電通孔520以電連接至諧振器508，並且終止支路516通過延伸穿過磁性材料層510之導電通孔522以電連接至諧振器508。

第二視圖504為沿著第一視圖502中之線「A」截取的橫截面視圖。第二視圖504展現諧振器508、磁性材料層510、基板層524及互連層526，該互連層在磁性材料層510與基板層524之間提供電連接性。互連層526包括沈積於基板層524之第一表面上的第一金屬塗層528及沈積於與基板層524之第一表面對置的磁性材料層510之第一表面上的第二金屬塗層530，並且進一步包括在第一金屬塗層528與第二金屬塗層530之間提供電連接性的複數個互連導體532(例如，焊料凸塊或金屬熔合結合材料)。結果，回應於磁性材料層510及基板層524之精 準對準，互連導體532可在互連層526之信號部分與互連層526之接地部分之間提供電連接性。

第三視圖506展現在基板層524及/或磁性材料層510之第一表面上的金屬塗層之佈局。作為一實例，金屬塗層可為多種導電金屬材料(例如，金、銀、銅)中之任一者。作為另一實例，互連導體532可經組態為焊料材料，或可為與各別金屬塗層相同的材料以與金屬塗層熔合。第三視圖506展現對應於信號部分且因此分別耦接至導電通孔518、520及522之金屬塗層部分534。因此，基板層524上之金屬塗層部分534可對應於耦接至各別阻抗匹配網路及終止支路之各別第一埠、第二埠及第三埠。第三視圖亦展現對應於接地平面之金屬塗層部分536。舉例言之，互連導體532中之至少一者可將基板層524之金屬塗層部分534中之每一者耦接至磁性材料層510之金屬塗層部分534中之各別一者(例如，經由焊料結合或材料熔合結合)，以在金屬塗層部分534之各別集合之間提供導電性。作為另一實例，互連導體中之至少一者(例如，陣列或圖案)可將基板層524上之金屬塗層部分536耦接至磁性材料層510上之對應金屬塗層部分536(例如，在多個位置處)，以在金屬塗層部分536之間提供導電性。應理解，金屬塗層部分534及536之幾何形狀不限於如在圖5之實例中所展現之幾何形狀，並且可替代地以多種方式中之任一者來組態以橫越互連層526提供電連接性。

雖然圖5之實例展現隔離器，但可針對三埠循環器裝置提供相同或類似配置，如上文在圖1及2之實例中所描述。作為另一實例，隔離器500可以倒置方式來製造，使得在其上圖案化有諧振器之表面面向基板之表面。對於倒置製造，作為一實例，通孔可將接地參考提供至隔離器500之頂部表面，而非RF信號沿著通孔通過磁性材料來傳播。替代地，隔離器500可不包括通孔，並且接地可藉由線結合至外部殼體或模組而提供。因此，隔離器500或類似地製造之循環器可以多種方式來製造。

鑒於前述結構及上文所描述之功能特徵，根據本發明之各種態樣的方法將參考圖6更佳地瞭解。雖然出於簡化解釋之目的將圖6之方法展示且描述為依序執行，但應理解且瞭解，本發明不受所說明之次序限制，因為根據本發明，一些態樣可以不同於本文中所展示及所描述之次序的次序而發生及/或與來自本文中所描繪及所描述之其他態樣同時發生。此外，可能並不需要所有所說明之特徵來實施根據本發明之一態樣的方法。

圖6說明用於製造整合式循環器系統(例如，整合式循環器系統100)之方法600之實例。在602處，第一金屬塗層(例如，第一金屬塗層528)選擇性地施加至基板層(例如，基板層202)之第一表面之一部分。第一金屬塗層可對應於與整合式循環器系統相關聯之信號埠(例如，信號埠104、106及108)。在604處，第二金屬塗層(例如，第二金屬塗層530)選擇性地施加至磁性材料層(例如，磁性材料層206)之第一表面之一部分。第二金屬塗層可對應於與整合式循環器系統相關聯之信號埠。在606處，基板層與磁性材料層經由磁性材料層及基板層中之每一者中對置之第一表面對準以形成互連層(例如，互連層204)，該互連層在第一金屬塗層與第二金屬塗層之間提供電連接性。在608處，諧振器(例如，諧振器208)施加至磁性材料層之與第一表面相對的第二表面。在610處，電連接性提供於諧振器與第一金屬塗層及第二金屬塗層之間。

上文已描述之內容為實例。當然，不可能描述組件或方法之每一可設想組合，但所屬技術領域中具有通常知識者將認識到許多另外組合及排列係可能的。因此，本記載內容意欲涵蓋屬於本申請案，包括隨附申請專利範圍之範圍內的所有此類更改、修改及變化。如本文中所使用，術語「包括(includes)」意謂包括但不限於，術語「包括(including)」意謂包括但不限於。術語「基於(based on)」意謂至少部分基於。另外，在本記載內容或申請專利範圍列舉「一(a、an)」、「第一」或「另一」元件或其等效物時，應解釋為包括一個或多於一 個此類元件，既不需要亦不排除兩個或更多個此類元件。

100:整合式循環器系統

102:接合部

104:第一埠/信號埠

106:第二埠/信號埠

108:第三埠/信號埠

112:第一阻抗匹配網路

114:第二阻抗匹配網路

116:第三阻抗匹配網路

Claims (20)

1. 一種整合式循環器系統，其包含接合部，該接合部包含：第一埠、第二埠及第三埠；基板材料層，其上提供有該第一埠、該第二埠及該第三埠；磁性材料層，其耦接至該基板材料層，該磁性材料層由自偏壓鐵氧體材料所形成；以及諧振器，其耦接至該第一埠、該第二埠及該第三埠，以基於由該磁性材料層提供之磁場而提供自該第一埠至該第二埠及自該第二埠至該第三埠之信號傳輸。
2. 如請求項1之整合式循環器系統，其中該磁性材料層覆疊於該基板材料層，並且該諧振器覆疊於該磁性材料層，該整合式循環器系統進一步包含：第一導電通孔，其延伸穿過該磁性材料層以互連該第一埠與該諧振器；第二導電通孔，其延伸穿過該磁性材料層以互連該第二埠與該諧振器；以及第三導電通孔，其延伸穿過該磁性材料層以互連該第三埠與該諧振器。
3. 如請求項1之整合式循環器系統，其進一步包含互連該磁性材料層與該基板之互連層，該互連層包含：第一金屬塗層，其安置於該基板材料層之第一表面上；第二金屬塗層，其安置於該基板材料層之第一表面上；以及複數個導電互連導體，其安置於該第一金屬塗層與該第二金屬塗層之間，以在經由該磁性材料層及該基板材料層中之每一者中對置之該第一表面來對準該磁性材料層與該基板材料層時而在該第一金屬塗層與該第二金屬塗層之間提供電連接性。
4. 如請求項3之整合式循環器系統，其中該第一金屬塗層及該第二 金屬塗層中之每一者包含與分別為該第一埠、該第二埠及該第三埠中之每一者相關聯的選擇性金屬化塗層，以及一接地平面。
5. 如請求項4之整合式循環器系統，其中該複數個導電互連導體包含：至少一個第一導電互連導體，其經組態以在與該第一埠相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第一部分之間提供電連接性；至少一個第二導電互連導體，其經組態以在與該第二埠相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第二部分之間提供電連接性；至少一個第三導電互連導體，其經組態以在與該第三埠相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第三部分之間提供電連接性；以及至少一個第四導電互連導體，其經組態以在與該接地平面相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第四部分之間提供電連接性。
6. 如請求項1之整合式循環器系統，其進一步包含：第一阻抗匹配網路，其與該第一埠成整體，該第一阻抗匹配網路耦接至經組態以將RF信號傳播至該整合式循環器系統之第一微帶傳輸線；以及第二阻抗匹配網路，其與該第二埠成整體，該第二阻抗匹配網路耦接至經組態以自該整合式循環器系統傳播該RF信號之第二微帶傳輸線。
7. 一種信號隔離器，其包含如請求項1之整合式循環器系統，該信號隔離器包含至少一個終止電路組件，其耦接至該第三埠以隔離經由該第二埠提供至該信號隔離器之RF信號。
8. 一種積體電路(IC)晶片，其包含如請求項1之整合式循環器系統，該IC晶片進一步包含與第一阻抗匹配網路及第二阻抗匹配網路整合之至少一個電路。
9. 如請求項8之IC晶片，其中該至少一個電路包含與該第一阻抗匹 配網路整合之RF放大器電路，以將射頻(RF)信號提供至該第一阻抗匹配網路。
10. 如請求項8之IC晶片，其中該至少一個電路經由微帶傳輸線電耦接至各別該第一阻抗匹配網路及該第二阻抗匹配網路中之各別至少一者。
11. 一種製造整合式循環器系統之方法，該方法包含：將第一金屬塗層選擇性地施加至基板層之第一表面之一部分，該第一金屬塗層對應於與該整合式循環器系統相關聯之信號埠；將第二金屬塗層選擇性地施加至一磁性材料層之第一表面之一部分，該磁性材料層由自偏壓鐵氧體材料所形成，且該第二金屬塗層對應於與該整合式循環器系統相關聯之該信號埠；經由該磁性材料層及該基板層中之每一者中對置之該第一表面將該基板層與該磁性材料層對準以形成互連層，該互連層在該第一金屬塗層與該第二金屬塗層之間提供電連接性；將諧振器施加至該磁性材料層之與該第一表面相對的第二表面；以及在該諧振器與該第一金屬塗層及該第二金屬塗層之間提供電連接性。
12. 如請求項11之方法，其中選擇性地施加該第一金屬塗層包含將該第一金屬塗層之第一部分選擇性地施加至該基板層之該第一表面，其中選擇性地施加該第二金屬塗層包含將該第二金屬塗層之第一部分選擇性地施加至該磁性材料層之該第一表面，其中該第一金屬塗層及該第二金屬塗層之該第一部分對應於與該整合式循環器系統相關聯之該信號埠，該方法進一步包含：將該第一金屬塗層之第二部分選擇性地施加至該基板層之該第一表面，該第二部分對應於與該整合式循環器系統相關聯之接地平面；且將該第二金屬塗層之第二部分選擇性地施加至該磁性材料層之該第一表面，該第二部分對應於與該整合式循環器系統相關聯之該接地平面。
13. 如請求項12之方法，其進一步包含將複數個導電互連導體施加 至該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之至少一者之該第一部分及該第二部分，其中將該基板層與該磁性材料層對準包含經由該磁性材料層及該基板層中之每一者中對置之該第一表面將該基板層與該磁性材料層對準，以經由該複數個導電互連導體之第一部分而在該第一金屬塗層及該第二金屬塗層之該第一部分之間提供電連接性以及經由該複數個導電互連導體之第二部分而在該第一金屬塗層及該第二金屬塗層之該第二部分之間提供電連接性。
14. 如請求項11之方法，其中在該諧振器與該第一金屬塗層及該第二金屬塗層之間提供電連接性包含提供複數個通孔，該複數個通孔自該第一金屬塗層及該第二金屬塗層穿過該磁性材料層延伸至該諧振器。
15. 如請求項11之方法，其進一步包含：以整合式方式將第一阻抗匹配網路製造至該整合式循環器系統之該信號埠之第一埠；以及以該整合式方式將第二阻抗匹配網路製造至該整合式循環器系統之該信號埠之第二埠。
16. 一種積體電路(IC)，其包含整合式循環器系統，該整合式循環器系統包含：接合部，該接合部包含：第一埠、第二埠及第三埠；基板材料層，其上提供有該第一埠、該第二埠及該第三埠；磁性材料層，其耦接至該基板材料層，該磁性材料層由自偏壓鐵氧體材料所形成；以及諧振器，其耦接至該第一埠、該第二埠及該第三埠，以基於由該磁性材料層提供之磁場而提供自該第一埠至該第二埠及自該第二埠至該第三埠之信號傳輸； 第一阻抗匹配網路，其與該第一埠成整體，該第一阻抗匹配網路耦接至經組態以將RF信號傳播至該整合式循環器系統之第一微帶傳輸線；以及第二阻抗匹配網路，其與該第二埠成整體，該第二阻抗匹配網路耦接至經組態以自該整合式循環器系統傳播該RF信號之第二微帶傳輸線。
17. 如請求項16之IC，其中該磁性材料層覆疊於該基板材料層，並且該諧振器覆疊於該磁性材料層，該整合式循環器系統進一步包含：第一導電通孔，其延伸穿過該磁性材料層以互連該第一埠與該諧振器；第二導電通孔，其延伸穿過該磁性材料層以互連該第二埠與該諧振器；以及第三導電通孔，其延伸穿過該磁性材料層以互連該第三埠與該諧振器。
18. 如請求項16之IC，其進一步包含互連該磁性材料層與該基板之互連層，該互連層包含：第一金屬塗層，其安置於該基板材料層之第一表面上；第二金屬塗層，其安置於該基板材料層之第一表面上；以及複數個導電互連導體，其安置於該第一金屬塗層與該第二金屬塗層之間，以在經由該磁性材料層及該基板材料層中之每一者中對置之該第一表面來對準該磁性材料層與該基板材料層時而在該第一金屬塗層與該第二金屬塗層之間提供電連接性。
19. 如請求項18之IC，其中該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者包含與分別為該第一埠、該第二埠及該第三埠中之每一者以及接地平面相關聯的選擇性金屬化塗層，其中該複數個導電互連導體包含：至少一個第一導電互連導體，其經組態以在與該第一埠相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第一部分之間提供電連接性；至少一個第二導電互連導體，其經組態以在與該第二埠相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第二部分之間提供電連接性； 至少一個第三導電互連導體，其經組態以在與該第三埠相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第三部分之間提供電連接性；以及至少一個第四導電互連導體，其經組態以在與該接地平面相關聯的該第一金屬塗層及該第二金屬塗層中之每一者之第四部分之間提供電連接性。
20. 如請求項16之IC，其進一步包含耦接至該第三埠的至少一個終止電路組件，以隔離經由該第二埠提供至該整合式循環器系統之RF信號。

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