电容器结构和使用该电容器结构的电容器的制造方法
【专利摘要】本发明的实施例提供了一种电容器结构。电容器结构包括：第一多个金属极板(P31，P33，P35；P51，P53，P55；P61，P63，P65)，被垂直布置，其中它们的表面相互平行；第二多个金属极板(P32，P34，P36；P52，P54，P56；P62，P64，P66)，与第一多个金属极板交错，其中它们的表面与第一多个金属极板的表面平行；第一端口(Port1)，通过第一多个端口连接条片(S1，S3，S5)并且经由第一端口通孔互连(V31，V51，V61)而被电连接至第一多个金属极板(P31，P33，P35；P51，P53，P55；P61，P63，P65)中的每一个；以及第二端口(Port2)，通过第二多个端口连接条片(S2，S4，S6)并且经由第二端口通孔互连(V32，V52，V62)被电连接至第二多个金属极板(P32，P34，P36；P52，P54，P56；P62，P64，P66)中的每一个。第一多个金属极板(P31，P33，P35；P51，P53，P55；P61，P63，P65)在第一多个金属极板中的每一个的、与第一端口所连接至的端部相对的端部处连接在一起。第二多个金属极板(P32，P34，P36；P52，P54，P56；P62，P64，P66)在第二多个金属极板中的每一个的、与第二端口所连接至的端部相对的端部处连接在一起。第一多个端口连接条片(S1，S3，S5)的延伸方向与第二多个端口连接条片(S2，S4，S6)延伸方向成特定角度。
【专利说明】
电容器结构和使用该电容器结构的电容器
技术领域
[0001]本发明的实施例总体涉及电容器结构，并且具体地涉及具有垂直叉指交错的金属极板的多个层的一种电容器结构，并且进一步涉及使用电容器结构的宽带垂直叉指电容器(VIC)o
【背景技术】
[0002]该部分介绍了可以促进更好地理解本公开的一些方面。因此，该部分的陈述从这个角度阅读并且不应理解为承认什么是现有技术或者什么不是现有技术。
[0003]VIC广泛地用于构建在多层低温共烧陶瓷(LTCC)衬底中的基于集总元件的部件，如图1中所示。然而，VIC作为双端口器件，显示了限制其运算带宽的许多额外的不希望的谐振频率。特别地，可以在数个频率观察到被定义为其中输出端口由匹配负载端接的双端口器件的输入反射系数的ISIII中、以及被定义为其中输出端口由匹配负载端接的双端口器件的正向传输插入损耗的I S12 I中的伪尖峰。这些伪尖峰出现处的频率限制VIC的带宽。此夕卜，指件(下文中将可互换地称作金属极板)数目的增多可以导致在较低频率的更多不希望的谐振，这将进一步限制VIC的带宽。
[0004]对于平面叉指电容器而言，可以通过在平面叉指电容器的间隔叉指之间使用如参考文献[I]中所述的电感性部件、如参考文献[2]中所述的键合引线或者如参考文献[3]中所述的具有通孔的插槽接地结构来减小伪尖峰。然而并不存在用于移除或减小用于带宽增强的垂直叉指电容器的伪尖峰的任何有效的方案。
[0005]参考文献:
[0006][l]L.Zhu和K.Wu，Accurate circuit model of interdigital capacitor andits applicat1n to design of new quas1-lumped miniaturized filters withsuppress1n of harmonic resonance[ J], IEEE Trans.微波理论技术学报，第48卷，第3期，PP.347-356，2000
[0007][2]F.P.Casares_Miranda，P.0tero，E.Marquez-Segura和C.Camacho-Penalosa，Wire bonded interdigital capacitor，IEEE微波和无线部件快报，第15卷，第10期，pp.700-702，2005
[0008][3]H.L.Zhang，X.Y.Zhang和B.J.Hu，A novel interdigital capacitor withaccurate model for left-handed metamaterials，Proc.1EEE亚太微波会议，横滨，日本，2010，pp.1463-1465
【发明内容】
[0009]本发明的各个实施例目的在于解决以上问题和缺点的至少一部分。当结合借由示例的方式示出了本发明实施例的原理的附图而阅读时从以下具体实施例的描述说明也将理解本发明实施例的其他特征和优点。
[0010]在所附权利要求中阐述并且在该部分中总结本发明实施例的各个方面。应该理解的是本发明的范围由所附权利要求限定。
[0011]在本发明的第一方面中，提供了一种电容器结构。电容器结构包括:第一多个金属极板，被垂直地布置，其中它们的表面相互平行;第二多个金属极板，与第一多个金属极板叉指交错，其中它们的表面平行于第一多个金属极板的表面;第一端口，通过第一多个端口连接条片(Strip)并且经由第一端口通孔互连而电连接至第一多个金属极板中的每一个；以及第二端口，通过第二多个端口连接条片并且经由第二端口通孔互连而电连接至第二多个金属极板中的每一个。第一多个金属极板在第一多个金属极板的每一个的与其中第一端口连接至端部相对的端部处连接在一起。第二多个金属极板在第二多个金属极板的每一个的、与第二端口连接的端部相对的端部处连接在一起。第一多个端口连接条片的延伸方向与第二多个端口连接条片的延伸方向成特定角度。
[0012]采用该电容器结构，可以减小VIC器件中伪尖峰，从而可以有效地增大VIC器件的带宽，并且同时VIC器件的电容和品质因数稍微增加。
[0013]在一些实施例中，第一多个金属极板通过第一极板通孔互连而连接在一起；以及第二多个金属极板通过第二极板通孔互连而连接在一起。
[0014]在一些实施例中，第一极板通孔互连垂直地穿过形成在第二多个金属极板中的间隙而并未接触间隙，并且电连接至第一多个金属极板中的每一个;或者第一极板通孔互连通过第一多个极板连接条片而电连接至第一多个金属极板中的每一个。
[0015]在一些实施例中，第二极板通孔互连垂直地穿过形成在第一多个金属极板中的间隙而并未接触间隙，并且电连接至第二多个金属极板中的每一个;或者第二极板通孔互连通过第二多个极板条片而电连接至第二多个金属极板中的每一个。
[0016]在一些实施例中，在第一多个极板连接条片的对应极板连接条片或者具有第一极板通孔互连的第一多个金属极板中的每一个之间的连接部分位于第一多个端口连接条片中的对应端口连接条片的延伸线上。优选地，延伸线延伸穿过第一多个金属极板中的对应金属极板上的中心。
[0017]在一些实施例中，在第二多个极板连接条片的对应极板连接条片或者具有第二极板通孔互连的第二多个金属极板中的每一个之间的连接部分位于第二多个端口连接条片中的对应极板连接条片的延伸线上。优选地，延伸线延伸穿过第二多个金属极板中的对应极板连接条片上的中心。
[0018]在一些实施例中，特定角度是90度或180度。
[0019]在一些实施例中，第一多个金属极板和第二多个金属极板中的每一个是矩形的。
[0020]在本发明的第二方面中，提供了一种采用根据本发明第一方面的电容器结构的垂直叉指电容器。
[0021]在一些实施例中，采用电介质材料填充在垂直叉指电容器的两个相邻金属极板之间的间隔。
[0022]在一些实施例中，垂直叉指电容器中的第一多个金属极板和第二多个金属极板中的每一个被埋设在相应的低温共烧陶瓷(LTCC)衬底、相应的液晶聚合物(LCP)衬底、或相应印刷电路板(PCB)层中。
[0023]根据如说明书中所述关于所提出的电容器结构以及采用了所提出结构的垂直叉指电容器的特定实施例，可以减小低频伪尖峰并且可以将不希望的谐振偏移至远远更高频率，从而可以显著地增大垂直叉指电容器的带宽。同时，垂直叉指电容器的电容和品质因数稍微增大。
【附图说明】
[0024]参考附图、借由示例的方式从以下详细说明书将使得本发明各个实施例的以上和其他方面、特征和益处变得更充分地明显，其中使用相同参考数字或字母以指定相同或等同元件。为了促进更好地理解本发明实施例而示出附图并且无需按照比例绘制，其中:
[0025]图1示出了现有技术中常规的VIC结构；
[0026]图2示出了如图1中所示常规VIC的等效电路及其等效转换电路；
[0027]图3示出了根据本发明第一实施例的示例性VIC的结构；
[0028]图4示出了如图3中所示示例性VIC的等效电路及其等效转换电路；
[0029]图5示出了根据本发明第二实施例的示例性电容器的结构；
[0030]图6示出了根据本发明第三实施例的示例性电容器的结构；
[0031]图7示出了根据本发明第一实施例的示例性电容器的平面布局，其中特别地限定了金属极板、各个通孔互连、间隙和各个条片的尺寸；以及
[0032]图8示出了对于如图7中所示的示例性电容器的EM仿真结果。
【具体实施方式】
[0033]下文中，将参照示意性实施例描述本发明的原理和精神。应该理解的是，所有这些实施例仅为了本领域技术人员给出以更好地理解并进一步实施本发明，但是并非用于限定本发明的范围。例如，示出或者描述作为一个实施例的一部分的特征可以用于另一实施例以产生另外又一实施例。为了明晰，在该说明书中并未描述真实实施方式的所有特征。
[0034]说明书中对于“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等的参考指示了所述实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。此外，这些短语不必涉及相同的实施例。进一步地，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，主张的是，不论是否明确描述，结合其他实施例影响该特征、结构或特性在本领域技术人员的认知范围内。
[0035]应该理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各个元件，这些元件不应由这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个。例如，第一元件可以称作第二元件，并且类似地，第二元件可以称作第一元件，并未脱离示例性实施例的范围。如在此所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列术语的任意和全部组合。
[0036]在此使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的并且并非意在限定示例性实施例。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文明确给出相反指示。应该进一步理解的是，当在此使用时，术语“包括(comprises、comprising)”、“具有(has，have)”、包含(“includes，including”)规定了所陈述的特征、元件和/或部件等的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
[0037]在以下说明书和权利要求中，除非另外定义，在此使用的所有技术和科技术语具有与本发明所属技术领域普通技术人员通常所理解的相同含义。
[0038]首先参照图1，其中示出了常规VIC的结构。常规VIC是在多层结构上的多个导体，其展示通带和止带并且具有多个垂直叉指金属极板，垂直叉指金属极板也可以称作“指件”。在下文中，术语“金属极板”和“指件”可以可互换地使用以指代相同元件。
[0039]图1中所示的常规VIC示例性地包括基板的六个层(层1-6)。在每个基板中掩埋金属极板。奇数编号的金属极板P11、P13和P15通过金属条片S11、S13和S15以及经由第一端口通孔互连Vl I而电连接至第一端口(Port 11)。类似地，偶数编号的金属极板P12、P14和P16通过金属条片S12、S14和S16以及经由第二端口通孔互连V12而电连接至第二端口(Port12)。在常规VIC中，奇数编号的金属极板PU、P13和P15的、与第一端口 Portl所连接的端部相对的所有端部是开放的(下文中这将称作开放端部)，并且偶数编号的金属极板P12、P14和P16的、与第二端口 Port2所连接端部相对的所有端部也是开放的。
[0040]图2(a)和图2(b)中示出了常规VIC的等效电路及其等效转换电路。常规VIC的指件可以由串联电感(11、1^2、1^3、1^4、1^5或1^6)和并联电容(012、023、034、045或056)表不，其在附图中被绘制为两个分离的电容。由电容Cij仿真在相邻的叉指之间的电容性耦合效应，其中i和j是指件编号。从附图2(a)和图2(b)可见电感和电容分离分布，这对于限制VIC带宽的不希望谐振做出贡献。
[0041]根据本发明的一些实施例，提出了一种VIC结构。VIC结构包括:第一多个金属极板，被垂直地布置，其中它们的表面相互平行;第二多个金属极板，与第一多个金属极板叉指交错，其中它们的表面与第一多个金属极板的表面平行;第一端口，通过第一多个端口连接条片并且经由第一端口通孔互连而电连接至第一多个金属极板中的每一个；以及第二端口，通过第二多个端口连接条片并且经由第二端口通孔互连而电连接至第二多个金属极板中的每一个。在根据本发明实施例的VIC结构中，第一多个金属极板在第一多个金属极板中的每一个的、与第一端口所连接端部相对的端部处连接在一起;第二多个金属极板在第二多个金属极板中的每一个的、与第二端口所连接端部相对的端部处连接在一起；以及第一多个端口连接条片延伸方向与第二多个端口连接条片延伸方向成特定角度。
[0042]下文中，将参照图3-图8详细描述根据本发明实施例的VIC结构。第一实施例
[0043]现在参照图3，示出了根据本发明第一实施例的示例性VIC的结构。如图3中所示的VIC结构包括:在层1、层3和层5中的第一多个金属极板P31、P33和P35(也即奇数编号的金属极板)，被垂直地布置，其中它们的表面相互平行;在层2、层4和层6中的第二多个金属极板P32、P34和P36(也即偶数编号的金属极板)，与第一多个金属极板叉指交错，其中它们的表面平行于第一多个金属极板的表面;第一端口(图3中被标注为Portl)，通过第一多个端口连接条片S1、S3和S5并且经由第一端口通孔互连V31而电连接至第一多个金属极板中的每一个；以及第二端口(图3中被标注为Port2)，通过第二多个端口连接条片S2、S4和S6并且经由第二端口通孔互连V32而电连接至第二多个金属极板中的每一个。
[0044]在该电容器结构中，第一多个金属极板P31、P33和P35在第一多个极板中的每一个的、与第一端口 Port I所连接端部相对的端部处被连接在一起；以及第二多个金属极板在第二多个金属极板P32、P34和P36中的每一个的、与第二端口Port2所连接端部相对的端部处被连接在一起。此外，第一多个端口连接条片延伸方向与第二多个端口连接条片延伸方向成特定角度。在该实施例中，特定角度优选地设置为180度。然而，本领域技术人员应该理解，其他角度数值也是可能的，诸如90度，并且本发明的范围不限于特定角度的任何特定数值。
[0045]在该实施例中，第一多个金属极板和第二多个金属极板的数目分别示出为三个。然而，这些数目应该视作是示意性而非限制性的，其可以根据实际性能需求而调整。通常，第一多个金属极板和第二多个金属极板中的每一个可以形状为矩形，优选地如所示为方形。然而，本领域技术人员应该理解其他形状诸如圆形也是可能的。本发明的范围不限于金属极板的任何特定形状或者金属极板的任何特定数目。
[0046]与图1的电容器结构(其中金属极板Pl1、P13和P15的、与第一端口所连接的端部相对的所有端部是开放的，并且金属极板P12、P14和P16的、与第二端口所连接端部相对的所有端部也是开放的)相比，在本发明的第一实施例中，第一多个金属极板P31、P33和P35的开放端部被电连接在一起，并且第二多个金属极板P32、P34和P36的开放端部也被电连接在一起。
[0047]通过电连接对应金属极板的开放端部，根据本发明实施例的电容器结构的等效电路及其等效转换电路变为如图4中所示的电路。如图所示，由于层1、层3和层5中的金属极板的开放端部的电连接，靠近Portl的电容C12、C23、C34、C45和C56可以等效地聚集为Cp1，并且电感U、LdPL5可以聚集为Lp1。类似地，由于层2、层4和层6中金属极板的开放端部的电连接，靠近Port2的电容C12、C23、C34、C45和C56可以等效地聚集为Cp2并且电感L2、L4和L6可以聚集为Lp2。所提出的根据本发明实施例的电容器结构分别并联地组合电容和电感，并且因此可以减小由分离的电容和电感引起地在较低频率的不期望的谐振。额外地，电容和电感的组合主要地导致不希望谐振偏移至更高频率以及垂直叉指电容器的电容和品质因数的稍微增大。
[0048]在该实施例的所示示例中，第一多个金属极板可以通过第一极板通孔互连V33连接在一起;以及第二多个金属极板可以通过第二极板通孔互连V34连接在一起。
[0049]如图1中所示，第一极板通孔互连V33可以垂直地穿过形成在金属极板P32和P34中的间隙C2和C4而并未接触间隙，并且同时电连接至第一多个金属极板P31、P33和P35中的每一个。类似地，第二极板通孔互连V34可以垂直地穿过形成在金属极板P33和P35中的间隙C3和C5而并未接触间隙，并且同时电连接至第二多个金属极板P32、P34和P36中的每一个。然而，本领域技术人员应该理解，用于连接金属极板的开放端部的其他方式也是可能的，只要它们可以实现本发明实施例的预期功能。
[0050]优选地，在第一多个金属极板P31、P33和P35中的每一个与第一极板通孔互连V33之间的连接部分在第一多个端口连接条片S1、S3和S5中的对应条片的延伸线上。进一步优选地，延伸线延伸通过第一多个金属极板中的对应金属极板上的中心。例如，在其中第一多个金属极板中的每一个是矩形的情形中，延伸线是对应的矩形金属极板的、平行于其两侧边的中心线，并且因此前述连接部分将位于金属极板的另外两个侧边的中间。
[0051]额外地或备选地，第二多个金属极板P32、P34和P36中的每一个与第二极板通孔互连V34之间的连接部分在第二多个端口连接条片S2、S4和S6的对应接条片的延伸线上。优选地，延伸线延伸穿过第二多个金属极板P32、P34和P36的对应金属极板上的中心。例如，在其中第二多个金属极板的每一个是矩形的情形中，延伸线是对应的矩形金属极板的、平行于其两侧边的中心线，并且因此前述连接部分将位于金属极板的另外两个侧边的中间。
[0052]第二实施例
[0053]图5示出了根据本发明第二实施例的示例性电容器的结构。所示的示例性电容器结构与第一实施例的结构相同，除了通过两个通孔互连将金属极板的开放端部进行连接的方式之外。为了公开简短和简明，下文中将不重复对于该电容器结构中相同部件的描述说明。
[0054]在所示的实施例中，第一极板通孔互连V53可以分别通过第一多个极板连接条片S51、S53和S55在与第一端口 Portl所连接的端部相对的端部处电连接至第一多个金属极板P51、P53和P55中的每一个。类似地，第二极板通孔互连V54可以分别通过第二多个极板连接条片S52、S54和S56在与第二端口 Port2所连接的端部相对的端部处电连接至第二多个金属极板P52、P54和P56中的每一个。如所示，第一极板连接条片和第二多个极板连接条片中的每一个为“L”形状。然而，本领域技术人员应该理解其他形状也是可能的，只要它们可以实现本发明实施例的功能。本发明的范围不限于极板连接条片的任何特定形状。
[0055]优选地，第一多个金属极板P51、P53和P55中的每一个与第一多个极板连接条片S51、S53和S55中的对应连接条片之间的连接部分在第一多个端口连接条片S1、S3和S5的对应端口连接连接条片的延伸线上。进一步优选地，延伸线延伸穿过第一多个金属极板的对应金属极板上的中心。例如，在其中第一多个金属极板中的每一个是矩形的情形中，延伸线是对应的矩形金属极板的、平行于其两侧边的中心线，并且因此前述连接部分将位于金属极板的另外两个侧边的中间。
[0056]额外地或备选地，第二多个金属极板P52、P54和P56中的每一个与第二多个金属连接条片S52、S54和S56中的对应金属连接条片之间的连接部分位于第二多个端口连接条片S2、S4和S6中的对应端口连接条片的延伸线上。优选地，延伸线延伸穿过第二多个金属极板的对应金属极板上的中心。例如，在其中第二多个金属极板中的每一个是矩形的情形中，延伸线是对应的矩形金属极板的、平行于其两个侧边的中心线，并且因此前述连接部分将位于金属极板的另外两个侧边的中间。
[0057]在其中所有金属极板配置为矩形的所示情形中，第一多个极板连接条片S51、S53和S55中的每一个可以电连接在对应的金属极板P51、P53或P55的第一侧边的中间，并且第二多个极板连接条片S52、S54和S56中的每一个可以电连接在对应的金属极板P52、P54或P56的第二侧边的中间，其中第一侧边平行垂直于第二侧边。
[0058]尽管在第二实施例中，第一通孔互连V53和第二通孔互连V54以相同方式(也即通过金属连接条片)互连了相应金属极板的对应开放端部，但是它们也可以以不同方式互连开放端部。例如，第一极板通孔互连V53如图5中所示可以通过极板连接条片而互连第一多个金属极板的开放端部，而第二极板通孔互连V54可以垂直穿过形成在第一多个金属极板中的间隙而并未接触间隙，并且同时如图3中所示电连接至第二多个金属极板的每一个，或者反之亦然。简单而言，示出或描述作为本发明一个实施例的一部分的特征可以用于另一个实施例以产生另外又一实施例，这也落入本发明的范围内。
[0059]根据第二实施例，能够实现与第一实施例相同的效果。也即，单独的电容和电感可以聚集起来，并且因此减小了在较低频率的伪尖峰，从而增大了带宽同时维持了电容。
[0060]第三实施例
[0061]图6示出了根据本发明第三实施例的示例性电容器的结构。所示的示例性电容器结构与第二实施例的结构相同，不同之处在于改变了第一端口、第二端口以及第一极板通孔互连和第二极板通孔互连相对于金属极板的位置。为了公开简短和简明，在此不再重复对于该电容器结构中相同部件的描述说明。
[0062]在第三实施例中，在第一多个端口连接条片S1、S3和S5延伸所沿的第一方向与第二多个端口连接条片S2、S4和S6延伸所沿的第二方向之间的特定角度可以被设置为90度。类似于第二实施例，第一多个金属极板P61、P63和P65的开放端部通过第一多个极板连接条片S61、S63和S65并且经由例如第一极板通孔互连V63而电连接在一起，以及第二多个金属极板P62、P64和P66的开放端部通过第一多个极板连接条片S61、S63和S65并且经由例如第一极板通孔互连V64而电连接在一起。本领域技术人员应该理解，第一金属极板和/或第二多个金属极板的开放端部也可以以如图3中所示方式而电连接在一起。
[0063]在其中所有金属极板配置为矩形的所示情形中，第一多个极板连接条片S61、S63和S65中的每一个电连接在对应的金属极板P61、P63或P65的第一侧边的中间，以及第二多个极板连接条片S62、S64和S66中的每一个电连接在对应的金属极板P62、P64或P66的第二侧边的中间，其中第一侧边垂直于第二侧边。
[0064]图6(b)示出了根据本发明第三实施例的另一示例性电容器结构，其中第一端口Port I和第二端口 Port2以及第一极板通孔互连P63和第二极板通孔互连P64的位置相对于如图6(a)中所示电容器结构旋转180度。
[0065]根据第三实施例，能够实现与第一和第二实施例相同的效果。也即，分立的电容和电感可以聚集在一起，并且因此可以减小在较低频率下的伪谐振以使得可以增大带宽同时维持电容值。
[0066]在以上实施例或一些其他实施例中，第一金属极板和第二金属极板可以通常由金、银和铜等制成。第一多个金属极板和第二多个金属极板的厚度、以及任何两个相邻金属极板之间的间隔通常被配置为相等。优选地，所有金属极板的大小设置相等，并且它们的中心垂直对准。优选地，第一金属极板和第二金属极板中的每一个的厚度以及间隔可以被配置为0.1mm。进一步优选地，端口连接条片S1-S6中的每一个以及第一多个极板连接条片和第二多个极板连接条片的宽度可以不大于1/4波导波长。
[0067]根据如图3、图5和图6所示本发明实施例的电容器结构可以形成在衬底的多个层中，衬底可以是半导体衬底，其中半导体器件诸如VIC器件可以形成在半导体衬底中。在采用了根据本发明第一、第二或第三实施例的电容器结构的垂直叉指电容器中，可以采用电介质材料(诸如陶瓷、水晶和特氟纶等)填充相邻金属极板配对之间的间隔。第一多个金属极板和第二多个金属极板中的每一个可以埋设在相应的半导体衬底中，诸如低温共烧陶瓷(LTCC)衬底，液晶聚合物(LCP)衬底，或印刷电路板(PCB)层。LTCC可以是Ferro-A6、dupond951或(1即011(1943等。
[0068]在下文中，将描述采用了根据第一实施例的电容器结构的具体示例性VIC。本领域技术人员应该理解，仅为了示意说明本发明实施例的技术效果而给出具体示例，而不是以任何特定形式限制本发明。
[0069]在该示例中，VIC被埋设在六层LTCC衬底中，其由Ferro-A6材料制成，Ferro-A6材料具有5.9的电介质常数以及0.002的损耗角正切。每个LTCC层具有0.096mm的厚度。图7示出了VIC的平面布局，其中特定地限定金属极板、各个通孔互连、间隙和各个条片的尺寸。选择AXIEM用于电磁优化和验证，其是基于磁矩的频域方法的全波电磁(EM)求解程序。在优化之后，最终的最佳尺寸参数是Wq = 0.2mm，wi = 0.6 ,W2 = 0.5 ,Wc = 1.8mm,ri = 0.2mm，r2 =
0.3mm, Γ3 = 0.2mm 以及 r4 = 0.4mm。
[0070]图8示出对于具有以上最佳尺寸参数的VIC的仿真结果，由此可见与以相同形状和相同材料制成的并且以参数wo，w2，n:2和1具有相同数值的常规VIC相比，在I Sll I和| S21中的频率fi的伪尖峰从3.4GHz偏移至9.8GHz。也即，根据本发明实施例的所提出VIC的带宽从3.4GHZ改进至9.8，这意味着带宽的188 %的改进。
[0071]对于本领域技术人员明显的是，随着技术进步，可以以各种方式实施本发明概念。本发明及其实施例不应限定于以上所述的示例，而是可以在权利要求的范围内改变。
[0072]尽管该说明书包含许多具体的实施方式细节，这些不应构造为对于任何实施方式或者可以请求保护的范围的限制，而是相反地作为可以专用于特定实施方式的特定实施例的特征的描述说明。在分立实施例的上下文中在该说民书中所述的某些特征也可以组合地实施在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中所述的各个特征也可以分立地或者以任何合适的子组合而实施在多个实施例中。此外，尽管特征可以如上描述为以某些组合而作用并且甚至初始地同样请求保护，来自请求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可以从组合分离，并且请求保护的组合可以专用于子组合或者子组合的变化。
[0073]尽管根据数个实施例已经描述了本发明，本领域技术人员将认识到本发明不限于所述的实施例，并且可以在所附权利要求的公开和范围内采用修改和改变而实施。说明书因此应该视作是示意说明性而并非是限定性的。
【主权项】
1.一种电容器结构，包括: 第一多个金属极板(？31少33，？35;?51少53，？55;?61少63，？65)，所述第一多个金属极板被垂直地布置，其中它们的表面相互平行； 第二多个金属极板(？32少34，？36;?52少54，？56;?62少64，？66)，所述第二多个金属极板与所述第一多个金属极板叉指交错，其中它们的表面平行于所述第一多个金属极板的表面； 第一端口( Port I)，通过第一多个端口连接条片(SI，S3，S5)并且经由第一端口通孔互连(￥31，￥51，￥61)被电连接至所述第一多个金属极板(？31，？33，？35;?51，？53，？55;卩61，P63，P65)中的每一个金属极板；以及 第二端口(Port2)，通过第二多个端口连接条片(S2，S4，S6)并且经由第二端口通孔互连(￥32，￥52，￥62)被电连接至所述第二多个金属极板(？32，？34，？36;?52，？54，？56;?62，P64，P66)中的每一个金属极板； 其中所述第一多个金属极板(？31少33少35;?51，？53，？55;?61少63少65)在所述第一多个金属极板中的每一个金属极板的、与所述第一端口所连接的端部相对的端部处被连接在一起； 所述第二多个金属极板(？32少34少36;?52少54，？56;?62少64少66)在所述第二多个金属极板中的每一个金属极板的、与所述第二端口所连接的端部相对的端部处被连接在一起；以及 其中所述第一多个端口连接条片(SI，S3，S5)延伸的方向与其中所述第二多个端口连接条片(S2，S4，S6)延伸的方向成特定角度。2.根据权利要求1所述的电容器结构，其中，所述第一多个金属极板(P31，P33，P35;卩51，？53，？55;?61，？63，？65)通过第一极板通孔互连(￥33，￥53，￥63)被连接在一起；以及 所述第二多个金属极板通过第二极板通孔互连(V34，V54，V64)被连接在一起。3.根据权利要求2所述的电容器结构，其中， 所述第一极板通孔互连(V33)垂直地穿过形成在所述第二多个金属极板中的间隙(C2，C4)而并未接触所述间隙，并且电连接至所述第一多个金属极板(P31，P33，P35)中的每一个金属极板，或者 所述第一极板通孔互连(V53，V63)通过第一多个极板连接条片(S51，S53，S55 ; S61，363，365)而电连接至所述第一多个金属极板中(？51，？53少55;?61少63少65)的每一个金属极板。4.根据权利要求3所述的电容器结构，其中， 所述第二极板通孔互连(V34)垂直地穿过形成在所述第一多个金属极板中的间隙(C3，〇5)而并未接触所述间隙并且电连接至所述第二多个金属极板(？52，？54，？56;?62，？64，P66)中的每一个金属极板，或者 所述第二极板通孔互连(V54，V64)通过第二多个极板连接条片(S52，S54，S56 ; S62，364，366)而电连接至所述第二多个金属极板(？52少54少56;?62少64少66)中的每一个金属极板。5.根据权利要求4所述的电容器结构，其中， 在所述第一多个金属极板(P31，P33，P35 ;P51，P53，P55 ;P61，P63，P65)中的每一个金属极板与所述第一极板通孔互连(￥33)或所述第一多个极板连接条片(351，353，355;561，S63，S65)中的对应极板连接条片之间的连接部分在所述第一多个端口连接条片(SI，S3，55)中的对应端口连接条片的延伸线上。6.根据权利要求5所述的电容器结构，其中， 所述延伸线延伸穿过在所述第一多个金属极板(？31少33少35;?51少53少55;?61，？63，P65)中的对应金属极板上的中心。7.根据权利要求4或5所述的电容器结构，其中， 在所述第二多个金属极板(？32少34，？36;?52少54少56;?62，？64，？66)中的每一个金属极板与所述第二极板通孔互连(V34)或所述第二多个极板连接条片(S52，S54，S56; S62，S64，S66)中的对应极板连接条片之间的连接部分在所述第二多个端口连接条片(S2，S4，56)中的对应端口连接条片的延伸线上。8.根据权利要求7所述的电容器结构，其中， 所述延伸线延伸穿过所述第二多个金属极板(？32，？34，？36;?52，？54，？56;?62，？64，P66)中的对应金属极板上的中心。9.根据权利要求1-8中任一项所述的电容器结构，其中，所述特定角度是90度或180度。10.根据权利要求1-9中任一项所述的电容器结构，其中，所述第一多个金属极板(P31，?33，？35;?51，？53，？55;?61，？63，？65)和所述第二多个金属极板(？32，？34，？36;?52，卩54，P56 ； P62, P64, P66)中的每一个金属极板是矩形的。11.一种电容器，采用了根据权利要求1-10中任一项所述的电容器结构。12.根据权利要求11所述的电容器，其中，采用电介质材料填充在任何两个相邻的金属极板之间的间隔。13.根据权利要求1-10任一项所述的电容器，其中，所述第一多个金属极板(P31，P33，?35;?51，？53，？55;?61，？63，？65)和所述第二多个金属极板(？32，？34，？36;?52，？54，卩56;P62，P64，P66)中的每一个金属极板被埋设在相应的低温共烧陶瓷(LTCC)衬底、相应的液晶聚合物(LCP)衬底、或相应的印刷电路板(PCB)层中。
【文档编号】H01G4/30GK105900197SQ201480072613
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年1月28日
【发明人】周波, 刘坤, 陈俊友, 季扬
【申请人】瑞典爱立信有限公司