专利名称：通讯电路模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高频电路模块，特别是涉及一种具有改良式接地平面结构的高频电路模块。
背景技术：
近年来，随着各种移动通讯产品不断微小化，其内部的高频电路也不断朝高集成度的目标发展。因此，利用高介电材料来作为电路结构的基板已成为一主要的趋势。然而，对设计者而言，在高介电材料上设计高频电路却存在着相当大的问题。
具体来说，如图1A所示，公知高频电路结构100由基板101所组成，其包含接地平面102与103、以及电路结构中的微带线(stripline)104。此结构的等效电路图如图1B所示，对于微带线104来说，在信号传递的X方向上存在一串联的电感L与电阻R效应，而Z方向上则存在一并联的阻抗G与电容C效应。此寄生的并联电容量与基板101的介电常数ε有关，当介电常数ε增加时，并联电容量会随之上升，微带线的特性阻抗也将因此而降低，而对线路设计者产生了设计上的限制。因此，若利用高介电材料作为基板，则其对于高频信号所产生的寄生效应(即寄生电容)，将比传统低介电材料更为严重，且更难以处理。
而且，由于并联电容量增加，因此为了维持此微带线的阻抗，必然要使用更细的线宽才得以维持原阻抗。然而，在现今的制造过程中，线宽设计目前仍存在有极大的限制。
再者，为了更进一步提高高频电路的集成度，往往需要利用多层的高介电材料基板，而此结构更加强了寄生效应。如图2所示，传统多层高频电路模块200由多层高介电材料基板201所组成，其包含二电路结构204与205，此电路结构由基板201上的微带线所构成。此外，在高频电路模块200的最下层基板201的下表面设有一主要参考接地平面202。而为了避免电路结构204与205之间发生互相干扰的问题，必须在此二电路之间涂布一特定尺寸的接地平面203，此接地平面203可提供组件或电路间的屏蔽作用。接着参考图3所示的电场分布图，对于电路结构205中的微带线205a来说，因其下方存在接地平面203且其上方为开放空间(无接地平面存在)，所以电场集中于微带线205a与接地平面203之间，故其所产生的寄生电容量较小。另一方面，对于电路结构204中的微带线204a而言，由于其上方与下方分别存在着互不连接的接地平面203、202，且其上下方基板均具有一高介电常数ε1，因此电场密集地存在于微带线204a的两侧，如此将导致非常大的寄生电容量。
此外，若想形成更多层的电路结构，由于各电路结构之间可能需要形成一接地平面以提供屏蔽作用，因此所产生的寄生效应将更为严重，势必会大幅降低高频电路模块的效能。虽然缩减微带线的线宽可降低寄生电容，但由于目前的制造过程技术无法将其线宽无限制的缩小，因此，如何在无须减小微带线线宽的情况下，降低微带线的寄生电容量，成为现今高频电路设计者亟欲达成的目标。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通讯电路模块，其可有效降低所产生的寄生效应，增进电路结构运作的效能。
根据本发明的一种通讯电路模块，具有至少一第一电路结构、至少一第二电路结构、至少一阻挡层、至少一第一接地平面及至少一第二接地平面。第一电路结构位于至少一第一基板上，且第二电路结构位于至少一第二基板上。第一基板与第二基板构成一堆栈基板。阻挡层的一侧与该堆栈基板相接触，且该阻挡层的介电常数值低于该第一基板及该第二基板的介电常数值。第一接地平面位于该第一电路结构与该第二电路结构之间，且第二接地平面位于该阻挡层的另一侧，且该第一接地平面与该第二接地平面电连接。
根据本发明的另一通讯电路模块，位于一外部系统的一侧面上，此高频电路模块具有至少一第一电路结构、至少一第二电路结构及至少一第一接地平面，其中该第一接地平面与该外部系统的另一侧面上的至少一第二接地平面电连接，且该外部系统的介电常数值低于该第一基板及该第二基板的介电常数值。第一电路结构位于至少一第一基板上，第二电路结构位于至少一第二基板上，该第一基板与该第二基板构成一堆栈基板，该堆栈基板的一侧面与该外部系统的该侧面相接触。第一接地平面位于该第一电路结构与该第二电路结构之间。
借助本发明的通讯电路模块，可有效降低所产生的寄生电容量，改善整体的效能，并可区分电路属性，达到防止信号泄漏及互相干扰的效果。
由于本发明的电路模块不会有寄生电容的产生，因此电路模块的基板可以采用介电常数较高的材质制作，以大幅缩小电路结构各层厚度，进而缩小电路模块的尺寸。
图1A为公知高频电路结构的示意图；图1B为图1A的等效电路图；图2为公知多层高频电路模块的剖面图；图3为图2中的电场分布示意图；图4为依据本发明一实施例的通讯电路模块的剖面图；图5为图4中的电场分布示意图；图6为本发明其它实施例的通讯电路模块与外部系统的示意图。
具体实施例方式
图4为依据本发明一实施例的通讯电路模块400的剖面图。图5为图4中的电场分布示意图。请参照图4，该通讯电路模块400由一电路区402与一阻挡层404所构成，其中该阻挡层404的介电常数值低于该电路区402的基板420的介电常数值。通讯电路模块400可以是高频电路模块、蓝牙模块或无线通讯模块。
该电路区402由数层基板420堆栈而成，且具有电路结构410、412以及接地平面406。基板420的材料可以是低介电常数材料、陶瓷材料、有机高分子材料、硅材料或高介电常数材料。接地平面406位于电路结构410、412之间。在本实例中，电路结构410、412为数字电路、高功率电路、低功率电路、模拟电路或微带线。另外，该电路区402的一侧面上也可以形成组件422a、422b，该组件422a、422b与电路结构410电性连接。该组件422a、422b可以是未内埋于基板420内的电阻、电感、电容、处理器或控制器。
该阻挡层404一侧面与该电路区402的基板420一侧面相接触，该阻挡层404另一侧面则形成有接地平面408及连接垫414、416。该阻挡层404的材料只要是介电常数值低于该基板420的介电常数值即可，可以是低介电常数材料、陶瓷材料、有机高分子材料、硅材料或高介电常数材料。
该接地平面408可经由连接部418而与该接地平面406电性连接，如此接地平面408可经由连接部418而延伸至电路区402内无电路的区域，进而可在不增加通讯电路模块400尺寸的情况下，大幅增加接地平面的作用面积。而且，该接地平面408也可通过接地平面406对电路结构410、412进行电磁遮蔽，而避免电路结构410、412间的相互干扰。接地平面406、408的材质可以是金属、碳纤或其它导电材质。
该连接垫414、416与电路结构410、412电性连接，用以使电路结构410、412与外部系统电连接。
接着，请参照图5所示的电场分布示意图，由于电路结构410所处基板的介电常数远大于外界空气的介电常数(约为1)，因此电路结构410所产生的电场会密集于接地平面406附近。再者，由于电路结构412所处基板的介电常数也大于阻挡层的介电常数，因此电路结构412所产生的电场也会密集于接地平面406附近。而在本发明中，接地平面406受到来自电路结构410、412的电场影响，而感应产生的电流会迅速经连接部418传导至接地平面408，进而导离通讯电路模块400，且不会产生寄生电容。
由于本发明的电路模块不会有寄生电容的产生，因此电路模块的基板可以采用介电常数较高的材质制作，以大幅缩小电路结构各层厚度，进而缩小电路模块的尺寸。
另外，图6所示为本发明其它实施例的通讯电路模块400a与外部系统500的示意图。在此实施例中，通讯电路模块400a的基板420与外部系统500的材质不同，其中该外部系统500的介电常数值低于该基板420的介电常数值。
该外部系统500表面有电路结构502a及接地平面502b，电路结构502a与接地平面502b可以位于同一平面或不同平面。外部系统500可以是印刷电路板。
通讯电路模块400a的电路结构410、412经由连接部418b而与外部系统500的电路结构502a电连接。电路结构410、412与电路结构502a电连接的方式可以直接利用连接部418b电连接，也可以经由连接垫418c、504b相互电连接，也可以在连接部外部系统后再以连接垫电连接。再者，通讯电路模块400a的接地平面406经由连接部418、418a电连接至外部系统500的接地平面502b，以构成一完整的接地平面。接地平面406与接地平面502b电连接的方式可以直接利用连接部418、418a电连接，也可以经由连接垫418c、504a相互电连接，也可以在连接部418a贯穿接地平面502b后再以连接垫504电连接。
在此实施例中是将部分接地平面形成于外部系统上，并以介电常数值较低的外部系统作为电路模块的阻挡层，因此此实施例的电路模块不仅可以大幅降低模块间的寄生电容，更可大幅缩小电路模块的尺寸。
很明显地，本领域技术人员在不脱离本发明的精神与范围内，可对本发明进行各种修改与变化。因此，所有与所附权利要求书意义相等的变化均应包含于本发明之中。
主要组件符号说明100高频电路结构 101基板102接地平面 103接地平面104微带线 200高频电路模块201基板 202接地平面203接地平面 204电路结构204a微带线 205电路结构205a微带线 400、400a通讯电路模块402电路区 404阻挡层406、408、502b接地平面 410、412、502a电路结构
414、416、418c、504、504a、504b连接垫418、418a、418b连接部 420基板422a、422b组件 500外部系统
权利要求
1.一种通讯电路模块，其包括至少一第一电路结构，其位于至少一第一基板上；至少一第二电路结构，其位于至少一第二基板上，该第一基板与该第二基板构成一堆栈基板；至少一阻挡层，该阻挡层的一侧与该堆栈基板相接触；至少一第一接地平面，其位于该第一电路结构与该第二电路结构之间；以及至少一第二接地平面，其位于该阻挡层的另一侧，且该第一接地平面与该第二接地平面电连接。
2.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其中该通讯电路模块为一高频电路模块、一蓝牙模块或一无线通讯模块。
3.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其中该第一基板或该第二基板的材质可为低介电常数材料、陶瓷材料、有机高分子材料、硅材料或高介电常数材料。
4.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其中该第一电路结构或该第二电路结构可为数字电路、高功率电路、低功率电路、模拟电路或微带线。
5.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一组件，该组件位于该堆栈基板的另一侧，且该组件可为电阻、电感、电容、处理器或控制器。
6.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其中该第一接地平面或该第二接地平面的材质可为金属、碳纤或导电材质。
7.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其中该阻挡层的材质可为低介电常数材料、陶瓷材料、有机高分子材料或硅材料。
8.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一连接垫，该连接垫位于该阻挡层的另一侧面，分别与该第一电路结构及该第二电路结构电连接。
9.根据权利要求1所述的通讯电路模块，其中该阻挡层的介电常数值低于该第一基板及该第二基板的介电常数值。
10.一种通讯电路模块，其位于一外部系统的一侧面上，其包括至少一第一电路结构，其位于至少一第一基板上；至少一第二电路结构，其位于至少一第二基板上，该第一基板与该第二基板构成一堆栈基板，该堆栈基板的一侧面与该外部系统的该侧面相接触；以及至少一第一接地平面，其位于该第一电路结构与该第二电路结构之间；其中该第一接地平面与该外部系统的另一侧面上的至少一第二接地平面电连接。
11.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其中该通讯电路模块可为一高频电路模块、一蓝牙模块或一无线通讯模块。
12.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其中该第一电路结构或该第二电路结构可为数字电路、高功率电路、低功率电路、模拟电路或微带线。
13.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一组件，该组件位于该堆栈基板的另一侧，且该组件可为电阻、电感、电容、处理器或控制器。
14.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其中该第一接地平面或该第二接地平面的材质可为金属、碳纤或导电材质。
15.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其中该外部系统为一印刷电路板。
16.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一第一连接垫，该第一连接垫位于该堆栈基板的该侧面，分别与该第一电路结构及该第二电路结构电连接。
17.根据权利要求16所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一第二连接垫，该第二连接垫位于该外部系统的该侧面，且与该第一连接垫电连接。
18.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一第三连接垫，该第三连接垫位于该外部系统的该侧面，分别与该第一电路结构及该第二电路结构电连接。
19.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其进一步包括至少一第三电路结构，该第三电路结构位于该外部系统上，该第三电路结构与该第一电路结构及该第二电路结构电连接。
20.根据权利要求10所述的通讯电路模块，其中该外部系统的介电常数值低于该第一基板及该第二基板的介电常数值。
全文摘要
一种通讯电路模块，具有至少一第一电路结构、至少一第二电路结构、至少一阻挡层、至少一第一接地平面及至少一第二接地平面。该第一电路结构位于至少一第一基板上，且该第二电路结构位于至少一第二基板上。第一基板与第二基板构成一堆栈基板。阻挡层的一侧与该堆栈基板相接触，且该阻挡层的介电常数值低于该第一基板及该第二基板的介电常数值。第一接地平面位于该第一电路结构与该第二电路结构之间，且第二接地平面位于该阻挡层的另一侧，且该第一接地平面与该第二接地平面电连接。
文档编号H05K1/16GK1893785SQ20051008060
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月4日 优先权日2005年7月4日
发明者史承彦 申请人:台达电子工业股份有限公司