提升谐振频率的电容器结构的制作方法

文档序号:7236400阅读:391来源:国知局

专利名称::提升谐振频率的电容器结构的制作方法
技术领域
:本发明是有关于一种电容共平面结构,其将信号导电极板与延伸接地导电极板配置于一平面。
背景技术
:随着电子产品日益进步,轻薄短小和多功能化产品已是市场主流趋势,缩'j、零组件体积与数目便成为产品设计的重点。嵌入式无源元件技术可取代传统独立式无源元件,以新的高分子复合材料技术,将无源元件以涂布、网印、压合、蚀刻等方式,埋藏在印刷电路板的内层。而在嵌入式无源元件技术中,电容器一直受到重视,控制着系统模组的尺寸与价格。但是,此类电容器的寄生效应使电容器的电容值变化呈现非线性,并造成电容器的谐振频率下降更会限制电容器的应用频率范围。如图1所示的电容器的电气特性的示意图。在图1中,横轴代表操作频率,而纵轴则代表电容器的阻抗值。虚线Fr为电容器的谐振频率。当操作频率小于谐振频率Fr时,此时的元件操作特性为电容器;但当操作频率大于谐振频率Fr时,此时的元件操作特性类似于电感。一般来说,尺寸越大的电容器所衍生出的寄生效应越大,造成谐振频率Fr越低,使电容器的电容区应用范围变小。其中,如Zycon公司所获准的美国专利案号第5079069、5155655、5161086以及5261153号所揭露的平板电容器结构,其谐振频率较低,可应用的范围因此受到限制。另外,美国专利案号第6657849与7102874号,其所揭露的平板电容器结构与Zycon公司所提的结构同样受限于谐振频率的问题。
发明内容本发明的范例可提供一种共平面电容器结构,其利用緩波(Slowwave)物理特性,将信号导电极板与延伸接地导电极板配置于同一平面上,而可有效提升电容器元件的谐振频率(resonancefrequency),使其能应用于更高的频率范围。本发明的范例另可提供一种共平面电容器结构,其利用电磁波边缘效应(Edgeeffect)进行电容值的补偿,在不需增加电容布局面积下,能维持电容值。本发明的范例可提供一种双埠电容器共平面结构,更具有结构对称的优点,能解决传统双埠平板电容器布局非对称的问题。本发明的一范例提供一种单埠电容器结构,其包括第一导电极板与第二导电极板。第一导电极板包括槽孔。而第二导电极板配置在第一导电极板的一侧,不与第一导电极板处于一共平面。本发明的另一范例提供一种单埠电容器结构,其包括第一导电极板与第二导电极板。第一导电极板包括槽孔。而第二导电极板配置在第一导电极板的槽孔之内,与第一导电极板处于一共平面。第一导电极板与第二导电极板之一为虚接地。本发明的又一范例提供一种双埠电容器结构,其包括第一导电极板、第二导电极板以及第三导电极板。第一导电极板与第二导电极板分别包括第一槽孔与第二槽孔,而第三导电极板则配置在第一槽孔与第二槽孔之内。第一导电极板、第二导电极板以及第三导电极板皆处于一共平面。本发明的再一范例提供一种双埠电容器结构,其包括第一导电极板、第二导电极板以及第三导电极板。第一导电极板包括第一槽孔,并与第二导电极板处于一共平面。而第三导电极板则与第一导电极板不处于一共平面。本发明的又另一范例提供一种双埠电容器结构,其包括第一信号导电极板、第二信号导电极板以及第一延伸接地导电极板。第一信号导电极板、第二信号导电极板以及第一延伸导电极板处于一共平面。本发明的上述范例所提供的电容器结构,因为将信号导电极板与延伸接地导电极板配置于同一平面上,形成电容器共平面(co-plancapacitor)结构。其可有效提升电容器元件的谐振频率,使电容器元件的寄生效应降低,增加电容器元件的使用频率范围。并且,利用电磁波中的边缘效应(Edgeeffect),补偿因电容器共平面结构所损失的电容耦合量,能维持电容值。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。图1绘示为电容器的电气特性的示意图。图2A绘示为本发明第一实施例的单埠电容器的立体结构图。图2B绘示为本发明第一实施例的单埠电容器结构的剖面图。图3A绘示为本发明第二实施例的单埠电容器的立体结构图。图3B绘示为本发明第二实施例的单埠电容器结构的剖面图。图3C绘示为习知单埠电容器的立体结构图。图3D绘示为此习知单埠平板电容特性的模拟示意图。图3E绘示为本发明第二实施例的单埠电容器共平面的间距d值与电容值特性模拟示意图。图3F绘示为本发明第二实施例的单埠电容器共平面的间距d值与谐振频率特性模拟示意图。图4A绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器的立体结构图。图4B绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器结构的剖面图。图4C绘示为习知嵌入多层单埠平板电容特性的模拟示意图。值与电容值的模拟示意图。图4E绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器共平面的间距d值与谐振频率的模拟示意图。图5绘示为本发明第四实施例的单埠电容器的立体结构图。图6绘示为本发明第五实施例的单埠电容器的立体结构图。图7绘示为本发明第六实施例的单埠电容器的立体结构图。图8A绘示为本发明第七实施例的单埠电容器的立体结构图。图8B显示图8A的另一种变化形态。图9绘示为本发明第八实施例的单埠电容器的立体结构图。图10绘示为本发明第九实施例的单埠电容器的立体结构图。图11绘示为本发明第十实施例的单埠电容器的立体结构图。图12绘示为本发明第十一实施例的单埠电容器的立体结构图。图13绘示为本发明第十二实施例的单埠电容器的立体结构图。图14绘示为本发明第十三实施例的单埠电容器的平面结构图。图15绘示为本发明第十四实施例的单埠电容器的平面结构图。图16绘示为本发明第十五实施例的单埠电容器的平面结构图。图17绘示为本发明第十六实施例的单埠电容器的平面结构图。图18绘示为本发明第十七实施例的单埠电容器的平面结构图。图19绘示为本发明第十八实施例的单埠电容器的平面结构图。图20绘示为本发明第十九实施例的双埠电容器的平面结构图。图21A绘示为本发明第二十实施例的双埠电容器的立体结构图。图21B绘示为习知双埠电容器的立体结构图。图21C绘示为习知双埠平板电容特性的模拟示意图。图21D绘示为本发明第二十实施例的双埠电容器共平面的间距d值与电容值的模拟示意图。图21E绘示为本发明第二十实施例的双埠电容器共平面的间距d值与谐振频率的模拟示意图。图22绘示为本发明第二十一实施例的双埠电容器的立体结构图。图23绘示为本发明第二十二实施例的双埠电容器的平面结构图。图24绘示为本发明第二十三实施例的双埠电容器的平面结构图。图25绘示为本发明第二十四实施例的双埠电容器的立体结构图。图26绘示为本发明第二十五实施例的双埠电容器的立体结构图。图27绘示为本发明第二十六实施例的双埠电容器的立体结构图。图28A绘示为本发明第二十七实施例的嵌入多层双埠电容器的立体结构图。图28B绘示为本发明第二十七实施例的嵌入多层双埠电容器结构的剖面图。图29A绘示为本发明第二十八实施例的双埠电容器的立体结构图。图29B绘示为本发明第二十八实施例的双埠电容器结构的剖面图。图30绘示为本发明第二十九实施例的嵌入多层双埠电容器的立体结构图。图31绘示为本发明第三十实施例的双埠电容器的立体结构图。图32绘示为本发明第三十一实施例的双埠电容器的平面结构图。图33绘示为本发明第三十二实施例的双埠电容器的平面结构图。图34绘示为本发明第三十三实施例的双埠电容器的立体结构图。图35A绘示为本发明第三十四实施例的嵌入多层双埠电容器的立体结v构图。图35B绘示为习知嵌入多层双埠平板电容特性的模拟示意图。图35C绘示为本发明第三十四实施例的嵌入多层双埠电容器共平面的间距d值与电容值的模拟示意图。间距d值与谐振频率的模拟示意图。图36显示可应用本发明上述实施例的基板架构示意图。主要元件符号说明201、301、313、403、501、i601、701、801、901、1001、1101、1201、1301、1401、1501、1601、1701、1801、1901、2001、2003、2101、2103、2115、2117、2201、2203、2301、2303、2401、2403、2501、2503、2601、2603、2701、2703、2謝、2803、2901、2903、3001、3003、3101、3103、3201、3203、3301、3303、3401、3403、3501、3503:信号导电极板203、303、315、401、405、503、603、703、803、903、1003、1103、1203、1303、2105、2119、2205、2505、2605、2705、2805、2807、2905、3005、3007、3105、3407、3505、3507:4妄地导电才及^反305、407、605、607、705、707、805、807、905、907、1005、1007、1009、1105、1107、1205、1207、1209、1305、1307、1309、1311、1403、1503、1505、1603、1605、1607、1703、1803、1805、1903、1905、1907、2005、2107、2207、2209、2305、2307、2405、2407、2409、2507、2509、2511、2707、2809、2811、2907、2909、3009、3011、3013、3107、3205、3305、3307、3405、3509:延伸接地导电极板307、409、411、609、611、'709、711、809、811、1011、2109、2215、2217、2517、2519、2521、2817、2819、2915、2917、3019、3021、3023、3111、3511、3513:内连接205、309、413、505、507、613、615、713、813、,815、909、1013、1109、1111、1211、1213、1313、1315、1405、1507、1609、1705、1707、1807、1809、1909、1911、2007、2009、2111、2113、2211、2213、2309、2311、2411、2413、2513、2515、2607、2709、2813、2815、2911、2913、3015、3017、3109、3309、3515、3517:槽孔207、311、415、2821、.2919':介电层d:间距3600:基板M1M6:金属层D1D5:介电层具体实施例方式以下的叙述将伴随着实施例的图示,来详细对本发明所提出的实施例进行说明。在各图示中所使用相同或相似的参考标号,是用来叙述相同或相似的部分。须要注意的是,图示都已经精简过而不是精确的比例。另外,以下的揭露的技术,仅以适当和清晰为目的,而例如上、下、左、右、在上方、在下方、在以上、在以下、较低、在背面、在前等方向性的用词,都仅用来表示所伴随的图示。本发明相关领域具有通常知识者当知,这些方向性的用词不应用来限定本发明的精神。图2A绘示为本发明第一实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板201与接地导电极板203。信号导电极板201中设有槽孔205。槽孔205的形状不一定是图2A中绘示的长方形,而可以是任意的形状,例如是圓形或是多边形等等。如果此实施方式可以应用在下述实施例中的话,则在下述实施例中便不再多做说明。接地导电极板203配置在信号导电极板201的下方,使得信号导电极板201与接地导电极板203不处于一共平面。另外,在本发明的所有实施例与其可能的变化例中,信号导电极板与接地导电极板的电性特征可以互换。比如,在上方的是接地导电极板,而下方的则是信号导电极板。此外,接地导电极板也可能配置有槽孔。如果此种实施方式可以应用在下述的实施例中的话,则在下述实施例中便不再多做说明。图2B绘示为本发明第一实施例的单埠电容器结构的剖面图,且此剖面图是沿着图2A中的线Il而得的剖面。请参考图2B,在信号导电极板201与接地导电极板203之间有介电层207。图3A绘示为本发明第二实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板301、接地导电极板303、延伸接地导电极板305、以及内连接(interconnection)307。信号导电极板301中则设有槽孔309。在此例中,为方便电性特征的模拟,延伸接地导电极板305可以配置于槽孔309的正中央。当然,延伸接地导电极板305未必只能配置于槽孔309的正中央。并且,延伸接地导电极板305与信号导电极板301处于一共平面。另外,延伸接地导电极板305的边缘与槽孔309的边缘相距一间距d。其中,间距d的单位为密耳(mil,千分之一寸)。延伸接地导电极板305以内连接307与接地导电极板303电性连结。而接地导电极板303配置于信号导电极板301的下方,使得信号导电极板301不与接地导电极板303处于一共平面。信号导电极板301与延伸接地导电极板305因同处于一共平面,于是构成一电容器共平面结构。此结构可提供多重电磁波路径,使电容器元件寄生效应减小,并提高电容器元件的使用频率范围。另外,电磁波边缘效应可补偿因结构改变(比如,信号导电极板301被挖空)所损失的电容值。图3B绘示为本发明第二实施例的单埠电容器结构的剖面图,且此剖面图是沿着图3A中的线12而得的剖面。请参考图3B,在信号导电极板301与接地导电极板303之间有介电层311。图3C绘示为习知单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板313以及接地导电极板315。信号导电极板313配置在接地导电极板315的上方。请合并参照图3A与图3C,其中可发现到图3C中的信号导电极板313不具有槽孔,而且此习知电容器结构亦不具电容器共平面结构。图3D绘示为此习知单埠平板电容特性的模拟示意图,图3E绘示为本图31',绘示为本发明第二实施例的单埠电容器共平面的间距d值对谐振频率的模拟示意图。请合并参考图3D至图3F,当间距d二4密耳时,本实施例的电容器结构的电容值相近于习知电容器结构的电容值,但本实施例的电容器结构的谐振频率高于习知电容器结构的谐振频率。下表列出本实施例的间距d值、电容值与谐振频率的关系,此外,更列出习知电容器的电容值与谐振频率以做为比较。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>图4A绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板403、接地导电极板401与405、延伸接地导电极板407以及内连接409与411。信号导电极板403中设有槽孔413。接地导电极板401、信号导电极板403以及接地导电极板405分别由上至下依序排列。延伸接地导电极板407则配置于槽孔413的正中央,而与信号导电及板403处于一共平面。另外,延伸接地导电极板407的边角与槽孔413的边角相距一间距d。其中,间距d的单位为密耳(千分之一寸)。延伸接地导电极板407分别透过内连接409与内连接411来电性连结至接地导电极板401与接地导电才及板405。而在本实施例中,信号导电极板403图4B绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器结构的剖面图,且此剖面图是沿着图4A中的线13而得的剖面。请参考图4B,其中可发现层415。图4C绘示为习知嵌入多层单埠平板电容特性的^^莫拟示意图,图4D绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器共平面的间距d对电容值的特性模拟示意图,而图4E绘示为本发明第三实施例的嵌入多层单埠电容器共平面的间距d对谐振频率的特性模拟示意图。请合并参考图4C至图4E,当间距d=4密耳时,本实施例的电容器结构的电容值相近于习知电容器结构的电容值,但谐振频率却比习知电容器结构提高。下表列出间距d值、电容值与谐振频率的关系,此外,更列出习知电容器的电容值与谐振频率以做为比较。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>图5绘示为本发明第四实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板501以及接地导电极板503。信号导电极板501中设有槽孔505与507。接地导电极板503配置在信号导电极板501的下方,使得接地导电极板503与信号导电极板501不处于一共平面。图6绘示为本发明第五实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板601、延伸接地导电极板605与607、接地导电极板603、以及内连接609与611。信号导电极板601中则设有槽孔613与615。延伸接地导电极板605与607分别配置于槽孔613与615之内,并与信号导电极板601处于一共平面。接地导电极板603配置于信号导电极板601的下方,使得接地导电极板603与信号导电极板601不处于一共平面。并且,延伸接地导电极板605与607分别以内连接609与611电性连结至接地导电极板603。图7绘示为本发明第六实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板701、延伸接地导电极板705与707、接地导电极板703、以及内连接709与711。信号导电极板701中则设有槽孔713。延伸接地导电极板705配置于槽孔713之内,并与信号导电极板701处于一共平面。延伸接地导电极板707则配置于信号导电极板701的外部,且亦与信号导电极板701处于一共平面。接地导电极板703配置于信号导电极板701的下方,使得接地导电极板703与信号导电极板701不处于一共平面。延伸接地导电极板705与707分别以内连接709与711电性连结至接地导电极板703。图8A绘示为本发明第七实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板801、延伸接地导电极板805与807、接地导电极板803、以及内连接809与811。信号导电极板801中则设有槽孔813与815。延伸接地导电极板805可配置于槽孔813或是槽孔815之内,并与信号导电极板801处于一共平面。延伸接地导电极板807则配置于信号导电极板801的外部,并与信号导电极板801处于一共平面。接地导电极板803配置于信号导电极板801的下方,使得接地导电极板803与信号导电极板801不处于一共平面。延伸接地导电极板805与807分别以内连接809与内连接811电性连结至接地导电极板803。图8B显示图8A的另一种变化形态,其中,电容器结构的延伸接地导电极板805与内连接809的数量为多个(至少两个,为方便显示,图8B只显示两种,但习知此技者当知其数量不应受限。)图9绘示为本发明第八实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板901、延伸接地金属极板905与907、以及接地导电极板903。信号导电极板901中则设有槽孔909。延伸接地导电极板905与907配置于信号导电极板901的外部,并与信号导电极板901处于一共平面。而接地导电极板903配置在信号导电极板901的下方,4吏得接地导电极板903与信号导电极板901不处于一共平面。图IO绘示为本发明第九实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板1001、延伸接地导电极板1005、1007与1009、接地导电极板1003、以及内连接1011。信号导电极板1001中则设有槽孔1013。延伸接地导电极板1005配置于槽孔1013之内,并与信号导电极板1001处于一共平面。延伸接地导电极板1007与1009则配置于信号导电极板1001的外部,并与信号导电极板1001处于一共平面。接地导电极板1003配置于信号导电极板1001的下方,使得接地导电极板1003与信号导电极板1001不处于一共平面。延伸接地导电极板1005以内连接1011电性连结至接地导电极板1003。图11绘示为本发明第十实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板1101、延伸接地导电极板1105与1107、以及接地导电极板1103。信号导电极板1101中则设有槽孔1109与1111。延伸接地导电极板1105与1107配置于信号导电极板1101的外部,并与信号导电极板1101处于一共平面。而接地导电极板1103配置在信号导电极板1101的下方,使得接地导电极板1103与信号导电极板1101不处于一共平面。图12绘示为本发明第十一实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板1201、延伸接地导电极板1205、1207与1209、以及接地导电极板1203。信号导电极板1201中设有槽孔1211与1213。延伸接地导电极板1205可配置于槽孔1211或是槽孔1213之内,并与信号导电极板1201处于一共平面。延伸接地导电极板1207与1209配置于信号导电极板1201的外部,并亦与信号导电极板1201处于一共平面。另外,接地导电极板1203配置在信号导电极板1201的下方,使得接地导电极板1203与信号导电极板1201不处于一共平面。图13绘示为本发明第十二实施例的单埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板1301、延伸接地导电极板1305、1307、1309与1311、以及接地导电极板1303。信号导电极板1301中设有槽孔1313与1315。延伸接地导电极板1305与1307分别配置于槽孔1313与1315之内,并与信号导电极板1301处于一共平面。而延伸接地导电极板1309与1311则配置于信号导电极板1301的外部,并与信号导电极板1301处于一共平面。另夕卜,接地导电极板1303配置在信号导电极板1301的下方,使得接地导电极板1303与信号导电极板1301不处于一共平面。图14绘示为本发明第十三实施例的单埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板1401与延伸接地导电极板1403。并且,信号导电极板1401中则设有槽孔1405。延伸接地导电极板1403配置于槽孔1405之内,并与信号导电极板1401处于一共平面。值得一提的是,信号导电极板1401与延伸接地导电极板1403因同处于一共平面,于是构成一电容器共平面结构。信号导电极板1401与延伸接地导电极板1403之一为虚接地,比如是延伸接地导电极板1403为虚接地。此外,此条件亦可适用于本发明其他实施例,亦即其他实施例中的延伸接地导电极板有可能为虚接地。图15绘示为本发明第十四实施例的单埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板1501、以及延伸接地导电极板1503与1505。信号导电极板1501中则设有槽孔1507。延伸接地导电极板1505配置于槽孔1507之内,并与信号导电极板1501处于一共平面。延伸接地导电极板1505则配置于信号导电极板1501的外部,并亦与信号导电极板1501处于一共平面。图16绘示为本发明第十五实施例的单埠电容器的平面结构图,包括信号导电4及板1601、以及延伸接地导电极板1603、1605与1607。并且,信号导电极板1601中则设有槽孔1609。延伸接地导电极板1603配置于槽孔1609之内,并与信号导电极板1601处于一共平面。延伸接地导电极板1605与1607则配置于信号导电极板1601之外部,并亦与信号导电极板1601处于一共平面。图17绘示为本发明第十六实施例的单埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板1701与延伸接地导电极板1703。信号导电极板1701中则设有槽孔1705与1707。延伸接地导电极板1703可配置于槽孔1705或是槽孔1707之内,并与信号导电极板1701处于一共平面。图18绘示为本发明第十七实施例的单埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板1801,延伸接地导电极板1803与1805。信号导电极板1801中则设有槽孔1807与1809。延伸接地导电极板1803可配置于槽孔1807或是槽孔1809之内,并与信号导电极板1801处于一共平面。延伸接地导电极板1805则配置于信号导电极板1801的外部,且亦与信号导电极板1801处于一共平面。图19绘示为本发明第十八实施例的单埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板l卯l、以及延伸接地导电极板1903、1905与1907。信号导电极板l卯l中则设有槽孔1909与1911。延伸接地导电极板1903可配置于槽孔1909或是槽孔1911之内,并与信号导电极板l卯l处于一共平面。延伸接地导电极板1905与1907则配置于信号导电极板1901的外部,且亦与信号导电极板1901处于一共平面。图20绘示为本发明第十九实施例的双埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板2001与2003,以及延伸接地导电极板2005。信号导电极板2001与2003中则分别设有槽孔2007与2009。槽孔2007与2009所合成的形状不一定是图20中绘示的长方形,而可以是任意的形状,例如是圆形或是多边形等等。如果此实施方式可以应用在下述实施例中的话,则在下述实施例中便不再多做说明。信号导电极板2001、信号导电极板2003以及延伸接地导电极板2005皆处于一共平面,且延伸接地导电极板2005配置于槽孔2007与2009之内,形成一双埠电容器共平面结构。图21A绘示为本发明第二十实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2101与2103、延伸接地导电极板2107、接地导电极板2105、以及内连接2109。信号导电极板2101与2103中则分别设有槽孔2111与2113。信号导电极板2101、信号导电极板2103以及接地导电极板2107皆处于一共平面。在本实施例中,为方便电性特征的模拟,延伸接地导电极板2107配置于槽孔2111与2113的正中央。当然,延伸接地导电极板2107未必只能配置于槽孔2111与2113的正中央。另外,延伸接地导电极板2107之边缘和槽孔2111与2113的边缘皆相距一间距d。其中,间距d的单位为密耳(千分之一寸)。接地导电极板2105配置于信号导电极板2101的下方,使得接地导电极板2105不与信号导电极板2101处于一共平面。而延伸接地导电极板2107则以内连接2109电性连结至接地导电极板2105。值得一提的是,信号导电极板2101、信号导电极板2103以及延伸接地导电极板2107因同处于一共平面,于是构成一电容器共平面结构。此结构除了有可提高谐振频率的特性外,还具有可减低寄生效应的效果。图21B绘示为习知的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2115与2117,以及接地导电极板2119。信号导电极板2115与信号导电极板2117处于一共平面,且信号导电极板2115配置在接地导电极板2119的上方。请合并参照图21A与图21B,其中可明显的发现到图21B中信号导电极板2115与2117不具有槽孔,而此电容器结构亦不具电容器共平面结构。图21C绘示为此习知双埠平板电容特性的模拟示意图,图21D绘示为本发明第二十实施例的双埠电容器共平面的间距d值对电容值的模拟示意图,而图21E绘示为本发明第二十实施例的双埠电容器共平面的间距d值对谐振频率的模拟示意图。请合并参考图21C至图21E,当间距d=4密耳时,本实施例的电容器结构的电容值相近于习知电容器结构的电容值,但本实施例的电容器结构的谐振频率却较高于习知电容器结构的谐振频率。下表列出间距d值、电容值与谐振频率的关系。此外,亦列出习知电容器的电容值与谐振频率以做为比较。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>从表中可以看出本实施例的电容器共平面结构,当间距d=4密耳时,谐振频率可明显提升又可尽量维持电容值。图22绘示为本发明第二十一实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2201与2203、延伸接地导电极板2207与2209、接地导电极板2205、以及内连接2215与2217。信号导电拟i12201与信号导电极板2203中则分别设有槽孔2211与2213。信号导电极板2201、信号导电极板2203、延伸接地导电极板2207以及延伸接地导电极板2209皆处于一共平面。并且,延伸接地导电极板2207配置于槽孔2211与2213之内。另外,延伸接地导电极板2209则配置于信号导电极板2201与2203的外部。接地导电极板2205配置于信号导电极板2201的下方,使得接地导电极板2205不与信号导电极板2201处于一共平面。而延伸接地导电极板2207与2209则分别以内连接2215与2217电性连结至接地导电极板2205。图23绘示为本发明第二十二实施例的双埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板2301与2303、以及延伸接地导电极板2305与2307。并且,信号导电极板2301与2303中则分别设有槽孔2309与2311。信号导电极板2301、信号导电极板2303、延伸4妄地导电极板2305以及延伸接地导电极板2307皆处于一共平面。延伸接地导电极板2305配置于槽孔2309与2311之内,而延伸接地导电极板2307则配置于信号导电极板2301与2303的外部。图24绘示为本发明第二十三实施例的双埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板2401与2403、以及延伸接地导电极板2405、2407与2409。信号导电极板2401与2403中则分别设有槽孔2411与2413。信号导电极板2401、信号导电极板2403、延伸接地导电极板2405、延伸接地导电极板2407以及延伸接地导电极板2409皆处于一共平面。并且,延伸接地导电极板2405配置于槽孔2411与2413之内,而延伸接地导电极板2407与2409则配置于信号导电极板2401与2403的外部。图25绘示为本发明第二十四实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2501与2503、延伸接地导电极板2507、2509与2511、接地导电极板2505、和内连接2517、2519以及2521。信号导电极板2501与2503中则分别设有槽孔2513与2515。信号导电极板2501、信号导电极板2503、延伸4妻地导电极板2507、延伸接地导电极板2509以及延伸接地导电才及板2511皆处于一共平面。并且,延伸接地导电极板2507配置于槽孔2513与2515之内。另外,延伸接地导电极板2509与2511则配置于信号导电极板2501与2503的外部。接地导电极板2505配置于信号导电极板2501的下方,使得接地导电极板2505不与信号导电极板2501处于一共平面。而延伸接地导电极板2507、2509以及2511各分别以内连接2517、2521以及2519电性连结至接地导电极板2505。图26绘示为本发明第二十五实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2601与2603、以及接地导电极板2605。并且,信号导电极板2601或是信号导电极板2603其中之一可设有槽孔2607。信号导电极板2601与2603处于一共平面,而接地导电极板2605配置于信号导电极板2601之下方,使得接地导电极板2605不与信号导电极板2601处于一共平面。图27绘示为本发明第二十六实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2701与2703、延伸接地导电极板2707、以及接地导电极板2705。信号导电极板2701或是信号导电极板2703其中之一可设有槽孔2709。信号导电极板2701、信号导电极板2703以及延伸接地导电极板2707处于一共平面。延伸导电极板2707配置于信号导电极板2701与2703的外部。另外,接地导电极板2705配置于信号导电极板2701的下方,使得接地导电极板2705不与信号导电极板2701处于一共平面。图28A绘示为本发明第二十七实施例的嵌入多层双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2801与2803、延伸4妻地导电极板2809与2811、接地导电极板2805与2807、和内连4妄2817与2819。信号导电核il2801与2803中则分别设有槽孔2813与2815。信号导电极板2801、信号导电极板2803、延伸接地导电极板2809以及延伸接地导电极板2811处于一共平面。延伸接地导电极板2809与2811各分别配置于槽孔2813与2815之内。另外,接地导电极板2805与2807各分别配置于信号导电极板2801的上方与下方。然后,延伸接地导电极板2809以内连接2819电性连结至接地导电极板2807,而接地导电极板2811则以内连接2817电性连结至接地导电极板2805。在本实施例中,信号导电极板2801、信号导电极板2803、延伸接地导电容器元件之内。图28B绘示为本发明第二十七实施例的一种嵌入多层双埠电容器结构的剖面图,且此剖面图是沿着图28A中的线I4而得的剖面。请参考图28B,其中可发现在接地导电极板2805、信号导电极板2803以及接地导电极板2807彼此之间隔有介电层2821。图29A绘示为本发明第二十八实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板2901与2903、延伸接地导电极板2907与2909、接地导电极板2905、和内连接2915与2917。并且,信号导电极板2901与2903各分别设有槽孔2911与2913。信号导电极板2901、信号导电极板2903、延伸接地导电极板2907与2909处于一共平面。并且,延伸接地导电极板2907与2909各分别配置于槽孔2911与槽孔2913之内。另外,接地导电极板2905配置于信号导电极板2901的下方。并且,接地导电极板2907与接地导电极板2909各分别以内连接2915与2917电性连结至接地导电极板2905。图29B绘示为本发明第二十八实施例的双埠电容器结构的剖面图,且此剖面图是沿着图29A中的线I5而得的剖面。其中可发现在信号导电极板2901与接地导电极板2905之间隔有介电层2919。图30绘示为本发明第二十九实施例的嵌入多层双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板3001与3003、延伸接地导电极板3009、3011与3013、接地导电极板3005与3007、和内连接3019、3021以及3023。信号导电极板3001与3003中则分别设有槽孔3015与3017。信号导电极板3001、信号导电极板3003、延伸接地导电极板3009、延伸接地导电极板3011以及延伸接地导电极板3013处于一共平面。延伸接地导电极板3009与3011分别配置于槽孔3015与3017的正中央。另外,延伸接地导电极板3013则配置于信号导电才及板3001与3003的外部。接地导电极板3005与3007分别配置于信号导电极板3003的下方与上方。此外,延伸接地导电极板3009与3013各分别以内连接3021与3023连结至接地导电极板3005,而延伸接地导电极板3011则以内连接3019电性连结至接地导电极板3007。图31绘示为本发明第三十实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板3101与3103、延伸接地导电才及板3107、4妻地导电才及板3105、和内连接3111。信号导电极板3101中则设有槽孔3109。信号导电极板3101、信号导电极板3103以及延伸接地导电极板3107处于一共平面。延伸接地导电极板3107配置于槽孔3109之内。另外,接地导电极板3105配置于信号导电极板3101的下方,使得接地导电极板3105不与信号导电极板3101处于一共平面。延伸接地导电极板3107以内连接3111电性连结至接地导电极板3105。图32绘示为本发明第三十一实施例的双埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板3201与3203、以及延伸接地导电极板3205。信号导电极板3201、信号导电极板3203以及延伸接地导电极板3205皆处于一共平面。延伸接地导电极板3205配置于信号导电极板3201与3203的外部。图33绘示为本发明第三十二实施例的双埠电容器的平面结构图,包括信号导电极板3301与3303、以及延伸接地导电极板3305与3307。信号导电极板3301中则设有槽孔3309。信号导电极板3301、信号导电极板3303、延伸接地导电极板3305以及延伸接地导电极板3307皆处于一共平面。延伸接地导电极板3305配置于槽孔3309之内,而延伸接地导电极板3307则配置于信号导电极板3301与3303的外部。图34绘示为本发明第三十三实施例的双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板3401与3403、延伸导电极板3405、以及接地导电极板3407。信号导电极板3401、信号导电极板3403以及延伸接地导电极板3405皆处于一共平面。延伸接地导电极板3405配置于信号导电极板3401与3403的外部。另外,接地导电极板3407配置于信号导电极板3401的下方。图35A绘示为本发明第三十四实施例的嵌入多层双埠电容器的立体结构图,包括信号导电极板3501与3503、延伸接地导电极板3509、接地导电极板3505与3507、和内连才妄3511与3513。信号导电才及才反3501与3503分别设有槽孔3517与3515。信号导电极板3501、信号导电极板3503以及延伸接地导电极板3509处于一共平面,而延伸接地导电极板3509配置于槽孔3515与槽孔3517的正中央。延伸接地导电极板3509与槽孔3515和3517之中的边角相距一间距d。其中,间距d的单位为密耳(千分之一寸)。接地导电极板3507与3505分别配置于信号导电极板3501的上方与下方。此外,接地导电极板3509分别以内连接3511与3513电性连结至接地导电极板3507与接地导电极板3505。图35B绘示为习知嵌入多层双埠平板电容特性的模拟示意图,图35C绘示为本发明第三十四实施例的嵌入多层双埠电容器共平面的间距d值与电容值的模拟示意图,而图35D绘示为本发明第三十四实施例的嵌入多层双埠电容器共平面的间距d值与谐振频率的模拟示意图。请合并参考图35B至图35D,其中可以发现到在间距d=4密耳时,本实施例的电容器结构的电容值与习知的电容器结构的电容值差距较小,但谐振频率却比习知的电容器结构提高许多。下表列出间距d值、电容值与谐振频率的关系。此外,亦列出习知电容器的电容值与谐振频率以做为比较。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>从表中可以看出本实施例的电容器共平面结构,当间距d=4密耳时,谐振频率可明显提升又可尽量维持电容值。最后要说明的是,在上述实施例中,所有信号导电极板、接地导电极体等。,、、、口、、,"、综上所述,本发明上述实施例所提供的电容器结构具有电容器共平面结构,所以可提高电容器元件的谐振频率,降低电容器元件的寄生效应。对于因结构改变而导致电容器耦合面积下降问题,利用电磁波边缘效应进行电容值补偿,使此结构具有高谐振频率又保有相同电容值。另外,图36显示可应用本发明上述实施例的基板3600的示意图。在此以6层基板为例做说明。本发明及其实施例并不受限于此,更多层或更少层的基板皆可应用于本发明实施例中。此基板3600包括金属层M1M6及介电层D1D5。上述实施例的电容器架构可利用金属层M1M6的任两层来达成,而且此两层金属层未并要相邻。比如,可利用金属层M2与M5来达成本发明上述实施例的电容器结构。此外,电容器结构可以位于表层(以金属层M1与M6来达成电容器结构),也可嵌入至基板3600之中(以金属层M2M5来达成电容器结构)。另外,此基板的材料(也就是介电层D1D5)的材质可以是聚酰亚胺(polyimide)、树脂(BTresinpolymer)、玻璃纤维(glassfiber)、高介电常数材质(其介电系数介于1580)、氧化铝、LTCC(Low-TemperatureCofiredCeramics;低温共烧陶瓷)、陶磁材质等。此外,本发明上述实施例可应用于多种应用领域,如印刷电路板领域,IC载板领域,IC工艺领域、LTCC工艺领域等。虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属
技术领域
中具有通常知识者,在不脱离本发明之精神和范围内,当可作些许之更动与润饰,因此本发明之保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。权利要求1.一种单埠电容器结构,包括第一导电极板,包括槽孔;以及第二导电极板,配置于该第一导电极板的一侧,该第二导电极板与该第一导电极板不处于一共平面。2.如权利要求1所述的单埠电容器结构,还包括第三导电极板,配置于该第一导电极板之该槽孔之内,该第三导电极板与该第一导电极板处于一共平面;以及第一内连接,用于电性连接该第二导电极板与该第三导电极板。3.如权利要求2所述的单埠电容器结构,还包括第四导电极板,配置于该第一导电极板的另一侧;以及第二内连接,用于电性连接该第三导电极板与该第四导电极板。4.如权利要求1所述的单埠电容器结构,其中该第一导电极板还包括多个槽孔;该单埠电容器结构还包括多个第五导电极板,配置于该第一导电极板的该些槽孔之内,该些第五导电极板与该第一导电极板处于一共平面;以及多个第三内连接,用于电性连接该第二导电极板与该些第五导电极板。5.如权利要求1所述的单埠电容器结构,还包括至少一第六导电极板,配置于该第一导电极板的外部,该第六导电极板与该第一导电极板处于一共平面;以及至少一第四内连接,用于电性连接该第二导电极板与该第六导电极板。6.如权利要求4所述的单埠电容器结构,还包括至少一第七导电极板,配置于该第一导电极板的外部,该第七导电极板与该第一导电极板处于一共平面;以及至少一第五内连接,用于电性连接该第二导电极板与该第七导电极板。7.如权利要求1所述的单埠电容器结构,其应用于一多层基板内,该单埠电容器结构位于该多层基板的表层上或嵌入至该多层基板之中;该多层基板的材料包括聚亚酰胺、树脂、玻璃纤维、高介电常数材质、氧化铝、低温共烧陶瓷、陶^磁材质;该单埠电容器结构应用于印刷电路板领域,集成电路载板领域,集成电路工艺领域、低温共烧陶瓷工艺领域。8.一种单埠电容器结构,包括第一导电极板,包括槽孔;以及第二导电极板,配置于该第一导电极板的该槽孔之内,该第二导电极板与该第一导电极板处于一共平面,该第一导电极板与该第二导电极板之一为虚接地。9.如权利要求8所述的单埠电容器结构,还包括至少一第三导电极板,配置于该第一导电极板的外部,该第三导电极板与该第一导电极板处于一共平面。10.如权利要求8所述的单埠电容器结构,其中该第一导电极板还包括多个槽孔;该单埠电容器结构还包括至少一第五导电极板,配置于该第一导电极板的外部,该第五导电极板与该第一导电极板处于一共平面;以及至少一第七导电极板,配置于该第一导电极板的该些槽孔之内,该第七导电极板与该第一导电极板处于一共平面。11.如权利要求8所述的单埠电容器结构,其应用于一多层基板内,该单埠电容器结构位于该多层基板的表层上或嵌入至该多层基板之中;该多层基板的材料包括聚酰亚胺、树脂、玻璃纤维、高介电常数材质、氧化铝、低温共烧陶瓷、陶磁材质;该单埠电容器结构应用于印刷电路板领域,集成电路载板领域,集成电路工艺领域、低温共烧陶瓷工艺领域。12.—种双埠电容器结构,包括第一导电极板,包括第一槽孔;第二导电极板,包括第二槽孔;以及第三导电极板,配置于该第一导电极板的该第一槽孔与该第二导电极板的该第二槽孔之内,该第一导电极板、该第二导电极板与该第三导电极板处于一共平面。13.如权利要求12所述的双埠电容器结构,还包括第四导电极板,该第一导电极板与该第四导电极板不处于一共平面;以及第一内连接,用于电性连接该第三导电极板与该第四导电极板。14.如权利要求12所述的双埠电容器结构,还包括至少一第五导电极板,配置于该第一导电极板的外部与该第二导电极板的外部,该第一导电极板、该第二导电极板与该第五导电极板处于一共平面;以及至少一第二内连接,用于电性连接该第三导电极板与该第五导电极板。15.如权利要求12所述的双埠电容器结构,还包括至少一第六导电极板,配置于该第一导电极板的外部与该第二导电极板的外部,该第一导电极板、该第二导电极板与该第六导电极板处于一共平面。16.如权利要求12所述的双埠电容器结构,其应用于一多层基板内,该双埠电容器结构位于该多层基板的表层上或嵌入至该多层基板之中;该多层基板的材料包括聚酰亚胺、树脂、玻璃纤维、高介电常数材质、氧化铝、低温共烧陶瓷、陶^磁材质;该单埠电容器结构应用于印刷电路板领域,集成电路载板领域,集成电路工艺领域、低温共烧陶竞工艺领域。17.—种双埠电容器结构,包括第一导电极板,包括至少一第一槽孔;第二导电极板,该第一导电极板与该第二导电极板处于一共平面;以及第三导电极板,该第三导电极板不与该第一导电极板处于一共平面。18.如权利要求17所述的双埠电容器结构,还包括至少一第四导电极板,位于该第一导电极板与该第二导电极板的外部,该第一导电极板与该第四导电极板处于一共平面。19.如权利要求17所述的双埠电容器结构,其中该第二导电极板包括至少一第二槽孔;该双埠电容器结构还包括至少一第五导电极板,配置于该第一导电极板的该至少第一槽孔内,该第五导电极板与该第一导电极板处于一共平面;至少一第六导电极板,配置于该第二导电极板的该至少第二槽孔内,该第六导电极板与该第二导电极板处于一共平面;至少一第七导电极板,该第七导电极板不与该第一导电极板处于一共平面,该第七导电极板不与该第三导电极板处于一共平面;至少一第一内连接,电性连接该第五导电极板与该第三导电极板;以及至少一第二内连接,电性连接该第六导电极板与该第七导电极板。20.如权利要求17所述的双埠电容器结构,还包括至少一第十导电极板,位于该第一导电极板与该第二导电极板的外部,该第一导电极板与该第十导电极板处于一共平面;以及至少一第五内连接,电性连接该第十导电极板与该第三导电极板。21.如权利要求17所述的双埠电容器结构,其应用于一多层基板内,该双埠电容器结构位于该多层基板的表层上或嵌入至该多层基板之中;该多层基板之材料包括聚酰亚胺、树脂、玻璃纤维、高介电常数材质、氧化铝、低温共烧陶乾、陶》兹材质;该单埠电容器结构应用于印刷电路板领域,集成电路载板领域,集成电路工艺领域、低温共烧陶瓷工艺领域。22.—种双埠电容器结构,包括第一信号导电极板;第二信号导电极板,该第一信号导电极板与该第二信号导电极板处于一共平面;以及第一延伸接地导电极板,该第一延伸接地导电极板、该第一信号导电极板与该第二信号导电极板处于一共平面。23.如权利要求22所述的双埠电容器结构,其中该第二信号导电极板还包括至少一槽孔,该双埠电容器结构还包括至少一第二延伸接地导电极板,配置于该第二信号导电极板的该至少一槽孔内,该第二延伸接地导电极板、该第一延伸接地导电极板、该第一信号导电极板与该第二信号导电极板处于一共平面。24.如权利要求22所述的双埠电容器结构,还包括第一接地导电极板,该第一接地导电极板不与该第一信号导电极板处于一共平面。25.如权利要求22所述的双埠电容器结构,其应用于一多层基板内,该双埠电容器结构位于该多层基板的表层上或嵌入至该多层基板之中;该多层基板的材料包括聚酰亚胺、树脂、玻璃纤维、高介电常数材质、氧化铝、低温共烧陶资、陶石兹材质;该单埠电容器结构应用于印刷电路板领域,集成电路载板领域,集成电路工艺领域、低温共烧陶瓷工艺领域。全文摘要一种电容器结构将信号导电极板与延伸接地导电极板配置于同一平面上,形成电容器共平面结构(co-planecapacitor)。由于利用缓波(Slowwave)物理特性,此电容器结构可有效提升电容器元件的谐振频率(resonancefrequency),以使电容器元件能应用于更高的频率范围。文档编号H01G4/005GK101436465SQ200710169899公开日2009年5月20日申请日期2007年11月14日优先权日2007年11月14日发明者徐钦山,晋国强,蔡承桦,陈昌升,陈韦廷,魏昌琳申请人:财团法人工业技术研究院
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