波导构造,印刷电路板和电子装置制造方法

文档序号:7047841阅读:176来源:国知局
波导构造,印刷电路板和电子装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及波导构造,印刷电路板和电子装置,一种波导构造及印刷电路板,由按一维或二维重复排列的多个单位单元构成。单位单元具有:平行配置的第1及第2导体板;具有开路端的传送线路,形成在与第1及第2导体板不同的层上,与第2导体板相对配置;以及导体孔,电连接传送路线和第1导体板。
【专利说明】波导构造,印刷电路板和电子装置
[0001]本申请是 优先权日:为2008年6月24日、申请日为2009年6月22日、中国申请号为200910146206.4、发明名称为“波导构造及印刷电路板”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及到一种传送微波及毫米波等电磁波的波导构造,尤其涉及到抑制特定频率带域的电磁波传播的电磁带隙(EBG)构造。并且,本发明涉及到一种具有波导构造的印刷电路板。
[0003]本申请要求日本专利申请特愿2008-164338号的优先权,并将其内容引用到本说明书中。
【背景技术】
[0004]关于抑制特定频率带域的电磁波传播的波导构造及印刷电路板,已经开发了各种技术,并公开于各种文献。
[0005]专利文献1:美国专利申请公开,US2005/0195051A1
[0006]专利文献2:美国专利申请公开,US2005/0205292A1
[0007]近些年来,提出了通过重复排列导体片(Patch)来人工控制电磁波的频率分散的方法。这种构造中,将频率分散中具有带隙的构造称为EBG构造,其有望作为印刷基板、器件封装基板中抑制多余噪声的传播的过滤器而使用。
[0008]专利文献I公开了一种用于抑制在平行平板之间传播的噪声的EBG构造。该EBG构造设置在平行平板之间的第3层,具有导纳(或分路),该导纳包括:导体片,在与平行平板的一方导体板之间具有电容;和导体孔,连接上述导体片和平行平板的另一方导体板,该导纳部沿着平行平板按一维或二维重复配置。根据该EBG构造,在导纳部为电感性的频带中出现带隙,因此能够通过控制导纳部的LC串联共振频率而设定带隙。
[0009]在上述EBG构造中,为了确保足够的电容、电感,需要增大导体片的面积,或延长导体孔,难以实现小型化。
[0010]专利文献2公开了在表面上安装芯片电容器而并联到导体板和导体片之间的构造。该构造用于不增大导体片的面积而增加电容。
[0011]在如专利文献2那样使用芯片电容时,部件数量增加,因此制造成本也增加。
[0012]鉴于以上情况,本申请发明人认识到,需要以低成本实现不使用芯片部件、能够实现小型化的EBG构造(波导构造)及印刷电路板。

【发明内容】

[0013]本发明的目的在于,解决上述课题,或至少对其一部分进行改善。
[0014]本发明涉及到一种包括按一维或二维重复配置的多个单位单元的构造或印刷电路板。
[0015]在第I实施例中,单位单元具有:平行配置的第I及第2导体板;传送线路,具有开路端,其在与第I及第2导体板不同的层上与第2导体板相对配置;以及导体孔,电连接传送线路的和第I导体板。
[0016]在第2实施例中,单位单元具有:平行配置的第I及第2导体板;第I传送线路,配置在第I和第2导体板之间且与第2导体板相对的第I平面上;第2传送线路,具有开路端,其配置在第I导体板及第2导体板之间的区域外且与第2导体板相对的第2平面上;第I导体孔,电连接第I传送线路和第I导体板;以及第2导体孔,电连接第I传送线路和第2传送线路。并且,使间隙形成在第2导体板上和第2导体孔对应的位置,从而使第2导体板和第2导体孔电分离。
[0017]在第3实施例中,单位单元具有:平行配置的第I及第2导体板;第I传送线路,具有开路端,其配置在和第I及第2导体板不同且与第I导体板相对的第I平面上;第2传送线路,具有开路端,其配置在和第I及第2导体板不同且与第2导体板相对的第2平面上;以及导体孔,电连接第I传送线路和第2传送线路。
[0018]在第4实施例中,单位单元具有:平行配置的第I及第2导体板;第I传送线路,配置在第I和第2导体板之间且与第2导体板相对的第I平面上;第2传送线路,具有开路端,其形成在第I导体板及第2导体板之间的区域外且与第2导体板相对的第2平面上;第3传送线路,配置在第I导体板和第I传送线路之间且与第I导体板相对的第3平面上;第4传送线路,具有开路端,其形成在第I导体板及第2导体板之间的区域外且与第I导体板相对的第4平面上;第I导体孔,电连接第I传送线路和第3传送线路;第2导体孔,电连接第I传送线路和第2传送线路;以及第3导体孔,电连接第3传送线路和第4传送线路。并且,使第I间隙形成在第I导体板上与第3导体孔对应的位置,从而使第I导体板与第3导体孔电分离。进一步,使第2间隙形成在第2导体板上与第2导体孔对应的位置,从而使第2导体板与第2导体孔电分尚。
[0019]在第5实施例中,单位单元具有:平行配置的第I及第2导体板;第I传送线路,具有开路端,其配置在和第I及第2导体板不同且与第I导体板相对的第I平面上;第2传送线路,具有开路端,其配置在和第I及第2导体板不同且与第2导体板相对的第2平面上;第I导体孔,电连接第I导体板和第2传送线路;以及第2导体孔,电连接第2导体板和第I传送线路。并且,使第I间隙形成在第I导体板上与第2导体孔对应的位置,从而使第I导体板与第2导体孔电分离。进一步,使第2间隙形成在第2导体板上与第I导体孔对应的位置,从而使第2导体板与第I导体孔电分离。
[0020]关于上述本发明的特征及作用,通过参照【专利附图】

【附图说明】优选实施例,可进一步明确。
【专利附图】
附图
【附图说明】
[0021]图1是用于说明本发明的第I实施例涉及的波导构造的EBG构造的剖视图。
[0022]图2是和第I实施例的波导构造对应的EBG构造的俯视图。
[0023]图3是表示EBG构造的等效电路的电路图。
[0024]图4是对EBG构造中的并联导纳的虚部进行绘图后的图表。
[0025]图5是表示在EBG构造中传播的电磁波的插入损失相关的计算结果的图表。
[0026]图6是表示包括层叠在传送线路上的其他电介质层的EBG构造的剖视图。
[0027]图7A是表示螺旋形状的传送线路的俯视图。[0028]图7B是表示蜿蜒形状的传送线路的俯视图。
[0029]图8是表示避开部件X来配置传送线路的EBG构造的俯视图。
[0030]图9是用于说明本发明的第2实施例涉及的波导构造的EBG构造的剖视图。
[0031]图10是图9所示的EBG构造的变形例涉及的剖视图。
[0032]图11是用于说明本发明的第3实施例涉及的波导构造的EBG构造的剖视图。
[0033]图12是图11所示的EBG构造的变形例涉及的剖视图。
[0034]图13是用于说明本发明的第4实施例涉及的波导构造的EBG构造的剖视图。
[0035]图14是用于说明本发明的第4实施例涉及的波导构造的等效电路图。
[0036]图15是表示以第2实施例涉及的EBG构造为基础的第4实施例的第I变形例的首1J视图。
[0037]图16是表示以第3实施例涉及的EBG构造为基础的第4实施例的第2变形例的首1J视图。
[0038]图1 7是用于说明本发明的第5实施例涉及的波导构造的EBG构造的剖视图。
[0039]图18是图17所示的EBG构造的俯视图。
[0040]图19是表示根据图15所示的EBG构造做成的第5实施例的变形例的剖视图。
[0041]图20是表示具有螺旋形状的传送线路的第5实施例的其他变形例的俯视图。
[0042]图21是表示内置了本发明的第6实施例涉及的EBG构造的印刷电路板的俯视图。
[0043]图22是图21所示的印刷电路板的剖视图。
[0044]图23是表示第6实施例的变形例的俯视图。
[0045]图24是表示本发明的第7实施例涉及的印刷电路板的俯视图。
[0046]图25是表示将二种EBG构造在噪声传播方向上交互配置而形成的第7实施例的第I变形例的俯视图。
[0047]图26是表示将二种EBG构造在噪声传播方向上格子花纹地配置而形成的第7实施例的第2变形例的俯视图。
【具体实施方式】
[0048]在此参照实证性的实施例说明本发明。并且,本领域技术人员可知,使用本发明的内容可构成很多替代例,并且本发明不限于用于说明其目的的实施例。
[0049]参照附图对本发明涉及的波导构造及印刷电路板进行的以下说明中,将图1中的纵向方向作为基板的厚度方向。
[0050]1.第I实施方式
[0051]参照图1及图2说明本发明的第I实施例涉及的波导构造。
[0052]图1表示第I实施例涉及的EBG构造的剖视图。图2是第I实施例涉及的EBG构造的俯视图,图1是图2的A-A方向剖视图。
[0053]第I实施例的EBG构造(波导构造)是平行平板型波导构造,如图1所示,具有:在厚度方向上隔开间隔平行配置的第1、第2导体板1、2 ;和下述单位构造3。单位构造3具有:传送线路4,配置在和第I导体板I及第2导体板2不同的层上;和导体孔5,电连接传送线路4和第I导体板I。
[0054]具体而言,EBG构造中具有--第I电介质层6、层叠在第I电介质层6的厚度方向的上表面上的第2电介质层7,在第I电介质层6的厚度方向的下表面配置第I导体板1,在第I电介质层6和第2电介质层7之间配置第2导体板2。并且,导体孔5从第2导体板2的上表面到第I导体板I的下表面在厚度方向上延伸设置。并且,在第2电介质层7的厚度方向的上表面配置传送线路4。即,传送线路4相对于第2导体板2配置在第I导体板I的厚度方向的相反侧。
[0055]传送线路4是以第2导体板2为返回路径(Return path)的传送线路,一端(图1中的右侧的端部)为开路端(Open end),传送线路4作为开路短线(Open stub)而发挥作用。传送线路4的另一端(图1中的左侧的端部)电连接有在同一平面上形成的衬垫8,该衬垫8和第I导体板I通过在厚度方向上延伸设置的导体孔5电连接。第2导体板2上和导体孔5对应的位置上设有间隙9,通过该间隙9,导体孔5和第2导体板2电分离,变为不接触的状态。
[0056]在上述EBG构造中,传送线路4、衬垫8及导体孔5发挥导纳(Admittance)的作用。该导纳具有间隙9,形成单位构造3。一个以上的单位构造3重复配置在由独立的矢量A = (A1,A2)及B = (B1,B2)定义的XY平面上的格子点上。在第I实施例中,作为基本的格子点,以图2所示的A = (a,0)、B = (O, a)的正方形格子为例进行说明。在第I实施例中,传送线路4与A= (a,0)、B= (O,a)的正方形格子具有固定的角度,可与周围的间隙9不干扰地延长传送线路的长度d。此外,严格来说,在图2的A-A方向截面内不含有传送线路4,但在图1中为了便于说明,用虚线图示传送线路4。并且,图2中为了便于说明,透视第2电介质层7来图不第2导体板2。
[0057]接着说明上述EBG构造的基本动作原理。
[0058]图3是沿着图2中的X轴或Y轴方向的等效电路。图4是对并联导纳的虚部进行绘图的图表。图5是表示在第I实施例涉及的EBG构造中传播的电磁波的插入损失的计算结果的图表。
[0059]如图3所示,等效电路的各重复单位10由串联阻抗部11和并联导纳12构成。串联阻抗部11由上述第1、第2导体板1、2形成的电感13构成。并联导纳12由上述第1、第2导体板1、2形成的电容14、上述导体孔5形成的电感15、传送线路4构成。该重复单位10重复连接一个以上,从而形成EBG构造的等效电路。
[0060]在EBG构造中,在并联导纳12显示出电感性的频带中产生带隙。并联导纳12的导纳Y由公式⑴表示。
[0061]
【权利要求】
1.一种波导构造,至少具有: 电介质基板,具有多个层; 第I导体板和第2导体板,配置为在所述电介质基板的不同的层至少彼此的一部分相对;以及 单位构造,该单位构造具有: 传送线路,配置为在与所述第I导体板及所述第2导体板不同的层与该第2导体板相对,所述传送线路的一端为开路端; 导体孔,形成为在面垂直方向上贯通所述电介质基板且电连接所述传送线路的另一侧的端部和所述第I导体板;以及 间隙,设置在所述第2导体板上与所述导体孔对应的位置,将所述第2导体板与所述导体孔电分离, 该单位构造排列有多个。
2.根据权利要求1所述的波导构造,其中, 所述传送线路相对于所述第2导体板设置在所述第I导体板的相反侧。
3.根据权利要求1所述的波导构造,其中, 所述传送线路设置在由所述第I导体板和所述第2导体板夹持的区域的内侧。
4.一种波导构造,至少具有: 电介质基板,具有多个层; 第I导体板和第2导体板,配置为在所述电介质基板的不同的层至少彼此的一部分相对;以及 单位构造,该单位构造具有: 第I传送线路,配置为在所述第I导体板及所述第2导体板之间的层与该第2导体板相对; 第2传送线路,相对于所述第2导体板配置为在所述第I导体板的相反侧与该第2导体板相对,所述第2传送线路的一端为开路端; 第I导体孔,形成为在面垂直方向上贯通所述电介质基板且电连接所述第I传送线路的一端和所述第I导体板; 第2导体孔,形成为在面垂直方向上贯通所述电介质基板且电连接所述第I传送线路的另一端和所述第2传送线路的另一端; 第I间隙,设置在所述第2导体板上与所述第I导体孔对应的位置,将所述第2导体板与所述第I导体孔电分离; 第2间隙,设置在所述第2导体板上与所述第2导体孔对应的位置,将所述第2导体板与所述第2导体孔电分离;以及 第3间隙,设置在所述第I导体板上与所述第2导体孔对应的位置,将所述第I导体板与所述第2导体孔电分离, 该单位构造排列有多个。
5.一种印刷电路板,具有权利要求1至4中任一项所述的波导构造。
6.一种电子装置,具有权利要求1至4中任一项所述的波导构造。
【文档编号】H01P3/08GK104037476SQ201410185117
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2009年6月22日 优先权日:2008年6月24日
【发明者】鸟屋尾博 申请人:日本电气株式会社
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