通孔过渡及其制作方法技术

本公开提供了一种通孔过渡，包括：两个端部分；高阻抗部分和低阻抗部分。所述高阻抗部分和所述低阻抗部分被交替布置在所述两个端部分之间，并且所述通孔过渡形成在基底中。本公开还提供了一种包括所述通孔过渡的功率分配器以及一种制造低通型通孔过渡的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及多层集成电路，更具体地，涉及一种通孔过渡(viatransition)及其制作方法。
技术介绍
本部分用于提供本公开所述技术的各种实施例的
技术介绍
。本部分中的描述可以包括可能追求的构思，但这些构思未必是先前构想或追求过的构思。因此，除非文中另有说明，本部分所述的内容不是本公开的说明书和/或权利要求的现有技术，并且不因仅被包括在本部分中而被认作现有技术。通孔过渡被广泛地应用于多层集成电路，以便将布置在电路基底(substrate)的不同层上的并行传输线相互连接。按图1所示的方式构造，传统通孔过渡由于辐射和反射而遭受显著的电学不连续，因此具有非常有限的应用带宽。通常，为了确保S参数S11优于-14.99dB且S21优于-1dB，传统通孔过渡必须操作在0到2.579GHz的频率范围内，如图2所示。为了克服传统通孔过渡的带宽限制，提出了宽带通孔过渡，其中使用补助元件(诸如，通孔、腔体、衬垫和准同轴)来消除通孔过渡的电学不连续(例如，参见【1】-【3】)。添加补助元件使得通孔过渡的制造变得相当复杂。此外，使用补助元件的通孔过渡的带宽不够宽，无法达到毫米波频段。
技术实现思路
综上，本公开的目标在于通过提供新结构的通孔过渡来避免上述缺点中的至少一个。本公开的另一目标在于提供一种制造这种通孔过渡的方法。在本公开的一个方面，提供了一种形成在基底中的通孔过渡。所述通孔过渡包括高阻抗部分(segment)和低阻抗部分。高阻抗部分和低阻抗部分交替地布置在通孔过渡的两个端部分。通过被构造为包括交替布置在两个端部分之间的高阻抗部分和低阻抗部分，根据本公开的第一方面的通孔过渡相较于使用额外补助元件的通孔过渡，具有更简单的结构。此外，由于通过交替布置的高阻抗部分和低阻抗部分形成的阶梯式阻抗低通滤波结构，可以有效地减小通孔过渡的辐射损耗和串扰，因此可以明显地增大通孔过渡的带宽。在本公开的第二方面，提供了一种用于在基底中形成根据本公开的第一方面的通孔过渡的方法。所述方法包括以下步骤：形成端部分、高阻抗部分和低阻抗部分中的每一个，其中所述端部分、高阻抗部分和低阻抗部分延伸通过多个介电层中的一个或更多个。接下来，以高阻抗部分和低阻抗部分交替布置在两个端部分之间的方式，堆叠介电层。此后，对所有堆叠的层进行层压和共烧，以便形成多层化的结构。根据本公开的第二方面，可以以高性价比的方式来制作根据本公开的第一方面的通孔过渡。附图说明根据以下参考附图的对本公开实施例的描述，将清楚本公开的上述和其他目标、特征和优点，附图中：图1是根据现有技术的通孔过渡的透视图；图2是示出了根据现有技术的通孔过渡的S参数S11和S21的仿真幅度-频率曲线的图；图3是根据本公开实施例的通孔过渡的透视图；图4示意性地示出了根据本公开实施例的通孔过渡的顶视图、底视图和侧视图；图5是示出了根据本公开实施例的通孔过渡的等效电路的图；图6是示出了根据本公开实施例的通孔过渡的S参数S11和S21的仿真幅度-频率曲线与实测幅度-频率曲线的图；以及图7是示出了根据本公开实施例的制造通孔过渡的方法的流程图。应注意，附图中的各个部分并非是按比例绘制的，而仅是用于进行说明，因此，不应将其理解为对本专利技术的范围的限制和约束。具体实施方式根据本公开的总体构思，在基底中形成的通孔过渡可以被构造为包括高阻抗部分和低阻抗部分。所述高阻抗部分和低阻抗部分交替地布置在通孔过渡的两个端部分。在没有额外补助元件的情况下，相较于【1】-【3】中提出的通孔过渡，可以方便地制作本文所提出的通孔过渡。此外，由于通过基底中交替布置的高阻抗部分和低阻抗部分形成的阶梯式阻抗低通滤波结构，可以有效地减小通孔过渡的辐射损耗和串扰，并可以明显增加通孔过渡的带宽。因此，由于其结构简单，所提出的通孔过渡相较于【1】-【3】中提出的通孔过渡，明显地改善了成品率。此外，所提出的通过过渡的性能在高频下仍保持合理，即使所提出的通孔过渡由低成本金属(诸如，铜、铝、铁等)而不是由金制成。因此，明显降低了制造所提出的通孔过渡的成本。CN202205870U和CN101056094A分别提出了一种具有较高抑制性能的大功率低通滤波器以及一种大功率低通滤波同轴阻抗转换器。由于所提出的滤波器和转换器使用的特定目的和通过经由机械部件将传输线相连来构造它们的必要性，当所要解决的问题是如何消除在基底中形成的通孔过渡的电学不连续时，无法诉诸于CN202205870U和CN101056094A。在其中形成通孔过渡的基底可以例如是低温共烧陶瓷(LTCC)、高温共烧陶瓷(HTCC)、液晶聚合物(LCP)或有机印刷电路板(PCB)基底。优选地，LTCC基底由介电常数为5.9且损耗因数(losstangent)为0.002的FerroA6S制成。每个LTCC介电层的火后(post-fired)厚度可以为100um。为了便于制造，每个部分可以优选地形成为延伸通过所述基底的一层或多层。所提出的通孔过渡可以被包括在分支线、电力分配器、或需要通孔过渡的任何其他器件中。下文中，将参考附图详细描述根据以上总体构思的示例性通孔过渡。然而，应理解，示例通孔过渡的详情(诸如，部分的数目、每个部分的几何形状和尺寸等)都仅是为了促使理解本公开，而不是为了限制本公开。本领域技术人员可以进行各种显而易见的替换和修改，而不脱离本公开的范围。图3示意性示出了根据本公开的通孔过渡的透视图。图4示出了所述通孔过渡的顶视图、底视图和侧视图。在图3和4中，附加地将两个传输线示出为分别与两个端部分L1和L5相耦接。根据应用场景，传输线可以是带状线或微带线。如在图4所示的侧视图中所明确标记，通孔过渡包括两个端部分L1和L5，四个低阻抗部分C1、C2、C3和C4及三个高阻抗部分L2、L3和L4。低阻抗部分C1、C2、C3和C4及高阻抗部分L2、L3和L4被交替布置在端部分L1和L5之间。文中所提供的低阻抗部分和高阻抗部分的特定数目在通孔过渡的性能和制造通孔过渡的复杂性之间实现折中。如上所述，本领域技术人员可以根据具体设计目标来算出其他数目的低阻抗部分和高阻抗部分。在实际制造中，所有部分可以是同一形状的并且是同轴对齐的，可以通过调整所述部分的横截面面积和/或长度来方便地控制每个部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通孔过渡，包括：两个端部分(L1，L5)；高阻抗部分(L2，L3，L4)；以及低阻抗部分(C1，C2，C3，C4)，其中所述高阻抗部分(L2，L3，L4)和所述低阻抗部分(C1，C2，C3，C4)被交替布置在两个端部分(L1，L5)之间，并且所述通孔过渡形成在基底中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通孔过渡，包括：
两个端部分(L1，L5)；
高阻抗部分(L2，L3，L4)；以及
低阻抗部分(C1，C2，C3，C4)，
其中所述高阻抗部分(L2，L3，L4)和所述低阻抗部分(C1，C2，C3，
C4)被交替布置在两个端部分(L1，L5)之间，并且所述通孔过渡形
成在基底中。
2.根据权利要求1所述的通孔过渡，其中每个部分延伸通过所述
基底的一个或更多个层。
3.根据权利要求1或2所述的通孔过渡，其中所述基底是低温共
烧陶瓷LTCC、高温共烧陶瓷HTCC、液晶聚合物LCP或有机印刷电
路板PCB基底。
4.根据权利要求1-3中的任一个所述的通孔过渡，其中所述低阻
抗部分(C1，C2，C3，C4)的数目是4，所述高阻抗部分(L2，L3，L4)
的数目是3。
5.根据权利要求1-4中的任一个所述的通孔过渡，其中每个部分
的形状都为圆柱形，且所有部分都是同轴对齐的。
6.根据权利要求1-5中的任一个所述的通孔过渡，其中高阻抗部
分(L2，L3，L4)中的每一个的横截面面积比端部分(L1，L5)中的任
一个的横截面面积更小，低阻抗部分(C1，C2，C3，C4)中的每一个的
横截面面积比端部分(L1，L5)中的任一个的横截面面积更大。
7.根据权利要求1-6中的任一个所述的通孔过渡，其中所述两个
端部分(L1，L5)被分别直接耦接到两个传输线。
8.根据权利要求6所述的通孔过渡，其中所述通孔过渡和所述传
输线由金或银制成。
9.根据权利要求3所述的通孔过渡，其中所述LTCC基底由Ferro
A6S制成，所述FerroA6S的介电常数为5.9且损耗因数为0.002。
10.根据权利要求3或9所述的通孔过渡，其中每个LTCC介电层

\t的火后厚度为100um。
11.一种包括根据权利要求1-10中的任一个所述的通孔过渡的功
率分配器。
12.一种用于在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周波，刘坤，陈俊友，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE