宽带非共面馈通制造技术

本发明专利技术涉及宽带非共面馈通，具体地公开了一种高速馈通(HSFT)，用于在第一和第二位置之间传送具有至少10GHz的最高频率的信号，第一和第二位置分开约最短传送波长的一半的垂直距离和一定的水平距离。衬底结构包含多层叠层。RF传送线穿过衬底结构连接第一和第二位置之间，用于传送所述信号。RF传送线包含一系列依次连接的长度小于所述有效波长的一半的水平导体和高度小于所述有效波长的四分之一的垂直导体，由此以穿过所述结构的层的楼梯状形状跨接两个位置之间的水平和垂直距离。各个导体的几何形状可以偏离标准50欧姆包埋带线，并针对完全3维结构进行优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速馈通，并且更具体地，涉及宽带非共面高速馈通，所述馈通在其内端子和外端子的位置之间既具有垂直位移又具有水平位移。
技术介绍
高速馈通(HSFT)是一种电路结构，其在具有两组移位的端子的RF传送线之间提供电连接性。HSFT可以形成电子多芯片模块(MCM)封装的一部分，其中，HSFT提供封装的密封内部与外部系统或主机之间的电连接性。当HSFT被用于MCM封装时，一组端子与封装内部的MCM连接，而另一组端子与封装外部的主机连接。HSFT也可以形成封装的与主机的密封分隔的一部分。对于在IOGHz以及以上的频率下工作的高速应用，诸如光电电信部件，HSFT应该提供具有低损耗、最小的信道间串扰以及从封装的两侧上的端子的小的反射的紧凑宽带无谐振传送。当设计HSFT时，在HSFT必须在其两组端子之间提供两个维度上(水平的和垂直的)的连接性的情况下出现重大挑战。共面HSFT限制了 HSFT的结构，使得所有的端子和 RF传送线必须处于同一平面上，因此，利用共面HSFT不可能获得两个维度上的连接性。虽然对于一些特定的情形出现了一些非共面HSFT，但是还没有能够适用于与传送通过HSFT 的最短波长的一半相当或更长的垂直和水平位移的通用解决方案。图IA示出了具有处于同一层内的共面传送线的示例性HSFT 100。图IA中的HSFT 100作为共面HSFT来描述，因为传送线被布置为处于同一层上或同一层中的共面线或共面包埋带线。当在两组端子之间还存在垂直位移时，共面HSFT不是非常适用。非共面HSFT是指如下的HSFT，其中，在输入端子组和输出端子组之间除了水平位移(如果有的话)之外还存在垂直位移。一些非共面HSFT，诸如在美国专利申请公开 No. 2009/0033442和No. 2009/0267712中所描述的，具有一个跨接各个RF传送线中的垂直位移的垂直互连或过孔。当两组端子之间的垂直和水平位移与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长时，具有单个过孔的非共面HSFT不是非常适用的。当距离、长度或高度处于波长的约 25%到约75%的范围内时，该距离、长度或高度与波长的一半相当、相称或接近。在图IB中，单过孔的非共面HSFT 150被示于封装160内。封装160包括密封170。 为了简单起见，图IB中示出了仅仅一根RF传送线，但是可以存在其他的RF传送线。单个过孔跨接非共面HSFT 150的多个层。该过孔不能被描述为理想的微波传送线。此外，当过孔的垂直长度与衬底材料中的有效波长(入社)的一半相当或更长时，过孔由于谐振和多大的串扰而失效。因此，当两组端子之间的垂直和水平位移与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长时，具有单个过孔的非共面HSFT，包括HSFT 150在内，不是非常适用的。另一种非共面HSFT设计适用一系列过孔，而不使用水平迹线。每一个陶瓷或衬底层中的过孔被水平移位，但是仍然与其上方和下方的层中的过孔部分重叠。该设计避免了来自长的单个过孔的谐振；然而，其不能容易地适用于水平位移。因为过孔直径通常非常小，所以要求许多陶瓷层(通常远大于10，多达40)跨接HSFT的端子组之间的水平位移。 该设计不是紧凑的，因为需要大量的层。此外，该设计是昂贵的，因为其需要精确定位过孔通道并且在每一个层中进行金属化。因此，当两组端子之间的垂直和水平位移与传送通过 HSFT的最短波长的一半相当或更长时，具有一系列逐渐位移的过孔的非共面HSFT不是非常适用的。美国专利No. 6，369，324描述了共面/非共面HSFT的变例。在该专利中，每一个 RF传送线包括处于同一衬底层中的一对过孔，其使得RF传送线路经密封壁的下方，从而提高密封的可靠性。此专利似乎没有设想设计在其两组端子之间具有与传送通过HSFT的最短波长的一半相当或更长的垂直和水平位移的HSFT。
技术实现思路
本公开描述了紧凑的宽带多层非共面非标准阻抗高速馈通。作为非限制性实施例，本公开提供了可操作用于从IOkHz到30GHz的波谱范围内的8-信道非共面交错HSFT， 其包含处于接地线之间的10个或更少的陶瓷层。每一个RF传送线包含跨接HSFT的两组端子之间的水平和垂直位移的楼梯状序列的交替水平导体和短过孔。各个导体的几何形状太小，以至于不能利用标准横向模式中的一种来模拟所得的电磁场。因此，整个HSFT作为3-维结构来优化，结果，各个导体的几何形状可以偏离标准50欧姆包埋带线传送线达约 +/-10欧姆。本公开的实施方式提供了一种高速馈通(HSFT)，用于在第一界面位置和第二界面位置之间传送具有至少IOGHz的对应于最短自由空间波长的最高频率的信号，所述第一界面位置和第二界面位置分开至少1毫米的垂直距离和一定的水平距离。所述高速馈通包括衬底结构，其包含多层叠层；以及穿过所述衬底结构连接所述第一位置和所述第二位置之间的RF传送线，用于在所述第一位置和所述第二位置之间传送所述信号，所述RF传送线包含一系列依次连接的水平导体和垂直导体，所述水平导体的长度小于当被传送通过所述高速馈通时所述信号的对应于最短自由空间波长的有效波长的一半，所述垂直导体的高度小于所述有效波长的四分之一，由此以穿过所述衬底结构的所述层的楼梯状形状跨接两个所述位置之间的所述水平距离和所述垂直距离。本公开的另一实施方式提供了一种高速馈通(HSFT)，用于传送具有至少IOGHz的对应于最短自由空间波长的最高频率的信号。所述高速馈通包括多层衬底结构，其包含对于所述最短波长具有有效波长；第一端子，其与所述衬底连接；第二端子，其与所述结构连接并与所述第一端子分开一定的垂直距离和水平距离，所述两个距离都相当于或大于所述最短波长的一半；穿过所述多层衬底结构连接所述第一端子和所述第二端子的RF传送线， 所述RF传送线包含一系列与高度小于所述有效波长的四分之一的垂直导体连接的长度小于所述有效波长的一半的水平导体，其中，相邻的水平导体和垂直导体从所述第一端子朝向所述第二端子逐渐水平和垂直位移。附图说明参考下面的附图描述本公开的实施方式。图IA是现有技术的共面HSFT的局部透视立体示意图。图IB是现有技术的单过孔非共面HSFT的局部透视剖视立体示意图。图2A是本公开的实施方式的局部透视剖视立体示意图。图2B是图2A的实施方式的剖视侧视图。图2C是图2A的实施方式的局部透视顶视图。图2D是另一的实施方式的局部透视顶视图。图2E是另一的实施方式的局部透视顶视图。图3是本公开的实施方式的模拟传送和反射损耗的图线表示。图4是本公开的另一实施方式的局部剖切透立体视图。具体实施例方式虽然说明或描述了优选实施方式，但是并不是意在限制本专利技术。更确切地说，如本领域技术人员将理解的，可以进行多种变化，包括替换、修改和等同。如通常一样，本专利技术由所附权利要求限定。共同参考图2A，2B和2C，示出了本公开的实施方式，HSFT 200。为了简单起见，示出了仅仅一条完整的RF传送线208，但是在HSFT 200中还可以存在其他的RF传送线。HSFT 200提供紧凑设计，用于传送具有从约IOkHz直至约30GHz的波谱范围的宽带信号，包括具有介于约10至约50毫米之间的最短自由空间波长的信号。HSFT 200提供无谐振传送、低损耗、最小的信道间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼克莱·摩罗佐维，钟·潘，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：