具有宽带性能的紧凑型薄膜可表面安装的耦合器制造技术

一种可表面安装的耦合器可以包括单片基础基板，该单片基础基板具有第一表面、第二表面、在X方向上的长度、和在垂直于X方向的Y方向上的宽度。多个端口可以形成在该单片基础基板的第一表面的上方，该多个端口包括耦合端口、输入端口和输出端口。耦合器可以包括第一薄膜电感器和第二薄膜电感器，该第二薄膜电感器与第一薄膜电感器电感耦合并且电连接在输入端口与输出端口之间。薄膜电路可以将第一薄膜电感器与耦合端口电连接。薄膜电路可以包括至少一个薄膜部件。一个薄膜部件。一个薄膜部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有宽带性能的紧凑型薄膜可表面安装的耦合器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求申请日为2019年3月13日的美国临时专利申请序列号62/817,647的申请权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。

技术介绍

[0003]薄膜耦合器通常在没有直接电接触的情况下将源线(source line)与耦合线(coupled line)耦合以复制信号线中、耦合线中存在的电信号。耦合频率范围一般定义为横跨薄膜耦合器提供相对均匀的耦合性能的频率范围。窄的耦合频率范围会限制这种薄膜耦合器的实用性。
[0004]小型化的趋势增加了对小型、无源(passive)耦合器的需求。然而，小型化增加了这种小型耦合器表面安装的难度。因此，具有宽耦合频率范围的紧凑型可表面安装的薄膜耦合器将在本领域受到欢迎。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的一个实施方式，一种可表面安装的耦合器可以包括单片基础基板(monolithic base substrate)，该单片基础基板具有第一表面、第二表面、在X方向上的长度、和在垂直于X方向的Y方向上的宽度。可以在单片基础基板的第一表面的上方形成多个端口，该多个端口包括耦合端口、输入端口以及输出端口。耦合器可以包括第一薄膜电感器以及第二薄膜电感器，该第二薄膜电感器与第一薄膜电感器电感耦合并且电连接在输入端口与输出端口之间。薄膜电路可以将第一薄膜电感器与耦合端口电连接。薄膜电路可以包括至少一个薄膜部件。
[0006]根据本专利技术的另一实施方式，公开了一种可表面安装的耦合器。耦合器可以包括单片基础基板、至少一个端口以及至少一个薄膜部件，至少一个端口沿着耦合器的外部暴露以用于表面安装耦合器。耦合器的占用面积(footprint)小于约3mm2。耦合器的耦合因子在耦合频率范围内的变化可以小于约4dB，该耦合频率范围具有从约250MHz至约6GHz的下限和比下限大至少2GHz的上限。
[0007]根据本专利技术的另一方面，一种用于形成可表面安装的耦合器的方法，该方法可以包括提供单片基础基板，该单片基础基板具有第一表面、与底表面相反的第二表面。该方法可以包括在单片基础基板的第一表面的上方形成多个端口。该方法可以包括形成第一薄膜电感器和形成第二薄膜电感器，该第二薄膜电感器与第一薄膜电感器电感耦合并且电连接在输入端口与输出端口之间。该方法可以包括形成薄膜电路，该薄膜电路将第一薄膜电感器与耦合端口电连接。薄膜电路可以包括至少一个薄膜部件。
附图说明
[0008]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，在附图中：
[0009]图1示出了根据本公开的方面的紧凑型薄膜可表面安装的耦合器的示意图；
[0010]图2示出了根据本公开的方面的紧凑型薄膜表面可安装的耦合器的实施方式的俯视图；
[0011]图3为图2的耦合器的侧视图；
[0012]图4为根据本公开的方面的用于形成可表面安装的耦合器的方法的流程图；以及
[0013]图5是图2和图3的耦合器在从2GHz至8GHz延伸的频率范围内的理论计算的S
‑
参数的曲线图。
[0014]在本说明书和附图中重复使用参考字符旨在表示本公开的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
[0015]提供了一种薄膜耦合器，该薄膜耦合器在紧凑型可表面安装的封装中在宽频率范围内提供均匀的耦合。耦合器通常在没有直接电接触的情况下提供两条信号线之间的耦合。
[0016]耦合器通常可以包括单片基础基板。至少一个端口(例如，输入端口、输出端口、耦合端口和/或接地端口)可以沿着耦合器的外部暴露以用于表面安装耦合器，例如使用栅格阵列型安装(例如，接点栅格阵列(land grid array，LGA)型安装、球栅阵列(ball grid array，BGA)型等)。耦合器可以包括至少一个薄膜部件，该薄膜部件被配置为响应于输入端口接收的输入信号、在耦合端口(例如，相对于接地端口)产生耦合信号。例如，在一些实施方式中，耦合器可以包括第一薄膜电感器和第二薄膜电感器，该第二薄膜电感器与第一薄膜电感器电感耦合。第二薄膜电感器可以与第一薄膜电感器电感耦合、并且电连接在输入端口与输出端口之间。薄膜电路可以将第一薄膜电感器与耦合端口和/或接地端口电连接。
[0017]在一些实施方式中，薄膜耦合器可以是紧凑的。例如，耦合器可以具有较小的占用面积，因此需要较少的空间以用于安装在印刷电路板上。耦合器具有的占用面积可以小于约3mm2，在一些实施方式中小于约2.5mm2，在一些实施方式中小于约2.0mm2，在一些实施方式中小于约1.5mm2，在一些实施方式中小于约1.0mm2，在一些实施方式中小于约0.8mm2，以及在一些实施方式中小于约0.6mm2。
[0018]耦合器具有的长度可以小于约2.0mm，在一些实施方式中小于约1.8mm，在一些实施方式中小于约1.5mm，以及在一些实施方式中小于约1.1mm。耦合器的宽度可以小于约1.2mm，在一些实施方式中小于约1mm，在一些实施方式中小于约0.8mm，在一些实施方式中小于约0.7mm，以及在一些实施方式中小于约0.6mm。在一些实施方式中，薄膜耦合器可以具有1206、805、0504、0402、0303、0202或更小的EIA外壳尺寸。
[0019]薄膜耦合器可以在耦合频率范围内表现出均匀的耦合因子。例如，耦合因子在耦合频率范围内的变化可以小于约4dB，在一些实施方式中小于约3.8dB，在一些实施方式中小于约3.6dB，在一些实施方式中小于约3.4dB，在一些实施方式中小于约3.2dB，以及在一些实施方式中小于约3.1dB。
[0020]耦合频率范围可具有下限(例如，约2GHz)和上限，该上限比该下限大至少2GHz，在一些实施方式中至少约4.5GHz，在一些实施方式中至少约5GHz，在一些实施方式中至少约5.5GHz，在一些实施方式中至少约6GHz，在一些实施方式中至少约8GHz，在一些实施方式中
至少约10GHz，以及在一些实施方式中至少约12GHz。下限的范围可以从约250MHz至约6GHz，在一些实施方式中，在一些实施方式中从约500MHz至约5GHz,在一些实施方式中从约750MHz至约2GHz，以及在一些实施方式中从约1GHz至约3GHz。
[0021]如上所述，薄膜电路可以将第一薄膜电感器与耦合端口电连接。薄膜电路可以包括一个或多个薄膜电阻器、一个或多个薄膜电感器和/或一个或多个薄膜电容器。例如，薄膜电路可以包括彼此并联电连接的第三薄膜电感器和薄膜电容器。第三薄膜电感器和薄膜电容器可以串联电连接在第一薄膜电感器与耦合端口之间。
[0022]在一些实施方式中，一个或多个薄膜元件的至少一部分可以形成在介电层上，该介电层可以形成在单片基础基板的表面的上方。介电层可以具有第一表面和第二表面。介电层的第二表面可以面向单片基础基板的第一表面。然而，应当理解的是，一层或中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可表面安装的耦合器，所述耦合器包括：单片基础基板，所述单片基础基板具有第一表面、第二表面、在X方向上的长度、和在垂直于所述X方向的Y方向上的宽度；多个端口，所述多个端口形成在所述单片基础基板的所述第一表面的上方，所述多个端口包括耦合端口、输入端口和输出端口；第一薄膜电感器；第二薄膜电感器，所述第二薄膜电感器与所述第一薄膜电感器电感耦合、并且电连接在所述输入端口与所述输出端口之间；以及薄膜电路，所述薄膜电路将所述第一薄膜电感器与所述耦合端口电连接，所述薄膜电路包括至少一个薄膜部件。2.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述薄膜电路的所述至少一个薄膜部件包括层，所述层具有小于约50微米的厚度。3.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述薄膜电路的所述至少一个薄膜部件包括薄膜电阻器。4.根据权利要求3所述的耦合器，其中，所述薄膜电阻器包括氮化钽。5.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述耦合器包括布置在所述单片基础基板的所述第一表面的上方的介电层，所述介电层具有第一表面和第二表面，所述介电层的所述第二表面面向所述单片基础基板的所述第一表面。6.根据权利要求5所述的耦合器，其中，所述薄膜电路的所述至少一个薄膜部件包括薄膜电容器，所述薄膜电容器包括第一电极和第二电极，所述第一电极形成在所述单片基础基板的所述第一表面的上方，所述第二电极形成在所述介电层的所述第一表面的上方。7.根据权利要求5所述的耦合器，所述耦合器还包括形成在所述介电层的所述第一表面的上方的覆盖层。8.根据权利要求7所述的耦合器，其中，所述覆盖层包括氮氧化硅。9.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述薄膜电路的所述至少一个薄膜部件包括第三薄膜电感器。10.根据权利要求1所述的耦合器，所述耦合器还包括：介电层，所述介电层布置在所述单片基础基板的所述第一表面的上方，所述介电层具有第一表面和第二表面，所述介电层的所述第二表面面向所述单片基础基板的所述第一表面；以及第三薄膜电感器，所述第三薄膜电感器包括第一导电层、第二导电层以及过孔，所述第一导电层形成在所述单片基础基板的所述第一表面的上方，所述第二导电层形成在所述介电层的所述第一表面的上方，所述过孔连接所述第一导电层与所述第二导电层。11.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述第一电感器包括在第一方向上伸长的第一导电层，并且所述第二电感器包括第二导电层，所述第二导电层与所述第一导电层平行，并且所述第二导电层在第二方向上、以沿着所述第一导电层的至少一部分近似均匀的间隔距离与所述第一导电层间隔开，所述第二方向垂直于所述第一方向。12.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述薄膜电路的所述至少一个薄膜部件包括第三薄膜电感器和薄膜电容器，并且其中所述第三薄膜电感器和所述薄膜电容器彼此并联
电连接、并且所述第三薄膜电感器和所述薄膜电容器各自在所述第一薄膜电感器与所述耦合端口之间串联电连接。13.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述耦合器的宽度小于约1.2mm。14.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述耦合器的长度小于约2mm。15.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述耦合器的占用面积小于约3mm2。16.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述单片基础基板包括陶瓷材料。17.根据权利要求1所述的耦合器，其中，所述耦合器的耦合因子在耦合频率范围内的变化小于约4dB，所述耦合频率范围具有范围从约250MHz至约6GHz的下限、以及比所述下限大至少2GHz的上限。18.根据权利要求17所述的耦合器，其中，所述频率范围的所述下限约为2GHz。19.一种可表面安装的耦合器，所述耦合器包括：单片基础基板；至少一个端口，所述至少一个端口沿着所述耦合器的外部暴露、以用于表面安装所...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：阿维科斯公司，
类型：发明
国别省市：