用于減少電噪音的刻蝕電容器疊層制造技術

一種用于減少電噪音的刻蝕電容器疊層。該刻蝕電容器疊層構成為一個印刷電路板的一個元件。該刻蝕電容器疊層包括一個第一導電層、一個中間電介質層、和一個第二導電層。第一導電層還包括若干刻蝕圖案，其中每個刻蝕圖案產生局部電容效應和局部電感效應。局部電容效應和局部電感效應產生若干減少電噪音的局部濾波器。中間的電介質層結合到第一導電層，并且第二導電層也結合到中間層。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種減少電噪音的刻蝕電容器疊層。特別是，涉及一種作為印刷電路板元件的刻蝕電容器疊層。
技術介紹
電噪音是由印刷電路板(PCB)和集成電路(IC)產生并輻射的。PCB是疊層結構，該結構容有大量的電子器件，例如集成電路(IC)。一般地，這些印刷電路板具有內部電源平面、接地平面、導電層、導線(TRACE)和各種各樣的其他電器件。另外，電噪音也由其他在PCB和IC中的電壓波動等產生。人們已經在這樣的PCB和布置在其上的器件的設計上付出巨大努力，以補償在PCB中的電源平面和接地平面之間的電壓波動。特別地，敏感器件，例如安裝和形成在與電源平面和接地平面都連接的電路板表面上的IC，對電壓波動敏感。針對這個問題的一個通用的解決辦法是使用直接與IC連接的表面電容。這些表面電容形成于或者設置在PCB的表面上，并且與各自的器件或者集成電路連接。但是，表面電容的使用大大提高PCB制造的復雜性和成本，而且對可靠性有不良影響。此外，IC和其他這樣的器件是產生電噪音的輻射能的主要來源。對于在不同速度或者頻率下工作的IC，通常能觀察到不同的特征。因而，PCB和IC器件陣列必須設計成確保噪音在高低頻率下都得到抑制。克服與電噪音有關的問題的第二個解決辦法是使用電容器疊層。如在現有技術中已知的，電容器疊層為設置在或形成于PCB上的IC提供旁路電容功能。在現有技術中的每個解決辦法中，很少或者沒有努力花費在減少電磁干擾(EMI)，電磁干擾是從包括電容平面器件的PCB的邊緣發射出。內部電容平面的邊緣沒有終止，在電源平面和接地平面上的EMI沒有完全被電容平面解決。這樣，一些電能作為噪音從印刷電路板的邊緣輻射出。因此，在成本低和簡單的制造工藝過程中減少PCB的邊緣輻射是有益的。PCB邊緣輻射的減少全面地影響電噪音的減少。
技術實現思路
一種用于減少電噪音的刻蝕電容器疊層，該刻蝕電容器疊層構成為印刷電路板(PCB)的一個元件。該刻蝕電容器疊層包括一個第一導電層、一個中間電介質層和一個第二導電層。中間電介質成結合到第一和第二導電層。第一導電層包括若干刻蝕圖案，這些圖案被若干導電元件包圍。每個圖案產生一個局部電容效應，每個導電元件產生一個局部電感效應。作為局部電容效應和局部電感效應的結果是，在第一導電層形成若干濾波器。這些濾波器減少電噪音。在一個例子中，第二導電層也包括若干刻蝕圖案，這些圖案被導電元件包圍。在第二導電層中刻蝕圖案也為產生局部電容效應和局部電感效應而配置的，這些效應的作用如同濾波器，并且減少電噪音。作為例子，而不是限制性的，刻蝕圖案包括一個位于第一導電層上的第一弧形刻蝕陣列和一個位于第二導電層上的第二弧形刻蝕陣列。第一弧形刻蝕陣列可以是從第二弧形刻蝕陣列偏移得到。第一弧形刻蝕陣列可以相對于第二弧形刻蝕陣列旋轉大約90度。附圖說明以下附圖提供下述的一個或者多個示例性的實施方式。圖1A是一個包括一個刻蝕電容疊層的印刷電路板(PCB)的各個層的透視圖。圖1B是圖1A的PCB的側視圖。圖2A是在一個導電層上的一個示例性的刻蝕圖案的爆炸透視圖。圖2B顯示施加在圖2A的示例性的刻蝕圖案的一個示例性的電流(I)。圖2C是用于模擬與圖2A的示例性的刻蝕圖案相關聯的局部電容效應和局部電感效應的一個示例性的RLC電路。圖2D是一個示例性的具有半圓弧形刻蝕的刻蝕圖案的頂視圖。圖2E是一個示例性的具有橢圓弧形刻蝕的刻蝕圖案的頂視圖。圖3A是一個示例性的刻蝕電容器疊層的頂視圖，該疊層包括一個具有第一刻蝕圖案的第一導電層和一個具有第二刻蝕圖案的導電層(半透明)。圖3B是在圖3A的電容器疊層中的主電容器的示意圖。圖4是用于模擬與示例性的刻蝕電容器疊層相關聯的局部電容效應和局部電感效應的另一個示例性的電路。圖5是顯示不同導電層的相對阻抗值的圖表。圖6是制造刻蝕電容器疊層的流程圖。具體實施例方式在下面詳細的說明中，參考說明書中的附圖，這些附圖提供刻蝕電容器疊層和形成刻蝕電容器疊層的方法的示例性的實施方式。這些實施方式足夠詳細，使得本領域的技術人員能夠實施本專利技術，并且應該了解，也可使用其他實施方式，和在不離開權利要求的精神和范圍下可以進行結構上的、邏輯上的和電學上的改動。因此，下面詳細的描述是非限制性的。下面描述的刻蝕電容器疊層以適當設計的、刻蝕到一個或多個導電層內的圖案來減少在印刷電路板(PCB)中的電噪音。典型地，PCB的結構包括將特征刻蝕到一個電容器疊層，例如間隙孔或者其他類似特征。這些刻蝕特征可能具有的任何噪音過濾效果是意想不到的，并產生一個有限的意外的過濾效果。一個適當設計的刻蝕結構圖案，如更詳細描述的，可以優化成充分利用位于電容器疊層內的過濾電容來減少電噪音。電噪音也由其他原因產生，包括電壓波動，從一個或多個PCB的邊緣發射的電磁干擾(EMI)，來自電源平面和/或接地平面的電噪音，串擾和其他如不期望的干擾有用信號的電的、磁的或者電磁的信號。本領域的普通技術人員在了解本申請的記載內容后將會理解，電噪音是用于刻畫影響或可能影響有用信號通訊的干擾信號的一個通用術語。所述的電容器疊層減少電噪音對有用信號的影響。例如，電噪音可能由數字信號產生，這些數字信號通過在兩個電壓，也就是一個高電壓和一個低電壓之間的交替而傳送信息。一個數字信號不能瞬時地從低電平轉換到高電平，反之亦然。數字信號從低電平轉換到高電平所經過的有限的時間量稱作信號的上升時間。類似地，數字信號從高電平轉換到低電平所經過的有限的時間量稱作信號的下降時間。為了使在這樣的系統內的數字信號在轉換之間的一個顯著時期內保持穩定，信號的上升時間和下降時間必須隨信號頻率的增加而下降。這個信號轉換時間的減少(也就是上升和下降時間)產生數字電子系統內的幾個問題，包括由于反射的信號劣化、諧波效應、和增加的電磁輻射。參照圖1A，該圖示出一個印刷電路板(PCB)的多個層的透視圖，該印刷電路板包括一個刻蝕電容器疊層。該電容器疊層被配置成為一個印刷電路板(PCB)10的一個元件。該刻蝕電容器疊層包括一個第一導電層12、一個中間電介質層14和一個第二導電層16。中間電介質層14粘結到第一導電層12和第二導電層16上。電介質層18和20分別為第一導電層12和第二導電層16提供絕緣。作為例子，而非限制性，第一導電層12和第二導電層16可以與一個電源平面層和接地平面層相連。這兩個層分別典型地被使用于高速數字PCB的結構中。第一導電層12包括若干刻蝕圖案，這些圖案包括刻蝕圖案21a和21b，這些圖案被若干導電元件包圍。作為例子，而非限制性，刻蝕圖案為一個位于第一導電層12上的第一弧形刻蝕陣列。每一個刻蝕圖案產生局部電容效應和局部電感效應。作為局部電容效應和局部電感效應的結果，在第一導電層上產生濾波器。這些濾波器減少電噪音。在一個例子中，第二導電層16也包括若干刻蝕圖案，這些圖案被導電元件包圍。作為例子，而非限制性，刻蝕圖案包括位于第二導電層16的第二弧形刻蝕陣列。刻蝕圖案包括弧形刻蝕22a和22b，這些刻蝕靠近刻蝕21a和21b。第一弧形刻蝕陣列沿著x軸和/或y軸從第二弧形刻蝕陣列偏移一定距離。此外，第一弧形刻蝕陣列相對于第二弧形刻蝕陣列旋轉近似90度。在第二導電層上的第二弧形刻蝕陣列也是為產生局部電容效應和局部電感效應而配置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于減少印刷電路板中電噪音的刻蝕電容器疊層，所述的刻蝕電容器疊層包括：一個第一導電層，該導電層包括：第一若干刻蝕圖案，被刻蝕到所述的第一導電層內，每個所述的第一若干刻蝕圖案產生局部電容效應和局部電感效應；和第一若干局部濾波器，其包括所述的局部電容效應和局部電感效應；一個中間電介質層，結合到所述的第一導電層；一個第二導電層，結合到所述的中間層。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：陳梅芳，詹姆斯羅伯特霍華德，
申請(專利權)人：滬士電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]