特表 2024-516585 伝送線路コンデンサおよび伝送線路コンデンサを内部に埋め込んだ回路板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-16

(54)【発明の名称】伝送線路コンデンサおよび伝送線路コンデンサを内部に埋め込んだ回路板

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/33 20060101AFI20240409BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20240409BHJP

   H01C 7/00 20060101ALI20240409BHJP

   H01C 13/00 20060101ALI20240409BHJP

   H01G 4/40 20060101ALI20240409BHJP

   H05K 1/18 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H01G4/33 102

H01G4/30 517

H01G4/30 311Z

H01G4/30 201A

H01G4/30 201F

H01G4/30 201K

H01C7/00 230

H01C13/00 C

H01G4/30 511

H01G4/30 201Z

H01G4/40 301

H05K1/18 F

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023563244

(86)(22)【出願日】2022-04-12

(85)【翻訳文提出日】2023-10-16

(86)【国際出願番号】 US2022024340

(87)【国際公開番号】W WO2022231831

(87)【国際公開日】2022-11-03

(31)【優先権主張番号】63/180,127

(32)【優先日】2021-04-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/221,523

(32)【優先日】2021-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523271583

【氏名又は名称】キョーセラ・エーブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】コリー・ネルソン

【テーマコード（参考）】

5E001

5E033

5E082

5E336

【Ｆターム（参考）】

5E001AB01

5E001AC10

5E001AE02

5E001AE03

5E001AJ01

5E001AJ02

5E033AA01

5E033BC01

5E082AB01

5E082DD02

5E082EE04

5E082EE23

5E082FG03

5E082FG04

5E082FG25

5E082FG26

5E082KK07

5E082LL15

5E336AA04

5E336CC36

5E336CC53

5E336GG30

(57)【要約】

表面実装伝送線路コンデンサが、優れた高い周波数性能特性を有することができる。表面実装伝送線路コンデンサは、表面を有するモノリシック基板と、表面の上方に形成される第１の電極と、第１の電極の上方に配置される第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、基板の表面に沿って露出され第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、基板の表面に沿って露出され第２の電極と電気的に接続される第２の端子層とを含むことができる。第１の端子層および第２の端子層を、モノリシック基板の表面の周辺部内に含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面を有するモノリシック基板と、
前記表面の上方に形成される第１の薄膜電極と、
前記第１の電極の上方に配置される第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、
前記基板の前記表面に沿って露出され前記第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、
前記基板の前記表面に沿って露出され前記第２の電極と電気的に接続される第２の端子層と
を備え、
前記第１の端子層および前記第２の端子層が、前記モノリシック基板の前記表面の周辺部内に含まれる、表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項2】

前記基板が、前記モノリシック基板の前記表面に垂直な１対の端面を有し、
前記複数の端面に終端がない、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項3】

前記基板の前記表面が１対の対向する端部を有し、
前記第１の端子層および前記第２の端子層の各々が、前記モノリシック基板の前記表面の前記１対の対向する端部から離間される、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項4】

前記第１の端子層および第２の端子層が、１０ミクロン以上であるそれぞれの距離だけ端から離間される、請求項３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項5】

前記表面実装伝送線路コンデンサが、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚの範囲の周波数について、－１．０ｄＢよりも大きい挿入損失を呈する、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項6】

前記表面実装伝送線路コンデンサが、約２０ＧＨｚから約５０ＧＨｚの範囲の周波数について、－０．２５ｄＢよりも大きい挿入損失を呈する、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項7】

前記基板が、石英またはアルミナのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項8】

前記基板がシリコンを含む、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項9】

薄膜抵抗層が前記コンデンサと直列に接続されるように、前記薄膜抵抗層が前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置される、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項10】

前記薄膜抵抗層が前記第１の電極または前記第２の電極のうちの少なくとも１つと直接接触する、請求項９に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項11】

前記薄膜抵抗層が、窒化タンタル（ＴａＮ）、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）、および酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項12】

前記誘電体層が、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）およびチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項13】

表面を有するモノリシック基板と、
前記表面の上方に形成される第１の電極と、
前記第１の電極の上方に配置される第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、
前記基板の前記表面に沿って露出され前記第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、
前記基板の前記表面に沿って露出され前記第２の電極と電気的に接続される第２の端子層と
を備える、表面実装伝送線路コンデンサであって、
前記第１の端子層および第２の端子層が、実装表面上に、前記表面実装伝送線路コンデンサを表面実装するための、前記実装表面との接続のため構成され、
前記表面実装伝送線路コンデンサが、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚの範囲の周波数について、－１．０ｄＢよりも大きい挿入損失を呈する、表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項14】

前記基板が、前記モノリシック基板の前記表面に垂直な１対の端面を有し、
前記複数の端面に終端がない、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項15】

前記基板の前記表面が１対の対向する端部を有し、
前記第１の端子層および前記第２の端子層の各々が、前記モノリシック基板の前記表面の前記１対の対向する端部から離間される、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項16】

前記第１の端子層および第２の端子層が、１０ミクロン以上であるそれぞれの距離だけ端から離間される、請求項１５に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項17】

前記表面実装伝送線路コンデンサが、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚの範囲の周波数について、－１．０ｄＢよりも大きい挿入損失を呈する、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項18】

前記表面実装伝送線路コンデンサが、約２０ＧＨｚから約４８ＧＨｚの範囲の周波数について、－０．２５ｄＢよりも大きい挿入損失を呈する、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項19】

前記基板が、石英またはアルミナのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項20】

前記基板がシリコンを含む、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項21】

薄膜抵抗層が前記コンデンサと直列に接続されるように、前記薄膜抵抗層が前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置される、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項22】

前記薄膜抵抗層が前記第１の電極または前記第２の電極のうちの少なくとも１つと直接接触する、請求項２１に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項23】

前記薄膜抵抗層が、窒化タンタル（ＴａＮ）、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）、および酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）のうちの少なくとも１つを含む、請求項２２に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項24】

前記誘電体層が、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）およびチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の表面実装伝送線路コンデンサ。

【請求項25】

実装表面、および
前記実装表面に実装される回路構成要素
を備える、伝送線路コンデンサ組立体であって、前記回路構成要素が、
表面を有するモノリシック基板、
前記基板の前記表面の上方に形成されるコンデンサであって、
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、
前記基板の前記表面に沿って露出され前記実装表面に結合される第１の端子層と、
前記基板の前記表面に沿って露出され前記実装表面に結合される第２の端子層と
を備える、コンデンサを備え、
前記第１の端子層および前記第２の端子層が、前記モノリシック基板の前記表面の周辺部内に含まれる、伝送線路コンデンサ組立体。

【請求項26】

前記回路構成要素組立体が、ワイヤボンディング接続がない、請求項２５に記載の伝送線路コンデンサ組立体。

【請求項27】

前記実装表面が、幅を有する導電性トレースを備え、前記導電性トレースが前記第１の端子層に接続され、前記第１の端子層が幅を有し、前記導電性トレースの前記幅と前記第１の端子層の前記幅の比率が約０．９から約１．１の範囲にある、請求項２５に記載の伝送線路コンデンサ組立体。

【請求項28】

回路板基板、
前記回路板基板に埋め込まれるグラウンド平面、
前記回路板基板内に少なくとも部分的に埋め込まれる伝送線路コンデンサであって、
上面および前記上面の反対にある底面を有するモノリシック基板と、
前記上面の上方に形成される第１の薄膜電極と、
前記第１の電極の上方に配置される第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、
前記基板の前記上面に沿って露出され前記第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、
前記基板の前記上面に沿って露出され前記第２の電極と電気的に接続される第２の端子層と、
前記伝送線路コンデンサの前記モノリシック基板の前記底面の上方に形成される導電層であって、前記導電層が前記グラウンド平面に電気的に接続される、導電層と
を備える、伝送線路コンデンサ
を備える、回路板組立体。

【請求項29】

前記導電層が前記グラウンド平面と直接接触する、請求項２８に記載の回路板組立体。

【請求項30】

前記導電層と前記グラウンド平面の各々に接続される少なくとも１つのビアをさらに備える、請求項２８に記載の回路板組立体。

【請求項31】

前記第１の端子層および前記第２の端子層が、前記モノリシック基板の前記上面の周辺部内に含まれる、請求項２８に記載の回路板組立体。

【請求項32】

モノリシック基板の表面の上方に第１の電極を形成するステップと、
前記第１の電極の上方に誘電体層を堆積するステップと、
前記誘電体層の上方に第２の電極を形成するステップと、
第１の端子層が前記第１の電極と電気的に接続されるように、前記第１の電極の上方に前記第１の端子層を堆積するステップと、
第２の端子層が前記第２の電極と電気的に接続されるように、前記第２の電極の上方に前記第２の端子層を堆積するステップと
を含み、
前記第１の端子層および前記第２の端子層が、前記モノリシック基板の前記表面の周辺部内に含まれる、伝送線路コンデンサを製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、その両方がそれらの全体で参照によって本明細書に組み込まれる、２０２１年４月２７日の出願日を有する米国仮特許出願第６３／１８０，１２７号および２０２１年７月１４日の出願日を有する米国仮特許出願第６３／２２１，５２３号の出願利益を主張する。

【0002】

本開示の主題は、ワイヤボンディング伝送線路回路に関する。特に、本開示の主題は、構成要素の有用な周波数範囲にわたって印加周波数に依存する周波数応答に、状況に応じた変化を呈する固定構成要素を提供する、そのようなワイヤボンディングデバイスの改善に関する。

【背景技術】

【0003】

伝送線路コンデンサ回路は、伝送線路と直列に配置されるときのＤＣ遮断のため、伝送線路またはＲＦ発生源と並列であるときのＲＦおよび発生源バイパスのため、ならびに、用途の中でもとりわけインピーダンス整合のためを含む様々な形態において使用することができる。そのようなデバイスは、信号経路のインピーダンス特性を受動的に調整することによって動作し、光学的送受信器モジュール、広帯域受信器、送信用光学的サブアセンブリ（ＴＯＳＡ， Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂ－Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）、受信用光学的サブアセンブリ（ＲＯＳＡ， Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂ－Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）、および様々な他の高周波数デバイスを含む広範囲の用途に適用可能性を有する。

【0004】

そのような使用法の多くに応える、知られているワイヤボンディング伝送線路容量性デバイスが開発されてきたが、デバイスの使用可能周波数範囲にわたる応答を適合させる能力などといった、現在望ましい動作要件を満たすデバイスが提供されていない。したがって、デバイスの有用な周波数範囲にわたってデバイスから異なる応答を提供するように適合することができるデバイスを開発できると有益となろう。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

従来技術で直面し本開示の主題によって対処されると認識される特徴を考えると、デバイスの有用な動作周波数にわたって異なる応答を適合させることを実現する改善された装置および方法論が開発されている。

【0006】

本開示の主題の例示的な実施形態の一態様によれば、表面実装伝送線路コンデンサは、表面を有するモノリシック基板と、表面の上方に形成される第１の電極と、第１の電極の上方に配置される第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、基板の表面に沿って露出され第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、基板の表面に沿って露出され第２の電極と電気的に接続される第２の端子層とを含むことができる。第１の端子層および第２の端子層を、モノリシック基板の表面の周辺部内に含むことができる。

【0007】

本開示の主題の別の態様によれば、表面実装伝送線路コンデンサは、表面を有するモノリシック基板と、表面の上方に形成される第１の電極と、第１の電極の上方に配置される第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、基板の表面に沿って露出され第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、基板の表面に沿って露出され第２の電極と電気的に接続される第２の端子層とを含むことができる。第１の端子層および第２の端子層は、実装表面上に表面実装伝送線路コンデンサを表面実装するため、実装表面と接続するように構成される。表面実装伝送線路コンデンサは、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚの範囲の周波数で、－１．０ｄＢ以上となる挿入損失を呈することができる。

【0008】

本開示の主題の別の態様によれば、伝送線路コンデンサ組立体は、実装表面および実装表面に実装される回路構成要素を含むことができる。回路構成要素は、表面を有するモノリシック基板および基板の表面の上方に形成されるコンデンサを含むことができる。コンデンサは、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層とを含むことができる。コンデンサは、基板の表面に沿って露出され、実装表面に結合される第１の端子層を含むことができる。コンデンサは、基板の表面に沿って露出され、実装表面に結合される第２の端子層を含むことができる。

【0009】

本開示の主題の別の態様によれば、回路板組立体は、回路板基板と、回路板基板に埋め込まれるグラウンド平面と、回路板基板内に少なくとも部分的に埋め込まれる伝送線路コンデンサとを含むことができる。伝送線路コンデンサは、上面および上面の反対にある底面を有するモノリシック基板と、上面の上方に形成される第１の薄膜電極と、第１の電極の上方に配置される第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に配置される誘電体層と、基板の上面に沿って露出され第１の電極と電気的に接続される第１の端子層と、基板の上面に沿って露出され第２の電極と電気的に接続される第２の端子層と、伝送線路コンデンサのモノリシック基板の底面の上方に形成される導電層とを含むことができる。導電層は、グラウンド平面と電気的に接続することができる。

【0010】

本開示の主題の別の態様によれば、伝送線路コンデンサを製造する方法が備える。方法は、モノリシック基板の表面の上方に第１の電極を形成するステップと、第１の電極の上方に誘電体層を堆積するステップと、誘電体層の上方に第２の電極を形成するステップと、第１の端子層が第１の電極と電気的に接続されるように第１の電極の上方に第１の端子層を堆積するステップと、第２の端子層が第２の電極と電気的に接続されるように第２の電極の上方に第２の端子層を堆積するステップとを含むことができる。第１の端子層および第２の端子層を、モノリシック基板の表面の周辺部内に含むことができる。

【0011】

本開示の主題のさらなる実施形態は、本明細書の詳細な説明中に記載される。または詳細な説明から当業者には明らかとなろう。また、本明細書に具体的に説明され、参照され、議論される特徴および要素に対する修正形態および変更形態は、本主題の技術的思想および範囲から逸脱することなく、本主題の様々な実施形態および使用法の中で実施できることをさらに理解されたい。変更形態は、限定しないが、様々な部分、特徴、ステップなどの、それらが説明され、参照され、または議論された、機能的、動作的、または位置的な反転についての、等価な手段、特徴、またはステップの代替を含むことができる。

【0012】

またさらに、本開示の主題の異なる実施形態ならびに異なる現在好ましい実施形態は、（図には明示的に示されないまたはそのような図の詳しい記載に明示的に言及されないそれらの特徴、部分、またはステップ、もしくは構成の組合せを含む）本開示の特徴、ステップ、または要素、もしくはそれらの等価物の様々な組合せまたは構成を含むことができることを理解するべきである。必ずしも概要セクションで表現されない本開示の主題のさらなる実施形態は、上で要約された目的で参照された特徴、構成要素、もしくはステップ、および／または、本明細書で他の方法で議論されるような他の特徴、構成要素、もしくはステップの態様の様々な組合せを含むことおよび組み込むことができる。本出願の残りを検討すれば、当業者なら、そのような実施形態および他のものの特徴および態様をより良好に理解するであろう。

【0013】

その最良の形態を含む、当業者を対象とする本開示の主題の完全で使用可能な開示が本明細書中に記載され、これは、添付図面への参照を行う。

【0014】

本明細書および添付図面の全体を通した参照符号の繰り返した使用は、同じまたは類似の特徴もしくは要素を表すことが意図される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサの斜視図である。

【図1B】図２Ａの伝送線路コンデンサの側面図である。

【図1C】図２Ａおよび図２Ｂの伝送線路コンデンサの実装表面の図である。

【図2】本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサの別の実施形態の側面図である。

【図3】本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサ組立体を図示する図である。

【図4A】本開示の態様にしたがったグラウンド平面と直接接続する、埋込み型伝送線路コンデンサを含む回路板を図示する図である。

【図4B】本開示の態様にしたがった、１つまたは複数のビアによってグラウンド平面と電気的に接続する、埋込み型伝送線路コンデンサを含む回路板を図示する図である。

【図5】本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサを形成するための方法のフローチャートである。

【図6】従来技術のコンデンサ組立体についての挿入損失曲線および図２Ａから図２Ｃの伝送線路コンデンサについての挿入損失曲線を図示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本議論が例示的な実施形態だけの記載であって、本発明の最も広い態様を限定する意図はなく、その最も広い態様は例示的な構成で具体化されることを当業者は理解するべきである。

【0017】

一般的に言って、本発明は、伝送線路コンデンサに対する改善に関する。伝送線路コンデンサは、たとえば、フリップチップとして、（たとえば、ランドグリッドアレイ、ボールグリッドアレイなど）格子配列タイプ実装用に構成することができる。伝送線路コンデンサの実装は、高周波数摂動を引き起こして高周波数特性に悪影響をおよぼす電気的接続なしで、容易にすることができる。そのような電気的接続の一例として、ワイヤボンディング接続が挙げられる。

【0018】

表面実装伝送線路コンデンサは、優れた高周波数特性を呈することができる。たとえば、表面実装伝送線路コンデンサは、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚの範囲の周波数について、約－１．０ｄＢよりも大きい挿入損失を呈することができ、いくつかの実装形態では、約－０．７５ｄＢよりも大きく、いくつかの実装形態では、約－０．５０ｄＢよりも大きく、いくつかの実装形態では、－０．３０ｄＢよりも大きい。

【0019】

別の例では、回路構成要素は、約２０ＧＨｚから約４８ＧＨｚの範囲の周波数について、約－０．２５ｄＢよりも大きい挿入損失を呈することができ、いくつかの実装形態では、約２０ＧＨｚから約５０ＧＨｚ、いくつかの実装形態では、約２０ＧＨｚから約５５ＧＨｚ、いくつかの実装形態では、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚである。

【0020】

表面実装伝送線路コンデンサ（たとえば、第１の端子層および第２の端子層）は、ボールグリッドアレイタイプ実装またはランドグリッドアレイタイプ実装などといった、伝送線路コンデンサの格子配列タイプ実装用に構成することができる。たとえば、第１の端子層および第２の端子層を表面に沿って露出すること、および、モノリシック基板の表面の周辺部内に含むことができる。別の例として、基板は、モノリシック基板の表面に垂直な１対の端面を有することができる。端面の対は、第１の端子層および第２の端子層を含み、終端がなくてよい。さらなる例として、第１の端子層、第２の端子層、または両方が、モノリシック基板の表面の対向する端部の対から離間されてよい。第１の端子層および第２の端子層は、それぞれの距離だけ対向する端部から離間されてよい。距離は１０ミクロン以上であってよく、いくつかの実施形態では１２ミクロン以上、いくつかの実装形態では１５ミクロン以上、いくつかの実装形態では２０ミクロンである。

【0021】

第１の端子層および／または第２の端子層は、伝送線路を形成する実装表面のそれぞれの導電性トレースと接続されるように構成することができる。たとえば、第１の端子層は、第１の端子層が実装される伝送線路の幅と一致する幅を有することができる。第２の端子層は、第２の端子層が実装される伝送線路の幅と一致する幅を有することができる。たとえば、導電性トレースの幅対第１の端子層の幅の比率は、約０．９から約１．１の範囲であってよく、いくつかの実装形態では約０．９２から約１．０８、いくつかの実装形態では約０．９５から約１．０５、いくつかの実装形態では約０．９８から約１．０２であってよい。

【0022】

表面実装伝送線路コンデンサは、本開示の範囲内の様々な材料を採用することができる。たとえば、基板は、石英、アルミナ、またはそれらの混合物を含むことができる。他の実施形態では、基板はシリコンを含むことができる。

【0023】

誘電体層は、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、またはそれらの混合物を含むことができる。但し、任意の好適な材料を誘電体層として採用することができる。

【0024】

電極は、アルミニウム、銅、ニッケル、スズ、またはそれらの組合せなどといった、様々な導電性材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、電極のうちの１つ（たとえば、基板に最も近い、および／または、基板に隣接する電極）はアルミニウムを含むことができる。電極のうちの他のものは、銅であってよく、または銅を含んでよい。

【0025】

端子層は、アルミニウム、銅、ニッケル、スズ、金、またはそれらの組合せなどといった、様々な導電性材料を含むことができる。但し、任意の好適な電気導電性の材料を端子層として採用することができる。

【0026】

いくつかの実施形態では、第１の電極と第２の電極の間で薄膜抵抗層が誘電体層と直列に接続されるように、薄膜抵抗層を、電極層間に配置することができる。

【0027】

薄膜抵抗層は、窒化チタン（ＴａＮ）を含むことができる。しかし、ＴａＮに加えて、または、ＴａＮの代わりに、他の抵抗性材料を使用できることが、当業者には理解されるべきである。他の好適な材料としては、限定しないが、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）および酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）が挙げられる。そのような薄膜抵抗を、当技術分野でよく知られているレーザ技法を使用してトリミングし、本開示の主題で使用する正確な抵抗値を実現することができる。同様に、限定しないが、チタン酸バリウムを含む、ＳｉＯＮ以外の材料をコンデンサ用の誘電体材料に使用できることを理解するべきである。

【0028】

いくつかの実施形態では、１つまたは複数の保護層を、基板の表面の上方に形成することができる。端子層は、コンデンサを表面実装するとき、電気的接続のため、保護層を通して露出することができる。保護層用の例示的な材料としては、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、酸窒化シリコン、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、エポキシ、ガラス、または他の好適な材料が挙げられる。

【0029】

誘電体層、電極、端子層などといった、薄膜層を形成するために、様々な薄膜技法を使用することができる。採用できるそのような技法の例としては、化学堆積（たとえば、化学気相堆積）、物理堆積（たとえば、スパッタリング）、または薄膜要素を形成するための任意の他の好適な堆積技法が挙げられる。さらなる例としては、任意の好適なパターン形成技法（たとえば、フォトリソグラフィ）、エッチング、および薄膜要素を形成するための任意の他の好適な除去技法が挙げられる。

【0030】

薄膜層は、ある範囲の厚さを有することができる。たとえば、薄膜層（たとえば、誘電体層、電極、端子層）の一部または全部は、約０．０３７５マイクロメートル（ミクロン）から約４０ミクロンの範囲であってよい厚さを有することができ、いくつかの実施形態では約０．１ミクロンから約３０ミクロン、いくつかの実施形態では約０．２ミクロンから約２０ミクロン、いくつかの実施形態では約０．４ミクロンから約１０ミクロンであってよい。

【0031】

図１Ａは、本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサ１００の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの伝送線路コンデンサ１００の側面図である。コンデンサ１００は、実装表面１０４を有するモノリシック基板１０２を含むことができる。図１Ｃは、図１Ａおよび図１Ｂの伝送線路コンデンサ１００の実装表面の図である。

【0032】

コンデンサ１００は、表面１０４の上方に形成される第１の電極１０６と、第１の電極１０６の上方に配置される第２の電極１０８と、第１の電極１０６と第２の電極１０８の間に配置される誘電体層１１０とを含むことができる。第１の端子層１１２は、第１の電極１０６と電気的に接続することができる。たとえば、中間層１１４が第１の電極１０６と直接接触することができる。第１の端子層１１２が中間層１１４と直接接触することができる。したがって、中間層１１４は、第１の電極１０６と第１の端子層１１２の間に配置することができる。但し、第１の端子層１１２と第１の電極１０６の間に、任意の好適な構造または層の構成を使用して、電気的接続を形成することができる。第１の端子層１１２は、図３の伝送線路コンデンサ組立体３００を参照して以下で記載されるように、伝送線路コンデンサ１００を実装表面に実装するため、基板１０２の表面１０４に沿って露出することができる。

【0033】

第２の端子層１１４は、第２の電極１０８と電気的に接続することができる。第２の端子層１１４は、第２の電極１０８上に形成することができる。第２の端子層１１４は、伝送線路コンデンサ１００を表面実装するため、基板１０２の表面１０４に沿って露出することができる。

【0034】

第１の端子層１１２および第２の端子層１１４は、ボールグリッドアレイタイプ実装またはランドグリッドアレイタイプ実装などといった、伝送線路コンデンサ１００の格子配列タイプ実装用に構成することができる。たとえば、第１の端子層１１２および第２の端子層１１４は、表面１０４に沿って露出し、モノリシック基板１０２の表面１０４の周辺部１１６内に含まれてよい。別の例として、基板１０２は、モノリシック基板１０２の表面１０４に垂直な、１対の端面１１８、１２０を有することができる。端面１１８、１２０の対は、第１の端子層１１２および第２の端子層１１４を含み、終端がなくてよい。さらなる例として、第１の端子層１１２、第２の端子層１１４、または両方は、モノリシック基板１０２の表面１０４の対向する端部１１８、１２０の対から離間されてよい。第１の端子層１１２および第２の端子層１１４は、それぞれの距離１２２、１２４だけ対向する端部１１８、１２０から離間されてよい。距離１２２、１２４は１０ミクロン以上であってよい。

【0035】

第１の端子層１１２および／または第２の端子層１１４は、伝送線路を形成する実装表面のそれぞれの導電性トレースと接続されるように構成することができる。たとえば、第１の端子層１１２は、第１の端子層１１２が実装される伝送線路の幅と一致する幅１２６を有することができる。第２の端子層１１４は、第２の端子層１１４が実装される伝送線路の幅と一致する幅１２８を有することができる。

【0036】

図２は、本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサ２５０の別の実施形態の側面図である。伝送線路コンデンサ２５０は、図１Ａから図１Ｃの伝送線路コンデンサ２００と全体的に同様であってよい。図２の参照数字は、図１のものと同様である。たとえば、伝送線路コンデンサ２５０は、図１Ａから図１Ｃの伝送線路コンデンサ１００のモノリシック基板１０２と同様であるモノリシック基板２０２を含むことができる。

【0037】

図２を参照して、伝送線路コンデンサ２５０は、薄膜抵抗層２５２を含むことができる。第１の電極２０６と第２の電極２０８の間で薄膜抵抗層２５２が誘電体層２１０と直列に接続されるように、薄膜抵抗層２５２を、第１の電極２０６と第２の電極２０８の間に配置することができる。たとえば、薄膜抵抗層２５２は、第２の電極２０８および誘電体層２１０と直接接触することができる。しかし、他の実施形態では、薄膜抵抗層２５２は、第１の電極２０６と直接接触することができる。さらに他の実施形態では、１つまたは複数のさらなる層を、薄膜抵抗層２５２と第１の電極２０６および／または第２の電極２０８との間に配置することができる。

【0038】

図３は、本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサ組立体３００を図示する。伝送線路コンデンサ組立体３０２は、図１Ａから図１Ｃの伝送線路コンデンサ２００および実装表面３０４を含むことができる。伝送線路コンデンサ組立体３００は、実装表面３０４に実装することができる。第１の端子層２１２は、実装表面３０４の第１の導電性トレース３０６と接続することができる。第２の端子層２１４は、実装表面３０４の第２の導電性トレース３０８と接続することができる。

【0039】

第１の端子層２１２の幅２２６は、第１の伝送線路３０６の幅３１０とほぼ等しくてよい。第２の端子層２１４の幅２２８は、第２の伝送線路３０８の幅３１２とほぼ等しくてよい。この構成によって改善したインピーダンス整合を実現することができる。

【0040】

図４Ａは、本開示の態様にしたがった、埋込み型伝送線路コンデンサ４０２を含む回路板４００を図示する。回路板４００は、実装表面４０４を含む回路板基板４０７を含むことができる。回路板４００は、回路板基板４０７内に埋め込まれるグラウンド平面層４０６を含むことができる。グラウンド平面層４０６は、実装表面４０４から少なくとも部分的に離間されてよい。伝送線路コンデンサ４０２は、回路板４００の回路板基板４０７内に少なくとも部分的に埋め込まれてよい。伝送線路コンデンサ４０２は、図１Ａから図２の伝送線路コンデンサ１００と全体的に同様に構成することができる。

【0041】

伝送線路コンデンサ４０２は、伝送線路コンデンサ４０２の底面４１０の上方に形成される導電層４０８を含むことができる。伝送線路コンデンサ４０２の導電層４０８は、グラウンド平面層４０６と接続することができる。たとえば、導電層４０８は、グラウンド平面層４０６と直接接触することができる。しかし、１つまたは複数の中間導電層を、導電層４０８とグラウンド平面層４０６の間に配置することができる。

【0042】

第１のビア４１２は、第１の端子層１１２から実装表面４０４の上方に形成される第１の導電層４１４に延びて、第１の端子層１１２を実装表面４０４上の第１の導電層４１４と電気的に接続することができる。第２のビア４１６は、第２の端子層１１４から実装表面４０４の上方に形成される第２の導電層４１８に延び、第２の端子層１１４を第２の導電層４１８と電気的に接続することができる。そのため、導電層４１４、４１８を使用して、伝送線路コンデンサ４０２との電気的接続を容易にすることができる。しかし、他の実施形態では、端子層１１２、１１４のうちの１つまたは複数が実装表面４０４に沿って露出できることが理解されるべきである。そのような実施形態では、回路板４００は、ビア４１２、４１６のうちの１つまたは複数がなくてよい。いくつかの実施形態では図４Ａの回路板４００および／または図４Ｂの回路板が、たとえば、図２の伝送線路コンデンサ２５０を参照して上で記載されたような薄膜抵抗層を含むことができる。

【0043】

図４Ｂは、本開示の態様にしたがった、埋込み型伝送線路コンデンサ４０２を含む回路板４５０の別の実施形態を図示する。伝送線路コンデンサ４０２は、図１Ａから図１Ｃの伝送線路コンデンサ１００または図２の伝送線路コンデンサ２５０と全体的に同様に構成することができる。回路板４５０は、図４Ａの回路板４００と全体的に同様であってよい。しかし、回路板４５０は、伝送線路コンデンサ４０２の導電層４０８をグラウンド平面層４０６に接続する１つまたは複数のビア４５２、４５４をさらに含むことができる。図５は、本開示の態様にしたがった伝送線路コンデンサを形成するための方法５００のフローチャートである。全体的に、方法４００は、本明細書で、図２Ａから図２Ｃの伝送線路コンデンサ組立体２００を参照して記載される。しかし、開示される方法５００は、任意の好適なコンデンサで実施できることを理解するべきである。加えて、図５は、説明および議論の目的のため特定の順番で実施されるステップを描くが、本明細書で議論される方法は、任意の特定の順番または配置に限定されない。本明細書に提供される開示を使用すれば、当業者は、本明細書に開示される方法の様々なステップを、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な方法で省略、再配置、組合せ、および／または適合できることを理解するであろう。

【0044】

方法５００は、（４０２）において、モノリシック基板２０２の表面２０４の上方に第１の電極２０６を形成するステップを含むことができる。たとえば、アルミニウム（または、他の好適な導電性材料）の層をモノリシック基板２０２の上方にスパッタリングすることができる。しかし、第１の電極２０６を形成するために、任意の好適な導電性材料を堆積することができる。

【0045】

方法５００は、（５０４）において、第１の電極２０６の上方に誘電体層２１０を堆積するステップを含むことができる。たとえば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）の層を第１の電極２０６の上方に堆積することができる。酸窒化シリコンは、たとえば、図２Ａから図２Ｃに示されるように、誘電体層２１０を形作るために、（たとえば、好適なリソグラフィ技法を使用して）エッチングすることができる。

【0046】

方法５００は、（５０６）において、誘電体層２１０の上方に第２の電極２０８を形成するステップを含むことができる。たとえば、誘電体層２１０の上方に、銅層をスパッタリングおよび／またはメッキすることができる。

【0047】

方法５００は、（５０８）において、第１の端子層２１２が第１の電極２０６と電気的に接続されるように、第１の電極２０６の上方に第１の端子層２１２を堆積するステップと、第２の端子層２１４が第２の電極２０８と電気的に接続されるように、第２の電極２０８の上方に第２の端子層２１４を堆積するステップとを含むことができる。第１の端子層２１２および第２の端子層２１４を、モノリシック基板２０２の表面２０４の周辺部２１６内に含むことができる。たとえば、第１の端子層２１２および第２の端子層２１４を、任意の好適な技法を使用して印刷することができる。

【0048】

いくつかの実施形態では、上のステップは、大きい基板層上で実施することができる。基板層は、複数の個別の表面実装伝送線路コンデンサ２００を形成するために、ダイスカットすることができる。

【0049】

図６は、従来技術のコンデンサ組立体についての挿入損失曲線６０２および図２Ａから図２Ｃの伝送線路コンデンサ２００についての挿入損失曲線６０４を図示する。従来技術の伝送線路コンデンサ組立体は、実装表面および伝送線路コンデンサを含む。従来技術のコンデンサは、第１の電極および第２の電極を含む。実装表面は、第１の導電性トレースおよび第２の導電性トレースを含む。第１の複数のワイヤボンディングが、第１の電極を実装表面の第１の導電性トレースと接続することができる。第２の複数のワイヤボンディングが、第２の電極を実装表面の第２の導電性トレースと接続することができる。

【0050】

表面実装伝送線路コンデンサ２００は、従来技術のコンデンサ組立体１００に対して高い周波数で改善した性能を呈する。一例として、表面実装伝送線路コンデンサ２００は、約２０ＧＨｚから約６０ＧＨｚの範囲の周波数について、－１．０ｄＢよりも大きい挿入損失を呈する。別の例として、回路構成要素が、約２０ＧＨｚから約５０ＧＨｚの範囲の周波数で、－０．２５ｄＢ以上となる挿入損失を呈する。

【0051】

本発明のこれらおよび他の修正形態および変形形態は、本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく、当業者によって実施することができる。加えて、様々な実施形態の態様が、全体的または部分的の両方で交換できることを理解するべきである。さらに、上の記載は例としてだけであって、そのような添付される請求項にさらに記載されるような本発明を制限する意図がないことは、当業者には理解されよう。

【符号の説明】

【0052】

１００ 伝送線路コンデンサ、コンデンサ組立体
１０２ モノリシック基板
１０４ 実装表面
１０６ 第１の電極
１０８ 第２の電極
１１０ 誘電体層
１１２ 第１の端子層
１１４ 中間層、第２の端子層
１１６ 周辺部
１１８ 端面、端部
１２０ 端面、端部
１２２ 距離
１２４ 距離
１２６ 幅
１２８ 幅
２００ 伝送線路コンデンサ
２０２ モノリシック基板
２０４ 表面
２０６ 第１の電極
２０８ 第２の電極
２１０ 誘電体層
２１２ 第１の端子層
２１４ 第２の端子層
２１６ 周辺部
２２６ 幅
２２８ 幅
２５０ 伝送線路コンデンサ
２５２ 薄膜抵抗層
３００ 伝送線路コンデンサ組立体
３０２ 伝送線路コンデンサ組立体
３０４ 実装表面
３０６ 第１の導電性トレース、第１の伝送線路
３０８ 第２の導電性トレース、第２の伝送線路
３１０ 幅
３１２ 幅
４００ 回路板
４０２ 埋込み型伝送線路コンデンサ
４０４ 実装表面
４０６ グラウンド平面層
４０７ 回路板基板
４０８ 導電層
４１０ 底面
４１２ 第１のビア
４１４ 第１の導電層
４１６ 第２のビア
４１８ 第２の導電層
４５０ 回路板
４５２ ビア
４５４ ビア
６０２ 挿入損失曲線
６０４ 挿入損失曲線

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】