專利名稱：對(duì)稱型電容的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容，特別是涉及一種具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的電容。
背景技術(shù)：
原有技術(shù)所提供的電容結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參閱圖1，側(cè)視圖請(qǐng)參閱圖2。如圖所示，該電容由一上電極板11與一下電極板12組成，其中上電極板11與引線13相連，下電極板12通過(guò)導(dǎo)孔(via)14與引線15相連。上電極板11與下電極板12位于不同層，分別設(shè)于介電層16的兩表面。
在傳統(tǒng)金屬壓合成形工藝(MIM)串聯(lián)電容設(shè)計(jì)上，因?yàn)殡娙荻际撬椒胖茫鐖D2中側(cè)視圖所示，所以在垂直疊合時(shí)必需有一邊垂直引出，而造成不對(duì)稱的電極結(jié)構(gòu)。
此電容在低頻操作時(shí)，一般的被動(dòng)器件S參數(shù)是可逆的，也就是輸入端的電氣特性與輸出端相同。然而在高頻操作時(shí)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不對(duì)稱，在不同輸出端的反射參數(shù)就不一樣。因此，兩邊電極在結(jié)構(gòu)上不對(duì)稱，所以高頻上S參數(shù)中的S11會(huì)不等于S22。關(guān)于此類技術(shù)的原有技術(shù)方案已公開(kāi)于例如美國(guó)第5,400,210號(hào)或第5,161,086號(hào)專利中，同樣為不對(duì)稱的多層的內(nèi)藏電容。
為了改善此種不對(duì)稱現(xiàn)象或是減少垂直引出的引洞，原有技術(shù)提供了有如圖3所示的電容結(jié)構(gòu)，一種梳狀電容結(jié)構(gòu)。如圖所示，該梳狀電容由兩梳狀電極21、22組成，其兩端分別與引線23、24相連。雖然此種電容在某種程度上解決了不對(duì)稱問(wèn)題，并且避免了導(dǎo)孔(via)的電氣效應(yīng)，具有較佳的高頻效應(yīng)，但因?yàn)槠錇槠矫骜詈系慕Y(jié)構(gòu)，因而導(dǎo)致電容值非常小，另外這種電容結(jié)構(gòu)也非常占面積。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)稱型電容(SymmetricalCapacitor)，以解決原有技術(shù)所存在的問(wèn)題或缺點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)稱型電容。它包括有一第一金屬層，其上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的一第一電極板與一第二電極板；一第二金屬層，其上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的一第一電極板與一第二電極板；一第一導(dǎo)孔，連接第一金屬層的第一電極板與第二金屬層的第二電極板，其中第一電極板位于不同金屬層的相同側(cè)；一第二導(dǎo)孔，連接第一金屬層的第二電極板與第二金屬層的第一電極板，其中第二電極板位于不同金屬層的相同側(cè)；其中第一金屬層上的第一電極板與第二金屬層上的第一電極板相互對(duì)稱，第一金屬層上的第二電極板與第二金屬層上的第二電極板相互對(duì)稱。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱型電容，包括有一第一金屬層，其上有第一梳狀電極板與第二梳狀電極板；一第二金屬層，其上有第一梳狀電極板與第二梳狀電極板；一第一導(dǎo)孔，連接第一金屬層上的第一梳狀電極板與第二金屬層上的第一梳狀電極板；一第二導(dǎo)孔，連接第一金屬層上的第二梳狀電極板與第二金屬層上的第二梳狀電極板；其中第一金屬層上的第一梳狀電極板與第二金屬層上的第一梳狀電極板相互對(duì)稱，第一金屬層上的第二梳狀電極板與第二金屬層上的第二梳狀電極板相互對(duì)稱。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使電容兩端輸出端有相同的電氣特性，不會(huì)造成使用電容時(shí)有方向性，以提升電氣對(duì)稱的特性，使得由輸入端與輸出端所看到的電容結(jié)構(gòu)對(duì)稱。
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所提供的內(nèi)容、權(quán)利要求及附圖，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)目的及優(yōu)點(diǎn)。
以上關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說(shuō)明及以下實(shí)施方式的說(shuō)明是用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求范圍更進(jìn)一步的解釋。


圖1為原有技術(shù)所提供的非對(duì)稱(unsymmetrical)電極的電容結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為另一原有技術(shù)所提供的非對(duì)稱(unsymmetrical)電極的電容結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為另一原有技術(shù)所提供的非對(duì)稱(unsymmetrical)電極的電容結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱(symmetrical)電極的電容結(jié)構(gòu)示意圖的一個(gè)其中，附圖標(biāo)記11上電極板12下電極板13引線14導(dǎo)孔15引線16介電層21梳狀電極22梳狀電極23引線24引線31第一金屬層 311 第一電極板312 第二電極板 32第二金屬層321 第一電極板 322 第二電極板33第一導(dǎo)孔34第二導(dǎo)孔35第一引線36第二引線
37介電層 41金屬層42金屬層 43屬層44介電層 45介電層411 電極板 412 電極板421 電極板 422 電極板431 電極板 432 電極板51第一金屬層 511 第一梳狀電極512 第二梳狀電極521 第一梳狀電極522 第二梳狀電極52第二金屬層53第一導(dǎo)孔54第二導(dǎo)孔55第一引線56第二引線d1間距d2間距具體實(shí)施方式
為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，現(xiàn)配合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。
請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱型電容的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，包括有第一金屬層31以及第二金屬層32，設(shè)于介電層37(如圖5)的兩表面，第一金屬層31上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的第一電極板311與第二電極板312。第二金屬層32上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的第一電極板321與第二電極板322。此外，第一導(dǎo)孔33連接第一金屬層31的一第二電極板312與第二金屬層32的第一電極板321，其中第二電極板312與第一電極板321位于不同金屬層上的不同側(cè)。第二導(dǎo)孔34連接第一金屬層31的第一電極板311與第二金屬層32的第二電極板322，其中第一電極板311、第二電極板322位于不同金屬層上的不同側(cè)。而第一引線35與第一金屬層31的第一電極板311連接，以傳遞電極板311、322之間的電容量至外部電路；第二引線36與第一金屬層31的第二電極板312連接，以傳遞電極板312、321之間的電容量至外部電路。其中第一電極板311與第一電極板321對(duì)稱；第二電極板312與第二電極板322對(duì)稱。
藉由圖4所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，電容兩端輸出端有相同的電氣特性，以提升電氣對(duì)稱的特性。
如圖5所示，在一實(shí)施例中，如果兩個(gè)位于同一金屬層的電極板的間距d1小于上下介電質(zhì)的間距d2，則更可以因?yàn)檫吘夞詈系男Ч嵘苏w電容值。
請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱型電容的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，多層結(jié)構(gòu)的對(duì)稱型電容。圖中所示的金屬層數(shù)及形狀僅為說(shuō)明，并非用以限定層數(shù)。
如圖6所示，該對(duì)稱型電容由多層金屬層41、42、43所組成。每一金屬層41、42、43上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的兩電極板411、412、421、422、431、432。多層金屬層41、42、43之間則有介電層44、45，介電層可為空氣或絕緣材料。其中電極板411、422、431屬同一電極，電極板412、421、432屬同一電極。
請(qǐng)參閱圖7，為本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱型電容的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其電極結(jié)構(gòu)采用梳狀電極或多個(gè)電極形式。
如圖7所示，包括有第一金屬層51與第二金屬層52，第一金屬層51上形成有第一梳狀電極511與第二梳狀電極512，第二金屬層52上形成有第一梳狀電極521與第二梳狀電極522。第一金屬層51上的第一梳狀電極511與第二金屬層52上的第一梳狀電極521相互對(duì)稱，并藉由第一導(dǎo)孔53連接，第一金屬層51上的第二梳狀電極512與第二金屬層52上的第二梳狀電極522亦相互對(duì)稱，并藉由第二導(dǎo)孔54連接。而第一引線55與第一金屬層51上的第一梳狀電極511連接，以傳遞第一金屬層51上的第一梳狀電極511與第二金屬層52上的第一梳狀電極521之間的電容量至外部電路，第二引線56與第一金屬層51上的第二梳狀電極512連接，以傳遞第一金屬層51上的第二梳狀電極512與第二金屬層52上的第二梳狀電極522之間的電容量至外部電路。第一梳狀電極511與521對(duì)稱；第二梳狀電極512與522對(duì)稱。但是第一梳狀電極511與第二梳狀電極522連接；第一梳狀電極521與第二梳狀電極512連接。
圖7所示的結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于多層結(jié)構(gòu)的對(duì)稱型電容?？捎梢粚右陨系慕饘賹咏M成，其中每一金屬層上設(shè)有第一梳狀電極板與第二梳狀電極板；另有第一導(dǎo)孔，連接該等第一梳狀電極板，其中該等第一梳狀電極板彼此間位于不同金屬層的相對(duì)側(cè)；而一第二導(dǎo)孔，連接該等第二梳狀電極板，其中該等第二梳狀電極板彼此間位于不同金屬層的相對(duì)側(cè)。
在以上的實(shí)施例及附圖所示的電極形狀僅作為說(shuō)明及解釋本發(fā)明，并非用以限定電容結(jié)構(gòu)的形狀。在以上所提供的實(shí)施例中，均可應(yīng)用印刷電路板工藝、低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-Fired Ceramics，LTCC)工藝、集成電路工藝、薄膜工藝、厚膜工藝、內(nèi)藏電容工藝。
關(guān)于非對(duì)稱型電容與對(duì)稱型電容的S參數(shù)比較，請(qǐng)參閱圖8～10，以電磁仿真軟件比較非對(duì)稱型電容與對(duì)稱型電容的電氣特性，并分析在6GHz的S11與S22。圖8中電容面積為20*20mil2及40*40mil2，曲線71表示非對(duì)稱性電容，電極面積20*20mil2；曲線72表示對(duì)稱性電容，電極面積20*20mil2；曲線73表示非對(duì)稱性電容，電極面積40*40mil2；曲線74表示對(duì)稱性電容，電極面積40*40mil2。圖9中電容面積為60*60mil2，曲線75表示非對(duì)稱性電容，曲線76表示對(duì)稱性電容。圖10中電容面積為80*80mil2，曲線77表示非對(duì)稱性電容，曲線78表示對(duì)稱性電容。
電容中間介質(zhì)采用高介電系數(shù)基板材料，其介電常數(shù)為40，介質(zhì)厚度2mil。
由上面的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，取6GHz的反射參數(shù)S11與S22，制作如表1表1

(1inch＝1000mil1mil＝0.0254mm)由于對(duì)稱型電容因?yàn)樵谕黄矫娴碾姌O有兩個(gè)以上，所以在某些情形下會(huì)比傳統(tǒng)非對(duì)稱型電容大一些或是小一些，在此并不討論此現(xiàn)象。由表1可以發(fā)現(xiàn)非對(duì)稱型電容值越大所造成S11與S22的差異越大，這即是造成在使用串聯(lián)電容進(jìn)行高頻阻抗匹配上不太容易的原因，而對(duì)稱型電容則有非常完整的對(duì)稱反射參數(shù)。
圖11為非對(duì)稱型電容與本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱型電容的S參數(shù)相位比較，曲線81表示非對(duì)稱性電容，曲線82表示對(duì)稱性電容，其中電容面積為60*60mil2；圖12為非對(duì)稱型電容與本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)稱型電容的S參數(shù)相位比較，曲線83表示非對(duì)稱性電容，曲線84表示對(duì)稱性電容。其中電容面積為80*80mil2。由圖中可知，本發(fā)明所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)在相位上的對(duì)稱型更佳。由于相位問(wèn)題為設(shè)計(jì)精密高頻的內(nèi)藏器件的主要考慮因素，因此本發(fā)明所公開(kāi)的電容更符合內(nèi)藏器件的應(yīng)用。
雖然本發(fā)明通過(guò)前述的實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均屬本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍。關(guān)于本發(fā)明所界定的權(quán)利保護(hù)范圍請(qǐng)參閱所附的權(quán)利要求書(shū)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)稱型電容，其特征在于，包括有一第一金屬層，其上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的一第一電極板與一第二電極板；一第二金屬層，其上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的一第一電極板與一第二電極板；一第一導(dǎo)孔，連接該第一金屬層的該第一電極板與該第二金屬層的該第二電極板，其中該第一電極板位于不同金屬層的相同側(cè)；一第二導(dǎo)孔，連接該第一金屬層的該第二電極板與該第二金屬層的該第一電極板，其中該第二電極板位于不同金屬層的相同側(cè)；其中該第一金屬層上的該第一電極板與該第二金屬層上的該第一電極板相互對(duì)稱，該第一金屬層上的該第二電極板與該第二金屬層上的該第二電極板相互對(duì)稱。
2.如權(quán)利要求1所述的對(duì)稱型電容，其特征在于，更包括有一第一引線，與該第一金屬層的該第一電極板連接；一第二引線，與該第一金屬層的該第二電極板連接。
3.一種對(duì)稱型電容，其特征在于，包括有一層以上的金屬層，其中每一該金屬層上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的一第一電極板與一第二電極板；一第一導(dǎo)孔，連接該第一電極板，其中該第一電極板彼此間位于不同金屬層的相同側(cè)；一第二導(dǎo)孔，連接該第二電極板，其中該第二電極板彼此間位于不同金屬層的相同側(cè)；其中每一該金屬層上的該第一電極板相互對(duì)稱，每一該第一金屬層上的該第二電極板相互對(duì)稱。
4.如權(quán)利要求3所述的對(duì)稱型電容，其特征在于，更包括有一第一引線，與該金屬層其中之一的該第一電極板連接；一第二引線，與該金屬層其中之一的該第二電極板連接。
5.一種對(duì)稱型電容，其特征在于，包括有一第一金屬層，其上有第一梳狀電極板與第二梳狀電極板；一第二金屬層，其上有第一梳狀電極板與第二梳狀電極板；一第一導(dǎo)孔，連接該第一金屬層上的該第一梳狀電極板與該第二金屬層上的該第一梳狀電極板；一第二導(dǎo)孔，連接該第一金屬層上的該第二梳狀電極板與該第二金屬層上的該第二梳狀電極板；其中該第一金屬層上的該第一梳狀電極板與該第二金屬層上的該第一梳狀電極板相互對(duì)稱，該第一金屬層上的該第二梳狀電極板與該第二金屬層上的該第二梳狀電極板相互對(duì)稱。
6.如權(quán)利要求5所述的對(duì)稱型電容，其特征在于，更包括有一第一引線，與該第一金屬層上的該第一梳狀電極板連接；一第二引線，與該第一金屬層上的該第二梳狀電極板連接。
7.一種對(duì)稱型電容，其特征在于，包括有一層以上的金屬層，其中每一該金屬層上設(shè)有第一梳狀電極板與第二梳狀電極板；一第一導(dǎo)孔，連接該第一梳狀電極板，其中該第一梳狀電極板彼此間位于不同金屬層的相對(duì)側(cè)；一第二導(dǎo)孔，連接該第二梳狀電極板，其中該第二梳狀電極板彼此間位于不同金屬層的相對(duì)側(cè)；其中每一該金屬層上的該第一梳狀電極板相互對(duì)稱，每一該第一金屬層上的該第二梳狀電極板相互對(duì)稱。
8.如權(quán)利要求7所述的對(duì)稱型電容，其特征在于，更包括有一第一引線，與該金屬層其中之一的第一梳狀電極板連接；一第二引線，與該金屬層其中之一的第二梳狀電極板連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)稱型電容，由至少一第一金屬層與一第二金屬層組成，每一金屬層上設(shè)有分別相隔一預(yù)定距離的第一電極板與第二電極板，其中第一電極板彼此對(duì)稱，第二電極板彼此對(duì)稱，使得電容兩端輸出端有相同的電氣特性，由兩端看入的結(jié)構(gòu)對(duì)稱，不會(huì)造成使用電容時(shí)的方向性問(wèn)題，以提升電氣對(duì)稱的特性。
文檔編號(hào)H01G4/228GK1917103SQ20051009065
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者卓威明, 賴穎俊, 陳昌昇, 翁卿亮 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院