[发明专利]一种新型结构的宽频带垂直叉指电容

说明书

本发明公开了一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其中，所述电容以低温共烧陶瓷为基地，被设计成8层方形结构；所述电容为垂直叉指电容，由8节叉指构成，即8层方形结构的每一层为1节叉指，每节叉指分别位于第1至8层；所述叉指相对的两个侧面中央分别设有端口1和端口2；所述端口1和端口2的右端设置有垂直过孔；从端口1方向看，第2、4、6、8节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接；从端口2方向看，第1、3、5、7节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接。本发明所述的一种新型结构的宽频带垂直叉指电容(WBVIC)抑制了频率响应中的杂散，提高了100%的带宽。同时，电容能力提高了20%，但Q值没有降低。

技术领域

本发明涉及一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，属于电子器件领域。

背景技术

传统垂直叉指电容（Vertical Interdigital Capacitance,VIC）因为具有较大的电容能力、高Q值、体积小的特点常常用于制作集总滤波器或是多层基板的耦合器。

通常情况下，越低的应用频率往往会导致电容能力需求越大。垂直叉指电容的电容能力的上升可以通过提高其尺寸或是叉指的个数。但是，提高叉指的面积与电容整体尺寸的降低相矛盾，增加叉指的个数会导致我们所不希望出现的不期望的共振或寄生杂散，从而限制可用频带。

由于垂直叉指电容是一个多导体结构，多指结构导致了多导体等效电路中具有多个通带和阻带。所有的垂直叉指电容在设计和制作是都具有这个问题，目前行业内通过金丝键合连接不相邻开路端消除杂散，但是因为叉指被封装进了多层基底之中，所以这种方法并不适合叉指电容。垂直叉指电容之中的过孔和缺陷结构都是为了消除不希望的杂散尖峰，但是这样该电容的结构过于复杂，并不适合于生产领域的制作。在设计时，垂直过孔与间隙的结构设计是有限制的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的因为出现不期望的共振或寄生杂散尖峰，从而限制可用频带带宽的缺陷，提出了一种新型结构的宽频带垂直叉指电容（WBVIC）。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其特征在于：

所述电容以低温共烧陶瓷为基地，被设计成8层方形结构；

所述电容为垂直叉指电容，由8节叉指构成，即8层方形结构的每一层为1节叉指，每节叉指分别位于第1至8层；

所述叉指相对的两个侧面中央分别设有端口1和端口2；

所述端口1和端口2的右端设置有垂直过孔；

从端口1方向看，第2、4、6、8节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接；

从端口2方向看，第1、3、5、7节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接。

进一步地，所述电容由8层低温共烧陶瓷（LTCC）组成， Ferro-A6M烧制后的基板具有0.1mm的厚度，介电常数为5.9，损耗角正切为0.002，最终电磁优化后的参数为W ₁ =0.3mm, W₂=0.2 mm, W₃=0.4 mm, W_C=1.6 mm。

进一步地，所述端口1通过过孔连接电容的1、3、5、7层，所述端口2通过过孔连接电容的2、4、6、8层。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果。

1.该宽频带垂直叉指电容(WBVIC)采用8层的低温共烧陶瓷(LTCC)基底，通过用在垂直叉指电容(VIC)之外的垂直过孔，来连接不相邻开路端，从而抑制了频率响应中的杂散，提高了100%的带宽。

2.该宽频带垂直叉指电容(WBVIC)在抑制杂散提高带宽的同时，电容能力提高了20%，但Q值没有降低。