[发明专利]一种基于LTCC技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法

说明书

本发明公开了一种基于LTCC技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法，包括以下步骤：S1：基于LTCC技术分别构建多层双螺旋电感模型、三端式多层陶瓷电容器；S2：基于多层双螺旋电感模型和三端式多层陶瓷电容器构建一体化的LC低通滤波器；S3：基于多层双螺旋电感模型构建宽带高频谐波抑制器；S4：将LC低通滤波器与宽带高频谐波抑制器集合为一体构建宽带谐波抑制低通微型滤波器。本发明通过LTCC技术及无源元器件埋置，分别构建LC低通滤波器与宽带高频谐波抑制器，进一步集成为宽带谐波抑制低通微型滤波器能够有效抑制高频噪声，同时提高了电路集成度。

技术领域

本发明涉及集成电路封装与制造技术领域，更具体地，涉及一种基于LTCC技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法。

背景技术

在硬件电路系统中，高频噪声的存在不仅会影响系统的工作稳定性，还会引起电磁辐射并导致产品质量不合格。在考虑印制电路板的电磁兼容设计时，工程师们通常会将一些抗噪声干扰组件应用于电源接口或芯片外围电路，例如铁氧体磁珠、电感、去耦电容等。但是芯片周围采用过多的电磁干扰抑制元件不可避免地会占用印制电路板较大的面积，进而影响整个电路的集成度。此外，由于表面贴装器件的引脚与焊盘相接触的地方存在寄生电感，此电感不可避免地削弱了表面贴装器件相应的性能，进而影响电路的整体性能。

为了解决以上问题，芯片封装设计技术、多芯组件(MCM)技术等领域应运而生。从1958年第一块集成电路芯片诞生以来，芯片和板级电路的集成度不断提高，为了更好地实现彼此之间的信号传输和处理，需要把芯片和各种元器件通过导带连接起来，这就必须对它们进行组合和封装。国内、外已有较多学者及研究人员在芯片封装技术研究这一领域取得了阶段性的成果。例如，相关文献表明可以根据多芯组件(MCM)技术，采用低温共烧陶瓷(LTCC)或高温共烧陶瓷(HTCC)在横向面积利用已发挥到极致的情况下，可拓展纵向空间，通过增加叠层进一步优化电路布局和布线。由于LTCC多层布线基板可以实现裸芯片直接组装，允许芯片之间靠得更近，使得互联线变短，既缩小了封装尺寸又缩短了信号延迟，同时解决了串扰噪声、杂散电感、杂散电容耦合以及电磁辐射干扰等问题。LTCC可以实现三大无源器件(电阻、电容、电感)及多种无源组件(如滤波器、变压器等)封装于多层布线基板中，并与有源器件(如功率MOS、晶体管、IC模块等)共同集成为完整的电路系统。长期以来，电路中多采用PCB板实现电气互联，但是由于阻、容、感、滤波器等基于陶瓷材质的无源器件需要高温烧结，因此无法集成在多层PCB板中。因此如何抑制电路中的高频噪声和提高电路集成度是当前滤波器技术研究的重要方向。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的滤波器抑制电路中的高频噪声效果不理想，电路集成度不高的缺陷，提供一种基于LTCC技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法。

本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于LTCC技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法，包括以下步骤：

S1：基于LTCC技术分别构建多层双螺旋电感模型、三端式多层陶瓷电容器；

S2：基于多层双螺旋电感模型和三端式多层陶瓷电容器构建一体化的LC低通滤波器；

S3：基于多层双螺旋电感模型构建宽带高频谐波抑制器；

S4：将LC低通滤波器与宽带高频谐波抑制器集合为一体构建宽带谐波抑制低通微型滤波器。

进一步地，步骤S1所述的多层双螺旋电感模型其电感线圈的面积是为36*36mils²，每层厚度为4.1mils。

进一步地，步骤S1所述的多层双螺旋电感模型导体材料为铂-银合金，线圈叠层介质材料为Ferro A6或Motorola T-2000。