[go: up one dir, main page]

CN102792519A - 结构、线路板和制造线路板的方法 - Google Patents

结构、线路板和制造线路板的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102792519A
CN102792519A CN2011800131591A CN201180013159A CN102792519A CN 102792519 A CN102792519 A CN 102792519A CN 2011800131591 A CN2011800131591 A CN 2011800131591A CN 201180013159 A CN201180013159 A CN 201180013159A CN 102792519 A CN102792519 A CN 102792519A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductor
layer
link
conducting element
addition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800131591A
Other languages
English (en)
Inventor
小林直树
鸟屋尾博
安道德昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of CN102792519A publication Critical patent/CN102792519A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0236Electromagnetic band-gap structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/2005Electromagnetic photonic bandgaps [EPB], or photonic bandgaps [PBG]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/006Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/006Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
    • H01Q15/008Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces said selective devices having Sievenpipers' mushroom elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49165Manufacturing circuit on or in base by forming conductive walled aperture in base

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

一种结构、线路板和制造线路板的方法。结构(100)包括:在彼此相对的A层(110)和D层(140)中形成的接地导体(111和141);连接在接地导体(111和141)之间的连接部件(151);在C层(130)中形成且面对接地导体(111和141)的导电部分(131);布置在导电部分(131)中且连接部件(151)从其穿过的开口(132);和导电元件(121),其在B层(120)内形成,面对导电部分(131),并电连接至穿过布置在导电部分(131)内的开口(132)的连接部件(151)。

Description

结构、线路板和制造线路板的方法
技术领域
本发明涉及一种结构、一种线路板和制造线路板的方法。
背景技术
近年来,已公开了电磁波的电波特性可通过周期性地布置具有特定结构(以下称为人工电磁介质(meta-material))的导体图案来控制。更具体地,被配置为抑制特定频带内的电磁波的传播的人工电磁介质被称为电磁带隙结构(以下称为EBG结构)。
作为此种类型的技术,例如,在专利文件1(美国专利号6262495说明书)中描述了一项技术。在专利文件1的图2中,图示了一种结构,即所谓的蘑菇型的EBG结构,其中片状导电平面的上侧布置了多个岛状导电元件,且每一个岛状导电元件作为通路被连接至导电平面。
相关文献
专利文献
[专利文献1]美国专利号6262495说明书
发明内容
然而,专利文件1中公开的通过EBG结构抑制的频带相对较高,而在相对较低的频带内的抑制效应很差。
鉴于以上描述的情况设计了本发明,本发明的目的是提供一种能在高频带和低频带中充分抑制电磁波传播的结构或具有该结构的线路板。
根据本发明,提供了一种结构,其包括:分别在彼此相对的第一层和第二层形成的第一导体和第二导体;连接第一导体和第二导体的连接部件;第三导体,其在位于第一层和第二层中间的第三层内形成,且面向第一导体和第二导体;布置在第三导体内的开口,连接部件可从其通过;和第四导体,其位于第一层和第二层之间且与第三层不同的第四层,其面向第三导体并且电连接至通过布置在第三导体内的开口的连接部件。
此外,根据本发明,提供了一种线路板,其包括:分别在彼此相对的第一层和第二层形成的第一导体和第二导体;连接第一导体和第二导体的连接部件;第三导体,其在位于第一层和第二层中间的第三层内形成,且面向第一导体和第二导体;布置在第三导体内的开口,连接部件可从其通过;和第四导体,其位于第一层和第二层之间且与第三层不同的第四层,其面向第三导体并且电连接至通过布置在第三导体内的开口的连接部件。
此外,根据本发明,提供了一种制造线路板的方法,其包括:(a)将第一导体布置在第一层,将第二导体布置在第二层,将第三导体布置在位于第一层和第二层之间的第三层,以及将第四导体布置在位于第一层和第二层之间且不同于第三层的第四层,并将第一导体和第二导体布置为彼此相对,第三导体和第四导体布置为彼此相对;和(b)布置穿过第一导体、第二导体、第三导体和第四导体的通孔,并在通孔内形成与第三导体相隔开且连接至第一导体、第二导体和第四导体的连接部件151。
根据本发明,提供了能充分抑制高频带和低频带内的电磁波的传播的结构或具有此结构的线路板。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的结构的透视图。
图2是图1中所图示的结构的剖视图。
图3代表根据第一实施例的线路板的顶视图和剖视图。
图4是图示可被线路板使用的结构的布置模式的示意图。
图5是图示可被线路板使用的结构的布置模式的示意图。
图6是图示可被线路板使用的结构的布置模式的示意图。
图7是根据第一实施例的结构的修改示例的透视图。
图8是根据本发明的第二实施例的结构的透视图。
图9是图8中所图示的结构的剖视图。
图10代表根据第二实施例的线路板的顶视图和剖视图。
图11是第一实施例中描述的结构的修改示例的透视图。
图12是第一实施例中描述的结构的修改示例的透视图。
图13是第一实施例中描述的结构的修改示例的透视图。
图14是第一实施例中描述的结构的修改示例的透视图。
图15是图示第一实施例中描述的结构的修改示例的示意图。
图16是图示在模拟中使用的结构的尺寸的示意图。
图17代表在模拟中使用的线路板的顶视图和剖视图。
图18是图示线路板的上端部分和下端部分的模拟结果的曲线图。
图19是图示在模拟中使用的结构的尺寸的示意图。
图20代表在模拟中使用的线路板的顶视图和剖视图。
图21是图示线路板的模拟结果的曲线图。
具体实施方式
在下文中,将结合附图描述本发明的实施例。在所有的附图中,相同的标号表示相同的组成元件,且在适当的情况下不对此加以描述。
[第一实施例]
图1是根据本发明的第一实施例的结构100的透视图。结构100由在A层110(第一层)、B层120(第四层)、C层130(第三层)或D层140(第二层)内形成的具有导电性的各种组成元件配置而成。此外,A层110、B层120、C层130或D层140为线路板1000的一个层,且这些层彼此相对。
接地导体111(第一导体)和接地导体141(第二导体)通过接地等被提供有基准电势。此外,接地导体111和接地导体141分别在A层110和D层140内形成,且通过连接部件151以夹层的方式被连接。此外,接地导体111可在A层110的整个面内或其局部形成。类似地,接地导体141可在D层140的整个面内或其局部形成。
导电部分131(第三导体)在布置于A层110和D层140之间的C层130内形成。此外,导电部分131面向接地导体111和接地导体141。此外,连接部件151从其穿过的开口132布置在导电部分131上,且导电部分131和连接部件151并未接触而是彼此相隔。此外,导电部分131可在C层130的整个面内或其局部形成。此外,在导电部分131内可布置一个或多个开口132。此外,可有一个或多个连接部件151穿过开口132。此外,开口132的面积小于与其相对的导电元件121的面积,且导电元件121至少有一部分面向导电部分131。
导电元件121(第四导体)布置在位于A层110和D层140中间的且不同于C层130的B层120上。此外,导电元件121面向导电部分131且电连接至穿过布置在导电部分131上的开口132的连接部件151。此外,虽然图1中图示连接部件151被连接至导电元件121的中心,但连接部件151也可以不被连接至导电元件121的中心。
连接部件151可通过使用增长法形成,其中每一个层都要重复进行堆叠、通孔处理和布线形成。此外,连接部件151可以是一个通孔。在连接部件151是通孔的情况下,结构100按以下顺序制造。首先,(a)将接地导体111布置在A层110,将接地导体141布置在D层140,将导电部分131布置在C层,将导电元件121布置在B层,并将接地导体111、导电元件121、导电部分131和接地导体141布置为彼此相对。然后,(b)布置通孔,其穿过接地导体111、导电元件121、导电部分131和接地导体141,并形成连接部件151,其在通孔内与导电部分131相隔,并被连接至接地导体111、导电元件121和接地导体141。
很明显,在组成元件未在附图中图示出的情况下,优选地在(a)过程中适当安排该组成元件。此外,在过程(b)中,任何适用方法均可用作为形成通孔的方法,且,例如,可通过使用钻孔机形成通孔。此外,在过程(b)中,任何适用方法均可作为形成连接部件151的方法,且,例如,可通过电镀通孔的内面形成连接部件151。
通过将连接部件151制作为通孔,与使用增长法制造连接部件151的情况相比,生产过程可被缩短,制造成本也因此降低。
接地导体111、导电元件121、导电部分131和接地导体141可在其形成的层的平面方向上伸展,且形状可以多样。因此,虽然在图1中图示的所有形状均为四角形,但是形状并不局限于此。
图2是图1中所图示的剖面的剖视图。在图2中,由虚线环绕的空间形成EBG结构,其将被称为EBG结构171和EBG结构172。EBG结构171由在A层110形成的接地导体111、连接部件151、导电部分131和导电元件121配置而成。EBG结构172由在D层140形成的接地导体141、连接部件151、导电部分131和导电元件121配置而成。换句话说,单个结构100可配置EBG结构171和EBG结构172,且导电元件121被EBG结构171和EBG结构172共享。因此,与提供两个EBG结构的情况相比,该结构可进一步缩小。
图3表示根据本实施例的线路板1000的顶视图和剖视图。更具体地,图3(A)是线路板1000的顶视图,图3(B)是图3(A)中图示的剖面的剖视图。在图3(A)中,每一个由虚线表示的四角形代表一个导电元件121,其中每一个重复布置的结构100均包含在B层120内。此外,在图3(A)中,每一个由虚线表示的圆代表连接部件151,其包含在每一个重复布置的结构100之内。
在A层110,形成包括多个接地导体111的接地平面。接地平面为所谓的测试(beta)导体,其通过接地等被提供有基准电势。此外,接地平面可以是单个部分或被分成多个部分。
在D层140,形成了包括多个接地导体141的接地平面。此接地平面为所谓的测试导体,其通过接地等被提供有基准电势。此外,接地平面可以是单个部分或被分成多个部分。
在B层120,形成了相互分离的多个岛状导电元件121,且每一个导电元件121通过连接部件151被连接至接地平面。此外,假定导电元件121彼此隔开。
在C层130,形成了包括多个导电部分131的导电平面,且布置了开口132,连接至朝向导电部分131的导电元件121的连接部件151从其穿过。导电平面为所谓的测试导体,且,例如,可以是提供电源的电源平面。在这种情况下,导电平面被给予恒定电势。此外,导电平面可以是单个部分或被分成多个部分。
A层110、B层120、C层130和D层140中的每一个可包括除以上描述的组成元件以外的配置,例如,传输电信号等的传输路径。此外,线路板1000可包括除A层110、B层120、C层130和D层140以外的层,且,在此层内,可包括除以上描述的组成元件以外的配置,例如,传输路径等。然而,在传输路径被安排在线路板1000内结构100被重复布置的区域内或该区域附近的情况下,形成结构100的EBG结构的特性发生改变,因此,最好是避免这种布置。
线路板1000能在抑制结构100被反复布置的区域内的特定频带的电磁波的传播。换句话说,结构100可被布置为围绕着希望其免受可生成特定频带的电磁波的噪声源之害的元件等,且布置模式可有多种形式。
图4至图6为图示可为线路板1000所用的结构100的布置模式的示意图。这里,在图4至图6中图示的阴影部件为半导体封装161和半导体封装162。如图4中所图示的那样,结构100可以带状布置在半导体封装161和半导体封装162之间。此外,如在图5中所图示的那样,结构100可被布置为围绕着半导体封装161。此外,如在图6中所图示的那样,结构100可被布置为围绕着半导体封装162。
然而,通过如此布置结构100使得要被抑制的电磁波即便在电磁波向不同方向传播的情况下也通过多个结构100,电磁波的传播便可更有效地被抑制。因此,如图4或图5中图示的布置模式那样,与使用图6中图示的布置模式相比,更优选的是以平行方式在从一个半导体封装至另外一个半导体封装的方向上布置多个结构100。
此外,通过调整接地导体111和导电元件121之间的间隙、导电元件121和导电部分131之间的间隙、导电部分131和接地导体141之间的间隙、连接部件151的厚度、导电元件121互相之间的间隙等,可将作为电磁波传播抑制对象的频带设置到一个期望值。
这里,将描述实施例的优点。由于根据实施例的包括在线路板1000之内的每一个结构100均具有EBG结构,因此可获得抑制相对较高频带的电磁波的效果。
此外,在根据实施例的线路板1000内,连接部件151被连接至接地导体111和接地导体141。由于在一定程度上被密集地布置且被提供有基准电势的连接部件151能减少相对较低频带的电磁波,因此线路板1000还具有抑制低频带的电磁波的作用。
此外,在本实施例中,尽管已描述过重复布置多个结构100的线路板1000,然而即便在线路板1000中只布置一个结构100的情况下,与本实施例类似,也有抑制相对较低频率和相对较高频率的电磁波的效果,这取决于线路板1000和结构100的大小。然而,与布置多个结构100的情况相比,由单个结构100抑制的频带相对有限。
此外,在本实施例中,导电元件121被配置为由EBG结构171和EBG结构172共享,因此,配置导电元件121的B层120的数目和形成导电部分131的C层130的数目是相同的。将结合图7描述此效果。
图7是根据本实施例的结构100的修改示例,即结构300的透视图。在图7中,接地导体311、导电部分331、开口332、接地导体351和连接部件361分别与接地导体111、导电部分131、开口132、接地导体141和连接部件151相对应。结构100与结构300之间的不同之处在于形成导电元件321和341的层的数量大于形成导电部分331的层的数量。由于结构300配置有EBG结构,因此通过一定程度上密集布置结构300,与结构100类似,高频带和低频带内的电磁波的传播均可被充分地抑制。然而,由于以上描述的差别,可将结构100制造为薄于结构300。
[第二实施例]
图8是根据第二实施例的结构200的透视图。结构200是由在A层210、B层220、C层230、D层240、E层250或F层260形成的具有导电性的各种组成元件配置而成。此外,A层210、B层220、C层230、D层240、E层250或F层260为线路板2000的一个层,且这些层彼此相对。
接地导体211和接地导体261通过接地等被提供有基准电势。此外,接地导体211和接地导体261分别在A层210和F层260内形成,且通过连接部件271以夹层的方式被连接。
导电部分231和导电部分251分别在C层230和E层250形成。此外,在导电部分231和导电部分251内布置了连接部件271从其穿过的开口232和开口252。导电部分231和导电部分251未与连接部件271接触,而是彼此隔离。
导电元件221和导电元件241分别在B层220和D层240形成。此外,导电元件221面向导电部分231,导电元件241面向导电部分251,且导电元件221和241被电连接至穿过开口232和开口252的连接部件271。
图9是图8中所图示的剖面的剖视图。在图9中,由虚线环绕的空间形成了EBG结构,其将被称为EBG结构281、EBG结构282和EBG结构283。EBG结构281由接地导体211、连接部件271、距接地导体211最近的导电部分231和距接地导体211最近的导电元件221配置而成。此外,EBG结构282由导电部分231、导电元件221、连接部件271、导电部分251和导电元件241配置而成。此外,EBG结构283由接地导体261、连接部件271、距接地导体261最近的导电部分251和距接地导体261最近的导电元件241配置而成。
换句话说,单个结构200配置有EBG结构281、EBG结构282和EBG结构283。此外,导电元件221由EBG结构281和EBG结构282共享。此外,导电元件241由EBG结构282和EBG结构283共享。因此,与布置两个EBG结构的情况相比,可进一步实现小型化。
如上所述,根据本实施例的结构200,其中导电部分231和导电部分251分别在多个层(C层230和E层250)上形成,可以理解该EBG结构的配置比形成单个导电部分131的层(C层130)的数目与第一实施例中的数目相同的情况下的EBG结构要复杂得多。
图10表示根据本实施例的线路板2000的顶视图和剖视图。更具体地,图10(A)是线路板2000的顶视图,图10(B)是图10(A)中图示的剖面的剖视图。在图10(A)中,每一个由虚线表示的四角形代表包括在重复布置的结构200的其中之一的导电元件221或导电元件241。此外,在图10(A)中,每一个由虚线表示的圆代表包括在每一个重复布置的结构200之内的连接部件271。
在A层210,形成包括多个导体211的接地平面。在F层260,形成包括多个导体261的接地平面。此接地平面为所谓的测试导体,其通过接地等被提供有基准电势。此外,接地平面可被分成多个部分。
在B层220,形成了相互分离的多个岛状导电元件221,在D层240,在形成了相互分离的多个岛状导电元件241。每一个导电元件221或导电元件241通过连接部件271被连接至接地平面。
在C层230,形成了包括多个导电部分231的导电平面。导电元件221面向每一个导电部分231。此外,在导电部分231内布置了开口232,面向导电元件221的连接部件271从其穿过。在E层250,形成了包括多个导电部分251的导电平面。导电元件241面向每一个导电部分251。此外,在导电部分251内形成了开口252,面向导电元件241的连接部件271从其穿过。以上描述的导电平面为所谓的测试导体,且,例如,可以是提供电源的电源平面。在这种情况下,导电平面被提供有恒定电势。此外,导电平面可被分成多个部分。
A层210、B层220、C层230、D层240、E层250和F层260中的每一个可包括除以上描述的组成元件以外的配置,例如,传输电信号等的传输路径。此外,线路板2000可包括除A层210、B层220、C层230、D层240、E层250和F层260以外的层,且,在此层内,可包括除以上描述的组成元件以外的配置,例如,传输路径等。然而,在传输路径被安排在线路板2000内结构200被重复布置的区域内或该区域附近的情况下,形成结构200的EBG结构的特性发生改变,因此,最好是避免这种布置。
这里,将描述本实施例的优点。由于根据本实施例的包括在线路板2000之内的每一个结构200均具有EBG结构,因此可获得抑制相对较高频带的电磁波的效果。
此外,在本实施例的线路板2000内,反复布置的连接部件271被连接至接地导体211和接地导体261。由于在一定程度上被密集地布置且被提供有基准电势的连接部件271能减少相对较低频带的电磁波,因此线路板2000还具有抑制低频带的电磁波的作用。
换句话说,根据本实施例的线路板2000,与根据第一实施例的线路板1000类似,具有充分抑制相对较低频带和相对较高频带的电磁波的作用。
如上所述,尽管已使用实施例对本发明进行了详细描述,但是本发明的内容并不局限于此,且在不脱离本发明的范围的情况下可对分发明进行任何修改或改变。
例如,图11至图14是在第一实施例中描述过的结构100的修改示例的透视图。如在图11至图13中图示的那样,接地导体111、导电元件121或接地导体141可以是在其中心布置开口的平板,且在开口处包括螺旋状导体。此时,其可被配置,使得螺旋状导体图案的一端连接至平板,另一端连接至连接部件151。此外,该螺旋状图案不一定必须为螺旋状,例如,可以为线状、弯曲状、曲折状等。
此外,图14中图示的结构是开放式截头(open-stub)型EBG结构,其中为了包括导电元件121而形成的微带线起到开放式截头的作用。更具体地,连接部件151形成电感。此外,通过与相对的导电部分131电耦合,导电元件121与构成返回路径的导电部分131形成了微带线。上述微带线的一端成为开口端并被配置为起到开放式截头的作用。此外,尽管导电元件121在图14所图示的开放式截头型EBG结构中具有螺旋状图案,但是导电元件121的图案并不局限于此,其可以是线状图案、弯曲状图案、曲折状图案等。
开放式截头型EBG结构可由等效电路代表,其中由接地导体111和导电部分131形成的平行平板,或由接地导体141和导电部分131形成的平行平板被由以上所述的开放式截头和电感形成的串联谐振电路分流,且以上描述的串联谐振电路的谐振频率代表带隙的中心频率。因此,通过增加为了包括以上描述的导电元件121而形成的开放式截头的截头长度,可降低带隙的频率。尽管开放式截头型EBG结构需要用于降低带隙频率的短线长度,但是不必需要一个区域,因此,可实现导电元件121的小型化。
此外,优选地形成微带线的导电元件121和相对的导电部分131彼此相近。这种做法的理由是微带线的特性阻抗随着导电元件和导电部分之间的距离的缩短而减小,因此,带隙可被配置为宽带。然而,即便在以上描述的导电元件121距相对的导电部分131很远的情况下,本发明所起的基本作用丝毫不会受到影响。
如上所述,作为在第二实施例中描述的结构200的修改示例,接地导体211、导电元件221、导电元件241或接地导体261可以为在其中心布置开口的平板,且在开口处包括螺旋状导体图案。此时,可将其配置为螺旋状导体图案的一端连接至平板,其另一端连接至连接部件271。此外,可将其配置为导电元件221或导电元件241为螺旋状导体图案,且其一端连接至连接部件271。通过采用这样的结构,具有螺旋状导体图案的组成元件的电感增加,因此,可实现结构200的小型化。
在第一实施例中,尽管只描述了导电元件121,相对导电部分131而言,位于接地导体111侧的情况,然而本发明并不局限于此。图15是图示第一实施例中描述的结构100的布置的修改示例的示意图。如图15中图示的那样,导电元件121的一部分相对于导电部分131而言可位于接地导体141侧。此外,如图15中所图示的那样,在位于接地导体111侧的导电元件121和位于接地导体141侧的导电元件121被交替布置的情况下,重复布置导电元件121的次数可大于第一实施例中重复布置导电元件121的次数。因此,可提供高密度的EBG结构。因此,可配置其特性与第一实施例的特性相比已有很大提高的EBG结构。
此外,作为第二实施例中描述的结构200的修改示例,形成导电元件221的B层220和形成导电元件241的D层240的其中之一可不出现。换句话说,形成导电元件(第四导体)的层的数量可小于形成导电部分(第三导体)的层的数量。
在图9中,虽然导电元件221在接地导体211和导电部分231之间的中间层形成,然而该导电元件221可在导电部分231和导电部分251的中间层形成。此外,在图9中,虽然导电元件241在导电部分231和导电部分251之间的中间层形成,然而该导电元件241可在导电部分251和接地导体261之间的中间层形成。
尽管以上所述实施例中图示了导电元件被连接至连接部件151或连接部件271,然而本发明并不局限于此,且连接部件151或连接部件271的一部分可未被连接至导电元件。很明显,在未与导电元件连接,EBG结构失效的情况下,抑制位于附近空间内的高频带的电磁波的效果会降低。
[示例]
以下,尽管将参考示例描述本发明,然而本发明并不局限于这些示例。
[示例1]
图16是图示在模拟中使用的结构100的尺寸的示意图。接地导体111和接地导体141为一条边长为7mm的正方形。此外,导电部分131也是一条边长为7mm的正方形,其中心布置有直径为0.5mm的开口132。此外,导电元件121为一条边长为6mm的正方形,连接部件151的直径为0.3mm。此外,接地导体111和导电元件121之间的间隙、导电元件121和导电部分131之间的间隙以及导电部分131和接地导体141之间的间隙分别为0.1mm、0.07mm和0.5mm。接地导体111、导电元件121、导电部分131、接地导体141和连接部件151为不完全导体。此外,导电元件121、导电部分131和接地导体141的厚度被忽略。此外,除了以上描述的各种导电部件以外,对角线部分为电感器,介电常数=4.2,Tanδ=0.025。
图17代表在模拟中使用的线路板3000的顶视图和剖视图。更具体地,图17(A)是图16中所图示的结构100被重复布置的线路板3000的顶视图,并图示了结构100是以10x10布置的。此外,结构100为电连接且彼此没有被分开,且线路板3000形成正方形,在平面图内其一条边的长度为70mm。此外,图17(B)是线路板3000的剖视图,且为图17(A)中所示的剖面的剖视图。这里,在导电部分131和接地导体141彼此相对的区域内,距线路板3000的角14mm处的位置被设为端口181和端口182。此外,在接地导体111和导电部分131彼此相对的区域内,距线路板3000的角14mm处的位置被设为端口183和端口184。
在本实施例中,电从端口181输送,且对由端口182接收的电磁波的衰减量进行了模拟。此外,电从端口183输送,且对由端口184接收的电磁波的衰减量进行了模拟。
图18是图示在本示例中使用的线路板3000的上端部分(端口183或端口184)和下端部分(端口181和端口182)的模拟结果的曲线图。在本曲线图中,纵轴代表电磁波的衰减量,其单位为dB(分贝)。在本曲线图中,横轴代表频率,其单位为GHz(千兆赫)。此外,曲线191图示了下端部分内的模拟值。曲线192图示了上端部分内的模拟值。此外,由于端口181内的模拟值与端口182内的模拟值相同,因此模拟值可由一个曲线191表示。类似地,由于端口183内的模拟值与端口184内的模拟值相同,因此模拟值可由一个曲线192表示。
从图18中所代表的模拟结果来看,线路板3000的上端部分和下端部分代表包括400MHz的带隙区域、包括1.2GHz的带隙区域、包括2.4GHz的带隙区域和包括4.4GHz的带隙区域,且可以理解在任何带隙区域均已实现了充分的抑制效果(40dB的衰减量或更多)。
接近2.4GHz的频带主要用于无线局域网或无线因特网技术。此外,接近400MHz的频带主要用于供公众使用的无线电设备。本示例的线路板3000对两个频带的电磁波均有充分的抑效果。
[比较性示例1]
图19是图示在模拟中使用的结构400的尺寸的示意图。结构400是具有所谓的蘑菇结构的传统型EBG结构。导体图案411是一条边长为6mm的正方形,导体图案431是一条边长为7mm的正方形。此外,导电图案421是一条边长为7mm的正方形,其中心形成了直径为0.5mm的开口422。连接部件441的直径为0.3mm。此外,导体图案411和导体图案421之间的间隙以及导体图案421和导体图案431之间的间隙分别为0.07mm和0.5mm。导体图案411、导体图案421、导体图案431和连接部件441为完整导体。此外,导体图案411、导体图案421和导体图案431的厚度被忽略。此外,除了以上描述的各种导电部件以外,对角线部分为电感器,介电常数=4.2,Tanδ=0.025。
图20代表在模拟中使用的线路板4000的顶视图和剖视图。更具体地,图20(A)是图19中所图示的结构400被重复布置的线路板4000的顶视图,并图示了结构400是以10x 10布置的。此外,结构400为电连接且彼此没有被分开,且线路板4000形成正方形,在平面图内其一条边的长度为70mm。此外,图20(B)是线路板4000的剖视图,且为图20(A)中所示的剖面的剖视图。这里,在导体图案421和导体图案431彼此相对的区域内,距线路板4000的角14mm处的位置被设为端口481和端口482。在端口481和端口482模拟电磁波的衰减量。
在该比较性示例中,电从端口481提供,且对由端口482接收的电磁波的衰减量进行了模拟。
图21是图示线路板3000和线路板4000的模拟结果的曲线图。在本曲线图中,纵轴代表电磁波的衰减量,其单位为dB(分贝)。此外,在本曲线图中,横轴代表频率,其单位为GHz(千兆赫)。此外,曲线491图示了图17中所示的端口181或端口182的模拟值,且与曲线191的一部分(0Hz至6GHz)是相同的。曲线492代表端口481或端口482内的模拟值。此外,由于端口481内的模拟值与端口482内的模拟值相同,因此模拟值可由一个曲线492代表。
从图21中所代表的模拟结果来看,可以理解尽管线路板4000在包括2.4GHz的带隙区域内的抑制效果要高于线路板3000的抑制效果,但是在接近400MHz的频带内不能获得充分的抑制效果。
本申请基于并要求2010年3月8日提交的日本专利申请No.2010-051078的优先权,其整个内容通过引用结合于此。

Claims (9)

1.一种结构,包括:
第一导体和第二导体,所述第一导体和第二导体分别形成在彼此相对的第一层和第二层中;
连接部件,所述连接部件连接所述第一导体和所述第二导体;
第三导体,所述第三导体形成在所述第一层和所述第二层中间的第三层中,并且面向所述第一导体和所述第二导体;
布置在所述第三导体内的开口,所述连接部件从所述开口穿过;和
第四导体,所述第四导体位于所述第一层和所述第二层之间且与所述第三层不同的第四层中,所述第四导体面向所述第三导体,并且电连接至穿过布置在所述第三导体内的所述开口的所述连接部件。
2.根据权利要求1的结构,
其中,所述第一导体和所述第二导体被提供有基准电势。
3.根据权利要求1或2的结构,
其中,形成所述第四导体的所述第四层的数量等于或小于形成所述第三导体的所述第三层的数量。
4.根据权利要求1至3任何一个的结构,
其中,形成所述第三导体的所述第三层的数目为1,且
其中,配置至少包括所述第一导体和所述第三导体的第一电磁带隙结构,并且配置至少包括所述第二导体和所述第三导体的第二电磁带隙结构。
5.根据权利要求4的结构,
其中,所述第一电磁带隙结构由所述第一导体、所述连接部件、所述第三导体和所述第四导体构成,并且
其中,所述第二电磁带隙结构由所述第二导体、所述连接部件、所述第三导体和所述第四导体构成。
6.根据权利要求1至3中任何一个的结构,
其中,形成所述第三导体的所述第三层的数目为两个或更多,且
其中,配置至少包括所述第一导体和距所述第一导体最近的所述第三导体的第三电磁带隙结构,并且配置至少包括多个所述第三导体的第四电磁带隙结构。
7.根据权利要求6的结构,
其中,所述第三电磁带隙结构由所述第一导体、所述连接部件、所述第三导体中距所述第一导体最近的一个第三导体和所述第四导体中距所述第一导体最近的一个第四导体构成,并且
其中,所述一个第三导体、所述一个第四导体和所述连接部件与其它第三导体和第四导体一起构成所述第四电磁带隙结构。
8.一种线路板,包括:
第一导体和第二导体,所述第一导体和第二导体分别形成在彼此相对的第一层和第二层中;
连接部件,所述连接部件连接所述第一导体和所述第二导体;
第三导体,所述第三导体形成在位于所述第一层和所述第二层中间的第三层中,并且面对所述第一导体和所述第二导体;
布置在所述第三导体内的开口,所述连接部件穿过所述开口;
第四导体,所述第四导体位于所述第一层和所述第二层之间且与所述第三层不同的第四层,所述第四导体面向所述第三导体并且电连接至穿过布置在所述第三导体内的所述开口的所述连接部件。
9.一种制造线路板的方法,所述方法包括:
a)在第一层中布置第一导体,在第二层中布置第二导体,在位于所述第一层和所述第二层之间的第三层中布置第三导体,在位于所述第一层和所述第二层之间且不同于所述第三层的第四层中布置第四导体,并将所述第一导体和所述第二导体布置为彼此相对,将所述第三导体和所述第四导体布置为彼此相对;和
b)布置穿过所述第一导体、所述第二导体、所述第三导体和所述第四导体的通孔,并在所述通孔内形成与所述第三导体隔离且连接至所述第一导体、所述第二导体和所述第四导体的连接部件151。
CN2011800131591A 2010-03-08 2011-02-07 结构、线路板和制造线路板的方法 Pending CN102792519A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010051078 2010-03-08
JP2010-051078 2010-03-08
PCT/JP2011/000665 WO2011111297A1 (ja) 2010-03-08 2011-02-07 構造体、配線基板および配線基板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102792519A true CN102792519A (zh) 2012-11-21

Family

ID=44563135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800131591A Pending CN102792519A (zh) 2010-03-08 2011-02-07 结构、线路板和制造线路板的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9357633B2 (zh)
JP (1) JP5725013B2 (zh)
CN (1) CN102792519A (zh)
WO (1) WO2011111297A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241820A (zh) * 2014-08-19 2014-12-24 哈尔滨工业大学 一种以阿基米德螺旋线ebg结构为地板的pifa天线
CN110875521A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 Tdk株式会社 天线
CN112072329A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 三星电子株式会社 天线模块及其设计方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012106174A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Mit einer Störwellen aussendenden Hochfrequenzbaugruppe ausgestattete Leiterplatte
KR101333663B1 (ko) * 2012-08-09 2013-11-27 숭실대학교산학협력단 메타 구조체를 이용한 단말 장치
JP2014200031A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 富士通株式会社 アンテナ及び無線通信装置
JP2014233053A (ja) * 2013-05-30 2014-12-11 日東電工株式会社 Ebg構造
JP6132692B2 (ja) * 2013-07-19 2017-05-24 株式会社東芝 アンテナ装置
JP6278720B2 (ja) * 2014-01-28 2018-02-14 キヤノン株式会社 セル及び電磁バンドギャップ構造体
KR102252382B1 (ko) * 2014-07-22 2021-05-14 엘지이노텍 주식회사 레이더 장치
JP6262617B2 (ja) * 2014-08-08 2018-01-17 株式会社Soken 表面電流抑制フィルタ及びアンテナ装置
WO2016147421A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 Nec Corporation Antenna radiating elements and sparse array antennas and method for producing an antenna radiating element
EP3091610B1 (en) * 2015-05-08 2021-06-23 TE Connectivity Germany GmbH Antenna system and antenna module with reduced interference between radiating patterns
JP6512402B2 (ja) * 2015-05-20 2019-05-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 アンテナ装置、無線通信装置、及びレーダ装置
JP7138822B2 (ja) * 2020-06-16 2022-09-16 三菱電機株式会社 電磁結合制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050134522A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Waltho Alan E. Frequency selective surface to suppress surface currents
JP2006253929A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Electric Corp Ebgマテリアル
US20090071709A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Electromagnetic bandgap structure and printed circuit board including multi-via
WO2009145237A1 (ja) * 2008-05-27 2009-12-03 日本電気株式会社 フィルター、プリント回路基板およびノイズ抑制方法
CN101610636A (zh) * 2008-01-21 2009-12-23 三星电机株式会社 电磁带隙结构及印刷电路板

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262495B1 (en) 1998-03-30 2001-07-17 The Regents Of The University Of California Circuit and method for eliminating surface currents on metals
US6380608B1 (en) * 1999-06-01 2002-04-30 Alcatel Usa Sourcing L.P. Multiple level spiral inductors used to form a filter in a printed circuit board
US6476771B1 (en) * 2001-06-14 2002-11-05 E-Tenna Corporation Electrically thin multi-layer bandpass radome
US6970057B2 (en) * 2004-04-02 2005-11-29 Chi Mei Communication Systems, Inc. Lowpass filter formed in a multi-layer ceramic
US7268645B2 (en) * 2005-05-09 2007-09-11 Seiko Epson Corporation Integrated resonator structure and methods for its manufacture and use
US7423608B2 (en) * 2005-12-20 2008-09-09 Motorola, Inc. High impedance electromagnetic surface and method
KR100723531B1 (ko) * 2006-06-13 2007-05-30 삼성전자주식회사 반도체 패키지 기판
US7737899B1 (en) * 2006-07-13 2010-06-15 Wemtec, Inc. Electrically-thin bandpass radome with isolated inductive grids
WO2008054324A1 (en) 2006-11-01 2008-05-08 Agency For Science, Technology And Research Double-stacked ebg structure
US8514147B2 (en) * 2006-11-22 2013-08-20 Nec Tokin Corporation EBG structure, antenna device, RFID tag, noise filter, noise absorptive sheet and wiring board with noise absorption function
JP2008147763A (ja) * 2006-12-06 2008-06-26 Mitsubishi Electric Corp Ebg構造
KR100851075B1 (ko) * 2007-04-30 2008-08-12 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조물 및 인쇄회로기판
KR100848848B1 (ko) * 2007-07-12 2008-07-28 삼성전기주식회사 전자기 밴드갭 구조물, 이를 포함하는 인쇄회로기판과 그제조방법
JP5012407B2 (ja) * 2007-10-22 2012-08-29 日本電気株式会社 Ebg材料を用いたコモンモード電流抑制フィルタ
JP5380919B2 (ja) 2008-06-24 2014-01-08 日本電気株式会社 導波路構造およびプリント配線板
JP5072741B2 (ja) 2008-07-02 2012-11-14 三菱電機株式会社 Ebg構造ユニット
JP4705976B2 (ja) * 2008-08-20 2011-06-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 アンテナ装置
KR101055483B1 (ko) * 2009-04-07 2011-08-08 포항공과대학교 산학협력단 전자기 밴드갭 구조물 및 이를 포함하는 인쇄회로기판

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050134522A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Waltho Alan E. Frequency selective surface to suppress surface currents
JP2006253929A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Electric Corp Ebgマテリアル
US20090071709A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Electromagnetic bandgap structure and printed circuit board including multi-via
CN101610636A (zh) * 2008-01-21 2009-12-23 三星电机株式会社 电磁带隙结构及印刷电路板
WO2009145237A1 (ja) * 2008-05-27 2009-12-03 日本電気株式会社 フィルター、プリント回路基板およびノイズ抑制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241820A (zh) * 2014-08-19 2014-12-24 哈尔滨工业大学 一种以阿基米德螺旋线ebg结构为地板的pifa天线
CN104241820B (zh) * 2014-08-19 2017-05-24 哈尔滨工业大学 一种以阿基米德螺旋线ebg结构为地板的pifa天线
CN110875521A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 Tdk株式会社 天线
CN110875521B (zh) * 2018-08-30 2022-03-01 Tdk株式会社 天线
CN112072329A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 三星电子株式会社 天线模块及其设计方法
US12199365B2 (en) 2019-06-10 2025-01-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Wideband antenna and antenna module including the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011111297A1 (ja) 2011-09-15
JPWO2011111297A1 (ja) 2013-06-27
US20120325523A1 (en) 2012-12-27
JP5725013B2 (ja) 2015-05-27
US9357633B2 (en) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102792519A (zh) 结构、线路板和制造线路板的方法
CN102349192B (zh) 谐振天线
CN102754276B (zh) 表现出超颖材料特性的结构和天线
CN112397863B (zh) 用于毫米波的转接结构以及多层转接结构
US8354975B2 (en) Electromagnetic band gap element, and antenna and filter using the same
US9419335B2 (en) Electromagnetic wave propagation disruption device and method for producing same
TWI590523B (zh) 用於天線隔離的超材料
CN104871367B (zh) 多频带用天线
KR101662040B1 (ko) 주파수 가변 메타물질 안테나 구조체
CN102341961A (zh) 谐振器天线和通信设备
CN103120038B (zh) 结构体和配线基板
US9030358B2 (en) Miniature multi-frequency antenna
CN103098567B (zh) 结构体和配线基板
WO2008104501B1 (en) Improved noise isolation in high-speed digital systems on packages and printed circuit boards (pcbs)
US7209082B2 (en) Method and apparatus for a dual band gap wideband interference suppression
US8179204B2 (en) Bandgap impedance surface of polar configuration usable in a waveguide transition module
US9386689B2 (en) Circuit board
US11721892B2 (en) Surface wave reduction for antenna structures
KR20140051785A (ko) 콤팩트한 슬롯 안테나
JP2022125863A (ja) アンテナ装置
US20180013187A1 (en) Structure and wiring substrate
KR20110010938A (ko) 메타머티리얼을 이용한 다층 구조 안테나 및 이를 포함하는 이동 통신 장치
JP2015171108A (ja) パッチアンテナ
KR20100005616A (ko) 손실 개선을 위한 rf 전송 선로
US20130037316A1 (en) Structure and circuit board

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121121