專利名稱：電磁干擾隔離裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電路裝置，尤其是涉及一種電磁干擾隔離裝置。背景4支術
隨著電子系統向著小型化、多功能、高集成度的方向發展，電路系統變的 越來越緊湊越來越復雜。為了減小系統體積和成本，電子系統中同一芯片或不 同芯片的相同電位的供電和接地管腳經常會共用電源供電網絡和接地網絡。由 此引起的"共源干擾"和"共地干擾"會使系統產生各種誤碼與誤觸發，進而導致系 統性能下降，甚至失效。
傳統的解決方案是在盡可能靠近芯片的位置放置多個旁路電容進行干擾抑 制，由于電源、地管腳眾多，所需的旁路電容的數量將會更多，這樣大量的空 間將被電容占據，嚴重影響了系統的小型化與功能集成。
目前，電磁帶隙(Electromagnetic Band Gap， EBG)技術結合埋入電容技術 所組成的電磁干擾隔離網絡被認為是最有前途的電磁兼容解決方案，電磁帶隙 是一種具有帶阻特性、慢波特性、高等效特性阻抗特性的周期性微波結構，它 可以阻止電磁波在某個方向或者所有方向上的傳播。未來可以替代傳統的基于 FR4覆銅板的電源分布網絡，大幅度提高電路的信號質量和系統的電磁兼容能 力，并將廣泛應用于通信設備單板、汽車電子單板、手持終端單板中。
但是，EBG的結構都非常復雜而且其阻抗性能對重復單元的位置、方向， 以及形狀的改變特別敏感。工藝、材料等各種因素的偏差，都將對該結構的隔 離性能造成影響。更為重要是，在PCB和封裝基板的設計中有幾十到成百上千 個通孔貫通整個有機基板。如此大量的通孔必將對周期排列的單元的重復性造 成巨大破壞，從而嚴重EBG的隔離性能。考慮到實際電路板中布線、通孔的復 雜性，在設計EBG結構的過程中，必須在對整體電源分配網絡進行分析與設計 的同時，還要對所有單元進行單獨設計和改動，而不能根據實際需求任意布線， 非常不利用電路的集成。
發明內容
有鑒于此，有必要提供一種隔離效果好的小型化的電磁干擾隔離裝置。
一種電磁干擾隔離裝置，包括依次層疊的第一金屬層、介質層和第二金屬 層，所述第 一金屬層包括邊緣處的金屬條帶以及由金屬條帶包圍在內的至少兩 個相互分隔開的區域，各區域均通過金屬互連結構與金屬條帶連接。
上述結構能夠形成多階濾波網絡，噪聲隔離性能好，結構筒單，以埋入凈支 術置于印刷電路板中，占用空間小。
優選地，所述第二金屬層上與所述金屬條帶對應的部分被保留、部分去除 或全部去除，
優選地，所述第二金屬層上與金屬互連結構對應的部分被保留、部分去除 或全部去除。
優選地，所述第二金屬層上與第 一金屬層上除開金屬條帶和金屬互連結構 對應的部分為整塊金屬板，或與第一金屬層上的區域部分對應分割或全部對應 分割'
優選地，所述第一金屬層、介質層和第二金屬層為矩形、圓形或棱形。 優選地，所述區域的形狀為矩形、圓形或棱形 優選地，所述金屬條帶為閉合結構或非閉合結構。 優選地，所述金屬條帶形成矩形框、圓形框或棱形框。
優選地，所述金屬條帶在第一金屬層所在平面內走線，或者部分所迷金屬 條帶在第一金屬層所在平面外走線。
優選地，所迷的金屬互連結構為直線形或折線形，
圖1為實施例1的結構俯4見圖； 圖2是圖1中的A-A面的截面圖； 圖3是實施例1的結構的等效電路圖4是實施例1的結構插入損耗的仿真結果圖； 、
圖5是實施例2的結構俯碎見圖6是實施例2的結構的等效電路圖7是實施例2的結構插入損耗的仿真結果圖。
具體實施方式
電磁干擾隔離裝置包括依次層疊的第一金屬層、介質層和第二金屬層。三 層的形狀可以為任意形狀，優選為矩形、圓形或棱形等規則形狀。第一金屬層 包括邊緣處的金屬條帶以及由金屬條帶包圍在內且與所述金屬條帶間隔的至少 兩個相互分隔開的區域。
介質層選取為高介電常數材料， 一般優選為介電常數大于4。 金屬條帶形成框體結構，其形狀一般與隔離裝置外部形狀相同。可以為任 意形狀，優選為矩形、圓形或棱形等關見則形狀。
第一金屬層邊緣處的金屬條帶具有電感特性，各區域與第二金屬層對應構 成電容。各區域與金屬條帶之間通過金屬互連結構連接，形成一定的電路拓樸 結構，該金屬互連結構可為直線形或折線形。根據電路結構的需要金屬條帶可 以為閉合或非閉合的結構，為調整電感值還可以將第二金屬層上與金屬條帶對 應的部分保留、部分去除或全部去除，第二金屬層上與金屬互連結構對應的部 分保留、部分去除或全部去除。第二金屬層上剩余部分，即與第一金屬層上除 開金屬條帶和金屬互連結構對應的部分為整塊金屬板，或與第一金屬層上的區 域部分對應分割或全部對應分割。該電路結構具有低通濾波特性，因此可以隔 離電磁噪聲。
在第一金屬層上各分隔的區域上都可引出引腳與需要相同電位的芯片管腳 連接，各芯片管腳間就可以通過該結構的低通濾波特性隔離電磁干擾。為了取 得最好的隔離效果，部分區域并不引出引腳，而是優先選擇在接入端口間形成 的低通濾波器階次較高的區域引出引腳與需要供電的芯片管腳連接。
實施例1
如圖1所示,為本實施例的結構俯浮見圖。本實施例的電磁干擾隔離裝置整 體上為矩形，尺寸為10mm*10mm。第一金屬層10、介質層20以及第二金屬層 30 (圖中未示出)依次層疊。其中第一金屬層10包括金屬條帶11，相互分隔的 四個區域12，以及連接金屬條帶11與各區域12的金屬互連結構13。
本實施例中，金屬條帶11寬度為200拜，各區域12之間，以及區域12與 金屬條帶11之間都等距間隔，距離為500nm。金屬互連結構13的寬度為200Mm。
如圖2所示，為圖1中的A-A面的截面圖。第一金屬層IO、介質層20以及第二金屬層30依次層疊，第二金屬層30是整塊的金屬板。其中介質層20厚 度為14nm,介電常數為16。
才艮據平板型電容器的結構可知，區域12與第二金屬層30可形成電容，金 屬條帶11呈電感特性。本實施例的電磁干擾隔離裝置可以等效為一個低通濾波 器，其等效電路圖如圖3所示。從四個區域12可引出四個端口 1、 2、 3、 4供 芯片電源的管腳接入。可以看出，這是一個輪換對稱結構，因此無論從那個端 口ii^的噪聲到達另外一個端口都可以遵循上述電路結構進行分析。以圖3中 標記的號碼為例，從端口 l進入的噪聲，到達端口 2、 3、 4后都會有所衰減， 圖4表示使用該結構的插入損耗仿真結果。
圖4中S21、 S31、 S41分別表示耦合入1端口的噪聲到達2、 3、 4端口后 的插入損耗曲線。由圖4可以看出，S21與S41完全重合，這是因為l端口的噪 聲到達2、 4端口所經過的路徑完全一樣。S31的效果是最好的，這是因為從l 端口到3端口所經過的階次是最高，所以隔離效果也是做好的。因此，把需要 供電的芯片管腳分別接在端口 l和端口3，獲得最好的隔離效果。
實施例2
上述實施例中，金屬條帶ll是閉合的矩形框。本實施例中，金屬條帶也可 以被刻蝕掉一部分，形成非閉合結構。
如圖5所示，為實施例2的結構第一金屬層俯視圖。由于金屬條帶ll形成 非閉合結構，其等效電路如圖6所示。圖7為本實施例結構的插入損耗仿真結 果，可以看出從端口 l耦合的噪聲到端口 2至端口 4濾波效果依次變好，因此 把需要供電的芯片管腳分別接在端口 l和端口4，獲得最好的隔離效果。
實施例3
上迷實施例中提及的電磁干擾隔離裝置可利用層壓技術置于印刷電路板 中，即用埋入技術實現其應用。金屬條帶11在第一金屬層10內形成閉合或非 閉合框，均是在第一金屬層10所在平面內走線形成。為方便形成不同的電感或 接入其他元件，金屬條帶11的走線可不限于在第一金屬層10所在平面。如可 通過印刷電路板介質中的微通孔將金屬條帶的走線引入其他層，甚至引出印刷 電路板表面接入表貼元件以便擴展電路結構。
6因此，金屬條帶11圍成的形狀不限于上述提及的矩形，可以是任意平面形
狀或空間立體形狀，且其中被分割的區域12的形狀也可以為任意形狀，但一般 為了便于計算電容方便，取規則形狀如矩形、圓形、棱形等。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和 改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附 權利要求為準。
權利要求
1、一種電磁干擾隔離裝置，包括依次層疊的第一金屬層、介質層和第二金屬層，其特征在于，所述第一金屬層包括邊緣處的金屬條帶以及由所述金屬條帶包圍在內的至少兩個相互分隔開的區域，各區域均通過所述金屬互連結構與金屬條帶連接。
2、 如權利要求l所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所迷第二金屬層上與所述金屬條帶對應的部分^皮4呆留、部分去除或全部去除。
3、 如權利要求1所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述第二金屬層上與金屬互連結構對應的部分被保留、部分去除或全部去除。
4、 如權利要求l所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述第二金屬層上與第一金屬層上除開金屬條帶和金屬互連結構對應的部分為整塊金屬板，或與第 一金屬層上的區域部分對應分割或全部對應分割。
5、 如權利要求1所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述第一金屬層、介質層和第二金屬層為矩形、圓形或棱形。
6、 如權利要求l所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述區域的形狀為矩形、圓形或棱形。
7、 如權利要求1所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述金屬條帶為閉合結構或非閉合結構。
8、 如權利要求l所迷的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所迷金屬條帶形成矩形框、圓形框或棱形框。
9、 如權利要求l所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述金屬條帶全部在第一金屬層所在平面內走線，或者部分所述金屬條帶在第一金屬層所在平面外走線。
10、 如權利要求l所述的電磁干擾隔離裝置，其特征在于，所述的金屬互連結構為直線形或折線形。
全文摘要
一種電磁干擾隔離裝置，屬于電子裝置領域。包括依次層疊的第一金屬層、介質層和第二金屬層，所述第一金屬層包括邊緣處的金屬條帶以及由金屬條帶包圍在內且與所述金屬條帶間隔的至少兩個相互分隔開的區域，各區域均通過金屬互連結構與金屬條帶連接，所述第二金屬層為整片金屬板或與第一金屬層作相應劃分。上述結構能夠通過各個分隔的區域給需要相同電位的芯片管腳供電，其等效的電路為多階的低通濾波器，能夠很好地在芯片管腳間隔離噪聲。
文檔編號H01L23/552GK101667567SQ20091016334
公開日2010年3月10日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年7月6日
發明者王云峰 申請人:深圳先進技術研究院