使用襯底電感性裝置的混模耦合的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001 ]優(yōu)先權(quán)及相關(guān)申請(qǐng)案
[0002] 本申請(qǐng)案主張2013年10月18日申請(qǐng)的相同標(biāo)題的共同擁有的第14/057, 900號(hào) 美國(guó)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)益，所述美國(guó)專利申請(qǐng)案主張2012年11月7日申請(qǐng)的名為"襯底 電感性裝置方法及設(shè)備（SubstrateInductiveDeviceMethodsandApparatus) "的共同 擁有的第61/723, 688號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)益，前述各者中的每一者的內(nèi)容的 全文以引用的方式并入本文中。
[0003] 本申請(qǐng)案還與2013年3月12日申請(qǐng)的相同標(biāo)題的共同擁有且共同未決的第 13/797, 530號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案相關(guān)，所述美國(guó)專利申請(qǐng)案主張2012年11月7日申請(qǐng)的相 同標(biāo)題的第61/723, 688號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，前述各者中的每一者的內(nèi)容的 全文以引用的方式并入本文中。本申請(qǐng)案還與2007年11月13日申請(qǐng)且名為"無(wú)線電感性 裝置及方法（Wire-LessInductiveDevicesandMethods)"的共同擁有且共同未決的第 11/985, 156號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案相關(guān)，所述美國(guó)專利申請(qǐng)案主張2006年11月14日申請(qǐng)的相 同標(biāo)題的第60/859, 120號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，前述各者中的每一者的內(nèi)容的 全文以引用的方式并入本文中。本申請(qǐng)案還與2009年7月15日申請(qǐng)且名為"襯底電感性 裝置及方法（SubstrateInductiveDevicesandMethods)" 的共同擁有的第 7, 982, 572 號(hào)美國(guó)專利相關(guān)，所述美國(guó)專利主張2008年7月17日申請(qǐng)的相同標(biāo)題的第61/135, 243號(hào) 美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，前述各者中的每一者的內(nèi)容的全文以引用的方式并入本文 中。此外，本申請(qǐng)案還與2010年9月3日申請(qǐng)且名為"襯底電感性裝置及方法（Substrate InductiveDevicesandMethods)"的共同擁有且共同未決的第12/876, 003號(hào)美國(guó)專利申 請(qǐng)案相關(guān)，所述美國(guó)專利申請(qǐng)案的內(nèi)容的全文以引用的方式并入本文中。
[0004] 版權(quán)
[0005] 本專利文檔的揭露內(nèi)容的一部分含有受版權(quán)保護(hù)的材料。版權(quán)所有者不反對(duì)任何 人對(duì)出現(xiàn)于專利與商標(biāo)局的專利文件或記錄中的專利文檔或?qū)＠衣秲?nèi)容的拓制，但除此 之外保留所有版權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0006] 本發(fā)明大體上涉及電路元件，且更特定來(lái)說(shuō)，在一個(gè)示范性方面中，本發(fā)明涉及具 有各種合意電性質(zhì)及/或機(jī)械性質(zhì)的電感器或電感性裝置（例如變壓器），及其利用及制造 方法。
【背景技術(shù)】
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中知道電感器及電感性裝置的許多不同配置。制造有效率電感器及電感 性裝置的一種常見(jiàn)方法是經(jīng)由使用磁導(dǎo)環(huán)形磁芯。環(huán)形磁芯非常有效率地維持磁芯自身內(nèi) 約束的電感性裝置的磁通量。通常，這些磁芯（環(huán)形或非環(huán)形）被纏繞有一或多個(gè)磁鐵繞 線，由此形成電感器或電感性裝置。
[0008] 新近，已開(kāi)發(fā)經(jīng)改進(jìn)的低成本且高度一致的電感性設(shè)備及其制造及利用方法。 2010年9月3日申請(qǐng)且名為"襯底電感性裝置及方法（SubstrateInductiveDevicesand Methods) "的共同擁有且共同未決的第12/876, 003號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案中揭露這種情形的 一個(gè)實(shí)例，所述美國(guó)專利申請(qǐng)案的內(nèi)容的全文以引用的方式并入本文中，所述美國(guó)專利申 請(qǐng)案揭露一種基于襯底的電感性裝置，所述電感性裝置利用插入式導(dǎo)電引腳及電鍍襯底以 替換圍繞磁導(dǎo)磁芯而安置的傳統(tǒng)磁鐵繞線。在一些變動(dòng)中，這是在無(wú)需將磁頭安置于相鄰 襯底之間的情況下實(shí)現(xiàn)，而替代變動(dòng)利用磁頭。在另一變動(dòng)中，將襯底電感性裝置并入到 集成連接器模塊中。然而，隨著用于（例如）集成連接器模塊內(nèi)的電子設(shè)備已小型化，例如 導(dǎo)電陽(yáng)極纖絲（CAF)的問(wèn)題已成為對(duì)實(shí)施這些襯底電感性裝置的主要障礙。當(dāng)銅纖絲在電 偏置下形成于兩個(gè)相鄰導(dǎo)體或電鍍通孔通路之間的層壓電介質(zhì)材料中時(shí)，CAF出現(xiàn)于襯底 (例如印刷電路板）中。CAF可為這些襯底電感性裝置中的電氣故障的重要來(lái)源。
[0009] 此外，在信號(hào)變壓器設(shè)計(jì)中，初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)之間的耦合水平確定變壓器的帶寬。 在變壓器應(yīng)用中，耦合可具：（1)電容性（即，由所述兩個(gè)側(cè)之間的變動(dòng)電場(chǎng)形成）；及（2) 電感性（即，由來(lái)自繞組的初級(jí)側(cè)的變動(dòng)磁場(chǎng)形成）。變壓器的帶寬還極大地取決于變壓器 的阻抗與連接到變壓器的線的阻抗的匹配。變壓器的阻抗的特征為其磁漏（即，串聯(lián)）電 感與分布（即，并聯(lián)）電容的比率。不同制造工藝及設(shè)計(jì)可引起磁漏電感與分布電容的匹 配比率的失衡。在大阻抗失配的情況下，可極大地減小變壓器的帶寬。此外，因?yàn)闃?gòu)成變壓 器的阻抗的兩個(gè)上述組件屬于"分布"類型，所以無(wú)法通過(guò)添加外部組件（例如經(jīng)由添加離 散電容器及/或電感器）而容易地補(bǔ)償所述兩個(gè)組件。
[0010] 因此，不管襯底電感性裝置配置的種類如何多樣，均顯著地需要對(duì)故障（例如 CAF)更具抵抗性的襯底電感性裝置，同時(shí)經(jīng)由本文中所謂的混模耦合而同時(shí)地?cái)U(kuò)展下伏裝 置的帶寬。此外，此類經(jīng)改進(jìn)的襯底電感性裝置將：既（1)具低制造成本；又（2)提供優(yōu)于 現(xiàn)有技術(shù)的裝置的經(jīng)改進(jìn)的電氣性能。理想地，此類解決方案將不僅為電感器或電感性裝 置提供非常低的制造成本及經(jīng)改進(jìn)的電氣性能，而且提供以大量生產(chǎn)而制造的裝置之間的 較大一致性；即，通過(guò)限制裝置的制造誤差的機(jī)會(huì)且最小化例如CAF的故障模式而增加性 能的一致性及可靠性。此外，還期望用于擴(kuò)展變壓器的帶寬的方法及設(shè)備。最后，還需要用 于將這些經(jīng)改進(jìn)的電感性裝置并入到集成連接器模塊中的方法及設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本文中通過(guò)提供經(jīng)改進(jìn)的襯底電感性裝置設(shè)備及其制造及使用方法而滿足前述 需要。
[0012] 在第一方面中，揭露一種襯底電感性裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述襯底電感性裝置 包含多個(gè)襯底，其中所述襯底中的至少一者包含通路間連接件。所述通路間連接件是通過(guò) 不同于下伏襯底材料的非導(dǎo)電材料而分離。環(huán)形磁芯安置于所述多個(gè)襯底內(nèi)或之間。
[0013] 在第二方面中，揭露一種制造前述襯底電感性裝置的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述 方法包含：將第一導(dǎo)電通路安置于襯底中；將非導(dǎo)電涂層安置于所述襯底上；及將第二導(dǎo) 電通路安置于所述襯底中，使得所述第二導(dǎo)電通路是通過(guò)所述非導(dǎo)電涂層而與所述第一導(dǎo) 電通路分離。
[0014] 在第三方面中，揭露使用前述襯底電感性裝置的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，前述襯底 電感性裝置用于集成連接器模塊內(nèi)。
[0015] 在第四方面中，揭露一種利用前述襯底電感性裝置的單端口連接器。在一個(gè)實(shí)施 例中，所述單端口連接器包括集成連接器模塊，所述集成連接器模塊包含連接器外殼，所述 連接器外殼具有安置于其中的襯底電感性裝置，所述襯底電感性裝置進(jìn)一步包含：多個(gè)襯 底，所述襯底中的至少一者包含多個(gè)通路間連接件，每一通路間連接件包括內(nèi)通路及通過(guò) 非導(dǎo)電材料而與所述內(nèi)通路分離的外通路；及環(huán)形磁芯，其經(jīng)安置成相鄰于所述多個(gè)通路 間連接件。
[0016] 在第五方面中，揭露一種利用前述襯底電感性裝置的多端口連接器。在一個(gè)實(shí)施 例中，所述多端口連接器包括具有多個(gè)襯底電感性裝置的集成連接器模塊，所述多個(gè)襯底 電感性裝置具有安置于其中的一或多個(gè)通路間連接件。
[0017] 在第六方面中，揭露一種制造利用前述襯底電感性裝置的單端口連接器的方法。
[0018] 在第七方面中，揭露一種制造利用前述襯底電感性裝置的多端口連接器的方法。
[0019] 在第八方面中，揭露利用前述多端口連接器的聯(lián)網(wǎng)裝備。
[0020] 在第九方面中，揭露用于實(shí)施混模耦合的方法及設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法 包含：在下伏襯底電感性裝置內(nèi)實(shí)施一或多個(gè)通路間連接件及一或