[實用新型]一種混合內嵌型電磁帶隙結構

有效

• 申請號: 201720178881.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN206461068U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 孫志敏;胡秀杰;靳蒙蒙
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 吳甘棠

技術領域

本實用新型實施例涉及電子器件技術領域，尤其涉及一種混合內嵌型電磁帶隙結構。

背景技術

隨著電子系統向著高速度、高密度、高功耗、低電壓和大電流的趨勢發展，系統中大量高速開關器件同時進行狀態切換時，會引起嚴重的同步開關噪聲(Simultaneous Switching Noise，SSN)，同步開關噪聲會激起平面諧振，引起地彈問題和電磁輻射(EMI)，地彈直接影響工作速度和產品可靠性，這將成為高速、高性能數字系統發展的主要瓶頸，因此，抑制同步開關噪聲是急于解決的技術問題。

現有技術中，提出了許多抑制SSN的方法，主要包括使用分立式去耦電容、嵌入式電容及電源層分割等，但是這些方法都存在一定的不足,例如分立式去耦電容，其原理主要是通過降低電源平面或者地平面的阻抗，利用自諧振來實現抑制效果，但由于自諧振本身的限制，使得在高于600MHz頻率時，電容器將無法正常工作，從而失去抑制效果。

實用新型內容

本申請提供一種混合內嵌型電磁帶隙結構，用以提供一種成本低，且能實現超寬帶抑制SSN的的電磁帶隙結構。

為達到上述目的，本申請采用如下技術方案：

第一方面，本實用新型實施例提供一種混合內嵌型電磁帶隙結構，包括：電源平面、地平面以及位于所述電源平面和所述地平面之間的絕緣介質；在所述電源平面的第一面設置有至少一個電磁帶隙結構，所述電源平面的第一面指所述電源平面未與所述絕緣介質相連的一面；所述電磁帶隙結構用于抑制同步開關噪聲；所述電磁帶隙結構包括以M行×N列分布的M×N個基本單元，所述M×N個基本單元周期分布，所述基本單元為30mm×30mm的Z-bridge電磁帶隙結構，其中，M和N為大于或等于3的整數；所述M×N個基本單元中每相鄰的兩個基本單元之間采用L-型橋連接；Z-bridge電磁帶隙結構包括：呈正方形的第二邏輯單元，所述第二邏輯單元的四個邊中每相鄰兩個邊上均蝕刻有一個L型結構；在所述M×N個基本單元中存在Q個Z-bridge電磁帶隙結構，在所述Q個Z-bridge電磁帶隙結構中的每個Z-bridge電磁帶隙結構的中心區域蝕刻有目標溝槽，一個所述Z-bridge電磁帶隙結構的目標溝槽與內嵌在所述Z-bridge電磁帶隙結構內的L-Bridge電磁帶隙結構一致，一個所述Z-bridge電磁帶隙結構的目標溝槽用于內嵌一個L-Bridge電磁帶隙結構，在Q個目標溝槽中的每個目標溝槽內均內嵌有一個L-Bridge電磁帶隙結構，其中，所述Q為大于或等于4且小于或等于M×N的整數；Q個L-Bridge電磁帶隙結構按照第一預設規則排列。

本實用新型實施例是在30mm×30mm周期性Z-Bridge EBG結構的基礎上，按照第一預設規則排列有選擇性的在原單元的中心區域挖空并插入小型L-Bridge EBG結構。由于電磁帶隙結構是由具有帶阻特性的周期性結構組成，它的材料可以是金屬，鐵磁或者是鐵電物質，也可以是各種合適的材料，本實用新型通過在Z-Bridge EBG結構插入小型L-Bridge EBG結構，使得在阻帶范圍內將SSN噪聲限制在Z-Bridge EBG結構內，無法向外傳播，從而可以達到抑制SSN的作用。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，本實用新型實施例提供的絕緣介質的介電常數為4.4，所述絕緣介質的耗散因子為tanδ＝0.02的FR4材料，所述絕緣介質的厚度為0.4mm。

結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，第一預設規則為：在所述M×N個基本單元中每個基本單元內均內嵌有所述L-Bridge電磁帶隙結構；

或者，所述第一預設規則為：Q個Z-bridge電磁帶隙結構中每相鄰兩個Z-bridge電磁帶隙結構之間間隔一個未蝕刻有目標溝槽的Z-bridge電磁帶隙結構。

結合第一方面至第一方面的第二種可能的實現方式中任意一項，在第一方面的第三種可能的實現方式中，平面型電磁帶隙結構的尺寸為長90mm×寬90mm×高0.4mm。

結合第一方面至第一方面的第三種可能的實現方式中任意一項，在第一方面的第四種可能的實現方式中，電磁帶隙結構包括以3行×3列分布的9個基本單元。