对比文件名称:2003-07-22_US6597315B_发明授权_US06597315B2 Antenna
目标专利名称:在通孔与电容器的极板之间具有电介质的电容器CN105009280B
模型名称:专利创造性评估
根据目标专利说明书,其核心在于一种器件结构,该结构包括基板、至少部分穿过基板的通孔(该通孔构成多通孔电感器的一部分)以及电容器。该电容器的关键特征在于其电介质位于所述通孔与电容器的极板之间,且极板位于基板之外。这种结构旨在通过将电容器直接集成在通孔之上,减少或消除连接迹线,从而降低电路的电阻和功耗,提高品质因数(Q因数)。
对比文件US6597315B2公开了一种用于无线通信设备的高增益紧凑型天线。该天线由多个串联的天线单元构成,每个天线单元包括并联的电感部分和电容部分。其实施例详细描述了通过多层基板、通孔(through-holes)、导体图案形成螺旋线圈电感器和平行板电容器的三维集成结构。
以下将严格按照目标专利权利要求的技术特征划分进行比对。
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A:包括:基板** <br>《直接公开》 | 说明书第[0061]段:“...formed respectively on a plane 10a (first plane) and a plane 10b (second plane) that are oriented parallel to the substrate plate 10 (first substrate plate)...” | 对比文件明确公开了天线结构包含基板(substrate plate 10)。这是构成多层天线结构的基础部件,与目标专利中基板的作用(作为通孔和电路结构的载体)相同。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地得出对比文件公开了“基板”这一技术特征。 |
| **技术特征B:至少部分地穿过所述基板延伸并形成多通孔电感器的一部分的通孔** <br>《直接公开》 | 说明书第[0061]段:“...and coil conductor section 13a of 1.5 mm length for electrically connecting the conductor patterns 11a and 12a by means of metal conductor filled in through-holes punched through the substrate plate 10 in the thickness direction.” | 对比文件明确公开了“through-holes punched through the substrate plate 10”,即穿过基板10的通孔。这些通孔填充有金属导体,用于电连接位于基板两侧的导体图案(11a和12a),从而共同构成螺旋线圈(coil section 1a)。该螺旋线圈是天线的电感部分,因此这些通孔是构成电感器(即“多通孔电感器”的雏形)的一部分。该特征在对比文件中起到形成三维电感结构的作用,与目标专利中通孔作为电感器一部分的作用实质相同。因此被直接公开。 |
| **技术特征C:所述多通孔电感器包括耦合至所述通孔和第二通孔且置于所述通孔与所述第二通孔之间的所述基板上的导电结构** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件确实公开了通过通孔(如13a)连接基板两侧的导电结构(如导体图案11a和12a)。然而,目标专利权利要求中的技术特征C限定了“多通孔电感器”包括“耦合至所述通孔和第二通孔”且“置于所述通孔与所述第二通孔之间”的“基板上的导电结构”。这暗示了一个涉及至少两个通孔(所述通孔和第二通孔)并由基板表面导电结构连接的更明确的电感器布局。对比文件中的每个线圈部分(如1a)主要通过单个基板上的多个通孔串联形成螺旋路径,其导电结构(导体图案)位于基板表面,并通过通孔连接到另一表面的导体图案,从而形成连续的线圈。虽然这可以被视为一种“多通孔”结构,但对比文件的描述并未明确区分和指出一个独立的“第二通孔”以及一个专门“置于所述通孔与所述第二通孔之间”的导电结构。其导电结构(导体图案)是线圈的固有部分,其连接关系是连续的。本领域技术人员无法毫无疑义地或通过合理推断,从对比文件得出与特征C文字记载完全相同的、具有特定位置关系的“通孔-导电结构-第二通孔”的子结构划分。因此,该技术特征既未被直接公开,也未被隐含公开。 |
| **技术特征D:耦合至所述通孔的电容器,其中所述电容器的电介质位于所述通孔与所述电容器的极板之间** <br>《未公开》 | 说明书第[0061]段:“The capacitance sections 2 has a respective condenser section 2a or 2b. The condenser sections 2a, 2b are comprised by respective conductor patterns 21a, 21b and conductor patterns 22a, 22b... formed respectively on a plane 20a (third plane) and a plane 20b (fourth plane)... so that conductor patterns 21a, 21b and conductor patterns 22a, 22b are placed in opposition.” | 对比文件公开了电容器(condenser section),其由位于不同平面(20a, 20b)上相互对置的导体图案(21a/22a, 21b/22b)构成,电介质位于这两个导体图案之间的空间。然而,目标专利的特征D明确限定“电容器的电介质位于所述通孔与所述电容器的极板之间”。这意味着电容器的其中一个电极(极板)与通孔之间直接设置有电介质。在对比文件中,电容器(2a, 2b)是独立形成的平行板结构,其电极(导体图案)通过电路连接(如连接到junction point P2)与电感部分(包含通孔)耦合,但电介质并不位于“通孔”与“电容器极板”之间。通孔(如13a, 13b)是电感线圈的垂直连接部分,并非电容器的电极。因此,对比文件没有公开将通孔作为电容器的一个电极或与电容器极板通过中间电介质直接相邻设置的结构。该核心结构区别显著,本领域技术人员无法从对比文件推导出此特征。 |
| **技术特征E:并且其中所述电容器的所述极板在所述基板以外。** <br>《未公开》 | 说明书第[0061]段:“...formed respectively on a plane 20a (third plane) and a plane 20b (fourth plane) that are oriented parallel to the substrate plate 20 (second substrate plate)...” | 对比文件中电容器的极板(导体图案21a, 22a等)是形成在第二基板(substrate plate 20)的平面上的。这意味着这些导体图案是基板表面的构成部分或附着于基板表面。目标专利说明书中强调“电容器的极板在基板以外并且在该器件内”(参见[0010], [0031]),结合附图理解,意指极板位于基板(如102)的上方,并未嵌入基板材料内部,可能位于层间电介质(ILD)中。对比文件中的电容器极板位于基板20的表面上,可以认为是在“基板20上”,这与目标专利所强调的“在基板(如102)以外”在物理位置和表述上存在差异。更关键的是,由于特征D(电介质位置)未被公开,与此相关的特征E的特定语境(即极板相对于目标专利中所述基板的位置关系)在对比文件中没有对应。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征F:其特征在于,所述导电结构包括第一导电结构,并且其中所述电容器通过所述通孔耦合至所述第一导电结构。** <br>《未公开》 | 无直接对应内容。参见特征C和D的引用。 | 该特征依赖于前序特征中已定义的“导电结构”和“电容器通过所述通孔耦合”。如前所述,对比文件未公开目标专利所定义的“电容器耦合至通孔且电介质位于其间”的结构(特征D),因此“电容器通过所述通孔耦合至所述第一导电结构”这一具体连接关系在对比文件中不存在。对比文件中电容器是通过电路走线(如导体图案)与包含通孔的电感部分在电路节点(如P2)连接,而非直接“通过所述通孔”耦合。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征G:其特征在于,所述多通孔电感器进一步包括:所述第二通孔,其中所述第二通孔至少部分地延伸穿过所述基板并形成所述多通孔电感器的第二部分** <br>《未公开》 | 说明书第[0061]段描述了通过多个通孔(如13a)形成线圈。但未明确区分和指定一个独立的“第二通孔”作为电感器“第二部分”的组成部分。 | 对比文件的电感线圈(如1a)由多个通孔(如实现螺旋连接的多个垂直连接)构成。虽然可以认为存在多个通孔,但权利要求特征G限定了“第二通孔”并明确其“形成所述多通孔电感器的第二部分”。这暗示了电感器由至少两个明确区分的部分(可能对应不同的线圈段或分支)构成,每部分包含至少一个通孔。对比文件中的描述是将所有通孔作为连续线圈的组成部分,没有将其划分为具有特定功能的“第一部分”和“第二部分”。本领域技术人员无法从对比文件中直接且毫无疑义地识别出符合该限定的“第二通孔”及其所属的“第二部分”。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征H:第二导电结构,其中所述第一导电结构通过所述第二通孔耦合至所述第一导电结构,并且其中所述多通孔电感器包括所述通孔、所述第二通孔、所述第一导电结构、以及所述第二导电结构。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征详细描述了多通孔电感器内部的具体连接关系,涉及第一导电结构、第二通孔、第二导电结构的特定耦合方式。对比文件没有公开如此明确划分和命名的导电结构以及它们之间通过指定通孔的连接关系。其电感器的结构是连续的螺旋导体图案通过多个通孔连接,并未被描述为分离的“第一导电结构”和“第二导电结构”通过“第二通孔”耦合。因此,该特征既未被直接公开,也无法从对比文件隐含推导出。 |
| **技术特征I:其特征在于,所述极板在层间电介质(ILD)层中,并且其中谐振电路包括所述多通孔电感器和所述电容器。** <br>《未公开》 | 说明书第[0061]段提及基板(substrate plate)和绝缘层(如substrate plate 30, 40 primarily of alumina),但未明确使用“层间电介质(ILD)”这一术语来描述电容器极板所在的位置。 | 对比文件的天线结构包含由多个基板(substrate plate)和绝缘层(insulation layer)层压而成的三维电路。电容器的极板形成在基板(如20)的表面上,基板本身可能由介电材料(如氧化铝)制成。目标专利的“层间电介质(ILD)”是半导体或微电子制造中的特定术语,用于隔离金属互连层。虽然对比文件中的绝缘层(如30,40)在功能上也是起绝缘作用,但两者的技术领域和上下文(天线模块 vs. 半导体/集成无源器件)存在差异,且对比文件未明确记载电容器极板位于“ILD层中”。此外,对比文件的天线本身是一个谐振电路(由LC并联再串联构成),但这是天线单元的结构,与目标专利中可能特指的由分立电感器和电容器构成的谐振电路在具体实现和上下文上不完全相同。综合来看,该特征未被直接公开。从最宽松的角度,可以认为对比文件隐含了绝缘层和谐振电路的概念,但基于严格的专利特征比对,尤其是术语和上下文的差异,不宜认定为隐含公开。 |
| **技术特征J:其特征在于,所述基板包括玻璃型基板并且其中所述通孔包括透玻通孔。** <br>《未公开》 | 对比文件未提及基板为玻璃型,也未提及通孔为透玻通孔(TGV)。其实施例中基板材料提及了氧化铝(alumina)、玻璃环氧树脂(glass epoxy)、Teflon等。 | 目标专利明确限定了基板为“玻璃型基板”和“透玻通孔”,这是其特定的实施方式。对比文件公开的基板材料(如氧化铝、玻璃环氧树脂)虽然也属于介电材料,但并未具体公开“玻璃型基板”。更重要的是,“透玻通孔(TGV)”是玻璃基板通孔技术的特定术语,对比文件仅使用通用的“through-holes”(通孔)一词。因此,该特定材料和技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征K:其特征在于,所述基板包括玻璃基板、石英基板、绝缘体上硅(SOI)基板、蓝宝石上硅(SOS)基板、高电阻率硅(HRS)基板、砷化镓(GaAs)基板、磷化铟(InP)基板、碳化硅(SiC)基板、氮化铝(AlN)基板、罗杰斯层叠、或塑料基板** <br>《未公开》 | 说明书第[0061]、[0076]、[0077]段提及基板材料包括氧化铝(alumina)、玻璃环氧树脂(glass epoxy)、Teflon。 | 该特征列举了多种具体的基板材料。对比文件公开了氧化铝、玻璃环氧树脂、Teflon等材料。虽然“玻璃环氧树脂”可能与“玻璃基板”或“罗杰斯层叠”有某种关联,但并非其明确列举的选项。目标专利列举的是一个非常具体且广泛的列表,对比文件公开的材料(氧化铝、玻璃环氧树脂、Teflon)并未完全落入该列表的明确范围(例如,氧化铝 vs. 氮化铝AlN;玻璃环氧树脂是复合材料,不等同于纯玻璃基板)。因此,该具体限定特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征L:所述通孔是金属填充型通孔,所述金属包括铜(Cu)、钨(W)、银(Ag)、或金(Au)中的至少一者** <br>《隐含公开》 | 说明书第[0061]段:“...by means of metal conductor filled in through-holes...”; 第[0061]段描述导体图案材料为“silver”。 | 对比文件明确公开通孔用“金属导体(metal conductor)”填充。虽然未明确列出具体金属类型,但本领域技术人员知晓,用于填充通孔的金属导体通常包括铜、银、金等。此外,对比文件中导体图案使用银(silver),合理推断通孔填充金属也可能包含银或其他常用金属。因此,可以认为对比文件隐含公开了“金属填充型通孔”,且所填充的金属包括银(Ag)等。 |
| **技术特征M:所述电介质包括二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiOxNy)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)中的至少一者。** <br>《隐含公开》 | 说明书第[0061]、[0072]段提及绝缘层或基板材料包含“alumina”(氧化铝,Al2O3)。例如,substrate plate 30, 40 comprised primarily of alumina。 | 对比文件未明确描述电容器电介质的具体材料成分。然而,在多层结构中,电容由对置的导体图案和它们之间的间隔材料形成。该间隔材料通常就是基板材料或绝缘层材料。对比文件明确记载了绝缘层(如30,40)主要由氧化铝(alumina,即Al2O3)构成。因此,本领域技术人员可以合理推断,由对置导体图案形成的电容器,其间的电介质至少部分包含该氧化铝材料。氧化铝(Al2O3)正是目标专利特征M所列举的材料之一。因此,该特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征N:其特征在于,进一步包括所述通孔内的金属结构,所述金属结构包括聚合物核。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件仅提及通孔用金属导体填充(metal conductor filled),未提及通孔内存在“聚合物核”结构。目标专利此特征涉及一种特定的通孔结构(如具有金属外壁和聚合物核心),旨在提供结构支撑或降低成本。对比文件完全没有提及此类结构。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征O:其特征在于,所述电容器的所述极板的至少一部分和所述电容器的所述电介质的至少一部分垂直位于所述通孔的面向电介质的表面的至少一部分上。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征描述了电容器极板和电介质在垂直方向上与通孔表面重叠的空间位置关系,是目标专利“电容器在通孔上形成”这一核心思想的几何体现。如特征D所述,对比文件中的电容器是独立形成的平行板结构,其极板和电介质与电感部分的通孔在空间上是分离的,并未垂直位于通孔的表面之上。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征P:其特征在于,所述电容器毗邻所述基板的第一表面,其中所述第一导电结构毗邻所述基板的与所述第一表面相对的第二表面,并且其中穿过所述通孔延伸且与所述基板的第二表面正交的轴与所述电容器的所述极板、所述电容器的所述电介质、以及所述第一导电结构相交。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征描述了极为具体的三维空间位置关系,涉及电容器、通孔、第一导电结构与基板两个表面的相对位置。对比文件的结构虽然也是三维层压,但其电容器(在基板20上)和包含通孔的电感部分(在基板10上)位于不同的基板上,并通过层压堆叠。它们之间的空间关系不符合特征P所描述的“电容器毗邻基板第一表面”、“第一导电结构毗邻基板第二表面”以及“轴与三者相交”的特定限定。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征Q:其特征在于,所述通孔沿垂直于所述极板的表面的方向至少部分地延伸穿过所述基板,并且其中所述通孔的垂直于所述基板的所述表面的轴与所述极板的区域相交。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征与特征O、P类似,强调通孔延伸方向与电容器极板区域的垂直投影相交关系。如前所述,对比文件中电容器的极板与电感器的通孔在物理位置上是分离的,不存在这种垂直投影相交关系。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征R:其特征在于,所述通孔的面向电介质的表面大于所述电容器的所述极板的表面。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征比较通孔表面与电容器极板表面的相对大小。由于对比文件未公开“通孔的面向电介质的表面”这一概念(因为电介质不在通孔与极板之间),因此也无法比较两者大小。该特征未被公开。 |
| **技术特征S:其特征在于,所述通孔的面向电介质的表面与所述电容器的所述极板的表面大小相同。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 同上,该特征未被公开。 |
| **技术特征T:其特征在于,所述通孔的面向电介质的表面小于所述电容器的所述极板的表面。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 同上,该特征未被公开。 |
| **技术特征U:其特征在于,所述电容器的第二电介质位于所述通孔与所述电介质之间。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征涉及在通孔与主电介质之间设置第二电介质的多层电介质结构。对比文件不仅未公开“电介质位于通孔与极板之间”的基本结构,更未公开存在“第二电介质”。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征V:其特征在于,所述第二通孔部分地延伸穿过所述基板,其中所述通孔和所述第二通孔在所述基板内结合,并且其中所述多通孔电感器包括所述通孔、所述第二通孔、以及至少部分地穿过所述基板延伸的第三通孔。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征描述了通孔在基板内部结合以及包含至少三个通孔的复杂电感器结构。对比文件未公开通孔在基板内部“结合”的结构,也未明确描述包含三个特定通孔的电感器布局。其电感线圈可能使用多个通孔,但未体现“内部结合”和明确计数为“第三通孔”的特征。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征W:其特征在于,所述通孔延伸穿过所述基板,并且其中所述电容器的所述极板的至少一部分和所述电容器的所述电介质的至少一部分垂直位于所述通孔的至少一部分上。** <br>《未公开》 | 无对应内容。 | 该特征与特征O、Q精神一致,强调电容器组件垂直位于通孔之上。如多次论述,对比文件的结构不具备此特征。因此,该特征未被公开。 |
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