PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19628890B4 16.03.2006
Titel LC-Filter
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Kato, Noboru, Nagaokakyo, Kyoto, JP;
Tojyo, Atsushi, Nagaokakyo, Kyoto, JP
Vertreter Schoppe, F., Dipl.-Ing.Univ., Pat.-Anw., 82049 Pullach
DE-Anmeldedatum 17.07.1996
DE-Aktenzeichen 19628890
Offenlegungstag 23.01.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.03.2006
Free division/divided out on the grounds of lack of unity 19655266.4
IPC-Hauptklasse H01G 4/40(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H05K 1/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H03H 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein LC-Filter, zur Verwendung beispielsweise in einer tragbaren Funkausrüstung.

7 ist ein Ersatzschaltbild, das ein Beispiel eines LC-Filters zeigt, welches als ein Bandpaßfilter wirkt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Das LC-Filter umfaßt zwei LC-Resonatoren R1 und R2. Ein LC-Resonator R1 umfaßt einen ersten Induktor L1 und einen ersten Kondensator C1, die parallel geschaltet sind, während der andere LC-Resonator R2 einen zweiten Induktor L2 und einen zweiten Kondensator C2 aufweist, die parallel geschaltet sind. Es wird angemerkt, daß der erste und der zweite Induktor L1 und L2 elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind. Ein Ende des ersten LC-Resonators R1 ist über einen dritten Kondensator C3 mit einem ersten Eingangs/Ausgangs-AnschluB T1 verbunden, während ein Ende des zweiten LC-Resonators R2 über einen vierten Kondensator C4 mit einem zweiten Eingangs/Ausgangs-Anschluß T2 verbunden ist. Die anderen Enden des ersten und des zweiten LC-Resonators R1 und R2 sind jeweils mit Massenanschlüssen G verbunden.

8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Hauptteil des beispielhaften bekannten LC-Filters, das die in 7 gezeigte Ersatzschaltung aufweist, zeigt. Das bekannte LC-Filter 1, das in 8 gezeigt ist, umfaßt vier dielektrische Schichten 2a, 2b, 2c und 2d, die zusammen laminiert werden sollen. Eine erste Kondensatorelektrode 3a und dergleichen ist auf der oberen Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht 2a gebildet, während eine zweite Kondensatorelektrode 3b und dergleichen auf der oberen Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 2b gebildet ist, und wobei eine Spiralmusterelektrode 4, welche als ein Induktorelement wirkt, auf der oberen Oberfläche der dritten dielektrischen Schicht 2c gebildet ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Elektrode 3a, 3b, 3c durch Drucken von Leitern mittels einer Dickfilmdruckens gebildet sind. Der erste Kondensator C1 des ersten LC-Resonators R1 ist zwischen der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 3a und 3b gebildet, während der erste Induktor L1 des ersten LC-Resonators R1 durch die Spiralmusterelektrode 4 gebildet ist. Aufähnliche Weise ist der zweite Kondensator C2 des anderen LC-Resonators R2 zwischen zwei weiteren Kondensatorelektroden (nicht gezeigt) auf jeweils einer Seite der zweiten dielektrischen Schicht 2b gebildet, wobei der zweite Induktor L2 des zweiten LC-Resonators R2 durch eine andere Musterelektrode (nicht gezeigt) auf der oberen Oberfläche der dritten dielektrischen Schicht 2c gebildet ist. Es wird angemerkt, daß äußere Elektroden (nicht gezeigt), welche als die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 und T2 wirken, und die Massenanschlüsse G auf Seitenflächen der dielektrischen Schichten 2a bis 2d gebildet sind. Ferner sind der dritte und der vierte Kondensator C3 und C4 durch weiter Kondensatorelektroden (nicht gezeigt) zwischen jeweils einem Ende der LC-Resonatoren R1 und R2 und den externen Elektroden gebildet welche als die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 bzw. T2 wirken. Die anderen Enden der LC-Resonatoren R1 und R2 sind mit den externen Elektroden verbunden, welche als die Massenanschlüsse G wirken.

Da jeder Kondensator, welcher einen idealen Kondensator relativ nahe kommt, bei dem bekannten LC- Filter 1, das in 8 gezeigt ist, gebildet ist, wird die Güte Q der gesamten Anordnung hauptsächlich durch das Q des eingebauten Induktors beeinflußt. Um das Q des LC-Filters 1 daher zu verbessern, ist es vorstellbar, das Q des Induktors durch Erhöhen einer Querschnittsfläche der Musterelektrode zu verbessern, welche als das Induktorelement wirkt. Es ist ferner vorstellbar, eine Breite der Musterelektrode zu verdicken, um die Querschnittsfläche der Musterelektrode zu erhöhen, da eine Dicke der Musterelektrode, die mittels des Dickfilmdruckens gebildet ist, etwa 10 &mgr;m beträgt. Das bekannte LC-Filter hatte jedoch das Problem, daß, wenn die Breite der Musterelektrode verdickt wird, ein Induktivitätswert, der durch die Musterelektrode erzeugt wird, die in der gleichen Fläche gebildet ist, klein wird, wobei eine große schwankende Kapazität zwischen den Elektroden erzeugt wird, die Kondensatorelektroden ähnlich sind, welche sich einander gegenüber liegen. Das Resultat ist ein Abfall von Q, was dem Zweck der Modifikation widerspricht. Es wird angemerkt, daß ein solches Problem ebenfalls bei anderen Elektronikteilen mit eingebauten Induktoren, wie z. B. bei bekannten Induktoren und LC-Resonatoren, existieren, bei denen eine Musterelektrode als das Induktorelement wirkt und mittels des Dickfilmdruckens gebildet wird.

Das bekannte LC-Filter 1, das in 8 gezeigt ist, wies Ferner das Problem auf, daß, obwohl das Q der gesamten Anordnung verbessert wird, wenn der Raum zwischen der Musterelektrode und der vertikal angeordneten Kondensatorelektrode verbreitert wird, eine Dicke der gesamten Anordnung, d. h. die Größe derselben, erhöht wird, wodurch die Anordnung nicht in einer kleinen Ausrüstung, wie z. B. einer tragbaren Funkausrüstung, untergebracht werden kann, deren Dicke begrenzt ist. Es wird angemerkt, daß ein solches Problem ebenfalls in anderen Elektronikteilen mit eingebauten Induktoren, wie z. B. dem bekannten LC-Resonator, existiert, bei dem die Musterelektrode, welche als ein Induktorelement wirkt, und die Kondensatorelektrode jeweils mittels des Dickfilmdruckens gebildet sind.

Ferner wies das LC-Filter 1, das in 8 gezeigt ist, das Problem auf, daß, da eine von der Musterelektrode erzeugte magnetische Kraftfeldlinie die Hauptoberfläche der Kondensatorelektrode bei fast rechten Winkeln schneidet, wie es in 1 gezeigt ist, ein wesentlicher Wirbelstromverlust auf der Kondensatorelektrode durch die magnetische Kraftfeldlinien erzeugt werden, wodurch das Q der gesamten Anordnung abfällt. Es wird angemerkt, daß ein solches Problem ebenfalls bei weiteren Elektronikteilen mit eingebauten Induktoren, wie z. B. bei dem bekannten LC-Resonator, besteht, bei dem die Musterelektrode, welche als ein Induktorelement wirkt und die Kondensatorelektrode jeweils durch das Dickfilmdrucken gebildet sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, kleine LC-Filter zu schaffen, deren Güte Q hoch ist.

Diese Aufgabe wird durch ein LC-Filter gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein LC-Filter gemäß der vorliegenden Erfindung ist derart aufgebaut, daß ein Induktor durch ein Durchgangsloch gebildet ist, das durch eine Mehrzahl von laminierten Keramikschichten in der Dickenrichtung derselben durchdringt.

Es wird angemerkt, daß die erfindungsgemaßen LC-Filter derart aufgebaut sein können, daß ein Induktor durch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern gebildet ist, die durch eine Mehrzahl von laminierten Keramikschichten in der Dickenrichtung derselben durchdringen.

Ferner können die erfindungsgemäßen LC-Filter derart aufgebaut werden, daß die Kondensatorelektroden zwischen der Mehrzahl von Keramikschichten gebildet werden.

Da die Induktoren durch die Durchgangslöcher, die durch die Mehrzahl von laminierten Keramikschichten in der Dickenrichtung derselben durchdringen, gebildet sind, steigt die Querschnittsfläche des Induktors an, wodurch das Q der LC-Filter verbessert wird. Die Größe der LC-Filter kann klein gehalten werden, da die Fläche der Hauptoberseite und die Dicke der Keramikschicht nicht erhöht werden müssen.

Demgemäß ermöglicht es die vorliegende Erfindung, daß für die kleinen LC-Filter eine hohe Güte Q erhalten werden kann.

Es wird angemerkt, daß bei dem erfindungsgemäßen LC-Filter der Induktivitätswert derselben ohne weiteres gesteuert werden kann, da die Länge des Leiters, der als Induktor wirkt, durch Bilden des Induktors durch die Mehrzahl von Durchgangslöchern, die durch die Mehrzahl von laminierten keramischen Schichten in der Dickenrichtung derselben durchdringen, verlängert wird, wobei sich der Wert der Induktivität nicht so stark verändern wird, selbst wenn die Länge des Leiters um eine kleine Menge, wie z. B. um die Variation der Dicke bei den Keramikschichten, verändert wird.

Da die Hauptoberfläche der Kondensatorelektrode ferner zu den magnetischen Kraftfeldlinien, die durch den Induktor erzeugt werden, der durch das Durchgangsloch gebildet wird, parallel ist, wenn die Kondensatorelektroden zwischen der Mehrzahl von keramischen Schichten gebildet sind, wird von den magnetischen Kraftfeldlinien weniger Wirbelstromverlust auf der Kondensatorelektrode erzeugt, wodurch die Güte Q kaum abfallen wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 eine schematische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

3 eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil des in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;

4 eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil einer Variation des in den 2 und 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;

5 eine schematische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

6 eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen magnetischen Kraftfeldlinien und einer Elektrode, wie z. B. einer Kondensatorelektrode oder einer gemeinsamen Elektrode, zeigt;

7 ein Ersatzschaltbild, das ein Beispiel eines LC-Filters zeigt, welches ein Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist, und auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;

8 eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Hauptteil eines Beispiels des bekannten LC-Filters mit der in 7 gezeigten Ersatzschaltung zeigt; und

9 eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer magnetischen Kraftfeldlinie, die durch eine Musterelektrode erzeugt wird und einer Kondensatorelektrode bei dem LC-Filter, das in 8 gezeigt ist, zeigt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die Zeichnungen erläutert.

1 ist eine schematische Ansicht, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt Ein LC-Filter 10, das in 1 gezeigt ist, umfaßt rechteckige, quaderförmige Mehrschichtensubstrate oder ein Laminat 12. Das Laminat 12 ist durch Laminieren einer Anzahl von dielektrischen Schichten 14a, 14b, 14c, ..., gebildet, die aus einer Anzahl von Keramikschichten hergestellt sind.

Eine erste und eine zweite Kondensatorelektrode 16a und 16b sind zwischen den unteren beiden dielektrischen Schichten 14a und 14b gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben gelassen wurde.

Eine erste und eine zweite gemeinsame Elektrode 18a1 und 18b1 sind zwischen den zweiten dielektrischen Schichten von unten 14b und 14c gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben innerhalb ihrer gemeinsamen Ebene freigelassen wurde. Diese erste und zweite gemeinsame Elektrode liegen der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 16a bzw. 16b über die zweite dielektrische Schicht 14 gegenüber.

Eine erste Massenelektrode 20a ist zwischen der dritten und der vierten dielektrischen Schicht von unten 14c und 14d gebildet Diese erste Massenelektrode 20a liegt der ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 und 18b1 über die dritte dielektrische Schicht 14c gegenüber.

Eine dritte und eine vierte gemeinsame Elektroden 18a2 und 18b2 sind zwischen der vierten und der fünften dielektrischen Schichte von unten 14d und 14e gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben frei gelassen wurde. Die dritte und die vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2 liegen über die vierte dielektrische Schicht 14d der ersten Massenelektrode 20a gegenüber.

Eine zweite Massenelektrode 20b ist zwischen den obersten dielektrischen Schichten 14g und 14h gebildet.

Ein erstes und ein zweites säulenförmiges Durchgangsloch 22a und 22b (welche mit einem leitfähigen Material gefüllt sind) sind in der Mehrzahl von dielektrischen Schichten 14e, 14f, 14g gebildet, die durch dieselben in der Dickenrichtung zwischen einer Ebene, die der dritten und der vierten gemeinsamen Elektrode 18a2 und 18b2 und der zweiten Massenelektrode 20b gemeinsam ist, durchdringen. Das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b wirken als Induktorelemente. Es wird angemerkt, daß das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind.

Es wird ebenfalls angemerkt, daß, obwohl es nicht gezeigt ist, sich ein Teil der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 16a und 16b, der ersten bis vierten gemeinsamen Elektrode 18a1, 18b1, 18a2 und 18b2 und der ersten und der zweiten Massenelektrode 20a und 20b bis zum Ende der dielektrischen Schicht 14 erstreckt, wobei jede Endseite derselben an der Seitenfläche des Laminats 12 freiliegend ist.

Die Mehrzahl der externen Elektroden (nicht gezeigt) sind auf der Seitenfläche des Laminats 12 gebildet Zwei externe Elektroden unter der Mehrzahl von externen Elektroden sind jeweils mit der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 16a und 16b verbunden und werden als Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 und T2 verwendet. Weitere externe Elektroden sind mit der ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 und 18a2 sowie mit der zweiten und der vierten gemeinsamen Elektrode 18b1 und 18b2 verbunden, um als Verbindungsanschlüsse verwendet zu werden. Ferner sind weitere externe Elektroden mit der ersten und mit der zweiten Massenelektrode 20a und 20b verbunden, um als Massenanschlüsse G verwendet zu werden.

Ein erster Kondensator C1 eines ersten LC-Resonators R1 ist zwischen den ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 und 18a2 und der ersten Massenelektrode 20a gebildet. Ein erster Induktor L1 des ersten LC-Resonators R1 ist durch das Durchgangsloch 22a gebildet Ferner ist ein zweiter Kondensator C2 eines zweiten LC-Resonators R2 zwischen der zweiten und der vierten gemeinsamen Elektrode 18b1 und 18b2 und der ersten Massenelektrode 20a gebildet, während ein zweiter Induktor L des zweiten LC-Resonators R2 durch das zweite Durchgangsloch 22b gebildet ist. Es wird angemerkt, daß, da das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind, die Induktoren L1 und L2 ebenfalls miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind. Ferner ist ein dritter Kondensator C3 zwischen der ersten Kondensatorelektrode 16a und der ersten gemeinsamen Elektrode 18a1 gebildet, während ein vierter Kondensator C4 zwischen der zweiten Kondensatorelektrode 16b und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18b1 gebildet ist.

Demgemäß weist das LC-Filter 10, das in 1 gezeigt ist, die in 7 gezeigte Ersatzschaltung auf.

Bei dem LC-Filter 10, das in 1 gezeigt ist, ist eine Querschnittsfläche des Induktors im Vergleich zu der des in 8 gezeigten bekannten Beispiels größer, da das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b, welche durch die Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten, 14e, 14f, 14g in der Dickenrichtung durchdringen, als der Induktor wirken. Dadurch erhöht sich die Güte Q des LC-Filters 10 im Vergleich zu dem in 8 gezeigten bekannten Beispiel um mehr als das Doppelte. Im Gegensatz zum bekannten Beispiel muß die Fläche der Hauptoberseite und die Dicke der dielektrischen Schichten, d. h. der keramischen Schichten, bei diesem LC-Filter 10 nicht erhöht werden, derart, daß seine Größe klein gehalten werden kann.

2 ist eine schematische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, während 3 eine schematische Ansicht ist, die einen Hauptteil desselben zeigt. Im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das in den 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jedes Induktorelement durch zwei Durchgangslöcher gebildet ist.

Im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind somit die dritte und die vierte Elektrode 18a2 und 18b2 zwischen den vierten und der fünften dielektrischen Schicht 14d und 14e gebildet, während die erste und die zweite Verbindungselektrode 26a und 26b zwischen den obersten dielektrischen Schichten 14g und 14h gebildet sind, wobei ein Raum zwischen denselben bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel gelassen wurde. Es wird angemerkt, daß ein Teil jeder dieser Verbindungselektroden 26a und 26b nicht zu dem Ende der dielektrischen Schicht 14 hin erweitert werden muß, und daß ferner kein Teil an der Seitenfläche des Laminats 12 freiliegend sein muß. Das erste und das zweite säulenförmige Durchgangsloch 22a1 und 22b1, welche durch die Mehrzahl von dielektrischen Schichten 14e, 14f, 14g in der Dickenrichtung durchdringen, sind zwischen der dritten gemeinsamen Elektrode 18a2 und der ersten Verbindungselektrode 26a bzw. zwischen der vierten gemeinsamen Elektrode 18b2 und der zweiten Verbindungselektrode 26b gebildet. Ferner sind ein drittes und ein viertes säulenförmiges Durchgangsloch 22a2 und 22b2, welche durch die Mehrzahl von dielektrischen Schichten 14d, 14e, 14f, 14g in der Dickenrichtung durchdringen, zwischen der ersten Massenelektrode 20a und der ersten und der zweiten Verbindungselektrode 26a und 26b gebildet. Diese vier Durchgangslöcher 22a1, 22b1, 22a2 und 22b2 wirken als Induktorelemente. Es wird angemerkt, daß das dritte und das vierte Durchgangsloch 22a2 und 22b2 miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind.

Obwohl eine Anzahl von externen Elektroden (nicht gezeigt), welche als die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 und T2, als die Verbindungsanschlüsse und die Massenanschlüsse G verwendet werden, auf der Seitenfläche des Laminats 12 bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ähnlich zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet sind, ist die externe Elektrode, die als der Massenanschluß G verwendet wird, nur mit der ersten Massenelektrode 20a verbunden.

Obwohl ferner jeder Kondensator C1, C2, C3 und C4 bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ähnlich zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet ist, ist der erste Induktor L1 des ersten LC-Resonators R1 durch die das erste und das dritte Durchgangsloch 22a1 und 22a2, die durch die erste Verbindungselektrode 26a verbunden sind, gebildet, während der zweite Induktor L2 des zweiten LC-Resonators R2 durch das zweite und das vierte Durchgangsloch 22b1 und 22b2, die durch die zweite Verbindungselektrode 26b verbunden sind, gebildet ist.

Demgemäß weist das LC-Filter 10, das in den 2 und 3 gezeigt ist, ebenfalls die in 7 gezeigte Ersatzschaltung auf.

Eine Querschnittsfläche des Induktors steigt im Vergleich zum bekannten Beispiel, das in 8 gezeigt ist, ebenfalls bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ähnlich zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an, derart, daß sich das Q verbessert und die Gesamtgröße klein gehalten werden kann.

Da ferner ein Induktorelement durch die beiden Durchgangslöcher, die durch die Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten in der Dickenrichtung durchdringen, bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet ist, ist die Länge des Leiters als ein Induktorelement verlängert. Dadurch kann der Induktivitätswert ohne weiteres gesteuert werden, da sich der Induktivitätswert nicht wesentlich verändert, selbst wenn die Länge des Leiters mehr oder weniger durch Variation der Dicken der dielektrischen Schichten verändert wird.

4 ist eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil einer Variation des in den 2 und 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. Im Vergleich zu dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, daß vier Durchgangslöcher 22a1, 22b1, 22a2 und 22b2 von oben gesehen in einer Matrix von zwei Zeilen und zwei Spalten nahe aneinander positioniert sind. Ferner sind die dritte und die vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2, mit denen die einen Enden des ersten und des zweiten Durchgangslochs 22a1 bzw. 22b1 verbunden sind, an Positionen gebildet, die dem ersten und dem zweiten Durchgangsloch 22a1 und 22b1 entsprechen. Demgemäß erhöht sich die Stärke der elektromagnetischen Kopplung der Induktoren L1 und L2 bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel im Vergleich zu dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel.

5 ist eine schematische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein LC-Filter 10, das in 5 gezeigt ist, umfaßt ferner rechteckige, quaderförmige Mehrschichtensubstrate oder ein Laminat 12, das durch Laminieren einer Anzahl von dielektrischen Schichten 14a, 14b, 14c, ..., oder dergleichen, welche aus einer Anzahl von Keramikschichten bestehen, gebildet ist.

Eine erste und eine zweite gemeinsam Elektrode 18a1 und 18b1 sind zwischen den unteren dielektrischen Schichten 14a und 14b gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben gelassen wurde.

Eine erste und eine zweite Kondensatorelektrode 16a und 16b sind zwischen der zweiten und der dritten dielektrischen Schichten von unten 14b und 14c gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben frei gelassen wurde. Diese erste und zweite Kondensatorelektrode 16a und 16b liegen der ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 bzw. 18b1 über die zweite dielektrische Schicht 14 gegenüber.

Eine dritte und eine vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2 sind zwischen der dritten und der vierten dielektrischen Schicht von unten 14c und 14d gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben frei gelassen wurde. Die dritte und die vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2 liegen über die dritte dielektrische Schicht 14 der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 16a bzw. 16b gegenüber.

Eine erste und eine zweite Massenelektrode 20a und 20b sind zwischen der vierten und der fünften dielektrischen Schicht von unten 14d und 14e gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben frei gelassen wurde. Die erste und die zweite Massenelektrode 20a und 20b liegen über die vierte dielektrische Schicht 14d der dritten und der vierten gemeinsamen Elektrode 18a2 bzw. 18b2 gegenüber.

Eine fünfte und eine sechste gemeinsame Elektrode 18a3 und 18b3 sind zwischen der fünften und der sechsten dielektrischen Schicht von unten 14f und 14g gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben frei gelassen wurde. Diese gemeinsamen Elektroden 18a3 und 18b3 liegen über die fünfte dielektrische Schicht 14 der ersten und der zweiten Massenelektrode 20a bzw. 20b gegenüber.

Eine dritte Massenelektrode 20c ist zwischen den obersten dielektrischen Schichten 14f und 14g gebildet. Die dritte Massenelektrode 20c liegt über die sechste dielektrische Schicht 14f der fünften und der sechsten gemeinsamen Elektrode 18a3 und 18b3 gegenüber.

Ein erstes und ein zweites säulenförmiges Durchgangsloch 22a und 22b sind in der Mehrzahl von dielektrischen Schichten 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, wobei sie in der Dickenrichtung durch dieselben durchdringen, zwischen der ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 und 18b1 und der dritten Massenelektrode 20c gebildet. Diese Durchgangslöcher 22a und 22b wirken als Induktorelemente. In diesem Fall ist ein Ende jedes Durchgangslochs 22a und 22b mit der ersten bzw. der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 bzw. 18b verbunden. Das anderen Ende jedes Durchgangslochs 22a und 22b ist jeweils mit der dritten Massenelektrode 20c verbunden. Es wird angemerkt, daß das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind.

Es wird ebenfalls angemerkt, daß, obwohl es nicht gezeigt ist, ein Teil jeder der Kondensatorelektroden 16a und 16b, der gemeinsamen Elektroden 18a1, 18b1, 18a2, 18b2, 18a3 und 18b3 und der Massenelektroden 20a, 20b und 20c zu dem Ende der dielektrischen Schicht 14 hin erweitert ist, wobei jede Endseite an der Seitenfläche des Laminats 12 freiliegend ist.

Eine Anzahl von externen Elektroden (nicht gezeigt) ist auf der Seitenfläche des Laminats 12 gebildet. Zwei externe Elektroden unter der Anzahl von externen Elektroden sind jeweils mit der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 16a und 16b verbunden, wobei dieselben als Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 und T2 verwendet werden. Andere externe Elektroden verbinden die dritte und die fünfte gemeinsame Elektrode 18a1, 18a2 und 18a3 sowie die zweite, vierte und sechste gemeinsame Elektrode 18b1, 18b2 und 18b3 untereinander, um als Verbindungsanschlüsse verwendet zu werden. Ferner sind weitere externe Elektroden mit der ersten, der zweiten und der dritten Massenelektroden 20a, 20b und 20c verbunden, um als Massenanschlüsse G verwendet zu werden.

Ein erster Kondensator C1 eines LC-Resonators R1 ist durch die dritte und fünfte gemeinsame Elektrode 18a2, 18a3 und durch die erste und die zweite Massenelektrode 20a, 20c gebildet, während ein erster Induktor L1 des ersten LC-Resonators R1 durch das erste Durchgangsloch 22a gebildet ist. Ferner ist ein zweiter Kondensator C2 eines zweiten LC-Resonators R2 durch die vierte und die sechste gemeinsame Elektrode 18b2 und 18b3 und durch die zweite und die dritte Massenelektrode 20b, 20c gebildet, während ein zweiter Induktor L2 des zweiten LC-Resonators R2 durch das zweite Durchgangsloch 22b gebildet ist. Es wird angemerkt, daß das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind. Ferner ist ein dritter Kondensator C3 durch die erste Kondensatorelektrode 16a, durch die erste und die dritte gemeinsame Elektrode 18a1 und 18a2 gebildet, während ein vierter Kondensator C4 durch die zweite Kondensatorelektrode 16b und durch die zweite und die vierte gemeinsame Elektrode 18b1 und 18b2 gebildet ist.

Demgemäß besitzt das LC-Filter 10, das in 5 gezeigt ist, ebenfalls das in 7 gezeigte Ersatzschaltung.

Eine Querschnittsfläche des Induktors ist im Vergleich zu der des bekannten in 8 gezeigten Beispiels ebenfalls bei dem in 5 gezeigten Beispiel auf ähnliche Weise wie bei den in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen erhöht, derart, daß die Güte Q groß wird und die Gesamtgröße klein gehalten werden kann.

Da ferner, wie es in 6 gezeigt ist, die Hauptoberfläche der Elektrode, wie z. B. der Kondensatorelektrode und der gemeinsamen Elektrode, parallel zu den magnetischen Kraftfeldlinien wird, die durch das Durchgangsloch bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt werden, wird weniger Wirbelstromverlust durch die magnetischen Kraftfeldlinien auf der Kondensatorelektrode und der gemeinsamen Elektrode bewirkt, wodurch die Güte Q kaum abfallen wird.

Es wird angemerkt, daß, obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die dielektrischen Schichten aus Keramikschichten verwendet werden, bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls Isolatorschichten oder magnetische Schichten als die Keramikschichten verwendet werden können.

Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die dielektrischen Schichten ferner in der Form von Keramikschichten durch eine Dicke einer keramischen Grünschicht gebildet werden, kann die Anzahl und Dicke der Keramikgrünschichten, die die keramische Schicht bilden, beliebig verändert werden.

Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die Durchgangslöcher in der säulenförmigen Form gebildet werden, können die Durchgangslöcher bei der vorliegenden Erfindung in einer anderen Form, wie z. B. einer quadratischen Säule, gebildet werden.

Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ein Induktorelement durch ein Durchgangsloch oder über zwei Durchgangslöcher gebildet wird, kann ein Induktorelement bei der vorliegenden Erfindung über drei oder mehr Durchgangslöcher gebildet werden.

Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eine Leiterpaste auf der Keramikgrünschicht Dickfilm-gedruckt wird, um die Kondensatorelektroden und die gemeinsamen Elektroden zu bilden, können die Kondensatorelektroden und die gemeinsamen Elektroden durch bekannte Mittel außer dem Dickfilmdrucken gebildet werden.

Ferner bestehen alle Elektroden in dem Laminat, die die Musterelektroden, die Kondensatorelektroden, die Massenelektroden, die Verbindungselektroden und die gemeinsamen Elektroden aufweisen, bei jedem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel beispielsweise aus Ag und Cu. Die Elektroden können ebenfalls durch Brennen einer Paste gebildet werden, in der ein Metallpulver, wie z. B. Ag und Cu, und ein organisches Bindemittel vermischt sind.

Ferner können das Metall um das Durchgangsloch herum und das Metall der Kondensatorelektroden und weiterer Elektroden aus dem gleichen oder aus einem ähnlichen Material wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sein.


Anspruch[de]
  1. LC-Filter, mit

    einem Mehrschichtsubstrat (12) aus laminierten dielektrischen Schichten (14a14h);

    zumindest einer Masseelektrode (20a; 20b; 20c), die in dem Mehrschichtsubstrat (12) angeordnet ist;

    einer Mehrzahl von inneren Elektroden ((16a, 16b, 18a1, 18a2, 18a3, 18b1, 18b2, 18b3), die in dem Mehrschichtsubstrat (12) angeordnet sind, um eine Mehrzahl von Kondensatoren (Cl, C2, C3, C4) zu bilden;

    einem ersten Durchgangsloch (22a; 22a1, 22a2) und einem zweiten Durchgangsloch (22b; 22b1, 22b2), die mit einem leitfähigen Material gefüllt sind und sich durch eine Mehrzahl der laminierten dielektrischen Schichten (14a14h) in deren Dickenrichtung erstrecken, wobei das erste und das zweite Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2) elektromagnetisch gekoppelt sind und einen ersten Induktor (L1) und einen zweiten Induktor (L2) bilden, wobei das erste Durchgangsloch (22a; 22a1, 22a2) die Masseelektrode (20a; 20b; 20c) und eine der inneren Elektroden (18a2; 18a1) eines ersten Kondensators (C1) verbindet, und wobei das zweite Durchgangsloch (22b; 22b1, 22b2) die Masseelektrode (20a; 20b; 20c) und eine weitere der inneren Elektroden (18b2; 18b1) eines zweiten Kondensators (C2) verbindet; und

    einer Mehrzahl von externen Elektroden, die auf den Seitenflächen des Mehrschichtsubstrats (12) angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von externen Elektroden Eingangs/Ausgangsanschlüsse (T1, T2) und zumindest einen Masseanschluss (G) bilden.
  2. LC-Filter nach Anspruch 1, bei dem jeder Induktor (L1, L2) durch zwei Durchgangslöcher (22a1, 22a2, 22b1, 22b2) gebildet ist, und das eine erste Verbindungs elektrode (26a) und eine zweite Verbindungselektrode (26b) in dem Mehrschichtsubstrat (12) aufweist, wobei das erste Durchgangsloch (22a1) die eine der inneren Elektroden (18a2) und die erste Verbindungselektrode (26a) verbindet, wobei das dritte Durchgangsloch (22a2) die erste Verbindungselektrode (26a) und die Masseelektrode (20a) verbindet, wobei das zweite Durchgangsloch (22b1) die weitere der inneren Elektroden (18b2) und die zweite Verbindungselektrode (26b) verbindet und wobei das vierte Durchgangsloch (22b2) die zweite Verbindungselektrode (26b) und die Masseelektrode (20a) verbindet.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com