CN110114847A - 层叠式滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种层叠式滤波器，其包括：层叠体，其中层叠有多个片材；两个或更多个噪声滤波器，设置在所述层叠体中，且所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者设置有多个线圈图案；桥接图案，被配置成将所述两个或更多个噪声滤波器的至少一部分彼此连接；以及外部电极，设置在所述层叠体之外且连接到所述两个或更多个噪声滤波器。
Description
技术领域
本发明涉及一种层叠式滤波器，且更具体来说，涉及一种能够抑制两个或更多个频带中的噪声的层叠式滤波器。
背景技术
如今，根据移动电子装置(例如，智能电话等)的多功能化，正在使用各种频带。换句话说，在一个智能电话中，采用例如无线局域网(wireless LAN)、蓝牙(bluetooth)、全球定位系统(GPS)等的多个功能，各功能使用不同的频带。另外，随着电子装置高度集成，有限空间中的电路密度变得更高，且因此，内部电路中必然会发生噪声干扰。例如，750MHz的噪声会降低通信质量，且1.5GHz的噪声会降低智能电话中的GPS质量。
为抑制移动电子装置中的各种频率的噪声并抑制内部电路之间的噪声，使用多个层叠式滤波器。例如，使用电容器、芯片珠、共模滤波器(common mode filter)等以便去除不同频带中的噪声。此处，共模滤波器具有其中将两个扼流线圈(choke coil)组合的结构，且可在差分模式(differential mode)中传递信号电流并在共模中仅去除噪声电流。换句话说，共模滤波器可将差模中为交流电的信号电流与共模中的噪声电流区分开，并去除共模中的噪声电流。
然而，去除降低智能电话通信质量的噪声及降低GPS质量的噪声是可取的，但典型的噪声滤波器仅去除任一个频率的噪声而不去除其他频率的其他噪声。因此，任一个功能的品质均可能因噪声而降低。
(现有技术参考文献)
韩国专利第10-0876206号
发明内容
技术问题
本发明提供一种层叠式滤波器，其中在一个层叠式滤波器内设置有两个或更多个噪声滤波器。
本发明提供一种能够抑制两个或更多个频率的噪声的层叠式滤波器。
技术解决方案
根据示例性实施例，根据本发明方面的一种层叠式滤波器包括：层叠体，其中层叠有多个片材；两个或更多个噪声滤波器，设置在所述层叠体中，且所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者设置有多个线圈图案；桥接图案，被配置成将所述两个或更多个噪声滤波器的至少一部分彼此连接；以及外部电极，设置在所述层叠体之外且连接到所述两个或更多个噪声滤波器。
所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者可包括沿所述片材的层叠方向设置的至少两个或更多个线圈图案。
所述多个线圈图案可通过垂直连接导线而彼此连接，以构成一个噪声滤波器。
所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者的所述线圈图案可在匝数及长度中的至少一者上不同。
形成同一噪声滤波器的所述多个线圈图案中的至少一者可在匝数、长度、线宽度及间隔中的一者上不同。
在所述两个或更多个噪声滤波器中，所述线圈图案的至少一部分可设置在同一平面上。
所述桥接图案可连接设置在所述同一平面上的所述线圈图案。
所述桥接图案可沿所述片材的层叠方向在数目上设置为两个或更多个。
沿垂直方向分隔开的两个或更多个桥接图案可至少部分地交叠或至少部分地具有不同的宽度。
所述两个或更多个噪声滤波器可具有不同的阻抗及频率特性。
根据所述桥接图案的长度、所述桥接图案与所述噪声滤波器之间的分隔距离及两个或更多个桥接图案是否交叠来精细地调整所述阻抗及频率特性。
所述层叠式滤波器可进一步包括过电压保护单元及电容器中的至少一者，其设置在所述层叠体中。
有利效果
根据本发明实施例的层叠式滤波器设置有位于一个层叠体中的两个或更多个噪声滤波器，且所述两个或更多个噪声滤波器通过桥接图案而连接。根据本发明的层叠式滤波器可去除两个或更多个频率的噪声并实作宽的带宽，且所述两个或更多个噪声滤波器可在所需频带中实作深的插入损耗特性。因此，可去除各种频率的噪声，且因此噪声去除特性可得以改善。
另外，所述两个或更多个噪声滤波器可具有形成为不同匝数的线圈图案，且因此可提供两个或更多个阻抗特性。
此外，可根据桥接图案的长度、桥接图案与噪声滤波器之间的分隔距离及两个或更多个桥接图案是否交叠来精细地调整阻抗及频率特性。
附图说明
图1及图2是根据本发明实施例的层叠式滤波器的组合立体图及分解立体图。
图3及图4是沿着图1所示线A-A’及线B-B’而切割的剖视图。
图5是根据本发明实施例的层叠式滤波器的频率特性曲线图。
图6至图8是根据本发明另一实施例的层叠式滤波器的经修改实例的频率特性曲线图。
图9至图11是根据本发明另一实施例的层叠式滤波器的分解立体图及剖视图。
图12及图13是根据本发明另一实施例的层叠式滤波器的组合立体图及分解立体图。
图14及图15是根据桥接图案的形状的各种改变而关于本发明实施例的示意图。
图16及图17是根据桥接图案的形状的各种改变而定的频率特性及阻抗特性曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地阐述具体实施例。然而，本发明可实施为不同的形式，且不应解释为仅限于本文中所述的实施例。而是，提供这些实施例是为了使本发明将透彻及完整起见，且将向所属领域中的技术人员全面传达本发明的范围。在各图中，为清晰地示出，放大了各层及各区的厚度及尺寸。在通篇中，相同的参考编号指代相同的元件。
图1是根据本发明实施例的层叠式滤波器的组合立体图，图2是分解立体图，且图3及图4是沿着图1所示线A-A’及线B-B’而切割的剖视图。此处，图3及图4示出上部与下部连接关系，且为方便起见，将线圈图案等示作直线。
参照图1至图4，根据本发明实施例的层叠式滤波器可包括：层叠体(1000)，其中层叠有多个片材(100)；以及两个或更多个噪声滤波器(2100，2200；2000)其各自包括位于层叠体(1000)中的至少一个线圈图案(200)。另外，所述层叠式滤波器可包括外部电极(3100，3200；3000)，其形成在层叠体(1000)的两个相对侧中且连接到所述两个或更多个噪声滤波器(2000)。此处，噪声滤波器(2000)可包括共模噪声滤波器。另外，噪声滤波器(2000)可包括沿垂直方向(即，沿片材(100)的层叠方向)分隔开的两个或更多个线圈图案(200)，且所述两个或更多个噪声滤波器(2000)可沿水平方向分隔开规定的间隔。举例来说，沿垂直方向分隔开的两个线圈图案(200)形成第一噪声滤波器及第二噪声滤波器(2100，2200)，且提供第一噪声滤波器及第二噪声滤波器(2100，2200)的线圈图案(200)中的至少一者沿水平方向分隔开。换句话说，分别形成第一噪声滤波器及第二噪声滤波器(2100，2200)的线圈图案(200)中的至少一者可设置在同一片材(100)上。另外，第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器(2100，200)的线圈图案中在同一片材上沿水平方向分隔开的线圈图案(200)可通过桥接图案(500)而连接。另一方面，第一噪声滤波器及第二噪声滤波器(2100，2200)可在线圈图案(200)中具有不同的匝数，且因此，具有不同的阻抗及频率。举例来说，包括越小匝数的线圈图案(200)的噪声滤波器(2000)可具有越小的阻抗且截止高频噪声，而包括越大匝数的线圈图案(2000)的噪声滤波器可具有越大的阻抗且截止低频噪声。
1.层叠体
层叠体(1000)可设置成大致六面体形状。换句话说，层叠体(1000)可设置成沿水平方向分别在彼此正交的一个方向及另一方向(例如，X方向及Y方向)上具有规定的长度及宽度且沿垂直方向(例如Z方向)具有规定的高度的大致六面体形状。此处，X方向上的长度可等于或不同于Y方向上的宽度，且Y方向上的宽度可等于或不同于Z方向上的高度。举例来说，长度、宽度及高度的比率可为1至3:1:0.5至2。换句话说，基于宽度而言，长度可为宽度的1倍至3倍，且高度可为宽度的0.5倍至1倍。此时，长度、宽度及高度可彼此不同，且其中的至少一者可为相同的。作为详细实例，长度可为宽度的1.5倍，且高度可为长度的0.7倍。然而，X、Y及Z方向上的尺寸仅为一个实例，且可根据层叠式元件所连接到的电子装置的内部结构、层叠式元件的形状等来以各种方式进行修改。
将多个片材(110至190；100)进行层叠，以提供层叠体(1000)。在片材(100)中的至少一者上形成线圈图案(200)，以在层叠体(1000)中提供两个或更多个噪声滤波器(2000)。形成层叠体(1000)的所述多个片材(100)可具有例如1μm至4000μm或者3000μm或更薄的厚度。换句话说，根据层叠体(1000)的厚度，片材(100)中的每一者的厚度可为1μm至4000μm，且可为例如1μm至300μm。然而，可根据层叠式滤波器的尺寸来调整层叠式层的厚度、数目等。换句话说，当应用于薄厚度的元件或小尺寸的元件时，片材可被形成为薄的，且当应用于厚厚度的元件或大尺寸的元件时，片材可被形成为厚的。另外，片材(110至190)被形成为具有规定的厚度，且在正交的一个方向及另一方向上具有呈规定的比率的长度及宽度。举例来说，X方向上的长度及Y方向上的宽度可设置成1至3:1的比率。换句话说，片材(100)的长度可大于片材(100)的宽度。另一方面，片材(100)中的至少一者可具有与另一者不同的厚度。另外，同一片材(100)的至少局部区域可具有与另一区域不同的厚度。
此处，层叠体(1000)的最上部层及最下部层(即，第一片材及第九片材(110及190))可分别为上部覆盖层及下部覆盖层。此外，第一片材及第九片材(110及190)可厚于设置在其之间的第二片材至第八片材(120至180)中的每一者，且薄于或等于第二片材至第八片材(120至180)的厚度之和。此外，第一片材至第九片材(110至190)可以与设置在其之间的第二片材至第八片材(120至180)的材料不同的材料来设置。举例来说，第一片材及第九片材(110及190)可以磁性材料来设置，且第二片材至第八片材(120至180)可以非磁性材料来设置。此时，可以将多个磁性片材进行层叠的方式来设置第一片材及第九片材(110及190)中的每一者，且可以至少一个非磁性材料片材来设置第二片材至第八片材(120至180)中的每一者。磁性片材可由基于NiZnCu或NiZn的磁性材料陶瓷构成。举例来说，基于NiZnCu的磁性材料片材可由Fe2O3、ZnO、NiO及CuO的混合物构成，且可由以5:2:2:1的比率混合的Fe2O3、ZnO、NiO及CuO构成。另外，可例如使用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-firedCeramic，LTCC)来制造非磁性材料片材。LTCC材料可含有Al2O3、SiO2及玻璃材料。另一方面，非磁性层(即，第二片材至第八片材(120至180))可至少部分地含有磁性材料。换句话说，形成第二片材至第八片材(120至180)的非磁性材料片材的至少一部分可含有非磁性材料。
另一方面，层叠体(1000)可进一步含有设置在其一个表面上的玻璃片材。举例来说，所述玻璃片材可设置在第一片材及第九片材(110及190)的外侧表面上。设置在外侧中的玻璃片材可具有与非磁性片材的组分及含量相同的组分及含量，且可含有Al2O3与SiO2之间的至少任一种材料。以此种方式设置的玻璃片材可提高层叠式片材的强度，且与侧表面上的玻璃涂层一起阻隔外部水分以提高耐水可靠性。另外，所述玻璃片材与外部电极中的玻璃组分反应，以提高外部电极的粘合强度。玻璃层被形成为比覆盖层薄。
2.噪声滤波器
噪声滤波器(2000)设置在上部覆盖层与下部覆盖层(即，第一片材及第九片材(110及190))之间。此类噪声滤波器(2000)可包括选择性地设置在所述多个片材(120至180)上的多个线圈图案、垂直连接导线、提取电极及桥接图案。换句话说，在多个片材(130至180)上选择性地设置有至少一个线圈图案，且在片材的层叠方向(即，垂直方向)上的两个或更多个线圈图案通过其中嵌入有导电材料的孔(即，垂直连接导线)而连接。因此，沿垂直方向连接的多个线圈图案形成一个噪声滤波器(2000)，且由此，沿水平方向形成至少两个或更多个噪声滤波器(2100及2200)。换句话说，在一个层叠式滤波器中设置有至少两个或更多个噪声滤波器(2000)，且在本实施例中，将阐述其中形成有两个噪声滤波器(2100及2200)的情形来作为实例。另一方面，在设置在第一片材(110)之下的第二片材(120)上不形成例如线圈图案等导电层。
在第三片材(130)上设置有至少一个线圈图案(210)及其中嵌入有至少一种导电材料的孔(310)，且在第四片材(140)上设置有至少一个线圈图案(220)以及其中嵌入有导电材料的至少两个或更多个孔(321及322)。在第五片材(150)上设置有至少两个或更多个线圈图案(231及232)以及其中嵌入有导电材料的至少两个或更多个孔(331及332)。在第六片材(160)上设置有至少两个或更多个线圈图案(241及242)以及其中嵌入有导电材料的至少两个或更多个孔(341及342)。在第七片材(170)上设置有至少一个线圈图案(250)及其中嵌入有导电材料的至少一个孔(350)，且在第八片材(180)上设置有至少一个线圈图案(260)。另外，沿垂直方向形成在同一区域中的线圈图案(200)可以交叠方式形成。换句话说，第一线圈图案(210)、第二线圈图案(220)、第3-1线圈图案(231)及第4-1线圈图案(241)是以交叠方式形成。另外，第3-2线圈图案(232)、第4-2线圈图案(242)、第五线圈图案(250)及第六线圈图案(260)是以交叠方式形成。因此，在第五片材(150)上形成的第3-1线圈图案(231)与第3-2线圈图案(232)是以规定的间隔分开地形成，且在第六片材(160)上形成的第4-1线圈图案(241)与第4-2线圈图案(242)是以规定的间隔分开地形成。
线圈图案(200)可沿一个方向绕线且形成为螺旋形状。举例来说，第一线圈图案(210)及第二线圈图案(220)的各匝可沿逆时针方向形成，且第3-1线圈图案(231)及第4-1线圈图案(241)的各匝可沿顺时针方向形成。另外，第3-2线圈图案(232)及第4-2线圈图案(242)的各匝可沿顺时针方向形成，且第五线圈图案(250)及第六线圈图案(260)的各匝可沿逆时针方向形成。换句话说，形成同一噪声滤波器(2100及2200)的多个线圈图案(200)中的至少一者的各匝可沿相反的方向形成。此时，各线圈图案(200)可具有相同的线宽度及间隔。然而，在线圈图案(200)中，间隔可大于线宽度。另外，形成同一噪声滤波器(2100及2200)的各线圈图案(200)可形成有相同的线宽度、相同的间隔及相同的长度。然而，至少一个线圈图案(200)可形成有不同的线宽度、不同的间隔及不同的长度。另外，对于一个线圈图案(200)，至少局部区域中的线宽度、间隔及厚度中的至少一者可不同于另一区域中的所述至少一者。举例来说，对于第一线圈图案(210)，至少一个区域中的线宽度可不同于另一区域中的线宽度，至少一个区域中的间隔可不同于另一区域中的间隔，且至少一个区域中的厚度可不同于另一区域中的厚度。
在片材上可形成有垂直连接导线(300a、300b、300c及300d)，以便连接沿垂直方向形成的至少两个或更多个线圈图案(200)。可以如下方式来形成此类垂直连接导线(300a、300b、300c及300d)：在片材(100)的规定区域中形成规定尺寸的通孔并在其中嵌入导电材料。换句话说，可连接沿垂直方向形成且其中嵌入有导电材料的至少两个或更多个孔(300)，以形成垂直连接导线(300a、300b、300c及300d)。举例来说，可连接其中嵌入有第1导电材料的孔(310)与其中嵌入有第2-1导电材料的孔(321)以形成第一垂直连接导线(300a)，且可连接其中嵌入有第2-2导电材料的孔(322)与其中嵌入有第3-1导电材料的孔(331)以形成第二垂直连接导线(300b)。连接其中嵌入有第3-2导电材料的孔(332)与其中嵌入有第4-1导电材料的孔(341)以形成第三垂直连接导线(300c)，且连接其中第4-2导电材料的孔(342)与其中嵌入有第五导电材料的孔(350)以形成第四垂直连接导线(300d)。另一方面，其中嵌入有导电材料的孔(300)可形成在线圈图案(200)之内，且其中嵌入有导电材料的孔(300)的至少一部分可与线圈图案(200)的内起始点交叠地形成。
另外，可连接提取电极(410、420、430、440；400)，其分别连接到分别形成在第三片材(130)、第四片材(140)、第七片材(170)及第八片材(180)上的线圈图案(210、220、250及260)。换句话说，在第三片材(130)上形成有连接到线圈图案(210)以从外部进行提取的第一提取电极(410)，且在第四片材(140)上形成有连接到线圈图案(220)以从外部进行提取的第二提取电极(420)。在第七片材(170)上形成有连接到线圈图案(250)以从外部进行提取的第三提取电极(430)，且在第八片材(180)上形成有连接到线圈图案(260)以从外部进行提取的第四提取电极(440)。提取电极(410至440；400)连接到外部电极(3000)。换句话说，沿第一方向提取的第一提取电极及第二提取电极(410、420)分别连接到第1-1电极及第2-1电极(3110、3210)，且沿第二方向提取的第三提取电极及第四提取电极(430、440)分别连接到第1-2电极及第2-2电极(3120、3220)。另外，第一提取电极及第二提取电极(410、420)是沿一个方向进行提取，且第三提取电极及第四提取电极(430、440)是沿与所述一个方向相反的另一方向进行提取。沿同一方向提取的提取电极(400)是分开地形成以便不彼此接触。
另一方面，在分开地形成在同一片材上的线圈图案之间可形成有桥接图案(500)。换句话说，在第五片材(150)上的第3-1线圈图案(231)与第3-2线圈图案(232)之间形成有第一桥接图案(510)，且在第六片材上的第4-1线圈图案(241)与第4-2线圈图案(242)之间可形成有第二桥接图案(520)。形成在同一平面上的线圈图案可通过桥接图案(500)而彼此连接。换句话说，第3-1线圈图案(231)与第3-2线圈图案(232)通过第一桥接图案(510)而连接，且第4-1线圈图案(241)与第4-2线圈图案(242)通过第二桥接图案(520)而连接。此时，沿垂直方向分隔开的第一桥接图案(510)及第二桥接图案(520)可以相同的宽度及长度交叠地形成。然而，可以如下方式来形成桥接图案(510及520)：桥接图案(510及520)的至少一部分不交叠且宽度及长度中的至少一者被形成为不同的。另外，可通过桥接图案(510及520)来精细地调整层叠式滤波器的频率特性及阻抗特性。换句话说，可根据桥接图案(510及520)的形状将根据频率而定的插入损耗及阻抗特性调整约0.1％至0.5％。举例来说，可根据桥接图案(510及520)的形状将频率特性调整约200MHz。稍后将详细地阐述根据这些桥接图案(510及520)的各种形状而定的频率特性及阻抗特性。此类桥接图案(500)连接第一噪声滤波器与第二噪声滤波器(2100、2200)的线圈图案(200)，且从而充当第一噪声滤波器(2100)的输出及第二噪声滤波器(2200)的输入。举例来说，通过第1-1外部电极(3110)输入的信号可经由第一线圈图案(310)、第3-1线圈图案(331)、第一桥接图案(510)、第3-2线圈图案(332)及第五线圈图案(350)而递送到第1-2外部电极(3120)。另外，通过第2-1外部电极(3210)输入的信号可经由第二线圈图案(320)、第4-1线圈图案(321)、第二桥接图案(520)、第4-2线圈图案(322)及第六线圈图案(360)而递送到第2-2外部电极(3220)。换句话说，通过一侧外部电极(3000)输入的信号可通过第一噪声滤波器(2100)及第二噪声滤波器(2200)而递送到另一侧外部电极(3000)。
在根据本发明的层叠式滤波器中，第一线圈图案(210)通过垂直连接导线(310及321)连接到第3-1线圈图案(231)，且第二线圈图案(220)通过垂直连接导线(322及331)连接到第4-1线圈图案(241)，以形成第一噪声滤波器(3100)。另外，第3-2线圈图案(232)通过垂直连接导线(332及341)连接到第五线圈图案(250)，且第4-2线圈图案(242)通过垂直连接导线(342及350)连接到第六线圈图案(260)，以形成第二噪声滤波器(3200)。换句话说，沿垂直方向形成在同一位置处的多个线圈图案形成一个噪声滤波器。另外，形成彼此不同的噪声滤波器的线圈图案中相邻的线圈图案通过桥接图案(500)而连接。
此处，形成同一噪声滤波器的线圈图案可形成有相同的匝数。换句话说，形成第一噪声滤波器(2100)的第一线圈图案(210)、第二线圈图案(220)、第3-1线圈图案(311)及第4-1线圈图案(411)可形成有相同的匝数。此外，形成第二噪声滤波器(2200)的第3-2线圈图案(312)、第4-2线圈图案(412)、第五线圈图案(250)及第六线圈图案(260)可形成有相同的匝数。当然，形成同一噪声滤波器的线圈图案中的至少一者可形成有不同的匝数。举例来说，形成第一噪声滤波器(2100)的线圈图案(200)中的至少一者的匝数可为不同的，且形成第二噪声滤波器(2100)的线圈图案(200)中的至少一者的匝数可为不同的。另外，形成不同滤波器的线圈图案可形成有不同的匝数。换句话说，形成第一噪声滤波器(2100)的线圈图案(200)与形成第二噪声滤波器(2200)的线圈图案(200)可形成有不同的匝数。举例来说，形成第一噪声滤波器(2100)的线圈图案的匝数可大于形成第二噪声滤波器(2200)的线圈图案的匝数。举例来说，形成第一噪声滤波器(2100)及第二噪声滤波器(2200)中的每一者的线圈图案的匝数的比率可为1.5:1至10:1。换句话说，形成第一噪声滤波器(2100)的线圈图案的匝数可为形成第二噪声滤波器(2200)的线圈图案的匝数的1.5倍至10倍。形成第一噪声滤波器(2100)及第二噪声滤波器(2200)中的每一者的线圈图案(200)的匝数是不同的，且因此，一个层叠式滤波器可具有至少两个或更多个阻抗特性。
另一方面，提取电极(400)及桥接图案(500)在至少一个区域中的宽度可不同于在另一区域中的宽度，且在至少一个区域中的厚度可不同于在另一区域中的厚度。举例来说，第一提取电极(400)在至少一个区域中的宽度或厚度可不同于在另一区域中的宽度或厚度，且第一桥接电极(510)在至少一个区域中的宽度或厚度可不同于在另一区域中的宽度或厚度。另外，形成垂直连接导线且其中嵌入有传导材料的多个孔(300)中的至少一者可具有不同的直径。另一方面，可通过同一工艺来同时形成包括线圈图案(200)、其中嵌入有传导材料的孔(300)、提取电极(400)及桥接图案(500)在内的导电图案。举例来说，可以其中印刷、镀覆或沉积导电材料(例如，金属材料)的方案来形成且可通过同一工艺来同时形成导电图案。
3.外部电极
在层叠体(1000)的两个相对侧表面上可设置有外部电极(3000)。换句话说，当将片材(100)的层叠方向称为垂直方向(Z方向)时，可在沿与垂直方向相反的水平方向相对的第一侧表面及第二侧表面上形成外部电极(3000)。举例来说，可在沿层叠体(1000)的长度方向(即，X方向)相对的两个侧表面上形成外部电极(3000)。另外，可在第一侧表面及第二侧表面中的每一者上设置两个外部电极(3000)。换句话说，对于两个噪声滤波器(2100及2200)，可在第一侧表面及第二侧表面中的每一者上形成两个外部电极(3000)。详细来说，在第一侧表面及第二侧表面上相对地形成连接到第一噪声滤波器(2100)及第二噪声滤波器的第一外部电极(3110及3120)，且在第一侧表面及第二侧表面上与第一外部电极(3110及3120)分开地且彼此相对地形成连接到第一噪声滤波器及第二噪声滤波器(2200)的第二外部电极(3210及3220)。此类外部电极(3000)可连接到层叠体(1000)之内的第一噪声滤波器(2100及2200)，且可连接到层叠体(1000)之外的输入端子及输出端子。举例来说，在层叠式滤波器的第一侧表面上形成的外部电极(3000)(即，第一外部电极(3110及3210))连接到信号输入端子，且在对应的第二侧表面上形成的外部电极(3000)(即，第二外部电极(3120及3220))可连接到输出端子，即，系统。
另外，第一外部电极及第二外部电极(3100、3200)可延伸到层叠体(1000)的顶表面及底表面。换句话说，第一外部电极(3100)可分别设置在层叠体(3000)的沿X方向相对的第一侧表面及第二侧表面上，且延伸到层叠体(1000)的沿Z方向相对的两个表面，即，顶表面及底表面。另外，第二外部电极(3200)可分别设置在层叠体(1000)的沿X方向相对的第一侧表面及第二侧表面上，且延伸到层叠体(1000)的沿Z方向相对的两个表面，即，顶表面及底表面。因此，外部电极(3000)从层叠体(1000)的侧表面延伸到顶表面及底表面，以便具有形状。
另一方面，可以至少一个层来设置第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)。可以由Ag、Cu等形成的金属层来设置第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)，且在所述金属层上可设置有至少一个镀覆层。举例来说，可以被层叠的铜层、Ni镀覆层及Sn或Sn/Ag镀覆层来设置第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)。此处，可以例如镀覆、沉积、印刷等各种方式设置紧贴层叠体(1000)的外部电极的金属层。通过镀覆工艺来设置接触层叠体(1000)的金属层，可以与层叠体中的提取电极(400)相同的材料(例如，以铜)来设置所述金属层。因此，可以提取电极(400)作为晶种而在层叠体(1000)的表面上生长铜镀覆层。另外，可例如通过将金属粉末与以0.5％至20％的Bi2O3或SiO2作为主组分的多组分玻璃粉混合来设置第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)。此时，可以膏糊类型来制造玻璃粉与金属粉末的混合物以施加到层叠体(1000)的两个相对表面。这样一来，可在第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)中包含玻璃粉，以改善第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)与层叠体之间的粘附性，且可改善提取电极(400)与第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)之间的接触反应。另外，在施加包含玻璃的导电膏糊之后，在其上设置至少一个金属镀覆层以提供第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)。换句话说，设置包含玻璃及位于其上的至少一个金属镀覆层的金属层以形成第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)。作为第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)，例如，设置包含玻璃粉、以及Ag及Cu中的至少一者的层，且然后，可通过电解镀覆或无电镀覆来依序形成Ni镀覆层及Sn镀覆层。此时，Sn镀覆层可具有等于或厚于Ni镀覆层的厚度的厚度。另一方面，第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)可被形成为具有2μm至100μm的厚度，且Ni镀覆层可被形成为具有1μm至10μm的厚度，且Sn或Sn/Ag镀覆层可被形成为具有2μm至10μm的厚度。
如上所述，在根据本发明实施例的层叠式滤波器中，沿垂直方向连接至少两个或更多个线圈图案以形成一个噪声滤波器，且沿水平方向设置有此类噪声滤波器中的至少两者。另外，在同一平面上形成有形成不同噪声滤波器的线圈图案，且形成在同一平面上的线圈图案通过桥接图案而连接。换句话说，两个或更多个噪声滤波器的一部分可通过桥接图案而连接。因此，在本发明中，在一个层叠体中设置有至少两个或更多个噪声滤波器。另外，形成至少两个噪声滤波器的线圈图案被形成为具有不同的匝数与不同的长度之间的至少一种。因此，两个或更多个噪声滤波器可分别截止不同频带中的噪声。换句话说，具有大匝数的噪声滤波器可具有大阻抗以截止低频噪声，且具有小匝数的噪声滤波器可具有低阻抗以截止高频噪声。此外，可通过调整形成噪声滤波器的线圈图案的匝数及长度来调整阻抗。因此，噪声滤波器可具有各种阻抗且截止各种频率的噪声。
图5是用于将根据本发明实施例的与根据传统实例的层叠式滤波器的特性进行比较的曲线图。换句话说，传统实例仅由一个噪声滤波器构成，而本发明的实施例设置有两个噪声滤波器且所述两个噪声滤波器的一部分通过桥接图案而连接。对于传统实例A，具有约-5dBm的插入损耗，且这时的频率为约8GHz。另外，对于传统实例A，实作仅一个峰值，且因此，不可能使用一个元件来应对两个或更多个频带。然而，对于本发明情形B，插入损耗为约-37dB及-32dB，且这时的频率为约2.4GHz及5GHz。另外，对于本发明情形B，可实作两个峰值，且因此，可使用一个元件来截止两个或更多个频带的噪声。此外，当本发明被设计成组合所述两个峰值时，可实作比现有商用产品的插入损耗特性深的插入损耗特性。另一方面，随着插入损耗更深，噪声去除特性为优越的，且由于本发明具有比传统插入损耗特性深的插入损耗特性，因此应理解，噪声去除特性为优越的。另外，惯例情形A的带宽宽于现有技术情形B的带宽。举例来说，当插入损耗为-30dB时，本发明情形B的带宽宽于传统情形A的带宽。最后，本发明具有较低的插入损耗以能够改善噪声去除特性，且具有宽的带宽以能够去除各种频率的噪声。
另一方面，在根据本发明实施例的层叠式滤波器中，可修改噪声滤波器的线圈图案的匝数，以获得各种阻抗及频率特性。换句话说，修改第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数，以获得各种特性。图6至图8中示出根据此类经修改实例的特性曲线图。
图6是其中第一线圈图案的及第二线圈图案的线圈图案的匝数被修改成5-3、4-2及3-1的情形的频率特性曲线图。换句话说，第一噪声滤波器的线圈图案的匝数被调整成5、4及3，且第二噪声滤波器的线圈图案的匝数被调整成3、2及1。如图6中所示，由于线圈图案的匝数被修改，因此频率峰值的位置得以调整。当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数分别被设定成5及3时，插入损耗为约-37dB及-34dB，且这时的频率为约1.5GHz及3GHz。另外，当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数分别被设定成4及2时，插入损耗为约-36dB及-34dB，且这时的频率为约1.8GHz及3GHz。此外，当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数分别被设定成3及1时，插入损耗为约-35dB及-25dB，且这时的频率为约2GHz及4.8GHz。
图7是其中第一线圈图案的及第二线圈图案的线圈图案的匝数被修改成3-2及3-1的情形的频率特性曲线图。换句话说，第一噪声滤波器的线圈图案的匝数被固定成3，且第二噪声滤波器的线圈图案的匝数被调整成2及1。如图7中所示，当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数分别被设定成3及2时，插入损耗为约-37dB及-30dB，且这时的频率为约2GHz及3GHz。另外，当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数分别被设定成3及2时，插入损耗为约-36dB及-25dB，且这时的频率为约2GHz及5GHz。换句话说，第一噪声滤波器的峰值通常是围绕约2GHz形成，因线圈图案的匝数改变，第二噪声滤波器的峰值是在不同的频率下形成。根据本发明的层叠式滤波器具有两个峰值根据线圈图案的匝数而独立地移动的趋势。因此，一旦仅一侧线圈图案的匝数改变，两个峰值中的仅一者便可移动，且因此，易于实作特性。
图8是其中第一线圈图案的及第二线圈图案的线圈图案的匝数被修改成3-1及3-3的情形的频率特性曲线图。换句话说，第一噪声滤波器的线圈图案的匝数被固定成3，且第二噪声滤波器的线圈图案的匝数被调整成1及3。如图8中所示，当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数分别被设定成3及1时，插入损耗为约-35dB及-25dB，且这时的频率为约2GHz及4.8GHz。然而，当第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数被设定成3及3，即，第一噪声滤波器的及第二噪声滤波器的线圈图案的匝数被设定成相等时，插入损耗为约-42dBm，且这时的频率为约2GHz。换句话说，当两个噪声滤波器的线圈图案的匝数被设定成相等时，插入损耗趋于变得更陡，且带宽趋于变得更宽。然而，当使两个噪声滤波器的线圈图案的匝数相等时，仅产生一个峰值。因此，可使两个噪声滤波器的线圈图案的匝数相等，以实作比典型滤波器的插入损耗深的插入损耗。
另一方面，在本发明的实施例中，形成一个信号的输入及输出的第一线圈图案(210)及第五线圈图案(250)分别设置在不同的片材上，即，第三片材及第七片材(130、170)上，且形成另一信号的输入及输出的第二线圈图案(220)及第六线圈图案(260)分别设置在第四片材及第八片材(140、180)上。然而，会将第一线圈图案与第五线圈图案(210、250)在一个片材上形成为彼此分隔开，且会将第二线圈图案与第六线圈图案(220、260)在另一片材上形成为彼此分隔开。图9及图11中示出本发明的此类其他实施例。
图9是根据本发明另一实施例的层叠式滤波器的分解立体图，且图10及图11是组合剖视图。此处，本发明的所述另一实施例的组合立体图与图1所示组合立体图相同，且图10及图11是沿着图1所示线A-A’及线B-B’而切割的剖视图。
参照图9至图11，根据本发明另一实施例的电路元件可包括：层叠体(1000)，其中层叠有多个片材(110至170；100)；两个或更多个噪声滤波器(2100及2200；2000)，其设置在层叠体(1000)中且分别包括至少一个线圈图案(200)；以及外部电极(3000)，形成在层叠体(1000)之外。
在本发明的另一实施例中，第1-1线圈图案(211)及第1-2线圈图案(212)以规定的间隔分开地形成在第三片材(130)上，且第2-1线圈图案(221)及第2-2线圈图案(222)以规定的间隔分开地形成在第四片材(140)上。另外，第3-1线圈图案(231)及第3-2线圈图案(232)以规定的间隔分开地形成在第五片材(150)上且通过第一桥接图案(510)而连接，并且第4-1线圈图案(241)及第4-2线圈图案(242)以规定的间隔分开地形成在第六片材(160)上且通过第二桥接图案(520)而连接。另外，上部线圈图案通过垂直连接导线(300)而连接到下部线圈图案。换句话说，第1-1线圈图案(211)通过第一垂直连接导线(300a)(即，其中嵌入有第1-1导电材料的孔(311)及其中嵌入有第2-1导电材料的孔(321))连接到第3-1线圈图案(231)，且第1-2线圈图案(212)通过第二垂直连接导线(300b)(即，其中嵌入有第1-2导电材料的孔(312)及其中嵌入有第2-3导电材料的孔(323))连接到第3-2线圈图案(232)。另外，第2-1线圈图案(221)通过第三垂直连接导线(300c)(即，其中嵌入有第2-2导电材料的孔(322)及其中嵌入有第4-1导电材料的孔(341))连接到第4-1线圈图案(241)，且第2-2线圈图案(222)通过第四垂直连接导线(300d)(即，其中嵌入有第2-4导电材料的孔(324)及其中嵌入有第3-2导电材料的孔(332))连接到第4-2线圈图案(242)。另一方面，第一提取电极(410)及第三提取电极(430)被形成为分别连接到第1线圈图案(211)及第1-2线圈图案(212)且是沿相反的方向进行提取，并且第二提取电极(420)及第四提取电极(440)被形成为分别连接到第2-1线圈图案(221)及第2-2线圈图案(222)且是沿相反的方向进行提取。第一提取电极(410)至第四提取电极(440)到外部电极(3000)的提取方向及连接与本发明的所述实施例相同。
如上所述，本发明的所述另一实施例可减小层叠式片材的数目，以便减小层叠体的高度。
另一方面，根据本发明上述实施例的层叠式滤波器可包括两个或更多个噪声滤波器。然而，根据本发明的层叠式滤波器可设置有其中将两个或更多个噪声滤波器与静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)保护部及电容器中的至少一者组合的结构。换句话说，可将所述两个或更多个噪声滤波器与ESD保护部组合来实作层叠式滤波器，或者可将所述两个或更多个噪声滤波器与电容器组合来实作层叠式滤波器。当然，可将两个或更多个噪声滤波器、ESD保护部及电容器组合来实作层叠式滤波器。图12及图13中示出此种层叠式滤波器的其他实施例。本发明的所述其他实施例阐述其中在上部提取电极与下部提取电极之间设置ESD保护材料的情形，但可沿水平方向设置各提取电极并使其之间具有ESD保护材料。换句话说，在ESD保护部中，可垂直地或水平地设置各提取电极并使其之间具有ESD保护材料。另外，也可不设置单独的ESD保护材料，而是在各提取电极之间设置空的空间以通过所述空的空间来执行放电。
图12是根据本发明另一实施例的层叠式滤波器的组合立体图，且图13是与ESD保护部组合的层叠式滤波器的分解立体图。
参照图12及图13，根据本发明另一实施例的层叠式滤波器可包括：层叠体(1000)，其中层叠有多个片材；两个或更多个噪声滤波器(2000)，即(2100及2200)；ESD保护部(4000)，被配置成保护电路免受过电压影响；以及外部电极(3000)。此处，外部电极(3000)可进一步包括：第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)，形成在层叠体(1000)的相对的第一侧表面及第二侧表面上且连接到所述两个或更多个噪声滤波器及ESD保护部(4000)；以及第三电极及第四电极(3310及3320；3300)，形成在层叠体(1000)的上面未形成第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)的相对的第三侧表面及第四侧表面上，且连接到ESD保护单元(4000)。在下文中，将不再关于实施例进行与本发明的上述说明重复的说明，且将阐述不同的内容。换句话说，关于噪声滤波器(2000)的说明与上述噪声滤波器中的说明相同，且因此将被省略。以下将提供关于ESD保护单元(4000)的说明。
将多个片材(191及192)进行层叠以提供ESD保护单元(4000)，且所述多个片材(191及192)中的每一者选择性地包括提取电极及孔。ESD保护单元(4000)的片材(191及192)可设置在下部覆盖层与噪声滤波器或噪声滤波器与上部覆盖层之间。当然，ESD保护单元(4000)的片材(191及192)可设置在各噪声滤波器之间。此处解释其中根据本发明的所述另一实施例的ESD保护单元(4000)的片材(191及192)设置在下部覆盖层与噪声滤波器之间(即，第八片材(180)与第九片材(190)之间)的情形。
在片材(191)的顶表面上形成有多个提取电极(451、452、453及454；450)。所述多个提取电极(450)可形成在与所述多个噪声滤波器(2000)的提取电极(400)相同的位置处。换句话说，ESD保护部(4000)的所述多个提取电极(450)可以复数形成，以便对应于所述多个噪声滤波器(2000)的所述多个提取电极(400)。因此，提取电极(450)与所述多个噪声滤波器(2000)的提取电极(400)一起连接到第一外部电极(3100)及第二外部电极(3200)。另外，所述多个孔(610至640)形成在片材(191)上，且所述多个孔(610至640)可分别形成在所述多个提取电极(450)的一个端部中。另外，所述多个孔(610至640)中的每一者嵌入有ESD保护材料。所述ESD保护材料可由其中将选自RuO2、Pt、Pd、Ag、Au、Ni、Cr、W等中的至少一种导电材料与例如聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)或聚乙烯基缩丁醛(PolyvinylButyral，PVB)等有机材料混合的材料形成。另外，可通过进一步将例如ZnO等障壁材料或例如Al2O3等绝缘陶瓷材料与前述混合材料混合来形成ESD保护材料。除ESD保护材料之外，可填充各种保护材料(例如，多孔绝缘材料)，或者可维持其中使孔(610至640)为空的空心状态。
在片材(192)的顶表面上形成有沿片材(192)的长侧方向暴露出的提取电极(460)。提取电极(460)可从片材(192)的一个长侧沿着短侧形成到与所述一个长侧相对的另一侧。提取电极(460)连接到在层叠体(1000)的相对的第三侧表面及第四侧表面上形成的第三外部电极3300。另外，提取电极(460)的预定区域连接到孔(610至640)，且为此，连接到孔(610至640)的区域可被形成为具有比其他区域宽的宽度。
另一方面，本发明可进一步包括电容器，且当进一步包括所述电容器时，可在层叠体(1000)中设置至少一个内部电极。所述内部电极可与线圈图案的至少一部分交叠，且在所述内部电极与所述线圈图案之间可形成电容。当然，会形成多个内部电极，且使得在所述多个内部电极与线圈图案之间形成电容。通过在图12及图13所示配置中设置内部电极而非ESD保护部来实现设置有电容器的此种层叠式滤波器，且因此，将省略关于此种层叠式滤波器的详细说明及附图。
图14及图15是根据本发明实施例的层叠式滤波器的示意图，其为第一噪声滤波器及第二噪声滤波器以及桥接图案的示意图。另外，图16及图17是示出根据本发明多个实施例的层叠式滤波器的频率特性及阻抗特性的曲线图。换句话说，图14及图15是根据桥接图案的各种形状而关于层叠式滤波器的示意图，且图16及图17是示出根据桥接图案的各种形状而定的频率特性及阻抗特性的曲线图。另一方面，桥接图案(500)可形成在第一噪声滤波器(2100)的末端与第二噪声滤波器(2200)的末端之间。换句话说，在第一噪声滤波器(2100)的最外部线圈图案的水平延伸线与第二噪声滤波器(2200)的最外部线圈图案的水平延伸线之间形成的导电层可被定义为桥接图案(500)。另外，实施例1至7的桥接图案(500)可包括相对于第一噪声滤波器(2100)的最外部线圈图案而水平的第一区域、以及相对于第二噪声滤波器(2200)的最外部线圈图案而垂直的第二区域。换句话说，在实施例1至7中，桥接图案(500)具有类似的图案，但与噪声滤波器的分隔距离、第一桥接图案(510)与第二桥接图案(520)是否交叠、及桥接图案(500)的宽度等发生改变。与此相比，在实施例8中，桥接图案(500)是沿对角线方向形成，且在实施例9中，桥接图案(500)弯曲以改变桥接图案(500)的长度。以下将详细地阐述这些实施例1至9的桥接图案(500)的形状。
在实施例1中，如图14(a)中所示，桥接图案(500)邻近第一噪声滤波器(2100)而形成在第一噪声滤波器(2100)与第二噪声滤波器(2200)之间。换句话说，在实施例1中，第一桥接图案与第二桥接图案交叠，且桥接图案邻近第一噪声滤波器(2100)形成在第一噪声滤波器(2100)与第二噪声滤波器(2200)之间的1/3区域中。
在实施例2中，如图14(b)中所示，桥接图案邻近第一噪声滤波器(2100)以与第一噪声滤波器(2100)的线圈图案的间隔相同的间隔形成。
在实施例3中，如图14(c)中所示，桥接图案邻近第二噪声滤波器(2200)以与第二噪声滤波器(2200)的线圈图案的间隔相同的间隔形成。
在实施例4中，如图14(d)中所示，第一桥接图案不与第二桥接图案交叠且与第二桥接图案分隔开。换句话说，第一桥接图案在第一噪声滤波器(2100)与第二噪声滤波器(2200)之间偏向第一噪声滤波器(2100)的1/3区域处，且第二桥接图案在偏向第二噪声滤波器(2200)的1/3区域处。
在实施例5中，如图14(e)中所示，第一桥接图案(510)邻近第二噪声滤波器(2100)以与第一噪声滤波器(2100)的线圈图案的间隔相同的间隔形成，且第二桥接图案(520)邻近第二噪声滤波器(2200)以与第二噪声滤波器(2200)的线圈图案的间隔相同的间隔形成。
在实施例6中，如图15(a)中所示，桥接图案的宽度被形成为宽的。换句话说，使第一桥接图案的及第二桥接图案的宽度为相同的，但宽于线圈图案的宽度。
在实施例7中，如图15(b)中所示，第二桥接图案(520)的宽度宽于第一桥接图案(510)的宽度。换句话说，第一桥接图案(510)被形成为具有与线圈图案相同的宽度，且第二桥接图案(520)被形成为宽于第一桥接图案(510)的宽度。
在实施例8中，如图15(c)中所示，桥接图案是以对角线形成，以便使桥接图案的长度为短的。
在实施例9中，如图15(d)中所示，桥接图案被形成为弯曲的，使得桥接图案的长度增加。
如图16中所示，根据本发明的实施例，当以各种方式改变桥接图案的形状时，频率特性得以精细调整。换句话说，可在约1％的范围中执行对插入损耗及频率的精细调整，使得插入损耗变为约-34dB及-28dB，且这时的频率变为2.7GHz及5.1GHz。另外，如图17中所示，根据本发明的实施例，当以各种方式改变桥接图案的形状时，阻抗特性得以精细调整。如上所述，通过修改桥接图案的形状(例如桥接图案的长度、桥接图案与噪声滤波器之间的分隔距离、或者两个或更多个桥接图案的交叠与否)来实现对频率及阻抗的精细调整。尽管根据对桥接图案的形状的修改并不大幅改变频率及阻抗特性，然而存在其中需要精细调整来满足在实际设计产品时所需的规范的情形，且在此种情形中，对桥接件的修改可得以显著利用。
已使用上述实施例详细地阐述了本发明，然而应理解，本发明的范围并非仅限于所公开的实施例。另外，应理解，根据权利要求及其等效内容的定义及范围导出的所有改变或修改均归属于本发明的范围内。
Claims (12)
1.一种层叠式滤波器，包括：
层叠体，其中层叠有多个片材；
两个或更多个噪声滤波器，设置在所述层叠体中，且所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者设置有多个线圈图案；
桥接图案，被配置成将所述两个或更多个噪声滤波器的至少一部分彼此连接；以及
外部电极，设置在所述层叠体之外且连接到所述两个或更多个噪声滤波器。
2.根据权利要求1所述的层叠式滤波器，其中所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者包括沿所述片材的层叠方向设置的至少两个或更多个所述线圈图案。
3.根据权利要求2所述的层叠式滤波器，其中所述多个线圈图案通过垂直连接导线而彼此连接，以构成一个所述噪声滤波器。
4.根据权利要求1所述的层叠式滤波器，其中所述两个或更多个噪声滤波器中的每一者的所述线圈图案在匝数及长度中的至少一者上不同。
5.根据权利要求4所述的层叠式滤波器，其中形成同一噪声滤波器的所述多个线圈图案中的至少一者在匝数、长度、线宽度及间隔中的一者上不同。
6.根据权利要求1所述的层叠式滤波器，其中在所述两个或更多个噪声滤波器中，所述线圈图案的至少一部分设置在同一平面上。
7.根据权利要求6所述的层叠式滤波器，其中所述桥接图案连接设置在所述同一平面上的所述线圈图案。
8.根据权利要求7所述的层叠式滤波器，其中所述桥接图案沿所述片材的层叠方向在数目上设置为两个或更多个。
9.根据权利要求7所述的层叠式滤波器，其中沿垂直方向分隔开的两个或更多个所述桥接图案至少部分地交叠或至少部分地具有不同的宽度。
10.根据权利要求1所述的层叠式滤波器，其中所述两个或更多个噪声滤波器具有不同的阻抗及频率特性。
11.根据权利要求10所述的层叠式滤波器，其中根据所述桥接图案的长度、所述桥接图案与所述噪声滤波器之间的分隔距离及两个或更多个所述桥接图案是否交叠来精细地调整所述阻抗及所述频率特性。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的层叠式滤波器，进一步包括：
过电压保护单元及电容器中的至少一者，设置在所述层叠体中。
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