CN1104089C - 感容滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种在高频范围呈现良好衰减特性和基本上维持其自感和品质因数的LC滤波器由多个其上设有线圈导体的绝缘层叠合而成的叠层块构成。线圈导体经通孔串联连接,形成线圈。在叠层块的表面上形成输入/输出外部电极和接地外部电极。垂直于输入/输出外部电极和平行于安装表面把绝缘层叠合起来。垂直于输入/输出外部电极和平行于接地外部电极和安装表面轴向地放置线圈。线圈与各接地外部电极之间产生分布电容,形成电容器。
Description
技术领域
本发明一般涉及感容(LC)滤波器,尤其涉及用作噪声滤波器等的LC滤波器。
背景技术
作为普通的LC滤波器的一个实例,图9示出一种LC滤波器51。该滤波器51是由多个绝缘层52A-52I构成的,具体指其上分别有线圈导体53、54、55、56、57和58的绝缘层52B、52C、52D、52F、52G和52H;其上形成有中央电容器电极60的中央绝缘层52E;以及作为外层用的绝缘层52A和52I。在绝缘层52D和52F上形成的电容器电极59和61,绝缘层52D和52F邻近中央绝缘层52E,且电容器电极59和61分别与同一绝缘层上的线圈导体55和56的中心部分电连接。在半个滤波器51内的线圈导体53至55经过通孔62a、62b和62c在绝缘层52B-52D内相互串联电连接,形成第一线圈63。另外,在另外半个滤波器51内的线圈导体56至58经过通孔62d、62e和62f相互串联电连接,形成第二线圈64。中央电容器电极60与电容器电极59和61中的每一个电极相对而置,并由电极59至61形成一个电容器。
把上述的绝缘层52A-52I叠合起来,然后整体烧结,形成一个叠层块。接着,如图10所示,在叠层块的左右侧分别形成输入/输出外部电极74和73,而在叠层块的近侧和远侧分别形成接地外部电极75和76。第一输入/输出外部电极73与第一线圈63的一端电连接,而第二输入/输出外部电极74与第二线圈64的一端电连接。另外,每个接地外部电极75和76各自与中央电容器电极60的一端电连接。
在这种普通型LC滤波器51中,外部电极73至76放置得与线圈63和64的轴平行,而绝缘层52A-52I沿着外部电极73至76叠合。
普通LC滤波器的另一个实例,诸如在日本未审查专利公报No.7-283031中所揭示的那种也是人们所熟知的。该滤波器把在其上形成有线圈导体的多个绝缘层叠合起来,各线圈导体经通孔以串联方式相互连接,形成一个叠层块。然后沿平行于线圈轴的方向在叠层块上形成输入/输出外部电极和接地外部电极。
再回过来参考图9和10所示的LC滤波器51,会碰到下列问题。在输入/输出外部电极73与线圈63之间的距离和输入/输出外部电极74与线圈64之间的距离较大时,能够抑制在它们之间产生的寄生电容。然而,如果LC滤波器51较小(例如长为1.6mm,宽为0.8mm或更小),输入/输出外部电极73和74会分别靠近线圈63和64,如图10所示,因此,会增大它们之间的寄生电容Cs。
再说,已知的LC滤波器是这样构成的,在线圈63和64的整个长度上,即从线圈64的输入端到线圈63的输出端,接地外部电极75和76都是与线圈63和64相对而置的。这也会增大寄生电容Cs。此外,寄生电容Cs还随线圈63和64的匝数成正比地增大。
把这种叠层化的LC滤波器51用作噪声滤波器,进入一个输入/输出外部电极74的噪声会经寄生电容Cs循环地行进至另一个至输入/输出外部电极73,如图11所示。这就降低了滤波器51在高频范围的衰减特性,因此,不能有效地显现作为噪声滤波器的性能。
此外,由于线圈63和64中产生的磁通量φ的方向垂直于LC滤波器51的安装表面65,因此在印刷线路板80上具有较大面积的导体图案(如接地)中由于磁通量φ而产生有害的涡流。因此,由于涡流损失使磁通量φ削弱,而进一步降低其自感和品质因数(Q值)。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种在高频范围显现良好衰减特性且在滤波器安装在印刷线路板上时又基本上保持其自感和品质因数(Q值)的LC滤波器。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案。本发明提供的LC滤波器包括:由内部导体和绝缘层相叠合形成的叠层块;在所述叠层块表面上形成的输入/输出外部电极;以及在所述叠层块表面上形成的接地外部电极,其中,平行于接地外部电极轴向地放置内部导体。
在上述的LC滤波器中,内部导体包括多个线圈导体,并且轴向垂直于输入/输出外部电极的平面。把线圈导体和绝缘层沿垂直于输入/输出外部电极平面的方向而叠合起来。
另一种做法是,内部导体包括多个线圈导体,并且轴向平行于安装表面。把线圈导体和绝缘层行于安装表面而叠合起来。
绝缘层包括与线圈导体电连接的通孔和环绕该通孔的接地内部电极,接地内部电极与该通孔相隔有一预定的距离。
LC滤波器进一步包括一电容器电极,该电极与线圈导体电连接,与接地内部电极相对而置,从而形成一个电容器。
此外,线圈导体通过中继开孔相互电连接,形成一个线圈,该线圈一端经过引线开孔与输入/输出外部电极电连接,引线开孔的尺寸大于中继开孔的尺寸。
在LC滤波器中,内部导体可以是一个通孔。在此情况中,绝缘层包括一个与通孔相隔有一预定距离、环绕该通孔的接地内部导体。
附图说明图1是按照本发明实施例1的LC滤波器的部件分解透视图。
图2是图1所示的LC滤波器外观的透视图。
图3是图2所示的LC滤波器的等效电路图。
图4是在图2所示的LC滤波器中产生的寄生电容的局部剖视图。
图5是在图2所示的LC滤波器中产生的磁通量的局部剖视图。
图6是按照本发明实施例2的LC滤波器的部件分解透视图。
图7是图6所示的LC滤波器外观的透视图。
图8是图7所示的LC滤波器的等效电路图。
图9是普通的LC滤波器的部件分解透视图。
图10是图9所示的LC滤波器的局部剖视图。
图11是图9所示的LC滤波器的等效电路图。
图12是按照本发明实施例3的LC滤波器的部件分解透视图。
图13是图12所示的LC滤波器外观的透视图。
图14是沿图13III-III线所取的截面图。
图15是图13所示的LC滤波器的等效电路图。
图16是按照本发明实施例3对LC滤波器作变更的截面图。
图17是按照本发明实施例4的LC滤波器的部件分解透视图。
图18是图17所示的LC滤波器外观的透视图。
图19是图18所示的LC滤波器的局部剖视图。
图20是图18所示的LC滤波器的等效电路图。
图21是按照本发明实施例4对LC滤波器一个变更例的部件分解透视图。
图22是绝缘层上形成有接地内部导体的一变更例的平面图。
图23是绝缘层上形成有接地内部导体的又一变更例的平面图。
图24是绝缘层上形成有接地内部导体的再一变更例的平面图。
图25是按照本发明实施例5的LC滤波器外观的透视图。
图26是图25所示的LC滤波器的局部剖视图。
图27是图25所示的LC滤波器的一个电感器部分的部件分解透视图。
图28是图25所示的LC滤波器电容器的部分的部件分解透视图。
图29是图25所示的LC滤波器另一个电感器部分的部件分解透视图。
图30是图25所示的LC滤波器的等效电路图。
图31是图25所示的LC滤波器的介电层变更的透视图。
具体实施方式
现在参照附图给出本发明实施例的描述。[实施例1:图1至图5]
如图1所示,概略地用1表示的LC滤波器是由多个内部绝缘层2B-2E和外部绝缘层2A和2F构成的,其中内部绝缘层2B-2E上分别形成有线圈导体3、4、5和6,而外部绝缘层2A和2F上分别设有引线通孔9a和9b。线圈导体3至6通过在绝缘层2B-2D中形成的中继通孔8a、8b和8c以串联方式相互连接,从而构成一个螺线管线圈7。最后一个中继通孔8d把最后一个线圈导体6连至一个引线通孔9b。
线圈导体3至6由Ag、Pd、Ag-Pd、Cu和其它导电物质制成,采用诸如印刷、溅射或真空淀积等已知方法形成在相应的绝缘层2B-2E的表面上。绝缘层2的材料有铁氧体材料、介电材料、或相对介电常数εr为10或更大的磁性材料。如果采用铁氧体材料作绝缘层2,LC滤波器1会显示出作为一种噪声滤波器的优良的噪声降低性能。采用介电材料或相对介电常数εr为10或更大的磁性材料,在线圈7与下述的接地外部电极13和14之间会形成较大的分布电容。此外,如果做成方形的绝缘层2,那么,无需指定在哪个表面上形成接地电极13和14,和在哪个表面上把LC滤波器安放在印刷线路板上,因此能够改善其工作性能。
把绝缘层2A-2F叠合起来,然后整体烧结,形成一个叠层块。此后,如图2所示,把输入/输出外部电极11和12分别置于叠层块的上下层表面(即在线圈7相对端部处的表面),还在叠层块的左右侧面(即平行于线圈7的轴的表面)分别形成接地外部电极13和14。在线圈7与外部地电极13和14之间会产生分布电容,从而形成一个电容器。外部电极11至14是采用诸如烘烤、溅射或汽相淀积等方法形成的。
第一输入/输出外部电极11通过第一引线通孔9a与第一线圈7的一端,即线圈导体3的一端电连接。第二输入/输出外部电极12通过最后一个引线通孔9b与线圈7的另一端,即最后一个线圈导体6的一端电连接。图3示出LC滤波器1的等效电路。
按上述方式构成的LC滤波器1,线圈7的轴(线圈7中磁通量φ的方向)垂直于输入/输出外部电极11和12,而平行于滤波器1的安装表面15,该安装表面用于将滤波器1安装至诸如印刷线路板20的衬底。这样可减小线圈7与第一输入/输出外部电极11之间以及线圈7与第二电极12之间的电势差,还在它们之间保持了较大的距离。因此,在线圈7与第一输入/输出外部电极11之间以及在线圈7与第二电极12之间所产生的寄生电容Cs能够被抑制到极其小的值,如图4所示。因而,当上述LC滤波器作为噪声滤波器使用时,能够抑制从第一输入/输出外部电极11进入的噪声,使之不经过寄生电容Cs循环到达第二输入/输出外部电极12。结果,便能获得在高频范围呈现良好衰减特性的LC滤波器1,并且作为噪声滤波器它能提供足够的性能。
此外,当LC滤波器1安放在印刷线路板20上时,如图5所示,在线圈7中产生的磁通量φ方向与滤波器1的安装表面15平行。因此,能够充分地维持磁通量φ的强度,不受诸如接地电极等具有较大面积的导体图案的影响。结果,相对于已知的LC滤波器,LC滤波器1基本上维持了它的自感和品质因数(Q值)。
再说,不必在绝缘层上形成电容器电极。因此,能够采用同种材料制作的绝缘层,以降低制作绝缘层、印制内部导体和叠层等工序的成本。[实施例2:图6至图8]
如图6所示,概略地用31表示的实施例2的LC滤波器是用类似于实施例1的LC滤波器1的方法构成的,所不同的是接地内部导体32、33、34和35以及分别与内部导体32至35电连接的接地通孔36a至36c、37a至37c、38a至38c和39a至39c。
把直线形的接地内部导体32至35放置在平行于绝缘层2B-2E上的线圈导体3至6的附近。第二接地内部导体33的引线部分33a延伸到绝缘层2D的右边,而第一接地内部导体34的引线部分34a延伸到另一绝缘层2C的左边。接地内部导体32和33通过在相应绝缘层2B和2D中形成的通孔36a至36c和37a至37c电连接。内部导体34和35通过在其他绝缘层2C和2E中形成的通孔38a至38c和39a至39c电连接。在线圈7与这些接地内部导体32至35之间产生分布电容,因此可形成一个电容器。
把绝缘层2A-2F叠合起来,然后整体烧结,形成一个叠层块。此后,如图7所示,在叠层块的上下表面分别形成输入/输出外部电极41和42,在叠层块的左右侧面分别配置接地外部电极43和44。第一外部电极41通过第一引线通孔9a与线圈7的一端电连接,而第二外部电极42通过第二引线通孔9b与线圈7的另一端电连接。第一接地外部电极43与第一接地内部导体34的引线部分34a电连接,而第二外部电极44与第二接地内部导体33的引线部分33a电连接。图7中还示出安装表面45。
图8是LC滤波器31的等效电路图。如此获得的LC滤波器31,其工作性能和提供的优点与实施例1的LC滤波器1的类似。此外,由于接地内部导体32至35放置在线圈7的附近,在LC滤波器31中能够形成具有较大电容量的电容器。[实施例1和2之变更]
本发明不受前述实施例的限制,在本发明的构思和范围内,可作不同的变更。
线圈可以具有任意的匝数和做成任何形状,根据具体技术要求或者器件的应用场合,从不同的类型中可以选择一种合适的线圈。此外,还可以选择任何所需的输入/输出外部电极和接地外部电极形状,例如,形成的电极可以是有无褶皱或弯曲的。
再说,在前述的实施例中,绝缘层是在被叠合后整体烧结的,然而,这并不是排他的,也可在绝缘层被叠合前预先烧结。此外,重复下列过程也可获得LC滤波器的叠层块。运用诸如印刷等方法,涂敷糊状绝缘材料或导电材料,然后干燥,再在干燥后的表面上涂敷糊状材料。[实施例3:图12至15]
如图12所示,在实施例3中,概略地用10表示的LC滤波器由多个介电层2A、2B、2D和2E以及一个中央介电层2C构成,其中介电层2A、2B、2D和2E的中心处分别有通孔6a、6b、6d和6e,而中央介电层2C上形成有接地内部导体40和通孔6c。
在中央介电层2C的中心处设有一个通孔6c。接地内部导体40分布在中央介电层2C表面的较大面积上,它有一个与通孔6c相隔一预定距离且环绕该通孔6c的圆形空隙4a。内部导体40的一个引线部分4b被延伸到介电层2C的左侧,而另一个引线部分4c被延伸到介电层2C的右侧。在通孔6c与内部导体40之间产生电容,形成一个电容器。在平行于介电层2A-2E的厚度方向形成通孔6a至6e。通孔6a至6e相互按顺序排列,构成一个穿通导体60,轴向放置该穿通导体60,使之与介电层2A-2E的厚度方向平行。该穿通导体60起线圈作用。
通过把电介质粉末与粘合剂搅拌,形成混合物,制成介电层2。接地内部导体40由Ag、Pd、Au、Ag-Pd、Cu、Ni、Pt和其它物质,采用诸如印刷等方法制法。此外,通过把由Ag、Pd、Au、Ag-Pd、Cu、Ni、Pt和其它物质制成的导电糊状物灌入在介电层2中形成的孔中,形成通孔6a至6e。
把绝缘层2A-2E叠合起来,然后整体烧结,形成一个叠层块。接着,如图13和14所示,在叠层块的上下表面分别形成输入/输出外部电极100和110,在叠层块的左右侧面分别配置接地外部电极120和130。外部电极100至130是用诸如烘烤、溅射或汽相淀积等方法形成的。穿通导体60的上部,即第一通孔6a的顶部与第一输入/输出外部电极100连接。穿通导体60的下部,即最后一个通孔6e的底部与第二输入/输出外部电极110连接。接地内部导体40的引线部分4b和4c分别与接地外部电极120和130连接。图15是按上述方法构成的直通型LC滤波器10的等效电路图。
在前述的LC滤波器10中,能够将内部导体40与每个输入/输出外部电极100和110之间的距离做得比普通LC滤波器的大,从而能够抑制导体40与每个输入/输出外部电极100和110之间产生的寄生电容。即使减小LC滤波器10的尺寸减小,在高频范围它也能够显示良好的噪声降低性能。此外,为了降低剩余电感,接地内部导体在介电层上可占据较大面积,因此,在高频范围内稳定地呈现噪声降低的高性能。
尽管在实施例3中提供有接地内部导体40,但是,可以省略该导体40,以构成LC滤波器10′,如图16所示。[实施例4:图17至20]
实施例4将LC滤波器用作叠层噪声滤波器。如图17所示,概略地用21表示的LC滤波器由分别配置有线圈导体23a、23b、23c、25a、25b和25c的多个内部绝缘层22B-D;形成有接地内部导体24和通孔28f的一个中央绝缘层22F;以及分别有通孔28a、28e、28g和28k的多个间隔绝缘层22A、22E、22G和22K构成。通过把电介质粉末或磁性粉末与粘合剂加以搅拌,形成混合物,制成绝缘层22。
接地内部导体24有一个环绕通孔28f的、与在绝缘层22F中心处形成的通孔28f相隔一预定距离的圆形空隙24a。导体24占据绝缘层22表面较大的面积。导体24的一个引线部分24b延伸到绝缘层22F的左侧,而另一个引线部分24c延伸到绝缘层22F的右侧。在通孔28f与内部导体24之间产生电容,从而形成一个电容器。
第一线圈导体23a、23b和23c经在相应绝缘层22B和22C中形成的通孔28b和28c相互按顺序排列,构成第一螺旋线圈23。此外,第二线圈导体25a、25b和25c通过在相应绝缘层22H和22I中形成的通孔28h和28i相互按顺序排列,构成第二螺旋线圈25。于是,第一和第二线圈23和25经过通孔28d、28e、28f和28g相互按顺序连接。
把绝缘层22A-22K叠合起来,然后整体烧结,形成一个叠层块。此后,如图18和19所示,在叠层块的上下表面分别形成输入/输出外部电极300和310,在叠层块的左右侧面分别配置接地外部电极320和330。第一线圈23的一端,即第一线圈导体23a的一端经过第一通孔28a连接到第一输入/输出外部电极300,此外,第二线圈25的一端,即最后一个线圈导体25c的一端经过最后两个通孔28j和28k连接到第二输入/输出外部电极310。此外,接地内部导体24的引线部分24b和24c分别与接地外部电极320和330相连接。图20是构成上述LC滤波器21的等效电路图。LC滤波器21的工作性能和提供的优点类似于实施例3的LC滤波器10的情况。
可以对实施例4作以下变更,如图21所示,为了进一步增大LC滤波器21的电容,可以配置至少一个电容器电极26。在这个LC滤波器21中,第一附加电容器电极26a经第四通孔28d与第一线圈23的一端,即第三线圈导体23c的一端电连接,而第二附加电容器电极26b经通孔28g与第三线圈25即线圈导体25a的一端电连接。此外,附加电容器电极26a与26b经通孔28e和28f电连接。采用这种结构,电容器电极26a和26b与接地内部导体24都是相对而置的,因此,在导体24与电容器电极26a和26b之间得到较大电容。注意,电容器电极的数目要根据所需的电容量而定。[对实施例3和4之变更]
本发明的LC滤波器并不限于实施例3和4,在本发明的构思和范围内可以作不同的变更。
接地内部导体可采用任意形状,由于安装操作上的限制(如印刷电路板的接地图案不能做大)或者由于采用某种已知方法形成外部电极,可以改变引线部分的形状。例如,置于绝缘层400上、环绕通孔420的接地内部导体430,除绝缘层400的四个顶角以外,其引线部分可以被延伸到绝缘层400的各侧,如图22所示。另一种做法,如图23所示的接地内部导体440表示的,其引线部分可以延伸到绝缘层400的整个周边部分。或者,如图24所示的接地内部导体450表示的,引线部分只能延伸到绝缘层400的一侧。
再说,在前面这些实施例中,绝缘层是在被叠合后整体烧结的。然而,这并不是排他的,也可把烧结层叠合起来。此外,重复下列过程,可获得具有叠层化结构的噪声滤波器。运用诸如印刷等方法,涂敷糊状介电材料、磁性材料或导电材料,然后干燥,再在干燥后的表面上涂敷糊状材料。[实施例5:图25至30]
现在给出根据本发明实施例5的LC滤波器的说明,参照图25至30。如图25所示,概略地用101表示的LC滤波器是这样构成的,电容器部分104介于电感器部分102和103之间。在滤波器101的左右侧面分别设有输入外部电极105和输出外部电极106,在滤波器101的近侧和远侧分别配置接地外部电极107和108。
滤波器101中,垂直于外部电极105和106,轴向放置分别被归并到电感器部分105和106内的线圈16和17,如图26所示。第一线圈16的一端与第一输入外部电极105电连接,而第二线圈17的一端与第二输出外部电极106电连接。
现在参照图27至29更详细地描述滤波器101的结构。如图27所示,电感器部分102是由多个磁性层112A-112G构成的,具体指其上分别配置有线圈导体115a、115b、115c和115d以及相应中继通孔122a、122b、122c和122d的磁性层112C-112F;其上分别有引线通孔121a和121b的磁性层112A-112B;和其上有中继通孔122e的磁性层112G。磁性层112是通过把诸如铁氧体等磁性粉末与粘合剂加以搅拌,形成混合物而制成的。
引线通孔121a和121b的尺寸大于中继通孔122a至122e的尺寸。具体说,引线通孔121a和121b的直径规定在200-300μm范围,而中继通孔122a至122e的直径规定在100-200μm范围。由于在形成有线圈导体115a至115d的同一磁性层112C-112F上分别形成中继通孔122a至122d,因此中继通孔只能在磁性层上有限的面积中形成,因此,阻碍了中继通孔122a至122d的扩大。相反,由于引线通孔121a和121b是在没有其他元件(例如导体)的磁性层112A和112B上形成的,因此,它们的扩大可以不受限制。同理,下述的通孔121c和121d也可以被扩大。
如图28所示,电容器部分104是由多个介电层113A-113I构成的,具体指其上分别配置线圈导体115e和115g的介电层113A和113I;其上分别形成电容器电极116a和116c的介电层113C和113G;其上有线圈导体115f以及与该导体115f中心部分电连接的电容器电极116b的介电层113E;以及其上分别有中继通孔122h、122j、122l和122n的介电层113B、113D、113F和113H。每个电容器电极116a和116c可在一端延伸到介电层的近侧和在另一端延伸到介电层的远侧。介电层113是通过把电介质粉末与粘合剂加以搅拌,形成混合物而制成。
如图29所示,电感器部分103是由多个磁性层112H-112N构成的,即其上分别配置有线圈导体115h、115i、115j和115k以及相应的中继通孔122r、122s、122t和122u的磁性层112I-112L;有引线通孔121c和121d的磁性层112M和112N;和有中继通孔122g的磁性层112H。引线通孔121c和121d的尺寸大于中继通孔122g至122u的尺寸。
在电感器部分102与电容器部分104之间以及在电感器部分103与电容器部分104之间配置中间绝缘层114A和114B。绝缘层114A-B可防止电感器部分102和103与电容器部分104之间因热膨胀系数不同而引起剥离和开裂的出现。根据这一要求,中间绝缘层114是通过把磁性材料和绝缘材料的粉末混合物与粘合剂加以搅拌,形成混合物而制成的。
线圈导体115a至115f(仅导体115f的下半部)经过在绝缘层112C-112G、114和113A-113D中形成的相应的中继通孔122a至122j相互按顺序连接,从而构成一个螺线管线圈16。此外,线圈导体115f至115k(仅导体115f的上半部)经过在绝缘层113E-113I、114和112H-112K中形成的相应的中继通孔122k至122t相互按顺序连接,从而构成一个螺线管线圈17。另外,电容器电极116b与每一个电容器电极116a和116c相对而置,由这些电容器电极116a至116c构成电容器118。线圈导体115a至115k和电容器电极116a至116c是由Ag、Pd、Ag-Pd、Cu以及其他物质制成的,采用诸如印刷、溅射或汽相淀积等已知方法在绝缘层112C-112L、113A-I和114的表面上形成的。
把各个绝缘层112A-N、113A-I和114A-B叠合起来,然后整体烧结,形成一个叠层块,在叠层块中,电容器部分104介于电感器部分102和103之间,如图25所示。然后,在该叠层块的左右侧面分别设置输入外部电极105和输出外部电极106,并在叠层块的近侧和远侧分别配置接地外部电极107和108。外部电极105至108是采用诸如溅射、汽相淀积或烘烤等方法做成的。
输入外部电极105经过引线通孔121a和121b与线圈16的一端,即线圈导体115a的一端电连接。输出外部电极106经过引线通孔121c和121d与线圈17的一端,即线圈导体115k的一端电连接。此外,接地外部电极107与每个电容器电极116a和116c的一端电连接,而接地外部电极108与每个电容器电极116a和116c的另一端电连接。图30是LC滤波器101的等效电路图。
在如此获得的LC滤波器101中,沿垂直于外部电极105至108的方向上将绝缘层112、113和114叠合起来,将线圈16和17沿与外部电极105和106垂直的方向轴向地放置。由于线圈16与输入外部电极105之间和线圈17与输入外电极106之间的电势差较小,以及线圈16与输入外电极106之间和线圈17与输入外部电极105之间的间距较宽,因此,能够把线圈16和17与外部电极105至108之间以分布形式产生的寄生电容抑制到最小的值。结果,寄生电容的影响实际可忽略不计,因此,所得到的LC滤波器101在高频范围具有优良的插入损耗特性。
此外,输入外部电极105与线圈16是通过较大尺寸的引线通孔121a和121b电连接的,因此,增大了电极105与线圈16的连接面积。这能够提高两个元件的连接可靠性,还可降低连接区之间产生的直流电阻。同样,也能够提高输出外部电极106与线圈17的连接可靠性和降低其连接区的直流电阻。[实施例5之变更]
应该理解,本发明并不限于此处例举的这些实施例,在不背离本发明的构思和范围下,可作不同的变更。
在前面的实施例中,用两个有引线通孔的层来建立外部电极与线圈之间的电连接。直接连接到外部电极的引线通孔可以做的大一些,而其他引线通孔的尺寸做得与中继通孔的尺寸相当。
电容器部分可以由多个仅有中继通孔的介电层叠合而形成。在这种情况下,中继通孔相互按顺序排列,在在电容器部分中形成的穿通导体与接地外部电极之间形成分布电容,因而构成一个电容器。另一种做法,电容器部分也可以由多个仅有电容器电极和中继通孔的介电层叠合而形成。此外,如图31所示,电容器部分可以由其上有线圈导体115g和接地内部电极300的介电层113构成,接地内部电极300位于线圈导体115g附近。在这种情况下,接地内部电极300可与接地外部电极107电连接,线圈导体115g通过中继通孔122o相互串联连接,在电容器部分104中形成一螺线管线圈。因此,在螺线管线圈与内部电极300之间产生分布电容。由此得到一个电容器。
尽管此实施例一直是以电感器—电容器—电感器结构形成的LC滤波器说明的,但是,滤波器的结构可以为电感器—电容器结构或电感器—电容器—电感器—电容器—电感器结构。此外,在电容器部分中还可归并入一个电阻器,或者,叠加一层有内置电阻器的额外的绝缘层。
此外,在上述的实施例中,把每个有导体的磁性层与介电层叠合起来,然后整体烧结。然而,这并非是排他的,也可以把经烧结的层叠合起来。此外,可根据下列方法制造LC滤波器。运用诸如印刷等方法,涂敷糊状磁性材料,形成一个磁性层,然后,在磁性层的表面上覆盖糊状的导电材料,形成所需的导体。接着,再用糊状磁性材料覆盖导体,形成一个带有内置导体的磁性层。同样,在磁性层上可淀积内有导体的介电层。以此种方式,重复以上过程,得到一个具有叠层化结构的LC滤波器。
另外,LC滤波器的等效电路不限于是T型的,也可是π型或L型。
正如从前面的拙述中看到的,本发明的LC滤波器具有下列优点:
根据本发明的一种形式,线圈垂直于输入/输出外部电极轴向地放置,因此使线圈与输入/输出外部电极之间产生的寄生电容减至最小值。因而能够得到在高频范围呈现良好衰减特性和作为噪声滤波器有足够好性能的LC滤波器。
还有,由于线圈平行于滤波器的安装表面轴向放置,因此线圈中产生的磁通量的方向也平行于安装表面。于是,当LC滤波器被装在印刷线路板上时,能够基本上维持其自感和品质因数(Q值)。这就无需对印刷线路板的设计作改变,避免了诸如用试凑法来选择LC常数的复杂工作。
此外,利用介电材料或相对介电常数等于或大于10的磁性材料作绝缘材料,能够实现高性能的LC滤波器,滤波器能实现降低噪声的作用,并可归并入具有所需电容值的一个电容器。此外,经接地通孔相互连接的接地内部导体在线圈附近,因此,可得到归并入呈现更大电容值的电容器的LC滤波器。
根据本发明的另一种形式,在绝缘层上形成一个通孔和环绕该通孔的接地内部导体,接地内部导体与通孔相隔有一定距离。这增大了接地内导体与输入/输出外部电极之间的距离,因此,能够抑制它们之间产生的寄生电容。另外,较大尺寸的内部导体可保证降低剩余电感。结果,所获得的LC滤波器在高频范围能够稳定地呈现良好的噪声降低性能。
根据本发明的再一种形式,由于线圈垂直于外部电极轴向放置,因此,能够把线圈与外部电极之间产生的寄生电容降低到最小值。因此,能做出在高频范围显示良好插入损耗特性的LC滤波器。此外,引线通孔的尺寸大于中继通孔的尺寸,因此,改善了线圈与外部电极的连接可靠性,同时也降低它们之间产生的直流电阻。
Claims (7)
1.一种感容滤波器,其特征在于,包括:
一个叠层块,包含由多个绝缘层组成的一个层叠,所述多个绝缘层包括多个线圈导体,所述多个线圈导体共同构成至少一个线圈;
在所述叠层块的两个相对表面上形成的输入/输出外部电极;以及
在所述叠层块的另一个表面上形成的一个接地外部电极,
其中,所述至少一个线圈的轴与所述输入/输出外部电极垂直。
2.根据权利要求1所述的感容滤波器,其特征在于,所述绝缘层沿垂直于所述输入/输出外部电极的方向叠合起来。
3.根据权利要求2所述的感容滤波器,其特征在于,至少一层所述绝缘层包括一个通孔和一个接地内部导体,所述通孔与所述线圈导体电连接,而所述接地内部导体以与所述通孔相隔的一预设距离环绕所述通孔。
4.根据权利要求3所述的感容滤波器,其特征在于,还包括一个与所述线圈导体电连接的电容器电极,所述电容器电极与所述接地内部导体相对而置,从而形成一个电容器。
5.根据权利要求2所述的感容滤波器,其特征在于,所述线圈导体以线圈的形式经中继开孔相互电连接,所述线圈的两端经引线开孔与所述输入/输出外部电极电连接,并且所述引线开孔的截面大于所述中继开孔的截面。
6.一种感容滤波器,其特征在于,包括:
一个叠层块,包含由多个绝缘层组成的一个层叠,所述多个绝缘层包括多个通孔导体,所述多个通孔导体安排成一直线;
在所述叠层块的两个相对表面上形成的输入/输出外部电极;以及
在所述叠层块的另一个表面上形成的一个接地外部电极,
其中,所述多个通孔导体的轴与所述输入/输出外部电极垂直。
7.根据权利要求6所述的感容滤波器,其特征在于,至少一层所述绝缘层包括一个接地内部导体,所述接地内部导体以与一个所述通孔导体相隔的一预定距离围绕所述一个通孔导体。
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