CN114335939B - 一种滤波器接地电容层及滤波器 - Google Patents

一种滤波器接地电容层及滤波器 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种滤波器接地电容层及滤波器。滤波器接地电容层包括多个接地电容，多个接地电容采用网格状排布。本申请通过将金属面积较大的接地电容层采用网格状的布线设计，相当于接地电容分散排布，使得接地电容与上下电极层的磁体接触面增加，提高了接地电容层与上下电极层的层间结合力，从而解决了LTCC工艺中金属面积较大的接地电容层在切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层的问题，提高了滤波器产品的可靠性。

Description

一种滤波器接地电容层及滤波器
技术领域
本申请涉及滤波器技术领域，具体涉及一种滤波器接地电容层及滤波器。
背景技术
滤波器因为对接地电容的电容值要求较大，时常要设计金属面积较大的接地电容层。例如在LTCC(Low Temperatμre Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷)滤波器工艺中，接地电容层的面积占比往往大于单层面积的50％。在堆叠过程中，由于接地电容层面积较大，与其他电极层间的结合力差，导致产品切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层等问题，产品的可靠性较差。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种滤波器接地电容层及滤波器，以解决上述背景技术中的问题。
本申请提供的一种滤波器接地电容层，包括多个接地电容，多个所述接地电容采用网格状排布。
可选地，所述网格的横向间距和纵向间距介于30μm～100μm。
可选地，所述网格的横向线宽和纵向线宽介于30μm～100μm。
可选地，所述接地电容层的部分接地电容采用网格状排布，所述部分接地电容排布在不与上下电极层的电容形成有效电容的位置，通过调整所述网格的间距和线宽调整所述滤波器的电性能参数。
可选地，所述接地电容层的所有接地电容均采用网格状排布，通过调整所述接地电容的上下电极层的电容面积调整所述滤波器的电性能参数。
可选地，所述滤波器为叠层式滤波器。
可选地，所述接地电容具有引出端，所述网格的位置避开所述引出端的位置。
本申请提供的一种滤波器，包括如上任一项所述的滤波器接地电容层。
可选地，所述滤波器为叠层式滤波器。
本申请实施例提供一种滤波器接地电容层及滤波器，通过将金属面积较大的接地电容层采用网格状的布线设计，相当于接地电容分散排布，使得接地电容与上下电极层的磁体接触面增加，提高了接地电容层与上下电极层的层间结合力，从而解决了LTCC工艺中金属面积较大的接地电容层在切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层的问题，提高了滤波器产品的可靠性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的滤波器接地电容层的结构示意图；
图2为现有技术中接地电容层的结构示意图；
图3是本申请一实施例的网格的结构示意图；
图4是本申请另一实施例的网格的结构示意图；
图5是本申请第一种实施例的滤波器的阻抗图和波形图；
图6是本申请第二种实施例的滤波器的阻抗图和波形图；
图7是本申请第三种实施例的滤波器的阻抗图和波形图；
图8是本申请第四种实施例的滤波器的阻抗图和波形图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图，对本申请技术方案进行清楚地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
滤波器因为对接地电容的电容值要求较大，时常要设计金属面积较大的接地电容层。例如在LTCC(Low Temperatμre Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷)滤波器工艺中，接地电容层的面积占比往往大于单层面积的50％。在堆叠过程中，由于接地电容层面积较大，与其他电极层(主要是上下电极层)间的结合力差，导致产品切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层等问题，产品的可靠性较差。
为了解决上述问题，本申请提供一种滤波器接地电容层及具有其的滤波器。通过将金属面积较大的接地电容层采用网格状的布线设计，相当于接地电容分散排布，使得接地电容与上下电极层的磁体接触面增加，提高了接地电容层与上下电极层的层间结合力，从而解决了LTCC工艺中金属面积较大的接地电容层在切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层的问题，提高了滤波器产品的可靠性。
第一方面，本申请实施例提供了一种滤波器接地电容层。图1是本申请一实施例的滤波器接地电容层的结构示意图。请参见图1，该滤波器接地电容层100包括多个接地电容，多个接地电容采用网格状排布。图1中未示出具体的接地电容，在网格位置处均排布有接地电容。
请参见图2，图2为现有技术中接地电容层的结构示意图。现有技术中，接地电容层的接地电容一般是集中排布，由于接地电容层的金属面积较大，与其他电极层(主要是上下电极层)间的结合力差，导致产品切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层等问题，产品的可靠性较差。而本申请实施例中，通过将金属面积较大的接地电容层采用网格状的布线设计，相当于接地电容分散排布，使得接地电容与上下电极层的磁体接触面增加，提高了接地电容层100与上下电极层的层间结合力，从而解决了LTCC工艺中金属面积较大的接地电容层在切割及烧结后接地电容层的位置容易出现开裂、分层的问题，提高了滤波器产品的可靠性。
在一些实施例中，本申请实施例的接地电容层100的网格状设计，适用于有金属面积占比大于单层面积50％的接地电容结构的叠层片式滤波器，可以为LTCC滤波器。
图3是本申请一实施例的网格的结构示意图。请参见图3，X方向为横向，Y方向为纵向。网格的横向间距和纵向间距均介于30μm～100μm。网格的横向线宽和纵向线宽均介于30μm～100μm。图3中仅示出了纵向间距I和纵向线宽J。
在一些实施例中，接地电容具有引出端，网格的位置需要避开引出端的位置，避免出现引出位置连接不良的问题。
在一些实施例中，本申请实施例的接地电容层的网格状设计包括两种方式：部分接地电容采用网格状排布和所有接地电容采用网格状排布。下面对这两种方式分别进行说明：
(1)请参见图1，接地电容层100的部分接地电容采用网格状排布。这部分接地电容排布在不与上下电极层的电容形成有效电容的位置。图1中“工”字的位置为上层电容100，可以看出网格状的接地电容避开了上层电容200和下层电容300。这种方式下，可以通过调整网格的间距和线宽来调整滤波器的电性能参数，使其满足需求。
(2)请参见图4，接地电容层100的所有接地电容均采用网格状排布。这种方式下，可以通过调整接地电容的上层电容200和下层电容300的电容面积来调整滤波器的电性能参数，使其满足需求。
针对上述两种网格状设计，通过下面的多个应用实例进行说明。需要说明的是，图5至图8的波形图中，虚线为现有技术中接地电容未采用网格状排布的滤波器的波形，实线为接地电容采用网格状排布的滤波器的波形。
应用实例一
该应用实例中，采用一款低通滤波器作为原型样品，接地电容与上下电极层未形成有效电容的位置采用网格布线。网格线宽：X方向＝50μm，Y方向＝75μm，网格间距：X方向＝50μmY，方向＝75μm。上层电容设计不变，下层电容设计不变。
对上述结构的滤波器进行测试，得到的阻抗图(上半部分)和电性波形图(下半部分)如图5所示。请参见图5中的阻抗图和波形图，m1点的频率为0.5GHz，相位为-98.1037，幅值为0.0381，阻抗为0.9865-0.0745i。m2点的频率为2.7GHz，相位为161.7752，幅值为0.0571，阻抗为0.9059+0.0294i。
应用实例二
该应用实例中，采用一款低通滤波器作为原型样品，接地电容与上下电极层未形成有效电容的位置采用网格布线。网格线宽：X方向＝50μm，Y方向＝52μm，网格间距：X方向＝50μmY，方向＝75μm。上层电容设计不变，下层电容设计不变。
对上述结构的滤波器进行测试，得到的阻抗图(上半部分)和电性波形图(下半部分)如图6所示。请参见图6中的阻抗图和波形图，m1点的频率为0.5GHz，相位为-98.0996，幅值为0.0376，阻抗为0.9867-0.0736i。m2点的频率为2.7GHz，相位为159.9765，幅值为0.0502，阻抗为0.9093+0.0314i。
结合应用实例一和应用实例二可以看出，对于部分接地电容采用网格状排布，可以通过调整网格线宽和件间距来调整滤波器的电性能参数。
应用实例三
该应用实例中，采用一款低通滤波器作为原型样品，接地电容全部采用网格布线。网格线宽：X方向＝50μm，Y方向＝50μm，网格间距：X方向＝50μmY，方向＝50μm。上层电容设计不变，下层电容设计不变。
对上述结构的滤波器进行测试，得到的阻抗图(上半部分)和电性波形图(下半部分)如图7所示。请参见图7中的阻抗图和波形图，m1点的频率为0.5GHz，相位为-97.6623，幅值为0.0349，阻抗为0.9884-0.0685i。m2点的频率为2.7GHz，相位为168.5608，幅值为0.0371，阻抗为0.9298+0.0137i。
应用实例四
该应用实例中，采用一款低通滤波器作为原型样品，接地电容全部采用网格布线。网格线宽：X方向＝50μm，Y方向＝50μm，网格间距：X方向＝50μmY，方向＝50μm。上层电容设计不变，增加下层电容面积，即线宽由410μm增加到450μm。
对上述结构的滤波器进行测试，得到的阻抗图(上半部分)和电性波形图(下半部分)如图8所示。请参见图8中的阻抗图和波形图，m1点的频率为0.5GHz，相位为-97.9935，幅值为0.0372，阻抗为0.9870-0.0729i。m2点的频率为2.7GHz，相位为174.1815，幅值为0.0299，阻抗为0.9422+0.0057i。
结合应用实例三和应用实例四可以看出，对于全部接地电容采用网格状排布，可以通过调整上下电极层的电容面积来调整滤波器的电性能参数。
第二方面，本申请还提供一种滤波器。该滤波器包括如第一方面任一实施例所述的滤波器接地电容层。
在一些实施例中，该滤波器为有金属面积占比大于单层面积50％的接地电容结构的叠层片式滤波器，可以为LTCC滤波器。
在本申请提供的滤波器的实施例中，包含了上述滤波器接地电容层各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述滤波器接地电容层的各实施例适应性相同，在此不做再赘述。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即，以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
另外，尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
在本申请中，“在一些实施例中”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“在一些实施例中”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (7)

1.一种滤波器接地电容层，其特征在于，包括多个接地电容，多个所述接地电容采用网格状排布，所述滤波器接地电容层的网格状排布包括方式一：所述接地电容层的部分接地电容采用网格状排布，所述部分接地电容排布在不与上下电极层的电容形成有效电容的位置，通过调整所述网格的间距和线宽调整所述滤波器的电性能参数。
2.根据权利要求1所述的滤波器接地电容层，其特征在于，所述网格的横向间距和纵向间距介于30 μm ~100μm。
3.根据权利要求2所述的滤波器接地电容层，其特征在于，所述网格的横向线宽和纵向线宽介于30 μm ~100μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器接地电容层，其特征在于，所述滤波器为叠层式滤波器。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器接地电容层，其特征在于，所述接地电容具有引出端，所述网格的位置避开所述引出端的位置。
6.一种滤波器，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的滤波器接地电容层。
7.根据权利要求6所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器为叠层式滤波器。
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