DE10349301A1

DE10349301A1 - Anordnung dielektrischer Bauteile

Info

Publication number: DE10349301A1
Application number: DE10349301A
Authority: DE
Inventors: Joseph V. Van Hoyweghen Iii; Edward G. Sveda Jun.; Jeffrey D. Chereson
Original assignee: Spectrum Control Inc
Current assignee: Spectrum Control Inc
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2004-06-03
Also published as: TW200417140A; JP2004172593A; US20040085158A1

Abstract

Die Erfindung stellt einen elektromagnetischen Filter für einen Durchführungsleiter und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Filters bereit. Wenigstens zwei dielektrische Bauteile sind von einer ersten Seite eines Substrats, beispielsweise ein Gehäuse oder eine gedruckte Leiterplatte, getragen.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S. Patentanmeldung 60/420,530, eingereicht am 23. Oktober 2002, jetzt anhängig.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft elektromagnetische Filter und Verfahren zum Bereitstellen von elektromagnetischen Filtern.

Hintergrund der Erfindung

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, einen scheibenförmigen Kondensator zu verwenden, der einen Durchführungsleiter umfänglich umgibt. Derartige Anordnungen haben zylindrische innere und äußere Elektrodenbereiche. Der äußere Elektrodenbereich ist mit einer Erdungsplatte elektrisch verbunden, und eine elektrische Verbindung ist zwischen einer inneren Elektrode und dem Durchführungsleiter hergestellt. Infolge der Verwendung eines scheibenförmigen Kondensators sind derartige Anordnungen teuer und Design-Änderungen sind nicht einfach unterzubringen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung stellt einen elektromagnetischen Filter für einen Durchführungsleiter bereit. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind wenigstens zwei dielektrische Bauteile von einer ersten Seite eines Substrats getragen. Die dielektrischen Bauteile können Kondensatoren sein. Die erste Seite ist im Wesentlichen eben und das Substrat hat auch eine zweite Seite und eine Durchführungsoberfläche. Die Durchführungsoberfläche definiert eine Öffnung, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt. Durch die Öffnung erstreckt sich ein Durchführungsleiter.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Bereitstellen eines elektromagnetischen Filters. In einem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Substrat bereitgestellt. Das Substrat hat eine im Wesentlichen ebene erste Seite, eine zweite Seite und eine Durchführungsoberfläche. Die Durchführungsoberfläche definiert eine Öffnung, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt. Ein Durchführungsleiter ist bereitgestellt, so dass der Durchführungsleiter sich durch die Öffnung erstreckt. Ein erstes dielektrisches Bauteil ist von der ersten Seite getragen und nahe dem Durchführungsleiter. Ein zweites dielektrisches Bauteil ist von der ersten Seite getragen und nahe dem Durchführungsleiter.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis des Charakters und der Ziele der Erfindung sollte auf folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen:
1 ein Draufsichtschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
2 eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
3 eine Teilquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
4 eine Teilquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
5 ein Draufsichtschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist; und
6 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform kann in der Form eines elektromagnetischen Filters hergestellt sein. 1 ist ein Schema eines derartigen Filters. Der Filter kann ein Substrat 10 mit einer im Wesentlichen ebenen ersten Seite 13 aufweisen. Das Substrat 10 kann ein Schutzgehäuse oder eine bedruckte Leiterplatte sein. Das Substrat 10 kann eine zweite Seite 16 und eine Durchführungsoberfläche 19 haben. Die Durchführungsoberfläche 19 kann eine Öffnung 22 definieren, die sich von der ersten Seite 13 zu der zweiten Seite 16 erstreckt. Ein Durchführungsleiter 25 kann sich durch die Öffnung 22 erstrecken.
2 zeigt ein erstes dielektrisches Bauteil 28, das von der ersten Seite 13 des Substrats 10 getragen ist. Das erste dielektrische Bauteil 28 kann den Leiter 25 teilweise umgeben. Ein zweites dielektrisches Bauteil 31 kann von der ersten Seite 13 des Substrats 10 getragen sein und das zweite dielektrische Bauteil 31 kann den Leiter 25 teilweise umgeben. Jedes dielektrische Bauteil 28, 31 kann ein Kondensator sein, der angeordnet ist ein Signal zu filtern, das von dem Durchführungsleiter 25 übertragen wird.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die zum Darstellen bestimmter Merkmale teilweise im Querschnitt gezeigt ist. Zum Beispiel können die Kondensatoren Platten 34, 37 aufweisen, die in einer Ebene orientiert sind, die senkrecht zu einer Achse 40 des Durchführungsleiters 25 ist und die durch ein dielektrisches Material 43 getrennt sind. Das dielektrische Material 43 kann Bariumtitanat, Magnesiumtitanat, Aluminiumoxid, Polyester, Polyamid oder ein Metalloxid sein. Da mehrere diskrete dielektrische Bauteile 28, 31 um den Leiter 25 hinzugefügt sind, nähern sich die elektromagnetischen Charakteristiken denen eines scheibenförmigen Kondensators an. Wenn die diskreten dielektrischen Bauteile Chip-Kondensatoren sind, die von derselben Oberfläche des Substrats getragen sind, kann eine Kostenreduzierung verwirklicht werden, da die Chip-Kondensatoren tendenziell viel billiger sind als scheibenförmige Kondensatoren. Ferner, da Chip-Kondensatoren die gleichen oder die ähnlichen Außendimensionen, jedoch unterschiedliche elektromagnetische Charakteristiken haben können, können Änderungen der elektromagnetischen Charakteristiken eines erfindungsgemäß hergestellten Filters einfacher untergebracht werden. 4 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der die in 3 gezeigte Anordnung an beiden Seiten 13, 16 des Substrats 10 hergestellt ist.
Eines oder mehrere der dielektrischen Bauteile 28, 31, 46, 49 können mit einem ersten leitenden Kontakt 52 elektrisch verbunden sein, der mit der ersten Seite 13 verbunden ist. Der erste leitende Kontakt 52 kann eine Spur auf dem Substrat 10 sein. Der erste leitende Kontakt 52 kann eine der Platten 34 mit dem Substrat 10 elektrisch verbinden. Obwohl der erste leitende Kontakt 52 eines dielektrischen Bauteils 28, 31, 46, 49 verwendet werden kann das dielektrische Bauteil 28, 31, 46, 49 relativ zu dem Substrat 10 zu befestigen, braucht der erste leitende Kontakt 52 nicht für diesen Zweck verwendet zu werden. Jedes dielektrische Bauteil 28, 31, 46, 49 kann in der An und Weise angebaut sein, dass das dielektrische Bauteil 28, 31, 46, 49 eine Seite hat, die von einem leitenden oder einem nicht-leitenden Material an das Substrat 10 angefügt ist. Beispielsweise kann ein Klebstoff verwendet werden das dielektrische Bauteil 28, 31, 46, 49 an die erste Seite 13 anzufügen, um das dielektrische Bauteil 28, 31, 46, 49 an dem Substrat zu befestigen.
Ferner können eines oder mehrere der dielektrischen Bauteile 28, 31, 46, 49 einen zweiten leitenden Kontakt 55 haben, der mit dem Durchführungsleiter 25 elektrisch verbunden ist. Der zweite leitende Kontakt 55 kann die andere der Platten 37 mit dem Durchführungsleiter 25 elektrisch verbinden. Der zweite elektrische Kontakt 55 kann mit dem Durchführungsleiter 25 an einem Ort verbunden sein, der nicht innerhalb der Öffnung 22 liegt. Mit einer derartigen Anordnung kann das Substrat 10 an einem ersten elektrischen Potential und der Leiter 25 an einem zweiten elektrischen Potential sein.
5 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform ähnlich der, die in 1 gezeigt ist. In 5 ist ein weiterer Kondensator 65 zwischen den beiden Kondensatoren 25A, 25B elektrisch angeordnet. Eine Spur 68 verbindet elektrisch einen ersten Satz Platten in dem Kondensator 65 mit dem Leiter 25A. Eine Spur 71 verbindet elektrisch einen zweiten Satz Platten in dem Kondensator 65 mit dem Leiter 25B. Auf diese Art und Weise kann zusätzliches elektromagnetisches Filtern erreicht werden.
6 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Substrat bereitgestellt 100. Das Substrat hat eine im Wesentlichen ebene erste Seite, eine zweite Seite und eine Durchführungsoberfläche. Die Durchführungsoberfläche kann eine Öffnung definieren, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt, und ein Durchführungsleiter kann bereitgestellt werden 103 sich durch die Öffnung zu erstrecken. Ein erstes dielektrisches Bauteil kann von der ersten Seite getragen werden 106 und nahe dem Durchführungsleiter sein, und das erste dielektrische Bauteil kann an das Substrat angefügt werden, beispielsweise durch Verlöten wenigstens eines Bereichs der ersten Seite mit einem leitenden Kontakt des dielektrischen Bauteils. Ein zweites dielektrisches Bauteil kann von der zweiten Seite in der gleichen Art und Weise wie das erste dielektrische Bauteil getragen werden 109. Jedes dielektrische Bauteil kann mit dem Durchführungsleiter elektrisch verbunden werden, beispielsweise durch Verlöten eines leitenden Kontakts von jedem dielektrischen Bauteil mit dem Durchführungsleiter.
Obwohl diese Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere besondere Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es verständlich, dass andere Ausführungsformen dieser Erfindung gemacht werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Deshalb ist diese Erfindung nur von den anhängenden Ansprüchen und deren vernünftiger Interpretation beschränkt.

Claims

Elektromagnetischer Filter mit: einem Substrat mit einer im Wesentlichen ebenen ersten Seite, einer zweiten Seite und einer Durchführungsoberfläche, wobei die Durchführungsoberfläche eine Öffnung definiert, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt; einem Durchführungsleiter, der sich durch die Öffnung erstreckt; einem ersten dielektrischen Bauteil, das von der ersten Seite getragen ist und, den Leiter teilweise umgibt; und einem zweiten dielektrischen Bauteil, das von der ersten Seite getragen ist und den Leiter teilweise umgibt.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei das erste dielektrische Bauteil ein Kondensator ist.
Filter gemäß Anspruch 2, wobei das erste dielektrische Bauteil leitende Platten aufweist, die durch ein dielektrisches Material voneinander getrennt sind.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei das erste dielektrische Bauteil einen leitenden Kontakt aufweist, der mit der ersten Seite elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 4, wobei das erste dielektrische Bauteil eine erste leitende Platte aufweist, die mit dem leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist, und eine zweite leitende Platte aufweist, die von der ersten leitenden Platte durch ein dielektrisches Material getrennt ist und nicht mit dem leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei das erste dielektrische Bauteil einen leitenden Kontakt aufweist, der mit dem Durchführungsleiter elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 6, wobei der leitende Kontakt nicht innerhalb der Öffnung ist.
Filter gemäß Anspruch 6, wobei das erste dielektrische Bauteil eine erste leitende Platte aufweist, die mit dem leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist, und eine zweite leitende Platte aufweist, die von der ersten leitenden Platte durch ein dielektrisches Material getrennt ist und nicht mit dem leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei jedes dielektrische Bauteil einen leitenden Kontakt aufweist, der mit der ersten Seite elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 9, wobei jedes dielektrische Bauteil eine erste leitende Platte aufweist, die mit dem leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist, und eine zweite leitende Platte aufweist, die von der ersten leitenden Platte durch ein dielektrisches Material getrennt ist und nicht mit dem leitenden Material elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei jedes dielektrische Bauteil einen leitenden Kontakt aufweist, der mit dem Durchführungsleiter elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 11, wobei der leitende Kontakt nicht innerhalb der Öffnung ist.
Filter gemäß Anspruch 11, wobei jedes dielektrische Bauteil eine erste leitende Platte aufweist, die mit dem leitenden Kontakt elektrisch verbunden ist, und eine zweite leitende Platte aufweist, die von der ersten leitenden Platte durch ein dielektrisches Material getrennt ist und nicht mit dem leitenden Material elektrisch verbunden ist.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei das Substrat an einem ersten elektrischen Potential und der Kondensator an einem zweiten elektrischen Potential ist.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei das erste dielektrische Bauteil eine Seite aufweist, die von einem leitenden Material an das Substrat angefügt ist.
Filter gemäß Anspruch 1, wobei das erste dielektrische Bauteil eine Seite aufweist, die von einem leitenden Material an den Durchführungsleiter angefügt ist.
Filter gemäß Anspruch 16, wobei das leitende Material nicht in der Öffnung ist.
Verfahren zum Bereitstellen eines elektromagnetischen Filters, mit: Bereitstellen eines Substrats mit einer im Wesentlichen ebenen ersten Seite, einer zweiten Seite und einer Durchführungsoberfläche, wobei die Durchführungsoberfläche eine Öffnung definiert, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt; Bereitstellen eines Durchführungsleiters, der sich durch die Öffnung erstreckt; Tragen eines ersten dielektrischen Bauteils von der ersten Seite und nahe des Durchführungsleiters; Tragen eines zweiten dielektrischen Bauteils von der ersten Seite und nahe des Durchführungsleiters.
Verfahren gemäß Anspruch 18, mit elektrischem Verbinden eines leitenden Kontakts von jedem dielektrischen Bauteil mit dem Substrat.
Verfahren gemäß Anspruch 18, mit elektrischem Verbinden eines leitenden Kontakts von jedem dielektrischen Bauteil mit dem Durchführungsleiter.