DE19716896A1 - LC-Filter - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf LC-Fil
ter und insbesondere auf ein LC-Filter, das als Rauschfilter
oder dergleichen verwendet wird.
Als Beispiel für ein herkömmliches LC-Filter ist in Fig. 9
ein LC-Filter 51 gezeigt. Dieses Filter 51 ist aus einer
Mehrzahl von isolierenden Schichten 52 und insbesondere aus
isolierenden Schichten 52 gebildet, auf denen jeweils Leiter
53, 54, 55, 56, 57 und 58 angeordnet sind. Das LC-Filter
umfaßt ferner eine mittlere isolierende Schicht 52, auf der
eine mittlere Kondensatorelektrode 60 vorgesehen ist, und
isolierende Schichten 52, die als externe Schichten verwen
det werden. Kondensatorelektroden 59 und 61 sind auf den
isolierenden Schichten 52 neben der mittleren isolierenden
Schicht 52 gebildet, wobei die Kondensatorelektroden 59 und
61 mit den mittleren Abschnitten der jeweiligen Spulenleiter
55 und 56 auf der gleichen isolierenden Schicht 52 elek
trisch verbunden sind. Die Spulenleiter 53-55 in einer
Hälfte des Filters 51 sind seriell über Durchgangslöcher
62a, 62b und 62c in den isolierenden Schichten 52 elektrisch
verbunden, um eine erste Spule zu bilden. Ferner sind die
Spulenleiter 56-58 in der anderen Hälfte des Filters 51
seriell miteinander über Durchgangslöcher 62d, 62e und 62f
elektrisch verbunden, um eine zweite Spule 64 zu bilden. Die
mittlere Kondensatorelektrode 60 liegt jeder der Kondensa
torelektroden 59 und 61 gegenüber, womit durch diese Elek
troden 59-61 ein Kondensator gebildet werden kann.
Die oben beschriebenen Schichten 52 sind laminiert und wer
den dann integral gesintert, um einen laminierten Block zu
bilden. Wie es in Fig. 10 gezeigt ist, werden anschließend
externe Eingangs/Ausgangs-Elektroden 74 bzw. 73 auf der
linken und rechten Seite des laminierten Blocks gebildet,
während externe Masseelektroden 75 bzw. 76 auf der nahen und
der fernen Seite des laminierten Blocks angeordnet sind. Die
erste externe Eingangs/Ausgangs-Elektrode 73 ist mit einem
Ende der ersten Spule 63 elektrisch verbunden, während die
zweite externe Eingangs/Ausgangs-Elektrode mit einem Ende
der zweiten Spule 64 elektrisch gekoppelt ist. Ferner sind
die externen Nasseelektroden 75 und 76 jeweils mit einem
Ende der mittleren Kondensatorelektrode 60 elektrisch ver
bunden.
Bei dem LC-Filter 51 dieses herkömmlichen Typs sind die
externen Elektroden 73-76 parallel zu der Achse der Spulen
63 und 64 positioniert, wobei die Schichten 52 entlang den
externen Elektroden 73-76 laminiert sind.
Ein weiteres Beispiel für herkömmliche LC-Filter, wie das
Filter, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffent
lichung Nr. 7-283031 veröffentlicht ist, ist ebenfalls be
kannt. Dabei sind eine Mehrzahl von isolierenden Schichten,
auf denen Spulenleiter angeordnet sind, laminiert, wobei die
Spulenleiter über Durchgangslöcher seriell miteinander ver
bunden sind, um einen laminierten Block zu bilden. Externe
Eingangs/Ausgangs-Elektroden und externe Masseelektroden
werden dann auf dem laminierten Block in Richtungen parallel
zu der Achse der Spulen gebildet.
Wieder bezugnehmend auf das LC-Filter 51, das in den Fig. 9
und 10 gezeigt ist, können folgende Probleme festgestellt
werden. Wenn die Abstände zwischen der externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektrode 73 und der Spule 63 und zwischen
der Elektrode 74 und der Spule 64 erhöht werden, können
Streukapazitäten, die zwischen denselben erzeugt werden,
verhindert werden. Wenn das LC-Filter 51 jedoch vergleichs
weise klein ist (wenn dasselbe beispielsweise eine Länge von
1,6 mm und eine Breite von 0,8 mm aufweist oder sogar noch
kleiner ist), werden die externen Eingangs/Ausgangs-Elektro
den 73 und 74 näher an die Spulen 63 bzw. 64 gebracht, wie
es in Fig. 10 gezeigt ist, wodurch die Streukapazitäten Cs
zwischen denselben erhöht werden.
Das bekannte LC-Filter ist ferner derart aufgebaut, daß die
externen Masseelektroden 75 und 76 angeordnet sind, um den
Spulen 63 und 64 über der gesamten Länge der Spulen 63 und
64 gegenüberzuliegen, d. h. von dem Eingangsanschluß der
Spule 64 zu dem Ausgangsanschluß der Spule 63. Dies erhöht
die Streukapazitäten Cs. Zusätzlich werden die Streukapazi
täten Cs proportional zu der Anzahl von Wicklungen der Spu
len 63 und 64 erhöht.
Wenn dieses laminierte LC-Filter 51 auf ein Rauschfilter
angewendet wird, breitet sich Rauschen, das in eine externe
Eingangs/Ausgangs-Elektrode 74 eintritt, über die Streukapa
zitäten Cs unter Umgehung des Filters zu der anderen exter
nen Eingangs/Ausgangs-Elektrode 73 aus, wie es in Fig. 11
gezeigt ist. Dies verschlechtert die Dämpfungscharakteri
stika des Filters 51 im Hochfrequenzbereich, wodurch dassel
be für ein Rauschfilter unzureichende Charakteristika zeigt.
Da ferner die Richtung des magnetischen Flusses Φ, der in
den Spulen 63 und 64 erzeugt wird, senkrecht zu den Befes
tigungsoberflächen 65 des LC-Filters 51 ist, wird ungünsti
gerweise aufgrund dieses magnetischen Flusses Φ in einem
Leitermuster mit einer großen Fläche, wie z. B. der Nasse,
auf einer gedruckten Verdrahtungsplatine 80 ein Wirbelstrom
erzeugt. Demgemäß wird der magnetische Fluß Φ aufgrund des
Wirbelstromverlusts abgeschwächt, wodurch die Selbstinduk
tivität und der Gütefaktor Q weiter verringert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
LC-Filter zu schaffen, welches im Hochfrequenzbereich her
ausragende Dämpfungscharakteristika zeigt, und welches seine
Selbstinduktivität und seinen Gütefaktor im wesentlichen
beibehält, wenn das Filter auf einer gedruckten Schaltungs
platine befestigt wird.
Diese Aufgabe wird durch ein LC-Filter gemäß Anspruch 1 oder
Anspruch 10 gelöst.
Um das oben definierte Ziel zu erreichen, wird gemäß der
vorliegenden Erfindung ein LC-Filter mit folgenden Merkmalen
geschaffen: einem laminierten Block, der durch Laminieren
eines internen Leiters und einer Isolationsschicht gebildet
ist; einer externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode, die auf
einer Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist; und
einer externen Masseelektrode, die auf einer Oberfläche des
laminierten Blocks angeordnet ist, wobei eine Achse des
internen Leiters parallel zu der externen Masseelektrode
plaziert ist.
Bei dem oben beschriebenen LC-Filter kann der interne Leiter
eine Mehrzahl von Spulenleitern umfassen, und die Achse des
selben kann senkrecht zu der Ebene der externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektroden sein. Die Spulenleiter und die
Isolationsschichten können in einer Richtung senkrecht zu
der Ebene der externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode laminiert
sein. Alternativ kann der interne Leiter eine Mehrzahl von
Spulenleitern umfassen, und die Achse desselben kann pa
rallel zu der Befestigungsoberfläche sein. Die Spulenleiter
und die Isolationsschicht können parallel zu der Befesti
gungsoberfläche laminiert sein.
Die Isolationsschicht kann ein Durchgangsloch, das mit dem
Spulenleiter elektrisch verbunden ist, und ferner eine in
terne Masseelektrode umfassen, die das Durchgangsloch in
einem vorbestimmten Abstand von dem Durchgangsloch umgibt.
Das LC-Filter kann ferner eine Kondensatorelektrode umfas
sen, die mit den Spulenleitern elektrisch verbunden ist und
der internen Masseelektrode gegenüberliegt, um einen Konden
sator zu bilden. Ferner können die Spulenleiter über Über
tragungsöffnungen miteinander elektrisch verbunden sein, um
eine Spule zu bilden, die an einem Ende über eine Leitungs
öffnung mit der externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode elek
trisch verbunden werden kann, wobei die Größe der Leitungs
öffnung größer als die Größe der Übertragungsöffnung ausge
führt ist.
Bei dem LC-Filter kann der interne Leiter ein Durchgangsloch
sein. In diesem Fall kann die Isolationsschicht einen in
ternen Masseleiter aufweisen, der das Durchgangsloch in
einem vorbestimmten Abstand von dem Durchgangsloch umgibt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht, die ein
LC-Filter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die die äußere Er
scheinungsform des in Fig. 1 gezeigten LC-Filters
zeigt;
Fig. 3 ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschaltbild
des in Fig. 2 gezeigten LC-Filters zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Wegschnittansicht, die Streu
kapazitäten zeigt, die in dem in Fig. 2 gezeigten
LC-Filter erzeugt werden;
Fig. 5 eine perspektivische Wegschnittansicht, die den
magnetischen Fluß darstellt, der in dem in Fig. 2
gezeigten LC-Filter erzeugt wird;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht, die ein
LC-Filter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die die äußere Er
scheinungsform des in Fig. 6 gezeigten LC-Filters
darstellt;
Fig. 8 ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschaltbild
des in Fig. 7 gezeigten LC-Filters darstellt;
Fig. 9 eine perspektivische Explosionsansicht eines her
kömmlichen LC-Filters;
Fig. 10 eine perspektivische Wegschnittansicht des in Fig. 9
gezeigten LC-Filters;
Fig. 11 ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschaltbild
des in Fig. 9 gezeigten LC-Filters darstellt;
Fig. 12 eine perspektivische Explosionsansicht, die ein
LC-Filter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Er
scheinungsbild des in Fig. 12 gezeigten LC-Filters
darstellt;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III
von Fig. 13;
Fig. 15 ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschaltbild
des in Fig. 13 gezeigten LC-Filters darstellt;
Fig. 16 eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des
LC-Filters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 17 eine perspektivische Explosionsansicht, die ein
LC-Filter gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Er
scheinungsbild des in Fig. 17 gezeigten LC-Filters
darstellt;
Fig. 19 eine perspektivische Wegschnittansicht des in Fig.
18 gezeigten LC-Filters;
Fig. 20 ein Diagramm eines elektrischen Ersatzschaltbildes
des in Fig. 18 gezeigten LC-Filters;
Fig. 21 eine perspektivische Explosionsansicht, die Bei
spiele für Modifikationen des LC-Filters gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung darstellt;
Fig. 22 eine Draufsicht, die Beispiele für Modifikationen
einer Isolationsschicht darstellt, auf der ein in
terner Masseleiter angeordnet ist;
Fig. 23 eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel für
Modifikationen einer Isolationsschicht darstellt,
auf der ein interner Masseleiter vorgesehen ist;
Fig. 24 eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel einer
Modifikation einer Isolationsschicht darstellt, auf
der ein interner Masseleiter angeordnet ist;
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Er
scheinungsbild eines LC-Filters gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
stellt;
Fig. 26 eine perspektivische Wegschnittansicht des in Fig.
25 gezeigten LC-Filters;
Fig. 27 eine perspektivische Explosionsansicht, die einen
Induktorabschnitt des in Fig. 25 gezeigten LC-Fil
ters darstellt;
Fig. 28 eine perspektivische Explosionsansicht, die den Kon
densatorabschnitt des in Fig. 25 LC-Filters dar
stellt;
Fig. 29 eine perspektivische Explosionsansicht, die den
anderen Induktorabschnitt des in Fig. 25 gezeigten
LC-Filters darstellt;
Fig. 30 ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschaltbild
des in Fig. 25 gezeigten LC-Filters darstellt; und
Fig. 31 eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation
einer dielektrischen Schicht des in Fig. 25 gezeig
ten LC-Filters darstellt.
Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen be
schrieben.
Ein LC-Filter, das allgemein mit 1 bezeichnet ist, ist, wie
es in Fig. 1 dargestellt ist, aus einer Mehrzahl von inter
nen isolierenden Schichten 2, auf denen Spulenleiter 3, 4, 5
bzw. 6 gebildet sind, und äußeren Isolationsschichten 2 auf
gebaut, in denen Leitungsdurchgangslöcher 9a bzw. 9b vorge
sehen sind. Die Spulenleiter 3-6 sind seriell miteinander
über Übertragungsdurchganslöcher 8a, 8b und 8c elektrisch
miteinander verbunden, die in den isolierenden Schichten 2
gebildet sind, wodurch eine Solenoidspule 2 aufgebaut ist.
Ein letztes Übertragungsdurchgangsloch 8d verbindet einen
letzten Spulenleiter 6 mit einem der Leitungsdurchgangs
löcher 9b.
Die Spulenleiter 3-6 bestehen aus Ag, Pd, Ag-Pd, Cu oder
anderen leitfähigen Substanzen, und dieselben sind auf den
Oberflächen der entsprechenden isolierenden Schichten 2
durch ein bekanntes Verfahren, wie z. B. Drucken, Sputtern
oder Vakuumabscheidung, gebildet. Die Materialien für die
isolierenden Schichten 2 können Ferritmaterialien, dielek
trische Materialien oder magnetische Materialien umfassen,
die eine relative dielektrische Konstante εr von 10 oder
größer haben. Wenn ein Ferritmaterial für die isolierenden
Schichten 2 verwendet wird, kann das LC-Filter 1 eine außer
ordentliche Rauschreduzierung als Rauschfilter zeigen. Wenn
ein dielektrisches Material oder ein magnetisches Material
mit einer relativen dielektrischen Konstante εr von 10 oder
größer verwendet wird, kann eine große verteilte Kapazität
zwischen der Spule 7 und den nachfolgend beschriebenen ex
ternen Masseelektroden 13 und 14 gebildet werden. Wenn
ferner die isolierenden Schichten 2 in einer quadratischen
Form gebildet sind, besteht kein Bedarf, festzulegen, auf
welcher Oberfläche die Masseelektroden 13 und 14 gebildet
werden, und ebenfalls auf welcher Oberfläche das LC-Filter 1
auf einer gedruckten Verdrahtungsplatine befestigt wird. So
mit kann das Betriebsverhalten verbessert werden.
Die isolierenden Schichten 2 werden laminiert und dann ein
stückig gesintert, um einen laminierten Block zu bilden.
Anschließend, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, werden die
externen Eingangs/Ausgangs-Elektroden 11 und 12 jeweils auf
der oberen und unteren Oberfläche des laminierten Blocks (d. h.
den Oberflächen an gegenüberliegenden Enden der Spule 7)
angeordnet, wobei ferner die externen Masseelektroden 13 und
14 jeweils auf der linken und rechten seitlichen Oberfläche
des laminierten Blocks gebildet werden (d. h. auf den Ober
flächen, die parallel zu der Achse der Spule 7 sind). Die
verteilte Kapazität wird zwischen der Spule 7 und den ex
ternen Masseelektroden 13 und 14 gebildet, um einen Konden
sator zu bilden. Die externen Elektroden 11-14 werden
mittels Brennen, Sputtern oder Dampfabscheidung gebildet.
Die erste externe Eingangs/Ausgangs-Elektrode ist mit einem
Ende der ersten Spule 7, d. h. einem Ende des Spulenleiters
3, über ein erstes Leitungsdurchgangsloch 9a elektrisch ver
bunden. Die zweite externe Eingangs/Ausgangs-Elektrode 7 ist
mit dem anderen Ende der Spule 7, d. h. einem Ende des letz
ten Spulenleiters 6, über ein letztes Leitungsdurchgangsloch
9b elektrisch verbunden. Das elektrische Ersatzschaltbild
des LC-Filters 1 ist in Fig. 3 gezeigt.
Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten LC-Filter 1 ist die
Achse der Spule 7 (die Richtung des magnetischen Flusses Φ
in der Spule 7) senkrecht zu den externen Eingangs/Aus
gangs-Elektroden 11 und 12 und ferner parallel zu der Befe
stigungsoberfläche 15 des Filters 1, die verwendet wird, um
das Filter 1 auf einem Substrat, wie z. B. einer gedruckten
Verdrahtungsplatine 20, zu befestigen. Dies verringert die
Potentialdifferenz zwischen der Spule 7 und der ersten ex
ternen Eingangs/Ausgangs-Elektrode 11 und zwischen der Spule
7 und der zweiten Elektrode 12, und dies hält ferner einen
größeren Abstand zwischen den genannten Elementen. Demgemäß
können die Streukapazitäten Cs, die zwischen der Spule 7 und
der ersten externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode 11 und zwi
schen der Spule 7 und der zweiten Elektrode 12 erzeugt wer
den, auf einen außerordentlich kleinen Pegel gebracht wer
den, wie es schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn das obi
ge LC-Filter 1 daher als ein Rauschfilter verwendet wird,
kann Rauschen, das in die erste externe Eingangs/Ausgangs-
Elektrode 11 eintritt, unterdrückt werden, und es kann ver
hindert werden, daß das Rauschen über die Streukapazitäten
Cs unter Umgehung des Filters zu der zweiten externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektrode 12 läuft. Folglich ist es möglich,
ein LC-Filter 1 zu erreichen, welches herausragende Dämp
fungscharakteristika im Hochfrequenzbereich schafft, und
welches als Rauschfilter ausreichend gute Charakteristika
aufweist.
Wenn das LC-Filter 1 ferner auf einer gedruckten Verdraht
ungsplatine 20 befestigt wird, ist die Richtung des magne
tischen Flusses Φ, der in der Spule 7 erzeugt wird, parallel
zu der Befestigungsoberfläche 15 des Filters 1, wie es in
Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Somit kann die Intensi
tät des magnetischen Flusses Φ ausreichend beibehalten wer
den, ohne von einer Leiterstruktur mit einer großen Fläche,
wie z. B. Masse, beeinflußt zu werden. Als Ergebnis können
die Selbstinduktivität und der Gütefaktor Q des LC-Filters 1
im Gegensatz zu bekannten LC-Filtern im wesentlichen beibe
halten werden.
Ferner ist das Bereitstellen von Isolationsschichten, die
mit Kondensatorelektroden versehen sind, unnötig. Somit kön
nen isolierende Schichten, die aus demselben Material gebil
det sind, verwendet werden, um die Kosten der Verarbeitungs
schritte zum Bilden der isolierenden Schichten, zum Drucken
der internen Leiter und zum Laminieren der Schichten zu re
duzieren.
Ein LC-Filter, das allgemein mit 31 bezeichnet ist, und das
das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellt, ist in Fig. 6 dargestellt. Dieses LC-Filter ist
ähnlich zu dem LC-Filter 1 des ersten Ausführungsbeispiels
aufgebaut, mit Ausnahme davon, daß interne Masseleiter 32,
33, 34 und 35 und Massedurchgangslöcher 36a-36c, 37a-
37c, 38a-38c und 39a-39c zum elektrischen Verbinden der
internen Leiter 32-35 jeweils vorhanden sind.
Die internen Masseleiter 32-35 mit linearer Form sind in
der Nähe und parallel zu den Spulenleitern 3-6 auf den
Schichten 2 plaziert. Ein Leitungsabschnitt 33a des ersten
internen Masseleiters 33 erstreckt sich zu der rechten Seite
der Schicht 2, während sich ein Leitungsabschnitt 34a des
zweiten internen Masseleiters 34 zu der linken Seite einer
weiteren Schicht 2 erstreckt. Die internen Masseleiter 32
und 33 sind über die Durchgangslöcher 36a-36c und 37a-
37c, die in den entsprechenden Schichten 2 gebildet sind,
elektrisch gekoppelt. Die internen Leiter 34 und 35 sind
über die Durchgangslöcher 38a-38c und 39a-39c, die in
den anderen Schichten 2 gebildet sind, elektrisch verbunden.
Eine verteilte Kapazität wird zwischen der Spule 7 und die
sen internen Masseleitern 32-35 erzeugt. Es kann somit ein
Kondensator erhalten werden.
Die Schichten 2 werden laminiert und dann einstückig gesin
tert, um einen laminierten Block zu bilden. Wie es in Fig. 7
gezeigt ist, werden anschließend die externen Eingangs/Aus
gangs-Elektroden 41 und 42 auf der oberen bzw. unteren Ober
fläche des laminierten Blocks gebildet, wobei ferner externe
Masseelektroden 43 und 44 auf der linken bzw. rechten seit
lichen Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet werden.
Die erste externe Elektrode 41 ist mit einem Ende der Spule
7 über ein erstes Leitungsdurchgangsloch 9a elektrisch ver
bunden, während die zweite externe Elektrode 42 mit dem
anderen Ende der Spule 7 über ein zweites Leitungsdurch
gangsloch 9b elektrisch gekoppelt ist. Die erste externe
Masseelektrode 43 ist mit dem Leitungsabschnitt 34a des
ersten internen Leiters 34 elektrisch verbunden, während die
zweite externe Elektrode 44 mit dem Leitungsabschnitt 33a
des zweiten internen Leiters 33 elektrisch gekoppelt ist. In
Fig. 7 ist ferner eine Befestigungsoberfläche 45 gezeigt.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschalt
bild des LC-Filters 31 darstellt. Das somit erhaltene
LC-Filter 31 funktioniert auf ähnliche Art und Weise wie das
LC-Filter 1 des ersten Ausführungsbeispiels, und dasselbe
bietet ähnliche Vorteile. Zusätzlich kann ein Kondensator,
der eine große Kapazität aufweist, in dem LC-Filter 31 ge
bildet werden, da die internen Masseleiter 32-35 in der
Nähe der Spule 7 angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorher beschrie
benen Ausführungsbeispiele beschränkt, und dieselbe kann be
liebig innerhalb des Bereichs der Erfindung variiert werden.
Die Spule kann eine beliebige Anzahl von Wicklungen auf
weisen, und dieselbe kann in einer beliebigen Form gebildet
sein, wobei eine geeignete Spule aus verschiedenen Typen
gemäß der Spezifikation oder Anwendung des Bauelements
ausgewählt werden kann. Ferner kann jede erwünschte Gestalt
der externen Eingangs/Ausgangs-Elektroden und der externen
Masseelektroden ausgewählt werden, wobei die Elektroden
beispielsweise mit oder ohne Umfaltungen oder Biegungen
gebildet werden können.
Bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen werden
die Schichten ferner einstückig gesintert, nachdem sie
laminiert worden sind. Dies ist jedoch nicht die einzige
Möglichkeit, da die Schichten auch gesintert werden können,
bevor sie laminiert werden. Ferner kann der laminierte Block
des LC-Filters durch Wiederholen der folgenden Prozedur er
halten werden. Ein pastenartiges Isolationsmaterial oder ein
leitfähiges Material kann mittels beispielsweise Drucken
aufgebracht werden und anschließend getrocknet werden, wo
nach über der getrockneten Oberfläche wieder Material ange
bracht werden kann.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist ein LC-Filter, das
allgemein durch 10 dargestellt ist, aus einer Mehrzahl von
dielektrischen Schichten 2, d. h. den dielektrischen Schich
ten 2, die jeweils Durchgangslöcher 6a, 6b, 6d und 6e in der
Mitte derselben aufweisen, und einer mittleren dielektrisch
en Schicht 2 aufgebaut, auf der ein interner Masseleiter 4
und in der ein Durchgangsloch 6c gebildet ist, wie es in
Fig. 12 gezeigt ist.
Das Durchgangsloch 6c ist in der Mitte der mittleren dielek
trischen Schicht 2 vorgesehen. Der interne Masseleiter 40
weist einen kreisförmigen Zwischenraum 4a auf, der das
Durchgangsloch 6c in einem vorbestimmten Abstand von dem
Durchgangsloch 6c umgibt, und derselbe ist auf einer großen
Fläche der Oberfläche der mittleren dielektrischen Schicht 2
angeordnet. Ein Leitungsabschnitt 4b des internen Leiters 40
erstreckt sich zu der linken Seite der Schicht 2, während
sich der andere Leitungsabschnitt 4c zu der rechten Seite
der Schicht 2 erstreckt. Eine Kapazität wird zwischen dem
Durchgangsloch 6c und dem internen Leiter 40 erzeugt, um
einen Kondensator zu bilden. Die Durchgangslöcher 6a-6e
sind parallel zu der Dickenrichtung der Schicht 2 gebildet.
Die Durchgangslöcher 6a-6e sind seriell zueinander ange
ordnet, um einen Durchgangsleiter 60 zu bilden, dessen Achse
parallel zu der Dickenrichtung der Schicht 2 positioniert
ist. Dieser Durchgangsleiter 60 dient als Spule.
Die dielektrischen Schichten 2 werden durch Kneten eines di
elektrischen Pulvers mit einem Bindemittel und durch Formen
der resultierenden Mischung in Schichten hergestellt. Der
interne Masseleiter 40 besteht aus Ag, Pd, Cu, Au, Ag-Pd,
Ni, Pt oder aus anderen Substanzen und derselbe kann bei
spielsweise mittels Drucken gebildet werden. Ferner werden
die Durchgangslöcher 6a-6e durch Füllen einer leitfähigen
Paste, die aus Ag, Pd, Cu, Au, Ag-Pd, Ni, Pt oder anderen
Substanzen hergestellt ist, in Löcher, die in den Schichten
2 gebildet sind, gebildet.
Die Schichten 2 werden laminiert und dann einstückig gesin
tert, um einen laminierten Block zu bilden. Wie es in den
Fig. 13 und 14 gezeigt ist, werden anschließend externe
Eingangs/Ausgangs-Elektroden 100 bzw. 110 auf der oberen
bzw. unteren Oberfläche des laminierten Blocks gebildet,
wobei externe Masseelektroden 120 und 130 auf der linken
bzw. rechten seitlichen Oberfläche des laminierten Blocks
angeordnet werden. Die externen Elektroden 100-130 werden
mittels Brennen, Sputtern oder Dampfabscheiden gebildet. Der
obere Abschnitt des Durchgangsleiters 60, d. h. der obere
Abschnitt des ersten Durchgangslochs 6a, ist mit der ersten
externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode 100 verbunden. Der
untere Abschnitt des Durchgangsleiters 60, d. h. der untere
Abschnitt des letzten Durchgangslochs 6e, ist mit der zwei
ten externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode 110 verbunden. Die
Leitungsabschnitte 4b und 4c des internen Masseleiters 40
sind mit der externen Masseelektrode 120 bzw. 130 verbunden.
Fig. 15 ist ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatzschalt
bild des LC-Filters 10 vom Durchgangstyp darstellt, der wie
oben beschrieben aufgebaut ist.
Bei dem vorher beschriebenen LC-Filter 10 kann der Abstand
zwischen dem internen Leiter 40 und jeder externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektrode 100 und 110 im Vergleich zu her
kömmlichen LC-Filtern größer gemacht werden, derart, daß
eine Streukapazität, die zwischen dem Leiter 40 und den
externen Elektroden 100 und 110 erzeugt wird, unterdrückt
werden kann. Selbst wenn das LC-Filter 10 größenmäßig redu
ziert wird, kann es im Hochfrequenzbereich eine herausragen
de Rauschreduktion erreichen. Zusätzlich kann der interne
Masseleiter eine große Fläche der Schicht einnehmen, um eine
Restinduktivität zu verringern, wodurch das Filter auf
stabile Art und Weise ein gutes Rauschreduktionsverhalten im
Hochfrequenzbereich zeigt.
Obwohl der interne Masseleiter 40 bei dem dritten Ausführ
ungsbeispiel vorgesehen ist, kann der Leiter 40 weggelassen
werden, um ein LC-Filter 10′ zu erhalten, wie es in Fig. 16
dargestellt ist.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel wird ein LC-Filter als
ein laminiertes Rauschfilter verwendet. Ein LC-Filter, das
allgemein mit 21 bezeichnet ist, ist, wie es in Fig. 17
gezeigt ist, aus einer Mehrzahl von internen Isolations
schichten 22, d. h. den Isolationsschichten 22, auf denen
die Spulenleiter 23a, 23b, 23c, 25a, 25b bzw. 25c angeordnet
sind, aus einer mittleren Isolationsschicht 22, auf der ein
interner Masseleiter 24 und in der ein Durchgangsloch 28f
gebildet sind, und aus Abstandshalterisolationsschichten 22
aufgebaut, die jeweils mit Durchgangslöchern 28a, 28e, 28g
und 28k versehen sind. Die Isolationsschichten 22 werden
durch Kneten eines dielektrischen Pulvers oder eines magne
tischen Pulvers mit einem Bindemittel und durch Formen der
resultierenden Mischung in Schichten hergestellt.
Der interne Masseleiter 24 weist einen kreisförmigen
Zwischenraum 24a auf, der das Durchgangsloch 28f in einem
vorbestimmten Abstand von dem Durchgangsloch 28f umgibt, das
in der Mitte der Schicht 22 gebildet ist. Der Leiter 24
nimmt eine große Flächer der Oberfläche der Schicht 22 ein.
Ein Leitungsabschnitt 24b des Leiters 24 erstreckt sich zu
der linken Seite der Schicht 22, während sich der andere
Leitungsabschnitt 24c zu der rechten Seite der Schicht 22
erstreckt. Zwischen dem Durchgangsloch 28f und dem Innen
leiter 24 wird eine Kapazität erzeugt, wodurch ein Konden
sator gebildet wird.
Die ersten Spulenleiter 23a, 23b und 23c sind über Durch
gangslöcher 28b und 28c, die in den entsprechenden Schichten
22 gebildet sind, seriell miteinander verbunden, um eine
erste Spiralspule 23 zu bilden. Ferner sind die zweiten
Spulenleiter 25a, 25b und 25c über Durchgangslöcher 28h und
28i, die in den entsprechenden Schichten 22 gebildet sind,
seriell zueinander angeordnet, um eine zweite Spiralspule 25
zu bilden. Dann werden die erste und die zweite Spule 23 und
25 seriell miteinander durch die Durchgangslöcher 28d, 28e,
28f und 28g miteinander gekoppelt.
Die Schichten 22 werden laminiert und anschließend ein
stückig gesintert, um einen laminierten Block zu bilden. Wie
es in den Fig. 18 und 19 dargestellt ist, werden an
schließend externe Eingangs/Ausgangselektroden 300 und 310
auf der oberen bzw. unteren Oberfläche des laminierten
Blocks gebildet, wobei ferner externe Masseelektroden 320
und 330 auf der linken bzw. rechten seitlichen Oberfläche
des laminierten Blocks angeordnet sind. Ein Ende der ersten
Spule 23 ist mit der ersten externen Eingangs/Ausgangs-Elek
trode 300 verbunden, d. h. das eine Ende des ersten Spulen
leiters 23a über das erste Durchgangsloch 28a. Ferner ist
ein Ende der zweiten Spule 25 mit der zweiten externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektrode 310 verbunden, d. h. ein Ende des
letzten Spulenleiters 25c durch die letzten zwei Durchgangs
löcher 28j und 28k. Ferner sind die Leitungsabschnitte 24b
und 24c des internen Masseleiters 24 mit den externen Masse
elektroden 320 bzw. 330 verbunden. Fig. 20 ist ein Diagramm,
das ein elektrisches Ersatzschaltbild des LC-Filters 21 dar
stellt, das wie oben beschrieben aufgebaut ist. Das LC-Fil
ter 21 arbeitet ähnlich wie das LC-Filter 10 des dritten
Ausführungsbeispiels und liefert ähnliche Vorteile.
Das vierte Ausführungsbeispiel kann derart modifiziert wer
den, daß zumindest eine Kondensatorelektrode 26 angeordnet
werden kann, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, um die Kapazität
des LC-Filters 21 weiter zu erhöhen. Bei diesem LC-Filter 21
ist eine erste zusätzliche Kondensatorelektrode 26a mit ei
nem Ende der ersten Spule 23, d. h. mit dem dritten Spulen
leiter 23c, durch das vierte Durchgangsloch 28d elektrisch
verbunden, während eine zweite zusätzliche Kondensatorelek
trode 26b mit einem Ende der zweiten Spule 25, d. h. dem
Spulenleiter 25a durch das Durchgangsloch 28b, elektrisch
verbunden ist. Ferner sind die zusätzlichen Elektroden 26a
und 26b über die Durchgangslöcher 28e und 28f elektrisch
verbunden. Bei dieser Anordnung sind die Kondensatorelek
troden 26a und 26b angeordnet, um dem internen Masseleiter
24 gegenüberzuliegen, wodurch eine große Kapazität zwischen
dem Leiter 24 und den Elektroden 26a bzw. 26b erhalten wird.
Es sollte angemerkt werden, daß die Anzahl der Kondensator
elektroden durch die erforderliche Kapazität bestimmt wird.
Das LC-Filter der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das
dritte und vierte Ausführungsbeispiel begrenzt, wobei das
selbe innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung va
riiert werden kann.
Der interne Masseleiter kann in einer beliebigen Form gebil
det sein. Die Form der Leitungsabschnitte kann aufgrund der
Begrenzungen bezüglich der Befestigungsoperation (z. B. wie
in dem Fall, bei dem eine Massestruktur einer gedruckten
Platine nicht groß gemacht werden kann) oder aufgrund der
Verwendung eines bekannten Verfahrens zum Bilden von exter
nen Elektroden modifiziert werden. Wie es beispielsweise
durch den internen Masseleiter 430 gezeigt ist, der ein
Durchgangsloch 420 ergibt, das in einer isolierenden Schicht
400 angeordnet ist, können die Leitungsabschnitte mit Aus
nahme der vier Ecken der Schicht 400 erweitert werden, wie
es in Fig. 22 dargestellt ist, und zwar zu den jeweiligen
Seiten der Schicht 400. Alternativ, wie es durch einen
internen Masseleiter 440 dargestellt ist, der in Fig. 23
gezeigt ist, kann der Leitungsabschnitt auf den gesamten
Umfangsabschnitt der Schicht 400 erweitert werden. Wie es
durch einen internen Masseleiter 450 gezeigt ist, der in
Fig. 24 dargestellt ist, kann der Leitungsabschnitt außerdem
nur zu einer Seite der Schicht 400 erweitert werden.
Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen werden die
Schichten einstückig gesintert, nachdem sie laminiert worden
sind. Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, da auch
gesinterte Schichten laminiert werden können. Ferner kann
ein Rauschfilter mit einer laminierten Struktur erreicht
werden, indem die folgende Prozedur wiederholt wird. Ein
pastenartiges dielektrisches Material, magnetisches Material
oder leitfähiges Material wird mittels Drucken aufgebracht
und dann getrocknet, wonach über die getrocknete Oberfläche
wieder Material gelegt wird.
Nachfolgend wird ein LC-Filter gemäß einem fünften Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf
die Fig. 25-30 erläutert. Ein LC-Filter, das allgemein mit
101 bezeichnet ist, ist aufgebaut, wie es in Fig. 25 gezeigt
ist, und zwar derart, daß ein Kondensatorabschnitt 104 zwi
schen Induktorabschnitten 102 und 103 angeordnet ist. Eine
externe Eingangselektrode 105 und eine externe Ausgangselek
trode 106 sind auf der linken bzw. rechten Seite des Filters
101 vorgesehen, wobei ferner externe Masseelektroden 107 und
108 auf der nahen Seite bzw. auf der fernen Seite des Fil
ters 101 angeordnet sind.
Bei dem Filter 101 sind die Achsen der Spulen 16 und 17, die
in den Induktorabschnitten 102 bzw. 103 integriert sind,
senkrecht zu den externen Elektroden 105 und 106 positio
niert, wie es schematisch in Fig. 26 dargestellt ist. Ein
Ende der ersten Spule 16 ist mit der ersten externen Ein
gangselektrode 105 elektrisch verbunden, während ein Ende
der zweiten Spule 17 mit der zweiten externen Ausgangselek
trode 106 elektrisch gekoppelt ist.
Die Struktur der Filters 101 wird nachfolgend detaillierter
bezugnehmend auf die Fig. 27-29 beschrieben. Der Induktor
abschnitt 102 ist, wie es in Fig. 27 gezeigt ist, aus einer
Mehrzahl von magnetischen Schichten 112 aufgebaut, und zwar
insbesondere aus den magnetischen Schichten 122, auf denen
Spulenleiter 115a, 115b, 115c und 115d und zugeordnete
Übertragungsdurchgangslöcher 122a, 122b, 122c bzw. 122d
gebildet sind, aus magnetischen Schichten 122, die jeweils
mit Durchgangslöchern 121a und 121b versehen sind, und aus
einer magnetischen Schicht 112, die mit einem Übertragungs
durchgangsloch 122e versehen ist. Die magnetischen Schichten
112 werden durch Kneten eines magnetischen Pulvers, wie z. B.
Ferrit, mit einem Bindemittel und durch Bilden der resul
tierenden Mischung in Schichten erhalten.
Die Leitungsdurchgangslöcher 121a und 121b sind größer als
die Übertragungsdurchgangslöcher 122a-122e dimensioniert.
Insbesondere werden die Durchmesser der Leitungsdurchgangs
löcher 121a und 121b beispielsweise bestimmt, um in einem
Bereich von 200-300 µm zu liegen, während der Durchmesser
der Übertragungsdurchgangslöcher 122a-122e eingestellt
ist, um in einem Bereich von 100-200 µm zu liegen. Da die
Übertragungsdurchgangslöcher 122a-122d in den gleichen
dielektrischen Schichten 112 gebildet sind, auf denen die
Spulenleiter 115a-115d jeweils angeordnet sind, sind sie
in nur begrenzten Bereichen der Schichten 112 vorgesehen,
wodurch eine Vergrößerung der Übertragungsdurchgangslöcher
122a-122d verhindert wird. Da die Leitungsdurchgangslöcher
121a und 121b dagegen in den Schichten 112, die keine wei
teren Elemente, wie z. B. Leiter, umfassen, können sie ohne
Begrenzung vergrößert werden. Genauso können ebenfalls die
unten beschriebenen Durchgangslöcher 121c und 121d ver
größert werden.
Der Kondensatorabschnitt 104 ist aufgebaut, wie es in Fig.
28 dargestellt ist, und zwar aus einer Mehrzahl von dielek
trischen Schichten 113 und insbesondere aus dielektrischen
Schichten 113, auf denen Spulenleiter 115e und 115g ange
ordnet sind, aus dielektrischen Schichten, auf denen Konden
satorelektroden 116a bzw. 116c gebildet sind, aus einer
dielektrischen Schicht 113, die mit einem Spulenleiter 115f
und mit einer Kondensatorelektrode 116b versehen ist, die
mit dem Mittelabschnitt des Leiters 115f elektrisch verbun
den ist, und aus dielektrischen Schichten 113, die mit Über
tragungsdurchgangslöchern 122h, 122i, 122l bzw. 122n ver
sehen sind. Jede der Kondensatorelektroden 116a und 166c
erstreckt sich an einem Ende zu der nahen Seite der Schicht
113 und an dem anderen Ende zu der fernen Seite der Schicht
113. Die dielektrischen Schichten 113 werden hergestellt,
indem ein dielektrisches Pulver mit einem Bindemittel ge
knetet wird, und indem die resultierende Mischung in Schich
ten gebildet wird.
Der Induktorabschnitt 103 ist, wie es in Fig. 29 dargestellt
ist, aus einer Mehrzahl von magnetischen Schichten 112 auf
gebaut, und zwar aus magnetischen Schichten 112, auf denen
Spulenleiter 115h, 115i, 115j und 115k und entsprechende
Übertragungsdurchgangslöcher 122r, 122s, 122t und 122u ange
ordnet sind, aus magnetischen Schichten 112, die mit Lei
tungsdurchgangslöchern 121c und 121d versehen sind, und aus
einer magnetischen Schicht 112, die mit einem Übertragungs
durchgangsloch 122g versehen ist. Die Leitungsdurchgangs
löcher 121c und 121d sind größer als die Übertragungsdurch
gangslöcher 122g-122u dimensioniert.
Zwischenisolationsschichten 114 sind zwischen dem Induktor
abschnitt 102 und dem Kondensatorabschnitt 104 und zwischen
dem Induktorabschnitt 103 und dem Kondensatorabschnitt 104
angeordnet. Die Isolationsschichten 114 verhindern das Auf
treten eines Ablösens oder Brechens, das durch eine Un
gleichheit der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der
Induktorabschnitte 102 und 103 und des Kondensatorabschnitts
104 bewirkt werden könnte. Als Reaktion auf diese Anfor
derung werden die Zwischenisolationsschichten 114 durch
Kneten einer Pulvermischung aus einem magnetischen Material
und aus einem isolierenden Material mit einem Bindemittel
und durch Bilden der resultierenden Mischung in Schichten
hergestellt.
Die Spulenleiter 115a-115f (nur die untere Hälfte des Lei
ters 115f) sind seriell miteinander über die entsprechenden
Übertragungsdurchgangslöcher 122a-122j elektrisch ver
bunden, die in den Schichten 112, 113 und 114 gebildet sind,
wodurch eine Solenoidspule 16 aufgebaut ist. Ferner sind die
Spulenleiter 115f-115k (nur die obere Hälfte des Leiters
115f) seriell miteinander über die zugeordneten Übertra
gungsdurchgangslöcher 122k-122t elektrisch verbunden, die
in den Schichten 112, 113 und 114 gebildet sind, wodurch
eine Solenoidspule 17 gebildet ist.
Ferner ist die Kondensatorelektrode 116b angeordnet, um den
Kondensatorelektroden 116a und 116c gegenüber zu liegen,
wodurch durch diese Kondensatorelektroden 116a-116c ein
Kondensator 118 gebildet ist. Die Spulenleiter 115a-115k
und die Kondensatorelektroden 116a-116c bestehen aus Ag,
Pd, Ag-Pd, Cu oder aus anderen Substanzen, und dieselben
sind auf den Oberflächen der Schichten 112, 113 und 114
durch ein bekanntes Verfahren, wie z. B. Drucken, Sputtern
oder Dampfabscheiden, gebildet. Die einzelnen Schichten 112,
113 und 114 werden laminiert und dann einstückig gesintert,
um einen laminierten Block zu erzeugen, in dem der Konden
satorabschnitt 114 zwischen den Induktorabschnitten 102 und
103 liegt, wie es in Fig. 25 gezeigt ist. Anschließend
werden die externe Eingangselektrode 105 und die externe
Ausgangselektrode 106 auf der linken bzw. rechten seitlichen
Oberfläche des laminierten Blocks geschaffen, während die
externen Masseelektroden 107 und 108 auf der nahen Seite
bzw. auf der fernen Seite des laminierten Blocks geschaffen
werden. Die externen Elektroden 105-108 werden mittels
Sputtern, Dampfabscheiden oder Brennen hergestellt.
Die externe Eingangselektrode 105 ist mit einem Ende der
Spule 16, d. h. einem Ende des Spulenleiters 115a, über die
Leitungsdurchgangslöcher 121a und 121b elektrisch gekoppelt.
Die externe Ausgangselektrode 106 ist mit einem Ende der
Spule 17, d. h. einem Ende des Spulenleiters 115k, durch die
Leitungsdurchgangslöcher 121c und 121d elektrisch verbunden.
Ferner ist die externe Masseelektrode 107 mit einem Ende der
Kondensatorelektroden 116a und 116c elektrisch verbunden,
während die externe Masseelektrode 108 mit dem anderen Ende
der Kondensatorelektrode 116a und 116c elektrisch verbunden
ist. Fig. 30 ist ein Diagramm, das ein elektrisches Ersatz
schaltbild des LC-Filters 101 darstellt.
Bei dem somit erhaltenen LC-Filter 101 werden die Schichten
112, 113 und 114 in einer Richtung senkrecht zu den externen
Elektroden 105-108 laminiert, wobei die Spulen 16 und 17
in einer Richtung senkrecht zu den externen Elektroden 105
und 106 axial positioniert sind. Demgemäß können Streukapa
zitäten, die in einer verteilten Form zwischen den Spulen 16
und 17 und den externen Elektroden 105-108 erzeugt werden,
auf einen außerordentlich kleinen Pegel aufgrund kleiner
Potentialunterschiede zwischen der Spule 16 und der externen
Eingangselektrode 105 und zwischen der Spule 16 und der ex
ternen Ausgangselektrode 106 und aufgrund der großen Beab
standungen zwischen der Spule 7 und der externen Ausgangs
elektrode 6 und zwischen der Spule 17 und der externen
Eingangselektrode 105 gebracht werden. Als Folge sind die
Einflüsse der Streukapazitäten praktisch vernachlässigbar,
wodurch ein LC-Filter 101 mit überragenden Einfügungsver
lustcharakteristika im Hochfrequenzbereich erhalten wird.
Ferner sind die externe Eingangselektrode 105 und die Spule
116 über die großen Übertragungsdurchgangslöcher 121a und
121b elektrisch gekoppelt, wodurch die Fläche erhöht wird,
mit der die Elektrode 105 und die Spule 16 verbunden sind.
Dies kann die Verbindungszuverlässigkeit der zwei Elemente
erhöhen und ebenfalls den Gleichstromwiderstand, der zwi
schen der Verbindungsfläche erzeugt wird, verringern.
Genauso kann die Verbindungszuverlässigkeit der äußeren
Ausgangselektrode 106 und der Spule 116 verbessert werden,
wobei der Gleichstromwiderstand zwischen den Verbindungs
flächen ebenfalls verringert wird.
Es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die
spezifischen Ausführungsbeispiele derselben begrenzt ist,
und daß verschiedene Modifikationen durchgeführt werden
können, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen werden zwei
Schichten, die mit Leitungsdurchgangslöchern versehen sind,
verwendet, um eine elektrische Verbindung zwischen einer
externen Elektrode und einer Spule herzustellen. Das
Leitungsdurchgangsloch, das direkt mit der externen Elek
trode verbunden ist, kann groß gemacht werden, wobei das
andere Leitungsdurchgangsloch größenmäßig ähnlich wie die
Übertragungsdurchgangslöcher dimensioniert werden kann.
Der Kondensatorabschnitt kann aus einer Mehrzahl von lami
nierten dielektrischen Schichten gebildet sein, die nur mit
Übertragungsdurchgangslöchern versehen sind. In diesem Fall
sind die Übertragungsdurchgangslöcher seriell zueinander
angeordnet, um verteilte Kapazitäten zwischen einem Durch
gangsleiter, der in dem Kondensatorabschnitt angeordnet ist,
und externen Masseelektroden zu erzeugen, wodurch ein Kon
densator gebildet ist. Alternativ kann der Kondensator
abschnitt aus einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen
Schichten gebildet sein, die mit nur Kondensatorelektroden
und Übertragungsdurchgangslöchern versehen sind. Ferner kann
der Kondensatorabschnitt aufgebaut sein, wie es in Fig. 31
gezeigt ist, und zwar aus einer Mehrzahl von dielektrischen
Schichten 113, auf denen ein Spulenleiter 115g und eine
interne Masseelektrode 300, die in der Nähe des Leiters 115g
positioniert ist, gebildet sind. In diesem Fall kann die
interne Masseelektrode 300 elektrisch mit der externen
Masseelektrode 107 verbunden sein, wobei die Spulenleiter
115g über Übertragungsdurchgangslöcher 122o seriell mitein
ander verbunden sein können, um eine Solenoidspule in dem
Kondensatorabschnitt 104 zu bilden. Somit werden verteilte
Kapazitäten zwischen der Solenoidspule und den Innenelek
troden 300 erzeugt. Ein Kondensator kann somit erhalten
werden.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel erklärt worden ist, bei dem
das LC-Filter aus einer Induktor-Kondensator-Induktor-
Struktur gebildet ist, kann das Filter aus einer Induktor-
Kondensator-Struktur oder aus einer Induktor-Kondensator-
Induktor-Kondensator-Induktor-Struktur aufgebaut sein.
Zusätzlich kann ein Widerstand in dem Kondensatorabschnitt
integriert sein, oder es kann eine zusätzliche Isolations
schicht mit einem eingebauten Widerstand laminiert werden.
Bei dem vorhergegangenen Ausführungsbeispiel werden ferner
magnetische Schichten, die jeweils mit einem Leiter versehen
sind, und dielektrische Schichten laminiert und dann inte
gral gesintert. Dies ist jedoch nicht die einzige Möglich
keit, da auch gesinterte Schichten laminiert werden können.
Ein LC-Filter kann ferner gemäß dem folgenden Verfahren
hergestellt werden. Ein pastenartiges magnetisches Material
kann verwendet werden, um beispielsweise mittels Drucken
eine magnetische Schicht zu bilden, woraufhin ein pasten
artiges leitfähiges Material auf der Oberfläche der magne
tischen Schicht aufgebracht werden kann, um einen er
wünschten Leiter zu bilden. Folglich kann der Leiter mit
einem pastenartigen magnetischen Material beschichtet
werden, um eine magnetische Schicht mit einem eingebauten
Leiter zu bilden. Auf ähnliche Weise kann eine dielektrische
Schicht, in der ein Leiter integriert ist, auf der magneti
schen Schicht aufgebracht werden. Auf diese Art und Weise
kann die obige Prozedur wiederholt werden, um ein LC-Filter
mit einer laminierten Struktur zu erhalten.
Zusätzlich ist das Ersatzschaltbild des LC-Filters nicht auf
einen T-Typ begrenzt, sondern dasselbe kann auch ein π-Typ
oder ein L-Typ sein.
Wie es aus der vorangegangenen Beschreibung zu sehen ist,
liefert das LC-Filter der vorliegenden Erfindung folgende
Vorteile.
Gemäß einer Form der vorliegenden Erfindung sind die Achsen
der Spulen senkrecht zu den externen Eingangs/Ausgangs-Elek
troden plaziert, wodurch Streukapazitäten, die zwischen den
Spulen und den externen Eingangs/Ausgangs-Elektroden erzeugt
werden, auf einen minimalen Pegel reduziert werden. Es ist
somit möglich, ein LC-Filter zu erhalten, das herausragende
Dämpfungscharakteristika im Hochfrequenzbereich zeigt, und
das als Rauschfilter ausreichend arbeitet.
Da die Achsen der Spulen außerdem parallel zu der Befesti
gungsoberfläche des Filters plaziert sind, ist die Richtung
des magnetischen Flusses, der in den Spulen erzeugt wird,
ebenfalls parallel zu der Befestigungsoberfläche. Wenn das
LC-Filter somit auf einer gedruckten Verdrahtungsplatine
befestigt ist, können die Selbstinduktivität und der Güte
faktor Q im wesentlichen bewahrt werden. Dies beseitigt den
Bedarf nach einem Verändern des Entwurfs einer gedruckten
Verdrahtungsplatine und macht eine komplizierte Arbeit, wie
z. B. die Auswahl von LC-Konstanten mittels eines empiri
schen Wiederholungsverfahrens, überflüssig.
Unter Verwendung eines dielektrischen Materials oder eines
magnetischen Materials mit einer relativen dielektrischen
Konstante von 10 oder größer als das Material für die Isola
tionsschichten kann ferner ein Hochleistungs-LC-Filter, das
eine Rauschreduktion erreicht und das einen Kondensator
integriert, der eine erwünschte Kapazität aufweist, imple
mentiert werden. Interne Masseelektroden, die untereinander
durch Massedurchgangslöcher verbunden sind, werden ferner in
der Nähe der Spulen plaziert, wodurch ein LC-Filter erhalten
wird, das einen Kondensator integriert, der eine noch größe
re Kapazität zeigt.
Gemäß einer weiteren Form der Erfindung werden ein Durch
gangsloch und ein interner Masseleiter, der dieses Durch
gangsloch in einem vorbestimmten Abstand von dem Durchgangs
loch umgibt, auf einer Isolationsschicht vorgesehen. Dies
erhöht den Abstand zwischen dem internen Masseleiter und den
externen Eingangs/Ausgangs-Elektroden, wodurch verhindert
wird, daß Streukapazitäten zwischen denselben erzeugt wer
den. Zusätzlich kann ein großer interner Leiter vorgesehen
werden, um die Restinduktivitäten zu induzieren. Als Ergeb
nis wird ein LC-Filter erhalten, welches ein gutes Rauschre
duktionsverhalten im Hochfrequenzbereich liefert.
Gemäß einer weiteren Form der Erfindung können, da die Ach
sen der Spulen senkrecht zu den äußeren Elektroden positio
niert sind, Streukapazitäten, die zwischen den Spulen und
den externen Elektroden erzeugt werden, auf einen Minimalpe
gel reduziert werden. Somit kann ein LC-Filter, das heraus
ragende Einfügungsverlustcharakteristika im Hochfrequenz
bereich zeigt, erhalten werden. Zusätzlich sind die Lei
tungsdurchgangslöcher größer als die Übertragungsdurchgangs
löcher dimensioniert, wodurch die Verbindungszuverlässigkeit
der Spulen und der externen Elektroden verbessert wird, und
wodurch ebenfalls der Gleichstromwiderstand, der zwischen
denselben vorhanden ist, reduziert wird.
Claims (16)
1. LC-Filter (1; 31; 10; 10′; 21; 101) mit folgenden Merk
malen:
einem laminierten Block, der eine Laminierung aus einer Mehrzahl von internen Leitern (3-6; 6a-6e; 23a- 23c, 25a-25c; 122a-122d, 115h-115k) und aus Iso lationsschichten (2; 22) umfaßt;
zumindest einer externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode (11, 12; 41, 42; 100, 110; 300, 310; 105, 106), die auf einer Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist; und
einer externen Masselektrode (13, 14; 43, 44; 120, 130; 320, 330; 107, 108), die auf einer anderen Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist,
wobei eine Achse der Mehrzahl von internen Leitern senk recht zu der externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode ist.
einem laminierten Block, der eine Laminierung aus einer Mehrzahl von internen Leitern (3-6; 6a-6e; 23a- 23c, 25a-25c; 122a-122d, 115h-115k) und aus Iso lationsschichten (2; 22) umfaßt;
zumindest einer externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode (11, 12; 41, 42; 100, 110; 300, 310; 105, 106), die auf einer Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist; und
einer externen Masselektrode (13, 14; 43, 44; 120, 130; 320, 330; 107, 108), die auf einer anderen Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist,
wobei eine Achse der Mehrzahl von internen Leitern senk recht zu der externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode ist.
2. LC-Filter (1; 31; 10; 10′; 21; 101) gemäß Anspruch 1,
bei dem die Mehrzahl von internen Leitern (3-6; 6a-
6e; 23a-23c, 25a-25c; 122a-122d, 115h-115k) eine
Mehrzahl von Spulenleitern umfaßt, welche zusammen zu
mindest eine Spule (7; 60; 23, 25; 16, 17) bilden, deren
Achse senkrecht zu der zumindest einen externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektrode (11, 12; 41, 42; 100, 110; 300,
310; 105, 106) ist, wobei die Mehrzahl von Spulenleitern
und die isolierenden Schichten (2; 22) in der Laminier
ung in einer Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu
der zumindest einen externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode
ist.
3. LC-Filter (1; 31; 10; 10′; 21; 101) gemäß Anspruch 1
oder 2, bei dem die Mehrzahl von internen Leitern (3-
6, 6a-6e; 23a-23c, 25a-25c; 122a-122d, 115h-
115k) eine Mehrzahl von Spulenleitern aufweisen, die
zusammen zumindest eine Spule (7; 60; 23, 25; 16, 17)
bilden, deren Achse parallel zu einer Befestigungs
oberfläche des laminierten Blocks ist, wobei die Mehr
zahl von Spulenleitern und die Isolationsschichten (2;
22) in der Laminierung in einer Richtung parallel zu der
Befestigungsoberfläche angeordnet sind.
4. LC-Filter (10; 10′; 21) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem
zumindest eine der Mehrzahl von Isolationsschichten (2;
22) ein Durchgangsloch (6c; 28f) aufweist, das mit den
Spulenleitern (6a-6e; 23a-23c, 25a-25c) verbunden
ist, und das ferner eine interne Masseelektrode (40; 24)
aufweist, die das Durchgangsloch in einem voreingestell
ten Abstand von dem Durchgangsloch umgibt.
5. LC-Filter (21) gemäß Anspruch 4, das ferner eine Konden
satorelektrode (26a, 26b) aufweist, die mit den Spulen
leitern (23a-23c, 25a-25c) elektrisch verbunden ist
und der internen Masseelektrode (24) gegenüberliegt, um
einen Kondensator (24) zu bilden.
6. LC-Filter (101) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem die
Spulenleiter (115a-115d) miteinander über Übertra
gungsöffnungen (122a-122f, 122r-122o) in der Form
einer Spule (16, 17) miteinander verbunden sind, die an
einem Ende mit der zumindest einen externen Ein
gangs/Ausgangs-Elektrode über eine Leitungsöffnung (121a
-121d) elektrisch verbunden ist, wobei der Querschnitt
der Leitungsöffnung größer als der Querschnitt der Über
tragungsöffnungen ist.
7. LC-Filter (10; 21) gemäß Anspruch 2 oder 3, das ferner
einen internen Masseleiter (40; 24) in der Nähe der zu
mindest zwei der Spulenleiter (6a-6e; 23a-23c, 25a-
25c) die auf der Mehrzahl von Isolationsschichten (2;
22) positioniert sind, aufweist, wobei die internen
Masseleiter (40; 24) über Massedurchgangslöcher elek
trisch miteinander verbunden sind.
8. LC-Filter (10; 10′) gemäß Anspruch 1, bei dem die Mehr
zahl von internen Leitern (6a-6e) Durchgangslöcher
sind.
9. LC-Filter (10) gemäß Anspruch 8, bei dem zumindest eine
der Mehrzahl von Isolationsschichten (2) einen internen
Masseleiter (40) umfaßt, der das Durchgangsloch (6c) in
einem vorbestimmten Abstand von dem Durchgangsloch (6c)
umgibt.
10. LC-Filter (1; 31; 10; 10′; 21; 101) mit folgenden Merk
malen:
einem laminierten Block, der eine Laminierung einer Mehrzahl von internen Spulenleitern (3-6; 6a-6e; 23a -23c, 25a-25c; 122c-122d, 115h-115k) aufweist, die jeweils zwischen einer Mehrzahl von Isolations schichten (2; 22) angeordnet sind;
zumindest einer externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode (11, 12; 41, 42; 100, 110; 300, 310; 105, 106), die auf einer Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist; und
einer externen Masselektrode (13, 14; 43, 44; 120, 130; 320, 330; 107, 108), die auf einer anderen Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist,
wobei Linien (Φ) des magnetischen Flusses der Mehrzahl der internen Leiter senkrecht zu der externen Ein gangs/Ausgangs-Elektrode sind.
einem laminierten Block, der eine Laminierung einer Mehrzahl von internen Spulenleitern (3-6; 6a-6e; 23a -23c, 25a-25c; 122c-122d, 115h-115k) aufweist, die jeweils zwischen einer Mehrzahl von Isolations schichten (2; 22) angeordnet sind;
zumindest einer externen Eingangs/Ausgangs-Elektrode (11, 12; 41, 42; 100, 110; 300, 310; 105, 106), die auf einer Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist; und
einer externen Masselektrode (13, 14; 43, 44; 120, 130; 320, 330; 107, 108), die auf einer anderen Oberfläche des laminierten Blocks angeordnet ist,
wobei Linien (Φ) des magnetischen Flusses der Mehrzahl der internen Leiter senkrecht zu der externen Ein gangs/Ausgangs-Elektrode sind.
11. LC-Filter (10; 10′; 21) gemäß Anspruch 10, bei dem zu
mindest eine der Mehrzahl von Isolationsschichten (2;
22) ein Durchgangsloch (6c; 28f) aufweist, das mit den
Spulenleitern (6a-6e; 23a-23c, 25a-25c) verbunden
ist, und das ferner eine interne Masseelektrode (40; 24)
aufweist, die das Durchgangsloch in einem voreingestell
ten Abstand von dem Durchgangsloch umgibt.
12. LC-Filter (21) gemäß Anspruch 11, das ferner eine Kon
densatorelektrode (26a, 26b) aufweist, die mit den Spu
lenleitern (23a-23c, 25a-25c) elektrisch verbunden
ist und der internen Masseelektrode (24) gegenüberliegt,
um einen Kondensator (24) zu bilden.
13. LC-Filter (101) gemäß Anspruch 10, bei dem die Spulen
leiter (115a-115d) miteinander über Übertragungs
öffnungen (122a-122f, 122r-122o) in der Form einer
Spule (16, 17) miteinander verbunden sind, die an einem
Ende mit der zumindest einen externen Eingangs/Aus
gangs-Elektrode über eine Leitungsöffnung (121a-121d)
elektrisch verbunden ist, wobei der Querschnitt der Lei
tungsöffnung größer als der Querschnitt der Übertra
gungsöffnungen ist.
14. LC-Filter (10, 21) gemäß Anspruch 10, das ferner einen
internen Masseleiter (40; 24) in der Nähe der zumindest
zwei der Spulenleiter (6a-6e; 23a-23c, 25a-25c),
die auf der Mehrzahl von Isolationsschichten (2; 22)
positioniert sind, aufweist, wobei die internen Masse
leiter (40; 24) über Massedurchgangslöcher elektrisch
verbunden sind.
15. LC-Filter (10; 10′) gemäß Anspruch 10, bei dem die Mehr
zahl von internen Leitern (6a-6e) Durchgangslöcher
sind.
16. LC-Filter (10) gemäß Anspruch 15, bei dem zumindest eine
der Mehrzahl von Isolationsschichten (2) einen internen
Masseleiter (40) umfaßt, der das Durchgangsloch (6c) in
einem vorbestimmten Abstand von dem Durchgangsloch (6c)
umgibt.
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