DE4327850A1 - Planarfilter insbesondere für mehrpolige Steckverbinder mit Stecker und Gegenstecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Planarfilter, insbesondere für in einem die Masse-Verbindung herstellenden Gehäuse angeordneten mehrpoligen Steckverbinder (Stecker oder Gegenstecker) für elektronische Signale führende Signalleitungen, mit einer deren Anzahl entsprechende An­ zahl eng benachbarter, auf einem Substrat angeordneter Kondensato­ ren, gebildet von einer gemeinsamen, zumindest im Randbereich des Substrats im wesentlichen durchgehenden Masse-Elektrode, von einzel­ nen, für jede Signalleitung vorgesehenen und gegen die anderen iso­ lierten Signal-Elektroden sowie von einer dielektrischen Schicht zwi­ schen diesen, wobei das Substrat für jede der Signalleitungen eine Öffnung aufweist, an die oder in die die Signal-Elektroden reichen und dort mit den zugeordneten Signalleitungen verbunden sind.

Nach dem Stand der Technik werden zum Anschließen von Leitungen, mit denen beispielsweise Rechner oder andere elektronische Geräte zum Signalaustausch verbunden werden, mit Filter versehen, die elektri­ sche Störimpulse unterdrücken, wobei die elektrischen Störimpulse die Folge von elektromagnetischen oder elektrostatischen Störungen sind, die etwa durch Blitzentladungen oder andere Ereignisse entste­ hen. Diese Filter werden als Planarfilter ausgebildet, wie beispiels­ weise beschrieben in FR-PS 2 422 268, US-PS 4 791 391 oder US-PS 4 070 084, wobei als Filterelemente in jeder Signalverbindung ein Kon­ densator oder eine Kondensator-Induktivität-Kombination als Pi- oder als L-Filter vorgesehen ist. Diese Kondensatoren, im allgemeinen hergestellt in Dickschicht-Technologie haben eine begrenzte Span­ nungsfestigkeit, die materialbedingt ist. Die Konstruktion des Fil­ ters und die dafür verwendeten Materialien sind für die Höhe der Spannungsfestigkeit entscheidend. Wird beispielsweise als Dielektri­ kum in den Kondensatoren Bariumtitanat in Form eines dünnen Strei­ fens oder eines pastös aufgetragenen Siebdruckauftrages verwendet, werden sowohl der Streifen als auch der Siebdruckauftrag nach dem Zusammenfügen bzw. dem mehrlagigen Drucken gebrannt werden. Die da­ bei entstehenden dünnen dielektrischen Schichten weisen eine be­ grenzte Spannungsfestigkeit auf. Dabei spielen sowohl die Art des Dielektrikums als auch dessen Verunreinigung durch Einschlüsse sowie Grat- oder Spitzenbildung an den im Regelfall mittels Siebdrucktech­ nik aufgebrachten Belägen der Kondensatoren eine Rolle, da sich Ko­ rona-Entladungen ausbilden können, die letztendlich zu einer Kanal­ bildung führen und so die Ursachen von Durchschlägen darstellen.

Die Spannungsfestigkeit dieser Planarfilter wird beispielsweise beim Einsatz in der Telekommunikation immer wichtiger. Die heutigen An­ forderungen an Stoßspannungen (Prüfwerte z. B. 1000 V, 10 µs An­ stieg, 350 µs Abfall) etwa in der Telekommunikation übersteigt für die gewünschten Filtereigenschaften (Kapazität, Frequenz) die Span­ nungsfestigkeit vieler bisher verwendeter Kondensatoren. Um über die Vergrößerung der Schichtdicke die Spannungsfestigkeit zu vergrößern, muß eine Verringerung der Kapazität in Kauf genommen werden, die zwar durch Erhöhung der Dielektrizitätskonstanten ausgeglichen wer­ den könnte, jedoch dürfte diese Materialkonstante "ausgereizt" sein. Es erscheint daher vorteilhaft, das Filterelement weiter zu bilden, welches den höheren Anforderungen entspricht.

Daraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstel­ lung, einen gattungsgemäßen Steckverbinder derartig weiter zu bil­ den, daß die Sicherheit gegen elektromagnetische oder elektrostati­ sche Störungen weiter herabgesetzt ist; darüber hinaus soll der Steckverbinder wirtschaftlich herstellbar und sicher und störungs­ frei einsetzbar sein.

Diese Aufgabe wird nun nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder der Kondensatoren des Planarfilters von einer Serienschaltung aus zwei im wesentlichen gleich großen, jeweils ein Kondensator-Paar bildenden Einzelkondensatoren gebildet ist, wobei die Serienschal­ tung dadurch erreicht wird, daß auf die dielektrische Abdeckung von Signal-Elektrode und die Masse-Elektrode zur Bildung der beiden in Serie geschalteten Kondensatoren eine, beide in etwa gleich großen Flächenbereichen, überdeckende Zwischenelektrode aufgebracht ist, die die Masse-Elektrode und die zugeordnete Signal-Elektrode mit et­ wa gleich großen Flächenanteilen überdeckt. Durch diese Serienschal­ tung zweier nahezu gleich großer Kondensatoren wird die in den Kon­ densatoren speicherbare Energie und somit die Spannung, der jeder der Kondensatoren ausgesetzt ist, etwa halbiert. Durch das Anlegen der Spannung V an die Beläge eines derartigen Kondensators wird die für den Durchschlag maßgebende Feldstärke E=V/S erzeugt, wobei S die Schichtdicke des Dielektrikums ist. Bei gleich großer Feldstärke E und Serienschaltung zweier im wesentlichen gleich großer Kondensato­ ren wird die Spannung an den Kondensatoren dem Grenzwert entspre­ chen, so daß die Gesamtspannung, mit der diese Kondensator-Anordnung belastet werden kann, sich etwa verdoppelt. Dabei bleiben die Ab­ schirmung durch die im wesentlichen durchgehend ausgebildeten Masse- Elektrode, die niedrige Induktivität (die klein gegenüber der Längs­ induktivität der durch den Steckverbinder laufenden Signalleitung ist) und der kompakte, Laufzeiteffekte vermeidende Aufbau erhalten.

Um diese Schaltung in Dickschicht-Technik auf einem mit Durchgangs­ löcher für die Signalstifte versehenen Substrat zu erhalten, wird vorgeschlagen, daß die beiden in Serie geschalteten Kondensatoren auf einer Seite des Substrats angeordnet sind, wobei die Masse-Elek­ trode und die Signal-Elektroden auf dieser Seite des Substrat in gleicher Ebene angeordnet und mit einer dielektrischen Schicht abge­ deckt sind, auf der die jeder der Signal-Elektroden zugeordneten Zwischenelektroden aufgebracht sind. Um den Anschluß an die beispielsweise von einem metallischen Stecker-Gehäuse gegebenen Mas­ se zu erhalten, bildet an den Längsseiten des Planarfilters ein- oder beidseitig die Masse-Elektrode eine freiliegende Masse-Kontakt­ leiste. Diese Ausführungsform ist einfach und damit wirtschaftlich herzustellen; jedoch lassen sich nur Kondensator-Paare herstellen, deren Kapazität wegen des Platzbedarfs der beiden in einer Ebene liegenden Kondensatoren begrenzt ist, wobei der Kapazitätswert neben der Überdeckungsfläche auch von der Dicke der dielektrischen Schicht und der Dielektrizitätskonstanten des Materials bestimmt wird und durch Wahl von Materialien mit hoher Dielektrizitätskonstanten die geringere Überdeckungsfläche kompensiert werden kann.

Eine andere Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß von den beiden in Serie geschalteten Kondensatoren der eine auf der einen, der an­ dere auf der anderen Seite des Substrats angeordnet sind, wobei bei­ de je einen Zwischenbelag als Zwischenelektrode aufweisen, die über eine den Rand des Substrats umgreifenden Brücke miteinander verbun­ den sind, und wobei die Masse-Elektrode als durchgehende Elektrode auf eine der beiden Seiten des Substrats so aufgebracht ist, daß die Signalstift-Durchführungen freigestellt sind. Auf die andere Seite des Substrats werden für jede der Signalelektroden Zwischenelektro­ den aufgebracht, die mit im wesentlichen gleichgroßen Zwischenelek­ troden auf der Masse-Elektrode verbunden sind, wobei zwischen den der Masse-Elektrode zugeordneten Zwischenelektroden und dieser eine dielektrische Lage vorgesehen ist, die ebenso wie die metallischen Lagen der Elektroden in Siebdrucktechnik aufgebracht ist. Die Zwi­ schenelektroden sind über den Randbereich des Substrats über Brücken elektrisch miteinander verbunden; dazu umgreifen die Brücken das Substrat U-förmig, wobei für die Brücken Aussparungen im Randbereich vorgesehen sind. Für die hier erreichbaren Kapazitätswerte gilt das Gleiche, wie bereits ausgeführt. Da hier die Überdeckungsfläche größer gewählt werden kann, lassen sich entweder Kondensatoren mit größeren Kapazitäten oder (wegen stärkerer dielektrischer Schicht) mit höherer Einzel-Spannungsfestigkeit herstellen. Die bei dieser Ausbildung (relativ) großen Aussparungen in der Masse-Elektrode haben eine Verringerung der erwünschten Abschirmwirkung der Masse- Elektrode zur Folge. Um dieser Verringerung entgegenzuwirken, wird die Masse-Elektrode zumindest an einer Stelle, vorzugsweise an beiden Längsseiten des Planarfilters über den Rand des Substrats herumgezogen und als von Aussparungen im Bereich der Signalleitungs- Durchführungen abgesehen flächig durchgehender Metallisierungsbelag über die Rückseite des Substrats geführt. Dadurch wird eine wirksame Abschirmung erreicht, so daß das Planarfilter neben der Filterung der einzelnen Signalleitungen zusammen mit dem metallischen Gehäuse des Steckverbinders auch einen wirksamen Schutz gegen Einstrahlungen von elektromagnetischen Wellen oder Impulsen bietet.

In einer vorteilhaften Ausbildung ist die von den Ausnehmungen in den Bereichen der Stiftdurchführungen abgesehen im wesentlichen durchgehende Masse-Elektrode auch im Bereich der Zwischenelektroden- Umgriffe ausgenommen und bildet zwischen den Zwischenelektroden-Um­ griffen eine zur Kontaktierung freiliegende Kontaktleiste. Diese Kontaktleiste gestattet einen direkten Masseanschluß an ein metalli­ sches Gehäuse, in das das Planarfilter eingebaut wird. Sie gestattet darüberhinaus auch eine Messung jedes der Kondensator-Paare zwischen der jeweiligen Signal-Elektrode und der Masse-Elektrode.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sind die Masse-Elektrode und die Signal-Elektroden direkt auf das Substrat aufgebracht, und zwar die Masse-Elektrode auf der einen Flachseite, die Signal-Elek­ troden auf der anderen Flachseite des Substrats, so daß auf beide Metallisierungsschichten je eine dielektrische Schicht aufgebracht ist, und daß auf die dielektrischen Schichten die Zwischen-Elektro­ den aufgebracht sind, wobei vorzugsweise das so gebildete Planarfil­ ter ein- oder beidseitig mit einer Schutzabdeckung versehen ist, die die randnahen, freiliegenden Bereiche der Masse-Elektrode zur Bil­ dung der Kontaktleiste frei läßt.

Alternativ dazu wird eine zweite Ausgestaltung vorgeschlagen, bei der die Zwischenelektroden auf beiden Flachseiten des Substrats un­ ter Aussparung der die Öffnungen der Signalleitungs-Durchführungen umgebenden Bereiche direkt aufgebracht sind, so daß die beiden Metallisierungsschichten der Zwischenelektroden je mit einer dielek­ trischen Schicht abgedeckt sind, und daß die im wesentlichen durch­ gehend ausgebildete Masse-Elektrode sowie die einzelnen Signal-Elek­ troden auf diese dielektrischen Schichten aufgebracht sind, wobei vorzugsweise das so gebildete Planarfilter ein- oder beidseitig mit einer Schutzabdeckung versehen ist, die die randnahen, freiliegenden Bereiche der Masse-Elektroden zur Bildung der Kontaktleiste frei­ läßt.

In einer dritten, ebenfalls alternativen Ausgestaltung sind die Zwi­ schenelektrode der ersten Kondensatoren der Kondensatoren-Paare auf die eine Flachseite und eine der anderen Kondensator-Elektroden der zweiten Kondensatoren der Kondensator-Paare auf die andere Flachsei­ te des Substrats direkt aufgebracht und mit je einer dielektrischen Schicht abgedeckt, so daß die andere Kondensator-Elektroden der er­ sten Kondensatoren der Kondensator-Paare auf die dessen Zwischene­ lektrode abdeckenden dielektrische Schicht und die Zwischenelektro­ den der zweiten Kondensatoren der Kondensator-Paare auf die die an­ deren Kondensator-Elektroden abdeckende dielektrische Schicht auf ge­ bracht sind, wobei vorzugsweise das so gebildete Planarfilter ein- oder beidseitig mit einer Schutzabdeckung versehen ist, die die randnahen, freiliegenden Bereiche der Masse-Elektrode zur Bildung der Kontaktleiste freiläßt.

Mit diesen Ausführungsformen ist die Serienschaltung der beiden etwa gleich großen Kondensatoren jedes der Kondensatoren-Paare wirtschaft­ lich und technisch einfach realisierbar. Die Spannungsbelastung der in Serie geschalteten Kondensatoren wird so - entsprechend dem Ver­ hältnis der Kapazitäten der Kondensatoren jedes Kondensator-Paares - etwa halbiert. Die damit einhergehende Verringerung der Kapazität auf etwa die Hälfte durch diese Serienschaltung ist besonders bei Telekommunikations-Aufgaben tolerierbar; ist bei anderen Einsatzfäl­ len eine bestimmte Kapazität vorgegeben, kann diese bei von der Geo­ metrie vorgegebenen Fläche, die den Kondensatoren zur Verfügung steht und der Dicke des Dielektrikums, die von der Spannungsfestig­ keit vorgegeben ist, durch Wahl der Dielektrizitätskonstanten des Materials für die elektrische Schicht in den meisten Fällen erreicht werden. Dabei kann jede der Kapazitäten der Kondensatoren gemessen und so überprüft werden; dazu dienen die Kontaktleisten und die Brücken einerseits sowie die Metallisierungen in den Signalstift- Durchführungen (bzw. die eingelöteten Signalstifte) und die Brücken andererseits, wobei mit diesen Überprüfungsmöglichkeiten auch Durch­ schläge aufgedeckt werden können.

Diese Ausführungsformen der Erfindung gestattet ein sehr einfaches, wirtschaftliches Herstellen des Planarfilters: Das Substrat wird im Siebdruckverfahren beidseitig mit den notwendigen Strukturen belegt, und diese werden nach der Dickschicht-Technik in der üblichen Weise gebrannt. Dadurch entsteht ein kompaktes Planarfilter, bei dem jede Kapazität einzeln nachprüfbar ist; komplettierte Planarfilter sind darüber hinaus auch auf Durchschläge überprüfbar. Weisen beide Kon­ densatoren jedes der Kondensator-Paare annähernd gleiche Kapazitäts­ werte auf, belasten Spannungsstöße beide Kondensatoren eines oder je­ des der Paare in gleicher Weise, so daß jeder der den Signalleitun­ gen einzeln zugeordnete Serienschaltung dieser zwei Kondensatoren gegenüber einfachen Kondensatoren mit Spannungsspitzen doppelter Hö­ he belastet werden kann.

Die Erfindung wird an Hand des in den beigefügten Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben; dabei zeigen

Fig. 1 Aufsicht auf ein Planarfilter mit den Kondensatoren auf einer Seite des Substrats (Aufsicht geöffnet);

Fig. 2 Aufsicht auf ein Planarfilters mit den Kondensatoren auf den beiden Seiten des Substrats (Aufsicht geöff­ net);

Fig. 2a Ansicht von oben,

Fig. 2b Ansicht von unten;

Fig. 3 Eine auseinandergezogene Darstellung des Schichtauf­ baus des Planarfilters,

Fig. 3a Sicht auf die Oberseite des Substrat-Trä­ gers,

Fig. 3b Sicht auf die Unterseite des Substrat- Trägers;

Fig. 4 Schnitt durch Planarfilter in Höhe einer Signallei­ tungs-Durchführung,

Fig. 4a Kondensatoren in einer Ebene,

Fig. 4b Zwischenelektroden direkt auf Substrat,

Fig. 4c Masse- und Signal-Elektrode direkt auf Sub­ strat;

Fig. 5 Ersatzschaltbild der Kondensator-Anordnung (für eine Signalleitung),

Fig. 5a Ersatzschaltbild korrespondierend zu der Ausführungsform nach Fig. 4b oder Fig. 4c,

Fig. 5b Ersatzschaltbild korrespondierend zu der Ausführungsform nach Fig. 4a.

Die Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Planarfilter, dessen in Se­ rie geschalteten Kondensatoren der Kondensator-Paare, wobei die ein­ zelnen Schichten teilweise aufgeschnitten sind, so daß die im Regel­ fall mittels Siebdrucktechnik aufgebrachten Schichten in ihrem Auf­ einanderfolgen erkennbar sind. Auf dem Substrat 1 als Träger sind die Masse-Elektrode 7 so aufgebracht, daß diese den Rand umlaufend umgeben und lediglich einen inneren Bereich, in dem die Signalstift- Durchführungen vorgesehen sind, ausgespart läßt. In diesem ausgesp­ arten Bereich sind, korrespondierend zu den Durchführungsöffnungen 2 für die Signalleitungen, Signalelektroden 10 in gleicher Ebene wie die Masse-Elektroden 7 angeordnet. Diese Elektroden-Lage ist mit ei­ ner dielektrischen Schicht 12 abgedeckt, die einen Randstreifen zur Bildung einer Kontaktleiste 8 für einen Kontakt mit der Masse-Elek­ trode 8 frei läßt. Diese dielektrische Schicht 12 bildet das isolie­ rende Dielektrikum der Kondensatoren des Planarfilters. Auf diese dielektrische Schicht sind korrespondierend zu den Signal-Elektroden 10 Zwischenelektroden 4 aufgebracht, die sowohl die Signal-Elektro­ den 10 als auch die Masse-Elektroden 7 überdecken. Die jeweils überdeckten Flächen sind dabei etwa gleich groß, so daß - wegen der einheitlichen Dielektrizitätskonstanten des Materials der dielektri­ schen Schicht 12 und wegen der (nahezu) einheitlichen Dicke - Konden­ satoren gebildet werden, die im wesentlichen gleiche Kapazitätswerte aufweisen, wobei die Geometrie der bevorzugt in Siebdrucktechnik aufgebrachten Elektroden den unterschiedlichen Anforderungen und Er­ fordernissen entsprechend gewählt wird und nicht an die in der Fig. 1 gewählte, beispielhafte Darstellung gebunden ist. Jeweils eine Zwischenelektrode 4 bildet dabei sowohl den einen Belag des mit der Signal-Elektrode 10 als auch des mit der Masse-Elektrode gebildeten Kondensators und stellt darüber hinaus auch die elektrische Verbin­ dung dieser beiden Kondensatoren so her, daß diese in Serie geschal­ tet sind. Die gesamte Anordnung ist weiter mit einem Schutzüberzug 13 versehen, der das so gebildete Planarfilter gegen äußere Einflüs­ se schützt.

Die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf das Planarfilter, wobei die obe­ re Figur die Aufsicht von oben und die untere Figur die Aufsicht von unten darstellen, wobei unten und oben relativ zu verstehen und als vertauschbar anzusehen sind. Von links nach rechts ist in beiden Darstellungen die Schichtenfolge aufgedeckt, so daß links außen das komplette Planarfilter und rechts außen der Substrat-Träger 1 er­ kennbar sind. Im Einzelnen ist der Substrat-Träger 1 mit Durchfüh­ rungsöffnungen 2 für die Signalstifte bzw. die Signalleitungen ver­ sehen, die hier in zwei Reihen und gegeneinander versetzt angeordnet sind. Der Rand des Substrat-Trägers weist, korrespondierend zu den Durchführungsöffnungen 2 randständige Ausnehmungen auf, die in der gewählten Darstellung halbkreisförmig ausgebildet sind. Die auf die Oberfläche des Substrat-Trägers mittels Siebdruck aufgebrachte zwei­ te Schicht enthält die Zwischenelektroden 4, von denen auf jeder der beiden Seiten des Substrat-Trägers 1 je eine für jede der Durchfüh­ rungsöffnungen 2 vorgesehen ist. Die Zwischenelektroden sind mit Brücken versehen, die über die randständigen Ausnehmungen 3 hinweg korrespondierende Zwischenelektroden elektrisch miteinander verbin­ den. Die folgende Schicht besteht aus einem dielektrischen Aufdruck, der als Dielektrikum der Kondensatoren die Zwischenelektroden der beiden Seiten des Substrat-Trägers isolierend abdeckt, wobei diese dielektrische Schicht nicht bis zum Rand geführt ist, sondern am Rand die streifenförmigen Kontaktleisten 8 der Masse-Elektrode (un­ tere Figur) frei läßt. Die Brücken 5 sind dabei bis unmittelbar an die randständige Ausnehmung 3 abgedeckt. In der folgenden, dritten Schicht unterscheiden sich die beiden Seiten des Planarfilters: Wäh­ rend auf der einen Seite (obere Figur) die zu den Signalleitungen geführten, und mit diesen elektrisch verbundenen Signal-Elektroden 10 aufgedruckt sind, enthält die andere Seite (untere Figur) die - abgesehen von den um die Signal-Elektroden und um die randständigen Ausnehmungen vorgesehenen Freistellungen durch entsprechende Rück­ sprünge - durchgehend ausgebildete Masse-Elektrode, die bis an der Rand des Substrat-Trägers reicht. Die Signal-Elektroden 10 sind da­ bei bis an die oder bis in die Durchführungsöffnungen 2 geführt und bilden dort metallisierte Flächen 11 (Fig. 3b), mit denen die (nicht näher dargestellten) durchgeführten Signalstifte elektrisch und mechanisch verbunden werden, wobei vorteilhaft Lötverbindungen ein­ gesetzt werden. Sowohl die Masse-Elektrode als auch die Signal-Elek­ troden werden schließlich mit einem Schutzüberzug 13 versehen, der das Planarfilter gegen mechanische und korrosive Angriffe schützt.

Die Fig. 3 zeigen eine Ansicht des Planarfilters von oben (Fig. 3a) und eine Ansicht von unten (Fig. 3b), wobei zur besseren Dar­ stellung die im Siebdruckverfahren unmittelbar aufeinander aufge­ brachten Schichten voneinander getrennt dargestellt sind. Das hier dargestellte Planarfilter unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dar­ gestellten Planarfilter dadurch, daß die Oberfläche des Substrat- Trägers mit der Masse-Elektrode (Fig. 3a) bzw. mit den Signal-Elek­ troden (Fig. 3b) bedruckt ist. Auf die (hier oben liegend darge­ stellte) Oberfläche des Substrat-Trägers 1 mit den Durchführungs-Lö­ chern 2 und den randständigen Ausnehmungen 3 ist die im wesentlichen durchgehend ausgebildete Masse-Elektrode 7 aufgedruckt, die einen von Rand zu Rand reichenden Belag bildet und so eine hinreichende Abschirmwirkung aufweist. Darauf befindet sich das Dielektrikum 12, das von Schmalseite zu Schmalseite reicht, bei den Längsseiten je­ doch einen Randstreifen zur Bildung der Kontaktleiste 8 (s. Fig. 2) frei läßt. In der nächsten Lage folgen die auf das Dielektrikum 12 aufgedruckten Zwischenelektroden 4, die damit die ersten Kondensato­ ren der Kondensator-Paare bilden und die mit ihren Brücken 5, die zu den Zwischenelektroden 4 auf der anderen Seite des Substrat-Trägers 4 (Fig. 3b) führen, die elektrische Verbindung herstellen. Als letz­ te Schicht legt sich schließlich der Schutzüberzug 13 über die Ober­ fläche des Filters, wobei auch hier der Randbereich zur Bildung der Kontaktleiste 8 freigehalten ist. Die Unterseite des Substrat-Trä­ gers 1 ist mit den Signal-Elektroden 10 belegt, die mit ihren Ansät­ zen 11 in die Durchführungsöffnungen 2 ragen und so die Möglichkeit zur Verbindung mit dem Signalstift geben. Auf diese Signal-Elektro­ den ist die dielektrische Schicht 7 aufgedruckt, die mit den in der nächsten Lage vorgesehenen Zwischenelektroden die zweiten Kondensa­ toren der Kondensator-Paare bilden. Über die Brücken 5 wird die Ver­ bindung zu den ersten Kondensatoren so hergestellt, daß diese je­ weils paarweise in Serie geschaltet sind. Als letzte Lage folgt auch hier wieder die Schutzabdeckung 13.

Die Fig. 4 zeigen jeweils einen (bis zur Mitte des Planarfilters geführten) Schnitt in Höhe einer Signalstift-Durchführung 2. Die Fi­ gur 4a zeigt einen Querschnitt durch ein Planarfilter, dessen Kon­ densator-Paare auf dem Substrat 1 in einer Ebene angeordnet sind. Die Masse-Elektrode 7 ist zumindest ein- vorteilhaft beidseitig bis an den Rand des Substrats geführt und bildet dort die Kontaktleiste 8. Im Bereich der Signalstift-Durchführung 2 ist auf der gleichen Substratfläche die Signal-Elektrode 10 vorgesehen, die als metalli­ sierter Ansatz in die Durchführungsöffnung 2 hinein geführt ist und dort mit dem (nicht näher dargestellten) Signalstift verlötet wird. Über diesen beiden Elektroden ist die dielektrische Schicht 12 auf­ getragen, die diese beiden Schichten isolierend abdeckt, und die auch die Zwischenräume mit ausfüllt. Auf diese dielektrische Schicht 12 ist die Zwischenelektrode 4 aufgetragen, die sowohl die Signal- Elektrode als auch die Masse-Elektrode 7 überdeckt, wobei die Über­ deckungsflächen die beiden Kondensatoren bilden, die durch die Mas­ se-Elektrode selbst in Serie geschaltet sind. Um hinreichend gleiche Kapazitäten für diese beiden Kondensatoren zu erhalten, werden die Überdeckungsflächen etwa gleich groß ausgebildet. Dazu werden die Geometrien von Signal-Elektrode 10 und die Masse-Elektrode 7 so an­ einander angepaßt, das diese annähernde Gleichheit erreicht wird (s. Fig. 1). Wird eine hinreichende Abschirmwirkung gefordert, kann die Masse-Elektrode 7 um die Kante des Substrats 1 gezogen werden und bildet auf der Rückseite die Abschirmung 7′, die, abgesehen von den Signalstift-Durchführungen sich voll über die Oberfläche des Sub­ strats erstreckt; um einen Schluß mit den Signal stiften zu vermei­ den, weist die Abschirmung 7′ im Bereich deren Durchführungen 2 einen Rücksprung 9′ auf.

Die Fig. 4b zeigt eine Situation, bei der direkt auf die Oberfläche des Substrat-Trägers 1 zum einen die Masse-Elektrode 7 und zum ande­ ren eine Signal-Elektrode 10 aufgedruckt sind. Deutlich ist hier zu erkennen, daß die Masse-Elektrode 7 gegenüber der Durchführungsöff­ nung 2 einen Rücksprung 9 aufweist, der sicherstellt, daß kein Schluß zwischen beiden eintritt, und daß die Signal-Elektrode 10 mit einem in die Durchführungsöffnung reichenden Metallisierungansatz 11 zur Verbindung mit dem durch die Durchführung 2 geführten Signal­ stift versehen ist. Beide Elektroden 4 bzw. 10 sind mit je einer di­ elektrischen Schicht 12 abgedeckt, die die Elektroden überragt, da­ bei ist die Masse-Elektrode 7 außerhalb der randständigen Ausnehmun­ gen 3 bis an der Rand des Substrat-Trägers geführt, wo sie die vom Dielektrikum frei gehaltene Kontaktleiste 8 bildet. Auf die dielek­ trischen Schichten 4 sind dann jeweils korrespondierend zueinander die Zwischenelektroden 4 gedruckt, die über die in der Tiefe des randständigen Ausnehmung 3 und damit gegenüber der Masse-Elektrode isoliert verlaufenden Brücken 5 elektrisch miteinander zur Serien­ schaltung der Kondensatoren jedes der Kondensator-Paare verbunden sind. Die Schutzschicht 13 deckt das so gebildete Planarfilter beid­ seitig ab, wobei die Kontaktleisten 8 frei gehalten sind. Die Fig. 4b zeigt eine andere Anordnung, bei der die Zwischenelektroden 4 un­ mittelbar auf die Oberfläche des Substrat-Trägers aufgedruckt und mit der dielektrischen Schicht 12 überdruckt sind, wobei auch hier die die elektrische Verbindung herstellende Brücke in der Tiefe der randständigen Ausnehmung 3 verläuft. Die Masse-Elektrode 7 ist auf der einen Seite und die Signal-Elektrode auf der anderen Seite des Substrat-Trägers auf diese dielektrische Schichten gedruckt, wobei die Masse-Elektrode die einen Rücksprung bildende Ausnehmung 9 und die Signal-Elektrode 10 den in die Durchführungsöffnung 2 reichenden Metallisierungsansatz 11 aufweist. Der Schutzüberzug 13 deckt die beiden Schichten ab, wobei auch hier die von der bis zum Rand des Substrat-Trägers geführten Masse-Elektrode gebildete Kontaktleisten 8 frei gehalten sind.

Die Fig. 5 zeigt schließlich zwei Ersatz-Schaltbilder derartiger Anordnungen aus den beiden in Serie geschalteten Kondensatoren C₁ und C₂, von denen der erste - C₁ - mit der Signalleitung S und der zweite - C₂ - mit der Masse verbunden ist; dabei entsprechen die Fig. 5a der in den Fig. 4b oder 4c dargestellten Ausführungsform und die Fig. 5b der Ausführungsform der nach der Fig. 4a. In bei­ den Ersatz-Schaltungen ist die Signalleitung S an den ersten, der Signal-Elektrode der vorherigen Beispiele entsprechenden Belag (10), des einen Kondensators C₁ angeschlossen, während die Masse-Elektro­ den (7) mit der z. B. über das (nicht näher dargestellte) metallische Gehäuse eines Steckers mit der Masse verbunden ist und so auf "Erd- Potential" liegt. Der die überbrückende Verbindung herstellende, der Zwischenelektrode (4) entsprechende Belag bildet dabei den zweiten Belag des ersten Kondensators C₁ und ist im Falle des Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 5a über die Brücke (5) mit dem ersten, hier die Zwischenelektrode bildenden Belag (4) des zweiten Kondensa­ tors verbunden. Der zweite Belag dieses zweiten Kondensators C₂, der der Masse-Elektrode entspricht, stellt die ableitende Masseverbin­ dung her. In der Fig. 5b bildet dieser, die überbrückende Verbin­ dung herstellende, der Zwischenelektrode (4) entsprechende Belag da­ bei den zweiten Belag des ersten Kondensators C₁, der metallisch un­ ter Aussparung des Bereichs der Signal-Elektroden-Durchführung (hier gestrichelt angedeutet) durchgeführt in den ersten Belag des zweiten Kondensators C₂ übergeht und so durchverbunden ist. Der zweite Belag dieses zweiten Kondensators C₂, der der Masse-Elektrode entspricht, stellt die ableitende Masseverbindung her. Damit ergibt sich die Serienschaltung der beiden Kondensatoren, die sich auf dem Träger des Filters von Kondensator-Paar zu Kondensator-Paar wiederholt.

Claims (10)

1. Planarfilter, insbesondere für in einem die Masse-Verbin­ dung herstellenden Gehäuse angeordneten mehrpoligen Steck­ verbinder (Stecker oder Gegenstecker) für elektronische Signale führende Signalleitungen, mit einer deren Anzahl entsprechende Anzahl eng benachbarter, auf einem Substrat angeordneter Kondensatoren, gebildet von einer gemeinsa­ men, zumindest im Randbereich des Substrats im wesentli­ chen durchgehenden Masse-Elektrode, von einzelnen, für je­ de Signalleitung vorgesehenen und gegen die anderen iso­ lierten Signal-Elektroden sowie von einer dielektrischen Schicht zwischen diesen, wobei das Substrat für jede der Signalleitungen eine Öffnung aufweist, an die oder in die die Signal-Elektroden reichen und dort mit den zugeordne­ ten Signalleitungen verbunden sind, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder der Kondensatoren des Planarfilters von einer Serienschaltung aus zwei im wesentlichen gleich großen, jeweils ein Kondensator-Paar bildenden Einzelkon­ densatoren (C₁, C₂) gebildet ist, wobei die Serienschalt­ ung dadurch erreicht wird, und daß auf die dielektrische Abdeckung (12) von Signal-Elektrode (10) und die Masse- Elektrode (7) zur Bildung der beiden in Serie geschalteten Kondensatoren (C₁, C₂) eine beide in etwa gleich großen Flächenbereichen überdeckende Zwischenelektrode (4) aufge­ bracht ist, die die Masse-Elektrode (7) und die zugeordne­ te Signal-Elektrode (10) mit etwa gleich großen Flächenan­ teilen überdeckt.

2. Planarfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in Serie geschalteten Kondensatoren (C₁, C₂) auf einer Seite des Substrats (1) angeordnet sind, wobei die Masse-Elektrode (7) und die Signal-Elektroden (10) auf dieser Seite des Substrat (1) in gleicher Ebene angeordnet und mit einer dielektrischen Schicht (12) abgedeckt sind, auf der die jeder der Signal-Elektroden (10) zugeordnete Zwischenelektroden (4) aufgebracht sind.

3. Planarfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Längsseiten des Planarfilters ein- oder beidseitig die Masse-Elektrode (7) eine freiliegende Masse-Kontakt­ leiste (8) bildet.

4. Planarfilter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Masse-Elektrode (7) zumindest an einer Stel­ le, vorzugsweise an jeder der Längsseiten des Planarfil­ ters zur Rückseite des Substrats (1) geführt ist und auf dieser Rückseite unter Aussparung der Signalleitungs- Durchführungen (2) ein Abschirmlage (7′) bildet, die im Bereich der Signalstift-Durchführung (2) einen Rücksprung (9′9) aufweist.

5. Planarfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden die in Serie geschalteten Kondensatoren (C₁, C₂) der eine auf der einen, der andere auf der anderen Seite des Substrats (1) angeordnet sind, wobei beide je einen Zwischenbelag als Zwischenelektrode (4) aufweisen, die über eine den Rand des Substrats (1) umgreifenden Brücke (5) miteinander verbunden sind.

6. Planarfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) im Bereich der Zwischenelektroden-Umgrif­ fe (5) randständige, Ausnehmungen (3) aufweist, die vor­ zugsweise halbkreisförmig ausgebildet sind.

7. Planarfilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die von den Ausnehmungen (9) in den Bereichen der Stiftdurchführungen abgesehen im wesentlichen durchgehende Masse-Elektrode (7) auch im Bereich der Zwischenelektro­ den-Umgriffe (5) ausgenommen ist und zwischen den Zwischen­ elektroden-Umgriffen (5) eine zur Kontaktierung freilie­ gende Kontaktleiste (8) bildet.

8. Planarfilter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Masse-Elektrode (7) und die Signal- Elektroden (10) direkt auf das Substrat (1) aufgebracht sind, und zwar die Masse-Elektrode (7) auf der einen Flach­ seite, die Signal-Elektroden (10) auf der anderen Flach­ seite des Substrats (1), daß auf beide Metallisierungs­ schichten je eine dielektrische Schicht (12) aufgebracht ist, und daß auf die dielektrischen Schichten die Zwi­ schen-Elektroden (4) aufgebracht sind, wobei vorzugsweise das so gebildete Planarfilter ein- oder beidseitig mit einer Schutzabdeckung (13) versehen ist, die die randna­ hen, freiliegenden Bereiche der Masse-Elektrode (7) zur Bildung der Kontaktleiste (8) frei läßt.

9. Planarfilter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenelektroden (4) auf beiden Flachseiten des Substrats (1) unter Aussparung der die Öffnungen der Signalleitungsdurchführungen umgebenden Be­ reiche direkt aufgebracht sind, daß die beiden Metalli­ sierungsschichten der Zwischenelektroden je mit einer di­ elektrischen Schicht (12) abgedeckt sind, und daß die im wesentlichen durchgehend ausgebildete Masse-Elektrode (7) sowie die einzelnen Signal-Elektroden (10) auf diese di­ elektrischen Schichten (12) aufgebracht sind, wobei vor­ zugsweise das so gebildete Planarfilter ein- oder beid­ seitig mit einer Schutzabdeckung (13) versehen ist, die die randnahen, freiliegenden Bereiche der Masse-Elektroden (7) zur Bildung der Kontaktleiste (8) frei läßt.

10. Planarfilter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenelektrode (4) der ersten Kondensatoren der Kondensatoren-Paare auf die eine Flach­ seite und eine der anderen Kondensator-Elektroden (7; 10) der zweiten Kondensatoren der Kondensator-Paare auf die andere Flachseite des Substrats (1) direkt aufgebracht und mit je einer dielektrischen Schicht (4) abgedeckt sind, daß die andere Kondensator-Elektroden (10; 7) der ersten Kondensatoren der Kondensator-Paare auf die dessen Zwi­ schenelektrode (4) abdeckenden dielektrische Schicht (4) und die Zwischenelektroden (4) der zweiten Kondensatoren der Kondensator-Paare auf die die anderen Kondensatorelek­ troden (10; 7) abdeckende dielektrische Schicht (4) aufge­ bracht sind, wobei vorzugsweise das so gebildete Planar­ filter ein- oder beidseitig mit einer Schutzabdeckung (13) versehen ist, die die randnahen, freiliegenden Bereiche der Masse-Elektrode (7) zur Bildung der Kontaktleiste (8) frei läßt.