TW543045B - Multilayer impedance component - Google Patents

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A7 543045 ______ B7 ____ 五、發明說明（/ ) 技術領域' 本發明涉及一種多層阻抗元件，更具體的涉及一種被 安裝在各種的電路中用做雜訊濾波器的多層阻抗元件。 背景技術 在日本未審查專利公開No.9-7835和日本未審查新型 專利Ν〇·6-82822中揭示了此類的所公知的多層阻抗元件。 每種的多層阻抗元件都具有由多層線圏相互疊加而形成的 多層結構，其中的多層線圏具有不同的導磁率。另外，線 圏的線圈導線圖形彼此串聯連接，以形成螺旋狀的線圏。 在多層阻抗元件中，維持從低頻到高頻的寬頻帶範圍內的 局阻抗’從而可拓寬消除噪音的頻帶。 然而，針對如下的情況，此類的多層阻抗元件存在一 定的問題，即當將阻抗元件固定到印刷電路板上時，其電 氣特性會由於設置在固定面上的多層結構中的兩個上下線 圏的位置的不同而發生變化，其中的兩個線圈具有不同的 導磁率。 另外，經本發明的發明者的硏究表明，在將脈衝信號 輸入到多層阻抗元件中的情況下，其電氣特性會因連接到 外部電極的輸入輸出端是高導磁率線圈的線圏導線圖形還 是低導fe率線圈的線圈導線圖形而有所不同。 發明槪要 相應的，本發明的一個目的是提供一種多層阻抗元件 ，其無固定的方向性，另外，本發明的另外一個目的是提 供一種具有良好的電氣特性的多層阻抗元件。 __一―…4_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨· A7 543045 B7_ 五、發明說明（Z ) 根據本發明的第一方面，提供一種多層阻抗元件，其 包含·-個I高導磁率線圈部分和一個低導磁率線圈部分，其 中的高導磁率線圈部分至少包含第一纏繞部分和第三纏繞 部分’其中的第〜纏繞部分和第三纏繞部分是通過將多個 ή丰目對高導磁率材料製成的磁層與多個線圏導線圖形進行 #力卩而形成；上述的低導磁率線圈部分至少包含第二纏繞 咅’該部分是通過將由相對低的導磁率材料製成的多個 石兹層與多個線圈導線圖形進行疊加而形成。將高導磁率線 圏部分和低導磁率線圈部分進行疊加，從而第一、第二和 第三纏繞部分被順序串聯連接，形成線圏，所述高導磁率 線圈部分的第一纏繞部分和第三纏繞部分與輸入和輸出的 外部電極相連。 根據本發明的第二方面，提供一種多層阻抗元件，其 包含一個第一高導磁率線圏部分和一個低導磁率線圏部分 ’其中的第一高導磁率線圈部分至少包含第一纏繞部分， 其中的第一纏繞部分是通過將多個由相對高導磁率材料製 成的磁層與多個線圈導線圖形進行疊加而形成；上述的= 導磁率線圏部分至少包含第二纏繞部分，該部分是通適將 由相對低的導磁率材料製成的多個磁層與多個線圏導線圖 形進行疊加而形成。第二高導磁率線圈部分包含至少〜個 第三纏繞部分，該部分是通過將由相對高的導磁率材料製 成的磁層與多個線圏導線圖形進行疊加而形成。低導磁= 線圈部分設置在第一高導磁率線圏部分和第二高導磁率5 圈部分之間，從而第一、第二和第三纏繞部分順序串聯連 ___ 5 本紙張尺度適^中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）一 一 "^^^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線署0 A7 543045 _____ 五、發明說明u ) 接而形成線圈，第一高導磁率線圏部分的第一纏繞部分和 第二高導磁率線圈部分的第三纏繞部分與輸入和輸出外部 電極相連。 通過上述的結構’當將脈衝波形信號輸入到多層阻抗 元件時，在高導磁率線圏的纏繞部分的信號波形變得相對 逼真，而在低導磁率線圏的纏繞部分的信號波形變得相對 失真。如果低導磁率線圈線圈導線圖形與輸入和輸出外部 電極相連，低導磁率線圏的信號波形變得相對失真，而此 後高導磁率線圏中的信號波形變得相對逼真。 針對信號波形的失真程度而言，通常的，信號越接近 脈衝波其越失真。相應的，帶有自輸入和輸出外部電極輸 入的脈衝波信號從低導磁率線圏傳遞到高導磁率線圈的結 構的多層阻抗元件的失真大。換句話說，帶有高導磁率線 圈的線圏導線圖形與輸入和輸出外部電極相連的結構的多 層阻抗元件具有更加良好的電氣特性。 < 另外，當高導磁率線圈的第一和第三纏繞部分與輸入 和輸出外部電極相連時，可消除電氣特性的方向性受安裝 方向的影響。 另外，在高導磁率線圈部分和低導磁率線圏部分之間 可設置由非磁性材料製成的中間層。此外，由非磁性材料 製成的中間層還可設置在第一和第二高導磁率線圏部分與 低導磁率線圈部分之間。中間層結構的作用在於防止高低 導磁率線圈中所產生的磁通量發生耦合。另外，上述結構 還可防止高低導磁率材料之間的相互擴散，同時還可防止 6___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 拳

n n ϋ ft n n n 一 a i-i n 1 ϋ n ϋ I A7 543045 —_______B7____ 五、發明說明（％ ) 由於材料收縮率的差別而導致的包覆和斷裂。 圖式簡單說明 圖1係根據本發明的第一實施例的多層阻抗元件的分 解立體圖； 圖2係圖1中所示的多層阻抗元件的外部立體圖； 圖3係圖2中所示的多層阻抗元件的截面圖； 圖4示出了輸入到圖2中所述的多層阻抗元件的脈衝 波形信號的變化情況； 圖5示出了圖2中所示的多層阻抗元件的阻抗特性； 圖6係根據本發明的第二實施例的多層阻抗元件的截 面圖； 圖7係根據本發明的第三實施例的多層阻抗元件的截 面圖。 - 元件符號說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i 1，51，81 多層阻抗元件 2,3,4,5,6 高導磁率磁片 8,9，10，11，12 低導磁率磁片 20,21，23 導線圖形 7 中間片 16-27 導線圖形 30a-30r 通孔 40 多層結構 41,77 輸入外部電極 42,78 輸出外部電極 7 線丨-- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 543045 A7 ___B7 五、發明說明（t ) 35,71,72 高導磁率線圈 36,73 低導磁率線圈 74,75 中間層 52-59,60-63 導線圖形 65,66 通孔 101,102 高導磁線圏 103 低導磁率線圈 82-85 及 90-93 導線圖形 95,96 通孔 107 輸入外部電極 108 輸出外部電極 較佳實施例之詳細說明 下面將參考附圖對根據本發明的多層阻抗元件的實施 例進行詳細描述。 第一實施例（圖1-圖5) ' 參考圖1，多層阻抗元件1包含高導磁率磁片2到6， 其上形成有線圏導線圖形16-19和24-27 ;低導磁率磁片8 到12，其具有形成在其上的線圏導線圖形20-23，以及中 間片7等。磁片2-6是由含有高導磁率鐵酸鹽粉末（諸如 Ni-Cu-Zn鐵酸鹽或Mn-Zn鐵酸鹽）的絕緣糊製成。類似的 ，磁片8-12是由含有低導磁率鐵酸鹽粉末的絕緣糊形成。 在本發明的第一實施例中，將高導磁率磁片2-6的相對導 磁率//設置在300或更高，而將低導磁率磁片2-6的相對 導磁率//設置在100或更低。中間片7是由非磁性材料製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參 -------訂i 線丨· A7 543045 _____Β7 —_ 五、發明說明（L ) 成的絕緣糊形成的，諸如玻璃或玻璃陶瓷。與其他的絕緣 材料相比，玻璃更合適，因此其可防止相互擴散。 線圏導線圖形16-27由Cu、Au、Ag、Ag-Pd、Ni等製 成。圖形16-27借助形成在磁片3-11中的通孔30a-30r串聯 連接，在阻抗元件1中形成大致呈U-形的螺旋線圏L。更 具體的，線圏導線圖形16-19通過通孔30a-30c串聯連接， 形成高導磁率線圈25的第一纏繞部分L1。線圈導線圖形 20-23通過通孔30g-30I串聯連接，形成低導磁率線圏36的 第二纏繞部分L2。線圏導線圖形24-27通過通孔30p-30r 串聯連接，形成高導磁率線圏35的第三纏繞部分L3。 第一纏繞部分L1和第二纏繞部分L2由阻抗元件1的 上表面按順時針方向進行纏繞。第三纏繞部分L3按逆時針 方向進行纏繞。第一纏繞部分L1和第二纏繞部分七2通過 通孔30.d到30f串聯連接。第二纏繞部分L2和第三纏繞部 分L3通過通孔30」-30〇串聯連接。在磁片3的左邊露出線 圏導線圖形16的導引端16a。在磁片3的右邊露出線圏導 線圖形27的導引端27a。通過印刷或其他的方法在磁片3-6和9-12的表面上形成線圈導線圖形16-27。 如圖1中所示，磁片2-12順序疊壓。然後，對片進行 整體煆燒，從而獲得圖2中所示的多層結構40。在多層結 構40的左右端面上，設置一個輸入外部電極41和一個輸 出外部電極42。輸入外部電極41與線圈導線圖形16的導 引端16a相連，而輸出外部電極42與線圏導線圖形27的 導引端27a相連。 __ _ 9_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)a4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·--------訂---------線 1· A7 543045 五、發明說明（7 ) 如圖，3中所示，多層阻抗元件1包含一個通過對具有 相對高的導磁率的磁片2-6進行疊加而形成的高導磁率線 圏35，通過對具有相對低的導磁率的磁片8-12進行疊加而 .形成的低導磁率線圏36 ° 高導磁率線圏35的第一和第三纏繞部分L1和L3主 要消除低頻雜訊，而低導磁率線圏36的第二纏繞部分L2 主要消除高頻雜訊。 螺旋線圏L的各端從形成在高導磁率線圏部分35中的 線圏導線圖形16-27引入到各個輸入外部電極41和輸出外 部電極42。相應的，各個部分如同等效電路一樣對稱。結 果，該結構可消除受多層阻抗元件1的固定方向特別是安 裝表面限制的電氣特性的方向性。因此，不再需要標記方 向。在此情況下，由於高導磁率線圈35的第一纏繞部分L 的纏繞方向與第三纏繞部分L3的纏繞方向相反，在第一纏 繞部分L1中產生的磁通量不會與在第三纏繞部分L3中產 生的磁通量相耦合。結果，從輸入外部電極41輸入的高頻 成分順序通過第一、第二和第三纏繞部分L1到L3，然後 從輸出外部電極42輸出。結果，通過第一和第三纏繞部分 L1和L3之間的電磁耦合，可確保從輸入外部電極41輸入 的高頻成分不從輸出外部電極42直接輸出。 輸入外部電極41與高導磁率線圏35的線圏導線圖形 16電連接。因此，當如圖4中所示將脈衝波形信號輸入到 多層阻抗元件1時，信號波形首先在高導磁率線圈35的第 一纏繞部分L1中逼真，然後在低導磁率線圈36的第一纏 _____ίο_________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- I I -- A7 543045 ____B7___ 五、發明說明（JT ) 繞部分L2中相對失真。 現在，當考慮信號波形的失真程度時，通常的，信號 越接近脈衝波形，其失真程度越大。因此，帶有輸入外部 .電極與低導磁率線圈的線圏導線圖形相連的結構的多層阻 抗元件的波形失真大。換句話說，像本發明的第一實施例 的多層阻抗元件一樣，在將信號順序發送到輸入外部電極 41、高導磁率線圏35的第一纏繞部分L1、低導磁率線圈 36的第二纏繞部分L2、高導磁率線圏35的第三纏繞部分 L3和輸出外部電極42的結構中，阻抗元件的電氣特性更 優。 另外，由於高導磁率線圈35的相對導磁率//被設置的 300或更高，可產生阻尼作用，從而可防止信號波形振鈴 的發生。結果，可提高信號波形質量。另外，由於低導磁 率線圈36的相對導磁率//被設置在100或更低，在高頻區 (ΙΟΟΜΜζ或更高）可獲得高阻抗。因此，同樣可產生阻 尼作用，由此即使在高頻區也可保持優良的阻抗特性。 最好將高導磁率線圈35的第一和第三纏繞部分L1和 L3的總阻抗設定在200歐姆或更低（100MHz)，而低導磁 率線圏36的第二纏繞部分L2的阻抗被設定在220歐姆或 更低（100MHz)。這是因爲當高導磁率線圏35具有很高 的阻抗時，信號電壓變低，信號波形變逼真。另一方面’ 當低導磁率線圏36具有很高的阻抗時，存在一個問題’即 阻抗曲線的斜率變陡，從而使Q因子變大，結果阻尼效應 不起作用，無法對波形失真進行控制。 11 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 線丨· 543045 A7 ____________B7___ 五、發明說明（7 ) 圖5'示出了多層阻抗元件1 (實線47)的外部電極41 和42之間的阻抗特性。在圖5中，虛線45表示高導磁率 線圈35的阻抗特性，而虛線46表示低導磁率線圈36的阻 ，抗特性。 在多層阻抗元件1中，由非磁性材料製成的中間層37 設置在高導磁率線圈35和低導磁率線圈36之間。此結構 可防止在高導磁率線圏35的第一和第三纏繞部分L1和L3 中產生的磁通量和在低導磁率線圏36中產生的磁通量相耦 合。另外’中間層37的作用在於防止高導磁率線圏35的 材料和低導磁率線圈36的材料之間的相互擴散，同時其還 可防止由於材料的伸縮率的不同所導致的包覆和斷裂。 第二實施例 如圖6中所示，通過將上面的高導磁率線圏71和72 與下面的低導磁率線圏73進行疊加而形成本發明的第二實 施例的多層阻抗元件51。在高導磁率線圏71和12與低導 磁率線圈73之間，設置由諸如玻璃或玻璃陶瓷等製成的中 間層74和75。 通過疊加高導磁率磁片而形成高導磁率線圏71，其中 磁片上形成有線圏導線圖形52到55。通過形成在磁片中 的通孔（未示出）將線圏導線圖形52到55進行串聯連接 ’由此形成高導磁率線圏71的第一纏繞部分L1。 通過對高導磁率磁片進行疊加而形成高導磁率線圈72 ’其中磁片上形成有線圈導線圖形60到63。通過形成在 磁片中的通孔（未示出）將線圈導線圖形60到63進行串 __ 12 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 線丨-- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 543045 _____Β7 _ 五、發明說明（γ ) 聯連接，由此形成高導磁率線圏72的第一纏繞部分L3。 通過對低導磁率磁片進行疊加而形成低導磁率線圏73 ，其中磁片上形成有線圏導線圖形56到59。通過形成在 .磁片中的通孔（未示出）將線圏導線圖形56到59進行串 聯連接，由此形成低導磁率線圈73的第二纏繞部分L2。 通過形成在磁片中的通孔65和66將第一纏繞部分L1 、第二纏繞部分L2和第三纏繞部分L3進行串聯連接以形 成螺旋線圈L。線圈導線圖形52的引線端52a與輸入外部 電極77進行電連接，而線圏導線圖形63的引線端63a與 輸出外部電極78進行電連接。 在具有上述結構的多層阻抗元件51中，螺旋線圏L的 軸向與磁片疊加的方向平行，同時還平行於輸入和輸出外 部電極77和78，以形成具有所謂的縱向纏繞結構的導線 。多層阻抗元件51具有與第一實施例的阻抗元件1相同的 優點。 ， 第三實施例：圖7 如圖7中所示，通過在低導磁率線圈1〇3的各側面上 設置高導磁率101和102而形成本發明第三實施例的多層 阻抗元件81。在高導磁率線圏101和102與低導磁率線圏 103之間，設置由諸如玻璃或玻璃陶瓷等製成的中間層104 和 105。 通過疊加高導磁率磁片而形成高導磁率線圏101，其 中磁片上形成有線圏導線圖形82到85。通過形成在磁片 中的通孔（未示出）將線圏導線圖形82到85進行串聯連 _ ________ 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i 線 -- A7 543045 ____ B7_»_______ 五、發明說明（/f ) 接’由此形成局導磁率線圈101的第一纏繞部分L1。 通過對高導磁率磁片進行疊加而形成高導磁率線圈 102 ’其中磁片上形成有線圈導線圖形9〇到93。通過形成 •在磁片中的通孔（未示出）將線圏導線圖形9〇到93進行 串聯連接，由此形成高導磁率線圈102的第三纏繞部分L3 〇 通過對高導磁率磁片進行疊加而形成低導磁率線圏 103，其中磁片上形成有線圏導線圖形86到89。通過形成 在磁片中的通孔（未示出）將線圏導線圖形86到89進行 串聯連接，由此形成低導磁率線圈103的第二纏繞部分L2 〇 通過形成在磁片中的通孔95和96將第一纏繞部分L1 、第一纏繞部分L2和第三纏繞部分L3進行串聯連接以形 成螺旋線圏L。通過形成在磁片中的引線通孔97將線圏導 線圖形82與輸入外部電極107進行電連接，通過形成在磁 片中的引線通孔98將線圏導線圖形93與輸出外部電極1〇8 進行電連接。 在具有上述結構的多層阻抗元件81中，螺旋線圏L的 軸向與磁片暨加的方向平f了’而與輸入和輸出外部電極 107和108垂直，以形成具有所謂的水平纏繞結構的導線 。多層阻抗元件81具有與第一實施例的阻抗元件1相同的 優點。 [其他實施例] 本發明的多層阻抗元件並不限於上述的實施例，在本 _14_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· 訂.丨 •線丨-- A7 543045 五、發明說明（) 發明的範圍內可做各種的變化。例如，線圈的圈數、線圏 導線圖形的結構等都可根據說明書進行變化。在上述的每 個實施例中’通過將線圈導線_形相連而形成盤旋線圏。 •然而’在磁片上可形成具有一圈或多圏的盤旋導線圖形。 另外’還可通過通孔或印刷圖形、直線圖線圈導線圖形等 形成線圏。此外，可將螺旋、盤旋和直線線圈導線圖形進 行結合而形成線圏。 除了上述實施例的多層導線外，本發明的多層阻抗元 件還包含多層共用模式扼止線圈、多層LC合成元件等。 另外，在上述的實施例中，高導磁率線圈的相對導磁 率被設置在300或更高。然而，本發明並不限於此。高導 磁率線圈的相對導磁率可被設置在100和300之間。在此 情況下，除了線圏L的峰値阻抗外，高導磁率線圈的感抗 與並行所生的雜散電容產生共振，從而在低於上述阻抗峰 値的頻率上可形成另外一個阻抗峰値。結果，多層阻抗元 件可獲得陡峭阻抗特性。 另外，在上述的實施例中，雖然將上面具有線圈導線 圖形的磁片進行疊加，然後整體進行煆燒，本發明並不限 於此。在本發明的使用的磁片也可提前進行煆燒。另外， 也可通過下面的方法形成阻抗元件。在通過印刷等方法形 成糊狀磁性材料的磁片後，將糊狀導電材料施加到磁片上 ，以形成線圏導線圖形。接著，將糊狀磁性材料施加到線 圏導線圖形上，以形成包含線圏導線圖形的磁層。類似的 ，在將線圈導線圖形彼此進行電連接時’順序使用糊狀磁 ____15______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂*--------線丨 A7 543045 _B7______ 五、發明說明（G ) 性材料可形成具有多層結構的阻抗元件。 如上所述，在本發明中，由於輸入和輸出外部電極與 高導磁率線圈的第一和第三纏繞部分相連，從輸入和輸出 .外部電極輸入的信號波形略微失真。因此，多層阻抗元件 可獲得良好的電氣特性。另外，由於線圏的各端從高導磁 率線圏的第一和第三纏繞部分引入到輸入和輸出外部電極 ，該部分象等效電路一樣對稱。結果，該結構可消除電氣 特性受多層阻抗元件固定的方向性（固定時使用的表面） 限制的方向性。 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 543045 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種多層阻抗元件，其包含： • i f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一高導磁率線圏部分，其中的高導磁率線_部分窆小 包含第一纏繞部分和第三纏繞部分，其中的第〜__部= 和第三纏繞部分是通過將多個由相對高導磁率材料製成的 磁層與多個線圏導線圖形進行疊加而形成； 一低導磁率線圏部分，所述的低導磁率線圈部分至少 包含第二纏繞部分，該部分是通過將由相對低的導磁率材 料製成的多個磁層與多個線圏導線圖形進行疊加而形成； 其中將高導磁率線圏部分和低導磁率線圈部分進行疊 加，從而第一、第二和第三纏繞部分被順序串聯連接，形 成線圏，所述高導磁率線圏部分的第一纏繞部分和第二纒 繞部分與輸入和輸出的外部電極相連。 線一 2·根據申請專利範圍第1項所述的多層阻抗元件’其 還包含一由非磁性材料形成的中間層，所述中間層設置在 高導磁率線圏部分和低導磁率線圏部分之間。’ 3 · —種多層阻抗元件，其包含： 第一高導磁率線圏部分，其至少包含第一纏繞部分’ 其中的第一纏繞部分是通過將多個由相對高導磁率材料製 成的磁層與多個線圈導線圖形進行疊加而形成； 低導磁率線圏部分，其至少包含第二纏繞部分，該部 分是通過將由相對低的導磁率材料製成的多個磁層與多個 線圈導線圖形進行疊加而形成； 第一商導磁率線圈部分包含至少〜個第三纏繞部分， 該部分是通過將由相對高的導磁率材料製成的磁層與多個 1 國家標準(CNS)A4 規格(210x297公愛) '" 543045 A8 B8 · C8 D8 六、申請專利範圍 線圈導線圖形進行疊加而形成； 其中低導磁率線圏部分設置在第一局導磁率線圈部分 和第二高導磁率線圈部分之間，從而第一、第二和第三纏 .繞部分順序串聯連接而形成線圈，第一高導磁率線圏部分 的第一纏繞部分和第二高導磁率線圏部分的第三纏繞部分 與輸入和輸出外部電極相連。 4 ·根據申請專利範圍第3項所述的多層阻抗元件，其 還包含一由非磁性材料形成的中間層，所述中間層設置在 第一和第二高導磁率線圏部分和低導磁率線圏部分之間。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)