CN101404485A - 一种叠层片式滤波器及其制备方法 - Google Patents

一种叠层片式滤波器及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101404485A
CN101404485A CNA2008100462664A CN200810046266A CN101404485A CN 101404485 A CN101404485 A CN 101404485A CN A2008100462664 A CNA2008100462664 A CN A2008100462664A CN 200810046266 A CN200810046266 A CN 200810046266A CN 101404485 A CN101404485 A CN 101404485A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sheet type
lamination sheet
inductance
filter
ferrite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100462664A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101404485B (zh
Inventor
尉旭波
杨邦朝
王浩勤
***
曾志毅
游钦禄
练马林
唐伟
钱可伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN2008100462664A priority Critical patent/CN101404485B/zh
Publication of CN101404485A publication Critical patent/CN101404485A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101404485B publication Critical patent/CN101404485B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

本发明属于电子元器件技术领域，涉及叠层片式滤波器及其制备方法。所述滤波器在同一芯片中引入陶瓷和铁氧体，同时实现大电感和大电容，其中电感由空心电感(“磁芯”为陶瓷材料)和磁芯电感(磁芯为铁氧体材料)组成，空心电感具有感值小、品质因数大、自谐振频率高等特点，可以很好的展宽滤波器工作频段；磁芯电感具有感值大、自谐振频率低等特点，可以很好的减小低截止频率滤波器的带内插损，改善滤波器传输信号的效果。所述叠层片式滤波器的制备方法包括配料、流延、打孔、填孔、导体印刷、叠片、等静压和排胶烧结等步骤。所述滤波器具有尺寸小、矩形度大、带外抑制大、工作频率宽的性能。所述制备方法可操控性强，与现有片式元器件的工艺相兼容。

Description

一种叠层片式滤波器及其制备方法
技术领域
本发明属于电子元器件技术领域，特别涉及高性能低截止频率叠层片式滤波器及其制备方法。
背景技术
目前，在研制和生产小尺寸低截止频率叠层片式滤波器时，主要采用两种方式：
(1)单元件形式。
纯电感或纯电容型，该类型的滤波器具有矩形度差缺点；
(2)LC结构形式。
与单元件形式相比，LC结构形式通过增加元件个数，提高滤波器具有矩形度和带外抑制，为了兼顾到LC结构形式小尺寸低截止频率叠层片式滤波器中的电感、电容值，通常采用两种途径：一种是采用复合材料，该复合材料具有介质陶瓷和铁氧体材料双性性能，即具有较大的介电常数和较大的磁导率，可以同时实现大电感和大电容，但是同时增加了寄生参数值，从而导致滤波器工作频率范围窄、带外抑制性能差等缺点，工作频率只能控制在1500MHz以内；另外一种途径是单独研制电感、电容，然后将电感、电容两种芯片通过焊接的方式连接在一起，通过该途径得到的滤波器体积较大、制作周期较长、成本较高。
发明内容
针对以上问题，本发明的主要目的就是通过提供一种新的高性能小尺寸低截止频率叠层片式滤波器制作工艺实现高性能小尺寸低截止频率叠层片式滤波器的制作。
一种叠层片式滤波器，如图2所示，是由叠层片式电容、叠层片式空心电感和叠层片式磁芯电感组合成的叠层片式复合器件，具有叠层片式结构，中间叠层部分为由铁氧体材料制成的叠层片式磁芯电感，磁芯电感的上、下方叠层部分为由陶瓷材料制成的叠层片式电容，叠层片式磁芯电感和叠层片式电容之间的叠层部分为由陶瓷材料制成的叠层片式空心电感。
在电连接关系方面，磁芯电感与上下的两个空心电感相串联，其中一个空心电感与整个滤波器的输入端电极相连，另一个空心电感与整个滤波器的输出端电极相连；磁芯电感的上、下方用作叠层片式电容的陶瓷材料叠层中具有三个电极板，两个端电极板和一个地电极板，其中一个端电极板与整个滤波器的输入端电极相连，另一个端电极板与整个滤波器的输出端电极相连，地电极板与整个滤波器的地电极相连。
本发明所述的叠层片式滤波器的等效电路如图4所示，铁氧体材料制成的叠层片式磁芯电感L2与陶瓷材料制成的两个空心电感L1、L3相串联；其中一个空心电感L1与整个滤波器的输入端电极相连，另一个空心电感L2与整个滤波器的输出端电极相连；陶瓷材料叠层中，由与整个滤波器的输入端电极相连的端电极板和地电极板构成的叠层片式电容C1、C2组成输入端滤波电容，由与整个滤波器的输出端电极相连的端电极板和地电极板构成的叠层片式电容C3、C4组成输出端滤波电容。
上述技术方案中，陶瓷空心电感/铁氧体磁芯电感/陶瓷空心电感的复合结构可周期性重复，以实现多个空心电感和多个磁芯电感相串联的滤波电感结构，如图3所示。
本发明在同一芯片中引入陶瓷材料和铁氧体材料，同时实现大感值电感和大容值电容，其中电感由两部分组成：空心电感(“磁芯”为陶瓷材料)和磁芯电感(磁芯为铁氧体材料)，空心电感具有感值小、品质因数大、自谐振频率高等特点，可以很好的展宽滤波器工作频段；磁芯形式电感具有感值大、自谐振频率低等特点，可以很好的减小低截止频率滤波器的带内插损，改善滤波器传输信号的效果。
一种叠层片式滤波器的制备方法，如图6所示，包括以下步骤：
步骤1.配料。选择合适的铁氧体材料和陶瓷材料配方，配制出磁导率在10～100之间、介电常数在10～50之间的铁氧体材料和陶瓷材料，这两种材料的烧结成瓷温度相差不能太大，一般控制在20度之内。
步骤2.流延。将配制好的铁氧体材料和陶瓷材料分别制成流延浆料，流延出铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片。
步骤3.打孔和填孔。将步骤2所得的铁氧体生瓷膜片和部分陶瓷生瓷膜片进行打孔，然后利用银浆料进行填孔，用于不同层电感线圈的连接，通孔直径可根据具体要求进行选择。
步骤4.导体印刷。用填孔后的铁氧体膜片和陶瓷膜片进行电感导体印制，用部分未打孔的陶瓷膜片进行叠层片式电容的地电极板或端电极板导体印制；所用印制导体的原料为银浆料，印刷的导体厚度控制10±1微米范围内。
步骤5.叠片。将印制好导体的铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片以及部分未印制导体的铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片按照本发明所述的叠层片式滤波器结构进行叠片，本发明所述的叠层片式滤波器结构示意图如图2、3所示。
步骤6.等静压。将完成叠片的片式滤波器芯片放在水中进行等静压，以便将不同层生瓷膜片紧紧的压制成型。等静压条件优选：压力35MPa大气压、温度50度。
步骤7.排胶和烧结。将步骤5所得的叠层片式滤波器芯片放在排胶、烧结炉中进行排胶和烧结，最终得到本发明所述地叠层片式滤波器。
本发明与现有技术相比，各种形式滤波器的插损-频率曲线如图5所示，通过对各种技术的比较，本发明提供的滤波器具有以下优点：
本发明所述的叠层片式滤波器具有尺寸小、矩形度大、带外抑制大、工作频率宽(可以控制5000MHz以内)的性能。本发明所述的叠层片式滤波器的制备方法可根据需要进行工艺参数调整，通过调整空芯电感、磁芯电感的感值及电容的容值来对滤波器的***损耗、高抑制度、工作频率范围进行控制，可操控性强，与现有各种片式元器件的工艺方法相兼容；另外，通过对铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片的打孔和银浆填孔，可以很好地解决共烧中由于铁氧体和陶瓷两种材料烧结应力不同而导致滤波器芯片开裂变形现象。
附图说明
图1是基本的滤波器结构原理示意图。其中图1(a)是纯电感型滤波器结构原理示意图；图1(b)是纯电容型滤波器结构原理示意图；图1(c)是LC型滤波器结构原理示意图。
图2是本发明提供的叠层片式滤波器结构示意图，叠层方式主要为陶瓷材料/铁氧体材料/陶瓷材料，陶瓷材料用于制作电容和空心电感，铁氧体材料用于制作磁芯电感，空芯电感和磁芯电感共同组成滤波电感。
图3是本发明提供的具有周期性结构的叠层片式滤波器结构示意图，叠层方式拓展为陶瓷材料/铁氧体材料/陶瓷材料/铁氧体材料/陶瓷材料....../，利用该周期性结构实现多个空心电感和多个磁芯电感相串联的滤波电感结构。
图4是本发明提供的叠层片式滤波器的等效电路图。
图5是各种滤波器插损-频率曲线比较图。
图6是本发明提供的叠层片式滤波器制备方法的流程示意图。
具体实施方式
一种叠层片式滤波器，如图2所示，是由叠层片式电容、叠层片式空心电感和叠层片式磁芯电感组合成的叠层片式复合器件，具有叠层片式结构，中间叠层部分为由铁氧体材料制成的叠层片式磁芯电感，磁芯电感的上、下方叠层部分为由陶瓷材料制成的叠层片式电容，叠层片式磁芯电感和叠层片式电容之间的叠层部分为由陶瓷材料制成的叠层片式空心电感。
在电连接关系方面，磁芯电感与上下的两个空心电感相串联，其中一个空心电感与整个滤波器的输入端电极相连，另一个空心电感与整个滤波器的输出端电极相连；磁芯电感的上、下方用作叠层片式电容的陶瓷材料叠层中具有三个电极板，两个端电极板和一个地电极板，其中一个端电极板与整个滤波器的输入端电极相连，另一个端电极板与整个滤波器的输出端电极相连，地电极板与整个滤波器的地电极相连。
上述技术方案中，陶瓷空心电感/铁氧体磁芯电感/陶瓷空心电感的复合结构可周期性重复，以实现多个空心电感和多个磁芯电感相串联的滤波电感结构，如图3所示。
一种叠层片式滤波器的制备方法，如图6所示，包括以下步骤：
步骤1.配料。选择合适的铁氧体材料和陶瓷材料配方，配制出磁导率在10～100之间、介电常数在10～50之间的铁氧体材料和陶瓷材料，这两种材料的烧结成瓷温度相差不能太大，一般控制在20度之内。
步骤2.流延。将配制好的铁氧体材料和陶瓷材料分别制成流延浆料，流延出铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片。
步骤3.打孔和填孔。将步骤2所得的铁氧体生瓷膜片和部分陶瓷生瓷膜片进行打孔，然后利用银浆料进行填孔，用于不同层电感线圈的连接，通孔直径可根据具体要求进行选择。
步骤4.导体印刷。用填孔后的铁氧体膜片和陶瓷膜片进行电感导体印制，用部分未打孔的陶瓷膜片进行叠层片式电容的地电极板或端电极板导体印制；所用印制导体的原料为银浆料，印刷的导体厚度控制10±1微米范围内。
步骤5.叠片。将印制好导体的铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片以及部分未印制导体的铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片按照本发明所述的叠层片式滤波器结构进行叠片，本发明所述的叠层片式滤波器结构示意图如图2、3所示。
步骤6.等静压。将完成叠片的片式滤波器芯片放在水中进行等静压，以便将不同层生瓷膜片紧紧的压制成型。等静压条件优选：压力35MPa大气压、温度50度。
步骤7.排胶和烧结。将步骤5所得的叠层片式滤波器芯片放在排胶、烧结炉中进行排胶和烧结，最终得到本发明所述地叠层片式滤波器。

Claims (5)

1、一种叠层片式滤波器，是由叠层片式电容、叠层片式空心电感和叠层片式磁芯电感组合成的叠层片式复合器件，具有叠层片式结构，中间叠层部分为由铁氧体材料制成的叠层片式磁芯电感，磁芯电感的上、下方叠层部分为由陶瓷材料制成的叠层片式电容，叠层片式磁芯电感和叠层片式电容之间的叠层部分为由陶瓷材料制成的叠层片式空心电感；
在电连接关系方面，磁芯电感与上下的两个空心电感相串联，其中一个空心电感与整个滤波器的输入端电极相连，另一个空心电感与整个滤波器的输出端电极相连；磁芯电感的上、下方用作叠层片式电容的陶瓷材料叠层中具有三个电极板，两个端电极板和一个地电极板，其中一个端电极板与整个滤波器的输入端电极相连，另一个端电极板与整个滤波器的输出端电极相连，地电极板与整个滤波器的地电极相连。
2、根据权利要求1所述的叠层片式滤波器，其特征在于，所述陶瓷空心电感/铁氧体磁芯电感/陶瓷空心电感的复合结构可周期性重复，以实现多个空心电感和多个磁芯电感相串联的滤波电感结构。
3、根据权利要求1所述的叠层片式滤波器的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.配料；选择合适的铁氧体材料和陶瓷材料配方，配制出磁导率在10～100之间、介电常数在10～50之间的铁氧体材料和陶瓷材料，这两种材料的烧结成瓷温度相差不能太大，一般控制在20度之内；
步骤2.流延；将配制好的铁氧体材料和陶瓷材料分别制成流延浆料，流延出铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片；
步骤3.打孔和填孔；将步骤2所得的铁氧体生瓷膜片和部分陶瓷生瓷膜片进行打孔，然后利用银浆料进行填孔，用于不同层电感线圈的连接，通孔直径根据具体要求进行选择；
步骤4.导体印刷；用填孔后的铁氧体膜片和陶瓷膜片进行电感导体印制，用部分未打孔的陶瓷膜片进行叠层片式电容的地电极板或端电极板导体印制；
步骤5.叠片；将印制好导体的铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片以及部分未印制导体的铁氧体生瓷膜片和陶瓷生瓷膜片按照叠层片式滤波器结构进行叠片；
步骤6.等静压；将完成叠片的片式滤波器芯片放在水中进行等静压，以便将不同层生瓷膜片紧紧的压制成型；
步骤7.排胶和烧结；将步骤5所得的叠层片式滤波器芯片放在排胶、烧结炉中进行排胶和烧结，最终得到本发明所述地叠层片式滤波器。
4、根据权利要求3所述的叠层片式滤波器的制备方法，其特征在于，步骤4中印制导体的原料为银浆料，印制的导体厚度控制10±1微米范围内。
5、根据权利要求3所述的叠层片式滤波器的制备方法，其特征在于，步骤6中等静压条件优选：压力35MPa大气压、温度50度。
CN2008100462664A 2008-10-13 2008-10-13 一种叠层片式滤波器及其制备方法 Expired - Fee Related CN101404485B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100462664A CN101404485B (zh) 2008-10-13 2008-10-13 一种叠层片式滤波器及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100462664A CN101404485B (zh) 2008-10-13 2008-10-13 一种叠层片式滤波器及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101404485A true CN101404485A (zh) 2009-04-08
CN101404485B CN101404485B (zh) 2010-06-02

Family

ID=40538374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100462664A Expired - Fee Related CN101404485B (zh) 2008-10-13 2008-10-13 一种叠层片式滤波器及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101404485B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101673868A (zh) * 2009-09-22 2010-03-17 成都宏明电子股份有限公司 多层板式阵列结构陶瓷滤波器成型方法
CN101894661A (zh) * 2010-06-25 2010-11-24 广东风华高新科技股份有限公司 一种大电流多层片式电感器及其制造方法
CN102163960A (zh) * 2010-11-24 2011-08-24 电子科技大学 一种多层片式滤波器及其制备方法
CN104051459A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 英特尔公司 用于集成电压调节器的磁芯感应器（mci）结构
CN104980118A (zh) * 2014-04-03 2015-10-14 深圳振华富电子有限公司 一种叠层片式陶瓷射频低通滤波器及其制备方法
CN106995312A (zh) * 2017-05-03 2017-08-01 中国振华集团云科电子有限公司 多层异质陶瓷高温共烧lc滤波器的制备方法
CN108736124A (zh) * 2018-04-03 2018-11-02 苏州市协诚五金制品有限公司 一种基于陶瓷介质滤波器的制备工艺
CN109714015A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 电子科技大学 一种基于磁介复合材料的叠层低通滤波器
CN110022133A (zh) * 2019-04-24 2019-07-16 电子科技大学 一种小型化电感耦合型可调带通滤波器及其制备方法
CN110087391A (zh) * 2019-04-02 2019-08-02 成都兴仁科技有限公司 一种ltcc本振源模块及其制备方法
CN110875728A (zh) * 2018-09-02 2020-03-10 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种功率型陶瓷滤波器
CN111244594A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 中山大学 一种基于ltcc技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6476689B1 (en) * 1999-09-21 2002-11-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. LC filter with capacitor electrode plate not interfering with flux of two coils
JP3567885B2 (ja) * 2000-11-29 2004-09-22 株式会社村田製作所 積層型ｌｃフィルタ

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101673868A (zh) * 2009-09-22 2010-03-17 成都宏明电子股份有限公司 多层板式阵列结构陶瓷滤波器成型方法
CN101894661A (zh) * 2010-06-25 2010-11-24 广东风华高新科技股份有限公司 一种大电流多层片式电感器及其制造方法
CN101894661B (zh) * 2010-06-25 2012-01-04 广东风华高新科技股份有限公司 一种大电流多层片式电感器及其制造方法
CN102163960A (zh) * 2010-11-24 2011-08-24 电子科技大学 一种多层片式滤波器及其制备方法
CN102163960B (zh) * 2010-11-24 2014-04-02 电子科技大学 一种多层片式滤波器及其制备方法
CN104051459B (zh) * 2013-03-13 2019-07-09 英特尔公司 用于集成电压调节器的磁芯感应器（mci）结构
CN104051459A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 英特尔公司 用于集成电压调节器的磁芯感应器（mci）结构
CN104980118A (zh) * 2014-04-03 2015-10-14 深圳振华富电子有限公司 一种叠层片式陶瓷射频低通滤波器及其制备方法
CN106995312A (zh) * 2017-05-03 2017-08-01 中国振华集团云科电子有限公司 多层异质陶瓷高温共烧lc滤波器的制备方法
CN106995312B (zh) * 2017-05-03 2020-07-28 中国振华集团云科电子有限公司 多层异质陶瓷高温共烧lc滤波器的制备方法
CN108736124A (zh) * 2018-04-03 2018-11-02 苏州市协诚五金制品有限公司 一种基于陶瓷介质滤波器的制备工艺
CN108736124B (zh) * 2018-04-03 2020-11-10 苏州市协诚五金制品有限公司 一种基于陶瓷介质滤波器的制备工艺
CN110875728A (zh) * 2018-09-02 2020-03-10 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种功率型陶瓷滤波器
CN109714015A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 电子科技大学 一种基于磁介复合材料的叠层低通滤波器
CN109714015B (zh) * 2018-12-28 2021-10-26 电子科技大学 一种基于磁介复合材料的叠层低通滤波器
CN110087391A (zh) * 2019-04-02 2019-08-02 成都兴仁科技有限公司 一种ltcc本振源模块及其制备方法
CN110087391B (zh) * 2019-04-02 2022-05-06 成都兴仁科技有限公司 一种ltcc本振源模块及其制备方法
CN110022133A (zh) * 2019-04-24 2019-07-16 电子科技大学 一种小型化电感耦合型可调带通滤波器及其制备方法
CN110022133B (zh) * 2019-04-24 2022-07-15 电子科技大学 一种小型化电感耦合型可调带通滤波器及其制备方法
CN111244594A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 中山大学 一种基于ltcc技术的宽带谐波抑制低通微型滤波器的设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101404485B (zh) 2010-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101404485B (zh) 一种叠层片式滤波器及其制备方法
CN208241640U (zh) 一种ltcc高通滤波器
CN104980118A (zh) 一种叠层片式陶瓷射频低通滤波器及其制备方法
CN103944525B (zh) 一种ltcc高通滤波器
KR20140131418A (ko) 하이브리드형 파워 인덕터 및 그의 제조방법
CN102394325B (zh) 一种l频段ltcc带通滤波器
KR101151999B1 (ko) 적층형 파워 인덕터 및 이의 제조방법
CN101951237B (zh) 一种叠层片式滤波器及其制备方法
CN102163960B (zh) 一种多层片式滤波器及其制备方法
CN107332531A (zh) 一种叠层可调滤波器及可调磁芯电感的制备方法
JP2016540467A (ja) 積層チップ型のセラミック無線周波数ローパスフィルター及びその製作方法
CN204229966U (zh) 片式电感器
CN203800901U (zh) 一种叠层片式陶瓷射频低通滤波器
CN201830213U (zh) 陶瓷叠层滤波器
CN219204470U (zh) 一种ltcc电调滤波器
JP2584531Y2 (ja) 高周波用積層セラミックインダクタ
CN114743787B (zh) 可拆分ltcc平面变压器的制作方法
JP2606363Y2 (ja) 積層ｌｃフィルタ
CN113363048B (zh) 一种叠层电感的内电极、其制备方法及叠层电感
CN108695040B (zh) 一种带有空气腔体的ltcf器件及其制作方法
JP4873274B2 (ja) 積層型電子部品
CN2708564Y (zh) 抗电磁干扰多层片式lc滤波器
KR100649681B1 (ko) 비어홀로서 금속체가 삽입된 칩부품과 그 제조방법
WO2012127908A1 (ja) 巻線型コイル部品の製造方法
CN205142153U (zh) 一种小型微波lc滤波器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100602

Termination date: 20101013