CN1322030A - 含lc的电子部件 - Google Patents

Abstract

一种含LC的电子部件,其尺寸大大减小,谐振器Q大大增加,并具有出色的可靠性。沿层叠绝缘片的方向连续地连接电感器通孔,以确定柱形电感器。在截面形状的X－Y平面上,每一个电感器通孔的Y方向尺寸大于X方向尺寸,并且该形状具有宽度增加的Y方向端部。具体地说,电感器通孔的每一个Y方向端部基本上是圆形的,其他部分是直线的。

Description

含LC的电子部件

本发明涉及一种含LC的电子部件，尤其涉及用于高频带中的LC电子部件。

图10和11示出传统的层叠型LC滤波器。如图10所示，层叠型LC滤波器1包括陶瓷片2到8(每一个陶瓷片都具有多个电感器通孔10a到10d、11a到11d，和12a到12d)，谐振电容器图案13到15、耦合电容器图案19到26，输入/输出引线图案30和31，以及屏蔽图案28和29。

图11所示的层叠型单元34是通过沿z方向堆叠陶瓷片2到8，由保护陶瓷片覆盖陶瓷片的顶表面和底表面，和整体地烧制陶瓷片而得到的。输入端P1和输出端P2，和接地端G1和G2设置在层叠单元34上。输入/输出引线图案30连接到输入端P1，并且输入/输出引线图案31连接到输出端P2。将屏蔽图案28和29的端部连接到接地端G1，并将屏蔽图案28和29的其他端部连接到接地端G2。

在上述LC滤波器1中，沿图10中的x方向设置的电感器通孔10a到10d、11a到11d，和12a到12d沿堆叠陶瓷片的方向连续地相互连接，确定了柱形电感器L1、L2和L3。谐振电容器图案13、14，和15与屏蔽图案29相对，其中将陶瓷片6和7设置在其间，分别确定了谐振电容器C1、C2和C3。相应地，柱形电感器L1和电容器C1确定了LC谐振器Q1，柱形电感器L2和电容器C2确定了LC谐振器Q2，并且柱形电感器L3和电容器C3确定了LC谐振器Q3。

通常，LC滤波器的滤波器特性受到谐振器Q影响。谐振器的Q主要由电感器的Q确定。电感器的Q受到电感器损耗(电阻)影响。

相应地，为了增加确定LC谐振器1的LC谐振器Q1到Q3的Q，必需增加通过连续连接通孔而形成的柱形电感器L1到L3的X-Y平面上的截面的面积。但是，由于传统的柱形电感器L1到L3具有圆形截面形状，所增加的截面面积使相邻的柱形电感器L1到L3的间隔变窄，并产生过强的电感耦合。这里，为了得到理想的电感耦合，必需本质上使柱形电感器L1到L3的间隔变宽，这导致产品尺寸本质上增加。

当将具有截面面积的通孔10a到12d设置在陶瓷片2到5上，以增加Q时，在被加热时常常在层叠单元34中产生裂缝，这是由于通孔10a到12d的导电材料和陶瓷片2到5的绝缘材料之间的热收缩不同导致的。由此，无法足够增加通孔10a到12d的截面面积。

为了解决现有技术中的上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种尺寸小的，含LC的电子部件，它具有增加的谐振器Q，并具有突出的可靠性。

根据本发明的较佳实施例的含LC的部件包含：IC谐振器，具有至少一个电感器和至少一个电容器。

该至少一个电感器和至少一个电容器设置在通过堆叠的绝缘层确定的层叠单元中。由沿堆叠绝缘层的堆叠方向连续连接的通孔确定电感器。在每一个通孔在垂直于堆叠方向的X-Y平面上的截面形状中，X方向的尺寸不同于Y方向尺寸。

通过使每一个通孔的X尺寸和Y尺寸不同，即使增加每一个通孔的截面面积，仍能得到理想的平衡电感耦合和谐振器Q。

另外，通过将确定电感器的每一个通孔的截面形状的Y方向端部设置得具有相对较大的宽度，减小了由高频电流的边缘效应导致的在每一个通孔的每一个纵向端部引起的电流浓度。

通过下面参照附图对本发明的较佳实施例的详细描述，本发明的其他特点、特征、要素和优点将更加显然。

图1是示出根据本发明的较佳实施例的含LC的电子部件的分解透视图；

图2是图1所示的含LC的电子部件的电感器通孔的截面图；

图3是如图1所示的含LC的电子部件的外部透视图；

图4是图1所示的含LC的电子部件的等效电路图；

图5是对电感器通孔的修改的说明；

图6是示出根据本发明的第二较佳实施例的含LC电子部件的分解透视图；

图7是图6所示的含LC的电子部件的电感器通孔的截面图；

图8是图6所示的含LC的电子部件的外部透视图；

图9是电感器通孔的修改的说明；

图10是示出传统含LC的电子部件的分解透视图；

图11是图10所示的含LC电子部件的外部透视图。

下面参照附图描述根据本发明的较佳实施例。

图1示出根据本发明的第一较佳实施例的含LC的电子部件41的结构，图3和4分别示出含LC的电子部件41的外部透视图和等效电路图。含LC的电子部件41是三级带通滤波器，包含LC谐振器Q1、Q2和Q3。

如图1所示，LC滤波器41包含绝缘片42到48，它们每一片都具有电感器通孔50a到50d,51a到51d，和52a到52d，还包含谐振电容器图案53到55，耦合电容器图案56到63、输入/输出引线图案66和67，以及屏蔽图案64和65。绝缘片42到48都是通过混合电介质粉末、磁性粉末、黏结剂，并使混合物形成片材而得到。图案53到67最好都是由Ag,Pd,Cu,Ni,Au,Ag-Pd或其他适当材料构成，并且由诸如印刷或其他适当方法形成。电感器通孔50a到52d都是通过使用模子或激光，在每一个绝缘片42到45中设置具有理想的形状的孔，并由诸如Ag,Pd,Cu,or Ag-Cu等导电材料覆盖孔而形成的。

将沿X-Y平面设置的电感器通孔50a到50d,51a到51d，以及52a到52d连续地沿堆叠绝缘片42到45的方向(Z方向)连接，以确定柱形电感器L1、L2和L3。电感器L1到L3的轴向最好基本上垂直于片材42到45的X-Y平面。将电感器L1到L3的端部(通孔50d、51d和52d)连接到谐振电容器图案53到55。将电感器L1到L3的其他端部(通孔50a、51a和52a)连接到屏蔽图案64，用于短路。

如图2所示，电感器通孔50a到52d的每一个截面形状在垂直于Z方向的X-Y平面上为：Y方向尺寸D1比X方向尺寸D2更长，Y方向的两端都比中心部分的宽度更宽。具体地说，每一个电感器通孔50a到52d的纵向端部都具有基本上圆形形状，其直径为D2，并且其他部分是直线的，其宽度为D3(＜D2)。作为举例，电感器通孔50a到52d中的每一个最好具有大致尺寸为：例如D1=1.2mm,D2=0.2mm，和D3=0.1mm。较好地，直径D2大约是宽度D3的一到四倍。

当在电感器L1到L3中流过电流时，在电感器L1、L2和L3周围产生在垂直于电感器L1、L2和L3的轴向的平面上延伸的磁场。分别将电感器通孔50c和52c连接到输入引线图案66和输出引线图案67。输入引线图案66在片材44的X方向的一端暴露，而输出引线图案67在片材44的X方向的另一端暴露。

谐振电容器图案53、54和55与屏蔽图案65相对，其中绝缘片46和47设置在它们之间，以确定谐振电容器C1、C2和C3。将谐振电容器图案53直接连接到电感器L1的一端(通孔50d)，并且电感器L1和电容器C1确定了LC谐振器Q1。将谐振电容器图案54直接连接到电感器L2的端部(通孔51d)，并且电感器L2和电容器C2确定了LC谐振器Q2。谐振电容器图案55直接连接到电感器L3的一端(通孔52d)，并且电感器L3和电容器C3确定了LC谐振器Q3。

电容器图案53和54与耦合电容器图案56、57、60和61相对，其中将电容器图案53和54设置在片材45和46之间以确定用于耦合IC谐振器Q1和Q2的耦合电容器C4。电容器图案54和55与耦合电容器图案58、59、62和63相对，将电容器图案54和55设置在片材45和46之间，以确定耦合电容器C5，用于耦合LC谐振器Q2和Q3。

在电感器通孔50a到50d和51a到51d之间，以及电感器通孔51a到51d和52a到52d之间产生互感M，它在谐振器Q1和Q2之间，以及谐振器Q2和Q3之间建立磁耦合。

如图1所示连续堆叠片材42到48，并由保护绝缘片覆盖它们的顶部和底部。整体地烧制片材。这提供了如图3所示的层叠单元74(尺寸大约为：例如L=5mm,W=4mm，和H=2mm)。分别在层叠单元74的右侧和左侧上设置输入端P1和输出端P2，并分别在前侧和后侧上设置接地端G1和G2。将输入引线图案66连接到输入端P1，将输出引线图案67连接到输出端P2，并将屏蔽图案64和65连接到接地端G1和G2。

在得到的层叠LC滤波器41中，通过使电感器通孔50a到50d、51a到51d，和52a到52d的X-Y平面上的Y方向尺寸D1比X方向尺寸D2更长，电感器通孔50a到52d的每一个截面面积增加，并且相邻的电感器L1到L3的间隔不变宽。换句话说，为了增加电感器通孔50a到52d的每一个的截面面积，增加Y方向尺寸D1，而不改变X方向尺寸D2。这使得能够大大改进谐振器Q1到Q3的Q。

即使增加电感器通孔50a到52d在X-Y平面上的每一个Y方向的尺寸D1以改进Q，由于X方向的尺寸D2小于Y方向的尺寸D1，大大缓和了用于电感器通孔50a到52d的导电材料与用于片材42到48的绝缘材料之间热收缩的差。因此，防止了在层叠单元74中出现的开裂。

当频率更高时，由于边缘效应，在电感器L1到L3中流动的电流集中在电感器L1到L3的每一个部分的Y方向周边。相应地，为了减小电感器L1到L3的损耗，将电流集中部分分散，并且增加该部分截面面积。在第一较佳实施例中，电感器通孔50a到52d的每一个的截面形状具有宽的Y方向端部，由此，由于高频电流边缘效应产生的电感器通孔50a到52d每一端的电流浓度得到缓解，并分散。因此，大大减小了电感器L1到L3的损耗(电阻)，并且电感器L1到L3的Q大大增加。

电感器通孔50a到52d的每一个部分较好地都具有任意形状，除了如图2所示的形状，如图5的部分(A)和(B)所示，形状(A)是这样的情况，其中椭圆的主轴较好地垂直于通孔部分的Y方向，而(B)是另一种情况，其中椭圆的短轴基本上垂直于通孔的部分的Y方向。另外，可以使用如图5的部分(C)和部分(D)所示的具有双叶端和三叶端的形状，以及如图5(E)所示的具有纵向收缩的形状。另外，如图5(F),(G),(H),(I)，和(J)所示，可以使用八角形端部、正方形端部、平行四边形端部、反三角形端部和等边三角形端部的形状。

如图6到8所示，除了电感器通孔83a到83d、84a到84d，和85a到85d以外，根据本发明的第二较佳实施例的层叠LC滤波器81与根据第一较佳实施例的LC滤波器相同。电感器通孔83a到83d具有一个优点，即它们容易生产，这是因为它们X-Y平面上的每一个截面形状是直线的，并被简化。通过使用相同编号表示与图1到3相同的部件，在下面的描述中省略了重复描述。

将沿X-Y平面中的X方向设置的电感器通孔83a到83d、84a到84d，和85a到85d连续地沿堆叠绝缘片42到45的方向连接，以确定柱形电感器L1、L2和L3。电感器L1到L3的轴向基本上垂直于片材42到45的表面。

如图7所示，在X-Y平面上，电感器通孔83a到85d中的每一个部分在Y方向的尺寸D1比X方向尺寸D2更长。这增加了电感器通孔83a到85d的每一个截面面积，而不使相邻的电感器L1到L3的间隔变宽。换句话说，当增加电感器通孔83a到85d的每一个截面面积时，增加Y方向尺寸D1，而X方向尺寸D2不改变。这能够大大改善谐振器Q1到Q3的Q。作为举例，将电感器通孔83a到85d配置得具有大致尺寸为；例如D1=1.2mm和D2=0.2mm。

当频率更高时，由于边缘效应，在电感器L1到L3中流动的电流集中到电感器L1到L3中的每一个部分的Y方向的周围。相应地，为了减小电感器L1到L3中的损耗，使电流集中部分分散。在第二较佳实施例中，通过将电感器通孔83a到85d的每一个截面形状的两个Y方向端部形成为基本上为半圆形，由于高频电流边缘效应，电感器通孔83a到85d的每一个端部的电流浓度大大被大大缓解和分散。

电感器通孔83a到85d的每一个部分是任何形状，除了如图7所示的形状以外，可以使用图9(A)部分所示的具有直线端部的形状，图9(B)部分所示具有螺旋端部的形状，和如图9(C)部分所示具有多边形端部的形状。另外，可以使用如图9(D)部分所示的具有椭圆形端部的形状。

根据本发明的含LC的电子部件不限于上述较佳实施例，可以根据本发明的主旨进行各种修改。

LC部件包括带通滤波器、低通滤波器，和高通滤波器。LC部件还可以包括通过组合带通滤波器得到的双工器、通过组合低通滤波器得到的双工器、高通滤波器和陷波电路，或不同类型的电路。除了双工器以外，LC部件包括一种类型的部件，其中将多个滤波器制造为一个层叠单元，诸如三工器和双工器，还包括一种类型，即具有内置式滤波器和电路的部件。通过组合低通滤波器和高通滤波器而得到双工器。另外，可以使用一种类型的部件，其中将屏蔽图案设置在层叠单元的顶部或底部。

虽然上述较佳实施例是这样的，从而每一个都具有导电图案和通孔的绝缘片在堆叠之后整体地烧制，但是本发明不限于较佳实施例。可以使用预先烧制的绝缘片。另外，可以使用下述处理生产LC部件。通过印刷或其他适当方式，使用糊状绝缘材料形成绝缘层之后，将糊状导电材料施加给绝缘层表面，以形成导电图案和通孔。接着，通过施加糊状绝缘材料，形成绝缘层。类似地，通过顺序地执行连续的施加处理，得到具有层叠结构的LC部件。

虽然已经参照本发明的较佳实施例，具体示出了描述了本发明，熟悉本领域的人应当知道，在不背离本发明的主旨和范围的情况下可以进行上述和其他形式和细节上的修改。

Claims (20)

1．一种含LC的部件，其特征在于包含：

LC谐振器，包含至少一个电感器和至少一个电容器，所述至少一个电感器和所述至少一个电容器被设置在通过堆叠绝缘层而确定的层叠单元中；其中

所述至少一个电感器通过沿所述绝缘层堆叠的方向连续地连接的通孔确定；而且

每一个所述通孔在基本上垂直于所述层叠方向的X-Y平面上具有如此的截面形状，从而X方向的尺寸不同于Y方向尺寸。

2．如权利要求1所述的含LC的部件，其特征在于，将所述通孔设置在所述X-Y平面的X方向上，而所述通孔的Y方向的尺寸大于所述通孔X方向的尺寸。

3．如权利要求2所述的含LC的部件，其特征在于，每一个所述通孔的所述X-Y平面的截面形状如此配置，从而X方向的两个端部比该形状的中心部分更宽。

4．如权利要求2所述的含LC的部件，特征在于将连接到所述通孔的输入和输出端设置在所述层叠单元沿X方向的两端。

5．如权利要求1所述的含LC的部件，其特征在于所述含LC的部件是层叠的LC滤波器。

6．如权利要求2所述的含LC的部件，其特征在于所述通孔沿Y方向的尺寸大约比所述通孔沿X方向的尺寸大一到四倍。

7．如权利要求1所述的含LC的部件，其特征在于所述至少一个电容器是通过与屏蔽图案相对的电容器图案确定的，其中将所述绝缘层中的一个设置在所述电容器图案和所述屏蔽图案之间。

8．如权利要求1所述的含LC的部件，其特征在于每一个所述通孔具有基本上椭圆的形状。

9．如权利要求3所述的含LC的部件，其特征在于每一个所述通孔的所述两个端部都具有大致上八边形的形状。

10．如权利要求3所述的含LC的部件，其特征在于每一个所述通孔包括基本上圆形端部和直线形中心部分。

11．一种含LC的部件的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

提供一LC谐振器，包括：至少一个电感器和至少一个电容器，所述至少一个电感器和所述至少一个电容器设置在通过堆叠绝缘层而确定的层叠单元中；

在所述绝缘层中形成通孔，以确定至少一个电感器，从而所述通孔沿堆叠绝缘层的方向连续连接；和

将每一个所述通孔配置得在垂直于所述堆叠方向的X-Y平面上具有如此的截面形状，从而X方向的尺寸不同于Y方向尺寸。

12．如权利要求11所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于还包含沿所述X-Y平面的X方向设置所述通孔，并配置所述通孔，从而所述通孔的Y方向的尺寸大于所述通孔沿X方向的尺寸。

13．如权利要求12所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于如此配置每一个所述通孔的所述X-Y平面上的截面形状，从而Y方向上的两端的每一端都比该形状的中心部分的宽度更宽。

14．如权利要求12所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于还包含步骤：在所述层叠单元沿X方向的两端设置输入端和输出端，并将所述输入端和输出端连接到所述通孔。

15．如权利要求1所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于所述含LC的部件是层叠的LC滤波器。

16．如权利要求12所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于所述通孔沿Y方向的尺寸比所述通孔沿X方向的尺寸大大约一到四倍。

17．如权利要求11所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于还包含步骤：通过形成与屏蔽图案相对的电容器图案形成至少一个电容器，其中将一个所述绝缘层设置在所述电容器图案和屏蔽图案之间。

18．如权利要求11所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于每一个所述通孔具有基本上椭圆形状。

19．如权利要求13所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于每一个所述通孔的所述两端具有大致上八边形形状。

20．如权利要求13所述的含LC的部件的制造方法，其特征在于每一个所述通孔包含基本上圆形端部和直线形中心部分。

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