DE19628890A1 - Elektronikteile mit eingebauten Induktoren - Google Patents
Elektronikteile mit eingebauten InduktorenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektronikteile
mit einstückig eingebauten Induktoren und insbesondere auf
Elektronikteile, wie z. B. einen Induktor, einen LC-Resonator
und ein LC-Filter, zur Verwendung beispielsweise in einer
tragbaren Funkausrüstung.
Fig. 7 ist ein Ersatzschaltbild, das ein Beispiel eines LC-
Filters zeigt, welches als ein Bandpaßfilter wirkt, auf das
die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Das LC-
Filter umfaßt zwei LC-Resonatoren R1 und R2. Ein LC-Reso
nator R1 umfaßt einen ersten Induktor L1 und einen ersten
Kondensator C1, die parallel geschaltet sind, während der
andere LC-Resonator R2 einen zweiten Induktor L2 und einen
zweiten Kondensator C2 aufweist, die parallel geschaltet
sind. Es wird angemerkt, daß der erste und der zweite In
duktor L1 und L2 elektromagnetisch miteinander gekoppelt
sind. Ein Ende des ersten LC-Resonators R1 ist über einen
dritten Kondensator C3 mit einem ersten Eingangs/Ausgangs-
Anschluß T1 verbunden, während ein Ende des zweiten LC-Reso
nators R2 über einen vierten Kondensator C4 mit einem
zweiten Eingangs/Ausgangs-Anschluß T2 verbunden ist. Die
anderen Enden des ersten und des zweiten LC-Resonators R1
und R2 sind jeweils mit Massenanschlüssen G verbunden.
Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen
Hauptteil des beispielhaften bekannten LC-Filters, das die
in Fig. 7 gezeigte Ersatzschaltung aufweist, zeigt. Das
bekannte LC-Filter 1, das in Fig. 8 gezeigt ist, umfaßt vier
dielektrische Schichten 2a, 2b, 2c und 2d, die zusammen
laminiert werden sollen. Eine erste Kondensatorelektrode 3a
und dergleichen ist auf der oberen Oberfläche der ersten
dielektrischen Schicht 2a gebildet, während eine zweite
Kondensatorelektrode 3b und dergleichen auf der oberen
Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 2b gebildet
ist, und wobei eine Spiralmusterelektrode 4, welche als ein
Induktorelement wirkt, auf der oberen Oberfläche der dritten
dielektrischen Schicht 2c gebildet ist, wobei die erste, die
zweite und die dritte Elektrode 3a, 3b, 3c durch Drucken von
Leitern mittels eines Dickfilmdruckens gebildet sind. Der
erste Kondensator C1 des ersten LC-Resonators R1 ist zwi
schen der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode 3a und
3b gebildet, während der erste Induktor L1 des ersten LC-
Resonators R1 durch die Spiralmusterelektrode 4 gebildet
ist. Aufähnliche Weise ist der zweite Kondensator C2 des
anderen LC-Resonators R2 zwischen zwei weiteren Kondensator
elektroden (nicht gezeigt) auf jeweils einer Seite der zwei
ten dielektrischen Schicht 2b gebildet, wobei der zweite In
duktor L2 des zweiten LC-Resonators R2 durch eine andere
Musterelektrode (nicht gezeigt) auf der oberen Oberfläche
der dritten dielektrischen Schicht 2c gebildet ist. Es wird
angemerkt, daß äußere Elektroden (nicht gezeigt), welche als
die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 und T2 wirken, und die
Massenanschlüsse G auf Seitenflächen der dielektrischen
Schichten 2a bis 2d gebildet sind. Ferner sind der dritte
und der vierte Kondensator C3 und C4 durch weiter Kondensa
torelektroden (nicht gezeigt) zwischen jeweils einem Ende
der LC-Resonatoren R1 und R2 und den externen Elektroden
gebildet, welche als die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1
bzw. T2 wirken. Die anderen Enden der LC-Resonatoren R1 und
R2 sind mit den externen Elektroden verbunden, welche als
die Massenanschlüsse G wirken.
Da jeder Kondensator, welcher einen idealen Kondensator re
lativ nahe kommt, bei dem bekannten LC-Filter 1, das in Fig.
8 gezeigt ist, gebildet ist, wird die Güte Q der gesamten
Anordnung hauptsächlich durch das Q des eingebauten Induk
tors beeinflußt. Um das Q des LC-Filters 1 daher zu verbes
sern, ist es vorstellbar, das Q des Induktors durch Erhöhen
einer Querschnittsfläche der Musterelektrode zu verbessern,
welche als das Induktorelement wirkt. Es ist ferner vor
stellbar, eine Breite der Musterelektrode zu verdicken, um
die Querschnittsfläche der Musterelektrode zu erhöhen, da
eine Dicke der Musterelektrode, die mittels des Dickfilm
druckens gebildet ist, etwa 10 µm beträgt. Das bekannte LC-
Filter hatte jedoch das Problem, daß, wenn die Breite der
Musterelektrode verdickt wird, ein Induktivitätswert, der
durch die Musterelektrode erzeugt wird, die in der gleichen
Fläche gebildet ist, klein wird, wobei eine große schwanken
de Kapazität zwischen den Elektroden erzeugt wird, die Kon
densatorelektroden ähnlich sind, welche sich einander gegen
über liegen. Das Resultat ist ein Abfall von Q, was dem
Zweck der Modifikation widerspricht. Es wird angemerkt, daß
ein solches Problem ebenfalls bei anderen Elektronikteilen
mit eingebauten Induktoren, wie z. B. bei bekannten Indukto
ren und LC-Resonatoren, existieren, bei denen eine Muster
elektrode als das Induktorelement wirkt und mittels des
Dickfilmdruckens gebildet wird.
Das bekannte LC-Filter 1, das in Fig. 8 gezeigt ist, wies
ferner das Problem auf, daß, obwohl das Q der gesamten An
ordnung verbessert wird, wenn der Raum zwischen der Muster
elektrode und der vertikal angeordneten Kondensatorelektrode
verbreitert wird, eine Dicke der gesamten Anordnung, d. h.
die Größe derselben, erhöht wird, wodurch die Anordnung
nicht in einer kleinen Ausrüstung, wie z. B. einer tragbaren
Funkausrüstung, untergebracht werden kann, deren Dicke be
grenzt ist. Es wird angemerkt, daß ein solches Problem eben
falls in anderen Elektronikteilen mit eingebauten Indukto
ren, wie z. B. dem bekannten LC-Resonator, existiert, bei dem
die Musterelektrode, welche als ein Induktorelement wirkt,
und die Kondensatorelektrode jeweils mittels des Dickfilm
druckens gebildet sind.
Ferner wies das LC-Filter 1, das in Fig. 8 gezeigt ist, das
Problem auf, daß, da eine von der Musterelektrode erzeugte
magnetische Kraftfeldlinie die Hauptoberfläche der Kondensa
torelektrode bei fast rechten Winkeln schneidet, wie es in
Fig. 1 gezeigt ist, ein wesentlicher Wirbelstromverlust auf
der Kondensatorelektrode durch die magnetische Kraftfeldli
nien erzeugt werden, wodurch das Q der gesamten Anordnung
abfällt. Es wird angemerkt, daß ein solches Problem eben
falls bei weiteren Elektronikteilen mit eingebauten Indukto
ren, wie z. B. bei dem bekannten LC-Resonator, besteht, bei
dem die Musterelektrode, welche als ein Induktorelement
wirkt, und die Kondensatorelektrode jeweils durch das Dick
filmdrucken gebildet sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, kleine
Elektronikteile mit eingebauten Induktoren zu schaffen, de
ren Güte Q hoch ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Elektronikteil gemäß Anspruch
1, 3 oder 7, durch einen Resonator gemäß Anspruch 5 und
durch ein Bandpaßfilter gemäß Anspruch 6 gelöst.
Ein Elektronikteil mit eingebautem Induktor gemäß der vor
liegenden Erfindung ist derart aufgebaut, daß ein Induktor
durch ein Durchgangsloch gebildet ist, das durch eine Mehr
zahl von laminierten Keramikschichten in der Dickenrichtung
derselben durchdringt.
Es wird angemerkt, daß die erfindungsgemäßen Elektronikteile
mit eingebauten Induktoren derart aufgebaut sein können, daß
ein Induktor durch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern ge
bildet ist, die durch eine Mehrzahl von laminierten Kera
mikschichten in der Dickenrichtung derselben durchdringen.
Ferner können die erfindungsgemäßen Elektronikteile mit ein
gebauten Induktoren derart aufgebaut werden, daß die Konden
satorelektroden zwischen der Mehrzahl von Keramikschichten
gebildet werden.
Da die Induktoren durch die Durchgangslöcher, die durch die
Mehrzahl von laminierten Keramikschichten in der Dickenrich
tung derselben durchdringen, gebildet sind, steigt die Quer
schnittsfläche des Induktors an, wodurch das Q der Elek
tronikteile mit eingebauten Induktoren verbessert wird. Die
Größe der Elektronikteile mit eingebauten Induktoren kann
klein gehalten werden, da die Fläche der Hauptoberseite und
die Dicke der Keramikschicht nicht erhöht werden müssen.
Demgemäß ermöglicht es die vorliegende Erfindung, daß für
die kleinen Elektronikteile mit eingebauten Induktoren eine
hohe Güte Q erhalten werden kann.
Es wird angemerkt, daß bei dem erfindungsgemäßen Elektro
nikteil mit eingebautem Induktor der Induktivitätswert des
selben ohne weiteres gesteuert werden kann, da die Länge des
Leiters, der als Induktor wirkt, durch Bilden des Induktors
durch die Mehrzahl von Durchgangslöchern, die durch die
Mehrzahl von laminierten keramischen Schichten in der
Dickenrichtung derselben durchdringen, verlängert wird, wo
bei sich der Wert der Induktivität nicht so stark verändern
wird, selbst wenn die Länge des Leiters um eine kleine
Menge, wie z. B. um die Variation der Dicke bei den Keramik
schichten, verändert wird.
Da die Hauptoberfläche der Kondensatorelektrode ferner zu
den magnetischen Kraftfeldlinien, die durch den Induktor er
zeugt werden, der durch das Durchgangsloch gebildet wird,
parallel ist, wenn die Kondensatorelektroden zwischen der
Mehrzahl von keramischen Schichten gebildet sind, wird von
den magnetischen Kraftfeldlinien weniger Wirbelstromverlust
auf der Kondensatorelektrode erzeugt, wodurch die Güte Q
kaum abfallen wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht, die ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine schematische Ansicht, die ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil des
in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels
zeigt;
Fig. 4 eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil ei
ner Variation des in den Fig. 2 und 3 gezeigten
zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 5 eine schematische Ansicht, die ein drittes Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwi
schen magnetischen Kraftfeldlinien und einer Elek
trode, wie z. B. einer Kondensatorelektrode oder ei
ner gemeinsamen Elektrode, zeigt;
Fig. 7 ein Ersatzschaltbild, das ein Beispiel eines LC-
Filters zeigt, welches ein Hintergrund der vorlie
genden Erfindung ist, und auf das die vorliegende
Erfindung angewendet wird;
Fig. 8 eine perspektivische Explosionsansicht, die einen
Hauptteil eines Beispiels des bekannten LC-Filters
mit der in Fig. 7 gezeigten Ersatzschaltung zeigt;
und
Fig. 9 eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwi
schen einer magnetischen Kraftfeldlinie, die durch
eine Musterelektrode erzeugt wird, und einer Kon
densatorelektrode bei dem LC-Filter, das in Fig. 8
gezeigt ist, zeigt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die Zeichnungen erläu
tert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein
LC-Filter 10, das in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt rechteckige,
quaderförmige Mehrschichtensubstrate oder ein Laminat 12.
Das Laminat 12 ist durch Laminieren einer Anzahl von dielek
trischen Schichten 14a, 14b, 14c, . . . , gebildet, die aus ei
ner Anzahl von Keramikschichten hergestellt sind.
Eine erste und eine zweite Kondensatorelektrode 16a und 16b
sind zwischen den unteren beiden dielektrischen Schichten
14a und 14b gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben ge
lassen wurde.
Eine erste und eine zweite gemeinsame Elektrode 18a1 und
18b1 sind zwischen den zweiten dielektrischen Schichten von
unten 14b und 14c gebildet, wobei ein Raum zwischen densel
ben innerhalb ihrer gemeinsamen Ebene freigelassen wurde.
Diese erste und zweite gemeinsame Elektrode liegen der er
sten und der zweiten Kondensatorelektrode 16a bzw. 16b über
die zweite dielektrische Schicht 14 gegenüber.
Eine erste Massenelektrode 20a ist zwischen der dritten und
der vierten dielektrischen Schicht von unten 14c und 14d
gebildet. Diese erste Massenelektrode 20a liegt der ersten
und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 und 18b1 über die
dritte dielektrische Schicht 14c gegenüber.
Eine dritte und eine vierte gemeinsame Elektroden 18a2 und
18b2 sind zwischen der vierten und der fünften dielektri
schen Schichte von unten 14d und 14e gebildet, wobei ein
Raum zwischen denselben frei gelassen wurde. Die dritte und
die vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2 liegen über
die vierte dielektrische Schicht 14d der ersten Massenelek
trode 20a gegenüber.
Eine zweite Massenelektrode 20b ist zwischen den obersten
dielektrischen Schichten 14g und 14h gebildet.
Ein erstes und ein zweites säulenförmiges Durchgangsloch 22a
und 22b (welche mit einem leitfähigen Material gefüllt sind)
sind in der Mehrzahl von dielektrischen Schichten 14e, 14f,
14g gebildet, die durch dieselben in der Dickenrichtung zwi
schen einer Ebene, die der dritten und der vierten gemein
samen Elektrode 18a2 und 18b2 und der zweiten Massenelek
trode 20b gemeinsam ist, durchdringen. Das erste und das
zweite Durchgangsloch 22a und 22b wirken als Induktorele
mente. Es wird angemerkt, daß das erste und das zweite
Durchgangsloch 22a und 22b miteinander elektromagnetisch
gekoppelt sind.
Es wird ebenfalls angemerkt, daß, obwohl es nicht gezeigt
ist, sich ein Teil der ersten und der zweiten Kondensator
elektrode 16a und 16b, der ersten bis vierten gemeinsamen
Elektrode 18a1, 18b1, 18a2 und 18b2 und der ersten und der
zweiten Massenelektrode 20a und 20b bis zum Ende der dielek
trischen Schicht 14 erstreckt, wobei jede Endseite derselben
an der Seitenfläche des Laminats 12 freiliegend ist.
Die Mehrzahl der externen Elektroden (nicht gezeigt) sind
auf der Seitenfläche des Laminats 12 gebildet. Zwei externe
Elektroden unter der Mehrzahl von externen Elektroden sind
jeweils mit der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode
16a und 16b verbunden und werden als Eingangs/Ausgangs-An
schlüsse T1 und T2 verwendet. Weitere externe Elektroden
sind mit der ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode
18a1 und 18a2 sowie mit der zweiten und der vierten gemein
samen Elektrode 18b1 und 18b2 verbunden, um als Verbindungs
anschlüsse verwendet zu werden. Ferner sind weitere externe
Elektroden mit der ersten und mit der zweiten Massenelektro
de 20a und 20b verbunden, um als Massenanschlüsse G verwen
det zu werden.
Ein erster Kondensator C1 eines ersten LC-Resonators R1 ist
zwischen den ersten und der zweiten gemeinsamen Elektrode
18a1 und 18a2 und der ersten Massenelektrode 20a gebildet,
Ein erster Induktor L1 des ersten LC-Resonators R1 ist durch
das Durchgangsloch 22a gebildet. Ferner ist ein zweiter Kon
densator C2 eines zweiten LC-Resonators R2 zwischen der
zweiten und der vierten gemeinsamen Elektrode 18b1 und 18b2
und der ersten Massenelektrode 20a gebildet, während ein
zweiter Induktor L2 des zweiten LC-Resonators R2 durch das
zweite Durchgangsloch 22b gebildet ist. Es wird angemerkt,
daß, da das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b
miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind, die Induktoren
L1 und L2 ebenfalls miteinander elektromagnetisch gekoppelt
sind. Ferner ist ein dritter Kondensator C3 zwischen der
ersten Kondensatorelektrode 16a und der ersten gemeinsamen
Elektrode 18a1 gebildet, während ein vierter Kondensator C4
zwischen der zweiten Kondensatorelektrode 16b und der zwei
ten gemeinsamen Elektrode 18b1 gebildet ist.
Demgemäß weist das LC-Filter 10, das in Fig. 1 gezeigt ist,
die in Fig. 7 gezeigte Ersatzschaltung auf.
Bei dem LC-Filter 10, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine
Querschnittsfläche des Induktors im Vergleich zu der des in
Fig. 8 gezeigten bekannten Beispiels größer, da das erste
und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b, welche durch die
Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten, 14e, 14f,
14g in der Dickenrichtung durchdringen, als der Induktor
wirken. Dadurch erhöht sich die Güte Q des LC-Filters 10 im
Vergleich zu dem in Fig. 8 gezeigten bekannten Beispiel um
mehr als das Doppelte. Im Gegensatz zum bekannten Beispiel
muß die Fläche der Hauptoberseite und die Dicke der dielek
trischen Schichten, d. h. der keramischen Schichten, bei
diesem LC-Filter 10 nicht erhöht werden, derart, daß seine
Größe klein gehalten werden kann.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die ein zweites Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, während
Fig. 3 eine schematische Ansicht ist, die einen Hauptteil
desselben zeigt. Im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das in
den Fig. 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jedes Induktorele
ment durch zwei Durchgangslöcher gebildet ist.
Im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
sind somit die dritte und die vierte Elektrode 18a2 und 18b2
zwischen den vierten und der fünften dielektrischen Schicht
14d und 14e gebildet, während die erste und die zweite Ver
bindungselektrode 26a und 26b zwischen den obersten dielek
trischen Schichten 14g und 14h gebildet sind, wobei ein Raum
zwischen denselben bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel gelassen wurde. Es wird angemerkt, daß
ein Teil jeder dieser Verbindungselektroden 26a und 26b
nicht zu dem Ende der dielektrischen Schicht 14 hin erwei
tert werden muß, und daß ferner kein Teil an der Seiten
fläche des Laminats 12 freiliegend sein muß. Das erste und
das zweite säulenförmige Durchgangsloch 22a1 und 22b1, wel
che durch die Mehrzahl von dielektrischen Schichten 14e,
14f, 14g in der Dickenrichtung durchdringen, sind zwischen
der dritten gemeinsamen Elektrode 18a2 und der ersten Ver
bindungselektrode 26a bzw. zwischen der vierten gemeinsamen
Elektrode 18b2 und der zweiten Verbindungselektrode 26b ge
bildet. Ferner sind ein drittes und ein viertes säulenför
miges Durchgangsloch 22a2 und 22b2, welche durch die Mehr
zahl von dielektrischen Schichten 14d, 14e, 14f, 14g in der
Dickenrichtung durchdringen, zwischen der ersten Massenelek
trode 20a und der ersten und der zweiten Verbindungselek
trode 26a und 26b gebildet. Diese vier Durchgangslöcher
22a1, 22b1, 22a2 und 22b2 wirken als Induktorelemente. Es
wird angemerkt, daß das dritte und das vierte Durchgangsloch
22a2 und 22b2 miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind.
Obwohl eine Anzahl von externen Elektroden (nicht gezeigt),
welche als die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse T1 und T2, als
die Verbindungsanschlüsse und die Massenanschlüsse G verwen
det werden, auf der Seitenfläche des Laminats 12 bei dem in
den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ähnlich zu
dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet sind,
ist die externe Elektrode, die als der Massenanschluß G
verwendet wird, nur mit der ersten Massenelektrode 20a ver
bunden.
Obwohl ferner jeder Kondensator C1, C2, C3 und C4 bei dem in
den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ähnlich zu
dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet ist,
ist der erste Induktor L1 des ersten LC-Resonators R1 durch
die das erste und das dritte Durchgangsloch 22a1 und 22a2,
die durch die erste Verbindungselektrode 26a verbunden sind,
gebildet, während der zweite Induktor L2 des zweiten LC-Re
sonators R2 durch das zweite und das vierte Durchgangsloch
22b1 und 22b2, die durch die zweite Verbindungselektrode 26b
verbunden sind, gebildet ist.
Demgemäß weist das LC-Filter 10, das in den Fig. 2 und 3 ge
zeigt ist, ebenfalls die in Fig. 7 gezeigte Ersatzschaltung
auf.
Eine Querschnittsfläche des Induktors steigt im Vergleich
zum bekannten Beispiel, das in Fig. 8 gezeigt ist, ebenfalls
bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
ähnlich zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an,
derart, daß sich das Q verbessert und die Gesamtgröße klein
gehalten werden kann.
Da ferner ein Induktorelement durch die beiden Durchgangslö
cher, die durch die Mehrzahl von laminierten dielektrischen
Schichten in der Dickenrichtung durchdringen, bei dem in den
Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet ist, ist
die Länge des Leiters als ein Induktorelement verlängert.
Dadurch kann der Induktivitätswert ohne weiteres gesteuert
werden, da sich der Induktivitätswert nicht wesentlich ver
ändert, selbst wenn die Länge des Leiters mehr oder weniger
durch Variation der Dicken der dielektrischen Schichten ver
ändert wird.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil
einer Variation des in den Fig. 2 und 3 gezeigten zweiten
Ausführungsbeispiels zeigt. Im Vergleich zu dem in den Fig.
2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das in Fig. 4
gezeigte Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, daß
vier Durchgangslöcher 22a1, 22b1, 22a2 und 22b2 von oben
gesehen in einer Matrix von zwei Zeilen und zwei Spalten
nahe aneinander positioniert sind. Ferner sind die dritte
und die vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2, mit denen
die einen Enden des ersten und des zweiten Durchgangslochs
22a1 bzw. 22b1 verbunden sind, an Positionen gebildet, die
dem ersten und dem zweiten Durchgangsloch 22a1 und 22b1 ent
sprechen. Demgemäß erhöht sich die Stärke der elektroma
gnetischen Kopplung der Induktoren L1 und L2 bei dem in Fig.
4 gezeigten Ausführungsbeispiel im Vergleich zu dem in den
Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die ein drittes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein
LC-Filter 10, das in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt ferner
rechteckige, quaderförmige Mehrschichtensubstrate oder ein
Laminat 12, das durch Laminieren einer Anzahl von dielektri
schen Schichten 14a, 14b, 14c, . . . , oder dergleichen, welche
aus einer Anzahl von Keramikschichten bestehen, gebildet
ist.
Eine erste und eine zweite gemeinsam Elektrode 18a1 und 18b1
sind zwischen den unteren dielektrischen Schichten 14a und
14b gebildet, wobei ein Raum zwischen denselben gelassen
wurde.
Eine erste und eine zweite Kondensatorelektrode 16a und 16b
sind zwischen der zweiten und der dritten dielektrischen
Schichten von unten 14b und 14c gebildet, wobei ein Raum
zwischen denselben frei gelassen wurde. Diese erste und
zweite Kondensatorelektrode 16a und 16b liegen der ersten
und der zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 bzw. 18b1 über
die zweite dielektrische Schicht 14 gegenüber.
Eine dritte und eine vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und
18b2 sind zwischen der dritten und der vierten dielektri
schen Schicht von unten 14c und 14d gebildet, wobei ein Raum
zwischen denselben frei gelassen wurde. Die dritte und die
vierte gemeinsame Elektrode 18a2 und 18b2 liegen über die
dritte dielektrische Schicht 14 der ersten und der zweiten
Kondensatorelektrode 16a bzw. 16b gegenüber.
Eine erste und eine zweite Massenelektrode 20a und 20b sind
zwischen der vierten und der fünften dielektrischen Schicht
von unten 14d und 14e gebildet, wobei ein Raum zwischen
denselben frei gelassen wurde. Die erste und die zweite
Massenelektrode 20a und 20b liegen über die vierte dielek
trische Schicht 14d der dritten und der vierten gemeinsamen
Elektrode 18a2 bzw. 18b2 gegenüber.
Eine fünfte und eine sechste gemeinsame Elektrode 18a3 und
18b3 sind zwischen der fünften und der sechsten dielektri
schen Schicht von unten 14f und 14g gebildet, wobei ein Raum
zwischen denselben frei gelassen wurde. Diese gemeinsamen
Elektroden 18a3 und 18b3 liegen über die fünfte dielektri
sche Schicht 14 der ersten und der zweiten Massenelektrode
20a bzw. 20b gegenüber.
Eine dritte Massenelektrode 20c ist zwischen den obersten
dielektrischen Schichten 14f und 14g gebildet. Die dritte
Massenelektrode 20c liegt über die sechste dielektrische
Schicht 14f der fünften und der sechsten gemeinsamen Elek
trode 18a3 und 18b3 gegenüber.
Ein erstes und ein zweites säulenförmiges Durchgangsloch 22a
und 22b sind in der Mehrzahl von dielektrischen Schichten
14b, 14c, 14d, 14e, 14f, wobei sie in der Dickenrichtung
durch dieselben durchdringen, zwischen der ersten und der
zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 und 18b1 und der dritten
Massenelektrode 20c gebildet. Diese Durchgangslöcher 22a und
22b wirken als Induktorelemente. In diesem Fall ist ein Ende
jedes Durchgangslochs 22a und 22b mit der ersten bzw. der
zweiten gemeinsamen Elektrode 18a1 bzw. 18b verbunden. Das
anderen Ende jedes Durchgangslochs 22a und 22b ist jeweils
mit der dritten Massenelektrode 20c verbunden. Es wird an
gemerkt, daß das erste und das zweite Durchgangsloch 22a und
22b miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind.
Es wird ebenfalls angemerkt, daß, obwohl es nicht gezeigt
ist, ein Teil jeder der Kondensatorelektroden 16a und 16b,
der gemeinsamen Elektroden 18a1, 18b1, 18a2, 18b2, 18a3 und
18b3 und der Massenelektroden 20a, 20b und 20c zu dem Ende
der dielektrischen Schicht 14 hin erweitert ist, wobei jede
Endseite an der Seitenfläche des Laminats 12 freiliegend
ist.
Eine Anzahl von externen Elektroden (nicht gezeigt) ist auf
der Seitenfläche des Laminats 12 gebildet. Zwei externe
Elektroden unter der Anzahl von externen Elektroden sind je
weils mit der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode
16a und 16b verbunden, wobei dieselben als Eingangs/Aus
gangs-Anschlüsse T1 und T2 verwendet werden. Andere externe
Elektroden verbinden die dritte und die fünfte gemeinsame
Elektrode 18a1, 18a2 und 18a3 sowie die zweite, vierte und
sechste gemeinsame Elektrode 18b1, 18b2 und 18b3 untereinan
der, um als Verbindungsanschlüsse verwendet zu werden. Fer
ner sind weitere externe Elektroden mit der ersten, der
zweiten und der dritten Massenelektroden 20a, 20b und 20c
verbunden, um als Massenanschlüsse G verwendet zu werden.
Ein erster Kondensator C1 eines LC-Resonators R1 ist durch
die dritte und fünfte gemeinsame Elektrode 18a2, 18a3 und
durch die erste und die zweite Massenelektrode 20a, 20c
gebildet, während ein erster Induktor L1 des ersten LC-Reso
nators R1 durch das erste Durchgangsloch 22a gebildet ist.
Ferner ist ein zweiter Kondensator C2 eines zweiten LC-Reso
nators R2 durch die vierte und die sechste gemeinsame Elek
trode 18b2 und 18b3 und durch die zweite und die dritte
Massenelektrode 20b, 20c gebildet, während ein zweiter In
duktor L2 des zweiten LC-Resonators R2 durch das zweite
Durchgangsloch 22b gebildet ist. Es wird angemerkt, daß das
erste und das zweite Durchgangsloch 22a und 22b miteinander
elektromagnetisch gekoppelt sind. Ferner ist ein dritter
Kondensator C3 durch die erste Kondensatorelektrode 16a,
durch die erste und die dritte gemeinsame Elektrode 18a1 und
18a2 gebildet, während ein vierter Kondensator C4 durch die
zweite Kondensatorelektrode 16b und durch die zweite und die
vierte gemeinsame Elektrode 18b1 und 18b2 gebildet ist.
Demgemäß besitzt das LC-Filter 10, das in Fig. 5 gezeigt
ist, ebenfalls das in Fig. 7 gezeigte Ersatzschaltung.
Eine Querschnittsfläche des Induktors ist im Vergleich zu
der des bekannten in Fig. 8 gezeigten Beispiels ebenfalls
bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel auf ähnliche Weise wie
bei den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen
erhöht, derart, daß die Güte Q groß wird und die Gesamtgröße
klein gehalten werden kann.
Da ferner, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, die Hauptoberfläche
der Elektrode, wie z. B. der Kondensatorelektrode und der ge
meinsamen Elektrode, parallel zu den magnetischen Kraftfeld
linien wird, die durch das Durchgangsloch bei dem in Fig. 5
gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt werden, wird weniger
Wirbelstromverlust durch die magnetischen Kraftfeldlinien
auf der Kondensatorelektrode und der gemeinsamen Elektrode
bewirkt, wodurch die Güte Q kaum abfallen wird.
Es wird angemerkt, daß, obwohl bei jedem der oben beschrie
benen Ausführungsbeispiele die dielektrischen Schichten aus
Keramikschichten verwendet werden, bei der vorliegenden Er
findung ebenfalls Isolatorschichten oder magnetische Schich
ten als die Keramikschichten verwendet werden können.
Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
die dielektrischen Schichten ferner in der Form von Keramik
schichten durch eine Dicke einer keramischen Grünschicht ge
bildet werden, kann die Anzahl und Dicke der Keramikgrün
schichten, die die keramische Schicht bilden, beliebig ver
ändert werden.
Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
die Durchgangslöcher in der säulenförmigen Form gebildet
werden, können die Durchgangslöcher bei der vorliegenden
Erfindung in einer anderen Form, wie z. B. einer quadrati
schen Säule, gebildet werden.
Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
ein Induktorelement durch ein Durchgangsloch oder über zwei
Durchgangslöcher gebildet wird, kann ein Induktorelement bei
der vorliegenden Erfindung über drei oder mehr Durchgangslö
cher gebildet werden.
Obwohl bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
eine Leiterpaste auf der Keramikgrünschicht Dickfilm-ge
druckt wird, um die Kondensatorelektroden und die gemein
samen Elektroden zu bilden, können die Kondensatorelektroden
und die gemeinsamen Elektroden durch bekannte Mittel außer
dem Dickfilmdrucken gebildet werden.
Es wird ebenfalls angemerkt, daß die vorliegende Erfindung
auf weitere Elektronikteile mit eingebauten oder einstückig
gebildeten Induktoren, wie z. B. auf einen Induktor, der nur
ein Induktorelement enthält, und auf einen LC-Resonator, der
nur ein Induktorelement und einen Kondensator enthält, zu
sätzlich zu dem LC-Filter, der bei dem beispielhaften Aus
führungsbeispiel zwei LC-Resonatoren enthält, und auf wei
tere, angewendet werden kann.
Ferner bestehen alle Elektroden in dem Laminat, die die Mu
sterelektroden, die Kondensatorelektroden, die Massenelek
troden, die Verbindungselektroden und die gemeinsamen Elek
troden aufweisen, bei jedem oben beschriebenen Ausführungs
beispiel beispielsweise aus Ag und Cu. Die Elektroden können
ebenfalls durch Brennen einer Paste gebildet werden, in der
ein Metallpulver, wie z. B. Ag und Cu, und ein organisches
Bindemittel vermischt sind.
Ferner können das Metall um das Durchgangsloch herum und das
Metall der Kondensatorelektroden und weiterer Elektroden aus
dem gleichen oder aus einem ähnlichen Material wie bei den
oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sein.
Es wird ebenfalls angemerkt, daß es wünschenswert ist, den
Induktor des erfindungsgemäßen Resonators lediglich durch
Verwendung eines Durchgangslochs zu bilden.
Claims (8)
1. Elektronikteil mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten (14a-14h); und
einem Induktor (L1, L2), der durch ein Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), das durch die Mehr zahl von laminierten Keramikschichten (14a-14h) in der Dickenrichtung derselben durchdringt, gebildet ist.
einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten (14a-14h); und
einem Induktor (L1, L2), der durch ein Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), das durch die Mehr zahl von laminierten Keramikschichten (14a-14h) in der Dickenrichtung derselben durchdringt, gebildet ist.
2. Elektronikteile gemäß Anspruch 1,
der ferner eine Kondensatorelektrode (16a, 16b) auf
weist, die zwischen der Mehrzahl von Keramikschichten
(14a-14h) gebildet ist.
3. Elektronikteil mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten (14a-14h); und
einem Induktor (L1, L2), der durch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), gebildet ist, die durch die Mehrzahl von laminierten Keramikschichten (14a-14h) in der Dickenrichtung der selben durchdringen.
einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten (14a-14h); und
einem Induktor (L1, L2), der durch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), gebildet ist, die durch die Mehrzahl von laminierten Keramikschichten (14a-14h) in der Dickenrichtung der selben durchdringen.
4. Elektronikteil gemäß Anspruch 3,
das ferner eine Kondensatorelektrode (16a, 16b) auf
weist, die zwischen der Mehrzahl von Keramikschichten
(14a-14h) gebildet ist.
5. Resonator (R1, R2) mit folgenden Merkmalen:
einem Induktor (L1, L2); und
einem Kondensator (C1, C2), wobei der Induktor (L1, L2) durch ein Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), das durch zumindest eine Keramikschicht (14a - 14h) durchdringt, gebildet ist, und wobei der Konden sator (C1, C2) durch eine Kondensatorelektrode (16a, 16b), die vertikal bezüglich des Durchgangslochs (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2) angeordnet ist, gebildet ist.
einem Induktor (L1, L2); und
einem Kondensator (C1, C2), wobei der Induktor (L1, L2) durch ein Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), das durch zumindest eine Keramikschicht (14a - 14h) durchdringt, gebildet ist, und wobei der Konden sator (C1, C2) durch eine Kondensatorelektrode (16a, 16b), die vertikal bezüglich des Durchgangslochs (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2) angeordnet ist, gebildet ist.
6. Bandpaßfilter mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von Resonatoren (R1, R2), wobei jeder Resonator einen Induktor (L1, L2), der durch ein Durch gangsloch gebildet ist, und eine Kondensatorelektrode (16a, 16b) aufweist, die mit dem Induktor (L1, L2) ver bunden ist und vertikal bezüglich des Induktors (L1, L2) angeordnet ist, und
wobei die Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren (R1, R2) in der Nähe der Mehrzahl von Durchgangslöchern (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2) angeordnet und elek tromagnetisch gekoppelt sind.
einer Mehrzahl von Resonatoren (R1, R2), wobei jeder Resonator einen Induktor (L1, L2), der durch ein Durch gangsloch gebildet ist, und eine Kondensatorelektrode (16a, 16b) aufweist, die mit dem Induktor (L1, L2) ver bunden ist und vertikal bezüglich des Induktors (L1, L2) angeordnet ist, und
wobei die Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren (R1, R2) in der Nähe der Mehrzahl von Durchgangslöchern (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2) angeordnet und elek tromagnetisch gekoppelt sind.
7. Elektronikteil mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten (14a-14h);
einer Mehrzahl von inneren Elektroden (16a, 16b, 18a1, 18a2, 18b1, 18b2, 20a, 22a1, 22a2, 22b1, 22b2, 26a, 26b), wobei jede der inneren Elektroden von einer be nachbarten inneren Elektrode durch mindestens eine der Mehrzahl von dielektrischen Schichten (14b-14g) in der Dickenrichtung derselben getrennt ist, wobei die inneren Elektroden und die dielektrischen Schichten Kondensatoren bilden; und
einem Induktor (L1, L2), der durch wenigstens ein Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), das durch die Mehrzahl von laminierten Keramikschichten (14a-14h) in der Dickenrichtung derselben durch dringt, gebildet ist.
einer Mehrzahl von laminierten dielektrischen Schichten (14a-14h);
einer Mehrzahl von inneren Elektroden (16a, 16b, 18a1, 18a2, 18b1, 18b2, 20a, 22a1, 22a2, 22b1, 22b2, 26a, 26b), wobei jede der inneren Elektroden von einer be nachbarten inneren Elektrode durch mindestens eine der Mehrzahl von dielektrischen Schichten (14b-14g) in der Dickenrichtung derselben getrennt ist, wobei die inneren Elektroden und die dielektrischen Schichten Kondensatoren bilden; und
einem Induktor (L1, L2), der durch wenigstens ein Durchgangsloch (22a, 22b; 22a1, 22a2, 22b1, 22b2), das durch die Mehrzahl von laminierten Keramikschichten (14a-14h) in der Dickenrichtung derselben durch dringt, gebildet ist.
8. Elektronikteil gemäß Anspruch 7,
das ferner eine Mehrzahl von äußeren Elektroden auf
weist, die jeweils mit den inneren Elektroden verbunden
sind, wobei zumindest zwei äußere Elektroden mindestens
zwei innere Elektroden miteinander verbinden, und wobei
mindestens eine der äußeren Elektroden Eingangsan
schlüsse des Elektronikteils bildet.
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