专利名称：多层lc复合组件以及用于调节该组件频率的方法
技术领域：
本发明涉及诸如多层LC滤波器的多层LC复合组件和用来调节复合组件的频率的方法。
在移动电话和其它通信设备中使用的传统滤波器包括一个多层LC滤波器。多层LC滤波器是一种由包括电容电极和具有绝缘层电感电极的叠层电极形成的芯片形LC复合组件。这种多层LC滤波器适于小型化。
相反，在这种多层LC滤波器中，均匀地设置滤波器的频率特性是相当困难的。因此，在制造这种滤波器之后，需要执行频率调节。具体来说，与内部电极对面的微调电极首先被排列于多层LC滤波器表面之上，然后，微调电极的一部分通过激光、或者喷沙或某些其它切割方法被去掉，这被称之为所谓的功能性微调方法。
但是，由于对通过在上述频率调节方法中采用的切割方法获得的滞销切割量具有一定的限制，所以，对滤波器的频率进行微调是困难的。
为了克服上述问题，本发明的最佳实施例提供了一种多层LC复合组件，其中能容易并准确地微调到预期的频率。此外，本发明的最佳实施例提供了调节复合组件的频率的方法。
根据本发明的第一最佳实施例，一个多层LC复合组件包括具有包括中间具有一个绝缘层的电容电极和电感电极的内部电极的多层主体，分布在多层主体表面上的输入/输出外部电极和接地外部电极，设置在所述多层主体表面并与至少一个内部电极相对设置和电连接到所述地外部电极上的一个微调电极，一通过微调槽与微调电极分离的绝缘电极，以及一层填充在微调槽中的涂层材料，该涂层材料具有比绝缘层绝缘系数小的绝缘系数。
利用上述独特的配置，多层LC复合组件的频率能够通过在内部电极和微调电极、内部电极和绝缘电极，以及微调电极和绝缘电极之间形成一定的电容量被调节到预期的频率。换句话说，首先，通过形成与微调电极分开的绝缘电极进行粗调，然后，通过在微调槽中填充涂层材料进行微调，其结果即是多层LC复合组件的频率能够被调节到预期的频率。
另外，在本发明这一最佳实施例的多层LC组件中，绝缘电极可以是一个通过微调槽由微调电极环绕的岛状电极。利用这种配置，由于微调区域位置的偏移而引起的微调区内的变化被减小，从而使得微调能够令人满意的实施。
此外，在根据本发明这一最佳实施例的多层LC组件中，涂层材料可能具有大约在1.5和10之间的绝缘系数。在本发明的这一最佳实施例中，由于是使用涂层材料实现微调的，因此所述涂层材料的绝缘系数最好很小。相反，当涂层材料的绝缘系数极小时，变化范围的最大值则受到限制。因此，最小的绝缘系数最好大约为1.5或略大。相反的，当绝缘系数过大时，便很难体现出微调的效果。结果，最大绝缘系数最好大约为10或略小。
此外，根据本发明的第二最佳实施例，一种调节多层LC复合组件频率的方法，该复合组件包括一个具有包括中间夹有绝缘层的电容电极和电感电极的内部电极的多层主体，分布在多层主体表面上的输入/偷出外部电极和接地外部电极，设置在所述多层主体表面上并与至少一个内部电极相对设置和电连接到所述地外部电极上的微调电极，本方法包括进行初级调节的步骤，其中微调槽在微调电极中形成，用来形成与微调电极分离的绝缘电极，从而使微调电极和内部电极之间的电容量被减小到小于预期频率的电容量，然后进行二次调节，其中，具有比绝缘层的绝缘系数要小的绝缘系数的涂层材料填充于微调槽中，以此来稍微增加微调电极和绝缘电极之间的电容量，以便于调节至预期的频率。
正如以上提到的，在本发明的最佳实施例中，为获得预期频率而进行的调节，最好通过两步执行，这两步包括作为粗调的初级调节以及作为微调的第二次调节。也就是说，首先，在形成与微调电极绝缘的电极之前，在微调电极和内部电极之间存在一个电容量。然后，在微调电极形成之后，产生两个电容量，也就是微调电极和内部电极之间的电容量以及内部电极和绝缘电极之间的电容量。这是用来调节形成的两个电容量的第一步。具体地说，由于通过微调槽分离出来的绝缘电极是一个与所述地外部电极断开的浮动电极，所以绝缘电极和内部电极之间的电位差小于内部电极和连接到所述地外部电极的微调电极之间的电位差。结果就是，由于绝缘电极和内部电极之间的较小的电位差，在绝缘之后获得的合成(synthesized)电容量比绝缘之前的电容量要小。利用所述初级调节，在微调电极和内部电极之间的合成电容量暂时小于在其中可以获得预期频率的合成电容量。
下面，通过在至少一个微调槽中填充涂层材料来进行二次调节。换句话说，涂层材料被施加导所述多层主体上以便在表面方向上经过所述涂层材料彼此相对设置的微调电极和绝缘电极之间具有叫嚣的电容量。利用二次调节，由于微调电极和绝缘电极之间的电容量稍稍增大，从三个电容量中获得的合成电容量也稍稍增大。因此，在初级调节中暂时减小的合成电容量能在二次调节过程中稍微增加。结果是，合成电容量能够更接近用于预期频率的电容量。
本发明的其它特征、元件、步骤、特性以及优点将从下面的对本发明的最佳实施例的详细描述中明显的表现出来，描述中参考相关附图。
图1为描述根据本发明第一最佳实施例的多层LC滤波器的剖视图。
图2描述了图1中多层LC滤波器外形表示。
图3为图1中多层LC滤波器的等效电路图。
图4为图1中多层LC滤波器的平面略图。
图5为图4中沿A-A’线的剖面图。
图6为描述根据本发明的另一个实施例的多层LC滤波器的平面略图。
图7为描述根据本发明的另一个实施例的多层LC滤波器的平面略图。
下面根据本发明的第一最佳实施例描述的一个多层LC滤波器将作为多层LC复合组件的例子。
图1给出了本发明当前最佳实施例的多层LC滤波器的剖视图。图2给出了图1中多层LC滤波器的外形表示。图3给出了多层LC滤波器的等效电路图。图4为多层LC滤波器的平面图表示。图5膸图4中多层LC滤波器沿A-A’线的剖面图。
正如图1所示，多层LC滤波器1包括具有接地内部电极3的绝缘条2a，具有一对电感电极4a和4b的绝缘条2b，具有一耦合电容电极5的绝缘条2c，具有一输入提取电极6a和输出提取电极6b的绝缘条2d，具有谐振电容电极7a和7b的绝缘条2e，以及具有一个微调电极8的绝缘条2f。每一个内部电极和微调电极8可选地由Ag、Pd、Cu、Ni、Au、Ag-Pd或其它合适的材料制成的，并且是通过印刷(printing)、射溅(sputtering)、蒸汽沉积或其它合适的方法实现的。此外，绝缘层2a到2f是由粘合剂和绝缘粉混合形成的。
接地内部电极3排列在绝缘层的基本整个上表面上。接地电极3的一端3a位于绝缘条2a的前沿，另一端3b位于绝缘条2a的后沿。在绝缘条2a的外围周边区域没有形成接地内部电极3以增加绝缘层强度的区域内排列有部分3c。当不考虑拆分时，接地内部电极3可以位于绝缘条2a的整个上表面之上。
电感电极4a和4b的每一个最好由基本上是一匝的线圈规定。电感电极4a被置于靠近绝缘条2b的左侧，而电感电极4b被置于靠近绝缘条2b的右侧。电感电极4a的另一端4a1经过通孔连接到谐振电容器7a，同时4a的另一端4a2经过另一个通孔连接到接地内部电极3。类似地，电感电极4b的一端4b1经过通孔连接到谐振电容7a，而4b的另一端4b2经过另一个通孔连接到接地内部电极3。
耦合电容电极5具有较长沿线在绝缘条2c的自左向右方向延伸的大致矩形。耦合电容电极5大致上位于绝缘条2c中心的前面。输入提取电极6a的一端6a1位于绝缘条2d的左边线，而6a的另一端6a2具有与经过绝缘条2d与耦合电容电极5相对和与经过绝缘条2e与调谐电容电极7a相对的大片区域。类似地，输出提取电极6b的一端6b1暴露于绝缘条2d的右边线，而6b的另一端6b2具有与经过电极条2d与耦合电容电极5相对和与经过绝缘条2e与谐振电容电极7b相对的大片区域。
每一个调谐电容电极7a和7b具有在绝缘层2e的前后方向上扩展为较长边的大致上的矩形。调谐电容电极7a位于靠近绝缘层2e左边的位置，而调谐电容电极7b位于靠近绝缘层2e右边的位置。上面提到的调谐电容电极7a连接到电感电极4a的一端4a1上，并且与输入提取电极6a目对。另外，调谐电容电极7a也与通过绝缘层2f的微调电极8相对。类似地，上面提到的调谐电容电极7b连接到电感电极4b的一个端4b1，并且与输入提取电极6b相对。此外，调谐电容电极7b也与通过绝缘层2f的微调电极8相对。
微调电极8以电极8覆盖了至少调谐电容电极7a和7b的方式，位于绝缘条2f的整个上表面。微调电极8的一端8a暴露给绝缘条2f的前烟边线，而其另一端8b暴露给绝缘条2f的后沿线。每一个微调槽8c和8d可选地具有在微调电极8的区域上大体上的矩形。有了这种设置，岛状(insular)电极8e和电极8f为浮动电极并与接地外部电极10a和电极10b断开连接。电极8e和电极8f通过绝缘条2f基本上与调谐电路电极7a和7b相对。
最好在将所述绝缘电极分层以规定一个多层主体(后述)之后再形成所述微调电极8c和8d以及岛状电极8e和8f的形状。此外，每个岛状电极8e和8f的形状不限于以上描述的形状。诸如大体上圆形或大体上矩形的任何形状都可以用于本发明中，只要形状能够限定一个围绕每一个微调槽8c和8d的区域即可。
在所述绝缘层按照以上安排的依次叠合起来之后，他们被整体地烧制(bumed)以形成多层主体。然后，正如图2所示，接地外部电极10a和10b位于所获得的多层主体的前、后边的表面上。此外，在多层主体的左、右边的表面上，还提供了输入外部电极11a和输出外部电极11b。这些外部电极最好由应用/烧制、溅射，蒸汽沉积或其他合适的方法来形成。接地外部电极10a连接到接地内部电极3的一端3a和微调电极8的一端8a。接地外部电极10b连接到接地内部电极3的一端3b和微调电极8的一端8b。
此外，输入外部电极11a连接到输入提取电极6a的一端6a1，而输出外部电极11b则连接到输出提取电极6b的一端6b1。
涂层材料9用在多层主体大致所有的表面上。涂层材料9为防水材料，并且具有大约从1.5到10的绝缘系数。也就是说，涂层材料9的绝缘系数最好小于多层主体的绝缘系数，(例如绝缘系数在6和50之间)。在具有这种绝缘系数的涂层材料9的组成中，例如，其包括丙烯酸树脂(绝缘系数在2.5和4之间)，环氧基树脂(绝缘系数在3和6之间)，硅树脂(绝缘系数在3.5和6.5之间)，或者其他合适的材料，作为主要组件，根据需要，一个附加的诸如固化药剂(hardening agent)和催化剂可以混合在其中。
在需要的时候，绝缘系数可以通过混合诸如绝缘材料的无机材料作为附加物加入到涂层材料中。有了这样的附加混合组份，可以获得比原来树脂的绝缘系数大或小的的绝缘系数。因此，可以容易地得到从1.5到10之间的绝缘系数。
以上描述的多层LC滤波器，限定了如图3所示的带通滤波器的等效电路。具体地说，在谐振电容电极7a1和微调电极8之间规定的电感电极4a的电感L1和微调电容Ct1被并联链接在所述输入端和低阶端之间以在所述输入侧构成一个LC并联陷阵电路Q1。
类似的，在调谐电容电极7b和微调电极8之间规定的电感电极4b的电感L2和微调电容Ct2，被并联连接于输出端和接地端之间以便在所述输入侧构成一个LC并联谐振电路Q2。在电感电极4a和电感电极4b之间产生互感M，通过互感M，LC并行连谐振电路Q1和Q2互相磁耦合。
此外，由输入提取电极6a的另一端6a2和调谐电容电极7a之间的电容耦合产生的电容串联连接在输入端和接地端之间，构成一个输入调节电容C1。类似的，由输出提取电极6b的另一端6b2和调谐电容电极7b之间的电容耦合产生的电容串联连接在输出端和接地端之间，构成一个输出调节电容C2。
在输入提取电极6a的另一端6a2和耦合电容电极5之间的电容以及输出提取电极6b的另一端6b2和耦合电容电极之间的电容串联连接在输入端和输出端之间，构成一个耦合电容Cp。
下一步，本发明最佳实施例中的多层LC滤波器的频率调节的方法将参考图4和图5在下面描述。
本发明最佳实施例中的频率调节方法包括2个步骤一个初级调节和一个二次调节。在初级调节中，通过形成与微调电极的绝缘对被分层的LC滤波器的频率进行粗调以减少所获得的电容从而使得所述电容暂时小于设计所述电路时预定的希望电容。然后，在第二次调节中，涂层材料被施加到所述绝缘部分中进行一次细调，以便使电容能够稍微增加一些。
首先，初级调节按以下方式进行。以激光束照射在各层主体提供的微调电极8上，形成在大部分矩形形状中具有部分V形的微调槽8c和8d。利用这样的设置，微调电极8被分成包括在微调槽8c和8d区域中的2个岛状电极8e和8f。以及在微调槽8c和8d左边的微调电极8g共3个电极。在这种情况下，初级调节即完成了。结果是，在调谐电容电极7a和微调电极8之间，产生2个电容，即在岛状电极8e和调谐电容电极7a之间的电容Ci1以及左侧微调电极8g和调谐电容电极7a之间的电容Ct1。类似的，在调谐电容电极7b和微调电极8之间，也产生2个电容，即在岛状电极8f和调谐电容电极7b之间的电容Ci2以及左侧微调电极8g和调谐电容电极7b之间的电容Ct2。
在初级调节中，为了使电容暂时小于预期电容，可以考虑微调槽的形状、大小、宽度、深度以及其他特征。在初级调节中获得的电容值与预期电容值非常接近，以便能够在下面的第二次调节中被调节。
下面，在将具有预先设定的厚度的涂层材料9施加到所述多层主体基本上全部上表面之后，热硬化，或最好执行UV淬火以添加用于二次调节的涂层材料。当加入涂层材料9时，涂层材料9是填充到微调槽8c和8d中的。结果，在作为间隙的微调槽8c和8d中，具有预期绝缘系数的涂层材料9被填入。因此，在成为表面方向上彼此相对电极的所述岛状电极8e和8f以及左端电极8g之间新形成有大于空间14的微小电容Cf1和Cf2。
因此，在调谐电容电极7a和微调电极8之间的一微调电容Ctl大体上等于岛状电极8e和调谐电容电极7a之间的电容Cil、在左端电极8g和调谐电容电极7a之间的电容Ctl和岛状电极8e和左端电极8g之间的电容Cf1的合成电容。Ctl的电容值，通过下面的公式获得。此外，在调谐电容电极7b和微调电极8之间产生的微调电容Ct2的值，以同样的方式获得。
公式1Ctl’＝Ct1+Cf1.Ci1/Cf1.Cil在上面的最佳实施例中，涂层材料9最好涂在多层主体的基本整个表面上。而且，涂层材料9可以用在具有对电容有重大影响的位置。例如，涂层材料9可以仅填充于微调槽8c和8d之中，或者可替代地，填充于微调槽8c和8d以及槽的附近部分。此外，代替将涂层材料9填充到全部微调槽8c和8d，涂层材料9可以仅填充在微调槽8c和8d的某一部分中，以便在岛状电极8e和8f以及微调电极8g之间部分地产生电容。
作为使用涂层材料9的方法，为了实现电容的细调节，最好重复施加涂层材料。例如，可以使用两次以改变所使用的涂层材料9的厚度。在这种情况下，在第一次使用时，涂层材料9可以仅填充在微调槽8c和和8d的之中，在第二次使用时，涂层材料9可以仅使用在接近微调槽8c和8d的部分，或者可以使用于整个微调电极8。
更进一步地，当每一个微调槽8c和8d具有大致V形区域的形状，电容调节根据填入的涂层材料9的总数能够被执行得更好。每个槽的区域的形状不仅限定于V形形状。例如，它大致可以为U形形状。
图6为本发明另一个最佳实施例的图示。在图6中所示的最佳实施例中，从微调电极中独立出来的岛状电极通过设置两个细长的微调槽8h形成。与一输入外部电极11a相连方向上的多层主体上表面，以及一输出外部电极11b，二者大致互相平行。利用这种配置，微调电极8被分解成3个电极，包括一个与在多层主体前端的接地外部电极10a相连的外部电极8i，一与多层主体后端的接地外部电极10b相连的外部电极8j，以及与大致在多层主体中心位置的浮栅电极反向的中央电极8k，涂层材料9a大致上用于多层主体的整个上表面。此外，在微调电极8和调谐电容电极7b之间的微调电容Ct2与图5中所示相同。
图7中，在如图6中所示的多层主体中，整个上表面上没有施加涂层材料9a、涂层材料9b最好仅被施加在微调槽8h和附近部分。利用这种涂层，由于仅需要覆盖频率调节所需的树脂，所以，能够有效地进行调节。
上面已经描述了本发明的最佳实施例，根据本发明的多层LC复合组件以及本发明中采用的用来调节组件的频率的方法并不局限于上面的描述。在本发明的精神和范围内可以作出各种修改和改变。例如，每一个外部电极不一定设置在多层主体的表面上。另外，外部电极可以通过诸如穿过通孔的电连接方法设置在多层主体的上表面和下表面。此外，在以上描述的每一个实施例中，在绝缘层分层以后，分层的绝缘层被整体烧制(bumed)。但是，本发明并不局限于这种方法。例如多层LC复合组件可以如下形。在，在通过印刷或其他方法施加和干燥粘贴上的绝缘材料以形成绝缘膜之后，将粘贴的绝缘材料施加到所获得的绝缘薄膜上，而且绝缘材料被干燥形成导电薄膜。经过联系地施加所述绝缘材料，可以获得一个具有多层结构的LC滤波器。此外，树脂薄膜和其他绝缘(insulation)成分可以用作绝缘层2。而且，所用的绝缘部件可以预先烧制。
如上所述，在本发明的各种实施例中，当多层LC复合组件的频率被调节时，执行初级调节和二次调节两个步骤。在初级调节中，电容暂时小于预期电容，以形成粗调。在二次调节中，为了稍微增加电容，涂层材料填充在微调槽中以便执行微调。利用这一方法，能够执行用来获得预期电容的微调，结果是，本发明提供了具有更好频率特性的多层LC复合组件。
本发明已参考被认为是当前最佳实施例进行了描述，可以理解本发明并不限于公开的最佳实施例。相反，本发明试图覆盖包括所附权利要求书精神和范围内的各种修改和等效配置。下述权利要求书的范围与最宽的描述相一致从而包括所有这种修改、等效结构和功能。
权利要求
1.一个多层LC复合组件，包括一个多侧主体，包括多个绝缘层和具有经过所述绝缘层分层的电容电极和电感电极的内部电极；分布在多层主体表面上的输入/输出外部电极和接地外部电极；一个设置在所述多层主体表面上的微调电极，所述微调电极与所述至少一个内部电极相对并电连接到所述接地电极上；一个位于多层主体表面中的微调槽；一个利用所述微调槽与所述微调电极绝缘的绝缘电极；以及一层填充在微调槽中的涂层材料，该涂层材料具有比绝缘层绝缘系数小的绝缘系数。
2.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，其中，绝缘电极经过所述微调槽环绕所述绝缘电极。
3.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，其中，涂层材料具有大约在1.5和10之间的绝缘系数。
4.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，在所述微调电极的区域中，所述微调槽的形状基本为矩形。
5.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，其中微调槽具有在微调电极电极区域大体上矩形的形状。
6.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，还包括一个与所述微调电极绝缘并且是一个与所述接地外部电极电绝缘的浮动电极的岛状电极。
7.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，其中涂层材料包括丙烯酸树脂、环氧基树脂、硅树脂中的至少一种。
8.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，其中涂层材料包括至少一种固化剂或催化剂。
9.根据如权利要求1所述的多层LC复合组件，其中多层LC复合组件定义了一个带通滤波器。
10.一种调节多层LC复合组件频率的方法，包括以下步骤。提供一个多层主体，包括多个绝缘层和具有经过所述绝缘层分层的电容电极和电感电极的多个内部电极，设置在所述多层主体表面上的多个输入/输出外部电极和一个接地电极、设置在所述多层主体表面上的一个微调电极，该微调电极与所述多个内部电极中的至少一个相对设置并与所述接地外部电极电链接；进行初级调节，其中，在所述微调电极中形成一个微调槽以便形成一个与所述微调电极分离的岛状电极，从而使所述微调电极和所述内部电极之间的电容减少到小于希望频率电容；以及进行二次调节，其中绝缘系数小于绝缘层的绝缘系数的涂层材料填充到微调槽中，以便稍微增加微调电极和绝缘电极之间的电容，用来细调至预期电容。
11.根据如权利要求10所述的方法，其中进行第一次调节的步骤包括使用激光光束照射在微调电极上，以形成多个微调槽。
12.根据如权利要求11所述的方法，其中执行施加激光束的步骤，以便使微调槽具有在大致为矩形上带有局部为V形的部分。
13.根据如权利要求11所述的方法，其中执行使用激光光束的步骤以使微调电极被分成包括2个在微调槽区域的岛状电极和一个置于微调槽外的微调电极8g的三个电极。
14.根据如权利要求10所述的方法，其中进行第二次调节的步骤包括，涂层大致施加在多层主体的整个上表面。
15.根据如权利要求10所述的方法，其中进行第二次调节的步骤中，涂层仅施加在多层主体上表面的部分。
16.根据如权利要求10所述的方法，进行第二次调节的步骤中，涂层用来填充微调槽。
17.根据如权利要求10所述的方法，进行第二次调节的步骤中，涂层仅施加在微调槽的一部分。
18.根据如权利要求10所述的方法，进行第二次调节的步骤中，涂层在几个步骤中被重复施加。
19.根据如权利要求10所述的方法，其中微调电极经过所述微调槽环绕所述绝缘电极。
20.根据如权利要求10所述的方法，其中涂层材料具有大约在1.5和10之间的绝缘系数。
全文摘要
一种多侧LC复合组件,在其中能够执行到所希望频率的微调,该组件包括多个多层主体条,上面设置有包括多个电容电极和经过绝缘层分层的电感电极的多个内部电极。在所述主体条的表面上设置有接地电极和输入/输出外部电极。一个微调电极被设置在所述多层主体上,所述微调电极与所述内部电极的某一个相对,并电连接到所述接地内部电极上。为了进行频率粗调,利用微调槽使岛状电极与所述微调电极绝缘。由此,涂层草料被填充在每个微调槽中以便进行微调。
文档编号H01F17/00GK1344063SQ01125200
公开日2002年4月10日 申请日期2001年7月27日 优先权日2000年7月31日
发明者野阪浩司, 加藤登 申请人:株式会社村田制作所