专利名称：带通滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带通滤波器，特别涉及一种藉由多层陶瓷低温共烧技术(Multi-layer Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)的一种带通滤波器。
背景技术：
随着IC整合度越来越高的趋势，系统整合芯片(SOC)及系统整合构装模块(SIP)在通信系统上的应用比例日渐升高，此一趋势下被动元件在系统硬件中所占的面积相对提高，因此如何缩小被动元件大小甚而整合该元件至模块基板中已为一重要课题。
在无线通信系统中，带通滤波器(BPF)以及平衡/非平衡组抗转换器(Balun)为射频前级不可或缺的元件。以目前蓝牙技术为例，芯片厂商已将大部分功能整合至芯片中，但前述的两元件依旧无法整合，必须由外部以表面粘着技术将BPF与Balum打件置于基板上。由于此二元件在所有SMD元件中的高度最高，因此整体模块高度受其影响而无法有效降低，导致以低温陶瓷共烧制程技术将被动元件整合于模块基板上的方式成为其主要发展方向。
传统高频多层陶瓷带通滤波器元件多以耦合带线(coupled stuipline)为其电路架构而搭配平板式电容而成。可是因为需要足够的耦合量，此类元件厚度变得无法有效降低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就在于提供一可达到有效降低带通滤波器高度的带通滤波器。
在一实施例中，本发明包括一输入端；一输出端；一第一基板，包括一第一导体面层；一第二基板，设置该第一基板之下，包括一第一弯曲导体路径层以形成一第一电感，该第一弯曲导电路径具有一起点耦接该输入端；一第二导体面层，与该第一导体面层构成一第一电容，耦接该第一弯曲导体路径层该起点；一第二弯曲导体路径层，形成一第二电感，具有一起点耦接该第二导体面层，及一终点；一第三弯曲导电路径，形成一第三电感，具有一起点及终点；一第三导体面层，与该第一导体面层构成一第二电容；一第四弯曲导体路径层，形成一第四电感，具有一起点耦接该第三导体面层，及一终点；一第五弯曲导体路径层，形成一第五电感，具有一起点耦接该第三导体面层及该第输出端，及一终点；第三基板，设置该第二基板下方，包括一第四导体面层，与该第二导体面层形成一第三电容，耦接该第二弯曲导体路径层该终点；一第五导体面层，与该第三导体面层形成一第四电容，一端形成一第一导电路径耦接该第四导体面层，另端耦接该第四弯曲导体路径层该终点；第四基板，设置该第三基板下方，具有一第六导体面层，与该第四及第五导体面层形成一第五电容。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1是显示一传统的带通滤波器电路；图2是显示一频率响应图；图3是显示一实施例的结构示意图；图4是显示另一实施例的结构示意图。
附图符号说明第一电感～L1；第二电感～L2；第三电感～L3；第四电感～L4；第五电感～L5；第一电容～C1，C1′；第二电容～C2，C2′；第三电容～C3，C3′；第四电容～C4，C4′；第五电容C5，C5′；第一基板～1；第一导体面层～10；第二基板～2；第一弯曲导体路径层～20；第二导体面层～21；第二弯曲导体路径层～22；第三弯曲导体路径层～23；第三导体面层～24；第四弯曲导体路径层～25；第五弯曲导体路径层～26；第四导体面层～30；第五导体面层～31；第三基板～3；第四基板～4；第六导体面层～40；输入端～(IN)；输出端～(OUT)；第五基板～5；第六基板～6；第七导体面层～50；第八导体面层～51；第九导体面层～60；第十导体面层～61；穿孔V1～V7；穿孔V6′～V8′
具体实施方式
图1是显示一传统的三级带通滤波器电路，图2显示其频率响应图，其中第一电感L1、第一电容C1，第三电感L3、第五电容C5以及第五电感L5、第二电容C2分别构成三个共振器，其共振频率决定通带的频率。第二电感L2、第三电容C3以及第四电感L4、第四电容C4构成的共振频率则决定衰减极点并提供带通频率所需的耦合量，藉由第二电感L2、第三电容C3以及第四电感L4、第四电容C4构成的耦合机构可达成理想的带通特性与频带外的陡峭衰减。
图3是显示本发明带通滤波器的一实施例，是包括第一至第四基板1～4，其中第一基板1具有一第一导体面层10。
第二基板2设置于第一基板1的下方，具有一第一弯曲导体路径层20、一第二导体面层21、一第二弯曲导体路径层22、一第三弯曲导体路径层23、一第三导体面层24、一第四弯曲导体路径层25及一第五弯曲导体路径层26。第一弯曲导体路径层20形成第一电感L1，并具有一起点。第二导体面层21与第一导体面层10形成第一电容C1，一端耦接第一弯曲导体路径层20(第一电感L1)起点。第二弯曲导体路径层22形成一第二电感L2，具有一起点耦接该第二导体面层21(第一电容)。第三弯曲导体路径层23形成一第三电感L3，具有一起点及一终点。第三导体面层24，与第一导体面层10构成一第二电容C2。第四弯曲导体路径层25，形成一第四电感L4，具有一起点耦接该第三导体面层24(第二电容C2)，及一终点。第五弯曲导体路径层26，形成一第五电感L5，具有一起点耦接该第三导体面层24(第二电容C2)以及一终点。
第三基板3设置于第二基板2的下方，包括一第四导体面层30及一第五导体面层31；其中第四导体面层30与第二导体面层21形成一第三电容C3，其经过一穿孔V1耦接该第二导体路径层22(第二电感)的终点；第五导体面层31，与该第三导体面层24形成第四电容C4，具有一第一导电路径P1耦接该第四导体面层30，并经一穿孔V2耦接该第四弯曲导体路径层25(第四电感L4)的终点。
第四基板4设置该第三基板3下方，具有一第六导体面层40、一输入端(IN)及一输出端(OUT)。第六导体面层40与该第四导体面层30与该第五导体面层31间形成第五电容C5；其经由穿孔V3耦接至第一电感L1，经由穿孔V4耦接第三弯曲导体路径层23(第三电感L3)终点，及经由穿孔V5耦接该第五弯曲导体路径层26(第五电感L5)的终点。输入端(IN)电性隔离的设于该第四基板4上，并经由穿孔V6耦接至第一弯曲导体路径层20(第一电感)起点。输出端(OUT)电性隔离的设于第四基板4上，并经由穿孔V7耦接至第五弯曲导体路径层26(第五电感)起点。此实施例中，第一(1)～第四基板(4)是由陶瓷材料构成。
图4是显示本发明另一实施例的示意图，与图2实施例主要不同处是在于更包括一第五基板5以及一第六基板6，其中第五基板5是设于第一基板1下方，具有一第五导体面层50以及一第八导体面层51，其中第七导体面层50经由穿孔V6′耦接至第一弯曲导体路径层20(第一电感L1)起点，第八导体面层51经由穿孔V7′耦接至第五弯曲导体路径层26(第五电感L5)起点。第六基板6是设于第五基板5下方，其具有一第九导体面层60及一第十导体面层61，其中该第九导体面层60与该第十导体面层61间藉由一第二导电路径P2互相耦接，该第二导电路径P2经由穿孔V8′耦接该第三弯曲导电路径23(第三电感L3)起点再耦接该第一导电路径P1。第九导体面层60与第七导体面层50构成电容C33，第十导体面层61与该第八导体面层51形成电容C43。具第九导体面层60与第二导体面层21构成电容C32，第十导体面层61与该第三导体面层24形成电容C42，第二导体面层21与该第四导体面层30形成电容C31，第三导体面层24与该第五导体面层31形成电容C41。因此第三电容C3′＝C33+C32+C31，第四电容C4′＝C43+C42+C41，其中C3′相当于图1及图3的C3；C4′相当于图1及图3的C4。另，第七导体面层50与第一导体面层10形成电容C1′，第八导体面层51与第一导体面层10形成电容C2′，C1′相当于图1及图3的C1，C2′相当于图1及图3的C2。另，为了避免电容C3及电容C4的对地电容效应过大，可使第一基板1及第三基板3的厚度大于其它基板(2，4)，与此实施例中，是设计第一基板1及第三基板3的厚度设计为2t，为其他基板(2，4，5，6)厚度t的2倍。又，于此实施例中，第1基板(1)～第六基板(6)是由陶瓷材料构成。
本发明以实体电感连接方式来构成电路，制作出三级共振器耦合所构成的带通滤波器，由于电感L1～L5与其余电容错位并经适当的绕弯，可产生足够的电感量，故可全部设于同一层，进而减少层数与层距，达到薄层化的目的；且由于衰减极点邻近带通频率，故所需的电容C3以及电容C4值相当大，为避免电容C3以及C4对地电容效应过大影响，将第一基板1及第三基板3的厚度设计为2t，为其他层基板厚度t的2倍。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
权利要求1.一种带通滤波器，包括一输入端；一输出端；一第一基板，包括一第一导体面层；一第二基板，包括一第一弯曲导体路径层以形成一第一电感，该第一弯曲导电路径耦接该输入端；一第二导体面层，与该第一导体面层构成一第一电容，耦接该第一电感；一第二弯曲导体路径层，形成一第二电感，耦接该第二导体面层；一第三弯曲导电路径，形成一第三电感；一第三导体面层，与该第一导体面层构成一第二电容；一第四弯曲导体路径层，形成一第四电感，耦接该第二电容；一第五弯曲导体路径层，形成一第五电感，耦接该第二电容及该输出端；一第三基板，包括一第四导体面层，与该第二导体面层形成一第三电容，耦接该第二电感；一第五导体面层，与该第三导体面层形成一第四电容，该第四电容耦接该第三电容及该第四电感；第四基板，具有一第六导体面层，与该第四及第五导体面层形成一第五电容，且该第六导体面层分别耦接该第一、第三及第五电感。
2.如权利要求1所述的带通滤波器，其中，在该第一至第四基板是由陶瓷材料所构成。
3.如权利要求1所述的带通滤波器，其中，在该第一、第三及第五电感与分别藉由穿孔与该六导体面层耦接。
4.如权利要求1所述的带通滤波器，其中，在该第三及第四电容分别藉由穿孔与该第二电感及第四电感耦接。
5.如权利要求1所述的带通滤波器，其中，该输入端及该输出端分别藉由穿孔与该第一电容及第二电容耦接。
6.如权利要求1所述的带通滤波器，更包括一第五基板，是设于该第一基板与该第二基板之间，其具有一第七导体面层与一第八导体面层，该第七导体面层耦接该第一电感及该输入端；该第八导体面层耦接该第五电感及该输出端；以及一第六基板，是设于该第五基板与该第二基板之间，其具有一第九导体面层与一第十导体面层，该第九导体面层与该第十导体面层耦接，并藉由穿孔耦接该第三电感及第三、第四电容。
7.如权利要求6所述的带通滤波器，其中，该第一基板及第三基板的厚度大于其余基板的厚度。
8.如权利要求7所述的带通滤波器，其中，该第一基板及第三基板的厚度约为其余基板的2倍。
9.如权利要求6所述的带通滤波器，其中，该第五基板及第六基板是由陶瓷材料所构成。
专利摘要本实用新型涉及一种带通滤波器。其是藉由多层陶瓷低温共烧技术(Multi－layer Low Temperature Co－fired Ceramic，LTCC)制程所制出的一种带通滤波器元件。其是包括数层基板，在上述基板上设有金属导体面层以构成电容以及在一基板中交错设有多个第一弯曲导体路径层以形成电感以构成薄层化的带通滤波器电路。
文档编号H01P1/20GK2747713SQ200420088190
公开日2005年12月21日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者蔡宗达, 黄俊哲 申请人:达方电子股份有限公司