DE10139164A1

DE10139164A1 - Monolithische LC-Komponenten

Info

Publication number: DE10139164A1
Application number: DE10139164A
Authority: DE
Inventors: Sadayuki Matsumura; Noboru Kato; Hiroko Nomura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: GB2370921A; GB0118233D0; GB2370921B; DE10139164B4; US20020057139A1; CN1402377A; JP2002057543A; US6542052B2

Abstract

Eine monolithische LC-Komponente umfaßt einen geschichteten Stapel aus Isolatorlagen und Induktor-Durchgangslöchern, die in der Reichtung, in der die Isolatorlagen geschichtet sind, miteinander verbunden sind, wodurch säulenförmige Induktoren gebildet sind. Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöcher sind ebenfalls in der Richtung, in der die Isolatorlagen geschichtet sind, miteinander verbunden, wodurch ein säulenförmiger Kopplungs-Einstellungs-Leiter gebildet wird. Der säulenförmige Kopplungs-Einstellungs-Leiter ist zwischen den säulenförmigen Induktoren angeordnet und verläuft im wesentlichen parallel zu denselben.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf mono lithische LC-Komponenten, und spezieller auf eine monolit hische LC-Komponente, wie z. B. ein Bandpaßfilter, die eine Mehrzahl von LC-Resonatoren aufweist.

Eine bekannte monolithische LC-Komponente umfaßt ein mono lithisches LC-Bandpaßfilter, das, wie es in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, aufgebaut ist. Ein monolithisches LC- Bandpaßfilter 1 umfaßt, wie es in Fig. 7 gezeigt, kerami sche Lagen 2 bis 8, die mit Induktor-Durchgangslöchern 10a bis 10d und 11a bis 11d, Resonanzkondensator-Strukturen 13 und 14, Eingangs/Ausgangs-Kondensator-Strukturen 17 und 18 und Abschirmstrukturen 20 und 21 versehen sind.

Die keramischen Lagen 2 bis 8 sind geschichtet, und auf der oberen Oberfläche der keramischen Lage 2 und der unteren Oberfläche der keramischen Lage 8 sind keramische Schutzla gen vorgesehen. Danach werden die keramischen Lagen 2 bis 8 mit den Schutzlagen gebrannt, wodurch ein monolithisches Element 24, das in Fig. 8 gezeigt ist, hergestellt wird. Ein Eingangsanschluß P1, ein Ausgangsanschluß P2 und Masse anschlüsse G1 und G2 sind an dem monolithischen Element 24 vorgesehen. Die Eingangs/Ausgangs-Kondensator-Struktur 17 ist mit dem Eingangsanschluß P1 verbunden, während die Ein gangs/Ausgangs-Kondensator-Struktur 18 mit dem Ausgangsan schluß P2 verbunden ist. Die Abschirmstrukturen 20 und 21 sind mit den Masseanschlüssen G1 und G2 verbunden.

Bei dem Bandpaßfilter 1 sind die Induktor-Durchgangslöcher 10a bis 10d und 11a bis 11d in der Richtung, in der die ke ramischen Lagen 2 bis 8 geschichtet sind (in der Richtung der Z-Achse), miteinander verbunden, wodurch säulenförmige Induktoren L1 bzw. L2 gebildet sind. Die Resonanz- Kondensator-Strukturen 13 und 14 sind an der X-Y-Ebene der keramischen Lage 4 angeordnet und sind der Abschirmstruktur 20 zugewandt, wobei die keramischen Lagen 2 und 3 zwischen ihnen gehalten werden, wodurch die Resonanzkondensatoren C1 bzw. C2 definiert sind. Der säulenförmige Induktor L1 und der Resonanzkondensator C1 definieren einen LC-Resonätor Q1, während der säulenförmige Induktor L2 und der Resonanz kandensator C2 einen LC-Resonator Q2 definieren. Die LC- Resonatoren Q1 und Q2 sind in einer Weise angeordnet, daß sie durch einen vorbestimmten Abstand zwischen ihnen von einander getrennt sind und mit einem geeigneten Kopplungs koeffizienten elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Eingangs/Ausgangs-Kondensator-Strukturen 17 und 18 sind den Resonanz-Kondensator-Strukturen 13 bzw. 14 jeweils zu gewandt, wobei die keramischen Lagen 4 und 5 dazwischen gehalten werden, wodurch ein Eingangskondensator C3 bzw. ein Ausgangskondensator C4 definiert ist.

Wenn bei einem wie oben beschrieben aufgebauten Bandpaßfil ter 1 Schmalband-Filterungseigenschaften erforderlich sind, sollte der Abstand zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 vergrößert werden, damit die elektromagnetische Kopplung zwischen ihnen gehemmt wird. Doch zur Vergrößerung des Rau mes zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 müssen die LC- Resonatoren Q1 und Q2 an den Kanten des Bandpaßfilters 1 angeordnet sein. Dadurch wird der Abschirmeffekt der Ab schirmstrukturen 20 und 21 an den LC-Resonatoren Q1 und Q2 geschwächt, und folglich werden die Q-Charakteristika der LC-Resonatoren Q1 und Q2 verringert. Normalerweise muß da her das Bandpaßfilter 1 vergrößert werden, um die Charakte ristika der LC-Resonatoren Q1 und Q2 auf hohem Niveau bei zubehalten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mono lithische LC-Komponente, wie ein Bandpaßfilter, das eine Mehrzahl von LC-Resonatoren aufweist, mit günstigen Eigen schaften zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine monolithische LC-Komponente gemäß Anspruch 1 oder 15 gelöst.

Um die oben beschriebenen Probleme zu bewältigen, schaffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine kompakte monolithische LC-Komponente, bei der hohe Q- Charakteristika von Resonatoren erreicht werden können, während die Anforderungen an Schmalband-Filterungscharakte ristika erfüllt werden.

Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung umfaßt eine monolithische LC-Komponente ein monolithisches Element, das durch laminierte bzw. ge schichtete Isolatorschichten definiert ist, eine Mehrzahl von elektromagnetisch gekoppelten LC-Resonatoren, von denen jeder durch einen Induktor und einen Kondensator, die in dem monolithischen Element angeordnet sind, definiert ist, wobei der Induktor durch Verbindungs-Durchgangslöcher in einer Richtung, in der die Isolatorschichten geschichtet sind, definiert ist, und einen Kopplungs-Einstellungs- Leiter, der durch Verbindungs-Durchgangslöcher in der Rich tung, in der die Isolatorschichten geschichtet sind, defi niert ist, wobei der Kopplungs-Einstellungs-Leiter zwischen mindestens zwei der benachbarten LC-Resonatoren angeordnet ist, um einen Kopplungskoeffizienten zwischen den benach barten LC-Resonatoren einzustellen und wobei der Kopplungs- Einstellungs-Leiter geerdet ist.

Wie oben erörtert, ist der Kopplungs-Einstellungs-Leiter, der durch Verbindungs-Durchgangslöcher in der Richtung, in der die Isolatorschichten geschichtet sind (in der Richtung der X-Achse), definiert ist, zwischen zwei benachbarten LC- Resonatoren angeordnet. Folglich kann die Gegeninduktivität zwischen den Induktoren der benachbarten LC-Resonatoren mit Hilfe des Kopplungs-Einstellungs-Leiters eingestellt wer den, wodurch der Kopplungskoeffizient zwischen den benach barten LC-Resonatoren verändert wird. Daher ist es möglich, den Kopplungskoeffizienten der benachbarten LC-Resonatoren zu hemmen, ohne den dazwischenliegenden Abstand erhöhen zu müssen. Dementsprechend müssen die LC-Resonatoren nicht an den Kanten der LC-Komponente positioniert sein. Infolgedes sen können die Q-Charakteristika der LC-Resonatoren beibe halten werden.

Die Induktoren der benachbarten LC-Resonatoren, zwischen denen der Kopplungs-Einstellungs-Leiter positioniert ist, können durch eine Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruktur, die an der Oberfläche (X-Y-Ebene) der Isolatorschicht ange ordnet ist, elektrisch miteinander verbunden sein. Bei die ser Anordnung kann der Einstellbereich des Kopplungskoeffi zienten erweitert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine monolithische LC-Komponente gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine externe perspektivische Ansicht, die die mo nolithische LC-Komponente, die in Fig. 1 gezeigt ist, darstellt;

Fig. 3 ein elektrisches Ersatzschaltbild, das die mono lithische LC-Komponente, die in Fig. 1 gezeigt ist, darstellt;

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine monolithische LC-Komponente gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung darstellt;

Fig. 5 eine auseinandergezogenen perspektivische An sicht, die eine an der monolithischen LC- Komponente, die in Fig. 4 gezeigt ist, vorgenom mene Veränderung darstellt;

Fig. 6 eine teilweise auseinandergezogene perspektivi sche Ansicht, die eine monolithische LC- Komponente gemäß einem dritten bevorzugten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar stellt;

Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche monolithische LC-Komponente darstellt; und

Fig. 8 eine externe perspektivische Ansicht, die die mo nolithische LC-Komponente, die in Fig. 7 gezeigt ist, darstellt.

Monolithische LC-Komponenten der vorliegenden Erfindung sind nachstehend bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnun gen mittels Darstellung von bevorzugten Ausführungsbeispie le ausführlich beschrieben.

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschrieben. Fig. 1 stellt die Konfiguration von einem mo nolithischen LC-Bandpaßfilter 41 dar, und die Fig. 2 und 3 sind eine externe perspektivische Ansicht bzw. ein elektri sches Ersatzschaltbild des Bandpaßfilters 41.

Das Bandpaßfilter 41 umfaßt vorzugsweise, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, Isolatorlagen 42 bis 48, die mit Induktor- Durchgangslöchern 50a bis 50d und 51a bis 51d versehen sind, Resonanzkondensatorstrukturen 53 und 54, eine Ein gangskondensatorstruktur 55, eine Ausgangskondensatorstruk tur 56, Abschirmstrukturen 57 und 58 und Kopplungs- Einstellungs-Durchgangslöcher 59a bis 59f. Die Isolatorla gen 42 bis 48 sind vorzugsweise durch Verkneten eines die lektrischen Keramikpulvers oder eines Magnetpulvers mit ei nem Haftmittel gebildet. Die Strukturen 53 bis 58 bestehen vorzugsweise aus mindestens einem aus der Gruppe ausgewähl ten Material, die Ag, Pd, Cu, Ni, Au oder Ag-Pd umfasst, oder aus einem anderen geeigneten Material und sind vor zugsweise mittels eines Verfahrens wie Drucken, Zerstäuben oder Aufbringen oder eines anderen geeigneten Verfahren ge bildet. Die Induktor-Durchgangslöcher 50a bis 51d und die Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöcher 59a bis 59f sind in den erwünschten Konfigurationen durch Lochen der Isolator lagen 42 bis 47 mit Hilfe einer Form oder eines Laser und durch Füllen der Löcher mit einem leitfähigen Material wie z. B. Ag, Pd, Cu, Ni, Au oder Ag-Pd oder einem anderen ge eigneten Material gebildet.

Die Induktor-Durchgangslöcher 50a bis 50d und 51a bis 51d sind in der Richtung, in der die Isolatorlagen 44 bis 48 geschichtet sind (in der Richtung der Z-Achse), miteinander verbunden, wodurch die säulenförmigen Induktoren L1 bzw. L2 gebildet sind. Das heißt, die axiale Richtung der Indukto ren L1 und L2 ist im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche (X-Y-Ebene) der Isolatorlagen 44 bis 48. Durch Einstellen der Dicke der Isolatorlage 47 können die Induktivitätswerte der Induktoren L1 und L2 verändert werden. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Isolatorlage 47 aufgrund der Kapazitätswerte eines Eingangskondensators C3 und eines Ausgangskondensators C4 (nachstehend erläutert) dicker als die Isolatorlagen 44 und 45. Wenn jedoch der Eingangskondensator C3 und der Ausgangskondensator C4 ge ringere Kapazitätswerte aufweisen oder wenn die Isolatorla gen 44 und 45 größere Dielektrizitätskonstanten aufweisen, sollten die Abstände zwischen den Resonanzkondensatorstruk turen 53 und 54 und der Eingangskondensatorstruktur 55 bzw. der Ausgangskondensatorstruktur 56 größer sein. In diesem Fall sind die Isolatorlagen 44 und 45 dicker als die Isola torlage 47. Die Isolatorlage 47 kann als einzelne dicke La ge gebildet sein oder durch Schichten bzw. Laminieren einer Mehrzahl von dünnen Lagen, wie z. B. der Isolatorlagen 44 und 45, gebildet sein.

Ein Ende (Durchgangsloch 50d oder 51d) von jedem der Induk toren L1 und L2 ist mit der Abschirmstruktur 58 verbunden und durch diese kurzgeschlossen. Die anderen Enden (Durch gangslöcher 50a und 51a) der Induktoren L1 und L2 sind mit den Resonanzkondensatorstrukturen 53 bzw. 54 verbunden. Wenn ein Strom in den Induktor L1 oder L2 fließt, wird ein Magnetfeld um den Induktor L1 oder L2 erzeugt, um in der Ebene, die im wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Induktors L1 oder L2 ist, zu zirkulieren.

Die Resonanzkondensatorstrukturen 53 und 54 sind auf der X- Y-Ebene der Isolator 44 angeordnet und sind der Abschirm struktur 57 zugewandt, wobei die Isolatorlagen 42 und 43 dazwischen angeordnet sind, wodurch die Resonanzkondensato ren C1 bzw. C2 definiert sind. Die Resonanzkondensator struktur 53 ist mit einem Ende (Durchgangsloch 50a) des In duktors L1 verbunden. Der Induktor L1 und der Kondensator C1 definieren einen LC-Resonator Q1. Die Resonanzkondensa torstruktur 54 ist direkt mit einem Ende (Durchgangsloch 51a) des Induktors L2 verbunden. Der Induktor L2 und der Kondensator C2 definieren einen LC-Resonator Q2. Zwischen den Induktor-Durchgangslöchern 50a bis 50d bzw. 51a bis 51d ist eine Gegeninduktivität definiert, wodurch die Resonato ren Q1 und Q2 magnetisch gekoppelt sind.

Die Eingangskondensatorstruktur 55 erstreckt sich zur lin ken Seite der Lage 46, während die Ausgangskondensator struktur 56 sich zur rechten Seite der Lage 46 erstreckt. Die Eingangskondensatorstruktur 55 und die Ausgangskonden satorstruktur 56 sind den Resonanzkondensatorstrukturen 53 bzw. 54 zugewandt, wobei die Isolatorlagen 44 und 45 dazwi schen angebracht sind, wodurch der Eingangskondensator C3 bzw. der Ausgangskondensator C4 definiert sind.

Die Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöcher 59a bis 59f sind jeweils im wesentlichen in der Mitte der Isolatorlagen 42 bis 47 angeordnet und in der Richtung, in der die Isola torlagen 42 bis 47 geschichtet sind (in der Richtung der Z- Achse) miteinander verbunden, wodurch ein säulenförmiger Kopplungs-Einstellungs-Leiter 59 definiert ist. Der säulen förmige Kopplungs-Einstellungs-Leiter 59 ist zwischen und im wesentlichen parallel zu den säulenförmigen Induktoren L1 und L2 in der Richtung der Z-Achse angeordnet. Ein Ende (Durchgangsloch 59f) des säulenförmigen Kopplungs- Einstellungs-Leiters 59 ist mit der Abschirmstruktur 58 verbunden, während das andere Ende (Durchgangsloch 59a) mit der Abschirmstruktur 57 verbunden ist. Wie bei den Induk tor-Durchgangslöchern 50a bis 50d und 51a bis 51d, ist bei den Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöchern 59a bis 59f die Länge D1 größer als die Breite D2 im Querschnitt. Zum Beispiel betragen D1 ca. 1,2 mm und D2 ca. 0,2 mm.

Die Abschirmstrukturen 57 und 58 sind derart angeordnet, um einen großen Bereich (X-Y-Ebene) der Isolatorlagen 42 bzw. 48 zu belegen. Die LC-Resonatoren Q1 und Q2 sind zwischen den Abschirmstrukturen 57 und 58 angeordnet.

Die Isolatorlagen 42 bis 48 sind in der Reihenfolge ge schichtet, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und Schutzisola torlagen sind an der oberen Oberfläche der Isolatorlage 42 und der unteren Oberfläche der Isolatorlage 48 vorgesehen. Dann werden die Isolatorlagen 42 bis 48 mit den Schutzlagen integral bzw. einstückig gebrannt, wodurch ein monolithi sches Element 60, das in Fig. 2 gezeigt ist, erzeugt wird (z. B. L = 5 mm, W = 4 mm und H = 2 mm). Ein Eingangsan schluß P1 bzw. ein Ausgangsanschluß P2 sind an der linken Oberfläche und der rechten Oberfläche des monolithischen Elements 60 angeordnet. Masseanschlüsse G1 bzw. G2 sind an der nahen Oberfläche und der fernen Oberfläche des monolit hischen Elementes 60 angeordnet. Die Eingangskondensator struktur 55 ist mit dem Eingangsanschluß P1 verbunden, wäh rend die Ausgangskondensatorstruktur 56 mit dem Ausgangsan schluß P2 verbunden ist. Die Abschirmstrukturen 57 und 58 sind mit den Masseanschlüssen G1 und G2 verbunden.

Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Bandpaßfilter 41 ist der säulenförmige Kopplungs-Einstellungs-Leiter 59, der durch die Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöcher 59a bis 59f definiert ist, zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 angeordnet. Es ist somit möglich, die Gegeninduktivität M zwischen den säulenförmigen Induktoren L1 und L2 der LC- Resonatoren Q1 und Q2 mittels des Kopplungs-Einstellungs- Leiters 59 einzustellen. Infolgedessen kann der Kopplungs koeffizient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 verändert werden. Das heißt, daß bei dem Bandpaßfilter 41, das gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, der Kopplungs-Einstellungs-Leiter 59 in einem im Quer schnitt länglichen Aufbau angeordnet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wodurch der magnetische Kopplungskoeffizient zwischen den säulenförmigen Induktoren L1 und L2 der LC- Resonatoren Q1 bzw. Q2 erheblich verringert wird.

Dementsprechend kann der Kopplungskoeffizient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 gehemmt werden, ohne den Abstand zwischen ihnen erhöhen zu müssen. Folglich müssen die LC- Resonatoren Q1 und Q2 nicht an den Kanten des Bandpaßfil ters 41 angeordnet sein. Infolgedessen können die Q- Charakteristika der LC-Resonatoren Q1 und Q2 beibehalten werden.

Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.

Fig. 4 stellt die Konfiguration eines Bandpaßfilters 71 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels dar. Bei dem zwei ten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 4 ge zeigt ist, ist anstelle des Kopplungs-Einstellungs-Leiters 59 des Bandpaßfilters 41 des ersten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels, das in Fig. 1 gezeigt ist, ein Kopplungs- Einstellungs-Leiter 72 mit einem kleinen, im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt vorgesehen. Der Kopplungs- Einstellungs-Leiter 72 ist dadurch definiert, daß die Kopp lungs-Einstellungs-Durchgangslöcher 72a bis 72f im wesent lichen jeweils in der Mitte der Isolatorlagen 42 bis 47 vorgesehen sind, und daß diese in der Richtung, in der die Isolatorlagen 42 bis 47 geschichtet sind (in der Richtung der Z-Achse) miteinander verbunden sind. In Fig. 4 sind die Elemente, die mit denen, die in Fig. 1 gezeigt sind, iden tisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Erläuterung derselben wird daher ausgelassen. Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten monolithischen Bandpaßfil ter 71 kann der Kopplungskoeffizient zwischen den LC- Resonatoren Q1 und Q2 um einen kleinen Betrag unterdrückt werden, da der Querschnittsaufbau des Kopplungs- Einstellungs-Leiters 72 ein kleiner Kreis ist. Das heißt, der Kopplungskoeffizient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 kann in kleinen Inkrementen eingestellt werden.

D1.e Anzahl und die Positionen der Kopplungs-Einstellungs- Leiter kann verändert werden. Zum Beispiel kann das Band paßfilter 71, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, zu einem Band paßfilter 71A modifiziert werden, der mit zwei säulenförmi gen Kopplungs-Einstellungs-Leitern 82 und 83 versehen ist, die jeweils durch Verbinden von Kopplungs-Einstellungs- Durchgangslöchern 82a bis 82f und 83a bis 83f definiert sind. Bei dieser Anordnung kann der Kopplungskoeffizient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 verändert werden.

Fig. 6 stellt den Aufbau eines Bandpaßfilter 90 gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 6 sind die Elemente, die mit denen, die in Fig. 1 gezeigt sind, gleich sind, durch gleichartige Bezugszeichen angegeben, und eine Erläuterung derselben wird daher ausgelassen. Bei dem dritten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel werden die Isolatorlagen 91, 92 und 93 an stelle der Isolatorlage 47 des Bandpaßfilters 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet.

An den Isolatorlagen 91 bis 93 sind jeweils die Induktor- Durchgangslöcher 50d bis 50f und 51d bis 51f und Kopplungs- Einstellungs-Durchgangslöcher 59f bis 59h vorgesehen. An der Oberfläche der Isolatorlage 92 sind auf der X-Y-Ebene zwei Kopplungs-Einstellungs-Leiterstrukturen 96 und 98 zur elektrischen Verbindung der Induktor-Durchgangslöcher 50e und 51e angeordnet, um das Kopplungs-Einstellungs-Durch gangsloch 59g zu umgeben.

Beim Bandpaßfilter 90 können die Positionen der Kopplungs- Einstellungs-Leiterstrukturen 96 und 98 verändert werden. Zum Beispiel können die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruk turen 96 und 98 entlang der Dicke des Filters 90 positio niert werden, wodurch der Kopplungskoeffizient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 variiert wird. Insbesondere können die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstrukturen 96 und 98 in Richtung zu den Resonanzkondensatorstrukturen 53 und 54, in der Richtung, in der die Isolatorlagen 44 bis 48 geschich tet sind, verschoben werden, wodurch der Kopplungskoeffi zient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 erhöht wird. Umgekehrt können die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruk turen 96 und 98 in Richtung zu der Abschirmstruktur 58 ver schoben werden, wodurch der Kopplungskoeffizient zwischen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 verringert wird. Infolgedessen kann der Einstellbereich des Kopplungskoeffizienten zwi schen den LC-Resonatoren Q1 und Q2 erweitert werden.

Die monolithischen LC-Komponenten der vorliegenden Erfin dung sind nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele beschränkt, und es können im Sinne und in nerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Ansprüche ver schiedene Abänderungen vorgenommen werden.

Die LC-Komponenten umfassen nicht nur Bandpaßfilter, son dern auch Tiefpaßfilter, Hochpaßfilter, einen Duplexer, der durch eine Kombination aus Bandpaßfiltern definiert ist, und einen Duplexer, der durch eine Kombination aus ver schiedenen Typen von Schaltungen definiert ist, wie z. B. aus einem Tiefpaßfilter, einem Hochpaßfilter und einem Sperrkreis. Die LC-Komponenten umfassen auch einen Triple xer und einen Multiplexer, die eine Mehrzahl von eingebau ten Filtern in einem einzigen monolithischen Element oder ein eingebautes Filter und eine andere Art von Schaltung aufweisen. Ein Koppler mit einem eingebauten Bandpaßfilter, in dem eine Kopplungsleitung entlang der Schichtung der Isolatorschichten gemäß den säulenförmigen Induktoren, die durch Durchgangslöcher definiert sind, vorgesehen ist, kann ebenfalls verwendet werden.

Obwohl bei dem vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbei spiel die Induktor-Durchgangslöcher 50a bis 50d und 51a bis 51d säulenförmige Induktoren definieren, die im Querschnitt eine längliche Form aufweisen, können sie aufgebaut sein, um wie beim Kopplungs-Einstellungs-Leiter 72 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels (Fig. 4) eine im wesentli chen zylindrische Form aufzuweisen. Alternativ können die Induktoren, die durch Induktor-Durchgangslöcher definiert sind, im wesentlichen zylindrisch sein, und die Kopplungs- Einstellungs-Leiter können im Querschnitt länglich sein.

Die Abschirmstruktur kann durch nur die obere Oberfläche oder nur die untere Oberfläche des monolithischen Elementes geformt sein. Die Anzahl der LC-Resonatoren ist nicht auf zwei beschränkt, und es können mehr LC-Resonatoren vorgese hen sein. Ein Kopplungs-Einstellungs-Leiter muß nicht unbe dingt zwischen den gesamten LC-Resonatoren vorgesehen sein. Der Querschnittsaufbau, die Anzahl, die Länge und die Posi tion der Kopplungs-Einstellungs-Leiter können verändert werden, wobei in diesem Fall der Kopplungskoeffizient zwi schen den LC-Resonatoren eingestellt werden kann.

Die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstrukturen 96 und 98, die bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet werden, können eine erwünschte Form, wie z. B. eine gerade Linie, eine V-Form oder einen Bogen, aufweisen, solange sie die Induktor-Durchgangslöcher 50e und 51e verbinden.

Jedoch fließt in der Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruktur 96 oder 98 ein Kopplungsstrom, und dieser kann in einer Ecke des winkelförmigen (V-förmigen) Kopplungs-Einstellungs- Leiters 96 oder 98 reflektiert werden. Dementsprechend wei sen die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstrukturen 96 und 98 vorzugsweise eine glatte Form auf, wie z. B. eine Bogen form.

Bei den vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen werden die Isolatorlagen, die mit Leiterstrukturen und Durchgangslöchern versehen sind, geschichtet und anschlie ßend integral gebrannt. Es können jedoch auch vorgebrannte Isolatorlagen verwendet werden.

Alternativ kann eine LC-Komponente nach dem nachstehenden Verfahren gefertigt werden. Eine Isolatorschicht kann mit tels Hilfe eines pastenartigen Isoliermaterials durch Druc ken gebildet werden, und dann kann ein pastenartiges Lei termaterial auf die Oberfläche der Isolatorschicht aufge tragen werden, wodurch die Leiterstrukturen und Durchgangs löcher definiert werden. Anschließend kann ein pastenarti ges Isoliermaterial auf die Leiterstrukturen und die Durch gangslöcher aufgetragen werden, wodurch eine weitere Isola torschicht definiert wird. In ähnlicher Weise können das pastenartige Isoliermaterial und das pastenartige Leiterma terial abwechselnd aufgetragen werden, wodurch eine mono lithische LC-Komponente definiert wird.

Claims

1. Monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) mit folgen den Merkmalen:
einem monolithischen Element (60), das geschichtete Isolatorschichten (42-48; 91-93)) und Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f, 59a-59h; 72a-72f; 82a-82f, 83a-83f) umfaßt, die in dem monolithischen Element (60) gebil det sind;
einer Mehrzahl von elektromagnetisch gekoppelten LC- Resonatoren (Q1, Q2), wobei jeder von der Mehrzahl von LC-Resonatoren (Q1, Q2) durch einen Induktor (L1, L2) und einen Kondensator (C1, C2), die in dem monolithi schen Element (41; 71; 71A; 90) angeordnet sind, defi niert ist, wobei der Induktor (L1, L2) durch eine er ste Gruppe der Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f) de finiert ist, die in einer Richtung, in der die Isola torschichten (42-48; 91-93) geschichtet sind, verbun den sind; und
einem Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59; 72; 82, 83), der durch eine zweite Gruppe der Durchgangslöcher (59a-59h; 72a-72f; 82a-82f, 83a-83f) definiert ist, die in der Richtung, in der die Isolatorschichten (42-48; 91-93) geschichtet sind, verbunden sind, wobei der Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59; 72; 82, 83), zwi schen mindestens zwei der benachbarten LC-Resonatoren (Q1, Q2) angeordnet ist, um einen Kopplungskoeffizien ten zwischen den benachbarten LC-Resonatoren (Q1, Q2) einzustellen, wobei der Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59; 72; 82, 83) geerdet ist.

2. Eine monolithische LC-Komponente (90) gemäß Anspruch 1, die ferner eine Kopplungs-Einstellungs- Leiterstruktur (96, 98) aufweist, die an einer Ober fläche der Isolatorschicht (92) angeordnet ist, wobei die Induktoren (L1, L2) der zwei benachbarten LC- Resonatoren (Q1, Q2), zwischen denen der Kopplungs- Einstellungs-Leiter (59) angeordnet ist, durch die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruktur (96, 98) elek trisch miteinander verbunden sind.

3. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß Anspruch 1 oder 2, die ferner Resonanzkondensator strukturen (53, 54), eine Eingangskondensatorstruktur (55), eine Ausgangskondensatorstruktur (56) und eine Abschirmstruktur (57, 58) aufweist.

4. . Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Durch gangslöcher (50a-50f, 51a-51f, 59a-59h; 71a-72f; 82a-82f, 83-83f) Induktor-Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f) und Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöcher (59a-59h; 72a-72f; 82a-82f, 83a-83f) umfassen.

5. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß Anspruch 4, bei der die Induktor-Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f) miteinander verbunden sind, um säu lenförmige Induktoren (L1, L2) zu definieren.

6. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß Anspruch 4 oder 5, bei der die Kondensator- Durchgangslöcher miteinander verbunden sind, um säu lenförmige Kondensatoren zu definieren.

7. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der eine der ge schichteten Isolatorlagen (42-48; 91-93) dicker ist als die anderen der geschichteten Isolatorlagen (42-48; 91-93).

8. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß Anspruch 3, bei der ein erstes Ende von jedem der Induktoren (L1, L2) mit mindestens einer der Abschirm strukturen (57, 58) verbunden und durch diese kurzge schlossen ist, und ein zweites Ende von jedem der In duktoren (L1, L2) mit der Resonanzkondensatorstruktur (53, 54) verbunden ist.

9. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner erste und zweite LC-Resonatoren (Q1, Q2) aufweist, die magne tisch miteinander gekoppelt sind.

10. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß Anspruch 3, bei der die Eingangskondensatorstruk tur (55) sich zur linken Seite des monolithischen Ele mentes (60) erstreckt und die Ausgangskondensator struktur (56) sich zur rechten Seite des monolithi schen Elements (60) erstreckt.

11. Eine monolithische LC-Komponente (71; 71A) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Kopplungs- Einstellungs-Leiter (72; 82, 83) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

12. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Kopp lungs-Einstellungs-Leiter (59; 72; 82, 83) durch Kopp lungs-Einstellungs-Durchgangslöcher (59a-59h; 72a-72f; 82a-82f, 83a-83f) definiert ist, die miteinander ver bunden sind und im wesentlichen in der Mitte der ge schichteten Isolatorschichten (42-48; 91-93) angeord net sind.

13. Eine monolithische LC-Komponente (90) gemäß Anspruch 4, die ferner zwei Kopplungs-Einstellungs- Leiterstrukturen (96, 98) aufweist, die angeordnet sind, um die Induktor-Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f) elektrisch miteinander zu verbinden, um die Kopp lungs-Einstellungs-Durchgangslöcher (59a-59h) zu umge ben.

14. Eine monolithische LC-Komponente (41; 71; 71A; 90) ge mäß Anspruch 1, bei der die monolithische LC- Komponente (41; 71; 71A; 90) ein Bandpaßfilter, ein Tiefpaßfilter, ein Hochpaßfilter, ein Duplexer, ein Triplexer oder ein Multiplexer ist.

15. Eine monolithische LC-Komponente (90) mit folgenden Merkmalen:
einem monolithischen Element (60), das geschichtete Isolatorlagen (44-46, 91-93, 48) umfaßt;
einem ersten und einem zweiten elektromagnetisch ge koppelte LC-Resonator (Q1, Q2), wobei der erste und zweite LC-Resonator (Q1, Q2) jeweils durch einen In duktor (L1, L2) und einen Kondensator (C1, C2) defi niert sind, die in dem monolithischen Element (60) an geordnet sind, wobei der Induktor (L1, L2) durch In duktor-Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f), die in dem monolithischen Element (60) gebildet sind und in einer Richtung, in der die Isolatorschichten (44-46, 91-93, 48) geschichtet sind, verbunden sind, definiert ist;
einem Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59), der durch Leiter-Durchgangslöcher (59a-59f), die in der Rich tung, in der die Isolatorschichten (44-46, 91-93, 48) geschichtet sind, gebildet und verbunden sind, defi niert ist, wobei der Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59), zwischen mindestens zwei der benachbarten LC- Resonatoren (Q1, Q2) angeordnet ist, um einen Kopp lungskoeffizienten zwischen den benachbarten LC- Resonatoren (Q1, Q2) einzustellen, wobei der Kopp lungs-Einstellungs-Leiter (59) geerdet ist; und
einer Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruktur (96, 98), die an einer Oberfläche der Isolatorschicht (92) ange ordnet ist, wobei die Induktoren (L1, L2) der zwei be nachbarten LC-Resonatoren (Q1, Q2), zwischen denen der Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59) angeordnet ist, durch die Kopplungs-Einstellungs-Leiterstruktur (96, 98) elektrisch miteinander verbunden sind.

16. Eine monolithische LC-Komponente (90) nach Anspruch 15, bei der eine der geschichteten Isolatorlagen (44-46, 91-93, 48) dicker ist als die anderen geschichte ten Isolatorlagen (42-46, 91-93, 48).

17. Eine monolithische LC-Komponente (90) gemäß Anspruch 15 oder 16, bei der der Kopplungs-Einstellungs-Leiter (59) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

18. Eine monolithische LC-Komponente (90) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei der der Kopplungs- Einstellungs-Leiter (59) durch Kopplungs-Einstellungs- Durchgangslöcher (59c-59h), die miteinander verbunden sind und im wesentlichen in der Mitte der geschichte ten Isolatorlagen (44-46, 91-93, 48) angeordnet sind, definiert ist.

19. Eine monolithische LC-Komponente (90) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, die ferner zwei Kopplungs- Einstellungs-Leiterstrukturen (96, 98) aufweist, die angeordnet sind, um die Induktor-Durchgangslöcher (50a-50f, 51a-51f) elektrisch zu verbinden, um die Kopplungs-Einstellungs-Durchgangslöcher (59c-59h) zu umgeben.

20. Eine monolithische LC-Komponente (90) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei der die monolithische LC- Komponente ein Bandpaßfilter, ein Tiefpaßfilter, ein Hochpaßfilter, ein Duplexer, ein Triplexer oder ein Multiplexer ist.