专利名称：芯片型滤波组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种芯片型滤波组件，尤其是一种于特定频段呈最大衰减特性的芯片型滤波组件。
背景技术：
随着行动工作者趋势的出现，外观尺寸的轻薄短小、以及将无线通讯功能整合到信息数字线路产品的发展势成必然！通讯业者无不在芯片组单一化、减少耗电量以及芯片体积缩小等方向努力，以配合多媒体表现能力及通讯技术的整合。然而，当信息数字系统的功能被逐渐提高之际，附带数字信号的频宽相对升高；此外，产品微型化的整合设计，此更高频宽数字信号的谐波与不断推陈出新的无线通讯信号(GSM、CDMA、PCS、3G、WLAN等等)，将会于系统内部彼此干扰而产生信号失真的现象；因此，在系统线路设计上的信息数字线路，必须加入针对特定频率的信号衰减线路设计，避免收发无线通讯信号时，对该信息数字线路存在的信号互相干扰。
以典型的无线通讯设备手机为例，当显示屏幕功能提高为彩色高分辨率显示屏，主系统与显示屏驱动机体线路之间的信号频宽大幅升高，而因为产品结构微型化设计的限制，天线、射频(RF)线路与上述信号线之间的最大距离在设计上有非常严苛的限制，终致造成射频线路与显示屏驱动机体线路之间的彼此干扰，产生收信或显示不良，因此必须在画面显示信号上设计针对RF特定频段或频率的衰减线路，以解决这种彼此干扰的问题。
一般最常见的具特定频率衰减特性滤波线路的设计技术，如图1与图1A所示，其表示个别使用电感10a与电容11a构成LC滤波线路(低通滤波)，可针对RF线路特定频率或频段的信号或谐波加以滤除；然而，图1所示的线路设计需同时运用电容与电感，因其均为具有电容值或电感/阻抗值的元件，以电容或电感两种特性的匹配设计达到滤除特定频率或频段的功能；因为一般信息数字线路信号线的数量相当多，以一条信息数字信号线即搭配一个电感与一个电容的设计方式极耗占空间，显然无法符合短小轻薄的应用趋势，即使是利用微型化尺寸的芯片型阵列型(Array Type)组件，对于必须微型化设计的系统仍然会产生应用空间的问题。
另一常见做法则是如图2至图2B所示，使用具有特殊结构，如T型滤波功能的芯片型整合组件(组件本身具有L-C-L结构，结合两电感元件10b、10’b与一电容元件11b的低通滤波器，参考图2A)，来达到RF线路特定频率或频段的信号或谐波加以滤除的功能；如图2B所示的组件结构示意图，该T型滤波功能的芯片型整合组件包括第一基材2b、于该第一基材2b上一侧排列设置的多个第一电感元件10b与第二电感元件10’b、覆盖住该第一电感元件10b与该第二电感元组件10’b的介电层3b、布设于该介电层3b上的十字型导电层4b、以及覆设于该十字型导电层4b上的第二基材(未图示)，以形成一具有特殊结构的滤波功能的整合型组件。其中，该第一电感元件10b与该第二电感元件10’b制作成平面螺旋状；该第一电感元件10b设置于该第一基材2b上的一侧；该多个第二电感元件10’b设置于该第一基材2b上的另一侧、且通过多个排线一对一电连接于所述多个第一电感元件10b，形成每一第一电感元件10b与第二电感元件10’b呈串联状态；该十字型导电层4b的设置，在呈串联状态的该第一电感元件10b与第二电感元件10’b之间还形成一电容元件11b，且通过该十字型导电层4b向组件外部延伸与外界或电路板(未图标)呈导通状态，让该特定频率的信号接地，达到该特定频率信号被过滤的功能。如图2B所示的该T型滤波功能的芯片型整合组件，通过功能整合结构的芯片型阵列化以及组件尺寸的微型化，可以有效解决微型化设计系统必须面对的应用空间问题，但是对于微型化芯片型组件本身，在制作时易受限于制作精度难以提高(如平面螺旋状的电感设置时需要精细的螺旋线)、空间不足(如螺旋数目决定电感值，但螺旋数目却因涂布空间不足而有数量限制，进一步限缩了设计范围)等问题，以致无法与需求规格配合，增加设计上的复杂度以及制备工艺的难度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种芯片型滤波组件，可达到针对特定频段设计具有最大衰减特性的滤波要求，并以最简化结构的芯片型组件即可符合应用。
本发明的次一目的在于提供一种芯片型滤波组件，应用现有制作工艺与设备即可制作，无须额外增设精度要求更高的设备或生产线，节省制作成本与提高量产效率。
本发明的又一目的在于提供一种芯片型滤波组件，可小型化与阵列化设计与生产，可解决实际应用系统使用空间的问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种于一端搭接系统线路、且于另一端接地的芯片型滤波组件。该芯片型滤波组件包含具有左右两端面的本体、以及分别设置于该本体的所述左右两端面的两端电极。其中，该本体包括第一基材、按第一实心图样涂覆于该第一基材上的第一导电层、覆满于该第一导电层上且连接于该第一基材的中夹层、按第二实心图样涂盖于该中夹层上的第二导电层、以及设置于该第二导电层上的第二基材；该第一导电层与该第二导电层分别电连接于所述两端电极，该第一导电层与该第二导电层呈互相绝缘、该第一实心图样与第二实心图样呈部分交迭；借此，于该系统线路上形成至少一个针对来自该无线通讯的特定频段呈最大衰减效应的滤波器。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中所能呈最大衰减效应的该特定频段是由该中夹层所具备的介电常数、该中夹层的厚度、该第一实心图样与该第二实心图样的交迭面积、该交迭面积的形状、或该芯片型滤波组件的质量因子所决定。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该第一基材、第二基材是由绝缘材料所制成。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该第一基材是由陶瓷材料所制成，该第二基材是由高分子绝缘材料所制成。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该中夹层为介电材料所制成。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该第一基材、该第二基材与该中夹层为介电材料或半导体材料所制成。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该本体进一步包括至少一层迭体，该层迭体包括中夹层以及覆设于该中夹层上的导电层；该层迭体堆叠于该本体中的该第二导电层与该第二基材之间，该层迭体的导电层与该第二、第一导电层形成依序交错的设置。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该特定频段包括由约700MHz至约1100MHz为主且具有一预定衰减强度的频宽。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该特定频段具有以700MHz、800MHz、900MHz、1000MHz、或1100MHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该特定频段包括由约1500MHz至约2200MHz为主、且具有一预定衰减强度的频宽。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该特定频段具有以1500MHz、1600MHz、1700MHz、1800MHz、1900MHz、2000MHz、2100MHz、或2200MHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该特定频段包括由约2.2GHz至约2.6GHz为主、且具有一预定衰减强度的频宽。
根据本发明的芯片型滤波组件，其中该特定频段具有以2.2GHz、2.3GHz、2.4GHz、2.5GHz、或2.6GHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段。
该芯片型滤波组件利用按预定实心图样涂覆且互相交迭的两导电层、以及设置于该两导电层之间可呈不同介电系数的中夹层，使兼具低成本与高效能制作该芯片型滤波组件，并在该芯片型滤波组件内形成至少一个针对特定频段呈最大衰减效应的滤波器。
图1为一公知低通滤波组件的等效电路示意图；图1A为该公知低通滤波组件的特性波形图；图2为另一公知低通滤波组件的等效电路示意图；图2A为该公知低通滤波组件的特性波形图；图2B为该公知低通滤波组件的结构示意图；图3为本发明芯片型滤波组件的等效电路示意图；
图3A为本发明芯片型滤波组件的特性波形图；图4为本发明芯片型滤波组件的第一实施例的结构示意图；图5为本发明芯片型滤波组件的第二实施例的结构示意图；图6为本发明芯片型滤波组件的第三实施例的结构示意图；以及图7为本发明芯片滤波型组件的第四实施例的等效电路示意图。
其中，附图标记说明如下10a 电感11a电容10b、10’b 电感元件11b电容元件3b 中夹层 4b 十字型导电层1本体2、3 端电极11 第一基材12 第一导电层13 中夹层 14 第二导电层15 第二基材30 电感元件31 电容元件4 层迭体41 导电层 42 中夹层fR特定频段fC中心频率具体实施方式
请参阅图3与图3A，本发明提供一种芯片型滤波组件，其具有相当于一电感元件30与电容元件31串接的特性，再利用该芯片型滤波组件一端搭接系统线路，另一端接地的应用设计，可产生如图3A所示的针对特定频段fR给予最大衰减效应的特性，其中心频率fC可以由公式fC＝1/(2*π*√LC)推算得到；其中L为电感值、C为电容值。由于该芯片型滤波组件设置于该系统线路上与无线通讯搭配应用，能够在该无线通讯信号收发时，将影响该系统线路的无线通讯信号的频段呈最大衰减，避免无线通讯信号与该系统线路的信号互相干扰；当该系统线路结合至手机、无线局域网络，可能遇到的展频技术包括如下所示GSM(Global System For Mobile Communications，全球移动通信系统，频带约以900MHz、1800MHz为主)、CDMA(Code DivisionMultiple Access，分码多重存取，频带约以1900MHz为主)、DCS(频带约以1700MHz为主)、PCS(Personal Communications Services，个人通讯系统，频带约以1900MHz为主)、3G(3rd Generation，第三代行动电话，且根据ITU会议指定2000MHz附近的频宽保留3G系统)、WLAN(WirelessLAN，无线局域网络，频带约为2.4GHz以及5.0～5.8GHz)、Bluetooth(IEEE802.11系列，频带约以2.4GHz为主)等等，则需呈最大衰减的该特定频段端视该无线通讯信号而有不同；因此，该特定频段可依循且不局限上述无线通讯规格而决定，例如包括以900MHz为中心的预定频段、以1700MHz为中心的预定频段、以1800MHz为中心的预定频段、以1900MHz为中心的预定频段、以2000MHz为中心的预定频段、或以2.4GHz为中心的预定频段等等，即表示该中心频率fC落在900MHz、1700MHz、1800MHz、1900MHz或2.4GHz等通讯规格。此外，为配合客户端的匹配问题，每一预定频段可能前后各延伸一预定副频段，例如以900MHz为中心的预定频段可延伸呈700MHz至1100MHz的范围，则可进一步开发出以700MHz为中心的预定频段、以800MHz为中心的预定频段、以1000MHz为中心的预定频段、以1100MHz为中心的预定频段；以此类推，以1700MHz、1800MHz、1900MHz、2000MHz为中心的预定频段可延伸呈1500MHz至2200MHz的范围，则可进一步开发出以1500MHz为中心的预定频段、以1600MHz为中心的预定频段、以2100MHz为中心的预定频段、以2200MHz为中心的预定频段；以2.4GHz为中心的预定频段可延伸呈2.2GHz至2.6GHz的范围，则可进一步开发出以2.2GHz为中心的预定频段、以2.3GHz为中心的预定频段、以2.5GHz为中心的预定频段、以2.6GHz为中心的预定频段；上述通讯规格均可通过延伸的预定副频段或互相交迭，以确实保护系统线路免于干扰。再者，本发明的主要目的是针对该特定频段呈最大衰减效应，其预定衰减强度可为约20dB，20dB为目前业界通常认定的衰减强度，且该预定衰减强度不受限于20dB、且可按客户端需求设定；因此，以700MHz为中心的预定频段为例，该特定频段为以700MHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段；其余预定频段均可以此类推，不再赘述。
请参阅图4至图7所示，为本发明的芯片型滤波组件的各项实施态样。参阅图4与图5，该芯片型滤波组件包含具有左右两端面的本体1、以及分别设置于该本体1的所述左右两端面的两端电极2、3。其中，该本体1包括第一基材11、按至少一第一实心图样涂覆于该第一基材11上的第一导电层12、覆满于该第一导电层12上且连接于该第一基材11的中夹层13、按至少一第二实心图样涂盖于该中夹层13上的第二导电层14、以及设置于该第二导电层14上的第二基材15。
其中，该第二实心图样的数量相应于该第一实心图样的数量设置，通过该第一与第二实心图样呈一对一搭配以于该系统线路上形成一个或一个以上针对来自该无线通讯的特定频段呈最大衰减效应的滤波器。该第一导电层12与该第二导电层14分别电连接于所述两端电极2、3，该第一导电层12与该第二导电层14呈互相绝缘、且该第一实心图样与该第二实心图样呈部分交迭(overlap)。如上所述，该第一与第二图样均以实心方式涂布，进而避免先前技术所揭示的线宽制作所遭遇精度要求与空间不足的困难；此外，避开以高精度制作的机台，除避免额外开发新设备，尚可节省制作成本，能以现有设备与工艺制作，加速导入制作过程与提高制作效率。
该芯片型滤波组件所能呈现最大衰减效应的该特定频段是由该中夹层13所具备的介电常数(各材料对于电场所能反应的极化现象)、该中夹层13的厚度、该第一实心图样与该第二实心图样的交迭面积、该交迭面积的形状(特定波长可在材料中产生共振形成驻波，可知该交迭面积的形状与该特定波长是否相关)、或该芯片型滤波组件的质量因子(Quality Factor)所决定。
如图4的第一实施例，该第一基材11是由陶瓷材料所制成，该第二基材15是由高分子绝缘材料所制成，该中夹层13可由介电材料(如陶瓷材料)所制成，本实施例的该芯片型滤波组件可以厚膜式印刷来制作，使该芯片型滤波组件具有电容特性以及相应产生的寄生电感。如图5所示的第二实施例，该芯片型滤波组件可以积层式制程来制作，该第一基材11、该第二基材15与该中夹层13为陶瓷材料或半导体材料所制成，使该芯片型滤波组件除电容特性与电感特性之外、尚兼具有过电压保护特性或变阻特性的功能。
因应不同介电特性的该中夹层13，该芯片型滤波组件可能以多层堆叠方式实施。如图6的第三实施例，该本体1进一步包括至少一层迭体4堆叠于该本体1的该第二导电层14与该第二基材15之间；该层迭体4包括一中夹层42以及覆设于该中夹层42上的导电层41，该层迭体4的导电层41与该第二、第一导电层14、12形成依序交错的设置；当堆叠一个层迭体4时，该导电层41电连接于所述左右两端电极2、3其中之一；当堆叠两个以上的该层迭体4，该导电层41可依序分别电连接所述左右两端电极2、3。该导电层41与该中夹层42的制作材料与制作方式依循该本体1(可如第一或第二实施例)的制程。
于第三实施例内则揭示两层迭体4，两层迭体4的导电层41与该本体1的该第一导电层12、第二导电层14呈依序交错设置，借此形成上述导电层之间间隔有上述中夹层42；两两相邻的所述层迭体4分别与该两端电极2、3的该导电层41电连接。
如图7所示的第四实施例揭示该芯片型滤波组件内提供四个滤波器的等效电路示意图，当该第一导电层12、该第二导电层14分别依循涂覆四个第一实心图样、该第二实心图样于单一组件封装内，借此于该芯片型滤波组件内形成四个滤波器，且同时整合成阵列型(Array Type)，进以解决实际应用系统使用空间的问题；如图7，其可同时应用于a、b、c、d四组不同输出输入的滤波应用。
由前述可知，本发明的该芯片型滤波组件具有以下的优点1.依照不同需求而涂覆且互相交迭的实心图样可省略需精度较高的细线化制作，不仅避免额外开发新设备，尚可节省制作成本，并能以现有设备与工艺制作，加速导入制作工艺与提高制作效率。
2.通过两两导电层间呈不同介电系数的中夹层、该中夹层13的厚度、该第一实心图样与该第二实心图样的交迭面积、该交迭面积的形状等组件设计，可依不同需求的特定频段选择制作，以适应不同规格的无线通讯系统。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非以此局限本发明的专利范围，故凡应用本发明说明书或附图内容所进行的等效结构变化，均同理皆包含于本发明的范围内。
权利要求
1.一种芯片型滤波组件，于一端搭接系统线路、且于另一端接地，该系统线路与无线通讯搭配应用；其特征在于该芯片型滤波组件包含本体，具有左右两端面，该本体包括第一基材；第一导电层，按至少一第一实心图样涂覆于该第一基材上；中夹层，覆满于该第一导电层上且连接于该第一基材；第二导电层，按至少一第二实心图样涂盖于该第二基材之上，其中，该第二实心图样的数量相应于该第一实心图样；以及第二基材，设置于该第二导电层之上；以及两端电极，分别设置于该本体的所述左右两端面；其中，该第一导电层与该第二导电层分别电连接于该两端电极、该第一导电层与该第二导电层互相绝缘、且该第一实心图样与该第二实心图样呈部分交迭；借此，于该系统线路上形成至少一个针对来自该无线通讯的特定频段呈最大衰减效应的滤波器。
2.如权利要求1的芯片型滤波组件，其特征在于所能呈最大衰减效应的该特定频段是由该中夹层所具备的介电常数、该中夹层的厚度、该第一实心图样与该第二实心图样的交迭面积、该交迭面积的形状、或该芯片型滤波组件的质量因子所决定。
3.如权利要求1的芯片型滤波组件，其特征在于该第一基材、第二基材是由绝缘材料所制成。
4.如权利要求3的芯片型滤波组件，其特征在于该第一基材是由陶瓷材料所制成，该第二基材是由高分子绝缘材料所制成。
5.如权利要求3的芯片型滤波组件，其特征在于该中夹层为介电材料所制成。
6.如权利要求1的芯片型滤波组件，其特征在于该第一基材、该第二基材与该中夹层为介电材料或半导体材料所制成。
7.如权利要求6的芯片型滤波组件，其特征在于该本体进一步包括至少一层迭体，该层迭体包括中夹层以及覆设于该中夹层上的导电层；该层迭体堆叠于该本体中的该第二导电层与该第二基材之间，该层迭体的导电层与该第二、第一导电层形成依序交错的设置。
8.如权利要求1的芯片型滤波组件，其特征在于该特定频段包括由约700MHz至约1100MHz为主且具有一预定衰减强度的频宽。
9.如权利要求8的芯片型滤波组件，其特征在于该特定频段具有以700MHz、800MHz、900MHz、1000MHz、或1100MHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段。
10.如权利要求1的芯片型滤波组件，其特征在于该特定频段包括由约1500MHz至约2200MHz为主、且具有一预定衰减强度的频宽。
11.如权利要求10的芯片型滤波组件，其特征在于该特定频段具有以1500MHz、1600MHz、1700MHz、1800MHz、1900MHz、2000MHz、2100MHz、或2200MHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段。
12.如权利要求1的芯片型滤波组件，其特征在于该特定频段包括由约2.2GHz至约2.6GHz为主、且具有一预定衰减强度的频宽。
13.如权利要求12的芯片型滤波组件，其特征在于该特定频段具有以2.2GHz、2.3GHz、2.4GHz、2.5GHz、或2.6GHz为中心衰减、且其衰减强度为约20dB的预定频段。
全文摘要
本发明涉及一种芯片型滤波组件，于一端搭接系统线路、且于另一端接地，该芯片型滤波组件包含本体，具有左右两端面，该本体包括第一基材；第一导电层，按第一实心图样涂覆于第一基材上；中夹层，覆满于第一导电层上且连接于第一基材；第二导电层，按第二实心图样涂盖于该第二基材上，第二实心图样的数量相应于第一实心图样；以及第二基材，设置于第二导电层上；以及两端电极，分别设置于本体的左右两端面；该第一导电层与该第二导电层分别电连接于该两端电极、该第一导电层与该第二导电层互相绝缘、且该第一实心图样与该第二实心图样呈部分交迭，借此，于系统线路上形成针对来自无线通讯的特定频段呈最大衰减效应的滤波器。
文档编号H01P1/20GK1815883SQ20051000702
公开日2006年8月9日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者徐康能 申请人:佳邦科技股份有限公司