[實用新型]一種基于LTCF及薄膜工藝組合的EMI低通濾波器

有效

• 申請號: 201721081853.8
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN207083065U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 李小珍;邢孟江;代傳相;劉永紅;王茂郢
• 申請（專利權）人: 邢孟江
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所11344
• 代理人: 羅東

技術領域

本實用新型涉及一種低通濾波器，具體涉及一種基于LTCF及薄膜工藝組合的EMI低通濾波器。

背景技術

近年來，隨著電子技術及大規模集成電路的廣泛應用，電磁環境日趨復雜，電子設備及自動化控制設備在設計時就需要考慮電磁兼容的問題；通常通過EMI濾波器達到抑制電磁干擾，以保障設備的安全及可靠運行。

EMI濾波器工作在阻抗不匹配的條件下，干擾電平變化幅度大，傳統的EMI低通濾波器設計電路，濾波電路體積較大，所用器件數量較多，使得主電路板的尺寸加大、布局凌亂、EMI 濾波效率低下、系統的離散性大幅度提高，最終導致系統的可靠性大幅降低。

為了減小器件的體積和增強器件的穩定性，主要有兩種方式實現：一種是LTCC（低溫共燒陶瓷）工藝；另一種是LTCF(低溫共燒鐵氧體)工藝。其中LTCC濾波器，由于陶瓷材料特性決定了低頻濾波器的插入損耗較大；其中LTCF濾波器，由于鐵氧體材料的介電特性不穩定，等效電容值不易控制，從而利用LTCF片式疊層工藝實現的濾波器濾波一致性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有LTCF濾波器存在的上述缺陷，提出了一種基于LTCF及薄膜工藝組合的EMI低通濾波器，本濾波器由LTCF及薄膜工藝組合實現，在有限的空間內有效提高電感量和電感Q值，并得到精準電容量。

本實用新型是采用以下的技術方案實現的：

一種LTCF及薄膜工藝組合的EMI低通濾波器，包括三個依次串聯連接的電感和兩個并聯連接的電容；所述的電感采用垂直螺旋電感，埋置于鐵氧體介質中；所述的電容采用薄膜電容，依次包括形成于鐵氧體介質表面的復合粘附層，金屬層Ⅰ，氮化硅層Ⅰ，金屬層Ⅱ，氮化硅層Ⅱ。

第一電感是濾波器的輸入端；第三電感是濾波器的輸出端；第一電容的一端連接到第一電感和第二電感之間，另一端和地相連；第二電容的一端連接到第二電感和第三電感之間，另一端和地相連。

所述的濾波器的輸入電極和輸出電極均由基板兩端的可焊金屬條形成，接地端由基板側面的可焊金屬條形成。

所述薄膜電容的加工可采用濺射﹑電鍍或光刻的方法。

金屬層的厚度為5μm，氮化硅層的厚度為0.2μm，復合粘附層的厚度為0.2μm。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型通過LTCF及薄膜工藝組合實現EMI低通濾波器，基于LTCF工藝實現的垂直螺旋電感，在有限的空間內有效提高電感量和電感Q值，基于薄膜工藝實現電容得到精準電容量；本實用新型的濾波器封裝尺寸為3.2mm×1.6mm×0.52mm，截止頻率為20MHz，通帶內插入損耗小于0.1dB，在60MHz到1000MHz范圍內抑制大于45dB，具有高性能、小尺寸、溫度穩定性好、抗電磁干擾強等特點，并且可加工成貼片形式，便于與其他微波組件集成。

附圖說明

圖1 是本實用新型的低通濾波器原型的等效電路圖；

圖2 是本實用新型具體實施方式所述的低通濾波器的外形圖；

圖3 是本實用新型具體實施方式所述的低通濾波器的結構圖；

圖4 是本實用新型具體實施方式所述的低通濾波器的側視圖；

圖5 是本實用新型具體實施方式所述的低通濾波器的工藝結構示意圖；

圖6 是本實用新型具體實施方式所述的低通濾波器的S參數仿真結果，（a）是遠端抑制S參數，（b）是通帶內S參數。

圖中：1復合粘附層；2金屬層Ⅰ；3氮化硅層Ⅰ；4金屬層Ⅱ；5氮化硅層Ⅱ。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1、圖3和圖4所示，本實用新型包括三個依次串聯連接的電感和兩個并聯連接的電容，第一電感是濾波器的輸入端；第三電感是濾波器的輸出端；第一電容C1的一端連接到第一電感L1和第二電感L2之間，另一端和地相連；第二電容C2的一端連接到第二電感L2和第三電感L3之間，另一端和地相連，電感和電容之間通過通孔連接。

如圖2所示，本實用新型的濾波器輸入電極和輸出電極均由基板兩端的可焊金屬條形成，接地端由基板側面的可焊金屬條形成，電感采用垂直螺旋電感，埋置于鐵氧體介質中；電容采用薄膜電容，依次包括形成于鐵氧體介質表面的復合粘附層1，金屬層Ⅰ2，氮化硅層Ⅰ3，金屬層Ⅱ4，氮化硅層Ⅱ5，如圖5所示。