3D集成LC滤波器和电子系统技术方案

本发明专利技术涉及滤波器技术领域，公开了一种3D集成LC滤波器和电子系统，该3D集成LC滤波器包括：基板；集成设置在所述基板中的多个电感，各个电感之间存在电磁互感且物理上相互隔离；设置在所述基板上侧面的具有预设图案的焊盘层，所述焊盘层一侧与各个电感分别连接，所述焊盘层的另一侧用于设置多个阻容元件；分别设置在所述基板上的输入端口和输出端口；其中，所述输入端口、所述输出端口和各个电感通过设置在所述焊盘层上的各个阻容元件形成通路。上述3D集成LC滤波器Q值适中、体积较小、一致性好且可靠性较高。

3D integrated LC filter and electronic system

The invention relates to the technical field of filters, and discloses a 3D integrated LC filter and an electronic system. The 3D integrated LC filter comprises a substrate, a plurality of inductors integrated in the substrate, electromagnetic mutual inductance between the inductors and physical isolation from each other, and a welding with a preset pattern arranged on the side of the substrate. The pad layer is separately connected with each inductor on one side of the pad layer, and the other side of the pad layer is used for setting a plurality of resistance and capacitance elements; the input ports and the output ports are respectively arranged on the substrate; wherein the input ports, the output ports and the inductors pass through the resistance and capacitance elements arranged on the pad layer. Parts form a passage. The above 3D integrated LC filter has moderate Q value, small volume, good consistency and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
3D集成LC滤波器和电子系统
本专利技术涉及滤波器
，特别是涉及一种3D集成LC滤波器和电子系统。
技术介绍
LC滤波器由电容、电感两种元件组成，目前LC滤波器包括传统LC滤波器和芯片LC滤波器两种。传统LC滤波器根据电路设计，将集总电感、独石电容焊接在电路板上，再安装于管壳中，从而实现滤波功能。该LC滤波器所用电感材料为铜漆包线，用机械的方法绕制成型，由于机械绕制，同规格电感的感值存在着较大的偏差，切电感之间存在互感影响。另外，该LC滤波器的生产流程为电路板烧焊、电容贴装、电感手工焊接、人工调试和封帽，而这些流程的完成需要大量的人力，成本较高且体积较大。芯片LC滤波器采用GaAs(砷化镓)工艺技术，将电感和电容元件以分布参数的形式集成在基片上，用芯片的形式实现滤波器功能。但该LC滤波器的电容和电感元件均为平面二维结构，存在Q值较低的问题，无法满足高技术指标要求的场合。
技术实现思路
基于上述不足，本专利技术提供一种Q值适中且体积较小的3D集成LC滤波器和电子系统。本专利技术实施例提供一种3D集成LC滤波器，包括：基板；集成设置在所述基板中的多个电感，各个电感之间存在电磁互耦且物理上相互隔离；设置在所述基板上侧面的具有预设图案的焊盘层，所述焊盘层一侧与各个电感分别连接，所述焊盘层的另一侧用于设置多个阻容元件；分别设置在所述基板上的输入端口和输出端口；其中，所述输入端口、所述输出端口和各个电感通过设置在所述焊盘层上的各个阻容元件形成通路。可选的，所述电感包括输入匹配电感、输出匹配电感和一个以上的多级谐振电感；所述输入匹配电感具有三个引出端，第一引出端连接所述输入端口，第二引出端和第三引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述输入匹配电感位置对应区域中的阻容元件连接；所述输出匹配电感具有三个引出端，第一引出端连接所述输出端口，第二引出端和第三引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述输出匹配电感位置对应区域中的阻容元件连接；所述多级谐振电感具有两个引出端，两个引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述多级谐振电感位置对应区域中的阻容元件连接。可选的，所述输入端口为位于所述基板表面上的输入焊盘，所述输出端口所述输出端口为位于所述基板表面上的输出焊盘；所述输入焊盘与所述输入匹配电感的第一引出端连接，所述输出焊盘与所述输出匹配电感的第一引出端连接。可选的，所述电感包括一个以上的多级谐振电感；所述多级谐振电感具有两个引出端，两个引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述多级谐振电感位置对应区域中的阻容元件连接；所述输入端口和所述输出端口分别通过导电通孔与所述焊盘区连接。可选的，所述焊盘层包括：呈所述预设图案的第一区域，用于设置所述阻容元件；围设在所述第一区域之外的第二区域，用于设置滤波器的屏蔽结构；其中，与所述第二区域对应的基板上设有用于接地的第一导电通道。可选的，所述第一导电通道为贯穿所述基板的金属化孔，或所述第一导电通道为包设在所述基板边缘上的金属壁，所述金属壁上边缘位于所述基板上侧，所述金属壁下边缘位于所述基板下侧，或所述第一导电通道包括所述金属化孔和所述金属壁。可选的，所述基板由上至下包括第一介质层、第二介质层和第三介质层；所述焊盘区设置在所述第一介质层的上侧面；每个所述电感包括多个第二导电通道和多根电感微带线；每个所述电感的一部分电感微带线设置在所述第二介质层的上侧面，另一部分电感微带线设置在所述第二介质层的下侧面；每个所述电感的每根所述电感微带线的两端分别与两个所述第二导电通道连接；每个所述电感的所有所述电感微带线通过对应的所述第二导电通道依次电连接；每个所述电感的所有所述电感微带线通过对应的第二导电通道依次连接后的两端分别电连接所述焊盘层；所述输入端口为设置在所述第三介质层下侧面上的输入焊盘，所述输出端口为设置在所述第三介质层下侧面上的输出焊盘；所述第三介质层的下侧面除去所述输入焊盘和所述输出焊盘之外的区域接地；或所述输入端口为设置在所述第一介质层上侧面上的输入焊盘，所述输出端口为设置在所述第一介质层上侧面上的输出焊盘；所述第三介质层接地。可选的，所述第二导电通道为金属化孔。可选的，所述基板为陶瓷材质基板或PCB板；其中，通过陶瓷基板工艺或PCB加工工艺将各个电感集成设置在所述基板中。本专利技术实施例的第二方面提供一种电子系统，包括上述任一种3D集成LC滤波器。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术实施例中基板中集成设置有多个电感，而且基板上设置有具有预设图案的焊盘层，焊盘层一侧与各个电感分别连接，另一侧用于设置多个阻容元件，输入端口、输出端口和各个电感通过设置在焊盘层上的各个阻容元件形成通路；由于电感是集成设置在基板中的，因此能够有效减小滤波器的体积，可以达到传统滤波器体积的八分之一；而且电感是立体的，Q值比较高，可以为芯片式滤波器Q值的五倍以上；而且相对于传统滤波器的生产效率较高，一致性好且可靠性更高。附图说明图1是本专利技术实施例3D集成LC滤波器的结构示意图；图2是图1的仰视图；图3是本专利技术实施例中焊盘层的结构示意图；图4是本专利技术实施例中基板及电感的结构示意图；图5是本专利技术实施例中基板的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参见图1至图4，本专利技术实施例中的3D集成LC滤波器可以包括基板100、多个电感、焊盘层200、输入端口和输出端口。所述多个电感集成设置在所述基板100中的，且各个电感之间存在电磁互感且物理上相互隔离。所述焊盘层200设置在所述基板上侧面，且具有预设图案，所述焊盘层200一侧与各个电感分别连接，所述焊盘层200的另一侧用于设置多个阻容元件。所述输入端口和输出端口设置在所述基板100，例如可以同时设置在基板100下侧面，也可以分别设置在基板100上侧面和下侧面，也可以同时设置在基板100上侧面，对此不予限制。所述输入端口、所述输出端口和各个电感通过设置在所述焊盘层200上的各个阻容元件形成通路。上述3D集成LC滤波器，基板100中集成设置有多个电感，而且基板100上设置有具有预设图案的焊盘层200，焊盘层200一侧与各个电感分别连接，另一侧用于设置多个阻容元件，输入端口、输出端口和各个电感通过设置在焊盘层200上的各个阻容元件形成通路；由于电感是集成设置在基板100中的，因此能够有效减小滤波器的体积，可以达到传统滤波器体积的八分之一；而且电感是立体设置在基板100中的，因此Q值比较高，可以为芯片式滤波器Q值的五倍以上；而且相对于传统滤波器的生产效率较高，一致性好且可靠性更高。参见图4，作为一种可实施方式，所述电感可以包括输入匹配电感301、输出匹配电感302和一个以上的多级谐振电感303。所述输入匹配电感301具有三个引出端，第一引出端连接所述输入端口，第二引出端和第三引出端分别用于与设置在所述焊盘层200上与所述输入匹配电感301位置对应区域中的阻容元件连接。所述输出匹配电感302具有三引出个端，第一引出端连接所述输出端口，第二引出端和第三引出端分别用于与设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D集成LC滤波器，其特征在于，包括：基板；集成设置在所述基板中的多个电感，各个电感之间存在电磁互耦且物理上相互隔离；设置在所述基板上侧面的具有预设图案的焊盘层，所述焊盘层一侧与各个电感分别连接，所述焊盘层的另一侧用于设置多个阻容元件；分别设置在所述基板上的输入端口和输出端口；其中，所述输入端口、所述输出端口和各个电感通过设置在所述焊盘层上的各个阻容元件形成通路。

【技术特征摘要】
1.一种3D集成LC滤波器，其特征在于，包括：基板；集成设置在所述基板中的多个电感，各个电感之间存在电磁互耦且物理上相互隔离；设置在所述基板上侧面的具有预设图案的焊盘层，所述焊盘层一侧与各个电感分别连接，所述焊盘层的另一侧用于设置多个阻容元件；分别设置在所述基板上的输入端口和输出端口；其中，所述输入端口、所述输出端口和各个电感通过设置在所述焊盘层上的各个阻容元件形成通路。2.根据权利要求1所述的3D集成LC滤波器，其特征在于，所述电感包括输入匹配电感、输出匹配电感和一个以上的多级谐振电感；所述输入匹配电感具有三个引出端，第一引出端连接所述输入端口，第二引出端和第三引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述输入匹配电感位置对应区域中的阻容元件连接；所述输出匹配电感具有三个引出端，第一引出端连接所述输出端口，第二引出端和第三引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述输出匹配电感位置对应区域中的阻容元件连接；所述多级谐振电感具有两个引出端，两个引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述多级谐振电感位置对应区域中的阻容元件连接。3.根据权利要求2所述的3D集成LC滤波器，其特征在于，所述输入端口为设置在所述基板表面上的输入焊盘，所述输出端口为设置在所述基板表面上的输出焊盘；所述输入焊盘与所述输入匹配电感的第一引出端连接，所述输出焊盘与所述输出匹配电感的第一引出端连接。4.根据权利要求1所述的3D集成LC滤波器，其特征在于，所述电感包括三个以上的多级谐振电感；所述多级谐振电感具有两个引出端，两个引出端分别用于与设置在所述焊盘层上与所述多级谐振电感位置对应区域中的阻容元件连接；所述输入端口和所述输出端口分别与所述焊盘区电连接。5.根据权利要求2至4任一项所述的3D集成LC滤波器，其特征在于，所述焊盘层包括：呈所述预设图案的第一区域，用于设置所述阻容元件；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏军，要志宏，杨亮，厉建国，王磊，郭浩栋，林立涵，张俊杰，王胜福，李丰，孙磊磊，郑升灵，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13