專利名稱：介質(zhì)濾波器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種介質(zhì)濾波器及其制造方法。
背景技術(shù)：
GSM、CDMA、WCDMA, TD-SCDMA, Wimax, LTE等各制式通訊基站設(shè)備中，都需要使用射 頻介質(zhì)濾波器。在通訊設(shè)備中，要求濾波器具有以下性能，插損小、濾波性能好、可靠性高 等。介質(zhì)濾波器是由具有特定形狀的介質(zhì)陶瓷和陶瓷表面的電極所構(gòu)成。現(xiàn)有的介質(zhì)濾波 器一般采用單一銅電極或銀電極。而單一電極濾波器在實(shí)際應(yīng)用中存在很多劣勢(shì)，如無(wú)法 同時(shí)滿足性能和可靠性的要求。銅電極濾波器設(shè)計(jì)方式單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多樣化，且銅電極的 電導(dǎo)率相對(duì)銀為低，難以實(shí)現(xiàn)高性能濾波器。銀電極濾波器存在焊接熔蝕問(wèn)題，且存在硫化 等失效模式，長(zhǎng)期可靠性差。單一電極濾波器的綜合成本高。下面介紹一下現(xiàn)有的單獨(dú)銅電極材料介質(zhì)濾波器的結(jié)構(gòu)和制備工藝。在介質(zhì)陶瓷 所有表面進(jìn)行金屬化-化學(xué)鍍銅，再電鍍銅，然后以激光刻蝕電極圖案，包括形成輸入、輸 出焊盤(pán)電極和開(kāi)路端面電極。但是，銅電極的電導(dǎo)率不夠高，導(dǎo)致濾波器插損較大。鍍銅工 藝難以實(shí)現(xiàn)端面多樣化電極圖案，導(dǎo)致器件帶外抑制等性能無(wú)法滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。不適 合對(duì)插損低、濾波性能要求高的應(yīng)用場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種介質(zhì)濾波器及其制造方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù) 中單一電極介質(zhì)濾波器存在的性能差、成本高、長(zhǎng)期可靠性差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提供一種介質(zhì)濾波器，包括介質(zhì)體，介質(zhì)體的兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多 個(gè)通孔形成多個(gè)濾波單元，該濾波器還包括多個(gè)端面電極，所述多個(gè)端面電極與所述濾波 單元一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述介質(zhì)體的同一個(gè)端面上，所述多個(gè)端面電極由銀制成并覆蓋保護(hù) 層；銅層，覆蓋所述介質(zhì)體除所述保護(hù)層外的表面；輸入電極和輸出電極，分別設(shè)置在所述 介質(zhì)體所述兩個(gè)端面之外相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上，并延伸至所述介質(zhì)體除所述兩個(gè)端面和兩個(gè) 側(cè)面之外的同一側(cè)面上。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種介質(zhì)濾波器的制造方法，該方法包括在具有多個(gè)濾波 單元的介質(zhì)體的一個(gè)端面上設(shè)置與所述濾波單元相對(duì)應(yīng)的銀制端面電極，所述多個(gè)濾波單 元是在所述介質(zhì)體兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔制成；在所述端面電極上涂覆保護(hù)層；在所 述介質(zhì)體除所述保護(hù)層外的表面上形成銅層；分別在所述介質(zhì)體兩個(gè)端面之外相對(duì)的兩個(gè) 側(cè)面上的所述銅層形成輸入電極和輸出電極，所述輸入電極和輸出電極延伸至所述介質(zhì)體 除所述兩個(gè)端面和兩個(gè)側(cè)面之外的同一側(cè)面上。本發(fā)明實(shí)施例采用在陶瓷介質(zhì)表面選擇性銀金屬化和銅金屬化，并對(duì)濾波器開(kāi)路 端面銀電極進(jìn)行局部定位涂覆的技術(shù)手段，使本發(fā)明實(shí)施例提供的介質(zhì)濾波器具有工藝簡(jiǎn) 單，成本低，可靠性高的有益效果。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的介質(zhì)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的介質(zhì)濾波器的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附 圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本 發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例一本實(shí)施例提供一種介質(zhì)濾波器。首先提供帶有多個(gè)濾波單元的介質(zhì)體，所述多個(gè) 濾波單元是在介質(zhì)體的兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔形成的，這是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。 請(qǐng)參閱圖1，如圖1所示，所述介質(zhì)濾波器還包括多個(gè)端面電極102，所述多個(gè)端面電極102與所述濾波單元一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)濾波單 元都對(duì)應(yīng)一個(gè)端面電極102，并且這些端面電極102都設(shè)置在所述介質(zhì)體的同一個(gè)端面上， 所述多個(gè)端面電極102由銀制成，并在其表面覆蓋保護(hù)層達(dá)到保護(hù)和絕緣的目的。銅層103，覆蓋所述介質(zhì)體除所述保護(hù)層外的表面；所述銅層103是通過(guò)化學(xué)鍍銅 和電鍍銅兩個(gè)步驟形成，由于介質(zhì)體并不是金屬，一般多以陶瓷為材質(zhì)，在陶瓷表面鍍銅只 能通過(guò)化學(xué)鍍銅方式進(jìn)行，但是由于化學(xué)鍍銅達(dá)不到需要的厚度，在化學(xué)鍍銅之后再進(jìn)行 電鍍，以達(dá)到所需厚度。輸入電極104a和輸出電極104b，分別設(shè)置在所述介質(zhì)體所述兩個(gè)端面之外相對(duì) 的兩個(gè)側(cè)面上，并延伸至所述介質(zhì)體除所述兩個(gè)端面和兩個(gè)側(cè)面之外的同一側(cè)面上。本實(shí) 施例中，介質(zhì)體以長(zhǎng)方體的陶瓷塊為例，但不限于此，可以用實(shí)際需要的其他幾何形狀，如 正方體等。在該長(zhǎng)方體的陶瓷塊中兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔以形成濾波單元111，并且在 同一端面每個(gè)通孔周圍制作端面電極102，通孔與相鄰端面電極之間可形成電感電容等效 電路用于濾波。端面電極102由銀制成，可以通過(guò)用銀漿絲網(wǎng)印刷根據(jù)濾波器性能設(shè)計(jì)的需要形 成圖案，然后燒附固定。具體可以為在介質(zhì)陶瓷表面進(jìn)行銀漿沉積燒附，并打磨其中一個(gè)端 面，再在端面形成特殊設(shè)計(jì)電極圖案。銀漿沉積是對(duì)陶瓷所有表面進(jìn)行。打磨端面是在銀 漿沉積燒附之后進(jìn)行。打磨操作的意圖是為了把表面沉積燒附的電極去除，露出陶瓷體，這 樣可以在陶瓷表面做其它所需要的圖案。將打磨的表面向上，絲網(wǎng)固定在陶瓷上方，銀漿可 以從絲網(wǎng)的網(wǎng)眼位置滲透到表面上，絲網(wǎng)的圖案就確定了滲透下來(lái)的銀漿的分布，從而在 表面形成一定的圖案。然后通過(guò)燒附，把銀漿的揮發(fā)物去除，把銀燒附在陶瓷表面，從而使 得銀與陶瓷體之間有一定的附著強(qiáng)度。作為濾波單元111的通孔與銀制備的端面電極102之間形成電磁耦合來(lái)進(jìn)行濾 波，因此濾波單元111與端面電極102之間的的距離會(huì)影響濾波器的性能，具體距離由濾波 器的性能指標(biāo)要求確定。在端面電極102所在的端面除濾波單元111通孔開(kāi)口以外的部分涂覆樹(shù)脂或玻璃作為保護(hù)層，其中樹(shù)脂需要具有耐熱性，以防止焊接的高溫對(duì)保護(hù)層造成損壞，故樹(shù)脂的耐 熱性需要高于焊接溫度，如焊接的溫度在240°C _250°C時(shí)，可以選擇耐熱性不低于260°C的 溫固樹(shù)脂，如有機(jī)硅耐高溫樹(shù)脂，或者其他具有該種特性的耐高溫樹(shù)脂，如果選用玻璃，可 以為低溫硼硅玻璃，加熱固化后形成樹(shù)脂覆蓋的端面電極102。
在介質(zhì)體除了兩個(gè)端面另外的四個(gè)側(cè)面中選擇相對(duì)應(yīng)的一對(duì)，在這一對(duì)側(cè)面上要 設(shè)置輸入電極104a和輸出電極104b，并且所述輸入電極104a和輸出電極104b延伸至剩余 兩個(gè)側(cè)面中同一側(cè)面上。所述輸入電極104a和輸出電極104b具體工藝可以為首先，通過(guò)金屬化鍍銅形成銅層103，如化學(xué)鍍銅和電鍍銅，在實(shí)際工作操作中，先 化學(xué)鍍銅，然后進(jìn)行電鍍，以實(shí)現(xiàn)所需要的鍍層厚度。銅層103覆蓋介質(zhì)體除涂覆樹(shù)脂之外 的表面，包括長(zhǎng)方體介質(zhì)體的四個(gè)側(cè)面、與端面電極102所在端面及相對(duì)的端面，以及兩端 面上濾波單元111通孔的表面。最后通過(guò)激光等刻蝕方法對(duì)介質(zhì)體的四個(gè)側(cè)面中相對(duì)的一 組側(cè)面上的所述銅層103刻蝕出凹槽，并且延伸至剩余兩個(gè)側(cè)面中同一側(cè)面上，形成一個(gè) 與周邊銅層103斷開(kāi)的“孤島”，這樣就分別形成輸入電極104a和輸出電極104b。本實(shí)施例通過(guò)在陶瓷介質(zhì)表面選擇性銀金屬化和銅金屬化，可規(guī)避銀電極濾波器 的焊接熔蝕失效，銅電極濾波器的插損大、濾波器性能差和無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)；通過(guò) 對(duì)濾波器開(kāi)路端面銀電極進(jìn)行局部定位涂覆，可克服銀電極濾波器焊接熔蝕失效和長(zhǎng)期可 靠性差(硫化失效)的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施例二本實(shí)施例提供一種介質(zhì)濾波器的制備方法。如圖2所示，該方法包括步驟201 在具有多個(gè)濾波單元的介質(zhì)體的一個(gè)端面上設(shè)置與所述濾波單元相對(duì) 應(yīng)的銀制端面電極，所述多個(gè)濾波單元是在所述介質(zhì)體兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔制成；在該步驟中，可以選擇長(zhǎng)方體的陶瓷塊作為介質(zhì)體。濾波單元為多個(gè)穿過(guò)長(zhǎng)方體 兩個(gè)端面的通孔，通孔與相鄰?fù)纂姌O之間可形成電感電容用于濾波，具體可以通過(guò)銑、車 等機(jī)械加工方法制備。在介質(zhì)體的一個(gè)端面上與濾波單元一一對(duì)應(yīng)的設(shè)置端面電極，該端面電極是用銀 漿絲網(wǎng)印刷根據(jù)濾波器性能的設(shè)計(jì)需要形成銀電極，然后燒附固定該銀電極圖案。濾波單 元與銀電極之間的距離會(huì)影響濾波器的性能，具體距離由濾波器的性能指標(biāo)要求確定。步驟202 在所述端面電極上覆蓋保護(hù)層；在該步驟中，在銀電極所在的端面除濾波單元通孔開(kāi)口以外的部分涂覆保護(hù)層， 可以是樹(shù)脂或者玻璃，其中樹(shù)脂需要具有耐熱性，以防止焊接的高溫對(duì)保護(hù)層造成損壞，故 樹(shù)脂的耐熱性需要高于焊接溫度，如焊接的溫度在240°C -250°C時(shí)，可以選擇耐熱性不低 于260°C的溫固樹(shù)脂，如有機(jī)硅耐高溫樹(shù)脂，或者其他具有該種特性的耐高溫樹(shù)脂及其他材 料，如果選用玻璃，可以為低溫硼硅玻璃，加熱樹(shù)脂固化形成樹(shù)脂覆蓋的開(kāi)路端面電極102。步驟203 在所述介質(zhì)體除所述樹(shù)脂層外的表面上形成銅層；在該步驟中，在介質(zhì)體除涂覆樹(shù)脂外的表面進(jìn)行金屬化鍍銅形成銅層，包括長(zhǎng)方 形介質(zhì)體的四個(gè)側(cè)面、端面電極所在的端面及與端面電極所在端面相對(duì)的端面，以及兩端 面上濾波單元通孔的表面。具體工藝包括化學(xué)鍍銅和電鍍銅，在化學(xué)鍍后再進(jìn)行電鍍，以實(shí) 現(xiàn)所需要的鍍層厚度。
步驟204 分別在所述介質(zhì)體兩個(gè)端面之外相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上的所述銅層形成輸入電極和輸出電極，所述輸入電極和輸出電極延伸至所述介質(zhì)體除所述兩個(gè)端面和兩個(gè)側(cè) 面之外的同一側(cè)面上。在該步驟中，在介質(zhì)體的除兩個(gè)端面之外的四個(gè)側(cè)面中選擇一對(duì)相對(duì)的側(cè)面，通 過(guò)激光刻蝕介質(zhì)塊這對(duì)相對(duì)的側(cè)面上的所述銅層形成輸入電極和輸出電極，并且延伸至剩 余兩個(gè)側(cè)面中同一側(cè)面上，具體是用激光在側(cè)面銅層上刻蝕出凹槽，形成一個(gè)與周邊銅層 斷開(kāi)的“孤島”。本發(fā)明提供的樹(shù)脂涂覆技術(shù)同樣適用于其它銀電極器件，本發(fā)明提供的混合電極 技術(shù)同樣適用于其它銅電極器件。本實(shí)施例通過(guò)在陶瓷介質(zhì)表面選擇性銀金屬化和銅金屬化，可規(guī)避銀電極濾波器 的焊接熔蝕失效，服銅電極濾波器的插損大、濾波器性能差和無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的的缺點(diǎn)； 通過(guò)對(duì)濾波器開(kāi)路端面銀電極進(jìn)行局部定位涂覆，缺點(diǎn)，同時(shí)也可克服銀電極濾波器焊接 熔蝕失效和長(zhǎng)期可靠性差(硫化失效)的風(fēng)險(xiǎn)。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保 護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種介質(zhì)濾波器，包括介質(zhì)體，介質(zhì)體的兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔形成多個(gè)濾波單元，其特征在于，該濾波器還包括多個(gè)端面電極，所述多個(gè)端面電極與所述濾波單元一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述介質(zhì)體的同一個(gè)端面上，所述多個(gè)端面電極由銀制成并覆蓋保護(hù)層；銅層，覆蓋所述介質(zhì)體除所述保護(hù)層外的表面；輸入電極和輸出電極，分別設(shè)置在所述介質(zhì)體所述兩個(gè)端面之外相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上，并延伸至所述介質(zhì)體除所述兩個(gè)端面和兩個(gè)側(cè)面之外的同一側(cè)面上。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于所述端面電極具有圖案，并通過(guò)銀 漿絲網(wǎng)印刷并燒附制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于所述保護(hù)層是樹(shù)脂層或玻璃層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于所述樹(shù)脂為具有耐熱性的溫固樹(shù) 脂；所述玻璃為低溫硼硅玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于所述銅層通過(guò)化學(xué)鍍銅和電鍍銅 制成。
6.一種介質(zhì)濾波器的制造方法，其特征在于，該方法包括在具有多個(gè)濾波單元的介質(zhì)體的一個(gè)端面上設(shè)置與所述濾波單元相對(duì)應(yīng)的銀制端面 電極，所述多個(gè)濾波單元是在所述介質(zhì)體兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔制成；在所述端面電極上涂覆保護(hù)層；在所述介質(zhì)體除所述保護(hù)層外的表面上形成銅層；分別在所述介質(zhì)體兩個(gè)端面之外相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上的所述銅層形成輸入電極和輸出 電極，所述輸入電極和輸出電極延伸至所述介質(zhì)體除所述兩個(gè)端面和兩個(gè)側(cè)面之外的同一 側(cè)面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，設(shè)置開(kāi)路端面電極的步驟包括用銀漿絲網(wǎng)印刷形成銀電極圖案；將銀電極圖案燒附固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該保護(hù)層是樹(shù)脂層或玻璃層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，涂覆所述樹(shù)脂層的步驟包括用溫固樹(shù)脂涂覆所述開(kāi)路端面電極；將所述樹(shù)脂加熱固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，形成銅層的步驟包括化學(xué)鍍銅；電鍍銅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種介質(zhì)濾波器及其制備方法。其中，介質(zhì)濾波器包括介質(zhì)體，介質(zhì)體的兩個(gè)端面之間開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔形成多個(gè)濾波單元；多個(gè)端面電極，所述多個(gè)端面電極與所述濾波單元一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述介質(zhì)體的同一個(gè)端面上，所述多個(gè)端面電極由銀制成并覆蓋保護(hù)層；銅層，覆蓋所述介質(zhì)體除所述保護(hù)層外的表面；輸入電極和輸出電極，分別設(shè)置在所述介質(zhì)體所述兩個(gè)端面之外相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上，并延伸至所述介質(zhì)體除所述兩個(gè)端面和兩個(gè)側(cè)面之外的同一側(cè)面上。本發(fā)明實(shí)施例提供的介質(zhì)濾波器具有工藝簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高的有益效果。
文檔編號(hào)H01P1/20GK101877426SQ200910260959
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者龐照勇, 王瑾, 謝倫琛 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司