JP2000223906A - High-pass filter and circuit board equipped with same - Google Patents
High-pass filter and circuit board equipped with sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイパスフィルタ
およびそれを具備する回路基板に関し、特に、ＲＦモジ
ュール用回路基板に内蔵され、携帯通信用電話機等の高
周波回路無線部に組み込まれるフィルタやデュプレクサ
等に利用される高周波用に適した積層型のハイパスフィ
ルタおよび回路基板の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-pass filter and a circuit board having the same, and more particularly to a filter, a duplexer, and the like incorporated in a circuit board for an RF module and incorporated in a radio section of a high-frequency circuit such as a portable communication telephone. The present invention relates to an improvement of a laminated high-pass filter and a circuit board suitable for a high-frequency wave used in a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来、種々の積層型高周波フィルタとし
て、ローパスフィルタやバンドパスフィルタが開発され
ているが、携帯電話に組み込まれるフィルタとしては増
幅器等のスプリアスを除去する目的からローパスフィル
タが用いられ、また、帯域外の信号を除去する目的から
バンドパスフィルタが主として用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, low-pass filters and band-pass filters have been developed as various laminated high-frequency filters. However, low-pass filters are used as filters incorporated in mobile phones for the purpose of removing spurious components such as amplifiers. In addition, a band-pass filter is mainly used for the purpose of removing out-of-band signals.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年で
は携帯電話のデュアル化（例えば、９００ＭＨｚ帯と１
８００ＭＨｚ帯の両方を送受信可能）が促進され、これ
に伴い、受信側において、９００ＭＨｚ帯の信号を除去
するためのハイパスフィルタが必要になってきている。However, in recent years, mobile phones have been dualized (for example, 900 MHz band and 1 band).
Accordingly, a high-pass filter for removing a signal in the 900 MHz band is required on the receiving side.
【０００４】また、携帯電話の小型化に伴い、電子部品
の小型化の要求は強く、電子部品のモジュール化が進
み、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ハイパス
フィルタ等のフィルタや、インピーダンスマッチング用
のマッチング回路などの受動回路を、回路基板に内蔵す
ることが要求され、別付けタイプの従来のフィルタでは
対応することが困難になってきている。しかしながら、
これまで、小型化、低背化を実現し、ＲＦモジュール用
回路基板に一体的に内蔵可能なハイパスフィルタについ
てはほとんど皆無であった。Also, with the miniaturization of mobile phones, there is a strong demand for miniaturization of electronic components, and modularization of electronic components has progressed. Filters such as low-pass filters, band-pass filters, high-pass filters, and matching for impedance matching have been developed. It is required that a passive circuit such as a circuit be built in a circuit board, and it is becoming difficult to cope with the conventional filter of a separate type. However,
Heretofore, there has been almost no high-pass filter that has been reduced in size and height and that can be integrated into a circuit board for an RF module.
【０００５】また、携帯電話のデュアル化に伴い、単純
には受信用フィルタが２つ、送信用フィルタが２つ必要
になり、今後、トリプル化、多システム化が進むにつ
れ、フィルタの数は増加していく傾向にある。しかし、
携帯電話のサイズの大型化は許されず、更なる小型化が
要求されている。[0005] Further, with the dualization of mobile phones, simply two reception filters and two transmission filters are required, and the number of filters will increase in the future as triples and multi-systems advance. Tend to do so. But,
The size of the mobile phone is not allowed to be increased, and further downsizing is required.
【０００６】そのため、小型化、低背化するとともに、
バンドパスフィルタ等の素子とともに内蔵でき、また、
比誘電率の高い誘電体を用いた回路基板に対して内蔵可
能なハイパスフィルタが求められる。Therefore, the size and height are reduced,
It can be built in with elements such as bandpass filters,
There is a need for a high-pass filter that can be built into a circuit board using a dielectric having a high relative dielectric constant.
【０００７】しかしながら、比誘電率を高くすること
で、表面電極とアース電極との間の不要な浮遊容量が大
きくなり、モジュールの損失が増加するという問題があ
った。このような浮遊容量を低減させるために、ハイパ
スフィルタの上層に形成されるアース電極の一部または
全てを除去することが考えられるが、その場合、ハイパ
スフィルタのストリップラインとアース電極の接続位置
が制限され、電極のパターン配置が困難になるという問
題があった。However, increasing the relative dielectric constant increases the unnecessary stray capacitance between the surface electrode and the ground electrode, and causes a problem that the module loss increases. In order to reduce such stray capacitance, it is conceivable to remove part or all of the earth electrode formed on the upper layer of the high-pass filter. In this case, the connection position between the strip line of the high-pass filter and the earth electrode is considered. There is a problem in that the arrangement of the electrodes is limited and the pattern arrangement of the electrodes becomes difficult.
【０００８】また、ハイパスフィルタにおいては、通過
帯域よりも低周波側の信号を除去することが信頼性を高
める上で必要であるが、このような低周波側の信号を有
効的に除去することのできる回路基板内蔵可能なハイパ
スフィルタについて何ら検討されていないのが現状であ
った。In a high-pass filter, it is necessary to remove a signal on a lower frequency side than a pass band in order to enhance reliability. However, it is necessary to effectively remove such a signal on a lower frequency side. At present, no study has been made on a high-pass filter that can be built into a circuit board.
【０００９】本発明は上記事情に鑑みて完成されたもの
であり、その目的は、回路基板に一体的に内蔵可能であ
り、低周波側の信号を有効に除去できるとともに、各種
パターンの配置の自由度の高い設計性に優れたハイパス
フィルタおよびそれを具備する回路基板を提供すること
にある。The present invention has been completed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to be able to be integrated into a circuit board, to effectively remove signals on the low frequency side, and to arrange various patterns. An object of the present invention is to provide a high-pass filter having a high degree of freedom and excellent designability, and a circuit board having the same.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明のハイパスフィル
タは、誘電体層を複数積層してなる積層体と、該積層体
内の異なる前記誘電体層間に形成された複数のメインイ
ンダクタ形成用ストリップラインと、誘電体層を挟む対
向する位置に設けられた一対の容量形成電極とを具備し
たハイパスフィルタであって、前記複数のメインインダ
クタ形成用ストリップラインをビアホール導体によって
接続するとともに、該ビアホール導体をサブインダクタ
形成用ストリップラインおよびサブインダクタ形成用ビ
アホール導体を介してアース電極に接続したことを特徴
とするものである。According to the present invention, there is provided a high-pass filter comprising: a laminated body formed by laminating a plurality of dielectric layers; and a plurality of strip lines for forming a main inductor formed between the different dielectric layers in the laminated body. And a pair of capacitance forming electrodes provided at opposing positions sandwiching the dielectric layer, wherein the plurality of main inductor forming strip lines are connected by via-hole conductors, and the via-hole conductors are connected to each other. It is connected to a ground electrode via a strip line for forming a sub-inductor and a via-hole conductor for forming a sub-inductor.
【００１１】また、かかるハイパスフィルタにおいて
は、前記サブインダクタ形成用ストリップラインが、前
記メインインダクタ形成用ストリップラインが形成され
た誘電体層間とは異なる誘電体層間に形成されているこ
と、異なる誘電体層間にそれぞれ形成された前記メイン
インダクタ形成用ストリップラインが、前記誘電体層の
積層方向から見て異なる位置に形成されていること、前
記アース電極が、前記積層体の最下面あるいは最上面に
被着形成されていること、が望ましい。In the high-pass filter, the strip line for forming the sub-inductor is formed between dielectric layers different from the dielectric layer on which the strip line for forming the main inductor is formed. The main inductor forming strip lines formed between the layers are formed at different positions when viewed from the laminating direction of the dielectric layers, and the ground electrode is covered on the lowermost surface or the uppermost surface of the laminated body. It is desirable that it is formed.
【００１２】また、本発明の回路基板は、上記構造から
なるハイパスフィルタを含む複数のフィルタを内蔵する
ことを特徴とするものである。Further, a circuit board according to the present invention is characterized in that it includes a plurality of filters including a high-pass filter having the above structure.
【００１３】[0013]
【作用】本発明のハイパスフィルタは、異なる誘電体層
間にそれぞれ形成されたメインインダクタ形成用ストリ
ップラインをビアホール導体で接続するとともに、その
ビアホール導体をサブインダクタ形成用ストリップライ
ンおよびサブインダクタ形成用ビアホール導体を介して
アース電極に接続したので、通過帯域の低周波側に減衰
用の極を容易に制御できるように形成できる結果、通過
帯域よりも低周波側の信号を確実に除去することができ
る。According to the high-pass filter of the present invention, the main inductor forming strip lines formed between different dielectric layers are connected by via-hole conductors, and the via-hole conductors are connected to the sub-inductor forming strip lines and the sub-inductor forming via hole conductors. Connected to the earth electrode via the, so that the attenuation pole can be easily controlled on the low frequency side of the pass band, so that the signal on the lower frequency side than the pass band can be reliably removed.
【００１４】また、回路基板内に上記ハイパスフィルタ
を内蔵する際、回路基板の表面に形成された表面電極の
位置やアース電極の形状に関係なく、ハイパスフィルタ
を任意の位置に配置することができるために、各種パタ
ーンの配置の自由度の高い設計性に優れたハイパスフィ
ルタを内蔵する回路基板を提供できる。Further, when the high-pass filter is built in the circuit board, the high-pass filter can be arranged at an arbitrary position regardless of the position of the surface electrode formed on the surface of the circuit board or the shape of the ground electrode. Therefore, it is possible to provide a circuit board having a built-in high-pass filter with a high degree of freedom in arrangement of various patterns and excellent design.
【００１５】特に、メインインダクタ形成用ストリップ
ラインが形成された誘電体層とは異なる誘電体層に、サ
ブインダクタ形成用ストリップラインを形成すること
で、さらにサブインダクタ形成用ストリップラインの形
状の自由度も増し、通過帯域の低周波側の極の制御の自
由度及び配置の自由度が増すこととなる。In particular, by forming the sub-inductor forming strip line on a dielectric layer different from the dielectric layer on which the main inductor forming strip line is formed, the degree of freedom of the shape of the sub-inductor forming strip line is further increased. And the degree of freedom of control and arrangement of the pole on the low frequency side of the pass band is increased.
【００１６】また、異なる誘電体層間にそれぞれ形成さ
れた前記メインインダクタ形成用ストリップラインを、
誘電体層の積層方向から見て異なる位置に形成すること
により、ストリップライン間の誘電体層の厚みを薄くし
た場合でも、ストリップライン間で不要な容量的干渉が
発生せず、それに伴うフィルタ特性の劣化がない。Further, the main inductor forming strip lines formed between different dielectric layers, respectively,
Even if the thickness of the dielectric layer between the strip lines is reduced by forming the dielectric layers at different positions as viewed from the lamination direction of the dielectric layers, unnecessary capacitive interference does not occur between the strip lines, and the filter characteristics associated therewith are reduced. There is no deterioration.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】図１は、本発明のハイパスフィル
タを内蔵した回路基板の外観斜視図、図２は本発明のハ
イパスフィルタのパターン構成を示す透視斜視図、図３
は図２のメインインダクタ形成用ストリップラインを真
上から見た透視図、図４は本発明のハイパスフィルタの
等価回路図である。FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a circuit board having a built-in high-pass filter according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the pattern configuration of the high-pass filter according to the present invention.
Is a perspective view of the strip line for forming the main inductor of FIG. 2 as viewed from directly above, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the high-pass filter of the present invention.
【００１８】図１において、符号１は絶縁基体であり、
誘電体でもある。絶縁基体１の表面には表面電極３が形
成されている。表面電極３にはコンデンサ、インダク
タ、ダイオード等の各種チップ部品（図示せず）が実装
される。また、表面電極３は、絶縁基体１に内蔵された
フィルタ等の素子の入出力電極の役割も果たす。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an insulating substrate,
It is also a dielectric. A surface electrode 3 is formed on the surface of the insulating base 1. Various chip components (not shown) such as a capacitor, an inductor, and a diode are mounted on the surface electrode 3. The surface electrode 3 also serves as an input / output electrode of an element such as a filter built in the insulating base 1.
【００１９】絶縁基体１の側面には端面電極が形成さ
れ、例えば、端面アース電極４と端面入出力電極５の２
種類がある。端面アース電極４は絶縁基体１に内蔵もし
くは裏面に形成されたアース電極と接続されている。An end face electrode is formed on the side face of the insulating base 1. For example, the end face ground electrode 4 and the end face input / output electrode 5
There are types. The end face ground electrode 4 is connected to a ground electrode built in the insulating substrate 1 or formed on the back surface.
【００２０】また、端面入出力電極５は絶縁基体１中に
内蔵もしくは裏面に形成された入出力電極と接続されて
おり、アンテナ、送信、受信または電源等の入出力とし
ての役割を果たす。絶縁基体１内の破線部Ｆは基体１内
に内蔵されたハイパスフィルタを表し、そのパターン構
成を図２に基づいて説明する。Further, the end face input / output electrodes 5 are connected to input / output electrodes built in or on the back surface of the insulating base 1 and serve as input / output of an antenna, transmission, reception or power supply. A broken line portion F in the insulating base 1 represents a high-pass filter built in the base 1, and a pattern configuration thereof will be described with reference to FIG.
【００２１】絶縁基体１は、図２によれば、４層の誘電
体層１０ａ〜１０ｄから構成されており、誘電体層１０
ａの最下面にはアース電極１１が形成され、回路基板の
アース電極と共有されている。According to FIG. 2, the insulating substrate 1 is composed of four dielectric layers 10a to 10d.
A ground electrode 11 is formed on the lowermost surface of a and is shared with the ground electrode of the circuit board.
【００２２】誘電体層１０ｂおよび１０ｃの上面には容
量形成電極２１、２２が形成されており、これらの容量
形成電極２１、２２と、この電極２１、２２によって挟
まれた誘電体層１０ｃによって入出力間容量を形成して
いる。容量形成電極２１とアース電極１１との間で浮遊
容量が発生するため、誘電体層１０ｃの層厚を薄くし、
必要な容量を小面積で得るとともに、誘電体層１０ａ、
１０ｂの層厚を厚くすることによって、浮遊容量の抑制
を図ることができる。Capacitor forming electrodes 21 and 22 are formed on the upper surfaces of the dielectric layers 10b and 10c. The capacitance forming electrodes 21 and 22 and the dielectric layer 10c sandwiched between the electrodes 21 and 22 are formed. Output capacitance is formed. Since a stray capacitance is generated between the capacitance forming electrode 21 and the ground electrode 11, the thickness of the dielectric layer 10c is reduced.
The required capacitance can be obtained in a small area, and the dielectric layer 10a,
By increasing the thickness of the layer 10b, the stray capacitance can be suppressed.
【００２３】また、誘電体層１０ｂ、１０ｃの上面に
は、ループ状のストリップライン２３、２４が形成さ
れ、これらのストリップライン２３、２４によりメイン
インダクタが形成される。このメインインダクタ形成用
ストリップライン２３、２４の一端には、ランド２５、
２６が形成されており、他端には入出力ランド３０ａ、
３０ｂが形成されている。On the upper surfaces of the dielectric layers 10b and 10c, loop strip lines 23 and 24 are formed, and the strip lines 23 and 24 form a main inductor. One end of each of the main inductor forming strip lines 23, 24 has a land 25,
26 is formed, and the other end is provided with an input / output land 30a,
30b are formed.
【００２４】この入出力ランド３０ａ、３０ｂは、誘電
体層１０ｄの上面に形成された入出力電極３と信号入出
力用ビアホール導体３１、３３によって接続されてお
り、ランド２５とランド２６はビアホール導体３２によ
り接続され、メインインダクタ形成用ストリップライン
２３、２４が電気的に接続されている。なお、入出力ラ
ンド３０ａ、３０ｂは、ストリップライン２３ａ、２４
ａを介して、容量形成電極２１、２２に接続されてい
る。The input / output lands 30a and 30b are connected to the input / output electrode 3 formed on the upper surface of the dielectric layer 10d by signal input / output via hole conductors 31 and 33, and the land 25 and the land 26 are connected to the via hole conductor. The main inductor forming strip lines 23 and 24 are electrically connected. The input / output lands 30a and 30b are connected to the strip lines 23a and 24a.
are connected to the capacitance forming electrodes 21 and 22 via a.
【００２５】一方、誘電体層１０ａの上面には、サプイ
ンダクタ形成用ストリップライン２８が形成され、その
一端にはランド２７が形成され、サブインダクタ形成用
ビアホール導体３４によりランド２５を経由してメイン
インダクタ形成用ストリップライン２３、２４を電気的
に接続したビアホール導体３２と接続されている。On the other hand, a sub-inductor forming strip line 28 is formed on the upper surface of the dielectric layer 10a, and a land 27 is formed at one end thereof. It is connected to a via-hole conductor 32 which electrically connects the strip lines 23 and 24 for inductor formation.
【００２６】さらに、サブインダクタ形成用ストリップ
ライン２８の他端にはランド２９が形成され、サブイン
ダクタ形成用ビアホール導体３５を介してアース電極１
１と接続されている。Further, a land 29 is formed at the other end of the strip line 28 for forming a sub-inductor, and the ground electrode 1 is connected via a via-hole conductor 35 for forming a sub-inductor.
1 is connected.
【００２７】尚、サブインダクタ形成用ストリップライ
ン２８は、メインインダクタ形成用ストリップライン２
３と同一誘電体層１０ｂ上に形成してもよいが、このス
トリップライン２８は、他の層間に形成する方がサブイ
ンダクタ形成用ストリップラインの形状を自由に構成す
ることができ、通過帯域の低周波側の極の制御の自由度
及び配置の自由度を増すことができる。The sub-inductor forming strip line 28 corresponds to the main inductor forming strip line 2.
3 may be formed on the same dielectric layer 10b as the strip line 28. However, when the strip line 28 is formed between the other layers, the shape of the strip line for forming the sub-inductor can be freely configured. The degree of freedom in controlling and arranging the poles on the low frequency side can be increased.
【００２８】上記の構成からなるハイパスフィルタにお
いては、誘電体層の比誘電率が高い場合には、メインイ
ンダクタ形成用ストリップライン２３、２４間でハイパ
スフィルタによって不要な容量的干渉が大きくなるとい
う問題がある。その場合、ストリップライン２３、２４
を誘電体層１０ａ〜１０ｄの積層方向（図の上方）から
見て、図３に示すように異なる位置に形成することが望
ましい。In the high-pass filter having the above-described structure, when the dielectric constant of the dielectric layer is high, unnecessary capacitive interference between the main inductor forming strip lines 23 and 24 is increased by the high-pass filter. There is. In that case, the strip lines 23, 24
Are preferably formed at different positions as shown in FIG. 3 when viewed from the laminating direction of the dielectric layers 10a to 10d (above the drawing).
【００２９】より具体的には、図３によれば、符号４１
は入出力間容量を形成するところ（つまり、容量形成電
極２１と２２とが重なる部分）であり、符号４２はスト
リップライン同士をつなぐビアホール導体３２と接続す
るためのランド２５、２６の重なり部分である。それ以
外のところで、ストリップライン２３、２４が互いに重
ならない位置に形成することによって容量的干渉を除去
している。かかる構成は、誘電体層１０ｃの厚みが薄く
なる場合においても有効である。More specifically, according to FIG.
Is a portion where a capacitance between input and output is formed (that is, a portion where the capacitance forming electrodes 21 and 22 overlap), and reference numeral 42 is an overlapping portion of the lands 25 and 26 for connecting to the via hole conductor 32 connecting the strip lines. is there. Otherwise, capacitive interference is eliminated by forming the strip lines 23 and 24 at positions where they do not overlap with each other. Such a configuration is effective even when the thickness of the dielectric layer 10c is reduced.
【００３０】また、メインインダクタ形成用ストリップ
ライン２３、２４の一端をランド３０ａ、３０ｂおよび
ストリップライン２３ａ、２４ａを介して容量形成電極
２１、２２に接続するとともに、ランド３０ａ、３０ｂ
に信号入出力用ビアホール導体３１、３３を接続したた
め、図３に示したように、ストリップライン２３ａ、２
４ａにより容量形成電極２１、２２と入出力ランド３０
ａ、３０ｂが接続されることになる。このストリップラ
イン２３ａ、２４ａの長さを変えることにより、ハイパ
スフィルタの入出力位置、即ち、表面電極３の形成位置
を変えることが可能となる。Further, one ends of the main inductor forming strip lines 23, 24 are connected to the capacitance forming electrodes 21, 22 via the lands 30a, 30b and the strip lines 23a, 24a, and the lands 30a, 30b
Since the signal input / output via hole conductors 31 and 33 are connected to the strip lines 23a and 23b, as shown in FIG.
4a, the capacitance forming electrodes 21 and 22 and the input / output lands 30
a and 30b are connected. By changing the length of the strip lines 23a and 24a, the input / output position of the high-pass filter, that is, the formation position of the surface electrode 3 can be changed.
【００３１】そして、本発明のハイパスフィルタをバン
ドパスフィルタとともに回路基板内に内蔵する場合に
は、誘電体層１０ａ〜１０ｄの比誘電率が高くなるた
め、容量形成電極２１とアース電極１１との間で不要な
浮遊容量がより大きくなる傾向にあるため、誘電体層１
０ｃの層厚を薄く、誘電体層１０ａの厚みを厚くするこ
とで、容量形成電極２１とアース電極１１との間の不要
な浮遊容量の発生を抑制するとともに、容量形成電極２
１、２２間において最小面積で必要な容量を確保するこ
とができる。When the high-pass filter of the present invention is incorporated in the circuit board together with the band-pass filter, the relative permittivity of the dielectric layers 10a to 10d becomes high, so that the capacitance forming electrode 21 and the ground electrode 11 Unnecessary stray capacitance tends to be larger between the dielectric layers 1
By reducing the thickness of the dielectric layer 10a and the thickness of the dielectric layer 10a, it is possible to suppress the generation of unnecessary stray capacitance between the capacitance forming electrode 21 and the ground electrode 11 and to reduce the occurrence of unnecessary stray capacitance.
The required capacity can be ensured between the first and the second with a minimum area.
【００３２】本発明のハイパスフィルタの場合、図２に
示すようにハイパスフィルタの上層のアース電極が全く
除去され、サブインダクタ形成用ストリップライン２８
により必要なインダクタを自由に形成できるとともに、
ストリップライン２３、２４とアース電極との接続位置
を自由に変えることができるため、配置上の問題が生じ
ることはない。In the case of the high-pass filter of the present invention, as shown in FIG. 2, the ground electrode on the upper layer of the high-pass filter is completely removed, and the strip line 28 for forming the sub-inductor is removed.
The required inductor can be freely formed by
Since the connection position between the strip lines 23 and 24 and the ground electrode can be freely changed, there is no problem in arrangement.
【００３３】一方、表面電極とアース電極の間の容量が
モジュールの損失に効かない場合には、ハイパスフィル
タの上層にアース電極が設けられる場合がある。ここ
で、損失に効かない場合とは、モジュールの回路構成
上、表面電極とアース電極の間で容量を形成している場
合、もしくは電源回路等のように高周波信号が通過する
ためではない場合である。なお、ハイパスフィルタの上
層にアース電極が設けられても配置上問題が生じること
はない。On the other hand, when the capacitance between the surface electrode and the ground electrode does not affect the loss of the module, a ground electrode may be provided on the high-pass filter. Here, the case where the loss is not effective means the case where a capacitance is formed between the surface electrode and the earth electrode due to the circuit configuration of the module, or the case where a high frequency signal is not passed as in a power supply circuit or the like. is there. It should be noted that even if the ground electrode is provided on the upper layer of the high-pass filter, there is no problem in arrangement.
【００３４】上記の構成からなる本発明のハイパスフィ
ルタによる等価回路を図４に示した。図中の符号５１は
入出力間容量を表し、容量形成電極２１、２２の間によ
って形成される容量を意味している。また、５２、５３
は、それぞれストリップライン２３、２４によって形成
されるメインインダクタ、符号５４、５５はそれぞれス
トリップライン２３ａ、２４ａによって形成されるイン
ダクタである。上記の入出力間容量５１とストリップラ
イン５２〜５５によって、通過周波数帯域、減衰極位置
を任意に制御することが可能である。なお、上記インダ
クタ５２およびインダクタ５３は、ビアホール導体３２
によって並列的に接続されている。FIG. 4 shows an equivalent circuit using the high-pass filter of the present invention having the above configuration. Reference numeral 51 in the drawing denotes a capacitance between input and output, and means a capacitance formed between the capacitance forming electrodes 21 and 22. 52, 53
Is a main inductor formed by the strip lines 23 and 24, respectively, and reference numerals 54 and 55 are inductors formed by the strip lines 23a and 24a, respectively. The passing frequency band and the attenuation pole position can be arbitrarily controlled by the input / output capacitance 51 and the strip lines 52 to 55. Note that the inductor 52 and the inductor 53 are
Are connected in parallel.
【００３５】また、符号５６は、主にサブインダクタ形
成用ストリップライン２８、サブインダクタ形成用ビア
ホール導体３４、３５によって形成されるサブインダク
タを表す。Reference numeral 56 denotes a sub-inductor mainly formed by the sub-inductor forming strip line 28 and the sub-inductor forming via hole conductors 34 and 35.
【００３６】上記の等価回路においては、符号５６のサ
ブインダクタを大きくするほど低周波側に存在する減衰
用の極Ａを高周波側にシフトさせ、逆に小さくするほど
低周波側にシフトさせることができる。In the above equivalent circuit, as the sub-inductor 56 increases, the attenuation pole A existing on the lower frequency side shifts to the higher frequency side, and conversely, as the sub-inductor 56 decreases, the attenuation pole A shifts to the lower frequency side. it can.
【００３７】そこで、本発明によれば、ストリップライ
ン２３、２４により形成されるメインインダクタ５２、
５３をビアホール導体３２により接続し、さらにこのビ
アホール導体３２をサブインダクタ形成用ビアホール導
体３４、サブインダクタ形成用ストリップライン２８、
サブインダクタ形成用ビアホール導体３５を介してアー
ス電極１１に接続することによって、サブインダクタ５
６を介して接地したものである。Therefore, according to the present invention, the main inductor 52 formed by the strip lines 23 and 24,
53 are connected by a via-hole conductor 32, and the via-hole conductor 32 is further connected to a via-hole conductor 34 for forming a sub-inductor, a strip line 28 for forming a sub-inductor,
By connecting to the ground electrode 11 via the via-hole conductor 35 for forming the sub-inductor,
6 is grounded.
【００３８】従って、サブインダクタ５６を大きくする
ためには、サブインダクタ形成用ストリップライン２８
の長さを長くするか、幅を細くする、あるいは、サブイ
ンダクタ形成用ビアホール導体３４、３５の径を小さく
することが効果的であるが、ビアホール導体の小径化に
は限界があるために、インダクタ形成用ストリップライ
ン２８によって長さ、幅を適宜変更することによってサ
ブインダクタ５６の大きさを容易に調整することができ
る。例えば、電極パターン配置上等の制約からストリッ
プライン長を決めた後、必要なインダクタをライン幅に
より調整することで得ることができる。Accordingly, in order to increase the size of the sub-inductor 56, the strip line 28 for forming the sub-inductor must be formed.
It is effective to increase the length, narrow the width, or reduce the diameter of the sub-inductor forming via-hole conductors 34 and 35, but there is a limit in reducing the diameter of the via-hole conductor. The size of the sub-inductor 56 can be easily adjusted by appropriately changing the length and width of the sub-inductor 56 by using the strip line 28 for forming the inductor. For example, it can be obtained by determining the strip line length from the restrictions such as the electrode pattern arrangement, and then adjusting the required inductor according to the line width.
【００３９】なお、符号５７、５８は、容量形成電極２
１、２２とアース電極１１との間の浮遊容量で、この浮
遊容量５７、５８が大きくなるとハイパスフィルタの通
過帯域が狭くなり、挿入損失が悪化する。本発明のハイ
パスフィルタをバンドパスフィルタとともに回路基板に
内蔵した場合等において、基板材料の比誘電率が高くな
る結果、上記浮遊容量が大きくなりやすいが、このよう
な浮遊容量は前述したように、アース電極１１と容量形
成電極２１、２２との間の誘電体層厚を大きくすること
によって小さくすることができる。Reference numerals 57 and 58 denote capacitance forming electrodes 2
When the stray capacitances 57 and 58 are large, the pass band of the high-pass filter is narrowed, and the insertion loss is deteriorated. In the case where the high-pass filter of the present invention is incorporated in a circuit board together with a band-pass filter, the relative dielectric constant of the substrate material increases, so that the stray capacitance tends to increase. The thickness can be reduced by increasing the thickness of the dielectric layer between the ground electrode 11 and the capacitance forming electrodes 21 and 22.
【００４０】本発明のハイパスフィルタは、例えば、複
数の未焼成のセラミックグリーンシートにビアホールを
形成し、そのビアホール中に導電性ペーストを充填し
て、ビアホール導体３２、サブインダクタ形成用ビアホ
ール導体３４、３５を形成する。そして、上記ビアホー
ル導体を形成したグリーンシートの表面に、導電性ペー
ストをメインインダクタ形成用ストリップライン２３、
２４や容量形成電極２１、２２、アース電極１１、サブ
インダクタ形成用ストリップラインのパターン状に塗布
する。そして、導電性ペーストが塗布されたグリーンシ
ートを積層し、焼結一体化することによって作製され
る。In the high-pass filter of the present invention, for example, a via hole is formed in a plurality of unfired ceramic green sheets, and a conductive paste is filled in the via hole to form a via-hole conductor 32, a sub-inductor-forming via-hole conductor 34, 35 is formed. Then, on the surface of the green sheet on which the via-hole conductor is formed, a conductive paste is applied to a strip line 23 for forming a main inductor.
24, the capacitance forming electrodes 21 and 22, the ground electrode 11, and the strip line for forming the sub-inductor. Then, the green sheets to which the conductive paste has been applied are laminated and sintered to be integrated.
【００４１】尚、図２に示した構造において、誘電体層
１０ａ〜１０ｄはそれぞれ１枚のグリーンシートからで
も、複数のグリーンシートを積層して作製しても良い。In the structure shown in FIG. 2, each of the dielectric layers 10a to 10d may be formed from a single green sheet or a stack of a plurality of green sheets.
【００４２】例えば、本発明のハイパスフィルタを他フ
ィルタ（バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ）、あ
るいはマッチング回路やスイッチ回路とともに、回路基
板内に内蔵させた場合、ハイパスフィルタ以内の回路の
層構成が、本発明のハイパスフィルタとは異なる場合に
は、各誘電体層毎に、複数のグリーンシートを使用し、
必要な層構成を得なければならない。For example, when the high-pass filter of the present invention is incorporated in a circuit board together with another filter (band-pass filter, low-pass filter), or a matching circuit or a switch circuit, the layer structure of the circuit within the high-pass filter is If different from the high-pass filter of the invention, use a plurality of green sheets for each dielectric layer,
The required layer structure must be obtained.
【００４３】本発明のハイパスフィルタにおいて、絶縁
基体１を構成する誘電体材料としては、内蔵されるスト
リップラインのインピーダンスが５０Ω近くを実現で
き、小型で高性能なバンドパスフィルタを内蔵可能であ
るために、比誘電率が２０±５のもので、Ｑ値が高く、
τｆが０に近いものが良い。In the high-pass filter of the present invention, as a dielectric material constituting the insulating base 1, the impedance of the built-in strip line can be realized near 50Ω, and a small and high-performance band-pass filter can be built-in. In addition, the dielectric constant is 20 ± 5, the Q value is high,
It is preferable that τf is close to 0.
【００４４】例えば、ａＭｇＯ・ｂＣａＯ・ｃＴｉＯ2
（２５≦ａ≦３５、０．３≦ｂ≦７、６０≦ｃ≦７０、
ａ＋ｂ＋ｃ＝１００重量比）に、ホウ素含有化合物をＢ
2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部、リチウム含有化合物をＬ
ｉ2 Ｏ3 換算で１〜１０重量部添加したものなどが好適
である。For example, aMgO.bCaO.cTiO 2
(25 ≦ a ≦ 35, 0.3 ≦ b ≦ 7, 60 ≦ c ≦ 70,
a + b + c = 100 weight ratio)
3 to 20 parts by weight in terms of 2 O 3 , lithium-containing compound is L
It is preferable to add 1 to 10 parts by weight in terms of i 2 O 3 .
【００４５】また、ストリップライン、容量形成電極、
ビアホール導体などのラインを形成する導体成分として
は、ラインの損失を悪化させないために、銅、銀、金な
どの低抵抗の導体を用いて形成することが望ましい。そ
のために、絶縁基体は９００〜１０００℃程度で焼成可
能な低温焼成材料を用い、前記低抵抗導体と同時焼成に
よって形成できることが望ましい。Also, a strip line, a capacitance forming electrode,
As a conductor component forming a line such as a via-hole conductor, it is desirable to use a low-resistance conductor such as copper, silver, or gold in order not to deteriorate the loss of the line. For this purpose, it is desirable that the insulating base is formed of a low-temperature sintering material that can be sintered at about 900 to 1000 ° C. and can be formed by simultaneous sintering with the low-resistance conductor.
【００４６】以上のように、本発明のハイパスフィルタ
では、異なる誘電体層にそれぞれ形成されたメインイン
ダクタ形成用ストリップラインをビアホール導体で接続
した後、そのビアホール導体をサブインダクタ形成用ス
トリップラインおよびサブインダクタ形成用ビアホール
導体を経由してアース電極に接続したので、通過帯域の
低周波側に減衰用の極を容易に制御可能なように形成で
きるために、低周波側の信号を確実に除去することがで
きる。As described above, in the high-pass filter of the present invention, the main inductor forming strip lines formed on the different dielectric layers are connected by the via-hole conductors, and then the via-hole conductors are connected to the sub-inductor forming strip lines and the sub-inductor forming strip lines. Since it is connected to the ground electrode via a via-hole conductor for inductor formation, it is possible to easily form an attenuation pole on the low frequency side of the pass band, so that the signal on the low frequency side is reliably removed. be able to.
【００４７】また、このハイパスフィルタを回路基板内
に内蔵する場合において、サブインダクタ形成用ストリ
ップラインを経由することで、回路基板の表面に形成さ
れた表面電極の位置やアース電極の形状や位置に関係な
く接続させることが可能となるために、ハイパスフィル
タを回路基板内の任意の位置に配置することも可能とな
る。In the case where this high-pass filter is built in a circuit board, the position of the surface electrode formed on the surface of the circuit board and the shape and position of the ground electrode are passed through the sub-inductor forming strip line. Since the connection can be performed irrespective of the connection, the high-pass filter can be arranged at an arbitrary position in the circuit board.
【００４８】特に、メインインダクタ形成用ストリップ
ラインが形成された誘電体層とは異なる誘電体層に、サ
ブインダクタ形成用ストリップラインを形成すること
で、さらにサブインダクタ形成用ストリップラインの形
状の自由度も増し、通過帯域の低周波側の極の制御の自
由度及び配置の自由度が増すこととなる。In particular, by forming the sub-inductor forming strip line on a dielectric layer different from the dielectric layer on which the main inductor forming strip line is formed, the degree of freedom of the shape of the sub-inductor forming strip line is further increased. And the degree of freedom of control and arrangement of the pole on the low frequency side of the pass band is increased.
【００４９】[0049]
【実施例】図１乃至４に示す本発明のハイパスフィルタ
を内蔵した回路基板を作製した。回路基板の大きさは１
０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍ、図３で示すフィルタ部
の電極パターンの占有面積を２．５ｍｍ×２．５ｍｍと
するとともに、誘電体層１０ａ、１０ｂ、１０ｄの厚み
を０．４ｍｍ、誘電体層１０ｃの厚みを０．１ｍｍとし
た。比誘電率２０の誘電体材料を用い、メインインダク
タ形成用ストリップライン２３、２４の全長およびライ
ン幅を、それぞれ３．５ｍｍ、０．１ｍｍとし、容量形
成電極２１、２２の大きさを０．７×１．０ｍｍとし、
サブインダクタ形成用ストリップライン２８の全長およ
びライン幅を、０．６ｍｍ、０．１ｍｍとしたときの周
波数特性の測定結果を図５に示す。EXAMPLE A circuit board incorporating the high-pass filter of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 was manufactured. The size of the circuit board is 1
0 mm × 10 mm × 1.0 mm, the area occupied by the electrode pattern of the filter section shown in FIG. 3 is 2.5 mm × 2.5 mm, the thickness of the dielectric layers 10 a, 10 b, and 10 d is 0.4 mm, The thickness of 10c was 0.1 mm. Using a dielectric material having a relative permittivity of 20, the total length and line width of the main inductor forming strip lines 23 and 24 are 3.5 mm and 0.1 mm, respectively, and the size of the capacitance forming electrodes 21 and 22 is 0.7. × 1.0 mm,
FIG. 5 shows measurement results of frequency characteristics when the total length and the line width of the sub-inductor forming strip line 28 are 0.6 mm and 0.1 mm.
【００５０】この結果から明らかなように、周波数１０
ＧＨｚ付近に極Ａを形成することができる結果、１．８
ＧＨｚ帯で、挿入損失が０．４５ｄＢと小さく、９００
ＭＨｚ帯における減衰量（損失）を３０ｄＢと大きくす
ることができた。また、比較のため、インダクタ形成用
ストリップラインがなく、直接ビアホール導体によりア
ース電極と接続した場合、極が ＭＨｚ付近に形成さ
れたため、９００ＭＨｚにおける減衰量は１０ｄＢとな
り低周波側の信号の十分な除去がなされなかった。As is apparent from the result, the frequency 10
As a result, it is possible to form the pole A in the vicinity of GHz.
In the GHz band, the insertion loss is as small as 0.45 dB,
The attenuation (loss) in the MHz band could be increased to 30 dB. Also, for comparison, if there is no strip line for inductor formation and it is directly connected to the earth electrode via a via-hole conductor, Since the signal was formed in the vicinity of MHz, the attenuation at 900 MHz was 10 dB, and the signal on the low frequency side was not sufficiently removed.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のハイパスフ
ィルタは、異なる誘電体層間にそれぞれ形成されたメイ
ンインダクタ形成用ストリップラインを、サブインダク
タ形成用ストリップラインおよびサブインダクタ形成用
ビアホール導体によりアース電極に接続したので、通過
帯域の低周波側の信号を除去しつつ、基板内に内蔵する
際、容易にハイパスフィルタを配置することができる。
特に、サブインダクタ形成用ストリップラインをメイン
インダクタ形成用ストリップラインと別の層に形成した
場合、さらに、電極パターン配置の自由度が増すことと
なる。従って、小型、低背化で、基板内蔵可能で、電極
パターン配置の自由度の高いハイパスフィルタを得るこ
とができる。As described above, in the high-pass filter of the present invention, the main inductor forming strip lines formed between the different dielectric layers are grounded by the sub inductor forming strip lines and the sub inductor forming via hole conductors. Since the electrodes are connected to the electrodes, a high-pass filter can be easily arranged when being built in the substrate while removing signals on the low frequency side of the pass band.
In particular, when the strip line for forming the sub-inductor is formed in a different layer from the strip line for forming the main inductor, the degree of freedom in electrode pattern arrangement is further increased. Therefore, it is possible to obtain a high-pass filter that is small in size, low in height, can be built in the substrate, and has a high degree of freedom in electrode pattern arrangement.
【図１】本発明のハイパスフィルタを内蔵した回路基板
の外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a circuit board incorporating a high-pass filter of the present invention.
【図２】本発明のハイパスフィルタのパターンを示す透
視斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a pattern of a high-pass filter of the present invention.
【図３】本発明のハイパスフィルタのパターンを真上か
ら見た透視図である。FIG. 3 is a perspective view of the pattern of the high-pass filter of the present invention as viewed from directly above.
【図４】本発明のハイパスフィルタによる等価回路図で
ある。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a high-pass filter according to the present invention.
【図５】本発明のハイパスフィルタの周波数特性を示す
グラフである。FIG. 5 is a graph showing frequency characteristics of the high-pass filter of the present invention.
１・・・絶縁基体 １０ａ〜１０ｄ・・・誘電体層 ３・・・表面電極 ４・・・端面アース電極 ５・・・端面入出力電極 １１・・・アース電極 ２１、２２・・・容量形成電極 ２３、２４・・・メインインダクタ形成用ストリップラ
イン ２８・・・サブインダクタ形成用ストリップライン ３１〜３５・・・ビアホール Ｆ・・・フィルタDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating base 10a-10d ... Dielectric layer 3 ... Surface electrode 4 ... End face earth electrode 5 ... End face input / output electrode 11 ... Earth electrode 21, 22 ... Capacitance formation Electrodes 23, 24 ... Strip line for forming main inductor 28 ... Strip line for forming sub inductor 31-35 ... Via hole F ... Filter
Claims (5)
積層体内の異なる前記誘電体層間に形成された複数のメ
インインダクタ形成用ストリップラインと、誘電体層を
挟む対向する位置に設けられた一対の容量形成電極とを
具備したハイパスフィルタであって、前記複数のメイン
インダクタ形成用ストリップラインをビアホール導体に
よって接続するとともに、該ビアホール導体をサブイン
ダクタ形成用ストリップラインおよびサブインダクタ形
成用ビアホール導体を介してアース電極に接続したこと
を特徴とするハイパスフィルタ。1. A laminated body formed by laminating a plurality of dielectric layers, a plurality of main inductor forming strip lines formed between the different dielectric layers in the laminated body, and at positions facing each other with the dielectric layers interposed therebetween. A high-pass filter including a pair of provided capacitance forming electrodes, wherein the plurality of main inductor forming strip lines are connected by via hole conductors, and the via hole conductors are connected to a sub inductor forming strip line and a sub inductor forming sub line. A high-pass filter connected to a ground electrode via a via-hole conductor.
ンが、前記メインインダクタ用のストリップラインが形
成された誘電体層間とは異なる誘電体層間に形成されて
いることを特徴とする請求項１記載のハイパスフィル
タ。2. The high-pass according to claim 1, wherein the sub-inductor forming strip line is formed between dielectric layers different from the dielectric layer on which the main inductor strip line is formed. filter.
記メインインダクタ形成用ストリップラインが、前記誘
電体層の積層方向から見て、異なる位置に形成されてい
ることを特徴とする請求項１または２記載のハイパスフ
ィルタ。3. The main inductor forming strip lines formed between different dielectric layers, respectively, are formed at different positions when viewed from the lamination direction of the dielectric layers. 2. The high-pass filter according to 2.
るいは最上面に被着形成されていることを特徴とする請
求項１記載のハイパスフィルタ。4. The high-pass filter according to claim 1, wherein the ground electrode is formed on the lowermost surface or the uppermost surface of the laminate.
パスフィルタを含む複数のフィルタを内蔵することを特
徴とする回路基板。5. A circuit board comprising a plurality of filters including the high-pass filter according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11020715A JP2000223906A (en) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | High-pass filter and circuit board equipped with same |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-01-28 JP JP11020715A patent/JP2000223906A/en active Pending
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