JP2000252779A

JP2000252779A - Ｒｃフィルタ

Info

Publication number: JP2000252779A
Application number: JP11050252A
Authority: JP
Inventors: Akira Iwashita; 晃岩下
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は入力側からみたインピーダンス、出
力側からみたインピーダンスが等価となり、波形歪みの
少なく小型なＲＣフィルタを提供する。【解決手段】本発明では、絶縁基板１の一主面に、互い
に直列的に接続された２つの厚膜抵抗体膜１２ａ、１２
ｂからなる抵抗体素子Ｒを、他主面に、前記２つの抵抗
体膜１２ａ、１２ｂの接続部分と導通する下部電極２
１、誘電体膜２２、上部電極２３から成る容量素子Ｃを
形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗体素子および
容量素子を用いたＲＣフィルタに関し、特にＴ型回路構
成のＲＣフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より抵抗体素子および容量素子を接
続したＲＣフィルタが広く知られている。例えば、特開
平５−１４４６６３には、絶縁基板の一方主面に厚膜抵
抗体膜から成る抵抗体素子、下部電極、誘電体膜、上部
電極とからなる容量素子を形成したＲＣフィルタが提案
されている。

【０００３】これのように絶縁基板の一方主面に、抵抗
体素子及びコンデンサ素子を形成してしまうと、抵抗体
素子及びコンデンサ素子の形成に必要な占有面積が大き
くなり、ＲＣフィルタの大型化されてしまう。

【０００４】また、小型なＲＣフィルタとしては、特開
平４−６４２１２には提案されている。特開平４−６４
２１２では、絶縁基板の一方主面に厚膜抵抗体膜から成
る抵抗体素子を形成し、絶縁基板の他主面に下部電極、
誘電体膜、上部電極とからなるコンデンサ素子を形成し
ていた。

【０００５】このような構造では、絶縁基板の両主面を
ＲＣフィルタを構成する抵抗体素子及び容量素子を形成
することかできるため、小型化に寄与できるものであ
る。

【０００６】

【発明が課題しようとする課題】従来のＲＣフィルタの
構成では、図１５の点線Ｘに示すように、１つの抵抗体
素子ｒと１つの容量素子ｃを接続したＬ型回路構成であ
った。

【０００７】従って、上述の構造のＲＣフィルタを用い
る場合には極性（入力側−出力側）を確認して実際の回
路基板上に搭載する必要があった。

【０００８】例えば、図１５に示す２つのインバーター
を有する測定回路において、ＲＣフィルタＸの入力側か
らみたインピーダンス、出力側からみたインピーダンス
が不均一となる。これにより、出力矩形波をみると図１
６のように立ち上がり、立ち下がり部分に波形に歪みｚ
が発生してしまうという問題があった。

【０００９】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、入力側からみたインピーダン
ス、出力側からみたインピーダンスが等価となり、波形
歪みの少なく、小型で取り扱いが容易なＲＣフィルタを
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、絶縁基板の
一主面に、互いに直列的に接続された２つの抵抗体成分
からなる抵抗体素子を、他主面に前記２つの抵抗成分の
接続部分と導通する下部電極、該下部電極を被覆する誘
電体膜、該誘電体膜上に形成され、前記下部電極と対向
する上部電極から成る容量素子を形成している。

【００１１】そして、絶縁基板の外周端面に前記抵抗体
素子の両端部と導通する第１端子電極、前記容量素子の
上部電極と接続する第２端子電極を形成したＲＣフィル
タである。

【００１２】第２の発明は、絶縁基板の一主面に接続導
体を介して互いに接続された２つの厚膜抵抗体膜から成
る複数の抵抗体素子を並設し、他主面に複数の接続導体
と導通する複数の下部電極、該複数の下部電極を被覆す
る誘電体膜、該誘電体膜上に形成され、前記下部電極の
全てと対向する共通上部電極から成る複数の容量素子を
形成されないる。そして、前記絶縁基板の端面に、前記
各抵抗体素子の両端に接続する第１端子電極及び共通上
部電極から延びる第２端子電極を形成したＲＣフィルタ
である。

【００１３】

【作用】本発明は、絶縁基板の一主面に２つの抵抗体成
分が直列的に接続された抵抗体素子を、また、絶縁基板
の他主面に１つの容量素子を夫々配置した構成である。

【００１４】２つの抵抗成分の接続部分は容量素子を構
成する下部電極に導通している。そして、厚膜抵抗体膜
の両端は互いに信号側の端子電極に接続され、容量素子
の上部電極は接地側の端子電極となっている。即ち、Ｔ
型回路構成となっている。

【００１５】従って、フィルタの入力側からみたインピ
ーダンス、出力側からみたインピーダンスが互いに等価
となっており、極性がなくなり、出力波形による歪みが
発生しにくい。

【００１６】また、抵抗体膜の抵抗値Ｒは、Ｒ＝ρ×ｌ
／（Ｗ×ｄ）（但し、ｌ：抵抗体長さ、Ｗ：抵抗体膜の
幅、ｄ：抵抗体膜の膜厚）で求まり、ρ、Ｗ、ｄの選定
で形成が決定される。また、容量素子の容量値Ｃは、Ｃ
＝εｓ×ε０×Ｓ／ｄ（但し、εｓ：誘電体膜の誘電
率、ε０：真空の誘電率，Ｓ：容量形成部分の対向面
積、ｄ：誘電体膜の膜厚）で求まり、大きくはＳによっ
て決定される。

【００１７】従って、抵抗膜と容量素子の占有面積で
は、容量素子が一般に大面積を必要とする。

【００１８】このため、本発明のように、絶縁基板の一
主面に２つの抵抗体成分からなる抵抗体素子を配置し、
他主面に容量素子を配置しても、一主面側の２つの抵抗
体膜によって基板の形状が大きくなることはなく、非常
に小型なＴ型回路構成を達成することができる。

【００１９】また、第２の発明は、その多連構造であ
り、誘電体層及び上部電極を各素子に対して共通的に形
成することができ、しかも、共通上部電極から延びる端
子電極を絶縁基板の一方の端面に形成している。

【００２０】これより、上述の作用が得られ、且つ製造
方法が簡略化し、配線基板への実装も簡単にあり、所定
回路への応用が展開が容易である。即ち、取り扱いに容
易なＲＣフィルタとなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＲＣフィルタを図
面に基づいて詳説する。

【００２２】図１は、本発明のＲＣフィルタの一主面側
の平面図であり、図２は図１中Ａ−Ａ線断面図であり、
図３は他主面側の平面図である。図において、１は絶縁
基板、１０は抵抗体素子、２０は容量素子である。

【００２３】絶縁基板１は矩形状のアルミナなどのセラ
ミック基板である。この絶縁基板１の中央付近には抵抗
体素子１０と容量素子２０とを接続する接続導体２が形
成されている。この接続導体２によって、抵抗体素子１
０は実質的に同一抵抗値の２つの抵抗成分１２ａ、１２
ｂ（以下、この抵抗成分に相当する領域の厚膜抵抗体膜
を便宜上１２ａ、１２ｂという）に分割するように厚膜
抵抗体膜１２の長手方向の中央部に形成されている。そ
して、接続導体２は、絶縁基板１の厚みを貫通するスル
ーホールに充填された導体やスルーホールの内壁面に形
成された導体膜などが例示できる。

【００２４】絶縁基板１の短辺側の一対の端部には、信
号ライン側の端子電極である第１端子電極（以下、単に
端子電極３ａ、３ｂという）が各々形成され、長辺側の
一対の端部には接地側の端子電極である第２端子電極
（以下、単に端子電極４ａ、４ｂという）が各々形成さ
れている。

【００２５】そして、絶縁基板１の一主面には、２つの
厚膜抵抗体膜１２ａ、１２ｂで構成される１つの厚膜抵
抗体膜１２からなる抵抗体素子１０が形成されている。

【００２６】絶縁基板１の一主面の短辺側の端部には端
子電極３ａ、３ｂから延出した電極パッド１１ａ、１１
ｂが形成されている。そして、絶縁基板１の一主面に
は、一対の電極パッド１１ａ、１１ｂに跨がるように厚
膜抵抗体膜１２が被着形成されている。また、厚膜抵抗
体膜１２の上面には、保護膜１３が形成されている。こ
こで、一対の電極パッド１１ａ、１１ｂ、厚膜抵抗体膜
１２から成る抵抗体素子１０は、上述の接続導体２を覆
うように形成されている。従って、構造的に１つの厚膜
抵抗体膜１２は、電気的には電極パッド１１ａと接続導
体２との間の第１の厚膜抵抗膜１２ａと、電極パッド１
１ｂと接続導体２との間の第２の厚膜抵抗膜１２ｂとか
ら成る２つの抵抗成分からなっている。

【００２７】絶縁基板１の他主面には容量素子２０が形
成されている。

【００２８】容量素子２０は、図２、３に示すように、
絶縁基板１の他主面には上述の接続導体２と導通する下
部電極２１、この下部電極２１を覆うように形成された
誘電体膜２２、該誘電体膜２２上に形成され、且つ端子
電極４ａ、４ｂと導通す上部電極２３とが構成され、さ
らに、上部電極２３上に保護膜２４が形成されている。

【００２９】上述の構造により下部電極２１と上部電極
２３との対向する誘電体膜２２部分で所定容量成分が発
生する。

【００３０】ここで、絶縁基板１に形成した接続導体
２、抵抗体素子１０の電極パッド１１ａ、１１ｂ、容量
素子２０の下部電極２１、上部電極２３は、Ａｇ系（Ａ
ｇ単体、Ａｇ合金など）導電性ペーストを印刷して焼き
付けによって形成されるものであり、厚膜抵抗体膜１２
は酸化ルテニウムなどの金属酸化物の抵抗ペーストを印
刷焼き付けにより形成され、誘電体膜２３は、チタン酸
バリウムなどの誘電体材料を主成分とする誘電体ペース
トを印刷焼き付けにより形成され、保護膜１３、２４は
例えばガラスペーストの印刷焼き付けにより、または絶
縁性樹脂ペーストの印刷硬化により形成される。

【００３１】また、端子電極３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ
は、Ａｇ系厚膜下地導体膜上にＮｉメッキ、ハンダメッ
キ、Ｓｎメッキなど施されて達成される。この端子電極
３ａ、３ｂの厚膜下地導体膜は、抵抗体素子１０の電極
パッドと同時に形成され、導通している。尚、この時、
必要に応じて接続導体２、容量素子２０の下部電極２１
を同時に形成する。

【００３２】上述の構造では、抵抗体素子１０は、夫々
の抵抗成分となる抵抗体膜１２ａ、１２ｂとが接続導体
２を中心に互いに直列的に接続し、且つその両端に端子
電極３ａ、３ｂが接続されている。また、容量素子２０
の下部電極２１は接続導体２に接続し、上部電極２３が
端子電極４ａ（４ｂ）に接続している。

【００３３】このような接続状態により、図４に示す測
定回路中の点線Ｙで示す２つの抵抗ｒ、１つの容量ｃか
らなる等価回路（Ｔ型回路構成）を構成することにな
る。

【００３４】この図４に示す測定回路において、点線Ｙ
に囲まれたＲＣフィルタの出力波形を測定すると、図５
に示されるように、従来で歪みが発生したＺ’部分でそ
の歪みがなくなり、非常に安定した矩形波信号が得られ
る。

【００３５】本発明では、抵抗体素子１０、容量素子２
０の回路構成上、等価回路の入力側からみたインピーダ
ンスと、出力側からみたインピーダンスとが互いに等価
となるため、入力と出力でアンバランスが解消されるた
めに、このような安定した矩形波が達成できる。

【００３６】また、ＲＣフィルタを構成する抵抗体素子
１０、容量素子２０が絶縁基板１の両主面に振り分けて
配置されるため、絶縁基板１の小型化達成される。特
に、本発明では、Ｔ型回路構成を達成するために、互い
に直列的に接続しあう２つの抵抗体成分となる厚膜抵抗
体膜１２が必要となる。しかも、厚膜抵抗体膜１２の形
成に必要な基板１の一主面領域と容量素子２０を形成に
必要な基板領域（抵抗体膜の形成に必要な基板１の他主
面領域が、容量素子２０を形成に必要な基板領域よりも
充分に小さい）を考慮して、基板１の一主面側に２つの
抵抗体膜１２ａ、１２ｂからなる抵抗体素子１０を配置
した。しかし、全体のＲＣフィルタの基板１が大型化す
ることがない。

【００３７】また、接続導体２が、基板１の中央に形成
したスルーホール導体またはビアホール導体で形成され
るため、抵抗体膜１２ａ、１２ｂの直列接続が非常に容
易達成でき、しかも接続導体２を用いて容量素子２０と
の接続が容易になり、簡単にＴ型回路構成のＲＣフィル
タを達成できる。

【００３８】尚、接続導体２は、下部電極２１と安定的
に接続すること、この下部電極２１を覆うように誘電体
膜２２を形成することからすれば、スルーホール内に導
体を充填したビアホール導体とすることが望ましい。

【００３９】図６は、本発明の他の実施例を示すＲＣフ
ィルタの一主面の平面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面
図、図８は他主面の平面図である。

【００４０】図６〜図８において、図１〜図３に示した
ＲＣフィルタとの相違点は、抵抗体素子における直列接
続構造である。

【００４１】即ち、図６〜図８に示すＲＣフィルタは、
絶縁基板１の厚み方向を貫くビアホール導体状の接続導
体２に加え、絶縁基板１の一主面の中央部に島状の平板
状の中央電極パッド６を形成した。これにより、２つの
抵抗体成分が電気的に完全に分断され、この中央電極パ
ッド６を介して直列接続されることになる。

【００４２】このような構成にすることにより、例えば
抵抗体膜１２ａを形成した後に、電極パッド１１ａと中
央電極パッド６を用いて測定することができ、また、抵
抗体膜１２ｂの抵抗値を電極パッド１１ｂと中央電極パ
ッド６を用いて測定することができる。これにより、抵
抗体膜１２ａ、１２ｂを、抵抗値測定及びレーザー照射
などによるトリミングを行なうことができ、Ｔ型回路構
成において、入力側からみたインピーダンス及び出力側
からみたインピーダンスを完全に等価するように制御す
ることができる。

【００４３】図９は、本発明の他の実施例を示すＲＣフ
ィルタの一主面の平面図、図１０は図１０のＣ−Ｃ線断
面図、図１１は他主面の平面図である。

【００４４】図１〜図３、図６〜図８に示したＲＣフィ
ルタとの相違点は接続導体２及び端子電極４ａ、４ｂの
構造である。絶縁基板１の中央にスルーホールを形成し
て、所定導体材料を安定的に充填することは困難であ
る。その、接続導体２を介してＴ型回路構成に接続しな
くてはならず、その接続信頼性が劣るものであった。

【００４５】図９〜図１１は、Ｔ型回路構成の接続手段
として、絶縁基板１の両主面、長辺側両端面を周回する
帯状導体膜７を用いている。これにより、接続導体２で
必要なスルーホールを形成しなくともよい。

【００４６】絶縁基板１の中央に周回する帯状導体膜７
は、図６〜図８に示す抵抗体素子１０側の中間電極パッ
ド６及び容量素子２０の下部電極２１と一体化してい
る。

【００４７】即ち、絶縁基板１の他方側主面の容量素子
２０の下部電極２１は基板１の長辺側端面の中央部分に
形成された帯状導体膜７を介して接続され、誘電体膜２
２、上部電極２３が形成されている。

【００４８】この上部電極２３から延出された端子電極
４ｃ、４ｄは、絶縁基板１の長辺側の端面の一方端部寄
りに形成されている。

【００４９】上述のＲＣフィルタによれば、抵抗体素子
１０と容量素子２０との接続、即ち、Ｔ型回路構成を達
成するにあたり、絶縁基板１の厚みを貫くスルーホール
を用いる必要がなく、スルーホールの形成工程が不要と
なるとともに、両素子１０、２０の接続信頼性が向上す
る。

【００５０】また、端子電極３ａ、３ｂのいずれかの端
子電極と、端子電極４ｃ（４ｄ）及び帯状接続導体膜７
を端子として用いることにより、従来のＬ型回路構成の
構成のＲＣフィルタとして用いることもでき、回路実装
時の汎用性が向上する。

【００５１】図１２、図１３は、本発明の他の実施例を
示すＲＣフィルタ、詳しくは多連型ＲＣフィルタであ
り、図１２は絶縁基板１の一主面の平面図、図１３は他
主面の平面図であり、図１４はその等価回路図である。

【００５２】基本的には、図６〜図８に示したＲＣフィ
ルタを絶縁基板８に複数のフィルタを連設した構造であ
る。例えば、図では４つの抵抗体素子１０Ａ〜１０Ｄ、
容量素子２０Ａ〜２０Ｄとから構成されており、各容量
素子２０Ａ〜２０Ｄの誘電体膜２２、上部電極２３は複
数の素子に共通的となっている。

【００５３】また、絶縁基板８の長辺側の一対の端面に
は、抵抗体素子１０Ａ〜１０Ｄの両端となる第１端子電
極３１Ａ〜３１Ｄ、３２Ａ〜３２Ｄが形成され、さら
に、容量素子２０Ａ〜２０Ｄの上部電極２３が延出され
る共通な第２端子電極５Ａ〜５Ｄが形成されている。

【００５４】尚、図１２、図１３においては、端子電極
５Ａ〜５Ｄのうち実際には、端子電極５Ａ、５Ｂの２つ
の端子電極は、共通な上部電極２３と接続している。そ
して、残りの端子電極５Ｃ、５Ｄは、多連型ＲＣフィル
タを回路基板に安定的に実装できるようにするための、
ダミー電極として作用する。

【００５５】多連ＲＣフィルタの回路構成は図１４の等
価回路図のようになっている。即ち、１つのＲＣフィル
タを構成する抵抗体素子１０Ａは、２つの抵抗体膜１２
ａ、１２ｂが中央電極パッド６Ａを介して直列的接続さ
れて、その両端が端子電極３１Ａ及び３２Ａに接続され
て構成されている。また、１つのＲＣフィルタを構成す
る容量体素子２０Ａは、中央電極パッド６Ａから接続導
体２Ａを介して接続され、各素子毎に個別に形成された
下部電極２１Ａ、各素子に共通に形成された誘電体膜２
２、上部電極２３とからなり、上部電極２３の一部は端
子電極５Ａ〜５Ｂに接続されている。そして、各フィル
タは、少なくとも上部電極２３、端子電極５Ａ〜５Ｂが
共通的に用いられている。

【００５６】図１３において、複数の容量素子に対して
共通的に形成された上部電極２３には、中央の窓部９が
形成されている。この窓部９は、複数のフィルタに存在
する接続導体２Ａ〜２Ｄの形成領域を回避するようにな
っている。これは、容量素子２０Ａ〜２０Ｄにおいて、
接続導体２Ａ〜２Ｄと上部電極２３との短絡を完全に防
止するものである。

【００５７】このように多連ＲＣフィルタによれば、信
号系処理を行ない、且つ多数の入出力ピンを有するＩＣ
チップにも、簡単に接続でき、実装する回路基板の小型
化に大きく寄与できるものとなる。

【００５８】上述の実施例においては、各電極、抵抗体
膜の材料、誘電体膜の材料、保護膜の材料は、特性に応
じて適宜選択して用いることができ、また、接続方向も
厚膜手法に限らず、薄膜技法などによって形成すること
もできる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、１つのフィルタが２つの
抵抗体膜を直列的に接続した抵抗体素子と該２つの抵抗
体膜の直列接続部分に接続した１つの容量素子とから構
成されている。これより、Ｔ型回路構成となっている。

【００６０】従って、入力側からみたインピーダンス、
出力側からみたインピーダンスが互いに等価となってお
り、極性がなくなり、出力波形による歪みが発生しにく
く、特性に優れたＲＣフィルタとなる。

【００６１】また、絶縁基板の一主面側には抵抗体素
子、他主面には容量素子が各々振り分けられて配置され
ている。従って、夫々の素子の製造が簡素化することに
なる。

【００６２】特に、抵抗体素子の形成に必要な占有面積
と容量素子の形成に必要な占有面積の違いから、絶縁基
板の一主面に２つの抵抗体膜からなる抵抗体素子を配置
し、他主面に容量素子を配置しても、一主面側の２つの
抵抗体膜によって基板の形状が大きくなることはなく、
非常に小型なＴ型回路構成を達成され、同時に、取り扱
いが簡単なＲＣフィルタとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＲＣフィルタの一主面側の平面図であ
る。

【図２】図１中のＡ−Ａ線の断面図である。

【図３】本発明のＲＣフィルタの他主面側の平面図であ
る。

【図４】本発明のＲＣフィルタの等価回路及び測定回路
の一例を示す回路図である。

【図５】図４で測定した波形特性図である。

【図６】本発明の他のＲＣフィルタの一主面側の平面図
である。

【図７】図６中のＢ−Ｂ線の断面図である。

【図８】本発明の他のＲＣフィルタの他主面側の平面図
である。

【図９】本発明の別のＲＣフィルタの一主面側の平面図
である。

【図１０】図９中のＣ−Ｃ線の断面図である。

【図１１】本発明の別のＲＣフィルタの他主面側の平面
図である。

【図１２】本発明の多連型のＲＣフィルタの一主面側の
平面図である。

【図１３】本発明の多連型のＲＣフィルタの他主面側の
平面図である。

【図１４】図１２、図１３に示した多連型のＲＣフィル
タの等価回路図である。

【図１５】従来のＲＣフィルタの等価回路及び測定回路
の一例を示す回路図である。

【図１６】図１５で測定した波形特性図である。

【符号の説明】

１、８・・・・絶縁基板１０、１０Ａ〜１０Ｄ・・・抵抗体素子２０、２０Ａ〜２０Ｄ・・・容量素子１１ａ、１１ｂ・・・・電極パッド１２、１２ａ、１２ｂ・・・・厚膜抵抗体膜１３・・・保護膜２１、２１Ａ〜２１Ｄ・・・下部電極２２・・・誘電体膜２３・・・上部電極２４・・・保護膜２・・・接続導体３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、３１Ａ〜３１Ｄ、３１Ａ〜３
１Ｄ、５Ａ〜５Ｄ・・端子電極。６、６Ａ〜６Ｄ・・・中央電極パッド７・・・帯状導体膜７９・・・窓部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板の一主面に厚膜抵抗体膜から成
る抵抗体素子を形成し、他主面に下部電極、誘電体膜、
上部電極から成る容量素子を形成し、前記抵抗体素子の
中央部と下部電極とを接続したことを特徴とするＲＣフ
ィルタ。
【請求項２】絶縁基板の一主面に接続導体を介して互
いに接続された２つの厚膜抵抗体膜から成る複数の抵抗
体素子を並設し、他主面に複数の下部電極、該複数の下
部電極を被覆する誘電体膜、前記複数の下部電極に対向
する共通上部電極から成る複数の容量素子を形成し、一
主面の接続導体と他主面の下部電極とを各々接続したこ
とを特徴とするＲＣフィルタ。