JP2006222691A - Electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話や無線LAN等の通信機器に使用される共振器、フィルタ又はデュプレクサ等の電子部品に関する。 The present invention relates to an electronic component such as a resonator, a filter, or a duplexer used in a communication device such as a mobile phone or a wireless LAN.
近年の携帯電話無線LAN等の爆発的普及により、小型で安価、高性能の電子部品が求められている。これらの要求により材料技術、製造技術も進歩してより小さな形状で従来とほぼ同等な電子部品が生産されるようになっている。 Due to the explosive spread of cellular phone wireless LAN and the like in recent years, small, inexpensive and high-performance electronic components are required. With these demands, material technology and manufacturing technology have also progressed, and electronic parts almost the same as conventional ones have been produced in smaller shapes.
しかし従来より小さく作れるようになったのみで、帯域外の不要な信号伝達等に対する要求は満たされていない。 However, it can only be made smaller than in the past, and it does not meet the requirements for unnecessary signal transmission outside the band.
また、従来の携帯電話や無線LAN等に使用されるRFフィルタは主にTEMモード共振を利用した誘電体フィルタが用いられている。ところで、TEMモード共振を使用したフィルタは、所定の仕様値に設定された一つの通過帯域だけではなく、その周波数の略奇数倍の周波数の通過帯域を持つ。これは、アンプの歪みにより発生する不要輻射(主に3倍の周波数)をそのまま通過させてしまうため問題となる。 In addition, dielectric filters using TEM mode resonance are mainly used as RF filters used in conventional mobile phones and wireless LANs. By the way, a filter using TEM mode resonance has a pass band having a frequency that is substantially an odd multiple of the frequency as well as one pass band set to a predetermined specification value. This becomes a problem because unnecessary radiation (mainly three times the frequency) generated by amplifier distortion is passed as it is.
インダクタンス成分を主とする共振線路と負荷容量により構成される共振器は奇数倍の共振周波数が本来の奇数倍から偏倚するのでこのような問題をある程度解決している。しかしTEMモード以外の共振による不望な信号伝達の問題は依然残されている。 A resonator composed of a resonance line mainly composed of an inductance component and a load capacitance solves such a problem to some extent because an odd multiple of the resonance frequency is deviated from the original odd multiple. However, the problem of undesired signal transmission due to resonance other than TEM mode remains.
また、共振線路と負荷容量により構成される共振器を複数使用する帯域通過フィルタの場合小型化を推し進めるに連れ共振器間の結合が所望する強度より強くなりすぎる傾向があり、これを所望する程度まで低下させる方法についても多く工夫がなされているが、更なる小型化を推し進めるために新たな方策が求められている。 Also, in the case of a band-pass filter using a plurality of resonators composed of a resonance line and a load capacitance, the coupling between the resonators tends to be too strong as the size is reduced. Many methods have been devised for reducing the temperature to a lower level, but new measures are required to promote further downsizing.
一方で、近年、携帯電話や無線LAN等の通信機器は小型化軽量化が更に進んでおり、誘電体フィルタ等もまた小型化が進んでいる。中でも誘電体と電極を交互に積層したチップ型のフィルタは特に小型化が可能であり、現在多方面で実用化されている。 On the other hand, in recent years, communication devices such as mobile phones and wireless LANs have been further reduced in size and weight, and dielectric filters and the like have also been reduced in size. In particular, a chip-type filter in which dielectrics and electrodes are alternately stacked can be particularly reduced in size, and is currently in practical use in many fields.
しかしながら、従来の誘電体フィルタ等共振器を含む電子部品には、以下のような問題がある。 However, conventional electronic components including resonators such as dielectric filters have the following problems.
(1) 材料技術の進歩により比誘電率を高くして小型化したものは、所望するモードだけではなく、不望なモードも発生してしまうため、不望なモードによる不具合はそのまま残っている。 (1) If the material is made smaller by increasing the relative permittivity due to the advancement of material technology, not only the desired mode but also the undesired mode will be generated, so the problem due to the undesired mode remains as it is. .
(2) 製造技術の進歩により層間を部分的により薄くしてより大きなキャパシタを形成し、小型化したものは不望モードの低周波化を招かないが、全体を小型化してある分だけ、遮断導波管の長さを短くしたのと同等で、通過帯域周波数周辺においても減衰量の低下を招く。現状の電子部品はこれらの手段を両方とも使用して小型化を実現しているが、通過帯域周波数の近傍からその数倍の周波数にかけて良好な減衰特性を得ることは困難であった。 (2) Although the larger capacitor is formed by partially thinning the interlayer due to the progress of manufacturing technology and downsizing, it does not cause the low frequency of undesired mode, but it is cut off only by the size down of the whole This is equivalent to shortening the length of the waveguide, and causes a decrease in attenuation even around the passband frequency. Although the current electronic parts are miniaturized using both of these means, it has been difficult to obtain good attenuation characteristics from the vicinity of the passband frequency to several times that frequency.
(3) 共振線路に負荷容量を装架した共振器を複数使用する帯域通過フィルタは、小型化を推し進めるにつれ、共振器間の結合が所望する強度より強くなり過ぎ、これを所望する強度まで低下させることが困難であった。
本発明の課題は、携帯電話や無線LAN等で使用される周波数の通過帯域で、良好な通過特性を示し、それ以外の周波数では良好な減衰特性をもつ電子部品を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electronic component that exhibits a good pass characteristic in a pass band of a frequency used in a mobile phone, a wireless LAN, or the like, and has a good attenuation characteristic at other frequencies.
上述した課題を解決するため、本発明に係る電子部品は、誘電体基体中に、キャパシタンス成分と、インダクタンス成分とを含む。前記誘電体基体は、第1の誘電体部分と、第2の誘電体部分とを含み、前記第2の誘電体部分は、前記第1の誘電体部分よりも高い比誘電率を持ち、前記第1の誘電体部分の内部に層状に備えられている。前記キャパシタンス成分は、前記第2の誘電体部分を容量層としており、前記インダクタンス成分は、前記誘電体基体の内部に備えられ、前記キャパシタンス成分と接続され共振器を構成する。 In order to solve the above-described problems, an electronic component according to the present invention includes a capacitance component and an inductance component in a dielectric substrate. The dielectric substrate includes a first dielectric portion and a second dielectric portion, and the second dielectric portion has a higher relative dielectric constant than the first dielectric portion, The first dielectric portion is provided in layers. The capacitance component uses the second dielectric portion as a capacitive layer, and the inductance component is provided inside the dielectric substrate and is connected to the capacitance component to constitute a resonator.
上述したように、本発明に係る電子部品において、誘電体基体を構成する第2の誘電体部分は、第1の誘電体部分よりも高い比誘電率を持ち、キャパシタンス成分は、第2の誘電体部分を容量層としているから、部分的に比誘電率の高い誘電体を配置しているため大きな負荷容量を容易に得ることができ、基本波帯域の略奇数倍に発生する通過帯域を容易に偏椅させることができる。 As described above, in the electronic component according to the present invention, the second dielectric part constituting the dielectric substrate has a higher relative dielectric constant than the first dielectric part, and the capacitance component is the second dielectric part. Since the body part is a capacitive layer, a dielectric with a high relative dielectric constant is partly placed so that a large load capacity can be easily obtained, and a pass band that occurs at an odd number of times the fundamental band is easy. Can be biased.
しかも、比誘電率の高い第2の誘電体部分が、第1の誘電体部分の内部に層状に備えられていること、即ち、比誘電率の高い部分が誘電体基体の一部に限られていることから、誘電体基体の全体を導波管として伝達する不望な信号の周波数が低下することがない。このため、通過帯域外において良好な減衰量を得ることができる。 In addition, the second dielectric portion having a high relative dielectric constant is provided in a layered form inside the first dielectric portion, that is, the portion having a high relative dielectric constant is limited to a part of the dielectric substrate. Therefore, the frequency of an undesired signal transmitted through the entire dielectric substrate as a waveguide does not decrease. For this reason, a good attenuation can be obtained outside the passband.
また、共振器を複数有するフィルタの場合、負荷容量を形成する比誘電率の高い第2の誘電体部分を、共振器毎に独立させてあるから、大きな負荷容量を使用しても共振器同士の電磁気的結合を弱くする、或いは弱く調整することが可能となり、適切な通過帯域幅を有し、不望な信号伝達が少なく、帯域外の減衰量の良好な電子部品、例えばフィルタを得ることができる。 In the case of a filter having a plurality of resonators, the second dielectric portion having a high relative dielectric constant that forms the load capacitance is made independent for each resonator. It is possible to weaken or adjust the electromagnetic coupling of the electronic component, to obtain an electronic component having an appropriate passband width, little undesired signal transmission, and good out-of-band attenuation, such as a filter. Can do.
したがって、携帯電話や無線LAN等で使用される周波数の通過帯域では良好な通過特性を示し、それ以外の周波数では良好な減衰特性を持つ電子部品、例えば、共振器、フィルタ、又はデュプレクサ等の電子部品を提供することができる。 Therefore, electronic components such as resonators, filters, and duplexers that exhibit good pass characteristics in the pass band of frequencies used in mobile phones, wireless LANs, etc., and have good attenuation characteristics at other frequencies. Parts can be provided.
インダクタンス成分は、誘電体基体の内部に備えられ、キャパシタンス成分と接続され共振器を構成する。このように、インダクタンス成分と、キャパシタンス成分よる負荷容量にて、共振周波数を決定する構成であるため、通常、基本周波数の略奇数倍に発生する高次モードの共振周波数が、略奇数倍から偏奇し、且つ、抑圧される。 The inductance component is provided inside the dielectric substrate and is connected to the capacitance component to constitute a resonator. As described above, since the resonance frequency is determined by the load capacity of the inductance component and the capacitance component, the resonance frequency of the higher-order mode that is generated at an approximately odd multiple of the fundamental frequency is normally deviated from an approximately odd multiple. And it is suppressed.
具体的には、共振器は、インダクタンス成分を生じる導体と、キャパシタンス成分を生じる導体とより構成される。また、共振器は、誘電体基体の内部に形成され、全体として、帯域通過又は帯域阻止フィルタの機能を有する。 Specifically, the resonator includes a conductor that generates an inductance component and a conductor that generates a capacitance component. The resonator is formed inside the dielectric substrate, and has a function of a band pass or band stop filter as a whole.
共振器は一個であってもよいし、複数であってもよい。通常のフィルタ、又はデュプレクサ等の電子部品の場合は、共振器は複数である。 There may be one resonator or a plurality of resonators. In the case of an electronic component such as a normal filter or a duplexer, there are a plurality of resonators.
共振器が複数備えられている場合、比誘電率の高い第2の誘電体部分は、共振器毎に分離独立されていることが好ましい。共振器間の結合は、例えば、誘電体基体の内部に結合用導体膜を配置することによっても調整することができる。 When a plurality of resonators are provided, it is preferable that the second dielectric portion having a high relative dielectric constant is separated and independent for each resonator. The coupling between the resonators can be adjusted, for example, by arranging a coupling conductor film inside the dielectric substrate.
更に具体的な態様として、第2の誘電体部分は、少なくとも片面が、比誘電率が第2の誘電体部分の比誘電率よりも低い誘電体層に接していることが、優れた電気的特性を確保する観点から好ましい。また、同様の理由から、第2の誘電体部分は、キャパシタ電極の形成領域に限定して配置されていることが好ましい。 As a more specific aspect, at least one surface of the second dielectric portion is in contact with a dielectric layer having a relative dielectric constant lower than that of the second dielectric portion. It is preferable from the viewpoint of securing the characteristics. For the same reason, it is preferable that the second dielectric portion is disposed only in the capacitor electrode formation region.
本発明に係る電子部品は、この種電子部品の製造技術として周知の手段を適用することによって製造することができる。典型的な製造方法は、セラミックコンデンサなどにおいて適用されているシート積層方法の転用である。シート積層方法のほか、印刷方法の適用によって製造することもできる。 The electronic component according to the present invention can be manufactured by applying a well-known means as a manufacturing technology of this type of electronic component. A typical manufacturing method is diversion of a sheet lamination method applied in a ceramic capacitor or the like. In addition to the sheet lamination method, it can also be manufactured by applying a printing method.
更に、誘電体基体を構成する第1の誘電体部分及び第2の誘電体部分は、セラミック誘電体材料で構成してもよいし、有機誘電体材料によって構成してもよい。そのような材料は、既に周知である。 Furthermore, the first dielectric portion and the second dielectric portion constituting the dielectric substrate may be made of a ceramic dielectric material or an organic dielectric material. Such materials are already well known.
更に、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分のための導体膜として、どのようなパターンを選ぶか、その個数もしくは積層数をどのように設定するかは、得ようとする電子部品の種類及び要求される特性等に対応して選定されるべき設計的事項に属する。 In addition, what kind of pattern is selected as the conductor film for the capacitance component and the inductance component, and how to set the number or the number of stacked layers depends on the type of electronic component to be obtained and required characteristics, etc. It belongs to the design matter that should be selected corresponding to.
以上説明したように、本発明によれば、携帯電話や無線LAN等で使用される周波数の通過帯域では良好な通過特性を示し、それ以外の周波数では良好な減衰特性を持つ電子部品を提供することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided an electronic component that exhibits good pass characteristics in a pass band of a frequency used in a mobile phone, a wireless LAN, etc., and has good attenuation characteristics in other frequencies. be able to.
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。 Other features of the present invention and the operational effects thereof will be described in more detail by way of examples with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る電子部品の一例を示す分解斜視図、図2は図1に示した電子部品の外観斜視図である。この電子部品は、帯域通過フィルタとして用いられる。まず、図1を参照すると、接地導体31を形成した誘電体層111の上に、キャパシタ電極211、212を有する誘電体層112、インダクタ用導体213、214とキャパシタ電極215、216とを有する誘電体層113、キャパシタ電極219、220を有する誘電体層114、接地導体32を有する誘電体層115及び保護誘電体層116が、順次に積層されている。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of an electronic component according to the present invention, and FIG. 2 is an external perspective view of the electronic component shown in FIG. This electronic component is used as a band pass filter. First, referring to FIG. 1, on a
キャパシタ電極211、212、インダクタ用導体213、214、キャパシタ電極215、216、219、220及び接地導体31、32などを構成する導電性材料は、一般的な高周波用のものであれば特に限定はない。例えば、Ag、Au、Cu、Ag-Pd等の導電率の高い金属材料又は銅箔等によって構成することができる。また、誘電体層111〜116は、高周波特性の優れたものであれば、セラミックス誘電体材料、有機系誘電体材料又は両者の複合材料などの別なく用いることができる。
The conductive materials constituting the
次に、誘電体層111〜116について、各層毎に、その詳細を説明する。まず、誘電体層111において、その一面に形成された接地導体31は、長さ方向の両端が、誘電体層111の側端面に導出されている。接地導体31の幅方向の両端縁は誘電体層111の側端面よりも内側にある。誘電体層111は、比誘電率が低くてよい。
Next, details of the
次に、誘電体層112において、その一面に形成されたキャパシタ電極211、212は、誘電体層112の長さ方向の一端側に寄せて形成されており、一端縁が誘電体層112の長さ方向の一側端面に導出されている。キャパシタ電極211、212は、中央に設けたスリットによって部分的に区画されており、このスリットの深さ又は幅などによって、電極面積及び共振器間の結合強度を調整するようになっている。誘電体層112も、誘電体層111と同様に、その比誘電率が低くてよい。
Next, in the
誘電体層113は、誘電体層111、112とは異なる特徴的な構成を有する。即ち、誘電体層113は、第1の誘電体部分41と、第2の誘電体部分42とを含み、第2の誘電体部分42は、第1の誘電体部分41の比誘電率ε1よりも高い比誘電率ε2を持ち、第1の誘電体部分41の内部に、挟まれた形で、第1の誘電体部分41と同一厚みで、層状に備えられている。第1の誘電体部分41の比誘電率ε1と、第2の誘電体部分42の比誘電率ε2との比α(ε2/ε1)は、10倍以上であることが好ましい。例えば、第1の誘電体部分41の比誘電率ε1=6であるとき、第2の誘電体部分42の比誘電率ε2=75のようなものである。第2の誘電体部分42は、誘電体層112の一面上に形成されたキャパシタ電極211、212と重なる位置にある。
The
更に、誘電体層113の一面上には、インダクタ用導体213、214及びキャパシタ電極215、216が形成されている。インダクタ用導体213、214は、その大部分が第1の誘電体部分41の上に位置し、互いに間隔を隔てて、誘電体層113の長さ方向に沿って延びており、一端が、キャパシタ電極211、212の導出された側端面とは反対側の側端面に導出されている。
Furthermore,
キャパシタ電極215、216は、誘電体層113の一面上において、インダクタ用導体213、214の他端と連続するように形成されている。より詳しくは、キャパシタ電極215、216は、インダクタ用導体213、214の他端側から第2の誘電体部分42の上に延び、その電極面積の大部分が、第2の誘電体部分42の上に位置し、第2の誘電体部分42を挟んで、誘電体層112の一面上に設けられたキャパシタ電極211、212と対向している。
The
インダクタ用導体213の途中から、入力(出力)リード導体217が分岐されている。入力リード導体217の端部は、誘電体層113の幅方向の一側端面に導出されている。同様に、インダクタ用導体214の途中から、出力(入力)リード導体218が分岐されている。この出力リード導体218の端部は、誘電体層113の幅方向の他側端面に導出されている。入力リード導体217及び出力リード導体218の分枝点の位置により、入出力強度が決まるので、フィルタの外部入出力端子をフィルタの長手方向の例えば中央に設置したいというような場合、入力リード導体217及び出力リード導体218の設計に注意する必要がある。
An input (output)
更に、誘電体層114において、誘電体層113と隣接する面とは反対側の面に、キャパシタ電極219、220が、互いに間隔を隔てて、形成されている。キャパシタ電極219は誘電体層114を貫通するビアホール(導体)221によってキャパシタ電極216と電気的に導通し、また、誘電体層114を介してキャパシタ電極215と対向する。キャパシタ電極220は誘電体層114を貫通するビアホール(導体)222によってキャパシタ電極215と電気的に導通し、また誘電体層114を介してキャパシタ電極216と対向している。
Furthermore,
誘電体層114は、誘電体層113のうちの第1の誘電体部分41、及び、誘電体層111、112と同様の誘電体材料であって、誘電体層113のうちの第2の誘電体部分42よりは低い比誘電率を有する材料で構成されている。
The
誘電体層115において、誘電体層114と隣接する面とは反対側の面に、接地導体32が形成されている。接地導体32は、長さ方向の両端が、誘電体層115の側端面に導出されている。接地導体32の幅方向の両端縁は誘電体層115の側端面よりも内側にある。誘電体層115は、比誘電率が低くてよい。誘電体層115も、誘電体層113のうちの第1の誘電体部分41、及び、誘電体層111、112、114と同様の誘電体材料であって、誘電体層113に含まれる第2の誘電体部分42よりは低い比誘電率を有する材料で構成されている。
In the
誘電体層116は、保護層となるものであって、誘電体層115に隣接して設けられている。誘電体層116も、誘電体層113に含まれる第1の誘電体部分41、及び、誘電体層111、112、114、115と同様の誘電体材料であって、誘電体層113のうちの第2の誘電体部分42よりは低い比誘電率を有する材料で構成されている。
The
実際には、誘電体層111〜116は、積層状態では一体化されており、図1に示すように、各層ごとに分離分割されているわけではない。図1は、内部構造の説明のために、敢て、各層毎に分解して示すものである。図2を参照するとこの点が明確に現れている。図2に示すように、誘電体層111〜116は、誘電体基体1として、一体化、融合化されている。誘電体基体1の長さ方向の一端面には、接地端子GND1が付与されており、他端面には接地端子GND2が付与されている。接地端子GND1には、図1の接地導体31、キャパシタ電極211、212、及び、接地導体32の各一端が、導通接続されている。接地端子GND2には、図1の接地導体31の他端、インダクタ用導体213、214の一端、及び、接地導体32の他端が導通接続されている。
Actually, the
更に、誘電体基体1の幅方向の一側端面には入力(出力)端子T1が付与され、他側端面には出力(入力)端子T2が付与されている。入力端子T1には、図1の入力リード導体217の一端が電気的、機械的に接続され、出力端子T2には、図1の出力リード導体218の一端が電気的、機械的に接続されている。
Further, an input (output) terminal T1 is provided on one end face in the width direction of the
図3は図1及び図2に示した電子部品の等価的電気回路図である。図1及び図2と、図3とを併せ参照しながら説明すると、図3のキャパシタ成分C1は、第2の誘電体部分42を間に挟んで対向するキャパシタ電極211と、キャパシタ電極215との間で取得されるキャパシタ成分であり、キャパシタ成分C2は、第2の誘電体部分42を間に挟んで対向するキャパシタ電極212とキャパシタ電極216との間で取得されるキャパシタ成分である。キャパシタ成分C3は、誘電体層115を間に挟んで対向するキャパシタ電極220と、接地導体32との間で取得されるキャパシタンス成分である。キャパシタ成分C4は、誘電体層115を間に挟んで対向するキャパシタ電極221と、接地導体32との間で取得されるキャパシタンス成分である。
FIG. 3 is an equivalent electric circuit diagram of the electronic component shown in FIGS. Referring to FIGS. 1 and 2 and FIG. 3 together, the capacitor component C1 in FIG. 3 includes a
キャパシタンス成分C5はキャパシタ電極219が誘電体層114を介しキャパシタ電極215、およびキャパシタ電極220が誘電体層114を介しキャパシタ電極216と対向して取得されるキャパシタンス成分の合成である。
Capacitance component C5 is a combination of capacitance components acquired with
インダクタンス成分L1、L2は、インダクタ用導体213、214によって得られるインダクタンス成分である。インダクタンス成分L1,L2は、キャパシタンス成分C1、C2と接続され、共振器を構成する。
The inductance components L1 and L2 are inductance components obtained by the
上述したように、本発明に係る電子部品において、誘電体基体1を構成する第2の誘電体部分42は、第1の誘電体部分41よりも高い比誘電率を持ち、キャパシタンス成分C1、C2は、高い比誘電率を持つ第2の誘電体部分42を容量層としているから、大きな負荷容量を容易に得ることができ、基本波帯域の略奇数倍に発生する通過帯域を容易に偏椅させることができる。
As described above, in the electronic component according to the present invention, the
しかも、比誘電率の高い第2の誘電体部分42が、第1の誘電体部分41の内部に層状に備えられていること、即ち、比誘電率の高い部分が誘電体基体1の一部に限られていることから、誘電体基体1の全体を導波管として伝達する不望な信号の周波数が低下することがない。このことは、帯域通過フィルタにおいて、通過帯域外で良好な減衰量を得ることができることを意味する。
Moreover, the
また、負荷容量を形成する比誘電率の高い第2の誘電体部分42を、第1の誘電体部分41から独立させてあるから、大きな負荷容量を使用しても共振器同士の電磁気的結合を弱くする、或いは弱く調整することが可能となり、適切な通過帯域幅を有し、不望な信号伝達が少なく、帯域外の減衰量の良好な電子部品、例えばフィルタを得ることができる。
Further, since the
したがって、携帯電話や無線LAN等で使用される周波数の通過帯域では良好な通過特性を示し、それ以外の周波数では良好な減衰特性を持つ電子部品、例えば、共振器、フィルタ、又はデュプレクサ等の電子部品を提供することができる。 Therefore, electronic components such as resonators, filters, and duplexers that exhibit good pass characteristics in the pass band of frequencies used in mobile phones, wireless LANs, etc., and have good attenuation characteristics at other frequencies. Parts can be provided.
インダクタンス成分L1、L2は、誘電体基体1の内部に備えられ、キャパシタンス成分C1、C2と接続され共振器を構成する。このように、インダクタンス成分L1、L2を主とする共振線路と、キャパシタンス成分C1、C2よる負荷容量にて、共振周波数を決定する構成であるため、通常、基本周波数の略奇数倍に発生する高次モードの共振周波数が、略奇数倍から偏奇し、且つ、抑圧される。
The inductance components L1 and L2 are provided inside the
共振器の場合は、共振器は一個であり、フィルタ、又はデュプレクサ等の電子部品の場合は、共振器は複数である。 In the case of a resonator, there is one resonator, and in the case of an electronic component such as a filter or a duplexer, there are a plurality of resonators.
上述した電子部品は、従来より知られた積層プロセスを適用することによって容易に製造することができる。例えば、シート工法などがその一例である。シート工法の適用に当たっては、ドクターブレード法等を用いて、所定の厚さに成形した誘電体シートに、所定の形状となるように、電極ぺーストをスクリーン印刷法により印刷し、図1の誘電体層111〜116のための各シートを作成する。このときに作成すべきシートは、多数の電子部品要素を格子状に配列した集合シートとすることが、量産化の観点から好ましい。 The electronic component described above can be easily manufactured by applying a conventionally known lamination process. For example, the sheet construction method is an example. In applying the sheet method, an electrode paste is printed by a screen printing method on a dielectric sheet formed to a predetermined thickness using a doctor blade method or the like so as to have a predetermined shape. Each sheet for body layers 111-116 is created. The sheet to be created at this time is preferably an aggregate sheet in which a large number of electronic component elements are arranged in a grid pattern from the viewpoint of mass production.
図1の誘電体層113の製造に当たっては、第1の誘電体部分41に相当する第1の誘電体グリーンシートを製造する。次に、乾燥工程などの必要な工程を経た後、第1の誘電体グリーンシートにスリットを入れておく。
In manufacturing the
他方、別工程で、第2の誘電体部分42に相当する第2の誘電体グリーンシートを製造しておき、この第2の誘電体グリーンシートから、第2の誘電体部分42を、第1の誘電体グリーンシートに設けたスリット幅に相当する幅で切り取る。次に、切り取られた第2の誘電体部分を、第1の誘電体グリーンシートのスリットにはめ込む。
上述のようにして得られた各集合シートを、図1に示したような順序で積層し、かつ、圧着させる。次に、単一の電子部品毎に切断し、切断して得られたものを焼成する。焼成後は、端部にゴム転写等により電極ぺーストを塗布して、入出力端子や接地端子を形成し、その後焼付ける。ここで、シート工法において説明したが、印刷工法においても製造できることはいうまでもない。
On the other hand, in a separate process, a second dielectric green sheet corresponding to the
The respective assembly sheets obtained as described above are laminated in the order shown in FIG. Next, it cut | disconnects for every single electronic component, and baked what was obtained by cut | disconnecting. After firing, an electrode paste is applied to the end portion by rubber transfer or the like to form input / output terminals and ground terminals, and then fired. Here, although it demonstrated in the sheet construction method, it cannot be overemphasized that it can manufacture also in a printing construction method.
使用される誘電体は一般的な高周波用の誘電体(所定の誘電率で、Q値が高く、温度特性の良好なもの)であれば特に限定はない。しかし、電極と同時焼成するために、導体材料と同程度の温度で焼結が可能でなければならない。各導体や電極を形成するための前記電極ぺーストの導電性材料もまた一般的な高周波用のものであれば特に限定はない。例えば、900℃程度で焼成可能な誘電体を用いればAg、Au、Cu、Ag-Pd等導電率の高い金属が使用できる。また、チップ型フィルタを構成する誘電体の層はセラミックに限らず高周波用樹脂系の基板であっても良い。この場合は導体や電極は銅箔等により形成される。 The dielectric used is not particularly limited as long as it is a general high-frequency dielectric (having a predetermined dielectric constant, a high Q value, and good temperature characteristics). However, it must be possible to sinter at the same temperature as the conductor material in order to co-fire with the electrode. The conductive material of the electrode paste for forming each conductor and electrode is not particularly limited as long as it is a general high-frequency material. For example, if a dielectric that can be fired at about 900 ° C. is used, a metal having high conductivity such as Ag, Au, Cu, or Ag—Pd can be used. The dielectric layer constituting the chip type filter is not limited to ceramic, but may be a high-frequency resin-based substrate. In this case, the conductor and the electrode are formed of copper foil or the like.
図4は本発明に係る電子部品の別の実施例を示す分解斜視図である。図において、図1に現わされた構成部分に相当する部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例の特徴は、誘電体層113において、第1の誘電体部分41の内部に、2つの第2の誘電体部分421、422を、互いに分離して埋め込むようにして、配置したことである。キャパシタ電極211とキャパシタ電極215は、第2の誘電体部分421を間に挟んで対向し、それによって、キャパシタンス成分C1(図3参照)を生じる。また、キャパシタ電極212とキャパシタ電極216は、第2の誘電体部分422を間に挟んで対向し、それによって、キャパシタンス成分C2(図3参照)を生じる。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the electronic component according to the present invention. In the figure, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. The feature of this embodiment is that, in the
図示実施例の構造では、誘電率の高い第2の誘電体部分421、422が、互いに分離独立しているため、誘電率の高い部分の1カ所当たりの容積は、図1に示した実施例の半分以下である。このため、不望な高次モードの周波数の低下を抑え、フィルタ特性を一層改善することができる。しかも、誘電率の高い第2の誘電体部分421、422が、互いに分離独立しているため、キャパシタ電極215、216と、キャパシタ電極211、212との間に発生するキャパシタンス成分C1、C2も分離独立され、共振器相互の結合を弱く調整することが可能となる。
In the structure of the illustrated embodiment, since the second
図5は本発明に係る電子部品の更に別の実施例を示す分解斜視図、図6は図5に示した電子部品の外観斜視図、図7は図6の7−7線に沿った断面図、図8は図6の8ー8線に沿った断面図、図9は図5〜図8に示した電子部品の電気的等価回路図である。図において、図1に現わされた構成部分に相当する部分については、同一の参照符号を付してある。 5 is an exploded perspective view showing still another embodiment of the electronic component according to the present invention, FIG. 6 is an external perspective view of the electronic component shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross section taken along line 7-7 in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 6, and FIG. 9 is an electrical equivalent circuit diagram of the electronic component shown in FIGS. In the figure, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
まず、図5を参照すると、接地導体31を形成した誘電体層111の上に、インダクタ用導体231、232を有する誘電体層112、結合用導体233を有する誘電体層113、キャパシタ電極234、235を有する誘電体層114、キャパシタ電極236、237を有する誘電体層115、接地導体32を有する誘電体層116及び保護誘電体層117が、順次に積層されている。
First, referring to FIG. 5, a
次に、誘電体層111〜116について、各層毎に、その詳細を説明する。まず、誘電体層111において、その一面に形成された接地導体31は、幅方向の両端が、誘電体層111の側端面に導出されている。接地導体31の長さ方向の両端縁は誘電体層111の側端面よりも内側にある。誘電体層111は、比誘電率が低くてよい。
Next, details of the
次に、誘電体層112では、その一面に、インダクタ用導体231、232が、互いに間隔を隔てて形成され、それぞれの一端縁が誘電体層112の幅方向の一側端面に導出されている。誘電体層112も、誘電体層111と同様に、その比誘電率が低い。
Next, in the
誘電体層113では、誘電体層112と隣接する面とは反対側の面に、キャパシタ電極の結合度を調整する結合用導体233が、誘電体層113の幅方向の一端側に寄せて、長さ方向に延びるように形成されている。誘電体層113も、誘電体層111、112と同様に、その比誘電率が低い。
In the
誘電体層114では、誘電体層113と隣接する面とは反対側の面に、キャパシタ電極234、235が、長さ方向に間隔を隔てて併設されている。キャパシタ電極234の一端は、誘電体層114の長さ方向の一側端面に導出されて折り、キャパシタ電極235の一端は、キャパシタ電極234の一端が導かれた側端面とは反対側の側端面に導出されている。キャパシタ電極234、235は、誘電体層114を間に挟んで、結合用導体233と対向する。したがって、キャパシタ電極234、235に対する結合用導体233の重なり面積、距離などを調整することによって、キャパシタ電極234、235の間の結合が調整される。誘電体層114も、誘電体層111〜113と同様に、その比誘電率が低い。
In the
誘電体層115では、誘電体層114と隣接する面とは反対側の面に、キャパシタ電極236、237が、長さ方向に間隔を隔てて併設されている。キャパシタ電極236は、誘電体層115を間に挟んで、キャパシタ電極234と重なっており、キャパシタ電極237は誘電体層115を間に挟んで、キャパシタ電極235と重なっている。更に、キャパシタ電極236は、誘電体層115、114、113を貫通するビアホール(導体)238によって、インダクタ用導体231の一端に導通接続され、キャパシタ電極237は、誘電体層115、114、113を貫通するビアホール239によって、インダクタ用導体232の一端に導通接続されている。誘電体層115も、誘電体層111〜114と同様に、その比誘電率が低い。
In the
誘電体層116では、誘電体層115と隣接する面とは反対側の面に、接地導体32が形成されている。接地導体32は、幅方向の両端が、誘電体層116の側端面に導出されている。接地導体32の長さ方向の両端縁は誘電体層116の側端面よりも内側にある。
In the
誘電体層116は、誘電体層111〜115とは異なる特徴的な構成を有する。即ち、誘電体層116は、第1の誘電体部分41と、第2の誘電体部分421、422とを含んでいる。第2の誘電体部分421、422は、第1の誘電体部分41の比誘電率ε1よりも高い比誘電率ε2を持ち、第1の誘電体部分41の内部に、第1の誘電体部分41と同一厚みで、層状に備えられている。第1の誘電体部分41、及び、第2の誘電体部分421、422を備えることの技術的意義については、既に述べたとおりである。
The
第2の誘電体部分421、422は、誘電体層116の長さ方向に間隔を隔てて、互いに分離して配置されている。その技術的意義についても、すでに述べたとおりである。誘電体層116の一面上に形成された接地導体32には、誘電体層115の一面に設けたキャパシタ電極236、237が、共通に重なる。
The second
誘電体層117は、保護層となるものであって、誘電体層116に隣接して設けられている。誘電体層117も、誘電体層116に含まれる第1の誘電体部分41、及び、誘電体層111〜115と同様の誘電体材料であって、誘電体層116に含まれる第2の誘電体部分421、422よりは低い比誘電率を有する材料で構成されている。
The
図6〜図8を参照すると明らかなように、誘電体層111〜117は、誘電体基体1として、一体化、融合化されている。誘電体基体1の幅方向の一端面には、接地端子GND1が付与されており、他端面には接地端子GND2が付与されている。接地端子GND1、GND2には、接地導体31、インダクタ用導体231、232、及び、接地導体32の各一端が、導通接続されている。
As is clear from FIG. 6 to FIG. 8, the
更に、誘電体基体1の長さ方向の一側端面には入力(出力)端子T1が付与され、他側端面には出力(入力)端子T2が付与されている。入力端子T1には、キャパシタ電極234の一端が電気的、機械的に接続され、出力端子T2には、キャパシタ電極235の一端が電気的、機械的に接続されている。
Further, an input (output) terminal T1 is provided on one end face in the length direction of the
図9は図5〜図8に示した電子部品の等価的電気回路図である。図5〜図8と、図9とを併せ参照しながら説明すると、図9のキャパシタ成分C1は、第2の誘電体部分421を間に挟んで対向する接地電極32とキャパシタ電極236との間で取得されたキャパシタ成分であり、キャパシタ成分C2は、第2の誘電体部分422を間に挟んで対向する接地電極32とキャパシタ電極237との間で取得されたキャパシタ成分である。
FIG. 9 is an equivalent electric circuit diagram of the electronic component shown in FIGS. Referring to FIGS. 5 to 8 and FIG. 9 together, the capacitor component C1 in FIG. 9 is formed between the
キャパシタ成分C3は、誘電体層115を間に挟んで対向するキャパシタ電極236と、キャパシタ電極234との間で取得されるキャパシタンス成分であり、キャパシタ成分C4は、誘電体層115を間に挟んで対向するキャパシタ電極237と、キャパシタ電極235との間で取得されるキャパシタンス成分である。
The capacitor component C3 is a capacitance component acquired between the
キャパシタンス成分C5は誘電体層114を挟んでキャパシタ電極234と結合用導体233および結合用導体233とキャパシタ電極235の間で取得される二つのキャパシタンス成分の合成である。
The capacitance component C5 is a combination of two capacitance components acquired between the
インダクタンス成分L1、L2は、インダクタ用導体231、232によって得られるインダクタンス成分である。インダクタンス成分L1は、キャパシタンス成分C1と接続されて、1つの共振器を構成し、インダクタンス成分L2は、キャパシタンス成分C2と接続されて、もう1つの共振器を構成する。
The inductance components L1 and L2 are inductance components obtained by the
但し、本発明は、図1〜図9に示したフィルタにのみ適用されるものではなく、他の構成を持つフィルタ、共振器、デュプレクサなどにも、広く適用できるものである。 However, the present invention is not only applied to the filters shown in FIGS. 1 to 9 but can be widely applied to filters, resonators, duplexers, and the like having other configurations.
次に具体的な実施例を挙げて説明する。 Next, specific examples will be described.
(実施例1)
実施例1の試料として、図1〜図3に示す構成のチップ型フィルタを、シート工法により作製した。得られたチップ型積層フィルタの形状は2.0mm×1.2mm×1.0mmである。誘電体層111、112、114、115、116、及び、誘電体層113の第1の誘電体部分41は、誘電率ε1が6のセラミック誘電体材料で構成した。誘電体層113の第2の誘電体部分42は、比誘電率ε2が75のセラミック誘電体材料を用いた。
(Example 1)
As a sample of Example 1, a chip type filter having the configuration shown in FIGS. 1 to 3 was produced by a sheet method. The shape of the obtained chip-type multilayer filter is 2.0 mm × 1.2 mm × 1.0 mm. The
図10に本実施例の電気的特性を示す。図において、X軸は周波数(GHz)を示し、Y軸は減衰量(dB)を示す。曲線S11は反射特性を示し、曲線S21は通過特性を示している。 FIG. 10 shows the electrical characteristics of this example. In the figure, the X axis indicates the frequency (GHz) and the Y axis indicates the attenuation (dB). A curve S11 indicates reflection characteristics, and a curve S21 indicates transmission characteristics.
誘電率ε1の誘電体材料はアルミナ、バリウム、シリカを主成分としたものを使用し、誘電率ε2の誘電体材料はバリウム、ネオジウム、チタンを主成分としたものを使用した。 A dielectric material having a dielectric constant ε1 was mainly composed of alumina, barium and silica, and a dielectric material having a dielectric constant ε2 was a material having barium, neodymium and titanium as main components.
ビアホールや各導体及び電極を形成する導電性材料はAgを使用した。伝送線路を形成するグリーンシートの厚さは各々40μmである。 Ag was used as the conductive material for forming the via hole, each conductor, and the electrode. Each of the green sheets forming the transmission line has a thickness of 40 μm.
(実施例2)
実施例2の試料として、図4に示す構成のチップ型フィルタを、シート工法により作製した。得られたチップ型積層フィルタの形状は、実施例1と同様に、2.0mm×1.2mm×1.0mmとした。誘電体層111、112、114、115、116、及び、誘電体層113の第1の誘電体部分41は、誘電率ε1が6のセラミック誘電体材料で構成した。誘電体層113の第2の誘電体部分421、422は、比誘電率ε2=75のセラミック誘電体材料を用いた。
(Example 2)
As a sample of Example 2, a chip type filter having the configuration shown in FIG. 4 was produced by a sheet method. The shape of the obtained chip-type multilayer filter was 2.0 mm × 1.2 mm × 1.0 mm, as in Example 1. The
図11に実施例2の電気的特性を示す。グラフ軸の取り方や、曲線S11、S21の意味するところは、図10の場合と同じである。 FIG. 11 shows the electrical characteristics of Example 2. The method of taking the graph axes and the meanings of the curves S11 and S21 are the same as in the case of FIG.
(比較例)
図12は比較例として供されたチップ型フィルタの分解斜視図である。このチップ型フィルタは、基本的には、図1〜図4に示したものと基本的構造を共通にし、ただ、誘電体層113の全体を、比誘電率ε=75の高誘電率セラミック誘電体材料によって構成した点で異なる。
(Comparative example)
FIG. 12 is an exploded perspective view of a chip type filter provided as a comparative example. This chip type filter basically has the same basic structure as that shown in FIGS. 1 to 4, except that the entire
図13は比較例の電気的特性を示すグラフである。グラフ軸の取り方や、曲線S11、S21の意味するところは、図10の場合と同じである。 FIG. 13 is a graph showing the electrical characteristics of the comparative example. The method of taking the graph axes and the meanings of the curves S11 and S21 are the same as in the case of FIG.
(特性の対比及び検討)
まず、比較例の特性を示す図13を参照すると、主たる通過帯域の3倍程度より高い周波数に於いて主モード(TEM)の高次共振による通過帯域と、更にその他のモードによる通過帯域が形成される。
(Characteristic comparison and examination)
First, referring to FIG. 13 showing the characteristics of the comparative example, a pass band due to higher order resonance of the main mode (TEM) and a pass band due to other modes are formed at a frequency higher than about three times the main pass band. Is done.
これに対して、実施例1の特性を示す図10のグラフと、比較例の特性を示す図13のグラフとを対比すると明らかなように、実施例1の電気特性は、主たる通過帯域以外に形成されている通過帯は、主たる通過帯域の5倍程度まで抑圧されている。 On the other hand, as is clear when the graph of FIG. 10 showing the characteristics of Example 1 is compared with the graph of FIG. 13 showing the characteristics of the comparative example, the electrical characteristics of Example 1 are in addition to the main passband. The formed pass band is suppressed to about 5 times the main pass band.
実施例2では、その特性を示す図11のグラフと、実施例1の特性を示す図10との対比から明らかなように、不望な通過帯域が、実施例1の場合よりも、更に高周波側に抑圧され、しかも通過帯域幅が狭くなり、共振器間の結合が弱くなっている。 In the second embodiment, as is clear from the comparison between the graph of FIG. 11 showing the characteristics and FIG. 10 showing the characteristics of the first embodiment, the undesired passband has a higher frequency than in the first embodiment. And the passband width is narrowed, and the coupling between the resonators is weakened.
これは、誘電率の高い第2の誘電体部分421、422が、互いに分離独立(図4参照)しているため、1カ所当たりの容積が実施例1の半分以下となり、不望な高次モードの周波数の更なる低下が抑制されるとともに、共振器相互の結合が弱く調整されるためと考えられる。
This is because the second
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
1 誘電体基体
41 第1の誘電体部分
42、421、422 第2の誘電体部分
111〜117 誘電体層
211、212、215 キャパシタ電極
216、219、220 キャパシタ電極
234〜237 キャパシタ電極
1 Dielectric substrate
41 1st dielectric part 42,421,422 2nd dielectric part
111-117 Dielectric layers 211, 212, 215
234 to 237 Capacitor electrode
Claims (6)
前記誘電体基体は、第1の誘電体部分と、第2の誘電体部分とを含み、前記第2の誘電体部分は、前記第1の誘電体部分よりも高い比誘電率を持ち、前記第1の誘電体部分の内部に層状に備えられ、
前記キャパシタンス成分は、前記第2の誘電体部分を容量層としており、
前記インダクタンス成分は、前記誘電体基体の内部に備えられ、前記キャパシタンス成分と接続され、共振器を構成する、
電子部品。 An electronic component including a dielectric substrate, a capacitance component, and an inductance component,
The dielectric substrate includes a first dielectric portion and a second dielectric portion, and the second dielectric portion has a higher relative dielectric constant than the first dielectric portion, Provided in layers within the first dielectric portion;
The capacitance component has the second dielectric portion as a capacitive layer,
The inductance component is provided inside the dielectric substrate and connected to the capacitance component to constitute a resonator.
Electronic components.
前記共振器は、前記誘電体基体の内部に少なくとも2つ以上形成されており、
前記第2の誘電体部分は、前記共振器毎に互いに分離独立している、
電子部品。 An electronic component according to any one of claims 1 to 3,
At least two of the resonators are formed inside the dielectric substrate,
The second dielectric portions are separated and independent from each other for each of the resonators;
Electronic components.
電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the second dielectric portion is limited to a region where the capacitor electrode is formed.
Electronic components.
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