JP2851966B2 - Multilayer dielectric filter - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、マイクロ波帯で使用される積層
型誘電体フィルターに係り、特に設計の自由度が高く、
優れたフィルター特性が得られる積層型誘電体フィルタ
ーの構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated dielectric filter used in a microwave band, and particularly has a high degree of design freedom.
The present invention relates to a structure of a laminated dielectric filter from which excellent filter characteristics can be obtained.
【０００２】[0002]
【背景技術】近年、携帯電話や自動車電話等のマイクロ
波を利用した通信機器においては、損失を小さくするた
めに、各種の誘電体を使ったフィルターが使用されてい
る。中でも、誘電体セラミックスは、信頼性が高く、誘
電率εr が大きいのでフィルターの小型化にも向くため
に、好ましく使用されている。そして、そのような誘電
体フィルターの一つとして、ストリップライン型の伝送
線路を有する積層構造のフィルターが知られており、具
体的には、特開平３−９５０２号公報に開示されている
如き図１１〜図１３に示す構造のフィルターや、図１４
に示す構造のフィルターがある。2. Description of the Related Art In recent years, in communication devices using microwaves such as mobile phones and car phones, filters using various dielectrics have been used to reduce loss. Among them, the dielectric ceramic has high reliability, since the dielectric constant epsilon r is larger for pointing to the miniaturization of the filter, are preferably used. As one of such dielectric filters, a filter having a laminated structure having a strip line type transmission line is known, and specifically, as shown in FIG. A filter having the structure shown in FIGS.
There is a filter with the structure shown in
【０００３】その中で、図１１〜図１３に示されている
フィルターは、一方の主面に共振用電極２が設けられる
一方、他方の主面及び側面にアース電極４が設けられた
２枚の誘電体基板６，６が、共振用電極２が向き合うよ
うに貼り合わされた構造を有している。そして、一方の
誘電体基板６のアース電極４が設けられた側の主面外面
には、該アース電極４と非接続な状態で一対の入出力端
子８，８が設けられており、該入出力端子８，８と前記
共振用電極２の初段と最終段に位置するものとを接続す
るために、スルーホール電極１０が形成されている。即
ち、このフィルター構造では、共振用電極２と入出力端
子８がスルーホール電極１０により直接接続されている
のである。Among them, the filter shown in FIGS. 11 to 13 has two filters each having a resonance electrode 2 provided on one main surface and a ground electrode 4 provided on the other main surface and side surfaces. Dielectric substrates 6 and 6 are bonded so that the resonance electrodes 2 face each other. A pair of input / output terminals 8 are provided on the outer surface of the main surface of one dielectric substrate 6 on the side where the ground electrode 4 is provided, in a state of being disconnected from the ground electrode 4. A through-hole electrode 10 is formed to connect the output terminals 8, 8 to those located at the first and last stages of the resonance electrode 2. That is, in this filter structure, the resonance electrode 2 and the input / output terminal 8 are directly connected by the through-hole electrode 10.
【０００４】而して、この構造では、フィルターの減衰
特性が悪くなる問題があり、また回路設計を行なう上で
制限が多く、設計自由度が低くなり、フィルター特性の
向上を図ることが困難である問題があった。In this structure, however, there is a problem that the attenuation characteristics of the filter are deteriorated. In addition, there are many limitations in circuit design, the degree of freedom in designing is reduced, and it is difficult to improve the filter characteristics. There was a problem.
【０００５】また、図１４に示されているフィルター
は、誘電体基板１６が３層構造を有し、導体との同時焼
成によって一体化せしめられるものである。そして、こ
の誘電体基板１６の一つの層に複数の共振用電極１２，
１２が内蔵され、また、それとは異なる層に一対の結合
用電極２０，２０が内蔵されている。一方、該誘電体基
板１６の外表面には、略全面にアース電極１４が設けら
れると共に、対向する一対の側面において、該アース電
極１４と非接続な状態で、一対の入出力端子１８，１８
が設けられている。そして、前記結合用電極２０，２０
が延長されて、その延長部分２０ａの端部が誘電体基板
１６の外表面にまで引き出されていることにより、外表
面の入出力端子１８と内部の結合用電極２０とが接続せ
しめられているのである。In the filter shown in FIG. 14, the dielectric substrate 16 has a three-layer structure, and is integrated by simultaneous firing with a conductor. Then, a plurality of resonance electrodes 12 are provided on one layer of the dielectric substrate 16.
12 are built in, and a pair of coupling electrodes 20, 20 is built in a different layer. On the other hand, a ground electrode 14 is provided on substantially the entire outer surface of the dielectric substrate 16, and a pair of input / output terminals 18
Is provided. Then, the coupling electrodes 20, 20
Is extended, and the end of the extended portion 20a is extended to the outer surface of the dielectric substrate 16, so that the input / output terminal 18 on the outer surface and the internal coupling electrode 20 are connected. It is.
【０００６】すなわち、このフィルターでは、入出力端
子１８は、結合用電極２０に接続され、共振用電極１２
に直接に接続されていない。そして、結合用電極２０と
共振用電極１２とは、それらの間に誘電体が存在するこ
とによって、所定の結合容量をもって結合されているの
であり、この構造によって、フィルターの減衰特性が有
利に向上されているのである。That is, in this filter, the input / output terminal 18 is connected to the coupling electrode 20 and the resonance electrode 12
Not directly connected to The coupling electrode 20 and the resonance electrode 12 are coupled with a predetermined coupling capacitance due to the presence of the dielectric between them, and this structure advantageously improves the attenuation characteristics of the filter. It is being done.
【０００７】しかしながら、かかるフィルターでは、前
記結合用電極２０が、その延長部分２０ａによって大き
くなり過ぎてしまい、不要な浮遊容量を持ったり、不必
要に共振したりする場合が生じ、フィルター特性に予期
しない悪影響をもたらす問題があった。However, in such a filter, the coupling electrode 20 becomes excessively large due to the extension 20a of the filter, which may cause unnecessary stray capacitance or unnecessary resonance. There was no adverse effect.
【０００８】[0008]
【解決課題】このような事情を背景として、本発明は為
されたものであって、その解決課題とするところは、設
計の自由度が高く、優れたフィルター特性が得られると
共に、入出力部位で浮遊容量が形成されたり、共振が生
じたりしないような積層型誘電体フィルターを提供する
ことにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a high degree of freedom in design, excellent filter characteristics, and an input / output section. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a laminated dielectric filter in which stray capacitance is not formed and resonance does not occur.
【０００９】[0009]
【解決手段】そして、上記の課題を解決するために、本
発明にあっては、誘電体基板中に複数の共振用電極を内
蔵すると共に、該誘電体基板の外面にアース電極が設け
られた一体的なトリプレート構造を有する誘電体フィル
ターにして、該誘電体基板中に、該共振用電極に対して
所定の結合容量をもって結合する結合用電極が設けられ
る一方、該誘電体基板の外表面に、前記アース電極と非
接続な状態で入出力端子が設けられ、それら結合用電極
と入出力端子とが、ビアホール電極にて接続されている
ことを特徴とする積層型誘電体フィルターを、その要旨
とするものである。According to the present invention, a plurality of resonance electrodes are incorporated in a dielectric substrate, and a ground electrode is provided on an outer surface of the dielectric substrate. A dielectric filter having an integral tri-plate structure is provided in the dielectric substrate with a coupling electrode coupled to the resonance electrode with a predetermined coupling capacitance, while an outer surface of the dielectric substrate is provided. The laminated dielectric filter, wherein an input / output terminal is provided in a state not connected to the ground electrode, and the coupling electrode and the input / output terminal are connected by a via-hole electrode. It is an abstract.
【００１０】[0010]
【作用・効果】すなわち、本発明に従う積層型誘電体フ
ィルターにおいては、入出力端子は結合用電極に接続さ
れ、直接に共振用電極に接続されない。従って、共振用
電極と結合用電極との間で様々な設計変更を行なうこと
ができ、結合用電極を複数の共振用電極と結合するよう
にしたり、或いは結合用電極と共振用電極の間に更に多
層に電極を配したりする等、設計の自由度が高い。ま
た、共振用電極と入出力端子との間に結合容量をいれる
場合には、共振用電極と入出力端子を直接に接続する場
合に比して、フィルターの減衰特性が効果的に高められ
得る効果がある。Operation / Effect That is, in the laminated dielectric filter according to the present invention, the input / output terminals are connected to the coupling electrodes and are not directly connected to the resonance electrodes. Therefore, various design changes can be made between the resonance electrode and the coupling electrode, and the coupling electrode is coupled to a plurality of resonance electrodes, or between the coupling electrode and the resonance electrode. Furthermore, the degree of freedom in design is high, such as arranging electrodes in multiple layers. Further, when a coupling capacitance is provided between the resonance electrode and the input / output terminal, the attenuation characteristic of the filter can be effectively increased as compared with a case where the resonance electrode and the input / output terminal are directly connected. effective.
【００１１】さらに、結合用電極と入出力端子とは、ビ
アホール電極にて接続されることから、結合用電極の大
きさを必要な容量が得られる大きさに限定して、可及的
に小さくすることができるために、かかる結合用電極に
よって不要な浮遊容量が形成されたり、不必要な共振が
生じる不具合がない。Further, since the coupling electrode and the input / output terminal are connected by the via-hole electrode, the size of the coupling electrode is limited to a size capable of obtaining a required capacitance, and is as small as possible. Therefore, there is no problem that unnecessary stray capacitance is formed by the coupling electrode or unnecessary resonance occurs.
【００１２】[0012]
【実施例】以下に、本発明をより具体的に明らかにする
ために、本発明の代表的な実施例について、図面に基づ
いて詳細に説明することとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, representative embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１３】先ず、図１乃至図３には、本発明に従う構
造を有する積層型誘電体フィルターの一例が示されてい
る。このフィルターは、図１に示されているように、３
層構造を有すると共に、各層に各種の電極が形成された
誘電体基板２６が、導体との同時焼成により一体化せし
められているものである。なお、誘電体基板２６は公知
の各種誘電体セラミックスから構成され、また電極は、
従来から公知のディッピング法や、ＡｇやＣｕ等の導電
ペーストを用いた筆塗り法、スクリーン印刷等の転写法
の各種の電極形成方法によって形成される。そして、図
２には該フィルターの底面図が示され、図３には、図２
におけるIII −III 線断面を示す断面図が示されてい
る。First, FIGS. 1 to 3 show an example of a laminated dielectric filter having a structure according to the present invention. This filter, as shown in FIG.
A dielectric substrate 26 having a layer structure and having various electrodes formed on each layer is integrated by simultaneous firing with a conductor. The dielectric substrate 26 is made of various known dielectric ceramics, and the electrodes are
It is formed by various electrode forming methods such as a conventionally known dipping method, a brush coating method using a conductive paste such as Ag or Cu, and a transfer method such as screen printing. FIG. 2 shows a bottom view of the filter, and FIG.
Is a sectional view showing a section taken along line III-III in FIG.
【００１４】ところで、３層の中の一番上の誘電体基板
２６には、その上面及び側面にアース電極２４が形成さ
れており、また、真ん中の誘電体基板２６の上面には、
２つの１／４波長の共振用電極２２，２２が、所謂コム
ライン構造となるように互いに平行に配置されて、形成
されている。即ち、該共振用電極２２は、図１において
手前側の端部が、該誘電体基板２６の側面に形成された
アース電極２４に接続されて、短絡端とされている一
方、図１において向こう側の端部が、該誘電体基板２６
の側面に形成されたアース電極２４に接続する電極３０
に対して所定間隔を隔てて対向せしめられて、開放端と
されている。それによって、各共振用電極２２に対応し
て、１／４波長トリプレート型共振器が２段設けられて
いるのである。On the uppermost and side surfaces of the uppermost dielectric substrate 26 of the three layers, a ground electrode 24 is formed. On the upper surface of the middle dielectric substrate 26,
The two quarter-wavelength resonance electrodes 22, 22 are arranged in parallel with each other so as to form a so-called comb line structure. That is, the front end of the resonance electrode 22 in FIG. 1 is connected to the ground electrode 24 formed on the side surface of the dielectric substrate 26 to form a short-circuit end, while the other end in FIG. Side end of the dielectric substrate 26
30 connected to the ground electrode 24 formed on the side surface of
Are opposed to each other at a predetermined distance from each other, and are open ends. As a result, two quarter-wavelength triplate resonators are provided corresponding to the respective resonance electrodes 22.
【００１５】さらに、一番下の誘電体基板２６には、上
面の、前記共振用電極２２，２２の開放端に対応する位
置に、一対の結合用電極３２，３２が形成されており、
下面の、該結合用電極３２，３２に対応する位置に、一
対の入出力端子２８，２８が形成されている（図２参
照）。また、該誘電体基板２６の側面及び下面には、そ
れら入出力端子２８，２８と電気的に非接続な状態で、
アース電極２４が形成されている。そして、該誘電体基
板２６には、上面の結合用電極３２と下面の入出力端子
２８を接続するビアホール電極３４が設けられているの
である。Further, a pair of coupling electrodes 32, 32 are formed on the lowermost dielectric substrate 26 at positions corresponding to the open ends of the resonance electrodes 22, 22, on the upper surface.
A pair of input / output terminals 28 are formed on the lower surface at positions corresponding to the coupling electrodes 32 (see FIG. 2). Further, on the side surface and the lower surface of the dielectric substrate 26, in a state of being electrically disconnected from the input / output terminals 28, 28,
An earth electrode 24 is formed. The dielectric substrate 26 is provided with a via-hole electrode 34 for connecting the coupling electrode 32 on the upper surface and the input / output terminal 28 on the lower surface.
【００１６】従って、このような３層構造の誘電体基板
２６を同時焼成によって一体化したフィルターは、図３
のような構造となる。即ち、入出力端子２８は結合用電
極３２に接続され、直接に共振用電極２２に接続されな
い。また、共振用電極２２と結合用電極３２とは、それ
らの間に誘電体が存在することによって、所定の結合容
量をもって結合せしめられているのである。そして、こ
のように共振用電極２２と入出力端子２８との間に結合
容量が設けられることによって、それらを直接に接続す
る構造の従来のフィルターに比して（図１３参照）、図
４に示すように、フィルターの減衰特性が効果的に高め
られ得るのである。また、かかるフィルターでは、共振
用電極２２と結合用電極３２との間に様々な設計変更を
行なう余地があり、設計の自由度が高い。Accordingly, a filter in which such a dielectric substrate 26 having a three-layer structure is integrated by simultaneous firing is shown in FIG.
The structure is as follows. That is, the input / output terminal 28 is connected to the coupling electrode 32 and is not directly connected to the resonance electrode 22. Further, the resonance electrode 22 and the coupling electrode 32 are coupled with a predetermined coupling capacitance due to the presence of the dielectric between them. By providing the coupling capacitance between the resonance electrode 22 and the input / output terminal 28 in this way, as compared with a conventional filter having a structure in which they are directly connected (see FIG. 13), FIG. As shown, the attenuation characteristics of the filter can be effectively enhanced. Further, in such a filter, there is room for various design changes between the resonance electrode 22 and the coupling electrode 32, and the degree of design freedom is high.
【００１７】さらに、結合用電極３２と入出力端子２８
とは、従来のような結合用電極３２の延長部分によって
ではなく、ビアホール電極３４によって接続されてい
る。それ故に、結合用電極３２の大きさを必要な容量が
得られる大きさに限定して、可及的に小さくすることが
でき、以てかかるフィルターでは、結合用電極３２によ
って不要な浮遊容量が形成されたり、不必要な共振が生
じる不具合がない。Further, the coupling electrode 32 and the input / output terminal 28
Is connected by a via-hole electrode 34, not by an extension of the coupling electrode 32 as in the related art. Therefore, it is possible to limit the size of the coupling electrode 32 to a size capable of obtaining a required capacitance and to reduce the size as much as possible. In such a filter, unnecessary stray capacitance is reduced by the coupling electrode 32. There is no problem of being formed or causing unnecessary resonance.
【００１８】次に、図５〜図８に基づいて、本発明に従
う構造を有する積層型誘電体フィルターの別の実施例に
ついて、説明することとする。なお、以下の説明では、
前記実施例と同様の構造のものについては、同じ符号を
付して詳しい説明は省略することとする。Next, another embodiment of the laminated dielectric filter having the structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description,
Components having the same structure as in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【００１９】このフィルターは、図５に示されているよ
うに、３層構造を有する誘電体基板２６が、同時焼成に
より一体化せしめられているものであり、前記実施例と
同様に、３層の中の一番上の誘電体基板２６にはアース
電極２４が形成され、また、真ん中の誘電体基板２６に
は１／４波長の共振用電極２２が所謂コムライン構造で
４つ形成されている。即ち、各共振用電極２２に対応し
て、１／４波長トリプレート型共振器が４段設けられる
ようになっている。In this filter, as shown in FIG. 5, a dielectric substrate 26 having a three-layer structure is integrated by simultaneous sintering. A ground electrode 24 is formed on the uppermost dielectric substrate 26, and four quarter-wave resonance electrodes 22 are formed on the middle dielectric substrate 26 in a so-called comb line structure. I have. That is, four stages of a quarter-wavelength triplate type resonator are provided corresponding to each resonance electrode 22.
【００２０】そして、一番下の誘電体基板２６の上面に
は、前記共振用電極２２の開放端に対応する位置に、そ
れぞれ右側の２つ若しくは左側の２つの共振用電極２
２，２２に結合し得る大きさの一対の結合用電極３２，
３２が形成されている。更に、該結合用電極３２，３２
は、ビアホール電極３４，３４によって、該誘電体基板
２６の下面に設けられた一対の入出力端子２８，２８と
接続されている（図６参照）。また、該誘電体基板２６
の側面及び下面には、それら入出力端子２８，２８と電
気的に非接続な状態で、アース電極２４が形成されてい
る。On the upper surface of the lowermost dielectric substrate 26, two right-side or two left-side resonance electrodes 2 are provided at positions corresponding to the open ends of the resonance electrodes 22 respectively.
A pair of coupling electrodes 32 large enough to couple to
32 are formed. Further, the coupling electrodes 32, 32
Are connected to a pair of input / output terminals 28, 28 provided on the lower surface of the dielectric substrate 26 by via hole electrodes 34, 34 (see FIG. 6). Further, the dielectric substrate 26
A ground electrode 24 is formed on the side surface and the lower surface of the device in a state of being electrically disconnected from the input / output terminals 28, 28.
【００２１】従って、このような３層構造の誘電体基板
２６を同時焼成によって一体化したフィルターは、図７
のような構造となり、また該フィルターの左側の２段の
共振器部分についてみると、等価回路は図８のようにな
る。即ち、入出力端子２８は結合用電極３２に接続さ
れ、直接に共振用電極２２に接続されない。そして、結
合用電極３２と２つの共振用電極２２，２２とは、それ
らの間に誘電体が存在することによって、それぞれ所定
の結合容量Ｃ1 ，Ｃ2 をもって結合せしめられているの
であり、且つそれら２つの共振用電極２２，２２間に
は、分布結合による誘導成分が生じて、等価的にインダ
クタンスＬが付加されているのである。Accordingly, a filter in which such a dielectric substrate 26 having a three-layer structure is integrated by simultaneous firing is shown in FIG.
FIG. 8 shows the equivalent circuit of the two-stage resonator on the left side of the filter. That is, the input / output terminal 28 is connected to the coupling electrode 32 and is not directly connected to the resonance electrode 22. The coupling electrode 32 and the two resonance electrodes 22 and 22 are coupled with predetermined coupling capacitances C 1 and C 2 , respectively, due to the presence of a dielectric between them, and An induction component due to distributed coupling is generated between the two resonance electrodes 22 and 22, and an inductance L is equivalently added.
【００２２】このように、かかるフィルターでは、入出
力間に素子（結合容量Ｃ2 ）を追加することができ、設
計の自由度が高い。しかも、このような回路を有するフ
ィルターでは、通過帯域の高周波数側において減衰極
（減衰ピーク）が設けられ得ることから、フィルターの
減衰特性が極めて効果的に高められ得るのである。ま
た、結合用電極３２と入出力端子２８とがビアホール電
極３４によって接続されているため、結合用電極３２の
大きさを必要な容量が得られる大きさに限定して、可及
的に小さくすることができ、不要な浮遊容量や共振が生
じない。As described above, in such a filter, an element (coupling capacitance C 2 ) can be added between the input and the output, and the degree of design freedom is high. Moreover, in a filter having such a circuit, an attenuation pole (attenuation peak) can be provided on the high frequency side of the pass band, so that the attenuation characteristics of the filter can be enhanced very effectively. Further, since the coupling electrode 32 and the input / output terminal 28 are connected by the via-hole electrode 34, the size of the coupling electrode 32 is limited to a size that can obtain a required capacitance, and is made as small as possible. And unnecessary stray capacitance and resonance do not occur.
【００２３】さらに、図９には、本発明に従う構造を有
する積層型誘電体フィルターのまた別の実施例が示され
ており、該フィルターの左側の２段の共振器部分を示す
等価回路が図１０に示されている。このフィルターで
は、４つの共振用電極２２の中の初段のものと最終段の
ものに対応して、それぞれ、第一の結合用電極３６が設
けられ、更に、該第一の結合用電極３６に対して所定の
結合容量を以て結合すると共に、左側の２つ若しくは右
側の２つの共振用電極２２，２２に対して所定の結合容
量をもって結合する、第二の結合用電極３８が設けられ
ている。FIG. 9 shows still another embodiment of a laminated dielectric filter having a structure according to the present invention. FIG. 9 is an equivalent circuit showing a two-stage resonator portion on the left side of the filter. It is shown at 10. In this filter, a first coupling electrode 36 is provided corresponding to the first stage and the last stage of the four resonance electrodes 22, respectively. On the other hand, a second coupling electrode 38 is provided which couples with a predetermined coupling capacitance and couples with two resonance electrodes 22 on the left side or two resonance electrodes 22 on the right side with a predetermined coupling capacitance.
【００２４】すなわち、このフィルターにおいても、入
出力端子２８は、ビアホール電極３４によって、第一の
結合用電極３６に接続され、直接に共振用電極２２に接
続されない。そして、第一の結合用電極３６と第二の結
合用電極３８とは、それらの間に誘電体が存在すること
によって、所定の結合容量Ｃ1 をもって結合せしめられ
ており、また、第二の結合用電極３８と２つの共振用電
極２２，２２とは、それらの間に誘電体が存在すること
によって、それぞれ所定の結合容量Ｃ2 ，Ｃ3をもって
結合せしめられているのである。That is, also in this filter, the input / output terminal 28 is connected to the first coupling electrode 36 by the via hole electrode 34, and is not directly connected to the resonance electrode 22. Then, a first coupling electrode 36 and the second coupling electrode 38 by a dielectric is present between them, and are held together with a predetermined coupling capacitor C 1, also a second The coupling electrode 38 and the two resonance electrodes 22 and 22 are coupled with predetermined coupling capacitances C 2 and C 3 , respectively, due to the presence of a dielectric between them.
【００２５】このように、かかるフィルターでは、入出
力間に素子（結合容量Ｃ2 ，Ｃ3 ）を追加することがで
き、設計の自由度が高い。しかも、このような回路を有
するフィルターでは、通過帯域の低周波数側において減
衰極（減衰ピーク）が設けられ得ることから、フィルタ
ーの減衰特性が極めて効果的に高められ得るのである。
また、第一の結合用電極３６と入出力端子２８とがビア
ホール電極３４によって接続されているため、第一の結
合用電極３６の大きさを必要な容量が得られる大きさに
限定して、可及的に小さくすることができ、不要な浮遊
容量や共振が生じない。As described above, in such a filter, elements (coupling capacitors C 2 and C 3 ) can be added between the input and the output, and the degree of design freedom is high. Moreover, in a filter having such a circuit, an attenuation pole (attenuation peak) can be provided on the low frequency side of the pass band, so that the attenuation characteristic of the filter can be enhanced very effectively.
Further, since the first coupling electrode 36 and the input / output terminal 28 are connected by the via-hole electrode 34, the size of the first coupling electrode 36 is limited to a size capable of obtaining a required capacitance. It can be made as small as possible, and unnecessary stray capacitance and resonance do not occur.
【００２６】なお、上述してきたように、本発明では、
共振用電極及び結合用電極を、誘電体基板内に完全に内
蔵するところから、それらの電極を形成する導体には、
比抵抗の低いものを用いることが望ましい。何故なら、
電極でのロスがフィルターの通過域での損失を増加させ
るからであり、特に、マイクロ波帯での電磁波を扱う場
合には、結合回路の導体の抵抗が低い必要があり、低抵
抗のＡｕ系、Ａｇ系若しくはＣｕ系の導体を使用するこ
とが好ましい。As described above, in the present invention,
Since the electrodes for resonance and the electrodes for coupling are completely embedded in the dielectric substrate, the conductors forming those electrodes include:
It is desirable to use a material having a low specific resistance. Because,
This is because the loss in the electrode increases the loss in the pass band of the filter. In particular, when dealing with electromagnetic waves in the microwave band, the resistance of the conductor of the coupling circuit needs to be low, and a low-resistance Au-based material is used. , Ag-based or Cu-based conductors are preferably used.
【００２７】そして、Ａｇ系やＣｕ系の導体を使用する
場合には、それらの導体の融点が低く、通常の誘電体材
料と同時焼成することは困難であるところから、それら
の融点（１１００℃以下）よりも低い温度で焼成され得
る誘電体材料を用いる必要がある。また、マイクロ波フ
ィルターとしてのデバイスの性格上、形成される共振回
路の共振周波数の温度特性（温度係数）が±５０ｐｐｍ
／℃以下になるような誘電体材料が好ましい。このよう
な誘電体材料としては、例えば、コージェライト系ガラ
ス粉末とＴｉＯ2 粉末及びＮｄ2 Ｔｉ2 Ｏ7 粉末との混
合物等のガラス系のものや、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −ＲＥ2
Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 系組成（ＲＥ：レアアース成分）に若
干のガラス形成成分やガラス粉末を添加したものがあ
る。In the case where Ag-based or Cu-based conductors are used, their melting points are low (1100 ° C.) because they have low melting points and are difficult to co-fire with ordinary dielectric materials. It is necessary to use a dielectric material that can be fired at a lower temperature than the following. Further, due to the characteristics of the device as a microwave filter, the temperature characteristic (temperature coefficient) of the resonance frequency of the formed resonance circuit is ± 50 ppm.
/ ° C or lower is preferable. Examples of such a dielectric material include glass-based materials such as a mixture of cordierite-based glass powder, TiO 2 powder, and Nd 2 Ti 2 O 7 powder, and BaO—TiO 2 —RE 2.
There is an O 3 -Bi 2 O 3 composition (RE: rare earth component) to which a slight amount of a glass forming component or glass powder is added.
【００２８】以下に、上述した構造を有する積層型誘電
体フィルターを実際に作製した例を示す。An example in which a laminated dielectric filter having the above-described structure is actually manufactured will be described below.
【００２９】実施例１ 先ず、ＭｇＯ：１８wt％−Ａｌ2 Ｏ3 ：３７wt％−Ｓｉ
Ｏ2 ：３７wt％−Ｂ2Ｏ3 ：５wt％−ＴｉＯ2 ：３wt％
なる組成のガラス粉末の７３wt％と、市販のＴｉＯ2 粉
末の１７wt％と、Ｎｄ2 Ｔｉ2 Ｏ7 粉末の１０wt％とを
十分に混合して、混合粉末を得た（なお、Ｎｄ2 Ｔｉ2
Ｏ7 粉末は、Ｎｄ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2粉末を１２００
℃で仮焼した後、粉砕して得たものを使用した）。そし
て、この混合粉末に、アクリル系有機バインダー、可塑
剤、トルエン及びアルコール系の溶剤を加え、アルミナ
玉石で十分に混合してスラリーとし、このスラリーを用
いて、ドクターブレード法により、０．２mm〜０．５mm
の厚みのグリーンテープを作製した。Example 1 First, MgO: 18 wt% -Al 2 O 3 : 37 wt% -Si
O 2 : 37 wt% -B 2 O 3 : 5 wt% -TiO 2 : 3 wt%
73% by weight of glass powder having the following composition, 17% by weight of commercially available TiO 2 powder, and 10% by weight of Nd 2 Ti 2 O 7 powder were sufficiently mixed to obtain a mixed powder (Nd 2 Ti 2
The O 7 powder is composed of Nd 2 O 3 powder and TiO 2 powder of 1200.
After calcination at ℃, those obtained by pulverization were used). Then, to this mixed powder, an acrylic organic binder, a plasticizer, toluene and an alcohol-based solvent are added, and the mixture is sufficiently mixed with an alumina cobblestone to form a slurry. 0.5mm
To produce a green tape having a thickness of
【００３０】次いで、得られたグリーンテープのうちビ
アホールが必要なものについては、通常のビアパンチン
グマシーンによりビアホールを形成した。そして、Ａｇ
系粉末、アクリル系有機バインダー及びテルピネオール
系の有機溶剤を、３本ローラーにより良く混練して、導
体ペーストを得た後、この導体ペーストを用いて、ビア
ホールに孔埋め印刷をした。また、この導体ペーストを
使用して、前記グリーンテープ上に、図１に示した配線
パターンや、上下二面のアース導体を印刷した。Next, among the obtained green tapes, those requiring a via hole were formed with a normal via punching machine. And Ag
The system powder, the acrylic organic binder, and the terpineol-based organic solvent were kneaded well with a three-roller to obtain a conductor paste, and the conductor paste was used to fill and fill via holes. Also, using this conductor paste, the wiring pattern shown in FIG. 1 and the two upper and lower ground conductors were printed on the green tape.
【００３１】しかる後、これら導体パターンが印刷され
たグリーンテープを、所定の順番で重ねた後、１００
℃、１００kg／cm2 の条件で積層一体化した。そして、
積層後、この積層体を切断し、その側面（切断面）に上
下のアース導体を接続するように側面のアース導体を印
刷して、図１に示す構造のフィルター前駆体を得た。更
にその後、かかるフィルター前駆体を、大気雰囲気下
で、９００℃、３０分の条件で同時焼成して、全体の厚
みが２mmの薄いマイクロ波用フィルターを得た。Thereafter, the green tapes on which the conductor patterns are printed are superposed in a predetermined order,
The laminate was integrated under the conditions of 100 ° C. and 100 kg / cm 2 . And
After lamination, the laminate was cut, and the ground conductor on the side was printed on the side (cut surface) so as to connect the upper and lower ground conductors, thereby obtaining a filter precursor having the structure shown in FIG. Thereafter, the filter precursor was simultaneously fired at 900 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere to obtain a thin microwave filter having a total thickness of 2 mm.
【００３２】そして、このフィルターの特性を調べたと
ころ、９００ＭHz帯で、帯域幅：２０ＭHz、挿入損失：
３ｄＢであった。また、前記混合粉末の焼結体を作製し
て、所定の寸法に研磨した後、平行導体板型共振器法に
て、マイクロ波帯における共振周波数の温度特性（温度
係数）を測定したところ、−２５℃〜＋７５℃の間で、
＋１０ｐｐｍ／℃であった。When the characteristics of this filter were examined, the bandwidth was 20 MHz and the insertion loss was 900 MHz.
It was 3 dB. Further, after preparing a sintered body of the mixed powder and polishing it to a predetermined size, a temperature characteristic (temperature coefficient) of a resonance frequency in a microwave band was measured by a parallel conductor plate type resonator method. Between -25 ° C and + 75 ° C,
+10 ppm / ° C.
【００３３】実施例２ 先ず、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 系組
成の誘電体磁器の粉末に、低融点ガラス粉末及び低融点
金属酸化物粉末をそれらの合計量が８wt％となるように
添加して、混合粉末を調製した。そして、この混合粉末
に、アクリル系有機バインダー、可塑剤、トルエン及び
アルコール系の溶剤を加え、アルミナ玉石で十分に混合
してスラリーとし、このスラリーを用いて、ドクターブ
レード法により、０．２mm〜０．５mmの厚みのグリーン
テープを作製した。Example 2 First, a low melting glass powder and a low melting metal oxide powder were added to a dielectric ceramic powder having a BaO—TiO 2 —Nd 2 O 3 —Bi 2 O 3 composition in a total amount of 8 wt. % To prepare a mixed powder. Then, to this mixed powder, an acrylic organic binder, a plasticizer, toluene and an alcohol-based solvent are added, and the mixture is sufficiently mixed with an alumina cobblestone to form a slurry. A green tape having a thickness of 0.5 mm was produced.
【００３４】次いで、得られたグリーンテープのうちビ
アホールが必要なものについては、通常のビアパンチン
グマシーンによりビアホールを形成した。そして、Ａｇ
系粉末、アクリル系有機バインダー及びテルピネオール
系の有機溶剤を、３本ローラーにより良く混練して、導
体ペーストを得た後、この導体ペーストを用いて、ビア
ホールに孔埋め印刷をした。また、この導体ペーストを
使用して、前記グリーンテープ上に、図１に示した配線
パターンや、上下二面のアース導体を印刷した。Next, among the obtained green tapes, those requiring a via hole were formed with a normal via punching machine. And Ag
The system powder, the acrylic organic binder, and the terpineol-based organic solvent were kneaded well with a three-roller to obtain a conductor paste, and the conductor paste was used to fill and fill via holes. Also, using this conductor paste, the wiring pattern shown in FIG. 1 and the two upper and lower ground conductors were printed on the green tape.
【００３５】しかる後、これら導体パターンが印刷され
たグリーンテープを、所定の順番で重ねた後、１００
℃、１００kg／cm2 の条件で積層一体化した。そして、
積層後、この積層体を切断し、その側面（切断面）に上
下のアース導体を接続するように側面のアース導体を印
刷して、図５に示す構造のフィルター前駆体を得た。更
にその後、かかるフィルター前駆体を、大気雰囲気下
で、９００℃、３０分の条件で同時焼成して、全体の厚
みが２mmの薄いマイクロ波用フィルターを得た。Thereafter, the green tapes on which the conductor patterns are printed are stacked in a predetermined order,
The laminate was integrated under the conditions of 100 ° C. and 100 kg / cm 2 . And
After lamination, the laminate was cut, and the ground conductor on the side was printed so as to connect the upper and lower ground conductors to the side (cut surface), thereby obtaining a filter precursor having the structure shown in FIG. Thereafter, the filter precursor was simultaneously fired at 900 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere to obtain a thin microwave filter having a total thickness of 2 mm.
【００３６】そして、このフィルターの特性を調べたと
ころ、９００ＭHz帯で、帯域幅：２０ＭHz、挿入損失：
３ｄＢであった。また、前記混合粉末の焼結体を作製し
て、所定の寸法に研磨した後、平行導体板型共振器法に
て、マイクロ波帯における共振周波数の温度特性（温度
係数）を測定したところ、−２５℃〜＋７５℃の間で、
＋１５ｐｐｍ／℃であった。When the characteristics of this filter were examined, the bandwidth was 20 MHz and the insertion loss was 900 MHz.
It was 3 dB. Further, after preparing a sintered body of the mixed powder and polishing it to a predetermined size, a temperature characteristic (temperature coefficient) of a resonance frequency in a microwave band was measured by a parallel conductor plate type resonator method. Between -25 ° C and + 75 ° C,
+15 ppm / ° C.
【００３７】以上、本発明の代表的な実施例について詳
述してきたが、本発明が、そのような実施例の記載によ
って、何等の制約をも受けるものでないことは、言うま
でもないところである。また、本発明には、上記の実施
例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、
当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を
加え得るものであることが、理解されるべきである。Although the typical embodiments of the present invention have been described in detail above, it goes without saying that the present invention is not limited by the description of such embodiments. In addition, the present invention, in addition to the above embodiments, unless departing from the spirit of the present invention,
It should be understood that various changes, modifications, improvements, and the like can be made based on the knowledge of those skilled in the art.
【図１】本発明に係る積層型誘電体フィルターの一例に
ついて、その積層構造を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a laminated structure of an example of a laminated dielectric filter according to the present invention.
【図２】図１の積層型誘電体フィルターの底面図であ
る。FIG. 2 is a bottom view of the laminated dielectric filter of FIG.
【図３】図２におけるIII −III 線断面を示す断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view showing a section taken along line III-III in FIG. 2;
【図４】図３のフィルターの減衰特性と従来（図１３）
のフィルターの減衰特性を示すグラフである。FIG. 4 shows the attenuation characteristic of the filter of FIG. 3 and a conventional filter (FIG. 13).
6 is a graph showing the attenuation characteristics of the filter of FIG.
【図５】本発明に係る積層型誘電体フィルターの異なる
例について、その積層構造を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a laminated structure of a different example of the laminated dielectric filter according to the present invention.
【図６】図５の積層型誘電体フィルターの底面図であ
る。FIG. 6 is a bottom view of the laminated dielectric filter of FIG.
【図７】図６におけるVII −VII 線断面を示す断面図で
ある。FIG. 7 is a sectional view showing a section taken along line VII-VII in FIG. 6;
【図８】図５の積層型誘電体フィルターの等価回路であ
る。FIG. 8 is an equivalent circuit of the laminated dielectric filter of FIG.
【図９】本発明に係る積層型誘電体フィルターの更に異
なる例を示す、図７に対応する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7, showing still another example of the laminated dielectric filter according to the present invention.
【図１０】図９の積層型誘電体フィルターの等価回路で
ある。FIG. 10 is an equivalent circuit of the laminated dielectric filter of FIG. 9;
【図１１】従来の積層型誘電体フィルターの一例につい
て、その貼り合わせ構造を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing a bonding structure of an example of a conventional laminated dielectric filter.
【図１２】図１１の積層型誘電体フィルターの底面図で
ある。FIG. 12 is a bottom view of the laminated dielectric filter of FIG.
【図１３】図１２におけるXIII−XIII線断面を示す断面
図である。FIG. 13 is a sectional view showing a section taken along line XIII-XIII in FIG. 12;
【図１４】従来の積層型誘電体フィルターの別の例につ
いて、その積層構造を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a laminated structure of another example of a conventional laminated dielectric filter.
２２ 共振用電極 ２４ アース電極 ２６ 誘電体基板 ２８ 入出力端子 ３０ 電極 ３２ 結合用電極 ３４ ビアホール電極 ３６ 第一の結合用電極 ３８ 第二の結合用電極 22 Resonant electrode 24 Earth electrode 26 Dielectric substrate 28 Input / output terminal 30 Electrode 32 Coupling electrode 34 Via hole electrode 36 First coupling electrode 38 Second coupling electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−128801（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284501（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−124101（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−125110（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−9502（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−116403（ＪＰ，Ｕ) 国際公開92／4741（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01P 1/203 H01P 1/205 H01P 5/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-128801 (JP, A) JP-A-2-284501 (JP, A) JP-A-3-124101 (JP, A) JP-A-1- 125110 (JP, A) JP 39502 (JP, U) JP 4 116403 (JP, U) International Publication 92/4741 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6) , DB name) H01P 1/203 H01P 1/205 H01P 5/08
Claims (1)
すると共に、該誘電体基板の外面にアース電極が設けら
れた一体的なトリプレート構造を有する誘電体フィルタ
ーにして、 該誘電体基板中に、該共振用電極に対して所定の結合容
量をもって結合する結合用電極が設けられる一方、該誘
電体基板の外表面に、前記アース電極と非接続な状態で
入出力端子が設けられ、それら結合用電極と入出力端子
とが、ビアホール電極にて接続されていることを特徴と
する積層型誘電体フィルター。1. A dielectric filter having an integral triplate structure in which a plurality of resonance electrodes are built in a dielectric substrate and a ground electrode is provided on an outer surface of the dielectric substrate. A coupling electrode for coupling with a predetermined coupling capacitance to the resonance electrode is provided in the substrate, and an input / output terminal is provided on the outer surface of the dielectric substrate in a state of being disconnected from the ground electrode. Wherein the coupling electrode and the input / output terminal are connected by a via-hole electrode.
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1992
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