JPH08154006A - 誘電体基板 - Google Patents
誘電体基板Info
- Publication number
- JPH08154006A JPH08154006A JP6319321A JP31932194A JPH08154006A JP H08154006 A JPH08154006 A JP H08154006A JP 6319321 A JP6319321 A JP 6319321A JP 31932194 A JP31932194 A JP 31932194A JP H08154006 A JPH08154006 A JP H08154006A
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- JP
- Japan
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- dielectric substrate
- dielectric constant
- transmission line
- electrode pattern
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 導体線路の面積を大きくする必要をなくし
て、2導体伝送線路素子を小型化することが可能な誘電
体基板を提供する。 【構成】 2導体伝送線路素子に用いられる誘電体基板
2の、伝送線路1が配設される部分のうちの任意の部分
2bを、周囲の部分2aとは比誘電率の異なる材質から
形成する。
て、2導体伝送線路素子を小型化することが可能な誘電
体基板を提供する。 【構成】 2導体伝送線路素子に用いられる誘電体基板
2の、伝送線路1が配設される部分のうちの任意の部分
2bを、周囲の部分2aとは比誘電率の異なる材質から
形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体基板に関し、
詳しくは、例えば、マイクロストリップラインを用いた
ローパスフィルタ、モノリシックICなどの2導体伝送
線路素子に用いられる誘電体基板に関する。
詳しくは、例えば、マイクロストリップラインを用いた
ローパスフィルタ、モノリシックICなどの2導体伝送
線路素子に用いられる誘電体基板に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、図4は、2導体伝送線路素子の
一つであるマイクロストリップラインを用いたローパス
フィルタの電極パターン(伝送線路)が形成された面を
示す平面図である。
一つであるマイクロストリップラインを用いたローパス
フィルタの電極パターン(伝送線路)が形成された面を
示す平面図である。
【0003】従来のローパスフィルタとしては、例え
ば、比誘電率が10程度の均一な誘電体基板52上に、
図4に示すような、幅の狭い部分51aと幅の広い部分
51bが交互に形成された電極パターン(伝送線路)5
1を形成したものが用いられている。
ば、比誘電率が10程度の均一な誘電体基板52上に、
図4に示すような、幅の狭い部分51aと幅の広い部分
51bが交互に形成された電極パターン(伝送線路)5
1を形成したものが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のロ
ーパスフィルタのように、幅の狭い部分51aと幅の広
い部分51bを有する電極パターン51を配設すること
により素子を構成した場合、付与すべきフィルタ特性の
いかんによっては電極パターン51が非常に大きくな
り、製品の大型化を招くという問題点がある。
ーパスフィルタのように、幅の狭い部分51aと幅の広
い部分51bを有する電極パターン51を配設すること
により素子を構成した場合、付与すべきフィルタ特性の
いかんによっては電極パターン51が非常に大きくな
り、製品の大型化を招くという問題点がある。
【0005】例えば、上記のローパスフィルタにおいて
は、電極パターン51の幅の狭い部分51aの幅W1が
1mm、長さL1が数mm程度で、幅の広い部分51bの幅
W2及び長さL2がそれぞれ5〜10mm程度になり、素子
全体としては数cm2の面積の大きさになる場合がある。
は、電極パターン51の幅の狭い部分51aの幅W1が
1mm、長さL1が数mm程度で、幅の広い部分51bの幅
W2及び長さL2がそれぞれ5〜10mm程度になり、素子
全体としては数cm2の面積の大きさになる場合がある。
【0006】そして、素子自体の大きさに起因して、ま
た、クロストークを避けるため、隣接ラインとの間隔を
大きくすることが必要になり、この素子(上記ローパス
フィルタ)を用いた部品の小型化や高密度実装を妨げる
という問題点がある。
た、クロストークを避けるため、隣接ラインとの間隔を
大きくすることが必要になり、この素子(上記ローパス
フィルタ)を用いた部品の小型化や高密度実装を妨げる
という問題点がある。
【0007】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、電極パターン(伝送線路)の面積を大きくする必
要がなく、2導体伝送線路素子を小型化することが可能
な誘電体基板を提供することを目的とする。
あり、電極パターン(伝送線路)の面積を大きくする必
要がなく、2導体伝送線路素子を小型化することが可能
な誘電体基板を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の誘電体基板は、2導体伝送線路素子に用
いられる誘電体基板であって、伝送線路が配設される部
分のうちの任意の部分が、その周囲の部分とは比誘電率
の異なる材質から形成されていることを特徴とする。
に、この発明の誘電体基板は、2導体伝送線路素子に用
いられる誘電体基板であって、伝送線路が配設される部
分のうちの任意の部分が、その周囲の部分とは比誘電率
の異なる材質から形成されていることを特徴とする。
【0009】すなわち、この発明においては、全体の比
誘電率が均一な誘電体基板を用いた場合には、大きな電
極パターン(伝送線路)が形成されることになる部分
を、他の部分より比誘電率の大きい材料に置き換えるこ
とにより、電極パターン(伝送線路)の小型化を実現し
ようとするものである。
誘電率が均一な誘電体基板を用いた場合には、大きな電
極パターン(伝送線路)が形成されることになる部分
を、他の部分より比誘電率の大きい材料に置き換えるこ
とにより、電極パターン(伝送線路)の小型化を実現し
ようとするものである。
【0010】
【実施例】以下に、この発明の実施例を示して、その特
徴とするところをさらに具体的に説明する。
徴とするところをさらに具体的に説明する。
【0011】なお、この実施例では、誘電体基板を用い
る2導体伝送線路素子のうち、ローパスフィルタを例に
とって説明する。
る2導体伝送線路素子のうち、ローパスフィルタを例に
とって説明する。
【0012】図1は、この発明の一実施例にかかる誘電
体基板を用いたローパスフィルタを示す図であり、(a)
は平面図、(b)は正面図である。
体基板を用いたローパスフィルタを示す図であり、(a)
は平面図、(b)は正面図である。
【0013】このローパスフィルタは、図1(a),(b)
に示すように、誘電体基板2の上面側に各部の幅が均一
な電極パターン(伝送線路)1を配設し、下面側に裏面
電極3を配設することにより形成されている。そして、
この実施例では、電極パターン1の幅Wは0.528mm
に形成されている。
に示すように、誘電体基板2の上面側に各部の幅が均一
な電極パターン(伝送線路)1を配設し、下面側に裏面
電極3を配設することにより形成されている。そして、
この実施例では、電極パターン1の幅Wは0.528mm
に形成されている。
【0014】また、このローパスフィルタにおいては、
特性インピーダンスが50.0Ωの部分1aと、25.
3Ωの部分1bが梯子状に形成されており、梯子を構成
するそれぞれの段の長さが、10GHzでの波長の1/
2になるように設計されている。
特性インピーダンスが50.0Ωの部分1aと、25.
3Ωの部分1bが梯子状に形成されており、梯子を構成
するそれぞれの段の長さが、10GHzでの波長の1/
2になるように設計されている。
【0015】一方、この実施例のローパスフィルタに用
いられている誘電体基板2は、図1に示すように、 比誘電率εr=17.0で、長さL1=4.310mmの
部分2aと 比誘電率εr=60.0で、長さL2=2.178mmの
部分2bと、を交互に配設するとともに、両端側に、 比誘電率εr=17.0で、長さL3=10.00mmの
部分2cを配設することにより形成されている。
いられている誘電体基板2は、図1に示すように、 比誘電率εr=17.0で、長さL1=4.310mmの
部分2aと 比誘電率εr=60.0で、長さL2=2.178mmの
部分2bと、を交互に配設するとともに、両端側に、 比誘電率εr=17.0で、長さL3=10.00mmの
部分2cを配設することにより形成されている。
【0016】そして、このローパスフィルターにおいて
は、電極パターン(伝送線路)1(図1)のうち、誘電
体基板2の比誘電率εrの小さい部分2aに形成された
部分1aが特性インピーダンス50.0Ωの部分とな
り、比誘電率εrの大きい部分2bに形成された部分1
bが特性インピーダンス25.3Ωの部分となってい
る。
は、電極パターン(伝送線路)1(図1)のうち、誘電
体基板2の比誘電率εrの小さい部分2aに形成された
部分1aが特性インピーダンス50.0Ωの部分とな
り、比誘電率εrの大きい部分2bに形成された部分1
bが特性インピーダンス25.3Ωの部分となってい
る。
【0017】すなわち、この実施例のローパスフィルタ
においては、誘電体基板2として、比誘電率εrの異な
る2種類の誘電体材料を複合化してなる誘電体基板を用
いることによって、電極パターン1の幅を変えることな
く所望のフィルタ特性を実現している。
においては、誘電体基板2として、比誘電率εrの異な
る2種類の誘電体材料を複合化してなる誘電体基板を用
いることによって、電極パターン1の幅を変えることな
く所望のフィルタ特性を実現している。
【0018】これに対して、各部で比誘電率εrが均一
な誘電体基板(比誘電率εr=17.0Ω)を用い、電
極パターンの幅を変化させるようにした従来のローパス
フィルタ(図4)において上記実施例と同等の特性を実
現しようとすると、電極パターン51の幅の狭い部分5
1aの幅W1が0.528mm、長さL1が4.310mm、
幅の広い部分51bの幅W2が2.094mm、長さL2が
3.967mmとなる。
な誘電体基板(比誘電率εr=17.0Ω)を用い、電
極パターンの幅を変化させるようにした従来のローパス
フィルタ(図4)において上記実施例と同等の特性を実
現しようとすると、電極パターン51の幅の狭い部分5
1aの幅W1が0.528mm、長さL1が4.310mm、
幅の広い部分51bの幅W2が2.094mm、長さL2が
3.967mmとなる。
【0019】したがって、上記実施例のローパスフィル
タにおいては、電極パターン1の面積を、従来のローパ
スフィルタのそれの1/4程度にまで減少させることが
できる。
タにおいては、電極パターン1の面積を、従来のローパ
スフィルタのそれの1/4程度にまで減少させることが
できる。
【0020】次に、この発明の誘電体基板を用いた上記
ローパスフィルタの製造方法について説明する。
ローパスフィルタの製造方法について説明する。
【0021】まず、素原料として、BaCO3、MgC
O3、Nd2CO3、TiO2を用意し、表1に示すような
割合でそれぞれを秤量し、湿式ボールミルを用いて混合
粉砕を行い、表1のNo.1及びNo.2の2種類の素原料混
合粉末を得た。
O3、Nd2CO3、TiO2を用意し、表1に示すような
割合でそれぞれを秤量し、湿式ボールミルを用いて混合
粉砕を行い、表1のNo.1及びNo.2の2種類の素原料混
合粉末を得た。
【0022】
【表1】
【0023】それから、各素原料混合粉末を空気中、1
200℃で3時間仮焼した後、仮焼体を湿式ボールミル
を用いて粉砕することにより、平均粒径1.0μmの仮
焼粉末を得た。
200℃で3時間仮焼した後、仮焼体を湿式ボールミル
を用いて粉砕することにより、平均粒径1.0μmの仮
焼粉末を得た。
【0024】次に、それぞれの仮焼粉末を、有機溶剤
(エタノ−ル/トルエン=1/1重量比)・バインダー
(PVB系)・可塑剤(ジオクチルフタレート系)・分
散剤(ソルビタン脂肪酸エステル系)と混合することに
よってスラリー化し、ドクターブレード法により厚み5
0μmのグリーンシートを作製した。
(エタノ−ル/トルエン=1/1重量比)・バインダー
(PVB系)・可塑剤(ジオクチルフタレート系)・分
散剤(ソルビタン脂肪酸エステル系)と混合することに
よってスラリー化し、ドクターブレード法により厚み5
0μmのグリーンシートを作製した。
【0025】そして、単体特性を測定するために、No.
1及びNo.2の組成の各グリーンシートをそれぞれ積層
・熱圧着した後に得られた構造物をカットして、寸法3
0mm×30mm×1.0mmの成形体を得た。
1及びNo.2の組成の各グリーンシートをそれぞれ積層
・熱圧着した後に得られた構造物をカットして、寸法3
0mm×30mm×1.0mmの成形体を得た。
【0026】それから、2種類の成形体を空気中、45
0℃に加熱して有機成分を燃焼させた後、酸素中におい
て1380℃で3時間焼成することによりそれぞれの焼
結体を得た。
0℃に加熱して有機成分を燃焼させた後、酸素中におい
て1380℃で3時間焼成することによりそれぞれの焼
結体を得た。
【0027】次いで、得られた2種類の焼結体にIn−
Ga電極を形成し、それぞれの比誘電率εrを測定し
た。その結果を、表1に併せて示す。
Ga電極を形成し、それぞれの比誘電率εrを測定し
た。その結果を、表1に併せて示す。
【0028】そして、上記のようにして得られたNo.1
及びNo.2の2種類のグリーンシートを用いて、以下の
方法により誘電体基板を作製した。
及びNo.2の2種類のグリーンシートを用いて、以下の
方法により誘電体基板を作製した。
【0029】まず、No.1及びNo.2のグリーンシートを
交互に積層・圧着して、図2に示すように、下からNo.
2(厚み11.75mm),No.1(厚み2.55mm),N
o.2(厚み5.05mm),No.1(厚み2.55mm),N
o.2(厚み5.05mm),No.1(厚み2.55mm),N
o.2(厚み11.75mm)の順に各層が積層・圧着され
たブロック11を得た。
交互に積層・圧着して、図2に示すように、下からNo.
2(厚み11.75mm),No.1(厚み2.55mm),N
o.2(厚み5.05mm),No.1(厚み2.55mm),N
o.2(厚み5.05mm),No.1(厚み2.55mm),N
o.2(厚み11.75mm)の順に各層が積層・圧着され
たブロック11を得た。
【0030】それから、ブロック11を積層・圧着方向
(図2,図3の矢印Aの方向)に沿ってカットし、得ら
れた成形体を空気中、450℃に加熱して有機成分を燃
焼させた後、酸素中、1380℃で3時間焼成を行い焼
結体を得た。そして、得られた焼結体を、厚みが1.2
mmになるように表裏両面ともに鏡面研磨することによ
り、図3に示すような誘電体基板2を得た。
(図2,図3の矢印Aの方向)に沿ってカットし、得ら
れた成形体を空気中、450℃に加熱して有機成分を燃
焼させた後、酸素中、1380℃で3時間焼成を行い焼
結体を得た。そして、得られた焼結体を、厚みが1.2
mmになるように表裏両面ともに鏡面研磨することによ
り、図3に示すような誘電体基板2を得た。
【0031】なお、この誘電体基板2が、図3に示すよ
うに、比誘電率εrの小さい部分2aと比誘電率εrの大
きい部分2bが交互に配設され、かつ、両端側に比誘電
率εrが小さく幅の広い部分2cが形成された構造とな
っていることは、X線マイクロアナライザを用いてBa
の組成分析を行うことにより確認した。
うに、比誘電率εrの小さい部分2aと比誘電率εrの大
きい部分2bが交互に配設され、かつ、両端側に比誘電
率εrが小さく幅の広い部分2cが形成された構造とな
っていることは、X線マイクロアナライザを用いてBa
の組成分析を行うことにより確認した。
【0032】それから、この誘電体基板2をアセトンで
洗浄した後、表裏面全体にスパッタ法を用いて厚み1μ
mのAu電極を形成した。
洗浄した後、表裏面全体にスパッタ法を用いて厚み1μ
mのAu電極を形成した。
【0033】次いで、フォトリソグラフィーを用いて電
極パターンの形成を行った。まず、レジストを誘電体基
板の表裏面全体に塗布した後、電極パターンに対応する
窓部を形成したマスクで誘電体基板を覆い、紫外線を照
射した。そして、レジストの、紫外線によって変質した
部分を溶剤により除去し、電極の露出した部分をエッチ
ングにより除去した後、残りのすべてのレジストを溶剤
により溶解して除去することにより、図1に示すような
ローパスフィルタを得た。
極パターンの形成を行った。まず、レジストを誘電体基
板の表裏面全体に塗布した後、電極パターンに対応する
窓部を形成したマスクで誘電体基板を覆い、紫外線を照
射した。そして、レジストの、紫外線によって変質した
部分を溶剤により除去し、電極の露出した部分をエッチ
ングにより除去した後、残りのすべてのレジストを溶剤
により溶解して除去することにより、図1に示すような
ローパスフィルタを得た。
【0034】なお、得られたローパスフィルタのフィル
タ特性を調べるため、Sパラメータのうち、S21の周波
数依存性を測定した。その結果を表2に示す。なお、表
2には、比較のために測定した従来のローパスフィルタ
(図4)の特性を比較例として併せて示す。
タ特性を調べるため、Sパラメータのうち、S21の周波
数依存性を測定した。その結果を表2に示す。なお、表
2には、比較のために測定した従来のローパスフィルタ
(図4)の特性を比較例として併せて示す。
【0035】
【表2】
【0036】表2より、実施例のローパスフィルタは、
従来のローパスフィルタとほぼ同様の特性を有し、遮断
周波数が3GHz程度のローパスフィルタとして機能す
ることがわかる。
従来のローパスフィルタとほぼ同様の特性を有し、遮断
周波数が3GHz程度のローパスフィルタとして機能す
ることがわかる。
【0037】なお、上記実施例ではローパスフィルタを
例にとって説明したが、この発明の誘電体基板は、ロー
パスフィルタ用の誘電体基板に限られるものではなく、
モノリシックICその他の種々の2導体伝送線路素子用
の誘電体基板に適用することが可能である。
例にとって説明したが、この発明の誘電体基板は、ロー
パスフィルタ用の誘電体基板に限られるものではなく、
モノリシックICその他の種々の2導体伝送線路素子用
の誘電体基板に適用することが可能である。
【0038】この発明は、さらにその他の点においても
上記実施例に限定されるものではなく、誘電体基板の製
造方法、誘電体基板を構成する各部の比誘電率、誘電体
基板の具体的形状や寸法、入出力端などの特性インピー
ダンス、電極パターン(伝送線路)の寸法などに関し、
発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加え
ることが可能である。
上記実施例に限定されるものではなく、誘電体基板の製
造方法、誘電体基板を構成する各部の比誘電率、誘電体
基板の具体的形状や寸法、入出力端などの特性インピー
ダンス、電極パターン(伝送線路)の寸法などに関し、
発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加え
ることが可能である。
【0039】
【発明の効果】上述のように、この発明の誘電体基板
は、伝送線路が配設される部分のうちの任意の部分が、
その周囲の部分とは比誘電率の異なる材質から形成され
ているため、伝送線路(電極パターン)の面積を大きく
することなく、ローパスフィルタやモノリシックICな
どの2導体伝送線路素子を形成することができる。
は、伝送線路が配設される部分のうちの任意の部分が、
その周囲の部分とは比誘電率の異なる材質から形成され
ているため、伝送線路(電極パターン)の面積を大きく
することなく、ローパスフィルタやモノリシックICな
どの2導体伝送線路素子を形成することができる。
【0040】その結果、2導体伝送線路素子全体として
の大きさを、従来の素子の約1/4程度にまで小さくす
ることが可能になる。
の大きさを、従来の素子の約1/4程度にまで小さくす
ることが可能になる。
【0041】したがって、この発明によれば、低損失
で、高密度に実装された2導体伝送線路素子を得ること
が可能になる。
で、高密度に実装された2導体伝送線路素子を得ること
が可能になる。
【図1】この発明の一実施例にかかる誘電体基板を用い
たローパスフィルタを示す図であり、(a)は平面図、
(b)は正面図である。
たローパスフィルタを示す図であり、(a)は平面図、
(b)は正面図である。
【図2】この発明の誘電体基板の製造工程において形成
されたブロックの要部を示す斜視図である。
されたブロックの要部を示す斜視図である。
【図3】この発明の一実施例にかかる誘電体基板を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図4】従来のローパスフィルターの電極パターン(伝
送線路)が形成された面を示す平面図である。
送線路)が形成された面を示す平面図である。
1 伝送線路(電極パターン) 1a 特性インピーダンスが50.0Ωの部
分 1b 特性インピーダンスが25.3Ωの部
分 2 誘電体基板 2a 比誘電率εrの小さい部分 2b 比誘電率εrの大きい部分 2c 両端側の比誘電率εrの小さい部分 3 裏面電極 11 ブロック
分 1b 特性インピーダンスが25.3Ωの部
分 2 誘電体基板 2a 比誘電率εrの小さい部分 2b 比誘電率εrの大きい部分 2c 両端側の比誘電率εrの小さい部分 3 裏面電極 11 ブロック
Claims (1)
- 【請求項1】 2導体伝送線路素子に用いられる誘電体
基板であって、 伝送線路が配設される部分のうちの任意の部分が、その
周囲の部分とは比誘電率の異なる材質から形成されてい
ることを特徴とする誘電体基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6319321A JPH08154006A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 誘電体基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6319321A JPH08154006A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 誘電体基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08154006A true JPH08154006A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=18108897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6319321A Pending JPH08154006A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 誘電体基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08154006A (ja) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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