KR20020095211A - 유전체 필터 및 이것을 사용한 안테나 공용기와 통신 기기 - Google Patents

유전체 필터 및 이것을 사용한 안테나 공용기와 통신 기기 Download PDF

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KR20020095211A
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Abstract

유전체 필터는, 유전체 기판들 상에 각기 공진기 전극들, 단간 결합 캐패시터 전극, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 구비한다. 공진기 전극들은 서로 전자계적으로 결합되어 트리 플레이트 구조를 형성하며, 공진기 유전체 기판에 매립된 금속박으로 형성된다. 다른 유전체 필터는, 고 유전율 재료와 저 유전율 재료를 포함하는 복합 유전체 재료로 형성되는, 상부 실드 전극 유전체 기판, 단간 결합 캐패시터 유전체 기판, 공진기 유전체 기판, 및 입출력 결합 캐패시터 유전체 기판을 구비한다. 상술한 구성은 공진기의 향상된 Q값, 저 손실, 및 고 감쇄성을 유전체 필터에 제공한다.

Description

유전체 필터 및 이것을 사용한 안테나 공용기와 통신 기기{DIELECTRIC FILTER, ANTENNA DUPLEXER}
최근에 유전체 필터는 휴대 전화기의 고주파 필터로서 이용되고 있는데, 특히 소형화와 박형화하는 것이 요망되고 있다. 현재 동축형 필터 대신에 평면 적층형 유전체 필터에 관심이 집중되고 있다. 관련 도면을 참조하여 종래의 평면 적층형 유전체 필터가 설명된다.
도 17은 종래의 평면 적층형 유전체 필터의 분해 사시도를 나타낸다. 도시된 적층 구조를 갖는 유전체 필터는 6개의 유전체 기판(1a 내지 1f)을 포함한다. 유전체 기판(1b)의 상부면에는 실드 전극(2a)이 형성된다. 유전체 기판(1c)의 상부면에는 단간 결합 캐패시터 전극(3)이 형성된다. 유전체 기판(1d)의 상부면에는 공진기 전극(4a 및 4b)이 형성된다. 유전체 기판(1e)의 상부면에는 입출력 결합 캐패시터 전극(5a 및 5b)이 형성된다. 유전체 기판(1f)의 상부면에는 실드전극(2b)이 형성된다.
좌우 양측면에는 각기 접지 포트로서의 단면 전극(6a 및 6b)이 형성된다. 배면측에는 실드 전극(2a 및 2b) 및 공진기 전극(4a 및 4b)의 각각의 개방단에 접속되는 접지 포트로서 단면 전극(7)이 형성되어 있다. 유전체 기판 적층 구조의 앞면측에 제공되어 있는 단면 전극(8)의 일단은 공진기 전극(4a 및 4b)의 각각의 단락단에 접속되고, 타단은 실드 전극(2a 및 2b)에 접속되어 있다. 적층 유전체 기판의 좌우측에서 단면 전극(9a 및 9b)은 각기 입출력 결합 전극(5a 및 5b)에 접속되어, 입출력 포트로서 동작한다.
평면 적층 유전체 필터의 공진기 전극들, 단간 결합 캐패시터 전극, 및 입출력 결합 캐패시터 전극들은 도전성 페이스트의 패턴 인쇄로 제조되어 균일한 두께를 갖기 어렵다.
도 18은 도 17에 도시된 유전체 기판(1c 및 1d)의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 공진기 전극(4a 및 4b)은 중앙부가 두껍고 단부쪽으로 얇아진다. 유전체 기판이 적층되면, 인쇄에 의해 제공된 전극은 그 단부가 뾰족하게 될 것이다. 이 양 단부에 고주파 전류가 집중된다. 이 때문에, 공진기 전극의 Q값이 감소되고, 그럼으로써 필터의 성능이 저하된다. 주로 금속 분말을 함유하는 도전성 페이스트는, 스크린 인쇄시, 스크린 인쇄 메시에 기인하여 기복이 많은 표면을 가짐으로써 필터의 성능을 저하시킨다.
평면 적층형 유전체 필터의 공진기 전극들, 단간 결합 캐패시터 전극, 및 입출력 결합 캐패시터 전극들은 동일한 유전율을 갖는 동일한 재료의 세라믹 기판의각각의 표면에 제공된다. 따라서, 유전체 필터의 중요한 구성요소인 공진기의 전류가 공진기 전극(4a 및 4b)의 각 단부에 집중하므로, 전류는 도체 손실을 증가시키고 그럼으로써 공진기의 Q값과 유전체 필터의 성능을 저하시킨다.
본 발명은 휴대 전화기 등의 고주파 무선 기기용 유전체 필터에 관한 것으로, 특히 유전체 기판 상에 제공되어 서로 전자계적으로 결합되는 스트립 라인(strip-line)형의 공진기 전극들을 유전체 기판 상에 제공하여 서로 전자계적으로 결합되는 유전체 필터에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 유전체 필터의 분해 사시도,
도 2a는 도 1의 2A-2A선에서의 유전체 기판 적층 구조의 단면도,
도 2b는 공진기 전극의 확대 단면도,
도 2c는 폭이 넓은 부분이 제공된 공진기 전극을 포함하는 공진기 유전체 기판의 사시도,
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예 2에 의한 유전체 필터의 제조수순을 도시하는 도면,
도 4a 및 도 4b는 실시예 2에 의한 유전체 필터의 제조수순을 도시하는 도면,
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예 3에 의한 유전체 필터의 제조수순을 도시하는 도면,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예 4에 의한 유전체 필터의 제조수순을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예 5에 의한 안테나 공용기를 포함하는 통신 기기의 개략적인 블록도,
도 8은 본 발명의 실시예 6에 의한 유전체 필터의 단면도,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예 7에 의한 유전체 필터의 제조수순을 도시하는 도면,
도 10a 내지 도 10c는 실시예 7에 의한 유전체 필터의 제조수순을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예 8에 의한 유전체 필터의 단면도,
도 12는 본 발명의 실시예 9에 의한 유전체 필터의 단면도,
도 13은 본 발명의 실시예 10에 의한 유전체 필터의 단면도,
도 14a 및 도 14b는 종래의 필터의 전극의 전류의 프로파일, 및 실시예에 의한 필터의 전극의 전류의 프로파일을 개략적으로 도시하는 도면,
도 15는 본 발명의 실시예 11에 의한 공진기 전극들의 형상을 도시하는 평면도,
도 16은 본 발명의 실시예 12에 의한 안테나 공용기를 포함하는 통신 기기의 블록도,
도 17은 종래의 유전체 필터의 확대 사시도,
도 18은 종래의 유전체 필터에 제공된 공진기 전극의 단면도이다.
유전체 필터는, 금속박으로 형성되며 서로 전자계적으로 결합되는 공진기 전극들, 상기 공진기 전극들을 결합하기 위한 단간 결합 캐패시터 전극, 상기 공진기 전극들로 신호를 입출력하기 위한 입출력 결합 캐패시터 전극, 및 상기 공진기 전극들, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극이 제공되는 유전체 기판들을 포함한다. 이 필터에 있어서, 각 공진기 전극이 균일한 두께를 가짐으로써, 공진기의 높은 Q값, 저 손실, 및 고 감쇄성을 제공한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 유전체 필터의 분해 사시도이다. 도 17에 도시된 것과 동일한 기본 배열을 갖는 유전체 필터는, 6개의 유전체 기판(11a 내지 11f)을 포함한다. 공진기 전극들을 포함하는 공진기 유전체 기판(11d)은 고 유전율을 갖는 세라믹 기판이지만, 수지 재료와 무기질 필러를 함유하는 수지 기판 또는 수지 복합 기판이어도 된다.
실드 전극 유전체 기판(11b)은 그 상부면에 실드 전극(12a)을 포함한다. 단간 결합 캐패시터 유전체 기판(11c)은 그 상부면에 단간 결합 캐패시터 전극(13)을 갖는다. 공진기 유전체 기판(11d)은, 그 상부면에 10㎛ 내지 400㎛ 범위의 두께를 갖는 금, 은, 또는 구리를 함유하는 박으로 형성된 공진기 전극(14a 및 14b)을 포함한다. 각 공진기 전극은 4 코너가 둥근 형상인 단면을 갖는다. 입출력 결합 캐패시터 유전체 기판(11e)은 그 상부면에 입출력 결합 캐패시터 전극들(15a 및 15b)을 포함한다. 실드 전극 유전체 기판(11f)은 그 상부면에 실드 전극(12b)을 포함한다. 유전체 기판(11a 내지 11f)이 층 구조로 함께 적층되어 유전체 필터를 구성하고 있다.
종래의 필터와 유사하게, 단면 전극(16a 및 16b)이 그 좌우 양 측면에 제공된다. 단면 전극(19a 및 19b)이 좌우 양 측면에 입출력 포트로서 제공되어 각기입출력 결합 캐패시터 전극(15a 및 15b)에 접속된다. 단면 전극(17 및 18)은 적층 유전체 기판의 배면 및 앞면에 제공된다.
본 실시예에 의한 필터의 특징은 공진기 전극들의 배열에 있다. 공진기 전극(14a 및 14b)은 도 1에 도시된 바와 같이 공진기 유전체 기판(11d)의 상부면에 금, 은, 또는 구리를 함유하는 금속박으로 형성된다.
도 2a는 도 1의 2A-2A선에서의 유전체 기판(11c, 11d, 및 11e)의 단면도이다. 공진기 유전체 기판(11d)의 상부면에는 금, 은, 또는 구리를 함유하는 금속박의 공진기 전극(14a 및 14b)이 위치되고, 그 제조방법은 보다 상세히 후술된다. 또한, 단간 결합 캐패시터 전극(13) 및 입출력 결합 캐패시터 전극(15a 및 15b)이 각기 단간 결합 캐패시터 유전체 기판(11c) 및 입출력 결합 캐패시터 유전체 기판(11e)의 상부면에 도전성 페이스트의 패턴 인쇄로 제공되어 있다. 단간 결합 캐패시터 전극(13) 및 입출력 결합 캐패시터 전극(15a 및 15b)은 공진기 전극(14a 및 14b)과 동일한 금속박으로 형성될 수 있다.
본 실시예의 공진기 전극(14a 및 14b)의 각각은 전기 성능을 향상시키기 위해 둥근 코너와 둥근 단부의 단면을 가질 것이다. 둥근 코너와 단부는 1㎛ 이상의 반지름을 가질 것이다. 공진기 전극(14a 및 14b)은 화학적 에칭 또는 전해 연마에 의해 소망의 전극 크기로 전기 전극 프레임의 스트립으로 형성될 수 있는 둥근 코너의 직사각형의 단면을 갖는다. 보다 바람직하게, 공진기 전극(14a 및 14b)은 표면 연마 또는 금속 도금되어 0.5㎛ 내지 0.01㎛ 범위의 거칠기를 갖는 평활면을 가질 수 있다.
공진기 전극(14a 및 14b)은, 평활면을 갖는 금속박으로 형성될 때, 향상된 Q값을 갖는 공진기를 형성하므로, 유전체 필터의 저 손실 및 보다 우수한 감쇄 특성에 기여한다.
공진기 전극(14a 및 14b)은 도 1에 도시된 바와 같이 균일한 폭 스트립의 형상에 한정되지 않고, 요구되는 특성에 따라 도 2c에 도시된 바와 같이 폭이 넓은 부분(14aw 또는 14bw)을 갖는 T 형상으로 배열될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 필터는 10㎛ 내지 400㎛ 범위의 두께를 갖는 금속박의 스트립 전극을 포함한다. 고주파에서 동작하는 유전체 필터에서는, 고주파 전류가 전극의 두께 방향으로 균일하게 흐르지 않고 그 전극의 표면에 가까운 영역에 집중될 것이다. 공진기의 도체는 이 영역의 두께, 표면 두께보다 큰 두께를 갖는다. 고주파 전류가 상하부면을 따라 흐르는 스트립 전극은 도체의 2배의 두께를 갖는다. 따라서 표면 깊이가 ㎓의 주파수에서 거의 1㎛ 내지 3㎛ 범위일 때, 금속박은 그 깊이의 2배보다 큰 10㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 실험에 의하면 공진기는 100㎛의 두께를 가질 때까지 높아지나, 200㎛의 두께로부터는 변화없거나 또는 매우 작게 증가하는 Q값을 갖는다. 유전체 필터는 두께를 두껍게 하는 스트립을 포함함에 따라 두꺼워진다. 상기에 의하면, 금속박은 400㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직할 것이다.
100㎛의 구리와 은을 함유하는 공진기의 전극들의 금속박은 280의 Q값을 제공한다. 공지된 40㎛ 두께의 인쇄 방법으로 형성된 공진기 전극들은 240의 Q값을 제공한다. 따라서, 본 실시예의 금속박의 공진기 전극들은 향상된 Q값을 공진기에제공한다.
(실시예 2)
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예 2에 의한 유전체 필터의 중요한 구성요소인 공진기 유전체 기판(27)의 제조방법을 도시한다.
도 3a는 도 3b의 평면도의 3A-3A선에서의 기판의 단면도이다. 금, 은 , 또는 구리를 함유하는 금속박(21)의 상하부면 모두에 동일 패턴의 에칭 레지스트 층(22)이 리소그래피에 의해 제공되어 있다. 금속박(21)은, 양 측면으로부터 에칭된 다음에 화학 또는 전해 처리에 의해 표면이 연마될 때, 도 3b에 도시된 바와 같은 공진기 전극들(23)을 갖는 전극 프레임(24)으로서 완성된다. 전극 프레임(24)은 그 양 내측에 위치맞춤용 가이드(25)를 포함한다. 전극 프레임(24)은 금형 성형으로 제조되어도 된다.
도 3c는 전극 프레임(24)의 단면을 도시한다. 그 다음에, 전극 프레임(24)은 유전체 시트(26)에 놓여져 도 3d에 화살표로 나타낸 바와 같이 상하좌우로 함께 가압된다. 도 3e에 도시된 결과로서, 전극 프레임(24)은 유전체 시트(26)에 매립된다. 그 다음, 도 3f에 도시된 바와 같이 이 시트는 공진기 유전체 기판(27)들로 분할된다.
도 4a 및 도 4b는 금속박의 공진기 전극(14a 및 14b)을 갖는 공진기 유전체 기판(27)(도 1에 도시된 기판(11d)과 동일)에 의해 유전체 필터를 제조하는 수순을 도시한다. 이 수순에서는 도 1에 도시된 것과 동일한 구성요소에 동일한 부호가표시되어 설명된다.
도 4a에서, 보호층으로서의 보호 세라믹 유전체 기판(11a), 실드 전극(12a)을 가진 실드 전극 세라믹 유전체 기판(11b), 단간 결합 캐패시터 전극(13)을 가진 단간 결합 캐패시터 세라믹 유전체 기판(11c), 도 3a 내지 도 3f의 수순에 의해 작성되어 매립된 금속박의 공진기 전극(14a 및 14b)을 가진 공진기 세라믹 유전체 기판(11d), 입출력 결합 캐패시터 전극(15a 및 15b)을 가진 입출력 결합 캐패시터 세라믹 유전체 기판(11e), 및 실드 전극(12b)을 가진 실드 전극 세라믹 유전체 기판(11f)이 차례로 적층되어 화살표로 표시된 방향으로 함께 가압된다. 이것은 도 4b에 도시된 유전체 기판 어셈블리(28)를 제공한다. 이 유전체 기판 어셈블리(28)는 900℃ 온도의 환원 분위기에서 소성되어 적층형 세라믹 유전체 필터를 얻는다.
본 실시예에 의하면, 고 유전율을 갖는 각 유전체 세라믹 기판은, Bi-Ca-Nb-O계, Ba-Ti-O계, [Zr(Mg, Zn, Nb)]TiO4+MnO2계, 및 Ba-Nd-Ti-O 혼합물 유전체 재료로 형성될 수 있다. 용량이 없이 구성하는 부분은 포스테라이트 또는 알루미나 보로실리케이트 글라스로 형성될 수 있다.
(실시예 3)
실시예 3은 매립되는 금속박의 공진기 전극을 포함하는 유전체 기판이 에폭시 수지 등의 열경화성 수지와 Al2O3또는 MgO의 분말의 무기질 필러를 함유하는 복합 재료로 형성된다는 점이 실시예 2와 다르다.
복합 재료의 열경화성 수지는 에폭시 수지 뿐만 아니라 페놀 수지와 시안산염 수지로 형성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 본 실시예에 의한 방법을 본질적으로 설명하는 개략도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 그린 시트의 형태의 보호층으로서의 보호 세라믹 유전체 기판(31a), 실드 전극(32a)을 갖는 그린 시트 형태의 실드 전극 세라믹 유전체 기판(31b), 및 단간 결합 캐패시터 전극(33)을 갖는 그린 시트 형태의 단간 결합 캐패시터 세라믹 유전체 기판(31c)이 적층되어 화살표로 표시된 방향으로 함께 가압된다. 그 다음 적층된 기판은 대략 900℃에서 소성되어 도 5b에 도시된 제1 유전체 블록(34)을 형성한다. 그 다음, 도 5c에 도시된 바와 같이, 입출력 결합 캐패시터 전극(35a 및 35b)을 갖는 그린 시트 형태의 입출력 결합 캐패시터 세라믹 유전체 기판(36)과 실드 전극(32b)을 갖는 그린 시트 형태의 실드 전극 세라믹 유전체 기판(37)이 적층되어 가압된다. 그 다음 적층된 기판은 대략 900℃에서 소성되어 도 5d에 도시된 제2 유전체 블록(38)을 형성한다.
그 다음, 도 3a 내지 도 3f에서 설명된 공정에 의해 제작되며, 매립된 공진기 전극(39a 및 39b)을 갖는 공진기 복합 유전체 기판(40)이 도 5e에 도시된 바와 같이 제1 유전체 블록(34)과 제2 유전체 블록(38) 사이에 위치되어, 화살표로 표시된 방향으로 함께 가압된다. 이 기판(40)은 그 하부면에 매립된 입출력 결합 캐패시터 전극(35a 및 35b)를 포함한다. 기판이 복합 재료를 경화시키기 위해 150 내지 200℃ 범위의 온도에서 가열됨으로써, 제1 유전체 블록(34), 공진기 복합 유전체 기판(40), 및 제2 유전체 블록(38)을 함께 결합시켜 도 5f에 도시된 유전체 필터를 제공한다.
필터의 성능을 향상시키기 위해서, 공진기 복합 유전체 기판(40)은 Al2O3와 MgO 뿐만 아니라 Bi-Ca-Nb-O, Ba-Ti-O, [Zr(Mg, Zn, Nb)]TiO4+MnO2, 및 Ba-Nd-Ti-O 혼합물로부터 선택된 무기질 필러로서 고 유전율을 갖는 높은 함량의 유전체 세라믹 분말을 함유할 수 있다.
본 실시예의 금속박의 공진기 전극(39a 및 39b)은, 수지를 함유하는 복합 기판에 매립되기 때문에, 유전체 필터가 도 5a 내지 도 5f에 도시된 간단한 공정으로 제작되게 한다.
본 실시예의 복합 재료의 무기질 필러는 세라믹 재료와 동일한 열팽창을 갖도록 복합 재료의 대략 70% 내지 90% 함유되는 것이 바람직하다.
복합 재료의 유전율을 증가시키기 위해, 필러가 보다 더 함유되어도 된다. 접착 강도를 위해, 필러가 상기 범위보다 적게 함유되어도 된다.
공진기는 높은 도체 Q값을 갖는 금속박의 전극과 높은 재료 Q값을 갖는 유전체 기판에 의해 Q값이 상당히 증가한다.
실시예 3의 유전체 필터의 특징은 저 유전율을 갖는 유전체 재료에 매립된 공진기 전극(39a 및 39b)에 있다. 각 전극은 그 상부면 및 하부면이 고 유전율을 갖는 재료에 접하고, 그 양 측면이 고 유전율을 갖는 재료에 접하고 있다.
실시예 3의 유전체 필터는 고 유전율의 재료에 캐패시터 결합 전극 또는 입출력 전극 등의 전극을 갖고 있지만, 고 유전율의 재료가 전극을 포함하지 않더라도 동일한 이점이 있다. 전극을 포함하기 위해서, 유전체 재료는 전극과 함께 소성된다. 그러나, 유전체 재료, 즉 전극과 함께 소성될 수 있는 저온 동시소성 세라믹(low temperature co-fired ceramic)(LTCC)은 거의 낮은 Q값(재료 Q값)을 갖는다. 실시예 4에 의하면, 공진기 전극은 높은 Q값을 가지나 전극과 함께 소성될 수 없는 고온 소성 세라믹과 직접 접촉하도록 배치됨으로써, 높은 Q값을 갖는다. 유전체 재료는, 전극을 포함하지 않는 경우, HTCC의 이점, 즉, 높은 재료 Q값을 유전체 필터에 제공한다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4에 의한 유전체 필터가 다음 방법에 의해 제조된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 도 3a 내지 도 3f에 도시된 방식으로 제조된 전극 프레임(24)은 전극 프레임(24)과 동일한 두께를 갖는 복합 재료(41)에 압착된다. 도 6b에 도시된 결과로서, 전극 프레임(24)의 간극부(42)에는 복합 재료(41)가 충진되어 전극 복합 기판(43)을 형성한다.
그 다음, 도 5c에 도시된 방식으로 제조된 그린 시트 형태의 제2 유전체 블록(38)의 상부면에는 고 유전율을 갖는 그린 시트 형태의 세라믹 재료의 유전체 기판(44)이 위치되어, 실시예 3과 동일한 조건 하에서 소성되어 제3 유전체 블록(45)을 형성한다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 도 5b에 도시된 방식으로 제조된 제1 유전체 블록(34)과 제3 유전체 블록(45) 사이에는 전극 복합 기판(43)으로부터 분리된 공진기 복합 유전체 기판(46)이 위치된다. 그 다음에 이것들이 함께 가압되어 도 6d에 도시된 유전체 필터를 형성한다. 이 필터는, 입출력 결합 캐패시터 전극(35a 및 35b)과 공진기 전극(39a 및 39b) 사이에 위치된 고 유전율을 갖는 유전체 기판(44)을 포함하고, 그럼으로써 저렴한 공정으로 제조되더라도 향상된 Q값을 갖는다. 이 공진기는 높은 도체 Q값을 갖는 금속박의 전극과, 높은 재료 Q값을 갖는 유전체 기판에 의해 Q값이 상당히 증가된다.
실시예 4의 유전체 필터의 특징은 저 유전율을 갖는 유전체 재료에 매립된 공진기 전극(39a 및 39b)에 있다. 각 전극은 그 상부면과 하부면이 고 유전율을 갖는 재료에 접촉하고, 그 양 측면이 고 유전율을 갖는 재료에 접하고 있다.
복합 기판(43) 대신에, 본 실시예의 필터는, 도 6c에 도시된 공정에서, 제3 유전체 블록(45)의 상부면에 직접 공진기 전극(39a 및 39b)을 제공하고, 전극 프레임(24)의 간극부(42)를 에폭시, 페놀, 시안산염, 폴리페닐렌프탈레이트, 또는 폴리페닐렌에테르 수지 등의 액상 수지를 접착제로서 충진한 다음에, 상기로부터 유전체 블록(34)을 결합하는 방법으로 제조되어도 된다. 이것들은 수지 접착제 대신에 글라스 프리트(glass flit)의 페이스트로 결합될 수 있고, 그것에 의해 전극 프레임(24)의 간극부(42)가 충진되어, 대략 900℃에서 소성되어 글라스 밀봉된다.
도 3a 내지 도 3e, 도 6a, 및 도 6b에 도시된 공정에서는, 전극 프레임에 복수 공진기 전극이 동시에 얻어진다. 그 밖의 공정에서는, 설명의 편의를 위해 각 유전체 필터가 설명되어 있다.
전술한 실시예들의 금속박의 공진기 전극은 Au, Ag, 또는 Cu에 의해 그 표면이 연마 또는 금속 도금되어 0.5 내지 0.01㎛ 범위의 평균 표면 거칠기를 갖는다. 공진기 전극은, 1 내지 3㎛ 범위의 평균 표면 거칠기를 제공하는 종래의 도전성 페이스트 인쇄 공정에 의해 제조된 전극보다 평활한 표면을 갖기 때문에, 증가된 Q값을 갖고, 그럼으로써 필터의 성능을 향상시킨다.
실시예 4의 유전체 필터는 고 유전율의 재료에 캐패시터 결합 전극 또는 입출력 전극 등의 전극을 가지고 있으나, 고 유전율의 재료가 전극을 포함하지 않더라도 동일한 이점을 갖는다. 전극을 포함하기 위해서, 유전체 재료는 전극과 함게 소성된다. 그러나, 유전체 재료, 즉 전극과 함께 소성될 수 있는 저온 동시소성 세라믹(LTCC)은 거의 낮은 Q값(재료 Q값)을 갖는다. 실시예 4에 의하면, 공진기 전극은 높은 Q값을 가지나 전극과 함께 소성할 수 없는 고온 소성 세라믹과 직접 접촉하도록 배치됨으로써, 높은 Q값을 갖는다. 유전체 재료는, 전극을 포함하지 않는 경우, HTTC의 이점, 즉 높은 재료 Q값을 유전체 필터에 제공한다.
실시예 4의 공진기는 금속박의 한 쌍의 공진기 전극을 포함하지만, 3개 이상 공진기 전극을 포함시 동일한 효과를 필터에 제공한다.
종래의 도전성 페이스트의 패턴 인쇄로 형성된 공진기 전극은 두께에 한계가 있다. 금속박으로 형성된 본 실시예의 공진기 전극은, 호토리소그래피(hotolithographic) 공정과 에칭 공정으로 제조될 수 있으므로, 원하는 특성에 따라 원하는 두께를 가지며 도체 손실이 감소된다. 이 전극을 가진 필터 때문에, 통신 기기는 소형화될 수 있고 성능을 향상시킬 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예는 휴대 전화기 등의 통신 기기(67)에서의 수신된 신호와 송신된 신호로 신호를 분리하기 위한 송신기 필터(62) 또는 수신기 필터(61)로서 실시예 1 내지 4의 유전체 필터를 포함하는 안테나 공용기(65)에 관한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(64)에 접속되는 안테나 포트(63)를 갖는 정합 회로(266)의 양단의 각각에 전술한 실시예의 유전체 필터들이 접속된다. 이 때문에, 종래의 안테나 공용기에 공통으로 사용되며 큰 공간을 차지하는 동축 공진기를 배제할 수 있다. 본 실시예의 안테나 공용기는 전체 치수를 축소시킨다.
본 실시예의 안테나 공용기는, 금속박으로 형성된 공진기 전극을 갖는 유전체 필터를 포함하므로, 휴대 전화기 등의 통신 기기의 소형화 및 성능 향상에 기여할 수 있다.
안테나 공용기에 있어서 유전체 필터의 공진기 전극은, 연마 또는 금속 도금에 의해 표면이 평활화되므로, 높은 Q값을 갖는다.
안테나 공용기에 있어서 유전체 필터의 공진기 전극은, 금, 은, 또는 구리를 함유하는 금속박 시트의 양 표면을 포토마스킹 및 에칭한 다음에, 화학 또는 전해 연마에 의해 그 단부와 코너를 둥글게 하는 공정에 의해 형성된 전극 프레임으로 제조된다. 그 결과, 공진기 전극은 둥근 단부와 코너를 가질 수 있다.
(실시예 6)
도 8은 본 발명의 실시예 6에 의한 유전체 필터의 단면도이다. 도 17에 도시된 것과 유사한 기본 구조를 갖는 유전체 필터는 6개의 유전체 기판(111a 내지 111f)을 포함한다.
유전체 필터의 전극은 종래의 필터와 동일한 도전성 재료로 제조될 수 있다. 본 실시예의 각 전극은 설명의 편의를 위해 도 8의 단면도에 도시된 바와 같이 직사각형 단면을 갖는다. 단면은 도 18에 도시된 보빈(bobbin) 형상 등의 임의의 적절한 형상일 수 있고, 도전성 페이스트의 패턴 인쇄에 의해 제공될 수 있다.
상부 실드 전극 유전체 기판(111b)은 그 상부면에 실드 전극(112a)을 포함한다. 단간 결합 캐패시터 유전체 기판(111c)은 그 상부면에 단간 결합 캐패시터 전극(113)을 포함한다. 공진기 유전체 기판(111d)은 그 상부면에 공진기 전극(114a 및 114b)을 포함한다. 입출력 결합 캐패시터 유전체 기판(111e)은 그 상부면에 입출력 결합 캐패시터 전극(115a 및 115b)을 포함한다. 하부 실드 전극 유전체 기판(111f)은 그 상부면이 실드 전극(112b)을 포함한다. 이 기판(111b 내지 111f)은 최상부의 보호 기판(111a)과 함께 적층되어 본 실시예의 유전체 필터를 제공하고 있다. 보호 기판(111a)은 유전체 재료 이외의 재료, 예를 들면 주위 환경으로부터 실드 전극을 보호할 수 있는 유기질 재료로 형성될 수 있다.
도 8에 도시된 본 실시예의 유전체 필터는, 도 17에 도시된 바와 같이, 그 좌우측에 단면 전극을 가지고 있는데, 이것은 도시 및 설명되지 않는다.
본 실시예의 유전체 필터의 특징은 기판의 구조에 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 실드 전극 유전체 기판(111b), 단간 결합 캐패시터 유전체 기판(111c), 공진기 유전체 기판(111d), 및 입출력 결합 캐패시터 유전체기판(111e)의 각각은, 높은 비유전율을 갖는 제1 유전체 재료(116)(이후 고 유전율 재료라고 함)와 제1 유전체 재료보다 낮은 비유전율을 갖는 제2 유전체 재료(117)(이후 저 유전율 재료라고 함)의 다른 유전율을 갖는 재료로 형성된다. 특히, 고 유전율 재료와 저 유전율 재료가 가로 방향으로 교대로 배열되어 있다.
따라서, 고 유전율 재료(116)는 유전체 필터에 있어서 각 공진기 전극(114a 및 114b)의 중앙에 위치된다. 저 유전율 재료(117)는 각 공진기 전극(114a 및 114b)의 외측에 위치된다. 이것은 전기력선을 공진기 전극(114a 및 114b) 상에 균일하게 위치시킨다. 종래의 유전체 필터에 있어서 이 선은 전극의 각각의 단면 근방에 분산되어 있다. 공진기 전극(114a 및 114b)의 전류 밀도는, 균일하므로, 공진기 전극(114a 및 114b)의 도체 손실을 감소시키고, 그럼으로써 유전체 필터의 손실을 감소시킨다.
본 실시예의 유전체 필터에서는, 공진기 전극(114a 및 114b)과 단간 결합 캐패시터 전극(113) 사이의 각 중첩 부분 및 입출력 결합 캐패시터 전극(115a 및 115b)과 단간 결합 캐패시터 전극(113) 사이의 각 중첩 부분이 저 유전율 재료(117)로 충진된다. 이 때문에 필터의 용량 및 특성이 용이하게 설계될 수 있다.
(실시예 7)
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예 7에 의한 복합 세라믹 유전체 기판의 제조공정을 도시한다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 고 유전율을 갖는 Bi-Ca-Nb-O세라믹 재료로 형성된 그린 시트(121a 및 121b)와 저 유전율을 갖는 포스테라이트 세라믹 재료로 형성된 그린 시트(122a, 122b, 및 122c)가 교대로 적층된다. 각 그린 시트(121a 및 122b)는 유전체 재료의 분말과 유기 바인더를 함유하는 슬러리를 닥터블레이드 방법으로 제조한 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터의 두께를 갖는 세라믹 그린층들을 포함한다.
그린 시트(121a 및 122b)의 복합 세라믹 유전체 블록(123)(이후 그린 시트 블록이라 함)은 도 9b에 도시된 바와 같이 A-A, B-B, C-C, 및 D-D선을 따라 절단된다. 이것은 도 9c에 도시된 바와 같이 4개의 복합 세라믹 유전체 그린 기판(124 내지 127)을 제공한다. 각 기판은 고 비유전율을 갖는 세라믹과 저 비유전율을 갖는 세라믹의 2개의 다른 유전체 재료를 포함한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 실시예의 유전체 필터의 후반 제조공정을 도시하는 사시도이다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 세라믹 유전체 그린 기판(124)의 상부면에는 상부 실드 전극(131a)이 제공된다. 세라믹 유전체 그린 기판(125)의 상부면에는 단간 결합 캐패시터 전극(132)이 제공된다. 세라믹 유전체 그린 기판(126)의 상부면에는 단락단으로서의 일단과 개방단으로서 타단을 갖는 공진기 전극(133a 및 133b)이 제공된다. 세라믹 유전체 그린 기판(127)의 상부면에는 입출력 결합 캐패시터 전극(134a 및 134b)이 제공된다. 그 다음에, 이것들이 함께 적층되고, 도 10b에 도시된 바와 같이, 그 각각의 상부측과 하부측을, 보호 세라믹 그린 기판(136)과 하부 실드 전극(131b)을 구비한 세라믹 유전체 그린 기판(137)으로 덮는다. 그 다음 이것들은 가압되어 소정 온도로 소성됨으로써, 도 10c에 도시된 유전체 필터를 제공한다.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 보호 그린 기판(136) 및 하부 실드 전극(131b)을 구비한 세라믹 유전체 그린 기판(137)은 저 유전율을 갖는 세라믹 재료(122a)와 동일한 재료로 형성된다. 이것들은 고 유전율을 갖는 세라믹 재료로 형성되도 된다. 본 실시예의 유전체 필터의 공진기 전극은 일단을 단락단으로서, 타단을 개방단으로서 가지고 있으나, 양단을 개방단으로서 가져도 된다.
도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 내지 도 10c에 도시된 본 실시예의 세라믹 유전체 그린 기판(124, 125, 126, 및 127)은 그린 시트 블록(123)으로 형성되어 원하는 두께로 절단한다. 이 기판은 각기 두개의 다른 유전체 재료를 포함하는 각각의 그린 시트 블록으로 형성되어도 된다. 각 세라믹 유전체 그린 기판의 고 유전율의 부분은 서로 다른 단면 폭을 가질 수 있다. 이 때문에, 유전체 필터가 유연하게 설계될 수 있다.
유전체 그린 기판 상에 제공되는 전극들은 도전성 페이스트의 패턴 인쇄 또는 금속박의 에칭으로 작성될 수 있다. 전극들을 가진 세라믹 유전체 그린 기판들은 원하는 조건 하에서 소성될 수 있다.
그린 시트 블록(123)이 세라믹 유전체 그린 기판(124, 125, 126, 및 127)으로 분할된 다음에, 전극이 제공되고, 적층되어 소성되는 실시예 7의 전반 수순이 설명된다. 이 수순은 그린 시트 블록(123)으로부터 얻어진 세라믹 유전체 그린 기판(124, 125, 126, 및 127)이 소성된 다음에, 전극이 제공되도록 변형될 수 있다. 이 변형 수순은 소성중 기판에 균열이 발생하는 것을 방지한다.
변형 수순의 소성된 세라믹 유전체 기판은, 열경화성 수지, 열경화성 수지와 무기질 필러를 함유하는 복합 재료, 및 낮은 용융 온도를 갖는 글라스 프리트 등으로부터 선택되는 접착제와 함께 결합될 수 있다.
기술한 바와 같이, 본 실시예의 유전체 필터의 특징은 다른 비유전율을 갖는 복합 재료들로 형성되는 적층 복합 유전체 기판들에 있다. 따라서, 유전체 필터는 원하는 형상과 원하는 특성에 따라 단일 비유전율을 갖는 유전체 기판과 복합 유전체 기판으로부터 선택되는 기판을 포함할 수 있다.
(실시예 8)
도 11은 본 발명의 실시예 8에 의한 유전체 필터의 단면도이다. 실시예 8의 유전체 필터는 단간 결합 캐패시터 유전체 기판(111c) 상의 단간 결합 캐패시터 전극(143) 및 입출력 결합 캐패시터 유전체 기판(111e) 상의 입출력 결합 캐패시터 전극(145a 및 145b)의 변형된 구조에 의해 실시예 6과 다르다. 도 11에 도시된 바와 같이, 단간 결합 캐패시터 전극(143)의 양 단부 및 각 입출력 결합 캐패시터 전극(145a 및 145b)의 일단은 고 유전율 재료(116)에 위치된다. 이 구조 때문에, 용량을 갖는 캐패시터 부분이 고 유전율 재료에 위치되고, 그럼으로써 유전체 필터의 캐패시터 부분의 용량을 증가시킬 수 있다.
(실시예 9)
도 12는 고 유전율 재료(116) 및 저 유전율 재료(117)를 포함하는 복합 재료로 형성된 트리 플레이트(tri-plate) 구조를 갖는 유전체 기판(111a 내지 111f)을 특징으로 하는 본 발명의 실시예 9에 의한 유전체 필터를 나타낸다. 유전체 기판들은, 절단된 그린 시트 블록으로 형성되므로, 간단한 수순으로 제조된다.
(실시예 10)
도 13은 본 발명의 실시예 10의 유전체 필터를 도시한다. 이 필터는 고 유전율 재료(116) 및 저 유전율 재료(117)를 포함하는 복합 재료로 형성된 공진기 유전체 기판(111d) 및 단간 결합 캐패시터 기판(111c)을 포함한다. 이 필터는, 보호 유전체 기판(111a), 상부 실드 전극 유전체 기판(111b), 입출력 결합 캐패시터 유전체 기판(111e), 및 저 유전율 재료(117)로 형성된 하부 실드 전극 유전체 기판(111f)을 더 포함한다. 본 실시예의 이 구성은 모든 유전체 기판이 단일 블록으로부터 얻어지는 전술한 실시예와 비교해서 다른 유전체 재료들간의 수축 차이에 기인하여 소성 후에 발생되는 크랙 같은 문제를 억제한다.
도 14a 및 도 14b는 공진기 전극의 단면에 있어서 종래의 유전체 필터에 흐르는 전류 프로파일 및 실시예들의 유전체 필터에 흐르는 전류 프로파일을 나타낸다. 종래의 유전체 필터에 있어서 단일 유전체 재료에 매립된 공진기 전극의 양 측으로 통상 편중되는 전기력선이 본 실시예의 구성에 의해 가로 방향으로 균일하게 정렬된다. 이 때문에, 전류는 공진기 전극의 단면을 통해 균일하게 흐를 수 있다.
(실시예 11)
본 발명의 실시예 11에 의한 유전체 필터는 공진기 전극의 구성을 제외하고는 전술한 실시예들과 거의 동일하다. 공진기 전극 유전체 기판은 도 15의 평면도를 참조하여 설명되나, 그 밖의 구성요소들은 보다 상세히 설명되지 않는다.
전술한 실시예들의 유전체 필터의 공진기 전극은 균일한 폭의 직사각형 형상을 가지고 있다. 본 실시예의 공진기 전극(163a 및 163b)은 도 15에 도시된 바와 같이 그 각각의 개방단에 폭이 넓은 부분(163aw 및 163bw)을 가지고 있다. 폭이 넓은 부분(163aw 및 163bw)은 필터의 특성을 결정하도록 형상이 설계된다.
본 실시예의 도면에 도시된 바와 같이, 각 공진기 전극(163a 및 163b)은 고 유전율 재료 상에 위치된 중앙부를 가지고, 저 유전율 재료에 위치된 폭이 넓은 부분(163aw 및 163bw)을 포함하는 양 단부를 가지고 있다. 이 구성은 전술한 실시예들과 동일한 이점을 필터에 제공한다.
본 실시예에서, 필터는 2개의 공진기 전극을 포함하는데, 각기 다른 비유전율을 갖는 유전체 재료에 각기 위치된 양 단부 및 중앙부를 갖는 3개 이상의 공진기 전극을 포함할 수 있다.
(실시예 12)
본 발명의 실시예 12는 휴대 전화기 등의 통신 기기(267)에서 수신된 신호와 송신된 신호로 신호를 분리하기 위한 송신기 필터(262) 또는 수신기 필터(261)로서 실시예 6 내지 11의 유전체 필터를 갖는 안테나 공용기(265)에 관한 것이다. 도16에 도시된 바와 같이, 안테나 공용기(265)는 안테나(264)에 접속되는 안테나 포트(263)를 갖는 정합 회로(266)의 양단의 각각에 접속된 전술한 실시예들의 유전체 필터를 포함한다. 이 구성은 종래의 안테나 공용기에 공용으로 사용되며 큰 공간을 차지하는 동축 공진기를 배제한다. 본 실시예의 안테나 공용기는 전체 치수를 축소시킨다.
본 실시예의 안테나 공용기는, 금속박으로 형성된 공진기 전극을 갖는 유전체 필터를 포함하므로, 휴대 전화기 등의 통신 기기의 소형화 및 성능 향상에 기여할 수 있다.
본 실시예의 공진기 전극들, 단간 결합 캐패시터 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극들은 금, 은, 또는 구리를 함유하는 도전성 페이스트의 패턴 인쇄로 형성될 수 있다.
본 실시예의 공진기 전극들, 단간 결합 캐패시터 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극들은 금, 은, 또는 구리를 주로 함유하는 금속박으로 형성될 수 있다.
제1 유전체 재료는 Bi-Ca-Nb-O 혼합물로 형성되는데 한정되지 않고, Ba-Ti-O와 Zr(Mg, Zn, Nb)Ti-Mn-O를 포함하는 세라믹 재료군으로부터 선택될 수 있다. 제2 유전체 재료는 실시예들 내내 포스테라이트이나, 알루미나 보로실리케이트 글라스계 세라믹 재료이어도 된다.
실시예들의 유전체 필터는 제1 유전체 재료로서 Bi-Ca-Nb-O, Ba-Ti-O, 또는 Zr(Mg, Zn, Nb)Ti-Mn-O의 세라믹 재료 및 제2 유전체 재료로서 포스테라이트 또는 알루미나 보로실리케이트 글라스의 세락믹 재료를 포함함으로써, 동작 신뢰성 및재료 특성이 향상된다.
유전체 필터는 다음 공정을 통해 제조하여도 된다.
(a) 그린 시트 형태의 제1 유전체 재료와 상기 제1 유전체 재료보다 낮은 유전율을 갖는 그린 시트 형태의 제2 유전체 재료를 가로 방향으로 결합하여 그린 시트의 복합 세라믹 유전체 블록을 제공하고;
(b) 그린 시트 형태의 복합 세라믹 유전체 블록을 가로 방향으로 절단하여 제1 유전체 재료와 제2 유전체 재료를 포함하는 그린 시트 형태의 복합 유전체 기판들을 제공하며;
(c) 그린 시트 형태의 복합 유전체 기판들의 각각의 상부면 상에, 상부 실드 전극, 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공한 다음에, 적층하여 특정 조건하에서 복합 유전체 기판들을 소성한다.
이들 공정 때문에, 간단히 유전체 기판들과 전극들이 동시에 소성될 수 있다.
본 발명의 유전체 필터는, 균일한 두께를 갖는 금속박으로 형성되고, 서로 전자계적으로 결합되며, 평활면을 갖는 금속박으로 형성된 공진기 전극들을 포함한다. 따라서 필터는 저렴하게 제조되고, 향상된 Q값을 가지며, 저 손실과 높은 감쇄성을 갖는다.
본 발명의 유전체 필터 때문에, 이 필터를 포함하는 휴대 전화기 등의 통신 기기는 소형화 및 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (55)

  1. 유전체 필터에 있어서,
    금속박으로 형성되며, 서로 전자계적으로 결합되는 공진기 전극들;
    상기 공진기 전극들을 결합하기 위한 단간 결합 캐패시터 전극;
    상기 공진기 전극들로 신호를 입출력하는 입출력 결합 캐패시터 전극; 및
    상기 공진기 전극들, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극이 제공된 유전체 기판들을 구비하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진기 전극들이 제공된 상기 유전체 기판들의 제1 유전체 기판은 상기 유전체 기판들의 제2 유전체 기판보다 작은 유전율을 갖고,
    상기 공진기 전극들은 상기 제2 유전체 기판과 접촉하는 적어도 하나의 면을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 상기 제1 유전체 기판에 접촉하는 측면을 갖는 것을 특징으로 유전체 필터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 일단에 단락단 및 타단에 개방단을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 그 개방단에 폭이 넓은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 양 단부에 개방단을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 그 개방단에 제공된 적어도 하나의 폭이 넓은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 금속박은, 금, 은 , 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 코너가 원호 형상이고 각이 둥근 사각 형상을 갖는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 10㎛ 내지 400㎛ 범위의 각각의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 연마 또는 금속 도금된 각각의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 0.5㎛ 내지 0.01㎛ 범위의 각각의 평균 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  13. 유전체 필터의 제조방법에 있어서,
    금속박의 공진기 전극들을 제공하는 단계;
    유전체 기판에 상기 공진기 전극들을 매립하여 공진기 유전체 기판을 형성하는 단계; 및
    표면에 도전층을 갖는 다른 유전체 기판과 상기 공진기 유전체 기판을 적층하여 적층 유전체 기판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 금속박은, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 공진기 전극들을 제공하는 단계는,
    상기 금속박의 양면에 포토마스크를 제공하는 단계;
    상기 포토마스크를 통해 상기 금속박을 에칭하는 단계; 및
    화학 또는 전해 연마에 의해 상기 에칭된 금속박의 단면 형상이 각이 둥근 사각 형상 또는 원호 형상을 갖도록 가공하여 전극 프레임을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 공진기 전극들을 제공하는 단계는,
    상기 공진기 전극들을 그린 시트 형태의 공진기 세라믹 유전체 기판에 매립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 적층 유전체 기판을 형성하는 단계는,
    상기 매립된 공진기 전극들을 갖는 그린 시트 형태의 공진기 세라믹 유전체 기판을 표면에 도전층을 갖는 그린 시트 형태의 세라믹 유전체 기판과 그린 시트 형태의 실드 전극 세라믹 유전체 기판 사이에 적층하는 단계; 및
    적층된 상기 그린 시트 형태의 공진기 세라믹 유전체 기판, 적층된 상기 그린 시트 형태의 세라믹 유전체 기판, 및 적층된 상기 그린 시트 형태의 실드 전극 세라믹 유전체 기판을 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 유전체 기판을 형성하는 단계는,
    상기 매립된 공진기 전극들을 갖는 그린 시트 형태의 공진기 세라믹 유전체 기판을 상기 소성된 세라믹 유전체 기판들 사이에 적층하는 단계; 및
    적층된 상기 그린 시트 형태의 공진기 세라믹 유전체 기판을 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 공진기 전극들을 제공하는 단계는,
    열경화성 수지를 함유하는 수지 기판에 상기 공진기 전극들을 매립하는 단계; 및
    상기 수지 기판을 가열 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 수지 기판은 무질질 필러를 함유하는 복합 기판인 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 적층 유전체 기판을 형성하는 단계는,
    상기 수지 기판과 실드 전극 세라믹 유전체 기판을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  22. 안테나 공용기에 있어서,
    안테나 포트;
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 의한 유전체 필터를 포함하며, 상기 안테나 포트에 연결되는 제1 필터; 및
    상기 안테나 포트에 결합되는 제2 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  23. 안테나 공용기에 있어서,
    안테나 포트; 및
    각기 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 의한 유전체 필터를 포함하며, 각기 상기 안테나 포트에 결합되는 제1과 제2 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  24. 안테나 공용기에 있어서,
    안테나 포트;
    제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 의한 방법에 의해 제조된 유전체 필터를 포함하며, 상기 안테나 포트에 결합되는 제1 송신기 필터; 및
    상기 안테나 포트에 결합되는 제2 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  25. 안테나 공용기에 있어서,
    안테나 포트; 및
    각기 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 의한 방법에 의해 제조된 유전체 필터를 포함하며, 각기 상기 안테나 포트에 결합되는 제1과 제2 필터를 구비하는것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 의한 안테나 공용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
  27. 유전체 필터에 있어서,
    적어도 하나가 다른 비유전율을 갖는 나머지 부분을 포함하며, 함께 적층되는 제1, 제2, 및 제3 유전체 기판;
    서로 전자계적으로 결합되는, 상기 제1 유전체 기판 상의 공진기 전극들;
    상기 공진기 전극들을 결합하기 위한 상기 제2 유전체 기판 상의 단간 결합 캐패시터 전극; 및
    상기 공진기 전극들로 신호를 입출력하기 위한 제3 유전체 기판 상의 입출력 결합 캐패시터 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  28. 제27항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 일단에 단락단 및 타탄에 개방단을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  29. 제28항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 그 개방단에 폭이 넓은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  30. 제27항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 그 양단에 개방단을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  31. 제30항에 있어서, 상기 공진기 전극들은 각기 그 개방단에 적어도 하나의 폭이 넓은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  32. 제27항에 있어서, 상기 공진기 전극들, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나는, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 도전성 페이스트의 패턴 인쇄로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  33. 제27항에 있어서, 상기 공진기 전극들, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나는, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 금속박으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  34. 제27항에 있어서, 상기 제1과 제2 유전체 기판은, 각기,
    상기 공진기 전극들의 각각의 중앙에 위치되는 제1 유전체부; 및
    상기 제1 유전체부보다 낮은 비유전율을 가지며, 상기 공진기 전극들의 각각의 양측에 위치되는 제2 유전체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극은 상기 제2 유전체 기판의 상기 제2 유전체부에 위치되고,
    상기 제3 유전체 기판은 상기 제2 유전체부를 포함하며,
    상기 입출력 결합 캐패시터 전극은 상기 제3 유전체 기판의 상기 제2 유전체부에 위치되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 제1 유전체부는, Bi-Ca-Nb-O계, Ba-Ti-O계, 및 Zr(Mg, Zn, Nb)Ti-Mn-O계 중 하나의 세라믹 재료로 형성되고,
    상기 제2 유전체부는 포스테라이트와 알루미나 보로실리케이트 글라스 중 하나의 세라믹 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  37. 유전체 필터의 제조방법에 있어서,
    제1 유전체 재료와 이 제1 유전체 재료보다 낮은 유전율을 갖는 제2 유전체 재료를 적층하여 복합 유전체 블록을 제공하는 단계;
    상기 복합 유전체 블록을 제1과 제2 유전체 재료의 적층 방향과 평행하게 절단하여 복합 유전체 기판들을 제공하는 단계;
    상기 복합 유전체 기판들 상에 각기, 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계; 및
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 상기 공진기 전극들, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극을 갖는 상기 복합 유전체 기판들을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계는,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 상기 공진기 전극들, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나를, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 도전성 페이스트의 패턴 인쇄를 통해 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계는,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 상기 공진기 전극들, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나를, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 금속박으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 제1 유전체 재료는, Bi-Ca-Nb-O계, Ba-Ti-O계 및 Zr(Mg, Zn, Nb)Ti-Mn-O계 중 하나의 세라믹 재료로 형성되고,
    상기 제2 유전체 재료는 포스테라이트와 알루미나 보로실리케이트 글라스 중 하나의 세라믹 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  41. 유전체 필터의 제조방법에 있어서,
    그린 시트 형태의 제1 유전체 재료와 이 제1 유전체 재료보다 낮은 유전율을 갖는 그린 시트 형태의 제2 유전체 재료를 적층하여 그린 시트 형태의 복합 유전체 블록을 제공하는 단계;
    상기 그린 시트 형태의 복합 유전체 블록을 제1과 제2 유전체 재료의 적층 방향과 평행하게 절단하여 복합 유전체 기판들을 제공하는 단계;
    상기 그린 시트 형태의 복합 유전체 기판들 상에 각기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계;
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 상기 공진기 전극들, 및 상기 입출력 결합 캐패시터 전극을 갖는 상기 그린 시트 형태의 복합 유전체 기판들을 적층하는 단계; 및
    상기 적층된 그린 시트 형태의 복합 유전체 기판들을 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계는,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나를, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 도전성 페이스트의 패턴 인쇄를 통해 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  43. 제41항에 있어서, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계는,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나를, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 금속박으로부터 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  44. 제41항에 있어서,
    상기 제1 유전체 재료는, Bi-Ca-Nb-O계, Ba-Ti-O계, 및 Zr(Mg, Zn, Nb)Ti-Mn-O계 중 하나의 세라믹 재료로 형성되고,
    상기 제2 유전체 재료는 포스테라이트와 알루미나 보로실리케이트 글라스 중 하나의 세라믹 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  45. 유전체 필터의 제조방법에 있어서,
    그린 시트 형태의 제1 유전체 재료와 이 제1 유전체 재료보다 낮은 유전율을 갖는 그린 시트 형태의 제2 유전체 재료를 적층하여 그린 시트 형태의 세라믹 유전체 블록을 제공하는 단계;
    상기 그린 시트 형태의 복합 유전체 블록을 제1과 제2 유전체 재료의 적층 방향과 평행하게 절단하여 복수의 복합 유전체 기판을 제공하는 단계;
    상기 그린 시트 형태의 복수의 복합 유전체 기판을 소성하는 단계;
    소성된 상기 복수의 복합 유전체 기판 상에, 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계; 및
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 갖는 상기 복수의 복합 유전체 기판을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  46. 제45항에 있어서, 상기 복수의 복합 유전체 전극을 적층하는 단계는,
    상기 복수의 복합 유전체 기판들을 열경화성 수지를 함유하는 수지 재료로 서로 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  47. 제46항에 있어서, 상기 수지 재료는 무지질 필러를 함유하는 복합 재료인 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  48. 제45항에 있어서, 상기 복수의 복합 유전체 기판을 적층하는 단계는,
    상기 복수의 복합 유전체 기판을 저용융 글라스 프리트를 소성하여 접합하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  49. 제45항에 있어서, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계는,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나를, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 도전성 페이스트의 패턴 인쇄를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  50. 제45항에 있어서, 상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극을 제공하는 단계는,
    상기 단간 결합 캐패시터 전극, 공진기 전극들, 및 입출력 결합 캐패시터 전극 중 적어도 하나를, 금, 은, 및 구리 중 적어도 하나를 함유하는 금속박으로부터 을 제공하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  51. 제45항에 있어서,
    상기 제1 유전체 재료는, Bi-Ca-Nb-O계, Ba-Ti-O계, 및 Zr(Mg, Zn, Nb)Ti-Mn-O계 중의 하나의 세라믹 재료로 형성되고,
    상기 제2 유전체 재료는 포스테라이트와 알루미나 보로실리케이트 글라스 중 하나의 세라믹 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터의 제조방법.
  52. 안테나 공용기에 있어서,
    안테나 포트;
    제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 의한 유전체 필터를 포함하며, 상기 안테나 포트에 결합되는 제1 필터; 및
    상기 안테나 포트에 결합되는 제2 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  53. 안테나 공용기에 있어서,
    안테나 포트;
    제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 의한 유전체 필터를 포함하며, 상기 안테나 포트에 결합되는 제1 필터; 및
    제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 의한 유전체 필터를 포함하며, 상기 안테나 포트에 결합되는 제2 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  54. 제52항 또는 제53항에 의한 안테나 공용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
  55. 제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 의한 유전체 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
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