CN1176504A - 多层薄膜电极、高频传输线路、高频共振器和高频滤波器 - Google Patents

多层薄膜电极、高频传输线路、高频共振器和高频滤波器 Download PDF

Info

Publication number
CN1176504A
CN1176504A CN97105527A CN97105527A CN1176504A CN 1176504 A CN1176504 A CN 1176504A CN 97105527 A CN97105527 A CN 97105527A CN 97105527 A CN97105527 A CN 97105527A CN 1176504 A CN1176504 A CN 1176504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
thin
dielectric
dielectric substrate
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN97105527A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1118109C (zh
Inventor
石川容平
日高青路
松井则文
伊势智之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN1176504A publication Critical patent/CN1176504A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1118109C publication Critical patent/CN1118109C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20354—Non-comb or non-interdigital filters
    • H01P1/20363—Linear resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/06—Coaxial lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H01P3/088—Stacked transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/18—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type built-up from several layers to increase operating surface, i.e. alternately conductive and dielectric layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators
    • H01P7/082—Microstripline resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators
    • H01P7/084—Triplate line resonators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguides (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

一种多层薄膜电极,它包括交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜,在介电衬底中产生电—磁场,在各薄介电膜中产生电－磁场,在预定的频率下,基本上具有相同的相位。根据本发明的多层薄膜电极,在介电衬底与其相邻的薄导电膜之间,以及各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间,分别提供与薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜;根据薄介电膜和介电衬底的介电常数以及至少一层粘附导电膜的厚度,通过校正各薄介电膜的厚度,消除由于形成粘附导电膜而引起的薄导电膜表面电抗的增加。

Description

多层薄膜电极、高频传输线路、 高频共振器和高频滤波器
本发明涉及微波、亚毫米波或毫米波这类高频波段使用的多层薄膜电极。
近来，电子部件的尺寸一直在变小。通过采用高介电常数的材料，也减小了微波、亚毫米波或毫米波这类高频波段中使用的高频器件的尺寸。然而，在通过增大介电常数实现更小的尺寸时，会出现与体积的立方根成反比的能量损失的缺点。高频器件的能量损耗粗略地可以分为由于趋肤效应引起的导体损耗和由于介电材料引起的介电损耗。最近，具有高介电常数和低介电损耗的介电材料已经投入实用。因此，在确定电路的无负载Q值时，导体损耗比介电损耗更占主导地位。
在以上情况下，在公开的NO.W095/06336号国际申请中，本发明的发明人提出了能够减小高频波段导体损耗的多层薄膜电极。图4是由该国际申请所表示的现有多层薄膜电极200组成的1/2λ线共振器的透视图。多层薄膜电极200是按如下方式制备的：在介电衬底10的整个背面上形成接地导体11；在介电衬底10上形成纵向长度为λg/2(λg表示波导管中的波长)带状形薄导体膜3a；然后在薄导电膜3a上以一定的次序叠加薄介电膜30a-2、薄导电膜2a、薄介电膜30a-1、和薄导电膜1a，在介电衬底10上形成多层薄膜电极200。
如上所述，用薄导电膜3a、接地导体11、和夹在薄导电膜3a和接地导体11之间的介电衬底10形成TEM模的微波带状线路LN10a(以下称为“主传输线路”)。同时，把薄介电膜30a-2夹在一对薄导电膜2a和3a之间，形成TEM模的一个次传输线路，把薄介电膜30a-1夹在一对薄导电膜1a和2a之间，形成TEM模的另一个次传输线路。根据WO95/06336所公开的方法，现有多层薄膜电极200是按如下方式设定的：
(a)将薄介电膜30a-1和薄介电膜30a-2的厚度和介电常数εs分别设定到预定值，使TEM波分别通过主传输线路LN10a和次传输线路传输，基本上具有相同的相速度；
(b)将薄导电膜2a和薄导电膜3a的厚度分别设定到预定值，此值比工作频率下的趋肤深度要薄，以使主传输线路LN10a的电-磁场与相邻的次传输线路的电-磁场相耦合，相邻的次传输线路之间的电-磁场也相互耦合。
因此，流入TEM主传输线路LN10a的高频能量部分地流入次传输线路中，使高频电流流过每一层薄导电膜1a至3a。所以，大大抑制了高频下的多层薄膜电极200的趋肤效应。
图4所示的1/2λ线共振器，当通过作为输入端的导体12和作为输出端的导体13连接到外部电路时，能够作为一个带通滤波器工作，导体12和13是在介电衬底10上形成的。
然而，这种现有多层薄膜电极的缺点是介电衬底与其相邻的薄导电膜之间、各个薄介电膜与其相邻的薄导电膜之间的粘附强度低，导致可靠性降低。此外，为了提高介电衬底与其相邻的薄导电膜之间、各个薄介电膜与其相邻的薄导电膜之间的粘附强度，当在各层之间提供粘附导电膜时，不能令人满意地抑制趋肤效应。
于是，本发明的目的是提供一种能够足够地抑制趋肤效应，介电衬底与其相邻的薄导电膜之间、各个薄介电膜与其相邻的薄导电膜之间的粘附强度比现有多层薄膜电极的更高的高可靠性多层薄膜电极。
本发明的多层薄膜电极包含薄介电膜和薄导电膜，在各个薄介电膜和薄导电膜之间用粘附导电膜交替地进行叠加。每一层的厚度是这样设定的，能够维持对趋肤效应的足够的抑制作用。
换句话说，本发明的多层薄膜电极的特征在于：在介电衬底与其相邻的薄导电膜之间、各个薄介电膜与其相邻的薄导电膜之间分别提供比薄导电膜更容易形成金属氧化物的粘附导电膜。根据薄介电膜和介电衬底的介电常数以及与薄介电膜相邻的粘附导电膜的厚度，通过校正各个薄介电膜的厚度，消除由于插入粘附导电膜而引起的薄导电膜表面电抗的增大。
根据上述结构，在介电衬底中传输的电-磁场和在各层薄介电膜中传输的电-磁场在预定的频率上基本上具有相同的相位。即，当利用上述多层薄膜电极形成传输线路时，在介电衬底内和在薄介电膜内分别传输的行波，基本具有相同的相速；当利用上述多层薄膜电极形成共振器时，在介电衬底内和在薄介电膜内分别传输的电-磁场，以基本相同的相位振荡。
根据本发明，为了提高各层间的粘附强度，粘附导电膜最好是从Zr、Hf、Ti、Ta、Nb、V、和Cr构成的一组金属中选择至少一种金属形成的，这些金属具有高的氧化物形成标准焓。在这种情况下，各个薄介电膜的厚度最好是根据以下的厚度校正值ΔXS进行校正。
ΔXS＝{(εm/εs)-1}-1·ΔS
式中，εm是介电衬底10的介电常数，εs是各个薄介电膜的介电常数，ΔS是与各个薄介电膜相邻的粘附导电膜的厚度。
本发明的传输线路包含至少在介电衬底一侧以预定的形状形成的本发明的多层薄膜电极。
本发明的共振器包含至少在介电衬底一侧以预定的形状形成的本发明的多层薄膜电极。
本发明的高频滤波器包括：多个本发明的高频共振器，每一对在位置上相邻的高频共振器相互电-磁耦合；一个把信号输入到高频共振器的输入端；和一个从高频共振器输出信号的输出端。
图1是采用本发明多层薄膜电极的1/2λ线共振器的透视图。
图2是本发明设定各个薄导电膜的厚度和各个薄介电膜的厚度的方法的流程图。
图3a至3e是对本发明多层薄膜电极的改进。
图4是采用现有多层薄膜电极的1/2λ线共振器的透视图。
从以下结合附图对实施例的描述中，将能更好地理解本发明。
图1是本发明一个实施例的1/2λ线共振器的透视图。1/2λ线共振器的特征在于本发明的多层薄膜电极100，在多层薄膜电极100中，在介电衬底10与其相邻的薄导电膜之间以及各个薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间分别提供粘附导电膜，它取代了现有多层薄膜电极所用的多层薄膜电极200。
根据本发明的1/2λ线共振器，在介电衬底10的整个背面上形成接地导体11，在介电衬底10上形成纵向长度为3λg/2的带状形薄导电膜，介电衬底与薄导电膜之间有粘附导电膜20-5。然后，以一定的次序，在薄导电膜3上叠加粘附导电膜20-4、薄介电膜30-2、粘附导电膜20-3、薄导电膜2、粘附导电膜20-2、薄介电膜30-1、粘附导电膜20-1、和薄导电膜1。因此，产生的多层薄膜电极100是以一定次序叠加在介电衬底10上的粘附导电膜20-5、薄导电膜3、粘附导电膜20-4、薄介电膜30-2、粘附导电膜20-3、薄导电膜2、粘附导电膜20-2、薄介电膜30-1、粘附导电膜20-1、和薄导电膜1组成的。
采用易于与氧形成化合物的金属作为粘附导电膜的材料。金属越是易于与氧形成化合物，越是能够提高介电衬底与其相邻的薄导电膜之间、以及各层薄导体膜与其相邻的薄介电膜之间的粘附强度。换句话说，具有表1所示的高氧化物形成标准焓的金属是较佳的。
                        表1
         金属           形成的标准焓(KJ/mol)
          Zr                   -370
          Hf                   -370
          Ti                   -320
          Ta                   -310
         金属       形成的标准焓(KJ/mol)
          Nb              -290
          V               -270
          Cr              -220
介电衬底10具有较高的介电常数和低的介电损耗，最好是由蓝宝石或陶瓷(例如(Zr，Sn)TiO4)这类单晶氧化铝形成的。薄介电膜30-1和30-2最好是由SiO2、Ta2O5或TaSiO制成的，每种材料具有低的介电损耗，易于形成薄膜。接地导体11和薄导电膜1至3最好是由Cu、Al、Au和Ag这些高导电性的金属制成的。
在具有上述结构的1/2λ线共振器中，用在薄导电膜3与介电衬底10之间提供的一层粘附导电膜20-5，由薄导电膜3、接地导体11、和夹在薄导电膜3和接地导体11之间的介电衬底10形成TEM模的主传输线路LN 10。同时，让薄介电膜30-2夹在一对薄导电膜2和3之间，在薄导电膜2与薄介电膜30-2之间提供一层粘附导电膜20-3，在薄介电膜30-2与薄导体膜3之间提供一层粘附导电膜20-4，形成上述的TEM模的主传输线路LN10a、一个次传输线路；让薄介电膜30-1夹在一对薄导电膜1和2之间，在薄导电膜1与薄介电膜30-1之间提供一层粘附导电膜20-1，在薄介电膜30-1与薄导电膜2之间提供一层粘附导电膜20-2，形成TEM模的另一个次传输线路。
具体讲，多层薄膜电极100是按如下方式设定的：
(a)利用后面将描述的方法，通过校正现有多层薄膜电极200中薄介电膜30a-1的厚度和薄介电膜30a-2的厚度，将薄介电膜30-1和薄介电膜30-2的厚度设定到校正所获得的值，因此TEM波分别通过主传输线路LN10和次传输线路传输，基本上具有相同的相速度；
(b)将薄导电膜2的厚度和薄导电膜3的厚度分别设定到预定值，此值比工作频率下的趋肤深度要薄，以使主传输线路LN10的电-磁场与相邻的次传输线路的电-磁场相耦合，相邻的次传输线路之间的电-磁场也相互耦合。
因此，在具有粘附导电膜20-1至20-5的多层薄膜电极100中，大大抑制了高频下的趋肤效应。此外，在这个实施例中，薄导电膜1、2和3、薄介电膜30-1和30-2、粘附导电膜20-1至20-5是这样制备的，利用日本专利申请号No.6-310900所介绍的方法，越是上层的薄膜，形成的厚度越是厚，与现有的多层薄膜电极200相比，更有效地抑制了趋肤效应。以下将说明校正各层薄介电膜厚度的方法。
当在介电衬底与其相邻的薄导电膜之间以及各层薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间分别提供粘附导电膜时，为了提高粘附强度，同时将薄介电膜的厚度设定到现有多层薄膜电极200所用的薄介电膜相同的厚度，退化趋肤效应的抑制(即Q升高效应)。从本发明发明人所作的研究看，显然，以上现象是由于增大了与粘附导电膜接触的薄导电膜的表面电抗而造成的。
因此，为了消除由于粘附导电膜的形成而造成的薄导电膜表面电抗的增大ΔX，已经对一些实用的方法进行了研究。结果发现，当薄介电膜与粘附导电膜接触，粘附导电膜的另一侧与薄导电膜接触，且将其厚度定为预定的厚度时，能够消除表面电抗的增大ΔX。换句话说，形成薄膜厚度为ΔS的粘附导电膜时，下列方程1表明与粘附导电膜接触的薄导电膜表面电抗的增大ΔX：
ΔX＝ΔS/δ0                       方程1
式中，δ0是与粘附导电膜接触的薄导电膜的趋肤深度。发现，用以下的方程2能够近似地表明消除方程1增量ΔX所需的薄介电膜的厚度校正量ΔXS：
ΔXS＝{(εm/εs)-1}-1·ΔS      方程2
式中，εm是介电衬底10的介电常数，εs是薄介电膜的介电常数。当用Cu(电导率σCu≈53×106)、Ag(电导率σAg≈61×106)、Au(电导率σAu≈45×106)、和Al(电导率σAl≈37×106)这些高电导的金属形成薄导电膜时，在103＜σs＜5×106S/m(即，电导率σs不小于103和不大于薄导电膜电导率的十分之一)的范围内，近似方程2适用。如图所示，通过使薄介电膜的厚度ΔXS增大，ΔXS满足方程2，有粘附导电膜的多层薄膜电极100能够以与现有多层薄膜电极200类似的方式工作，从而可抑制与现有多层薄膜电极200相类似的趋肤效应。把方程2获得的厚度校正量ΔXS应用到在薄介电膜上侧或下侧形成一层粘附导电膜的情况中。当在薄介电膜两侧分别都提供粘附导电膜时，薄介电膜的校正量是2×ΔXS。
图2是包括上述校正方法在内的本发明设定薄膜厚度方法的流程图。如流程图所示，在S1步中，利用在不形成粘附导电膜情况中设定各薄导电膜的厚度和各薄介电膜的厚度时所用的现有方法，设定各薄介电膜的厚度和介电常数εs和各薄导电膜的厚度。在S2步中，根据薄介电膜的介电常数εs、介电衬底的介电常数εm、和与薄介电膜接触的粘附导电膜的厚度，利用方程2计算各薄介电膜的厚度校正量。通过增加所得的厚度校正值，校正S1步中设定的各薄介电膜的厚度。利用S1步中设定的各薄导电膜的厚度，作为未校正的设定值，利用S2步中校正所得的各薄介电膜的厚度，作为设定值。因此，根据相对简单的几步，能够设定各薄导电膜的厚度和各薄介电膜的厚度。
结果，通过利用多层薄膜电极100、接地导体11和在多层薄膜电极100与接地导体11之间提供的介电衬底10形成共振器，能够获得在无负载下具有高Q值的1/2λ线共振器。再说，按如下方式能够获得采用1/2λ线共振器的带通滤波器：形成作为输入端的导体12，使导体12与多层薄膜电极100一个纵向端相隔一段预定的距离，相互之间电-磁耦合；形成作为输出端的导体13，使导体13与多层薄膜电极100另一个纵向端相隔一段预定的距离，相互之间电-磁耦合。在这一实施例中，输入端导体12与薄导电膜3的一端是电容耦合，输出端导体13与薄导电膜3的另一端也是电容耦合。
由于具有粘附导电膜的多层薄膜电极能够获得较高的层之间的粘附强度，因此提供了机械强度和抗环境变化的能力。在陶瓷衬底上以形成薄膜的方法形成多层薄膜电极后，增大了应用加工的范围。多层薄膜电极能够耐机械加工，例如，衬底能够与多层薄膜电极一起被切片机切割，衬底能够与多层薄膜电极一起被抛光。因此，在衬底上形成多层薄膜电极后，衬底能够经受各种加工处理步骤。此外，多层薄膜电极能够耐受苛刻的环境条件，在这些条件下，温度从超低温变化到高温，使得器件在较宽的温度范围上工作。因此，本发明的多层薄膜电极不仅能够应用于上述的共振器和滤波器，而且能够应用于各种类型的共振器和滤波器。根据本发明的多层薄膜电极，还能够提供具有良好的抗环境能力的共振器和滤波器。
以下将介绍本发明的实施例。
在以下的实施例中，Q升高率是校正薄介电膜厚度的情况与不校正薄介电膜厚度的情况的比较。以下实施例所用的参数是按如下设定的：
(1)多层薄膜电极的工作频率2.6GHz；
(2)介电衬底((Zr，Sn)TiO4)的相对介电常数εm 38.0；
(3)薄介电膜(SiO2)的相对介电常数εs 4.1；
(4)薄导电膜(Cu)的电导率σ1 50×106S/m；
(5)粘附导电膜(Ti)的电导率σ2 1×106S/m。
此外，以下的每个实施例说明一种多层薄膜电极，在这种多层薄膜电极中，顶部电极层比下面的其他各层电极要厚，下面的电极层具有相同的厚度。另外，各薄介电膜的厚度是相同的。
理想情况是，如日本申请号No.6-310900所表示的，从顶部层到底部层，各薄介电膜的厚度是逐步减小的，最底部的薄介电膜的厚度最小。
然而，为了确立层的实际机械强度，下部的介电层要比为最大地抑制趋肤效应所定的理想厚度厚。
即使多层薄膜电极具有下列任一实施例所示的结构，也能够获得对趋肤效应的足够的抑制作用。
实施例1
为比较起见，首先，将说明从现有多层薄膜电极的评价中获得的结果，其次，将介绍实施例1的结果。表2给出对现有多层薄膜电极评价所获得的结果，该多层薄膜电极有五层薄导电膜层(以后膜层的数目是指薄导电膜层的数目)，在上述的参数条件下，没有形成任何的粘附导电膜。
表2设定现有多层薄膜电极(5层)的膜层厚度和Q升高率
薄导电膜1的厚度                   4.2μm(顶层)
其他薄导电膜1的厚度               0.756μm
薄介电膜的厚度                    0.0968μm
Q升高率                           2.39倍
在表2所示的现有多层薄膜电极中，当在介电衬底10与其相邻的薄导电膜之间以及各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间分别形成40nm厚的粘附导电膜，不校正每个薄介电膜的厚度时，Q升高率增大到2.28倍。换句话说，经证实，当给多层薄膜电极提供粘附导电膜，而不校正每个薄介电膜的厚度时，多层薄膜电极的Q升高率下降。
表3给出实施例1多层薄膜电极所获得的评价结果，在实施例1多层薄膜电极40中，在介电衬底10与其相邻的薄导电膜之间以及各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间分别形成40nm厚的粘附导电膜，校正了每个薄介电膜的厚度。
表3设定实施例1多层薄膜电极(5层)的膜层厚度和Q升高率
薄导电膜1的厚度                   7.0μm(顶层)
其他薄导电膜1的厚度               0.756μm
薄介电膜的厚度                    0.107μm
Q升高率                           2.39倍
正如从表2和3中看到的，用粘附导电膜形成实施例1的多层薄膜电极，同时根据前面的校正方法设定各薄导电膜的厚度和各薄介电膜的厚度，得到与现有多层薄膜电极相类似的Q升高效应。
实施例2
在实施例2中，评价了有十层的多层薄膜电极的Q升高率，它是根据实施例1相同的参数制备的。表4给出设定现有多层薄膜电极的厚度和Q升高率。表5给出设定实施例2多层薄膜电极的厚度和Q升高率，该多层薄膜电极提供了粘附导电膜，并将各薄介电膜的厚度校正到预定厚度。
表4设定现有多层薄膜电极(10层)的膜层厚度和Q升高率
薄导电膜1的厚度                 4.2μm(顶层)
其他薄导电膜1的厚度             0.556μm
薄介电膜的厚度                  0.0686μm
Q升高率                         3.33倍
表5设定实施例2多层薄膜电极(10层)的膜层厚度和Q升高率
薄导电膜1的厚度                 4.2μm(顶层)
其他薄导电膜1的厚度             0.556μm
薄介电膜的厚度                  0.0783μm
Q升高率                         3.33倍
在表4所示现有多层薄膜电极中，当在介电衬底10与其相邻的薄导电膜之间以及各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间分别形成40nm厚的粘附导电膜，而不校正每个薄介电膜的厚度时，Q升高率为2.55倍。正如从表4和5中看到的，即使当实施例2多层薄膜电极有十层时，通过用粘附导电膜形成多层薄膜电极，同时根据前面的校正方法设定每个薄导电膜的厚度和每个薄介电膜的厚度，可获得与现有多层薄膜电极相类似的Q升高效应。
对本发明多层薄膜电极的改进
尽管利用多层薄膜电极100作为以上实施例中的1/2λ线共振器，但是也可应用于以下所示的其他传输线路和共振器。
图3a是采用本发明多层薄膜电极的微波带状线路的透视图。用多层薄膜电极作带状导体51和接地导体52，或者，或是作为带状导体51或是作为接地导体52。
图3b是采用本发明多层薄膜电极的三层板带状线路的透视图。用多层薄膜电极作带状导体61和接地导体62和63，或者，可以仅作为带状导体61或是作为接地导体62和63中的至少一个导体。
图3c是采用本发明多层薄膜电极的同轴线路的透视图。用多层薄膜电极作中心导体71和接地导体72，或者，或是作为中心导体71或作为接地导体72。
图3d是采用本发明多层薄膜电极73的TM_01模圆形波导管的纵向截面图。用多层薄膜电极73作圆形波导管的外表电极。
图3e是采用本发明多层薄膜电极的TM_010模共振器的透视图。用多层薄膜电极作共振器的接线导体81和接地导体82，或者，或是作为接线导体81或是作为接地导体82。
此外，尽管图中未示出，但是，多层薄膜电极能够作为悬浮线路、共平面线路、槽线路、矩形波导管、脊峰波导管、圆形波导管、介电线路、G线路、图象线路、H线路等等。另外，本发明的多层薄膜电极能够用于作绝缘体、天线和芯片线圈等这些在预定高频下工作的各种高频器件中的电感器和电容器的电极。
为了把本发明的多层薄膜电极应用于TEM模除外的TE模的传输线，如图3d所示，各薄介电膜的厚度和介电常数、各薄导电膜的厚度、和各粘附导电膜的厚度这样设定，当在预定的频率下使用传输线时，使TM模行波通过介电衬底和薄介电导电膜传输，基本具有相同的相速。为了把本发明的多层薄膜电极应用于共振器，如图3e所示，各薄介电膜的厚度和介电常数、各薄导电膜的厚度、和各粘附导电膜的厚度这样设定，当共振器在预定的频率下共振时，在介电衬底中产生稳定的电-磁波，在薄介电导电膜中产生稳定的电-磁波，二者基本具有相同的振荡相位。如上所述，本发明的多层薄膜电极能够应用于各种类型的高频传输线路、高频共振器、和高频滤波器。
从以上介绍显而易见，根据本发明的多层薄膜电极，在介电衬底与其相邻的薄导电膜之间以及各薄介电膜与其相邻的薄导电膜之间提供粘附膜，因此，能够取得更高的层之间的粘附强度，形成可靠的多层薄膜电极。此外，通过校正薄膜厚度，降低由于粘附导电膜形成所引起的各薄导电膜表面电抗的增加，降低导体损耗。
从Zr、Hf、Ti、Ta、Nb、V、和Cr构成的一组金属中选择至少一种金属，作粘附导电膜，能够进一步增强上述的粘附强度。在这种情况中，根据下列方程，通过校正各薄介电膜的厚度，能够更有效地降低导体损耗：
ΔXS＝(εm/εs)-1^(-1)·ΔS
本发明的传输线路能够降低传输损耗，因为，它采用的本发明的多层薄膜电极能够降低在工作频率下的导体损耗。
本发明的共振器能够降低无负载的Q值，因为，它采用的本发明的多层薄膜电极能够降低在振荡频率下的导体损耗。
本发明的高频滤波器能够降低通带损耗，因为，它采用本发明具有高无负载Q值的共振器。

Claims (8)

1.一种多层薄膜电极，包括：交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜，电-磁场在所述介电衬底中传输，同样在所述各薄介电膜中传输，在预定的频率下，基本上具有相同的相位；其特征在于：在所述介电衬底与其相邻的所述薄导电膜之间，以及所述的各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间，分别提供与所述薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜；根据所述薄介电膜和所述介电衬底的介电常数以及所述粘附导电膜的厚度，通过校正所述各薄介电膜的厚度，消除由于形成所述粘附导电膜而引起的所述薄导电膜表面电抗的增加。
2.根据权利要求1所述的多层薄膜电极，其特征在于：所述的粘附导电膜是由Zr、Hf、Ti、Ta、Nb、V、和Cr构成的一组金属中至少选择一种金属组成的。
3.根据权利要求2所述的多层薄膜电极，其特征在于：根据下列方程校正所述各薄介电膜的厚度：
厚度校正值ΔXS＝{(εm/εs)-1}-1·ΔS
式中，εm是所述介电衬底的介电常数，εs是所述各薄介电膜的介电常数，ΔS是所述粘附导电膜的厚度。
4.一种高频传输线路，包括：介电衬底；在所述介电衬底的整个主表面上形成的第一电极；在所述介电衬底的背表面上形成的第二电极；其特征在于：所述第一和第二电极中有一个是多层薄膜电极，多层薄膜电极包括：交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜，电-磁场在所述介电衬底中传输，同样在所述各薄介电膜中传输，在预定的频率下，基本上具有相同的相位；其特征在于：在所述介电衬底与其相邻的所述薄导电膜之间，以及所述的各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间，分别提供与所述薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜；根据所述薄介电膜和所述介电衬底的介电常数以及所述粘附导电膜的厚度，通过校正所述各薄介电膜的厚度，消除由于形成所述粘附导电膜而引起的所述薄导电膜表面电抗的增加。
5.一种高频传输线路，包括：介电衬底；在所述介电衬底的整个主表面上形成的第一电极；在所述介电衬底的背面上形成的第二电极；嵌埋在介电衬底中的第三电极；其特征在于：所述第一和第二电极中至少有一个是多层薄膜电极，多层薄膜电极包括：交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜，电-磁场在所述介电衬底中传输，同样在所述各薄介电膜中传输，在预定的频率下，基本上具有相同的相位；其特征在于：在所述介电衬底与其相邻的所述薄导电膜之间，以及所述的各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间，分别提供与所述薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜；根据所述薄介电膜和所述介电衬底的介电常数以及所述粘附导电膜的厚度，通过校正所述各薄介电膜的厚度，消除由于形成所述粘附导电膜而引起的所述薄导电膜表面电抗的增加。
6.一种高频同轴传输线路，包括：介电衬底；嵌埋在介电衬底中的内电极；在介电衬底的外面上形成的、环绕内电极的外电极；其特征在于：所述内电极和所述外电极中至少有一个包括：交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜，电-磁场在所述介电衬底中传输，同样在所述各薄介电膜中传输，在预定的频率下，基本上具有相同的相位；其特征在于：在所述介电衬底与其相邻的所述薄导电膜之间，以及所述的各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间，分别提供与所述薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜；根据所述薄介电膜和所述介电衬底的介电常数以及所述粘附导电膜的厚度，通过校正所述各薄介电膜的厚度，消除由于形成所述粘附导电膜而引起的所述薄导电膜表面电抗的增加。
7.一种高频共振器，包括：介电衬底；在介电衬底的一个表面上形成的第一电极；在介电衬底的背表面上形成的第二电极；其特征在于：所述第一和第二电极中至少有一个包括：交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜，电-磁场在所述介电衬底中传输，同样在所述各薄介电膜中传输，在预定的频率下，基本上具有相同的相位；其特征在于：在所述介电衬底与其相邻的所述薄导电膜之间，以及所述的各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间，分别提供与所述薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜；根据所述薄介电膜和所述介电衬底的介电常数以及所述粘附导电膜的厚度，通过校正所述各薄介电膜的厚度，消除由于形成所述粘附导电膜而引起的所述薄导电膜表面电抗的增加。
8.一种高频介电滤波器，包括：介电衬底；在介电衬底的一个表面上形成的第一电极；在介电衬底的背表面上形成的第二电极，所述第一和第二电极以及介电衬底之间形成一个介电共振器；在介电衬底表面形成一个与所述共振器电磁耦合的输入电极；在介电衬底表面形成一个与所述共振器电磁耦合的输出电极；其特征在于：所述的电极中至少有一个包括：交替地叠加在介电衬底上的薄导电膜和薄介电膜，电-磁场在所述介电衬底中传输，同样在所述各薄介电膜中传输，在预定的频率下，基本上具有相同的相位；其特征在于：在所述介电衬底与其相邻的所述薄导电膜之间，以及所述的各薄导电膜与其相邻的薄介电膜之间，分别提供与所述薄导电膜相比更易于形成金属氧化物的粘附导电膜；根据所述薄介电膜和所述介电衬底的介电常数以及所述粘附导电膜的厚度，通过校正所述各薄介电膜的厚度，消除形成所述粘附导电膜而引起的所述薄导电膜表面电抗的增加。
CN97105527A 1996-06-03 1997-06-03 多层薄膜电极、高频传输线路、高频共振器和高频滤波器 Expired - Fee Related CN1118109C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP140059/96 1996-06-03
JP140059/1996 1996-06-03
JP08140059A JP3087651B2 (ja) 1996-06-03 1996-06-03 薄膜多層電極、高周波伝送線路、高周波共振器及び高周波フィルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1176504A true CN1176504A (zh) 1998-03-18
CN1118109C CN1118109C (zh) 2003-08-13

Family

ID=15260037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN97105527A Expired - Fee Related CN1118109C (zh) 1996-06-03 1997-06-03 多层薄膜电极、高频传输线路、高频共振器和高频滤波器

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5920243A (zh)
EP (1) EP0812025B1 (zh)
JP (1) JP3087651B2 (zh)
CN (1) CN1118109C (zh)
CA (1) CA2206615C (zh)
DE (1) DE69725508T2 (zh)
MX (1) MX9704058A (zh)
NO (1) NO319393B1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103259070A (zh) * 2013-04-12 2013-08-21 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种降低损耗的传输线

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1132264C (zh) * 1997-01-28 2003-12-24 株式会社村田制作所 介质谐振器、介质滤波器、介质双工器和介质谐振器的制造方法
JPH11177310A (ja) * 1997-10-09 1999-07-02 Murata Mfg Co Ltd 高周波伝送線路、誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサおよび通信機
EP0917237B1 (en) * 1997-10-21 2005-09-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thin-film multilayered electrode, high-frequency transmission line, high-frequency resonator, and high-frequency filter
JP3750335B2 (ja) * 1998-01-05 2006-03-01 株式会社村田製作所 帯域阻止誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置
JPH11312910A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Murata Mfg Co Ltd 誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置ならびに誘電体共振器の製造方法
JP3391272B2 (ja) 1998-09-01 2003-03-31 株式会社村田製作所 高周波用低損失電極
JP3391271B2 (ja) 1998-09-01 2003-03-31 株式会社村田製作所 高周波用低損失電極
GB0012437D0 (en) * 2000-05-24 2000-07-12 Univ Cranfield Improvements to filters
JP4572900B2 (ja) * 2005-01-11 2010-11-04 株式会社村田製作所 誘電体共振器装置、発振器装置および送受信装置
US7700901B2 (en) * 2006-02-10 2010-04-20 Radiant Glass Industries, Llc Heated glass panels
US7362491B2 (en) * 2006-02-10 2008-04-22 Radiant Glass Industries, Llc Heated glass panels and methods for making electrical contact with electro-conductive films
US20080284545A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 George Andrew Keefe Fixed impedance low pass metal powder filter with a planar buried stripline geometry
CN103259069B (zh) * 2013-04-12 2015-06-24 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种改进损耗的传输线
US9758261B1 (en) * 2015-01-15 2017-09-12 Solaero Technologies Corp. Inverted metamorphic multijunction solar cell with lightweight laminate substrate

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2769148A (en) * 1951-03-07 1956-10-30 Bell Telephone Labor Inc Electrical conductors
US2769170A (en) * 1952-05-29 1956-10-30 Bell Telephone Labor Inc Composite antenna structure
US4910090A (en) * 1987-10-21 1990-03-20 Southwall Technologies, Inc. EMI/RFI shield for visual display terminals
US4967201A (en) * 1987-10-22 1990-10-30 Westinghouse Electric Corp. Multi-layer single substrate microwave transmit/receive module
AU677380B2 (en) * 1993-08-27 1997-04-24 Murata Manufacturing Co. Ltd. Thin-film multilayer electrode of high frequency electromagnetic field coupling
JPH0964609A (ja) * 1995-08-23 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd 薄膜積層電極及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103259070A (zh) * 2013-04-12 2013-08-21 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种降低损耗的传输线
CN103259070B (zh) * 2013-04-12 2016-08-03 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种降低损耗的传输线

Also Published As

Publication number Publication date
JP3087651B2 (ja) 2000-09-11
CN1118109C (zh) 2003-08-13
CA2206615A1 (en) 1997-12-03
MX9704058A (es) 1998-04-30
NO972511D0 (no) 1997-06-02
EP0812025B1 (en) 2003-10-15
US5920243A (en) 1999-07-06
DE69725508D1 (de) 2003-11-20
NO972511L (no) 1997-12-04
CA2206615C (en) 2000-08-15
NO319393B1 (no) 2005-08-08
DE69725508T2 (de) 2004-08-05
EP0812025A1 (en) 1997-12-10
JPH09326609A (ja) 1997-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1118109C (zh) 多层薄膜电极、高频传输线路、高频共振器和高频滤波器
CN1235336C (zh) 多层lc复合元件及其制造方法
CN1258939C (zh) 分波器、通信装置
CN1198359C (zh) 谐振器、滤波器、双工器及通信设备
CN1145259C (zh) 叠层谐振器和使用这种谐振器的叠层带通滤波器
CN1457527A (zh) 介电滤波器、天线收发转换装置和使用滤波器的通讯装置
JP7025504B2 (ja) 高周波基体、高周波パッケージおよび高周波モジュール
CN1177339C (zh) 电感器件及其制造方法
CN1534869A (zh) 表面声波器件及其制造方法
CN1306524C (zh) 非还原介电陶瓷和使用它的陶瓷电子元件
CN1505205A (zh) 表面安装型天线和天线装置
CN1574460A (zh) 天线、天线模块及具有其的无线电通信设备
CN1518012A (zh) 噪声滤波器
US20230380052A1 (en) High-frequency board, high-frequency package, and high-frequency module
CN1472841A (zh) 两端口型隔离器和通信装置
CN1097082A (zh) 多层型高频平行带状线电缆
CN1298080C (zh) 具有内建接地面的多段平面天线
CN1372378A (zh) 滤波器
CN1469545A (zh) 宽带除噪特性好、构造小型简单的传送线路型噪声滤波器
CN1577972A (zh) 表面安装型天线、天线设备及无线电通信设备
CN100352317C (zh) 电子元件安装板、电子元件模块、制造电子元件安装板的方法及通信设备
CN1303106A (zh) 高频介电陶瓷成份及其介电器件
CN1199205C (zh) 衬底安装的共模扼流圈及其制造方法
CN1197194C (zh) 滤波器、双工器及通信设备
CN1156935C (zh) 同轴谐振器、滤波器、双工器和通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030813