DE69729030T2

DE69729030T2 - Dielektrische Mehrschichtvorrichtung und dazugehöriges Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69729030T2
Application number: DE69729030T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Sorakugun Nakakubo; Toshio Kobe-shi Ishizaki; Toru Katano-shi Yamada; Hiroshi Hirakata-shi Kagata; Tatsuya Takasuki-shi Inoue; Shoichi Nishinomiya-shi Kitazawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: US6310525B1; US20030117242A1; US20030020569A1; US20020000900A1; DE69729030D1; US6346866B2; EP0820115A2; EP0820115B1; EP0820115A3; US6020798A; US6941650B2; US6765460B2; US6510607B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung zur Verwendung bei Hochfrequenzfunkvorrichtungen wie z. B. tragbaren Telefonen und dazugehöriges Herstellungsverfahren.
Beispielsweise kann der hierin als eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung dargestellte dielektrische Mehrschichtresonator allein als ein Resonatorelement für eine Hochfrequenzoszillationsschaltung verwendet werden, und daneben werden mehrere dielektrische Mehrschichtresonatoren in Kombination verwendet, um ein dielektrisches Filter aufzubauen, welches als ein Bandpaßfilter oder ein Bandsperrfilter arbeitet.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In den letzten Jahren entstanden mit der Entwicklung der mobilen Kommunikation erhebliche Anforderungen hinsichtlich der Miniaturisierung portabler Telefongeräte, welche leicht mitzuführen sind. Insbesondere ist, da ein dielektrisches Filter unter Verwendung eines dielektrischen Mehrschichtresonators eines der wichtigsten Teile der für die HF-Schaltung tragbarer Telefone zu verwendenden Hochfrequenzteile ist, dessen Ausbildung in Miniaturgröße und hohe Leistungsfähigkeit dringend erforderlich.
Hierin nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Beispiel des herkömmlichen dielektrischen Mehrschichtresonators, wie vorstehend erwähnt, erläutert. 19 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Mehrschichtresonators dar. 20 stellt eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 19 enthaltende Ebene dar. Ferner stellt 21 eine Schnittansicht einer die Linie Y-Y' in 19 enthaltende Ebene dar.
In den 19, 20 und 21 ist eine Streifenleitung 202 auf der ersten dielektrischen Schicht 201 ausgebildet, und die dielektrischen Schichten 201 und 203, welche auf die oberen und unteren Teile der Streifenleitung 202 laminiert sind, sind zwischen den Abschirmungselektroden 204 eingefügt. Durch Erdung eines Endes der Streifenleitung 202 über die Erdungselektrode 205 wird ein an der Spitze kurzgeschlossener Streifenleitungsresonator gebildet. Mit der Frequenz, bei welcher die Länge der Streifenleitung ¼ Wellenlänge entspricht, wird die Impedanz an dem offenen Ende unendlich und es tritt Parallelresonanz auf. Ein dielektrischen Mehrschichtresonator mit einem derartigen Aufbau ist beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. H2-290303, 1 offenbart.
Jedoch ist es gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau, möglich, den Resonator dünn und in kleiner Größe auszuführen, jedoch aufgrund der Erzeugung der Streifenleitung durch Siebdruck schwierig, die Leitungsdicke dicker als 20 μm auszubilden, und aufgrund der Ausbildung eines gewölbten Teils durch die Ausbildung einer Streifenleitung auf der dielektrischen Schicht, bricht die Kante an der lateralen Seite der Streifenleitung, was zu einer Verdünnung der Leitungsdicke auf dem lateralen Seitenteil der Streifenleitung führt.
Demzufolge konzentriert sich der Hochfrequenzstrom auf die laterale Seite der Streifenleitung, und bereitet dadurch Probleme, wie z. B. eine Vergrößerung des Leitungsverlustes der Streifenleitung und eine Verringerung der Leerlaufgüte Q.
Aus US 5160905 ist ein hoch dielektrisches Mikrodurchtrittsleitungsfilter bekannt. Aus EP 0617478A1 sind ein mehrschichtiger dielektrischen Resonator und ein dielektrisches Filter bekannt. Aus JP 07283626 sind mehrschichtige keramische Teile und deren Herstellung bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung, welche die Zuverlässigkeit der Befestigung der dielektrischen Mehrschichtvorrichtung und dessen Herstellungsverfahren verbessern kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer miniatu risierten, preiswerten dielektrischen Mehrschichtvorrichtung, wobei bevorzugt die Leistung der dielektrischen Mehrschichtvorrichtung und dessen Herstellungsverfahren beibehalten werden.
Diese Aufgaben werden durch eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den anhängigen Ansprüchen offenbart.
Bestimmte Aspekte der dielektrischen Mehrschichtvorrichtungen und Verfahren zur Herstellung werden nachstehend vorgestellt.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgaben umfaßt eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung: ein dielektrisches Element, das ein Niedertemperatur-Sintermaterial enthält; eine in dem dielektrischen Element eingebettete Streifenleitung; und eine Eingangs- und Ausgangselektrode, die mit der Streifenleitung verbunden ist und zu einer Oberfläche entlang einer Leitungsrichtung der Streifenleitung außerhalb von Außenoberflächen des dielektrischen Elementes hin offen liegt.
Eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: ein dielektrisches Element, das ein Niedertemperatur-Sintermaterial enthält; und eine in dem dielektrischen Element eingebettete Streifenleitung;
wobei die Dicke oder die Breite der Streifenleitung auf der Basis einer Leitungsrichtung der Streifenleitung variiert wird.
Eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: ein dielektrisches Element, das ein Niedertemperatur-Sintermaterial enthält; mehrere in dem dielektrischen Element eingebettete Streifenleitungen; eine Kopplungselektrode, die in dem dielektrischen Element auf der einen oder anderen Seite der Vielzahl von Streifenleitungen eingebettet ist; und eine Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode, die in dem dielektrischen Element auf der einen oder der anderen Seite der Vielzahl von Streifenleitungen eingebettet ist,
wobei eine Dicke der Streifenleitung größer als jede Dicke der Kopplungselektrode und der Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektroden ist.
Eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: ein dielektrisches Element, das durch Laminieren einer Vielzahl dielektrischer Schichten hergestellt wird, eine Abschirmungselektrode, die auf einer Außenoberfläche des dielektrischen Elementes angeordnet ist, eine Streifenleitung, die durch ein Elektrodenmaterial gebildet wird, das in einem Inneren eines Teils der mehreren dielektrischen Schichten eingebettet ist, und eine Eingangs- und Ausgangselektrode, die mit der Streifenleitung verbunden sind, und zu einer Oberfläche entlang einer Leitungsrichtung der Streifenleitung außerhalb von einer der Außenoberflächen des dielektrischen Elementes hin offen liegt.
Eine dielektrische Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: ein dielektrisches Element, das durch Laminieren einer Vielzahl von dielektrischen Schichten einschließlich einer ersten, zweiten und dritten dielektrischen Schicht erzeugt wird, eine Außenelektrode, die auf einer Außenoberfläche des dielektrischen Elementes angeordnet ist, eine erste Streifenleitung, die durch ein Elektrodenmaterial gebildet wird, das in einem Innenbereich der ersten dielektrischen Schicht eingebettet ist, eine zweite Streifenleitung, die durch das Elektrodenmaterial ausgebildet wird, das in einem Innenbereich der zweiten dielektrischen Schicht eingebettet ist, welche auf eine der Seiten der ersten dielektrischen Schicht laminiert ist, und eine dritte Streifenleitung, die durch das Elektrodenmaterial ausgebildet wird, das in einem Innenbereich der dritten dielektrischen Schicht eingebettet ist, welche auf die andere Seite der ersten dielektrischen Schicht laminiert ist,
wobei Oberflächen der zweiten und dritten Streifenleitungen jeweils in Kontakt mit einer Oberfläche der ersten Streifenleitung entlang einer Leitungsrichtung der ersten Streifenleitung stehen, eine Länge der zweiten und dritten Streifenleitungen kürzer als eine Länge der ersten Streifenleitung ist, ein Ende der ersten Streifenleitung elektrisch zusammen mit einem Ende der zweiten und dritten Streifenleitung offen ist, und das andere Ende der ersten Streifenleitung elektrisch mit einer Masseelektrode verbunden ist, die außerhalb des dielektrischen Elementes angeordnet ist.
Ein dielektrisches Mehrschichtfilter der vorliegenden Erfindung umfaßt: eine erste dielektrische Schicht mit einer Vielzahl von Öffnungen, eine Vielzahl von Streifenleitungen, welche durch Einbetten von Elektroden in die mehreren Öffnungen erzeugt werden, eine zweite dielektrische Schicht, die auf eine Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht laminiert ist, eine dritte dielektrische Schicht, die auf die andere Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht laminiert ist, eine Kopplungselektrode, welche intern in der zweiten dielektrischen Schicht laminiert ist, um eine Kopplungskapazität mit den mehreren Streifenleitungen auszubilden, eine Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode, welche intern in die dritte dielektrische Schicht laminiert ist, um eine Eingangs- und Ausgangskapazität mit den mehreren Streifenleitungen auszubilden, eine erste Abschirmungselektrode, die auf einer Oberseite der zweiten dielektrischen Schicht vorgesehen ist, und eine zweite Abschirmungselektrode, die auf einer unteren Oberfläche der dielektrischen Schicht vorgesehen ist,
wobei ein Ende von der Vielzahl von Streifenleitungen mit einer Masseelektrode verbunden ist, das andere Ende der der Vielzahl von Streifenleitungen offen ist, und die ersten bis dritten dielektrischen Schichten in einem Stück durch die Verwendung desselben keramischen Materials kalziniert werden.
Ein Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen Schritt zum Erzeugen eines Einbettungsraumes zum Einbetten eines elektrisch leitenden Elementes in einer dielektrischen Schicht, eine Einbettungsschicht für das Einbetten eines elektrisch leitenden Elementes in dem Einbettungsraum, um so eine Streifenleitung und eine Eingangs- und Ausgangselektrode zum Verbinden der Streifenleitung auszubilden, und einen Laminierungsschritt zum Ausbilden eines Laminates, durch Laminieren nur einer oder mehrerer weiterer dielektrischen Schichten auf eine dielektrische Schicht, auf welcher die Streifenleitung und die Eingangs- und Ausgangselektrode ausgebildet sind,
wobei die Eingangs- und Ausgangselektrode in einer Weise erzeugt wird, daß eine Oberfläche entlang einer Leitungsrichtung der Streifenleitung außerhalb der Außenoberflächen der dielektrischen Mehrschichtvorrichtung offen liegt, welche auf der Basis der drei Schritte herzustellen ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen Schritt zum Ausbilden eines Einbettungsraumes zum Einbetten elektrisch leitender Elemente in einer Vielzahl von dielektrischen Schichten, einen Streifenleitungserzeugungsschritt zum Erzeugen einer Streifenleitung durch Einbetten eines elektrisch leitenden Elementes in den Einbettungsraum in einer ersten dielektrischen Schicht von den mehreren dielektrischen Schichten, einen Eingangs- und Ausgangselektroden-Erzeugungsschritt zum Erzeugen einer Eingangs- und Ausgangselektrode durch Einbetten eines leitenden Elementes in dem Einbettungsraum einer weiteren dielektrischen Schicht von den mehreren dielektrischen Schichten, und eine Laminierungsschritt zum Laminieren dielektrischer Schichten, welche die leitenden Elemente einbetten, um so die Eingangs- und Ausgangselektrode mit der Streifenleitung zu verbinden, und Ausbilden eines Laminates durch Laminieren nur einer oder einer Vielzahl weiterer dielektrischer Schichten auf die laminierten dielektrischen Schichten,
wobei die Eingangs- und Ausgangselektrode in einer Weise hergestellt wird, daß sie an einer Oberfläche, welche entlang einer Leitungsrichtung der Streifenleitung liegt, außerhalb von Außenoberflächen der Mehrschichtvorrichtung offen liegt.
Ein Verfahren zum Herstellen einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen Schritt zum Erzeugen eines Einbettungsraums zum Einbetten elektrisch leitender Elemente in einer dielektrischen Schicht, einen Einbettungsschritt zum Einbetten eines elektrisch leitenden Elementes in dem Einbettungsraum, um eine Streifenleitung zu erzeugen, und einen Laminierungsschritt zum Erzeugen eine Laminates durch Laminieren einer Vielzahl dielektrischer Schichten, auf welchen die Streifenleitung ausgebildet ist, und weiterer dielektrischer Schichten,
wobei von den Streifenleitungen, die in jeder Schicht von den mehreren dielektrischen Schichten eingebettet sind, eine Leitungslänge einer Streifenleitung länger als die Leitungslänge von anderen Streifenleitungen ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch Einbetten einer Elektrode in der Öffnung der dielektrischen Schicht und Ausbilden einer Streifenleitung und einer Eingangs- und Ausgangselektrode eine kleine, hoch zuverlässige dielek trische Mehrschichtvorrichtung und dessen Herstellungsverfahren realisiert werden, wobei bevorzugt die Leistung des Resonators beibehalten wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten ersten Beispiel.
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 1.
3 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 1 enthaltenden Ebene.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten zweiten Beispiel.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 4.
6 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 4 enthaltenden Ebene.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten dritten Beispiel.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 7.
9 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 4 enthaltenden Ebene.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten vierten Beispiel.
11 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 10.
12 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 10 enthaltenden Ebene.
13 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten fünften Beispiel.
14 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 13.
15 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 13 enthaltenden Ebene.
16 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten sechsten Beispiel.
17 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 16.
18 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 16 enthaltenden Ebene.
19 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Mehrschichtresonators.
20 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' enthaltenden Ebene in 19.
21 ist eine Schnittansicht einer die Linie Y-Y' in 19 enthaltenden Ebene.
22 ist ein Simulationsergebnis bezüglich des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem ersten Beispiel.
23 ist ein Simulationsergebnis bezüglich des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem vierten Beispiel.
24 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen SIR-Mehrschichtresonators in dem ersten Beispiel.
25 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichffilters in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
26 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichffilters in 25.
27 ist eine Schnittansicht einer die Linie Y-Y' in 25 enthaltenden Ebene.
28 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten siebenten Beispiel.
29 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 28.
30 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 28 enthaltenden Ebene.
31 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten achten Beispiel.
32 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in 31.
33 ist eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 31 enthaltenden Ebene.
34(A)–34(C) sind schematische Ansichten, um die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem ersten Beispiel darzustellen.
35 ist eine Schnittansicht und Befestigungsansichteiner die Linie X-X' in 7 enthaltenden Ebene.
36(A)–36(C) sind schematische Ansichten, um die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem zweiten Beispiel darzustellen.
37(A)–37(C) sind schematische Ansichten, um die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem dritten Beispiel darzustellen.

BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN:

1: Erste dielektrische Schicht
2: Zweite dielektrische Schicht
3: Dritte dielektrische Schicht
4: Öffnung
5: Streifenleitung
6: Erste Abschirmungselektrode
7: Zweite Abschirmungselektrode
8: Masseelektrode
9, 10: Seitenelektrode
11: Eingangs- und Ausgangselektrode
12, 13: Seitenabschirmungselektrode
21: Durchtrittsloch
22: Durchtrittslochelektrode
42: Eingangs- und Ausgangsleitung
49: Streifenleitungslaminat
50: Offene Endfläche

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hierin nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
(Beispiel 1)
1 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem ersten Beispiel der für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten dielektrischen Mehrschichtvorrichtung.
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 1. Ferner ist 3 eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 1 enthaltenden Ebene. 34(A)– 34(C) sind schematische Ansichten, um die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel zu veranschaulichen.
Hier wird an erster Stelle unter Bezugnahme auf die 34(A)–34(C) eine Gliederung der Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators dieses Beispiels beschrieben, und dann unter Erläuterung von deren Details der Aufbau des dielektrischen Mehrschichtresonators gleichzeitig erläutert.
Gemäß Darstellung in 34(A) weist nämlich die dielektrische Schicht 401 eine Vielzahl von Öffnungen 404 auf, welche durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einem Stanzwerkzeug erzeugt werden.
Die dielektrische Schicht 401 wird mit der dielektrischen Schicht 403 laminiert, welche unterhalb angeordnet ist, und ein Elektrodenmaterial, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte wird in dem Öffnungsteil 404 eingebettet (vergraben), um eine Streifenleitung 405 auszubilden, welche dann mit der oberhalb der dielektrischen Schicht 401 angeordneten dielektrischen Schicht 402 laminiert wird.
Danach wird gemäß Darstellung in 34(B) das durch Laminieren der dielektrischen Schichten 401, 402 und 403 erzeugte Laminat 410 gepreßt und ferner, wie in 34(C) dargestellt, in eine gewünschte Form geschnitten. Zu diesem Zeitpunkt wird das Laminat 410 so geschnitten, daß der Endteil der Streifenleitung 405 an beiden lateralen Seiten eines geschnittenen Stückes 411 offen liegt.
Ferner wird das geschnittene Stück 411 bei einer Temperatur von nicht mehr als 960 °C, welche der Schmelzpunkt von Silber ist, kalziniert und nach der Kalzinierung eine Außenelektrode aufgedruckt.
Bezüglich des durch die vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonators werden unter Bezugnahme auf 1–3 weitere Details des Herstellungsprozesses erläutert, und gleichzeitig der Aufbau des dielektrischen Mehrschichtresonators beschrieben.
In 1, 2 und 3 ist das Teil 1 eine erste dielektrische Schicht, 2 eine zweite dielektrische Schicht und 3 eine dritte dielektrische Schicht. Für diese dielektrischen Schichten wird eine bei niedriger Temperatur gesinterte dielektrische Keramik mit einer Rohschichtform mit einer Dicke von nicht mehr als 40 μm verwendet.
Die erste dielektrische Schicht 1 besitzt eine Öffnung, (d. h., ein gestanztes Loch) 4. Diese Öffnung 4 ist ein Raum eines rechteckigen Quaders, der durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform erzeugt wird. Die Öffnung 4 wird in einer Form erzeugt, daß sie sich von einer lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 1 zu der anderen gegenüberliegenden lateralen Seite erstreckt, und ihre beide Endflächen (d. h. Querschnitte) in einer Weise ausgebildet sind, daß sie in den mittleren Teilen der einen Lateralseite und der anderen Lateralseite angeordnet sind.
Die zweite dielektrische Schicht 2 und die dritte dielektrische Schicht 3 sind in derselben Dicke ausgebildet.
Die erste dielektrische Schicht 1 wird mit der dritten dielektrischen Schicht 3, welche unterhalb angeordnet ist, laminiert, und ein Elektrodenmaterial, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte, wird in das Öffnungsteil 4 eingebettet, um eine Streifenleitung 5 in rechteckiger Quaderform auszubilden, welcher dann mit der zweiten dielektrischen Schicht 2, die über der ersten dielektrischen Schicht 1 angeordnet ist, laminiert wird.
Ein durch Laminieren der dielektrischen Schichten 1, 2 und 3 erzeugtes Laminat wird gepreßt, und jede dielektrische Schicht 1, 2 und 3 und die Streifenleitung 5, welche eine interne Elektrode ist, werden gleichzeitig bei einer Temperatur von nicht mehr als 960 °C, welche der Schmelzpunkt von Silber ist, kalziniert.
Außerdem wird auf der gesamten oberen Oberfläche der vorstehend kalzinierten Laminates, nämlich auf der gesamten oberen Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 2 die erste Abschirmungselektrode 6 als eine Außenelektrode mittels Siebbedruckung oder dergleichen unter Verwendung eines Elektrodenmaterials, wie z. B. einer Silberpaste, ausgebildet.
Auch auf der gesamten unteren Oberfläche des vorstehend kalzinierten Laminates, nämlich auf der gesamten unteren Oberfläche der dritten dielektrischen Schicht 3 wird die zweite Abschirmungselektrode 7 als eine Außenelektrode durch eine ähnliche Einrichtung wie die bei der ersten Abschirmungselektrode 6 verwendete ausgebildet.
Ferner ist in dem kalzinierten Laminat auf einer lateralen Seite, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Leitungslängenrichtung der Streifenleitung 10 verläuft, eine Masseelektrode 8 als eine Außenelektrode mittels derselben Einrichtung wie der der ersten Abschirmungselektrode 6 ausgebildet, und die lateralen Seitenelektroden 9, 10 werden auf beiden lateralen Seiten, die in einer orthogonalen Richtung zu der Breitenrichtung der Streifenleitung 5 verlaufen, in einer Bandform ausgebildet.
Zusätzlich wird ein Ende der Streifenleitung 5 mit der Masseelektrode 8 verbunden, und das andere Ende wird als eine Eingangs- und Ausgangselektrode verwendet. Die erste Abschirmungselektrode 6 und die zweite Abschirmungselektrode 7 sind wechselseitig über die Masseelektrode 8 und die lateral Seitenelektroden 9, 10 miteinander verbunden.
Unter Bezugnahme auf den in der vorstehenden Weise hergestellten und aufgebauten dielektrischen Mehrschichtresonator wird anschließend der Betrieb erläutert.
Indem ein Ende der Streifenleitung 5 über die Masseelektrode 8 auf Masse gelegt wird, wird ein am Ende kurz geschlossener Streifenleiterresonator aufgebaut. Die Impedanz an dem anderen Ende (offenen Ende) wird an dem anderen Ende (offenen Ende) der Streifenleitung bei der Frequenz unendlich, bei welcher die Länge der Streifenleitung/ Wellenlänge annimmt, und der Resonator eine Parallelresonanz zeigt.
Der dielektrische Resonator mit einem derartigen Aufbau und Herstellungsprozeß ist beispielsweise in 4, welche in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. H5-315183 4 offenbart ist, in 3, welche beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. H7-66078 offenbart ist, in 1, welche in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. H9-8514 und dergleichen offenbart ist, dargestellt.
Jedoch kann gemäß dem vorliegenden Beispiel durch Einbettung der Elektrode in die Fläche der Öffnung 4 der dielektrischen Schicht zum Ausbilden einer rechteckigen quaderförmigen Streifenleitung 5 die Leitungsdicke der Streifenleitung auf etwa 1 mm vergrößert werden. Dieses bedeutet, daß die Leitungsdicke größer als in dem Falle einer Herstellung der Leitung durch Siebdruck gemacht werden kann. Und da es möglich ist, die Leitung in den kleinen Herstellungsschritten zu verdicken, kann die gewünschte Größe und Form der Streifenleitung mit guter Genauigkeit hergestellt werden. Außerdem kann, da kein gewölbtes Teil durch die Erzeugung einer Streifenleitung auf einer dielektrischen Schicht erzeugt wird, nämlich, da die dielektrische Schichtoberfläche eben gemacht werden kann, das Laminat gepreßt werden, um die Kante auf der Seite der Streifenleitung zu entfernen, der durch das Pressen des Laminats ausgebildet wird. Ferner kann durch Ausbilden der zweiten dielektrischen Schicht 2 und der dritten dielektrischen Schicht 3 in derselben Dicke und Positionierung des Leitungsabschnittes in der Mitte der ersten dielektrischen Schicht 1 die Streifenleitung 5 in der Mitte des Resonators positioniert werden. Demzufolge kann, da es möglich ist, den Hochfrequenzstrom nahezu gleichmäßig auf der lateralen Seite der Streifenleitung 5 zu führen, eine Verschlechterung der Leerlaufgüte Q des dielektrischen Mehrschichtresonators durch den Leitungsverlust der Streifenleitung weiter reduziert werden, und demzufolge wird es möglich, einen kleinen dielektrischen Hochleistungs-Mehrschichtresonator zu erzeugen.
In 22 ist ein Beispiel der Simulationsergebnisse des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel dargestellt. In dem dielektrischen Mehrschichtresonator gemäß Darstellung in 1 ist beispielsweise im Falle einer Verwendung von Bi₂O₃-CaO-Nd₂O₅ als dielektrisches Material (Dielektrizitätskonstante Er = 58, Material-Q = 2000) bei Verwendung einer Silberpaste (Leiterwiderstand R = 5,2 μΩ/cm) für die Elektrode und Festlegen des dielektrischen Mehrschichtresonators auf eine Dicke B = 2 mm, Höhe H = 2 mm, Länge L = 5 mm und der Leitungsbreite des Streifenleiters 5 auf W = 0,5 mm, unter welcher die Leitungsdicke T variiert wird, die Veränderung der Leerlaufgüte Q in dem Graphen 221 dargestellt.
In 22 ist die Leitungsdicke im Falle der Erzeugung einer Streifenleitung durch Siebbedruckung etwa 15 μm, und die Leerlaufgüte Q durch Simulation ist 141, wobei jedoch Ränder der Lateralseite des Streifenleiters zusammenbrechen, und sich die Leerlaufgüte Q auf 120 verschlechtert. Im Gegensatz dazu kann bei diesem Beispiel der Zusammenbruch der Ränder auf den lateralen Seiten der Streifenleitung vermieden werden, so daß durch die Verdickung der Leitungsdicke T die Leerlaufgüte Q auf einen Wert fast wie den simulierten, verbessert wird, d. h., die Leerlaufgüte Q zum Zeitpunkt der Leitungsdicke T = 0,5 mm kommt an 201 heran, und macht es dadurch die Bestätigung möglich, daß eine Verbesserung der Leerlaufgüte Q um mehr als 50% realisiert werden kann.
Ferner kann durch Verbinden der ersten Abschirmungselektrode 6 mit der zweiten Abschirmungselektrode 7 durch die Masseelektrode 8 und Seitenelektroden 9, 10 die erste Abschirmungselektrode 6 und die zweite Abschirmungselektrode 7 auf einem gleichen Potential gehalten werden, wodurch deren jeweiligen Selbstresonanzen nicht auftreten.
(Beispiel 2)
Hierin nachstehend wird das für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellte zweite Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in einem Beispiel der für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten dielektrischen Mehrschichtvorrichtung. 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 4. Ferner ist 6 eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 4 enthaltenden Ebene. 36(A)–36(C) sind schematische Ansichten, um die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem vorliegenden Beispiel zu veranschaulichen.
In diesem Absatz wird zuerst unter Bezugnahme auf 36(A)–36(C) eine Zusammenfassung der Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators des vorliegenden Beispiels beschrieben, und anschließend unter Erläuterung von dessen Details gleichzeitig der Aufbau des dielektrischen Mehrschichtresonators erläutert.
Die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators des vorliegenden Beispiels sind angenähert dieselben wie die in dem ersten Beispiel beschriebenen mit Ausnahme der nachstehenden Punkte, und sind für die Herstellung einer Vielzahl dielektrischen Mehrschichtresonatoren aus demselben Laminat ausgelegt.
Anschließend werden unter Verwendung der 36(A)–36(C) hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
Gemäß Darstellung in 36(A) wird in dem vorliegenden Beispiel außer der dielektrischen Schicht (401), die der einen dielektrischen Schicht der vorliegenden Erfindung entspricht, eine dielektrische Schicht 451, die einer weiteren dielektrischen Schicht der vorliegenden Erfindung entspricht, ebenfalls verwendet.
Die dielektrische Schicht 451 besitzt eine Vielzahl von Durchtrittslöchern 452, die dem Raum für die Einbettung gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. In diesen Durchtrittslöchern 452 werden die Elektrodenmaterialien, welche leitende Materialien sind, eingebettet, um eine Durchtrittslochelektrode 22 auszubilden.
Andererseits wird unter Bezugnahme auf die dielektrische Schicht 401 eine Streifenleitung 405 in derselben Prozedur wie der in Beispiel 1 beschriebenen durch Lamination auf die dielektrische Schicht 451 ausgebildet.
Weitere Schritte sind dieselben wie diejenigen in dem vorstehenden Beispiel 1.
Unter Bezugnahme auf den durch die vorstehend beschriebenen Schritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonator werden anschließend unter Bezugnahme auf die 4–6 Details der Herstellungsprozesse weiter erläutert, und gleichzeitig auch der Aufbau des dielektrischen Mehrschichtresonators erläutert.
In 4, 5 und 6 ist das Teil 1 eine erste dielektrische Schicht, 2 ist eine zweite dielektrische Schicht, und 3 ist eine dritte dielektrische Schicht. Für diese dielektrischen Schichten wird eine bei niedriger Temperatur gesinterte dielektrische Keramik in einer Rohschichtform mit einer Dicke von nicht mehr als 40 μm verwendet.
Die erste dielektrische Schicht 1 besitzt eine Öffnung 4 in rechteckiger Quaderform, welche durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform erzeugt wird. Die Öffnung 4 ist in einer Form ausgebildet, daß sie sich von einer lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 1 zu der anderen gegenüberliegenden lateralen Seite erstreckt, und daß ihre beiden Endflächen in einer Weise ausgebildet werden, daß sie in den mittigen Teilen der einen lateralen Seite und der anderen lateralen Seite angeordnet sind.
Die Breite des Querschnittes der Öffnung 4 ist in derselben Dicke wie die der Schichtdicke der ersten dielektrischen Schicht 1, nämlich in einer quadratischen Querschnittsform ausgebildet.
Die dritte dielektrische Schicht 3 besitzt ein durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform erzeugtes Durchtrittsloch 21. In dem Durchtrittsloch 21 ist ein Elektrodenmaterial, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte eingebettet, um eine Durchtrittslochelektrode 22 auszubilden.
Die dritte Elektrodenschicht 3 ist in derselben Dicke wie die zweite dielektrische Schicht 2 ausgebildet.
Die erste dielektrische Schicht 1 ist auf die dritte dielektrische Schicht 3 laminiert, welche unterhalb angeordnet ist, und ein Elektrodenmaterial, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte ist in das Öffnungsteil 4 eingebettet, um eine Streifenleitung 5 in rechteckiger Quaderform zu erzeugen, welche dann mit der zweiten dielektrischen Schicht 2 laminiert wird, die über der ersten dielektrischen Schicht 1 angeordnet ist. Ein Ende der Durchtrittslochelektrode 22 ist mit der Verbindungsleitung 5 verbunden.
Ein durch Laminieren der dielektrischen Schichten 1, 2 und 3 ausgebildetes Laminat wird gepreßt und jede dielektrische Schicht 1, 2 und 3 und die Streifenleitung 5, welche eine Innenelektrode ist, und eine Durchtrittslochelektrode 22 werden gleichzeitig bei einer Temperatur von nicht mehr als 960°C, welche ein Schmelzpunkt von Silber ist, kalziniert.
Außerdem wird auf der gesamten oberen Oberfläche des vorstehend kalzinierten Laminates, nämlich auf der gesamten Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht, die erste Abschirmungselektrode 6 als eine Außenelektrode mittels Siebbedruckung oder dergleichen unter Verwendung eines Elektrodenmaterials, wie z. B. Silberpaste, ausgebildet. Ferner werden auf der unteren Oberfläche des vorstehend kalzinierten Laminates, nämlich auf der unteren Oberfläche der dritten dielektrischen Schicht 3 die zweite Abschirmungselektrode 7 und eine inselförmige Eingangs- und Ausgangselektrode 11 als Außenelektroden durch ähnliche Einrichtung wie die in der ersten Abschirmungselektrode verwendeten ausgebildet.
Ferner wird in dem kalzinierten Laminat auf der gesamten Oberfläche einer lateralen Seite, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Leitungslängsrichtung der Streifenleitung 5 verläuft, eine Masseelektrode 8 als eine Außenelektrode durch dieselbe Einrichtung wie die der ersten Abschirmungselektrode 6 ausgebildet, und die lateralen Seitenabschirmungselektroden 12, 13 werden auf der gesamten Oberfläche beider lateraler Seiten ausgebildet, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Breitenrichtung der Streifenleitung 5 als Außenelektroden verlaufen.
Zusätzlich ist ein Ende der Streifenleitung 5 mit der Masseelektrode 8 verbunden, und das andere Ende der Durchtrittslochelektrode 22 ist mit der Eingangs- und Ausgangselektrode 11 verbunden. Die erste Abschirmungselektrode 6 und die zweite Abschirmungselektrode 7 sind wechselseitig über die Masseelektrode 8 und die lateralen Abschirmungselektroden 12, 13 verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt dieses Beispiel dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften wie die des ersten Beispiels. Außerdem wird dadurch, daß die Querschnittsform der Öffnung 4 des rechteckigen Quaders zu einer Quadratform gemacht wird, d. h., dadurch, daß die Querschnittsform der rechteckigförmigen Quaderstreifenleitung 5 quadratisch gemacht wird, die Konzentration des elektrischen Hochfrequenzstroms auf der Lateralseite der Streifenleitung 5 vermieden, wodurch der Hochfrequenzstrom gleich mäßiger geführt werden kann, und die Leitungsverluste in der Streifenleitung weiter reduziert werden können. Ferner kann durch Erzeugen der Streifenleitung 5 in einer in dem mittigen Teil des Querschnittes des dielektrischen Mehrschichtresonators zu positionierenden Weise die elektromagnetische Feldverteilung in dem dielektrischen Mehrschichtresonator gleichmäßiger als in dem ersten Beispiel gemacht werden.
Diese Inhalte sind aus den in 22 angegebenen Simulationsergebnissen ersichtlich, wobei, wenn die Leitungsdicke T 0,5 mm ist, bei welcher die Querschnittsform quadratisch wird, die Leerlaufgüte Q am größten wird, indem sie Q = 201 zeigt.
Ferner kann durch die Bereitstellung der Seitenabschirmungselektroden 12, 13 der Resonator vollständig verschlossen werden, um Abstrahlungsverluste des Hochfrequenzstroms nahezu vollständig zu beseitigen. Demzufolge ist es möglich, einen kleinen dielektrischen Hochleistungs-Mehrschichtresonator zu realisieren, welcher eine hohe Leerlaufgüte Q zeigt.
Ferner kann, da es möglich ist, den Resonator vollständig mit den lateralen Seitenabschirmungselektroden 12, 13 abzuschirmen, die elektromagnetische Interferenz zwischen dem dielektrischen Mehrschichtresonator und einer externen Schaltung und die Kopplung zwischen den Resonatoren im Falle einer Anordnung von dielektrischen Mehrschichtresonatoren nahe aneinander zu verhindert werden.
Zusätzlich können durch die Bereitstellung der Durchtrittslochelektrode 22 und der Eingangs- und Ausgangselektrode 11, eine Verbindung mit der externen Schaltung leicht ermöglicht werden, Teile, wie z. B. Eingabe-Ausgabeanschlüsse verringert, und der erhebliche Befestigungsbereich des dielektrischen Mehrschichtresonators reduziert werden, so daß ein miniaturisiertes Modul, wie z. B. ein dielektrisches Filter, realisiert werden kann.
In diesem Beispiel erfolgte die Beschreibung für den Fall der Bereitstellung einer von der Durchtrittslochelektrode 22 getrennten Eingangs- und Ausgangselektrode 11, aber es ist auch möglich, daß die Durchtrittslochelektrode gleichzeitig die Funktion der Eingangs- und Ausgangselektrode erfüllt. In einem solchen Falle sollte eine Vorrichtung oder dergleichen vorhanden sein, um den Querschnittsbereich der Durchtrittslochelektrode grö ßer zu machen. Bezüglich dieses Punktes erfolgt eine detailliertere Beschreibung im Beispiel 8.
(Beispiel 3)
Hierin nachstehend wird das dritte Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
7 stellt eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in einem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Beispiels dar. 8 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 7 dar. 9 stellt einen Querschnitt einer die Linie X-X' in 7 enthaltenden Ebene dar. Zusätzlich stellt 35 eine Querschnitts- und Befestigungsansicht einer Ebene dar, welche die Linie Y-Y' in 7 enthält. Ferner zeigen 37(A)–37(C) schematische Ansichten der Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel.
In diesem Absatz wird zuerst unter Bezugnahme auf 37(A)–37(C) eine Gliederung der Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators dieses Beispiels beschrieben, und dann gleichzeitig unter Erläuterung von dessen Details der Aufbau des dielektrischen Mehrschichtresonators erläutert.
Die Herstellungsschritte des dielektrischen Mehrschichtresonators des vorliegenden Beispiels sind angenähert dieselben wie die in dem ersten Beispiel beschriebenen mit der Ausnahme der nachstehenden Punkte, und sind für die Herstellung mehrerer dielektrischer Mehrschichtresonatoren aus demselben Laminat ausgelegt.
Anschließend werden unter Verwendung der 37(A)–37(C) hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
Gemäß Darstellung in 37(A) werden in dem vorliegenden Beispiel zwei dielektrische Schichten 401 und eine dazwischen zu laminierende dielektrische Schicht 461 verwendet. Auf der dielektrischen Schicht 461 werden nämlich die nutförmigen Löcher 464a an zwei Punkten jeweils an einem Teil der drei schlitzförmigen Öffnungen 464 ausgebildet.
Durch das in die nutförmig geformten Löcher 464a eingebettete Elektrodenmaterial wird die Eingangs- und Ausgangsleitung 42 einschließlich der Eingangs- und Ausgangselektrode aufgebaut.
Unter Bezugnahme auf den durch die vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonator werden anschließend unter Bezugnahme auf 4–6 Details der Herstellungsprozesse weiter erläutert und gleichzeitig auch der Aufbau des dielektrischen Mehrschichtresonators erläutert.
In 7, 8 und 9 ist das Teil 31 eine erste dielektrische Schicht, 32 eine zweite dielektrische Schicht, 33 eine dritte dielektrische Schicht, 34 eine vierte dielektrische Schicht, und 35 eine fünfte dielektrische Schicht. Für jede dieser dielektrischen Schichten wird eine bei niedriger Temperatur gesinterte dielektrische Keramik mit einer Rohschichtform mit einer Dicke von mehr als 40 μm verwendet.
Die ersten, zweiten und dritten dielektrischen Schichten 31, 32 und 33 besitzen Öffnungen 36, 38, 39 in rechteckiger Quaderform, welche durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform erzeugt werden. Jede von den Öffnungen ist in einer Form ausgebildet, daß sie sich von einer lateralen Seite jeder dielektrischen Schicht bis zu der anderen gegenüberliegenden lateralen Seite erstreckt, und deren Querschnitte sind so ausgebildet, daß sie in den zentralen Teilen der einen lateralen Seite und der anderen lateralen Seite angeordnet sind.
Die erste dielektrische Schicht 31 besitzt eine Öffnung 37 in rechteckiger Quaderform, hergestellt durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform. Die Öffnung 37 ist in einer orthogonalen Richtung zu der Öffnung 36 von der einen lateralen Seite der Öffnung 36 aus so ausgebildet, daß sie in der Form des Buchstabens L zu der lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 31 hin gebogen ist.
Ferner sind die zweite dielektrische Schicht 32 und die dritte dielektrische Schicht 33 in derselben Dicke ausgebildet. Die Querschnittsbreiten der Öffnungen 38, 39 sind schmaler als die Öffnung 36 ausgebildet.
Zusätzlich sind die vierte dielektrische Schicht 34 und die fünfte dielektrische Schicht 35 in derselben Dicke ausgeführt.
Die dritte dielektrische Schicht 33 wird mit der fünften dielektrischen Schicht 35, welche unterhalb angeordnet ist laminiert, und ein Elektrodenmaterial, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte, wird in das Öffnungsteil 39 eingebettet, um eine dritte Streifenleitung 40 in rechteckiger Quaderform auszubilden. Die dritte dielektrische Schicht 33 wird dann mit der ersten dielektrischen Schicht 31 laminiert, die darüber angeordnet ist. Auf der ersten Öffnung 36 und der zweiten Öffnung 37 wird die erste Streifenleitung 41 in rechteckiger Quaderform und die Eingangs- und Ausgangsleitung 42 in rechteckiger Quaderform in derselben Weise ausgebildet, wie es mit der Öffnung 39 erfolgte. Die erste dielektrische Schicht 31 wird mit der zweiten dielektrischen Schicht 32 laminiert, welche darüber angeordnet ist, und eine zweite Streifenleitung 43 in rechteckiger Quaderform wird auf der Öffnung 38 in derselben Weise ausgebildet, wie es bei der Öffnung 39 erfolgte, und die zweite dielektrische Schicht 32 wird mit der vierten dielektrischen Schicht 34 laminiert, welche darüber angeordnet ist.
Außerdem wird ein Ende der Eingabe-Ausgabeleitung 42 mit der ersten Streifenleitung verbunden.
Ferner wird jede von den Streifenleitungen 40, 41 und 43 an der Oberfläche verbunden, um ein Streifenleitungslaminat 49 mit einem kreuzförmigen Querschnitt auszubilden.
Ein durch Laminieren der dielektrischen Schichten 31, 32, 33, 34 und 35 erzeugtes Laminat wird gepreßt, und jede von den dielektrischen Schichten 31, 32, 33, 34 und 35 und jede von den Streifenleitungen 40, 41 und 43 und Eingangs- und Ausgangsleitung 42, welche eine interne Elektrode ist, werden gleichzeitig bei einer Temperatur von nicht mehr als 960°C, welche der Schmelzpunkt von Silber ist, kalziniert.
Ferner wird auf der gesamten oberen Oberfläche des vorstehend kalzinierten Laminates, nämlich auf der gesamten oberen Oberfläche der vierten dielektrischen Schicht 34 die erste Abschirmungselektrode 44 als eine Außenelektrode mittels Siebbedruckung oder dergleichen unter Verwendung eines Elektrodenmaterials, wie z. B. einer Silberpaste, erzeugt. Ferner wird auf der gesamten unteren Oberfläche des vorstehend kalzinier ten Laminates, nämlich auf der gesamten unteren Oberfläche der fünften dielektrischen Schicht 35 die zweite Abschirmungselektrode 45 als eine Außenelektrode mittels derselben Einrichtung, die der bei der ersten Abschirmungselektrode 44 erzeugt.
Ferner wird in dem kalzinierten Laminat mittels derselben Einrichtung wie der der ersten Abschirmungselektrode 44 eine Masseelektrode 46 auf der gesamten Oberfläche einer lateralen Seite erzeugt, die in einer orthogonalen Richtung zu der Längsrichtung der Streifenleitung verläuft, eine laterale Seitenabschirmungselektrode 47 auf der gesamten Oberfläche einer lateralen Seite erzeugt, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Breitenrichtung der Streifenleitung verläuft, und eine laterale Seitenabschirmungselektrode 48 auf der anderen lateralen Seitenoberfläche, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Breitenrichtung der Streifenleitung verläuft, so erzeugt, daß sie nicht das andere Ende der Eingangs- und Ausgangsleitung 42 als eine Außenelektrode überlappt.
Zusätzlich wird ein Ende von jeder von den Streifenleitungen 40, 41 und 43 mit der Masseelektrode 46 verbunden, und die erste Abschirmungselektrode 44 und die zweite Abschirmungselektrode 45 werden wechselseitig über die Masseelektrode 46 und die lateralen Seitenabschirmungselektroden 47, 48 miteinander verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt dieses Beispiel dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften wie diejenigen des zweiten Beispiels. Außer durch die Erzeugung einer Oberflächenverbindung der ersten, zweiten und dritten Streifenleitungen 41, 43 und 44, um das Streifenleitungslaminat 49 mit einem kreuzförmigen Querschnitt aufzubauen, kann der Querschnitt in einer Form näher an der eines Kreises ausgebildet werden, und die Anzahl der Winkel in dem Querschnitt kann von 4 auf 12 erhöht werden. Dadurch kann nämlich der Hochfrequenzstrom, welcher eine Tendenz hat, sich an Winkeln des Querschnitts zu konzentrieren, verteilt werden, und der Leitungsverlust der Streifenleitung weiter verringert werden. Ferner kann durch die Bereitstellung des Streifenleitungslaminates 49 so, daß es in der Mitte des Querschnittes des dielektrischen Mehrschichtresonators angeordnet ist, die elektromagnetische Feldverteilung in dem dielektrischen Mehrschichtresonator gleichmäßiger als in dem Falle des zweiten Beispiels gemacht werden. Demzufolge ist es möglich, einen miniaturisierten dielektrischen Hochleistungs-Mehrschichtresonator mit einer höheren Leerlaufgüte Q zu realisieren.
Ferner kann durch Bereitstellung einer Eingangs- und Ausgangsleitung 52 die Verbindung mit einer externen Schaltung erleichtert werden, die Verwendung von Teilen, wie z. B. Eingangs-Ausgangsanschlüssen beschränkt, und erheblich die Befestigungsfläche des dielektrischen Mehrschichtresonators mit dem Ergebnis reduziert werden, daß ein kleines Modul, wie z. B. ein dielektrisches Filter, realisiert werden kann.
Ferner kann durch Verlängern der Eingangs- und Ausgangsleitung 42 von dem anderen Ende der ersten Streifenleitung 41 in einer orthogonalen Richtung zu der lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 31 die Eingangs- und Ausgangselektrode zum Verbinden mit der externen Schaltung durch das andere Ende der Eingangs- und Ausgangsleitung 42 ersetzt werden. Demzufolge können die Verarbeitungsschritte der externen Elektrode für den dielektrischen Mehrschichtresonator reduziert werden.
Zusätzlich wird im Falle der Montage des dielektrischen Mehrschichtresonators auf dem Befestigungssubstrat 501 beispielsweise mittels Reflow-Lötung, indem die laterale Oberfläche der Eingangs- und Ausgangsleitung 42 zu der offenen Endseite 50 des dielektrischen Mehrschichtresonators gemäß Darstellung in 35 hin freigelegt wird, ein Lötkegel 500 ausgebildet, um es zu erleichtern, die Lötung mit der Eingangs- und Ausgangselektrode zu verstärken, und die Lötfestigkeit zu verbessern. Außerdem besteht, da das andere Ende der Eingangs- und Ausgangsleitung 42, welche eine extra dicke Elektrode ist, als die Eingangs- und Ausgangselektrode verwendet wird, eine geringere Tendenz für das Auftreten einer so genannten Elektrodenerosion, welches ein Phänomen der Schmelzung der Elektrode in dem Lötzinn ist, die zu einem Verlust der Elektrode führt. Demzufolge ist es möglich, einen dielektrischen Mehrschichtresonator zu realisieren, welcher eine gute Befestigungszuverlässigkeit zeigt. Außerdem ist selbstverständlich die Eingangs/Ausgangselektrode, welche als ein eigenes Teil angebracht wurden, unnötig.
(Beispiel 4)
Hierin nachstehend wird das für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellte vierte Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
10 stellt eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Beispiel dar. 11 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 10 dar. Ferner stellt 12 eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 10 enthaltenden Ebene dar.
Bezüglich des Herstellungsprozesses des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel, ist in derselben Weise wie in dem dritten Beispiel eine Vielzahl von dielektrischen Mehrschichtresonatoren in demselben Laminat enthalten und wird dasselbe Laminat in einzelne Stücke zerschnitten. Nachdem die getrennten Stücke kalziniert sind, wird die Außenelektrode durch Einbrennen aufgedruckt.
Bezüglich des mittels der vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonators werden die Details erläutert.
In 10, 11 und 12 sind die Strukturen dieselben wie diejenigen in dem dritten Beispiel mit Ausnahme der nachstehenden zwei Punkte. Einer der Unterschiede ist der, daß während in dem dritten Beispiel in der zweiten dielektrischen Schicht 32 eine Öffnung 38 in der Art ausgebildet ist, daß sie sich von einer Seite der zweiten dielektrischen Schicht 32 zu der gegenüberliegenden anderen Seite erstreckt, und in der dritten dielektrischen Schicht 33 eine Öffnung 39 in derselben Weise und Form wie in der Öffnung 38 ausgebildet ist, in dem vorliegenden Beispiel in der zweiten dielektrischen Schicht 32 eine rechteckige quaderförmige Öffnung 38 in einer Art ausgebildet ist, die sich von einer lateralen Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 32 zu einer Mitte der dielektrischen Schicht erstreckt, und auf der dritten dielektrischen Schicht 33 eine rechteckige quaderförmige Öffnung 39 in derselben Art und Form wie die in der vorstehenden Öffnung 38 ausgebildet.
Der andere unterschiedliche Punkt besteht darin, daß während in dem dritten Beispiel die Breiten der Öffnungen 38, 39 schmaler als die Breite der Öffnung 36 ausgebildet sind und die Streifenleitungen 40, 41, 43 jeweils an den Oberflächen verbunden sind, um ein Streifenleitungslaminat 49 mit einem kreuzförmigen Querschnitt auszubilden, in dem vorliegenden Beispiel die Breiten der Öffnungsteile 38, 39 mit derselben Breite wie die Öffnung 36 ausgebildet sind, und die rechteckigen quaderförmigen Streifenleitungen 40, 41, 43 jeweils an den Oberflächen verbunden sind, um ein Streifenleitungslaminat 49 auszubilden.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß diesem Beispiel mit der Ausnahme, daß ein Streifenleitungslaminat 49 mit einem kreuzförmigen Querschnitt in dem dritten Beispiel erzeugt wird, dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften bereitgestellt, und außerdem eine Endseite, in welcher die Masseelektrode des Streifenleitungslaminates 49 verbunden ist, in ein dünnes Dickenteil mit einer dünnen Querschnittsdicke ausgebildet, und die andere Endseite des Streifenleitungslaminates 49 wird in ein dickes Dickenteil mit einer dicken Querschnittsdicke ausgebildet, wodurch die Querschnittsdicke von der der Mitte des Streifenleitungslaminates 49 aus zu der anderen Endseite hin dick ausgebildet werden kann, so daß die Impedanz des dielektrischen Mehrschichtresonators in der Mitte stufenartig verändert wird, oder in anderen Worten, ein SIR-Resonator aufgebaut wird, wodurch die Resonanzfrequenz abgesenkt und die Länge des Resonators verkürzt werden kann.
Ferner kann, da es möglich ist, einen SIR-Resonator ohne Verschmälerung der Leitungsbreite von jeder von den Streifenleitungen 40, 41, 43 aufzubauen, die Länge des Resonators unter Beibehaltung einer hohen Leerlaufgüte Q verkürzt werden. Demzufolge kann ferner ein miniaturisierter dielektrischen Hochleistungs-Mehrschichtresonator realisiert werden.
23 stellt ein Beispiel von Simulationsergebnissen mit dem dielektrischen Mehrschichtresonator in diesem Beispiel dar. In dem in 10 dargestellten dielektrischen Mehrschichtresonator sind, wenn beispielsweise Bi₂O₃-CaO-Nd₂O₅ als dielektrisches Material (Dielektrizitätskonstante Er = 58, Materialgüte Q = 2000) verwendet wird, Silberpaste (Leiterwiderstand R = 5,2 μΩ/cm) für die Elektrode verwendet wird, die dielektrischen Mehrschichtresonatorbreite B = 2 mm, der dielektrischen Mehrschichtresonatorhöhe auf H = 2 mm, der dielektrischen Mehrschichtresonatorlänge auf L = 5 mm, die Leitungsbreite jeder Streifenleitung 40, 41, 43 auf W = 0,5 mm, die Leitungslänge der zweiten und dritten Streifenleitungen 40, 43 auf LL = 2,5 mm, die Leitungsdicke der ersten Streifenleitung 41 auf T1 = 0,1 mm eingestellt wird, und die Leitungsdicke T2 der zweiten und dritten Streifenleitungen 40, 43 variiert wird, die Beziehungen der Resonanzfrequenz und der Leerlaufgüte Q wie in dem Graphen 231 dargestellt. Ferner ist in dem in 10 dargestellten dielektrischen Mehrschichtresonator ein Ende, mit welchem die Masseelektrode 8 der Streifenleitung 5 verbunden ist, in einem schmalen Breitenteil der schmalen Querschnittsbreite ausgebildet, und die andere Endseite der Streifenleitung 5 ist in ein breites Breitenteil der Breitenquerschnittsbreite ausgebildet, so daß durch Einstellen der Querschnittsbreite von der Hälfte der Streifenleitung 5 bis zur anderen Endseite hin ein dielektrischer SIR-Mehrschichtresonator gemäß Darstellung in 24 ausgebildet wird. In dem in 24 dargestellten dielektrischen SIR-Mehrschichtresonator sind, wenn beispielsweise Bi₂O₃-CaO-Nd₂O₅ als dielektrisches Material (Dielektrizitätskonstante Er = 58, Materialgüte Q = 2000) verwendet wird, Silberpaste (Leiterwiderstand R = 5,2 μΩ/cm) für die Elektrode verwendet wird, die dielektrischen Mehrschichtresonatorbreite B = 2 mm, der dielektrischen Mehrschichtresonatorhöhe auf H = 2 mm, der dielektrischen Mehrschichtresonatorlänge auf L = 5 mm, die Leitungsbreite der Streifenleitung 5 auf T₁ = 0,1 mm, und die Leitungsbreite W2 des schmalen Teils der Streifenleitung 5 variiert wird, die Beziehungen der Resonanzfrequenz und der Leerlaufgüte Q wie in dem Graphen 232 dargestellt.
In 23 wird gemäß dem in 24 dargestellten dielektrischen SIR-Mehrschichtresonator, wenn die Leitungsbreite des schmalen Breitenteils auf W2 = 0,1 mm eingestellt wird, wie es in dem Graphen 232 dargestellt ist, um das Impedanzverhältnis zu vergrößern und die Resonanzfrequenz auf 1660 MHz abzusenken, die Leerlaufgüte zu Q = 105, und die Leerlaufgüte Q etwa um 40% verschlechtert.
Im Gegensatz dazu kann in dem dielektrischen SIR-Mehrschichtresonator des in 10 dargestellten vorliegenden Beispiels selbst dann, wenn die Leitungsdicke der zweiten und dritten Streifenleitungen 40, 43 auf T2 = 0,3 mm eingestellt wird, um das Impedanzverhältnis zu vergrößern, und die Resonanzfrequenz auf 1623,4 MHz abgesenkt ist, die Leerlaufgröße auf Q = 162 und die Verschlechterung der Leerlaufgüte Q auf etwa 5 gehalten werden. Es kann nämlich unter Beibehaltung der hohen Leerlaufgüte Q die Resonanzfrequenz in derselben Konfiguration abgesenkt werden. Demzufolge kann bestätigt werden, daß eine Vorrichtung mit kompakter Größe und hoher Leistung realisiert werden kann.
(Beispiel 5)
Hierin nachstehend wird das für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellte fünfte Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
13 stellt eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Mehrschichtresonators in dem Beispiel dar. 14 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 13 dar. Ferner stellt 15 eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 13 enthaltenden Ebene dar.
Bezüglich des Herstellungsprozesses des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel, ist in derselben Weise wie in dem dritten Beispiel eine Vielzahl von dielektrischen Mehrschichtresonatoren in demselben Laminat enthalten und wird dasselbe Laminat in einzelne Stücke zerschnitten. Nachdem die getrennten Stücke kalziniert sind, wird die Außenelektrode durch Einbrennen aufgedruckt.
Bezüglich des mittels der vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonators werden die Details erläutert.
In 13, 14 und 15 sind die Strukturen derselben wie in dem vierten Beispiel dargestellten, mit Ausnahme des nachstehenden Punktes. Der Unterschied besteht darin, daß während in dem vierten Beispiel die erste Öffnung 36, nämlich die erste Streifenleitung 41 in derselben Querschnittsbreite von einer lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 31 zu der gegenüberliegenden anderen lateralen Seite ausgebildet ist, in dem vorliegenden Beispiel die Endseite, mit welcher die Masseelektrode 46 der ersten Streifenleitung 41 verbunden ist, in einem schmalen Breitenteil mit einer schmalen Querschnittsbreite ausgeführt ist, und die andere Seite der ersten Streifenleitung 41 in einem breiten Breitenabschnitt mit einer breiten Querschnittsbreite ausgebildet ist, so daß durch Einstellen der Querschnittsbreite des Teils von der Mitte der ersten Streifenleitung 41 zu der anderen Endseite in breiter Form ein SIR-Resonator ausgebildet, wobei ein Ende der zweiten und dritten Streifenleitungen 43, 40 mit dem anderen Ende der ersten Streifenleitung 41 verbunden ist, und das andere Ende der zweiten und dritten Streifenleitungen 43, 40 mit dem Mittenteil verbunden ist.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt dieses Beispiel dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften wie diejenigen des vierten Beispiels. Außerdem ist die erste Streifenleitung 41 als ein SIR-Resonator ausgebildet, weshalb der dielektrische Mehrschichtresonator ein vergrößertes Impedanzstufenverhältnis zeigt und die Länge des dielektrischen Mehrschichtresonators weiter verkürzt werden kann. Ferner wird es durch Einstellen der Dicke der dielektrischen Schichten 31, 32, 33 und der Leitungsbreite der Streifenleitungen 40, 41, 43 möglich, die Querschnittsform des Streifenleitungslaminates 49 quadratisch zu machen, um dieselbe Merkmale wie die des zweiten Beispiels bereitzustellen. Demzufolge kann ferner ein miniaturisierter dielektrischer Hochleistungs-Mehrschichtresonator realisiert werden.
(Beispiel 6)
Hierin nachstehend wird das für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellte sechste Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
16 stellt eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem Beispiel dar. 17 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 16 dar. Ferner stellt 18 eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 18 enthaltenden Ebene dar.
Bezüglich des Herstellungsprozesses des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel, ist in derselben Weise wie in dem dritten Beispiel eine Vielzahl von dielektrischen Mehrschichtresonatoren in demselben Laminat enthalten und wird dasselbe Laminat in einzelne Stücke zerschnitten. Nachdem die getrennten Stücke kalziniert sind, wird die Außenelektrode durch Einbrennen aufgedruckt.
Bezüglich des mittels der vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonators werden die Details erläutert.
In 16, 17 und 18 sind das Teil 61 eine erste dielektrische Schicht, 62 eine zweite dielektrische Schicht, 63 eine dritte dielektrische Schicht, 64 eine vierte dielektrische Schicht, 65 eine fünfte dielektrische Schicht, 66 eine sechste dielektrische Schicht, 67 eine siebente dielektrische Schicht, 68 eine achte dielektrische Schicht und 69 eine neunte dielektrische Schicht. Für diese dielektrischen Schichten wird ein bei niedriger Temperatur gesintertes dielektrisches Keramikelement in einer Rohschichtform mit einer Dicke von mehr als 40 μm verwendet.
Die dielektrischen Schichten 61, 62, 63, 64, 65, 66 und 67 besitzen jeweils rechteckige quaderförmige Öffnungen 71, 72, 73, 74, 75, 76 und 77, welche mit einem Lochstanzer oder Stanzformstrukturen ausgestanzt werden. Jede Öffnung ist in einer Form ausgebildet, die sich von einer lateralen Seite jeder dielektrischen Schicht zu der anderen gegenüberliegenden lateralen Seite erstreckt, und deren Querschnitte sind so ausgebildet, daß sie in dem Mittenteil zwischen der einen Seite und der anderen Seite angeordnet sind.
Die erste dielektrische Schicht 61 besitzt eine rechteckige quaderförmige Öffnung 78, welche mit einem Lochstanzer oder einer Stanzformstruktur ausgestanzt wird. Die Öffnung 78 ist in einer orthogonalen Richtung zu der Öffnung 71 von der anderen lateralen Seite der Öffnung 71 aus ausgebildet, d. h. in einer Weise, daß sie in der Form eines Buchstabens L zu der lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 61 hin gebogen ist.
Ferner sind die entsprechenden Dicken t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7 der dielektrischen Schichten 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 und die Querschnittsbreiten w1, w2, w3, w4, w5, w6, w7 der Öffnungen 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77 mittels der durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückten Beziehungen ausgebildet: t × 1/2 = t2 = t3 = t4 = t5 = t6 = t7 w2 = w3 = t1 × 3/4 w4 = w5 = t1 × 1/2 w6 = w7 = t1 × 1/4
Die siebente dielektrische Schicht 67 ist auf die neunte dielektrische Schicht 69 laminiert, welche unterhalb angeordnet ist, wobei das elektrische Material, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte in der Öffnung 77 eingebettet ist, um eine rechteckige quaderförmige siebente Streifenleitung 87 auszubilden, die siebente dielektrische Schicht 67 ist auf die fünfte dielektrische Schicht 65 laminiert, welche oberhalb angeordnet ist, um eine rechteckige quaderförmige fünfte Streifenleitung 85 auf der Öffnung 75 in derselben Weise wie in der Öffnung 77 auszubilden, die fünfte dielektrische Schicht 65 ist auf die dritte dielektrische Schicht 63 laminiert, welche oberhalb angeordnet ist, um eine rechteckige quaderförmige dritte Streifenleitung 83 auf der Öffnung 73 in derselben Weise wie in der Öffnung 77 auszubilden, die dritte dielektrische Schicht 63 ist auf die erste dielektrische Schicht 61 laminiert, welche oberhalb angeordnet ist, um eine rechteckige quaderförmige erste Streifenleitung 81, eine rechteckige quaderförmige Eingangs- und Ausgangsleitung 71 bzw. 78 in derselben Weise wie in der Öffnung 73 auszubilden, die erste dielektrische Schicht 61 ist auf die zweite dielektrische Schicht 62 laminiert, welche oberhalb angeordnet ist, um eine rechteckige quaderförmige zweite Streifenleitung 82 auf der Öffnung 72 in derselben Weise wie in der Öffnung 77 auszubilden, die zweite dielektrische Schicht 62 ist auf die vierte dielektrische Schicht 64 laminiert; welche oberhalb angeordnet ist, um eine rechteckige quaderförmige zweite Streifenleitung 84 auf der Öffnung 74 in derselben Weise wie in der Öffnung 77 auszubilden, die vierte dielektrische Schicht 64 ist auf die sechste dielektrische Schicht 66 laminiert, welche oberhalb angeordnet ist, um eine rechteckige quaderförmige zweite Streifenleitung 86 auf der Öffnung 76 in derselben Weise wie in der Öffnung 77 auszubilden, und die sechste dielektrische Schicht 66 ist auf die achtete dielektrische Schicht 66 laminiert, welche oberhalb angeordnet ist.
Ferner ist ein Ende der Eingangs- und Ausgangsleitung 88 mit der ersten Streifenleitung 81 verbunden.
Ferner sind die Streifenleitungen 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87 jeweils mit ihren Oberflächen verbunden, um ein Streifenleitungslaminat 90 mit einer angenähert kreisförmigen Querschnittsform zu bilden.
Das durch Laminieren der dielektrischen Schichten ausgebildete Laminat wird gepreßt und die dielektrische Schichten und die Streifenleitung und Eingangs-Ausgangsleitung, welche Innenelektroden sind, werden gleichzeitig bei einer Temperatur von nicht mehr als 960°C, welche ein Schmelzpunkt von Silber ist, kalziniert.
Außerdem wird auf der gesamten oberen Oberfläche des vorstehend kalzinierten Laminates, d. h., auf der gesamten oberen Oberfläche der achten dielektrischen Schicht 68, die erste Abschirmungselektrode 91 als eine Außenelektrode mittels Siebbedruckung mit Elektrodenmaterials, wie z. B. Silberpaste, ausgebildet, auf der gesamten unteren Oberfläche des kalzinierten Laminates, d. h., auf der unteren Oberfläche der neunten dielektrischen Schicht 69 die zweite Abschirmungselektrode 92 und eine Außenelektrode 11 durch dieselbe Einrichtung wie die bei der ersten Abschirmungselektrode 91 verwendeten ausgebildet.
Ferner wird in dem kalzinierten Laminat auf der gesamten Oberfläche eine Masseelektrode 63 auf der gesamten Oberfläche einer lateralen Seite, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Leitungslängsrichtung der Streifenleitung verläuft, eine lateralen Seitenabschirmungselektroden 94 auf der gesamten Oberfläche einer lateralen Seite, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Breitenrichtung der Streifenleitung verläuft, eine laterale Seitenabschirmungselektrode 95 auf der der anderen lateralen Seite, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Breitenrichtung der Streifenleitung verläuft, so daß sie nicht das andere Ende der Eingangs- bzw. Ausgangsleitung 88 als eine Außenelektrode überlappt, mittels derselben Einrichtung wie der bei der ersten Abschirmungselektrode 91 ausgebildet.
Zusätzlich ist ein Ende jeder Streifenleitung mit der Masseelektrode 93 verbunden, und die erste Abschirmungselektrode 91 und die zweite Abschirmungselektrode 92 sind wechselseitig über die Masseelektrode 8 und die lateralen Seitenabschirmungselektroden 94, 95 verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt dieses Beispiel dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften wie die des dritten Beispiels. Außerdem wird durch Ausbildung eines Streifenleitungslaminates 90 mit angenäherten kreisförmigen Querschnitt durch Verbinden der Oberflächen der Streifenleitungen, der Hochfrequenzstrom, welcher eine Tendenz hat, sich an Winkeln des Querschnitts zu konzentrieren, weiter verteilt werden, und der Leitungsverlust der Streifenleitung weiter verringert werden. Ferner kann durch die Bereitstellung des Streifenleitungslaminates 49 so, daß es in der Mitte des Querschnittes des dielektrischen Mehrschichtresonators angeordnet ist, die elektromagnetische Feldverteilung in dem dielektrischen Mehrschichtresonator gleichmäßiger als in dem Falle des dritten Beispiels gemacht werden. Demzufolge ist es möglich, nahezu dieselben Eigenschaften wie die eines dielektrischen koaxialen Resonators zu erzielen und ferner einen miniaturisierten dielektrischen Hochleistungs-Mehrschichtresonator mit einer hohen Leerlaufgüte Q zu realisieren.
(Ausführungsform)
Hierin nachstehend wird die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
25 stellt eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtfilters in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 26 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 25 dar. Ferner stellt 27 eine Schnittansicht einer die Linie Y-Y' in 10 enthaltenden Ebene dar.
Bezüglich des Herstellungsprozesses des dielektrischen Mehrschichtfilters in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in angenähert derselben Weise wie in dem ersten Beispiel eine Vielzahl von dielektrischen Mehrschichtfiltern in demselben Laminat enthalten und wird dasselbe Laminat in einzelne Stücke zerschnitten. Nachdem die getrennten Stücke kalziniert sind, wird die Außenelektrode durch Einbrennen aufgedruckt.
Bezüglich des mittels der vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtfilters werden die Details erläutert.
In 25, 26 und 27 ist ein Teil 251 eine erste dielektrische Schicht, 252 eine zweite dielektrische Schicht, und 253 eine dritte dielektrische Schicht. Für diese dielektrischen Schichten wird eine bei niedriger Temperatur gesinterte dielektrische Keramik mit einer Rohschichtform mit einer Dicke von mehr als 40 μm verwendet.
Die erste dielektrische Schichte 251 besitzt rechteckige quaderförmige Öffnungen 254a, 254b, welche durch Stanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform erzeugt werden, und die Öffnungen 254a, 254b sind in einer Form ausgebildet, daß sie sich von einer lateralen Seite der ersten dielektrischen Schicht 251 bis zu deren anderen gegenüberliegenden lateralen Seite erstreckten.
Die dritte dielektrische Schicht 253 ist in derselben Dicke wie die zweite dielektrische Schicht 252 ausgebildet. Die Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode 301 ist in der zweiten dielektrischen Schicht 252 enthalten, und die Kopplungselektrode 302 ist in der dritten dielektrischen Schicht 253 enthalten.
Die erste dielektrische Schicht 251 wird mit der dritten dielektrischen Schicht 253 laminiert, die unterhalb angeordnet ist, und mit dem Elektrodenmaterial, wie z. B. einer Silberpaste oder einer Metallplatte gefüllt, die in den Öffnungen 254a, 254b eingebettet ist, werden rechteckige quaderförmige Streifenleitungen 255a, 255b ausgebildet, welche auf die zweiten dielektrischen Schicht 252 laminiert werden, die über der ersten dielektrischen Schicht 251 angeordnet ist.
Das durch Laminieren der dielektrischen Schichten 251, 252 und 253 erzeugte Laminat wird gepreßt, und jede von den dielektrischen Schichten 251, 252 und 253 und die Streifenleitungen 255a, 255b, welche Innenelektroden sind, die Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode 301, und die Kopplungselektrode 302, werden gleichzeitig bei einer Temperatur von nicht mehr als 960°C, welche der Schmelzpunkt von Silber ist, kalziniert.
Ferner wird auf der gesamten oberen Oberfläche des kalzinierten Laminates die erste Abschirmungselektrode 256 als eine Außenelektrode mittels Siebbedruckung oder dergleichen unter Verwendung von Elektrodenmaterial, wie z. B. einer Silberpaste, erzeugt, und auf der gesamten unteren Oberfläche des kalzinierten Laminates wird die zweite Abschirmungselektrode 257 als eine Außenelektrode mittels derselben Einrichtung, die der bei der ersten Abschirmungselektrode 44 erzeugt.
Ferner wird in dem kalzinierten Laminat eine Masseelektrode 258 auf der lateralen Seite, welche in einer orthogonalen Richtung zu der Leitungslängenrichtung der Streifenleitungen 255a, 255b verläuft, mittels derselben Einrichtung, wie bei der in der ersten Abschirmungselektrode 256 ausgebildet. Auch an beiden lateralen Seiten der Streifenleitungen 255a, 255b in der Breitenrichtung werden die lateralen Zeitelektroden 259 und 260, und Eingangs- und Ausgangselektrode 303 als Außenelektroden, mittels derselben Einrichtungen wie den bei der ersten Abschirmungselektrode 256 ausgebildet.
Zusätzlich wird ein Ende der Streifenleitungen 255a, 255b mit der Masseelektrode 258 verbunden, und das andere Ende bleibt offen. Die erste Abschirmungselektrode 256 und die zweite Abschirmungselektrode 257 werden miteinander über die Masseelektrode 258 und die lateralen Seitenelektroden 259, 260 verbunden. Ferner ist ein Ende der Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode 301 mit der Eingangs- und Ausgangselektrode 303 verbunden.
Bezugnehmend auf das wie vorstehend aufgebaute dielektrische Mehrschichtfilter wird dessen Betriebsweise erläutert.
Indem ein Ende der Streifenleitungen 255a, 255b mittels der Masseelektrode 258 auf Masse gelegt wird, wird ein an der Spitze kurzgeschlossener Streifenleitungsresonator aufgebaut. Die Impedanz an dem anderen Ende (offenen Ende) der Streifenleitung wird bei der Frequenz unendlich, bei welcher die Länge der Streifenleitung zu ¼ Wellenlänge wird und der Resonator eine Parallelresonanz zeigt. Außerdem sind die Streifenleitungen 255a, 255b wechselseitig einer elektromagnetischen Kopplung ausgesetzt, um eine Kopplungskapazität mit der Kopplungselektrode 302 und eine Eingangs- und Ausgangskapazität mit der Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode 301 auszubilden, um dadurch ein Bandpaßfilter mit der Eingangs- und Ausgangselektrode 303 als Eingangs- und Ausgangsanschluß auszubilden.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dieser Ausführungsform durch Einbettung der Elektroden in die offenen Teile 254a und 254b der dielektrischen Schicht zum Ausbilden von rechteckigen quaderförmigen Streifenleitungen 255a, 255b die Leitungsdicke der Streifenleitung auf etwa 1 mm erhöht werden, und die Leitungsdicke kann dicker gemacht werden als in dem Falle der Ausbildung durch die Siebbedruckung oder dergleichen. Demzufolge kann die elektromagnetische Kopplung zwischen den Streifenleitungen 255a und 255b verstärkt werden, und ein breitbandiges Filter realisiert werden.
Ferner wird durch die Ausbildung einer Streifenleitung auf der dielektrischen Schicht kein gewölbtes Teil ausgebildet, d. h., die dielektrische Schichtfläche kann eben gemacht werden, so daß das Zusammenbrechen der Kanten an den lateralen Seiten der durch Pressen ausgebildeten Streifenleitung des Laminates vermieden werden kann. Demzufolge kann der Abstand zwischen den Streifenleitungen 255a und 255b mit guter Genau igkeit mit der Folge realisiert werden, daß stabilisierte Filtereigenschaften realisiert werden können.
Ferner kann, da es möglich ist, den Hochfrequenzstrom nahezu gleichförmig auf den lateralen Seiten der Streifenleitungen 255a und 255b zu führen, eine Verschlechterung der Leerlaufgüte Q des dielektrischen Mehrschichtresonators durch den Leitungsverlust der Streifenleitung verringert werden, und demzufolge ein miniaturisiertes dielektrisches Hochleistungs-Mehrschichtfilter realisiert werden.
Zusätzlich können, da die erste Abschirmungselektrode 256 und die zweite Abschirmungselektrode 257 miteinander über die Masseelektrode 258 und die lateralen Seitenelektroden 259, 260 verbunden sind, die erste Abschirmungselektrode 256 und die zweite Abschirmungselektrode 257 auf gleichen Potentialen gehalten werden und deren Selbstresonanz eliminiert werden. Demzufolge können stabilisiertere Filtereigenschaften realisiert werden.
(Beispiel 7)
Hierin nachstehend wird das für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellte siebente Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
28 stellt eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem Beispiel dar.
29 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 28 dar. 30 stellt eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 28 enthaltenden Ebene dar.
Bezüglich des Herstellungsprozesses des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel ist in derselben Weise wie in dem ersten Beispiel eine Vielzahl von dielektrischen Mehrschichtresonatoren in demselben Laminat enthalten und wird dasselbe Laminat in einzelne Stücke zerschnitten. Nachdem die getrennten Stücke kalziniert sind, wird die Außenelektrode durch Einbrennen aufgedruckt.
Bezüglich des mittels der vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonators werden die Details erläutert.
In 28, 29 und 30 sind die Strukturen dieselben wie die in dem ersten Beispiel dargestellten mit Ausnahme des nachstehenden Punktes. Der Unterschied besteht darin, daß die erste dielektrische Schicht 1 eine rechteckige quaderförmige Öffnung 331, hergestellt durch Ausstanzen mit einem Lochstanzer oder einer Stanzform, besitzt, und die Öffnung 331 zu der Seitenoberfläche der ersten dielektrischen Schicht 1 in einer Weise hin ausgebildet ist, daß sie in einer orthogonalen Richtung zu der Öffnung 4 hin gebogen ist, wobei ein Elektrodenmaterial, wie z. B. eine Silberpaste oder eine Metallplatte in der Öffnung 331 eingebettet ist, um eine rechteckige, quaderförmige Eingangs- und Ausgangsleitung 332 auszubilden, und ein Ende der Eingangs- und Ausgangsleitung 332 mit der Streifenleitung 5 verbunden ist.
Wie vorstehend beschrieben zeigt dieses Beispiel dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften wie die des ersten Beispiels. Außerdem können durch die Bereitstellung und der Eingangs- und Ausgangsleitung 22, eine Verbindung mit der externen Schaltung erleichtert, und die Verwendung von Teilen, wie z. B. den Eingabe- und Ausgabeanschlüsse verringert, und der erhebliche Befestigungsbereich des dielektrischen Mehrschichtresonators reduziert werden, so daß ein kleines Modul, wie z. B. ein dielektrisches Filter, realisiert werden kann.
Ferner kann durch Verlängerung der Eingangs- und Ausgangsleitung 332 zu der lateralen Seite der erste dielektrischen Schicht 1 orthogonal von der Streifenleitung 5 aus die Eingangs- und Ausgangselektrode zum Verbinden mit einer externen Schaltung durch das andere Ende der Eingangs- und Ausgangsleitung 332 ersetzt werden. Demzufolge kann die Anzahl der Verarbeitungsschritte für die Außenelektrode des dielektrischen Mehrschichtresonators reduziert werden.
Ferner gibt es, wegen der Verwendung des anderen Endes der Eingangs- und Ausgangsleitung 332, welche eine extra dicke Elektrode ist, als eine Eingangs- und Ausgangselektrode, eine geringere Tendenz, daß eine defekte Verbindung durch das Zusammenbrechen der Elektrode durch Löten und dergleichen bewirkt wird. Demzufolge ist es möglich, einen dielektrischen Mehrschichtresonator mit guter Befestigungszuverlässigkeit zu realisieren.
(Beispiel 8)
Hierin nachstehend wird das für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitgestellte achte Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
31 stellt eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Mehrschichtresonators in dem Beispiel dar.
32 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 31 dar. 33 stellt eine Schnittansicht einer die Linie X-X' in 31 enthaltenden Ebene dar.
Bezüglich des Herstellungsprozesses des dielektrischen Mehrschichtresonators in diesem Beispiel, ist in derselben Weise wie in dem ersten Beispiel eine Vielzahl von dielektrischen Mehrschichtresonatoren in demselben Laminat enthalten und wird dasselbe Laminat in einzelne Stücke zerschnitten. Nachdem die getrennten Stücke kalziniert sind, wird die Außenelektrode durch Einbrennen aufgedruckt.
Bezüglich des mittels der vorstehend beschriebenen Herstellungsschritte hergestellten dielektrischen Mehrschichtresonators werden die Details erläutert.
In 31, 32 und 33 sind die Strukturen dieselben wie die in dem zweiten Beispiel mit Ausnahme des nachstehenden Punktes. Der Unterschied liegt in dem Punkt, daß eine Aussparung (Durchtrittsloch) 21 auf der lateralen Seite (Seite des offenen Endes) der dritten dielektrischen Schicht 3 vorgesehen ist, die laterale Seite der Durchtrittslochelektrode 22 zu der offenen Endfläche 350 des dielektrischen Mehrschichtresonators hin offen liegt, und die Eingangs- und Ausgangselektrode zum Verbinden mit einer externen Schaltung durch das andere Ende der Durchtrittslochelektrode 22 ersetzt ist. Die Aussparung 21 entspricht dem Einbettungsraum für die Einbettung des elektrisch leitenden Materials der vorliegenden Erfindung.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt dieses Beispiel dieselbe Betriebsweise und Eigenschaften wie diejenigen des zweiten Beispiels. Außerdem kann durch das Nutzen des anderen Endes der Durchtrittslochelektrode 22 als eine Eingangs- und Ausgangselektrode zum Verbinden mit der externen Schaltung, die Anzahl der Schritte für die Bearbeitung der externen Elektrode für den dielektrischen Mehrschichtresonator reduziert werden.
Außerdem wird im Falle der Montage eines dielektrischen Mehrschichtresonators auf dem Befestigungssubstrat 501 beispielsweise mittels Reflow-Lötung, indem die laterale Oberfläche der Eingangs- und Ausgangsleitung 42 zu der offenen Endseite 50 des dielektrischen Mehrschichtresonators gemäß Darstellung in 35 hin freigelegt wird, ein Lötkegel 500 ausgebildet, so daß die Verstärkung der Lötung in der Eingangs- und Ausgangselektrode erleichtert, und eine erhöhte Lötfestigkeit erzielt werden kann.
Ferner besteht wegen der Verwendung des anderen Endes der Eingangs- und Ausgangsleitung 42, welche eine extra dicke Elektrode ist, als Eingangs- und Ausgangselektrode, eine geringere Tendenz für das Auftreten einer sogenannten Elektrodenerosion, die durch ein Zusammenbrechen der Elektrode durch Löten und dergleichen bewirkt wird.
Demzufolge ist es möglich, einen dielektrischen Mehrschichtresonator mit guter Befestigungszuverlässigkeit zu realisieren.
Ferner ist es möglich, die gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau erzeugte dielektrische Mehrschichtvorrichtung für das Endgerät einer drahtlosen Kommunikationsanordnung, wie z. B. ein tragbares Telefon, zu verwenden. Durch diese Anmeldung ist es beispielsweise möglich, eine Miniaturgröße und hohen Gütefaktor für das dielektrische Filter zu realisieren, welches einer der wichtigsten Teile der Hochfrequenzteile ist, die für die HF-Schaltung des tragbaren Telefons zu verwenden sind, und demzufolge zeigt sich eine Auswirkung, die es möglich macht, die Größe zu reduzieren und eine hohe Leistung in dem tragbaren Telefon und dergleichen zu erzielen.
In einem oder mehreren von den vorstehenden Beispielen oder in der Ausführungsform ist der Einbettungsraum in der vorliegenden Erfindung eine Öffnung oder ein Durchtritts loch, wobei jedoch ein derartiger Raum nicht auf die als Beispiel genannte Art beschränkt ist, sondern beispielsweise eine Nut oder ein Spalt sein kann.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung für die dielektrische Mehrschichtvorrichtung werden in einem oder mehreren von den vorstehend gegebenen Beispielen oder der Ausführungsform mehrere dielektrische Vorrichtungen durch Schneiden eines Laminates hergestellt, wobei jedoch das Verfahren nicht darauf beschränkt ist, sondern die dielektrische Mehrschichtvorrichtung Stück für Stück hergestellt werden kann. Selbst in diesem Falle zeigt sich derselbe Effekt, wie er vorstehend beschrieben wurde.
Ferner ist in der Kopplungselektrode und der Eingangs- und Ausgangselektrode der vorliegenden Erfindung in einem oder mehreren von den vorstehenden Beispielen oder in der Ausführungsform die Anordnung so, daß die vorstehende Kopplungselektrode auf einer Seite vorgesehen ist, und die vorstehende Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode auf der anderen Seite vorgesehen ist, basierend auf der Schicht, welche die zwei Streifenleitungen enthält. Jedoch muß der Aufbau nicht auf dem Vorstehenden beschränkt sein, sondern daß beide von diesen Elektroden auf derselben Seite auf der Basis der Schicht, welche die vorstehenden Streifenleitungen enthält, vorgesehen sein können.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der in dem ursprünglich eingereichten Anspruch 1 oder 7 beschrieben dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung, beispielsweise durch Ausbilden einer Streifenleitung durch Einbetten der Elektrode in die Öffnung der dielektrischen Schicht die Dicke der Leitung der Streifenleitung stärker als in dem Falle der Ausbildung durch Siebdruck dicker gemacht werden, so daß die Konzentration des Hochfrequenzstroms auf die lateralen Seite der Streifenleitung gemindert werden kann.
D. h., daß, da es möglich ist, den Hochfrequenzstrom nahezu gleichmäßig zu der lateralen Seite der Streifenleitung zu führen, ein Effekt einer Verringerung der Leerlaufgüte Q des dielektrischen Mehrschichtresonators durch den Leitungsverlust der Streifenleitung realisiert werden kann. Ferner ist es, da dieses die Ausbildung der Eingangs- und Ausgangselektrode auf der lateralen Seite des dielektrischen Mehrschichtresonators ist, möglich, den Resonator leicht mit der externen Schaltung ohne Verschlechterung der elektrischen Eigenschaft des dielektrischen Mehrschichtresonators zu verbinden und die Zuverlässigkeit in der Befestigung wie z. B. mittels Reflow-Technik zu verbessern.
Ferner gibt es gemäß der der im ursprünglich eingereichten Anspruch 4, 9 oder 10 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung beispielsweise Effekte dergestalt, daß die Leerlaufgüte Q des dielektrischen Mehrschichtresonators verbessert wird, und daß eine SIR-Struktur vorliegt, in welcher die Impedanz des dielektrischen Mehrschichtresonators sich stufenartig in der Mitte verändert , um eine niedrigere Resonanzfrequenz zu zeigen, so daß die Länge des Resonators verkürzt werden kann.
Ferner gibt es gemäß der im ursprünglich eingereichten Anspruch 11 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung beispielsweise einen Effekt, daß die Leerlaufgüte Q weiter verbessert werden kann, indem der Querschnitt der Streifenleitung nahe an eine Kreuzform gebracht wird.
Ferner gibt es gemäß der im ursprünglich eingereichten Anspruch 12 oder 14 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung beispielsweise eine Effekte dergestalt, daß die elektromagnetische Feldverteilung der Streifenleitung in vertikaler Richtung gleichmäßig gemacht werden kann, und die Verschlechterung der Leerlaufgüte Q des dielektrischen Mehrschichtresonators durch den Leitungsverlust der Streifenleitung weiter verringert werden kann.
Ferner gibt es gemäß der im ursprünglich eingereichten Anspruch 15 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung beispielsweise Effekte dergestalt, daß eine nahezu vollständige Abschirmungseigenschaft erzielbar ist, und eine Verschlechterung der Leerlaufgüte Q durch Strahlungsverlust des Hochfrequenzstroms nahezu vollständig beseitigt werden kann.
Zusätzlich gibt es gemäß der im ursprünglich eingereichten Anspruch 13 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung beispielsweise einen Effekt, daß die Querschnittsform der Streifenleitung nahezu rund gemacht werden kann und der Leitungsverlust weiter reduziert werden kann.
Ferner gibt es gemäß der in dem ursprünglich eingereichten Anspruch 9 oder 11 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung beispielsweise einen Effekt, daß durch gleiche Ausbildung der Leitungsbreiten der zweiten Streifenleitung und der dritten Streifenleitung die elektromagnetische Feldverteilung in dem dielektrischen Mehrschichtresonator gleichmäßig gemacht werden kann, so daß der dielektrische Verlust reduziert werden kann.
Ferner gibt es gemäß der im ursprünglich eingereichten Anspruch 17 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtvorrichtung der Erfindung einen Effekt, daß die Impedanz des dielektrischen Mehrschichtresonators stark stufenartig in der Mitte verändert wird, wodurch die Resonanzfrequenz weiter verringert und die Länge des Resonators weiter verkürzt werden kann.
Ferner kann gemäß dem im ursprünglich eingereichten Anspruch 5 oder 18 beschriebenen dielektrischen Mehrschichtfilter der Erfindung beispielsweise durch Ausbilden einer Streifenleitung durch Einbetten der Elektrode in die Öffnung der dielektrischen Schicht die Dicke der Leitung der Streifenleitung dicker als in dem Falle der Ausbildung durch Siebdruck gemacht werden, so daß das Einschließen des elektromagnetischen Feldes zwischen den Streifenleitungen stärker gemacht und ein breitbandiges Filter realisiert werden kann. Ferner wird durch die Ausbildung einer Streifenleitung auf der dielektrischen Schicht keine Höhenungleichmäßigkeit ausgebildet, d. h. die dielektrische Schicht kann eben gemacht werden, so daß der Zusammenbruch der Ränder an den lateralen Seiten der durch Pressen des Laminates erzeugten Streifenleitung, vermieden werden kann, und der Abstand zwischen den Streifenleitungen in guter Genauigkeit mit der Folge realisiert werden kann, daß stabilisierte Filtereigenschaften realisiert werden können.
Ferner kann, da es möglich ist, den Hochfrequenzstrom nahezu gleichmäßig auf der Lateralseite der Streifenleitung 5 zuführen, eine Verschlechterung der Leerlaufgüte Q des dielektrischen Mehrschichtresonators durch den Leitungsverlust der Streifenleitung reduziert werden, und demzufolge kann eine miniaturisiertes, dielektrisches Hochleistungs-Mehrschichtfilter realisiert werden.

Claims

Dielektrische Mehrschichtvorrichtung, umfassend: ein dielektrisches Element (251, 252, 253) mit einer Vielzahl von Öffnungsteilen und mit einem Niedertemperatur-Sintermaterial; eine Vielzahl von Streifenleitungen (255a, 255b), die in den Öffnungsteilen eingebettet sind; und eine Eingangs- und Ausgangselektrode (303), die elektrisch mit den Streifenleitungen (255a, 255b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Kopplungselektrode (302) aufweist, die in dem dielektrischen Element (251, 252, 253) enthalten ist; wobei die Dicke der Streifenleitungen (255a, 255b) größer als die Dicke der Kopplungselektrode (302) ist.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektrode (301) aufweist, die in dem dielektrischen Element (251, 252, 253) enthalten ist.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Öffnung (254a, 254b), in welcher die Streifenleitung (255a, 255b) eingebettet ist, ein rechteckiger quaderförmiger Raum ist, der durch Stanzen ausgebildet wird.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das dielektrische Element (251, 252, 253) und ein Elektrodenmaterial der Streifenleitung (255a, 255b) gleichzeitig bei einer Temperatur von nicht mehr als 960°C kalziniert werden.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Streifenleitung (255a, 255b) größer als 40 μm ist.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das dielektrische Element (251, 252, 253) eine Laminatstruktur besitzt, und wobei die Eingangs- und Ausgangselektrode (303) zu einer Oberfläche in einer im wesentlichen orthogonalen Richtung zu einer Schichtrichtung der Außenoberflächen des dielektrischen Elementes (251, 252, 253) hin offen liegen.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dicke oder die Breite der Streifenleitung (255a, 255b) auf der Basis einer Leitungsrichtung der Streifenleitung (255a, 255b) variiert wird.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das dielektrische Element (251, 252, 253) eine Laminatstruktur besitzt, die Streifenleitung (255a, 255b) eine erste Streifenleitung, die in einer in einer ersten dielektrischen Schicht (251) ausgebildeten Öffnung eingebettet ist, eine zweite Streifenleitung, die in einer in einer zweiten dielektrischen Schicht (253) ausgebildeten Öffnung eingebettet ist, und eine dritte Streifenleitung, die in einer in einer dritten dielektrischen Schicht (252) ausgebildeten Öffnung eingebettet ist, umfaßt; wobei eine Länge der zweiten und dritten Streifenleitungen kürzer als eine Länge der ersten Streifenleitung ist; Oberflächen der zweiten und dritten Streifenleitungen jeweils in Kontakt mit der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche der ersten Streifenleitung entlang einer Leitungsrichtung der ersten Streifenleitung stehen; ein Ende der ersten Streifenleitung elektrisch zusammen mit einem Ende der zweiten und dritten Streifenleitungen offen ist, und das andere Ende der ersten Streifenleitung elektrisch mit einer Masseelektrode verbunden ist, die außerhalb des dielektrischen Elementes (251, 252, 253) angeordnet ist; wodurch ein SIR-Resonator aufgebaut ist.
Dielektrische Mehrschichtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das dielektrische Element (251, 252, 253) eine Laminatstruktur besitzt, die Streifenleitungen (255a, 255b) eine Vielzahl von Streifenleitungen umfassen, die in entsprechende Öffnungen eingebettet sind, die in dem dielektrischen Element (251, 252, 253) ausgebildet sind; die Breiten der Streifenleitungen in einer Weise ausgebildet sind, daß je weiter eine Position der dielektrischen Schicht von einer Position einer mittigen Schicht entfernt ist, die Leitungsbreite der in der dielektrischen Schicht enthaltenen Streifenleitung um so schmäler ist.
Verfahren zum Herstellen einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung, umfassend: einen Schritt zum Ausbilden eines Einbettungsraumes (254a, 254b), welcher ein rechteckiger quaderförmiger Raum in einer ersten dielektrischen Schicht (251) ist, der durch Stanzen für das Einbetten einer elektrisch leitenden Schicht (255a, 255b) ausgebildet wird, einen ersten Laminierungsschritt zum Ausbilden eines ersten Laminates durch Laminieren der ersten dielektrischen Schicht (251) auf eine zweite dielektrische Schicht (253), die eine Kopplungselektrode (302) enthält, einen Einbettungsschritt zum Einbetten eines elektrisch leitenden Elementes in den Einbettungsraum (254a, 254b), um so eine Streifenleitung (255a, 255b) aus zubilden, wobei die Dicke der Streifenleitung (255a, 255b) größer als die Dicke der Kopplungselektrode (302) ist, einen zweiten Laminierungsschritt zum Ausbilden eines zweiten Laminates durch Laminieren einer dritten dielektrischen Schicht (252) auf die erste dielektrische Schicht (251), einen Schritt zum Pressen des zweiten Laminates, einen Schritt zum Schneiden des zweiten Laminates in kleine Stücke, einen Schritt zum Kalzinieren der kleinen Stücke.
Mobilkommunikationsvorrichtung, gekennzeichnet durch, Verwenden einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
Mobilkommunikationsvorrichtung, gekennzeichnet durch, Verwenden einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung, welche mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer dielektrischen Mehrschichtvorrichtung gemäß Anspruch 10 hergestellt ist.