JP3512473B2 - 積層型フィルタおよびその減衰極調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は積層型フィルタに関し、
特に減衰極の調整が容易な積層型ノイズフィルタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層型フィルタは、例えば特開平
４−２７１６１０のように、帯状の信号ライン導体コイ
ルパターンと帯状のグランドライン導体コイルパターン
とを誘電体層を介して配置するとともに、実質的に信号
ライン導体コイルパターンの全長さをグランドライン導
体コイルパターンを対向していた。

【０００３】そして、信号ライン導体コイルパターンの
両端を入出力用端子電極に接続し、且つグランドライン
導体コイルパターンの一端を延出させて、接地側端子電
極に接続していた。

【０００４】これにより、信号ライン導体コイルパター
ンによって信号側コイルが構成され、所定インダクタン
スが発生し、グランドライン導体コイルパターンによっ
てグランド側コイルが構成され、所定インダクタンスが
発生するとともに、さらに、両コイルの間で所定容量を
発生していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような構造のフィ
ルタにおいて、減衰極の周波数は、夫々のインダクタス
ン、容量によって決定されることになるが、例えば、一
次減衰極は主にグランドライン導体コイルパターンのイ
ンダクタンスによって大きく影響し、二次減衰極は主に
信号ライン導体コイルパターンとグランドライン導体コ
イルパターンとの対向部分で発生する容量値によって影
響する。

【０００６】信号ライン導体コイルパターンとグランド
ライン導体コイルパターンとが対向しあう積層型フィル
において、一次減衰極、二次減衰極の制御は、信号ライ
ン導体コイルパターン、グランドライン導体コイルパタ
ーンの長さ、対向面積などを制御することが考えられ
る。

【０００７】しかし、上述の積層型フィルタにおいて
は、調整可能なコイルパターンが信号ライン導体コイル
パターンであり、その両端が入出力端子と接続している
ため、実際の調整は、信号ライン導体コイルパターンと
グランドライン導体コイルパターンとの対向面積に基づ
く容量値である。しかし、この容量値の調整では、主に
二次減衰極に影響をあたりるものの、実際には、一次減
衰極も若干変動させてしまう。即ち、上述の積層型フィ
ルタにでは、一次減衰極、二次減衰極の夫々単独の制御
が困難であった。

【０００８】しかし、構造上、このような制御は、製造
工程中で調整しなくてはならず、完成品に近い状態での
調整が不可能であった。

【０００９】本発明は、上述の課題に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、一次減衰極、二次減衰極の単
独の調整が容易に行え、しかも、各素子毎の調整が容易
な積層型フィルタを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の積層型フィルタ
は、積層体を構成する誘電体層を挟んで、帯状の信号ラ
イン導体コイルパターンと帯状のグランドライン導体コ
イルパターンとを配するとともに、信号ライン導体コイ
ルパターンの両端を入出力用端子電極に、グランドライ
ン導体コイルパターンの一部を接地側端子電極に接続し
て成る積層型フィルタにおいて、前記グランドライン導
体コイルパターンは、前記積層体の表層側に設けられて
いるとともに、一部が前記積層体の端部に延出して接地
側端子に接続されており、且つ、前記信号ライン導体コ
イルパターンと前記誘電体層を介して対向する容量調整
部と、該容量調整部に連続して接続され、前記信号ライ
ン導体コイルパターンと対向しないように前記グランド
ライン導体コイルパターンの少なくとも一端に開放端と
して設けられるインダクタ調整部とを有していることを
特徴とするものである。また本発明の積層型フィルタの
減衰極周波数調整方法は、上述した積層型フィルタの減
衰極周波数調整方法であって、前記グランドライン導体
コイルパターンの容量調整部を除去することによって二
次減衰極の周波数を調整し、しかる後、前記インダクタ
調整部を除去することによって一次減衰極の周波数を調
整することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、グランドライン導体コイルパ
ターンの少なくとも一端が、信号ライン導体コイルパタ
ーンと誘電体層を介して対向していないため、この一端
部分であるインダクタ調整部を所定量除去することによ
り、グランドライン導体コイルパターンの単独のインダ
クタンス値の調整が可能であり、これにより、主に一次
減衰極の周波数の調整が単独に容易に行える。また、グ
ランドライン導体コイルパターンと信号ライン導体コイ
ルパターンとが対向しているグランドライン導体コイル
パターンの容量調整部を所定量除去することにより、実
質的に信号ライン導体コイルパターン、グランドライン
導体コイルパターンのインダクタンス値を大きく変動さ
せずに、容量値のみを調整することができ、これによ
り、主に二次減衰極の周波数の調整が単独に容易に行え
る。

【００１２】しかも、素子毎での調整が簡単に行えるの
で、素子間の特性のバラツキがなくなり、安定した特性
の積層型フィルタとなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて詳説する。図
１は本発明の積層型フィルタの外観斜視図であり、図２
は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３、表面被覆層を省
略した状態の積層体の主要部分の分解斜視図である。

【００１４】本発明の積層型フィルタは、積層体１０と
３つの端子電極６、７、８とから構成されている。

【００１５】積層体１０は、下部側から任意の積層数の
絶縁層１ａ、１ｂ・・・と、信号ライン導体コイルパタ
ーン２、誘電体層３、グランドライン導体コイルパター
ン４、表面被覆層５とから構成されている。

【００１６】また、端子電極６、７、８は、夫々積層体
１０の端面に形成されており、例えば、端子電極６は信
号ライン導体コイルパターン２の一端に接続して入力側
端子電極となっており、例えば、端子電極７は信号ライ
ン導体コイルパターン２の他端に接続して出力側端子電
極となっており、端子電極８はグランドライン導体コイ
ルパターンの他端又は途中の一部に接続して接地側端子
電極となっている。尚、図３では、グランドライン導体
コイルパターンの途中の一部が積層体１０の端部に延出
して接地側端子８に接続している。

【００１７】積層体１０を構成する任意の積層数の絶縁
層１ａ、１ｂ・・・は、積層体１０の全体の機械的な強
度を向上させるためのものであり、積層体１０の許容高
さ、例えば１．３ｍｍ以内となるように積層数が決定さ
れる。絶縁層１ａ、１ｂ・・・は例えば、強度に優れた
アルミナセラミックなどが用いられる。

【００１８】ここで、絶縁層１ａ、１ｂ・・・は、複数
のグリーンシートを含む積層体１０構成物を積層・熱圧
着した後、一体的に焼成処理することにより形成され
る。

【００１９】信号ライン導体コイルパターン２は、蛇行
した帯状を成し、これにより信号側コイルを形成し、所
定量のインダクタンスを発生する。信号ライン導体コイ
ルパターン２は、例えば、Ａｇ系、Ｃｕ系を主成分とす
る導体膜であり、導体幅１２０〜３００μｍの幅を有し
ている。

【００２０】ここで、信号ライン導体コイルパターン２
ｂは、例えばＡｇ系、Ｃｕ系の導電性ペーストを前記グ
リーンシート上に印刷・乾燥して形成した導体膜を、上
述のこの導体膜を含む積層体１０構成物を一体的に焼成
処理することにより形成される。

【００２１】誘電体層３は、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ
₂ 、ＢａＴｉＯ₃ などのセラミック、またはこのような
セラミックとガラス成分との混合物などから成り、その
厚みは、１０〜５００μｍである。

【００２２】ここで、誘電体層３は、複数の誘電体グリ
ーンシートを含む積層体１０構成物を積層・熱圧着した
後、一体的に焼成処理することにより形成される。

【００２３】グランドライン導体コイルパターン４は、
蛇行した帯状を成し、これによりグランド側コイルを形
成し、所定量のインダクタンスを発生する。具体的なパ
ターン形状として、グランドライン導体コイルパターン
４の一部で、誘電体層３を介して信号ライン導体コイル
パターン２と対向し、且つ少なくとも一端部分で信号ラ
イン導体コイルパターン２と対向しないようなパターン
となっている。

【００２４】ここで、グランドライン導体コイルパター
ン４の一部の対向部分を容量調整部分Ｃといい、信号ラ
イン導体コイルパターン２と対向しないグランドライン
導体コイルパターン４の一端部分をインダクタ調整部分
Ｌという。

【００２５】また、グランドライン導体コイルパターン
４は、例えば、Ａｇ系、Ｃｕ系を主成分とする導体膜で
あり、導体幅は１００μｍ以上であり、特に容量調整部
分Ｃの導体幅は１２０〜３００μｍである。尚、本発明
で容量調整部分Ｃの導体幅を広く設定しているが、基板
の大型化などで許容できる範囲で、容量調整部分Ｃ以外
のグランドライン導体コイルパターン４の導体幅を広く
設定し、実質的に同一の導体幅となっても構わない。

【００２６】ここで、グランドライン導体コイルパター
ン４は、例えばＡｇ系、Ｃｕ系の導電性ペーストを前記
誘電体グリーンシート上に印刷・乾燥して形成した導体
膜を、上述のこの導体膜を含む積層体１０構成物を一体
的に焼成処理することで形成される。

【００２７】表面被覆層５は、ガラス、樹脂などからな
り、少なくとも誘電体層３上に形成したグランドライン
導体コイルパターン４を被覆保護するものである。表面
被覆５は、焼成された積層体１０上に、塗布・焼きつけ
又は塗布・硬化によって形成されたり、積層前の積層体
１０上に塗布またはシート体を積層一体化して、積層体
１０と一体的に焼成されて構成される。

【００２８】端子電極６、７、８は、信号ライン導体コ
イルパターン２の両端部、グランドライン導体コイルパ
ターン４の一部に接続するように、積層体１０の少なく
とも端面に形成される。端子電極６、７、８は、Ａｇ、
Ｃｕなどの導電性ペーストを焼成された積層体１０に印
刷・焼きつけにより形成される。尚、必要に応じてその
表面をメッキ処理しても構わない。

【００２９】ここで、図２、図３に示す積層型フィルタ
では、グランドライン導体コイルパターン４は、その両
端に挟まれた途中部分が積層体１０の端部に露出して、
接地側端子電極８と接続している。即ち、このグランド
ライン導体コイルパターン４と端子電極８との接続状態
によって、２つのグランド側コイルが達成されている。

【００３０】これにより、上述の積層型フィルタは、図
４の等価回路図で示すように、一連の信号側コイル（等
価回路では３つに分割して記載）と、２つのグランド側
コイルとから成り、また、信号側コイルとグランド側コ
イル間には、所定容量が発生することになる。

【００３１】尚、図１〜図３に示すグランドライン導体
コイルパターン４はその途中の一部で接続されている
が、インダクタ調整部分Ｌと対向する他端側に接続され
るように端子電極８を形成して、１つのグランド側コイ
ルを形成しても構わない。

【００３２】本発明の特徴的なことは、信号ライン導体
コイルパターン２とグランドライン導体コイルパターン
４との対向部分（容量調整部分Ｃ）は、例えばグランド
ライン導体コイルパターン４の途中の一部に形成され、
且つグランドライン導体コイルパターン４の一端の開放
端を信号ライン導体コイルパターン２と対向しないよう
に配置されていることである。

【００３３】また、信号ライン導体コイルパターン２と
グランドライン導体コイルパターン４との積層順序は、
好ましくはグランドライン導体コイルパターン４を積層
体１０の表層側に配置することである。

【００３４】これにより、例えば表層側に存在するグラ
ンドライン導体コイルパターン４の容量調整部Ｃ（信号
ライン導体コイルパターン２と対向する部分）を、レー
ザー照射の光学的手段やサンドブラスト、リューマーな
どによる機械的手段などにより所定量除去するにより、
実質的に信号側コイルとグランド側コイルとの対向面積
が減少して、容量成分のみを減少調整することができ
る。

【００３５】また、例えば表層側に存在するグランドラ
イン導体コイルパターン４の開放端側である一端（イン
ダクタ調整部Ｌ）を、レザー照射の光学的手段やサンド
ブラスト、リューマーなどによる機械的手段などにより
所定量除去するにより、実質的にグランド側コイルの長
さが短くなり、グランドライン導体コイルパターン４の
インダクタンス成分のみを減少調整することができる。

【００３６】上述したように、フィルタの特性、特に一
次減衰極、二次減衰極特性において、一次減衰極側は、
主にグランドライン導体コイルパターン４によって構成
されるグランド側コイルのインダクタンス値によって大
きく影響され、二次減衰極側は、主に信号側コイルとグ
ランド側コイルとの間の容量成分によって大きく影響さ
れる。

【００３７】従って、フィルタの減衰極を調整するにあ
たり、グランドライン導体コイルパターン４の容量調整
部Ｃ及びインダクタ調整部Ｌを所定量除去調整により、
所定減衰特性が簡単に得られることになる。

【００３８】まず、グランドライン導体コイルパターン
４の容量調整部Ｃの除去調整により、フィルタの二次減
衰極を所定周波数となるように調整する。これにより、
グランド側コイル、信号側コイルのインダクタンス値を
大きく変化させずに、その間の容量成分のみを調整する
ことができ、結果として、主に二次減衰極の単独の調整
が容易に行える。

【００３９】次に、グランドライン導体コイルパターン
４の端部Ｌの除去調整により、フィルタの一次減衰極を
所定周波数となるように調整する。これにより、グラン
ド側コイルと信号側コイルとの間の容量成分を大きく変
化させずに、グランドコイルのインダクタンス値のみを
調整することができ、主に一次減衰極の単独の調整が容
易に行える。

【００４０】尚、調整手順を先に一次減衰極、後に二次
減衰極の調整を行うと、二次減衰極の調整時に若干一次
減衰極も変動することがあり、好ましくない。

【００４１】さらに、このように一次減衰極、二次減衰
極の調整がグランドライン導体コイルパターン４の調整
のみで行え、このグランドライン導体コイルパターン４
が積層体１０の表層側に配置されているため、その調整
作業も従来に比較して容易となり、製造工程の最終工程
で行うことも可能であり、製造工程の煩雑化を防止する
上で極めて有効な構造と言える。

【００４２】本発明者は、上述の構造の積層型フィルタ
で、例えばカットオフ周波数３．１ＧＨｚのローパスフ
ィルタを構成した。例えば、１．９ＧＨｚの信号を通過
させ、その２倍、３倍の高調波（３．８ＧＨｚ、５．７
ＧＨｚ）をカットするようなフィルタを設計した。そし
て、入出力５０Ωのネットワークアナライザーで測定し
ながらフィルタの一次減衰極を、１．９ＧＨｚの２倍波
である３．８ＧＨｚに、二次減衰極を１．９ＧＨｚの３
倍波である５．７ＧＨｚとなるように、グランドライン
導体コイルパターン４の容量調整部Ｃ、インダクタ調整
部Ｌをレーザー照射によって除去調整した。

【００４３】この結果、図５に示す減衰特性のフィルタ
を簡単に得ることができた。図から明らかなように、周
波数１．９ＧＨｚでは−０．４ｄＢの減衰量で抑え、一
次減衰極（３．８ＧＨｚ）では−２７．４ｄＢの減衰量
が得られ、二次減衰極（５．７ＧＨｚ）では−３８．６
ｄＢが得られ、極めて良好な特性のローパスフィルタが
達成された。

【００４４】以上のように、本発明によれば、グランド
ライン導体コイルパターン４の配置構造、即ち、信号ラ
イン導体コイルパターン２と対向するグランドライン導
体コイルパターン４の一部に容量調整部Ｃを形成し、グ
ランドライン導体コイルパターン４と対向しないグラン
ドライン導体コイルパターン４の一端にインダクタ調整
部Ｌを形成したことにより、この容量調整部Ｃ、インダ
クタ調整部Ｌを所定量除去・調整することにより、簡単
に一次減衰極、二次減衰極の調整ができる。

【００４５】尚、グランドライン導体コイルパターン４
は容量調整部Ｃ、インダクタ調整部Ｌを所定量除去・調
整する調整工程が必要であり、且つ、このグランドライ
ン導体コイルパターン４を保護するための表面被覆層５
が必要となることから、表面被覆層５の形成工程と調整
工程との関係が重要となる。

【００４６】例えば、グランドライン導体コイルパター
ン４となる導体膜を有する未焼成の積層体を焼成した
後、積層体１０から露出するグランドライン導体コイル
パターン４に所定調整を行い、その後、調整されたグラ
ンドライン導体コイルパターン４を被覆するように、表
面被覆層５を樹脂ペーストを塗布して、硬化させて形成
することが考えられる。

【００４７】また、信号ライン導体コイルパターン２と
なる導体膜が形成された絶縁層１ａとなるグリーンシー
ト、絶縁層１ｂ・・・・となるグリーンシート、グラン
ドライン導体コイルパターン４となる導体膜が形成され
た誘電体グリーンシートとの積層時に、表面被覆層５と
なるガラスシートを積層、またはガラスペーストを塗布
して未焼成の積層体を形成し、表面被覆層５となるガラ
スシート、ガラス塗布膜を含めて積層体を一体的に焼成
処理した後、ガラスの表面被覆層５を通して、例えば光
学的、又は機械的な除去手段によって表面被覆層５とと
もに、グランドライン導体コイルパターン４の一部を除
去しても構わない。尚、表面被覆層５には、調整によっ
て発生した除去の痕跡が存在するが、これは、樹脂やガ
ラスなどを充填することによって、グランドライン導体
コイルパターン４を完全に被覆保護することができる。

【００４８】尚、上述の実施例では、グランドライン導
体コイルパターン４の両端に挟まれた一部で接地側端子
電極８に接続して、２つのグランド側コイルとなってお
り、インダクタ調整部Ｌを有するグランド側コイルは一
方のコイルだけであるが、もう一方側のクランド側コイ
ルでも調整を行うように、パターンを変えても構わな
い。

【００４９】また、グランドライン導体コイルパターン
４によって、１つのグランド側コイルのみを達成して、
一端側をインダクタンス調整のための端部Ｃにし、他端
側を接地側端子電極８に接続しても構わない。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、グランドライン導体コ
イルパターン側の調整のみで、フィルタの特性、特に一
次減衰極、二次減衰極の実質的に単独の調整が容易とな
り、所望の減衰特性が得られる積層型フィルタとなる。

【００５１】しかも、各素子毎で特性の調整することが
容易となり、素子のバラツキなどがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層型フィルタの外観斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の積層型フィルタの積層体部分の部分分
解斜視図である。

【図４】本発明の積層型フィルタの等価的な回路図であ
る。

【図５】本発明の積層型フィルタの一例の特性図であ
る。

【符号の説明】

１０・・積層体 １ａ、１ｂ・・・・絶縁体層 ２・・・・信号ライン導体コイルパターン ３・・・・誘電体層 ４・・・・グランドライン導体コイルパターン ５・・・・表面被覆層 ６、７・・・入出力側端子電極 ８・・・・・接地側端子電極

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層体を構成する誘電体層を挟んで、帯状
   の信号ライン導体コイルパターンと帯状のグランドライ
   ン導体コイルパターンとを配するとともに、信号ライン
   導体コイルパターンの両端を入出力用端子電極に、グラ
   ンドライン導体コイルパターンの一部を接地側端子電極
   に接続して成る積層型フィルタにおいて、 前記グランドライン導体コイルパターンは、前記積層体
   の表層側に設けられているとともに、一部が前記積層体
   の端部に延出して接地側端子に接続されており、且つ、
   前記信号ライン導体コイルパターンと前記誘電体層を介
   して対向する容量調整部と、該容量調整部に連続して接
   続され、前記信号ライン導体コイルパターンと対向しな
   いように前記グランドライン導体コイルパターンの少な
   くとも一端に開放端として設けられるインダクタ調整部
   とを有していることを特徴とする積層型フィルタ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の積層型フィルタの減衰極
   周波数調整方法であって、 前記グランドライン導体コイルパターンの容量調整部を
   除去することによって二次減衰極の周波数を調整し、し
   かる後、前記インダクタ調整部を除去することによって
   一次減衰極の周波数を調整することを特徴とする積層型
   フィルタの減衰極周波数調整方法。