JP4502937B2 - Multilayer stripline filter - Google Patents
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本発明は、例えば携帯電話や無線LAN等の無線通信機器その他の各種通信機器等において使用される積層ストリップラインフィルタに関するものである。 The present invention relates to a laminated stripline filter used in, for example, wireless communication devices such as mobile phones and wireless LANs and other various communication devices.
近年、携帯電話機等の移動体通信機器等に使用されるフィルタは、移動体通信機器等の薄型化、小型化の要求に伴い、誘電体同軸型共振器を用いたフィルタから分布定数回路を共振器に用いた積層ストリップラインフィルタへと進展してきている。 In recent years, filters used in mobile communication devices such as mobile phones have resonated distributed constant circuits from filters using dielectric coaxial resonators in response to demands for thinner and smaller mobile communication devices. It has progressed to the laminated stripline filter used in the vessel.
また、移動体通信機器で使用する周波数の多様化に伴い、容易に様々な周波数特性を得ることのできるフィルタの要求が高まってきている。 In addition, with the diversification of frequencies used in mobile communication devices, there is an increasing demand for filters that can easily obtain various frequency characteristics.
これらの要求に対して例えば特許文献1に示されるような構造の積層ストリップラインフィルタが提案されている。特許文献1に示される構造の積層ストリップラインフィルタを図4〜図7を用いて説明する。
In response to these requirements, for example, a multilayer stripline filter having a structure as shown in
図4は特許文献1の積層ストリップラインフィルタを分解した斜視図であり、図5は上面透視図、図6は図5のb−b’における断面図、図7は等価回路図である。
4 is an exploded perspective view of the multilayer stripline filter of
特許文献1に示す積層ストリップラインフィルタは、順次積層された誘電体層10〜12の層間に、第1の開放電極24および第1の短絡電極25を形成し、第1の開放電極24の開放端26に対して反対側の端部と、第1の短絡電極25の短絡端27に対して反対側の端部とを電気的に接続して第1の共振器(共振電極)を形成し、さらにこれと異なる層間に第2の開放電極22および第2の短絡電極23を形成し、第2の開放電極22の開放端26に対して反対側の端部と、第2の短絡電極23の短絡端27に対して反対側の端部とを電気的に接続して第2の共振器(共振電極)を形成し、第1および第2の開放電極24・22と短絡電極25・23の少なくとも一部が誘電体層11を挟んで対向するようにし、第1および第2の共振器を平面透視で内側に含むようにして、第1および第2の共振器の上下に接地電極20・21を形成した構造になっている。そして第1および第2の共振器にそれぞれ給電ポート29・28を設けている。
In the multilayer stripline filter shown in
この特許文献1の構造は図7に示す等価回路図に置き換えることができる。第1および第2の共振器と接地電極20,21間に形成されるインダクタ成分とキャパシタンス成分がそれぞれLBとCBに相当し、上面視して第1および第2の共振器が重なる領域WAおよびWBで両共振器間で形成されるインダクタンス成分とキャパシタンス成分がそれぞれLfrとCfrに相当する。LfrとCfrはフィルタ特性における減衰極の発生に寄与する部分であり、各開放電極および短絡電極の大きさ、上面視して共振器が重なる領域の幅、誘電体の厚みや誘電率などを調整することにより様々なフィルタ特性を得ることのできる積層ストリップラインフィルタを実現していた。
しかしながら、特許文献1に示されるような従来の構造の積層ストリップラインフィルタは、第1の共振器と第2の共振器の対向する部分、すなわち上面視して両共振器の重なっている領域での結合量によって、フィルタ特性の減衰極に寄与するインダクタンス成分およびキャパシタンス成分を形成しているため、誘電体に縦方向(各電極の開放端や短絡端から反対側の端部に伸びる方向)や横方向(縦方向と直交する方向)の積層ずれが発生した場合、共振電極間の対向する部分の面積が変化することで結合量が変化し、その結果形成されるインダクタンス成分およびキャパシタンス成分が変化してしまう。従ってフィルタ特性の減衰極にずれが生じ、所望のフィルタ特性を得ることが困難であるという問題点があった。
However, a multilayer stripline filter having a conventional structure as shown in
本発明は上記問題点を解決するために完成されたものであり、その目的は横方向や縦方向に積層ずれが起こってもフィルタ特性に与える影響の極めて少ない積層ストリップラインフィルタを提供することにある。 The present invention has been completed to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a laminated stripline filter that has an extremely small influence on the filter characteristics even if a laminating deviation occurs in the horizontal direction or the vertical direction. is there.
本発明の積層ストリップラインフィルタは、複数の誘電体層を積層してなる積層体の上下に一対の接地電極を配設するとともに、前記積層体の内部に、一端が前記接地電極に接続されて短絡端とされた上部短絡電極および一端が開放端とされるとともに他端が前記上部短絡電極の他端に接続された上部開放電極から成る上部共振電極と、一端が前記接地電極に接続されて短絡端とされた下部短絡電極および一端が開放端とされるとともに他端が前記下部短絡電極の他端に接続された下部開放電極から成る下部共振電極とを、前記上部短絡電極と前記下部短絡電極と、および前記上部開放電極と前記下部開放電極とがそれぞれ前記誘電体層を介して一部が対向するように配設してなる積層ストリップラインフィルタであって、前記上部短絡電極は、間隔をあけて並ぶとともに各他端が前記上部開放電極に接続された第1および第2の上部短絡電極を備えており、前記上部開放電極および前記下部開放電極は、平面透視して互いに直交していることを特徴とする。 The laminated stripline filter of the present invention has a pair of ground electrodes disposed above and below a laminate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and has one end connected to the ground electrode inside the laminate. An upper short-circuited electrode that is a short-circuited end, an upper resonant electrode that has one open end and the other open end is connected to the other end of the upper short-circuited electrode, and one end is connected to the ground electrode. The upper short-circuit electrode and the lower short-circuit are connected to the lower short-circuit electrode, which is a short-circuited end, and the lower resonance electrode including one open end and the other open-ended electrode connected to the other end of the lower short-circuit electrode. A laminated stripline filter in which an electrode, and the upper open electrode and the lower open electrode are respectively arranged so as to face each other through the dielectric layer, the upper short-circuit electrode The first and second upper short-circuit electrodes are arranged at intervals and each other end is connected to the upper open electrode, and the upper open electrode and the lower open electrode are orthogonal to each other in plan view It is characterized by that.
本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、上部短絡電極は、間隔をあけて並ぶとともに各他端が上部開放電極に接続された第1および第2の上部短絡電極を備えており、上部開放電極および下部開放電極は、平面透視して互いに直交していることから、誘電体層間に縦方向や横方向に積層ずれが起こっても、その積層ずれに起因する上部および下部共振電極間の対向する幅の変化や結合のずれ等を抑制することができ、フィルタ特性に与える影響の極めて少ない積層ストリップラインフィルタを提供することができる。 According to the multilayer stripline filter of the present invention, the upper short-circuit electrode includes the first and second upper short-circuit electrodes arranged at intervals and having the other ends connected to the upper open electrode. Since the open electrode and the lower open electrode are orthogonal to each other when seen in a plan view, even if a stacking shift occurs in the vertical or horizontal direction between the dielectric layers, the upper and lower resonance electrodes face each other due to the stacking shift. It is possible to provide a laminated stripline filter that can suppress a change in width, a shift in coupling, and the like and that has very little influence on filter characteristics.
すなわち、短絡電極側において、第1の上部短絡電極と下部短絡電極との対向する幅と、第2の上部短絡電極と下部短絡電極との対向する幅の総和(つまり上部短絡電極と下部短絡電極との対向する幅)は、誘電体層に、例えば横方向に積層ずれが起こった場合でも、第1の上部短絡電極の内側端部で減少した分、第2の上部短絡電極の内側端部での増加により相殺され、一定に保たれる。 That is, on the short-circuit electrode side, the sum of the width of the first upper short-circuit electrode and the lower short-circuit electrode facing each other and the width of the second upper short-circuit electrode and the lower short-circuit electrode facing each other (that is, the upper short-circuit electrode and the lower short-circuit electrode). For example, even when a laminating shift occurs in the lateral direction, the inner end portion of the second upper short-circuit electrode is reduced by the amount reduced at the inner end portion of the first upper short-circuit electrode. Will be offset by an increase in
また、短絡電極側はインダクタとして働き、上部および下部短絡電極間の誘電体層を挟んで対向する部分において相互インダクタンスが発生するが、上部および下部短絡電極側について縦方向の積層ずれによる対向部分の面積の変動は本来の対向部分の面積に対してわずかなので、この縦方向の積層ずれは、相互インダクタンスの大きさに大きな影響を与えない。従って、縦方向および横方向の積層ずれが生じたとしても、相互インダクタンス成分はほぼ一定に保たれる。 In addition, the short-circuit electrode side functions as an inductor, and mutual inductance is generated in a portion facing the dielectric layer between the upper and lower short-circuit electrodes. Since the variation of the area is slight with respect to the area of the original facing portion, this vertical stacking deviation does not greatly affect the mutual inductance. Therefore, the mutual inductance component is kept substantially constant even if the vertical and horizontal stacking shifts occur.
また、上部および下部の短絡電極間に発生する相互インダクタンスを効果的に得るためには、上部および下部の短絡電極において、流れる電流の方向を同一または逆方向として有効に相互インダクタンスを発生させることが望ましい。これに対し、本発明の積層ストリップラインフィルタにおいて、上部および下部短絡電極は上下に平行であり、流れる電流の向きは同一である。つまり、本発明の構造において短絡電極側では、上下の短絡電極間を有効に結合させることができるように各短絡電極を配置しながら、積層ずれに起因する結合のずれを極力小きる。 In order to effectively obtain the mutual inductance generated between the upper and lower short-circuit electrodes, it is necessary to effectively generate the mutual inductance in the upper and lower short-circuit electrodes with the same or opposite direction of the flowing current. desirable. On the other hand, in the multilayer stripline filter of the present invention, the upper and lower short-circuit electrodes are parallel in the vertical direction, and the direction of the flowing current is the same. That is, in the structure of the present invention, on the short-circuit electrode side, each short-circuit electrode is arranged so that the upper and lower short-circuit electrodes can be effectively coupled, and the coupling shift due to the stacking shift is minimized.
一方、開放電極側では上部開放電極の一部が下部開放電極と対向し、かつ直交するように配置させていることから、上部および下部開放電極間の対向する面積は、それぞれの開放電極の幅を一辺の長さとする矩形状の領域に対応する。そのため、誘電体層に、横方向および縦方向の積層ずれが起こっても、対向する領域の各辺の長さは変わらないので、開放電極同士の対向する部分の面積は変動せず、一定に保たれる。 On the other hand, on the open electrode side, a part of the upper open electrode faces the lower open electrode and is arranged so as to be orthogonal to each other. Therefore, the opposed area between the upper and lower open electrodes is the width of each open electrode. Corresponds to a rectangular region with the length of one side. Therefore, even if horizontal and vertical stacking deviations occur in the dielectric layer, the length of each side of the facing region does not change, so the area of the facing portion of the open electrodes does not change and remains constant. Kept.
したがって、上部および下部開放電極同士が対向することにより生じるキャパシタンス成分は所望の値からの変動が効果的に防止される。 Accordingly, the capacitance component generated by the upper and lower open electrodes facing each other is effectively prevented from changing from a desired value.
以上のことから、短絡電極および開放電極が誘電体層を挟んで対向する部分の面積の総和が大きく変化することが効果的に防止され、全体として常に同じ大きさの電磁界的な結合を得ることができる。従って積層ずれが発生しても減衰極の変動を極めて小さなものにすることができ、フィルタ特性の変動に与える影響も極めて小さなものにすることができる。 From the above, it is possible to effectively prevent the total sum of the areas of the portions where the short-circuit electrode and the open electrode face each other across the dielectric layer from being changed, and to obtain the same electromagnetic coupling as a whole as a whole. be able to. Therefore, even if a stacking error occurs, the attenuation pole fluctuation can be made extremely small, and the influence on the filter characteristic fluctuation can be made extremely small.
本発明の積層ストリップラインフィルタの一例として、誘電体層を3層積層し、その上下面に一対の接地電極を配置し、内部に、上部共振電極および下部共振電極を配置した例を示す。以下、図面を用いて説明する。図1は本発明の積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視斜視図、図2は上面透視図、図3は図2のa−a’における断面図である。 As an example of the laminated stripline filter of the present invention, an example is shown in which three dielectric layers are laminated, a pair of ground electrodes are arranged on the upper and lower surfaces, and an upper resonance electrode and a lower resonance electrode are arranged inside. Hereinafter, it demonstrates using drawing. FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of a laminated stripline filter of the present invention, FIG. 2 is a top perspective view, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line a-a ′ of FIG.
図1〜図3において、30〜32は誘電体層、33および34は接地電極、35aおよび35bは上部短絡電極を形成する第1および第2の短絡電極、36は下部短絡電極、37は上部開放電極、38は下部開放電極である。そして第1および第2の上部短絡電極35a,35bはそれぞれ一部が下部短絡電極36と対向するようにWAの幅の間隔(第1の上部短絡電極35aと第2の上部短絡電極35bとの間の空白部)をはさんで配されており、上部開放電極37と下部開放電極38は一部が対向するように平面透視して互いに直交に配されている。
1 to 3,
上部短絡電極(第1、第2の上部短絡電極35a、35b)および下部短絡電極36は、一端(この実施形態では誘電体層の外縁に位置する部位)が接地電極と接続されて短絡端とされている。また、上部および下部開放電極37、38は、一端が開放端とされている。
The upper short-circuit electrode (first and second upper short-
そして第1および第2の上部短絡電極35a、35b(上部短絡電極)と上部開放電極37は、他端同士が接続導体39によって電気的に接続されており、下部短絡電極36と下部開放電極38は、他端同士が接続導体40によって電気的に接続されている。
The first and second upper short-
この第1および第2の上部短絡電極の互いに接続された端部が、接続導体39を介して、上部開放電極37の開放端に対して反対側の端部と電気的に接続され、上部共振電極を形成している。また、下部短絡電極36は、短絡端に対して反対側の端部が、接続導体40を介して、下部開放電極38の開放端に対して反対側の端部と電気的に接続され、下部共振電極を形成している。
The connected end portions of the first and second upper short-circuit electrodes are electrically connected to the end portion on the opposite side to the open end of the upper
この一対の共振電極は、それぞれの短絡電極同士、および開放電極同士が互いに一部ずつ平面視で対向するように配置され、対向部分においてそれぞれ結合によるインダクタンス成分およびキャパシタンス成分を生じてフィルタ特性の減衰極を発生させている。なお、上部開放電極37は、第1および第2の上部短絡電極35a、35bに対して、直線状に連なる形態ではなく、接続導体39を間に挟んで、折れ曲がる形態で形成されており、平面透視で下部開放電極38と直交している。各短絡電極35a、35b、36および各開放電極37、38は、発生させるフィルタ特性に応じて幅が全長にわたって一定のパターン、例えば長方形状等の矩形状のパターンに形成されている。
The pair of resonant electrodes are arranged so that the respective short-circuit electrodes and the open electrodes are partially opposed to each other in plan view, and an inductance component and a capacitance component are generated by coupling at the opposed portions, respectively, thereby attenuating the filter characteristics. The pole is generated. The upper
そして各短絡電極35a、35b、36と各開放電極37,38を平面透視で内側に含むように積層体の上下に接地電極33・34を形成している。また、この実施形態において積層体の側面には接地導体が配されている(図示せず)。側面の接地導体は、各短絡電極35a,35b,36の短絡端と電気的に接続され、各短絡電極35a、35b、36を接地させて短絡電極となすためのものである。接地導体は、例えば、接地電極33,34と接続されて接地されている。
The
なお、各短絡電極35a,35b,36の短絡端の接地は、必ずしも側面の接地導体を介して行なう必要はなく、誘電体層30〜32を厚み方向に貫通するビア導体を介して短絡端を接地電極33,34と電気的に接続させることにより行なうようにしてもよい。
The short-circuit ends of the respective short-
また、接続導体39の中点に入力ポートを設定し、接続導体40の中点に出力ポートを設定している(図示せず)。
An input port is set at the midpoint of the
このような構造を備える積層ストリップラインフィルタにおいて、フィルタ特性の減衰極は第1および第2の上部短絡電極35a、35bと下部短絡電極36との対向する領域の幅、すなわちWB、WCの幅を持った領域と、上部開放電極37と下部開放電極38との対向する領域すなわちSの大きさ(対向する面積)によって決定される。ここで、WBは平面透視した場合の第1の上部短絡電極35aと下部短絡電極36との重なり部分を示し、WCは第2の上部短絡電極35bと下部短絡電極36との重なり部分を示す。
In the multilayer stripline filter having such a structure, the attenuation pole of the filter characteristics is the width of the region where the first and second upper short-
本発明の構造によると、図2および図3において、例えば横方向(第1および第2の上部短絡電極35a,35b同士の互いに対向する辺に直交する方向)における右方向へ下部短絡電極36が10μm積層ずれをおこしたとすると、短絡電極側ではWBは10μm小さくなるが、WCは10μm大きくなる。従って第1および第2の短絡電極と第3の短絡電極36の対向部分の大きさの総和は、積層ずれが起こったとしても変化しない。
According to the structure of the present invention, in FIG. 2 and FIG. 3, for example, the lower short-
すなわち、下部短絡電極36の第1および第2の上部短絡電極35a,35b同士の互いに対向する辺に平行な辺(図2では左右に位置する辺)がそれぞれ、平面透視して第1および第2の上部短絡電極35a,35bの内側に重なるように位置している。つまり、下部短絡電極36は、第1の上部短絡電極35aの一部とだけ重なっているとともに第2の上部短絡電極35bの一部とだけ重なっている。
That is, the sides parallel to the mutually opposing sides of the first and second upper short-
また、短絡電極側はインダクタとして働き、上部および下部短絡電極間(誘電体層を挟んで対向する部分)において相互インダクタンスが発生するが、上部および下部短絡電極側について縦方向の積層ずれによる対向部分の面積の変動は本来の対向部分の面積に対してわずかなので、この縦方向の積層ずれは、相互インダクタンスの大きさに大きな影響を与えない。 Also, the short-circuit electrode side acts as an inductor, and mutual inductance occurs between the upper and lower short-circuit electrodes (parts facing each other across the dielectric layer). Therefore, the vertical stacking deviation does not significantly affect the mutual inductance.
したがって、縦方向および横方向の積層ずれが生じたとしても、相互インダクタンス成分はほぼ一定に保たれる。 Therefore, the mutual inductance component is kept substantially constant even if the vertical and horizontal stacking shifts occur.
また、上部および下部の短絡電極間に発生する相互インダクタンスを効果的に得るためには、上部および下部の短絡電極において、流れる電流の方向を同一または逆方向として有効に相互インダクタンスを発生させることが望ましい。これに対し、本発明の積層バンドパスフィルタにおいて、上部および下部短絡電極は上下に平行であり、流れる電流の向きは同一である。 In order to effectively obtain the mutual inductance generated between the upper and lower short-circuit electrodes, it is necessary to effectively generate the mutual inductance in the upper and lower short-circuit electrodes with the same or opposite direction of the flowing current. desirable. On the other hand, in the multilayer bandpass filter of the present invention, the upper and lower short-circuit electrodes are parallel in the vertical direction, and the direction of the flowing current is the same.
つまり、本発明の構造において短絡電極側では、上下の短絡電極間を有効に結合させることができるように各短絡電極を配置しながら、積層ずれに起因する結合のずれを極力小さくすることができる。 That is, in the structure of the present invention, on the short-circuit electrode side, each short-circuit electrode is disposed so that the upper and lower short-circuit electrodes can be effectively coupled, and the coupling shift due to the stacking shift can be minimized. .
また、開放端側においては上部および下部開放電極37、38を互いに直交させて配置していることから、両者の平面視での対向する領域の形状は、それぞれの線幅を、対向する各一対の辺の長さとする矩形状であるので、対向する領域の大きさ(面積)Sは、例えば横方向に積層ずれが起こったとしても、上記領域の一辺の長さは一定なので変化しない。
In addition, since the upper and lower
また、同様に縦方向に積層ずれが発生した場合でも直交させて配置していることから、積層ずれの前後で対向する領域の大きさSが変化しない。 Similarly, even when a stacking shift occurs in the vertical direction, since they are arranged orthogonally, the size S of the opposing regions does not change before and after the stacking shift.
したがって、上部および下部開放電極37、38同士が対向することにより生じるキャパシタンス成分は所望の値からの変動が効果的に防止される。
Therefore, the capacitance component generated when the upper and lower
すなわち、本発明の積層ストリップラインフィルタは、短絡電極側では、有効に上部および下部短絡電極間35a、35b、36を結合させ、積層ずれに起因する変動を最小限に抑えながら相互インダクタンス成分を確保することができるとともに、わずかな積層ずれでもキャパシタンス成分の変動が生じる開放電極側では、積層ずれを効果的に吸収することができる。
In other words, the multilayer stripline filter of the present invention effectively connects the upper and lower short-
これにより誘電体層に積層ずれが発生した場合でも、フィルタ特性の減衰極は変動せず、安定した特性を得ることができる。 As a result, even when a stacking error occurs in the dielectric layer, the attenuation pole of the filter characteristic does not change, and a stable characteristic can be obtained.
なお、上部および下部開放電極37、38は、図示した例に限らず、平面透視して互いに直交するように配置されていればよく、例えば、下部開放電極38が、下部短絡電極36の延長線に対し直交するように配置されるとともに、上部開放電極37が上部短絡電極(第1の上部短絡電極35aや第2の上部短絡電極35b)の延長線に対し平行になるように配置されることにより、直交していてもよい。
Note that the upper and lower
また、横方向、縦方向の積層ずれに幅広く対応させるには、パターンの中心同士が対向するように配置することが望ましい。なお、上部および下部開放電極37,38は、平面視で完全に直角に交差する状態が最良であるが、各パターンを形成する場合の位置精度(例えば、後述する厚膜印刷法で形成する場合の印刷精度)等の加工精度に応じて生じる程度の若干の角度のずれは許容される。
Further, in order to widely cope with the laminating deviation in the horizontal direction and the vertical direction, it is desirable to arrange the patterns so that the centers of the patterns face each other. It is to be noted that the upper and lower
また、各短絡電極や開放電極は、異なる層間に形成することも可能である。ただし、設計の複雑さや手間を考慮すると、各共振電極を構成する電極が同じ層間に位置することが望ましい。また、接続導体の持つ寄生成分(浮遊容量など)を考慮して、接続導体の形状はより小さいことが望ましい。 In addition, each short-circuit electrode and open electrode can be formed between different layers. However, in consideration of design complexity and labor, it is desirable that the electrodes constituting each resonance electrode be located between the same layers. In addition, in consideration of parasitic components (such as stray capacitance) of the connection conductor, the shape of the connection conductor is desirably smaller.
なお、本発明における積層ストリップラインフィルタは、例えば、無線通信用として500MHz〜10GHz程度の周波数の高周波信号が用いられるが、その誘電体層や導体には周知の高周波用配線基板に使用される種々の材料や形態のものを使用することができる。 The multilayer stripline filter according to the present invention uses, for example, a high-frequency signal having a frequency of about 500 MHz to 10 GHz for wireless communication, and various dielectric layers and conductors used for known high-frequency wiring boards. The materials and forms can be used.
誘電体層30〜32、としては、例えばアルミナセラミックス、ムライトセラミックスなどのセラミックス材料やガラスセラミックスなどの無機系材料、あるいは四ふっ化エチレン樹脂(ポリテトラフルオロエチレン;PTFE)、四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂(テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂;ETFE)、四ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂;PFA)などのフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂、ポリイミドなどの樹脂系材料などが用いられる。2次実装の信頼性を重視する場合は、熱膨張率の高い材料も用いられる。これらの材料による誘電体層30〜32の形状や寸法(厚みや幅、長さ)は、使用される高周波信号の周波数や用途などに応じて設定される。
As the
誘電体層30〜32は、例えば、アルミナセラミックスからなる場合であれば、アルミナの粉末にシリカ、カルシア等を添加してなる原料粉末を、有機溶剤、バインダとともにシート状に成形してセラミックグリーンシートを作製し、これを複数枚積層し、焼成することにより作製される。
If the
また、樹脂系材料であれば、例えば、未硬化のエポキシ樹脂をガラス基材に含浸させた後、硬化させることによりガラスエポキシ樹脂からなる誘電体層30〜32を形成することができる。 Moreover, if it is a resin-type material, the dielectric layers 30-32 which consist of a glass epoxy resin can be formed by making it harden | cure after impregnating a non-hardened epoxy resin to a glass base material, for example.
また、本発明の積層ストリップラインフィルタにおける各電極は、高周波信号伝送用の金属材料の導体層、例えばCu層、Mo−Mnのメタライズ層上にNiメッキ層およびAuメッキ層を被着させたもの、Wのメタライズ層上にNiメッキ層およびAuメッキ層を被着させたもの、Cr−Cu合金層、Cr−Cu合金層上にNiメッキ層およびAuメッキ層を被着させたもの、Ta2N層上にNi−Cr合金層およびAuメッキ層を被着させたもの、Ti層上にPt層およびAuメッキ層を被着させたもの、またはNi−Cr合金層上にPt層およびAuメッキ層を被着させたものなどを用いて、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成方法やメッキ法などにより形成される。その厚みや幅も、伝送される高周波信号の周波数や用途などに応じて設定される。 In addition, each electrode in the multilayer stripline filter of the present invention is obtained by depositing a Ni plating layer and an Au plating layer on a conductive layer of a metal material for high-frequency signal transmission, such as a Cu layer or a Mo-Mn metallization layer. , W plated metallized layer with Ni plated layer and Au plated layer, Cr—Cu alloy layer, Cr—Cu alloy layer coated with Ni plated layer and Au plated layer, Ta 2 Ni-Cr alloy layer and Au plating layer deposited on N layer, Pt layer and Au plating layer deposited on Ti layer, or Pt layer and Au plating on Ni-Cr alloy layer It is formed by a thick film printing method, various thin film forming methods, a plating method, or the like using a layer to which a layer is applied. The thickness and width are also set according to the frequency and application of the transmitted high-frequency signal.
例えば、Wのメタライズ層であれば、Wの粉末を有機溶剤、バインダとともに混練して作製した金属ペーストを、誘電体層30〜32となるセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等により所定パターンで印刷することにより形成される。
For example, in the case of a W metallized layer, a metal paste prepared by kneading W powder with an organic solvent and a binder is printed in a predetermined pattern on a ceramic green sheet to be the
また、メッキ法により形成する場合であれば、周知の電解メッキ法や無電解メッキ法を適宜選択して用いることができる。 In the case of forming by plating, a well-known electrolytic plating method or electroless plating method can be appropriately selected and used.
また、空白部の幅WAや対向領域の幅(面積S)等は、発生させようとする所望のフィルタ特性に応じて適宜設定することができる。 Further, the width WA of the blank portion, the width (area S) of the facing region, and the like can be appropriately set according to desired filter characteristics to be generated.
セラミック基板として、特に高周波信号を扱う基板には導体材料として高導電率材料のCuなどが用いられ、この高導電率材料の融点より低い温度で焼結するガラスセラミックなどが併せて用いられる。 As a ceramic substrate, particularly a substrate that handles high-frequency signals, Cu or the like of a high conductivity material is used as a conductor material, and a glass ceramic that is sintered at a temperature lower than the melting point of the high conductivity material is also used.
図8に本発明の実施例として、通過帯域を3.2GHz付近とし、減衰極を2.8GHz付近として設計したものを電磁界解析シミュレータによってモデリングし、透過特性の解析を行った結果を示す。横軸が周波数(GHz)、縦軸が挿入損失(dB)である。 FIG. 8 shows the results of analyzing transmission characteristics by modeling an electromagnetic field analysis simulator designed as an embodiment of the present invention with a pass band around 3.2 GHz and an attenuation pole around 2.8 GHz. The horizontal axis represents frequency (GHz) and the vertical axis represents insertion loss (dB).
誘電体層30〜32の誘電率は7.7に設定した。そして積層ずれが横方向にプラス100μm、マイナス100μm、また縦方向に100μm発生したと仮定して再度モデリングし、解析した結果を重ねている。
The dielectric constants of the
図8において、Aが積層ずれが無いモデルでの解析結果、Bが横方向にプラス100μm、Cが横方向にマイナス100μm、Dが縦方向に100μm積層ずれがあるモデルでの解析結果である。また、図9は従来の構造でフィルタ特性を発生させ、同様に積層ずれによる特性変化を解析した結果である。図9において、A'が積層ずれが無いモデルでの解析結果、B’が横方向に100μm、C’が縦方向に100μm積層ずれのあるモデルでの解析結果である。 In FIG. 8, A is an analysis result in a model having no stacking deviation, B is an analysis result in a model in which B is plus 100 μm in the horizontal direction, C is minus 100 μm in the horizontal direction, and D is 100 μm in the vertical direction. FIG. 9 shows the result of analyzing the characteristic change caused by the stacking deviation in the same manner by generating the filter characteristic with the conventional structure. In FIG. 9, A ′ is an analysis result in a model having no stacking deviation, and B ′ is an analysis result in a model having a stacking shift of 100 μm in the horizontal direction and C ′ is 100 μm in the vertical direction.
図8および図9の結果をみると明らかなように、従来の構造では積層ずれによって減衰極が変動しているのに対し、本発明の構造では積層ずれによる減衰極の変動がほとんど無く安定した結果であることがわかる。 As is apparent from the results of FIGS. 8 and 9, the attenuation pole fluctuates due to stacking deviation in the conventional structure, whereas the structure of the present invention is stable with almost no fluctuation of the attenuation pole due to stacking deviation. It turns out that it is a result.
この結果から本発明の構造の積層ストリップラインフィルタは従来の構造の積層ストリップラインフィルタより、積層ずれが起こってもフィルタ特性に与える影響が極めて少ないことが確認できた。 From this result, it was confirmed that the multilayer stripline filter having the structure of the present invention has an extremely small influence on the filter characteristics even when the stacking deviation occurs, compared with the multilayer stripline filter having the conventional structure.
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、改良を加えることは何ら差し支えない。例えば、入出力ポートの位置を適宜設定することができる。また、各上部電極および下部電極は上下逆になっても差し支えない。 In addition, this invention is not limited to the example of the above embodiment, A various change and improvement may be added within the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the position of the input / output port can be set as appropriate. In addition, each upper electrode and lower electrode may be turned upside down.
30〜32・・・誘電体層
33,34・・・接地電極
35a・・・第1の上部短絡電極
35b・・・第2の上部短絡電極
36・・・下部短絡電極
37・・・上部開放電極
38・・・下部開放電極
30 to 32 ...
Claims (1)
一端が前記接地電極に接続されて短絡端とされた上部短絡電極および一端が開放端とされるとともに他端が前記上部短絡電極の他端に接続された上部開放電極から成る上部共振電極と、一端が前記接地電極に接続されて短絡端とされた下部短絡電極および一端が開放端とされるとともに他端が前記下部短絡電極の他端に接続された下部開放電極から成る下部共振電極と、
を前記上部短絡電極と前記下部短絡電極と、および前記上部開放電極と前記下部開放電極とがそれぞれ前記誘電体層を介して一部が対向するように配設してなる積層ストリップラインフィルタであって、
前記上部短絡電極は、間隔をあけて並ぶとともに各他端が前記上部開放電極に接続された第1および第2の上部短絡電極を備えており、
前記上部開放電極および前記下部開放電極は、平面透視して互いに直交していることを特徴とする積層ストリップラインフィルタ。 A pair of ground electrodes are arranged above and below a laminate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and inside the laminate,
An upper resonance electrode comprising an upper short-circuit electrode having one end connected to the ground electrode and being a short-circuited end, and an upper open electrode having one end being an open end and the other end connected to the other end of the upper short-circuit electrode; A lower resonance electrode comprising a lower short-circuit electrode having one end connected to the ground electrode and being a short-circuited end, and a lower open electrode having one end connected to the other end of the lower short-circuit electrode and one end being an open end;
A laminated stripline filter in which the upper short-circuit electrode, the lower short-circuit electrode, and the upper open-electrode and the lower open-electrode are respectively arranged so as to face each other through the dielectric layer. And
The upper short-circuit electrode includes first and second upper short-circuit electrodes that are arranged at intervals and each other end is connected to the upper open electrode,
The multilayer open strip filter, wherein the upper open electrode and the lower open electrode are orthogonal to each other when seen in a plan view.
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