JP4530866B2 - Filter element and electronic module - Google Patents
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Description
本願発明は、フィルタ素子及び電子モジュールに関し、特にノイズ除去のためなどに使用されるフィルタ素子で、積層絶縁体内の導体パターンで構成したインダクタンスとキャパシタンスの並列共振や直列共振などを利用して、特定周波数で急峻な減衰量が得られるフィルタ素子及び電子モジュールに関するものである。 The present invention relates to a filter element and an electronic module, particularly a filter element used for noise removal, etc., and is specified by utilizing parallel resonance or series resonance of inductance and capacitance formed by a conductor pattern in a laminated insulator. The present invention relates to a filter element and an electronic module capable of obtaining a steep attenuation amount at a frequency.
従来、複数の絶縁体層にコイル断片を形成し、各絶縁体層を積層していくときに、これらのコイル断片をつなぎ合わせて周回コイルを構成し、このコイルと、絶縁体層に形成した導電パターン間に構成されるキャパシタとを利用することにより、積層型フィルタ素子を実現した例が知られている。 Conventionally, when coil pieces are formed on a plurality of insulator layers and each insulator layer is laminated, the coil pieces are connected to form a circular coil, and this coil and the insulator layer are formed. An example in which a multilayer filter element is realized by using a capacitor formed between conductive patterns is known.
この積層型フィルタ素子として、素子内部回路間の分布定数容量を積極的に活用したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このフィルタ素子は、素子の中に2重コイルを形成して、それらのコイルの間に形成される分布定数容量を利用してキャパシタを構成したものである。 As this multilayer filter element, an element that actively utilizes distributed constant capacitance between element internal circuits has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this filter element, a double coil is formed in the element, and a capacitor is configured by using a distributed constant capacitance formed between the coils.
このフィルタ素子の2つのコイルを、コイルL1、コイルL2ということにすると、図8に示すように、コイルL1の両端に信号の入力端子と出力端子をそれぞれ設け、コイルL2をグランドに接続すれば、コイルL1、コイルL2間の分布定数容量とコイルL1、コイルL2のインダクタンスとを用いて、特定周波数で急峻な減衰量が得られるローパスフィルタ素子を構成することができる。
2つのコイルとその間の分布定数容量を用いる上記従来のフィルタ素子では、2つのコイルを形成する必要があるため、小型化するには、それぞれのコイルを小さくし、それぞれのコイルの占有面積を小さくする必要がある。しかしながら、コイルを小さくすると、加工精度が少しでも落ちた場合、コイル間の分布定数容量が変化し、所望のフィルタ特性が得られないという問題が生じる。つまり加工精度に対する要求が厳しくなる。 In the conventional filter element using the two coils and the distributed constant capacitance between them, it is necessary to form two coils. Therefore, in order to reduce the size, each coil is made smaller and the area occupied by each coil is made smaller. There is a need to. However, if the coil is made smaller, if the processing accuracy is reduced even a little, the distributed constant capacity between the coils changes, and there is a problem that a desired filter characteristic cannot be obtained. That is, the demand for processing accuracy becomes severe.
また、特定周波数で急峻な減衰量を得るために、どのような容量やインダクタンスの構成がよいかということはわかっておらず設計上の大きな問題となっていた。特に横軸に周波数、縦軸に減衰量をとったグラフでの減衰量の制御は、所望のフィルタ特性を実現するための重要なポイントであった。 In addition, in order to obtain a steep attenuation at a specific frequency, it is not known what configuration of capacitance and inductance is good, which has been a big design problem. In particular, the control of the attenuation in the graph in which the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents attenuation is an important point for realizing desired filter characteristics.
この問題を解決すべく、本発明者等は、コイルを形成するためのコイル形成用導体と容量形成用導体との間に第1の容量を形成し、容量形成用導体と接地用導体の間に第2の容量を形成することにより、低周波領域の通過帯域と高周波領域の阻止帯域との間の遷移領域において急峻な減衰特性を有するフィルタ素子を見出した(特願平2004−22194号)。 In order to solve this problem, the present inventors formed a first capacitor between the coil forming conductor for forming the coil and the capacitor forming conductor, and between the capacitor forming conductor and the grounding conductor. In addition, a filter element having a steep attenuation characteristic in a transition region between a passband in a low frequency region and a stopband in a high frequency region has been found by forming a second capacitor (Japanese Patent Application No. 2004-22194). .
一方、近年の電子機器における利用周波数の広帯域化、マルチバンド化に対応するため、複数の周波数帯において、十分な減衰量が得られるような特性も求められるようになってきている。 On the other hand, in order to cope with the widening and multiband use frequency of electronic devices in recent years, characteristics that can provide sufficient attenuation in a plurality of frequency bands have been demanded.
ところが、特願平2004−22194号のフィルタは、減衰域での減衰は急峻であり優れた特性を有するものの、それ以降の高周波域では、減衰ピークがなく、マルチバンド化された携帯電話等のノイズ抑制素子としては、不十分な特性となる場合があった。 However, the filter of Japanese Patent Application No. 2004-22194 has a steep attenuation in the attenuation region and has excellent characteristics. However, there is no attenuation peak in the high frequency region thereafter, and a multiband mobile phone or the like is used. In some cases, the noise suppressing element has insufficient characteristics.
本発明は、高周波化と小型化が容易で、かつマルチバンド化に対応できるフィルタ素子及び電子モジュールを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a filter element and an electronic module that can be easily increased in frequency and reduced in size, and can cope with multiband.
本発明のフィルタ素子は、接地用導体が表面に配置された第1の絶縁層と、積層した状態で連続して周回するコイルを構成するためのコイル形成用導体が表面に配置された複数の第2の絶縁層とを有し、前記第1の絶縁層の上に前記複数の第2の絶縁層が積層されて構成された積層体を具備してなり、前記コイル形成用導体および前記接地用導体のいずれにも接続されない複数の第1容量形成用導体が、一部の前記第2の絶縁層の表面に配置されており、前記第1の絶縁層に隣接する前記第2の絶縁層の表面に、該第2の絶縁層を介して前記接地用導体と対向するように配置された第2容量形成用導体と、1つの前記第1容量形成用導体と、両者を接続するインダクタンス形成用導体とが配置されており、積層方向に隣り合う前記コイル形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、積層方向に隣り合う前記第1容量形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、前記コイル形成用導体と前記第1容量形用導体との間で第1の容量が形成されており、前記第2容量形成用導体と前記接地用導体との間で第2の容量が形成されており、前記コイルおよび前記インダクタンス形成用導体のインダクタンス,前記第1の容量ならびに前記第2の容量によってフィルタ特性を得ることを特徴とする。
The filter element of the present invention includes a plurality of first insulating layers having grounding conductors disposed on the surface, and a plurality of coil forming conductors disposed on the surface for constituting a coil that continuously circulates in a stacked state. and a second insulating layer, said first of said plurality of second insulating layer on the insulating layer is comprises a laminate which is formed by laminating, the coil-forming conductor and the ground a plurality of first capacitance forming conductor which is not connected to any use conductor is disposed on a surface of a portion of the second insulating layer, said second insulating layer adjacent to the first insulating layer A second capacitance forming conductor disposed on the surface of the first capacitance forming conductor so as to face the grounding conductor via the second insulating layer, and one inductance forming conductor connecting the first capacitance forming conductor. use conductor and is arranged, the coil formed adjacent in the stacking direction The conductors for use are connected by via conductors that penetrate the second insulating layer interposed between the two conductors, and the first capacitance forming conductors that are adjacent to each other in the stacking direction are interposed between the first conductors. Two via conductors penetrating through the two insulating layers, a first capacitor is formed between the coil-forming conductor and the first capacitor-type conductor, and the second capacitor-forming conductor and the second capacitor is formed between the grounding conductor, the coil and the inductance forming conductor inductance, to obtain a filter characteristics depending on the first capacitor and the second capacitance Features.
このようなフィルタ素子では、第1容量形成用導体と第2容量形成用導体とをインダクタンス形成用導体で接続することにより、高周波側に2つ目の減衰ピークを発生させることができるので、広帯域化およびマルチバンド化に対応した所望のフィルタ特性を得ることができる。
In such a filter element, by connecting the first capacitance forming conductor and the second capacitor forming conductor inductance forming conductor can generate a second damping peak frequency side Runode, Desired filter characteristics corresponding to wideband and multiband can be obtained.
また、インダクタンス形成用導体,第2容量形成用導体および第1容量形成用導体が同一絶縁層に形成されていることにより、新たに絶縁層を増やす必要がなく素子の小型化が
実現できる。
Further, the inductance forming conductor, by the second capacitor-forming conductor and the first capacitor forming conductor are formed on the same insulating layer, miniaturization of devices is not necessary to increase the new insulation layer can be achieved.
さらに、本発明のフィルタ素子は、接地用導体が表面に配置された第1の絶縁層と、積層した状態で連続して周回するコイルを構成するためのコイル形成用導体が表面に配置された複数の第2の絶縁層とを有し、前記第1の絶縁層の上に前記複数の第2の絶縁層が積層されて構成された積層体を具備してなり、前記コイル形成用導体および前記接地用導体のいずれにも接続されない複数の第1容量形成用導体が、一部の前記第2の絶縁層の表面に配置されており、前記第1の絶縁層に隣接する前記第2の絶縁層の表面に、1つの前記第1容量形成用導体が配置されており、該第1容量形成用導体に前記第2の絶縁層を介して対向するように配置された第2容量形成用導体と、該第2容量形成用導体および前記接地用導体を接続するインダクタンス形成用導体とが、前記第1の絶縁層の表面に配置されており、積層方向に隣り合う前記コイル形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、積層方向に隣り合う前記第1容量形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、前記コイル形成用導体と前記第1容量形用導体との間で第1の容量が形成されており、前記第2容量形成用導体と前記第1容量形成用導体との間で第2の容量が形成されており、前記コイルおよび前記インダクタンス形成用導体のインダクタンス,前記第1の容量ならびに前記第2の容量によってフィルタ特性を得ることを特徴とする。
Further, the filter element of the present invention, a first insulating layer ground conductor is disposed on the surface, the coil-forming conductor for constituting a coil which circulates continuously in a state of being laminated is arranged on a surface and a plurality of second insulating layer, and comprises a first insulating layer stacked body wherein the plurality of second insulating layer is formed by stacking on top of, the coil-forming conductor and a plurality of first capacitance forming conductor not connected to any of the ground conductor is disposed on a surface of a portion of the second insulating layer, the second adjacent to the first insulating layer on the surface of the insulating layer, there is disposed a one of said first capacitance forming conductor, a second capacitance forming arranged to face each other through the second insulating layer to said first capacitor forming conductor inductor for connecting the conductors, the second capacitor-forming conductor and the ground conductor A scan-forming conductor, wherein are arranged on the surface of the first insulating layer, the coil-forming conductor adjacent to each other in the stacking direction, via conductors penetrating the second insulating layer interposed therebetween The first capacitance forming conductors that are adjacent to each other in the stacking direction are connected by via conductors that penetrate the second insulating layer interposed therebetween, and the coil forming conductor and the conductor A first capacitor is formed between the first capacitor and a second capacitor formed between the second capacitor forming conductor and the first capacitor forming conductor ; inductance of the coil and the inductance forming conductor, and wherein the obtaining the filter characteristic by the first capacitor and the second capacity.
このようなフィルタ素子では、接地用導体と第2容量形成用導体とをインダクタンス形成用導体で接続することにより、高周波側に2つ目の減衰ピークを発生させることができるので、広帯域化およびマルチバンド化に対応した所望のフィルタ特性を得ることができる。
In such a filter element, by connecting the ground conductor and the second capacitor forming conductor inductance forming conductor, Runode can generate a second damping peak to the high frequency side, broadband and Desired filter characteristics corresponding to multi-banding can be obtained.
また、接地用導体,インダクタンス形成用導体および第2容量形成用導体が同一絶縁層に形成されていることにより、新たに絶縁層を増やす必要がなく素子の小型化が実現できる。
Further , since the grounding conductor , the inductance forming conductor, and the second capacitance forming conductor are formed in the same insulating layer, it is not necessary to newly increase the insulating layer, and the device can be miniaturized.
接地用導体は最上段または最下段の絶縁層に形成されていることが望ましい。コイル形成用導体は、コの字形又はU字形をしたコイル形成用曲がり導体と、上下層接続用導体とからなることが望ましい。 The grounding conductor is preferably formed on the uppermost or lowermost insulating layer. The coil forming conductor is preferably composed of a U-shaped or U-shaped coil forming bent conductor and upper and lower layer connecting conductors.
このようなフィルタ素子では、コイル形成用曲がり導体と第1容量形成用導体との間で第1の容量を構成しているため、コイル形成用導体の分布定数インダクタンスと、第1容量形成用導体とコイル形成用曲がり導体の間の分布定数容量とでLCフィルタを構成することができる。このため、コイルは1つでよく、コイルが2つ必要な構成に比べて小型の素子を実現できる。 In such a filter element, since the first capacitor is formed between the coil forming bent conductor and the first capacitor forming conductor, the distributed constant inductance of the coil forming conductor and the first capacitor forming conductor are configured. And a distributed constant capacitance between the coil-forming bent conductors can constitute an LC filter. For this reason, one coil is sufficient and a small element is realizable compared with the structure which requires two coils.
また、第2容量形成用導体と接地用導体の間、第1容量形成用導体と第2容量形成用導体の間で第2の容量を構成したことで、低周波領域の通過帯域と高周波領域の阻止帯域との間の遷移領域において通過特性の減衰スロープが急峻となり、優れた特性のローパスフィルタ素子が実現できる。 Further, since the second capacitor is configured between the second capacitor forming conductor and the grounding conductor, and between the first capacitor forming conductor and the second capacitor forming conductor, the pass band and the high frequency region of the low frequency region are formed. In the transition region between the stop band and the stop band, the attenuation slope of the pass characteristic becomes steep, and a low-pass filter element having excellent characteristics can be realized.
さらに、本発明のフィルタ素子では、容量形成用導体が複数の絶縁層にそれぞれ形成されており、絶縁層間の容量形成用導体が絶縁層中のビア導体で接続されていることが好ましい。また、コイル形成用曲がり導体と、上下層接続用導体とが絶縁層中のビア導体で接続されていることが好ましい。 Furthermore, in the filter element of the present invention, it is preferable that the capacitance forming conductors are respectively formed in the plurality of insulating layers, and the capacitance forming conductors between the insulating layers are connected by via conductors in the insulating layers. Further, it is preferable that the coil forming bent conductor and the upper and lower layer connecting conductors are connected by via conductors in the insulating layer.
このようなフィルタ素子では、素子の表面に接続用導体を設ける必要がないので、素子の表面が広く使える。そこで、外部回路と接続するための入出力端子や接続端子の大きさや、互いの間隔を広げることができ、外部端子間の短絡などの不良が減り、フイルタ素子の小型化が可能となる。 In such a filter element, since it is not necessary to provide a connection conductor on the surface of the element, the surface of the element can be used widely. Therefore, the size of input / output terminals and connection terminals for connection to an external circuit and the distance between them can be increased, and defects such as a short circuit between external terminals can be reduced, and the filter element can be miniaturized.
本発明の電子モジュールは、前記記載のフィルタ素子を搭載していることを特徴とする。このような電子モジュールは、特性の優れた小型のフィルタを搭載できるため、電子モジュール全体の小型化と特性の向上が図れる。 An electronic module according to the present invention includes the above-described filter element. Since such an electronic module can be mounted with a small filter having excellent characteristics, the entire electronic module can be reduced in size and improved in characteristics.
以上のように、本発明のフィルタ素子においては、コイル形成用導体を層間接続することにより、分布定数インダクタンスを構成し、コイル形成用導体と容量形成用導体との間で分布定数容量を構成することができるため、コイル導体が1つでよいことからフィルタ素子の小型化が実現できる。また、第2容量形成用導体と接地用導体との間、第1容量形成用導体と第2容量形成用導体との間で第2の容量を構成したことで、低周波領域の通過帯域と高周波領域の阻止帯域との間の遷移領域において通過特性の減衰が急峻となり、優れた特性のローパスフィルタ素子を実現することができる。さらに、第1容量形成用導体と第2容量形成用導体とをインダクタンス形成用導体で接続するか、接地用導体と第2容量形成用導体とをインダクタンス形成用導体で接続することで、二番目の減衰ピークが発生し、フィルタの広帯域化、マルチバンドへ化の対応が可能となる。 As described above, in the filter element of the present invention, a distributed constant inductance is formed by interlayer connection of coil forming conductors, and a distributed constant capacitance is formed between the coil forming conductor and the capacitance forming conductor. Therefore, the filter element can be downsized because only one coil conductor is required. In addition, since the second capacitor is configured between the second capacitor forming conductor and the grounding conductor, and between the first capacitor forming conductor and the second capacitor forming conductor, In the transition region between the high-frequency region and the stop band, the attenuation of the pass characteristic becomes steep, and a low-pass filter element having excellent characteristics can be realized. Further, the first capacitance forming conductor and the second capacitance forming conductor are connected by the inductance forming conductor, or the grounding conductor and the second capacitance forming conductor are connected by the inductance forming conductor, so that the second Attenuation peaks occur, and it is possible to cope with widening of the filter and multiband.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明のフィルタ素子の外観斜視図である。また、図2はフィルタ素子のX−X線断面図であり、図3は誘電体セラミック層を積層構成したときの構造分解斜視図となる。 FIG. 1 is an external perspective view of the filter element of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the filter element taken along line XX, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the structure when dielectric ceramic layers are laminated.
本発明のフィルタ素子は、図1に示すように、複数の誘電体セラミック層で構成されたセラミック積層体1と、その外表面に形成された信号ラインの入力端子2aと、出力端子2iと、GND端子3とで構成されるチップ部品である。
As shown in FIG. 1, the filter element of the present invention includes a ceramic laminate 1 composed of a plurality of dielectric ceramic layers, an
セラミック積層体1は、図2に示すように、一番下に位置する誘電体セラミック層1aから一番上に位置する誘電体セラミック層1iまで、9層の積層構造となっている。なお、本発明は、複数層が積層されていればよく、9層に限定されるものではない。 As shown in FIG. 2, the ceramic laminated body 1 has a nine-layer laminated structure from the lowermost dielectric ceramic layer 1a to the uppermost dielectric ceramic layer 1i. The present invention is not limited to nine layers as long as a plurality of layers are laminated.
図3を参照して、誘電体セラミック層1aには、GND導体(接地用導体)3aが形成され、このGND導体3aから二方に端子が出て、それらが前記GND端子3に接続している。
Referring to FIG. 3, the dielectric ceramic layer 1a is provided with a GND conductor (grounding conductor) 3a, and terminals are provided in two directions from the
次の誘電体セラミック層1bには、細長い真っ直ぐな板状のコイル形成用導体2bと、細長い真っ直ぐな板状の第1容量形成用導体4a、第2容量形成用導体7a、そして第1容量形成用導体4aと第2容量形成用導体7aとを繋ぐインダクタンス形成用導体7bが形成されている。板状のコイル形成用導体2bは他の導体4a、7a、7bと分離して形成されている。コイル形成用導体2bの一端は、前記入力端子2aに接続されている。導体4a、7a、7bで、S字状の導体パターンが形成されている。
The next dielectric ceramic layer 1b includes an elongated straight plate-like
誘電体セラミック層1cには、コの字形のコイル形成用導体(コイル形成用曲がり導体に相当する)2cが形成されている。コイル形成用導体2cの一端は、誘電体セラミック層1cを貫くように設けられたビアホール導体(図3で模式的に細線で示している)5aを介して、誘電体セラミック層1b上のコイル形成用導体2bと接続される。
The dielectric
誘電体セラミック層1dには、ともに細長い真っ直ぐな板状のコイル形成用導体(上下層接続用導体に相当する)2dと、第1容量形成用導体4bとが分離して形成されている。コイル形成用導体2dの一端は、誘電体セラミック層1dを貫くように設けられたビアホール導体5bを介して、誘電体セラミック層1c上のコイル形成用導体2cの他端と接続される。容量形成用導体4bは、誘電体セラミック層1c,1dを貫くように設けられたビアホール導体6aを介して第1容量形成用導体4aに接続されている。
The dielectric ceramic layer 1d is formed with a thin and straight plate-like coil forming conductor (corresponding to upper and lower layer connecting conductors) 2d and a first
誘電体セラミック層1eには、コの字形のコイル形成用導体(コイル形成用曲がり導体に相当する)2eが形成されている。コイル形成用導体2eの一端は、誘電体セラミック層1eを貫くように設けられたビアホール導体5cを介して、誘電体セラミック層1d上のコイル形成用導体2dと接続される。
On the dielectric ceramic layer 1e, a U-shaped coil forming conductor (corresponding to a coil forming bent conductor) 2e is formed. One end of the
誘電体セラミック層1fには、ともに細長い真っ直ぐな板状のコイル形成用導体(上下層接続用導体に相当する)2fと容量形成用導体4cとが分離して形成されている。コイル形成用導体2fの一端は、誘電体セラミック層1fを貫くように設けられたビアホール導体5dを介して、誘電体セラミック層1e上のコイル形成用導体2eの他端と接続される。容量形成用導体4cは、誘電体セラミック層1f,1eを貫くように設けられたビアホール導体6bを介して容量形成用導体4bに接続されている。
The dielectric ceramic layer 1f is formed with a thin and straight plate-like coil forming conductor (corresponding to upper and lower layer connecting conductors) 2f and a
誘電体セラミック層1gには、コの字形のコイル形成用導体(コイル形成用曲がり導体に相当する)2gが形成されている。コイル形成用導体2gの一端は、誘電体セラミック層1gを貫くように設けられたビアホール導体5eを介して、誘電体セラミック層1f上のコイル形成用導体2fと接続される。
On the dielectric
誘電体セラミック層1hには、コの字形のコイル形成用導体2hが形成されている。コイル形成用導体2hの一端は、誘電体セラミック層1hを貫くように設けられたビアホール導体5fを介して、誘電体セラミック層1g上のコイル形成用導体2gと接続される。コイル形成用導体2hの他端は、前記出力端子2iに接続されている。
A U-shaped coil-forming
最後に誘電体セラミック層1hの上に、保護用の誘電体セラミック層1i(図3には示していない)が積層される。
Finally, a protective dielectric ceramic layer 1i (not shown in FIG. 3) is laminated on the dielectric
以上のような構造であるから、9層の積層構造の中に3回半巻きの周回コイルが形成される。そして、図2に示されるように、コイル形成用導体2b〜2h間に、第1容量形成用導体4a,4b,4cが挟み込まれ、これらとコイル形成用導体2b〜2hとの間に第1の容量が形成される。さらに第1容量形成用導体4aはインダクタンス形成用導体7b、第2容量形成用導体7aに接続されており、第2容量形成用導体7aとGND導体3aとの間にもうひとつの容量が形成される。このようにして形成された容量は、図2のハッチング部分H1,H2に表わされている。ハッチング部分H1は、容量形成用導体4a,4b,4cとコイル形成用導体2b〜2hとの間に形成された第1の容量を表し、ハッチング部分H2は、第2容量形成用導体7aとGND導体3aとの間に形成された第2の容量を表している。
Since the structure is as described above, a three-and-a-half turn coil is formed in a nine-layer laminated structure. As shown in FIG. 2, first
尚、図3では、第1容量形成用導体4a、インダクタンス形成用導体7b、第2容量形成用導体7aを、同一絶縁層1bに形成した例について説明したが、それぞれの導体4a、7b、7aを異なる絶縁層に形成しても良い。
In FIG. 3, an example in which the first
図4は、以上の構成のフィルタ素子の等価回路図である。信号ラインの入力端子2aと、出力端子2iとの間に、前記コイル形成用導体2b〜2hによって形成された周回コイルが存在し、この周回コイルと第1容量形成用導体4a,4b,4cとの間に容量が形成され、さらに第1容量形成用導体4aと第2容量形成用導体7aとの間にインダクタンス形成用導体7bが接続されており、第2容量形成用導体7aと接地用導体3aとの間に第2の容量が形成され、ローパスフィルタ素子を構成することができる。このフィルタ素子によってノイズ除去機能などを実現することができる。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the filter element having the above configuration. Between the
誘電体セラミック層1a〜1iの原料は、アルミナ(Al2O3),チタン酸バリウム(BaTiO3),二酸化チタン(TiO2)等の誘電体セラミック材料または、これらの誘電体セラミック材料と結晶化ガラスなどの混合物からなる。 The raw materials for the dielectric ceramic layers 1a to 1i are dielectric ceramic materials such as alumina (Al 2 O 3 ), barium titanate (BaTiO 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ), or crystallization with these dielectric ceramic materials. It consists of a mixture such as glass.
コイル形成用導体2b〜2h、GND導体3a、容量形成用導体4a〜4cと、各接続ビアホール導体5a〜5f、6a,6bは、Agなどを主成分とする導電材料によって構成する。
The
入出力端子2a,2iとGNDラインの端子3は、Agを主成分とする下地導体及びその表面に付着したNiメッキや半田メッキなどの層から構成される。
The input /
次に、以上のフィルタ素子の製造方法を説明する。 Next, the manufacturing method of the above filter element is demonstrated.
まず、前述したチタン酸バリウムなどの誘電体セラミック材料を主原料とする混合物にバインダー等を混合してグリーンシートを作製し、所定位置にビアホールを貫通形成する。このビアホール付きのグリーンシートに、コイル形成用導体2b〜2h、GND導体3a、インダクタンス形成用導体7b、容量形成用導体4a〜4c、7aを形成するために、Agを主成分とする導体ペーストを所定のパターンに印刷する。さらにビアホールには、前記導体ペーストを埋め込む。そして、各グリーンシートを所定の順番で積層し、プレスを行い一体化した後に、個々の形状にカットする。
First, a green sheet is prepared by mixing a binder or the like with the above-mentioned mixture of dielectric ceramic material such as barium titanate as a main raw material, and via holes are formed at predetermined positions. In order to form the
それを900℃前後で焼成することで、図1に示したような直方体形状のセラミック積層体1を作成する。さらにAgを主成分とする導体ペーストを用いて、印刷方式又はDIP方式により、入出力端子2a,2iとGND端子3を、セラミック積層体1の表面に形成する。これらの入出力端子2a,2iとGND端子3を焼き付け処理し、Ni、半田メッキを施すことにより、フィルタ素子チップが作製される。
By firing it at around 900 ° C., a rectangular parallelepiped ceramic laminate 1 as shown in FIG. 1 is produced. Furthermore, the input /
このようにして作製したフィルタ素子チップのフィルタ特性を評価するために、Sパラメータ(絶対値)のシミュレーションを行った。 In order to evaluate the filter characteristics of the filter element chip thus manufactured, S parameters (absolute values) were simulated.
図5はSパラメータの周波数特性を示す線図であり、横軸は周波数(GHz)を、縦軸はSパラメータの透過係数(S21)(単位dB)を表わしている。図中の実線曲線Aは本発明の構造における透過係数(S21)の周波数特性、破線曲線Bは、本発明の範囲外のフィルタ素子の透過係数(S21)の周波数特性を表す。尚、破線曲線Bは、第2容量形成用導体7a、インダクタンス形成用導体7bが存在せず、第1容量形成用導体と接地用導体の間で第2の容量を形成した場合である。
FIG. 5 is a diagram showing the frequency characteristics of the S parameter. The horizontal axis represents the frequency (GHz), and the vertical axis represents the S parameter transmission coefficient (S21) (unit dB). The solid curve A in the figure represents the frequency characteristic of the transmission coefficient (S21) in the structure of the present invention, and the broken curve B represents the frequency characteristic of the transmission coefficient (S21) of the filter element outside the range of the present invention. The broken line curve B is a case where the second
本発明のフィルタ素子(実線曲線A)では、低周波側の減衰ピークで優れたローパスフィルタ特性を実現すると共に、3.2GHz付近にも減衰ピークが発生しており、2つの帯域で優れた減衰特性が得られている。一方、本発明の範囲外であるフィルタ(破線曲線B)では、低周波側の減衰ピークのみで、二番目の減衰極が発生していない。 The filter element of the present invention (solid curve A) realizes an excellent low-pass filter characteristic at an attenuation peak on the low frequency side, and also has an attenuation peak in the vicinity of 3.2 GHz. Excellent attenuation in two bands Characteristics are obtained. On the other hand, in the filter (dashed curve B) that is outside the scope of the present invention, only the attenuation peak on the low frequency side is present, and the second attenuation pole is not generated.
本発明のフィルタ素子の構造では、図3に示すように1つのコイルだけが構成されることから、導体パターンも単純であり、小型化に適した、優れたフィルタ素子が実現できる。 In the structure of the filter element of the present invention, since only one coil is configured as shown in FIG. 3, the conductor pattern is simple, and an excellent filter element suitable for miniaturization can be realized.
図6は、本発明のフィルタ素子の他の構造を示すもので、誘電体セラミック層1a上に、接地用導体3a、第2容量形成導体7a、インダクタンス形成導体7bが設けられており、接地用導体3aと第2容量形成導体7aとがインダクタンス形成導体7bにより接続されている。
FIG. 6 shows another structure of the filter element of the present invention. A
尚、図6では、第2容量形成用導体7a、インダクタンス形成用導体7b、GND導体3aを同一絶縁層1aに形成した例について説明したが、それぞれの導体3a、7b、7aを異なる絶縁層に形成しても良い。
In FIG. 6, the example in which the second
図7は、図6のフィルタ素子の等価回路図である。信号ラインの入力端子2aと、出力端子2iとの間に、前記コイル形成用導体2b〜2hによって形成された周回コイルが存在し、この周回コイルと第1容量形成用導体4a,4b,4cとの間に容量が形成され、さらに接地用導体3aと第2容量形成用導体7aとがインダクタンス形成用導体7bで接続されており、第1容量形成用導体4aと第2容量形成用導体7aとの間に第2の容量が形成され、ローパスフィルタ素子が構成される。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the filter element of FIG. Between the
以上に説明したフィルタ素子をマザーボードなどに搭載して、種々の機能を実現する電子モジュールを製作することができる。 An electronic module that realizes various functions can be manufactured by mounting the filter element described above on a mother board or the like.
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、前記コイル形成用導体2c,2e,2gの平面形状はコの字形をしていたが、角にアールをつけてU字形にして形成してもよい。より広く言えば、コイル形成用曲がり導体は、両端を有する曲線又は折れ線状の連続導体であればよい。その他本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, the planar shape of the coil-forming
1 セラミック積層体
2a 入力端子
2i 出力端子
3 GND端子
3 GND導体(接地用導体)
1a〜1i 誘電体セラミック層(絶縁層)
2b〜2h コイル形成用導体
4a〜4c 第1容量形成用導体
7a 第2容量形成用導体
7b インダクタンス形成用導体
5a〜5f ビアホール導体
6a,6b ビアホール導体
H1 第1の容量
H2 第2の容量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic
1a-1i Dielectric ceramic layer (insulating layer)
2b to 2h
Claims (3)
前記コイル形成用導体および前記接地用導体のいずれにも接続されない複数の第1容量形成用導体が、一部の前記第2の絶縁層の表面に配置されており、
前記第1の絶縁層に隣接する前記第2の絶縁層の表面に、該第2の絶縁層を介して前記接地用導体と対向するように配置された第2容量形成用導体と、1つの前記第1容量形成用導体と、両者を接続するインダクタンス形成用導体とが配置されており、
積層方向に隣り合う前記コイル形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、
積層方向に隣り合う前記第1容量形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、
前記コイル形成用導体と前記第1容量形用導体との間で第1の容量が形成されており、
前記第2容量形成用導体と前記接地用導体との間で第2の容量が形成されており、
前記コイルおよび前記インダクタンス形成用導体のインダクタンス,前記第1の容量ならびに前記第2の容量を用いてフィルタ特性を得ることを特徴とするフィルタ素子。 A first insulating layer having a grounding conductor disposed on the surface, and a plurality of second insulating layers having coil forming conductors disposed on the surface for forming a coil that continuously circulates in a stacked state. has become comprises a laminate wherein the plurality of second insulating layer on the first insulating layer is formed by laminating,
Wherein the plurality of first capacitance forming conductor not connected to any of the coil-forming conductor and the ground conductor is disposed on a surface of a portion of the second insulating layer,
The second surface of the insulating layer adjacent to the first insulating layer, a second capacitor-forming conductor which is arranged so as to face the ground conductor through the second insulating layer, one The first capacitance forming conductor and an inductance forming conductor connecting both are disposed ,
The coil-forming conductors adjacent to each other in the stacking direction are connected by via conductors that pass through the second insulating layer interposed therebetween,
The first capacitance forming conductors adjacent to each other in the stacking direction are connected by a via conductor that penetrates the second insulating layer interposed between the two,
A first capacitor is formed between the coil-forming conductor and the first capacitive conductor;
A second capacitor is formed between the second capacitor forming conductor and the grounding conductor ;
It said coil and said inductance forming conductor inductance, the first capacitance and the filter element characterized Rukoto obtain a filter characteristic using the second capacitor.
前記コイル形成用導体および前記接地用導体のいずれにも接続されない複数の第1容量形成用導体が、一部の前記第2の絶縁層の表面に配置されており、
前記第1の絶縁層に隣接する前記第2の絶縁層の表面に、1つの前記第1容量形成用導体が配置されており、
該第1容量形成用導体に前記第2の絶縁層を介して対向するように配置された第2容量形成用導体と、該第2容量形成用導体および前記接地用導体を接続するインダクタンス形成用導体とが、前記第1の絶縁層の表面に配置されており、
積層方向に隣り合う前記コイル形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、
積層方向に隣り合う前記第1容量形成用導体同士は、両者の間に介在する前記第2の絶縁層を貫くビア導体で接続されており、
前記コイル形成用導体と前記第1容量形用導体との間で第1の容量が形成されており、
前記第2容量形成用導体と前記第1容量形成用導体との間で第2の容量が形成されており、
前記コイルおよび前記インダクタンス形成用導体のインダクタンス,前記第1の容量ならびに前記第2の容量を用いてフィルタ特性を得ることを特徴とするフィルタ素子。 A first insulating layer having a grounding conductor disposed on the surface, and a plurality of second insulating layers having coil forming conductors disposed on the surface for forming a coil that continuously circulates in a stacked state. has become comprises a laminate wherein the plurality of second insulating layer on the first insulating layer is formed by laminating,
Wherein the plurality of first capacitance forming conductor not connected to any of the coil-forming conductor and the ground conductor is disposed on a surface of a portion of the second insulating layer,
One of the first capacitance forming conductors is disposed on a surface of the second insulating layer adjacent to the first insulating layer;
Inductance formed for connecting the second capacitor-forming conductor which is disposed so as to face each other via the second insulating layer to said first capacitor forming conductor, a second capacitor-forming conductor and the ground conductor A conductor is disposed on the surface of the first insulating layer ;
The coil-forming conductors adjacent to each other in the stacking direction are connected by via conductors that pass through the second insulating layer interposed therebetween,
The first capacitance forming conductors adjacent to each other in the stacking direction are connected by a via conductor that penetrates the second insulating layer interposed between the two,
A first capacitor is formed between the coil-forming conductor and the first capacitive conductor;
A second capacitor is formed between the second capacitor forming conductor and the first capacitor forming conductor ;
It said coil and said inductance forming conductor inductance, the first capacitance and the filter element characterized Rukoto obtain a filter characteristic using the second capacitor.
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