JP4591509B2 - フィルタ素子、およびフィルタ素子の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は誘電体基板にストリップライン共振器を構成したフィルタ素子に関する。また、フィルタ素子の製造方法に関する。

従来から、複数のストリップライン共振器の結合を利用して広帯域の周波数特性を得るフィルタ素子が複数考案されている。

特許文献１には、単一の誘電体基板に設けた複数のストリップライン共振器によりフィルタを構成したフィルタ素子が開示されている。このフィルタ素子は、平板状の誘電体基板の裏主面および側面に接地電極を備え、誘電体基板の表主面に、誘電体基板の側面と表主面の境界付近を短絡端とする共振線路を備えるものである。また、隣接するストリップライン共振器の短絡端、開放端をそれぞれ同方向に向けてコムライン結合させ、コムライン結合用主面電極を設けてコムライン結合の結合度を強めている。

また、特許文献２には、共振周波数の異なる複数組のストリップライン共振器を同一誘電体基板上に構成したフィルタ素子が開示されている。このフィルタ素子は、平板状の誘電体基板の裏主面および側面の一部に接地電極を備え、裏主面の接地電極から側面および表主面にかけて共振線路（ストリップライン共振器）を延設した第１の組と、側面の一部に設けた幅広の接地電極から表主面にかけて共振線路（ストリップライン共振器）を延設した第２の組と、を備えるものである。第１の組の共振線路は誘電体基板の裏主面と側面の境界付近が短絡端であり、第２の組の共振線路は誘電体基板の側面と表主面の境界付近が短絡端である。第１の組と第２の組のストリップライン共振器は互いに異なる共振周波数になっている。

また、特許文献３にはストリップライン共振器を利用して表面実装型アンテナを構成したアンテナ素子の製造方法が開示されている。この文献に記載された製造方法は、誘電体母基板に回路パターンを設け、その後、誘電体母基板からアンテナ素子素体を分割し、アンテナ素子素体の側面に電極を形成して、アンテナ素子を製造するものである。
特開平１０−６５４０１号公報 特開平７−５８５２１号公報 特開平１０−１０７５３７号公報

特許文献１〜３に記載されたフィルタ素子又はアンテナ素子では、ストリップライン共振器の共振特性が、誘電体基板（誘電体母基板）主面に設ける線路（回路パターン）の形状によって定まり、共振特性を設定する要素が主面上に集中している。

したがって、誘電体基板（誘電体母基板）主面への回路パターンの印刷後に共振特性の調整を行うことが難しかった。仮に、回路パターンの印刷工程や、その後の素子素体の分割工程などでストリップライン共振器の共振特性が設計値から変動すると、設計した共振特性ではない不良な素子が製造され素子の量産性が劣化する問題があった。

そこでこの発明の目的は、回路パターンの形成後であってもストリップライン共振器の共振特性を調整できるフィルタ素子の製造方法を提供するとともに、表主面の回路パターン以外の構成によりストリップライン共振器の共振特性を調整したフィルタ素子を提供することにある。

本願発明者らの研究の結果、共振線路の側面（以下、この部位を側面共振線路と称する。）の線路幅と、共振線路の表主面（以下、この部位を主面共振線路と称する。）の線路幅とを異ならせ、側面共振線路が接地電極として作用しない範囲で線路幅を適宜設定することにより、ストリップライン共振器の共振特性を調整できることを見出した。

具体的には、側面共振線路の線路幅を主面共振線路の線路幅をよりも若干大きくすることで、そのストリップライン共振器の共振周波数を高めることができ、また、側面共振線路の線路幅を主面共振線路の線路幅をよりも小さくすることで、そのストリップライン共振器の共振周波数を低くすることができ、また、隣接するストリップライン共振器の側面共振線路同士の間隔を狭くすることで、それらの共振器同士の結合を強めることができ、隣接するストリップライン共振器の側面共振線路同士の間隔を広くすることで、それらの共振器同士の結合を弱めることができる。

この発明は以上の知見に基づくものであり、本願請求項１に係る発明のフィルタ素子は、平板状の誘電体基板と、前記誘電体基板の裏主面に設けた接地電極と、前記誘電体基板の側面と前記裏主面との境界付近を短絡端にして、前記誘電体基板の前記側面から表主面にかけて延設した共振線路と、で複数のストリップライン共振器を構成するとともに、これら複数のストリップライン共振器のいずれかに結合する入出力端子を備えるフィルタ素子において、前記複数のストリップライン共振器のいずれかは、前記共振線路の線路幅が前記表主面と前記側面とで異なる。そして、前記複数のストリップライン共振器のうち前記入出力端子が結合するストリップライン共振器と、そのストリップライン共振器に隣接するストリップライン共振器とがコムライン結合し、他のストリップライン共振器は、隣接するストリップライン共振器とインターディジタル結合する。

このように側面共振線路と接地電極との接続点付近を短絡端とする共振線路を構成し、そして、側面共振線路と主面共振線路との線路幅を異ならせることで、ストリップライン共振器の共振特性、即ちそのストリップライン共振器の共振周波数を調整したフィルタ素子を構成できる。

また、側面共振線路が隣接する２つのストリップライン共振器の少なくとも一方の側面共振線路と主面共振線路との線路幅を異ならせることで、２つのストリップライン共振器の間での結合度を調整することもできる。

また、インターディジタル結合による強い結合を得て広帯域特性を実現するとともにコムライン結合特有の高域側減衰極を利用して所望のフィルタ特性を得ることができる。

また、本願請求項２に係る発明のフィルタ素子は、前記コムライン結合する２つのストリップライン共振器同士を導通させるコムライン結合用電極を、前記ストリップライン共振器の短絡端側に備える。

この構成により、２つのストリップライン共振器の電界分布が互いに逆相になり中央に電気壁が存在するような共振モード（ｏｄｄモード）の場合、前記コムライン結合用電極により短絡された状態で共振する。一方、２つのストリップライン共振器の電界分布が互いに同相になり中央に磁気壁が存在するような共振モード（ｅｖｅｎモード）の場合、前記コムライン結合用電極部分で開放された状態で共振する。したがって、ｏｄｄモードの共振器長が短くなり周波数が高くなる、これによりｏｄｄモードとｅｖｅｎモードとの共振周波数の差が大きくなり、インターディジタル結合に匹敵する強いコムライン結合が得られる。

したがって、コムライン結合を利用しながらも極めて広い広帯域特性を実現できる。

また、本願請求項３に係る発明のフィルタ素子の前記コムライン結合用電極は、前記誘電体基板の表主面に設けた電極からなる。

この構成により、コムライン結合する２つのストリップライン共振器の共振線路間を導通するコムライン結合用電極を設けながらも、誘電体基板側面の共振線路により前記ストリップライン共振器同士の結合度の調整、および前記ストリップライン共振器それぞれの共振周波数の調整が可能になる。

また、本願請求項４に係る発明のフィルタ素子は、前記共振線路の前記側面での幅方向の中心と前記表主面での幅方向の中心とを偏心させたものである。

この構成により、隣接するストリップライン共振器同士の結合度を任意に設定することが可能になる。

また、本願請求項５に係る発明のフィルタ素子は、前記側面での前記共振線路の電極厚みが、前記表主面での前記共振線路の電極厚みより厚いものである。

この構成により電流が集中するストリップライン共振器の短絡側での導体ロスが低減する。従ってフィルタ素子の挿入損失が小さなものになる。

また、本願請求項６に係る発明のフィルタ素子は、前記表主面の前記共振線路を感光性導電体ペーストから形成し、前記側面の前記共振線路、前記接地電極、および前記入出力端子を非感光性導電体ペーストから形成したものである。

表主面側を感光性導電体ペーストから形成することで、フォトリソグラフィにより表主面の回路パターン（共振線路）を微細パターンにできる。また、前記側面の前記共振線路、前記接地電極、および前記入出力端子を簡易な工程で製造できる。

また、本願請求項７に係る発明のフィルタ素子は、前記誘電体基板の表主面側に絶縁層を積層し、前記絶縁層の側面に前記共振線路の前記側面から延長する絶縁層側面電極を備えるものである。

絶縁層を積層することにより側面パターンが主面パターンの接続不要部分に短絡してしまうことが防げるため、このフィルタ素子の製造時、絶縁層と誘電体基板との側面に一様に側面電極を形成するだけで、共振線路を構成できる。したがって製造工程が簡易なものになる。

また、本願請求項８に係る発明のフィルタ素子の製造方法は、表主面に主面共振線路を形成し裏主面に接地電極を形成した平板状の誘電体母基板を、分割して複数のフィルタ素子素体を形成する分割ステップと、前記分割ステップにより形成された前記フィルタ素子素体の側面に、前記主面共振線路から前記接地電極にかけて、前記主面共振線路の線路幅と異なる線路幅で導電体ペーストを印刷し、乾燥し、焼成して、側面共振線路を形成し、前記主面共振線路と前記側面共振線路とにより前記フィルタ素子素体の側面と前記裏主面との境界付近を短絡端とする共振線路を構成する共振線路形成ステップと、を備える。そして、前記共振線路形成ステップは、前記分割ステップにより形成された複数のフィルタ素子素体のうちから抜き取ったフィルタ素子素体に対して前記側面共振線路を形成し、前記側面共振線路の形状を最適化し、その後、前記複数のフィルタ素子素体の全てに対して前記側面共振線路を前記最適化した形状で形成するステップである。

この製造方法によると、表主面への回路パターンの形成後、側面へ形成する側面電極の線路幅によりストリップライン共振器の共振特性を調整できる。

そして、所望の共振特性を満足するフィルタ素子の量産性を高めることができる。

この発明によれば、誘電体基板側面の共振線路によりストリップライン共振器の共振特性を調整でき、所望の共振特性を実現したフィルタ素子を提供できる。また、この発明のフィルタ素子の製造方法によれば、誘電体基板主面への回路パターンや絶縁層等の形成後であってもストリップライン共振器の特性調整が可能になり、量産性を飛躍的に高めることができる。

第１の実施形態のフィルタ素子の構成を示す斜視図である。 同実施形態のフィルタ素子の分解斜視図である。 同実施形態の誘電体基板の斜視図である。 同実施形態のフィルタ素子の製造工程を説明する図である。 他の実施形態のフィルタ素子の構成を説明する図である。

符号の説明

１−誘電体基板
２−ガラス層
４，５−側面電極
１２−主面共振線路
１３−接地電極
１４Ａ〜１４Ｆ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ−側面共振線路
１５Ａ，１５Ｅ−側面端子電極
１６−コムライン結合用電極
１７−端子電極
３１，３２−はみ出し電極
３４，３５−絶縁層側面電極
１００，２００，３００−フィルタ素子

この発明の第１の実施形態に係るフィルタ素子について各図を参照して説明する。ここでは、図中に示す直交座標系（Ｘ−Ｙ−Ｚ軸）を説明に用いる。
まず、本実施形態のフィルタ素子１００の概略構成について説明する。図１は本実施形態のフィルタ素子１００の外観図である。同図（Ａ）はフィルタ素子１００の正面（＋Ｙ面）を左手前向きに配置した斜視図である。また、同図（Ｂ）は、フィルタ素子１００を同図（Ａ）の状態からＹ軸を中心に１８０°回転させた斜視図である。

本実施形態で説明に用いるフィルタ素子１００は、直方体状のフィルタ素子であり、矩形平板状の誘電体基板１の表主面側を、ガラス層２で被覆したものである。誘電体基板１の表主面には、即ち誘電体基板１とガラス層２との層間には、ストリップライン共振器の回路パターン（不図示）を設けてフィルタを構成している。回路パターンの構成については後述する。

このフィルタ素子１００は誘電体基板１の基板厚み（Ｚ軸寸法）が５００μｍ、ガラス層２の厚み（Ｚ軸寸法）が１５〜６０μｍであり、フィルタ素子１００の外形寸法はＸ軸寸法が約９．５ｍｍ、Ｙ軸寸法が約２．２ｍｍである。このフィルタ素子１００は、ＵＷＢ(Ultra Wide Band)通信に用いる広帯域フィルタ特性を実現する小型のフィルタ素子である。

誘電体基板１は、酸化チタン等のセラミックの誘電体からなり、比誘電率が約１１０の基板である。また、ガラス層２は、結晶性ＳｉＯ_２および硼珪酸ガラス等の絶縁体からなり、透光性ガラス層と遮光性ガラス層とを積層した構成（不図示）としている。

透光性ガラス層は、誘電体基板１に接するように設けるものであり、誘電体基板１に対して強い密着強度を発現して誘電体基板１上の回路パターンの剥離を防ぎ、回路パターンおよびフィルタ素子１００の耐環境性能を高める。ここでは透光性ガラス層の組成の調整により誘電体基板１を構成する誘電体の線膨張係数と略等しい線膨張係数を実現していて、誘電体基板１とガラス層２との間での熱応力を小さなものにしている。

また、遮光性ガラス層は、上記透光性ガラス層の上層に無機顔料を含有させガラスを積層したものであり、フィルタ素子表面への印字を可能にするとともに、内部の回路パターンの機密保持を実現する。

なお、当然ではあるが、ガラス層２を２層構造にする必要は必ずしも無く、ガラス層２を単層構造としてもよい。その場合、単層構造を遮光性ガラスで構成するか透光性ガラスで構成するかは、上記密着強度、または、上記機密保持性および印字性、いずれを優先するかにより定めればよい。

なお、上記した誘電体基板１、ガラス層２それぞれの組成および寸法は、誘電体基板とガラス層との密着度や耐環境性、フィルタ特性などを考慮して適宜設定すればよい。

ガラス層２の表主面には複数のはみ出し電極３１Ａ〜３１Ｆ，３２Ａ〜３２Ｅが形成されている。このはみ出し電極３１Ａ〜３１Ｆ，３２Ａ〜３２Ｅは後述する側面電極の印刷時に主面にはみ出した電極であり、印刷条件によっては生じない場合もありうる。また、フィルタ素子１００の裏主面にも、側面電極印刷時に電極がはみ出す。裏主面にはみ出した電極は接地電極１３や端子電極１７Ａ，１７Ｂに一体化する。

誘電体基板１の表主面側にガラス層２を積層しているため、側面電極印刷時に表主面側のはみ出し電極が、主面パターンの接続不要部分に短絡してしまうことが防げる。また、フィルタ素子１００の、外部からの力学的要因や使用時の熱的要因などに対する耐環境性能を高いものにしている。

誘電体基板１の裏主面には接地電極１３と端子電極１７Ａ，１７Ｂとを設けている。接地電極１３はストリップライン共振器の接地電極であり、フィルタ素子１００を実装基板に実装する接地電極を兼ねるものである。また、端子電極１７Ａ，１７Ｂはフィルタ素子１００を実装基板に実装する際に高周波信号入出力端子に接続するものである。接地電極１３は誘電体基板１の裏主面側の略全面に設けていて、端子電極１７Ａ，１７Ｂは左側面に接する角付近にそれぞれ接地電極１３とは分離して配している。接地電極１３と端子電極１７Ａ，１７Ｂとはそれぞれ、導電体ペーストをスクリーン印刷等で印刷し焼成により形成した、厚み（Ｚ軸方向）約１５μｍの電極である。

フィルタ素子１００の右側面と左側面にはそれぞれ、側面電極４Ａ〜４Ｆと側面電極５Ａ〜５Ｅを設けている。側面電極４Ａ〜４Ｆと側面電極５Ａ〜５Ｅは、側面共振線路と絶縁層側面電極から構成している。側面電極４Ａ〜４Ｆと側面電極５Ａ〜５Ｅは、それぞれ誘電体基板１の裏主面からガラス層２の表主面にかけてＺ軸方向に延びる長方形状の電極であり、導電体ペーストをスクリーン印刷等で印刷し焼成により形成した、厚み（Ｘ軸寸法）約１５μｍの銀電極であり、その線路幅を、誘電体基板１とガラス層２との層間に設けた回路パターン（不図示）の線路幅と異ならせたものである。側面電極４Ａ〜４Ｆと側面電極５Ａ〜５Ｅとの線路幅については後述する。

側面電極４Ａ〜４Ｆはそれぞれ誘電体基板１およびガラス層２の層間に設けた回路パターン（不図示）とはみ出し電極３１Ａ〜３１Ｆと接地電極１３とに導通する。また、側面電極５Ｂ〜５Ｄはそれぞれ、誘電体基板１およびガラス層２の層間に設けた回路パターン（不図示）とはみ出し電極３２Ｂ〜３２Ｄと接地電極１３とに導通する。また、側面電極５Ａ，５Ｅはそれぞれ誘電体基板１およびガラス層２の層間に設けた回路パターン（不図示）とはみ出し電極３２Ａ，３２Ｅと端子電極１７Ａ，１７Ｂとに導通する。

次にフィルタ素子１００の内部構成について説明する。図２は、フィルタ素子１００の分解斜視図であり、誘電体基板１とガラス層とを分離した状態を示している。

誘電体基板１の右側面には、側面共振線路１４Ａ〜１４Ｆを設けている。また、左側面には、側面端子電極１５Ａ，１５Ｅと側面共振線路１５Ｂ〜１５Ｄを設けている。

また、誘電体基板１の表主面側には主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉとコムライン結合用電極１６Ａ，１６Ｂとを形成している。主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉとコムライン結合用電極１６Ａ，１６Ｂとは電極厚み（Ｚ軸寸法）約６μｍの銀電極であり、感光性銀ペーストのフォトリソグラフィ等により形成した電極である。

これらの主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉおよびコムライン結合用電極１６Ａ，１６Ｂの電極厚みを約６μｍにしているのに対して、前述の側面電極４Ａ〜４Ｆ、５Ａ〜５Ｅの電極厚みは約１５μｍにしていて、側面電極４Ａ〜４Ｆ、５Ａ〜５Ｅの電極厚みのほうをより厚いものにしている。これは、一般に電流集中が生じる共振線路の短絡端側の部位の電極厚みを厚く設定することで電流を分散させ、導体ロスを低減させるためである。この構成によって、フィルタ素子１００は挿入損失が小さい素子になっている。

主面共振線路１２Ａと主面共振線路１２Ｂは、それぞれ長方形状の電極であり誘電体基板１の右側面でそれぞれ側面共振線路１４Ａ，１４Ｂに連続する。また、主面共振線路１２Ａは表主面の左側面側で側面端子電極１５Ａに連続し、側面端子電極１５Ａを介して端子電極１７Ａに導通する。主面共振線路１２Ａと側面共振線路１４Ａ、および主面共振線路１２Ｂと側面共振線路１４Ｂは、それぞれ共振線路を構成し、各共振線路は接地電極１３とともにストリップライン共振器を構成している。主面共振線路１２Ａと主面共振線路１２Ｂとの間には、コムライン結合用電極１６Ａを設けていて、表主面の右側面側で接続して構成している。

したがって、主面共振線路１２Ａと主面共振線路１２Ｂそれぞれを含んで構成される２つのストリップライン共振器は互いにコムライン結合する。この２つのストリップライン共振器の間には共振モードとして、共振線路間の中央に電気壁が存在するようなｏｄｄモードと、共振線路間の中央に磁気壁が存在するようなｅｖｅｎモードとが生じる。ｏｄｄモードの場合、２つのストリップライン共振器はコムライン結合用電極１６Ａにより短絡される。一方、ｅｖｅｎモードの場合、２つのストリップライン共振器はコムライン結合用電極１６Ａ部分で開放される。したがって、ｅｖｅｎモードに比べてｏｄｄモードの共振器長が短くなり周波数が高くなる、これによりｏｄｄモードとｅｖｅｎモードとの共振周波数の差が大きくなり、インターディジタル結合に匹敵する強いコムライン結合が得られる。

主面共振線路１２Ｈと主面共振線路１２Ｉは、それぞれ長方形状の電極であり誘電体基板１の右側面でそれぞれ側面共振線路１４Ｅ，１４Ｆに連続する。また、主面共振線路１２Ｉは表主面の右側面側で側面端子電極１５Ｅに連続し、側面端子電極１５Ｅを介して端子電極１７Ｂに導通する。主面共振線路１２Ｈと側面共振線路１４Ｅ、および主面共振線路１２Ｉと側面共振線路１４Ｆはそれぞれ共振線路を構成し、各共振線路はそれぞれ接地電極１３とともにストリップライン共振器を構成している。主面共振線路１２Ｈと主面共振線路１２Ｉとの間には、コムライン結合用電極１６Ｂを設けていて、表主面の右側面側を接続して構成している。したがって、主面共振線路１２Ａと主面共振線路１２Ｂとコムライン結合用電極１６Ａとから成る電極と同様に、主面共振線路１２Ｈを含んで構成されるストリップライン共振器と主面共振線路１２Ｉを含んで構成されるストリップライン共振器との間でもインターディジタル結合に匹敵する強いコムライン結合が得られる。

主面共振線路１２Ｃ〜１２Ｇはそれぞれ長方形状の銀電極である。主面共振線路１２Ｃ，１２Ｅ，１２Ｇは誘電体基板１の左側面で側面共振線路１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに連続し、右側面側で開放している。一方、主面共振線路１２Ｄ，１２Ｆは誘電体基板１の右側面で側面共振線路１４Ｃ，１４Ｄに連続し、左側面側で開放している。主面共振線路１２Ｃ〜１２Ｇはそれぞれ、側面共振線路１５Ｂ，１４Ｃ，１５Ｃ、１４Ｄ、１５Ｄとともに共振線路を構成し、接地電極１３とともにストリップライン共振器を構成している。ここでは、各ストリップライン共振器の開放端の向きと短絡端の向きが、互い違いになるように各ストリップライン共振器を配置している。したがってこれらのストリップライン共振器同士はインターディジタル結合する。

主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉを構成する共振線路の線路幅（Ｙ軸寸法）や配置間隔は、必要とする周波数特性を実現するために調整したものである。ここでは、主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉの線路幅は互いに等しく、配置間隔も一定であるとする。なお、当然ながら上記構成（線路幅および配置間隔）に本発明は限定されない。

このような主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉを形成することにより、主面共振線路１２Ａを含んで構成されるストリップライン共振器は端子電極１７Ａに対してタップ結合する。主面共振線路１２Ａと主面共振線路１２Ｂとのそれぞれを含んで構成される２つのストリップライン共振器は互いにコムライン結合し、主面共振線路１２Ｂを含んで構成されるストリップライン共振器は、主面共振線路１２Ｃを含んで構成されるストリップライン共振器とインターディジタル結合する。主面共振線路１２Ｃを含んで構成されるストリップライン共振器は、主面共振線路１２Ｄを含んで構成されるストリップライン共振器とインターディジタル結合する。主面共振線路１２Ｄを含んで構成されるストリップライン共振器は、主面共振線路１２Ｅを含んで構成されるストリップライン共振器とインターディジタル結合する。主面共振線路１２Ｅを含んで構成されるストリップライン共振器は、主面共振線路１２Ｆを含んで構成されるストリップライン共振器とインターディジタル結合する。主面共振線路１２Ｆを含んで構成されるストリップライン共振器は、主面共振線路１２Ｇを含んで構成されるストリップライン共振器とインターディジタル結合する。主面共振線路１２Ｇを含んで構成されるストリップライン共振器は、主面共振線路１２Ｈを含んで構成されるストリップライン共振器とインターディジタル結合する。主面共振線路１２Ｈと主面共振線路１２Ｉとのそれぞれを含んで構成される２つのストリップライン共振器は互いにコムライン結合する。主面共振線路１２Ｉを含んで構成されるストリップライン共振器は端子電極１７Ｂに対してタップ結合する。

従ってこのチップフィルタ素子は、９段の共振器を備えた帯域通過フィルタを構成する。インターディジタル結合による強い結合を得て広帯域特性を実現するとともに、コムライン結合特有の高域側減衰極を利用して、所望のフィルタ特性を得ている。

また、ガラス層２は、ガラスペーストのスクリーン印刷等で形成し焼成により形成したガラス層である。その右側面には、側面電極４Ａ〜４Ｆを構成する絶縁層側面電極３４Ａ〜３４Ｆを設けている。また、左側面には、側面電極５Ａ〜５Ｅを構成する複数の絶縁層側面電極３５Ａ〜３５Ｅを設けている。また表主面には、はみ出し電極３１Ａ〜３１Ｆ，３２Ａ〜３２Ｅが生じている。

このように誘電体基板１とガラス層２とを積層し、主面共振線路１２Ａ〜１２Ｉを覆うようにガラス層２を形成しているため、フィルタ素子１００の湿気や温度、力学的損傷などに対する耐環境性能が高まる。

次に、側面共振線路１４Ａ〜１４Ｆの配置間隔および線路幅の構成例について図３に基づいて説明する。

側面共振線路１４Ａは主面共振線路１２Ａから連続する位置に配していて、その線路幅は主面共振線路１２Ａの線路幅よりも狭いものにしている。側面共振線路１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｅ，１４Ｆの線路幅も、それぞれが連続する主面共振線路１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｈ，１２Ｉの線路幅よりも狭いものにしている。なお、このように共振線路の線路幅を主面側より側面側で狭くする場合、側面での線路幅が、前記表主面での線路幅より小さく０．５倍より大きいと好適であり、このような範囲では誘電体基板側面での線路幅を設定することによる共振周波数の変動が顕著なものとなる。

このように、側面共振線路の線路幅を主面共振線路の線路幅よりも小さくすることで、共振線路の主面側の線路幅と側面側の線路幅が同幅である場合よりも、ストリップライン共振器の共振周波数を低くすることができる。

また、側面共振線路１４Ｄは主面共振線路１２Ｆから連続する位置に配していて、その線路幅は主面共振線路１２Ｆの線路幅よりも広いものにしている。このように共振線路の線路幅を主面側より側面側で広くする場合、側面での線路幅が、前記表主面での線路幅のより大きく１．１倍より小さいと好適であり、このような範囲では誘電体基板側面での線路幅を設定することにより、共振周波数を調整してのフィルタ特性の調整が効果的に行える。

このように側面共振線路の線路幅を主面共振線路の線路幅よりも若干大きくした場合、共振線路の主面側の線路幅と側面側の線路幅が同幅である場合よりも、ストリップライン共振器の共振周波数を高めることができる。

また、側面共振線路１４Ａ，１４Ｂの間隔によって、コムライン結合の強さが変動する。側面共振線路同士の間隔が狭くなれば、それらを含んで構成されるストリップライン共振器の間の結合を強めることができ、側面共振線路同士の間隔が広くなれば、それらを含んで構成されるストリップライン共振器の間の結合を弱めることができる。

この構成例では、側面共振線路１４Ａ，１４Ｂの線路幅をそれぞれ狭くしているので、当然、側面共振線路同士の間隔が広がる。したがって、コムライン結合は弱まる方向に作用する。しかしながら、コムライン結合用電極によるコムライン結合を強める方向の作用のほうが大きなものであり、ここでは強いコムライン結合を得ている。

また、側面共振線路の幅方向の中心と主面共振線路の幅方向の中心とを偏心させることでコムライン結合を設定することも可能である。図示する側面共振線路１４Ｂと主面共振線路１２Ｂは、それぞれの幅方向の中心を偏心させていて、側面共振線路１４Ｂを隣接する側面共振線路１４Ａ側に偏心させている。このようにしてコムライン結合を強めている。

また、側面共振線路１４Ｃ，１４Ｄ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄにおいても、誘電体基板側面の側面共振線路の線路幅により、各共振器の共振周波数の調整が可能になる。

上記した側面共振線路１４Ａ，１４Ｂの配置構成により、コムライン結合する２つのストリップライン共振器の共振線路間を導通するコムライン結合用電極１６Ａを設けながら、誘電体基板側面の側面共振線路の線路幅および配置間隔により、コムライン結合する２つの共振器の間の結合度の調整と各共振器の共振周波数の調整とが可能になる。このことは側面共振線路１４Ｅ，１４Ｆの配置構成についても同様である。

このように、側面共振線路と接地電極との接続点付近を短絡端とする共振線路を構成し、そして、側面共振線路と主面共振線路との線路幅を異ならせることで、ストリップライン共振器の共振特性、即ち共振周波数および隣接するストリップライン共振器との結合度とを調整したフィルタ素子を構成できる。

なお、主面電極の線路幅よりも側面電極の線路幅のほうが、共振周波数の変化に寄与する影響が小さい。したがって、この側面電極の線路幅の調整により、フィルタ素子の共振周波数を精緻に調整できる。

次に、フィルタ素子１００の製造工程を説明する。

図４に示すフィルタ素子１００の製造工程では、
（Ｓ１）まず、いずれの面にも電極を形成していない誘電体母基板を用意する。

（Ｓ２）次に、誘電体母基板に対して、裏主面側に導電体ペーストをスクリーン印刷し、焼成を経て接地電極および端子電極を形成する。

（Ｓ３）次に、誘電体母基板の表主面側に、フォトリソグラフィ法を用いた印刷、露光、現像を経て感光性導電体ペーストのパターンを形成し、焼成により表主面の各種電極（回路パターン）を形成する。

（Ｓ４）次に、誘電体母基板の表主面側にガラスペーストを印刷し、焼成を経てガラス層を形成する。

（Ｓ５）次に、上記のようにして構成した誘電体母基板からダイシングなどにより多数のフィルタ素子素体を切り出す。切り出し後に一部のフィルタ素子素体の上面パターンに対して電気特性の予備測定を行う。

（Ｓ６）次に、切り出した複数のフィルタ素子素体からひとつ又は少数のフィルタ素子素体を抜き取り、側面電極の試行形成を行い、所望の共振特性が得られる最適化した側面電極の線路幅と配置間隔を持つ側面電極パターンを選択する。

（Ｓ７）抜き取ったフィルタ素子素体への側面電極の試行形成により所望の共振特性が得られる線路幅および配置間隔を持つ最適化した側面パターンを選択し、その後、同一基板ロットの複数のフィルタ素子素体に対して、最適化した側面パターンで側面に導電体ペーストを印刷し、焼成を経て側面電極を形成する。

以上の製造方法により、表主面への回路パターンの形成後に、側面への側面共振線路の形成によりストリップライン共振器の共振特性を調整でき、所望の共振特性を確実に得ることができる。

なお、側面電極の線路幅は主面電極の線路幅よりも大きい場合、側面電極の印刷時に印刷位置がずれると側面電極と主面電極の接続部分の幅が変化しやすい。この幅の変化により共振周波数が変化してしまう虞があるため、側面電極の線路幅は主面電極の線路幅よりも小さい方が好ましい。このように側面電極の線路幅は主面電極の線路幅よりも小さいと、共振線路がステップインピーダンス構造となり、主面電極の線路長を短くしても共振周波数を得やすくなるので、フィルタの小型化に寄与する。また、側面電極の線路幅は主面電極の線路幅よりも小さいと、隣接する側面電極間の間隔調整の自由度が増すため、これらの結合度調整の容易化にも寄与する。

次に、本発明の第２の実施形態のフィルタ素子について図５（Ａ）に基づいて説明する。

本実施形態のフィルタ素子２００は、第１の実施形態に示したフィルタ素子１００と、誘電体基板１の側面に設ける側面共振線路の形状が異なる。具体的には、コムライン結合する２つのストリップライン共振器の側面共振線路間を共通の幅広なものにしている。このような構成により第１の実施形態のフィルタ素子１００に比べてコムライン結合を更に強いものにしている。この場合であっても、前記共通の側面共振線路の線路幅および偏心量の調整により共振周波数の調整、および結合度の調整が、有る程度可能である。

次に、本発明の第３の実施形態のフィルタ素子について図５（Ｂ）に基づいて説明する。

本実施形態のフィルタ素子３００は、ストリップライン共振器同士の結合にコムライン結合を用いずに、インターディジタル結合のみを用いた構成である。このようなフィルタであっても本発明は好適に実施できる。

なお、上記した表主面共振線路や側面共振線路の配置構成は製品仕様に応じたものであり、製品仕様に応じたどのような形状であっても良い。また、ストリップライン共振器の段数も上記した段数に限るものではない。本発明は上記構成以外であっても適用でき、ストリップライン共振器の側面共振線路と接地電極との接続点付近を短絡端とする共振線路を構成するものであれば、多様な回路パターンの形状に採用できる。
また、本発明は多様な構成のストリップラインからなる回路パターンに適用できる。

Claims (8)

1. 平板状の誘電体基板と、
   前記誘電体基板の裏主面に設けた接地電極と、
   前記誘電体基板の側面と前記裏主面との境界付近を短絡端にして、前記誘電体基板の前記側面から表主面にかけて延設した共振線路と、で複数のストリップライン共振器を構成するとともに、
   これら複数のストリップライン共振器のいずれかに結合する入出力端子を備えるフィルタ素子において、
   前記複数のストリップライン共振器のいずれかは、前記共振線路の線路幅が前記表主面と前記側面とで異なり、
   前記複数のストリップライン共振器のうち前記入出力端子が結合するストリップライン共振器と、そのストリップライン共振器に隣接するストリップライン共振器とはコムライン結合し、
   他のストリップライン共振器は、隣接するストリップライン共振器とインターディジタル結合するフィルタ素子。
2. 前記コムライン結合する２つのストリップライン共振器同士を導通させるコムライン結合用電極を、前記ストリップライン共振器の短絡端側に備える請求項１に記載のフィルタ素子。
3. 前記コムライン結合用電極は、前記誘電体基板の表主面に設けた電極からなる請求項２に記載のフィルタ素子。
4. 前記共振線路の前記側面での幅方向の中心と前記表主面での幅方向の中心とを偏心させた請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ素子。
5. 前記側面での前記共振線路の電極厚みが、前記表主面での前記共振線路の電極厚みより厚い請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ素子。
6. 前記表主面の前記共振線路を感光性導電体ペーストから形成し、
   前記側面の前記共振線路、前記接地電極、および前記入出力端子を非感光性導電体ペーストから形成した請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ素子。
7. 前記誘電体基板の表主面側に絶縁層を積層し、前記絶縁層の側面に前記共振線路の前記側面から延長する絶縁層側面電極を備える請求項１〜６のいずれかに記載のフィルタ素子。
8. 表主面に主面共振線路を形成し裏主面に接地電極を形成した平板状の誘電体母基板を、分割して複数のフィルタ素子素体を形成する分割ステップと、
   前記分割ステップにより形成された前記フィルタ素子素体の側面に、前記主面共振線路から前記接地電極にかけて、前記主面共振線路の線路幅と異なる線路幅で導電体ペーストを印刷し、乾燥し、焼成して、側面共振線路を形成し、前記主面共振線路と前記側面共振線路とにより前記フィルタ素子素体の側面と前記裏主面との境界付近を短絡端とする共振線路を構成する共振線路形成ステップと、
   を備え、
   前記共振線路形成ステップは、前記分割ステップにより形成された複数のフィルタ素子素体のうちから抜き取ったフィルタ素子素体に対して前記側面共振線路を形成し、前記側面共振線路の形状を最適化し、その後、前記複数のフィルタ素子素体の全てに対して前記側面共振線路を前記最適化した形状で形成するステップである、フィルタ素子の製造方法。

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