JPH0541204U - 誘電体フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】表面実装が確実に行え、且つ低背型の誘電体フ
ィルタを提供する。 【構成】フィルタ部材を、半田接合用端子２３ａ、２３
ｂ、２３ｃが突出する下ケース２１に配置するととも
に、プリント配線基板上に実装する誘電体フィルタにお
いて、前記半田接合用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃが、
該半田接合用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃの幅Ｗよりも
狭い幅ｗの導出基部２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって前
記下ケース２１の実装面と同一平面上に延出している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はマイクロ波帯域のフィルタに使用される誘電体フィルタに関するもの であり、特に表面実装に適したケースの構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来、マイクロ波を利用したパーソナル無線機や自動車電話機などの機器には 、小型で高い選択性をもつなどの理由で誘電体フィルタが多用されている。

【０００３】 従来の誘電体フィルタは、単一の誘電体ブロック内に複数の共振手段が内設さ れたフィルタ部材やと単一の誘電体ブロックに単一の共振器を形成し、複数の共 振器を接合してフィルタ部材として使用していた。いずれの構造のフィルタ部材 であっても、使用に際してはプリント配線基板に実装を容易にするために半田付 け可能な金属製ケースに収容していた（実開平１−１２２６０２、実開平２−５ ３６０７、実開平１−１６７７０２など参照）。

【０００４】 近時、この種の誘電体フィルタは、他の電子部品と同様にプリント配線基板に 対して表面実装が可能であること、低背型であることが強く要求されていた。

【０００５】 上述の要求を達成するために、図５に示すように、フィルタ部材６１を収容す るケース６２において、ケース６２がプリント配線基板に実装される面から、該 面と同一平面上に延びる端子６３を延出していた。これにより、表面実装が可能 となり、また、プリント配線基板に対して誘電体フィルタ６０の厚みを極小化す ることができる。

【０００６】 図６は、上述のケース６２を用いてプリント配線基板６４上の電極パッド６５ にケース６２の端子６３が接合された状態の断面図を示す。接合は、電極パッド ６５上にクリーム状半田Ｓを塗布し、さらにフィルタ部材６１が配置されたケー ス６２を、端子６３と電極パッド６５とが一致するように載置し、さらにリフロ ー炉で２００℃前後に加熱して、クリーム半田Ｓを溶融接合していた。これによ り、プリント配線基板６４と誘電体フィルタ６０とが機械的接合及び電気的接続 が達成されていた。

【０００７】

【従来技術の問題点】

しかし上述の誘電体フィルタ６０をプリント配線基板６４上の電極パッド６５ に半田接合するために、リフロー炉で加熱処理し、半田を溶融させる際に、溶融 した不要な半田Ｓ’がケース６２の実装面を伝って、ケース６２の中央側にまで 拡がってしまう。例えば、端子６３の延出基部からケース６２中央側に約５ｍｍ にまで、厚み０．１〜０．３ｍｍ程度のも拡がることが確認された。このように 不要な半田Ｓ’がケース６２の中央側にまで拡がると、端子６３と電極パッド６ ５との間の半田量が減少してしまい、端子６３と電極パッド６５との機械的な接 合の強度が低下してしまい、また、電気的接続の信頼性が低下してしまう。

【０００８】 さらに、プリント配線基板６４とケース６２との間隙が実質的にゼロであるた め、ケース６２の中央側にまで拡がる半田によって、逆に電極パッド６５と端子 ６３との間を大きく浮かせる（端子浮き現象）ように作用してしまうため、一層 、接合強度及び電気接続を低下させる原因となっていた。

【０００９】 これを防止するために、端子２３と下ケース６２とに段差を設け、プリント配 線基板６４と下ケース６２との間隙を設けることが考えられるが、これでは低背 型の誘電体フィルタ６０の達成が困難となる。

【００１０】 本考案の目的は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、プリント配線 基板に対して、信頼性の高い表面実装が可能で且つ低背型の誘電体フィルタを提 供することにある。

【００１１】

【問題を解決するための具体的な手段】 上述の本考案の目的を達成するために、本考案は、一方に開口を有する筺体状 のケース部材と、平板状の下ケース部材とから成るケース内に、共振手段が複数 結合されたフィルタ部材を収容配置して成る誘電体フィルタであって、前記下ケ ース部材は、その一部にプリント配線基板の配線導体と接続される半田接合用端 子が導出されており、且つ該半田接合用端子の導出基部の幅が半田接合用端子の 幅より狭くなっていることを特徴とする誘電体フィルタである。

【００１２】

【作用】

上述のように、半田接合用端子がケースの実装面と同一平面上に延出するとと もに、前記半田接合用端子の基部が端子幅よりも狭い幅であるため、半田接合用 端子をプリント基板の電極パッドに半田を介して接合しても、ケースの中央側に 溶融した半田が流れるのを抑制することができ、端子と電極パッド間に充分な半 田量を維持することができ、強固な機械的な接合及び確実な電気的接続が可能と なり、高い信頼性の表面実装が達成される。

【００１３】 また、ケース中央側への不要な半田の流れが抑制されるため、電極パッド上で 端子浮き現象が解消され、安定した接合が維持できる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の誘電体フィルタを図面に基づいて詳説する。 図１は、本考案の誘電体フィルタの外観斜視図であり、図２は横断面図であり 、図３は分解図である。

【００１５】 本考案の誘電体フィルタ１０は、複数の共振手段を含むフィルタ部材１と該フ ィルタ部材１を収容するケース２とから構成されている。

【００１６】 フィルタ部材１は、例えば２つの誘電体共振器から成り、各々の共振器１ａ、 １ｂは、図２、図３に示すように誘電体ブロック体の一方面（開放端面となる面 ) から他方対向面（短絡端面となる面）に貫通する貫通穴１１が形成されており 、該貫通穴１１内面に内導体１２が形成されている。また、誘電体ブロック体の 開放端面を除く外周面に外導体１３が形成されている。そして、２つの誘電体共 振器１ａ及び１ｂが互いに当接する側面には、２つの共振器１ａ、１ｂを結合す るための結合穴１４が夫々形成されている。また、２つの共振器１ａ、１ｂの内 導体１２は、開放端面側で直径が大きくなるキャビティーが形成され、このキャ ビティー１５ａ、１５ｂに夫々コンデンサ１６ａ、１６ｂが配置され、さらに開 放端面側に現れるコンデンサ１６ａ、１６ｂの電極から入出力端子１７ａ、１７ ｂが接続されている。

【００１７】 このような構成のフィルタ部材１は、ケース２に収容されている。ケース２は 平板状の下ケース２１及び一方が開口した筺体状の上ケース２２から成り、下ケ ース２１の下面側がプリント配線基板（図示せず）の対向する実装面となる。

【００１８】 下ケース２１には、銅材表面に半田メッキが施された金属板部材から成り、フ ィルタ部材１の外導体１３と半田を介して接続されており、下ケース２１の実装 面と同一平面上に延びる複数の半田接合用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成さ れている。特に半田接合用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、外導体１３を広範囲 にわたりアース電位に接地するため、また誘電体フィルタ１０をプリント配線基 板に強固に接合するために複数個導出されている。

【００１９】 また、下ケース２１のフィルタ部材１の開放端面側に入出力端子１７ａ、１７ ｂが延出するような切り欠け部２４ａ、２４ｂが形成されている。

【００２０】 また、下ケース２１に配置されるフィルタ部材１の位置決めを行う突起片２５ ・・・が形成されている。

【００２１】 上ケース２２は、銅材表面に半田メッキが施された金属製筺体部材からなり、 フィルタ部材１の上面側から被覆されている。また上ケース２２の側面には、切 り欠け部２６・・・が形成されている。この切り欠け部２６・・・は、下ケース ２１の突起片２５・・・・を回避するように形成されている。

【００２２】 このような構造の下ケース２１上にクリーム半田などを塗布して、下ケース２ １の配置部にフィルタ部材１を位置決め配置し、フィルタ部材１の上面に位置す る外導体１３の表面にクリーム半田を塗布し、上ケース２２をフィルタ部材１の 上面側から被覆して、この状態でリフロー炉内で約２００℃前後に加熱すること により、ケース２内にフィルタ部材１が配置された誘電体フィルタ１０が達成さ れる。

【００２３】 本考案の特徴的な部分は、前記半田接合用の端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃが、 該端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃ幅Ｗよりも狭い導出基部２８ａ、２８ｂ、２８ｃ を介して、前記下ケース２１の実装面と同一平面上に延出している。

【００２４】 図４は、下ケース２１の展開した状態の実装面側の平面図である。

【００２５】 下ケース２１からはケース２１の外観形状から３方向に延出する３つの半田接合 用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成され、夫々の半田接合用端子２３ａ、２３ ｂ、２３ｃの導出基部２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、ケース２１の実装面から陥没 した凹部２７ａ、２７ｂと切り欠け２４ａ、２４ｂとによって、又矩形状の凹部 ２７ｃによって、端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃの幅Ｗよりも狭い幅ｗとなる。

【００２６】 凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、機械的に研削加工やエッチングを行い、下ケー ス２１の実装面側表面から例えば０．１ｍｍ程度選択的に除去しり、また、半田 接合用端子２３の導出基部にプレス加工処理を施して、下ケース２１の厚み全体 を貫通させてスリット状としたりする。

【００２７】 例えば、表面を選択的に除去すると、下ケース２１の表面処理された半田メッ キ部分は除去され、凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃからは、下地金属である銅が露 出することになる。

【００２８】 次に、凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃの形成箇所について説明をする。凹部２７ ａ、２７ｂは、Ｌ字状に、また凹部２７ｃは矩形状に形成され、半田接合用端子 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃから下ケース２１の中央に向かう途中に、半田流れを遮 断するように端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃよりもやや下ケース２１の中央寄り（ ケース２１の外周囲から距離ｌだけ中央よりの位置）に形成される。ここで、下 ケース２１の表面の一部を選択的に除去して凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃを形成 する場合には、端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃの幅Ｗよりも導出基部２８ａ、２８ ｂ、２８ｃの幅ｗを広く形成してもよい。また下ケース２１の厚み全体を貫通さ せてスリット状の凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃを形成する場合には、形成位置の 外周からの距離ｌを０．５〜２．０ｍｍとして、さらに端子２３の幅Ｗと導出基 部２８ａ、２８ｂ、２８ｃの幅ｗのｗ／Ｗの関係を０３ 〜１．０とするのが望 ましい。

【００２９】 上述の構造の誘電体フィルタ１を図３に示すようにプリント配線基板３０に実 装する。具体的にはプリント配線基板３０上に形成した入出力用電極パッド、ア ース電極パッド３１ａ、３１ｂ上にクリーム半田を塗布する。この時の半田の厚 みは約１５０〜２００μｍである。そして、入出力用電極パッドに誘電体フィル タ１の入出力端子１７ａ、１７ｂが当接するように、また、アース電極パッド３ １ａ、３１ｂに誘電体フィルタ１の半田接合用端子２３ａ、２３ｂが当接するよ うにプリント配線基板３０上に誘電体フィルタ１を載置する。尚、（図示せず） には、半田接合用端子２３ｃ及びそれに接合するアース電極パッド、入出力用電 極パッドは図に現れないので、以下の説明では省略する。

【００３０】 次に、１８０〜２００℃に加熱可能なリフロー炉に投入して、上述のクリーム 半田を溶融して、アース電極パッド３１ａ、３１ｂと半田接合用端子２３ａ、２ ３ｂを半田接合をおこなう。この時下ケース２１と一体的に延出した半田接合用 端子２３ａ、２３ｂに配置した半田が溶融し、下ケース２１の中央側に流れでよ うとする。しかし、半田接合用端子２３ａ、２３ｂの幅の狭い導出基部２８ａ、 ２８ｂによって、加熱溶融した不要な半田がケース２１の実装面表面に伝わって 中央側に流れることを抑えることができる。

【００３１】 幅の狭い導出基部２８ａ、２８ｂ、２８ｃを構成する凹部２７ａ、２７ｂ、２ ７ｃがスリット状であれば、物理的にも当然抑えることができる。また実装面表 面のみを除去した凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃの場合であっても、表面から１０ ０μｍ程度除去すれば、不要な半田流れを充分に抑えることができる。さらに１ ００μｍ程度除去すれば、下ケース２１の下地金属材料、例えば銅が露出するこ とになり、この下地金属材料を半田濡れ性の低い金属を用いることによって完全 に半田流れを凹部２７ａ、２７ｂ、２７ｃで遮断することができる。

【００３２】 次に、半田接合用端子２３の幅Ｗと、凹部２７ａ、２７ｂと切り欠け２４ａ、 ２４ｂによって、また凹部２７ｃによって形成された導出基部２８ａ、２８ｂ、 ２８ｃの幅ｗについて、ｗ／Ｗ値が０．３以下であると、半田接合用端子２３と 下ケース２１との接合強度が低下してしまう。また、ｗ／Ｗ値が１．０を越える と、下ケース２１の中央側に流れる不要な半田を充分に抑えることができない。 下ケース２１から幅の狭い導出基部２８ａ、２８ｂ、２８ｃまでの距離ｌが０． ５ｍｍ以下では、半田接合用端子２３と下ケース２１との接合強度が低下してし まい、また距離ｌが２．０ｍｍを越えると、下ケース２１の外周部と導出基部２ ８ａ、２８ｂ、２８ｃの間に不要な半田が溜まることになり、結局、従来のよう な電極パッド３１ａ、３１ｂと半田接合用端子２３ａ、２３ｂとの間で端子浮き 現象が発生してしまう。

【００３３】 以上のように、本考案の誘電体フィルタのように、上述のケース２を用いて、 フィルタ部材１を収納すれば、プリント配線基板３０と誘電体フィルタ１の下ケ ース２１の実装面と同一平面に半田接合用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃが延出し ているので、低背型誘電体フィルタ１となる。また、半田接合用端子２３ａ、２ ３ｂ、２３ｃをプリント配線基板３０の電極パッド３１ａ、３１ｂに接合しても 、溶融した不要な半田が下ケース２１の中央側に流れでることを効果的に抑える ことができるので、半田接合用端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃと電極パッド３１ａ 、３１ｂ・・との間の端子浮きが防止でき、強固な機械的な接合及び確実な電気 的接続が達成され、信頼性の高い表面実装が可能となる。

【００３４】 上述の実施例では、フィルタ部材が、２つの共振器１ａ、１ｂを用いて説明し たが、３つ以上の共振器を接合してフィルタ部材としてもよく、また、単一の誘 電体ブロックに複数の共振手段を形成したフィルタ部材であっても構わない。ま た入出力コンデンサとして単板状コンデンサ１６ａ、１６ｂを内導体１２、１２ の開放端面側に形成したキャビティー１５ａ、１５ｂに埋設したが、前記キャビ ティー１６ａ、１６ｂや単板状コンデンサ１５ａ、１５を設けず、開放端面側に フィルタ部材とは別体の誘電体回路基板を配置し、該誘電体基板上にコンデンサ 成分を形成しても構わない。この場合、共振器間を結合する結合容量を同時に誘 電体基板上に形成すれば、共振器の接合面に結合穴１４を省略することもできる など、フィルタ部材の種々の変更が可能である。

【００３５】

【効果】

以上、本考案によれば、半田接合用端子が、下ケースの実装面と同一平面に延 出しているため、低背型の誘電体フィルタが達成される。また、半田接合用端子 の導出基部の幅が端子幅よりも狭くなっているので、溶融した不要な半田が下ケ ースの中央側に拡がることを有効に抑えることができるので、半田接合用端子部 分での強固の機械的接合及び確実な電気的接続が達成される。

【００３６】 結局、プリント配線基板に対して、確実に表面実装できる低背型の誘電体フィ ルタとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の誘電体フィルタの外観斜視図である。

【図２】本考案の誘電体フィルタの分解図。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本考案の誘電体フィルタに用いられる下面図で
ある。

【図５】従来の誘電体フィルタの外観斜視図である。

【図６】従来の誘電体フィルタのをプリント配線基板に
実装した状態の図。

【符号の説明】

１０・・・・・・・誘電体フィルタ １・・・・・・・フィルタ部材 １ａ、１ｂ・・・誘電体共振器 １１・・・・・・・・・貫通穴 １２・・・・・・・・・内導体 １３・・・・・・・・・外導体 ２・・・・・・・ケース ２１・・・・・・下ケース ２２・・・・・・上ケース ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・・・・半田接合用端子 ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ・・・・・・凹部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方に開口を有する筺体状のケース部材
   と、平板状の下ケース部材とから成るケース内に、共振
   手段が複数結合されたフィルタ部材を収容配置して成る
   誘電体フィルタであって、 前記下ケース部材は、その一部にプリント配線基板の配
   線導体と接続される半田接合用端子が導出されており、
   且つ該半田接合用端子の導出基部の幅が半田接合用端子
   の幅より狭くなっていることを特徴とする誘電体フィル
   タ。