JPH07106896A - 帯域通過フィルタ - Google Patents

帯域通過フィルタ

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JPH07106896A
JPH07106896A JP24412693A JP24412693A JPH07106896A JP H07106896 A JPH07106896 A JP H07106896A JP 24412693 A JP24412693 A JP 24412693A JP 24412693 A JP24412693 A JP 24412693A JP H07106896 A JPH07106896 A JP H07106896A
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JP
Japan
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capacitor
conductor
dielectric
spiral coil
band pass
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Application number
JP24412693A
Other languages
English (en)
Inventor
Norifumi Iwaki
範史 岩城
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Nihon Cement Co Ltd
Original Assignee
Nihon Cement Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した帯域通過特性を示し、しかも小型
化、低背化が容易な帯域通過フィルタを提供する。 【構成】 誘電体層13の上面に複数のスパイラルコイ
ル18を印刷形成するとともに、誘電体層12の上面に
上記スパイラルコイル18の数、位置に対応させて内部
導体17を印刷形成し、さらに誘電体層11の上面およ
び誘電体層14の下面に外部導体16、19を印刷形成
し、上記誘電体層11〜14を重ね合わせて接合し、上
記内部導体17と間に形成されるコンデンサのそれぞれ
を上記スパイラルコイル18と直列接続したことを特徴
とする帯域通過フィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は帯域通過フィルタに関
し、特に層状の誘電体内部に平面状スパイラルコイルを
形成した帯域通過フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、帯域通過フィルタとしては、巻線
を用いたLCフィルタやヘリカルフィルタなどがある。
ここでは、図13に示したヘリカルコイルを使用した、
いわゆるヘリカルフィルタと呼ばれるものについて説明
する。
【0003】かかるヘリカルフィルタは、一方が開放端
となったヘリカルコイルL1 、L2を、その間の電磁結
合を調整する結合窓Wを挟んで、シールドケースS内に
配置したものである。
【0004】ここで、上記ヘリカルコイルL1 、L
2 は、通常、信号損失の少ない銅線或いは銀線で形成さ
れ、その形状維持のためにボビンbに巻き付けられてい
る。また、ヘリカルコイルL1 、L2 は、上記したよう
に一方が開放端となっており、交流的に分布容量でグラ
ンドと繋がっている。
【0005】このヘリカルフィルタ等価回路を図14及
び図15に示す。ここで、図14はヘリカルフィルタL
を2本使用した2ポールのヘリカルフィルタの等価図
を、図15はヘリカルコイルLを3本使用した3ポール
のヘリカルフィルタの等価図を各々示す。
【0006】上記帯域通過フィルタの通過波形は、周波
数がヘリカルコイルLの巻数によって、通過帯域幅が上
記結合窓Wの大きさによって各々決定される。また、他
回路とのインピーダンスマッチングは、例えばタップt
1 、t2 のヘリカルコイルL 1 、L2 への接続位置等に
よって決定されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ヘリカルフィルタは、ヘリカルコイルLをボビンbに巻
き付けた構造になっているため、ヘリカルコイルLを形
成する線材の切断誤差、或いは線材の変形等による特性
のバラツキや、ヘリカルコイルLの形状を維持するため
のボビンbの膨張・収縮等の変動を受け易く、安定した
帯域通過特性を示すフィルタを得ることが困難であっ
た。
【0008】また、上記ヘリカルフィルタLは、その形
状を維持するためにボビンbを用いていること、またヘ
リカルコイルLの巻線間は、非誘電率εs が小さい空気
であり、その巻線間分布容量が小さいことから、フィル
タの小型化、特に低背化が困難であった。同様に、LC
フィルタも巻線によるコイルを用いるため、ヘリカルフ
ィルタと同じような問題があった。
【0009】本発明は、上述した従来の帯域通過フィル
タが有する課題に鑑みなされたものであって、その目的
は、バラツキが少なく、安定した帯域通過特性を示し、
しかも小型化、低背化が図れる帯域通過フィルタを提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、以下の特徴を有する帯域通過フィルタを提供する。
【0011】(1)複数の層を有する誘電体内に平面状
スパイラルコイルと平面状コンデンサからなる共振器を
形成し、該共振器を複数個連結してなる帯域通過フィル
タ。
【0012】(2)上記コンデンサを上記誘電体の外層
にある外部シールド導体と上記誘電体内部の平面状内部
導体とから形成し、上記スパイラルコイルを一平面内に
形成し、上記コンデンサと上記スパイラルコイルとをバ
イアホールにより電気的に接続したことを特徴とする上
記(1)に記載の帯域通過フィルタ。
【0013】(3)上記コンデンサを、上記外部シール
ド導体の内側の層に設けられた信号損失の少ない銀また
は銅の平面状の内部シールド導体と、コンデンサ用の平
面状内部導体とから形成し、上記コンデンサと上記スパ
イラルコイルをバイアホールにより電気的に接続したこ
とを特徴とする上記(1)に記載の帯域通過フィルタ。
【0014】(4)上記コンデンサを、上記内部シール
ド導体に切り欠き部を一部または2カ所以上に設けて形
成したことを特徴とする上記(3)に記載の帯域通過フ
ィルタ。
【0015】(5)1000℃以下で焼成できる低温焼
成グリーンシートを上記誘電体として使用し、上記コン
デンサを構成する内部導体と上記スパイラルコイルを複
数の該グリーンシート上に印刷することにより銀または
銅を用いて形成し、該グリーンシートを積層したのち焼
成して得ることを特徴とする上記(1)ないし(4)に
記載の帯域通過フィルタ。
【0016】以上に記載した本発明にかかる帯域通過フ
ィルタにおいては、スパイラルコイルを固体である誘電
体内に平面状の導体により形成することで、帯域通過特
性に大きな影響を与えるスパイラルコイルの外圧による
変形を少なくすることができる。
【0017】さらに、このスパイラルコイルを一平面
内、すなわち一層に形成することによって、各層に分け
てコイルを形成する場合に比べて、層間のズレがなくな
りコイルの形状が常に一定になるため、特性に与える影
響のバラツキも小さくでき、安定した帯域通過特性を示
すフィルタとなる。
【0018】また、スパイラルコイルのたとえば上部に
コンデンサを形成することにより、大きな静電容量を持
つコンデンサに接続させることが出来、そのため、コイ
ルの巻数を減らしてフィルタを小型化及び低背化にする
ことが出来た。
【0019】ここで、スパイラルコイルのたとえば上部
にあるコンデンサは、外層に外部シールド導体を形成
し、その外部シールド導体と内層に形成したコンデンサ
用の平面状内部導体とで形成することが最も簡便である
が、外部導体は、ほんだ食われやマイグレーションを引
き起こし易いことから、電気抵抗の高い銀−パラジウム
系の導体を用いているため、フィルタのQ(クオリティ
ーファクタ)が十分でない場合がある。
【0020】そこで、上記コンデンサの他に、外層の内
側の層に電気抵抗が低く、信号損失の少ない銀または銅
導体を用いて内部シールド導体を形成し、それとコンデ
ンサ用の内部導体とでコンデンサを形成することによ
り、フィルタのQを改善することができる。
【0021】また、上記コンデンサとしては、前記内部
シールド導体に、切り欠き部を一部設け印刷して形成し
たコンデンサと、さらにその空部の領域に、外部シール
ド導体とコンデンサ用の内部導体で形成したコンデンサ
を設けることにより、外部導体で形成したコンデンサの
外部導体の一部を必要に応じてトリミングすることで、
帯域通過フィルタの中心周波数を調整することができ
る。
【0022】さらに、中心周波数の変更には、スパイラ
ルコイルの上方にあるコンデンサの容量を変更すること
で、容易に対処することができる。また、帯域通過幅の
変更には、誘電体に形成するスパイラルコイル間の間隔
を変更すること等により、対処することができる。
【0023】ここで、本発明の帯域通過フィルタは、1
000℃以下で焼成できる低温焼成グリーンシートを使
用し、コンデンサを形成する内部導体とスパイラルコイ
ルを複数のグリーンシート上にスクリーン印刷すること
により形成し、これらのグリーンシートを積層したのち
に焼成して得ることができる。この方法では、多くのフ
ィルタを含んだ焼成品を製造し、それを切り分けて個々
の製品とすることができる。この製造方法による帯域通
過フィルタは、大量生産には特に適しており、強固で外
圧の影響を受けにくい製品を、比較的容易かつ安価に製
造することができる。
【0024】さらにまた、本発明にかかるスパイラルコ
イルの誘電体内における形成とその上部におけるコンデ
ンサの構成は、他の電極回路の形成と同時に行うことも
でき、帯域通過フィルタを内蔵、或いは複合化した誘電
体基板の作製が可能となる。
【0025】
【実施例】以下、本発明にかかる帯域通過フィルタの実
施例を、添付図面に従って詳細に説明する。
【0026】(実施例1)図1は、本発明にかかる帯域
通過フィルタの構成の第1の実施例を示した斜視図であ
り、図2は本発明にかかる帯域通過フィルタを上方より
見た斜視図であり、図3は図2のA−A線断面図であ
る。
【0027】図中11、12、13、14はそれぞれ第
1から第4の誘電体のグリーンシートを示し、第1の誘
電体グリーンシート11の上面には、外部シールド導体
である導体パターン16が、第2のグリーンシート12
の上面には、コンデンサ用の内部導体である導体パター
ン17が、第3のグリーンシート13の上面にはスパイ
ラルコイル導体である導体パターン18が、第4のグリ
ーンシート14の下面には、外部シールド導体である導
体パターン(グランド電極)19と、スパイラルコイル
への入・出力端子となるインピーダンスマッチング用タ
ップ端子20が、それぞれスクリーン印刷により形成さ
れている。
【0028】スクリーン印刷により形成するスパイラル
コイル18は、図示したように第3の誘電体グリーンシ
ート13の表面に形成され、このスパイラルコイル18
を形成したグリーンシート13が、他のグリーンシート
12と14の間に挟まれて、グリーンシート11ととも
に積層される。
【0029】誘電体グリーンシート11〜14に印刷形
成された導体パターン16〜20の電気的な接続は、バ
イアホール21〜24により成されている。すなわち、
バイアホール21は外部シールド導体16と19との接
続を、バイアホール22はコンデンサの内部導体17と
スパイラルコイル18との接続を、バイアホール23は
スパイラルコイル18とこのコイルへの入出力端子とな
るタップ端子20との接続を、バイアホール24はスパ
イラルコイル18とグランド電極19との接続を図るた
めのものである。これらのバイアホールは、孔を窄設
し、この孔に導電ペーストを充填して作製される。
【0030】上記のように導体パターン16〜20及び
バイアホール21〜24が形成された誘電体グリーンシ
ート11〜14を積み重ね、プレスした後に焼成するこ
とにより、誘電体内の一平面にスパイラルコイルが形成
され、その上方にコンデンサが形成された共振器を、2
個連結して通過帯域特性を持たせた帯域通過フィルタが
作製できる。
【0031】ここで、上記誘電体グリーンシートとして
は、1000℃以下で焼成できる低温焼成グリーンシー
トが好ましく、例えば材質がアルミナ・ガラス系グリー
ンシート等を挙げることができるが、導体パターン1
7、18を形成する金属材料としては、信号損失が少な
い銀あるいは銅などを使うことが好ましい。
【0032】(実施例2)図6は、本発明にかかる帯域
通過フィルタの構成の第2の実施例を示した斜視図であ
り、図7は図3に対応する第2実施例の断面図である。
【0033】図中31、32、33、34、35は誘電
体のグリーンシートを示し、第1の誘電体グリーンシー
ト31の上面には、外部シールド導体である導体パター
ン36が、第2のグリーンシート32の上面には、内部
シールド導体37である導体パターンが形成されてい
る。なお、グリーンシート32の上面の中央部には、導
体の無い切り欠き部43を設けてある。第3のグリーン
シート33の上面にはコンデンサ用の内部導体38が、
第4のグリーンシート34の上面には、スパイラルコイ
ルの導体39が、第5のグリーンシート35の上面には
内部シールド導体43が、第5のグリーンシート35の
下面には、外部シールド導体であるグランド電極41と
スパイラルコイルへの入出力端子となるインピーダンス
マッチング用タップ端子42が、それぞれスクリーン印
刷により形成されている。これらの内部導体37〜40
には、電気抵抗が低い銀や銅などを使用することがで
き、信号損失を少なくすることができるので、フィルタ
のQを向上させることができる。また、外部シールド導
体としては、Ag−Pd合金などを用いることができ
る。
【0034】誘電体グリーンシート31〜35に印刷形
成された導体パターン36〜42間の電気的な接続は、
バイアホール51〜54により成されている。すなわ
ち、バイアホール51は外部シールド導体36と40お
よび内部シールド導体37と40の接続を、バイアホー
ル52はコンデンサ用の内部導体38とスパイラルコイ
ル導体39との接続を、バイアホール53はスパイラル
コイル導体39とこのコイルへの入出力端子となるタッ
プ端子42との接続を、バイアホール54はスパイラル
コイル導体39とグランド電極41との接続を成してい
る。
【0035】これら31〜35のグリーンシートを図6
のように積み重ねてプレスし、焼成することにより、帯
域通過フィルタが作製できる。なお、第2実施例の帯域
通過フィルタの等価図を図8に示す。図8中のMは相互
誘導係数を示す。
【0036】以上、本発明の実施例につき説明したが、
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて、各種の変形及び変更が可能
である。
【0037】例えば、上記実施例1においては、誘電体
グリーンシート18にバイアホール22〜24を配置し
てあるが、例えば、その位置を図9から図12に示す位
置に移しても良い。その位置を適宜適当に変更すること
により、インピーダンスを変え、他回路とのインピーダ
ンスをマッチングすることができる。また、実施例1で
は、2つのスパイラルコイル18を同じ巻き方向に配置
してあるが、図11、12に示すように反対の向きに配
置してもよい。同様な変更は、実施例2についても可能
である。
【0038】また、上記実施例1及び2では、誘電体グ
リーンシート13または34の表面に2つのスパイラル
コイル18または39を形成することにより、2本のコ
イルを有する帯域通過フィルタを作製するものにつき説
明したが、三つあるいはそれ以上のスパイラルコイルを
有する帯域通過フィルタとしても良い。
【0039】さらに、上記実施例1及び2では、誘電体
グリーンシート13または34の表面に単体でスパイラ
ルコイルの導体パターン18または39をそれぞれ形成
したものにつき説明したが、他回路と一緒にこの導体パ
ターン18または39を形成し、本発明にかかる帯域通
過フィルタを内蔵、あるいは複合化した誘電体基板を作
製することも可能である。
【0040】
【発明の効果】以上、説明した本発明にかかる帯域通過
フィルタによれば、帯域通過特性に大きな影響を与える
スパイラルコイルを、誘電体に導体をスクリーン印刷な
どにより形成してあるので、スパイラルコイルが外圧に
よって変形することが殆どない。さらに、このスパイラ
ルコイルを一平面内、すなわち一層に形成したため、各
層に分けてコイルを形成する場合に比べて、層間のズレ
がなくなり、コイルの形状が常に一定になるため、特性
に与える影響のバラツキも小さくでき、安定した帯域通
過特性を示すフィルタを提供できる。
【0041】また、上記スパイラルコイルの上方に大き
な静電容量を持つコンデンサに接続させることができる
ことから、コイルの巻数を減らしてフィルタを小型化、
低背化にすることが容易になる。
【0042】さらに、上記コンデンサを、電気抵抗が低
く、信号損失の少ない銀または銅製の内部導体を用いて
構成することにより、フィルタのクオリティーQを改善
した帯域通過フィルタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる帯域通過フィルタの第1の実施
例の構成を示した分解斜視図である。
【図2】本発明にかかる第1の実施例の帯域通過フィル
タを上方より見た斜視図である。
【図3】図2のA−A線に沿う部分の断面図である。
【図4】図1の帯域通過フィルタの上面図である。
【図5】図1の帯域通過フィルタの底面図である。
【図6】本発明にかかる帯域通過フィルタの第2の実施
例の構成を示した分解斜視図である。
【図7】図6の帯域通過フィルタの図3に対応する断面
図である。
【図8】本発明にかかる第2実施例の帯域通過フィルタ
の等価回路である。
【図9】第1及び第2実施例の誘電体グリーンシートに
形成したスパイラルコイルを示す平面図である。
【図10】図9の変形例を示す図である。
【図11】図9の変形例を示す図である。
【図12】図9の変形例を示す図である。
【図13】従来の帯域通過フィルタの一部を切り欠いて
示した斜視図である。
【図14】従来の2ポール・ヘリカルフィルタの等価図
である。
【図15】従来の3ポール・ヘリカルフィルタの等価図
である。
【符号の説明】
11〜14、31〜35 誘電体シート 16〜20、36〜42 導体パターン 21〜24、51〜54 バイアホール 43 切り欠き部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の層を有する誘電体内に平面状スパ
    イラルコイルと平面状コンデンサからなる共振器を形成
    し、該共振器を複数個連結してなる帯域通過フィルタ。
  2. 【請求項2】 上記コンデンサを上記誘電体の外層にあ
    る外部シールド導体と上記誘電体内部の平面状内部導体
    とから形成し、上記スパイラルコイルを一平面内に形成
    し、上記コンデンサと上記スパイラルコイルとをバイア
    ホールにより電気的に接続したことを特徴とする請求項
    1記載の帯域通過フィルタ。
  3. 【請求項3】 上記コンデンサを、上記外部シールド導
    体の内側の層に設けられた信号損失の少ない銀または銅
    の平面状の内部シールド導体と、コンデンサ用の平面状
    内部導体とから形成し、上記コンデンサと上記スパイラ
    ルコイルをバイアホールにより電気的に接続したことを
    特徴とする請求項1記載の帯域通過フィルタ。
  4. 【請求項4】 上記コンデンサを、上記内部シールド導
    体に切り欠き部を一箇所以上に設けて形成したことを特
    徴とする請求項3記載の帯域通過フィルタ。
  5. 【請求項5】 1000℃以下で焼成できる低温焼成グ
    リーンシートを上記誘電体として使用し、上記コンデン
    サを構成する内部導体と上記スパイラルコイルを複数の
    該グリーンシート上に印刷することにより銀または銅を
    用いて形成し、該グリーンシートを積層したのち焼成し
    て得ることを特徴とする請求項1ないし4記載の帯域通
    過フィルタ。
JP24412693A 1993-09-30 1993-09-30 帯域通過フィルタ Pending JPH07106896A (ja)

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Cited By (5)

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