JPH0722808A - 複合フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で低損失，高減衰量を有する高周波フィ
ルタを実現し，かつ，フィルタの組み立て工数，製造コ
ストの削減を可能とする複合フィルタを提供する。 【構成】 片側にＧＮＤ導体面１０４を有する誘電体基
板１０１，１０２上に，導体１０３となる導体パターン
を単一若しくは複数配置してなるトリプレ−トライン共
振器の上側を，誘電体基板１０１で覆う構造を有する誘
電体フィルタと，ＳＡＷフィルタ１１２との複合フィル
タであって，トリプレ−トライン共振器を構成する誘電
体基板１０２の一方にＳＡＷフィルタ１１２が搭載され
ている複合フィルタにおいて，ＳＡＷフィルタ１１２は
トリプレ−トライン共振器を構成する誘電体基板１０２
の他方の誘電体フィルタ１０１により覆われている複合
フィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトリプレ−トライン構造
誘電体フィルタと弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタとを備
えた複合フィルタに関する。

【０００２】

【従来技術】誘電体フィルタは，高Ｑな誘電体材料を用
いた低損失フィルタであり，移動通信装置用フィルタと
して多く用いられている。誘電体フィルタは，非常に無
負荷Ｑ値が高く，温度依存性の少ない誘電体共振器を利
用したフィルタである。

【０００３】また，弾性表面波フィルタ（以下，ＳＡＷ
フィルタと呼ぶ）は，低損失で急峻な減衰特性が得ら
れ，特に移動通信装置用フィルタの小型化を期待されて
いるフィルタである。このＳＡＷフィルタは，圧電体基
板上の表面を伝搬する表面波を利用するものである。表
面波の伝搬性質は，圧電体基板表面の状態に大きく影響
されるため，通常，ＳＡＷフィルタはパッケージングさ
れた状態で使用される。

【０００４】図９は，従来例に係る誘電体フィルタを示
す分解組立斜視図である。図９で示すように，誘電体フ
ィルタは，上側誘電体基板２０１と，下側誘電体基板２
０２とを備えている。各々誘電体基板２０１，２０２の
外側の面には，アース導体（以下，ＧＮＤ導体と呼ぶ）
２０４が夫々形成されている。誘電体基板２０１，２０
２の対向面の片方若しくは両方の面に，後端から前端に
向かって延出し前端手前で終止するトリプレ−トライン
誘電体共振器を構成するための内部導体２０３が，複数
並列に厚膜印刷されている。後端側に設けられた誘電体
共振器短絡端側ＧＮＤ導体２０５は，内部導体２０３の
後端と電気的に接続されている。又，前端面には，誘電
体共振器開放端側ＧＮＤ導体２０６，側面には，側面Ｇ
ＮＤ導体２０７が夫々形成されている。最外側の誘導体
共振器用の内部胴体２０３のうちの最外側のものの短絡
端面から所定長さの点より誘電体基板の両側に設けられ
た外部入出力端子まで入出力用伝送線路２０８，２１０
を設けることにより，外部回路との整合をしている。

【０００５】これら誘電体基板２０１，２０２は，重ね
合わされ外周面に設けられた各ＧＮＤ導体２０５，２０
６，２０７を半田付け等をすることにより接合され，一
端開放型の１／４波長誘電体結合共振器を構成する。

【０００６】図１０は，従来例に係るＳＡＷフィルタを
示す側面断面図である。この従来例に係るＳＡＷフィル
タ３００は，セラミックからなる収容部３０９と，この
セラミック収容部３０９に収容された弾性表面波素子表
面保護用のキャップ３０４とを備えたパッケージ内に封
止されている。パッケージ内には，弾性表面波素子３０
１と，弾性表面波素子３０１の裏面側をパッケージに固
定する為の接着剤３０２と，弾性表面波素子上のパッド
３０５，３０６とパッケージ内のパッケージ側パッド３
０７，３０８とを電気的に接続する為のワイヤ３０３と
が設けられている。これらのパッド３０７，３０８は，
図示しない接続部を介して，外側に設けられた端子に接
続されている。

【０００７】ところで，これらのフィルタは，組合わせ
て用いる場合がある。その方法の一つは，誘電体フィル
タ及びＳＡＷフィルタを縦続接続して多段フィルタを構
成する場合である。また，他の場合は，送受信装置の分
波器に用いる場合である。

【０００８】誘電体フィルタとＳＡＷフィルタを送受信
兼用アンテナに共通に接続し，受信の際には，例えば，
誘電体フィルタを介して多重信号を受信機に取り込み，
送信の際には，送信機からアンテナに接続したＳＡＷフ
ィルタを介して送信信号をアンテナに送出するものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】誘電体共振器は今日，
著しく小型化の研究が成されてきた。しかし，これ以上
の小型化には導体抵抗の改善を必要とする。また，誘電
体フィルタは上記の様に，誘電体共振器を用いたフィル
タであるため，高減衰量を得るには誘電体共振器の段数
を増やす必要があり，大型化する欠点があった。更に，
この誘電体共振器は，製造時のばらつきが大きいため，
調整・検査が必要であった。

【００１０】一方，ＳＡＷフィルタのチップ面積は小さ
いにも拘らず，パッケージングが必要なため，小型化で
きなかった。また，ＳＡＷフィルタは，誘電体フィルタ
に比べ遥かに小型であり，さらに，通過帯域近傍のカッ
トオフ特性が急峻であるという特長がある。しかし，誘
電体のフィルタに比較すると，帯域外減衰量，帯域内挿
入損失の点で劣っている。また，更に誘電体フィルタに
比較すれば，製造時のばらつきは小さいが，ＳＡＷフィ
ルタの電極形成における，微細寸法の変動により，イン
ビ−ダンスがばらつくという欠点があった。

【００１１】これらのフィルタを組合わせて多段フィル
タや分波器を構成する場合，個々のフィルタを回線基板
上に離して搭載し，それぞれの間を回路導体パターンや
回路素子を介して接続しなければならず，必然的に大型
化するという欠点を有した。

【００１２】例えば，これら誘電体フィルタとＳＡＷフ
ィルタを縦続に接続する場合，誘電体共振器だけでフィ
ルタを構成するよりも，また，ＳＡＷフィルタだけでフ
ィルタを構成するよりも良好な特性を実現できるが，単
に誘電体フィルタとＳＡＷフィルタとを縦続に配置して
いるだけでは，小型化は困難であった。また，ある仕様
に基づいたフィルタ特性を，前述の２つのフィルタのプ
リント基板上での縦続接続で行う場合，その部分での調
整は何らかの工夫が必要であり組み立てが困難であっ
た。更に，また，誘電体フィルタ及びＳＡＷフィルタと
いう，調整が困難な２種の素子を接続する場合には，よ
り調整が複雑となっていた。

【００１３】そこで，本発明の第１の技術的課題は，上
記欠点に鑑み，小型で低損失，高減衰量を有する高周波
フィルタを実現し，フィルタの組み立て工数，製造コス
トの削減を可能とする誘電体フィルタ及びＳＡＷフィル
タを併用した複合フィルタを提供することにある。

【００１４】また，本発明の第２の技術的課題は，調整
が容易な複合フィルタを提供することにある。

【００１５】更に，本発明の第３の技術的課題は，誘電
体フィルタ及びＳＡＷフィルタ以外の回路素子をも同時
に備えた複合フィルタを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，互いに
対向した第１及び第２の誘電体基板の夫々の外側面にＧ
ＮＤ導体を配置するとともに，前記第１及び第２の誘電
体基板の対向面の少なくとも一方にトリプレ−トライン
共振器用の内部導体を配置して，前記内部導体を前記第
１及び第２の誘電体基板で挟み込んで形成された誘電体
フィルタ部と，弾性表面波フィルタ部とを有する複合フ
ィルタであって，前記弾性表面波フィルタ部は，前記第
１及び第２の誘電体基板のうちの少なくとも一方の誘電
体基板に配されていることを特徴とする複合フィルタが
得られる。

【００１７】本発明によれば，前記複合フィルタにおい
て，前記弾性表面波フィルタ部は，前記第１及び第２の
誘電体基板の内の一方の基板に配置され，他方の誘電体
基板に覆われていることを特徴とする複合フィルタが得
られる。

【００１８】本発明によれば，前記複合フィルタにおい
て，前記弾性表面波フィルタ部は，前記第１及び第２の
誘電体基板の内の一方の基板の対向面側に露出して設け
られていることを特徴とする複合フィルタが得られる。

【００１９】本発明によれば，前記したいずれかの複合
フィルタにおいて，前記弾性表面波フィルタ部は，パッ
ケージ内に収容された弾性表面波フィルタ素子を有して
いることを特徴とする複合フィルタが得られる。

【００２０】本発明によれば，前記したいずれかの複合
フィルタにおいて，前記弾性表面波フィルタ部は，前記
一方の誘電体基板に配されたパッドに，バンプを介して
電気的に接続されていることを特徴とする複合フィルタ
が得られる。

【００２１】本発明によれば，前記したいずれかの複合
フィルタにおいて，前記第１及び第２の誘電体基板の内
の少なくとも一方の誘電体基板上に，容量性素子，誘電
性素子，抵抗素子及び伝送線路のうちの少なくとも一種
が形成されていることを特徴とする複合フィルタが得ら
れる。

【００２２】

【実施例】次に，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２３】図１の（１）は，本発明の第１の実施例に
係る複合フィルタを示す分解組立斜視図である。図示の
ように，複合フィルタは，上側誘電体基板１０１及び下
側誘電体基板１０２を備え，各々誘電体基板１０１及び
１０２の外側の面はアース（ＧＮＤ）導体１０４が夫々
形成されている。両方の誘電体基板１０１，１０２の対
向面の後端側から前端方向に向かってトリプレ−トライ
ン誘導体共振器を構成する内部導体１０３が夫々対向す
るように厚膜印刷されて形成されている。また，誘電体
共振器短絡端側ＧＮＤ導体１０５は，内部導体１０３の
一端と接続されている。これらの誘電体基板１０１，１
０２の前端外周には，誘電体共振器開放端側のＧＮＤ導
体１０６が形成され，側面には側面ＧＮＤ導体１０７が
夫々形成されている。誘電体基板１０１，１０２の対向
面には，入力用伝送線路１０８が形成され，最外側の内
部導体１０３の短絡端面から所定長さの点より側面の外
部入力端子１０８ａまで設けることにより，外部回路と
の整合を可能としている。誘電体基板１０２の片側の窪
み１０２´内には，チップ状態のＳＡＷフィルタ１１２
が設けられ，誘電体基板１０２上にボンディングまたは
フェースダウン実装されている。上下誘電体基板１０
１，１０２を合わせると，ＳＡＷフィルタは，誘電体板
内に封入されることになり，信頼性を高めることができ
る。

【００２４】図１の（２），（３），及び（４）は，図
１の（１）で示したＳＡＷフィルタ１１２の種々の固定
例を示している。図１の（２）は，ＳＡＷフィルタ１１
２がはだかの状態で下側誘電体基板１０２上にバンプ１
１４を介して固定されている場合，図１の（３）はＳＡ
Ｗフィルタ１１２がバンプ１１４を介して接続され，樹
脂１１６により樹脂モールドされている場合，図１の
（４）はＳＡＷフィルタがセラミックケース１１７によ
り簡易パッケージングされている場合の例をそれぞれ示
している。いずれの場合においても，図１０のＳＡＷ素
子とは，表裏が互いに逆となるように接続されている。
図１の（４）に示すように，ＳＡＷフィルタ１１２が接
着材１１８を介してセラミックケース１１７を下側誘電
体基板１０２に固定されている。誘電体共振器とＳＡＷ
フィルタ１１５とは，導電膜からなる結合用伝送線路１
０９で接続されている。また，整合素子１１０は，誘電
体フィルタとＳＡＷフィルタ１１５，或いは，ＳＡＷフ
ィルタ１１５と出力側外部回路との整合をとるために設
けられている。誘電体基板１０１と，下側誘電体基板１
０２とは，外周部分に設けられた各導体１０５，１０
６，１０７を半田付け等をすることにより接合され，導
体１０３を有する一端開放型である１／４波長誘電体結
合共振器を有する誘電体フィルタとＳＡＷフィルタ１１
５を含む複合フィルタとなる。

【００２５】図２は，第２の実施例に係る複合フィルタ
を示す分解組立斜視図で，第１の実施例におけるトリプ
レ−トライン誘導体共振器用内部導体１０３を，下側誘
電体基板１０２の内側対向面にのみ厚膜印刷したもので
ある。

【００２６】図３は第３の実施例に係る複合フィルタを
示す分解組立斜視図で，第１の実施例とは，下側誘電体
基板１２２に窪みを設けず，下側誘電体基板１２２上に
直にＳＡＷフィルタ１１２を配したことが異なる他は同
様の構成を有する。また，トリプレ−トライン誘導体共
振器内導体１２３を，誘電体基板１２１，１２２の両面
に厚膜印刷して構成されている。尚，１３０は整合素子
を形成するインダクター導体パターンであり，この導体
は，下側誘電体基板１０２に設けられているが，上側誘
電体基板１０１に設けてもその効果は変りない。

【００２７】図４は，第４の実施例に係る複合フィルタ
を示す分解組立斜視図で，第１の実施例とは，下側誘電
体基板１２２上にＳＡＷフィルタ１１２を直に配し，ト
リプレ−トライン誘導体共振器用内部導体１２３を，下
側誘電体基板１２２の片面に厚膜印刷した他は同様の構
成を有する。

【００２８】図１の（１）及び図２乃至図４において
は，ＳＡＷフィルタ１１２を，図示のように，はだかの
状態で固定する代わりに，図１の（２）乃至（４）で構
成しても良い。

【００２９】図５は，第５の実施例に係る複合フィルタ
を示す分解組立斜視図で，図１０に示されるパッケージ
ングされた状態のＳＡＷフィルタ３００を搭載したもの
である。

【００３０】図６は，第６の実施例に係る複合フィルタ
を示す組立分解斜視図である。図６で示すように，複合
フィルタは，下側誘電体基板１０２上にＳＡＷフィルタ
１１２を配し，トリプレ−トライン誘導体共振器用の内
部導体１０３を，誘電体基板１０１，１０２の両面に厚
膜印刷したものである。上側誘電体基板１０１は，下側
誘電体基板１０２よりも長さが短く形成され，ＳＡＷフ
ィルタ１１２が上側誘電体基板１０１には覆われてはい
ないこと以外は，第１の実施例と同様の構成を有する。
ＳＡＷフィルタ１１２が露出しているために，この基板
上または，別の基板に他の回路素子の接続が可能で，各
フィルタが独立な回路要素として働かせることができ，
モジュール化が容易であるとともに，ＳＡＷフィルタの
交換も容易で，特性に応じた複合フィルタを構成するこ
とができる。

【００３１】図７は，第７の実施例に係る複合フィルタ
を示す組立分解斜視図である。図７に示すように，複合
フィルタは，下側誘電体基板１０２上にＳＡＷフィルタ
１１２を配し，トリプレ−トライン誘導体共振器用内部
導体１０３を，下側誘電体基板１０２にのみ厚膜印刷し
たものである。第６の実施例とは，ＳＡＷフィルタ１１
２が上側誘電体基板１０１に覆われていない他は同様の
構成を有する。

【００３２】図８は，第８の実施例に係る複合フィルタ
を示す組立分解斜視図である。図８に示すように，複合
フィルタは，下側誘電体基板１０２上にＳＡＷフィルタ
１１２を配している。トリプレ−トライン誘導体共振器
用内部導体１０３を，上側誘電体基板１０１にのみ厚膜
印刷しており，ＳＡＷフィルタ１１２は，上側誘電体基
板１０１に覆われていない以外は第７の実施例とは，同
様の構成を有する。

【００３３】尚，本発明の第１乃至第８の実施例におい
ては，共振周波数等の特性は，誘電体基板１０１，又は
誘電体基板１０１の，トリプレ−トライン誘導体共振器
用の内部導体１０３に対向する外側面のＧＮＤ導体を少
しずつ削り取ることによって，ＳＡＷフィルタと誘導体
フィルタとを合わせて一度に調整できるので，調整が極
めて容易となる。

【００３４】また，本発明の第１乃至第８の実施例で述
べたように，ＳＡＷフィルタ，誘電体フィルタ，及び誘
電体素子，以外にも，容量性素子及び線路素子等の他の
回路素子を誘電体基板１０１，１０２内に形成すること
もできる。

【００３５】以上述べたように，本発明のＳＡＷフィル
タにおいては，ＳＡＷ素子は上述の実施例で示すよう
に，直接基板に搭載しているので，一層構造が簡単化す
る。この場合，ＳＡＷ素子は，バンプを介して接続され
ても，簡単な樹脂モールドが施されても，あるいは簡単
なセラミックで覆っても良い。

【００３６】また，本発明の実施例においては，一端開
放型の誘電体共振器を形成したが，内部導体の終端側に
アース導体を形成しない両端開放型の１／２波長誘電体
共振器を形成してもその効果においては，変わらないこ
とは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した通り，本発明においては，
誘電体フィルタとＳＡＷフィルタとを一対の誘電体基板
に作り込み，ＳＡＷフィルタと誘電体フィルタとを備え
た複合フィルタでありながら，部品点数を増やすことな
く単一フィルタとして取り扱うことができ，小型で減衰
量の大きなフィルタが実現される。また，誘電体フィル
タとＳＡＷフィルタ及び外部回路との整合を行うリアク
タンス素子を同一誘電体基板上に設けるか，または，省
略できるため，一つのフィルタ素子によって，誘電体フ
ィルタとＳＡＷフィルタとを，回路上においては独立に
プリント基板上に配置することが可能となり，フィルタ
素子を搭載した電子部品のより小型化が実現できる。

【００３８】また，本発明においては，ＳＡＷフィルタ
の高さは誘電体フィルタの片側誘電体基板の厚さよりも
薄いため，誘電体基板上に配置しても大型化しない。

【００３９】また，本発明によれば，誘電体フィルタに
は調整が必要となるが，ＳＡＷフィルタ及び誘電体フィ
ルタの２つを縦続した構成の場合，ＳＡＷフィルタを接
続した状態で調整を行うために，ＳＡＷフィルタのばら
つきを含めて調整を行うことができる。すなわち，誘電
体共振器の調整とＳＡＷフィルタの調整を同時に行える
ため，従来よりも安定に良好なフィルタ特性を実現する
ことができる。

【００４０】また，本発明によれば，ＳＡＷ素子，誘電
体素子にも，ＬＣ部品等の一体化できるので，製造的に
大きさ的にも優位性がする。

【００４１】また，本発明においては，張り合わせ構造
の誘電体フィルタを構成する誘電体基板により，ＳＡＷ
フィルタを覆うことができるので，ＳＡＷフィルタの表
面波が伝搬する基板表面を保護することができる為，従
来の様にＳＡＷフィルタをパッケージングする必要がな
い。この為，安価で小型の複合フィルタを提供すること
ができる。

【００４２】更に，本発明においては，ＳＡＷフィルタ
としては，パッケージングされた素子を使用しても効果
はあるが，更に，誘電体基板により覆うこともでき，Ｓ
ＡＷフィルタは簡略された封止方法でも，高い信頼性が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）は，本発明の第１の実施例を示す分解組
立斜視図である。（２）はＳＡＷフィルタ１１２がはだ
かの状態で下側誘電体基板１０２上にバンプ１１４され
ている場合の例を示す図である。（３）はＳＡＷフィル
タ１１２がバンプ接続され，樹脂１１６により樹脂モー
ルドされている場合の例を示す図である。（４）はセラ
ミックケース１１７により簡易パッケージングされてい
る場合の例を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図４】本発明の第４の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図５】本発明の第５の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図６】本発明の第６の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図７】本発明の第７の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図８】本発明の第８の実施例に係る複合フィルタを示
す分解組立斜視図である。

【図９】従来の誘電体フィルタの一例を示す分解組立斜
視図である。

【図１０】従来のＳＡＷフィルタの一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０１ 上側誘電体基板 １０２ 下側誘電体基板 １０３ 内部導体 １０４，１０５，１０６ ＧＮＤ導体 １０７ 側面導体 １０８ 入力用伝送線路 １０９ 結合用伝送線路 １１０ 整合用素子 １１１ 出力側伝送線路 １１２ ＳＡＷフィルタ １１３ パッケージングされたＳＡＷフィルタ １１４ バンプ １１６ 樹脂 １１７ セラミックケース １１８ 接着材 １２１ 上側誘電体基板 １２２ 下側誘電体基板 １２３ 内部導体 １２４，１２５，１２６ ＧＮＤ導体 １２７ 側面導体 １２８ 入力用伝送線路 １２９ 結合用伝送線路 １３０ 整合用素子 １３１ 出力側伝送線路 １３２ ＳＡＷフィルタ ２０１ 上側誘電体基板 ２０２ 下側誘電体基板 ２０３ 内部導体 ２０４，２０５，２０６ ＧＮＤ導体 ２０７ 側面導体 ２０８ 入力用伝送線路 ２１０ 出力側伝送線路 ３００ ＳＡＷフィルタ ３０１ ＳＡＷ素子 ３０２ 接着剤 ３０３ 電気的接続用ワイヤ ３０４ キャップ ３０５ ＳＡＷ素子上のパッド ３０６ ＳＡＷ素子上のパッド ３０７ パッケージ側パッド ３０８ パッケージ側パッド ３０９ セラミックパッケージ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向した第１及び第２の誘電体基
   板の夫々の外側面にＧＮＤ導体を配置するとともに，前
   記第１及び第２の誘電体基板の対向面の少なくとも一方
   にトリプレ−トライン共振器用の内部導体を配置して，
   前記内部導体を前記第１及び第２の誘電体基板で挟み込
   んで形成された誘電体フィルタ部と，弾性表面波フィル
   タ部とを有する複合フィルタであって， 前記弾性表面波フィルタ部は，前記第１及び第２の誘電
   体基板のうちの少なくとも一方の誘電体基板に配されて
   いることを特徴とする複合フィルタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の複合フィルタにおいて，
   前記弾性表面波フィルタ部は，前記第１及び第２の誘電
   体基板の内の一方の基板に配置され，他方の誘電体基板
   に覆われていることを特徴とする複合フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の複合フィルタにおいて，
   前記弾性表面波フィルタ部は，前記第１及び第２の誘電
   体基板の内の一方の基板の対向面側に露出して設けられ
   ていることを特徴とする複合フィルタ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の内のいずれか記載の複
   合フィルタにおいて，前記弾性表面波フィルタ部は，パ
   ッケージ内に収容された弾性表面波フィルタ素子を有し
   ていることを特徴とする複合フィルタ。
5. 【請求項５】 請求項２又は３記載の複合フィルタにお
   いて，前記弾性表面波フィルタ部は，前記一方の誘電体
   基板に配されたパッドに，バンプを介して電気的に接続
   されていることを特徴とする複合フィルタ。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５の内のいずれか記載の複
   合フィルタにおいて，前記第１及び第２の誘電体基板の
   内の少なくとも一方の誘電体基板上に，容量性素子，誘
   電性素子，抵抗素子及び伝送線路のうちの少なくとも一
   種が形成されていることを特徴とする複合フィルタ。