JPH08186405A - 表面実装型誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】フィルタ部を構成する共振手段を結合する結合
基板とマウント基板との機械的接合が所定位置で簡単に
定まり、しかもその電気的な接続状態を簡単に確認する
ことができる表面実装型誘電体フィルタを提供する。 【構成】入出力接続電極パッド３４、３５が形成された
マウント基板３に、複数の共振手段１ａ、１ｂからなる
フィルタ部及び各共振手段１ａ、１ｂを結合するための
結合基板２が載置・接続されて成る表面実装型誘電体フ
ィルタ１０であって、前記結合基板２の対向する一対の
基板２端面に結合回路の入出力端子電極２３ａ、２３ｂ
を形成して、マウント基板の表面に形成した入出力接続
電極パッド３４、３５に半田３７を介して接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組立が容易で且つ表面
実装に適した誘電体フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通信機の高周波用パンドパスフィルタ、
アンテナフィルタなどのフィルタとして、プリント配線
基板上に直接実装可能な表面実装型誘電体フィルタが多
用されている。

【０００３】例えば、実開平４−１１４２０３に示され
る表面実装型誘電体フィルタは、図４に示すように、複
数の共振器７１ａ、７１ｂを接合したフィルタ部７１
と、入出力用端子電極７５、７６（７６は図には現れな
い）、アース導体膜７７が夫々形成されたマウント基板
７２と、共振器７１ａ、７１ｂの結合用容量、入出力用
容量を発生する容量パターン７８、７９が夫々形成され
た結合基板７３と、シールドケース７４とから主に構成
されている。尚、図には現れないが、マウント基板７２
の裏面には、基板７２の端面を介して入出力用端子電極
７５、７６が形成されており、また、基板７２の端面を
アース導体膜７７が夫々形成されている。

【０００４】また、結合基板７３の裏面には、特に容量
電極パターン７８、７９と基板７２の厚み方向に対向し
て入出力用容量を発生するための容量電極パターンが形
成されている。

【０００５】具体的には、共振器７１ａ、７１ｂは１／
４波長型の共振器であり、共振器７１ａ、７１ｂの内導
体と結合基板７３の容量パターン７８、７９とは接続ピ
ン８０ａ、８０ｂによって接合されており、また、共振
器７１ａ、７１ｂの外導体はマウント基板７２のアース
導体膜７７と接合される。さらに、結合基板７３の裏面
の容量パターンは、マウント基板７３の入出力用端子電
極７５、７６に接合されている。

【０００６】さらに、フィルタ部７１、結合基板７３を
シールドケース７４が被覆している。具体的には、シー
ルドケース７４は共振器７１ａ、７１ｂの外導体と電気
的に接合するとともに、マウント基板７２の端面のアー
ス導体膜７７に接続している。

【０００７】以上のような構造の表面実装型誘電体フィ
ルタを組み立てるに当たっては、まず、フィルタ部７１
の共振器７１ａ、７１ｂの内導体に接続ピン８０ａ、８
０ｂを接続する。

【０００８】次に、マウント基板７２の形状の凹部を有
する固定治具にマウント基板７２を嵌合し、固定された
マウント基板７２上に形成された入出力用端子電極７
５、７６、アース導体膜７７上に高温クリーム半田を供
給し、また、結合基板７３の容量パターン７８、７９上
に高温クリーム半田を供給する。

【０００９】次に、入出力用端子電極７５、７６上に結
合基板７３を載置し、またアース導体膜７７上にフィル
タ部７１を搭載し、また、結合基板７３の容量パターン
７８、７９と接続ピン８０ａ、８０ｂとを位置決め接触
する。

【００１０】次に、フィルタ部７１の上面の外導体にク
リーム半田を塗布し、マウント基板７２を固定治具から
外して、マウント基板７２の端面に形成したアース導体
膜７７にもクリーム半田を塗布し、シールドケース７４
を被覆する。この時、シールドケース７４は、フィルタ
部７１の全体を被覆するとともに、マウント基板７２の
端面にシールドケース７４の開口内壁面が当接するよう
に被覆する。

【００１１】そして、リフロー炉に通して、クリーム状
半田の溶融・硬化によって、マウント基板７２の入出力
用端子電極７５、７６と結合基板７３の裏面側容量パタ
ーンとを、結合基板７３の容量パターン７８、７９と接
続ピン８０ａ、８０ｂとを、アース導体膜７７とフィル
タ部７１とを、フィルタ部７１とシールドケース７４
を、マウント基板７２の端面のアース導体膜７７とシー
ルドケース７４の開口内壁面とを電気的且つ機械的に接
合を行う。

【００１２】このような表面実装型誘電体フィルタは、
マウント基板７２の裏面側の入出力用端子電極、アース
導体膜を用いて、プリント配線基板の所定配線パターン
に表面実装される。

【００１３】上述の表面実装型誘電体フィルタの組み立
て工程において、シールドケース７４を被覆する場合、
シールドケース７４をマウント基板７２の端面にまで覆
うようにするために、マウント基板７２をマウント基板
固定用の治具から一度外して、外すことによって現れた
マウント基板７２の端面で利用して被覆を行っていた。

【００１４】上述のようにシールドケース７４を被覆す
る際に、マウント基板７２上の所定位置に搭載されたフ
ィルタ部７１が位置ずれしたり、また結合基板７３がず
れたりしてしまうことがあり、マウント基板７２を固定
治具から外すという組立工程の煩雑化ばかりでなく、フ
ィルタ部７１の位置ずれによる特性の変動を与えること
にもなってしまう。

【００１５】また、組立工程が簡単にするために、マウ
ント基板上７２に搭載されたフィルタ部７１の位置ずれ
が発生しないようにするために、本出願人は先に、フィ
ルタ部をマウント基板に載置させるとともに、該フィル
タ部をマウント基板の表面周囲で固定されるシールドケ
ースで被覆した表面実装型誘電体フィルタを提案した。
（特願平６−６１０３５号）

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特願平６−６
１０３５号では、マウント基板とフィルタ部とは治具を
用いて、フィルタ部の短絡端面側の３面、短絡端面とこ
の端面を挟む幅方向の側面を利用して位置決めされてお
り、マウント基板上にフィルタ部の位置決めを有効に行
うことができても、フィルタ部とともにマウント基板上
に載置される結合基板に関しては充分な位置決めを達成
することができなたった。

【００１７】本発明は上述の課題に鑑みて案出されたも
のであり、その目的はマウント基板に載置される結合基
板の位置決めを確実に且つ簡単に行うことができる表面
実装用誘電体フィルタを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面にアース
導体膜、入出力接続電極パッドが形成されたマウント基
板と、前記アース導体膜に接合される外導体と内導体と
が形成された誘電体ブロックからなる共振手段が複数接
合されたフィルタ部と、前記共振手段間を結合し、入出
力端子電極を有する結合回路が形成された結合基板とか
ら成る表面実装型誘電体フィルタにおいて、前記入出力
端子電極が、結合基板の対向する一対の基板端面に形成
されており、且つマウント基板の表面の入出力接続電極
パッドに半田を介して接続されている表面実装型誘電体
フィルタである。

【００１９】

【作用】本発明によれば、結合基板の結合回路の入出力
端子電極が、結合基板の対向する一対の端面に形成され
ており、マウント基板の表面に形成した入出力接続電極
パッドに半田を接続しているため、半田が溶融されて、
徐冷硬化される間に、セルフアライメント効果によっ
て、結合基板とマウント基板との接合位置が所定位置に
設定されることになり、結合基板を位置決めを行うため
の特別な治具を用いることなく、簡単に且つ確実にマウ
ント基板上に結合基板を配置することができる。

【００２０】また、結合基板とマウント基板との接合状
態は、結合基板の１対の端面を基準に位置決めされるた
め、位置決め精度が非常に向上し、この接合部分である
結合端面が露出するので、その接合状態を目視で確認す
ることができるため、接合信頼性を高めることができ
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の表面実装型誘電体フィルタを
図面に基づいて詳説する。

【００２２】図１は、本発明の表面実装型誘電体フィル
タのシールドケースのみを分解した状態の外観斜視図で
あり、図２は平面図であり、図３は結合基板の概略図で
ある。

【００２３】図において、表面実装型誘電体フィルタ１
０は、複数の共振器、例えば２つの共振器１ａ、１ｂと
で構成されるフィルタ部１と、各共振器１ａ、１ｂ間を
結合するための結合手段、例えば容量が形成された結合
基板２と、フィルタ部１及び結合基板２とを載置するマ
ウント基板３と、接続ピン４ａ、４ｂと、シールドケー
ス５とから構成されている。

【００２４】フィルタ部１の共振器１ａ、１ｂは、高周
波用誘電体磁器材料から成るブロック体の略中心部分を
貫通する貫通孔の内壁面に被着した導体（内導体１
１）、一方端面（開放端面）側を除く全面に被着された
導体（外導体１２）が形成されている。尚、共振器１
ａ、１ｂの構造については、共振器１ａ、１ｂの軸長を
短くするためや共振周波数の修正を簡単にするためや帯
域の制御、結合度合いの制御などを行うためなどで種々
な構造が提案されているが、基本は１／４波長型の共振
器である。

【００２５】フィルタ部１の変形態様として、２つの共
振器を１つの誘電体ブロックで形成したり、その間に結
合用のスリットや貫通穴を形成することもできる。ま
た、実施例のように複数の共振器を接合する場合には、
その接合面に両共振器の結合容量を発生するための結合
溝を形成することもできる。

【００２６】接続ピン４ａ、４ｂは、銅、黄銅、鉄、も
しくはそれらの半田メッキ材などからなり、一端が共振
器１ａ、１ｂの内導体１１に接続され、他端が結合基板
２の容量パターン２１ａ、２１ｂに接続されている。

【００２７】結合基板２は、結合手段として容量素子、
インダクタンス素子が列挙されるが、本実施例では容量
素子を用いている。この容量素子を達成する具体的な構
造としは、所定誘電率のアルミナやチタン酸バリウムな
どから成る誘電体基板２０の表面側の主面に、図１に示
すように結合容量を発生するように所定形状の表面側の
容量電極パターン２１ａ、２１ｂが形成され、所定容量
電極パターン２１ａ、２１ｂの噛合構造によって結合容
量を発生する。また、図３に示すように誘電体基板２０
の裏面側の主面に、表面側の容量電極パターン２１ａ、
２１ｂと基板２の厚み方向に対向する矩形状の容量電極
パターン２２ａ、２２ｂが形成されている。そして、容
量電極パターン２２ａは、誘電体基板２０の幅方向の一
方の端面に延出しており、所定容量電極パターン２２ｂ
は、誘電体基板２０の幅方向の他方の端面に延出してい
る。尚、容量電極パターン２２ａ、２２ｂから基板２０
の端面に延出する部分を、特に入出力端子電極２３ａ、
２３ｂという。

【００２８】これにより、結合基板２の表面の容量電極
パターン２１ａ、２１ｂの噛合構造によって、共振手段
１ａと共振手段１ｂとの間の結合容量成分が得られ、ま
た、結合基板２の厚み方向で対向する容量電極パターン
２１ａと２２ａとの間で、例えば入力側の共振手段１ａ
と外部回路との間の入力容量成分が得られ、結合基板２
の一方端面の入力端子電極２３ａが入力容量成分の一側
の端子となり、さらに、結合基板２の厚み方向で対向す
る容量電極パターン２１ｂと２２ｂとの間で、例えば出
力側の共振手段１ｂと外部回路との間の出力容量成分が
得られ、結合基板２の他方端面の出力端子電極２３ｂが
出力容量成分の一側の端子となる。

【００２９】さらに、接合する共振手段の数を増加し
て、隣接する共振器以外の共振器の容量的な結合を行う
ための容量電極パターンを結合基板２上に形成しても構
わない。

【００３０】マウント基板３は、耐熱性を有する絶縁材
料、例えば、ガラエポ基板、アルミナセラミック基板な
どからなり、表面側主面には、第１のアース導体膜３
１、第２のアース導体３２、入出力接続電極パッド３
４、３５が夫々形成されている。

【００３１】第１のアース導体膜３１は、フィルタ部１
が搭載される領域に広く形成され、共振器１ａ、１ｂの
外導体１２と電気的に且つ機械的に接合する。また、第
２のアース導体膜３２は、マウント基板３の開放側の先
端に島状に形成され、シールドケース５の舌部５ａ・・
と電気的に且つ機械的に接合する。

【００３２】また、マウント基板３の裏面には、図には
現れないが、アース導体膜が形成されており、この裏面
のアース導体は表面側の第１のアース導体３１、第２の
アース導体３２に対応する位置に形成され、さらに、第
１のアース導体３１、第２のアース導体３２に対応した
位置に形成された導体どうしを接続するようにマウント
基板３の長手方向（開放端面側から短絡端面側に延びる
方向）に延びている。

【００３３】さらに、第１のアース導体３１、第２のア
ース導体３２の縁部、即ちマウント基板３の端面には半
円形状の導通スルーホール３３・・・が形成されてお
り、この導通スルーホール３３・・・を介して、表面側
の第１のアース導体３１、第２のアース導体３２と裏面
側のアース導体とが電気的に接続されている。従って、
マウント基板３の表面側には、第１のアース導体３１と
第２のアース導体３２とが別個に形成されているが、実
際には、導通スルーホール３３・・・、裏面側のアース
導体を介して電気的に接続されていることになる。

【００３４】入出力接続電極パッド３４、３５は、結合
基板２が搭載される領域の結合基板２の一対の対向しあ
う端部に相当する位置に形成され、マウント基板３の開
口端面側の側面に延出するように形成されている。この
入出力接続電極パッド３４、３５は、結合基板２の一対
の対向する端面に延出する容量電極パターン２２ａ、２
２ｂと電気的に且つ機械的に接合する。

【００３５】また、マウント基板３の裏面には、図には
現れないが、入出力用端子電極が形成されており、この
裏面の入出力用端子電極は表面側の入出力接続電極パッ
ド３４、３５に対応する位置に形成されている。さら
に、入出力用端子電極３４、３５の縁部、即ちマウント
基板３の端面には半円形状の導通スルーホール３６・・
・が形成されており、この導通スルーホール３６・・・
を介して、表面側の入出力用端子電極３４、３５と裏面
側の入出力用端子電極とが電気的に接続されている。
尚、ここで、マウント基板３の裏面に形成したアース導
体膜や入出力用端子電極は、端面スルーホール３３・・
・、３６・・とともに、プリント配線基板上に表面実装
する場合に用いられる。

【００３６】シールドケース５は、黄銅、鉄、もしくは
それらの半田メッキ材などの金属からなり、フィルタ部
１及び結合基板２を被覆するように底面及び短絡端面側
の側面が開口した構造となっている。また、シールドケ
ース５の開放端面側の側壁には、９０度折曲げられた舌
部５ａ・・が形成されて、シールドケース５の結合基板
２の近傍に相当する側壁には切り込み５ｂが形成されて
いる。このシールドケース５はフィルタ部１及び結合基
板２を被覆して、その開口周囲が、マウント基板３の表
面に当接するように配置・固定されている。

【００３７】ここで、舌部５ａ・・は、マウント基板３
の表面に形成した第２のアース導体膜３２と電気的且つ
機械的に接合するためのものであり、切り込み５ｂは入
出力用端子電極３４、３５とシールドケース５との接触
による短絡を防止するためのものである。

【００３８】シールドケース５の固定は、シールドケー
ス５の短絡端面側の内面がフィルタ部１の外導体１２に
半田などの導電性接着材を介して、また、シールドケー
ス５の開放端面側の先端の舌部５ａがマウント基板３の
表面の第２のアース導体３２に半田などの導電性接着材
を介して固定されることによって達成される。

【００３９】そして、本発明の誘電体フィルタでは、マ
ウント基板３の表面に、フィルタ部１及び結合基板２を
高温半田３７などで接合し、フイルタ部１を構成する各
共振手段１ａ、１ｂの内導体１１と接合基板２の容量電
極パターン２１ａ、２１ｂとを接続し、さらに、フィル
タ部１及び結合基板２が覆うようにシールドケース５を
マウント基板３に配置する。

【００４０】ここで、マウント基板３の表面に、フィル
タ部１及び結合基板２を接合するにあたり、まず、マウ
ント基板３の表面側主面の第１のアース導体膜３１及び
入出力接続電極パッド３４、３５にクリーム状高温半田
３７を塗布し、この塗布されたクリーム状高温半田にフ
ィルタ部１及び結合基板２を載置し、リフロー処理して
第１のアース導体膜３１とフィルタ部１及び入出力接続
電極パッド３４、３５と結合基板２とを機械的接合及び
電気的接続を達成する。

【００４１】この時、フィルタ部１は、例えばフィルタ
部１の短絡端面側の３面、即ち、短絡端面と、この端面
を挟む幅方向の側面を利用して、位置ぎめ治具でもっ
て、マウント基板３の所定位置に接合することができ
る。

【００４２】また、結合基板２は、結合基板２の端面に
延出する入出力端子電極２３ａ、２３ｂと入出力接続電
極パッド３４、３５と高温半田３７によって結合される
ことになる。そして、リフロー処理時の半田の溶融によ
って、マウント基板３の入出力接続電極パッド３４、３
５と結合基板２の入出力端子電極２３ａ、２３ｂとの間
で半田張力に起因するセルフアライメント効果によっ
て、マウント基板３上に結合基板２を所定位置に完全に
配置することができる。

【００４３】また、マウント基板３の入出力接続電極パ
ッド３４、３５と接合する結合基板２の入出力端子電極
２３ａ、２３ｂが、結合基板２０の端面に形成されてい
るため、セルフアライメント効果による位置決め基準位
置が基板２０の端面部分となるため、非常に精度の高い
位置決めが達成される。

【００４４】さらに、入出力端子電極２３ａ、２３ｂと
入出力接続電極パッド３４、３５との半田３７の接合
が、結合基板２の端面部分に現れるため、この接合状態
を目視によって簡単に確認することができるため、その
接合信頼性を向上させることができる。

【００４５】尚、上述の実施例では、２つの共振器から
成るフィルタ部を用いたが、共振器の数は任意に変える
ことができる。

【００４６】また、結合基板２の各種容量の発生のため
の導体パターンは任意に変えても構わない。また、結合
方法は容量のみならず、インダクタンス成分を形成し
て、それを用いて行っても構わない。さらに、複数の共
振器から成るフィルタ部を単一の誘電体ブロックで形成
しても構わない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明では、マウント基
板の表面に形成した入出力接続電極パッド上に、前記共
振手段間を結合する結合回路が形成された結合基板を接
合する際、前記結合基板の対向する一対の基板端面に延
出する入出力端子電極とマウント基板の表面に形成した
入出力接続電極パッドとを半田を介して接続したため、
半田が溶融されて、徐冷硬化される間の半田の表面張力
に起因するセルフアライメント効果によって、結合基板
の接合位置が所定位置に設定されることになり、結合基
板を位置決めを行うための治具を不要として、簡単に、
且つ確実にマウント基板上に結合基板を配置することが
できる。

【００４８】また、結合基板の幅方向の端面に入出力端
子電極を形成して、マウント基板と接合しているので、
結合基板の端面が位置決めの基準位置となり、非常に精
度の高い位置が達成されることになる。

【００４９】さらに、結合基板とマウント基板との接合
状態は、結合基板の端面に露出しているので、その接合
状態を目視で確認することができるため、その接合信頼
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面実装型誘電体フィルタのシールド
ケースのみを分解した状態の外観斜視図である。

【図２】本発明の表面実装型誘電体フィルタの平面図で
ある。

【図３】本発明の結合基板とマウント基板との関係を示
す概略図である。

【図４】従来の表面実装型誘電体フィルタの分解斜視図
である。

【符号の説明】

１・・・・フィルタ部 １ａ、１ｂ・・・共振器 ２・・・・・・・結合基板 ２１ａ、２１ｂ・・・表面側の容量電極パターン ２２ａ、２２ｂ・・・裏面側の容量電極パターン ２３ａ、２３ｂ・・・入出力端子電極 ３・・・・・・・マウント基板 ３１・・・・・第１のアース導体膜 ３２・・・・・第２のアース導体膜 ３４、３５・・入出力接続電極パッド ３６・・・・・導通スルーホール ４ａ、４ｂ・・・接続ピン ５・・・・・・・・シールドケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にアース導体膜、入出力接続電極パ
   ッドが形成されたマウント基板と、 前記アース導体膜に接合される外導体と内導体とが形成
   された誘電体ブロックからなる共振手段が複数接合され
   たフィルタ部と、 前記共振手段間を結合し、入出力端子電極を有する結合
   回路が形成された結合基板とから成る表面実装型誘電体
   フィルタにおいて、 前記入出力端子電極が、結合基板の対向する一対の基板
   端面に形成されており、且つマウント基板の表面の入出
   力接続電極パッドに半田を介して接続されていることを
   特徴とする表面実装型誘電体フィルタ。