JPH09148870A - 積層型共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が容易で、かつ製造し易い積層型共振
器を得る。 【解決手段】 内部電極４，５をそれぞれ表面に設けた
誘電体シート２と、引出し電極６を表面に設けた誘電体
シート２と、シールド電極３を表面に設けた誘電体シー
ト２を積み重ねて一体的に焼成して積層体とする。この
積層体の手前側及び奥側の側面にそれぞれグランド用外
部電極を形成し、左側面に入出力用外部電極を形成す
る。手前側の側面のグランド用外部電極には内部電極４
の端部４ａ及びシールド電極３の端部３ａが接続され、
奥側の側面のグランド用外部電極には内部電極５の端部
５ａ及びシールド電極３の端部３ｂが接続され、左側面
の入出力用外部電極には引出し電極６の端部６ａが接続
される。そして、引出し電極６の端部６ｂが、隣設する
内部電極５と容量性結合をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共振器、特に携帯
電話等に使用される積層型共振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の共振器としては、図１６
に示すように、裏面全面に導体９３を設け、かつ表面に
ストリップ導体９４を設けた誘電体基板９２と、表面全
面に導体９３を設けた誘電体基板９２とをストリップ導
体９４を間に挟むようにして接合し、積層構造としたも
のが知られている。このストリップ導体９４の長さを
Ｌ、共振器の中心波長をλ、誘電体基板９２の比誘電率
をεとすると、以下の（１）式が成立する。

【０００３】 Ｌ＝（λ／４）×（１／ε）^1/2 ……（１）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
共振器にあっては、ストリップ導体９４が前記（１）式
の関係を満足する長さＬを必要とするので、共振器のサ
イズを小さくすることが困難であった。また、ストリッ
プ導体９４等の寸法精度も厳しく、製造し難いという問
題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、小型化が容易
で、かつ製造し易い積層型共振器を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る積層型共振器は、（ａ）対向配置され
る少なくとも一対の内部電極と、（ｂ）前記内部電極の
いずれか一方の電極に電気結合した引出し電極と、
（ｃ）前記内部電極及び前記引出し電極と共に積層体を
構成した絶縁体と、（ｄ）前記積層体の表面に設けられ
た、前記内部電極の一方の電極に接続した第１の外部電
極と、（ｅ）前記積層体の表面に設けられた、前記内部
電極の他方の電極に接続した第２の外部電極と、（ｆ）
前記積層体の表面に設けられた、前記引出し電極に接続
した第３の外部電極と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る積層型共振器は、第３
の外部電極を入出力用外部電極として使用し、第１の外
部電極又は第２の外部電極の少なくともいずれか一方の
外部電極をグランド用外部電極として使用する。また、
本発明に係る積層型共振器は、内部電極と引出し電極と
の電気結合が、容量性結合又は誘導性結合又は直接結合
の少なくともいずれか一つの結合である。特に、容量性
結合の場合には、引出し電極の配設位置が内部電極の間
又は外側のいずれであってもよい。

【０００８】さらに、本発明に係る積層型共振器は、積
層体の上下表面部の少なくとも一方にシールド電極が設
けられている。このシールド電極は、第１の外部電極又
は第２の外部電極の少なくともいずれか一方の外部電極
に接続している場合と、いずれの電極にも接続していな
い場合がある。そして、シールド電極と内部電極との間
隔は３００μｍ以上であることが好ましい。

【０００９】

【作用】以上の構成により、内部電極間に発生するキャ
パシタンスを主要因とし、内部電極自身が有するインダ
クタンス等が組み合わされて、分布定数共振器が形成さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型共振器
の実施形態について添付図面を参照して説明する。各実
施形態において、同一部品及び同一部分には同じ符号を
付した。 ［第１実施形態、図１〜図３］図１に示すように、積層
型共振器１は、内部電極４，５をそれぞれ表面に設けた
誘電体シート２と、引出し電極６を表面に設けた誘電体
シート２と、シールド電極３を表面に設けた誘電体シー
ト２と、表面に何も設けない誘電体シート２からなる。
誘電体シート２は、セラミック粉末と結合剤等を混練し
たものをシート状にしたものである。各電極３〜６は、
Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ−Ｐｄ等からなり、印刷、スパ
ッタリングあるいは蒸着等の手段により形成される。

【００１１】内部電極４は矩形状であり、その一端部４
ａはシート２の手前側の辺に露出し、他端部４ｂは解放
端とされている。内部電極４と対の関係にある内部電極
５は矩形状であり、内部電極４に対向している。この内
部電極５もその一端部５ａがシート２の奥側の辺に露出
し、他端部５ｂが解放端とされている。限定されるもの
ではないが、内部電極４の幅は内部電極５の幅より若干
広く設計されている。シート２を積層した際に積層ずれ
が生じても、内部電極４，５間の対向面積がばらつかな
いようにして一定の共振周波数の共振器を安定して製造
するためである。なお、内部電極４，５の形状は矩形状
に限るものではなく、例えば円形状、三角形状、多角形
状等任意である。

【００１２】引出し電極６は一端部６ａがシート２の左
辺に露出し、他端部６ｂは幅を広くして広面積とされて
いる。この他端部６ｂは、積層された状態では、内部電
極５と容量性結合をする。ただし、引出し電極は必ずし
も端部６ｂを広面積とする必要はなく、幅が一定の帯状
の引出し電極であってもよい。また、引出し電極は必ず
しも内部電極５に近接して配置する必要はなく、内部電
極４に近接して配置してもよいし、内部電極４と５の間
に設けてもよい。

【００１３】シールド電極３は、シート２の略表面全面
に形成されており、一端部３ａはシート２の手前側の辺
に露出し、他端部３ｂは奥側の辺に露出している。シー
ト２の外周縁部にシールド電極３を形成しない部分３
ｃ，３ｄを設定することにより、層間の接合強度をアッ
プさせている。シールド電極３とシート２は材質が異な
るため接合力が弱く、シールド電極３をシート２の表面
全面に形成すると剥れ等の不具合が発生し易くなるから
である。従って、剥がれ等の心配がない場合には、シー
ルド電極３をシート２の表面全面に形成してもよい。

【００１４】以上の構成からなる各シート２は積み重ね
られた後、一体的に焼結されて積層体とされる。次に、
図２に示すように、得られた積層体の手前側及び奥側の
側面にそれぞれグランド用外部電極７，８が形成され、
左側面に入出力用外部電極９が形成される。外部電極７
〜９は、塗布焼付、スパッタリングあるいは蒸着等の手
段により形成される。グランド用外部電極７には内部電
極４の端部４ａ及びシールド電極３の端部３ａが接続さ
れ、グランド用外部電極８には内部電極５の端部５ａ及
びシールド電極３の端部３ｂが接続され、入出力用外部
電極９には引出し電極６の端部６ａが接続されている。
図３に示すように、シールド電極３と内部電極４，５と
の間隔ｄは３００μｍ以上に設定するのが好ましく、４
００μｍ以上、６００μｍ以上、さらには８００μｍ以
上に設定することが好ましい。なぜなら、間隔ｄが小さ
いと、シールド電極３に渦電流損が発生して共振器内の
磁界が減衰させられ、共振器のＱが劣化するからであ
る。

【００１５】こうして得られた積層型共振器１におい
て、内部電極４，５間に発生するキャパシタンスと内部
電極４，５自身が有するインダクタンス等が組み合わさ
れて分布定数共振器を形成する。つまり、キャパシタン
スを主要因とする分布定数型の共振器とし、従来のよう
なストリップ導体を用いていないので、中心波長λを何
ら考慮する必要がなく、共振器１のサイズを可及的に小
さくできる。従って、小型で、かつＱが高い共振器が得
られる。具体的数値で示すと、従来の共振器のＱが８０
であるのに対して、第１実施形態の共振器１のＱは１０
０であった。

【００１６】さらに、内部電極４，５等の寸法精度が比
較的緩く、しかも従来の積層型コンデンサの製造方法を
利用することができるので、製造が容易である。

【００１７】［第２実施形態、図４及び図５］図４に示
すように、積層型共振器２１は、引出し電極２２を残し
て前記第１実施形態の共振器１と同様の構造をしてい
る。引出し電極２２は略Ｔ字形状をしており、一端部２
２ａが誘電体シート２の左辺に露出し、他端部２２ｂは
シート２の奥側の辺に露出している。この他端部２２ｂ
は、積層された状態では内部電極５と誘導性結合をす
る。

【００１８】図５に示すように、端部２２ａは入出力用
外部電極９に接続され、端部２２ｂはグランド外部電極
８に接続されている。なお、引出し電極は必ずしもＴ字
形状とする必要はなく、Ｌ字形状であってもよい。ま
た、引出し電極は必ずしも内部電極５に近接して配置す
る必要はなく、内部電極４に近接して配置してもよい
し、内部電極４と５の間に設けてもよい。以上の構成か
らなる積層型共振器２１は前記第１実施形態の共振器１
と同様の作用効果を奏する。

【００１９】［第３実施形態、図６及び図７］図６及び
図７に示すように、積層型共振器３１は、引出し電極３
２を残して前記第１実施形態の共振器１と同様の構造を
している。引出し電極３２は内部電極５が形成されてい
る誘電体シート２に形成されている。引出し電極３２は
幅が一定の帯状をしており、一端部３２ａが誘電体シー
ト２の左辺に露出し、他端部３２ｂは内部電極５と略Ｔ
字形状をなすように接続している。従って、引出し電極
３２は内部電極５と直接結合している。そして、端部３
２ａは入出力用外部電極９に接続されている。なお、引
出し電極は必ずしも内部電極５に接続する必要はなく、
内部電極４に接続してもよい。以上の構成からなる積層
型共振器３１は前記第１実施形態の共振器１と同様の作
用効果を奏する。

【００２０】［第４実施形態及び第５実施形態、図８〜
図１１］図８及び図９に示すように積層型共振器４１
は、前記第１実施形態の共振器１の上側表面部に配設さ
れたシールド電極３を取り除いたものと同様の構造をし
ている。また、図１０及び図１１に示すように積層型共
振器５１は、前記第１実施形態の共振器１のシールド電
極３を全て取り除いたものと同様の構造をしている。こ
れらの共振器４１，５１は前記第１実施形態の共振器１
と同様の作用効果を奏すると共に、シールド電極の数が
少ない分だけ製造工数が省略でき、より安価に製造する
ことができる。

【００２１】なお、共振器４１，５１の場合、プリント
基板等に実装後にシールド用金属ケースを共振器４１，
５１に被せたり、あるいはプリント基板等に形成した広
面積のシールド用グランドパターンに共振器４１，５１
を半田付け等によって実装することにより、共振器４
１，４５をシールドしてもよい。なお、第４、第５実施
形態の趣旨を、第１実施形態以外の他の実施形態に適用
できることは言うまでもない。

【００２２】［第６実施形態及び第７実施形態、図１２
〜図１５］図１２及び図１３に示すように、積層型共振
器６１は、シールド電極６２を残して前記第１実施形態
の共振器１と同様の構造をしている。シールド電極６２
は、誘電体シート２の略表面全面に形成されており、一
端部６２ａはシート２の手前側の辺に露出している。シ
ート２の外周縁部には、シールド電極６２を形成しない
部分６２ｂ，６２ｃを設定することにより、層間の接合
強度をアップさせている。シールド電極６２はグランド
外部電極７のみに接続されている。

【００２３】また、図１４及び図１５に示すように、積
層型共振器７１はシールド電極７２を残して前記第１実
施形態の共振器１と同様の構造をしている。シールド電
極７２は、誘電体シート２の略表面全面に形成されてお
り、シート２の外周縁部にシールド電極７２を形成しな
い部分７２ａを設定することにより、シート２間の接合
強度をアップさせている。シールド電極７２はいずれの
外部電極にも接続されていない。以上の構成からなる共
振器６１，７１は前記第１実施形態の共振器１と同様の
作用効果を奏すると共に、シート２間の接合強度がより
アップしたものが得られる。

【００２４】これら、第６、第７実施形態の趣旨も、第
１実施形態以外のものに適用できることは言うまでもな
い。

【００２５】［他の実施形態］なお、本発明に係る積層
型共振器は前記実施形態に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更することができる。

【００２６】前記実施形態のように、内部電極の数は４
枚に限るものではなく、２枚以上であればその数は任意
である。内部電極の数を増すと、共振器の中心周波数を
低くでき、内部電極の数を調整することによってＭＨｚ
帯からＧＨｚ帯までの共振器をサイズを大きくすること
なく任意に設計することができ、通信機用に限らず、Ｔ
Ｖ機等にも幅広く利用することができる。内部電極相互
の間隔は等しくなくともよく、仕様に合わせて各内部電
極相互の間隔を変えてもよい。

【００２７】また、外部電極は積層体の側面に必ずしも
設ける必要はなく、スルーホール等の電気的接続手段を
利用して積層体の表裏面に形成してもよいことは言うま
でもない。さらに、前記実施形態は、シートを積み重ね
た後、一体的に焼結するものであるが、必ずしもこれに
限定されない。例えば、以下に説明する製法によって積
層型共振器を製作してもよい。印刷等の手段によりペー
スト状の誘電体材料を塗布、乾燥して誘電体膜を形成し
た後、その誘電体膜の表面にペースト状の導電体材料を
塗布、乾燥して電極膜を形成する。こうして順に重ね塗
りすることによって積層構造を有する共振器が得られ
る。また、シート２も必ずしも誘電体やセラミックであ
る必要はなく、樹脂フィルムや他の絶縁体を用いてもよ
く、さらに予め焼結されたセラミックを用いてもよい。

【００２８】また、内部電極と引出し電極との電気結合
は、例えば容量性結合と誘導性結合を組み合わせたもの
等、容量性結合、誘導性結合及び直接結合を任意に組み
合わせたものであってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、対向配置される少なくとも一対の内部電極と、
この内部電極のいずれか一方の電極に電気結合した引出
し電極とを備えたことにより、内部電極間に発生するキ
ャパシタンスを主要因とし、内部電極自身が有するイン
ダクタンス等が組み合わされて分布定数共振器を形成す
ることができる。そして、ストリップ導体を用いないの
で、共振器のサイズを小さくすることができ、かつ、イ
ンダクタンス成分が小さく、Ｑの高い共振器が得られ
る。さらに、内部電極等の寸法精度が比較的緩く、しか
も従来の積層型コンデンサの製造方法を利用することが
でき、製造が容易である。また、内部電極の数を調整す
るだけで、共振器の中心周波数をコントロールできるの
で、共振器のサイズを大きくすることなく任意の中心周
波数のものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型共振器の第１実施形態を示
す分解斜視図。

【図２】図１に示した積層型共振器の外観を示す斜視
図。

【図３】図２に示した積層型共振器のIII−III断面図。

【図４】本発明に係る積層型共振器の第２実施形態を示
す分解斜視図。

【図５】図４に示した積層型共振器の断面図。

【図６】本発明に係る積層型共振器の第３実施形態を示
す分解斜視図。

【図７】図６に示した積層型共振器の断面図。

【図８】本発明に係る積層型共振器の第４実施形態を示
す分解斜視図。

【図９】図８に示した積層型共振器の断面図。

【図１０】本発明に係る積層型共振器の第５実施形態を
示す分解斜視図。

【図１１】図１０に示した積層型共振器の断面図。

【図１２】本発明に係る積層型共振器の第６実施形態を
示す分解斜視図。

【図１３】図１２に示した積層型共振器の断面図。

【図１４】本発明に係る積層型共振器の第７実施形態を
示す分解斜視図。

【図１５】図１４に示した積層型共振器の断面図。

【図１６】従来の積層型共振器を示す分解斜視図。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１…積層型共振
器 ２…誘電体シート ３，６２，７２…シールド電極 ４，５…内部電極 ６，２２，３２…引出し電極 ７…グランド用外部電極（第１の外部電極） ８…グランド用外部電極（第２の外部電極） ９…入出力用外部電極（第３の外部電極）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向配置される少なくとも一対の内部電
   極と、 前記内部電極のいずれか一方の電極に電気結合した引出
   し電極と、 前記内部電極及び前記引出し電極と共に積層体を構成し
   た絶縁体と、 前記積層体の表面に設けられた、前記内部電極の一方の
   電極に接続した第１の外部電極と、 前記積層体の表面に設けられた、前記内部電極の他方の
   電極に接続した第２の外部電極と、 前記積層体の表面に設けられた、前記引出し電極に接続
   した第３の外部電極と、 を備えたことを特徴とする積層型共振器。
2. 【請求項２】 前記第３の外部電極が入出力用外部電極
   であることを特徴とする請求項１記載の積層型共振器。
3. 【請求項３】 前記第１の外部電極又は前記第２の外部
   電極の少なくともいずれか一方の外部電極がグランド用
   外部電極であることを特徴とする請求項１又は２記載の
   積層型共振器。
4. 【請求項４】 前記内部電極と前記引出し電極との電気
   結合が、容量性結合又は誘導性結合又は直接結合の少な
   くともいずれか一つの結合であることを特徴とする請求
   項１，２又は３記載の積層型共振器。
5. 【請求項５】 前記内部電極と前記引出し電極との電気
   結合が容量性結合であり、前記引出し電極の配設位置が
   前記内部電極の間又は外側であることを特徴とする請求
   項１，２又は３記載の積層型共振器。
6. 【請求項６】 前記積層体の上下表面部の少なくとも一
   方にシールド電極が設けられていることを特徴とする請
   求項１，２，３，４又は５記載の積層型共振器。
7. 【請求項７】 前記シールド電極が前記第１の外部電極
   又は前記第２の外部電極の少なくともいずれか一方の外
   部電極に接続していることを特徴とする請求項６記載の
   積層型共振器。
8. 【請求項８】 前記シールド電極がいずれの外部電極に
   も接続されていないことを特徴とする請求項６記載の積
   層型共振器。
9. 【請求項９】 前記内部電極と前記シールド電極との間
   隔が３００μｍ以上であることを特徴とする請求項６，
   ７又は８記載の積層型共振器。