JPH10294603A - 積層誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】切断工程やグランド電極の印刷工程等の影響に
よる積層誘電体フィルタの特性変異を抑制し、歩留まり
を高くする。 【解決手段】積層された２枚の誘電体基板１１，１２
と、この間に設けられた共振器等から構成される積層誘
電体フィルタは、外面を覆うグランド電極１１０と共振
器等との距離によってフィルタ特性に変化が生じる。し
たがって、量産時にフィルタ特性を安定させるため、グ
ランド電極１１０と共振器等との距離を安定させる必要
がある。また、外面を覆うグランド電極１１０の電位も
フィルタ特性に大きな影響を与えるため、安定に保つ必
要がある。そこで、共振器が設けられている誘電体基板
１１，１２の外縁部にグランド電極１１０と接続された
縁電極１２０ａ，１２０ｂを設ける。縁電極１２０ａ，
１２０ｂは量産時の製造バラツキ等に影響されず常に共
振器等と一定の距離を保つので、フィルタ特性を安定化
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積層誘電体フィルタ
に関し、詳しくは携帯電話等の移動通信機器に用いる帯
域通過特性を有する積層誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話等の移動体通信機器は小型・薄
型化が望まれ、該移動体通信機器に用いられる通信用フ
ィルタについても、小型・軽量で良好なフィルタ特性が
求められている。

【０００３】図７（ａ）に従来の積層誘電体フィルタの
分解斜視図を、（ｂ）に共振電極の設けられた誘電体基
板の平面図を示す。

【０００４】これらの図に示されるように、該積層誘電
体フィルタは外面をグランド電極２１０に覆われた２枚
の誘電体基板２１、２２を積層して構成されている。２
枚の誘電体基板間に２本の共振電極２０３、２０４が設
けられ、共振電極２０３、２０４の一端は外面のグラン
ド電極と接続されて短絡端となり、他端は開放されて開
放端となっている。さらに、２本の共振電極には入出力
端子２０５、２０６が接続され、誘電体基板上に左右対
称で配置されている。

【０００５】図７（ｃ）に該誘電体共振器の等価回路を
示す。図７（ｂ）における共振器長Ｙ２は図７（ｃ）の
Ｌに、図７（ｂ）における開放端とグランド電極２１０
上面との距離Ｓ２１、開放端部とグランド電極２１０側
面との距離Ｓ２２、入出力電極２０５、２０６とグラン
ド電極２１０ｂの距離Ｓ２４は、図３（ｃ）におけるＣ
１、Ｃ２、ｔにそれぞれ対応している。即ち、開放端と
グランド電極２１０上面との距離Ｓ２１、開放端部とグ
ランド電極２１０ｂ側面との距離Ｓ２２の値によって開
放端部のキャパシタンスＣ１、Ｃ２が決定され、入出力
電極２０５、２０６とグランド電極２１０の距離Ｓ２４
によって、入出力結合の強さが決定されるので、入出力
電極２０５、２０６とグランド電極２１０の距離Ｓ２４
の値が大きいほど入出力結合は強くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来積層誘電体フィル
タを製造する工程としては、共振電極、入出力電極等か
らなるフィルタパターンを１枚の誘電体基板に複数個印
刷し、積層、焼成した後個品に切断する工程が一般的で
ある。しかし、個品に切断する場合、切断する位置が目
標から離れてしまう場合がある。この場合、図７（ｂ）
における開放端とグランド電極２１０上面との距離Ｓ２
１、開放端部とグランド電極２１０側面との距離Ｓ２
２、入出力電極２０５、２０６とグランド電極２１０の
距離Ｓ２４は適切な距離から外れてしまうこととなる。
前記寸法が切断工程において適切な距離から外れてしま
うと、フィルタの特性が大きく変化し、フィルタに要求
される特性を満足することができない場合がある。これ
は、積層誘電体フィルタの製造歩留まりを悪化させる大
きな要因となる。

【０００７】また、外面に設けられたグランド電極４０
１は図８（ａ）に示されているように、入出力端子４０
２、４０３を除いた全ての部分に隙間なく配されてい
る。グランド電極の印刷は通常、転写印刷法やスクリー
ン印刷法を用いてなされるが、図８（ｂ）に示されるよ
うに工程中において印刷ずれが生じ、グランド電極４０
１が施されていない部分４０４が発生する場合がある。
共振電極の短絡端と接続されているグランド電極の面に
電極が施されていない部分４０４があると、この面は他
のグランド電極と比べて電位的に高くなり、フィルタ特
性に大きな影響がある。この場合の等価回路を図８
（ｃ）に示す。

【０００８】グランド電極４０１が施されていない部分
４０４を有し共振電極の短絡端と接続されている面４０
１ａは、この部分が等価的にインダクタとして動作し、
図８（ｃ）に示すようにＬ１、Ｌ２が等価回路に付加さ
れる。この場合、フィルタの特性が大きく変化し、フィ
ルタに要求される特性を満足することができない。これ
についても積層誘電体フィルタの製造歩留まりを悪化さ
せる大きな要因となる。

【０００９】本発明は、先の問題を解決するためになさ
れたものであり、切断工程やグランド電極印刷工程にお
ける工程上の影響による、積層誘電体フィルタの特性変
異を抑制し、ばらつきが少なく製造歩留まりの高い積層
誘電体フィルタを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、以下の諸事項を特徴
とするものである。

【００１１】即ち、 （１）積層された２枚の誘電体基板と、該誘電体基板間
に設けられた共振器と、前記積層された２枚の誘電体基
板の外面に設けられたグランド電極からなる積層誘電体
フィルタであって、前記積層された誘電体基板の突き合
わせ面における一方の面に設けられた共振器の共振電極
と同一平面であり、共振電極が設けられた誘電体基板の
外縁部に、前記グランド電極と接続された縁電極を設け
たことを特徴とする積層誘電体フィルタである。

【００１２】（２）前記共振電極の短絡端とグランド電
極の接続部を有する第１の辺近傍と、入出力電極を有す
る第２の辺近傍に設けられた縁電極であって、前記第１
の辺と第２の辺の交差部分に縁電極の橋絡部を設けたこ
とを特徴とする（１）記載の積層誘電体フィルタであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】積層された２枚の誘電体基板と、
該誘電体基板間に設けられた共振器等から構成される積
層誘電体フィルタは、外面に設けられているグランド電
極と共振電極等との距離によってフィルタ特性に変化が
生じる。したがって、量産時においては、積層誘電体フ
ィルタのフィルタ特性を安定させるため前記グランド電
極と共振電極等との距離を安定させる必要がある。

【００１４】また、外面を覆うグランド電極の電位も積
層誘電体フィルタのフィルタ特性に大きな影響を与える
ため、安定に保つ必要がある。

【００１５】そこで、共振器が設けられている誘電体基
板の外縁部にグランド電極と同電位である縁電極を設け
る。縁電極は量産時の製造バラツキ等に影響されず常に
共振電極等と一定の距離を保つので安定したフィルタ特
性を持つ積層誘電体フィルタを供給することができる。

【００１６】また、誘電体基板の外縁部に形成される縁
電極の各辺がそれぞれ当接する部分、即ち誘電体基板の
角部近傍にある縁電極に橋絡部を設ける。グランド電極
印刷時のバラツキにより外周面端部にグランド電極が施
されていない部分があると、従来の構造ではこの面にイ
ンピーダンスが発生してグランド電極の電位とならない
場合が有るが、縁電極に橋絡部を設けることにより印刷
ずれが発生しても縁電極によってグランド電極の電位が
保証され、安定したフィルタ特性を持つ積層誘電体フィ
ルタを供給することができる。

【００１７】

【実施例】次に本発明を、図面を用いて更に詳細に説明
する。

【００１８】図１（ａ）は本発明にかかる積層誘電体フ
ィルタの分解斜視図であり、図１（ｂ）は共振電極の設
けられた誘電体基板の平面図である。

【００１９】本発明にかかる積層誘電体フィルタは図１
（ａ）に示されるように第１の誘電体基板１１と第２の
誘電体基板１２を積層することにより構成される。第２
の誘電体基板１２は２個の共振電極１０３、１０４を設
け、該共振電極に入出力電極１０５、１０６が接続され
ている。さらに、第１の誘電体基板１１と積層された
後、グランド電極１１０を積層誘電体フィルタの外面に
印刷、形成する。

【００２０】第２の誘電体基板１２上には図１（ｂ）に
示されるように、グランド電極と接続された前記共振電
極１０３、１０４と入出力電極１０５、１０６が形成さ
れるとともに、外縁部に縁電極１２０ａ、ｂを設けてい
る。該縁電極は図１（ａ）に示すグランド電極１１０と
接続されているためグランド電極と同電位を保つ。

【００２１】積層誘電体フィルタの製造工程は、共振電
極、入出力電極等からなるフィルタパターンを１枚の誘
電体基板に複数個印刷し、個品に切断する。ここで、切
断された個々の誘電体基板にはグランド電極と同電位の
縁電極があるので、フィルタの特性を決定する共振電極
とグランド電極との距離は常に一定である。即ち、縁電
極とフィルタの特性を決定する共振電極との距離は常に
安定し、積層誘電体フィルタの特性は常に安定すること
となる。

【００２２】また、図１（ｂ）に示すように、誘電体基
板の外縁部に形成される縁電極の各辺がそれぞれ当接す
る部分の縁電極１２０ｂに橋絡部１２１を設ける。グラ
ンド電極１１０印刷ずれ等に起因するバラツキにより外
周面端部にグランド電極が施されていない部分が発生し
ても、縁電極１２０ｂに設けた橋絡部１２１によってグ
ランド電極の電位が保証され、安定したフィルタ特性を
持つ積層誘電体フィルタを供給することができる。

【００２３】ここで、比誘電率（εｒ）が９０、誘電体
の厚みが０．７５ｍｍの誘電体基板を２枚積層して、本
発明にかかる縁電極を設けた積層誘電体フィルタを構成
するとともに、比較例として縁電極を設けない従来の構
造の積層誘電体フィルタと、縁電極は設けているが橋絡
部のない積層誘電体フィルタを作成した。

【００２４】本発明にかかる積層誘電体フィルタは共振
器長Ｙ１が３．４ｍｍ、入出力電極とグランド電極の距
離Ｓ１４が０．４ｍｍ、縁電極の幅Ｗ２が０．１ｍｍ、
縁電極橋絡部の幅Ｗ１が０．４ｍｍであり、縦、横がそ
れぞれ４．４ｍｍ、３．１ｍｍである。

【００２５】これに対し、比較例Ａである従来の積層誘
電体フィルタは共振器長Ｙ２が３．４ｍｍ、入出力電極
とグランド電極の距離Ｓ２４は０．４ｍｍであり、縦、
横がそれぞれ４．４ｍｍ、３．１ｍｍである。また、比
較例Ｂである積層誘電体フィルタは共振器長Ｙ１が３．
４ｍｍ、入出力電極とグランド電極の距離Ｓ１４が０．
４ｍｍ、縁電極の幅Ｗ２が０．１ｍｍであって橋絡部が
なく、縦、横がそれぞれ４．４ｍｍ、３．１ｍｍであ
る。

【００２６】比較例Ａである従来の積層誘電体フィルタ
を図２（ａ）に示すように個品に切断し、図２（ｂ）ー
（１）に示すように適正値からｙ軸方向に＋０．５ｍｍ
切断ずれが生じた第１の比較例と、適正値からｙ軸方向
に−０．５ｍｍ切断ずれが生じた第２の比較例と、適正
値どうりに切断した第３の比較例を作成し、それぞれの
反射特性を図３（ａ）に、通過特性を図３（ｂ）に示
す。

【００２７】また、本発明にかかる積層誘電体フィルタ
についても、図２（ａ）に示すように個品に切断し、図
２（ｂ）ー（２）のような適正値からｙ軸方向に＋０．
５ｍｍ切断ずれが生じた第１の実施例と、適正値からｙ
軸方向に−０．５ｍｍ切断ずれが生じた第２の実施例
と、適正値どうりに切断した第３の実施例を作成し、そ
れぞれの反射特性を図４（ａ）に、通過特性を図４
（（ｂ）に示す。

【００２８】これらの特性図を比較すると、本発明にか
かる積層誘電体フィルタは、切断バラツキによる特性の
バラツキが小さいことがわかる。

【００２９】さらに、比較例Ｂである積層誘電体フィル
タを図２（ａ）に示すように個品に切断し、図２（ｂ）
ー１に示すように適正値からｙ軸方向に＋０．５ｍｍ切
断ずれが生じた第４の比較例と、適正値どうりに切断し
た第５の比較例を作成し、それぞれの反射特性、通過特
性を図５に示す。

【００３０】図４（ａ）、（ｂ）と図５を比較すると、
橋絡部を設けることによりフィルタ特性の製造バラツキ
が小さいことがわかる。

【００３１】ここで、図８（ａ）に示すように本来積層
誘電体フィルタは、入出力電極部分を除いた全ての外面
にグランド電極を設ることが必要である。そこで、縁電
極間に橋絡部を設けた本発明にかかる積層誘電体フィル
タであって、図８（ｂ）に示すような共振電極の短絡端
と接続されているグランド電極の面端部にグランド電極
を施さない部分４０４を０．２ｍｍ幅で設けた積層誘電
体フィルタと、図８（ａ）に示すように、入出力電極を
除いた全ての外面にグランド電極を施した積層誘電体フ
ィルタを作成する。

【００３２】グランド電極の面端部にグランド電極を施
さない部分４０４を０．２ｍｍ幅で設けた積層誘電体フ
ィルタのフィルタ特性を図６（ａ）に、入出力電極を除
いた全ての外面にグランド電極を施した積層誘電体フィ
ルタを図６（ｂ）に示す。これらの図から、先に示す双
方の積層誘電体フィルタ間に特性的な差は小さく、本発
明にかかる積層誘電体フィルタは製造バラツキが小さく
安定した品質を保つことが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】切断工程やグランド電極印刷工程におけ
る工程上の影響に起因する積層誘電体フィルタの特性変
異を抑制し、ばらつきが少なく製造歩留まりの高い積層
誘電体フィルタを提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる積層誘電体フィルタの構造を示
す図

【図２】積層誘電体フィルタパターンのの集合図

【図３】従来の積層誘電体フィルタの特性図

【図４】本発明にかかる積層誘電体フィルタの特性図

【図５】縁電極のみを設けた積層誘電体フィルタの特性
図

【図６】グランド電極に印刷ずれが発生した場合の特性
図

【図７】従来の縁電極を施さない積層誘電体フィルタの
構造図および等価回路

【図８】外面のグランド電極に発生する印刷ずれの説明
図および等価回路

【符号の説明】

１１、１２、２１，２２ 誘電体基板 １０３，１０４、２０３，２０４ 共振電極 １０５，１０６、２０５，２０６ 、４０２，４０３
入出力電極 １１０、２１０、４０１ グランド電極 １２０ａ，ｂ 縁電極 １２１ 橋絡部 ２１，２２ 誘電体基板 ４０４ グランド電極の施されていない部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層された２枚の誘電体基板と、該誘電体
   基板間に設けられた共振器と、前記積層された２枚の誘
   電体基板の外面に設けられたグランド電極からなる積層
   誘電体フィルタであって、 前記積層された誘電体基板の突き合わせ面における一方
   の面に設けられた共振器の共振電極と同一平面であり、
   共振電極が設けられた誘電体基板面の外縁部に、前記グ
   ランド電極と接続された縁電極を設けたことを特徴とす
   る積層誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】前記共振電極の短絡端を有する第１の辺近
   傍と、入出力電極を有する第２の辺近傍に設けられた縁
   電極であって、前記第１の辺と第２の辺の縁電極に橋絡
   部を設けたことを特徴とする請求項１記載の積層誘電体
   フィルタ。