KR100232973B1 - 적층형 공진기 및 이를 이용한 적층형 대역 필터 - Google Patents

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무라타 야스타카
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Abstract

시트의 각기 표면에 형성된 내부 전극(4, 5)을 가진 유전체 시트(2), 시트의 표면에 형성된 인출 전극(6)을 가진 유전체 시트(2), 및 시트의 표면에 형성된 차폐 전극(3)을 가진 유전체 시트(2)는 쌓아 올려진 후, 일체에 소결되어 적층체를 형성한다. 접지용 외부 전극은 이 적층체의 대향 배치된 제 1 및 제 2 측면에서 각각 형성되고, 입출력용 외부 전극은 제 3 측면에서 형성된다. 내부 전극(4)의 단부(4a) 및 차폐 전극(3)의 단부(3a)는 제 1 측면 상의 접지용 외부 전극에 접속된다. 내부 전극(5)의 단부(5a) 및 차폐 전극(3)의 단부(3b)는 제 2 반대 측면 상의 접지용 외부 전극에 접속되어진다. 인출 전극(6)의 단부(6a)는 제 3 측면 상의 입출력용 외부 전극에 접속되어진다. 인출 전극(6)의 단부(6b)는 근접한 내부 전극(5)과 용량-결합되어진다.

Description

적층형 공진기 및 이를 이용한 적층형 대역 필터
본 발명은 공진기 및 이를 이용한 대역 필터에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 휴대 전화 등에 사용되는 적층형 공진기 및 이를 이용한 적층형 대역 필터에 관한 것이다.
도 16에 나타나는 것과 같은 종래의 공진기는 배면 전체에 걸친 도체(93) 및 표면상의 스트립 도체(94)를 가진 유전체 기판(192)을 포함한다. 또한, 공진기는 표면 전체에 걸쳐 도체(93)를 가지고 스트립 도체(94)가 먼저 언급된 기판(192)과의 사이에 접합된 또다른 유전체 기판(192)을 포함하여 적층 구조를 이룬다. 스트립 도체(94)의 길이를 L, 공진기의 중심 파장을 λ, 유전체 기판의 비유전율을 ε로 하는 경우, 하기의 식(1)이 성립된다:
L = (λ/4)×(1/ε)1/2…………(1)
그러나, 종래의 공진기에서, 스트립 도체(94)는 상기 식(1)의 관계를 만족하는 길이(L)가 필요하므로 공진기를 소형화하기란 어렵다. 또한, 스트립 도체(94) 및 다른 공진기 부품은 전형적으로 치수 허용 범위가 엄격하여, 결과적으로 공진기의 제조를 어렵게 한다.
또다른 종래의 대역 필터는, 도 38에서 나타나는 것과 같이, 배면 전체에 걸친 도체(103) 및 유전체 기판의 표면에 λ/4 공진기인 두 개의 스트립 도체(104)를 가진 유전체 기판(102)을 포함한다. 상기 두 개의 스트립 도체(104)는 약 λ/4의 간격(D)으로 분리되어 형성된다. 또한, 대역 필터는 표면 전체에 걸쳐 도체(103)를 가지고 스트립 도체(104)가 먼저 언급된 유전 기판(102)과의 사이에 접합된 또 다른 유전체 기판(102)을 포함하여 적층 구조를 이룬다. 스트립 도체(104)의 길이를 L, 중심 파장을 λ, 유전체 기판의 비유전율을 ε로 하는 경우, 상기 식(1)은 이 경우에도 또한 성립된다.
그러나, 스트립 도체는 상기 식(1)의 관계를 만족하는 길이(L)가 필요하므로, 종래의 대역 필터를 소형화하기란 어렵다. 또한, 스트립 도체(104) 및 다른 대역 필터 부품은 치수 허용 범위를 엄격히 준수해야 하므로, 결과적으로 대역 필터의 제조를 어렵게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 소형화를 용이하게 하여 용이한 제조를 가능하게 하는 적층형 공진기 및 적층형 공진기를 이용한 적층형 대역 필터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 성취하기 위해서, 본 발명에 따른 적층형 공진기의 구현 양태는 하기를 포함한다:
(a) 대향 배치된 적어도 한 쌍의 내부 전극;
(b) 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 전기적으로 결합되는 인출 전극;
(c) 내부 전극 및 인출 전극과 공동으로 적층체를 구성하는 절연체;
(d) 적층체의 표면에 제공되고 내부 전극 중의 하나에 접속되는 제 1 외부 전극;
(e) 적층체의 표면에 제공되고 내부 전극 중의 다른 하나에 접속되는 제 2 외부 전극; 및
(f) 적층체의 표면에 제공되고 인출 전극에 접속되는 제 3 외부 전극.
본 발명의 구현 양태에 따르면, 제 3 외부 전극이 입출력용 외부 전극으로서 사용되고, 제 1 외부 전극 및 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나는 접지용 외부 전극으로서 사용되는 적층형 공진기를 제공한다.
적층형 공진기의 다른 구현 양태는 용량성 결합, 유도성 결합, 및 직접 결합 중의 적어도 하나인 상기 적어도 하나의 내부 전극과 인출 전극 사이의 전기적 결합을 포함한다. 특히, 용량성 결합의 경우, 인출 전극은 내부 전극 사이, 또는 내부 전극의 외부에 배치될 수 있다.
또 다른 구현 양태에 따르면, 차폐 전극이 적층체의 상하 표면의 적어도 하나에 제공되어진 적층형 공진기를 제공한다. 이 차폐 전극은 제 1 및 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나에 접속될 수 있고, 또는 이 전극의 어떤 것과도 접속되지 않는다. 차폐 전극과 근접한 내부 전극 사이의 간격은 예를 들어, 300㎛ 이상으로 될 수 있다.
본 발명의 구현 양태에서는 두 개 이상의 공진기를 갖는 적층형 대역 필터를 사용하는데, 각각의 공진기는 대향 배치된 적어도 한 쌍의 내부 전극 및 내부 전극 중의 어느 하나와 전기적으로 결합되어진 인출 전극을 가진다. 또한, 대역 필터는 각기 공진기의 적어도 하나의 내부 전극에 접속된 제 1 외부 전극, 각기 공진기의 또 다른 내부 전극에 접속된 제 2 외부 전극, 및 상기 공진기의 각각의 인출 전극에 접속된 제 3 및 제 4 외부 전극을 포함한다. 상기 외부 전극은 내부 전극, 인출 전극, 및 절연체에 의해 형성된 적층체의 표면상에서 적어도 부분적으로 제공되어진다.
적층형 대역 필터의 또 다른 구현 양태에 따르면, 제 3 및 제 4 외부 전극이 입출력용 외부 전극으로 사용되고, 제 1 및 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나는 접지용 외부 전극으로서 사용되어진다.
적층형 대역 필터의 또 다른 구현 양태는 각각의 복수 개의 공진기에 대해, 용량성 결합, 유도성 결합, 및 직접 결합 중의 적어도 하나인 내부 전극과 인출 전극 사이의 전기적 결합을 포함한다. 특히, 용량성 결합의 경우, 인출 전극은 내부 전극 사이, 또는 내부 전극의 외부에 제공되어진다.
또 다른 구현 양태에 따르면, 차폐 전극이 적층체의 상하 표면의 적어도 하나에 제공되어진 적층형 대역 필터를 제공한다. 이 차폐 전극은 제 1 및 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나에 접속될 수 있고, 또는 이 전극의 어떤 것과도 접속되지 않는다. 차폐 전극과 근접한 내부 전극 사이의 간격은 예를 들어, 300㎛ 이상이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 구현 양태는 적층형 대역 필터를 사용하는데, 제 1 및 제 2 외부 전극은 적층체의 반대측 표면에 형성되고, 내부 전극은 각기 반대측 표면으로 연장되어 제 1 및 제 2 외부 전극에 각각 접속되어진다.
상술한 바와 같은 구현 양태는 내부 전극 사이에 발생된 용량과 내부 전극에 의해 소유된 인덕턴스와의 결합을 통해 분포 일정 공진기가 형성되어진다. 구현 양태에 따르면, 복수 개의 분포 일정 공진기는 유도성 결합 및 용량성 결합에 의해 다단계의 대역 필터로 변화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 적층형 공진기의 제 1 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에서 나타난 적층형 공진기를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 나타난 적층형 공진기가 III-III의 선을 따라 절단된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 적층형 공진기의 제 2 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에서 나타난 적층형 공진기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 적층형 공진기의 제 3 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에서 나타난 적층형 공진기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 적층형 공진기의 제 4 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에서 나타난 적층형 공진기의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 적층형 공진기의 제 5 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에서 나타난 적층형 공진기의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 적층형 공진기의 제 6 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에서 나타난 적층형 공진기의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 적층형 공진기의 제 7 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 15는 도 14에서 나타난 적층형 공진기의 단면도이다.
도 16은 종래의 적층형 공진기를 도시하는 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 1 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 18은 도 17에 나타난 적층형 대역 필터를 도시하는 사시도이다.
도 19는 도 18에서 나타난 대역 필터가 III-III의 선을 따라 절단된 단면도이다.
도 20은 도 18에서 나타난 필터의 감쇠 특성 및 손실 특성을 도시하는 그래프이다.
도 21은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 2 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 22는 도 21에서 나타난 적층형 대역 필터의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 3 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 24는 도 23에서 나타난 적층형 대역 필터의 단면도이다.
도 25는 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 4 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 26은 도 25에서 나타난 필터의 감쇠 특성 및 손실 특성을 도시하는 그래프이다.
도 27은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 5 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 28은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 6 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 29는 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 7 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 30은 도 29에서 나타난 필터의 감쇠 특성 및 손실 특성을 도시하는 그래프이다.
도 31은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 8 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 32는 도 31에서 나타난 필터의 감쇠 특성 및 손실 특성을 도시하는 그래프이다.
도 33은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 9 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 34는 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 10 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 35는 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 11 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 36은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 12 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 37은 본 발명의 적층형 대역 필터의 제 13 양태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 38은 종래의 적층형 대역 필터를 도시하는 분해 사시도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
1, 21, 31, 41, 51, 61, 71 : 적층형 공진기
2 : 유전체 시트
3, 62, 73 : 차폐 전극
4, 5 : 내부 전극
6, 22, 32 : 인출 전극
7 : 접지용 외부 전극 (제 1 외부 전극)
8 : 접지용 외부 전극 (제 2 외부 전극)
9, 10 : 입출력용 외부 전극 (제 3 외부 전극)
101, 121, 131, 141, 151, 56, 161, 66, 171, 76, 81, 86, 91 : 적층형 대역 필터
3, 87, 92 : 차폐 전극
4(41, 42, 43, 44), 5(51, 52, 53, 54) : 내부 전극
6(61, 62), 22(221, 222), 32(321, 322) : 인출 전극
103, 93 : 도체
104, 94 : 스트립 도체
102, 192 : 유전체 기판
하기에서는 본 발명의 적층형 공진기의 양태를 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 이 양태에서, 동일 부품 및 동일 부분에는 동일한 참조번호가 부여된다.
제 1 양태 (도 1 ∼ 도 3)
도 1에서 나타나듯이, 적층형 공진기(1)는 시트의 표면상에 내부 전극(4, 5)을 지닌 유전체 시트(sheet)(2), 시트의 표면상에 인출 전극(6)을 지닌 유전체 시트(2), 시트의 표면상에 차폐 전극(3)을 지닌 유전체 시트(2), 및 시트의 표면상에 아무것도 형성되지 않은 유전체 시트(2)를 포함한다. 상기 유전체 시트(2)는 세라믹 분말 및 결합제의 혼합물을 반죽하여 시트 형태로 반죽된 혼합물을 형성함으로써 제조되어진다. 전극(3 내지 6)은 예를 들어, Ag, Cu, Au, 또는 Ag-Pd을 포함하여 프린팅, 스퍼터링, 또는 진공 증착과 같은 기술에 의해 형성된다.
내부 전극(4)은 직사각형이며, 상기 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a) 및 개방단을 형성한 다른 단부(4b)를 가진다. 내부 전극(5)은 내부 전극(4)과 쌍을 형성하고, 내부 전극(4)에 대향 배치되어진다. 또한, 내부 전극(5)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(5a) 및 개방단을 형성한 또다른 단부(5b)를 가진다. 하나의 구현 양태에서, 내부 전극(4)은 내부 전극(5)의 폭 보다 약간 더 큰 폭을 가지도록 설계되어진다. 이것은 시트의 적층시 이동이 발생되더라도 내부 전극(4, 5) 사이의 대향 면적이 변화하는 것을 방지함으로써, 일정 공진 주파수의 공진기를 안정하게 제조한다. 내부 전극(4, 5)의 형태는 직사각형으로 한정되지 않고 원형, 삼각형, 다각형, 또는 다른 형태 등으로 형성될 수 있다.
인출 전극(6)은 시트(2)의 좌측에서 노출된 단부(6a)를 가지고, 다른 단부(6b)는 큰 폭을 지녀서 증가된 면적을 제공한다. 적층된 상태에서, 다른 단부(6b)는 용량성 결합에 의해 내부 전극(5)과 결합되어진다. 그러나, 인출 전극(6)의 단부(6b)에서 증가된 면적을 제공하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 인출 전극은 일정한 폭의 스트립 형태로 될 수 있다. 또한, 인출 전극을 내부 전극(5)에 근접하게 배치하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 인출 전극은 내부 전극(4)에 근접하거나, 또는 내부 전극(4, 5) 사이에 배치될 수도 있다.
차폐 전극(3)은 실질적으로 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성되고, 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(3a) 및 반대 측면에서 노출된 또다른 단부(3b)를 가진다. 층 사이의 접합 강도는 시트(2)의 외부 외주에 형성된 차폐 전극(3)이 없는 부분(3c, 3d)을 제공함으로써 향상되어진다. 차폐 전극(3) 및 시트(2)는 다른 재료로 제조되어, 접합 강도가 약하게 된다. 따라서, 시트(2)의 표면 전체에 걸친 차폐 전극(3)은 박리(peeling)와 같은 문제를 발생하기 쉽다. 그러나, 박리의 위험이 없는 경우, 차폐 전극(3)은 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 된 시트(2)는 적층된 후, 일체 소결되어 적층체로 된다. 따라서, 접지용 외부 전극(7, 8)(도 2에서 도시한다)은 생성된 적층체의 반대 측면에서 형성되고, 입출력용 외부 전극(9)은 좌측에 형성된다(즉, 도 2에 나타난 도표의 좌측에 묘사된다). 외부 전극(7 내지 9)은 코팅/베이킹, 스퍼터링 또는 진공 증착과 같은 예시적인 기술에 의해 형성되어진다. 내부 전극(4)의 일단(4a) 및 차폐 전극(3)의 일단(3a)은 접지용 외부 전극(7)에 접속되고, 내부 전극(5)의 일단(5a) 및 차폐 전극(3)의 일단(3b)은 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 인출 전극(6)의 일단(6a)은 입출력용 외부 전극(9)에 접속되어진다. 도 3에서 나타나듯이, 차폐 전극(3) 및 내부 전극(4, 5) 사이의 간격(d)은 300㎛ 이상으로 될 수 있다. 예를 들어, 400㎛ 이상, 600㎛ 이상, 또는 800㎛ 이상의 간격(d)이 될 수도 있다. 작은 간격(d)은 차폐 전극(3)에서 와전류 손실을 발생시켜 공진기 내의 자기장을 감쇠시키고 공진기의 Q-값을 저하시킨다.
상술한 적층형 공진기(1)에서, 내부 전극(4, 5) 사이에서 발생된 용량 및 내부 전극(4, 5)이 갖는 인덕턴스는 결합하여 분포 정수형 공진기를 형성한다. 보다 상세하게는, 이 적층형 공진기(1)은 종래의 공진기에서와 같이 스트립 도체를 사용하지 않는, 주 요인이 용량인 분포 정수형 공진기이므로, 중심 파장(λ)이 더 이상 임계적이지 않아서, 공진기(1)를 소형화하는 것이 가능하다. 따라서, 높은 Q-값을 가진 소형 공진기를 얻을 수 있다. 수적으로, 종래 공진기의 Q-값이 80인 것에 대해 비교하면, 제 1 양태 공진기(1)는 예를들어 100의 Q-값을 가진다.
또한, 치수 정밀도가 높은 내부 전극(4, 5)을 더 이상 제조할 필요가 없고, 종래의 적층형 콘덴서의 제조 방법이 적용 가능하므로, 본 양태의 적층형 공진기를 제조하기는 더욱 용이해 진다.
제 2 양태 (도 4 ∼ 도 5)
도 4에서 나타나듯이, 적층형 공진기(21)는 인출 전극(22)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 공진기 구조와 동일한 구조를 가진다. 인출 전극(22)은 실질적으로 T-자형이고, 유전체 시트(2)의 좌측에서 노출된 단부(22a) 및 시트(2)의 다른 측면에서 노출된 다른 단부(22b)를 가진다. 적층된 상태의 다른 단부(22b)는 유도성 결합에 의해 내부 전극(5)과 결합되어진다.
도 5에서 나타나듯이, 단부(22a)는 입출력용 외부 전극(9)에 접속되고, 단부(22b)는 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 그러나, T-자형 인출 전극을 이용하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 인출 전극이 L-자형으로 될 수도 있다. 또한, 인출 전극이 내부 전극(5)에 근접하게 배치하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 내부 전극(4)에 근접하거나, 내부 전극(4, 5) 사이에 배치될 수도 있다. 상술된 바와 같은 구조를 가진 적층형 공진기(21)는 상기 언급된 제 1 양태의 공진기(1)와 유사한 방식으로 작용한다.
제 3 양태 (도 6 ∼ 도 7)
도 6 및 7에서 나타나듯이, 적층형 공진기(31)는 인출 전극(32)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 공진기(1) 구조와 동일한 구조를 가진다. 인출 전극(32)은 내부 전극(5)이 형성된 유전체 시트(2) 상에 형성되어진다. 상기 인출 전극(32)은 일정한 폭으로 된 스트립 형태이고, 유전체 시트(2)의 좌측에서 노출된 단부(32a)를 가지며, 내부 전극(5)에 접속되어 실질적으로 T-자 형태를 형성하는 다른 단부(32b)도 가진다. 따라서, 인출 전극(32)은 내부 전극(5)과 직접 결합된다. 단부(32a)는 입출력용 외부 전극(9)에 접속되어진다. 그러나, 인출 전극을 내부 전극(5)에 접속하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 내부 전극(4)에 접속될 수도 있다. 상술된 바와 같은 구조를 지닌 적층형 공진기(31)는 상기 언급된 제 1 양태의 공진기(1)와 유사한 작용을 한다.
제 4 및 5 양태 (도 8 ∼ 도 11)
도 8 및 9에서 나타나듯이, 적층형 공진기(41)는 공진기(1)의 상부 표면에 배치된 차폐 전극(3)이 제거된 점을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 공진기(1) 구조와 동일한 구조를 가진다. 도 10 및 11에서 나타나듯이, 적층형 공진기(51)는 공진기(1)의 모든 차폐 전극(3)이 제거된 점을 제외하고는 제 1 양태에서의 공진기(1) 구조와 동일한 구조를 가진다. 이러한 공진기(41, 51)는 상기 제 1 양태에서의 공진기(1)와 유사한 작용을 한다. 또한, 차폐 전극을 형성하는 제조 단계를 생략할 수 있으므로, 제조 비용을 저가로 할 수 있다.
공진기(41, 51)의 경우에, 공진기(41, 51)는 인쇄된 회로 기판 상에 실장한 후, 공진기를 차폐용 금속 케이스로 커버함으로써, 또는 인쇄된 회로 기판 상에 형성된 광범위한 범위의 차폐용 접지 패턴 상에서 결합하여 공진기(41)를 실장함으로써 차폐될 수 있다.
제 4 및 5 양태의 원리는 여기에 설명된 양태뿐만 아니라 다른 양태에 대해서도 적용 가능하다.
제 6 및 7 양태 (도 12 ∼ 도 15)
도 12 및 13에서 나타나듯이, 적층형 공진기(61)는 차폐 전극(62)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 공진기(1) 구조와 동일한 구조를 가진다. 차폐 전극(62)은 실질적으로 유전체 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성되고, 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(62a)를 가진다. 층 사이의 접합 강도는 시트(2)의 외부 외주에 형성된 차폐 전극(62)을 갖지 않는 부분(62b, 62c)을 제공함으로써 향상되어진다. 상기 차폐 전극(62)은 단지 접지용 외부 전극(7)에 접속되어진다.
도 14 및 15에서 나타나듯이, 적층형 공진기(71)는 차폐 전극(72)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 공진기(1) 구조와 동일한 구조를 가진다. 상기 차폐 전극(72)은 실질적으로 유전체 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성된다. 시트(2) 사이의 접합 강도는 시트(2)의 외부 외주에 형성된 차폐 전극(72)을 갖지 않는 부분(72a)을 제공함으로써 향상되어진다. 상기 차폐 전극(72)은 어떠한 외부 전극(7)에도 접속되지 않는다. 상술한 바와 같은 구조를 가진 공진기(61, 71)는 상술한 제 1 양태의 공진기(1)와 유사한 작용을 하며, 또한, 시트(2) 사이에서 향상된 접합 강도를 제공한다.
제 6 및 제 7 양태의 원리는 여기에 설명된 양태뿐만 아니라 다른 양태에 대해서도 적용 가능하다.
다른 양태
본 발명의 적층형 공진기는 상기 양태로 한정되지 않는다. 본 발명의 기술에서 명백하듯이, 다양한 변화가 가능하다.
예를 들어, 내부 전극의 수는 4로 한정되지 않으며, 2 이상의 전극이 형성될 수 있다. 더 이상의 내부 전극으로는, 공진기의 중심 주파수가 저하될 수 있어, 치수를 대형화함 없이 내부 전극의 수를 조절함으로써 ㎒ 내지 ㎓ 범위 대의 어떠한 공진기를 임의로 설계할 수 있다. 따라서, 본 발명의 공진기는 통신 장치뿐만 아니라 TV 수상기에서도 또한 광범위하게 적용된다. 내부 전극 사이의 간격은 균일하지 않으며 특정 사양에 따라 변화될 수 있다.
적층체의 측면에 외부 전극을 제공하는 것은 필수적이지 않다. 예를 들어, 외부 전극이 관통-구멍과 같은 전기 접속 수단을 이용하여 적층체의 표면과 배면에 형성될 수 있다.
상기 양태에서, 시트는 적층된 후, 일체에 소결되나, 이것이 장치를 구성하는 유일한 기술은 아니다. 예를 들어, 적층형 공진기는 하기의 방법으로 제조될 수 있다. 이 방법은 인쇄와 같은 기술로 유전체 페이스트 재료를 도포하고, 건조에 의해 유전체 막을 형성한 후, 생성된 유전체 막의 표면에 전도성 페이스트 재료를 도포하고, 상기 막을 건조하여 전극 막을 형성하는 공정을 포함한다. 이와같이, 적층 구조를 가진 공진기는 전도성 랩(lap) 코팅에 의해 얻어질 수 있다. 시트(2) 대신 유전체 재료나 세라믹을 이용하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 수지 막이나 다른 절연체가 사용될 수 있고, 또는 예비 소결된 세라믹 재료도 사용될 수 있다.
내부 전극 및 인출 전극 사이의 전기적 결합은 예를 들어, 용량성 결합 및 유도성 결합의 임의의 조합, 또는 용량성 결합, 유도성 결합, 및 직접 결합의 임의의 조합이 될 수 있다.
본 발명의 적층형 대역 필터의 양태를 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 이 양태에서, 동일 부품 및 동일 부분에는 동일한 참조번호가 부여된다.
제 1 양태 (도 17 ∼ 도 20)
도 17에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(101)는 시트의 표면상에 내부 전극(4 (41, 42) 및 5 (51, 52))을 가진 유전체 시트(2), 시트의 표면상에 인출 전극(6 (61, 62))을 가진 유전체 시트(2), 시트의 표면상에 차폐 전극(3)을 가진 유전체 시트(2), 및 시트의 표면상에 아무것도 형성되지 않은 유전체 시트(2)를 포함한다. 상기 유전체 시트(2)는 세라믹 분말 및 결합제의 혼합물을 반죽하여 시트 형태로 반죽된 혼합물을 형성함으로써 제조되어진다. 전극(3 내지 6)은 Ag, Cu, Au, 또는 Ag-Pd을 포함하여 프린팅, 스퍼터링, 또는 진공 증착과 같은 기술에 의해 형성된다.
내부 전극(4)은 직사각형이며, 상기 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a) 및 개방단을 형성한 다른 단부(4b)를 가진다. 내부 전극(41, 42)은 유사한 치수로 설계되어 서로 평행하게 설치되어진다. 내부 전극(41)은 시트(2)의 좌측을 향해 위치되고, 내부 전극(42)은 우측을 향해 위치된다. 내부 전극(4)과 쌍을 형성한 내부 전극(5)은 직사각형이며, 내부 전극(4)에 대향 배치되어진다. 내부 전극(5)은 또한 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(5a) 및 개방단을 형성한 다른 단부(5b)를 가진다. 내부 전극(51, 52)은 유사한 치수로 설계되어 서로 평행하게 설치되어진다. 내부 전극(51)은 시트(2)의 좌측을 향해 위치되고, 내부 전극(52)은 우측을 향해 위치된다. 하나의 구현 양태에서, 내부 전극(4)은 내부 전극(5)의 폭 보다 약간 더 큰 폭을 가지도록 설계되어진다. 이것은 시트(2)의 적층 시의 이동이 발생되더라도 내부 전극(4, 5) 사이의 대향 면적이 변화하는 것을 방지함으로써 일정 공진 주파수의 대역 필터를 안정하게 제조한다. 내부 전극(4, 5)의 형태는 직사각형으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 원형, 삼각형, 다각형, 또는 다른 형태 등으로 형성될 수 있다.
인출 전극(61)은 시트(2)의 좌측에서 노출된 단부(6a) 및 증가된 면적을 제공하기 위해 큰 폭을 지닌 다른 단부(6b)를 가진다. 다른 단부(6b)는 용량성 결합에 의해 내부 전극(51)과 결합되어진다. 유사하게도, 인출 전극(62)은 인출 전극(61)과 유사한 치수로 설계되어진다. 또한, 인출 전극(62)은 시트(2)의 우측에 노출된 단부(6a) 및 용량성 결합에 의해 내부 전극(52)과 결합된 다른 단부(6b)를 가진다. 그러나, 상기 단부(6b)에서 증가된 면적을 제공하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 인출 전극은 일정한 폭의 스트립 형태로 될 수 있다. 또한, 인출 전극이 내부 전극(5)에 근접하게 위치하는 것도 꼭 필요한 것은 아니다. 대신, 내부 전극(4)에 근접하거나, 또는, 내부 전극(4, 5) 사이에 배치될 수 있다.
차폐 전극(3)은 실질적으로 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성되고, 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(3a) 및 반대 측면에서 노출된 단부(3b)를 가진다. 층 사이의 접합 강도는 시트(2)의 외부 외주 상에 형성되어 차폐 전극(3)을 갖지 않는 부분(3c, 3d)을 제공함으로써 향상되어진다. 차폐 전극(3) 및 시트(2)는 다른 재료로 제조되어, 접합 강도를 약하게 한다. 따라서, 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성된 차폐 전극(3)은 박리, 또는 유사한 문제를 발생하기 쉽다. 그러나, 박리의 위험만 없다면 차폐 전극(3)은 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성되어진다.
상술한 바와 같은 구조로 된 시트(2)는 적층된 후, 일체 소결되어 적층체로 된다. 따라서, 도 18에서 나타나듯이, 접지용 외부 전극(7, 8)은 생성된 적층체의 반대 측면에서 각각 형성되고, 입출력용 외부 전극(9, 10)은 좌측 및 우측에 각각 형성된다. 외부 전극(7 내지 10)은 예를들어 코팅/베이킹, 스퍼터링 또는 진공 증착과 같은 기술에 의해 형성되어진다. 내부 전극(4)의 단(4a) 및 차폐 전극(3)의 단(3a)은 접지용 외부 전극(7)에 접속되고, 내부 전극(5)의 일단(5a) 및 차폐 전극(3)의 일단(3b)은 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 인출 전극(61)의 일단(6a)은 입출력용 외부 전극(9)에 접속되어진다. 도 19에서 나타나듯이, 차폐 전극(3) 및 내부 전극(4, 5) 사이의 간격(d)은 300㎛ 이상으로 될 수 있다. 다른 양태에서는, 400㎛ 이상, 600㎛ 이상, 또는 800㎛ 이상의 간격이 될 수도 있다. 작은 간격(d)은 차폐 전극(3)에서 와전류 손실을 발생시켜 공진기 내의 자기장을 감쇠시키고 공진기의 Q-값을 저하시킨다.
상기 얻어진 적층형 적층형 대역 필터(101)에서, 내부 전극(41, 51) 사이에서 발생된 용량 및 내부 전극(41, 51)가 갖는 인덕턴스는 결합하여 분포 일정 공진기를 형성한다. 유사하게도, 내부 전극(42, 52) 사이에서 발생된 용량 및 내부 전극(42, 52)이 갖는 소유된 인덕턴스는 결합하여 분포 정수형 공진기를 형성한다. 상기 형성된 두 개의 분포 정수형 공진기는 유도성 결합 및 용량성 결합에 의해 결합되어 2-단 대역 필터로서 알려진 필터를 형성한다. 보다 상세하게는, 이 대역 필터(101)은 종래의 대역 필터에서와 같이 스트립 도체를 사용하지 않는, 주 요인이 용량인 분포 정수형 대역 필터이므로, 중심 파장(λ)이 더 이상 임계적이지 않아서, 대역 필터(101)를 소형화하는 것이 가능하다. 따라서, 손실이 작은 소형 대역 필터가 가능하다. 또한, 치수 허용 범위가 내부 전극(4, 5)에 대해 비교적 덜 엄밀하고, 종래의 적층형 콘덴서의 제조 방법이 적용 가능하므로, 적층형 대역 필터를 제조하기는 용이하다.
도 20은 생성된 대역 필터의 감쇠 특성(실선 15) 및 반사 특성(실선 16)을 도시하는 그래프이다. 도 20에서, 감쇠 특성(파선 17)은 하기에 설명된 제 5 양태에서 얻어진 필터의 특성이다.
제 2 양태 (도 21 ∼ 도 22)
도 21에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(121)는 인출 전극(22 (221, 222))을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101) 구조와 동일한 구조를 가진다. 인출 전극(221)은 실질적으로 T-자형이고, 유전체 시트(2)의 좌측에서 노출된 단부(22a) 및 시트(2)의 다른 측면에서 노출된 또다른 단부(22b)를 가진다. 다른 단부(22b)는 유도성 결합에 의해 내부 전극(51)과 결합되어진다. 유사하게도, 인출 전극(222)은 단부(22a)가 시트(2)의 우측에서 노출되고 다른 단부(22b)가 시트(2)의 또다른 측면에서 노출된 인출 전극(221)과 유사한 치수로 설계된다. 다른 단부(22b)는 유도성 결합에 의해 내부 전극(52)과 결합되어진다.
도 22에서 나타나듯이, 인출 전극(221)의 단부(22a)는 입출력용 외부 전극(9)에 접속되고, 다른 단부(22b)는 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 다른 방도로는, 인출 전극(222)의 단부(22a)는 입출력용 전극(10)에 접속되고, 다른 단부(22b)는 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 그러나, T-자형 인출 전극을 이용하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 인출 전극이 L-자형으로 될 수 있다. 또한, 인출 전극이 내부 전극(5)에 근접하게 배치하는 것도 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 인출 전극은 내부 전극(5)에 근접하거나, 또는 내부 전극(4, 5) 사이에 배치될 수도 있다. 상술된 바와 같은 구조를 가진 적층형 대역 필터(121)는 상기 언급된 제 1 양태의 대역 필터(101)와 유사한 작용을 한다.
제 3 양태 (도 23 ∼ 도 24)
도 23 및 24에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(131)는 인출 전극(32 (321, 322))을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101) 구조와 동일한 구조를 가진다. 상기 인출 전극(32)은 내부 전극(5)이 형성된 유전체 시트(2) 상에 형성되어진다. 인출 전극(321)은 일정한 폭으로 된 스트립-형태이고, 유전체 시트(2)의 좌측에서 노출된 단부(32a) 및 실질적으로 T-자형을 형성하기 위해 내부 전극(51)에 접속된 다른 단부(32b)를 가진다. 따라서, 인출 전극(321)은 내부 전극(51)에 직접 결합된다. 단부(32a)는 입출력용 외부 전극(9)에 접속되어진다. 다른 방도로는, 인출 전극(322)은 인출 전극(321)과 유사한 치수로 설계되며, 시트(2)의 우측에서 노출된 단부(32a), 및 내부 전극(52)에 접속된 또다른 단부(32b)를 가진다. 따라서, 인출 전극(322)은 내부 전극(52)에 직접 접속되어진다. 단부(32a)는 입출력용 외부 전극(10)에 접속된다. 그러나, 내부 전극(5)에 인출 전극을 접속하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 대신에, 내부 전극(4)에 접속할 수도 있다. 상술된 바와 같은 구조를 가진 적층형 대역 필터(131)는 상기 언급된 제 1 양태의 대역 필터(101)와 유사한 작용을 한다.
제 4 양태 (도 25 ∼ 도 26)
도 25에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(141)는 내부 전극(42, 52)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101)의 구조와 동일한 구조를 가진다. 내부 전극(42)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a)를 가진다.
내부 전극(41, 42)은 동일한 시트(2) 표면상에 형성되며, 시트(2)의 반대 측면으로 연장한다. 내부 전극(51, 52)은 유사한 방법으로 또다른 시트(2) 상에 형성된다. 그러나, 전극의 쌍((41, 51) 및 (42, 52))은 각기 표면(2)의 반대 측면으로 연장한다.
따라서, 시트(2)를 적층함으로써 형성된 적층체에서, 인출 전극(61)에 용량-결합된 내부 전극(51)(도 25의 하부에 배치된 내부 전극(51))은 연장하여 적층체의 한 측면에 노출되어진다. 다른 방도로는, 인출 전극(62)에 용량-결합된 내부 전극(52)(도 25의 하부에 배치된 내부 전극(52))는 연장하여 상기 적층체의 반대 측면에 노출되어진다. 내부 전극(42)의 단부(4a)는 적층체의 한 측면에 형성된 접지용 외부 전극(8)에 접속되고, 내부 전극(52)의 단부(5a)는 적층체의 반대 측면에 형성된 접지용 외부 전극(7)에 접속되어진다.
도 26은 상기 얻어진 대역 필터(141)의 감쇠 특성(실선 44) 및 반사 특성(실선 45)을 도시하는 그래프이다. 감쇠 특성에서는 필터(141)의 중심 주파수에 비해 고-주파수인 측면에서(도 26에서 A로 나타난 위치) 극이 나타난다. 따라서, 대역 필터(141)는 우수한 감쇠 특성을 지니며 상기 제 1 양태의 대역 필터(101)와 유사한 작용을 한다.
제 5 양태 (도 27)
도 27에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(151)는 내부 전극(4 (41, 42,43) 및 5 (51, 52, 53))을 각기 유전체 시트(2)와 평행하게 배치함으로써 형성된 세 개의 공진기를 포함한다.
내부 전극(4)은 시트(2)의 가까운 측면에서 노출된 단부(4a)를 가진다. 이 내부 전극(4)과 반대인 내부 전극(5)은 시트(2)의 반대 측면에서 노출된 단부(5a)를 가진다. 상기 내부 전극(41, 51)은 시트(2)의 좌측을 향한 위치에서 배치되고, 내부 전극(42, 52)은 시트(2)의 중심에, 내부 전극(43, 53)은 시트(2)의 우측을 향한 위치에서 배치된다. 인출 전극(61, 62)은 내부 전극(51, 52)에 각각 용량-결합되어진다.
적층된 후, 시트(2)는 일체에 소결되어 적층체로 된다. 또한, 접용 외부 전극(7, 8)은 적층체의 반대 측면에서 형성되고, 입출력용 전극(9, 10)은 좌측 및 우측에 형성되어진다(도 18에 도시된다). 내부 전극(4)의 단부(4a) 및 차폐 전극(3)의 단부(3a)는 접지용 전극(7)에 접속되고, 내부 전극(5)의 단부(5a) 및 차폐 전극(3)의 단부(3b)는 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 인출 전극(61)의 단부(6a)는 입출력용 외부 전극(9)에 접속되고, 인출 전극(62)의 단부(6a)는 입출력용 외부 전극(10)에 접속되어진다.
생성된 대역 필터(151)에서, 내부 전극(41, 51) 사이에서 발생된 용량 및 내부 전극(41, 51)이 갖는 인덕턴스는 결합함으로써 분포 정수형 공진기를 형성한다. 유사하게도, 내부 전극(42, 52) 및 내부 전극(43, 53)도 각각 분포 정수형 공진기를 형성한다. 상기 형성된 세 개의 공진기는 유도성 결합 및 용량성 결합에 의해 결합되어, 3-단 대역 필터로서 알려진 필터를 형성한다. 대역 필터(151)의 감쇠 특성은 도 20에서 파선(17)으로 나타난다. 종래의 스트립 도체를 사용하지 않은 본 대역 필터(151)는 저항 성분을 작게 하여 소형 제품으로 제조될 수 있다. 따라서, 내부 전극(4, 5)을 평행하게 배치함으로써 낮은 손실로 되는 소형의 3-단 대역 필터를 제공할 수 있다.
제 6 양태 (도 28)
도 28에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(56)는 내부 전극(42, 52)을 제외하고는 상기 제 5 양태에서의 대역 필터(151)의 구조와 동일한 구조를 가진다. 내부 전극(42)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a)를 가진다. 내부 전극(41,43)은 전극(42)과 동일한 시트(2) 표면상에 형성되며, 시트(2)의 반대 측면으로 연장한다.
내부 전극(52)의 단부(5a)는 전극(41, 43)과 동일한 시트(2)의 동일 측면에서 일부 노출된다. 다른 방도로, 내부 전극(51, 53)은 시트(2)의 반대 측면에서 연장한다.
따라서, 시트(2)를 적층함으로써 형성된 적층체에서, 내부 전극(51,53)(도 12의 하부에 배치된 내부 전극(51,53))은 인출 전극(61,62)에 용량-결합되어, 적층체의 한 측면으로 연장한다. 내부 전극(42)의 단부(4a)는 적층체의 한 측면에 형성된 접지용 외부 전극(8)에 접속되고, 내부 전극(52)의 단부(5a)는 적층체의 반대 측면에 형성된 접지용 외부 전극(7)에 접속되어진다.
상기 얻어진 대역 필터(56)는 도 20에서 파선(17)으로 나타나듯이 감쇠 특성을 가지며, 필터(56)의 중심 주파수에 비해 고-주파수인 측면에서 극이 형성된다. 따라서, 대역 필터(56)는 상기 제 5 양태의 대역 필터(151)와 유사한 작용을 한다.
제 7 양태 (도 29 및 30)
도 29에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(161)는 내부 전극(43, 53)을 제외하고는 상기 제 5 양태에서의 대역 필터(151)의 구조와 동일한 구조를 가진다. 내부 전극(43)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a)를 가진다. 동일한 시트(2) 표면상에 형성된 내부 전극(41,42)은 시트(2)의 반대 측면으로 연장한다. 다른 방도로, 내부 전극(53)은 전극(41, 42)과 동일한 시트(2)의 측면에서 노출된 단부(5a)를 가진다. 동일한 시트(2) 표면상에 형성된 내부 전극(51, 53)은 전극(53)의 시트(2)의 반대 측면으로 연장한다.
따라서, 시트(2)를 적층함으로써 형성된 적층체에서, 내부 전극(51)(도 29의 하부에 배치된 내부 전극(51))은 인출 전극(61)과 용량-결합되고, 연장하여 적층체의 한 측면 상에 노출된다. 다른 방도로, 내부 전극(53)(도 29의 하부에 배치된 내부 전극(53))은 인출 전극(62)과 용량-결합되고, 연장되어, 적층체의 반대 측면 상에서 노출되어진다. 내부 전극(43)의 단부(4a)는 적층체의 한 측면에 형성된 접지용 외부 전극(8)에 접속되고, 내부 전극(53)의 단부(5a)는 적층체의 반대 측면에 형성된 접지용 외부 전극(7)에 접속되어진다.
도 30은 생성된 대역 필터(161)의 감쇠 특성(실선 64) 및 반사 특성(실선 65)을 도시하는 그래프이다. 필터(161)의 중심 주파수에 비해 저-주파수인 측면에서(도 30에서 B로 나타난 위치) 극이 나타난다.
제 8 양태 (도 31 및 32)
도 31에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(66)는 내부 전극(4 (41, 42,43,44) 및 5 (51, 52, 53,54))을 각기 유전체 시트(2)의 표면과 평행하게 배치함으로써 형성된 네 개의 공진기를 포함한다.
내부 전극(4)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a)를 가지고, 이 내부 전극(4)과 반대 위치인 내부 전극(5)은 시트(2)의 반대 측면에서 노출된 단부(5a)를 가진다. 인출 전극(61, 62)은 각각 내부 전극(51, 54)과 용량-결합되어진다.
쌓아 올려진 후, 이 시트(2)는 일체에 소결되어 적층체로 된다. 또한, 상기 제 1 양태의 필터(101)에서와 같이, 접지용 외부 전극(7, 8)은 적층체의 반대 측면에서 각각 형성되고, 입출력용 외부 전극(9, 10)은 좌측 및 우측에 각각 형성되어진다(도 18 참조). 내부 전극(4)의 단부(4a) 및 차폐 전극(3)의 단부(3a)는 접지용 외부 전극(7)에 접속되고, 내부 전극(5)의 단부(5a) 및 차폐 전극(3)의 단부(3b)는 접지용 외부 전극(8)에 접속되어진다. 인출 전극(61)의 단부(6a)는 입출력용 전극(9)에 접속되고, 인출 전극(62)의 단부(6a)는 입출력용 외부 전극(10)에 접속되어진다.
생성된 대역 필터(66)에서, 내부 전극(41, 51) 사이에서 발생된 용량 및 내부 전극(41, 51)이 갖는 인덕턴스는 결합하여 분포 정수형 공진기를 형성한다. 유사하게도, 분포 정수형 공진기는 내부 전극(42, 52)에 의해서 하나, 내부 전극(43, 53)에 의해서 하나, 및 내부 전극(44, 54)에 의해서 하나 형성된다. 상기 형성된 네 개의 공진기는 유도성 결합 및 용량성 결합에 의해 결합되어, 4-단 대역 필터로서 알려진 필터를 형성한다. 도 32는 대역 필터(66)의 감쇠 특성(실선69) 및 반사 특성(실선 70)을 도시한다. 감쇠 특성에서는 우수한 감쇠 특성으로 필터(66)의 중심 주파수의 고-주파수 및 저-주파수 측면 사이에서(도 32에서 각각 C와 D로 나타나는 위치) 극이 나타난다.
이의 결과로, 종래의 스트립 도체를 사용하지 않은 대역 필터(66)는 저항 성분을 작게 하여 소형 제품으로 제조 될 수 있다. 따라서, 내부 전극(4, 5)을 평행하게 배치함으로써 낮은 손실로 되는 4-단 소형 대역 필터를 용이하게 얻을 수 있다.
제 9 양태 (도 33)
도 33에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(171)는 내부 전극(42, 44, 52,및54)을 제외하고는 상기 제 8 양태에서의 대역 필터(66)의 구조와 동일한 구조를 가진다. 각각의 내부 전극(42, 44)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(4a)를 가진다. 내부 전극(41,43)은 동일한 시트(2) 표면상에 형성되어, 시트(2)의 반대 측면으로 연장한다. 각각의 내부 전극(52, 54)은 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(5a)를 가진다. 내부 전극(51, 53)은 동일한 시트(2) 상에 형성되고, 시트(2)의 반대 측면으로 연장한다.
따라서, 시트(2)를 적층함으로써 형성된 적층체에서, 내부 전극(51)(도 33의 하부에 배치된 내부 전극(51))은 인출 전극(61)과 용량-결합되고, 연장하여 적층체의 한 측면 상에서 노출된다. 다른 방도로, 내부 전극(54)(도 33의 하부에 배치된 내부 전극(54))은 인출 전극(62)과 용량-결합되고, 연장하여 적층체의 반대 측면 상에서 노출된다. 내부 전극(42, 44)의 단부(4a)는 적층체의 한 측면에 형성된 접지용 전극(8)에 접속되고, 내부 전극(52, 54)의 단부(5a)는 적층체의 반대 측면에 형성된 접지용 전극(7)에 접속되어진다.
생성된 대역 필터(171)는 도 32의 그래프에서 나타난 것과 유사한 감쇠 및 반사 특성을 가진다. 상기 대역 필터(171)는 상기 제 8 양태의 대역 필터(66)와 유사한 작용을 한다.
이 대역 필터(171)에서, 시트(2)에 형성된 내부 전극은 반대 측면에서 교대로 연장한다. 그러나, 본 양태는 이러한 특정 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들어, (41, 42)는 시트(2)의 한 측면으로 연장하고, (43, 44)는 반대 측면으로 연장할 수 있듯이, 매번 두 개의 내부 전극이 교대로 연장할 수 있다.
제 10 및 11 양태 (도 34 ∼ 35)
도 34에서 나타나듯이, 적층형 공진기(76)는 필터(101)의 상부 표면에 배치된 차폐 전극(3)이 제거된 점을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101)의 구조와 동일한 구조를 가진다. 도 35에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(81)는 필터(101)의 모든 차폐 전극(3)이 제거된 점을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101) 구조와 동일한 구조를 가진다. 이러한 대역 필터(76, 81)는 제 1 양태에서의 대역 필터(101)의 작용과 유사한 작용을 하고, 또한, 차폐 전극을 감소시킴으로써 장치의 구성을 간소화하여 제조 비용을 저가로 할 수 있다.
대역 필터(76 또는 81)는 인쇄된 회로 기판 상에 실장한 후, 대역 필터를 차폐용 금속 케이스로 커버함으로써, 또는 인쇄된 회로 기판 상에 형성된 광범위한 범위의 차폐용 접지 패턴 상에서 결합하여 필터(76 또는 81)를 실장함으로써, 차폐될 수 있다.
제 10 및 11 양태의 차폐 전극 배치는 또한 제 1 양태뿐만 아니라 다른 양태에 대해서도 또한 적용 할 수 있다.
제 12 및 13 양태 (도 36 ∼ 도 37)
도 36에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(86)는 차폐 전극(87)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101) 구조와 동일한 구조를 가진다. 차폐 전극(87)은 실질적으로 유전체 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성되고, 시트(2)의 한 측면에서 노출된 단부(87a)를 가진다. 시트(2) 사이의 접합 강도는 시트(2)의 외부 외주에 형성된 차폐 전극(87)을 갖지 않는 부분(87b, 87c)을 제공함으로써 향상되어진다. 상기 차폐 전극(87)은 단지 접지용 외부 전극(7)에 접속되어진다.
도 37에서 나타나듯이, 적층형 대역 필터(91)는 차폐 전극(92)을 제외하고는 상기 제 1 양태에서의 대역 필터(101) 구조와 동일한 구조를 가진다. 상기 차폐 전극(92)은 실질적으로 유전체 시트(2)의 표면 전체에 걸쳐 형성된다. 시트(2) 사이의 접합 강도는 시트(2)의 외부 외주 상의 차폐 전극(92)을 갖지 않는 부분(92a)을 제공함으로써 향상되어진다. 상기 차폐 전극(92)은 어떠한 다른 전극에도 접속되지 않는다. 상술한 바와 같은 구조를 가진 대역 필터(86, 91)는 제 1 양태의 대역 필터(101)와 유사한 작용을 하며, 또한, 시트(2) 사이의 접합 강도를 향상시킨다.
제 12 및 13 양태의 원리는 제 1 양태뿐만 아니라, 다른 양태에 대해서도 또한 적용 할 수 있다.
다른 양태
본 발명의 적층형 대역 필터는 상기 양태로 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 다양한 방법으로 변화될 수 있다.
상기 양태에서와 같이, 공진기 내의 내부 전극의 수는 4로 한정되지 않으며, 적어도 2 이상의 어떤 수를 가질 수 있다. 더 이상의 내부 전극으로는, 대역 필터의 중심 주파수는 저하될 수 있다. 따라서, 대역 필터의 치수를 대형화함 없이 내부 전극의 수를 조절함으로써 ㎒ 내지 ㎓ 범위 대에서 임의로 설계할 수 있다. 따라서, 본 발명의 대역 필터는 통신 장치뿐만 아니라 TV 수상기 등에서도 광범위하게 적용된다. 또한, 내부 전극 사이의 간격이 균일할 필요는 없다. 이 간격은 특정의 설계 요구에 대응하여 변화될 수 있다. 또한, 5 이상의 공진기가 제공될 수 있다.
적층체의 측면에 외부 전극을 형성하는 것은 필요하지 않다. 또한, 외부 전극은 관통-구멍과 같은 전기적 접속 수단을 이용하여 적층체의 표면과 배면에 제공될 수 있는 것이 명백하다.
상술한 양태에서, 시트는 적층된 후 일체 소결되나, 이것이 단지 사용 가능한 유일한 기술은 아니다. 적층형 대역 필터는 예를 들어, 하기의 방법으로 제조될 수 있다. 이 방법은 인쇄 등으로 유전체 페이스트 재료를 도포하고, 건조에 의해 유전체 막을 형성한 후, 생성된 유전체 막의 표면에 전도성 페이스트 재료를 도포하고, 상기 막을 건조하여 전극 막을 형성하는 공정을 포함한다. 이와같이, 적층 구조를 가진 대역 필터는 전도성 랩 코팅으로 얻어질 수 있다. 시트(2) 대신 유전체 재료나 세라믹을 이용하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 수지 막이나 다른 절연체는 사용될 수 있고, 또는 예비 소결된 세라믹 재료도 사용될 수 있다.
내부 전극 및 인출 전극 사이의 전기적 결합은 예를 들어, 용량성 결합 및 유도성 결합의 조합, 또는 용량성 결합, 유도성 결합, 및 직접 결합의 임의의 조합이 될 수 있다.
상기에 상세하게 설명되듯이 본 발명에 따르면, 대향 배치된 적어도 한 쌍의 내부 전극 및 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속된 인출 전극을 제공함으로써, 주 요인으로서 내부 전극 사이에서 발생된 용량과 내부 전극에 의해 소유된 인덕턴스를 결합하여 분포 정수형 공진기를 형성하는 것이 가능하다. 다단 대역 필터는 복수 개의 분포 정수형 공진기를 유도성 결합 및 용량성 결합시킴으로써 용이하게 형성될 수 있다.
종래의 스트립 도체를 사용하지 않으므로, 공진기를 소형화하는 것은 가능하여 인덕턴스 성분이 낮고 Q-값이 높은 공진기를 또한 얻을 수 있다. 이와 유사하게, 스트립 도체가 없으므로, 대역 필터를 소형화하는 것이 가능하여 저항 성분이 낮은 저-손실 대역 필터를 얻을 수 있다. 치수의 허용 범위가 내부 전극에 대해 덜 엄격하고, 종래의 적층형 커패시터의 제조 방법을 이용할 수도 있으므로 제조가 용이하다. 내부 전극의 수를 조절함으로써 공진기 또는 대역 필터의 중심 주파수를 제어할 수 있어서, 치수를 대형화함 없이 어떠한 중심 주파수의 공진기 또는 대역 필터를 얻는 것이 가능하다.
상술한 보기의 양태는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 본 발명의 모든 관점을 설명하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명을 상기와 같이 상세히 기술하고, 특정 양태를 참조로 기술하고 있지만, 본 기술 분야의 전문가에게는 본 발명의 목적 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 변화시키고 변형시킬 수 있다는 것이 자명할 것이다.

Claims (25)

  1. 서로 대향하도록 배치되고 단일 공진 유닛(unit)을 형성하며 용량(capacitance)을 발생시키는 복수의 내부 전극;
    상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 전기적으로 결합된 인출 전극;
    적어도 하나의 절연체, 상기 내부 전극, 및 상기 인출 전극에 의해 형성된 적층체;
    상기 적층체의 표면상에 제공되고 상기 내부 전극 중의 하나에 접속되는 제 1 외부 전극;
    상기 적층체의 상기 표면상에 제공되고 상기 내부 전극 중의 다른 하나에 접속되는 제 2 외부 전극;
    상기 적층체의 상기 표면상에 제공되고 적어도 상기 인출 전극에 접속되는 제 3 외부 전극을 포함함을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 3 외부 전극은 입출력용 외부 전극임을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 외부 전극 및 상기 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나는 접지용 외부 전극임을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 인출 전극 사이의 전기적 결합은 용량성 결합, 유도성 결합, 및 직접 결합 중의 적어도 하나, 또는 이들의 조합임을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 인출 전극 사이의 전기적 결합은 용량성 결합이고, 상기 인출 전극은 상기 내부 전극 사이의 공간 내에 배치됨을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  6. 제 1항에 있어서, 차폐 전극은 상기 적층체의 상하 표면 중의 적어도 하나에 제공됨을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 차폐 전극은 상기 제 1 외부 전극 및 상기 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나에 접속됨을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 차폐 전극은 어떠한 상기 외부 전극에도 접속되지 않음을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 차폐 전극 사이의 간격은 적어도 300㎛ 이상임을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  10. 적어도 두 개의 공진기를 갖는 적층형 대역 필터로서,
    상기 각 공진기는 서로 대향하도록 배치되고 단일 공진 유닛(unit)을 형성하며 용량(capacitance)을 발생시키는 복수의 내부 전극, 및 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 전기적으로 결합된 인출 전극을 포함하며,
    상기 공진기의 상기 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속된 제 1 외부 전극, 공진기의 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속된 제 2 외부 전극, 공진기의 각각의 인출 전극에 접속된 제 3 및 제 4 외부 전극을 더 지니고, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 전극은 상기 내부 전극, 상기 인출 전극, 및 절연체에 의해 형성된 적층체의 표면상에 제공되도록 함을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제 3 및 상기 제 4 외부 전극은 입출력용 외부 전극을 구성함을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 외부 전극 및 상기 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나는 접지용 외부 전극임을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 각각의 공진기에 대해서, 상기 내부전극 중의 적어도 하나와 상기 인출전극 사이의 전기적 결합은 용량성 결합, 유도성 결합, 및 직접 결합 중의 적어도 하나, 또는 이들의 조합임을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 각각의 공진기에 대해서, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 인출 전극 사이의 전기적 결합은 용량성 결합이고, 상기 인출 전극은 상기 내부 전극 사이의 공간 내에 배치됨을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  15. 제 10항에 있어서, 차폐 전극은 상기 적층체의 상하 표면 중의 적어도 하나에 제공됨을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 차폐 전극은 상기 제 1 외부 전극 및 상기 제 2 외부 전극 중의 적어도 하나에 접속됨을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 차폐 전극은 어떠한 외부 전극에도 접속되지 않음을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 각각의 공진기에 대해, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 차폐 전극 사이의 간격은 적어도 300㎛ 이상임을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  19. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 외부 전극 및 상기 제 2 외부 전극은 상기 적층체의 반대 측면에 형성되고, 상기 각각의 공진기에 대해, 상기 내부 전극은 상기 각각의 반대측 표면으로 연장하여 상기 제 1 및 제 2 외부 전극에 각각 접속되어짐을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터
  20. 적어도 하나의 절연체, 서로 대향하도록 배치되어 단일 공진 유닛(unit)을 형성하며 용량(capacitance)을 발생시키는 적어도 하나의 제 1 및 제 2 내부 전극, 및 인출 전극에 의해 형성된 적층체를 포함하고,
    상기 인출 전극이 상기 제1 또는 제2 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속되고;
    제 1 외부 전극이 상기 적층체의 제 1 측면에 배치되어 적어도 상기 제 1 내부 전극에 접속되고;
    제 2 외부 전극이 상기 적층체의 제 2 측면에 배치되어 적어도 상기 제 2 내부 전극에 접속되고;
    제 3 외부 전극이 상기 적층체의 제 3 측면에 배치되어 적어도 상기 인출 전극에 접속되도록 함을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  21. 적어도 하나의 절연체, 서로 대향하도록 배치되어 단일 공진 유닛(unit)을 형성하며 용량(capacitance)을 발생시키는 제 1 및 제 2 내부 전극, 대향 배치된 제 3 및 제 4 전극, 및 제 1 및 제 2 인출 전극을 포함하는 적층체를 포함하고,
    상기 제 1 인출 전극이 제 1 또는 제 2 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속되며, 상기 제 2 인출 전극은 제 3 또는 제 4 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속되고;
    제 1 외부 전극이 상기 적층체의 제 1 측면에 배치되어, 상기 제 1 내지 제 4 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속되고;
    제 2 외부 전극이 상기 적층체의 제 2 측면에 배치되어, 상기 제 1 내지 제 4 내부 전극 중의 적어도 하나에 접속되고;
    제 3 외부 전극이 상기 적층체의 제 3 측면에 배치되어, 적어도 상기 제 1 인출 전극에 접속되고;
    제 4 외부 전극이 상기 적층체의 제 4 측면에 배치되어, 적어도 상기 제 2 인출 전극에 접속되도록 함을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 공진 유닛의 상기 복수개의 내부 전극은 서로 대향하도록 배치된 적어도 3개의 내부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  23. 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 공진 유닛의 상기 복수개의 내부 전극은 서로 대향하도록 배치된 적어도 3개의 내부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 인출 전극 사이의 전기적 결합은 용량성 결합이고, 상기 인출 전극은 상기 내부 전극 사이의 공간 외부에 배치됨을 특징으로 하는 적층형 공진기.
  25. 제 10항에 있어서, 상기 내부 전극 중의 적어도 하나와 상기 인출 전극 사이의 전기적 결합은 용량성 결합이고, 상기 인출 전극은 상기 내부 전극 사이의 공간 외부에 배치됨을 특징으로 하는 적층형 대역 통과 필터.
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