(57)【要約】    【課題】製造が容易な積層フィルタを提供する。    【解決手段】  誘電体基体１と、少なくとも一つの共振部Ｑとを含む。誘電体基体１は、外面に外導体膜３が備えられている。共振部Ｑは、少なくとも１つの柱状内導体５１を含む。柱状内導体５１は、誘電体基体１の内部に備えられ、誘電体基体１から露出していない。【選択図】      図１
2006279597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基体と、少なくとも一つの共振部とを含む積層フィルタであって、
前記誘電体基体は、外面に外導体膜が備えられ、
前記共振部は、少なくとも１つの柱状内導体を含み、前記柱状内導体は、前記誘電体基体の内部に備えられ、前記誘電体基体から露出していない、
積層フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載された積層フィルタであって、
前記共振部は、第１の柱状内導体と、第２の柱状内導体とを含み、
前記第１の柱状内導体は、前記誘電体基体の内部に備えられ、一端側が前記外導体膜と電気的に接続され、
前記第２の柱状内導体は、前記誘電体基体の内部において、前記第１の柱状内導体の他端側と接続され、前記誘電体基体から露出していない、
積層フィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載された積層フィルタであって、
前記共振部はλ／４共振器である、積層フィルタ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された積層フィルタであって、
前記第１の柱状内導体は、電気長にしてλ／１６以上を有する、積層フィルタ。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかに記載された積層フィルタであって、更に、端子を含み、
前記端子は、前記誘電体基体の外面に備えられ、
前記誘電体基体は、前記第２の柱状内導体と前記端子との間の部分の比誘電率が、その他の部分の比誘電率よりも高い、積層フィルタ。
【請求項６】
請求項１に記載された積層フィルタであって、
前記共振部は、第１の柱状内導体と、第２の柱状内導体と、第３の柱状内導体とを含み、
前記第１の柱状内導体は、前記誘電体基体の内部に備えられ、前記誘電体基体から露出しておらず、
前記第２の柱状内導体は、前記誘電体基体の内部において、前記第１の柱状内導体の一端側と接続され、
前記第３の柱状内導体は、前記第２の柱状内導体と間隔を隔てて前記誘電体基体の内部に備えられ、前記第１の柱状内導体の他端側と接続されている、
積層フィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載された積層フィルタであって、
前記共振部は、λ／２共振器である、積層フィルタ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された積層フィルタであって、
前記第１の柱状内導体は、電気長にしてλ／８以上を有する、積層フィルタ。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかに記載された積層フィルタであって、
前記第２の柱状内導体、及び、前記第３の柱状内導体は、前記誘電体基体から露出している、積層フィルタ。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れかに記載された積層フィルタであって、
前記第１の柱状内導体は、長さ方向で見た実質的な中央部分が、前記外導体膜と電気的に接続されている、積層フィルタ。
【請求項１１】
請求項６乃至１０の何れかに記載された積層フィルタであって、更に、端子を含み、
前記端子は、前記誘電体基体の外面に備えられ、
前記誘電体基体は、前記第２の柱状内導体と前記端子との間の部分の比誘電率、及び、前記第３の柱状内導体と前記端子との間の部分の比誘電率が、その他の部分の比誘電率よりも高い、積層フィルタ。
【請求項１２】
請求項２乃至１１の何れかに記載された積層フィルタであって、
前記第１の柱状内導体は、断面が実質的に円形状、又は、楕円形状である、
積層フィルタ。
【請求項１３】
請求項１に記載された積層フィルタであって、
前記共振部は、２以上であり、
前記共振部の一つは、請求項６乃至１２の何れかに記載されたものであり、平衡入出力部を構成している、積層フィルタ。
【請求項１４】
請求項１３に記載された積層フィルタであって、
前記共振部の別の一つは、請求項２乃至５の何れかに記載されたものであり、前記平衡入出力部に隣接して備えられている、積層フィルタ。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れかに記載された積層フィルタであって、
前記柱状内導体の少なくとも１つは、
誘電体シートと、導体シートとを用意し、前記誘電体シートは、前記誘電体基体となるものであり、切欠きを有し、前記導体シートは、前記柱状内導体となるものであり、前記切欠きに対応する形状を有し、
次に、前記誘電体シートの前記切欠きに、前記導体シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を経て得られた
積層フィルタ。
【請求項１６】
請求項１乃至１４の何れかに記載された積層フィルタであって、
前記柱状内導体の少なくとも１つは、
誘電体シートと、樹脂シートとを用意し、前記誘電体シートは、前記誘電体基体となるものであり、前記柱状内導体に対応した形状の切欠きを有し、前記樹脂シートは、焼成により焼失するものであり、前記切欠きに対応する形状を有し、
次に、前記誘電体シートの前記切欠きに、前記樹脂シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を経て得られた
積層フィルタ。
【請求項１７】
請求項１乃至１４の何れかに記載された積層フィルタを製造する方法であって、
誘電体シートと、導体シートとを用意し、前記誘電体シートは、前記誘電体基体となるものであり、切欠きを有し、前記導体シートは、前記柱状内導体となるものであり、前記切欠きに対応する形状を有し、
次に、前記誘電体シートの前記切欠きに、前記導体シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を含む、製造方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１４の何れかに記載された積層フィルタを製造する方法であって、
誘電体シートと、樹脂シートとを用意し、前記誘電体シートは、前記誘電体基体となるものであり、前記柱状内導体に対応した形状の切欠きを有し、前記樹脂シートは、焼成により焼失するものであり、前記切欠きに対応する形状を有し、
次に、前記誘電体シートの前記切欠きに、前記樹脂シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を含む、製造方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載された製造方法であって、前記複合シートを複数用意し、前記複合シートを積層する工程を含む製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、無線ＬＡＮ等の電子機器に用いられる誘電体フィルタには、小型化、軽量化、低コスト化、高性能化（多機能化）が求められる。これらの要求に応えるべく、本願発明者は、特許文献１、特許文献２において、共振器や負荷容量を形成するための孔が誘電体ブロックの内部で交差した誘電体フィルタを開示している。この種の誘電体フィルタは、例えば、準マイクロ波帯、マイクロ波帯、ミリ波帯またはサブミリ波帯等の高周波領域において用いられる。
【０００３】
この種の誘電体フィルタは、成型器、又は、金型を用いた乾式成形により製造されるのが一般的であったから、誘電体ブロックの内部で孔が交差する構造を実現するためには、例えば、２方向に動く複雑な金型等を用いる必要があり、製造が困難であるという問題が生じていた。
【０００４】
また、乾式成形により製造される関係上、誘電体フィルタの孔は、乾式成形で製造しやすいような構造、例えば、孔の端面が誘電体ブロックの表面に露出する構造に限定され、フィルタ設計の自由度が制限されていた。
【０００５】
更に、乾式成形で誘電体フィルタを製造する場合、機械加工の寸法精度に一定の限界があり、例えば、孔の内壁−誘電体ブロックの外表面間の厚みを０．２ｍｍ以下にすることは、極めて困難であった。このため、誘電体フィルタの小型化が図れないという問題が生じていた。
【特許文献１】特開２００３−１１０３０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１１０３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、製造が容易な積層フィルタを提供することである。
【０００７】
本発明のもう一つの課題は、設計の自由度が高く、良好な電気特性が得られる層フィルタを提供することである。
【０００８】
本発明の更にもう一つの課題は、製品の小型化を図り得る積層フィルタを提供することである。
【０００９】
本発明の更にもう一つの課題は、本発明に係る積層フィルタの製造に適した製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明は、積層フィルタ、及び、積層フィルタの製造方法を開示する。
【００１１】
１．積層フィルタ
本発明に係る積層フィルタは、誘電体基体と、少なくとも一つの共振部とを含む。誘電体基体は、外面に外導体膜が備えられている。共振部は、少なくとも１つの柱状内導体を含む。柱状内導体は、誘電体基体の内部に備えられ、誘電体基体から露出していない。
【００１２】
上述したように、誘電体基体は、外面に外導体膜が備えられている。共振部は、少なくとも１つの柱状内導体を含む。柱状内導体は、誘電体基体の内部に備えられている。かかる構成により、本発明に係る積層フィルタは、１つの電気回路要素として機能し得る。例えば、誘電体基体を介して、柱状内導体と外導体膜等が対向することにより、負荷容量が形成される。
【００１３】
従来、誘電体フィルタは、成型器、又は、金型を用いた乾式成形により製造されるのが一般的であったため、誘電体基体から露出していない構造の柱状内導体は実現できず、フィルタ設計の自由度が制限されていた。
【００１４】
本願の積層フィルタは、誘電体基体から露出していない柱状内導体という、従来実現できなかった構造を有するので、かかる構造により優れたフィルタ特性が得られる。例えば、従来実現し得なかった平衡入出力部を構成したり、従来よりも大きな負荷容量を形成することができる。誘電体基体から露出していない柱状内導体は、例えば、後述するシート法を用いて実現し得る。
【００１５】
また、少なくとも１つの柱状内導体が誘電体基体から露出していないから、露出していない柱状内導体について、外導体膜との絶縁を確保するためのマージンに必要な専用のパターンが不要となり、設計及び製造が容易になるとともに低コスト化が図られる。更に、露出していない柱状内導体−外導体膜間の絶縁が確実に確保できるから、良好な電気特性が得られる。
【００１６】
２．積層フィルタの製造方法
本発明は、上述した積層フィルタの製造に適した方法として、2つの態様を開示する。第１の態様に係る製造方法では、まず、誘電体シートと、導体シートとを用意する。誘電体シートは、誘電体基体となるものであり、切欠きを有する。導体シートは、柱状内導体となるものであり、切欠きに対応する形状を有する。次に、誘電体シートの切欠きに、導体シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を含む。
【００１７】
第２の態様に係る製造方法では、まず、誘電体シートと、樹脂シートとを用意する。誘電体シートは、誘電体基体となるものであり、柱状内導体に対応した形状の切欠きを有する。樹脂シートは、焼成により焼失するものであり、切欠きに対応する形状を有する。次に、誘電体シートの切欠きに、樹脂シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を含む。
【００１８】
かかる工程により、誘電体基体から露出していない構造の柱状内導体を形成でき、本発明に係る積層フィルタが得られる。
【００１９】
また、複合シートを用いたシート法を用いることにより、柱状内導体の形状、組合せ等を任意に設定でき、共振器、インダクタ、又は、キャパシタの設計の自由度が高くなるとともに、フィルタの小型化、低損失化、低コスト化、及び、高機能化を図り得る。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）製造が容易な積層フィルタを提供することができる。
（ｂ）設計の自由度が高く、良好な電気特性が得られる層フィルタを提供することができる。
（ｃ）製品の小型化を図り得る積層フィルタを提供することができる。
（ｄ）本発明に係る積層フィルタの製造に適した製造方法を提供することができる。
【００２１】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
１．積層フィルタ
図１は本発明に係る積層フィルタの一実施例を示す透視斜視図、図２は図１の２−２線に沿った断面図である。ただし、図１において、外導体膜の図示は省略されている。本発明の誘電体フィルタは、例えば、携帯電話や、無線ＬＡＮに使用される周波数帯域に通過帯域を持つバンドパスフィルタ、デュプレクサ等である。図１に示した積層フィルタの外形寸法は、例えば、２．２ｍｍ×３．３ｍｍ×２ｍｍ程度である。
【００２３】
図１において、積層フィルタは、誘電体基体１と、共振部Ｑ１と、外導体膜３（図２参照）と、第１の端子１１（図２参照）とを含む。誘電体基体１は、例えば、周知の誘電体セラミックスを用いて構成できる。
【００２４】
図２を参照すると、誘電体基体１の外面２１には、第１の端子１１、及び、外導体膜３が形成されている。誘電体基体１の外面２１〜２６の大部分は、外導体膜３によって覆われている。第１の端子１１、及び、外導体膜３は、例えば、銅、銀等を主成分とし、焼き付け、メッキ等の手段によって形成することができる。
【００２５】
第１の端子１１は、誘電体基体１の内部に埋設されていてもよい。第１の端子１１を埋設することにより、誘電体基体１の外面に第１の端子１１の引き出し部及び外導体膜３以外の導体を形成する必要がなくなり製造が容易になるとともに、実装基板上面に設置するシールド板の位置、形状、他部品等外部環境の影響を受け難くなり、良好なフィルタ特性が得られるからである。第１の端子１１が誘電体基体１の内部に埋設された構造は、後述するシート法を用いて容易に実現できるが、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図示の共振部Ｑ１は、例えば、λ／４共振器である。共振部Ｑ１は、第１の柱状内導体４１と、第２の柱状内導体５１とを含む。第１、第２の柱状内導体４１、５１は、内部が空洞であってもよいし、内部が導体で充填されていてもよい。
【００２７】
第１の柱状内導体４１は、誘電体基体１の内部に備えられ、面２３からその対向面である面２４の方向に配置されている。第１の柱状内導体４１の一端側は、面２３において露出し、外導体膜３と電気的に接続されている。第１の柱状内導体４１は、波長に対して無視できない程度、例えば、電気長にしてλ／１６以上とすることが好ましい。
【００２８】
第１の柱状内導体４１は、断面形状が実質的に、略円形、楕円形状（長円形）等の角を落とした滑らかな形状であることが好ましい。電界が集中し、損失の低減が図れるからである。
【００２９】
第１の柱状内導体４１は、外面２３において露出していなくてもよい。この場合、例えば、第１の柱状内導体４１の一端側からタップを取り出し、これを外導体膜３と導通させる等の方法を採用し得る。また、誘電体基体１の内部に通過帯域外に減衰極を設けるための回路を形成することにより、フィルタを高機能化してもよい。
【００３０】
第２の柱状内導体５１は、誘電体基体１の内部において、面２１からその対向面となる外面２２の方向に配置されている。第２の柱状内導体５１は、第１の柱状内導体４１の他端側と接続され、誘電体基体１から露出していない。このような、誘電体基体１から第２の柱状内導体５１が露出していない構造は、従来の乾式成形では実現し得なかった。
【００３１】
図において、第２の柱状内導体５１は、略直方体形状であるが、これに限定するものではない。例えば、第２の柱状内導体５１の断面形状を円形状、楕円形状（長円形状）等の角を落とした滑らかな形状とすることにより、電界の集中を緩和させ、損失の低減を図ることもできる。
【００３２】
上述したように、誘電体基体１は、外面に外導体膜３が備えられている。共振部Ｑは、柱状内導体４１、５１を含む。柱状内導体４１、５１は、誘電体基体１の内部に備えられている。かかる構成により、本発明に係る積層フィルタは、１つの電気回路要素として機能し得る。
【００３３】
すなわち、第２の柱状内導体５１は、誘電体基体１を介して面２２、２４〜２６に設けられた外導体膜３と対向するので、第２の柱状内導体５１−外導体膜３間には、負荷容量が形成される。また、第２の柱状内導体５１は、誘電体基体１を介して第１の端子１１と対向するので、第２の柱状内導体５１−第１の端子１１間には、入出力容量が形成される。
【００３４】
従来、誘電体フィルタは、成型器、又は、金型を用いた乾式成形により製造されるのが一般的であったため、誘電体基体１から露出していない構造（第２の柱状内導体５１）は実現できず、フィルタ設計の自由度が制限されていた。
【００３５】
本願の積層フィルタは、誘電体基体１から露出していない柱状内導体５１という、従来実現できなかった構造を有するので、かかる構造により優れたフィルタ特性が得られる。誘電体基体１から露出していない柱状内導体５１は、例えば、後述するシート法を用いて実現し得る。
【００３６】
また、柱状内導体５１が誘電体基体１から露出していないから、柱状内導体５１について、露出している場合に外導体膜３との絶縁を確保するためのマージンに必要な専用のパターンが不要となり、第１の端子１１以外のパターンは基本的に不要となる。このため、設計及び製造が容易になるとともに低コスト化を図り得る。また、第２の柱状内導体５１−外導体膜３間に誘電体基体１が介在する分だけ、絶縁が確実になり、良好な電気特性が得られる。
【００３７】
また、後述するように、シート法で構成することにより、シート積層方向については、各シートの厚み単位で自由に共振部Ｑ１の形状、組合せ等を設定し得る。シート積層方向に直交する方向については、連続的に自由に共振部Ｑ１を設定し得る。
【００３８】
一般的な乾式成型の場合、例えば、共振器Ｑ１と外面の間隔を０．２ｍｍで成形することは極めて困難であるが、シート法によれば、例えば、シート厚み０．１ｍｍ以下のシートを用いることにより、０．１ｍｍ以下の寸法精度で、容易に誘電体基体１を製造できる。例えば、第２の柱状内導体５１−第１の端子１１間を０．１ｍｍ以下にすることにより、極めて大きな入出力容量を形成し得る。
【００３９】
図示の実施例では、第２の柱状内導体５１が誘電体基体１から露出していないので、その分だけ、外導体膜３と対向する面積が増大し、大きな負荷容量を得ることができる。
【００４０】
これに対して、柱状内導体が露出している場合、柱状内導体が露出した面に、複雑で精密な導電パターンを形成し、第２の柱状内導体５１と外導体膜３との間を絶縁する必要があったので、絶縁不良が生じて製品歩留まりが低下するという問題や、製造が困難になるという問題が生じていた。
【００４１】
図３は本発明に係る積層フィルタの別の一実施例を示す断面図である。以下の図において、共通の構成部分ついては、同一の参照符号を付し、重複説明を省略する。それぞれの実施例は、共通の構成部分により、同様の作用効果を奏し得るが、重複説明は省略する。
【００４２】
図３において、誘電体基体１は、高誘電率部分１０１を含む。高誘電率部分１０１は、第２の柱状内導体５１と、第１の端子１１との間に設けられており、比誘電率が、その他の部分よりも高い。高誘電率部分１０１の比誘電率εｒは、例えば、εｒ＝７５程度とすることができる。
【００４３】
図示の積層フィルタは、第２の柱状内導体５１と、第１の端子１１との間に高誘電率部分１０１が設けられているので、第２の柱状内導体５１−第１の端子１１間に、極めて大きな入出力容量が得られる。
【００４４】
また、従来の乾式成形では、部分的に比誘電率を高くする構造は実現できなかったが、後述するように、例えば、所定形状の誘電体シート５１１（図３３参照）を用いることにより、高誘電率部分１０１を容易に形成し得る。
【００４５】
図４は本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図である。
図４において、第２の柱状内導体５１は、第１の柱状内導体４１の他端側と接続され、誘電体基体１から露出していない。第２の柱状内導体５１は、略円柱形状である。
【００４６】
図５は本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図、図６は図５の６−６線に沿った断面図である。図５において、外導体膜の図示は省略されている。
【００４７】
図示の積層フィルタは、誘電体基体１と、共振部Ｑ１と、外導体膜３（図６参照）と、第１の端子１１（図６参照）と、第２の端子１２（図６参照）とを含む。外形寸法は、例えば、２．３ｍｍ×６．６ｍｍ×２ｍｍ程度とすることができる。
【００４８】
図示の共振部Ｑ１は、例えば、λ／２共振器である。λ／２共振器は、例えば、平衡入出力の回路に用いることができる。より具体的には、λ／２共振器は、例えば、プッシュプル回路において、バランを使わずにアンプと直結するための平衡入出力のフィルタとして使用できる。
【００４９】
共振部Ｑ１は、第１の柱状内導体４１と、第２の柱状内導体５１と、第３の柱状内導体６１とを含む。第１の柱状内導体４１は、誘電体基体１の内部に備えられ、誘電体基体１から露出していない。第１の柱状内導体４１は、波長に対して無視できない程度、例えば、電気長にしてλ／８以上とすることが好ましい。
【００５０】
第１の柱状内導体４１は、長さ方向で見た実質的な中央部分がゼロ電位となるため、この部分からライン４１１を引出し、外導体膜３と導通させている。フィルタ特性が、より安定するからである。中央部分からライン４１１を引出す構造は、後述するシート法を用いて容易に実現できるが、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第２の柱状内導体５１は、誘電体基体１の内部において、第１の柱状内導体４１の一端側と接続されている。第３の柱状内導体は、第２の柱状内導体５１と間隔を隔てて誘電体基体１の内部に備えられ、第１の柱状内導体４１の他端側と接続されている。
【００５２】
図６を参照すると、面２１において、第２、第３の柱状内導体５１、６１は、誘電体基体１から露出し、外導体膜３と間隔（ギャップ）を隔てている。
【００５３】
第２、第３の柱状内導体５１、６１は、誘電体基体１を介して面２３〜２６に設けられた外導体膜３と対向するので、第２〜第３の柱状内導体５１〜６１−外導体膜３間には、負荷容量が形成される。また、第２、第３の柱状内導体５１、６１は、誘電体基体１を介して面２２に設けられた第１、第２の端子１１、１２と対向するので、第２の柱状内導体５１−第１の端子１１間、及び、第３の柱状内導体６１−第２の端子１２間には、入出力容量が形成される。
【００５４】
従来、誘電体フィルタは、成型器、又は、金型を用いた乾式成形により製造されるのが一般的であったため、誘電体基体１から露出していない構造（第１の柱状内導体４１）は実現できず、フィルタ設計の自由度が制限されていた。例えば、従来の乾式成形では複雑な形状を構成できなかったので、複数の共振器を結合回路で結合させる構成等が採用されていた。
【００５５】
本願の積層フィルタは、誘電体基体１から露出していない柱状内導体４１という、従来実現できなかった構造を有するので、かかる構造により優れたフィルタ特性が得られる。誘電体基体１から露出していない柱状内導体４１は、例えば、後述するシート法を用いて実現し得る。
【００５６】
図７は本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図、図８は図７の８−８線に沿った断面図である。図示の積層フィルタは、第１、第２、第３の柱状内導体４１、５１、６１が、誘電体基体１から露出していない。
【００５７】
図示の積層フィルタは、第２、第３の柱状内導体５１、６１が、誘電体基体１から露出していないから、第２、第３の柱状内導体５１、６１と、外導体膜３との絶縁を確保するためのマージンに必要な専用のパターンが不要となり、設計及び製造が容易になるとともに低コスト化を図り得る。また、第２、第３の柱状内導体５１、６１−外導体膜３間に誘電体基体１が介在する分だけ、絶縁が確実になり、良好な電気特性が得られる。
【００５８】
更に、第２、第３の柱状内導体５１、６１が露出していないから、その分だけ、外導体膜３と対向する第２、第３の柱状内導体５１、６１の面積が増加し、大きな負荷容量が得られる。
【００５９】
図９は本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す断面図である。
図９において、誘電体基体１は、高誘電率部分１０１、１０２を含む。高誘電率部分１０１、１０２は、比誘電率がその他の部分よりも高い。高誘電率部分１０１は、第２の柱状内導体５１と、第１の端子１１との間に設けられている。高誘電率部分１０２は、第３の柱状内導体６１と、第２の端子１２との間に設けられている。
【００６０】
図示の積層フィルタは、高誘電率部分１０１、１０２が設けられているので、当該部分に、大容量を形成し得る。高誘電率部分１０１、１０２は、例えば、誘電体シートを用いて所定形状に設定し得る。
【００６１】
図１０は本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図、図１１は、図１０に示した積層フィルタの正面図、図１２は同じく底面図、図１３は同じく平面図、図１４は同じく左側面図、図１５は同じく右側面図である。
【００６２】
図示の積層フィルタは、誘電体基体１と、共振部Ｑ１、Ｑ２と、外導体膜３（図１２参照）と、第１の端子１１ａ、１１ｂ（図１２参照）と、第２の端子１２ａ、１２ｂ（図１２参照）とを含む。外形寸法は、例えば、４．３ｍｍ×６．６ｍｍ×２ｍｍ程度とすることができる。
【００６３】
共振部Ｑ１、Ｑ２のそれぞれは、図５、図６に示したλ／２共振器と実質的に同一の構造であり、２つの共振部Ｑ１、Ｑ２が、平衡入出力の２段バンドパスフィルタを構成している。平衡入出力はアンテナ共用器にも適用できることは言うまでもない。
【００６４】
図示の実施例では、λ／２共振器を２つ用いたバンドパスフィルタを用いて説明したが、これに限定するものではない。例えば、複数の共振部のうち、少なくとも一つをλ／２共振器（平衡入出力部）とし、バンドパスフィルタを構成してもよい。また、共振部の別の一つをλ／４共振器として、平衡入出力部に隣接して備えてもよい。
【００６５】
また、共振部が３段以上の多段構成である場合、入出力に関与しない共振器は、λ／４としてもよい。また、詳細な説明は省略するが、λ／４共振器から入出力を設置し、更にこれに隣接した部分に別途ラインを設置して、ここから位相の偏倚した信号を取り出す方法を採用してもよい。この場合、λ／２共振器を使用しないので、更なる小型化が図れる。
【００６６】
図１６は本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す正面側斜視図、図１７は図１６の背面側斜視図、図１８は図１６の透視斜視図、図１９は図１８の１９−１９線に沿った断面図、図２０は図１８の２０−２０線に沿った断面図である。
【００６７】
図示の積層フィルタは、Ｗ−ＣＤＭＡ用アンテナ共用器（デュプレクサ）であり、外形寸法が、例えば、８．３ｍｍ×４．３ｍｍ×２．０ｍｍである。図示の積層フィルタは、誘電体基体１と、共振部Ｑ１〜Ｑ６（図１８参照）と、外導体膜３と、第１の端子１１と、第２の端子１２と、第３の端子１３と、ノッチフィルタ１４とを含む。
【００６８】
第１の端子１１は受信用端子Ｒｘであり、第２の端子１２はアンテナ接続用端子ＡＮＴであり、第３の端子１３は送信用端子Ｔｘである。本実施例のノッチフィルタ１４は、送信用端子に付加し、送信用周波数帯域外減衰量を改善するものであり、細いラインからなる。
【００６９】
誘電体基体１は、第１〜第３の端子１１〜１３、及び、ノッチフィルタ１４となる部分を除いて、外面の大部分が外導体膜３によって覆われている。高誘電率部分１０１は、共振部Ｑ４の第２の柱状内導体５１と、第２の端子１２との間に設けられている。高誘電率部分１０１の比誘電率εｒは、例えば、εｒ＝７５とした。
【００７０】
共振部Ｑ１〜Ｑ６は、図１に示した共振部Ｑ１と実質的に同一の構造である。共振部Ｑ１〜Ｑ６の第１の柱状内導体４１は、外導体膜３と電気的に接続され、第２の柱状内導体５１は、誘電体基体１から露出していない。
【００７１】
共振部Ｑ１〜Ｑ３が受信用であり、共振部Ｑ４〜Ｑ６が送信用である。共振部Ｑ１に含まれる第２の柱状内導体５１は、第１の端子１１と対向し、共振部Ｑ６に含まれる第２の柱状内導体５１は、第３の端子１３と対向し、共振部Ｑ３、Ｑ４に含まれる第２の柱状内導体５１は、第２の端子１２と対向し、入出力容量を形成している。また、高誘電率部分１０１には、大きな負荷容量が形成される。
【００７２】
図２１〜図２４は、図１６に示した誘電体フィルタの特性図である。図２１は送信用端子Ｔｘとアンテナ接続用端子ＡＮＴ間の通過特性Ｌ１であり、図２２は送信用端子Ｔｘの反射特性Ｌ２であり、図２３は受信用端子Ｒｘとアンテナ接続用端子ＡＮＴ間の通過特性Ｌ３であり、図２４は受信用端子Ｒｘの反射特性Ｌ４である。
【００７３】
図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）であり、左縦軸は減衰量（ｄＢ）である。図２１、図２３の右縦軸は左縦軸を１０倍拡大したものである。Ｌ１０、Ｌ３０は、通過特性Ｌ１、Ｌ３を１０倍拡大したものである。
【００７４】
図２１〜図２４に示すように、低い周波数帯域において良好な送信（Ｔｘ）特性が得られ、高い周波数帯域において良好な受信（Ｒｘ）特性が得られ、デュプレクサとして良好な特性が得られた。
【００７５】
２．本発明に係る積層フィルタの製造方法
図２５〜図３１は、本発明に係る積層フィルタの製造方法の一実施例を説明する図である。以下、図１０に示した積層フィルタを製造する場合を例にして説明する。
【００７６】
図示の製造方法では、まず、セラミック材料、有機バインダ、有機溶剤等を混合して得られたペーストを塗布し、ドクターブレード法等を用いて、所定の厚みを有する誘電体シート５１０（図２５参照）を形成する。
【００７７】
セラミック材料は、任意である。例えば、BaO−Nd2O3−TiO2、Mg2SiO4系誘電体材料等を用いることができる。セラミック材料の比誘電率εｒは、例えば、εｒ＝２５程度とすることが好ましい。誘電体シート５１０の厚みは、例えば、１２５μｍ程度とすることができる。
【００７８】
誘電体シート５１０に使用される誘電体は、一般的な高周波用の誘電体（所定の誘電率で、Ｑ値が高く、温度特性の良好なもの）であれば特に限定はない。しかし、電極と同時焼成するために、導体材料と同程度の温度で焼結が可能であることが好ましい。
【００７９】
誘電体シート５１０は、Ｑ値を重視すると焼成温度が１０００℃以下のいわゆる低温焼成用のセラミックグリーンシートではなく、より高温で焼成するセラミックグリーンシートであることが好ましい例が多いが、例えば、焼成温度が９００℃程度の低温焼成用のセラミックグリーンシートを用いてもよい。
【００８０】
次に、図２５に示すように、誘電体シート５１０から所定部分を除去して、切欠き５１２を形成し、誘電体シート５２０を得る。誘電体シート５２０は、誘電体基体１となる部分である。
【００８１】
次に、導体材料、有機バインダー、有機溶剤等を混合して得られたペーストを塗布し、同じくドクターブレード法等を用いて、導体シート６１０（図２６参照）を所定の厚みに成形する。導体シート６１０の厚みは、例えば、焼成縮率、縮率挙動を考慮して、誘電体シート５２０の厚みと等しくすることが好ましい。
【００８２】
導体材料は、任意である。例えば、導電率の良いＡｇ、Ｃｕ系材料等を用いることができる。誘電体シート５１０として、低温焼成が出来ないセラミック材料を用いる場合、導体シート６１０は、例えば、タングステン等の高温焼成用の導体材料と組み合わせることが好ましい。
【００８３】
次に、図２６に示すように、形成された導体シート６１０から所定部分を切出し、又は、打抜き、導体シート６２０を得る。導体シート６２０は、第２、第３の柱状内導体５１、６１となる部分であり、切欠き５１２（図２５参照）に対応する形状を有する。第２、第３の柱状内導体５１、６１の製造工程は、同様に説明できるので、以下、第２の柱状内導体５１を中心に説明する。
【００８４】
次に、図２７、図２８に示すように、誘電体シート５２０に、導体シート６２０を嵌め込み、複合シート７１０を得る。
【００８５】
次に、図２９に示すように、誘電体シート５１０（図２５参照）に切欠き５１４を形成し、誘電体シート５３０を得るとともに、導体シート６１０（図２６参照）から所定部分を切出し、又は、打抜き、導体シート６３０を得る。誘電体シート５３０は、誘電体基体１となる部分である。導体シート６３０は、第１の柱状内導体４１となる部分であり、切欠き５１４に対応する形状を有する。次に、図３０に示すように、誘電体シート５３０に、導体シート６３０を嵌め込み、複合シート７２０を得る。
【００８６】
次に、図３１に示すように、複合シート７１０、７２０を順次積層し、最上面及び最下面には、誘電体シート５１０を積層し、プレス圧着し、積層構造体を形成する。プレス圧着は、例えば、上下パンチが平坦な金型に積層構造体を入れて２０００Ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で、７分間程度加圧することが好ましい。図示の製造方法では、複合シート７１０を形成した後に、複合シート７２０を形成しているが、複合シート７１０、７２０の形成順序は任意である。
【００８７】
次に、積層構造体に脱バインダ工程、焼成工程を施す。焼成により、誘電体シート５１０、５２０、５３０が誘電体基体１となり、導体シート６２０、６３０が第１、第２の柱状内導体４１、５１となる。
【００８８】
次に、誘電体基体１の外面に外導体膜３、第１の端子１１ａ、１１ｂ、第２の端子１２ａ、１２ｂ（図１２参照）を形成し、図１０に示す完成品が得られる。外導体膜等の厚みは、例えば、１０μｍ程度とすることができる。
【００８９】
外導体膜等の形成方法としては、転写により導体（例えば、銀ペースト）を塗布、印刷して焼き付ける方法、鍍金を施す方法等、各種方法を採用し得る。また、誘電体基体の外面全面に導体の膜を形成した後、導体の膜の一部を除去することにより、外導体膜、第１、第２の端子を同時に形成してもよい。
【００９０】
また、積層構造体の最上面及び最下面に導体シートを設けることにより、外導体膜を容易に形成できる。この場合、外導体膜を形成する面は、４側面のみで済む。
【００９１】
上述した製造方法では、１枚のシートに１つの積層フィルタ要素か形成されているが、量産する場合は、図３２に示すように、例えば、一辺が６０mm程度のシートに多数の積層フィルタ要素が格子状に配列された集合シートを順次積層し、積層構造体を形成し、所定の大きさに切断することにより、複数の完成品を同時に製造してもよい。この場合、切断を容易にするため、積層フィルタ要素同士の境界にスリット（切れ込み）７１１を形成しておくことが好ましい。
【００９２】
上述したように、本発明にかかる製造方法は、セラミックシート工法を用いた微細加工により積層フィルタを製造するから、積層フィルタの小型化、軽量、及び、低コスト化を図ることができる。特に、複合シートを用いたシート法を用いることにより、柱状内導体の形状、組合せ等を任意に設定でき、共振器、インダクタ、又は、キャパシタの設計の自由度が広がるとともに、フィルタの小型化、低損失化、低コスト化、及び、高機能化を図り得る。例えば、シート厚み０．１ｍｍ以下のシートを用いることにより、第２の柱状内導体５１−第１の端子１１間を０．１ｍｍ以下にでき、大容量化を実現できる。
【００９３】
また、本発明によれば、乾式成形の縦横の孔を成形するような２方向に動く複雑な成型機、及び金型を使用する必要がないから、積層フィルタの製造コストを低減し得る。
【００９４】
図３３は、本発明に係る積層フィルタの製造方法の別の一実施例を説明する図である。図１６に示した積層フィルタは、例えば、図示の製造方法で製造し得る。
【００９５】
図示の製造方法では、まず、図２５〜図３０に示した工程と同様に、誘電体シート５２０、５３０に、導体シート６２０、６３０を嵌め込み、複合シート７３０（図３３参照）を得る。また、誘電体シート５１０の所定部分に高誘電率部分１０１となる誘電体シート５１１を嵌め込み、複合シート７３１（図３３参照）を得る。
【００９６】
次に、図３３に示すように、複合シート７３０、７３１を順次積層し、プレス圧着し、積層構造体を形成する。次に、脱バインダ工程、焼成工程が施され、外導体膜等が形成され、図１６に示す完成品が得られる。
【００９７】
図３４は、本発明に係る積層フィルタの製造方法の更に別の一実施例を説明する図である。図３５、図３６は図３４の製造方法により得られた積層フィルタの断面図である。
【００９８】
図示の製造方法では、まず、図２５〜図３０に示した工程と同様に、誘電体シート５２０、５３０に、導体シート６２０、６３０を嵌め込み、複合シート７４０（図３４参照）を得る。導体シート６２０は、図３５、図３６に示した柱状内導体９２となる部分であり、導体シート６３０は、図３５、図３６に示した柱状内導体９１となる部分である。
【００９９】
次に、図３４に示すように、誘電体シート５１０、複合シート７４０を順次積層し、プレス圧着し、積層構造体を形成する。次に、脱バインダ工程、焼成工程が施され、外導体膜等が形成され、図３５、図３６に示す完成品が得られる。図３５、図３６に示す積層フィルタは、柱状内導体９１、９２が誘電体基体１から露出している。
【０１００】
柱状内導体９１、９２の形成にあたって、柱状内導体９１、９２の形状に対応する空洞（孔）を形成し、孔にメタライズを施す方法も考えられるが、この方法では、複雑な形状の孔の全面に導体を形成することが困難であるとともに、孔の開口部近傍に導体が付着し易く、製品歩留まりが低下するという問題や、開口部近傍に付着した導体を除去する必要が生じるため工程数が増える等の問題があった。
【０１０１】
これに対し、図示の製造方法は、孔にメタライズを施す方法ではなく、シート法により柱状内導体を得ているから、上述した問題が生じることがない。
【０１０２】
図３７〜図３９は、本発明に係る積層フィルタの製造方法の更に別の一実施例を説明する図である。以下、図１０に示した積層フィルタの第１の柱状内導体４１を製造する工程を中心に説明する。
【０１０３】
図３７〜図３９の製造方法は、第１の柱状内導体４１の軸方向がセラミックシート面と平行である点で、第１の柱状内導体４１の軸方向がセラミックシート面に直交している図２５〜図３６に示した製造方法と異なる。
【０１０４】
図示の製造方法では、まず、図３７に示すように、複合シート７３１〜７３５を用意する。複合シート７３１は、誘電体シート５３１と、導体シート６３１とを含む。同様に、複合シート７３２〜７３５は、誘電体シート５３２〜５３５と、導体シート６３２〜６３５とを含む。
【０１０５】
誘電体シート５３１〜５３５は、誘電体シート５１０（図２５参照）から所定部分を除去して、切欠き５１４を形成したものである。導体シート６３１〜６３５のそれぞれは、断面形状が異なり、全体として、第１の柱状内導体４１に対応する形状を有する。
【０１０６】
次に、図３８、図３９に示すように、誘電体シート５１０、複合シート７３１〜７３５を順次積層し、プレス圧着し、脱バインダ工程、焼成工程等が施され、外導体膜等が形成され、図１０に示す完成品が得られる。
【０１０７】
図示の製造方法において、導体シート６３１〜６３５全体として、なめらかな曲面を形成するためには、例えば、レーザーを用いて誘電体シート５１０に破断面を斜めにした所定形状の切欠き５１４を形成し、切欠き５１４に、同様にレーザーを用いて破断面を斜めにした導体シート６３１〜６３５を嵌め込む等の手段を採用し得る。
【０１０８】
図示の製造方法は、積層フィルタにおける第１の柱状内導体の軸方向に直交する方向の寸法が、軸方向の寸法よりも小さいとき、特に有効である。第１の柱状内導体の軸方向に直交する方向の寸法が小さい（例えば、２ｍｍ以下）場合、積層体の厚みが、例えば、２ｍｍ程度で済むため、積層、切断、加圧プレス、焼成時の脱バイの各工程が容易になるからである。
【０１０９】
図４０〜図４２は、本発明に係る積層フィルタの製造方法の更に別の一実施例を説明する図である。以下、図１０に示した積層フィルタを製造する場合を例にして説明する。
【０１１０】
図示の製造方法では、まず、誘電体シート５１０（図２５参照）に切欠き５１２、５１４（図４０、図４１参照）を形成し、誘電体シート５２０、５３０（図４０、図４１参照）を得る。
【０１１１】
次に、有機材料、有機バインダ、有機溶剤等を混合して得られたペーストを塗布し、ドクターブレード法等を用いて、樹脂シートを形成し、樹脂シートから所定部分を切出し、又は、打抜き、樹脂シート６６０、６７０（図４０、図４１参照）を得る。樹脂シート６６０、６７０は、誘電体シートの焼成温度以下で焼失する特性を有する。樹脂シート６６０は、第２の柱状内導体５１に対応する形状を有し、樹脂シート６７０は、第１の柱状内導体４１に対応する形状を有する。
【０１１２】
次に、図４０、図４１に示すように、誘電体シート５２０、５３０に、樹脂シート６６０、６７０を嵌め込み、複合シート７５０、７６０を得る。
【０１１３】
次に、図４２に示すように、誘電体シート５１０、複合シート７５０、７６０を順次積層し、プレス圧着し、積層構造体を形成する。次に、脱バインダ工程、焼成工程が施される。樹脂シート６６０、６７０は、焼成工程で焼失する。
【０１１４】
次に、樹脂シート６６０、６７０が焼失してできた空洞にメタライズを行い、第１、第２の柱状内導体４１、５１を形成する。第１、第２の柱状内導体４１、５１の形成方法は周知である。例えば、Ａｇ等のペーストを塗布、焼成する方法や、鍍金等、各種方法を採用し得る。次に、誘電体基体１の外面に外導体膜、第１、第２の端子を形成し、図１０に示す完成品が得られる。
【０１１５】
図示の製造方法は、誘電体基体１と、第１、第２の柱状内導体４１、５１とを同時に焼成しないから、低温焼成できないセラミック材料（例えば、Ｑ等の特性がよいもの）と、焼成温度が低い導体材料（例えば、Ag系材料等の導電性の良い材料）とを容易に組合せることができ、高性能のフィルタを得ることができる。図示の製造方法では、高温（例えば、１０００℃以上）にてセラミック材料の焼成と樹脂材料の焼失を行った後、低温にて導体材料を焼成できるからである。
【０１１６】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係る積層フィルタの一実施例を示す透視斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】本発明に係る積層フィルタの別の一実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図である。
【図５】本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図である。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図である。
【図７】本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図である。
【図８】図７の８−８線に沿った断面図である。
【図９】本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す透視斜視図である。
【図１１】図１０に示した積層フィルタの正面図である。
【図１２】図１０に示した積層フィルタの底面図である。
【図１３】図１０に示した積層フィルタの平面図である。
【図１４】図１０に示した積層フィルタの左側面図である。
【図１５】図１０に示した積層フィルタの右側面図である。
【図１６】本発明に係る積層フィルタの更に別の一実施例を示す正面側斜視図である。
【図１７】図１６の背面側斜視図である。
【図１８】図１６の透視斜視図である。
【図１９】図１８の１９−１９線に沿った断面図である。
【図２０】図１８の２０−２０線に沿った断面図である。
【図２１】図１６に示した誘電体フィルタの特性図である。
【図２２】図１６に示した誘電体フィルタの別の特性図である。
【図２３】図１６に示した誘電体フィルタの更に別の特性図である。
【図２４】図１６に示した誘電体フィルタの更に別の特性図である。
【図２５】本発明に係る積層フィルタの製造方法の一実施例を説明する図である。
【図２６】図２５の工程の後の工程を説明する図である。
【図２７】図２６の工程の後の工程を説明する図である。
【図２８】図２７の工程の後の工程を説明する図である。
【図２９】図２８の工程の後の工程を説明する図である。
【図３０】図２９の工程の後の工程を説明する図である。
【図３１】図３０の工程の後の工程を説明する図である。
【図３２】本発明の製造方法に用いる集合シートを示す図である。
【図３３】本発明に係る積層フィルタの製造方法の別の一実施例を説明する図である。
【図３４】本発明に係る積層フィルタの製造方法の更に別の一実施例を説明する図である。
【図３５】図３４の製造方法により得られた積層フィルタの断面図である。
【図３６】図３４の製造方法により得られた積層フィルタの別の断面図である。
【図３７】本発明に係る積層フィルタの製造方法の更に別の一実施例を説明する図である。
【図３８】図３７の工程の後の工程を説明する図である。
【図３９】図３８の工程の後の工程を説明する図である。
【図４０】本発明に係る積層フィルタの製造方法の更に別の一実施例を説明する図である。
【図４１】図４０の工程の後の工程を説明する図である。
【図４２】図４１の工程の後の工程を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１                  誘電体基体
Ｑ１                共振部
３                  外導体膜
１１                第１の端子
【図１】
2006279597.tif 000003
【図２】
2006279597.tif 000004
【図３】
2006279597.tif 000005
【図４】
2006279597.tif 000006
【図５】
2006279597.tif 000007
【図６】
2006279597.tif 000008
【図７】
2006279597.tif 000009
【図１０】
2006279597.tif 000010
【図１１】
2006279597.tif 000011
【図１２】
2006279597.tif 000012
【図１３】
2006279597.tif 000013
【図１４】
2006279597.tif 000014
【図１５】
2006279597.tif 000015
【図１６】
2006279597.tif 000016
【図１７】
2006279597.tif 000017
【図１８】
2006279597.tif 000018
【図１９】
2006279597.tif 000019
【図２０】
2006279597.tif 000020
【図２１】
2006279597.tif 000021
【図２２】
2006279597.tif 000022
【図２３】
2006279597.tif 000023
【図２４】
2006279597.tif 000024
【図２６】
2006279597.tif 000025
【図２７】
2006279597.tif 000026
【図２８】
2006279597.tif 000027
【図２９】
2006279597.tif 000028
【図３２】
2006279597.tif 000029
【図３３】
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【図３４】
2006279597.tif 000031
【図３５】
2006279597.tif 000032
【図３６】
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【図３７】
2006279597.tif 000034
【図３８】
2006279597.tif 000035
【図３９】
2006279597.tif 000036
【図４０】
2006279597.tif 000037
【図８】
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【図９】
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【図２５】
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【図３０】
2006279597.tif 000041
【図３１】
2006279597.tif 000042
【図４１】
2006279597.tif 000043
【図４２】
2006279597.tif 000044