(57)【要約】  【課題】  フィルタの広帯域化による線路の特性インピーダンスの増加を低減し、小型化が容易なバンドパスフィルタとしてのフィルタ装置を提供すること。  【解決手段】  対向するように配置された第１および第２の接地電極11，12と、第１および第２の接地電極11，12間に積層された第１乃至第５の誘電体層21〜25と、第１乃至第５の誘電体層21〜25の各層間に形成され、第１および第２の接地電極11，12に電気的に接続された短絡端と開放端とを有する第１乃至第４の導体パターン31〜34とを備え、第１の接地電極11から第２の接地電極12にかけて各誘電体層21〜25に並列共振回路が形成されており、少なくとも第２および第３の導体パターン32，33に対して短絡端以外の外周を取り囲むように誘電体層21〜25より比誘電率の小さい低誘電率部41が形成されていることを特徴とするフィルタ装置である。小型化が容易で、浮遊容量による特性低下が抑えられる。【選択図】  図１
2008109447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するように配置された第１および第２の接地電極と、これら第１および第２の接地電極間に積層された第１乃至第５の誘電体層と、これら第１乃至第５の誘電体層の各層間に形成され、前記第１および第２の接地電極に電気的に接続された短絡端と開放端とを有する第１乃至第４の導体パターンとを備え、前記第１の接地電極および前記第１の導体パターンにより第１の並列共振回路が形成され、前記第１乃至第４の導体パターンの前記誘電体層を挟んで対向する各導体パターンの組によりそれぞれ第２乃至第４の並列共振回路が形成され、前記第２の接地電極および前記第４の導体パターンにより第５の並列共振回路が形成されており、少なくとも前記第２および第３の導体パターンに対して短絡端以外の外周を取り囲むように前記誘電体層より比誘電率の小さい低誘電率部が形成されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記低誘電率部は少なくとも前記第２および第４の誘電体層に形成された空洞部であることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記低誘電率部は少なくとも前記第２および第４の誘電体層に形成されたこれら誘電体層より比誘電率の小さい低誘電率誘電体であることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記低誘電率部は少なくとも前記第２の誘電体層と前記第３の誘電体層との層間および前記第３の誘電体層と前記第４の誘電体層との層間に形成されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記低誘電率部は前記第２の誘電体層から前記第４の誘電体層にかけて形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記第１乃至第４の導体パターンの短絡端から開放端までの長さが、通過帯域の中心周波数の波長の１／２以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記第１および第４の導体パターンは、前記第２および第３の導体パターンより幅が広く、かつ前記第２および第３の導体パターンの全面と平面視で重なるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信機器その他の各種通信機器等において使用されるフィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の移動体通信機器等に使用されるフィルタ装置は、移動体通信機器等の薄型化や小型化の要求に伴い、誘電体同軸型共振器を用いたフィルタから分布定数回路を共振器に用いた積層ストリップラインフィルタへと進展してきている。
【０００３】
この積層ストリップラインフィルタは、通過周波数帯域の低周波側および高周波側の減衰帯域にそれぞれ減衰極を備えて尖鋭な帯域通過特性を有しており、無線通信機などにおいて、所望周波数帯域の信号のみを選択的に通過させるとともに、通過帯域の低周波側および高周波側に近接した信号帯域における不所望信号の混入を防止して、良質の通信を行ない得るようにするためのバンドパスフィルタとして利用されている。
【０００４】
このような従来の積層ストリップラインフィルタとして、例えば、特許文献１に示されたものがある。特許文献１に示された従来の積層ストリップラインフィルタを、それぞれ図10に回路構成図、図11に透視平面図、図12に断面図で示す。なお、図12（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図11に示すａ−ａ’線およびｂ−ｂ’線における断面図である。
【０００５】
図10に示すように、従来の積層ストリップラインフィルタは、先端短絡線路121〜125と先端開放線路131〜135とで構成されている。そして、先端短絡線路121と先端開放線路131とが並列に接続されることにより、並列共振回路Ｂ１が形成されている。また、先端短絡線路122と先端開放線路132とが並列に接続されて、並列共振回路Ｂ２が形成されている。また、先端短絡線路123と先端開放線路133とが並列に接続されて、並列共振回路Ｂ３が形成されている。また、先端短絡線路124と先端開放線路134とが並列に接続されて、並列共振回路Ｂ４が形成されている。また、先端短絡線路125と先端開放線路135とが並列に接続されて、並列共振回路Ｂ５が形成されている。
【０００６】
そして、並列共振回路Ｂ２の一方の端子は、並列共振回路Ｂ１を介して接地されるとともに入出力端子の一方が接続され、並列共振回路Ｂ２の他方の端子は、並列共振回路Ｂ３を介して接地されるとともに並列共振回路Ｂ４の一方の端子が接続され、並列共振回路Ｂ４の他方の端子は、並列共振回路Ｂ５を介して接地されるとともに入出力端子の他方が接続されてバンドパスフィルタを構成している。
【０００７】
この構成において、一般に、バンドパスフィルタの通過帯域を狭帯域化するためには、接地された並列共振回路Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５を形成する先端短絡線路121，123，125の特性インピーダンスＺＬ１ｂ，ＺＬ３ｂ，ＺＬ５ｂと先端開放線路121，123，125の特性インピーダンスＺＣ１ｂ，ＺＣ３ｂ，ＺＣ５ｂとを小さくするか、もしくは、入出力端子間に直列に接続された並列共振回路Ｂ２，Ｂ４を形成する先端短絡線路122，124の特性インピーダンスＺＬ２ｂ，ＺＬ４ｂと先端開放線路132，134の特性インピーダンスＺＣ２ｂ，ＺＣ４ｂとを小さくする必要がある。
【０００８】
しかし、狭帯域な通過帯域の近傍の減衰極を、通過周波数帯域においてより通過帯域の近傍に移動させるためには、接地された並列共振回路Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５の特性インピーダンスを大きくするか、または入出力端子間に直列に接続された並列共振回路Ｂ２，Ｂ４の特性インピーダンスを小さくする必要があることから、接地された並列共振回路Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５の特性インピーダンスは狭帯域化と相反する傾向にある。
【０００９】
そこで、必要な通過帯域を確保した上でその通過帯域の近傍に減衰極を有する狭帯域化を実現するには、接地された並列共振線路の特性インピーダンスも入出力端子間に直列に接続された並列共振線路の特性インピーダンスも共に小さくし、それらの大きさをそのフィルタ回路の入出力インピーダンスよりも十分小さくすることで対応して、通過帯域の近傍に急峻な減衰極を有する狭帯域なフィルタを実現していた。
【特許文献１】特開平10−276005号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年の情報伝送容量の増加に伴い、無線通信機器は従来の周波数帯域では足りなくなり、高周波化と広帯域化とで利用帯域幅を拡張して情報伝送容量を確保するようになってきている。そこで、通過帯域が広く、そして通過帯域の近傍に減衰極を有するフィルタが求められるようになってきている。
【００１１】
このような状況において、従来の積層ストリップラインフィルタでは、通過帯域を広帯域化し、かつ通過帯域の近傍に減衰極を得ようとすると、接地された並列共振線路の特性インピーダンスを大きくする必要がある。そして、接地された並列共振線路の特性インピーダンスを大きくするには、図12に示す誘電体層131，133の厚みを厚くする必要がある。そのため、フィルタの小型化や薄型化が困難であるという問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、通過帯域の低周波側の近傍に第１の減衰極を、高周波側の近傍に第２の減衰極を有する周波数帯域特性を持つ、積層ストリップラインフィルタで構成されたフィルタ装置において、フィルタの通過帯域の広帯域化による線路の特性インピーダンスの増加を低減し、結果として厚みの増加を低減させ、小型化や薄型化が容易なフィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のフィルタ装置は、対向するように配置された第１および第２の接地電極と、これら第１および第２の接地電極間に積層された第１乃至第５の誘電体層と、これら第１乃至第５の誘電体層の各層間に形成され、前記第１および第２の接地電極に電気的に接続された短絡端と開放端とを有する第１乃至第４の導体パターンとを備え、前記第１の接地電極および前記第１の導体パターンにより第１の並列共振回路が形成され、前記第１乃至第４の導体パターンの前記誘電体層を挟んで対向する各導体パターンの組によりそれぞれ第２乃至第４の並列共振回路が形成され、前記第２の接地電極および前記第４の導体パターンにより第５の並列共振回路が形成されており、少なくとも前記第２および第３の導体パターンに対して短絡端以外の外周を取り囲むように前記誘電体層より比誘電率の小さい低誘電率部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記低誘電率部は少なくとも前記第２および第４の誘電体層に形成された空洞部であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において好ましくは、前記低誘電率部は少なくとも前記第２および第４の誘電体層に形成されたこれら誘電体層より比誘電率の小さい低誘電率誘電体であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記低誘電率部は少なくとも前記第２の誘電体層と前記第３の誘電体層との層間および前記第３の誘電体層と前記第４の誘電体層との層間に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記低誘電率部は前記第２の誘電体層から前記第４の誘電体層にかけて形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、第１乃至第４の導体パターンの短絡端から開放端までの長さが、通過帯域の中心周波数の波長の１／２以下であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記第１および第４の導体パターンは、前記第２および第３の導体パターンより幅が広く、かつ前記第２および第３の導体パターンの全面と平面視で重なるように配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のフィルタ装置によれば、第１の接地電極および第１の導体パターンにより第１の並列共振回路が形成され、第１乃至第４の導体パターンの誘電体層を挟んで対向する各導体パターンの組によりそれぞれ第２乃至第４の並列共振回路が形成され、第２の接地電極および第４の導体パターンにより第５の並列共振回路が形成されていることから、広帯域化による線路の特性インピーダンスの増加を低減でき、特性インピーダンスの増加による誘電体層の厚みの増加を低減できるので、小型化が容易なフィルタ装置を提供することができるとともに、さらに少なくとも第２および第３の導体パターンに対して短絡端以外の外周を取り囲むように誘電体層より比誘電率の小さい低誘電率部が形成されていることから、第１の接地電極と第２の導体パターンとの間および第２の接地電極と第３の導体パターンとの間に発生してしまう浮遊容量を低減させることにより第２乃至第４の並列共振回路の特性が低下することを抑えることができるので、広い通過帯域を有するとともに通過帯域の近傍で急峻な減衰特性を有する、小型化や薄型化が可能である高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【００２１】
また、本発明のフィルタ装置によれば、低誘電率部が少なくとも第２および第４の誘電体層に形成された空洞部であるときには、低誘電率部の比誘電率を最も小さいものとすることができ、特性劣化の原因となる浮遊容量をより効果的に低減でき、より高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【００２２】
また、本発明のフィルタ装置によれば、低誘電率部が少なくとも第２および第４の誘電体層に形成されたこれら誘電体層より比誘電率の小さい低誘電率誘電体であるときには、特性劣化の原因となる浮遊容量を低減できるとともに、低誘電率部が空洞部である場合に比較して強度の低下をより小さくすることができるので、より高信頼性で高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明のフィルタ装置によれば、低誘電率部が少なくとも第２の誘電体層と第３の誘電体層との層間および第３の誘電体層と第４の誘電体層との層間に形成されているときには、その製造工程において低誘電率部の形成を、例えば低誘電率のペーストを塗布するだけで行なうことができるので、低誘電率部の形成がより容易な高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明のフィルタ装置によれば、低誘電率部が第２の誘電体層から第４の誘電体層にかけて形成されているときには、第２および第４の並列共振回路の特性劣化の原因となる浮遊容量のみを効果的に低減でき、かつ第１の接地電極と第１の導体パターンとの結合および第２の接地電極と第４の導体パターンとの結合は小さくならないので、第１および第４の導体パターンの面積を大きくする必要がなくなり、小型のままでさらに高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【００２５】
また、本発明のフィルタ装置によれば、第１乃至第４の導体パターンの短絡端から開放端までの長さが、通過帯域の中心周波数の波長の１／２以下であるときには、導体パターンを構成する先端短絡線路および先端開放線路が、共振を起こしやすい長さである、通過帯域の中心周波数の波長の１／４以下の長さとなるので、容易に並列共振回路として動作する、小型化がより容易なフィルタ装置を提供することができる。
【００２６】
また、本発明のフィルタ装置によれば、第１および第４の導体パターンが、第２および第３の導体パターンより幅が広く、かつ第２および第３の導体パターンの全面と平面視で重なるように配置されているときには、平面視で第１および第２の接地電極と第２および第３の導体パターンとが重なる部分には、その間に第１および第４の導体パターンが確実に位置することとなるので、第１および第２の接地電極と第２および第３の導体パターンとの間に発生し特性劣化の原因となる浮遊容量をより低減でき、より高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明のフィルタ装置について以下に詳細に説明する。図１および図５〜図８はそれぞれ本発明のフィルタの実施の形態の一例を示す透視斜視図、図２は図１に示した本発明のフィルタ装置における各層を平面視した（積層方向から見た）一例を示す平面図、図３は本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例のフィルタ装置における導体パターンの重なりを平面視した透視平面図、図４は本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例の回路構成図である。
【００２８】
図１〜図３および図５〜図８において、11は第１の接地電極、21は第１の接地電極の下に配置された第１の誘電体層、22は第１の誘電体層21の下に積層された第２の誘電体層、23は第２の誘電体層22の下に積層された第３の誘電体層、24は第３の誘電体層23の下に積層された第４の誘電体層、25は第４の誘電体層24の下に積層された第５の誘電体層、12は第５の誘電体層の下に配置された第２の接地電極である。31は第１および第２の誘電体層21，22の層間に配置された第１の導体パターン、32は第２および第３の誘電体層22，23の層間に配置された第２の導体パターン、33は第３および第４の誘電体層23，24の層間に配置された第３の導体パターン、34は第４および第５の誘電体層24，25の層間に配置された第４の導体パターンである。41は第２および第３の導体パターンの外周を取り囲むように配置された第１乃至第５の誘電体層21〜25より比誘電率の小さい低誘電率部である。
【００２９】
そして、図２に示すように、第１乃至第４の導体パターン31〜34は、第１乃至第４の先端短絡電極31ｂ〜34ｂと第１乃至第４の先端開放電極31ａ〜34ａとが接続されて形成されており、第１乃至第４の先端短絡電極31ｂ〜34ｂ側の一端が接続導体（図示せず）により第１および第２の接地電極11および12に接続された短絡端と、第１乃至第４の先端開放電極31ａ〜34ａ側の他方端が開放された開放端とを有するものとなっている。
【００３０】
また、第１の接地電極１および第１の導体パターン31により第１の図４に示す並列共振回路Ａ１が形成され、第１の導体パターン31および第２の導体パターン32により第２の並列共振回路Ａ２が、第２の導体パターン32および第３の導体パターン33により第３の並列共振回路Ａ３が、第３の導体パターン33および第４の導体パターン34により第４の並列共振回路Ａ４が形成され、第２の接地電極２および第４の導体パターン34により第５の並列共振回路Ａ５が形成される。
【００３１】
詳細には、第１の接地電極11および第１の先端短絡電極31ａにより、図４に示す第１の先端短絡線路101が構成され、第２の接地電極12および第５の先端短絡電極34ａにより第５の先端短絡線路105が構成される。そして、第１の先端短絡電極31ａおよび第２の先端短絡電極32ａにより第２の先端短絡線路102が構成され、第２の先端短絡電極32ａおよび第３の先端短絡電極33ａにより第３の先端短絡線路103が構成され、第３の先端短絡電極33ａおよび第４の先端短絡電極34ａにより第４の先端短絡線路104が構成される。
【００３２】
また、同様に第１の接地電極11および第１の先端開放電極31ｂにより、図４に示す第１の先端開放線路111が構成され、第２の接地電極12および第５の先端開放電極34ｂにより第５の先端開放線路115が構成される。そして、第１の先端開放電極31ｂおよび第２の先端開放電極32ｂにより第２の先端開放線路112が構成され、第２の先端開放電極32ｂおよび第３の先端開放電極33ｂにより第３の先端開放線路113が構成され、第３の先端開放電極33ｂおよび第４の先端開放電極34ｂにより第４の先端開放線路114が構成される。
【００３３】
そして、先端短絡線路101と先端開放線路111とが並列に接続されることにより、図４に示す並列共振回路Ａ１が形成される。また、先端短絡線路102と先端開放線路112とが並列に接続されることにより、並列共振回路Ａ２が形成される。また、先端短絡線路103と先端開放線路113とが並列に接続されることにより、並列共振回路Ａ３が形成される。また、先端短絡線路104と先端開放線路114とが並列に接続されることにより、並列共振回路Ａ４が形成される。また、先端短絡線路105と先端開放線路115とが並列に接続されることにより、並列共振回路Ａ５が形成される。
【００３４】
本発明のフィルタ装置は、このような第１〜第５の並列共振回路Ａ１〜Ａ５で構成されることにより、従来の構成と比較して広帯域化によるパターンの特性インピーダンスの増加を低減でき、結果として厚みの増加を低減し、小型化や薄型化が容易なフィルタおよびフィルタ装置となる。さらに低誘電率部41を設けることにより、第２および第３の導体パターン32，33と第１および第２の接地電極11，12との間に発生する特性劣化の原因となる浮遊容量を低減できるので、広い通過帯域を有するとともに通過帯域の近傍に急峻な減衰特性を有する高性能なバンドパスフィルタとしてのフィルタ装置となる。
【００３５】
また、上記構成において、第１〜第４の導体パターン31〜34の短絡端から開放端までの長さが、このフィルタ装置による通過帯域の中心周波数の波長の１／２以下であることが好ましい。このことにより、第１〜第４の導体パターン31〜34が、通過帯域の中心周波数の波長の１／４の以下の長さの先端短絡線路101〜105と先端開放線路111〜115とになることから、容易に並列共振回路として動作するので、容易に小型のフィルタ装置を提供することができる。
【００３６】
また、図３に示すように、第１および第４の導体パターン31，34は、第２および第３の導体パターン32，33より幅が広く、かつ第２および第３の導体パターン32，33の全面と平面視で重なるように配置されることが好ましい。このことにより、平面視で第１および第２の接地電極11，12と第２および第３の導体パターン32，33とが重なる部分には、その間に第１および第４の導体パターン31，34が確実に位置することとなるので、さらに第２および第３の導体パターン32，33と第１および第２の接地電極１，２との間に発生する特性劣化の原因となる浮遊容量を低減でき、高性能なフィルタ装置を提供することができる。
【００３７】
また、低誘電率部41は、少なくとも第２および第４の誘電体層22，24に形成された空洞部であることが好ましい。低誘電率部41が空洞部であることによって、低誘電率部41の誘電率を最も小さいものとすることができ、特性劣化の原因となる浮遊容量をより効果的に低減でき、より高性能なフィルタ装置とすることができる。
【００３８】
また、低誘電率部41は、少なくとも第２および第４の誘電体層22，24に形成された、誘電体層21〜25より比誘電率の小さい低誘電率誘電体であることが好ましい。低誘電率部41が低誘電率誘電体から成るものであることによって、特性劣化の原因となる浮遊容量を低減できるとともに、低誘電率部41が空洞部である場合に比較して強度の低下をより小さくすることができるので、より高信頼性で高性能なフィルタ装置とすることができる。
【００３９】
また、図５に示すように、低誘電率部41は、少なくとも第２の誘電体層21と第３の誘電体層23との層間および第３の誘電体層23と第４の誘電体層24との層間に形成されていることが好ましい。低誘電率部41をこのように形成すると、その製造工程において低誘電率部41の形成を、例えば低誘電率の誘電体ペーストを塗布するだけで行なうことができるので、低誘電率部41の形成がより容易な高性能なフィルタ装置を提供することができる。また、低誘電率部41を空洞部で形成するときも、焼成時に消失する成分から成るペーストを塗布するだけで形成することができる。焼成時に消失する成分は、グリーンシートに含まれる有機バインダーに用いられる樹脂、例えばアクリル樹脂にペースト化するための有機溶剤を加えたものを用いればよい。
【００４０】
また、図６に示すように、低誘電率部41は、第２の誘電体層22から第４の誘電体層24にかけて形成するのが好ましい。この場合には、第２および第４の並列共振回路Ａ２，Ａ４の特性劣化の原因となる浮遊容量のみを効果的に低減でき、かつ図１に示す例のように第１および第５の誘電体層21,25にも低誘電率部41を形成した場合に比べて、第１の接地電極11と第１の導体パターン31との結合および第２の接地電極12と第４の導体パターン34との結合は小さくならず、第１および第５の並列共振回路Ａ１，Ａ５の接地容量を減らすことがないので、第１および第４の導体パターン31，34の面積を大きくする必要がなく、従って、小型のままでさらに高性能なフィルタ装置を提供することができる。また、図７および図８に示すように、低誘電率部41を第２および第４の誘電体層22，24のみに形成すれば、このような効果は得られるので、低誘電率部41を形成することによる強度の低下を最小限にとどめたり、低誘電率部41を形成するコストを小さくすることができたりする点で好ましいものとなる。
【００４１】
本発明のフィルタ装置に用いる第１乃至第５の誘電体層21〜25としては、例えば、アルミナ，ムライト，窒化アルミニウムおよびガラスセラミックス等のセラミック材料、あるいは四ふっ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ），四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ），四ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルテロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂，ポリイミド等の有機樹脂材料が用いられる。これらの材料による第１〜第５の誘電体層21〜25の形状や寸法（厚みや幅，長さ）は、使用される周波数や用途等に応じて設定される。セラミック材料の場合は、より高周波の信号を伝送することが可能な、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等の低抵抗金属からなる導体材料と同時焼成が可能なガラスセラミックスが好ましい。
【００４２】
本発明のフィルタ装置における第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターン31〜34は、第１乃至第５の誘電体層21〜25がセラミック材料からなる場合は、Ｗ，Ｍｏ，Ｍｏ−Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等の金属を主成分とするメタライズ層により形成される。また、第１乃至第５の誘電体層21〜25が樹脂系材料からなる場合は、厚膜印刷法，各種の薄膜形成方法，めっき法あるいは箔転写法等により形成した金属層や、このような金属層上にめっき層を形成したもの、例えばＣｕ層，Ｃｒ−Ｃｕ合金層，Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉめっき層およびＡｕめっき層を被着させたもの，Ｔａ２Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕめっき層を被着させたもの，Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕめっき層を被着させたもの，Ｎｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕめっき層を被着させたもの等が挙げられる。その厚みや幅は、伝送される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。
【００４３】
第１乃至第５の誘電体層21〜25ならびに第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターン31〜34の形成は、従来周知の方法を用いればよい。例えば第１乃至第５の誘電体層21〜25がガラスセラミックスから成る場合であれば、まずそれら誘電体層21〜25となるガラスセラミックスのグリーンシートを準備し、グリーンシート上にスクリーン印刷法によりＣｕ等の導体ペーストを所定形状で印刷塗布して第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターン31〜34を形成する。次に、第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターン31〜34が形成されたグリーンシートを重ねて圧着するなどして積層体を作製し、この積層体を850〜1000℃で焼成することにより形成する。その後、外表面に露出している導体層上には、ＮｉめっきおよびＡｕめっき等のめっき皮膜を形成する。第１乃至第５の誘電体層21〜25が有機樹脂材料から成る場合であれば、例えば有機樹脂シート上に第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターン31〜34の形状に加工したＣｕ箔を転写し、Ｃｕ箔が転写された有機樹脂シートを積層して接着剤で接着することにより形成する。
【００４４】
第１および第２の接地電極11，12と第１乃至第４の導体パターン31〜34の短絡端（第１乃至第５の先端短絡電極31ｂ〜34ｂ）とを接続する接続導体は、第１乃至第５の誘電体層21〜25内に形成された貫通導体または第１乃至第５の誘電体層21〜25の側面に形成された側面導体の形態で形成することにより、積層されたそれら誘電体層21〜25の内部に形成するフィルタ装置の設計自由度が向上するとともに、より小型で高性能なフィルタ装置とすることができる。
【００４５】
このような貫通導体や側面導体は、第１乃至第５の誘電体層21〜25がガラスセラミックスから成る場合には、貫通導体は、前述の製造方法において第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターン31〜34を形成する前に、グリーンシートにあらかじめ形成しておいた貫通孔内に同様の導体ペーストを印刷法等により充填することで形成することができ、側面導体は、第１乃至第４の導体パターン31〜34の短絡端を側面に露出させた積層体を形成した後、同様の導体ペーストを積層体の側面に印刷することにより形成することができる。第１乃至第５の誘電体層21〜25が樹脂系材料から成る場合も同様に、グリーンシートに代えて有機樹脂シートを用い、導体ペーストの印刷やめっきにより貫通孔内に貫通導体を形成したり、薄膜法等により側面導体を形成したりすればよい。第１乃至第４の導体パターン31〜34の短絡端を積層体の側面に露出させるには、第１乃至第４の導体パターン31〜34の短絡端がグリーンシート（あるいは有機樹脂シート）の端部に位置するように形成したり、第１乃至第４の導体パターン31〜34を形成したグリーンシート（有機樹脂シート）を積層した後に、第１乃至第４の導体パターン31〜34の短絡端が側面に露出するように積層体を切断したりすればよい。
【００４６】
低誘電率部41は、少なくとも第２および第３の導体パターン32，33に対してその短絡端以外の外周を取り囲むように形成された、第１乃至第５の誘電体層21〜25より比誘電率が小さい部分である。少なくとも第２および第３の導体パターン32，33の短絡端以外の外周を取り囲むように低誘電率部41を形成すると、その平面視の形状は略コ字形状となるが、低誘電率部41が第１乃至第５の誘電体層21〜25に形成される場合、すなわちその形成方法が後述するようにグリーンシート（あるいは有機樹脂シート）に貫通孔を形成する工程を含む場合は、貫通孔を形成したグリーンシート（有機樹脂シート）が変形し易くなるので、図１，２および図６〜図８に示すように、複数に分割された形状の低誘電率部41とすればよい。その分割数や分割した低誘電率部41の配置については特に制限されるものではない。低誘電率部41が分割された形状の場合は、図８に示すように低誘電率部41を多数にしてもよく、この場合には貫通導体用の貫通孔を形成する方法を用いて、空洞部として、あるいは貫通孔内に誘電体材料を充填した低誘電率誘電体として、同時に形成することもできる。この場合は図８に示すように、第１乃至第４の導体パターン31〜34の周りに２重以上に配列し、側面から見てできるだけ低誘電率部41を隙間なく配置すると、第１の接地電極11と第２の導体パターン32との間および第２の接地電極12と第３の導体パターン33との間の結合はそれらの間に低誘電率部41を介することとなるので、浮遊容量の低減を効率よく行なうことができる点で好ましいものとなる。
【００４７】
また、図７および図８に示すように、低誘電率部41は、第１乃至第４の導体パターン31〜34の外周に沿った形状で、できるだけ第１乃至第４の導体パターン31〜34の外周に近い位置まで配置すると、第１の接地電極11と第２の導体パターン32との間および第２の接地電極12と第３の導体パターン33との間の結合との結合をより小さくすることができる点で好ましいものとなる。なお、図７および図８においては、第１および第４の導体パターン31，34が第２および第３の導体パターン32，33より幅が広く、かつ第２および第３の導体パターン32，33の全面と平面視で重なるように配置されていることから、低誘電率部41は第１および第４の導体パターン31，34の外周に沿って第１乃至第５の誘電体層21〜25を積層方向に貫通する形状としている。
【００４８】
同様の理由で、低誘電率部41が少なくとも第２の誘電体層22と第３の誘電体層23との層間および第３の誘電体層23と第４の誘電体層24との層間に形成される場合は、図５に示すように第１乃至第４の導体パターン31〜34の周囲の各誘電体層22，23，24の表面の全面にわたって形成されるのが好ましいが、第１乃至第４の導体パターン31〜34および低誘電率部41を印刷等により形成する場合は、第１乃至第４の導体パターン31〜34を設計通りの形状とするためにはその印刷位置ずれを考慮して第１乃至第４の導体パターン31〜34と低誘電率部41との間に0.1ｍｍ程度の隙間を設けて形成するとよい。
【００４９】
低誘電率部41が第１乃至第５の誘電体層21〜25に形成された空洞部である場合は、前述の製造方法において積層体を作製する前に、金型等を用いてグリーンシート（有機樹脂シート）を打ち抜くなどして貫通孔を形成しておくことで形成することができる。第１乃至第５の誘電体層21〜25がセラミック材料から成る場合は、貫通孔を形成したグリーンシートの変形を防止するために、焼成時に消失する成分を貫通孔に埋め込んでおくとよい。焼成時に消失する成分は、グリーンシートに含まれる有機バインダーに用いられる樹脂、例えばアクリル樹脂を用いればよい。焼成時に消失する成分を貫通孔に埋め込むには、消失する樹脂ペーストを印刷により貫通孔に埋め込む方法や、貫通孔を形成する際に、消失する樹脂シートをグリーンシート上に重ねてグリーンシートとともに打ち抜くとともに、グリーンシートが打ち抜かれて形成された貫通孔に嵌め込む方法がある。
【００５０】
低誘電率部41が第１乃至第５の誘電体層21〜25に形成された、これら誘電体層21〜25より比誘電率の小さい低誘電率誘電体である場合は、例えば前述の製造方法と同様にして形成した貫通孔内に第１乃至第５の誘電体層21〜25より比誘電率の小さい誘電体ペーストを充填して低誘電率誘電体を形成すればよい。低誘電率誘電体となる誘電体ペーストを印刷により貫通孔に埋め込む方法や、貫通孔を形成する際に低誘電率誘電体となるグリーンシート（低誘電率樹脂シート）をグリーンシート（有機樹脂シート）上に重ねてグリーンシート（有機樹脂シート）と共に打ち抜くとともに、この打ち抜いた低誘電率誘電体となるグリーンシート（低誘電率樹脂シート）をグリーンシート（有機樹脂シート）が打ち抜かれて形成された貫通孔に嵌め込む方法がある。
【００５１】
低誘電率誘電体を形成するのに用いる誘電体材料は、前述のような第１乃至第５の誘電体層21〜25に比して比誘電率の小さいものを選択して用いればよい。例えば第１乃至第５の誘電体層21〜25がガラスセラミックスから成る場合は、ガラスセラミックスを構成するセラミックフィラー成分やガラス成分をより比誘電率の小さいものに代えたり、比誘電率の小さい成分の比率を高くしたりすればよい。また、貫通孔に埋め込む誘電体ペーストやグリーンシートを、例えば有機バインダー量の多いものとすることで、焼成後にポーラス（多孔質）なガラスセラミックスとなるようにしてもよい。また、第１乃至第５の誘電体層21〜25が有機樹脂材料から成る場合は、例えば第１乃至第５の誘電体層21〜25としてガラス繊維充填エポキシ樹脂（比誘電率が3.5〜５）を用い、低誘電率誘電体としてＰＴＦＥ（比誘電率が２〜３）を用いるなどすればよい。
【００５２】
具体的には、次世代の通信規格であるＵＷＢ（Ultra Wide Band）規格に用いられる通過帯域の中心周波数が４ＧＨｚのバンドパスフィルタとしてのフィルタ装置は、例えば第１乃至第５の誘電体層21〜25として比誘電率が9.4のガラスセラミックスを用い、第１および第２の接地電極11，12および第１乃至第４の導体パターンにＡｇメタライズを用いて、低誘電率部41を図１に示すような空洞部（内部は空気とみなして比誘電率は１）とすることにより得られる。このとき、第１の誘電体層21の厚みを200μｍ、第２の誘電体層22の厚みを50μｍ、第３の誘電体層23の厚みを250μｍ、第４の誘電体層24の厚みを50μｍ、第５の誘電体層25の厚みを200μｍとし、第１および第２の接地電極11，12の寸法を1.7ｍｍ×5.5ｍｍとし、第１および第４の導体パターン31，34を寸法が0.42ｍｍ×3.4ｍｍの先端短絡電極31ｂ，34ｂと1.2ｍｍ×1.7ｍｍの先端開放電極31ａ，34ａとにより構成し、第２および第３の導体パターン32，33を寸法が0.4ｍｍ×3.4ｍｍの先端短絡電極32ｂ，33ｂと1.1ｍｍ×1.65ｍｍの先端開放電極32ａ，33ａとにより構成し、第１乃至第４の導体パターン31〜34の外周を取り囲む領域において先端開放電極31ａ〜34ａ側および両側方にそれぞれ寸法が1.7ｍｍ×0.25ｍｍおよび0.25ｍｍ×5.0ｍｍで第１乃至第５の誘電体層21〜25を貫通する空洞部を低誘電率部41として配置する。比誘電率が9.4のガラスセラミックスは、例えば、ガラス成分としてＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯおよびアルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化ガラスが50質量％とフィラー成分としてアルミナが50質量％とからなるものを用いればよい。
【００５３】
このような例の本発明のフィルタ装置のフィルタ特性は、図９の線図に実線の特性曲線で示すようなものとなる。また、このような例の本発明のフィルタ装置によるフィルタ特性に対して、空洞部（低誘電率部）を有さない従来のフィルタ装置において得られるフィルタ特性は、図９に破線の特性曲線で示すようなものとなる。
【００５４】
また、図10〜図12に示す従来の構造のフィルタ装置で、誘電体層および導体パターンを前述の本発明のフィルタ装置の例と同様のガラスセラミックスおよびＡｇメタライズを用いて得られるフィルタ装置におけるフィルタ特性を図13に図９と同様の線図で示す。
【００５５】
なお、図９および図13に示す線図において、縦軸は挿入損失（単位：ｄＢ）を、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を示す。
【００５６】
図９および図13に示すフィルタ特性から、本発明のフィルタ装置のフィルタ特性（実線の特性曲線で示す。）は、従来のフィルタ装置のフィルタ特性（破線の特性曲線で示す。）と比較すると極めて広い通過帯域を有しており、また、低誘電率部を有さない従来のフィルタ装置のフィルタ特性と比較すると、広い通過帯域を有するとともに急峻な減衰特性を有することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図２】図１に示した本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例における各層を平面視した平面図である。
【図３】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例における導体パターンの重なりを平面視して示す透視平面図である。
【図４】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す回路構成図である。
【図５】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図６】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図７】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図８】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図９】本発明および従来のフィルタ装置における通過特性の例を示す線図である。
【図１０】従来のフィルタ装置の例を示す回路構成図である。
【図１１】従来のフィルタ装置の例を示す透視平面図である。
【図１２】図１１に示す従来のフィルタ装置の例を示す断面図であり、（ａ）はａ−ａ’線断面図、（ｂ）はｂ−ｂ’線断面図である。
【図１３】従来のフィルタ装置における通過特性の例を示す線図である。
【符号の説明】
【００５８】
11・・・第１の接地電極
12・・・第２の接地電極
21・・・第１の誘電体層
22・・・第２の誘電体層
23・・・第３の誘電体層
24・・・第４の誘電体層
25・・・第５の誘電体層
31・・・第１の導体パターン
32・・・第２の導体パターン
33・・・第３の導体パターン
34・・・第４の導体パターン
41・・・低誘電率部
【図１】
2008109447.tif 000003
【図２】
2008109447.tif 000004
【図３】
2008109447.tif 000005
【図４】
2008109447.tif 000006
【図５】
2008109447.tif 000007
【図６】
2008109447.tif 000008
【図７】
2008109447.tif 000009
【図８】
2008109447.tif 000010
【図９】
2008109447.tif 000011
【図１０】
2008109447.tif 000012
【図１１】
2008109447.tif 000013
【図１２】
2008109447.tif 000014
【図１３】
2008109447.tif 000015