(57)【要約】【課題】挿入電極や第２のビアホール導体の形成も必要なく、広い範囲で共振周波数の調整が可能となる誘電体共振器を提供する。【解決手段】積層体１０のビアホール導体３４と対向するグランド電極２３に、切り欠き４０を形成し、この切り欠き４０にてＬ−Ｃ共振回路の容量値を減少させ、共振周波数を調整する。また、従来の副伝送線路と対向するグランド電極の切り欠き形成と併用する。【選択図】図１
2004179911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層してなる積層体の両主面及び端面にグランド電極を被着させるとともに、前記積層体の内部に、前記グランド電極に対し積層体の端面で接続される主伝送線路と、該主伝送線路に対し間に誘電体層を挟んで対向する副伝送線路と、これらの両伝送線路を接続するビアホール導体とから成るストリップラインを配設した誘電体共振器において、
前記積層体端面のグランド電極に、ビアホール導体−グランド電極間の静電容量を所定値に設定する切り欠きが形成されていることを特徴とする誘電体共振器。
【請求項２】
複数の誘電体層を積層してなる積層体の両主面及び端面にグランド電極を被着させるとともに、前記積層体の内部に、前記グランド電極に積層体の端面で接続される主伝送線路と、該主伝送線路と誘電体層を介して対向する副伝送線路と、これら両伝送線路を接続するビアホール導体とから成るストリップラインを配設してなる誘電体共振器を準備し、該誘電体共振器の共振周波数を測定しながら、前記積層体端面のグランド電極に切り欠きを形成して、その面積を徐々に拡大させることで誘電体共振器の共振周波数を変化させ、前記測定値が目標周波数領域内に入ったところで前記切り欠きの形成作業を停止することによって誘電体共振器の共振周波数を調整することを特徴とする誘電体共振器の共振周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種通信機器や電子機器等の共振回路、高周波回路用フィルタ等に用いられる誘電体共振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の誘電体層を積層し、それら誘電体層間にストリップラインを形成し、積層体の外周面にグランド電極を形成してなる誘電体共振器は、薄型で、しかも高機能化への対応が比較的容易であることから、通信機器や電子機器の共振回路、高周波回路用フィルタ等に幅広く用いられている。
【０００３】
かかる従来の誘電体共振器の構造を図６、図７（ａ）（ｂ）に示す。図６は、誘電体共振器の斜視図、図７（ａ）（ｂ）は図６のＢ−Ｂ´線断面図である。同図に示す誘電体共振器１００は、誘電体層１０１ａ〜１０１ｉで構成した積層体１０２の両主面及び側面にグランド電極１０３、１０４を形成するとともに、積層体１０２の略中央の誘電体層１０１ａ〜１０１ｆ間にストリップライン１０５を形成した構造を有している。ストリップライン１０５は、一端がグランド電極１０４に短絡し、他端は誘電体層１０１ｅ、１０１ｆ間に面方向にのびた主伝送線路１０６と、主伝送線路１０６の先端から誘電体層１０１ｅ〜１０１ｂ間まで延びたビアホール導体１０７と、主伝送線路１０６側に折り返した副伝送線路１０８ａ、１０８ｂにより形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようにストリップライン１０５の途中に折り返しを設けておくことにより、小さな積層体であっても所望する周波数特性を有したストリップライン１０５を形成することができる。そして、上述した誘電体共振器は、ストリップライン１０５とグランド電極１０３，１０４との間で容量成分と誘導成分とが形成され、これによって所定のＬ−Ｃ共振回路が構成される。
【０００５】
このような誘電体共振器１００は、セラミックグリーンシートに導電性ペーストを用いて内部配線パターンを形成し、それらのシートを積層して、誘電体層と内部配線とを同時焼成することにより製造される。従って、セラミックス及び導体材料の原料ロットや内部配線パターンの形成ばらつき，焼成条件のばらつき等の影響を受け、本来であれば誘電体層の誘電率とストリップラインの寸法によって定まるはずの共振周波数が実際には個々の製品毎に異なって設計値よりずれてしまい、十分な共振特性を得られないことがあった。
【０００６】
そこで、製品の組み立て後に共振周波数を調整する工程が必要不可欠となっている。
このような共振周波数の調整作業には、例えば図７（ｂ）に示すように、グランド電極１０３の副伝送線路１０８ａと対向する領域１１１をレーザーやサンドブラスト等の手法でトリミングし、グランド電極１０３に所定の切り欠き１１１を形成することによって共振周波数を調整する手法や、副伝送線路１０８ａ、１０８ｂや主伝送線路１０６と対向し、第２のビアホール導体１０９ａ、１０９ｂを介してグランド電極１０３と接続された挿入電極１１０ａ、１１０ｂを積層体１０２の一主面上に設けた切り欠き１１２，１１３によってグランド電極１０３から切り離すことで周波数を調整する手法が一般的に採用されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１１１３３２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の誘電体共振器１００においては、副伝送線路１０８ａと対向するグランド電極１０３のトリミングだけでは、共振周波数の変化の度合が小さく、微調整しか行うことができないことから、調整量の不足分を補うべく、挿入電極１１０ａ、１１０ｂと第２のビアホール導体１０９ａ、１０９ｂをあらかじめ形成しておき、それらをグランド電極１０３から切り離すことによっても共振周波数の調整を行っている。即ち、共振周波数の調整のためだけに、挿入電極１１０ａ、１１０ｂや第２のビアホール電極１０９ａ、１０９ｂの形成が必要となっており、このことが製造工程の複雑化を招き、製品の小型化やコストダウンの障害にもなっていた。
【０００９】
また、副伝送線路１０８ａと対向するグランド電極１０３のトリミングによる切り欠き１１１の形成やグランド電極１０３と接続したビアホール導体１０９ａ、１０９ｂの切り離しは、誘電体共振器１００の主面上にて行われるため、周波数調整を行った後に誘電体共振器１００の主面上にシールドカバー等が取着されると、切り欠き部１１１や切り離し部１１２，１１３との間に浮遊容量を発生することがあり、その場合、調整した共振周波数が変動してしまう欠点が誘発される。
【００１０】
本発明は上述の課題に鑑み案出されたもので、その目的は、共振周波数の調整範囲を広げることができるとともに、製品の小型化やコストダウンにも容易に対応することができ、しかも共振周波数を精度良く調整することができる誘電体共振器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘電体共振器は、複数の誘電体層を積層してなる積層体の両主面及び端面にグランド電極を被着させるとともに、前記積層体の内部に、前記グランド電極に対し積層体の端面で接続される主伝送線路と、該主伝送線路に対し間に誘電体層を挟んで対向する副伝送線路と、これらの両伝送線路を接続するビアホール導体とから成るストリップラインを配設した誘電体共振器において、記積層体端面のグランド電極に、ビアホール導体−グランド電極間の静電容量を所定値に設定する切り欠きが形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の誘電体共振器の共振周波数調整方法は、複数の誘電体層を積層してなる積層体の両主面及び端面にグランド電極を被着させるとともに、前記積層体の内部に、前記グランド電極に積層体の端面で接続される主伝送線路と、該主伝送線路と誘電体層を介して対向する副伝送線路と、これら両伝送線路を接続するビアホール導体とから成るストリップラインを配設してなる誘電体共振器を準備し、該誘電体共振器の共振周波数を測定しながら、前記積層体端面のグランド電極に切り欠きを形成して、その面積を徐々に拡大させることで誘電体共振器の共振周波数を変化させ、前記測定値が目標周波数領域内に入ったところで前記切り欠きの形成作業を停止することによって誘電体共振器の共振周波数を調整することを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、積層体端面のグランド電極に、ビアホール導体−グランド電極間の静電容量を所定値に設定する切り欠きを形成することにより、この切り欠きによる静電容量の変更で共振周波数を調整することができる。従って、副伝送線路と対向するグランド電極への切り欠き形成と併用することで共振周波数の調整範囲が広がり、検査工程において収率の良い誘電体共振器を得ることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、調整量の不足を補うために、周波数調整のためだけにあらかじめ形成していた、挿入電極や第２のビアホール導体の形成が一切不要となり、製品の小型化やコストダウンにも容易に対応することができる。
【００１５】
更に、本発明によれば、積層体端面において切り欠きを形成するようにしたことから、誘電体共振器の主面上にシールドカバーを取着する場合であっても、その影響は殆どなく、調整した共振周波数が大幅に変動することはない。従って、本発明の調整方法を、副伝送線路と対向するグランド電極への切り欠き形成による調整方法と併用する場合においても、誘電体共振器の主面上にシールドカバーを形成したあと、積層体端面のグランド電極へ切り欠きを形成するようにすれば、所望する共振周波数を精度良く得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る誘電体共振器の外観斜視図、図２（ａ）（ｂ）は図１の誘電体共振器のＡ−Ａ´線断面図であり、図２（ａ）は共振周波数の調整を行う前の状態を、図２（ｂ）は共振周波数の調整を行った後の状態を示す。
【００１７】
図１において、１は本発明の誘電体共振器である。誘電体共振器１は、誘電体層から成る積層体１０の両主面及び側面、端面にグランド電位となるグランド電極２１、２２，２３が形成されるとともに、積層体１０の誘電体層間にストリップライン３０が形成されてなる。
【００１８】
積層体１０は、１層あたり５０〜３００μｍ程度の厚みをもった誘電体層１１ａ〜１１ｉを厚み方向に積層して成り、これら誘電体層１１ａ〜１１ｉの材質としては、誘電体セラミック材料と低温焼成を可能とする酸化物や低融点ガラス材料で構成されたガラスセラミック材料等が好適に用いられる。このようなガラスセラミック材料の誘電体セラミック材料としては、例えばＢａＯ−ＴｉＯ２系セラミック材料、Ｃａ−ＴｉＯ２系セラミック材料、ＭｇＯ−ＴｉＯ２系セラミック材料等が、また、低温焼成するための酸化物としては、例えばＢｉＶＯ４、ＣｕＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３等が用いられる。
【００１９】
グランド電極２１，２２，２３は、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕなどを主成分とする導体材料からなり、積層体１０の一主面に形成されたグランド電極２１と、積層体１０の他方主面に形成されたグランド電極２２、及び、積層体１０の端面及び側面全面に形成されたグランド電極２３で構成されている。
【００２０】
ストリップライン３０は、セラミックグリーンシートにＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕなどを主成分とする導体材料を従来周知のスクリーン印刷等によって所定パターンに印刷・塗布し、これを誘電体層と同時に焼成することによって形成され、その構成は主伝送線路３１、副伝送線路３２、及びビアホール導体３４とから成る。主伝送線路３１は、誘電体層１１ｅ、１１ｆ間に上下面グランド電極２１、２２に対向して形成されている。また、主伝送線路３１の一方端側は積層体１０の端面に被着されているグランド電極２３に接続されており、他方端側はビアホール導体３４に接続している。副伝送線路３２は、主伝送線路３１の他方端側のビアホール導体３４と接続し、誘電体層１１ａ、１１ｂ間に主伝送線路３１側に折り返すように形成されている。ビアホール導体３４は、積層体１０の厚み方向に形成され、主伝送線路３１の他方端側と副伝送線路３２とを接続している。
こうして、このストリップライン３０とグランド電極２１、２２、２３との間で容量成分と誘導成分とが形成され、Ｌ−Ｃ共振回路が構成される。
【００２１】
そして、積層体１０のビアホール導体３４と対向するグランド電極２３には、切り欠き４０が形成されている。この切り欠き４０によって、ビアホール導体３４とグランド電極２３に形成される静電容量を所定値に設定することができ、この静電容量は前記Ｌ−Ｃ共振回路の容量成分の一部をなすため、切り欠き４０によって、Ｌ−Ｃ共振回路の容量値が減少する結果、共振周波数を上昇させることができる。
【００２２】
具体的には、図２（ａ）に示すように、切り欠きのない状態から図２（ｂ）に示すように切り欠き４０を形成することによって、切り欠き４０の寸法に応じて共振周波数は上昇する。従って、誘電体共振器１の共振周波数を測定しながら、切り欠き４０の面積を徐々に拡大させ、共振周波数の測定値が目標周波数領域内に入ったところで切り欠き作業を停止させるようにすれば、共振周波数の調整を精度良く行うことができる。尚、図４は、切り欠き４０の寸法と共振周波数との関係の一例を示すものである。
【００２３】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良等が可能である。
【００２４】
例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、副伝送線路３２と対向するグランド電極２１への切り欠き４１の形成や、第２のビアホール導体４３及び挿入電極４４との切り離しによる周波数調整を本発明に係る周波数調整と併用するようにしても良く、その場合、周波数の調整可能範囲が大きく拡大されることとなり、個々の組み立て後の製品のばらつきに対し、充分余裕をもった周波数調整範囲が得られる。
【００２５】
また、図５に示すように、誘電体共振器の主面上に電子部品素子５０を実装し、該電子部品素子５０をシールドカバー５１で被覆するように構成しても良い。この場合、シールドカバー５１の取りつけに伴って誘電体共振器の共振周波数が変動したとしても、その後で、積層体１０２の端面に被着されているグランド電極２３に切り欠き４０を形成して周波数調整を行うことにより、所望する共振周波数を精度良く得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、積層体端面のグランド電極に、ビアホール導体−グランド電極間の静電容量を所定値に設定する切り欠きを形成することにより、この切り欠きによる静電容量の変更で共振周波数を調整することができる。従って、副伝送線路と対向するグランド電極への切り欠き形成と併用することで共振周波数の調整範囲が広がり、検査工程において収率の良い誘電体共振器を得ることができる。
【００２７】
また、本発明によれば、調整量の不足を補うために、周波数調整のためだけにあらかじめ形成していた、挿入電極や第２のビアホール導体の形成が一切不要となり、製品の小型化やコストダウンにも容易に対応することができる。
【００２８】
更に、本発明によれば、積層体端面において切り欠きを形成するようにしたことから、誘電体共振器の主面上にシールドカバーを取着する場合であっても、その影響は殆どなく、調整した共振周波数が大幅に変動することはない。従って、本発明の調整方法を、副伝送線路と対向するグランド電極への切り欠き形成による調整方法と併用する場合においても、誘電体共振器の主面上にシールドカバーを形成したあと、積層体端面のグランド電極へ切り欠きを形成するようにすれば、所望する共振周波数を精度良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る誘電体共振器の外観斜視図である。
【図２】図１の誘電体共振器のＡ−Ａ´線断面図であり、（ａ）は共振周波数の調整を行う前の状態を、（ｂ）は共振周波数の調整を行った後の状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る誘電体共振器の断面図である。
【図４】切り欠きの寸法と共振周波数との関係を示す線図である。
【図５】本発明の誘電体共振器の他の実施形態を示す断面図である。
【図６】従来の誘電体共振器の外観斜視図である。
【図７】（ａ）は従来の誘電体共振器の共振周波数調整前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は従来の誘電体共振器の共振周波数調整後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・誘電体共振器
１０・・・積層体
１１・・・誘電体層
２１，２２，２３・・・グランド電極
３０・・・ストリップライン
３１・・・主伝送線路
３２・・・副伝送線路
３４・・・ビアホール導体
４０・・・切り欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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