(57)【要約】【課題】製造工程がばらついても特性の変動を少なくすることが可能な積層型誘電体共振器及びその製造方法を提供する。【解決手段】複数の誘電体層を積層して成る積層体１の内部に伝送線路を配設するとともに、積層体１の両主面及び一端面にグランド電極１ａ〜ｃを被着させた積層型誘電体共振器１０において、前記伝送線路は、異なる誘電体層間に介在される主伝送線路２及び副伝送線路３と、両伝送線路間の誘電体層内に埋設され、両伝送線路を電気的に接続するビアホール導体４とで構成されており、且つ主伝送線路２の一端側を積層体１の前記一端面に導出するとともに、副伝送線路３の他端側をグランド電極の存在しない積層体１の他端面に導出した。【選択図】図１
2004120292.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成る積層体の内部に伝送線路を配設するとともに、前記積層体の両主面及び一端面にグランド電極を被着させた積層型誘電体共振器において、
前記伝送線路は、異なる誘電体層間に介在される主伝送線路及び副伝送線路と、両伝送線路間の誘電体層内に埋設され、両伝送線路を電気的に接続するビアホール導体とで構成されており、且つ前記主伝送線路の一端側を前記積層体の前記一端面に導出するとともに、前記副伝送線路の他端側をグランド電極の存在しない前記積層体の他端面に導出したことを特徴とする積層型誘電体共振器。
【請求項２】
複数のセラミックグリーンシートを積層して積層シートを形成するとともに、該積層シートの内部で、異なるセラミックグリーンシート間に主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンを介在させ、両伝送線路パターン間のセラミックグリーンシート内に両伝送線路パターンを電気的に接続するビアホール導体を埋設する工程Ａと、
前記主伝送線路パターンの一端側と前記副伝送線路パターンの他端側とが一部切除されるように、前記積層シートを両伝送線路パターンと直交する方向に所定のピッチで切断することにより内部に主伝送線路及び副伝送線路を有する積層体を切り出す工程Ｂと、
前記積層体の両主面及び一端面にグランド電極を被着させ、該グランド電極を積層体の一端面で前記主伝送線路の一端側に電気的に接続する工程Ｃとを含むことを特徴とする積層型誘電体共振器の製造方法。
【請求項３】
前記積層シートは、複数の積層型誘電体共振器と１対１に対応する複数の領域を有しており、前記工程Ｂにおいて切除される主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンの一部を隣接する他の積層型誘電体共振器に対応する領域の主伝送線路及び副伝送線路として用いることを特徴とする請求項２に記載の積層型誘電体共振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波用フィルタ回路や発振回路等に用いられる積層型誘電体共振器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
積層型誘電体共振器は、周波数フィルタや発振器など、マイクロ波帯を利用する各種無線通信機器の高周波回路部分に幅広く用いられている。
【０００３】
かかる従来の積層型誘電体共振器としては、例えば複数の誘電体層を積層して成る積層体の内部に伝送線路を配設するとともに、積層体の両主面及び一端面にグランド電極を被着させた構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、上述の積層型誘電体共振器において、伝送線路の長さを短縮して部品の小型化を図る為に、伝送線路の先端を折返した構造のものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
そして上述した従来の積層型誘電体共振器は、以下のようにして製造するのが一般的であった。
即ち、まず、複数のセラミックグリーンシートを積層して積層シートを形成するとともに、該積層シートの内部に伝送線路パターンを介在させ、次に、伝送線路パターンの一端側が一部切除されるように、積層シートを伝送線路パターンと直交する方向に所定のピッチで切断することにより内部に伝送線路を有する積層体を切り出し、最後に、積層体の両主面及び一端面にグランド電極を被着させ、グランド電極を積層体の一端面で伝送線路の一端側に電気的に接続させることによって製品としての積層型誘電体共振器が完成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２３７６１９号公報　（図１）
【特許文献２】
特開平６−３３４４１２号公報　（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の積層型誘電体共振器は、その製造工程において伝送線路の長さにバラツキが生じ易く、共振周波数が変動するという問題を抱えていた。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載の積層型誘電体共振器においては、伝送線路パターンの一端側のみを積層体の一端面に導出させてあり、他端側は積層体の他端面よりも内側に位置させてあるため、上述した従来の製造方法によって製作した場合、積層シートの切断位置がズレると、そのズレ量に応じて伝送線路パターンの長さが設計値と異なってしまい、所望する周波数特性が得られなくなる欠点を有していた。
【０００９】
また、特許文献２に記載の積層型誘電体共振器においても、特許文献１の積層型誘電体共振器と異なる点は伝送線路の途中に折返し部が設けられていることだけで、伝送線路パターンの一端側を積層体の一端面に導出するとともに、他端側を積層体の他端面よりも内側に位置させる点では特許文献１の積層型誘電体共振器と全く同じであるため、製造プロセス中、積層シートの切断位置がズレた場合には、特許文献１の積層型誘電体共振器と同様に、そのズレ量に応じて伝送線路パターンの長さが設計値と異なってしまい、所望する周波数特性が得られなくなる欠点を有していた。
【００１０】
本発明は上述の課題に鑑みて案出されたもので、その目的は、製造プロセス中、積層シートの切断位置がズレた場合であっても、所望する特性を得ることが可能な積層型誘電体共振器及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型誘電体共振器は、複数の誘電体層を積層して成る積層体の内部に伝送線路を配設するとともに、前記積層体の両主面及び一端面にグランド電極を被着させた積層型誘電体共振器において、前記伝送線路は、異なる誘電体層間に介在される主伝送線路及び副伝送線路と、両伝送線路間の誘電体層内に埋設され、両伝送線路を電気的に接続するビアホール導体とで構成されており、且つ前記主伝送線路の一端側を前記積層体の前記一端面に導出するとともに、前記副伝送線路の他端側をグランド電極の存在しない前記積層体の他端面に導出したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の積層型誘電体共振器の製造方法は、複数のセラミックグリーンシートを積層して積層シートを形成するとともに、該積層シートの内部で、異なるセラミックグリーンシート間に主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンを介在させ、両伝送線路パターン間のセラミックグリーンシート内に両伝送線路パターンを電気的に接続するビアホール導体を埋設する工程Ａと、前記主伝送線路パターンの一端側と前記副伝送線路パターンの他端側とが一部切除されるように、前記積層シートを両伝送線路パターンと直交する方向に所定のピッチで切断することにより内部に主伝送線路及び副伝送線路を有する積層体を切り出す工程Ｂと、前記積層体の両主面及び一端面にグランド電極を被着させ、該グランド電極を積層体の一端面で前記主伝送線路の一端側に電気的に接続する工程Ｃとを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
更に、本発明の積層型誘電体共振器の製造方法は、前記積層シートは、複数の積層型誘電体共振器と１対１に対応する複数の領域を有しており、前記工程Ｂにおいて切除される主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンの一部を隣接する他の積層型誘電体共振器に対応する領域の主伝送線路及び副伝送線路として用いることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、伝送線路は、異なる誘電体層間に介在される主伝送線路及び副伝送線路と、両伝送線路間の誘電体層内に埋設され、両伝送線路を電気的に接続するビアホール導体とで構成されている。ここで、主伝送線路の一端側を積層体の一端面に導出するとともに、副伝送線路の他端側をグランド電極の存在しない積層体の他端面に導出している。従って、積層シートを所定のピッチで切り出す際、切断位置にズレを生じたとしても、副伝送線路パターンの他端側の切除位置が主伝送線路パターンの一端側の切除位置と共に変動することとなり、周波数特性の変化が良好に補正される。これにより、製造バラツキに起因した周波数特性の変化が小さく抑えられ、所望する周波数特性を有した積層型誘電体共振器を容易に得ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明によれば、積層シートは、複数の積層型誘電体共振器と１対１に対応する複数の領域を有したものであり、ここで、切除される主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンの一部は、隣接する他の積層型誘電体共振器に対応する領域の主伝送線路及び副伝送線路として用いられている。従って、切除された残りのパターンは、隣接する積層型誘電体共振器の主伝送線路パターンもしくは副伝送線路パターンの一部として構成されるので、無駄なパターンの形成を防ぐことができる。
【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積層型誘電体共振器の断面図であり、同図に示す積層型誘電体共振器は、複数の誘電体層１ａ〜１ｃを積層して成る積層体１の外部にグランド電極５ａ〜５ｃを形成し、内部に主伝送線路２、副伝送線路３及びビアホール導体４を形成した構造を有している。
【００１７】
積層体１は、例えば３層の誘電体層１ａ〜１ｃを積層して形成されており、各誘電体層１ａ〜１ｄは、誘電体セラミック材料、焼結助剤、低融点ガラス材料等によって構成されている。誘電体セラミック材料としては、例えばＢａＯ−ＴｉＯ２系、Ｃａ−ＴｉＯ２系、ＭｇＯ−ＴｉＯ２系等のセラミック材料が用いられ、これらのセラミック材料を用いる場合には、焼結温度が低いので、同時焼成により、後述するような高導電率材料を内蔵することができるので、インピーダンスの低い伝送線路を備えた部品とすることが可能である。また焼結助剤としては、例えば、ＢｉＶＯ４、ＣｕＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３等が用いられ、各誘電体層１ａ〜１ｄの厚みは、例えば５０μｍ〜３００μｍに設定される。
【００１８】
また、グランド電極５ａ〜５ｃは、誘電体層１ａの表面（積層体１の上面）に設けられるグランド電極５ａ、誘電体層１ｃの裏面（積層体１の下面）に設けられるグランド電極５ｂ、各誘電体層１ａ〜１ｃの一端面（積層体１の一端面）に設けられるグランド電極５ｃによって構成される。これらのグランド電極５ａ，５ｂ，５ｃは積層体１の稜線部によって相互に接続され、その材質としては、例えばＡｇやＣｕ等の金属を主成分とする導電性の高い導体材料が好適に用いられ、更に各グランド電極５ａ，５ｂ，５ｃの表面には、酸化腐食等を防止する目的で、Ａｕメッキ膜やＮｉ−Ａｕメッキ膜等が被着される。
【００１９】
一方、主伝送線路２及び副伝送線路３は、積層体１の内部、具体的には、誘電体層１ｂと誘電体層１ｃとの間に主伝送線路２が、誘電体層１ａと誘電体層１ｂとの間に副伝送線路３がそれぞれ介在されており、主伝送線路２はその一端側で積層体１の一端面でグランド電極５ｃと電気的に接続されている。また、主伝送線路２及び副伝送線路３は、主伝送線路２の開放端寄りでビアホール導体４を介して相互に接続されている。尚、主伝送線路２、副伝送線路３及びビアホール導体４は、例えば、グランド電極５ａ〜５ｃと同様の導電材料によって形成される。
【００２０】
そして、このような主伝送線路２及び副伝送線路３は、主伝送線路２の他端側がグランド電極５ａ〜５ｃの存在しない積層体１の他端面よりも内側に位置するように、また副伝送線路３の他端側が積層体１の他端面に導出されるようにそれぞれ形成されている。
【００２１】
このような積層型誘電体共振器１０は、積層体１に形成された主伝送線路２及び副伝送線路３と対向するグランド電極５ａ〜５ｃとの間で容量成分及び誘導成分を形成するようになっており、λ／４の共振器として機能することとなる。
【００２２】
次に上述した積層型誘電体共振器の製造方法を図２及び図３を用いて説明する。
（工程Ａ）まず、複数のセラミックグリーンシートを積層して積層シート２４を形成するとともに、該積層シート２４の内部で、異なるセラミックグリーンシート間に主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンを介在させ、両伝送線路パターン間のセラミックグリーンシート内に両伝送線路パターンを電気的に接続するビアホール導体を埋設する。
【００２３】
ここで用いられる積層シート２４は、複数の積層型誘電体共振器を同時に製作する手法、いわゆる“多数個取り”に用いられるもので、複数の積層型誘電体共振器と１対１に対応する複数の領域が設けられている。
【００２４】
この工程Ａでは、最初に図２（ａ）に示す如く、誘電体層１ａ〜１ｃの基となるセラミックグリーンシート２１にビアホール２２を形成し、次に図２（ｂ）に示す如く、ビアホール導体用の導電ペースト２３を従来周知のスクリーン印刷等によってビアホール２２内に埋設する。続いて、図２（ｃ）に示す如く、主伝送線路及び副伝送線路を形成するための導電ペースト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、次に図２（ｄ）に示す如く、複数のセラミックグリーンシート２１を積層して積層シート２４を得る。
【００２５】
（工程Ｂ）次に、図２（ｅ）に示す如く、前記主伝送線路パターンの一端側と前記副伝送線路パターンの他端側とが一部切除されるように、前記積層シート２４を所定のピッチで切断することにより内部に主伝送線路３２及び副伝送線路３３を有する積層体１を切り出す。
【００２６】
積層シート２４を所定のピッチで切断する際のピッチの方向は、積層シート２４の内部に形成された主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンと直交する方向に設定される。また、積層シート２４は、主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンと平行する方向にも所定のピッチで切断され、これによって内部に主伝送線路３２及び副伝送線路３３を有する積層体３１が切り出される。
【００２７】
またこの場合、切除された主伝送線路パターンと副伝送線路パターンの一部は隣接する他の積層体積層型誘電体共振器に対応する領域の主伝送線路３２及び副伝送線路３３として用いられる。
【００２８】
（工程Ｃ）次に、図２（ｆ）に示す如く、前記積層体３１の両主面及び一端面にグランド電極３５ａ〜３５ｃを被着させ、該グランド電極３５ａ〜３５ｃを積層体３１の一端面で主伝送線路３２の一端側に電気的に接続する。
【００２９】
グランド電極３５ａ〜３５ｃは、所定の導電ペーストを積層体３１の両主面及び一端面に従来周知のディッピング法、印刷法等によって塗布することによって被着され、同時に主伝送線路３２の一端側が積層体３１の一端面でグランド電極３５ｃと電気的に接続される。
そして最後に、上述した積層体３１を高温で焼成することにより製品としての積層型誘電体共振器１０が完成する。
【００３０】
以上のような本実施形態によれば、積層体１の内部に設けられる伝送線路を、異なる誘電体層間に介在される主伝送線路２及び副伝送線路３と、両伝送線路間の誘電体層内に埋設され、両伝送線路を電気的に接続するビアホール導体とで構成するとともに、前記主伝送線路２の一端側を積層体１の一端面に導出し、副伝送線路３の他端側をグランド電極５ａ〜５ｃの存在しない積層体１の他端面に導出させている。従って、積層シート２４を所定のピッチで切り出す際、切断位置にズレを生じたとしても、副伝送線路パターンの他端側の切除位置は周波数特性の変化を補正するように主伝送線路パターンの一端側の切除位置と共に変動することとなり、周波数特性の変化が有効に抑えられる。これにより、製造バラツキに起因した周波数特性の変化が小さく抑えられ、所望する周波数特性を有した積層型誘電体共振器を容易に得ることが可能となる。
【００３１】
周波数特性の補正は以下のように説明される。即ち、主伝送線路パターンが短くなってインダクタンスが少なくなる場合は、副伝送線路パターンが長くなってキャパシタンスが増えることによって共振周波数の変化が補正される。一方、主伝送線路パターンが長くなってインダクタンスが大きくなる場合は、副伝送線路パターンが短くなってキャパシタンスが少なくなることによって共振周波数の変化が補正される。
【００３２】
また、本実施形態によれば、上述した積層シート２４は、複数の積層型誘電体共振器と１対１に対応する複数の領域を有しており、工程Ｂにおいて切除される主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンの一部は、隣接する他の積層型誘電体共振器に対応する領域の主伝送線路２及び副伝送線路３として用いられる。従って、切除された残りのパターンは、隣接する積層型誘電体共振器の主伝送線路パターンもしくは副伝送線路パターンの一部として構成されるので、無駄なパターンの形成が有効に防止される。
【００３３】
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内において種々の変更・改良などが可能である。
【００３４】
例えば、上述の実施形態においては、グランド電極５ａ、５ｂは、積層シートから積層体３１を切り出した後で積層体３１の両主面に被着させるようにしたが、これに代えて、積層体３１を積層シート２４から切り出す前にセラミックグリーンシートに印刷する等してグランド電極５ａ、５ｂを事前に形成しておくようにしても構わない。更にこの場合、グランド電極５ａ、５ｂを積層体１の内部に形成するような構造を採用しても構わない。
【００３５】
また、上述の実施形態においては、グランド電極５ｃを積層体３１の焼成前に被着・形成するようにしたが、これに代えて、グランド電極５ｃを積層体３１の焼成後に被着・形成するようにしても良い。
【００３６】
更に、他の実施形態として、キャパシタンスによる補正量を調整するために、積層体の内部に補助電極を形成してもよい。例えば、図３に示すように副伝送線路３と対向するようにグランド電極５ｄに接続する補助電極６を形成することにより、キャパシタンスの補正量を調整することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、伝送線路は、異なる誘電体層間に介在される主伝送線路及び副伝送線路と、両伝送線路間の誘電体層内に埋設され、両伝送線路を電気的に接続するビアホール導体とで構成されている。ここで、主伝送線路の一端側を積層体の一端面に導出するとともに、副伝送線路の他端側をグランド電極の存在しない積層体の他端面に導出している。従って、積層シートを所定のピッチで切り出す際、切断位置にズレを生じたとしても、副伝送線路パターンの他端側の切除位置が主伝送線路パターンの一端側の切除位置と共に変動することとなり、周波数特性の変化が良好に補正される。これにより、製造バラツキに起因した周波数特性の変化が小さく抑えられ、所望する周波数特性を有した積層型誘電体共振器を容易に得ることが可能となる。
【００３８】
また、本発明によれば、積層シートは、複数の積層型誘電体共振器と１対１に対応する複数の領域を有したものであり、ここで、切除される主伝送線路パターン及び副伝送線路パターンの一部は、隣接する他の積層型誘電体共振器に対応する領域の主伝送線路及び副伝送線路として用いられている。従って、切除された残りのパターンは、隣接する積層型誘電体共振器の主伝送線路パターンもしくは副伝送線路パターンの一部として構成されるので、無駄なパターンの形成を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る積層型誘電体共振器の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施形態に係る製造方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る積層型誘電体共振器の断面図である。
【符号の説明】
１、３１・・・積層体
２・・・主伝送線路
３・・・副伝送線路
４・・・ビアホール導体
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ・・・グランド電極
６・・・補助電極
１０・・・積層型誘電体共振器
２１・・・セラミックグリーンシート
２２・・・ビアホール
２３・・・ビアホール導体ペースト
２４・・・積層シート
【図１】
2004120292.tif 000003
【図２】
2004120292.tif 000004
【図３】
2004120292.tif 000005