(57)【要約】【課題】本発明は、絶縁層と導電層とを有するフィルターにおいて、製造による伝送特性のばらつきの低減を目的とする。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、絶縁層９と、この絶縁層９上に形成されたグランド層１０と、このグランド層１０上に形成された誘電体層１１と、この誘電体層１１上に形成されたコイル部１２Ａを有するコイル層１２と、このコイル層１２上に形成された誘電体層１３と、この誘電体層１３上に形成された入出力電極部１４Ａを有する入出力電極層１４と、この入出力電極層１４上に形成された絶縁層１５とを備え、絶縁層９、１５と誘電体層１１、１３とは有機物により構成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に形成されたグランド層と、このグランド層上に形成された第１の誘電体層と、この第１の誘電体層上に形成されたコイル部を有するコイル層と、このコイル層上に形成された第２の誘電体層と、この第２の誘電体層上に形成された入出力電極部を有する入出力電極層と、この入出力電極層上に形成された第２の絶縁層とを備え、前記第１、第２の絶縁層と前記第１、第２の誘電体層とは有機物により構成したＬＣフィルター。
【請求項２】
前記コイル部には少なくとも銅、金、ニッケルのいずれかの元素を用いた請求項１に記載のＬＣフィルター。
【請求項３】
前記入出力電極部には少なくとも銅、金、ニッケルのいずれかの元素を用いた請求項１に記載のＬＣフィルター。
【請求項４】
コイル部は第１のコイルと第２のコイルとを有し、この第１、第２のコイルはそれぞれコイル直線部と螺旋部とを有し、前記第１、第２のコイルのコイル直線部は互いに略平行になるように配置され、前記第１のコイルの螺旋部はこの第１のコイルのコイル直線部を基準として前記第２のコイルと逆方向に配置され、前記第２のコイルの螺旋部はこの第２のコイルのコイル直線部を基準として前記第１のコイルと逆方向に配置され、前記第１のコイルの螺旋部の巻回方向は前記第２のコイルの螺旋部の巻回方向と逆方向とし、前記第１のコイルと前記第２のコイルとが略線対称の関係となるよう配置された請求項１に記載のＬＣフィルター。
【請求項５】
入出力電極部は第１の入出力電極と第２の入出力電極とを有し、この第１、第２の入出力電極はそれぞれ第１の直線部と、この第１の直線部に垂直に接続された第２の直線部とを有し、前記第１、第２の入出力電極における第１の直線部は互いに略平行になるように配置され、前記第１における入出力電極の第２の直線部はこの第１の入出力電極の第１の直線部を基準として前記第２の入出力電極と逆方向に配置され、前記第２の入出力電極における第２の直線部はこの第２の入出力電極の第１の直線部を基準として前記第１の入出力電極と逆方向に配置され、前記第１の入出力電極と前記第２の入出力電極とが略線対称の関係となるように配置された請求項４に記載のＬＣフィルター。
【請求項６】
第１のコイルにおけるコイル直線部と第１の入出力電極における第１の直線部とが第２の誘電体層を介して対向位置に配置され、第２のコイルにおけるコイル直線部と第２の入出力電極における第１の直線部とが第２の誘電体層を介して対向位置に配置された請求項５に記載のＬＣフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種無線通信機器に用いられるＬＣフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のフィルターは、図２４に示されるように、セラミック層１上にグランド層２が設けられ、このグランド層２上にセラミック層３及び銀ペーストからなるコイル層４が設けられ、このコイル層４上にセラミック層５及び銀ペーストからなる入出力電極層６が設けられ、この入出力電極層６の上にセラミック層７が設けられ構成されていた。
【０００３】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２９８３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のフィルターは製造による伝送特性のばらつきが問題となっていた。
【０００５】
すなわち、上記従来の構成においては、セラミック層１、３、５、７を焼成してフィルターを製造する必要があるため、その焼成時においてセラミック層１、３、５、７の収縮、および銀ペーストからなるコイル層４、入出力電極層６の収縮が起こってしまう。あらかじめその収縮を予測した設計を施したとしても、その収縮度合いの違いにより製造ばらつきが出てしまい、それがフィルターにおける伝送特性のばらつきとなっていた。
【０００６】
そこで本発明は、絶縁層と導電層とを有するフィルターにおいて、製造による伝送特性のばらつきの低減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために本発明は、第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に形成されたグランド層と、このグランド層上に形成された第１の誘電体層と、この第１の誘電体層上に形成されたコイル部を有するコイル層と、このコイル層上に形成された第２の誘電体層と、この第２の誘電体層上に形成された入出力電極部を有する入出力電極層と、この入出力電極層上に形成された第２の絶縁層とを備え、前記第１、第２の絶縁層と前記第１、第２の誘電体層とは有機物により構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフィルターは、第１、第２の絶縁層、及び第１、第２の誘電体層に有機物を用いたため、焼成工程を用いることなく製造することができ、製造による伝送特性のばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるフィルターについて図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１において、基板８の上方に絶縁層９を形成し、この絶縁層９の上方にはグランド部１０Ａと絶縁部１０Ｂとからなるグランド層１０を形成し、このグランド層１０の上方には誘電体層１１を形成し、この誘電体層１１の上方にはコイル部１２Ａと絶縁部１２Ｂとを有するコイル層１２を形成し、このコイル層１２の上方には誘電体層１３を形成し、この誘電体層１３の上方には入出力電極部１４Ａと絶縁部１４Ｂとからなる入出力電極層１４を形成し、この入出力電極層１４の上方には絶縁層１５を形成している。
【００１１】
ここで、絶縁層９、絶縁部１０Ｂ、絶縁部１２Ｂ、絶縁部１４Ｂ、絶縁層１５には有機物、例えばエポキシ樹脂を主剤としたレジストを用いており、誘電体層１１、１３には有機物、例えばエポキシ樹脂に誘電体セラミックの粉末を混在させた誘電体シートを用いている。
【００１２】
そして、グランド層１０におけるグランド部１０Ａは図２に示すようなパターン、即ち、ある一方の対向する２辺に絶縁部１０Ｂを形成し、他方の対向する２辺からはグランド部１０Ａが外部に露出した構成としている。
【００１３】
そして、コイル層１２におけるコイル部１２Ａは図３に示すようなパターンを形成している。即ち、コイル部１２Ａは二つのコイル１２ＡＡ、１２ＡＢを有し、このコイル１２ＡＡ、１２ＡＢはそれぞれ、コイル直線部１６Ａ、１６Ｂと、螺旋部１７Ａ、１７Ｂを有している。そして、このコイル直線部１６Ａ、１６Ｂは互いに略平行となるように配置し、螺旋部１７Ａはコイル直線部１６Ａを基準としてコイル１２ＡＢと逆方向に配置し、螺旋部１７Ｂはコイル直線部１６Ｂを基準としてコイル１２ＡＡと逆方向に配置している。そして、螺旋部１７Ａの巻回方向は螺旋部１７Ｂの巻回方向と逆方向とし、コイル１２ＡＡとコイル１２ＡＢとが略線対称の関係になるよう配置している。ここで、コイル直線部１６Ａ、１６Ｂが、図２に示す絶縁部１０Ｂ非形成対向辺に略直交するように配置する。
【００１４】
そして、入出力電極層１４における入出力電極部１４Ａは図４に示すようなパターンを形成している。即ち、入出力電極部１４Ａは二つの入出力電極１４ＡＡ、１４ＡＢを有し、この入出力電極１４ＡＡ、１４ＡＢはそれぞれ、直線部１８Ａ、１８Ｂと、この直線部１８Ａ、１８Ｂに垂直に接続された直線部１９Ａ、１９Ｂを有している。そして、直線部１８Ａ、１８Ｂは互いに略平行になるように配置し、直線部１９Ａは直線部１８Ａを基準として入出力電極１４ＡＢと逆方向に配置し、直線部１９Ｂは直線部１８Ｂを基準として入出力電極１４ＡＡと逆方向に配置し、入出力電極１４ＡＡと入出力電極１４ＡＢとが略線対称の関係になるよう配置している。
【００１５】
さらに、図３に示すコイル直線部１６Ａと図４に示す直線部１８Ａとを図１に示す誘電体層１３を介して対向位置に配置し、図３に示すコイル直線部１６Ｂと図４に示す直線部１８Ｂとを図１に示す誘電体層１３を介して対向位置に配置している。
【００１６】
なお、この図３に示すコイル部１２Ａ、図４に示す入出力電極部１４Ａには、金、銅、ニッケルなどの、マイグレーションの少ない材料を用いることが望ましい。図３に示すコイル１２ＡＡ、１２ＡＢ間、図４に示す入出力電極１４ＡＡ、１４ＡＢ間をショートさせないためである。
【００１７】
このような構成のフィルターは、例えば図５に示すような伝送特性（減衰量−周波数特性）を示す。帯域Ｘを有する基準周波数成分２０の裾には０次減衰極２２、１次減衰極２３が存在し、２次高調波成分２１の裾には、１次減衰極２３、２次減衰極２４が存在している。
【００１８】
このようなフィルターに図６に示すような出力−周波数特性を有する入力信号を入力すると、図７に示すような出力−周波数特性を示す出力信号が得られる。即ち、図６において本来伝達すべき信号２５Ａは、図５に示すフィルター特性の基準周波数成分２０において略減衰されず信号２５Ｂとして出力されるのに対し、雑音信号２６Ａ、２７Ａは、図５に示すフィルター特性における１次減衰極２３、２次減衰極２４等により減衰され、雑音信号２６Ｂ、２７Ｂとして出力される。
【００１９】
ここで、図３に示すコイル層１２におけるコイル直線部１６Ａ、１６Ｂ間が接近した場合、それらの磁気結合が強まるため帯域Ｘが広くなるが、逆に離れた場合には、それらの磁気結合が弱まり帯域Ｘが狭くなる。
【００２０】
また、図４に示す入出力電極層１４における直線部１８Ａ、１８Ｂの長さが長い場合、あるいは直線部１８Ａ、１８Ｂ間が接近した場合、それらの磁気結合が強まるため、図５に示す０次減衰極２２及び１次減衰極２３がＡ方向に移動し、逆に直線部１８Ａ、１８Ｂの長さが短い場合、あるいは直線部１８Ａ、１８Ｂ間が離れた場合には、それらの磁気結合が弱まるため、０次減衰極２２、１次減衰極２３がＢ方向に移動することとなる。
【００２１】
そして、図１に示す誘電体層１３を隔てて配置された図３に示すコイル直線部１６Ａと図４に示す直線部１８Ａとの間、図３に示すコイル直線部１６Ｂと図４に示す直線部１８Ｂとの間が接近した場合、あるいは図３に示すコイル層１２における螺旋部１７Ａ、１７Ｂの長さが長い場合、基準周波数成分２０における中心周波数が低周波側にシフトし、その逆の場合には、基準周波数成分２０における中心周波数が高周波側にシフトする。
【００２２】
このように、図３に示すコイル部１２Ａや図４に示す入出力電極部１４Ａの少しの配置ずれにより、構成されたフィルターの伝送特性に大きなばらつきを生んでしまうことになるが、本実施形態のように、絶縁層９、絶縁部１０Ｂ、絶縁部１２Ｂ、絶縁部１４Ｂ、絶縁層１５には有機物、例えばエポキシ樹脂を主剤としたレジストを用い、誘電体層１１、１３には有機物、例えばエポキシ樹脂に誘電体セラミックの粉末を混在させた誘電体シートを用いることにより、焼成プロセスを用いることなくフィルターを構成することができるため、絶縁層９、絶縁部１０Ｂ、絶縁部１２Ｂ、絶縁部１４Ｂ、絶縁層１５、誘電体層１１、１３の収縮を非常に小さくすることができ、製造ばらつきによる伝送特性ばらつきを低減することができる。
【００２３】
次に、このようなフィルターの製造方法を以下に示す。
【００２４】
まず、図８に示すごとく、シリコン基板等の基板８を用意する。
【００２５】
次に、図９に示すごとく、フォトリソグラフィーにより基板８の上層に絶縁層９を形成する。
【００２６】
その後、図１０に示すごとく、フォトリソグラフィーにより絶縁層９の上層に絶縁部１０Ｂを形成する。
【００２７】
次に、図１１に示すごとく、絶縁層９の上層における絶縁部１０Ｂ非形成部、及び絶縁部１０Ｂの上層に、無電解めっきにより下地電極層を形成した後、電気めっきにより導体３０を形成する。
【００２８】
その後、図１２に示すごとく、絶縁部１０Ｂ上層に形成された導体を上方から研磨することにより、絶縁部１０Ｂ上層に形成された導体を除去して絶縁部１０Ｂを露出させる。ここで、絶縁層９上層における絶縁部１０Ｂ非形成部に入り込んだ導体３０が、グランド部１０Ａとなる。このグランド部１０Ａと絶縁部１０Ｂにより、グランド層１０を構成する。
【００２９】
次に、図１３に示すごとく、ホットプレスによりグランド層１０の上層に誘電体層１１を形成する。
【００３０】
その後、図１４に示すごとく、フォトリソグラフィーにより誘電体層１１の上層に絶縁部１２Ｂを形成する。
【００３１】
次に、図１５に示すごとく、誘電体層１１の上層における絶縁部１２Ｂ非形成部、及び絶縁部１２Ｂの上層に、無電解めっきにより下地電極層を形成した後、電気めっきにより導体３１を形成する。
【００３２】
その後、図１６に示すごとく、絶縁部１２Ｂ上層に形成された導体を上方から研磨することにより、絶縁部１２Ｂ上層に形成された導体を除去して絶縁部１２Ｂを露出させる。ここで、誘電体層１１上層における絶縁部１２Ｂ非形成部に入り込んだ導体３１が、コイル部１２Ａとなる。このコイル部１２Ａと絶縁部１２Ｂにより、コイル層１２を形成する。
【００３３】
次に、図１７に示すごとく、ホットプレスによりコイル層１２の上層に誘電体層１３を形成する。
【００３４】
その後、図１８に示すごとく、フォトリソグラフィーにより誘電体層１３の上層に絶縁部１４Ｂを形成する。
【００３５】
次に、図１９に示すごとく、誘電体層１３の上層における絶縁部１４Ｂ非形成部、及び絶縁部１４Ｂの上層に、無電解めっきにより下地電極層を形成した後、電気めっきにより導体３２を形成する。
【００３６】
その後、図２０に示すごとく、絶縁部１４Ｂ上層に形成された導体を上方から研磨することにより、絶縁部１４Ｂ上層に形成された導体を除去して絶縁部１４Ｂを露出させる。ここで、誘電体層１３上層における絶縁部１４Ｂ非形成部に入り込んだ導体３２が、入出力電極部１４Ａとなる。この入出力電極部１４Ａと絶縁部１４Ｂにより、入出力電極層１４を形成する。
【００３７】
次に、図１に示すごとく、ホットプレスにより入出力電極層１４の上層に絶縁層１５を形成することで、上記のような伝送特性ばらつきの少ないフィルタを形成することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるフィルターについて図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図２１において、実施の形態１と相違する点は、コイル層２８と入出力電極層２９のパターンである。
【００４０】
即ち、コイル層２８におけるコイル部２８Ａは、図２２に示すごとく４つのコイル２８ＡＡ、２８ＡＢ、２８ＡＣ、２８ＡＤからなり、このコイル２８ＡＡ、２８ＡＢ、２８ＡＣ、２８ＡＤはそれぞれ、コイル直線部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄと、螺旋部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄを有している。そして、このコイル直線部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは互いに略平行となるように配置し、螺旋部３１Ａはコイル直線部３０Ａを基準としてコイル２８ＡＢと逆方向に配置し、螺旋部３１Ｂはコイル直線部３０Ｂを基準としてコイル２８ＡＡと逆方向に配置し、螺旋部３１Ｃはコイル直線部３０Ｃを基準としてコイル２８ＡＤと逆方向に配置し、螺旋部３１Ｄはコイル直線部３０Ｄを基準としてコイル２８ＡＣと逆方向に配置している。そして、螺旋部３１Ａの巻回方向は螺旋部３１Ｂの巻回方向と逆方向とし、螺旋部３１Ｃの巻回方向は螺旋部３１Ｄの巻回方向と逆方向とし、コイル２８ＡＡとコイル２８ＡＢとが略線対称の関係、コイル２８ＡＣとコイル２８ＡＤとが略線対称の関係となるよう配置している。
【００４１】
そして、入出力電極層２９における入出力電極部２９Ａは図２３に示すようなパターンを形成している。即ち、入出力電極部２９Ａは直線部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄとこれらに垂直な直線部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃとから構成しており、直線部３２Ａと直線部３２Ｂとを接近させるとともに、直線部３２Ｃと直線部３２Ｄとを接近させている。そして、直線部３２Ｂと直線部３２Ｃとの間には直線部３３Ｂを配置して接続し、直線部３３Ａは直線部３２Ａを基準として直線部３３Ｂと逆方向に配置するとともに直線部３２Ａと接続し、直線部３３Ｃは直線部３２Ｄを基準として直線部３３Ｂと逆方向に配置するとともに直線部３２Ｄと接続し、入出力電極部２９Ａが全体として略線対称の関係となるよう配置している。
【００４２】
さらに、図２２に示すコイル直線部３０Ａと図２３に示す直線部３２Ａとを図２１に示す誘電体層１３を介して対向位置に配置し、図２２に示すコイル直線部３０Ｂと図２３に示す直線部３２Ｂとを図２１に示す誘電体層１３を介して対向位置に配置し、図２２に示すコイル直線部３０Ｃと図２３に示す直線部３２Ｃとを図２１に示す誘電体層１３を介して対向位置に配置し、図２２に示すコイル直線部３０Ｄと図２３に示す直線部３２Ｄとを図２１に示す誘電体層１３を介して対向位置に配置している。
【００４３】
この構成により、一つのパッケージ内において二つのフィルターを構成することができ、これを用いた電子機器の小型化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のフィルターは、製造による伝送特性のばらつきが少ないという効果を有し、各種無線通信機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフィルターの断面図
【図２】本発明の実施の形態１のフィルターにおけるグランド層の上面図
【図３】本発明の実施の形態１のフィルターにおけるコイル層の上面図
【図４】本発明の実施の形態１のフィルターにおける入出力電極層の上面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるフィルターの伝送特性図
【図６】本発明の実施の形態１における入力信号の出力−周波数特性図
【図７】本発明の実施の形態１における出力信号の出力−周波数特性図
【図８】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１２】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１３】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１４】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１５】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１６】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１７】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１８】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図１９】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図２０】本発明の実施の形態１におけるフィルターの製造工程を示す断面図
【図２１】本発明の実施の形態２におけるフィルターの断面図
【図２２】本発明の実施の形態２のフィルターにおけるコイル層の上面図
【図２３】本発明の実施の形態２のフィルターにおける入出力電極層の上面図
【図２４】従来のフィルターの分解斜視図
【符号の説明】
【００４６】
８  基板
９  絶縁層
１０  グランド層
１０Ａ  グランド部
１０Ｂ  絶縁部
１１  誘電体層
１２  コイル層
１２Ａ  コイル部
１２Ｂ  絶縁部
１３  誘電体層
１４  入出力電極層
１４Ａ  入出力電極部
１４Ｂ  絶縁部
１５  絶縁層
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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