(57)【要約】    【課題】導体抵抗による伝送損失を低減させ、受信機の入力段や、鋭い共振が必要な共振器など、僅かな損失も許容できない用途においても、十分に使用できる伝送線路、及び、それを用いた電子部品、更にはそのための製造方法を提供する。    【解決手段】信号線２は、断面長方形状の導体膜で構成され、少なくとも、幅方向の両側面２１、２２が誘電体基体１に接している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基体と、信号線と、接地導体とを含む伝送線路であって、
前記信号線は、断面長方形状の導体膜で構成され、少なくとも幅方向の両側面が前記誘電体基体に接しており、
前記接地導体は、前記誘電体基体に設けられている、
伝送線路。
【請求項２】
誘電体基体と、信号線と、接地導体とを含む伝送線路であって、
前記誘電体基体及び前記信号線は、誘電体グリーンシートに予め形成されたスリットに、導電片を嵌め込んで製造された複数枚の複合シートを積層し、焼成して得られたものであり、
前記接地導体は、前記誘電体基体の表面に形成されている、
伝送線路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された伝送線路であって、前記信号線は、少なくとも幅方向の両側面に鋭角部を持たない、伝送線路。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された伝送線路であって、前記信号線は、少なくとも幅方向の両側面と前記誘電体基体との接触部分に空隙を持たない、伝送線路。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された伝送線路であって、前記伝送線路は、全体が前記誘電体基体によって覆われている、伝送線路。
【請求項６】
伝送線路を含む電子部品であって、前記伝送線路は、請求項1乃至５の何れかに記載されたものでなる、電子部品。
【請求項７】
請求項６に記載された電子部品であって、前記伝送線路は、インダクタンス成分を構成する、電子部品。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された電子部品であって、更に、一個以上のキャパシタ成分を含み、前記キャパシタ成分は前記インダクタンス成分とともにＬＣ回路を構成する、電子部品。
【請求項９】
伝送線路の製造方法であって、
誘電体グリーンシートに予め形成されたスリットに、導電片を嵌め込んで複合シートを製造し、
次に、前記複合シートを積層し、焼成する、
工程を含む伝送線路の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された製造方法であって、
前記導電片は、導電性シートから切り取られたものである、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送線路、電子部品及び伝送線路の製造方法に関する。更に詳しくは、ストリップラインなどの伝送線路、この伝送線路を回路要素の一部として用いた共振器、フィルタ、カプラ又はデュプレクサ等の電子部品、更には、これらの製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
高周波回路で用いられる信号伝送線路としては、断面が円形の信号線の周囲に、誘電体を介して、断面円形の導体を配置した同軸線路や、誘電体中に板状の信号線を形成し、誘電体の両面にグランドプレーンを形成したストリップ線路や、誘電体の片面に板状の信号線を形成し、他面にグランドプレーンを形成したマイクロストリップ線路などがよく知られている。
【０００３】
このうち、同軸線路は、損失が少ないので、比較的長い伝送や鋭い共振特性を要求される共振器に用いられている。一方、ストリップ線路や、マイクロストリップ線路は、他の回路要素と組み合わせて容易に製造でき、かつ薄形化できるので、機器内部の回路に多く用いられる。これらの線路は、通常、印刷などの手段によって形成される。
【０００４】
しかし、印刷などの手段によって形成されたストリップ線路又はマイクロストリップ線路は、厚み方向で見て、底面側の導体幅が大きく、対向する表面側の導体幅が縮小する断面形状となる。このため、マイクロストリップ線路の場合は、幅方向の両側面が、表面側から底面側に向かって傾斜し、底面において、幅方向の両端が尖端状になる。ストリップ線路の場合は、例えば、誘電体グリーンシートに印刷などによって形成された導体膜が、その上に積層される列誘電体グリーンシートと、もとの誘電体グリーンシートとによって挟まれた状態でプレスされるため、幅方向の両端が潰れて、厚み中心で外側に鋭角に突出するくさび状になる。
【０００５】
このために、ストリップ線路及びマイクロストリップ線路の何れも、電流分布が集中する両端部が特に薄いので、導体抵抗による伝送損失が大きくなるという欠点がある。この欠点は、受信機の入力段や、鋭い共振が必要な共振器など、僅かな損失も許容できない用途では、製品の要求特性を満たすに当たって、大きな障害となる。
【特許文献１】特開２００２−５０９０４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、導体抵抗による伝送損失を低減させ、受信機の入力段や、鋭い共振が必要な共振器など、僅かな損失も許容できない用途においても、十分に使用できる伝送線路、及び、それを用いた電子部品、更にはそのための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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る伝送線路は、誘電体基体と、接地導体と、信号線とを含む。前記接地導体は、前記誘電体基体に設けられている。前記信号線は、断面長方形状の導体膜で構成され、少なくとも幅方向の両側面が前記誘電体基体に接する。
【０００８】
上述したように、本発明に係る伝送線路では、接地導体が、誘電体基体に設けられており、信号線も誘電体基体に設けられているから、ストリップ線路またはマイクロストリップ線路（以下、線路と称することがある）として機能する。
【０００９】
信号線は、断面長方形状の導体膜で構成され、少なくとも幅方向の両側面が誘電体基体に接する。この構成によれば、線路の幅方向の前記両側面における電流集中を回避し、電流集中による導体抵抗の増大と、それに伴う伝送損失の増大とを回避し得る。このため、受信機の入力段や、鋭い共振が必要な共振器など、僅かな損失も許容できない用途において有用な伝送線路を得ることができる。
【００１０】
なお、特許明細書などにおいては、ストリップ線路又はマイクロストリップ線路を表現する場合、印刷などの手段によって形成された場合でも、図面の表示上、断面長方形状の導体膜として表示されることがある。
【００１１】
しかし、既に述べたように、印刷などの手段によって形成された導体膜は、必ず、厚み方向で見て、底面側の導体幅が大きく、対向する表面側の導体幅が縮小する断面形状となる。マイクロストリップ線路の場合は、幅方向の両側面が、表面側から底面側に向かって傾斜し、底面において、幅方向の両端が尖端状になる。ストリップ線路の場合は、導体膜が厚み方向から押圧されるため、幅方向の両端が、厚み中心で外側に鋭角に突出するくさび状になる。
【００１２】
したがって、特許明細書などに、ストリップ線路又はマイクロストリップ線路が、断面長方形状の導体膜として図示されているものがあるとしても、それは、実際の形状を表現するものではなく、省略された簡易的表現形式と捉えなければならない。
【００１３】
本発明に係る伝送線路は、それ自体、独立して用いることができるほか、高周波電子部品の回路要素として用いることもできる。電子部品の具体例としては、共振器、フィルタまたはカプラ等をあげることができる。伝送線路は、これらの電子部品の内部では、インダクタンス成分として用いられる。そして、これらの電子部品に通常備えられるキャパシタ成分とともに、ＬＣ回路を構成する。
【００１４】
本発明は、更に、上述した伝送線路の製造方法を開示する。この製造方法においては、まず、誘電体グリーンシートに予め形成されたスリットに、導電性シートから切り取られた導電片を嵌め込んで複合シートを製造する。
次に、上述した複合シートを積層し、焼成する。上述した工程を含むことにより、本発明に係る伝送線路を容易に得ることができる。この製造方法は、共振器、フィルタまたはカプラ等の製造に当たっても適用できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明した本発明に係る伝送線路は次のような効果がある。
(１)線路の両端部に集中する高周波電流を分散させて、伝送損失を軽減させることができる。
(２)このため本発明の伝送線路を使用した電子デバイスは損失特性が改善される。
(３)本発明の伝送線路を用いて共振器を形成した場合、共振特性が鋭くなり、より大きな共振器、ないしは同軸線路による共振器を使用するべき用途にも適応できる。
【００１６】
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】
【００１７】
１．伝送線路、及び、電子部品
図１は本発明に係る伝送線路の一実施例を示す斜視図、図２は図１に示した伝送線路の断面図、図３は図２に示した伝送線路の部分拡大図である。図示された伝送線路は、誘電体基体１と、接地導体３１、３２と、信号線２とを含む。誘電体基体１は、例えば、高誘電率のセラミック誘電体、有機誘電体などを含む。誘電体基体１の比誘電率は、例えば、εｒ＝２５程度である。図１において、誘電体基体１は、板状に成形されており、寸法Ｌ１×Ｌ２×Ｌ３が、例えば、２ｍｍ×１ｍｍ×２ｍｍ程度である。
【００１８】
接地導体３１は、誘電体基体１の一面側に設けられており、接地導体３２は、誘電体基体１の他面側に設けられている。
【００１９】
信号線２は、断面長方形状の導体膜で構成され、誘電体基体１に設けられている。信号線２は、少なくとも、幅方向の両側面２１、２２が誘電体基体１に接する関係で、誘電体基体１の内部に埋設されている。
【００２０】
図示実施例では、信号線２は、誘電体基体１の内部に埋設されており、その上面と底面とが略平行であり、幅方向の両側面２１、２２が略平行であり、かつ、上面又は底面と、幅方向の両側面２１、２２とが略直交している。これにより、誘電体基体１との間で垂直な接触面を構成する。信号線２の寸法は、例えば、膜厚方向の厚みＷ１１＝０．０４ｍｍであり、膜厚方向でみた最上部、中央部及び最下部の導体幅Ｗ１２＝０．４ｍｍである。
【００２１】
上述したように、図示の伝送線路では、接地導体３１、３２が、誘電体基体１に設けられており、信号線２も誘電体基体１に設けられているから、ストリップ線路等として機能する。
【００２２】
信号線２は、断面長方形状の導体膜で構成され、幅方向の両側面２１、２２が誘電体基体１と接する関係で、誘電体基体１の内部に埋設されているから、信号線２の幅方向の両側面２１、２２における電流集中を回避し、電流集中による導体抵抗の増大と、それに伴う伝送損失の増大とを回避し得る。このため、受信機の入力段や、鋭い共振が必要な共振器など、僅かな損失も許容できない用途において有用な伝送線路を得ることができる。
【００２３】
信号線２の幅方向の両側面２１、２２は、図４に示すように、半円弧状であっても良い。例えば、図示の信号線２の寸法は、膜厚方向の厚みＷ２１＝０．０４ｍｍであり、膜厚方向でみた中央部の導体幅Ｗ１２とほぼ等しい。信号線２は、誘電体基体１の内部に埋没されている。
【００２４】
次に、実験データを参照して、本発明の効果を説明する。図5は、実施例、及び、比較例の伝送線路について、周波数反射特性を示す図である。表１は、実施例の伝送線路、及び、比較例の伝送線路について、共振周波数（Ｆ０）、及び、Ｑ値を調べた結果を示している。表１及び図５において、実施例１は図１〜図３に示した伝送線路である。また、実施例２は図４にその断面図を示した伝送線路である。
【００２５】
比較例１は、図６に示した伝送線路である。この伝送線路は、誘電体グリーンシートに導体ペーストを印刷し、乾燥させた後、更にその上に誘電体グリーンシートを積層し、得られた積層体をプレス機によってプレスして得られたものであって、幅方向の両端側が潰れて、くさび状になっている。この伝送線路の全幅W３４は０．５５ｍｍ、くさび状部分を除く導体幅Ｗ３３が０．４５ｍｍとなっている。比較例２は、図７に示した伝送線路であり、この伝送線路は、幅方向の両端側が更に潰れて鋭いくさび状になっており、全幅Ｗ４４が０．５ｍｍ、くさび状部分を除く導体幅Ｗ４３が０．３ｍｍとなっている。本発明に係る伝送線路とは、幅方向の両端がくさび状になっている点で相違する。
【００２６】
【表１】
2007088917.tif 000003
【００２７】
表１及び図５を参照すると、実施例１、２は、２２０前後の高いＱ値を示しており、良好な共振特性が得られている。これに対し、比較例１、２は、Ｑ値が１８３以下と低く、良好な共振特性が得られていないことがわかる。
【００２８】
また、幅方向のくさび状部分と、中央部の導体幅との差が大きい比較例２は、共振特性が著しく劣化していることがわかる。
【００２９】
本発明は、更に、上述した伝送線路の製造方法を開示する。次にその製造方法について説明する。
【００３０】
２．伝送線路の製造方法
図８、図９は、本発明に係る伝送線路の製造方法を説明する図である。まず、図８のステップＡ１，Ａ２に示すように、誘電体グリーンシートに予めスリットを形成する。具体的には、誘電体ペーストをドクターブレード法などによって、支持体の上に均一厚みとなるように塗布し、かつ、乾燥させて、グリーンシート１０１を形成する。使用される誘電体材料は一般的な高周波用の誘電体で、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。もっとも、電極を形成する導体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なものであることが好ましい。
【００３１】
次に、乾燥工程などの必要な工程を経た後、ステップＡ２に示すように、グリーンシート１０１にスリットＳを入れる。
【００３２】
他方、ステップＢ１に示すように、上記ステップＡ１、Ａ２とは別工程で、支持体の上に電極ペーストを塗布し、かつ、乾燥させることにより、導電性シート２００を形成する。
【００３３】
電極ペーストに含まれる導電性材料は、一般的な高周波用のものであれば、特に限定はないが、収縮挙動が、誘電体シートと類似するものが好ましい。例えば、９００℃程度で焼成可能な誘電体を用いればAg、Au、Cu、Ag-Pd等導電率の高い金属が使用できる。
【００３４】
次に、ステップＢ２に示すように、導電性シート２００からスリットＳと同形状の導電片２０１を切り取る。そして、ステップＣに示すように、ステップＡ２で得られたグリーンシート１０１のスリットＳに、導電性シート２００から切り取られた導電片２０１を、嵌め込んで複合シートを製造する。
【００３５】
次に、図９に図示するように、接地導体３００を付着させた２枚の誘電体基体１００により、上述の製造工程を経て得られた複合シート１０１を、サンドイッチする状態で積層し、焼成する。
【００３６】
上述した工程によれば、本発明に係る伝送線路を容易に得ることができる。
【００３７】
３．電子部品
本発明に係る伝送線路は、それ自体、独立して用いることができるほか、高周波電子部品の回路要素として用いることもできる。電子部品の具体例としては、共振器、フィルタまたはカプラ等を上げることができる。伝送線路は、これらの電子部品の内部では、インダクタンス成分として用いられる。そして、これらの電子部品に通常備えられるキャパシタ成分とともに、ＬＣ回路を構成する。次にその具体例について説明する。
【００３８】
図１０は本発明に係る電子部品の一例を示す分解斜視図、図１１は図１０に示した電子部品の外観斜視図、図１２は図１０及び図１１に示した電子部品の等価的電気回路図である。この電子部品は、フィルタとして用いられる。まず、図１０を参照すると、接地導体３１を形成した誘電体層１１１の上に、信号線２１１、２１２を有する誘電体層１１２が積層されている。
【００３９】
信号線２１１、２１２は、図１２のインダクタ成分Ｌ１，Ｌ２を構成するものである。信号線２１１、２１２は、本発明に係る伝送線路によって構成されている。従って、線路の幅方向の両側面における電流集中を回避し、電流集中による導体抵抗の増大と、それに伴う伝送損失の増大とを回避し得る。
【００４０】
誘電体層１１２の上には、減衰極形成用導体２２７を有する誘電体層１１７、キャパシタ電極２２８、２２９を有する誘電体層１１８、キャパシタ電極２３０、２３１を有する誘電体層１１９、接地導体３２を有する誘電体層１２０、更には、保護層１２１が、この順序で、順次に積層されている。
【００４１】
誘電体層１１２に設けられた信号線２１１、２１２は、ビアホール２２１〜２２６によって、誘電体層１１９に設けられたキャパシタ電極２３０、２３１に電気的に接続される。
【００４２】
キャパシタ電極２２８、２２９の一端は、それぞれ、入出力端子Ｔ１、Ｔ２（図１１、図１２参照）に接続され、接地導体３１、３２は、接地端子ＧＮＤ１，ＧＮＤ２に接続される。これにより、ＬＣ回路を持つフィルタが得られる。
【００４３】
但し、本発明に係る伝送線路は、図１０〜図１２に示したフィルタにのみ適用されるものではなく、他の構成を持つフィルタ、カプラ、共振器、デュプレクサなどにも、広く適用できるものである。
【００４４】
次に、本発明の具体的実施例を示す。
【００４５】
実施例の試料として、図１０〜図１２に示す構成のチップ型フィルタを、図８〜図９に図示したシート工法により作製した。得られたフィルタの形状は２.０ｍｍ×１.２ｍｍ×１.０ｍｍであり、使用した誘電体は誘電率εr＝６である。使用した誘電体はアルミナ、バリウム、シリカを主成分とし、誘電率εｒ＝６の誘電体シートを準備して、その伝送線路に該当する部分のみ、誘電体を除去し、除去跡に導体のシートをはめ込み、後は通常のシートと同様に必要に応じてビアホール用の孔を穿孔し、導体を適用し、積層した。ビアホールや各導体及び電極を形成する導電性材料はＡｇを使用した。伝送線路を形成するグリーンシートの厚さは各々４０μｍである。
【００４６】
比較例は、帯域や中心周波数が同じになるようにするため、伝送線路以外の導電パターンは僅かに形状を変えたが、伝送線路部分以外は、実施例と同一の構造である。
【００４７】
図１３に実施例及び比較例の電気的特性を示す。図１３において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は減衰量（ｄＢ）を示す。曲線Ｌ１が実施例の特性、曲線Ｌ２が比較例の特性をそれぞれ示している。
【００４８】
特性Ｌ１及び特性Ｌ２の比較から明らかなように、実施例は、比較例よりも、挿入損失が０.１ｄＢ程度改善されている。
【００４９】
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】
【００５０】
【図１】本発明に係る伝送線路の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した伝送線路の断面図である。
【図３】図２に示した伝送線路の部分拡大図である。
【図４】本発明に係る伝送線路の別の一実施例を示す断面図である。
【図５】実施例の伝送線路の電気特性を示す特性図である。
【図６】比較例１の伝送線路の部分拡大図である。
【図７】比較例２の伝送線路の部分拡大図である。
【図８】本発明に係る伝送線路を製造する工程の一実施例を示す工程図である。
【図９】図８に示した工程の後の工程を示す工程図である。
【図１０】本発明に係る電子部品の一例を示す分解斜視図である。
【図１１】図１０に示した電子部品の外観斜視図である。
【図１２】図１０及び図１１に示した電子部品の等価的電気回路図である。
【図１３】実施例の電子部品の電気特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５１】
１                誘電体基体
２                信号線
３１、３２                接地導体
【図１】
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【図２】
2007088917.tif 000005
【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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