(57)【要約】      （修正有）【課題】低損失化を実現し得る共振器、及び、フィルタを提供する。【解決手段】第１の内部電極１０は、誘電体基体５０に埋設されている。第２の内部電極２０は、第１の内部電極１０と対向するように、誘電体基体５０に埋設されている。接続導体３０は、第１の内部電極１０を第２の内部電極２０に接続するように、誘電体基体５０に埋設されている。第１の内部電極１０、第２の内部電極２０、及び、接続導体３０により囲まれた領域に誘電体基体５０が備えられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基体と、第１の内部電極と、第２の内部電極と、接続導体とを含む共振器であって、
前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極は、互いに対向するように、前記誘電体基体に埋設されており、
前記接続導体は、前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極を接続するように、前記誘電体基体に埋設されており、
前記第１の内部電極、前記第２の内部電極、及び、前記接続導体により囲まれた領域に前記誘電体基体が存在する、
共振器。
【請求項２】
請求項１に記載された共振器であって、
前記第１の内部電極、及び、前記第２の内部電極は、線路を構成しており、
前記接続導体は、前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極の長手方向に沿って、前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極の縁に備えられている、
共振器。
【請求項３】
請求項２に記載された共振器であって、
前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極の長手方向に直交する平面に沿って切断したとき、前記第１の内部電極、前記第２の内部電極、及び、前記接続導体は、略ロの字形状となっている、
共振器。
【請求項４】
共振器と、入力端と、出力端とを含むフィルタであって、
前記共振器は、請求項１乃至３の何れかに記載されたものであり、
前記入力端、及び、前記出力端は、前記共振器に接続されている、
フィルタ。
【請求項５】
共振器を製造する方法であって、
第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを用意する工程と、
第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを積層する積層工程とを含み、
前記第１のグリーンシートは、第１の誘電体層の一面上に第１の内部電極が備えられており、
前記第２のグリーンシートは、第２の誘電体層と、２つの貫通導体と、第２の内部電極とを備えており、
前記貫通導体は、互いに間隔を隔てて設けられ、前記第２の誘電体層を貫通しており、
前記第２の内部電極は、前記第２の誘電体層の一面において、前記貫通導体の一端側に跨って設けられており、
前記積層工程では、前記第２の誘電体層の他面に、前記第１の誘電体層の前記一面が隣接し、前記第１の内部電極が、前記貫通導体の他端側に跨るように重ねられる、
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振器、フィルタ、及び、共振器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
共振器は、例えば、携帯電話等の電子機器に用いられ、低背化、及び、低損失化が求められる。共振器の損失を低減させる技術として、例えば、特許文献１は、層状に配置された内部電極のうち、最も外側に配置された内部電極を幅広にする技術を開示している。
【０００３】
しかし、市場の要求に応じて、フィルタを低背化すると、Ｑ値が下がり、損失が増大する。例えば、製品の厚みが１ｍｍから０．５ｍｍになると、Ｑ値が７０から５０程度になり、挿入損失が１．５ｄＢから２．１ｄＢ程度となる。
【０００４】
このため、特許文献１の技術を用いた場合でも、十分な低背化、及び、低損失化が実現できるとは、いい難かった。
【特許文献１】特開２００１−２３７６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、低背化した場合でも、高いＱ値及び低損失を実現し得る共振器、及び、フィルタを提供することである。
【０００６】
本発明のもう一つの課題は、上述した共振器及びフィルタの製造に適した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、本発明は、共振器、フィルタ、及び、共振器の製造方法を開示する。
【０００８】
１．共振器
本発明に係る共振器は、誘電体基体と、第１の内部電極と、第２の内部電極と、接続導体とを含む。前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極は、互いに対向するように、前記誘電体基体に埋設されており、前記接続導体は、前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極を接続するように、前記誘電体基体に埋設されている。前記第１の内部電極、前記第２の内部電極、及び、前記接続導体により囲まれた領域に前記誘電体基体が存在する。
【０００９】
上述したように、本発明に係る共振器では、第１の内部電極及び第２の内部電極が、互いに対向するように誘電体基体に埋設され、接続導体が、第１の内部電極及び第２の内部電極を接続するように、誘電体基体に埋設されている。第１の内部電極、第２の内部電極、及び、接続導体により囲まれた領域には、誘電体基体が存在する。かかる構成によれば、低背化した場合でも、高いＱ値及び低損失を確保し得る。
【００１０】
２．フィルタ
本発明に係るフィルタは、共振器と、入力端と、出力端とを含む。共振器は、上述した本発明に係るものである。入力端、及び、出力端は、共振器に接続されている。本発明に係るフィルタは、例えば、バンドパスフィルタである。
【００１１】
上述したように、本発明に係るフィルタは、本発明に係る共振器を用いているので、本発明の共振器の優れた作用効果を享受することができる。
【００１２】
３．共振器の製造方法
上述した共振器又はフィルタの製造に向けられた本発明に係る製造方法は、第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを用意する工程と、第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを積層する積層工程とを含む。
【００１３】
ここで、前記第１のグリーンシートは、第１の誘電体層の一面上に第１の内部電極が備えられている。
【００１４】
また、前記第２のグリーンシートは、第２の誘電体層と、２つの貫通導体と、第２の内部電極とを備えている。前記貫通導体は、互いに間隔を隔てて設けられ、前記第２の誘電体層を貫通しており、前記第２の内部電極は、前記第２の誘電体層の一面において、前記貫通導体の一端側に跨って設けられている。
【００１５】
前記積層工程では、前記第２のグリーンシートを構成する前記第２の誘電体層の他面に、前記第１のグリーンシートを構成する前記第１の誘電体層の前記一面が隣接し、前記第１の内部電極が、前記貫通導体の他端側に跨るように重ねられる。
【００１６】
上述した本発明に係る製造方法によれば、積層工程において、第２のグリーンシートを構成する第２の誘電体層の他面に、第１のグリーンシートを構成する第１の誘電体層の一面が隣接し、第１の内部電極が、貫通導体の他端側に跨るように重ねられるので、第１の内部電極、第２の内部電極、及び、接続導体により囲まれた領域に誘電体基体が存在することになり、本発明の共振器を容易に得ることができる。この製造方法は、フィルタ等の製造に当たっても適用できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、低背化した場合でも、高いＱ値及び低損失を実現し得る共振器、及び、フィルタを提供することができる。
【００１８】
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】
【００１９】
１．共振器、及び、フィルタ
図１は本発明に係るフィルタの一実施例を示す斜視図、図２は図１に示したフィルタの分解斜視図、図３は図１の３−３線断面図、図４は図３の一部の部分拡大写真である。
【００２０】
図示されたフィルタは、例えば、バンドパスフィルタである。寸法Ｌ１×Ｌ２×Ｌ３は、例えば、１．０ｍｍ×２．０ｍｍ×２．５ｍｍ程度である。図示のフィルタは、共振器Ｑ１〜Ｑ３と、入力端６１と、出力端６２と、ＧＮＤ電極６３、６４とを含む。図では、３つの共振器Ｑ１〜Ｑ３を用いたフィルタが図示されているが、共振器の数は任意である。
【００２１】
共振器Ｑ１〜Ｑ３は、ほぼ同じ構造をもっているので、以下、共振器Ｑ１を中心に説明する。共振器Ｑ１は、誘電体基体５０と、第１の内部電極１０と、第２の内部電極２０と、接続導体３０とを含む。これらは、例えばＡｇの焼付け電極として構成されている。
【００２２】
第１の内部電極１０は、誘電体基体５０に埋設され、線路を構成している。第２の内部電極２０は、第１の内部電極１０と対向するように、誘電体基体５０に埋設され、線路を構成している。
【００２３】
接続導体３０は、第１の内部電極１０を第２の内部電極２０に接続するように、誘電体基体５０に埋設されている。図示の実施例において、接続導体３０は、第１の内部電極１０及び第２の内部電極２０の長手方向に沿って、第１の内部電極１０及び第２の内部電極２０の縁に備えられている。第１の内部電極１０、第２の内部電極２０、及び、接続導体３０により囲まれた領域には、誘電体基体５１が存在する。従って、図３、図４に示すように、第１の内部電極１０及び第２の内部電極２０の長手方向に直交する平面に沿って切断したとき、第１の内部電極１０、第２の内部電極２０、及び、接続導体３０は、略ロの字形状となる。ＧＮＤ電極６３、６４は、誘電体基体５０の互いに対向する側面に備えられている。誘電体基体５０の全体厚みは、例えば、０．２ｍｍ程度である。
【００２４】
次に、内部電極埋設構造について、その詳細を示す図２を参照し、詳しく説明する。誘電体基体５０は全体として、一体化されたもので、分離できないものであるが、図２では、理解の便宜のために、誘電体基体５０を、誘電体基体５００〜５０９に分けて示してある。
【００２５】
第１の内部電極１０は、接続導体３０と接続された側の一端部１１が、誘電体基体５０５の幅方向の一端縁に引き出され、ＧＮＤ電極６３と接続されている。第２の内部電極２０も、接続導体３０と接続された側の一端部２１が、誘電体基体５０３の幅方向の一端側に延長され、ＧＮＤ電極６３と接続されている。図では、共振器Ｑ１〜Ｑ３における第１の内部電極１０の一端部１１が共通に接続され、共通の一端部１１がＧＮＤ電極６３と接続されている。第２の内部電極２０においても同様で、その一端部２１が共通に接続され、共通に接続された一端部２１がＧＮＤ電極６３と接続されている。
【００２６】
第１の内部電極１０は、接続導体３０と接続される一端側とは反対側にも延長され、コンデンサ電極１４が形成されている。第２の内部電極２０も、接続導体３０と接続される一端側とは反対側に延長され、コンデンサ電極２４が形成されている。
【００２７】
第１の内部電極１０を支持する誘電体基体５０５と、第２の内部電極２０を支持する誘電体基体５０３との間の誘電体基体５０４には、コンデンサ電極１４及びコンデンサ電極２４と向き合う共通電極４１２が形成されている。この共通電極４１２は、その一端縁が、誘電体基体５０４の幅方向の他端縁に導出され、ＧＮＤ電極６４と接続される。共通電極４１２を設けた誘電体基体５０４には、接続導体３０が所定の位置に設けられている。
【００２８】
共振器Ｑ１〜Ｑ３のうち、両外側に位置する共振器Ｑ１、Ｑ３は、第１の内部電極１０から延長された中間部１２、１３が、誘電体基体５０５、５０３の互いに対向する端面から引き出され、入力端６１、及び、出力端６２に接続されている。
【００２９】
更に、第１の内部電極１０を支持する誘電体基体５０５の上には、一層又は複数層の誘電体基体５０６〜５０９があり、誘電体基体５０８の一面にはＧＮＤ電極４１１が設けられており、このＧＮＤ電極は４１１は、誘電体基体５０９によって覆われている。
【００３０】
他方、第２の内部電極２０を支持する誘電体基体５０３の下には、一層又は複数層の誘電体基体５０２〜５００があり、誘電体基体５０２の一面には結合電極４１３が設けられている。誘電体基体５０２の下側には誘電体基体５０１及び誘電体基体５００があり、誘電体基体５０１と誘電体基体５０１との間にはＧＮＤ電極４１４がある。
【００３１】
図５は、図１〜図４に示したフィルタの等価回路図である。図に示すように、入力端子６１は、入力コンデンサＣ１１を介して、共振器Ｑ１に接続される。共振器Ｑ１〜Ｑ３の間は、第１の内部電極１０、及び、第２の内部電極２０の相互間に生じるコンデンサＣ１３、Ｃ１５によって結合される。また、共振器Ｑ１〜Ｑ３とＧＮＤ電極６４との間に、共通電極４１２とコンデンサ電極１４、２４によるコンデンサＣ１２，Ｃ１４，Ｃ１６を接続した回路構成が得られる。更に、共振器Ｑ１〜Ｑ３には、誘導結合Ｍも生じる。
【００３２】
上述した本発明に係るフィルタは、第１の内部電極１０、第２の内部電極２０、及び、接続導体３０により囲まれた領域に、誘電体基体５１が存在するような内部電極埋設構造となるので、低背化した場合でも、高いＱ値及び低損失を実現し得る共振器、及び、フィルタを実現することができる。
【００３３】
図６に実施例及び比較例のフィルタ特性図である。図６において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は減衰量（ｄＢ）を示している。曲線Ｌ１は、図１〜図４に示した実施例のフィルタ特性である。曲線Ｌ２は、図１〜図４に示したフィルタから接続導体３０を省いた比較例のフィルタ特性である。
【００３４】
図６に示すように、実施例のフィルタは、その特性Ｌ１で示されるように、比較例のフィルタの特性Ｌ２と比較して、挿入損失（Ｓ２１）が改善された、良好な周波数特性が得られている。しかも、共振器導体幅を広げても、導体厚を厚くしても、Ｑ値の変化は、非常に少なかった。誘電体材料を変更してもＱは飽和する傾向にあった。また、図示のフィルタは、表面性を向上させているので、より高いＱ値が得られる。更に、導体損を減らしてあるから、より高いＱ値が得られる。
【００３５】
２．共振器の製造方法
次に、図７〜図１３を参照して、本発明に係る共振器の製造方法を説明する。図示の製造方法においては、まず、図７に示すように、誘電体層５００の上にＧＮＤ電極４１４を形成したグリーンシートＧＳ０の上に、誘電体層５０１によるグリーンシートＧＳ１、及び、誘電体層５０２の面上に結合電極４１３を形成したグリーンシートＧＳ２を順次に積層した後、グリーンシートＧＳ２の上に、グリーンシートＧＳ３を積層する。
【００３６】
グリーンシートＧＳ３は、誘電体層５０３の上に、３つの第２の内部電極２０を、間隔を隔てて併設したものである。第２の内部電極２０のそれぞれは、一端部２１が、誘電体基体５０３の幅方向の一端側に延長され、共通に接続されている。第２の内部電極２０は、一端側とは反対側にも延長され、コンデンサ電極２４が形成されている。３つ備えられた第２の内部電極２０のうち、両外側に位置する第１の内部電極２０、２０は、中間部２２、２３が、誘電体基体５０３の互いに対向する端面から引き出されている。
【００３７】
次に、図８、図９に示すように、グリーンシートＧＳ３の上に、グリーンシートＧＳ４を積層する。グリーンシートＧＳ４は、誘電体層５０４を厚み方向に貫通する接続導体３０、及び、コンデンサのための共通電極４１２が形成されている。接続導体３０は、図９に示すように、第２の内部電極２０の縁に接触するように配置される。
【００３８】
次に、図１０、図１１に示すように、グリーンシートＧＳ４の上に、グリーンシートＧＳ５を積層する。グリーンシートＧＳ５には、誘電体層５０５を貫通して接続導体３０が備えられるとともに、その一面上に、第１の内部電極１０が備えられている。誘電体層５０５に設けられた接続導体３０は、図１１に示すように、誘電体層５０４に設けられた接続導体３０に接続される。
【００３９】
第１の内部電極１０は、接続導体３０と接続された側の一端部１１が、誘電体基体５０５の幅方向の一端縁に引き出されている。第１の内部電極１０は、接続導体３０と接続される一端側とは反対側にも延長され、コンデンサ電極１４が形成されている。３つ備えられた第１の内部電極１０のうち、両外側に位置する第１の内部電極１０、１０は、中間部１２、１３が、誘電体基体５０５の互いに対向する端面から引き出されている。
【００４０】
次に、図１２、図１３に示すように、グリーンシートＧＳ５の上に、グリーンシートＧＳ６〜ＧＳ９を順次に積層する。これらのグリーンシートＧＳ６〜ＧＳ９は、誘電体層より構成されるもので、そのうちの中間部に位置するグリーンシートＧＳ８を構成する誘電体層９３１の一面上には、ＧＮＤ電極４１１が備えられている。
【００４１】
上述のようにして積層した後、熱圧着などの手段を適用して一体化し、焼成、端子形成工程などの必要な処理を実行する。これにより、図１〜図６に示したフィルタが得られる。
【００４２】
図示はされていないが、量産工程では、多数の誘電体共振器又はフィルタを含む大判のグリーンシートを用いて図７〜図１４のプロセスが実行され、プロセス終了後に個品に分割し、その後に焼成され、更に、端子形成工程などが実行される。プロセスにおいて現れた電極及び接続導体などは、スパッタ、蒸着などの薄膜形成技術、印刷、めっき又はそれらの組み合わせによって形成できる。
【００４３】
図１４は本発明に係る共振器の別の一実施例を示す断面図、図１５は図１４に示した共振器の部分拡大図である。以下の図において、図１〜図１３に現れた構成部分に相当する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。
【００４４】
図１４、図１５に示した共振器は、第１の内部電極１０と第２の内部電極２０との間に第３の内部電極８０が設けられている点で、図１〜図６に示した共振器と相違する。上述した構成により、第１の内部電極１０、第３の内部電極８０及び接続導体３０によって囲まれた誘電体基体５１と、第２の内部電極１０、第３の内部電極８０及び接続導体３０によって囲まれた誘電体基体５２とが生じる。
【００４５】
図１６は本発明に係る共振器の別の一実施例を示す断面図である。図１６に示した共振器は、接続導体の長さが短い点が特徴である。
【００４６】
図１４〜図１６の実施例の場合も、図１〜図６に示した共振器と同様の優れた作用効果を奏することができる。製造方法については、図７〜図１３に示したプロセスを、若干の変更を加えるだけで、そのまま適用できる。
【００４７】
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】
【００４８】
【図１】本発明に係るフィルタの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した共振器の分解斜視図である。
【図３】図２の一部の部分拡大図である。
【図４】本発明に係る共振器の別の一実施例を示す斜視図である。
【図５】図１〜図４に示したフィルタの等価回路図である。
【図６】実施例及び比較例のフィルタ特性図である。
【図７】本発明に係る共振器を製造する工程の一実施例を示す工程図である。
【図８】図７に示した工程の後の工程を示す工程図である。
【図９】図７に示した工程の後の工程を示す別の工程図である。
【図１０】図８、図９に示した工程の後の工程を示す工程図である。
【図１１】図８、図９に示した工程の後の工程を示す別の工程図である。
【図１２】図１０、図１１に示した工程の後の工程を示す工程図である。
【図１３】図１０、図１１に示した工程の後の工程を示す別の工程図である。
【図１４】本発明に係る共振器の別の実施例を示す断面図である。
【図１５】図１４に示した共振器の部分拡大図である。
【図１６】本発明に係る共振器の更に別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１                  共振器
５０                誘電体基体
１０                第１の内部電極
２０                第２の内部電極
３０                接続導体
【図１】
2007096939.tif 000003
【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】
2007096939.tif 000017
【図１６】
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