(57)【要約】表面を有するモノリシックフィルタ、及びモノリシックフィルタの表面に結合されたヒートシンクを含むフィルタアセンブリが開示される。ヒートシンクは、約０．０２ｍｍより大きい厚さを有していてよい熱伝導性材料の層を含む。ヒートシンクは、モノリシックフィルタに関する電気シールドを与えることができる。幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリには、液晶ポリマー又はポリフェニルエーテルのような有機誘電材料を含ませることができる。幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリには更なるモノリシックフィルタを含ませることができる。【選択図】図４
2022500936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有するモノリシックフィルタ；及び
前記モノリシックフィルタの表面に結合された、約０．０２ｍｍよりも大きい厚さを有する熱伝導性材料の層を含むヒートシンク；
を含むフィルタアセンブリ。
【請求項２】
前記モノリシックフィルタが有機誘電体材料を含む、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３】
前記有機誘電体が液晶ポリマーを含む、請求項２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４】
前記有機誘電体がポリフェニルエーテルを含む、請求項２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５】
前記熱伝導性材料の層がアルミナを含む、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６】
前記熱伝導性材料の層が窒化アルミニウムを含む、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７】
前記熱伝導性材料の層が少なくとも１つの放熱フィンを画定する、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８】
前記熱伝導性材料の層の厚さが、前記フィルタアセンブリの性能が前記熱伝導性材料の層によって実質的に影響されないように選択される、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９】
前記熱伝導性材料の層が、前記フィルタを電気的に遮蔽するように構成される、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１０】
積層配列で前記ヒートシンクの前記熱伝導性材料の層に結合された更なるモノリシックフィルタを更に含んでいて、前記モノリシックフィルタが前記熱伝導性材料の層の第１の表面に結合され、前記更なるモノリシックフィルタが前記ヒートシンクの前記第１の表面に対向する前記熱伝導性材料の層の第２の表面に結合されるようになっている、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１１】
前記更なるモノリシックフィルタに結合されたワイヤボンドパッドを更に含む、請求項１０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１２】
前記更なるモノリシックフィルタが、上面、及び前記更なるモノリシックフィルタの前記上面に対向する底面を有し、前記ワイヤボンドパッドが前記更なるモノリシックフィルタの前記上面上に配置される、請求項１０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１３】
前記更なるモノリシックフィルタが、前記更なるモノリシックフィルタの前記底面において前記熱伝導性材料の層と結合されている、請求項１０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１４】
前記更なるモノリシックフィルタから前記ヒートシンクを通って前記モノリシックフィルタまで延在する少なくとも１つのビアを更に含む、請求項１０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１５】
前記フィルタアセンブリが、約３００ＭＨｚにおいて約０．０５Ｗ／ｍｍ２より大きい面積出力容量を有する、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１６】
前記フィルタアセンブリが、約３００ＭＨｚにおいて約１Ｗより大きい出力容量を有する、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１７】
表面を有するモノリシックフィルタ；及び
前記モノリシックフィルタの表面に結合された、熱伝導性材料の層を含むヒートシンク；
を含む多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項１８】
前記熱伝導性材料の層が約０．０２ｍｍより大きい厚さを有する、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項１９】
前記モノリシックフィルタが液晶ポリマーを含む、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２０】
前記モノリシックフィルタがポリフェニルエーテルを含む、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２１】
前記熱伝導性材料の層がアルミナを含む、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２２】
前記熱伝導性材料の層が窒化アルミニウムを含む、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２３】
前記熱伝導性材料の層が少なくとも１つの放熱フィンを画定する、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２４】
前記熱伝導性材料の層の厚さが、前記フィルタアセンブリの性能が前記熱伝導性材料の層によって実質的に影響されないように選択される、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２５】
前記熱伝導性材料の層が前記フィルタを電気的に遮蔽するように構成される、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２６】
積層配列で前記ヒートシンクの前記熱伝導性材料の層に結合された更なるモノリシックフィルタを更に含んでいて、前記モノリシックフィルタが前記熱伝導性材料の層の第１の表面に結合され、前記更なるモノリシックフィルタが前記ヒートシンクの前記第１の表面に対向する前記熱伝導性材料の層の第２の表面に結合されるようになっている、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２７】
前記更なるモノリシックフィルタに結合されたワイヤボンドパッドを更に備える、請求項２６に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２８】
前記更なるモノリシックフィルタが、上面、及び前記更なるモノリシックフィルタの前記上面に対向する底面を有し、前記ワイヤボンドパッドが前記更なるモノリシックフィルタの前記上面上に配置される、請求項２６に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項２９】
前記更なるモノリシックフィルタが、前記更なるモノリシックフィルタの前記底面において前記熱伝導性材料の層と結合されている、請求項２６に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項３０】
前記更なるモノリシックフィルタから前記ヒートシンクを通って前記モノリシックフィルタまで延在する少なくとも１つのビアを更に含む、請求項２６に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項３１】
前記フィルタアセンブリが、約３００ＭＨｚにおいて約０．０５Ｗ／ｍｍ２より大きい面積出力容量を有する、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項３２】
前記フィルタアセンブリが、約３００ＭＨｚにおいて約１Ｗより大きい出力容量を有する、請求項１７に記載の多層有機フィルタアセンブリ。
【請求項３３】
表面を有するモノリシックフィルタ；及び
前記モノリシックフィルタの表面に結合された、熱伝導性材料の層を含むヒートシンク；
を含むフィルタアセンブリであって；
前記フィルタアセンブリは、約２５℃及び第１の周波数において第１の挿入損失を示し；
前記フィルタアセンブリは、第２の温度及び第１の周波数付近において第２の挿入損失を示し；
第１の温度と前記第２の温度の間の温度差は約３０℃以上であり；
前記第２の挿入損失と前記第１の挿入損失の差は約５ｄＢ以下である、上記フィルタアセンブリ。
【請求項３４】
前記第２の温度が約８５℃である、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３５】
前記第２の温度が約−５５℃である、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３６】
前記熱伝導性材料の層が約０．０２ｍｍより大きい厚さを有する、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３７】
前記モノリシックフィルタが液晶ポリマーを含む、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３８】
前記モノリシックフィルタがポリフェニルエーテルを含む、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３９】
前記熱伝導性材料の層がアルミナを含む、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４０】
前記熱伝導性材料の層が窒化アルミニウムを含む、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４１】
前記熱伝導性材料の層が少なくとも１つの放熱フィンを画定する、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４２】
前記熱伝導性材料の層の厚さが、前記フィルタアセンブリの性能が前記熱伝導性材料の層によって実質的に影響されないように選択される、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４３】
前記熱伝導性材料の層が、前記フィルタを電気的に遮蔽するように構成される、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４４】
積層配列で前記ヒートシンクの前記熱伝導性材料の層に結合された更なるモノリシックフィルタを更に含んでいて、前記モノリシックフィルタが前記熱伝導性材料の層の第１の表面に結合され、前記更なるモノリシックフィルタが前記ヒートシンクの前記第１の表面に対向する前記熱伝導性材料の層の第２の表面に結合されるようになっている、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４５】
前記更なるモノリシックフィルタに結合されたワイヤボンドパッドを更に備える、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４６】
前記更なるモノリシックフィルタが、上面、及び前記更なるモノリシックフィルタの前記上面に対向する底面を有し、前記ワイヤボンドパッドが前記更なるモノリシックフィルタの前記上面上に配置される、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４７】
前記更なるモノリシックフィルタが、前記更なるモノリシックフィルタの前記底面において前記熱伝導性材料の層と結合されている、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４８】
前記更なるモノリシックフィルタから前記ヒートシンクを通って前記モノリシックフィルタまで延在する少なくとも１つのビアを更に含む、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４９】
前記フィルタアセンブリが、約３００ＭＨｚにおいて約０．０５Ｗ／ｍｍ２より大きい面積出力容量を有する、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５０】
前記フィルタアセンブリが、約３００ＭＨｚにおいて約１Ｗより大きい出力容量を有する、請求項３３に記載のフィルタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１８年９月１８日の出願日を有する米国仮特許出願第６２／７３２，６０５号（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）の出願の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
電気フィルタは多くの機能を果たし、種々の電気器具において使用されている。小型化の傾向により、より小さな受動コンポーネントに対する需要が増加している。しかしながら、受動コンポーネントの小型化は、一般に出力処理能力を望ましくなく低下させる。上昇した出力レベルで運転することができるコンパクトなフィルタアセンブリが、当該技術において歓迎されるであろう。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の一実施形態によれば、フィルタアセンブリには、表面を有するモノリシックフィルタ、及びモノリシックフィルタの表面に結合されたヒートシンクを含ませることができる。ヒートシンクには、約０．０２ｍｍより大きい厚さを有する熱伝導性材料の層を含ませることができる。
【０００４】
本発明の別の実施形態によれば、多層有機フィルタアセンブリには、表面を有するモノリシックフィルタ、及びモノリシックフィルタの表面に結合されたヒートシンクを含ませることができる。ヒートシンクには、熱伝導性材料の層を含ませることができる。
【０００５】
本発明の別の実施形態によれば、フィルタアセンブリには、表面を有するモノリシックフィルタ、及びモノリシックフィルタの表面に結合されたヒートシンクを含ませることができる。ヒートシンクには、熱伝導性材料の層を含ませることができる。フィルタアセンブリは、約２５℃及び第１の周波数において第１の挿入損失を示し得る。フィルタアセンブリは、第２の温度及び第１の周波数付近において第２の挿入損失を示し得る。第１の温度と第２の温度との間の温度差は約３０℃以上であってよい。第２の挿入損失と第１の挿入損失との間の差は、約５ｄＢ以下であってよい。
【０００６】
当業者に向けたそのベストモードを含む本発明の完全かつ可能な開示を、添付の図面を参照する本明細書の残りの部分においてより詳細に示す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の複数の態様によるバンドパスフィルタの簡略化された概略図である。
【図２】図２は、本発明の複数の態様によるバンドパスフィルタのトップダウン図である。
【図３−１】図３Ａ〜３Ｄは、本発明の複数の態様によるフィルタ内に含めることができる高性能インダクタに関するシングルスティッチングされた金属層ビルディングブロックの種々の図である。
【図３−２】図３Ｅ及び図３Ｆは、本発明の複数の態様によるフィルタ内に含めることができる高性能インダクタに関するマルチスティッチングされた金属層ビルディングブロックの一例の構成の種々の図である。
【図４】図４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、本発明の複数の態様によるヒートシンクを含むフィルタアセンブリの簡略化されたトップダウン図及び側面図である。
【図５】図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、本発明の複数の態様によるフィンを含むヒートシンクを含むフィルタアセンブリの簡略化されたトップダウン図及び側面図である。
【図６】図６は、ヒートシンクを含まないフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において、１Ｗの出力を有する信号を受けたときに生成される温度分布である。
【図７】図７Ａは、ヒートシンクがアルミナの層を含み、フィルタアセンブリが本発明の複数の態様にしたがって１Ｗの出力を有する信号を受けている、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において生成される温度分布である。図７Ｂは、ヒートシンクが窒化アルミニウムの層を含み、フィルタアセンブリが本発明の複数の態様にしたがって１Ｗの出力を有する信号を受けている、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において生成される温度分布である。
【図８】図８は、ヒートシンクを含まないフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において、５Ｗの出力を有する信号を受けたときに生成される温度分布である。
【図９】図９Ａは、ヒートシンクがアルミナの層を含み、５Ｗの出力を有する信号を受けている、図４Ａ及び図４Ｂのフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において生成された温度分布である。図９Ｂは、ヒートシンクが窒化アルミニウムの層を含み、本発明の複数の態様にしたがって５Ｗの出力を有する信号を受けている、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において生成された温度分布である。
【図１０】図１０は、本発明の複数の態様による種々のフィルタアセンブリに関して実験で得られた出力及び温度データのプロットである。
【図１１】図１１は、本発明の複数の態様による種々のフィルタアセンブリに関して実験で得られた出力及び温度データのプロットである。
【図１２】図１２は、本発明の複数の態様による種々のフィルタアセンブリに関して実験で得られた出力及び温度データのプロットである。
【図１３】図１３は、本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリを含む試験アセンブリの斜視図である。
【図１４】図１４は、ヒートシンクを有するフィルタアセンブリ及び有しないフィルタアセンブリの両方の実験的に求められた挿入損失（Ｓ２，１）及び反射損失（Ｓ１，１）の特徴のプロットである。
【図１５】図１５Ａ及び１５Ｂは、それぞれ、シリンダ及び板材によって引き起こされる電気的干渉を測定するためにフィルタアセンブリに近接して配置された、大きな金属シリンダ及び大きな金属板の斜視図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１５Ａ及び１５Ｂの大きな金属シリンダ及び大きな金属板がヒートシンクを含まないフィルタアセンブリに近接して配置された場合のフィルタアセンブリの挿入損失のプロットである。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、大きな金属シリンダ及び大きな金属板によって引き起こされる電気的干渉によって引き起こされるパスバンド範囲に及ぼす影響を示す図１６Ａの拡大部分である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、大きな金属シリンダ及び大きな金属板が本発明の複数の態様によるヒートシンクを含むフィルタアセンブリに近接して配置された場合のフィルタアセンブリの挿入損失のプロットである。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、フィルタアセンブリのパスバンド範囲に対するヒートシンクの遮蔽効果を示す図１７Ａの拡大部分である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、ヒートシンクを備えた積層構成に配置された第１のモノリシックフィルタと第２の更なるモノリシックフィルタとを含む、フィルタアセンブリの別の実施形態の簡略化された側面立面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、第１のモノリシックフィルタ、第２のモノリシックフィルタ、並びに第１及び第２のモノリシックフィルタの間のヒートシンクを通って延在する少なくとも１つのビアを含むフィルタアセンブリの更なる実施形態の簡略化された側面立面図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、第１のモノリシックフィルタ、第２のモノリシックフィルタ、並びに第１及び第２のモノリシックフィルタの間のヒートシンクを通って延在する少なくとも１つのビアを含むフィルタアセンブリの更なる実施形態の簡略化された側面立面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、−５５℃、２５℃、及び８５℃で測定された、本発明の複数の態様によるローパスフィルタアセンブリの挿入損失プロットである。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、−５５℃、２５℃、及び８５℃で測定された、本発明の複数の態様による別のローパスフィルタアセンブリの挿入損失プロットである。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、−５５℃、２５℃、及び８５℃で測定された、本発明の複数の態様によるバンドパスフィルタアセンブリの挿入損失プロットである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び図面における参照符号の繰り返しの使用は、本発明の同一又は類似の特徴又は構成要素を表すことを意図している。
本議論は例示的な実施形態の説明にすぎず、本発明のより広い態様を限定するものとしては意図されておらず、より広い態様は代表的な構成において具現化されていることが当業者によって理解される。
【０００９】
一般的に言えば、本発明は、優れた放熱能力を有するフィルタアセンブリに関する。フィルタアセンブリには、ほぼ平面状の表面を有するモノリシックフィルタ、及びモノリシックフィルタのほぼ平面状の表面に結合されたヒートシンクを含ませることができる。ヒートシンクには、約０．０２ｍｍより大きい厚さを有する熱伝導性材料の層を含ませることができる。
【００１０】
熱伝導性材料の層は、熱がモノリシックフィルタから離れて流れることを容易にし、これにより、モノリシックフィルタを過熱することなくより高い出力レベルで運転することが可能になる。モノリシックフィルタを通って流れる電流は、フィルタアセンブリを望ましくなく過熱する可能性のある熱を発生させる。フィルタアセンブリからの熱の消散を改良することによって、フィルタアセンブリはより大きな出力容量を有することができる。言い換えれば、フィルタアセンブリは、フィルタアセンブリが高出力レベルで安全に運転できるように、過熱することなくより大きな速度でエネルギーを消散することができる。
【００１１】
また、熱伝導性材料の層は電気シールドを与えることもできる。その結果、フィルタアセンブリは、例えば近くの物体からの干渉に対して感受性がより低くなり得る。フィルタアセンブリは、コンパクトなスペース内への設置により適している場合がある。
【００１２】
モノリシックフィルタには、１種類以上の有機誘電材料を含ませることができる。有機誘電体の例としては、PolycladからのLD621及びPark/Nelco CorporationからのN6000シリーズのようなポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）ベースの材料、Rogers CorporationからのＬＣＰ又はW. L. Gore & Associates, Inc.からのＬＣＰのような液晶ポリマー（ＬＣＰ）、Rogers Corporationからの4000シリーズのような炭化水素複合材料、並びにPark/Nelco Corp.からのN4000シリーズのようなエポキシベースの積層体が挙げられる。例えば、例としては、エポキシベースのN4000-13、ＬＣＰに積層された臭素フリーの材料、高Ｋ材料を有する有機層、非充填高Ｋ有機層、Rogers 4350、Rogers 4003材料、及びポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂及びグラフト樹脂、又は類似の低誘電率で低損失の有機材料のような他の熱可塑性材料が挙げられる。
【００１３】
有機誘電材料の誘電率は、約１．５〜１００、幾つかの実施形態においては約２〜約１５、幾つかの実施形態においては約２〜約４であってよい。ｔａｎは、約０．００１〜約０．０２、幾つかの実施形態においては約０．００２〜約０．００４の範囲であってよい。
【００１４】
しかしながら、N6000、エポキシベースのN4000-13、ＬＣＰに積層された臭素フリーの材料、高Ｋ材料を有する有機層、非充填高Ｋ有機層、Rogers 4350、Rogers 4003材料（Rogers Corporation製）、及び炭化水素、テフロン（登録商標）、FR4、エポキシ、ポリアミド、ポリイミド、及びアクリレートのような他の熱可塑性材料、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ＢＴ樹脂複合体（例えばSpeedboard C）、熱硬化性樹脂（例えばHitachi MCL-LX-67F）、及びグラフト樹脂、又は同様の低誘電率で低損失の有機材料などの他の材料を使用することができる。
【００１５】
更に、幾つかの実施形態においては、セラミック、半導電性、又は絶縁材料、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化亜鉛、低燃焼性ガラスを有するアルミナ、又は他の好適なセラミック若しくはガラス結合材料（しかしながらこれらに限定されない）、のような非有機誘電材料を使用することができる。或いは、誘電材料は、エポキシ樹脂（その中にセラミックが混合されているか又はおらず、ガラス繊維を有するか又は有しない）のような回路基板材料として一般的な有機化合物、又は誘電体として一般的な他のプラスチックなどであってよい。これらの場合、導体は、通常は化学的にエッチングしてパターンを与えている銅箔である。更に別の実施形態においては、誘電材料には、ＮＰＯ(ＣＯＧ)、Ｘ７Ｒ、Ｘ５Ｒ、Ｘ７Ｓ、Ｚ５Ｕ、Ｙ５Ｖ、及びチタン酸ストロンチウムの１つのような比較的高い誘電率（Ｋ）を有する材料を含ませることができる。一例において、誘電材料は約２０００〜約４０００の間の範囲の誘電率を有していてよい。
【００１６】
使用される特定の構成にかかわらず、本発明者らは、モノリシックフィルタに結合されたヒートシンクを含むフィルタアセンブリの配置及び材料を選択的に制御することによって、優れた性能特性及び改良された電気シールド性と組み合わせて改良された放熱及び出力処理能力を提供するコンパクトなフィルタアセンブリを達成することができることを見出した。幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリはまた、広範囲の温度にわたって安定した性能特性を示す。
【００１７】
フィルタアセンブリの優れた性能特性としては、フィルタアセンブリのパスバンド周波数範囲内の周波数に関する低い挿入損失を挙げることができる。例えば、パスバンド周波数範囲内の周波数に関する平均挿入損失は、−１５ｄＢより大きく、幾つかの実施形態においては−１０ｄＢより大きく、幾つかの実施形態においては−５ｄＢより大きく、幾つかの実施形態においては−２．５ｄＢより大きくてよい。
【００１８】
更に、フィルタアセンブリは、パスバンド周波数範外の周波数の優れた排除を示す。パスバンド周波数範囲外の周波数に関する挿入損失は、約−１５ｄＢ未満、幾つかの実施形態においては約−２５ｄＢ未満、幾つかの実施形態においては約−３５ｄＢ未満、幾つかの実施形態においては約−４０ｄＢ未満であってよい。
【００１９】
更に、フィルタアセンブリは、パスバンド周波数範囲からパスバンド外の周波数への急峻なロールオフを示すことができる。例えば、パスバンド周波数範囲のすぐ外側の周波数に関しては、挿入損失は、約０．１ｄＢ／ＭＨｚ、幾つかの実施形態においては、約０．２ｄＢ／ＭＨｚよりも大きく、幾つかの実施形態においては約０．３ｄＢ／ＭＨｚよりも大きく、幾つかの実施形態においては約０．４ｄＢ／ＭＨｚよりも大きい割合で減少し得る。
【００２０】
フィルタアセンブリはまた、広範囲の温度にわたって安定した性能特性（例えば、挿入損失、反射損失など）も示すことができる。幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリの挿入損失は、大きな温度範囲にわたって５ｄＢ未満又はそれ未満で変動し得る。例えば、フィルタアセンブリは、約２５℃及び第１の周波数において第１の挿入損失を示すことができる。フィルタアセンブリは、第２の温度及び第１の周波数付近において第２の挿入損失を示すことができる。第１の温度と第２の温度との間の温度差は、約７０℃以上、幾つかの実施形態においては約６０℃以上、幾つかの実施形態においては約５０℃以上、幾つかの実施形態においては約３０℃以上、幾つかの実施形態においては約２０℃以上であってよい。一例として、第１の温度は２５℃であってよく、第２の温度は８５℃であってよい。別の例として、第１の温度は２５℃であってよく、第２の温度は−５５℃であってよい。第２の挿入損失と第１の挿入損失との間の差は、約５ｄＢ以下、幾つかの実施形態においては約２ｄＢ以下、幾つかの実施形態においては約１ｄＢ以下、幾つかの実施形態においては約０．７５ｄＢ、幾つかの実施形態においては約０．５ｄＢ以下、幾つかの実施形態においては約０．２ｄＢ以下であってよい。第１の周波数は、フィルタのパスバンド周波数範囲内、又はフィルタの除去周波数帯域内であってよい。第１の周波数は、約１００ＭＨｚ〜約９，０００ＭＨｚ、幾つかの実施形態においては約２００ＭＨｚ〜約８，０００ＭＨｚの範囲であってよい。
【００２１】
フィルタアセンブリはまた、過熱して損傷することなく、上昇した出力レベルで運転することができる。幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリは、約３００ＭＨｚにおいて約１Ｗより高く、幾つかの実施形態においては約２Ｗより高く、幾つかの実施形態においては約３Ｗより高く、幾つかの実施形態においては約４Ｗより高く、幾つかの実施形態においては約５Ｗより高く、幾つかの実施形態においては約１０Ｗより高い出力容量を有し得る。出力容量は、フィルタアセンブリを２５℃に維持される表面に実装した際に、フィルタアセンブリを最高許容運転温度（例えば８５℃）に到達させる定常状態条件においてフィルタアセンブリを透過する出力レベル（二乗平均平方根）として定義することができる。
【００２２】
「面積出力容量」（Ｗ／ｍｍ２）は、出力容量（Ｗ）をコンポーネントの面積又は実装面積で割ったものとして定義することができる。コンポーネントの「面積」又は「実装面積」は、コンポーネントの断面積（例えば、実装された際にフィルタアセンブリによって占められる印刷回路基板のような実装面の面積）を指す。面積出力容量は、改良された出力処理とコンパクトなサイズの組み合わせを定量化するために好適な測定基準であり得る。
【００２３】
例えば、フィルタアセンブリは、約３００ＭＨｚにおいて約０．０３Ｗ／ｍｍ２より大きく、幾つかの実施形態においては約０．１０Ｗ／ｍｍ２より大きく、幾つかの実施形態においては約０．２Ｗ／ｍｍ２より大きく、幾つかの実施形態においては約０．５Ｗ／ｍｍ２より大きく、幾つかの実施形態においては約１Ｗ／ｍｍ２より大きく、幾つかの実施形態においては約２Ｗ／ｍｍ２より大きく、幾つかの実施形態においては４Ｗ／ｍｍ２より大きい面積出力容量を有し得る。
【００２４】
幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリは、コンパクトなサイズ、例えば実装面積を有し得る。例えば、幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリは、約０．５ｍｍ〜約３０ｍｍ、幾つかの実施形態においては約１ｍｍ〜約１５ｍｍ、幾つかの実施形態においては約１．２５ｍｍ〜約５ｍｍの全長を有し得る。
【００２５】
幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリは、約０．２ｍｍ〜約２０ｍｍ、幾つかの実施形態においては約０．５ｍｍ〜約１５ｍｍ、幾つかの実施形態においては約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、幾つかの実施形態においては約３ｍｍ〜約７ｍｍの全幅を有し得る。
【００２６】
幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリは、約０．２５ｍｍ〜約４ｍｍ、幾つかの実施形態においては約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ、幾つかの実施形態においては約０．７５ｍｍ〜約２ｍｍの全厚を有し得る。
【００２７】
ヒートシンクには、熱伝導性材料の層を含ませることができる。熱伝導性材料の層の厚さは、約０．０２ｍｍ〜約２．５ｍｍ、幾つかの実施形態においては約０．１３ｍｍ〜約１．２５ｍｍ、幾つかの実施形態においては約０．２５ｍｍ〜約０．７５ｍｍ、例えば約０．４ｍｍの範囲であってよい。
【００２８】
熱伝導性材料の層は、高い熱伝導性を有し得る。例えば、幾つかの実施形態においては、熱伝導性材料には、約１００Ｗ／ｍ・℃〜約３００Ｗ／ｍ・℃、他の実施形態においては約１２５Ｗ／ｍ・℃〜約２５０Ｗ／ｍ・℃、他の実施形態においては約１５０Ｗ／ｍ・℃〜約２００Ｗ／ｍ・℃の範囲である約２２℃における熱伝導率を有する材料を含ませることができる。
【００２９】
熱伝導性材料は、種々の好適な材料から形成することができる。例えば、幾つかの実施形態においては、熱伝導性材料には、窒化アルミニウム、アルミナ、又は窒化アルミニウム又はアルミナを含む任意の好適な組成物を含ませることができる。熱伝導性材料には、添加剤又は不純物を含ませることができる。熱伝導性材料のための更なる好適な材料としては、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、任意の好適なセラミック材料、及びそれらの混合物が挙げられる。
【００３０】
熱伝導性材料の層はまた、モノリシックフィルタのための電気シールドも与えて、フィルタアセンブリの堅牢性を増加させることができる。更に、幾つかの実施形態においては、熱伝導性材料の厚さは、フィルタアセンブリの１以上の性能特性を調整するように選択することができる。
【００３１】
Ｉ．フィルタ：
図１は、本発明の複数の態様によるバンドパスフィルタ１００の簡略化された概略図を示す。フィルタには、１以上のインダクタ１０２、１０４、１０６、及び１以上のキャパシタ１０８、１１０、１１２を含ませることができる。入力電圧（図１においてはＶｉによって表される）がフィルタ１００に入力され、出力電圧（図１ではＶｏによって表される）がフィルタ１００によって出力される。バンドパスフィルタ１００は、パスバンド周波数範囲内の周波数が実質的に影響を受けないようにフィルタ１００を通して伝送されることを可能にしながら、低周波数及び高周波数を大きく減少させることができる。上記記載の簡略化されたフィルタ１００は、単にバンドパスフィルタの簡略化された例にすぎず、本発明の複数の態様はより複雑なバンドパスフィルタに適用することができることを理解すべきである。更に、本発明の複数の態様は、例えばローパスフィルタ又はハイパスフィルタなどの他のタイプのフィルタに適用することができる。
【００３２】
図２は、本発明の態様によるバンドパスフィルタ２００のトップダウン図である。バンドパスフィルタ２００には、複数のインダクタ２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４を含ませることができる。バンドパスフィルタ２００には、種々のインダクタ２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４を電気的に接続してフィルタ回路を形成するために使用することができる種々の接続点又は接点パッドを含ませることができる。
【００３３】
幾つかの実施形態においては、フィルタ１００は有機誘電材料を組み込んで形成してもよく、及び／又はかかる材料の複数の層を組み込むことができる。本発明の一実施形態によれば、バンドパスフィルタ１００に関して上記に記載したインダクタは、本明細書において記載する高性能多層インダクタを使用して形成することができる。特に、これらの高性能多層インダクタは、高いＱファクタ及び高い電流搬送能力を与えることができる。
【００３４】
図３Ａは、本発明の複数の態様による高性能インダクタにおいて使用することができるスティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ａの機能ブロック図を示す。図３Ｂは、図３Ａのビルディングブロック８００ａの三次元図を示す。特に、図３Ｂに示されるように、ビルディングブロック８００ａは、第１のインダクタセクション８５０及び第２のインダクタセクション８５２から構成することができる。第１のインダクタセクション８５０には、第１の接続点８５４及び第２の接続点８５６を含ませることができる。同様に、第２のインダクタセクション８５２には、第１の接続点８５８及び第２の接続点８６０を含ませることができる。図３Ｃにおける第１のインダクタセクション８５０及び第２のインダクタセクション８５２はそれぞれ螺旋の形状を形成するが、インダクタセクション８５０、８５２は、本発明の複数の実施形態から逸脱することなく、ループ状、円形、六角形、及び種々の完全な又は部分的なターン部を有する他の多角形形状であってもよい。更に、第１のインダクタセクション８５０及び第２のインダクタセクション８５２は実質的に同一形状であってもよく、幾つかの実施形態においては垂直に整列されていてもよい。
【００３５】
図３Ｂに示すように、第１のインダクタセクション８５０及び第２のインダクタセクション８５２を一緒にスティッチングして、シングルスティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ａを形成することができる。より具体的には、本発明の代表的な実施形態によれば、第１のインダクタセクション８５０の第１の接続点８５４は、めっきビア８１４を使用して第２のインダクタセクション８５２の第１の接続点８５８に接続又はスティッチングすることができる。第１の接続点８５４はまた、ビルディングブロック８００ａに関する入力部として働かせることもできる。同様に、第１のインダクタセクション８５０の第２の接続点８５６は、メッキされたビア８１５を使用して第２のインダクタセクション８５２の第２の接続点８６０に接続又はステッチングすることができる。更に、メッキされたビア８１５は、ルーティング層８６２に更に接続することができる。ルーティング層８６２は、次にメッキされたビア８１６を使用して出力部８６４に接続することができる。メッキされたビア８１４、８１５、及び８１６（マイクロビアであってよい）は、スルーホール（おそらくは、使用される誘電体の厚さと同程度に小さい直径）を穿孔（例えば、機械的穿孔、レーザ穿孔など）し、例えば、無電解メッキ又はシードされた銅を使用して、スルーホールを導電性材料でメッキすることによって生成させることができる。図３Ｃを参照すると、ビア８１４、８１５、及び８１６が、スティッチングされた金属層ビルディング８００ａの上面平面図において示されている。
【００３６】
図３Ｄは、図１４Ａ〜１４Ｃのスティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ａを具現化する代表的な積層構造８６５を示す。特に、積層構造８６５は、メタライゼーション層８０１、８０２、及び８０３、有機誘電体層８０８、有機ビルドアップ層８０９、及びビア８１４、８１５、８１６を含む。それぞれの有機誘電体層８０８及び有機ビルドアップ層８０９上に形成されるメタライゼーション層８０１、８０２、及び８０３は、必要に応じてパターン化又は回路化されている導電層であってよい。メタライゼーション層８０１、８０２、及び８０３は、銅、ニッケル、金、銀、並びに他の金属及び合金から形成することができる。本発明の一態様によれば、有機誘電体層８０８は液晶ポリマー（ＬＣＰ）から形成することができるが、ＰＰＥ、N6000、エポキシベースのN4000-13、ＬＣＰに積層された臭素フリーの材料、高Ｋ材料を有する有機層、非充填高Ｋ有機層、Rogers 4350、Rogers 4003材料、並びにポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂及びグラフト樹脂、又は同様の低誘電率で低損失の有機材料のような他の熱可塑性材料などの他の材料を使用することができる。更に、有機誘電体層８０８は、約３．１未満の誘電率、及び約０．００４未満の誘電損失を有する可能性がある。本発明の一態様によれば、有機誘電体層８０８はまた、薄くても、おそらくは約１０ミル未満であってもよいが、他の厚さを使用することができる。有機ラミネート層８０９は、ラミネートＬＣＰのような有機ビルドアップ材料から形成することができるが、プリプレグ、ボンドプライ、又はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、フマレート樹脂、及びポリブタジエン樹脂などの他の熱硬化性ポリマーなどの他の材料を使用することができる。有機ラミネート層８０９は、約３．５未満の誘電率、及び約０．００４未満の誘電損失を有し得る。ビア８１４は、メタライゼーション層８０１及び８０２を接続することができる。ビア８１５は、メタライゼーション層８０１、８０２、及び８０３を接続することができる。ビア８１６は、メタライゼーション層８０１及び８０３を接続することができる。
【００３７】
更に図３Ｄを参照すると、第１のメタライゼーション層８０１は、上記記載のようにパターン化又は回路化して、スティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ａのための入力として機能し得る第１の接続点８５４を含む第１のインダクタセクション８５０を含ませることができる。更に、第１のメタライゼーション層８０１はまた、スティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ｂのための出力８６４を含むようにパターン化又は回路化することもできる。同様に、第２のメタライゼーション層８０２は、パターン化又は回路化して第２のインダクタセクション８５２を形成するすることができる。同様に、第３のメタライゼーション層８０３は、パターン化又は回路化してルーティング層８６２を形成することができる。本発明の一態様によれば、上記記載のメタライゼーション層上のトレース幅及びスペースは、数ミル以上であってよい。
【００３８】
一緒にスティッチングされた第１及び第２のインダクタセクション８５０及び８５２から構成されるスティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ａは、スティッチングされていないインダクタセクションよりも大きな利点を有し得る。特に、インダクタセクション８５０及び８５２のステッチングはＤＣ／ＲＦ損失を大幅に低減し得、同時にインダクタンス値を実質的に低いファクタだけ低減し、それによってＱ値の増加をもたらする。言い換えれば、インダクタセクション８５０及び８５２の並列接続は、得られる抵抗を得られるインダクタンス値よりも速い速度で低減し得る。
【００３９】
更に、図３Ａ〜３Ｄに関して上記記載したスティッチングされた金属層ビルディングブロック８００ａは、１以上の他のスティッチングされた金属層ビルディングブロックと共に組み込むことができる。更に、当業者であれば、上記記載のメタライゼーション層のパターン化及び回路化は、本発明の複数の実施形態から逸脱することなく変化させることができることを理解する。例えば、メタライゼーション層上のトレース幅及び間隔は、数ミルから有意により多くのミル数まで変化させることができる。更に、有機誘電体層及びビルドアップ層の厚さも、本発明の複数の実施形態から逸脱することなく変化させることができる。例えば、この厚さは数十ミクロンから数ミリメートルまで変化させることができる。
【００４０】
図３Ｅは、スティッチングされた金属層ビルディングブロックのための垂直接続及び水平接続の両方を与えるインダクタ構造の機能ブロック図である。例えば図３Ｅは、スティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ａ、９００ｂ、９００ｃ、及び９００ｄを示す。図３Ｅに示すように、第１のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ａは、水平に整列させて、めっきビア９１５によって第２のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ｂに接続することができる。更に、第３のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ｃを、めっきビア９１７によって第１及び第２のビルディングブロック９００ａ及び９００ｂに垂直に接続することができる。更に、第４の金属層ビルディングブロック９００ｄは、めっきビア９１９及び９２０によって第１及び第２のビルディングブロック９００ａ及び９００ｂに垂直に接続することができる。
【００４１】
図３Ｆは、図３Ｅのビルディングブロック９００ａ、９００ｂ、９００ｃ、及び９００ｄの三次元図を示す。図３Ｆに示すように、第１のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ａには、第１のインダクタセクション９５０及び第２のインダクタセクション９５１を含ませることができる。第１及び第２のインダクタセクション９５０、９５１には、それぞれの第１の接続点９２５、９２７、及びそれぞれの接続点９２６、９２８を含ませることができる。更に、第２のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ｂには、第１のインダクタセクション９５２及び第２のインダクタセクション９５３を含ませることができる。第１及び第２のインダクタセクション９５２、９５３には、それぞれの第１の接続点９２９、９３１、及びそれぞれの第２の接続点９３０、９３２を含ませることができる。同様に、第３のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ｃには、第１のインダクタセクション９５４及び第２のインダクタセクション９５５を含ませることができる。第１及び第２のインダクタセクション９５４、９５５には、それぞれの第１の接続点９３３、９３５、及び第２の接続点９３４、９３６を含ませることができる。同様に、第４のスティッチングされた金属層ビルディングブロック９００ｄには、第１のインダクタセクション９５６及び第２のインダクタセクション９５７を含ませることができる。第１及び第２のインダクタセクション９５６、９５７には、それぞれの第１の接続点９３７、９３９、及びそれぞれの第２の接続点９３８、９４０を含ませることができる。
【００４２】
上記記載したように、第１の金属層ビルディングブロック９００ａは、第２の金属層ビルディングブロック９００ｂと水平に整列させることができる。更に図３Ｆを参照すると、めっきビア９１５は、第１の金属層ビルディングブロック９００ａに関連する第２の接続点９２６、９２８と、第２の金属層ビルディングブロック９００ｂに関連する第２の接続点９３０、９３２とを接続していてよい。更に、めっきビア９１９は、第１の金属層ビルディングブロック９００ａに関連する第１の接続点９２５、９２７と、第２の金属層ビルディングブロック９００ｂに関連する第１の接続点９２９、９３１とを接続してよい。
【００４３】
これも上記記載したように、第３及び第４の金属層ビルディングブロック９００ｃ及び９００ｄの１以上を、第１及び第２の金属層ビルディングブロック９００ａ及び９００ｂに接続することができる。図１８Ｂを参照すると、めっきビア９１７は、第３の金属層ビルディングブロック９００ｃに関連する第２の接続点９３４、９３６をめっきビア９１５に接続して、それによって第３の金属層ビルディングブロック９００ｃと第１及び第２の金属層ビルディングブロック９００ａ及び９００ｂとの間に垂直接続を与えていてよい。めっきビア９１６は、第３の金属層ビルディングブロック９００ｃに関連する第１の接続点９３３及び９３５を接続してもよい。更に、めっきビア９２０は、第４の金属層ビルディングブロック９００ｄに関連する第２の接続点９３８、９４０をめっきビア９１９に接続して、それによって第４の金属層ビルディングブロック９００ｄと第１及び第２の金属層ビルディングブロック９００ａ及び９００ｂとの間に垂直接続を与えていてよい。更に、めっきビア９１８は、第４の金属層ビルディングブロック９００ｄに関連する第１の接続点９３７及び９３９を接続してもよい。
【００４４】
ＩＩ．ヒートシンク：
図４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリ４００の簡略化されたトップダウン図及び側面立面図である。フィルタアセンブリ４００には、ほぼ平面状の表面４０４を有するモノリシックフィルタ４０２を含ませることができる。モノリシックフィルタ４０２の詳細は、図４Ａ及び図４Ｂから省略されている。しかしながら、幾つかの実施形態においては、フィルタ４０２は、図１〜図３Ｆを参照して上記記載したような有機誘電材料を含むバンドパスフィルタであってよく、又はそれを含ませることができることを理解すべきである。しかしながら、他の実施形態においては、フィルタ４０２は、例えばハイパスフィルタ又はローパスフィルタなどの任意の好適なタイプのフィルタであってよく、又はそれを含ませることができる。更に、幾つかの実施形態においては、フィルタ４０２には、有機誘電体材料の代わりにセラミック誘電体材料を含ませることができる。フィルタ４０２は、電気信号に関してフィルタリング機能を実行するように構成された任意の好適な電気フィルタであってよい。
【００４５】
フィルタアセンブリ４００には、モノリシックフィルタ４０２のほぼ平面状の表面４０４に結合されたヒートシンク４０６を含ませることができる。ヒートシンク４０６には、熱伝導性材料の層４０７を含ませることができる。接着剤（例えば、エポキシ）の層を使用して、ヒートシンク４０６をモノリシックフィルタ４０２のほぼ平面状の表面４０４に接着することができる。
【００４６】
フィルタアセンブリ４００は、例えばプリント回路基板上に表面実装するように構成することができる。図４Ｂを参照すると、フィルタアセンブリ４００は、（例えば、図２を参照して上記記載したフィルタ２００の接続点２１６の１以上に対応する）種々の接続点を有し得る。接続点４０８は、ハンダ４０９によってプリント回路基板のような実装面４１０と結合することができる。
【００４７】
フィルタアセンブリ４００は、Ｘ方向４１４の長さ４１２、及びＹ方向４１８の幅４１６を有していてよい。フィルタアセンブリ４００はまた、Ｚ方向４２２の厚さ４２０も有していてよい。更に、フィルタ４０２は、Ｚ方向４２２のフィルタ厚さ４２２も有していてよく、ヒートシンク４０６の熱伝導性材料の層は、Ｚ方向４２２の層厚さ４２４を有していてよい。フィルタアセンブリ４００の厚さ４２０は、フィルタ厚さ４２２と層厚さ４２４との和であってよい。
【００４８】
図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリ５００の簡略化されたトップダウン図及び側面立面図である。フィルタアセンブリ５００は、図４Ａ及び図４Ｂを参照して上記記載したフィルタアセンブリ４００とほぼ同様に構成することができる。更に、フィルタアセンブリ５００のヒートシンク５０６には、（例えば周囲空気への対流によって）フィルタアセンブリ５００から離れる熱放散を向上させるように構成された複数のフィン５１１を含ませることができる。フィン５１１は、種々の好適な形状を有していてよい。例えば、フィンは、図５Ａ及び図５Ｂに示されているように、フィルタアセンブリ５０の幅５１６にわたってＸ方向５１８に突出するほぼ均一な三角形の断面形状を有していてよい。しかしながら、フィン５１１は、任意の好適な構成を有していてよいことを理解すべきである。例えば、フィン５１１は、フィルタアセンブリ５００の長さ５１４にわたってＹ方向５１４に突出する断面形状及び／又はＺ方向５２２に上方に突出する（例えば縦方向のカラムを形成する）ほぼ均一な断面形状を有していてよい。フィン５１１はまた、例えば長方形又は任意の他の好適な形状（例えば、五角形、六角形等）などの種々の他の断面形状を有していてよい。幾つかの実施形態においては、フィン５１１は円錐形のようなテーパ状であってよい。
【００４９】
フィルタアセンブリ５００は、Ｘ方向５１４の長さ５１２、及びＹ方向５１８の幅５１６を有していてよい。また、フィルタアセンブリ５００は、Ｚ方向５２２の厚さ５２０を有していてよい。更に、フィルタ５０２は、Ｚ方向５２２のフィルタ厚さ５２２を有してよく、熱伝導性材料の層５０７は、Ｚ方向５２２の層厚さ５２４を有していてよく、フィン５１１は、層５０７を超えてＺ方向５２２においてフィン高さ５２６に延在していてよい。フィルタアセンブリ５００の厚さ５２０は、フィルタ厚さ５２２、層厚さ５２４、及びフィン高さ５２６の合計であってよい。
【００５０】
ＩＩＩ．熱シミュレーション及び試験：
（図４Ａ及び４Ｂを参照して上記記載したように）ヒートシンクを有しないフィルタアセンブリ及びヒートシンクを有するフィルタアセンブリの両方の熱シミュレーション解析を行った。更に、アルミナの層を含むヒートシンクの性能と、窒化アルミニウムの層を含むヒートシンクの性能を比較して解析を行った。解析は、２つの異なる出力レベル：１Ｗ及び５Ｗにおいて実施した。より具体的には、フィルタアセンブリの熱分析を、約３００ＭＨｚの周波数、並びに１Ｗ及び５Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号について実施した。下表は、ヒートシンクを有しないフィルタアセンブリについてのシミュレーション結果、並びに窒化アルミニウム又はアルミナの層を含むヒートシンクを含むフィルタアセンブリについてのシミュレーション結果を示す。
【００５１】
【表１】
2022500936.tif 000003
【００５２】
図６は、ヒートシンクを含まないフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において生成した温度分布６００を示す。このシミュレーションにおいては、約３００ＭＨｚの周波数及び１Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号をフィルタ２００に印加した。得られた温度分布は約１００℃の最高温度を含む。シミュレーションは、フィルタアセンブリが取り付けられている表面を２５℃に維持するという仮定で実施した。
【００５３】
図７Ａは、アルミナの層４０７を含むヒートシンク４０６を含む、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリ４００の温度分布７００を示す。このシミュレーション解析においては、熱伝導性材料の層４０７の層厚さ４２４（図４Ａ及び４Ｂに示す）は０．５０８ｍｍであり、約３００ＭＨｚの周波数及び１Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号をフィルタ４００に印加した。シミュレーションは、フィルタアセンブリが取り付けられている表面を２５℃に維持するという仮定で実施した。得られた温度分布７００は、３０．２℃の最高温度を有していた。而して、熱分析は、ヒートシンク４０６のアルミナの層４０７が同じシミュレーション条件下において最高温度を（図６を参照して議論するように）４０℃から３０．２℃に低下させることを示す。
【００５４】
図７Ｂは、窒化アルミニウムの層４０７を含むヒートシンク４０６を含む、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリ４００の温度分布７５０を示す。このシミュレーション解析においては、熱伝導性材料の層４０７の層厚さ４２４は０．５０８ｍｍであり、約３００ＭＨｚの周波数及び１Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号をフィルタ４００に印加した。シミュレーションは、フィルタアセンブリが取り付けられている表面を２５℃に維持するという仮定で実施した。得られた温度分布７００は２８．８℃の最高温度を有していた。而して、熱分析は、ヒートシンク４０６の窒化アルミニウムの層４０７が同じシミュレーション条件下において最高温度を（図６を参照して議論するように）４０℃から２８．８℃に低下させることを示す。
【００５５】
図８は、ヒートシンクを含まないフィルタアセンブリの熱シミュレーション解析において生成した温度分布８５０を示す。このシミュレーションにおいては、約３００ＭＨｚの周波数及び５Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号をフィルタ２００に印加した。得られた温度分布は１００．１℃の最高温度を含む。シミュレーションは、フィルタアセンブリが取り付けられている表面を２５℃に維持するという仮定で実施した。
【００５６】
図９Ａは、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリ４００の温度分布９６０を示す。このシミュレーションにおいては、フィルタアセンブリ４００は、アルミナの層４０７（図４Ａ及び４Ｂに示す）を含むヒートシンク４０６を含む。このシミュレーションにおいては、熱伝導性材料の層４０７の層厚さ４２４（図４Ｂに示される）は０．５０８ｍｍであり、約３００ＭＨｚの周波数及び５Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号をフィルタ４００に印加した。シミュレーションは、フィルタアセンブリが取り付けられている表面を２５℃に維持するという仮定で実施した。図９Ａを参照すると、得られた温度分布７００は５１．２℃の最高温度を有していた。而して、熱分析は、ヒートシンク４０６のアルミナの層４０７が同じシミュレーション条件下において最高温度を（図８を参照して議論するように）１００．１℃から５１．２℃に低下させることを示す。
【００５７】
図９Ｂは、窒化アルミニウムの層４０７を含むヒートシンク４０６を含む、図４Ａ及び４Ｂのフィルタアセンブリ４００の温度分布９８０を示す。このシミュレーション解析においては、熱伝導性材料の層４０７の層厚さ４２４は０．５０８ｍｍであり、約３００ＭＨｚの周波数及び１Ｗの二乗平均平方根出力を有する正弦波入力信号をフィルタ４００に印加した。シミュレーションは、フィルタアセンブリが取り付けられている表面を２５℃に維持するという仮定で実施した。得られた温度分布７００は４４．２℃の最高温度を有していた。而して、熱分析は、ヒートシンク４０６の窒化アルミニウムの層４０７が同じシミュレーション条件下において最高温度を（図８を参照して議論するように）１００．１℃から４４．２℃に低下させることを示す。
【００５８】
ＩＶ．出力容量：
本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリを組み立て、試験した。それぞれのフィルタアセンブリは、フィルタアセンブリが定常状態温度に達するまで定常状態出力レベルにかけた。次に出力レベルを増加させ、定常状態温度が約８５℃よりも高くなるか、又は出力レベルが６Ｗに達するまで、このプロセスを繰り返した。
【００５９】
下表は、試験した一例の高周波バンドパスフィルタアセンブリについての性能特性及び寸法データを示す。
【００６０】
【表２】
2022500936.tif 000004
【００６１】
図１０を参照すると、表２の高周波フィルタアセンブリにヒートシンク層を加える効果を試験した。フィルタアセンブリは、ヒートシンクなし、アルミナの層を含むヒートシンクを使用、及び窒化アルミニウムの層を含むヒートシンクを使用して試験した。それぞれの場合において、熱伝導性材料の層は厚さ０．５１ｍｍであった。フィルタアセンブリを、フィルタアセンブリがそれぞれの出力レベルについて定常状態温度に達するまで、水平軸に示されているようにそれぞれの二乗平均平方根出力レベルを有する種々の正弦波信号にかけた。定常状態温度（縦軸上に表す）をそれぞれの出力レベルにおいて測定した。図１０、１１、及び１２において使用する「高」周波数は、２，２００ＭＨｚの周波数を指し、「低」周波数は１１０ＭＨｚの周波数を指し、「基準」は、ヒートシンクを含まないフィルタアセンブリを指す。
【００６２】
下表は、試験した一例の低周波バンドパスフィルタアセンブリについての性能特性及び寸法データを示す。
【００６３】
【表３】
2022500936.tif 000005
【００６４】
図１１を参照すると、表３の低周波フィルタアセンブリにヒートシンク層を加える効果を試験した。フィルタアセンブリは、ヒートシンクなし、アルミナの層を含むヒートシンクを使用、及び窒化アルミニウムの層を含むヒートシンクを使用して試験した。それぞれの場合において、熱伝導性材料の層は０．５１ｍｍ厚であった。フィルタアセンブリは、フィルタアセンブリがそれぞれの出力レベルについて定常状態温度に達するまで、水平軸上に示されているように、それぞれの二乗平均平方根出力レベルを有する種々の正弦波信号にかけた。定常状態温度（縦軸上に表す）をそれぞれの出力レベルにおいて測定した。
【００６５】
図１２を参照すると、更なるフィルタアセンブリを、フィルタアセンブリがそれぞれの出力レベルについて定常状態温度に達するまで、水平軸上に示されているようにそれぞれの二乗平均平方根出力レベルを有する種々の正弦波信号にかけた。定常状態温度（縦軸に表す）をそれぞれの出力レベルにおいて測定した。
【００６６】
ヒートシンクを含むフィルタアセンブリは、与えられた出力レベルについて遙かにより低い定常状態温度を生成することに留意されたい。而して、本発明の複数の態様によるヒートシンクを含むフィルタアセンブリは、ヒートシンクを有しないフィルタアセンブリよりも高い出力レベルで安全に運転することができる。更に、定常状態温度は一般に、「低」周波数信号と「高」周波数信号との間で少ししか変化しない。
【００６７】
更なる出力容量試験の結果を下記の「実施例」のセクションにおいて示す。
Ｖ．電気的シミュレーション及び試験：
Ａ．試験アセンブリ：
試験アセンブリを用いて種々のフィルタアセンブリを試験した。図１３を参照すると、試験アセンブリ１３００は、試験基板１３０４に取り付けられたフィルタアセンブリ１３０２を含む。入力ライン１３０６及び出力ライン１３０８を、それぞれ試験基板１３０４と接続した。試験基板１３０４は、入力ライン１３０６をフィルタアセンブリ１３０２の入力と電気的に接続し、出力ライン１３０８をフィルタアセンブリ１３０２の出力と電気的に接続するマイクロストリップライン１３１０を含む。入力信号を、ソース信号発生器（例えば、1306 Keithley 2400シリーズソース測定ユニット（ＳＭＵ）、例えばKeithley 2410-C SMU）を使用して入力ラインに印加し、得られたフィルタアセンブリ１３０２の出力を出力ライン１３０８において測定した。これを、フィルタアセンブリの種々の構成について繰り返した。図１３に示されるフィルタアセンブリ１３０２は、ヒートシンク層を含まない。しかしながら、アルミナ及び窒化アルミニウムを含む、異なる厚さ及び材料のヒートシンク層を含むフィルタアセンブリについて種々の試験を行った。
【００６８】
Ｂ．ヒートシンクの性能特性及び効果：
本フィルタアセンブリは優れた性能特性を有することができる。更に、本発明の複数の態様にしたがってフィルタアセンブリに十分に薄い熱伝導性材料の層を加えることはフィルタアセンブリの性能特性に実質的に悪影響を及ぼさないことが実験で求められた。ヒートシンク層を有するもの及び有しないものの種々のフィルタアセンブリの挿入損失及び反射損失を実験で測定した。図１４は、ヒートシンクを有するもの及び有しないものの両方のフィルタアセンブリの挿入損失（Ｓ２，１）と反射損失（Ｓ１，１）の両方を示す。この実験では、熱伝導性材料の層の厚さは０．５０８ｍｍであった。アルミナの層を有するフィルタアセンブリ及び窒化アルミニウムの層を有するフィルタアセンブリを別々に試験したが、それらの結果は実質的に同様であり、挿入損失に関する単一の線（図１４において「Ｓ２，１ヒートシンク」とラベルされている）、及び反射損失に関する単一の線（「Ｓ１，１ヒートシンク」とラベルされている）によって表される。ヒートシンクを有しないフィルタアセンブリ（図１４において「Ｓ１，１エア」とラベルされている）は、約２２５ＭＨｚ〜約３００ＭＨｚのパスバンド範囲を有していた。フィルタアセンブリに熱伝導性材料の層を含むヒートシンクを加えた結果として、パスバンド範囲の上限が最小で約１．２％下方にシフトされることが分かった。下限は、ヒートシンク層によって実質的に影響されなかった。
【００６９】
更に、ヒートシンク層を含むフィルタアセンブリは、反射損失：Ｓ２，１において非常に僅かな悪化を示した。図１４に示すように、約３００Ｈｚにおいては、反射損失は、ヒートシンク層の追加の結果として−１１．９６ｄＢから−１０．７３ｄＢに増加した。
【００７０】
下表は、それぞれのヒートシンク材料についてのフィルタアセンブリのバンドパス範囲における平均挿入損失の測定された特徴を示す。
【００７１】
【表４】
2022500936.tif 000006
【００７２】
一般に、本フィルタアセンブリは優れた電気的特性を与える。例えば、パスバンド内の周波数についての挿入損失は低く、−２．５ｄＢより大きい。更に、本フィルタアセンブリは、表４及び図１４において上記記載したように、パスバンド周波数範囲外の周波数の優れた除去を示す。
【００７３】
図１４を参照すると、本フィルタアセンブリはまた、パスバンド周波数範囲からの急峻なロールオフも示す。言い換えれば、パスバンド範囲外の周波数についての挿入損失は急激に減少する。パスバンド周波数範囲の下限未満の周波数である２１９ＭＨｚについては、挿入損失は、約１６５ＭＨｚにおいて約０．６８ｄＢ／ＭＨｚの平均速度でから−３９ｄＢに低下する。パスバンド周波数範囲の上限よりも大きい周波数である３３２ＭＨｚの場合については、挿入損失は、約４２０ＭＨｚにおいて約０．４５ｄＢ／ＭＨｚの平均速度で約−４２ｄＢに低下する。この急峻なロールオフは、パスバンド周波数の優れたアイソレーションを与える。
【００７４】
更に、幾つかの実施形態においては、熱伝導性材料の層の厚さは、フィルタアセンブリの１以上の性能特性を選択的に調整するように選択することができる。例えば、性能特性としては、パスバンド周波数範囲、パスバンド周波数範囲に関連する挿入損失、又は反射損失の少なくとも１つを挙げることができる。例えば、上記で議論したパスバンド周波数範囲及び／又は反射損失における測定されたシフトに基づいてパスバンド周波数範囲及び／又は反射損失を所望の値にしたがって意図的に調整又は調節するように、厚さを選択することができる。熱伝導性材料の層の厚さにおける比較的大きな変化は性能特性における比較的小さな変化を生じ得るため、層の厚さは、必要に応じて、フィルタアセンブリの１以上の性能特性を正確に調整するように選択することができる。
【００７５】
Ｃ．ヒートシンクの電気シールド効果：
本ヒートシンクは有益な電気シールドを与えることができることが分かった。フィルタアセンブリに近接して配置された導電性構造体を有する種々のフィルタアセンブリを試験して、フィルタアセンブリの性能特性に及ぼすかかる構造の影響を検出した。ヒートシンク層は、フィルタアセンブリを、近傍の物体によって引き起こされる性能劣化から有意に保護することができることが分かった。
【００７６】
図１５Ａ及び１５Ｂは、フィルタアセンブリ（シリンダ１５０２及び面１５０４によって覆われている）に近接して配置された、それぞれ大きな金属シリンダ１５０２及び大きな金属板１５０４を示す。入力信号を入力ラインに印加し、得られたフィルタアセンブリ１３０２の出力を、出力ライン１３０８においてソース測定ユニット（例えば1306 Keithley 2400シリーズソース測定ユニット（ＳＭＵ））を使用して測定した。
【００７７】
図１６Ａ及び１６Ｂは、シリンダ１５０２及び面１５０４によって引き起こされるヒートシンク層を含まないフィルタアセンブリについての性能の劣化を示す。参考のために、破線は、電気的干渉を生成させる物体がフィルタアセンブリの付近にない場合の基準挿入損失である。図１６Ｂにおいて最もよく分かるように、金属板１５０４は、バンドパス範囲内の挿入損失を、約−２ｄＢから約−１２ｄＢに減少させる。同様に、金属シリンダ１５０２は、バンドパス範囲における挿入損失を、約−２ｄＢから約−７ｄＢに減少させる。
【００７８】
更に、金属板及び金属シリンダのそれぞれは、フィルタアセンブリのパスバンド周波数範囲におけるシフトを望ましくなく引き起こす。干渉がない場合には、パスバンドは約２２５ＭＨｚ〜約３００ＭＨの範囲である。金属板は、パスバンド範囲を約２７５ＭＨｚ〜約３３０ＭＨｚの範囲に増加させた。同様に、金属シリンダは、パスバンド範囲を約３５０ＭＨｚ〜約４８０ＭＨｚの範囲に増加させた。
【００７９】
図１７Ａ及び１７Ｂは、熱伝導性材料の層を含むヒートシンクの電気シールド効果を示す。より具体的には、挿入損失を縦軸上にプロットし、周波数を横軸上にプロットしている。０．４０６ｍｍの厚さを有するアルミナの層を含むフィルタアセンブリを、図１５Ａ〜１５Ｂに関して上記記載したように試験した。図１７Ｂにおいて最もよく分かるように、挿入損失は、板材及びシリンダの存在によって僅かしか減少しなかった。板材は、挿入損失を約−１．５ｄＢから約−１．７５ｄＢに減少させる。同様に、シリンダは、挿入損失を約−１．５ｄＢから約−２．５ｄＢに減少させる。これらの減少は、（図１６Ａ及び１６Ｂを参照して上記記載したように）ヒートシンクを有しないフィルタアセンブリについて測定されたものよりも有意に小さい。而して、ヒートシンクは、有意かつ望ましい電気シールド効果を与えることができる。
【００８０】
Ｄ．温度安定性：
上記に示したように、本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリは優れた温度安定性を示すことができる。例えば、本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリの挿入損失は、広い温度範囲にわたって５ｄＢ未満又はそれ未満で変化し得る。試験結果は下記の「実施例」セクションにおいて示し、図１９Ａ〜１９Ｃを参照して議論する。
【００８１】
ＶＩ．更なる実施形態：
幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリに本発明の複数の態様による複数のモノリシックフィルタを含ませることができる。例えば、図１８Ａを参照すると、幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリ１８００に、第１のモノリシックフィルタ１８０２、及び熱伝導性材料の層１８０６を含むヒートシンク１８０４を含ませることができる。フィルタアセンブリ１８００にはまた、積層配列でヒートシンク１８０４の熱伝導性材料の層１８０６に結合されている第２の（更なる）モノリシックフィルタ１８０８を含ませることもできる。層１８０６は、第１の表面１８１０、及び第１の表面１８１０の反対側の第２の表面１８１２を有していてよい。第１のモノリシックフィルタ１８０２は、上面１８１３を有していてよい。第１のモノリシックフィルタ１８０２の上面１８１３は、熱伝導性材料の層１８０６の第１の表面１８１０に結合させることができる。第２の（更なる）モノリシックフィルタ１８０８は、熱伝導性材料の層１８０６の第２の表面１８１２に結合されている底面１８１５を有していてよい。例えば、フィルタ１８０２、１８０８は、接着剤１８１４、１８１６のそれぞれの層を使用して熱伝導性材料の層１８０６に結合させることができる。第１のモノリシックフィルタ１８０２をプリント回路基板のような実装面と電気的に接続させるために、１以上の接続点１８１８を第１のモノリシックフィルタ１８０２の底面１８１７に沿って与えることができる。例えば、ハンダ１８１９を使用して、接続点１８１８をプリント回路基板上の種々のパッド又は接続部と接続させることができる。幾つかの実施形態においては、第２のモノリシックフィルタ１８０８にはまた、第２の（更なる）モノリシックフィルタ１８０８の上面１８２１上に配置されている１以上の接続点１８２０（例えばワイヤボンドパッド）を含ませることもできる。接続点１８２０は、電気リードにハンダ付け（ハンダ１８２２によって表される）して、第２のモノリシックフィルタ１８０８をプリント回路基板又は他のデバイス又はコンポーネントと電気的に接続することができる。
【００８２】
図１８Ｂは、上記記載のフィルタアセンブリ１８００とほぼ同様に構成されているフィルタアセンブリ１８５０の簡略化された側面立面図である。フィルタアセンブリ１８５０には更に、第２の（更なる）モノリシックフィルタ１８０８からヒートシンク１８０４を通って第１のモノリシックフィルタ１８０２まで延在して、第２のフィルタ１８０８を、第１のフィルタ１８０２、及び／又は第１のフィルタ１８０２の底面１８１７上の１以上の接続点１８１８と電気的に接続する１つ以上のビア１８２４を含ませることができる。例えば、第２のフィルタ１８０８は、第１のフィルタ１８０２と直列又は並列に接続することができる。他の実施形態においては、第２のフィルタ１８０８及び第１のフィルタ１８０２は、単一のフィルタとして効果的に機能させることができる。例えば、第１のフィルタ１８０２はローパスフィルタとして構成することができ、第２のフィルタ１８０８はハイパスフィルタとして構成することができ、フィルタ１８０２、１８０８を一緒に（例えば直列に）接続した際にバンドパスフィルタとして作用させることができる。幾つかの実施形態においては、フィルタアセンブリ１８５０は、第２の（更なる）モノリシックフィルタ１８０８の上面１８２１上に電気接続を有しない場合がある。幾つかの実施形態においては、熱伝導性材料の第２の層を第２のモノリシックフィルタ１８０８の上面１８２１に結合することができる。更に、幾つかの実施形態においては、熱伝導性材料の第２の層に、図５Ａ及び５Ｂを参照して上記記載した放熱フィン５１１と同様の放熱フィンを含ませることができる。
【００８３】
図１８Ｃは上記記載のフィルタアセンブリ１８５０とほぼ同様に構成されているが、第２のフィルタ１８０８の上面１８２０上に接続点１８２０（例えばワイヤボンドパッド）を更ませることができるフィルタアセンブリ１８７５の簡略化した側面図である。
【００８４】
ＶＩＩＩ．用途：
本明細書に記載されるフィルタアセンブリの種々の実施形態は、任意の好適なタイプの電気コンポーネントにおいて用途を見出すことができる。本フィルタアセンブリは、高周波無線信号を受信、送信、又は他の方法で使用するデバイスにおいて特定の用途を見出すことができる。用途の例としては、スマートホン、信号反応器（例えば小型セル）、リレー局、及びレーダが挙げられる。
【実施例】
【００８５】
試験方法：
以下のセクションは、本発明の複数の態様によるフィルタアセンブリの種々の特性を試験するための方法の例を与える。
【００８６】
出力容量：
フィルタアセンブリの出力容量は、約８５℃の定常状態温度を生成する出力レベルとして定義することができる。出力容量は、Keithley 2400シリーズソース測定ユニット（ＳＭＵ）、たとえばKeithley 2410-C ＳＭＵを使用して測定することができる。フィルタアセンブリは、図１３を参照して上記記載したように試験アセンブリに実装することができる。
【００８７】
フィルタアセンブリを、種々の周波数及び振幅の正弦波入力信号にかけることができる。フィルタアセンブリの温度は、最初は通常の室温（２４．８℃）であってよい。正弦波入力信号は、試験周波数で印加することができる。試験周波数の例としては、１１３ＭＨｚ、３５０ＭＨｚ、及び２，３２５ＭＨｚが挙げられる。
【００８８】
それぞれのフィルタアセンブリを、フィルタアセンブリが定常状態温度に達するまで、定常状態出力レベル（例えば、１Ｗの二乗平均平方根出力を有する約３００ＭＨｚの正弦波信号）にかけた。次に、出力レベルを一定のステップ量（例えば１Ｗ）増加して、新たなより高い出力レベル（例えば、２Ｗ、３Ｗ、４Ｗ等の二乗平均平方根出力を有する約３００ＭＨｚの正弦波信号）に維持した。このプロセスを、フィルタアセンブリの定常状態温度が約８５℃になるまで繰り返した。その時点での印加出力が、フィルタの出力容量とみなされる。必要に応じて、上記の手順を種々の周波数を使用して繰り返して、一定範囲の周波数にわたってフィルタアセンブリの出力容量を定めることができる。
【００８９】
面積出力容量は、フィルタアセンブリの測定された出力容量を、表面実装コンポーネントの面積又は設置面積で割ることによって計算することができる。
挿入損失：
挿入損失は、Keithley 2400シリーズのソース測定ユニット（ＳＭＵ）、たとえばKeithley 2410-C ＳＭＵを使用して測定することができる。フィルタアセンブリを、図１３を参照して上記記載したように試験アセンブリに実装することができる。フィルタアセンブリの入力部を、種々の周波数及び振幅の正弦波入力信号にかけることができる。フィルタアセンブリの出力信号は、フィルタアセンブリの出力部において測定することができる。出力の振幅を入力信号と比較して挿入損失を計算することができる。
【００９０】
実施例：
下表は、下記に列挙する種々の試験周波数において出力容量を測定する上記記載の方法にしたがって試験した種々のフィルタアセンブリの出力容量を示す。
【００９１】
【表５】
2022500936.tif 000007
【００９２】
表５に示す厚さの値は、ヒートシンクの熱伝導性材料の層の厚さ（これらのコンポーネントについては０．５０８ｍｍ(０．０２インチ）であった）を含む。
ヒートシンクを有しないフィルタ、及び本発明の複数の態様による０．４０６ｍｍ（０．０１６インチ）の厚さを有するアルミナの層を含むヒートシンクを有するフィルタの間で比較試験を行った。フィルタは、９．１４ｍｍ（０．３６０インチ）の長さ、４．４２ｍｍ（０．１７４インチ）の幅を有していた。次表は、約３００ＭＨｚにおいて５Ｗ〜２５Ｗの範囲の増加した出力レベルにおけるそれぞれのフィルタの最高温度を示す。
【００９３】
【表６−１】
2022500936.tif 000008
【００９４】
アルミナの層を含むフィルタは、与えられた出力レベルについて、より低い温度で動作した。同様に、与えられた温度において、アルミナの層を含むフィルタはより高い出力レベルで動作した。例えば、約２００℃の最高許容動作温度について、アルミナの層を含むフィルタは約２０Ｗの出力レベルで動作し、一方、ヒートシンクを有しないフィルタは約１２Ｗの出力レベルで動作する。
【００９５】
また、０．４０６ｍｍ（０．０１６インチ）の厚さを有するアルミナの層を含むヒートシンクを有するフィルタも、約２２５ＭＨｚにおいて３Ｗ〜１３Ｗの範囲の出力レベルにかけた。結果を下表に示す。
【００９６】
【表６−２】
2022500936.tif 000009
【００９７】
フィルタは、９Ｗ〜１０Ｗの間で２００℃を超えた。１２Ｗ〜１３Ｗの間の出力レベルにおいて故障が観察された。
また、０．４０６ｍｍ（０．０１６インチ）の厚さを有するアルミナの層を含むヒートシンクを有するフィルタも、約５００ＭＨｚにおいて３Ｗ〜１７Ｗの範囲の出力レベルにかけた。結果を下表に示す。
【００９８】
【表７】
2022500936.tif 000010
【００９９】
フィルタは、１０Ｗ〜１１Ｗの間で２００℃を超えた。１６Ｗ〜１７Ｗの間で故障が観察された。
上記に示すように、本発明の複数の態様によるフィルタは優れた温度安定性を示すことができる。本発明の複数の態様による種々のフィルタの挿入損失特性を構築して試験した。フィルタは、それぞれが０．４０６ミリメートル（０．０１６インチ）の厚さを有するアルミナの層を含むヒートシンクを含んでいた。フィルタは、９．１４ｍｍ（０．３６０インチ）の長さ、及び４．４２ｍｍ（０．１７４インチ）の幅を有していた。
【０１００】
図１９Ａは、−５５℃、２５℃、及び８５℃において測定されたローパスフィルタアセンブリの挿入損失プロットである。図１９Ａに示されるように、３つの試験温度におけるフィルタの挿入損失測定値は実質的に同等であった。例えば、フィルタの挿入損失は、約６ＧＨｚ及び約８．３ＧＨｚにおいて、３つの試験温度の間で実質的に同等であった。それぞれの温度及び周波数において測定された挿入損失値を下表に示す。
【０１０１】
【表８】
2022500936.tif 000011
【０１０２】
約６ＧＨｚにおいて、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．３１ｄＢ未満変化する。約８．３ＧＨｚにおいては、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．１７未満変化する。図１９Ｂは、−５５℃、２５℃、及び８５℃において測定された、本発明の複数の態様による他のローパスフィルタアセンブリの挿入損失プロットである。このローパスフィルタアセンブリは、約５ＧＨｚのカットオフ周波数を有する。図１９Ｂに示すように、フィルタの挿入損失は、３つの試験温度の間で実質的に同等であった。より具体的には、それぞれの温度及び周波数において測定された挿入損失値を下表に示す。
【０１０３】
【表９】
2022500936.tif 000012
【０１０４】
約４．３ＧＨｚにおいて、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．２２ｄＢ未満変化する。約６．１ＧＨｚにおいては、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．２１ｄＢ未満変化する。
【０１０５】
図１９Ｃは、−５５℃、２５℃、及び８５℃において測定された、本発明の複数の態様によるバンドパスフィルタアセンブリについての挿入損失プロットである。図１９Ｃにおいて示されるように、フィルタの挿入損失は、３つの試験温度にわたって実質的に同等であった。より具体的には、それぞれの温度及び周波数において測定された挿入損失値を下表に示す。
【０１０６】
【表１０】
2022500936.tif 000013
【０１０７】
約３．０８ＧＨｚにおいて、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．６ｄＢ未満変化する。約４．０ＧＨｚにおいては、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．４１ｄＢ未満変化する。約５．８ＧＨｚにおいては、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．５ｄＢ未満変化する。約７．４９ＧＨｚにおいては、−５５℃及び８５℃における挿入損失測定値は、２５℃における挿入損失測定値から０．３ｄＢ未満変化する。
【０１０８】
本発明のこれら及び他の修正及び変形は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって実施することができる。更に、種々の実施形態の複数の態様は、全体的及び部分的の両方で交換することができることを理解されたい。更に、当業者であれば、前述の説明は単に例としてであり、かかる添付の特許請求の範囲において更に記載される発明を限定することを意図しないことを理解する。
【図１】
2022500936.tif 000014
【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４Ａ】
2022500936.tif 000018
【図４Ｂ】
2022500936.tif 000019
【図５Ａ】
2022500936.tif 000020
【図５Ｂ】
2022500936.tif 000021
【図６】
2022500936.tif 000022
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2022500936.tif 000026
【図１１】
2022500936.tif 000027
【図１２】
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【図１３】
2022500936.tif 000029
【図１４】
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【図１５Ａ】
2022500936.tif 000031
【図１５Ｂ】
2022500936.tif 000032
【図１６Ａ】
2022500936.tif 000033
【図１６Ｂ】
2022500936.tif 000034
【図１７Ａ】
2022500936.tif 000035
【図１７Ｂ】
2022500936.tif 000036
【図１８Ａ】
2022500936.tif 000037
【図１８Ｂ】
2022500936.tif 000038
【図１８Ｃ】
2022500936.tif 000039
【図１９Ａ】
2022500936.tif 000040
【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【国際調査報告】
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2022500936.tif 000044
2022500936.tif 000045