(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続される第一のコンデンサと、前記第一のインダクタと第一のコンデンサとの並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを備え、
前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極の少なくとも一つが同一の電極であることを特徴とする積層小型ローパスフィルタ。
【請求項２】
誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続される第一のコンデンサと、前記第一のインダクタと第一のコンデンサとの並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを備え、
前記積層体は、少なくとも３つのアース電極層を有し、第１のアース電極層と第２のアース電極層の間に第一のインダクタが形成され、該第一のインダクタと第１のアース電極との間、及び第一のインダクタと第２のアース電極との間には、第二のコンデンサ用の電極が配置され、第２のアース電極層と第３のアース電極層の間に、第一のコンデンサ用の電極と第二のコンデンサ用の電極が配置されていることを特徴とする積層小型ローパスフィルタ。
【請求項３】
前記インダクタは、電極パターンを積層方向に接続して形成され、１ターン以上巻回された構造となっており、
前記インダクタを構成するインダクタ用電極パターンは、前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極及び前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と異なる層に形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の積層小型ローパスフィルタ。
【請求項４】
誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続される第一のコンデンサと、前記第一のインダクタと第一のコンデンサとの並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを備え、
前記第一のインダクタを前記二つの第二のコンデンサで挟む構造であり、
前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極の少なくとも一つが同一の電極であることを特徴とする積層小型ローパスフィルタ。
【請求項５】
前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極をそれぞれ積層方向の上下に分割して形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層小型ローパスフィルタ。
【請求項６】
前記インダクタと前記コンデンサ用電極とは、少なくとも１５０μｍ以上離れていることを特徴とする請求項１又は２記載の積層型ローパスフィルタ。
【請求項７】
前記第一のインダクタと第１のアース電極との間、及び第一のインダクタと第２のアース電極との間に配置された第二のコンデンサ用の電極は、前記第一のインダクタの巻径以上の面積を有することを特徴とする請求項２記載の積層型ローパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器に使用される積層型ローパスフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例の積層型ローパスフィルタの内部構造図を図４に、斜視図を図６に示す。また、従来例の等価回路図を図５に示す。この従来例は、π型回路のローパスフィルタであり、インダクタ２１、２２とコンデンサ２３、２３、２５とから構成され、二つの入出力端子２６、２７間にインダクタ２１、２２が直列接続され、これらのインダクタ２１、２２の両端のそれぞれがコンデンサ２３〜２５によって接地されている。
【０００３】
この従来例のローパスフィルタは、誘電体層３１Ａ〜３１Ｅが積層されて形成されており、最上位置の誘電体層３１Ｅを除く各誘電体層３１Ａ〜３１Ｄ上には所定形状の電極が形成されている。
【０００４】
最下層の誘電体層３１Ａ上にはアース電極３２が形成され、誘電体層３１Ｂ上にはアース電極３２と対向するように三つのコンデンサ電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃが形成されている。これらのコンデンサ電極３３ａ〜３３ｃとアース電極３２との間にコンデンサ２３〜２５を構成する静電容量が形成される。
【０００５】
また、誘電体層３１ｃ上には二つのコイル電極３４ａ、３４ｂが形成されている。これらのコイル電極３４ａ、３４ｂは蛇行するようにまた互いに対象となるように形成されている。
【０００６】
さらに、誘電体層３１Ｄ上にはシールド電極３５が形成され、この上に最上層の誘電体層３１Ｅが積層されている。
【０００７】
この従来例のローパスフィルタ２０の側面には図３に示すように複数の外部電極が形成され、これらの外部電極によって各層に形成された電極の接続が行われ、前述したπ型のローパスフィルタ２０が形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の積層型ローパスフィルタでは、３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．２ｍｍ（高さ）といった形状で作成されていたが、更に小型化の要求が強い。しかし、従来構造の積層型ローパスフィルタを単に相似形で小型化しても、必要とされるインダクタや、キャパシタの回路定数を得ることは困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、良好な特性が得られる小型の積層型ローパスフィルタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続された第一のコンデンサと、前記並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを備え、前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極の少なくとも一つが同一の電極である。
【００１１】
また本発明は、誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続される第一のコンデンサと、前記第一のインダクタと第一のコンデンサとの並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを備え、前記積層体は、少なくとも３つのアース電極層を有し、第１のアース電極層と第２のアース電極層の間に第一のインダクタが形成され、該第一のインダクタと第１のアース電極との間、及び第一のインダクタと第２のアース電極との間には、第二のコンデンサ用の電極が配置され、第２のアース電極層と第３のアース電極層の間に、第一のコンデンサ用の電極と第二のコンデンサ用の電極が配置されている積層小型ローパスフィルタである。
【００１２】
また本発明は、前記インダクタが、電極パターンを積層方向に接続して形成されて、１ターン以上巻回された構造となっており、前記インダクタを構成するインダクタ用電極パターンは、前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極及び前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と異なる層に形成されたことを特徴とする積層小型ローパスフィルタである。
【００１３】
また本発明は、誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続される第一のコンデンサと、前記第一のインダクタと第一のコンデンサとの並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを備え、前記第一のインダクタを前記二つの第二のコンデンサで挟む構造であり、前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極の少なくとも一つが同一の電極であることを特徴とする積層小型ローパスフィルタである。
【００１４】
また本発明は、前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極をそれぞれ積層方向の上下に分割して形成したことを特徴とする積層小型ローパスフィルタである。
【００１５】
また本発明は、前記インダクタと前記コンデンサ用電極とは、少なくとも１５０μｍ以上離れていることを特徴とする積層小型ローパスフィルタである。
【００１６】
また本発明は、前記インダクタとアース電極との間に配置された第二のコンデンサ用の電極は、前記インダクタの巻径以上の面積を有することを特徴とする積層小型ローパスフィルタである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、誘電体層と電極パターンを適宜積層し、一体化してなる積層型ローパスフィルタにおいて、前記電極パターンによりインダクタとコンデンサが形成内蔵され、第一のインダクタと、該第一のインダクタと並列に接続された第一のコンデンサと、前記並列回路の両端に、一方が該並列回路に接続されて他方が接地される二つの第二のコンデンサとを具え、前記第一のインダクタを前記二つの第二のコンデンサで挟む構造としている。また、前記第一のインダクタの上下には、第１と第２のアース電極が配置され、該アース電極と前記第一のインダクタとの間には、前記第二のコンデンサ用の電極が配置されている。また第２と第３のアース電極との間には、第二と第一のコンデンサ用の電極が配置されている。これにより、積層構造で、小型のローパスフィルタを得ている。この第一のインダクタを挟む二つの第二のコンデンサは、上側と下側は、それぞれ別の第二のコンデンサが配置されていることが好ましい。
【００１８】
本発明のインダクタは、電極パターンを積層方向に接続して形成され、１ターン以上巻回された構造となっていることが好ましい。これにより、小面積で大きなインダクタンスを得ることができる。また、本発明の第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極の少なくとも一つが同一の電極とすることにより、積層構造を効率良く構成できる。また、前記第一のコンデンサを構成するコンデンサ用電極と前記第二のコンデンサを構成するコンデンサ用電極をそれぞれ積層方向の上下に分割して形成することにより、大きな容量を得ることができる。
【００１９】
本発明のインダクタと、そのインダクタの上下に配置されるコンデンサ用電極とは、少なくとも１５０μｍ以上離れていることが好ましい。これよりも近いと不要な干渉を生じ、特性が劣化する。
【００２０】
本発明のインダクタの上下には、アース電極が配置されている。このアース電極は、外部との干渉を抑えることと、アース接続される第二のコンデンサ用の電極を対向配置させるために配置されている。また、小型に構成するために、各電極パターンが近づき易くなるが、アース電極とインダクタ電極が、直接的に近接すると、素子の損失が大きくなるため、インダクタとアース電極の間には、コンデンサ電極が配置されている。また、この効果をより有効とするために、このコンデンサ電極は、インダクタの巻径以上の面積を有することが好ましい。
【００２１】
以下図面によって本発明の実施形態の一例を説明する。本発明に係る一実施例の積層構造の説明図を図１に、外観図を図２に、等価回路図を図３に示す。本実施例は、π型回路のローパスフィルタ４０であり、インダクタ４１とコンデンサ４２〜４４とから構成され、二つの入出力端子４５、４６間にインダクタ４１とコンデンサ４２が並列接続され、この並列回路の両端がコンデンサ４３、４４によって接地されている。
【００２２】
最下層の誘電体層５１Ａ上にアース電極５２が形成され、誘電体層５１Ｂ上にコンデンサ電極５２ａ、５２ｂが形成されている。
【００２３】
また、誘電体層５１Ｃ上にコンデンサ電極５３が形成され、誘電体層５１Ｄ上にコンデンサ電極５４ａ、５４ｂが形成されている。
【００２４】
また、誘電体層５１Ｅ上にアース電極５５が形成され、誘電体層５１Ｆ上にコンデンサ電極５６が形成されている。
【００２５】
また、誘電体層５１Ｇ上にライン電極５７が形成され、誘電体層５１Ｈ上にライン電極５８が形成され、誘電体層５１Ｉ上にライン電極５９が形成されている。ライン電極５７とライン電極５８、およびライン電極５８とライン電極５９はスルーホールで接続されている。
【００２６】
誘電体層５１Ｊ上にコンデンサ電極６０が形成され、誘電体層５１Ｋ上にアース電極６１が形成され、さらに最上層に誘電体層５１Ｌが形成されている。
【００２７】
上記誘電体層５１Ａ〜５１Ｌを積層し、焼成一体化して、積層小型ローパスフィルタを構成した。この誘電体層には、誘電率約８のセラミック材料を用い、電極パターンには銀ペーストを用い、スクリーン印刷にて形成し、約９００℃で焼成した。
【００２８】
前述の構成において、ライン電極５７、５８、５９及びそれぞれを接続するスルーホールによってインダクタ４１が構成される。
【００２９】
また、コンデンサ電極５２ｂとアース電極５２との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極５４ｂとアース電極５５との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極６０とアース電極６１との間のキャパシタンスによってコンデンサ４３が構成される。
【００３０】
また、コンデンサ電極５２ａとアース電極５２との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極５４ａとアース電極５５との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極５６とアース電極５５との間のキャパシタンスによってコンデンサ４４が構成される。
【００３１】
また、コンデンサ電極５２ａとコンデンサ電極５３との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極５２ｂとコンデンサ電極５３との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極５４ａとコンデンサ電極５３との間のキャパシタンス、及びコンデンサ電極５４ｂとコンデンサ電極５３との間のキャパシタンスによってコンデンサ４２が構成される。
【００３２】
ここで、コンデンサ電極５２ｂと５４ｂはコンデンサ４３のコンデンサ電極として働くとともにコンデンサ電極４２のコンデンサ電極としても働く。また、コンデンサ電極５２ａと５４ａもコンデンサ４４のコンデンサ電極として働くとともにコンデンサ４２のコンデンサ電極としても働いている。
【００３３】
この実施例の積層小型ローパスフィルタ４０の側面には図２に示すように複数の外部電極が形成され、これらの外部電極によって各層に形成された電極の接続が行われ、ローパスフィルタが形成される。
【００３４】
図７に本実施例による９００ＭＨｚ用のローパスフィルタの挿入損失特性を、図８に減衰量特性を示す。尚、本実施例は、全体の寸法が、２．０ｍｍ×１．２５ｍｍ×１．０ｍｍ（高さ）といった小型に構成されている。この実施例の大きさは、従来例に対し、面積比約５０％、体積比約４０％に小型化されている。また、ライン電極５７とコンデンサ電極５６との間、及びライン電極５９とコンデンサ電極６０との間は、２００μｍとした。この図７、８に示すとおり、本実施例は、小型であるとともに、優れた特性を示している。
【００３５】
なお、本実施例のコイル電極、コンデンサ電極の大きさを変化させることにより、移動体通信で使用される８００ＭＨｚから２４００ＭＨｚの周波数に対応可能である。
【００３６】
以上説明したように、前述の構成によればコイル電極５７、５８、５９をコンデンサ電極５６、６０で挟むことによってコイル電極とアース電極の近接による挿入損失の増大を防ぐとともに、コイル電極を巻回することによって、限られたスペースで高いインダクタンス値を得ている。また、コンデンサ電極を上下に分割して配置するとともに、電極の共用化を図ることで製品を小型化している。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、小型で高性能な積層型ローパスフィルタを得ることができ、例えば、携帯電話のようなマイクロ波通信機器の小型化に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る一実施例の積層構造の説明図である。
【図２】  本発明に係る一実施例の外観図である。
【図３】  本発明に係る一実施例の等価回路図である。
【図４】  従来例の内部構造図である。
【図５】  従来例の等価回路図である。
【図６】  従来例の斜視図である。
【図７】  本発明の実施例の挿入損失特性である。
【図８】  本発明の実施例の減衰量特性である。
【符号の説明】
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆ、５１Ｇ、５１Ｈ、５１Ｉ、５１Ｊ、５１Ｋ、５１Ｌ  誘電体層
５２、５５、６１  アース電極
５２ａ、５２ｂ、５３、５４ａ、５４ｂ、５６、６０  コンデンサ電極
５７、５８、５９  インダクタ用ライン電極
【図１】
0003988101.tif 000002
【図２】
0003988101.tif 000003
【図３】
0003988101.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003988101.tif 000008
【図８】
0003988101.tif 000009