JP2006238027A - 誘電体フィルタ、及び、誘電体フィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品の小型、軽量化及び低コスト化を図り得る誘電体フィルタを提供する。
【解決手段】誘電体共振器２１、２２のそれぞれは、円柱形状を有し、信号伝送方向に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。誘電体基体１０は、略直方体形状であり、誘電体共振器２１、２２よりも低い誘電率を有し、誘電体共振器２１、２２を埋設している。入力部３１、及び、出力部３２は、誘電体共振器２１、２２に近接して備えられ、誘電体基体１０の外面に引出されている。外導体膜５０は、誘電体基体１０の外面のうち、入力部３１、及び、出力部３２が設けられていない部分に形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、誘電体フィルタ、及び、誘電体フィルタの製造方法に関する。

誘電体フィルタは、例えば、マイクロ波からミリ波帯域で、帯域通過フィルタとして使用される。特許文献１は、金属製筐体内に複数の誘電体共振器を並列収納して構成された誘電体フィルタを開示している。金属製筐体は、使用する通過帯域で信号を遮断するため、所定寸法の略直方体形状に作られている。誘電体共振器は、金属製筐体中の所定位置に配置され、固定されている。

帯域通過フィルタとして使用される誘電体フィルタには、高い周波数精度が要求されるので、金属製筐体及び誘電体共振器には、精密な寸法精度が求められるとともに、金属製筐体と誘電体共振器との間の間隔、誘電体共振器間の間隔、誘電体共振器と入出力伝送線との間の間隔等に高い位置決め精度が要求される。

特許文献１の誘電体フィルタでは、これらの要求を満たすために、機械部品である金属製筐体が大型になり、製品重量が大きくなるという問題や、製造コストが高くなるという問題が生じることとなる。

また、特許文献１の誘電体フィルタは、金属製筐体中に誘電体共振器を配置し、固定する構造であるから、金属製筐体と誘電体共振器との間隔等が変化すると、所望の電気特性が得られないこととなる。このため、金属製筐体には、機械的な撓み、歪み等を生じないような堅牢な構造が求められ、製品重量が大きくなるという問題や、製造コストが高くなるという問題が生じることとなる。

更に、機械部品である金属製筐体、及び、誘電体共振器について、寸法精度、位置決め精度、及び、堅牢な構造を同時に満たすことは、非常に困難である。
特開平７−５８５０５号公報

本発明の課題は、製品の小型、軽量化及び低コスト化を図り得る誘電体フィルタを提供することである。

本発明のもう一つの課題は、単純な構造で、かつ、寸法精度のよい誘電体フィルタを提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、本発明に係る誘電体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。

上述した課題を解決するため、本発明は、誘電体フィルタ、及び、誘電体フィルタの製造方法を開示する。

１．誘電体フィルタ
本発明に係る誘電体フィルタは、誘電体基体と、誘電体共振器と、入力部と、出力部と、外導体膜とを含む。誘電体基体は、略直方体形状である。誘電体共振器は、複数である。誘電体共振器のそれぞれは、誘電体基体よりも高い比誘電率を有する誘電体で構成され、信号伝送方向に沿って所定の間隔を隔てて、誘電体基体に埋設されている。入力部は、信号伝送方向の一方側において、一の誘電体共振器に近接して誘電体基体の内部に備えられ、誘電体基体の外面に引出されている。出力部は、信号伝送方向の他方側において、別の誘電体共振器に近接して誘電体基体の内部に備えられ、誘電体基体の外面に引出されている。外導体膜は、誘電体基体の外面のうち、入力部及び出力部が設けられている部分を除く外面を覆っている。

上述したように、誘電体共振器のそれぞれは、前記誘電体基体よりも高い比誘電率を有する誘電体で構成され、信号伝送方向に沿って所定の間隔を隔てて、誘電体基体に埋設されている。外導体膜は、誘電体基体の外面に形成されている。かかる構成により、遮断導波管が構成される。

本発明にかかる誘電体フィルタでは、堅牢な金属製筐体に代えて、肉厚の薄い外導体膜を用いることにより、大幅な小型、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

また、外導体膜は、誘電体基体の外面に形成された膜であるから、機械的構造物である金属製筐体よりも簡単、かつ、寸法精度よく形成し得る。

更に、本発明にかかる誘電体フィルタは、誘電体共振器、入力部、及び、出力部を、誘電体基体に埋設し、一体化した構造であるから、振動、衝撃等が加わっても、誘電体共振器、入力部、及び、出力部が機械的な撓み、緩みなどを生じにくく、良好な帯域通過特性が得られる。

本発明にかかる誘電体フィルタは、外導体膜が、誘電体基体の外面に形成されているから、振動、衝撃等が加わっても、外導体膜に機械的な撓み、歪みが生じにくく、良好な帯域通過特性が得られる。

２．誘電体フィルタの製造方法
本発明に係る誘電体フィルタの製造方法では、まず、低誘電率誘電体シートと、高誘電率誘電体シートとを用意する。低誘電率誘電体シートは、誘電体基体となるものであり、所定形状の第１の切欠きを複数有する。高誘電率誘電体シートは、誘電体共振器となるものであり、第１の切欠きに対応する形状を有する。次に、低誘電率誘電体シートの第１の切欠きに、高誘電率誘電体シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を含む。

本発明の製造方法によれば、複合シートを積層することで、誘電体基体、及び、誘電体共振器を形成でき、本発明に係る誘電体フィルタを容易に製造し得る。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）製品の小型、軽量化及び低コスト化を図り得る誘電体フィルタを提供することができる。
（ｂ）単純な構造、かつ、寸法精度のよい誘電体フィルタを提供することができる。
（ｃ）本発明に係る誘電体フィルタの製造に適した製造方法を提供することができる。

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。

１．誘電体フィルタ
図１は本発明に係る誘電体フィルタの一実施例を示す外観斜視図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図１に示した誘電体フィルタの外導体膜を省略した透視斜視図である。

図１〜図５に示した誘電体フィルタは、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）や、無線ＬＡＮ、携帯電話の基地局等の機器に用いられる帯域通過フィルタであり、マイクロ波帯からミリ波帯の周波数帯に通過帯域を持つ。

図示の誘電体フィルタは、チップ型積層誘電体フィルタであり、寸法は、一例を挙げると、縦３．６ｍｍ×横１．２ｍｍ×高さ０．５ｍｍ程度である。本発明に係る誘電体フィルタは、単独で取引される電子部品であることが好ましい。

まず、図１、図２を参照すると、誘電体フィルタは、誘電体基体１０と、誘電体共振器２１、２２と、入力部３１と、出力部３２と、外導体膜５０とを含む。

誘電体基体１０は、略直方体形状である。略直方体形状とは、立方体形状や、直方体形状のエッジを丸めた形状を含む。誘電体基体１０の形状は、使用する通過帯域で有効に信号を遮断できるように、設計的に定めることができる。

誘電体基体１０は、誘電体共振器２１、２２よりも低い誘電率を有する。誘電体基体１０の比誘電率εｒ１は、εｒ１＝２〜１０程度であることが好ましい。図示の誘電体基体１０の比誘電率εｒ１は、例えば、εｒ１＝６である。

誘電体共振器２１、２２は、誘電体基体１０の内部に埋設されている。誘電体共振器２１、２２は、信号伝送方向Ｓ１に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。図において、隣接する誘電体共振器２１、２２の間の間隔は、例えば、１．９ｍｍである。

誘電体共振器２１、２２は、円柱形状を有する。円柱形状とは、断面が真円であるものに限らず、断面が楕円であってもよい。誘電体共振器２１、２２は、厚みの薄い円柱形状又は円盤形状であってもよい。誘電体共振器２１、２２は、直径１ｍｍ程度に選定できる。

誘電体共振器２１、２２の比誘電率εｒ２は、比誘電率の比（εｒ２／εｒ１）が、一桁以上（１０倍以上）異なることが好ましい。例えば、誘電体基体１０の比誘電率εｒ１が６程度である場合、誘電体共振器２１、２２の比誘電率εｒ２は、εｒ２＝７２程度とすることができる。

誘電体共振器２１、２２の形状、寸法、個数等は、設計事項である。誘電体共振器２１、２２を用いた信号の共振モードは、例えば、ＴＥモード（transverse-electric mode）、ＴＭモード（transverse-magnetic mode）とすることができる。

入力部３１、及び、出力部３２は、信号の導入乃至導出部としての機能を果たす。図において、入力部３１、及び、出力部３２のそれぞれは、同一の形状、構造であり、信号入力部としての機能と、信号出力部としての機能とを兼備えている。

入力部３１、及び、出力部３２は、誘電体基体１０の内部に備えられている。入力部３１は、信号伝送方向Ｓ１の一方側において、誘電体共振器２１に近接して備えられ、誘電体基体１０の外面に引出されている。出力部３２は、信号伝送方向Ｓ１の他方側において、誘電体共振器２２に近接して備えられ、誘電体基体１０の外面に引出されている。入力部３１、及び、出力部３２の配置は、使用する共振モードに合わせて、誘電体共振器２１、２２の軸方向に対し、平行、垂直、斜めに自由に配置できる。

図２を参照すると、入力部３１、及び、出力部３２は、スルーホール導体４１、４２と、導体パターン３１１、３２１、３３１、３４１とを含む。スルーホール導体４１、４２は、誘電体共振器２１、２２に近接して備えられている。

導体パターン３１１、３２１は、スルーホール導体４１、４２と電気的に接続され、端部３０１、３０２が、誘電体基体１０の外面に引出されている。導体パターン３３１、３４１は、端部３０１、３０２と電気的に接続されている。導体パターン３３１、３４１には、外部伝送線、又は、伝送線を接続するためのコネクタが接続される。

外導体膜５０は、誘電体基体１０の外面のうち、入力部３１、及び、出力部３２が設けられていない部分を覆っている。図において、外導体膜５０は、導体パターン３３１、３４１との絶縁距離を保って、誘電体基体１０の外表面の全体を覆っている。

上述したように、誘電体共振器２１、２２のそれぞれは、信号伝送方向Ｓ１に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。誘電体基体１０は、誘電体共振器２１、２２よりも低い誘電率を有し、誘電体共振器２１、２２を埋設している。外導体膜５０は、誘電体基体１０の外面に形成されている。

かかる構成により、本発明にかかる誘電体基体は、遮断導波管として機能し得る。図示の導波管は、信号伝送方向Ｓ１と直交する面で見た断面が、使用周波数において遮断周波数となっている。

図６は、図１〜図５に示した誘電体フィルタの特性図である。図において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は減衰量（ｄＢ）を示す。曲線Ｓ１１は反射特性を示し、曲線Ｓ２１は通過特性を示している。

図６を参照すると、主モード共振による通過帯域が形成され、良好な帯域通過フィルタ特性が得られている。

図示の誘電体フィルタは、誘電体基体１０の寸法を適宜設定することにより、外導体膜５０の寸法を設定することができる。誘電体共振器２１、２２、入力部３１、及び、出力部３２の形状、配置についても、任意に設定できる。

したがって、誘電体基体の寸法等を適宜調整することにより、導波管状の空間を形成する外導体膜の内側の断面形状、誘電体共振器の間隔等を調整でき、誘電体共振器間の結合強度等の調整を行うことが可能である。また、励振用の伝送線（入力部３１、及び、出力部３２）と誘電体共振器の距離、伝送線の誘電体共振器に対向する長さ等により入出力強度を設定することもできる。例えば、携帯電話や無線ＬＡＮ等で使用される周波数において、良好な帯域通過フィルタ特性が得られるように設定できる。

本発明にかかる誘電体フィルタは、堅牢な金属製筐体に代えて、肉厚の薄い外導体膜５０を用いることにより、大幅な小型、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

外導体膜５０は、誘電体基体１０の外面に形成された膜であるから、機械的構造物である金属製筐体よりも簡単、かつ、寸法精度よく形成し得る。

また、誘電体共振器２１、２２、入力部３１、及び、出力部３２を、誘電体基体１０に埋設し、又は一体化した構造であるから、振動、衝撃等が加わっても、誘電体共振器２１、２２、入力部３１、及び、出力部３２に、機械的な撓み、緩みなどを生じにくく、良好な帯域通過特性が得られる。例えば、特許文献１のように、支持台等を用いて誘電体共振器を固定する構成の誘電体フィルタと比較して、振動、衝撃に対する耐性が著しく高くなる。

また、外導体膜５０が、誘電体基体１０の外面に形成されているから、振動、衝撃等が加わっても、外導体膜５０に機械的な撓み、歪みが生じにくく、良好な帯域通過特性が得られる。

しかも、誘電体基体１０の比誘電率εｒ１が空気の誘電率よりも大きいから、誘電体共振器と外導体の間隔が小さくなり、小型化が図られる。

例えば、誘電体基体１０の比誘電率εｒ１＝２〜７程度とし、比誘電率（誘電体共振器の比誘電率εｒ２／誘電体基体の比誘電率εｒ１）を一桁以上（１０倍以上）異ならせた場合、小型で効率の良い誘電体フィルタを実現し得る。

次に、図７〜図１５を参照し、本発明に係る誘電体フィルタの他の実施例を説明する。これらの図において、図１〜図６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、重複説明を省略する。

図７〜図１５に図示された実施例も、図１〜図６に示した実施例と、基本的構造を共通にしており、従って、図１〜図６を参照して説明した作用効果を奏する。さらに、この基本的な作用効果に加えて、各実施例の構造に基づく特有の効果を奏する。

まず、図７〜図９に示す実施例について説明する。図７は本発明に係る誘電体フィルタの別の実施例を示す外観斜視図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図７に示した誘電体フィルタの外導体膜を省略した透視斜視図である。

図７〜図９に示した誘電体フィルタは、スルーホール導体４１、４２、及び、誘電体共振器２１、２２が誘電体基体１０の表面に露出しており、導体パターン３１１、３２１が誘電体基体１０の表面に形成されている点が、図１〜図５に示した誘電体フィルタと異なる。

上述したように、図７〜図９に示した誘電体フィルタは、誘電体共振器２１、２２が誘電体基体１０の表面に露出しているので、誘電体共振器２１、２２と外導体膜５０とが、直接的に接続される。この構成により、外導体膜５０に電流が発生し損失が増加するが、より小型の誘電体フィルタを得ることができる。

また、誘電体共振器２１、２２が誘電体基体１０の表面に露出しているので、外導体膜５０を形成する前の段階で、誘電体共振器２１、２２の検査、加工を行うことができ、生産歩留まりが向上する。例えば、誘電体基体１０に誘電体共振器２１、２２を埋設した後、誘電体共振器２１、２２の寸法を確認したり、誘電体共振器２１、２２を削って微調整をすることができる。誘電体共振器２１、２２の検査、加工は、焼成前であっても、焼成後であってもよい。

次に、図１０は本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。図１０では、外導体膜５０の図示が省略されている。図１０に示した誘電体フィルタは、結合制御部７０を有している点が、図１〜図９に示した誘電体フィルタと異なる。

結合制御部７０は、例えば、金属材料を含み、導電性を有する。図において、結合制御部７０は、誘電体共振器２１、２２が形成された部分よりも上部、及び、下部に形成されている。

結合制御部７０は、隣り合う誘電体共振器２１、２２間において、誘電体共振器２１、２２の軸方向と直交する方向に配置され、端部が、誘電体基体１０の上下面、及び、側面から露出している。

結合制御部７０の個数、形状、位置は、任意である。例えば、結合制御部７０は、使用する共振モードに合わせて、誘電体共振器２１、２２の軸方向に対し、平行、垂直、斜めに配置することができる。

誘電体基体１０の外面には、外導体膜５０が形成されるので、図示の誘電体フィルタの外観は、上述した図７と同様になる。

図１０に示した誘電体フィルタは、隣り合う誘電体共振器２１−２２間に、結合制御部７０が形成されているので、誘電体共振器２１、２２の結合を適度に制御することができる。

図示の誘電体フィルタでは、結合制御部７０の端部が誘電体基体１０の上下面及び側面から露出しているので、結合制御部７０と外導体膜５０とが、直接的に接続されることとなる。この構成により、誘電体共振器２１、２２の間隔を狭めてより小型の誘電体フィルタを得ることができる。

図１１は本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。ただし、外導体膜５０の図示が省略されている。

図１１に示した誘電体フィルタは、誘電体共振器が形成された層よりも上部の層にのみ、結合制御部７０が形成されている。誘電体基体１０の外面には、外導体膜５０が形成されるので、図示の誘電体フィルタの外観は、上述した図７と同様になる。

図１２は本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。図において、結合制御部７０は、隣り合う誘電体共振器２１、２２間において、誘電体共振器の軸方向と平行に配置されている。誘電体基体１０の外面には、外導体膜５０が形成されるので、図示の誘電体フィルタの外観は、上述した図７と同様になる。

図１３は本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。図１３において、結合制御部７０は、隣り合う誘電体共振器２１、２２間を結んだ線上において、誘電体共振器の軸方向と平行に配置されている。結合制御部７０の端部は、誘電体基体１０の上下面から露出している。誘電体基体１０の外面には、外導体膜５０が形成されるので、図示の誘電体フィルタの外観は、上述した図７と同様になる。

図１３に示した誘電体フィルタでは、誘電体基体１０の中央部に結合制御部７０が配置されているので、誘電体フィルタ全体の強度の低下が殆どない。

図１４は本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。図１４において、誘電体フィルタは、結合制御部７５を含む。結合制御部７５は、複数のスルーホール導体４３により構成されている。スルーホール導体４３は互いに近接して設けられているので、信号周波数において、上述した結合制御部７０と同様の機能を果たす。誘電体基体１０の外面には、外導体膜５０が形成されるので、図示の誘電体フィルタの外観は、上述した図７と同様になる。

図１４に示した誘電体フィルタでは、スルーホール導体４３を用いて結合制御部７５を形成しているので、スルーホール導体４１、４２の形成と同時に結合制御部７５を形成でき、製造工程を簡単にすることができる。

図１５は本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。図１５おいて、誘電体フィルタは、結合制御部７６を含む。結合制御部７６は、複数のスルーホール導体４４により構成されている。誘電体基体１０の外面には、外導体膜５０が形成されるので、図示の誘電体フィルタの外観は、上述した図７と同様になる。

図示の誘電体フィルタでは、結合制御部７６により、誘電体共振器２１−２４間、２１−２３間、２２−２４間の結合が妨げられ、誘電体共振器２１−２２−２３−２４という順序の結合が実現され、更に誘電体共振器２２、２３の近くの誘電体基体１０の隅部に面取り部１１、１２が形成され、略Ｕ字型に折り返された信号伝送方向Ｓ１が形成される。このため、誘電体基体１０の長さが半分以下で済む。

２．誘電体フィルタの製造方法
図１６〜図２３は、図１〜図５に示した誘電体フィルタの製造方法を説明する図である。

図示の製造方法では、まず、ドクターブレード法等を用いて、比誘電率が低い材料からなる誘電体シートを所定の厚みに成形する。誘電体シートの厚みは４０〜２００μｍが好ましい。

次に、図１６に示すように、形成された誘電体シートから所定部分を除去して、第１の切欠き２１１、２２１を形成し、低誘電率誘電体シート９１１を得る。低誘電率誘電体シート９１１は、誘電体基体１０となる部分である。

次に、図１７に示すように、同じくドクターブレード法等を用いて、比誘電率が高い材料からなる誘電体シート９２を所定の厚みに成形する。次に、図１８に示すように、形成された誘電体シート９２から高誘電率誘電体シート９２１を切出し、又は、打抜く。高誘電率誘電体シート９２１は、誘電体共振器２１、２２となる部分であり、第１の切欠き２１１、２２１に対応する形状を有する。

誘電体シート９２に使用される誘電体は、一般的な高周波用の誘電体（所定の誘電率で、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。しかし、電極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であることが好ましい。

次に、図１９、図２０に示すように、低誘電率誘電体シート９１１に、高誘電率誘電体シート９２１を嵌め込み、複合シート９３を得る。このとき、複合シート９３が均一厚みのシートになるように、焼成縮率、縮率挙動を考慮して、低誘電率誘電体シート９１１、高誘電率誘電体シート９２１を組合せることが好ましい。

次に、複合シート９３の所定の部分に孔を穿孔して、スルーホール導体４１、４２を形成し、電極ぺ一ストを用いたスクリーン印刷法等により、複合シート９３の所定の部分に導体パターン３１１、３２１を形成する。

スルーホール導体４１、４２、導体パターン３１１、３２１等を形成するための電極ペーストの導電性材料もまた一般的な高周波用のものであれば特に限定はない。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。

本実施例では、低誘電体材料としてはアルミナ、バリウム、シリカを主成分とした材料（比誘電率εｒ１＝６）を使用し、高誘電体材料としてはバリウム、ネオジウム、チタンを主成分とした材料（比誘電率εｒ２＝７５）を使用した。

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。

次に、図２１に示すように、複合シート９３を順次積層し、積層構造体を形成する。図において、高誘電率誘電体シート９２１は、層１１２〜１１８に形成されている。スルーホール導体４１、４２は、層１１３〜１１９に形成されている。導体パターン３１１、３２１は、層１１３に形成されている。積層構造体の最上面及び最下面の層１１１、１１９、１２０には、低誘電率誘電体シート９１１が形成されている。

上述した製造方法では、複合シート９３を形成した後に、スルーホール導体４１、４２及び導体パターン３１１、３２１を形成しているが、低誘電率誘電体シート９１１にスルーホール導体４１、４２及び導体パターン３１１、３２１を形成した後、低誘電率誘電体シート９１１に高誘電率誘電体シート９２１を嵌め込み、複合シート９３を得てもよい。また、複合シート９３を積層せずに、薄型の単層構造の誘電体フィルタを構成してもよい。

次に、積層構造体を焼成する。量産する場合は一つのシートまたは積層体に多数の誘電体フィルタを形成するのでこれを所定の大きさに切断する。精密な寸法精度を得るためには、例えば、焼成工程を無収縮焼成で行い、焼成体の厚みを確認してからダイシング等により切断することが好ましいが、焼成前に切断を行ってもよい。

次に、図２２に示すように、誘電体基体１０の外面全体に導体の膜５１を形成する。次に、図２３に示すように、膜５１の一部を除去することにより、導体パターン３３１、３４１、及び、外導体膜５０を形成し、図１に示す完成品が得られる。外導体膜５０の形成方法は、上述した方法に限定されるものではなく、転写により導体を塗布して焼き付ける方法、鍍金を施す方法等、各種方法を採用し得る。

図示の製造方法では、１枚のシートに２つの第１の切欠き２１１、２２１か形成され、１枚のシートで１つの完成品を得ているが、例えば、集合シートを用いて、１つのシートに多数の誘電体フィルタ要素を格子状に配列し、複数の完成品を同時に製造してもよい。

また、本発明に係る誘電体フィルタは、フィルタ内部に誘電率の低い部分と高い部分と導体を構成できればグリーンシートを用いる工法ではなくても、印刷であってもよい。

チップ型の誘電体フィルタを構成する場合、低誘電率誘電体シート９１１に使用される誘電体は、セラミックに限らず高周波用樹脂系の基板等であってもよい。低誘電率誘電体シート９１１に高周波用樹脂系の基板を用いた場合、膜５１は銅箔等であることが好ましい。

更に、低誘電率誘電体シートを基準とするのではなく高誘電率誘電体シートに除去部を設け、そこに低誘電率誘電体シートや導体シートを適用しても構わない。

上述したように、本発明にかかる製造方法は、セラミックシート工法を用いた微細加工により誘電体フィルタを製造するから、誘電体フィルタの小型化、軽量、及び、低コスト化を図ることができる。また、セラミックシート工法を用いることにより、比較的複雑な構造も容易に形成できる。

また、図示の製造方法では、導体パターン３３１、３４１、及び、外導体膜５０を同時に形成することにより、製造工程を簡単にできる。

図７〜図９に示した誘電体フィルタは、上述した製造方法と同様の工程により、製造できるので、詳細な説明は省略する。

図２４〜図２６は、図１０に示した誘電体フィルタの製造方法を説明する図である。

図示の製造方法では、まず、低誘電率誘電体シート９７１と、導体シート７０２とを用意する。

低誘電率誘電体シート９７１は、誘電体基体１０となるものであり、所定形状の第２の切欠き７０１を有する。導体シート７０２は、結合制御部７０となるものであり、第２の切欠き７０１に対応する形状を有する。低誘電率誘電体シート９７１、及び、導体シート７０２は、上述したドクターブレード法等を用いて形成し得る。

次に、図２５に示すように、低誘電率誘電体シート９７１に、導体シート７０２を嵌め込み、複合シート９４を得る。このとき、複合シート９４が均一厚みのシートになるように、焼成縮率、縮率挙動を考慮して、低誘電率誘電体シート９７１、導体シート７０２を組合せることが好ましい。

導体シート７０２は、高誘電率誘電体シート９２１が形成された低誘電率誘電体シート９７１に嵌め込まれてもよいし、高誘電率誘電体シート９２１が形成されていない低誘電率誘電体シート９７１に嵌め込まれてもよい。

次に、図２６に示すように、層１１１〜１２７を順次に積層する。図２６において、導体シート７０２は、高誘電率誘電体シート９２１が形成された層１１６〜１２２よりも上部の層１１１〜１１５、及び、下部の層１２３〜１２７に形成されている。その後の工程については、上述した製造方法と同様に説明できるので、詳細な説明は省略する。

本発明において、結合制御部７０は、導体シートの代わりにセラミック焼結の際に焼失する有機物等を適応して所定の溝を得て、後に外導体膜を設置する際に同時に形成しても良い。更には、例えば、焼成後の後加工で溝を形成し、この溝に形成してもよい。

図１１〜図１３に示した誘電体フィルタは、上述した製造方法と同様の工程により、製造できるので、詳細な説明は省略する。

図２７は、図１４に示した誘電体フィルタの製造方法を説明する図である。

図示の製造方法では、上述した製造方法と同様の工程により、層１１１〜１２７を用意し、これらの層を順次に積層する。その後の工程については、上述した製造方法と同様に説明できるので、詳細な説明は省略する。

図示の製造方法では、スルーホール導体４１、４２の形成と同時に、スルーホール導体４３を形成できる。このため、容易に、結合制御部７５を製造し得る。

図１５に示した誘電体フィルタの製造方法については、図２７に示した誘電体フィルタの製造方法と同様に説明できるので、詳細な説明は省略する。

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。

本発明に係る誘電体フィルタの一実施例を示す外観斜視図である。 図１に示した誘電体フィルタの２−２線断面図である。 図２に示した誘電体フィルタの３−３線断面図である。 図２に示した誘電体フィルタの４−４線断面図である。 図１に示した誘電体フィルタの外導体膜を省略した図である。 図１〜図５に示した誘電体フィルタの特性図である。 本発明に係る誘電体フィルタの別の一実施例を示す外観斜視図である。 図７に示した誘電体フィルタの８−８線断面図である。 図７に示した誘電体フィルタの外導体膜を省略した図である。 本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。 本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。 本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。 本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。 本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。 本発明に係る誘電体フィルタの更に別の一実施例を示す外観斜視図である。 図１〜図５に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する図である。 図１〜図５に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する別の図である。 図１〜図５に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する更に別の図である。 図１〜図５に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する更に別の図である。 図１〜図５に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する更に別の図である。 図２０の後工程を説明する図である。 図２１の後工程を説明する図である。 図２２の後工程を説明する図である。 図１０に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する図である。 図１０に示した誘電体フィルタの製造方法における複合シートの製造方法を説明する別の図である。 図２５の後工程を説明する図である。 図１４に示した誘電体フィルタの製造方法を説明する図である。

符号の説明

１０ 誘電体基体
２１、２２ 誘電体共振器
３１ 入力部
３２ 出力部
５０ 外導体膜

Claims (8)

1. 誘電体基体と、誘電体共振器と、入力部と、出力部と、外導体膜とを含む誘電体フィルタであって、
   前記誘電体基体は、略直方体形状であり、
   前記誘電体共振器は、複数であり、前記誘電体共振器のそれぞれは、前記誘電体基体よりも高い比誘電率を有する誘電体で構成され、信号伝送方向に沿って所定の間隔を隔てて、前記誘電体基体に埋設されており、
   前記入力部は、信号伝送方向の一方側において、一の前記誘電体共振器に近接して前記誘電体基体の内部に備えられ、前記誘電体基体の外面に引出されており、
   前記出力部は、信号伝送方向の他方側において、別の前記誘電体共振器に近接して前記誘電体基体の内部に備えられ、前記誘電体基体の外面に引出されており、
   前記外導体膜は、前記誘電体基体の外面のうち、前記入力部及び前記出力部が設けられている部分を除く外面を覆っている、
   誘電体フィルタ。
2. 請求項１に記載された誘電体フィルタであって、更に、結合制御部を含み、
   前記結合制御部は、隣り合う前記誘電体共振器の間に形成され、前記誘電体共振器の結合を制御する
   誘電体フィルタ。
3. 請求項１又は２に記載された誘電体フィルタであって、
   チップ部品である
   誘電体フィルタ。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載された誘電体フィルタを製造する方法であって、
   低誘電率誘電体シートと、高誘電率誘電体シートとを用意し、前記低誘電率誘電体シートは、前記誘電体基体となるものであり、第１の切欠きを複数有し、前記高誘電率誘電体シートは、前記誘電体共振器となるものであり、前記第１の切欠きに対応する形状を有し、
   次に、前記低誘電率誘電体シートの前記第１の切欠きに、前記高誘電率誘電体シートを嵌め込んで複合シートを形成する工程を含む
   製造方法。
5. 請求項４に記載された製造方法であって、
   低誘電率誘電体シートと、導体シートとを用意し、前記低誘電率誘電体シートは前記誘電体基体となるものであって第２の切欠きを有しており、前記導体シートは前記結合制御部となるものであって前記第２の切欠きに対応する形状を有しており、
   次に、前記低誘電率誘電体シートの前記第２の切欠きに、前記導体シートを嵌め込んで複合シートを形成する、
   工程を含む製造方法。
6. 請求項４又は５に記載された製造方法であって、前記複合シートを複数用意し、前記複合シートを積層する工程を含む製造方法。
7. 請求項４乃至６の何れかに記載された製造方法であって、前記低誘電率誘電体シートの一部にスルーホール導体を形成する工程を含む製造方法。
8. 請求項４乃至７の何れかに記載された製造方法であって、
   前記入力部、及び、前記出力部は、前記誘電体基体の外面に形成された導体パターンを有し、
   前記誘電体基体の外面全体に導体の膜を形成した後、前記膜の一部を除去することにより、前記導体パターン、及び、前記外導体膜を形成する工程を含む
   製造方法。
   
   

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