JP2793397B2

JP2793397B2 - 高周波フィルタ

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Publication number: JP2793397B2
Application number: JP3327496A
Authority: JP
Inventors: 克彦林
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JPH05167374A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の通信機器や電子
機器等に用いられる高周波フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の高周波フィルタの回路例を
示した図である。また、図４は従来の高周波フィルタの
構成図であり、Ａは分解平面図、Ｂは断面図である。

【０００３】図中、Ｒｘは受信部側端子、Ｔｘは送信部
側端子、ＡＮＴはアンテナ側端子、Ｃ₁〜Ｃ₃はコンデ
ンサ、Ｌ₁〜Ｌ₃はコイル、１−１〜１−４は誘電体
層、２〜７はコンデンサ電極パターン、８〜１３はコイ
ルパターン、１４〜１６はコンデンサ電極パターン、１
７はスルーホール電極、１８はＧＮＤパターンを示す。

【０００４】従来、高周波フィルタ等をＳＭＤ（表面実
装部品）化する場合、実装するマザーボードに対して、
ボード側からの影響を、できるだけ受けないようにする
ため、部品（ＳＭＤ化した部品）のマウント面（底部）
に、ＧＮＤパターンを設定することがよく行われてい
た。

【０００５】しかしながら、前記ＧＮＤパターンを設定
できるのは、ＧＮＤ電位を有する回路についてであり、
ＧＮＤ電位を有さない回路については簡単に設定できな
い。そこで、ＧＮＤ電位を有しない回路について、前記
ＧＮＤパターンを設定し、ＳＭＤ化したとすると、次の
ようになる。以下具体例について説明する。

【０００６】図３は、従来の高周波フィルタの回路例で
あり、ディプレクサとして用いた例である。このディプ
レクサは、１つのアンテナを、送信部と受信部で共用す
る際に用いられ、コイルＬ₁〜Ｌ₃と、コンデンサＣ₁
〜Ｃ₃で構成されている。

【０００７】そして、コイルＬ₁とコンデンサＣ₁、及
びコイルＬ₂とコンデンサＣ₃は、それぞれ共振周波数
の異なる並列共振回路を構成している。しかし、この回
路はＧＮＤ電位のない回路構成である。

【０００８】このような高周波フィルタ（ディプレク
サ）をＳＭＤ化し、マウント面（底面）にＧＮＤパター
ンを設定した場合、図４に示した構造となる。図示のよ
うに、多層基板を４層とし、各層の誘電体層１−１〜１
−４上には、それぞれ厚膜パターンによりコイルパター
ン８〜１３、コンデンサ電極パターン２〜７、１４〜１
６、スルーホール電極１７等を形成し、各層のパターン
間を、ブラインドスルーホール（内部が導体で満たされ
たスルーホール）によって接続し、図３の回路構成とす
る。

【０００９】また、最下層である第４層の誘電体層１−
４上には、ＧＮＤパターン１８を形成し、マザーボード
側からの影響を受けないようにする。このような各誘電
体層から成る積層体の側面に側面電極（端子）を設け
て、ＳＭＤとする。

【００１０】ところが、図４のような構造にすると、コ
ンデンサ電極パターンとＧＮＤパターンとの間に浮遊容
量が発生し、更にコイルのインダクタンス値が低下す
る。このため、共振、反共振の周波数が大きくずれ、所
望の特性が得られなくなる。従って、前記のようなＧＮ
Ｄパターンの設定は簡単にできない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) 高周波フィルタ等をＳＭＤ化する場合、ボード側か
らの影響を受けないようにするため、部品のマウント面
側にＧＮＤパターンを設定することがよく行われてい
た。

【００１２】しかし、ＧＮＤ電位を有しない高周波フィ
ルタの場合、前記のＧＮＤパターンは簡単に設定できな
い。 (2) 例えば図４に示した例では、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃
の各コンデンサ電極パターンが、ＧＮＤパターン１８に
対して浮遊容量を発生させ、更に、コイルＬ₁〜Ｌ₃の
インダクタ値が低下する。

【００１３】そのため、共振及び反共振の周波数が大き
くずれる。更にその周波数ズレを補正したとしても、ア
ンテナ側端子ＡＮＴ−受信部側端子Ｒ_ｘ間、アンテナ側
端子ＡＮＴ−送信部側端子Ｔ_ｘ間の各端子間の通過帯域
（共振点）の不整合は取りきれないため、高周波信号の
通過損失を小さくすることはできない。

【００１４】(3) 図４の例で、ＧＮＤパターン１８の影
響を減らすために、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃のコンデンサ
電極パターンと、ＧＮＤ電極パターン１８との間の厚み
を大きくすることも考えられる。

【００１５】しかし、この場合は、当然のことながら部
品が厚くなり、大型化する。そのため、製造時において
は、脱バインダーや焼成に時間がかかる。本発明は、こ
のような従来の課題を解決し、高周波フィルタのＳＭＤ
化を容易にして、実装の自由度を大きくすると共に、小
型で、製造の容易な高周波フィルタを実現することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、次のように構成した。（１）積層体を構成する任意の層に、非接地コンデンサ
電極パターン及びコイルパターンを設定すると共に、当
該部品のマウント面側にＧＮＤパターンを設定した高周
波フィルタであって、前記ＧＮＤパターンに対し、積層
方向で、コイルパターンより遠い位置に、コンデンサ電
極パターンを偏在させて設定した。

【００１７】（２）前記構成（１）において、ＧＮＤパ
ターンを、前記部品のマウント面側に配置された最外層
の積層体に設定すると共に、積層方向に対し、該ＧＮＤ
パターンとコンデンサ電極パターンとの間に、コイルパ
ターンを設定した。

【００１８】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を説明する。高
周波フィルタをＳＭＤ化する際、マザーボード等からの
影響をなくすために、マウント面側にＧＮＤパターンを
設定する。しかし、このＧＮＤパターンを設定したこと
により、コンデンサ電極パターンとＧＮＤパターンとの
間に浮遊容量が発生する。

【００１９】そして、前記浮遊容量が大きいと、共振周
波数のズレ等が発生する。しかし、本発明のように、コ
ンデンサ電極パターンを、できる限りＧＮＤパターンと
離して設定すれば、前記の浮遊容量を最小限に抑えるこ
とが可能になる。

【００２０】従って、ＧＮＤ電位を有しない高周波フィ
ルタであっても、ＧＮＤパターンを設定してＳＭＤ化す
ることが可能となる。しかもこの場合、前記共振周波数
ズレ等も最小限に抑えることが可能であり、実装の自由
度も大きくなる。

【００２１】また、積層体を厚くすることもなく、ＧＮ
Ｄパターンを設定して、ＳＭＤ化することが可能であ
り、製造時の脱バインダーや焼成の時間を短縮化でき
る。なお、コンデンサ電極パターンやＧＮＤパターン
は、面積の広いパターンであるため、これらのパターン
が接近して対向配置されていると、大きな浮遊容量が発
生する。

【００２２】しかし、コイルパターンは、その面積が極
めて少ないため、仮に、ＧＮＤパターンと接近して対向
配置されていても、極めて小さな浮遊容量しか発生せ
ず、問題にならない。

【００２３】このため、コンデンサ電極パターンとＧＮ
Ｄパターン間で発生する浮遊容量を少なくすれば、ほぼ
良好な特性が得られることになる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は実施例における高周波フィルタの分解斜視
図である。また、図２は実施例における高周波フィルタ
の斜視図、及び断面図であり、Ａは高周波フィルタの斜
視図、Ｂは図１のＸ−Ｙ線方向断面図である。

【００２５】図中、３０−１〜３０−６は第１層〜第６
層の誘電体層、３１〜３５はコンデンサ電極パターン、
３６〜４１はコイルパターン、４２はＧＮＤパターン、
ＧＮＤはＧＮＤ側端子、Ｒｘは受信部側端子、Ｔｘは送
信部側端子、ＡＮＴはアンテナ側端子を示す。

【００２６】本実施例では、図３に示した回路構成の高
周波フィルタを、多層基板に実装してＳＭＤ化したもの
である（回路図は図３を援用）。この例では、図１、図
２に示したように、６層の誘電体層を積層したものであ
り、コンデンサ部を積層体の上部側に設定し、その下側
にコイル部を設定し、更にその下側にＧＮＤパターンを
設定した。

【００２７】図示のように、多層基板の第１層の誘電体
層３０−１は、保護用の層であり、第２層の誘電体層３
０−２上には、コンデンサ電極パターン３１、３２を形
成し、第３層の誘電体層３０−３上にはコンデンサ電極
パターン３３、３４、３５を形成する。

【００２８】また、第４層の誘電体層３０−４上には、
コイルパターン３６、３７、３８を形成し、第５層の誘
電体層３０−５上にはコイルパターン３９、４０、４１
を形成する。更に、第６層の誘電体層３０−６（最外
層）上には、ＧＮＤパターン（ベタパターン）４２を形
成する。

【００２９】なお、前記の各コンデンサ電極パターン、
コイルパターン及びＧＮＤパターンは、それぞれ導体の
印刷により厚膜パターンとして形成する。前記のよう
に、各層に厚膜パターンを形成するが、この場合、コイ
ルパターン３６と３９の間、コイルパターン３８と４１
の間、コイルパターン３７と４０の間、コイルパターン
３７とコンデンサ電極パターン３５の間、コイルパター
ン３６とコンデンサ電極パターン３３、３４の接続部と
の間（いずれも図示点線部分）を、ブラインドスルーホ
ール（内部が導体で満たされたスルーホール）によって
接続する。

【００３０】このようにすると、コンデンサ電極パター
ン３１と３３の間にコンデンサＣ₂が形成され、コンデ
ンサ電極パターン３２と３４の間にコンデンサＣ₁が形
成され、コンデンサ電極パターン３２と３５との間にコ
ンデンサＣ₃が形成される。

【００３１】また、コイルパターン３６と３９でコイル
Ｌ₁を形成し、コイルパターン３７と４０でコイルＬ₂
を形成し、コイルパターン３８と４１でコイルＬ₃を形
成する。これにより、図３と同じ回路構成となる。

【００３２】前記の積層体の側面には、図２のＡに示し
たように、側面電極を形成して内部のパターンと接続
し、ＳＭＤ化した高周波フィルタとする。この場合、例
えば図示のように、受信部側端子Ｒｘ、送信部側端子Ｔ
ｘ、アンテナ側端子ＡＮＴ、ＧＮＤ側端子ＧＮＤの各側
面電極を形成する。

【００３３】前記の各側面電極と内部の各パターン間の
接続を行うため、コンデンサ電極パターン３１、３２、
コイルパターン４１及び３９と、４０の接続部、ＧＮＤ
パターン４２には、それぞれパターンの延長部分が形成
されており、これらの部分で内部のパターンと側面電極
との接続を行っている。

【００３４】このような構造のＳＭＤ化した高周波フィ
ルタを、マザーボード上に実装する際は、ＧＮＤパター
ン４２の設定側をマザーボード側とする。なお、コンデ
ンサ電極パターンは、ＧＮＤパターンに対し、厚み方向
で、できる限り離れた場所に偏在させて設定することが
望ましい。

【００３５】上記のように、コンデンサ部とＧＮＤパタ
ーンとの間に、コイル部を設定したので、コンデンサ部
とＧＮＤパターンとの間の距離を大きくできる。このた
め、コンデンサ電極パターンとＧＮＤパターンとの間に
発生する浮遊容量を低下できる（従来例と比べて）。

【００３６】従って、共振時の周波数ズレを少なくし、
各端子間の通過帯域（共振点）の不整合を最小限に抑え
ることができる。尚、コイル部については、ＧＮＤパタ
ーンを設定したことにより、個々のコイルのインダクタ
ンス値を低下させるため、そのままでは周波数ズレが生
じる。従ってこの場合は、作り込みにより、そのズレ分
を補正してパターニングすれば問題はない。

【００３７】このようにして、ＧＮＤ電位を有しない高
周波フィルタであっても、外部からの影響を防ぐための
ＧＮＤパターンを設定して、ＳＭＤ化することが可能に
なる。

【００３８】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) 図３に示した回路構成の高周波フィルタに限らず、
各種の高周波フィルタに適用可能である。

【００３９】(2) 図１の例で、ＧＮＤパターン４２は、
誘電体層３０−５の裏面に設けてもよい。 (3) ＧＮＤパターンとコイル部の間、あるいは、コイル
部とコンデンサ部の間に、他の層（例えば、ダミー層
等）を介在させてもよい。

【００４０】(4) 積層体（多層基板）の層数は、任意に
設定可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) ＧＮＤ電位を有しない高周波フィルタでも、ＧＮＤ
パターンを設定してＳＭＤ化するのが容易になる。従っ
て、実装の自由度が大きくなる。

【００４２】(2) 前記（1)の理由により、高周波フィル
タ（ＳＭＤ）の小型化が可能になる。 (3) 高周波フィルタ（ＳＭＤ）を薄くしても、ＧＮＤパ
ターンを設定したことによる影響を最小限に抑えること
ができる。従って、脱バインダーや焼成時間が短くて済
み、製造コストも安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における高周波フィルタの分解
斜視図である。

【図２】実施例における高周波フィルタの斜視図及び断
面図であり、Ａは高周波フィルタの斜視図、Ｂは図１の
Ｘ−Ｙ線方向断面図である。

【図３】従来の高周波フィルタの回路例である。

【図４】従来の高周波フィルタの構成図である。

【符号の説明】

３０−１〜３０−６誘電体層（第１層〜第６層）３１〜３５コンデンサ電極パターン３６〜４１コイルパターン４２ＧＮＤパターンＴｘ送信部側端子Ｒｘ受信部側端子ＡＮＴアンテナ側端子ＧＮＤＧＮＤ側端子Ｃ₁〜Ｃ₃ コンデンサＬ₁〜Ｌ₃ コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03H 7/01 - 7/13 H01F 15/00 - 15/18 H01F 17/00 - 17/08 H01G 4/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】積層体を構成する任意の層（３０−２〜３
０−６）に、非接地コンデンサ電極パターン（３１〜３
５）及びコイルパターン（３６〜４１）を設定すると共
に、当該部品のマウント面側にＧＮＤパターン（４２）を設
定した高周波フィルタであって、前記ＧＮＤパターン（４２）に対し、積層方向で、コイ
ルパターン（３６〜４１）より遠い位置に、コンデンサ
電極パターン（３１〜３５）を偏在させて設定したこと
を特徴とする高周波フィルタ。
【請求項２】前記ＧＮＤパターン（４２）を、前記部品
のマウント面側に配置された最外層の積層体に設定する
と共に、積層方向に対し、該ＧＮＤパターン（４２）とコンデン
サ電極パターン（３１〜３５）との間に、コイルパター
ン（３６〜４１）を設定したことを特徴とする請求項１
記載の高周波フィルタ。