滤波元件及滤波元件的制造方法

文档序号:6885655阅读:98来源:国知局
专利名称:滤波元件及滤波元件的制造方法
技术领域
本发明涉及在电介质基板上构成了带状线谐振器(strip-line resonator)
的滤波元件。还涉及滤波元件的制造方法。
背景技术
以往,研究了多种利用多个带状线谐振器的耦合来获得宽带的频率特 性的滤波元件。
专利文献1中公开了由单一电介质基板上设置的多个带状线谐振器构 成了滤波器的滤波元件。该滤波元件中,在平板状的电介质基板的背面主 面和侧面具备接地电极,并在电介质基板的表面主面具备将电介质基板的 侧面和表面主面的边界附近作为短接端的谐振线路。而且,使邻接的带状 线谐振器的短接端、开放端分别朝相同方向进行梳状线(comb-line)耦合, 并设置梳状线耦合用主面电极来增强梳状线耦合的耦合度。
而且,专利文献2中公开了在同一电介质基板上构成有谐振频率不同 的多组带状线谐振器的滤波元件。该滤波元件中,在平板状的电介质基板 的背面主面及侧面的一部分具备接地电极,并具备从背面主面的接地电 极到侧面及表面主面延伸设置了谐振线路(带状线谐振器)的第一组;和 从设置在侧面的一部分的宽幅接地电极到表面主面延伸设置了谐振线路 (带状线谐振器)的第二组。第一组的谐振线路其电介质基板的背面主面 和侧面的边界附近是短接端,第二组谐振线路其电介质基板的侧面和表面 主面的边界附近是短接端。第一组和第二组的带状线谐振器为相互不同的 谐振频率。
另外,专利文献3中公开了利用带状线谐振器构成了表面安装型天线 的天线元件的制造方法。该文献所记载的制造方法中,在电介质母基板上 设置电路图案,然后,从电介质母基板分割天线元件素体,在天线元件素 体的侧面形成电极,从而制造天线元件。
专利文献1:特开平10 — 65401号公报 专利文献2:特开平7 — 58521号公报 专利文献3:特开平10—107537号公报
在专利文献1 3所记载的滤波元件或天线元件中,带状线谐振器的 谐振特性由设置在电介质基板(电介质母基板)主面的线路(电路图案) 的形状确定,设定谐振特性的要素集中在主面上。
因此,难以在向电介质基板(电介质母基板)主面印刷了电路图案之 后进行谐振特性的调整。若在电路图案的印刷工序或其后的元件素体的分 割工序等中带状线谐振器的谐振特性偏离了设计值,则会制造出并非为所 设计的谐振特性的不良元件,存在元件的量产性劣化的问题。

发明内容
鉴于此,本发明的目的在于,提供一种即使在形成了电路图案之后, 也能调整带状线谐振器的谐振特性的滤波元件的制造方法,并提供一种根 据表面主面的电路图案以外的构成,对带状线谐振器的谐振特性进行调整 的滤波元件。
根据本申请的发明者们进行研究的结果发现,通过使谐振线路的侧面 (以下将该部位称为侧面谐振线路)的线路宽度与谐振线路的表面主面 (以下称为主面谐振线路)的线路宽度不同,并在侧面谐振线路不作为接
地电极而发挥作用的范围内适当设定线路宽度,能够调整带状线谐振器的
谐振特性。
具体而言,通过使侧面谐振线路的线路宽度比主面谐振线路的线路宽 度稍大,能提高该带状线谐振器的谐振频率,另外,通过使侧面谐振线路 的线路宽度比主面谐振线路的线路宽度小,能降低该带状线谐振器的谐振 频率,此外,通过使邻接的带状线谐振器的侧面谐振线路彼此的间隔变窄, 能增强这些谐振器彼此的耦合,通过使邻接的带状线谐振器的侧面谐振线 路彼此的间隔增宽,能削弱这些谐振器彼此的耦合。
本发明基于以上发现而实现,本申请技术方案1的发明所涉及的滤波 元件由平板状的电介质基板、在所述电介质基板的背面主面设置的接地电 极、和将所述电介质基板的侧面与所述背面主面的边界附近作为短接端并
从所述电介质基板的所述侧面到表面主面延伸设置的谐振线路来构成多 个带状线谐振器,还包括与这些多个带状线谐振器的任意一个耦合的输入 输出端子,所述多个带状线谐振器的任意一个在所述表面主面和所述侧面 上所述谐振线路的线路宽度不同。
这样,通过构成将侧面谐振线路与接地电极的连接点附近作为短接端 的谐振线路,并且使侧面谐振线路与主面谐振线路的线路宽度不同,从而 能构成调整了带状线谐振器的谐振特性、即该带状线谐振器的谐振频率的 滤波元件。
而且,通过使侧面谐振线路所邻接的两个带状线谐振器的至少一方的 侧面谐振线路与主面谐振线路的线路宽度不同,从而能调整两个带状线谐 振器之间的耦合度。
另外,本申请技术方案2的发明所涉及的滤波元件中,所述多个带状 线谐振器中的与所述输入输出端子耦合的带状线谐振器、和与该带状线谐 振器邻接的带状线谐振器进行梳状线耦合,其他的带状线谐振器与邻接的 带状线谐振器进行交叉指型耦合。
根据该构成,不仅获得基于交叉指型耦合的强耦合来实现宽带特性, 并且利用梳状线耦合特有的高频侧衰减极,能获得所希望的滤波特性。
而且,本申请技术方案3的发明所涉及的滤波元件中,在所述带状线 谐振器的短接端侧,具备使所述梳状线耦合的两个带状线谐振器彼此导通 的梳状线耦合用电极。
根据该构成,在两个带状线谐振器的电场分布相互反相且中央存在电 壁那样的谐振模式(odd模式)下,以通过所述梳状线耦合用电极而短接 的状态谐振。另一方面,在两个带状线谐振器的电场分布同相且中央存在 磁壁那样的谐振模式(even模式)下,以在所述梳状线耦合用电极部分幵 放的状态谐振。因此,odd模式的谐振器长度短、频率高,由此,odd模 式与even模式的谐振频率的差增大,可获得与交叉指型耦合相当的较强 的梳状线耦合。
因此,利用梳状线耦合也能获得极宽的宽带特性。
另外,本申请技术方案4的发明所涉及的滤波元件中,所述梳状线耦 合用电极由设置在所述电介质基板的表面主面的电极构成。根据该构成,在设置使梳状线耦合的两个带状线谐振器的谐振线路间 导通的梳状线耦合用电极的情况下,能够通过电介质基板侧面的谐振线路 来调整所述带状线谐振器彼此的耦合度、和所述带状线谐振器各自的谐振 频率。
而且,本申请技术方案5的发明所涉及的滤波元件中,使所述谐振线 路在所述侧面的宽度方向的中心与在所述表面主面的宽度方向的中心偏 离。
根据该构成,能任意设定邻接的带状线谐振器彼此的耦合度。
并且,本申请技术方案6的发明所涉及的滤波元件中,所述侧面中的
所述谐振线路的电极厚度比所述表面主面中的所述谐振线路的电极厚度 厚。
根据该构成,可降低电流集中的带状线谐振器的短接侧的导体损耗。 因此,滤波元件的插入损耗小。
另外,本申请技术方案7的发明所涉及的滤波元件中,所述表面主面 的所述谐振线路由感光性导电体膏形成,所述侧面的所述谐振线路、所述 接地电极、和所述输入输出端子由非感光性导电体膏形成。
通过由感光性导电体膏形成表面主面侧,能通过光刻法使表面主面的 电路图案(谐振线路)成为微细图案。而且,能以简单的工序制造所述侧 面的所述谐振线路、所述接地电极、和所述输入输出端子。
此外,本申请技术方案8的发明所涉及的滤波元件中,所述谐振线路 在所述侧面的线路宽度是在所述表面主面的线路宽度的0.5倍以上且小于 l倍、或超过1倍且在U倍以下。
在上述范围内,本申请发明表现出可靠的效果,通过基于电介质基板 侧面的线路宽度调整的谐振频率的调整,能有效地进行滤波特性的调整。
另外,本申请技术方案9的发明所涉及的滤波元件中,在所述电介质 基板的表面主面侧层叠绝缘层,在所述绝缘层的侧面具备从所述谐振线路 的所述侧面延长的绝缘层侧面电极。
由于通过层叠绝缘层来防止侧面图案与主面图案的不需要连接的部 分短路,因此,制造该滤波元件时在绝缘层和电介质基板的侧面同样地形 成侧面电极就能构成谐振线路。因此,制造工序简化。
此外,本申请技术方案10的发明所涉及的滤波元件的制造方法中, 包括对表面主面形成有主面谐振线路且背面主面形成有接地电极的平板 状电介质母基板进行分割,形成多个滤波元件素体的分割步骤;和在通过 所述分割步骤形成的所述滤波元件素体的侧面,从所述主面谐振线路到所 述接地电极,以与所述主面谐振线路的线路宽度不同的线路宽度印刷导电 体膏,并进行干燥、烧成,形成侧面谐振线路,由所述主面谐振线路和所 述侧面谐振线路,构成将所述滤波元件素体的侧面与所述背面主面的边界 附近作为短接端的谐振线路的谐振线路形成步骤。
根据该制造方法,在向表面主面形成电路图案之后,可根据向侧面形 成的侧面电极的线路宽度来调整带状线谐振器的谐振特性。
另外,本申请技术方案11的发明所涉及的滤波元件的制造方法中, 所述谐振线路形成步骤是如下所述的步骤对从通过所述分割步骤形成的 多个滤波元件素体中抽出的滤波元件素体形成所述侧面谐振线路,使所述 侧面谐振线路的形状最佳化,然后,对所述多个滤波元件素体的全部以所 述最佳化的形状形成所述侧面谐振线路。
根据该制造方法,可提高满足所希望的谐振特性的滤波元件的量产性。
(发明效果)
根据本发明,可根据电介质基板侧面的谐振线路来调整带状线谐振器 的谐振特性,能够提供实现了所希望的谐振特性的滤波元件。另外,根据 本发明的滤波元件的制造方法,即使在电介质基板主面形成了电路图案与 绝缘层等之后,也能调整带状线谐振器的特性,从而可飞越性极大提高量 产性。


图1是表示第一实施方式的滤波元件的构成的立体图。
图2是第一实施方式的滤波元件的分解立体图。
图3是第一实施方式的电介质基板的立体图。
图4是说明第一实施方式的滤波元件的制造工序的图。
图5是说明另一个实施方式的滤波元件的构成的图。
图中l一电介质基板;2 —玻璃层;4、 5 —侧面电极;12 —主面谐振
线路;13—接地电极;14A 14F、 15B、 15C、 15D—侧面谐振线路;15A、 15E—侧面端子电极;16 —梳状线耦合用电极;17 —端子电极;31、 32 — 突出电极;34、 35 —绝缘层侧面电极;100、 200、 300 —滤波元件。
具体实施例方式
参照各图,对本发明的第一实施方式的滤波元件进行说明。这里,在 说明中采用了图中所示的正交坐标系(X—Y—Z轴)。
首先,对本实施方式的滤波元件100的概略构成进行说明。图1是本 实施方式的滤波元件100的外观图。图1 (A)是将滤波元件100的正面 (+Y面)朝向左手前方配置的立体图。而且,图1 (B)是以Y轴为中心 使滤波元件100从图1 (A)的状态旋转了 180。后的立体图。
本实施方式中用于说明而使用的滤波元件100是长方体状的滤波元 件,用玻璃层2被覆了矩形平板状的电介质基板1的表面主面侧。在电介 质基板1的表面主面,通过在电介质基板1与玻璃层2的层间设置带状线 谐振器的电路图案(未图示),从而构成了滤波器。对电路图案的构成将 在后面描述。
该滤波元件100中,电介质基板1的基板厚度(Z轴尺寸)为500pm, 玻璃层2的厚度(Z轴尺寸)为15 60pm,滤波元件100的外形尺寸中 的X轴尺寸约9.5mm、 Y轴尺寸约2.2mm。该滤波元件100是实现UWB (Ultra Wide Band)通信中所使用的宽带滤波特性的小型滤波元件。
电介质基板1由氧化钛等陶瓷的电介质构成,是相对介电常数约为 110的基板。而且,玻璃层2由结晶性Si02及硼硅酸玻璃等绝缘体构成, 作为层叠了透光性玻璃层和遮光性玻璃层的构成(未图示)。
透光性玻璃层被设置为与电介质基板1接触,对电介质基板1表现较 强的密接强度,防止电介质基板l上的电路图案的剥离,提高了电路图案 和滤波元件100的耐环境性能。这里,通过调整透光性玻璃层的组成,来 实现与构成电介质基板1的电介质的线性膨胀系数大致相等的线性膨胀系 数,以减小电介质基板1与玻璃层2之间的热应力。
而且,遮光性玻璃层在上述透光性玻璃层的上层含有无机颜料并层叠
有玻璃,不仅能对滤波元件的表面进行印刷,并且可实现内部的电路图案 的机密保持。
另外,当然不一定需要对玻璃层2采用双层构造,也可对玻璃层2采 用单层构造。此时,对由遮光性玻璃还是由透光性玻璃来构成单层构造, 只要根据上述密接强度、或上述机密保持性和印刷性、使某一方面优先来 确定即可。
此外,对于上述的电介质基板l、玻璃层2各自的组成和尺寸而言,
只要考虑电介质基板与玻璃层的密接度和耐环境性、滤波特性等适当设定 即可。
在玻璃层2的表面主面上形成有多个突出电极31A 31F、32A 32E。 该突出电极31A 31F、 32A 32E是印刷后述的侧面电极时突出到主面上 的电极,根据印刷条件有时也会产生。还有,在滤波元件100的背面主面, 印刷侧面电极时电极也会突出。突出到背面主面的电极与接地电极13或 端子电极17A、 17B—体化。
由于在电介质基板1的表面主面侧层叠有玻璃层2,因此,可防止在 印刷侧面电极时表面主面侧的突出电极与主面图案的不需要连接的部分 短路。而且,使得滤波元件100针对来自外部的力学因素或使用时的发热 因素等的耐环境性能较高。
在电介质基板1的背面主面设置有接地电极13和端子电极17A、17B。 接地电极13是带状线谐振器的接地电极,兼作将滤波元件100安装到安 装基板上的接地电极。而且,端子电极17A、 17B用于在向安装基板安装 滤波元件100时与高频信号输入输出端子连接。接地电极13设置在电介 质基板l的背面主面侧的大致整个面上,端子电极17A、 17B在与左侧面 相接的角附近分别与接地电极13分离配置。接地电极13和端子电极17A、 17B分别是通过丝网印刷等对导电体膏进行印刷烧成而形成的厚度(Z轴 方向)约15um的电极。
在滤波元件100的右侧面和左侧面分别设置有侧面电极4A 4F和侧 面电极5A 5E。侧面电极4A 4F和侧面电极5A 5E由侧面谐振线路和 绝缘层侧面电极构成。侧面电极4A 4F和侧面电极5A 5E分别是从电 介质基板1的背面主面到玻璃层2的表面主面沿Z轴方向延伸的长方形状
电极,是通过丝网印刷等对导电体膏进行印刷烧成而形成的厚度(x轴尺 寸)约15 u m的银电极,使其线路宽度与设置在电介质基板1和玻璃层2 的层间的电路图案(未图示)的线路宽度不同。关于侧面电极4A 4F和 侧面电极5A 5E的线路宽度将在后面描述。
侧面电极4A 4F分别与电介质基板1及玻璃层2的层间设置的电路 图案(未图示)、突出的电极31A 31F、接地电极13导通。而且,侧面 电极5B 5D分别与电介质基板1和玻璃层2的层间设置的电路图案(未 图示)、突出电极32B 32D、接地电极13导通。并且,侧面电极5A、 5E分别与电介质基板1和玻璃层2的层间设置的电路图案(未图示)、 突出电极32A、 32E、端子电极17A、 17B导通。
接着,对滤波元件100的内部构成进行说明。图2是滤波元件100的 分解立体图,表示了将电介质基板l与玻璃层分离的状态。
在电介质基板1的右侧面设置有侧面谐振电路14A 14F。而且,在 左侧面设置有侧面端子电极15A、 15E和侧面谐振线路15B 15D。
并且,在电介质基板1的表面主面侧形成有主面谐振线路12A 12I 和梳状线耦合用电极16A、 16B。主面谐振线路12A 12I和梳状线耦合用 电极16A、 16B是电极厚度(Z轴尺寸)约6um的银电极,是通过感光 性银膏的光刻法等形成的电极。
使这些主面谐振线路12A 12I及梳状线耦合用电极16A、 16B的电 极厚度约为6um,相对于此,使所述侧面电极4A 4F、 5A 5E的电极 厚度约15um,从而使侧面电极4A 4F、 5A 5E的电极厚度更厚。这是 为了通过将一般产生电流集中的谐振线路的短接端侧的部位电极厚度设 定得较厚来使电流分散,从而降低导体损耗。通过该构成,滤波元件100 成为插入损耗小的元件。
主面谐振线路12A和主面谐振线路12B分别是长方形状的电极,在 电介质基板1的右侧面分别与侧面谐振线路14A、 14B连接。而且,主面 谐振线路12A在表面主面的左侧面侧与侧面端子电极15A连接,通过侧 面端子电极15A与端子电极17A导通。主面谐振线路12A与侧面谐振线 路14A、及主面谐振线路12B与侧面谐振线路14B分别构成谐振线路,各 谐振线路与接地电极13 —起构成了带状线谐振器。在主面谐振线路12A
与主面谐振线路12B之间,设置有梳状线耦合用电极16A,构成为连接在
表面主面的右侧面侧。
因此,分别包含主面谐振线路12A和主面谐振线路12B而构成的两 个带状线谐振器相互梳状线耦合。在这两个带状线谐振器之间,产生如在 谐振线路间的中央存在电壁(electrical wall)那样的odd模式、和在谐振 线路间的中央存在磁壁那样的even模式,作为谐振模式。在odd模式下, 两个带状线谐振器通过梳状线耦合用电极16A短接。另一方面,在even 模式下,两个带状线谐振器在梳状线耦合用电极16A处开放。因此,与 even模式相比,odd模式的谐振器的长度短、频率高,由此,odd模式与 even模式的谐振频率的差增大,可获得与交叉指型耦合相当的较强梳状线
孝禺$ 。
主面谐振线路12H和主面谐振线路121分别是长方形状的电极,在电 介质基板1的右侧面分别与侧面谐振线路ME、 14F连接。而且,主面谐 振线路12I在表面主面的右侧面侧与侧面端子电极15E连接,并通过侧面 端子电极15E与端子电极17B导通。主面谐振线路12H与侧面谐振线路 14E、以及主面谐振线路121与侧面谐振线路14F分别构成谐振线路,各 谐振线路分别与接地电极13 —起构成带状线谐振器。在主面谐振线路12H 与主面谐振线路12I之间设置有梳状线耦合用电极16B,构成为连接表面 主面的右侧面侧。因此,与主面谐振线路12A、主面谐振线路12B和梳状 线耦合用电极16A所构成的电极同样,在包括主面谐振线路12H而构成 的梳状线耦合用电极和包括主面谐振线路121而构成的带状线谐振器之 间,也能获得与交叉指型耦合相当的较强梳状线耦合。
主面谐振线路12C 12G分别是长方形状的银电极。主面谐振线路 12C、 12E、 12G在电介质基板1的左侧面与侧面谐振线路15B、 15C、 15D 连接,在右侧面侧开放。另一方面,主面谐振线路12D、 12F在电介质基 板1的右侧面与侧面谐振线路14C、 14D连接,在左侧面侧开放。主面谐 振线路12C 12G分别与侧面谐振线路15B、 14C、 15C、 14D、 15D—起 构成谐振线路,并与接地电极13 —起构成带状线谐振器。这里,按照各 带状线谐振器的开放端的朝向和短接端的朝向相互不同的方式配置了各 带状线谐振器。因此,这些带状线谐振器彼此进行交叉指型耦合。
为了实现所需要的频率特性,调整了构成主面谐振线路12A 12I的
谐振线路的线路宽度(Y轴尺寸)和配置间隔。这里,使主面谐振线路12A 121的线路宽度相互相等,配置间隔也一定。此外,本发明当然并不限定 于上述构成(线路宽度和配置间隔)。
通过形成这样的主面谐振线路12A 12I,包括主面谐振线路12A而 构成的带状线谐振器相对于端子电极17A进行分支(tap)耦合。分别包 括主面谐振线路12A和主面谐振线路12B而构成的两个带状线谐振器相 互梳状线耦合,包括主面谐振线路12B而构成的带状线谐振器与包括主面 谐振线路12C而构成的带状线谐振器进行交叉指型耦合。包括主面谐振线 路12C而构成的带状线谐振器与包括主面谐振线路12D而构成的带状线 谐振器进行交叉指型耦合。包括主面谐振线路12D而构成的带状线谐振器 与包括主面谐振线路12E而构成的带状线谐振器进行交叉指型耦合。包括 主面谐振线路12E而构成的带状线谐振器与包括主面谐振线路12F而构成 的带状线谐振器迸行交叉指型耦合。包括主面谐振线路12F而构成的带状 线谐振器与包括主面谐振线路12G而构成的带状线谐振器进行交叉指型 耦合。包括主面谐振线路12G而构成的带状线谐振器与包括主面谐振线路 12H而构成的带状线谐振器进行交叉指型耦合。分别包括主面谐振线路 12H和主面谐振线路12I而构成的两个带状线谐振器相互梳状线耦合。包 括主面谐振线路12I而构成的带状线谐振器相对于端子电极17B进行分支耦合。
因此,该芯片滤波元件构成了具备9级谐振器的带通滤波器。不仅获 得基于交叉指型耦合的强耦合来实现宽带特性,并且利用梳状线耦合特有 的高频侧衰减极,获得了所希望的滤波特性。
而且,玻璃层2是通过玻璃膏的丝网印刷等形成并通过烧成而形成的 玻璃层。在其右侧面设置有构成侧面电极4A 4F的绝缘层侧面电极 34A 34F。而且,在左侧面设置有构成侧面电极5A 5E的多个绝缘层侧 面电极35A 35E。并且,在表面主面形成了突出电极31A 31F、 32A 32E。
这样,将电介质基板1与玻璃层2层叠,由于按照覆盖主面谐振线路 12A 12I的方式形成了玻璃层2,因此,滤波元件100针对湿气、温度、
力学损伤等的耐环境性能提高。
接着,基于图3,对侧面谐振线路14A 14F的配置间隔和线路宽度 的构成例进行说明。
侧面谐振线路14A配置在与主面谐振线路12A连续的位置,其线路 宽度比主面谐振线路12A的线路宽度窄。侧面谐振线路14B、 14C、 14E、 14F的线路宽度也比各自连接的主面谐振线路12B、 12D、 12H、 121的线 路宽度窄。此外,在如此使谐振线路的线路宽度在侧面侧比主面侧窄的情 况下,优选侧面的线路宽度比所述表面主面的线路宽度小且比其0.5倍大, 通过在该范围内设定电介质基板侧面的线路宽度而引起的谐振频率的变 动显著。
这样,通过使侧面谐振线路的线路宽度比主面谐振线路的线路宽度 小,即使在谐振线路的主面侧的线路宽度与侧面侧的线路宽度相同的情况 下,也能降低带状线谐振器的谐振频率。
另外,侧面谐振线路14D配置在与主面谐振线路12F连续的位置,其 线路宽度比主面谐振线路12F的线路宽度宽p这样,当使谐振线路的线路 宽度在侧面侧比主面侧宽时,优选在侧面的线路宽度比所述表面主面的线 路宽度大且比其1.1倍小,通过在该范围内设定电介质基板侧面的线路宽 度,能有效地进行作为调整谐振频率的滤波特性的调整。
这样,通过使侧面谐振线路的线路宽度比主面谐振线路的线路宽度稍 大,即使在谐振线路的主面侧的线路宽度与侧面侧的线路宽度相同的情况 下,也能提高带状线谐振器的谐振频率。
而且,梳状线耦合的强度会根据侧面谐振线路14A、 14B的间隔变动。 若侧面谐振线路彼此的间隔变窄,则能增强包括这些谐振线路而构成的带 状线谐振器之间的耦合,若侧面谐振线路彼此的间隔变宽,则能削弱包括 这些谐振线路而构成的带状线谐振器之间的耦合。
该构成例中,由于分别使侧面谐振线路14A、 14B的线路宽度窄,因 此,侧面谐振线路彼此的间隔当然宽。从而,梳状线耦合作用在变弱的方 向上。但是,由梳状线耦合用电极产生的增强梳状线耦合的方向的作用大, 这里,获得了较强的梳状线耦合。
而且,通过使侧面谐振线路的宽度方向的中心与主面谐振线路的宽度方向的中心偏离,也能设定梳状线耦合。图示的侧面谐振线路14B和主面
谐振线路12B使各自的宽度方向的中心偏离,偏向与侧面谐振线路14B 邻接的侧面谐振线路14A侧。这样增强了梳状线耦合。
并且,在侧面谐振线路14C、 14D、 15B、 15C、 15D中,也能根据电 介质基板侧面的侧面谐振线路的线路宽度来调整各谐振器的谐振频率。
根据上述的侧面谐振线路14A、 14B的配置构成,在设置使梳状线耦 合的两个带状线谐振器的谐振线路之间导通的梳状线耦合用电极16A的 情况下,基于电介质基板侧面的侧面谐振线路的线路宽度及配置间隔,可 进行梳状线耦合的两个谐振器之间的耦合度的调整和各谐振器的谐振频 率的调整。这在侧面谐振线路14E、 14F的配置构成中也同样。
这样,通过构成将侧面谐振线路与接地电极的连接点附近作为短接端 的谐振线路,并使侧面谐振线路与主面谐振线路的线路宽度不同,从而能 构成调整了带状线谐振器的谐振特性、即谐振频率和与邻接的带状线谐振 器的耦合度的滤波元件。
此外,与主面电极的线路宽度相比,侧面电极的线路宽度对谐振频率 的变化产生的影响小。因此,通过调整该侧面电极的线路宽度,能精确地 调整滤波元件的谐振频率。
接着,对滤波元件100的制造工序进行说明。
在图4所示的滤波元件100的制造工序中,
(51) 首先,准备在任意一面均未形成电极的电介质母基板。
(52) 接着,针对电介质母基板,向背面主面侧丝网印刷导电体膏, 并经过烧成,形成接地电极和端子电极。
(53) 然后,在电介质母基板的表面主面侧,通过进行利用了光刻法 的印刷、曝光和显影,形成感光性导电体膏的图案,并通过烧成来形成表 面主面的各种电极(电路图案)。
(54) 接着,向电介质母基板的表面主面侧印刷玻璃膏,经过烧成后 形成玻璃层。
(55) 然后,通过切割等从上述那样构成的电介质母基板切出多个滤 波元件。切出后对一部分滤波元件素体的上面图案进行电气特性的预备测量.
(56) 接着,从切出的多个滤波元件素体中抽出一个或少数的滤波元 件,进行侧面电极的尝试形成,选择具有可获得所希望的谐振特性而最佳 化后的侧面电极的线路宽度和配置间隔的侧面电极图案。
(57) 通过对抽出的滤波元件素体尝试形成侧面电极,选择具有可获 得所希望的谐振特性的线路宽度和配置间隔的最佳化后的侧面图案,然 后,对出自同一基板的多个滤波元件素体,以最佳化后的侧面图案向侧面 印刷导电体膏,经过烧成后形成侧面电极。
通过以上的制造方法,在向表面主面形成了电路图案之后,可通过向 侧面形成侧面谐振线路来调整带状线谐振器的谐振特性,从而能可靠地获 得所希望的谐振特性。
此外,在侧面电极的线路宽度比主面电极的线路宽度大的情况下,若 在印刷侧面电极时印刷位置偏移,则侧面电极与主面电极的连接部分的宽 度容易变化。由于谐振频率有可能因该宽度的变化而变化,因此,优选侧 面电极的线路宽度比主面电极的线路宽度小。这样,若侧面电极的线路宽
度比主面电极的线路宽度小,则谐振线路成为阶跃阻抗(step impedance) 构造,即使縮短主面电极的线路长度也容易获得谐振频率,因此有助于滤 波器的小型化。而且,若侧面电极的线路宽度比主面电极的线路宽度小, 则邻接的侧面电极间的间隔调整的自由度增加,因此还有助于它们耦合度 调整的容易化。
接着,基于图5 (A),对本发明第二实施方式的滤波元件进行说明。 本实施方式的滤波元件200与第一实施方式所示的滤波元件100相 比,电介质基板l的侧面所设置的侧面谐振线路的形状不同。具体而言, 使梳状线耦合的两个带状线谐振器的侧面谐振线路间为公共的宽幅结构。 通过这种构成,与第一实施方式的滤波元件100相比,能进一步增强梳状 线耦合。该情况下,通过调整所述公共的侧面谐振线路的线路宽度和偏心 量,也能在一定程度上调整谐振频率和耦合度。
接着,基于图5 (B),对本发明第三实施方式的滤波元件进行说明。 本实施方式的滤波元件300构成为在带状线谐振器彼此的耦合中不 采用梳状线耦合,而仅采用交叉指型耦合。在这种滤波器中也能适宜地应 用本发明。
此外,上述的表面主面谐振线路和侧面谐振线路的配置构成与产品规 格相对应,可以是与产品规格对应的任何形状。而且,带状线谐振器的级 数也并不限定于上述级数。本发明也能应用上述构成之外的构成,若构成 将带状线谐振器的侧面谐振线路与接地电极的连接点附近作为短接端的 谐振线路,则可采用多种电路图案的形状。
而且,本发明可应用于由多种构成的带状线构成的电路图案。
权利要求
1、一种滤波元件,由平板状的电介质基板、在所述电介质基板的背面主面设置的接地电极、和将所述电介质基板的侧面与所述背面主面的边界附近作为短接端并从所述电介质基板的所述侧面到表面主面延伸设置的谐振线路来构成多个带状线谐振器,还具备与这些多个带状线谐振器的任意一个耦合的输入输出端子,对于所述多个带状线谐振器的任意一个而言,所述谐振线路的线路宽度在所述表面主面和所述侧面不同。
2、 根据权利要求1所述的滤波元件,其特征在于,所述多个带状线谐振器中的与所述输入输出端子耦合的带状线谐振 器、和与该带状线谐振器邻接的带状线谐振器进行梳状线耦合, 其他的带状线谐振器与邻接的带状线谐振器进行交叉指型耦合。
3、 根据权利要求2所述的滤波元件,其特征在于,在所述带状线谐振器的短接端侧具备使所述梳状线耦合的两个带状 线谐振器彼此导通的梳状线耦合用电极。
4、 根据权利要求3所述的滤波元件,其特征在于, 所述梳状线耦合用电极由设置在所述电介质基板的表面主面的电极构成。
5、 根据权利要求1 4中任意一项所述的滤波元件,其特征在于, 使所述谐振线路在所述侧面的宽度方向的中心与在所述表面主面的宽度方向的中心偏离。
6、 根据权利要求1 5中任意一项所述的滤波元件,其特征在于, 在所述侧面的所述谐振线路的电极厚度比在所述表面主面的所述谐振线路的电极厚度厚。
7、 根据权利要求1 6中任意一项所述的滤波元件,其特征在于, 所述表面主面的所述谐振线路由感光性导电体膏形成, 所述侧面的所述谐振线路、所述接地电极、和所述输入输出端子由非感光性导电体膏形成。
8、 根据权利要求1 7中任意一项所述的滤波元件,其特征在于,所述谐振线路在所述侧面的线路宽度是在所述表面主面的线路宽度 的0.5倍以上且小于1倍、或超过1倍且在U倍以下。
9、 根据权利要求1 8中任意一项所述的滤波元件,其特征在于,在所述电介质基板的表面主面侧层叠绝缘层,在所述绝缘层的侧面具 备从所述谐振线路的所述侧面延长的绝缘层侧面电极。
10、 一种滤波元件的制造方法,包括对表面主面形成有主面谐振线路且背面主面形成有接地电极的平板状电介质母基板进行分割,形成多个滤波元件素体的分割步骤;和在通过所述分割步骤形成的所述滤波元件素体的侧面,从所述主面谐 振线路到所述接地电极,以与所述主面谐振线路的线路宽度不同的线路宽 度印刷导电体膏,并进行干燥、烧成,形成侧面谐振线路,由所述主面谐 振线路和所述侧面谐振线路构成将所述滤波元件素体的侧面与所述背面 主面的边界附近作为短接端的谐振线路的谐振线路形成步骤。
11、 根据权利要求io所述的滤波元件的制造方法,其特征在于,所述谐振线路形成步骤是下述的步骤对从通过所述分割步骤形成的多个滤波元件素体中抽出的滤波元件素体形成所述侧面谐振线路,使所述 侧面谐振线路的形状最佳化,然后,对所述多个滤波元件素体的全部以所 述最佳化的形状形成所述侧面谐振线路。
全文摘要
本发明提供一种滤波元件和滤波元件的制造方法,滤波元件(100)包括平板状的电介质基板(1)、在所述电介质基板的背面主面设置的接地电极(13)、和将所述电介质基板(1)的侧面与所述接地电极(13)的边界附近作为短接端并从所述电介质基板(1)的侧面到表面主面延伸设置的谐振线路。并且,由谐振线路和接地电极(13)构成带状线谐振器。带状线谐振器的任意一个是侧面谐振线路的线路宽度与主面谐振线路的线路宽度不同的形状。
文档编号H01P1/20GK101341627SQ200780000870
公开日2009年1月7日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年8月2日
发明者北市幸裕, 辻口达也 申请人:株式会社村田制作所
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