專利名稱：層疊型介質(zhì)諧振器及層疊型介質(zhì)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以構(gòu)成數(shù)百M(fèi)Hz～數(shù)GHz頻帶上的諧振電路的層疊型介質(zhì)諧振器及層疊型介質(zhì)濾波器，具體涉及可抑制制造偏差、實(shí)現(xiàn)層疊型介質(zhì)濾波器等的小型化并提高其生成成品率的層疊型介質(zhì)諧振器及層疊型介質(zhì)濾波器。
為了實(shí)現(xiàn)層疊型介質(zhì)濾波器的小型化，必須使諧振器(諧振電極)體積減小。
以往，一般采用在諧振電極開路端附加電容量的方法，特別是采用如

圖10所示的方法，在層疊型介質(zhì)濾波器200上，在表面形成接地電極202的介質(zhì)襯底204內(nèi)形成諧振電極206的同時(shí)，形成多個(gè)內(nèi)層接地電極208與210，讓多個(gè)這種內(nèi)層接地電極208與210將諧振電極206的開路端206a夾在其中。
如此，長期以來，通過將諧振電極206的開路端的一部分和介質(zhì)層夾于其中的重疊配置的內(nèi)層接地電極208與210，改變諧振器的阻抗，以求實(shí)現(xiàn)諧振器的小型化；但是，越是小型化，諧振電極206的開路端的一部分跟內(nèi)層接地電極208與210的重疊面積便越小。因此，為了減小諧振器的阻抗，特別是開路端的阻抗，必須減少在諧振電極206和內(nèi)層接地電極208與210之間的介質(zhì)層的厚度。
而且，在上述重疊面積減小的情況下，如在諧振電極206跟內(nèi)層接地電極208與210之間存在層疊偏移，就會(huì)使諧振電極206跟內(nèi)層接地電極208與210之間的電容量有很大的改變，于是便產(chǎn)生了會(huì)因制造偏差導(dǎo)致器件特性變動(dòng)的問題。
本發(fā)明的層疊型介質(zhì)諧振器的特征在于在多個(gè)介質(zhì)層層疊構(gòu)成的介質(zhì)襯底內(nèi)設(shè)有內(nèi)層接地電極與諧振電極，在所述介質(zhì)襯底內(nèi)，所述諧振電極的開路端部分與所述內(nèi)層接地電極之間的重疊部分處有一部分的介電常數(shù)高于其他部分的介電常數(shù)。
諧振電極與內(nèi)層接地電極之間的電容值，由所述諧振電極的開路端與所述內(nèi)層接地電極之間的重疊部分處的一部分決定，因此即使諧振電極與內(nèi)層接地電極的重疊狀態(tài)有偏移，也只是改變低介電常數(shù)部分上的重疊面積而已，諧振電極與內(nèi)層接地電極之間的電容值變化很小。
換言之，在本發(fā)明的層疊型介質(zhì)諧振器中，可以抑制諧振電極與內(nèi)層接地電極的重疊偏移而導(dǎo)致的特性變動(dòng)，從而可以改善層疊型介質(zhì)濾波器等的制造成品率。
也可以在上述結(jié)構(gòu)中，在所述介質(zhì)襯底內(nèi)的所述諧振電極的開路端部分與所述內(nèi)層接地電極之間的重疊部分處的一部分中設(shè)置空間，在所述空間內(nèi)充填其介電常數(shù)高于設(shè)置在所述諧振電極與所述內(nèi)層接地電極之間的介質(zhì)層的材料。
由此，可以在所述介質(zhì)襯底內(nèi)以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，使所述諧振電極的開路端與所述內(nèi)層接地電極之間的重疊部分處有一部分的介電常數(shù)高于其他部分的介電常數(shù)。
這種場合，可以讓所述材料的一端跟所述諧振電極接觸或者靠近，讓其另一端跟所述內(nèi)層接地電極接觸或者靠近。
并且，本發(fā)明的特征在于在多個(gè)介質(zhì)層層疊構(gòu)成的介質(zhì)襯底內(nèi)的具有諧振電極與其他電極的層疊型介質(zhì)濾波器中，所述介質(zhì)襯底內(nèi)的所述諧振電極的開路端與所述其他電極之間的重疊部分處有一部分的介電常數(shù)高于其他部分的介電常數(shù)。
由此，可以抑制因諧振電極與其他電極的重疊狀態(tài)偏移導(dǎo)致的特性變動(dòng)，提高層疊型介質(zhì)濾波器的成品率。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述其他電極可以是內(nèi)層接地電極。并且，當(dāng)形成多個(gè)所述諧振電極時(shí)，設(shè)有用以調(diào)整所述介質(zhì)襯底內(nèi)的所述諧振電極之間耦合度的耦合調(diào)整電極的場合，所述其他電極也可以是耦合調(diào)整電極。
并且，當(dāng)形成多個(gè)所述諧振電極時(shí)，在所述介質(zhì)襯底內(nèi)所述多個(gè)諧振電極中，形成了用以經(jīng)由電容耦合輸入側(cè)的諧振電極與輸入端子的輸入用電極和經(jīng)由電容耦合輸出側(cè)的諧振電極與輸出端子的輸出用電極的場合，所述其他電極也可以是所述輸入用電極和/或輸出用電極。
圖2是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖3是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖4是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器的變形例結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖5是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)濾波器結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖6是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)濾波器結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖7是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)濾波器的第一變形例結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖8是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)濾波器的第二變形例結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖9是顯示本發(fā)明實(shí)施例的層疊型介質(zhì)濾波器的第三變形例結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖10是顯示傳統(tǒng)的層疊型介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
(符號(hào)說明)10——層疊型介質(zhì)諧振器 12——接地電極14——介質(zhì)襯底 16、16A、16B——諧振電極16a——開路端18、18A、18B、20、20A、20B——內(nèi)層接地電極22、26——重疊部分 24、28——空間30——材料100、100a～100c——層疊型介質(zhì)濾波器本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器10，如圖1與圖2所示，由多個(gè)介質(zhì)層(S1～S7見圖2)層疊、燒結(jié)成一體，含有在其表面形成接地電極12的介質(zhì)襯底14，在介質(zhì)襯底14內(nèi)形成諧振電極16與多個(gè)內(nèi)層接地電極18與20。
在圖2所示的例子中，第四介質(zhì)層S4的一主面上形成諧振電極16，在第二與第六介質(zhì)層S2與S6的各一主面上分別形成內(nèi)層接地電極18與20。
在諧振電極16采用1/4波長諧振電極的場合，如圖1所示，采用使諧振電極16一側(cè)的端部跟接地電極12短路的結(jié)構(gòu)，在介質(zhì)襯底14的側(cè)面諧振電極16露出的面上形成接地電極12。
這種場合，通過經(jīng)由內(nèi)層接地電極18與20使諧振電極16的開路端16a跟接地電極12電容耦合，可使諧振電極16的電長度縮短，這有助于層疊型介質(zhì)諧振器10的小型化。
又，在本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器10中，如圖1～圖3所示，在諧振電極16與其一側(cè)的內(nèi)層接地電極18之間設(shè)置的第二與第三介質(zhì)層S2與S3中，諧振電極16的開路端部分與一側(cè)的內(nèi)層接地電極18之間的重疊部分22(圖3中斜向虛線區(qū)域表示的部分)中有一部分被設(shè)置為空間24；在諧振電極16與其另一側(cè)的內(nèi)層接地電極20之間設(shè)置的第四與第五介質(zhì)層S4與S5中，諧振電極16的開路端部分與另一側(cè)的內(nèi)層接地電極20之間的重疊部分26中的一部分被設(shè)置為空間28；進(jìn)而在空間24與28內(nèi)分別充填其介電常數(shù)高于所述第二～第五介質(zhì)層S2～S5的材料30。例如，當(dāng)?shù)诙谖褰橘|(zhì)層S2～S5的介電常數(shù)被設(shè)定為7或25時(shí)，材料30的介電常數(shù)則被選定為80。
此處，諧振電極16跟內(nèi)層接地電極18與20之間的電容值，由諧振電極的開路端部分與內(nèi)層接地電極18與20之間的重疊部分22與26的面積、厚度及介電常數(shù)決定。本實(shí)施例中，由于在重疊部分22與26中的一部分(空間24與28)中分別充填了高介電常數(shù)的材料30，諧振電極16跟內(nèi)層接地電極18與20之間的電容值等于存在所述材料30的部分的電容值與沒有所述材料30的部分的電容值之和。
在這兩個(gè)電容值中，由于采用了具有高介電常數(shù)的材料，存在所述材料30的部分的電容值要高于沒有所述材料30的部分的電容值。結(jié)果，總電容量為存在所述材料30的部分的電容值所支配。
在諧振電極16跟內(nèi)層接地電極18與20的重疊狀態(tài)發(fā)生偏移的場合，幾乎只是位于低介電常數(shù)部分的重疊面積發(fā)生變動(dòng)而已。因此，即使諧振電極16跟內(nèi)層接地電極18與20的重疊狀態(tài)有變化，存在所述材料30的部分的電容值幾乎沒有改變，致使諧振電極16跟內(nèi)層接地電極18與20之間的電容值變化很小。
如此，本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器10中，可以抑制因諧振電極16跟內(nèi)層接地電極18與20的重疊狀態(tài)發(fā)生偏移造成的特性變動(dòng)，從而可以提高層疊型介質(zhì)濾波器等的成品率。
如圖1所示，上述實(shí)施例是將具有高介電常數(shù)的材料30充填到分別跟內(nèi)層接地電極18與20以及諧振電極16接觸的例子，但是，如圖4所示，也可將具有高介電常數(shù)的材料30充填到分別跟內(nèi)層接地電極18與20以及諧振電極16靠近的程度。
接著，參照?qǐng)D5說明用上述的本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器10形成具有雙排結(jié)構(gòu)的層疊型介質(zhì)濾波器100。
該層疊型介質(zhì)濾波器100，如圖5所示，由多個(gè)介質(zhì)層(S1～S9見圖6)層疊、燒結(jié)成一體，且有其表面形成接地電極12的介質(zhì)襯底14，在介質(zhì)襯底14內(nèi)形成兩個(gè)諧振電極16A與16B。
并且，在介質(zhì)襯底14的表面的一側(cè)形成輸入端子102，在另一側(cè)形成輸出端子104。又，在輸入端子102與接地電極12之間以及輸出端子104與接地電極12之間分別設(shè)置用以絕緣的區(qū)域(介質(zhì)襯底14露出的部分)106與108。
在分別將諧振電極16A與16B設(shè)定為1/4波長的諧振電極的場合，采用這樣的結(jié)構(gòu)在介質(zhì)襯底14的側(cè)面內(nèi)諧振電極16A與16B露出的面上形成接地電極12，使諧振電極16A與16B的一端跟接地電極12短接。
然后，如圖6所示，在第三介質(zhì)層S3的一主面上，在含有諧振電極16A與16B的各開路端的位置處分別平面地形成內(nèi)層接地電極18A與18B，進(jìn)而再形成用以調(diào)整諧振電極16A與16B之間的耦合度的耦合調(diào)整電極110。
在第五介質(zhì)層S5的一主面上，形成兩個(gè)諧振電極16A與16B，其中輸入側(cè)的諧振電極16A經(jīng)由引線電極112跟輸入端子102(見圖5)連接，輸出側(cè)的諧振電極16B經(jīng)由引線電極114跟輸出端子104(見圖5)連接。
并且，在第七介質(zhì)層S7的一主面上，在含有諧振電極16A與16B的各開路端的位置處分別平面地形成內(nèi)層接地電極20A與20B。
然后，在該層疊型介質(zhì)濾波器100的第三與第四介質(zhì)層S3與S4內(nèi)，在各諧振電極16A與16B的開路端部分和與它們對(duì)應(yīng)的位于一側(cè)的各內(nèi)層接地電極18A與18B之間的重疊部分中各有一部分被設(shè)置成空間，在這些空間中分別充填其介電常數(shù)高于第三與第四介質(zhì)層S3與S4的高介電常數(shù)材料30。
并且，在第五與第六介質(zhì)層S5與S6內(nèi)，在各諧振電極16A與16B的開路端部分和與它們對(duì)應(yīng)的位于一側(cè)的各內(nèi)層接地電極20A與20B之間的重疊部分中各有一部分被設(shè)置成空間，在這些空間中分別充填其介電常數(shù)高于第五與第六介質(zhì)層S5與S6的高介電常數(shù)材料30。
這種雙排結(jié)構(gòu)的層疊型介質(zhì)濾波器100，由于利用上述的本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器10來構(gòu)成，可以抑制該層疊型介質(zhì)濾波器100的制造偏差，實(shí)現(xiàn)層疊型介質(zhì)濾波器100的小型化并提高其成品率。
接著，參照?qǐng)D7～圖9就所述層疊型介質(zhì)濾波器100的若干變形例進(jìn)行說明。
第一變形例的層疊型介質(zhì)濾波器100a，如圖7所示，具有跟上述層疊型介質(zhì)濾波器100大致相同的結(jié)構(gòu)；但是，此例中，在第四介質(zhì)層S4的一主面上形成用以經(jīng)由電容耦合輸入側(cè)諧振電極16A與輸入端子102的輸入用電極116和用以經(jīng)由電容耦合輸出側(cè)諧振電極16B與輸出端子104的輸出用電極118，這不同于在第六介質(zhì)層S6的一主面上形成耦合調(diào)整電極110的情況。
第二變形例的層疊型介質(zhì)濾波器100b，如圖8所示，具有跟上述第一變形例的層疊型介質(zhì)濾波器100a大致相同的結(jié)構(gòu)，但是，存在如下的不同點(diǎn)。
也就是，在各諧振電極16A與16B和耦合調(diào)整電極110之間的第五介質(zhì)層S5內(nèi)，在各諧振電極16A與16B和耦合調(diào)整電極110之間的重疊部分中各有一部分分別被設(shè)置為空間，在這些空間中分別充填其介電常數(shù)高于所述第五介質(zhì)層S5的高介電常數(shù)材料30。
第三變形例的層疊型介質(zhì)濾波器100c，如圖9所示，具有跟上述第一變形例的層疊型介質(zhì)濾波器100a大致相同的結(jié)構(gòu)，但是，存在如下的不同點(diǎn)。
也就是，在各諧振電極16A與16B和輸入用電極116與輸出用電極118之間設(shè)置的第四介質(zhì)層S4內(nèi)，輸入側(cè)諧振電極16A與輸入用電極116之間的重疊部分中的一部分和輸出側(cè)諧振電極16B與輸出用電極118之間的重疊部分中有一部分分別被設(shè)置為空間，在這些空間中分別充填其介電常數(shù)高于第四介質(zhì)層S4的高介電常數(shù)材料30。
跟上述的本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)濾波器100相同，采用上述的第一～第三變形例的層疊型介質(zhì)濾波器100a～100c，也可以抑制該層疊型介質(zhì)濾波器100a～100c的制造偏差，實(shí)現(xiàn)層疊型介質(zhì)濾波器100a～100c的小型化并提高其成品率。
上述各例描述了，將本實(shí)施例的層疊型介質(zhì)諧振器10用于雙排結(jié)構(gòu)的層疊型介質(zhì)濾波器100、100a～100c的情況，但是，雖然未作圖示，該層疊型介質(zhì)諧振器10還適用于三排結(jié)構(gòu)的層疊型介質(zhì)濾波器或四排以上結(jié)構(gòu)的層疊型介質(zhì)濾波器。
再有，本發(fā)明的層疊型介質(zhì)諧振器及層疊型介質(zhì)濾波器并不限于上述的實(shí)施例，不言而喻，只要不偏離本發(fā)明的要點(diǎn)，它們可以采用各種各樣的結(jié)構(gòu)。
(發(fā)明的效果)綜上所述，本發(fā)明的層疊型介質(zhì)諧振器及層疊型介質(zhì)濾波器，可以抑制諧振電極與內(nèi)層接地電極的重疊狀態(tài)偏移而導(dǎo)致的特性變動(dòng)，可以改善層疊型介質(zhì)濾波器等的成品率并使之小型化。
權(quán)利要求
1.一種層疊型介質(zhì)諧振器，它包含設(shè)于由多個(gè)介質(zhì)層層疊而成的介質(zhì)襯底內(nèi)的內(nèi)層接地電極與諧振電極；其特征在于所述介質(zhì)襯底內(nèi)，所述諧振電極的開路端部分與所述內(nèi)層接地電極之間的重疊部分中有一部分其介電常數(shù)高于其他部分的介電常數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的層疊型介質(zhì)諧振器，其特征在于在所述介質(zhì)襯底內(nèi)，所述諧振電極的開路端部分與所述內(nèi)層接地電極之間的重疊部分中有一部分被設(shè)為空間；在所述空間內(nèi)，充填其介電常數(shù)高于設(shè)置在所述諧振電極與所述內(nèi)層接地電極之間的介質(zhì)層的介電常數(shù)的材料。
3.如權(quán)利要求2所述的層疊型介質(zhì)諧振器，其特征在于所述材料的一端接觸或靠近所述諧振電極，其另一端接觸或靠近所述內(nèi)層接地電極。
4.一種層疊型介質(zhì)濾波器，它包含設(shè)于由多個(gè)介質(zhì)層層疊而成的介質(zhì)襯底內(nèi)的諧振電極與其他電極，其特征在于在所述介質(zhì)襯底內(nèi)，所述諧振電極的開路端部分與所述其他電極之間的重疊部分中有一部分其介電常數(shù)高于其他部分的介電常數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的層疊型介質(zhì)濾波器，其特征在于所述其他電極為內(nèi)層接地電極。
6.如權(quán)利要求4所述的層疊型介質(zhì)濾波器，其特征在于當(dāng)形成多個(gè)所述諧振電極時(shí)，在設(shè)有用以調(diào)整所述介質(zhì)襯底內(nèi)的所述各諧振電極之間耦合度的耦合調(diào)整電極的場合，所述其他電極為耦合調(diào)整電極。
7.如權(quán)利要求4所述的層疊型介質(zhì)濾波器，其特征在于當(dāng)形成多個(gè)所述諧振電極時(shí)，在所述介質(zhì)襯底內(nèi)所述多個(gè)諧振電極中設(shè)有用以經(jīng)由電容耦合輸入側(cè)諧振電極與輸入端子的輸入用電極，以及經(jīng)由電容耦合輸出側(cè)諧振電極與輸出端子的輸出用電極的場合，所述其他電極為所述輸入用電極和/或輸出用電極。
全文摘要
本發(fā)明旨在抑制因諧振電極與內(nèi)層接地電極重疊狀態(tài)偏移而導(dǎo)致的特性變動(dòng),提高層疊型介質(zhì)濾波器等的成品率并使之小型化。在位于諧振電極16與一側(cè)的內(nèi)層接地電極18之間的介質(zhì)層內(nèi),諧振電極16的開路端部分與一側(cè)的內(nèi)層接地電極18之間的重疊部分22中有一部分被設(shè)為空間24;在位于諧振電極16與另一側(cè)的內(nèi)層接地電極20之間的介質(zhì)層內(nèi),諧振電極16的開路端部分與另一側(cè)的內(nèi)層接地電極20之間的重疊部分26中有一部分被設(shè)為空間28;而且,在空間24與28內(nèi)分別充填其介電常數(shù)高于所述介質(zhì)層的介電常數(shù)的高介電常數(shù)材料30。
文檔編號(hào)H01P1/203GK1374755SQ02106959
公開日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2002年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月5日
發(fā)明者平井隆己, 水谷靖彥, 水野和幸, 齋藤仁, 野口剛司 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社, 雙信電機(jī)株式會(huì)社