JPH06169205A - 誘電体共振器を有する回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持基板に対する誘電体共振器の位置決め及
びマウントを容易にする。 【構成】 支持基板３に凹部１４、１５を設け、ここに
誘電体共振器１、２を配置する。凹部１４、１５の底面
にはグランド導体層１６及び端子接続導体層１７、１８
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持基板と複数の誘電
体共振器との組み合せから成る回路装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の誘電体共振器を支持基板上に配置
し、コンデンサ等によって相互結合させてバンドパス又
はバンドストップフィルタを構成することは公知であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同軸型誘電
体共振器の多くは円筒型であるので、支持基板にマウン
トする際に転がりが生じ、位置決め及び固定に困難を伴
う。一般には、支持基板上の導体層に誘電体共振器を半
田付けする前に、誘電体共振器の一部を接着材で支持基
板に仮固定する。この方法によれば、マウントのための
所要時間が長くなり、且つコスト高になる。また、誘電
体と接着材との熱膨張係数の差から誘電体共振器の外導
体にクラックが生じ、特性劣化を起すことがある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、誘電体共振器の
マウントを容易に行うことができ、信頼性を向上させる
ことができる回路装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、誘電体共振器とこの支持基体とから成る回
路装置において、前記支持基体は絶縁性の表面を有し、
前記表面に前記誘電体共振器を位置決めするための凹部
が形成され、前記凹部の底面にグランド導体層が配設さ
れ、前記誘電体共振器の外導体が前記グランド導体層に
固着されていることを特徴とする誘電体共振器を有する
回路装置に係わるものである。なお、請求項２に示すよ
うに支持基体に複数個の誘電体共振器を配置し、これ等
の結合素子を設けることが望ましい。また請求項３に示
すように絶縁物被着層を設け、ここに凹部を形成するこ
とができる。

【０００６】

【発明の作用及び効果】本発明の支持基体は誘電体共振
器の位置決めのための凹部を有するので、誘電体共振器
の位置決め及びマウントを容易且つ正確に達成すること
ができる。また、凹部の底面にはグランド導体層が設け
られているので、電気的接続を容易に達成することがで
きる。また、請求項２の発明では、支持基体の裏面にグ
ランド導体層及び端子導体層が設けられ、これが凹部の
グランド導体層及び端子接続導体層に結合素子を介して
又は直接に結合されているので、外部回路に対する接続
を容易に達成することができる。また、請求項３の発明
によれば、凹部を容易に得ることができる。

【０００７】

【第１の実施例】次に、図面を参照して本発明の第１の
実施例に係わる誘電体共振器を有する高周波フィルタ回
路装置を説明する。高周波フィルタ回路装置は、図１に
示すように同軸型ＴＥＭモードの第１及び第２の円筒型
誘電体共振器１、２と、絶縁性支持基体としての支持基
板３とから成る。

【０００８】第１及び第２の円筒型誘電体共振器１、２
は、図２及び図６に示すように、セラミックから成る円
筒型誘電体４と、誘電体４の一方の端面５から他方の端
面６に至る円形貫通孔７の壁面の内導体８と、誘電体４
の外周面９に設けられた外導体１０と、短絡導体１１
と、端子導体１２とをそれぞれ有する。外導体１０は誘
電体４の外周面９の大部分に設けられ、誘電体４を介し
て内導体８に対向している。短絡導体１１は端面６に設
けられ、内導体８と外導体１０とを接続している。端子
導体１２は端面５及び外周面９の一部に設けられ、内導
体８に接続されている。各導体８、１０、１１、１２は
銀ペーストを塗布して焼付けることによって形成された
導電体膜から成る。なお、図１では各導体８、１０、１
１、１２の厚みを省略して誘電体共振器１、２が示され
ている。

【０００９】支持基板３は、誘電体（絶縁体）セラミッ
ク多層基板から成り、この一方の主面（表面）１３に第
１及び第２の凹部１４、１５を有する。第１及び第２の
凹部１４、１５は誘電体共振器１、２に対応した形状を
有して互いに平行に配置されている。第１及び第２の凹
部１４、１５の底面１３にはグランド導体層１６と、第
１及び第２の接続導体層１７、１８とが設けられてい
る。グランド導体層１６は第１及び第２の誘電体共振器
１、２の外導体１０に対応するように凹部１４、１５の
底面及びこの延長面に形成されている。第１及び第２の
接続導体層１７、１８は第１及び第２の誘電体共振器
１、２の端子導体１２に対応するように凹部１４、１５
の底面に設けられている。支持基板３の他方の主面（裏
面）１９には図５に示すようにグランド導体層２０が設
けられ且つ凹部１４、１５の第１及び第２の接続導体層
１７、１８を入力及び出力結合コンデンサを介して外部
回路に接続するための第１及び第２の端子導体層２１、
２２が設けられている。

【００１０】支持基板３はセラミック多層回路基板であ
り、内部にコンデンサ電極層２３、２４、２５、２６、
２７、２８、ヴィアホールによる接続導体（図示せ
ず）、及び配線導体層（図示せず）を有する。

【００１１】図７は図１のフィルタ回路装置の等価回路
を示す。図７において第１及び第２の誘電体共振器１、
２は結合素子としての３つのコンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ
3 を伴なってバンドパスフィルタを構成する。第１のコ
ンデンサＣ1 は第１の端子導体層２１に対応する入力端
子３１と第１の誘電体共振器１の端子導体１２との間に
接続され、第２のコンデンサＣ2 は第１及び第２の誘電
体共振器１、２の端子導体１２の相互間に接続され、第
３のコンデンサＣ3 は第２の誘電体共振器２の端子導体
１２と第２の端子導体層２２に対応する出力端子３２と
の間に接続されている。第１及び第２の誘電体共振器
１、２の外導体１０はグランド導体層１６、２０に対応
するグランド端子３３に接続されている。第１のコンデ
ンサＣ1 は図６のコンデンサ電極層２３、２４によって
構成され、第２のコンデンサＣ2 はコンデンサ電極層２
５、２６によって構成され、第３のコンデンサＣ3 はコ
ンデンサ電極層２７、２８によって構成されている。コ
ンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 の相互間及びこれ等と誘電体
共振器１、２との間及び入出力端子３１、３２とコンデ
ンサＣ1 、Ｃ3 との間の接続はヴィアホールと内部の配
線導体層とによって達成されている。凹部１４、１５の
底面のグランド導体層１６と支持基板３の他方の主面１
９のグランド導体層２０との接続は、支持基板３の側面
の溝２９の導体３０によって達成されている。

【００１２】支持基板３はグリーンシート（セラミック
生シート）の積層体を焼成することによって形成されて
いる。図３は図１のフィルタ装置の分解斜視図である。
但し、支持基板３は図６のＢ−Ｂ線で２つに分割されて
いる。図３における支持基板３の下部３ａは凹部１４、
１５の底面より下側の部分を示し、上部３ｂは凹部１
４、１５の底面よりも上側の部分を示す。下部３ａの表
面にはグランド導体層１６がクランク状に配置されてい
ると共に、第１及び第２の端子接続導体層１７、１８が
対角線上に離間して配置されている。なお、図１及び図
３では各導体層１６、１７、１８、３０が厚みを省略し
て示されている。支持基板３を形成する時には図３の下
部３ａ即ち図６のＢ−Ｂ線よりも下側部分を得るための
複数のグリーンシートと図３の上部３ｂを得るためのグ
リーンシートとを積層して焼成する。

【００１３】支持基板３に第１及び第２の誘電体共振器
１、２を結合する時には、凹部１４、１５内のグランド
導体層１６と第１及び第２の端子接続導体層１７、１８
とにクリーム半田を塗布し、しかる後凹部１４、１５に
第１及び第２の誘電体共振器１、２を投入し、加熱す
る。これにより、図６に示すように半田３４によって外
導体１０がグランド導体層１６に固着され、端子導体１
２もそれぞれの端子接続導体層１７、１８に（図示せ
ず）半田で固着される。溶融半田の流動は凹部１４、１
５で制限されるため、外導体１０のグランド導体層１６
に対する接続を強固に達成することができる。

【００１４】第１及び第２の誘電体共振器１、２は互い
に反対の方向性を有して平行に配置されている。従っ
て、第１及び第２の誘電体共振器１、２の端子導体１２
の相互間距離が長くなり、減衰させるべき周波数成分が
入力端子３１から出力端子３２に洩れる量が少なくな
り、フィルタ特性が良くなる。第１及び第２の誘電体共
振器１、２は互いに逆向きであるので、互いに接触させ
るように並置すると、一方の端子導体１２が他方の外導
体１０に接触する。従って、第１及び第２の誘電体共振
器１、２は間隙を有するように並置しなければならない
が、本実施例では凹部１４、１５が設けられているの
で、第１及び第２の誘電体共振器１、２の相互間隔を正
確且つ容易に得ることができる。

【００１５】

【第２の実施例】次に、図８〜図１０を参照して第２の
実施例のフィルタ回路装置を説明する。但し、図８〜図
１０において、図１〜図６と共通する部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。この実施例では第１及
び第２の凹部１４、１５が第１及び第２の誘電体共振器
１、２の直径とほぼ同一の深さに形成されている。従っ
て、凹部１４、１５は誘電体共振器１、２の位置決め機
能の他に、ケースとしての機能を有する。凹部１４、１
５の入口は耐熱性ラベル４０で覆われている。このた
め、図９及び図１０に示すフィルタ装置を面実装型チッ
プ部品としてこのまま使用することができる。

【００１６】なお、この実施例では、支持基板３の下部
３ａと上部３ｂとが別体に形成された後に接着材４１で
結合されている。

【００１７】

【第３の実施例】次に、図１１〜図１６を参照して第３
の実施例のフィルタ回路装置を説明する。但し、図１１
〜図１６において図１〜図１０と共通する部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。この実施例のフィ
ルタ回路装置も２つの誘電体共振器１、２と支持基板３
の組み合せで構成されている。支持基板３は、セラミッ
ク多層基板４０とこの表面に形成された絶縁物被着層４
１と裏面に形成された絶縁物被着層４２とから成る。多
層基板４０は図３の下部３ａと実質的に同一のものであ
り、図１４に示すように表面にグランド導体層１６と２
つの接続導体層１７、１８を有し、裏面にグランド導体
層２０と端子導体層２１、２２を有し、内部にコンデン
サ電極導体層２３、２４、２５、２６、２７、２８を有
する。

【００１８】多層基板４０の表面及び裏面の絶縁物被着
層４１、４２はガラス絶縁ペースト（厚膜絶縁体ペース
ト）を印刷し、約６５０℃で焼成したものである。表面
側の絶縁物被着層４１は図１５から明らかなように第１
及び第２の誘電体共振器１、２の配置場所の両側に帯状
に設けられている。これにより、支持基板３に図１３に
示すように基板凹部１４ａ、１５ａが生じている。この
凹部１４ａ、１５ａの底面にはグランド導体層１６及び
接続導体層１７、１８が配置されている。凹部１４ａ、
１５ａの壁面は絶縁物被着層４１である。凹部１４ａ、
１５ａの幅は第１及び第２の誘電体共振器１、２を位置
決めするためにこれ等の外径寸法よりも狭い。即ち、凹
部１４ａ、１５ａの幅は、第１及び第２の誘電体共振器
１、２の外導体１０をグランド導体層１６に接触させた
時に凹部１４ａ、１５ａの上端が外導体１０に隣接又は
接近するように設定されている。

【００１９】第１及び第２の誘電体共振器１、２を装着
する時には、グランド導体層１６及び第１及び第２の接
続導体層１７、１８にクリーム半田を塗布し、この上に
第１及び第２の誘電体共振器を配置し、半田を溶融して
図１２に示すように半田による固着を達成する。

【００２０】図１５から明らかなように基板４０の表面
側において誘電体共振器１、２の端子導体１２を接続す
るための接続導体層１７、１８の両側にも絶縁物被着層
４１が設けられている。このため、グランド導体層１６
と接続導体層１７、１８との間が半田で短絡されるよう
な事態の発生を防ぐことができる。

【００２１】図１６に示すように多層基板４０の裏面に
はグランド導体層２０の４つの露出部分２０ａ、２０
ｂ、２０ｃ、２０ｄが生じ且つ２つの端子導体層２１、
２２の一部が露出するように絶縁物被着層４２が設けら
れている。露出部分２０ａ〜２０ｄと端子導体層２１、
２２は絶縁物被着層４２によって分離されているので、
多層基板４０を別の回路基板に表面実装方法で半田結合
する場合に半田による相互間の短絡が生じにくい。ま
た、凹部１４ａ、１５ａによって半田が広がることを制
限できるため、誘電体共振器１、２を強固に固定するこ
とができる。本実施例は上述の効果の他に第１及び第２
の実施例と同様な効果も勿論有する。

【００２２】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 誘電体共振器の数を１個にすること又は２個よ
りも多くすることができる。 （２） 誘電体共振器１、２と支持基板３との組立体を
金属製シールド部材で囲むことができる。 （３） 第１及び第２の誘電体共振器１、２をコンデン
サＣ2 で容量結合する代りにトランス等の誘導結合素子
によって誘導結合することができる。 （４） 短絡導体１１を省いて1/2 波長型誘電体共振器
にすることができる。 （５） 支持基板３の上部３ｂに結合コンデンサ、誘導
素子等の結合素子を埋設することができる。 （６） 結合コンデンサＣ1 、Ｃ3 を省いた構成にする
ことができる。この場合には結合コンデンサＣ1 、Ｃ3
又は別の結合素子を外部部品として接続する。 （７） 凹部１４、１５又は１４ａ、１５ａの底面のグ
ランド導体層１６と支持基板３の他方の主面１９のグラ
ンド導体層２０との接続は、支持基板３の内部の配線導
体（ヴイアホ−ル導体）により達成されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のフィルタ回路装置を示す斜視図で
ある。

【図２】誘電体共振器の断面図である。

【図３】図１のフィルタ回路装置の分解斜視図である。

【図４】支持基板の平面図である。

【図５】支持基板の底面図である。

【図６】図１のＡ−Ａ線の拡大断面図である。

【図７】図１のフィルタ回路装置の等価回路図である。

【図８】第２の実施例のフィルタ回路装置を示す斜視図
である。

【図９】図８のフィルタ回路装置にラベルを付けた状態
を示す斜視図である。

【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１１】第３の実施例のフィルタ回路装置を示す平面
図である。

【図１２】図１１のＤ−Ｄ線を示す拡大断面図である。

【図１３】図１２の多層基板を示す断面図である。

【図１４】図１１の多層基板の絶縁物被着層を設ける前
の状態の平面図である。

【図１５】意１１の多層基板の平面図である。

【図１６】図１１の多層基板の底面図である。

【符号の説明】 １、２ 誘電体共振器 ３ 支持基板 １４、１５ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉森 健二 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 風間 智 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 井上 真 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体共振器とこの支持基体とから成る
   回路装置において、 前記支持基体は絶縁性の表面を有し、 前記表面に前記誘電体共振器を位置決めするための凹部
   が形成され、 前記凹部の底面にグランド導体層が配設され、 前記誘電体共振器の外導体が前記グランド導体層に固着
   されていることを特徴とする誘電体共振器を有する回路
   装置。
2. 【請求項２】 筒型誘電体と、前記誘電体の貫通孔に設
   けられた内導体と、前記誘電体の外周面に設けられた外
   導体と、前記誘電体の一方の端面及び外周面の一部に設
   けられ且つ前記内導体に接続されている端子導体とをそ
   れぞれ備えた複数の誘電体共振器と、 前記複数の誘電体共振器を支持する支持基体とから成る
   回路装置において、 前記支持基体は絶縁性の表面を有し、前記表面に前記複
   数の誘電体共振器に対応した複数の凹部が形成され、 前記複数の凹部の底面に前記複数の誘電体共振器の外導
   体と端子導体とをそれぞれ接続するためのグランド導体
   層と端子接続導体層とが設けられ、 前記支持基体の裏面にグランド導体層と複数の端子導体
   層とが設けられ、 前記凹部の底面の前記グランド導体層は前記支持基体の
   表面のグランド導体層に接続され、 前記複数の凹部の底面の端子接続導体層は結合素子を介
   して又は介さないで前記支持基体の裏面の前記複数の端
   子導体層にそれぞれ接続され、 前記複数の凹部の底面の前記複数の端子接続導体層の相
   互間を結合するための結合素子が前記支持基体の内部又
   は表面に設けられていることを特徴とする誘電体共振器
   を有する回路装置。
3. 【請求項３】 前記支持基体は、誘電体磁器基板とこの
   表面に形成された絶縁物被着層とから成り、前記凹部は
   前記絶縁物被着層に形成されていることを特徴とする請
   求項１又は２記載の誘電体共振器を有する回路装置。