JPH0461501A

JPH0461501A - 表面実装型誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH0461501A
Application number: JP17291390A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Yamagata; 佳史山形; Masanori Takahashi; 正則高橋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、誘電体フィルタ、特に、表面実装型誘電体フ
ィルタに関する。

〔従来の技術〕

回路基板に直接実装可能な表面実装型誘電体フィルタと
して、たとえば、特開昭６１−１２０７０３号公報に記
載の誘電体フィルタが知られている。この誘電体フィル
タは、外周面に導体層が配置された複数の誘電体共振器
を一体化することにより構成されており、Ｌ字型のバネ
金具を用いて回路基板に実装される。ここで、１Ｌ字型
のバネ金具は、１辺が誘電体ブロックの導体層にはんだ
付けされ、他辺が回路基板のたとえばスルーホールに差
し込まれてはんだ付けされる。また、誘電体フィルタの
入出力用ビンは、ボンディングワイヤにより回路基板上
の配線パターンに接続される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の誘電体フィルタには次のような問題がある。

■　バネ金具によるアース効率が悪いため、フィルタ特
性（有極化誘電体フィルタにおいては減衰特性）が安定
しない。また、Ｌ字型のバネ金具の取付は位置がずれる
と、回路基板の所定部位への取付けが困難になる。さら
に、多層回路基板に実装する場合は、Ｌ字型のバネ金具
を固定するためのスルーホール形成のため、多層回路基
板の内部配線の自由度が低下する。

■　誘電体フィルタを回路基板に実装するためにＬ字型
のハネ金具を固定した際に、予め設定されたフィルタを
構成する共振器の共振周波数がずれてしまうことがある
。

■　誘電体フィルタの入出力用ビンと回路基板上の配線
パターンとを接近させて接続する方がフィルタ特性の劣
化が少ないとされているが、前記従来の誘電体フィルタ
では、ポンディングワイヤを介して入出力用ビンと配線
パターンとを接続しているため、フィルタ特性が変化し
易い。

第１の発明の目的は、回路基板への装着が容易な、安定
したフィルタ特性を有する表面実装型誘電体フィルタを
提供することにある。

第２の発明の目的は、フィルタをフレームに固定した後
でも共振周波数が変化しない表面実装型誘電体フィルタ
を提供することにある。

第３の発明の目的は、実装によるフィルタ特性の劣化を
抑制できる表面実装型誘電体フィルタを提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明に係る表面実装型誘電体フィルタは、誘電体
ブロックに貫通孔を形成し、貫通孔の一方の開口面を除
く誘電体ブロックの外表面及び貫通孔の内壁面に導電層
を形成したフィルタ特性を、導電性フレームに固定した
ものである。この表面実装型誘電体フィルタは、貫通孔
と平行なフィルタの実装側主面に固定された導電性フレ
ームに、複数のアース端子を設けたことを特徴としてい
る。

第２の発明に係る表面実装型誘電体フィルタは、誘電体
ブロックに貫通孔を形成し、貫通孔の一方の開口面を除
く誘電体ブロックの外表面及び貫通孔の内壁面に導電層
を形成し、さらに誘電体ブロックの外表面に周波数調整
用の導電層除去部を形成したフィルタ本体を、導電性フ
レームに固定したものである。この表面実装型誘電体フ
ィルタは、導電性フレームに導電層除去部が露出する窓
部を形成したことを特徴としている。

第３の発明に係る表面実装型誘電体フィルタは、誘電体
ブロックに貫通孔を形成し、貫通孔の一方の開口面を除
く誘電体ブロックの外表面及び貫通孔内壁面に導電層を
形成し、外部回路と接続するための入出力手段を設けた
フィルタ本体を、導電性フレームに固定したものである
。この表面実装型誘電体フィルタは、少なくとも・貫通
孔と平行なフィルタの実装側主面に固定された導電性フ
レームに、外部回路と前記入出力手段とを接続するため
の窓部を形成したことを特徴としている。

〔作用〕

第１の発明に係る表面実装型誘電体フィルタは、フィル
タ本体の実装側主面に固定された導電性フレームにより
所定の回路基板に実装される。そして、本発明に係る誘
電体フィルタは、アース端子が回路基板上に配置された
アースパターンに接続される。ここでは、フレーム本体
から実装側主面と平行に延びている複数のアース端子が
アースパターンに接続されるため、誘電体フィルタの回
路基板への固定が安定し、しかも誘電体フィルタのアー
ス効率が向上する。この結果、本発明に係る誘電体フィ
ルタでは、フィルタ特性が安定する。

第２の発明に係る表面実装型誘電体フィルタでは、導電
性フレームの窓部に周波数画整用の導電層除去部が露出
する。これにより、本発明の誘電体フィルタは、導電性
フレームに固定しても共振周波数の変動が抑えられる。

さら、に、窓部を通して誘電体フィルタの導体層を除去
することで、回路基板への実装時に生しる共振周波数の
ずれが修正できる。

第３の発明に係る誘電体フィルタは、上述のような窓部
を有する導電性フレームを備えている。

このため、第３の発明では、回路基板上の配線パターン
と入出力手段とを可能な限り接近させて接続できる。こ
のため、本発明では、入出力手段と回路基板の配線パタ
ーンとの接続部分で発生するインダクタンスやインピー
ダンスの変化によるフィルタ特性の劣化が起こりにくく
なる。

〔実施例〕

第１図及び第２図に本発明の一実施例に係る表面実装型
誘電体フィルタを示す。第１図は誘電体フィルタの表側
斜視図であり、第２図は裏側斜視図である。

図において、誘電体フィルタ１は、フィルタ本体２と、
フィルタ本体２を囲むフレーム３とから主に構成されて
いる。

第３図を参照して、フィルタ零゛体２の詳細を説明する
。

フィルタ本体２は、５つの誘電体共振器４を備えている
。各共振器４は、それぞれ直方体状の誘電体ブロック５
を有している。誘電体ブロック５には、図上面から開底
面にかけて、貫通孔６が設けられている。貫通孔６の内
周面には、銀や銅等の導電層からなる内導体７が配置さ
れている。また、誘電体ブロック５の外周面には、上面
（開放端面）を除いて内導体７と同様の材料の導電層か
らなる外導体８が配置されている。この外導体８は、誘
電体ブロック５の底面（短絡端面）で内導体７と短絡し
ている。なお、理解の便のため、図面では内導体７、外
導体８の厚みが強調されている。

各共振器４は、貫通孔６が直線状になりかつ外導体８が
配置されていない開放端面倒が図の上側になるように並
べて接合されている。なお、共振器４相互の接合には、
はんだや導電性接着剤が用いられている。各共振器４相
互の接合部には、貫通孔６と直交し、各共振器４間の・
結合容量を得るための角状の結合孔９が形成されている
。結合孔９の両端は開口しており、またその内面には誘
電体ブロック５が露出している。また各共振器４がもつ
共振周波数を調整するために、各共振器４に対応する外
導体８は、開放端面倒の一部が除去された同調部８ａを
有している（第１図参照）。各共振器４は、共振周波数
が所期周波数に調整された後、フィルタ本体２として一
体構成されている。

上述のフィルタ本体２の開放端面倒には、有極化基板１
１が配置されている。有極化基板１１は、フィルタ本体
２の開放端面にほぼ一致する矩形状に形成されており、
セラミック材料からなっている。有極化基板１１には、
フィルタ本体２を構成する共振器（図の左から１．　２
．　４．５番目の共振器）の貫通孔６と対応する位置に
嵌入孔１２を有している。そして、有極化基板１１の図
上面において、両端の嵌入孔１２の回りには、若干の間
隔を隔てて電極１３が配置されている。この電極１３は
、フィルタ本体２０入出力用電極となる。なお、有極化
基板１１の裏面には、・所定導通ツマターン及び容量パ
ターンが形成されている（図示せず）。

上述の有極化基板１１は、導通ビン１０によりフィルタ
本体２の所定の共振器４の内導体７と接続されている。

導通ビン１０は、導電性材料からなる概ね円柱状の部材
であり、両端に縮径された嵌入部１０ａを有している。

各導通ビン１０は、図下側の嵌入部１０ａが各貫通孔６
に嵌入され、また図上側の嵌入部１０ａに有極化基板１
】の嵌入孔１２が嵌入されることにより、フィルタ本体
２と有極化基板１１とを所定間隔を設けて接続している
。

第１図、第２図から明らかなように、導電性フレーム３
は、上部フレーム３ａと、下部フレーム３ｂと、両フレ
ーム３ａ、３ｂを連結する連結部３ｃとから構成された
、コ字状の部材である。このフレーム３は、フィルタ本
体２の貫通孔６と平行な両生面にそれぞれ上部フレーム
３ａ及び下部フレーム３ｂが配置され、またフィルタ本
体２の開放端面倒に連結部３Ｃが配置さ、れるようにフ
ィルタ本体２に固定されている。ここで、上部フレーム
３ａ及び下部フレーム３ｂは、それぞれフィルタ本体２
の主面の外導体８に接続されている。

また、連結部３ｃは、フィルタ本体２の開放端面に配置
されたコンデンサ基板１工から一定の間隔を隔てて配置
されている（第６図参照）。

上部フレーム３ａには、第１図に示すように、連結部３
ｃ側に５つの窓部１５が等間隔に設けられている。各窓
部Ｉ５は、フィルタ本体２を構成する各共振器４との同
調部８ａが露出する部位に設けられている。また、下部
フレーム３ｂには、第２図に示すように、両側部及び連
結部３０側端縁から突出するアース端子１６が設けられ
ている。

各アース端子１６は、下部フレーム３ｂと同一平面上に
延びている。

連結部３Ｃの長手方向両端部には、下部フレーム３ｂと
の間にＬ字状の開口部１７が設けられている。各開口部
１７には、Ｌ字状の端子１４が配置されている。この端
子１４は、１辺が有極化基板１１に形成された電極１３
に固定されており、他辺が下部フレーム３ｂと面一にさ
れている（第６図参照）フレーム３は、第４図に示すような金属板１８を折り曲
げ加工することににより形成されている。

金属板Ｉ８には、長平方向の中央部付近において、幅方
向に並ぶ５つの打ち抜き部１５ａが設けられている。ま
た、打ち抜き部１５ａの図右側には、幅方向に延びる折
り曲げ線２０（仮想！！９Ｉ）を隔てて２つの打ち抜き
部１７ａが形成されている。打ち抜き部１７ａには、折
り曲げ線２０と平行な折り曲げ線２０ａ（仮想線）が設
けられている。打ち抜き部１７ａ、１７ａ間には、コ字
状の打ち抜き部１９が形成されており、そこには、突起
１６ａが形成されている。さらに、打ち抜き部１７ａよ
りも図右側の両側縁には、それぞれ３つずつ突起１６ａ
が突出している。このような金属板１日は、たとえば導
電性の金属を打ち抜き加工することにより製造される。

フレーム３は、上述の金属板１８を折り曲げ線２０．２
０ａで折り曲げることにｌより構成される。

この際、打ち抜き部１５ａ、打ち抜き部１７ａ、及び突
起１６ａはそれぞれ窓部１５、開口部１７、及びアース
端子１６となる。

前記誘電体フィルタｌの等価回路を第５図に示す０図に
おいて、各共振器Ａは、共振器４に対応している。なお
、各共振器Ａは、を磁界結合により相互に連結されてい
る（図中「○」で示す）。

この結合は、各結合孔９により実現されている。

また、入力用コンデンサＢ１及び出力用コンデンサＢ８
は、それぞれ有極化基板１１の両端の電極１３と導通ピ
ン１０とによって構成されたコンデンサに対応している
。有極化コンデンサＣ１及びＣ！は、それぞれ、有極化
基板１１の第３図左端の嵌入孔１２（１番目の共振器に
対応）と左から３番目の嵌入孔１２（４番目の共振器に
対応）との間に形成されたコンデンサ、′及び第３開方
から２番目の嵌入孔１２（２番目の共振器に対応）と右
端の嵌入孔ｌ２（５番目の共振器に対応）との間に構成
されたコンデンサに対応している（配線パターンは有極
化基板１１の裏面１に形成されているので、図には現れ
ない）。さらに、アース端子りは、フレーム３に設けら
れた各アース端子１６に対応している。

次に、前記実施例の作用効果について説明する。

誘電体フィルタ１は、たとえば所定の回路パターンが配
置された回路基板上に実装される。この際、誘電体フィ
ルタ１は、第６図に示すように、下部フレーム３ｂが回
路基板２１と対面するように配置される。

回路基板２１上に配置された誘電体フィルタｌは、各ア
ース端子Ｉ６が回路基板２１上の所定回路パターン２３
の所定部位にはんだ付けされる。

ここで、各アース端子１６は、下部フレーム３ｂと同一
平面上に延びているために回路基板２１表面に密着し易
く、安定した状態ではんだ付けされる。また、アース端
子１６が多数個配置されているため、アース効果が良好
である。このため、誘電体フィルタｌの減衰特性は安定
する。

また、誘電体フィルタ１の実装時には、有極化基板１１
に取り付けられた端子１”４．１４が回路基板２１上の
マイクロストリップライン２２にはんだ付けされる（第
６図）。ところで、一般に有極化基板１１の電極１３と
マイクロストリップライン２２との接続は、できるだけ
両者を近づけて接続するのが好ましいとされている。こ
れは、両者を離して接続すると、インピーダンスのマツ
チングが正確に行えなくなり、また接続部位の抵抗によ
り、電力が消費され、信号の伝送損失が生してフィルタ
の特性が劣化してしまうからである。

本実施例では、第６図に示すように、マイクロストリッ
プライン２２を開口部１７．１７からフレーム１３内に
引き込んで、フレーム３内でマイクロストリップライン
２２と端子１４との接続が行えるため、電極１３とマイ
クロストリップライン２２とを充分に近づけて接続でき
る。このため、本実施例では、フィルタ特性の劣化が生
じにくい。

ところで、フィルタ本体２をフレーム３で固定した場合
、共振器４の共振周波数があらかじめ調整された共振周
波数から変動してしまう場合がある。しかし、本実施例
では、フレ・−ム３の窓部１５に同調部８ａが露出する
ため、誘電体フィルタ１の特性は変化しない。また、こ
の窓部１５を通じて外導体８を適宜除去することにより
、誘電体フィルタ１の共振周波数を再度修正できる。な
お、外導体８の除去は、たとえばレーザを用いて行うこ
とができる。

なお、本実施例の誘電体フィルタ１は、フィルタ本体２
の結合孔９がフレーム３により遮蔽されているため、結
合孔９内に外部からのノイズが侵入しにくくなり、ノイ
ズの影響を受けにくい。また、結合孔９からのノイズも
フレーム３で遮蔽されて外部に漏れにくくなるため、誘
電体フィルタ１は他の電子部品に悪影響を与えにくい。

〔他の実施例〕

（ａ）　　前記実施例では、フィルタ本体２が５つの共
振器４により形成されているが、フィルタ特性に応して
共振器の数を適宜設定できる。また、単一（ｂ）　　前
記実施例ではコンデンサを・備えた有極化基板を用いた
が、コイル等のリアクタンス素子を備えた有極化基板が
用いられてもよい。また、誘電体フィルタは、有極化手
段を用いない通常のドンドバス誘電体フィルタでもよい
。

〔発明の効果〕

第１の発明に係る表面実装型誘電体フィルタは、上述の
ようなアース端子を有する導電性フレームを備えている
。このため、本発明によれば、回路基板に安定した状態
で固定でき、しかもフィルタ特性の減衰特性が安定する
表面実装型誘電体フィルタが実現できる。

第２の発明に係る表面実装型誘電体フィルタは、上述の
ような窓部を有する導電性フレームを備えている。この
ため、本発明によれば、共振周波数の変動が起こりにく
く、また共振周波数の修正が可能な表面実装型誘電体フ
ィルタが実現できる。

第３の発明に係る表面実装型誘電体フィルタでは、上述
のような孔部を有する導電性フレームを備えている。こ
のため、本発明によれば、実装の際のフィルタ特性の劣
化を抑制で□きる表面実装型誘電体フィルタが実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る誘電体フィルタの表側
斜視図、第２図はその裏側斜視図、第３Ｍは前記実施例
に採用されたフィルタ本体の分解斜視図、第４図は前記
実施例に採用されたフレームを製造するための金属板の
平面図、第５図は前記実施例の等価回路図、第６図は前
記実施例を回路基板に実装した場合の第１図の■−■断
面図である。１・・・誘電体フィルタ、３・・・フレーム、３ａ・・
・上部フレーム、３ｂ・・・下部フレーム、３Ｃ・・・
連結部、５・・・誘電体ブロック、６・・・貫通孔、８
・・・外導体、１０・・・導通ピン、１１・・・有極化
基板、１３・・・電極、４・・・端子、５・・・窓部、６・・・アース端子、７・・・開口部、８・・・金属板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）誘電体ブロックに貫通孔を形成し、前記貫通孔の
一方の開口面を除く前記誘電体ブロックの外表面及び前
記貫通孔の内壁面に導電層を形成したフィルタ本体を、
導電性フレームに固定した表面実装型誘電体フィルタに
おいて、前記貫通孔と平行な前記フィルタ本体の実装側主面に固
定された前記導電性フレームに、複数のアース端子を設
けたことを特徴とする表面実装型誘電体フィルタ。
（２）誘電体ブロックに貫通孔を形成し、前記貫通孔の
一方の開口面を除く前記誘電体ブロックの外表面及び前
記貫通孔の内壁面に導電層を形成し、さらに前記誘電体
ブロックの前記外表面に周波数調整用の導電層除去部を
形成したフィルタ本体を、導電性フレームに固定した表
面実装型誘電体フィルタにおいて、前記導電性フレームに、前記導電層除去部が露出する窓
部を形成したことを特徴とする表面実装型誘電体フィル
タ。
（３）誘電体ブロックに貫通孔を形成し、前記貫通孔の
一方の開口面を除く前記誘電体ブロックの外表面及び前
記貫通孔の内壁面に導電層を形成し、外部回路と接続す
るための入出力手段を設けたフィルタ本体を、導電性フ
レームに固定した表面実装型誘電体フィルタにおいて、少なくとも前記貫通孔と平行な前記フィルタ本体の実装
側主面に固定された前記導電性フレームに、前記外部回
路と前記入出力手段とを接続するための窓部を形成した
ことを特徴とする表面実装型誘電体フィルタ。