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滤波器装置的制作方法

2022-12-03 10:17:28 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及滤波器装置。


背景技术:

2.在专利文献1的图3及图4中,作为现有例,图示了微带型的滤波器装置(在专利文献1中为谐振电路装置),其具备:电介质制的基板(在专利文献1中为电介质基板1)、设置于该基板的第一主面且邻接的带状导体彼此电磁耦合的多个带状导体(在专利文献1中为谐振导体3~7)、以及设置于该基板的第二主面的接地导体层(在专利文献1中为接地导体2)。此外,多个带状导体各自分别作为谐振器发挥功能。
3.专利文献1:日本公开专利公报“特开平9-139605号公报”4.在此基础上,在专利文献1的图1中,图示了一种滤波器装置,在基板中的在俯视时不与上述多个带状导体(在专利文献1的图1中为谐振导体5、6)中的各带状导体重叠的区域,分别设置了在第一主面具有开口的凹部(在专利文献1的图1中为沟11)。根据该结构,由于充满于凹部内的空气的相对介电常数小于构成基板的电介质的相对介电常数,所以能够减弱在邻接的带状导体彼此之间产生的电磁耦合。因此,该滤波器装置在设计为使邻接的带状导体彼此产生的耦合的大小与以往为相同程度的情况下,能够使邻接的带状导体彼此的间隔变窄,因此能够将滤波器装置小型化。不过,在这样的滤波器装置中,要求进一步的小型化。


技术实现要素:

5.本发明的一个方式是鉴于上述的课题所做出的,其目的在于使滤波器装置比以往小型化。
6.本发明的第一方式的滤波器装置具备:电介质制的基板,包括对置的第一主面及第二主面;多个带状导体,设置于上述第一主面侧,且邻接的带状导体彼此电磁耦合;以及接地导体层,至少设置于上述第二主面侧,针对上述多个带状导体的每一个,在上述基板的上述第二主面形成有一个或多个凹部,上述一个或多个凹部在俯视时与该带状导体重叠,且表面被上述接地导体层覆盖。
7.本发明的一个方式的滤波器装置能够将滤波器装置小型化。
附图说明
8.图1的(a)是本发明的第一实施方式的滤波器装置的俯视图。图1的(b)及图1的(c)是图1的(a)所示的滤波器装置的剖视图。
9.图2是图1所示的滤波器装置的第一变形例的剖视图。
10.图3的(a)及图3的(b)分别是图1所示的滤波器装置的第二变形例的俯视图及剖视图。
11.图4是图1所示的滤波器装置的第三变形例的剖视图。
12.图5是图1所示的滤波器装置的第四变形例的剖视图。
13.图6的(a)是本发明的第二实施方式的滤波器装置的俯视图。图6的(b)及图6的(c)是图6的(a)所示的滤波器装置的剖视图。
14.图7是图6所示的滤波器装置的一变形例具备的带状导体的一个端部的放大俯视图。
15.图8是作为本发明的实施例的滤波器装置的俯视图。
16.图9是表示作为本发明的实施例、第一比较例及第二比较例的滤波器装置的透射强度的频率依赖性的图。
具体实施方式
17.本发明的一实施方式的滤波器装置作为使频率属于被称为毫米波或微波的频带的高频信号中属于规定的通带的高频信号通过,并阻隔除此之外的高频信号的带通滤波器发挥功能。在以下进行说明的第一实施方式及第二实施方式中,说明通带的中心频率包含在25ghz频带中的情况。不过,通带的中心频率及带宽并未被限定,能够根据滤波器装置的用途来适当设计。
18.〔第一实施方式〕
19.参照图1对本发明的第一实施方式的滤波器装置1进行说明。图1的(a)是滤波器装置1的俯视图。图1的(b)及图1的(c)是滤波器装置1的剖视图。图1的(b)是沿着图1的(a)所示的a-a’线的截面下的剖视图,图1的(c)是沿着图1的(a)所示的b-b’线的截面下的剖视图。
20.<滤波器装置的结构>
21.如图1的(a)~(c)所示,滤波器装置1具备基板11、导体图案12及接地导体层13。
22.(基板)
23.基板11为包括对置的主面111及主面112的电介质制的板状部件。主面111为技术方案所记载的第一主面的一个例子。主面112为技术方案所记载的第二主面的一个例子。
24.在本实施方式中,基板11为石英制。不过,构成基板11的电介质并不限定于石英,而能够适当选择。作为该电介质的例子,可举出石英以外的玻璃、陶瓷、以硅、gaas等为代表的半导体、以及树脂。
25.在本实施方式中,基板11的形状在从沿着主面111的法线的方向俯视观察主面111的情况下为长方形。不过,基板11的形状并不限定于长方形,而能够适当确定。此外,以下,将从沿着主面111的法线的方向观察主面111称为俯视观察。
26.在本实施方式中,在主面111设置有后述的导体图案12,在主面112设置有后述的凹部11a1~11a5及接地导体层13。不过,导体图案12也可以间接地设置在基板11的主面111侧,接地导体层13也可以间接地设置在基板11的主面112侧。例如,可以在主面111与导体图案12之间、及主面112与接地导体层13之间的至少任一方夹设有导电性低的其他层(例如电介质层)。另外,在基板11的内部设置有后述的导体柱11b1~11b5。
27.(导体图案)
28.设置于主面111的导体图案12通过将导体膜图案化为规定的形状而得到。在本实施方式中,导体图案12为铜制。不过,构成导体图案12的导体并不限定于铜,而能够适当选
择。导体图案12包括带状导体12a1~12a5、共面线路12b及共面线路12c。另外,在本实施方式中,导体图案12由5个带状导体12a1~12a5构成,但构成导体图案12的带状导体的数量并不限定于5个。
29.如图1的(a)所示,带状导体12a1~12a5各自的形状为长方形。以下,将各带状导体12ai(i为1以上且5以下的整数)延伸的方向(即,沿着各带状导体12ai的长边的方向)称为长度方向。另外,将与长度方向相交的方向(即,沿着各带状导体12ai的短边的方向)称为宽度方向。另外,在各带状导体12ai中,将沿着长度方向测量的情况下的长度称为长度,将沿着宽度方向测量的情况下的长度称为宽度。
30.各带状导体12ai配置为各自的长边平行。另外,各带状导体12ai配置为邻接的带状导体彼此的间隔为规定的值。像这样配置的各带状导体12ai与邻接的带状导体电磁耦合。邻接的带状导体彼此的间隔以使邻接的带状导体彼此的耦合量成为所希望的大小的方式适当调整。
31.在沿着各带状导体12ai的长度方向观察的情况下,各带状导体12ai的长度能够根据通带的中心频率和基板11的相对介电常数来适当确定。在本实施方式中,以使频率为作为上述中心频率的电磁波的有效波长的1/4的方式,确定各带状导体12ai的长度。不过,各带状导体12ai的长度并不限定于上述有效波长的1/4,也可以为1/4的整数倍。
32.共面线路12b由信号线12b1和接地导体图案12b2、12b3构成。信号线12b1的一个端部与带状导体12a1的一个端部电连接。接地导体图案12b2、12b3分别配置为夹持信号线12b1。共面线路12b作为滤波器装置1的输入输出端口发挥功能。
33.共面线路12c由信号线12c1和接地导体图案12c2、12c3构成。信号线12c1的一个端部与带状导体12a5的一个端部电连接。接地导体图案12c2、12c3分别配置为夹持信号线12c1。共面线路12c作为滤波器装置1的输入输出端口发挥功能。
34.(凹部)
35.设置于主面112的凹部11a1~11a5分别对应于对置的带状导体12a1~12a5。与各带状导体12ai对应的各凹部11ai设置为在俯视观察主面111的情况下与各带状导体12ai重叠(参照图1的(a))。在本实施方式中,各凹部11ai设置为包含各带状导体12ai。不过,各凹部11ai只要至少其一部分与各带状导体12ai的至少一部分重叠即可。
36.另外,构成各凹部11ai的表面的底面及侧面被后述的第二接地导体层132覆盖(参照图1的(b))。
37.在本实施方式中,各凹部11ai的形状为长方体状。不过,各凹部11ai的形状并不限定于长方体状,而能够适当确定。
38.在本实施方式中,各凹部11ai的宽度大于对应的各带状导体12ai的宽度。不过,各凹部11ai的宽度也可以比各带状导体12ai的宽度窄,也可以与各带状导体12ai的宽度相等。
39.此外,各带状导体12ai与各凹部11ai的底面的间隔以使各带状导体12ai与设置于各凹部11ai的底面的第二接地导体层132的耦合量为所希望的大小的方式适当调整。
40.在本实施方式中,在沿着各带状导体12ai分别延伸的方向亦即长度方向观察的情况下,各凹部11ai的长度大于在俯视时与该凹部11ai重叠的带状导体12ai的长度(参照图1的(c))。另外,在沿着各带状导体12ai的长度方向观察的情况下,各凹部11ai包含与该凹部
11ai重叠的带状导体12ai(参照图1的(a))。
41.(接地导体层)
42.接地导体层13至少设置于主面112。具体而言,如图1的(b)所示,接地导体层13由第一接地导体层131和第二接地导体层132构成。接地导体层13中的第一接地导体层131是指设置于主面112的部分,第二接地导体层132是指覆盖各凹部11ai的表面的部分。
43.接地导体层13由导体膜构成。在本实施方式中,接地导体层13为铜制。不过,构成接地导体层13的导体并不限定于铜,而能够适当选择。
44.如图1的(b)所示,第一接地导体层131与第二接地导体层132连续地形成,并且也电连接。因此,第一接地导体层131与第二接地导体层132为等电位。
45.(导体柱)
46.导体柱11b1~11b5分别对应于带状导体12a1~12a5。与各带状导体12ai对应的各导体柱11bi在俯视观察主面111的情况下,设置于各带状导体12ai与各凹部11ai重叠的区域(在本实施方式中为一个端部)(参照图1的(a)),且将各带状导体12ai与第二接地导体层132短路(参照图1的(b)所示的导体柱11b2、11b4)。
47.各导体柱11bi通过在设置于基板11中的与各带状导体12ai的一个端部对应的区域的贯通孔的内壁形成导体膜而得到。此外,各导体柱11bi也可以由填充于上述贯通孔的导体构成。
48.此外,在本实施方式中,在俯视观察主面111的情况下,各凹部11ai包含各带状导体12ai。因此,在俯视时,各导体柱11bi位于各凹部11ai的内部。不过,设置各导体柱11bi的位置并不限定于各凹部11ai的内部,也可以是各凹部11ai的外部(即第一接地导体层),也可以是各凹部11ai的外缘(即侧面)上。
49.导体柱11c1、11c2、11c3、11c4分别设置于在俯视时与接地导体图案12b2、12b3、12c2、12c3重叠的区域。导体柱11c1、11c2、11c3、11c4分别将接地导体图案12b2、12b3、12c2、12c3与第一接地导体层131短路。
50.此外,在滤波器装置1中,各导体柱11bi由两个导体柱构成。不过,构成各导体柱11bi的导体柱的数量并未被限定,也可以是一个,也可以是3个以上。另外,构成各导体柱11bi的导体柱的横截面的形状并未限定为圆形。
51.<第一变形例>
52.接下来,参照图2对作为图1所示的滤波器装置1的第一变形例的滤波器装置1a进行说明。图2是滤波器装置1a的剖视图,且是与滤波器装置1的图1的(b)对应的剖视图。此外,为了便于说明,在滤波器装置1a中,对与利用滤波器装置1说明的部件具有相同的功能的部件标注相同的附图标记,并不重复其说明。这在之后说明的各变形例中也是同样的。
53.滤波器装置1a通过基于滤波器装置1来将各凹部11ai的形状从长方体状变更为半管状而得到。本实施方式中的半管状是指通过将横截面为椭圆状的管沿着管的中心轴、且沿着椭圆状的短轴分割成两部分而得到的形状。
54.在滤波器装置1中,由于各凹部11ai为长方体状,因此在各凹部11ai的底面及侧面的边界形成了不连续的角(参照图1的(b))。但是,如本变形例的滤波器装置1a那样,也可以将各凹部11ai的底面与侧面平滑地连接。另外,在滤波器装置1a的另一变形例中,也能够基于滤波器装置1而由圆弧(例如半圆状)构成作为立方体的各凹部11ai的底面。
55.在本变形例中,也能够得到与第一实施方式同样的效果。并且,如本变形例那样,通过将凹部11ai的形状设为半管状,从而与凹部11ai的形状为长方体状的情况相比,能够进一步得到易将凹部11ai的第二接地导体层132的厚度形成为均匀的效果。
56.<第二变形例>
57.接下来,参照图3对作为图1所示的滤波器装置1的第二变形例的滤波器装置1b进行说明。图3的(a)是滤波器装置1b的俯视图。图3的(b)是滤波器装置1b的a-a’剖视图,且是与滤波器装置1的图1的(b)对应的剖视图。
58.滤波器装置1b通过基于滤波器装置1而将各凹部11ai的形状从长方体状变更为在俯视观察主面111的情况下为e字形状而得到。因此,在本变形例中,针对各凹部11ai的形状进行说明。
59.如图3所示,滤波器装置1b的各凹部11ai由第一凹部11ai1、第二凹部11ai2、第三凹部11ai3及第四凹部11ai4构成。
60.第一凹部11ai1、第二凹部11ai2及第三凹部11ai3各自与滤波器装置1的各凹部11ai同样地,为长方体状。不过,第一凹部11ai1、第二凹部11ai2及第三凹部11ai3各自与滤波器装置1的各凹部11ai相比,宽度变窄为约1/5。在此基础上,第一凹部11ai1、第二凹部11ai2及第三凹部11ai3各自配置为成为等间隔。此外,滤波器装置1b的各凹部11ai的宽度与滤波器装置1的各凹部11ai的宽度相等。
61.第四凹部11ai4在俯视观察主面111的情况下,设置于包含各导体柱11bi的区域。第四凹部11ai4以使第一凹部11ai1、第二凹部11ai2及第三凹部11ai3分别连通的方式,配置为其长边方向沿着各带状导体12ai的宽度方向。各凹部11ai的底面中作为包含各导体柱11bi的区域的第四凹部11ai4的底面与主面111的间隔为恒定。
62.此外,在滤波器装置1b中,也能够省略第四凹部11ai4。在该情况下,滤波器装置1b的各凹部11ai由作为3个凹部的第一凹部11ai1、第二凹部11ai2及第三凹部11ai3构成。
63.在本变形例中,也能够得到与第一实施方式同样的效果。并且,如本变形例那样,通过将各凹部11ai分割成多个凹部而构成,从而得到与由一个凹部形成相比容易制造的效果。另外,通过设置多个宽度较窄的凹部,从而能够进一步得到与滤波器装置1相比提高了基板11的强度的效果。此外,在本变形例中,也能够应用上述的第一变形例。由此,能够一并得到通过第一变形例得到的效果。
64.<第三变形例及第四变形例>
65.参照图4对作为图1所示的滤波器装置1的第三变形例的滤波器装置1c进行说明。另外,参照图5对作为滤波器装置1的第四变形例的滤波器装置1d进行说明。图4是滤波器装置1c的剖视图,且是与滤波器装置1中的图1的(b)对应的剖视图。图5是滤波器装置1d的剖视图,且是与滤波器装置1中的图1的(b)对应的剖视图。
66.如图4所示,滤波器装置1c基于滤波器装置1而进一步具备金属制的屏蔽件14。屏蔽件14通过成形金属板(例如冲压成形)而得到。屏蔽件14具有:设置为沿着主面111的顶板、和设置为包围该顶板的侧方的侧壁。顶板与各带状导体12ai分离并覆盖各带状导体12ai。另外,侧壁包围各带状导体12ai的侧方。
67.另外,在构成滤波器装置1c的基板11的主面111,以包围其外缘的方式设置有带状导体12d。带状导体12d通过图4中未图示的导体柱而与第一接地导体层131短路。
68.屏蔽件14的侧壁的下端使用作为连接部件的一个例子的焊料(在图4中未图示)来固定于带状导体12d。不过,连接部件只要是具有导电性、且能够将金属彼此固定的部件即可,并不限定于焊料。作为连接部件的其他例子,可举出银膏。像这样构成的屏蔽件14经由带状导体12d及导体柱而与第一接地导体层131短路。
69.如图5所示,滤波器装置1d基于滤波器装置1而进一步具备屏蔽件15。屏蔽件15具备电介质制的基板15a、呈栅状配置于基板15a的外缘部分的多个导体柱15b、以及导体层15c。
70.导体层15c设置为覆盖基板15a的一对主面中远离基板11的一侧的主面。导体层15c对应于屏蔽件14具备的顶板,与各带状导体12ai分离并覆盖各带状导体12ai。
71.多个导体柱15b分别通过在贯通基板15a的主面彼此的贯通孔的内壁形成导体膜、或者对贯通孔填充导体而得到。多个导体柱15b中邻接的导体柱彼此的中心间隔能够适当确定,但优选确定为能够反射属于规定的通带(例如25ghz频带)的电磁波。以这样的中心间隔配置的多个导体柱作为柱壁发挥功能,与屏蔽件14的侧壁同样地发挥功能。
72.此外,在滤波器装置1d中,作为用于将多个导体柱15b固定于带状导体12d的连接部件,使用了凸块16。不过,连接部件并不限定于凸块16,也可以是焊料,也可以是焊料球。
73.<本发明的其他方式>
74.在本实施方式中,对作为本发明的一个方式的滤波器装置1进行了说明。不过,本发明的一个方式并不限定于滤波器装置1。即,本发明在发明的范围内包含以下进行说明的滤波器装置1的各结构。
75.作为本发明的一个方式的传输线路为构成图1所示的滤波器装置1的一部分的传输线路,具备:包括对置的第一主面111及第二主面112的电介质制的基板11;设置于第一主面111的一个带状导体(这里为带状导体12a2);以及至少设置于第二主面112的接地导体层13。在本传输路径中,在第二主面112形成有一个或多个凹部(这里为凹部11a2),一个或多个凹部在俯视时与带状导体12a2重叠,且表面被接地导体层13的第二接地导体层132覆盖。本传输线路为微带型的传输线路。根据该结构,与由未设置一个或多个凹部的基板、一个带状导体及接地导体层构成的微带型的传输线路相比,能够缩小带状导体与接地导体层之间的间隔。因此,能够缩窄带状导体的宽度,因而在沿着带状导体的宽度方向的情况下,能够将传输线路小型化。另外,在使多个微带型的传输线路并行的情况下,通过作为各传输线路使用像这样构成的微带型的传输线路,能够缩窄邻接的传输线路中的带状导体彼此之间的间隔。
76.另外,本传输线路作为具有根据带状导体12a2的长度而确定的谐振频率的谐振器发挥功能。因此,在本发明的范围内包括一种谐振器,具备:包括对置的第一主面111及第二主面112的电介质制的基板11;设置于第一主面111的一个带状导体(这里为带状导体12a2);以及至少设置于第二主面112的接地导体层13,在第二主面112形成有一个或多个凹部(这里为凹部11a2),一个或多个凹部在俯视时与带状导体12a1重叠,且表面被接地导体层13的第二接地导体层132覆盖。根据该构成,与由未设置一个或多个凹部的基板、一个带状导体及接地导体层构成的微带型的谐振器相比,能够缩小带状导体与接地导体层之间的间隔。因此,能够缩窄带状导体的宽度,因而在沿着带状导体的宽度方向的情况下,能够将谐振器小型化。另外,在将多个微带型的谐振器大致平行配置的情况下,通过作为各谐振器
使用像这样构成的微带型的谐振器,能够缩窄邻接的谐振器的带状导体彼此之间的间隔。
77.另外,作为本发明的一个方式的传输线路组为构成图1所示的滤波器装置1的一部分的传输线路组,具备:包括对置的第一主面111及第二主面112的电介质制的基板11;设置于第一主面111的相互邻接的多个带状导体(这里为带状导体12a2、12a3);以及至少设置于第二主面112的接地导体层13,针对上述多个带状导体(这里为带状导体12a2、12a3)的每一个,在第二主面112形成有一个或多个凹部(这里为凹部11a2、11a3),一个或多个凹部在俯视时与该带状导体12a2重叠,且表面被接地导体层13的第二接地导体层132覆盖。
78.另外,本传输线路组作为具有根据带状导体12a2、12a3的长度而确定的谐振频率的谐振器组发挥功能。因此,在本发明的范围内包括一种谐振器组,具备:包括对置的第一主面111及第二主面112的电介质制的基板11;设置于第一主面111的相互邻接的多个带状导体(这里为带状导体12a2、12a3);以及至少设置于第二主面112的接地导体层13,针对上述多个带状导体(这里为带状导体12a2、12a3)的每一个,在第二主面112形成有一个或多个凹部(这里为凹部11a2、11a3),一个或多个凹部在俯视时与该带状导体12a2重叠,且表面被接地导体层13的第二接地导体层132覆盖。
79.另外,本发明的一个方式不限于被限定为构成滤波器装置1的一部分的传输线路、谐振器、传输线路组及谐振器组,也可以是构成滤波器装置1a及滤波器装置1b、以及后述的滤波器装置2及滤波器装置2a的一部分的传输线路、谐振器、传输线路组及谐振器组。
80.〔第二实施方式〕
81.参照图6对本发明的第二实施方式的滤波器装置2进行说明。图6的(a)是滤波器装置2的俯视图。图6的(b)及图6的(c)是滤波器装置2的剖视图。图6的(b)是沿着图6的(a)所示的a-a’线的截面下的剖视图,图6的(c)是沿着图6的(a)所示的b-b’线的截面下的剖视图。
82.<滤波器装置的结构>
83.如图6的(a)~(c)所示,滤波器装置2具备基板21、导体图案22及接地导体层23。滤波器装置2的基板21、导体图案22及接地导体层23各自分别对应于滤波器装置1的基板11、导体图案12及接地导体层13。因此,以下,对滤波器装置2的结构中与滤波器装置1不同的结构进行说明,省略关于与滤波器装置1通用的结构的说明。
84.(基板)
85.与基板11同样地,基板21为包括对置的主面211及主面212的电介质制的板状部件。主面211及主面212各自分别对应于基板11的主面111及主面112。
86.在本实施方式中,在主面211设置有后述的导体图案22,在主面212设置有后述的凹部21a1~21a5及接地导体层23。不过,导体图案22也可以间接地设置在基板21的主面211侧,接地导体层23也可以间接地设置在基板21的主面212侧。例如,可以在主面211与导体图案22之间、及主面212与接地导体层23之间的至少任一方夹设有导电性低的其他层(例如电介质层)。另外,在基板21的内部设置有后述的导体柱21b1~21b5。
87.(导体图案)
88.与导体图案12同样地,设置于主面211的导体图案22通过将导体膜图案化为规定的形状而得到。导体图案22包括带状导体22a1~22a5、共面线路22b及共面线路22c。
89.带状导体22a1~22a5构成为与滤波器装置1的带状导体12a1~12a5相同。不过,在
与滤波器装置1的各带状导体12ai相比的情况下,各带状导体22ai构成为长度缩短基板21的厚度大小。这是为了后述的各导体柱21bi与各带状导体22ai一起作为双导体线路的信号线发挥功能。
90.共面线路22b、22c由于与滤波器装置1的共面线路12b、12c相同,因此省略其说明。
91.(凹部)
92.设置于主面212的凹部21a1~21a5构成为分别与滤波器装置1的凹部11a1~11a5相同。因此,各凹部21ai对应于对置的各带状导体22ai。不过,与滤波器装置1的各凹部11ai相比,各凹部21ai构成为长度变短。因此,在滤波器装置2中,各带状导体22ai的一个端部从在俯视时与该22ai重叠的凹部21ai突出(参照图6的(a)及图6的(c))。
93.此外,在沿着各带状导体22ai的长度方向观察的情况下(参照图6的(c)),设置各凹部21ai的位置确定为使后述的各导体柱21bi与接近于各导体柱21bi的第二接地导体层232之间的间隔和各带状导体22ai与各凹部21ai的底面之间的间隔为相同程度。更详细而言,设置各凹部21ai的位置确定为使在各导体柱21bi与接近于该导体柱21bi的第二接地导体层232(凹部21ai的侧面中覆盖导体柱21bi侧的侧面的第二接地导体层232)之间产生的耦合量、和在各带状导体22ai与设置于各凹部21ai的底面的第二接地导体层232之间产生的耦合量为相同程度。
94.在本实施方式中,各凹部21ai的形状为长方体状。不过,与各凹部11ai的形状同样地,各凹部21ai的形状能够适当确定。各凹部21ai的形状也可以与滤波器装置1a的各凹部11ai相同,也可以与滤波器装置1b的各凹部11ai相同。
95.(接地导体层)
96.如图6的(b)及图6的(c)所示,与接地导体层13同样地,接地导体层23由第一接地导体层231和第二接地导体层232构成。第一接地导体层231对应于接地导体层13的第一接地导体层131,第二接地导体层232对应于接地导体层13的第二接地导体层132。接地导体层23中的第一接地导体层231是指设置于主面212的部分,第二接地导体层232是指覆盖各凹部21ai的表面的部分。
97.(导体柱)
98.与滤波器装置1的各导体柱11b1~11b5同样地,各导体柱21b1~21b5分别对应于各带状导体22a1~22a5。与各带状导体22ai对应的各导体柱21bi在俯视观察主面211的情况下,设置于各带状导体22ai的一个端部、且是从各凹部21ai突出的一个端部与后述的第一接地导体层231重叠的区域。各导体柱21bi将上述一个端部与第一接地导体层231短路。各导体柱21bi在与接近于该导体柱21bi的第二接地导体层232之间具有规定的耦合量,因此与该第二接地导体层232一起构成双导体线路。
99.像这样在滤波器装置2中,除了各带状导体22ai之外,各导体柱21bi也作为双导体线路的信号线发挥功能,因此能够使各带状导体22ai的长度比滤波器装置1的各带状导体12ai的长度缩短基板21的厚度大小。
100.此外,在本实施方式中,各导体柱21bi由4个导体柱构成。不过,构成各导体柱21bi的导体柱的个数并未被限定。此外,为了减小各带状导体22ai的宽度与各导体柱21bi的有效宽度之差,(1)在构成各导体柱21bi的导体柱彼此分离的情况下,构成各导体柱21bi的导体柱的直径的合计值优选接近于各带状导体22ai的宽度,(2)在构成各导体柱21bi的导体
柱彼此为一体的情况下,各导体柱21bi的宽度(各导体柱11bi的沿着各带状导体22ai的宽度方向的长度)优选接近于各带状导体22ai的宽度。
101.<变形例>
102.参照图7对作为图6所示的滤波器装置2的变形例的滤波器装置2a进行说明。图7是作为滤波器装置2a具备的带状导体之一的带状导体22a3的一个端部的放大俯视图。此外,为了便于说明,在滤波器装置2a中,对与利用滤波器装置2说明的部件具有相同的功能的部件标注相同的附图标记,并不重复其说明。
103.滤波器装置2a通过基于滤波器装置2来变更各导体柱21bi的形状而得到。在图7中,作为各导体柱21bi的一个例子示出了导体柱21b3,但其他导体柱21b1、21b2、21b4、21b5也构成为与导体柱21b3相同。
104.具体而言,滤波器装置2的各导体柱21bi由各导体柱的横截面形状为圆形的4个导体柱构成。相对于此,滤波器装置2a的各导体柱21bi由各导体柱的横截面形状为圆形的8个导体柱构成,且构成为邻接的导体柱间的中心间距离比各导体柱的直径窄。其结果是在沿着各带状导体22ai的宽度方向观察的情况下,滤波器装置2a的各导体柱21bi的宽度与各带状导体22ai的宽度为相同程度。
105.此外,在本实施方式中,各导体柱21bi的宽度为各带状导体22ai的宽度的92.5%。不过,各导体柱21bi的宽度并不限定于此。此外,为了提高各带状导体22ai与各导体柱21bi的连续性,各导体柱21bi的宽度相对于各带状导体22ai的宽度的比例优选为80%以上且120%以下。
106.〔实施例〕
107.参照图8及图9对作为本发明的实施例的滤波器装置1e与滤波器装置1的比较例进行说明。图8是滤波器装置1e的俯视图。图9是表示模拟滤波器装置1e、第一比较例及第二比较例的透射强度的频率依赖性而得到的结果的图。此外,以下,将透射强度的频率依赖性称为透射特性。
108.滤波器装置1e是图3所示的滤波器装置1b的一变形例。滤波器装置1e基于滤波器装置1b来将各凹部11ai从在俯视时看起来像e字形状的凹部变更为两个相互独立的凹部亦即凹部11ai1、11ai2而得到。凹部11ai1、11ai2的形状均为长方体状。此外,设置于滤波器装置1b的各凹部11ai的第四凹部11ai4在滤波器装置1e的各凹部11ai中被省略。此外,凹部11ai1、11ai2的长度与各带状导体12ai的长度一致。
109.在本实施例中,在滤波器装置1e中,采用了以下的设计参数。即,作为构成基板11的电介质采用石英玻璃,作为其相对介电常数采用3.82,作为基板11的厚度采用了400μm。另外,作为各带状导体12ai的长度及宽度,分别采用了1550μm及350μm。另外,作为邻接的带状导体12ai彼此的中心轴彼此的间隔,采用了700μm。另外,作为构成各凹部11ai的凹部11ai1、11ai2的长度、宽度及深度,分别采用了1550μm、100μm及250μm。
110.此外,第一比较例的滤波器装置从滤波器装置1省略了各凹部11ai。因此,在第一比较例中,主面112由平面构成,接地导体层13仅由第一接地导体层131构成。在第一比较例的滤波器装置具备的多个带状导体中,邻接的带状导体彼此配置为如专利文献1的图4那样。另外,第二比较例的滤波器通过基于第一比较例的滤波器装置来在主面111的未设置有各带状导体12ai的区域中邻接的带状导体彼此之间的区域设置凹部而得到。第二比较例的
滤波器装置对应于专利文献1的图1所示的滤波器装置。
111.如滤波器装置1及比较例的滤波器装置那样,多个带状导体分别作为谐振器发挥功能,邻接的带状导体彼此电磁耦合的结构中,已知用式(1)表示谐振器间的耦合系数k。
112.[式1]
[0113][0114]
这里,耦合系数k是表示谐振器间的耦合的强度的指标,耦合系数k越大,表示谐振器间的耦合越强。式(1)中,fh为频率较大的一侧的谐振频率,f
l
为频率较小的一侧的谐振频率。
[0115]
根据图9所示的实施例、第一比较例及第二比较例各自的透射特性得到的耦合系数k分别为0.0854、0.184及0.149。因此,在以使邻接的带状导体12ai彼此产生的耦合的大小为与比较例的滤波器装置相同程度的方式设计的情况下,可知与第一比较例及第二比较例的滤波器装置各自相比,实施例的滤波器装置1e能够缩小邻接的带状导体12ai彼此之间的间隔。即,可知与第一比较例及第二比较例的滤波器装置各自相比,滤波器装置1e能够小型化。
[0116]
〔总结〕
[0117]
本发明的第一方式的滤波器装置具备:电介质制的基板,包括对置的第一主面及第二主面;多个带状导体,设置于上述第一主面侧,且邻接的带状导体彼此电磁耦合;以及接地导体层,至少设置于上述第二主面侧,针对上述多个带状导体的每一个,在上述基板的上述第二主面形成有一个或多个凹部,上述一个或多个凹部在俯视时与该带状导体重叠,且表面被上述接地导体层覆盖。
[0118]
根据上述的结构,与在基板未设置有凹部的滤波器装置(例如,专利文献1的图3所记载的滤波器装置)相比,在以使邻接的带状导体彼此产生的耦合的大小为与以往相同程度的方式设计的情况下,能够缩小邻接的带状导体彼此之间的间隔,因此能够将滤波器装置小型化。这是因为与在基板未设置有凹部的滤波器装置相比,由于多个带状导体的每一个与最接近于各带状导体的接地导体层之间的间隔变窄,所以在该带状导体与该接地导体层之间产生的电力线集中于第一主面的法线方向,不易向第一主面的面内方向扩展。
[0119]
另外,本发明的第二方式的滤波器装置在上述的第一方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:在沿着上述多个带状导体各自延伸的方向亦即长度方向观察的情况下,上述凹部各自的长度大于在上述俯视时与该凹部重叠的带状导体的长度且该凹部包含该带状导体。
[0120]
根据上述的结构,设置于凹部的底面的接地导体层作为构成微带线路的接地导体层具有足够的大小。
[0121]
另外,本发明的第三方式的滤波器装置在上述的第一方式或第二方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:针对上述多个带状导体的每一个,在上述基板的上述第二主面形成有多个凹部,上述多个凹部在俯视时与该带状导体重叠,且表面被上述接地导体层覆盖。
[0122]
根据上述的结构,能够减小设置于基板的凹部的体积,因此能够减少凹部的形成所需的工序数、时间等。
[0123]
另外,本发明的第四方式的滤波器装置在上述的第一方式~第三方式中任一个方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:针对上述多个带状导体的每一个,还具备一个或多个导体柱,上述一个或多个导体柱设置于在上述俯视时该带状导体与该凹部重叠的区域,且将该带状导体与上述接地导体层短路。
[0124]
根据上述的结构,由于能够将带状导体与凹部通过较短的导体柱短路,因此能够实现将电抗抑制为最小限度的单端短带谐振器。
[0125]
另外,本发明的第五方式的滤波器装置在上述的第四方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:在俯视时,上述一个或多个导体柱设置于与上述凹部重叠的区域,上述凹部的底面中包含上述一个或多个导体柱的区域与上述第一主面之间的间隔为恒定。
[0126]
根据上述的结构,一个或多个导体柱仅在凹部的底面与接地导体层短路,因此能够使一个或多个导体柱的形状简单。另外,能够使一个或多个导体柱各自的长度为恒定。
[0127]
另外,本发明的第六方式的滤波器装置在上述的第一方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:将设置于上述第二主面的上述接地导体层作为第一接地导体层,将覆盖上述一个或多个凹部的上述表面的上述接地导体层作为第二接地导体层,针对上述多个带状导体的每一个,该带状导体的一个端部从在俯视时与该带状导体重叠的凹部突出,针对上述多个带状导体的每一个,还具备一个或多个导体柱,上述一个或多个导体柱设置于在俯视时上述一个端部与上述第一接地导体层重叠的区域,且将上述一个端部与上述第一接地导体层短路,上述一个或多个导体柱与上述第二接地导体层中覆盖上述凹部的侧面的第二接地导体层一起构成双导体线路。
[0128]
根据上述的结构,在各带状导体与设置于凹部的底面的第二接地导体层作为双导体线路发挥功能的基础上,一个或多个导体柱与设置于凹部的侧面的第二接地导体层也作为双导体线路发挥功能。因此,第六方式的滤波器装置能够缩短各带状导体的长度方向上的长度,因此能够将滤波器装置在长度方向上也小型化。
[0129]
另外,本发明的第七方式的滤波器装置在上述的第六方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:针对上述多个带状导体的每一个,在沿着与该带状导体延伸的方向相交的方向亦即宽度方向观察的情况下,上述一个或多个导体柱的宽度与该带状导体的宽度为相同程度。
[0130]
根据上述的结构,能够降低在作为双导体线路的信号线发挥功能的带状导体与导体柱的连接点可产生的不连续性,因此能够提高作为双导体线路的功能性。
[0131]
另外,本发明的第八方式的滤波器装置在上述的第一方式~第八方式中的任一个方式的滤波器装置的结构的基础上,采用了如下结构:还具备金属制的屏蔽件,该屏蔽件与上述多个带状导体分离,并覆盖该多个带状导体。
[0132]
根据上述的结构,即使在金属制的物体从第一主面侧接近于多个带状导体那样的情况下,屏蔽件也能够将多个带状导体相对于金属制的物体屏蔽。因此,能够抑制在这样的情况下可产生的滤波器特性的变动。
[0133]
〔附加事项〕
[0134]
本发明并不限定于上述的各实施方式,在权利要求所示的范围内能够进行各种变更,针对将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在
本发明的技术范围内。
[0135]
附图标记说明
[0136]
1、2

滤波器装置;11、21

基板;111、211

主面(第一主面);112、212

主面(第二主面);11a1~11a5、21a1~21a5

凹部;11b1~11b5、11c1~11c4、21b1~21b5、21c1~21c4

导体柱;12、22

导体图案;12a1~12a5、22a1~22a5

带状导体;12b、12c、22b、22c

共面线路;12b1、12c1、22b1、22c1

信号线;12b2、12b3、12c2、12c3、22b2、22b3、22c2、22c3

接地导体图案;13、23

接地导体层;131、231

第一接地导体层;132、232

第二接地导体层。
再多了解一些

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