JP4347770B2 - 受動部品 - Google Patents

Description

本発明は、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚのマイクロ波帯において共振回路を構成する積層型誘電体フィルタ等を含む受動部品に関し、小型化・低背化を図ることができる受動部品に関する。

近年、集積回路（ＩＣ）が高集積化され、ＩＣ自体の小型化が急速に進んでいる。これに伴い、前記ＩＣの周辺に使用されるフィルタ等の受動部品の小型化が進んでいる。前記受動部品の小型化には、誘電体基板を使用した積層型誘電体受動部品が有効である。

従来の受動部品４００は、図１９に示すように、複数の誘電体層（誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１）が積層、焼成一体化された誘電体基板４０２内に２つの１／４波長の共振器を構成する第１及び第２の入力側共振電極４０４ａ及び４０４ｂ並びに第１及び第２の出力側共振電極４０６ａ及び４０６ｂを有するフィルタ部４０８と、第１〜第３のストリップライン４１０、４１２及び４１４を有する非平衡−平衡変換部（以下、便宜的に変換部４１６と記す）と、これらフィルタ部４０８と変換部４１６とを接続するための接続部４１８により構成されている（特許文献１参照）。この従来例では、共振回路を構成するフィルタ部４０８とバランを構成する変換部４１６とが、接続部４１８及び内層アース電極４２０を介して、誘電体基板４０２内で一体化して構成されている。

なお、接続部４１８は、第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された容量電極４２２と、第６の誘電体層Ｓ６の主面に形成された接続電極４２４とを有する。容量電極４２２は、第２の出力側共振電極４０６ｂのほぼ中央部分と第４の誘電体層Ｓ４を挟んで対向し、第２の出力側共振電極４０６ｂとの間で静電容量を形成する。接続電極４２４は、容量電極４２２に対応する位置から変換部４１６における第１のストリップライン４１０の一端に対応する位置まで延在して形成されている。また、接続部４１８は、容量電極４２２と接続電極４２４のほか、接続電極４２４の一端と容量電極４２２とを電気的に接続するビアホール４２６と、接続電極４２４の他端と第１のストリップライン４１０の一端とを電気的に接続するビアホール４２８とを有する。

特開２００３−８７００８号公報

上述した従来の受動部品４００では、誘電体基板４０２を構成する複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１を、例えばテープ状の誘電体薄膜とすることにより、該受動部品４００の電気的特性（挿入損失、Ｑ値等）を確保しながら、小型化・薄型化を図っている。

しかしながら、従来の受動部品４００は、フィルタ部４０８と変換部４１６とのアイソレーションを目的として、フィルタ部４０８と変換部４１６との間に幅広い内層アース電極４２０を形成するようにしている。そのため、従来の受動部品４００においてさらなる小型化・低背化を行おうとすると、共振電極４０４ｂ及び４０６ｂの短絡端側の部分と内層アース電極４２０（ＧＮＤ：グランド）との距離（共振電極４０４ｂ及び４０６ｂの電極面と直交する方向の距離）がきわめて短くなるため、導体損失及び挿入損失が増加し、結局、Ｑ値が減少することが懸念されていた。

本発明は、フィルタ部と変換部とを有する受動部品において、電気的特性を確保しながら、さらなる小型化・低背化を実現することができる受動部品を提供することを目的とする。

第１の本発明に係る受動部品は、アース電極が形成された誘電体基板内に、１以上の共振電極を有するフィルタ部と、非平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と非平衡−平衡変換部とを電気的に接続する接続部とが形成された受動部品において、前記誘電体基板内の前記共振電極の形成面とは別の形成面であって、前記誘電体基板の複数の側面のうち、前記共振電極の開放端と対向する１つの側面寄りに形成され、前記共振電極の開放端との間で静電容量の形成を目的とし、且つ、前記フィルタ部と前記非平衡−平衡変換部とのアイソレーションを目的とした内層アース電極を有し、前記内層アース電極の直下であって、且つ、前記１つの側面寄りの位置に、前記非平衡−平衡変換部が形成され、前記共振電極の短絡端側部分の直下に、前記内層アース電極が形成されていないことを特徴とする。

第２の本発明に係る受動部品は、アース電極が形成された誘電体基板内に、１以上の共振電極を有するフィルタ部と、非平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と非平衡−平衡変換部とを電気的に接続する接続部とが形成された受動部品において、前記誘電体基板内の前記共振電極の形成面とは別の形成面であって、前記誘電体基板の複数の側面のうち、前記共振電極の開放端と対向する１つの側面寄りに形成され、前記共振電極の開放端との間で静電容量の形成を目的とした第１の内層アース電極と、前記誘電体基板内の前記共振電極の形成面及び前記第１の内層アース電極の形成面とは別の形成面であって、前記１つの側面寄りに形成され、前記フィルタ部と前記非平衡−平衡変換部とのアイソレーションを目的とした第２の内層アース電極とを有し、前記第１の内層アース電極の直下であって、且つ、前記１つの側面寄りの位置に、前記第２の内層アース電極を間に挟んで前記非平衡−平衡変換部が形成され、前記共振電極の短絡端側部分の直下に、前記第１及び第２の内層アース電極が形成されていないことを特徴とする。

これにより、フィルタ部と非平衡−平衡変換部とのアイソレーションを目的として、フィルタ部と非平衡−平衡変換部との間に幅広い内層アース電極を形成する必要がなくなり、内層アース電極は、共振電極の開放端との間で静電容量を形成する程度の大きさであればよい。つまり、共振電極の短絡端側の部分の直下には、フィルタ部と非平衡−平衡変換部とのアイソレーションを目的とした内層アース電極は存在しなくなる。

従って、本発明に係る受動部品において、さらなる小型化・低背化設計を行っても、共振電極の短絡端側の部分と内層アース電極とが近接するということがないため、小型化、低背化に伴う導体損失及び挿入損失の増加とＱ値の減少とを抑制することができる。

このように、本発明に係る受動部品は、所望の電気的特性（挿入損失、Ｑ値等）を確保しつつ小型化・低背化を実現することができる。

そして、上述した発明においては、前記非平衡−平衡変換部は、１つの非平衡伝送線路と、２つの平衡伝送線路とを有し、前記非平衡伝送線路の一端は、前記接続部を介して前記フィルタ部と電気的に接続され、前記２つの平衡伝送線路は、各一端がそれぞれ平衡入出力端子に接続され、各他端が共通電極に接続されていてもよい。この場合、前記共振電極の短絡端側の部分と前記共通電極との間に誘電体のみが存在するようにしてもよい。また、前記共通電極が直流電圧が供給されるＤＣ端子であってもよい。

前記接続部は、前記共振電極と誘電体を挟んで対向し、該共振電極との間で静電容量を形成する容量電極と、前記容量電極に対応する位置から前記非平衡−平衡変換部における前記非平衡伝送線路の一端に対応する位置まで延在して形成された接続電極と、前記容量電極と前記接続電極とを電気的に接続するビアホールと、前記非平衡伝送線路の一端と前記接続電極とを電気的に接続するビアホールとを有するようにしてもよい。

あるいは、前記接続部は、前記共振電極と誘電体を挟んで対向し、該共振電極との間で静電容量を形成する容量電極と、前記容量電極の直下に位置する前記非平衡伝送線路の一端とを電気的に接続するビアホールとを有するようにしてもよい。

これら接続部の構成によって、前記内層アース電極の直下に、前記非平衡−平衡変換部を形成したり、前記第１の内層アース電極の直下に、前記第２の内層アース電極を間に挟んで前記前記非平衡−平衡変換部を形成することが可能となる。なお、誘電体基板内に形成される複数の電極と電気的に接続された１以上の端子を、誘電体基板の下面のみ、あるいは側面に導出するようにしてもよい。これにより、受動部品の回路基板への実装が容易となる。

以上説明したように、本発明に係る受動部品によれば、フィルタ部と変換部とを有する受動部品において、電気的特性を確保しながら、さらなる小型化・低背化を実現することができる。

以下、本発明に係る受動部品のいくつかの実施の形態例を図１〜図１８を参照しながら説明する。

まず、第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａは、図１に示すように、複数の誘電体層（誘電体層Ｓ１〜Ｓ８：図２参照）が積層、焼成一体化された誘電体基板１２を有する。誘電体基板１２の６つの外周面（誘電体基板１２を構成する第１〜第４の側面１４ａ〜１４ｄ、上面１４ｅ、底面１４ｆ）のうち、第１の側面１４ａには、非平衡入出力端子１６と、第１の平衡入出力端子１８ａと、１つのＮＣ端子（誘電体基板１２内の電極に接続されていない端子）２０が形成されている。

第１の側面１４ａに対向する第２の側面１４ｂには、第２の平衡入出力端子１８ｂと、２つのＮＣ端子（誘電体基板内の電極に接続されていない端子）２２及び２４が形成されている。

誘電体基板１２の上面１４ｅ、底面１４ｆ、第３の側面１４ｃ及び第４の側面１４ｄにはそれぞれアース電極２６ａ〜２６ｄが形成され、特に、上面１４ｅ及び底面１４ｆに形成されたアース電極２６ａ及び２６ｂは、各端子と絶縁をとるための領域（電極が形成されていない部分）が確保されている。

誘電体基板１２内には、図２に示すように、フィルタ部３０と、第３の側面１４ｃ寄りに形成された非平衡−平衡変換部（以下、便宜的に変換部３２と記す）と、これらフィルタ部３０と変換部３２とを電気的に接続するための接続部３４とが形成されている。

誘電体基板１２は、上から順に、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８が積み重ねられて構成されている。これら第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８は１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

フィルタ部３０と変換部３２とは、誘電体基板１２上、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８の積層方向の上下に分離された領域にそれぞれ形成されている。例えば、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８の積層方向のうち、その上部にはフィルタ部３０が形成され、前記積層方向のうち、その下部には変換部３２が形成され、両者間に接続部３４が形成されている。

フィルタ部３０は、２つの１／４波長の共振器（第１及び第２の共振器３６ａ及び３６ｂ）を有する。第１の共振器３６ａは、第３の誘電体層Ｓ３の主面に形成された第１の共振電極３８ａにて構成され、第２の共振器３６ｂは、同じく第３の誘電体層Ｓ３の主面に形成された第２の共振電極３８ｂにて構成される。これら第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの各短絡端は、第４の側面１４ｄに形成されたアース電極２６ｄ（図３参照）に接続されている。

また、第２の誘電体層Ｓ２の主面には、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの各開放端と対向する内層アース電極４０と、第１の共振器３６ａと第２の共振器３６ｂ間の結合度を調整するための結合調整電極４２とが形成されている。第４の誘電体層Ｓ４の主面には、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの各開放端と対向する内層アース電極４４が形成されている。

一方、変換部３２は、第６の誘電体層Ｓ６の主面に形成された第１のストリップライン（非平衡伝送線路）４６と、第７の誘電体層Ｓ７の主面に形成された第２及び第３のストリップライン（一対の平衡伝送線路）４８及び５０とを有する。

第１のストリップライン４６は、一端５２と他端５４とが互いに隣接し、かつ、一端５２から他端５４に向けてほぼ渦巻状あるいは蛇行状に形成され、ほぼ左右対称の形状を有する。

第２のストリップライン４８は、一端５６から第１の平衡入出力端子１８ａに向かって渦巻状あるいは蛇行状に形成された形状を有し、第３のストリップライン５０は、一端５８から第２の平衡入出力端子１８ｂに向かって渦巻状あるいは蛇行状に形成された形状を有する。これら第２及び第３のストリップライン４８及び５０は、左右対称に配置されている。

第２のストリップライン４８の一端５６と第３のストリップライン５０の一端５８は共に、第７及び第８の誘電体層Ｓ７及びＳ８を貫通するビアホール６０及び６２を介して底面のアース電極２６ｂに電気的に接続されている。

他方、接続部３４は、第４の誘電体層Ｓ５の主面に形成された容量電極６４と、第５の誘電体層Ｓ６の主面に形成された接続電極６６とを有する。容量電極６４は、第２の共振電極３８ｂのほぼ中央部分と第３の誘電体層Ｓ３を挟んで対向し、第２の共振電極３８ｂとの間で静電容量を形成する。接続電極６６は、容量電極６４に対応する位置から変換部３２における第１のストリップライン４６の一端５２に対応する位置まで延在して形成されている。

接続部３４は、容量電極６４と接続電極６６のほか、接続電極６６の一端と容量電極６４とを電気的に接続するビアホール６８と、接続電極６６の他端と第１のストリップライン４６の一端５２とを電気的に接続するビアホール７０とを有する。

このようなことから、フィルタ部３０と変換部３２との間に形成された内層アース電極４４は、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの開放端との間で静電容量を形成する目的と、フィルタ部３０と変換部３２との間でアイソレーションを確保する目的で形成された内層アース電極として機能する。

ここで、比較例に係る受動部品３００と上述した第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａとを比較して説明する。

比較例に係る受動部品３００は、図４に示すように、共振電極３８ｂの中央部分の直下に変換部３２を形成するようにしている。そのため、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの開放端との間で静電容量を形成するための内層アース電極４４とは別にフィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的とした内層アース電極１０２を形成し、さらに、この内層アース電極１０２を幅広く形成するようにしている。

そのため、比較例に係る受動部品３００において、さらなる小型化・低背化を行おうとすると、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの短絡端側の部分と内層アース電極１０２（ＧＮＤ：グランド）との距離（共振電極３８ａ及び３８ｂの電極面と直交する方向の距離）ｄｇ１がきわめて短くなるため、導体損失及び挿入損失が増加し、結局、Ｑ値が減少することが懸念される。

しかし、第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａは、誘電体基板１２内に、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの開放端との静電容量の形成及びフィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的とした内層アース電極４４の直下に、変換部３２を形成するようにしている。

そのため、フィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的として、フィルタ部３０と変換部３２との間に幅広い内層アース電極を形成する必要がなくなり、内層アース電極４４は、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの開放端との間で静電容量を形成する程度の大きさであればよい。つまり、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの短絡端側の部分の直下には、フィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的とした内層アース電極は存在しなくなる。結果的に、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの短絡端側の部分とＧＮＤ間の距離（共振電極３８ａ及び３８ｂの電極面と直交する方向の距離）ｄｇ２は、共振電極３８ａ及び３８ｂの短絡端側の部分と底面のアース電極２６ｂ間の距離にほかならず、比較例に係る受動部品３００における距離ｄｇ１よりも大きい（ｄｇ２＞ｄｇ１）。

従って、第１の実施の形態において、さらなる小型化・低背化設計を行っても、共振電極３８ａ及び３８ｂの短絡端側の部分と内層アース電極とが近接するということがないため、小型化、低背化に伴う導体損失及び挿入損失の増加とＱ値の減少とを抑制することができる。

このように、第１の実施の形態においては、所望の電気的特性（挿入損失、Ｑ値等）を確保しつつ小型化・低背化を実現することができる。

また、この第１の実施の形態では、接続部３４として、容量電極６４、接続電極６６、ビアホール６８及び７０を有するようにしたので、内層アース電極４４の直下に、変換部３２を形成することが可能となり、上述した効果を確実に得ることができる。

次に、第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂについて図５及び図６を参照しながら説明する。

この第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂは、図５及び図６に示すように、上述した第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、フィルタ部３０と変換部３２間に、共振電極３８ａ及び３８ｂの開放端との静電容量の形成を目的とした第１の内層アース電極７２と、フィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的とした第２の内層アース電極７４とが形成されている点と、接続部３４に接続電極６６が存在しない点で異なる。

すなわち、第１の内層アース電極７２は、第４の誘電体層Ｓ４の主面のうち、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの各開放端と対向する位置に形成され、第２の内層アース電極７４は、第５の誘電体層Ｓ５の主面のうち、第１の内層アース電極７２と対向する位置に形成されている。

また、接続部３４は、第４の誘電体層Ｓ４の主面のうち、第２の共振電極３８ｂと対向する位置に形成された容量電極６４と、該容量電極６４と変換部３２における第１のストリップライン４６の一端５２とを電気的に接続するビアホール７６とを有する。

具体的には、第１の内層アース電極７２のうち、第２の共振電極３８ｂと対向する部分に切欠き７８が形成されており、容量電極６４の一部がこの切欠き７８内に形成されている。なお、切欠き７８の奥行き端の位置は、第２の共振電極３８ｂの開放端に対応する位置よりも短絡端寄りに位置されている。従って、第１の内層アース電極７２に切欠き７８が形成されていても、第２の共振電極３８ｂの開放端との間で特性向上のための静電容量が形成される。また、第２の内層アース電極７４には、ビアホール７６との間で電気的な絶縁を確保するための領域（電極が形成されていない領域）が形成されている。

この第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂにおいても、上述した第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａと同様に、さらなる小型化・低背化設計を行っても、共振電極３８ａ及び３８ｂの短絡端側の部分と内層アース電極とが近接するということがないため、小型化、低背化に伴う導体損失及び挿入損失の増加とＱ値の減少とを抑制することができる。

特に、接続部３４として、第２の共振電極３８ｂと第３の誘電体層Ｓ３を挟んで対向し、かつ、該第２の共振電極３８ｂとの間で静電容量を形成する容量電極６４と、容量電極６４の直下に位置する第１のストリップライン４６の一端５２とを電気的に接続するビアホール７６とを有するようにしたので、第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａの場合と異なり、接続電極６６を省略することができ、第１の内層アース電極７２及び第２の内層アース電極７４が誘電体層を挟んで積層される構成であっても、全体的な厚みが増加するということがなく、第１の実施の形態と同様に低背化において有利となる。

もちろん、この第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂにおける接続部３４の構成を、第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａに採用してもよいし、第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａにおける接続部３４の構成を、第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂに採用するようにしてもよい。

次に、第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂの２つの実施例について図７〜図９を参照しながら説明する。

まず、実施例１に係る受動部品２００Ａは、図７に示すように、複数の誘電体層（Ｓ１〜Ｓ１２：図８参照）が積層、焼成一体化された誘電体基板１２を有する。誘電体基板１２の外周面のうち、底面１４ｆにのみ、６つの端子（非平衡入出力端子１６、第１の平衡入出力端子１８ａ、第２の平衡入出力端子１８ｂ、ＤＣ入力端子８０、アース端子８２及び８４）が露出して形成され、４つの側面１４ａ〜１４ｄ及び上面１４ｅには誘電体のみが形成されている。

誘電体基板１２内には、図８に示すように、３つの共振器（第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃ）を有するフィルタ部３０と、第３の側面１４ｃ寄りに形成された第１〜第３のストリップライン４６、４８、５０を有する変換部３２と、これらフィルタ部３０と変換部３２とを接続するための接続部３４とが形成されている。

誘電体基板１２は、上から順に、第１の誘電体層Ｓ１〜第１２の誘電体層Ｓ１２が積み重ねられて構成されている。これら第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２は１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

フィルタ部３０と変換部３２とは、誘電体基板１２上、誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２の積層方向の上下に分離された領域にそれぞれ形成されている。例えば、誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２の積層方向のうち、その上部にはフィルタ部３０が形成され、前記積層方向のうち、その下部には変換部３２が形成され、両者間に接続部３４が形成されている。

第２の誘電体層Ｓ２の主面、第９の誘電体層Ｓ９の主面並びに第１１の誘電体層の主面にはそれぞれ幅広の内層アース電極８６、８８並びに９０が形成されている。

また、第１０の誘電体層Ｓ１０の主面には幅広のＤＣ電極９２が形成され、該ＤＣ電極９２は、ビアホール９４を介して、ＤＣ入力端子８０と電気的に接続されている。この場合、内層アース電極８８は、変換部３２における第１〜第３のストリップライン４６、４８、５０とＤＣ電極９２とを電気的に分離し、内層アース電極９０は、５つの端子１６、１８ａ、１８ｂ、８０、８２、８４とＤＣ電極９２とを電気的に分離する。

第４の誘電体層Ｓ４の一主面には、それぞれ１／４波長の第１〜第３の共振器を構成する第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃが、第１及び第２の側面１４ａ及び１４ｂに平行に形成されている。

これらの第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃは、第４の側面１４ｄ寄りの位置にあって、第３及び第４の側面１４ｃ及び１４ｄに平行して形成された短絡電極９６を介してそれぞれ電気的に接続されている。短絡電極９６は、２つのビアホール９８及び１００を介して、内層アース電極８６、８８及び９０並びにアース端子８２及び８４と電気的に接続されている。

これにより、各共振電極３８ａ〜３８ｂのうち、第４の側面１４ｄ側の端部は短絡端部９６ａ〜９６ｃをそれぞれ構成し、第３の側面１４ｃ側の端部は開放端部１０２ａ〜１０２ｃをそれぞれ構成する。

また、第３の誘電体層Ｓ３の主面のうち、第３の側面１４ｃ寄りの位置には、内層アース電極４０が形成され、第５の誘電体層Ｓ５の主面のうち、第３の側面１４ｃ寄りの位置には、内層アース電極７２が形成されている。これらの内層アース電極４０及び７２は、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃの開放端部１０２ａ〜１０２ｃを挟むように重なり合って形成されている。そのため、第１〜第３の共振電極の各開放端と内層アース電極４０との間及び各開放端と内層アース電極７２との間で、静電容量が形成される。

さらに、第６の誘電体層Ｓ６の一主面のうち、第３の側面１４ｃ寄りの位置には、フィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的とした内層アース電極７４が形成されている。

これら内層アース電極４０、７２及び７４は、図８及び図９に示すように、第３の側面１４ｃ寄りに形成された２つのビアホール１０４及び１０６を介してそれぞれ電気的に接続されている。

また、内層アース電極７４、８８、９０は、前記ビアホール１０４及び１０６よりも誘電体基板１２の中央部分寄りの位置に形成された２つのビアホール１０８及び１１０を介してそれぞれ電気的に接続されている。

さらに、内層アース電極９０はビアホール１１２及び１１４を介してそれぞれアース端子８２及び８４に接続されている。

また、第４の誘電体層Ｓ４の主面には、リード電極１１６が、第１の共振電極３８ａの中央部分から引き出されて形成されている。リード電極１１６のうち、第１の側面１４ａと第４の側面１４ｄとのコーナ部分に形成される終端部１１８は、ビアホール１２０を介して第１２の誘電体層Ｓ１２に形成された非平衡入出力端子１６と電気的に接続されている。

第３の誘電体層Ｓ３の主面には、上述した内層アース電極４０のほかにも、該主面の中央部分において、第２の共振器（第２の共振電極３８ｂ）及び第３の共振器（第３の共振電極３８ｃ）間の結合度を調整するための結合調整電極１２２が形成されている。

また、第５の誘電体層Ｓ５の主面には、上述した内層アース電極７２のほかにも、該主面の中央部分において、第１の共振器（第１の共振電極３８ａ）及び第２の共振器（第２の共振電極３８ｂ）間の結合度を調整するための結合調整電極１２４が形成されている。

一方、第７の誘電体層Ｓ７の一主面のうち、第３の側面１４ｃ寄りの位置には、変換部３２を構成する第１のストリップライン４６が形成されている。この第１のストリップライン４６は、一端５２から渦巻き状に展開され、さらに、一端５２と線対称の位置（第１及び第２の平衡入出力端子１８ａ及び１８ｂを結ぶ線分の２等分線ｍを基準とした線対称の位置）に配された他端５４に向かって渦巻き状に収束するような形状とされている。

第８の誘電体層Ｓ８の一主面には、変換部３２を構成する第２及び第３のストリップライン４８及び５０が形成されている。第２のストリップライン４８は、上述した第１のストリップライン４６の一端５２に対応する一端５６から、当該第８の誘電体層Ｓ８のうち、第１の平衡入出力端子１８ａに対向する位置に向かって渦巻き状に展開された形状を有し、第３のストリップライン５０は、上述した第１のストリップライン４６の他端５４に対応する一端５８から、当該第８の誘電体層Ｓ８のうち、第２の平衡入出力端子１８ｂに対向する位置に向かって渦巻き状に展開された形状を有する。

第２及び第３のストリップライン４８及び５０は、その渦巻き状の形状が互いに線対称（前記２等分線ｍを基準とした線対称）とされ、各物理長がほぼ同一とされている。

他方、接続部３４は、第５の誘電体層Ｓ５の主面のうち、第３の共振電極３８ｃと対向する位置に形成された容量電極６４と、該容量電極６４と変換部３２における第１のストリップライン４６とを電気的に接続するビアホール７６とを有する。

具体的には、内層アース電極７２のうち、第３の共振電極３８ｃと対向する部分に切欠き７８が形成されており、容量電極６４の一部がこの切欠き７８内に形成されている。従って、第３の共振電極３８ｃと容量電極６４とは、第４の誘電体層Ｓ４を挟んで容量結合される。なお、切欠き７８の奥行き端の位置は、第３の共振電極３８ｃの開放端に対応する位置よりも短絡端部９６ｃ寄りに位置されている。従って、内層アース電極７２に切欠き７８が形成されていても、第３の共振電極３８ｃの開放端との間で特性向上のための静電容量が形成される。

第６の誘電体層Ｓ６の主面に形成された内層アース電極７４には、ビアホール７６との間で電気的な絶縁を確保するための領域（電極が形成されていない領域）が形成されている。

そして、第１のストリップライン４６のうち、一端５２あるいは一端５２の近傍位置（接続位置１２６）において、上述した容量電極６４がビアホール７６を介して電気的に接続されている。

また、第２のストリップライン４８の他端１２８あるいは該他端１２８の近傍位置（接続位置１３０）において、ビアホール１３２を介して、第２のストリップライン４８と第１の平衡入出力端子１８ａとが電気的に接続され、第３のストリップライン５０の他端１３４あるいは該他端１３４の近傍位置（接続位置１３６）において、ビアホール１３８を介して、第３のストリップライン５０と第２の平衡入出力端子１８ｂとが電気的に接続されている。

さらに、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された内層アース電極８８のうち、第３の側面１４ｃ寄りの部分には、２つの電気的に絶縁された領域がそれぞれ形成されている。そして、第２のストリップライン４８の一端５６あるいは該一端５６の近傍位置（接続位置１４０）とＤＣ電極９２とが、前記２つの絶縁された領域のうち、第２の側面１４ｂ寄りの領域を貫通するビアホール１４２を介して電気的に接続されている。また、第３のストリップライン５０の一端５８あるいは該一端５８の近傍位置（接続位置１４４）とＤＣ電極９２とが、前記２つの絶縁された領域のうち、第１の側面１４ａ寄りの領域を貫通するビアホール１４６を介して電気的に接続されている。

これにより、図１０に示すように、ＤＣ入力端子８０を介して、第２及び第３のストリップライン４８及び５０にＤＣ電源が接続される。また、ＤＣ電極９２は、内層アース電極８８及び９０（ＧＮＤ）との間で容量Ｃが形成されたものとなる。

ここで、１つの実験例を図１１に示す。この実験例は、実施例１に係る受動部品２００Ａ（図７〜図９参照）と比較例１に係る受動部品３００Ａ（図１２及び図１３参照）とについて、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃとこれら共振電極３８ａ〜３８ｃに対向する内層アース電極との間隔ｄ（図９及び図１３参照）に対する挿入損失αを調べたものである。この場合、受動部品２００Ａ、３００Ａの厚みＷ（図９及び図１３参照）は同一としている。

比較例１に係る受動部品３００Ａは、実施例１に係る受動部品２００Ａとほぼ同様の構成を有しているが、図１２及び図１３に示すように、第３の共振電極３８ｃの中央部分の直下に変換部３２を形成するようにしている。そのため、第１及び第２の共振電極３８ａ及び３８ｂの開放端との間で静電容量を形成するための内層アース電極７２とは別にフィルタ部３０と変換部３２とのアイソレーションを目的とした内層アース電極１０２を形成し、さらに、この内層アース電極１０２を幅広く形成するようにしている。なお、実施例１に係る受動部品２００Ａと同じ構成要素については、同じ参照符号を付して説明する。

この場合、図１１に示す間隔ｄの定義は以下の通りである。実施例１における間隔ｄは、図９に示す実施例１に係る受動部品２００Ａにおいて、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃと内層アース電極８８との間隔で定義される。一方、比較例１における間隔ｄは、図１３において、受動部品３００Ａの第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃと内層アース電極１０２との間隔で定義される。

なお、間隔ｄは、誘電体基板１２を構成する第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２（図８及び図１２参照）の個々の厚みを調整することにより変化させることができる。なお、上記した受動部品２００Ａ及び３００Ａのフィルタ部３０は、中心周波数が２．５ＧＨｚのフィルタである。

図１１において、間隔ｄを減少させると挿入損失αが増加する。これは、間隔ｄの減少に伴って導体損失が増加することによるものである。挿入損失αが増加するとＱ値も減少する。

ここで、実施例１はｄ＝０．４２ｍｍ、α＝−１．４ｄＢの特性Ａであり、比較例１はｄ＝０．１８ｍｍ、α＝−１．９ｄＢの特性Ｂである。つまり、比較例１（特性Ｂ）の挿入損失αは、実施例１（特性Ａ）の挿入損失αよりも大きい。この結果より、比較例１に係る受動部品３００Ａにおいて、厚さＷ及び間隔ｄを減少させて、さらなる小型化・低背化を行おうとすると、挿入損失αがさらに増加して、所望の電気的特性を確保することができなくなることが予想される。

これに対して、実施例１（特性Ａ）では、比較例１（特性Ｂ）よりも挿入損失αが低い。そのため、間隔ｄを、例えば、０．４２ｍｍから比較例１（特性Ｂ）の０．１８ｍｍにまで減少させることが可能である。すなわち、間隔ｄ及び厚みＷを６０％減少させることができる。

実施例１（特性Ａ）においては、図９に示すように、間隔ｄを、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃと内層アース電極８８との間隔としている。これにより、比較例１（特性Ｂ）と比較して、挿入損失αが低く、さらなる小型化・低背化を実現することができる受動部品２００Ａを得ることができる。

また、容量電極６４が第３の共振電極３８ｃの開放端寄りに対向して形成されているので、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃの各短絡端部９６ａ〜９６ｃと内層アース電極８８間には、電気的特性を低下させるような電極は存在しない。これにより、所望の電気的特性を有する小型化・低背化された受動部品２００Ａを得ることができる。

次に、実施例２に係る受動部品２００Ｂについて、図１４〜図１６を参照しながら説明する。

実施例２に係る受動部品２００Ｂは、上述した実施例１に係る受動部品２００Ａとほぼ同様の構成を有するが、図１４に示すように、６つの端子（非平衡入出力端子１６、第１及び第２の平衡入出力端子１８ａ及び１８ｂ、ＤＣ入力端子８０、アース端子８２及び８４）が、第１〜第４の側面１４ａ〜１４ｄの上下方向に形成されている点で異なる。なお、実施例１に係る受動部品２００Ａと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明する。

この実施例２に係る受動部品２００Ｂは、具体的には、第１の側面１４ａに非平衡入出力端子１６と第２の平衡入出力端子１８ｂが形成され、第２の側面１４ｂにＤＣ入力端子８０と第１の平衡入出力端子１８ａが形成され、第３及び第４の側面１４ｃ及び１４ｄにそれぞれアース端子８２及び８４が形成されている。

この実施例２に係る受動部品２００Ｂにおいて、誘電体基板１２内に構成されるほとんどの回路素子は、図１５に示すように、複数のビアホールを介さずに、第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２に形成される配線パターンにより、上述した６つの端子（１６、１８ａ、１８ｂ、８０、８２及び８４）と電気的に直接接続されている。

具体的には、内層アース電極８６、８８及び９０は、アース端子８２及び８４と電気的に接続され、内層アース電極４０、７２及び７４はアース端子８２に電気的に接続されている。また、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃの各短絡端部９６ａ〜９６ｃはアース端子８４に電気的に接続されている。

さらに、第４の誘電体層Ｓ４において、リード電極１１６は非平衡入出力端子１６と電気的に接続されている。また、第２及び第３のストリップライン４８及び５０は、第１及び第２の平衡入出力端子１８ａ及び１８ｂと電気的に接続されている。また、ＤＣ電極９２は、ＤＣ入力端子８０と電気的に接続されている。

ところで、比較例２に係る受動部品３００Ｂは、図１７及び図１８に示すように、比較例１に係る受動部品３００Ａ（図１２及び図１３参照）と同様に、さらなる小型化・低背化を行なおうとしたときに、間隔ｄが近づきすぎて挿入損失が増加することが懸念された。なお、比較例２に係る受動部品３００Ｂについても、実施例２に係る受動部品２００Ｂと同一の構成要素については、同一の参照符号を付している。

これに対して、実施例２に係る受動部品２００Ｂでは、図１４〜図１６に示すように、実施例１に係る受動部品２００Ａ（図７〜図９参照）と同様に、誘電体基板１２内において、変換部３２を構成する第１〜第３のストリップライン４６、４８及び５０を、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃの開放端寄りに対向させ、第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃの短絡端部９６ａ〜９６ｃと内層アース電極８８とを対向させるようにしている。

そのため、実施例２に係る受動部品２００Ｂにおいても、間隔ｄが第１〜第３の共振電極３８ａ〜３８ｃと内層アース電極８８との間隔となるため、挿入損失の増加とＱ値の減少とを抑制することができる。これにより、電気的特性を確保しながら、さらなる小型化・低背化が可能な受動部品２００Ｂを実現することができる。

なお、本発明に係る受動部品は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

第１の実施の形態に係る受動部品を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る受動部品を示す分解斜視図である。 第１の実施の形態に係る受動部品を示す断面図である。 比較例に係る受動部品を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る受動部品を示す分解斜視図である。 第２の実施の形態に係る受動部品を示す断面図である。 実施例１に係る受動部品を示す斜視図である。 実施例１に係る受動部品を示す分解斜視図である。 実施例１に係る受動部品を示す断面図である。 ＤＣ入力端子と変換部との接続関係を示す回路図である。 間隔ｄを変化させた際の挿入損失αの変化を示す特性図である。 比較例１に係る受動部品を示す分解斜視図である。 比較例１に係る受動部品を示す断面図である。 実施例２に係る受動部品の斜視図である。 実施例２に係る受動部品を示す分解斜視図である。 実施例２に係る受動部品を示す断面図である。 比較例２に係る受動部品を示す分解斜視図である。 比較例２に係る受動部品を示す断面図である。 従来の受動部品を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ、２００Ａ、２００Ｂ…受動部品
１２…誘電体基板 １６…非平衡入出力端子
１８ａ及び１８ｂ…第１及び第２の平衡入出力端子
３０…フィルタ部 ３２…変換部
３４…接続部 ３８ａ〜３８ｂ…第１〜第３の共振電極
４４、７２、７４…内層アース電極 ６４…容量電極
６６…接続電極 ６８、７０、７６…ビアホール

Claims (7)

1. アース電極が形成された誘電体基板内に、１以上の共振電極を有するフィルタ部と、非平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と非平衡−平衡変換部とを電気的に接続する接続部とが形成された受動部品において、
   前記誘電体基板内の前記共振電極の形成面とは別の形成面であって、前記誘電体基板の複数の側面のうち、前記共振電極の開放端と対向する１つの側面寄りに形成され、前記共振電極の開放端との間で静電容量の形成を目的とし、且つ、前記フィルタ部と前記非平衡−平衡変換部とのアイソレーションを目的とした内層アース電極を有し、
   前記内層アース電極の直下であって、且つ、前記１つの側面寄りの位置に、前記非平衡−平衡変換部が形成され、
   前記共振電極の短絡端側部分の直下に、前記内層アース電極が形成されていないことを特徴とする受動部品。
2. アース電極が形成された誘電体基板内に、１以上の共振電極を有するフィルタ部と、非平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と非平衡−平衡変換部とを電気的に接続する接続部とが形成された受動部品において、
   前記誘電体基板内の前記共振電極の形成面とは別の形成面であって、前記誘電体基板の複数の側面のうち、前記共振電極の開放端と対向する１つの側面寄りに形成され、前記共振電極の開放端との間で静電容量の形成を目的とした第１の内層アース電極と、
   前記誘電体基板内の前記共振電極の形成面及び前記第１の内層アース電極の形成面とは別の形成面であって、前記１つの側面寄りに形成され、前記フィルタ部と前記非平衡−平衡変換部とのアイソレーションを目的とした第２の内層アース電極とを有し、
   前記第１の内層アース電極の直下であって、且つ、前記１つの側面寄りの位置に、前記第２の内層アース電極を間に挟んで前記非平衡−平衡変換部が形成され、
   前記共振電極の短絡端側部分の直下に、前記第１及び第２の内層アース電極が形成されていないことを特徴とする受動部品。
3. 請求項１又は２記載の受動部品において、
   前記非平衡−平衡変換部は、１つの非平衡伝送線路と、一対の平衡伝送線路とを有し、
   前記非平衡伝送線路の一端は、前記接続部を介して前記フィルタ部と電気的に接続され、
   前記一対の平衡伝送線路は、各一端がそれぞれ対応する平衡入出力端子に接続され、各他端が共通電極に接続されていることを特徴とする受動部品。
4. 請求項３記載の受動部品において、
   前記共振電極の短絡端側の部分と前記共通電極との間に誘電体のみが存在することを特徴とする受動部品。
5. 請求項３記載の受動部品において、
   前記共通電極が直流電圧が供給されるＤＣ端子であることを特徴とする受動部品。
6. 請求項３記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   前記共振電極と誘電体を挟んで対向し、該共振電極との間で静電容量を形成する容量電極と、
   前記容量電極に対応する位置から前記非平衡−平衡変換部における前記非平衡伝送線路の一端に対応する位置まで延在して形成された接続電極と、
   前記容量電極と前記接続電極とを電気的に接続するビアホールと、
   前記非平衡伝送線路の一端と前記接続電極とを電気的に接続するビアホールとを有することを特徴とする受動部品。
7. 請求項３記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   前記共振電極と誘電体を挟んで対向し、該共振電極との間で静電容量を形成する容量電極と、
   前記容量電極の直下に位置する前記非平衡伝送線路の一端とを電気的に接続するビアホールとを有することを特徴とする受動部品。

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