CN102668734B - 电路模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使用在不改变与其他电路元件的耦合状态及其他电容的值的情况下能独立地仅对规定电容的电容值进行调节的内置有电容的多层基板的电路模块。电路模块（10）由内置有电容的多层基板（20）和装载在其表面上的外部安装元器件组（11）所构成。在电介质层（26）的表面上形成有辅助电极（33），并利用贯通了电介质层（26）的通孔电极（37）与电容器电极（32）进行电连接。在电介质层（28）的表面上，电容器电极（34）以与电容器电极（32）及与其相连接的辅助电极（33）相对的方式形成。从层叠方向观察时，辅助电极（33）形成在电容器电极（32）与电容器电极（34）重叠的区域内，由图1的较疏的斜线部所示的区域来构成电容（C31）。

Description

电路模块
技术领域
本发明涉及主要适用于在高频带下使用的通信设备等使用内置有电容的多层基板的电路模块。
背景技术
近年来，随着以移动电话等为代表的通信设备的小型、轻量、多功能化，组装在其中的电路元件也在不断小型化、多功能化。同时，对装载这些电路元件的电路模块也迫切要求小型、多功能化。
移动电话等通信设备中使用的电路模块一般制作成包含内置有电容的多层基板。内置有电容的多层基板通过将多个功能层进行层叠而构成，构成电路模块所需的有源元件及无源元件装载在各功能层上。
作为这样的电路模块的示例，已知有专利文献1所揭示的结构。
参照图4、图5及图6对专利文献1的电路模块的结构进行说明。
图4是电路模块100的剖视图。该电路模块100包含内置有电容的多层基板101，通过将多个功能层进行层叠而构成内置有电容的多层基板101。
图5、图6是表示功能层106和功能层107的图。图5是从表面观察功能层106所得到的俯视图。在功能层106的表面形成有电容器电极C13～C16和电感器电极L1、L2。电感器电极L1的一端与电容器电极C13相连接，另一端配置成靠近电容器电极C15。电感器电极L2的一端与电容器电极C14相连接，另一端配置成靠近电容器电极C16。
图6是从表面观察功能层107所得到的俯视图。在功能层107的表面形成有电容器电极C131、C141、C151、C161。电容器电极C131～C161分别隔着功能层106与形成在功能层106的表面上的电容器电极C13～C16相对，从而构成将功能层106设为电容层的电容C3～C6。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005―39263号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，电路模块为了获得良好的特性，经常使用将构成电路的电容的值调节为最佳值的设计手法。
例如，在构成上述电路模块100的内置有电容的多层基板101中，为了调节C5的电容值，有时要改变电容器电极C15的面积。但是，在此情况下，由于电感器电极L1与电容器电极C15在同一个电介质层上靠近配置，因此，电感器电极L1与电容器电极C15之间的耦合状态也发生变化。此外，在变更功能层106的厚度以改变C5的电容的情况下，会使将功能层106设为电容层的其他所有的电容C4、C5、C6的电容值发生变化。
参照图7对这样的电容值的变化进行说明。图7（a）中，电容器电极1与2相对，以构成电容C1。在电容器电极1的上方形成有电感器电极3，电感器电极3与电容器电极1之间构成耦合电容C2。图7（b）是为了变更电容C1的值而改变电容器电极1的面积时的图。如图中所示，若减小电容器电极1的面积，则其与电感器电极3之间的耦合电容C2的值也发生变化。此外，虽未进行图示，但即使改变电容器电极2在层叠方向的位置来变更电容C1的值，耦合电容C2的值同样也会发生变化。
如上所述，在现有的内置有电容的多层基板中，即使对基板内的一个电容的值进行优化，与基板内的其他电路元件的耦合状态也会发生变化，因此，存在必须变更整个多层基板的设计这样的问题。
为此，本发明的目的在于提供一种在不改变与其他电路元件的耦合状态及其他电容的值的情况下能独立地调节一个电容的值的内置有电容的多层基板。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的电路模块包含多个电介质层和用于构成电容的多个电容器电极，且具有将所述电介质层和所述电容器电极进行层叠而形成的内置有电容的层叠基板，所述电路模块的特征在于，在构成所述电容的一对电容器电极之间形成有通孔电极。
在此情况下，能与和其他电路元件的耦合状态或与其他电容独立地仅对规定电容的电容值进行调节。
而且，优选在构成所述电容的一对电容器电极中，从另一个电容器电极朝向一个电容器电极连续地形成通孔电极。
而且，优选包括辅助电极，该辅助电极在所述一对电容器电极之间与垂直于层叠方向的方向平行地进行配置，且从层叠方向观察时形成在所述一个电容器电极与所述另一个电容器电极重叠的区域内，所述辅助电极与所述通孔电极相连接。
在此情况下，通过设置辅助电极，能容易地与和其他电路元件的耦合状态或与其他电容的值独立地对规定电容的电容值进行调节。
而且，优选所述电容是利用三个以上的所述电容器电极的由两个以上的电容构成的电容组，所述电容组内的相邻的电容共用一个所述电容器电极来构成电容。
在此情况下，能在高效地构成多个电容的情况下，仅对规定电容的电容值进行调节。
而且，优选在构成所述电容组的所述电容器电极上形成有多个所述通孔电极或多个与所述通孔电极相连接的所述辅助电极。
在此情况下，通过设置多个电容，增加能同时进行调节的电容的个数。而且，在对一个电容设置多个辅助电极的情况下，能增加电容值的设计自由度。
而且，优选在所述电介质层上形成有所述电容以外的电路元件。
发明的效果
根据本发明，在构成内置有电容的多层基板内的电容的电容器电极上形成有通孔电极，或连续地形成通孔电极和与该通孔电极相连接的辅助电极。由此，能在不影响与基板内的其他电路元件的耦合状态、或不影响由基板内的其他电容器电极所构成的电容的情况下，仅对规定电容的电容值进行设计，提高设计的自由度。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的电路模块的剖视图。
图2是本发明的实施方式2所涉及的电路模块的剖视图。
图3是本发明的实施方式3所涉及的电路模块的剖视图。
图4是表示现有的电路模块的结构的剖视图。
图5是现有的电路模块的功能层106的俯视图。
图6是现有的电路模块的功能层107的俯视图。
图7是表示现有的电容值的变更方法的概念图。
具体实施方式
以下，参照附图对使用本发明所涉及的内置有电容的基板的电路模块进行说明。
[实施方式1]
图1中示出本发明的实施方式1所涉及的电路模块10的结构。图1是电路模块10的剖视图。
如图1所示，电路模块10由内置有电容的多层基板20和装载在其表面上的外部安装元器件11所构成。外部安装元器件11经由配置在内置有电容的基板20的一个主面上的安装电极12与内置有电容的基板20的表面相连接。根据电路模块10所应发挥的功能，例如适当地选择片式电感器、层叠电容器、表面波滤波器、及二极管等作为外部安装元器件11。
内置有电容的多层基板20由将以陶瓷或树脂等为材料的多个电介质层21～29进行层叠而成的层叠体所构成。而且，在层叠体的表面及底面、以及各电介质层之间形成有规定的电极图案。利用这样的电极图案，构成电容、电感器等电路元件以及用于传输信号的传输线路。另外，图1中，仅示出了与本实施例的特征结构相关联的电极图案，省略了其他电极图案。
在电介质层24、25的表面上分别形成有电容器电极30、31。在与电介质层25邻接的电介质层26的表面上形成有电容器电极32。电容器电极32隔着电介质层24及25与电容器电极30相对，在图1中用较疏的点涂满的区域中构成电容C11。而且，电容器电极32隔着电介质层25与电容器电极31相对，从而构成电容C21（图1中较密的斜线部）。
在电介质层27的表面上形成有辅助电极33。该辅助电极33利用贯通了电介质层26的通孔电极37与电容器电极32相连接。在电介质层28的表面上，电容器电极34以与电容器电极32及与其相连接的辅助电极33相对的方式形成。从层叠方向观察时，辅助电极33形成在电容器电极32与电容器电极34相对的区域内。
从层叠方向观察时，电容器电极32在不与辅助电极33重叠的区域中隔着电介质层26及27与电容器电极34相对，从而构成电容C31a。另一方面，在与辅助电极33重叠的区域中，辅助电极33隔着电介质层27与电容器电极34相对，从而构成电容C31b。因此，在电容器电极32与电容器电极34之间，构成将C31a与C31b合计得到的电容，即电容C31（图1中的较疏的斜线部）。
此外，在电介质层29的表面上形成有电容器电极35，隔着电介质层28与电容器电极34相对，从而构成电容C41（图1中用较密的点表示的区域）。
另一方面，在电介质层26的表面上形成有电感器电极36。该电感器电极36利用在层叠方向上贯通了电介质26～29的通孔电极38与形成在内置有电容的多层基板20的另一个主面上的外部电极39相连接。
在电介质层26的面内，电感器电极36与接近配置的电容器电极32进行电容耦合。而且，在层叠方向上，电感器电极36与电容器电极34的外缘进行电容耦合。
在本实施方式中，由于包括了利用通孔电极37与电容器电极32进行电连接的辅助电极33，因此，对于电容C31的值，能通过变更辅助电极的面积来进行调节。此外，对于电容C31的值，也能通过变更电介质层26及电介质层27的层厚以改变辅助电极33的层叠方向的位置来进行调节。具体而言，在维持电容器电极32与电容器电极34之间的距离的情况下，通过改变电介质层26和电介质层27的厚度来实现。
这样，不必变更电容器电极32或电容器电极34的面积及在层叠方向的位置就能调节电容C31的值。因此，能与由电容器电极32及电容器电极34所构成的其他电容C11、C21及电容C41的值独立地调节电容C31的值。此外，由于电容器电极32或34的面积及层叠方向的位置不发生变化，因此，与和该电容器电极进行电容耦合的电感器电极36的耦合状态也不发生变化。
如上所述，通过设置利用通孔电极与电容器电极相连接的辅助电极，能在不影响与其他元件的耦合状态及不影响其他电容的电容值的情况下独立地对规定电容的电容值进行调节。
[实施方式2]
图2中示出本发明的实施方式2所涉及的电路模块的结构。图2是电路模块10a的剖视图。与实施方式1相同，仅表示与特征结构相关联的电极图案，省略其他电极图案。另外，在图2中，对与图1相对应的部分标注相同的标号进行表示，并省略重复的说明。
本实施方式中，电容器电极31与电容器电极32夹着电介质层25和电介质层25a相对。在电介质层25a的表面上形成有辅助电极40，并利用通孔电极41与电容器电极32进行电连接。从层叠方向观察时，辅助电极40形成在电容器电极31与电容器电极32相对的区域内。通过使电容器电极32及辅助电极40与电容器电极31相对，从而构成电容C21（图2中较密的斜线部）。
此外，在电介质层26的表面上，靠近电容器电极32形成有电容器电极42。在电介质层28的表面上，靠近电容器电极34形成有电容器电极45。电容器电极42与电容器电极32、以及电容器电极45与电容器34在电介质层的面内方向上进行电容耦合。
而且，电容器电极42经由以贯通了电介质层26的方式形成的通孔电极43与形成在电介质层27上的辅助电极44相连接。电容器电极42及辅助电极44与电容器电极45相对，从而构成电容C51（图2中的较疏的斜线部）。
如以上的结构那样，在电容器电极32上设有：在层叠方向上连续地连接的多个通孔电极37、41；以及与该通孔电极37、41相连接的多个辅助电极33、40。因此，能对通过电容器电极32所构成的多个电容C21和电容C31的值与其他电路元件独立地进行调节。
而且，在构成电容C51的电容器电极42上也设有连续地连接的通孔电极43和与该通孔电极43相连接的辅助电极44。因此，尽管电容器电极32与电容器电极42之间、以及电容器电极34与电容器电极45在同一个电介质层上接近地形成，但它们之间的耦合状态不会发生变化，能独立地调节电容C51的值。
[实施方式3]
图3中示出本发明的实施方式3所涉及的电路模块的结构。图3是电路模块10b的剖视图。与实施方式1相同，仅表示与特征结构相关联的电极图案，省略其他电极图案。另外，在图3中，对与图1相对应的部分标注相同的标号进行表示，并省略重复的说明。
本实施方式中，电容器电极32与电容器电极34夹着电介质层25a、25b、25c相对。在电介质层25b的表面上形成有辅助电极40，并利用以贯通了电介质层25a的方式设置的通孔电极41与电容器电极32相连接。此外，在电介质层25c的表面上形成有辅助电极33，并利用以贯通了电介质层25c的方式设置的通孔电极37与电容器电极34相连接。从层叠方向观察时，辅助电极33、40均形成在电容器电极32与电容器电极34相对的区域内。这样，通过使电容器电极32及辅助电极40与电容器电极34及辅助电极33相对，从而构成电容C31（图2中较疏的斜线部）。
根据本实施例的结构，在构成电容C31的电容器电极32与电容器电极34之间设有辅助电极33、40。因此，在调节C31的电容值时，在维持辅助电极33或辅助电极40的面积、或维持电容器电极32与电容器电极34之间的距离的情况下，变更电介质层25a、25b、25c的层厚即可。
这样，不必变更电容器电极32或电容器电极34的面积及在层叠方向的位置就能调节电容C31的值。因此，能与由电容器电极32及电容器电极34所构成的其他电容C11、C21及电容C41的值独立地调节电容C31的值。此外，由于电容器电极32或34的面积及层叠方向的位置不发生变化，因此，与和该电容器电极进行电容耦合的电感器电极36的耦合状态也不发生变化。
而且，通过在构成一个电容的电容器之间设置多个辅助电极，能增加电容值的调节范围。因此，能提高设计自由度，还能进行微小的电容值的调节。
（其他实施例）
本发明所涉及的内置有电容的基板并不限于以上所述的各实施方式，能在其要点范围内做成各种结构。
例如，在各实施方式中，在构成电容的电容器电极上连续地形成通孔电极和辅助电极，但也可以仅形成通孔电极来调节电容的值。此时，也可以设置多个通孔电极。此外，也可以改变基板内的电极图案之间的连接，以使电容器电极也作为接地电极发挥作用。
此外，在实施方式1中，通孔电极及辅助电极连续地形成在电容器电极32上，但毫无疑问，也可以使它们连续地形成在电容器电极34上。
此外，在实施方式3中，在电容器电极32和电容器电极34上分别连续地形成有通孔电极和辅助电极，但也可以仅在其中的任一个之上形成。而且，辅助电极也可以是两个以上。
标号说明
11…外部安装元器件
12…安装电极
21～29…电介质层
36…电感器电极
30、31、32、34、35、42、45…电容器电极
37、38、41、43…通孔电极
33、40、44…辅助电极
39…外部导通电极
C1～C4、C11～C51…电容

Claims (4)

1.一种电路模块，包含多个电介质层和用于构成电容的多个电容器电极，且具有将所述电介质层和所述电容器电极进行层叠而形成的内置有电容的层叠基板，所述电路模块的特征在于，
在构成所述电容的一对电容器电极之间，朝向一个电容器电极而从另一个电容器电极连续地形成有通孔电极，
该电路模块包括辅助电极，该辅助电极在所述一对电容器电极之间的区域、且从层叠方向观察时在所述一个电容器电极与所述另一个电容器电极重叠的区域内形成，
所述辅助电极与所述通孔电极相连接，且以独立地仅对规定电容的电容值进行调节的方式与至少一个电容器电极相对来构成电容。
2.如权利要求1所述的电路模块，其特征在于，
所述电容是利用三个以上的所述电容器电极的由两个以上的电容构成的电容组，所述电容组内的相邻的电容共用一个所述电容器电极来构成电容。
3.如权利要求2所述的电路模块，其特征在于，
在构成所述电容组的所述电容器电极上形成有多个所述通孔电极或与多个所述通孔电极相连接的所述辅助电极。
4.如权利要求1至3的任一项所述的电路模块，其特征在于，
在所述电介质层上形成有所述电容以外的电路元件。
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