CN116235260A - 谐振元件以及滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及谐振元件以及滤波器。使谐振元件的性能提高。第三平面电极(103)配置于第一平面电极(101)和第二平面电极(102)之间。第一导通孔电极(111)将第一平面电极(101)和第三平面电极(103)连接。第二导通孔电极(112)，第三导通孔电极(113)以及第四导通孔电极(114)将第一平面电极(101)和第二平面电极(102)连接。在从第一平面电极(101)的法线方向(Z)俯视第三平面电极(103)的情况下，第三平面电极(103)包含：重叠于第二导通孔电极(112)与第三导通孔电极(113)之间的第一区域(Rg11)的第一突出部(Pr11)；和重叠于第三导通孔电极(113)与第四导通孔电极(114)之间的第二区域(Rg12)的第二突出部(Pr12)。

Description

谐振元件以及滤波器
技术领域
本发明涉及谐振元件、以及包含该谐振元件的滤波器。
背景技术
以往，已知有谐振元件。例如，在国际公开第2020/105257号(专利文献1)中，公开了在电介质的内部形成了多个导通孔电极的谐振元件。通过该多个导通孔电极形成电感器，从而在谐振元件中电介质所占的比例增加。其结果是，能够使谐振元件的强度提高。
专利文献1：国际公开第2020/105257号
在专利文献1所公开的谐振元件中，连接于平面电极的电感器的磁场可能被从该平面电极的端部产生的电场妨碍。由于该电感器的电感降低，因此该电感器的Q值可能降低。其结果是为，谐振元件的Q值可能降低。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于使谐振元件的性能提高。
本发明所涉及的谐振元件具备第一平面电极、第二平面电极、第三平面电极、第一导通孔电极、第二导通孔电极、第三导通孔电极以及第四导通孔电极。第三平面电极在第一平面电极的法线方向上配置于第一平面电极与第二平面电极之间。第一导通孔电极将第一平面电极和第三平面电极连接。第二～第四导通孔电极将第一平面电极和第二平面电极连接。第二导通孔电极以及第三导通孔电极沿着与第一导通孔电极的延伸方向正交的第一方向配置。第三导通孔电极以及第四导通孔电极沿着与延伸方向正交且与第一方向不同的第二方向配置。在从第一平面电极的法线方向俯视第三平面电极的情况下，第一平面电极、第二平面电极或者第三平面电极包含第一突出部，第一突出部与第二导通孔电极和第三导通孔电极之间的第一区域以及第三导通孔电极和第四导通孔电极之间的第二区域的任意一个区域重叠。第三平面电极包含第二突出部，第二突出部与第一区域以及第二区域的至少一个区域重叠且与第一突出部不同。
根据本发明所涉及的谐振元件，在从第一平面电极的法线方向俯视第三平面电极的情况下，第一平面电极、第二平面电极或者第三平面电极包含与第二导通孔第一区域以及第二区域中的任意一个区域重叠的第一突出部，第三平面电极包含与第一区域以及第二区域的至少一个区域重叠的第二突出部，由此能够使该谐振元件的性能提高。
附图说明
图1是作为实施方式1所涉及的滤波器的一个例子的双工器的等效电路图。
图2是图1的双工器的外观立体图。
图3是形成于图2的层叠体的内部的多个电极的立体图。
图4是形成图3的谐振元件的多个电极的立体图。
图5是从X轴方向俯视图4的谐振元件的图。
图6是从Z轴方向俯视图4的谐振元件的图。
图7是形成图3的电感器和电容器的多个电极的立体图。
图8是形成比较例所涉及的谐振元件的多个电极的立体图。
图9是从X轴方向俯视图8的谐振元件的图。
图10是从X轴方向俯视图4的谐振元件的图。
图11是形成实施方式2所涉及的谐振元件的多个电极的立体图。
图12是形成实施方式2的变形例所涉及的谐振元件的多个电极的立体图。
图13是从Z轴方向俯视形成实施方式3所涉及的谐振元件的多个电极的图。
图14是从Z轴方向俯视形成实施方式3的变形例所涉及的谐振元件的多个电极的图。
具体实施方式
以下，参照附图，并对实施方式详细地进行说明。此外，对图中相同或者相当部分标记相同附图标记而原则上不重复其说明。
[实施方式1]
图1是作为实施方式1所涉及的滤波器的一个例子的双工器1的等效电路图。如图1所示，双工器1具备共用端子Pcom、端子P1、P2、电感器L1、L2、电容器C1、C2以及谐振元件10、20。谐振元件20的谐振频率与谐振元件10的谐振频率不同。
谐振元件10包含端子P11、P12、电感器L11、以及电容器C11。电感器L11和电容器C11在端子P11与P12之间并联连接。谐振元件10形成LC并联谐振电路。
电感器L1连接于共用端子Pcom与端子P11之间。电容器C1连接于作为接地点的接地端子G1与端子P11之间。端子P1连接于端子P12。
谐振元件20具备端子P21、P22、电感器L21以及电容器C21。电感器L21和电容器C21在端子P21与P22之间并联连接。谐振元件20形成LC并联谐振电路。
电容器C2连接于共用端子Pcom与端子P21之间。电感器L2连接于作为接地点的接地端子G2与端子P21之间。端子P2连接于端子P22。
图2是图1的双工器1的外观立体图。图2所示的X轴、Y轴、Z轴相互正交。在图3～图14中也相同。在层叠体100中，多个电介质层沿Z轴方向层叠。在层叠体100的内部，形成有形成图1所示的等效电路的多个电极。
如图2所示，在双工器1的上表面UF形成有方向识别标志DM。在双工器1的底面BF形成有共用端子Pcom、端子P1、P2、P3以及接地端子G1、G2。共用端子Pcom、端子P1～P3以及接地端子G1、G2例如是在底面BF规则地配置有平面电极的LGA(Land Grid Array：平面网格阵列)端子。双工器1的底面BF连接于未图示的电路基板。
图3是形成于图2的层叠体100的内部的多个电极的立体图。以下，为了使由多个电极形成的电极构造容易观察，将图3所示的多个电极分为形成谐振元件10、20的多个电极、形成电感器L1、L2和电容器C1、C2的多个电极来进行说明。
图4是形成图3的谐振元件10、20的多个电极的立体图。图5是从X轴方向俯视图4的谐振元件10、20的图。图6是从Z轴方向俯视图4的谐振元件10、20的图。
如图4～图6所示，谐振元件10具备平面电极101(第一平面电极)、平面电极102(第二平面电极)、平面电极103(第三平面电极)、导通孔电极111(第一导通孔电极)、导通孔电极112(第二导通孔电极)、导通孔电极113(第三导通孔电极)、导通孔电极114(第四导通孔电极)以及导通孔电极115(第五导通孔电极)。
平面电极103在平面电极101的法线方向(Z轴方向)上配置于平面电极101与102之间。导通孔电极111沿Z轴方向(延伸方向)延伸，将平面电极101和103连接。导通孔电极112～115沿Z轴方向延伸，将平面电极101和102连接。
平面电极103连接于导通孔电极303。在平面电极103和导通孔电极303的连接部分形成有端子P11。通过在平面电极103形成端子P11，能够将导通孔电极111包含于谐振元件10的电感器11，因此能够使电感器11的电感增加。
导通孔电极301将平面电极102和端子P1连接。在平面电极102和导通孔电极301的连接部分形成有端子P12。
导通孔电极111与导通孔电极112～115的每一个相比较短。平面电极103和102的距离与平面电极103和101的距离相比较短。
导通孔电极111～115形成电感器L11。平面电极102和103在Z轴方向上相互对置，形成电容器C11。
谐振元件20具备平面电极201(第一平面电极)、平面电极202(第二平面电极)、平面电极203(第三平面电极)、导通孔电极211(第一导通孔电极)、导通孔电极212(第二导通孔电极)、导通孔电极213(第三导通孔电极)、导通孔电极214(第四导通孔电极)以及导通孔电极215(第五导通孔电极)。
平面电极203在平面电极201的法线方向上配置于平面电极201与202之间。导通孔电极211沿Z轴方向延伸，将平面电极201和203连接。导通孔电极212～215沿Z轴方向延伸，将平面电极201和202连接。
平面电极203连接于导通孔电极304。在平面电极203和导通孔电极304的连接部分形成有端子P21。通过在平面电极203形成端子P21，能够将导通孔电极211包含于谐振元件20的电感器L21，由此能够使电感器21的电感增加。
导通孔电极302将平面电极202和端子P2连接。在平面电极202和导通孔电极302的连接部分形成有端子P22。
导通孔电极211与导通孔电极212～215的每一个相比较短。平面电极203和202的距离与平面电极203和201的距离相比较短。
导通孔电极211～215形成电感器L21。平面电极202和203在Z轴方向上相互对置，形成电容器C21。
如图6所示，导通孔电极112、113沿着Y轴方向(第一方向)配置。导通孔电极113、114沿着X轴方向(第二方向)配置。导通孔电极114、115沿着Y轴方向配置。导通孔电极115、112沿着X轴方向配置。
在从Z轴方向俯视平面电极103的情况下，平面电极103重叠于导通孔电极112与113之间的区域Rg11(第一区域)、导通孔电极113与114之间的区域Rg12(第二区域)、导通孔电极114与115之间的区域Rg13(第三区域)、以及导通孔电极115与112之间的区域Rg14(第四区域)的每一个区域。即，平面电极103包含重叠于区域Rg11的突出部Pr11、重叠于区域Rg12的突出部Pr12、重叠于区域Rg13的突出部Pr13以及重叠于区域Rg14的突出部Pr14。
突出部Pr11配置为被导通孔电极112和113夹着。突出部Pr12配置为被导通孔电极113和114夹着。突出部Pr13配置为被导通孔电极114和115夹着。突出部Pr14配置为被导通孔电极115和112夹着。
突出部Pr11的一部分未重叠于平面电极101、102。端子P11形成于未重叠于平面电极101、102的突出部Pr11的部分。突出部Pr12的一部分未重叠于平面电极101、102。突出部Pr13的一部分未重叠于平面电极101、102。突出部Pr14的一部分未重叠于平面电极101、102。
导通孔电极212、213沿着Y轴方向配置。导通孔电极213、214沿着X轴方向配置。导通孔电极214、215沿着Y轴方向配置。导通孔电极215、212沿着X轴方向配置。
在从Z轴方向俯视平面电极203的情况下，平面电极203重叠于导通孔电极212与213之间的区域Rg21(第一区域)、导通孔电极213与214之间的区域Rg22(第二区域)、导通孔电极214与215之间的区域Rg13(第三区域)、以及导通孔电极215与212之间的区域Rg24(第四区域)的每一个区域。即，平面电极203包含重叠于区域Rg21的突出部Pr21、重叠于区域Rg22的突出部Pr22、重叠于区域Rg23的突出部Pr23、以及重叠于区域Rg24的突出部Pr24。
突出部Pr21配置为被导通孔电极212和213夹着。突出部Pr22配置为被导通孔电极213和214夹着。突出部Pr23配置为被导通孔电极214和215夹着。突出部Pr24配置为被导通孔电极215和212夹着。
突出部Pr21的一部分未重叠于平面电极201、202。端子P21形成于未重叠于平面电极201、202的突出部Pr21的部分。突出部Pr22的一部分未重叠于平面电极201、202。突出部Pr23的一部分未重叠于平面电极201、202。突出部Pr24的一部分未重叠于平面电极201、202。
图7是形成图3的电感器L1、L2和电容器C1、C2的多个电极的立体图。如图7所示，平面电极121通过导通孔电极305、306连接于接地端子G1。平面电极122在Z轴方向上与平面电极121对置。平面电极121、122形成电容器C1。
线路电极123、124形成为以沿Z轴方向延伸的轴为中心卷绕。线路电极123通过导通孔电极303连接于平面电极122。线路电极123通过导通孔电极308连接于线路电极124。线路电极124通过导通孔电极307连接于平面电极125。线路电极123、124形成电感器L1。
平面电极125通过导通孔电极309连接于共用端子Pcom。平面电极125通过导通孔电极310连接于平面电极126。平面电极126在Z轴方向上与平面电极127对置。平面电极126、127形成电容器C2。
线路电极128、129形成为以沿Z轴方向延伸的轴为中心卷绕。线路电极128通过导通孔电极313连接于平面电极130。线路电极128通过导通孔电极312连接于线路电极129。线路电极129通过导通孔电极311连接于平面电极127。线路电极128、129形成电感器L2。平面电极130通过导通孔电极314、315连接于接地端子G2。
图8是形成比较例所涉及的谐振元件9的多个电极的立体图。如图8所示，谐振元件9具备平面电极901、902、903和导通孔电极911、912、913、914、915。
平面电极903在平面电极901的法线方向上配置于平面电极901与902之间。导通孔电极911沿Z轴方向延伸，将平面电极901和903连接。导通孔电极912～915沿Z轴方向延伸，将平面电极901和902连接。导通孔电极912、913沿着Y轴方向配置。导通孔电极913、914沿着X轴方向配置。导通孔电极914、915沿着Y轴方向配置。导通孔电极915、912沿着X轴方向配置。
导通孔电极911与导通孔电极912～915的每一个相比较短。平面电极903和902的距离与平面电极903和901的距离相比较短。
导通孔电极911～915形成电感器。平面电极902和903在Z轴方向上相互对置，形成电容器。
平面电极903具有配置于导通孔电极912与913之间的部分。在该部分形成有端子P91。在平面电极902形成有端子P92。平面电极903不具有配置于导通孔电极913与914之间的部分、配置于导通孔电极914与915之间的部分、以及配置于导通孔电极915与912之间的部分。
图9是从X轴方向俯视图8的谐振元件9的图。在图9中，虚线Mf9表示从导通孔电极911产生的磁场。虚线Ef9表示在平面电极903与904之间产生的电场(电力线)。
如图9所示，平面电极903不具有配置于导通孔电极915与912之间的部分、以及配置于导通孔电极913与914之间的部分，因此平面电极903的端部和导通孔电极911的间隔相对较窄。其结果是，磁场Mf9可能被从平面电极903产生的电场Ef9中的在平面电极903与901之间产生的电场妨碍。由于由导通孔电极911形成的电感器的电感降低，因此该电感器的Q值可能降低。其结果是，谐振元件9的Q值可能降低。
因此，在实施方式所涉及的谐振元件中，拓宽第三平面电极的宽度，使第三平面电极重叠于第一区域～第四区域中的至少两个区域。由于能够将第三平面电极的端部和第一导通孔电极的间隔拓宽得与比较例所涉及的谐振元件相比较宽，因此能够抑制从第一导通孔电极产生的磁场被从第三平面电极的端部产生的电场妨碍。由于能够抑制由第一导通孔电极形成的电感器的电感的降低，因此能够抑制该电感器的Q值的降低。其结果是，能够使实施方式所涉及的谐振元件的Q值与比较例所涉及的谐振元件相比提高。
图10是从X轴方向俯视图4的谐振元件10的图。在图10中，虚线Mf1表示从导通孔电极111产生的磁场。虚线Ef1表示在平面电极103和104之间产生的电场(电力线)。
如图10所示，平面电极103的宽度与平面电极102的宽度相比较宽。电场Ef1的大部分在平面电极103和102之间产生，因此磁场Mf1几乎不被电场Ef1妨碍。其结果是，能够使谐振元件10的Q值与谐振元件9的Q值提高。
另外，即使因制造偏差而在平面电极102与103的相对位置关系上产生偏移，由于在平面电极103存在未与平面电极102重叠的部分(差值)，因此也能够抑制与平面电极102重叠的平面电极103的部分的面积的减少。由于由平面电极102和103形成的电容器的电容的制造偏差被抑制，因此能够抑制谐振元件10的特性的制造偏差。
并且，由于平面电极103的宽度相对较宽，因此能够使由平面电极102和103形成的电容器的电容相对变大。因此，不需要为了使该电容器的电容增加而将平面电极102和103相互靠近。因此，能够减少在制造谐振元件10时因导通孔电极111贯穿平面电极103而平面电极101和102短路的风险。
以上，根据实施方式1所涉及的谐振元件，能够使该谐振元件的性能提高。
[实施方式2]
在实施方式2中，对通过向实施方式1的谐振元件添加平面电极来调节谐振元件中包含的电容器的电容的结构进行说明。
图11是形成实施方式2所涉及的谐振元件12的多个电极的立体图。谐振元件12的结构是向图4的谐振元件10添加了平面电极104、105以及导通孔电极116、117的结构。除此以外相同，因此不重复说明。
如图11所示，平面电极104(第四平面电极)配置于平面电极101和103之间。平面电极104与突出部Pr14对置。平面电极104将导通孔电极112和115连接。导通孔电极116在导通孔电极112和115之间将平面电极101和104连接。
平面电极105配置于平面电极101与103之间。平面电极105与突出部Pr12对置。平面电极105将导通孔电极113和114连接。导通孔电极117在导通孔电极113和114之间将平面电极101和105连接。通过平面电极104、105来调节图1的电容器C11的电容。
此外，为了调节电容器C11的电容，不需要添加平面电极104、105双方，可以添加平面电极104、105中的一方。图12是形成实施方式2的变形例所涉及的谐振元件12A的多个电极的立体图。谐振元件12A的结构是从图11的谐振元件12除去了平面电极105以及导通孔电极117的结构。除此以外相同，因此不重复说明。
以上，根据实施方式2以及变形例涉及的谐振元件，能够使该谐振元件的性能提高。
[实施方式3]
在实施方式1、2中，对第三平面电极中包含的全部的突出部具有未与第二平面电极重叠的部分的情况进行了说明。在实施方式3中，对在第三平面电极中包含未具有该部分的突出部的情况进行说明。
图13是从Z轴方向俯视形成实施方式3所涉及的谐振元件13的多个电极的图。谐振元件13的结构是图6的谐振元件10的平面电极103被替换为平面电极133(第三平面电极)的结构。除此以外相同，因此不重复说明。
如图13所示，平面电极133包含：重叠于区域Rg11的突出部Pr31(第一突出部)、重叠于区域Rg12的突出部Pr32、重叠于区域Rg13的突出部Pr33(第三突出部)、以及重叠于区域Rg14的突出部Pr34。
突出部Pr31配置为被导通孔电极112和113夹着。突出部Pr32配置为被导通孔电极113和114夹着。突出部Pr33配置为被导通孔电极114和115夹着。突出部Pr34配置为被导通孔电极115和112夹着。
突出部Pr31的一部分未重叠于平面电极101、102。突出部Pr32的全部重叠于平面电极101、102。突出部Pr33的一部分未重叠于平面电极101、102。突出部Pr34的全部重叠于平面电极101、102。
图14是从Z轴方向俯视形成实施方式3的变形例所涉及的谐振元件13A的多个电极的图。谐振元件13A的结构是从图13的谐振元件13除去突出部Pr32、Pr33，并且突出部Pr31、Pr34分别被替换为Pr31A、Pr34A的结构。除此以外相同，因此不重复说明。
如图14所示，平面电极133A包含：重叠于区域Rg11的突出部Pr31A和重叠于区域Rg14的突出部Pr34A。突出部Pr31A的全部以及突出部Pr34A的全部重叠于平面电极101、102。
突出部Pr31A配置为被导通孔电极112和113夹着。突出部Pr34A配置为被导通孔电极115和112夹着。
以上，根据实施方式3以及变形例涉及的谐振元件，能够使该谐振元件的性能提高。
本次公开的各实施方式也预期在不矛盾的范围内适当地组合来实施。应当认为本次公开的实施方式在所有的方面均为例示，而不是限制性的。发明的范围由权利要求书来表示而不是由上述的说明来表示，旨在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记的说明
1双工器；9、10、12、12A、13、13A、20谐振元件；100层叠体；101～105、121、122、125～127、130、133、133A、201～203、901～903平面电极；111～117、211～215、301～315、911～915导通孔电极；123、124、128、129线路电极；C1、C2、C11、C21电容器；DM方向识别标志；G1、G2接地端子；L1、L2、L11、L21电感器；P1～P3、P11、P12、P21、P22、P91、P92端子；Pcom共用端子；Pr11～Pr14、Pr21～Pr24、Pr31～Pr34、Pr31A、Pr34A突出部；Rg11～Rg14、Rg21～Rg24区域。

Claims (12)

1.一种谐振元件，其中，具备：
第一平面电极；
第二平面电极；
第三平面电极，其在上述第一平面电极的法线方向上配置于上述第一平面电极与上述第二平面电极之间；
第一导通孔电极，其将上述第一平面电极和上述第三平面电极连接；以及
第二导通孔电极、第三导通孔电极以及第四导通孔电极，它们将上述第一平面电极和上述第二平面电极连接，
上述第二导通孔电极以及上述第三导通孔电极沿着与上述第一导通孔电极的延伸方向正交的第一方向配置，
上述第三导通孔电极以及上述第四导通孔电极沿着与上述延伸方向正交且与上述第一方向不同的第二方向配置，
在从上述法线方向俯视上述第三平面电极的情况下，
上述第一平面电极、上述第二平面电极或者上述第三平面电极包含第一突出部，上述第一突出部重叠于上述第二导通孔电极与上述第三导通孔电极之间的第一区域以及上述第三导通孔电极与上述第四导通孔电极之间的第二区域中的任意一个区域，
上述第三平面电极包含第二突出部，上述第二突出部重叠于上述第一区域以及上述第二区域的至少一个区域且与上述第一突出部不同。
2.根据权利要求1所述的谐振元件，其中，
上述第三平面电极包含上述第一突出部，
上述第一突出部的一部分未重叠于上述第二平面电极。
3.根据权利要求1或2所述的谐振元件，其中，
在上述第一突出部形成端子，
上述端子未重叠于上述第二平面电极。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的谐振元件，其中，
上述第二突出部的一部分未重叠于上述第二平面电极。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的谐振元件，其中，还具备
第五导通孔电极，将上述第一平面电极和上述第二平面电极连接，
上述第四导通孔电极以及上述第五导通孔电极沿着上述第一方向配置。
6.根据权利要求5所述的谐振元件，其中，
上述第二突出部与上述第二区域重叠，
上述第二平面电极还包含第三突出部，上述第三突出部重叠于上述第四导通孔电极与上述第五导通孔电极之间的第三区域。
7.根据权利要求6所述的谐振元件，其中，
上述第三突出部的一部分未重叠于上述第二平面电极。
8.根据权利要求6或7所述的谐振元件，其中，
上述第二平面电极还包含第四突出部，上述第四突出部重叠于上述第五导通孔电极与上述第二导通孔电极之间的第四区域。
9.根据权利要求8所述的谐振元件，其中，
上述第四突出部的一部分未重叠于上述第二平面电极。
10.根据权利要求5～9中任一项所述的谐振元件，其中，还具备：
第四平面电极，其配置于上述第一平面电极与上述第三平面电极之间，将上述第二导通孔电极和上述第五导通孔电极连接；以及
第六导通孔电极，其在上述第二导通孔电极与上述第五导通孔电极之间将上述第一平面电极和上述第四平面电极连接。
11.根据权利要求10所述的谐振元件，其中，还具备：
第五平面电极，其配置于上述第一平面电极与上述第三平面电极之间，将上述第三导通孔电极和上述第四导通孔电极连接；以及
第七导通孔电极，其在上述第三导通孔电极与上述第四导通孔电极之间将上述第一平面电极和上述第五平面电极连接。
12.一种滤波器，其中，
具备根据权利要求1～11中任一项所述的谐振元件。
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