CN1266971C - 高频组件及通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种能获得可确实地进行安装在多层底板上的高频部件的接地连接，并显示出良好的电气特性的高频组件以及具备该组件的通信装置。在安装在多层底板1的上面的高频部件21、22的安装用的上面接地电极Gq1、Gq2和公共接地电极Gd间，设置中间电极Gg1、Gg2、Gm1、Gm2、Go1、Go2。另外，做成使各接地电极间导通的通路孔导体的数量与从上面接地电极至中间接地电极的数量相比、从中间接地电极至公共接地电极的数量多。

Description

高频组件及通信装置

技术领域

本发明涉及将芯片型滤波器等高频部件安装在由电介质层和电极层层迭成的多层底板上面形成的高频组件及具备该组件的通信装置。

背景技术

以往，为了在例如削减通信设备高频电路的部件数量的同时，提高集成度，在便携式通信终端的高频电路等采用具有内装电容器、电感器的多层底板、在其主面上安装高频电路部件的高频组件。例如通过在移动电话系统的通信终端的高频端使用这种高频组件，从而以图能实现小型、减轻重量。

前述多层底板具有多层电介质层和电极层，利用电极层中的电极图形，构成电容器、电感器及传输线路。另外，众多的外部端子设在多层底板的下面(朝向电子设备内的安装底板(母板)的安装面)。还在多层底板的上面形成例如用于安装SAW等高频部件的上面电极(例如参照专利文献1)。

这里，参照图11说明由专利文献1的多层底板和高频部件组成的高频组件的构成。

图11(A)为高频组件的外观立体图、(B)为其主要部分的分解立体图。多层底板1为将上面电极或外部端子设置在由电介质层和电极层层迭成的迭层体的表面上而形成的多层底板。而且在多层底板1的主面上安装着SAW高频滤波器等高频部件21、22。

图11(B)为抽掉多层底板1的两层表示的分解立体图。图中，最上层的电介质层1q上形成用于安装高频部件21、22的、包括上面接地电极Gq1、Gq2在内的上面电极。靠近最下层的电介质层1d上形成公共接地电极Gd。多层电介质层存在于最上层的电介质层1q和最下层附近的电介质层1d之间，通过设在这些电介质层上的通路孔导体Vdq，上面接地电极Gq1、Gq2直接与公共接地电极Gd导通。该公共接地电极Gd作为接地端子从设在多层底板1下面的大量的外部端子中引出。

[专利文献1]特开2002-118486公报(图4)

发明内容

可是，在已有的这类高频组件中，在构成所述的通路孔导体Vdq之际，填入通路孔内的导电糊会产生充填不良的现象，高频部件21、22和接地电极Gd间连接不完全，有时电气特性会大大偏离设计特性。

另外，电介质层的层数增加通路孔导体Vdq的长度一长，通路孔导体Vdq的电感成分也变大，由于上面接地电极Gq1、Gq2的接地状态恶化，所以就产生高频部件21、22的接地电位不能充分接地的问题。

本发明为解决上述问题，其目的在于提供一种能与安装在多层底板的高频部件的接地可靠连接，并显示出良好的电气特性的高频组件，以及具备该组件的通信装置。

本发明的高频组件，将多层电介质层和多层内部电极层层迭而成，在其第1主面至少有1个第1接地电极，在其第2主面或内部有第2接地电极的多层底板、以及安装在所述多层底板第1主面上、具有与所述多层底板的第1接地电极连接的至少1个接地端子的高频部件，在前述多层底板的内部设置通过通路孔导体和所述第1接地电极连接，并通过多个通路孔导体与所述第2接地电极连接的第3接地电极。

还有，本发明中所谓“高频部件”系指具有接地端子，即通过成为接地电位使高频部件发挥原来的功能的端子的部件。因而不限于SAW滤波器，也包括IC器件。

另外，本发明将前述构成的高频电路组件的高频电路部件作为芯片型滤波器，在多层底板内构成LC滤波器的同时，在高频端亦具备该高频组件。

按照本发明的高频组件，因为经由存在于第1接地电极和第2接地电极之间的第3接地电极而与第1及第2接地电极连接，故即使和第2接地电极及第3接地电极连接的多个通路孔导体中有几个通路孔导体产生导通不良，也能利用其它的通路孔导体保持导通，从而得到安定的电气特性。

此外，又能以低的电感使第2和第3电极间导通，能使安装在多层底板上面的高频部件的电气特性充分发挥。

按照本发明的通信装置，因为包括上述高频组件的高频端，所以能稳定地保持优良的通信性能。

附图说明

图1表示高频组件外观立体图及分解立体图。

图2表示设置在多层底板的各电介质层上的电极图形的具体示例的示意图。

图3表示设置在多层底板的各电介质层上的电极图形的具体示例的示意图。

图4表示设置在多层底板的各电介质层上的电极图形的具体示例的示意图。

图5表示高频部的部分电路图。

图6表示高频部的部分电路图。

图7表示高频部的部分电路图。

图8表示高频部的部分电路图。

图9表示SAW滤波器的带通频率前后概略通过特性的示意图。

图10表示通信装置的构成图。

图11表示已有的高频组件的外观立体图及分解立体图。

标号说明

1  多层底板

1a～1q  电介质层

21、22  高频部件

Gb、Gd  公共接地电极

Gg、Gm、Go  中间接地电极

Gq  上面接地电极

Vab、Vbc、Vcd  通路孔导体

Vc1、Vc2  开关控制信号端子

G  接地端子

SW1、SW2  开关电路

具体实施方式

参照各附图说明本发明实施形态的高频组件的构成。

图1为表示高频组件的基本构成的示意图，图1(A)为其立体图、图1(B)为其主要部分的分解立体图。

本实施形态的高频组件包括由多层电介质层1q、1o、1m、1g及1d、和多个内部电极Go1、Go2、Gm1、Gm2、Gg1、Gg2及Gd层迭成的迭层体构成的多层底板1、以及安装在其第1主面上的高频部件21、22组成。而且，在多层基板的第1主面侧(电介质层1q的表面侧)上设置连接高频部件21的接地端子的第1接地电极Gq1及连接高频部件22的接地端子的第1接地电极Gq2，多层底板1的内部，最下层的电介质层1d上设置与各第1接地电极Gq1、Gq2公共的第2接地电极Gd。该第2接地电极Gd如图2所示，通过通路孔导体，与设在多层底板1的第2主面侧的外部接地端子连接。

而且，第1接地电极Gq1通过通路孔导体Voq、Vmo、及Vgm和第3接地电极Go1、Gm1及Gg1，与第2接地电极Gd连接，同样，第1接地电极Gq2通过通路孔导体Voq、Vmo及Vgm和第3接地电极Go2、Gm2及Gg2，连接公共的第2接地电极Gd。

更详细地说，在最上层的电介质层1q和最下层的电介层1d之间设置三个中间层即电介质层1g、1m、1o，在电介质层1g、1m及1o的每一层中，形成第3接地电极Gg1、Gg2、Gm1、Gm2、Go1、Go2。第3接地电极Go1、Go2和上面接地电极Gq1、Gq2靠通路孔导体Voq分别导通。另外，第3接地电极Go1、Go2和Gm1、Gm2靠通路孔导体Vmo分别导通。另外，第3接地电极Gm1、Gm2和Gg1、Gg2靠通路孔导体Vgm分别导通。再有，第3接地电极Gg1、Gg2利用多根通路孔导体Vdg分别与公共的第2电极导通。

该例中，高频部件21、22分别具备3个接地端子，故第1主面上的第1接地电极Gq1、Gq2也分别具备3个接地电极，通路孔导体Voq也分别每3个设置。使贯穿多层形成的第3接地电极分别导通的通路孔导体Vmo、Vgm每一个第3接地电极分别设置4个。还有，使第3接地电极Gg1、Gg2和第2接地电极Gd间导通的通路孔导体Vdg也每1个第3接地电极设置4个。

这样，每个高频部件21、22上都设置贯穿多层成为中间接地电极的第3接地电极，通过在各自的中间接地电极内形成公共的接地电位，从而，假设填入通路孔的导电糊产生充填不良，因为利用中间接地电极能再度公共地连接，所以，最终通过为数众多的通路孔导体直至第2接地电极Gd能进行接地连接。例如，即使多个通路孔导体Vmo中有一个成为不导通状态，因为用第3接地电极Gm1、Gm2接地连接仍旧能恢复，由此直至其下层的第2接地电极能可靠地导通。

另外，通过比高频部件21、22的接地端子数更多的通路孔导体，连接第3接地电极及第2接地电极Gd，从而高频部件的接地端子就变成以低电感与公共接地电极即第2接地电极连接。其结果，能防止由于高频部件21、22的接地电位不能充分接地而引起高频特性的恶化。

还通过在安装在多层底板1的上面的每一个高频部件21、22上独立设置第2接地电极Gq1、Gq2、Gm1、Gm2、Go1、Go2，从而能防止通过中间接地电极的高频信号的回入。例如，从第3接地电极Go1、Go2至第2接地电极Gd的电感比从第1接地电极Gq1、Gq2至第3接地电极Go1、Go2的电感大，并且第3接地电极Go1和第3接地电极Go2是连续的电极图形时，因高频部件21、22的接地漏电流按照第1接地电极Gq1→通路孔导体Voq→第3接地电极Go1(第3接地电极Go2)→通路孔导体Voq→第1接地电极Gq2的路径回入，所以有时在电气特性上会产生问题。于是，设从第1接地电极至第3接地电极的电感成分为L1、从第3接地电极至第2接地电极(理想接地电极“通常为高频组件的接地端子)的电感成分为L2，当形成第3接地电极使得满足L1＞L2的条件时，能防止一方的高频部件的接地电流通过公共接地电极流入另一方的高频部件的接地电极的现象，因而为了能确实地防止由接地电流回入引起的特性劣化，最好上述L1、L2存在L1＞L2的关系。

图2～图4表示设置在上述多层底板1的各电介质层上的电极图形的具体示例。该例中表示构成能分别适用于利用1900MHz的个人通信服务(PersonalCommunication Service，以后简称为“PCS”)、利用1800MHz的数字单元式系统(Digital Cellular System，以后简称“DCS”)、及利用900MHz的移动通信的全球系统(Global-System for Mobil Communication，以后简称“GSM”)的三波段的高频端的例子。

从图2～图4可知，多层底板为将电介质层1a～1q依序层迭成的底板。即，图2的电介质层1a为最下层的电介质层，图4的电介质层1q为最上层的电介质层。但该图2～图4表示从各电介质层1a～1q的下面侧(面向安装底板的一侧)看它们的状态。

最下层的电介质层1a上形成用于安装在安装底板(母板)上的各种外部端子(接地端子G、PCS用接收信号输出端子PCSRX、DCS用接收信号输出端子DCSRX、GSM用接收信号输出端子GSMRX、控制端子(开关控制信号输入端子)Vo1、Vo2、DCS/PCS共作的发送信号输入端子D/PTX、GSM用发送信号输入端子GSMTX、天线端子Ant)。

说明各电介质层的电极图形，如图2所示，在电介质层1b上形成成为公共接地电极的第2接地电极Gb。在电介质层1c上形成电容器用的电极gC5、dC5、Ct2、Cu5。在电介质层1d上形成公共接地电极即第2接地电极Gd和电容器用电极Ct5。在电介质层1e上分别在规定处形成电容器用电极Cc1、Cu1、Cu2。在电介质层1f上分别在规定处形成电容器用的电极Cc1、Ct3。在电介质层1q上形成成为中间接地电极的第3接地电极Gg1、Gg2、Gg3及电容器用电极Cc1。在电介质层1h上没有刻意形成电极图形。

又如图3所示，在电介质层1i上形成电感用导体Lt1、Lt2、Lt3、Lt5及传输线路用导体dSL。电介质层1j、1k上分别形成电感用导体Lt1、Lt2、Lt3、Lt4、Lt5及传输线路用导体dSL。电介质层1e上形成电感用导体Lt2、Lt4。电介质层1m上形成为中间接地电极的第3接地电极Gm1、Gm2、Gm3及电容器用电极Cc2。电介质层1n上形成电容器用电极Cc2。还在电介质层1o上形成成为中间电极的第3接地电极Go1、Go2、Go3及电容器用电极Cc2。

还如图4所示，形成连接安装在电介质层1p上的芯片型部件相互之间、芯片型部件和多层底板内部的电极图形或多层底板的电极图形相互之间的连接导体。而且，最上层的电介质层1q上形成各种安装部件的安装用电极。再者，关于该电介质层1q，表示从电介质层1q的下面侧透视地看到的状态。即在电介质层1q上(即多层底板1的第1主面上)，作为高频部件安装着SAW滤波器SAW1、SAW2、SAW2。另外，如图中所示，还安装着电感器部件(芯片电感)gSL1、dSLt、dSL1、L1、L2、电容器部件(芯片电容器)dSC、C1、C2、C3、C4、电阻部件(芯片电阻)Rg、Rd、二极管(芯片型两极管)D1、D2、D3、D4。

在SAW滤波器的安装区域，每一个SAW滤波器有3个第1接地电极。这些SAW滤波器安装区域内的其它电极为SAW滤波器的输入侧及输出侧电极。

还有，在图2～图4中，各电介质层上形成图中的大量的小园表示的通路孔导体，利用该通路孔导体与电介质层的层迭方向有关上下邻接的电极(导体)相互之间导通。

如图2～图4所示，本实施形态的高频组件，在第2接地电极Gd和第1接地电极Gq之间具有分成3层成为中间接地电极的第3接地电极Gg、Gm、Go。而SAW滤波器SAW1、SAW2、SAW3的接地端子通过比其数量(本例中为3个)多的通路孔导体(本例中为4个)连接第2接地电极Gd，SAW滤波器的接地以低电感连接第2接地电极。还在SAW滤波器的每一个SAW1、SAW2、SAW3中，通过分离中间接地电极Gg1、Gg2、Gg3、Gm1、Gm2、Gm3、Go1、Go2、Go3，从而能够抑制通过中间电极的信号的回入。

还有，在以上示出的例中，在贯穿多层形成的第3接地电极中，位于最上层侧位置的第3接地电极上虽然设置数量比第1接地电极多的通路孔导体，但也可以在最上层的第3接地电极上，设置数量和第1接地电极相同数量的通路孔导体，在其下层的第3接地电极设置数量比第1接地电极多的通路孔导体。

另外，以上示出的例中，根据3个高频部件即SAW滤波器SAW1、SAW2、SAW3的每一个设置相互分离的中间电极。但是本发明并不限定所有的高频部件都分别具有成为个别的中间电极的第3接地电极。可以根据需要至少在两个高频部件间，将与它们对应的中间电极分离。上述的例中，因为与SAW滤波器SAW1和SAW2对应的中间电极(第3接地电极)是公共的，所以可以仅分离与SAW滤波器SAW3对应的中间电极(第3接地电极)。

接着，图2～图4所示的高频组件的等价电路图示于图5～图8。图5～图8中的标号分别与图2～图4中所示的标号对应。图5为DCS/PCS的滤波器部分及高频开关部分的等价电路图、图6为GSM的滤波器部及高频开关部分的等价电路图、图7为双工器部分的等价电路图、图8为上述部分的全体的方框图。还有，在这些图中用虚线的园围着的元件为安装在多层底板1的表面的部件。

如图5所示，用LPF2表示的电路是使DCS/PCS的发送信号的高频成分衰减的低通滤波器、SW2是进行发送信号和接收信号切换的开关电路。开关控制信号Vc2高电平时，二极管D3、D4一起导通，发送信号向DCS/PCS Ant输出。开关控制信号Vc2低电平时，二极管D3、D4一起截止，将接收信号供给相位电路PS1、PS2侧。

SAW滤波器SAW1让DCS的接收信号通过，SAW滤波器SAW2让PCS的接收信号通过。另外，相位电路PS1在SAW滤波器SAW2的通带上将相位按照史密斯园图上的形成返回开路侧。相位电路PS2在SAW滤波器SAW1的通带将相位按照史密斯园图上的形式返回开路侧。因此DCS和PCS相互间接收信号不会回入。

在图6中，LPF1是让GSM的发送信号的高频成分衰减的低通滤波器。开关电路SW1在开关控制信号Vc1高电平时，二极管D1、D2一起导通，向GSM Ant输出发送信号。Vc1为低电平时，D1、D2一起截止，接收信号通过SAW滤波器SAW3M、GSMRx输出。

在图7中，LPF3为让GSM信号通过的低通滤波器、HPF是让DCS/PCS信号通过的高通滤波器。

这样，构成图8所示的三波段的高频端。

图9表示三个SAW滤波器SAW1、SAW2、SAW3中，在代表的一个SAW滤波器的带通频率前后的概略通过特性。图9中，实线为该实施形态的通过特性、虚线为未设置所述中间接地电极时的通过特性。

如以上所述，为了进行安装在多层底板上的高频部件的接地连接，通过在第1接地电极和第2接地电极之间设置成为中间接地电极的第3接地电极，从而能充分确保衰减频带的衰减量。

图10为表示通信装置一构成例的方框图。在图中“高频端”上采用图2～图8所示的三波段的高频端。“收发电路”由前述的三波段的发送电路及接收电路构成。“基带控制电路”进行收发电路的控制、及读取键盘输入部KEY的输入操作、显示部LCD的驱动、来自话筒的声音输入、扬声器的驱动等。

这样，通过具有能充分确保衰减频带的衰减量的高频端，从而能得到具有稳定、优良通信性能的通信装置。

Claims (8)

1.一种高频组件，包括

多层底板，该底板由多层电介质层和多层内部电极层层迭而成，其第1主面上至少有1个第1接地电极、其第2主面或内部有第2接地电极、以及

高频部件，该部件安装在所述多层底板的第1主面，具有与所述多层底板的第1接地电极连接的至少1个接地端子，

其特征在于，

所述多层底板的内部设置通过通路孔导体与所述第1接地电极连接，并通过多个通路孔导体与所述第2接地电极连接的第3接地电极。

2.如权利要求1所述的高频组件，其特征在于，

设置多层所述第3接地电极，这些第3接地电极之间分别用多个通路孔导体连接。

3.如权利要求1所述的高频组件，其特征在于，

所述高频部件具有多个接地端子，所述多层底板具有与所述多个接地端子分别对应的多个第1接地电极，这些第1接地电极通过与这些第1接地电极分别对应的多个通路孔导体、与公共的第3接地电极连接。

4.如权利要求1所述高频组件，其特征在于，

在所述多层底板的第1主面上安装多个高频部件，设置与多个所述高频部件分别对应的多个所述第3接地电极。

5.如权利要求4所述的高频组件，其特征在于，

所述多个高频部件分别有多个接地端子，所述多层底板具有与所述多个接地端子分别对应的多个第1接地电极，这些第1接地电极通过与这些第1接地电极分别对应的多个通路孔导体、与公共的第3接地电极连接。

6.如权利要求1所述的高频组件，其特征在于，

做成连接所述第3接地电极和所述第2接地电极的通路孔导体的数量比连接所述第1接地电极和所述第3接地电极的通路孔导体的数量多。

7.如权利要求1所述的高频组件，其特征在于，

做成使连接所述第1接地电极和所述第3接地电极的通路孔导体的电感成分比连接所述第3接地电极和所述第2接地电极的通路孔导体的电感成分大。

8.一种通信装置，其特征在于，

在如权利要求1所述的高频组件中，将高频部件作为芯片型滤波器，在多层底板内构成LC滤波器的同时，在高频端部也具备该高频组件。

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