JP2006157306A - 受動部品 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を行っても電気的特性の向上、特に、共振器のＱ値を高くすることができ、損失の少ない受動部品を提供する。
【解決手段】誘電体基板１２内に、フィルタ部２０と、不平衡−平衡変換部（以下、単に変換部と記す）２２と、フィルタ部２０と変換部２２とを電気的に接続する接続部２４とが形成されている。第１の共振器２６は、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された電極３６と、第１〜第３の誘電体層Ｓ１〜Ｓ３を貫通し、且つ、電極３６とアース電極１８とを接続するビアホール３８とを有する。第２の共振器２８は、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された電極４２と、第１〜第３の誘電体層Ｓ１〜Ｓ３を貫通し、且つ、電極４２とアース電極１８とを接続するビアホール４４とを有する。
【選択図】図２

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、電気的特性の向上と小型化とを共に図ることができる受動部品に関する。

近年の無線通信システムには、非平衡信号を出力する集積回路（ＩＣ）が多数用いられている。この無線通信システムでは、ＩＣから出力された不平衡信号をフィルタに通過させた後に、通過した不平衡信号を不平衡−平衡変換器（バラン）によって平衡信号に変換することにより、無線通信システムに使用される受動部品の個数の削減及び小型化を実現して、該無線通信システムの小型化・簡略化を図るようにしている。

無線通信システムの小型化・簡略化を図る方法としては、（１）フィルタとバランとを誘電体基板内に一体化して形成する方法や、（２）誘電体基板内にλ／４共振器とλ／２共振器とを一体的に形成する方法や、（３）バランの使用帯域に近い周波数を減衰極とすることで通過帯域以外の信号を効率よく減衰させる方法等がこれまでに提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、無線通信システムの小型化・簡略化を図る他の方法には、複数の誘電体層を積層して構成された誘電体基板において、各誘電体層の積層方向に形成されたビアホールで共振器を構成する方法もある（例えば特許文献２〜６参照）。

特開２００３−８７００８号公報 特開平７−１４２９１４号公報 特開平８−３３５８０３号公報 特開平９−３５９３６号公報 特開平１０−２８００６号公報 特開２０００−１６５１７１号公報

しかしながら、これらの方法には以下に示す課題がある。

まず、（１）の方法では、フィルタとバランとを誘電体基板内で一体化して形成するので、該フィルタの誘電体部分の体積、特に、上下方向の厚みが小さくなる。これにより、誘電体基板の内部に形成された電極による導体損が大きくなり、フィルタを構成するストリップライン型共振器のＱ値が低下して受動部品の損失が増大するおそれがある。

すなわち、フィルタを構成する共振器を、誘電体基板の表面に形成されたアース電極と平行に配置された平板状の共振電極で構成した場合、フィルタとバランとを一体化することに伴って、共振電極とアース電極との距離が近づき、これにより、大きな浮遊容量が発生することによって、共振器のＱ値が低下する。

また、誘電体基板の小型化に伴って共振電極の長さも短くなるが、一定の長さを確保するために、共振電極を折り返す構造を採用する例もある。この場合、さらに、導体損が増大するため、共振器のＱ値がより劣化するという問題がある。

また、（２）の方法では、λ／２共振器を用いることにより受動部品が大型化するおそれがある。

さらに、（３）の方法では、信号の減衰させる周波数帯域が広範囲にわたる場合には、多くの減衰極を形成する必要があるので、所望の減衰量の確保が難しい。

また、ビアホールで構成された共振器を有する受動部品では、複数の誘電体層の積層方向に共振器としてのビアホールが形成されているので、例えば、該ビアホールでλ／２共振器を構成する場合において、受動部品が該誘電体層の積層方向に大型化するおそれがある。

つまり、（２）及び（３）の方法では、フィルタとバランを一体化すると、受動部品のサイズがさらに大型化することから、市場の小型化要請に対応できないという問題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、小型化を行っても電気的特性の向上、特に、共振器のＱ値を高くすることができ、損失の少ない受動部品を提供することを目的とする。

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、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、前記フィルタ部は、１以上の共振器を有し、前記共振器は、一端が前記アース電極に接続されたビアホールを有することを特徴とする。

前記ビアホールは、アース電極に接続されることから、該アース電極との浮遊容量は発生しない。また、ビアホールは、平板状の電極と比して断面積を大きくすることができることから、その分、導体損が小さくなり、共振器のＱ値も向上することになる。しかも、フィルタ部に含まれる誘電体の厚みを大きくする必要もない。従って、フィルタ部と不平衡−平衡変換部とが一体化された受動部品の小型化を促進させることができる。

また、本発明に係る受動部品は、誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、前記誘電体基板の上部に前記フィルタ部、下部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の下部に前記フィルタ部、上部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、前記誘電体基板の上面又は下面のうち、前記フィルタ部に近接する面に第１のアース電極が形成され、前記不平衡−平衡変換部に近接する面に第２のアース電極が形成され、前記フィルタ部と前記不平衡−平衡変換部との間に内層アース電極が形成され、前記共振器は、一端が前記第１のアース電極に接続されたビアホールと、該ビアホールの他端に接続され、且つ、前記内層アース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された電極とを有することを特徴とする。

まず、共振器は、前記第１のアース電極に接続されたビアホールを有する１／４波長の共振器である。そして、この共振器は、第１のアース電極と第２のアース電極間においてこれらアース電極に対し、垂直の方向に形成されている。第１のアース電極との接続端が短絡端を構成し、内層アース電極に対向して形成された第１の電極の前記内層アース電極に対向する部分が開放端を構成する。つまり、共振器の短絡端を構成するアース電極と共振器の開放端と対向するアース電極とがそれぞれ異なるアース電極となっている。

そして、この発明では、共振器が、前記第１のアース電極に接続されたビアホールを有することから、導体損が小さくなり、その分、共振器のＱ値も向上することになる。従って、フィルタ部と不平衡−平衡変換部とが一体化された受動部品の小型化を促進させることができる。さらに、この発明では、共振器を構成する電極と内層アース電極が誘電体を間に挟んで対向した形態となっていることから、ＧＮＤ（グランド）と共振器との間で容量を確保することができる。また、フィルタ部を構成するためのアース電極とフィルタ部と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共通化することができ、誘電体基板内に形成される電極を効率よく配置することができる。

そして、前記接続部は、前記共振器の前記電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールを有するようにしてもよいし、あるいは、前記共振器の前記電極に対して誘電体を間に挟んで形成された容量電極と、前記容量電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールとを有するようにしてもよい。

また、本発明に係る受動部品は、誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、前記誘電体基板の上部に前記フィルタ部、下部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の下部に前記フィルタ部、上部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、前記誘電体基板の上面又は下面のうち、前記フィルタ部に近接する面に第１のアース電極が形成され、前記不平衡−平衡変換部に近接する面に第２のアース電極が形成され、前記フィルタ部と前記不平衡−平衡変換部との間に内層アース電極が形成され、前記共振器は、第１のビアホールと、該第１のビアホールの一端に接続され、且つ、前記内層アース電極に対向して形成された第１の電極と、前記第１のビアホールの他端に接続され、且つ、前記第１のアース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された第２の電極と、一端が前記第２の電極に接続され、且つ、他端が前記内層アース電極に接続された第２のビアホールとを有することを特徴とする。

まず、共振器は、前記第１及び第２のビアホールを有する１／４波長の共振器である。そして、この共振器は、第１のアース電極と第２のアース電極間においてこれらアース電極に対し、垂直の方向に形成され、且つ、折り返す構造となっている。すなわち、この共振器は、内層アース電極との接続端が短絡端を構成し、内層アース電極に対向して形成された第１の電極の前記内層アース電極に対向する部分が開放端を構成する。つまり、共振器の短絡端を構成するアース電極と共振器の開放端と対向するアース電極とが同一のアース電極（内層アース電極）となっている。

この場合も、共振器が、第１のビアホールと第２のビアホールとを有することから、導体損が小さくなり、その分、共振器のＱ値も向上することになる。従って、フィルタ部と不平衡−平衡変換部とが一体化された受動部品の小型化を促進させることができる。さらに、共振器を構成する第１の電極と内層アース電極が誘電体を間に挟んで対向した形態となっていることから、ＧＮＤ（グランド）と共振器との間で容量を確保することができる。また、フィルタ部を構成するためのアース電極とフィルタ部と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共通化することができ、誘電体基板内に形成される各種電極を効率よく配置することができる。

また、共振器が第１のビアホールと第２のビアホールとで折り返し構造を形成するようにしているため、受動部品が小型化されても、共振器長を確保することができ、共振周波数の低周波化にも十分に対応させることができる。

そして、この発明において、前記接続部は、前記共振器の前記第１の電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールとを有するようにしてもよいし、あるいは、前記共振器の前記第１の電極に対して誘電体を間に挟んで対向して形成された容量電極と、前記容量電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールとを有するようにしてもよい。

また、本発明に係る受動部品は、誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、前記誘電体基板の左部に前記フィルタ部、右部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の右部に前記フィルタ部、左部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、前記誘電体基板の上面に第１のアース電極が形成され、下面に第２のアース電極が形成され、前記共振器は、一端が前記第１のアース電極に接続されたビアホールと、該ビアホールの他端に接続され、且つ、前記第２のアース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された電極とを有することを特徴とする。

共振器は、第１のアース電極と第２のアース電極間においてこれらアース電極に対し、垂直の方向に形成されている。第１のアース電極との接続端が短絡端を構成し、第２のアース電極に対向して形成された電極の前記内層アース電極に対向する部分が開放端を構成する。つまり、共振器の短絡端を構成するアース電極と共振器の開放端と対向するアース電極とがそれぞれ異なるアース電極となっている。

この場合も、フィルタ部と不平衡−平衡変換部とが一体化された受動部品の小型化を促進させることができる。

特に、この発明では、フィルタ部を誘電体基板の左部又は右部に配置し、不平衡−平衡変換部を誘電体基板の右部又は左部に配置するようにしたので、フィルタ部に含まれる誘電体の厚みを十分に確保することができるため、共振器のＱ値をさらに向上させることができる。

そして、この発明において、前記接続部は、一端部が前記共振器の前記電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極を有し、前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていてもよいし、あるいは、前記共振器の前記電極に対して誘電体を間に挟んで形成された容量電極と、一端部が前記容量電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極とを有し、前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていてもよい。

また、本発明に係る受動部品は、誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、前記誘電体基板の左部に前記フィルタ部、右部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の右部に前記フィルタ部、左部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、前記誘電体基板の上面に第１のアース電極が形成され、下面に第２のアース電極が形成され、前記共振器は、第１のビアホールと、該第１のビアホールの一端に接続され、且つ、前記第２のアース電極に対向して形成された第１の電極と、前記第１のビアホールの他端に接続され、且つ、前記第１のアース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された第２の電極と、一端が前記第２の電極に接続され、且つ、他端が前記第２のアース電極に接続された第２のビアホールとを有することを特徴とする。

共振器は、第１のアース電極と第２のアース電極間においてこれらアース電極に対し、垂直の方向に形成され、且つ、折り返す構造となっている。つまり、この共振器は、第２のアース電極との接続端が短絡端を構成し、第２のアース電極に対向して形成された第１の電極の前記第２のアース電極に対向する部分が開放端を構成する。つまり、共振器の短絡端を構成するアース電極と共振器の開放端と対向するアース電極とが同一のアース電極（第２のアース電極）となっている。

この場合も、フィルタ部と不平衡−平衡変換部とが一体化された受動部品の小型化を促進させることができ、しかも、誘電体基板内に形成される各種電極を効率よく配置することができる。また、フィルタ部を誘電体基板の左部又は右部に配置し、不平衡−平衡変換部を誘電体基板の右部又は左部に配置するようにしたので、フィルタ部に含まれる誘電体の厚みを十分に確保することができ、共振器のＱ値をさらに向上させることができる。

また、共振器が第１のビアホールと第２のビアホールとで折り返し構造を形成するようにしているため、受動部品が小型化されても、共振器長を確保することができ、共振周波数の低周波化にも十分に対応させることができる。

そして、この発明において、前記接続部は、一端部が前記共振器の前記第１の電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極とを有し、前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていてもよいし、あるいは、前記共振器の前記第１の電極に対して誘電体を間に挟んで形成された容量電極と、一端部が前記容量電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極とを有し、前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていてもよい。

以上説明したように、本発明に係る受動部品によれば、小型化を行っても電気的特性の向上、特に、共振器のＱ値を高くすることができ、損失の少ない受動部品を得ることができる。つまり、フィルタ部と不平衡−平衡変換部とが一体化された受動部品の小型化を促進させることができる。

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６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及び図２に示すように、複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１（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（第１〜第４の側面１４ａ〜１４ｄ、上面１４ｅ、下面１４ｆ）のうち、第２及び第３の側面１４ｂ、１４ｃ並びに上面１４ｅのほぼ全面には、誘電体基板１２を覆うようにしてアース電極１８が形成されている。なお、この第１の実施の形態では、後述するように、最下層の誘電体層Ｓ１１の主面に内層アース電極１８ｃを形成するようにしているが、その他、誘電体基板１２の下面１４ｆにアース電極１８を形成するようにしてもよい。

図１に示すように、第１の側面１４ａには、ＮＣ端子（内部の電極と接続されていない端子）１６ａと、不平衡入出力端子１６ｂと、直流電圧入力端子（ＤＣ入力端子）１６ｃとが形成され、第２の側面１４ｂ（第１の側面１４ａと対向する側面）には、アース端子１６ｄと、第１の平衡入出力端子１６ｅと、第２の平衡入出力端子１６ｆとが形成されている。

なお、上述した不平衡入出力端子１６ｂと、ＤＣ入力端子１６ｃと、第１及び第２の平衡入出力端子１６ｅ及び１６ｆとは、誘電体基板１２が露出された絶縁領域により、アース電極１８及びアース端子１６ｄとから電気的に絶縁されている。

誘電体基板１２は、図２に示すように、上から順に、第１〜第１１の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１が積み重ねられて構成されている。これら第１〜第１１の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１は、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

また、第１〜第１１の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１のうち、第６、第９及び第１１の誘電体層Ｓ６、Ｓ９及びＳ１１の一主面には、それぞれ内層アース電極１８ａ、１８ｂ及び１８ｃがそれぞれ形成されている。

誘電体基板１２内には、フィルタ部２０と、不平衡−平衡変換部（以下、単に変換部と記す）２２と、フィルタ部２０と変換部２２とを電気的に接続する接続部２４とが形成されている。フィルタ部２０は、２つの１／４波長の共振器（第１の共振器２６及び第２の共振器２８）を有する。変換部２２は、第７の誘電体層Ｓ７の主面に形成された第１のストリップライン３０と、第８の誘電体層Ｓ８の主面に形成された第２及び第３のストリップライン３２及び３４とを有する。

フィルタ部２０と変換部２２とは、誘電体基板１２のうち、第１〜第１１の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１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、前記積層方向のうち、その上部にはフィルタ部２０が形成され、その下部には変換部２２が形成され、両者間に接続部２４が形成されている。

また、フィルタ部２０が形成される第１〜第４の誘電体層Ｓ１〜Ｓ４のうち、第１の側面１４ａ寄りの部分には第１の共振器２６が形成され、第２の側面１４ｂ寄りの部分には第２の共振器２８が形成されている。

第１の共振器２６は、図２に示すように、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された電極３６と、第１〜第３の誘電体層Ｓ１〜Ｓ３を貫通し、且つ、電極３６とアース電極１８とを接続するビアホール３８とを有する。なお、第４の誘電体層Ｓ４の主面には、電極３６と不平衡入出力端子１６ｂ（図１参照）とを接続するリード電極４０が形成されている。

同様に、第２の共振器２８は、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された電極４２と、第１〜第３の誘電体層Ｓ１〜Ｓ３を貫通し、且つ、電極４２とアース電極１８とを接続するビアホール４４とを有する。

すなわち、第１の共振器２６は、アース電極１８に接続されたビアホール３８を有する１／４波長の共振器であり、第２の共振器２８は、アース電極１８に接続されたビアホール４４を有する１／４波長の共振器である。第１及び第２の共振器２６及び２８は、アース電極１８と内層アース電極１８ａ間において、これらアース電極１８及び内層アース電極１８ａに対し、垂直の方向に形成されている。アース電極１８との接続端が第１及び第２の共振器２６及び２８の短絡端を構成し、内層アース電極１８ａに対向して形成された電極３６及び４２のうち、内層アース電極１８ａに対向する部分が第１及び第２の共振器２６及び２８の開放端を構成する。つまり、第１及び第２の共振器２６及び２８の短絡端を構成するアース電極と第１及び第２の共振器２６及び２８の開放端と対向するアース電極とがそれぞれ異なるアース電極（アース電極１８及び内層アース電極１８ａ）となっている。

第３の誘電体層Ｓ３の一主面のうち、その中央部分には、第１の共振器２６と第２の共振器２８との電磁結合を調整する２つの結合調整電極４６及び４８が形成されている。一方の結合調整電極４６は、第３の側面１４ｃ寄りにおいて、第１及び第２の共振器２６及び２８の各電極３６及び４２と対向する部分に形成され、他方の結合調整電極４８は、第４の側面１４ｄ寄りにおいて、第１及び第２の共振器２６及び２８の各電極３６及び４２と対向する部分に形成されている。

接続部２４は、第５の誘電体層Ｓ５の主面のうち、第２の共振器２８における電極４２と対応する位置に形成された容量電極５０と、該容量電極５０の一端部から第５及び第６の誘電体層Ｓ５及びＳ６を貫通して変換部２２の第１のストリップライン３０に接続されるビアホール５２とを有する。

変換部２２の第１のストリップライン３０は、始端５４から渦巻き状に展開され、さらに、始端５４と線対称の位置（第１及び第２の平衡入出力端子１６ｅ及び１６ｆを結ぶ線分の２等分線ｍ（代表的に第７の誘電体層Ｓ７上に記載）を基準とした線対称の位置）に配された終端５６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。このように、第１のストリップライン３０は、２等分線ｍに対して線対称の形状とされているので、位相及び振幅のバランスが取れた信号特性を得ることができる。

接続部２４のビアホール５２は、第１のストリップライン３０のうち、始端５４あるいは始端５４の近傍位置に接続されている。以下の説明では、第１のストリップライン３０上におけるビアホール５２との接続位置を第１の接続位置５８と記す。

なお、第６の誘電体層Ｓ６の主面に形成された内層アース電極１８ａのうち、第１のストリップライン３０における第１の接続位置５８に対向する箇所には、内層アース電極１８ａとビアホール５２との絶縁を確保するための１つの絶縁領域６０（誘電体が露出して電極部分が形成されていない領域）が形成されている。

変換部２２の第２のストリップライン３２は、上述した第１のストリップライン３０における始端５４に対応する始端６２から、第１の平衡入出力端子１６ｅ（図１参照）に向かって渦巻き状に展開された形状を有し、その終端６４が第１の平衡入出力端子１６ｅに接続されている。

一方、第３のストリップライン３４は、上述した第１のストリップライン３０における終端５６に対応する始端６６から、第２の平衡入出力端子１６ｆ（図１参照）に向かって渦巻き状に展開された形状を有し、その終端６８が第２の平衡入出力端子１６ｆに接続されている。

特に、第２及び第３のストリップライン３２及び３４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。

また、第１０の誘電体層Ｓ１０の主面には、ＤＣ電極７０が形成されている。ＤＣ電極７０は、リード電極７２を介してＤＣ入力端子１６ｃ（図１参照）と電気的に接続されている。

この場合、ＤＣ電極７０と第２のストリップライン３２の始端６２あるいは始端６２の近傍位置とがビアホール７４を介して接続され、ＤＣ電極７０と第３のストリップライン３４の始端６６あるいは始端６６の近傍位置とがビアホール７６を介して接続されている。以下の説明では、第２のストリップライン３２上におけるビアホール７４との接続位置を第２の接続位置７８と記し、第３のストリップライン３４上におけるビアホール７６との接続位置を第３の接続位置８０と記す。

また、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された内層アース電極１８ｂのうち、第２のストリップライン３２における第２の接続位置７８に対向する箇所と、第３のストリップライン３４における第３の接続位置８０に対向する箇所には、内層アース電極１８ｂとビアホール７４及び７６との絶縁を確保するための２つの絶縁領域８２及び８４（誘電体が露出して電極部分が形成されていない領域）が形成されている。

この内層アース電極１８ｃは、第１〜第３のストリップライン３０、３２及び３４とＤＣ電極７０との間のアイソレーション用のシールド電極としても機能する。

このように、第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａにおいては、第１及び第２の共振器２６及び２８がそれぞれビアホール３８及び４４を有して構成されている。各ビアホール３８及び４４は、誘電体基板１２の上面に形成されたアース電極１８に接続されることから、該アース電極１８との浮遊容量は発生しない。また、各ビアホール３８及び４４は、平板状の電極と比して断面積を大きくすることができることから、その分、導体損が小さくなり、共振器のＱ値も向上することになる。しかも、フィルタ部２０に含まれる誘電体の厚みを大きくする必要もない。従って、フィルタ部２０と変換部２２とが一体化された受動部品１０Ａの小型化を促進させることができる。

特に、この第１の実施の形態に係る受動部品１０Ａでは、第１及び第２の共振器２６及び２８を構成する電極３６及び４２と内層アース電極１８ａが誘電体（第４及び第５の誘電体層Ｓ４及びＳ５）を間に挟んで対向した形態となっていることから、ＧＮＤ（グランド）と第１及び第２の共振器２６及び２８との間で容量を確保することができる。また、フィルタ部２０を構成するためのアース電極（トリプレートとしてのアース電極）と、フィルタ部２０と変換部２２とのアイソレーションを目的とした内層アース電極とを共通化することができ、誘電体基板１２内に形成される各種電極を効率よく配置することができる。

なお、上述した例では、接続部２４に容量電極５０を形成して、第２の共振器２８を構成する電極４２と変換部２２の第１のストリップライン３０とを容量を介してビアホール５２で接続するようにしたが、その他、第２の共振器２８を構成する電極４２と変換部２２の第１のストリップライン３０とを直接ビアホール５２で接続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について図３を参照しながら説明する。なお、第１の実施の形態と対応するものについては同符号を付してその重複説明を省略する。

第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂは、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、第１及び第２の共振器２６及び２８の構成が以下のように異なる。

すなわち、第１の共振器２６は、図３に示すように、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された第１の電極９０と、第２の誘電体層Ｓ２の主面に形成された第２の電極９２と、第２及び第３の誘電体層Ｓ２及びＳ３を貫通し、且つ、第１の電極９０と第２の電極９２とを接続する第１のビアホール９４と、第２〜第５の誘電体層Ｓ２〜Ｓ５を貫通し、且つ、第２の電極９２と内層アース電極１８ａとを接続する第２のビアホール９６とを有する。なお、第４の誘電体層Ｓ４の主面には、第１の電極９０と不平衡入出力端子１６ｂ（図１参照）とを接続するリード電極９８が形成されている。

同様に、第２の共振器２８は、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された第１の電極１００と、第２の誘電体層Ｓ２の主面に形成された第２の電極１０２と、第２及び第３の誘電体層Ｓ２及びＳ３を貫通し、且つ、第１の電極１００と第２の電極１０２とを接続する第１のビアホール１０４と、第２〜第５の誘電体層Ｓ２〜Ｓ５を貫通し、且つ、第２の電極１０２と内層アース電極１８ａとを接続する第２のビアホール１０６とを有する。

すなわち、第１の共振器２６は、第１及び第２のビアホール９４及び９６を有する１／４波長の共振器であり、第２の共振器２８は、第１及び第２のビアホール１０４及び１０６を有する１／４波長の共振器である。第１及び第２の共振器２６及び２８は、アース電極１８と内層アース電極１８ａ間においてこれらアース電極１８及び内層アース電極１８ａに対し、垂直の方向に形成され、且つ、折り返す構造となっている。そして、内層アース電極１８ａとの接続端が第１及び第２の共振器２６及び２８の短絡端を構成し、内層アース電極１８ａに対向して形成された電極９０及び１００のうち、内層アース電極１８ａに対向する部分が第１及び第２の共振器２６及び２８の開放端を構成する。つまり、第１及び第２の共振器２６及び２８の短絡端を構成するアース電極と第１及び第２の共振器２６及び２８の開放端と対向するアース電極とが同一のアース電極（内層アース電極１８ａ）となっている。

この第２の実施の形態に係る受動部品１０Ｂにおいては、第１の共振器２６が第１及び第２のビアホール９４及び９６で折り返し構造を形成し、第２の共振器２８が第１及び第２のビアホール１０４及び１０６で折り返し構造を形成するようにしているため、受動部品１０Ｂが小型化されても、必要な共振器長を確保することができ、共振周波数の低周波化にも十分に対応させることができる。

次に、第３の実施の形態に係る受動部品１０Ｃについて図４及び図５を参照しながら説明する。

この第３の実施の形態に係る受動部品１０Ｃは、図４及び図５に示すように、複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２（図５参照）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（第１〜第４の側面１４ａ〜１４ｄ、上面１４ｅ、下面１４ｆ）のうち、第１及び第２の側面１４ａ、１４ｂ並びに上面１４ｅのほぼ全面には、誘電体基板１２を覆うようにしてアース電極１８が形成されている。なお、この第３の実施の形態では、後述するように、最下層の誘電体層Ｓ１２の主面に内層アース電極を形成するようにしているが、その他、誘電体基板１２の下面にアース電極を形成するようにしてもよい。

図４に示すように、第３の側面１４ｃには、不平衡入出力端子１６ｂとＤＣ入力端子１６ｃとが形成され、第４の側面１４ｄ（第３の側面１４ｃと対向する側面）には、第１の平衡入出力端子１６ｅと第２の平衡入出力端子１６ｆとが形成されている。

なお、上述した不平衡入出力端子１６ｂと、ＤＣ入力端子１６ｃと、第１及び第２の平衡入出力端子１６ｅ及び１６ｆとは、誘電体基板１２が露出された絶縁領域により、アース電極１８から電気的に絶縁されている。

誘電体基板１２は、図５に示すように、上から順に、第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜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。

また、第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２のうち、第２、第５、第７及び第１０の誘電体層Ｓ２、Ｓ５、Ｓ７及びＳ１０の各主面における第４の側面１４ｄ寄りの部分には、それぞれ内層アース電極１８ａ、１８ｂ、１８ｃ及び１８ｄがそれぞれ形成され、第１２の誘電体層Ｓ１２の主面のほぼ全面には内層アース電極１８ｅが形成されている。

この第３の実施の形態においても、誘電体基板１２内には、フィルタ部２０と、変換部２２と、接続部２４とが形成されている。フィルタ部２０は、第１の共振器２６及び第２の共振器２８を有する。変換部２２は、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された第１のストリップライン１１０と、第８の誘電体層Ｓ８の主面に形成された第２のストリップライン１１２と、第４の誘電体層Ｓ４の主面に形成された第３のストリップライン１１４と、第３の誘電体層Ｓ３の主面に形成された第４のストリップライン１１６とを有する。

フィルタ部２０は、誘電体基板１２の左部あるいは右部に形成され、変換部２２は、誘電体基板１２の右部あるいは左部に形成されている。図５の例では、誘電体基板１２の左部にフィルタ部２０が形成され、右部に変換部２２が形成され、誘電体基板１２の下部に接続部２４が形成されている。

第１の共振器２６は、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された電極１１８と、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８を貫通し、且つ、電極１１８とアース電極１８とを接続するビアホール１２０とを有する。なお、第９の誘電体層Ｓ９の主面には、電極１１８と不平衡入出力端子１６ｂ（図４参照）とを接続するリード電極１２２が形成されている。

同様に、第２の共振器２８は、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された電極１２４と、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８を貫通し、且つ、電極１２４とアース電極１８とを接続するビアホール１２６とを有する。

すなわち、第１の共振器２６は、アース電極１８に接続されたビアホール１２０を有する１／４波長の共振器であり、第２の共振器２８は、アース電極１８に接続されたビアホール１２６を有する１／４波長の共振器である。第１及び第２の共振器２６及び２８は、アース電極１８と内層アース電極１８ｅ間において、これらアース電極１８及び内層アース電極１８ｅに対し、垂直の方向に形成されている。アース電極１８との接続端が第１及び第２の共振器２６及び２８の短絡端を構成し、内層アース電極１８ｅに対向して形成された電極１１８及び１２４のうち、内層アース電極１８ｅに対向する部分が第１及び第２の共振器２６及び２８の開放端を構成する。つまり、第１及び第２の共振器２６及び２８の短絡端を構成するアース電極と第１及び第２の共振器２６及び２８の開放端と対向するアース電極とがそれぞれ異なるアース電極（アース電極１８及び内層アース電極１８ｅ）となっている。

第８の誘電体層Ｓ８の主面のうち、第３の側面１４ｃ寄りに、第１の共振器２６と第２の共振器２８との電磁結合を調整する結合度調整電極１２８が形成されている。この結合度調整電極１２８は、第１の共振器２６の電極１１８に対向する部分と、第２の共振器２８の電極１２４に対向する部分にかけて連続して形成されている。

接続部２４は、容量電極１３０と接続電極１３２と２つのビアホール１３４及び１３６とを有する。容量電極１３０は、第１０の誘電体層Ｓ１０の主面のうち、第２の共振器２８の電極１２４と対応する位置に形成され、接続電極１３２は、第１１の誘電体層Ｓ１１の主面に形成されている。そして、接続電極１３２の一端部と容量電極１３０とが第１０の誘電体層Ｓ１０を貫通する前記ビアホール１３４を介して接続され、接続電極１３２と変換部２２の第１のストリップライン１１０とが第９及び第１０の誘電体層Ｓ９及びＳ１０を貫通する前記ビアホール１３６を介して接続される。なお、内層アース電極１８ｄのうち、ビアホール１３６が貫通する部分には、該ビアホール１３６と絶縁をとるための領域１３８（電極が形成されていない領域）が形成されている。

変換部２２の第１のストリップライン１１０は、第９の誘電体層Ｓ９のほぼ中央部分に位置する始端１４０から第９の誘電体層Ｓ９の第４の側面１４ｄ寄りに位置する終端１４２にかけて渦巻き状に形成されている。接続部２４のビアホール１３６は、第１のストリップライン１１０のうち、始端１４０あるいは始端１４０の近傍位置に接続されている。以下の説明では、第１のストリップライン１１０上における前記ビアホール１３６との接続位置を第１の接続位置１４４と記す。

変換部２２の第２のストリップライン１１２は、第８の誘電体層Ｓ８の主面に形成され、上述した第１のストリップライン１１０における始端１４０に対応する始端１４６から、第１の平衡入出力端子１６ｅ（図４参照）に向かって渦巻き状に展開された形状を有し、その終端１４８が第１の平衡入出力端子１６ｅに接続されている。

一方、第３のストリップライン１１４は、第４の誘電体層Ｓ４のほぼ中央部分に位置する始端１５０から、第２の平衡入出力端子１６ｆ（図４参照）に向かって渦巻き状に展開された形状を有し、その終端１５２が第２の平衡入出力端子１６ｆに接続されている。

第４のストリップライン１１６は、第３の誘電体層Ｓ３の主面に形成され、上述した第３のストリップライン１１４における始端１５０に対応する始端１５４から第３の誘電体層Ｓ３の第４の側面１４ｄ寄りに位置する終端１５６にかけて渦巻き状に形成されている。第１のストリップラインの終端１４２あるいは終端１４２の近傍位置（接続位置１５８）と、第４のストリップラインの終端１５６あるいは終端１５６の近傍位置（接続位置１６０）とは、第３〜第８の誘電体層Ｓ３〜Ｓ８を貫通するビアホール１６２を介して接続されている。

また、第６の誘電体層Ｓ６の主面には、ＤＣ電極１６４が形成されている。ＤＣ電極１６４は、リード電極１６６を介してＤＣ入力端子１６ｃ（図４参照）と電気的に接続されている。

この場合、ＤＣ電極１６４と第２のストリップライン１１２の始端１４６あるいは始端１４６の近傍位置とがビアホール１６８を介して接続され、ＤＣ電極１６４と第３のストリップライン１１４の始端１５０あるいは始端１５０の近傍位置とがビアホール１７０を介して接続されている。以下の説明では、第２のストリップライン１１２上における前記ビアホール１６８との接続位置を第２の接続位置１７２と記し、第３のストリップライン１１４上における前記ビアホール１７０との接続位置を第３の接続位置１７４と記す。

また、第７の誘電体層Ｓ７の主面に形成された内層アース電極１８ｃのうち、第２のストリップライン１１２における第２の接続位置１７２に対向する箇所には、内層アース電極１８ｃとビアホール１６８との絶縁を確保するための１つの絶縁領域１７６（誘電体が露出して電極部分が形成されていない領域）が形成されている。

同様に、第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された内層アース電極１８ｂのうち、第３のストリップライン１１４における第３の接続位置１７４に対向する箇所には、内層アース電極１８ｂと前記ビアホール１７０との絶縁を確保するための１つの絶縁領域１７８（誘電体が露出して電極部分が形成されていない領域）が形成されている。

前記内層アース電極１８ｃは、第１及び第２のストリップライン１１０及び１１２とＤＣ電極１６４との間のアイソレーション用のシールド電極として機能し、前記内層アース電極１８ｂは、第３及び第４のストリップライン１１４及び１１６とＤＣ電極１６４との間のアイソレーション用のシールド電極として機能する。

このように、第３の実施の形態に係る受動部品１０Ｃにおいては、第１の実施の形態と同様に、フィルタ部２０と変換部２２とが一体化された受動部品１０Ｃの小型化を促進させることができる。

特に、この第３の実施の形態では、フィルタ部２０を誘電体基板１２の左部に配置し、変換部２２を誘電体基板１２の右部に配置するようにしたので、フィルタ部２０に含まれる誘電体の厚みを十分に確保することができ、共振器のＱ値をさらに向上させることができる。

なお、上述した例では、接続部２４に容量電極１３０を形成して、第２の共振器２８を構成する電極１２４と変換部２２の第１のストリップライン１１０とを容量を介してビアホール１３６、接続電極１３２及びビアホール１３４で接続するようにしたが、その他、前記容量電極１３０を形成せずに、第２の共振器２８を構成する電極１２４と変換部２２の第１のストリップライン１１０とをビアホール１３６、接続電極１３２及びビアホール１３４を介して接続するようにしてもよい。

次に、第４の実施の形態に係る受動部品１０Ｄについて図６を参照しながら説明する。なお、第３の実施の形態と対応するものについては同符号を付してその重複説明を省略する。

第４の実施の形態に係る受動部品１０Ｄは、上述した第３の実施の形態に係る受動部品１０Ｃとほぼ同様の構成を有するが、第１及び第２の共振器２６及び２８の構成が以下のように異なる。

すなわち、第１の共振器２６は、図６に示すように、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された第１の電極１８０と、第２の誘電体層Ｓ２の主面に形成された第２の電極１８２と、第２〜第８の誘電体層Ｓ２〜Ｓ８を貫通し、且つ、第１の電極１８０と第２の電極１８２とを接続する第１のビアホール１８４と、第２〜第１１の誘電体層Ｓ２〜Ｓ１１を貫通し、且つ、第２の電極１８２と内層アース電極１８ｅとを接続する第２のビアホール１８６とを有する。なお、第９の誘電体層Ｓ９の主面には、第１の電極１８０と不平衡入出力端子１６ｂ（図４参照）とを接続するリード電極１８８が形成されている。

同様に、第２の共振器２８は、第９の誘電体層Ｓ９の主面に形成された第１の電極１９０と、第２の誘電体層Ｓ２の主面に形成された第２の電極１９２と、第２〜第８の誘電体層Ｓ２〜Ｓ８を貫通し、且つ、第１の電極１９０と第２の電極１９２とを接続する第１のビアホール１９４と、第２〜第１１の誘電体層Ｓ２〜Ｓ１１を貫通し、且つ、第２の電極１９２と内層アース電極１８ｅとを接続する第２のビアホール１９６とを有する。

この第４の実施の形態に係る受動部品１０Ｄにおいては、第１の共振器２６が第１及び第２のビアホール１８４及び１８６で折り返し構造を形成し、第２の共振器２８が第１及び第２のビアホール１９４及び１９６で折り返し構造を形成するようにしているため、受動部品１０Ｄが小型化されても、必要な共振器長を確保することができ、共振周波数の低周波化にも十分に対応させることができる。

上述した例では、フィルタ部２０が２つの共振器２６及び２８を有する場合を示したが、その他、フィルタ部２０が１つの共振器あるいは３つ以上の共振器を有する場合にも適用させることができる。

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３の実施の形態に係る受動部品を示す斜視図である。 第３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４の実施の形態に係る受動部品を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｄ…受動部品 １２…誘電体基板
１６ｂ…不平衡入出力端子 １６ｃ…ＤＣ入力端子
１６ｄ…アース端子 １６ｅ…第１の平衡入出力端子
１６ｆ…第２の平衡入出力端子 １８…アース電極
２０…フィルタ部 ２２…変換部
２４…接続部 ２６…第１の共振器
２８…第２の共振器 ３６、４２、１１８、１２４…電極
３８、４４、５２、７４、７６、１２０、１２６、１３４、１３６、１６２、１６８、１７０…ビアホール
９０、１００、１８０、１９０…第１の電極
９２、１０２、１８２、１９６…第２の電極
９４、１０４、１８４、１９４…第１のビアホール
９６、１０６、１８６、１９６…第２のビアホール

Claims (13)

1. アース電極が形成された誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、
   前記フィルタ部は、１以上の共振器を有し、
   前記共振器は、一端が前記アース電極に接続されたビアホールを有することを特徴とする受動部品。
2. 誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、
   前記誘電体基板の上部に前記フィルタ部、下部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の下部に前記フィルタ部、上部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、
   前記誘電体基板の上面又は下面のうち、前記フィルタ部に近接する面に第１のアース電極が形成され、前記不平衡−平衡変換部に近接する面に第２のアース電極が形成され、
   前記フィルタ部と前記不平衡−平衡変換部との間に内層アース電極が形成され、
   前記共振器は、一端が前記第１のアース電極に接続されたビアホールと、該ビアホールの他端に接続され、且つ、前記内層アース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された電極とを有することを特徴とする受動部品。
3. 請求項２記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   前記共振器の前記電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールを有することを特徴とする受動部品。
4. 請求項２記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   前記共振器の前記電極に対して誘電体を間に挟んで形成された容量電極と、
   前記容量電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールとを有することを特徴とする受動部品。
5. 誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、
   前記誘電体基板の上部に前記フィルタ部、下部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の下部に前記フィルタ部、上部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、
   前記誘電体基板の上面又は下面のうち、前記フィルタ部に近接する面に第１のアース電極が形成され、前記不平衡−平衡変換部に近接する面に第２のアース電極が形成され、
   前記フィルタ部と前記不平衡−平衡変換部との間に内層アース電極が形成され、
   前記共振器は、第１のビアホールと、該第１のビアホールの一端に接続され、且つ、前記内層アース電極に対向して形成された第１の電極と、前記第１のビアホールの他端に接続され、且つ、前記第１のアース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された第２の電極と、一端が前記第２の電極に接続され、且つ、他端が前記内層アース電極に接続された第２のビアホールとを有することを特徴とする受動部品。
6. 請求項５記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   前記共振器の前記第１の電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続された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５記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   前記共振器の前記第１の電極に対して誘電体を間に挟んで対向して形成された容量電極と、
   前記容量電極に接続され、且つ、前記内層アース電極を貫通し、一端が前記不平衡−平衡変換部に接続されたビアホールとを有することを特徴とする受動部品。
8. 誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、
   前記誘電体基板の左部に前記フィルタ部、右部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の右部に前記フィルタ部、左部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、
   前記誘電体基板の上面に第１のアース電極が形成され、下面に第２のアース電極が形成され、
   前記共振器は、一端が前記第１のアース電極に接続されたビアホールと、該ビアホールの他端に接続され、且つ、前記第２のアース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された電極とを有することを特徴とする受動部品。
9. 請求項８記載の受動部品において、
   前記接続部は、
   一端部が前記共振器の前記電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極を有し、
   前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていることを特徴とする受動部品。
10. 請求項８記載の受動部品において、
    前記接続部は、
    前記共振器の前記電極に対して誘電体を間に挟んで形成された容量電極と、
    一端部が前記容量電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極とを有し、
    前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていることを特徴とする受動部品。
11. 誘電体基板内に、フィルタ部と、不平衡−平衡変換部と、前記フィルタ部と前記不平衡−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、
    前記誘電体基板の左部に前記フィルタ部、右部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、又は前記誘電体基板の右部に前記フィルタ部、左部に前記不平衡−平衡変換部が形成され、
    前記誘電体基板の上面に第１のアース電極が形成され、下面に第２のアース電極が形成され、
    前記共振器は、第１のビアホールと、該第１のビアホールの一端に接続され、且つ、前記第２のアース電極に対向して形成された第１の電極と、前記第１のビアホールの他端に接続され、且つ、前記第１のアース電極に対して誘電体を間に挟んで形成された第２の電極と、一端が前記第２の電極に接続され、且つ、他端が前記第２のアース電極に接続された第２のビアホールとを有することを特徴とする受動部品。
12. 請求項１１記載の受動部品において、
    前記接続部は、
    一端部が前記共振器の前記第１の電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極とを有し、
    前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていることを特徴とする受動部品。
13. 請求項１１記載の受動部品において、
    前記接続部は、
    前記共振器の前記第１の電極に対して誘電体を間に挟んで形成された容量電極と、
    一端部が前記容量電極に接続され、他端部が前記不平衡−平衡変換部に接続された接続電極とを有し、
    前記接続電極と前記不平衡−平衡変換部間に内層アース電極が形成されていることを特徴とする受動部品。
    
    

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