JP2008211064A - Variable-capacity capacitor array and variable-capacity capacitor relay - Google Patents

Variable-capacity capacitor array and variable-capacity capacitor relay Download PDF

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宏 勝田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable-capacity capacitor array that is excellent in controllability of a capacity value and has no change in tunability, and a variable-capacity capacitor relay. <P>SOLUTION: The variable-capacity capacitor array is provided with a plurality of variable-capacity capacitor strings and a common signal terminal connected with each first terminal of a plurality of the variable-capacity capacitor strings. Each variable-capacity capacitor string is provided with a variable-capacity capacitor and an individual signal terminal connected to a second terminal of the variable-capacity capacitor. The variable-capacity capacitor is configured so that a plurality of variable-capacity elements are connected between a first terminal and a second terminal in series, and also, each first individual bias line and each second individual bias line are alternately connected to the following connection points in turn from the first terminal side, that is, a connection point between the first terminal and the first variable-capacity element from the first terminal, a connection point between each variable-capacity element, and a connection point between the second terminal and the first variable-capacity element from the second terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、直流バイアス電圧の印加により容量が大きく変化する可変容量コンデンサを用いた可変容量コンデンサアレイ、及びこれを用いた可変容量コンデンサリレーに関するものである。   The present invention relates to a variable capacitor array using a variable capacitor whose capacitance changes greatly by application of a DC bias voltage, and a variable capacitor relay using the same.

可変容量コンデンサとして、電気絶縁性を有した支持基板上に、薄膜の下部電極層,薄膜誘電体層及び薄膜の上部電極層がこの順に積層された構造において、薄膜誘電体層の材料としてチタン酸バリウムストロンチウム((BaSr1−xTi1−y3−z)(以下、BSTともいう。ただし、y<1)からなる誘電体材料を用いて、上部電極層と下部電極層との間に所定のバイアス電位を与えることにより薄膜誘電体層の誘電率を変化させて容量を変化させるものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。 As a variable capacitor, in a structure in which a thin film lower electrode layer, a thin film dielectric layer, and a thin film upper electrode layer are laminated in this order on a support substrate having electrical insulation, titanic acid is used as a material for the thin film dielectric layer. barium strontium ((Ba x Sr 1-x ) y Ti 1-y O 3-z) ( hereinafter, also referred to as BST. However, y <1) with a dielectric material consisting of an upper and lower electrode layers Is known in which a predetermined bias potential is applied to change the capacitance of the thin film dielectric layer to change the capacitance (see, for example, Patent Document 1).

このような可変容量コンデンサでの容量変化は高周波領域にも及び、高周波領域でも利用可能となる。このような直流バイアス電圧の印加による高周波領域での可変容量コンデンサの容量変化を利用して、周波数特性を変化させることができる有用な電子部品が得られる。   Such a capacitance change in the variable capacitor extends to the high frequency region and can be used in the high frequency region. A useful electronic component capable of changing the frequency characteristics can be obtained by utilizing the capacitance change of the variable capacitor in the high frequency region due to the application of the DC bias voltage.

例えば、上述の可変容量コンデンサと薄膜インダクタとを組み合わせた電圧制御型薄膜共振器では、直流バイアス電圧の印加により共振周波数を変化させることができる。また、可変容量コンデンサもしくは電圧制御型薄膜共振器と、薄膜インダクタ,薄膜キャパシタとを組み合わせた電圧制御型薄膜帯域通過フィルタでは、直流バイアス電圧の印加により通過帯域を変化させることができる。また、可変容量コンデンサはマイクロ波用の電圧制御型電子部品にも利用可能である(例えば、特許文献2を参照)。   For example, in a voltage controlled thin film resonator in which the above-described variable capacitor and thin film inductor are combined, the resonance frequency can be changed by applying a DC bias voltage. In addition, in a voltage controlled thin film bandpass filter that combines a variable capacitor or voltage controlled thin film resonator, a thin film inductor, and a thin film capacitor, the passband can be changed by applying a DC bias voltage. The variable capacitor can also be used for a voltage-controlled electronic component for microwaves (see, for example, Patent Document 2).

このような、高誘電率薄膜を使用した可変容量コンデンサにおいて、高チューナビリティ(Tunability),高Q値の他に、高耐電力性,高絶縁性,低歪み特性,低温度係数,経時変化がないことなどが要求されている。なお、チューナビリティは、可変容量コンデンサの可変量を示すものであり、チューナビリティx=(C(0)−C(V))/C(0)×100(%)の式で表される(ここで、C(0)は、電圧印加前の容量(初期容量)、C(V)は、電圧印加後の容量である)。   In such a variable capacitor using a high dielectric constant thin film, in addition to high tunability and high Q value, there are high power durability, high insulation, low distortion characteristics, low temperature coefficient, and change with time. There is no need for it. The tunability indicates the variable amount of the variable capacitor, and is represented by the formula of tunability x = (C (0) −C (V)) / C (0) × 100 (%) ( Here, C (0) is a capacity before application of voltage (initial capacity), and C (V) is a capacity after application of voltage).

また、可変容量コンデンサとして、上述の可変容量コンデンサと同様の構成の複数個の可変容量素子が直列接続されて成り、個々の可変容量素子にそれぞれ直流バイアス電圧印加用のバイアスラインを配置した構成が提案されている。これにより、各可変容量素子に直流バイアス電圧を安定且つ均一に印加できるとともに、高周波電圧(高周波信号)を個々の可変容量素子に分圧できる。このため、直流バイアス電圧による容量の変化を大きくし、且つ高周波信号による容量の変化、ノイズ、非線形歪みは小さく抑えることができるとともに、耐電力に優れた可変容量コンデンサとすることができる(例えば、特許文献3を参照。)。
特開平11−260667号公報 特表平8−509103号公報 特開2004−165588号公報
In addition, as the variable capacitor, a plurality of variable capacitors having the same configuration as the above-described variable capacitor are connected in series, and each variable capacitor is provided with a bias line for applying a DC bias voltage. Proposed. As a result, a DC bias voltage can be stably and uniformly applied to each variable capacitance element, and a high frequency voltage (high frequency signal) can be divided into individual variable capacitance elements. For this reason, a change in capacitance due to a DC bias voltage can be increased, a change in capacitance due to a high-frequency signal, noise, and non-linear distortion can be suppressed, and a variable capacitor having excellent power resistance can be obtained (for example, (See Patent Document 3).
JP-A-11-260667 JP-T 8-509103 JP 2004-165588 A

発明者は、上述の特許文献3に示す可変容量コンデンサの高い容量変化率,低い歪み特性及び高い耐電力性等に着目して、これらを高周波信号を伝搬する回路を構成する電子部品としても用いることを試みた。そのためには、多種多様の用途に対応するために、初期容量値を広い範囲にわたり設定できるとともに、設計の自由度が高いことが必要となる。   The inventor pays attention to the high capacitance change rate, low distortion characteristics, high power durability, and the like of the variable capacitor shown in Patent Document 3 described above, and uses them as electronic components constituting a circuit that propagates a high-frequency signal. I tried to do that. For this purpose, it is necessary to set the initial capacitance value over a wide range and to have a high degree of design freedom in order to cope with a wide variety of applications.

本発明は上述の事情に鑑みて案出されたものであり、本発明の目的は、所望のチューナビリティを有するとともに、初期容量値を所望の値に設定することができる可変容量コンデンサアレイ及び可変容量コンデンサリレーを提供することにある。   The present invention has been devised in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide a variable capacitor array and a variable capacitor array that have a desired tunability and can set an initial capacitance value to a desired value. It is to provide a capacitive capacitor relay.

本発明の可変容量コンデンサアレイは、1)第1端子と第2端子との間に可変容量素子が複数個直列に接続され、前記第1端子とこの第1端子から数えて1個目の前記可変容量素子との接続点,各可変容量素子間の接続点及び前記第2端子から数えて1個目の可変容量素子と前記第2端子との接続点に、前記第1端子側から順に第1個別バイアスライン及び第2個別バイアスラインが交互に接続された可変容量コンデンサと、前記第2端子に接続された個別信号端子と、各々が有する複数個の可変容量コンデンサストリングと、前記複数個の可変容量コンデンサストリングの前記第1端子が共通に接続された共通信号端子と、を具備するものである。   In the variable capacitor array of the present invention, 1) a plurality of variable capacitors are connected in series between a first terminal and a second terminal, and the first terminal counted from the first terminal and the first terminal is The connection points between the variable capacitance elements, the connection points between the variable capacitance elements, and the connection points between the first variable capacitance element and the second terminal counted from the second terminal are sequentially arranged from the first terminal side. A variable capacitor in which one individual bias line and a second individual bias line are alternately connected; an individual signal terminal connected to the second terminal; a plurality of variable capacitor strings each having; And a common signal terminal to which the first terminals of the variable capacitor string are connected in common.

また、本発明の可変容量コンデンサアレイは、2)上記1)の構成において、1つの前記可変容量コンデンサストリングについて、複数個の前記第1個別バイアスラインが共通に接続された第1バイアス端子と、1つの前記可変容量コンデンサストリングについて、複数個の前記第2個別バイアスラインが共通に接続された第2バイアス端子と、をさらに具備するものである。   Further, the variable capacitor array of the present invention includes 2) a first bias terminal to which a plurality of the first individual bias lines are commonly connected for one of the variable capacitor strings in the configuration of 1) above, The variable capacitor string further includes a second bias terminal to which a plurality of the second individual bias lines are connected in common.

また、本発明の可変容量コンデンサアレイは、3)上記1)の構成において、共通バイアス端子をさらに具備し、前記複数個の可変容量コンデンサストリングは、前記第1個別バイアスライン及び前記第2個別バイアスラインのいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第1可変容量コンデンサストリングと、前記第1個別バイアスライン及び前記第2個別バイアスラインのいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第2可変容量コンデンサストリングと、を含むものである。   The variable capacitor array according to the present invention is 3) In the configuration of 1), the variable capacitor array further includes a common bias terminal, and the plurality of variable capacitor strings include the first individual bias line and the second individual bias. A first variable capacitor capacitor string in which one of the lines is connected to the common bias terminal, and a second variable capacitor in which one of the first individual bias line and the second individual bias line is connected to the common bias terminal. And a capacitor string.

また、本発明の可変容量コンデンサアレイは、4)上記2)の構成において、共通バイアス端子をさらに具備し、前記複数個の可変容量コンデンサストリングは、前記第1バイアス端子及び前記第2バイアス端子のいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第1可変容量コンデンサストリングと、前記第1バイアス端子及び前記第2バイアス端子のいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第2可変容量コンデンサストリングと、を含むものである。   The variable capacitor array of the present invention may further include 4) a common bias terminal in the configuration of 2), wherein the plurality of variable capacitor strings are formed of the first bias terminal and the second bias terminal. A first variable capacitor capacitor string, one of which is connected to the common bias terminal; a second variable capacitor capacitor string of which one of the first bias terminal and the second bias terminal is connected to the common bias terminal; Is included.

また、本発明の可変容量コンデンサアレイは、5)上記2)の構成において、前記可変容量コンデンサは前記可変容量素子を奇数個有し、前記複数個の可変容量コンデンサストリングは、前記第1バイアス端子が前記共通信号端子と共用され、前記第2バイアス端子が前記個別信号端子と共用された第1可変容量コンデンサストリングと、前記第1バイアス端子が前記共通信号端子と共用され、前記第2バイアス端子が前記個別信号端子と共用された第2可変容量コンデンサストリングと、を含むものである。   In the variable capacitor array of the present invention, 5) in the configuration of 2), the variable capacitor includes an odd number of the variable capacitors, and the plurality of variable capacitor strings include the first bias terminal. Is shared with the common signal terminal, the second bias terminal is shared with the individual signal terminal, the first variable capacitor capacitor string, the first bias terminal is shared with the common signal terminal, and the second bias terminal Includes a second variable capacitor string shared by the individual signal terminals.

また、本発明の可変容量コンデンサリレーは、6)上記2)〜5)の構成のいずれかの可変容量コンデンサアレイを複数個接続したことを特徴とするものである。   In addition, the variable capacitor relay of the present invention is characterized in that a plurality of variable capacitor capacitor arrays having any of the configurations 2) to 5) are connected.

本発明の上記1)乃至上記6)の可変容量コンデンサアレイ及び可変容量コンデンサリレーによれば、共通信号端子と、可変容量コンデンサストリング毎に設けられた個別信号端子と、の中から少なくとも2つの任意の端子を入力端子,出力端子として用いることにより、以下に説明するように、初期容量値を所望の値に調整することができる。この場合、可変容量素子毎にバイアス電圧が印加されるため、最大限容量を変化させることができ、可変容量コンデンサアレイにおいて、どのように入力端子,出力端子を選んだとしてもチューナビリティは変化せず、一定の値を保つことができる。   According to the variable capacitor array and the variable capacitor relay of 1) to 6) of the present invention, at least two arbitrary ones among the common signal terminal and the individual signal terminal provided for each variable capacitor string. By using these terminals as input terminals and output terminals, the initial capacitance value can be adjusted to a desired value as described below. In this case, since the bias voltage is applied to each variable capacitance element, the maximum capacitance can be changed, and the tunability does not change regardless of how the input and output terminals are selected in the variable capacitance capacitor array. Therefore, a constant value can be maintained.

例えば、共通信号端子を入力端子、可変容量コンデンサストリング毎に設けられた個別信号端子を出力端子とした場合には、各可変容量コンデンサを複数列、並列に接続したものとなり、初期容量値を大きくすることができる。また、複数の個別信号端子からの出力端子の選択方法により、初期容量値の選択の自由度が増すこととなり、所望の初期容量値を有する可変容量コンデンサアレイを得ることができる。なお、個別信号端子同士を外付けのスイッチング素子を介して接続すれば、さらに容易に初期容量値を選択することができる。なお、入力端子と出力端子とを入れ替えてもよい。   For example, when the common signal terminal is an input terminal and the individual signal terminal provided for each variable capacitor string is an output terminal, each variable capacitor is connected in parallel in multiple rows, increasing the initial capacitance value. can do. Further, the degree of freedom in selecting the initial capacitance value is increased by the method for selecting the output terminal from the plurality of individual signal terminals, and a variable capacitor array having a desired initial capacitance value can be obtained. If the individual signal terminals are connected via an external switching element, the initial capacitance value can be selected more easily. Note that the input terminal and the output terminal may be interchanged.

また、2つの可変容量コンデンサストリングを用い、個別信号端子をそれぞれ入出力端子とした場合には、可変容量コンデンサストリングを2列直列接続させたものとなり、初期容量値を小さくすることができる。さらに、第1個別バイアスライン及び第2個別バイアスラインが各可変容量素子に接続されているので、直流的には可変容量素子が並列接続された状態となる。そのため、可変容量素子毎にバイアス電圧が印加されるため、最大限容量を変化させることができ、チューナビリティを一定に値に保った可変容量コンデンサアレイを提供することができる。   Further, when two variable capacitor strings are used and the individual signal terminals are respectively input / output terminals, two variable capacitor strings are connected in series, and the initial capacitance value can be reduced. Furthermore, since the first individual bias line and the second individual bias line are connected to each variable capacitance element, the variable capacitance elements are connected in parallel in terms of DC. Therefore, since a bias voltage is applied to each variable capacitance element, it is possible to provide a variable capacitance capacitor array in which the capacitance can be changed to the maximum and the tunability is kept constant.

さらに、第1,第2個別バイアスラインを電気的に接続する共通バイアス端子,第1バイアス端子,第2バイアス端子を設けることで、各可変容量素子にバイアス電圧を一括で印加することができるようになり、簡易な構成でバイアス電圧を印加できるので、取り扱いが容易となる。   Further, by providing a common bias terminal, a first bias terminal, and a second bias terminal that electrically connect the first and second individual bias lines, it is possible to apply a bias voltage to each variable capacitance element at once. Since the bias voltage can be applied with a simple configuration, handling becomes easy.

また、本発明の高周波用電圧制御型共振器の一部(共振回路の一部として)、または、共振回路同士を結合する手段として上記可変容量コンデンサアレイ及び可変容量コンデンサリレーを用いることにより、高周波的には直列接続され、直流的には並列接続された可変容量素子を有する、可変容量コンデンサアレイを用いて共振器を作製することになり、波形歪、相互変調歪みノイズが小さく、耐電力に優れた高周波用電圧制御型共振器である電子部品を実現できる。また、共振回路を具備した電圧制御型高周波フィルタ及び電圧制御型アンテナ共用器においても同様に、波形歪、相互変調歪みノイズが小さく、耐電力に優れた電圧制御型高周波フィルタ及びアンテナ共用器を作製することができる。   Further, by using the variable capacitor array and the variable capacitor relay as a part of the high frequency voltage controlled resonator of the present invention (as a part of the resonance circuit) or as a means for coupling the resonance circuits to each other, This means that a resonator is made using a variable capacitor array that has variable capacitance elements connected in series and connected in parallel in direct current, with low waveform distortion and intermodulation distortion noise, and withstands power. An electronic component that is an excellent voltage-controlled resonator for high frequency can be realized. Similarly, voltage-controlled high-frequency filters and antenna duplexers equipped with a resonance circuit produce voltage-controlled high-frequency filters and antenna duplexers with low waveform distortion and intermodulation distortion noise and excellent power durability. can do.

以下、本発明の可変コンデンサアレイについて図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, the variable capacitor array of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態を示す等価回路図である。   FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

図1において、符号C1〜C6は可変容量素子であり、B11〜B14は抵抗成分及びインダクタ成分の少なくとも一方を含む第1個別バイアスライン(図1では、抵抗成分R11〜R14を含んでいる)であり、B21〜B24は抵抗成分及びインダクタ成分の少なくとも一方を含む第2個別バイアスライン(図1では、抵抗成分R21〜R24を含んでいる)である。P1a,P1bは第1端子、P2a,P2bは第2端子、Sa,Sbは個別信号端子、CS1は共通信号端子である。なお、以下の図面においても同様であるが、同様の箇所には同一の符合を付し、重複する説明を省略する。   In FIG. 1, symbols C1 to C6 are variable capacitance elements, and B11 to B14 are first individual bias lines including at least one of a resistance component and an inductor component (in FIG. 1, the resistance components R11 to R14 are included). B21 to B24 are second individual bias lines (including resistance components R21 to R24 in FIG. 1) including at least one of a resistance component and an inductor component. P1a and P1b are first terminals, P2a and P2b are second terminals, Sa and Sb are individual signal terminals, and CS1 is a common signal terminal. The same applies to the following drawings, but the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

第1端子P1aと第2端子P2aとの間に可変容量素子C1〜C3が、第1端子P1bと第2端子P2bとの間に可変容量素子C4〜C6が、それぞれ直列に接続されて可変容量コンデンサを構成する。この可変容量コンデンサの第2端子P2aに個別信号端子Saが、第2端子P2bに個別信号端子Sbが、それぞれ接続されて、可変容量コンデンサストリングを構成する。以下、便宜上、第1可変容量コンデンサストリング,第2可変容量コンデンサストリングと呼ぶ。この第1可変容量コンデンサストリングの第1端子P1aと、第2可変容量コンデンサストリングの第1端子P1bとが、共通信号端子CS1に共通に接続されている。さらに第1可変容量コンデンサストリングは、第1端子P1aとこの第1端子P1aから数えて1個目の可変容量素子C1との間、可変容量素子C2,C3との間、第2端子P2aから1個目の可変容量素子C3と第2端子P2aとの間に、第1端子P1a側から順に第1個別バイアスラインB11,B12及び第2個別バイアスラインB21,B22が交互に接続されている。同様に第2可変容量コンデンサストリングも、第1端子P1bと第2端子P2bとの間に、第1個別バイアスラインB13,B14と第2個別バイアスラインB23,B24とが接続されている。このようにして可変容量コンデンサアレイが構成されている。   The variable capacitance elements C1 to C3 are connected in series between the first terminal P1a and the second terminal P2a, and the variable capacitance elements C4 to C6 are connected in series between the first terminal P1b and the second terminal P2b, respectively. Construct a capacitor. The individual signal terminal Sa is connected to the second terminal P2a of the variable capacitor, and the individual signal terminal Sb is connected to the second terminal P2b to constitute a variable capacitor string. Hereinafter, for convenience, they are referred to as a first variable capacitor string and a second variable capacitor string. The first terminal P1a of the first variable capacitor string and the first terminal P1b of the second variable capacitor string are commonly connected to the common signal terminal CS1. Further, the first variable capacitor string is connected between the first terminal P1a and the first variable capacitor C1 counted from the first terminal P1a, between the variable capacitors C2 and C3, and from the second terminal P2a to 1. The first individual bias lines B11 and B12 and the second individual bias lines B21 and B22 are alternately connected in order from the first terminal P1a side between the variable variable element C3 and the second terminal P2a. Similarly, in the second variable capacitor string, the first individual bias lines B13 and B14 and the second individual bias lines B23 and B24 are connected between the first terminal P1b and the second terminal P2b. In this way, the variable capacitor array is configured.

第1端子P1a,P1bと第2端子P2a,P2bとの間には、高周波信号が可変容量素子C1〜C3及びC4〜C6を介して流れることになる。このとき、第1及び第2バイアスラインB11〜B14,B21〜B24の抵抗成分R11〜R14,R21〜R24は、可変容量素子C1〜C6の高周波信号の周波数領域でのインピーダンスに対して大きなインピーダンス成分となっており、高周波帯のインピーダンスに悪影響を与えない。また、高周波信号がバイアスラインB11〜B14,B21〜B24に漏れることはない。   High-frequency signals flow between the first terminals P1a and P1b and the second terminals P2a and P2b via the variable capacitance elements C1 to C3 and C4 to C6. At this time, the resistance components R11 to R14 and R21 to R24 of the first and second bias lines B11 to B14 and B21 to B24 are impedance components that are large with respect to the impedance in the frequency domain of the high frequency signal of the variable capacitance elements C1 to C6. And does not adversely affect the impedance of the high frequency band. Further, the high frequency signal does not leak to the bias lines B11 to B14 and B21 to B24.

可変容量素子C1の容量成分を制御するバイアス信号は、第1個別バイアスラインB11と第2個別バイアスラインB21との間を可変容量素子C1を介して流れる。この可変容量素子C1に印加される電圧によって、可変容量素子C1はそれに応じた誘電率となり、その結果、所望の容量成分を得ることができるものになる。すなわち、可変容量素子C1の容量を所望の値に制御するバイアス信号を安定して可変容量素子C1のみに供給することができ、バイアス信号の印加によって可変容量素子C1の誘電率が所望通りに変動し、よって容量成分の制御が容易な可変容量素子となる。同様に可変容量素子C2〜C6の容量成分も制御することができる。   A bias signal for controlling the capacitance component of the variable capacitance element C1 flows between the first individual bias line B11 and the second individual bias line B21 via the variable capacitance element C1. Due to the voltage applied to the variable capacitance element C1, the variable capacitance element C1 has a dielectric constant corresponding to the voltage, and as a result, a desired capacitance component can be obtained. That is, a bias signal for controlling the capacitance of the variable capacitance element C1 to a desired value can be stably supplied only to the variable capacitance element C1, and the dielectric constant of the variable capacitance element C1 varies as desired by applying the bias signal. Therefore, the variable capacitance element can be easily controlled in the capacitance component. Similarly, the capacitance components of the variable capacitance elements C2 to C6 can be controlled.

この可変容量コンデンサアレイにおいて、個別信号端子Sa,Sb、共通信号端子CS1の少なくとも2つを入力端子、出力端子として選択することで、初期容量値を所望の値に調整することができる。   In this variable capacitor array, the initial capacitance value can be adjusted to a desired value by selecting at least two of the individual signal terminals Sa and Sb and the common signal terminal CS1 as input terminals and output terminals.

例えば、共通信号端子CS1を入力端子、個別信号端子Sa,Sbを出力端子とした場合には、各可変容量コンデンサを2列、並列に接続したものとなり、初期容量値を大きくすることができる。さらに個別信号端子Sa,Sbにスイッチング素子を接続してから両者を電気的に接続すれば、さらに初期容量値を自由に調節できるものとなる。   For example, when the common signal terminal CS1 is an input terminal and the individual signal terminals Sa and Sb are output terminals, each variable capacitor is connected in parallel in two rows, and the initial capacitance value can be increased. Further, if the switching elements are connected to the individual signal terminals Sa and Sb and then both are electrically connected, the initial capacitance value can be further freely adjusted.

また、個別信号端子Sa,Sbを入力端子と出力端子とした場合には、可変容量素子C1〜C6が直列に接続されたものとなり、初期容量値を小さくすることができる。   Further, when the individual signal terminals Sa and Sb are used as the input terminal and the output terminal, the variable capacitance elements C1 to C6 are connected in series, and the initial capacitance value can be reduced.

このように、可変容量コンデンサアレイの端子(Sa,Sb,CS1)からの入出力端子の選択方法により、1つの可変容量コンデンサアレイで複数の初期容量値を得ることができるので、設計の自由度の高いものとすることができる。   As described above, since a plurality of initial capacitance values can be obtained with one variable capacitor array by the method of selecting input / output terminals from the terminals (Sa, Sb, CS1) of the variable capacitor array, the degree of freedom in design. Can be high.

次に、図2に、本発明の第2の実施形態の等価回路図を示す。   Next, FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the second embodiment of the present invention.

図2に示す可変容量コンデンサアレイは、図1に示す可変容量コンデンサアレイとバイアス電圧の印加方法が異なる。具体的には、第1,第2可変容量コンデンサストリングの、第1個別バイアスライン毎に形成された第1バイアス端子と、第2個別バイアスライン毎に形成された第2バイアス端子と、をさらに設けている。このように、複数個の可変容量コンデンサストリング毎に、複数個の第1個別バイアスラインを共通に接続するバイアス端子,複数個の第2個別バイアスラインを共通に接続する第2バイアス端子を設けてもよい。また、このような第1バイアス端子,第2バイアス端子は、複数個の可変容量コンデンサストリング全てにおいて設ける必要はなく、少なくとも1つの可変容量コンデンサストリングにおいて設けていればよい。   The variable capacitor array shown in FIG. 2 is different from the variable capacitor array shown in FIG. 1 in the application method of the bias voltage. Specifically, a first bias terminal formed for each first individual bias line and a second bias terminal formed for each second individual bias line of the first and second variable capacitor strings are further provided. Provided. Thus, for each of the plurality of variable capacitor capacitor strings, a bias terminal for commonly connecting a plurality of first individual bias lines and a second bias terminal for commonly connecting a plurality of second individual bias lines are provided. Also good. Further, the first bias terminal and the second bias terminal need not be provided in all of the plurality of variable capacitor strings, and may be provided in at least one variable capacitor string.

図2において、第1バイアス端子をV1(V1a,V1b),第2個別バイアス端子をV2(V2a,V2b)とする。ここで、第1バイアスストリングの第1個別バイアスラインB11,B12が、第1バイアス端子V1aに接続され、第2個別バイアスラインB21,B22が、第2バイアス端子V2aに接続される。また、第2バイアスストリングの第1個別バイアスラインB13,B14が、第1バイアス端子V1bに接続され、第2個別バイアスラインB23,B24が、第2バイアス端子V2bに接続される。   In FIG. 2, the first bias terminal is V1 (V1a, V1b), and the second individual bias terminal is V2 (V2a, V2b). Here, the first individual bias lines B11 and B12 of the first bias string are connected to the first bias terminal V1a, and the second individual bias lines B21 and B22 are connected to the second bias terminal V2a. The first individual bias lines B13 and B14 of the second bias string are connected to the first bias terminal V1b, and the second individual bias lines B23 and B24 are connected to the second bias terminal V2b.

このように接続することで、第1バイアス端子V1と第2バイアス端子V2との間に、可変容量素子C1〜C3,C4〜C6が直流的に並列に接続されているものとなる。このため、可変容量素子C1〜C6それぞれに、第1バイアス端子V1と第2バイアス端子V2との電位差に等しいバイアス電圧が印加される。これにより、各可変容量素子C1〜C6は最大限に容量変化させることができ、高周波信号の入出力端子の接続方法によらずチューナビリティを一定に保つことができる。   By connecting in this way, the variable capacitance elements C1 to C3 and C4 to C6 are connected in parallel in a direct current manner between the first bias terminal V1 and the second bias terminal V2. Therefore, a bias voltage equal to the potential difference between the first bias terminal V1 and the second bias terminal V2 is applied to each of the variable capacitance elements C1 to C6. As a result, the capacitance of each of the variable capacitance elements C1 to C6 can be changed to the maximum, and the tunability can be kept constant regardless of the connection method of the input / output terminals of the high frequency signal.

また、このような構成とすることで、バイアス電圧を印加するための端子を共通化することができるので、より取り扱いの容易な可変容量コンデンサアレイとすることができる。   In addition, with such a configuration, since a terminal for applying a bias voltage can be shared, a variable capacitor array that can be handled more easily can be obtained.

次に、図3に、本発明の第3の実施形態の一例の等価回路図を示す。   Next, FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of an example of the third embodiment of the present invention.

図3に示す可変容量コンデンサアレイは、図1に示す可変容量コンデンサアレイとバイアス電圧の印加方法が異なる。具体的には、共通バイアス端子をさらに設け、この共通バイアス端子に、第1,第2可変容量コンデンサストリングの、第1個別バイアスライン,第2個別バイアスラインのいずれか一方が接続されている。   The variable capacitor array shown in FIG. 3 differs from the variable capacitor array shown in FIG. 1 in the application method of the bias voltage. Specifically, a common bias terminal is further provided, and one of the first individual bias line and the second individual bias line of the first and second variable capacitor string is connected to the common bias terminal.

図3において、共通バイアス端子をV3とする。ここで、第1,第2可変容量コンデンサストリングの第2個別バイアスラインB21〜B24が、共通バイアス端子V3に電気的に接続されている。   In FIG. 3, the common bias terminal is V3. Here, the second individual bias lines B21 to B24 of the first and second variable capacitor strings are electrically connected to the common bias terminal V3.

このように接続することで、共通バイアス端子V3から第2個別バイアスラインB21〜B24を通り、第1個別バイアスラインB11〜B14までの間に、可変容量素子C1〜C3,C4〜C6が直流的に並列に接続されたものとなる。このため、可変容量素子C1〜C6それぞれに、共通バイアス端子V3と第1個別バイアスラインとの間の電位差に等しいバイアス電圧が印加される。これにより、各可変容量素子C1〜C6は最大限に容量変化させることができ、高周波信号の入出力端子の接続方法によらずチューナビリティを一定に保つことができる。   By connecting in this way, the variable capacitance elements C1 to C3 and C4 to C6 are direct current between the common bias terminal V3, the second individual bias lines B21 to B24, and the first individual bias lines B11 to B14. Are connected in parallel. Therefore, a bias voltage equal to the potential difference between the common bias terminal V3 and the first individual bias line is applied to each of the variable capacitance elements C1 to C6. As a result, the capacitance of each of the variable capacitance elements C1 to C6 can be changed to the maximum, and the tunability can be kept constant regardless of the connection method of the input / output terminals of the high frequency signal.

また、このような構成とすることで、バイアス電圧を印加するための端子を共通化することができるので、より取り扱いの容易な可変容量コンデンサアレイとすることができる。特に、第1個別バイアスラインB11〜B14を接地すれば、共通バイアス端子V3のみにバイアス電圧を印加すればよいので、構成が簡易になるとともに取り扱いが容易となる。   In addition, with such a configuration, since a terminal for applying a bias voltage can be shared, a variable capacitor array that can be handled more easily can be obtained. In particular, if the first individual bias lines B11 to B14 are grounded, the bias voltage only needs to be applied to the common bias terminal V3, so that the configuration becomes simple and the handling becomes easy.

次に、図4に、本発明の第4の実施形態の一例の等価回路図を示す。   Next, FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of an example of the fourth embodiment of the present invention.

図4に示す可変容量コンデンサアレイは、図2に示す可変容量コンデンサアレイとバイアス電圧の印加方法が異なる。具体的には、共通バイアス端子をさらに設け、この共通バイアス端子に、第1,第2可変容量コンデンサストリングの、第1バイアス端子,第2バイアス端子のいずれか一方が接続されている。   The variable capacitor array shown in FIG. 4 is different from the variable capacitor array shown in FIG. 2 in the application method of the bias voltage. Specifically, a common bias terminal is further provided, and one of the first bias terminal and the second bias terminal of the first and second variable capacitor strings is connected to the common bias terminal.

図4においては、第1,第2可変容量コンデンサストリングの第2バイアス端子V2a,V2bが共通バイアス端子V3に接続されている。   In FIG. 4, the second bias terminals V2a and V2b of the first and second variable capacitor strings are connected to the common bias terminal V3.

このように接続することで、共通バイアス端子V3と第1バイアス端子V1a,V1bとの間に可変容量素子C1〜C3、C4〜C6が直流的に並列に接続されているものとなる。このため、可変容量素子C1〜C6それぞれに、共通バイアス端子V3と第1バイアス端子V1との電位差に等しいバイアス電圧が印加される。これにより、各可変容量素子C1〜C6は最大限に容量変化させることができ、高周波信号の入出力端子の接続方法によらずチューナビリティを一定に保つことができる。   By connecting in this way, the variable capacitance elements C1 to C3 and C4 to C6 are connected in parallel in a direct current manner between the common bias terminal V3 and the first bias terminals V1a and V1b. Therefore, a bias voltage equal to the potential difference between the common bias terminal V3 and the first bias terminal V1 is applied to each of the variable capacitance elements C1 to C6. As a result, the capacitance of each of the variable capacitance elements C1 to C6 can be changed to the maximum, and the tunability can be kept constant regardless of the connection method of the input / output terminals of the high frequency signal.

また、このような構成とすることで、バイアス電圧を印加するための端子を共通化することができるので、より取り扱いの容易な可変容量コンデンサアレイとすることができる。   In addition, with such a configuration, since a terminal for applying a bias voltage can be shared, a variable capacitor array that can be handled more easily can be obtained.

図5,図6は、図4に示す可変容量コンデンサアレイの変形例を示す等価回路図である。   5 and 6 are equivalent circuit diagrams showing modifications of the variable capacitor array shown in FIG.

図4においては、共通バイアス端子V3に第1,第2可変容量コンデンサストリングの第2バイアス端子V2a,V2bを接続したが、図5に示すように、第1可変容量コンデンサストリングの第2バイアス端子V2aと第2可変容量コンデンサストリングの第1バイアス端子V1bとを接続してもよいし、図6に示すように、第1可変容量コンデンサストリングの第1バイアス端子V1aと第2可変容量コンデンサストリングの第2バイアス端子V2bとを接続してもよいし、第1,第2可変容量コンデンサストリングの第1バイアス端子V1a,V1bを接続してもよい。   In FIG. 4, the second bias terminals V2a and V2b of the first and second variable capacitor strings are connected to the common bias terminal V3. However, as shown in FIG. 5, the second bias terminals of the first variable capacitor string are used. V2a may be connected to the first bias terminal V1b of the second variable capacitor string, and as shown in FIG. 6, the first bias terminal V1a of the first variable capacitor string and the second variable capacitor string The second bias terminal V2b may be connected, or the first bias terminals V1a and V1b of the first and second variable capacitor strings may be connected.

以上の図1〜図6に示す例では、可変容量コンデンサに奇数個(3個)の可変容量素子が直列接続された例について説明したが、図7に示すように、偶数個(図7では4個)の可変容量素子が直列接続されていてもよい。   In the example shown in FIGS. 1 to 6 above, an example in which an odd number (three) of variable capacitance elements are connected in series to a variable capacitance capacitor has been described. However, as shown in FIG. 4) variable capacitance elements may be connected in series.

また、第1,第2可変容量コンデンサストリングで、同数の可変容量素子が接続された可変容量コンデンサを用いた例について説明したが、図8に示すように、異なる数(図8では、第1可変容量コンデンサに3個、第2可変容量コンデンサに4個接続した)の可変容量素子を接続してもよい。   Further, the example in which the variable capacitors having the same number of variable capacitors are used in the first and second variable capacitor strings has been described. However, as shown in FIG. Three variable capacitors may be connected (three connected to the variable capacitors and four connected to the second variable capacitors).

さらに、第1,第2可変容量コンデンサストリングの2つの可変容量コンデンサストリングからなる可変容量コンデンサアレイの例について説明したが、3つ以上の可変容量コンデンサストリングを共通信号端子に接続してもよい。   Furthermore, although the example of the variable capacitor array including the two variable capacitor strings of the first and second variable capacitor strings has been described, three or more variable capacitor strings may be connected to the common signal terminal.

次に、図9に、本発明の第5の実施形態の一例の等価回路図を示す。   Next, FIG. 9 shows an equivalent circuit diagram of an example of the fifth embodiment of the present invention.

図9に示す可変容量コンデンサアレイは、図2に示す可変容量コンデンサアレイとバイアス電圧の印加方法が異なる。具体的には、第1,第2可変容量コンデンサストリングの、第1バイアス端子を共通信号端子と共有とし,第2バイアス端子を個別信号端子と共有としている。このような構成により、共通信号端子と2つの個別信号端子とのうち、高周波信号の入出力端子として選択する少なくとも2つの信号端子は、バイアス電圧を印加する端子も兼ねていることから、高周波電圧と直流電圧(バイアス電圧)との両方を重畳して印加することとなる。   The variable capacitor array shown in FIG. 9 is different from the variable capacitor array shown in FIG. 2 in the application method of the bias voltage. Specifically, in the first and second variable capacitor string, the first bias terminal is shared with the common signal terminal, and the second bias terminal is shared with the individual signal terminal. With such a configuration, at least two signal terminals selected as high-frequency signal input / output terminals out of the common signal terminal and the two individual signal terminals also serve as terminals for applying a bias voltage. And DC voltage (bias voltage) are applied in a superimposed manner.

図9において、第1,第2可変容量コンデンサストリングの第1バイアス端子V1a,V1bと共通信号端子CS1とが、電気的に接続されることで共有(共用)されており、第1可変容量コンデンサストリングの第2バイアス端子V2aと個別信号端子Saとが電気的に接続されることで共有(共用)されており、第2可変容量コンデンサストリングの第2バイアス端子V2bと個別信号端子Sbとが電気的に接続されることで共有(共用)されている。このような構成は、可変容量コンデンサが奇数個の可変容量素子からなるときに実現できる。   In FIG. 9, the first bias terminals V1a and V1b and the common signal terminal CS1 of the first and second variable capacitor strings are shared (shared) by being electrically connected. The second bias terminal V2a and the individual signal terminal Sa of the string are shared (shared) by being electrically connected, and the second bias terminal V2b and the individual signal terminal Sb of the second variable capacitor string are electrically connected. Is shared (shared) by being connected. Such a configuration can be realized when the variable capacitor includes an odd number of variable capacitors.

さらに、図2に示す例では、第1,第2個別バイアスラインB11〜B14,B21〜B24にそれぞれ抵抗成分R11〜R14,R21〜R24を設けた例について説明した。これに対して、図9では、第1可変容量コンデンサストリングの第1個別バイアスラインB11,B12で1つの抵抗成分R1aを用いている。同様に、第1個別バイアスラインB13,B14で、第2個別バイアスラインB21,B22で、第2個別バイアスラインB23,B24で、それぞれ1つの抵抗成分R1b,R2a,R2bを用いている。   Furthermore, in the example shown in FIG. 2, the example in which the resistance components R11 to R14 and R21 to R24 are provided in the first and second individual bias lines B11 to B14 and B21 to B24, respectively, has been described. On the other hand, in FIG. 9, one resistance component R1a is used in the first individual bias lines B11 and B12 of the first variable capacitor string. Similarly, one resistance component R1b, R2a, R2b is used for the first individual bias lines B13, B14, the second individual bias lines B21, B22, and the second individual bias lines B23, B24, respectively.

このような構成において、バイアス電圧は次のように印加される。まず、可変容量素子C1については、共通信号端子CS1(V1)から、可変容量素子C1を介して、第2個別バイアスラインB21,B22を通り、個別信号端子Sa(V2a)に流れる。可変容量素子C2については、共通信号端子CS1(V1)から、第1個別バイアスラインB11,B12を通り、可変容量素子C2を介して、第2個別バイアスラインB21,B22を通り、個別信号端子Sa(V2a)に流れる。可変容量素子C3については、共通信号端子CS1(V1)から、第1個別バイアスラインB11,B12を通り、可変容量素子C3を介して、個別信号端子Sa(V2a)に流れる。可変容量素子C4〜C6についても同様である。従って、このように共通信号端子CS1(V1)と個別信号端子Sa,Sb(V2)との間に可変容量素子C1〜C3、C4〜C6が直流的に並列に接続されているものとなる。このため、可変容量素子C1〜C6それぞれに、共通信号端子CS1(V1)と個別信号端子Sa,Sb(V2)との電位差に等しいバイアス電圧が印加される。これにより、各可変容量素子C1〜C6は最大限に容量変化させることができ、高周波信号の入出力端子の接続方法によらずチューナビリティを一定に保つことができる。   In such a configuration, the bias voltage is applied as follows. First, the variable capacitance element C1 flows from the common signal terminal CS1 (V1) to the individual signal terminal Sa (V2a) through the second individual bias lines B21 and B22 via the variable capacitance element C1. The variable capacitance element C2 passes through the first individual bias lines B11 and B12 from the common signal terminal CS1 (V1), passes through the second individual bias lines B21 and B22 via the variable capacitance element C2, and passes through the individual signal terminal Sa. It flows to (V2a). The variable capacitance element C3 flows from the common signal terminal CS1 (V1) to the individual signal terminal Sa (V2a) through the first individual bias lines B11 and B12 and the variable capacitance element C3. The same applies to the variable capacitance elements C4 to C6. Therefore, the variable capacitance elements C1 to C3 and C4 to C6 are connected in parallel in a direct current manner between the common signal terminal CS1 (V1) and the individual signal terminals Sa and Sb (V2). Therefore, a bias voltage equal to the potential difference between the common signal terminal CS1 (V1) and the individual signal terminals Sa and Sb (V2) is applied to each of the variable capacitance elements C1 to C6. As a result, the capacitance of each of the variable capacitance elements C1 to C6 can be changed to the maximum, and the tunability can be kept constant regardless of the connection method of the input / output terminals of the high frequency signal.

また、このような構成とすることで、バイアス電圧を印加するための端子を、高周波信号を印加するための端子と共通化することができるので、より簡易な構成で、より取り扱いの容易な可変容量コンデンサアレイとすることができる。   Further, by adopting such a configuration, a terminal for applying a bias voltage can be shared with a terminal for applying a high-frequency signal, so that the variable can be easily handled with a simpler configuration. A capacitor capacitor array can be used.

以下に、図1〜図9に示すような本発明の可変コンデンサアレイの具体的な構成について説明する。   Hereinafter, a specific configuration of the variable capacitor array of the present invention as shown in FIGS. 1 to 9 will be described.

例として、図2に示す、本発明の可変容量コンデンサアレイの第2の実施形態を用いて説明する。図10は、本発明の第2の実施形態の透視状態の平面図,図11は図10のA−A’線における矢視断面図である。   As an example, a variable capacitor array according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. FIG. 10 is a plan view of a second embodiment of the present invention in a see-through state, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 10.

図10,図11において、1は支持基板であり、2は下部電極層であり、31〜34は導体ラインであり、4は薄膜誘電体層であり、5は上部電極層であり、61〜64は薄膜抵抗であり、7は絶縁層であり、8は引き出し電極層であり、9は保護層であり、10は半田拡散防止層であり、111,112、113,114は半田端子部である。なお、この半田拡散防止層10と半田端子部111及び112a,112bとで、共通信号端子CS1及び個別信号端子Sa,Sbを構成している。また、半田拡散防止層10と半田端子部113a,113b及び114a、114bとで、第1バイアス端子V1a,V1b及び第2バイアス端子V2a,V2bを構成している。また、下部電極層2,薄膜誘電体層4,上部電極層5が厚み方向に重なった領域で可変容量素子を構成している。さらに、第1個別バイアスライン,第2個別バイアスラインは、導体ライン31〜34と薄膜抵抗61〜64の組み合わせで構成される。   10 and 11, 1 is a support substrate, 2 is a lower electrode layer, 31 to 34 are conductor lines, 4 is a thin film dielectric layer, 5 is an upper electrode layer, 61 to 64 is a thin film resistor, 7 is an insulating layer, 8 is a lead electrode layer, 9 is a protective layer, 10 is a solder diffusion prevention layer, and 111, 112, 113, 114 are solder terminal portions. is there. The solder diffusion prevention layer 10 and the solder terminal portions 111 and 112a and 112b constitute a common signal terminal CS1 and individual signal terminals Sa and Sb. Further, the solder diffusion preventing layer 10 and the solder terminal portions 113a, 113b and 114a, 114b constitute the first bias terminals V1a, V1b and the second bias terminals V2a, V2b. In addition, a variable capacitance element is configured in a region where the lower electrode layer 2, the thin film dielectric layer 4, and the upper electrode layer 5 overlap in the thickness direction. Further, the first individual bias line and the second individual bias line are configured by combinations of conductor lines 31 to 34 and thin film resistors 61 to 64.

支持基板1は、アルミナセラミックス等のセラミック基板や、サファイア等の単結晶基板等である。そして、支持基板1の上に下部電極層2,薄膜誘電体層4及び上部電極層5を順次、支持基板1のほぼ全面に成膜する。これら各層の成膜終了後、上部電極層5,薄膜誘電体層4及び下部電極層2を順次所定の形状にエッチングする。なお、後述する半田端子部111から半田端子部112a,112bまで可変容量素子C1〜C3,C4〜C6を直列接続するために、可変容量素子C1,C2及び可変容量素子C1,C2で下部電極層2を共有するようにパターニングする。   The support substrate 1 is a ceramic substrate such as alumina ceramic, a single crystal substrate such as sapphire, or the like. Then, the lower electrode layer 2, the thin film dielectric layer 4, and the upper electrode layer 5 are sequentially formed on the support substrate 1 on almost the entire surface of the support substrate 1. After the formation of these layers, the upper electrode layer 5, the thin film dielectric layer 4 and the lower electrode layer 2 are sequentially etched into a predetermined shape. In order to connect the variable capacitance elements C1 to C3 and C4 to C6 in series from a solder terminal portion 111 to solder terminal portions 112a and 112b, which will be described later, the lower electrode layer is formed by the variable capacitance elements C1 and C2 and the variable capacitance elements C1 and C2. Pattern 2 to share 2.

下部電極層2は、薄膜誘電体層4の形成に高温スパッタが必要となるため、高融点であることが必要である。具体的には、Pt,Pd等の金属材料から成るものである。さらに、下部電極層2の高温スパッタによる形成後、薄膜誘電体層4のスパッタ温度である700〜900℃へ加熱され、薄膜誘電体層4のスパッタ開始まで一定時間保持することにより、平坦な膜となる。   The lower electrode layer 2 needs to have a high melting point because high temperature sputtering is required for forming the thin film dielectric layer 4. Specifically, it is made of a metal material such as Pt or Pd. Further, after the formation of the lower electrode layer 2 by high-temperature sputtering, the thin film dielectric layer 4 is heated to 700 to 900 ° C., which is the sputtering temperature, and held for a certain period of time until the sputtering of the thin film dielectric layer 4 is started. It becomes.

下部電極層2の厚みは、抵抗成分と下部電極層2の連続性とを考慮した場合、厚いほうが望ましいが、支持基板1との密着性を考慮した場合は、相対的に薄い方が望ましく、両方を考慮して決定される。具体的には、0.1μm〜10μmである。下部電極層2の厚みが0.1μmよりも薄くなると、電極自身の抵抗が大きくなるほか、電極の連続性が確保できなくなる可能性がある。一方、10μmより厚くすると、支持基板1との密着性が低下したり、支持基板1の反りを生じたりするおそれがある。   When considering the resistance component and the continuity of the lower electrode layer 2, the thickness of the lower electrode layer 2 is preferably thicker. However, when considering the adhesion to the support substrate 1, the thickness of the lower electrode layer 2 is preferably relatively thin. It is determined in consideration of both. Specifically, it is 0.1 μm to 10 μm. If the thickness of the lower electrode layer 2 is less than 0.1 μm, the resistance of the electrode itself increases and the continuity of the electrode may not be ensured. On the other hand, if it is thicker than 10 μm, the adhesion to the support substrate 1 may be lowered, or the support substrate 1 may be warped.

薄膜誘電体層4は、少なくともBa,Sr,Tiを含有するペロブスカイト型酸化物結晶粒子から成る高誘電率の誘電体層であることが好ましい。この薄膜誘電体層4は、上述の下部電極層2の表面に形成されている。例えば、ペロブスカイト型酸化物結晶粒子が得られる誘電体材料をターゲットとして、スパッタリング法による成膜を所望の厚みになるまで行なう。このとき、基板温度を高く、例えば800℃としてスパッタリングを行なうことにより、スパッタ後の熱処理を行なうことなく、高誘電率で容量変化率の大きい、低損失の薄膜誘電体層4が得られる。   The thin film dielectric layer 4 is preferably a high dielectric constant dielectric layer made of perovskite oxide crystal particles containing at least Ba, Sr, and Ti. The thin film dielectric layer 4 is formed on the surface of the lower electrode layer 2 described above. For example, using a dielectric material from which perovskite-type oxide crystal particles can be obtained as a target, film formation by sputtering is performed until a desired thickness is obtained. At this time, by performing sputtering at a high substrate temperature, for example, 800 ° C., the low-loss thin-film dielectric layer 4 having a high dielectric constant and a large capacitance change rate can be obtained without performing a heat treatment after sputtering.

上部電極層5の材料としては、電極の抵抗を下げるため、抵抗率の小さなAuが望ましいが、薄膜誘電体層4との密着性向上のために、Pt等を密着層として用いることが望ましい。この上部電極層5の厚みは0.1μm〜10μmとなっている。この厚みの下限については、下部電極層2と同様に、電極自身の抵抗を考慮して設定される。また厚みの上限については、薄膜誘電体層4との密着性を考慮して設定される。   The material of the upper electrode layer 5 is desirably Au having a low resistivity in order to reduce the resistance of the electrode. However, in order to improve the adhesion with the thin film dielectric layer 4, it is desirable to use Pt or the like as the adhesion layer. The thickness of the upper electrode layer 5 is 0.1 μm to 10 μm. The lower limit of the thickness is set in consideration of the resistance of the electrode itself, similarly to the lower electrode layer 2. The upper limit of the thickness is set in consideration of the adhesiveness with the thin film dielectric layer 4.

第1可変容量コンデンサストリングの第1個別バイアスラインは、導体ライン31〜33と薄膜抵抗61,62とから構成されており、可変容量素子C1の上部電極層5に接続する引き出し電極層8,可変容量素子C2,C3を接続する引き出し電極層8に接続されている。この第1個別バイアスラインは、半田端子部113aに接続されている。第2個別バイアスラインは、導体ライン34と薄膜抵抗63,64とから構成され、可変容量素子C1,C2を接続する共通の下部電極層2,可変容量素子C3の下部電極層2に接続されている。この第2個別バイアスラインは、半田端子部114aに接続されている。第2可変容量コンデンサストリングについても同様である。   The first individual bias line of the first variable capacitor string is composed of conductor lines 31 to 33 and thin film resistors 61 and 62. The lead electrode layer 8 connected to the upper electrode layer 5 of the variable capacitor C1 is variable. It is connected to the extraction electrode layer 8 that connects the capacitive elements C2 and C3. The first individual bias line is connected to the solder terminal portion 113a. The second individual bias line is composed of the conductor line 34 and the thin film resistors 63 and 64, and is connected to the common lower electrode layer 2 connecting the variable capacitance elements C1 and C2, and the lower electrode layer 2 of the variable capacitance element C3. Yes. The second individual bias line is connected to the solder terminal portion 114a. The same applies to the second variable capacitor string.

この導体ライン31〜34は、上述の下部電極層2,薄膜誘電体層4及び上部電極層5を形成した後、新たに成膜することによって形成することができる。その際には、既に形成した下部電極層2,薄膜誘電体層4及び上部電極層5を保護するために、リフトオフ法を用いることが望ましい。また、これら導体ライン31〜34は、下部電極層2のパターニングの際に同時にこれら導体ライン31〜34も形成するようにパターニングを行なうことによっても形成することができる。   The conductor lines 31 to 34 can be formed by forming a new film after forming the lower electrode layer 2, the thin film dielectric layer 4 and the upper electrode layer 5 described above. In this case, it is desirable to use a lift-off method in order to protect the already formed lower electrode layer 2, thin film dielectric layer 4 and upper electrode layer 5. The conductor lines 31 to 34 can also be formed by patterning so that the conductor lines 31 to 34 are formed at the same time when the lower electrode layer 2 is patterned.

この導体ライン31〜34の材料としては、第1及び第2個別バイアスラインの抵抗値のばらつきを抑制するために、低抵抗であるAuが望ましいが、薄膜抵抗61〜64の抵抗が十分に高いので、Pt等を用いて、下部電極層2と同じ材料及び同じ工程で形成してもよい。   As a material of the conductor lines 31 to 34, Au having a low resistance is desirable in order to suppress variation in resistance values of the first and second individual bias lines, but the resistance of the thin film resistors 61 to 64 is sufficiently high. Therefore, it may be formed using the same material and the same process as the lower electrode layer 2 using Pt or the like.

次に、第1及び第2個別バイアスラインを構成する薄膜抵抗61〜64の材料としては、タンタル(Ta)を含有し、かつその比抵抗は1mΩ・cm以上であるものが望ましい。具体的な材料としては、窒化タンタルやTaSiN,Ta−Si−Oを例示することができる。例えば、窒化タンタルの場合であれば、Taをターゲットとして、窒素を加えてスパッタリングを行なう、リアクティブスパッタ法により、所望の組成比及び抵抗率の薄膜抵抗61〜64を成膜することができる。   Next, as a material of the thin film resistors 61 to 64 constituting the first and second individual bias lines, it is desirable that the material contains tantalum (Ta) and has a specific resistance of 1 mΩ · cm or more. Specific examples of the material include tantalum nitride, TaSiN, and Ta—Si—O. For example, in the case of tantalum nitride, thin film resistors 61 to 64 having a desired composition ratio and resistivity can be formed by a reactive sputtering method in which sputtering is performed by adding nitrogen using Ta as a target.

このスパッタリングの条件を適宜選択することにより、膜厚が40nm以上で、比抵抗が1mΩ・cm以上の薄膜抵抗61〜64を形成することができる。さらに、スパッタリングの終了後、レジストを塗布して所定の形状に加工した後、反応性イオンエッチング(RIE)等のエッチングプロセスを行なうことにより、簡便にパターニングすることができる。   By appropriately selecting the sputtering conditions, thin film resistors 61 to 64 having a film thickness of 40 nm or more and a specific resistance of 1 mΩ · cm or more can be formed. Furthermore, after the sputtering is completed, a resist is applied, processed into a predetermined shape, and then subjected to an etching process such as reactive ion etching (RIE), whereby patterning can be easily performed.

また、本発明の可変コンデンサを周波数2GHzで使用し、可変容量素子C1の容量を7pFとした場合には、この周波数の1/10(200MHz)からインピーダンスに悪影響を与えないように薄膜抵抗61〜64を可変容量素子C1のインピーダンスの10倍以上の抵抗値に設定するものとすると、必要な第1及び第2バイアスラインの抵抗値は、約1.1kΩ以上であればよい。本発明の可変コンデンサにおける薄膜抵抗61〜64の比抵抗率は1mΩ・cm以上が望ましいため、例えば第1個別及び第2個別バイアスラインの抵抗値として10kΩを得る場合であれば、薄膜抵抗61〜64のアスペクト比(長さ/幅)は、膜厚を50nmとしたとき、50以下とできるため、素子形状を大きくすることなく実現可能なアスペクト比を有する薄膜抵抗61〜64となる。   Further, when the variable capacitor of the present invention is used at a frequency of 2 GHz and the capacitance of the variable capacitance element C1 is 7 pF, the thin film resistors 61 to 61 do not adversely affect the impedance from 1/10 (200 MHz) of this frequency. If 64 is set to a resistance value of 10 times or more the impedance of the variable capacitance element C1, the required resistance values of the first and second bias lines may be about 1.1 kΩ or more. Since the specific resistivity of the thin film resistors 61 to 64 in the variable capacitor according to the present invention is desirably 1 mΩ · cm or more, for example, when obtaining 10 kΩ as the resistance value of the first and second individual bias lines, the thin film resistors 61 to Since the aspect ratio (length / width) of 64 can be 50 or less when the film thickness is 50 nm, the thin film resistors 61 to 64 have an aspect ratio that can be realized without increasing the element shape.

これら薄膜抵抗61〜64を含む第1及び第2個別バイアスラインは、支持基板1上に直接形成されていることが望ましい。これにより、可変容量素子C1〜C6上に形成する際に必要となる、下部電極層2,上部電極層4及び引き出し電極層8との絶縁を確保するための絶縁層が不要となり、可変容量素子C1〜C6を構成する層の数を低減することが可能となる。さらに、高抵抗の薄膜抵抗61〜64を用いることにより、形状を大きくすることなく、可変容量素子C1〜C6を作製することができる。   The first and second individual bias lines including these thin film resistors 61 to 64 are preferably formed directly on the support substrate 1. This eliminates the need for an insulating layer for securing insulation from the lower electrode layer 2, the upper electrode layer 4, and the extraction electrode layer 8, which is necessary when forming on the variable capacitance elements C <b> 1 to C <b> 6. It becomes possible to reduce the number of layers constituting C1 to C6. Furthermore, by using the high resistance thin film resistors 61 to 64, the variable capacitance elements C1 to C6 can be manufactured without increasing the shape.

次に、絶縁層7は、この上に形成する引き出し電極層8と下部電極層2との絶縁を確保するために必要である。さらに、この絶縁層7は、第1及び第2個別バイアスラインを被覆しており、薄膜抵抗61〜64が酸化されるのを防止できるため、第1及び第2バイアスラインの抵抗値を経時的に一定とすることができ、これにより信頼性を向上させることができる。絶縁層7の材料は、耐湿性を向上させるために、窒化ケイ素及び酸化ケイ素の少なくとも1種類よりなるものとするとよい。これらは、被覆性を考慮して、化学気相堆積(CVD)法等により、成膜することが望ましい。   Next, the insulating layer 7 is necessary for ensuring insulation between the lead electrode layer 8 and the lower electrode layer 2 formed thereon. Further, since the insulating layer 7 covers the first and second individual bias lines and can prevent the thin film resistors 61 to 64 from being oxidized, the resistance values of the first and second bias lines are changed over time. Thus, reliability can be improved. The material of the insulating layer 7 is preferably made of at least one of silicon nitride and silicon oxide in order to improve moisture resistance. These films are preferably formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or the like in consideration of coverage.

また、絶縁層7は、通常のレジストを用いるドライエッチング法等により、所望の形状に加工することができる。そして、絶縁層7には、薄膜抵抗61〜64と引き出し電極層8との接続を確保するために導体ライン32,33の一部を露出させるために、導体ライン32,33上の絶縁層7に導体ライン32,33に到達する貫通孔を設けている。その他でこの絶縁層7から露出させる部位としては、上部電極層5及び半田端子部111,112、13,114のみとしておくことが、耐湿性向上の観点から好ましい。   The insulating layer 7 can be processed into a desired shape by a dry etching method using a normal resist. The insulating layer 7 has an insulating layer 7 on the conductor lines 32 and 33 in order to expose a part of the conductor lines 32 and 33 in order to secure the connection between the thin film resistors 61 to 64 and the lead electrode layer 8. Are provided with through holes reaching the conductor lines 32 and 33. In addition, it is preferable that only the upper electrode layer 5 and the solder terminal portions 111, 112, 13, and 114 be exposed from the insulating layer 7 from the viewpoint of improving moisture resistance.

次に、引き出し電極層8は、可変容量素子C1,C4の上部電極層5と半田端子部111とを接続するとともに、上部電極層5同士を連結させることで、可変容量素子C2,C3の間、可変容量素子C5,C6の間を直列接続するものである。さらに、可変容量素子C2,C5と可変容量素子C3,C6とにまたがる引き出し電極層8は、絶縁層7の貫通孔を通って導体ライン33と接続している。この引き出し電極層8の材料としては、Au,Cu等の低抵抗な金属を用いることが望ましい。また、引き出し電極層8に対して、絶縁層7との密着性を考慮して、Ti,Ni等の密着層を使用してもよい。   Next, the lead electrode layer 8 connects the upper electrode layer 5 of the variable capacitance elements C1 and C4 and the solder terminal portion 111, and connects the upper electrode layers 5 to each other, thereby connecting the variable capacitance elements C2 and C3. The variable capacitance elements C5 and C6 are connected in series. Further, the lead electrode layer 8 extending over the variable capacitance elements C2 and C5 and the variable capacitance elements C3 and C6 is connected to the conductor line 33 through the through hole of the insulating layer 7. As the material of the extraction electrode layer 8, it is desirable to use a low resistance metal such as Au or Cu. In addition, an adhesive layer such as Ti or Ni may be used for the extraction electrode layer 8 in consideration of adhesion to the insulating layer 7.

次に、半田端子部111〜114を露出させて全体を被覆するように、保護層9を形成する。保護層9は、可変容量素子C1を始めとする可変容量コンデンサの構成部材を機械的に保護するほか、薬品等による汚染から保護するためのものである。ただし、この保護層9の形成時には、半田端子部111〜114を露出するようにする。保護層9の材料としては、耐熱性が高く、段差に対する被覆性が優れたものが良く、具体的には、ポリイミド樹脂やBCB(ベンゾシクロブテン)樹脂等を用いる。これらは、樹脂原料を塗布した後、所定の温度で硬化させることにより形成される。   Next, the protective layer 9 is formed so that the solder terminal portions 111 to 114 are exposed and covered entirely. The protective layer 9 is intended to mechanically protect the constituent members of the variable capacitor including the variable capacitor C1, and to protect it from contamination by chemicals and the like. However, when the protective layer 9 is formed, the solder terminal portions 111 to 114 are exposed. As a material of the protective layer 9, a material having high heat resistance and excellent coverage with respect to a step is preferable. Specifically, polyimide resin, BCB (benzocyclobutene) resin, or the like is used. These are formed by applying a resin material and then curing at a predetermined temperature.

半田拡散防止層10は、半田端子部111〜114形成の際のリフローや実装の際に、半田端子部111〜114の半田の下部電極層2への拡散を防止するために形成する。この半田拡散防止層10の材料としては、Niが好適である。また、半田拡散防止層10の表面には、半田濡れ性を向上させるために、半田濡れ性の高いAu,Cu等を0.1μm程度形成する場合もある。   The solder diffusion preventing layer 10 is formed to prevent the solder terminal portions 111 to 114 from diffusing into the lower electrode layer 2 during reflow or mounting when the solder terminal portions 111 to 114 are formed. As a material of the solder diffusion preventing layer 10, Ni is suitable. Further, in order to improve the solder wettability, Au, Cu or the like having a high solder wettability may be formed on the surface of the solder diffusion preventing layer 10 to about 0.1 μm.

最後に、半田端子部111〜114を形成する。これは、可変容量コンデンサの外部の配線基板への実装を容易にするために形成する。これら半田端子部111〜114は、半田端子部111〜114に所定のマスクを用いて半田ペーストを印刷後、リフローを行なうことにより形成するのが一般的である。   Finally, solder terminal portions 111 to 114 are formed. This is formed to facilitate mounting of the variable capacitor on the external wiring board. These solder terminal portions 111 to 114 are generally formed by reflowing after a solder paste is printed on the solder terminal portions 111 to 114 using a predetermined mask.

このように形成することで、以下のように半田端子部111から半田端子部112aまでの間に可変容量素子C1〜C3が直列接続されたものとなる。即ち、半田端子部111から、引出し電極層8を介して第1可変容量素子C1の上部電極層5に接続される。可変容量素子C1,C2は下部電極層2を共有とすることで接続される。可変容量素子C2,C3が引出し電極層8を介して上部電極層5同士を繋ぐことで接続される。最後に、可変容量素子C3と半田端子部112aとが、半田端子部112aの形成位置まで延びて形成された可変容量素子C3の下部電極層2により接続される。同様にして、半田端子部111から半田端子部112bまでの間も、可変容量素子C4〜C6が直列接続されたものとなる。   By forming in this way, the variable capacitance elements C1 to C3 are connected in series between the solder terminal portion 111 and the solder terminal portion 112a as described below. That is, the solder terminal portion 111 is connected to the upper electrode layer 5 of the first variable capacitance element C1 through the extraction electrode layer 8. The variable capacitance elements C1 and C2 are connected by sharing the lower electrode layer 2. The variable capacitance elements C <b> 2 and C <b> 3 are connected by connecting the upper electrode layers 5 through the extraction electrode layer 8. Finally, the variable capacitance element C3 and the solder terminal portion 112a are connected by the lower electrode layer 2 of the variable capacitance element C3 formed to extend to the position where the solder terminal portion 112a is formed. Similarly, the variable capacitance elements C4 to C6 are connected in series between the solder terminal portion 111 and the solder terminal portion 112b.

次に、本発明の可変容量コンデンサアレイの具体的な構成の他の例として、図9に示す、本発明の第5の実施形態の具体的な構成を説明する。   Next, as another example of the specific configuration of the variable capacitor array of the present invention, the specific configuration of the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 will be described.

図12は、本発明の第5の実施形態の一例を示す透過平面図である。   FIG. 12 is a transparent plan view showing an example of the fifth embodiment of the present invention.

図12は、図11に示す例と、半田端子部113,114を半田端子部111,112と共有にすることで異なり、半田端子部113,114を省いた構成である。このような構成とするために、第1,第2個別バイアスラインの接続方法は下記の通りとした。すなわち、第1可変容量コンデンサストリングの第1個別バイアスラインは、導体ライン35が可変容量素子C1の上部電極層5に引き出し電極層8を介して接続されている。また、可変容量素子C2,C3を接続する引き出し電極層8に導体ライン36が接続されている。この導体ライン35,36を接続するように薄膜抵抗65が配置されている。この導体ライン35,36,薄膜抵抗65により第1個別バイアスラインが構成される。第2個別バイアスラインは、可変容量素子C3の下部電極層2に導体ライン37が接続され、可変容量素子C1,C2を互いに接続する下部電極層2に薄膜抵抗66を介して導体ライン37に接続されて構成される。   FIG. 12 is different from the example shown in FIG. 11 in that the solder terminal portions 113 and 114 are shared with the solder terminal portions 111 and 112, and the solder terminal portions 113 and 114 are omitted. In order to obtain such a configuration, the connection method of the first and second individual bias lines is as follows. That is, the first individual bias line of the first variable capacitor string has the conductor line 35 connected to the upper electrode layer 5 of the variable capacitor C <b> 1 via the lead electrode layer 8. A conductor line 36 is connected to the lead electrode layer 8 that connects the variable capacitance elements C2 and C3. A thin film resistor 65 is arranged so as to connect the conductor lines 35 and 36. The conductor lines 35 and 36 and the thin film resistor 65 constitute a first individual bias line. The second individual bias line has a conductor line 37 connected to the lower electrode layer 2 of the variable capacitance element C3, and is connected to the conductor line 37 via the thin film resistor 66 to the lower electrode layer 2 connecting the variable capacitance elements C1 and C2. Configured.

このような構成とすることで、簡易な構成で、取り扱いの容易な可変容量コンデンサアレイを提供することができる。   With such a configuration, it is possible to provide a variable capacitor array that can be easily handled with a simple configuration.

次に、本発明の可変容量コンデンサリレーの実施の形態の一例を、図13を用いて説明する。図13は、本発明の可変容量コンデンサリレーの実施の形態の一例を示す等価回路図である。   Next, an example of an embodiment of the variable capacitor relay of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing an example of an embodiment of the variable capacitor relay of the present invention.

図13に示す例では、本発明の第5の実施形態の可変容量コンデンサアレイを複数個(図13では2個)並べ、複数の可変容量コンデンサアレイ間で個別信号端子Sb,Saを電気的に接続している。可変容量コンデンサアレイの配列方向の両端にある個別信号端子Saと個別信号端子Sbとに、即ち、図13の図の上下方向で一番上に位置する個別信号端子Saと一番下に位置する個別信号端子Sbとに、高周波信号の入出力端子としての機能をもたせることで、可変容量コンデンサを4個直列に接続したものとなり、さらに初期容量の設計自由度を向上させることができる。さらに、図13に示すような可変容量コンデンサリレーを複数個配列し、外付けのスイッチング素子を共通信号端子CS1,個別信号端子Sa,Sbのそれぞれに接続し、共通信号端子CS1のスイッチング素子同士,個別信号端子Sa,Sbのスイッチング素子同士を接続することで、さらに初期容量を自由に設計できるものとなり、汎用性の高い可変容量コンデンサリレーを提供することができる。   In the example shown in FIG. 13, a plurality (two in FIG. 13) of variable capacitor arrays according to the fifth embodiment of the present invention are arranged, and the individual signal terminals Sb and Sa are electrically connected between the plurality of variable capacitor arrays. Connected. The individual signal terminals Sa and the individual signal terminals Sb at both ends in the arrangement direction of the variable capacitor array, that is, the individual signal terminals Sa positioned at the top in the vertical direction of FIG. By providing the individual signal terminal Sb with a function as an input / output terminal for a high frequency signal, four variable capacitors are connected in series, and the degree of freedom in designing the initial capacity can be further improved. Furthermore, a plurality of variable capacitor relays as shown in FIG. 13 are arranged, and external switching elements are connected to the common signal terminal CS1, the individual signal terminals Sa and Sb, and the switching elements of the common signal terminal CS1 are connected to each other. By connecting the switching elements of the individual signal terminals Sa and Sb, the initial capacity can be further freely designed, and a highly versatile variable capacitor relay can be provided.

また、高周波用電圧制御型共振器の一部(共振回路の一部として)、または、共振回路同士を結合する手段として本発明の可変容量コンデンサアレイ及び可変容量コンデンサリレーを用いることにより、高周波的には直列接続され、直流的には並列接続された、可変容量素子を用いて共振器を作製することになり、波形歪、相互変調歪みノイズが小さく、耐電力に優れた高周波用電圧制御型共振器である電子部品を実現できる。また、共振回路を具備した電圧制御型高周波フィルタ及び電圧制御型アンテナ共用器においても同様に、高周波的には直列接続され、直流的には並列接続された、可変容量素子を用いることにより、波形歪、相互変調歪みノイズが小さく、耐電力に優れた電圧制御型高周波フィルタ及びアンテナ共用器を作製することができる。   In addition, by using the variable capacitor array and the variable capacitor relay of the present invention as a part of the voltage controlled resonator for high frequency (as part of the resonance circuit) or as a means for coupling the resonance circuits to each other, Is connected in series and connected in parallel with DC, and a resonator is made using variable capacitance elements. The voltage control type for high frequency with low waveform distortion and intermodulation distortion noise and excellent power durability. An electronic component that is a resonator can be realized. Similarly, in a voltage-controlled high-frequency filter and a voltage-controlled antenna duplexer equipped with a resonance circuit, a waveform can be obtained by using variable capacitance elements that are connected in series for high frequencies and connected in parallel for DC. A voltage-controlled high-frequency filter and an antenna duplexer with low distortion and intermodulation distortion noise and excellent power resistance can be manufactured.

本発明の可変容量コンデンサアレイの第1の実施形態を示す等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of a variable capacitor array of the present invention. 本発明の可変容量コンデンサアレイの第2の実施形態を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing a second embodiment of the variable capacitor array of the present invention. 本発明の可変容量コンデンサアレイの第3の実施形態を示す等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a third embodiment of the variable capacitor array of the present invention. 本発明の可変容量コンデンサアレイの第4の実施形態を示す等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a fourth embodiment of the variable capacitor array of the present invention. 図4の変形例を示す等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a modification of FIG. 4. 図4の変形例の他の例を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the other example of the modification of FIG. 図1〜4の変形例を示す等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram illustrating a modification of FIGS. 図1〜4の変形例を示す等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram illustrating a modification of FIGS. 本発明の可変容量コンデンサアレイの第5の実施形態を示す等価回路図である。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a fifth embodiment of the variable capacitor array of the present invention. 図2に示す本発明の可変容量コンデンサアレイの第2の実施形態の一例を模式的に示す透視状態の平面図である。It is a top view of the see-through state which shows typically an example of 2nd Embodiment of the variable capacitor array of this invention shown in FIG. 図10のA−A’線断面図である。It is A-A 'line sectional drawing of FIG. 図9に示す本発明の可変容量コンデンサアレイの第5の実施形態の一例を模式的に示す透視状態の平面図である。FIG. 10 is a perspective view schematically showing an example of a fifth embodiment of the variable capacitor array of the present invention shown in FIG. 9. 本発明の可変容量コンデンサリレーの実施形態を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing an embodiment of a variable capacitor relay of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:支持基板
2:下部電極層
31〜37:導体ライン
4:誘電体層
5:上部電極層
61,62,63,64,65,66:薄膜抵抗
7:絶縁体層
8:引き出し電極層
9:保護層
10:半田拡散防止層
111、112、113、114:半田端子部
C1,C2,C3,C4,C5,C6:可変容量素子
P1a,P1b:第1端子
P2a,P2b:第2端子
Sa,Sb:個別信号端子
CS1:共通信号端子
B11〜B14:第1個別バイアスライン
B21〜B24:第2個別バイアスライン
1: Support substrate 2: Lower electrode layer 31-37: Conductor line 4: Dielectric layer 5: Upper electrode layer 61, 62, 63, 64, 65, 66: Thin film resistor 7: Insulator layer 8: Lead electrode layer 9 : Protection layer 10: Solder diffusion prevention layer 111, 112, 113, 114: Solder terminal portion C1, C2, C3, C4, C5, C6: Variable capacitance element P1a, P1b: First terminal P2a, P2b: Second terminal Sa , Sb: Individual signal terminal CS1: Common signal terminal B11-B14: First individual bias line B21-B24: Second individual bias line

Claims (6)

第1端子と第2端子との間に可変容量素子が複数個直列に接続され、前記第1端子とこの第1端子から数えて1個目の前記可変容量素子との接続点,各可変容量素子間の接続点及び前記第2端子から数えて1個目の可変容量素子と前記第2端子との接続点に、前記第1端子側から順に第1個別バイアスライン及び第2個別バイアスラインが交互に接続された可変容量コンデンサと、前記第2端子に接続された個別信号端子と、各々が有する複数個の可変容量コンデンサストリングと、
前記複数個の可変容量コンデンサストリングの前記第1端子が共通に接続された共通信号端子と、を具備することを特徴とする可変容量コンデンサアレイ。
A plurality of variable capacitance elements are connected in series between the first terminal and the second terminal, the connection point between the first terminal and the first variable capacitance element counted from the first terminal, and each variable capacitance. A first individual bias line and a second individual bias line are arranged in order from the first terminal side at a connection point between the elements and a connection point between the first variable capacitance element counted from the second terminal and the second terminal. Alternately connected variable capacitors, individual signal terminals connected to the second terminal, a plurality of variable capacitor strings each of which has,
A variable capacitor array comprising: a common signal terminal to which the first terminals of the plurality of variable capacitor strings are connected in common.
1つの前記可変容量コンデンサストリングについて、複数個の前記第1個別バイアスラインが共通に接続された第1バイアス端子と、
1つの前記可変容量コンデンサストリングについて、複数個の前記第2個別バイアスラインが共通に接続された第2バイアス端子と、をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の可変容量コンデンサアレイ。
For one variable capacitor string, a first bias terminal to which a plurality of the first individual bias lines are connected in common;
2. The variable capacitor array according to claim 1, further comprising a second bias terminal to which a plurality of the second individual bias lines are connected in common with respect to one of the variable capacitor strings.
共通バイアス端子をさらに具備し、
前記複数個の可変容量コンデンサストリングは、
前記第1個別バイアスライン及び前記第2個別バイアスラインのいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第1可変容量コンデンサストリングと、
前記第1個別バイアスライン及び前記第2個別バイアスラインのいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第2可変容量コンデンサストリングと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の可変容量コンデンサアレイ。
A common bias terminal;
The plurality of variable capacitor strings are:
A first variable capacitor capacitor string in which one of the first individual bias line and the second individual bias line is connected to the common bias terminal;
2. The variable capacitor array according to claim 1, further comprising: a second variable capacitor string in which one of the first individual bias line and the second individual bias line is connected to the common bias terminal. .
共通バイアス端子をさらに具備し、
前記複数個の可変容量コンデンサストリングは、
前記第1バイアス端子及び前記第2バイアス端子のいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第1可変容量コンデンサストリングと、
前記第1バイアス端子及び前記第2バイアス端子のいずれかが前記共通バイアス端子に接続された第2可変容量コンデンサストリングと、を含むことを特徴とする請求項2に記載の可変容量コンデンサアレイ。
A common bias terminal;
The plurality of variable capacitor strings are:
A first variable capacitor capacitor string in which one of the first bias terminal and the second bias terminal is connected to the common bias terminal;
3. The variable capacitor array according to claim 2, further comprising: a second variable capacitor capacitor string in which one of the first bias terminal and the second bias terminal is connected to the common bias terminal.
前記可変容量コンデンサは前記可変容量素子を奇数個有し、
前記複数個の可変容量コンデンサストリングは、
前記第1バイアス端子が前記共通信号端子と共用され、前記第2バイアス端子が前記個別信号端子と共用された第1可変容量コンデンサストリングと、
前記第1バイアス端子が前記共通信号端子と共用され、前記第2バイアス端子が前記個別信号端子と共用された第2可変容量コンデンサストリングと、を含むことを特徴とする請求項2に記載の可変容量コンデンサアレイ。
The variable capacitor has an odd number of the variable capacitors,
The plurality of variable capacitor strings are:
A first variable capacitor capacitor string in which the first bias terminal is shared with the common signal terminal and the second bias terminal is shared with the individual signal terminal;
3. The variable according to claim 2, further comprising: a second variable capacitor capacitor string in which the first bias terminal is shared with the common signal terminal and the second bias terminal is shared with the individual signal terminal. Capacitor capacitor array.
請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の可変容量コンデンサアレイを複数個接続したことを特徴とする可変容量コンデンサリレー。   6. A variable capacitor relay comprising a plurality of the variable capacitor arrays according to claim 2 connected to each other.
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