JP6389998B1 - Ｌｃ共振素子および共振素子アレイ - Google Patents
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Abstract
ＬＣ共振素子（１０）は、誘電体膜（１２）と、誘電体膜の下面（１２Ｄ）上に薄膜導体によって形成された共通電極（１１）と、共通電極（１１）を介して直列接続され、薄膜キャパシタ（ＴＣ）を構成する第１キャパシタ（Ｃ１）および第２キャパシタ（Ｃ２）と、誘電体膜の上面（１２Ｕ）上に形成された第１および第２外部接続端子（１４Ａ、１４Ｂ）と、薄膜インダクタ（ＴＬ）を構成する薄膜導線部（１６）と、上面（１２Ｕ）上に形成された第１キャパシタの第１上部電極（１３Ａ）と、上面（１２Ｕ）上に形成された第２キャパシタの第２上部電極（１３Ｂ）と、を備える。薄膜導線部（１６）は、誘電体膜の上面（１２Ｕ）上の、平面視における共通電極（１１）の外側に位置する領域（Ｒ２）に形成されている。
Description
本発明は、ＬＣ共振素子、および当該ＬＣ共振素子を複数個備えた共振素子アレイに関し、詳しくは、薄膜キャパシタと薄膜インダクタとによって構成されたＬＣ共振素子に関する。
従来、薄膜キャパシタと薄膜インダクタとによって構成されたＬＣ共振素子として、例えば、特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１では、薄膜形成技術を用いて、同一誘電体基板上にインダクタンス（インダクタ）Ｌおよび容量（キャパシタ）Ｃを一体形成することによってＬＣ共振器の小型化を図る技術が開示されている。
しかしながら、上記の従来技術では、誘電体基板上においてインダクタとキャパシタの形成領域が全く異なる領域とされている。また、外部電極が誘電体基板上の領域には形成されていない。そのため、さらなるＬＣ共振素子の小型化の余地があった。
また、上記の従来技術では、インダクタとキャパシタの並列回路を形成するために誘電体基板に貫通孔が形成されている（特許文献１の図７参照）。そのため、構造が複雑化するという不都合があった。
そこで、本明細書では、さらなる小型化が可能で、かつ構造が簡素なＬＣ共振素子、および共振素子アレイを提供する。
本明細書によって開示されるＬＣ共振素子は、薄膜キャパシタと薄膜インダクタの並列回路からなるＬＣ共振素子であって、上面と、前記上面に対向する下面とを有する誘電体膜と、前記下面上に薄膜導体によって形成された共通電極と、前記共通電極を介して直列接続され、前記薄膜キャパシタを構成する第１キャパシタおよび第２キャパシタと、前記上面上に形成された第１外部接続端子および第２外部接続端子と、前記上面上の、平面視における前記共通電極の外側に位置する領域に形成され、前記薄膜インダクタを構成するとともに、前記第１外部接続端子と第２外部接続端子とを結ぶ薄膜導線部と、前記第１外部接続端子に接続された第１上部電極であって、前記上面上の、平面視において前記共通電極と重なる領域に形成され、前記共通電極および前記誘電体膜とともに前記第１キャパシタを形成する第１上部電極と、前記第２外部接続端子に接続された第２上部電極であって、前記上面上の、平面視において前記共通電極と重なる領域に形成され、前記共通電極および前記誘電体膜とともに前記第２キャパシタを形成する第２上部電極と、を備える。
本構成によれば、薄膜キャパシタは、共通電極を介して直列接続された第１キャパシタと第２キャパシタとから構成される。このような薄膜キャパシタの構成によって、薄膜インダクタは、上面上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域に形成された薄膜導線部によって形成される。また、第１外部接続端子および第２外部接続端子は、誘電体膜の上面上に形成されている。そのため、このような構成によって、ＬＣ共振素子がさらに小型化され、かつ構造が簡素化される。
また、平面視において薄膜インダクタと共通電極とが重なっている場合、薄膜インダクタと共通電極の間で静電容量が形成されＬＣ並列共振回路におけるＱ値が低下することになるが、薄膜インダクタが共通電極の外側に位置しているため、Ｑ値の低下を避けることができる。
本構成によれば、薄膜キャパシタは、共通電極を介して直列接続された第１キャパシタと第２キャパシタとから構成される。このような薄膜キャパシタの構成によって、薄膜インダクタは、上面上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域に形成された薄膜導線部によって形成される。また、第１外部接続端子および第２外部接続端子は、誘電体膜の上面上に形成されている。そのため、このような構成によって、ＬＣ共振素子がさらに小型化され、かつ構造が簡素化される。
また、平面視において薄膜インダクタと共通電極とが重なっている場合、薄膜インダクタと共通電極の間で静電容量が形成されＬＣ並列共振回路におけるＱ値が低下することになるが、薄膜インダクタが共通電極の外側に位置しているため、Ｑ値の低下を避けることができる。
上記ＬＣ共振素子において、前記薄膜導線部は、ループ状に形成されているようにしてもよい。
本構成によれば、薄膜導線部は、ループ状に形成されているため、直線状に形成されている場合と比べ、所望のインダクタンスを得やすくなる。
本構成によれば、薄膜導線部は、ループ状に形成されているため、直線状に形成されている場合と比べ、所望のインダクタンスを得やすくなる。
また、上記ＬＣ共振素子において、前記薄膜導線部は、前記共通電極の外周に沿ってループ状に形成されているようにしてもよい。
本構成によれば、薄膜導線部は、共通電極の外周に沿って形成されているため、平面視において共通電極は薄膜インダクタループ内に位置する。それによってＬＣ共振素子の平面面積を縮小化できる。
本構成によれば、薄膜導線部は、共通電極の外周に沿って形成されているため、平面視において共通電極は薄膜インダクタループ内に位置する。それによってＬＣ共振素子の平面面積を縮小化できる。
また、上記ＬＣ共振素子において、前記第１外部接続端子および第２外部接続端子は、前記上面上の、平面視において前記共通電極の外側に位置する領域に形成されているようにしてもよい。
本構成によれば、外部接続端子に係るＬＣ共振素子の信頼性を向上させることができる。すなわち、外部接続端子には、外部回路との接続時や接続後に熱や応力がかかるため、外部接続端子の真下に誘電体膜を介して共通電極がある場合、共通電極とのショート、または、外部接続端子の誘電体膜からの剥離により容量値変化等のリスクが考えられる。しかしながら、本構成によれば、外部接続端子の下には共通電極がない構造であるため、そのようなリスクを回避することができる。また、第１外部接続端子および第２外部接続端子の双方が誘電体膜の上面上に形成されているため、第１外部接続端子および第２外部接続端子と外部との接続が容易となる。
本構成によれば、外部接続端子に係るＬＣ共振素子の信頼性を向上させることができる。すなわち、外部接続端子には、外部回路との接続時や接続後に熱や応力がかかるため、外部接続端子の真下に誘電体膜を介して共通電極がある場合、共通電極とのショート、または、外部接続端子の誘電体膜からの剥離により容量値変化等のリスクが考えられる。しかしながら、本構成によれば、外部接続端子の下には共通電極がない構造であるため、そのようなリスクを回避することができる。また、第１外部接続端子および第２外部接続端子の双方が誘電体膜の上面上に形成されているため、第１外部接続端子および第２外部接続端子と外部との接続が容易となる。
また、上記ＬＣ共振素子において、前記第１上部電極と前記第１外部接続端子とを接続する第１接続部と、前記第２上部電極と前記第２外部接続端子とを接続する第２接続部と、を備え、前記第１、第２上部電極、前記第１、第２外部接続端子、前記第１、第２接続部および前記薄膜導線部は、同一の薄膜導体によって前記上面上に一体形成されているようにしてもよい。
本構成によれば、誘電体膜の上面上に形成された各部を、一回の薄膜形成によって簡易に形成できる。
本構成によれば、誘電体膜の上面上に形成された各部を、一回の薄膜形成によって簡易に形成できる。
本明細書によって開示される共振素子アレイは、複数個の、上記いずれかに記載のＬＣ共振素子を備え、前記誘電体膜が各ＬＣ共振素子に共通化されている。
本構成によれば、コンパクトな共振素子アレイを形成できる。
本構成によれば、コンパクトな共振素子アレイを形成できる。
上記共振素子アレイにおいて、各ＬＣ共振素子内においては前記第１上部電極および前記第２上部電極の面積が等しいとともに、各ＬＣ共振素子間においては前記第１上部電極および前記第２上部電極の面積が異なるようにしてもよい。
本構成によれば、各ＬＣ共振素子間においては第１上部電極および第２上部電極の面積が異なるため、各ＬＣ共振素子間においてはキャパシタの容量が異なる。それによって各ＬＣ共振素子の共振周波数が異なる。それによって、通信機器等で、複数の連続して異なる共振周波数のフィルタを、回路切替で選択可能となる。
本構成によれば、各ＬＣ共振素子間においては第１上部電極および第２上部電極の面積が異なるため、各ＬＣ共振素子間においてはキャパシタの容量が異なる。それによって各ＬＣ共振素子の共振周波数が異なる。それによって、通信機器等で、複数の連続して異なる共振周波数のフィルタを、回路切替で選択可能となる。
本明細書によって開示されるＬＣ共振素子、および共振素子アレイによれば、さらなる小型化が可能で、かつ構造が簡素なＬＣ共振素子、および共振素子アレイを提供できる。
以下、図１から図１０を参照して、実施形態を説明する。なお、図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。
＜実施形態１＞
まず、図１から図７を参照して、実施形態１に係るＬＣ共振素子１０を説明する。
＜実施形態１＞
まず、図１から図７を参照して、実施形態１に係るＬＣ共振素子１０を説明する。
１．ＬＣ共振素子の構成
図１および図２に示されるように、ＬＣ共振素子１０は、薄膜キャパシタＴＣと薄膜インダクタＴＬの並列回路ＰＣからなるＬＣ共振素子である。すなわち、ＬＣ共振素子１０は、言い換えれば、ＬＣ並列共振素子である。ＬＣ共振素子１０は、主に、数ＧＨｚ帯の高周波回路用の素子である。
図１および図２に示されるように、ＬＣ共振素子１０は、薄膜キャパシタＴＣと薄膜インダクタＴＬの並列回路ＰＣからなるＬＣ共振素子である。すなわち、ＬＣ共振素子１０は、言い換えれば、ＬＣ並列共振素子である。ＬＣ共振素子１０は、主に、数ＧＨｚ帯の高周波回路用の素子である。
ＬＣ共振素子１０は、共通電極１１、誘電体膜１２、第１上部電極１３Ａ、第２上部電極１３Ｂ、第１キャパシタＣ１、第２キャパシタＣ２、第１外部接続端子１４Ａ、第２外部接続端子１４Ｂ、および薄膜導線部１６を含む。
誘電体膜１２は、例えば、ＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）膜からなり、上面１２Ｕと、上面１２Ｕに対向する下面１２Ｄとを有する。
共通電極１１は、矩形状の形状を有し、誘電体膜の下面１２Ｄ上に薄膜導体、例えば、銅薄膜によって形成されている。
共通電極１１は、矩形状の形状を有し、誘電体膜の下面１２Ｄ上に薄膜導体、例えば、銅薄膜によって形成されている。
第１キャパシタＣ１および第２キャパシタＣ２は、共通電極１１を介して直列接続され、並列回路ＰＣの薄膜キャパシタＴＣを構成している。すなわち、薄膜キャパシタＴＣは、直列接続された２個の薄膜キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）によって構成されている。すなわち、薄膜キャパシタＴＣの容量は、Ｃ１・Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。ここで、Ｃ１は第１キャパシタＣ１の容量とし、Ｃ２は第２キャパシタＣ２の容量とする。
第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂは、図１および図３に示されるように、誘電体膜の上面１２Ｕ上の、平面視において共通電極の外側に位置する領域Ｒ２に形成されている。この構成によって、外部接続端子（１４Ａ、１４Ｂ）に係るＬＣ共振素子１０の信頼性を向上させることができる。すなわち、外部接続端子（１４Ａ、１４Ｂ）には、外部回路との接続時や接続後に熱や応力がかかるため、外部接続端子の真下に誘電体膜１２を介して共通電極１１がある場合、共通電極１１とのショート、または、外部接続端子の誘電体膜１２からの剥離により容量値変化等のリスクが考えられる。しかしながら、本実施形態によれば、外部接続端子（１４Ａ、１４Ｂ）の下には共通電極１１がない構造であるため、そのようなリスクを回避することができる。
また、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂの双方が、同一面である誘電体膜の上面１２Ｕ上に形成されているため、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂと外部との接続が容易となる。
また、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂの双方が、同一面である誘電体膜の上面１２Ｕ上に形成されているため、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂと外部との接続が容易となる。
薄膜導線部１６は、図１および図３に示されるように、誘電体膜の上面１２Ｕ上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域Ｒ２において共通電極１１の外周に沿ったループ状に形成され、並列回路ＰＣの薄膜インダクタＴＬを構成する。通常、平面視において薄膜インダクタＨＬと共通電極１１とが重なっている場合、薄膜インダクタＨＬと共通電極１１の間で静電容量が形成されＬＣ並列共振回路ＬＣＰにおけるＱ値が低下することになる。しかしながら、本実施形態では薄膜インダクタＨＬが共通電極１１の外側に位置しているため、そのようなＱ値の低下を避けることができる。また、薄膜導線部１６は、誘電体膜の上面１２Ｕ上において共通電極１１の外周に沿って形成されているため、ＬＣ共振素子の平面面積を縮小化できる。
また、薄膜導線部１６は、第１外部接続端子１４Ａと第２外部接続端子１４Ｂとを結んでいる。すなわち、薄膜導線部１６の一端は第１外部接続端子１４Ａに接続され、薄膜導線部１６の他端は第２外部接続端子１４Ｂに接続されている。
また、薄膜導線部１６は、第１外部接続端子１４Ａと第２外部接続端子１４Ｂとを結んでいる。すなわち、薄膜導線部１６の一端は第１外部接続端子１４Ａに接続され、薄膜導線部１６の他端は第２外部接続端子１４Ｂに接続されている。
第１上部電極１３Ａは、第１外部接続端子１４Ａに接続され、誘電体膜の上面１２Ｕ上の、平面視において共通電極１１と重なる領域Ｒ１に形成されている。第１上部電極１３Ａは、共通電極１１（詳しくは、共通電極１１の第１上部電極１３Ａと重なる部分）および誘電体膜１２とともに第１キャパシタＣ１を形成している。
第２上部電極１３Ｂは、第２外部接続端子１４Ｂに接続され、誘電体膜の上面１２Ｕ上の、平面視において共通電極１１と重なる領域Ｒ１に形成されている。第２上部電極１３Ｂは、共通電極１１（詳しくは、共通電極１１の第２上部電極１３Ｂと重なる部分）および誘電体膜１２とともに第２キャパシタを形成している。なお、本実施形態では、第１上部電極１３Ａと第２上部電極１３Ｂの面積は等しい。そのため、第１キャパシタＣ１と第２キャパシタＣ２の容量は等しい。なお、これに限られず、第１上部電極１３Ａと第２上部電極１３Ｂの面積は異なるようにしてもよい。
また、ＬＣ共振素子１０は、第１上部電極１３Ａと第１外部接続端子１４Ａとを接続する第１接続部１５Ａと、第２上部電極１３Ｂと第２外部接続端子１４Ｂとを接続する第２接続部１５Ｂと、を含む。そして、第１、第２上部電極（１３Ａ、１３Ｂ）、第１、第２外部接続端子（１４Ａ、１４Ｂ）、第１、第２接続部（１５Ａ、１５Ｂ）および薄膜導線部１６は、同一の薄膜導体によって誘電体膜の上面１２Ｕ上に一体形成されている。そのため、誘電体膜の上面１２Ｕ上に形成される上記各部を、一回の薄膜形成によって形成できる。それによって、ＬＣ共振素子１０の製造工程が削減される。
なお、これに限られず、誘電体膜の上面１２Ｕ上に形成される上記各部は、同一の薄膜導体によって誘電体膜の上面１２Ｕ上に一体形成されていなくてもよい。例えば、薄膜導線部１６は他の部とは異なる薄膜導体によって形成されていてもよい。
また、図１等において共通電極１１に接続された、素子検査用の検査端子１１Ｔが示されるが、検査端子１１Ｔは検査終了後に削除される。すなわち、検査端子１１Ｔは、ＬＣ共振素子１０の完成品には含まれない。
また、図１等において共通電極１１に接続された、素子検査用の検査端子１１Ｔが示されるが、検査端子１１Ｔは検査終了後に削除される。すなわち、検査端子１１Ｔは、ＬＣ共振素子１０の完成品には含まれない。
このような構成のＬＣ共振素子１０の周波数−インピーダンス特性が図５に示される。なお、図５のグラフは、有限要素法による電磁界シミュレーションからＬＣのデータを抽出した数値をもとに、ＳＰＩＣＥシミュレータにて計算した結果を描画したものである。
２．ＬＣ共振素子の製造方法
次に、図６および図７を参照して、ＬＣ共振素子１０の製造方法の概要を説明する。
次に、図６および図７を参照して、ＬＣ共振素子１０の製造方法の概要を説明する。
同製造方法では、まず、図６（ａ）に示されるように、例えば、ドライ洗浄された基材４１の表面に、例えば、ＡＳ（エアロゾル）ＣＶＤ法によってＳＴＯ膜２１ＭＢを形成する。ＳＴＯ膜１１ＭＢの膜厚は、例えば、０．１μｍから０．４μｍまでの間の値である。ＳＴＯ膜１２ＭＢは、薄膜キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の誘電体膜１２となる。また、基材４１は、本実施形態ではアルミ箔で構成される。なお、基材としての金属箔はアルミ箔に限られず、銅、ニッケル等の金属箔であってもよい。また、誘電体膜もＳＴＯ膜１１ＭＢに限られない。
次いで、図６（ｂ）に示されるように、ＳＴＯ膜１２ＭＢ上に薄膜キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の共通電極１１となる金属薄膜１１ＭＡを形成する。金属薄膜１１ＭＡは、例えば、Ｃｕ（銅）薄膜によって構成される。Ｃｕ薄膜は、例えば、蒸着法によって成膜される。金属薄膜１３ＭＡの膜厚は、例えば、２μｍ以下である。
ここで金属薄膜１１ＭＡをフォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることによって、共通電極１１を形成する。
ここで金属薄膜１１ＭＡをフォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることによって、共通電極１１を形成する。
次いで、図６（ｃ）に示されるように、保持材となる樹脂フィルム４２を金属薄膜１１ＭＡ上に貼り付ける。次いで、図６（ｄ）に示されるように、アルミ基材４１を、例えばエッチングによって除去し、ＳＴＯ膜１２ＭＢの、金属薄膜１１ＭＡが形成される面とは反対側の面を露出させる。なお、図６（ｄ）以下の図は、図６（ｃ）の上下を反転させたものである。
次いで、図７（ｅ）に示されるように、露出されたＳＴＯ膜１２ＭＢ上に薄膜キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の上部電極（１３Ａ、１３Ｂ）、第１外部接続端子１４Ａ、第２外部接続端子１４Ｂ、および薄膜導線部１６等となる金属薄膜１３ＭＣを形成する。金属薄膜１３ＭＣは、金属薄膜１１ＭＡと同様に、例えば、Ｃｕ（銅）薄膜によって構成される。Ｃｕ薄膜は、例えば、蒸着法によって成膜される。金属薄膜１３ＭＣの膜厚は、例えば、２μｍ以下である。
次いで、図７（ｆ）に示されるように、金属薄膜１３ＭＣおよびＳＴＯ膜１２ＭＢをパターニングして、上部電極（１３Ａ、１３Ｂ）、第１外部接続端子１４Ａ、第２外部接続端子１４Ｂ、および薄膜導線部１６等を形成し、ＳＴＯ膜１２ＭＢをパターニングして誘電体膜１２を形成する。これによって、薄膜キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）が形成される。
次に、誘電体膜１２上にソルダーレジスト（図示せず）を形成し、ソルダーレジストの第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂに相当する部分を開口する。次いで、必要なサイズにダイサーにて切断して、樹脂フィルム４２を除去すると、図１および図４に示されるようなＬＣ共振素子１０が形成される。なお、樹脂フィルム４２は、素子保護のため、実装時に除去される。
３．実施形態１の効果
上記したように、薄膜キャパシタＴＣは、共通電極１１を介して直列接続された第１キャパシタＣ１と第２キャパシタとＣ２とによって構成されている。このように２個のキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）が直列接続された薄膜キャパシタＴＣの構成によって、薄膜インダクタＴＬ（１６）は、誘電体膜の上面１２Ｕ上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域Ｒ２において共通電極１１の外周に沿うループ状に形成された薄膜導線部１６によって形成することができる。すなわち、平面視において共通電極１１を薄膜インダクタループ内に位置させることができる。
上記薄膜キャパシタＴＣの構成、および共通電極１１と薄膜インダクタループの配置構成によって、第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂを、誘電体膜の上面１２Ｕ上の薄膜インダクタループ内であって、平面視において共通電極１１と重なる領域Ｒ１に形成することができる。
また、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂは、誘電体膜の上面１２Ｕ上に形成されている。
そのため、上記した各部の配置構成によって、ＬＣ共振素子１０をさらに小型化でき、かつ、誘電体膜１２にビア等の形成が不要で構造を簡素化することができる。
上記したように、薄膜キャパシタＴＣは、共通電極１１を介して直列接続された第１キャパシタＣ１と第２キャパシタとＣ２とによって構成されている。このように２個のキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）が直列接続された薄膜キャパシタＴＣの構成によって、薄膜インダクタＴＬ（１６）は、誘電体膜の上面１２Ｕ上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域Ｒ２において共通電極１１の外周に沿うループ状に形成された薄膜導線部１６によって形成することができる。すなわち、平面視において共通電極１１を薄膜インダクタループ内に位置させることができる。
上記薄膜キャパシタＴＣの構成、および共通電極１１と薄膜インダクタループの配置構成によって、第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂを、誘電体膜の上面１２Ｕ上の薄膜インダクタループ内であって、平面視において共通電極１１と重なる領域Ｒ１に形成することができる。
また、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂは、誘電体膜の上面１２Ｕ上に形成されている。
そのため、上記した各部の配置構成によって、ＬＣ共振素子１０をさらに小型化でき、かつ、誘電体膜１２にビア等の形成が不要で構造を簡素化することができる。
＜実施形態２＞
次いで、図８から図１０を参照して、実施形態２に係る共振素子アレイ２０を説明する。
次いで、図８から図１０を参照して、実施形態２に係る共振素子アレイ２０を説明する。
図８に示されるように、共振素子アレイ２０は、複数個（本実施形態では１０個）の、上記実施形態１で記載したＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）を備え、ほぼ２ｍｍ＊３ｍｍの矩形状の形状を有する。なお、共振素子アレイ２０では、誘電体膜１２Ａが各ＬＣ共振素子に（１０Ａ−１０Ｊ）共通化されている。この構成によって、コンパクトな共振素子アレイ２０を形成できる。
また、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）内においては第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が等しいとともに、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）間においては第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が異なる。本実施形態では、図８に示されるように、ＬＣ共振素子１０ＡからＬＣ共振素子１０Ｊの順に、第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が増加している。
このように共振素子アレイ２０では、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）間においては第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が異なるため、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）間においてはキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）、すなわち、薄膜キャパシタＴＣの容量が異なる。それによって各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）の共振周波数が異なる。それによって、通信機器等で、複数の連続して異なる共振周波数のフィルタを、回路切替で選択可能となる。
なお、この場合において、有限要素法による電磁界シミュレーションからＬＣのデータを抽出結果が図９の数値表に示される。図９の数値表では、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）における、共振周波数ｆｏ［Ｈｚ］、薄膜キャパシタＴＣの容量［ｐＦ］、および薄膜インダクタＴＬのインダクタンス［Ｈ］が示されている。また、この数値表の数値を基にＳＰＩＣＥシミュレータにて計算した結果が図１０のグラフに示される。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態２では、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）間においては第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が異なる例を示したが、これに限られない。例えば、各ＬＣ共振素子（１０Ａ−１０Ｊ）間においては第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が等しい構成であってもよい。あるいは、数個単位のＬＣ共振素子間において、第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が異なるようにしてもよい、すなわち、複数個のうちの数個単位のＬＣ共振素子では、第１上部電極１３Ａおよび第２上部電極１３Ｂの面積が等しい構成であってもよい。
（２）上記各実施形態では、同一ＬＣ共振素子内の第１上部電極１３Ａと第２上部電極１３Ｂの面積は等しい例を示したが、これに限られず、同一ＬＣ共振素子内の第１上部電極１３Ａと第２上部電極１３Ｂの面積が異なるようにしてもよい。
（３）上記各実施形態では、薄膜導線部１６が共通電極１１の外周に沿ったループ状に形成される例を示したが、薄膜導線部１６が共通電極１１の外周に沿うことに限られない。薄膜導線部１６は、上面１２Ｕ上の、平面視における共通電極１１の外側に位置する領域Ｒ２においてループ状に形成されておればよい。さらには、薄膜導線部１６は、必ずしもループ状に形成されていなくてもよく、例えば、平面視において共通電極側とは反対側の領域Ｒ２において、外部電極端子（１４Ａ、１４Ｂ）を結ぶ直線状、あるいは三角波状に形成されていてもよい。
（４）上記各実施形態では、第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂが、上面上の、平面視において共通電極の外側に位置する領域Ｒ２に形成されている例を示したが、これに限られない。第１外部接続端子１４Ａおよび第２外部接続端子１４Ｂは、上面１２Ｕ上に形成されていればよい。例えば、第１上部電極１３Ａ上に第１外部接続端子１４Ａが形成され、第２上部電極１３Ｂ上に第２外部接続端子１４Ｂが形成されるようにしてもよい。
（５）上記各実施形態では、ＳＴＯ膜１２をＡＳＣＶＤ法によって成膜して、薄膜キャパシタＴＣの誘電体膜を形成する例を示したが、誘電体膜は、これに限られない。誘電体の組成は、例えば、ＺｎＯ、ＢＴＯ、あるいはＢＳＴであってもよいし、成膜方法は、スパッタ、スピンコート、あるいは蒸着であってもよい。
１０、１０Ａ−１０Ｊ…ＬＣ共振素子
１１…共通電極
１２、１２Ａ…ＳＴＯ膜（誘電体膜）
１２Ｄ…ＳＴＯ膜の下面
１２Ｕ…ＳＴＯ膜の上面
１３Ａ…第１上部電極
１３Ｂ…第２上部電極
１４Ａ…第１外部接続端子
１４Ｂ…第２外部接続端子
１５Ａ…第１接続部
１５Ｂ…第２接続部
１６…薄膜導線部
２０…共振素子アレイ
Ｃ１…第１キャパシタ（薄膜キャパシタ）
Ｃ２…第２キャパシタ（薄膜キャパシタ）
ＬＣＰ…並列回路
Ｒ１…ＳＴＯ膜の上面上の、平面視において共通電極と重なる領域
Ｒ２…ＳＴＯ膜の上面上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域
ＴＣ…薄膜キャパシタ
ＴＬ…薄膜インダクタ
１１…共通電極
１２、１２Ａ…ＳＴＯ膜（誘電体膜）
１２Ｄ…ＳＴＯ膜の下面
１２Ｕ…ＳＴＯ膜の上面
１３Ａ…第１上部電極
１３Ｂ…第２上部電極
１４Ａ…第１外部接続端子
１４Ｂ…第２外部接続端子
１５Ａ…第１接続部
１５Ｂ…第２接続部
１６…薄膜導線部
２０…共振素子アレイ
Ｃ１…第１キャパシタ（薄膜キャパシタ）
Ｃ２…第２キャパシタ（薄膜キャパシタ）
ＬＣＰ…並列回路
Ｒ１…ＳＴＯ膜の上面上の、平面視において共通電極と重なる領域
Ｒ２…ＳＴＯ膜の上面上の、平面視における共通電極の外側に位置する領域
ＴＣ…薄膜キャパシタ
ＴＬ…薄膜インダクタ
Claims (7)
- 薄膜キャパシタと薄膜インダクタの並列回路からなるＬＣ共振素子であって、
上面と、前記上面に対向する下面とを有する誘電体膜と、
前記下面上に薄膜導体によって形成された共通電極と、
前記共通電極を介して直列接続され、前記薄膜キャパシタを構成する第１キャパシタおよび第２キャパシタと、
前記上面上に形成された第１外部接続端子および第２外部接続端子と、
前記上面上の、平面視における前記共通電極の外側に位置する領域に形成され、前記薄膜インダクタを構成するとともに、前記第１外部接続端子と第２外部接続端子とを結ぶ薄膜導線部と、
前記第１外部接続端子に接続された第１上部電極であって、前記上面上の、平面視において前記共通電極と重なる領域に形成され、前記共通電極および前記誘電体膜とともに前記第１キャパシタを形成する第１上部電極と、
前記第２外部接続端子に接続された第２上部電極であって、前記上面上の、平面視において前記共通電極と重なる領域に形成され、前記共通電極および前記誘電体膜とともに前記第２キャパシタを形成する第２上部電極と、を備える、ＬＣ共振素子。 - 請求項１に記載のＬＣ共振素子において、
前記薄膜導線部は、ループ状に形成されている、ＬＣ共振素子。 - 請求項２に記載のＬＣ共振素子において、
前記薄膜導線部は、前記共通電極の外周に沿ってループ状に形成されている、ＬＣ共振素子。 - 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＬＣ共振素子において、
前記第１外部接続端子および第２外部接続端子は、
前記上面上の、平面視において前記共通電極の外側に位置する領域に形成されている、ＬＣ共振素子。 - 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＬＣ共振素子において、
前記第１上部電極と前記第１外部接続端子とを接続する第１接続部と、
前記第２上部電極と前記第２外部接続端子とを接続する第２接続部と、を備え、
前記第１、第２上部電極、前記第１、第２外部接続端子、前記第１、第２接続部および前記薄膜導線部は、同一の薄膜導体によって前記上面上に一体形成されている、ＬＣ共振素子。 - 複数個の、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＬＣ共振素子を備え、
前記誘電体膜が各ＬＣ共振素子に共通化されている、共振素子アレイ。 - 請求項６に記載に共振素子アレイおいて、
各ＬＣ共振素子内においては前記第１上部電極および前記第２上部電極の面積が等しいとともに、各ＬＣ共振素子間においては前記第１上部電極および前記第２上部電極の面積が異なる、共振素子アレイ。
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