JP6773122B2 - 積層型ｌｃフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、積層体の内部に複数のＬＣ共振器を備えた積層型ＬＣフィルタに関し、さらに詳しくは、大型化することなく、隣接するＬＣ共振器のインダクタ間の磁気結合の強さが調整された積層型ＬＣフィルタに関する。

複数の誘電体層が積層された積層体の内部に、インダクタとキャパシタとからなるＬＣ共振器が形成された積層型ＬＣフィルタが、種々の電子機器に使用されている。

そのような積層型ＬＣフィルタが、特許文献１（特開２０１２-２３７５２号公報）に開示されている。

図６に、特許文献１に開示された積層型ＬＣフィルタ（積層帯域通過フィルタ）１１００を示す。

積層型ＬＣフィルタ１１００は、５層のセラミック層１０１ａ〜１０１ｅが積層された積層体１０１を備える。

セラミック層（接地電極形成層）１０１ａの上側主面には、グランド導体パターン（接地電極）１０２が形成されている。グランド導体パターン１０２は、積層体１０１の側面に形成されたグランド端子（接地端子；図示せず）と接続するための接続導体パターン１０２ａ、１０２ｂを備えている。

セラミック層（キャパシタ導体パターン形成層）１０１ｂの上側主面には、４つのキャパシタ導体パターン１０３ａ〜１０３ｄが形成されている。また、セラミック層１０１ｂには、４つのビア導体（ビア電極）１０４ａ〜１０４ｄが形成されている。

セラミック層（入出力電極形成層）１０１ｃの上側主面には、積層体１０１の対向する端面に形成された入出力端子（入出力電極；図示せず）に接続するための接続導体パターン１０５ａ、１０５ｂが形成されている。また、セラミック層１０１ｂには、前出の４つのビア導体１０４ａ〜１０４ｄに加え、さらに６つのビア導体１０４ｅ〜１０４ｊが形成されている。

セラミック層（線路状導体パターン形成層）１０１ｄの上側主面には、４つの線路状導体パターン（線路電極）１０６ａ〜１０６ｄが形成されている。また、セラミック層１０１ｄには、ビア導体１０４ａ〜１０４ｈが形成されている。

セラミック層（外層）１０１ｅは、保護層であり、導体パターン、ビア導体は形成されていない。

積層体１０１の内部には、第１〜第４の４つのＬＣ共振器が形成されている。各ＬＣ共振器は、ループインダクタとキャパシタとが並列に接続された構成からなる。

第１のＬＣ共振器は、ビア導体１０４ｅと、線路状導体パターン１０６ａと、ビア導体１０４ａとが接続されたループインダクタを備えている。また、キャパシタ導体パターン１０３ａとグランド導体パターン１０２とで、キャパシタが構成されている。そして、上述したように、ループインダクタとキャパシタとが並列に接続されている。

同様に、第２のＬＣ共振器は、並列に接続された、ビア導体１０４ｆと線路状導体パターン１０６ｂとビア導体１０４ｂとが接続されたループインダクタと、キャパシタ導体パターン１０３ｂとグランド導体パターン１０２とで構成されたキャパシタとを備えている。第３のＬＣ共振器は、並列に接続された、ビア導体１０４ｇと線路状導体パターン１０６ｃとビア導体１０４ｃとが接続されたループインダクタと、キャパシタ導体パターン１０３ｃとグランド導体パターン１０２とで構成されたキャパシタとを備えている。第４のＬＣ共振器は、並列に接続された、ビア導体１０４ｈと線路状導体パターン１０６ｄとビア導体１０４ｄとが接続されたループインダクタと、キャパシタ導体パターン１０３ｄとグランド導体パターン１０２とで構成されたキャパシタとを備えている。

なお、第１のＬＣ共振器のキャパシタ導体パターン１０３ａは、ビア導体１０４ｉおよび接続導体パターン１０５ａを経由して、一方の入出力端子（図示せず）に接続されている。同様に、第４のＬＣ共振器のキャパシタ導体パターン１０３ｄは、ビア導体１０４ｊおよび接続導体パターン１０５ｂを経由して、他方の入出力端子（図示せず）に接続されている。

積層型ＬＣフィルタ１１００においては、第１のＬＣ共振器のループインダクタと第２のＬＣ共振器のループインダクタとが磁気結合し、第２のＬＣ共振器のループインダクタと第３のＬＣ共振器のループインダクタとが磁気結合し、第３のＬＣ共振器のループインダクタと第４のＬＣ共振器のループインダクタとが磁気結合している。なお、磁気結合しているのは、隣接しているＬＣ共振器のループインダクタ同士には限られず、離れたＬＣ共振器のループインダクタ同士も磁気結合している。たとえば、第１のＬＣ共振器のループインダクタは、第２のＬＣ共振器のループインダクタだけではなく、第３のＬＣ共振器のループインダクタや、第４のＬＣ共振器のループインダクタとも磁気結合している。ただし、距離が離れるほど磁気結合の強さは小さくなる。

特開２０１２-２３７５２号公報

積層型ＬＣフィルタ１１００は、製品の設計段階において、隣接するＬＣ共振器のループインダクタ間の磁気結合の強さを調整することにより、所望の周波数特性を発現させることができる。そして、隣接するＬＣ共振器のループインダクタ間の磁気結合の強さの調整は、２つのループインダクタの間の距離を調整することによりおこなうことができる。たとえば、２つのループインダクタ間の磁気結合の強さを大きくしたい場合は、２つのループインダクタ間の距離を小さくすれば良い。逆に、２つのループインダクタ間の磁気結合の強さを小さくしたい場合は、２つのループインダクタ間の距離を大きくすれば良い。

しかしながら、２つのループインダクタの間の距離を調整して、２つのループインダクタ間の磁気結合の強さを調整する方法には、積層体１０１が大型化してしまうという問題があった。特に、２つのループインダクタ間の磁気結合の強さを小さくしたい場合は、２つのループインダクタ間の距離を大きくしなければならず、積層体１０１が大型化してしまうという問題があった。また、この方法は、ＬＣ共振器のループインダクタの形成位置をシフト（調整）できるように、積層体１０１の大きさに余裕をもたせておく必要があり、積層体１０１が大型化してしまうという問題があった。

本発明は上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明の積層型ＬＣフィルタは、複数の誘電体層が積層された直方体状の積層体と、誘電体層の層間に形成された複数の線路状導体パターンと、誘電体層の層間に形成された複数のキャパシタ導体パターンと、誘電体層の層間に形成された少なくとも１つのグランド導体パターンと、誘電体層を貫通して形成された複数のビア導体と、を備え、積層体の内部に、インダクタとキャパシタとが並列に接続された複数のＬＣ共振器が形成され、隣接するＬＣ共振器のインダクタ同士が磁気結合し、ＬＣ共振器のインダクタが、線路状導体パターンと、その線路状導体パターンの両端に接続された１対のビア導体とで構成されたループインダクタを備え、そのループインダクタの一方のビア導体はキャパシタ導体パターンに接続され、そのループインダクタの他方のビア導体はグランド導体パターンに接続され、ＬＣ共振器のキャパシタが、キャパシタ導体パターンとグランド導体パターンとの間の容量により構成され、複数のＬＣ共振器のうち、少なくとも１つのＬＣ共振器に、磁気結合調整用インダクタが設けられ、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器は、ループインダクタの途中点に、磁気結合調整用インダクタの一端が接続され、かつ、磁気結合調整用インダクタの他端が、グランド導体パターンに接続され、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタおよび磁気結合調整用インダクタが、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタと磁気結合し、磁気結合調整用インダクタが、線路状導体パターンとビア導体とが接続されたものからなり、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器は、ループインダクタのグランド導体パターンに接続された側のビア導体の途中点に、磁気結合調整用インダクタの線路状導体パターンが接続され、かつ、磁気結合調整用インダクタのビア導体が、グランド導体パターンに接続されたものにした。

磁気結合調整用インダクタが、線路状導体パターンとビア導体とが接続されたものからなり、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器は、ループインダクタのグランド導体パターンに接続された側のビア導体の途中点に、磁気結合調整用インダクタの線路状導体パターンが接続され、かつ、磁気結合調整用インダクタのビア導体が、グランド導体パターンに接続されたものとすることが好ましい。この場合には、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向と、磁気結合調整用インダクタの巻回方向とを、逆方向にすることが可能になるため、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタおよび磁気結合調整用インダクタ）と、隣接する他のＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタ）との磁気結合の強さの調整がしやすくなる。

磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向と、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向とが同一であり、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器の磁気結合調整用インダクタのビア導体が、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタのキャパシタ導体パターンに接続された側のビア導体の近傍に設けられたものとすることができる。この場合には、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向と、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向とが同一であるため、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタと、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタとの磁気結合の強さは大きい。しかしながら、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器の磁気結合調整用インダクタに流れる電流の方向と、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタに流れる電流の方向が逆になるため、磁気結合調整用インダクタを設けたことによって、総合的に見た、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタおよび磁気結合調整用インダクタ）と、隣接する他のＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタ）との磁気結合は、強さを弱める（小さくする）ように調整される。

あるいは、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向と、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向とが逆であり、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器の磁気結合調整用インダクタのビア導体が、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタのグランド導体パターンに接続された側のビア導体の近傍に設けられたものとすることができる。この場合には、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向と、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタの巻回方向とが逆であるため、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のループインダクタと、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタとの磁気結合の強さは小さい。しかしながら、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器の磁気結合調整用インダクタに流れる電流の方向と、隣接する他のＬＣ共振器のループインダクタに流れる電流の方向とが同じになるため、磁気結合調整用インダクタを設けたことによって、総合的に見た、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタおよび磁気結合調整用インダクタ）と、隣接する他のＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタ）との磁気結合は、強さを強める（大きくする）ように調整される。

本発明の積層型ＬＣフィルタは、複数のＬＣ共振器のうち、少なくとも１つのＬＣ共振器に、磁気結合調整用インダクタを設けているため、積層体の大きさを大きくすることなく、その磁気結合調整用インダクタによって、総合的に見た、磁気結合調整用インダクタが設けられたＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタおよび磁気結合調整用インダクタ）と、隣接する他のＬＣ共振器のインダクタ（ループインダクタ）との磁気結合の強さを調整することができる。したがって、本発明の積層型ＬＣフィルタは、積層体の大きさを大きくすることなく、所望の周波数特性を得ることができる。

第１実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ１００を示す斜視図である。 積層型ＬＣフィルタ１００を示す分解斜視図である。 積層型ＬＣフィルタ１００の等価回路図である。 積層型ＬＣフィルタ１００の周波数特性と、比較例にかかる積層型ＬＣフィルタの周波数特性を示すグラフである。 第２実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ２００を示す分解斜視図である。 特許文献１に開示された積層型ＬＣフィルタ１１００を示す分解斜視図である。

以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。

なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、実施形態の理解を助けるためのものであり、必ずしも厳密に描画されていない場合がある。たとえば、描画された構成要素ないし構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。

［第１実施形態］
図１〜図３に、第１実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ１００を示す。ただし、図１は斜視図、図２は分解斜視図、図３は等価回路図である。

積層型ＬＣフィルタ１００は、積層体１を備える。

積層体１の対向する端面に、１対の入出力端子Ｔ１、Ｔ２が形成されている。入出力端子Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ、一端が積層体１の下側主面に延出され、他端が積層体１の上側主面に延出されている。また、積層体１の下側主面に、グランド端子Ｇが形成されている。

積層体１は、図２に示すように、たとえばセラミックからなる１５層の誘電体層１ａ〜１ｏが下から順に積層されたものからなる。

以下において、まず、積層体１を構成する各誘電体層１ａ〜ｏについて説明する。

誘電体層１ａの対向する端面に、入出力端子Ｔ１、Ｔ２が形成されている。なお、以下に説明する誘電体層１ｂ〜１ｏにおいても、対向する端面に入出力端子Ｔ１、Ｔ２が形成されているが、特に必要がない場合には、その説明および図面への符号の付与を省略する場合がある。

誘電体層１ａの下側主面に、グランド端子Ｇが形成されている

誘電体層１ａの上下主面間を貫通して、５つのビア導体２ａ〜２ｅが形成されている。

誘電体層１ａの上側主面に、グランド導体パターン３が形成されている。グランド導体パターン３は、ビア導体２ａ〜２ｅによって、グランド端子Ｇに接続されている。

誘電体層１ｂの上下主面間を貫通して、７本のビア導体２ｆ〜２ｌが形成されている。なお、分解斜視図である図２においては、接続関係が分かるように、ビア導体２ｆ〜２ｌを、それぞれ、実際よりも下方向に伸ばして描写している（以下に説明するビア導体において同じ）。ビア導体２ｆ〜２ｌは、それぞれ、グランド導体パターン３に接続されている。

誘電体層１ｂの上側主面に、５つのキャパシタ導体パターン４ａ〜４ｅが形成されている。キャパシタ導体パターン４ａは入出力端子Ｔ１に接続されている。また、キャパシタ導体パターン４ｅは入出力端子Ｔ２に接続されている。

誘電体層１ｃの上下主面間を貫通して、７本のビア導体２ｆ〜２ｌが形成されている。なお、ビア導体２ｆ〜２ｌは、上述したように誘電体層１ｂにも形成されているが、異なる誘電体層に形成された同じ符号のビア導体は、両者が接続されていることを意味する。また、誘電体層１ｃの上下主面間を貫通して、別の５本のビア導体２ｍ〜２ｑが形成されている。ビア導体２ｍは、キャパシタ導体パターン４ａに接続されている。ビア導体２ｎは、キャパシタ導体パターン４ｂに接続されている。ビア導体２ｏは、キャパシタ導体パターン４ｃに接続されている。ビア導体２ｐは、キャパシタ導体パターン４ｄに接続されている。ビア導体２ｑは、キャパシタ導体パターン４ｅに接続されている。

誘電体層１ｃの上側主面に、２つのキャパシタ導体パターン４ｆ、４ｇが形成されている。キャパシタ導体パターン４ｆは、ビア導体２ｍに接続されている。また、キャパシタ導体パターン４ｇは、ビア導体２ｑに接続されている。

誘電体層１ｄの上下主面間を貫通して、１２本のビア導体２ｆ〜２ｑが形成されている。

誘電体層１ｄの上側主面に、２つのキャパシタ導体パターン４ｈ、４ｉが形成されている。キャパシタ導体パターン４ｈとキャパシタ導体パターン４ｉとは、相互に接続されている。

４層の誘電体層１ｅ〜１ｈに、それぞれ、上下主面間を貫通して、１２本のビア導体２ｆ〜２ｑが形成されている。

誘電体層１ｉの上下主面間を貫通して、１２本のビア導体２ｆ〜２ｑが形成されている。

誘電体層１ｉの上側主面に、２つの線路状導体パターン５ａ、５ｂが形成されている。線路状導体パターン５ａは、一端がビア導体２ｈの途中点Ｘに接続され、他端がビア導体２ｆに接続されている。また、線路状導体パターン５ｂは、一端がビア導体２ｌの途中点Ｙに接続され、他端がビア導体２ｇに接続されている。

４層の誘電体層１ｊ〜１ｍに、それぞれ、上下主面間を貫通して、１０本のビア導体２ｈ〜２ｑが形成されている。

誘電体層１ｎの上下主面間を貫通して、１０本のビア導体２ｈ〜２ｑが形成されている。

誘電体層１ｎの上側主面に、５つの線路状導体パターン５ｃ〜５ｇが、相互に、それぞれ所定の間隔を開けて、平行に形成されている。線路状導体パターン５ｃは、一端がビア導体２ｈに接続され、他端がビア導体２ｍに接続されている。線路状導体パターン５ｄは、一端がビア導体２ｉに接続され、他端がビア導体２ｎに接続されている。線路状導体パターン５ｅは、一端がビア導体２ｊに接続され、他端がビア導体２ｏに接続されている。線路状導体パターン５ｆは、一端がビア導体２ｋに接続され、他端がビア導体２ｐに接続されている。線路状導体パターン５ｇは、一端がビア導体２ｌに接続され、他端がビア導体２ｑに接続されている。

誘電体層１ｏは保護層である。誘電体層１ｏの対向する端面に、入出力端子Ｔ１、Ｔ２が形成されている。

以上の構造からなる積層型ＬＣフィルタ１００は、従来から積層型ＬＣフィルタにおいて広く使用されている材料および製造方法を使用して、製造することができる。

積層型ＬＣフィルタ１００は、図３に示す等価回路を備えている。

積層型ＬＣフィルタ１００は、入出力端子Ｔ１と入出力端子Ｔ２と備える。

積層型ＬＣフィルタ１００は、入出力端子Ｔ１と入出力端子Ｔ２との間に、第１〜第５の５つのＬＣ共振器ＬＣ１〜ＬＣ５が順に配置されている。入出力端子Ｔ１は、第１のＬＣ共振器ＬＣ１に接続されている。入出力端子Ｔ２は、第５のＬＣ共振器ＬＣ５に接続されている。

第１のＬＣ共振器ＬＣ１は、インダクタＬ１とキャパシタＣ１とが並列に接続されたものからなる。同様に、第２のＬＣ共振器ＬＣ２はインダクタＬ２とキャパシタＣ２とが、第３のＬＣ共振器ＬＣ３はインダクタＬ３とキャパシタＣ３とが、第４のＬＣ共振器ＬＣ４はインダクタＬ４とキャパシタＣ４とが、第５のＬＣ共振器ＬＣ５はインダクタＬ５とキャパシタＣ５とが、それぞれ並列に接続されたものからなる。

第１のＬＣ共振器ＬＣ１には、インダクタＬ１と部分的に並列に接続された、磁気結合調整用インダクタＬＸ１が設けられている。すなわち、インダクタＬ１の途中点と、グランドとの間に、磁気結合調整用インダクタＬＸ１が接続されている。

また、第５のＬＣ共振器ＬＣ５には、インダクタＬ５と部分的に並列に接続された、磁気結合調整用インダクタＬＸ５が設けられている。すなわち、インダクタＬ５の途中点と、グランドとの間に、磁気結合調整用インダクタＬＸ５が接続されている。

そして、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のインダクタＬ１および磁気結合調整用インダクタＬＸ１と、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２とが、磁気結合している。また、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２と、第３のＬＣ共振器ＬＣ３のインダクタＬ３とが、磁気結合している。また、第３のＬＣ共振器ＬＣ３のインダクタＬ３と、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４とが、磁気結合している。また、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４と、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のインダクタＬ５および磁気結合調整用インダクタＬＸ５とが、磁気結合している。

また、第１のＬＣ共振器ＬＣ１と第２のＬＣ共振器ＬＣ２とが、キャパシタＣ１２によって、容量結合している。また、第４のＬＣ共振器ＬＣ４と第５のＬＣ共振器ＬＣ５とが、キャパシタＣ４５によって、容量結合している。また、第１のＬＣ共振器ＬＣ１と第５のＬＣ共振器ＬＣ５とが、キャパシタＣ１５によって、容量結合している。

以上の等価回路からなる積層型ＬＣフィルタ１００は、入出力端子Ｔ１と入出力端子Ｔ２との間に形成された５つのＬＣ共振器によって、所望の周波数特性を備えた５段のバンドパスフィルタを構成している。

次に、積層型ＬＣフィルタ１００の等価回路と構造との関係について説明する。

まず、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のインダクタＬ１は、ビア導体２ｍと、線路状導体パターン５ｃと、ビア導体２ｈとが接続されたループインダクタによって構成されている。なお、ビア導体２ｍはキャパシタ導体パターン４ａに接続され、ビア導体２ｈはグランド導体パターン３に接続されている。また、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のキャパシタＣ１は、キャパシタ導体パターン４ａとグランド導体パターン３との間の容量により構成されている。なお、キャパシタ導体パターン４ａは、上述したとおり、入出力端子Ｔ１に接続されている。

また、第１のＬＣ共振器ＬＣ１の磁気結合調整用インダクタＬＸ１は、直列に接続された線路状導体パターン５ａとビア導体２ｆとによって構成されている。なお、磁気結合調整用インダクタＬＸ１の線路状導体パターン５ａはビア導体２ｈの途中点Ｘに接続され、ビア導体２ｆはグランド導体パターン３に接続されている。

第１のＬＣ共振器ＬＣ１の磁気結合調整用インダクタＬＸ１のビア導体２ｆは、後述する第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２のビア導体２ｎの近傍に設けられている。この結果、磁気結合調整用インダクタＬＸ１の線路状導体パターン５ａと、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２の線路状導体パターン５ｄとは、相互に平行に配置されている。ただし、線路状導体パターン５ａと線路状導体パターン５ｄとは、厳密に平行に配置される必要はなく、多少傾いた状態で配置されても良い。そして、線路状導体パターン５ａと線路状導体パターン５ｄとのなす角度を調整することにより、両者の磁気結合の強さを調整することもできる。

第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２は、ビア導体２ｎと、線路状導体パターン５ｄと、ビア導体２ｉとが接続されたループインダクタによって構成されている。なお、ビア導体２ｎはキャパシタ導体パターン４ｂに接続され、ビア導体２ｉはグランド導体パターン３に接続されている。また、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のキャパシタＣ２は、キャパシタ導体パターン４ｂとグランド導体パターン３との間の容量により構成されている。

第３のＬＣ共振器ＬＣ３のインダクタＬ３は、ビア導体２ｏと、線路状導体パターン５ｅと、ビア導体２ｊとが接続されたループインダクタによって構成されている。なお、ビア導体２ｏはキャパシタ導体パターン４ｃに接続され、ビア導体２ｊはグランド導体パターン３に接続されている。また、第３のＬＣ共振器ＬＣ３のキャパシタＣ３は、キャパシタ導体パターン４ｃとグランド導体パターン３との間の容量により構成されている。

第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４は、ビア導体２ｐと、線路状導体パターン５ｆと、ビア導体２ｋとが接続されたループインダクタによって構成されている。なお、ビア導体２ｐはキャパシタ導体パターン４ｄに接続され、ビア導体２ｋはグランド導体パターン３に接続されている。また、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のキャパシタＣ４は、キャパシタ導体パターン４ｄとグランド導体パターン３との間の容量により構成されている。

第５のＬＣ共振器ＬＣ５のインダクタＬ５は、ビア導体２ｑと、線路状導体パターン５ｇと、ビア導体２ｌとが接続されたループインダクタによって構成されている。なお、ビア導体２ｑはキャパシタ導体パターン４ｅに接続され、ビア導体２ｌはグランド導体パターン３に接続されている。また、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のキャパシタＣ５は、キャパシタ導体パターン４ｅとグランド導体パターン３との間の容量により構成されている。なお、キャパシタ導体パターン４ｅは、上述したとおり、入出力端子Ｔ２に接続されている。

また、第５のＬＣ共振器ＬＣ５の磁気結合調整用インダクタＬＸ５は、直列に接続された線路状導体パターン５ｂとビア導体２ｇとによって構成されている。なお、磁気結合調整用インダクタＬＸ５の線路状導体パターン５ｂはビア導体２ｌの途中点Ｙに接続され、ビア導体２ｇはグランド導体パターン３に接続されている。

第５のＬＣ共振器ＬＣ５の磁気結合調整用インダクタＬＸ５のビア導体２ｇは、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４のビア導体２ｐの近傍に設けられている。この結果、磁気結合調整用インダクタＬＸ５の線路状導体パターン５ｂと、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４の線路状導体パターン５ｆとは、相互に平行に配置されている。ただし、線路状導体パターン５ｂと線路状導体パターン５ｆとは、厳密に平行に配置される必要はなく、多少傾いた状態で配置されても良い。そして、線路状導体パターン５ｂと線路状導体パターン５ｆとのなす角度を調整することにより、両者の磁気結合の強さを調整することもできる。

また、キャパシタＣ１２は、キャパシタ導体パターン４ｆとキャパシタ導体パターン４ｂとの間に形成される容量により構成されている。上述したとおり、キャパシタ導体パターン４ｆは、ビア導体２ｍに接続されている。また、キャパシタ導体パターン４ｂは、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のキャパシタＣ２のキャパシタ導体パターンでもある。

キャパシタＣ１５は、キャパシタ導体パターン４ｆとキャパシタ導体パターン４ｈとの間に形成される容量、および、キャパシタ導体パターン４ｉとキャパシタ導体パターン４ｇとの間に形成される容量により構成されている。上述したとおり、キャパシタ導体パターン４ｆはビア導体２ｍに接続され、キャパシタ導体パターン４ｈとキャパシタ導体パターン４ｉとは相互に接続され、キャパシタ導体パターン４ｇはビア導体２ｑに接続されている。

キャパシタＣ４５は、キャパシタ導体パターン４ｇとキャパシタ導体パターン４ｄとの間に形成される容量により構成されている。上述したとおり、キャパシタ導体パターン４ｇは、ビア導体２ｑに接続されている。また、キャパシタ導体パターン４ｄは、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のキャパシタＣ４のキャパシタ導体パターンでもある。

以上の関係により、積層型ＬＣフィルタ１００は、積層体１の内部に、図３に示す等価回路が構成されている。

積層型ＬＣフィルタ１００は、第１〜第５のＬＣ共振器ＬＣ１〜ＬＣ５のインダクタＬ１〜Ｌ５を構成するループインダクタの巻回方向が全て同じである。すなわち、積層体１を、入出力端子Ｔ１が形成された端面側から入出力端子Ｔ２が形成された端面側に向かって透視した場合、インダクタＬ１を構成するビア導体２ｍと線路状導体パターン５ｃとビア導体２ｈとが接続されたループインダクタと、インダクタＬ２を構成するビア導体２ｎと線路状導体パターン５ｄとビア導体２ｉとが接続されたループインダクタと、インダクタＬ３を構成するビア導体２ｏと線路状導体パターン５ｅとビア導体２ｊとが接続されたループインダクタと、インダクタＬ４を構成するビア導体２ｐと線路状導体パターン５ｆとビア導体２ｋとが接続されたループインダクタと、インダクタＬ５を構成するビア導体２ｑと線路状導体パターン５ｇとビア導体２ｌとが接続されたループインダクタとは、全て同一の方向に巻回している。

積層型ＬＣフィルタ１００は、ループインダクタの巻回方向が全て同じであるため、第１〜第５のＬＣ共振器ＬＣ１〜ＬＣ５のインダクタＬ１〜Ｌ５は、それぞれ、隣接するもの同士の間で、大きな強さで磁気結合している。

たとえば、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のインダクタＬ１のループインダクタと、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２のループインダクタとは、巻回方向が同一であり、大きな強さで磁気結合している。しかしながら、第１のＬＣ共振器ＬＣ１は、磁気結合調整用インダクタＬＸ１を備えており、磁気結合調整用インダクタＬＸ１は、上記の大きな強さの磁気結合を、一定量、弱める（小さくする）ように機能する。すなわち、磁気結合調整用インダクタＬＸ１には、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２に流れる電流と逆方向に電流が流れるため、磁気結合調整用インダクタＬＸ１は、総合的に見た、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のインダクタ（インダクタＬ１および磁気結合調整用インダクタＬＸ１）と、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタ（インダクタＬ２）との磁気結合の強さを、弱める（小さくする）ように機能する。

同様に、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４のループインダクタと、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のインダクタＬ５のループインダクタとは、巻回方向が同一であり、大きな強さで磁気結合している。しかしながら、第５のＬＣ共振器ＬＣ５は、磁気結合調整用インダクタＬＸ５を備えており、磁気結合調整用インダクタＬＸ５は、上記の大きな強さの磁気結合を、一定量、弱める（小さくする）ように機能する。すなわち、磁気結合調整用インダクタＬＸ５には、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４に流れる電流と逆方向に電流が流れるため、磁気結合調整用インダクタＬＸ５は、総合的に見た、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタ（インダクタＬ４）と、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のインダクタ（インダクタＬ５および磁気結合調整用インダクタＬＸ５）との磁気結合の強さを、弱める（小さくする）ように機能する。

積層型ＬＣフィルタ１００は、インダクタＬ１とインダクタＬ２との間の距離や、インダクタＬ４とインダクタＬ５との間の距離を調整するのではなく、磁気結合調整用インダクタＬＸ１、ＬＸ５を設けることにより、隣接するＬＣ共振器のインダクタ間の磁気結合の強さを調整している。したがって、積層型ＬＣフィルタ１００によれば、大型化することなく、隣接するＬＣ共振器のインダクタ間の磁気結合を調整し、所望の周波数特性を得ることができる。

図４に、積層型ＬＣフィルタ１００の周波数特性を示す。また、比較のために、積層型ＬＣフィルタ１００から、磁気結合調整用インダクタＬＸ１（線路状導体パターン５ａ、ビア導体２ｆ）および磁気結合調整用インダクタＬＸ５（線路状導体パターン５ｂ、ビア導体２ｇ）を除去した、比較例にかかる積層型ＬＣフィルタの周波数特性を示す。

図４から分かるように、積層型ＬＣフィルタ１００は、通過帯域の外側の低周波側および高周波側の両方において、比較例の積層型ＬＣフィルタよりも減衰量が大きくなっており、優れた周波数特性を備えている。

［第２実施形態］
図５に、第２実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ２００を示す。ただし、図５は、積層型ＬＣフィルタ２００の分解斜視図である。

積層型ＬＣフィルタ２００は、第１実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、積層型ＬＣフィルタ１００では、第１〜第５のＬＣ共振器ＬＣ１〜ＬＣ５のインダクタＬ１〜Ｌ５のループインダクタの巻回方向が全て同じであった。これに対し、積層型ＬＣフィルタ２００では、第２〜第３のＬＣ共振器ＬＣ２〜ＬＣ３のインダクタＬ２〜Ｌ３のループインダクタの巻回方向を、積層型ＬＣフィルタ１００と逆にした。

より具体的には、積層型ＬＣフィルタ１００では、インダクタＬ２を構成するビア導体２ｎをキャパシタ導体パターン４ｂに接続し、ビア導体２ｉをグランド導体パターン３に接続していたが、積層型ＬＣフィルタ２００では、これに変更を加え、ビア導体２ｎと同じ位置に形成されたビア導体１２ｎをグランド導体パターン３に接続し、ビア導体２ｉと同じ位置に形成されたビア導体１２ｉをキャパシタ導体パターン４ｂに接続した。同様に、積層型ＬＣフィルタ１００では、インダクタＬ３を構成するビア導体２ｏをキャパシタ導体パターン４ｃに接続し、ビア導体２ｊをグランド導体パターン３に接続していたが、積層型ＬＣフィルタ２００では、これに変更を加え、ビア導体２ｏと同じ位置に形成されたビア導体１２ｏをグランド導体パターン３に接続し、ビア導体２ｊと同じ位置に形成されたビア導体１２ｊをキャパシタ導体パターン４ｃに接続した。同様に、積層型ＬＣフィルタ１００では、インダクタＬ４を構成するビア導体２ｐをキャパシタ導体パターン４ｄに接続し、ビア導体２ｋをグランド導体パターン３に接続していたが、積層型ＬＣフィルタ２００では、これに変更を加え、ビア導体２ｐと同じ位置に形成されたビア導体１２ｐをグランド導体パターン３に接続し、ビア導体２ｋと同じ位置に形成されたビア導体１２ｋをキャパシタ導体パターン４ｄに接続した。

なお、積層型ＬＣフィルタ２００では、上記接続関係を変更したことにともない、キャパシタ導体パターン４ｂ、４ｃ、４ｄの形状を、それぞれ、若干、変更した。ただし、理解を容易にするために、それぞれを示す符号の変更はおこなわなかった。

積層型ＬＣフィルタ２００では、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のインダクタＬ１のループインダクタと、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２のループインダクタとは、巻回方向が逆であり、小さな強さで磁気結合している。しかしながら、積層型ＬＣフィルタ２００は、第１のＬＣ共振器ＬＣ１が磁気結合調整用インダクタＬＸ１を備えており、磁気結合調整用インダクタＬＸ１には、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタＬ２に流れる電流と同じ方向に電流が流れる。したがって、磁気結合調整用インダクタＬＸ１は、総合的に見た、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のインダクタ（インダクタＬ１および磁気結合調整用インダクタＬＸ１）と、第２のＬＣ共振器ＬＣ２のインダクタ（インダクタＬ２）との磁気結合の強さを、強める（大きくする）ように機能する。

同様に、積層型ＬＣフィルタ２００では、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４のループインダクタと、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のインダクタＬ５のループインダクタとは、巻回方向が逆であり、小さな強さで磁気結合している。しかしながら、積層型ＬＣフィルタ２００は、第５のＬＣ共振器ＬＣ５が磁気結合調整用インダクタＬＸ５を備えており、磁気結合調整用インダクタＬＸ５には、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタＬ４に流れる電流と同じ方向に電流が流れる。したがって、磁気結合調整用インダクタＬＸ５は、総合的に見た、第４のＬＣ共振器ＬＣ４のインダクタ（インダクタＬ４）と、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のインダクタ（インダクタＬ５および磁気結合調整用インダクタＬＸ５）との磁気結合の強さを、強める（大きくする）ように機能する。

第２実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ２００も、第１実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ１００と同様に、積層体１を大型化することなく、隣接するＬＣ共振器のインダクタ間の磁気結合を調整して、所望の周波数特性を得ることができる。

以上、第１実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ１００と、第２実施形態にかかる積層型ＬＣフィルタ２００とについて説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更を加えることができる。

たとえば、積層型ＬＣフィルタ１００、２００では、５つのＬＣ共振器を備えた５段のバンドパスフィルタを構成したが、フィルタの種類や段数は任意であり、上述した内容には限定されない。

また、積層型ＬＣフィルタ１００、２００では、いずれも、第１のＬＣ共振器ＬＣ１に磁気結合調整用インダクタＬＸ１を設け、第５のＬＣ共振器ＬＣ５に磁気結合調整用インダクタＬＸ５を設けた。しかしながら、設けられる磁気結合調整用インダクタの個数や、設けられる対象のＬＣ共振器は任意であり、上述した内容には限定されない。たとえば、隣接する２つのＬＣ共振器の両方に、磁気結合調整用インダクタを設けても良い。あるいは、積層体１の内部に１つの磁気結合調整用インダクタを設けたり、３つ以上の磁気結合調整用インダクタを設けたりしても良い。

また、積層型ＬＣフィルタ１００、２００では、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のループインダクタのビア導体２ｈとグランド導体パターン３との間に磁気結合調整用インダクタＬＸ１を接続したが、磁気結合調整用インダクタＬＸ１を接続するのはこの部分には限定されず、たとえば、第１のＬＣ共振器ＬＣ１のループインダクタのビア導体２ｍとグランド導体パターン３との間、あるいは、第１のＬＣ共振器ＬＣ１の線路状導体パターン５ｃとグランド導体パターン３との間に、磁気結合調整用インダクタＬＸ１を接続しても良い。同様に、積層型ＬＣフィルタ１００、２００では、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のループインダクタのビア導体２ｌとグランド導体パターン３との間に磁気結合調整用インダクタＬＸ５を接続したが、磁気結合調整用インダクタＬＸ５を接続するのはこの部分には限定されず、たとえば、第５のＬＣ共振器ＬＣ５のループインダクタのビア導体２ｑとグランド導体パターン３との間、あるいは、第５のＬＣ共振器ＬＣ５の線路状導体パターン５ｇとグランド導体パターン３との間に、磁気結合調整用インダクタＬＸ５を接続しても良い。

また、積層型ＬＣフィルタ１００、２００では、積層体１を１５層のセラミックからなる誘電体層１ａ〜１ｏで構成したが、誘電体層の材質や層数は任意であり、上述した内容には限定されない。たとえば、誘電体層１ａ〜１ｏを、樹脂によって形成しても良い。

１・・・積層体
１ａ〜１ｏ・・・誘電体層
２ａ〜２ｑ、１２ｉ〜１２ｋ、１２ｎ〜１２ｐ・・・ビア導体
３・・・グランド導体パターン
４ａ〜４ｉ・・・キャパシタ導体パターン
５ａ〜５ｇ・・・線路状導体パターン
Ｔ１、Ｔ２・・・入出力端子
Ｇ・・・グランド端子
ＬＣ１〜ＬＣ５・・・ＬＣ共振器
Ｌ１〜Ｌ５・・・インダクタ（ループインダクタ）
Ｃ１〜Ｃ５、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ４５・・・キャパシタ
ＬＸ１、ＬＸ５・・・磁気結合調整用インダクタ

Claims (3)

1. 複数の誘電体層が積層された直方体状の積層体と、
   前記誘電体層の層間に形成された複数の線路状導体パターンと、
   前記誘電体層の層間に形成された複数のキャパシタ導体パターンと、
   前記誘電体層の層間に形成された少なくとも１つのグランド導体パターンと、
   前記誘電体層を貫通して形成された複数のビア導体と、を備え、
   前記積層体の内部に、インダクタとキャパシタとが並列に接続された複数のＬＣ共振器が形成され、隣接する前記ＬＣ共振器の前記インダクタ同士が磁気結合し、
   前記ＬＣ共振器の前記インダクタが、前記線路状導体パターンと、当該線路状導体パターンの両端に接続された１対の前記ビア導体とで構成されたループインダクタを備え、当該ループインダクタの一方の前記ビア導体は前記キャパシタ導体パターンに接続され、当該ループインダクタの他方の前記ビア導体は前記グランド導体パターンに接続され、
   前記ＬＣ共振器の前記キャパシタが、前記キャパシタ導体パターンと前記グランド導体パターンとの間の容量により構成された積層型ＬＣフィルタであって、
   複数の前記ＬＣ共振器のうち、少なくとも１つの前記ＬＣ共振器に、磁気結合調整用インダクタが設けられ、
   前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器は、前記ループインダクタの途中点に、前記磁気結合調整用インダクタの一端が接続され、かつ、前記磁気結合調整用インダクタの他端が、前記グランド導体パターンに接続され、
   前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタおよび前記磁気結合調整用インダクタが、隣接する他の前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタと磁気結合し、
   前記磁気結合調整用インダクタが、前記線路状導体パターンと前記ビア導体とが接続されたものからなり、
   前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器は、前記ループインダクタの前記グランド導体パターンに接続された側の前記ビア導体の途中点に、前記磁気結合調整用インダクタの前記線路状導体パターンが接続され、かつ、前記磁気結合調整用インダクタの前記ビア導体が、前記グランド導体パターンに接続された積層型ＬＣフィルタ。
2. 前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタの巻回方向と、隣接する他の前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタの巻回方向とが同一であり、
   前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器の前記磁気結合調整用インダクタの前記ビア導体が、隣接する他の前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタの前記キャパシタ導体パターンに接続された側の前記ビア導体の近傍に設けられた、請求項１に記載された積層型ＬＣフィルタ。
3. 前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタの巻回方向と、隣接する他の前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタの巻回方向とが逆であり、
   前記磁気結合調整用インダクタが設けられた前記ＬＣ共振器の前記磁気結合調整用インダクタの前記ビア導体が、隣接する他の前記ＬＣ共振器の前記ループインダクタの前記グランド導体パターンに接続された側の前記ビア導体の近傍に設けられた、請求項１に記載された積層型ＬＣフィルタ。

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