KR100996221B1 - 모듈 및 수동 부품 - Google Patents

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야스히코 미즈타니
마사키 우라노
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소신 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

수동 부품(50A)은 유전체 기판(32) 상에 배치된, 제1 공진 전극(34a) 내지 제3 공진 전극(34c)을 갖는 필터 유닛(52)과, 필터 유닛(52)의 제3 공진 전극(34c)에 전기적으로 접속된 임피던스 매칭 회로 유닛(54)을 포함한다. 제3 공진 전극(34c)의 임피던스 성분에 의해서, 수동 부품(50A) 전체가 제2 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 등가인 회로 유닛을 포함하는 구성을 갖는다. 예컨대, 제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)을 변경함으로써, 임피던스 매칭 회로 유닛(54)으로서의 커패시턴스가, 임의의 커패시턴스에 접속하지 않고도, 접속되는 경우와 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있다.

Description

모듈 및 수동 부품{MODULE AND PASSIVE PART}
본 발명은, 복수의 공진기들을 갖는 필터와, 상기 필터에 접속되며 회로 소자(코일 등)를 포함하는 임피던스 매칭 회로를 포함하는 외부 회로를 포함하는 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 복수의 공진 전극들을 갖는 필터와, 회로 소자(전극 등)를 포함하는 임피던스 매칭 회로를 포함하는 수동 부품에 관한 것으로, 상기 필터와 상기 임피던스 매칭 회로는 유전체 기판 내에 배치된다.
최근, IC 등의 반도체 부품이 고집적화되고 있어, 급속히 소형화되었다. 또한, 반도체 장치와 사용하기 위한 필터와 같은 고주파 부품도 소형화되었다. 복수의 유전체층들로 구성된 유전체 기판은 고주파 부품을 보다 소형으로 제조할 때 효과적이다(예컨대, 특허 문헌 1 및 2 참조)
일반적으로, 유전체 기판에 필터와 불평형-평형 변환기를 일체로 조합하는 것이 제안되었다(예컨대, 특허 문헌 3 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 제2002-280805호
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 공보 제2005-159512호
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 공보 제2004-056745호
종래 기술의 고주파 부품은, 하나의 불평형 입력 단자와 하나의 불평형 출력 단자를 갖고, 특성 임피던스가 50옴에 정합하도록 설계된다.
고주파 부품의 불평형 출력 단자에 접속되는 반도체 부품과 같은 일부 외부 회로는 50옴의 실부(레지스턴스 성분)뿐만 아니라, 허부(리액턴스 성분)도 포함하는 입력 레지스턴스를 갖는다. 따라서, 예컨대 고주파 부품의 불평형 출력 단자와 외부 회로 간에는, 코일, 커패시터 등으로 구성된 외부 임피던스 회로를 삽입 접속해야 한다. 그 결과, 고주파 부품과 외부 회로를 포함하는 모듈 전체는 넓은 실장 영역을 차지한다. 임피던스 매칭 회로는 흔히 다수의 부품의 혼합으로 제작되어, 이 회로가 다양한 임피던스 정합 애플리케이션에 적용할 수 있게 한다.
따라서, 종래 기술의 고주파 부품이 외부 회로 등에 접속되어 모듈을 제공하는 경우에, 이러한 모듈의 크기와 비용을 저감하고자 하는 노력에 한계가 생긴다.
본 발명은 이러한 단점들을 고려하여 이루어졌다. 본 발명의 목적은, 삭감된 부품 갯수로 제작되고, 소형이며, 실장 영역이 축소된 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 유전체 기판에 배치되는 전극 등의 수와 크기에서의 삭감을 허용하고, 반도체 부품 등에 접속되어 모듈을 제공하는 경우, 모듈의 소형화 및 비용 저감을 가능하게 하는 수동 부품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 모듈은, 제1 단자에 전기적으로 접속된 제1 공진기와, 제2 단자에 전기적으로 접속된 제2 공진기를 적어도 포함하는 필터를 포함하고, 상기 필터는, 제2 공진기의 임피던스 성분에 의해서, 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함한다.
제2 공진기의 임피던스 성분에 의해서 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로는, 전체 모듈의 임피던스는, 제2 단자로부터 볼 때, 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 것에 등가인 것을 의미한다.
이 구성으로, 임피던스 매칭 회로는 필터에 접속되지 않을 수도 있다. 필터에 다른 임피던스 매칭 회로가 접속되어도, 필터의 제2 공진기의 임피던스 성분이 모듈 전체를, 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만들기 때문에, 다른 임피던스 매칭 회로를 제공하는 회로 소자는 생략될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 본 모듈은 삭감된 부품 갯수로 제작되며, 소형이고, 축소된 실장 영역을 차지한다.
또한, 본 발명에 따른 다른 모듈은, 제1 단자에 전기적으로 접속된 제1 공진기와, 제2 단자에 전기적으로 접속된 제2 공진기를 적어도 포함하는 필터와, 상기 필터의 상기 제2 단자에 전기적으로 접속된 제1 임피던스 매칭 회로를 포함하고, 상기 모듈은 상기 제2 공진기의 임피던스 성분에 의해서, 상기 제1 임피던스 매칭 회로 외에, 제2 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함한다.
제2 공진기의 임피던스 성분이 모듈 전체를, 상기 제1 임피던스 매칭 회로외에, 제2 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만들기 때문에, 필터에 접속되는 제1 임피던스 매칭 회로를 제공하는 회로 소자는 생략될 수도 있다. 그러므로, 본 모듈은 삭감된 부품 갯수로 제작되며, 소형이고, 축소된 실장 영역을 차지한다.
본 발명에 따른 또다른 모듈은 제1 단자에 전기적으로 접속된 제1 공진기와, 제2 단자에 전기적으로 접속된 제2 공진기를 적어도 포함하는 필터와, 상기 필터의 상기 제2 단자에 전기적으로 접속된 회로 소자를 포함하고, 상기 회로 소자는 상기 제2 공진기의 임피던스 성분에 의해서 조정되는 임피던스를 갖는다.
회로 소자의 임피던스가 제2 공진기의 임피던스 성분에 의해서 조정되므로, 회로 소자와 외부 회로 사이에 임피던스 매칭 회로가 삽입 접속될 필요가 없고, 따라서 모듈 전체는 삭감된 부품 갯수로 제작되고, 소형이며, 축소된 실장 영역을 차지한다.
본 발명에 따른 수동 부품은, 유전체 기판에 배치된 제1 공진 전극과 제2 공진 전극을 적어도 갖는 필터를 포함하고, 상기 유전체 기판은 상기 제2 공진 전극의 임피던스 성분에 의해서, 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함한다.
이 구성으로, 임피던스 매칭 회로는 필터에 접속되지 않을 수도 있다. 필터에 다른 임피던스 매칭 회로가 접속되어도, 필터의 제2 공진기의 임피던스 성분이 수동 부품 전체를, 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만들기 때문에, 다른 임피던스 매칭 회로를 제공하는 회로 소자가 생략될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 수동 부품을 이용한 모듈은 삭감된 부품 갯수로 제작되고, 소형이며, 축소된 실장 영역을 차지한다. 유전체 기판에, 필터 외에, 다른 임피던스 매칭 회로가 배치되어도, 필터의 제2 공진 전극의 임피던스 성분이 수동 부품 전체를, 상기 다른 임피던스 매칭 회로 외에, 제2 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성을 갖는 구성으로 만들기 때문에, 상기 다른 임피던스 매칭 회로를 제공하는 회로(예컨대, 전극)가 생략될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 수동 부품은 유전체 기판에 배치된, 예컨대 전극수를 삭감시킬 수 있게 하여, 수동 부품 자체가 소형화된다.
본 발명에 따른 다른 수동 부품은, 유전체 기판에 배치된 제1 공진 전극 및 제2 공진 전극을 적어도 갖는 필터와, 상기 필터의 상기 제2 공진 전극에 전기적으로 접속된 제1 임피던스 매칭 회로를 포함하며, 상기 유전체 기판은, 상기 제2 공진 전극의 임피던스 성분에 의해서, 제2 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함한다.
제2 공진 전극의 임피던스 성분이 수동 부품 전체를, 상기 제1 임피던스 매칭 회로 외에, 제2 임피던스 매칭 회로를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만들기 때문에, 유전체 기판에 배치되는 제1 임피던스 매칭 회로를 제공하는 회로(예컨대, 전극)가 생략될 수도 있다. 따라서, 유전체 기판에 배치된, 예컨대 전극수가 삭감되어, 수동 부품 자체가 소형화된다.
상기 구성에서, 상기 제2 공진 전극이 탭 전극에 의하여 상기 제1 임피던스 매칭 회로에 전기적으로 접속되면, 상기 제2 공진 전극의 임피던스 성분은, 상기 제2 공진 전극과 상기 탭 전극이 서로 접속되는 위치에 의하여 조정되는 레지스턴스 성분을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 또다른 수동 부품은, 유전체 기판에 배치된 제1 공진 전극 및 제2 공진 전극을 적어도 갖는 필터와, 1 이상의 전극들을 갖는 회로 소자를 포함하고, 상기 필터의 상기 제2 공진 전극과 상기 회로 소자는 서로 전기적으로 접속되고, 상기 회로 소자는 상기 제2 공진 전극의 임피던스 성분에 의해서 조정되는 임피던스를 갖는다.
유전체 기판에 배치된 회로 소자의 임피던스는, 또한 유전체 기판에 배치된 제2 공진 전극의 임피던스 성분에 의하여 조정되므로, 유전체 기판 내의 회로 소자의 임피던스를 조정하기 위한 전극 등을 제공할 필요가 없고, 회로 소자와 외부 회로 사이에 임피던스 매칭 회로가 삽입 접속될 필요가 없다. 따라서, 수동 부품 전체가 소형화된다. 또한, 본 수동 부품을 사용하는 모듈은 전체로서 삭감된 부품 갯수로 제작되고, 소형화될 수 있다.
상기 구성에서, 상기 제2 공진 전극이 탭 전극에 의하여 상기 회로 소자에 전기적으로 접속되면, 상기 제2 공진 전극의 임피던스 성분은, 상기 제2 공진 전극과 상기 탭 전극이 서로 접속되는 위치에 의하여 조정되는 레지스턴스 성분을 포함할 수도 있다.
상기 구성에서, 상기 제2 공진 전극의 임피던스 성분은 제2 공진 전극의 폭으로 조정되는 서셉턴스 성분을 포함할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈은 삭감된 부품 갯수로 제작되며, 소형이고, 축소된 실장 영역을 차지한다.
본 발명에 따른 수동 부품은, 유전체 기판에 배치되는 전극 등이 갯수와 크기가 감소될 수 있도록 한다. 또한, 반도체 부품 등에 접속되어 모듈을 제공하는 경우, 본 수동 부품은 본 모듈의 크기와 비용을 감소시킬 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 제1 비교예에 따른 모듈의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모듈의 회로도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 모듈의 필터의 공진 전극들의 횡단면도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 모듈의 필터의 공진 전극들의 종단면도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 모듈의 제1 변형에 따른 필터의 공진 전극들의 횡단면도이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 모듈의 제2 변형에 따른 필터의 공진 전극들의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 비교예에 따른 모듈의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모듈의 회로도이다.
도 9는 제1 비교예에 따른 수동 부품 및 제1 실시예에 따른 수동 부품의 사시도이다.
도 10은 제1 비교예에 따른 수동 부품의 분해 사시도이다.
도 11은 제1 비교예에 따른 수동 부품의 회로도이다.
도 12는 제1 실시예에 따른 수동 부품의 회로도이다.
도 13은 제1 실시예에 따른 수동 부품의 분해 사시도이다.
도 14는 제2 비교예에 따른 수동 부품 및 제2 실시예에 따른 수동 부품의 사시도이다.
도 15는 제2 비교예에 따른 수동 부품의 분해 사시도이다.
도 16은 제2 비교예에 따른 수동 부품의 회로도이다.
도 17은 제2 실시예에 따른 수동 부품의 회로도이다.
도 18은 제2 실시예에 따른 수동 부품의 분해 사시도이다.
본 발명의 실시예들에 따른 모듈들 및 수동 부품들을 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명한다.
제1 실시예에 따른 모듈(10A)을 설명하기 전에, 제1 실시예에 따른 모듈(10A)이 완성되기 전에 제작되는 모듈(제1 비교예에 따른 모듈(100A))의 회로 구성을 이하에 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 따른 모듈(100A)은, 입력 단자(12), 출력 단자(14), 및 입력 단자(12)와 출력 단자(14) 사이에 접속된 제1 내지 제3 공진기들(16a 내지 16c)을 갖는 필터(18)를 포함한다. 본 모듈(100A)은 또한, 필터(18)의 출력 단자(14)에 전기적으로 접속된 임피던스 매칭 회로(20)를 갖는다. 본 임피던스 매칭 회로(20)는 도시되지 않은 외부 회로에 접속된 외부 단자(22)를 갖는다.
임피던스 매칭 회로(20)는, 예컨대 필터(18)의 출력 단자(14)와 외부 단자(22) 사이에 접속된 코일(24)과, 출력 단자(14)와 GND(그라운드) 사이에 접속된 커패시터(26)를 포함한다.
제1 비교예에 따른 모듈(100A)에서, 임피던스 매칭 회로(20)의 코일(24)의 리액턴스 성분과, 커패시터(26)의 서셉턴스 성분에 의하여 모듈(100A)의 출력 임피던스와 외부 회로의 입력 임피던스가 조정된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 모듈(10A)은 제1 비교예에 따른 상기 모듈(100A)의 구성과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 그러나, 필터(18)의 3개의 공진기들(제1 공진기(16a), 제2 공진기(16b), 및 제3 공진기(16c)) 중, 출력 단자(14)에 접속된 제3 공진기(16c)는, 제2 임피던스 매칭 회로(21)를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 형성하는 임피던스 성분(Z3)을 갖는다. 도 2에서, 제3 공진기(16c)의 임피던스 성분(Z3)은 모듈(10A) 전체를, 도 1에 도시된 임피던스 매칭 회로(20)의 커패시터(26)에 대응하는 회로(제2 임피던스 매칭 회로(21))를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만든다.
즉, 제3 공진기(16c)의 임피던스 성분(Z3)은, 출력 단자(14)로부터 볼 때, 임피던스를, 제2 임피던스 매칭 회로(21)를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 것과 등가로 만들기 위하여 조정(변화)된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 필터(18)는, 상면과 하면 상에 그라운드 전극(30)(도 4 참조)을 갖는 유전체 기판(32)과, 유전체 기판(32)에 배치된 3개의 전극들(제1 공진 전극(34a), 제2 공진 전극(34b), 및 제3 공진 전극(34c))을 포함한다.
유전체 기판(32)의 제1 측면(32a) 상에 입력 단자(12)가 배치되고, 유전체 기판(32)의 제2 측면(32b)에 출력 단자(14)가 배치된다. 제1 공진 전극(34a)이 제1 리드 전극(36)에 의해 입력 단자(12)에 전기적으로 접속되고, 제3 공진 전극(34c)이 제2 리드 전극(38)에 의하여 출력 단자(14)에 전기적으로 접속된다. 제1 내지 제3 공진 전극들(34a 내지 34c)은 유전체 기판(32)의 제3 측면(32c) 상의 그라운드 전극(30)에 접속된 각 단락단(short-circuiting end)들을 갖는다.
제1 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 공진 전극들(34a 내지 34c) 중, 출력 단자(14)에 접속된 제3 공진 전극(34c)은 선로 길이(Lc)를 적절히 변경시켜, 도 2에 도시된 바와 같이, 임피던스 매칭 회로(20)에 커패시터(26)(도 1 참조)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시터(26)(도 1 참조)가 접속되어 있는 것처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있게 한다. 즉, 제3 공진기(16c)의 임피던스 성분(Z3)은 모듈(10A) 전체를, 도 1에 도시된 임피던스 매칭 회로(20)의 커패시터(26)에 대응하는 회로(제2 임피던스 매칭 회로(21))를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만든다. 도 3에서, 제1 내지 제3 공진 전극들(34a 내지 34c)은 동일한 폭을 가지고, 제1 공진 전극(34a) 및 제2 공진 전극(34b)은 동일한 선로 길이를 갖는다.
제1 실시예에 따른 모듈(10A)에서는, 제3 공진기(16c)의 임피던스 성분(Z3)이 모듈(10A) 전체를, 제2 임피던스 매칭 회로(21)를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만들기 때문에, 임피던스 매칭 회로(20)의 회로 소자(커패시터(26))가 생략될 수 있고, 따라서 본 모듈(10A)은 삭감된 부품 갯수로 제작되고, 소형이며, 축소된 실장 영역을 차지한다.
상기 실시예에서, 제3 공진 전극(34c)의 선로 길이(Lc)가 변해도, 도 5에 도시된 제1 변형에 따른 필터(18a)에서 제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)이 변한다. 이 제1 변형은, 임피던스 매칭 회로(20)에 커패시터(26)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시터(26)가 접속된 것 처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있게 한다.
제2 변형에 따른 필터(18b)에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 공진 전극(34c)과 제2 리드 전극(38)이 서로 접속되는 위치가 변하여, 제3 공진 전극(34c)과 출력 단자(14) 간의 직렬 저항을 변화시킨다. 제2 변형 또한, 임피던스 매칭 회로(20)에 커패시터(26)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시터(26)가 접속되어 있는 것처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있게 한다.
제2 실시예에 따른 모듈(10B)을 이하에 설명한다. 제2 실시예에 따른 모듈(10B)의 설명 전에, 제2 실시예에 따른 모듈(10B)이 완성되기 전에 제작된 모듈(제2 비교예에 따른 모듈(100B))의 회로 구성을 이하에 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 따른 모듈(100A)와 같이, 제2 비교예에 따른 모듈(100B)은 필터(18)와, 이 필터의 출력 단자(14)에 전기적으로 접속된 임피던스 매칭 회로(20)를 포함한다. 제2 비교예에 따른 모듈(100B)은 또한, 임피던스 매칭 회로(20)의 외부 단자(22)에 접속된 불평형-평형 변환기(단순히 "변환기"라 칭함)(40)를 포함한다. 외부 회로(미도시)에 접속된 제1 평형 출력 단자(42a)와 제2 평형 출력 단자(42b)가 변환기(40)로부터 연장된다.
임피던스 매칭 회로(20)는, 예컨대 필터(18)의 출력 단자(14)와 GND(그라운드) 사이에 접속된 커패시터(26)를 포함한다. 제2 비교예에 따른 모듈(100B)에서, 임피던스 매칭 회로(20)의 커패시터(26)의 서셉턴스 성분에 의해서 모듈(100B)의 변환기(40)의 출력 임피던스와 외부 회로의 입력 임피던스가 주어진 값(예컨대, 50Ω)으로 조정된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 모듈(10B)은 제2 비교예에 따 른 상기 모듈(100B)의 구성과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 그러나, 필터(18)의 3개의 공진기들(16a 내지 16c) 중, 출력 단자(14)에 접속된 제3 공진기(16c)는 변환기(40)의 입력 임피던스를 조정하는 입력 임피던스(Z3)를 갖는다.
도 3에 도시된 실시예에서와 같이, 제3 공진 전극(34c)의 선로 길이(Lc)만이 적절하게 변경되고, 따라서 도 8에 도시된 바와 같이, 임피던스 매칭 회로(20)에 커패시터(26)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시터(26)(도 7 참조)가 접속된 것 처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있게 한다. 또는, 도 5에 도시된 변형에서와 같이, 제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)이 변경될 수도 있고, 따라서 커패시터(26)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시터(26)가 접속된 것처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있게 한다. 또한 또는, 도 6에 도시된 변형에서와 같이, 제3 공진 전극(34c)과 제2 리드 전극(38)이 서로 접속되는 위치가 변경될 수도 있고, 따라서 커패시터(26)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시터(26)가 접속된 것 처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있게 한다.
제2 실시예에 따른 모듈(10B)에서는, 상술된 바와 같이 변환기(40)의 입력 임피던스가 제3 공진기(16c)의 임피던스 성분(Z3)에 의하여 조정되므로, 필터와 변환기(40) 사이에, 또는 변환기(40)와 외부 회로 사이에 임피던스 매칭 회로(20)를 삽입 접속할 필요가 없고, 따라서 모듈(10B) 전체가 삭감된 부품 갯수로 제작되고, 소형이며, 축소된 실장 영역을 차지한다.
제1 실시예에 따른 수동 부품(50A)을 이하에 설명한다. 제1 실시예에 따른 수동 부품(50A)의 설명 전에, 제1 실시예에 따른 수동 부품(50A)이 완성되기 전에 제작된 수동 부품(제1 비교예에 따른 수동 부품(150A))을 이하에 설명한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 비교예에 따른 수동 부품(150A)은, 적층되고 소성 일체화된 복수의 유전체층들(S1 내지 S9:도 10 참조)을 포함하는 유전체 기판(32)을 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 위에서부터 연속적으로 제1 내지 제9 유전체층들(S1 내지 S9)을 적층함으로써 유전체 기판(32)이 구성된다. 제1 내지 제9 유전체층들(S1 내지 S9) 각각은 단일층 또는 복수 층들을 포함할 수도 있다.
유전체 기판(32)은, 필터(52), 임피던스 매칭 회로(54), 및 필터(52)와 임피던스 매칭 회로(54)를 서로 접속하기 위한 접속부(56)를 포함한다.
필터(52)는 3개의 1/4 파장의 공진기들(제1 내지 제3 공진기들(16a ~ 16c)를 갖는다. 임피던스 매칭 회로(54)는 제8 유전체층(S8)의 주요면 상에 배치된 스트립 라인 전극(58)을 갖는다.
필터(52)의 제1 공진기(16a)는, 제4 유전체층(S4)의 주요면 상에 배치된 제1 공진 전극(34a)을 포함한다. 제2 공진기(16b)는 제4 유전체층(S4)의 주요면 상에 배치된 제2 공진 전극(34b)을 포함한다. 제3 공진기(16c)는, 제4 유전체층(S4)의 주요면 상에 배치된 제3 공진 전극(34c)을 포함한다.
제3 유전체층(S3)의 주요면은, 제1 내지 제3 공진 전극들(34a∼34c)의 각 개방단과 대향하는 내층 그라운드 전극(60)과, 제1 공진기(16a)와 제2 공진기(16b) 사이의 결합도를 조정하기 위한 제1 결합 조정 전극(62)을 지지한다.
제5 유전체층(S5)의 주요면은, 제1 내지 제3 공진 전극들(34a∼34c)의 각 개 방단들과 대향하는 내층 그라운드 전극(64), 제2 공진기(16b)와 제3 공진기(16c) 사이의 결합도를 조정하는 제2 결합 조정 전극(66), 및 필터(52)의 출력단과 임피던스 매칭 회로(54)의 입력단을 전기적으로 접속하는 접속 전극(68)을 지지한다.
필터(52)와 임피던스 매칭 회로(54)는, 유전체 기판(32)의, 유전체층들(S1∼S9)의 적층 방향을 따라 서로 수직으로 분리된 각 영역들에 배치된다. 도 10에서, 적층 방향을 따른 상부 영역에 필터(52)가 배치되고, 적층 방향을 따른 하부 영역에 임피던스 매칭 회로(54)가 배치되고, 이들 사이에 접속부(56)가 끼워져 있다.
수동 부품(150A)은 제2 유전체층(S2), 제6 유전체층(S6) 및 제9 유전체층(S9)의 각 주요면 상에 배치된 내층 그라운드 전극들(70, 72, 74)을 포함한다. 내층 그라운드 전극(72)은, 필터(52)와 임피던스 매칭 회로(54)를 서로 아이솔레이션하기 위한 전극을 포함한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(32)의 외주면들 중 하나를 형성하는 제1 측면(32a) 상에, 상기 내층 그라운드 전극들(60, 64, 70, 72, 74)에 접속된 그라운드 전극(30)이 배치된다.
유전체 기판(32)의 제2 측면(32b)(제1 측면(32a)과 대향하는) 상에는, 내층 그라운드 전극들(70, 72, 74) 및 제1 내지 제3 공진 전극들(34a~34c)의 각 일단들(단락단들)에 접속되는 그라운드 전극(30)이 배치된다.
유전체 기판(32)의 제3 측면(32c) 상에는 불평형 입력 단자(76)가 배치된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 불평형 입력 단자(76)는 제1 리드 전극(36)을 통해 제1 공진 전극(34a)에 전기적으로 접속된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(32)의 제4 측면(32d)(제3 측면(32c)과 대향하는) 상에는 불평형 출력 단자(78)가 배치된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제5 유전체층(S5)의 주요면 상의 접속 전극(68)은 제4 유전체층(S4)에 배치된 제1 비아 홀(80)을 통하여 제3 공진 전극(34c)에 접속되고, 또한 제5 내지 제7 유전체층들(S5∼S7)에 배치된 제2 비아 홀(82)을 통하여 임피던스 매칭 회로(54)의 스트립라인 전극(58)에 접속된다.
제7 유전체층(S7)의 주요면 상에는, 필터(52)의 출력단과 GND 사이에서 커패시턴스를 제공하는 커패시터 전극(84)이 배치된다. 이 커패시터 전극(84)은 제6 유전체층(S6)의 주요면 상에 내층 그라운드 전극(72)에 대하여 대면하는 관계로 배치되고, 제6 유전체층(S6)은 그 사이에 끼워져 있다. 커패시터 전극(84)은 제2 비아 홀(82)을 통해 접속 전극(68) 및 임피던스 매칭 회로(54)의 스트립라인 전극(58)에 전기적으로 접속된다.
접속 전극(68), 커패시터 전극(84), 제1 비아 홀(80) 및 제2 비아 홀(82)은 집합적으로 접속부(56)를 구성한다.
제8 유전체층(S8)의 주요면 상에 배치된 스트립라인 전극(58)은 일단(86)으로부터 제8 유전체층(S8) 상의, 불평형 출력 단자(78)에 대향하는 위치로 전개되는 나사 형상을 갖는다.
도 11에 도시된 바와 같이, 따라서 제1 비교예에 따른 수동 부품(150A)은, 단일 유전체 기판(32) 내에 필터(52)와 임피던스 매칭 회로(54)가 배치되고, 입력 단자(76)와 출력 단자(78) 사이에 필터(52)와 임피던스 매칭 회로(54)가 서로 직렬 로 접속된 구성을 갖는다.
임피던스 매칭 회로(54)는, 필터(52)의 출력단(제3 공진 전극(34c))과 출력 단자(78) 사이에 접속된 스트립라인 전극(58)에 의하여 제공되는 리액턴스 성분(임피던스 Z = R + jX 에서의 X 성분이며, 인덕턴스(L)를 나타냄)과, 필터(52)의 출력단과 GND 사이에 접속된 커패시터 전극에 의하여 제공되는 서셉턴스 성분(어드미턴스 Y = 1/z = G + jB 에서의 B 성분이며, 커패시턴스(C)를 나타냄)을 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 수동 부품(150A)은 제1 비교예에 따른 수동 부품(150A)의 구성과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 그러나, 필터(52)의 3개의 공진 전극들(34a∼34c) 중, 임피던스 매칭 회로(54)에 전기적으로 접속된 제3 공진 전극(34c)은, 수동 부품(50A) 전체를 임피던스 매칭 회로(55)를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만드는 임피던스 성분(Z3)을 형성한다. 도 12에서, 제3 공진 전극(34c)의 임피던스 성분(Z3)은 수동 부품(50A)을, 도 11에 도시된 임피던스 매칭 회로(54)의 커패시턴스(C)에 대응하는 회로(제2 임피던스 매칭 회로(55))를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만든다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 수동 부품(50A)은, 제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)을 변경함으로써, 임피던스 매칭 회로(54)의 커피시턴스(C)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시턴스(C)가 접속된 것처럼 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있다.
따라서, 제1 비교예에 따른 수동 부품(150A)의 제7 유전체층(S7)의 주요면 상에 배치된 커패시터 전극(84)(도 10 참조)이 생략될 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 임피던스 매칭 회로(54)는 스트립라인 전극(58)에 의하여 제공된 리액턴스(L) 만을 포함한다.
제1 실시예에 따른 수동 부품(50A)으로, 유전체 기판(32) 상의 제3 공진기(16c)의 임피던스 성분(Z3)이 수동 부품(50A) 전체를, 제2 임피던스 매칭 회로(55)(도 11에 도시된 커패시턴스(C)에 대응)을 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 구성으로 만드므로, 임피던스 매칭 회로(54)의 일부를 구성하는 커패시터 전극(84)이 생략될 수 있고, 따라서 유전체 기판(32) 내에 배치된 전극 수가 감소될 수 있어, 수동 부품(50A) 자체가 소형화될 수 있게 한다.
제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)을 변경하는 것 외에, 제3 공진 전극(34c)의 선로 길이가 변경될 수도 있다. 또한, 제3 공진 전극(34c)과 제1 비아 홀(80)이 서로 접속되는 위치가 변경될 수도 있다.
제2 실시예에 따른 수동 부품(50B)을 이하에 설명한다. 제2 실시예에 따른 수동 부품(50B)을 설명하기 전에, 제2 실시예에 따른 수동 부품(50B)이 완성되기 전에 제작된 수동 부품(제2 비교예에 따른 수동 부품(150B))을 이하에 설명한다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 비교예에 따른 수동 부품(150B)은, 적층되고 소성 일체화되는 복수의 유전체층들(S1∼S12:도 15 참조)을 포함하는 유전체 기판(32)을 포함한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(32)는, 위에서부터 연속적으로, 제1 내지 제12 유전체층들(S1 ∼ S12)을 적층함으로써 구성된다. 제1 내지 제12 유전 체층들(S1 ∼ S12) 각각은 단일 층 또는 복수 층들을 포함할 수도 있다.
유전체 기판(32)은, 필터(52), 변환기(98), 및 필터(52)와 변환기(98)를 서로 접속시키는 접속부(56)를 포함한다.
필터(52)는, 상술된 제1 비교예에 따른 수동 부품(150A)과 동일한 방식으로 3개의 1/4 파장의 공진기들(제1 내지 제3 공진기들(16a ∼ 16c)을 포함한다. 그러므로, 필터(52)는 이하에 설명하지 않는다.
변환기(98)는, 제8 유전체층(S8)의 주요면 상에 배치된 제1 스트립라인 전극(160), 제9 유전체층(S9)의 주요면 상에 배치된 제2 스트립라인 전극(162), 및 제9 유전체층(S9)의 주요면 상에 배치된 제3 스트립라인 전극(164)을 포함한다.
필터(52)와 변환기(98)는, 유전체층들(S1∼S12)이 적층된 방향을 따라 서로로부터 상하로 분리된, 유전체 기판(32)의 각 영역들에 배치되어 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 필터(52)는 적층 방향을 따른 상부 영역에 배치되고, 변환기(98)는 적층 방향을 따른 하부 영역에 배치되고, 접속부(56)가 그 사이에 끼워져 있다.
수동 부품(150B)은, 제2 유전체층(S2), 제6 유전체층(S6), 제10 유전체층( S10), 및 제12 유전체층(S12)의 각 주요면들 상에 배치된 내층 그라운드 전극들(70, 72, 74, 166)과, 제11 유전체층(S11)의 주요면 상에 배치된 DC 전극(168)을 포함한다. 내층 그라운드 전극(72)은 필터(52)와 변환기(98)를 서로 아이솔레이션하기 위한 전극을 포함한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(32)의 외주면 중 하나를 형성하는 제1 측면(32a) 상에, 내층 그라운드 전극들(60, 64, 70, 72, 74, 166)에 접속된 그라운드 전극(30)이 배치된다.
유전체 기판(32)의 제2 측면(32b)(제1 측면(32a)에 대향하는) 상에는, 내층 그라운드 전극들(70, 72, 74, 166) 및 제1 내지 제3 공진 전극들(34a∼34c)의 각 일단들(단락단들)에 접속되는 그라운드 전극(30)이 배치되어 있다.
유전체 기판(32)의 제3 측면(32c) 상에는, 불평형 입력 단자(76)와 DC 단자(170)가 배치된다. 도 15에 도시된 바와 같이, 불평형 입력 단자(76)는 제1 리드 전극(36)을 통해 제1 공진 전극(34a)에 전기적으로 접속된다. DC 단자(170)는 외부 전원(미도시)으로부터 DC 전압이 인가되는 단자를 포함한다. 이 DC 단자(170)는 제3 리드 전극(172)을 통해 DC 전극(168)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(32)의 제4 측면(32d)(제3 측면(32c)과 대향하는) 상에는, 제1 평형 출력 단자(174a)와 제2 평형 출력 단자(174b)가 각각 배치된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제5 유전체층(S5)의 주요면 상에는, 제3 공진 전극(34c)에 대하여 중복되는 관계로 접속 전극(68)이 배치되고, 제4 유전체층(S4)이그 사이에 끼워져 있다. 접속 전극(68)은 제5 내지 제7 유전체층들(S5 ~ S7)에 배치된 제2 비아 홀(82)을 통해 변환기(98)의 제1 스트립라인 전극(160)에 전기적으로 접속된다.
제7 유전체층(S7)의 주요면 상에는, 필터(52)의 출력단과 GND 사이에서 커패시턴스를 형성하는 커패시터 전극(84)이 배치된다. 이 커패시터 전극(84)은 제6 유전체층(S6)의 주요면 상에 내층 그라운드 전극(72)에 대하여 대향하는 관계로 배치되고, 그 사이에 제6 유전체층(S6)이 끼워진다. 커패시터 전극(84)은 제2 비아 홀(82)을 통하여 접속 전극(68) 및 변환기(98)의 제1 스트립라인 전극(160)에 전기적으로 접속된다.
접속 전극(68), 커패시터 전극(84), 및 제2 비아 홀(82)이 집합적으로 접속부(56)를 구성한다.
제8 유전체층(S8)의 주요면 상에 배치된 변환기(98)의 제1 스트립라인 전극(160)은, 일단(176)으로부터 전개되며, 일단(176)에 선대칭 관계로 위치된 타단(178)을 향하여 수속(converging)하는 나사 형상을 갖는다.
제9 유전체층(S9)의 주요면 상에는, 변환기(98)의 제2 스트립라인 전극(162) 및 제3 스트립라인 전극(164)이 배치된다. 제2 스트립라인 전극(162)은, 제1 스트립라인 전극(160)의 일단(176)에 대응하는 일단(180)으로부터, 제1 평형 출력 단자(174a)에 대면하는 제9 유전체층(S9) 상의 위치를 향하여 전개하는 나사 형상을 갖는다. 제3 스트립라인 전극(164)은, 제1 스트립라인 전극(160)의 타단(178)에 대응하는 일단(182)으로부터, 제2 평형 출력 단자(174b)에 대면하는 제9 유전체층(S9) 상의 위치를 향하여 전개하는 나사 형상을 갖는다.
제2 스트립라인 전극(162) 및 제3 스트립라인 전극(164)의 나사 형상은 선대칭이고, 실질적으로 동일한 물리 길이를 갖는다.
제1 스트립라인 전극(160)은 일단(176)에 또는 일단(176)의 근방 위치(접속 위치(184))에 커패시터 전극(84)에 제2 비아 홀(82)에 의하여 전기적으로 접속된 다.
제2 스트립라인 전극(162)은 일단(180) 또는 일단(180)의 근방 위치(접속 위치(186))에서 DC 전극(168)에, 제9 유전체층(S9) 및 제10 유전체층(S10)에 배치된 제3 비아 홀(188)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제3 스트립라인 전극(164)은 일단(182) 또는 일단(182)의 근방 위치(접속 위치(189))에서 DC 전극(168)에, 제9 유전체층(S9) 및 제10 유전체층(S10)에 배치된 제4 비아 홀(190)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.
DC 단자(170)를 통해, 제2 스트립라인 전극(162) 및 제3 스트립라인 전극(164)에 도시하지 않는 DC 전원이 접속된다. DC 전극(168)은 내층 그라운드 전극들(74 및 166)(GND) 간의 커패시턴스를 제공한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제2 비교예에 따른 수동 부품(150B)은, 하나의 유전체 기판(32) 내에 필터(52)와 변환기(98)가 배치되는 구성을 갖는다. 또한, 불평형 입력 단자(76)와 제1 및 제2 평형 출력 단자들(174a 및 174b) 간의 커패시터(C2)에 의하여 필터(52)와 변환기(98)가 서로 직렬로 접속된다. 또한, 필터(52)와 변환기(98) 사이에 커패시터 전극(84)에 의하여 형성된 임피던스 매칭 회로(192)가 접속된다.
임피던스 매칭 회로(192)는 필터(52)의 출력단(제3 공진 전극(34c))과 GND 사이에 접속된 커패시터 전극(84)에 의하여 제공된 서셉턴스 성분(커패시턴스 C)을 포함한다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 수동 부품(50B)은 제2 비교예 에 따른 수동 부품(150B)의 구성과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 그러나, 필터(52)의 3개의 공진기들(제1 내지 제3 공진기들(16a∼16c) 중, 변환기(98)에 커패시터(C2)에 의하여 전기적으로 접속된 제3 공진기(16c)는, 변환기(98)의 입력 임피던스를 조정하는 임피던스 성분(Z3)을 갖는다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 수동 부품(50B)은, 제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)을 변경함으로써, 임피던스 매칭 회로(192)의 커패시턴스(C)가 실제로 접속되지 않아도, 커패시턴스(C)가 접속되었던 것처럼 동일한 동일한 방식으로 임피던스를 조정할 수 있다. 따라서, 제2 비교예에 따른 수동 부품(150B)의 제7 유전체층(S7)의 주요면 상에 배치된 커패시턴스 전극(84)이 생략될 수 있다.
제2 실시예에 따른 수동 부품(50B)에서는, 변환기(98)의 출력 임피던스가 제3 공진 전극(34c)의 임피던스 성분에 의해서 조정되므로, 임피던스 매칭 회로(192)로서 기능하는 커패시터 전극(84)이 생략될 수 있고, 따라서 유전체 기판(32) 내에 배치된 전극 수가 감소될 수 있어, 수동 부품 자체가 소형화될 수 있게 한다.
제3 공진 전극(34c)의 폭(Wc)을 변경하는 것 외에, 제3 공진 전극(34c)의 선로 길이 또한 변경될 수도 있다.
본 발명에 따른 모듈 및 수동 부품은, 상기 실시예들에 제한되지 않고, 본 발명의 요지를 이탈하지 않고 다양한 구성일 수도 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 유전체 기판(32) 내에 배치된 제1 공진 전극(34a) 및 제2 공진 전극(34c)을 적어도 갖는 필터(18)와, 상기 필터(18)의 상기 제2 공진 전극(34c)에 전기적으로 접속된 제1 임피던스 매칭 회로(20)를 갖는 수동 부품으로서,
    상기 유전체 기판(32)은, 상기 제2 공진 전극(34c)의 임피던스 성분에 의해서, 상기 제1 임피던스 매칭 회로(20) 외에, 제2 임피던스 매칭 회로(21)를 포함하는 특성에 대응하는 회로를 포함하는 것이고,
    상기 제2 공진 전극(34c)의 상기 임피던스 성분은, 상기 제2 공진 전극(34c)의 폭(Wc)에 의하여 조정되는 서셉턴스 성분을 포함하는 것인 수동 부품.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제2 공진 전극(34c)은 탭 전극(38)에 의하여 상기 제1 임피던스 매칭 회로(20)에 전기적으로 접속되며,
    상기 제2 공진 전극(34c)의 상기 임피던스 성분은, 상기 제2 공진 전극(34c) 과 상기 탭 전극(38)이 서로 접속되는 위치에 의하여 조정된 레지스턴스 성분을 포함하는 것인 수동 부품.
  7. 유전체 기판(32) 내에 배치된 제1 공진 전극(34a) 및 제2 공진 전극(34c)을 적어도 갖는 필터(18)와, 1 이상의 전극들을 갖는 회로 소자를 포함하는 수동 부품으로서, 상기 필터(18)의 상기 제2 공진 전극(34c)과 상기 회로 소자(C2)가 서로 전기적으로 접속되며,
    상기 회로 소자(C2)는 상기 제2 공진 전극(34c)의 임피던스 성분에 의해서 조정되는 임피던스를 갖는 것이고,
    상기 제2 공진 전극(34c)의 상기 임피던스 성분은, 상기 제2 공진 전극(34c)의 폭(Wc)에 의하여 조정되는 서셉턴스 성분을 포함하는 것인 수동 부품.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 공진 전극(34c)은 탭 전극(38)에 의하여 상기 회로 소자(C2)에 전기적으로 접속되며,
    상기 제2 공진 전극(34c)의 상기 임피던스 성분은, 상기 제2 공진 전극(34c)과 상기 탭 전극(38)이 서로 접속되는 위치에 의하여 조정된 레지스턴스 성분을 포함하는 것인 수동 부품.
  9. 삭제
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