TWI395370B - LC composite parts - Google Patents

Description

LC複合零件

本發明係關於一種LC複合零件，其係在積層複數個電介質層所構成之積層體形成輸出入電極與LC諧振電路。

利用將LC諧振電路設置於積層電介質層之積層體之構成之LC複合零件。當把LC複合零件作為高頻濾波器時，在LC諧振電路中，為急峻調整衰減極，連接陷波電路(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平9-153704號公報

此處，說明濾波器之習知例。

圖1係在LC諧振電路連接陷波電路之濾波器電路圖。

在輸入端子P1與輸出端子P2之間連接有耦合電容C5。在輸入端子P1與接地端子之間連接有電感L1與電容C1並聯之第1LC諧振電路。在輸出端子P2與接地端子之間連接有電感L2與電容C2並聯之第2LC諧振電路。在電感L1與電感L2之間形成相互電感M，以磁氣方式耦合第1及第2LC諧振電路。

又，在輸入端子P1與接地端子之間連接有電感L3與電容C3串聯之陷波電路。在輸出端子P2與接地端子之間連接有電感L4與電容C4串聯之陷波電路。

元件內設置有陷波電路之濾波器，另設置有與LC諧振電路不同之構成陷波電路之電容及電感之電極。因此，隨該等電極個數電路面積亦大型化，元件之層數亦增加。

本發明之目的在於提供能抑制電路面積且容易設定頻率特性之LC複合零件。

本發明之LC複合零件之構成，係連接於輸出入電極間之至少1個電容器含有至少2個絕緣之電極部。接著，作為電極部，至少具備：平面電極部、及透過電介質層與平面電極部相對向之長帯狀之長帯電極部。藉由此構成，用上述電容器能獲得電路構成所必要之電容，且能依照長帯電極部之形狀調整頻率特性，能用來作為具備頻率調整功能之兼用電容器。由於兼用電容器具備平面電極部，因此即使對向電極係長帯狀，亦能確保大的電容。

較佳係，長帯電極部係前端開放之開路短截線。此時，在頻率特性中，由於以短截線長度作為1/4波長之頻率而產生衰減，因此藉由短截線長度之調整容易設定頻率特性。

兼用電容器亦可具備透過電介質層與平面電極部相對向且相互絕緣之複數個對向電極。例如，亦可具備透過第1電介質層與該平面電極部相對向之第1及第2對向電極、及透過第2電介質層與平面電極部相對向之第3及第4對向電極。此時，較佳係，複數個對向電極之中至少1個為長帯電極部，能確保大的電容且設置長帯電極部。

較佳係，兼用電容器具備與平面電極部之對向長度互異之複數個長帯電極部。其原因在於，此時在頻率特性中以複數個頻率產生衰減。

較佳係，長帯電極部具備與平面電極部相對向之區域、及不與平面電極部相對向之區域。其原因在於，此時在與平面電極部相對向之區域主要是設定電容，且在不與平面電極部相對向之區域主要是能微調整頻率特性。

長帯電極部亦可係螺旋形狀或蜿蜒(meander)形狀。又，亦可在連接於複數個LC諧振電路之間之電容器、連接於LC諧振電路與輸出入電極之間之電容器、及構成LC諧振電路之電容器等設置長帯電極部。

根據本發明之LC複合零件，由於將至少1個電容器作為含有長帯狀部與平面電極部之構成，因此能抑制電路面積或層數且容易依照長帯狀部之形狀設定頻率特性。

以下，說明第1實施形態之LC複合零件。此處所示之LC複合零件係耦合2段之LC並聯諧振電路之帶通型濾波器。

圖2係該LC複合零件之外觀立體圖。

LC複合零件1具備積層體100。積層體100係以圖中上下方向為積層方向而積層電介質層者。在與積層體100之積層方向垂直之4個側面之中、含有短邊之2個側面設置有輸入端子P1及輸出端子P2。在含有長邊之剩餘2個側面設置有接地端子GND。

圖3係該濾波器之分解立體圖。

積層體100具備：下層101、第1平面電極形成層102、第1長帯電極形成層103、第2長帯電極形成層104、第2平面電極形成層105、第3長帯電極形成層106、電感器電極形成層107、以及上層108。層101~108分別係電介質層。

積層體100係各主面之長邊為1.6mm，短邊為0.8mm之矩形板狀，以低溫燒結陶瓷(LTCC)構成。LTCC係由例如氧化鈦、氧化鋇、氧化鋁等成分中至少1種以上成分、及玻璃成分構成。

下層101係在其下面形成有下面接地電極111、112與下面輸出入電極113、114。下面接地電極111、112構成接地端子GND之一部分。下面輸出入電極113、114分別構成輸出入端子P1、P2之一部分。

第1平面電極形成層102係在其上面形成有平面電極部121。平面電極部121係從積層體100之長邊中央附近引出引出電極，以此引出電極連接於設置於積層體100之側面之接地端子GND。

第1長帯電極形成層103係在其上面形成有長帯電極部131、132。長帯電極部131、132分別係蜿蜒線狀之電極，前端在層103之上面中央附近開放，基端被引出至層103之短邊中央，分別連接於輸出入端子P1、P2。

長帯電極部131、132及平面電極部121係透過層103即電介質層相對向，構成電容C1、C2。此處，由於使平面電極部121與長帯電極部131、132相對向，因此即使一電極形狀係長帯狀亦能確保大的電容。長帯電極部131、132係分別具有閉路短截線之功能，在將頻率特性中之短截線長度當做1/4波長之頻率中產生衰減。

第2長帯電極形成層104係在其上面形成有長帯電極部141、142。長帯電極部141、142分別係蜿蜒線狀之電極，前端在層104之上面中央附近開放，基端被引出至層104之短邊中央，分別連接於輸出入端子P1、P2。

雖長帯電極部131、132及長帯電極部141、142係透過層104即電介質層相對向，但分別連接於輸出入端子P1、P2，由於相互成為同電位，因此在該等電極間不產生電容。

第2平面電極形成層105係在其上面形成有平面電極部151。平面電極部151係與積層體100之側面相隔間隔配置於積層體100之上面中央附近。

第3長帯電極形成層106係在其上面形成有長帯電極部161、162。長帯電極部161、162分別係蜿蜒線狀之電極，前端在層106之上面中央附近開放，基端被引出至層106之短邊中央，分別連接於輸出入端子P1、P2。

長帯電極部141、142、161、162及平面電極部151係透過層105、106即電介質層相對向，構成電容C5。此處，由於使平面電極部151與複數個長帯電極部141、142、161、162相對向，因此確保大的電容。長帯電極部141、142、161、162係分別具有開路短截線之功能，在將頻率特性中之短截線長度當做1/4波長之頻率中產生衰減。

電感器電極形成層107係在其上面形成有電感器電極部171、172與引出電極部173。電感器電極部171、172分別係蜿蜒線狀之電極，前端係在層107之中央附近連接於引出電極部173，基端被引出至層107之短邊中央，分別連接於輸出入端子P1、P2。引出電極部173係直線狀之電極，兩端被引出至層107之長邊中央，分別連接於接地端子GND。電感器電極部171、172係構成電感L1、L2。

上層108係在其上面形成有上面接地電極181、182與上面輸出入電極183、184與標記185。上面接地電極181、182係構成接地端子GND之一部分。上面輸出入電極183、184係分別構成輸出入端子P1、P2之一部分。標記185係為可識別積層體之方向而設置。

LC複合零件1係如以上之構成。

此外，圖中，把長帯電極部131、132、141、142、161、162之短截線長度當做皆相等。若使分別之短截線長度相異，則在將分別構成之開路短截線之短截線長度當做1/4波長之複數個頻率中產生衰減。又，此處，雖全部以長帯電極部構成電極131、132、141、142、161、162，但只要至少1個係長帯狀電極部，則本發明較適合實施，其他電極係平面狀亦可。又，平面電極部121、151亦可作為長帯電極部，使長帯電極部彼此抗衡而產生電容。

圖4係說明該LC複合零件之圖，該圖(A)係該LC複合零件之等效電路圖，該圖(B)係說明該LC複合零件之頻率特性例之圖。

在輸入端子P1與輸出端子P2之間連接有耦合電容C5。在輸入端子P1與耦合電容C5之間連接有電感L1與電容C1並聯之第1LC諧振電路之一端。在輸出端子P2與耦合電容C5之間連接有電感L2與電容C2並聯之第2LC諧振電路之一端。第1及第2LC諧振電路之另一端係連接於接地端子。又，在輸入端子P1連接有開路短截線S1。在輸出端子P2連接有開路短截線S2。

開路短截線S1係由長帯電極部131、141、161構成之短截線，開路短截線S2係由長帯電極部132、142、162構成之短截線。由於以此種方式將開路短截線設置於濾波器電路，藉此以短截線長度作為1/4波長之頻率產生衰減，因此藉由調整短截線長度能容易設定頻率特性(此處為濾波器特性)。藉由此短截線長度之調整，設置陷波電路，即使不增加諧振器之段數亦能改善該圖(B)之圖表中箭頭所示之2倍波或3倍波之任意頻帶中之衰減特性。

其次，說明長帯電極部之形狀例。以下，雖說明設置於電介質層103之長帯電極部131、132之形狀例，但關於長帯電極部141、142、161、162亦能採用同樣的形狀。

圖5係電介質層103之俯視圖。

該圖(A)係表示將線對稱形狀之長帯電極部131、132設置於電介質層103之上面之例。長帯電極部131、132係分別返折3次之蜿蜒線狀之電極。在電介質層103之下面配置有未圖示之電介質層102之上面之平面電極部121。

長帯電極部131、132與平面電極部121被配置成部分未重疊。藉此，在平面電極部121與長帯電極部131、132相對向之區域，主要是設定電容，且在長帯電極部131、132與平面電極部121未相對向之區域，主要是能微調整短截線長度。此外，由於作成蜿蜒線狀，因此亦能達到在輸出入端子間不易產生不要耦合之效果。

該圖(B)係表示使長帯電極部131、132之短截線長度相異之例。長帯電極部131係返折2次之蜿蜒線狀之電極，長帯電極部132係返折3次之蜿蜒線狀之電極。

此處，在平面電極部121與長帯電極部131、132相對向之區域，將長帯電極部131、132之形狀作成相似，在長帯電極部131、132與平面電極部121未相對向之區域，使長帯電極部131、132之形狀相異。藉此，使長帯電極部131與平面電極部121之間所產生之電容、及長帯電極部132與平面電極部121之間所產生之電容相等，且使長帯電極部131之短截線長度與長帯電極部132之短截線長度相異。

該圖(C)係表示使長帯電極部131、132分別之前端之線路寬度與基端之線路寬度相異之例。長帯電極部131、132係分別返折3次之蜿蜒線狀之電極。

此處，在平面電極部121與長帯電極部131、132相對向之區域，擴大長帯電極部131、132之前端之線路寬度。藉此，長帯電極部131、132與平面電極部121之間所產生之電容變大，且能調整長帯電極部131、132之阻抗。

該圖(D)係表示將長帯電極部131、132分別形成為螺旋狀之例。如此，即使未限於蜿蜒線狀，亦能實施本發明。

其次，以設置於電介質層104、105、106之電極為例說明長帯電極部之形狀例。

圖6係電介質層104~106之積層圖。

在電介質層104、106設置有長帯電極部141、161。在電介質層105設置有平面電極部151。長帯電極部141、161分別形成為螺旋狀。

以此種方式，藉由遍步複數個電介質層所設置之電極而產生電容，能獲得更大的電容。

圖7係表示LC複合零件之另一電路構成之電路圖。

在輸入端子P11與輸出端子P21之間依序連接有耦合電容C51、C52。在輸入端子P11與耦合電容C51之間連接有電感L11與電容C11並聯之第1LC諧振電路之一端。在耦合電容C51與耦合電容C52之間連接有電感L12與電容C12並聯之第2LC諧振電路之一端。在輸出端子P12與耦合電容C52之間連接有電感L13與電容C13並聯之第3LC諧振電路之一端。第1至第3LC諧振電路之另一端係連接於接地端子。又，在耦合電容C51與耦合電容C52之間連接有開路短截線S11。

電容C11~C13中之至少1個之構成含有長帯電極部，該長帯電極部具有開路短截線S11之功能。藉由此種構成，在濾波器電路設置開路短截線，以短截線長度作為1/4波長之頻率而產生衰減。因此，藉由調整短截線長度，能容易設定頻率特性，設置陷波電路，即使增加諧振器之段數，亦能改善2倍波或3倍波之任意頻帶中之衰減特性。

1．．．LC複合零件

100．．．積層體

101．．．下層

102．．．平面電極形成層

103．．．長帯電極形成層

104．．．長帯電極形成層

105．．．平面電極形成層

106．．．長帯電極形成層

107．．．電感器電極形成層

108．．．上層

111、112．．．下面接地電極

113、114．．．下面輸出入電極

121、151‧‧‧平面電極部

131、132、141、142、161、162‧‧‧長帶電極部

171、172‧‧‧電感器電極部

173‧‧‧引出電極部

181、182‧‧‧上面接地電極

183、184‧‧‧上面輸出入電極

185‧‧‧標記

圖1係習知例之濾波器之電路圖。

圖2係本發明實施形態之LC複合零件之外觀立體圖。

圖3係該LC複合零件之分解立體圖。

圖4(A)、(B)係說明該LC複合零件之圖。

圖5(A)~(D)係說明該LC複合零件之長帯電極部之變形例之圖。

圖6係說明該LC複合零件之長帯電極部之變形例之圖。

圖7係說明本發明之LC複合零件之另一等效電路例之圖。

100．．．積層體

101．．．下層

102．．．平面電極形成層

103．．．長帯電極形成層

104．．．長帯電極形成層

105．．．平面電極形成層

106．．．長帯電極形成層

107．．．電感器電極形成層

108．．．上層

111、112．．．下面接地電極

113、114．．．下面輸出入電極

121、151．．．平面電極部

131、132、141、142、161、162．．．長帯電極部

171、172．．．電感器電極部

173．．．引出電極部

181、182．．．上面接地電極

183、184．．．上面輸出入電極

185．．．標記

Claims (10)

1. 一種LC複合零件，係於構成複數個電介質層之積層體形成有輸出入電極與LC諧振電路，其特徵在於：連接於該輸出入電極間之至少1個電容器之構成，含有至少2個相互絕緣之電極部；作為該電極部，至少具備平面電極部、及透過該電介質層與該平面電極部相對向之長帶狀之長帶電極部；該電容器具備該平面電極部、透過第1電介質層與該平面電極部相對向之第1及第2對向電極、及透過第2電介質層與該平面電極部相對向之第3及第4對向電極。
2. 如申請專利範圍第1項之LC複合零件，其中，該長帶電極部係前端開放之開路短截線。
3. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其中，該電容器具備透過該電介質層與該平面電極部相對向且相互絕緣之複數個對向電極，該複數個對向電極之中至少1個為該長帶電極部。
4. 如申請專利範圍第3項之LC複合零件，其中，該電容器包含與該平面電極部之對向長度互異之複數個該長帶電極部。
5. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其中，該長帶電極部具備與該平面電極部相對向之區域、及不與該平面電極部相對向之區域。
6. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其中，該長帶電極部係螺旋形狀。
7. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其中，該長帶電極部係蜿蜒形狀。
8. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其具備複數個LC諧振電路；該電容器之至少2個絕緣之電極部係連接於該複數個LC諧振電路之間。
9. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其中，該電容器之至少2個絕緣之電極部係連接於該LC諧振電路與該輸出入電極之間。
10. 如申請專利範圍第1或2項之LC複合零件，其中，該電容器構成該LC諧振電路。