WO2010044373A1 - Ｌｃフィルタおよび高周波スイッチモジュール - Google Patents

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WO2010044373A1
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inductor
electrode
insulating layers
input
filter
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PCT/JP2009/067602
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川村智史
上嶋孝紀
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株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter

Definitions

  • the present invention relates to an LC filter including an inductor and a capacitor, and a high-frequency switch module including the LC filter.
  • transmission / reception is performed using different frequency bands such as GSM850 MHz (near transmission / reception band 850 MHz), GSM900 MHz (near transmission / reception band 900 MHz), GSM1800 MHz (near transmission / reception band 1800 MHz), and GSM1900 MHz (near transmission / reception band 1900 MHz).
  • the specification includes a transmission frequency band and a reception frequency band.
  • Patent Document 1 a high frequency switch module as shown in Patent Document 1 is connected to the antenna.
  • the high-frequency switch module disclosed in Patent Document 1 switches between transmission and reception of a first frequency signal that is transmitted and received via the Tx1 terminal and the Rx1 terminal and a second frequency signal that is transmitted and received via the Tx2 terminal and the Rx2 terminal. It is.
  • the high-frequency switch module of Patent Document 1 includes a diplexer DP, switch circuits SW1 and SW2, and low-pass filters LPF1 and LPF2 as functional units.
  • a diplexer DP is connected to the antenna, and switch circuits SW1 and SW2 are connected to the diplexer DP.
  • LPF1 is connected to the Tx1 terminal (transmission signal input terminal) side of the switch circuit SW1
  • LPF2 is connected to the Tx2 terminal (transmission signal input terminal) side of the switch circuit SW2.
  • Such a high-frequency switch module is provided with various LC filters in which an inductor and a capacitor are combined in order to constitute each of the functional units described above.
  • the high frequency switch module as described above is generally formed into a laminated module. That is, in a laminated body in which a plurality of insulating layers are laminated, a predetermined electrode pattern is formed between the insulating layers to form an inductor or capacitor, or by mounting a SAW filter, coil, or capacitor on the upper surface of the laminated body, A high frequency switch module is formed. For this reason, the LC filter, which is a component of the high-frequency switch module, is similarly formed by an electrode pattern or the like inside the laminate.
  • the multiband high-frequency switch module as described above, it is desired that signals of even more frequency bands can be transmitted and received by one antenna.
  • downsizing is required with the downsizing of electronic devices such as mobile phones to which the module is mounted.
  • the high-frequency switch module includes a plurality of LC filters. If the frequency band to be handled increases, the number of LC filters increases according to the number of increases, and the configuration of inductors and capacitors constituting the LC filter. The number also increases.
  • the transmission circuit has a configuration in which a plurality of stages of LC parallel resonance circuits are connected in series on the signal transmission line in order to remove high-order harmonics from the power amplifier, etc.
  • the required number of LC filters, inductors and capacitors will increase. Since these inductors and capacitors are composed of the electrode patterns formed in the multilayer body as described above, if the number of inductors and capacitors increases, a space for forming them will be required, and miniaturization will be difficult.
  • an object of the present invention is to form an LC filter composed of an inductor and a capacitor formed inside a multilayer body in a small size.
  • the present invention includes a plurality of stacked insulating layers, an electrode pattern formed at least between the plurality of insulating layers, and a through-hole electrode that connects the electrode patterns between the insulating layers in the stacking direction.
  • the present invention relates to an LC filter in which an inductor and a capacitor are formed from a pattern and a through-hole electrode.
  • the inductor of this LC filter is connected to the main function electrode formed from a plurality of electrode patterns and through-hole electrodes formed between a plurality of insulating layers, and to both ends of the main function electrode.
  • a plurality of electrode patterns forming input / output function electrodes arranged between different insulating layers, respectively, in plan view along the stacking direction. The parts are formed so as to overlap.
  • the pair of input / output function electrodes that overlap in a plan view along the stacking direction become the counter electrode of the capacitor, and the insulating layer sandwiched between the pair of input / output electrodes is an insulator between the counter electrodes ( Dielectric).
  • Dielectric insulator between the counter electrodes
  • the present invention also includes a plurality of stacked insulating layers, at least an electrode pattern formed between the plurality of insulating layers, and a through-hole electrode that connects the electrode patterns between the insulating layers in the stacking direction.
  • the present invention relates to an LC filter in which an inductor and a capacitor are formed from an electrode pattern and the through-hole electrode.
  • a plurality of inductors are provided, and the plurality of inductors are connected in series on an electric circuit.
  • Each of the plurality of inductors is formed by a plurality of electrode patterns formed between a plurality of insulating layers and the through-hole electrodes. Then, the electrode pattern of the first inductor and the electrode pattern of the second inductor which are adjacent in series are formed so as to partially overlap in a state viewed in plan along the stacking direction.
  • the second inductor and the first inductor partially overlap each other in plan view along the stacking direction.
  • the capacitor connected in parallel to the first inductor or the second inductor is configured without separately forming a capacitor-dedicated electrode.
  • the first inductor and the second inductor are each composed of a plurality of electrode patterns formed between a plurality of insulating layers and the through hole electrode. And an input / output function unit comprising electrode patterns connected to both ends of the main function unit and formed between different insulating layers. Then, the input / output function part of the first inductor opposite to the connection with the second inductor and the input / output function part of the second inductor on the connection side with the first inductor are planar along the stacking direction. It is formed so that at least a part thereof overlaps as viewed.
  • the first inductor and the second inductor are each composed of a plurality of electrode patterns and through-hole electrodes formed between a plurality of insulating layers. And an input / output function unit comprising electrode patterns connected to both ends of the main function unit and formed between different insulating layers. Then, the main function portion of the first inductor and the main function portion of the second inductor are formed so as to overlap at least partially in plan view along the stacking direction.
  • each of the first inductor and the second inductor includes a main function portion formed of a plurality of electrode patterns and through-hole electrodes formed between a plurality of insulating layers. And an input / output function unit comprising electrode patterns connected to both ends of the main function unit and formed between different insulating layers.
  • the input / output function part of the first inductor opposite to the connection with the second inductor and the main function part of the second inductor are planarly viewed along the stacking direction so that at least a part thereof overlaps.
  • These configurations show specific examples of a configuration in which the first inductor and the second inductor shown in (2) above partially overlap.
  • the first inductor-side input / output function electrode in the second inductor that is, the second inductor-side input / output electrode in the first inductor
  • the first inductor in the first inductor overlap each other in plan view along the stacking direction.
  • the capacitor connected in parallel to the first inductor is configured without separately forming an electrode dedicated to the capacitor.
  • the present invention is a high frequency device including a low-pass filter including an inductor connected in the signal path of a transmission signal, wherein a plurality of signals using different frequency bands are transmitted and received by one antenna. It relates to a switch module. Then, the low-pass filter of the high-frequency switch module is formed by the above-described LC filter (1).
  • the present invention includes a low-pass filter including a plurality of inductors connected in series in a signal path of a transmission signal, wherein a plurality of signals using different frequency bands are transmitted and received by one antenna.
  • the present invention also relates to a high frequency switch module. Then, the low-pass filter of the high-frequency switch module is formed by any one of the LC filters (2) to (5) described above.
  • the low-pass filter of the high-frequency switch module formed using the laminated body is configured by the above-described LC filter, so that a parallel resonant circuit of an inductor and a capacitor, which are components of the low-pass filter, can be obtained. It is formed only by the pattern electrode of the inductor. As a result, a low-pass filter is formed, and miniaturization is realized even in a high-frequency switch module that requires a plurality of the low-pass filters.
  • an LC filter having an inductor and a capacitor formed by an insulating layer and an electrode pattern constituting a multilayer body can be formed in a small size.
  • FIG. 2 is a block diagram in which a portion of a low-pass filter LPF2 in FIG.
  • the inductors DLt1 and DLt2 and the capacitor DCc1 are overlapped in a plan view, and the inductors DLt1 and DLt2 and the capacitors DCc1 and DCc2 in the high-frequency switch module in which the conventional capacitor DCc2 is not simplified
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the high-frequency switch module of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a wiring diagram of the pattern electrodes of the laminated body constituting the high-frequency switch module of the present embodiment. Each square in FIG. 2 shows the pattern of each layer constituting the laminated body, and (1) to (20) are The first layer (lowermost layer) to the twentieth layer (uppermost layer) are shown in the stacking direction with reference to the lower layer side of the stacked body.
  • (1) is a view seen from the lower surface side of the first layer, that is, the bottom surface of the laminate
  • the other (2) to (20) are views seen from the upper surface side of the second layer to the 20th layer. It is.
  • the circle in each layer in the figure indicates a through hole.
  • This high frequency switch module inputs a GSM850 MHz transmission signal or a GSM900 MHz transmission signal from the transmission signal input terminal Tx10, outputs a GSM850 MHz reception signal from the reception signal output terminal Rx11, and outputs a GSM900 MHz reception signal from the reception signal output terminal Rx12.
  • the high frequency switch module receives a GSM1800 MHz transmission signal or a GSM1900 MHz transmission signal from the transmission signal input terminal Tx20, outputs a GSM1800 MHz reception signal from the reception signal output terminal Rx21, and outputs a GSM1900 MHz reception signal from the reception signal output terminal Rx22.
  • the high-frequency switch module 1 of the present embodiment is composed of a laminated body in which a plurality of insulating layers are laminated.
  • Each circuit element of the high-frequency switch module 1 is formed by an electrode pattern and a through-hole electrode formed in each insulating layer, or realized by a discrete component mounted on the top surface of the laminate.
  • the high-frequency switch module 1 includes a diplexer DPX, switch circuits SW1 and SW2, low-pass filters (low-pass filters) LPF1 and LPF2, and SAW filters SAW1 and SAW2.
  • the diplexer DPX of the high-frequency switch module is composed of a low-pass filter LPF0 and a high-pass filter HPF0.
  • the low-pass filter LPF0 is connected to the antenna terminal ANT and the switch circuit SW1, passes the GSM850 MHz signal and the GSM900 MHz signal, and blocks the GSM1800 MHz signal and the GSM1900 MHz signal.
  • the high pass filter HPF0 is connected to the antenna terminal ANT and the switch circuit SW2, passes the GSM1800 MHz signal and the GSM1900 MHz signal, and blocks the GSM850 MHz signal and the GSM900 MHz signal.
  • the GSM850 MHz signal and the GSM900 MHz signal are transmitted and received on the low pass filter LPF0 side of the diplexer DPX, and the GSM1800 MHz signal and the GSM1900 MHz signal are transmitted and received on the highpass filter HPF0 side.
  • the low-pass filter LPF0 includes an inductor Lt1 connected to the antenna terminal ANT and the switch circuit SW1.
  • a capacitor Ct1 is connected in parallel to the inductor Lt1, and a parallel resonance circuit is configured.
  • the switch circuit SW1 side of this parallel resonant circuit is connected to the ground via a capacitor Cu1.
  • a low-pass filter using an LC filter is configured.
  • the inductor Lt1 and the capacitors Ct1 and Cu1 are configured by an electrode pattern, a through-hole electrode, and an insulating layer formed inside the multilayer body that constitutes the high-frequency switch module 1.
  • the high pass filter HPF0 includes capacitors Cc1 and Cc2 connected in series between the antenna terminal ANT and the switch circuit SW2.
  • the connection point of these capacitors Cc1 and Cc2 is connected to the ground via a series circuit of an inductor Lt2 and a capacitor Ct2.
  • the capacitors Cc1, Cc2, Ct2 and the inductor Lt2 are constituted by an electrode pattern, a through-hole electrode and an insulating layer formed inside the multilayer body constituting the high frequency switch module 1.
  • the switch circuit SW1 switches between a transmission state in which the diplexer DPX and the low-pass filter LPF1 are electrically connected and a reception state in which the diplexer DPX and the SAW filter SAW1 are electrically connected based on an external control signal.
  • the switch circuit SW1 is a so-called diode switch circuit.
  • Each circuit element constituting the diode switch circuit is constituted by an electrode pattern, a through-hole electrode and an insulating layer formed in the laminated body, or by a discrete component mounted on the top surface of the laminated body.
  • the low-pass filter LPF1 is connected to the transmission signal input terminal Tx10 and to the switch circuit SW1.
  • the low-pass filter LPF1 includes an inductor GLt1 connected to the transmission signal input terminal Tx10 and the switch circuit SW1.
  • a capacitor GCc1 is connected in parallel to the inductor GLt1, and a parallel resonance circuit is configured.
  • the switch circuit SW1 side of this parallel resonant circuit is connected to the ground via a capacitor GCu1.
  • the inductor GLt1 and the capacitors GCu1 and GCc1 are constituted by an electrode pattern, a through-hole electrode and an insulating layer formed inside the laminate constituting the high frequency switch module 1, or are discrete components mounted on the top surface of the laminate. Consists of.
  • the SAW filter SAW1 includes two balanced-unbalanced SAW filters, passes the GSM850 MHz reception signal input as an unbalanced signal from the switch circuit SW1, converts it to a balanced signal, and outputs it to the received signal output terminal Rx11.
  • the SAW filter SAW1 passes the GSM 900 MHz reception signal input as an unbalanced signal from the switch circuit SW1, converts it to a balanced signal, and outputs it to the reception signal output terminal Rx12.
  • the switch circuit SW2 switches between a transmission state in which the diplexer DPX and the low-pass filter LPF2 are electrically connected and a reception state in which the diplexer DPX and the SAW filter SAW2 are electrically connected based on an external control signal.
  • the switch circuit SW2 is also a so-called diode switch circuit.
  • Each circuit element constituting the diode switch circuit is constituted by an electrode pattern, a through-hole electrode and an insulating layer formed in the laminated body, or by a discrete component mounted on the top surface of the laminated body.
  • the low-pass filter LPF2 is connected to the transmission signal input terminal Tx20 and to the switch circuit SW2.
  • the low-pass filter LPF2 includes inductors DLt1 and DLt2 connected in series between the switch circuit SW2 and the transmission signal input terminal Tx20.
  • a capacitor DCc1 is connected in parallel to the inductor DLt1, and a parallel resonance circuit is configured.
  • the switch circuit SW2 side of this parallel resonant circuit is connected to the ground via a capacitor DCu1.
  • a capacitor DCc2 is connected in parallel to the inductor DLt2, and a parallel resonance circuit is configured.
  • the switch circuit SW2 side (inductor DLt1 side) of this parallel resonant circuit is connected to the ground via a capacitor DCu2.
  • the two-stage low-pass filter By configuring the two-stage low-pass filter in this way, a sufficient amount of attenuation can be obtained in the frequency bands of these second and third harmonics while passing the GSM 1800 MHz transmission signal and the GSM 1900 MHz transmission signal.
  • a low-pass filter can be configured. With this configuration, the low-pass filter LPF2 removes harmonic components of the transmission signal (GSM1800 MHz transmission signal or GSM1900MHZ transmission signal) input from the transmission signal input terminal Tx20, and outputs it to the switch circuit SW2 side.
  • inductors DLt1, DLt2 and capacitors DCc1, DCc2, DCu1, DCc1 are constituted by an electrode pattern, a through-hole electrode and an insulating layer formed inside the laminate constituting the high-frequency switch module 1.
  • the SAW filter SAW2 includes two balanced-unbalanced SAW filters, passes the GSM1800 MHz reception signal input as an unbalanced signal from the switch circuit SW2, converts it to a balanced signal, and outputs it to the received signal output terminal Rx21.
  • the SAW filter SAW2 passes the GSM 1900 MHz reception signal input as an unbalanced signal from the switch circuit SW2, converts it to a balanced signal, and outputs it to the reception signal output terminal Rx22.
  • the high-frequency switch module 1 has a structure in which 20 insulating layers are stacked, and in order to realize each circuit element described above, each of the insulating layers is a through-hole that connects predetermined electrode patterns in the stacking direction. A hole is formed.
  • FIG. 3A is a block diagram in which the portion of the low-pass filter LPF2 in FIG. 1 is enlarged
  • FIG. 3B is a diagram showing the portions of the inductors DLt1 and DLt2 of the low-pass filter LPF2 in the laminate constituting the high-frequency switch module 1. It is the enlarged pattern figure seen along the lamination direction.
  • the low-pass filter LPF2 includes two parallel resonant circuits 100 and 200.
  • the parallel resonant circuits 100 and 200 are connected in series between the transmission signal input terminal Tx20 and the switch circuit SW2.
  • the parallel resonant circuit 100 is a parallel circuit of an inductor DLt1 and a capacitor DCc1
  • the parallel resonant circuit 200 is a parallel circuit of an inductor DLt2 and a capacitor DCc2.
  • the inductor DLt1 of the parallel resonant circuit 100 is formed by electrode patterns formed in the insulating layers 10, 11, and 12 and through-hole electrodes that conduct these electrode patterns in the stacking direction.
  • the inductor DLt1 is formed in a spiral shape with the lamination direction as an axial direction by these electrode patterns and through-hole electrodes.
  • This spiral-shaped portion becomes the main function electrode 101 that mainly generates inductance.
  • the electrode pattern formed on the insulating layer 10 connected to the spiral main function electrode 101 becomes the input / output function electrode 102, and connected to the spiral main function electrode 101 and formed on the insulating layer 12.
  • the electrode pattern becomes the input / output function electrode 103.
  • the capacitor DCc1 of the parallel resonant circuit 100 is formed by using the pattern electrode formed on the insulating layers 16 and 17 as a counter electrode.
  • the inductor DLt2 of the parallel resonant circuit 200 is formed of electrode patterns formed in the insulating layers 9, 10, 11, and 12 and through-hole electrodes that conduct these electrode patterns in the stacking direction.
  • the inductor DLt2 is formed in a spiral shape with the lamination direction as an axial direction by these electrode patterns and through-hole electrodes.
  • This spiral-shaped portion is the main function electrode 201 that mainly generates inductance.
  • the electrode pattern formed on the insulating layer 12 connected to the spiral main function electrode 201 becomes the input / output function electrode 202, and connected to the spiral main function electrode 201 and formed on the insulating layer 9.
  • the electrode pattern becomes the input / output function electrode 203.
  • the input / output functional electrode 202 of the inductor DLt2 formed in the insulating layer 12 and the input / output functional electrode 102 of the inductor DLt1 formed in the insulating layer 10 are arranged along the stacking direction as shown in FIG. Are formed so as to partially overlap in a state seen from above (plan view state).
  • the input / output function electrode 202 and the input / output function electrode 102 corresponding to the overlapping portion in a plan view state are opposed to each other through the insulating layer.
  • the capacitor DCc2 is formed which uses the input / output function electrodes 202 and 102 as counter electrodes and is connected to both ends of the inductor DLt2.
  • the capacitance of the capacitor DCc2 can be adjusted by adjusting the area of the overlapping portion and the number of insulating layers to be inserted.
  • the capacitor DCc2 constituting the parallel resonant circuit 200 can be formed without forming a separate pattern electrode in the stacked body.
  • the LC filter formed in the laminated body can be reduced in space and formed in a small size.
  • the high-frequency switch module including the LC filter can also be reduced in size.
  • the electrode pattern for LC filter can be reduced, the freedom degree of design of the electrode pattern as a high frequency switch module improves.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an overlapping state of the inductors DLt1 and DLt2 and the capacitor DCc1 in a plan view in the high-frequency switch module 1 of the present embodiment
  • FIG. 4B is a simplified diagram of the conventional capacitor DCc2. It is a figure which shows the overlap state in the planar view state of inductor DLt1, DLt2 and capacitor DCc1, DCc2 in the high frequency switch module which is not performed.
  • the capacitors DCc1 and DCc2 must be formed with dedicated electrode patterns, and the electrode patterns in the laminated body are routed and the laminated body is downsized. For this reason, dedicated electrode patterns for the capacitors DCc1 and DCc2 are arranged in regions on the axes of the inductors DLt1 and DLt2 in an insulating layer different from the inductors DLt1 and DLt2. When such an arrangement is performed, the magnetic flux of the inductor is disturbed by the electrode patterns dedicated to the capacitors DCc1 and DCc2, and the Q of the inductor is lowered. In order to solve this, electrode patterns dedicated to the capacitors DCc1 and DCc2 have to be formed in other parts of the laminated body, but are often difficult to form for the reasons described above.
  • the capacitor DCc2 does not need to be formed with a dedicated electrode pattern, so the capacitor DCc2 is arranged so as to cover the region on the axis of the inductor. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the inductor characteristics as described above. In this case, in order to further improve the characteristics of the inductor, it is only necessary to change the formation position of the dedicated electrode pattern of the capacitor DCc1.
  • the electrode pattern dedicated to the capacitor DCc2 is not formed, and the degree of freedom in designing the electrode pattern in the stacked body is improved as compared with the conventional configuration. It is also possible to easily change the position of the electrode pattern dedicated to the capacitor DCc1.
  • the low-pass filter LPF2 is downsized.
  • a capacitor connected in parallel to the inductor can be formed by the input / output function electrodes of the inductor. it can.
  • the input / output function electrodes at both ends sandwiching the main function electrode of the inductor may be formed so as to partially overlap in a plan view.
  • the high-frequency switch module including the LC filter is illustrated as an example.
  • the LC filter including the parallel resonance circuit and the circuit including the LC filter may be formed of a laminated body.
  • the above-described configuration can be applied.
  • the high-frequency switch module of the present embodiment has the same circuit configuration as the high-frequency switch module shown in the first embodiment, and has a different circuit formation pattern in a laminated body state. Therefore, only the circuit formation pattern in the laminated body, particularly the portions of the inductors DLt1 and DLt2 of the low-pass filter LPF2 will be described.
  • FIG. 5 is a pattern wiring diagram of the laminate constituting the high-frequency switch module of the present embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged pattern diagram in which the portions of the inductors DLt1 and DLt2 of the low-pass filter LPF2 in the multilayer body constituting the high-frequency switch module of this embodiment are viewed along the stacking direction.
  • the high-frequency switch module has a structure in which 26 insulating layers are stacked, and in the same manner as in the first embodiment, each of the insulating layers has an electrode pattern for realizing each circuit element described above. And the through hole which connects predetermined electrode patterns to the lamination direction is formed.
  • the inductor DLt1 of the parallel resonant circuit 100 is formed of electrode patterns formed on the insulating layers 16, 17, 18, and 19 in the 26-layer laminate and through-hole electrodes that conduct these electrode patterns in the stacking direction.
  • the inductor DLt1 is formed in a spiral shape with the lamination direction as an axial direction by these electrode patterns and through-hole electrodes.
  • This spiral portion is the main function electrode 101 'that mainly generates inductance.
  • the electrode pattern formed on the insulating layer 16 connected to the spiral main function electrode 101 ′ becomes the input / output function electrode 102 ′, connected to the spiral main function electrode 101 ′, and connected to the insulating layer 19.
  • the formed electrode pattern becomes the input / output function electrode 103 ′.
  • the inductor DLt2 of the parallel resonant circuit 200 is formed of electrode patterns formed in the insulating layers 13, 14, and 15 and through-hole electrodes that conduct these electrode patterns in the stacking direction.
  • the inductor DLt2 is formed in a spiral shape with the lamination direction as an axial direction by these electrode patterns and through-hole electrodes.
  • This spiral portion is the main function electrode 201 'that mainly generates inductance.
  • the electrode pattern connected to the spiral main function electrode 201 ′ and formed on the insulating layer 13 becomes the input / output function electrode 202 ′.
  • the end of the main function electrode 201 'opposite to the input / output function electrode 202' is a connection end to the inductor DLt1 and functions as a spiral end.
  • the main functional electrode 201 ′ of the inductor DLt2 formed on the insulating layer 14 and the main functional electrode 101 ′ of the inductor DLt1 formed on the insulating layer 16 were viewed along the stacking direction as shown in FIG. It forms so that it may overlap partially in a state (plan view state).
  • the main function electrode 201 ′ and the main function electrode 101 ′ corresponding to the overlapping portion in a plan view face each other through the insulating layer.
  • capacitors DCc2 are formed which are connected to both ends of the inductor DLt2 using the main function electrodes 201 'and 101' as counter electrodes. At this time, the capacitance of the capacitor DCc2 can be adjusted by adjusting the area of the overlapping portion and the number of insulating layers to be inserted.
  • the capacitor DCc2 constituting the parallel resonant circuit 200 can be formed without forming a separate pattern electrode in the multilayer body. That is, as shown in the first embodiment, the input / output function electrodes different from the main function electrode portions (spiral shape portions) of the inductors are not opposed to each other, but the main function electrodes of the inductors are opposed to each other. However, a capacitor can be formed. At this time, either one may be a main function electrode and the other may be an input / output function electrode. In other words, the electrodes forming the two inductors only need to be formed so that one of the regions of the electrode patterns forming the two inductors faces each other.
  • the LC filter formed inside the laminate can be reduced in size and can be formed in a small size.
  • the high-frequency switch module including the LC filter can also be reduced in size.
  • the electrode pattern for LC filter can be reduced, the freedom degree of design of the electrode pattern as a high frequency switch module improves.
  • 1-high frequency switch module 100, 200-parallel resonant circuit, DLt1, DLt2-inductor, 101, 101 ′, 201, 201′—main function electrode of inductor, 102, 102 ′, 103, 103 ′, 202, 202 ′ , 203-I / O function electrodes of inductor, DCc1, DCc2-capacitor

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Abstract

　ローパスフィルタ（ＬＰＦ２）は、直列接続されたインダクタ（ＤＬｔ１，ＤＬｔ２）を備える。インダクタ（ＤＬｔ１，ＤＬｔ２）は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ２）が含まれる高周波スイッチ回路モジュール（１）を形成する積層体内の電極パターンおよびスルーホール電極により形成される。ここで、インダクタ（ＤＬｔ１）は、主機能電極（１０１）とこの両端の入出力機能電極（１０２，１０３）からなり、インダクタ（ＤＬｔ２）は、主機能電極（２０１）とこの両端の入出力機能電極（２０２，２０３）からなる。ここで、インダクタ（ＤＬｔ１）の入出力機能電極（１０２）と、インダクタ（ＤＬｔ２）の入出力機能電極（２０２）とを、積層体を平面視して部分的に重なるように配置することで、これら入出力機能電極（１０２，２０２）を対向電極とするキャパシタ（ＤＣｃ２）が形成される。

Description

ＬＣフィルタおよび高周波スイッチモジュール
　この発明は、インダクタとキャパシタとを備えたＬＣフィルタ、および、当該ＬＣフィルタを備えた高周波スイッチモジュールに関するものである。
　現在、携帯電話等の無線通信方式には複数の仕様が存在し、それぞれに仕様毎に異なる周波数帯域を利用している。例えば、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ（送受信帯域８５０ＭＨｚ付近）、ＧＳＭ９００ＭＨｚ（送受信帯域９００ＭＨｚ付近）、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ（送受信帯域１８００ＭＨｚ付近）、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ（送受信帯域１９００ＭＨｚ付近）のように、それぞれ異なる周波数帯域を用いて送受信を行っている。さらには、仕様において送信周波数帯域と受信周波数帯域とが存在する。
　そして、携帯電話等では、通常、一つのアンテナで複数の周波数帯域の信号の送受信を行わなければならない。このため、アンテナには、特許文献１に示すような高周波スイッチモジュールが接続されている。
　この特許文献１の高周波スイッチモジュールは、Ｔｘ１端子およびＲｘ１端子を介して送受信を行う第１周波数信号と、Ｔｘ２端子およびＲｘ２端子を介して送受信を行う第２周波数信号との送受信を切り替えて行うものである。
　特許文献１の高周波スイッチモジュールでは、機能部として、ダイプレクサＤＰ、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２、低域通過フィルタＬＰＦ１，ＬＰＦ２を備える。アンテナにはダイプレクサＤＰが接続され、このダイプレクサＤＰには、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２が接続されている。さらに、スイッチ回路ＳＷ１のＴｘ１端子（送信信号入力端子）側にはＬＰＦ１が接続されており、スイッチ回路ＳＷ２のＴｘ２端子（送信信号入力端子）側にはＬＰＦ２が接続されている。
　このような高周波スイッチモジュールは、上記の各機能部を構成するために、インダクタとキャパシタとを組み合わせた各種のＬＣフィルタが備えられている。
　そして、上述のような高周波スイッチモジュールは、現在、一般的に積層モジュール化されている。すなわち、複数の絶縁層が積層された積層体において前記絶縁層間に所定の電極パターンを形成してインダクタやキャパシタを形成したり、積層体の上面にＳＡＷフィルタやコイル、コンデンサを実装することで、高周波スイッチモジュールが形成されている。このため、この高周波スイッチモジュールの構成要素であるＬＣフィルタについても同様に、積層体内部の電極パターン等により形成されている。
特開２００１－２９２０７３公報
　現在、上述のようなマルチバンドの高周波スイッチモジュールでは、さらに多くの周波数帯域の信号についても一つのアンテナで送受信できることが望まれている。また、一方で、当該モジュールが装着される携帯電話等の電子機器の小型化に伴い、小型化が要求されている。
　しかしながら、当該高周波スイッチモジュールは、複数のＬＣフィルタを備えるものであり、取り扱う周波数帯域が増加すれば、その増加数に応じてＬＣフィルタ数も増加し、当該ＬＣフィルタを構成するインダクタおよびキャパシタの構成数も増加する。
　特に送信回路には、パワーアンプからの高次高調波を除去するため等により複数段のＬＣ並列共振回路を信号伝送ライン上に直列接続した構成になるので、取り扱う周波数帯域が増加することにより、ＬＣフィルタ、インダクタおよびキャパシタの必要増加数が、より多くなってしまう。これらのインダクタやキャパシタは、上述のように積層体内に形成された電極パターンからなるので、インダクタ及びキャパシタ数が増加すれば、その分形成スペースを要することとなり、小型化が難しくなってしまう。
　したがって、この発明は、積層体内部に形成されるインダクタおよびキャパシタからなるＬＣフィルタを小型に形成することを目的としている。
　（１）この発明は、積層された複数の絶縁層と、少なくとも該複数の絶縁層間に形成された電極パターンと、該絶縁層間の電極パターンを積層方向に接続するスルーホール電極とを備え、電極パターンとスルーホール電極とからインダクタおよびキャパシタを形成してなるＬＣフィルタに関するものである。そして、このＬＣフィルタのインダクタは、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよびスルーホール電極から形成される主機能電極と、該主機能電極の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能電極とを有し、それぞれに異なる絶縁層間に配置された入出力機能電極を形成する複数の電極パターン同士を、積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する。
　この構成では、積層方向に沿って平面視した状態で重なる、対の入出力機能電極がキャパシタの対向電極となり、当該対の入出力電極の間に挟まれる絶縁層が対向電極間の絶縁体（誘電体）となる。これにより、信号伝送経路上において当該入出力電極間に存在する主機能電極からなるインダクタに並列接続されるキャパシタが形成される。
　（２）また、この発明は、積層された複数の絶縁層と、少なくとも該複数の絶縁層間に形成された電極パターンと、該絶縁層間の電極パターンを積層方向に接続するスルーホール電極とを備え、電極パターンと前記スルーホール電極とからインダクタおよびキャパシタを形成してなるＬＣフィルタに関するものである。このＬＣフィルタでは、インダクタは複数備えられ、且つ該複数のインダクタは電気回路上で直列接続されている。複数のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成されている。そして、直列接続で隣り合う第１のインダクタの電極パターンと第２のインダクタの電極パターンとが、積層方向に沿って平面視した状態で、部分的に重なり合うように形成されている。
　この構成では、第２のインダクタと第１のインダクタとが、積層方向に沿って平面視して部分的に重なり合う。これにより、第１のインダクタもしくは第２のインダクタに並列接続されるキャパシタが、キャパシタ専用の電極を別途形成することなく、構成される。
　（３）また、この発明のＬＣフィルタは、第１のインダクタおよび第２のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有する。そして、第１のインダクタにおける第２のインダクタとの接続と反対側の入出力機能部と、第２のインダクタの第１のインダクタとの接続側の入出力機能部とを積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成している。
　（４）また、この発明のＬＣフィルタは、第１のインダクタおよび第２のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよびスルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有する。そして、第１のインダクタの主機能部と、第２のインダクタの主機能部とを積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する。
　（５）また、この発明のＬＣフィルタは、第１のインダクタおよび第２のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよびスルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有する。そして、第１のインダクタにおける第２のインダクタとの接続と反対側の入出力機能部と、第２のインダクタの主機能部とを積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する。
　これらの構成は、上述の（２）に示した第１のインダクタと第２のインダクタとが部分的に重なり合う構成の具体例を示すものである。そして、例えば、（４）の構成であれば、第２のインダクタにおける第１のインダクタ側の入出力機能電極すなわち第１のインダクタにおける第２のインダクタ側入出力電極と、第１のインダクタにおける第２のインダクタと対向する側の入出力機能電極とが、積層方向に沿って平面視して重なり合う。これにより、第１のインダクタに並列接続されるキャパシタが、キャパシタ専用の電極を別途形成することなく、構成される。
　（６）また、この発明は、それぞれに異なる周波数帯域を用いた複数の信号を一つのアンテナで送受信し、送信信号の信号経路中に接続されたインダクタを含む低域通過フィルタを備えた、高周波スイッチモジュールに関するものである。そして、この高周波スイッチモジュールの低域通過フィルタを、上述の（１）のＬＣフィルタにより形成する。
　（７）また、この発明は、それぞれに異なる周波数帯域を用いた複数の信号を一つのアンテナで送受信し、送信信号の信号経路中に直列接続された複数のインダクタを含む低域通過フィルタを備えた、高周波スイッチモジュールに関するものである。そして、この高周波スイッチモジュールの低域通過フィルタを、上述の（２）～（５）のいずれかのＬＣフィルタにより形成する。
　これらの構成では、積層体を用いて形成される高周波スイッチモジュールの低域通過フィルタを、上述のＬＣフィルタにより構成することで、低域通過フィルタの構成要素であるインダクタとキャパシタの並列共振回路が、インダクタのパターン電極のみで形成される。これにより、低域通過フィルタが形成されるとともに、当該低域通過フィルタを複数要するような高周波スイッチモジュールにおいても小型化が実現される。
　この発明によれば、積層体を構成する絶縁層や電極パターンによって形成されるインダクタおよびキャパシタを有するＬＣフィルタを小型に形成することができる。
本発明の実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の高周波スイッチモジュールを構成する積層体のパターン配線図である。 図１におけるローパスフィルタＬＰＦ２の部分を拡大したブロック図、および、高周波スイッチモジュール１を構成する積層体におけるローパスフィルタＬＰＦ２のインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２の部分を積層方向に沿って見た拡大パターン図である。 本実施形態の高周波スイッチモジュールにおけるインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２とキャパシタＤＣｃ１との平面視状態での重なり状態、および従来のキャパシタＤＣｃ２が簡略化されていない高周波スイッチモジュールにおけるインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２とキャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２との平面視状態での重なり状態を示す図である。 第２の実施形態の高周波スイッチモジュールを構成する積層体のパターン配線図である。 第２の実施形態の高周波スイッチモジュールを構成する積層体におけるローパスフィルタＬＰＦ２のインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２の部分を積層方向に沿って見た拡大パターン図である。
　本発明の実施形態に係るＬＣフィルタを備えた高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。
　図１は、本実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
　図２は、本実施形態の高周波スイッチモジュールを構成する積層体のパターン電極の配線図であり、図２における各マスが積層体を構成する各層のパターンを示し、（１）～（２０）が積層体の下層側を基準にて積層方向に第１層（最下層）～第２０層（最上層）を示す。この際、（１）は、第１層の下面側すなわち積層体の底面から見た図であり、他の（２）～（２０）は第２層～第２０層の上面側から見た図である。なお、図中の各層における丸印はスルーホールを示す。
　なお、以下の説明では、次に示す四種類の周波数帯域を利用する信号を送受信する高周波スイッチモジュールを例に説明する。この高周波スイッチモジュールは、送信信号入力端子Ｔｘ１０からＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ１２からＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号を出力する。また、高周波スイッチモジュールは、送信信号入力端子Ｔｘ２０からＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ２１からＧＳＭ１８００ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ２２からＧＳＭ１９００ＭＨｚ受信信号を出力する。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１は、複数の絶縁層を積層してなる積層体からなる。当該高周波スイッチモジュール１の各回路素子は、各絶縁層に形成された電極パターンおよびスルーホール電極で形成されるか、または、積層体の天面に実装されるディスクリート部品により実現される。
　高周波スイッチモジュール１は、ダイプレクサＤＰＸ、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）ＬＰＦ１，ＬＰＦ２、およびＳＡＷフィルタＳＡＷ１，ＳＡＷ２を備える。
　高周波スイッチモジュールのダイプレクサＤＰＸは、ローパスフィルタＬＰＦ０とハイパスフィルタＨＰＦ０とから構成される。ローパスフィルタＬＰＦ０はアンテナ端子ＡＮＴとスイッチ回路ＳＷ１とに接続し、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ信号を通過し、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号を遮断する。一方、ハイパスフィルタＨＰＦ０はアンテナ端子ＡＮＴとスイッチ回路ＳＷ２とに接続し、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号を通過し、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ信号を遮断する。すなわち、このダイプレクサＤＰＸのローパスフィルタＬＰＦ０側でＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ信号の送受信を行い、ハイパスフィルタＨＰＦ０側でＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号の送受信を行う。
　ローパスフィルタＬＰＦ０は、アンテナ端子ＡＮＴとスイッチ回路ＳＷ１に接続するインダクタＬｔ１を備える。インダクタＬｔ１には、キャパシタＣｔ１が並列接続されており、並列共振回路が構成されている。この並列共振回路のスイッチ回路ＳＷ１側は、キャパシタＣｕ１を介してグランドに接続されている。この構成により、ＬＣフィルタによる低域通過フィルタが構成される。これらインダクタＬｔ１、キャパシタＣｔ１，Ｃｕ１は、この高周波スイッチモジュール１を構成する積層体内部に形成された電極パターン、スルーホール電極および絶縁層により構成される。
　ハイパスフィルタＨＰＦ０は、アンテナ端子ＡＮＴとスイッチ回路ＳＷ２との間に直列接続されたキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２を備える。これらキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２の接続点は、インダクタＬｔ２およびキャパシタＣｔ２の直列回路を介してグランドに接続されている。この構成により、ＬＣフィルタによる高域通過フィルタが構成される。これらキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２，Ｃｔ２およびインダクタＬｔ２は、この高周波スイッチモジュール１を構成する積層体内部に形成された電極パターン、スルーホール電極および絶縁層により構成される。
　次に、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ，ＧＳＭ９００ＭＨｚ側回路について説明する。
　スイッチ回路ＳＷ１は、外部からの制御信号に基づいて、ダイプレクサＤＰＸとローパスフィルタＬＰＦ１とが導通する送信状態と、ダイプレクサＤＰＸとＳＡＷフィルタＳＡＷ１とが導通する受信状態とを、切り替える。スイッチ回路ＳＷ１は所謂ダイオードスイッチ回路からなる。当該ダイオードスイッチ回路を構成する各回路素子は、積層体内部に形成された電極パターン、スルーホール電極および絶縁層により構成されたり、積層体の天面に実装されたディスクリート部品により構成される。
　ローパスフィルタＬＰＦ１は、送信信号入力端子Ｔｘ１０に接続するとともに、スイッチ回路ＳＷ１に接続する。
　ローパスフィルタＬＰＦ１は、送信信号入力端子Ｔｘ１０とスイッチ回路ＳＷ１とに接続するインダクタＧＬｔ１を備える。インダクタＧＬｔ１には、キャパシタＧＣｃ１が並列接続されており、並列共振回路が構成されている。この並列共振回路のスイッチ回路ＳＷ１側は、キャパシタＧＣｕ１を介してグランドに接続されている。この構成により、ＬＣフィルタによる低域通過フィルタが構成され、ローパスフィルタＬＰＦ１は、送信信号入力端子Ｔｘ１０から入力される送信信号（ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号もしくはＧＳＭ９００ＭＨＺ送信信号）の高調波成分を除去して、スイッチ回路ＳＷ１側へ出力する。
　これらインダクタＧＬｔ１およびキャパシタＧＣｕ１，ＧＣｃ１は、この高周波スイッチモジュール１を構成する積層体内部に形成された電極パターン、スルーホール電極および絶縁層により構成されたり、積層体の天面に実装されたディスクリート部品により構成される。
　ＳＡＷフィルタＳＡＷ１は、二つの平衡－不平衡型ＳＡＷフィルタを備え、スイッチ回路ＳＷ１から不平衡信号で入力されるＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号を通過して平衡信号に変換し、受信信号出力端子Ｒｘ１１へ出力する。また、ＳＡＷフィルタＳＡＷ１は、スイッチ回路ＳＷ１から不平衡信号で入力されるＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号を通過して平衡信号に変換し、受信信号出力端子Ｒｘ１２へ出力する。
　次に、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ，ＧＳＭ１９００ＭＨｚ側回路について説明する。
　スイッチ回路ＳＷ２は、外部からの制御信号に基づいて、ダイプレクサＤＰＸとローパスフィルタＬＰＦ２とが導通する送信状態と、ダイプレクサＤＰＸとＳＡＷフィルタＳＡＷ２とが導通する受信状態とを、切り替える。スイッチ回路ＳＷ２も所謂ダイオードスイッチ回路からなる。当該ダイオードスイッチ回路を構成する各回路素子は、積層体内部に形成された電極パターン、スルーホール電極および絶縁層により構成されたり、積層体の天面に実装されたディスクリート部品により構成される。
　ローパスフィルタＬＰＦ２は、送信信号入力端子Ｔｘ２０に接続するとともに、スイッチ回路ＳＷ２に接続する。
　ローパスフィルタＬＰＦ２は、スイッチ回路ＳＷ２と送信信号入力端子Ｔｘ２０との間に直列接続されたインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２を備える。インダクタＤＬｔ１には、キャパシタＤＣｃ１が並列接続されており、並列共振回路が構成されている。この並列共振回路のスイッチ回路ＳＷ２側は、キャパシタＤＣｕ１を介してグランドに接続されている。また、インダクタＤＬｔ２には、キャパシタＤＣｃ２が並列接続されており、並列共振回路が構成されている。この並列共振回路のスイッチ回路ＳＷ２側（インダクタＤＬｔ１側）は、キャパシタＤＣｕ２を介してグランドに接続されている。この構成により、ＬＣフィルタによる二段の低域通過フィルタ構成される。このように二段の低域通過フィルタを構成することで、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号を通過させながら、これらの２次高調波および３次高調波の周波数帯域に十分な減衰量が得られる低域通過フィルタを構成することができる。この構成により、ローパスフィルタＬＰＦ２は、送信信号入力端子Ｔｘ２０から入力される送信信号（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号もしくはＧＳＭ１９００ＭＨＺ送信信号）の高調波成分を除去して、スイッチ回路ＳＷ２側へ出力する。
　これらインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２およびキャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２，ＤＣｕ１，ＤＣｃ１は、この高周波スイッチモジュール１を構成する積層体内部に形成された電極パターン、スルーホール電極および絶縁層により構成される。
　ＳＡＷフィルタＳＡＷ２は、二つの平衡－不平衡型ＳＡＷフィルタを備え、スイッチ回路ＳＷ２から不平衡信号で入力されるＧＳＭ１８００ＭＨｚ受信信号を通過して平衡信号に変換し、受信信号出力端子Ｒｘ２１へ出力する。また、ＳＡＷフィルタＳＡＷ２は、スイッチ回路ＳＷ２から不平衡信号で入力されるＧＳＭ１９００ＭＨｚ受信信号を通過して平衡信号に変換し、受信信号出力端子Ｒｘ２２へ出力する。
　以上のような構成により、互いに異なる周波数帯域を利用した送受信信号を一つのアンテナで送受信する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
　次に、本実施形態の高周波スイッチモジュール１の構造について説明する。なお、以下の説明では、特徴的なローパスフィルタＬＰＦ２の並列共振回路部分の構成を詳細に説明する。
　高周波スイッチモジュール１は、２０層からなる絶縁層を積層した構造からなり、それぞれ絶縁層には上述の各回路素子を実現するために、電極パターンおよび所定の電極パターン同士を積層方向に接続するスルーホールが形成されている。
　図３（Ａ）は図１におけるローパスフィルタＬＰＦ２の部分を拡大したブロック図であり、図３（Ｂ）は、高周波スイッチモジュール１を構成する積層体におけるローパスフィルタＬＰＦ２のインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２の部分を積層方向に沿って見た拡大パターン図である。
　ここで再度、ローパスフィルタＬＰＦ２の構成を確認すると、ローパスフィルタＬＰＦ２は、二つ並列共振回路１００，２００を備える。並列共振回路１００，２００は、送信信号入力端子Ｔｘ２０とスイッチ回路ＳＷ２との間に直列接続されている。並列共振回路１００はインダクタＤＬｔ１とキャパシタＤＣｃ１との並列回路であり、並列共振回路２００はインダクタＤＬｔ２とキャパシタＤＣｃ２との並列回路である。
　並列共振回路１００のインダクタＤＬｔ１は、絶縁層１０，１１，１２に形成された電極パターンと、これら電極パターンを積層方向に導通するスルーホール電極とから形成される。
　インダクタＤＬｔ１は、これらの電極パターンおよびスルーホール電極により、積層方向を軸方向とする螺旋形状に形成されている。この螺旋形状を成す部分がインダクタンスを主として発生する主機能電極１０１となる。そして、この螺旋形状の主機能電極１０１に接続し、絶縁層１０に形成された電極パターンが入出力機能電極１０２となり、この螺旋形状の主機能電極１０１に接続し、絶縁層１２に形成された電極パターンが入出力機能電極１０３となる。
　並列共振回路１００のキャパシタＤＣｃ１は、絶縁層１６，１７に形成されたパターン電極を対向電極とすることで形成される。
　並列共振回路２００のインダクタＤＬｔ２は、絶縁層９，１０，１１，１２に形成された電極パターンと、これら電極パターンを積層方向に導通するスルーホール電極とから形成される。
　インダクタＤＬｔ２は、これらの電極パターンおよびスルーホール電極により、積層方向を軸方向とする螺旋形状に形成されている。この螺旋形状を成す部分がインダクタンスを主として発生する主機能電極２０１となる。そして、この螺旋形状の主機能電極２０１に接続し、絶縁層１２に形成された電極パターンが入出力機能電極２０２となり、この螺旋形状の主機能電極２０１に接続し、絶縁層９に形成された電極パターンが入出力機能電極２０３となる。
　ここで、絶縁層１２に形成するインダクタＤＬｔ２の入出力機能電極２０２と、絶縁層１０に形成するインダクタＤＬｔ１の入出力機能電極１０２とを、図３（Ｂ）に示すように、積層方向に沿って見た状態（平面視状態）で部分的に重なるように形成する。このような構造とすることで、平面視状態で重なる部分に対応する入出力機能電極２０２と入出力機能電極１０２とが、絶縁層を介して対向することになる。これにより、これら入出力機能電極２０２，１０２を対向電極とし、インダクタＤＬｔ２の両端にそれぞれ接続するキャパシタＤＣｃ２が形成される。この際、この重なり部分の面積および挿入する絶縁層の数を調整することで、キャパシタＤＣｃ２の静電容量を調整することができる。
　このような構成とすることで、積層体内に別途パターン電極を形成することなく、並列共振回路２００を構成するキャパシタＤＣｃ２を形成することができる。これにより、積層体内部に形成されるＬＣフィルタを省スペース化して小型に形成することができる。この結果、当該ＬＣフィルタを備える高周波スイッチモジュールも小型化することができる。さらに、ＬＣフィルタ用の電極パターンを減らすことができるので、高周波スイッチモジュールとしての電極パターンの設計自由度が向上する。
　さらに、このような構成とすることで、インダクタに並列接続されるキャパシタを形成する電極パターンがインダクタの軸上の領域に配置されることも防ぐことができる。
　図４（Ａ）は本実施形態の高周波スイッチモジュール１におけるインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２とキャパシタＤＣｃ１との平面視状態での重なり状態を示す図であり、図４（Ｂ）は従来のキャパシタＤＣｃ２が簡略化されていない高周波スイッチモジュールにおけるインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２とキャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２との平面視状態での重なり状態を示す図である。
　図４（Ｂ）に示すように、従来の高周波スイッチモジュールでは、キャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２を専用の電極パターンで形成しなければならず、且つ積層体内の電極パターンの引き回しや積層体の小型化等の理由から、インダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２とは異なる絶縁層におけるインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２の軸上の領域にキャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２の専用の電極パターンが配置される。このような配置が行われると、これらキャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２の専用の電極パターンによりインダクタの磁束が乱され、インダクタのＱが低下する。これを解決するため、キャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２の専用の電極パターンを積層体内の他の部分に形成しなければならないが、上述の理由により形成し難いことが多い。
　このため、本実施形態の高周波スイッチモジュール１の構成を用いることで、少なくともキャパシタＤＣｃ２は専用の電極パターンで形成する必要がないので、当該キャパシタＤＣｃ２はインダクタの軸上の領域を覆うように配置されることがなく、上述のようなインダクタの特性劣化を防止することができる。そして、この場合において、インダクタの特性をさらに向上させるためには、キャパシタＤＣｃ１の専用の電極パターンのみの形成位置を変更すれば良い。ここで、本実施形態の高周波スイッチモジュール１では、キャパシタＤＣｃ２の専用の電極パターンが形成されておらず、従来の構成よりも積層体内の電極パターンの設計自由度が向上しているので、従来よりも容易にキャパシタＤＣｃ１の専用の電極パターンの位置変更を行うことが可能になる。
　また、上述の説明では、ローパスフィルタＬＰＦ２を小型化する例を示したが、ローパスフィルタＬＰＦ０およびローパスフィルタＬＰＦ１についても同様に、インダクタに並列接続するキャパシタをインダクタの入出力機能電極により形成することができる。この際、これらローパスフィルタＬＰＦ０，ＬＰＦ１では、インダクタが一つであるので、当該インダクタの主機能電極を挟む両端の入出力機能電極を、平面視状態で部分的に重なるように形成すればよい。
　このように、ＬＣフィルタからなる複数のローパスフィルタを、それぞれ簡略化することで、高周波スイッチモジュールとしてさらに小型化を実現することができる。
　また、上述の実施形態では、ＬＣフィルタを備えた高周波スイッチモジュールを例に示したが、並列共振回路を備えるＬＣフィルタおよび当該ＬＣフィルタを備えた回路であって、積層体で形成するものであれば、上述の構成を適用することができる。
　次に、第２の実施形態に係るＬＣフィルタを備えた高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。本実施形態の高周波スイッチモジュールは、第１の実施形態に示した高周波スイッチモジュールと同じ回路構成であり、積層体状態での回路形成パターンが異なるものである。したがって、積層体での回路形成パターン、特にローパスフィルタＬＰＦ２のインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２の部分についてのみ説明する。
　図５は本実施形態の高周波スイッチモジュールを構成する積層体のパターン配線図である。図６は、本実施形態の高周波スイッチモジュールを構成する積層体におけるローパスフィルタＬＰＦ２のインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２の部分を積層方向に沿って見た拡大パターン図である。
　本実施形態では、高周波スイッチモジュールは、２６層からなる絶縁層を積層した構造からなり、第１の実施形態と同様に、それぞれ絶縁層には上述の各回路素子を実現するために、電極パターンおよび所定の電極パターン同士を積層方向に接続するスルーホールが形成されている。
　並列共振回路１００のインダクタＤＬｔ１は、この２６層からなる積層体における絶縁層１６，１７，１８，１９に形成された電極パターンと、これら電極パターンを積層方向に導通するスルーホール電極とから形成される。
　インダクタＤＬｔ１は、これらの電極パターンおよびスルーホール電極により、積層方向を軸方向とする螺旋形状に形成されている。この螺旋形状を成す部分がインダクタンスを主として発生する主機能電極１０１’となる。そして、この螺旋形状の主機能電極１０１’に接続し、絶縁層１６に形成された電極パターンが入出力機能電極１０２’となり、この螺旋形状の主機能電極１０１’に接続し、絶縁層１９に形成された電極パターンが入出力機能電極１０３’となる。
　一方、並列共振回路２００のインダクタＤＬｔ２は、絶縁層１３，１４，１５に形成された電極パターンと、これら電極パターンを積層方向に導通するスルーホール電極とから形成される。
　インダクタＤＬｔ２は、これらの電極パターンおよびスルーホール電極により、積層方向を軸方向とする螺旋形状に形成されている。この螺旋形状を成す部分がインダクタンスを主として発生する主機能電極２０１’となる。そして、この螺旋形状の主機能電極２０１’に接続し、絶縁層１３に形成された電極パターンが入出力機能電極２０２’となる。一方、主機能電極２０１’の入出力機能電極２０２’と反対側の端部は、インダクタＤＬｔ１への接続端であるとともに螺旋形状の端部として機能している。
　ここで、絶縁層１４に形成するインダクタＤＬｔ２の主機能電極２０１’と、絶縁層１６に形成するインダクタＤＬｔ１の主機能電極１０１’とを、図６に示すように、積層方向に沿って見た状態（平面視状態）で部分的に重なるように形成する。このような構造とすることで、平面視状態で重なる部分に対応する主機能電極２０１’と主機能電極１０１’とが、絶縁層を介して対向することになる。これにより、これら主機能電極２０１’，１０１’を対向電極とし、インダクタＤＬｔ２の両端にそれぞれ接続するキャパシタＤＣｃ２が形成される。この際、この重なり部分の面積および挿入する絶縁層の数を調整することで、キャパシタＤＣｃ２の静電容量を調整することができる。
　このような構成であっても、積層体内に別途パターン電極を形成することなく、並列共振回路２００を構成するキャパシタＤＣｃ２を形成することができる。すなわち、第１の実施形態に示したように各インダクタの主機能電極部分（螺旋形状部分）とは異なる入出力機能電極同士を対向させるのではなく、各インダクタの主機能電極同士を対向させるようにしてもキャパシタを形成することができる。この際、いずれか一方が主機能電極で他方が入出力機能電極であってもよい。言い換えれば、二つのインダクタを形成する電極において、これら二つのインダクタを形成する電極パターンのいずれかの領域が対向するように形成されていればよい。
　これにより、積層体内部に形成されるＬＣフィルタを省スペース化して小型に形成することができる。この結果、当該ＬＣフィルタを備える高周波スイッチモジュールも小型化することができる。さらに、ＬＣフィルタ用の電極パターンを減らすことができるので、高周波スイッチモジュールとしての電極パターンの設計自由度が向上する。
１－高周波スイッチモジュール、１００，２００－並列共振回路、ＤＬｔ１，ＤＬｔ２－インダクタ、１０１，１０１’，２０１，２０１’－インダクタの主機能電極、１０２，１０２’，１０３，１０３’，２０２，２０２’，２０３－インダクタの入出力機能電極、ＤＣｃ１，ＤＣｃ２－キャパシタ

Claims (7)

  1. 　積層された複数の絶縁層と、少なくとも該複数の絶縁層間に形成された電極パターンと、該絶縁層間の電極パターンを積層方向に接続するスルーホール電極とを備え、前記電極パターンと前記スルーホール電極とからインダクタおよびキャパシタを形成してなるＬＣフィルタであって、
    　前記インダクタは、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有し、
    　それぞれに異なる絶縁層間に配置された入出力機能部を形成する複数の電極パターン同士を、前記積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する、ＬＣフィルタ。
  2. 　積層された複数の絶縁層と、少なくとも該複数の絶縁層間に形成された電極パターンと、該絶縁層間の電極パターンを積層方向に接続するスルーホール電極とを備え、前記電極パターンと前記スルーホール電極とからインダクタおよびキャパシタを形成してなるＬＣフィルタであって、
    　前記インダクタは複数備えられ、且つ該複数のインダクタは電気回路上で直列接続されており、
    　前記複数のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成され、
    　前記直列接続で隣り合う第１のインダクタの電極パターンと第２のインダクタの電極パターンとが、前記積層方向に沿って平面視した状態で、部分的に重なり合うように形成されている、ＬＣフィルタ。
  3. 　前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有し、
    　前記第１のインダクタにおける前記第２のインダクタとの接続と反対側の入出力機能部と、前記第２のインダクタの前記第１のインダクタとの接続側の入出力機能部とを前記積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する、請求項２に記載のＬＣフィルタ。
  4. 　前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有し、
    　前記第１のインダクタの主機能部と、前記第２のインダクタの主機能部とを前記積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する、請求項２に記載のＬＣフィルタ。
  5. 　前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタは、それぞれが、複数の絶縁層間に形成された複数の電極パターンおよび前記スルーホール電極から形成される主機能部と、該主機能部の両端に接続し、それぞれに異なる絶縁層間に形成された電極パターンからなる入出力機能部とを有し、
    　前記第１のインダクタにおける前記第２のインダクタとの接続と反対側の入出力機能部と、前記第２のインダクタの主機能部とを前記積層方向に沿って平面視して少なくとも一部が重なり合うように形成する、請求項２に記載のＬＣフィルタ。
  6. 　それぞれに異なる周波数帯域を用いた複数の信号を一つのアンテナで送受信し、送信信号の信号経路中に接続されたインダクタを含む低域通過フィルタを備えた、高周波スイッチモジュールであって、
    　前記低域通過フィルタを、請求項１に記載のＬＣフィルタにより形成する、高周波スイッチモジュール。
  7. 　それぞれに異なる周波数帯域を用いた複数の信号を一つのアンテナで送受信し、送信信号の信号経路中に直列接続された複数のインダクタを含む低域通過フィルタを備えた、高周波スイッチモジュールであって、
    　前記低域通過フィルタを、請求項２～請求項５のいずれかに記載のＬＣフィルタにより形成する、高周波スイッチモジュール。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5516738B2 (ja) * 2010-07-27 2014-06-11 株式会社村田製作所 高周波モジュール

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103606724B (zh) * 2013-11-25 2016-09-07 海能达通信股份有限公司 一种功率设备及其微带滤波器
US10389329B2 (en) * 2017-02-03 2019-08-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer electronic component and multilayer LC filter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02256207A (ja) * 1989-03-29 1990-10-17 Murata Mfg Co Ltd Ｌｃ複合部品
JP2004364051A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Murata Mfg Co Ltd 高周波モジュールおよび通信装置
JP2005303419A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Alps Electric Co Ltd ダイプレクサ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0744114B2 (ja) * 1988-12-16 1995-05-15 株式会社村田製作所 積層チップコイル
JP2003158437A (ja) * 2001-09-06 2003-05-30 Murata Mfg Co Ltd Ｌｃフィルタ回路、積層型ｌｃフィルタ、マルチプレクサおよび無線通信装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02256207A (ja) * 1989-03-29 1990-10-17 Murata Mfg Co Ltd Ｌｃ複合部品
JP2004364051A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Murata Mfg Co Ltd 高周波モジュールおよび通信装置
JP2005303419A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Alps Electric Co Ltd ダイプレクサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5516738B2 (ja) * 2010-07-27 2014-06-11 株式会社村田製作所 高周波モジュール

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