(57)【要約】【課題】  より高い周波数まで信号を減衰させることなく、回路基板の２箇所間を電気的に短絡することが可能なショートチップ部品を提供する。【解決手段】  ショートチップ部品１１は、直方体状をした絶縁体１２の外周に導体１３を備えて構成されている。絶縁体１２の両端部には一対の側面電極１４，１４が形成され、導体１３は側面電極１４，１４間を短絡している。導体１３には、オープンスタブ１５が電気的に接触して形成されている。このオープンスタブ１５は、側面電極１４，１４間方向ｘと直交する方向ｙにおける絶縁体１２の外周に導体１３が羽根状に張り出すことで、側面電極１４，１４間の導体１３を２等分する箇所に形成されている。ショートチップ部品１１は、回路基板に実装されることで、側面電極１４，１４が回路基板の２箇所に電気的に接触して、その２箇所間を電気的に短絡する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体の両端部に形成された電極と、前記絶縁体の外周に形成されて前記電極間を電気的に短絡する導体と、前記電極間における前記導体に電気的に接触するオープンスタブとを備え、回路基板に実装されることで前記電極が前記回路基板の２箇所に電気的に接触して前記２箇所間を電気的に短絡するショートチップ部品。
【請求項２】
前記オープンスタブは、前記電極間方向と交わる方向における前記絶縁体の外周に前記導体が張り出して形成されることを特徴とする請求項１に記載のショートチップ部品。
【請求項３】
前記オープンスタブは、前記導体に電気的に接触して前記絶縁体中に形成されるビアからなることを特徴とする請求項１に記載のショートチップ部品。
【請求項４】
前記オープンスタブは、前記電極間の前記導体を等分する１箇所または複数箇所に備えられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のショートチップ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に実装されることで回路基板の２箇所間を電気的に短絡するショートチップ部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のショートチップ部品としては、例えば、特許文献１に開示されたジャンパーチップ部品がある。このジャンパーチップ部品は、図１に断面図が示され、矩形状をした絶縁基板１の上面に導体２が設けられて構成されている。絶縁基板１の両端面には、導体２と電気的に接続されるように一対の端面電極３，３が設けられている。ジャンパーチップ部品は、回路基板４に実装されることで、回路基板４の２箇所に端面電極３，３が電気的に接触して、２箇所間を電気的に短絡してジャンパーする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４３８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示されたジャンパーチップ部品では、一対の端面電極３，３間を短絡する導体２がインダクタＬの働きをする。また、端面電極３，３を回路基板４に実装するために使われるハンダがフィレット５，５を形成し、端面電極３，３とフィレット５，５とが回路基板４のグランド（ＧＮＤ）プレーンとの間でキャパシタＣを形成する。その結果、ジャンパーチップ部品は、図２に示すように、そのインダクタＬとキャパシタＣとの各成分で、π型のローパスルフィルタを構成する。したがって、特許文献１に開示されたジャンパーチップ部品は、高周波領域で信号を減衰させてしまうことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、絶縁体の両端部に形成された電極と、絶縁体の外周に形成されて電極間を電気的に短絡する導体と、電極間における導体に電気的に接触するオープンスタブとを備え、回路基板に実装されることで電極が回路基板の２箇所に電気的に接触して２箇所間を電気的に短絡するショートチップ部品を構成した。
【０００６】
本構成によれば、回路基板の基準電位プレーンとオープンスタブとの間でキャパシタが形成される。従って、電極間を短絡する導体が有するインダクタは、集中定数的に考察すると、このキャパシタにより、オープンスタブと導体との接続箇所を中心にして、一方の電極側と他方の電極側とに２分割される。この結果、ショートチップ部品は、ローパスルフィルタとしてのカットオフ周波数が高くなり、より高い周波数まで信号を減衰させることなく、回路基板の２箇所間を短絡するようになる。また、ショートチップ部品への入射波に対する反射波の割合である反射係数が抑えられるようになる。
【０００７】
また、本発明は、オープンスタブが、電極間方向と交わる方向における絶縁体の外周に導体が張り出して形成されることを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、絶縁体の外周に張り出して形成された導体がオープンスタブを構成し、回路基板の基準電位プレーンとの間でキャパシタを形成する。
【０００９】
また、本発明は、オープンスタブが、導体に電気的に接触して絶縁体中に形成されるビアからなることを特徴とする。
【００１０】
本構成によれば、絶縁体中に形成されるビアがオープンスタブを構成し、回路基板の基準電位プレーンとの間でキャパシタを形成する。
【００１１】
また、本発明は、オープンスタブが、電極間の導体を等分する１箇所または複数箇所に備えられることを特徴とする。
【００１２】
本構成によれば、オープンスタブが電極間の導体を等分する箇所に備えられることで、導体が有するインダクタは、一方の電極側と他方の電極側との間において等分割される。このため、ショートチップ部品が各段で呈するπ型ローパスルフィルタの特性は揃ったものになり、全段で呈するローパスルフィルタのフィルタ特性は、カットオフ周波数までほぼ均一のフラットな信号減衰特性を呈するようになる。また、オープンスタブが導体を等分する複数箇所に備えられることで、π型ローパスルフィルタの段数が増加し、カットオフ周波数はより高い周波数まで上昇するようになる。また、ショートチップ部品への入射波に対する反射波の割合である反射係数はさらに抑えられるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記のように、より高い周波数まで信号を減衰させることなく、回路基板の２箇所間を電気的に短絡することが可能なショートチップ部品を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のショートチップ部品の断面図である。
【図２】従来のショートチップ部品の等価回路図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施の形態によるショートチップ部品の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面図である。
【図４】（ａ）は、従来の構成によるショートチップ部品の特性をシミュレートするための等価回路図、（ｂ）は、本発明の一実施の形態によるショートチップ部品の特性をシミュレートするための等価回路図である。
【図５】（ａ）は、図４に示す等価回路でシミュレートして得られた従来および一実施の形態による各ショートチップ部品の通過特性を示すグラフ、（ｂ）は、各ショートチップ部品の反射特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、本発明の一実施の形態の第１の変形例によるショートチップ部品の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の一実施の形態の第２の変形例によるショートチップ部品の平面図、（ｂ）は第３の変形例によるショートチップ部品の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明のショートチップ部品を実施するための形態について、説明する。
【００１６】
図３は、本発明の一実施の形態によるショートチップ部品１１を示し、同図（ａ）はショートチップ部品１１の平面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は縦断面図である。
【００１７】
ショートチップ部品１１は、直方体状をした絶縁体１２の外周に導体１３を備えて構成されている。絶縁体１２の両端部には一対の側面電極１４，１４が形成されている。導体１３は、側面電極１４，１４間を電気的に短絡している。また、側面電極１４，１４間における導体１３には、オープンスタブ１５が電気的に接触して形成されている。本実施の形態では、このオープンスタブ１５は、側面電極１４，１４間方向ｘと直交する方向ｙにおける絶縁体１２の外周に導体１３が羽根状に張り出すことで、形成されている。また、オープンスタブ１５は、側面電極１４，１４間の導体１３を２等分する箇所に形成されている。ショートチップ部品１１は、図示しない回路基板に実装されることで、側面電極１４，１４が回路基板の２箇所に電気的に接触して、その２箇所間を電気的に短絡する。
【００１８】
ショートチップ部品１１の製造に際しては、個々の絶縁体１２に分割されるシート状をした絶縁基板が用意され、導体１３およびオープンスタブ１５を構成することとなる導体ペーストが、用意された絶縁基板の上面に帯状に印刷される。その後、この絶縁基板が焼成されることで、絶縁基板の上面の各部品形成領域に、導体１３およびオープンスタブ１５が形成される。次に、導体１３およびオープンスタブ１５を覆う図示しない保護膜が側面電極１４，１４の形成領域を除いて形成された後、シート状をした絶縁基板が短冊状に分割される。次に、短冊状に分割された絶縁基板の両端面に銀ペースト等が塗布されて硬化されることで、導体１３の両端部に接触して側面電極１４，１４が形成される。その後、短冊状に分割された絶縁基板が個々の絶縁体１２に分割される。最後に、側面電極１４，１４を覆う図示しないメッキ膜が形成されて、ショートチップ部品１１が得られる。
【００１９】
本実施の形態によるショートチップ部品１１は、絶縁体１２の外周に羽根状に張り出して形成された導体１３がオープンスタブ１５を構成し、回路基板のＧＮＤプレーンとの間でキャパシタＣ１を形成する。従って、側面電極１４，１４間を短絡する導体１３が有するインダクタＬは、集中定数的に考察すると、このキャパシタＣ１により、オープンスタブ１５と導体１３との接続箇所を中心にして、図４（ｂ）の等価回路図に示すように、一方の側面電極１４側のインダクタＬ１と他方の側面電極１４側のインダクタＬ２とに２分割される。図４（ａ）は、導体１３にオープンスタブ１５を備えない従来の構成によるショートチップ部品２１の等価回路図を示す。このため、本実施の形態によるショートチップ部品１１は、同図（ｂ）に示すように、π型のローパスルフィルタが２段に接続された等価回路構成を呈するようになり、１段あたりのインダクタンス値は半分になり、ローパスフィルタとしての作用が２段になる。この結果、本実施の形態によるショートチップ部品１１は、ローパスルフィルタとしてのカットオフ周波数が高くなり、より高い周波数まで信号を減衰させることなく、回路基板の２箇所間を短絡するようになる。また、ショートチップ部品１１への入射波に対する反射波の割合である反射係数が抑えられるようになる。
【００２０】
図５（ａ）および（ｂ）は、本効果を確認するため、本実施の形態によるショートチップ部品１１と、オープンスタブ１５を備えない従来の構成によるショートチップ部品２１とについて、通過特性（Ｓ２１）および反射特性（Ｓ１１）をシミュレーションした結果を示すグラフである。このシミュレーションでは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、特性インピーダンス５０[Ω]の伝送線路２２が各ショートチップ部品１１，２１の両端に接続され、５０[Ω]の抵抗２３で終端されることを想定した。
【００２１】
各ショートチップ部品１１，２１の両端に発生するキャパシタＣは、各ショートチップ部品１１，２１を回路基板にハンダで接合するためのフットプリント部で発生するもので、その値は、側面電極１４，１４の周囲にハンダによって形成されるフィレットの大きさを制御することで、所望の値に設定することが出来る。本シミュレーションでは、フットプリント部で発生するこのキャパシタＣを各々最適化し、特性が最も良くなるような条件に設定して、特性比較を行った。つまり、図４（ａ）に示す従来の構成によるショートチップ部品２１の各キャパシタＣはその値をそれぞれ１３０[ｆＦ]、図４（ｂ）に示す本実施の形態によるショートチップ部品１１の各キャパシタＣはその値をそれぞれ１００[ｆＦ]とした。また、オープンスタブ１５によって発生するキャパシタＣ１はその値を５０[ｆＦ]とした。
【００２２】
また、図４（ａ）に示す従来の構成によるショートチップ部品２１のインダクタＬは０．５[ｎＨ]、図４（ｂ）に示す本実施の形態によるショートチップ部品１１の各インダクタＬ１，Ｌ２はそれぞれ０．２５[ｎＨ]とした。
【００２３】
図５（ａ）のグラフは、各ショートチップ部品１１，２１の入力側から出力側への通過特性のシミュレーション結果を示すもので、横軸は周波数Freq[ＧＨｚ]、縦軸はＳ２１パラメータの値Ｓ[ｄＢ]を表す。また、図５（ｂ）のグラフは、各ショートチップ部品１１，２１の入力側における入射波に対する反射特性のシミュレーション結果を示すもので、横軸は周波数Freq[ＧＨｚ]、縦軸はＳ１１パラメータの値Ｓ[ｄＢ]を表す。また、これら各グラフにおいて、実線で示す特性線Ａ，Ｃは図４（ｂ）に示す本実施の形態によるショートチップ部品１１の特性、点線で示す特性線Ｂ，Ｄは図４（ａ）に示す従来の構成によるショートチップ部品２１の特性を表す。
【００２４】
図５（ａ）のグラフに示されるように、実線で示す特性線Ａの通過特性は、点線で示す特性線Ｂの通過特性よりも高い周波数まで値Ｓの減少が小さくなっている。このことから、本実施の形態によるショートチップ部品１１は、ローパスルフィルタとしてのカットオフ周波数が従来の構成によるショートチップ部品２１よりも高くなり、より高い周波数まで信号を減衰させることなく通過させることが、確認される。
【００２５】
また、図５（ｂ）のグラフに示されるように、実線で示す特性線Ｃの反射特性は、高周波帯域において、点線で示す特性線Ｄの反射特性よりも値Ｓが小さくなっている。このことから、本実施の形態によるショートチップ部品１１の入力側反射係数Ｓ１１は、高周波帯域において、従来の構成によるショートチップ部品２１よりも抑えられることが、確認される。
【００２６】
また、本実施の形態によるショートチップ部品１１は、側面電極１４，１４間の導体１３を２等分する箇所にオープンスタブ１５を備えることで、導体１３が有するインダクタＬは、図４（ｂ）に示すように、一方の側面電極１４側のインダクタＬ１と他方の側面電極１４側のインダクタＬ２とに等分割される。このため、ショートチップ部品１１が各段で呈するπ型ローパスルフィルタの特性は揃ったものになり、全段で呈するローパスルフィルタの通過特性は、図５（ａ）に示すように、カットオフ周波数までほぼ均一のフラットな信号減衰特性を呈するようになる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態では、図３（ａ）に示すように、絶縁体１２の外周に羽根状に張り出して形成された導体１３がオープンスタブ１５を構成した場合について、説明した。しかし、図６に示す本実施形態の変形例によるショートチップ部品１１Ａのように、ビアによってオープンスタブ３１を構成するようにしてもよい。図６（ａ）は、この変形例によるショートチップ部品１１Ａの平面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は縦断面図である。なお、図６において図３と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。オープンスタブ３１を構成するビアは、導体１３に電気的に接触して、同図（ｃ）に示すように絶縁体１２中に形成される。また、オープンスタブ３１は、側面電極１４，１４間の導体１３を２等分する箇所に形成される。
【００２８】
ビアによってオープンスタブ３１を構成したこのようなショートチップ部品１１Ａにおいても、導体１３を羽根状に張り出してオープンスタブ１５を構成した上記の実施の形態によるショートチップ部品１１と同様な作用効果が奏される。
【００２９】
また、上記の実施形態および変形例によるショートチップ部品１１および１１Ａにおいては、オープンスタブ１５および３１を側面電極１４，１４間の導体１３を等分する１箇所に備えた場合について、説明した。しかし、図７（ａ）および（ｂ）に平面図を示す変形例によるショートチップ部品１１Ｂおよび１１Ｃのように、側面電極１４，１４間の導体１３を等分する複数箇所に、オープンスタブ１５ａ，１５ｂおよび３１ａ，３１ｂを備えるように構成してもよい。なお、図７において図３および図６と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
このような構成をした変形例によるショートチップ部品１１Ｂおよび１１Ｃにおいても、上記の実施形態および変形例によるショートチップ部品１１および１１Ａと同様な作用効果が奏される。さらに、本構成によれば、オープンスタブ１５ａ，１５ｂおよび３１ａ，３１ｂが導体１３を等分する複数箇所に備えられることで、π型ローパスルフィルタの段数が増加し、カットオフ周波数はより高い周波数まで上昇するようになる。また、ショートチップ部品１１Ｂおよび１１Ｃへの入射波に対する反射波の割合である反射係数はさらに抑えられるようになる。
【００３１】
また、上記の実施の形態における図３に示すショートチップ部品１１、および変形例による図７（ａ）に示すショートチップ部品１１Ｂでは、オープンスタブ１５および１５ａ，１５ｂを絶縁体１２の上面に形成した場合について、説明した。しかし、オープンスタブ１５および１５ａ，１５ｂは、絶縁体１２の両側面に張り出すように形成してもよい。このような構成をしたショートチップ部品１１および１１Ｂにおいても、上記の実施形態および変形例と同様な作用効果が奏される。
【符号の説明】
【００３２】
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…ショートチップ部品
１２…絶縁体
１３…導体
１４…側面電極
１５，１５ａ，１５ｂ，３１，３１ａ，３１ｂ…オープンスタブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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