(57)【要約】【課題】高周波部品のグランドを絶対的なグランド電位とすることにより回路性能を向上させ、これにより通話品質を高め得る高周波部品を提供することを目的とする。【解決手段】積層体２の内部に形成された複数の電極のうち、所要の電極をグランド電極ｇとすると共に、実装面の中央に回路基板と機械的に接合される実装用補助パッド６を備えた高周波部品１において、前記グランド電極ｇと実装用補助パッド６とをスルーホール２０を介して導通させた。【選択図】  図４
2004222087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層してなる積層体内にグランド電極が形成された高周波部品であって、
前記積層体の実装面の周縁に形成され、回路基板の所要導電路と接続される回路基板パッドと接合する端子パッドと、
前記実装面の中央に形成され、回路基板のアースに接続される回路基板パッドと接合する実装用補助パッドとを備え、
前記グランド電極と前記実装用補助パッドとが導通してなることを特徴とする高周波部品。
【請求項２】
実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、積層体内に形成されたグランド電極のうち、最下層に位置するグランド電極であることを特徴とする請求項１記載の高周波部品。
【請求項３】
グランド電極と実装用補助パッドとをスルーホールを介して、導通させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高周波部品。
【請求項４】
積層体内には、コンデンサ電極が形成され、実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、コンデンサ電極と対向しているものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高周波部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の各種無線通信機器に使用されるＬＣフィルタ，デュプレクサ，バラントランス，アンテナスイッチモジュール等の、回路基板上に実装される高周波部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板上に実装される高周波部品としては、アンテナを共通とし、第一の送受信系の送信回路と受信回路とを切り替え、また第二の送受信系の送信回路と受信回路とを切り替えることが可能なマルチバンド用高周波スイッチモジュール等が提案されている。マルチバンド用高周波スイッチモジュールは、分波回路、スイッチ回路、ローパスフィルタ回路等からなる高周波回路で構成される。分波回路やスイッチ回路は、コンデンサやインダクタ等で構成され、複数の誘電体層を積層してなる積層体内に、インダクタ電極、コンデンサ電極として形成され、それぞれをビアホールで導通することで、上記の機能を備えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールとなる。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２２５０８８号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来構成にあっては、高周波回路のなかで、適宜アース接続される各回路を備えている場合がある。具体的には、高周波回路を構成するπ型のローパスフィルタ回路があげられる。π型のローパスフィルタ回路は、１つのインダクタと片側が接地された２つのコンデンサとで構成されている。例えば前記コンデンサは、積層体の内部に複数のコンデンサ電極とグランド電極とによって形成される。ここでグランド電極は、積層体内部に形成された線路もしくは積層体側面に形成された外部回路に接続するための接続端子を介して、接地されている。
【０００５】
しかしながら、この積層体内に形成されたグランド電極は、線路や側面電極を介して接地されていることが原因となってインダクタンス成分が発生してしまい、絶対的なグランド電位を得ることができないでいた。このため、ローパスフィルタ回路を構成する素子の中でも特にグランド電極を用いるコンデンサの容量値が、所望の容量値と異なる場合があり、ローパスフィルタ等の性能が落ちてしまうため通話品質の向上に限界が生じていた。
そこで本発明は、高周波回路を構成するグランド電極が絶対的なグランド電位を得ることにより高周波回路性能を向上させ、これにより通話品質を高め得る高周波部品を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の誘電体層を積層してなる積層体内にグランド電極が形成された高周波部品であって、前記積層体の実装面の周縁に形成され、回路基板の所要導電路と接続される回路基板パッドと接合する端子パッドと、前記実装面の中央に形成され、回路基板のアースに接続される回路基板パッドと接合する実装用補助パッドとを備え、前記グランド電極と前記実装用補助パッドとが導通してなることを特徴とする高周波部品である（請求項１）。
【０００７】
かかる構成にあっては、端子パッド及び実装用補助パッドは、スクリーン印刷により形成され、この端子パッド及び実装用補助パッドを介して、高周波部品が回路基板上にリフロー半田付けにより実装される。ここで、端子パッドは、回路基板の所要導電路と電気的に接続される。一方、実装用補助パッドは、回路基板のアースと接続される。これにより、実装用補助パッドはグランド電位となると共に、高周波部品を回路基板に対して機械的に接合し、回路基板からの剥離等を抑止する役割も果たしている。
【０００８】
ここで、本発明者は、グランド電極と実装用補助パッドとを導通させることにより、高周波部品の回路性能が向上することを見出した。これは、グランド電極と実装用補助パッドとが導通することにより、絶対的なグランド電位を得ることが可能となることに起因するものと考えられる。このため、この実装用補助パッドは、高周波部品の回路基板からの剥離等を抑止する役割を果たしていると共に、例えば、高周波部品の高周波回路を構成するローパスフィルタの減衰特性を向上させる役割も果たしている。
【０００９】
さらに、実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、積層体内に形成されたグランド電極のうち、最下層に位置するグランド電極であることを特徴とする構成が提案される（請求項２）。
【００１０】
かかる構成とすることにより、線路や側面電極を介して接地されていることが原因となって発生するインダクタンス成分を抑制することが可能となり、高周波部品の電気的性能が安定することとなる。
【００１１】
また、グランド電極と実装用補助パッドとをスルーホールを介して、導通させた構成が提案される（請求項３）。
【００１２】
かかる構成とすることにより、積層体内に形成されたグランド電極と、実装面に形成される実装用補助パッドとを好適に導通させることが可能となる。
【００１３】
さらに、積層体内には、コンデンサ電極が形成され、実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、コンデンサ電極と対向している構成が提案される（請求項４）。
【００１４】
かかる構成とすることにより、高周波部品に含まれる高周波回路を構成するローパスフィルタ回路の電気的な性能が向上することとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
添付図面に従って本発明の一実施形態例を説明する。
図１は、高周波部品１であるアンテナスイッチモジュールを示すものであり、誘電体層としてガラスセラミック層を積層して構成される積層体２である多層ガラスセラミック基板と、その上面に搭載したチップコンデンサやダイオード等のチップ部品９（ここでは隠れて見えない）と、これらチップ部品９を覆い、積層体２上に搭載される金属キャップ３とからなる。なお、積層体２には、インダクタやコンデンサで構成されるＬＣ回路が内蔵される。この高周波部品１としては、外観が矩形状であって、寸法例が厚１．８ｍｍ，縦４．０ｍｍ，横５．４ｍｍ等の構成が例示される。
【００１６】
また、回路基板（図示省略）に実装する際に、回路基板面と対向することとなる高周波部品１の実装面の周縁には、図２に示されるように、複数の端子パッド４がスクリーン印刷により形成されている。この端子パッド４は、送信端子、受信端子、アース端子、アンテナ端子、グランド端子、電源制御端子等であり、積層体２内部に形成された高周波回路を構成する複数のコンデンサやインダクタの電極と接続されている。なお、この端子パッド４は、Ａｇ系合金からなる導電性材料からなる。
【００１７】
さらに、実装面の中央には、実装用補助パッド６が形成されている。この実装用補助パッド６もスクリーン印刷により形成される。さらに本実施形態例にあっては、この実装用補助パッド６は、左右の部分実装用補助パッド７ａ，７ｂに分割して構成されている。この部分実装用補助パッド７ａ，７ｂは、それぞれ縦１．６ｍｍ、横１．１ｍｍであり、部分実装用補助パッド７ａ，７ｂ間は０．４ｍｍの間隔を生じさせている。なお、上述の各設計寸法は、単に設計例を示すにすぎない。また、単一パッドからなる実装用補助パッド６であっても良いし、３つ以上の複数の部分実装用補助パッドであっても勿論良い。
【００１８】
そして、この端子パッド４及び実装用補助パッド６と、回路基板パッドとが半田を介して接合するようにして、高周波部品１が回路基板上に実装される。ここで、端子パッド４は、回路基板の所要導電路と接続される回路基板パッドと電気的に接続される。ここで、所要導電路とは、例えば送信回路、受信回路があげられる。一方、実装用補助パッド６は、回路基板のアースに接続される回路基板パッドと電気的に接続される。つまり、実装用補助パッド６は、電気的にグランド電位となる。ここで、実装用補助パッド６は、高周波部品１と回路基板とを機械的に接合し、高周波部品１の回路基板からの剥離等を抑止する役割も果たしている。
【００１９】
ところで、本実施形態例にかかる高周波部品１は、デュアルバンド（高周波数送受信信号ＤＣＳと低周波数送受信信号ＧＳＭ）に対応するアンテナスイッチ回路（高周波回路）を含んだ構成である。図３に示されるように、アンテナスイッチ回路（高周波回路）は、共通アンテナＡＮＴに接続され、コンデンサＣ１Ｄ，Ｃ２Ｄ，Ｃ４ＤＡ，Ｃ４ＤＢ，Ｃ５ＤとインダクタＬ１Ｄ，Ｌ２Ｄ，Ｌ５とで構成されるＬＣ回路からなる分波回路１０と、分波回路１０に接続され、ダイオードＤ１，Ｄ２と伝送線路Ｌ１，Ｌ２とコンデンサＣ５と抵抗Ｒ１により構成される第一スイッチ回路１１、及びダイオードＤ３，Ｄ４と伝送線路Ｌ３，Ｌ４とコンデンサＣ１ｃ，Ｃ１０と抵抗Ｒ２とインダクタＬ１ｃとにより構成される第二スイッチ回路１２と、第一スイッチ回路１１とＧＳＭの送信側端子Ｔｘ１との間に接続される第一ローパスフィルタ回路１３及び第二スイッチ回路１２とＤＣＳの送信回路端子Ｔｘ２との間に接続される第二ローパスフィルタ回路１４により構成されており、分波回路１０、各スイッチ回路１１，１２、各ローパスフィルタ回路１３，１４中には、片側が接地されたコンデンサを含んでいる。
【００２０】
本実施形態例においては、積層体２に、分波回路１０を構成するＬＣ回路、第一スイッチ回路１１と第二スイッチ回路１２の伝送線路Ｌ１〜Ｌ４、及び第一ローパスフィルタ回路１３と第二ローパスフィルタ回路１４とが内層されている。具体的な構成としては、図４に示されるように、積層体２の内部に積層された複数の電極のうち、所要の電極をグランド電極ｇとすると共に、所要電路をこのグランド電極ｇとスルーホールによって接続するようにしている。本実施形態例にあっては、上下二つの電極を用いてグランド電極ｇを構成しており、そのうち、上方側の電極により第一グランド電極ｇ１を構成し、下方側の電極により第二グランド電極ｇ２を構成している。
【００２１】
また、電極２１によりローパスフィルタ回路１３，１４のインダクタ１Ｌ１，２Ｌ１を構成し、電極２５によりローパスフィルタ回路１３，１４のコンデンサ１Ｃ１２，２Ｃ１２，１Ｃ３４，２Ｃ３４を構成している。ここで、高周波回路に含まれるローパスフィルタ回路１３，１４のコンデンサは、グランド電極ｇ２に対向するように積層体２内部に配置されている。
【００２２】
なお、電極２２により分波回路１０のインダクタＬ１Ｄ，Ｌ２Ｄ，Ｌ５を構成し、電極２３により分波回路１０のコンデンサＣ１Ｄ，Ｃ２Ｄ，Ｃ４ＤＡ，Ｃ４ＤＢ，Ｃ５Ｄを構成している。また、電極２４によりスイッチ回路１１，１２の伝送線路Ｌ１〜Ｌ４を構成している。
【００２３】
さらに、本実施形態にあっては、実装面に形成された前記実装用補助パッド６と第二グランド電極ｇ２とが、スルーホール２０を介して導通している。また、第二グランド電極ｇ２は、実装面に形成された端子パッド４のうち、積層体２の側面に形成されたグランド端子とも導通している。さらに、第一グランド電極ｇ１は、第二グランド電極ｇ２とスルーホール２０を介して接続されている。
【００２４】
かかる構成とすることにより、グランド電極ｇに加えて、実装用補助パッド６も実質上グランド電極端子としての機能を発揮させることができる。
【００２５】
したがって、実装面に形成された実装用補助パッド６は、高周波部品１を回路基板に対して機械的に保持し、高周波部品１の剥離等を抑止する役割を果たしていると共に、高周波部品１に内層されるグランド電極ｇを絶対的なグランド電位とする役割をも果たしている。
【００２６】
次に、本発明の要部について説明する。
上述の実装用補助パッド６とグランド電極ｇとを導通させることにより、積層体２内に形成されるグランド電極ｇが絶対的なグランド電位を得ることができることを見出した。これは、グランド電極ｇの略中央部に接地に接続される部分が形成されたことに起因すると考えられる。
【００２７】
以下に、グランド電極ｇと実装用補助パッド６とを導通させた本発明にかかる高周波部品１の性能と、グランド電極ｇと実装用補助パッド６とを導通させない従来品の性能とを比較した実験例を説明する。ここでは、ローパスフィルタ回路１３，１４（図３参照）の電気的特性として減衰特性に関する実験結果を例示する。
【００２８】
図５は、本発明品の高周波部品１を構成する第二ローパスフィルタ回路１４の減衰特性を示す波形（曲線Ａ）と従来品のローパスフィルタ回路の減衰特性を示す波形（曲線Ｂ）とを示すものである。なお、波形図の縦軸を減衰量（ｄＢ）、横軸を周波数（ＧＨｚ）としている。
【００２９】
ここで、従来品（曲線Ｂ）にあっては、２倍波に相当する３．６ＧＨｚ帯域については減衰極が見られるものの、３倍波に相当する５．４ＧＨｚ帯域については減衰極が見られない。一方、本発明品（曲線Ａ）にあっては、３．６ＧＨｚ帯域に加え、５．４ＧＨｚ帯域についても減衰特性が見られる。さらに、３．６ＧＨｚ帯域については、従来品に比して減衰量が大きくなっており、減衰特性の向上も見られた。
【００３０】
具体的には、図６に示されるように、３．６ＧＨｚ帯域（３４２０−３８２０ＭＨｚ）に関して、従来品では３１．１ｄＢの減衰量であるのに対して、本発明品は３２．９ｄＢの減衰量が得られることとなり、約５．８％向上した。また、５．４ＧＨｚ帯域（５１３０−５７３０ＭＨｚ）に関して、従来品では２０．９ｄＢの減衰量であるのに対して、本発明品は４０．４ｄＢの減衰量が得られることとなり、約９３．３％向上した。
【００３１】
この結果から明らかなように、内在するグランド電極ｇと実装用補助パッド６とをスルーホール２０を介して導通させることにより、絶対的なグランド電位が得られることで、３倍波に相当する高調波もカットすることが可能となる。さらには、２倍波に相当する高調波の減衰量も大きくなっていることから、これにより、第二ローパスフィルタ回路１４の電気的な性能が向上したこととなる。
【００３２】
なお、本発明の別の実施例として、図７に示されるように、グランド電極ｇと実装用補助パッド６とをスルーホール２０とキャスタレーションとを介して導通させる構成としても良い。また、図８に示されるように、キャスタレーションのみを介してグランド電極ｇと実装用補助パッド６とを導通させる構成としても良い。どちらの構成としても、同様の効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、積層体内にグランド電極が形成された高周波部品であって、前記積層体の実装面の中央に形成され、回路基板のアースに接続される回路基板パッドと接合する実装用補助パッドを備え、前記グランド電極と前記実装用補助パッドとが導通してなる高周波部品としたから（請求項１）、絶対的なグランド電位を得ることが可能となり、高周波部品の電気的な性能が向上することとなった。したがって、通話品質が向上するという優れた効果が生ずる。
【００３４】
また、実装用補助パッドと導通されるグランド電極が、積層体内に形成されたグランド電極のうち、最下層に位置するグランド電極である構成とした場合は（請求項２）、線路や側面電極を介して接地されていることが原因となって発生するインダクタンス成分を抑制することが可能となり、高周波部品の電気的性能を安定させる効果が生ずる。
【００３５】
また、グランド電極と実装用補助パッドとをスルーホールを介して、導通させた構成とした場合は（請求項３）、積層体内に形成されたグランド電極と、実装面に形成される実装用補助パッドとを好適に導通させることが可能となる。
【００３６】
さらに、積層体内には、コンデンサ電極が形成され、実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、コンデンサ電極と対向している構成とした場合は（請求項４）、高周波部品に含まれる高周波回路を構成するローパスフィルタ回路の電気的な性能を向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる高周波部品１の斜視図である。
【図２】高周波部品１の裏面図である。
【図３】高周波部品１の回路図である。
【図４】高周波部品１の縦断面図である。
【図５】ローパスフィルタ回路１３，１４の波形特性を示す波形図である。
【図６】電気特性を比較した実験結果を示す図表である。
【図７】スルーホール２０及びキャスタレーションを用いた高周波部品１の縦断面図である。
【図８】キャスタレーションを用いた高周波部品１の縦断面図である。
【符号の説明】
１  高周波部品
４  端子パッド
６  実装用補助パッド
７ａ，７ｂ  部分実装用補助パッド
２０  スルーホール
ｇ（ｇ１，ｇ２）  グランド電極
【図１】
2004222087.tif 000003
【図２】
2004222087.tif 000004
【図３】
2004222087.tif 000005
【図４】
2004222087.tif 000006
【図５】
2004222087.tif 000007
【図６】
2004222087.tif 000008
【図７】
2004222087.tif 000009
【図８】
2004222087.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月1日(2003.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層してなる積層体内にグランド電極が形成された高周波部品であって、
前記積層体の実装面の周縁に形成され、回路基板の所要導電路と接続される回路基板パッドと接合する端子パッドと、
前記実装面の中央に形成され、回路基板のアースに接続される回路基板パッドと接合する実装用補助パッドとを備え、
前記グランド電極と前記実装用補助パッドとが導通し、
前記グランド電極は、前記端子パッドのうち、グランド端子とも導通してなることを特徴とする高周波部品。
【請求項２】
実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、積層体内に形成されたグランド電極のうち、最下層に位置するグランド電極であることを特徴とする請求項１記載の高周波部品。
【請求項３】
グランド電極と実装用補助パッドとをスルーホールを介して、導通させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高周波部品。
【請求項４】
積層体内には、コンデンサ電極が形成され、実装用補助パッドと導通されるグランド電極は、コンデンサ電極と対向しているものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高周波部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の誘電体層を積層してなる積層体内にグランド電極が形成された高周波部品であって、前記積層体の実装面の周縁に形成され、回路基板の所要導電路と接続される回路基板パッドと接合する端子パッドと、前記実装面の中央に形成され、回路基板のアースに接続される回路基板パッドと接合する実装用補助パッドとを備え、前記グランド電極と前記実装用補助パッドとが導通し、
前記グランド電極は、前記端子パッドのうち、グランド端子とも導通してなることを特徴とする高周波部品である（請求項１）。