JP5778423B2

JP5778423B2 - Ｌｃフィルタおよび高周波スイッチモジュール

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Inventors: 智史川村; 孝紀上嶋
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date: 2009-10-09
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Description

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。

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、インダクタおよびキャパシタは複数備えられ、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。複数のインダクタのうち、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。第１のインダクタと第１のキャパシタとで第１のＬＣ並列共振回路を構成し、第２のインダクタと第２のキャパシタとで第２のＬＣ並列共振回路を構成する。第１のキャパシタは、１組のキャパシタ対向電極で形成される。第２のキャパシタは、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る。さらに、第２のキャパシタは、第２のインダクタの電極パターンとキャパシタ対向電極の一方とが、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して形成する。

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。

また、この発明のＬＣフィルタは、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。

また、この発明のＬＣフィルタは、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。

また、この発明のＬＣフィルタは、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、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。

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、上述のいずれかのＬＣフィルタにより形成する。

この構成では、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。

Claims

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、
前記インダクタおよび前記キャパシタは複数備えられ、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、
前記複数のインダクタのうち、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し、
前記第１のインダクタと第１のキャパシタとで第１のＬＣ並列共振回路を構成し、前記第２のインダクタと第２のキャパシタとで第２のＬＣ並列共振回路を構成し、
前記第１のキャパシタは、１組のキャパシタ対向電極で形成され、
前記第２のキャパシタは、直列接続で隣り合う前記第１のインダクタの電極パターンと前記第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、
前記第２のインダクタの前記主機能部および前記主機能部の両端の入出力機能部それぞれに対して、前記キャパシタ対向電極が、前記積層方向に沿って平面視して少なくとも一部で重なり合うようにして形成されている、ＬＣフィルタ。
前記第２のインダクタにおける前記第１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１のインダクタの前記第２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１に記載のＬＣフィルタ。
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１または請求項２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。