专利名称：高频组合元器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以切换移动电话等的信号为主要目的的高频组合元器件。
背景技术：
以往，作为这种高频组合元器件，在专利文献1中公开了图10这样的三频对应型 的高频组合元器件，虽未图示，但这种高频组合元器件由多层基板和芯片元器件构成。上述高频组合元器件包括高频开关，在该高频开关中，发送接收的切换通过是否 向控制端子Vcl施加直流电压来进行。由于在接收信号时未对控制端子Vcl施加电压，因 此二极管DG1、DG2处于截止状态，接收信号从天线端子ANT向接收侧端子Rx传输。在发送信号时，通过对控制端子Vcl施加电压，使二极管DG1、DG2处于导通状态。 在此，二极管DG2所具有的电感分量和接地的电容器CG6构成串联共振，若设计成在发送信 号的发送频率下，传输线路LG2的阻抗从发送侧观察接近于无限大，则发送信号不容易传 输到接收侧。二极管DG2和电容器CG6安装于多层基板的一侧主面，传输线路LG2形成于多层 基板内。二极管DG2与电容器CG6的连接和二极管DG2与传输线路LG2的连接主要通过形 成于多层基板表面和侧面的布线电极实现。专利文献1 日本专利特开2004-7756号公报但是，由于构成共振电路的二极管与电容器的连接和二极管与传输线路的连接通 过布线电极实现，因此布线电极中会产生电感分量，该电感分量与二极管所具有的电感分 量串联连接。由于在LC串联共振电路中，电感分量越大则阻抗越大，因此存在会使发送侧 与接收侧的绝缘特性降低、使发送信号朝向接收电路侧的泄漏增大这样的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于降低二极管与电容器的连接和二极管与传输 线路的连接所产生的电感分量。本发明的高频组合元器件包括高频开关，该高频开关具有多层基板，该多层基板 由介质层和导电膜交替层叠而成；电极，该电极形成于上述多层基板的一侧主面；二极管， 该二极管安装于上述电极；电容器和传输线路，该电容器和传输线路在上述多层基板内采 用上述导电膜形成；以及接地电极，该接地电极形成于上述多层基板的外表面，所述高频组 合元器件的特征在于，上述电容器的一端侧连接于上述接地电极，另一端侧连接于上述二 极管的阳极，上述传输线路的一端侧连接于上述二极管的阴极，上述二极管与上述电容器 的连接和上述二极管与上述传输线路的连接中的至少一个连接通过通孔直接连接。此外，在本发明中，安装有上述二极管的上述电极也可以是与上述多层基板的一 侧主面相连的上述通孔的前端。此外，在本发明中，较为理想的是，形成上述电容器和上述传输线路的上述导电膜 中的至少一部分配置在上述多层基板的层叠方向上的、安装于上述多层基板的一侧主面的上述二极管的投影面积内。根据本发明，通过用通孔将二极管与规定的元件直接连接，能提供一种可降低因 连接布线而产生的电感分量、减少发送信号向接收电路侧的泄漏的高频组合元器件。
图1是本发明的高频组合元器件的第一实施例的等效电路图。图2是表示形成于第一实施例的多层基板的各片材层(从下往上的第一层 第三 层)的电极形状的说明图。图3是表示形成于第一实施例的多层基板的各片材层(从下往上的第四层 第六 层)的电极形状的说明图。图4是表示形成于第一实施例的多层基板的各片材层(从下往上的第七层 第九 层)的电极形状的说明图。图5是表示形成于第一实施例的多层基板的各片材层(从下往上的第十层和第 十一层)的电极形状的说明图。图6是表示形成于第一实施例的多层基板的各片材层(从下往上的第十二层和第 十三层)的电极形状的说明图。图7是第一实施例的多层基板的主要部分的剖视图。图8是表示第一实施例的多层基板的表面上的各电路元件的安装状态的俯视图。
图9是第一实施例和现有例的Tx-Rx绝缘特性图。图10是表示现有的高频组合元器件的简要结构的框图。(符号说明)31、33 SAW 双工器41,45 高频开关43、47 LC 滤波器49共用器51、53 匹配电路71多层基板ANT 天线端子850/900Tx、1800/1900Tx 发送侧端子850Rx、900Rx、1800Rx、1900Rx 接收侧端子Vcl、Vc2 控制端子
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的高频组合元器件的实施例进行说明。(第一实施例)本第一实施例的高频组合元器件是对应于四个系统的即所谓四频对应型，其等效 电路图在图1中示出。参照图1，高频组合元器件包括从天线端子ANT通过电容器C3连接的共用 器49。该共用器49分岔成DCS/PCS系统(1800MHz/1900MHz)的信号路径和GSM系统(850MHz/900MHz)的信号路径。DCS/PCS系统包括连接于共用器49的第一高频开关41，用 该第一高频开关41切换发送侧和接收侧。上述第一高频开关41的发送侧连接有第一 LC 滤波器43，还通过电容器C1连接有发送侧端子1800/1900TX。第一高频开关41的发送侧 通过匹配电路51连接有SAW双工器31的输入端。在该SAW双工器31的两个输出端分别 连接有接收侧端子1800Rx和接收侧端子1900Rx。同样，GSM系统也包括第二高频开关45、第二 LC滤波器47、匹配电路53、SAW双工 器33、发送侧端子850/900TX以及接收侧端子850Rx等。以下，对第一高频开关41的等效电路进行详细说明。从共用器49向第一高频开 关41的连接被分岔成两路。一路连接于与发送侧相连的二极管DDI的阳极，另一路连接于 与接收侧相连的传输线路DSL2的一端。与发送侧相连的二极管DDI的阴极连接于第一 LC滤波器43。二极管DDI并联地 连接有电感DSLt与电容器DCtl的串联电路。此外，二极管DDI的阴极通过电感DSL1与地连接。与接收侧相连的传输线路DSL2的另一端连接于匹配电路51。传输线路DSL2与 匹配电路51之间连接有二极管DD2的阴极，二极管DD2的阳极通过电容器DC5接地。二极 管DD2的阳极还连接有电阻Rd，电阻Rd的另一端通过电容器C5接地。电阻Rd与电容器 C5之间连接有控制端子Vcl。通过是否向控制端子Vcl施加电压来进行发送接收信号的切换。作为本发明特征、即二极管与规定的元件通过通孔直接连接在图2至图7中示出。图2至图6是构成第一实施例的高频组合元器件的多层基板的分解图，表示在构 成多层基板的各片材层上通过丝网印刷等形成的电容器电极、带状电极、通孔等。图2至图 6是从与安装有电容器、二极管等元器件的一侧主面相反的一侧的、作为底面的另一侧主面 观察的图。多层基板将由以氧化钡、氧化铝、二氧化硅为主成分的陶瓷构成的片材层叠，并通 过在1000°C以下的温度下烧成来形成。在第一片材层61a形成有各种外部连接用端子电极。在第二片材61b形成有接地 电极G1，在第三片材层61c形成有电极DC5a，在第四片材层61d形成有接地电极G2。第三 片材层61c的电极DC5a与接地电极Gl、G2 —起构成电容器DC5。在第五片材层61e 第九片材层61i形成有传输线路DSL2的电极DSL2a DSL2e。 在第十片材层61j形成有天线电极ANT，在第十一片材层61k形成有接地电极G3。在第十二 片材层611形成有规定的布线图案。第十三片材层61m的表面是如图8所示的多层基板的表面，形成有各种连接用端 子电极。此外，在其表面安装有SAW双工器31、SAW双工器33、二极管DDI以及二极管DD2， 另外还安装有电感DSL1、电感DSLt、电容器DCtl以及电阻Rd。图7是构成本第一实施例的高频组合元器件的多层基板的主要部分的剖视图。二 极管DD2安装在形成于多层基板表面的连接用端子电极DD2a、DD2b。形成于第五片材层 61e 第九片材层61i的电极DSL2a DSL2e在片材层间相邻的电极的端部彼此分别用通 孔连接，形成传输线路DSL2。传输线路DSL2的一端侧、即电极DSL2e的端部通过连接部分 A连接于安装有二极管DD2的连接用端子电极DD2a。虽未图示，但传输线路DSL2的另一端侧、即DSL2a的端部连接于共用器49。电容器DC5的一端侧、即电极DC5a通过连接部分B连接于安装有二极管DD2的连接用端子电极DD2b。电容器DC5的另一端侧、即接地电极Gl、G2通过通孔彼此连接，继而 通过通孔与形成于多层基板的外表面的接地电极连接。连接部分A是将形成于第十片材层61 j 第十三片材层61m的各层的通孔彼此直 接相连而构成的。连接部分B是将形成于第四片材层61d 第十三片材层61m的各层的通 孔彼此直接相连而构成的。在此可知，图1的等效电路图所示的二极管DD2与传输线路DSL2的连接部分A和 二极管DD2与电容器DC5的连接部分B是图2至图7的连接部分A和连接部分B，且是通过 通孔的直接连接构成的。图7中的连接部分A和连接部分B是图1的等效电路图所示的二极管DD2与传输 线路DSL2的连接部分A和二极管DD2与电容器DC5的连接部分B，并表示通过通孔直接连 接。图2至图6的符号A和符号B也一样，表示图1的等效电路图所示的连接部分A和连 接部分B通过通孔直接连接。因此，连接距离变短，能减少所产生的电感分量。此外，在实施例中，由于传输线路DSL2的一部分和传感器DC5的一部分配置于多 层基板的层叠方向上的二极管DD2的投影面积内，因此能缩小高频组合元器件的尺寸。本 实施例的效果能在第一高频开关41的动作中得以说明。当利用天线端子ANT接收DCS/PCS 系统(1800MHZ/1900MHZ)的接收信号时，该接收信号被共用器49分岔到作为DCS/PCS系统 的信号路径的第一高频开关41。此时，不对控制端子Vcl施加电压。因此，二极管DD1、DD2 处于截止状态，信号通过匹配电路51和SAW双工器31向接收侧端子1800Rx、1900Rx传输。接着，对利用天线端子ANT发送来自发送侧端子1800/1900TX的发送信号的情况 进行说明。通过对控制端子Vcl施加正电压，使二极管DDI、DD2成为导通状态。流过二极 管的电流值能通过电阻Rd的电阻值来控制。当二极管DD2导通时，该二极管DD2所具有的电感分量和电容器DC5构成串联电 路，具有某一频率的共振频率。二极管DD2和电容器DC5的值被设定成使上述串联共振频率 与发送信号的频率一致。藉此，作为二极管DD2的阴极的A点在发送信号的频率下处于接地 状态。而且，通过将传输线路DSL2的线路长设为发送信号的波长λ的1/4，在发送信号的 频率下，能使从发送侧观察到的接收侧的阻抗无限大，从而能实现从Tx向Rx的高绝缘。在 此，由于从二极管DD2到规定元件的连接是连接部分A和连接部分B通过通孔的直接连接， 因此能减小在连接部分产生的电感分量的偏差。由于产生在连接部分的电感分量与二极管 DD2所具有的电感分量串联连接，因此通过使上述总的电感分量的偏差减小，使串联共振频 率稳定，从而稳定地实现从Tx向Rx的高绝缘。此外，通过通孔的直接连接，也使在连接部分产生的电感分量自身减小。因此，在 由二极管DD2和电容器DC5构成的LC串联电路中，在将值设定成使共振频率与发送信号的 频率一致时，能减小电感分量，从而能增大电容分量。通过使电感分量减小、电容分量增大，能使在共振频率下的LC串联共振电路的阻 抗减小。图9的绝缘特性图表示这种效果。图9是表示发送侧Tx与接收侧SAW双工器31 的匹配电路51输入部的绝缘特性的图。图9(a)是二极管DD2与传输线路DSL2的连接部 分A和二极管DD2与电容器DC5的连接部分B通过通孔直接连接时即本实施例所得到的特性图。图9(b)是上述部分通过布线电极连接时即现有例的特性图。在图9中，横轴表示频率，单位是GHz。纵轴表示从发送侧端子1800/1900TX观察 的接收侧端子1800Rx、1900Rx的衰减量，单位是dB。图9(a)的点ml、m2、m3表示在1. 72GHz、l. 78GHz、l. 92GHz下的测定结果，分别 是-34. ldB、-34. 8dB、-31. OdB。图 9(b)的点 mll、ml2、ml3 同样表示在 1. 72GHz、l. 78GHz、 1. 92GHz 下的测定结果，分别是-24. 4dB、-28. OdB、-20. 9dB。图9(a)中的衰减量比图9(b)中的衰减量大，在进行比较后，很显然，通孔直接连 接的绝缘特性得到提升。另外，二极管DD2安装在形成于一侧主面的电极，也可以直接安装 于与一侧主面相连的上述通孔。此外，本发明的高频组合元器件不限定于上述实施例这样的四频对应型的高频组 合元器件，即使在三频对应型的高频组合元器件、四频以上的多频对应型的高频组合元器 件中也能得到同样的效果。
权利要求
一种高频组合元器件，其包括高频开关，该高频开关具有多层基板，该多层基板由介质层和导电膜交替层叠而成；电极，该电极形成于所述多层基板的一侧主面；二极管，该二极管安装于所述电极；电容器和传输线路，该电容器和传输线路是在所述多层基板内采用所述导电膜来形成的；以及接地电极，该接地电极形成于所述多层基板的外表面，其特征在于，所述电容器的一端侧连接于所述接地电极，另一端侧连接于所述二极管的阳极，所述传输线路的一端侧连接于所述二极管的阴极，所述二极管与所述电容器的连接、以及所述二极管与所述传输线路的连接中，至少一个连接通过通孔以直接连接。
2.如权利要求1所述的高频组合元器件，其特征在于，安装有所述二极管的所述电极是与所述多层基板的一侧主面相连的所述通孔的前端。
3.如权利要求1或2所述的高频组合元器件，其特征在于，在所述多层基板的层叠方向上、且在安装于所述多层基板的一侧主面的所述二极管的 投影面积内，配置形成所述电容器和所述传输线路的所述导电膜中的至少一部分。
全文摘要
本发明提供一种减少发送信号向接收信号侧的泄漏的高频组合元器件。该高频组合元器件包括高频开关，该高频开关具有安装于多层基板的一侧主面的二极管(DD2)、在多层基板内由导电膜构成的电容器(DC5)和传输线路(DSL2)、以及形成于多层基板的外表面的接地电极，二极管(DD2)与电容器(DC5)的连接和二极管(DD2)与传输线路(DSL2)的连接中的至少一个连接通过通孔直接连接。
文档编号H04B1/44GK101877599SQ20101017456
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年4月30日
发明者上岛孝纪 申请人:株式会社村田制作所