JP5246427B2 - 薄膜バラン - Google Patents
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Description
fr=1/{2π(L・C)1/2} …(1)、
で表される。ここで、式中、frは共振周波数を示し、L(L成分)は、不平衡伝送線路と平衡伝送線路部で形成される共振回路の等価的なインダクタンスを示し、C(C成分)は、同キャパシタンスを示す。
図3〜図6は、第1実施形態の薄膜バラン1における各配線層を概略的に示す水平断面図である。図3〜図6に示す如く、配線層B1,M0〜M3の全ての層に、不平衡端子UT、平衡端子BT1,BT2、及び、接地端子Gが形成されており、各端子UT〜BT2,GはスルーホールPを介して異なる層間において電気的に接続されている。なお、図3〜図6に示す全てのスルーホールPには、上下各層を電気的に導通させるための金属導体がめっきにて形成されている。以下、各配線層の構成について詳細に説明する。
図7は、本発明に係る第1A実施形態の薄膜バラン1Aにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第1実施形態と同様である。図7に示す薄膜バラン1Aでは、キャパシタDの電極D2が、平面視において、コイル部C2の右から2列目のコイル導体の延在方向に並行し且つ当該コイル導体の一部と対向するように配置されている。
図8は、本発明に係る第1B実施形態の薄膜バラン1Bにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第1実施形態と同様である。図8に示す薄膜バラン1Bでは、キャパシタDの電極D2が、平面視において、コイル部C2の右から1列目(最外周)のコイル導体と2列目のコイル導体の間のスペースの延在方向に並行し且つ当該スペースの両側のコイル導体の一部と対向するように配置されている。
図9は、本発明に係る第1C実施形態の薄膜バラン1Cにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第1実施形態と同様である。図9に示す薄膜バラン1Cでは、キャパシタDの電極D2が、平面視において、コイル部C2の右から3列目のコイル導体の延在方向に並行し且つ当該コイル導体の一部と対向するように配置されている。
図10は、本発明に係る第1D実施形態の薄膜バラン1Dにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第1実施形態と同様である。図10に示す薄膜バラン1Dは、第1B実施形態の薄膜バラン1BのキャパシタDの電極D2の長さを短くしたものであり、矩形状に形成した場合のコイル部C2の一辺よりもキャパシタDの電極D2の長さを短くしたものである。
以上説明した各実施形態の薄膜バラン1〜1Dについて、通過特性(挿入損失)及び平衡特性(平衡信号の位相差及び振幅差)をシミュレーションにより求めた。伝送信号の評価対象周波数(共振周波数fr)を2400〜2500MHzとした。図11は、通過特性の評価結果を示す図であり、図12は位相差の評価結果を示す図であり、図13は振幅差の評価結果を示す図である。各図において、曲線E1,E1A〜E1Dが、それぞれ、薄膜バラン1,1A〜1Dの評価結果を示す。
第2実施形態の薄膜バラン2では、コイル部C2をコイル部C1よりも長くして、その延在部に対向するようにキャパシタDの電極D2を配置したものである。図14,15は、本発明に係る第2実施形態の薄膜バラン2における配線層M0,M1を概略的に示す水平断面図である。
図16は、本発明に係る第2A実施形態の薄膜バラン2Aにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第2実施形態と同様である。図16に示す薄膜バラン2Aでは、キャパシタDの電極D2が、平面視において、コイル部C2の下から2列目のコイル導体の延在方向に並行し且つ当該コイル導体の一部と対向するように配置されている。
図17は、本発明に係る第2B実施形態の薄膜バラン2Bにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第2実施形態と同様である。図17に示す薄膜バラン2Bでは、キャパシタDの電極D2が、平面視において、コイル部C2の右から2列目のコイル導体と3列目のコイル導体の間のスペースの延在方向に並行し且つ当該スペースの両側のコイル導体の一部と対向するように配置されている。
図18は、本発明に係る第2C実施形態の薄膜バラン2Cにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第2実施形態と同様である。図18に示す薄膜バラン2Cでは、キャパシタDの電極D2が、平面視において、コイル部C2の下から1列目のコイル導体(延在部12c)と2列目のコイル導体の間のスペースの延在方向に並行し且つ当該スペースの両側のコイル導体の一部と対向するように配置されている。
図19は、本発明に係る第2D実施形態の薄膜バラン1Bにおける配線層M0を概略的に示す水平断面図である。配線層M0以外の構成は、第2実施形態と同様である。図19に示す薄膜バラン2Dは、コイル部C2の右下の領域における複数のコイル導体21に対向するようにキャパシタDの電極D2が配置されたものである。ただし、電極D2の面積は、第2〜第2C実施形態と同じにしている。
以上説明した各実施形態の薄膜バラン2〜2Dについて、通過特性(挿入損失)及び平衡特性(平衡信号の位相差及び振幅差)をシミュレーションにより求めた。伝送信号の評価対象周波数(共振周波数fr)を2400〜2500MHzとした。図20は、通過特性の評価結果を示す図であり、図21は位相差の評価結果を示す図であり、図22は振幅差の評価結果を示す図である。各図において、曲線E2,E2A〜E2Dが、それぞれ、薄膜バラン2,2A〜2Dの評価結果を示す。
図23は、本発明に係る第1E,1F実施形態の薄膜バラン1E,1Fにおける配線層M1を概略的に示す水平断面図である。図23に示すように、薄膜バラン1E,1Fでは、コイル部C2は、延在部を有していない。図示はしないが、薄膜バラン1Eは図16に示した薄膜バラン2Aと同じ配線層M0を備え、薄膜バラン1Fは図17に示した薄膜バラン2Bと同じ配線層M0を備える。配線層M0,M1以外の構成は、第1実施形態と同じである。
図24は、上述した本発明に係る第2,2A,2B実施形態の薄膜バラン2,2A,2Bにおける配線層M1を確認的に示す水平断面図である。図24に示すように、薄膜バラン2,2A,2Bは、キャパシタDの電極Dとなる延在部12cを有している。上述したように、薄膜バラン2は図14に示す配線層M0を備え、薄膜バラン2Aは図16に示す配線層M0を備え、薄膜バラン2Bは図17に示す配線層M0を備える。配線層M0,M1以外の構成は、第1実施形態と同じである。
以上説明した各実施形態の薄膜バラン1E,1Fについて、通過特性(挿入損失)及び平衡特性(平衡信号の位相差及び振幅差)をシミュレーションにより求めた。伝送信号の評価対象周波数(共振周波数fr)を2400〜2500MHzとした。図25は、通過特性の評価結果を示す図であり、図26は位相差の評価結果を示す図であり、図27は振幅差の評価結果を示す図である。なお、各図には、前述した薄膜バラン2,2A,2Bの結果も併記した。各図において、曲線E1E,E1F,E2,E2A〜E2Bが、それぞれ、薄膜バラン1E,1F,2,2A〜2Bの評価結果を示す。
図28は、比較例の薄膜バラン4における配線層B1を概略的に示す水平断面図である。この配線層B1は、絶縁性基板100と配線層M0との間に設けられたものである。図28に示す如く、比較例の薄膜バラン4は、キャパシタKが、平面視において、コイル部C2の領域の範囲外の領域に配置されたものである。なお、図示においては、キャパシタKの電極K1のみを記載したが、その電極K1に対向する配線層M0における位置に、電極K1と同形状の対向電極(本発明の実施形態において電極D2に相当するもの)が形成されている。また、電極K1は、配線51によって接地端子G近傍のスルーホールPに接続されており、当該スルーホールPを介して配線層M1のコイル部C2の端部12aに接続されている。なお、配線層M0に形成される対向電極は、配線52によって接地端子Gに接続されている。
上記の比較例の薄膜バラン4について、伝送信号の通過特性(減衰特性)をシミュレーションにより評価した結果を、図29に示す。シミュレーションにおいては、伝送信号の評価対象周波数(共振周波数fr)を2400〜2500MHzとし、この周波数範囲における減衰量が1dB未満を目標仕様とし、各薄膜バランの通過特性を評価した。
Claims (4)
- 第1のコイル部及び第2のコイル部を有する不平衡伝送線路と、
前記第1のコイル部及び前記第2のコイル部のそれぞれに対向配置され且つ磁気結合する第3のコイル部及び第4のコイル部を有する平衡伝送線路と、
前記第1のコイル部に接続された不平衡端子と、
前記第2のコイル部にC成分を介して接続された接地端子と、
前記接地端子に接続され且つ前記第2のコイル部の一部に対向する対向電極と、
を備えており、
前記C成分が、前記第2のコイル部の一部及び前記対向電極により構成され、
前記対向電極は、前記第2のコイル部における内周のコイル導体よりも外周のコイル導体に近いコイル導体の一部に対向している、
薄膜バラン。 - 前記対向電極は、前記第2のコイル部における外周のコイル導体の一部に対向している、
請求項1に記載の薄膜バラン。 - 前記対向電極は、前記第2のコイル部を構成する互いに隣り合うコイル導体の間のスペースの一部の延在方向に並行しており且つ前記スペースの両側の対向電極の一部と対向している、
請求項1に記載の薄膜バラン。 - 前記対向電極は、前記第2のコイル部を構成するコイル導体の一部の延在方向に並行しており且つ前記コイル導体の一部と対向している、
請求項1に記載の薄膜バラン。
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