衰减器
阅读：904发布：2020-05-11
专利汇可以提供衰减器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供能够确保良好的 频率 特性并且更加紧凑的 衰减器 。衰减器(1)是在绝缘 基板 (10)上依序叠层包含衰减 电阻 部分(51)以及电阻部分(52、53)的电阻膜图案(50)、输入 电极 (20)、输出电极(30)、以及 接地电极 (40A、40B)的部件。接地电极(40A、40B)夹着输入电极(20)以及输出电极(30)相对配置。衰减电阻部分(51)将输入电极(20)与输出电极(30)加以连接，其平面形状包含曲折部分。电阻部分(52、53)分别将输入电极(20)以及输出电极(30)与一对接地电极(40A、40B)连接。衰减电阻部分(51)具有起因于其平面形状的电感成分，因此能够不导致全体尺寸增大地改善衰减特性的高频特性。，下面是衰减器专利的具体信息内容。
1.一种衰减器，其特征在于，在绝缘基板上具备：
输入电极；
输出电极；
第1和第2接地电极，夹着所述输入电极以及输出电极相对配置；
一第1电阻，将所述输入电极与所述输出电极加以连接并且具有包含曲折部分和曲线部分中的至少一方的平面形状；以及
一对第2电阻，分别将所述输入电极以及输出电极与所述一对接地电极加以连接。
2.根据权利要求1所述的衰减器，其特征在于，
所述第1电阻的平面形状包含多个曲折部分。
3.根据权利要求1所述的衰减器，其特征在于，
所述第1电阻的平面形状包含多个曲线部分。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的衰减器，其特征在于，
所述曲折部分以及曲线部分处于比所述输入电极更靠近所述输出电极的位置。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的衰减器，其特征在于，
所述输入电极与所述第1接地电极之间的电阻值比所述输出电极与所述第2接地电极之间的电阻值大，
所述输入电极处于比所述第1接地电极更靠近所述第2接地电极的位置。
6.一种衰减器，其特征在于，在绝缘基板上具备：
输入电极；
输出电极；
第1和第2接地电极，夹着所述输入电极以及输出电极相对配置；
一第1电阻，将所述输入电极与所述输出电极加以连接并且具有起因于自身的平面形状的电感成分；以及
一对第2电阻，分别将所述输入电极以及输出电极与所述一对接地电极加以连接。
衰减器
技术领域
背景技术
[0002] 向来，在例如高频电路的信号线的终端，为了抑制信号的不需要的反射的目的以及使输入信号衰减后输出的目的，使用具备电阻体的衰减器。对这样的衰减器，要求其具备小型而简单的结构；与信号线的连接容易；有功率负载时散热性能优异，发热造成的特性劣化小(耐受电力的特性优异)；在规定的频带能够得到一定的特性阻抗；在规定的频带反射损失小而且稳定(高频特性优异)等。
[0004] 专利文献1：日本特开平11-55008号公报
[0005] 但是在最近，设置衰减器的空间被缩小，因此更强烈要求衰减器本身小型化。但已有的衰减器难以充分适应该要求。
发明内容
[0006] 本发明是鉴于上述存在问题而作出的，其目的在于，提供结构紧凑并且在规定的频带显示出更加稳定的衰减特性的衰减器。
[0007] 本发明的第1衰减器在其绝缘基板上具备输入电极、输出电极、夹着这些输入电极和输出电极相对配置的第1和第2接地电极、将输入电极与输出电极加以连接并且同时具有包含曲折部分或曲线部分的平面形状的一第1电阻、以及分别将所述输入电极以及输出电极与一对接地电极加以连接的一对第2电阻。
[0008] 本发明的第2衰减器在其绝缘基板上具备输入电极、输出电极、夹着这些输入电极和输出电极相对配置的第1和第2接地电极、将输入电极与输出电极加以连接并且同时具有起因于自身的平面形状的电感成分的一第1电阻、以及分别将输入电极以及输出电极与一对接地电极加以连接的一对第2电阻。
[0009] 本发明的第1和第2衰减器中，将输入电极与输出电极加以连接的第1电阻具有包含曲折部分或曲线部分的平面形状，或者具有起因于自身的平面形状的电感成分，因此、能够不导致总尺寸的增大而使衰减特性的高频特性得到改善。
[0010] 在本发明的第1以及第2衰减器中，也可以是第1电阻的平面形状包含多个曲折部分，或包含多个曲线部分。而且曲折部分或曲线部分处于比输入电极更靠近输出电极的位置上。利用这些结构，能够进一步改善衰减特性对频率的依赖性。
[0011] 在本发明的第1和第2衰减器中，也可以是输入电极与第1接地电极之间的电阻值比输出电极与第2接地电极之间的电阻值大，输入电极处于比第1接地电极更靠近第2接地电极的位置。由于绝缘基板上的空间能够得到有效利用，有利于全体结构的紧凑化。
[0012] 如果采用本发明的衰减器，则在绝缘基板上设置连接输入电极与输出电极的第1电阻，该第1电阻的平面形状形成为包含曲折部分或曲线部分的形状，或将第1电阻形成为具有起因于其平面形状的电感成分的元件，因此能够谋求全体结构小型化，而且在规定的频带能够发挥稳定的衰减特性。附图说明
[0013] 图1是表示本发明一实施形态的衰减器的全体结构的立体图。
[0014] 图2是图1所示的衰减器的分解立体图。
[0015] 图3是图1所示的衰减器的平面图。
[0016] 图4是图1所示的衰减器的电路图。
[0017] 图5是表示作为第1变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0018] 图6是表示作为第2变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0019] 图7是表示作为第3变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0020] 图8是表示作为第4变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0021] 图9是表示作为第5变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0022] 图10是表示作为第6变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0023] 图11是表示作为第7变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0024] 图12是表示作为第8变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0025] 图13是表示作为第9变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0026] 图14是表示作为第10变形例的衰减器的全体结构的平面图。
[0027] 图15是表示作为比较例的衰减器的全体结构的平面图。
[0028] 图16是表示实施例1的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0029] 图17是表示实施例2的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0030] 图18是表示实施例3的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0031] 图19是表示实施例4的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0032] 图20是表示实施例5的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0033] 图21是表示实施例6的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0034] 图22是表示实施例7的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0035] 图23是表示实施例8的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0036] 图24是表示实施例9的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0037] 图25是表示实施例10的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0038] 图26是表示实施例11的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0039] 图27是表示比较例的衰减量对频率的依赖性的特性图。
[0040] 符号说明
[0041] 1衰减器
[0042] 10绝缘基板
[0043] 20输入电极
[0044] 30输出电极
[0045] 40(40A、40B)接地电极
[0046] 50电阻膜图案
[0047] 51衰减电阻部分
[0048] 52、53电阻部分
[0049] 60接地部
具体实施方式
[0050] 下面参照附图对实施本发明用的实施形态(下面称为实施形态)进行详细说明。
[0051] 图1是表示作为本发明一实施形态的衰减器1的全体结构的立体图。图2是分解表示该衰减器的图。进一步图3是从图1所示的箭头III的方向观察的衰减器1的平面图。图4是衰减器1的电路结构图。
[0052] 衰减器1是使包含于规定的频带的输入信号衰减到合适的信号电平的电子器件。在进行例如高频无线通信的中继基站中，该衰减器1用于与进行信号的收发信的天线连接、使天线反射的信号衰减到合适的信号电平。
[0053] 如图1～图4所示，衰减器1是在XY平面延伸的平板状绝缘基板10上具备输入电极20、输出电极30、一对接地电极40A、40B、将输入电极20与输出电极30加以连接的一衰减电阻部分51(第1电阻)、以及分别将输入电极20及输出电极30与一对接地电极40B、40A连接的一对电阻部分53、52(第2电阻)的部件。
[0054] 绝缘基板10由例如氮化铝(AlN)或氧化铝(AlOx)、氧化铍(BeO)或Altic(即Al2O3·TiC)等的绝缘材料构成。基体10的构成材料最好是热传导性能良好，加工性能优异的材料。
[0055] 输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B都由具有大致矩形的平面形状的导体构成。一对接地电极40A、40B都在X轴方向上延伸，夹着输入电极20和输出电极30相对配置。这些输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B，例如除了铜(Cu)外，还可以利用铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、钽(Ta)、钌(Ru)、铹(Rh)等的高导电性材料构成。输入电极20、输出电极30以及接地电极40A、40B全部用相同的材料构成为宜。
[0056] 输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B在绝缘基板10上隔着包含衰减电阻部分51和电阻部分52、53的电阻膜图案50(图2)而设置而且输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B相互设置于同一层为宜。这里所说的“设置于同一层”意味着输入电极20的以绝缘基板10表面(XY平面)为基准的高度位置(Z轴方向的位置)与输出电极30及接地电极40A、40B的高度位置部分一致或全部一致。也就是说，沿着XY平面投影时，输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B各自的射影相互之间有部分重叠或全部重叠的关系。在这种情况下，输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B的各厚度完全相等，而且最好是各自的Z方向的上端以及下端的位置相互一致。因为Z轴方向上的总尺寸会变得更小。但是这些厚度或上端以及下端的位置也可以互不相同。
[0057] 又，最好是在输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B上，预先形成由镍(Ni)和锡(Sn)中的至少其一等构成的镀膜。用钎焊方法将引向外部的引线连接于输入电极20时，可作为防止钎焊料的扩散的阻挡层起作用，同时也是为了确保钎焊料有良好的涂敷性能。而且接地电极40A、40B利用与他们的端面接触并且同时卷绕着绝缘基板10的侧面和背面设置的接地部60相互导通。接地部60具有利用例如溅射等方法形成的下底层(未图示)和在该下底层上利用形成镀层的方法形成的镍或锡等构成的镀层。
[0058] 电阻膜图案50，例如衰减电阻部分51、电阻部分52、53、与输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B在叠层方向上分别重叠的重复部分54～57全部用相同的材料构成，而且设置于同一层上并形成一体。在这里，重复部分54的上表面与输入电极20的下表面接触，重复部分55的上表面与输出电极30的下表面接触，重复部分56、57的上表面与接地电极40A、40B的下表面接触。而且，作为电阻膜图案50的构成材料，适合使用例如氮化钽(TaN)、或镍铬合金(NiCr)类合金等。如果采用这些材料，则即使是平面面积小，发热量也高，能够高效率地使输入信号衰减，因此对全体结构的紧凑化是有利的。
[0059] 衰减电阻部分51其平面形状包含一曲折部分70(图3)，具有使来自输入电极20的输入信号衰减到规定的振幅的功能。也就是说，衰减电阻部分51是决定来自输入电极20的输入信号从输出电极30输出时衰减到多大程度的信号电平的重要因素。衰减电阻部分51中的曲折部分70位于比输入电极20更靠近输出电极30的位置上为宜。衰减电阻部分
51具有与包含曲折部分70的自身的平面形状相应的电感成分。
51具有与包含曲折部分70的自身的平面形状相应的电感成分。
[0060] 输入电极20与接地电极40B之间的电阻值(电阻部分53的Y轴方向的电阻值)比输出电极30与接地电极40A之间的电阻值(电阻部分52的Y轴方向的电阻值)大，输入电极20位于比接地电极40B更靠近接地电极40A的位置为宜。电阻部分52、53是决定衰减器1的电路常数的电阻体。
[0061] 在衰减器1设置绝缘性保护膜(未图示)以覆盖输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B以外的部分、即衰减电阻部分51、电阻部分52、53、以及露出的绝缘基板10。作为该保护膜的构成材料，最好是环氧树脂、聚酰亚胺树脂、或玻璃。而且也可以用氧化铝形成保护膜。还有，在图1中，也可以设置保护膜将输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B各自的一部分也加以覆盖。
[0062] 接着对衰减器1的制造方法进行说明。
[0063] 首先准备绝缘基板10，然后在基板10的整个表面上，分别用上述材料依序叠层作为电阻膜图案50的电阻膜，然后叠层作为输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B的电极膜。这些电阻膜和电极膜可以利用溅射等气相法形成。接着利用光刻法形成电极膜的图案，在规定的位置上形成规定形状的输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B。接着，还是利用光刻法形成电极膜的图案，在规定的位置上形成规定形状的衰减电阻部分51、电阻部分52、53、以及重复部分54～57构成的电阻膜图案50。最后，有选择地形成保护膜以覆盖衰减电阻部分51以及电阻部分52、53等，同时进行将绝缘基板10以规定的形状切出、形成接地部60的工作等，完成衰减器1的制作。对于接地部60，利用溅射法等方法，形成下底层(未图示)以覆盖与绝缘基板10的短边侧对应的接地电极40A、40B的端面、电阻膜图案50(中的重复部分56、57)的两端面、以及绝缘基板10的两侧面和下表面，之后，形成镀层以覆盖该下底层。
[0064] 这样，在本实施形态中，连接输入电极20与输出电极30的衰减电阻部分51，具有包含曲折部分70的平面形状，具有起因于该平面形状的电感成分，因此能够不招致全体尺寸的增大就改善衰减特性的高频特性。也就是说，能够谋求全体结构的小型化而且能够在规定的频带谋求衰减特性的稳定化。特别是，如果将该曲折部分70配置于比输入电极20更靠近输出电极30的位置，则能够进一步改善衰减特性对频率的依赖性。
[0065] 在本实施形态中，输入电极20与接地电极40B之间的电阻值比输出电极30与接地电极40A之间的电阻值大，将输入电极20配置于比接地电极40B更靠近接地电极40A的位置。这样一来，能够有效地利用绝缘基板10上的空间，能够谋求全体结构的进一步紧凑化。
[0066] 进一步，在本实施形态中，电阻膜图案50全部用相同的材料构成，并且由设置于同一层上并形成一体的衰减电阻部分51、电阻部分52、53、以及重复部分54～57构成，使输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B与电阻膜图案50的上表面接触着而进行叠层。这样一来，输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B与重复部分54～57的接触不需要繁杂的制造工艺就能够比较容易而且可靠地实现。
[0067] 变形例
[0068] 下面参照图5～14对本实施形态的第1～第10变形例进行说明。上述实施形态的衰减器1其衰减电阻部分51的平面形状具有一个曲折部分70。与此相对，作为图5所示的第1变形例的衰减器1A，具备合计包含3个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51A。作为图6所示的第2变形例的衰减器1B，具备合计包含5个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51B。作为图7所示的第3变形例的衰减器1C，具备合计包含7个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51C。作为图8所示的第4变形例的衰减器1D，具备合计包含X轴方向上排列的7个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51D。作为图9所示的第5变形例的衰减器1E，具备合计包含X轴方向上排列的5个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51E。
作为图10所示的第6变形例的衰减器1F，具备包含一弯曲部分的平面形状的衰减电阻部分51F。作为图11所示的第7变形例的衰减器1G，具备包含一弯曲部分和一曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51G。作为图12所示的第8变形例的衰减器1H，具备包含两个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51H。作为图13所示的第9变形例的衰减器1J，具备包含相对于X轴和Y轴倾斜延伸的两个直线部分形成的一曲折部分的平面形状的衰减电阻部分
51J。作为图14所示的第10变形例的衰减器1K，具备包含多个弯曲部的蛇形的平面形状的衰减电阻部分51K。在这些第1～第10变形例中，与衰减器电阻部分的平面形状为直线状的情况相比，能够兼顾全体结构的小型化、以及规定频带的衰减特性的稳定化。
作为图10所示的第6变形例的衰减器1F，具备包含一弯曲部分的平面形状的衰减电阻部分51F。作为图11所示的第7变形例的衰减器1G，具备包含一弯曲部分和一曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51G。作为图12所示的第8变形例的衰减器1H，具备包含两个曲折部分的平面形状的衰减电阻部分51H。作为图13所示的第9变形例的衰减器1J，具备包含相对于X轴和Y轴倾斜延伸的两个直线部分形成的一曲折部分的平面形状的衰减电阻部分
51J。作为图14所示的第10变形例的衰减器1K，具备包含多个弯曲部的蛇形的平面形状的衰减电阻部分51K。在这些第1～第10变形例中，与衰减器电阻部分的平面形状为直线状的情况相比，能够兼顾全体结构的小型化、以及规定频带的衰减特性的稳定化。
[0069] 实施例
[0070] 下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
[0071] 实施例(1～11)
[0072] 按照上述实施形态说明的制造方法，制造图3、5～14的衰减器1、1A～1K。电阻膜图案50用溅射法，采用镍铬合金(NiCr)类合金形成。作为输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B，在电阻膜图案50上利用溅射法形成铜(Cu)层。还有，在输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B上再利用形成镀层的方法形成镍层和锡层的双层结构。各构成要素的尺寸(μm)如下所述(参照图3)。
[0073] 绝缘基板10：x＝3000；y＝7700
[0074] 输入电极20：x＝1000；y＝1100
[0075] 输出电极30：x＝1600；y＝1800
[0076] 接地电极40：x＝3000；y＝200
[0077] 衰减电阻部分51(在Y轴方向延伸的部分)：x＝150；y＝1900(实施例1)[0078] 衰减电阻部分51(在X轴方向延伸的部分)：x＝350；y＝150(实施例1)[0079] 电阻部分52：x＝1400；y＝1550
[0080] 电阻部分53：x＝2750；y＝2800
[0081] 比较例
[0082] 进一步，与上述实施例1～11一样，制作图15所示的平面形状的衰减器101A。但是在衰减器101A中，衰减电阻部分151A的平面形状为直线状。
[0083] 对上述各实施例和比较例，调查其衰减量对频率依赖性。结果示于图16～图27。在图16～图27中，纵轴表示作为输入输出信号量之比的衰减量(单位：分贝、即dB)，横轴表示输入信号的频率(单位：GHz)。在实施例1～11中，在0.1～3GHz的频带，显示出作为设计基准值的大约-30dB附近的稳定的衰减量。相比之下，在比较例中，在3GHz以下的频带，衰减量发生大幅度变化，该变化大大超过实用上允许的范围(设计基准值±0.5dB)。
而且可以确认在衰减电阻部分的平面形状包含许多个曲折部分和曲线部分的情况下有显示出更稳定的衰减量的倾向。特别是衰减电阻部分的平面形状的一部分或全部形成蛇形部分的情况下，显示出更加优异的衰减特性。
而且可以确认在衰减电阻部分的平面形状包含许多个曲折部分和曲线部分的情况下有显示出更稳定的衰减量的倾向。特别是衰减电阻部分的平面形状的一部分或全部形成蛇形部分的情况下，显示出更加优异的衰减特性。
[0084] 以上举出实施形态、变形例、以及实施例对本发明进行了说明，但是本发明不限于这些实施形态等，而可以有各种变形。例如在图1～图3所示的衰减器1中，从绝缘基板10侧起依序叠层电阻膜图案50、输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B，但是叠层顺序也可以相反。例如使用镍铬类合金材料形成电阻膜图案50的情况下，容易在电阻膜图案50上迅速形成牢固的氧化膜，在其上形成输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B是困难的。因此，在该情况下最好是采用在绝缘基板10上依序叠层输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B与电阻膜图案50的结构。
[0085] 又，输入电极20、输出电极30、以及接地电极40A、40B、电阻膜图案50的平面形状不限于图示的形状。也就是说，本说明书中的附图不过是例示，不是对本发明的范围的限定。附图也未必以一定的缩小比例尺(比例)描画出，而且也未必与实际装置的尺寸一致。
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