JPH0537278A - 高周波モジユールにおける内蔵共振器の調整方法 - Google Patents

高周波モジユールにおける内蔵共振器の調整方法

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JPH0537278A
JPH0537278A JP21029191A JP21029191A JPH0537278A JP H0537278 A JPH0537278 A JP H0537278A JP 21029191 A JP21029191 A JP 21029191A JP 21029191 A JP21029191 A JP 21029191A JP H0537278 A JPH0537278 A JP H0537278A
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Katsuhiko Hayashi
克彦 林
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  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高周波モジュールにおける内蔵共
振器の調整方法に関し、多層基板に内蔵した積層型LC
共振器の調整ができるようにすることを目的とする。 【構成】 積層型のLC共振器を構成する、いずれか一
方のGNDパターン33−1を、該LC共振器を内蔵し
た多層基板31の表面層に形成しておき、このGNDパ
ターン33−1の一部をトリミングして、該共振器のイ
ンピーダンスを変化させることにより、周波数調整を行
う。また、表面層に、共振器の各コイルパターンと接続
した複数のパッドP1 〜P3 を形成しておき、このパッ
ドを選択して周波数調整を行うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波発振器、高周波
フィルタ等、共振器を使用した高周波回路を多層基板に
実装した高周波モジュールに用いられ、特に、多層基板
に内蔵した積層型のLC共振器を、外部から調整できる
ようにした高周波モジュールにおける内蔵共振器の調整
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来の高周波発振器モジュール
の構成図であり、図7Aは斜視図(一部は断面図)、図
7Bは分解斜視図である。図中、10Aは多層基板の第
1層、10Bは第2層、10Cは第3層、10Dは第4
層、10Eは第5層、11は回路パターン、12はGN
D層、13は線路(ストリップライン)、14は誘電
体、15は導通部を示す。
【0003】従来、共振器を使用した高周波モジュール
として、例えば図7に示したような高周波発振器モジュ
ールが知られていた。このモジュールは、トリプレート
形ストリップラインを共振器として用い、該共振器を多
層基板に内蔵させたモジュールである。
【0004】図示のように、多層基板の第3層10C上
に、線路(ストリップライン)13を形成し、第3層の
裏側(線路と反対側の面)にGND層12を形成する。
また、第2層10B上にもGND層12を形成すること
により、前記線路13を、誘電体層14を介して、両側
からGND層12で挟んだ構造としている。
【0005】この場合、線路(ストリップライン)13
は、λ/4型の共振器となっており、その両側にGND
層を配置してトリプレート型の共振器としたものであ
る。ところで、図7に示したような高周波発振器モジュ
ールは、ストリップラインを利用したλ/4型の共振器
を用いているので、800〜900MHz帯またはそれ
以上の1GHz 帯では、比較的設定が容易である。
【0006】なぜなら、前記周波数帯の波長λは30cm
程度であり、共振器の長さはλg /4≒ 2.5cmとなる。
ただし、λgは、誘電体14の比誘電率をεr とした場
合、λg =λ/√εr である。
【0007】従って、上記の周波数帯では小型モジュー
ル内に十分納めることができた。しかし、前記周波帯よ
り低い周波数帯では、多層基板に共振器を内蔵すること
は困難となる。
【0008】例えば、300MHz 帯においては、λg
/4の値が約7cmと大きくなり、共振器を内蔵できなく
なる。一般に、500MHz 以下の周波帯では、ストリ
ップラインによる共振器を、多層基板に内蔵するのは困
難である。
【0009】そこで、500MHz 以下の周波数帯で
は、LC共振器を用いることになる。このLC共振器と
して、L素子(コイル)を使った集中定数的な扱いの共
振器がある。
【0010】この共振器は多層基板に内蔵したコイル
と、該コイルの巻線間、及び巻線とGNDパターンとの
間に生じる容量等で、等価的なLC共振器を構成するも
のである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) 500MHz 以下の周波数帯では、ストリップライ
ンによるλ/4型共振器は大型となるため、共振器内蔵
の高周波モジュールを構成することは困難であった。
【0012】そこでL素子を使った集中定数的扱いの共
振器(等価的なLC共振器)を用いることが考えられ
る。しかし、このような共振器を多層基板に内蔵した場
合、L素子のインダクタンスの調整はできなかった。
【0013】(2) 高周波モジュールの量産時には、製品
のバラツキが存在する。この場合、特に発振器では、発
振周波数のバラツキは許されないため、一個一個調整が
必要である。しかし、発振器を構成する共振器を、多層
基板に内蔵してしまうと、調整することはできなかっ
た。本発明は、このような従来の課題を解決し、多層基
板に内蔵した積層型LC共振器の調整ができるようにす
ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
あり、(A)は第1発明の原理図、(B)は第2発明の
原理図である。図中、31は多層基板、33−1はGN
D電極、P1 〜P3 はパッド、34はトリミング部分を
示す。
【0015】本発明は上記の課題を解決するため、次の
ように構成した。 (1) 誘電体層を介し、コイルパターンの両側をGNDパ
ターンで挟んだ構造の積層型LC共振器を、多層基板3
1に内蔵した高周波モジュールにおける内蔵共振器の調
整方法であって、前記GNDパターンの内、いずれか一
方のGNDパターンを、多層基板31の表面層上に形成
しておき、該GNDパターンを、34の部分でトリミン
グして、該共振器のインピーダンスを変化させることに
より、周波数を調整するようにした。
【0016】(2) 誘電体層を介し、コイルパターンの両
側をGNDパターンで挟んだ構造の積層型LC共振器
を、多層基板31に内蔵した高周波モジュールにおける
内蔵共振器の調整方法であって、前記多層基板31の表
面層上に、複数のパッドP1 、P2 、P3 を設けると共
に、各パッドを、LC共振器を構成する各コイルパター
ンと接続しておき、前記パッドP1 〜P3 を選択するこ
とにより、共振器のインピーダンスを変化させて周波数
の調整を行うようにした。
【0017】(3) 誘電体層を介し、コイルパターンの両
側をGNDパターンで挟んだ構造の積層型LC共振器
を、多層基板31に内蔵した高周波モジュールにおける
内蔵共振器の調整方法であって、前記GNDパターンの
内、いずれか一方のGNDパターンを、多層基板31の
表面層に形成しておくと共に、前記表面層上に、複数の
パッドP1 、P2 、P3 を設け、前記パッドをLC共振
器を構成する各コイルパターンと接続しておき、前記表
面層上のGNDパターンのトリミングと、パッドP1
3の選択により、共振器のインピーダンスを変化させ
て、周波数の調整を行うようにした。
【0018】
【作用】上記構成にもとづく本発明の作用を、図1を参
照しながら説明する。図1Aにおいては、積層型のLC
共振器を多層基板31に内蔵する際、多層基板31の表
面層上に、前記LC共振器を構成する一方のGNDパタ
ーン33−1を形成しておく。
【0019】そして、実装基板を作製後、部品の実装を
行うことにより、高周波モジュールとする。その後、多
層基板31の表面層上に形成したGNDパターン33−
1の一部をトリミングして共振器のインピーダンスを変
化させることにより、共振周波数の調整を行う。
【0020】また、図1Bにおいては、多層基板31の
表面層上に、上記のGNDパターン33−1を形成する
と共に、複数のパッドP1 〜P3を形成しておく。この
パッドP1 〜P3 は、LC共振器の各コイルパターンと
接続しておく。
【0021】そして、LC共振器の調整時には、GND
パターン33−1のトリミングを行うことにより周波数
調整ができるが、この外に、パッドを選択することによ
り、使用する回路の特性に合わせて、共振周波数の調整
をすることができる。
【0022】このようにすれば、積層型のLC共振器を
多層基板に内蔵した後でも、LC共振器の周波数調整を
行うことができる。その結果、比較的周波数の低い帯域
でも、共振器を内蔵した小型の高周波モジュールが作製
できる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。(第1実施例の説明)図2〜図4は、本発明の第
1実施例を示した図であり、図2は、高周波モジュール
の分解斜視図、図3は、高周波モジュールの断面図及び
平面図、図4は、高周波モジュールの作り込み工程説明
図である。
【0024】図中、図1と同符号は同一のものを示す。
また、32は部品(ディスクリート部品)、33−2は
GND電極、35−1〜35−5は多層基板の第1層〜
第5層、36は配線層、37−1〜37−3はコイルパ
ターン、38はブラインドスルーホールを示す。
【0025】第1実施例の高周波モジュールは、高周波
発振器、あるいは高周波フィルタを構成する共振器を、
多層基板に内蔵したものである。この場合、前記共振器
として、積層型構造の共振器を用い、外部からインピー
ダンス調整ができるようにしたものである。
【0026】図2、図3に示したように、多層基板の第
1層35−1上には、GND(接地)パターン35−
1、配線パターン36を形成すると共に、実装部品32
を搭載する。
【0027】また、多層基板の第2層35−2、第3層
35−3、第4層35−4上には、それぞれヘリカルコ
イルを構成するコイルパターン37−1、37−2、3
7−3を形成する。
【0028】更に、多層基板の第5層35−5上には、
GNDパターン33−2を形成する。なお、前記GND
パターン33−1、33−2、配線パターン36、コイ
ルパターン37−1、37−2、37−3は、全て厚膜
導体パターン(印刷)として形成する。
【0029】そして、図2に点線で示したように、GN
Dパターン33−1、33−2間、コイルパターン37
−1、37−2、37−3間、コイルパターン37−3
とGNDパターン33−2間、コイルパターン37−1
と配線パターン36間を、それぞれブラインドスルーホ
ール(内部が導体で満たされたスルーホール)38によ
り接続する。
【0030】このようにすれば、コイルパターン37−
1〜37−3でヘリカルコイルを形成し、このヘリカル
コイルを、2つのGNDパターン33−1、33−2で
コイルをサンドイッチ状に挟んだ構造となる。
【0031】前記構造においては、各コイルパターン3
7−1〜37−3間、及び、各コイルパターンと、GN
Dパターン33−1、33−2間等には、誘電体層(多
層基板の各層)が介在しているため、容量(静電容量)
が存在する。
【0032】従って、等価的にコイルとコンデンサから
成るLC共振器を構成する。即ち、積層型のLC共振器
を多層基板に内蔵した構造となる。ところで、一方のG
NDパターン33−1は、多層基板の第1層35−1上
に形成してあり、この層は外側の層であるから、前記G
NDパターン33−1は、多層基板の表面に露出してい
る。
【0033】そこで、図3Bに示したように、内蔵した
共振器のインピーダンス調整をする場合には、表面に露
出している前記GNDパターン33−1の一部を削るこ
とによりトリミングを行う(トリミング部分34参
照)。
【0034】次に、図4を参照しながら、上記高周波モ
ジュールの作り込み工程を説明する。先ず、図2、図3
に示したような多層基板の各層に、それぞれ厚膜導体パ
ターンを形成しながら積層処理を行い、実装基板を作製
する。
【0035】その後、多層基板の表面に、部品(ディス
クリート部品)を実装する。これらの工程により、一応
高周波モジュールが出来上がる。しかし、この状態で
は、特性のバラツキがあるので、調整する必要がある。
そこで、図3Bに示したように、GNDパターン33−
1の一部を削ることにより、LC共振器のインピーダン
スを変えて、共振周波数を調整する。
【0036】(第2実施例の説明)図5、図6は第2実
施例を示した図であり、図5は高周波モジュールの分解
斜視図、図6は高周波モジュールの断面図及び平面図で
ある。図中、図1、図2、図3と同符号は、同一のもの
を示す。また、39−1、39−2、39−3はコイル
の引出し端子を示す。
【0037】第2実施例の高周波モジュールは、第1実
施例と同様に、積層型構造の共振器を用い、該共振器を
多層基板に内蔵したものである。図示のように、多層基
板の第1層35−1上には、GNDパターン33−1、
配線パターン36、パッドP1 〜P3 を形成すると共
に、部品(ディスクリート部品)32を搭載する。な
お、前記パッドP1 〜P3 は、厚膜導体パターンで形成
する。
【0038】また、多層基板の第2層35−2、第3層
35−3、第4層35−4上には、それぞれヘリカルコ
イルを構成するコイルパターン37−1、37−2、3
7−3を形成する。そして、各コイルパターン37−1
〜37−3には、それぞれコイルの引出し端子39−
1、39−2、39−3を厚膜導体パターンとして形成
する。
【0039】更に、第5層35−5上には、GNDパタ
ーン33−2を形成する。これらの各パターン間は、第
1実施例と同様にブラインドスルーホール38によって
接続することにより、ヘリカルコイルを2つのGNDパ
ターンでサンドイッチ状に挟んだ積層型の共振器とな
る。
【0040】なお、この実施例では、更に、コイルの引
出し端子39−1とパッドP3 との間、コイルの引出し
端子39−2とバッドP2 との間、コイルの引出し端子
39−3とパッドP1 との間を、それぞれブラインドス
ルーホールによって接続する。
【0041】このようにして、積層型の共振器を、多層
基板に内蔵し、部品32を第1層35−1上に搭載す
る。その後、共振器の共振周波数を調整する場合には、
GNDパターン33−1の一部を削ることによりトリミ
ングを行い、インピーダンス調整をする。また、この実
施例では、使用する回路の特性に合わせてパッドP1
3 を選択して使用すれば、共振器の周波数調整を任意
に行うことができる。
【0042】この場合、パッドP1 〜P3 の内いずれか
1つを選択し、選択したパッドと、任意の配線パターン
36との間を、ジャンパー線(ジャンパーチップ等)で
接続すればよい。即ち、このパッドの選択により、ヘリ
カルコイルの入力端子を変えて、インピーダンス調整を
行う。なお、上記の実施例において、コイルの巻数及び
コイル径は、使用する周波数と、必要とするインピーダ
ンスにより決定すればよい。
【0043】(他の実施例)以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) 使用するコイルは、ヘリカルコイルに限らず、他の
コイルでもよい。例えば、Qの設定に余裕があれば、ス
パイラル型コイル、あるいは蛇行型コイルも使用可能で
ある。
【0044】(2) 上記実施例の共振器は、厚膜導体パタ
ーンとしては、コイルパターンのみを形成した例である
が、コイルパターンと、コンデンサ電極パターンを厚膜
導体パターンで形成したLC共振器にも適用可能であ
る。 (3) 高周波モジュールは、高周波発振器、高周波フィル
ター等、共振器を用いた各種の高周波回路に適用可能で
ある。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 高周波モジュールの量産時に、特性のバラツキが生
じても、モジュール個々に調整が可能になる。
【0046】(2) 比較的周波数が低い200〜500M
Hz 帯でも、共振器を内蔵した小型の高周波モジュール
(発振器、フィルター等)が作製可能となる。 (3) 各コイルパターンに接続されたパッドを選択するこ
とにより、使用する回路の特性に合わせた周波数の調整
が任意にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の第1実施例における高周波モジュール
の分解斜視図である。
【図3】第1実施例における高周波モジュールの断面図
である。
【図4】第1実施例における高周波モジュールの作り込
み工程説明図である。
【図5】第2実施例における高周波モジュールの分解斜
視図である。
【図6】第2実施例における高周波モジュールの断面及
び平面図である。
【図7】従来の高周波発振器モジュールの構成図であ
る。
【符号の説明】
31 多層基板 P1 〜P3 パッド 32 部品(ディスクリート部品) 33−1、33−2 GNDパターン 34 トリミング部 35−1〜35−5 多層基板の各層 36 配線層 37−1〜37−3 コイルパターン 38 ブラインドスルーホール 39−1〜39−3 コイルの引出し端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体層を介し、コイルパターン(37
    −1〜37−3)の両側をGNDパターン(33−1、
    33−2)で挟んだ構造の積層型LC共振器を、 多層基板(31)に内蔵した高周波モジュールにおける
    内蔵共振器の調整方法であって、 前記GNDパターンの内、いずれか一方のGNDパター
    ン(33−1)を、多層基板(31)の表面層(35−
    1)上に形成しておき、 該GNDパターン(33−1)をトリミング(34)し
    て、該共振器のインピーダンスを変化させることによ
    り、 周波数の調整を行うことを特徴とした高周波モジュール
    における内蔵共振器の調整方法。
  2. 【請求項2】 誘電体層を介し、コイルパターン(37
    −1〜37−3)の両側をGNDパターン(33−1、
    33−2)で挟んだ構造の積層型LC共振器を、 多層基板(31)に内蔵した高周波モジュールにおける
    内蔵共振器の調整方法であって、 前記多層基板(31)の表面層(35−1)上に、複数
    のパッド(P1 〜P3 )を設けると共に、 前記各パッドを、LC共振器を構成する各コイルパター
    ン(37−1〜37−3)と接続しておき、 前記パッド(P1 〜P3 )を選択することにより、 共振器のインピーダンスを変化させて、周波数の調整を
    行うことを特徴とした高周波モジュールにおける内蔵共
    振器の調整方法。
  3. 【請求項3】 誘電体層を介し、コイルパターンの両側
    を、GNDパターン(33−1、33−2)で挟んだ構
    造の積層型LC共振器を、 多層基板(31)に内蔵した高周波モジュールにおける
    内蔵共振器の調整方法であって、 前記GNDパターンの内、いずれか一方のGNDパター
    ン(33−1)を、多層基板(31)の表面層(35−
    1)上に形成しておくと共に、 前記表面層(35−1)上に、複数のパッド(P1 〜P
    3 )を設け、 前記各パッドを、LC共振器を構成する各コイルパター
    ン(37−1〜37−3)と接続しておき、 前記表面層(35−1)上のGNDパターン(33−
    1)のトリミング(34)と、パッド(P1 〜P3 )の
    選択により、 共振器のインピーダンスを変化させて、周波数の調整を
    行うことを特徴とした高周波モジュールにおける内蔵共
    振器の調整方法。
JP21029191A 1991-07-26 1991-07-26 高周波モジユールにおける内蔵共振器の調整方法 Withdrawn JPH0537278A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006157031A (ja) * 2006-01-10 2006-06-15 Ngk Spark Plug Co Ltd コンデンサ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006157031A (ja) * 2006-01-10 2006-06-15 Ngk Spark Plug Co Ltd コンデンサ

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