JP2001127506A

JP2001127506A - 高周波回路基板

Info

Publication number: JP2001127506A
Application number: JP30869399A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kita; 弘幸北
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】トリミング導体膜の専有面積の小さくすること
ができ、しかも、Ｃ／Ｎ特性の劣化を防止することがで
きる高周波回路基板を提供することにある。【解決手段】本発明は、複数の誘電体層を積層して成る
積層誘電体基板１の内部に、ストリップライン２を形成
し、基板１の表面に該ストリップライン２の一端部と接
続するトリミング導体膜５を形成するとともに、該トリ
ミング導体膜５の一部に、該ストリップライン２の特性
を調整するためのトリミング溝８を形成して成る高周波
回路基板である。そして、前記トリミング導体膜５は、
その中央部分で積層誘電体基板１の厚み方向を貫くビア
ホール導体６を介してストリップライン２の一端と接続
するとともに、前記トリミング溝８は、トリミング導体
膜５の中央部を中心としてスパイラル状に形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストリップライン
を有する電圧制御型発振回路、方向性結合器、高周波ス
イッチなどが形成された高周波回路基板に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話などの通信機器において、発振
器、方向性結合器、スイッチなどの高周波回路基板に
は、ストリップラインからなるＬＣ並列共振回路が多用
されている。ストリップラインは、所定誘電率を示す誘
電体セラミック層を積層して成る積層誘電体基板の内部
に内装され、さらに、該ストリップラインを誘電体層を
介して対向するグランド導体膜を配置していた。

【０００３】このようなストリップラインは、高周波特
性の良好な導電性ペーストを用いて形成される。例え
ば、誘電体セラミック層となるセラミックグリーンート
上に、上述の導電性ペーストを用いて所定形状に印刷形
成し、複数のセラミックシートを積層一体化して後、グ
リーンシートとともに一体的に焼結して形成していた。

【０００４】しかし、ストリップラインは導電性ペース
トの印刷形成により形成するため、印刷形成時のにじ
み、印刷ずれ、グリーンシートの積層ずれなどによっ
て、焼成されたストリップラインを、設計どおりの特性
で得ることが困難であった。

【０００５】このため、従来では積層誘電体基板の表面
に、予めストリップラインの一端と接続するトリミング
導体膜を形成しておき、積層誘電体基板に回路実装部品
を搭載し、このトリミング導体膜の一部をレーザーなど
によりトリミング処理して、ストリップラインの特性を
修正して、回路動作のばらつきを防止していた。

【０００６】具体的には、トリミング導体膜の外周端部
を、ストリップラインの一端と接続するように形成し、
この外周部の接続部を、起点または終点として、図５の
矢印で示すように複数のトリミング溝５５〜５８を形成
し、例えばインダクタンス成分の増加を図っていた。
尚、図において、５１は積層誘電体基板であり、５２は
トリミング導体膜であり、５３は基板の内部に内装され
たストリップラインの一端と接続する接続部であり、５
４は、トリミング導体膜を介して実質的にストリップラ
インの一端となる端部電極であり、５５〜５８はトリミ
ング溝である。

【０００７】即ち、トリミング溝５５、５７は、トリミ
ング導体膜５２の一方の長辺側から他方の長辺側に向け
て、トリミング溝５６、５８は、トリミング導体膜５２
の他方の長辺側から一方の長に向けて、レーザー照射に
よって形成していた。これより、接続部５３から端部電
極５４までの電気長が実質的に増加してインダクタンス
成分が増加することになる。即ち、従来においては、始
点が互いに異なる複数のトリミング溝５５〜５８からな
るミアンダ形状のトリミング処理を施していた（特開平
４−３２９７０５号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の構造に
おいては、高周波回路基板が小型化するに伴い、トリミ
ング導体膜の専有面積を小さくしなくてはならない。こ
れによって、周波数調整できる調整幅も狭くなる。

【０００９】また、ミアンダ形状のトリミング処理によ
って形成されるトリミング導体膜５２中の電流経路は、
その端部でヘアピン状に屈曲する部位が複数存在してし
まう。これによって、Ｃ／Ｎ（キャリア−ノイズ）特性
が劣化してしまうという問題があった。

【００１０】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、トリミングの専有面積の小
さくすることができ、しかも、Ｃ／Ｎ特性の劣化を防止
することができる高周波回路基板を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の誘電体
層を積層して成る積層誘電体基板の内部に、ストリップ
ラインを形成し、基板の表面に該ストリップラインの一
端部と接続するトリミング導体膜を形成するとともに、
該トリミング導体膜の一部に、該ストリップラインの特
性を調整するためのトリミング溝を形成して成る高周波
回路基板である。そして、前記トリミング導体膜は、そ
の中央部分で積層誘電体基板の厚み方向を貫くビアホー
ル導体を介してストリップラインの一端と接続するとと
もに、前記トリミング溝は、トリミング導体膜の中央部
を中心としてスパイラル状に形成した高周波回路基板で
ある。

【００１２】

【作用】本発明によれば、ストリップラインとトリミン
グ導体膜との接続部位が、トリミング導体膜の中央部分
である。そして、トリミング溝がスパイラル状で一連に
形成されている。これより、ストリップラインと接続す
るトリミング導体膜の電流経路が同心状に形成できる。
これは、従来のようにミアンダ形状のトリミング処理に
より形成される電流経路を増大させることができ、トリ
ミング可能な面積が増大できる。これは換言すれば、所
定周波数の調整幅に対して、トリミング導体膜の面積を
小さくすることができる。

【００１３】これに伴い、高周波回路基板を小型化する
ことができ、高密度実装可能な高周波回路基板となる。

【００１４】また、トリミング導体膜にスパイラル状の
トリミング溝が形成され、その電流経路もスパイラル状
となり、その曲がり部分を約９０°とできる。このた
め、従来に比較して、Ｃ／Ｎ特性の劣化を有効に抑える
ことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の高周波回路基板を
図面に基づいて詳説する。

【００１６】図１は、本発明の高周波回路基板を用いる
高周波回路の回路図である。高周波回路は、例えば、電
圧制御型発振回路などが例示できる。例えば、電圧制御
回路は、共振回路部Ａ、負性抵抗回路部Ｂ及び増幅回路
部Ｃとから構成されている。

【００１７】例えば、共振回路部Ａは、積層誘電体基板
１にストリップラインＳＬを形成した共振回路、即ち、
ストリップラインＳＬと並列に接続されたコンデンサＣ
及びバリキャップダイオードＣＶから主に校正される。
そして、バリキャップダイオードＣＶに印加する制御電
圧により、バリキャップダイオードＣＶの容量成分を調
整できる。これにより共振回路の容量成分が所定値に制
御し、共振周波数を可変することができる。

【００１８】また、負正抵抗回路部Ｂは発振用トランジ
スタＱ１からなり、共振回路部Ａとともに発振条件を整
える。増幅回路部Ｃは増幅用トランジスタＱ２からな
り、発振信号を増幅して出力端子から出力するものであ
る。

【００１９】上述のように、バリキャップダイオードＣ
Ｖに供給される制御電圧により発振周波数を制御するこ
とができても、この発振周波数は電圧制御型発振回路が
動作中に可変制御するものであり、ストリップラインＳ
Ｌとなる導体膜の形成時に発生するバラツキを防止する
ものではない。このストリップラインＳＬとなる導体膜
の形成時に発生するバラツキを防止するためにトリミン
グ導体膜をＳＬの一部に形成し、トリミング処理して発
振回路間でのバラツキを防止している。

【００２０】図２は、本発明にかかる高周波回路基板の
要部断面図であり、図３は、要部外観斜視図であり、図
４はその平面図である。

【００２１】図２〜４において、１は積層誘電体基板で
あり、２は積層誘電体体基板１の内部に内装されたスト
リップラインであり、３、４はグランド導体膜であり、
５はトリミング導体膜である。

【００２２】積層誘電体基板１は、例えば３層の誘電体
セラミック層１ａ、１ｂ、１ｃからなり、最下層の誘電
体セラミック層１ｃと中間層の誘電体セラミック層１ｂ
との間にストリップライン２が形成されている。また、
誘電体セラミック層１ｂ、１ａとの間に上層のグランド
導体膜３が形成さている。また、誘電体セラミック層１
ｃの底面、即ち積層誘電体基板１の底面に、下層のグラ
ンド導体膜４が形成されている。

【００２３】また、誘電体セラミック層１ａ、１ｂに
は、内部のストリップライン２の一端と接続して、誘電
体セラミック層１ａの表面に延出するビアホール導体６
が形成されている。また、誘電体セラミック層１ａの表
面には、ビアホール導体６と接続するトリミング導体膜
5 が形成されている。このトリミング導体膜５とビアホ
ール導体６との接続位置関係は、トリミング導体膜５の
略中央部となる。即ち、トリミング導体膜５の外周に
は、従来のように接続用ランドが不要となる。

【００２４】このような誘電体セラミック層１ａ〜１ｃ
は、ＢａＴｉＯ₃、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などを含有す
る誘電体セラミック成分と結晶化ガラス成分とからなっ
てっており、８００〜１０００℃で焼成可能な材料であ
る。

【００２５】ストリップライン２は、例えば高周波特性
に優れた低抵抗材料、例えばＡｇやＣｕを主成分とする
導体膜である。そして、その一端は、例えばビアホール
導体６を介して基板表面のトリミング導体膜５に接続さ
れている。また、ストリップライン２の他端は、図では
省略しているが、グランド電位に接続されている。

【００２６】また、グランド導体膜３は、誘電体セラミ
ック層１ａと１ｂとの間に形成されて、ビアホール導体
６が貫通する部位を除いて、誘電体セラミック層１ｂを
介してストリップライン２に対向するように配置されて
いる。グランド導体膜４は、誘電体セラミック層１ｃを
介してストリップライン２に対向するように配置されて
いる。尚、グランド導体膜３、４は、上述のストリップ
ラインと同様にＡｇまたはＣｕを主成分とする導体材料
により形成されている。

【００２７】また、ビアホール導体６は、ストリップラ
イン２の一端部から誘電体セラミック層１ｂ、１ａを貫
いて表面に導出されている。尚、ビアホール導体６は上
述のストリップラインと同様にＡｇまたはＣｕを主成分
とする導体材料により形成されている。

【００２８】また、トリミング導体膜５は、積層誘電体
基板１の表面に形成されており、その中央部付近でビア
ホール導体６と接続する。また、トリミング導体膜５の
外周部の一部は、例えば、積層誘電体基板１の端部に形
成された端子電極７に接続されている。即ち、ストリッ
プライン２の一端から端子電極７までの間に、ビアホー
ル導体６及びトリミング導体膜５が配置されることにな
る。このトリミング導体膜５は、上述のストリップライ
ンと同様にＡｇまたはＣｕを主成分とする導体材料によ
り形成されている。

【００２９】またトリミング導体膜５には、図３の矢印
で示すようにトリミング溝８が形成されている。このト
リミング溝８は、トリミング導体膜５とビアホール導体
６とが接続する中央部分（接続部）を中心としてスパイ
ラル（渦巻き）状に形成されている。これにより、トリ
ミング導体膜５と端子電極７との接続部分からトリミン
グ導体膜５の中心に電流（信号）経路が形成されること
になる。このような経路が形成されるように、トリミン
グ溝８の始点部分ａは、トリミング導体膜５と端子電極
７との接続部分付近となる。

【００３０】このようにトリミング導体膜５に、スパイ
ラル状のトリミング溝８を形成することにより、端子電
極７からトリミング導体膜５の中心までの電流経路（電
気長）が実質的に延びることになる。即ち、ストリップ
ライン２の一端側の端子電極７とストリップライン２の
他端側であるグランド接続部との間のインダクタンス成
分が増加する。しかも、インダクタンス成分は、スパイ
ラル状のトリミング溝８の長さに比例する。従って、ス
パイラル状のトリミング溝８の長さによって、図１にお
ける共振回路部のインダクタンス成分の増加し、共振特
性を変動させることができる。

【００３１】以上のように、本発明のトリミング導体膜
５の電流経路が、ストリップライン２と接続するトリミ
ング導体膜５の中央部分とトリミング導体膜５の端部と
なり、従来のように、トリミング導体膜５２のように、
外周部どうしではない。

【００３２】このため、トリミング可能なトリミング導
体膜５の形状を大きく設定きる。逆に言えば、同一の被
着面積のトリミング導体膜５、５２に対して形成できる
トリミング溝８の長さを長くすることができ、周波数の
バラツキを修正できる範囲が広くなる。

【００３３】また、本発明において、トリミング導体膜
５にスパイラル状のトリミング溝８を形成することによ
り、トリミング導体膜５の電流経路もスパイラル状にな
り、端子電極７の接続部から螺旋して中央に向かうよう
に形成される。この時、電流経路の曲がり状態が、約９
０°となる。従って、従来のミアンダ形状によトリミン
グ処理を施したトリミング導体膜５２（電流経路の折れ
曲がりがヘアピン状）に比較して、緩やかとなり、その
結果、ノイズの発生及びノイズの影響を有効に抑えるこ
とができる。

【００３４】

【実施例】本発明は、従来のトリミング導体膜５２及び
本発明のトリミング導体膜５について、デッドスペース
（外周の接続部を含めた実質的に矩形状となる面積）を
同一となるように形成した。例えば、その形状は、１．
５５ｍｍ×２．０ｍｍ＝３．１ｍｍ²である。

【００３５】このようなトリミング導体膜５、５２に対
して、従来のようにミアンダ形状のトリミング溝５５〜
５８では、接続部から端子電極部までの電気長が実施的
に１．５ｍｍであったが、所定電流経路の幅になるよう
にトリミング溝を形成したも最大５．０ｍｍにすること
ができ、約３倍の範囲で任意に調整可能であった。

【００３６】これに対して、本発明品では、接続部から
端子電極部までの電気長が実質的に１．８ｍｍのもの
が、スパイラル状のトリミング溝８を形成した後、１
３．０ｍｍとなる。即ち、約７．２倍の範囲で任意に調
整可能であった。

【００３７】さらに、スパイラル状のトリミング溝８の
形成により、カット処理後の電気長は同程度の物理長に
なるようにカット処理したミアンダ形状のトリミング溝
に比較して長くなるため、トリミングカット量に対する
周波数の変化量を大きくすることができる。

【００３８】この結果、同一面積のトリミング導体膜
５、５２にそれぞれトリミング処理した施した場合、本
発明品のスパイラル状のトリミング溝８によって形成さ
れる物理長を約２倍以上となることになる。

【００３９】また、従来のトリミング導体膜５２におい
て、２ＧＨｚで共振するストリップラインでは、トリミ
ング処理前のＱ値が３４であったのに対して、トリミン
グ処理後のＱ値が２４となり、Ｑ値で１０も低下してし
まう。これに対して、本発明では、実質的にＱ値の低下
が見られなかった。

【００４０】以上のように、本発明のトリミング導体膜
５を有するストリップラインＳＬでは、周波数調整幅が
従来の２倍以上も拡がり、Ｑ値の劣化、Ｃ／Ｎ特性の劣
化がない良好な高周波回路基板となる。

【００４１】尚、上述の実施例では、ストリップライン
２の一端側にトリミング導体膜５、端子電極７を接続
し、ストリップライン２３の他端をグランド電位に接続
する場合で説明したが、例えば、端子電極７をグランド
電位として、ストリップラインＳＬの一端側をグランド
電位として、ストリップラインＳＬの他端を積層誘電体
基板１の内部または表面に形成した信号側配線パターン
に接続しても構わない。

【００４２】また、積層誘電体基板１の表面に、トリミ
ング導体膜５の他に、図１に示す発振回路の一部を構成
する配線パターンや電子部品の電極パッドを形成し、こ
の電極パッド上に任意の電子部品、バリキャップダイオ
ード、コンデンサ、抵抗、トランジスタなどの配置して
も構わない。また、誘電体層の材料は、誘電体セラミッ
ク材料以外にガラスエポキシ材料であっても構わない。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トリミ
ング可能な専有面積を小さくしても、充分な調整範囲が
得られることになる。しかも、Ｃ／Ｎ特性の劣化を防止
することができる高周波回路基板となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高周波回路基板の回路図である。

【図２】本発明にかかる高周波回路基板の要部断面図で
ある

【図３】本発明にかかる高周波回路基板の要部外観斜視
図である。

【図４】本発明にかかる高周波回路基板の要部平面図で
ある。

【図５】従来の高周波回路基板の要部斜視図である。

【符号の説明】

１・・・積層誘電体基板２・・・ストリップライン３・・・グランド導体膜４・・・グランド導体膜５・・・トリミング導体膜６・・・ビアホール導体７・・・端部電極８・・・トリミング溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体層を積層して成る積層誘電
体基板の内部に、ストリップラインを形成し、該基板の
表面に該ストリップラインの一端部と接続するトリミン
グ導体膜を形成するとともに、該トリミング導体膜の一
部に、該ストリップラインの特性を調整するためのトリ
ミング溝を形成して成る高周波回路基板において、前記トリミング導体膜は、その中央部分で積層誘電体基
板の厚み方向を貫くビアホール導体を介してストリップ
ラインの一端と接続するとともに、前記トリミング溝
は、該トリミング導体膜の中央部を中心としてスパイラ
ル状に形成したことを特徴とする高周波回路基板。