JP4538868B2 - 高周波回路部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波回路部品に関するもので、特に、発振回路を備える高周波回路部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明にとって興味ある高周波回路部品として、たとえば、図３に示すような光ディスク装置に用いられる光ピックアップ１がある。
【０００３】
光ピックアップ１は、レーザダイオード２と、光磁気ディスク等の情報記録媒体からの戻り光の影響を防ぐための高周波重畳回路を構成する回路基板３とを備えている。高周波重畳回路は、詳細には図示しないが、電源ラインと、この電源ラインに関連して設けられる発振回路部と、発振回路部で得られた発振信号が電源ラインへ漏れるのを防止するためのフィルタ部とを備えている。
【０００４】
上述した発振回路部およびフィルタ部は、それぞれ、コンデンサおよびインダクタ等の電子部品から構成される。これら電子部品は、たとえばチップ部品として用意され、回路基板３上に実装されるが、この実装状態にある代表的なチップ部品４が図３に図示されている。
【０００５】
また、前述した電源ラインは、たとえば、レーザダイオード２のための電源や高周波重畳回路のための電源やグラウンドなどにそれぞれ接続される端子ピンを含んでおり、図３に示した複数の端子ピン５は、これら端子ピンのいくつかを例示したものである。
【０００６】
また、図３に示した光ピックアップ１において、高周波重畳回路からの高周波の不要輻射をシールドし、高周波信号の漏洩を防止するため、端子ピン５を囲むように貫通コンデンサ６が取り付けられるとともに、回路基板３全体を金属ケース７によってすっぽりと覆う構造が採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような高周波回路部品としての機能を有する光ピックアップ１には、次のような問題がある。
【０００８】
まず、高周波重畳回路に備える発振回路部およびフィルタ部は、回路基板３上に実装される複数のチップ部品４をもって構成されるので、回路基板３の寸法が比較的大きくなり、また、回路基板３上での配線の長さも比較的長くなるため、高周波重畳回路からの高周波の不要輻射が比較的大きくなってしまう。そのため、高周波信号の漏洩対策として、端子ピン５に関連して貫通コンデンサ６を取り付ける必要があるばかりでなく、回路基板３全体をすっぽりと金属ケース７によって覆う必要がある。
【０００９】
このようなことから、光ピックアップ１の寸法が比較的大きくなるとともに、金属ケース７の組み立て、貫通コンデンサ６の取り付け等のために、全体としての製造工程数が比較的多くなってしまう。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る高周波回路部品を提供しようとすることである。
【００１１】
この発明の他の目的は、発振回路部で得られた発振信号が電源ラインへ漏れないようにする対策のより完璧化が図られた高周波回路部品を提供しようとすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電源端子と、駆動端子と、発振回路部と、発振回路部で得られた発振信号を出力するための発振信号端子と、電源端子から発振回路部へ電源を供給する経路に配置され、発振回路部で得られた発振信号が電源端子へ漏れるのを防止するためのローパスフィルタから構成される第１のフィルタ部と、駆動端子と発振信号端子とにそれぞれ異なる端部が接続され、発振回路部で得られた発振信号が駆動端子へ漏れるのを防止するためのローパスフィルタから構成される第２のフィルタ部とを備える、高周波回路部品に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、この発明に係る高周波回路部品は、表面実装が可能なように外部との接続用の端子電極が一方主面側に設けられた多層回路基板を備える。この多層回路基板の内部には、発振回路部の少なくとも一部、ならびに第１および第２のフィルタ部の少なくとも一部が内蔵される。そして、発振回路部のグラウンド電極と第１および第２のフィルタ部のグラウンド電極とは、多層回路基板内の互いに別の層に沿って設けられる。
【００１４】
この発明において、発振回路部がトランジスタのような増幅用素子を備えるとき、この増幅用素子は、多層回路基板の他方主面上に実装されることが好ましい。
【００１５】
また、この発明において、発振回路部の一部を構成する部品ならびに第１および第２のフィルタ部の一部を構成する部品は、多層回路基板の他方主面上に実装されることが好ましい。
【００１６】
上述の場合、増幅用素子、発振回路部の一部を構成する部品ならびに第１および第２のフィルタ部の一部を構成する部品を覆うように多層回路基板の他方主面側には、好ましくは、金属ケースが装着される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態による高周波回路部品１１の断面構造を図解するものである。この高周波回路部品１１は、たとえば光ピックアップにおいて用いられるもので、図示しないレーザダイオードのための高周波重畳回路を構成している。図２は、図１に示した高周波回路部品１１が実現する等価回路を示している。
【００１８】
まず、図２を参照して説明すると、高周波回路部品１１は、大別して、発振回路部１２と、第１および第２のフィルタ部１３および１４とを備えている。
【００１９】
第１のフィルタ部１３は、発振回路部１２への電源ライン上であって、電源端子ＶｃｃとトランジスタＴｒのコレクタとの間において、インダクタＬ１およびコンデンサＣ１を含むローパスフィルタを構成しており、発振信号が電源ラインへ漏れることを防止している。
【００２０】
第２のフィルタ部１４は、図示しないレーザダイオードを駆動するための電流を与えるレーザダイオード駆動端子ＡＰＣに至る電源ライン上に挿入される。より具体的には、第２のフィルタ部１４の異なる端部は、それぞれ、レーザダイオード駆動端子ＡＰＣと、発振回路部１２に直接接続される発振信号端子ＬＤとに接続される。第２のフィルタ部１４は、インダクタＬ２およびコンデンサＣ２を含むローパスフィルタによって構成され、第１のフィルタ部１３と同様、発振信号がレーザダイオードのための電源ラインに漏れないように作用している。
【００２１】
発振回路部１２は、次のような構成を備える。
【００２２】
電源端子Ｖｃｃとグラウンド端子ＧＮＤとの間に、抵抗Ｒ１およびＲ２が直列に接続されていて、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点には、トランジスタＴｒのベースが接続されている。トランジスタＴｒのベースには、また、コンデンサＣ４およびＣ５の各一方端が接続される。コンデンサＣ４とグラウンド端子ＧＮＤとの間には、インダクタＬ３が接続される。また、コンデンサＣ６が、コンデンサＣ５とグラウンド端子ＧＮＤとの間に接続される。
【００２３】
インダクタＬ４と抵抗Ｒ３とは、互いに直列に接続されながら、トランジスタＴｒのエミッタとグラウンド端子ＧＮＤとの間に接続される。コンデンサＣ３は、トランジスタＴｒのコレクタとグラウンド端子ＧＮＤとの間に接続される。また、コンデンサＣ７は、トランジスタＴｒのエミッタとレーザダイオードに発振信号を与える発振信号端子ＬＤとの間に接続される。また、コンデンサＣ８は、発振信号端子ＬＤとグラウンド端子ＧＮＤとの間に接続される。
【００２４】
このような発振回路部１２において、コンデンサＣ４、Ｃ５およびＣ６ならびにインダクタＬ３によって、ＬＣ共振回路を構成する。この共振回路によって選択された周波数の信号が、トランジスタＴｒのベースに帰還され、トランジスタＴｒは、この周波数で発振する。また、このようにトランジスタＴｒを動作させるためのバイアス電圧は、抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３によって決まる。
【００２５】
コンデンサＣ７およびＣ８は、発振信号端子ＬＤにつながる負荷とのインピーダンス整合をとるためのものである。
【００２６】
また、コンデンサＣ３は、発振回路部１２において、トランジスタＴｒのコレクタとグラウンド端子ＧＮＤとを高周波的に接続するものであるが、インダクタＬ１およびコンデンサＣ１と合わせて、ローパスフィルタを構成する要素としても機能している。このことから、前述したような発振回路１２ならびにフィルタ部１３および１４とに分ける分類は、必ずしも明確な境界を決めることができないことがわかる。
【００２７】
図２に示したような等価回路を与える高周波回路部品１１は、図１に示すような断面構造をもって具体化される。
【００２８】
図１を参照して、高周波回路部品１１は、たとえば複数のセラミック層をもって構成される多層回路基板１５を備える。この多層回路基板１５は、高周波回路部品１１を図示しない配線基板に対して表面実装が可能なようにするため、外部との接続用の端子電極をその下方主面側に設けている。この端子電極の一例として、図１には、グラウンド端子電極１６が図示されている。
【００２９】
多層回路基板１５の内部には、前述した電源ラインの少なくとも一部、発振回路部１２の少なくとも一部、ならびにフィルタ部１３および１４の少なくとも一部が内蔵されている。図示した特定的な実施形態では、図２に示した、コンデンサＣ１、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７およびＣ８、ならびにインダクタＬ３が、多層回路基板１５の内部に内蔵され、また、これらに関連する電源ラインの一部も内蔵されている。
【００３０】
これらの内蔵された電気的要素の全貌が図１において明らかにされているわけではないが、フィルタ部１３および１４に関連する電気的要素が多層回路基板１５の主として下方主面側に配置され、発振回路部１２に関連する電気的要素が多層回路基板１５主として上方主面側に配置されている。
【００３１】
たとえば、図１において、フィルタ部１３に備えるコンデンサＣ１のためのコンデンサ電極１７が図示され、また、発振回路部１２に備えるコンデンサＣ４〜Ｃ８のいずれかのためのコンデンサ電極１８が図示され、また、インダクタＬ１のためのコイル導体１９が図示されている。また、多層回路基板１５の内部には、特定の電気的要素間の接続を層間に跨って達成するためのビアホール導体２０〜２３が図示されている。
【００３２】
また、図１には、発振回路部１２のグラウンド電極２４およびフィルタ部１３および１４のグラウンド電極２５が図示されている。これらグラウンド電極２４および２５は、いずれも、グラウンド端子電極１６に電気的に接続されるものであるが、多層回路基板１５内の互いに別の層に沿って設けられていることに注目すべきである。
【００３３】
仮に、発振回路部のグラウンド電極とフィルタ部のグラウンド電極とを共通の電極によって構成するようにすると、発振回路部のグラウンド電位とフィルタ部のグラウンド電位とが双方とも理想的に０電位であるならば問題はないが、実際には、このように双方とも０電位にすることが困難であるので、たとえば、発振回路部のグラウンドに流れる信号がコンデンサＣ１およびＣ２を介して電源端子Ｖｃｃおよびレーザダイオード駆動端子ＡＰＣに至る各電源ラインに漏れてしまうことがある。
【００３４】
図示したように、発振回路部１２のグラウンド電極２４とフィルタ部１３および１４のグラウンド電極２５とを互いに別の層に沿って設けるようにすれば、このような問題を有利に解消することができる。
【００３５】
また、発振回路部１２の一部を構成する部品およびフィルタ部１３および１４の一部を構成する部品は、多層回路基板１５の上方主面上に実装される。図１に例示するように、多層回路基板１５の上方主面上には、いくつかの導電ランド２６が設けられ、これら導電ランド２６に接続されるように、トランジスタＴｒおよび他のチップ部品２７が実装される。
【００３６】
また、上述のようなトランジスタＴｒおよびチップ部品２７を覆うように、多層回路基板１５の上方主面側には、金属ケース２８が装着される。金属ケース２８は、グラウンド端子電極１６と電気的に接続され、発振回路部１２等からの高周波の不要輻射の漏洩を防止するように作用する。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、まず、多層回路基板を備え、発振回路部のグラウンド電極と第１および第２のフィルタ部のグラウンド電極とが、この多層回路基板内の互いに別の層に沿って設けられているので、発振回路部で得られる発振信号が第１または第２のフィルタ部を通って電源端子または駆動端子へ漏れることを効果的に防止することができ、高周波回路部品の特性を優れたものとすることができる。
【００３８】
また、多層回路基板の内部に、発振回路部の少なくとも一部、ならびに第１および第２のフィルタ部の少なくとも一部が内蔵されるので、ノイズの発生が問題になる部品のための配線を短くすることができ、不要輻射の発生を抑えることができるとともに、配線による寄生インダクタンスや寄生キャパシタンスを小さく抑えることができ、発振周波数の安定化を図ることができる。また、高周波回路部品の小型化が可能となり、また、多層回路基板には、外部との接続用の端子電極が一方主面側に設けられているので、この高周波回路部品を表面実装可能な部品として取り扱うことが可能となる。
【００３９】
また、多層回路基板の他方主面側に増幅用素子、発振回路部の一部を構成する部品ならびに第１および第２のフィルタ部の一部を構成する部品が実装されたとき、これら増幅用素子、発振回路部の一部を構成する部品ならびに第１および第２のフィルタ部の一部を構成する部品を覆うように、この他方主面側に金属ケースが装着されると、前述したグラウンド電極の作用と相俟って、不要輻射の漏洩防止効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による高周波回路部品１１の断面構造を図解的に示す図である。
【図２】図１に示した高周波回路部品１１が与える等価回路を示す図である。
【図３】この発明にとって興味ある従来の高周波回路部品の一例としての光ピックアップ１の断面構造を図解的に示す図である。
【符号の説明】
１１ 高周波回路部品
１２ 発振回路部
１３，１４ フィルタ部
１５ 多層回路基板
１６ グラウンド端子電極
１７，１８ コンデンサ電極
１９ コイル導体
２０〜２３ ビアホール導体
２４，２５ グラウンド電極
２７ チップ部品
２８ 金属ケース
Ｔｒ トランジスタ

Claims (4)

1. 電源端子と、
   駆動端子と、
   発振回路部と、
   前記発振回路部で得られた発振信号を出力するための発振信号端子と、
   前記電源端子から前記発振回路部へ電源を供給する経路に配置され、前記発振回路部で得られた発振信号が前記電源端子へ漏れるのを防止するためのローパスフィルタから構成される第１のフィルタ部と、
   前記駆動端子と前記発振信号端子とにそれぞれ異なる端部が接続され、前記発振回路部で得られた発振信号が前記駆動端子へ漏れるのを防止するためのローパスフィルタから構成される第２のフィルタ部と
   を備える、高周波回路部品であって、
   表面実装が可能なように外部との接続用の端子電極が一方主面側に設けられた多層回路基板を備え、
   前記発振回路部の少なくとも一部、ならびに前記第１および第２のフィルタ部の少なくとも一部が、前記多層回路基板の内部に内蔵され、
   前記発振回路部のグラウンド電極と前記第１および第２のフィルタ部のグラウンド電極とは、前記多層回路基板内の互いに別の層に沿って設けられている、
   高周波回路部品。
2. 前記発振回路部は増幅用素子を備え、前記増幅用素子は、前記多層回路基板の他方主面上に実装されている、請求項１に記載の高周波回路部品。
3. 前記発振回路部の一部を構成する部品ならびに前記第１および第２のフィルタ部の一部を構成する部品は、前記多層回路基板の他方主面上に実装される、請求項２に記載の高周波回路部品。
4. 前記増幅用素子、前記発振回路部の一部を構成する部品ならびに前記第１および第２のフィルタ部の一部を構成する部品を覆うように前記多層回路基板の他方主面側に装着される金属ケースをさらに備える、請求項３に記載の高周波回路部品。

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