JPH09191206A - 誘電体同軸共振器および多層回路基板 - Google Patents

誘電体同軸共振器および多層回路基板

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JPH09191206A
JPH09191206A JP9030145A JP3014597A JPH09191206A JP H09191206 A JPH09191206 A JP H09191206A JP 9030145 A JP9030145 A JP 9030145A JP 3014597 A JP3014597 A JP 3014597A JP H09191206 A JPH09191206 A JP H09191206A
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JP
Japan
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conductor
dielectric
coaxial resonator
circuit board
dielectric coaxial
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JP9030145A
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Hiroyuki Satake
弘行 佐竹
Jun Inoue
純 井上
Tatsuo Bizen
達生 備前
Hiroyuki Yamamoto
浩之 山本
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 VCOやPLLモジュールなどの高周波回路
部品を容易に小型化し得る誘電体同軸共振器および多層
回路基板を提供する。 【解決手段】 複数箇所にビアホール3を配置した環状
導体層2を設けた複数の誘電体層1b,1c・・・1m
を積層し、環状導体層の内側に設けた孔部4の内壁面に
導体を形成することによって、環状導体層を外導体、孔
部内の導体を内導体とする誘電体同軸共振器を多層回路
基板内に構成する。したがって、単体の誘電体同軸共振
器を用いることなく、多層回路基板内に誘電体同軸共振
器が構成されるため、小型で低コストな高周波回路部品
や高周波機器を構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、VCOやPLL
モジュールなどの高周波回路部品に用いることのできる
誘電体同軸共振器および多層回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高周波回路部品としてのVCO
(電圧制御発振器)の構成例を図4に示す。図4におい
て17は回路基板であり、例えばセラミックから成る絶
縁基板の表面に配線パターン(不図示)を形成し、その
裏面のほぼ全面にアース電極を形成している。この回路
基板17の上面には、複数の電子部品を実装している。
同図において10は誘電体同軸共振器であり、角柱状誘
電体11の中心軸に貫通孔12を形成し、その内面に内
導体13を形成し、角柱状誘電体11の四側面および底
面(同図における左後面)に外導体14を形成してい
る。この誘電体同軸共振器10の側面を回路基板17の
アース電極上に実装してアース接続を行い、貫通孔12
内に中心導体の引出し端子15を挿入し、その引出し端
子の端部を回路基板17上の配線パターン(不図示)に
接続している。その他のチップ部品16などは通常の方
法により実装している。このように複数の電子部品を実
装した回路基板17はステム18上にマウントし、ステ
ム18の下方に回路基板17からステム18の貫通孔を
通して各種リード端子19を引き出している。さらに図
4に示す状態でステム18の上部には回路基板全体を覆
う金属ケース20をハーメチックシールしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような構造の高周
波回路部品に用いる誘電体同軸共振器は、高周波回路基
板の表面に実装するか、基板に穴を設けて、その中にこ
の誘電体同軸共振器を埋め込む形態で実装するようにし
ている。しかしながら、高周波回路基板の表面に実装し
た場合、図4に示した誘電体同軸共振器自体の高さ寸法
が同一回路基板上に実装される他の部品と比較して一般
に高く、高周波回路部品全体を小型化(低背化および小
面積化)できない問題がある。基板に穴を設けて、その
中にこの誘電体同軸共振器を埋め込む形態で実装する方
法では特殊な実装形態となり、回路基板との接続が容易
ではない。
【0004】この発明の目的は、VCOやPLLモジュ
ールなどの高周波回路部品を容易に小型化し得る誘電体
同軸共振器および多層回路基板を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の誘電体同軸共
振器は、平面形状が環状を成し、複数箇所にスルーホー
ルまたはビアホールを配置した環状導体層を設け、この
環状導体層の内側に孔部を形成した複数の誘電体層を積
層するとともに、前記孔部の内部またはその内壁面に導
体を形成してなり、前記スルーホールまたはビアホール
を介して接続された複数の環状導体層を外導体とし、前
記孔部の内部またはその内壁面に形成した導体を内導体
として成る。
【0006】この発明の誘電体同軸共振器では、積層さ
れた複数の誘電体層の各々に、平面形状が環状を成し、
複数箇所にスルーホールまたはビアホールを配置した環
状導体層が設けられ、さらにその環状導体層の内側に孔
部が形成されている。また前記孔部の内部または内壁面
に導体が形成されていて、前記スルーホールまたはビア
ホールを介して複数の環状導体層が誘電体層の積層方向
に接続され、これが誘電体同軸共振器の外導体として作
用し、一方孔部の内部またはその内壁面に形成された導
体が誘電体同軸共振器の内導体として作用する。この構
成によって、積層された複数の誘電体層の内部に誘電体
同軸共振器が構成されることになる。
【0007】この発明の多層回路基板は、平面形状が環
状を成し、複数箇所にスルーホールまたはビアホールを
配置した環状導体層を設け、この環状導体層の内側に孔
部を形成した複数の誘電体層を積層し、前記孔部の内部
またはその内壁面に導体を形成してなり、前記スルーホ
ールまたはビアホールを介して接続された複数の環状導
体層を外導体とし、前記孔部の内部またはその内壁面に
形成した導体を内導体として誘電体同軸共振器を構成す
るとともに、前記誘電体層に導体配線を施し、チップ部
品を実装して成る。
【0008】この発明の多層回路基板では、前記誘電体
同軸共振器が構成された複数の誘電体層のうち所定の誘
電体層に導体配線が施され、チップ部品が実装されてい
る。この構成によって、誘電体同軸共振器とその他のチ
ップ部品を含む例えばVCOやPLLモジュールなどの
高周波回路部品を多層回路基板内または多層回路基板上
に構成でき、全体に小型の高周波回路部品を得ることが
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明の実施形態である高周波
回路部品用多層回路基板の構成を分解斜視図として図1
に示す。図1において1a,1b,1c・・・1m,1
nはそれぞれ誘電体層である。これらの誘電体層は焼結
前であればグリーンシート状態である。これら誘電体層
のうち1b,1c・・・1mの各々には、平面形状が正
方形状である環状導体層2を設けていて、各環状導体層
の複数箇所にビアホール3を設けている。これらの環状
導体層はAgPd等の無機系導電ペーストを印刷した
後、グリーンシート状態の誘電体層を積層して焼結する
ときに同時に焼き付けることにより形成している。誘電
体層1b,1c・・・1mの各々に設けた環状導体層2
間はそれぞれこれらのビアホール3を介して図における
垂直方向に電気的に導通させている。また、誘電体層1
nには誘電体層1b,1c・・・1mに設けた環状導体
層の形成位置に対応する箇所に短絡端用導体層5を設け
ている。誘電体層1mに設けた環状誘電体層2とその下
層となる誘電体層1nに設けた短絡端用導体層5との間
は、誘電体層1mに設けた複数のビアホール3を介し
て、電気的に導通させている。また、誘電体層1b,1
c・・・1mの各々には環状導体層2の中心部に孔部4
を設けている。誘電体層1aにも誘電体層1b,1c・
・・1mの孔部4に対応する箇所に孔部4を設けてい
る。上記短絡端用導体層5や孔部4の導体は環状導体層
2と同様の導電ペーストの印刷および焼き付けにより形
成している。これらの誘電体層1a,1b,1c・・・
1m,1nを積層することにより連続する孔部4の内壁
面には導体を形成している。この導体が誘電体同軸共振
器の内導体として作用する。また、複数のビアホール3
を介して積層方向に導通させた複数の環状導体層および
短絡端用導体層5が誘電体同軸共振器の外導体として作
用する。従って誘電体層1aに設けた孔部4から引き出
した導体7を内導体引出電極として用い、誘電体層1n
に設けた短絡端用導体層5から引き出した電極6を外導
体引出電極として用いることができる。誘電体層1aに
はさらにその他の配線パターン(不図示)を設け、チッ
プ部品16を実装することによって、全体として誘電体
同軸共振器を含む高周波回路部品用多層回路基板を構成
している。なお、図においては省略しているが、他の一
つの誘電体層または複数の誘電体層のうち幾つかの誘電
体層に各種電極を形成して、これらの電極と誘電体層と
によって分布定数回路または集中定数回路を形成しても
よく、さらに積層した多層回路基板の内部にチップ部品
を実装(埋設)することも可能である。
【0010】次に、図1に示した環状導体層とビアホー
ルによる誘電体同軸共振器の外導体部分の断面構造を図
2に示す。(但し図2においては、図面の煩雑化を避け
るため、ハッチングを省略している。)このように誘電
体層1b,1c・・・1mの各々に設けた複数のビアホ
ール3は誘電体層1b,1c・・・1mの各々に設けた
環状導体層2および誘電体層1nに設けた短絡端用導体
層5を誘電体層の積層方向に接続し、複数のビアホール
と環状導体層および短絡端用導体層とによってメッシュ
状の外導体を形成する。ここで図に示す寸法dが充分小
さくなるように構成すれば、充分なシールド効果を得る
ことができる。実用的には、d寸法が、d<λg/4
(ただし、λgは誘電体層の誘電率を考慮した妨害波ま
たは輻射波の波長)とすればよい。
【0011】以上のように構成した高周波回路部品用多
層回路基板は、図4に示したようにハーメチックシール
パッケージに収める場合、小型化(低背化および小面積
化)されたパッケージを用いることができる。また、以
上のように構成した高周波回路部品用多層回路基板に外
部接続用電極を設けることによって、そのまま表面実装
型の高周波回路部品として用いることもできる。
【0012】次に、第2の実施形態である高周波回路部
品用多層回路基板の構造を分解斜視図として図3に示
す。第1の実施形態として図1に示した構造のものと異
なる点は、多層回路基板の側面に側面電極8を設け、こ
れを誘電体同軸共振器の外導体の一部として使用するよ
うに構成した点である。すなわち図3において誘電体層
1b,1c・・・1mの各々に設けた環状導体層2は各
層の周囲に設けた側面電極8の一部とともに平面形状が
環状の導体層を構成する。また誘電体層1nに設けた短
絡端用導体層5は側面電極8と連続していて、このこと
によって、側面電極8を多層回路基板のシールド用電極
およびアース電極として用いるとともに、誘電体同軸共
振器の外導体として用いることができる。
【0013】なお、第1・第2の実施形態では、環状導
体層間をビアホールを用いて接続したが、スルーホール
によって接続してもよい。また、実施形態では、誘電体
同軸共振器の内導体を形成するための孔部の内壁面に導
体を形成したが、この孔部4内に導体を充填あるいは導
体ピンを挿入することによって内導体を構成してもよ
い。また、実施形態では環状導体層の内側に単一の孔部
4を設けただけであったが、複数の孔部を配列して、複
数段の誘電体同軸共振器を構成することもできる。ま
た、実施形態では短絡端用導体層5を設けて、軸長がλ
/4の誘電体同軸共振器を構成したが、両端を開放端と
して、軸長がλ/2の誘電体同軸共振器を構成すること
もできる。さらに、実施形態では多層回路基板内に単一
の誘電体同軸共振器を構成したが、一つの多層回路基板
内に互いに独立した複数の誘電体同軸共振器を構成する
ことも可能である。さらに、実施形態ではセラミックグ
リーンシートの積層一体焼結により多層回路基板を構成
したが、誘電体層として樹脂シートを用い、各誘電体層
を接着して多層回路基板を構成することもできる。
【0014】
【発明の効果】この発明によれば、多層回路基板の一部
を誘電体同軸共振器として構成したため、誘電体同軸共
振器を用いる高周波回路部品を容易に小型化できる。ま
た、多層回路基板により高周波回路を構成する場合、単
体の誘電体同軸共振器を用いる必要がなく、小型の高周
波回路部品を構成することができ、さらに誘電体同軸共
振器の実装が不要であるため、組立工程の簡素化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施形態である高周波回路
部品用多層回路基板の構造を示す分解斜視図である。
【図2】 図1における誘電体同軸共振器の外導体部分
の断面図である。
【図3】 第2の実施形態である高周波回路部品用多層
回路基板の構造を示す分解斜視図である。
【図4】 従来の高周波回路部品の構造を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
la,1b,1c・・・1m,1n − 誘電体層 2−環状導体層 3−ビアホール 4−孔部 5−短絡端用導体層 6−外導体引出電極 7−内導体引出電極 8−側面電極 10−誘電体同軸共振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 浩之 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面形状が環状を成し、複数箇所にスル
    ーホールまたはビアホールを配置した環状導体層を設
    け、この環状導体層の内側に孔部を形成した複数の誘電
    体層を積層するとともに、前記孔部の内部またはその内
    壁面に導体を形成してなり、前記スルーホールまたはビ
    アホールを介して接続された複数の環状導体層を外導体
    とし、前記孔部の内部またはその内壁面に形成した導体
    を内導体として成る誘電体同軸共振器。
  2. 【請求項2】 平面形状が環状を成し、複数箇所にスル
    ーホールまたはビアホールを配置した環状導体層を設
    け、この環状導体層の内側に孔部を形成した複数の誘電
    体層を積層し、前記孔部の内部またはその内壁面に導体
    を形成してなり、前記スルーホールまたはビアホールを
    介して接続された複数の環状導体層を外導体とし、前記
    孔部の内部またはその内壁面に形成した導体を内導体と
    して誘電体同軸共振器を構成するとともに、前記誘電体
    層に導体配線を施し、チップ部品を実装して成る多層回
    路基板。
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