JPH10215119A - 電圧制御発振器 - Google Patents

電圧制御発振器

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JPH10215119A
JPH10215119A JP9015749A JP1574997A JPH10215119A JP H10215119 A JPH10215119 A JP H10215119A JP 9015749 A JP9015749 A JP 9015749A JP 1574997 A JP1574997 A JP 1574997A JP H10215119 A JPH10215119 A JP H10215119A
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JP
Japan
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protective layer
controlled oscillator
microstrip line
resonator
voltage controlled
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JP9015749A
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Toshiichi Endo
敏一 遠藤
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TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化、薄型化が達成でき、かつ共振器のQを
向上させることが可能となる電圧制御発振器を提供す
る。 【解決手段】誘電体と導電体との積層構造により、内部
にコンデンサ4、5等の受動素子を内蔵した積層体本体
1を構成する。積層体本体1の裏面または裏面近傍にグ
ランド電極2を設ける。積層体本体1の表面に、グラン
ド電極2との組み合わせにより共振器を構成するマイク
ロストリップライン3を形成する。積層体本体1上に、
マイクロストリップライン3を覆う絶縁体でなる保護層
6を形成する。保護層6上に配線パターン7を形成する
と共に、共振器や受動素子と共に電圧制御発振器を構成
する電子部品を保護層6上に搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話等の無線通信
機器等に用いられる電圧制御発振器に係り、特にセラミ
ックを用いた積層体により共振器を構成した電圧制御発
振器に関する。
【0002】
【従来の技術】電圧制御発振器には、基板としてガラス
エポキシ基板を用いたものと、セラミック積層体でなる
基板と用いたものとがある。このうち、ガラスエポキシ
基板を用いたものは、チップインダクタを共振器として
用い、これを他の電子部品と共に基板に搭載してなる。
【0003】一方、セラミックでなる積層体を用いたも
のは、図3(A)に示すように、アルミナ等の誘電率の
低い誘電体を用いたセラミック積層体基板20の内部に
ストリップライン21と、これに積層方向の両側に対向
するようにグランド電極22を形成し、ストリップライ
ン21の一端は、スルーホール23を介して積層体基板
20の表面の配線パターン24に接続し、他端は積層体
基板20の側面のグランド電極25に接続してなる。こ
のストリップライン21とグランド電極22により構成
される共振器は、図3(B)に示すように、ストリップ
ライン21によるインダクタンス成分Lと、ストリップ
ライン21とグランド電極22との間の分布容量成分C
とにより、共振器を構成する。26は基板20上に搭載
して共振器と共に電圧制御発振器を構成する電子部品、
27はシールドケースである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記ガラスエポキシ基
板等の一般的な基板上にチップ状の共振器を他の電子部
品と共に搭載してなる電圧制御発振器は、搭載部品数が
多くなり、基板の部品搭載スペースが広くなるため、小
型化が困難であるという問題点がある。
【0005】一方、図3(A)に示すように、ストリッ
プライン21を用いた電圧制御発振器においては、スト
リップライン21とグランド電極22との間の容量成分
を抑制する必要から、これらの間の間隔を所定幅以上に
確保する必要があり、このため、積層体基板20の厚み
が厚くなり、このことが薄型化する上での障害になると
いう問題点がある。
【0006】また、ストリップライン21と積層体基板
20の表面の配線パターン24とを接続するスルーホー
ル23が長くなるため、ストリップライン21を構成す
る導体の抵抗値が大となり、Qが低下するという問題点
がある。このストリップライン21の代わりに積層体基
板20の側面に設ける外部端子によりストリップライン
21と配線パターン24とを接続した場合にも同様に、
導体抵抗値の増大によってQが低下する。
【0007】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、小型化、薄型化が達成でき、かつ共振器のQを向上
させることが可能となる電圧制御発振器を提供すること
を第1の目的とする。
【0008】また、本発明の第2の目的は、積層体に内
蔵する受動素子と共振器との干渉を回避できる構成の電
圧制御発振器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記第1の目
的を達成するため、誘電体と導電体(抵抗体を含む)と
の積層構造により、内部に受動素子を内蔵した積層体本
体を構成し、該積層体本体の裏面または裏面近傍にグラ
ンド電極を設け、該積層体本体の表面に、前記グランド
電極との組み合わせにより共振器を構成するマイクロス
トリップラインを形成し、該積層体本体上に、マイクロ
ストリップラインを覆う絶縁体でなる保護層を形成し、
該保護層上に配線パターンを形成すると共に、前記共振
器や前記受動素子と共に電圧制御発振器を構成する電子
部品を該保護層上に搭載してなることを特徴とする(請
求項1)。
【0010】また、本発明は、さらに前記第2の目的を
達成するため、請求項1において、前記積層体本体に内
蔵する受動素子を、積層体本体の表面に形成するマイク
ロストリップラインに対して、積層方向に対向しない位
置に配置してなることを特徴とする(請求項2)。
【0011】また、本発明は、請求項1または2におい
て、前記保護層は、マイクロストリップラインのホット
端子側を覆わず、該ホット端子側に保護層上の電子部品
の端子を載置して接続したことを特徴とする(請求項
3)。
【0012】また、本発明は、請求項1から3までのい
ずれかにおいて、前記受動素子は、コンデンサ、インダ
クタ、抵抗のいずれかまたはこれらの組み合わせである
ことを特徴とする(請求項4)。
【0013】
【作用】請求項1においては、積層体本体の表面にマイ
クロストリップラインを形成し、その上に絶縁体層を介
して配線パターンを形成し、その上に電子部品を搭載し
たので、マイクロストリップラインと配線パターンとの
間の接続導体が短くなり、Qが向上する。また、積層体
本体内に共振器を配置しないので、積層体基板の厚みを
薄くすることができる。
【0014】請求項2においては、マイクロストリップ
ラインと積層体本体内の受動素子とが積層方向に対向し
ないように配置したので、内蔵受動素子とマイクロスト
リップライン共振器との干渉が回避される。
【0015】請求項3においては、マイクロストリップ
ラインのホット端子側に搭載電子部品の端子が直接的に
接続されるため、電子部品とマイクロストリップライン
のホット端子側部分との抵抗値が非常に小さくなり、さ
らにQが向上する。
【0016】請求項4においては、受動素子としてのコ
ンデンサ、インダクタ、抵抗のいずれかまたはこれらを
組み合わせたものを積層体本体内に内蔵することによ
り、実装部品の点数を削減できる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1(A)は本発明による電圧制
御発振器の一実施例を示す断面図、図1(B)は(A)
のE−E線に沿う平面図、図2(A)は本実施例の電圧
制御発振器の平面図、図2(B)は(A)のF−F拡大
断面図である。図1、図2において、1はガラスとセラ
ミックとの混合体やアルミナ等のセラミックからなる低
誘電率の誘電体と下記のグランド電極2、コンデンサ
4、5の電極4a、4b、5a、5b等の導電体との積
層体でなる積層体本体である。グランド電極2は該積層
体本体1の裏面に形成され、一方、積層体本体1の表面
には、該グランド電極2と対向してマイクロストリップ
ラインが形成され、これらにより共振器を構成する。コ
ンデンサ電極4a、4bおよび5a、5bは、それぞれ
積層方向に誘電体層を介して対向させて構成され、図1
(A)、(B)に示すように、これらは積層体本体1内
において、前記マイクロストリップライン3に対して積
層方向に対向しない位置に配置される。
【0018】図1(A)において、6は積層体本体1上
に前記マイクロストリップライン3のホット端子側以外
の部分を覆うように形成された保護層であり、該保護層
には、積層体本体1と同じ誘電体材料かあるいは他の絶
縁体材料が用いられる。保護層6上には配線パターン7
や抵抗膜が形成される。前記積層体本体1や保護層6に
より積層体基板8が構成される。
【0019】図1(A)、図2(A)に示すように、保
護層6上にはコンデンサC1〜C5、増幅用トランジス
タT1、緩衝用トランジスタT2、およびバリキャップ
ダイオードVDが搭載される。保護層6上にインダクタ
その他の電子部品が搭載される場合もあり、コンデンサ
C1〜C5の一部を積層体本体8内に形成する場合もあ
る。
【0020】図2(A)、(B)に示すように、保護層
6は、マイクロストリップライン3のホット端子側3a
上は覆わないように欠除しており、その欠除部6aに
は、他の配線パターンと同様に半田9を塗布し、コンデ
ンサC1等の電子部品の端子11をそのホット端子側3
aに載せて電気的に接続しかつ固定する。なお、マイク
ロストリップライン3のホット端子側の電子部品との接
続は、保護層6にスルーホールを設けたり、多層接続構
造の接続膜によって行ってもよいが、本実施例のよう
に、マイクロストリップライン3の端部をコンデンサC
1等の電子部品の端子11に直接的に接続することによ
り、さらに接続導体部の抵抗を低減し、Qを向上させる
ことができる。
【0021】マイクロストリップライン3のグランド側
は、図1(B)に示すように、基板8の側面に設けられ
たグランド電極10に接続する。なお、本例において
は、図2(A)に示すように、マイクロストリップライ
ン3のグランド側の端部上も保護層6により覆わない保
護層欠除部6bとし、その上にバリキャップダイオード
VDの端子12を半田付けしている。
【0022】積層体基板8には、グランド電極10に接
続しかつコンデンサC1〜C5、トランジスタT1、T
2、バリキャップダイオードVD等の電子部品を覆うよ
うに、金属製のシールドケース15が被せられ半田付け
等により固定される。
【0023】図1(B)に示すように、積層体本体1内
のコンデンサ4、5は、引き出し電極4c、4dおよび
5c、5dをそれぞれ外部端子13、14を介して搭載
電子部品あるいは外部回路に接続する。なお、積層体本
体1および保護層6に積層方向にスルーホールを設け、
そのスルーホールにより、これらのコンデンサ4、5等
の受動素子を保護層6上の配線パターン7に接続しても
よい。積層体本体1に内蔵する受動素子としては、コン
デンサではなく、またはコンデンサの他に、インダクタ
や抵抗等が設けられる場合があり、さらに積層体本体1
の内部には、これらの受動素子を外部端子に接続するか
あるいはスルーホールを介して積層体本体1の表面に導
く配線パターンが設けられる場合もある。
【0024】前記基板8は、印刷法やシート法等の厚膜
形成技術を用いて製造することができ、また、必要な場
合には、スパッタリング等の薄膜形成技術を用いて導体
部分を形成することも可能である。積層体基板8の側面
のグランド電極10や外部端子13、14は、焼き付け
やメッキにより設けられる。移動体通信等の高周波用に
電圧制御発振器を用いる場合、積層体本体1等に用いる
誘電体は、取り扱う周波数の関係から、比誘電率が4以
上、10以下程度のものを用いることが好ましい。
【0025】前記マイクロストリップライン3は、積層
体本体1上に形成され、基板8の厚みに対して薄い保護
層6を介して基板8の表面に対面しているので、図1
(B)に示すように、マイクロストリップライン3の両
側からレーザビーム等によってトリミング線16を入れ
て作用線路長を長くすることにより、インダクタンス値
を大きくし、共振周波数を低下させる方向に周波数調整
を行うことができる。
【0026】上記実施例においては、1組の共振器を1
つの積層体基板8に設けた例を示したが、複数の周波数
帯域について使用する場合等に用いる電圧制御発振器の
場合、複数の共振器を積層体基板に設けてもよい。ま
た、積層体本体1の裏面のグランド電極はその上を覆う
層を設けてもよい。
【0027】
【発明の効果】請求項1によれば、受動素子内蔵の積層
体基板上に電子部品を搭載した構造としたので、小型化
が達成できる上、積層体本体の内部には共振器を配置し
ないので、薄型化が達成できる。また、積層体本体の表
面にマイクロストリップラインを設けたので、積層体基
板の搭載部品との接続導体の長さを短くすることがで
き、これにより共振器のQを向上させることが可能とな
る。さらに、積層体本体上には保護層のみが設けられる
ので、表面からマイクロストリップラインをトリミング
することができ、共振周波数の調整をマイクロストリッ
プラインのトリミングにより行うことができ、共振周波
数のばらつきを抑え、歩留りを向上させることができ
る。
【0028】請求項2によれば、マイクロストリップラ
インと積層体本体内の受動素子とが積層方向に対向しな
いように配置したので、内蔵受動素子とマイクロストリ
ップライン共振器との干渉が回避される。
【0029】請求項3によれば、マイクロストリップラ
インのホット端子側に搭載電子部品の端子が直接的に接
続されるため、電子部品とマイクロストリップラインの
ホッド端子側部分との抵抗値が非常に小さくなり、さら
にQが向上する。
【0030】請求項4によれば、受動素子としてのコン
デンサ、インダクタ、抵抗のいずれかまたはこれらを組
み合わせたものを積層体本体内に内蔵することにより、
実装部品の点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明による電圧制御発振器の一実施
例を示す断面図、(B)は(A)のE−E線に沿う平面
図である。
【図2】(A)本実施例の電圧制御発振器の平面図、
(B)は(A)のF−F拡大断面図である。
【図3】(A)は従来の電圧制御発振器の一例を示す断
面図、(B)は該電圧制御発振器に内蔵する共振器の等
価回路図である。
【符号の説明】
1:積層体本体、2:グランド電極、3:マイクロスト
リップライン、4、5:コンデンサ、6:保護層、6
a、6b:保護層の欠除部、7:配線パターン、8:積
層体基板、9:半田、10:グランド電極、11、1
2:端子、13、14:外部端子、15:シールドケー
ス、16:トリミング線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体と導電体との積層構造により、内部
    に受動素子を内蔵した積層体本体を構成し、 該積層体本体の裏面または裏面近傍にグランド電極を設
    け、 該積層体本体の表面に、前記グランド電極との組み合わ
    せにより共振器を構成するマイクロストリップラインを
    形成し、 該積層体本体上に、マイクロストリップラインを覆う絶
    縁体でなる保護層を形成し、 該保護層上に配線パターンを形成すると共に、前記共振
    器や前記受動素子と共に電圧制御発振器を構成する電子
    部品を該保護層上に搭載してなることを特徴とする電圧
    制御発振器。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記積層体本体の内部の受動素子を、積層体本体の表面
    に形成したマイクロストリップラインに対して、積層方
    向に対向しない位置に配置してなることを特徴とする電
    圧制御発振器。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、 前記保護層は、マイクロストリップラインのホット端子
    側を覆わず、該ホット端子側に保護層上の電子部品の端
    子を載置して接続したことを特徴とする電圧制御発振
    器。
  4. 【請求項4】請求項1から3までのいずれかにおいて、 前記受動素子は、コンデンサ、インダクタ、抵抗のいず
    れかまたはこれらの組み合わせであることを特徴とする
    電圧制御発振器。
JP9015749A 1997-01-29 1997-01-29 電圧制御発振器 Pending JPH10215119A (ja)

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