JPH05136644A

JPH05136644A - Ｌｃ共振器

Info

Publication number: JPH05136644A
Application number: JP29444591A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Hayashi; 克彦林
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1993-06-01

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ＬＣ共振器に関し、トリミングに
より共振周波数の調整を行っても、特性劣化や不良品の
発生が生じないようにすることを目的とする。【構成】複数の誘電体層２を積層した多層基板に、コ
イルパターン５で構成したコイルと、コンデンサ電極パ
ターン４で構成したコンデンサとを内蔵すると共に、そ
の積層方向の両側を、ＧＮＤパターン３−１、３−２で
挟んだ構造のＬＣ共振器であって、一方のＧＮＤパター
ン３−１をトリミング用の電極として設定し、この電極
に対し、積層方向で最も近い位置にコイルあるいはコン
デンサ電極以外の他の導体パターンを設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波フィルタや高周波
発振器等に用いられるＬＣ共振器に関し、特に、多層基
板にコイルやコンデンサを内蔵してモジュール化したＬ
Ｃ共振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来例の説明図であり、図５Ａは
高周波フィルタの回路例、図５Ｂは高周波フィルタの断
面図、図５Ｃはトリミングによる周波数調整の説明図で
ある。

【０００３】図中、Ｔ₁，Ｔ₂は端子、Ｃ₁〜Ｃ₃はコ
ンデンサ、Ｌ₁〜Ｌ₃はコイル、１は多層基板、２は誘
電体層、３−１，３−２はＧＮＤパターン、４−１〜４
−４はコンデンサ電極パターン、５はコイルパターン、
６はトリミング位置を示す。

【０００４】従来、コンデンサとコイルとから成るＬＣ
共振回路は、高周波フィルタ、高周波発振器などに広く
用いられていた。その内、ＬＣ共振回路を用いた高周波
フィルタ（バンドパスフィルタ）の回路例を図５Ａに示
す。

【０００５】この回路は、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃とコイ
ルＬ₁〜Ｌ₃で構成され、それぞれＣ₁Ｌ₁、Ｃ
₂Ｌ₂、Ｃ₃Ｌ₃のＬＣ共振回路を構成している。この
ような高周波フィルタの回路は、例えば、基板に実装さ
れて用いられる。

【０００６】ところで従来、多層基板を用いた高周波フ
ィルタとして、例えば図５Ｂのようなものが提案されて
いた（公知ではない）。図５Ｂは前記高周波フィルタの
断面図であり、その回路構成は図５Ａのようになってい
る。

【０００７】この例では、多層基板１の各誘電体層２上
に、印刷（厚膜）で、ＧＮＤパターン３−１、３−２、
コンデンサ電極パターン４−１〜４−４、コイルパター
ン５等をパターニングすることにより、コンデンサやコ
イルの実装を行っている。

【０００８】この場合、ＧＮＤパターン３−１、３−２
を外側に設定し、その内側に対向電極であるコンデンサ
電極パターン４−１、４−２を設定してコンデンサを作
る。すなわち、多層基板１の一方側では、外側にＧＮＤ
パターン３−１を形成し、その内側にコンデンサ電極パ
ターン４−１を形成する。また多層基板１の他方側で
は、外側にＧＮＤパターン３−２を形成し、その内側に
コンデンサ電極パターン４−２を形成する。

【０００９】そして、前記コンデンサ電極パターン４−
１、４−２の内側には、コイルパターン５や別のコンデ
ンサ電極パターン４−３、４−４をパターニングして形
成する。このように、高周波フィルタの両側をＧＮＤパ
ターン３−１、３−２で挟むようにしてパターニングを
行うことにより、シールド効果の高いモジュールとする
ものである。

【００１０】しかし、特性の厳しい高周波フィルタにつ
いては、ＬＣ共振器の共振周波数を調整しなければなら
ない。このような場合、例えば多層基板１の表面に露出
しているＧＮＤパターン３−１をトリミングすることに
より、共振周波数の調整を行うことが考えられていた。

【００１１】図５Ｂにおいて、コンデンサ電極パターン
４−１とＧＮＤパターン３−１がコンデンサの電極とな
っており、ＧＮＤパターン３−１は、コンデンサのＧＮ
Ｄ側の電極を構成している。従って、このＧＮＤパター
ン３−１（コンデンサのＧＮＤ側の電極）の一部を削る
などしてトリミングすれば、容量の調整ができ、その結
果、ＬＣ共振回路の共振周波数が調整できることにな
る。

【００１２】そこで例えば、図５Ｃに示したように、Ｇ
ＮＤパターン３−１上のトリミング位置６で、ＧＮＤパ
ターン３−１の一部を削ることにより、共振周波数の調
整を行うことが試みられていた。

【００１３】

【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) コンデンサのＧＮＤ側の電極であるＧＮＤパターン
３−１には、誘電体層２を介してコンデンサ電極パター
ン４−１が対向配置されている。しかも、このコンデン
サ電極パターン４−１は、ベタパターンとして形成され
ている（所定の領域内を、ほぼ全面にわたってパターニ
ングしてある）。

【００１４】また、誘電体層２も、極めて薄いため、図
６Ｃのトリミング位置６でＧＮＤパターン３−１の一部
を削ると、内部のコンデンサ電極パターン４−１まで削
ってしまうことがある。このような場合は、そのままに
しておくと、マイグレーションにより、コンデンサの両
電極間が短絡し、特性不良、あるいは不良品となってし
まう。

【００１５】(2) 前記（１）のようなトリミングを行っ
た際、ＧＮＤパターン３−１やコンデンサ電極パターン
４−１の金属は、性質的に粘りがあるため、ＧＮＤパタ
ーン３−１とコンデンサ電極パターン４−１とがトリミ
ング中に短絡することもある。このような場合特性不
良、あるいは不良品となってしまう。

【００１６】本発明は、このような従来の課題を解決
し、トリミングにより共振周波数の調整を行っても、特
性劣化や不良品等の発生が生じないようにすることを目
的とする。

【００１７】

【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、図中、２は誘電体層、３−１、３−２はＧＮＤパ
ターン、４はコンデンサ電極パターン、５はコイルパタ
ーンを示す。

【００１８】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) 多層基板に、コイルとコンデンサを内蔵すると共
に、その積層方向の両側をＧＮＤパターン３−１、３−
２で挟んだ構造のＬＣ共振器であって、前記一方のＧＮ
Ｄパターン３−１をトリミング用の電極として設定し、
前記内蔵コンデンサの電極パターンと、トリミング用の
ＧＮＤパターン３−１の間に、他の内部導体を有する層
を設けた。

【００１９】(2) 前記他の内部導体をコイルパターン５
とした。 (3) 前記コイルパターン５を、前記トリミング用のＧＮ
Ｄパターン３−１に対し、積層方向で最も近い層に設け
た。

【００２０】(4) 前記コイルパターン５と、前記コンデ
ンサを構成するコンデンサ電極パターンとを、それぞれ
別々の誘電体層上に設定すると共に、トリミング用のＧ
ＮＤパターン３−１に対して、積層方向で近い位置に
は、コイルパターンをまとめて設定し、該コイルパター
ンよりも遠い位置には、コンデンサ電極パターンをまと
めて設定した。

【００２１】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１を参照
しながら説明する。トリミング用のＧＮＤパターン３−
１は、多層基板の表面に露出するように設定し、このＧ
ＮＤパターン３−１のすぐ下側には、コイルパターン５
等、コンデンサ電極パターン以外の内部導体パターンを
設けておく。また、このコイルパターン５等の下側には
コンデンサ電極パターン４を設定し、更にその下側には
ＧＮＤパターン３−２を設定しておく。

【００２２】このような構成により、２つのＧＮＤパタ
ーン３−１、３−２の間にコイルとコンデンサを作り込
み、ＬＣ共振器とする。この場合、コイルパターン５
は、誘電体層２上の一部にしかパターニングされていな
い（コンデンサ電極パターンは、ほぼ全面にパターニン
グされている）。

【００２３】前記ＬＣ共振器の共振周波数を調整する場
合には、トリミング用のＧＮＤパターン３−１をトリミ
ングするがトリミング位置としては、コイルパターン５
がパターニングされていない位置を選定して行う。

【００２４】このようにすれば、トリミングによってＧ
ＮＤパターン３−１だけでなく、その下側の誘電体層も
削り取られるが、下側にはコイルパターンがないため、
特性不良や不良品の発生等がない。

【００２５】また、一般的には、コンデンサを構成する
誘電体層よりも、他の誘電体層は厚くしてあるため、仮
に、コイルパターン５の形成されている位置でトリミン
グが行われても、コイルパターンまで削り取られること
はほとんどない。従って、この場合でも特性不良等が発
生しない。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図４は、本発明の１実施例を示した図であ
り、図２は高周波フィルタの回路例、図３は高周波フィ
ルタの分解斜視図、図４Ａは図３のＸ−Ｙ線断面図、図
４Ｂはトリミングによる周波数調整の説明図、図４Ｃは
ＳＭＤ化した高周波フィルタの斜視図である。

【００２７】図中、図１、図５と同符号は同一のものを
示す。また、２−１〜２−６は第１〜第６の誘電体層、
６−１、６−２はトリミング位置、７は余白、８はスル
ーホール電極、９はＧＮＤ電極、１０は入力端子用の電
極、１１は出力端子用の電極を示す。

【００２８】この実施例は、本発明のＬＣ共振器を高周
波フィルタ（バンドパスフィルタ）に適用した例であ
り、その回路例を図２に示す。この回路は、コイルＬ₁
〜Ｌ₃とコンデンサＣ₁〜Ｃ₃から成り、Ｌ₁Ｃ₁、Ｌ
₂Ｃ₂、Ｌ₃Ｃ₃でそれぞれＬＣ共振回路を構成してい
る。

【００２９】そして、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃は無調整の
コンデンサとし、コイルＬ₁〜Ｌ₃を調整することによ
り、各ＬＣ共振回路の共振周波数を調整するものであ
る。前記回路構成の高周波フィルタ（高周波フィルタモ
ジュール）は、図３のように構成されている。この高周
波フィルタでは、第１〜第６の誘電体層を積層した多層
基板を用いており、各誘電体層上にＧＮＤパターン、コ
イルパターン、コンデンサ電極パターン等が厚膜パター
ンとして形成（印刷）されている。

【００３０】図３に示したように、第１の誘電体層２−
１上にはＧＮＤパターン３−１を形成する。このＧＮＤ
パターン３−１は、ベタパターン（ほぼ全面にパターニ
ングする）として形成され、多層基板の表面に露出させ
る。

【００３１】第２の誘電体層２−２上には、コイル
Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃を構成するコイルパターン５を形成
し、第３の誘電体層２−３上にもコイルパターン５を形
成する。また第３の誘電体層２−３上には、中断用のス
ルーホール電極８を形成する。

【００３２】第４の誘電体層２−４上には、コンデンサ
電極パターン４−３とスルーホール電極８を形成する。
この場合、コンデンサ電極パターン４−３の中にスルー
ホール電極を形成する際は、スルーホール電極８の周辺
部に余白７（導体のない部分）を形成する。

【００３３】第５の誘電体層２−５上には、２つのコン
デンサ電極パターン４−１、４−２を形成する。第６の
誘電体層２−６上には、ＧＮＤパターン３−２（ベタパ
ターン）を形成する。

【００３４】前記の各誘電体層上の各パターンは、図３
に示した点線の部分で、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）により接続する。こ
の接続により、第２、第３の誘電体層２−２、２−３上
のコイルパターン５により、コイルＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃を
構成する。

【００３５】また、第４〜第６の誘電体層２−４〜２−
６上の各パターンにより、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃を構成
する。すなわち、コンデンサ電極パターン４−１とＧＮ
Ｄパターン３−２間でコンデンサＣ₁を構成し、コンデ
ンサ電極パターン４−２とＧＮＤパターン３−２間でコ
ンデンサＣ₂を構成し、コンデンサ電極パターン４−３
と４−１間でコンデンサＣ₃を構成する。

【００３６】このようにして、最上層の第１の誘電体層
２−１上には、ＧＮＤパターン３−１を設けてトリミン
グできるようにすると共に、その下側の第２、第３の誘
電体層２−２、２−３上にはコイルＣ₁〜Ｃ₃をまとめ
て形成し、更にその下側の第４〜第６の誘電体層２−４
〜２−６上には、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃をまとめて形成
する。

【００３７】そして、コンデンサＣ₁〜Ｃ₃を構成する
電極の内、最下層の電極をＧＮＤパターン３−２とす
る。この場合、第１〜第３の誘電体層２−１〜２−３の
厚みは、第４〜第５の誘電体層２−４〜２−５よりも厚
くする。すなわち、一般的にコンデンサを形成する誘電
体層よりも，コイル等を形成する誘電体層を厚く設定す
る。

【００３８】前記のように構成した高周波フィルタの断
面（図３のＸ−Ｙ線断面）は、図４Ａのようになってい
る。図示のように、多層基板の内部にコイルＬ₁〜Ｌ₃
とコンデンサＣ₁〜Ｃ₃を設定し、その両側（積層方向
の両側）にはＧＮＤパターン（ベタパターン）３−１、
３−２を設定してある。

【００３９】このようにすると、積層方向の両側でシー
ルドができ、完全なシールド構造の高周波フィルタとな
る。また、一方のＧＮＤパターン３−１は、多層基板の
表面に露出させておき、高周波フィルタを構成する各共
振回路の共振周波数を調整する際、トリミングができる
ようにしておく。

【００４０】前記の多層基板の側面に電極を設けてＳＭ
Ｄ（表面実装部品）化すると、図４Ｂのようになる。こ
の例では、側面に入力端子用の電極１０と、出力端子用
の電極１１とＧＮＤ電極９とを設け、前記各パターンの
所定の部分と接続する。

【００４１】このような高周波フィルタにおいて、共振
周波数の調整を行う際は、表面に露出しているＧＮＤパ
ターン３−１の一部をトリミングする（例えば削る）。
このようなトリミングは、図４Ｃのトリミング位置６−
１、６−２の部分で行う。

【００４２】このトリミング位置６−１、６−２は、下
側にコイルパターン５がない部分を選定して位置決めす
る。そしてトリミング位置が決まると、レーザー等を用
いてＧＮＤパターン３−１を削り取る。このトリミング
では、ＧＮＤパターン３−１の金属だけでなく、その下
側にある誘電体層もある程度削り取られる。

【００４３】しかし、この場合、トリミング位置６−
１、６−２の下側にはコイルパターンがなく、かつ誘電
体層も、コンデンサを形成した部分の誘電体層より厚く
してあるため、何ら悪影響は出ない。

【００４４】このようなＧＮＤパターンのトリミングに
より、その下側に設定されたコイルＬ₁〜Ｌ₃のインピ
ーダンスが変化するから、これにより共振回路の共振周
波数を調整することができる。従って、高周波フィルタ
としての周波数調整ができることになる。

【００４５】その理由は次のとおりである。先ず、コイ
ルパターン５から発生する磁束は、ＧＮＤパターン３−
１と直交するから、該ＧＮＤパターン３−１には誘導電
流が発生する。そのため、コイルパターン５から生ずる
磁束に損失が生じて磁束密度が低下する。

【００４６】従って、インダクタンス値及びＱ値は、Ｇ
ＮＤパターン３−１が設けられていない場合にくらべて
低下する。その低下したインダクタンス値及びＱ値は、
ＧＮＤパターン３−１に発生する誘導電流を小さくする
ことにより回復させることができる。

【００４７】前記誘導電流は、ＧＮＤパターン３−１の
有効面積を減らせば小さくできるので、ＧＮＤパターン
３−１の有効面積を調整することにより、インダクタン
ス値及びＱ値を調整できることになる。このため、図４
Ｃに示したように、ＧＮＤパターン３−１の一部をトリ
ミングすれば、コイルＬ₁〜Ｌ₃のインピーダンスやＱ
値を調整できることになる。

【００４８】なお、このようなトリミングにより、イン
ダクタンス値やＱ値を調整できることは、試験によって
も十分確認されている。（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。

【００４９】(1) 前記実施例において、第２の誘電体層
２−２上に、コイルパターン５と並んで、コンデンサ電
極パターンや、その他の素子を構成するパターンが形成
されていてもよい（ただしコンデンサは無調整とす
る）。

【００５０】この場合、ＧＮＤパターン３−１のトリミ
ングは、コイルパターンの上方に位置する部分でのみ行
えばよい。 (2) 高周波フィルタでけでなく、高周波発振器など、Ｌ
Ｃ共振器を用いたものに広く適用可能である。

【００５１】(3) ＳＭＤでけでなく、挿入部品としても
よい。 (4) 実施例ではバンドパスフィルタとしているが、ロー
パスフィルタやハイパスフィルタといったＬとＣ構成に
よるフィルタ全体に応用が可能である。

【００５２】(5) 前記のトリミング用ＧＮＤパターンの
直下には、コイルパターン層を直接設ける他、ダミーシ
ート層や内部配線層を設けて、これらの層を介してコイ
ルパターン層を内蔵させても良い。

【００５３】コイルのインダクタンス調整は，磁束がこ
れら他の層を通過し分布する事から、これらの層を介し
ても、トリミング用ＧＮＤパターンを削る事により調整
できる。

【００５４】しかし、調整の上では、実施例の様にトリ
ミング用ＧＮＤパターン直下に設けるのが好ましい。 (6) トリミング用ＧＮＤパターンを削る位置は、実施例
に示す位置の外、任適の位置を選択しうる。これは、コ
イルの磁束が広がりを持って分布している為で、コイル
直上以外でもインダクタンス調整の効果がある。

【００５５】しかし、コイル直上が最もインダクタンス
調整では好ましい。

【００５６】

【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) トリミング用のＧＮＤパターンのすぐ下側は、コイ
ルパターン、あるいは、コンデンサ電極パターン以外の
他の導体パターンとなっているため、コイルパターン等
のない部分を選んでトリミングすることが可能となる
（従来のようにベタパターンでないため）。従って、ト
リミングした場合に、その下側に導体がないから、電極
間のショートやマイグレーションによる特性劣化等が発
生しない。

【００５７】(2) トリミング用のＧＮＤパターンとコイ
ルパターンとの間の誘電体層は、コンデンサを構成する
誘電体層よりも厚くできるため、仮に、コイルパターン
の上方でトリミングを行っても、コイルパターンまで削
り取られることはほとんどない。従って、特性の劣化等
はほとんど生じない。

【００５８】(3) 従来のようなトリミングによるパター
ン間のショートや、マイグレーションによる特性劣化は
ほとんどなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例における高周波フィルタの回路
例である。

【図３】本発明の実施例における高周波フィルタの分解
斜視図である。

【図４】Ａ図は図３のＸ−Ｙ線断面図、Ｂ図はＳＭＤ化
した高周波フィルタの斜視図、Ｃ図はトリミングによる
周波数調整の説明図である。

【図５】従来例の説明図であり、Ａ図は高周波フィルタ
の回路例、Ｂ図は高周波フィルタの断面図、Ｃ図はトリ
ミングによる周波数調整の説明図である。

【符号の説明】

２−１〜２−４第１〜第４の誘電体層３−１、３−２ＧＮＤパターン４コンデンサ電極パターン５コイルパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多層基板に、コイルとコンデンサを内蔵
すると共に、その積層方向の両側をＧＮＤパターン（３
−１、３−２）で挟んだ構造のＬＣ共振器であって、前記一方のＧＮＤパターン（３−１）をトリミング用の
電極として設定し、前記内蔵コンデンサの電極パターンと、トリミング用の
ＧＮＤパターン（３−１）の間に、他の内部導体を有する層を設けたことを特徴とするＬＣ
共振器。
【請求項２】前記他の内部導体がコイルパターンであ
ることを特徴とする請求項１記載のＬＣ共振器。
【請求項３】前記コイルパターンが、前記トリミング
用のＧＮＤパターン（３−１）に対し、積層方向で最も
近い層に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記
載のＬＣ共振器。
【請求項４】前記コイルを構成するコイルパターン
（５）と、前記コンデンサを構成するコンデンサ電極パターン（４
−１〜４−３）とを、それぞれ別々の誘電体層上に設定
すると共に、トリミング用のＧＮＤパターン（３−１）に対して、積
層方向で近い位置には、コイルパターン（５）をまとめ
て設定し、該コイルパターン（５）よりも遠い位置には、コンデン
サ電極パターン（４−１〜４−３）をまとめて設定した
ことを特徴とする請求項１又は２又は３記載のＬＣ共振
器。