(57)【要約】【課題】小型化や薄型化、実装密度の向上等を図りつつ、かつ、配線間や配線と回路部品との間に生じる信号利得の損失を防止或いは軽減可能な高周波用チューナモジュールおよびそれを組み込んだチューナモジュールを提供する。【解決手段】複数層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、…を積層してなる多層基板２に回路部品３、信号線ＳＬおよびＧＮＤ線ＧＬが配されてなる高周波用チューナモジュール１において、回路部品３は、多層基板２の最上位層表面Ｓ１上に搭載され、信号線ＳＬおよびＧＮＤ線ＧＬは、多層基板２の内部に形成され、信号線ＳＬのうち、高周波信号を伝送する信号線ＨＳは、多層基板２の内部の同一層上に形成されている。【選択図】図１
2008182396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層を積層してなる多層基板に回路部品、信号線およびＧＮＤ線が配されてなる高周波用チューナモジュールにおいて、
前記回路部品は、前記多層基板の最上位層表面上に搭載され、
前記信号線および前記ＧＮＤ線は、前記多層基板の内部に形成され、
前記信号線のうち、高周波信号を伝送する信号線は、前記多層基板の内部の同一層上に形成されていることを特徴とする高周波用チューナモジュール。
【請求項２】
前記高周波信号を伝送する信号線は、前記多層基板の各層のうち、前記最上位層表面の直下の第２層上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波用チューナモジュール。
【請求項３】
隣接する前記高周波信号を伝送する信号線の間に、前記ＧＮＤ線が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波用チューナモジュール。
【請求項４】
前記高周波信号を伝送する信号線が形成された層の直下の層上にＧＮＤの配線が形成される場合には、前記直下の層上の領域のうち、前記高周波信号を伝送する信号線の下方部分以外の部分に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高周波用チューナモジュール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高周波用チューナモジュールを組み込んだ多層基板からなるチューナモジュールであって、
前記高周波用チューナモジュールは、前記チューナモジュールの最上位層表面の一部を最上位層表面として有する前記多層基板の一部の立体領域に構成され、
前記高周波信号を伝送する信号線よりも相対的に低い周波数の信号を伝送する信号線は、前記高周波用チューナモジュールの前記立体領域以外の層上、または前記高周波用チューナモジュールの前記立体領域以外の立体領域に形成されていることを特徴とするチューナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波用チューナモジュールおよびチューナモジュールに係り、特に、携帯機器等に搭載可能な高周波用チューナモジュールおよびそれを組み込んだチューナモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン信号やＡＭ／ＦＭ放送信号等を受信するチューナでは、従来、１層の回路基板の表裏両面または片面に信号線やＧＮＤ線等の配線パターンや回路部品が配設されてチューナモジュールが構成されていた。しかし、近年、チューナモジュールの小型化や薄型化、実装密度の向上等を図るため、複数の層を積層して形成される多層基板を用い、多層基板の最上位層表面や内部に回路部品や信号線等を配したチューナモジュールが開発されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
チューナモジュールに使用される多層基板としては、アルミナを基材とする低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ）基板等で各層を形成し、それらを積層した基板などが好ましく用いられる。
【０００４】
なお、図６（Ａ）に示すように、チューナモジュールＭを構成する多層基板は、最上位層Ｌ１（第１層Ｌ１ともいう）から順に第２層Ｌ１、第３層Ｌ３、第４層Ｌ４、…のように積層されてなる。また、本発明では、チューナモジュールＭの表層すなわち最上位層Ｌ１の外部にむけて開放されている面を最上位層表面Ｓ１といい、図中の信号線ＳＬのように最上位層Ｌ１と第２層Ｌ２との間の部分に形成された信号線等を第２層Ｌ２上に形成された信号線等という。
【０００５】
この表記法に従えば、例えば図６（Ａ）のＧＮＤ線ＧＬは、第３層Ｌ３上に形成されたＧＮＤ線ＧＬと表される。また、この場合、ＧＮＤ線ＧＬは、信号線ＳＬが形成された層の直下の層上に形成されていると表現される場合もある。
【特許文献１】特開平５−３２７２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、地上デジタル放送のテレビチューナや無線ＬＡＮ用のチューナ、或いは米国で実用化されている衛星ラジオ用のチューナ等のより高い周波数帯の信号を受信する高周波用チューナモジュールを上記のように多層基板で構成し、携帯機器等に搭載することなどを目的としてモジュールの小型化を図ると、信号線やＧＮＤ線、回路部品等の間で生じる信号利得の損失が顕著になる傾向がある。
【０００７】
高周波用チューナモジュールＭにおいて、図６（Ａ）に示すように、例えば厚さ約５０μｍの層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、…を積層してなる多層基板の層Ｌ２上に信号線ＳＬを設け、その直下の層Ｌ３上にベタのＧＮＤ線ＧＬを設けた場合と、図６（Ｂ）に示すように信号線ＳＬが形成された層Ｌ２から１層あけた層Ｌ４上にベタのＧＮＤ線ＧＬを設けた場合とで損失を比較すると、図７のグラフに示されるように周波数が高くなるに従って損失が大きくなり、また、前者（Ａ）のように両者の距離が小さい方が後者（Ｂ）のように両者の距離が大きい場合よりも損失が大きくなる。
【０００８】
これは、絶縁体である層と２つの配線とで構成される部分がコンデンサの性質を有するようになり、この部分があたかも２本の配線間をコンデンサで接続したローパスフィルタのように働くため、ローパスフィルタにおける挿入損失と同様の機構で信号利得の損失が生じるためであると考えられる。
【０００９】
また、コンデンサの静電容量Ｃが、絶縁体の誘電率をε、対向する導体の面積をＳ、対向する導体間の距離をＤとした場合に
Ｃ＝ε×Ｓ／Ｄ    …（１）
で表されることから、上記のように配線間の距離が小さくなるほど静電容量Ｃが大きくなるため、配線間の距離が近い図７の曲線Ａの方が、距離が離れている曲線Ｂよりも損失が大きくなっていると考えられる。
【００１０】
この信号利得の損失は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示したような多層基板内部の配線間のみで生じるものではなく、多層基板の最上位層表面Ｓ１上に配置された配線間や配線と回路部品との間でも生じる。そのため、特許文献１のように多層基板の最上位層表面Ｓ１上に信号線やＧＮＤ線等の配線や回路部品を配置する多層基板において、信号利得の損失を軽減するためには、最上位層表面Ｓ１上における配線間の距離や配線と回路部品間の距離をある程度以上あけざるを得ない。
【００１１】
このように、特許文献１に記載の多層基板では、最上位層表面上に回路部品や配線等を配置するため、それらの間に所定の距離を確保するために必要な面積を最上位層表面上に確保しなければならない。そのため、特許文献１に記載の多層基板では、最上位層表面の面積を所定面積以下に縮小することができず、前述したチューナモジュールの小型化等を必ずしも十分に達成することができない。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、小型化や薄型化、実装密度の向上等を図りつつ、かつ、配線間や配線と回路部品との間に生じる信号利得の損失を防止或いは軽減可能な高周波用チューナモジュールおよびそれを組み込んだチューナモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
複数層を積層してなる多層基板に回路部品、信号線およびＧＮＤ線が配されてなる高周波用チューナモジュールにおいて、
前記回路部品は、前記多層基板の最上位層表面上に搭載され、
前記信号線および前記ＧＮＤ線は、前記多層基板の内部に形成され、
前記信号線のうち、高周波信号を伝送する信号線は、前記多層基板の内部の同一層上に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高周波用チューナモジュールにおいて、前記高周波信号を伝送する信号線は、前記多層基板の各層のうち、前記最上位層表面の直下の第２層上に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の高周波用チューナモジュールにおいて、隣接する前記高周波信号を伝送する信号線の間に、前記ＧＮＤ線が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高周波用チューナモジュールにおいて、前記高周波信号を伝送する信号線が形成された層の直下の層上にＧＮＤの配線が形成される場合には、前記直下の層上の領域のうち、前記高周波信号を伝送する信号線の下方部分以外の部分に形成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高周波用チューナモジュールを組み込んだ多層基板からなるチューナモジュールであって、
前記高周波用チューナモジュールは、前記チューナモジュールの最上位層表面の一部を最上位層表面として有する前記多層基板の一部の立体領域に構成され、
前記高周波信号を伝送する信号線よりも相対的に低い周波数の信号を伝送する信号線は、前記高周波用チューナモジュールの前記立体領域以外の層上、または前記高周波用チューナモジュールの前記立体領域以外の立体領域に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、高周波用チューナモジュールを構成する多層基板の最上位層表面上には、信号線は設けられず、回路部品のみが配置される。その際、後述する図３（Ａ）に示すように回路部品間に信号線等を配置すると、信号利得の損失を軽減したり信号の干渉や結合を防止するために回路部品と信号線等の距離をそれぞれ確保しなければならないが、信号線等を設けなければ図３（Ｂ）に示すように回路部品同士の距離をより短縮することができる。
【００１９】
そのため、回路部品を配置する最上位層表面の面積を十分に縮小することが可能となる。よって、高周波用チューナモジュールを携帯機器等に搭載できる程度に十分小型化し、薄型化し、実装密度を向上させることが可能となる。
【００２０】
また、信号線やＧＮＤ線は多層基板の内部で十分に距離をおいて形成することができ、さらに高周波信号を伝送する信号線を同一層上に形成することで、互いに信号の干渉や結合の可能性を十分低下させることが可能となり、配線間や配線と回路部品との間に生じる信号利得の損失を確実に防止或いは軽減することが可能となる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、高周波信号を伝送する信号線を多層基板の各層のうち最上位層表面の直下の第２層上に形成することで、前記請求項１に記載の発明の効果に加え、高周波信号を伝送する信号線と最上位層表面上の回路部品とを最短距離で接続することが可能となり、接続のためのビアホール等の形成が容易となるとともに、損失を最小限に抑えることができ、接続線が長くなるほど増加する他の配線との干渉を抑制することが可能となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、隣接する高周波信号を伝送する信号線の間にＧＮＤ線を配置することで、同一層内で隣接する高周波信号を伝送する信号線間の信号の干渉や結合をより確実に回避することが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、高周波信号を伝送する信号線の下方部分にＧＮＤ線を形成しないことで、信号線とその直下のＧＮＤ線との間で構成される部分がコンデンサのようになってローパスフィルタのように働き信号利得の損失が生じることを防止することが可能となるため、前記各発明の効果がより有効に発揮される。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、前記の高周波用チューナモジュールを組み込んだチューナモジュールにおいて、その最上位層表面の一部を高周波用チューナモジュールの最上位層表面として用い、高周波用チューナモジュール用の立体領域には他のより低い周波数の信号を伝送する信号線を配置しないことで、上記の高周波用チューナモジュールの構成をチューナモジュール内に自在に構成してその効果を的確に奏することが可能となる。
【００２５】
また、それと同時に、高周波信号を伝送する信号線と他のより低周波数の信号を伝送する信号線との干渉による信号の結合や信号利得の損失等を確実に回避することが可能となる。また、高周波用チューナモジュールを小型化できるため、それを組み込んだチューナモジュール全体の小型化をも図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る高周波用チューナモジュールおよびそれを組み込んだチューナモジュールの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
まず、本実施形態に係る高周波用チューナモジュールについて説明する。高周波用チューナモジュール１は、図１に示すように、複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、…を積層してなる多層基板２で構成されている。本実施形態では、多層基板２の各層は厚さ約５０μｍのアルミナを基材とする低温焼成セラミックで形成されている。なお、多層基板２の層の数は適宜決められる。
【００２８】
多層基板２の第１層Ｌ１の最上位層表面Ｓ１上には、チューナＩＣや各種素子等の回路部品３が搭載されている。本実施形態では、回路部品３は多層基板２の内部には形成されず、すなわち多層基板２の内部に内蔵部品は設けられず、回路部品３はすべて最上位層表面Ｓ１上に搭載されるようになっている。
【００２９】
多層基板２の第２層Ｌ２以下の層上には、後述する高周波信号線ＨＳを含む信号線ＳＬやＧＮＤ線ＧＬが形成されている。すなわち、信号線ＳＬやＧＮＤ線ＧＬは多層基板２の内部のみに形成されており、最上位層表面Ｓ１上には形成されていない。なお、図１および後述する図２では第４層Ｌ４上にベタのＧＮＤ線ＧＬが形成される場合が記載されているが、第４層Ｌ４上をベタのＧＮＤ線ＧＬに形成するとは限らず、ベタのＧＮＤ線ＧＬを設けるか否か或いはいずれの層上に設けるかは適宜設計される。
【００３０】
また、信号線ＳＬのうち、地上デジタル放送や無線ＬＡＮ、衛星ラジオ等の周波数の高い信号（高周波信号）を伝送する信号線ＨＳは、多層基板２の内部の同一層上に形成されており、本実施形態では、多層基板２の最上位層表面Ｓ１の直下の第２層Ｌ２上にのみ形成されている。以下、高周波信号を伝送する信号線ＨＳを高周波信号線ＨＳという。
【００３１】
高周波信号線ＨＳは、第１層Ｌ１に形成されたビアホール４を介して最上位層表面Ｓ１上の所定の回路部品３の入出力端子３ａに接続されている。
【００３２】
本実施形態では、多層基板２の第２層Ｌ２上で隣接する高周波信号線ＨＳの間に、ＧＮＤ線ＧＬが配置されている。その際、高周波信号線ＨＳとＧＮＤ線ＧＬとは、前述した信号利得の損失を十分に軽減可能な例えば５０〜２００μｍ程度の距離があけられるようになっている。
【００３３】
多層基板２の第３層Ｌ３以下の層上には、ＧＮＤ線ＧＬや、高周波信号線ＨＳ以外の信号線ＳＬが形成されている。
【００３４】
その際、本実施形態では、高周波信号線ＨＳが形成された層の直下の層上すなわち本実施形態では高周波信号線ＨＳが形成された第２層Ｌ２の直下の第３層Ｌ３上にＧＮＤ線ＧＬが形成される場合には、第３層Ｌ３上の領域のうち、第２層Ｌ２に形成された高周波信号線ＨＳの下方部分にはＧＮＤ線ＧＬを形成しないようになっている。
【００３５】
具体的には、図２に示すように、多層基板２の第３層Ｌ３上の領域のうち、第２層Ｌ２上に形成された高周波信号線ＨＳの直下の部分ｈｓにＧＮＤ線ＧＬを形成しないだけでなく、その直下の部分ｈｓの端部からさらに前記距離すなわち５０〜２００μｍ程度の距離ｄをおいてＧＮＤ線ＧＬを形成するようになっている。
【００３６】
なお、多層基板２の各層が十分な厚さを有しており、高周波信号線ＨＳの直下の層上にＧＮＤ線ＧＬを設けてもそれらの間の距離が十分に確保できる場合には、高周波信号線ＨＳの直下の層上の高周波信号線ＨＳの下方部分にＧＮＤ線ＧＬを設けることも可能である。
【００３７】
次に、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１の作用について説明する。
【００３８】
高周波用チューナモジュール１では、多層基板２の最上位層表面Ｓ１上には、回路部品３のみが設けられ、高周波信号線ＨＳを含む信号線ＳＬやＧＮＤ線ＧＬは設けられない。
【００３９】
図３（Ａ）に示すように、いま仮に最上位層表面Ｓ１上に回路部品３とともに例えば信号線ＳＬを設けた場合、回路部品３−信号線ＳＬ間には前記と同様に信号利得の損失を軽減し或いは信号の干渉や結合を防止するために距離ｄを確保しなければならず、回路部品３同士の距離は前記距離ｄの２倍と信号線ＳＬの幅とを加算した距離が最低限必要となる。
【００４０】
それに対し、本実施形態のように最上位層表面Ｓ１上に信号線ＳＬやＧＮＤ線ＧＬを設けなければ、図３（Ｂ）に示すように回路部品３同士を前記距離ｄにまで近づけることが可能となり、回路部品３を配置するために必要な多層基板２の最上位層表面Ｓ１の面積をその分だけ小さくすることが可能となる。
【００４１】
また、高周波用チューナモジュール１では、図１や図２に示したように、多層基板２の内部において、高周波信号線ＨＳを同一層上に形成される。
【００４２】
いま仮に、図４（Ａ）に示すように２本の高周波信号線ＨＳを多層基板２の異なる層上に上下方向に重なるように構成すると、高周波信号線ＨＳの対向する部分の面積が大きくなり互いの信号が干渉しあって結合しやすくなってしまう。
【００４３】
それに対し、図４（Ｂ）に示す本実施形態における高周波信号線ＨＳのように、高周波信号線ＨＳを同一層上に形成することで、互いに対向する部分の面積が小さくなり、信号の干渉、結合の可能性を低下させて事実上信号の干渉や結合は発生しない。本実施形態では、さらに、同一層上で隣接する高周波信号線ＨＳの間にＧＮＤ線ＧＬを配置することでこのような信号の干渉や結合が確実に阻止されている。
【００４４】
また、前述したように高周波信号線ＨＳの直下にＧＮＤ線ＧＬを形成すると両者で構成される部分がコンデンサの性質を有して信号利得の損失が生じるが、本実施形態では、高周波信号線ＨＳが形成された層の直下の層上にＧＮＤ線ＧＬを形成する場合に、高周波信号線ＨＳの下方部分にはＧＮＤ線ＧＬを形成しないようにすることで、このような信号利得の損失は生じない。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１によれば、配線間や配線と回路部品との間に生じる信号利得の損失を確実に防止或いは軽減することが可能となる。
【００４６】
また、それと同時に、高周波用チューナモジュールを構成する多層基板の最上位層表面上で回路部品同士の距離を短縮することが可能となる。そのため、回路部品を配置する最上位層表面の面積を十分に縮小することが可能となり、高周波用チューナモジュールを携帯機器等に搭載できる程度に十分小型化し、薄型化し、実装密度を向上させることが可能となる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１を組み込んだチューナモジュールについて説明する。
【００４８】
上記の高周波用チューナモジュール１は、それ自体単独で構成することも可能であるが、例えばより低周波数のＭＨｚ帯のいわゆる中間周波数（ＩＦ）の信号等を処理するチューナモジュールに組み込まれ、それと一体的に構成される場合もある。その場合、高周波用チューナモジュール１は、図５に破線で仕切られた領域Ｐで示されるように、多層基板６からなるチューナモジュール５の一部の立体領域Ｐに構成される。
【００４９】
その際、高周波用チューナモジュール１は、上記の構成を保ち、その効果が効果的に奏するように、チューナモジュール５の最上位層表面の一部を最上位層表面Ｓ１として有するように構成されることが好ましい。すなわち、チューナモジュール５の最上位層表面の一部を確保し、そこに前記回路部品３を配置して、信号線ＳＬ等は配置しないように構成することが好ましい。
【００５０】
また、チューナモジュール５においては、高周波用チューナモジュール１における高周波信号線ＨＳよりも相対的に低い周波数の信号を伝送する図示しない信号線は、図５に領域Ｐの下方に示される領域Ｑのように高周波用チューナモジュール１の立体領域以外の層上、または図５に領域Ｒで示される高周波用チューナモジュール１の立体領域Ｐ以外の立体領域に形成されることが好ましい。
【００５１】
このように構成すれば、前述した高周波用チューナモジュール１の構成をチューナモジュール５内に自在に構成して、前述した高周波用チューナモジュール１の効果を有効に奏させることが可能となる。
【００５２】
また、高周波信号線ＨＳより低周波数の信号を伝送する信号線を、高周波用チューナモジュール１の立体領域以外の部分に形成することで、高周波信号線ＨＳと低周波数の信号を伝送する信号線との干渉を回避して、信号が結合したり信号利得が損失したりすることを的確に回避することが可能となる。
【００５３】
また、高周波用チューナモジュール１を小型化できることで、それを組み込んだチューナモジュール５全体の小型化をも図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る高周波用チューナモジュールの構成を示す概略図である。
【図２】多層基板内での信号線とＧＮＤ線との配置関係を示す概略断面図である。
【図３】最上位層表面における回路部品同士の距離を説明する模式図であり、（Ａ）は間に信号線を配置した場合、（Ｂ）は本実施形態の場合を表す。
【図４】多層基板内での高周波信号線の配置関係を示す模式図であり、（Ａ）は上下方向に配置した場合、（Ｂ）は本実施形態の場合を表す。
【図５】高周波用チューナモジュールが組み込まれたチューナモジュールにおける立体領域を説明する模式図である。
【図６】多層基板内での信号線とＧＮＤ線の配置を示す概略図であり、（Ａ）はＧＮＤ線を信号線の直下の層上に設けた場合、（Ｂ）は１層おいて設けた場合を表す。
【図７】図６の配置における信号利得の損失と周波数との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１    高周波用チューナモジュール
２、６  多層基板
３    回路部品
５    チューナモジュール
ＧＬ  ＧＮＤ線
ＨＳ  高周波信号を伝送する信号線
ｈｓ  高周波信号線の直下の部分
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、…  多層基板の各層
Ｌ２  第２層
Ｐ    高周波用チューナモジュールが構成される立体領域
Ｑ    高周波用チューナモジュールの立体領域以外の層領域
Ｒ    高周波用チューナモジュールの立体領域以外の立体領域
Ｓ１  最上位層表面
ＳＬ  信号線
【図１】
2008182396.tif 000003
【図２】
2008182396.tif 000004
【図３】
2008182396.tif 000005
【図４】
2008182396.tif 000006
【図５】
2008182396.tif 000007
【図６】
2008182396.tif 000008
【図７】
2008182396.tif 000009