DE10224768A1

DE10224768A1 - Verfahren zum Einstellen von Oszillatorfrequenzen

Info

Publication number: DE10224768A1
Application number: DE10224768A
Authority: DE
Inventors: Tsung-Shien Lin
Original assignee: Delta Electronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2003-03-13
Also published as: US20020190801A1; TWI238594B; US6794947B2

Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines Oszillators an. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Substrats mit einer Anzahl an Öffnungen, das Ausbilden einer leitenden Schicht auf einer ersten Oberfläche des Substrats und das Strukturieren der leitenden Schicht zum Ausbilden einer Anzahl an Leiterbahnen, von denen eine entsprechend den Öffnungen ausgebildet ist, um eine Induktionsschaltung zu werden, Abdecken der leitenden Schicht mit einem Deckel und Schneiden eines Teils der Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen von der entgegengesetzten Seite der ersten Oberfläche zum Einstellen der Frequenzen des Oszillators.

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Einstellen von Oszillatorfrequenzen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen von Frequenzen spannungsgesteuerter Oszillatoren.

Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 1A zeigt Schichten 11-14 einer gedruckten Schaltung (PCB) eines herkömmlichen spannungsgesteuerten Oszillators (VCO). Die erste Schicht 11 ist eine leitende Schicht, die miteinander verbundene Schaltungskomponenten, wie bspw. Induktoren, Widerstände, Transistoren und Kondensatoren, aufweist. Jeweils zwischen zwei leitenden Schichten liegt eine Isolationsschicht 15. Schadhafte PCBs bewirken für gewöhnlich Frequenzfluktuationen. Ein herkömmliches Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines VCO besteht darin, den Induktor 111 der ersten Schicht 11 unter Verwendung von Laserstrahlen aus der Oberseite der PCB gemäß dem in Fig. 1B gezeigten Schema als kammartiges Profil zu schneiden. Die Schnitte werden auf den Teilen 1, 2 und 3 ausgeführt, um die Induktanz zu verändern und die Frequenz weiter zu korrigieren. Nach der Korrektur der Frequenz wird ein Metalldeckel 16 aufgebracht, wie er in Fig. 1C gezeigt ist, und der Herstellungsprozess des spannungsgesteuerten Oszillators wird abgeschlossen.
Im beschriebenen Herstellungsprozess wird die Frequenz vor dem Aufbringen des Deckels eingestellt. Wenn jedoch der Metalldeckel aufgebracht wird, bewirken die Menge an Zinn, mit der die Abdeckung auf die PCB gelötet wird, und der Metalldeckel selbst eine Frequenzveränderung. Wenn die Frequenz hoch ist, ist die Variation hoch, was die Ausbeute der fertigen Produkte verschlechtert.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines Oszillators anzugeben. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Substrats mit einer Anzahl an Öffnungen, das Ausbilden einer ersten leitenden Schicht auf einer ersten Oberfläche des Substrats und das Strukturieren der ersten leitenden Schicht, um eine Anzahl an Leiterbahnen auszubilden, wobei eine Leiterbahn gemäß der Stelle der Öffnungen ausgebildet wird, um eine Induktanzschaltung zu werden, das Abdecken der leitenden Schicht mit einem Deckel und das Abtrennen eines Teils der Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen von der gegenüberliegenden Seite der ersten Oberfläche, um die Frequenzen des Oszillators einzustellen.

Gemäß der Erfindung weist die eine Leiterbahn eine Anzahl hohler Abschnitte beliebiger Form auf.

Gemäß der Erfindung wird der Schneidprozess unter Verwendung eines Laserstrahls ausgeführt, um die Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen des Substrats zu schneiden, um die Frequenz der elektronischen Vorrichtung einzustellen. Der Schneidprozess umfasst das Schneiden des Raumes zwischen der Anzahl an hohlen Abschnitten und der Kante der Leiterbahn. Der Raum zwischen der Anzahl an hohlen Abschnitten und der Kante der Leiterbahn ist einstellbar. Die Schnitte sind senkrecht zur Kante der Leiterbahn.

Das Verfahren der Erfindung umfasst des Weiteren das Ausbilden einer Anzahl anderer leitender Schichten zwischen der beschriebenen ersten leitenden Schicht und dem Deckel. Eine Isolationsschicht wird zwischen den leitenden Schichten und zwischen dem Substrat und der leitenden Schicht ausgebildet. Die Isolationsschichten sind Fiberglas oder Epoxyharzglas und weisen eine Anzahl an Durchgangslöchern auf, die mit einem leitenden Material gefüllt sind, um die Schaltungskomponenten an die Anzahl an leitenden Schichten zu koppeln.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend anhand der detaillierten Beschreibung zusammen mit den Beispielen verdeutlicht. Es wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1A Schichten einer gedruckten Schaltung (PCB) eines herkömmlichen spannungsgesteuerten Oszillators (VCO);

Fig. 1B den Induktor der ersten Induktorschicht, die unter Einsatz von Laserstrahlen aus der Oberseite der PCB gemäß einem herkömmlichen Verfahren so ausgeschnitten ist, dass sie einem Kamm ähnelt;

Fig. 1C einen vollständigen spannungsgesteuerten Oszillator mit aufgebrachtem Metalldeckel;

Fig. 2A eine Induktorschaltung der dritten leitenden Schicht, vom Boden der PCB des erfindungsgemäßen Oszillators aus gesehen;

Fig. 2B ein schematisches Schaubild des Laserstrahls, der die Induktanzschaltung der dritten leitenden Schicht durch die Öffnungen des PCB-Substrats unter Verwendung eines Laserstrahls gemäß der Erfindung zeigt; und

Fig. 2C die Induktanzschaltung der dritten leitenden Schicht auf der PCB der Erfindung nach dem Schnitt durch den Laserstrahl.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die gedruckte Schaltung (PCB) des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) gemäß der Erfindung ist in Fig. 1A gezeigt. Die Induktanzschaltung ist auf der dritten Schicht ausgebildet. Die Anzahl der Schichten der PCB kann gemäß praktischen Überlegungen eingestellt werden. Hier ist die erfindungsgemäße PCB aus drei leitenden Schichten 11, 12 und 13 zusammengesetzt, die auf dem Substrat ausgebildet sind. Die Schaltungskomponenten, wie bspw. Widerstände, Kondensatoren, Dioden und Transistoren der ersten leitenden Schicht 11 und der zweiten leitenden Schicht 12 sind aneinander gekoppelt. Die erste leitende Schicht ist für die Ausbildung einer Anzahl an Mikro-Leiterbahnen strukturiert, und die zweite und die dritte leitende Schicht sind jeweils zur Ausbildung einer Anzahl an Leiterbahnen strukturiert, so dass die Anzahl an Schaltungskomponenten elektrisch verbunden wird. Gemäß der Erfindung werden strukturierte leitende Folien als Mikro- Leiterbahnen und Leiterbahnen eingesetzt, um die elektrischen Verbindungen zwischen den Schaltungen auf den leitenden Schichten bereitzustellen. Eine Isolationsschicht 15 ist zwischen den Leitungsschichten ausgebildet. Die Isolationsschichten können durch Fiberglas (wie FR-4) oder Epoxyharzglas ausgebildet werden. Die Isolationsschichten weisen eine Anzahl an Durchgangslöchern auf, die mit einem leitenden Material gefüllt sind, um die Schaltungskomponenten auf jeder der leitenden Schichten elektrisch zu verbinden.

Die leitenden Schichten weisen vorzugsweise strukturierte Kupferfolie auf, um eine Anzahl an Mikro-Leiterbahnen und Leiterbahnen auszubilden, um Schaltungskomponenten auf den leitenden Schichten elektrisch zu verbinden. Die als Induktorschaltung verwendete Leiterbahn zum Einstellen der Frequenz der Oszillatorschaltung ist auf der dritten leitenden Schicht als Leiterbahn 131 ausgebildet, die in Fig. 2A der Erfindung gezeigt ist. Die Leiterbahn 131 ist als longitudinale Bahn mit einer Anzahl hohler Abschnitte 1311 ausgebildet, die durch optisches Ätzen auf der Oberseite des Substrats entsprechend der Anzahl an Öffnungen 141 des Substrats ausgebildet sind. Die Leiterbahn kann eine Kupferfolie sein. Die Anzahl und Form der hohlen Abschnitte sind nicht auf diejenigen beschränkt, die in Fig. 2A gezeigt sind. Die hohlen Abschnitte können dieselben oder verschiedene Größen und Formen in Abhängigkeit von der gewünschten Oszillatorfrequenz aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Frequenz eingestellt, nachdem der Metalldeckel auf die PCB aufgebracht wurde. Die Einstellung erfolgt vom Boden des Substrats aus, indem der Raum zwischen der Anzahl an hohlen Abschnitten und der Kante der Leiterbahn 131 durch die Öffnungen 141 mit einem Laserstrahl geschnitten wird, gemäß den Ziffern 21, 22, 23 von Fig. 2B. Nach dem Ausführen des Schneidprozesses wird das Substrat mit einer grünen Farbe überzogen, um den Markierungsschnitt zu bedecken und Kurzschlüsse zu verhindern. Die Leiterbahn 131 kann alternativ dazu von den entgegengesetzten Seiten des Raumes zwischen den hohlen Abschnitten und der Kante der Leiterbahn 131 geschnitten werden, wie in den Fig. 2B und 2C gezeigt, oder von derselben Seite des Raumes zwischen den hohlen Abschnitten und der Kante der Leiterbahn 131. Der Raum zwischen den hohlen Abschnitten und der Kante der Leiterbahn 131 ist einstellbar. Die Schnitte können senkrecht zur Kante der Leiterbahn sein. Die als Induktor verwendete Leiterbahn ist nach den Schnitten einem Kamm nachgebildet, um die Induktanz zu erhöhen und die Oszillatorfrequenz zu verringern. Ein breiterer Kontrollbereich der Frequenz wird mit mehreren Schnitten erhalten, wodurch die Oszillatorfrequenzsteuerung erreicht wird.

Es ist nicht notwendig, dass die hohlen Abschnitte ausgebildet sind. Wie vorstehend beschrieben, wird der Schnitt durch die Anzahl an Öffnungen 141 auf dem Substrat unter Verwendung eines Laserstrahls auf der Leiterbahn der Induktanzschaltung ausgeführt, um die Frequenz des Oszillators einzustellen.

Alternativ dazu wird die Frequenz des Oszillators zunächst in einem vorgegebenen Bereich eingestellt. Nach dem Aufbringen des Metalldeckels wird der Oszillator auf die gewünschte Frequenz durch Schneiden des Raumes zwischen dem hohlen Abschnitt und der Kante der Mikro-Leiterbahn mit dem Laserstrahl eingestellt.

Erfindungsgemäß sind die Leiterbahnen der Induktorschaltung der PCB in der dritten leitenden Schicht ausgebildet und mit einem Laserstrahl durch die Öffnungen des Substrats geschnitten, nachdem der Metalldeckel aufgebracht ist, um die Frequenz des Oszillators einzustellen. Da die Frequenz des Oszillators nach dem Aufbringen des Metalldeckels in einem bestimmten Bereich festgelegt ist und von der Rückseite der PCB mit einem Laserstrahl auf den gewünschten Wert eingestellt ist, wird die Frequenz des Oszillators durch die Abdeckung mit dem Deckel nicht beeinträchtigt, und die Ausbeute wird gesteigert.

Schließlich ist anzumerken, dass obwohl die Erfindung beispielhaft und in Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, sie nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Sie ist im Gegenteil dafür gedacht, verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen, die dem Fachmann offensichtlich sind, abzudecken. Deshalb sollte der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche die breiteste Auslegung erfahren, so dass er alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen umfasst.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen der Frequenz einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren folgendes aufweist:
Bereitstellen eines Substrats mit einer Anzahl an Öffnungen;
Ausbilden einer ersten leitenden Schicht auf einer ersten Oberfläche des Substrats und Strukturieren der ersten leitenden Schicht, um eine Anzahl an Leiterbahnen auszubilden, die eine Anzahl elektronischer Komponenten darauf koppeln, wobei eine Leiterbahn entsprechend der Stelle der Öffnungen ausgebildet wird, um eine Induktionsschaltung zu werden;
Abdecken der ersten leitenden Schicht mit einem Deckel; und
Schneiden eines Teils der Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen von der Seite des Substrats, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, um die Frequenz der elektronischen Vorrichtung einzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste leitende Schicht eine Kupferfolie ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn mindestens einen hohlen Abschnitt aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidprozess das Schneiden der Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen des Substrats unter Verwendung eines Laserstrahls zum Einstellen der Frequenz der elektronischen Vorrichtung umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidprozess das Schneiden des Raumes zwischen dem hohlen Abschnitt und der Kante der Leiterbahn umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen dem hohlen Abschnitt und der Kante der Leiterbahn einstellbar ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte senkrecht zur Kante der Leiterbahn verlaufen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es das Ausbilden einer Anzahl anderer leitender Schichten zwischen der ersten leitenden Schicht und dem Deckel und einer Isolationsschicht zwischen jeweils zwei der leitenden Schichten umfasst.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der anderen leitenden Schichten Kupferfolienschichten sind.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl leitender Schichten eine Anzahl an aneinandergekoppelten Schaltungskomponenten aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht aus einem Material hergestellt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Faserglas und Epoxyharzglas besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht zwischen jeweils zwei der leitenden Schichten eine Anzahl an Durchgangslöchern aufweist, die mit einem leitenden Material gefüllt sind, um die Schaltungskomponenten der Anzahl an leitenden Schichten aneinander zu koppeln.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel eine Metallabdeckung ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Vorrichtung ein Oszillator ist.

15. Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines Oszillators, aufweisend:
Bereitstellen eines Substrats mit einer Anzahl an Öffnungen;
Ausbilden einer ersten leitenden Schicht auf einer ersten Oberfläche des Substrats und Strukturieren der ersten leitenden Schicht zum Ausbilden einer Anzahl an Leiterbahnen, von denen eine gemäß der Stelle der Öffnungen ausgebildet ist, um eine Induktionsschaltung zu werden;
Ausbilden einer zweiten leitenden Schicht auf der ersten leitenden Schicht und Strukturieren der zweiten leitenden Schicht zum Ausbilden einer Anzahl an Mikro- Leiterbahnen, die eine Anzahl elektronischer Komponenten darauf koppeln;
Bedecken der zweiten leitenden Schicht mit einem Deckel; und
Schneiden einer Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen von der entgegengesetzten Seite der ersten Oberfläche zum Einstellen der Frequenzen des Oszillators.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite leitende Schicht jeweils aus Kupferfolie hergestellt sind.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn eine Anzahl hohler Abschnitte aufweist.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidprozess das Schneiden der Leiterbahn durch die Anzahl an Öffnungen des Substrats unter Verwendung eines Laserstrahls umfasst, um die Frequenz der elektronischen Vorrichtung einzustellen.

19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidprozess das Schneiden des Raumes zwischen dem hohlen Abschnitt und der Kante der Leiterbahn umfasst.

20. Oszillator, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 15.