JP2002124828A - 発振器及びその発振特性調整方法 - Google Patents
発振器及びその発振特性調整方法Info
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Abstract
その発振特性を調整する時間の短縮化が可能な発振器
(モジュール)及びその調整方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 内部に誘電体層を有する回路基板1の表
側主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体
1−dを配し、更にこの裏側導体1−dから誘電体層の
一部を介して、発振回路を構成するインダクター素子の
少なくとも一部分1−cを内装し、裏側導体1−dが、
その一部に形成され、それを介してレーザー光線で誘電
体層と共に内装された部分1−cの複数部分を部分的に
切除することにより発振特性を調整可能な複数のスリッ
ト10又はピンホールを有する発振器の構成とする。
Description
振特性調整方法に関し、更に詳しくは、携帯電話、携帯
型情報端末、無線LAN送受信機、衛星通信端末、GP
S受信機等の高周波帯を利用する各種無線通信機器に搭
載される小型の発振器及びその発振特性調整方法に関す
るものであり、特に数百MHz以上の高周波帯での用途
において、発振器の主要部であるモジュールを小型化す
るのに好適なものである。
システム用端末機器の小型化に伴い、これらの機器に搭
載される高周波部品の一つである電圧制御発振器(VC
O)等の発振回路モジュールの小型化が一段と進んでい
る。
高周波用途)小型発振器モジュールにおいては、搭載さ
れる部品特性や、基板の配線パターンの寸法のばらつき
が無視できず、個々のモジュールに対して調整を施し、
発振周波数等の特性を所定の設計仕様に合わせることが
実用上不可欠となっている。
基板の部品実装表面上に形成された回路パターンの一部
を、サンドブラスターなどの機械的手段もしくはレーザ
ー光などの光学手段によって削除することで、導体パタ
ーンの長さや幅を変えて発振回路を構成するインダクタ
ーの調整を行う方法が用いられるほか(特開平6−13
807号公報参照)、モジュールのより小型化を図るべ
く、回路を多重化することによって、発振回路を構成す
るインダクターやコンデンサの一部分を基板内部に内装
化する手段も用いられている(特許第2662748
号、特許第2531000号参照)。
ターの一部分を基板表面に引き出している発振器の事例
の構成説明図であり、プリント配線基板21内に裏面接
地導体22と、内装接地導体23と、これらの導体に挟
まれたインダクター導体24とからなるトリプレート構
成のストリップラインを形成し、このストリップライン
のインダクター導体24aの一部がスルーホール25を
介して基板表面上に設けられた導体パッド24bへ接続
されており、その基板表面上の導体パッド24bに対し
ては、図11の26に示したようなトリミングが施され
ることで、当該インダクターの電気長を変更し、インダ
クタンスの調整、すなわち発振周波数などの発振(器)
特性の調整を実施している。
ンサを基板に内装し、基板表面上に配した当該コンデン
サの一方の電極のトリミングを行い、コンデンサの容量
を調整することで、発振特性の調整を行う発振器の事例
の断面構造図である。本事例では内装回路を構成するイ
ンダクターは上記の事例と同様プリント配線基板21の
内部にトリプレート構造でストリップライン24として
内装されており、その一端はスルーホール25を介して
基板表面上に表面電極24として引き出されている。す
なわち、インダクターに並列接続され、共振回路を構成
するコンデンサ27は基板内装接地導体23と誘電体基
板を介して対向する表面電極28によって基板に内装さ
れており、当該表面電極28に対してトリミングを行
い、電極面積を調整することでコンデンサ容量の調整、
すなわち発振器の調整が行われる。
両先行事例においては、小型化を図るべく回路の一部分
を基板内部に内装化しているものの、個々のモジュール
の調整を行うに当たっては内装の導体パターンの一部分
を基板の部品実装表面上に引き出して、該部分に対して
トリミングなどを行う手段が用いられており(図10の
24bの部分及び図12の28の部分)、部品実装面に
おいてトリミングパッドがある程度の面積を専有するこ
とは、内装化の手法を用いない場合に同じである。
合、搭載される隣接パーツとの電磁界的な相互干渉を避
け、実装部品を保護するため、部品実装面をカバーする
金属製のキャップシールドが設けられているが、このよ
うに部品実装面側の基板表面をトリミングする場合、キ
ャップシールドを被せることに起因する特性のずれを予
め見込んで調整を行った後でキャップシールドを被せる
か、トリミング用のスリットや孔を設けたキャップシー
ルドを基板上にかけた後レーザーなどでトリミングを行
い、その後で導電性のシールなどでキャップシールドの
スリットや孔を塞ぐ手法が用いられる。
ることによってモジュールの発振周波数などの特性にず
れが生じるため、予めこれらのずれを予測したトリミン
グ調整を行うことが必要となるが、先にも記したとお
り、これらモジュール特性の個別のばらつきがもともと
大きいため、一律なオフセットでは対応しきれないのが
現実であり、精密な調整は不可能である。また、後者に
おいては、キャップシールドを被せた後でレーザートリ
ミングを行うため、トリミングによって飛散したトリミ
ング部分の塵がキャップ内部に閉じ込められ、周辺部に
付着する事態を生じやすく、信頼性を損なう結果を招
く。
面側へ内装導体を引き出してトリミングを行うことが考
えられるが、このような構造を採った場合、裏面側にあ
る程度の面積でトリミング用のパッドを設けることが必
要となる。この結果、モジュール裏面のシールドが困難
となり、実装面側と同様のキャップシールドを設ける対
策が必要となり、小型化が要求される本用途では実用的
な方法とは言い難い。
として、基板の裏面から内部に向かって垂直方向に、レ
ーザートリミングを行うことで、多層構成とした内装コ
ンデンサの電極面積を調整し、発振器の調整を行う方法
が提案されている(特開平9−15373号公報参
照)。
図であり、共振回路を構成するコンデンサ27は、基板
の誘電体層を挟んで層状に電極27a及び27bを重ね
合わせることで基板へ内装化されている。本事例では図
14の28に示したごとく、モジュール裏面側から垂直
方向にレーザートリミングを行うことで、内装コンデン
サ27の電極27a及び27bの面積調整を行い、モジ
ュールの調整を行う。
のの、ある程度の容量範囲の調整を行うためにはコンデ
ンサの電極構造を少なくとも3層〜4層以上の多層構造
とする必要があり、結局、回路基板全体が多層化し、基
板厚みの増加、コストの上昇を招く結果となる。
回路を構成するインダクター素子の一部を内装し、この
内装導体パターンを誘電体と共に、一度に基板裏側から
レーザー光の照射により切除することで、導体パターン
の長さや幅を変えて発振回路を構成するインダクターの
調整を行うという、本発明者によりなされた発明が、出
願されている(特願平11−248984号、出願日:
平成11年9月2日、以下先願と称す)。
ある図15を参照して説明する。この構成では、内部に
誘電体層を有する回路基板において、表側面の部品実装
導体パターン面(層)32と、内装接地導体層33と、
導体パターン層34と、裏側面の接地導体層35とから
なる4層構造の貼り合わせ積層基板構造となっており、
内装導体パターン層34は、内装接地導体層33と裏側
接地導体35とに挟まれたトリプレート構造の発振器を
構成するインダクターの一部である内装ストリップライ
ン導体パターン層34となっている。
体パターン32とVIA36によって電気的に接続さ
れ、表側導体パターン32は基板表面上に実装される他
の発振器構成素子としての部品31と接続されている。
さらに、基板表面上には金属製のシールドケース38が
被せられていおり、また、裏面の接地導体層には導体層
がないトリミング用のスリット40が設けられている。
このスリットを介して、レーザー光41を照射し、誘電
体層と共に内装導体パターンを一度にトリミングし,当
該インダクターの電気長を変更し、インダクタンスの調
整、すなわち発振周波数などの発振(器)特性の調整を
行うことができる。
化を図れるものの、トリミングを行う際、誘電体中の内
装導体を誘電体と一度にトリミングするには、一般に誘
電体に対するレーザー光の吸収率とCu等で構成される
内装導体に対するレーザー光の吸収率が大きく異なる等
の理由(1.06μm波長のYAGレーザー光のCuに
対する吸収率は5%程度、一般的なガラスエポキシに対
する吸収率は数十%程度)により、最適な加工パワーの
調整が困難であり、確実にそれぞれの材質を切除するこ
とは難しい。
る場合、一ヶ所のトリミングにより所望特性に調整する
と、トリミング量が大きくなりインダクターの一部分の
幅が狭くなることにより当該部分における抵抗が増加
し、インダクタンスLのQ値が低下し、雑音特性等のモ
ジュールの性能が劣化する。
間も要する。これらのことから上記調整方法では、モジ
ュールの性能、信頼性においても十分ではない。
めになされたものであって、主に共振回路のインダクタ
ーを構成する内装導体パターンのトリミングを基板裏面
から直接行う構造で、小型、高性能を実現すると共に、
その発振特性を調整する時間の短縮化が可能な発振器
(モジュール)及びその調整方法を提供することを目的
とする。
め、本発明の発振器では、内部に誘電体層を有する回路
基板の表側主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に
裏側導体を配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部
を介して、発振回路を構成するインダクター素子の少な
くとも一部分を内装し、前記裏側導体が、その一部に形
成され、それを介してレーザー光線で前記誘電体層と共
に前記インダクター素子の内装された複数部分を部分的
に切除することにより発振特性を調整可能な複数のスリ
ット又はピンホールを有する発振器としている。
の裏側導体に、スリット又はピンホールを設け、このス
リット又はピンホールを通して、内装されたインダクタ
ー素子の複数部分を部分的にレーザー光線によって、裏
側導体と内装導体(内装されたインダクター素子の一
部)との間の誘電体層と共に切除(トリミング)し、主
にパターンの電気長を変化させることによって発振特性
を所望のものに調整できるようにするものである。そし
て、電気長を変化させるにあたり、インダクター素子の
トリミング箇所(切除箇所)を複数に分割することによ
り、特定箇所のインダクターの幅が極端に細くなること
を抑え、インダクタンスLのQ値の劣化を抑えることが
できる。
て、前記インダクター素子が迂回路と該迂回路の両端を
短絡する短絡路とを有する内装されたストリップライン
から構成され、前記短絡部が前記レーザー光線で切除さ
れる複数部分の少なくとも一部分である発振器としてい
る。
を構成する内装されたストリップラインの迂回路と対を
なす短絡路側を切断することにより、インダクターの電
気長をトリミング長(切除される長さ)に比することな
く大きくステップ状に変化できるようにしている。これ
によって、所望発振特性まで大きくインダクタンスLの
変化を必要とするときに、トリミング時間を短縮でき
る。
て、前記インダクター素子が、前記レーザー光線で切除
される複数部分の少なくとも一部分として、前記短絡路
以外に、切除される部分に応じて発振特性を連続的に変
化させる内装導体パターンを有する発振器としている。
を構成する内装されたストリップラインの迂回路及び短
絡路に加えて、トリミング量(切除される量)により連
続的にインダクタンスLを変化できるトリミング部分
(切除部分)として、切除される部分に応じて発振特性
を連続的に変化させる内装導体パターンを設けている。
これにより、所望発振特性からの大きなずれや小さなず
れに対応できる。よって、高精度に調整された小型で高
性能の発振器を実現できる。
て、前記短絡部の切除による発振特性の調整量よりも、
前記切除される部分に応じて発振特性を連続的に変化さ
せる内装導体パターンによる発振特性の調整量が大きい
発振器としている。
を構成する内装されたストリップラインに迂回路及び短
絡路と、トリミング量(切除される量)により連続的に
電気長を変化できる内装導体パターンとを併用する場合
に、短絡路の切断によりインダクタンスLがステップ状
に変化する量よりも、内装導体パターンのトリミング量
(切除される量)により連続的に変化するインダクタン
スLの変化値が大きくなるようにしている。したがっ
て、トリミング箇所(切除される箇所)の設定、それに
対応したスリット又はピンホールの設定、迂回路及び短
絡路の設定を行うことにより、インダクタンスLの調整
範囲の中間に調整できないL値がないようにでき、調整
範囲全域での微調整、粗調整が可能になる。よって、よ
り高精度に調整された小型で高性能の発振器を実現でき
る。
層を有する回路基板の表側主面上に発振回路部品を実装
し、裏側主面に裏側導体を配し、更にこの裏側導体から
誘電体層の一部を介して、発振回路を構成するインダク
ター素子の少なくとも一部分を内装し、前記裏側導体
が、その一部に形成され、それを介してレーザー光線で
前記誘電体層と共に前記インダクター素子の内装された
少なくとも一部分を部分的に切除することにより発振特
性を調整可能なスリット又はピンホールを有し、前記イ
ンダクター素子が迂回路と該迂回路の両端を短絡する短
絡路とを有するストリップラインから構成され、該スト
リップラインの短絡路をレーザー光線で切除することに
より発振特性が調整された発振器としている。
を構成する内装されたストリップラインの迂回路と対を
なす短絡路側を切断することにより、インダクターの電
気長をトリミング長(切除される長さ)に比して大きく
ステップ状に変化できるようにしている。これによっ
て、所望発振特性まで大きくインダクタンスLの変化を
必要とするときに、トリミング時間を短縮できる。
では、内部に誘電体層を有する回路基板の表側主面上に
発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を配し、更
にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、発振回路
を構成するインダクター素子の少なくとも一部分を内装
した発振器の発振特性調整方法において、前記裏側導体
に形成された複数のスリット又はピンホールを介して、
レーザー光線で前記誘電体層と共に前記インダクター素
子の内装された複数部分を部分的に切除することにより
発振特性を調整する発振器の発振特性調整方法としてい
る。
の裏側導体に、スリット又はピンホールを形成し、この
スリット又はピンホールを通して、内装されたインダク
ター素子の複数部分を部分的にレーザー光線によって、
裏側導体と内装導体(内装されたインダクター素子の一
部)との間の誘電体層と共に切除(トリミング)し、主
にパターンの電気長を変化させることによって発振特性
を所望のものに調整できるようにするものである。そし
て、電気長を変化させるにあたり、インダクター素子の
トリミング箇所(切除箇所)を複数に分割することによ
り、特定箇所のインダクターの幅が極端に細くなること
を抑え、インダクタンスLのQ値の劣化を抑えることが
できる。
特性調整方法において、前記インダクター素子が迂回路
と該迂回路の両端を短絡する短絡路とを有する内装され
たストリップラインから構成され、前記レーザー光線で
切除する複数部分の少なくとも一部分として、前記短絡
路を切除することにより発振特性を調整する発振器の発
振特性調整方法としている。
を構成する内装されたストリップラインの迂回路と対を
なす短絡路側を切断することにより、インダクターの電
気長をトリミング長(切除される長さ)に比することな
く大きくステップ状に変化できるようにしている。これ
によって、インダクタンスL値を大きく変化させ、イン
ダクター素子のインダクタンスL値をステップ状に変化
させるので、所望発振特性まで大きくインダクタンスL
の変化を必要とするときに効果的であり、また、ステッ
プ状に変化するためにトリミング時間を短縮できる。
特性調整方法において、前記インダクター素子がレーザ
ー光線により切除される部分に応じて発振特性を連続的
に変化させる内装導体パターンを有し、前記レーザー光
線で切除される複数部分の少なくとも一部分として、前
記短絡路以外に、前記内装導体パターンを部分的に切除
することにより発振特性を調整する発振器の発振特性調
整方法としている。
構成する内装されたストリップラインの迂回路及び短絡
路の短絡路側の切除(切断)に加えて、切除される部分
に応じて発振特性を連続的に変化させて連続的にインダ
クタンスLを変化できる内装導体パターンをトリミング
するものである。ことにより、所望発振特性からの大き
なずれや小さなずれに対応でき、より広い範囲にわたっ
て所望する発振特性を正確に得ることができる。よっ
て、高精度に調整された小型で高性能の発振器を実現で
きる。
性調整方法において、前記短絡部の切除による発振特性
の調整量よりも、前記切除される部分に応じて発振特性
を連続的に変化させる内装導体パターンによる発振特性
の調整量が大きい発振器の発振特性調整方法としてい
る。
を構成する内装されたストリップラインに迂回路及び短
絡路の短絡路側の切除(切断)と、トリミング量(切除
される量)により連続的に電気長を変化できる内装導体
パターンの切除とを併用する場合に、短絡路の切断によ
りインダクタンスLがステップ状に変化する量よりも、
内装導体パターンのトリミング量(切除される量)によ
り連続的に変化するインダクタンスLの変化値が大きく
なるようにしている。したがって、トリミング箇所(切
除される箇所)の設定、それに対応したスリット又はピ
ンホールの設定、迂回路及び短絡路の設定を行うことに
より、インダクタンスLの調整範囲の中間に調整できな
いL値がないようにでき、調整範囲全域での微調整、粗
調整が可能になる。よって、より高精度に調整された小
型で高性能の発振器を実現できる。
では、内部に誘電体層を有する回路基板の表側主面上に
発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を配し、更
にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、発振回路
を構成するインダクター素子の少なくとも一部分を内装
した発振器の発振特性調整方法において、前記インダク
ター素子が迂回路と該迂回路の両端を短絡する短絡路と
を有する内装されたストリップラインから構成され、前
記裏側導体に形成されたスリット又はピンホールを介し
て、レーザー光線で前記誘電体層と共に前記インダクタ
ー素子の内装されたストリップラインの短絡路を切除す
ることにより発振特性を調整する発振器の発振特性調整
方法としている。
を構成する内装されたストリップラインの迂回路と対を
なす短絡路側を切断することにより、インダクターの電
気長をトリミング長(切除される長さ)に比することな
く大きくステップ状に変化できるようにしている。これ
によって、インダクタンスL値を大きく変化させ、イン
ダクター素子のインダクタンスL値をステップ状に変化
させるので、所望発振特性まで大きくインダクタンスL
の変化を必要とするときに効果的であり、また、ステッ
プ状に変化するためにトリミング時間を短縮できる。
では、内部に誘電体層を有する回路基板の表側主面上に
発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を配し、更
にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、発振回路
を構成するインダクター素子の少なくとも一部分を内装
した発振器の発振特性調整方法において、前記裏側導体
に形成されたスリット又はピンホールを介して、走査方
向に対して略垂直方向にレーザー光線のスポットの直径
以下の長さだけ移動させて複数回レーザー光線を走査し
て、前記インダクター素子の内装された少なくとも一部
分を部分的に切除することにより発振特性を調整する発
振器の発振特性調整方法としている。
体層又はインダクター素子の内装された少なくとも一部
分を部分的に切除するに際して、レーザー光線のスポッ
ト径以下の長さをずらし、平行に重ねてレーザー光線の
走査を行うものである。これにより、一回のレーザー光
線の走査では切除されない場合を引き起こす可能性があ
るが、レーザー光線を重ねることにより確実に切除さ
れ、発振器モジュールの信頼性を向上させることができ
る。
では、内部に誘電体層を有する回路基板の表側主面上に
発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を配し、更
にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、発振回路
を構成するインダクター素子の少なくとも一部分を内装
した発振器の発振特性調整方法において、前記裏側導体
に形成されたスリット又はピンホールを介して、第1の
レーザー光線照射を行い前記誘電体層を切除した後に、
第2のレーザー光線照射を行って前記インダクター素子
の内装された少なくとも一部分を部分的に切除すること
により発振特性を調整する発振器の発振特性調整方法と
している。
照射により誘電体層を切除して内装導体(内装されたイ
ンダクター素子の一部)を露出させ、その後、第1のレ
ーザー光線照射の場所に重ねて内装導体を部分的に切除
することを主目的とする第2のレーザー光線照射を行い
調整するものである。これにより、誘電体層と内装導体
と一度にトリミングする場合より、最適な加工パワーの
調整が容易であり、正確に切除及び切断できるので、発
振器モジュール自体の信頼性を向上させることができ
る。ここで、上記の第1のレーザー光線照射と第2のレ
ーザー光線照射とについて、誘電体層と内装導体とのそ
れぞれの材質を切除するのに適した異なる条件で照射す
ることにより、確実にそれぞれの材質を切除及び切断す
ることができる。
特性調整方法において、前記第1のレーザー光線照射又
は前記第2のレーザー光線照射の少なくとも一方では、
走査方向に対して略垂直方向にレーザー光線のスポット
の直径以下の長さだけ移動させて複数回レーザー光線を
走査する発振器の発振特性調整方法としている。
照射又は前記第2のレーザー光線照射の少なくとも一方
で、レーザー光線のスポット径以下の長さをずらし、平
行に重ねてレーザー光の走査を行うものである。このよ
うにすることで、確実にそれぞれの材質を切除し、且つ
切除幅も十分得られるので、発振器モジュールの信頼性
をより向上させることができる。ここで、第1のレーザ
ー光線照射についてスリット又はピンホールの全長ある
いはその範囲内の任意の一定長にわたり連続的に走査を
行い、第2のレーザー光線照射で、第1のレーザー光線
照射によって露出した内装導体を調整対象となる発振器
を動作させ、特性値をモニターしつつ、特性値が所望値
に達するまで必要長のトリミングを行えば、第1のレー
ザー光線照射時において同様のファンクショントリミン
グを行う場合に比較して、測定フィードバックにきする
時間を短縮できる。
て、図面を参照して説明する。
振器の実施の形態1として、内装パターンを有する電圧
制御発振器(VCO)のモジュールの分解斜視図、図2
は図1の断面図である。
振器モジュールは、内部に誘電体層を有する回路基板1
の表面(表側主面)上に発振回路部品を実装し、裏面
(裏側主面)にその裏面の大部分を覆う裏側導体1−d
を配し、更にこの裏側導体1−dから誘電体層の一部を
介して、発振回路を構成するインダクター素子の少なく
とも一部分である内装導体1−cを内装し、裏側導体1
−dが、その一部に形成され、それを介してレーザー光
線で誘電体層と共に裏面導体1−dの複数部分を部分的
に切除することにより発振特性を調整可能な複数のスリ
ット10又はピンホールを有するものである。
ジュールMは、ガラスエポキシ(樹脂)製銅プリント配
線基板(回路基板)1の表面上に発振回路部品としてチ
ップ型抵抗、チップ型コンデンサ、トランジスタ、バリ
キャップダイオードの表面実装部品2をリフローはんだ
付けによって実装し、その上部より、金属製薄板を曲げ
加工したシールドケース3を被せた構造となっている。
側主面)の部品実装導体パターン面(層)1−a、内装
接地導体層1−bと裏面(裏側主面)の接地導体1−d
とに挟まれたトリプレート構造の内装ストリップライン
導体パターン層1−cよりなる4層構造の貼り合せ積層
基板構造となっている。そして、導体パターンの厚みは
約10〜30μm、表面の部品実装パターン面1−aと
内装接地導体層1−bの間及び内装導体パターン層1−
cと裏面の接地導体層1−d間の基板(誘電体層:ガラ
スエポキシ)の厚みはそれぞれ約150μm、内装接地
導体層1−bと内装導体パターン層1−cの間の基板
(誘電体層:ガラスエポキシ)の厚みは約200μmと
なっている。
面に設けられ、表面の導体パターン面1−a、内装接地
導体層1−b及び裏面の接地導体層1−dを接続する切
り欠き(スルーホールを半分に割ったもの)の内壁に設
けられた導体1−eを介して接地されており、他方端は
上部の内装接地導体層1−bの一部をカットして設けら
れた窓11の中央部を貫いて表面の導体パターン1−a
へVIA(ビア)1−fによって電気的に接続されてい
る。
体パターン面1−aのVcc端子(4)、制御端子
(5)、RF出力端子(6)のそれぞれの端子は、基板
側面に設けられた切り欠き(スルーホールを半分に割っ
たもの)内壁に設けられた導体1−g、1−h、1−i
を介して基板裏面側に引き回されている。
るトランジスタTr、抵抗R、バリキャップダイオード
Vc、コンデンサCは、プリント配線基板(回路基板)
1の表面上に実装される部品類2によって構成され、発
振回路を構成するインダクターLは主にトリプレート構
造で基板内部に内装されるストリップライン導体パター
ン層1−cによって構成される。
に加える電圧を制御することで、バリキャップダイオー
ドVcの容量を変化させ、RF出力端子6より得られる
RF信号の発振周波数を変化させる。
特性のばらつきや、プリント配線基板の寸法のばらつ
き、部品実装時の物理的条件のばらつきにより、個々の
モジュールにおいて発振周波数にばらつきが生じるた
め、バリキャップダイオードが設計目標とする発振周波
数範囲を所定の制御電圧の印加によって達成するよう、
モジュールの製造工程において発振回路を構成するイン
ダクター素子としてのインダクターLのインダクタンス
調整を個々のモジュールに対して行う。
整はインダクターLを構成する内装導体パターン層1−
cの長さ及び幅を調整することによって行う。
ーン層1−cをモジュールMの表面側から見た平面図で
あり、基板の切り欠きの導体1−e側が基板側面を通じ
て接地されており、VIA1−fを介して基板表面上に
実装される他の発振器構成素子としての部品2と接続さ
れている。
す部分をトリミング(切除する)ことにより、その電気
長を、トリミング部分8−a,8−bのそれぞれに対応
しておよそ2α分,2β分長くするとともに、幅も狭く
することができる。すなわち、これは、切除される部分
に応じて発振特性を連続的に変化させる内装導体パター
ン部分(内装導体パターン層1−cのトリミング部分8
−aの周辺部分とトリミング部分8−bの周辺部分)を
2箇所備えたものである。
成されるインダクターにおいて、その電気長を長くする
か、もしくはその幅を狭くすることで、そのインダクタ
ンスL値を高くすることが可能であるので、本実施の形
態においては、予めトリミングを行わない状態でのモジ
ュールの発振周波数を所望の値より高めに設定してお
き、トリミング部分8−a,8−bのトリミングを行う
ことによって発振器を構成するインダクタンスL値を変
化させ、それによって発振周波数を下げて所望の発振周
波数を得る調整を行う。
−aが幅約数十μm 、長さ0〜1mmであり 、8−b
が幅約数十μm 、長さ0〜0.5mm程度である。
より見た平面図であり、Vcc端子4、制御端子5、R
F出力端子6及びその周囲の絶縁帯9を除く大部分は接
地導体層1−dでカバーされているが、内装導体パター
ン層1−cのトリミングターゲットとなる部分に重なる
部分には、幅150μm、長さ1mmと幅150μm、
長さ0.5mmの寸法で導体層を設けないトリミング用
のスリット10−a,10−bが設けられている。
断面のトリミング部分付近の拡大図であり、前記のスリ
ット10−a,10−bを介して、レーザー光線12の
照射を行い、内装導体層1−cとスリット10−a,1
0−bとの間にある誘電体層及び内装導体パターンを別
々に切除する。レーザー光線12のパワーは、誘電体層
及び内装導体層1−cのみを切除できるレベルに適切に
コントロールされる。
べて終了した後に、図6に示したごとく、モジュールの
裏面側からレーザーを用いて行う。トリミングにおいて
は、実際にモジュールの各端子にプローブをあてて、モ
ジュールを動作させた状態で行う。トリミング対象とな
る内装導体パターンとスリットの間の誘電体層を切除す
るために、トリミングポイント上のスリット10−a,
10−bに沿って、図4のA方向に移動させながら両方
のスリット全長分の誘電体層を切除する。この時のレー
ザー光線は、誘電体層のみ切除するレベルである。
った後、更にトリミングを行ったポイントの幅を安定す
るために、レーザー光線のスポットの直径以下の幅をず
らすように、レーザー光線を走査方向に対して略垂直方
向に移動させて、再度折り返して図4のA’方向にスリ
ット全長の切除を行う。このような複数回レーザ光線を
走査させた切除により、トリミング対象となる内装導体
パターン1−cが露出される。
スリット10−aに沿って図4のA方向に内装導体パタ
ーン1−cのトリミングを行う。この時のレーザー光
は、内装導体パターン1−cのみ切除するレベルであ
る。
をトリミングすれば所望の特性値まで調整できる場合
も、インダクターのQ値の低下を防ぐために、スリット
全長3分の2程度で折り返し、レーザー光線のスポット
の直径以下の幅をずらすように、レーザー光線を走査方
向に対して略垂直方向に移動させて、図4のA’方向に
トリミングを行った長さ分を再度切除を行う。所望特性
値に満たない分はスリット10−bに沿って図4のA方
向に発振周波数をモニターしながらトリミング長さを増
加させ、所望の発振周波数になったところで、レーザー
光線のスポットの直径以下の幅をずらすように、レーザ
ー光線を走査方向に対して略垂直方向に移動させて、折
り返し図4のA’の方向にトリミング長さ分の切除を行
う。
後に折り返しても、折り返し切除するだけなので、周波
数はほとんど変化せず、確実に切除ができ、トリミング
幅を安定して得ることができる。
対する複数回のレーザー光線の走査によって、所望の発
振特性に、高精度に調整することができる。
ドケース3が取り付けられているので、シールドケース
を被せることに起因する発振周波数などの特性のずれ分
を予め考慮する必要はない。
内装導体パターン層1−cのトリミング部分として、切
除される部分に応じて発振特性を連続的に変化させる内
装導体パターン部分を備えたものについて説明した。実
施の形態2では、内装導体パターン層1−cのトリミン
グ部分として、そのような内装導体パターン部分に代え
て、迂回路と該迂回路の両端を短絡する短絡路とを有す
る内装されたストリップラインを設けたものついて、図
7,8を参照して説明する。なお、本実施の形態の基本
構成は、上記第1の実施の形態と同様であるので、異な
る点のみについて説明する。
体パターン層1−cをモジュールMの表面側から見た平
面図であり、上記実施の形態1の説明に用いた図4に相
当する。図7,8に示すように、基板の切り欠きの導体
1−e側が基板側面を通じて接地されており、VIA
(ビア)1−fを介して基板表面上に実装される他の発
振器構成素子としての部品2と接続されている。
路1−c1と短絡路1−c2とが設けられており、短絡
路1−c2側のトリミング(切除)を行わなかった場合
(図7のように短絡路1−c2が切断されていない場
合)は、この導体の電気長は短絡路1−c2側の電気長
となる。
グを行うと、図8に示すように、トリミング部分8−c
で短絡路1−c2が切断される。短絡路1−c2がトリ
ミングにより切断されるので、この内装導体パターン層
1−cの電気長は、迂回路1−c1側の電気長となる。
なお、短絡路1−c2のトリミングについては、上記実
施の形態1と同様のレーザー光線照射により行うことが
できる。
パターン層1−cの電気長が、短絡路1−c2が切除さ
れなければ短絡路1−c2側の電気長となり、短絡路1
−c2が切除されれば迂回路1−c1側の電気長となる
ので、電気長をステップ状に大きく変化させることがで
きる。
上記実施の形態1において例えば図4に示したスリット
10−a,10−bと同様のものである。
路の対が一対のものについて説明したが、迂回路の長さ
が異なる対を複数対設け電気長の変化量を異ならせて、
段階的により細かな調整を行うようにしても良い。
実施の形態2において、内装導体パターン層1−cに、
切除される部分に応じて発振特性を連続的に変化させる
内装導体パターン部分を追加したものについて、図9を
参照して説明する。
ターン層1−cをモジュールMの表面側から見た平面図
であり、上記実施の形態1の説明に用いた図4、上記実
施の形態2の説明で用いた図7,8に相当する。
様に、基板の切り欠きの導体1−e側が基板側面を通じ
て接地されており、VIA(ビア)1−fを介して基板
表面上に実装される他の発振器構成素子としての部品2
と接続されている。
変化を必要とする場合、上記実施の形態2と同様にして
最初に短絡路1−c2のトリミング部分8−cでトリミ
ング(粗調)を行い、その後トリミング部分8−dのト
リミングを行い(微調)、所望周波数を得る。また、短
絡路1−c2のトリミングにより所望周波数を下回って
しまう場合には、トリミング部分8−dだけのトリミン
グにより所望周波数に調整しても良い。
うにするには、トリミング部分8−dのトリミングによ
り変化させる周波数範囲は、短絡路1−c2のトリミン
グ(迂回路1−c1側が電気長)により変化する周波数
範囲よりも大きくなるよう設計を行う必要がある。すな
わち、本実施の形態では、短絡路1−c2の切断による
インダクタンスLの変化量よりも、内装導体パターンの
トリミング量(切除される量)により連続的に変化する
インダクタンスLの変化値が大きくなるようにしてい
る。これにより、インダクタンスLの調整範囲の中間に
調整できないL値がないようにでき、調整範囲全域での
微調整、粗調整が可能になる。
0−dは、上記実施の形態1において例えば図4に示し
たスリット10−a,10−bと同様のものである。
スリット10,10−a,10−b,10−c,10−
dを用いたものについて説明したが、スリットに代えて
ピンスポットを用いても良い。
数の発振器が同一面上に形成された綴り基板上の複数の
発振器の電極に対して同時にプローブピンを接触させる
などの一括的な電気接続を行い、その中より特性調整を
行うべき対象の発振器を選択し、通電動作及び特性測定
回路の電気的な切り換えを行うことができる機能を有す
るとともに、一括的に電気接続が行われているいずれの
発振器のスリットおよびピンホールに対しても光学的走
査法によってレーザー照射位置合わせが可能であるトリ
ミング装置を用いることで、調整対象とする発振器を1
台づつ機械的にトリミングステージにアライメントして
トリミングを行う場合と比較して、多くの発振器を短時
間でトリミング調整することが可能である。
リット又はピンホールを介して、内装されたインダクタ
ー素子の複数部分を部分的にレーザー光線によって、裏
側導体と内装導体(内装されたインダクター素子の一
部)との間の誘電体層と共に切除(トリミング)し、主
にパターンの電気長を変化させることによって発振特性
を調整するのに、インダクター素子のトリミング箇所
(切除箇所)を複数に分割することにより、特定箇所の
インダクターの幅が極端に細くなることを抑え、インダ
クタンスLのQ値の劣化を抑えることができる。
を構成する内装されたストリップラインの迂回路と対を
なす短絡路側を切断することにより、インダクターの電
気長をトリミング長(切除される長さ)に比することな
く大きくステップ状に変化できるようにして、所望発振
特性まで大きくインダクタンスLの変化を必要とすると
きに、トリミング時間を短縮できる。
電体層又はインダクター素子の内装された少なくとも一
部分を部分的に切除するに際して、レーザー光線のスポ
ット径以下の長さをずらし、平行に重ねてレーザー光線
の走査を行うことにより、一回のレーザー光線の走査で
は切除されない場合を引き起こす可能性があるが、レー
ザー光線を重ねることにより確実に切除され、発振器モ
ジュールの信頼性を向上させることができる。
線照射により誘電体層を切除して内装導体(内装された
インダクター素子の一部)を露出させ、その後、第1の
レーザー光線照射の場所に重ねて内装導体を部分的に切
除することを主目的とする第2のレーザー光線照射を行
い調整することにより、誘電体層と内装導体と一度にト
リミングする場合より、最適な加工パワーの調整が容易
であり、正確に切除及び切断できるので、発振器モジュ
ール自体の信頼性を向上させることができる。
斜視図である。
内装導体パターン層の平面図である。
ミング部断面図である。
パターン層の平面図である。
パターン層の平面図である。
パターン層の平面図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
子) 1−d 裏面接地導体 1−e 側面接地導体 1−f VIA(ビア)ホール 1−g 側面Vcc端子導体 1−h 側面制御端子導体 1−i 側面出力端子導体 4 Vcc端子 5 制御端子 6 RF出力端子 7 接地端子 8−a,8−b,8−c,8−d 内装導体トリミング
部分 10,10−a,10−b,10−c,10−d トリ
ミング用スリット
Claims (13)
- 【請求項1】 内部に誘電体層を有する回路基板の表側
主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を
配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、
発振回路を構成するインダクター素子の少なくとも一部
分を内装し、 前記裏側導体が、その一部に形成され、それを介してレ
ーザー光線で前記誘電体層と共に前記インダクター素子
の内装された複数部分を部分的に切除することにより発
振特性を調整可能な複数のスリット又はピンホールを有
する発振器。 - 【請求項2】 請求項1に記載の発振器において、前記
インダクター素子が迂回路と該迂回路の両端を短絡する
短絡路とを有する内装されたストリップラインから構成
され、前記短絡部が前記レーザー光線で切除される複数
部分の少なくとも一部分である発振器。 - 【請求項3】 請求項2に記載の発振器において、前記
インダクター素子が、前記レーザー光線で切除される複
数部分の少なくとも一部分として、前記短絡路以外に、
切除される部分に応じて発振特性を連続的に変化させる
内装導体パターンを有する発振器。 - 【請求項4】 請求項3に記載の発振器において、前記
短絡部の切除による発振特性の調整量よりも、前記切除
される部分に応じて発振特性を連続的に変化させる内装
導体パターンによる発振特性の調整量が大きい発振器。 - 【請求項5】 内部に誘電体層を有する回路基板の表側
主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を
配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、
発振回路を構成するインダクター素子の少なくとも一部
分を内装し、 前記裏側導体が、その一部に形成され、それを介してレ
ーザー光線で前記誘電体層と共に前記インダクター素子
の内装された少なくとも一部分を部分的に切除すること
により発振特性を調整可能なスリット又はピンホールを
有し、 前記インダクター素子が迂回路と該迂回路の両端を短絡
する短絡路とを有するストリップラインから構成され、
該ストリップラインの短絡路をレーザー光線で切除する
ことにより発振特性が調整された発振器。 - 【請求項6】 内部に誘電体層を有する回路基板の表側
主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体を
配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部を介して、
発振回路を構成するインダクター素子の少なくとも一部
分を内装した発振器の発振特性調整方法において、 前記裏側導体に形成された複数のスリット又はピンホー
ルを介して、レーザー光線で前記誘電体層と共に前記イ
ンダクター素子の内装された複数部分を部分的に切除す
ることにより発振特性を調整する発振器の発振特性調整
方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載の発振器の発振特性調整
方法において、前記インダクター素子が迂回路と該迂回
路の両端を短絡する短絡路とを有する内装されたストリ
ップラインから構成され、前記レーザー光線で切除する
複数部分の少なくとも一部分として、前記短絡路を切除
することにより発振特性を調整する発振器の発振特性調
整方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の発振器の発振特性調整
方法において、前記インダクター素子がレーザー光線に
より切除される部分に応じて発振特性を連続的に変化さ
せる内装導体パターンを有し、前記レーザー光線で切除
される複数部分の少なくとも一部分として、前記短絡路
以外に、前記内装導体パターンを部分的に切除すること
により発振特性を調整する発振器の発振特性調整方法。 - 【請求項9】 請求項8に記載の発振器の発振特性調整
方法において、前記短絡部の切除による発振特性の調整
量よりも、前記切除される部分に応じて発振特性を連続
的に変化させる内装導体パターンによる発振特性の調整
量が大きい発振器の発振特性調整方法。 - 【請求項10】 内部に誘電体層を有する回路基板の表
側主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体
を配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部を介し
て、発振回路を構成するインダクター素子の少なくとも
一部分を内装した発振器の発振特性調整方法において、 前記インダクター素子が迂回路と該迂回路の両端を短絡
する短絡路とを有する内装されたストリップラインから
構成され、前記裏側導体に形成されたスリット又はピン
ホールを介して、レーザー光線で前記誘電体層と共に前
記インダクター素子の内装されたストリップラインの短
絡路を切除することにより発振特性を調整する発振器の
発振特性調整方法。 - 【請求項11】 内部に誘電体層を有する回路基板の表
側主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導体
を配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部を介し
て、発振回路を構成するインダクター素子の少なくとも
一部分を内装した発振器の発振特性調整方法において、 前記裏側導体に形成されたスリット又はピンホールを介
して、走査方向に対して略垂直方向にレーザー光線のス
ポットの直径以下の長さだけ移動させて複数回レーザー
光線を走査して、前記インダクター素子の内装された少
なくとも一部分を部分的に切除することにより発振特性
を調整する発振器の発振特性調整方法。 - 【請求項12】 内部に誘電体層を有する回路基板の
表側主面上に発振回路部品を実装し、裏側主面に裏側導
体を配し、更にこの裏側導体から誘電体層の一部を介し
て、発振回路を構成するインダクター素子の少なくとも
一部分を内装した発振器の発振特性調整方法において、 前記裏側導体に形成されたスリット又はピンホールを介
して、第1のレーザー光線照射を行い前記誘電体層を切
除した後に、第2のレーザー光線照射を行って前記イン
ダクター素子の内装された少なくとも一部分を部分的に
切除することにより発振特性を調整する発振器の発振特
性調整方法。 - 【請求項13】 請求項12に記載の発振器の発振特性
調整方法において、前記第1のレーザー光線照射又は前
記第2のレーザー光線照射の少なくとも一方では、走査
方向に対して略垂直方向にレーザー光線のスポットの直
径以下の長さだけ移動させて複数回レーザー光線を走査
する発振器の発振特性調整方法。
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