JP3033384B2 - 電圧制御発振器の製造方法 - Google Patents

電圧制御発振器の製造方法

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JP3033384B2 JP5068530A JP6853093A JP3033384B2 JP 3033384 B2 JP3033384 B2 JP 3033384B2 JP 5068530 A JP5068530 A JP 5068530A JP 6853093 A JP6853093 A JP 6853093A JP 3033384 B2 JP3033384 B2 JP 3033384B2
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英一 落合
康彦 原田
和弘 江口
毅彦 米田
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧制御発振器の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、共振器を用いた電圧制御発振
器が広く実施されている。ここで、図6は従来の電圧制
御発振器の側面図、図7は従来の電圧制御発振器のうち
共振器2を拡大した斜視図である。この共振器2は、略
同軸的形状をなし、内周面を形成する内部導体9と、外
周面を形成する外部導体8との間に、設けられる誘電体
7を有し、内部導体9には、外部に露呈するターミナル
16が、圧入又ははんだ付けにより接続されてなる。そ
して、図6に示すように、共振器2は、回路基板1の上
面に載置されると共に、共振器2の外部導体8は回路基
板1の接地電極17に、はんだ付けして接続される。一
方、ターミナル16は回路基板1上に実装される発振回
路部品4に電気的に接続される。また、回路基板1上に
は発振回路部品4の出力を増幅する増幅回路部品5が実
装されると共に、回路基板1の上部を覆うカバー6が取
付けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の構成では、回路基板の上に共振器、発振回路部品、増
幅回路部品の全てが実装されているものである。ここ
で、現在電圧制御発振器に用いられている部品は、チッ
プコンデンサ、チップ抵抗、ダイオード、シリコントラ
ンジスタ、共振器などであるが、共振器を除いた部品の
高さは高い部品でも例えば1.2mm程度であるのに対し
て、共振器の高さは、例えば3mm程度と他の部品と比べ
て2倍以上も高く、共振器の高さによって電圧制御発振
器全体の高さがほぼ決定されていた。
【0004】しかるに近年、電圧制御発振器が用いられ
る電子機器が小型化するにともない、コンパクトな電圧
制御発振器が求められているところ、上記従来の構成で
はこのような要請に十分対応できないという問題点があ
った。
【0005】そこで本発明は、コンパクトな電圧制御発
振器の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため、回路基板に設けられた開口部に共振器を
挿入し、共振器を覆うようにカバーを装着し、回路基板
のカバーで覆われていない側に露出している共振器の外
部導体の少なくとも一部を取り除いて、発振周波数の調
整を行って電圧制御発振器を製造する。
【0007】
【作用】本発明は、上記した構成により、共振器の高さ
の全部または一部を回路基板内に収納することができ、
その結果回路基板の第1の面から共振器が突出する高さ
を低く押さえて、コンパクトな電圧制御発振器を提供で
きるとともに、回路基板の第2の面から共振器が突出し
ないので、電圧制御発振器が載置される実装基板への電
圧制御発振器の実装性を良好にすることができる
【0008】また、共振器の内部導体と発振回路とを、
ほぼ同じ高さにすることができるので、発振回路にとっ
て有害なターミナルのインダクタンス成分を少なくする
ことができ発振を安定させることができる。更に回路基
板に設けられた開口部に共振器を挿入し、共振器を覆う
ようにカバーを装着し、回路基板のカバーで覆われてい
ない側に露出している共振器の外部導体の少なくとも一
部を取り除いて、発振周波数の調整を行って電圧制御発
振器を製造することにより、製品ごとの発振周波数のば
らつきをほとんどなくすことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本実施例に係る電圧制御発振器の側面図、図
2は同共振器2の斜視図、図3は同電圧制御発振器の底
面図、図4は同電圧制御発振器の回路ブロック図であ
る。
【0010】回路基板1の加工時に、回路基板1の一部
に共振器2が納まるような長方形の穴1aを開設する。
長方形の穴1aの内側面の一部には、電極1bが形成さ
れている。なお回路基板1のうち、共振器2以外の部品
の実装面には、共振器2との接続を容易にするため、電
極などの回路パターンが設けられており、これらの電極
は回路基板1のアース電極12と電極1bによって接続
されている。また、アース電極12の上には、絶縁のた
めにレジストが施されている。
【0011】なお、回路基板1の材質は、エポキシ系の
基板あるいは、アルミナ基板、高誘電体基板、ポリイミ
ド系の基板でもよい。
【0012】共振器2は、前記長方形の穴1aに高さ方
向のほぼ半分が挿入されており、ターミナル3を、電極
1bが形成されていない側に向けている。これは、共振
器2の内部導体9と回路基板1のアース電極12がショ
ートしないようにするためである。
【0013】共振器2と回路基板1との接続は、共振器
2の外部導体8を長方形の穴1aに、圧入するかまた
は、はんだ付けあるいは、導電性接着剤により固定して
行う。
【0014】また、共振器2と発振回路部品(トランジ
スタ、チップ抵抗、チップコンデンサ)4とは、ターミ
ナル3を介して接続されている。発振回路部品4及び、
増幅回路部品(トランジスタ、チップ抵抗、チップコン
デンサ)5は、図示の例では回路基板1の一面に実装さ
れている。ただし、増幅回路部品5を発振回路部品4と
は異なる面に実装しても良い。
【0015】図2は図1に示した共振器2およびターミ
ナル3の斜視図である。共振器2は、誘電体7の内周面
に内部導体9を形成し、外周面には外部導体8を形成し
てなり、両導体9,8は図2にあらわれていない端部で
接続されている。誘電体7の材料は、BaO−TiO2
系および、BaO−TiO2 −Re2 3 系または、Z
r−Sn−TiO4 系を用いており、誘電率は30〜1
10である。
【0016】なお、共振器2の内部導体9及び外部導体
8等は、誘電体7に無電解銅メッキを施したあとに、電
解銅メッキをするか、あるいは銀ペーストを焼き付ける
ことなどにより形成している。なお、はんだ付け性を向
上させるために、内部導体9、外部導体8に電極はんだ
メッキを施しても良い。
【0017】また、共振器2と発振回路部品4との接続
のために、ターミナル3が設けられている。このターミ
ナル3は、外部導体8と内部導体9を接続した端部とは
反対の端面(図2手前側)より挿入して、内部導体9と
電気的に接続されている。この接続は、圧入するかまた
は、はんだ付けあるいは、導電性接着剤により固定する
ことにより行う。
【0018】また、ターミナル3の形状は、共振器2の
長さ方向の中心軸と回路基板1の実装面が同じ高さにな
るように、上記長方形の穴1aを形成しているので、ほ
とんど水平な平板の状態に形成されている。なお、ター
ミナル3の材質は、りん青銅を使用しており、その表面
は、電解銅メッキを施したあとにニッケルメッキを行
い、さらに、はんだ付け性を向上させるためにはんだメ
ッキを施している。なお、はんだメッキに代え、導体損
失をすくなくする目的のために、白金処理を施しても良
い。
【0019】図3は、本発明の実施例に係る電圧制御発
振器の底面図である。回路基板1のどちらか一方の面
は、アース電極12に覆われており、電源端子10およ
び出力端子11を有している。なお、電源端子10およ
び出力端子11は、部品実装面の回路線路とスルホール
および端面スルホールによって接続されている。これ
は、回路基板1のコーナー部分での電極線路のエッジ部
分の断線対策を施したものである。
【0020】次に電圧制御発振器の製造工程について図
5を用いて説明する。ここで図5(A)は、本手段の製
造工程と対比するため、従来の電圧制御発振器の製造工
程図を示しており、本発明の製造工程を示す図5(B)
との違いは、電圧制御発振器の発振周波数調整がカバー
6の装着の工程の後になるということである。
【0021】通常の電圧制御発振器は、構成部品の特性
バラツキおよび、部品の実装による位置のバラツキがあ
るために、電圧制御発振器の発振周波数のバラツキが発
生する。このために誘電体共振器を用いた電圧制御発振
器においては、誘電体共振器の共振周波数を変化させる
ことによって、電圧制御発振器の発振周波数を必要な値
に調整する。この調整には、共振器の開放端部の外部電
極を削除する方法がよく用いられている。しかし、従来
手段では共振周波数調整後にカバーを装着するようにし
ており、カバーを装着することによる遮蔽の影響がある
ために、カバー装着後に電圧制御発振器の発振周波数の
バラツキが発生し、不良の原因となるという問題点があ
った。
【0022】一方、本発明の電圧制御発振器の発振周波
数調整は、図5(B)に示すように、カバー6を装着し
た後に、図3に示す回路基板1の長方形の穴1aに露出
している共振器2の開放面付近の外部導体8を削除する
ことによって共振周波数を調整するようにしている。な
お、共振器2の共振周波数の調整方法自体は通常と同じ
である。これにより、カバー6を装着した後に起こる電
圧制御発振器の発振周波数の変化をなくして正しい共振
周波数を得ることができる。
【0023】図4は、本発明の一実施例に係る電圧制御
発振器の回路ブロック図である。共振器2は発振回路部
品4とコンデンサ14によって接続されている。発振回
路は、発振条件を満たした状態で発振を行い、その信号
は、コンデンサ14を介して、所定の出力レベルを得る
ために増幅回路部品5に入力される。そして、増幅され
た信号は、出力端子11を介して外部に出力される。
【0024】さらに、共振器2には、発振周波数を制御
するためのバラクタダイオード15がコンデンサ14を
介して接続されている。
【0025】上述したように、従来は発振周波数を調整
する手段として、カバーをかぶせる前に共振器の外部導
体を削除することにより、必要とする発振周波数に合わ
せていた。しかし、調整後にカバーを取り付けると発振
周波数が変化するために、量産において不良の原因とな
っていた。一方本実施例では、カバー6を装着した後に
回路基板1の底面部に露出している共振器2の外部導体
8を取り除くことによって、発振周波数を調整すること
ができ、量産における品質向上を図ることができる。
【0026】また、共振器2の外部導体8を削除後の金
属片が、電圧制御発振器のケース内に残ることもなくな
り、極めて高い信頼性を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】本発明は、回路基板の開口部に挿入され
た共振器の下面を、回路基板の第1の面と第2の面との
間に位置させ、共振器の内部導体と回路基板の第1の面
側に配置された発振回路部品とが接続され、外部導体と
回路基板の接地導体とが接続されたことにより、電圧制
御発振器の高さ及び体積を大幅に低減することができ、
コンパクトな電圧制御発振器が得られるとともに、回路
基板の第2の面から共振器が突出しないので、この電圧
制御発振器をこの電圧制御発振器が載置される実装基板
に実装する際の実装性を良好にすることができ、電圧制
御発振器とこの電圧制御発振器が載置される実装基板と
の間の接続不良等の工程不良の発生を抑制して生産性を
向上させることができる。
【0028】また、共振器の内部導体と回路基板の部品
実装面とをほぼ同じ高さにすることができるので、発振
回路で有害なターミナルのインダクタンス成分を少なく
することができ、発振を安定化させることができる。
に回路基板に設けられた開口部に共振器を挿入し、共振
器を覆うようにカバーを装着し、回路基板のカバーで覆
われていない側に露出している共振器の外部導体の少な
くとも一部を取り除いて、発振周波数の調整を行って電
圧制御発振器を製造することにより、製品ごとの発振周
波数のばらつきをほとんどなくすことができるので、量
産における品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る電圧制御発振器の側面
【図2】本発明の一実施例に係る電圧制御発振器に用い
る共振器の斜視図
【図3】本発明の一実施例に係る電圧制御発振器の底面
【図4】本発明の一実施例に係る電圧制御発振器の回路
ブロック図
【図5】(A)従来の電圧制御発振器の製造工程図 (B)本発明の一実施例に係る電圧制御発振器の製造工
程図
【図6】従来の電圧制御発振器の側面図
【図7】従来の電圧制御発振器のうち共振器を拡大した
斜視図
【符号の説明】
1 回路基板 2 共振器 3 ターミナル 4 発振回路部品 8 外部導体 9 内部導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 毅彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−215205(JP,A) 実開 昭60−9301(JP,U) 実開 昭58−12972(JP,U) 実開 平4−116404(JP,U) 実開 昭61−66979(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 1/00 - 5/18 H01P 1/20 - 1/202 H05K 1/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路基板に設けられた開口部に共振器を
    挿入し、前記共振器を覆うようにカバーを装着し、前記
    回路基板の前記カバーで覆われていない側に露出してい
    る前記共振器の外部導体の少なくとも一部を取り除い
    て、発振周波数の調整を行う電圧制御発振器の製造方
    法。
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