JP3336212B2 - 高周波回路基板および容量調整方法 - Google Patents

高周波回路基板および容量調整方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路基板お
よびこの高周波回路基板の静電容量を調整する容量調整
方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、高周波回路基板としては、図7に示
すようなものが知られている。この高周波回路基板1の
表面には、はんだを用いてICや抵抗、コンデンサとい
った各種電子部品2が搭載接合されている。そして、こ
のような高周波回路基板では、所望の回路特性を達成す
るために回路の周波数調整を行う必要があるため、基板
1表面の一部に、容量形成用電極を櫛歯状に対向せしめ
たプリントコンデンサ3が形成されている。
【0003】そして、高周波回路基板の周波数調整は、
図8に示すように、基板1の表面に形成されたプリント
コンデンサ3の、容量形成用電極4の一部をレーザ17
でトリミング( 切断) することにより行われている。
【0004】この後、電磁シールドを完全なものにする
ため、金属製のキャップまたは各種金属メッキを施した
セラミックスあるいはプラスチック製のキャップが部品
搭載済みの基板上面より被せられ、搭載されるIC等の
電磁波等による影響を防止している。
【0005】この後、高精度の周波数調整が必要なとき
には基板の裏面、あるいは側面に櫛歯状に形成された微
調整用の容量形成用電極をトリミングしたり、該容量形
成用電極にはんだを盛ったりして周波数の最終微調整が
行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような周波数の微調整の方法は多くの場合自動化対応
が困難であり、手作業に頼らざるを得ず、加工工数の掛
る作業であるという問題があった。
【0007】また、基板1表面に、櫛歯状の容量形成用
電極4からなるプリントコンデンサ3を形成していたた
め、電子部品の搭載面積が少なくなり、高密度実装を阻
害するという問題があった。
【0008】即ち、粗調と微調を行うには粗調部の櫛歯
電極部と微調部の櫛歯状電極部にそれぞれレーザービー
ムを大きく移動しなければならず加工工数がかかってし
まっていた。
【0009】また、基板上表面に平面的に櫛歯上電極を
形成しているため、回路構成部品を搭載すべき基板表面
の面積がこの櫛歯状電極によって構成されたコンデンサ
よって消費されてしまい、高密度実装が阻害されて該高
周波回路部品の小型化を阻害していた。
【0010】さらに、基板表層のプリントコンデンサの
容量値をトリミングして回路の周波数を調整する方法は
比較的容易なため一般的によく使われるが、量産性を確
保するために調整代を大きくとる必要があり、トリミン
グ距離が大きくなってしまって、たとえ多層基板の内層
にパターンを配置してもトリミング位置のコントロール
精度の関係も影響して、結局そのパターンの上面の表層
領域には部品を搭載することができず、高密度実装の妨
げとなり、これにより回路基板の小型化を阻害してい
た。
【0011】また、周波数調整代をできるだけ小さくし
てトリミング距離を抑え、プリントコンデンサの占有面
積を小さくしようとした場合、ICを始めとして回路を
構成する各種搭載部品の各種回路定数値を極めて高精度
に抑える必要があり、搭載部品が多くなると、高精度の
回路定数値を有する搭載部品の価格が高いため、基板自
体が非常に高価になり、実用性に乏しい。
【0012】さらには、粗調と微調を続けて行った後、
シールドキャップを回路基板に載置接合するため、キャ
ップを載置接合したことによって回路部品の分布回路定
数が変化して、例えば回路の周波数定数が変化してしま
うため、予め実験的にシールドキャップを載置搭載した
場合にはどれくらい周波数定数が変化するのかを求めて
おいて、トリミング調整時にその変化分を見込んで調整
をしておく必要がある。しかしながら、高周波回路にお
いてはキャップの位置や浮き上がり度合がわずかに変わ
っただけで周波数定数が変化してしまい、シールドキャ
ップ載置接合後の周波数定数の変化量はバラツクため、
結果的に完成品の周波数定数はバラツキが大きくなって
回路部品としての性能品質が劣ることとなってしまう。
【0013】本発明は、容易、安価、かつ高精度で容量
調整ができるとともに、電子部品の高密度実装が可能な
高周波回路基板および容量調整方法を提供することを目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波回路基板
は、絶縁層を複数積層してなり、一面側に電子部品を覆
うシールドキャップが載置される基板に、該基板を積層
方向に貫通し、両端が前記基板の両主面に開口する容量
調整孔を設けるとともに、前記容量調整孔の内面に、容
量調整時に前記容量調整孔の開口部から一部または全部
除去可能な導体を形成し、さらに、前記絶縁層の間に形
成された複数の容量形成用パターンを前記導体により接
続し、前記基板の一面側に前記容量形成用パターンによ
り大容量部を形成し、他面側に前記容量形成用パターン
により小容量部を形成してなるものである。
【0015】
【0016】
【0017】本発明の容量調整方法は、基板を貫通して
形成される容量調整孔の内面に形成された導体と、前記
基板の一面側に形成された大容量部を構成する容量形成
用パターンとの電気的接続を、前記基板の一面側に形成
された前記容量調整孔の開口部から一部または全部を切
断し、前記容量形成用パターン間に形成される容量の粗
調整を行った後、前記基板の一面側に搭載された電子部
品を覆うようにシールドキャップを載置し、前記基板の
他面側に形成された小容量部を構成する容量形成用パタ
ーンと前記導体との電気的接続を、前記基板の他面側に
形成された前記容量調整孔の開口部から一部または全部
を切断し、前記容量形成用パターン間に形成される容量
の微調整を行うことを特徴とする。
【0018】
【0019】
【作用】本発明の高周波回路基板では、基板表面には容
量を得るためのパターンが形成されないため、容量を調
整するのに必要な基板表面の占有面積を最小にすること
ができ、搭載部品の高密度実装を促進できるとともに、
基板表面に形成された容量調整孔の開口部から容量形成
用パターンと導体との電気的接続を切断していくことに
より容量の調整が可能となる。
【0020】また、例えば、容量形成用パターンと導体
との電気的接続を、レーザービーム等により真直状の容
量調整孔の開口部から厚み方向にトリミングして切断で
きるため、レーザービームあるいは回路基板を水平方向
に移動させずに済み、加工時間が短くて済み、工数の低
減ができる。
【0021】また、基板の一面側に、容量形成用パター
ンにより大容量部を形成するとともに、他面側に小容量
部を形成したので、容量調整孔内面に形成された導体
と、大容量部を形成する容量形成用パターンとの電気的
接続を一部切断して、静電容量の粗調整を行った後、反
対側の面に形成された小容量部と導体との電気的接続を
一部切断し、静電容量の微調整を行うことが可能とな
る。また、静電容量の粗調整を行った後、基板の一面側
にキャップを載置し、この後、静電容量の微調整を行う
ことが可能となり、キャップ載置後の周波数定数の調整
が容易にかつ高精度で調整できる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は本発明の高周波回路基板を
示すもので、符号1は基板を示している。この基板1の
表面には、はんだを用いてICや抵抗、コンデンサとい
った各種電子部品2が搭載接合されている。基板1は、
図2に示すように、絶縁層5を複数積層して構成されて
おり、これらの絶縁層5の間には内部配線7が形成され
ており、これらはビアホール導体8によって接続されて
いるものもあれば、容量結合等で分布定数的に接続され
るものもある。
【0023】そして、絶縁層5の積層方向に容量調整孔
9が基板1を貫通して形成されており、この容量調整孔
9の内面には導体10が形成されている。一方、絶縁層
5の間には、端部が容量調整孔9の内面に露出する容量
形成用パターン13が形成されており、この容量形成用
パターン13の大部分は他の信号線等あるいは他の容量
調整孔9の導体10とは接続されておらず、専ら容量を
稼ぐためにのみ用いられる。このため他の信号線あるい
は他の容量調整孔9とは基本的には基板1の厚さ方向の
中央もしくは中央に近い層の部位で接続され、これが容
量を取り出す際の電極となる。
【0024】この容量形成用パターン13の容量調整孔
9側の端部は、導体10と電気的に接続されている。導
体10は基板1の上面に露出しており、基板1の表面に
形成されたランド15と電気的に接続されている。尚、
ランド15は必ずしも形成する必要はないが、画像検知
のために必要最小限の大きさで設けても良い。
【0025】また、基板1の表面側に、容量形成用パタ
ーン13により大容量部21を、裏面側に小容量部22
を形成するように、容量形成用パターン13の面積が調
整されている。容量部21、22は、容量形成用パター
ン13により挟持される絶縁層5の面積を調整して、容
量部21、22が形成される場合もある。このようにし
て本発明の高周波回路基板が作製される。
【0026】この後、回路の周波数調整を行う。回路の
周波数調整は図2に示すように、例えば、基板表面に形
成された容量調整孔9の開口部11からレーザービーム
17を照射して、図3に示すように、容量調整孔9の内
面の導体10をトリミングすることで行われる。
【0027】図3では、先ず、基板1の表面側に形成さ
れた大容量部21の導体10を、基板表面の開口部11
からレーザービーム17でトリミングし、容量を大幅に
減少させる粗調整を行った後、基板1を裏返し、基板1
の裏面側に形成された小容量部22の導体10を、基板
1の裏面側の開口部11からレーザービーム17でトリ
ミングし、容量を小刻みに減少させ微調整を行う。この
微調整は、シールドキャップの載置接合前に行っても良
いが、基板1の電子部品2を覆うシールドキャップを載
置接合後に行うことが望ましい。
【0028】以上のように構成された高周波回路基板で
は、従来の図7、8に示すようなプリントコンデンサが
基板表面に形成されることがないため、容量を調整する
のに必要な基板1表面の占有面積を最小にすることがで
き、電子部品の高密度実装を達成できるとともに、容量
形成用パターン13と導体10との電気的接続を、レー
ザービーム17により基板1の開口部11から厚み方向
にトリミングできるため、レーザービーム17あるいは
基板1を水平方向に移動させずにすむため、加工時間が
短くて済み、工数の低減ができる。
【0029】さらに、基板1の表面側に大容量部21を
形成するとともに、裏面側に小容量部22を形成したの
で、容量調整孔9内面に形成された導体10と、大容量
部21の容量形成用パターン13との電気的接続を表面
側から一部切断して、静電容量の粗調整を行った後、裏
面側の小容量部22と導体10との電気的接続を一部切
断し、静電容量の微調整を行うことができる。
【0030】このため、静電容量の粗調整を行った後、
基板1の一面側にキャップを載置し、この後、静電容量
の微調整を行うことが可能となり、キャップ載置後の周
波数定数の調整を容易にかつ極めて精度良く調整でき、
完成品における周波数調整を完全なものとすることがで
きる。
【0031】図4は、本発明の他の態様を示すもので、
この態様では、基板1に2個の容量調整孔31、32が
形成されており、容量調整孔31側には小容量部34、
35が形成され、容量調整孔32側には小容量部36お
よび大容量部37が形成されている。このような高周波
回路基板では、容量調整孔32側の大容量部37で粗調
整を行い、この後、容量調整孔31側および容量調整孔
32側の小容量部34、35、36で微調整を行うこと
ができ、周波数の微調整幅を拡大でき、周波数調整をさ
らに精度良く行うことができる。
【0032】尚、この態様では容量調整孔31、32を
2個形成した例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、3個以上形成しても良いことは
勿論である。
【0033】図5は、本発明のさらに他の態様を示すも
ので、容量形成用パターン45が、複数の容量調整孔4
1あるいはビアホール42の間で層間に対向したランド
電極で構成されている。このような高周波回路基板で
も、図6に示すように、容量調整孔41の内面に形成さ
れた導体46の一部を除去することにより、容量の調整
を行うことができ、周波数調整を行うことができる。
【0034】
【0035】また、容量形成用パターンにより挟持され
る容量部の面積を、基板表面側から裏面側に向けて次第
に小さくしても良い。この場合にも、基板表面から容量
形成用パターンと導体との電気的接続を切断していくこ
とにより、得られる容量の減少率が大容量から小容量と
変化していくため、取得容量の微調整を行うことができ
る。
【0036】さらに、上記例では、レーザービームで容
量調整孔内面の導体をトリミングした例について説明し
たが、例えば、容量調整孔の内径よりも僅かに大きい程
度のドリルにより導体を除去しても良い。
【0037】また、上記例では、容量調整孔内面に導体
を形成したが、容量調整孔全体に導体を充填しても良
い。
【0038】
【発明の効果】本発明の高周波回路基板では、従来のよ
うに、基板表面には容量を得るためのパターンが形成さ
れないため、容量を調整するのに必要な基板表面の占有
面積を最小にすることができ、電子部品の高密度実装を
促進できるとともに、基板の開口部から容量形成用パタ
ーンと導体との電気的接続を切断していくことにより容
量調整を行うことができ、周波数等の回路定数調整を行
うことができる。
【0039】また、容量形成用パターンと導体との電気
的接続を、レーザービーム等により基板の開口部から厚
み方向にトリミングできるため、レーザービームあるい
は回路基板を水平方向に移動することがなく、生産性を
向上できる。
【0040】さらに、大容量部と小容量部を形成したの
で、大容量部において静電容量の粗調整を行った後、小
容量部において静電容量の微調整を行うことができ、静
電容量の調整を容易にかつ精密に行うことができる。ま
た、静電容量の粗調整を行った後、基板の一面側にキャ
ップを載置し、この後、静電容量の微調整を行うことが
でき、完成品における周波数調整を完全なものとするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高周波回路基板を示す斜視図である。
【図2】図1の基板の断面図である。
【図3】図2の容量調整孔内面の一部の導体を除去した
状態を示す断面図である。
【図4】容量調整孔が2個形成された本発明の高周波回
路基板を示す断面図である。
【図5】容量形成用パターンが、容量調整孔あるいはビ
アホールの間で層間に対向したランド電極で構成されて
いる基板の断面図である。
【図6】図5の容量調整孔内面の一部の導体を除去した
状態を示す断面図である。
【図7】従来の基板を示す斜視図である。
【図8】従来のプリントコンデンサの容量調整用パター
ンをトリミングする状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1・・・基板 2・・・電子部品 5・・・絶縁層 9、31、32、41・・・容量調整孔 10・・・導体 11・・・開口部 13・・・容量形成用パターン 21、37・・・大容量部 22、34、35、36・・・小容量部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−88311(JP,A) 特開 平6−151242(JP,A) 特開 平4−65107(JP,A) 特開 平7−161575(JP,A) 特開 平5−167346(JP,A) 特開 平6−275462(JP,A) 特開 平6−302966(JP,A) 特開 昭56−85819(JP,A) 特公 昭60−50046(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/00 H01G 4/34 H05K 3/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁層を複数積層してなり、一面側に電子
    部品を覆うシールドキャップが載置される基板に、該基
    板を積層方向に貫通し、両端が前記基板の両主面に開口
    する容量調整孔を設けるとともに、前記容量調整孔の内
    面に、容量調整時に前記容量調整孔の開口部から一部ま
    たは全部除去可能な導体を形成し、さらに、前記絶縁層
    の間に形成された複数の容量形成用パターンを前記導体
    により接続し、前記基板の一面側に前記容量形成用パタ
    ーンにより大容量部を形成し、他面側に前記容量形成用
    パターンにより小容量部を形成してなることを特徴とす
    る高周波回路基板。
  2. 【請求項2】基板を貫通して形成される容量調整孔の内
    面に形成された導体と、前記基板の一面側に形成された
    大容量部を構成する容量形成用パターンとの電気的接続
    を、前記基板の一面側に形成された前記容量調整孔の開
    口部から一部または全部を切断し、前記容量形成用パタ
    ーン間に形成される容量の粗調整を行った後、前記基板
    の一面側に搭載された電子部品を覆うようにシールドキ
    ャップを載置し、前記基板の他面側に形成された小容量
    部を構成する容量形成用パターンと前記導体との電気的
    接続を、前記基板の他面側に形成された前記容量調整孔
    の開口部から一部または全部を切断し、前記容量形成用
    パターン間に形成される容量の微調整を行うことを特徴
    とする容量調整方法。
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