(57)【要約】【課題】電圧制御型発振器の電気特性が変化することなく周波数調整が可能な電圧制御型発振器を提供する。【解決手段】複数の誘電体層を積層してなる積層体の上面にバリキャップダイオードを含む複数個の電子部品素子を搭載するとともに、前記積層体の下面にグランド電極パターン、制御端子、出力端子及びグランド端子を、前記積層体の誘電体層間で、前記グランド電極パターンと対向する位置に内部線路を、前記積層体の端面スルーホール内面に前記内部線路及びグランド端子を電気的に接続する外部線路を設け、更に前記グランド電極パターンに共振周波数を調整するための切り欠きを形成してなり、前記バリキャップダイオードに制御電圧を印加して該バリキャップダイオードの容量値を変化させることにより共振周波数を可変させるようにした電圧制御型共振器であって、前記グランド端子が、前記切り欠きの形成位置よりも前記端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配置する。【選択図】図１
2004235706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層してなる積層体の上面にバリキャップダイオードを含む複数個の電子部品素子を搭載するとともに、前記積層体の下面にグランド電極パターン、制御端子、電源電圧端子、出力端子及びグランド端子を、前記積層体の誘電体層間で、前記グランド電極パターンと対向する位置に内部線路を、前記積層体の端面スルーホール内面に前記内部線路及びグランド端子を電気的に接続する外部線路を設け、更に前記グランド電極パターンに共振周波数を調整するための切り欠きを形成してなり、
前記バリキャップダイオードに制御電圧を印加して該バリキャップダイオードの容量値を変化させることにより共振周波数を可変させるようにした電圧制御型共振器であって、
前記グランド端子が、前記切り欠きの形成位置よりも前記端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配されていることを特徴とする電圧制御型共振器。
【請求項２】
複数の誘電体層を積層してなる積層体の上面にバリキャップダイオードを含む複数個の電子部品素子を搭載するとともに、前記積層体の下面にグランド電極パターン、制御端子、電源電圧端子、出力端子及びグランド端子を、前記積層体の誘電体層間で、前記グランド電極パターンと対向する位置に内部線路を、前記積層体の端面スルーホール内面に前記内部線路及びグランド端子を電気的に接続する外部線路を設け、更に前記グランド端子を前記端面スルーホールの下面側開口部に近接配置させてなり、
前記バリキャップダイオードに制御電圧を印加して該バリキャップダイオードの容量値を変化させることにより周波数を可変させるようにした電圧制御型発振器であって、
前記バリキャップダイオードに前記制御端子を介し所定の電圧を印加して前記出力端子より発振信号を出力させるとともに、該発振信号の周波数をモニタリングしながら、前記グランド電極パターンに徐々に切り欠きを形成し、モニタリング中の共振周波数が目標値となったところで前記切り欠きの形成を止めることを特徴とする電圧制御型発振器のトリミング方法。
【請求項３】
前記切り欠きの少なくとも一部が、前記内部線路と対向する位置に配されていることを特徴とする請求項２に記載の電圧制御型発振器のトリミング方法。
【請求項４】
前記切り欠きが、前記端面スルーホールの下面側開口部側に開口する略コの字状パターンをなすように形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電圧制御型発振器のトリミング方法。
【請求項５】
前記グランド電極に対する切り欠きの形成が、レーザーの照射、イオンビームの照射により行われることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電圧制御型発振器のトリミング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等の通信機器や電子機器に用いられる電圧制御型共振器及び電圧制御型発振器のトリミング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機等の通信機器や電子機器の送信用発振器、受信部の局部発振器等に電圧制御型発振器が用いられている。
【０００３】
図７は従来の電圧制御型発振器の層構成を示す分解斜視図である。
【０００４】
同図に示す従来の電圧制御型共振器は、電子部品１１４が実装され回路配線が形成された誘電体層１１１Ａと内部線路１１２の上面にグランド電極パターンが形成された誘電体層１１１Ｂが積層され、ストリップライン１１２の下面には誘電体層１１１Ｃが積層され内部線路１１２はスルーホール介してその一部をグランド電極パターン１１３と接続されている。
【０００５】
このような電圧制御型発振器の端面には、各種回路の端子となる複数の端子電極が形成されている。これらの端子電極は、制御端子（Ｖｃ）、電源電圧端子（Ｖｃｃ）、グランド端子（ＧＮＤ）、出力端子（ＯＵＴ）などで構成される。
【０００６】
従来、このような電圧制御型発振器の周波数を調整するトリミング方法としては、電子部品が実装された面と反対側の面であって、前記スルーホールと前記グランド電極パターンとの接続部分を除く近傍のグランド電極パターン部分を削除し、内部線路の長さを調整することにより、共振周波数の調整を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
公開平１０−３３５９３５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の電圧制御型発振器においては、電子部品が実装される面と反対側の面であって、スルーホールと前記グランド電極パターンとの接続部分を除く近傍のグランド電極パターン部分を削除し、内部線路の長さを調整することにより、電圧制御型発振器の周波数調整を行なってきたが、内部線路の長さが変わることにより電圧制御型発振器の電気特性（出力レベル、ノイズレベル等）が劣化するという問題があった。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたもので、その目的は、電圧制御型発振器（共振器）の電気特性を変化させることなく、周波数を正確かつ簡単に調整することが可能な電圧制御型共振器及び電圧制御型発振器のトリミング方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電圧制御型共振器は、複数の誘電体層を積層してなる積層体の上面にバリキャップダイオードを含む複数個の電子部品素子を搭載するとともに、前記積層体の下面にグランド電極パターン、制御端子、電源電圧端子、出力端子及びグランド端子を、前記積層体の誘電体層間で、前記グランド電極パターンと対向する位置に内部線路を、前記積層体の端面スルーホール内面に前記内部線路及びグランド端子を電気的に接続する外部線路を設け、更に前記グランド電極パターンに共振周波数を調整するための切り欠きを形成してなり、前記バリキャップダイオードに制御電圧を印加して該バリキャップダイオードの容量値を変化させることにより共振周波数を可変させるようにした電圧制御型共振器であって、前記グランド端子が、前記切り欠きの形成位置よりも前記端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配されていることを特徴とするである。
【００１１】
また、本発明の電圧制御型共振器のトリミング方法は、複数の誘電体層を積層してなる積層体の上面にバリキャップダイオードを含む複数個の電子部品素子を搭載するとともに、前記積層体の下面にグランド電極パターン、制御端子、電源電圧端子、出力端子及びグランド端子を、前記積層体の誘電体層間で、前記グランド電極パターンと対向する位置に内部線路を、前記積層体の端面スルーホール内面に前記内部線路及びグランド端子を電気的に接続する外部線路を設け、更に前記グランド端子を前記端面スルーホールの下面側開口部に近接配置させてなり、前記バリキャップダイオードに制御電圧を印加して該バリキャップダイオードの容量値を変化させることにより周波数を可変させるようにした電圧制御型発振器であって、前記バリキャップダイオードに前記制御端子を介し所定の電圧を印加して前記出力端子より発振信号を出力させるとともに、該発振信号の周波数をモニタリングしながら、前記グランド電極パターンに徐々に切り欠きを形成し、モニタリング中の共振周波数が目標値となったところで前記切り欠きの形成を止めることを特徴とするものである。
【００１２】
更に、本発明の電圧制御型発振器のトリミング方法は、前記切り欠きの少なくとも一部が、前記内部線路と対向する位置に配されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また更に、本発明の電圧制御型共振器のトリミング方は、前記切り欠きが、前記端面スルーホールの下面側開口部側に開口する略コの字状パターンをなすように形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
更にまた、本発明の電圧制御型共振器のトリミング方は、前記グランド電極に対する切り欠きの形成が、レーザーの照射、イオンビームの照射により行われることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の電圧制御型共振器によれば、グランド端子が、切り欠きの形成位置よりも端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配されており、グランド端子が内部線路と最短距離で接続されているため、電圧制御型共振器のトリミングを行なうにあたりグランド電極パターンの一部を如何なる形状に切り欠いたとしても、内部線路及び外部線路を含んでなる伝送線路の物理長が変化することはなく、電圧制御型共振器の電気特性の変動を抑えることができる。
【００１６】
また、本発明の電圧制御型発振器のトリミング方法によれば、グランド端子が、トリミングに際して形成される切り欠きの形成位置よりも端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配させてあるため、内部線路に対向するグランド電極パターンを削除し、グランド電極パターンの面積を変更することによって共振周波数を調整することが可能となる。即ち、内部線路の一部をマイクロストリップラインとすることによって、特性インピーダンスを変化させて共振周波数を調整することが可能となり、また、内部線路及び外部線路を含んで成る伝送線路の物理長が一定であるため、電圧制御型発振器の電気特性が劣化するのも有効に防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電圧制御共振器の分解斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す電圧制御共振器の断面図、図２（ａ）は本発明の他の実施形態に係る電圧制御共振器の分解斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す電圧制御共振器の断面図、図３は図１に示す電圧制御型共振器の共振回路部を示す等価回路図、図４はマイクロストリップラインの断面図、図５はストリップラインの断面図である。
【００１８】
また、図中の１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは誘電体層、１２は内部線路、１３はグランド電極パターン、１４は電子部品素子、１６はグランド電極パターンの削除部分、１７は外部線路、１８は端面スル−ホールである。
【００１９】
図１、図２に示す電圧制御型共振器の端面には、各種回路の端子となる複数の端子電極が形成されている。これらの端子電極は、制御端子（Ｖｃ）１５Ａ、電源電圧端子（Ｖｃｃ）１５Ｂ、グランド端子（ＧＮＤ）１５Ｃ、１５Ｅ、１５Ｆ、出力端子（ＯＵＴ）１５Ｄなどで構成される。
【００２０】
電子部品素子１４が実装された回路配線と内部線路１２はスルーホール若しくは端面電極を介して下面のグランド端子１５Ｃに接続されている。
【００２１】
本発明の周波数調整方法は、内部線路１２に対向するグランド電極パターン１３を削除し、グランド電極パターン１３の面積を変更することによって周波数を調整する。
【００２２】
つまり、内部線路１２に対向するグランド電極パターン１３を削除し、グランド電極パターンの面積を変更することは、内部線路の一部をマイクロストリップラインとすることを意味しており、これにより、内部線路の電気長を変化させることによって共振周波数を調整するのである。
【００２３】
この場合、内部線路及び外部線路を含んでなる伝送線路の物理長は一定のため、電圧制御型共振器の特性を劣化させることなく、共振周波数の調整をすることが可能となるのである。
【００２４】
なお、マイクロストリップラインは、図４に示すように、内部線路１２の両側に誘電体層１１Ｂ、１１Ｃを配置し、その片側に誘電体層１１Ｃを介してグランド電極パターンを配置して構成される。
【００２５】
また、ストリップラインとは、図５に示すように、内部線路１２の両側に誘電体層１１Ｂ、１１Ｃを介して内部線路１２の両側にグランド電極パターンを平行に配置したものである。
【００２６】
次に、本発明の特徴的な構成要素である内部線路１２とグランド電極パターン１３による共振周波数の調整方法について説明する。尚、ここでは図１の電圧制御型共振器を用いて構成した電圧制御型発振器に対して周波数調整を行う場合について説明する。
【００２７】
内部線路１２は、所定誘電率の誘電体基板上に、例えばＣｕを主成分とする導電性ペーストの塗布及び焼成によって所定幅、所定長さに形成された厚膜導体膜から成っている。上述のように内部線路１２の上下層には誘電体層１１Ｂ、１１Ｃが積層され、誘電体層１１Ｃの下面に周波数調整用のグランド電極パターン１３が形成されている。
【００２８】
そして上述のグランド電極パターン１３を削除することにより、内部線路１２のインピーダンスを変化させる。
【００２９】
これにより、内部線路の電気長が変化して共振周波数を所定値に調整できる。具体的には、グランド電極パターン１３の削除部分の面積を変化させるように、ＹＡＧレーザーなどを照射して、グランド電極パターンの一部を焼失させる。
【００３０】
ここで、内部線路１２は初期状態（調整前）として所望する共振周波数より高めに設定してあり、グランド電極パターン１３の焼失により内部線路の電気長を長くすることで、共振周波数を低めに調整している。
【００３１】
次に、共振周波数の調整方法についてより具体的に説明する。
まず、グランド電極パターン１３をトリミングする前（初期）の内部線路１２の共振周波数を測定し、次に、図１に矢印で示すようにグランド電極パターン１３の一端側から、発振周波数をモニターしながらＹＡＧレーザーを当てグランド電極パターン１３を所定周波数になるまでトリミングする。これを図６を用いて説明する。
【００３２】
図６は共振周波数とグランド電極パターン１３のトリミング長さの関係を示したものである。
上述した如く、最初に、グランド電極パターン１３をトリミングする前の共振周波数を測定し、次に共振周波数をモニターしながらトリミング長さを変化させ共振周波数を低周波側にシフトさせる。
例えば、初期共振周波数が約７４０ＭＨｚ（図６のトリミング長さ：０ｍｍ）、目標周波数が７２５ＭＨｚの場合、グランド電極パターン１３をトリミングしてトリミング長さを１．５ｍｍにすることにより発振周波数を目標値に合わせ込むことができる。
【００３３】
次に、図２の電圧制御型共振器を用いて構成した電圧制御型発振器に対して周波数調整を行う場合のトリミング方法について説明する。
まず最初に、粗調として図２に矢印▲１▼で示すようにグランド電極パターン１３を幅広にトリミングすることにより共振周波数を目標値より少し高めに周波数シフトさせ、その後、微調として図２に矢印▲２▼で示すようにグランド電極パターン１３を幅狭にトリミングすることにより共振周波数を目標値に調整する。この場合、粗調によって所望する共振周波数付近にシフトするため、共振周波数の周波数可変幅を大きくとることができる。従って、製造バラツキ等に起因して共振周波数のズレが極めて大きい場合であっても、上述の粗調を行うことにより共振周波数を所望する共振周波数帯側へシフトできるので、製造バラツキが大き過ぎて従来であれば不良品となっていたものであっても、本発明に係る周波数調整を適用し、共振周波数を所定値に設定することで良品として取り扱うことが可能となる。また、上述の理由により粗調により大幅な共振周波数の調整を行い微調を行うので周波数調整時間の削減にも供することができる。
【００３４】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の電圧制御型共振器によれば、グランド端子が、切り欠きの形成位置よりも端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配されており、グランド端子が内部線路と最短距離で接続されているため、電圧制御型共振器のトリミングを行なうにあたりグランド電極パターンの一部を如何なる形状に切り欠いたとしても、内部線路及び外部線路を含んでなる伝送線路の物理長が変化することはなく、電圧制御型共振器の電気特性の変動を抑えることができる。
【００３６】
また、本発明の電圧制御型発振器のトリミング方法によれば、グランド端子が、トリミングに際して形成される切り欠きの形成位置よりも端面スルーホール側で、且つ該端面スルーホールの下面側開口部に近接するように配させてあるため、内部線路に対向するグランド電極パターンを削除し、グランド電極パターンの面積を変更することによって共振周波数を調整することが可能となる。即ち、内部線路の一部をマイクロストリップラインとすることによって、特性インピーダンスを変化させて共振周波数を調整することが可能となり、また、内部線路及び外部線路を含んで成る伝送線路の物理長が一定であるため、電圧制御型発振器の電気特性が劣化するのも有効に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型共振器の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す電圧制御型共振器の断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る電圧制御型共振器の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す電圧制御型共振器の断面図である。
【図３】図１の電圧制御型共振器の共振回路部を示す等価回路図である。
【図４】マイクロストリップラインの断面図である。
【図５】ストリップラインの断面図である。
【図６】本発明の電圧制御型発振器の周波数調整例である。
【図７】従来の電圧制御型発振器の分解斜視図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ・・・誘電体層
１２・・・内部線路
１３・・・グランド電極パターン
１４・・・電子部品素子
１５Ａ・・・制御端子
１５Ｂ・・・電源電圧端子
１５Ｄ・・・出力端子
１５Ｃ、１５Ｅ、１５Ｆ・・・グランド端子
１６・・・グランド電極パターンの削除部分
１７・・・外部線路
１８・・・端面スルーホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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