(57)【要約】【課題】ＦＭチューナ等の周波数帯域に用いられる可変容量ダイオードの性能指数Ｑを高くする。【解決手段】フレーム４０に取り付けられ、表面にアノード電極４２が設けられた可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂと、前記フレーム４０の側方に設けられたアノードリード４４Ａ、４４Ｂとよりなり、前記可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂに設けられたアノード電極４２Ａ、４２Ｂを夫々アノードリード４４Ａ、４４Ｂに直径２０μｍ程度の複数本の金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・を折り曲げ接続する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに取付けられ、表面にアノード電極が設けられた可変容量ダイオードのチップと、前記フレームの側方に設けられたアノードリードとよりなり、
前記可変容量ダイオードのチップに設けられたアノード電極をアノードリードに複数本の金属細線で接続したことを特徴とする可変容量ダイオード装置。
【請求項２】
前記金属細線は直径２０μｍの金線であることを特徴とする請求項１記載の可変容量ダイオード装置。
【請求項３】
前記可変容量ダイオードは高周波周波数帯域の放送信号のチューナーに使用することを特徴とする請求項１記載の可変容量ダイオード装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラジオ受信機あるいはテレビ受像機のチューナー等に用いられる可変容量ダイオード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラジオ受信機あるいはテレビ受像機のチューナー等に小型化及び電子化できることから可変容量ダイオードが多く使用されている。
【０００３】
図２は可変容量ダイオードを使用したＦＭチューナー回路の回路図である。アンテナ入力回路１は入力トランス２、半固定コンデンサ３及び直列接続されたコンデンサ４と可変容量ダイオード５でもって受信するＦＭ放送信号の周波数に同調されるようにしている。
【０００４】
アンテナ入力回路１は入力トランス２、半固定コンデンサ３及びコンデンサ４の大きさを選定して、ある周波数帯域のＦＭ放送信号に同調されるようにしている。そして抵抗７を介して加えられる制御電圧Ｖ１を変化させることにより可変容量ダイオード５の容量値を変化し、入力されたＦＭ放送信号のうち希望する１の周波数を有するＦＭ放送信号のみを受信できるようにしている。
【０００５】
高周波増幅回路１０は受信されたＦＭ放送信号を増幅するＦＥＴ９と高周波トランス１１、半固定コンデンサ１２、コンデンサ１３及び可変容量ダイオード１４を有し、抵抗１５を介して加えられる制御電圧Ｖ１を変化させることにより可変容量ダイオード１４の容量値を変化し、高周波増幅回路１０でもって増幅されたＦＭ放送信号のみを通過するようにしている。
【０００６】
混合回路１６はトランジスタ１７と中間周波トランス１８となる。また局部発振回路２０はＦＥＴ２１、コイル２２、２３、半固定コンデンサ２４、コンデンサ２５及び可変容量ダイオード２６よりなり、抵抗２７を介して加わる制御電圧Ｖ１を変化することにより、局部発振周波数が変化される。
【０００７】
図３に示すように、可変容量ダイオード５、１４、２６に加えられる制御電圧Ｖ１を変化させることにより容量値が変えられ、希望する１のＦＭ放送信号を受信し、中間周波信号を取出すことができる。
【０００８】
今制御電圧Ｖ１をある大きさに設定すると、設定された制御電圧Ｖ１は抵抗７を介して可変容量ダイオード５に加わり容量値が変化される。アンテナ入力回路１は１のＦＭ放送信号の周波数に同調されるので、その同調されたＦＭ放送信号のみが受信される。受信されたＦＭ放送信号は高周波増幅回路１０で増幅される。
【０００９】
このとき可変容量ダイオード１４にも抵抗１５を介して設定された制御電圧Ｖ１が加わり、容量値が変化する。それにより増幅されたＦＭ放送信号の周波数に同調され、増幅されたＦＭ放送信号は混合回路１６に加えられる。
【００１０】
一方局部発振回路２０の可変容量ダイオード２６にも抵抗２７を介して制御電圧Ｖ１が加わり、局部発振回路２０の発振周波数を変化させる。局部発振回路２０で発振された局部発振信号は混合回路１６に加わり、高周波増幅回路１０で増幅されたＦＭ放送信号と混合される。
【００１１】
局部発振回路２０からの局部発振信号は前述したように、可変容量ダイオード２６の容量値を変化させ、局部発振信号の周波数は高周波増幅回路１０で増幅されたＦＭ放送信号の周波数と定められた中間周波数差になるようにしているので、混合回路１６から中間周波信号が得られる。得られた中間周波信号は中間周波トランス１８を経て復調回路さらに増幅回路に加えられる。
【００１２】
このように可変容量ダイオード５、１４、２６は従来の機械式可変コンデンサーに代わってＦＭチューナー等に多く用いられている。
【００１３】
図５は可変容量ダイオード装置の模型図である。可変容量ダイオード５、１４、２６のチップ３０Ａ、３０Ｂは共通のカソード電極となるフレーム３１に設けられている。そしてチップ３０Ａ、３０Ｂの表面にある陽極電極３２Ａ、３２Ｂは金線３３Ａ、３３Ｂでアノードリード３４Ａ、３４Ｂに接続される。またチップ３０Ａ、３０Ｂの裏面にあるカソード電極は直接にフレーム３１へ取り付けられている。カソード電極となるフレーム３１には抵抗７、１５、２７を介して制御電圧Ｖ１が加えられ、さらにアノードリード３４Ａ、３４Ｂはアースされる。
【００１４】
可変容量ダイオード５、１４、２６は前述した制御電圧Ｖ１を変化したときの容量値の変化する割合を示す容量変化比と共に消費エネルギーに対する蓄積エネルギーの割合を示す性能指数Ｑが重要な値がある。可変容量ダイオードは同調回路の選択度を高めること、利得の低下を防ぐために、高いＱ値を持つことが要求される。可変容量ダイオードの性能指数Ｑは近似的に以下の式で与えられる。
【００１５】
Ｑ＝１／２π・ｆ・Ｃ・Ｒ
ここでｆ：測定周波数
Ｃ：静電容量
Ｒ：等価直列抵抗
である。性能指数Ｑを大きくするため、等価直列抵抗Ｒを下げなければならない。
【００１６】
【非特許文献１】
三洋電機株式会社技術開発本部総合技術企画部発行「ＳＡＮＹＯ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＶＩＥＷ」ＶＯＬ．７  ＮＯＶ．２  ＡＵＧ．１９７５
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
可変容量ダイオードを使用するにあたって容量変化比と共に性能指数Ｑを高くする必要がある。性能指数Ｑを高めるために等価直列抵抗を小さくする必要がある。そのため従来アノードリードを用い、可変容量ダイオードのチップに設けたアノード電極を接続している金属細線の径を太くし等価直列抵抗を小さくするようにしている。しかし金属細線を太くすることにはボンディングパッドの面積および金属細線を折り曲げるアーチ形成に制約がある。
【００１８】
また図４に示すように、金属細線の径を太くしてもＦＭ放送信号の周波数帯域である７０〜１００ＭＨＺでは表皮効果により等価直列抵抗の抵抗値が下がらず、可変容量ダイオードの性能指数Ｑは低下してしまう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は性能指数Ｑを高めるようにしたもので、
フレームに取り付けられ、表面にアノード電極が設けられた可変容量ダイオードのチップと、前記フレームの側方に設けられたアノードリードとよりなり、前記可変容量ダイオードにチップに設けられたアノード電極を夫々アノードリードに複数本の金属細線で接続した可変容量ダイオード装置を提供する。
【００２０】
また前記金属細線は直径２０μｍの金線を用いた可変容量ダイオード装置を提供する。
【００２１】
さらに本発明は高周波周波数帯域の放送信号のチューナーに使用する可変容量ダイオード装置を提供する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の可変容量ダイオード装置を図１〜図４に従って説明する。
【００２３】
図１は本発明の可変容量ダイオード装置の模型図である。
【００２４】
フレーム４０に可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂが設けられている。可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂの表面にはアノード電極４２Ａ、４２Ｂが設けられている。
【００２５】
可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂの裏面にはカソード電極が形成されている。可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂの裏面に形成されたカソード電極は直接に共通のカソードリードとなるフレーム４０に取り付けられている。
【００２６】
フレーム４０の側方にはアノードリード４４Ａ、４４Ｂが設けられている。アノード電極４２Ａ、４２Ｂはアノードリード４４Ａ、４４Ｂに複数本の金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・で接続することにより、１本当たりの金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・の径を小さくし全体として高周波信号でも抵抗値が小さくなるようにしている。
【００２７】
具体的には金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・は直径２０μｍの金線を用いている。前述したように可変容量ダイオードの性能指数Ｑは
Ｑ＝１／２π・ｆ・Ｃ・Ｒ
ここでｆ：測定周波数
Ｃ：静電容量
Ｒ：等価直列抵抗
で表せる。
【００２８】
図４に示すように、可変容量ダイオードの性能指数Ｑは周波数と共に低下する。性能指数Ｑを高めるには等価直列抵抗を小さくするため、アノード電極４２Ａ、４２Ｂをアノードリード４４に接続する金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・を太くすることが考えられる。
【００２９】
７０〜１００ＭＨＺの周波数帯域にあるＦＭ放送信号では金線の表皮深さは、７．６８μｍである。このことから本発明ではアノード電極４２Ａ、４２Ｂをアノードリード４４Ａ、４４Ｂに接続するのに直径の大きい１本の金属細線でなく、直径２０μｍと径の比較的小さい複数本の金属細線（金線）４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・を使用し、等価直列抵抗を低くして、効果的に性能指数Ｑを大きくしている。
【００３０】
また前述した可変容量ダイオードのチップ４１Ａ、４１Ｂを設けたカソードリードとなるフレーム４０およびアノードリード４４Ａ、４４Ｂはフレーム４０およびアノードリード４４Ａ、４４Ｂの先端部分を除いて全体を樹脂でモールドしている。
【００３１】
この場合に金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・はアノード電極４２Ａ、４２Ｂに熱圧着し垂直に引き上げ、ある程度の高さのところから折り曲げアーチを形成し、アノードリード４４Ａ、４４Ｂに引張って熱圧着している。そのため太い直径の金属細線を用いるとアーチの高さが高くなり、その分抵抗が増加する。またアーチが高いため金属細線がモールドされた樹脂から露出しないようにするため、その分モールドする樹脂を厚くする必要がある。
【００３２】
しかし本発明ではアノード電極４２Ａ、４２Ｂを夫々アノードリード４４Ａ、４４Ｂに直径２０μｍの金線で接続したので、折り曲げ易く金属細線４６Ａ・・・、４６Ｂ・・・を折り曲げ形成するアーチの高さを低くできる。
【００３３】
本発明による可変容量ダイオード装置は例えば、図２に示すようなＦＭ受信機のチューナに使用される。
【００３４】
チップ４１Ａ、４１Ｂによって形成された可変容量ダイオード５、１４、２６はモールド樹脂から外部に突出されるカソードリードとなるフレーム４０の先端に抵抗７、１５、２７介して制御電源に接続され、モールド樹脂から外部に突出されるアノードリード４４Ａ、４４Ｂの先端はアースに接続される。
【００３５】
図３に示すように、制御電圧Ｖ１をある大きさに設定すると、設定された制御電圧Ｖ１は抵抗７を介して可変容量ダイオード５に加わり容量値が変化される。アンテナ入力回路１は１のＦＭ放送信号の周波数に同調されるので、その同調されたＦＭ放送信号のみが受信される。受信されたＦＭ放送信号は高周波増幅回路１０で増幅される。
【００３６】
このとき可変容量ダイオード１４にも抵抗１５を介して設定された制御電圧Ｖ１が加わり、容量値が変化する。それにより増幅されたＦＭ放送信号の周波数に同調され、増幅されたＦＭ放送信号は混合回路１６に加えられる。
【００３７】
一方局部発振回路２０の可変容量ダイオード２６にも抵抗２７を介して制御電圧Ｖ１が加わり、局部発振回路２０の発振周波数を変化させる。局部発振回路２０で発振された局部発振信号は混合回路１６に加わり、高周波増幅回路１０で増幅されたＦＭ放送信号と混合される。
【００３８】
局部発振回路２０からの局部発振信号は前述したように、可変容量ダイオード２６の容量値を変化させ、局部発振信号の周波数は高周波増幅回路１０で増幅されたＦＭ放送信号の周波数と定められた中間周波数差になるようにしているので、混合回路１６から中間周波信号が得られる。得られた中間周波信号は中間周波トランス１８を経て復調回路さらに増幅回路に加えられる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は可変容量ダイオードのチップに設けられたアノード電極をアノードリードに複数本の金属細線で接続したので、ＦＭ放送信号等の高周波帯域の周波数信号に対して１本の金属細線を太くするより等価直列抵抗が小さくされ、可変容量ダイオードの性能指数を効率的に大きく出来る。
【００４０】
また金属細線はアノード電極に熱圧着し垂直に引き上げ、ある程度の高さのところから折り曲げアーチを形成し、アノードリードに熱圧着しているが、径が細い金属細線でよいためアーチの高さを低く出来、その分抵抗が小さくできる。またアーチが低いため金属細線がモールドされた樹脂が薄くとも露出されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可変容量ダイオード装置の模型図である。
【図２】本発明及び従来の可変容量ダイオード装置を用いたＦＭ受信機のチューナーの回路の回路図である。
【図３】本発明及び従来の可変容量ダイオード装置の制御電圧対容量値の特性図である。
【図４】本発明及び従来の可変容量ダイオード装置の周波数対性能指数Ｑの特性図である。
【図５】従来の可変容量ダイオード装置の模型図である。
【符号の説明】
５                可変容量ダイオード
１４              可変容量ダイオード
２６              可変容量ダイオード
４０              フレーム
４１Ａ、４１Ｂ    可変容量ダイオードのチップ
４２Ａ、４２Ｂ    アノード電極
４４Ａ、４４Ｂ    アノードリード
４６Ａ、４６Ｂ    金属細線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004241650.tif 000006
【図５】
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