(57)【要約】【課題】電圧制御発振器の共振部等で用いられるインダクタンス素子が有する、インダクタンス値を所望の値にするために設けられるインダクタンス調整部について、基板主面の面積の拡大につながることなく、多数のインダクタンス調整部を設けることが可能となるインダクタンス素子と、そのインダクタンス値の調整方法を提供する。【解決手段】インダクタンス調整部の構造を、基板の主面に形成される表層配線Ｐ１と、表層配線Ｐ１上の２ヶ所から基板の内部に向けてそれぞれ設けられるビアホールＢＨ１，ＢＨ２と、各層ごとにそれぞれのビアホールをつないで形成される複数の内層配線とを有するものとする。  そして、ビアホールが設けられた２ヶ所の間において、基板の主面に所望の深さの切り込みを設けることによって表層配線と複数の内層配線を段階的に切断してインダクタンス値を調整することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成されたインダクタンス主要部と、前記インダクタンス主要部に接続されたインダクタンス調整部を備えてなるインダクタンス素子において、
前記基板は複数の層からなり、
前記インダクタンス調整部は、前記基板の主面に形成される表層配線と、前記表層配線上の２ヶ所から前記基板の内部に向けてそれぞれ設けられるビアホールと、各層ごとに前記それぞれのビアホールをつないで形成される複数の内層配線とからなることを特徴とするインダクタンス素子。
【請求項２】
前記表層配線と前記複数の内層配線は互いに対向していることを特徴とする、請求項１記載のインダクタンス素子。
【請求項３】
複数の前記インダクタンス調整部を有することを特徴とする、請求項１または請求項２記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子を用い、
前記ビアホールが設けられた２ヶ所の間において、前記基板の主面に所望の深さの切り込みを設けることによって前記表層配線と前記複数の内層配線を段階的に切断することを特徴とする、インダクタンス素子のインダクタンス値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）の共振部等に用いられるインダクタンス素子とそのインダクタンス値の調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）は、一般的に共振周波数を定める共振部と当該共振部で設定した共振周波数にて発振状態を継続させる増幅部とで構成される。このうち共振部は、使用するインダクタンス素子の特性のバラツキ等により、共振周波数にバラツキが生じる。このため、一般的には、適当なインダクタンス値のインダクタンス主要部に加え、それと直列にインダクタンス調整部を接続してインダクタンス素子を形成し、インダクタンス値のバラツキに応じてインダクタンス調整部のインダクタンス値を変更する方法によって微調整がされる。
【０００３】
この具体的方法として、特許文献１では次のような構造のインダクタンス素子とその調整方法が提案されている。
【０００４】
図７は、特許文献１の電圧制御発振器に係る共振部の回路図の一例である。共振部９０は配線パターンからなるインダクタンス素子ＬＸにコンデンサＣ１を介して可変容量ダイオードＤが接続され、外部電圧に応じて共振周波数を可変できるように構成されている。図８は、図７の回路図を実現するインダクタンス素子ＬＸとそれを備える基板部分の断面概念図である。
【０００５】
このインダクタンス素子ＬＸのうち、所望のインダクタンス値より小さいインダクタンス値を有するインダクタンス主要部Ｌ０は基板１の内層部分に形成されており、その一端はビアホールＢＨ０を介して基板の主面に導通され、コンデンサＣ１に接続されている。このインダクタンス主要部Ｌ０の他端は、各々インダクタンス値が異なるインダクタンス調整部Ｌ１，Ｌ２が直列に接続されている。インダクタンス主要部Ｌ０とインダクタンス調整部Ｌ１の接続点、インダクタンス調整部Ｌ１とＬ２の接続点、インダクタンス調整部Ｌ２の他端には、それぞれビアホールＢＨ１，ＢＨ２，ＢＨ３によって表層に導かれている。このビアホールＢＨ１とＢＨ２、ＢＨ２とＢＨ３はそれぞれが互いに表層配線Ｐ１，Ｐ２によって短絡されており、これにより、内層部のインダクタンス調整部Ｌ１，Ｌ２は無効状態とされている。表層配線Ｐ２はビアホールＢＨ９と接続し、基板１の裏面に形成されたＧＮＤへとつながる。
【０００６】
インダクタンス値の調整は、例えばビアホールＢＨ１とＢＨ２間の表層配線Ｐ１を切断することで行われる。この結果、インダクタンス調整部Ｌ１が有効となり、合成インダクタンス値は、インダクタンス主要部Ｌ０のインダクタンス値にインダクタンス調整部Ｌ１のインダクタンス値が付加されるたものとなる。また、同様に、表層配線Ｐ２も切断すればインダクタンス調整部Ｌ２も有効となるため、合成インダクタンス値はさらに増すことになる。
【特許文献１】特開２０００−３５７９２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、付加するインダクタンス値の選択肢を多数用意する場合にこの特許文献１で提案されているような複数のインダクタンス調整部を直列に接続する構造で形成すると、表層配線が基板主面上にその数だけ形成されることになる。すなわち、インダクタンス調整部の構造は、上述した通り、表層配線と内層配線とを対で組み合わせたものなので、インダクタンス調整部を多数形成するには多数の表層配線を形成することとなる。よって、インダクタンス値の選択肢を増やせば増やすほど、表層配線を形成するのに必要とする基板主面の面積が大きくなり、基板サイズの拡大要因となる。
【０００８】
また、インダクタンス値を調整する作業工程に目を向けた場合、複数個のインダクタンス調整部を有効にするには、その数の分だけ基板主面上の異なる位置で表層配線を切断する必要がある。調整する数が増えるにつれて切断作業の工程に負荷がかかることになる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決できるインダクタンス素子およびそのインダクタンス値調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決すべく本発明のインダクタンス素子は、基板に形成されたインダクタンス主要部と、前記インダクタンス主要部に接続されたインダクタンス調整部を有し、前記基板は複数の層からなり、前記インダクタンス調整部は、前記基板の主面に形成される表層配線と、前記表層配線上の２ヶ所から前記基板の内部に向けてそれぞれ設けられるビアホールと、各層ごとに前記それぞれのビアホールをつないで形成される複数の内層配線とからなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のインダクタンス素子は、前記表層配線と前記複数の内層配線が互いに対向していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のインダクタンス素子は、複数の前記インダクタンス調整部を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明のインダクタンス値調整方法は、上述のインダクタンス素子を用い、前記ビアホールが設けられた２ヶ所の間において、前記基板の主面に所望の深さの切り込みを設けることによって前記表層配線と前記複数の内層配線を段階的に切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインダクタンス素子を用いれば、基板主面の面積の拡大につながることなく、多数のインダクタンス値を調整できるインダクタンス調整部を設けることが可能となる。
【００１５】
また、本発明のインダクタンス素子のインダクタンス値調整方法を用いれば、基板主面上のビアホールとビアホールの間に切り込みを設け、その切り込みの深さを変えることによってインダクタンス調整部を構成する表層配線と内層配線を段階的に切断させることができる。この結果、従来のような切断位置をずらす回数が減り、切断作業のする調整作業の負荷が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施例であるインダクタンス素子を有した電圧制御発振器の共振部の回路図である。共振部１０は、配線パターンからなるインダクタンス素子ＬＡにコンデンサＣ１を介して可変容量ダイオードＤが接続され、外部電圧に応じて共振周波数を可変できるように構成されている。図２は、図１の回路図を実現するインダクタンス素子とそれを備える基板部分の断面概念図である。
【００１８】
このインダクタンス素子ＬＡのうち、所望のインダクタンス値より小さいインダクタンス値を有するインダクタンス主要部Ｌ０は基板１の内層部分に形成されており、その一端はビアホールＢＨ０を介して基板１の主面に導通され、コンデンサＣ１に接続されている。インダクタンス主要部Ｌ０の他端は、ビアホールＢＨ８を介して基板１の主面に導通される。ビアホールＢＨ８の開口部からビアホールＢＨ９の開口部までは、表層配線Ｐ１が基板１の主面に形成されている。この表層配線Ｐ１上の２ヶ所から、基板内部に向けてビアホールＢＨ１，ＢＨ２が設けられている。さらに、基板１の内部の４つの層間にはビアホールＢＨ１とＢＨ２をつなぐように内層配線Ｌ１〜Ｌ４が形成されている。表層配線Ｐ１と内層配線Ｌ１〜Ｌ４は、互いに対向するように形成されている。ビアホールＢＨ９は基板１の裏面に形成されたＧＮＤへとつながる。
【００１９】
インダクタンス調整部はこのような表層配線Ｐ１とビアホールＢＨ１，ＢＨ２と内層配線Ｌ１〜Ｌ４から構成されており、インダクタンス主要部Ｌ０と直列に接続されている。また、インダクタンス調整部の内部では、表層配線Ｐ１と内層配線Ｌ１〜Ｌ４が各々並列に接続されている。なおビアホールＢＨ１とＢＨ２の基板厚み方向における長さは同じであり、図面に記載した符号Ｔ１〜Ｔ４はこのビアホールＢＨ１とＢＨ２を分割した、各層ごとの厚みの長さに対応する部分を示す。
【００２０】
図３は、このインダクタンス調整部の調整方法として、ビアホールが設けられた２ヶ所の間において、穴あけ機を用いて切り込みを設け、表層配線Ｐ１，内層配線Ｌ１〜Ｌ３を段階的に切断する様子を示した断面概念図である。本実施例においては穴あけ機２を用いて切り込みを入れるとしているが、レーザー光を照射して切り込み、溝を設ける方法でも構わない。
【００２１】
図４は、図１の回路図に切断箇所の印として×を記載したものである。図４のようにインダクタンス調整部の表層配線Ｐ１，内層配線Ｌ１〜Ｌ３を段階的に切断していくと、インダクタンス調整部が有する合成インダクタンス値は、次の通り段階的に増加することになる。
（Ｐ１やＬ１〜Ｌ４は、各々、表層配線Ｐ１、内層配線Ｌ１〜Ｌ４が有するインダクタンス値を示す。また、Ｔ１〜Ｔ４は、各層の厚みの長さに対応するビアホールＢＨ１，ＢＨ２のインダクタンス値を示す。なお、並列に接続されるさらに大きなインダクタンス値を有する経路の分については、合成してもインダクタンス値は殆ど変わらないので、ここでは無視している。）
切断しない時              ：Ｐ１
表層配線Ｐ１を切断した時  ：Ｔ１＋Ｌ１＋Ｔ１
内層配線Ｌ１まで切断した時：Ｔ１＋Ｔ２＋Ｌ２＋Ｔ２＋Ｔ１
内層配線Ｌ２まで切断した時：Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｌ３＋Ｔ３＋Ｔ２＋Ｔ１
内層配線Ｌ３まで切断した時：Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４＋Ｌ４＋Ｔ４＋Ｔ３＋Ｔ２＋Ｔ１
このような切断箇所を増やすにつれ合成インダクタンス値が増加する構造を利用して、インダクタンス主要部Ｌ０から生じるインダクタンス値の不足分を補い、全体のインダクタンス値を所望の値となるよう調整することができる。
【００２２】
この基板内部の並列に接続された内層配線を利用した構造のインダクタンス調整部を用いると、インダクタンス調整部を形成するために必要とする基板主面上の面積についても、１つの表層配線が形成できる程度の大きさがあればよいことになる。インダクタンス値を調整するための選択肢は基板内部に設けられているので、所望する選択肢の数が基板内部に形成可能な内層配線の数の範囲内であれば、１つの表層配線が形成できる程度の大きさで済み、基板サイズを拡大する要因とはならない。
【００２３】
また、調整のために必要な配線切断作業も1ヶ所の切り込み形成で済む、という効果もある。仮に、特許文献１のインダクタンス調整部のように選択肢ごとに表層配線が対で形成されるような構造であれば、インダクタンス主要部が有するインダクタンス値が低過ぎて多数の調整部を切断して値を調整しなければならない場合、その数だけ穴あけ位置をずらしながら作業する必要が生じる。しかし本発明の構造であれば、１つの切断位置を決めればあとは切り込みの深さで調整することとなるので、切断作業工程の負荷が軽減される。
【００２４】
なお、本実施例では、インダクタンス主要部Ｌ０は基板内部に形成されているとしているが、基板主面に形成されていても構わない。
【００２５】
また、本実施例では、表層配線Ｐ１と内層配線Ｌ１〜Ｌ４は互いに対向するように形成されているとしているが、内層配線の長さを変えてインダクタンス値の調整量に変化を持たせたり、あるいは基板内部の設計上の都合による等の場合には、必ずしも対向するよう形成されてなくてもよい。
【実施例２】
【００２６】
図５は、本発明の第２の実施例であるインダクタンス素子を有した電圧制御発振器の共振部の回路図である。図６は、図５の回路図を実現するインダクタンス素子とそれを備える基板部分の断面概念図である。
【００２７】
本実施例の共振部２０が有するインダクタンス素子ＬＢには、第１の実施例のインダクタンス素子ＬＡと比較し、さらにもう１つのインダクタンス調整部がインダクタンス素子ＬＢに加えられている。この追加されたインダクタンス調整部は、表層配線Ｐ１に直列で接続されている表層配線Ｐ２を有している。この表層配線Ｐ２上の２ヶ所からは、基板１の内部に向けてビアホールＢＨ３，ＢＨ４が設けられている。さらに、基板１内部の４つの層間にはビアホールＢＨ３とＢＨ４をつないで内層配線Ｌ５〜Ｌ８が形成され、表層配線Ｐ２と内層配線Ｌ５〜Ｌ８は互いに対向するよう形成されている。
【００２８】
インダクタンス値を調整するための選択肢を多数設けたい場合で、かつ基板内部に設けることが可能な内層配線の数が少ない場合は、本発明のような基板内部に複数の内層配線を持つインダクタンス調整部を直列に複数設けることで、表層配線を形成する上で必要とする基板の主面の面積を最低限に抑えることができる。
【００２９】
このように複数設けたインダクタンス調整部を、各々所望のインダクタンス値が得られるような深さまで表層配線、内層配線を段階的に切断することで、インダクタンス素子全体の値を所望の値になるよう調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施例であるインダクタンス素子を有した電圧制御発振器の共振部の回路図である。
【図２】図１の回路図を実現するインダクタンス素子とそれを備える基板部分の断面概念図である。
【図３】図２のインダクタンス調整部の表層配線と内層配線を段階的に切断している様子を示した断面概念図である。
【図４】図１の回路図に切断箇所の印をつけたものである。
【図５】本発明の第２の実施例であるインダクタンス素子を有した電圧制御発振器の共振部の回路図である。
【図６】図５の回路図を実現するインダクタンス素子とそれを備える基板部分の断面概念図である。
【図７】従来の電圧制御発振器に係る共振部の回路図である。
【図８】図７の回路図を実現するインダクタンス素子とそれを備える基板部分の断面概念図である
【符号の説明】
【００３１】
１      基板
２      穴あけ機
１０，２０，９０      共振部
ＢＨ０〜ＢＨ４，ＢＨ８，ＢＨ９      ビアホール
ＬＸ，ＬＡ，ＬＢ      インダクタンス素子
Ｌ０      インダクタンス主要部
Ｐ１，Ｐ２      表層配線
Ｌ１〜Ｌ８      内層配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005191274.tif 000006
【図５】
2005191274.tif 000007
【図６】
2005191274.tif 000008
【図７】
2005191274.tif 000009
【図８】
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