(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器の位相条件調整方法において、
前記発振器の位相条件を、前記弾性表面波共振子と前記パッケージ配線とを接続するワイヤの前記パッケージ配線上の接続位置を変更させて調整すること
を特徴とする発振器の位相条件調整方法。
【請求項２】
請求項１記載の発振器の位相条件調整方法において、
さらに、前記発振器の位相条件を、前記半導体素子と前記パッケージ配線とを接続するワイヤの前記パッケージ配線上の接続位置を変更させて調整すること
を特徴とする発振器の位相条件調整方法。
【請求項３】
ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器の位相条件調整方法において、
前記発振器の位相条件を、前記半導体素子と前記パッケージ配線とを接続するワイヤの前記パッケージ配線上の接続位置を変更させて調整すること
を特徴とする発振器の位相条件調整方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の発振器の位相条件調整方法において、
前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記弾性表面波共振子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成されていること
を特徴とする発振器の位相条件調整方法。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の発振器の位相条件調整方法において、
前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記半導体素子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成されていること
を特徴とする発振器の位相条件調整方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発振器の位相条件調整方法において、前記ストリップラインは、マイクロストリップラインであることを特徴とする発振器の位相条件調整方法。
【請求項７】
前記パッケージ配線は、前記弾性表面波共振子と前記半導体素子とが接続される第１ストリップラインと第２ストリップラインとを有し、前記発振器は、前記弾性表面波共振子と前記第１ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第１ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続され、前記弾性表面波共振子と前記第２ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第２ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続されて前記弾性表面波共振子と、前記第１ストリップラインと、前記半導体素子と、前記第２ストリップラインとがループ状に接続された発振器である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の位相条件調整方法。
【請求項８】
ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器において、
前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記弾性表面波共振子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成され、
当該発振器の位相条件は、前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続する前記ワイヤの前記パッケージ配線上の前記曲線形状または前記直線形状に形成された部分における接続位置が変更されて調整されていること
を特徴とする発振器。
【請求項９】
請求項８記載の発振器において、
前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記半導体素子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成され、
当該発振器の位相条件は、前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続する前記ワイヤの前記パッケージ配線上の前記曲線形状または前記直線形状に形成された部分における接続位置が変更されてさらに調整されていること
を特徴とする発振器。
【請求項１０】
ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器において、
前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記半導体素子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成され、
当該発振器の位相条件は、前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続する前記ワイヤの前記パッケージ配線上の前記曲線形状または前記直線形状に形成された部分における接続位置が変更されて調整されていること
を特徴とする発振器。
【請求項１１】
請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の発振器において、
前記ストリップラインは、マイクロストリップラインであることを特徴とする発振器。
【請求項１２】
前記パッケージ配線は、前記弾性表面波共振子と前記半導体素子とが接続される第１ストリップラインと第２ストリップラインとを有し、
前記弾性表面波共振子と前記第１ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第１ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続され、前記弾性表面波共振子と前記第２ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第２ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続されて前記弾性表面波共振子と、前記第１ストリップラインと、前記半導体素子と、前記第２ストリップラインとがループ状に接続された請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振器の位相条件調整方法及び発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波発振器の場合は、配線を分布回路定数で構成する必要があるため、配線にはマイクロストリップラインが最も多く使われている。
マイクロストリップラインは、ライン長により発振回路全体の位相条件を調整することができ、マイクロストリップラインのライン長を調整する方法としては、図６（ａ）に示すように、ライン中にメアンダラインを設けてライン長を調整する方法や、図６（ｂ）に示すように、ライン中にオープンスタブを設けて等価的にライン長を調整する方法や、図６（ｃ）に示すように、マイクロストリップラインの途中の分断部分を同一方向に延ばした配線パターンを作成しておき、延ばした２本のラインの任意の位置をワイヤやジャンパ抵抗でショートさせて、ライン長を調整する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ライン中にメアンダラインを設ける方法はパターン設計時にライン長の調整量が設定されているため、発振回路を構成する素子の特性のばらつきなどに応じてライン長を調整することができない、という問題がある。
また、オープンスタブを設ける方法の場合には、発振回路の構成素子のばらつきに応じてスタブを削ったり、半田を付加してスタブの長さを調整すれば、ライン長を調整することができるが、スタブの長さを調整する作業が煩雑になってしまう、という問題がある。
また、マイクロストリップラインの途中の分断部分の接続位置を調整する方法では、発振回路の位相条件の調整のためだけにジャンパ抵抗などによる新たな接続部分を設ける必要が生じてしまう。
【０００４】
そこで本発明の目的は、構成素子のばらつきなどに応じて発振回路の位相条件を簡易に調整することができる発振器の位相条件調整方法および発振器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明において、請求項１記載の構成は、ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器の位相条件調整方法において、前記発振器の位相条件を、前記弾性表面波共振子と前記パッケージ配線とを接続するワイヤの前記パッケージ配線上の接続位置を変更させて調整することを特徴としている。
請求項２記載の構成は、請求項１記載の発振器の位相条件調整方法において、さらに、前記発振器の位相条件を、前記半導体素子と前記パッケージ配線とを接続するワイヤの前記パッケージ配線上の接続位置を変更させて調整することを特徴としている。
請求項３記載の構成は、ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器の位相条件調整方法において、前記発振器の位相条件を、前記半導体素子と前記パッケージ配線とを接続するワイヤの前記パッケージ配線上の接続位置を変更させて調整することを特徴としている。
請求項４記載の構成は、請求項１または請求項２に記載の発振器の位相条件調整方法において、前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記弾性表面波共振子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項５記載の構成は、請求項２または請求項３に記載の発振器の位相条件調整方法において、前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記半導体素子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離が
ほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成されていることを特徴としている。
請求項６記載の構成は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発振器の位相条件調整方法において、前記ストリップラインは、マイクロストリップラインであることを特徴としている。
請求項７記載の構成は、前記パッケージ配線は、前記弾性表面波共振子と前記半導体素子とが接続される第１ストリップラインと第２ストリップラインとを有し、
前記発振器は、前記弾性表面波共振子と前記第１ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第１ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続され、前記弾性表面波共振子と前記第２ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第２ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続されて前記弾性表面波共振子と、前記第１ストリップラインと、前記半導体素子と、前記第２ストリップラインとがループ状に接続された発振器であることを特徴としている。
請求項８記載の構成は、ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器において、前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記弾性表面波共振子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成され、当該発振器の位相条件は、前記パッケージ配線と前記弾性表面波共振子とを接続する前記ワイヤの前記パッケージ配線上の前記曲線形状または前記直線形状に形成された部分における接続位置が変更されて調整されていることことを特徴としている。
【０００７】
請求項９記載の構成は、請求項８記載の発振器において、前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記半導体素子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成され、当該発振器の位相条件は、前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続する前記ワイヤの前記パッケージ配線上の前記曲線形状または前記直線形状に形成された部分における接続位置が変更されてさらに調整されていることを特徴としている。
請求項１０記載の構成は、ストリップラインを使用したパッケージ配線により弾性表面波共振子と半導体素子とがループ状に接続された発振器において、前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続するワイヤの前記パッケージ配線における接続部分は、前記半導体素子に予め設けられたワイヤ接続部からの距離がほぼ等しい曲線形状または直線形状に形成され、当該発振器の位相条件は、前記パッケージ配線と前記半導体素子とを接続する前記ワイヤの前記パッケージ配線上の前記曲線形状または前記直線形状に形成された部分における接続位置が変更されて調整されていることを特徴としている。
請求項１１記載の構成は、請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の発振器において、前記ストリップラインは、マイクロストリップラインであることを特徴としている。
請求項１２記載の構成は、請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の発振器において、前記パッケージ配線は、前記弾性表面波共振子と前記半導体素子とが接続される第１ストリップラインと第２ストリップラインとを有し、前記弾性表面波共振子と前記第１ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第１ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続され、前記弾性表面波共振子と前記第２ストリップラインとがワイヤで接続されると共に、前記第２ストリップラインと前記半導体素子とがワイヤで接続されて前記弾性表面波共振子と、前記第１ストリップラインと、前記半導体素子と、前記第２ストリップラインとがループ状に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
（１）  実施形態
（１−１）  実施形態の概要
図１は、本発明の実施形態に係る発振器の概要構成を示す回路図である。
図１に示すように、発振器１は、ＳＡＷ（Surface acoustic wave:弾性表面波）共振子２と増幅回路３とマイクロストリップライン４により発振ループが形成され、この発振ループがＳＡＷ共振子２の共振周波数において２π×整数倍の位相条件を満足することにより、共振周波数の信号を精度よく出力できるようになっている。
そして、本発明においては、増幅回路３などの特性のばらつきに応じてＳＡＷ共振子２とマイクロストリップライン４とを接続するボンディングワイヤ５のマイクロストリップライン４との接続位置を変更させ、これにより、発振器１の位相条件を調整するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
（１−２）  第１実施形態
図２は、本発明の第１実施形態に係る発振器の平面図である。
図２に示すように、この発振器１０は、ＳＡＷ共振子１１と、増幅回路などによって構成された発振回路を有する集積回路素子（半導体素子）１２とがそれぞれパッケージ配線１３にボンディングワイヤ１４によって接続されて構成される。ここで、ＳＡＷ共振子（弾性表面波共振子）１１は、数百［ＭＨｚ］から数［ＧＨｚ］の周波数で発振可能な共振子であり、圧電基板１５上にインターディジタル電極１６と、グレーティング反射器１７と、引き回しパターン１８が形成されて構成され、引き回しパターン１８上のボンディングパッド１９ａ、１９ｂがそれぞれボンディングワイヤ１４によってパッケージ配線１３と接続されている。
【００１１】
また、パッケージ配線１３には、マイクロストリップラインが使用されており、この発振器１０が上述した位相条件（ＳＡＷ共振子１１の共振周波数において２π×整数倍の位相条件）を満足するようにライン幅、ライン長、配線パターンなどが設計されている。
すなわち、この発振器１０の設計においては、ＳＡＷ共振子１１や集積回路素子１２のＲ（抵抗）、Ｌ（インダクタンス）、Ｃ（キャパシタンス）に加えてパッケージ配線１３のライン幅、ライン長、配線パターンなどを解析して得られる位相変化量に基づいて、発振器１０が上述した位相条件や所望の特性を得ることができるように発振器１０の回路配線パターンの設計が行われる。
このとき、パッケージ配線１３のパターン設計においては、図２に示すように、ＳＡＷ共振子１１のボンディングパッド１９ａおよび１９ｂ近傍においてそのボンディングパッド１９ａおよび１９ｂの中心からそれぞれほぼ等距離の部分（円弧を近似した部分）ＡＲ１ａおよびＡＲ１ｂが形成されるようにパターン設計が行われる。
【００１２】
従って、この発振器１０においては、パッケージ配線１３の部分ＡＲ１ａおよびＡＲ１ｂとＳＡＷ共振子１１とをそれぞれボンディングワイヤ１４で接続する場合に、ボンディングワイヤ１４の一端をパッケージ配線１３の部分ＡＲ１ａおよびＡＲ１ｂの各々いずれかの位置に選択的に接続することにより、ボンディングワイヤ１４の長さを変化させることなく、パッケージ配線１３との接続位置を変更でき、パッケージ配線１３のライン長を調整できるようになっている。
これにより、この発振器１０においては、実際の集積回路素子１２などのばらつきに応じてパッケージ配線１３とＳＡＷ共振子１１とを接続するボンディングワイヤ１４のパッケージ配線１３上の接続位置を変更することにより、発振器１０が上述した位相条件を満足するように微調整を行うことができる。
また、発振器１０の位相条件を調整するためにボンディングワイヤ１４のパッケージ配線１３上の接続位置を変更した場合でも、ボンディングワイヤ１４自体の長さは同一に維持できるので、ボンディングワイヤ１４の品質が保たれる最適なワイヤ長を常に確保でき、ボンディングワイヤ１４が切れたり、外れたりする不具合を低減することができる。
【００１３】
（１−３）  第２実施形態
図３は、本発明の第２実施形態に係る発振器の平面図である。
第２実施形態に係る発振器２０は、パッケージ配線２１のパターンが異なる点を除いて第１実施形態に係る発振器１０の構成と同様であるため、同様の部分は同一の符号を付して示し、重複した説明は省略する。また、図３においては、パッケージ配線２１のうち発振器２０の発振ループを構成する部分のみを示し、それ以外の部分は図２と同様であるため省略する。
【００１４】
図３に示すように、この発振器２０においては、パッケージ配線２１のパターン設計において、ＳＡＷ共振子１１の各ボンディングパッド１９ａ、１９ｂ近傍にＳＡＷ共振子１１の長手方向に延長する部分ＡＲ２およびＡＲ３が形成されるようにパターン設計が行われる。
そして、パッケージ配線２１とＳＡＷ共振子１１とをボンディングワイヤ１４でそれぞれ接続する場合に、ボンディングワイヤ１４と部分ＡＲ２の接続位置と、ボンディングワイヤ１４と部分ＡＲ３の接続位置とを、各ボンディングワイヤ１４の長さをほぼ同一に維持したまま変更できるようになっている。
これにより、この発振器２０においては、実際の集積回路素子１２などのばらつきに応じてパッケージ配線２１とＳＡＷ共振子１１とを接続する各ボンディングワイヤ１４のパッケージ配線２１上の接続位置を変更することにより、第１実施形態の場合と同様に、発振器２０の位相条件を調整でき、ボンディングワイヤ１４の接続不良を回避することができる。
【００１５】
また、このようにパッケージ配線２１のライン長を調整するための部分ＡＲ２およびＡＲ３の形状を直線形状にしたことにより、パッケージ配線２１の位相変化量の解析を容易にすることができる。
【００１６】
（２）  変形例
（２−１）  第１変形例
上述の実施形態においては、パッケージ配線のボンディングワイヤの接続部分を曲線形状または直線形状に形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図４に示すように、ボンディングワイヤ１４の接続部分をコの字形状に形成してもよい。この場合、ボンディングワイヤ１４の長さを大きく変更させることなくパッケージ配線のライン長を効果的に調整することができる。
【００１７】
（２−２）  第２変形例
上述の実施形態においては、例えば、ロットの最初に製造された数個の発振器の信号出力結果などから集積回路素子などの特性のばらつきを計測し、その計測結果に応じて同一ロットの発振器の位相条件を調整するようにすれば、発振器の位相条件を効率よく調整することができる。
図５に示すように、パッケージ配線にボンディングワイヤ１４の接続位置を複数形成しておくことにより、ボンディングワイヤ１４の接続位置を集積回路素子などのばらつきのランクなどに応じて簡易に選択することができ、工程管理を容易にすることができる。
【００１８】
（２−３）  第３変形例
上述の実施形態においては、パッケージ配線とＳＡＷ共振子とを接続するボンディングワイヤのパッケージ配線上の接続位置を変更する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、パッケージ配線と集積回路素子とを接続するボンディングワイヤのパッケージ配線上の接続位置を変更するようにしてもよい。
【００１９】
（２−４）  第４変形例
上述の実施形態においては、パッケージ配線にマイクロストリップラインを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コプレーナライン、スロットラインなどの他のストリップラインなどの高周波半導体デバイスに使用される配線を広く適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、構成素子の特性のばらつきなどに応じて発振回路の位相条件を簡易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の発振器の概要構成を示す回路図である。
【図２】  第１実施形態に係る発振器の平面図である。
【図３】  第２実施形態に係る発振器の平面図である。
【図４】  第１変形例に係る発振器のパッケージ配線の説明に供する図である。
【図５】  第２変形例に係る発振器のパッケージ配線の説明に供する図である。
【図６】  従来のマイクロストリップラインのライン長の調整方法を説明する図であり、図６（ａ）はメアンダラインを設ける方法、図６（ｂ）はオープンスタブを設ける方法、図６（ｃ）はマイクロストリップラインの途中の分断部分の接続位置を調整する方法を説明する図である。
【符号の説明】
１、１０、２０……発振器、
２、１１……ＳＡＷ共振子、
３……増幅回路、
４……マイクロストリップライン、
５、１４……ボンディングワイヤ、
１２……集積回路素子、
１３、２１……パターン配線、
１６……インターディジタル電極、
１７……グレーティング反射器、
１８……引き回しパターン、
１９ａ、１９ｂ……ボンディングパッド。
【図１】
0003941350.tif 000002
【図２】
0003941350.tif 000003
【図３】
0003941350.tif 000004
【図４】
0003941350.tif 000005
【図５】
0003941350.tif 000006
【図６】
0003941350.tif 000007