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JP2001242210A - 高周波部品、通信装置および高周波部品の特性測定方法 - Google Patents

高周波部品、通信装置および高周波部品の特性測定方法

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Publication number
JP2001242210A
JP2001242210A JP2000053313A JP2000053313A JP2001242210A JP 2001242210 A JP2001242210 A JP 2001242210A JP 2000053313 A JP2000053313 A JP 2000053313A JP 2000053313 A JP2000053313 A JP 2000053313A JP 2001242210 A JP2001242210 A JP 2001242210A
Authority
JP
Japan
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frequency
electrode pad
high frequency
metal cover
frequency component
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000053313A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Yoshida
憲雄 吉田
Takahiro Watanabe
貴洋 渡辺
Tomonori Ito
友教 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2000053313A priority Critical patent/JP2001242210A/ja
Priority to US09/795,179 priority patent/US20010050550A1/en
Priority to EP01104884A priority patent/EP1130407A3/en
Publication of JP2001242210A publication Critical patent/JP2001242210A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部に取り出している端子電極だけでは測定
できない高周波回路の特性を、最終製品状態で容易に測
定できるようにし、また、その所定の特性を有する高周
波部品を用いた通信装置を提供する。 【解決手段】 基板上に信号測定用電極パッド３を含む
電極パターンを形成し、各種チップ部品を実装するとと
もに、金属カバー２の、信号測定用電極パッドに近接す
る部位に孔４を形成しておく。この孔４を通して外部か
ら測定器のプローブ５を挿入し、電極パッド３に当接さ
せることによって高周波回路の所定点の電圧信号などを
測定可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属カバーを装
着した高周波部品、それを用いた通信装置および高周波
部品の特性測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば携帯電話などの通信装置に
用いられる電圧制御発振器（ＶＣＯ）やＰＬＬモジュー
ルなどの高周波部品は、電極パターンを形成した基板上
に各種チップ部品を実装し、これらのチップ部品ととも
に基板上を覆うように金属カバーを取り付けることによ
って構成している。
【０００３】このような従来の高周波部品の構造を図６
に示す。ここで（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図であ
る。図６において、１はセラミック基板であり、その上
面に各種チップ部品を実装している。この基板１の上面
には、基板１上部の部品実装面を覆うように金属カバー
２を嵌合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、基板上に
高周波回路を構成し、その基板の上部を被う金属カバー
を設けた従来の高周波部品においては、外部に取り出し
ている端子電極以外の信号によって高周波回路の特性を
測定する場合には、金属カバーを被せる前の状態で、基
板上の電極パッドに測定器のプローブを当てて電圧測定
などを行っている。
【０００５】しかしながら、このような特性測定を行っ
た後に金属カバーを覆って最終製品とした場合に、基板
の上面に金属カバーによるシールド空間が構成されるこ
とになり、基板上の部品や電極と金属カバーとの間に生
じる浮遊容量や電磁気的結合の影響で高周波回路の特性
が変化してしまう。その結果、所定の特性範囲からはず
れて良品率を低下させる要因となっていた。
【０００６】このような不都合を回避するためには、金
属カバーを覆う前と覆った後とでの特性変化の傾向を予
め求めておき、所定の特性を得るための測定値の範囲を
予め定めておけばよい。しかし、カバーの装着前後で生
じる特性変化の予測は的確に行えないので、良品率を十
分に高めることはできなかった。
【０００７】この発明の目的は、上述の問題を解消し
て、外部に取り出している端子電極だけでは測定できな
い高周波回路の特性を、最終製品状態で容易に測定でき
るようにすること、また、その所定の特性を有する高周
波部品を用いた通信装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の高周波部品
は、基板上に高周波回路部品を実装し、基板上に金属カ
バーを覆って構成するが、基板上に信号測定用電極パッ
ドを設けるとともに、金属カバーの信号測定用電極パッ
ドに近接する部位に孔を形成する。
【０００９】この構造により、基板上に金属カバーを覆
った状態で、金属カバーの孔を通して、基板上の信号測
定用電極パッドを測定器のプローブで当接できるように
する。すなわち、最終製品の状態で高周波回路の所定位
置の電圧信号などを測定できるようにする。
【００１０】また、この発明の高周波部品は、前記孔の
径または幅を信号測定用電極パッドより大きくし、且つ
使用周波数における１／４波長以下にする。これによ
り、金属カバーに設けた孔から、使用周波数またはそれ
以上の高周波帯域の電磁波の放射または入射を十分に抑
制し、金属カバー本来のシールド効果を維持させる。
【００１１】この発明の通信装置は、上記構造の高周波
部品を、例えば高周波信号の発振器やフィルタなどに用
いて構成する。
【００１２】この発明の高周波部品の特性測定方法は、
上記構造の高周波部品の金属カバーの孔からプローブを
挿入して、上記信号測定用電極パッドの電圧を測定す
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】第１の実施形態に係る高周波部品
としてＰＬＬモジュールの構成を図１〜図３を参照して
説明する。
【００１４】図１の（Ａ）はＰＬＬモジュールの斜視
図、（Ｂ）はその断面図である。このＰＬＬモジュール
は、セラミック基板１の上面に電極パターンを形成し、
複数のチップ部品を実装している。信号測定用電極パッ
ド３に近接する金属カバー２の一部には孔４を形成して
いる。
【００１５】図２は上記ＰＬＬモジュールの部分上面図
である。孔４の内径は電極パッド３の直径より大きく、
且つ使用周波数における１／４波長以下の寸法に定めて
いる。例えば、電極パッド３の直径を５ｍｍとし、使用
周波数が２．４ＧＨｚであるとき、その１／４波長であ
る３１ｍｍより小さくしている。
【００１６】このように孔４を電極パッド３より大きく
したことにより、電極パッド３と金属カバー２の孔４と
の相対位置に多少のずれが生じていても、プローブを金
属カバーにショートさせることなく、また、孔４を通し
て覗いた電極パッド３の位置を正確に見定めることがで
き、電極パッド３の中心に正しく測定器のプローブを当
接させることができる。
【００１７】また、金属カバー２に設けた孔４の幅を使
用周波数における１／４波長以下としたため、その使用
周波数または使用周波数より高周波帯における電磁波の
外部への不要輻射および外部から内部への入射が抑圧さ
れ、金属カバー２のシールド効果が損なわれることがな
い。
【００１８】なお、この例では、孔４を丸孔としてが、
これを角孔としてもよい。その場合、孔の縦横の幅を電
極パッド３より大きくし、且つ使用周波数における１／
４波長以下に定めればよい。
【００１９】図３は、上記ＰＬＬモジュールの主要部の
回路図である。ここで１１は高周波ＩＣであり、その増
幅回路と、チップインダクタＬ１、チップコンデンサＣ
２およびバラクタダイオードＶＤによる共振回路とによ
って電圧制御発振回路（ＶＣＯ）を構成している。高周
波ＩＣ１１のＰＬＬ回路の出力にはループフィルタ１２
を設けて、そのフィルタの出力をバラクタダイオードＶ
Ｄのカソード側に接続している。また高周波ＩＣ１１の
変調回路の出力を抵抗分圧回路１３を介してバラクタダ
イオードＶＤのアノード側に接続している。さらに、高
周波ＩＣ１１の電源回路の電圧をコンデンサＣ１、抵抗
Ｒ１およびチョークコイルＬ２を介してチップインダク
タＬ１に接続し、このことによって増幅回路に電源電圧
を供給している。
【００２０】上記ＰＬＬ回路は、外部から与えられる基
準周波数信号と上記発振回路の発振信号との位相比較を
行い、その位相誤差信号をループフィルタ１２を介して
バラクタダイオードＶＤに与えることによってバラクタ
ダイオードＶＤの静電容量を変化させて発振周波数を制
御する。また、変調回路はバラクタダイオードＶＤに対
する電圧を制御することによって発振周波数を変調させ
る。
【００２１】図２に示した１１，Ｌ１，Ｃ２，ＶＤは図
３における高周波ＩＣ１１，チップインダクタＬ１，チ
ップコンデンサＣ２およびバラクタダイオードＶＤにそ
れぞれ対応している。図１〜図３に示した電極パッド３
はバラクタダイオードＶＤのカソード電位、すなわちル
ープフィルタ１２を介して出力されるＰＬＬからの制御
電圧を測定するための電極であり、プローブ５をこの電
極パッド３に当接させて上記電圧を測定する。
【００２２】以上のようにして、ＰＬＬモジュールのバ
ラクタダイオードに対する制御電圧を測定することによ
って、発振周波数と制御電圧との関係を最終製品状態で
測定できるようになる。
【００２３】次に、第２の実施形態として、ＰＬＬモジ
ュールの特性測定方法の例を図４のフローチャートを参
照して説明する。ここで適用するＰＬＬモジュールは図
１〜図３に示した高周波部品（ＰＬＬモジュール）であ
り、まず、図３に示したＰＬＬモジュールにおける発振
周波数がｆ１となるように、高周波ＩＣ１１に対して制
御データを与える。高周波ＩＣ１１は、この制御データ
に基づいて基準周波数信号の分周比を定める。ＰＬＬが
ロック状態となれば、その時点でのプローブ５による電
圧Ｖ１を測定する。続いて発振周波数がｆ２となるよう
に、高周波ＩＣ１１に対して制御データを与え、ＰＬＬ
がロック状態となった時のプローブ５の電圧Ｖ２を測定
する。そして、ＶＣＯ制御感度を、（ｆ２−ｆ１）／
（Ｖ２−Ｖ１）として求める。また、発振周波数がｆ１
〜ｆ２の範囲内の所定の周波数ｆｏとなるように、高周
波ＩＣ１１に制御データを与え、ＰＬＬがロックした時
の電圧Ｖｏを測定する。そして、上記ＶＣＯ制御感度が
予め定めた規格範囲内に入っているか否か、および上記
電圧Ｖｏが予め定めた規格範囲内に入っているか否かを
判定し、これらの判定結果を出力する。
【００２４】２．４ＧＨｚ帯のＰＬＬモジュールで実際
に測定したところ、例えばｆ１を２４００ＭＨｚとした
とき、Ｖ１は０．７Ｖ、ｆ２を２５００ＭＨｚとしたと
き、Ｖ２は１．７Ｖとなり、ＶＣＯ制御感度は（２５０
０−２４００）／（１．７−０．７）＝１００［ＭＨｚ
／Ｖ］となった。このような電圧およびＶＣＯ制御感度
は、従来の最終製品状態のＰＬＬモジュールでは全く測
定することはできなかった。
【００２５】以上のようにして、最終製品状態で、その
良品／不良品の判定を的確に行えるようになる。
【００２６】次に、第３の実施形態に係る通信装置の構
成を図５を参照して説明する。同図においてＡＮＴは送
受信アンテナ、ＤＰＸはデュプレクサ、ＢＰＦａ，ＢＰ
Ｆｂ，ＢＰＦｃはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰ
ａ，ＡＭＰｂはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂ
はそれぞれミキサ、ＯＳＣはオシレータ、ＤＩＶは分周
器（シンセサイザー）である。ＶＣＯは送信信号（送信
データ）に応じた信号により発振周波数を変調する電圧
制御発振器である。
【００２７】ＭＩＸａはＤＩＶから出力される周波数信
号を変調信号で変調し、ＢＰＦａは送信周波数の帯域の
みを通過させ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＤＰＸを
介しＡＮＴより送信する。ＢＰＦｂはＤＰＸから出力さ
れる信号のうち受信周波数帯域のみを通過させ、ＡＭＰ
ｂはそれを増幅する。ＭＩＸｂはＢＰＦｃより出力され
る周波数信号と受信信号とをミキシングして中間周波信
号ＩＦを出力する。
【００２８】図５に示したＶＣＯやフィルタ等、基板上
に高周波回路部品を実装し、基板上に金属カバーを覆っ
て成る高周波部品として、図１〜図４に示した構造の高
周波部品を用いる。このことにより、外部に露出してい
る端子電極を用いただけでは測定できない高周波回路内
部の特性が所定の範囲内に収まっている高周波部品を用
いて通信装置を構成するので、組み立て後に所期の特性
を確実に発揮する。
【００２９】なお、上記高周波部品を通信装置の回路基
板に実装した状態で、金属カバーの孔を通して、その高
周波部品内部の所定点の電圧を測定することもできるの
で、最終的な通信装置の動作状態で、目的の高周波部品
が所定の特性で動作しているか否かを、上記の測定によ
って判定してもよい。このようにして、特性の安定した
高周波部品を備えた通信装置を構成する。
【００３０】
【発明の効果】請求項１，４に記載の発明によれば、基
板上に金属カバーを覆った状態で、金属カバーの孔を通
して、基板上の信号測定用電極パッドを測定器のプロー
ブで当接できるようになり、最終製品の状態で高周波回
路の所定位置の電圧信号などが測定できるようになる。
【００３１】請求項２に記載の発明によれば、金属カバ
ーに設けた孔から、使用周波数またはそれ以上の高周波
帯域の電磁波の放射または入射が十分に抑制され、金属
カバー本来のシールド効果が維持できる。
【００３２】請求項３に記載の発明によれば、所定の特
性を有する高周波部品を用いて、例えば高周波信号の発
振器やフィルタなどを備えた高周波回路部を構成するの
で、所定の通信性能を有する通信装置を容易に構成でき
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る高周波部品の斜視図およ
び断面図
【図２】同高周波部品の部分上面図
【図３】同高周波部品の主要部の回路図
【図４】第２の実施形態に係る高周波部品の特性測定方
法を示す図
【図５】第３の実施形態に係る通信装置の構成を示すブ
ロック図
【図６】従来の高周波部品の構成を示す斜視図および断
面図
【符号の説明】
１−基板 ２−金属カバー ３−電極パッド ４−孔 ５−プローブ １１−高周波ＩＣ １２−ループフィルタ １３−分圧回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 友教 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 2G011 AA02 AB06 AC32 AD01 AE01 AF01 2G036 AA19 BA13 BB12 5E321 AA02 GG01 GG05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に高周波回路部品が実装され、前
    記基板上を金属カバーで覆って成る高周波部品におい
    て、 前記基板上に信号測定用電極パッドを設けるとともに、
    前記金属カバーの、前記信号測定用電極パッドに近接す
    る部位に孔を形成した高周波部品。
  2. 【請求項２】 前記孔の径または幅を前記信号測定用電
    極パッドより大きくし、且つ使用周波数における１／４
    波長以下にした請求項１に記載の高周波部品。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の高周波部品を
    用いて成る通信装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の高周波部品の
    金属カバーの孔からプローブを挿入して、前記信号測定
    用電極パッドの電圧を測定する高周波部品の特性測定方
    法。
JP2000053313A 2000-02-29 2000-02-29 高周波部品、通信装置および高周波部品の特性測定方法 Pending JP2001242210A (ja)

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