振蕩器及鎖相環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具備以少的部件個數(shù)具有高特性的電感器件的省面積的振蕩器及使用該振蕩器的鎖相環(huán)。本發(fā)明具有：振蕩電路元件，在元件基板設(shè)置有由包括第1基板端子和第2基板端子的至少3個基板端子構(gòu)成的基板端子組和連接在第1基板端子與第2基板端子之間的電容部；裝配部，具有由至少一個外部端子構(gòu)成的外部端子組，搭載振蕩電路元件；多個電感線路，由連接在基板端子組中的至少3個基板端子與外部端子的至少一個之間的布線形成在至少3個基板端子之間；以及開關(guān)電路，設(shè)置在元件基板，控制多個電感線路的連接狀態(tài)。
【專利說明】
振蕩器及鎖相環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎖相環(huán)，特別是，涉及在鎖相環(huán)中使用的振蕩器。

【背景技術(shù)】
[0002]鎖相環(huán)(以下,稱為PLL (Phase Locked Loop))是生成相位與作為基準信號的輸入信號同步的信號而進行輸出的振蕩電路。PLL例如具有根據(jù)輸入的電壓輸出周期性的振蕩信號的壓控振蕩器(以下，稱為VCO (Voltage Controlled Oscillator))。PLL以使輸入信號與VCO輸出的振蕩信號的相位同步的方式對輸入信號和振蕩信號進行比較和控制,輸出其同步后的信號。VCO由電容器等電容器件和線圈等電感器件等構(gòu)成。
[0003]在專利文獻I中，公開了具有在LC振蕩電路的線圈的中點結(jié)合有保護元件的結(jié)構(gòu)的LC電路及使用該LC電路的PLL。在專利文獻2中，公開了具有呈矩陣狀配置的結(jié)合區(qū)(bonding pad)、連接結(jié)合區(qū)之間的圖案(pattern)邊、以及連接任意兩個結(jié)合區(qū)的接合線(bonding wire)的電感器元件。在專利文獻3中，公開了具有布線基板、由設(shè)置在布線基板的布線圖案和以在鄰接的布線圖案的每一個上呈圓弧狀立起的方式設(shè)置的多個線構(gòu)成的螺旋線圈的電感器元件。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
專利文獻1:特開2003-60435公報；
專利文獻2:特開2002-75735公報；
專利文獻3:特開2005-26384公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的課題
近年來，隨著高頻電路的應用領(lǐng)域拓寬，對電路的小型化和低成本化的要求不斷提高。特別是，在無線領(lǐng)域中，有著追求集成了從基帶部到高頻模擬部的所謂的單片LSI的趨勢。此外，在模塊單位中，也期望減少安裝基板上的部件尺寸和部件個數(shù)。
[0006]另一方面，當考慮噪聲、功耗等特性時，作為VCO的電感器件，一般使用外設(shè)的貼片電感(chip coil)等繞線電感器。但是，使用繞線電感器伴隨著安裝面積的擴大。此外，外設(shè)的繞線電感器與其它部件相比是高價的。因而，會導致部件個數(shù)的增加、成本增加。
[0007]作為謀求部件個數(shù)的削減的VC0，已知有內(nèi)置螺旋電感器的VC0。由于螺旋電感器由使用基板上的布線層的導體布線形成，所以不需要追加構(gòu)成電感器件的部件。但是，因為布線電阻高、由于在基板上產(chǎn)生的渦電流而損失信號等主要原因，所以螺旋電感器與貼片電感相比，Q值非常小。因而，會引起噪聲增加、功耗的增加等問題。
[0008]本發(fā)明鑒于上述的方面而完成，其目的在于，提供具備以少的部件個數(shù)具有高特性的電感器件的省面積的振蕩器及使用該振蕩器的鎖相環(huán)。
[0009]用于解決課題的方案本發(fā)明的特征在于，具有:振蕩電路元件，在元件基板設(shè)置有由包括第I基板端子和第2基板端子的至少3個基板端子構(gòu)成的基板端子組和連接在第I基板端子與第2基板端子之間的電容部；裝配部，具有由至少一個外部端子構(gòu)成的外部端子組，搭載振蕩電路元件；多個電感線路，由連接在基板端子組中的至少3個基板端子與外部端子的至少一個之間的布線形成在至少3個基板端子之間；以及開關(guān)電路，設(shè)置在元件基板，控制多個電感線路的連接狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是說明實施例1的PLL 10的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0011]圖2中，(a)是示出VCO 13的結(jié)構(gòu)的圖，(b)是示出VCO 13的電感部23的等價電路的電路圖。
[0012]圖3是示出實施例1與比較例I的電感L和Q值的比較的圖。
[0013]圖4中，(a)?(C)是說明實施例2的PLL 30和PLL 30中的VCO 31的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖5中，Ca)和(b)是說明實施例2的變形例I和2的VCO 41和44的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖6中，Ca)和(b)是說明實施例2的變形例3的VCO 47的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖7中，Ca)和(b)是說明實施例2的變形例4的VCO 50的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖8是說明實施例3的VCO 51的結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明是著眼于如下的方面來完成的，即，使用接合線等外部布線作為VCO等振蕩器的LC電路中的電感器件，此外，使得能夠調(diào)整電感。在以下的實施例中，對使用壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator:VC0)作為振蕩器的情況進行說明。以下,對本發(fā)明的實施例的PLL (Phase Locked Loop:鎖相環(huán))和VCO進行詳細說明。
[0019][實施例1]
圖1是說明本發(fā)明的實施例1的PLL 10的結(jié)構(gòu)的框圖。PLL 10由相位比較器11、環(huán)路濾波器12、VCO 13、電容控制電路14、以及分頻器15構(gòu)成。相位比較器11將輸入信號(基準信號)與由分頻器15對VCO 13輸出的振蕩信號進行分頻的分頻信號進行比較，生成與其相位差相應的比較信號。由相位比較器11生成的比較信號向環(huán)路濾波器12進行供給。相位比較器11例如由邏輯電路和電荷泵(未圖示)構(gòu)成。
[0020]環(huán)路濾波器12對從相位比較器11供給的比較信號進行頻率濾波，生成濾波信號。由環(huán)路濾波器12生成的濾波信號供給到VCO 13。環(huán)路濾波器12例如由隔斷信號的高頻區(qū)域的成分的低通濾波器構(gòu)成。
[0021]VCO 13生成具有與從環(huán)路濾波器12供給的濾波信號相應的頻率的振蕩信號。VCO13具有電容部和電感部。VCO 13通過使電容部中的電容(capacitance)和/或電感部中的電感變化來生成頻率不同的振蕩信號。來自VCO 13的振蕩信號向外部輸出，并且供給到分頻器15。對VCO 13的詳細結(jié)構(gòu)，參照圖2進行后述。
[0022]電容控制電路14生成控制設(shè)置在VCO 13中的電容部的多個電容器的每一個的導通和不導通的電容控制信號CCS，將電容控制信號CCS供給到VCO 13。另外，電容控制信號CCS也可以不通過電容控制電路14而通過例如外部的輸入(未圖示)供給到VCO 13。
[0023]分頻器15具有對輸入的信號的頻率進行分頻的功能。分頻器15將從VCO 13供給的振蕩信號變換為具有其整數(shù)分之一的頻率的信號(分頻信號)。由分頻器15生成的分頻信號供給到相位比較器11。
[0024]圖2 (a)是示出VCO 13的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖中用虛線包圍的部分分別示出VCO 13的各構(gòu)件。此外，圖中的?點示出連接點。以下，對VCO 13的各構(gòu)件進行說明。
[0025]VCO 13具有電流源21。電流源21具有在VCO 13的電路中流過恒定的電流的功能。電流源21例如由MOSFET等晶體管構(gòu)成，與形成在元件基板上的作為連接盤的基板端子21A連接。基板端子21A經(jīng)由接合線與外部端子21B連接。
[0026]VCO 13具有電容部22。電容部22具有相互以并聯(lián)方式連接的電容粗調(diào)部22A和電容微調(diào)部22B。電容部22連接在基板端子23A1 (第I基板端子)與基板端子23A4 (第2基板端子)之間。電容部22的電容值(以下，稱為電容)C能由電容粗調(diào)部22A和電容微調(diào)部22B的電容來決定。
[0027]電容粗調(diào)部22A由開關(guān)電容元件構(gòu)成，所述開關(guān)電容元件由多個電容器和開關(guān)構(gòu)成。電容粗調(diào)部22A根據(jù)來自電容控制電路14的電容控制信號CCS來切換開關(guān)而切換連接的電容器，由此，其電容變化。電容微調(diào)部22B由可變電容二極管(變?nèi)荻O管)構(gòu)成。在電容微調(diào)部22B中，其電容根據(jù)來自環(huán)路濾波器12的濾波信號FS而變化。電容部22的電容C根據(jù)來自電容控制電路14的電容控制信號CCS和來自環(huán)路濾波器12的濾波信號FS而變化。
[0028]如圖2 Ca)所示，VCO 13具有以并聯(lián)方式與電容部22連接的電感部23。電感部23具有形成在元件基板上的作為連接盤的4個基板端子(基板端子23A1?23A4)、兩個外部端子(外部端子23B1和23B2)、4個接合線(接合線BW1、BW2、BW3以及BW4)。為了說明的方便，以下將電感部23的一方的端部稱為端部A，將另一方的端部稱為端部B。此外，將作為與電容部22連接的基板端子的基板端子23A1和23A4分別作為第I基板端子和第2基板端子，將作為其它基板端子的基板端子23A2和23A3作為第3基板端子。S卩，電容部22和電感部23相互以并聯(lián)方式連接在第I基板端子與第2基板端子之間，電感部23經(jīng)由第3基板端子形成在第I基板端子與第2基板端子之間。
[0029]接合線BWl和BW2在基板端子23A1與23A2之間形成了電感線路LI。具體地說，電感線路LI由經(jīng)由(通過)外部端子23B1連接在基板端子23A1與基板端子23A2之間的接合線BWl和BW2構(gòu)成。同樣地，在基板端子23A3與23A4之間形成有電感線路L2。另外，基板端子23A2與23A3之間經(jīng)由基板內(nèi)布線IC進行連接。
[0030]如圖2 (a)所示，電感部23以如下方式構(gòu)成，S卩，從端部A側(cè)起按順序以串聯(lián)方式連接有基板端子23A1、接合線BW1、外部端子23B1、接合線BW2、基板端子23A2、基板內(nèi)布線1C、基板端子23A3、接合線BW3、外部端子23B2、接合線BW4、以及基板端子23A4而到達端部B0
[0031]在圖2 (b)中示出了端部A與端部B之間的電感部23的等價電路。如圖2 (b)所示，電感部23的電感值(以下，稱為電感)L能由4個接合線(兩個電感線路)的電感之和來決定。即，電感部23由接合線構(gòu)成。
[0032]VCO 13的振蕩頻率根據(jù)由電容部22 (電容粗調(diào)部22A和電容微調(diào)部22B)和電感部23構(gòu)成的諧振電路的諧振頻率來決定。因而,通過使電容部22的電容C變化，從而使VCO 13輸出的振蕩信號的頻率變化。
[0033]VCO 13具有以并聯(lián)方式與電容部22和電感部23連接的負電阻部24。負電阻部24具有相互以并聯(lián)方式連接的第I負電阻部24A和第2負電阻部24B。第I負電阻部24A例如由彼此的柵極和漏極互相連接(通過所謂的交叉耦合)的一對P溝道MOS構(gòu)成。第2負電阻部24B由彼此的柵極和漏極互相連接的一對N溝道MOS構(gòu)成。負電阻部24生成抵消存在于電容部22 (電容粗調(diào)部22A和電容微調(diào)部22B)和電感部23中的寄生電阻的負電阻。
[0034]電感部23的外部端子23B1、23B2和電流源21的外部端子21B例如由搭載元件基板的半導體封裝(以下，僅稱為封裝)的內(nèi)部引線構(gòu)成。此外，在元件基板上，例如，不僅是VCO 13的電流源21、電容部22以及負電阻部24，還形成有相位比較器11等PLL 10的其它構(gòu)成要素。
[0035]在本說明書中，將搭載包括元件基板和外部端子的VCO 13的整體的構(gòu)件稱為裝配部。在本實施例中，裝配部由封裝構(gòu)成，外部端子組由設(shè)置在封裝中的引線框的內(nèi)部引線構(gòu)成。此外，將構(gòu)成VCO 13的構(gòu)件中的形成在元件基板上的構(gòu)件即電流源21、電容部22、基板端子23A1?23A4、負電阻部24稱為振蕩電路元件(圖2 (a)中的包含在單點劃線下方的部分的構(gòu)成要素)。
[0036]因而，本實施例的VCO 13由振蕩電路元件、裝配部以及多個電感線路構(gòu)成，其中，振蕩電路元件形成在元件基板上，裝配部搭載有振蕩電路元件，具有外部端子，電感線路由在多個基板端子與至少一個外部端子之間進行連接的接合線形成在基板端子之間。此外，電感部23由元件基板上的基板端子、裝配部上的外部端子、以及在基板端子與外部端子之間進行連接的接合線構(gòu)成。
[0037]圖3是示出VCO 13的電感L和Q值的曲線圖。為了評價VCO 13的特性，制作了電感部由貼片電感構(gòu)成的情況下的比較例。比較例的VCO除了電感部由貼片電感構(gòu)成這一點以外，具有與實施例1的VCO 13同樣的結(jié)構(gòu)。
[0038]圖3的左側(cè)的曲線圖是比較實施例和比較例的電感L的曲線圖。圖中的橫軸示出頻率，縱軸示出電感。如圖所示，實施例和比較例中的電感之差大致為零。因而，可知本實施例的VCO 13能實現(xiàn)與貼片電感同等的電感L。
[0039]圖3的右側(cè)的曲線圖是比較實施例和比較例的Q值的曲線圖。圖的橫軸示出頻率，縱軸示出Q值。如圖所示，可知實施例的VCO 13具有比比較例的VCO高的Q值。此外，可知在局部還存在具有大約2倍的Q值的區(qū)域。因而，可知本實施例的VCO 13能輸出具有比貼片電感高的Q值的振蕩信號。
[0040]在本實施例中，電感部23由接合線構(gòu)成。因而，與使用貼片電感作為電感器件的情況相比，能謀求安裝面積的減小。因而，能謀求振蕩電路元件的小型化、封裝的小型化。此夕卜，因為未使用貼片電感，所以能謀求部件個數(shù)的削減。此外，能構(gòu)成具有與貼片電感同等或其以上的高特性的電感部。此外，本實施例的VCO具有由電容器構(gòu)成的電容粗調(diào)部和由變?nèi)荻O管構(gòu)成的電容微調(diào)部。因而，能精確地調(diào)整(控制)從VCO (從PLL)輸出的振蕩信號的頻率。
[0041]另外，雖然在本實施例中對由兩個電感線路構(gòu)成電感部的情況進行了說明，但是，電感線路的數(shù)量不限于此。此外，雖然對電感線路由接合線形成的情況進行了說明，但是，電感線路只要是具有電感性的布線即可，而不限定于接合線。
[0042][實施例2]
圖4 (a)是說明實施例2的PLL 30的結(jié)構(gòu)的框圖。PLL 30具有與PLL 10具有同樣的結(jié)構(gòu)的相位比較器11、環(huán)路濾波器12、以及分頻器15。PLL 30具有根據(jù)來自環(huán)路濾波器12的濾波信號FS、來自電容控制電路14的電容控制信號CCS、以及來自電感控制電路35的電感控制信號ICS輸出具有不同的頻率的振蕩信號的VCO 31。VCO 31輸出的振蕩信號輸出到外部，并且供給到分頻器15。
[0043]圖4 (b)是說明PLL 30的VCO 31的結(jié)構(gòu)的電路圖。VCO 31除了具有開關(guān)電路32這一點以外，具有與VCO 13同樣的結(jié)構(gòu)。為了使圖清楚并容易理解，在圖4 (b)中，只示出了開關(guān)電路32和電感部33 (端部A與端部B之間的部分)。
[0044]VCO 31具有電感部33，所述電感部33具有由4個接合線構(gòu)成的兩個電感線路。電感部33具有由3個基板端子33A1?33A3構(gòu)成的基板端子組33A、由兩個外部端子33B1和33B2構(gòu)成的外部端子組33B、以及經(jīng)由每個基板端子和每個外部端子以串聯(lián)方式連接在端部A與B之間的4個接合線BWl?BW4。
[0045]如圖4 (b)所示，基板端子組33A具有基板端子33A1?33A3呈一列排列而配置的結(jié)構(gòu)。此外，外部端子組33B具有外部端子33B1和33B2呈一列排列而配置的結(jié)構(gòu)。此夕卜，基板端子組33A與外部端子組33B相向地配置。
[0046]接合線BWl?BW4以串聯(lián)方式連接在作為第I和第2基板端子的基板端子33A1和基板端子33A3之間。此外，兩個接合線BWl和BW2在基板端子33A1和基板端子33A2之間形成I個電感線路LI。具體地說，電感線路LI由經(jīng)由外部端子33B1對基板端子33A1與33A2之間進行連接的接合線構(gòu)成。同樣地，在基板端子33A2與33A3之間形成有由經(jīng)由外部端子33B2連接的兩個接合線BW3和BW4構(gòu)成的電感線路L2。S卩，兩個電感線路LI和L2以串聯(lián)方式連接在第I基板端子23A1與第2基板端子23A3之間。
[0047]在本實施例中，以從端部A起到達基板端子(第I基板端子)33A1、外部端子33B1、基板端子33A2、外部端子33B2、基板端子(第2基板端子)33A3、端部B的方式，串聯(lián)地連接有接合線(電感線路)。
[0048]VCO 31具有使電感部33的電感L變化的開關(guān)電路32。開關(guān)電路32具有使電感線路LI短路的功能。開關(guān)電路32具有連接在連接有電感線路LI的基板端子(基板端子33A1和33A2)之間的開關(guān)元件SW。
[0049]VCO 31具有控制開關(guān)元件SW的導通和不導通的電感控制電路35。電感控制電路35生成控制開關(guān)元件SW的導通和不導通的電感控制信號ICS。開關(guān)電路32和電感控制電路35例如形成在元件基板(硅基板)上。
[0050]開關(guān)電路32具有開關(guān)元件SW，所述開關(guān)元件相對于兩個基板端子33A1和33A2之間的電感線路LI以并聯(lián)方式連接，切換基板端子33A1和33A2之間的導通和不導通。作為開關(guān)元件SW，例如能使用MOSFET或雙極晶體管等晶體管。
[0051]在圖4 (C)示出了 VCO 31的開關(guān)電路32和電感部33的等價電路。如圖4 (C)所示，能通過開關(guān)元件SW來切換連接電感部內(nèi)的電感線路的數(shù)量(即，接合線的長度)。例如，在開關(guān)元件SW是不導通狀態(tài)的情況下，在基板端子33A1和33A3之間連接有電感部33中的全部的接合線BWl?BW4。因而，電感部33的電感L由以串聯(lián)方式連接的電感線路LI和L2構(gòu)成。
[0052]另一方面，在開關(guān)元件SW是導通狀態(tài)的情況下，接合線BWl和BW2即電感線路LI短路。因而，在基板端子33A1和33A3之間連接有接合線BW3和BW4。因而，電感部33的電感L只是電感線路L2。
[0053]在本實施例中，能通過開關(guān)電路來選擇或切換構(gòu)成電感部的電感線路。即，能通過開關(guān)電路來控制電感線路的連接狀態(tài)。因而，能在同一電路中切換電感部的電感L，即，切換振蕩頻帶。
[0054]此外，與實施例1同樣地，在本實施例中，也能通過來自環(huán)路濾波器12的濾波信號FS和來自電容控制電路14的電容控制信號CCS控制電容部22的電容。因而，在本實施例中，能通過來自開關(guān)電路的電感控制信號進行頻帶的調(diào)整，能通過來自電容控制電路的電容控制信號進行頻率的粗調(diào)，能通過來自環(huán)路濾波器的濾波信號進行頻率的微調(diào)。因而，能在同一電路中實現(xiàn)VCO (PLL)的寬帶化、多頻帶化。當然，還有助于元件和封裝的小型化。
[0055]另外，雖然在本實施例中對由3個基板端子、兩個外部端子、以及4個接合線(兩個電感線路)構(gòu)成電感部的情況進行了說明，但是，各構(gòu)件的數(shù)量不限定于此。例如，也可以由5個基板端子、4個外部端子、以及8個接合線構(gòu)成電感部。此外，還可以使用這以上的數(shù)量的構(gòu)件構(gòu)成電感部。
[0056]此外，雖然在本實施例中對由I個開關(guān)元件構(gòu)成開關(guān)電路的情況進行了說明，但是，開關(guān)元件的數(shù)量不限定于此。例如，也能由多個開關(guān)元件構(gòu)成開關(guān)電路。
[0057]此外，由于在本實施例中對使用3個基板端子的情況進行了說明，所以，由開關(guān)電路進行連接的基板端子的一方是構(gòu)成電感部的端部的基板端子(第I基板端子)。但是，由開關(guān)電路進行連接的基板端子不必是構(gòu)成電感部的端部的基板端子。開關(guān)電路只要連接在任意的兩個基板端子之間即可。
[0058]此外，雖然對VCO具有控制開關(guān)電路的開關(guān)元件的導通和不導通的電感控制電路的情況進行了說明，但是，對開關(guān)電路的控制不限定于此。例如，也可以是，開關(guān)電路具有連接在與電感線路連接的基板端子之間的開關(guān)元件，VCO具有輸入控制開關(guān)元件的導通和不導通的電感控制信號的輸入部(未圖示)。即，開關(guān)元件的導通和不導通的控制可以不是通過電感控制電路而是通過元件基板外的輸入部來進行。
[0059]此外，雖然對通過I個電感控制信號來切換開關(guān)電路的I個開關(guān)元件的情況進行了說明，但是，電感控制信號的數(shù)量以及進行連接和控制的開關(guān)元件的數(shù)量不限定于此。例如，也可以是，開關(guān)電路具有兩個開關(guān)元件，電感控制電路通過I個電感控制信號同時進行該兩個開關(guān)元件的導通和不導通的控制。此外，還可以通過兩個電感控制信號獨立地進行兩個開關(guān)元件的控制。
[0060]圖5 Ca)是說明實施例2的變形例I的VCO 41的結(jié)構(gòu)的電路圖。VCO 41除了開關(guān)電路和電感部的結(jié)構(gòu)以外，具有與VCO 31同樣的結(jié)構(gòu)。VCO 41具有由4個電感線路(8個接合線)構(gòu)成的電感部43和由4個開關(guān)元件構(gòu)成的開關(guān)電路42。
[0061]電感部43具有由5個基板端子(基板端子43A1?43A5)構(gòu)成的基板端子組43A、由4個外部端子(外部端子43B1?43B4)構(gòu)成的外部端子組43B、以及由經(jīng)由每個基板端子和每個外部端子以串聯(lián)方式連接在第I基板端子43A1和第2基板端子43A2之間的8個接合線形成的4個電感線路LI?L4。
[0062]開關(guān)電路42具有以使電感線路LI和L4短路的方式構(gòu)成的4個開關(guān)元件SWl?SM。開關(guān)電路42通過兩個電感控制信號ICSl和ICS2來控制開關(guān)元件SWl?SW4的導通和不導通。
[0063]在輸入電感控制信號ICSl的情況下，即，在開關(guān)元件SWl和SW2是導通狀態(tài)的情況下，電感部的電感為電感線路LI?L4。另一方面，在輸入電感控制信號ICS2的情況下，即，在開關(guān)元件SW3和SW4是導通狀態(tài)的情況下，電感線路LI和L4短路，電感部的電感為電感線路L2和L3。
[0064]圖5 (b)是說明實施例2的變形例2的VCO 44的結(jié)構(gòu)的電路圖。VCO 44除了開關(guān)電路和電感部的結(jié)構(gòu)以外，具有與VCO 31同樣的結(jié)構(gòu)。VCO 44具有由5個電感線路(10個接合線)構(gòu)成的電感部46和由兩個開關(guān)元件構(gòu)成的開關(guān)電路45。
[0065]電感部46具有6個基板端子(基板端子46A1?46A6)、5個外部端子(外部端子46B1?46B5)、以及由經(jīng)由每個基板端子和每個外部端子以串聯(lián)方式連接在第I基板端子46A1和第2基板端子46A6之間的10個接合線形成的5個電感線路(電感線路LI?L5)。
[0066]開關(guān)電路45具有以使電感線路L2?L4短路的方式構(gòu)成的開關(guān)元件SWl和以使電感線路L3短路的方式構(gòu)成的開關(guān)元件SW2。如圖5 (b)所示，開關(guān)電路45通過電感控制信號ICSl和ICS2來控制開關(guān)元件SWl和開關(guān)元件SW2各自的導通和不導通。
[0067]在上述的變形例I和2中，能具體地控制進行短路的電感線路，能以更高的自由度控制電感L，進而控制頻率。
[0068]另外，當考慮電感特性時，優(yōu)選開關(guān)的數(shù)量少。這是因為，開關(guān)的個數(shù)越少，就越能減小開關(guān)自身的電阻，對電感L造成的影響就變得越小。此外，還能通過少的開關(guān)的數(shù)量來謀求小型化。
[0069]圖6 (a)是說明實施例2的變形例3的VCO 47的結(jié)構(gòu)的圖。VCO 47除了開關(guān)電路48和電感部49的結(jié)構(gòu)以外，具有與VCO 31同樣的結(jié)構(gòu)。VCO 47的電感部49由包括設(shè)置在印刷基板上的PCB布線的布線構(gòu)成。
[0070]電感部49具有4個基板端子49A1?49A4、4個外部端子49B1?49B4、以及由以并聯(lián)方式連接在第I基板端子49A1與第2基板端子49A4之間的4個接合線和兩個PCB布線形成的兩個電感線路LI和L2。構(gòu)成電感線路的布線與印刷基板上的PCB布線連接。
[0071]電感線路LI由連接第I基板端子49A1和外部端子49B1的接合線BWl、連接在外部端子49B1與外部端子49B4之間的PCB布線PLl、以及連接在外部端子49B4與第2基板端子49A4之間的接合線BW2構(gòu)成。接合線和PCB布線之間由連接封裝上的外部端子和印刷基板上的布線端子(未圖示)的引線構(gòu)成。同樣地，電感線路L2由接合線BW3、BW4和經(jīng)由印刷基板連接在接合線之間的PCB布線PL2構(gòu)成。
[0072]開關(guān)電路48具有以選擇電感線路LI和L2的任一個進行導通的方式構(gòu)成的開關(guān)元件SWl?SW4。開關(guān)元件SW?SW4的導通和不導通由電感控制信號ICSl和ICS2進行控制。
[0073]在圖6 (b)示出了 VCO 47的開關(guān)電路48和電感部49的等價電路。如圖6 (b)所示，在輸入電感控制信號ICS1、開關(guān)元件SWl和SW2是導通狀態(tài)的情況下，成為在第I和第2基板端子之間連接有電感線路LI的狀態(tài)，另一方面，在輸入電感控制信號ICS2、開關(guān)元件SW3和SW4是導通狀態(tài)的情況下，成為在第I和第2基板端子之間連接有電感線路L2的狀態(tài)。
[0074]在本變形例中，電感線路不僅由接合線構(gòu)成，還由印刷基板上的PCB布線構(gòu)成。PCB布線與接合線相比，能具體地決定和實現(xiàn)其長度和寬度。因而，能實現(xiàn)自由度高的準確的電感線路和電感L。
[0075]另外，在本變形例中，VCO 47遍及元件基板、封裝以及封裝外的印刷基板而形成。因而，搭載振蕩電路元件(除外部端子組、接合線、以及PCB布線以外的VCO的構(gòu)成構(gòu)件)的裝配部是封裝的內(nèi)部引線和印刷基板。
[0076]此外，在本變形例中，電感線路由PCB布線構(gòu)成。在本說明書中，將構(gòu)成包括接合線和PCB布線的電感線路的布線的整體僅稱為布線。
[0077]圖7 Ca)是說明實施例2的變形例4的VCO 50的結(jié)構(gòu)的圖。VCO 50除了電感部52的結(jié)構(gòu)以外，具有與VCO 31同樣的結(jié)構(gòu)。開關(guān)電路51和基板端子組52A具有與VCO 31的開關(guān)電路32和基板端子組33A同樣的結(jié)構(gòu)。
[0078]電感部52由作為基板端子組52A的硅基板上的端子、作為外部端子組52B的設(shè)置在裸片盤(die pad)上的導電端子、以及由連接在基板端子組52A與外部端子組52B之間的接合線BWl?BW4構(gòu)成的電感線路LI和L2構(gòu)成。裸片盤例如是與接地的引線(未圖示)連接、將硅基板固定在封裝內(nèi)的、由導電體構(gòu)成的構(gòu)件。
[0079]圖7 (b)是具備包括本變形例的VCO 50的振蕩器的封裝、裸片盤、以及硅基板的俯視圖。為了使圖清楚，在圖中，只示出了 VCO 50的電感部52，省略了開關(guān)電路51等其它構(gòu)件。此外，為了進行說明，示出了封裝內(nèi)的內(nèi)部引線。在本變形例中，對振蕩器構(gòu)成在QFN封裝(Quad Flat Non-1eaded Package:四側(cè)無引腳扁平封裝)的情況進行說明。如圖7 (b)所示，VCO 50的電感部52不使用封裝的內(nèi)部引線而構(gòu)成。
[0080]VCO 50的外部端子52B1和52B2 (外部端子組52B)作為設(shè)置在裸片盤上的導電端子而構(gòu)成。具體地說，通過在裸片盤設(shè)置絕緣區(qū)域IR、在絕緣區(qū)域IR內(nèi)形成導電材料，從而構(gòu)成外部端子52B1和52B2。電感線路LI和L2由經(jīng)由外部端子52B1和52B2連接在第I基板端子52A1與第2基板端子52A3之間的接合線構(gòu)成。
[0081]在本變形例中，具有外部端子、搭載振蕩電路元件的裝配部是裸片盤。此外，電感線路由利用接合線的布線構(gòu)成。即，裝配部由裸片盤構(gòu)成，構(gòu)成電感線路的布線由接合線構(gòu)成。
[0082]在本變形例中，具有能不使用封裝的內(nèi)部引線而構(gòu)成電感線路的優(yōu)點。此外，由此能將內(nèi)部引線作為其它的布線用而使用，設(shè)計的自由度會提高。此外，能在電感L不會經(jīng)由內(nèi)部引線而被外部的影響所左右的情況下設(shè)定嚴密的電感L。
[0083]另外，雖然在本變形例中對經(jīng)由外部端子在鄰接的基板端子之間構(gòu)成電感線路的情況進行了說明，但是，也可以通過接合線對外部端子彼此進行連接而在基板端子之間形成電感線路。此外，還能將作為外部端子的導電端子例如呈線狀地設(shè)置在裸片盤上而將該線狀的每一個與基板端子連接。即，電感線路不僅能由基板端子(導電端子)與外部端子之間的接合線構(gòu)成，還能由裸片盤上的導電端子中的布線構(gòu)成。因而，電感L的設(shè)計自由度進一步提聞。
[0084][實施例3]
圖8是說明實施例3的VCO 61的結(jié)構(gòu)的電路圖。VCO 61除了電感部和開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)以外，具有與VCO 13同樣的結(jié)構(gòu)。為了使圖清楚，只示出了開關(guān)電路62和電感部63。
[0085]電感部63由3個基板端子63A1?63A3、I個外部端子63B、以及連接每個基板端子與外部端子63B的3個接合線BW11、BW12和BW2構(gòu)成。
[0086]電感部63具有連接在基板端子63A1與63A3之間的電感線路LI和連接在基板端子63A2與63A3之間的電感線路L2。電感線路LI和L2將外部端子63B作為共同端子，相互以并聯(lián)方式連接在外部端子63B (共同端子)與基板端子63A1?63A3之間。
[0087]具體地說，開關(guān)電路62具有:分別連接基板端子63A1以及63A2與外部端子63B(共同端子)的接合線BW11、BW12 ;以及連接共同端子與作為其它基板端子的基板端子63A3的接合線BW2。
[0088]VCO 61具有選擇電感線路設(shè)為導通狀態(tài)的開關(guān)電路62。開關(guān)電路62使上述以并聯(lián)方式連接的電感線路LI和L2中的任一個導通、另一個不導通(選擇電感線路LI和L2的任一個，使其導通)。
[0089]開關(guān)電路62具有使電感線路LI和L2的任一個導通的開關(guān)元件SWl和SW2。開關(guān)元件SW的導通和不導通由電感控制信號ICS進行控制。在開關(guān)元件SWl是導通狀態(tài)的情況下，基板端子63A1和63A3之間導通，電感部63的電感L為電感線路LI。此外，在開關(guān)元件SW2是導通狀態(tài)的情況下，電感部63的電感L為電感線路L2。
[0090]關(guān)于接合線的電感L，由于形成所需的長度的接合線是困難的，所以，一般來說，制造上的偏差大。因而，嚴格來說，制作具有所需的電感L的接合線是困難的。在本實施例中，通過從不同的基板端子對I個共同端子進行引線接合，從而形成了具有細微不同的長度的多個接合線。能通過從該具有不同的長度的接合線中選擇具有所需的電感L的接合線而使其導通，從而進行電感L的微調(diào)。因而，能抑制由接合線的制造偏差造成的對電感L的影響。
[0091]電感部62的共同端子63B經(jīng)由接合線BW2與另一個基板端子63A3連接。在本實施例中，能通過選擇具有細微不同的長度(電感L)的電感線路而使其導通，從而對電感部的電感L進行微調(diào)。因而，能對VCO 61的振蕩信號的頻率進行微調(diào)。
[0092]另外，雖然在本實施例中對選擇兩個電感線路的任一個的情況進行了說明，但是，選擇對象的電感線路不限定于此。例如，在將多個基板端子與共同端子進行連接的情況下，能進行更嚴密的電感L的微調(diào)。
[0093]此外，本實施例還能組合上述的實施例2和3來實現(xiàn)。例如，在組合實施例2和實施例3的情況下，能進行電感部的電感L的變更，S卩，能進行VCO的頻帶的變更及其微調(diào)。
[0094]在上述中，VCO具有:振蕩電路元件，在元件基板設(shè)置有由包括第I基板端子和第2基板端子的至少3個基板端子構(gòu)成的基板端子組和連接在第I基板端子與第2基板端子之間的電容部；裝配部，具有由至少一個外部端子構(gòu)成的外部端子組，搭載振蕩電路元件；多個電感線路，由連接在至少3個基板端子與外部端子的至少一個之間的布線形成在至少3個基板端子之間；以及開關(guān)電路，設(shè)置在元件基板，控制多個電感線路的連接狀態(tài)。因而，能提供電感L和Q值等電感特性高、部件個數(shù)少的小型的振蕩器。此外，能提供高性能的PLL。
[0095]另外，在上述中，對使用VCO作為振蕩器的情況進行了說明，此外，對將PLL作為用途的振蕩器進行了說明。但是，本發(fā)明能應用于使用LC電路的所有的振蕩器。
[0096]附圖標記說明 10,30:PLL ；
13、31、41、44、47、50、61:VC0 ；23、33、43、46、49、52、63:電感部；
32、42、45、48、51、62:開關(guān)電路；
23A、33A、43A、46A、49A、52A、63A:基板端子組；23B、33B、43B、46B、49B、52B、63B:外部端子組；Bffl?BW4:接合線；
PL1、PL2:PCB 布線；
LI?L5:電感線路；
SffU SW2:開關(guān)元件。
【權(quán)利要求】
1.一種振蕩器,其特征在于,具有: 振蕩電路元件，在元件基板設(shè)置有:基板端子組，由包括第I基板端子和第2基板端子的至少3個基板端子構(gòu)成；以及電容部，連接在所述第I基板端子與所述第2基板端子間；裝配部，具有由至少一個外部端子構(gòu)成的外部端子組，搭載所述振蕩電路元件； 多個電感線路，由連接在所述基板端子組中的至少3個所述基板端子與所述外部端子的至少一個之間的布線，形成在所述至少3個基板端子之間；以及 開關(guān)電路，設(shè)置在所述元件基板，控制所述多個電感線路的連接狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于， 所述多個電感線路以串聯(lián)方式連接在所述第I基板端子與所述第2基板端子之間而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于， 所述多個電感線路以并聯(lián)方式連接在所述第I基板端子與所述第2基板端子之間而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于， 所述多個電感線路將所述外部端子組中的所述外部端子之一作為共同端子、以并聯(lián)方式連接在所述共同端子與所述至少3個基板端子之間而形成， 所述開關(guān)電路使該以并聯(lián)方式連接的多個電感線路中的任一個導通，其它不導通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項所述的振蕩器，其特征在于， 所述布線包括利用接合線的布線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項所述的振蕩器，其特征在于， 所述裝配部包括半導體封裝， 所述外部端子組由設(shè)置在所述半導體封裝內(nèi)的引線框的內(nèi)部引線構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一項所述的振蕩器，其特征在于， 所述裝配部包括印刷基板， 所述布線與所述印刷基板的PCB布線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的振蕩器，其特征在于， 所述裝配部包括裸片盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一項所述的振蕩器，其特征在于， 所述開關(guān)電路具有至少一個開關(guān)元件，連接在連接有所述電感線路的兩個基板端子之間， 具有電感控制電路，控制所述至少一個開關(guān)元件的導通和不導通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一項所述的振蕩器，其特征在于， 所述開關(guān)電路具有至少一個開關(guān)元件，連接在連接有所述電感線路的兩個基板端子之間， 具有輸入部，輸入控制所述至少一個開關(guān)元件的導通和不導通的電感控制信號。
11.一種鎖相環(huán)，其特征在于，具有: 相位比較器，比較基準信號與分頻信號的相位而生成比較信號； 濾波器，進行所述比較信號的頻率濾波而生成濾波信號； 權(quán)利要求1至10的任一項所述的振蕩器，基于所述濾波信號生成所述振蕩電路元件的振蕩信號；以及分頻器，對所述振蕩信號進行分頻而生成所述分頻信號。
【文檔編號】H03L7/18GK104283555SQ201410311343
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】倉持隆 申請人:拉碧斯半導體株式會社