JPH06350314A - Laser trimming device for adjusting resonance requency of dielectric resonator - Google Patents
Laser trimming device for adjusting resonance requency of dielectric resonatorInfo
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- JPH06350314A JPH06350314A JP5134491A JP13449193A JPH06350314A JP H06350314 A JPH06350314 A JP H06350314A JP 5134491 A JP5134491 A JP 5134491A JP 13449193 A JP13449193 A JP 13449193A JP H06350314 A JPH06350314 A JP H06350314A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は移動体通信機器等に使用
される誘電体フィルタに用いられる誘電体同軸共振器の
共振周波数の調整を行う誘電体共振器の共振周波数調整
用レーザトリミング装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser trimming device for adjusting the resonance frequency of a dielectric resonator for adjusting the resonance frequency of a dielectric coaxial resonator used in a dielectric filter used in mobile communication equipment and the like. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】誘電体共振器の共振周波数の調整は目標
周波数以下の共振周波数を持つ製品に対し目標周波数に
到達するまで誘電体共振器の表面の電極面積を減少させ
ることによって行われ、この中で通信機等に用いられる
ものの共振周波数は通常数百メガヘルツから数ギガヘル
ツの範囲のものであり、周波数トリミングによって周波
数のバラツキを0.1%程度に揃える必要がある。2. Description of the Related Art Adjustment of the resonant frequency of a dielectric resonator is performed by reducing the electrode area on the surface of the dielectric resonator until the target frequency is reached for products having a resonant frequency below the target frequency. Among them, the resonance frequency used for a communication device or the like is usually in the range of several hundred megahertz to several gigahertz, and it is necessary to adjust the frequency variation to about 0.1% by frequency trimming.
【0003】従来、このようなトリミングの手段として
小型円筒形砥石を用いた研削加工が用いられており、目
標周波数に達するまで研削を行う手作業が主であった。
また近年は手作業にかわり誘電体共振器を自動供給し所
望の周波数まで研削する自動トリミング装置が提案され
て実用化されている。ここではこの自動トリミング装置
に関する説明として、特開平3−214904号公報に
開示された技術内容について説明する。Conventionally, a grinding process using a small cylindrical grindstone has been used as such trimming means, and a manual work for grinding until a target frequency is reached has been mainly performed.
In recent years, instead of manual work, an automatic trimming device has been proposed and put into practical use, which automatically supplies a dielectric resonator and grinds it to a desired frequency. Here, as a description of this automatic trimming device, the technical contents disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-214904 will be described.
【0004】図10はこのような従来の誘電体共振器の
共振周波数自動トリミング装置の一例を示す要部斜視図
であり、図10において誘電体共振器29はチャック3
0で挟持されてスピンドルモータ31に取り付けられた
円筒形の砥石32で研削される。また誘電体共振器29
の共振周波数は容量結合させることでアンテナ測定端子
33により非接触にて測定される。また、スピンドルモ
ータ31は図示していない一軸のNCテーブル上に搭載
されており、目標周波数と現在周波数との差から演算処
理を行い、一軸NCテーブルの移動量すなわち砥石32
の切り込み長さを制御するようになっている。この演算
式は砥石切り込み長さと共振周波数変化量が一次関数関
係にあると仮定した簡単なものであり、砥石切り込み長
さ=(目標周波数−現在周波数)×係数にて演算されて
いた。FIG. 10 is a perspective view of an essential part of an example of such a conventional resonance frequency automatic trimming device for a dielectric resonator. In FIG. 10, the dielectric resonator 29 is a chuck 3.
It is ground by a cylindrical grindstone 32 which is sandwiched by 0 and attached to a spindle motor 31. In addition, the dielectric resonator 29
The resonant frequency of is measured by the antenna measurement terminal 33 in a non-contact manner by capacitively coupling. Further, the spindle motor 31 is mounted on a uniaxial NC table (not shown), performs arithmetic processing from the difference between the target frequency and the current frequency, and moves the uniaxial NC table, that is, the grindstone 32.
It is designed to control the cut length of. This arithmetic expression is a simple one assuming that the cutting length of the grindstone and the amount of change in the resonance frequency have a linear function relationship, and is calculated by the cutting length of the grindstone = (target frequency−current frequency) × coefficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では砥石32の切り込み長さを予測する演算式が
あるものの、実際の装置においては砥石32の切り込み
長さは砥石32の送り量と研削開始位置の差であり、上
記研削開始位置は砥石32の摩耗等により経時変化する
物理量であってそれを演算式に組み入れることは困難で
あるという課題があった。従って誘電体共振器29の周
波数調整を実行すると、研削しては共振周波数を測定す
るという一連の作業を多数回繰り返す結果となり、それ
は過剰にトリミングを行って目標周波数を限度以上に越
えた場合は調整不可能となって不良品となるために、上
記砥石32の切り込み長さは安全のため常に過小評価傾
向となるように演算されるためである。また研削という
物理的接触を伴う加工方法を用いているので、高速回転
する砥石32を誘電体共振器29に接触させる際チッピ
ングを防止するために比較的低速で接近させる必要があ
った。However, although there is an arithmetic expression for predicting the cutting length of the grindstone 32 in the above-mentioned conventional configuration, in the actual device, the cutting length of the grindstone 32 is the feed amount of the grindstone 32 and the start of grinding. This is a difference in position, and the grinding start position is a physical quantity that changes over time due to wear of the grindstone 32 and the like, and there is a problem that it is difficult to incorporate it into an arithmetic expression. Therefore, when the frequency adjustment of the dielectric resonator 29 is performed, a series of operations of grinding and measuring the resonance frequency results in being repeated many times, and when the trimming is excessively performed and the target frequency exceeds the limit, This is because the cut length of the grindstone 32 is always calculated as an underestimated tendency for safety, because it becomes impossible to adjust and a defective product is obtained. Further, since a processing method involving physical contact called grinding is used, it is necessary to bring the grindstone 32 rotating at high speed into contact with the dielectric resonator 29 at a relatively low speed in order to prevent chipping.
【0006】さらに共振周波数の測定には、通常ネット
ワークアナライザと呼ばれる周波数掃引を伴う計測器が
用いられるが、この測定に要する時間が1回当たり数百
ミリセカンドと比較的長く、このためトリミングのピッ
チタイムが長くなり、1分当たり生産数は数個程度にな
って生産性が低いという課題を有したものであった。Further, a measuring instrument called a network analyzer, which is usually accompanied by a frequency sweep, is used for measuring the resonance frequency, but the time required for this measurement is relatively long, ie, several hundreds of milliseconds per time. The problem was that the time was long and the number of products produced per minute was about several, resulting in low productivity.
【0007】本発明はこのような従来の課題を解決しよ
うとするもので、高速かつ高精度にトリミングを行うこ
とが可能な誘電体共振器の共振周波数調整用レーザトリ
ミング装置を提供することを目的とするものである。The present invention is intended to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a laser trimming device for adjusting a resonance frequency of a dielectric resonator capable of performing high-speed and highly-accurate trimming. It is what
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による誘電体共振器の共振周波数調整用レーザ
トリミング装置は、誘電体共振器を供給する供給部と、
供給された誘電体共振器を保持して間欠回転するテーブ
ル部と、テーブル部に保持された誘電体共振器の共振周
波数を測定する測定部と、あらかじめ記憶されたトリミ
ング面積と共振周波数変化量の関係から誘電体共振器の
トリミング面積を予測するアルゴリズムに基づいて上記
測定部で測定した誘電体共振器のトリミング量を決定す
る演算部と、演算部の結果に基づいて誘電体共振器の表
面電極をコーナー端部から必要面積となる位置まで走査
しトリミングを行う光学系を備えたレーザ発振器と、こ
れらを制御する制御部からなる構成としたものである。In order to solve the above-mentioned problems, a laser trimming device for adjusting the resonance frequency of a dielectric resonator according to the present invention comprises a supply unit for supplying the dielectric resonator,
A table part that holds the supplied dielectric resonator and rotates intermittently, a measurement part that measures the resonance frequency of the dielectric resonator held on the table part, a trimming area and a resonance frequency change amount that are stored in advance. An arithmetic unit that determines the trimming amount of the dielectric resonator measured by the measuring unit based on an algorithm that predicts the trimming area of the dielectric resonator from the relationship, and a surface electrode of the dielectric resonator based on the result of the arithmetic unit. Is composed of a laser oscillator having an optical system for scanning and trimming from a corner end to a position having a required area, and a control unit for controlling these.
【0009】[0009]
【作用】この構成により、加工対象となる誘電体共振器
は共振周波数測定器によって初期共振周波数が測定さ
れ、その初期共振周波数とトリミングによって修正する
目標周波数との差に応じて事前に実験的に求めたトリミ
ング面積と誘電体共振器の共振周波数変化量の関係から
個々の誘電体共振器のトリミングすべき面積を予測する
アルゴリズムを用いて表面電極の除去面積を決定してか
らレーザトリミングを実行することが可能となり、高速
かつ高精度な効率の良いトリミングを実行することがで
きる。With this configuration, the dielectric resonator to be processed has an initial resonance frequency measured by a resonance frequency measuring device, and the dielectric resonance is measured experimentally in advance according to the difference between the initial resonance frequency and the target frequency corrected by trimming. Laser trimming is performed after determining the removal area of the surface electrode using an algorithm that predicts the area to be trimmed for each dielectric resonator from the relationship between the obtained trimming area and the resonance frequency change amount of the dielectric resonator. This makes it possible to perform high-speed, high-precision and efficient trimming.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1は同実施例による誘電体共振器の共振
周波数調整用レーザトリミング装置の構成を示す要部斜
視図であり、図1において1は誘電体共振器を示し、こ
の誘電体共振器1は適宜な供給手段により方向選別され
て整列搬送され、搬送の先端の誘電体共振器1は適宜な
移載手段により搬送系の両側に対称的に置かれた第1の
ターンテーブル2および第2のターンテーブル3に供給
される。また、この第1のターンテーブル2ならびに第
2のターンテーブル3は4ストップのインデックステー
ブルであり、矢印で図示した方向に間欠回転する。4は
レーザ光を示し、後述の図2で詳細に説明するレーザ発
振器11からレーザビームスキャナ12、集光レンズ1
3を介して誘電体共振器1に照射されるものであり、こ
のレーザビームスキャナ12と集光レンズ13は第1の
ターンテーブル2と第2のターンテーブル3の回転中心
を結ぶ線の中点の上に配置されている。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a configuration of a laser trimming device for adjusting a resonance frequency of a dielectric resonator according to the same embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a dielectric resonator. 1 is sorted by direction by an appropriate supply means and aligned and transported, and the dielectric resonator 1 at the leading end of the transport is arranged by symmetrically placed on both sides of the transport system by the appropriate transfer means. 2 turntable 3 is supplied. The first turntable 2 and the second turntable 3 are 4-stop index tables and rotate intermittently in the direction shown by the arrow. Reference numeral 4 denotes a laser beam, which includes a laser oscillator 11 to a laser beam scanner 12 and a condenser lens 1 which will be described later in detail with reference to FIG.
The laser beam scanner 12 and the condenser lens 13 irradiate the dielectric resonator 1 via the center point 3 of the line connecting the rotation centers of the first turntable 2 and the second turntable 3. Are placed on top of.
【0012】また、第1のターンテーブル2のポジショ
ン5と第2のターンテーブル3のポジション6はトリミ
ングするステーションであり、誘電体共振器1はこのポ
ジション5,6でレーザトリミングされる。また、この
時誘電体共振器1はアンテナ測定端子7,8ならびに
9,10で随時共振周波数を測定され、レーザトリミン
グを完了した誘電体共振器1はさらに90度回転した
後、取り出されるように構成されている。The position 5 of the first turntable 2 and the position 6 of the second turntable 3 are stations for trimming, and the dielectric resonator 1 is laser-trimmed at the positions 5, 6. Further, at this time, the dielectric resonator 1 has its resonance frequency measured at the antenna measurement terminals 7, 8 and 9 and 10 at any time, and the dielectric resonator 1 after laser trimming is further rotated by 90 degrees so that it can be taken out. It is configured.
【0013】図2は上記同実施例の機能構成を示すブロ
ック図であり、図2において11は超音波Qスイッチ付
のNd−YAGレーザ発振器であり、ここから発生した
レーザ光4はレーザビームスキャナ12により任意の位
置に集光走査することが可能となり、集光レンズ13を
介して誘電体共振器1に照射される。誘電体共振器1は
レーザビームスキャナ12の走査エリア内に置かれてお
り、アンテナ測定端子7,8を介して共振周波数測定器
14により随時共振周波数の測定ができるようになって
いる。さらに共振周波数測定器14はコンピュータ15
と接続されており、測定データの転送あるいは共振周波
数測定器14の測定パラメータの設定等を行えるように
してある。またコンピュータ15はトリミング実行に必
要なアルゴリズムに関するソフトウエアやデータを有し
ており、トリミングアルゴリズム上の各種演算処理を行
い、制御部16に指示を出す。制御部16はレーザ発振
器11、レーザビームスキャナ12の制御と、誘電体共
振器1の供給、取り出し等の機械制御を行うように構成
されている。FIG. 2 is a block diagram showing the functional arrangement of the above-mentioned embodiment. In FIG. 2, 11 is an Nd-YAG laser oscillator with an ultrasonic Q switch, and the laser beam 4 generated from this is a laser beam scanner. Condensation scanning can be performed at an arbitrary position by 12 and the dielectric resonator 1 is irradiated with the light through the condenser lens 13. The dielectric resonator 1 is placed in the scanning area of the laser beam scanner 12, and the resonance frequency measuring device 14 can measure the resonance frequency at any time via the antenna measuring terminals 7 and 8. Further, the resonance frequency measuring device 14 is a computer 15
It is connected to the device, so that measurement data can be transferred or measurement parameters of the resonance frequency measuring device 14 can be set. Further, the computer 15 has software and data relating to an algorithm necessary for execution of trimming, performs various arithmetic processes on the trimming algorithm, and gives an instruction to the control unit 16. The control unit 16 is configured to control the laser oscillator 11 and the laser beam scanner 12, and mechanically control the supply and removal of the dielectric resonator 1.
【0014】次に、このように構成された本発明の誘電
体共振器の共振周波数調整用レーザトリミング装置によ
る誘電体共振器1のトリミングについて説明する。Next, the trimming of the dielectric resonator 1 by the laser trimming device for adjusting the resonance frequency of the dielectric resonator of the present invention thus constructed will be described.
【0015】図3は誘電体共振器1の電極解放端側から
見た斜視図であり、図3においてハッチングを施してい
る部分は表面電極部を示し、その中で2重にハッチング
している部分が共振周波数調整のためにレーザトリミン
グしようとする領域である。ここで座標軸x−y軸を図
3に示すようにとるものとし、レーザ光4は超音波Qス
イッチ付Nd−YAGレーザ発振器11を用い、レーザ
ビームスキャナ12によりy軸と平行に距離aだけ走査
させる。さらにレーザ加工溝幅にほぼ等しい距離だけx
軸方向に移動させてレーザ光4を走査する。この操作を
繰り返すことにより図3の2重ハッチングしたトリミン
グ領域において誘電体共振器1が所望の共振周波数に到
達するまで面積トリミングを実行する。FIG. 3 is a perspective view of the dielectric resonator 1 as seen from the electrode open end side. The hatched portions in FIG. 3 indicate surface electrode portions, and double hatching therein. A part is a region to be laser-trimmed for adjusting the resonance frequency. Here, the coordinate axes x and y are taken as shown in FIG. 3, the laser beam 4 is an Nd-YAG laser oscillator 11 with an ultrasonic Q switch, and the laser beam scanner 12 scans a distance a in parallel with the y axis. Let Furthermore, a distance x approximately equal to the laser processing groove width
The laser beam 4 is scanned by moving it in the axial direction. By repeating this operation, the area trimming is executed until the dielectric resonator 1 reaches the desired resonance frequency in the double-hatched trimming area in FIG.
【0016】このように誘電体共振器1の表面電極の面
積トリミングはレーザ光4を直線走査したときにできる
レーザ加工溝の幅とほぼ同じ長さだけ隔ててレーザ光4
を平行に走査していくことによってなされる。すなわち
レーザ光4による面積トリミングは直線トリミングの集
積により面積を形成するものであり、面積トリミングさ
れた部分は多数本の微細なレーザ加工溝から形成される
ことになる。In this way, the area trimming of the surface electrode of the dielectric resonator 1 is performed by separating the laser beam 4 by substantially the same length as the width of the laser processing groove formed when the laser beam 4 is linearly scanned.
Is done by scanning in parallel. That is, the area trimming by the laser light 4 forms an area by integrating the linear trimming, and the area trimmed portion is formed by a large number of fine laser processed grooves.
【0017】しかしながら、共振周波数の測定には数百
ミリセカンドという比較的長い時間を要するため、効率
的にトリミングを実行するには個々の誘電体共振器1の
トリミングすべき面積を精度よく予測するアルゴリズム
が必要となり、本実施例で採用した精度の良い実用的な
トリミング面積予測アルゴリズムについて以下に説明す
る。However, since it takes a relatively long time of several hundred milliseconds to measure the resonance frequency, the area to be trimmed of each dielectric resonator 1 is accurately predicted in order to perform the trimming efficiently. An algorithm is required, and a highly accurate and practical trimming area prediction algorithm adopted in this embodiment will be described below.
【0018】まず量産トリミングを実行する前に、トリ
ミングしようとする生産ロットのトリミング面積と共振
周波数の変化量の関係を実験的に求めておく必要があ
る。図4はいくつかの誘電体共振器1について、横軸に
レーザトリミングした領域のx軸方向の長さをとり、縦
軸に共振周波数の変化量(=その時点の共振周波数−初
期共振周波数)を図示したものである。図4において一
点鎖線は周波数変化量の最大の曲線であり、二点鎖線は
周波数変化量の最小の曲線である。ここでトリミング面
積と共振周波数の代表的関係を得るために一点鎖線で示
された変化量最大の曲線を代表として採用する。そし
て、例えば直交多項式を用いてこのような曲線を最小二
乗近似するとn次の代数関数が得られる。本実施例では
4次関数で近似している。これを基準周波数変化曲線Δ
f=f(x)とする。First, before carrying out mass production trimming, it is necessary to experimentally obtain the relationship between the trimming area of the production lot to be trimmed and the change amount of the resonance frequency. In FIG. 4, for some dielectric resonators 1, the horizontal axis represents the length of the laser-trimmed region in the x-axis direction, and the vertical axis represents the change amount of the resonance frequency (= resonance frequency at that time-initial resonance frequency). Is illustrated. In FIG. 4, the alternate long and short dash line is the maximum frequency change curve, and the alternate long and two short dash line is the minimum frequency change curve. Here, in order to obtain a typical relationship between the trimming area and the resonance frequency, the curve with the maximum variation indicated by the alternate long and short dash line is adopted as a representative. Then, an nth-order algebraic function is obtained by performing a least squares approximation on such a curve using, for example, an orthogonal polynomial. In this embodiment, it is approximated by a quartic function. This is the reference frequency change curve Δ
Let f = f (x).
【0019】図5に本アルゴリズムのフローチャートを
示す。先ずトリミングしようとする誘電体共振器1の初
期共振周波数を測定し、次にトリミング目標共振周波数
との差を演出し、その量をΔf1とする。共振周波数の
トリミングにおいて目標周波数の上限規格をオーバーす
ると不良品になってしまい再生は不可能となる。そこで
一次トリミングとして、Δf1の80%のトリミングと
なるようなトリミング面積を求め、そこまでレーザ光4
を照射して面積トリミングする。これは、 f(x)=Δf1×0.8 となるようなxの値を上式から求め、その位置までレー
ザトリミングすることであり、この時のxの値をx1と
する。FIG. 5 shows a flowchart of this algorithm. First, the initial resonance frequency of the dielectric resonator 1 to be trimmed is measured, then the difference from the trimming target resonance frequency is produced, and the amount is set to Δf1. When trimming the resonance frequency, if the upper limit of the target frequency is exceeded, the product becomes defective and cannot be reproduced. Therefore, as the primary trimming, a trimming area is obtained so that the trimming is 80% of Δf1, and the laser light 4
To illuminate and trim the area. This is to obtain a value of x such that f (x) = Δf1 × 0.8 from the above equation and perform laser trimming to that position, and the value of x at this time is x1.
【0020】次に1回目のトリミング後の共振周波数を
測定してトリミング目標共振周波数との差を算出し、そ
の量をΔf2とする。ここで見かけの目標周波数なる量
を導入する。これは、 見かけの目標周波数=(Δf1×0.8)+Δf2 で定義されるものである。従って第2回目のトリミング
は f(x)=(Δf1×0.8)+Δf2 となるようなxの値、すなわちx2を上式から求めその
位置までトリミングすることによってなされる。Next, the resonance frequency after the first trimming is measured to calculate the difference from the trimming target resonance frequency, and the amount is set to Δf2. An apparent target frequency is introduced here. This is defined by an apparent target frequency = (Δf1 × 0.8) + Δf2. Therefore, the second trimming is performed by obtaining the value of x, that is, x2 such that f (x) = (Δf1 × 0.8) + Δf2, from the above equation and trimming to that position.
【0021】さらに2回目のトリミング後の共振周波数
を測定してトリミング目標周波数の良品規格内に入って
いるかどうかを調べ、調べた結果がトリミング目標周波
数の下限以下の場合には第2回目に行ったトリミングと
同様な操作をもう一度繰り返す。また、共振周波数が良
品規格内に入っているときは良品、良品規格上限を越え
てしまった場合は不良となる。Further, the resonance frequency after the second trimming is measured to check whether or not the trimming target frequency is within the conforming standard, and if the result of the check is less than or equal to the lower limit of the trimming target frequency, the second trimming is performed. Repeat the same operation as trimming. In addition, when the resonance frequency is within the standard of good product, it is a good product, and when it exceeds the upper limit of the good product standard, it is a defect.
【0022】このように構成されたアルゴリズムを用い
て実際にトリミングの量産を実施すると、基本的にほぼ
2回のトリミングで良品とすることができ、歩留りにつ
いても十分に満足できる水準にあった。When mass production of trimming is actually carried out using the algorithm configured as described above, basically, it is possible to obtain a good product by trimming almost twice, and the yield is at a sufficiently satisfactory level.
【0023】なお、上記本実施例のようにレーザ光4を
誘電体共振器1に照射すると誘電体が高温によりガラス
化し誘電体としての性質を失い、共振の鋭さを表すQ値
が低下するという課題がある。しかしながら砥石による
研削ではQ値の低下は実用上ほとんど問題ないレベルで
ある。従ってレーザトリミングする場合、誘電体共振器
1のQ値をできるだけ低下させない方法を見い出す必要
がある。そこで次のような一連の実験を実施した。先ず
レーザにて長方形状に面積トリミングを実行しQ値を測
定する。次にレーザトリミングした部分の上から砥石を
当てレーザトリミングした領域全体を研削しQ値を測定
する。このようにすればレーザトリミングした後いった
ん悪くなったQ値は研削後ほぼ元通り復帰する。When the dielectric resonator 1 is irradiated with the laser beam 4 as in the present embodiment, the dielectric material vitrifies due to high temperature and loses its properties as a dielectric material, and the Q value representing the sharpness of resonance is lowered. There are challenges. However, in the grinding with a grindstone, the reduction of the Q value is at a level where practically no problem occurs. Therefore, when laser trimming is performed, it is necessary to find a method for reducing the Q value of the dielectric resonator 1 as much as possible. Therefore, the following series of experiments were conducted. First, a laser is used to perform rectangular area trimming, and the Q value is measured. Then, a grindstone is applied onto the laser-trimmed portion to grind the entire laser-trimmed area, and the Q value is measured. In this way, the Q value once deteriorated after laser trimming is almost restored to the original value after grinding.
【0024】また、図6に示すように最初にレーザトリ
ミングした長方形領域の一辺を砥石で溝状に研削する
と、それだけでも同じようにQ値が回復するという実験
的事実がある。これはトリミング領域の境界を構成する
一辺周辺の誘電体を劣化させないようにすることでQ値
の低下を抑えることができることを示唆している。Further, as shown in FIG. 6, there is an experimental fact that when one side of a rectangular region which is first laser-trimmed is grinded with a grindstone into a groove shape, the Q value is similarly recovered by itself. This suggests that the deterioration of the Q value can be suppressed by not deteriorating the dielectric around the one side forming the boundary of the trimming area.
【0025】また、図7に示すようにレーザ光4のエネ
ルギーは入射角θの余弦即ちcosθの関数となるので
接線方向からレーザ光4が照射される場合のエネルギー
は極小になる。本発明では、図6と同様なQ値劣化防止
効果を得るためにレーザトリミングを図8に示すように
誘電体共振器1のコーナR付近から開始するようにして
いる。それによりトリミング開始点ではレーザ光4を接
線方向から照射させるようにすることで、トリミング領
域の一辺周辺の誘電体のレーザによる劣化が抑えられる
効果が得られることになり、誘電体共振器1のQ値の低
下を最小限にとどめることを可能としている。Further, as shown in FIG. 7, the energy of the laser beam 4 is a function of the cosine of the incident angle θ, that is, cos θ, so that the energy when the laser beam 4 is irradiated from the tangential direction becomes the minimum. In the present invention, in order to obtain the same Q value deterioration preventing effect as in FIG. 6, laser trimming is started near the corner R of the dielectric resonator 1 as shown in FIG. As a result, by irradiating the laser beam 4 from the tangential direction at the trimming start point, the effect of suppressing the deterioration of the dielectric around one side of the trimming region due to the laser can be obtained, and the dielectric resonator 1 It is possible to minimize the decrease in Q value.
【0026】また、上記本実施例では二つのターンテー
ブル2,3を用いてレーザトリミングを2ヶ所で行う方
法を採用した。その理由を次に説明する。図9はレーザ
トリミングを行う二つのトリミングステーション5,6
のタイミングチャートである。既に説明したアルゴリズ
ムに従うと、通常トリミングは2回に分けて実行され
る。ここでは2回のトリミングで良品となる場合のタイ
ミングチャートについて説明する。先ずトリミングステ
ーション5(A側)では共振周波数の測定を行う。これ
を図9において17で示す。続いてアルゴリズムに従い
1回目のレーザトリミング18を行う。この間、トリミ
ングステーション6(B側)では共振周波数の測定19
を行う。そしてA側のトリミング18が終了した時点で
共振周波数測定20を行うと同時にレーザはB側のトリ
ミング21を行う。In this embodiment, the method of performing laser trimming at two places by using the two turntables 2 and 3 is adopted. The reason will be described below. FIG. 9 shows two trimming stations 5 and 6 for laser trimming.
2 is a timing chart of. According to the algorithm described above, the normal trimming is performed in two steps. Here, a timing chart when the trimming is performed twice to obtain a good product will be described. First, the trimming station 5 (A side) measures the resonance frequency. This is shown at 17 in FIG. Subsequently, the first laser trimming 18 is performed according to the algorithm. During this period, the resonance frequency is measured at the trimming station 6 (B side).
I do. Then, when the trimming 18 on the A side is completed, the resonance frequency measurement 20 is performed, and at the same time, the laser trims 21 on the B side.
【0027】さらにこのトリミング21が終了すると共
振周波数測定22を行い、同時にA側で2回目のトリミ
ング23を実行する。そして共振周波数測定24を行
い、ターンテーブルはインデックス25で90度回転す
る。トリミング23の終了後、直ちにB側の2回目のト
リミング26を実行し、その後共振周波数測定27を行
って、B側のターンテーブルは90度インデックスす
る。これでA側およびB側のレーザトリミングの1サイ
クルを完了する。Further, when the trimming 21 is completed, the resonance frequency measurement 22 is performed, and at the same time, the second trimming 23 is performed on the A side. Then, the resonance frequency measurement 24 is performed, and the turntable rotates by 90 degrees at the index 25. Immediately after the end of the trimming 23, the second trimming 26 on the B side is executed, and then the resonance frequency measurement 27 is performed to index the turntable on the B side by 90 degrees. This completes one cycle of laser trimming on the A side and B side.
【0028】このようにA側とB側の二ヶ所のトリミン
グステーションを設けることの利点は、図9のタイミン
グチャートで示すようにレーザトリミングを実行してい
るタイミングで、もう一方で共振周波数の測定を行うこ
とができることである。これにより比較的長い時間を要
する共振周波数の測定をレーザトリミングを実行する時
間内に重ね合わせることになり、1個当たりのトリミン
グに要するピッチタイムを大幅に短縮することができ
る。As described above, the advantage of providing the two trimming stations on the A side and the B side is that when the laser trimming is performed as shown in the timing chart of FIG. 9, the resonance frequency is measured on the other side. That is what you can do. As a result, the measurement of the resonance frequency, which requires a relatively long time, is overlapped within the time for executing the laser trimming, and the pitch time required for trimming per piece can be significantly reduced.
【0029】なお、本実施例ではトリミングステーショ
ンを複数個有する構成について説明したが、単独のトリ
ミングステーションの場合でもレーザ加工の方が研削加
工に比べ高速高精度の加工に優れることから、本発明は
従来にない大きな効果が得られるものである。In the present embodiment, the structure having a plurality of trimming stations has been described. However, even in the case of a single trimming station, laser processing is superior to grinding processing in high speed and high precision processing. It is possible to obtain a great effect which has never been achieved.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上のように本発明の誘電体共振器の共
振周波数調整用レーザトリミング装置は、従来のように
砥石を用いた研削で課題となった砥石摩耗に起因するト
リミング量予測アルゴリズムの精度低下、砥石接触時の
誘電体共振器のピッチング、およびピッチタイムが遅い
こと等を解決することができ、従来では実現が困難であ
った高速かつ高精度で実用的な共振周波数のトリミング
調整を可能とするものである。また、レーザ加工による
誘電体共振器のQ値劣化を最小限にとどめることが可能
な実用的な方法を提供するものである。As described above, the laser trimming device for adjusting the resonance frequency of the dielectric resonator according to the present invention uses a trimming amount predicting algorithm due to the abrasion of the grindstone, which has been a problem in the conventional grinding using the grindstone. It is possible to solve the problems of reduced accuracy, pitching of the dielectric resonator at the time of contact with the grindstone, and slow pitch time. It is possible. Further, the present invention provides a practical method capable of minimizing deterioration of the Q value of the dielectric resonator due to laser processing.
【図1】本発明の一実施例による誘電体共振器の共振周
波数調整用レーザトリミング装置の構成を示す要部斜視
図FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a configuration of a laser trimming device for adjusting a resonance frequency of a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention.
【図2】同ブロック図FIG. 2 is a block diagram of the same.
【図3】同実施例によるレーザトリミング部を示す誘電
体共振器の斜視図FIG. 3 is a perspective view of a dielectric resonator showing a laser trimming portion according to the same embodiment.
【図4】同実施例によるトリミング面積と共振周波数の
変化量の関係を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the trimming area and the amount of change in resonance frequency according to the embodiment.
【図5】同実施例によるトリミング面積を予測するアル
ゴリズムの手順を示すフローチャートFIG. 5 is a flowchart showing a procedure of an algorithm for predicting a trimming area according to the same embodiment.
【図6】同実施例によるトリミング領域の境界の一辺周
辺を砥石研削した状態を示す斜視図FIG. 6 is a perspective view showing a state in which one side of a boundary of a trimming region is ground by a grindstone according to the embodiment.
【図7】同実施例によるレーザ光の入射角を示す説明図FIG. 7 is an explanatory view showing an incident angle of laser light according to the same embodiment.
【図8】同実施例によるレーザトリミングの加工状態を
示す正面図FIG. 8 is a front view showing a laser trimming processing state according to the embodiment.
【図9】同実施例によるレーザトリミングのタイミング
チャートFIG. 9 is a timing chart of laser trimming according to the embodiment.
【図10】従来の誘電体共振器の共振周波数調整用トリ
ミング装置の構成を示す要部斜視図FIG. 10 is a perspective view of a main part showing a configuration of a conventional trimming device for adjusting a resonance frequency of a dielectric resonator.
1 誘電体共振器 2 第1のターンテーブル 3 第2のターンテーブル 4 レーザ光 5,6 トリミングステーション 7,8,9,10 アンテナ測定端子 11 超音波Qスイッチ付Nd−YAGレーザ発振器 12 レーザビームスキャナ 13 集光レンズ 14 共振周波数測定器 15 コンピュータ 16 制御部 1 Dielectric Resonator 2 First Turntable 3 Second Turntable 4 Laser Light 5,6 Trimming Station 7,8,9,10 Antenna Measuring Terminal 11 Nd-YAG Laser Oscillator with Ultrasonic Q Switch 12 Laser Beam Scanner 13 Condensing Lens 14 Resonance Frequency Measuring Device 15 Computer 16 Control Unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 泰宏 京都府綴喜郡田辺町大字大住小字浜55−12 松下日東電器株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiro Nonaka 55-12, Ozumi, Osamu, Tanabe-cho, Tsuzuki-gun, Kyoto Prefecture Matsushita Nitto Electric Co., Ltd.
Claims (1)
された誘電体共振器を保持して間欠回転するテーブル部
と、テーブル部に保持された誘電体共振器の共振周波数
を測定する測定部と、あらかじめ記憶されたトリミング
面積と共振周波数変化量の関係から誘電体共振器のトリ
ミング面積を予測するアルゴリズムに基づいて上記測定
部で測定した誘電体共振器のトリミング量を決定する演
算部と、演算部の結果に基づいて誘電体共振器の表面電
極をコーナー端部から必要面積となる位置まで走査しト
リミングを行う光学系を備えたレーザ発振器と、これら
を制御する制御部からなる誘電体共振器の共振周波数調
整用レーザトリミング装置。1. A supply unit that supplies a dielectric resonator, a table unit that holds the supplied dielectric resonator and rotates intermittently, and a resonance frequency of the dielectric resonator that is held by the table unit is measured. A measuring unit and an arithmetic unit that determines the trimming amount of the dielectric resonator measured by the measuring unit based on an algorithm that predicts the trimming area of the dielectric resonator from the relationship between the trimming area and the resonance frequency change amount stored in advance. And a laser oscillator having an optical system for performing trimming by scanning the surface electrode of the dielectric resonator from a corner end to a position where a required area is obtained based on the result of the calculation unit, and a dielectric unit including a control unit for controlling these. Laser trimming device for adjusting resonance frequency of body resonator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5134491A JPH06350314A (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Laser trimming device for adjusting resonance requency of dielectric resonator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5134491A JPH06350314A (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Laser trimming device for adjusting resonance requency of dielectric resonator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06350314A true JPH06350314A (en) | 1994-12-22 |
Family
ID=15129569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5134491A Pending JPH06350314A (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Laser trimming device for adjusting resonance requency of dielectric resonator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06350314A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6338804B1 (en) | 1998-08-24 | 2002-01-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for removing conductive portions |
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-
1993
- 1993-06-04 JP JP5134491A patent/JPH06350314A/en active Pending
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