高周波装置
【課題】本発明はシールドのために枠体やシールドカバーなどの準備・組み立てが不要であり、生産性の良好なチューナを提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、この課題を解決するために上下方向が開放された回路基板１２に搭載された金属製の固定具１３と、この固定具１３に固定される高周波コネクタ３と、高周波コネクタ３に入力された信号が入力されるとともに、回路基板１２に装着された高周波モジュール１５とを備え、高周波モジュール１５の天面と側面は金属シールド膜３４で覆われ、固定具１３は高周波コネクタ３の信号端子３ａを覆うように形成されるとともに、固定具１３と金属シールド膜３４とはともに回路基板１２のグランドへと接続されたものである。これにより、高周波モジュール１５単独でシールドされ、最も妨害に弱い入力端子１５ａと信号端子３ａとの間もしっかりとシールドできる。
【解決手段】本発明は、この課題を解決するために上下方向が開放された回路基板１２に搭載された金属製の固定具１３と、この固定具１３に固定される高周波コネクタ３と、高周波コネクタ３に入力された信号が入力されるとともに、回路基板１２に装着された高周波モジュール１５とを備え、高周波モジュール１５の天面と側面は金属シールド膜３４で覆われ、固定具１３は高周波コネクタ３の信号端子３ａを覆うように形成されるとともに、固定具１３と金属シールド膜３４とはともに回路基板１２のグランドへと接続されたものである。これにより、高周波モジュール１５単独でシールドされ、最も妨害に弱い入力端子１５ａと信号端子３ａとの間もしっかりとシールドできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波コネクタに入力された高周波信号を処理する高周波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のチューナ(高周波装置の一例として用いた）について図面を用いて説明する。図５（ａ）は従来のチューナ１の上面図であり、図５（ｂ）は、同断面図である。図５（ａ）、（ｂ）において従来のチューナ１は、上下方向に開口部を有した金属製の枠体２には高周波コネクタ３が固定され、この枠体２内に回路基板４が嵌合される。そしてこの回路基板４上には電子部品５が直接搭載され、高周波回路が形成される。チューナ１には受信する周波数以外の信号を除去する入力フィルタ部や、受信する高周波信号をＩＦ信号へと変換する周波数変換部や、周波数変換部から出力されたＩＦ信号を処理するＩＦ回路などの回路ブロックを含んでいる。
【０００３】
そして、これらの回路ブロック間は仕切り板６により仕切られ、各回路ブロック間での信号の妨害などを防止する。具体的には、この仕切り板６は枠体２に対し連結部によって一体的に連結され、さらに仕切り板６と回路基板４のグランドとがはんだなどによって接続されることによって、回路ブロック間のシールドが行われる。
【０００４】
さらに、枠体２の上下の開口部を覆うように金属製のシールドカバー７が装着されることにより、高周波回路がシールドされるものである。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２８４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来のチューナでは、高周波回路をシールドするために非常に複雑な形状をなした仕切り板６が一体に形成された枠体２を準備したり、枠体２の開口部を覆うためにシールドカバー７などの装着が必要であり、非常に生産性が悪いという課題を有していた。
【０００８】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、生産性の良好な高周波装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載された固定具と、この固定具に固定されるとともに、高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに、前記回路基板に装着された高周波モジュールと、少なくともこの高周波モジュールの出力に接続されるとともに、前記回路基板に搭載された出力端子とを備え、前記高周波モジュールの天面と側面は金属製のシールド部材で覆われるとともに、少なくとも前記固定具の表面は導電性を有し、前記固定具は前記高周波コネクタの信号端子を覆うように形成されるとともに、前記固定具と前記シールド部材とはともに前記回路基板のグランドへと接続されたものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載された固定具と、この固定具に固定されるとともに、高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに、前記回路基板に装着された高周波モジュールと、少なくともこの高周波モジュールの出力に接続されるとともに、前記回路基板に搭載された出力端子とを備え、前記高周波モジュールの天面と側面はシールド部材で覆われるとともに、少なくとも前記固定具の表面は導電性を有し、前記固定具は前記高周波コネクタの信号端子を覆うように形成されるとともに、前記固定具と前記シールド部材とはともに前記回路基板のグランドへと接続された高周波装置である。
【００１１】
これにより、高周波モジュールは単独でシールドされるとともに、高周波コネクタの信号端子も固定具によってシールドされ、これらが回路基板のグランドへ接続されているので、枠体やシールドカバーなどによって回路基板全体を覆う必要がない。従って、枠体やシールドカバーなどを準備、装着する必要がなく、非常に生産性の良好な高周波装置を実現できる。
【００１２】
さらに、高周波コネクタは固定具に固定されるので、コネクタへケーブルなどを着脱するときに力がかかっても高周波コネクタが外れたりすることも発生しにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）本実施の形態におけるチューナの断面図、（ｂ）同、上面図
【図２】同、チューナの要部拡大断面図
【図３】第２の例におけるチューナの断面図
【図４】第３の例におけるチューナの上面図
【図５】（ａ）従来のチューナの上面図、（ｂ）同、断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態におけるチューナ１１（高周波装置の一例として用いた）について、図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施の形態におけるチューナの断面図であり、図１（ｂ）は、同、チューナの上面図である。図２は、同チューナに用いる高周波モジュールの断面図である。なお図１（ａ）、図１（ｂ）、図２において、図５と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図１（ａ）、図１（ｂ）において、本実施の形態におけるチューナ１１は、回路基板１２、固定具１３、高周波コネクタ３、高周波モジュール１５、入出力コネクタ１６（出力端子の一例として用いた）とを含んでいる。
【００１５】
本実施の形態における回路基板１２は上面側に配線パターンが形成された片面基板であり、その上下方向や側方は開放されている（従来のように枠体２やシールドカバー７で覆われない）。そしてこの回路基板１２上には、固定具１３、高周波コネクタ３の信号端子３ａ、高周波モジュール１５、入出力コネクタ１６（出力端子の一例として用いた）などが装着されている。ここで、これら固定具１３、信号端子３ａ、高周波モジュール１５や入出力コネクタ１６は、はんだなどによって回路基板１２上に形成された配線パターンへと接続される。本実施の形態では、回路基板１２に片面基板を用いているので、非常に安価なチューナ１１を得ることができる。なお回路基板１２には、両面基板や多層基板などを用いてもよい。その場合、配線領域を小さくできるので、小型なチューナ１１を実現できる。
【００１６】
固定具１３は、高周波信号が入力される高周波コネクタ３が装着されるものであり、金属製の薄板を折り曲げることにより形成される。つまり固定具１３には、天面と、この天面の周縁部から下方に立設された４面の側面が形成され、下方側にのみ開口部を有した形状となる。そして固定具１３は開口部側が回路基板１２を向くように装着される。固定具１３に囲まれた領域には信号端子３ａへ入力された高周波信号を高周波モジュール１５の入力端子１５ａへ供給する配線が形成される。ここでこの固定具１３に囲まれた領域には入力された高周波信号を分配する分配回路（入力回路の一例として用いた）などのような、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間に挿入される高周波回路なども含んで構成される。なお、本実施の形態においては、分配回路は回路基板１２の上面に装着された電子部品１７によって形成されている。そして、これらの分配回路を形成する電子部品１７や配線は、固定具１３によって囲まれた構成となっている。
【００１７】
ここで、固定具１３の下方端（開口部）は回路基板１２へはんだなどによって接続される。これにより、固定具１３は機械的に回路基板１２へ固定されるとともに、高周波コネクタ３のグランド（外殻部）と回路基板１２上に形成されたグランドパターンとが電気的に接続される。ここで、固定具１３は金属製であるので、その表面は導電性である。そしてこのようにすることで、高周波コネクタ３の信号端子３ａは固定具１３によって囲まれる（覆われる）こととなる。したがって、不要な高周波信号（いわゆる妨害波）などが信号端子３ａや分配回路へ飛び込むことを防止することができる。
【００１８】
本実施の形態において高周波コネクタ３は、いわゆるＦ型接栓であり、ＴＶ放送受信用アンテナなどで受信した高周波信号がケーブルを介して供給される。そのために、ケーブルの先端に高周波プラグが装着され、このプラグと高周波コネクタ３とが嵌め合わされて、接続されることによってアンテナで受信した高周波信号がチューナ１１へ供給される。なおこのプラグの脱着時に高周波コネクタ３にはストレスが加わる。そのために高周波コネクタ３を固定具１３へかしめなどによって確実に固定し、かつその固定具１３を回路基板１２へと固定している。これにより、たとえプラグの脱着時にストレスなどが加わっても、高周波コネクタ３が外れにくくなる。
【００１９】
本実施の形態では、この固定具１３の天面に高周波コネクタ３が固定されているが、これは側面に固定してもかまわない。また、高周波コネクタ３は固定具１３に対し、高周波コネクタ３の外殻部をかしめなどによって固定しているが、これははんだなどによって固定してもかまわない。
【００２０】
本実施の形態において、高周波コネクタ３の信号端子３ａと高周波モジュール１５の入力端子１５ａとの間は、回路基板１２の上面に形成された接続パターンを介して接続され、高周波コネクタ３に入力された信号が高周波モジュール１５へと供給される。なお、回路基板１２に両面基板を用いた場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンを上面に配線し、この配線パターンの裏側にはグランドパターンを形成する。あるいは、回路基板１２に対し多層基板を用いた場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンを内層に配線し、その上下にグランドパタ−ンを配線するとよい。これにより高周波信号の漏洩などが少なく、安定した受信性能のチューナ１１を実現できる。
【００２１】
入出力コネクタ１６は、回路基板１２に設けられた配線パターンを介して、高周波モジュール１５の電源端子や出力端子に接続される。
【００２２】
次に、回路基板１２上に装着される高周波モジュール１５について、図を用いて詳細に説明する。図２は、本実施の形態における高周波モジュール１５を回路基板１２へ装着した状態のチューナ１１の要部拡大断面図である。図２において、高周波モジュール１５は、配線基板３１、電子部品３２、樹脂部３３、金属シールド膜３４（シールド部材の一例として用いた）、接続パッド３５とを含んでいる。
【００２３】
本実施の形態において配線基板３１は多層基板であり、内層のうちの１層をグランド層３１ａとしている。この配線基板３１の上面には電子部品３２が実装される接続ランドが形成されている。この接続ランド上には、電子部品３２がはんだによって接続・固定され、配線基板３１上に高周波回路が形成される。一方、配線基板３１の下面には、回路基板１２と接続するために複数個の接続パッド３５が形成されている。なお本実施の形態においては、左端の接続パッド３５を高周波モジュール１５の入力端子１５ａとして用いている。ここで、本実施の形態において、配線基板３１上に形成される高周波回路は、受信する周波数以外の信号を除去する入力フィルタ部や、受信する高周波信号ＩＦ信号（中間周波信号）へと変換する周波数変換部や、周波数変換部から出力されたＩＦ信号を処理するＩＦ回路（中間周波フィルタや、中間周波増幅器）などの回路ブロックを含んでいる。
【００２４】
なお周波数変換部や入力フィルタの一部などは、半導体上で形成され、フリップチップ実装などの方法で配線基板３１上に搭載される。ここで、このような半導体では、一般的にＲＣによるフィルタなどが用いられるため、回路ブロック間の仕切りなどは設けずとも、妨害が生じにくくなっていると推測される。
【００２５】
次に樹脂部３３は、配線基板３１の上面側に形成され、その内部に電子部品３２が埋設されている。本実施の形態では、樹脂部３３の側面と配線基板３１の側面とは同一直線上に並んで位置している。そして、これら樹脂部３３と配線基板３１との側面（高周波モジュール１５の側面）および樹脂部３３の上面（高周波モジュール１５の天面）とには、金属シールド膜３４が形成されている。なお、金属シールド膜３４は、配線基板３１の側面において下端部まで形成されているので、高周波回路を確実にシールドすることができる。ここでグランド層３１ａは、配線基板３１の側面において露出し、金属シールド膜３４と接続されている。これにより、金属シールド膜３４は、内層のグランド層３１ａを介して高周波モジュール１５の下面のグランド端子３８へと接続される。なお本実施の形態においては、右端の接続パッド３５を高周波モジュール１５のグランド端子３８として用いている。
【００２６】
ここで本実施の形態における金属シールド膜３４は、スパッタによって形成している。したがって、非常に緻密な膜を形成でき、非常に良好なシールド性を実現することができる。なお金属シールド膜３４には、金属メッキや導電性ペーストなどによって膜を形成してもよい。金属メッキにより膜を形成した場合、厚みの厚い膜を形成できるので、傷などにより樹脂部３３が露出しにくくできる。一方導電性ペーストを用いた場合、スパッタに比べて非常に生産性が良好であるので、安価なチューナ１１を実現できる。
【００２７】
そして本実施の形態では、高周波モジュール１５は回路基板１２に対し固定具１３と同一の面側に装着される。そのために回路基板１２には、接続パッド３５のそれぞれに対応する位置に、搭載ランド３７が形成され、はんだ３６を介して、接続パッド３５と搭載ランド３７とが接続される。これによって、回路基板１２と高周波モジュール１５が接続され、信号端子３ａと入力端子１５ａ、高周波モジュール１５のデータ入力端子、ＩＦ周波信号の出力端子、電源端子などと入出力コネクタ１６、さらに高周波モジュール１５のグランド端子３８や金属シールド膜３４と回路基板１２のグランドとがそれぞれに接続されることとなる。これにより、高周波モジュール１５の天面と側面とは、金属シールド膜３４で覆われ、さらに金属シールド膜３４は回路基板１２のグランドへと接続されているので、高周波モジュールをしっかりとシールドすることができる。
【００２８】
以上のように、高周波モジュール１５の天面と側面全体に形成された金属シールド膜３４によって、高周波モジュール１５の高周波回路はシールドされ、固定具１３によって高周波コネクタ３の信号端子３ａはシールドされる。しかしながら、本実施の形態におけるチューナ１１では枠体２やシールドカバー７を用いないので、この信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の分配回路や配線も確実にシールドすることが重要である。そこで、本実施の形態におけるチューナ１１では、高周波モジュール１５の入力端子１５ａが固定具１３で覆われるような位置に配置する。そしてもちろんこの場合、入力端子１５ａと信号端子３ａとの間の配線や分配回路すべても固定具１３に覆われるようにする。これにより、回路基板１２全体を覆うような枠体２やシールドカバー７などを用いなくても良好なシールド性を得ることができ、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間への妨害信号の進入などを少なくできる。したがって、枠体２やシールドカバー７などの準備や、組み立てなどが不要となり、生産性の良好なチューナ１１を実現できる。
【００２９】
本実施の形態では、回路基板１２には片面基板を用いたが、これは両面基板を用いても良い。この場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の配線や、分配回路を形成する電子部品を上面に装着し、それら配線や電子部品に対応する位置の下面をグランドにしておくことにより、さらにしっかりとシールドを得ることができる。また回路基板１２には多層基板を用いても良い。この場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の配線は可能な限り内層で配線し、回路を形成する電子部品は回路基板１２の上面に装着する。そして、両面の場合と同様にそれらに対応する位置の下面をグランドにしておくことにより、さらにしっかりとシールドを得ることができる。
【００３０】
そして以上の構成においては、入力端子１５ａが固定具１３で覆われるように配置されているので、高周波モジュール１５の天面の一部は、固定具１３によって覆われることとなる。つまり、固定具１３の４つの側面のうちの少なくとも１面を除いた側面が、高周波モジュール１５の上方に配置されることとなる。このとき、側面と高周波モジュール１５の天面との間には隙間を設けておくとよい。これにより、着脱などにより高周波コネクタ３に負荷が加わっても、高周波モジュール１５に負荷が加わりにくくできるので、高周波モジュール１５と回路基板１２との間を長期間安定して接続を維持できる。
【００３１】
本実施の形態における回路基板１２は片面基板であるが、多層基板を用いれば、さらに良好なシールドを得ることができる。そのためには、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間を内層で配線するとよい。さらに信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンは、グランドパターンによって囲まれるようにしておくとさらに良好なシールド性を得ることができる。
【００３２】
ここで、配線基板３１や回路基板１２において入力端子１５ａ自身やこの入力端子１５ａに対応する搭載ランド３７の周囲にもグランドパターンを形成しておくことが望ましい。これによって、入力端子１５ａへの妨害を少なくできる。そしてさらには、それら周囲のグランドパターン上にも接続パッド３５や搭載ランド３７を設け、それらの間をはんだなどによって接続するとさらに良い。これによりさらに、入力端子１５ａへの妨害を少なくできる。
【００３３】
また、回路基板１２において、高周波モジュール１５への信号配線部分を除き、高周波モジュール１５の周縁部に対応する位置にグランドパターンを配線しておくと良い。これは高周波モジュール１５では、スパッタにより金属シールド膜３４が配線基板３１の側面下端まで形成されるので、回路基板１２のグランドと金属シールド膜３４との間の隙間を小さくできる。したがって、しっかりとシールドできる。ただし、この場合高周波モジュール１５の下面と回路基板１２の上面との間の隙間の大きさは、少なくとも受信する周波数の最も高い周波数に対する波長の長さの１／４以下とすることが望ましい。さらに信号配線を介して離れたグランドパターン同士の距離も上記波長の１／４以下の寸法としておけば、さらに良好なシールドを得ることができる。
【００３４】
さらに高周波モジュール１５の下面の周縁部にグランドパターンを設ければ、高周波回路の周囲が完全にグランドで覆われることとなるので、この場合もしっかりと高周波回路をシールドできる。
【００３５】
なお、さらに良好なシールド性を得るためには、回路基板１２上における高周波モジュール１５の外周に沿って、グランドと接続された搭載ランド３７を形成し、金属シールド膜３４とその搭載ランド３７との間を直接はんだ付けすることが望ましい。そしてその場合、回路基板１２に多層基板を用いれば、高周波モジュール１５への信号などの配線は内層を介して配線できるので、高周波モジュール１５の周囲全周において、金属シールド膜３４を回路基板１２のグランドへと接続することができ、さらに確実にシールドできる。
【００３６】
図３は、他の例におけるチューナの断面図である。なお図３において、図１と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図３において回路基板１２は、両面基板もしくは多層基板を用いる。そして、固定具１３を回路基板１２の下面側へと装着した例である。この例の場合においても高周波モジュール１５は、入力端子１５ａが固定具１３で囲まれた領域へ対応する位置に装着する。これにより、信号端子３ａから入力端子１５ａまでをしっかりとシールドできる。なおこの場合、固定具１３で囲まれた領域内において、スル−ホールなどにより、入力端子１５ａに対応する搭載ランド３７は回路基板１２の下面へと導出される。
【００３７】
なお本実施の形態における回路基板１２には、１つの高周波モジュール１５のみを装着したが、これは２個以上の高周波モジュールを装着しても良い。ただし、他の高周波モジュール（図示せず）も、天面と側面とが金属シールド膜３４によって覆われたものを用いる。これにより、高周波モジュール１５、他の高周波モジュールともにしっかりとシールドできているので、それらの間での干渉などが発生しにくくなる。たとえば、他の高周波モジュール内に高周波モジュール１５から出力されたＩＦ周波数信号が供給される復調回路などを形成すれば、復調回路内の高周波デジタル信号（クロックなど）の、高周波モジュール１５内の回路への妨害などを生じにくくできる。
【００３８】
図４は第３の例におけるチューナ１１の上面図である。なお図４において、図１と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図４は、他の高周波モジュールとして高周波モジュール１５と同じものを用いた場合であり、これら２つの高周波モジュール１５によっていわゆるダイバーシティ形式の受信をするものである。これにより、高周波モジュール１５同士での干渉を少なくできる。そしてこの場合、固定具１３は双方の入力端子１５ａを覆うような大きさとしておくことが必要である。そのために、固定具１３の幅５１は、双方の入力端子１５ａの距離５２よりも大きくしておく。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明にかかる高周波装置は、生産性が良好であるという効果を有し、たとえばＴＶ放送を受信するチューナ等に用いると有用である。
【符号の説明】
【００４０】
３ 高周波コネクタ
３ａ 信号端子
１２ 回路基板
１３ 固定具
１５ 高周波モジュール
１６ 入出力コネクタ
３４ 金属シールド膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波コネクタに入力された高周波信号を処理する高周波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のチューナ(高周波装置の一例として用いた）について図面を用いて説明する。図５（ａ）は従来のチューナ１の上面図であり、図５（ｂ）は、同断面図である。図５（ａ）、（ｂ）において従来のチューナ１は、上下方向に開口部を有した金属製の枠体２には高周波コネクタ３が固定され、この枠体２内に回路基板４が嵌合される。そしてこの回路基板４上には電子部品５が直接搭載され、高周波回路が形成される。チューナ１には受信する周波数以外の信号を除去する入力フィルタ部や、受信する高周波信号をＩＦ信号へと変換する周波数変換部や、周波数変換部から出力されたＩＦ信号を処理するＩＦ回路などの回路ブロックを含んでいる。
【０００３】
そして、これらの回路ブロック間は仕切り板６により仕切られ、各回路ブロック間での信号の妨害などを防止する。具体的には、この仕切り板６は枠体２に対し連結部によって一体的に連結され、さらに仕切り板６と回路基板４のグランドとがはんだなどによって接続されることによって、回路ブロック間のシールドが行われる。
【０００４】
さらに、枠体２の上下の開口部を覆うように金属製のシールドカバー７が装着されることにより、高周波回路がシールドされるものである。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２８４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来のチューナでは、高周波回路をシールドするために非常に複雑な形状をなした仕切り板６が一体に形成された枠体２を準備したり、枠体２の開口部を覆うためにシールドカバー７などの装着が必要であり、非常に生産性が悪いという課題を有していた。
【０００８】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、生産性の良好な高周波装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載された固定具と、この固定具に固定されるとともに、高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに、前記回路基板に装着された高周波モジュールと、少なくともこの高周波モジュールの出力に接続されるとともに、前記回路基板に搭載された出力端子とを備え、前記高周波モジュールの天面と側面は金属製のシールド部材で覆われるとともに、少なくとも前記固定具の表面は導電性を有し、前記固定具は前記高周波コネクタの信号端子を覆うように形成されるとともに、前記固定具と前記シールド部材とはともに前記回路基板のグランドへと接続されたものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載された固定具と、この固定具に固定されるとともに、高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに、前記回路基板に装着された高周波モジュールと、少なくともこの高周波モジュールの出力に接続されるとともに、前記回路基板に搭載された出力端子とを備え、前記高周波モジュールの天面と側面はシールド部材で覆われるとともに、少なくとも前記固定具の表面は導電性を有し、前記固定具は前記高周波コネクタの信号端子を覆うように形成されるとともに、前記固定具と前記シールド部材とはともに前記回路基板のグランドへと接続された高周波装置である。
【００１１】
これにより、高周波モジュールは単独でシールドされるとともに、高周波コネクタの信号端子も固定具によってシールドされ、これらが回路基板のグランドへ接続されているので、枠体やシールドカバーなどによって回路基板全体を覆う必要がない。従って、枠体やシールドカバーなどを準備、装着する必要がなく、非常に生産性の良好な高周波装置を実現できる。
【００１２】
さらに、高周波コネクタは固定具に固定されるので、コネクタへケーブルなどを着脱するときに力がかかっても高周波コネクタが外れたりすることも発生しにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）本実施の形態におけるチューナの断面図、（ｂ）同、上面図
【図２】同、チューナの要部拡大断面図
【図３】第２の例におけるチューナの断面図
【図４】第３の例におけるチューナの上面図
【図５】（ａ）従来のチューナの上面図、（ｂ）同、断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態におけるチューナ１１（高周波装置の一例として用いた）について、図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施の形態におけるチューナの断面図であり、図１（ｂ）は、同、チューナの上面図である。図２は、同チューナに用いる高周波モジュールの断面図である。なお図１（ａ）、図１（ｂ）、図２において、図５と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図１（ａ）、図１（ｂ）において、本実施の形態におけるチューナ１１は、回路基板１２、固定具１３、高周波コネクタ３、高周波モジュール１５、入出力コネクタ１６（出力端子の一例として用いた）とを含んでいる。
【００１５】
本実施の形態における回路基板１２は上面側に配線パターンが形成された片面基板であり、その上下方向や側方は開放されている（従来のように枠体２やシールドカバー７で覆われない）。そしてこの回路基板１２上には、固定具１３、高周波コネクタ３の信号端子３ａ、高周波モジュール１５、入出力コネクタ１６（出力端子の一例として用いた）などが装着されている。ここで、これら固定具１３、信号端子３ａ、高周波モジュール１５や入出力コネクタ１６は、はんだなどによって回路基板１２上に形成された配線パターンへと接続される。本実施の形態では、回路基板１２に片面基板を用いているので、非常に安価なチューナ１１を得ることができる。なお回路基板１２には、両面基板や多層基板などを用いてもよい。その場合、配線領域を小さくできるので、小型なチューナ１１を実現できる。
【００１６】
固定具１３は、高周波信号が入力される高周波コネクタ３が装着されるものであり、金属製の薄板を折り曲げることにより形成される。つまり固定具１３には、天面と、この天面の周縁部から下方に立設された４面の側面が形成され、下方側にのみ開口部を有した形状となる。そして固定具１３は開口部側が回路基板１２を向くように装着される。固定具１３に囲まれた領域には信号端子３ａへ入力された高周波信号を高周波モジュール１５の入力端子１５ａへ供給する配線が形成される。ここでこの固定具１３に囲まれた領域には入力された高周波信号を分配する分配回路（入力回路の一例として用いた）などのような、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間に挿入される高周波回路なども含んで構成される。なお、本実施の形態においては、分配回路は回路基板１２の上面に装着された電子部品１７によって形成されている。そして、これらの分配回路を形成する電子部品１７や配線は、固定具１３によって囲まれた構成となっている。
【００１７】
ここで、固定具１３の下方端（開口部）は回路基板１２へはんだなどによって接続される。これにより、固定具１３は機械的に回路基板１２へ固定されるとともに、高周波コネクタ３のグランド（外殻部）と回路基板１２上に形成されたグランドパターンとが電気的に接続される。ここで、固定具１３は金属製であるので、その表面は導電性である。そしてこのようにすることで、高周波コネクタ３の信号端子３ａは固定具１３によって囲まれる（覆われる）こととなる。したがって、不要な高周波信号（いわゆる妨害波）などが信号端子３ａや分配回路へ飛び込むことを防止することができる。
【００１８】
本実施の形態において高周波コネクタ３は、いわゆるＦ型接栓であり、ＴＶ放送受信用アンテナなどで受信した高周波信号がケーブルを介して供給される。そのために、ケーブルの先端に高周波プラグが装着され、このプラグと高周波コネクタ３とが嵌め合わされて、接続されることによってアンテナで受信した高周波信号がチューナ１１へ供給される。なおこのプラグの脱着時に高周波コネクタ３にはストレスが加わる。そのために高周波コネクタ３を固定具１３へかしめなどによって確実に固定し、かつその固定具１３を回路基板１２へと固定している。これにより、たとえプラグの脱着時にストレスなどが加わっても、高周波コネクタ３が外れにくくなる。
【００１９】
本実施の形態では、この固定具１３の天面に高周波コネクタ３が固定されているが、これは側面に固定してもかまわない。また、高周波コネクタ３は固定具１３に対し、高周波コネクタ３の外殻部をかしめなどによって固定しているが、これははんだなどによって固定してもかまわない。
【００２０】
本実施の形態において、高周波コネクタ３の信号端子３ａと高周波モジュール１５の入力端子１５ａとの間は、回路基板１２の上面に形成された接続パターンを介して接続され、高周波コネクタ３に入力された信号が高周波モジュール１５へと供給される。なお、回路基板１２に両面基板を用いた場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンを上面に配線し、この配線パターンの裏側にはグランドパターンを形成する。あるいは、回路基板１２に対し多層基板を用いた場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンを内層に配線し、その上下にグランドパタ−ンを配線するとよい。これにより高周波信号の漏洩などが少なく、安定した受信性能のチューナ１１を実現できる。
【００２１】
入出力コネクタ１６は、回路基板１２に設けられた配線パターンを介して、高周波モジュール１５の電源端子や出力端子に接続される。
【００２２】
次に、回路基板１２上に装着される高周波モジュール１５について、図を用いて詳細に説明する。図２は、本実施の形態における高周波モジュール１５を回路基板１２へ装着した状態のチューナ１１の要部拡大断面図である。図２において、高周波モジュール１５は、配線基板３１、電子部品３２、樹脂部３３、金属シールド膜３４（シールド部材の一例として用いた）、接続パッド３５とを含んでいる。
【００２３】
本実施の形態において配線基板３１は多層基板であり、内層のうちの１層をグランド層３１ａとしている。この配線基板３１の上面には電子部品３２が実装される接続ランドが形成されている。この接続ランド上には、電子部品３２がはんだによって接続・固定され、配線基板３１上に高周波回路が形成される。一方、配線基板３１の下面には、回路基板１２と接続するために複数個の接続パッド３５が形成されている。なお本実施の形態においては、左端の接続パッド３５を高周波モジュール１５の入力端子１５ａとして用いている。ここで、本実施の形態において、配線基板３１上に形成される高周波回路は、受信する周波数以外の信号を除去する入力フィルタ部や、受信する高周波信号ＩＦ信号（中間周波信号）へと変換する周波数変換部や、周波数変換部から出力されたＩＦ信号を処理するＩＦ回路（中間周波フィルタや、中間周波増幅器）などの回路ブロックを含んでいる。
【００２４】
なお周波数変換部や入力フィルタの一部などは、半導体上で形成され、フリップチップ実装などの方法で配線基板３１上に搭載される。ここで、このような半導体では、一般的にＲＣによるフィルタなどが用いられるため、回路ブロック間の仕切りなどは設けずとも、妨害が生じにくくなっていると推測される。
【００２５】
次に樹脂部３３は、配線基板３１の上面側に形成され、その内部に電子部品３２が埋設されている。本実施の形態では、樹脂部３３の側面と配線基板３１の側面とは同一直線上に並んで位置している。そして、これら樹脂部３３と配線基板３１との側面（高周波モジュール１５の側面）および樹脂部３３の上面（高周波モジュール１５の天面）とには、金属シールド膜３４が形成されている。なお、金属シールド膜３４は、配線基板３１の側面において下端部まで形成されているので、高周波回路を確実にシールドすることができる。ここでグランド層３１ａは、配線基板３１の側面において露出し、金属シールド膜３４と接続されている。これにより、金属シールド膜３４は、内層のグランド層３１ａを介して高周波モジュール１５の下面のグランド端子３８へと接続される。なお本実施の形態においては、右端の接続パッド３５を高周波モジュール１５のグランド端子３８として用いている。
【００２６】
ここで本実施の形態における金属シールド膜３４は、スパッタによって形成している。したがって、非常に緻密な膜を形成でき、非常に良好なシールド性を実現することができる。なお金属シールド膜３４には、金属メッキや導電性ペーストなどによって膜を形成してもよい。金属メッキにより膜を形成した場合、厚みの厚い膜を形成できるので、傷などにより樹脂部３３が露出しにくくできる。一方導電性ペーストを用いた場合、スパッタに比べて非常に生産性が良好であるので、安価なチューナ１１を実現できる。
【００２７】
そして本実施の形態では、高周波モジュール１５は回路基板１２に対し固定具１３と同一の面側に装着される。そのために回路基板１２には、接続パッド３５のそれぞれに対応する位置に、搭載ランド３７が形成され、はんだ３６を介して、接続パッド３５と搭載ランド３７とが接続される。これによって、回路基板１２と高周波モジュール１５が接続され、信号端子３ａと入力端子１５ａ、高周波モジュール１５のデータ入力端子、ＩＦ周波信号の出力端子、電源端子などと入出力コネクタ１６、さらに高周波モジュール１５のグランド端子３８や金属シールド膜３４と回路基板１２のグランドとがそれぞれに接続されることとなる。これにより、高周波モジュール１５の天面と側面とは、金属シールド膜３４で覆われ、さらに金属シールド膜３４は回路基板１２のグランドへと接続されているので、高周波モジュールをしっかりとシールドすることができる。
【００２８】
以上のように、高周波モジュール１５の天面と側面全体に形成された金属シールド膜３４によって、高周波モジュール１５の高周波回路はシールドされ、固定具１３によって高周波コネクタ３の信号端子３ａはシールドされる。しかしながら、本実施の形態におけるチューナ１１では枠体２やシールドカバー７を用いないので、この信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の分配回路や配線も確実にシールドすることが重要である。そこで、本実施の形態におけるチューナ１１では、高周波モジュール１５の入力端子１５ａが固定具１３で覆われるような位置に配置する。そしてもちろんこの場合、入力端子１５ａと信号端子３ａとの間の配線や分配回路すべても固定具１３に覆われるようにする。これにより、回路基板１２全体を覆うような枠体２やシールドカバー７などを用いなくても良好なシールド性を得ることができ、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間への妨害信号の進入などを少なくできる。したがって、枠体２やシールドカバー７などの準備や、組み立てなどが不要となり、生産性の良好なチューナ１１を実現できる。
【００２９】
本実施の形態では、回路基板１２には片面基板を用いたが、これは両面基板を用いても良い。この場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の配線や、分配回路を形成する電子部品を上面に装着し、それら配線や電子部品に対応する位置の下面をグランドにしておくことにより、さらにしっかりとシールドを得ることができる。また回路基板１２には多層基板を用いても良い。この場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の配線は可能な限り内層で配線し、回路を形成する電子部品は回路基板１２の上面に装着する。そして、両面の場合と同様にそれらに対応する位置の下面をグランドにしておくことにより、さらにしっかりとシールドを得ることができる。
【００３０】
そして以上の構成においては、入力端子１５ａが固定具１３で覆われるように配置されているので、高周波モジュール１５の天面の一部は、固定具１３によって覆われることとなる。つまり、固定具１３の４つの側面のうちの少なくとも１面を除いた側面が、高周波モジュール１５の上方に配置されることとなる。このとき、側面と高周波モジュール１５の天面との間には隙間を設けておくとよい。これにより、着脱などにより高周波コネクタ３に負荷が加わっても、高周波モジュール１５に負荷が加わりにくくできるので、高周波モジュール１５と回路基板１２との間を長期間安定して接続を維持できる。
【００３１】
本実施の形態における回路基板１２は片面基板であるが、多層基板を用いれば、さらに良好なシールドを得ることができる。そのためには、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間を内層で配線するとよい。さらに信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンは、グランドパターンによって囲まれるようにしておくとさらに良好なシールド性を得ることができる。
【００３２】
ここで、配線基板３１や回路基板１２において入力端子１５ａ自身やこの入力端子１５ａに対応する搭載ランド３７の周囲にもグランドパターンを形成しておくことが望ましい。これによって、入力端子１５ａへの妨害を少なくできる。そしてさらには、それら周囲のグランドパターン上にも接続パッド３５や搭載ランド３７を設け、それらの間をはんだなどによって接続するとさらに良い。これによりさらに、入力端子１５ａへの妨害を少なくできる。
【００３３】
また、回路基板１２において、高周波モジュール１５への信号配線部分を除き、高周波モジュール１５の周縁部に対応する位置にグランドパターンを配線しておくと良い。これは高周波モジュール１５では、スパッタにより金属シールド膜３４が配線基板３１の側面下端まで形成されるので、回路基板１２のグランドと金属シールド膜３４との間の隙間を小さくできる。したがって、しっかりとシールドできる。ただし、この場合高周波モジュール１５の下面と回路基板１２の上面との間の隙間の大きさは、少なくとも受信する周波数の最も高い周波数に対する波長の長さの１／４以下とすることが望ましい。さらに信号配線を介して離れたグランドパターン同士の距離も上記波長の１／４以下の寸法としておけば、さらに良好なシールドを得ることができる。
【００３４】
さらに高周波モジュール１５の下面の周縁部にグランドパターンを設ければ、高周波回路の周囲が完全にグランドで覆われることとなるので、この場合もしっかりと高周波回路をシールドできる。
【００３５】
なお、さらに良好なシールド性を得るためには、回路基板１２上における高周波モジュール１５の外周に沿って、グランドと接続された搭載ランド３７を形成し、金属シールド膜３４とその搭載ランド３７との間を直接はんだ付けすることが望ましい。そしてその場合、回路基板１２に多層基板を用いれば、高周波モジュール１５への信号などの配線は内層を介して配線できるので、高周波モジュール１５の周囲全周において、金属シールド膜３４を回路基板１２のグランドへと接続することができ、さらに確実にシールドできる。
【００３６】
図３は、他の例におけるチューナの断面図である。なお図３において、図１と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図３において回路基板１２は、両面基板もしくは多層基板を用いる。そして、固定具１３を回路基板１２の下面側へと装着した例である。この例の場合においても高周波モジュール１５は、入力端子１５ａが固定具１３で囲まれた領域へ対応する位置に装着する。これにより、信号端子３ａから入力端子１５ａまでをしっかりとシールドできる。なおこの場合、固定具１３で囲まれた領域内において、スル−ホールなどにより、入力端子１５ａに対応する搭載ランド３７は回路基板１２の下面へと導出される。
【００３７】
なお本実施の形態における回路基板１２には、１つの高周波モジュール１５のみを装着したが、これは２個以上の高周波モジュールを装着しても良い。ただし、他の高周波モジュール（図示せず）も、天面と側面とが金属シールド膜３４によって覆われたものを用いる。これにより、高周波モジュール１５、他の高周波モジュールともにしっかりとシールドできているので、それらの間での干渉などが発生しにくくなる。たとえば、他の高周波モジュール内に高周波モジュール１５から出力されたＩＦ周波数信号が供給される復調回路などを形成すれば、復調回路内の高周波デジタル信号（クロックなど）の、高周波モジュール１５内の回路への妨害などを生じにくくできる。
【００３８】
図４は第３の例におけるチューナ１１の上面図である。なお図４において、図１と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図４は、他の高周波モジュールとして高周波モジュール１５と同じものを用いた場合であり、これら２つの高周波モジュール１５によっていわゆるダイバーシティ形式の受信をするものである。これにより、高周波モジュール１５同士での干渉を少なくできる。そしてこの場合、固定具１３は双方の入力端子１５ａを覆うような大きさとしておくことが必要である。そのために、固定具１３の幅５１は、双方の入力端子１５ａの距離５２よりも大きくしておく。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明にかかる高周波装置は、生産性が良好であるという効果を有し、たとえばＴＶ放送を受信するチューナ等に用いると有用である。
【符号の説明】
【００４０】
３ 高周波コネクタ
３ａ 信号端子
１２ 回路基板
１３ 固定具
１５ 高周波モジュール
１６ 入出力コネクタ
３４ 金属シールド膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載された固定具と、この固定具に固定されるとともに、高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに、前記回路基板に装着された少なくとも１つ以上の高周波モジュールと、この高周波モジュールの出力に接続されるとともに、前記回路基板に搭載された出力端子とを備え、前記高周波モジュールの天面と側面は金属製のシールド部材で覆われるとともに、少なくとも前記固定具の表面は導電性を有し、前記固定具は前記高周波コネクタの信号端子を覆うように形成されるとともに、前記固定具と前記シールド部材とはともに前記回路基板のグランドへと接続された高周波装置。
【請求項２】
固定具は金属製とした請求項１に記載の高周波装置。
【請求項３】
高周波モジュールは、少なくとも前記高周波モジュールの入力端子が回路基板において固定具で覆われた領域に配置された請求項２に記載の高周波装置。
【請求項４】
コネクタの信号端子と高周波モジュールの入力端子との間を接続する接続パターンは、回路基板において固定具で覆われた領域に配線された請求項３に記載の高周波装置。
【請求項５】
配線パターンの裏面にはグランドパターンが形成された請求項４に記載の高周波装置。
【請求項６】
高周波モジュールと固定具とは回路基板において同一の面側に搭載されるとともに、前記高周波モジュールは前記高周波モジュールの一部のみが前記固定具に覆われる請求項３に記載の高周波装置。
【請求項７】
固定具には天面と、この天面の一方の周端部に立設して設けられた第１の側面と、前記天面の残る３辺の周端部に前記第１の側面と同じ方向へと立設された第２の側板とを有し、入力端子が前記天板と前記第１および第２の側板とで囲まれた領域に配置されるように装着され、少なくとも前記第２の側面のいずれかひとつは前記モジュール天面の上方となる位置に配置された請求項６に記載の高周波装置。
【請求項８】
高周波モジュールの上方に設けられた第２の側板と前記高周波モジュールの天面との間には隙間が形成された請求項７に記載の高周波装置。
【請求項９】
回路基板には電子部品が実装され、前記電子部品によって少なくとも前記コネクタと前記高周波モジュールとの間に挿入される入力回路が形成され、前記電子部品は固定具にて覆われた請求項４に記載の高周波装置。
【請求項１０】
電子部品の位置の裏面にはグランドパターンが形成された請求項９に記載の高周波装置。
【請求項１１】
回路基板には、高周波モジュールの出力が供給されたモジュールが装着され、前記モジュールの天面と側面とはシールド部材で覆われた高周波装置。
【請求項１】
上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載された固定具と、この固定具に固定されるとともに、高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに、前記回路基板に装着された少なくとも１つ以上の高周波モジュールと、この高周波モジュールの出力に接続されるとともに、前記回路基板に搭載された出力端子とを備え、前記高周波モジュールの天面と側面は金属製のシールド部材で覆われるとともに、少なくとも前記固定具の表面は導電性を有し、前記固定具は前記高周波コネクタの信号端子を覆うように形成されるとともに、前記固定具と前記シールド部材とはともに前記回路基板のグランドへと接続された高周波装置。
【請求項２】
固定具は金属製とした請求項１に記載の高周波装置。
【請求項３】
高周波モジュールは、少なくとも前記高周波モジュールの入力端子が回路基板において固定具で覆われた領域に配置された請求項２に記載の高周波装置。
【請求項４】
コネクタの信号端子と高周波モジュールの入力端子との間を接続する接続パターンは、回路基板において固定具で覆われた領域に配線された請求項３に記載の高周波装置。
【請求項５】
配線パターンの裏面にはグランドパターンが形成された請求項４に記載の高周波装置。
【請求項６】
高周波モジュールと固定具とは回路基板において同一の面側に搭載されるとともに、前記高周波モジュールは前記高周波モジュールの一部のみが前記固定具に覆われる請求項３に記載の高周波装置。
【請求項７】
固定具には天面と、この天面の一方の周端部に立設して設けられた第１の側面と、前記天面の残る３辺の周端部に前記第１の側面と同じ方向へと立設された第２の側板とを有し、入力端子が前記天板と前記第１および第２の側板とで囲まれた領域に配置されるように装着され、少なくとも前記第２の側面のいずれかひとつは前記モジュール天面の上方となる位置に配置された請求項６に記載の高周波装置。
【請求項８】
高周波モジュールの上方に設けられた第２の側板と前記高周波モジュールの天面との間には隙間が形成された請求項７に記載の高周波装置。
【請求項９】
回路基板には電子部品が実装され、前記電子部品によって少なくとも前記コネクタと前記高周波モジュールとの間に挿入される入力回路が形成され、前記電子部品は固定具にて覆われた請求項４に記載の高周波装置。
【請求項１０】
電子部品の位置の裏面にはグランドパターンが形成された請求項９に記載の高周波装置。
【請求項１１】
回路基板には、高周波モジュールの出力が供給されたモジュールが装着され、前記モジュールの天面と側面とはシールド部材で覆われた高周波装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１０８７１９（Ｐ２０１１−１０８７１９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５９６３３（Ｐ２００９−２５９６３３）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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