CN108449108B - 通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种通信装置，包括将天线和无线通信模块相互连接的信号线，该信号线具有信号线被部分地分割成节段的部分，其中与信号线的分割部分相邻的相邻部分的线宽度比信号线的本体部分更大；布置成面向本体部分的第一接地图案；以及布置成面向相邻部分的第二接地图案。从相邻部分到第二接地图案的距离比从本体部分到第一接地图案的距离更长。天线和无线通信模块通过信号线和粘附到相邻部分的焊料彼此连接。

Description

通信装置
技术领域
本公开涉及一种用于执行无线通信的通信装置及其制造方法。
背景技术
在制造设置有用于无线通信的天线和无线通信模块的通信装置时，存在在无线通信模块安装在电路板上的状态下进行每个无线通信模块的校准的情况。比如其上已经反映了校准结果的传输功率的设置点被设置在单独的通信装置中，从而可以在有利的条件下实现无线通信。
发明内容
为了执行上述校准，传统上，在用于连接无线通信模块和天线的信号线(馈线)上设置开关元件比如射频(RF)开关，并且测量装置和无线通信模块通过开关元件相互连接。然而，这样的开关元件会导致通信装置的制造成本的增加，尽管在完成校准之后开关元件是不必要的。
因此，需要一种能够在抑制制造成本的同时执行安装在电路板上的无线通信模块的校准的通信装置及其制造方法。
在本公开的实施例中，提供了一种通信装置，包括：将天线和无线通信模块相互连接的信号线，所述信号线具有信号线被部分地分割成节段的部分，其中与所述信号线的分割部分相邻的相邻部分的线宽度比信号线的本体部分更大；布置成面向所述本体部分的第一接地图案；以及布置成面向所述相邻部分的第二接地图案，其中，从所述相邻部分到所述第二接地图案的距离比从所述本体部分到所述第一接地图案的距离更长，并且所述天线和无线通信模块通过所述信号线和粘附到所述相邻部分的焊料彼此连接。
在本公开的另一实施例中，提供了一种制造通信装置的方法，所述方法包括：形成信号线、第一接地图案和第二接地图案，所述信号线用于天线和无线通信模块之间的连接，所述信号线具有信号线被部分地分割成节段的部分，其中与所述信号线的分割部分相邻的相邻部分的线宽度比信号线的本体部分更大，所述第一接地图案面向所述本体部分，且所述第二接地图案面向所述相邻部分；在比所述相邻部分更靠近所述无线通信模块侧的位置处将测量装置连接到所述信号线，并且进行所述无线通信模块的测量；以及在进行所述无线通信模块的测量之后，焊接分割部分以将所述无线通信模块和天线彼此连接。
附图说明
图1是表示根据本发明实施例的通信装置所具有的多层板的概要的俯视图；
图2是表示形成于多层板的第一图案层中的图案的一部分的局部放大图；
图3是表示形成于多层板的第二图案层中的图案的一部分的局部放大图；
图4是表示形成于多层板的第三图案层中的图案的一部分的局部放大图；
图5是表示形成于多层板的第四图案层中的图案的一部分的局部放大图；以及
图6是示意性地示出多层板的截面的截面图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本公开的实施例。
根据本公开的实施例的通信装置1可以是例如个人计算机、固定式游戏机、游戏机控制器、便携式游戏机、智能电话等。图1是表示通信装置1所具有的多层板的概要的俯视图。如该图所示，通信装置1包括：与其他通信装置、接入点等进行无线通信的天线10；无线通信模块20，用于控制通过天线10进行的无线通信；其上安装有无线通信模块20的多层板30；以及信号线40，其形成在多层板30中并将无线通信模块20和天线10彼此连接。
多层板30具有3层以上的图案配线(以下称为图案层)。在该实施例中，提供总共四个图案层，其包括形成在多层板30的正面上的第一图案层P1、形成在多层板30内部的第二图案层P2和第三图案层P3、以及形成在多层板30的背面上的第四图案层P4。在多个图案层之间形成由电介质形成的基材层B1至B3。
图2至图5是示出在第一至第四图案层P1至P4中形成的图案的一部分的局部放大图。在这些图中的每一个中，放大地示出了在天线10侧的信号线40的端部附近(图1中由虚线包围的部分)。另外，图6是示意性地示出该区域中的多层板30的截面的截面图，示出了将多层板30沿信号线40的延伸方向切断的状态。
天线10是倒F型天线，并且由第一图案层P1中的图案形成，如图1所示。无线通信模块20通过信号线40连接到天线10，并且控制通过天线10执行的无线通信。
信号线40是在第一图案层P1中形成于无线通信模块20与天线10之间的图案配线。然而，应该指出的是，信号线40并不直接连接到天线10，而是在其沿途中分割成多个节段。在下文中，将信号线40在无线通信模块20与天线10之间的位置处分割成节段的部分称为分割点D。在本实施例中，如图2所示，分割点D位于信号线40与天线10之间的边界位置。换言之，信号线40在与天线10连接的正前方的位置被部分地分割成节段。
信号线40的一部分的线宽度比其他部分更大，从分割点D观察时(即在天线10的正前方的位置)，一部分位于无线通信模块20侧的位置。这里，信号线40的线宽度是指在与信号线40的延伸方向正交的方向上的长度(尺寸)。在下文中，将线宽度更大的信号线部分称为焊接区42，并且信号线40的除了焊接区42之外的部分称为本体部分41。天线10的位于分割点D的与焊接区42相反的一侧的那部分的宽度也比天线10的其它部分更大。在下文中，天线10的与信号线40相邻并且宽度比天线10的其他部分更大的部分称为天线10的基端部11。
此外，信号线40在比焊接区42更靠近无线通信模块20侧的位置处形成有通孔43。多层板30(即第四图案层P4)的背面形成有在包括通孔43的区域中的测量焊盘(measurement land)44。测量焊盘44通过通孔43与信号线40电导通。此外，如图5所示，在第四图案层P4中，接地图案G4设置在测量焊盘44周围。
在进行无线通信模块20的校准时，从多层板30的背面侧，使测量装置所具有的测量探头的前端部与测量焊盘44的中央部接触。接地端子设置在测量探头周围，并且同时当测量探头的前端与测量焊盘44接触时，接地端子与接地图案G4接触。在这种情况下，测量装置测量来自无线通信模块20的信号。由于信号线40如上所述在分割点D处与天线10分割，所以在进行校准的时候无线通信模块20不与天线10电导通。因此，测量探头通过信号线40的测量焊盘44、通孔43和本体部分41连接到无线通信模块20。因此，测量装置可以在接近实际使用的环境中测量来自无线通信模块20的信号。
在执行用于无线通信模块20的校准的测量步骤之后，信号线40的焊盘42和天线10的基端部11通过焊接彼此电连接。这导致无线通信模块20和天线10通过信号线40彼此电连接，并且无线通信模块20可以执行通过天线10进行的无线通信的控制。在图1和图6中，示出了通过焊接来粘附焊料50的状态。
由于用于无线通信模块20和天线10之间的连接的信号线40因此在分割点D被分割成节段，所以在该实施例中，可以通过将使用测量探头的测量应用于无线通信模块20(在其连接到天线10之前)来进行无线通信模块20的校准。之后，分割点D被焊接，从而无线通信模块20和天线10彼此电连接。因此，可以进行安装于多层板30上的状态下的无线通信模块20的校准，而无需设置RF开关等电路部件。
在如上所述的程序中进行校准之后，焊盘42是通过焊接来连接无线通信模块20和天线10所需的空间。与本体部分41相比，焊盘42需要以更大的宽度形成，以在其上放置焊料50。然而，当信号线40的线宽度在信号线40的中间部分处变化时，信号线40的阻抗可以在该部分处变化。阻抗的这种变化是不希望的，因为它可能导致通信质量的恶化。这种阻抗变化的影响特别是在通过天线10进行高频通信的情况下增加。鉴于此，在本实施例中，使关于本体部分41且关于焊盘42到参考地的距离是不同的，从而阻止了阻抗的波动。这将在下面详细描述。
信号线40的阻抗不仅取决于信号线40本身的线宽度和厚度，而且还取决于到参考地的距离以及存在于信号线40和参考地之间的电介质的介电常数。这里，参考地是构成位于面向信号线40的位置处的电路的接地的接地图案之一。因此，可以在信号线40的线宽度变化的地方通过改变从信号线40到参考地的距离来防止信号线40的阻抗在该地方大幅变化。
如图3所示，在本实施例中，在第二图案层P2中的面向本体部分41的区域中形成接地图案G2。具体地，接地图案G2沿平行于本体部分41的方向设置在与本体部分41间隔开与基材层B1的厚度相对应的距离d1的位置处，并且本体部分41与接地图案G2之间的间隔填充有构成基材层B1的电介质。因此，对于本体部分41而言，接地图案G2用作参考地。
相反，在第二图案层P2的面向焊盘42的区域(在图中由点划线表示的区域)中没有形成接地图案。另一方面，如图4所示，在第三图案层P3的面向焊盘42的区域(在图中由点划线表示的区域)中形成有接地图案G3。具体而言，接地图案G3沿平行于焊盘42的方向设置并且在与焊盘42间隔开大致对应于基材层B1和B2的总厚度的距离d2的位置处，并且焊盘42与接地图案G3之间的间隔填充有构成基材层B1和B2的电介质。因此，对于焊盘42而言，地面图案G3用作参考地。如图6所示，这导致从焊盘42到参考地的距离d2比从本体部分41到参考地的距离d1更长，为对应于基材层B2的厚度的长度。
本体部分41的线宽度和焊盘42的线宽度考虑到至各个参考地的距离来确定，使得本体部分41的阻抗和焊盘42的阻抗相互吻合。因此，可以防止本体部分41和焊盘42在阻抗上彼此大不相同。
这里，由于通过利用多层板30的图案层来设置接地图案，所以为了设计上的便利，难以任意地控制从信号线40到接地图案的距离，并且该距离取离散的固定值，例如比如到第二图案层P2的距离d1和到第三图案层P3的距离d2。因此，焊盘42形成为使得线宽度在整个焊盘42上是恒定的。具体地，焊盘42基本上是矩形形状，从而其线宽度与本体部分41的线宽度不同，但在焊盘42中保持在恒定值。因此，即使在焊盘42中，也能够使阻抗恒定。
相反，对于天线10而言，可以控制整个天线10的阻抗就足够了，并且不必保持天线10的每单位长度的阻抗恒定。因此，天线10的基端部11形成为大致三角形形状，以便随着接近焊盘42而增加线宽度，而不是以恒定的线宽度形成基端部11，这是因为提高了焊接的可操作性。
另外，在本实施例中，将分割点D设定为信号线40的天线10侧的端部，但不限于此，还可以在信号线40的中间部分的位置处将图案分割成节段。然而需要注意的是，在这种情况下，需要在分割点D的两侧上设置用于焊接的焊盘。因此，需要在信号线40的沿途将线宽度更大的区域设置得比较长。在该实施例中，另一方面，信号线40的端部是分割点D，而天线10的末端的基端部11被用作焊盘用于焊接。因此，与将分割点D设置在信号线40的中间部分的情况相比，能够缩短信号线40中的焊盘的长度。
为了与无线通信模块20电连接，在校准时测量探头所接触的测量焊盘44需要位于比分割点D更靠近无线通信模块20侧上。此外，希望在尽可能接近分割点D的位置设置测量焊盘44。如果将测量焊盘44设置在远离分割点D的位置，则从测量焊盘44到分割点D的信号线40在校准时将用作短截线(stub)，从而影响测量的准确性。因此，在本实施例中，通孔43形成在尽可能靠近焊盘42的位置处，使得在至少能够确保与接地图案分离所需的间隙的范围内。
另外，在本实施例中，尽管测量焊盘44设置在多层板30的与焊盘42相反的一侧的背面上，但测量焊盘44也可以设置在多层板30的与焊盘42相同的一侧的正面侧上。然而，测量焊盘44需要一定程度的尺寸，并且需要在测量焊盘44周围提供接地图案。因此，如果打算将测量焊盘44设置在与焊盘42相同的多层板30的一侧上，则需要将测量焊盘44设置在与焊盘42间隔开一定程度的位置。在这种情况下，信号线40在其中间部分分支，并且从分支点到焊盘42的信号线40在进行校准时用作短截线。另外，在利用天线10进行无线通信时，从分支点到测量焊盘44的信号线40用作短截线。如上所述，这样的短截线影响通过信号线40的通信，因此希望使这样的短截线尽可能短。在本实施例中，由于在多层板30的背面侧上设置测量焊盘44，所以将该短截线的长度大致抑制为与多层板30的厚度相对应的长度。
另外，尽管在本实施例中测量焊盘44整体地形成为大致圆形状，但通孔43设置在从测量焊盘44的中心偏离的位置。因此，测量焊盘44具有以通孔43为中心的小直径圆圈与构成测量焊盘44周边的大直径圆圈重叠的结构。这是为了确保在进行校准时测量探头不与通孔43的位置接触。如果在测量焊盘44的中心附近存在通孔43，则存在这样的问题：当测量探头与测量焊盘44接触时，测量探头的前端进入通孔43，或者测量探头的接触压力根据测量探头和通孔43的重叠状态而变化。在这种情况下，难以在相同的条件下进行精确的测量。鉴于此，当测量探头接触到测量焊盘44的中心附近时，从测量焊盘44的中心到通孔43的距离增大，由此防止测量探头与通孔43重叠。
如上所述，在根据本实施例的通信装置1中，无线通信模块20与天线10之间的信号线40设置有分割点D，且在分割点D处的分割部分在进行校准之后被焊接，由此可以在不使用RF开关等的情况下执行安装在多层板30上的无线通信模块20的校准。此外，使信号线40的本体部分41和为了焊接而使线宽度比本体部分41更大的焊盘42与参考地的距离是不同的，由此确保本体部分41和焊盘42的阻抗差别不大。
注意，本公开的实施例不限于上述实施例。例如，尽管在上述说明中，多层板30是四层板，但多层板的层数也可以是四层以外的层数。另外，尽管已经在上面的描述中说明了这样的配置：其中本体部分41的参考地设置在第一图案层中，如在形成信号线40的板的正面之后计数，且焊盘42的参考地设置在第二图案层上，但是也可以在其他图案层比如第三图案层中设置参考地。另外，也可以在多层板30的背面侧上设置焊盘42的参考地。
本公开包含与2017年2月16日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2017-027025中公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应该理解的是，取决于设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替换，前提是只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围内即可。

Claims (8)

1.一种通信装置，包括：
将天线和无线通信模块相互连接的信号线，所述信号线具有信号线被部分地分割成节段的部分，其中与所述信号线的分割部分相邻的相邻部分的线宽度比信号线的本体部分更大；
布置成面向所述本体部分的第一接地图案；以及
布置成面向所述相邻部分的第二接地图案，
其中，从所述相邻部分到所述第二接地图案的距离比从所述本体部分到所述第一接地图案的距离更长，并且
所述天线和无线通信模块通过所述信号线和粘附到所述相邻部分的焊料彼此连接。
2.根据权利要求1所述的通信装置，
其中，所述信号线在所述天线侧在其端部的位置处与所述天线分割。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置，
其中，所述信号线形成在多层板的正面上，
所述第一接地图案形成在所述多层板内部的图案层中，
所述第二接地图案形成在所述多层板内部的另一图案层中，所述另一图案层不同于形成有所述第一接地图案的图案层，或者在所述多层板的背面上。
4.根据权利要求3所述的通信装置，
其中，所述相邻部分形成为矩形形状。
5.根据权利要求3所述的通信装置，
其中，用于连接测量装置的测量焊盘在比所述相邻部分更靠近所述无线通信模块侧的位置处连接到所述信号线，所述测量装置用于进行所述无线通信模块的测量。
6.根据权利要求5所述的通信装置，
其中，所述测量焊盘形成在所述多层板的背面上，并且通过贯穿所述多层板的通孔连接到所述信号线。
7.根据权利要求6所述的通信装置，
其中，所述通孔设置在从所述测量焊盘的中心位置偏离的位置处。
8.一种制造通信装置的方法，所述方法包括：
形成信号线、第一接地图案和第二接地图案，所述信号线用于天线和无线通信模块之间的连接，所述信号线具有信号线被部分地分割成节段的部分，其中与所述信号线的分割部分相邻的相邻部分的线宽度比信号线的本体部分更大，所述第一接地图案面向所述本体部分，且所述第二接地图案面向所述相邻部分；
在比所述相邻部分更靠近所述无线通信模块侧的位置处将测量装置连接到所述信号线，并且进行所述无线通信模块的测量；以及
在进行所述无线通信模块的测量之后，焊接分割部分以将所述无线通信模块和天线彼此连接。
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