JP2002124785A - 高周波回路基板の実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で十分なシールド性能と接地性能
を安定的に発揮する高周波回路の実装構造を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 筐体１、基板２、シールド枠３をネジ４
にて共締めする構造で、筐体１の一部、即ちシールド枠
隔壁３ａと重畳し、基板スルーホール２ｃと重畳しない
部分に、高周波を遮断する間隔で複数個整列した凸片１
ａを設け、その凸片１ａを基板２にネジ４の締結力で埋
没させる構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド性能や接
地性能に特性を左右されやすい高周波回路が形成された
高周波回路基板の実装構造に関し、特に安定的に回路間
のアイソレーションをとり、低接地インピーダンスを実
現可能にするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波やミリ波などの高周波信号を
取り扱う回路が複数形成された、例えば衛星通信用ダウ
ンコンバータなどは、ＲＦ信号増幅回路やミキサ回路、
局部発振回路など、高周波信号を中間周波信号にダウン
コンバートするため必要な回路が１枚の高周波回路基板
（以下、基板と略称する）上に形成されている。これら
同一基板上に形成された回路は、次に述べるようなシー
ルド枠やスルーホールにより回路間のアイソレーション
がとられている。

【０００３】このシールド枠は、各回路毎に空間を仕切
るための隔壁が形成されており、筐体と共に基板を挟持
している。その隔壁は基板上の導体パターンに接触し、
導体パターンは基板裏面の接地導体にスルーホールを介
して電気的に接続されている。スルーホールは、隔壁と
接する導体パターンに沿って複数個等間隔で整列して形
成されており、その間隔は通常、装置内を伝播する高周
波の実効波長の１／４以下としている。

【０００４】このような構造であるため、隔壁と導体パ
ターン並びに接地導体と接地電位となった筐体を密着さ
せることによって、回路間の空間電界による結合を阻止
し、基板内を伝播する高周波成分の他回路への伝播を阻
止することができる。なお、基板上に形成された複数の
回路同士の信号授受は、同基板上に形成されたマイクロ
ストリップライン等の伝送線路を介して行っており、隔
壁には、その一部が接触しないよう、伝送線路のある部
分だけ切り欠きが設けられている。

【０００５】このような高周波回路基板の実装構造にお
いては、隔壁と導体パターン並びに接地導体と筐体の密
着性が接地性能に影響を与え、結果として高周波回路の
特性を左右することとなる。即ち、接地性能が落ちると
接地インピーダンスが高くなってしまうため、前述の空
間電界による結合を誘発し、シールド性能の悪化を招
き、回路間のアイソレーションが悪くなる。そのため、
筐体の基板裏面の接地導体と接する面にマシニング加工
やラッピング加工を施して平面度を向上させたり、筐
体、基板及びシールド枠をネジにて共締めする構成とし
て、ネジを適当な箇所に配置したり、シールド枠を板金
加工により形成した低熱容量のものとし、基板上の導体
パターンにハンダ付けする構成としていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなマシニング加工やラッピング加工を施す場合、そ
の加工工数がコストアップに繋がってしまう。また、筐
体、基板及びシールド枠をネジにて共締めする構成とす
れば、ネジの締結力により、シールド枠が矯正され、隔
壁と基板の導体パターンの密着性は向上するが、そのう
え更に接地導体と筐体との密着性を向上するためには、
ネジの本数を増やさなければならず、それに伴うネジ締
め工数の増加や回路として利用できないネジ止めのスペ
ースの増加がコストアップに繋がってしまう。シールド
枠を基板上の導体パターンにハンダ付けする場合は、表
面実装部品とともにリフロー等でハンダ付けが可能なた
め、ネジ締め工程が省かれるが、分解が困難で、回路の
調整がしずらいという問題がある。

【０００７】ところで、特開平８−２２２８７７には、
このような問題を解消するため、基板及び隔壁と接する
導体パターン部に形成した導電性凸部を利用する技術が
開示されているが、そのような凸部を形成するには同公
報に開示されているように、自動ハンダ付け時に形成す
るか、さもなければ他の工程により形成しなければなら
ない。ハンダ合金は金属としては柔らかく、再結晶温度
も低いため、シールド枠と筐体で基板を挟持した後のク
リープ変形等の経時変化が激しく、ネジ締め締結力の低
下を招くおそれがあり、一方、他の工程で凸部を形成す
るとすれば、工数増加を招いてしまう。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消し、簡単な構
成で十分なシールド性能と接地性能を安定的に発揮する
高周波回路の実装構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、表面の導体パターンと裏面の接地導体を
電気的に接続し、高周波を遮断する間隔で複数個整列す
るスルーホールが形成された高周波回路基板と、前記導
体パターンに接する隔壁が設けられたシールド枠と、前
記接地導体に接して前記シールド枠と共に前記高周波回
路基板を挟持する筐体とからなる高周波回路基板の実装
構造において、前記筐体の前記隔壁と重畳し、前記スル
ーホールと重畳しない部分に高周波を遮断する間隔で複
数個整列した凸片を設け、該凸片が前記高周波回路基板
に埋没していることを特徴とする。この際、前記凸片
は、前記筐体と一体的に設けられ、先端が球状に形成さ
れた構造として好適である。

【００１０】また、前記シールド枠の隔壁に、該隔壁の
全長にわたり前記高周波回路基板のスルーホールと重畳
しない位置に高周波を遮断する間隔で複数個整列した凸
片を設け、該凸片を前記高周波回路基板に埋没させる構
成としてより良好な構造を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
す図であり、（ａ）は側面断面を、（ｂ）は（ａ）のＡ
−Ａ断面を示す。本図において、１は筐体、１ａは筐体
１に設けた凸片、２は基板、２ａは基板２表面の導体パ
ターン、２ｂは基板２裏面全面に設けた接地導体、２ｃ
は導体パターン２ａと接地導体２ｂを電気的に接続する
スルーホール、３はシールド枠、３ａはシールド枠３の
隔壁、４はネジを示す。

【００１２】本図に示すように、筐体１、基板２及びシ
ールド枠３はネジ４によって共締めされ、基板２が筐体
１とシールド枠３の間に挟持された構造となっている。
シールド枠３は、従来例で説明したものと同様のもので
あり、アルミダイキャストによって形成されている。シ
ールド枠３の隔壁３ａは基板２の導体パターン２ａに接
し、その接する箇所に接地導体２ｂに電気的に接続する
スルーホール２ｃが設けられている。

【００１３】筐体１は、シールド枠３と同様にアルミダ
イキャストにより形成されたものであり、隔壁３ａと重
畳し、スルーホール２ｃと重畳しない部分に凸片１ａが
一体的に設けられている。この凸片１ａは、高周波を遮
断する一定間隔で整列して形成されており、接地導体２
ｂを変形させて基板２に埋没している。その一定間隔と
は、例えば本例を採用する装置がダウンコンバータであ
れば、受信周波数帯域の上限周波数を持つ高周波の装置
内における実効波長λの１／４以下、理想的には１／８
以下の間隔である。その高さは、アルミダイキャストに
よる平面度精度が±０．１ｍｍであれば、０．３ｍｍ程
度とし、その径は、ネジ４を締め付けたときに基板２に
容易に埋没し、かつ、通常の工程で欠け等の破損が生じ
ることのないような機械的強度を持たせるよう、例えば
０．３ｍｍの大きさとする。本例では、凸片１ａを半球
状の形として離型性や機械的強度を確保している。

【００１４】このような構造であるため、基板２を載せ
る筐体３の面が鋳放しの面で、それゆえ多少の凹凸やう
ねりがある場合であっても、凸片が確実に基板２裏面の
接地導体２ｂに接触し、シールド枠１、基板２及び筐体
１を隔壁３ａの位置で短絡させることができ、回路間の
アイソレーションをとり、シールド性能を維持すること
ができる。

【００１５】また、凸片１ａの間隔をλ／８以下として
おけば、接触により確保される接地インピーダンスも低
いものとなる。また、凸片１ａが基板２内へ埋没しさえ
すれば安定したシールド性能及び接地性能が得られるた
め、従来のネジの締結力を利用して基板全面を強制的に
筐体１へ密着させる方法と異なり、ネジの本数を削減す
ることができ、それに伴うネジ締め工数やデッドスペー
スを削減することができる。

【００１６】図２は、本発明の他の実施の形態を示す図
であり、（ａ）は側面断面を、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
断面を示す。本図において、図１と同一の符号のものは
同一または相当するものを示し、３ｂはシールド枠３の
隔壁３ａに設けた凸片を示す。

【００１７】本実施の形態は、図１に示したものの機能
に、更に、隔壁３ａと導体パターン２ａの接触を確実に
する機能を付加したものである。よって、図１と異なる
部分のみ説明し、同一の部分は説明を省略する。

【００１８】図２に示すとおり、隔壁３ａの端面にも凸
片３ｂが形成されており、ネジ４の締結力によってその
凸片３ｂが導体パターン２ａを変形させて基板２内へ埋
没した構造となっている。この凸片３ｂは、図１で示し
た凸片１ａと同一形状同一寸法としており、凸片１ａと
同様に隔壁３ａの全長にわたって高周波を遮断する一定
の間隔で整列させている。その位置は、スルーホール２
ｃと重畳せず、かつ、凸片３ｂの整列ラインが筐体１の
凸片１ａの整列ラインと重畳するような位置になってい
る。

【００１９】本実施の形態においても、凸片１ｂと同様
に、隣り合う凸片３ｂの間隔は、例えばλ／４以下で、
望ましくはλ／８以下である。また、凸片３ｂの寸法
は、基板２に容易に埋没し、組立時等に容易に破損しな
い程度の機械的な強度が得られるような寸法が望まし
い。

【００２０】本実施の形態は、上記したような構造であ
るため、凸片１ａ及び凸片３ｂがその先端の一部でも基
板２内へ埋没しさえすれば安定したシールド性能及び接
地性能が得られるため、従来のネジの締結力を利用して
シールド枠の歪みを強制的に矯正して基板へ密着させる
方法と異なり、ネジの本数を削減することができ、それ
に伴うネジ締め工数やデッドスペースを削減することが
できる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、凸片を設けることにより、平面度が多少悪くても
回路間のアイソレーションを確実にとることができ、基
板の接地インピーダンスを安定かつ低く得ることができ
る。特にアルミダイキャスト等の鋳造により得た部品
は、十分な平面度を安定的に得ることが難しいが、この
凸片により問題を解消でき、しかも先端を球状にしてお
くことによって離型性がよくなる。

【００２２】また、アルミダイキャスト等の鋳造によれ
ば、凸片は金型により一体成形可能であり、凸片を設け
るための余分な工程が要らない。

【００２３】また、従来よりもネジの締結力を必要とし
ないため、使用するネジの本数を削減することができる
ため、ネジ締め工数やデッドスペースを削減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図である。

【図２】本発明の他の実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１：筐体、１ａ：凸片、２：基板、２ａ：導体パター
ン、２ｂ：接地導体、２ｃ：スルーホール、３：シール
ド枠、３ａ：隔壁、３ｂ：凸片

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面の導体パターンと裏面の接地導体を
   電気的に接続し、高周波を遮断する間隔で複数個整列す
   るスルーホールが形成された高周波回路基板と、前記導
   体パターンに接する隔壁が設けられたシールド枠と、前
   記接地導体に接して前記シールド枠と共に前記高周波回
   路基板を挟持する筐体とからなる高周波回路基板の実装
   構造において、 前記筐体の前記隔壁と重畳し、前記スルーホールと重畳
   しない部分に、高周波を遮断する間隔で複数個整列した
   凸片を設け、該凸片が前記高周波回路基板に埋没してい
   ることを特徴とする高周波回路基板の実装構造。
2. 【請求項２】 前記凸片は、鋳造により前記筐体と一体
   的に設けられ、先端が球状に形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の高周波回路基板の実装構造。
3. 【請求項３】 前記シールド枠の隔壁に、該隔壁の全長
   にわたり前記高周波回路基板のスルーホールと重畳しな
   い位置に高周波を遮断する間隔で複数個整列した凸片が
   設けられ、該凸片が前記高周波回路基板に埋没している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の高周波回路
   基板の実装構造。
4. 【請求項４】 前記凸片は、鋳造により前記シールド枠
   と一体的に設けられ、先端が球状に形成されていること
   を特徴とする請求項３に記載の高周波回路基板の実装構
   造。