JP2007287917A

JP2007287917A - 電子回路モジュール

Info

Publication number: JP2007287917A
Application number: JP2006113480A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Shibayama; 貴光柴山; Yasuo Kodera; 康夫小寺
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2006-04-17
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】汎用性に優れ母基板側のパターンレイアウトにも悪影響を及ぼさない電子回路モジュールを提供すること。
【解決手段】電子回路モジュール１は、多層配線基板２内の部品収容空間８にＩＣ等の電子部品３を配設して高周波回路を構成している。この多層配線基板２の底面（第１の主面２ａ）には、中央部に接地電極４が設けられ周縁部に複数の端子５Ａ〜５Ｆが設けられている。また、多層配線基板２の天面（第２の主面２ｂ）には、中央部に接地電極６が設けられ周縁部に複数の端子７Ａ〜７Ｆが設けられている。端子５Ａ〜５Ｆと端子７Ａ〜７Ｆは、多層配線基板２を介して対向する位置関係に配設されると共にスルーホール１０に接続されているため、この電子回路モジュール１は天地を逆転した姿勢で使用することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、多層配線基板に電子部品を配設して高周波回路等の電子回路を構成している電子回路モジュールに関する。

多層配線基板に電子部品を配設して電子回路を構成している電子回路モジュールは母基板（マザーボード）上に搭載して使用されるため、通常、母基板との対向面となる多層配線基板の底面には外部回路と接続させるための端子群が配設されている（例えば、特許文献１参照）。これら端子群は、多層配線基板に設けられたスルーホールや配線パターンを介して、多層配線基板の天面等に配設された電子部品と電気的に接続されている。

ところで、この種の電子回路モジュールは端子群の配列を母基板側のランドの配列に合致させる必要があるが、母基板側のパターンレイアウトは信頼性や小型化を配慮して設計されるため、機能は同じで端子群の配列のみが異なる電子回路モジュールを準備しなければならない場合がある。例えば、複数のチューナを内蔵するビデオ等において、２個のチューナに対応する２個の電子回路モジュールを１枚の母基板上に左右に並べて配置させる場合、一方のモジュールのアンテナ端子と他方のモジュールのアンテナ端子を極力遠ざけて受信信号どうしの干渉を回避することが望まれるので、スペースファクタを考慮すると、左側のモジュールのアンテナ端子を左端に位置させて右側のモジュールのアンテナ端子を右端に位置させておくことが好ましい。この場合、両モジュールは、回路構成は同じでも端子群の配列を左右対称にしておく必要がある。また、携帯電話等においては、デザイン上等の理由によってアンテナの取付位置を本体の左側にしたものと右側にしたものがあるが、この場合は、アンテナの取付位置に応じて高周波回路の構成は同じでも入出力端子の位置が異なる電子回路モジュールが必要となる。

しかしながら、このように回路構成が同じであるのに端子群の配列が異なるために２種類の電子回路モジュールを準備するとなると、製造コストや管理コストが増大してしまうことになる。つまり、母基板側のランドの配列が異なっても１種類の電子回路モジュールで対応できるようになっていれば、製造コストや管理コストが大幅に低減できる。従来、アイソレータ等の回路素子においては、こうした観点に立って汎用性を高めたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。かかる従来提案では、入出力端子の位置関係が略点対称に設定されており、母基板と平行な面に沿って回路素子を略１８０度回転させると入力端子と出力端子の位置が逆転するため、母基板側の入力端子用ランドと出力端子用ランドの位置関係が逆になっているパターンレイアウトにも適用させることができる。
特開２０００−５８７４１号公報（第５−６頁、図１）特許第３４１７３８０号（第２−３頁、図４）

特許文献２に開示された従来提案と同様に、母基板上に搭載して所定のパターンレイアウトに適用可能な電子回路モジュールを、母基板と平行な面に沿って略１８０度回転させると別のパターンレイアウトに適用可能となるようにしておけば、電子回路モジュールの汎用性を高めることができるが、電子回路モジュールの端子の数が多い場合には、母基板側のパターンレイアウトの大面積化や設計の複雑化を余儀なくされるという問題が生じる。例えば、アンテナと送受信回路との間に介設される電子回路モジュール等では、多層配線基板の底面（母基板との対向面）にアンテナ端子や受信端子、送信端子、電源端子、制御端子、複数の接地端子等が配設されているので、これら端子群を母基板と平行な面に沿って略１８０度回転させたときに適用可能となるパターンレイアウトは、回転前に適用可能なパターンレイアウトとは大きく異なったものとなり、少なくともいずれか一方には複雑な引き回しパターンを形成しなければならない。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、汎用性に優れ母基板側のパターンレイアウトにも悪影響を及ぼさない電子回路モジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の電子回路モジュールでは、複数のスルーホールが設けられて内部に部品収容空間を有する多層配線基板と、前記部品収容空間に配設された電子部品と、前記多層配線基板の底面および天面に配設されて前記スルーホールに接続された端子群とを備え、これら底面に存する前記端子群と天面に存する前記端子群とが前記多層配線基板を介して略対向する位置関係に配設されている構成とした。

このように構成された電子回路モジュールは、多層配線基板の主面である底面と天面にそれぞれ端子群が配設されており、一方の主面に配設された第１の端子群と他方の主面に配設された第２の端子群がいずれもスルーホールに接続されているため、天地を逆転させた姿勢でも母基板上に実装することができる。また、第１の端子群と第２の端子群が多層配線基板を介して略対向する位置関係に配設されていることから、母基板側のランド上に第１の端子群を搭載して実装する場合のパターンレイアウトと第２の端子群を搭載して実装する場合のパターンレイアウトは、互いに反転した形状に設計すればよく、それゆえパターンレイアウトの大面積化や設計の複雑化を招来する虞はない。

上記の構成において、多層配線基板の底面中央部と天面中央部にそれぞれ接地電極を設け、これら両接地電極の間に電子部品が存するように設定すると共に、多層配線基板の底面周縁部と天面周縁部にそれぞれ端子群を配設しておけば、隣接する端子間に所要の間隔を確保しつつ、多層配線基板の部品収容空間に配設されている電子部品を接地電極によって電磁的にシールドすることができるため、信頼性が向上させやすくなる。

本発明の電子回路モジュールは、天地を逆転させた姿勢でも母基板上に実装することができ、また、多層配線基板の一方の主面に存する端子群を母基板側のランド上に搭載して実装する場合のパターンレイアウトと、他方の主面に存する端子群を母基板側のランド上に搭載して実装する場合のパターンレイアウトは、互いに反転した形状に設計すればよいので、パターンレイアウトの大面積化や設計の複雑化を招来する虞はない。したがって、汎用性に優れ母基板側のパターンレイアウトにも悪影響を及ぼさない電子回路モジュールが得られる。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係る電子回路モジュールの平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は該モジュールの底面図、図７は該モジュールを実装した母基板の回路図、図８は該モジュールを天地逆転させた姿勢で実装した母基板の回路図である。

これらの図に示す電子回路モジュール１は、多層配線基板２の内部にＩＣやチップ抵抗等の電子部品３を収容して高周波回路を構成している。図１〜図７において多層配線基板２の底面となる第１の主面２ａには、中央部に接地電極４が設けられ周縁部に複数の端子５Ａ〜５Ｆが設けられている。また、図１〜図７において多層配線基板２の天面となる第２の主面２ｂには、中央部に接地電極６が設けられ周縁部に複数の端子７Ａ〜７Ｆが設けられている。ただし、この電子回路モジュール１は、第２の主面２ｂを底面とし第１の主面２ａを天面とすることもできる。つまり、この電子回路モジュール１は、図７に示すように母基板２０上に実装して使用する場合、第２の主面２ｂが天面となるが、図８に示すように母基板３０上に実装して使用する場合、第１の主面２ａが天面となる。なお、母基板２０，３０には、受信回路１１や送信回路１２、電源回路１３、制御回路１４、アンテナコネクタ１５等とが配設されて電子回路モジュール１と電気的に接続され、アンテナコネクタ１５は図示せぬアンテナと接続される。

電子回路モジュール１の構成について詳しく説明すると、多層配線基板２の内部には部品収容空間８が設けられており、この部品収容空間８は多層配線基板２の内層となるグリーンシートを周縁部を残してプレス抜きすることにより容易に形成できる。ＩＣやチップ部品等の電子部品３は、部品収容空間８に配設されて配線パターン９に接続されている。また、多層配線基板１には複数箇所にスルーホール１０が設けられており、端子５Ａ〜５Ｆと端子７Ａ〜７Ｆおよび配線パターン９がそれぞれ所定のスルーホール１０と接続されている。図１および図６から明らかなように、第１の主面２ａに存する端子５Ａ〜５Ｆと第２の主面２ｂに存する端子７Ａ〜７Ｆとは多層配線基板２を介して対向する位置関係に配設されている。なお、本実施形態例では、端子５Ａ，７Ａをアンテナ端子、端子５Ｂ，７Ｂを受信端子、端子５Ｃ，７Ｃを送信端子、端子５Ｄ，７Ｄを電源端子、端子５Ｅ，７Ｅを制御端子、端子５Ｆ，７Ｆを接地端子としているが、各端子の種類や配列は必要とされる回路構成に応じて適宜選択可能である。

上記の如くに構成された電子回路モジュール１は、図７に示すように第２の主面２ｂを天面（第１の主面２ａを底面）として母基板２０上に実装できるだけでなく、第１の主面２ａを天面（第２の主面２ｂを底面）として母基板３０上に実装することもできる。つまり、多層配線基板２の一方の主面２ａに配設された第１の端子５Ａ〜５Ｆと他方の主面２ｂに配設された第２の端子７Ａ〜７Ｆがいずれもスルーホール１０に接続されているため、この電子回路モジュール１は天地を逆転させた姿勢でも使用可能であり、汎用性が高まっている。また、端子５Ａ〜５Ｆと端子７Ａ〜７Ｆが多層配線基板２を介して対向する位置関係に配設されているため、この電子回路モジュール１を母基板２０上に実装する場合のパターンレイアウト（図７参照）と、電子回路モジュール１を母基板３０上に実装する場合のパターンレイアウト（図８参照）は、互いに反転した形状となるように設計すればよい。

具体的には、アンテナの取付位置との関係でアンテナコネクタ１５を母基板の実装面の左側に配置させねばならぬ場合には、図７に示すようなパターンレイアウトを採用して、第１の主面２ａを底面とする姿勢で電子回路モジュール１を母基板２０上に実装すればよい。一方、アンテナコネクタ１５を母基板の実装面の右側に配置させねばならぬ場合には、図８に示すようなパターンレイアウトを採用して、第２の主面２ｂを底面とする姿勢で電子回路モジュール１を母基板２０上に実装すればよく、図８に示すパターンレイアウトは図７に示すパターンレイアウトを反転した形状でよい。すなわち、図示せぬアンテナの取付位置に応じてアンテナコネクタ１５を母基板の異なる位置に配置させねばならぬ場合でも同じ電子回路モジュール１を使用でき、かつ、母基板側のパターンレイアウトの大面積化や設計の複雑化を招来する虞もないため、トータルコストを大幅に低減することができる。

また、この電子回路モジュール１は、多層配線基板２の主面２ａの中央部と主面２ｂの中央部にそれぞれ接地電極４，６を設け、これら両接地電極４，６の間に電子部品３が存するように構成されているため、接地電極４や接地電極６で電子部品３を電磁的にシールドすることができて高信頼性が確保されている。なお、主面２ａの周縁部や主面２ｂの周縁部は端子５Ａ〜５Ｆや端子７Ａ〜７Ｆを配設するスペースとして利用できるため、隣接する端子間に所要の間隔を確保することも容易である。

図９は本発明の第２実施形態例に係る電子回路モジュールを母基板上に２個並設した使用例を示す説明図であり、図１〜図６と対応する部分には同一符号を付すことにより重複説明は省略する。

図９において、図示左側の電子回路モジュール１は第２の主面２ｂを天面（第１の主面２ａを底面）として母基板４０上に実装されており、その底面側のアンテナ端子５Ａはアンテナコネクタ１５Ａを介して第１のアンテナ１６と接続されている。また、図示右側の電子回路モジュール１は第１の主面２ａを天面（第２の主面２ｂを底面）として母基板４０上に実装されており、その底面側のアンテナ端子７Ａはアンテナコネクタ１５Ｂを介して第２のアンテナ１７と接続されている。また、左右の電子回路モジュール１の間には、両モジュール１に接続された共有回路１８が母基板４０上に設けられている。ここで、各電子回路モジュール１は端子配列が第１実施形態例と異なっているが、アンテナ端子５Ａ，７Ａは多層配線基板２を介して対向しており、主面２ａ側の他の端子５Ｇ〜５Ｉもそれぞれ多層配線基板２を介して主面２ｂ側の他の端子７Ｇ〜７Ｉと対向している。

このように本実施形態例では、同種の電子回路モジュール１を天地逆転させた姿勢で２個並設することによって、一方の電子回路モジュール１のアンテナ端子５Ａを母基板４０の図示左側に位置させてアンテナコネクタ１５Ａと接続させ、かつ、他方の電子回路モジュール１のアンテナ端子７Ａを母基板４０の図示右側に位置させてアンテナコネクタ１５Ｂと接続させている。これにより、第１のアンテナ１６から受信した信号と第２のアンテナ１７から受信した信号とを遠ざけて受信信号どうしの干渉を回避できると共に、２個の電子回路モジュール１と共有回路１８を母基板４０上にコンパクトに配設することができる。

本発明の第１実施形態例に係る電子回路モジュールの平面図である。図１のII−II線に沿う断面図である。図１のIII−III線に沿う断面図である。図２のIV−IV線に沿う断面図である。図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。該モジュールの底面図である。該モジュールを実装した母基板の回路図である。該モジュールを天地逆転させた姿勢で実装した母基板の回路図である。本発明の第２実施形態例に係る電子回路モジュールを母基板上に２個並設した使用例を示す説明図である。

符号の説明

１電子回路モジュール
２多層配線基板
２ａ，２ｂ主面
３電子部品
４，６接地電極
５Ａ〜５Ｉ，７Ａ〜５Ｉ端子
８部品収容空間
１０スルーホール
１５，１５Ａ，１５Ｂアンテナコネクタ
１６，１７アンテナ
２０，３０，４０母基板

Claims

複数のスルーホールが設けられて内部に部品収容空間を有する多層配線基板と、前記部品収容空間に配設された電子部品と、前記多層配線基板の底面および天面に配設されて前記スルーホールに接続された端子群とを備え、これら底面に存する前記端子群と天面に存する前記端子群とが前記多層配線基板を介して略対向する位置関係に配設されていることを特徴とする電子回路モジュール。
請求項１の記載において、前記多層配線基板の底面中央部と天面中央部にそれぞれ接地電極を設け、これら両接地電極の間に前記電子部品が存するように設定すると共に、前記多層配線基板の底面周縁部と天面周縁部にそれぞれ前記端子群を配設したことを特徴とする電子回路モジュール。