JP2010056840A - 高周波受信部とこれを用いた高周波受信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】チューナ用ＩＣの基板への半田付け信頼性を確保できる小型化サイズの高周波受信部を実現する。
【解決手段】基板１０９の一方の基板面１０９ａに対してチューナ部１２１、１２３を基板１０９の一方の端面１１０から順に設け、基板１０９の他方の基板面１０９ｂに対してチューナ部１２２、１２４を一方の端面１１０から順に設け、チューナ部１２１、１２３を構成するチューナ用ＩＣ１２１ａ、１２３ａにそれぞれ設けられた電極１２１ｃ、１２３ｃが装着される電極パターン部１２１ｂ、１２３ｂと、チューナ部１２２、１２４を構成するチューナ用ＩＣ１２２ａ、１２４ａの電極が装着される電極パターン部１２２ｂ、１２４ｂとは基板１０９の基板面１０９ａを垂直方向から見て互いに重ならない配置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビ放送信号を受信する高周波受信部とこれを用いた高周波受信モジュールに関するものである。

図２は、従来のテレビ放送信号をダイバシティ受信できる高周波受信モジュール１であり、右側が上面図、左側が側面図をそれぞれ表している。

図２において、高周波受信モジュール１では、高周波受信部３と、ダイバシティ部５と、これら高周波受信部３およびダイバシティ部５を制御するシステム制御部７が基板６に装着されていた。

この高周波受信部３では、テレビ放送信号が入力端子１７〜２０を介してチューナ部９〜１２にそれぞれ入力される。これらチューナ部９〜１２は、システム制御部７により希望信号を受信できる。なお、これらチューナ部９〜１２には、チューナ用ＩＣ（集積回路）１３〜１６がそれぞれ設けられている。

これらチューナ部９〜１２からの出力信号はダイバシティ部５に供給される。このダイバシティ部５ではシステム制御部７により受信信号が選択あるいは合成され、出力信号が出力端子２５から出力される。これにより４個のチューナ部９〜１２によりダイバシティ受信が可能となる。

また、チューナ部９〜１２のそれぞれの間には、高周波用のシールド板２７が設けられ、互いの高周波的な干渉を防止している。

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。
特開２００７−２２１２１２号公報

このような従来の高周波受信部３において、チューナ部９〜１２をそれぞれ構成するチューナ用ＩＣ１３〜１６は、一つのチューナ用ＩＣとして例えば４００ｍＷである。このため、４個のチューナ部を用いてダイバシティ受信する場合には、１６００ｍＷの消費電力が発生した。

このため、高周波受信モジュール１をさらに小型化サイズとした場合には、高周波受信部３における放熱効果が悪くなり、このためチューナ用ＩＣ１３〜１６の基板６への半田付け部に亀裂等の信頼性の問題が発生した。

そこで本発明は、このような問題を解決したもので、ダイバシティ受信に複数のチューナ用ＩＣの消費電力による発熱があっても、チューナ用ＩＣの基板への半田付け信頼性を確保できる小型化サイズの高周波受信部を実現することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明の高周波受信部では、テレビ放送信号を（Ｎ＋１）個（Ｎは自然数）のチューナ部によりダイバシティ受信できる高周波受信部であって、基板の一方の基板面に対して前記基板の一方の端面から順に配置した前記第（２×Ｎ−１）のチューナ部をそれぞれ構成する第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣと、この第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣの電極が装着されるとともに前記一方の基板面に設けられた第１の電極パターン部と、前記基板の他方の基板面に対して前記基板の前記一方の端面から順に配置した前記第（２×Ｎ）のチューナ部を構成する第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣと、この前記第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣの電極が装着されるとともに前記他方の基板面に設けられた第２の電極パターン部を設け、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは前記基板面を垂直方向から見て互いに重ならない配置とする。

これにより、複数のチューナ部を用いたダイバシティ受信においてもチューナ用ＩＣの基板への半田付け信頼性を確保できる小型化サイズの高周波受信部を実現できる。

以上のように、本発明の高周波受信部では、テレビ放送信号を（Ｎ＋１）個（Ｎは自然数）のチューナ部によりダイバシティ受信できる高周波受信部であって、基板の一方の基板面に対して前記基板の一方の端面から順に配置した前記第（２×Ｎ−１）のチューナ部をそれぞれ構成する第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣと、この第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣの電極が装着されるとともに前記一方の基板面に設けられた第１の電極パターン部と、前記基板の他方の基板面に対して前記基板の前記一方の端面から順に配置した前記第（２×Ｎ）のチューナ部を構成する第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣと、この前記第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣの電極が装着されるとともに前記他方の基板面に設けられた第２の電極パターン部を設け、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは前記基板面を垂直方向から見て互いに重ならない配置とする。

これにより、ダイバシティ受信に複数のチューナ用ＩＣによる温度上昇があっても、チューナ用ＩＣの基板への半田付け信頼性を確保できる小型化サイズの高周波受信部を実現することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるテレビ放送信号を受信する高周波受信モジュール１０１のブロック図であり、右側が上面図、真ん中が側面図、左側が下面図をそれぞれ表している。

図１において、高周波受信モジュール１０１は、高周波受信部１０３と、ダイバシティ部１０５と、システム制御部１０６から構成され、基板１０９に装着されている。この基板１０９のサイズは、例えば縦３２ｍｍ、横３２ｍｍ、厚み０．８ｍｍとし、携帯電話に搭載可能な小型化サイズとしている。

高周波受信部１０３は、入力端子１１１〜１１４がそれぞれ接続されるチューナ部１２１〜１２４から構成されている。

これらチューナ部１２１〜１２４は、主な電気回路を含むチューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａと、これらの周辺部品から構成されている。

なお、チューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａとしては、電極がパッケージから外に出ていないＱＦＮ（Quad Flat Nonleaded package）パッケージを用いて、実装面積を小さくした場合を表している。このＱＦＮパッケージの電極はパッケージ外周に設けられているので、例えばＢＧＡ（ball grid array）パッケージに比べて電極数が少ない。このため、電極の基板への半田付けの温度に対する信頼性は劣っており、本実施の形態により改善できる。

これらチューナ部１２１〜１２４からそれぞれ出力される復調信号はダイバシティ部１０５に入力され、このダイバシティ部１０５から出力されるＴＳ（トランスポートストリーム）信号は出力端子１０７より出力される。

また、高周波受信部１０３、ダイバシティ部１０５には、制御信号が出力されるシステム制御部１０６が接続されている。

さらに、基板１０９の一方の基板面１０９ａには、チューナ部１２１、１２３、ダイバシティ部１０５、システム制御部１０６を実装し、他方の基板面１０９ｂには、チューナ部１２２、１２４を実装している。

この基板１０９の内層には高周波シールドのためのグランドパターン１０９ｃを設けている。これにより、互いに基板１０９を介して近接するチューナ部１２１とチューナ部１２２の間、およびチューナ部１２３とチューナ部１２４の間を高周波的にシールドできるので、従来例におけるシールド板２７を削除することができる。

以上のように構成された高周波受信モジュール１０１について、その動作を以下説明する。

入力端子１１１〜１１４からのテレビ放送信号がそれぞれ入力されるチューナ部１２１〜１２４は、システム制御部１０６の制御信号により、希望信号を選局するとともに復調信号をそれぞれ出力する。

これらの復調信号の入力されるダイバシティ部１０５は、システム制御部１０６の制御信号により、サブキャリア信号の選択あるいは合成を行い、さらに誤り訂正が行われる。これにより、ダイバシティ部１０５から出力されるＴＳ（トランスポートストリーム）信号は、出力端子１０７から出力される。

この場合、高周波受信部１０３あるいはダイバシティ部１０５から出力される受信品質信号に応じて、システム制御部１０６により、シングル受信から２個のチューナ部によるダイバシティ受信、さらには４個のチューナ部によるダイバシティ受信を選択する。これにより、高周波受信モジュール１０１の受信品質を改善することができる。

この受信品質信号は、チューナ部１２１〜１２４から出力されるＣ／Ｎ検出信号、あるいはダイバシティ部１０５から出力されるＢＥＲ検出信号、またはサブキャリア検出信号等を用いることができる。

しかしながら、４個のチューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａを用いたダイバシティ受信では、消費電力が４００ｍＷの４倍である１６００ｍＷとなる。この大きな消費電力による発熱のために、単に小型化サイズにできなかった。

すなわち、チューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａの発熱により、これらチューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａにそれぞれ設けられた電極１２１ｃ〜１２４ｃと、基板１０９に設けられた電極パターン部１２１ｂ〜１２４ｂの半田付け部にクラックが入り、信頼性面で問題が発生した。

特に、電極がパッケージから外に出ていないＱＦＮを用いた場合には、実装面積を小さいサイズとできるが、電極にリード部がないため半田部にクラックの発生が起こった。

これを防止するために、基板１０９の一方の基板面１０９ａにチューナ用ＩＣ１２１ａ、１２３ａを互いにほぼ平行に配置し、基板１０９の他方の基板面１０９ｂにチューナ用ＩＣ１２２ａ、１２４ａを互いにほぼ平行に配置する。

基板１０９の一方の基板面１０９ａに対してチューナ用ＩＣ１２１ａ、１２３ａを基板１０９の一方の端面１１０から順に設け、基板１０９の他方の基板面１０９ｂに対してチューナ用ＩＣ１２２ａ、１２４ａを一方の端面１１０から順に設ける。

その上で、チューナ用ＩＣ１２１ａの電極１２１ｃが装着される電極パターン部１２１ｂと、チューナ用ＩＣ１２２ａの電極１２２ｃが装着される電極パターン部１２２ｂとは基板面１０９ａを垂直方向から見て互いに重ならない配置とし、さらにチューナ用ＩＣ１２３ａの電極１２３ｃが装着される電極パターン部１２３ｂと、チューナ用ＩＣ１２４ａの電極１２４ｃが装着される電極パターン部１２４ｂとは基板面１０９ａを垂直方向から見て互いに重ならない配置とする。

例えば、電極パターン部１２１ｂ、１２２ｂ間の距離１２６、電極パターン部１２２ｂ、１２３ｂ間の距離１２７、電極パターン部１２３ｂ、１２４ｂ間の距離１２８を１ｍｍ以上とする。

このように配置することにより、基板１０９に設けられた電極パターン部１２１ｂ〜１２４ｂ同士が近接せず、チューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａからの発熱は電極パターン部１２１ｂ〜１２４ｂに集中しにくくなる。これにより、チューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａにそれぞれ設けられた電極１２１ｃ〜１２４ｃと電極パターン部１２１ｂ〜１２４ｂとの半田付け部の信頼性が向上する。

なお、基板１０９の中間層にはグランドパターン１０９ｃを設けているので、チューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａ間の発熱による影響を低減することができる。加えてチューナ用ＩＣ１２１ａ、１２２ａ間、あるいはチューナ用ＩＣ１２３ａ、１２４ａ間の高周波における干渉を防止できる。

また、基板１０９の中間層にグランドパターン１０９ｃを設けているので、例えば、チューナ部１２１を構成するチューナ用ＩＣ１２１ａの周辺部品は、チューナ用ＩＣ１２２ａを装着した基板面１０９ｂの反対側にある基板面１０９ａ上に配置することができ、さらにチューナ部１２２を構成するチューナ用ＩＣ１２２ａの周辺部品は、チューナ用ＩＣ１２１ａを装着した基板面１０９ａの反対側にある基板面１０９ｂ上に配置することができる。

チューナ用ＩＣ１２３ａ、１２４ａの関係についても同様であり、これにより、基板１０９への部品の装着密度を上げることができる。

以上のように、基板１０９の一方の基板面１０９ａに対してチューナ用ＩＣ１２１ａ、１２３ａを基板１０９の一方の端面１１０から順に設け、基板１０９の他方の基板面１０９ｂに対してチューナ用ＩＣ１２２ａ、１２４ａを一方の端面１１０から順に設け、チューナ用ＩＣ１２１ａ、１２３ａにそれぞれ設けられた電極１２１ｃ、１２３ｃが装着される電極パターン部１２１ｂ、１２３ｂと、チューナ用ＩＣ１２２ａ、１２４ａにそれぞれ設けられた電極１２２ｃ、１２４ｃが装着される電極パターン部１２２ｂ、１２４ｂとは基板面１０９ａを垂直方向から見て互いに重ならない配置とする。

これにより、たとえチューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａを用いて４ダイバシティ受信となっても、チューナ用ＩＣ１２１ａ〜１２４ａの消費電力による発熱は隣接するチューナ用ＩＣの発熱による影響を小さくすることができる。また、基板１０９への部品の実装密度を上げることができる。

これにより、小型サイズ化とした高周波受信モジュール１０１を実現することができる。

なお、基板面１０９ａを垂直方向から見た場合に、電極パターン部１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ同士は互いに重ならない配置とするが、チューナ用ＩＣ１２１ａあるいは１２３ａと、１２２ａあるいは１２４ａは、互いにＩＣの一部が重なる配置としてもよい。この配置は、比較的消費電力の小さいチューナ用ＩＣに適用することができる。

また、図１の高周波受信モジュール１０１は、例えば４個のチューナ部１２１〜１２４を用いた場合について説明したが、例えば、（Ｎ＋１）個（Ｎは自然数）のチューナ部を用いた高周波受信部２０３（図示せず）においても同様であり、以下のようになる。

テレビ放送信号を（Ｎ＋１）個のチューナ部によりダイバシティ受信できる高周波受信部２０３（図示せず）であって、基板１０９の一方の基板面１０９ａに対して基板１０９の一方の端面１１０から順に配置した第（２×Ｎ−１）のチューナ部を構成する第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣと、この第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣの電極１２１ｃ、１２３ｃ、−、−、−が装着されるとともに一方の基板面１０９ａに設けられた電極パターン部１２１ｂ、１２３ｂ、−、−、−と、基板１０９の他方の基板面１０９ｂに対して一方の端面１１０から順に配置した第（２×Ｎ）のチューナ部を構成する第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣと、この第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣの電極１２２ｃ、１２４ｃ、−、−、−が装着されるとともに他方の基板面１０９ｂに設けられた電極パターン部１２２ｂ、１２４ｂ、−、−、−を設け、電極パターン１２１ｂ、１２３ｂ、−、−、−との電極パターン部１２２ｂ、１２４ｂ、−、−、−とは基板面を垂直方向から見て互いに重ならない配置とした高周波受信部２０３（図示せず）とできる。

また、第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣと第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣとは基板面１０９ａを垂直方向から見て互いに重ならない配置とする高周波受信部２０３（図示せず）とできる。

さらに、第（２×Ｎ−１）のチューナ部は、第（２×Ｎ）のチューナ部が配置された基板の反対面に設けられ、第（２×Ｎ）のチューナ部は、第（２×Ｎ−１）のチューナ部が配置された基板の反対面に設けられる高周波受信部２０３（図示せず）とできる。

さらにまた、第Ｎのチューナ部と第（Ｎ＋２）の間に、高周波シールド板を設けない高周波受信部とできる。

また、高周波受信部２０３（図示せず）からの出力が接続されるダイバシティ部２０５（図示せず）と、高周波受信部２０３（図示せず）とダイバシティ部２０５（図示せず）を制御することができるシステム制御部２０６（図示せず）を設けた高周波受信モジュール２０１（図示せず）とできる。

さらに、チューナ用ＩＣとして、ＱＦＮパッケージの他に、ＬＧＡ（land grid array）パッケージ、ＢＧＡ（ball grid array）パッケージ、ＰＧＡ（pin grid array）パッケージ、ＣＳＰ（chip scale package）等を用いてもよい。

本発明は、ダイバシティ受信に複数のチューナ用ＩＣによる温度上昇があっても、チューナ用ＩＣの基板への半田付け信頼性を確保できる高周波受信部とこれを用いた高周波受信モジュールであり、例えば車載用機器に用いることができる。

本発明の実施の形態１における高周波受信モジュールのブロック図 従来例における高周波受信モジュールのブロック図

符号の説明

１０３ 高周波受信部
１０９ 基板
１０９ａ 基板面
１１０ 端面
１２１ チューナ部
１２１ａ チューナ用ＩＣ
１２１ｂ 電極パターン部
１２１ｃ 電極
１２２ チューナ部
１２２ａ チューナ用ＩＣ
１２２ｂ 電極パターン部
１２２ｃ 電極
１２３ チューナ部
１２３ａ チューナ用ＩＣ
１２３ｂ 電極パターン部
１２３ｃ 電極
１２４ チューナ部
１２４ａ チューナ用ＩＣ
１２４ｂ 電極パターン部
１２４ｃ 電極

Claims (7)

1. テレビ放送信号を（Ｎ＋１）個（Ｎは自然数）のチューナ部によりダイバシティ受信できる高周波受信部であって、基板の一方の基板面に対して前記基板の一方の端面から順に配置した前記第（２×Ｎ−１）のチューナ部をそれぞれ構成する第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣと、この第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣの電極が装着されるとともに前記一方の基板面に設けられた第１の電極パターン部と、前記基板の他方の基板面に対して前記基板の前記一方の端面から順に配置した前記第（２×Ｎ）のチューナ部を構成する第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣと、この前記第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣの電極が装着されるとともに前記他方の基板面に設けられた第２の電極パターン部を設け、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは前記基板面を垂直方向から見て互いに重ならない配置とする高周波受信部。
2. 前記第（２×Ｎ−１）のチューナ用ＩＣと前記第（２×Ｎ）のチューナ用ＩＣとは前記基板面を垂直方向から見て互いに重ならない配置とする請求項１に記載の高周波受信部。
3. 前記チューナ用ＩＣには、ＱＦＮ（Quad Flat Nonleaded package）パッケージを用いた請求項２に記載の高周波受信部。
4. 前記第（２×Ｎ−１）のチューナ部は、前記第（２×Ｎ）のチューナ部が配置された前記基板の反対面に設けられ、前記第（２×Ｎ）のチューナ部は、前記第（２×Ｎ−１）のチューナ部が配置された前記基板の反対面に設けられる請求項１に記載の高周波受信部。
5. 前記基板には、前記第（２×Ｎ−１）のチューナ部と前記第（２×Ｎ）のチューナ部の間にシールド用のグランドパターンが設けられた請求項１に記載の高周波受信部。
6. 前記第Ｎのチューナ部と前記第（Ｎ＋２）の間に、高周波シールド板を設けない請求項１に記載の高周波受信部。
7. 請求項１に記載の高周波受信部からの出力が接続されるダイバシティ部と、前記高周波受信部と前記ダイバシティ部を制御することができるシステム制御部を設けた高周波受信モジュール。

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