JP2014146990A - 無線装置並びにその検査方法及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の実装状態や製品ごとのばらつきを反映して簡易かつ正確な検査を行うことが可能な無線装置を提供する。
【解決手段】本発明の無線装置は、アンテナ素子１６から整合回路１５を経由して無線回路に至る信号導体１４と、信号導体１４の２箇所の切断部に配置された２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２とを備える。スイッチ付きコネクタＳＣ１は、信号ケーブルの装着時に両側の導体部分の間を非導通に保ちつつアンテナ素子１６と信号ケーブルとの間を導通させ、信号ケーブルの離脱時に両側の導体部分の間を導通させる。スイッチ付きコネクタＳＣ２は、信号ケーブルの装着時に両側の導体部分の間を非導通に保ちつつ整合回路１５と信号ケーブルとの間を導通させ、信号ケーブルの離脱時に両側の導体部分の間を導通させる。よって、スイッチ付コネクタＳＣ１、ＳＣ２を介したアンテナ特性の測定と無線特性の測定の両方を実施することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナ素子から整合回路を経由して無線回路に至る双方向の信号経路と、信号ケーブルに着脱可能なコネクタとを具備する無線装置と、その検査方法及び製造方法に関するものである。

一般に、携帯電話等の無線装置は、無線回路を実装した配線基板を備えており、配線基板の端部にはチップアンテナ等の小型かつ高利得のアンテナ素子が搭載されている。このような無線装置としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ、ＧＰＳなど多様な規格に対応する端末や、あるいはＺｉｇｂｅｅ（登録商標）などの近距離無線ネットワーク型の端末が含まれる。この種の無線装置を製造する際には、無線回路やアンテナ素子の特性、あるいは無線回路とアンテナ素子の間に設けられる整合回路のインピーダンスなどを検査する手順が必要となる（例えば、特許文献１〜７参照）。例えば、無線装置のアンテナ特性を検査する場合、配線基板の構造、無線回路のシールド板、周辺に実装される電子部品などの影響を受けて、アンテナ素子の共振周波数やインピーダンスが変化することが問題となる。また、無線装置の小型化の要請により配線基板やアンテナ素子のサイズも縮小しているため、それらの寸法や実装位置に応じてアンテナ特性や各種無線特性にばらつきが生じやすく、かつ製品ごとの変動も想定される。そのため、無線装置の検査時には、実際の製品の形態と同様に無線回路や各種部品が配線基板に実装された状態で、アンテナ特性や各種無線特性を測定し、その結果を反映してアンテナの共振周波数やインピーダンス等を的確に調整することが望ましい。

特開２００８−２９２３１９号公報 特開２００１−３３３０２５号公報 特開２０１１−２１７２８８号公報 特許第４２８８９６７号公報 特開２００４−２８１１７９号公報 特開平１１−２０５１８０号公報 特許第３５４４８４５号公報

上記従来の無線装置の検査を行う場合、多様な手法を適用することができる。例えば、アンテナのインピーダンス調整を例にとると、実際の製品の形態と同様、アンテナ素子から整合回路を経由して無線回路に至る信号経路が構成された配線基板に対し、所定箇所を切断してコネクタを取り付け、コネクタから信号ケーブルを介して測定器への接続を行うことができる。また、上記信号経路の所定箇所に予め調整用の調整用素子や検査用コネクタを取り付けておき、必要に応じて調整用素子の調整や検査用コネクタへの信号ケーブルの装着を行う構成も可能である。しかしながら、実際の無線装置の検査に際し、例えば、アンテナのインピーダンス調整を行うには、配線基板上の信号経路の所定箇所から見て、アンテナ素子と整合回路（又は無線回路）の両方に対して測定を行うことが望ましい。上記従来の手法に基づく検査工程では、実際の製品と同様の配線基板に対し、その実装状態を維持した状態で、アンテナ素子の特性を測定することができたとしても、整合回路（無線回路）の特性を測定することは困難であり、その逆も同様である。以上のように、上記従来の無線装置において、無線回路やアンテナ素子が実装された配線基板に対し、所望の無線特性を簡易かつ正確に測定可能な検査方法は提案されていない。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、無線回路やアンテナ素子が実装された無線装置に対する検査時に、配線基板の実装状態や製品ごとのばらつきを反映して所望の特性を簡易かつ正確に測定し得る無線装置とその検査方法及び製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の無線装置は、アンテナ素子と、無線回路と、整合回路がそれぞれ配線基板に実装された無線装置であって、前記アンテナ素子から前記整合回路を経由して前記無線回路に至る双方向の信号経路を構成し、少なくとも、前記アンテナ素子と前記整合回路の間の第１の切断部、及び、前記第１の切断部と前記整合回路の間の第２の切断部において電気的に切断された信号導体と、前記第１の切断部に配置され、第１の信号ケーブルの着脱状態に応じて前記第１の切断部の両側の導体部分の導通状態を切り替える第１のスイッチ付きコネクタと、前記第２の切断部に配置され、第２の信号ケーブルの着脱状態に応じて前記第２の切断部の両側の導体部分の導通状態を切り替える第２のスイッチ付きコネクタと、を備え、前記第１のスイッチ付きコネクタは、前記第１の信号ケーブルの装着時に前記第１の切断部の両側の導体部分の間を非導通に保ちつつ前記アンテナ素子と前記第１の信号ケーブルとの間を導通させるとともに、前記第１の信号ケーブルの離脱時に前記第１の切断部の両側の導体部分の間を導通させる構造を有し、前記第２のスイッチ付きコネクタは、前記第２の信号ケーブルの装着時に前記第２の切断部の両側の導体部分の間を非導通に保ちつつ前記整合回路と前記第２の信号ケーブルとの間を導通させるとともに、前記第２の信号ケーブルの離脱時に前記第２の切断部の両側の導体部分の間を導通させる構造を有する。

本発明の無線装置によれば、無線装置の配線基板において、アンテナ素子と整合回路の間の第１の切断部に第１のスイッチ付きコネクタが配置されるとともに、第１の切断部と整合回路の間の第２の切断部に第２のスイッチ付きコネクタが配置され、これら２つのコネクタの導通状態が信号経路に対して逆方向に切り替えられる。すなわち、アンテナ素子の測定時には、第１の信号ケーブルを第１のスイッチ付コネクタに装着することによりアンテナ素子と第１の信号ケーブルの間が導通し、整合回路又は無線回路の測定時には、第２の信号ケーブルを第２のスイッチ付きコネクタに装着することにより整合回路と第２の信号ケーブルの間が導通する。一方、第１及び第２の信号ケーブルを両方とも装着していない状態では、アンテナ素子から整合回路を経由して無線回路に至る信号経路が導通し、無線装置の通常の動作が可能である。無線装置の検査時には、複雑な手順を要することなく、１本の信号ケーブルを用いてアンテナ側と無線回路側を選択的に検査することや、２本の信号ケーブルを用いてアンテナ側と無線回路側の両方を同時に検査することが可能である。また、第１及び第２のスイッチ付きコネクタを取り付けた状態で、そのまま製品として利用することが可能であり、無線装置の検査工程の簡素化と製品の信頼性の向上をともに実現可能となる。

本発明の無線装置において、第１及び第２のスイッチ付きコネクタを同一の構造とし、第１及び第２の信号ケーブルを同一の構造としてもよい。それぞれを同一構造とすることにより、コスト低減のメリットが得られる。なお、上述したように、第１及び第２のスイッチ付きコネクタを同一構造とするときは、導通状態への切り替えの方向性が互いに逆となるように配置されていればよい。

本発明の無線装置において、配線基板の表面にグランド導体を形成するとともに、第１及び第２の信号ケーブルとして同軸ケーブルを用い、それぞれの同軸ケーブルの外部導体をグランド導体と電気的に接続可能な構造としてもよい。この場合、第１及び第２のスイッチ付きコネクタの各々に、同軸ケーブルの外部導体と電気的に接続される複数の端子を形成するとともに、グランド導体のうち第１及び第２の切断部の各々の近傍に、複数の端子を接合するための複数のランドを形成することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の無線装置の検査方法は、アンテナ素子と、無線回路と、整合回路がそれぞれ配線基板に実装されるとともに、前記アンテナ素子から前記整合回路を経由して前記無線回路に至る双方向の信号経路を構成する信号導体が予め形成された無線装置の検査方法であって、前記信号導体に対し、前記アンテナ素子と前記整合回路の間の第１の切断部と、前記第１の切断部と前記整合回路の間の第２の切断部とをそれぞれ電気的に切断する切断工程と、信号ケーブルの着脱状態に応じて、第１の端子及び第２の端子の導通状態を切り替え、前記信号ケーブルの装着時に前記第１の端子及び前記第２の端子の間を非導通に保ちつつ前記第１の端子と前記信号ケーブルとの間を導通させるとともに、前記信号ケーブルの離脱時に前記第１の端子及び前記第２の端子の間を導通させる構造を有する１対のスイッチ付きコネクタを準備する準備工程と、前記１対のスイッチ付きコネクタの一方を、前記第１の切断部を挟んで、前記第１の端子が前記アンテナ素子の側の導体部分に接合されるとともに前記第２の端子が前記第２の切断部の側の導体部分に接合される方向に取り付ける第１の取り付け工程と、前記１対のスイッチ付きコネクタの他方を、前記第２の切断部を挟んで、前記第１の端子が前記整合回路の側の導体部分に接合されるとともに前記第２の端子が前記第１の切断部の側の導体部分に接合される方向に取り付ける第２の取り付け工程と、前記第１の切断部の側の前記スイッチ付きコネクタの前記信号ケーブルを経由して伝送される信号に基づいて前記アンテナ素子の特性を検査する第１の検査工程と、前記第２の切断部の側の前記スイッチ付きコネクタの前記信号ケーブルを経由して伝送される信号に基づいて前記整合回路又は前記無線回路の特性を検査する第２の検査工程と、を備えている。

本発明の無線装置の検査方法によれば、検査対象の無線装置に対し、切断工程、準備工程、第１及び第２の取り付け工程を実施することにより、上述の構成を有する配線基板を形成し、その後に第１及び第２の検査工程を実施することにより、第１のスイッチ付きコネクタを介したアンテナ特性の測定と第２のスイッチ付きコネクタを介した無線特性の測定が可能となる。これにより、初期時点の無線装置には第１及び第２のスイッチ付きコネクタを実装することなく、検査対象として選定された無線装置にのみ上述の各工程を経て信頼性の高い検査を行うことができる。

本発明の無線装置の検査方法において、第１及び第２の検査工程を同時に実施してもよい。また、配線基板に、第１の切断部の両側の導体部分の間を導通させる第１の素子と、第２の切断部の両側の導体部分の間を導通させる第２の素子とを予め実装しておき、切断工程において、第１及び第２の素子を配線基板から除去してもよい。また、第１及び第２の検査工程の終了後に、１対のスイッチ付きコネクタを配線基板から除去する除去工程と、配線基板に対し、第１の切断部に第１の素子を実装し、第２の切断部に第２の素子を実装する実装工程とを更に実施してもよい。

なお、本発明の無線装置の製造方法は、上述の検査方法を含んでいてもよい。

本発明によれば、無線装置の配線基板に対し、信号ケーブルの着脱状態に応じて信号導体の経路を切り替え可能な２つのスイッチ付きコネクタを実装することにより、アンテナ素子の特性と無線回路・整合回路の特性をそれぞれ検査することができる。これにより、配線基板の実装状態や製品ごとのばらつきを反映して、アンテナ特性や無線特性の検査を簡易かつ正確に行うことが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る無線装置１０の構造を示す図である。 図１の領域１１ａにおける主要部を拡大して示す平面図である。 スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の底面図の一例を示す図である。 スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２のａ−ａ断面（図３）において、信号ケーブルの離脱時の模式的な断面構造を示す図である。 スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２のａ−ａ断面（図３）において、信号ケーブルの装着時の模式的な断面構造を示す図である。 スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２における信号ケーブルの着脱状態と図２の回路接続との関係について説明する図である。 第２実施形態の無線装置１０において、配線基板１１にスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２が実装されていない状態の図２の平面図に対応する範囲を示す図である。 第２実施形態の無線装置１０における切断工程を説明する図である。 第２実施形態の無線装置１０における第１の検査工程を説明する図である。 第２実施形態の無線装置１０における第２の検査工程を説明する図である。 第２実施形態の変形例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下では、本発明を適用した２つの実施形態について順次説明する。ただし、以下の各実施形態は本発明の技術思想を適用した形態の例であって、本発明が以下の各実施形態の内容により限定されることはない。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線装置１０の構造を示す図である。図１に示す無線装置１０は、例えば、携帯電話等の小型携帯端末の用途に用いられるものであり、配線基板１１と、この配線基板１１上に搭載された無線ユニット１２と、配線基板１１の表面に形成されたグランド導体１３及び信号導体１４と、配線基板１１の領域１１ａにそれぞれ実装された整合回路１５、１対のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２、アンテナ素子１６とを備えている。なお、実際の無線装置１０の配線基板１１は、図１に示す構成要素の他にも、各種電子部品やコネクタを備えているが、図１では省略している。

図１において、配線基板１１は、平面視で比較的サイズの小さい矩形の基板であり、誘電体材料の少なくとも表面に導体層が形成されている。なお、配線基板１１の導体層は１層でも多層でも適用可能である。配線基板１１の表面のうち、上述の領域１１ａと重ならない領域に無線ユニット１２が搭載されている。無線ユニット１２の内部には無線回路（不図示）が構成されており、全体がシールド板で一体的に覆われている。無線ユニット１２内の無線回路には、無線装置１０の規格に応じて、送信回路、受信回路、制御回路など多様な回路を構成することができる。

一方、配線基板１１の領域１１ａの端部には、グランド電位と電気的に接続されたグランド導体１３と、グランド導体１３に囲まれた信号導体１４がそれぞれ形成されている。信号導体１４は、一端が無線ユニット１２の給電部に接続され、他端がアンテナ素子１６に接続され、その間の部分が整合回路１５及び２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２にそれぞれ接続されている。信号導体１４の導通は、２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２により切り替え可能であるが、詳細については後述する。

整合回路１５は、無線ユニット１２の給電部のインピーダンスとアンテナ素子１６のインピーダンスを整合する役割があり、例えば、コンデンサやコイル等の複数のチップ部品から構成される。２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２は、それぞれ信号ケーブルを着脱自在な構造を有し、それぞれの位置で信号導体１４と信号ケーブルの導通を切り替え可能な表面実装型の高周波部品である。なお、整合回路１５の構成と２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の具体的な構造については後述する。また、アンテナ素子１６の構造は共振周波数に応じて異なるが、例えば、セラミック等に導体パターンを形成したチップアンテナが用いられる。

図２は、図１の領域１１ａにおける主要部を拡大して示す平面図である。図２において、信号導体１４を構成する部分領域として導体部分１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを示している。すなわち、信号導体１４は、アンテナ素子１６とスイッチ付きコネクタＳＣ１の間の導体部分１４ａと、２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の間の導体部分１４ｂと、スイッチ付きコネクタＳＣ２と整合回路１５の間の導体部分１４ｃと、整合回路１５と無線回路の間の導体部分１４ｄとを含んでいる。また、信号導体１４には、上述の導体部分１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに加えて、整合回路１５内の回路接続用の導体部分が含まれる。図２の例では、整合回路１５が５個のチップ部品としての素子１５ａ〜１５ｅを含む例を示しているが、整合回路１５の素子数は５個に制約されることなく、インピーダンス整合が可能な１個又は複数の素子を用いて構成可能である。

図２には示されないが、一方のスイッチ付きコネクタＳＣ１（本発明の第１のスイッチ付きコネクタ）の直下には、両側の導体部分１４ａ、１４ｂが電気的に切断された第１の切断部が存在し、他方のスイッチ付きコネクタＳＣ２（本発明の第２のスイッチ付きコネクタ）の直下には、両側の導体部分１４ｂ、１４ｃが電気的に切断された第２の切断部が存在する。そして、スイッチ付きコネクタＳＣ１は、信号ケーブル（本発明の第１の信号ケーブル）の着脱状態に応じて、アンテナ素子１６の側の導体部分１４ａと、スイッチ付きコネクタＳＣ２の側の導体部分１４ｂとの導通状態を切り替える。また、スイッチ付きコネクタＳＣ２は、信号ケーブル（本発明の第２の信号ケーブル）の着脱状態に応じて、スイッチ付きコネクタＳＣ１の側の導体部分１４ｂと、整合回路１５の側の導体部分１４ｃとの導通状態を切り替える。

ここで、図３〜図５を参照して、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の構造の概略について説明する。以下の説明では、それぞれのスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２が共通の構造であることを想定する。図３は、各々のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の底面図の一例を示している。なお、図３の方向は図２の方向と一致している。各々のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の底面には、４つの角部に配置された４つのグランド端子ＧＴと、信号導体１４の延伸方向の両側に配置された１対の信号端子ＳＴが形成されている。図３の配置に対応して、図２のグランド導体１３には、４つのグランド端子ＧＴに接合される４つのランドが形成されるとともに、図２の信号導体１４には、１対の信号端子ＳＴに接合される２つのランドが形成されるが、これらの各ランドの配置については後述する。

図４及び図５は、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の図３のａ−ａ断面における模式的な断面構造を示しており、図４が信号ケーブルの離脱時の断面構造に対応し、図５が信号ケーブルの装着時の断面構造に対応する。図４及び図５に示すように、各々のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２は、上部ケース２０と、下部ケース２１と、導体部２２と、固定端子２３と、可動端子２４とを備えている。

上部ケース２０及び下部ケース２１は、樹脂等の絶縁材料により形成され、一体的に組み合わせることでスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の本体を構成する。導体部２２は、上部ケース２０の外周を取り囲む円筒状の金属部材であり、図示しない接続構造を介して図３のグランド端子ＧＴと電気的に接合されている。固定端子２３は、下部ケース２１を上下から挟み込む状態で固定された導電性部材である。可動端子２４は、固定端子２３と対向する位置で下部ケース２１を上下から挟み込む板バネ状の導電性部材であり、その先端２４ａが可動端子２４の弾性によって上下に変形する構造を有する。なお、図３の１対の信号端子ＳＴのうち、いずれか一方が固定端子２３に対応し、いずれか他方が可動端子２４に対応する。

図４に示すように、信号ケーブルの離脱時には、可動端子２４の先端２４ａが固定端子２３を下方から圧接し、可動端子２４と固定端子２３が接触した状態に保たれて両者の間は導通する。従って、図３の１対の信号端子ＳＴは電気的に接続されることになる。これに対し、図５に示すように、信号ケーブルの装着時には、信号ケーブルに設けられたプローブ３０の先端が、上方から可動端子２４を下側に押し込むように作用する。その結果、可動端子２４が下方に変形し、その先端２４ａが固定端子２３と非接触の状態となって両者の間は非導通となる。このとき、プローブ３０と可動端子２４の間は導通する状態となっている。従って、図３の１対の信号端子ＳＴは電気的に切断されるとともに、１対の信号端子ＳＴのうちの可動端子２４に対応する側が信号ケーブルと電気的に接続されることになる。

なお、図５には示されないが、同軸ケーブルとしての信号ケーブルを装着した際、その外部導体は、上部ケース２０の周囲の導体部２２に接合される状態になる。従って、同軸ケーブルの外部導体が図３の４つのグランド端子ＧＴと電気的に接続されることになる。

図３〜図５に示す構造を有するスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２は、互いに逆の方向性で配置する必要がある。すなわち、一方のスイッチ付きコネクタＳＣ１は、アンテナ素子１６の側の導体部分１４ａに可動端子２４が接合され、スイッチ付きコネクタＳＣ２の側の導体部分１４ｂに固定端子２３が接合される。また、他方のスイッチ付きコネクタＳＣ２は、整合回路１５の側の導体部分１４ｃに可動端子２４が接合され、スイッチ付きコネクタＳＣ１の側の導体部分１４ｂに固定端子２３が接合される。このように、１対のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２は、互いに１８０度異なる方向で配置されている。

以下、図６を参照して、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２における信号ケーブルの着脱状態と図２の回路接続との関係について説明する。図６では、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２における信号ケーブルの３通りの着脱状態に関し、それぞれ、アンテナ素子１６からスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２及び整合回路１５を経て無線ユニット１２内の無線回路に至る信号導体１４の状態を模式的に表している。まず、図６（Ａ）に示すように、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２がともに信号ケーブルを離脱した状態にあるときは、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２はいずれも両側の導体部分が導通し、信号導体１４によりアンテナ素子１６から整合回路１５を経由して無線回路までが導通する状態になる。この状態は、無線装置１０は通常の無線動作を行うことができる。

これに対し、図６（Ｂ）に示すように、スイッチ付きコネクタＳＣ１に信号ケーブルを装着したときは、アンテナ素子１６からスイッチ付きコネクタＳＣ１を経由して測定器との間で信号の伝送が可能となり、測定器によりアンテナ素子１６の特性を測定することができる。このとき、アンテナ素子１６と整合回路１５との間は、スイッチ付きコネクタＳＣ１の位置で電気的に切断されている。また、図６（Ｃ）に示すように、スイッチ付きコネクタＳＣ２に信号ケーブルを装着したときは、無線回路と整合回路１５からスイッチ付きコネクタＳＣ２を経由して測定器との間で信号の伝送が可能となり、測定器により所望の特性を測定することができる。このとき、アンテナ素子１６と整合回路１５との間は、スイッチ付きコネクタＳＣ２の位置で電気的に切断されている。

なお、図６には示されないが、両方のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２にそれぞれ信号ケーブルを装着してもよい。この場合、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の両方の測定器を用意し、それぞれのスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２を経由して、アンテナ素子１６の特性と、無線回路又は整合回路１５の特性とを同時に測定することができる。

以上のように、第１実施形態の無線装置１０によれば、２つのスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２に対する信号ケーブルの着脱を行うことにより、アンテナ特性や無線特性の検査時に、配線基板１１の実装状態を保持したままで、簡易かつ正確な測定を行うことができる。仮に、図２において、１つのスイッチ付きコネクタのみを配置する構成では、信号ケーブルをアンテナ素子１６の側又は整合回路１５の側のいずれか一方のみしか接続できないが、第１実施形態では、２つのスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２を設けて両者を逆の方向性で配置することにより、上述の測定が可能となる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、本発明を無線装置１０の検査方法及び製造方法に適用したものである。第２実施形態においては、製造される多数の無線装置１０の中から検査対象を選定し、選定された無線装置１０に対する検査を実行する手順を説明する。よって、以下では、無線装置１０の製造方法のうち検査方法に関連しない手順についての説明は省略する。

第２実施形態の無線装置１０の製造時に、検査工程を実施する前の時点では、配線基板１１にスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２が実装されていない状態を前提とする。図７は、この時点の無線装置１０に関し、図２の平面図に対応する範囲を示している。図７に示すように、図２のスイッチＳＣ１、ＳＣ２の部分には信号導体１４が形成されており、アンテナ素子１６と整合回路１５が信号導体１４を介して直結されている。そして、各々のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の実装予定位置には、図３のグランド端子ＧＴを接合するための４つのグランド用ランドＬｇと、１対の信号端子ＳＴを接合するための２つの信号用ランドＬｓが設けられ、それぞれのランドの表面のレジストが除去されている。ただし、検査対象以外の無線装置１０は、図７の状態のまま無線ユニット１２と、整合回路１５と、アンテナ素子１６とを用いて通常の動作が行われ、各グランド用ランドＬｇ及び各信号用ランドＬｓは用いられることはない。

次いで、多数の製品のうち特定のロットに含まれる無線装置１０を検査対象として選定する。そして、検査対象の無線装置１０に関し、図７の信号導体１４のうち、１対のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の実装予定位置の部分をそれぞれ電気的に切断する（切断工程）。例えば、図８に示すように、信号導体１４のうち、スイッチ付きコネクタＳＣ１の実装予定位置の直下の切断部ＣＰ１（本発明の第１の切断部）と、スイッチ付きコネクタＳＣ２の実装予定位置の直下の切断部ＣＰ２（本発明の第２の切断部）のそれぞれの導体パターンを切断装置やレーザ等を用いて切断すればよい。その結果、信号導体１４が分割されるので、図２と同様の導体部分１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが形成される。

次いで、図３〜図５の構造を有する１対のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２を準備する（準備工程）。そして、一方のスイッチ付きコネクタＳＣ１を上述の切断部ＣＰ１の位置に取り付けるとともに（第１の取り付け工程）、他方のスイッチ付きコネクタＳＣ２を上述の切断部ＣＰ２の位置に取り付ける（第２の取り付け工程）。すなわち、１対のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２のそれぞれの各グランド端子ＧＴ及び各信号端子ＳＴを、例えば半田を用いて、対応するグランド用ランドＬｇ及び信号用ランドＬｓに接合する。その結果、検査対象の無線装置１０は、図８の平面図の状態から、図２の平面図の状態になる。このとき、１対のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２の方向性が図６で説明した回路接続に一致するように配置する必要がある。具体的には、スイッチ付きコネクタＳＣ１の可動端子２４（図４）がアンテナ素子１６の側の導体部分１４ａに接合され、スイッチ付きコネクタＳＣ２の可動端子２４（図４）が整合回路１５の側の導体部分１４ｃに接合されるような方向に取り付ければよい。

次いで、図９に示すように、一方のスイッチ付きコネクタＳＣ１に信号ケーブルを装着し、アンテナ素子１６の特性を検査する（第１の検査工程）。このとき、図６（Ｂ）に示す回路接続に切り替わるので、スイッチ付きコネクタＳＣ１及び信号ケーブルを経由して、アンテナ素子１６と測定器との間で信号の伝送経路が構成され、測定器を用いて所望のアンテナ特性の測定が可能となる。例えば、アンテナ素子１６のインピーダンスやＳパラメータを測定することができる。

更に、図１０に示すように、他方のスイッチ付きコネクタＳＣ２に信号ケーブルを装着し、整合回路１５又は無線ユニット１２内の無線回路の特性を検査する（第２の検査工程）。このとき、図６（Ｃ）に示す回路接続に切り替わるので、スイッチ付きコネクタＳＣ２及び信号ケーブルを経由して、整合回路１５又は無線回路と測定器との間で信号の伝送経路が構成され、測定器を用いて所望の無線特性の測定が可能となる。例えば、整合回路１５のインピーダンスや無線回路の送受信動作時のレベル又は周波数特性を測定することができる。

なお、図９及び図１０では、第１及び第２の検査工程を別々に示しているが、両者を同時に実施してもよい。すなわち、一方のスイッチ付きコネクタＳＣ１に第１の信号ケーブルを装着し、かつ、他方のスイッチ付きコネクタＳＣ２に第２の信号ケーブルを装着した状態で、それぞれ別々の測定器により別々の特性を測定することができる。検査対象の無線装置１０に対する第１及び第２の検査工程の終了後には、それぞれのスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２から信号ケーブルを離脱することで、無線装置１０の通常の動作が可能な状態に戻る。

ここで、第２実施形態の変形例について説明する。第２実施形態では、検査対象の無線装置１０に対し、第１及び第２の検査工程に先立って、切断工程、準備工程、第１及び第２の取り付け工程を実施する場合を説明したが、これとは異なる工程を実施する変形例を適用可能である。すなわち、本変形例に係る無線装置１０の製造時に、第１及び第２の検査工程を実施する前の時点では、図７に替えて、図１１に示す平面図を前提としてもよい。図１１の配線基板１１においては、図８と同様、信号導体１４に予め図８に示す切断部ＣＰ１、ＣＰ２が形成されており、それぞれの切断部ＣＰ１、ＣＰ２に０Ω抵抗素子Ｒ１、Ｒ２が実装されている。具体的には、一方の０Ω抵抗素子Ｒ１（本発明の第１の素子）が切断部ＣＰ１の両側の信号用ランドＬｓの間に接続され、他方の０Ω抵抗素子Ｒ２（本発明の第１の素子）が切断部ＣＰ２の両側の信号用ランドＬｓの間に接続されている。これにより、信号導体１４を構成する導体部分１４ａ、１４ｂ、１４ｃは２つの０Ω抵抗素子Ｒ１、Ｒ２を介して電気的に接続されることになる。

そして、検査対象として選定された無線装置１０に対し、前述の切断工程に相当する工程として、図１１の２個の抵抗素子Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ配線基板１１から取り外す。その結果、検査対象の無線装置１０は、図１１の平面図の状態から、図８の平面図の状態に移行する。その後、既に説明した準備工程、第１及び第２の取り付け工程（図２）、第１及び第２の検査工程（図９及び図１０）を順に実施すればよい。その後、第１及び第２の検査工程の終了後の無線装置１０に再び通常の動作を行わせるには、まず、配線基板１１からスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２をそれぞれ除去する（除去工程）。続いて２個の０Ω抵抗素子Ｒ１、Ｒ２をそれぞれの切断部ＣＰ１、ＣＰ２の位置に実装することで（実装工程）、再び図１１の平面図の状態に戻り、無線装置１０の通常の動作が可能となる。

なお、上記変形例において、除去工程及び実装工程を行うことなく、配線基板１１にスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２が取り付けられた状態のままで出荷してもよい。Ω抵抗素子Ｒ１、Ｒ２を取り付けた状態で無線装置１０を出荷する場合は部品コストの低減の面で有利であるが、スイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２を取り付けた状態で無線装置１０を出荷する場合は、除去工程及び実装工程を不要として製造工程の簡素化の面で有利である。

以上のように、第２実施形態の無線装置１０の検査方法によれば、初期時点には、図７に示すように配線基板１１に２つのスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２が実装されない場合において、検査対象として選定された無線装置１０に対し、図８〜図１０に示すように、２個のスイッチ付きコネクタＳＣ１、ＳＣ２を用いてアンテナ素子１６、整合回路１５、無線回路のそれぞれの特性を測定することができる。そして、無線装置１０の検査結果を反映して、無線装置１０の動作の可否の判断や、インピーダンス等の各種設計条件の調整が可能となる。

以上、本実施形態に基づき本発明の内容を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で多様な変更を施すことができる。例えば、本実施形態では、無線装置１０の配線基板１１の領域１１ａに信号導体１４、整合回路１５、アンテナ素子１６が構成されているが、これらの各要素は、配線基板１１の異なる表面や内層に構成されていても本発明の適用が可能である。さらに、その他の点についても上記実施形態により本発明の内容が限定されるものではなく、本発明の作用効果を得られる限り、上記実施形態に開示した内容には限定されることなく適宜に変更可能である。

１０…無線装置
１１…配線基板
１２…無線ユニット
１３…グランド導体
１４…信号導体
１５…整合回路
１６…アンテナ素子
２０…上部ケース
２１…下部ケース
２２…導体部
２３…固定端子
２４…可動端子
ＳＣ１、ＳＣ２…スイッチ付きコネクタ
Ｒ１、Ｒ２…０Ω抵抗素子
ＣＰ１、ＣＰ２…切断部
ＧＴ…グランド端子
ＳＴ…信号端子
Ｌｇ…グランド用ランド
Ｌｓ…信号用ランド

Claims (9)

1. アンテナ素子と、無線回路と、整合回路がそれぞれ配線基板に実装された無線装置であって、
   前記アンテナ素子から前記整合回路を経由して前記無線回路に至る双方向の信号経路を構成し、少なくとも、前記アンテナ素子と前記整合回路の間の第１の切断部、及び、前記第１の切断部と前記整合回路の間の第２の切断部において電気的に切断された信号導体と、
   前記第１の切断部に配置され、第１の信号ケーブルの着脱状態に応じて前記第１の切断部の両側の導体部分の導通状態を切り替える第１のスイッチ付きコネクタと、
   前記第２の切断部に配置され、第２の信号ケーブルの着脱状態に応じて前記第２の切断部の両側の導体部分の導通状態を切り替える第２のスイッチ付きコネクタと、
   を備え、
   前記第１のスイッチ付きコネクタは、前記第１の信号ケーブルの装着時に前記第１の切断部の両側の導体部分の間を非導通に保ちつつ前記アンテナ素子と前記第１の信号ケーブルとの間を導通させるとともに、前記第１の信号ケーブルの離脱時に前記第１の切断部の両側の導体部分の間を導通させる構造を有し、
   前記第２のスイッチ付きコネクタは、前記第２の信号ケーブルの装着時に前記第２の切断部の両側の導体部分の間を非導通に保ちつつ前記整合回路と前記第２の信号ケーブルとの間を導通させるとともに、前記第２の信号ケーブルの離脱時に前記第２の切断部の両側の導体部分の間を導通させる構造を有する、
   ことを特徴とする無線装置。
2. 前記第１のスイッチ付きコネクタ及び前記第２のスイッチ付きコネクタは同一の構造を有するとともに、前記第１の信号ケーブル及び前記第２の信号ケーブルは同一の構造を有することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記配線基板の表面に形成されたグランド導体を更に備え、
   前記第１の信号ケーブル及び前記第２の信号ケーブルは同軸ケーブルであって、前記同軸ケーブルの外部導体が前記グランド導体と電気的に接続可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線装置。
4. 前記第１のスイッチ付きコネクタ及び前記第２のスイッチ付きコネクタの各々には、前記外部導体と電気的に接続される複数の端子が形成され、
   前記グランド導体には、前記第１の切断部及び前記第２の切断部の各々の近傍に、前記複数の端子を接合するための複数のランドが形成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
5. アンテナ素子と、無線回路と、整合回路がそれぞれ配線基板に実装されるとともに、前記アンテナ素子から前記整合回路を経由して前記無線回路に至る双方向の信号経路を構成する信号導体が予め形成された無線装置の検査方法であって、
   前記信号導体に対し、前記アンテナ素子と前記整合回路の間の第１の切断部と、前記第１の切断部と前記整合回路の間の第２の切断部とをそれぞれ電気的に切断する切断工程と、
   信号ケーブルの着脱状態に応じて、第１の端子及び第２の端子の導通状態を切り替え、前記信号ケーブルの装着時に前記第１の端子及び前記第２の端子の間を非導通に保ちつつ前記第１の端子と前記信号ケーブルとの間を導通させるとともに、前記信号ケーブルの離脱時に前記第１の端子及び前記第２の端子の間を導通させる構造を有する１対のスイッチ付きコネクタを準備する準備工程と、
   前記１対のスイッチ付きコネクタの一方を、前記第１の切断部を挟んで、前記第１の端子が前記アンテナ素子の側の導体部分に接合されるとともに前記第２の端子が前記第２の切断部の側の導体部分に接合される方向に取り付ける第１の取り付け工程と、
   前記１対のスイッチ付きコネクタの他方を、前記第２の切断部を挟んで、前記第１の端子が前記整合回路の側の導体部分に接合されるとともに前記第２の端子が前記第１の切断部の側の導体部分に接合される方向に取り付ける第２の取り付け工程と、
   前記第１の切断部の側の前記スイッチ付きコネクタの前記信号ケーブルを経由して伝送される信号に基づいて前記アンテナ素子の特性を検査する第１の検査工程と、
   前記第２の切断部の側の前記スイッチ付きコネクタの前記信号ケーブルを経由して伝送される信号に基づいて前記整合回路又は前記無線回路の特性を検査する第２の検査工程と、
   を備えることを特徴とする無線装置の検査方法。
6. 前記第１の検査工程と前記第２の検査工程を同時に実施することを特徴とする請求項５に記載の無線装置の検査方法。
7. 前記配線基板には、前記第１の切断部の両側の導体部分の間を導通させる第１の素子と、前記第２の切断部の両側の導体部分の間を導通させる第２の素子とが予め実装されており、前記切断工程において、前記第１の素子及び前記第２の素子を前記配線基板から除去することを特徴とする請求項５又は６に記載の無線装置の検査方法。
8. 前記第１の検査工程と前記第２の検査工程の終了後に、前記１対のスイッチ付きコネクタを前記配線基板から除去する除去工程と、
   前記配線基板に対し、前記第１の切断部に前記第１の素子を実装し、前記第２の切断部に前記第２の素子を実装する実装工程と、
   を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の無線装置の検査方法。
9. 請求項５から８のいずれか一項に記載の無線装置の検査方法を実施することを特徴とする無線装置の製造方法。