JP2019103125A

JP2019103125A - Ｒｆデバイス

Info

Publication number: JP2019103125A
Application number: JP2018189179A
Authority: JP
Inventors: 曉毅林; xiao yi Lin; 冠▲ウェイ▼ 林; Guan Wei Lin
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2019-06-24
Also published as: US20190165464A1; US10693226B2; TWI663785B; TW201926794A

Abstract

【課題】静電気保護効果を向上する電子デバイス、ＲＦデバイス及びその信号伝送部材を提供する。【解決手段】信号伝送部材Ｍは使用周波数帯にて動作することができ、信号接続ポート１及びＲＦ回路２を備えるＲＦデバイスＲに適用する。信号伝送部材には、信号伝送線路３及び静電気保護素子４を含む。信号伝送線路は信号接続ポートとＲＦ回路との間に配置される。静電気保護素子は信号伝送線路と電気的に接続される。静電気保護素子には、信号伝送線路と電気的に接続される接続端子４１とグランド端子４２とを有する。中でも、静電気保護素子のインピーダンスが信号伝送線路のインピーダンスよりも大きいとなる。接続端子とグランド端子との間に、使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長よりも小さい電気長がある。【選択図】図１

Description

本発明はＲＦ信号を伝送するための装置及び部材に関し、特に静電気保護効果を高める電子デバイス、ＲＦデバイス及びその信号伝送部材（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＤＥＶＩＣＥ，ＡＮＤＲＡＤＩＯ−ＦＲＥＱＵＥＮＣＹＤＥＶＩＣＥＡＮＤＳＩＧＮＡＬＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＣＯＭＰＯＮＥＮＴＴＨＥＲＥＯＦ）に関する。

まず、従来の技術において、ＲＦフロントエンドモジュール（ＲＦＦｒｏｎｔ−ＥｎｄＭｏｄｕｌｅ）が静電気放電（ＥｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ，ＥＳＤ）に対する耐性が低下しており、チップに静電気放電の影響を及ぼしてしまうため、チップがダメージされやすいことになる。

そして、従来の技術において、ＲＦ線路におけるチップ（又は回路）を保護するために、一般的には静電気保護要素（例えば過渡電圧抑制器，ＴｒａｎｓｉｅｎｔＶｏｌｔａｇｅＳｕｐｐｒｅｓｓｏｒ，ＴＶＳ）を配置する。ところが、ＲＦ信号伝送線路における伝送信号の動作周波数が高まることにつれて、今はできるだけ寄生容量（ｐａｒａｓｉｔｉｃｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の低い静電気保護要素を採るしかない。それに、採った静電気保護要素の容量値が低いほど、その静電気保護の効果が低くなる。例えば、動作周波数が５ＧＨｚないし６ＧＨｚの間にある場合、仕様がおよそ０．２ｐＦの静電気保護要素しか採れない。また、チップ自らの静電気放電保護機能が低すぎる場合、より高い周波数の信号を伝送するために、低い容量値（例えば、０．２ｐＦ）の静電気保護要素を採ることにしたが、容量値が低い静電気保護要素の静電気保護機能が低下するため、優れる静電気保護効果を得ることが出来ないことがあるため、チップに静電気放電の影響を及ぼす恐れがある。

さらに言えば、容量値（寄生インダクタンス）の高い静電気保護要素の静電気放電保護機能が容量値の低い静電気保護要素の静電気放電保護機能よりも優れている。それなのに、容量値の高い静電気保護要素はＲＦ効率の低下を導く。つまり、高すぎる容量値により、高周波信号が直接にグランドに引導されてしまい、ＲＦ効率が大幅下落することを招くことがある。

本発明が解決しようとする技術問題は、従来技術の不足に対して、静電気保護効果を向上させるように電子デバイス、ＲＦデバイス及及びその信号伝送部材を提供することである。

上記の技術問題を解決するために、本発明で用いられる実施形態の一つとして、使用周波数帯で動作するＲＦデバイスが提供されている。前記ＲＦデバイスは信号接続ポート、ＲＦ回路、信号伝送線路及び静電気保護素子を含む。前記信号伝送線路は前記信号接続ポートと前記ＲＦ回路との間に配置される。前記静電気保護素子は前記信号伝送線路と電気的に接続される。前記静電気保護素子は、前記信号伝送線路と電気的に接続される接続端子と、グランド端子とを備える。中でも、前記静電気保護素子のインピーダンスが前記信号伝送線路のインピーダンスよりも大きいとなる。また、前記接続端子と前記グランド端子との間に、前記使用周波数帯における最も低い動作周波数が対応する１／４倍の波長となる電気長が定義されている。

本発明で用いられる他の実施形態として、使用周波数帯で動作する信号伝送部材が提供されている。前記信号伝送部材は信号接続ポート及びＲＦ回路が備えられるＲＦデバイスに適用される。前記信号伝送部材は、信号伝送線路及び静電気保護素子を含む。前記信号伝送線路は前記信号接続ポートと前記ＲＦ回路との間に配置される。前記静電気保護素子は前記信号伝送線路と電気的に接続される。前記静電気保護素子は、前記信号伝送線路と電気的に接続される接続端子と、グランド端子とを備える。中でも、前記静電気保護素子のインピーダンスが前記信号伝送線路のインピーダンスよりも大きいとなる。また、前記接続端子と前記グランド端子との間に、前記使用周波数帯における最も低い動作周波数が対応する１／４倍の波長となる電気長が定義されている。

本発明で用いられる他の実施形態として、使用周波数帯で動作するＲＦデバイスを使用する電子デバイスが提供されている。前記ＲＦデバイスは信号接続ポート、ＲＦ回路、信号伝送線路及び静電気保護素子を含む。前記信号伝送線路は前記信号接続ポートと前記ＲＦ回路との間に配置される。前記静電気保護素子は前記信号伝送線路と電気的に接続される。前記静電気保護素子は、前記信号伝送線路と電気的に接続される接続端子と、グランド端子とを備える。中でも、前記静電気保護素子のインピーダンスが前記信号伝送線路のインピーダンスよりも大きいとなる。また、前記接続端子と前記グランド端子との間に、前記使用周波数帯における最も低い動作周波数が対応する１／４倍の波長となる電気長が定義されている。

本発明の実施形態にかかるＲＦデバイスを示す機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態にかかる信号伝送部材を示す立体模式図である。本発明の第１の実施形態にかかる信号伝送部材を示す平面模式図である。本発明の第１の実施形態にかかる信号伝送部材を示す下面模式図である。本発明の第１の実施形態にかかるＲＦデバイスが異なる周波数で得た挿入損失に関するグラフである。本発明の第２の実施形態にかかる信号伝送部材を示す平面模式図である。本発明の第３の実施形態にかかる信号伝送部材を示す立体模式図である。本発明の第３の実施形態にかかる信号伝送部材を示す他の立体模式図である。本発明の第４の実施形態にかかる信号伝送部材を示す立体模式図である。本発明の第５の実施形態にかかるＲＦデバイスを示す機能ブロック図である。本発明の第５の実施形態にかかる信号伝送部材を示す平面模式図である。本発明の第６の実施形態にかかる電子デバイスを示す平面模式図である。

本発明の実施形態を述べる図１ないし図１４Ｂを参照する。なお、本実施例の対応する図面に言及している関連する数と外形は、本発明の実施の態様を具体的に説明し、本発明を理解しやすくするためのものに過ぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではない。

以下に所定の具体的実施例により、本発明に開示される「電子デバイス、ＲＦデバイス及及びその信号伝送部材」に関する実施の態様を説明するが、当業者は、本明細書に開示される内容から本発明のメリットと効果が分かる。本発明は他の異なる具体的実施例により実施または応用されてもよく、本明細書中のそれぞれの詳細は、異なる観点と応用に基づき、本発明の趣旨を逸脱することなく各種の変形と変更を行ってもよい。また、本発明の添付図面は簡単な模式的説明に過ぎず、実際の寸法に従い示されるものではないことをまず明らかにしておく。以下の実施の態様は、本発明の関連技術内容をより詳しく説明するが、開示される内容は本発明の保護範囲を制限するためのものではない。

勿論、本明細書において第１、第２及び第３などの用語により要素又は信号などを表することになるが、それぞれの要素または信号は当該用語に制限されてない。それらの用語は一方の要素と他方の要素、或いは一方の信号と他方の信号を区別するために使われている。そして、本明細書に使われる用語には、状況に応じて関連する直列的に記載された事項におけるいずれか一つまたは複数の事項による全ての組み合わせを含むことがある。

［第１の実施形態］
まず、図１を参照する。図１はＲＦデバイスを示す機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態にはＲＦデバイスＲが提供されている。前記ＲＦデバイスＲは、使用周波数帯に操作されて、信号接続ポート１、ＲＦ回路２及び信号伝送部材Ｍを含んでいる。信号伝送部材Ｍは信号伝送線路３及び静電気保護素子４を含んで、静電気保護素子４を配置することによりＲＦデバイスＲに対して静電気保護機能を与えることになる。例えば、対応する信号送受信の効果が生じるために、使用周波数帯の周波数範囲（帯域幅；ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）は２ＧＨｚないし６ＧＨｚの間にしてもよい。また、例えば、ＲＦ回路２をＲＦチップにしてもよい。ところが、本発明において、周波数範囲及び信号接続ポート１の形式について制限されてなく、かつ、ＲＦ回路２の形式についても制限されてない。

斯くして、再び図１を参照する。他の実施形態において、信号接続ポート１はアンテナまたはその他のいずれの導電性材料（例えば、同軸ケーブルまたは導電性コネクタなど）と接続するように用いられてもよい。例えば、ＲＦデバイスＲはさらにアンテナ素子Ａを備えてもよい。信号接続ポート１は、アンテナ素子ＡとＲＦ回路２との間の信号を伝送するために、アンテナ素子Ａと電気的に接続されてもよい。また、他の実施形態において、信号接続ポート１をアンテナ素子Ａが信号伝送部材Ｍに接続するための端部としてもよい。

斯くして、再び図１と共に図２ないし図４を参照する。図２は信号伝送部材を示す立体模式図である。図３及び図４はそれぞれ信号伝送部材の平面図及び下面図である。信号伝送線路３は、信号接続ポート１とＲＦ回路２との間に配置されてもよい。かつ、信号伝送線路３には、信号接続ポート１に接続される第１の端部３１、ＲＦ回路２に接続される第２の端部３２、及び第１の端部３１と第２の端部３２との間に配置される接続部３３が備えられてもよい。さらに言えば、静電気保護素子４は、信号伝送線路３と電気的に接続されてもよい。かつ、静電気保護素子４には、信号伝送線路３と電気的に接続される接続端子４１、及び接続端子４１と対向する接地用のグランド端子４２を有してもよい。例えば、静電気保護素子４の接続端子４１が信号伝送線路３の接続部３３と接続されてもよい。また、本発明の実施形態について、静電気保護素子４のインピーダンスを信号伝送線路３のインピーダンスよりも大きくすることが好ましい。

そして、再び図２ないし図４を参照する。例えば、ＲＦデバイスＲには、さらにキャリア部５が備えられてもよい。信号伝送線路３及び静電気保護素子４がキャリア部５に配置されてもよい。第１の実施形態について、例えば、キャリア部５に第１の表面５１、及び第１の表面５１と対向する第２の表面５２を有してもよい。信号伝送線路３及び静電気保護素子４が第１の表面５１に配置されてもよい。また、第２の表面５２にグランド金属層６（又は第１のグランド金属層と称してもよい）が配置されてもよい。かつ、接地の効果を達するように静電気保護素子４のグランド端子４２がグランド金属層６と電気的に接続されてもよい。例えば、キャリア部５にビアホールＶ（ｖｉａｈｏｌｅ）が配置されてもよい。かつ、ビアホールＶは、静電気保護素子４のグランド端子４２とグランド金属層６との間に電気的に接続されてもよい。また、グランド端子４２がビアホールＶにおける導体（図示なし）を介してグランド金属層６と電気的に接続されてもよい。注意すべきのは、ビアホールＶに導体を設けることにより、それぞれ対向する二つ表面に配置される要素を電気的に接続することは、当業者にとってよく知られている技術であるため、ここで説明を省略する。また、他の実施形態において、ビアホールＶの代わりに導電性カラムの形式を配置してもよく、本発明には制限されてない。

さらに言えば、再び図２ないし図４を参照する。第１の実施形態について、静電気保護素子４はグランド線４４である。グランド線４４の一端が静電気保護素子４の接続端子４１であり、グランド線４４の他端が静電気保護素子４のグランド端子４２であり、かつ、グランド線４４の材料は信号伝送線路３の材料と同じである。また、キャリア部５は例えば、両面ＦＲ−４銅箔基板の誘電体層としてもよい。それにより、信号伝送線路３及び静電気保護素子４はいずれもＦＲ−４銅箔基板の一方の表面の銅箔とすることが出来るが、グランド金属層６はＦＲ−４銅箔基板の他方の表面の銅箔とすることが出来る。つまり、信号伝送線路３をマイクロストリップライン（ＭｉｃｒｏｓｔｒｉｐＬｉｎｅ）として、かつグランド線４４を信号伝送線路３とグランド金属層６との間に電気的に接続されるマイクロストリップラインとすることも出来る。マイクロストリップラインの材料は金属の導体であってもよい。注意すべきは、他の実施形態において、グランド線４４が他の形態で例えば鉄線、銅線または同軸ケーブルであってもよいが、本発明には制限されてない。

そして、再び図３及び図４を参照する。本発明の実施形態について、グランド線４４と信号伝送線路３は、マイクロストリップラインであると共に材料も互いに同じであり、かつ、静電気保護素子４のインピーダンスが信号伝送線路３のインピーダンスよりも大きいとなることが好ましい。つまり、静電気保護素子４のインピーダンスと信号伝送線路３とのインピーダンスが異なる。例えば、信号伝送線路３のインピーダンスが５０オームの場合、グランド線４４のインピーダンスは５０オームよりも大きくなるように大きければ大きいほど好ましい。また、第１の実施形態において、静電気保護素子４のインピーダンスを前記信号伝送線路３のインピーダンスよりも大きくするために、一つの実施形態としては、静電気保護素子４の幅Ｗ２を信号伝送線路３の幅Ｗ１よりも小さくすることになる。また、注目に値することであるが、他の実施形態において、静電気保護素子４の材料が信号伝送線路３の材料とは互いに異なってもよい。かつ、静電気保護素子４のインピーダンスが信号伝送線路３のインピーダンスよりも大きいとなる。つまり、第１の実施形態について、グランド線４４の材料は信号伝送線路３の材料と互いに異なっていても、互いに同一であっても構わない。

そして、再び図３及び図４を参照する。静電気保護素子４の接続端子４１とグランド端子４２との間に電気長が定義されてもよい。該電気長は、使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長よりも小さくされている。他の実施形態において、電気長が使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４０倍の波長よりも小さくされることが好ましい。例えば、本発明実施形態の使用周波数帯が周波数範囲２ＧＨｚないし６ＧＨｚの間にあるため、静電気保護素子４の接続端子４１とグランド端子との間の電気長は２ＧＨｚをパラメータとして計算を行ってもよい。また、さらにＦＲ−４銅箔基板の複素誘電率をパラメータとして計算を行ってもよい。本発明実施形態について、ＦＲ−４銅箔基板の複素誘電率は４．２−４．７であってもよいが、本発明にはそれに制限されてない。また、図面ではっきり示すように、第１の端部３１、第２の端部３２、接続端子４１及びグランド端子４２の表示位置はただ模式的に示したものであり、電気長の測定位置は当業者にとってよく知られているものであるため、ここで説明を省略する。

そして、図３に示すように、第１の実施形態について、接続端子４１とグランド端子４２との間に介在する電気長Ｌの距離は、接続端子４１がグランドまで伝導する最も短い距離である。つまり、電気長Ｌは静電気保護素子４と信号伝送線路３との間にある接続位置からビアホールＶにおける導体とグランド金属層６との間にある接続位置までの長さであり、即ち、キャリア部５の厚さについても考えるべきである（図面で示した電気長Ｌは模式的なものであり、ビアホールＶからグランド金属層６までの実際的な電気長Ｌを示していない）。

そして、以下に、例えばキャリア部５が配置する又は配置しない実施形態について説明する。例えば、キャリア部５を配置しないと共に２ＧＨｚをパラメータとする実施形態について説明する。λ０＝ｃ／ｆの計算式を介して計算を行った結果として、静電気保護素子４の接続端子４１とグランド端子４２との間の電気長がおよそ３７．５ミリメートル（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ，ｍｍ）よりも小さくて、かつ、電気長がおよそ３．７５ミリメートルよりも大きいことが得られる。ただし、上記ｃは空気中の光の速さであり、ｆは２ＧＨｚである。また、他の例として、キャリア部５を配置すると共に２ＧＨｚをパラメータとする実施形態について説明する。λ０＝ｃ／ｆの計算式を介して計算を行って、さらにλｇ＝λ０／√εにより計算を行った結果として、静電気保護素子４の接続端子４１とグランド端子４２との間にある電気長がおよそ１８．５ミリメートルよりも小さく、かつ、電気長がおよそ１．８５ミリメートルよりも大きいことが得られる。ただし、上記εはＦＲ−４銅箔基板の複素誘電率が４．２である場合を例として説明する。また、λｇは信号がキャリア部５で伝送される波長であり、本発明において信号がキャリア部５で伝送される波長を例とすることが好ましい。つまり、本発明の実施形態について、使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長は、キャリア部５と関係する複素誘電率となることが好ましい。

さらに言えば、他の実施形態において、キャリア部５は２種類以上の材料で形成されてもよい。その場合、計算を行う時に各材料の複素誘電率を共に考えるべきである。ただし、２種類以上の材料の複素誘電率を共に考えた波長の計算は当業者にとってよく知られているものであるため、ここで説明を省略する。

さらに言えば、図５と表１を共に参照する。図５は本発明の第１の実施形態にかかるＲＦデバイスが異なる周波数にて得た挿入損失を示すグラフである。静電気保護素子４のインピーダンスは大きければ大きいほど好ましい。なお、静電気保護素子４のインピーダンスの調整により、挿入損失を小さくすることが出来る。また、本発明の実施形態において、使用周波数帯の周波数範囲内の全ての挿入損失が３ｄＢより小さくされている。なお、１ｄＢよりも小さくされることが好ましい。その他、例えば、本発明の実施形態において、使用周波数帯の周波数範囲が２ＧＨｚと６ＧＨｚの間にある場合、静電気保護素子４の接続端子４１からグランド端子４２までの距離は３．７５ミリメートルと３７．５ミリメートルとの間とされてもよい（キャリア部５が配置されていない実施形態で説明する）。また、接続端子４１からグランド端子４２までの距離は１．８５ミリメートルと１８．５ミリメートルとの間にされることが好ましい（キャリア部５が配置されている実施形態により説明する）。そして、接続端子４１からグランド端子４２までの距離は５ミリメートルと１２ミリメートルとの間にされることが一層好ましい（キャリア部５が配置されている実施形態により説明する）。ただし、本発明はそれに制限されない。

［第２の実施形態］
図６を参照する。図６は本発明の第２の実施形態にかかるＲＦデバイスの信号伝送部材を示す平面模式図である。図６と図３との比較から分かるように、第２の実施形態において、静電気保護素子４の幅Ｗ２を大幅に小さくすることにより、静電気保護素子４のインピーダンスを増加することが出来る。言い換えれば、静電気保護素子４のインピーダンスが増えたとき、静電気保護素子４を流れる電流は少なくなって、信号伝送線路３の損失を減らすようにする。ただし、第２の実施形態が提供したＲＦデバイスＲの信号伝送部材Ｍの他の構成は前記実施形態と類似しているため、ここでは説明を繰り返さない。

［第３の実施形態］
図７を参照する。図７は本発明の第３の実施形態にかかるＲＦデバイスの信号伝送部材を示す一つの立体模式図である。図７と図２との比較から分かるように、第３の実施形態と第１の実施形態との最大の相違点としては、第３の実施形態が提供した信号伝送部材Ｍのグランド金属層６に第１の開孔エリア６１が備えられてもよい。第１の開孔エリア６１の配置により、対応的にキャリア部５の第２の表面５２を露出することが出来る。また、前記キャリア部５における第１の開孔エリア６１の垂直投影と静電気保護素子４の垂直投影とは少なくとも一部が重なっている。つまり、第１の開孔エリア６１と静電気保護素子４がキャリア部５の第１の表面５１（又は第２の表面５２）での垂直投影では、少なくとも一部が重なっている。それにより、寄生容量が減り、静電気保護素子４のインピーダンスを高めることが得られるようになる。

そして、図８を参照する。図８は本発明の第３の実施形態にかかるＲＦデバイスの信号伝送部材を示す他の立体模式図である。図８と図７との比較から分かるように、図８と図７との最大の相違点としては、図８の実施形態において、グランド金属層６は第２の開孔エリア６２が備えられてもよい。第１の開孔エリア６１と第２の開孔エリア６２との間に間隔部６３が備えられてもよい。かつ、キャリア部５における第２の開孔エリア６２の垂直投影と静電気保護素子４の垂直投影とは少なくとも一部が重なっている。つまり、第１の開孔エリア６１と第２の開孔エリア６２とは、キャリア部５の第１の表面５１（或第２の表面５２）における静電気保護素子４の垂直投影では、それぞれ少なくとも一部が重なっている。それにより、寄生容量が減り、静電気保護素子４のインピーダンスを高めることが得られるようになる。ただし、第２の開孔エリア６２をさらに配置する利点としては、静電気保護素子４の放射線影響を減らすこと及びノイズを吸収する効果（使用周波数帯以外の信号を吸収すること）となる。また、第３の実施形態が提供したＲＦデバイスＲの信号伝送部材Ｍの他の構成は前記実施形態と類似しているため、ここでは説明を繰り返さない。

［第４の実施形態］
まず、図９を参照する。図９は本発明の第４の実施形態にかかるＲＦデバイスの信号伝送部材を示す立体模式図である。図９と図２との比較から分かるように、第４の実施形態と第１の実施形態の最大の相違点としては、第４の実施形態における信号伝送部材Ｍの静電気保護素子４のグランド端子４２は、キャリア部５の第１の表面５１に配置されるグランド金属層６’（又は第２のグランド金属層も言う）と電気的に接続されてもよいこととなる。

そして、再び図９を参照する。他の実施形態において、キャリア部５の第１の表面５１に配置されるグランド金属層６’は、ビアホール（図示なし、上記実施形態に述べたビアホールＶと同様である）を介してキャリア部５の第２の表面５２に配置されるグランド金属層６と電気的に接続されてもよい。ただし、静電気保護素子４における長尺方向の一側辺（図示なし）とキャリア部５の第１の表面５１に配置されるグランド金属層６’との間に間隔距離Ｄが設けられる。そして、第４の実施形態において、静電気保護素子４のインピーダンスを高めるように、静電気保護素子４と第１の表面５１におけるグランド金属層６’との距離を調整することが出来る。つまり、静電気保護素子４とグランド金属層６’との間の間隔距離Ｄを増加することにより、寄生容量を低減して、静電気保護素子４のインピーダンスを高めることが出来る。また、他の実施形態において、寄生容量を低減して、静電気保護素子４のインピーダンスを高めるために、第２の表面５２におけるグランド金属層６にさらに第１の開孔エリア６１及び／又は第２の開孔エリア６２を配置してもよい。すなわち、第２の表面５２に第１のグランド金属層（グランド金属層６）が配置され、第１の表面５１に第２のグランド金属層（グランド金属層６’）が配置され、かつ、静電気保護素子４のグランド端子４２が第１のグランド金属層及び第２のグランド金属層と電気的に接続される。また、第１のグランド金属層が第１の開孔エリア６１を備え、キャリア部５における第１の開孔エリア６１の垂直投影と静電気保護素子４の垂直投影とは、少なくとも一部が重なっている。かつ、静電気保護素子４の一側辺と第２のグランド金属層との間に間隔距離Ｄが設けられる。ただし、第４の実施形態が提供したＲＦデバイスＲの信号伝送部材Ｍの他の構成は前記実施形態と類似しているため、ここでは説明を繰り返さない。

また、注目に値することであるが、第４の実施形態について、接続端子４１とグランド端子４２との間に介在する電気長Ｌの距離は接続端子４１からグランドまで伝導する最も短い距離である。つまり、電気長Ｌは静電気保護素子４の接続端子４１と信号伝送線路３との間にある隣接する位置からグランド端子４２とグランド金属層６’との間にある隣接位置までの長さである。ところが、第４の実施形態において、前記第１の実施形態が示したビアホールＶが設けられた場合、電気長Ｌは主に、接続端子４１からグランドまで伝導する最も短い距離である。

そして、説明に値するのは、第４の実施形態について、グランド金属層６’を設けることにより、信号伝送線路３の調整パラメータを増加することができる。例えば、信号伝送線路３のインピーダンスを調整するように、信号伝送線路３の寄生容量をさらに調整することができる。また、グランド金属層６’を設けることにより、信号伝送線路３と静電気保護素子４との間の電磁環境両立性(Electromagnetic Compatibility，EMC)を向上させることができる。例えば、信号伝送線路３と静電気保護素子４との干渉の危険性を低減することができ、信号伝送線路３と静電気保護素子４との放射効果を低減することができる。

［第５の実施形態］
まず、図１０及び図１１を参照する。図１０は本発明の第５の実施形態にかかるＲＦデバイスを示す機能ブロック図である。図１１は本発明の第５の実施形態にかかるＲＦデバイスの信号伝送部材を示す平面模式図である。図１０と図１との比較から分かるように、第５の実施形態と第１の実施形態の最大の相違点としては、静電気保護素子４には、過渡電圧抑制要素４３、及び過渡電圧抑制要素４３と電気的に接続されるグランド線４４が備えられてもよい。かつ、過渡電圧抑制要素４３とグランド線４４とは直列接続されている。つまり、再び図１０を参照する。過渡電圧抑制要素４３は接続端子４１とグランド端子４２との間に配置される。

そして、再び図１０及び図１１を参照する。例えば、過渡電圧抑制要素４３は過渡電圧抑制器（ＴｒａｎｓｉｅｎｔＶｏｌｔａｇｅＳｕｐｐｒｅｓｓｏｒ，ＴＶＳ）としてもよい。また、グランド線４４の材料は信号伝送線路３の材料と同じであってもよい。かつ、グランド線４４は、信号伝送線路３とグランド金属層６との間に電気的に接続されるマイクロストリップラインであってもよい。なお、本発明はそれに制限されてない。その他、特に説明に値するのは、図１１に示すように、一つの実施形態において、信号伝送線路３における接続部３３には接合エリアＴ１が備えられてもよく、グランド線４４には接合エリアＴ２が備えられてもよく、かつ、信号伝送線路３とグランド線４４とは所定の距離で互いに離れている。さらに、過渡電圧抑制要素４３は、信号伝送線路３における接合エリアＴ１とグランド線４４における接合エリアＴ２との間に電気的に接続されてもよい。その他、特に説明に値するのは、第５の実施形態において、静電気保護素子４の過渡電圧抑制要素４３として、より容量値の高い過度電圧抑制器を採ることが好ましい（例えば、０．５ｐＦより多くされるが、本発明はそれに制限されてない）。

また、第５の実施形態において、電気長は、過渡電圧抑制要素４３と信号伝送線路３における接合エリアＴ１との隣接位置からグランド線４４に配置されるグランド端子４２の位置までの長さである。また、第５の実施形態が提供したＲＦデバイスＲの信号伝送部材Ｍの他の構成は前記実施形態と類似しているため、ここでは説明を繰り返さない。

［第６の実施形態］
図１２を参照する。図１２は本発明の第６の実施形態にかかる電子デバイスを示す平面模式図である。本発明実施形態が提供したＲＦデバイスＲは、電子デバイスＥにおいて利用することが出来る。電子デバイスとしては、例えば、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどである。すなわち、本発明実施形態が提供したＲＦデバイスＲは無線通信を必要とした電子デバイスＥに適用する。なお、第６の実施形態が提供したＲＦデバイスＲの他の構成は前記実施形態と類似しているため、ここでは説明を繰り返さない。

［実施形態の有益な効果］
本発明の一つ有益な効果として、本発明の実施形態が提供した電子デバイスＥ、ＲＦデバイスＲ及びその信号伝送部材Ｍは、少なくとも「静電気保護素子４のインピーダンスが信号伝送線路３のインピーダンスよりも大きいとなる」、及び「接続端子４１とグランド端子４２との間に電気長が定義されており、電気長が使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長よりも小さくされる」という技術方案により、静電気放電の保護機能を高めるようにする。さらに言えば、上記技術方案により、低周波と高周波と（例えば、２ＧＨｚから６ＧＨｚ）の間の挿入損失ギャップを低減することが出来る。上記の実施形態を例として、使用周波数帯の周波数範囲内の全ての挿入損失は３ｄＢよりも小さくなる。つまり、従来の技術に比べて、本発明の実施形態により、２ＧＨｚと６ＧＨｚとの間にある全ての周波数範囲にて正常に動作することが出来る。その上、小型製品にも適用できる。

そして、静電気保護素子４に過渡電圧抑制要素４３及び一グランド線４４がさらに備えられる場合、「静電気保護素子４のインピーダンスが信号伝送線路３のインピーダンスよりも大きいとなる」、及び「電気長が使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長よりも小さくされる」という技術方案により、過渡電圧抑制要素４３としては、より容量値の高い（例えば、０．５ｐＦよりも大きい）過度電圧抑制器を採ることができる。それにより、従来の技術におけるＲＦデバイスが高周波信号にて操作される場合、より容量値の高い静電気保護要素を採ることが出来ない課題を解決する。さらに言えば、たとえ静電気放電の影響はアースから来た場合、過渡電圧抑制要素４３の配置を介して、電圧を抑えて、静電気保護の効果を奏することが出来る。

上述したのは本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づき為された均等の変形と変更は、全て本発明の請求項の保護範囲に属するものとする。

Ｅ電子デバイス
ＲＲＦデバイス
Ｍ信号伝送部材
Ａアンテナ素子
１信号接続ポート
２ＲＦ回路
３信号伝送線路
３１第１の端部
３２第２の端部
３３接続部
４静電気保護素子
４１接続端子
４２グランド端子
４３過渡電圧抑制要素
４４グランド線
５キャリア部
５１第１の表面
５２第２の表面
６、６’ グランド金属層
６１第１の開孔エリア
６２第２の開孔エリア
６３間隔部
Ｖビアホール
Ｄ間隔距離
Ｌ電気長
Ｔ１、Ｔ２接合エリア
Ｗ１、Ｗ２幅
Ｍ１〜Ｍ６ノード

Claims

信号接続ポートと、
ＲＦ回路と、
前記信号接続ポートと前記ＲＦ回路との間に配置される信号伝送線路と、
前記信号伝送線路と電気的に接続される接続端子とグランド端子とを有する静電気保護素子と、
を備える使用周波数帯で動作するＲＦデバイスであって、
前記静電気保護素子のインピーダンスが前記信号伝送線路のインピーダンスよりも大きくされて、
前記接続端子と前記グランド端子との間に、前記使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長よりも小さい電気長が定義されている、ことを特徴とするＲＦデバイス。
前記電気長は、前記使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４０倍の波長よりも大きいとなる、ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦデバイス。
前記静電気保護素子が配置される第１の表面と、前記第１の表面と対向して前記静電気保護素子の前記グランド端子と電気的に接続されるグランド金属層が配置される第２の表面とを有すると共に、前記信号伝送線路が配置されるキャリア部をさらに備え、
前記グランド金属層に第１の開孔エリアが設けられ、
前記キャリア部における前記第１の開孔エリアの垂直投影と前記キャリア部における前記静電気保護素子の垂直投影とは少なくとも一部が重なっている、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦデバイス。
前記グランド金属層に、前記第１の開孔エリアとの間に間隔部が設けられる第２の開孔エリアが備えられ、
また、前記キャリア部における前記第２の開孔エリアの垂直投影と前記キャリア部における前記静電気保護素子の垂直投影とは少なくとも一部が重なっている、
ことを特徴とする請求項３に記載のＲＦデバイス。
前記静電気保護素子、及び前記静電気保護素子の前記グランド端子と電気的に接続されるグランド金属層が配置される第１の表面と、前記第１の表面と対向する第２の表面とを有すると共に、前記信号伝送線路が配置されるキャリア部をさらに備えて、
前記静電気保護素子と前記グランド金属層との間に間隔距離があいている、
ことを特徴とする請求項１のＲＦデバイス。
前記信号伝送線路と前記静電気保護素子との材料が同じであり、
前記静電気保護素子の幅は前記信号伝送線路の幅よりも小さくされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦデバイス。
前記静電気保護素子に、過渡電圧抑制要素と、前記過渡電圧抑制要素と電気的に直列に接続されるグランド線とが備えられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦデバイス。
前記静電気保護素子は、一端が前記静電気保護素子の接続端子とされて、他端が前記静電気保護素子の前記グランド端子とされるグランド線であり、
かつ、前記グランド線の材料と前記信号伝送線路の材料とは同じである、ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦデバイス。
前記信号伝送線路及び前記静電気保護素子が配置されるキャリア部をさらに備えて、
前記使用周波数帯における最も低い動作周波数と対応する１／４倍の波長は前記キャリア部の複素誘電率と相関する、ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦデバイス。