JP2661570B2 - 高周波装置 - Google Patents

高周波装置

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JP2661570B2
JP2661570B2 JP6310733A JP31073394A JP2661570B2 JP 2661570 B2 JP2661570 B2 JP 2661570B2 JP 6310733 A JP6310733 A JP 6310733A JP 31073394 A JP31073394 A JP 31073394A JP 2661570 B2 JP2661570 B2 JP 2661570B2
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    • H05K1/00Printed circuits
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    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は小型化を目的として多層
基板上に高密度配線された高周波帯電力増幅器など、高
周波信号を処理する高周波装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の高周波装置としては、例えば特開
昭63−102406号公報に、高周波回路の一部を第
2の基板上に構成し、第2の基板とは誘電率の異なる第
1の基板上に第2の基板を実装して装置全体の小型化を
図ったミキサ回路が開示されている。このことを高周波
帯電力増幅器に適用すると図2に示すようになる。
【0003】図2は高周波帯電力増幅器の第1の従来例
の構造を示す図であり、同図(a)は斜視図、同図
(b)は断面図である。図2において、接地電位のベー
ス筐体21上には高密度配線が可能な多層基板(ガラス
・エポキシ多層基板)からなる第1の基板22が取り付
けられている。第1の基板22上には、高周波帯電力増
幅器として低雑音の電力増幅素子24が取り付けられ、
さらに、電力増幅素子24の出力側のインピーダンスの
整合を行う出力側整合線路25、電力増幅素子24に
電力を供給するための入力側バイアス供給線路27及び
出力側バイアス供給線路28と、インピーダンスが50
Ωの入力側線路29及び出力側線路30とが形成されて
いる。第1の基板22のベース筐体21と接触している
裏面は、表面がはんだメッキされた銅などの導電体で覆
われている。
【0004】また、第1の基板22より誘電率が高く低
損失の基板(テフロン、ガラス基板等)からなり、誘電
率の制約で第1の基板22では実現できない大きさで任
意の整合インピーダンスを実現する第2の基板23に
は、電力増幅素子24の入力整合回路31がストリップ
線路によって形成されている。また、入力整合回路31
の両端には第1の基板22との接続を行う接続パッド3
3がそれぞれ形成されている。第2の基板23の裏面は
第1の基板22と同様に表面がはんだメッキされた銅な
どの導電体で全面が覆われ、さらに側面から上面の一部
の領域まで延長して形成されている。
【0005】そして、第1の基板22上の電力増幅素子
24の入力側には、第2の基板23の入力整合回路31
との接続を行うインタフェイスパッド35が形成され、
さらに、第2の基板23の表面積よりも大きく表面がは
んだメッキされた銅などの導電体による接地パターン3
6が形成されている。この接地パターン36はスルーホ
ール等の手段によって、第1の基板22の裏面と接続さ
れ、裏面がベース筐体21と接触することで接地電位に
保たれている。
【0006】このような構成において、第1の基板22
の接地パターン36上に第2の基板23を乗せ、第2の
基板23の側面のパターンと第1の基板22の接地パタ
ーン36とをはんだ付けして第1の基板22と第2の基
板23とを一体にしていた。また、信号線の接続はリボ
ン状の導電材(リード線)あるいはワイヤによって入力
側線路29と接続パッド33、およびインタフェイスパ
ッド35と接続パッド33間を配線していた。
【0007】このようにして、高誘電率基板を使用する
ことにより、回路全体の小型化を実現しつつ、インピー
ダンスの整合条件の改善を行っていた。
【0008】一方、特開平5−102762号公報で
は、接続パッドを備えた第1の基板に接続パッドを備え
た第2の基板を裏返して取り付け、第1の基板の接続パ
ッドと第2の基板の接続パッドとを直接はんだ付けした
電子装置が開示されている。このことを高周波帯電力増
幅器に適用すると図3に示すようになる。
【0009】図3は高周波帯電力増幅器の第2の従来例
の構造を示す断面図である。図3において、高密度配線
が可能な多層基板(ガラス・エポキシ多層基板)からな
る第1の基板42上には、低雑音の電力増幅素子等が配
置されている。第1の基板42とは誘電率の異なる基板
(テフロン、ガラス基板等)からなる第2の基板43上
には、電力増幅素子の入力整合回路等が形成されてい
る。
【0010】このような構成において、第1の基板42
と第2の基板43との接続は第2の基板43を裏返し
て、第1の基板42の接続パッドと第2の基板43の接
続パッドとを直接はんだ付けしている。また、第2の基
板43にはシールドケース44が取り付けられ、第2の
基板43上の入力整合回路等の不要な輻射による影響を
低減している。
【0011】このようにして、第1の基板42と第2の
基板43との空中配線をなくし、接続した部位での損失
とリアクタンス成分とを低減してインピーダンス整合の
向上を図っていた。
【0012】
【発明が解決しようする課題】しかしながら、上記のよ
うな従来の高周波装置のうち、第1の従来例では、第2
の基板上に構成された入力整合回路と、第1の基板との
接続部位で不連続(ワイヤボンディング、リード線等に
よる配線)があるため、インピーダンス整合条件のずれ
や損失増加に起因る雑音特性の劣化がなどがあった。
また、第1の基板上の高周波回路と第2の基板上の入力
整合回路部分とが共に同一面に露出していることで、第
1の基板の高周波回路と第2の基板の入力整合回路部と
の電磁的干渉によるノイズの増加や不要発振など、動作
を不安定とする様々な要因が生じていた。そこで、それ
らを防止するために第2の基板の周りをシールドケース
によってシールドすると、部品点数の増加や構造が複雑
化し、小型化が困難となる問題があった。
【0013】一方、第2の従来例では、接続部位の連続
性によりインピーダンスの整合性や損失については改善
されるものの、第1の従来例と同様に裏返った第2の基
板からの不要輻射をシールドケースでシールドする必要
があり、部品点数の増加や構造の複雑化などで小型化が
困難となる問題があった。また、接続部位のはんだ付け
手順を考えると、はんだゴテではんだ付けするためにシ
ールドケースの一部分を切り欠く必要があり、シールド
が不十分となる問題があった。
【0014】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、回路全
体の小型化を図りつつ、部品点数の増加、構造の複雑化
を防止し、さらにシールドが不十分なことによる動作の
不安定がない高周波装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の高周波装置は、一方の面に高周波素子を有する
第1の高周波回路が配置され、全面が導電体で覆われた
他方の面が、接地電位の筐体と接触するように取り付け
られている第1の基板と、前記第1の高周波回路と電気
的に接続される第2の高周波回路が一方の面に配置
れ、他方の面全面が導電体で覆われている第2の基板
とを有する高周波装置において、前記第1の基板に、
壁が導電体で覆われ、前記第2の高周波回路を配置する
のに要する面積よりも大きく、かつ前記第2の基板の
方の面の面積よりも小さ貫通穴を有し、 前記第2の基
板は、 前記第2の高周波回路が前記貫通穴に納まるよう
に、前記第1の基板に重ね合わされて固定されている
とを特徴とする。
【0016】このとき、前記第2の高周波回路はストリ
ップ線路により形成されていてもよく、前記高周波素子
は電力増幅素子であり、前記第2の高周波回路は前記電
力増幅素子の入出力のインピーダンスを整合する整合回
路であってもよい。
【0017】
【作用】上記のように構成された高周波装置では、第1
の基板に壁が導電体で覆われた貫通穴を有し、第2の
基板は、第2の高周波回路がこの貫通穴に納まるように
第1の基板上に重ね合わされて固定される。第2の基板
の他方の面は導電体により覆われているため、第2の基
板の一方の面に形成される第2の高周波回路は接地電位
の導電体及び筐体によって囲われ、電磁的にシールドさ
れる。
【0018】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0019】図1は本発明の高周波装置の構成を示す図
であり、同図(a)は斜視図、同図(b)は断面図であ
る。図1(a)、(b)において、接地電位のベース筐
体1上には高密度配線が可能な多層基板(ガラス・エポ
キシ多層基板)からなる第1の基板2が取り付けられて
いる。第1の基板2上には、低雑音の電力増幅素子4が
取り付けられ、第1の基板2の内層には、ストリップ線
路によって、電力増幅素子4の出力側のインピーダンス
の整合を行う出力側整合線路5、電力増幅素子4に電力
を供給するための入力側バイアス供給線路7と出力側バ
イアス供給線路8、およびインピーダンスが50Ωの入
力側線路9と出力側線路10とが形成されている。
【0020】また、第1の基板2よりも誘電率が高く、
低損失の基板(テフロン、ガラス基板等)からなり、誘
電率の制約で第1の基板2では実現できない大きさで任
意の整合インピーダンスを実現する第2の基板3には、
電力増幅素子4の入力整合回路11がストリップ線路に
よって形成されている。
【0021】そして、第1の基板2上の電力増幅素子4
の入力側には、入力整合回路11に要する面積よりも大
きく、第2の基板3の面積より小さい貫通穴12があい
ており、その貫通穴12の内壁および貫通穴12の周辺
は、表面がはんだメッキされた銅などの導電体からなる
接地パターン16で覆われ、接地パターン16は第1の
基板2の裏面の導電体と接続されている。
【0022】入力整合回路11が形成された第2の基板
3の裏面は第1の基板2と同様に全面を導電体で覆われ
ており、第2の基板3の入力側及び出力側の接続パッド
13はそれぞれ第2の基板3側面まで延長してパター
ン化されている。また、第2の基板3の、接続パッド1
3が形成された側面以外の側面にも裏面の導電体から回
り込んだ形でパターンが形成されている。
【0023】このような構成において、第1の基板2の
貫通穴12に第2の基板3の入力整合回路11が格納さ
れるように2つの基板を重ねあわせ、第2の基板3の側
面に形成されたパターンと、第1の基板2の貫通穴12
周辺の接地パターン16とを半田付けし、さらに、第2
の基板3の入力側及び出力側の接続パッド13をそれぞ
第1の基板2のインタフェイスパッド15にはんだ付
けする。よって、貫通穴12の下部はベース筐体1にて
封鎖されているため、第2の基板3に形成された入力整
合回路11は周囲を導電体によって囲われることにな
り、第2の基板3の入力整合回路11を簡単にシールド
することができる。従って、高誘電率の基板を使用する
ことにより回路の小型化を図りつつ、高周波回路の電気
的特性の向上をはかることができる。
【0024】なお、第2の基板3の接続パッド13を
1の基板2のインタフェイスパッド15に接続するに
は、第2の基板3側面のパターンによる水平方向での
はんだ付けの接続のみならず、はんだバンプあるいはB
GA(ボールグリッド・アレー)等によって2つの基板
間を垂直方向で接続してもよい。
【0025】また、本実施例では第2の基板上に入力整
合回路を設けているが、入力整合回路に限らず、第1の
基板上に配置した電力増幅素子の出力側に貫通穴を設
け、第2の基板上に電力増幅素子の出力側のインピーダ
ンスを整合する出力整合線路を設けてもよい。
【0026】また、本実施例では高周波帯電力増幅器を
例にして説明しているが、電力増幅器に限らず、ミキサ
回路、アッテネータ回路、フィルタ回路、方向性結合器
等その他の高周波回路についても本発明は適用できる。
その場合、第2の基板3に取り付ける部品の大きさに応
じてベース筐体1の一部を削る等の処置を施すことは本
発明の要旨を逸脱するものではない。
【0027】そして、第2の基板3上に構成する高周波
回路を本実施例のようにストリップ線路で形成すると、
第1の基板2の厚さによる制限を受けず、ベース筐体を
削るといった処置を施すことなく高周波回路を形成する
ことができる。
【0028】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【0029】第1の基板に壁が導電体で覆われた貫通
を有し、第2の基板は、第2の高周波回路がこの貫通
穴に納まるように第1の基板に重ね合わされて固定され
る。第2の基板の他方の面は導電体により覆われている
ため、第2の基板の一方の面に形成される第2の高周波
回路は接地電位の導電体及び筐体によって囲われ、電磁
的にシールドされる。したがって、シールドによる回路
の安定化を簡単に達成することができ、高周波回路の電
気的特性の向上をはかることができる。
【0030】また、第2の基板上の一方の面に形成され
た高周波回路をストリップ線路により形成することで、
第1の基板の厚さによる制限を受けず、筐体を削るとい
った処置を施すことなく高周波回路を形成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高周波装置の構成を示す図であり、同
図(a)は斜視図、同図(b)は断面図である。
【図2】高周波帯電力増幅器の第1の従来例の構造を示
す図であり、同図(a)は斜視図、同図(b)は断面図
である。
【図3】高周波帯電力増幅器の第2の従来例の構造を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 ベース筐体 2 第1の基板 3 第2の基板 4 電力増幅素子 5 出力側整合線路 7 入力側バイアス供給線路 8 出力側バイアス供給線路 9 入力側線路 10 出力側線路 11 入力整合回路 12 貫通穴 13 接続パッド 15 インタフェイスパッド 16 接地パターン

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の面に高周波素子を有する第1の高
    周波回路が配置され、全面が導電体で覆われた他方の面
    が、接地電位の筐体と接触するように取り付けられてい
    る第1の基板と、前記第1の高周波回路 と電気的に接続される第2の高周
    波回路が一方の面に配置され、他方の面全面が導電体
    で覆われている第2の基板とを有する高周波装置におい
    て、 前記第1の基板に、 壁が導電体で覆われ、前記第2の高周波回路を配置す
    るのに要する面積よりも大きく、かつ前記第2の基板の
    一方の面の面積よりも小さ貫通穴を有し、 前記第2の基板は、 前記第2の高周波回路 が前記貫通穴に納まるように、
    記第1の基板に重ね合わされて固定されていることを特
    徴とする高周波装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の高周波装置において、 前記第2の高周波回路はストリップ線路により形成され
    ていることを特徴とする高周波装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の高周波装置に
    おいて、 前記高周波素子は電力増幅素子であり、 前記第2の高周波回路は前記電力増幅素子の入出力のイ
    ンピーダンスを整合する整合回路であることを特徴とす
    る高周波装置。
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