JP3157085U - チューナ - Google Patents

Abstract

【課題】高周波信号を処理する生産性の高いチューナを提供する。【解決手段】回路基板１２は上面側に配線パターンが形成された片面基板であり、その上下方向や側方は開放されている。この回路基板１２上には、固定具１３、高周波コネクタ３の信号端子３ａ、チューナモジュール１５、入出力コネクタ１６などが装着されている。ここで、これら固定具１３、信号端子３ａ、チューナモジュール１５や入出力コネクタ１６は、はんだなどによって回路基板１２上に形成された配線パターンへと接続される。回路基板１２に片面基板を用いているので、非常に安価なチューナ１１を得ることができる。なお回路基板１２には、両面基板や多層基板などを用いてもよい。その場合、配線領域を小さくできるので、小型なチューナ１１を実現できる。【選択図】図１

Description

本考案は、高周波信号を処理するチューナに関するものである。

以下、従来のチューナについて図面を用いて説明する。図３（ａ）は従来のチューナ１の上面図であり、図３（ｂ）は、同断面図である。図３（ａ）、（ｂ）において従来のチューナ１は、上下方向に開口部を有した金属製の枠体２には高周波コネクタ３が固定され、この枠体２内に回路基板４が嵌合される。そしてこの回路基板４上には電子部品５が直接搭載され、高周波回路が形成される。チューナ１には受信する周波数以外の信号を除去する入力フィルタ部や、受信する高周波信号をＩＦ信号へと変換する周波数変換部や、周波数変換部から出力されたＩＦ信号を処理するＩＦ回路などの回路ブロックを含んでいる。

そして、これらの回路ブロック間は仕切り板６により仕切られ、各回路ブロック間での信号の妨害などを防止する。具体的には、この仕切り板６は枠体２に対し連結部によって一体的に連結され、さらに仕切り板６と回路基板４のグランドとがはんだなどによって接続されることによって、回路ブロック間のシールドが行われる。

さらに、枠体２の上下の開口部を覆うように金属製のシールドカバー７が装着されることにより、高周波回路がシールドされるものである。

なお、この出願の考案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。

特開平６−２８４０２４号公報

しかしながら従来のチューナでは、高周波回路をシールドするために非常に複雑な形状をなした仕切り板６が一体に形成された枠体２を準備したり、枠体２の開口部を覆うためにシールドカバー７などの装着が必要であり、非常に生産性が悪いという課題を有していた。

そこで本考案は、この問題を解決したもので、生産性の良好なチューナを提供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上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載されるとともに高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに前記回路基板に装着されたチューナモジュールと、このチューナモジュールと接続されるとともに前記回路基板に搭載されたコネクタとを備え、前記チューナモジュールの天面と側面はシールド部材で覆われるとともに、前記シールド部材は前記回路基板のグランドへと接続されたものである。これにより所期の目的を達成することができる。

以上のように本考案によれば、上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載されるとともに高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに前記回路基板に装着されたチューナモジュールと、このチューナモジュールと接続されるとともに前記回路基板に搭載されたコネクタとを備え、前記チューナモジュールの天面と側面はシールド部材で覆われるとともに、前記シールド部材は前記回路基板のグランドへと接続されたチューナである。

これにより、チューナモジュールはシールド部材により単独でシールドされるとともに、かつこのシールド部材は回路基板のグランドへ接続されており、回路基板全体を覆う必要がないので、枠体やシールドカバーなどを準備、装着する必要がなく、非常に生産性の良好なチューナを実現できる。

（ａ）本実施の形態におけるチューナの断面図、（ｂ）同、上面図 同、チューナの要部拡大断面図 （ａ）従来のチューナの上面図、（ｂ）同、断面図

（実施の形態１）
以下、本実施の形態におけるチューナ１１について、図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施の形態におけるチューナの断面図であり、図１（ｂ）は、同、チューナの上面図である。図２は、同チューナに用いるチューナモジュールの断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）において、本実施の形態におけるチューナ１１は、回路基板１２、固定具１３、高周波コネクタ３、チューナモジュール１５、入出力コネクタ１６（出力端子の一例として用いた）とを含んでいる。

本実施の形態における回路基板１２は上面側に配線パターンが形成された片面基板であり、その上下方向や側方は開放されている（従来のように枠体２やシールドカバー７で覆われない）。そしてこの回路基板１２上には、固定具１３、高周波コネクタ３の信号端子３ａ、チューナモジュール１５、入出力コネクタ１６（出力端子の一例として用いた）などが装着されている。ここで、これら固定具１３、信号端子３ａ、チューナモジュール１５や入出力コネクタ１６は、はんだなどによって回路基板１２上に形成された配線パターンへと接続される。本実施の形態では、回路基板１２に片面基板を用いているので、非常に安価なチューナ１１を得ることができる。なお回路基板１２には、両面基板や多層基板などを用いてもよい。その場合、配線領域を小さくできるので、小型なチューナ１１を実現できる。

固定具１３は、高周波信号が入力される高周波コネクタ３が装着されるものであり、金属製の薄板を折り曲げることにより形成される。つまり固定具１３には、天面と、この天面の周縁部から下方に立設された４面の側面が形成され、下方側にのみ開口部を有した形状となる。そして固定具１３は開口部側が回路基板１２を向くように装着される。固定具１３に囲まれた領域には信号端子３ａへ入力された高周波信号をチューナモジュール１５の入力端子１５ａへ供給する配線が形成される。なおこの固定具１３に囲まれた領域には入力された高周波信号を分配する分配回路などのように、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間に挿入される高周波回路なども含んで構成される。ここで、固定具１３の下方端（開口部）は回路基板１２へはんだなどによって接続される。これにより、固定具１３は機械的に回路基板１２へ固定されるとともに、高周波コネクタ３のグランド（外殻部）と回路基板１２上に形成されたグランドパターンとが電気的に接続される。ここで、固定具１３は金属製であるので、その表面は導電性である。また高周波コネクタ３のグランドである外殻部は絞り加工された黄銅からなり、この外郭部は高周波コネクタ３の信号端子３ａとは絶縁されかつこの信号端子３ａを覆うように形成されている。このようにして高周波コネクタ３の信号端子３ａ全体が外郭部ならびに固定具１３によってグランド部分で囲まれる（シールドされる）こととなる。したがって、不要な高周波信号（いわゆる妨害波）などが信号端子３ａへ飛び込むことを防止することができる。

本実施の形態において高周波コネクタ３は、いわゆるＦ型接栓であり、ＴＶ放送受信用アンテナなどで受信した高周波信号がケーブルを介して供給される。そのために、ケーブルの先端に高周波プラグが装着され、このプラグと高周波コネクタ３とが嵌め合わされて、接続されることによってアンテナで受信した高周波信号がチューナ１１へ供給される。なおこのプラグの脱着時に高周波コネクタ３にはストレスが加わる。そのために高周波コネクタ３の外殻部を固定具１３へかしめなどによって確実に固定し、かつその固定具１３を回路基板１２へと固定している。これにより、たとえプラグの脱着時にストレスなどが加わっても、高周波コネクタ３が外れにくくなる。

本実施の形態では、この固定具１３の天面に高周波コネクタ３が固定されているが、これは側面に固定してもかまわない。また、高周波コネクタ３は固定具１３に対し、高周波コネクタ３の外殻部をかしめなどによって固定しているが、これははんだなどによって固定してもかまわない。

本実施の形態において、高周波コネクタ３の信号端子３ａとチューナモジュール１５の入力端子１５ａとの間は、回路基板１２の上面に形成された接続パターンを介して接続され、高周波コネクタ３に入力された信号がチューナモジュール１５へと供給される。なお、回路基板１２に両面基板を用いた場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンを上面に配線し、この配線パターンの裏側にはグランドパターンを形成する。あるいは、回路基板１２に対し多層基板を用いた場合、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンを内層に配線し、その上下にグランドパタ−ンを配線するとよい。これにより高周波信号の漏洩などが少なく、安定した受信性能のチューナ１１を実現できる。また、チューナモジュール１５の入力端子１５ａは高周波コネクタ３の信号端子３ａの近傍に配置するのが望ましい。これにより外部への高周波信号の漏洩や外部からの妨害飛び込みを少なくできる。

入出力コネクタ１６は、回路基板１２に設けられた配線パターンを介して、チューナモジュール１５の電源端子（図示せず）や出力端子（図示せず）に接続される。ここで、チューナモジュール１５の電源端子は入出力コネクタ１６の電源供給端子（図示せず）の近傍に配置するのが望ましい。これにより外部からの妨害飛び込みによる電源リップルを少なくできる。またチューナモジュール１５の電源端子と入出力コネクタ１６の電源供給端子との間を接続する回路基板１２の配線パターンにパスコンを接続しても良い。これにより入出力コネクタの電源供給端子を介した外部からの妨害を減らせる。さらに、チューナモジュール１５の出力端子は入出力コネクタ１６の出力端子の近傍に配置するのが望ましい。これにより外部からの妨害飛び込みを少なくできる。

次に、回路基板１２上に装着されるチューナモジュール１５について、図を用いて詳細に説明する。図２は、本実施の形態におけるチューナモジュール１５を回路基板１２へ装着した状態のチューナ１１の要部拡大断面図である。図２において、チューナモジュール１５は、配線基板３１、電子部品３２、樹脂部３３、金属シールド膜３４（シールド部材の一例として用いた）、接続パッド３５とを含んでいる。

本実施の形態において配線基板３１は多層基板であり、内層のうちの１層をグランド層３１ａとしている。この配線基板３１の上面には電子部品３２が実装される接続ランドが形成されている。この接続ランド上には、電子部品３２がはんだによって接続・固定され、配線基板３１上に高周波回路が形成される。一方、配線基板３１の下面には、回路基板１２と接続するために複数個の接続パッド３５が形成されている。なお本実施の形態においては、左端の接続パッド３５をチューナモジュール１５の入力端子１５ａとして用いている。ここで、本実施の形態において、配線基板３１上に形成される高周波回路は、受信する周波数以外の信号を除去する入力フィルタ部や、受信する高周波信号ＩＦ信号（中間周波信号）へと変換する周波数変換部や、周波数変換部から出力されたＩＦ信号を処理するＩＦ回路（中間周波フィルタや、中間周波増幅器）などの回路ブロックを含んでいる。

なお周波数変換部や入力フィルタの一部などは、半導体上で形成され、フリップチップ実装などの方法で配線基板３１上に搭載される。ここで、このような半導体では、一般的にＲＣによるフィルタなどが用いられるため、回路ブロック間の仕切りなどは設けずとも、妨害が生じにくくなっていると推測される。

次に樹脂部３３は、配線基板３１の上面側に形成され、その内部に電子部品３２が埋設されている。本実施の形態では、樹脂部３３の側面と配線基板３１の側面とは同一直線上に並んで位置している。そして、これら樹脂部３３と配線基板３１との側面（チューナモジュール１５の側面）および樹脂部３３の上面（チューナモジュール１５の天面）とには、金属シールド膜３４が形成されている。なお、金属シールド膜３４は、配線基板３１の側面において下端部まで形成されているので、高周波回路を確実にシールドすることができる。ここでグランド層３１ａは、配線基板３１の側面において露出し、金属シールド膜３４と接続されている。これにより、金属シールド膜３４は、内層のグランド層３１ａを介してチューナモジュール１５の下面のグランド端子３８へと接続される。なお本実施の形態においては、右端の接続パッド３５をチューナモジュール１５のグランド端子３８として用いている。

ここで本実施の形態における金属シールド膜３４は、スパッタによって形成している。したがって、非常に緻密な膜を形成でき、非常に良好なシールド性を実現することができる。なお金属シールド膜３４には、金属メッキや導電性ペーストなどによって膜を形成してもよい。金属メッキにより膜を形成した場合、厚みの厚い膜を形成できるので、傷などにより樹脂部３３が露出しにくくできる。一方導電性ペーストを用いた場合、スパッタに比べて非常に生産性が良好であるので、安価なチューナ１１を実現できる。

そして回路基板１２には、接続パッド３５のそれぞれに対応する位置に、搭載ランド３７が形成され、はんだ３６を介して、接続パッド３５と搭載ランド３７とが接続される。これによって、回路基板１２とチューナモジュール１５が接続され、信号端子３ａと入力端子１５ａ、チューナモジュール１５のデータ入力端子、ＩＦ周波信号の出力端子、電源端子などと入出力コネクタ１６、さらにチューナモジュール１５のグランド端子３８や金属シールド膜３４と回路基板１２のグランドとがそれぞれに接続されることとなる。これにより、チューナモジュール１５の天面と側面とは、金属シールド膜３４で覆われ、さらに金属シールド膜３４は回路基板１２のグランドへと接続されているので、チューナモジュールをしっかりとシールドすることができる。

また、本実施の形態における回路基板１２は片面基板であるが、多層基板を用いれば、さらに良好なシールドを得ることができる。そのためには、信号端子３ａと入力端子１５ａとの間を内層で配線するとよい。さらに信号端子３ａと入力端子１５ａとの間の接続パターンは、グランドパターンによって囲まれるようにしておくとさらに良好なシールド性を得ることができる。

ここで、配線基板３１や回路基板１２において入力端子１５ａ自身やこの入力端子１５ａに対応する搭載ランド３７の周囲にもグランドパターンを形成しておくことが望ましい。これによって、入力端子１５ａへの妨害を少なくできる。そしてさらには、それら周囲のグランドパターン上にも接続パッド３５や搭載ランド３７を設け、それらの間をはんだなどによって接続するとさらに良い。これによりさらに、入力端子１５ａへの妨害を少なくできる。

また、回路基板１２において、チューナモジュール１５への信号配線部分を除き、チューナモジュール１５の周縁部に対応する位置にグランドパターンを配線しておくと良い。これはチューナモジュール１５では、スパッタにより金属シールド膜３４が配線基板３１の側面下端まで形成されるので、回路基板１２のグランドと金属シールド膜３４との間の隙間を小さくできる。したがって、しっかりとシールドできる。ただし、この場合チューナモジュール１５の下面と回路基板１２の上面との間の隙間の大きさは、少なくとも受信する周波数の最も高い周波数に対する波長の長さの１／４以下とすることが望ましい。さらに信号配線を介して離れたグランドパターン同士の距離も上記波長の１／４以下の寸法としておけば、さらに良好なシールドを得ることができる。

さらにチューナモジュール１５の下面の周縁部にグランドパターンを設ければ、高周波回路の周囲が完全にグランドで覆われることとなるので、この場合もしっかりと高周波回路をシールドできる。

なお、さらに良好なシールド性を得るためには、回路基板１２上におけるチューナモジュール１５の外周に沿って、グランドと接続された搭載ランド３７を形成し、金属シールド膜３４とその搭載ランド３７との間を直接はんだ付けすることが望ましい。そしてその場合、回路基板１２に多層基板を用いれば、チューナモジュール１５への信号などの配線は内層を介して配線できるので、チューナモジュール１５の周囲全周において、金属シールド膜３４を回路基板１２のグランドへと接続することができ、さらに確実にシールドできる。

さらにまた、回路基板１２上には、第２のモジュール１７も装着されている。ここで、第２のモジュール１７は、チューナモジュール１５と同様にはんだなどによって回路基板１２上に形成された配線パターンへと接続される。この第２のモジュール１７は、例えば電源機能、ブルートゥースなどの通信機能などがあり、モジュール化されているので、機能の追加や組合せが容易に行える。またチューナモジュール同様に天面と側面はシールド部材で覆われるとともに、前記シールド部材は前記回路基板のグランドへと接続されるので、回路基板上での相互干渉や妨害を減らすことができる。

本考案にかかるチューナは、生産性が良好であるという効果を有し、ＴＶ放送を受信するチューナ等に用いると有用である。

３ 高周波コネクタ
１１ チューナ
１２ 回路基板
１５ チューナモジュール
１６ 入出力コネクタ
３４ 金属シールド膜

Claims (5)

1. 上下方向が開放された回路基板と、この回路基板に搭載されるとともに高周波信号が供給される高周波コネクタと、この高周波コネクタに入力された信号が入力されるとともに前記回路基板に装着されたチューナモジュールと、このチューナモジュールと接続されるとともに前記回路基板に搭載されたコネクタとを備え、前記チューナモジュールの天面と側面はシールド部材で覆われるとともに、前記シールド部材は前記回路基板のグランドへと接続されたチューナ。
2. 前記高周波コネクタは導電性の外殻部を有し、この外殻部は前記高周波コネクタの信号端子とは絶縁され、かつこの信号端子を覆うように形成されるとともに前記回路基板のグランドへと接続された請求項１に記載のチューナ。
3. 天面と側面がシールド部材で覆われた第２のモジュールが前記回路基板に搭載された請求項１に記載のチューナ。
4. 前記外殻部は金属製の固定具を介して前記回路基板に固定された請求項２に記載のチューナ。
5. チューナモジュールの信号入力端子は、前記高周波コネクタの信号端子の近傍に配置された請求項２に記載のチューナ。

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