JP4984912B2

JP4984912B2 - 高周波用チューナモジュール

Info

Publication number: JP4984912B2
Application number: JP2007013471A
Authority: JP
Inventors: 章三宮本; 阿部　　誠
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: JP2008182007A; US20080174984A1; US7764513B2

Description

本発明は、高周波用チューナモジュールに係り、特に、外部からの妨害波を遮蔽するシールドカバーを備える高周波用チューナモジュールに関する。

地上デジタル放送のテレビチューナや無線ＬＡＮ用のチューナ、或いは米国で実用化されている衛星ラジオ用のチューナ等の高い周波数帯の信号を受信する高周波用チューナモジュールでは、単層の回路基板の表裏両面または片面に信号線やＧＮＤ線等の配線パターンや回路部品が配設されてモジュールが構成される。また、近年、チューナモジュールの小型化や薄型化、実装密度の向上等を図るために、回路基板として複数の層を積層して形成される多層基板が用いられるようになっている（例えば、特許文献１等参照）。

また、これらの回路基板では、外部からの妨害波を遮蔽するために回路基板の基板面を覆うシールドカバーを備えることも多い（例えば、特許文献２等参照）。さらに、このシールドカバーを基板のＧＮＤに半田付け等で接続して、回路基板のＧＮＤを確保することも行われている。

高周波用チューナモジュールの製造においては、前記特許文献２にも示されているように、シールドカバーを回路基板に取り付ける。その際、回路基板に対するシールドカバーの位置決めを正確に行うために、例えば図４（Ａ）に示すように回路基板１０１に切り欠き１０２を設け、また、図４（Ｂ）に示すようにシールドカバー１０３の側壁１０４の前記切り欠き１０２に対応する位置に凸部１０５を設ける。

そして、図５に示すように、シールドカバー１０３の凸部１０５を回路基板１０１の切り欠き１０２に差し込むことで回路基板１０１に対してシールドカバー１０３を位置決めし、シールドカバー１０３の四隅を回路基板１０１に当接させた状態で半田付け等で接続し固定して、高周波用チューナモジュール１００を形成する。
特開平５−３２７２３０号公報特開２００６−１０１４６７号公報

ところで、回路基板は、通常、１枚の大きな基板を切断して製造される。そして、前述したように回路基板に切り欠きを設ける場合、従来から、図６に示すように１枚の大きな基板１０６に前記切り欠き１０２となる穴１０７や回路基板の四隅の切り落とし部分に対応する穴１０８を予め穿孔しておき、これを切断して切り欠きを有する回路基板を製造することが行われてきた。また、切断されて回路基板となった後、切り欠きを形成する場合もある。

しかしながら、高周波用チューナモジュールに用いられる単層や多層の回路基板には、アルミナを基材とする低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ）が用いられる場合があり、低温焼成セラミック等のセラミック材料は一般に硬く、図６に示したように基板１０６に穴１０７、１０８を穿孔したり回路基板を削って切り欠きを形成する作業は必ずしも容易な作業ではない。焼成前は軟らかい為、穴を開ける作業は容易であるが、焼成後の寸法精度が出しにくいという面もある。また、大きな基板に穴を穿孔する等の作業が必要となるため、作業工数が増加して、回路基板の生産性向上の阻害要因となっていた。

また、シールドカバーの凸部を回路基板の切り欠きに差し込む場合、図５の高周波用チューナモジュール１００に示すように、回路基板１０１のうち、シールドカバー１０３の側壁１０４の外側の部分１０１ａには回路部品を実装することができず、回路基板１０１上で回路部品を実装可能な領域が狭まってしまう。逆に、回路部品を実装する領域を確保しようとすると、前記外側部分１０１ａの分だけ回路基板１０１を大きくせざるを得ず、高周波用チューナモジュールの小型化を阻害してしまうという問題点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回路基板上での回路部品の実装領域を確保しつつ、生産性を向上させることが可能な高周波用チューナモジュールを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
高周波用チューナモジュールにおいて、
セラミック材料からなる略方形状の回路基板と、
前記回路基板の基板面上に実装された回路部品を覆って妨害波を遮蔽するシールドカバーとを備え、
前記シールドカバーは、
矩形状の前記回路基板の端面にそれぞれ対応するように設けられ、前記回路基板の厚さ方向に延在する４枚の辺部側壁が、前記回路基板の対応する平面状の端面に側方から当接して前記回路基板に対してその基板面方向に位置決めされており、
かつ、当該シールドカバーの基面の四隅が平板状に折り曲げられて角隅部側壁がそれぞれ設けられ、前記各角隅部側壁の先端部分が前記回路基板の四隅の位置で前記基板面に当接された状態で固定されて前記基板面に対して高さ方向に位置決めされており、
かつ、前記各角隅部側壁の先端部分が、前記回路基板の前記四隅の位置に配設されたＧＮＤ配線と電気的に接続されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高周波用チューナモジュールにおいて、前記回路基板は、前記端面に切り欠きのない方形状に形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、シールドカバーが、回路基板の四隅の位置で基板面に固定され、それにより自動的に基板面に対して高さ方向に位置決めされ、また、少なくとも２枚の側壁が回路基板の端面と係合して回路基板に対して基板面方向に位置決めされるから、前述した従来例のように回路基板の端面にシールドカバーの位置決め用の切り欠きを設ける必要がない。そのため、回路基板の製造において元のセラミック材料の硬い基板に穴を穿孔したり回路基板の端面に切り欠きを設けたりする作業が必要なくなる。

また、シールドカバーも打ち抜き等で容易に形成することができ、しかも、回路基板にシールドカバーを被せるだけで自動的に的確に基板面方向や高さ方向の位置決めができる。そのため、作業工数を増大させることなく、しかも、非常に簡単に高周波用チューナモジュールを製造することが可能となり、その生産性を飛躍的に向上させることが可能となる。

また、後述する図１（Ａ）に示すように本発明に係る高周波用チューナモジュールでは、回路基板の基板面上で回路部品を実装できる領域は、回路基板の四隅以外のすべての領域であり、しかも、その四隅の部分にもＧＮＤ配線を設けてそのＧＮＤ配線とシールドカバーと接続してシールドカバーの電位をＧＮＤレベルとすることに用いることができるから、事実上、回路基板の基板面上のすべての領域を回路部品等の実装領域とすることができる。

つまり、本発明に係る高周波用チューナモジュールの回路基板上には、図５に示した従来の高周波用チューナモジュールにおける側壁外側の部分１０１ａのような回路部品を実装できない無駄なスペースはない。そのため、高周波用チューナモジュールの小型化を図りつつ、しかも回路基板上で回路部品等の実装領域を十分に確保することが可能となる。

また、シールドカバーの４枚の側壁が回路基板と嵌合するようにしてその端面と係合するため、回路基板に対するシールドカバーの位置決めを容易かつ正確に行うことが可能となり、前記請求項１に記載の発明の効果をより効率よくかつ効果的に発揮させることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、元となる基板を単純に切断するだけで回路基板を方形状に形成することができるから、元のセラミック材料の硬い基板に穴を穿孔したり回路基板の端面に切り欠きを設けたりする工程が必要なくなる。そのため、作業工数を増大させることなく、しかも、非常に簡単に高周波用チューナモジュールを製造することができ、その生産性を飛躍的に向上させることが可能となるため、前記各発明の効果をより効率よくかつ効果的に発揮させることが可能となる。

以下、本発明に係る高周波用チューナモジュールの実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、本実施形態では、高周波用チューナモジュールの回路基板が単層に形成されている場合について説明するが、本発明は回路基板が単層である場合に限定されず、回路基板が多層基板である場合においてもまったく同様に説明される。

本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１は、図１（Ａ）の斜視図および図１（Ｂ）の側面図に示すように、回路基板２と、シールドカバー３とを備えている。なお、本実施形態では、高周波用チューナモジュール１への信号の入出力は、回路基板２の一方の面に形成された図示しない外部端子電極を介して行われるようになっている。

回路基板２は、低温焼成セラミック材料で形成されており、本実施形態では方形状に形成されている。また、回路基板２の基板面２ａ上、すなわち前述した外部端子電極が設けられている面と反対側の面上には、種々の回路部品４や信号線、ＧＮＤ線等の配線５が実装されている。

また、本実施形態では、回路基板２の端面２ｂには、図４（Ａ）や図５の従来例に示したような切り欠きは形成されておらず、４つの端面２ｂはそれぞれ基板面２ａに直交する長尺な平面状に形成されている。

シールドカバー３は、金属材料で形成されており、回路基板２の基板面２ａ上に実装された回路部品４等を覆って外部からの妨害波を遮蔽するようになっている。本実施形態では、シールドカバー３は、金属薄板が略筐体状に折り曲げられて形成されており、その基面３ａが回路基板２の基板面２ａに平行に配置されるようになっている。

また、方形状の回路基板２の四隅の位置には、シールドカバー３の４枚の側壁３ｂ（以下、角隅部側壁３ｂという）の先端部分が当接されており、角隅部側壁３ｂがその位置で回路基板２に固定されることで、シールドカバー３が回路基板２の基板面２ａに対してその高さ方向に位置決めされるようになっている。すなわち、角隅部側壁３ｂの長さが、回路基板２の基板面２ａに対するシールドカバー３の基面３ａの高さを規定している。

本実施形態では、回路基板２の四隅の位置には、図示しないＧＮＤ配線が配設されており、シールドカバー３の角隅部側壁３ｂがそのＧＮＤ配線に半田付け６により固定されることで、シールドカバー３が位置決めされると同時に、回路基板２のＧＮＤと電気的に接続されるようになっている。なお、半田付け６の代わりに導電性の樹脂等で接続、固定することも可能である。

また、方形状の回路基板２の端面２ｂにそれぞれ対応するように設けられたシールドカバー３の４枚の側壁３ｃ（以下、辺部側壁３ｃという）は、回路基板２の基板面２ａを超えてさらに回路基板２の端面２ｂの側方に延在するように、すなわち回路基板２の厚さ方向に延在するように設けられている。

つまり、本実施形態では、シールドカバー３の辺部側壁３ｃの基面３ａからの長さが、角隅部側壁３ｂの基面３ａからの長さよりも長くなるように形成されている。しかし、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シールドカバー３が角隅部側壁３ｂを介して回路基板２に固定された状態で、辺部側壁３ｃの先端部分が回路基板２の裏面すなわち本実施形態では外部端子電極が設けられた面を超えて下方に延在しない範囲の長さに調整されている。

また、シールドカバー３の４枚の辺部側壁３ｃは、それぞれ回路基板２の４つの端面２ｂに対して側方から当接するようになっており、回路基板２の対応する端面２ｂと嵌合するように係合して、シールドカバー３を回路基板２に対してその基板面方向に位置決めするようになっている。

次に、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１の製造工程を示してその作用を説明する。

まず、低温焼成セラミック材料の図示しない大きな基板が切断されて高周波用チューナモジュール１の回路基板２が形成される。その際、本実施形態では、低温焼成セラミック材料の基板を単に必要な形状に切断するだけであり、前述した従来例のように基板に穴を穿孔したり或いは基板を切断して形成された回路基板２の端面２ｂに切り欠き等を設ける等の作業は行わない。

また、回路基板２の基板面２ａ等に配線パターンを形成し、必要な回路部品４を配置し配線５に接続するなどして回路基板２を完成させる。

一方、金属薄板から打ち抜き等で図２に示すシールドカバー３を形成する。その際、本実施形態では、前述したように４枚の辺部側壁３ｃが角隅部側壁３ｂより長くなるように形成される。そして、このように形成されたシールドカバー３を、回路基板２の基板面２ａ側上方から回路部品４を覆うように被せていく。

そうすると、シールドカバー３の４枚の辺部側壁３ｃが、それぞれ回路基板２の４つの端面２ｂに側方から当接するようになり、回路基板２の対応する端面２ｂと嵌合するように係合する。このようにして、シールドカバー３の回路基板２に対する基板面方向の位置決めが行われる。

シールドカバー３をさらに回路基板２に接近させていくと、シールドカバー３の角隅部側壁３ｂが回路基板２の四隅の位置に当接してそれ以上接近できなくなる。このようにしてシールドカバー３の回路基板２の基板面２ａに対する高さ方向の位置決めが行われる。

そして、シールドカバー３の角隅部側壁３ｂが回路基板２の四隅に配設されたＧＮＤ配線に半田付けされて、シールドカバー３が回路基板２に対して固定されるとともに、シールドカバー３が回路基板２のＧＮＤと電気的に接続される。

以上のように、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１によれば、回路基板２の製造において元のセラミック材料の硬い基板に穴を穿孔したり回路基板２の端面２ｂに切り欠きを設けたりする作業は必要なく、シールドカバー３も打ち抜き等で容易に形成することができる。また、回路基板２にシールドカバー３を被せるだけで自動的に的確に基板面方向や高さ方向の位置決めができる。

そのため、作業工数を増大させることなく、しかも、非常に簡単に高周波用チューナモジュールを製造することが可能となり、その生産性を飛躍的に向上させることが可能となる。

また、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１では、図１（Ａ）に示すように回路基板２の基板面２ａ上で回路部品４を実装できる領域は、回路基板２の四隅以外のすべての領域であり、しかも、その四隅の部分にも前述したようにＧＮＤ配線を設けてシールドカバー３と接続する部分とすることができるから、事実上、回路基板２の基板面２ａ上のすべての領域を回路部品４等の実装領域とすることができる。

つまり、本実施形態に係る高周波用チューナモジュール１の回路基板２上には、図５に示した従来の高周波用チューナモジュール１００における側壁外側の部分１０１ａのような回路部品を実装できない無駄なスペースはない。そのため、高周波用チューナモジュールの小型化を図りつつ、しかも回路基板２上で回路部品４等の実装領域を十分に確保することが可能となる。

なお、本発明に係る高周波用チューナモジュール１には種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、シールドカバー３の４枚の辺部側壁３ｃを角隅部側壁３ｂよりも長く形成する場合について述べたが、図２に示した４枚の辺部側壁３ｃＡ〜３ｃＤのうち、例えば辺部側壁３ｃＡ〜３ｃＣの３枚を角隅部側壁３ｂよりも長く形成し、残りの辺部側壁３ｃＤは角隅部側壁３ｂと同じ長さに形成することも可能である。

この場合、回路基板２に対するシールドカバー３の装着においては、まず、シールドカバー３の辺部側壁３ｃＡ、３ｃＣが回路基板２の端面２ｂを挟持する状態となり、さらに回路基板２を辺部側壁３ｃＢに押し当てることで容易にシールドカバー３を位置決めすることができ、角隅部側壁３ｂを回路基板２に半田付け等で固定することが可能となる。

また、シールドカバー３の互いに直交する２枚の辺部側壁、例えば辺部側壁３ｃＡ、３ｃＢのみを角隅部側壁３ｂよりも長く形成し、残りの辺部側壁３ｃＣ、３ｃＤを角隅部側壁３ｂと同じ長さに形成することも可能である。

この場合、回路基板２に対するシールドカバー３の装着においては、回路基板２の端面２ｂをシールドカバー３の長く形成された辺部側壁３ｃＡ、３ｃＢに押し当てることで、容易にシールドカバー３を位置決めすることができ、角隅部側壁３ｂを回路基板２に半田付け等で固定することが可能となる。

一方、シールドカバー３を形成する際、図３に示すように複数のシールドカバー３が連結片７により短冊状に連結されて形成される場合がある。このような場合には、個々のシールドカバー３の対向する２枚の辺部側壁３ｃＡ、３ｃＣのみを角隅部側壁３ｂよりも長く形成し、残りの辺部側壁３ｃＢ、３ｃＤを角隅部側壁３ｂと同じ長さに形成するとよい。その際、回路基板２も複数個を連続して形成し、その基板面２ａ上に回路部品４等を実装しておく。

そして、短冊状の複数の回路基板２の上方から短冊状の複数のシールドカバー３を被せると、シールドカバー３の辺部側壁３ｃＡ、３ｃＣが回路基板２の端面２ｂを挟持する状態となり、少なくともシールドカバー３が図中矢印Ｘで示される回路基板２の幅方向に移動することが規制され、シールドカバー３が幅方向Ｘに位置決めされる。

そして、シールドカバー３の図中矢印Ｙで示される回路基板２の長手方向の位置を適宜調整し、すべてのシールドカバー３の角隅部側壁３ｂを回路基板２に半田付け等で固定した後、回路基板２を連結片７ごと１個ずつ切断することで、高周波用チューナモジュールを容易かつ効率よく製造することができる。

なお、前記実施形態および変形例において、回路基板２の端面２ｂに切り欠きは設けられないが、角隅部側壁３ｂを固定し得る範囲で回路基板２の四隅の部分を図４や図５の従来例のように切り落とすことも可能であり、適宜行われる。

本実施形態に係る高周波用チューナモジュールの構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図を表す。シールドカバーの構成を示す斜視図である。複数が連結されたシールドカバーおよび高周波用チューナモジュールの製造方法を説明する図である。（Ａ）切り欠きが設けられた回路基板と、（Ｂ）側壁に凸部が設けられたシールドカバーを表す図である。切り欠きに凸部が差し込まれて形成された高周波用チューナモジュールを表す斜視図である。穴が穿孔された基板を表す図である。

符号の説明

１高周波用チューナモジュール
２回路基板
２ａ基板面
２ｂ端面
３シールドカバー
３ａ基面
３ｂ角隅部側壁
３ｃ、３ｃＡ〜３ｃＤ辺部側壁
４回路部品

Claims

セラミック材料からなる略方形状の回路基板と、
前記回路基板の基板面上に実装された回路部品を覆って妨害波を遮蔽するシールドカバーとを備え、
前記シールドカバーは、
矩形状の前記回路基板の端面にそれぞれ対応するように設けられ、前記回路基板の厚さ方向に延在する４枚の辺部側壁が、前記回路基板の対応する平面状の端面に側方から当接して前記回路基板に対してその基板面方向に位置決めされており、
かつ、当該シールドカバーの基面の四隅が平板状に折り曲げられて角隅部側壁がそれぞれ設けられ、前記各角隅部側壁の先端部分が前記回路基板の四隅の位置で前記基板面に当接された状態で固定されて前記基板面に対して高さ方向に位置決めされており、
かつ、前記各角隅部側壁の先端部分が、前記回路基板の前記四隅の位置に配設されたＧＮＤ配線と電気的に接続されていることを特徴とする高周波用チューナモジュール。
前記回路基板は、前記端面に切り欠きのない方形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波用チューナモジュール。