JP7008005B2 - 通信評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号線の切り替えが可能な配線基板およびこれを備えた通信評価装置に関する。

従来、配線基板上の複数の信号線の電気的な接続に０Ωジャンパー等のジャンパーチップ部品が用いられている。例えば特許文献１には、回路接続構成を変更するのに必要なランドの数を少なくするための技術が開示されている。

特開平７－４５９３５号公報

例えば、基板に信号の方向性を選択できるパターンを施す場合、ジャンパーチップ部品２つ分の２組のランドを設置し、どちらか一方の組のランドにジャンパーチップ部品を実装して方向性を選択する方法がとられる。しかしながらこの方法は、ランドパターンを余分に必要とするため、配線領域の縮小が図れない。また、不要なオープンスタブパターンを生じさせるため、ＲＦラインのような信号線では機器の特性劣化を招く原因にもなっている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、信号の方向性を選択できるランド数を低減することができる配線基板および通信評価装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る配線基板は、第１のランド部を有する第１の信号線と、第２のランド部を有する第２の信号線と、第３のランド部を有する第３の信号線とを具備する。
前記第３の信号線は、前記第１のランド部または前記第２のランド部に導体部品の第１の端部が搭載され、前記第３のランド部に前記導体部品の第２の端部が搭載されることで、前記第１の信号線または前記第２の信号線と電気的に接続可能に構成される。

前記配線基板は、前記第１のランド部と前記第３のランド部との間を接続する予備配線部をさらに具備してもよい。

本発明の他の形態に係る配線基板は、第１のランド部を有する第１の信号線と、第２のランド部を有する第２の信号線と、第３のランド部を有する第３の信号線と、導体部品とを具備する。
前記導体部品は、前記第１のランド部または前記第２のランド部に搭載される第１の端子と、前記第３のランド部に搭載される第２の端子とを有し、前記第３の信号線と前記第１の信号線または前記第２の信号線とを電気的に接続する。

本発明の一形態に係る通信評価装置は、アンテナと、コネクタと、配線基板と、導体部品とを具備する。
前記配線基板は、第１のランド部を有しアンテナに接続される第１の信号線と、第２のランド部を有し前記コネクタに接続される第２の信号線と、第３のランド部を有し測定対象に接続される第３の信号線と、を有する。
前記導体部品は、前記第１のランド部または前記第２のランド部に搭載される第１の端部と、前記第３のランド部に搭載される第２の端部とを有し、前記第３の信号線と前記第１の信号線または前記第２の信号線とを電気的に接続する。

以上述べたように、本発明によれば、信号の方向性を選択できるランド数を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る通信評価装置の概略構成図である。 上記通信評価装置における各信号線の構成を示す平面図である。 比較例に係る各信号線の構成を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る各信号線の構成を示す平面図である。 上記通信評価装置における各信号線の他の構成例を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る通信評価装置１００の概略構成図である。本実施形態の通信評価装置１００は、例えば測定対象として、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low energy）モジュール等の無線モジュールＭの通信特性を評価する装置である。通信評価装置１００は、配線基板１０と、アンテナ２０と、ＲＦコネクタ３０と、コントローラ４０とを備える。

配線基板１０は、図示しない装置本体（筐体）に設置される。配線基板１０は、ガラスエポキシ基板等のリジッド性を有する基板で構成されるが、フレキシブル性を有する基板で構成されてもよい。

配線基板１０には無線モジュールＭが搭載される。配線基板１０は、無線モジュールＭをアンテナ２０およびＲＦコネクタ３０のいずれか一方に電気的に接続するための第１の信号線１１、第２の信号線１２および第３の信号線１３を有する。配線基板１０はさらに、無線モジュールＭとコントローラ４０との間を電気的に接続する第４の信号線１４を有する。

アンテナ２０は、無線モジュールＭの不要発射の強度（スプリアス測定）や通信距離等を評価するための送受信アンテナである。アンテナ２０は、第１の信号線１１および第３の信号線１３を介して無線モジュールＭと電気的に接続される。

ＲＦコネクタ３０も同様に、無線モジュールＭの通信特性を測定するためのものである。ＲＦコネクタ３０は、第２の信号線１２および第３の信号線１３を介して無線モジュールＭと電気的に接続される。ＲＦコネクタ３０は、典型的には、スペクトルアナライザ等の測定機器Ｗと接続され、通信モジュールＭの周波数やパワー等の無線特性を測定する。

コントローラ４０は、アンテナ２０またはＲＦコネクタ３０を介して行われる無線モジュールＭの通信特性を評価するための測定ユニットを含む。コントローラ４０は、第４の信号線１４を介して無線モジュールＭと電気的に接続される。

通信評価装置１００は、第３の信号線１３と第１の信号線１１または第２の信号線１２とを電気的に接続する導体部品５０をさらに備える。導体部品５０は、例えば、０Ωジャンパー等のジャンパーチップ部品で構成され、第１の信号線１１と第３の信号線１３との間、あるいは、第２の信号線１２と第３の信号線１３との間に選択的に搭載される。これにより、アンテナ２０を用いた無線モジュールＭの通信特性評価と、ＲＦコネクタ３０を用いた無線モジュールＭの通信特性評価とが選択的に実施可能となる。

図２（ａ），（ｂ）は、第１の信号線１１、第２の信号線１２および第３の信号線１３の詳細を示す平面図である。図２（ａ）は、第１の信号線１１と第３の信号線１３との間に導体部品５０が搭載された形態を示し、図２（ｂ）は、第２の信号線１２と第３の信号線１３との間に導体部品５０が搭載された形態を示している。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１の信号線１１は、アンテナ２０とは反対側の端部に設けられた第１のランド部１１０を有し、第２の信号線１２は、ＲＦコネクタ３０とは反対側の端部に設けられた第２のランド部１２０を有する。そして、第３の信号線１３は、第１のランド部１１０および第２のランド部１２０に対してそれぞれ間隔をおいて配置された第３のランド部１３０を有する。

導体部品５０は、一方の端部（第１の端部）とその反対側の他方の端部（第２の端部）とを有する２極型の電子部品である。導体部品５０の一方の端部が第１のランド部１１０に、他方の端部が第３のランド部１３０にそれぞれ搭載されることで、第１の信号線１１と第３の信号線１３とが電気的に接続される（図２（ａ））。また、導体部品５０の一方の端部が第２のランド部１２０に、他方の端部が第３のランド部１３０にそれぞれ搭載されることで、第２の信号線１２と第３の信号線１３とが電気的に接続される（図２（ｂ））。導体部品５０は、クリームはんだや導電ペーストなどの接合材を用いて、第１～第３のランド部１１０～１３０に搭載される。

第１のランド部１１０、第２のランド部１２０および第３のランド部１３０は、典型的には、銅箔やアルミニウム箔などの金属箔で構成され、当該金属箔を所定形状にパターニングすることで各信号線１１～１３と一体的に形成される。なおこれに限られず、各ランド部１１０～１３０は、信号線１１～１３とともに、めっき技術を用いて配線基板１０上の所定領域に選択的に形成されてもよい。ランド部１１０，１２０，１３０の形状は図示するような矩形状に形成されるが、形状はこれに限られず、導体部品５０の端部形状やその大きさに応じて任意に設定可能である。

本実施形態において第３のランド部１３０は、単一のランドパターンで構成され、第１の信号線１１と第３の信号線１３との間を電気的に接続する形態（図２（ａ））と、第２の信号線１２と第３の信号線１３との間を電気的に接続する形態（図２（ｂ））とにおいて、導体部品５０が搭載される共通のランドとして機能する。

したがって、例えば図３（ａ），（ｂ）に示すように、第３の信号線１３が、第１の信号線１１との接続用のランド部１３１および第２の信号線１２との接続用のランド部１３２の２つのランド部を有するランド構造と比較して、信号の方向性を選択できるランド数を低減することができる。

また、図３（ｂ）に示すように、導体部品５０が第２の信号線１２のランド部１２０と第３の信号線１３のランド部１３２に跨って搭載された場合、ランド部１３１が不要なオープンスタブパターンとして働き、ＲＦコネクタ３０を用いた通信特性評価においては通信評価装置の特性劣化を招く原因となり、無線モジュールＭの通信特性を精度よく測定することができなくなる。

これに対して本実施形態の配線基板１０においては、上述のように、第３の信号線１３のランド部１３０が第１の信号線１１との接続用および第２の信号線１２との接続用の共通のランド部として構成される。これにより、第１の信号線１１および第２の信号線１２のいずれか一方と接続された場合でも、比較例のように不要なスタブパターンが生じることはないため、通信モジュールＭの特性評価を高精度に行うことが可能となる。また、ランドパターンの数を低減させることができるため、配線基板１０上の配線領域を縮小、配線設計の自由度の向上などを図ることができる。

＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る配線基板１０Ａの配線構造を示す概略平面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態の配線基板１０Ａは、第１の信号線１１と、第２の信号線１２と、第３の信号線１３と、予備配線部１５とを備える。予備配線部１５は、第１のランド部１１０と第３のランド部１３０との間を電気的に接続し、第１の信号線１１と第３の信号線１３との間を接続する配線経路を構成する。

以上のように構成される本実施形態の配線基板１０Ａにおいては、第１のランド部１１０と第３のランド部１３０との間を接続する予備配線部１５を備えているため、第１のランド部１１０と第３のランド部１３０とに導体部品で搭載することなく、第１の信号線１１と第３の信号線１３とを電気的に接続することができる。

一方、第２の信号線１２と第３の信号線１３とを接続する場合は、第１の実施形態と同様に、第２のランド部１２０と第３のランド部１３０との間に導体部品５０が搭載される。この際、予備配線部１５は、カッターによる機械的切断、レーザ光による溶断などによって、第１のランド部１１０と第３のランド部１３０との間の電気的接続が遮断される。このように予備配線部１５を後加工によって少なくとも一部を除去することで、第２の信号線１２と第３の信号線１３とを接続する信号経路を構築することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、通信評価装置における信号経路の選択に上述した構成の配線基板１０，１０Ａを用いたが、これに限られず、発光素子や発振素子など、あらかじめ基板上に搭載される電気・電子部品に対する信号経路の選択、切り替えなどに本発明は適用可能である。

また以上の実施形態では、導体部品５０として０Ω抵抗などのジャンパーチップ部品を例に挙げて説明したが、これに限られず、抵抗素子、容量素子、インダクタ素子などの受動部品が導体部品として用いられてもよい。

さらに、第１の信号線、第２の信号線および第３の信号線の相対位置関係は上述の例に限られず、例えば図５に示すように、第１の信号線および第２の信号線が第３の信号線に対して直交する位置関係であってもよい。

１０，１０Ａ…配線基板
１１…第１の信号線
１２…第２の信号線
１３…第３の信号線
１５…予備配線部
２０…アンテナ
３０…ＲＦコネクタ
４０…コントローラ

Claims (3)

1. アンテナと、
   コネクタと、
   第１のランド部を有し前記アンテナに接続される第１の信号線と、第２のランド部を有し前記コネクタに接続される第２の信号線と、第３のランド部を有し測定対象に接続される第３の信号線と、を有する配線基板と、
   前記第１のランド部または前記第２のランド部に搭載される第１の端部と、前記第３のランド部に搭載される第２の端部とを有し、前記第３の信号線と前記第１の信号線または前記第２の信号線とを電気的に接続する導体部品と
   を具備する通信評価装置。
2. 請求項１に記載の通信評価装置であって、
   前記配線基板は、前記第１のランド部と前記第３のランド部との間を接続する予備配線部をさらに有し、
   前記第２のランド部と前記第３のランド部との間に前記導体部品が搭載されるときは、前記予備配線部の少なくとも一部が除去されることで、前記第１のランド部と前記第３のランド部との間の電気的接続が遮断される
   通信評価装置。
3. 請求項１又は２に記載の通信評価装置であって、
   前記導体部品は、ジャンパーチップ部品である
   通信評価装置。

Images