JPH043498A

JPH043498A - 直実装電力増幅器

Info

Publication number: JPH043498A
Application number: JP2102907A
Authority: JP
Inventors: Osamu Osawa; 修大沢
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車電話や携帯電話等の小型電話装置に用
いる電力増幅器に関するものである。

（従来の技術）従来、この種の小型電話装置に用いる電力増幅器は、単
独モジュールで構成し、モジュール基板に半導体装置（
デバイス）等の部品を搭載し、放熱、取付用銅板及び表
面ケース等を組み込むようにしていた。また、そのよう
な携帯電話への搭載は単独モジュールをメイン基板に取
り付けるようにしていた。

第３図はかかる従来の単独モジュールとしての電力増幅
器の構成図であり、第３図（ａ）はその平面図、第３図
（ｂ）はその正面図、第３図（ｃ）はその側面図である
。また、第４図はその携帯電話のメイン基板への電力増
幅器の搭載図であり、第４図（ａ）はその平面図、第４
図（ｂ）はその側面図である。

第３回において、単独モジュールとしての電力増幅器Ｉ
Ｏは、ガラスエポキシ基板１、取付板２、ケース３、外
部端子４を具備している。

このような単独モジュールとしての電力増幅器１０を、
第４図に示すように、享ジ１３を用いてメイン基板１１
へ取付Ｆｉ２を固定すると共に、ノ＼ウジング１２を取
付板２へ２ジ１４を用いて固定して覆うようにしていた
。

この場合、特に、電力増幅器は発熱量が大きいので、装
置内に組み込む場合は、放熱を考慮することが必要であ
る。

ここで、メイン基板に、例えばセラミック基板等のよう
な熱伝導性の高い材質のものを用いれば、放熱の面では
問題がないが、セラミ・ツク基板は非常に高価であり、
コスト高となる問題がある。

そこで、通常は安価なガラスエポキシ基板を用いている
が、その基板は熱伝導性が悪いため、モジュール内に組
込み、放熱の問題を解決するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、単独モジュールで特性を補償しているに
も関わらず、電話器回路と電力増幅器のインターフェー
スによる不整合が生し、異常発振や出力電力不良等、種
々の問題が発生する。

また、小型の携帯電話に搭載するため、単独モジュール
の取付板も複雑な形状になり、曲げ角度や寸法精度が悪
く、基板への搭載も曲り、ひねり、浮き等の問題が多々
生していた。

本発明は、上記問題点を除去し、メイン基板に直接電力
増幅器を実装し、特性の調整が容易で、しかも構成が簡
素化され小型な直実装電力増幅器を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するために、小型電話装置に
用いる電力増幅器において、小型電話装置の回路が形成
されると共に、各部品が搭載されるメイン基板と、該メ
イン基板に直実装される電力増幅器を具備し、前記メイ
ン基板に直実装される装置を一体的に調整可能にするよ
うにしたものである。

（作用）本発明によれば、上記のように、小型電話装置において
、送信用電力増幅器を携帯電話のメイン基板に回路パタ
ーンを形成し、電力増幅器を直実装するようにしたので
、携帯電話のアンテナ端特性をモニタしながら、実装部
品である可変コンデンサを調整することにより容易に総
合的に最適な特性を得ることができる。

また、従来生じていたインターフェースによる特性上の
問題を除去することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す直実装電力増幅器の平面
図、第２図はその電力増幅器の回路図である。

第１図に示すように、本発明においては、携帯電話のメ
イン基板２０に電力増幅器２１が直に実装される。

第２図Ｓこおいて、Ａ１は入力端子、Ａ３は電源端子Ｖ
ｄ、、ＡＳは電源端子−Ｖ　ｇ　、　Ａ　ｂは電源端子
Ｖ　ｄ　２　、Ａ７は出力端子、Ｒ１−Ｒ３は抵抗、Ｃ
３〜Ｃ１□はコンデンサ（ただし、Ｃ１１は可変コンデ
ンサ）、Ｌ１〜Ｌ、はインダクタンスである。

例えば、Ｒ，、Ｒ６は１００Ω、Ｒ２は２０Ω、Ｒ３は
３．ＯＫΩ、Ｒ４は３．９にΩ、Ｃ，、Ｃ，は１．Ｏｐ
Ｆ、Ｃ２〜Ｃ７はｔｏｏｏｐ　Ｆ、　Ｃ，は２２００ｐ
Ｆ、ＣＩＯは０．７ｐ　Ｆ、Ｃ＋ｚは３００ｐＦである
。

そこで、入力端子Ａ１には抵抗Ｒ１、インダクタンスＬ
、、Ｌ２及びコンデンサＣ１からなる入力整合回路が接
続され、この入力整合回路は入力端子Ａ１の入力インピ
ーダンスを５０Ωに設定するためにＧａＡｓ電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）Ｕ、の入力段に設けられる。また
、該入力整合回路にはＧａＡｓＦＥＴＵ＋　、：Ｉ７デ
ンサＣ３、インダクタンスＬ４、抵抗Ｒｓ、コンデンサ
Ｃフからなる段間整合回路が接続される。そして、電源
端子Ａ３に駆動電圧が印加され、パスコンデンサＣ４に
より高周波をショートすると共に、電源チョークとして
のインダクタンスし、により電源からのノイズを除去す
る。このようにして平滑化された駆動電圧がＧａＡｓＦ
ＥＴＵ、のドレインに印加される。このＧａＡｓＦＥＴ
Ｕ、のソースには並列にバスコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２
が接続され、ともに接地される。従って、抵抗Ｒ２によ
ってＧａＡｓＦＥＴＵ、のゲート−ソース印加電圧を決
定するセルフバイアス方式を構成している。

一方、ゲートバイアス（−５Ｖ）が印加される電源端子
Ａ５にはバスコンデンサＣ６により高周波をショートす
ると共に、抵抗Ｒ３−インダクタンス−抵抗Ｒ４を介し
て接地される回路が構成され、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４によ
って分圧された電圧が高出力ＧａＡｓＦＥＴＱ＋　のゲ
ートに印加される。つまり、外部バイアス方式が構成さ
れる。また、高出力ＧａＡｓＦＥＴＱ１のゲートには抵
抗Ｒ６とコンデンサＣ７とが直列に接続されて接地され
る。つまり、高出力ＧａＡｓＦＥＴＱ、の入力ダンピン
グ回路が構成され、高出力ＧａＡｓＦＥＴＱ、の入力を
抑圧する。更に、高出力ＧａＡＳＦＥＴＱＩにはコンデ
ンサＣ１、インダクタンスＬ７、コンデンサＣ１゜、可
変コンデンサＣコンデンサＣＩ２からなる出力整合回路
を設ける。

この出力整合回路は、高出力ＧａＡｓＦＥＴＱの出力イ
ンピーダンスＺ　ＯｕＬから出力端子Ａ７のインピーダ
ンスが５０Ωになるように整合する。また、電源端子Ａ
６に駆動電圧（６±０．６Ｖ）が印加され、バスコンデ
ンサＣ１ｌにより高周波をショートすると共に、電源チ
ョークとしてのインダクタンスＬ６により電源からのノ
イズを除去する。

このようにして平滑化された駆動電圧が高出力ＧａＡｓ
ＦＥＴＱ＋　のドレインに印加される。

このように、ＧａＡｓＦＥＴＵ、と高出力ＧａＡ　ｓ　
Ｆ　Ｅ　Ｔ　Ｑ　＋　は２段増幅器を構成しており、高
出力ＧａＡｓＦＥＴＱ、は、放熱が必要なため、半導体
基板に搭載し、メイン基板に角穴を設け、メイン基板の
裏面に設置した銅板に半田付によって取付ける。また、
ＧａＡｓ　ＦＥＴＵ、はメイン基板上に直に実装する。

上記した電力増幅器は、第１図に示すように、基板に直
に実装する。即ち、メイン基板２０４こ電力増幅器の回
路が形成される基板を実装する。

図において、左下方に形成される入力端子Ａ１から信号
が入力され、Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　Ｆ　Ｅ　Ｔ　Ｕ　ｌ　と
高出力ＧａＡｓＦＥＴＱ、の２段増幅器によって増幅さ
れ、出力端子Ａ、に出力される。なお、第２図に示した
各素子が第１図に示すように実装とれる。

このように構成することにより、携帯電話のメイン基板
に、直接電力増幅器を設置したことにより、携帯電話の
アンテナ端特性をモニタしながら、可変コンデンサＣＩ
　１を調整することにより最適な特性を得ることができ
る。

従って、従来のインターフェースによる特性上の問題を
除去することができる。また、単独モジュールで使用し
た、基板、取付板及びケース等の部材が不要となり大幅
なコストの低減を図ることができる。

第５図は本発明の実施例を示す高出力ＧａＡｓＦＥＴ（
以下、単に高出力ＦＥＴ）の実装基板の構成図であり、
第５図（ａ）はその平面図、第５図（ｂ）はその正面図
、第５図（ｃ）はその側面図である。また、第６図は本
発明の実施例を示す高出力ＦＥＴのパッケージの平面図
であり、第７図は本発明の実施例を示す高出力ＦＥＴの
実装基板の実装断面図である。

前記したように実装基板の材質は熱伝導率が低いガラス
エポキシ基板であるため、放熱が絶対不可欠である。従
って、高出力ＦＥＴをガラスエポキシ基板に直接搭載す
ることができない。そこで、第５図に示すように、実装
基板３１の高出力ＦＥＴを搭載すべき位置にはその高出
力ＦＥＴが入る角穴３２を形成し、その裏面に厚さ１ｍ
程の金属板３３を設置した。金属板３３の取付は高温半
田付で行ない、高出力ＦＥＴパッケージの半田付時に脱
落しないように構成されている。

第６図に示すように、高出力ＦＥＴパンケージは放熱が
必要であり、高出力ＦＥ７４２は半導体基材４１上にダ
イボンされ、その電極パッドとリード端子４５との間を
ワイヤ４３によりワイヤボンディングを行った後、樹脂
４４により封止するように構成されている。

このように構成された高出力ＦＥＴパッケージを前記し
た実装基Ｖｉ３１の角穴３２に実装する。即ち、第７図
に示すように、高出力ＦＥＴ４２の実装基板３１への実
装は金属板３３及びリード端子半田付部４６にデイスペ
ンサで半田４７を塗布し、リフローにより半田付けを行
う。

なお、ここで金属板３３は高出力ＦＥＴの放熱板、取付
板及び電気的なグランドとしての機能を持つものである
。

このように構成することにより、高出力ＦＥＴの実装は
、金属板に半田付するだけですみ、従来のように、取付
板によるネジ止め等−切不要であり、実装スペースの低
減を図り、形状の簡素化によりコストを大幅に低減させ
ることができる。

更に、特性面でもインターフェース上の問題点を解決す
ることができ、直実装装置の一体的な調整により、特性
のよい小型電話を提供することができる。

第８図は本発明の他の実施例を示す高出力ＦＥＴの実装
基板の実装断面図である。

超小型の携帯電話を実現するためには、空間スペースを
極小にしなければならない。そのため、電話器筐体５１
と基板５２のギヤノブは０．５　ｍ以下であり、そのま
までは高出力ＦＥＴ５４の放熱板を設置することができ
ない。そのため、基板５２、高出力ＦＥＴ５４、半導体
パンケージ５３、樹脂コーティング５６及び放熱板、取
付板とアースの機能を有する金属板５７を設け、高出力
ＦＥＴ５４を裏返しにして、基板５２の角穴に挿入し、
出力リード端子５５及び入力リード端子５５′を基板５
２のパターンと半田付する。更に、金属板５７を金属シ
ールド板５８にネジ５９により固定実装する。

このように、高出力ＦＥＴ５４の放熱は金属シルト板５
日によって行なう。

上記したように、この実施例によれば、高出力ＦＥＴを
裏返して実装することにより、電力増幅器を携帯電話の
基板に直実装することが可能であり、直実装装置全体で
調整ができることから、電気的特性はインターフェース
による不整合問題が解決でき、より優れた特性が得られ
る。

また、金属シールド板で放熱を行うことから、厚さｉｓ
程度の放熱板／金属板で機能を満足できるため、小型電
話の軽薄短小化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

（１）自動車電話や携帯電話等の小型電話のメイン基板
に、直接電力増幅器を直実装したことにより、携帯電話
のアンテナ端特性をモニタしながら、実装部品である可
変コンデンサを調整することにより容易に総合的に最適
な特性を得ることができる。

（２）従来のように、単独モジュールで使用した、基板
、取付板及びケース等の部材が不要となり、小型化され
、しかも大幅なコストの低減を図ることができる。

（３）金属シールド板で放熱を行うことから、厚さの薄
い放熱板／金属板で機能を満足できるため、小型電話の
軽薄短小化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す直接電力増幅器の平面図
、第２図はその電力増幅器の回路図、第３図は従来の電
力増幅器の構成図、第４図はその携帯電話のメイン基板
への電力増幅器の搭載図、第５図は本発明の実施例を示
す高出力ＦＥＴの実装基板の構成図、第６図は本発明の
実施例を示す高出力ＦＥＴのパッケージの平面図、第７
図は本発明の実施例を示す高出力ＦＥＴの実装基板への
実装断面図、第８図は本発明の他の実施例を示す高出力
ＦＥＴの実装基板の実装断面図である。２０・・・メイン基板、２１・・・電力増幅器、Ｕｌ・
・・ＧａＡ　ｓ　Ｆ　Ｅ　Ｔ、　Ｑ＋　＝・高出力Ｇ　
ａ　Ａ　ｓ　Ｆ　ＥＴ、　ＣＩ３・・・可変コンデンサ
、３１・・・実装基板、３２・・・角穴、３３５７・・
・金属板、４１・・・半導体基材、４２．５４・・・高
出力ＦＥＴ、４３・・・ワイヤ、４４・・・樹脂、４５
・・・リード端子、４６・・・半田付部、４７・・・半
田、５１・・・電話器筐体、５２・・・基板、５５・・
・出力リード端子、５５′　・・・入力リード端子、５
６・・・樹脂コーティング、５８・・・金属シールド板
。特許出願人　沖電気工業株式会社代理人　弁理士　　清　水　　守（外１名）（α）（Ｃ）本発明０弯出力ＦＥＴの實祿薯市控週勧及日第５図第６図第図本発明のイ也の実施イ列Ｅ示す高部力ＦＥ丁の欠ｕ勧突
装断面図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）小型電話装置に用いる電力増幅器において、（ａ
）小型電話装置の回路が形成されると共に、各部品が搭
載されるメイン基板と、（ｂ）該メイン基板に直実装される電力増幅器を具備し
、前記メイン基板に直実装される装置を一体的に調整可
能にしたことを特徴とする直実装電力増幅器。
（２）前記電力増幅器を構成する高出力ＦＥＴの実装に
あたり、実装基板に穴を形成し、該実装基板の裏側に放
熱板、取付板及び接地の機能を持つ薄厚の金属板を設け
、前記高出力ＦＥＴを前記穴内の金属板上に配置し、半
田付で実装することを特徴とする請求項１記載の直実装
電力増幅器。
（３）前記電力増幅器を構成する高出力ＦＥＴの実装に
あたり、実装基板に穴を形成し、該穴内に該高出力ＦＥ
Ｔを裏返して実装すると共に、高出力ＦＥＴの放熱を金
属シール板で行なうことを特徴とする請求項１記載の直
実装電力増幅器。