JPH0637512A

JPH0637512A - 高周波増幅モジュール

Info

Publication number: JPH0637512A
Application number: JP4187860A
Authority: JP
Inventors: Iwamichi Kamishiro; 岩道神代
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】高周波増幅モジュールの出力低下抑止，低ノ
イズ化，発振レス化を図る。【構成】放熱板１の主面にマイクロストリップライン
基板２を固定するとともに、前記マイクロストリップラ
イン基板を被いかつ放熱板に金属からなる導電性のケー
ス１１が取り付けられている。前記マイクロストリップ
ライン基板の放熱板に接する面には全域に亘ってグラン
ド層４が設けられている。また、前記マイクロストリッ
プライン基板とケースとによって形成される中空部分に
は誘電体としてのレジン１２が隙間なく充填されてい
る。従来マイクロストリップライン表面から空間に飛び
出していた電磁波はレジンで被われているため、飛び出
し難くなり、出力低下が防止されるとともに、ノイズ低
減発振低減が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロストリップライ
ンを有する高周波増幅モジュールに関し、高周波増幅モ
ジュールの特性の最適化，高安定化（低ノイズ・発振レ
ス）に有効な技術であり、たとえば自動車電話用のパワ
ーアンプモジュールに適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車電話の増幅回路として、たとえ
ば、株式会社日立製作所半導体事業部技術本部発行「ゲ
イン（ＧＡＩＮ）」１９８８年９月号Ｐ２３〜Ｐ２５に
記載されているように、高周波パワーＭＯＳＦＥＴモジ
ュール（高周波増幅モジュール）が知られている。この
高周波増幅モジュールはパワーＭＯＳＦＥＴを三段に組
み込み、出力の向上を図っている。

【０００３】一方、日本放送出版協会発行「高周波回路
の設計と実装」昭和６２年１０月２０日発行、Ｐ４２お
よびＰ４３には、シールドについて記載されている。こ
の文献には「同一基板上に幾つもの分布定数回路を形成
すると、回路によっては電界が基板外に飛び出しやすい
ものもあるため、各回路にシールドを施す必要のある場
合が生じてきます。この場合、電界が基板外へ飛び出し
やすい回路（半波長マイクロストリップ線路共振器を含
む回路など）では、シールドケースによって伝送特性が
変わることがあります。また増幅回路では、全域の周波
数に対して整合がとれない場合があり、整合がとれない
周波数帯では電界が基板外に飛び出しやすくなりますか
ら、シールドケースを付けることによってシールドケー
ス内の増幅回路が発振する場合もあります。」なる旨記
載されている。また、この文献には、発振理由として
「増幅回路でシールドケースをかぶせた場合に発振する
のは、空間に放射された電界がケース内に閉じ込めら
れ、出力が入力部へ戻されると考えられます。」旨記載
されている。そして、この文献には、高周波増幅回路の
発振を抑止する対策として、前記シールドケースの天板
に相当する部分の内側に、電波吸収体（フェライトの
板）を貼る技術が開示されている。

【０００４】従来の高周波増幅モジュールは、その概要
を示すと、図５のような構造となっている。すなわち、
高周波増幅モジュールは放熱板１と、この放熱板１の主
面に半田付けされたマイクロストリップライン基板２
と、前記マイクロストリップライン基板２を被いかつ前
記放熱板１に固定された樹脂ケース３とからなってい
る。また、前記マイクロストリップライン基板２は、放
熱板１に接触する面に全域に亘ってグランド層４が設け
られているとともに、主面にはマイクロストリップライ
ン５が設けられている。マイクロストリップライン５は
微細で複雑なパターンとなっているが、説明の便宜上簡
略化して示す。そして、これらマイクロストリップライ
ン５の所定部には図示はしないが、ＩＣ等の能動素子や
チップ抵抗，チップコンデンサ等の受動素子が搭載され
ている。

【０００５】このような高周波増幅モジュールにあって
は、前記文献にも記載されているように、マイクロスト
リップライン５の表面から発した電磁波が樹脂ケース３
内の中空を飛ぶことになり、パワーロスが生じたり、ノ
イズや異常発振が生じる。また、顧客サイドにおいて行
う実装時、シールド板が取り付けられることが多いが、
この際、シールド板取付によってモジュール特性が変動
してしまう。

【０００６】本発明の目的は伝送損失の低減化が図れる
高周波増幅モジュールを提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は低ノイズ，発振レス等
特性が安定した高周波増幅モジュールを提供することに
ある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の高周
波増幅モジュールは放熱板の主面にマイクロストリップ
ライン基板を固定するとともに、前記マイクロストリッ
プライン基板を被いかつ放熱板に金属からなる導電性の
ケースが取り付けられている。前記マイクロストリップ
ライン基板の放熱板に接する面には全域に亘ってグラン
ド層が設けられている。また、前記マイクロストリップ
ライン基板とケースとによって形成される中空部分には
誘電体としてのレジンが隙間なく充填されている。

【０００９】

【作用】上記のように本発明の高周波増幅モジュールに
あっては、マイクロストリップライン基板の主面に設け
られたマイクロストリップラインは、その上下をレジン
やマイクロストリップライン基板からなる誘電体で被わ
れかつその外側にグランド層，ケースによるグランドが
設けられる構造となっていることから、マイクロストリ
ップライン構造は平衡形となる。したがって、マイクロ
ストリップラインから飛び出る電磁波が少なくなり、損
失ロスが低減されるとともに、ノイズ発生、発振が起き
難くなる。また、マイクロストリップラインは上下側部
がグランドされることからシールド効果が高くなり、外
部に対するノイズ発振も抑えられ高周波増幅モジュール
が安定する。さらに、本発明の高周波増幅モジュールに
あってはシールド効果が高いことから、実装時にシール
ド板を取り付ける必要もなくなるとともに、シールド板
を取り付けても高周波増幅モジュールの特性変動が生じ
なくなる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例による高周波増幅モ
ジュールの要部を示す模式的断面図、図２は同じく高周
波増幅モジュールの外観を示す斜視図、図３は同じく高
周波増幅モジュールの等価回路図である。この実施例の
高周波増幅モジュールは、図１に示すように、銅等熱伝
導性の良好な金属からなる放熱板１と、この放熱板１の
主面に半田等の図示しない接合材を介して固定されるマ
イクロストリップライン基板２と、前記放熱板１の主面
の取付枠１０に嵌合されかつ前記マイクロストリップラ
イン基板２を被う金属製のケース１１と、ケース１１内
の空間を埋める誘電体からなるレジン１２とからなって
いる。

【００１１】前記マイクロストリップライン基板２はセ
ラミック板等からなるとともに、その主面（上面）には
マイクロストリップライン５を有しかつ裏面（下面）に
は全域に設けられるグランド層４を有している。また、
前記マイクロストリップライン５は実際には微細で複雑
なパターンをしているが、図では簡略化して一部のみを
示す。また、図示はしないが、これらマイクロストリッ
プライン５には、関係づけられてＩＣ等の能動素子やチ
ップ抵抗，チップコンデンサ等の受動素子が搭載されて
いる。たとえば、実際の本発明品である高周波増幅モジ
ュール、すなわち自動車電話用の高周波増幅モジュール
（パワーアンプモジュール）は、図２に示すような偏平
箱型の外観となっている。そして、ケース１１の側部か
らは４本のリード１３が平行に突出している。前記リー
ド１３は左から右に向かって入力端子（Ｐ_IN），ゲイン
コントロール端子（Ｖ_APC），電源端子（Ｖ_DD），出力
端子（Ｐ_OUT）となっている。そして、このパワーアン
プモジュールは、図３に示すように３個のパワーＭＯＳ
ＦＥＴ１５，１６，１７が、３段に配置されて増幅を行
うようになっている。なお、この回路において１９はコ
ンデンサである。

【００１２】前記ケース１１は内周部下部に内周に沿う
ように突条２０を有し、この突条２０が前記取付枠１０
の外周に設けられた溝２１に嵌合するようになってい
る。また、特に場所は限定されないが、前記ケース１１
の上面にはレジン注入口２２が設けられ、このレジン注
入口２２からケース内にレジン１２が充填される。レジ
ン１２はエポキシ樹脂等が選ばれる。マイクロストリッ
プライン５は、その下部および上部を誘電体で被われる
構造となり、同軸ケーブルと略同様な準平衡型ストリッ
プライン構造となる。したがって、所望のマイクロスト
リップライン特性を得るためにはマイクロストリップラ
イン基板２の主面を被うレジン１２においては、所望の
誘電率εを有したレジンを選択するとともに、レジンの
厚さも選択すればよい。

【００１３】

【発明の効果】（１）本発明の高周波増幅モジュールに
あっては、マイクロストリップライン基板の裏面にはグ
ランド層が設けられるとともに、マイクロストリップラ
インが設けられる主面側は誘電体であるレジンで被われ
かつその外面には前記グランド層と同電位となるケース
が設けられている。この結果、マイクロストリップライ
ンの表面から発振する電磁波は飛び難くなるという効果
が得られる。

【００１４】（２）上記（１）により、本発明の高周波
増幅モジュールはマイクロストリップラインから電磁波
が飛び難くなるため、出力の損失低下率が低くなるとい
う効果が得られる。

【００１５】（３）上記（１）により、本発明の高周波
増幅モジュールはマイクロストリップラインから電磁波
が飛び難くなるため、ノイズの発生や自己発振を低く押
さえることができることから、特性が安定するという効
果が得られる。

【００１６】（４）本発明の高周波増幅モジュールは放
熱板とケースが金属で形成され、かつこれらは導通状態
にあることから、全体がシールドされた構造となり、実
装時シールドを取り付ける必要がなく実装作業が容易と
なるという効果が得られる。

【００１７】（５）上記（４）により、本発明の高周波
増幅モジュールは実装時シールド板を取り付けても影響
はなく特性に変化が生じないという効果が得られる。

【００１８】（６）本発明の高周波増幅モジュールにあ
っては、マイクロストリップライン基板の主面側を空気
よりも誘電率が高いレジンで被っていることから、マイ
クロストリップライン基板主面とケースとの間隔を狭く
できるため、薄型化が達成できるという効果が得られ
る。

【００１９】（７）上記（１）〜（６）により、本発明
によれば、特性が安定しかつ実装においても特性が変動
しない小型の高周波増幅モジュールを提供することがで
きるという相乗効果が得られる。

【００２０】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない、たとえば、
図４に示すように取付枠１０の外周に三段に亘って溝２
１を設け、これらの溝を選択してケース１１の内周部下
部の突条２０を嵌合させることによってケース１１の取
付高さを選択できるような構造としておけば、ケース１
１内に充填するレジンの厚さを選択できるようになる。
そして、レジンの厚さを厚くすることによってインピー
ダンスを大きくすることができる。

【００２１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である高周波
増幅モジュールの製造技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、たとえば、混
成集積回路装置の製造技術などに適用できる。本発明は
少なくともマイクロストリップラインを有する半導体装
置の製造には適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による高周波増幅モジュール
の要部を示す模式的断面図である。

【図２】本発明による高周波増幅モジュールの外観を示
す斜視図である。

【図３】本発明による高周波増幅モジュールの等価回路
図である。

【図４】本発明の他の実施例による高周波増幅モジュー
ルの要部を示す模式的断面図である。

【図５】従来の高周波増幅モジュールの要部を示す模式
的断面図である。

【符号の説明】

１…放熱板、２…マイクロストリップライン基板、３…
樹脂ケース、４…グランド層、５…マイクロストリップ
ライン、１０…取付枠、１１…ケース、１２…レジン、
１３…リード、１５，１６，１７…パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ、１９…コンデンサ、２０…突条、２１…溝、２２…
レジン注入口。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主面にマイクロストリップラインを有し
裏面にグランド層を有するマイクロストリップ基板と、
このマイクロストリップ基板の主面側を覆うように取り
付けられたケースとを有する高周波増幅モジュールであ
って、前記ケースは導体で構成されているとともに、前
記マイクロストリップ基板の主面とケースで覆われる空
間は誘電体で充満されていることを特徴とする高周波増
幅モジュール。