(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と高周波基板と回路素子と放熱器を備えた電気回路装置の実装構造において、
前記基板を前記放熱器とケースとの間に挟持し、前記回路素子としての発熱部品を前記基板に設けた部品取付穴を介して前記放熱器に直接取り付け、前記高周波基板を前記基板の前記部品取付穴に取り付け、前記回路素子としての高周波用コネクタを前記ケースに設けたケーブル取付穴を介して同軸管のＳＪケーブルにより前記高周波基板に接続したことを特徴とする電気回路装置の実装構造。
【請求項２】
前記ＳＪケーブルの内導体を前記高周波基板の高周波線路に接続し、前記ＳＪケーブルの外導体を前記基板の前記部品取付穴を介して金具により前記放熱器に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の電気回路装置の実装構造。
【請求項３】
前記ＳＪケーブルの内導体を前記高周波基板の高周波線路に接続し、前記ＳＪケーブルの外導体を半田付けにより前記基板に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の電気回路装置の実装構造。
【請求項４】
前記ＳＪケーブルの内導体を前記高周波基板の高周波線路に接続し、前記ＳＪケーブルの外導体を導電性接着剤により前記放熱器に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の電気回路装置の実装構造。
【請求項５】
前記基板の側面を金属めっき等により高周波的に漏れが無いように構成すると共に、前記ケースの上部に該ケースを高周波的に遮蔽する蓋を取り付けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電気回路装置の実装構造。
【請求項６】
電子機器に搭載する高周波電力増幅器に適用可能であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電気回路装置の実装構造。
【請求項７】
オーディオ機器に搭載する電力増幅器に適用可能であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電気回路装置の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気回路装置の実装構造に関し、特に、高周波電力増幅器の発熱部品の放熱を効率良く行う場合に好適な電気回路装置の実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばマイクロ無線用や移動無線の基地局用の高周波電力増幅器等の装置においては、搭載した発熱部品から発する熱を放熱させると共に、高周波信号を遮蔽する構造を用いている。図２は従来例の高周波電力増幅器の実装構造を示す分解斜視図である。従来例の高周波電力増幅器は、底を有するケース（以下、底有りケース）２２に、高周波基板２９、高周波信号入力コネクタ（以下、ＲＦ ＩＮ）２５、高周波信号出力コネクタ（以下、ＲＦ ＯＵＴ）２６、発熱部品２７、貫通コンデンサ３０を取り付け、底有りケース２２の上部に蓋２１を取り付けると共に、底有りケース２２の下部に放熱器２４を取り付け、更に、貫通コンデンサ３０の端子に基板２３を取り付けた構造となっている。
【０００３】
上記図２に示すような従来の高周波電力増幅器の実装構造では、底有りケース２により、高周波部と非高周波部が分離されているため、高周波信号の遮蔽効果を確保しつつ、基板２３と高周波用基板２９を接続するためには、底有りケース２２に貫通コンデンサ３０を取り付ける必要がある。
【０００４】
一方、貫通コンデンサを必要としない、高周波部と非高周波部を一体化した高周波電力増幅器の実装構造として、図３に示すようなものが従来からあった。図３は他の従来例の高周波電力増幅器の実装構造を示す分解斜視図である。他の従来例の高周波電力増幅器は、基板３３の部品取付穴４１に発熱部品３７を取り付けると共に、基板３３の高周波線路３９にＲＦ ＩＮ３５、ＲＦ ＯＵＴ３６を取り付け、基板３３の上部に底が無いケース（以下、底無しケース）３８を取り付け、更に、底無しケース３８の上部に蓋３１を取り付け、基板３３の下部に放熱器３４を取り付けた構造となっている。
【０００５】
他方、パーソナルコンピュータやワークステーション等の機器に搭載するＣＰＵやその周辺部品の実装構造においても、貫通コンデンサを使わないまでも、１ＧＨｚを越える信号処理が実行され、上記図２や上記図３に示したような実装構造を用いていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例においては次のような問題点があった。
【０００７】
上記図２に示したような従来例の高周波電力増幅器の実装構造では、上述したように、底有りケース２２により高周波部と非高周波部が分離されているため、高周波信号の遮蔽効果を確保できるとの効果を奏する反面、基板２３と高周波用基板２９を接続するためには、底有りケース２２に貫通コンデンサ３０を取り付ける必要がある。このため、組立て工数・部品代が大きくなっていた。また、発熱部品２７と放熱器２４の間に底有りケース２２があるため、熱伝導における熱抵抗が大きくなり、放熱効率が悪くなっていた。
【０００８】
一方、上記図３に示したような他の従来例の高周波電力増幅器の実装構造では、基板３３が高周波部と非高周波部に分かれていないため、高周波での損失を少なくするためには、非高周波部にまで高価な高周波用基板材料を使用する必要があった。或いは、安価にするためには、高周波での損失が大きい基板材料を高周波部にまで使用する必要があって、両者の相反する利点を補うことは困難であった。
【０００９】
また、上記図３の他の従来例の高周波電力増幅器の実装構造で、高周波信号用コネクタ（ＲＦ ＩＮ３５、ＲＦ ＯＵＴ３６）の取り付けを考えるとき、高周波線路３９のグランドを確実に変換するという意味と、高周波信号の漏れを防止するという意味から、底無しケース３８と基板３３と放熱器３４のそれぞれの端面が、同一面上に位置するように揃えて、ＲＦ ＯＵＴ３６の通常グランド側の外導体と接触させる必要がある。また、更に接触を確実にするため、底無しケース３８と基板３３と放熱器３４のそれぞれの端面と、ＲＦ ＯＵＴ３６の外導体との間に、ばね性を持った金具等を挟んでグランドを正確に取ることもある。このため組立て工数・部品代が大きくなっていた。
【００１０】
また、ＲＦ ＩＮ３５とＲＦ ＯＵＴ３６を互いに向かい合う面に取り付ける場合、端面を揃えるためには、底無しケース３８と基板３３と放熱器３４を同じ大きさにし、加工精度を高くしてズレが無いようにする必要がある。このため、ＲＦ ＩＮ３５とＲＦ ＯＵＴ３６の取り付け位置が制限されたり、加工費が高額になったりしていた。
【００１１】
他方、パソコン等のコンピュータ機器に搭載するマイクロプロセッサの実装構造においても、上記と同様に、放熱効率が悪い、組立て工数・部品代が大きいなどの欠点があった。
【００１２】
本発明の目的は、効率良く放熱を行うと共に、組立て工数の削減・部品代の削減・高周波特性の向上・基板価格の削減を図り、更に底無しケースや放熱器の加工精度を上げることを不要とした電気回路装置の実装構造を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板と高周波基板と回路素子と放熱器を備えた電気回路装置の実装構造において、前記基板を前記放熱器とケースとの間に挟持し、前記回路素子としての発熱部品を前記基板に設けた部品取付穴を介して前記放熱器に直接取り付け、前記高周波基板を前記基板の前記部品取付穴に取り付け、前記回路素子としての高周波用コネクタを前記ケースに設けたケーブル取付穴を介して同軸管のＳＪケーブルにより前記高周波基板に接続したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電気回路装置の実装構造は、図１を参照しつつ説明すれば、基板（３）と高周波基板（９）と回路素子と放熱器（４）を備えた電気回路装置の実装構造において、前記基板を前記放熱器とケース（８）との間に挟持し、前記回路素子としての発熱部品（７）を前記基板に設けた部品取付穴（１１）を介して前記放熱器に直接取り付け、前記高周波基板を前記基板の前記部品取付穴に取り付け、前記回路素子としての高周波用コネクタ（６）を前記ケースに設けたケーブル取付穴（１４）を介してＳＪケーブル（１２）により前記高周波基板に接続する。
【００１５】
［作用］
本発明の電気回路装置の実装構造は、発熱部品を放熱器に直接取り付ける。このため、効率良く放熱させることができる。また、従来のように、基板と高周波基板を接続するための貫通コンデンサを設ける必要がなくなり、基板材料を高周波部と非高周波部で使い分けることが可能となる。このため、組立て工数の削減・部品代の削減・高周波特性の向上・基板価格の削減ができる。更に、高周波用基板と高周波用コネクタの間の高周波線路グランド変換は、ＳＪケーブルを介して行われるため、ケースと基板と放熱器のそれぞれの端面を揃えてグランド変換をする必要が無く、ばね性を持った金具を挟む必要も無くなる。このため、組立て工数の削減と部品代の削減ができる。更にまた、上記のように、高周波用基板と高周波用コネクタの間の高周波線路グランド変換は、ＳＪケーブルを介して行われるため、ケースと基板と放熱器のそれぞれの端面を揃える必要が無いことにより、従来のように放熱器の大きさをケースに合わせる必要が無くなる。このため、高周波用コネクタの取り付け位置の自由度が上がり、ケースや放熱器の加工精度を上げる必要が無くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［本実施形態］
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（１）構成の説明
本発明の実施形態の高周波電力増幅器の実装構造は、特に、高周波（数１００ＭＨｚ〜１０数ＧＨｚ）の高出力（数Ｗ〜数１０Ｗ以上）の電力増幅器に適用する場合に好適であり、電力増幅素子の高周波トランジスタ、電力増幅電界効果トランジスタ（以下、ＰＷＲ ＦＥＴ）やアイソレータの吸収抵抗等の発熱部品を放熱器に直接取り付け、高周波信号用コネクタと基板の接続にＳＪケーブルを用いた点が特徴となっている。
【００１８】
図１は本発明の実施形態の高周波電力増幅器の実装構造を示す分解斜視図である。本発明の実施形態の高周波電力増幅器は、電子機器に搭載されるものであり、蓋１、基板３、放熱器４、同軸コネクタのＲＦ ＩＮ５、ＲＦ ＯＵＴ６、発熱部品７、底無しケース８、高周波基板９、ＳＪケーブル１２、ケーブル押さえ金具１３を備えている。図中１１は基板３の部品取付穴、１４は底無しケース８のケーブル取付穴、１５は基板３の高周波線路、１６は高周波基板９の高周波線路である。また、１７はＲＦ ＩＮ５を押さえ込む切り欠きである。
【００１９】
上記構成を詳述すると、基板３には、部品取付穴１１が形成されており、高周波基板９が基板３の部品取付穴１１に取り付けられると共に、ＲＦ ＩＮ５が基板３の長手方向端部に取り付けられる。放熱器４の上部には、基板３が取り付けられると共に、電力増幅素子の発熱部品７が基板３の部品取付穴１１を介して直接取り付けられる。底無しケース８は、基板３の上部に取り付けられるものであり、底無しケース８の長手方向端面には、ＲＦ ＯＵＴ６の端部に接続されたＳＪケーブル１２が貫通可能なケーブル取付穴１４が形成されている。
【００２０】
ＲＦ ＯＵＴ６は、底無しケース８の外側に取り付けられ、ＳＪケーブル１２は、ケーブル取付穴１４を貫通されケーブル押さえ金具１３により放熱器４に取り付けられると共に、高周波基板９に取り付けられる。このＳＪケーブル１２は、同軸管で芯線の内導体と外導体とを銅材あるいはこれをメッキして形成し、５０Ωのインピーダンスで、同軸ケーブルとして芯線と外導体と間にテフロン等が充填されているか、セミレジットとして所定間隔でテフロンスペーサを配置して芯線と外導体とを固定しており、折り曲げ等の柔軟性も有している。そして、外導体は半田付け可能で、グランド電位として接地できるので、放熱効果をも有し、同軸コネクタのＲＦ ＯＵＴ６を通して外部に熱拡散することもできる。
【００２１】
底無しケース８の上部には、蓋１が取り付けられる。更に詳述すると、基板３は、底無しケース８と放熱器４の間に挟み込まれた状態で取り付けられる。基板３には、導通穴が多数設けられており、基板３の側面は、金属めっき等により高周波的な漏れが無いように構成されている。蓋１は、底無しケース８の上部に取り付けられ、底無しケース８を高周波的に遮蔽している。ここで、基板３に部品取付穴１１を形成したことにより、上記のごとく発熱部品７を放熱器４に直接取り付けられるようになっている。発熱部品７としては、ＰＷＲ ＦＥＴの他、アイソレータや電力吸収抵抗等がある。
【００２２】
また、入力側コネクタであるＲＦ ＩＮ５は、基板３の側面から取り付けられ、その信号ラインの芯線が底なしケース８と接触しないように切り欠き１７を設けられて、基板３の高周波線路１５に接続される。出力側コネクタであるＲＦ ＯＵＴ６は、ＳＪケーブル１２により高周波用基板９に接続される。ここで、ＳＪケーブル１２の芯線である内導体は、高周波用基板９の高周波線路１６に接続され、ＳＪケーブル１２の外導体は、ケーブル押さえ金具１３によって放熱器４に取り付けられて、グランドに落とされている。
【００２３】
（２）動作の説明
次に、本発明の実施形態の動作について図１を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本発明の実施形態の高周波電力増幅器の実装構造においては、上記図１に示したように、基板３に部品取付穴１１を形成しているため、発熱部品７を放熱器４に直接取り付けることができる。また、ＲＦ ＯＵＴ６と高周波用基板９の接続にＳＪケーブル１２を用いているため、ＲＦ ＯＵＴ６の外導体は底無しケース８にのみ接触させるだけで良い。これにより、発熱部品７の効率良い放熱が可能となる。また、底無しケース８と基板３と放熱器４のそれぞれの端面を、従来のように同一面上に位置するように揃える必要が無くなる。
【００２５】
即ち、本発明の実施形態によれば、基板３に部品取付穴１１を形成することにより、発熱部品７を放熱器４に直接取り付けることができ、これにより、効率良く放熱させることができるという効果が得られる。
【００２６】
また、従来のように、基板３と高周波基板９を接続するための貫通コンデンサを設ける必要がなくなり、基板材料を高周波部と非高周波部で使い分けることが可能となり、これにより、組立て工数の削減・部品代の削減・高周波特性の向上・基板価格の削減という効果もある。
【００２７】
更に、高周波用基板９とＲＦ ＯＵＴ６の間の高周波線路グランド変換は、ＳＪケーブル１２を介して行われるため、底無しケース８と基板３と放熱器４のそれぞれの端面を揃えてグランド変換をする必要が無く、ばね性を持った金具を挟む必要も無くなり、これにより、組立て工数の削減と部品代の削減という効果が得られる。
【００２８】
更にまた、上記のように、高周波用基板９とＲＦ ＯＵＴ６の間の高周波線路グランド変換は高周波的に正確に接地電位に確保することをいい、ＳＪケーブル１２を介して接地が行われるため、底無しケース８と基板３と放熱器４のそれぞれの端面を揃える必要が無いことにより、従来のように放熱器４の大きさを底無しケース８に合わせる必要が無くなり、これにより、ＲＦ ＯＵＴ６の取り付け位置の自由度が上がり、底無しケース８や放熱器４の加工精度を上げる必要が無くなるという効果もある。
【００２９】
［他の実施形態］
本発明は上記実施形態以外に下記の他の実施形態が考えられる。
【００３０】
本発明の他の実施形態としては、その基本的構成は上記図１に示した通りであり、上記図１の実施形態では、高周波信号出力コネクタ（ＲＦ ＯＵＴ）６にのみＳＪケーブル１２による接続を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態として、高周波信号入力コネクタ（ＲＦ ＩＮ）５や他の高周波用コネクタ(例えば、方向性結合器を用いた高周波信号監視用コネクタ)にも適用可能である。
【００３１】
また、上記図１の実施形態では、ケーブル押さえ金具１３によりＳＪケーブル１２の外導体を放熱器４に取り付けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態として、ＳＪケーブル１２の外導体を基板３に半田付けにて取り付けることも考えられる。この場合、部品取付穴１１はＳＪケーブル１２を取り付ける位置にはあけないでおく。これにより、ケーブル押さえ金具１３の取り付けが不要になるため、更なる組立て工数と部品代の削減という効果が得られる。その他に、ＳＪケーブル１２の外導体を導電性接着剤にて放熱器４に取り付けることも可能である。
【００３２】
更に、上記図１の実施形態では、高周波用基板９を出力部分にのみ使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態として、特に出力部分だけである必要は無く、他の高周波信号の損失を小さくしたい個所にも使用可能である。
【００３３】
更にまた、上記図１の実施形態では、電子機器に搭載する高周波電力増幅器の実装構造を例に上げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態として、例えばパソコンやワークステーション等に搭載するＣＰＵやドライブＩＣの実装構造にも適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板と高周波基板と回路素子と放熱器を備えた電気回路装置の実装構造において、前記基板を前記放熱器とケースとの間に挟持し、前記回路素子としての発熱部品を前記基板に設けた部品取付穴を介して前記放熱器に直接取り付け、前記高周波基板を前記基板の前記部品取付穴に取り付け、前記回路素子としての高周波用コネクタを前記ケースに設けたケーブル取付穴を介してＳＪケーブルにより前記高周波基板に接続する構造としているため、下記のような効果を奏する。
【００３５】
発熱部品を放熱器に直接取り付けることができ、これにより、効率良く放熱させることができるという効果が得られる。
【００３６】
また、従来のように、基板と高周波基板を接続するための貫通コンデンサを設ける必要がなくなり、基板材料を高周波部と非高周波部で使い分けることが可能となり、これにより、組立て工数の削減・部品代の削減・高周波特性の向上・基板価格の削減という効果もある。
【００３７】
更に、高周波用基板と高周波用コネクタの間の高周波線路グランド変換は、ＳＪケーブルを介して行われるため、ケースと基板と放熱器のそれぞれの端面を揃えてグランド変換をする必要が無く、ばね性を持った金具を挟む必要も無くなり、これにより、組立て工数の削減と部品代の削減という効果が得られる。
【００３８】
更にまた、上記のように、高周波用基板と高周波用コネクタの間の高周波線路グランド変換は、ＳＪケーブルを介して行われるため、ケースと基板と放熱器のそれぞれの端面を揃える必要が無いことにより、従来のように放熱器の大きさをケースに合わせる必要が無くなり、これにより、高周波用コネクタの取り付け位置の自由度が上がり、ケースや放熱器の加工精度を上げる必要が無くなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の高周波電力増幅器の実装構造を示す分解斜視図である。
【図２】従来例の高周波電力増幅器の実装構造を示す分解斜視図である。
【図３】他の従来例の高周波電力増幅器の実装構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  蓋
３  基板
４  放熱器
５  ＲＦ ＩＮ
６  ＲＦ ＯＵＴ
７  発熱部品
８  底無しケース
９  高周波基板
１１  部品取付穴
１２  ＳＪケーブル
１３  ケーブル押さえ金具
１４  ケーブル取付穴
１５、１６  高周波線路
【図１】
0003543320.tif 000002
【図２】
0003543320.tif 000003
【図３】
0003543320.tif 000004