(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波モジュールと、当該高周波モジュールを取り付ける導波管接続用の金属部材とで構成される高周波回路装置であって、
前記高周波モジュールは、
導波管との間で高周波信号を受け渡すための送受信部である誘電体基板と、
前記誘電体基板が実装された内部底面に第１の貫通穴を有し、ネジ止め穴部を有する複数のフランジ部が形成された金属筐体と、
前記金属筐体を封止する金属蓋体と、
を含んで構成され、
前記導波管接続用の金属部材は、
前記高周波モジュールの前記フランジ部をネジ締結するためのネジ穴と、
前記金属筐体の前記第１の貫通穴と接続するために、前記第１の貫通穴と略同じ形状及び大きさで形成された第２の貫通穴と、
前記ネジ穴の周囲に設けた第１の溝と、
を含んで構成され、
前記第１の貫通穴が前記第２の貫通穴に一致するように、前記高周波モジュールを前記金属部材にネジ締結することにより、前記第１の貫通穴と前記第２の貫通穴が導波管として機能する一方、前記第１の溝により、温度上昇時の前記金属筐体の熱膨張による前記誘電体基板への応力集中が軽減されることを特徴とする高周波回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の高周波回路装置において、前記第１の溝は、前記ネジ穴の周囲を１８０度以上囲むように設けた溝であることを特徴とする高周波回路装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の高周波回路装置において、前記導波管接続用の金属部材は、前記高周波モジュールの長手方向の外周に沿うように第２の溝を設けることにより、温度上昇時の前記金属筐体の熱膨張による前記誘電体基板への応力集中が軽減されることを特徴とする高周波回路装置。
【請求項４】
高周波モジュールと、当該高周波モジュールが実装される導波管接続用の金属部材とで構成される高周波回路装置であって、
前記高周波モジュールは、
導波管との間で高周波信号を受け渡すための送受信部である誘電体基板と、
前記誘電体基板が実装された内部底面に第１の貫通穴を有し、ネジ止め穴部を有する複数のフランジ部が形成された金属筐体と、
前記金属筐体を封止する金属蓋体と、
を含んで構成され、
前記導波管接続用の金属部材は、
前記高周波モジュールの前記フランジ部をネジ締結するためのネジ穴と、
前記金属筐体の前記第１の貫通穴と接続するために、前記第１の貫通穴と略同じ形状及び大きさで形成された第２の貫通穴と、
前記金属筐体の長手方向に対して直交するよう真ん中付近に設けた第３の溝と、
を含んで構成され、
前記第１の貫通穴が前記第２の貫通穴に一致するように、前記高周波モジュールを前記金属部材にネジ締結することにより、前記第１の貫通穴と前記第２の貫通穴が導波管として機能する一方、前記第３の溝により、温度上昇時の前記金属筐体の熱膨張による前記誘電体基板への応力集中が軽減されることを特徴とする高周波回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯およびミリ波帯で用いられる高周波信号（３ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）を、導波管を用いて送受信する高周波回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波帯およびミリ波帯において、低損失な伝送線路である導波管は、送受信アンテナとの間の入出力インターフェースとして広く用いられている。例えば、準ミリ波帯以上の移動無線端末や映像伝送等に用いられる高周波回路装置の低損失化と広帯域化と小型化とを実現する構造に関する技術が、下記の特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されている技術は、接地用の金属筐体の中に、高周波回路を形成する半導体と誘電体基板と金属電極と接地用金属電極の伝送線路を設け、金属筐体に設けた導波管と同一寸法の角穴から導波管に高周波信号を取り出すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７-００６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１における半導体と誘電体基板等は、大量生産が可能な高周波モジュールとして、セラミック材料をパッケージ母材に使用したセラミックパッケージ等に封入することができる。このようなセラミックパッケージ等で形成した高周波モジュールの入出力インターフェースに導波管を用いる場合、従来、図６及び図７に示すような、高周波モジュールを導波管接続用の金属部材にネジ締結する構造が採用されていた。【０００５】
従来の高周波モジュールを導波管接続用の金属部材にネジ締結した構造を有する高周波回路装置について、図６及び図７を参照して説明する。
図６は、従来の高周波回路装置の構成例を示す図であり、また、図７（ａ）は、図６の高周波回路装置の外観を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−Ａ面で切断した場合の断面図である。
図６において、１０は送信回路機能および受信回路機能を有する高周波モジュールであり、また、２０は金属部材であり、本例では金属製のシャーシである。つまり、本例の高周波回路装置１００は、高周波モジュール１０と、シャーシ２０とから構成されている。シャーシ２０には、例えば、送受信アンテナとの間の入出力インターフェースとしての導波管（図示せず）が取り付けられ接続される。高周波モジュール１０は、図６に示すように、ネジ５０でシャーシ２０に締結する構造となっている。【０００６】
図６及び図７に示すように、高周波モジュール１０において、１１は、高周波モジュール１０内部に実装され、図示しないＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）チップと図示しない導波管との間で高周波信号を受け渡す送受信部である誘電体基板である。１２は、ＭＭＩＣチップや誘電体基板１１等を、その内部に収容する合金製の金属筐体である。また、１３は、ＭＭＩＣチップや誘電体基板１１等の各種部品を実装した金属筐体１２を封止するための金属蓋体であり、材質は金属筐体１２と同じである。
また、金属筐体１２には、４箇所のネジ止め穴部１２ｂを有するフランジ部１２ａが設けられている。また、金属筐体１２内部の誘電体基板１１が実装（接合固定）された底面には、導波管部として機能する矩形の貫通穴１２ｃが設けられており、この貫通穴１２ｃから外部に高周波信号を取り出す。【０００７】
また、シャーシ２０において、２０ａは、高周波モジュール１０をシャーシ２０にネジ締結するためのネジ穴であり、上述した金属筐体１２の４箇所のネジ止め穴部１２ｂと合致する位置に設けられている。また、２０ｂは、前記金属筐体１２の貫通穴１２ｃと接続される貫通穴であり、高周波モジュール１０と図示しない導波管との間で送受される高周波信号を通過させるものである。貫通穴２０ｂの形状及び大きさは、貫通穴１２ｃの形状及び大きさと同じ又は略同じである。
つまり、金属筐体１２の貫通穴１２ｃがシャーシ２０の貫通穴２０ｂに一致するように、高周波モジュール１０がシャーシ２０にネジ締結されることにより、貫通穴１２ｃと貫通穴２０ｂは、導波管として機能することになる。【０００８】
ここで、高周波モジュール１０がシャーシ２０にネジ締結された状態で高周波回路装置１００全体の温度がΔｔ度上昇した場合を考察する。
シャーシ２０に温度上昇Δｔ分の熱が加わり熱膨張が生じると、図４に示すシャーシ２０のネジ穴部２０ａの熱膨張前のピッチＬ０は、熱膨張後にＬ１＝（α１×Ｌ０×Δｔ）＋Ｌ０（α１は、シャーシ２０の線膨張係数）となり、α１×Ｌ０×Δｔの伸びが生じる。
また、高周波モジュール１０の金属筐体１２に温度上昇Δｔ分の熱が加わり熱膨張が生じると、図４に示す金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂの熱膨張前のピッチＬ０は、熱膨張後にＬ２＝（α２×Ｌ０×Δｔ）＋Ｌ０（α２は、金属筐体１２の線膨張係数）となり、α２×Ｌ０×Δｔの伸びが生じる。
例えば、シャーシ２０の材質がアルミニウム（線膨張係数α１＝２．３×１０−５Ｋ−１）で、高周波モジュール１０の金属筐体１２の材質がコバール（線膨張係数α２＝５．２×１０−６Ｋ−１）であるとすると、熱膨張後のシャーシ２０のネジ穴部２０ａのピッチＬ１と熱膨張後の金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂのピッチＬ２の伸びに違いが生じる。
つまり、線膨張係数α１，α２は材料固有の係数であり、高周波モジュール１０の金属筐体１２の線膨張係数α２とシャーシ２０の線膨張係数α１の差は約４．４倍ある為、熱膨張後のシャーシ２０のピッチＬ１が熱膨張後の高周波モジュール１０の金属筐体１２のピッチＬ２よりも約４．４倍伸びることになる。【０００９】
しかし、熱膨張前に、シャーシ２０に高周波モジュール１０の金属筐体１２をネジ締結している為、熱膨張後のシャーシ２０と高周波モジュール１０の金属筐体１２との間で、ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２分伸びきれず、高周波モジュール１０の金属筐体１２にストレスが加わる。
金属筐体１２内部には、上述したように、誘電体基板１１が接着固定されている為、シャーシ２０と金属筐体１２に熱膨張が生じることで、誘電体基板１１は、金属筐体１２の熱膨張に追従する形となり、熱膨張により金属筐体１２にかかるストレスによって、誘電体基板１１に応力集中が生じる。
なお、上述したように、金属筐体１２の貫通穴１２ｃとシャーシ２０の貫通穴２０ｂとが重なるように高周波モジュール１０とシャーシ２０とを固定しなければならないため、金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂの径とシャーシ２０のネジ穴部２０ａの径をほぼ同一にする必要がある。
つまり、高周波モジュール１０とシャーシ２０とがネジ締結されていると、ネジ止め穴部１２ｂの径とシャーシ２０のネジ穴部２０ａの径との間に遊びがないため、シャーシ２０と金属筐体１２に熱膨張が生じることで、熱膨張によるΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２分の伸び量の違いが直接金属筐体１２にストレスとして掛かってしまい、誘電体基板１１に益々応力集中が発生することでクラックが生じ、パワーが落ちて無線性能に重大な影響を及ぼすという問題があった。【００１０】
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、高周波モジュールの金属筐体とシャーシの線膨張係数の違いによって起こる温度上昇時の誘電体基板への応力集中の発生を回避することが可能な高周波回路装置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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る高周波回路装置は、高周波モジュールと、当該高周波モジュールを取り付ける導波管接続用の金属部材とで構成される高周波回路装置であって、前記高周波モジュールは、導波管との間で高周波信号を受け渡すための送受信部である誘電体基板と、前記誘電体基板が実装された内部底面に第１の貫通穴を有し、ネジ止め穴部を有する複数のフランジ部が形成された金属筐体と、前記金属筐体を封止する金属蓋体と、を含んで構成され、前記導波管接続用の金属部材は、前記高周波モジュールの前記フランジ部をネジ締結するためのネジ穴と、前記金属筐体の前記第１の貫通穴と接続するために、前記第１の貫通穴と略同じ形状及び大きさで形成された第２の貫通穴と、前記ネジ穴の周囲に設けた第１の溝と、を含んで構成され、前記第１の貫通穴が前記第２の貫通穴に一致するように、前記高周波モジュールを前記金属部材にネジ締結することにより、前記第１の貫通穴と前記第２の貫通穴が導波管として機能する一方、前記第１の溝により、温度上昇時の前記金属筐体の熱膨張による前記誘電体基板への応力集中が軽減されることを特徴とする。【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る高周波回路装置は、上記した高周波回路装置において、前記第１の溝は、前記ネジ穴の周囲を１８０度以上囲むように設けた溝であることを特徴とする。【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係る高周波回路装置は、上記した高周波回路装置において、前記導波管接続用の金属部材は、前記高周波モジュールの長手方向の外周に沿うように第２の溝を設けることにより、温度上昇時の前記金属筐体の熱膨張による前記誘電体基板への応力集中が軽減されることを特徴とする。【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る高周波回路装置は、高周波モジュールと、当該高周波モジュールが実装される導波管接続用の金属部材とで構成される高周波回路装置であって、前記高周波モジュールは、導波管との間で高周波信号を受け渡すための送受信部である誘電体基板と、前記誘電体基板が実装された内部底面に第１の貫通穴を有し、ネジ止め穴部を有する複数のフランジ部が形成された金属筐体と、前記金属筐体を封止する金属蓋体と、を含んで構成され、前記導波管接続用の金属部材は、前記高周波モジュールの前記フランジ部をネジ締結するためのネジ穴と、前記金属筐体の前記第１の貫通穴と接続するために、前記第１の貫通穴と略同じ形状及び大きさで形成された第２の貫通穴と、前記金属筐体の長手方向に対して直交するよう真ん中付近に設けた第３の溝と、を含んで構成され、前記第１の貫通穴が前記第２の貫通穴に一致するように、前記高周波モジュールを前記金属部材にネジ締結することにより、前記第１の貫通穴と前記第２の貫通穴が導波管として機能する一方、前記第３の溝により、温度上昇時の前記金属筐体の熱膨張による前記誘電体基板への応力集中が軽減されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、高周波モジュールの金属筐体とシャーシの線膨張係数の違いによって起こる温度上昇時の誘電体基板への応力集中の発生を回避することが可能な高周波回路装置を提供することができる。
更に、本発明によれば、シャーシに高周波モジュールをネジ締結した状態で誘電体基板への応力集中の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る高周波回路装置の構成の一例を示す斜視図。
【図２】（ａ）は、図１の高周波回路装置の外観を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）に示すＢ−Ｂ面で切断した場合の断面図。（ｃ）は、（ｂ）に示すＤ部の詳細図。
【図３】本発明の実施形態２に係る高周波回路装置の構成の一例を示す斜視図。
【図４】従来のネジ穴２ａの周囲に溝がない場合の応力値の低減率を０として、溝を設けた範囲（角度）を変更した場合の応力値の低減率を示すシミュレーション解析によるグラフ。
【図５】ネジ穴２ａの周囲に設けた溝形状の具体例を示す図。
【図６】従来の高周波回路装置の構成例を示す図。
【図７】（ａ）は、図６の高周波回路装置の外観を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−Ａ面で切断した場合の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る高周波回路装置１の構成の一例を示す斜視図である。また、図２（ａ）は、図１の高周波回路装置１の外観を示す平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示すＢ−Ｂ面で切断した場合の断面図である。（ｃ）は、（ｂ）に示すＤ部の詳細図である。
図１及び図２において、１０は送信回路機能および受信回路機能を有する高周波モジュールであり、また、２は金属部材であり、本例では金属製のシャーシである。つまり、本例の高周波回路装置１は、高周波モジュール１０と、シャーシ２とから構成されている。シャーシ２には、例えば、送受信アンテナとの間の入出力インターフェースとしての導波管（図示せず）が取り付けられ接続される。高周波モジュール１０は、図１に示すように、ネジ５０でシャーシ２に締結する構造となっている。
なお、シャーシ２の材質は、例えば、アルミニウム（線膨張係数α１＝２．３×１０−５Ｋ−１）等である。
【００１８】
図１及び図２示すように、高周波モジュール１０において、１１は、高周波モジュール１０内部に実装され、図示しないＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）チップと図示しない導波管との間で高周波信号を受け渡す送受信部である誘電体基板である。１２は、ＭＭＩＣチップや誘電体基板１１等を、その内部に収容する合金製の金属筐体である。また、１３は、ＭＭＩＣチップ５や誘電体基板１１等の各種部品を実装した金属筐体１２を封止するための金属蓋体であり、材質は金属筐体１２と同じである。なお、金属筐体１２及び金属蓋体１３の材質は、例えば、コバール（線膨張係数α２＝５．２×１０−６Ｋ−１）等である。
また、金属筐体１２には、４箇所のネジ止め穴部１２ｂを有するフランジ部１２ａが設けられている。また、金属筐体１２内部の誘電体基板１１が実装（接合固定）された底面には、導波管部として機能する矩形の貫通穴１２ｃが設けられており、この貫通穴１２ｃから外部に高周波信号を取り出す。（図５参照）
【００１９】
また、シャーシ２において、２ａは、高周波モジュール１０をシャーシ２にネジ締結するためのネジ穴であり、上述した金属筐体１２の４箇所のネジ止め穴部１２ｂと合致する位置に設けられている。また、２ｂは、前記金属筐体１２の貫通穴１２ｃと接続される貫通穴であり、高周波モジュール１０と図示しない導波管との間で送受される高周波信号を通過させるものである。貫通穴２ｂの形状及び大きさは、貫通穴１２ｃの形状及び大きさと同じ又は略同じである。
つまり、金属筐体１２の貫通穴１２ｃがシャーシ２の貫通穴２ｂに一致するように、高周波モジュール１０がシャーシ２にネジ締結されることにより、貫通穴１２ｃと貫通穴２ｂは、導波管として機能することになる。
【００２０】
また、シャーシ２は、図１に示すように、４箇所のネジ穴２ａの周囲に、それぞれ溝２ｄ及び溝２ｅを有しており、また、高周波モジュール１０の長手方向の外周に沿うように、溝２ｆを有している。
なお、４箇所のネジ穴２ａの周囲に設けた溝２ｄまたは溝２ｅは、それぞれのネジ穴２ａの周囲の全周（３６０度）に設けることが最良であるが、１８０度以上囲めるようにできればよい。
【００２１】
ここで、シャーシ２において、ネジ穴２ａの周囲に設けた溝の形状を種々変更した場合の誘電体基板１１にかかる応力値の違いについて、図４及び図５を参照して説明する。
図４は、従来のネジ穴２ａの周囲に溝がない場合の応力値の低減率を０として、溝を設けた範囲（角度）を変更した場合の応力値の低減率を示すシミュレーション解析によるグラフである。また、図５は、ネジ穴２ａの周囲に設けた溝形状の具体例を示す図であり、（ａ）は９０度の場合、（ｂ）は１８０度の場合、また、（ｃ）は３６０度の場合を示す。
図４のグラフから分かるように、ネジ穴２ａの周囲に設けた溝の範囲が３６０度の場合に応力値の低減率が約−３５％と最も大きい。また、溝の範囲が１８０度の場合に応力値の低減率が約−１０％であり、応力値の低減率が−５％未満である溝の範囲が９０度の場合よりも応力値の低減率が大きいことがわかる。また、溝の範囲が９０度〜１８０度よりも、１８０度〜３６０度の方が、応力値の低減率の減少幅が大きくなっているため、ネジ穴２ａの周囲に設けた溝の範囲が大きい角度になるほど応力値の低減率が大きくなり、後述する線膨張係数の違いによる誘電体基板への応力集中を回避することができると考えられる。
【００２２】
ここで、高周波モジュール１０がシャーシ２にネジ締結された状態で高周波回路装置１全体の温度がΔｔ度上昇した場合を考察する。
高周波モジュール１０の金属筐体１２に温度上昇Δｔ分の熱が加わり熱膨張が生じると、図１に示す金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂの熱膨張前のピッチＬ０は、熱膨張後にＬ２＝（α２×Ｌ０×Δｔ）＋Ｌ０（α２は、金属筐体１２の線膨張係数）となり、α２×Ｌ０×Δｔの伸びが生じる。
また、図１において、シャーシ２の４箇所のネジ穴２ａの周囲に設けた溝２ｄ及び溝２ｅや高周波モジュール１０の長手方向の外周に沿うように設けた溝２ｆが無い場合には、従来のシャーシ２０と同様に、温度上昇Δｔ分の熱が加わり熱膨張が生じるとシャーシ２のネジ穴部２ａの熱膨張前のピッチＬ０は、熱膨張後にＬ１＝（α１×Ｌ０×Δｔ）＋Ｌ０（α１は、シャーシ２の線膨張係数）となり、α１×Ｌ０×Δｔの伸びが生じることになる。
また、上述したように、シャーシ２の材質がアルミニウム（線膨張係数α１＝２．３×１０−５Ｋ−１）で、高周波モジュール１０の金属筐体１２の材質がコバール（線膨張係数α２＝５．２×１０−６Ｋ−１）であるとした場合には、熱膨張後のシャーシ２のネジ穴部２ａのピッチＬ１と熱膨張後の金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂのピッチＬ２の伸びに違いが生じる。
つまり、高周波モジュール１０の金属筐体１２の線膨張係数α２とシャーシ２の線膨張係数α１の差は約４．４倍ある為、熱膨張後のシャーシ２のピッチＬ１が熱膨張後の高周波モジュール１０の金属筐体１２のピッチＬ２よりも約４．４倍伸びることになる。
従って、熱膨張前に、シャーシ２に高周波モジュール１０の金属筐体１２をネジ締結している為、熱膨張後のシャーシ２と高周波モジュール１０の金属筐体１２との間で、ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２分伸びきれず、高周波モジュール１０の金属筐体１２にストレスが加わることになる。
また、金属筐体１２内部には、上述したように、誘電体基板１１が接着固定されている為、シャーシ２と金属筐体１２に熱膨張が生じることで、誘電体基板１１は、金属筐体１２の熱膨張に追従する形となり、熱膨張により金属筐体１２にかかるストレスによって、誘電体基板１１に応力集中が生じることになる。
【００２３】
しかし、本発明の実施形態１に係る高周波回路装置１においては、シャーシ２に溝２ｄ、溝２ｅ及び溝２ｆを設けることによって、熱膨張後のシャーシ２のピッチＬ１と熱膨張後の高周波モジュール１０のピッチＬ２のΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２分の伸び量の違いも考慮した隙間と同様の効果があり、誘電体基板１１にかかるストレスは図６の従来品と比較すると、応力値が約１７.９％軽減される。また、高周波モジュール１０の金属筐体１２のフランジ部１２ａをシャーシ２のネジ穴２ａにネジ５０によってネジ締結することで、上下左右方向の高周波モジュール１０の挙動を抑制することができる。
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、高周波モジュールの金属筐体とシャーシの線膨張係数の違いによって起こる温度上昇時の誘電体基板への応力集中の発生を回避することが可能な高周波回路装置を提供することができる。
更に、本発明によれば、シャーシに高周波モジュールをネジ締結した状態で誘電体基板への応力集中の発生を回避することができる。
【００２５】
＜実施形態２＞
図３は、本発明の実施形態２に係る高周波回路装置３０の構成の一例を示す斜視図である。
図３において、１０は送信回路機能および受信回路機能を有する高周波モジュールであり、また、３は金属部材であり、本例では金属製のシャーシである。つまり、本例の高周波回路装置３０は、高周波モジュール１０と、シャーシ３とから構成されている。シャーシ３には、例えば、送受信アンテナとの間の入出力インターフェースとしての導波管（図示せず）が取り付けられ接続される。高周波モジュール１０は、図３に示すように、ネジ５０でシャーシ３に締結する構造となっている。
なお、シャーシ３の材質は、例えば、アルミニウム（線膨張係数α１＝２．３×１０−５Ｋ−１）等である。
【００２６】
高周波モジュール１０は、実施形態１に係る高周波回路装置１の高周波モジュール１０と同様の構成である。
【００２７】
また、シャーシ３において、３ａは、高周波モジュール１０をシャーシ３にネジ締結するためのネジ穴であり、上述した金属筐体１２の４箇所のネジ止め穴部１２ｂと合致する位置に設けられている。また、３ｂは、金属筐体１２の貫通穴１２ｃと接続される貫通穴であり、高周波モジュール１０と図示しない導波管との間で送受される高周波信号を通過させるものである。貫通穴３ｂの形状及び大きさは、貫通穴１２ｃの形状及び大きさと同じ又は略同じである。
つまり、金属筐体１２の貫通穴１２ｃがシャーシ３の貫通穴３ｂに一致するように、高周波モジュール１０がシャーシ３にネジ締結されることにより、貫通穴１２ｃと貫通穴３ｂは、導波管として機能することになる。
また、シャーシ３は、図３に示すように、金属筐体１２の長手方向に対して直交するよう真ん中付近に溝３ｄを有している。
【００２８】
ここで、高周波モジュール１０がシャーシ３にネジ締結された状態で高周波回路装置３０全体の温度がΔｔ度上昇した場合を考察する。
高周波モジュール１０の金属筐体１２に温度上昇Δｔ分の熱が加わり熱膨張が生じると、図３に示す金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂの熱膨張前のピッチＬ０は、熱膨張後にＬ２＝（α２×Ｌ０×Δｔ）＋Ｌ０（α２は、金属筐体１２の線膨張係数）となり、α２×Ｌ０×Δｔの伸びが生じる。
また、図３において、シャーシ３の真ん中付近に設けた溝３ｄが無い場合には、従来のシャーシ２０と同様に、温度上昇Δｔ分の熱が加わり熱膨張が生じるとシャーシ３のネジ穴部３ａの熱膨張前のピッチＬ０は、熱膨張後にＬ１＝（α１×Ｌ０×Δｔ）＋Ｌ０（α１は、シャーシ３の線膨張係数）となり、α１×Ｌ０×Δｔの伸びが生じることになる。
また、上述したように、シャーシ３の材質がアルミニウム（線膨張係数α１＝２．３×１０−５Ｋ−１）で、高周波モジュール１０の金属筐体１２の材質がコバール（線膨張係数α２＝５．２×１０−６Ｋ−１）であるとした場合には、熱膨張後のシャーシ３のネジ穴部３ａのピッチＬ１と熱膨張後の金属筐体１２のネジ止め穴部１２ｂのピッチＬ２の伸びに違いが生じる。
つまり、高周波モジュール１０の金属筐体１２の線膨張係数α２とシャーシ３の線膨張係数α１の差は約４．４倍ある為、熱膨張後のシャーシ３のピッチＬ１が熱膨張後の高周波モジュール１０の金属筐体１２のピッチＬ２よりも約４．４倍伸びることになる。
従って、熱膨張前に、シャーシ３に高周波モジュール１０の金属筐体１２をネジ締結している為、熱膨張後のシャーシ３と高周波モジュール１０の金属筐体１２との間で、ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２分伸びきれず、高周波モジュール１０の金属筐体１２にストレスが加わることになる。
また、金属筐体１２内部には、上述したように、誘電体基板１１が接着固定されている為、シャーシ３と金属筐体１２に熱膨張が生じることで、誘電体基板１１は、金属筐体１２の熱膨張に追従する形となり、熱膨張により金属筐体１２にかかるストレスによって、誘電体基板１１に応力集中が生じることになる。
【００２９】
しかし、本発明の実施形態２に係る高周波回路装置３０においては、シャーシ３に溝３ｄを設けることによって、熱膨張後のシャーシ３のピッチＬ１と熱膨張後の高周波モジュール１０のピッチＬ２のΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２分の伸び量の違いも考慮した隙間と同様の効果があり、誘電体基板１１にかかるストレスは図６の従来品と比較し、応力値が軽減される。また、高周波モジュール１０の金属筐体１２のフランジ部１２ａをシャーシ３のネジ穴３ａにネジ５０によってネジ締結することで、上下左右方向の高周波モジュール１０の挙動を抑制することができる。
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、高周波モジュールの金属筐体とシャーシの線膨張係数の違いによって起こる温度上昇時の誘電体基板への応力集中の発生を回避することが可能な高周波回路装置を提供することができる。
更に、本発明によれば、シャーシに高周波モジュールをネジ締結した状態で誘電体基板への応力集中の発生を回避することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、発熱する或いは冷却が必要な電気回路を実装するものに広く利用でき、無線通信機器、レーダやその他の無線計測装置、プラズマ応用装置、液体窒素等で冷却して使用する検出器等に利用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１：高周波回路装置、２：シャーシ、２ａ：ネジ穴部、２ｂ：貫通穴、２ｄ：溝、２ｅ：溝、２ｆ：溝、３：シャーシ、３ａ：ネジ穴部、３ｂ：貫通穴、３ｄ：溝、１０：高周波モジュール、１１：誘電体基板、１２：金属筐体、１２ａ：フランジ部、１２ｂ：ネジ止め穴部、１２ｃ：貫通穴、１３：金属蓋体、２０：シャーシ、２０ａ：ネジ穴部、２０ｂ：貫通穴、３０：高周波回路装置、５０：ネジ、１００：高周波回路装置。
【図１】
0005844005.tif 000002
【図２】
0005844005.tif 000003
【図３】
0005844005.tif 000004
【図４】
0005844005.tif 000005
【図５】
0005844005.tif 000006
【図６】
0005844005.tif 000007
【図７】
0005844005.tif 000008