(57)【要約】【課題】高出力パワーアンプにおいて、主基板の反りによる放熱悪化により、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうことを抑制し、且つ、半導体の特性を最大限に引き出すことを可能とする高出力パワーアンプの提供を課題とする。【解決手段】本発明の高出力パワーアンプ２０は、Push-Pull構成の半導体信号線間に、両面若しくは片面に積層銅張り層２１，２２が設けられ、且つネジ孔２３が設けられた整合用小型基板１１が、ネジ１２によって主基板４に押し付けられて取り付けられ、これにより、主基板４の反り防止と、半導体直近における整合回路の形成とを両立できる。【選択図】図１
2006081070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高出力パワーアンプにおいて、Push-Pull構成の半導体信号線間に、両面若しくは片面に積層銅張り層が設けられ且つネジ孔が設けられた整合用小型基板が、ネジによって主基板に押し付けられて取り付けられ、これにより前記主基板の反り防止と、半導体直近における整合回路の形成とを両立できることを特徴とする整合回路を用いた高出力パワーアンプ。
【請求項２】
前記整合用小型基板における誘電体基板部と前記ネジとが一体に形成され、前記ネジのネジ部分及び頭部が非金属製であると共に、前記ネジの頭部に前記誘電体基板部が設けられ、且つ前記誘電体基板部が金属製であることを特徴とする請求項１記載の整合回路を用いた高出力パワーアンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力パワーアンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高出力パワーアンプは、Push-Pull構成を有していた。PushーPull構成とは、周知のように、能動素子２個を一組として出力回路を構成し、各々の能動素子の入力には，振幅が同じで位相が反転した信号を加え，各出力を合成して出力を得るようにするものである。
【０００３】
このような高出力パワーアンプは、各出力の整合がPush-Pullにおける信号線間に、キャパシタやインダクタが接続されることによって行われる。こうすることにより、各出力の整合に用いる部品数が半分で済み、且つ、Push-pull間でのバランスが保たれる。
【０００４】
なお、Push-Pullの各半導体の信号線路からグランドに対してキャパシタを接続した場合、そのキャパシタの特性バラツキや実装バラツキにより、各半導体での特性がアンバランスになり、利得の低下や出力の低下を招く恐れがある。
【０００５】
また、高出力パワーアンプは、入出力のインピーダンスが低いために、半導体直近に前述のキャパシタなどを実装しないと、半導体の性能が引き出せないことが、一般的に知られている。
【０００６】
図８及び図９（Ａ）は、従来の高出力パワーアンプにおける半導体周辺の構成を示す。この高出力パワーアンプにおける半導体周辺の構成は、半導体ケース１と、主基板表面信号パターン２と、Push-Pullの信号線間に実装された整合用コンデンサ３と、主基板４と、半導体の信号線５と、放熱器６と、主基板４に設けられた凹部７と、半導体ケース取付けネジ８と、主基板裏面信号パターン９と、半田付け部１０とから構成されている。
【０００７】
すなわち、半導体における入出力の主基板表面信号パターン２の線路間には、半導体の性能を最大限引き出すために、整合用コンデンサ３が実装されている。また、高出力パワーアンプは放熱を良くすることが必要であるため、半導体のケース１は、半導体ケース取付けネジ８によって熱抵抗の低い放熱器６に固定されており、放熱を図っている。半導体ケース１を放熱器６にネジ留めするために、主基板４には凹部７が設けられている。
【特許文献１】特開平10-41713公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の高出力パワーアンプにおいては、その使用時に、図９(Ｂ)に示すように、ヒートサイクルにより主基板４の半導体ケース１に近いほうの端部(凹部７の周辺部)が、放熱器６と逆方向に反り上がることがあり、この場合には、反り上がった主基板４の端部に半田付けされている半導体の信号線５も、垂直方向(放熱器６と反対方向)に持ち上げられる。
【０００９】
そうすると、半導体ケース１の特に中央部(半導体ケース取り付けネジ8から離れた部位)が、ＧＮＤ兼放熱器６から離間してしまう。そのため、半導体ケース１から放熱器６への放熱が悪くなり、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうという問題が発生する。
【００１０】
また、主基板４の端部の反りを抑えるために、主基板４の端部、及び半導体ケース１の中央部(半導体ケース取り付けネジ8から離れた部位)を、放熱器６にネジで固定することも考えられるが、この場合は、Push-pullの信号線間に実装された整合用コンデンサ３が、半導体の入出力部から遠ざかってしまい、半導体の性能が引き出せなくなるという問題が発生する。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の問題を解決するもので、高出力パワーアンプにおいて、主基板の反りによる放熱悪化により、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうことを抑制し、且つ、半導体の特性を最大限に引き出すことを可能とする高出力パワーアンプ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】
【００１２】
上記問題を解決するために本発明の高出力パワーアンプは、Push-Pull構成の半導体信号線間に、両面若しくは片面に積層銅張り層が設けられ且つネジ孔が設けられた小型基板が、ネジによって主基板に押し付けられて取り付けられ、これにより基板の反り防止と、半導体直近における整合回路の形成とを両立できることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、ネジ孔の開いた整合用小型基板を半導体の直近に実装することで、基板の反りによる放熱悪化により、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうことを抑制し、且つ、半導体の特性を最大限に引き出すことができる。
【００１４】
ここで、上記整合用小型基板における誘電体基板部と前記ネジとが一体に形成され、前記ネジのネジ部分及び頭部が非金属製であると共に、前記ネジの頭部に前記誘電体基板部が設けられ、且つ前記誘電体基板部が金属製であることが好ましい。
【００１５】
この場合は、ネジの頭部に誘電体基板部を設け、これをコンデンサとして使用することで、ネジと整合用基板という２つの部品を１つの部品で兼用できるので、ハイパワーアンプの製造が容易になると共に、信頼性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の高出力ハイパワーアンプは上記構成を有し、ネジ孔の開いた小型整合基板を半導体の直近に実装することで、主基板の反りによる放熱悪化により、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうことを抑制し、且つ、半導体の特性を最大限に引き出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る高出力パワーアンプについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、図８及び図９（Ａ），（Ｂ）と同一の部分には同一の符号を付けて、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
(第１実施形態)
図１は本発明に係る第１実施形態の高出力パワーアンプにおける使用時の状態を示す断面図、図２は本発明に係る第1実施形態の高出力パワーアンプの使用時の状態を示す平面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本発明の高出力パワーアンプ２０は、半導体ケース１、主基板表面信号パターン２、主基板４、半導体の信号線５、放熱器６、主基板４に設けられた凹部７、半導体ケース取付けネジ８、主基板裏面信号パターン９、半田付け部１０、Push-Pullの信号線間に実装されたネジ孔付きの整合用小型基板１１、及び、上記の整合用小型基板１１を放熱器６にネジ留めするための取付けネジ１２を備えている。
【００２０】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上記の整合用小型基板１１の非金属部１１ｃにおける裏面１１ａには、Push-Pullの主基板表面信号パターン２に接続するための金属電極２１が２つ設けられている。また、整合用小型基板１１の表面１１ｂには、裏面１１ａの金属電極２１との間にコンデンサを形成させるための金属電極２２が１つ設けられている。この整合用小型基板１１の中央には、ネジ孔２３が設けられている。
【００２１】
上記の取付けネジ１２によって、整合用小型基板１１と主基板４を放熱器６に共締めすることにより、整合用小型基板１１はPush-Pullの主基板表面信号パターン２の間の整合用コンデンサとして動作する。取付けネジ１２を金属製にした場合は、整合用小型基板１１によるコンデンサは、対グランドに対する容量とみなすことが出来る。
【００２２】
このように、ネジ孔の開いた整合用小型基板１１を半導体ケース１の直近に実装することで、主基板４の反りによる放熱悪化により、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうことを抑制し、且つ、半導体の特性を最大限に引き出すという効果を奏することができる。
【００２３】
ここで、整合用小型基板１１の大きさ(面積および厚み)や材料を変えることで、整合用小型基板１１によるコンデンサの容量を変えることが出来ることは、容易に理解できる。
（第２の実施形態）
図４は、本発明に係る第２実施形態の高出力パワーアンプの断面図、図５は本発明に係る第２実施形態の使用時の形態を示す平面図。図６及び図７は本発明に係る第２実施形態のネジを示すである。
【００２４】
この高出力パワーアンプにおける基本構成は、上記の第１実施形態と同様であるので、図１〜図３と同様の部分には、同一の符号を付けてその詳細な移設名を省略する。
【００２５】
図４及び図５に示すように、この第２実施形態の高出力パワーアンプ３０は、整合用コンデンサを兼ねたネジ１３が主基板４を放熱器６に押さえつけている。そして、ネジ１３の誘電体製ヘッド部１３ｂの上面に設けられた金属製の電極部１３ｃが、コンデンサとして動作する整合用基板として用いられている。これが、本発明の特徴部分である。
【００２６】
すなわち、上記のネジ１３は、図６に示すように、非金属製のネジ部分１３ａ、非金属製のヘッド部１３ｂ、整合用コンデンサとして機能させるための金属製の電極部１３ｃとを有している。電極部１３ｃは、ヘッド部１３ｂの上面に設けられている。
【００２７】
この第２実施形態の高出力パワーアンプ３０は、主基板４を放熱器６に取り付けるためのネジ部分１３ａと、コンデンサとして機能する誘電体製ヘッド部１３ｂ及び金属製電極部１３ｃとの２つの部品を、１つの部品にすることが可能となり、ハイパワーアンプ３０の製造のしやすさ及び信頼性を改善できるという効果を奏することができる。
【００２８】
この第２実施形態における高出力パワーアンプ３０においても、図６及び図７に示すように、ネジ１３のトップ部１３ｃの大きき(面積Ｌ１，Ｌ２および厚みｔ１，ｔ２)や材料を変えることで、コンデンサの容量を変えることが出来ることは、第１実施形態の高出力パワーアンプ２０と同様であり、容易に理解できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、基板の反りによる放熱悪化により、電流増や高周波特性劣化が発生してしまうことを抑制し、且つ、半導体の特性を最大限に引き出すことを可能とする、高出力パワーアンプを実現するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の高出力パワーアンプを示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の高出力パワーアンプの使用時の形態を示す平面図であり、図１のＢ矢視図である。
【図３】本発明に係る１実施形態の整合用基板を示す図であり、図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＣ矢視図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＤ矢視図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の高出力パワーアンプを示す断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の高出力パワーアンプを示す平面図であり、図４のＥ矢視図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態のネジを示す図であり、図６（Ａ）は側面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＦ矢視図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の別のネジを示す図であり、図７（Ａ）は側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＧ矢視図である。
【図８】従来例に係る高出力パワーアンプの半導体周辺の構成を示す平面図である。
【図９】従来例に係る高出力パワーアンプの半導体周辺の構成を示す図であり、図９（Ａ）は図８のＡ矢視図、図９（Ｂ）は使用状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  半導体ケース
２  主基板表面信号パターン
３  整合用コンデンサ
４  主基板
５  信号線
６  放熱器
７  凹部
８  ネジ
９  主基板裏面信号パターン
１０  半田付け部
１１  整合用小型基板
１１ａ  裏面
１１ｂ  表面
１２  ネジ
１３  ネジ
１３ａ  ネジ部分
１３ｂ  ヘッド部（誘電体基板部）
１３ｃ  トップ部（金属電極部）
２０  高出力パワーアンプ（ハイパワーアンプ）
２１  金属電極
２２  金属電極
２３  ネジ孔
３０  高出力パワーアンプ（ハイパワーアンプ）
【図１】
2006081070.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006081070.tif 000009
【図８】
2006081070.tif 000010
【図９】
2006081070.tif 000011