(57)【要約】【課題】小型で高周波信号の切換えに使用される高周波リレーにおいて、作製後のリレー本体のインピーダンスのずれを調整可能とする。【解決手段】（ａ）で示す作製された高周波リレー１をリレー本体とし、（ｂ）で示すアダプタ基板５２を別途用い、端子Ｐ１〜Ｐ７を該アダプタ基板５２より短い長さにカットした後、挿入してレーザ溶接することで、（ｃ）で示すように組合わせ、リレー本体１側で調整できなかった実装すべき基板側とのインピーダンスの差の補償や、別用途でのインピーダンスに適応させるためのインピーダンス変換を行わせる。したがって、前記アダプタ基板５２を追加するだけで、作製後のリレー本体１のインピーダンスのずれを調整し、高周波特性を向上することができ、或いはインピーダンスの異なる別用途での使用を可能にして、汎用性を高め、低コスト化を図ることができる。【選択図】図５
2008226725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波リレーにおいて、
高周波信号の切換えを行うリレー本体と、
前記リレー本体とそれを実装すべき基板との間に介在されて前記リレー本体のインピーダンスを調整するためのアダプタ基板とを含むことを特徴とする高周波リレー。
【請求項２】
前記アダプタ基板は、
スルーホールが穿設される基板本体と、
一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入された挿入実装タイプの前記リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンとなり、他端が前記基板本体の端面から引出され、実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付されける端子部分となるリード端子とを含み、
前記リード端子を前記基板本体にインサート成型して成ることを特徴とする請求項１記載の高周波リレー。
【請求項３】
前記導体パターンの少なくとも一部は、実装すべき基板側に形成されるパターンと立体交差するように、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成されることで、前記リレー本体の端子位置変換を行うことを特徴とする請求項１または２記載の高周波リレー。
【請求項４】
前記基板本体において、少なくともリレー本体側の面には前記導体パターンを除く残余の領域にＧＮＤパターンが形成されることを特徴とする請求項２または３記載の高周波リレー。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波リレーを用い、
前記リレー本体は、一方の端部側において一直線上に配置される３つの固定接点の端子を有し、両端の個別接点の一方がノーマリーコンタクトの接点となり、他方がノーマリーオフの接点となり、そのノーマリーコンタクトの接点とノーマリーオフの接点とが相互に逆に設けられた高周波リレーを一対として搭載することを特徴とする高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の無線中継装置などに用いられる高周波リレーおよびそれを用いる高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記高周波リレーは、本件出願人による特許文献１を始め、多数提案されている。図１７は、その高周波リレー１の典型的な構造を示す分解斜視図である。この高周波リレー１は、大略的に、接点機構１１に、その接点機構１１を駆動する駆動機構２１が並列に配置されて構成されている。前記接点機構１１は、シールドボックス１２内に可動接点１３，１４が設けられ、その可動接点１３，１４が前記駆動機構２１によって参照符号Ｘ方向に変位駆動されることで、固定接点１５，１６；１６，１７と接触／離反し、高周波信号の切換えを行う。したがって、前記可動接点１３，１４が中心導体、シールドボックス１２が外部導体とした同軸線路を構成する。前記可動接点１３，１４は、前記駆動機構２１によって変位駆動される駆動部材１８，１９にそれぞれ保持されている。前記各固定接点１５，１６，１７は、シールドボックス１２内で電気的に絶縁されて立設され、前記可動接点１３，１４とは反対側が、基台２０の裏面から突出して、端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３となる。
【０００３】
そして、中央の固定接点１６（端子Ｐ２）は、前記可動接点１３，１４の何れとも接触できる共通接点となる。一方、両端の固定接点１５，１７（端子Ｐ１，Ｐ３）は、それぞれ前記可動接点１３，１４とだけ接触できる個別接点となる。さらに、固定接点１５は駆動機構２１の非駆動時に可動接点１３が接触して固定接点１６に接続されるノーマリーコンタクト（ＮＣ）の接点となり、固定接点１７は駆動機構２１の非駆動時に可動接点１４が離反して固定接点１６から遮断されるノーマリーオフ（ＮＯ）の接点となっている。前記各固定接点１５，１６，１７の端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間には、接地端子Ｐ４，Ｐ５が設けられている。
【０００４】
前記駆動機構２１は、電磁石２２と変位部材２３とを備えて構成される。電磁石２２は、コイル２４の巻回されたボビン２５内に鉄心２６が挿通されるとともに、その鉄心２６の一方の端部と他方の端部との間に、継鉄２７によって磁路が形成されて構成されている。前記コイル２４の各端部は、外部から励磁電流が与えられる端子Ｐ６，Ｐ７にそれぞれ接続されている。
【０００５】
一方、前記変位部材２３は、前記駆動部材１８，１９を介して可動接点１３，１４を支持するカード３１と、前記カード３１の一端に設けられる磁石３２と、その磁石３２の両端にそれぞれ接触し、前記鉄心２６を挟み込む一対の接極子３３，３４と、前記カード３１の他端から延びる一対の平衡ばね３５，３６と、その平衡ばね３５，３６の他端を前記基台２０に取付ける平衡ばね保持板３７とを備えて構成される。したがって、前記電磁石２２が消磁／励磁することで、カード３１は、平衡ばね３５，３６部分が変形して前記Ｘ方向に変位し、前記可動接点１３，１４を変位駆動することができる。前記基台２０内に、前記固定接点１５，１６，１７、シールドボックス１２および電磁石２２を収納し、電磁石２２上に変位部材２３を搭載した後、筐体３８が被せられる。
【０００６】
上述のように構成される高周波リレー１は、たとえば前記携帯電話の無線中継装置などにおいて、複数のアンプへ信号を分岐して入力し、それぞれ電力増幅した後、各アンプからの信号を合成したりするパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称され、高周波モジュールである分配器・合成器に用いられ、任意のアンプを故障やメンテナンスなどの際に切離すために使用される。したがって、たとえば３６０°の放射方向を６０°毎に分割して６台のアンテナが設置される場合、そのようなパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダも、少なくとも６台設置されることになり、中継ユニットを小型化するためには、前記高周波リレー１の小型化も必須である。前記無線中継装置以外にも、計測機器などの多数の高周波リレー１を使用する用途では同様である。
【０００７】
しかしながら、高周波リレーは小型化すると、なかなか所望とするインピーダンスが得られないという問題がある。たとえば、目標とするインピーダンスを前記無線中継装置に対応した５０Ωに設定した場合、図１８で示す各部のインピーダンスは、図１９で示すようになる。図１９は、図１８で示す高周波リレー１のタイム・ドメイン・リフレクト特性を示すグラフである。すなわち、一般に、シールド板に囲まれない端子部分はインピーダンスが大きくなり、各部を目標とするインピーダンスにマッチングさせるのは困難であり、全体として前記目標とするインピーダンスにマッチングさせているのが実状である。したがって、前記目標とするインピーダンスからずれが生じるという問題がある。
【０００８】
一方、同様の構成の高周波リレー１をテレビジョン受信機のアンテナ入力切換えに使用する場合には、設定すべきインピーダンスは７５Ωとなり、前記シールドボックス１２の形状を変更するなどの部品交換が必要となる。
【０００９】
そこで、このような問題を軽減する他の従来技術として、特許文献２が挙げられる。その従来技術では、ベースに形成した固定共通接点となる信号ラインと、その周囲に形成したＧＮＤパターンとの間に溝を形成し、その溝の幅および深さを調整することで、高いインピーダンスでのマッチングを可能としている。
【特許文献１】実公平７−２４７６９号公報
【特許文献２】特開平１１−２７３５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２の従来技術でも、インピーダンスの調整幅は拡がるものの、作製に伴うばらつき（ロットばらつき）は解消できず、作製してからインピーダンスの調整はできない。
【００１１】
本発明の目的は、作製後にインピーダンスのずれを調整することができる高周波リレーおよびそれを用いる高周波モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の高周波リレーは、高周波信号の切換えを行うリレー本体と、前記リレー本体とそれを実装すべき基板との間に介在されて前記リレー本体のインピーダンスを調整するためのアダプタ基板とを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、小型で高周波信号の切換えに使用される高周波リレーにおいて、実際に前記高周波信号の切換えを行う部分をリレー本体とし、本発明では、それに別途アダプタ基板を用いて、それを前記リレー本体と実装すべき基板との間に介在し、そのアダプタ基板で、リレー本体側で調整できなかった実装すべき基板側とのインピーダンスの差の補償や、別用途でのインピーダンスに適応させるためのインピーダンス変換を行わせる。具体的には、前記リレー本体の端子に一端が接続され、他端が該アダプタ基板の端面から引出され、実装すべき基板に半田付けされるリード端子の幅や、該リード端子とＧＮＤパターンとの間隔を調整したり、該アダプタ基板自体の厚さや誘電率を調整したりすることで前記インピーダンスの調整を行うことができる。
【００１４】
したがって、前記アダプタ基板を追加するだけで、作製後のリレー本体のインピーダンスのずれを調整し、高周波特性を向上することができ、或いはインピーダンスの異なる別用途での使用を可能にして、汎用性を高め、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の高周波リレーでは、前記アダプタ基板は、スルーホールが穿設される基板本体と、一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入された挿入実装タイプの前記リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンとなり、他端が前記基板本体の端面から引出され、実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付されける端子部分となるリード端子とを含み、前記リード端子を前記基板本体にインサート成型して成ることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、前記のアダプタ基板を実現するにあたって、前記リレー本体が底部から延びた端子を実装すべき基板に穿設されたスルーホールに挿通し、その実装すべき基板の裏側のランドと半田付けして使用される挿入実装タイプのリレーである場合、該アダプタ基板を、スルーホールが穿設される基板本体と、一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入されたリレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンととなり、他端が前記基板本体の端面から離反方向に引出され、前記実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付けされる端子部分となるリード端子とを備えて構成する。そして、前記リード端子が１枚のリードフレームから打抜かれ、必要に応じてプレス加工で曲折された後、前記基板本体にインサート成型されてアダプタ基板が作製された後、前記リレー本体の端子が該アダプタ基板より短い長さにカットされ、スルーホールに挿入されて前記接続部とアーク溶接やレーザ溶接などで電気的および機械的に接続されることで、該高周波リレーが完成する。
【００１７】
したがって、前記のインピーダンスの補償や変換とともに、特に挿入実装タイプのリレー本体を表面実装タイプに変換することができる。またそのように挿入実装タイプのリレー本体を表面実装タイプに変換するにあたって、端子を屈曲させた場合に生じるようなストレスの発生を防止することができ、リレー本体の基台と筐体との接合部や、前記端子が圧入される基台の端子孔の周囲等にクラックが生じ、気密性が損なわれてしまうことを防止することができ、信頼性を向上することもできる。
【００１８】
さらにまた、本発明の高周波リレーでは、前記導体パターンの少なくとも一部は、実装すべき基板側に形成されるパターンと立体交差するように、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成されることで、前記リレー本体の端子位置変換を行うことを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、リレー本体と実装すべき基板との間にアダプタ基板を介在するにあたって、前記リード端子において、リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部と前記実装すべき基板に半田付けされる端子部分との間を連結する導体パターンの少なくとも一部を、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成することで、前記リレー本体の端子位置変換を行う。詳しくは、前記実装すべき基板側に形成される高周波信号のパターンとリレー本体の駆動信号とのパターンや、高周波信号のパターン同士の少なくとも一部を、前記導体パターンを使って立体交差させる。これによって、リレー本体の一方の端部側において一直線上に配置される端子の内、任意の端子を、前記アダプタ基板における導体パターンによって、前記実装すべき基板側に形成されるパターンを跨いで他方の端部側まで引回すことで、前記端子位置変換を行うことができる。
【００２０】
したがって、前記のインピーダンスの補償や変換とともに、リレー本体の各端子と、前記実装すべき基板上に実装されるアンプなどの他の素子との間の接続を、前記実装すべき基板上のパターンのみによって行うことができ、該実装すべき基板に、ジャンパー線やコネクタなどを用いた基板外の迂回経路が不要となり、低コストで、良好な高周波特性を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の高周波リレーは、前記基板本体において、少なくともリレー本体側の面には前記導体パターンを除く残余の領域にＧＮＤパターンが形成されることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、前記基板本体のリレー本体側の面にできるだけＧＮＤパターンを形成することで、リレー本体内のシールド部材などとＧＮＤとを近付けることができる。
【００２３】
したがって、挿入損失や反射特性などの高周波特性を改善することができる。
【００２４】
さらにまた、本発明の高周波モジュールは、前記の高周波リレーを用い、前記リレー本体は、一方の端部側において一直線上に配置される３つの固定接点の端子を有し、両端の個別接点の一方がノーマリーコンタクトの接点となり、他方がノーマリーオフの接点となり、そのノーマリーコンタクトの接点とノーマリーオフの接点とが相互に逆に設けられた高周波リレーを一対として搭載することを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、一方の端部側において一直線上に配置される３つの固定接点の端子を有し、かつ内部の可動接点が、中央の共通接点に対して両端の個別接点の一方を接続する際に他方を離反する相反動作を行うことで、一方の個別接点がノーマリーコンタクトの接点となり、他方の個別接点がノーマリーオフの接点となる高周波リレーを用いる高周波モジュールにおいて、その高周波リレーに、ノーマリーコンタクトの接点とノーマリーオフの接点とが相互に逆に設けられた２種類の物を用意し、それらを一対として使用する。
【００２６】
それゆえ、１つの信号経路を２つに分岐して、異なるアンプを通したり、アンプとスルーラインとを選択したりした後、再び合流させて１つの信号経路に接続する場合に、２つの高周波リレーのノーマリーコンタクトの接点同士およびノーマリーオフの接点同士が相互に対向することになり、前記分岐した２つの信号経路を相互に交差させなくすることができ、ジャンパー線やコネクタなどを用いた基板外の迂回経路が不要となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の高周波リレーは、以上のように、小型で高周波信号の切換えに使用される高周波リレーにおいて、実際に前記高周波信号の切換えを行う部分をリレー本体とし、本発明では、それに別途アダプタ基板を用いて、それを前記リレー本体と実装すべき基板との間に介在し、そのアダプタ基板で、リレー本体側で調整できなかった実装すべき基板側とのインピーダンスの差の補償や、別用途でのインピーダンスに適応させるためのインピーダンス変換を行わせる。
【００２８】
それゆえ、前記アダプタ基板を追加するだけで、作製後のリレー本体のインピーダンスのずれを調整し、高周波特性を向上することができ、或いはインピーダンスの異なる別用途での使用を可能にして、汎用性を高め、低コスト化を図ることができる。
【００２９】
また、本発明の高周波リレーは、以上のように、前記のアダプタ基板を実現するにあたって、前記リレー本体が底部から延びた端子を実装すべき基板に穿設されたスルーホールに挿通し、その実装すべき基板の裏側のランドと半田付けして使用される挿入実装タイプのリレーである場合、該アダプタ基板を、スルーホールが穿設される基板本体と、一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入されたリレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンととなり、他端が前記基板本体の端面から離反方向に引出され、前記実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付けされる端子部分となるリード端子とを備え、インサート成型で作製する。
【００３０】
それゆえ、前記のインピーダンスの補償や変換とともに、特に挿入実装タイプのリレー本体を表面実装タイプに変換することができる。またそのように挿入実装タイプのリレー本体を表面実装タイプに変換するにあたって、端子を屈曲させた場合に生じるようなストレスの発生を防止することができ、リレー本体の基台と筐体との接合部や、前記端子が圧入される基台の端子孔の周囲等にクラックが生じ、気密性が損なわれてしまうことを防止することができ、信頼性を向上することもできる。
【００３１】
さらにまた、本発明の高周波リレーは、以上のように、リレー本体と実装すべき基板との間にアダプタ基板を介在するにあたって、前記リード端子において、リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部と前記実装すべき基板に半田付けされる端子部分との間を連結する導体パターンの少なくとも一部を、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成することで、前記リレー本体の端子位置変換を行う。
【００３２】
それゆえ、前記のインピーダンスの補償や変換とともに、リレー本体の各端子と、前記実装すべき基板上に実装されるアンプなどの他の素子との間の接続を、前記実装すべき基板上のパターンのみによって行うことができ、該実装すべき基板に、ジャンパー線やコネクタなどを用いた基板外の迂回経路が不要となり、低コストで、良好な高周波特性を得ることができる。
【００３３】
また、本発明の高周波リレーは、以上のように、前記基板本体のリレー本体側の面にできるだけＧＮＤパターンを形成することで、リレー本体内のシールド部材などとＧＮＤとを近付ける。
【００３４】
それゆえ、挿入損失や反射特性などの高周波特性を改善することができる。
【００３５】
さらにまた、本発明の高周波モジュールは、以上のように、一方の端部側において一直線上に配置される３つの固定接点の端子を有し、かつ内部の可動接点が、中央の共通接点に対して両端の個別接点の一方を接続する際に他方を離反する相反動作を行うことで、一方の個別接点がノーマリーコンタクトの接点となり、他方の個別接点がノーマリーオフの接点となる高周波リレーを用いる高周波モジュールにおいて、その高周波リレーに、ノーマリーコンタクトの接点とノーマリーオフの接点とが相互に逆に設けられた２種類の物を用意し、それらを一対として使用する。
【００３６】
それゆえ、１つの信号経路を２つに分岐して、異なるアンプを通したり、アンプとスルーラインとを選択したりした後、再び合流させて１つの信号経路に接続する場合に、２つの高周波リレーのノーマリーコンタクトの接点同士およびノーマリーオフの接点同士が相互に対向することになり、前記分岐した２つの信号経路を相互に交差させなくすることができ、ジャンパー線やコネクタなどを用いた基板外の迂回経路が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
［実施の形態１］
図１および図２は、本発明の実施の一形態に係る高周波リレー５１の構造を示す斜視図である。注目すべきは、本実施の形態の高周波リレー５１は、前述の図１７で示す高周波リレー１をリレー本体として、それにアダプタ基板５２が取付けられて成ることである。
【００３８】
図３は前記アダプタ基板５２となるアダプタ基板５２ａ，５２ｂの上面図であり、図４はその底面図である。これらのアダプタ基板５２ａ，５２ｂの基板本体５３には、前記各端子Ｐ１〜Ｐ７が挿通されるスルーホールＨ１〜Ｈ８が穿設されている。スルーホールＨ８は、高周波リレー１がラッチング型であるときに、その端子に対応したものである。
【００３９】
前記スルーホールＨ１〜Ｈ８の内周面には、対応するリード端子Ｆ１〜Ｆ８の一端に形成される接続部Ｆ１ａ〜Ｆ８ａが露出している。前記接続部Ｆ１ａ〜Ｆ８ａは、中間部分の導体パターンＦ１ｂ〜Ｆ８ｂを介して、該リード端子Ｆ１〜Ｆ８の他端に設けられる端子部分Ｆ１ｃ〜Ｆ８ｃと電気的に接続される。前記シールドボックス１２の接地端子Ｐ４，Ｐ５に対応したリード端子Ｆ４，Ｆ５にはまた、前記スルーホールＨ４，Ｈ５の周囲の接続部Ｆ４ａ，Ｆ５ａから、前記導体パターンＦ１ｂ〜Ｆ８ｂが引出される部分以外はＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５が延設されている。リード端子Ｆ９はダミー端子である。
【００４０】
また、共通接点となる端子Ｐ２に対応したリード端子Ｆ２の導体パターンＦ２ｂは、前記端子Ｐ１〜Ｐ３が一直線上に配置される一方の端部側から他方の端部側に引回され、これによって実装すべき基板側に形成される高周波信号のパターンや該高周波リレー１の駆動信号とのパターンと立体交差して、前記端子Ｐ２の位置変換を行う。
【００４１】
このリード端子Ｆ１〜Ｆ８は、１枚のリードフレームから打抜かれ、プレス加工で曲折されることで、図３（ｃ）および図４（ｂ）で示すような形状に加工される。その後、前記スルーホールＨ１〜Ｈ８の部分に金型のピンが挿通するように成型器にセットされ、前記基板本体５３となる樹脂にインサート成型されることでアダプタ基板５２ａ，５２ｂが完成する。
【００４２】
図３（ａ）で示すアダプタ基板５２ａは、前記接続部Ｆ１ａ〜Ｆ８ａおよびＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５が前記基板本体５３の高周波リレー１側の表面に露出している。これに対して、図３（ｂ）で示すアダプタ基板５２ｂは、前記接続部Ｆ１ａ〜Ｆ８ａおよびＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５が前記基板本体５３内に埋込まれている。したがって、アダプタ基板５２ａ，５２ｂは、上面側から見た形状は異なるが、底面から見た形状は同様であり、共に図４（ａ）で示す。以下、これらのアダプタ基板５２ａ，５２ｂを特に区別しない場合は、参照符号５２で示す。
【００４３】
図５は、上述のようにして作製されたアダプタ基板５２を高周波リレー１に取付ける工程を説明するための斜視図である。図５（ａ）は、前記図１７と同様に高周波リレー１を示し、図５（ｃ）ならびに図１で示す高周波リレー５１とするには、先ず図５（ｂ）で示すように、前記基台２０の底部から延びた端子Ｐ１〜Ｐ７を、アダプタ基板５２より短い長さ、たとえばスルーホールＨ１〜Ｈ７の深さの２／３程度にカットする。その後、前記スルーホールＨ１〜Ｈ７内に、前記の長さの端子Ｐ１〜Ｐ７が挿入され、アーク溶接やレーザ溶接などで電気的および機械的に接続されることで、前記端子Ｐ１〜Ｐ７と対応する接続部Ｆ１ａ〜Ｆ７ａとが電気的に接続されるとともに、高周波リレー１とアダプタ基板５２とが機械的に接合され、高周波リレー５１となる。
【００４４】
そして、このアダプタ基板５２は、高周波リレー１および実装すべき基板（マザーボード）のインピーダンスに適合して、インピーダンスが設定される。具体的には、図３（ｃ）で示す前記共通接点１６となる端子Ｐ２に対応したリード端子Ｆ２の導体パターンＦ２ｂの幅Ｗ１およびその導体パターンＦ２ｂとＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５との間隔Ｗ２、ならびに基板本体５３の厚さや誘電率が異なることで、該アダプタ基板５２におけるインピーダンスが変化するので、そのインピーダンスをリレー１および前記実装すべき基板のインピーダンスに適合して変化する。たとえば、高周波リレー１と実装すべき基板とのインピーダンスのずれを緩和するようなインピーダンスに設定する。また、インピーダンスの異なる該アダプタ基板５２を複数種類用意しておき、所望とするインピーダンスに対応した物を使用する。複数種類から選択使用する場合には、たとえばテレビジョンチューナにおいてテレビジョン信号の切換えには７５Ω、無線中継装置の混合経路や分岐経路の切換えには５０Ωである。
【００４５】
したがって、このようなアダプタ基板５２を実装すべき基板と高周波リレー１との間に介在することで、作製した高周波リレー１のインピーダンスや、該高周波リレー１を実装すべき基板（マザーボード）のインピーダンスが目標とするインピーダンスからばらついても、それらを補償（マッチング）し、高周波特性を向上することができる。或いは、アダプタ基板５２を交換するだけで、インピーダンスの異なる別用途での使用を可能にして、汎用性を高め、低コスト化を図ることができる。
【００４６】
また、アダプタ基板５２の、特に図３（ａ）で示すようにリレー１側の表面にＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５を形成することで、図６と前記図１８とで示すように、前記シールドボックス１２とＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５との距離が近くなる。図６は、図３（ａ）で示すように高周波リレー１側の表面にＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５を形成したアダプタ基板５２ａを用いた高周波リレー５１を実装すべき基板（マザーボード）５７に装着した状態を示す断面図であり、図１８は高周波リレー１を、そのまま実装すべき基板（マザーボード）５７に装着した状態を示す断面図である。これらの図６および図１８から明らかなように、図６のアダプタ基板５２ａを用いる場合には、高周波リレー１の底面が直ぐＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５に対向するのに対して、図１８の直接挿入の場合には、前記基板５７の裏面に形成されているＧＮＤパターンとの間に、該基板５７の厚みが存在する。
【００４７】
そこで、図７および前記図１９に、本件発明者の実験結果を示す。これらは、高周波リレー１を前記無線中継装置に対応した５０Ωのインピーダンスとして、共通接点となる前記端子Ｐ２から高周波信号を入力した場合のタイム・ドメイン・リフレクト特性を示すグラフであり、図７は図６、すなわちアダプタ基板５２ａを用いる場合に、図１９は図１８、すなわち直接挿入させる場合に対応している。また、図７および図１９において、丸で囲って示す数字は、同様に図６および図１８において付した数字に対応し、すなわち前記端子Ｐ２を介する基板５２ａ，５７（ＧＮＤ）からの距離を示す。
【００４８】
一般に、シールド板に囲まれない端子部分はインピーダンスが構造上大きくなるが、このミスマッチング部分をＧＮＤ面に近付けることでインピーダンスを小さくできる。したがって、図１９から明らかなように、ＧＮＤからの距離が遠いと端子Ｐ２のインピーダンスが大きくなり、それに連なる固定接点１６と可動接点１４との境界で大きな反射が生じているのに対して、ＧＮＤからの距離が近いと、図７で示すように、反射が小さく、インピーダンスの大きなずれも無くなっている。こうして、アダプタ基板５２のリレー１側の面にできるだけＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５を形成しておくことで、ＶＳＷＲ、インサーションロス、アイソレーション、インピーダンスマッチングなどの高周波特性を向上することができ、高周波リレーに好適である。
【００４９】
［実施の形態２］
図８および図９は、本発明の実施の他の形態に係る高周波リレー６１の構造を示す斜視図である。この高周波リレー６１は前述の高周波リレー５１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、リレー本体となる同じ高周波リレー１を使用して、前述の高周波リレー５１が挿入実装型であったのに対して、この高周波リレー６１は表面実装型であることである。すなわち、アダプタ基板５２をアダプタ基板６２に変更することで、上述のようなインピーダンス調整とともに、同じ高周波リレー１を使用して、挿入実装型の高周波リレー１を表面実装型に変更できることである。
【００５０】
図１０は、前記アダプタ基板６２に使用されるリード端子Ｆ１〜Ｆ９およびＧＮＤパターンＬ４，Ｌ５、すなわちリードフレームを打抜いた状態を示す斜視図である。前述の図３（ａ）と比較して明らかなように、該高周波リレー６１の軸直角断面で、リード端子Ｆ１〜Ｆ９が、図３（ａ）ではＬ字に曲折されているのに対して、図１０ではクランク状に曲折されている点が異なるだけである。
【００５１】
こうしてアダプタ基板６２が高周波リレー１の表面実装型への変換を可能にすることで、図１１で示すように、端子Ｐ１〜Ｐ７を屈曲させた場合に生じるようなストレスの発生を防止することができる。これによって、リレー１の基台２０と筐体３８との接合部や、前記端子Ｐ１〜Ｐ７が圧入される基台２０の端子孔の周囲等にクラックが生じ、気密性が損なわれてしまうことを防止することができ、信頼性を向上することができる。また、挿入実装タイプと表面実装タイプとでリレー１を共用化して、低コスト化を図ることができる。
【００５２】
ここで、前記アダプタ基板６２を、図３および図４で説明したインサート成型ではなく、図１２で示す表面実装型リレー６１’のアダプタ基板６２’のように、スルーホールＨ１〜Ｈ８を有する基板本体６３’の端面に、半田付けパターンＦ１’〜Ｆ８’をメッキなどで形成することで作製することも考えられる。前記半田付けパターンＦ１’〜Ｆ８’は、基板本体６３’の高周波リレー１側の表面または実装すべき基板側の表面に形成された導体パターンを介して、前記スルーホールＨ１〜Ｈ８の内周面に形成された導電層と電気的に接続される。
【００５３】
しかしながら、このようなアダプタ基板６２’を用いる場合、スルーホールＨ１〜Ｈ７に対して前記端子Ｐ１〜Ｐ７をリフローによって半田付けして表面実装型リレー６１’を作製した後、さらにその表面実装型リレー６１’を実装すべき基板に半田付けすることになる。このため、後の半田付けで先の半田付けが剥がれないように、先の半田付けに溶融温度の高い半田を使用したり、アダプタ基板６２’と高周波リレー１とのずれを抑えたりするなどの対策が必要になる。これに対して本実施の形態のように前記アダプタ基板６２をインサート成型によって作製することで、前述のように端子Ｐ１〜Ｐ７をアーク溶接やレーザ溶接などで電気的および機械的に接続することができ、半田付けに対する問題は無くなり、コスト面および信頼性の面でも優れている。
【００５４】
また、前記アダプタ基板６２’の場合、その作製方法は、図１３で示すようになる。すなわち、大きな基板６５に、ドリルなどで前記スルーホールＨ１〜Ｈ８の穿設を行い、続いて、金属メッキ、スパッタ、印刷などによってその内周面へ導電層を形成するとともに、導体パターンを形成する。この時、前記半田付けパターンＦ１’〜Ｆ８’となる部分にもスルーホールおよび導電層を形成しておき、ミシン目６６に沿って分割することで、その外周縁の導電層が外部に露出し、該アダプタ基板６２’の端面に形成された前記半田付けパターンＦ１’〜Ｆ８’となる。しかしながら、このようにして作製すると、前記ミシン目６６に沿って分割する際に、カッター刃が前記半田付けパターンＦ１’〜Ｆ８’を引っ掛けて剥がれてしまい、信頼性が低下する可能性がある。このため、実際は各アダプタ基板６２’を隣接して形成することはできず、周囲に余白となる領域が必要となる（前記剥がれが、その余白側に生じるように、前記カッター刃を余白側に寄せて切断する。）。これに対して本実施の形態のように前記アダプタ基板６２をインサート成型によって作製した場合、そのような不具合がない。
【００５５】
さらにまた、外観上も、アダプタ基板６２’では端面に半田付けパターンＦ１’〜Ｆ８’が形成されるのに対して、本実施の形態のアダプタ基板６２では、ランドに搭載される端子部分Ｆ１ｃ〜Ｆ８ｃを有するので、既存の表面実装型の部品との違和感もない。
【００５６】
また、前述のように共通接点となる端子Ｐ２に対応したリード端子Ｆ２の導体パターンＦ２ｂを実装すべき基板側のパターンと立体交差してアダプタ基板６２の反対側の端部まで引回し、前記端子Ｐ２の位置変換を行うことで、図１４で示すように、実装すべき基板７２上に実装されるアンプ（ＬＮＡ）などの他の素子との間の接続を、前記実装すべき基板７２上のパターン７２，７４のみによって行うことができ、該実装すべき基板７２に、図１５で示すようなジャンパー線８９，９０，９１やコネクタなどを用いた基板８２外の迂回経路が不要となり、低コストで、良好な高周波特性を得ることができる。図１５は、前記立体交差をさせないアダプタ基板を用いた高周波リレー６１’を搭載した高周波モジュール８１の構造を示す図である。
【００５７】
具体的には、前記図１４および図１５は、２つの高周波リレー６１，６１’、１つのアンプ（ＬＮＡ）および高周波リレー用基板７２，８２をそれぞれ備えて構成され、アンプ（ＬＮＡ）を介するライン７４，８４と、スルーライン７３，８３とを切換えるものである。なお、図１４で用いる高周波リレー６１Ｒは、基本的に図１７で示す高周波リレー１の構造となっているが、リレー内部のシールド構造で、ノーマリーコンタクトの接点（図１７の例では固定接点１５（端子Ｐ１））とノーマリーオフの接点（図１７の例では固定接点１７（端子Ｐ３））とが相互に逆に設けられている。
【００５８】
したがって、図１５で示す高周波モジュール８１では、駆動信号のパターン８５，８６と、前記端子Ｐ２に対応した基板８２上のパターン８７，８８とは交差することになるので、ジャンパー線８９，９０が必要になるのに対して、本実施の形態の高周波モジュール７１では、駆動信号のパターン７５，７６と前記導体パターンＦ２ｂとは、前述のように立体交差によって、相互に接触することなく直交しており、前記ジャンパー線８９，９０が不要になり、低コストで、良好な高周波特性を得ることができる。また、２種類の高周波リレー６１と６１Ｒとを用意し、それらを一対として高周波モジュール７１に使用することで、ノーマリーコンタクトの接点（Ｐ１，Ｐ１’）同士およびノーマリーオフの接点（Ｐ３，Ｐ３’）同士が相互に対向することになり、分岐した２つの信号経路７３，７４を相互に交差させなくすることができ、これによっては前記図１５で示すジャンパー線９１を不要にすることができる。
【００５９】
上述の実施の形態では、リード端子Ｆ１〜Ｆ８は、プレス加工でクランク状に曲折され、基板７１に実装される際には、リレー６１，６１Ｒの底面が該基板７１上に搭載されるようになっているけれども、基板７１にリレーに対応した孔が形成されている場合には、図１６で示すアダプタ基板６２ｃのように、曲折されていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る高周波リレーの構造を示す上面側から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る高周波リレーの構造を示す底面側から見た斜視図である。
【図３】図１および図２で示す高周波リレーに用いられるアダプタ基板の構造を説明するための上面側から見た斜視図である。
【図４】図１および図２で示す高周波リレーに用いられるアダプタ基板の構造を説明するための底面側から見た斜視図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る高周波リレーの組立て工程を説明するための斜視図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る高周波リレーを実装すべき基板（マザーボード）に実装した状態を示す断面図である。
【図７】図６のタイム・ドメイン・リフレクト特性を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の他の形態に係る高周波リレーの構造を示す上面側から見た斜視図である。
【図９】本発明の実施の他の形態に係る高周波リレーの構造を示す底面側から見た斜視図である。
【図１０】図８および図９で示す高周波リレーに用いられるアダプタ基板の構造を説明するための上面側から見た斜視図である。
【図１１】挿入実装型リレーを表面実装する場合の典型的な従来技術を示す側面図である。
【図１２】他に考えられる構造例のアダプタ基板を用いた表面実装型リレーの構造を示す底面側から見た斜視図である。
【図１３】図１２で示すアダプタ基板の製造方法を説明するための斜視図である。
【図１４】本発明の実施の他の形態に係るアダプタ基板を用いる高周波リレーを搭載した高周波モジュールの構造を示す上面図である。
【図１５】さらに他に考えられる構造例のアダプタ基板を用いる表面実装型リレーを搭載した高周波モジュールの構造を示す上面図である。
【図１６】図８および図９で示す表面実装型リレーに用いられるアダプタ基板の他の構造を説明するための上面側から見た斜視図である。
【図１７】高周波リレーの典型的な内部構造例を示す分解斜視図である。
【図１８】従来技術の高周波リレーを実装すべき基板（マザーボード）に実装した状態を示す断面図である。
【図１９】図１８のタイム・ドメイン・リフレクト特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
１，５１，６１，６１Ｒ    高周波リレー
１１    接点機構
１２    シールドボックス
１３，１４    可動接点
１５，１６，１７    固定接点
１８，１９    駆動部材
２０    基台
２１    駆動機構
２２    電磁石
２３    変位部材
２４    コイル
２５    ボビン
２６    鉄心
２７    継鉄
３１    カード
３２    磁石
３３，３４    接極子
３８    筐体
５２，５２ａ，５２ｂ，６２，６２ｃ    アダプタ基板
５３    基板本体
７２    実装すべき基板（マザーボード）
Ｌ４，Ｌ５    ＧＮＤパターン
Ｆ１〜Ｆ８    リード端子
Ｆ１ａ〜Ｆ８ａ    接続部
Ｆ１ｂ〜Ｆ８ｂ    導体パターン
Ｆ１ｃ〜Ｆ８ｃ    端子部分
Ｈ１〜Ｈ８    スルーホール
Ｐ１〜Ｐ７    端子
【図６】
2008226725.tif 000003
【図７】
2008226725.tif 000004
【図１１】
2008226725.tif 000005
【図１２】
2008226725.tif 000006
【図１３】
2008226725.tif 000007
【図１４】
2008226725.tif 000008
【図１５】
2008226725.tif 000009
【図１７】
2008226725.tif 000010
【図１８】
2008226725.tif 000011
【図１９】
2008226725.tif 000012
【図１】
2008226725.tif 000013
【図２】
2008226725.tif 000014
【図３】
2008226725.tif 000015
【図４】
2008226725.tif 000016
【図５】
2008226725.tif 000017
【図８】
2008226725.tif 000018
【図９】
2008226725.tif 000019
【図１０】
2008226725.tif 000020
【図１６】
2008226725.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月17日(2008.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波リレーにおいて、
高周波信号の切換えを行うリレー本体と、
前記リレー本体とそれを実装すべき基板との間に介在されるアダプタ基板とを含み、
前記アダプタ基板は、
スルーホールが穿設される基板本体と、
一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入された挿入実装タイプの前記リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンとなり、他端が前記基板本体の端面から引出され、実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付されける端子部分となるリード端子とを含み、
前記リード端子を前記基板本体にインサート成型して成り、
前記導体パターンの少なくとも一部は、実装すべき基板側に形成されるパターンと立体交差するように、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成されることで、前記リレー本体の端子位置変換を行うことを特徴とする高周波リレー。
【請求項２】
前記基板本体において、少なくともリレー本体側の面には前記導体パターンを除く残余の領域にＧＮＤパターンが形成されることを特徴とする請求項１記載の高周波リレー。
【請求項３】
前記請求項１または２記載の高周波リレーを用い、
前記リレー本体は、一方の端部側において一直線上に配置される３つの固定接点の端子を有し、両端の個別接点の一方がノーマリーコンタクトの接点となり、他方がノーマリーオフの接点となり、そのノーマリーコンタクトの接点とノーマリーオフの接点とが相互に逆に設けられた高周波リレーを一対として搭載することを特徴とする高周波モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の高周波リレーは、高周波信号の切換えを行うリレー本体と、前記リレー本体とそれを実装すべき基板との間に介在されるアダプタ基板とを含み、前記アダプタ基板は、スルーホールが穿設される基板本体と、一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入された挿入実装タイプの前記リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンとなり、他端が前記基板本体の端面から引出され、実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付されける端子部分となるリード端子とを含み、前記リード端子を前記基板本体にインサート成型して成り、前記導体パターンの少なくとも一部は、実装すべき基板側に形成されるパターンと立体交差するように、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成されることで、前記リレー本体の端子位置変換を行うことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記リレー本体を挿入実装タイプとし、前記アダプタ基板を、スルーホールが穿設される基板本体と、一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入されたリレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンとなり、他端が前記基板本体の端面から離反方向に引出され、前記実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付けされる端子部分となるリード端子とを備えて構成する。そして、前記リード端子が１枚のリードフレームから打抜かれ、必要に応じてプレス加工で曲折された後、前記基板本体にインサート成型されてアダプタ基板が作製された後、前記リレー本体の端子が該アダプタ基板より短い長さにカットされ、スルーホールに挿入されて前記接続部とアーク溶接やレーザ溶接などで電気的および機械的に接続されることで、該高周波リレーが完成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
したがって、前記のインピーダンスの補償や変換とともに、挿入実装タイプのリレー本体を表面実装タイプに変換することができる。またそのように挿入実装タイプのリレー本体を表面実装タイプに変換するにあたって、端子を屈曲させた場合に生じるようなストレスの発生を防止することができ、リレー本体の基台と筐体との接合部や、前記端子が圧入される基台の端子孔の周囲等にクラックが生じ、気密性が損なわれてしまうことを防止することができ、信頼性を向上することもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
さらにまた、前記リード端子において、リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部と前記実装すべき基板に半田付けされる端子部分との間を連結する導体パターンの少なくとも一部を、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成することで、前記リレー本体の端子位置変換を行う。詳しくは、前記実装すべき基板側に形成される高周波信号のパターンとリレー本体の駆動信号とのパターンや、高周波信号のパターン同士の少なくとも一部を、前記導体パターンを使って立体交差させる。これによって、リレー本体の一方の端部側において一直線上に配置される端子の内、任意の端子を、前記アダプタ基板における導体パターンによって、前記実装すべき基板側に形成されるパターンを跨いで他方の端部側まで引回すことで、前記端子位置変換を行うことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、前記リレー本体を挿入実装タイプとし、前記アダプタ基板を、スルーホールが穿設される基板本体と、一端が前記スルーホールの内周面に露出して前記スルーホールに挿入されたリレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部となり、中間部分が前記基板本体内または前記基板本体の少なくとも一方の表面に形成される導体パターンととなり、他端が前記基板本体の端面から離反方向に引出され、前記実装すべき基板のランドに搭載されて半田付けされ、或いは前記実装すべき基板に形成されたスルーホールを挿通し、裏面に形成されたランドと半田付けされる端子部分となるリード端子とを備え、インサート成型で作製する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
さらにまた、リレー本体と実装すべき基板との間にアダプタ基板を介在するにあたって、前記リード端子において、リレー本体の端子と電気的および機械的に接続される接続部と前記実装すべき基板に半田付けされる端子部分との間を連結する導体パターンの少なくとも一部を、前記基板本体内またはリレー本体側の表面との少なくとも一方に形成することで、前記リレー本体の端子位置変換を行う。