(57)【要約】【課題】小型で製造が容易でしかも全体としての寿命が長いマイクロ波モジュールを提供すること。【解決手段】金属ケースと、この金属ケースの内部に取り外し可能に固定され所定の寿命を有する第１のマイクロ波機能回路と、前記金属ケースに内蔵され、前記第１のマイクロ波機能回路より長い寿命を有する第２のマイクロ波機能回路が固着されると共に、前記第１のマイクロ波機能回路及び前記第２のマイクロ波機能回路に接続される配線を有する配線基板と、を有する。【選択図】図１
2008141647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ケースと、
この金属ケースの内部に取り外し可能に固定され所定の寿命を有する第１のマイクロ波機能回路と、
前記金属ケースに内蔵され、前記第１のマイクロ波機能回路より長い寿命を有する第２のマイクロ波機能回路が固着されると共に、前記第１のマイクロ波機能回路及び前記第２のマイクロ波機能回路に接続される配線を有する配線基板と、
を有することを特徴とするマイクロ波モジュール。
【請求項２】
前記第１のマイクロ波機能回路は、ねじ止めにより前記金属ケースの内部に固定されることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波モジュール。
【請求項３】
前記配線基板はプリント基板であり、前記第２のマイクロ波機能回路は、このプリント基板の表面に半田により固着されることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロ波モジュール。
【請求項４】
前記配線基板に固着される第２のマイクロ波機能回路には、最も寿命の短いマイクロ波機能回路が含まれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載のマイクロ波モジュール。
【請求項５】
金属ケースと、
この金属ケースの内部に取り外し可能に固定され所定の発熱量を有する第３のマイクロ波機能回路と、
前記金属ケースに内蔵され、前記第１のマイクロ波機能回路より発熱量の少ない第４のマイクロ波機能回路が固着されると共に、前記第１のマイクロ波機能回路及び前記第４のマイクロ波機能回路に接続される配線を有する配線基板と、
を有することを特徴とするマイクロ波モジュール。
【請求項６】
前記第１のマイクロ波機能回路は、マイクロ波電力増幅器であることを特徴とする請求項５記載のマイクロ波モジュール。
【請求項７】
前記第１のマイクロ波機能回路は、ねじ止めにより前記金属ケースの内部に固定されることを特徴とする請求項５又は６記載のマイクロ波モジュール。
【請求項８】
前記配線基板はプリント基板であり、前記第２のマイクロ波機能回路は、このプリント基板の表面に半田により固着されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１記載のマイクロ波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール化されたマイクロ波回路に係わり、特にその構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波モジュールは、マイクロ波信号の電力増幅機能や低雑音増幅機能、減衰機能、経路切り替え機能など、単機能のマイクロ波機能回路をそれぞれ個別に外囲器に収容したもの、あるいはこれら複数の機能を一体化したマイクロ波機能回路を外囲器に収容したものを、通常、金属ケースに固定する。そして、これらのマイクロ波機能回路をプリント基板上に形成した伝送線路を用いて互いに接続し、あるいは同軸コネクタを介して他の機器とマイクロ波信号の授受を行い、全体として非常に複合的かつ高機能なマイクロ波信号処理の機能を発揮することができるようにしたものである。
【０００３】
これらのマイクロ波機能回路を収容する外囲器にも従来は金属やセラミックなどを組み合わせたものが多く使用されており、これらはやはりねじで金属ケースに固定されていた。このような金属やセラミックを組み合わせた外囲器は高価であることも一般によく知られている。同時にマイクロ波半導体に多く用いられるガリウム砒素化合物半導体を初めとする半導体は静電気耐量が低く、プリント基板との接続作業は静電気対策を施した作業環境中において、熟練した作業者の手作業による場合がほとんどであり、作業費用の抑制は大きな課題であった。このように、マイクロ波機能回路の除熱、冷却の観点から考えた場合、マイクロ波増幅器あるいはこれを含むマイクロ波機能回路を収容する外囲器とその搭載、接続方法の一部に従来は過剰な性能が付加されていたといえ、結果的に低価格化を阻害する要因ともなっていた。
【０００４】
例えば、従来のマイクロ波モジュール１１は、例えば図３に示すように、箱形の金属ケース１３に上述のマイクロ波機能回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及びこれらのマイクロ波機能回路を接続する配線が形成されたプリント基板１７が内蔵され、金属ケース１３に設けられた同軸コネクタ１９により外部との信号の授受がなされる。そして、上記マイクロ波機能回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃはすべて、例えば金属ケース１３の底面にねじ止めなどにより固定される。
【０００５】
マイクロ波機能回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃは金属ケースに固定されるので、発熱量が多いマイクロ波電力増幅回路などであっても十分放熱することができ、またこのマイクロ波機能回路が故障した場合には容易に取り替えることができる。しかしその反面、マイクロ波機能回路を金属ケースに固定することは面倒であり、製造が困難な問題がある。
【０００６】
そこで、能動機能素子を設ける積層多層誘電体基板にサーマルスルーホールを設け放熱を行うマイクロ波回路モジュールが知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、このような構造のマイクロ波回路モジュールであっても発熱量の多いマイクロ波機能回路では、十分に放熱を行うことができず、寿命が短くなってしまう問題がある。
【特許文献１】特開平６−２３２６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のように、従来のマイクロ波モジュールの問題点に鑑みてなされたもので、小型で製造が容易でしかも全体としての寿命が長いマイクロ波モジュール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】
【０００９】
本発明の請求項１によれば、金属ケースと、この金属ケースの内部に取り外し可能に固定され所定の寿命を有する第１のマイクロ波機能回路と、前記金属ケースに内蔵され、前記第１のマイクロ波機能回路より長い寿命を有する第２のマイクロ波機能回路が固着されると共に、前記第１のマイクロ波機能回路及び前記第２のマイクロ波機能回路に接続される配線を有する配線基板と、を有することを特徴とするマイクロ波モジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型で製造が容易でしかも全体としての寿命が長いマイクロ波モジュールが得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に本発明一実施形態の全体構成を示す。
【００１２】
このマイクロ波モジュール２１は、箱型の金属ケース２３内の底部２３ａにねじ止めされる発熱量の多いマイクロ波機能回路、例えばマイクロ波電力増幅器２４と、マイクロ波電力増幅器２４より発熱量の小さいマイクロ波機能回路２６ｂ、２６ｃが表面に固定されると共にプリント配線が印刷された配線基板、例えばプリント基板２７と、このプリント基板２７に印刷された配線と接続され上記金属ケース２３の側面に貫通して設けられた同軸コネクタ２９とを有する。図示していないが、この箱型の金属ケース２３には蓋がかぶせられる。
【００１３】
マイクロ波電力増幅器２４は、熱伝導性に優れる金属やセラミックなどを組み合わせた外囲器に収納された構造を有する。一方、発熱量の小さいマイクロ波機能回路２６ｂ，２６ｃは、金属やセラミックなどの代わりに、より安価な樹脂を用いた外囲器に収納された構造を有する。
【００１４】
所定の配線が印刷され、マイクロ波機能回路２６ｂ，２６ｃが表面に固定されるプリント基板２７は、マイクロ波電力増幅器２４が金属ケース２３に固定される部分を切り欠いた形状を有している。
【００１５】
次のこのマイクロ波モジュール２１の製造方法について図２に示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１０１でまず、金属ケース２３にマイクロ波電力増幅器２４を固定する部分を切り欠いた形状のプリント基板２７にマイクロ波伝送線路など所定の配線を印刷する。所定の配線を印刷してから必要部分を除くようにしてもよい。
【００１６】
次のステップＳ１０２では、発熱量の少ないマイクロ波機能回路２６ｂ、２６ｃを例えば半田によりプリント基板２７の上に固着すると共にマイクロ波伝送線路や電源、バイアス回路と接続する。その際の除熱、冷却性能を確保し寿命への影響を軽微にとどめることは十分可能である。このようなマイクロ波機能回路の取付けは修理即ちマイクロ波機能回路の交換がやや困難ではあるが、何よりもマイクロ波モジュールの寿命に軽微な影響しか与えないため、そもそも交換の機会の発生は極めてまれである。また、プリント基板２７の表面に半田付け実装する作業は、半田リフロー作業など容易に機械化への置き換えが可能であり、部品としてのマイクロ波増幅器あるいはそれを含むマイクロ波機能回路の低価格化のみならず作業費用の低価格化にも貢献する。それに加えて副次的な効果としてこのような外囲器はねじで固定する部分が不要となり、マイクロ波モジュールの小型化にも貢献する。
【００１７】
このようにしてマイクロ波機能回路２６ｂ，２６ｃを固定したプリント基板２７を、既に同軸コネクタ２９を設けてある箱型の金属ケース２３に入れ、プリント基板２７上の配線を同軸コネクタ２９と接続する。
【００１８】
次のステップＳ１０４では、プリント基板２７を金属ケースに入れ固定した後に、マイクロ波電力増幅器２４を金属ケース２３の底部２３ａに、ねじ止めなどで固定する。
【００１９】
ステップＳ１０５では、図示していない金属製の蓋を金属ケース２３に被せて密封、封止する。このようにしてこの実施形態のマイクロ波モジュールを製造することができる。
【００２０】
ところで、上記実施形態では、プリント基板を用いたがこれに限られず、配線基板であればよい。また、上記実施形態において、金属ケースに固定されるマイクロ波機能回路はマイクロ波電力増幅器であったが、これに限られず、発熱量の多いマイクロ波機能回路であればよい。
【００２１】
この実施形態によれば、発熱量が少ないマイクロ波機能回路をプリント基板に固定し、発熱量の多いマイクロ波機能回路を金属ケースに固定する。一般的に、発熱量の少ないマイクロ波機能回路は長寿命であり、発熱量の多いマイクロ波機能回路の寿命は短い。したがって、配線基板に固定するマイクロ波機能回路は取り替える必要性は少なく、容易に配設することができ、製造が容易である。一方、寿命の短いマイクロ波機能回路は金属ケースに固定するので故障しても取替えを容易に行うことができる。したがって、小型で製造が容易で、しかも全体として長寿命のマイクロ波モジュールが得られる。
【００２２】
なお、この実施形態におけるように、発熱量の多いマイクロ波機能回路を金属ケースにねじにより止めるようにすれば、回路内で発生する熱の伝達が良好であり、放熱効果を有効に上げることによって、寿命を長くする効果も得られる。
【００２３】
本発明において、配線基板に固着するマイクロ波機能回路と、金属ケースに着脱可能に固定するマイクロ波機能回路は、発熱量にかかわらず、寿命により分けることも可能である。即ち、配線基板には寿命の長いマイクロ波機能回路を固着し、寿命の短いマイクロ波機能回路は金属ケースに着脱可能に固定することができ、これにより小型でしかも全体として長寿命で製造が容易なマイクロ波モジュールが得られる。
【００２４】
本発明は上記実施形態に限られず、種々変形して実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明一実施形態のマイクロ波モジュールの構造を示す斜視図。
【図２】本発明一実施形態のマイクロ波モジュール製造のフローチャートを示す図。
【図３】従来のマイクロ波モジュールの一例の構造を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２６】
１１，２１・・・マイクロ波モジュール、
１３，２３・・・金属ケース、
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ・・・マイクロ波機能回路、
１７，２７・・・プリント基板、
１９，２９・・・同軸コネクタ、
２３ａ・・・底部、
２４・・・マイクロ波電力増幅器、
２６ｂ、２６ｃ・・・マイクロ波機能回路。
【図１】
2008141647.tif 000003
【図２】
2008141647.tif 000004
【図３】
2008141647.tif 000005