(57)【要約】      （修正有）【課題】外部からの不要な電磁波の影響を受けにくくして、ノイズの問題を解消した高周波モジュールを提供する。【解決手段】基板１０の端面に複数の端面端子（接地端子２３および電源端子２４）を設け、基板１０の上面に電子部品および回路パターンによるＲＦ信号処理部を構成し、その周囲にシールドケース９を設ける。基板１０の下面には、ミキサから出力される中間周波信号の出力端子としての下面端子２１を形成し、その周囲を接地電極２２で取り囲む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の端面に複数の端面端子が設けられ、前記基板の上面に電子部品が搭載され、前記基板に前記端面端子と前記電子部品とを接続する導体を含む回路パターンが形成されてなる高周波モジュールにおいて、
前記基板の下面に、前記端面端子とは別の少なくとも一つの下面端子が形成されたことを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記電子部品は少なくとも高周波信号処理部を構成し、前記基板には、当該基板の上面で前記電子部品のうち少なくとも前記高周波信号処理部を覆うシールドケースが設けられた請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記電子部品および前記回路パターンによって少なくとも受信信号を扱う受信系回路を構成し、前記受信系回路の信号を前記下面端子に出力するようにした請求項１または２に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記下面端子を前記複数の端面端子で囲まれた位置に形成した請求項１〜３のうちいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記下面端子を前記基板の下面に形成した接地電極で囲んだ請求項１〜４のうちいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項６】
前記複数の端面端子の少なくとも一つは接地端子である請求項１〜５にうちいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項７】
前記基板の下面の前記下面端子の周囲に接地端子を形成した請求項１〜６のうちいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項８】
前記送信系回路は、送信信号およびローカル信号を発生する発振器を備え、前記受信系回路は、前記ローカル信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号を発生するミキサとを備え、前記下面端子に前記中間周波信号を出力するようにした請求項３〜８のうちいずれかに記載の高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板上に回路を構成した高周波モジュール、特に微小信号を出力する高周波センサモジュール等の高周波モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半田付けによってマザーボードに電気的に接続するモジュール基板に関する発明が特許文献１に示されている。
ここで、特許文献１に示されているモジュール基板の構造を図１に示す。図中の基板１１は、例えば絶縁性樹脂材料と導体による配線パターンとを交互に積層して形成された積層体からなる基板であり、この基板１１の外周縁には複数の端面スルーホール１３が形成されている。この端面スルーホール１３は端面開口溝１４および端面電極１５によって構成されている。端面開口溝１４内にはほぼ半円柱形状の半田１７が配設されている。端面電極１５は、基板１１の表面１１Ａに設けられた配線１６に接続され、この配線１６を通じて基板１１の中央部に設けられた電子部品１２に接続されている。
【特許文献１】特開平２００１−１２７１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に示されているように、基板の外周縁に端子を形成すると、基板の表面に搭載された電子部品と、基板を設置するマザーボードとの接続が確実且つ容易となり、実装の信頼性を向上させることができる。ところが、基板の外周縁に設けた端子は外来の電磁波の影響を受けやすいので、このようなモジュール基板を用いて例えば高周波センサモジュール等の高周波モジュールを構成した場合に、基板の外周縁から侵入する妨害電磁波等の不要な電磁波の影響を受けてノイズが増大する等の問題が生じる。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、外部からの不要な電磁波の影響を受けにくくして前述の問題を解消した高周波モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、この発明の高周波モジュールは次のように構成する。
（１）基板の端面に複数の端面端子が設けられ、前記基板の上面に電子部品が搭載され、前記基板に前記端面端子と前記電子部品とを接続する導体を含む回路パターンが形成されてなる高周波モジュールにおいて、前記基板の下面に、基板の下面に端子電極とは別の少なくとも１つの下面端子を形成する。
【０００６】
（２）前記電子部品は少なくとも高周波信号処理部を構成し、前記基板には、当該基板の上面で前記電子部品のうち少なくとも前記高周波信号処理部を覆うシールドケースを設ける。
【０００７】
（３）前記電子部品および前記回路パターンによって少なくとも受信信号を扱う受信系回路を構成し、前記受信系回路の信号を前記下面端子に出力する。
【０００８】
（４）前記下面端子は前記複数の端面端子で囲まれた位置に形成する。
【０００９】
（５）前記下面端子を前記基板の下面に形成した接地電極で囲む。
【００１０】
（６）前記複数の端面端子の少なくとも一つは接地端子とする。
【００１１】
（７）前記基板の下面の前記下面端子の周囲に接地端子を形成する。
【００１２】
（８）前記送信系回路は、送信信号およびローカル信号を発生する発振器を備え、前記受信系回路は、前記ローカル信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号を発生するミキサとを備え、前記下面端子に前記中間周波信号を出力する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば次のような効果を奏する。
（１）基板の端面端子とは別の下面端子を基板の下面に形成したので、下面端子は基板の外周縁部からの不要電磁波の侵入の影響を受けにくくなり不要電磁波に対する耐性が向上する。また、その他の端子については基板の端面に形成することによって、マザーボードとの接続が容易且つ確実となり、実装の信頼性を確保できる。
【００１４】
（２）前記電子部品は少なくとも高周波信号処理部を構成し、前記基板には、当該基板の上面で前記電子部品のうち少なくとも前記高周波信号処理部を覆うシールドケースを設けたことにより、基板の上面側からの不要電磁波の影響を抑制できる。
【００１５】
（３）前記電子部品および前記回路パターンによって少なくとも受信信号を扱う受信系回路を構成し、前記受信系回路の信号を前記下面端子に出力するように構成することによって、外来の不要電磁波の影響を特に受けやすい受信系信号について効果的なノイズ対策を行うことができる。
【００１６】
（４）前記下面端子を前記複数の端面端子で囲まれた位置に形成することによって、下面端子を囲む前記複数の端面端子がシールド効果を奏して下面端子への不要電磁波の侵入が効果的に抑制される。
【００１７】
（５）前記下面端子を前記基板の下面に形成した接地電極で囲むことによって、この接地電極によるシールド効果によって下面端子への不要電磁波の侵入が効果的に抑制される。
【００１８】
（６）前記複数の端面端子の少なくとも１つを接地端子とすることによって前記下面端子に対する遮蔽効果がさらに高まる。
【００１９】
（７）前記基板の下面において下面端子の周囲に接地端子を形成することによって、マザーボードへの接地端子の接続が下面端子とともに容易となる。
【００２０】
（８）前記送信系回路が、送信信号およびローカル信号を発生する発振器を備え、前記受信系回路が、前記ローカル信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号を発生するミキサを備え、その中間周波信号を前記下面端子から出力するよう構成することによって、例えばマイクロ波ドップラセンサを構成した時の微小信号である中間周波信号へのノイズ重畳が効果的に抑制され、より遠方まで計測可能なドップラセンサが構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係るマイクロ波ドップラセンサとして用いる高周波モジュール、およびそれを備えた電子機器の構成を図２〜図４を基に説明する。
図２はドップラセンサモジュールの構成およびそれに接続されるＩＦ信号処理部の一部の構成を示すブロック図である。ドップラセンサモジュールは図２（Ａ）に示すように、発振器１、分岐部２、アンテナ３、ミキサ４およびＩＦ端子５を備えている。発振器１は、発振信号を送信信号として、分岐部２を介してアンテナ３へ出力する。分岐部２は発振信号の一部をミキサ４に対してローカル信号として分岐出力する。また分岐部２はアンテナ３からの受信信号をミキサ４へ導く。ミキサ４はダイオードやＦＥＴ等の非線型デバイスで構成していて、上記ローカル信号と受信信号とを混合して中間周波信号（以下、「ＩＦ信号」という。）をＩＦ端子５から出力する。
【００２２】
この構成により、ターゲットで反射された信号に含まれるドップラシフト周波数成分（１Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）の微小なＩＦ信号がＩＦ端子５から出力される。
【００２３】
図２（Ｂ）はドップラセンサモジュールとそれに接続されるＩＦ信号処理部の一部の構成を示す図である。この図に示すように、発振器１、分岐部２およびミキサ４によって、本発明に係る「高周波信号処理部」に相当するＲＦ信号処理部８を構成していて、ミキサ４から出力されるＩＦ信号はＩＦ信号処理部内で例えばＩＦアンプ７を介して処理される。
【００２４】
図２（Ｂ）に示すように、ミキサ４とＩＦアンプ７との間の線路６が不要電磁波ＥＭを受けることにより、外部から変調された信号がＩＦ端子５に混入する。このような場合、外部から変調された信号がミキサ４の非線型デバイスで混合されることになり、雑音信号レベルが増加してＳＮ比が低下する。ＩＦ信号のレベルは、反射信号が遠方からのものであるほど低下するので、上記ＳＮ比の低下によって結果的に遠方が探知できず、探知範囲が狭まることになる。
【００２５】
この第１の実施形態はＩＦ端子５からの不要信号の侵入を抑制するものである。
図３はドップラセンサモジュール２０の構成を示す図であり、（Ａ）は概略上面図、（Ｂ）は下面図である。
【００２６】
基板１０の上面には、発振器１、分岐部２およびミキサ４からなるＲＦ信号処理部を、電子部品および回路パターンによって構成している。この基板１０の上面にはＲＦ信号処理部の周囲を覆うようにシールドケース９を設けている。
【００２７】
また基板１０にはパッチアンテナ等によるアンテナ３を形成している。基板１０の端面および端面から下面にかけて複数の接地端子２３および電源端子２４を形成している。これらの端子はこの発明に係る「端面端子」を構成している。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、基板１０の下面にはミキサ４の出力部が接続される下面端子２１を形成している。ミキサ４の出力部と下面端子２１との間は基板１０に形成したスルーホールを介して導通させている。さらに基板１０の下面には下面端子２１および電源端子２４から絶縁状態の接地電極２２および接地端子２３をほぼ全面に形成している。この接地電極２２の表面にはソルダーレジスト２６を被覆している。下面端子２１、接地端子２３および電源端子２４部分はソルダーレジスト２６を被覆せず露出させている。
【００２９】
接地電極２２と接地端子２３とは連続する電極として形成している。換言すると接地電極２２の周囲でソルダーレジスト２６を被覆せず露出させている部分を接地端子２３として設けている。
【００３０】
このように基板１０の下面に端面端子（２３，２４）とは別の下面端子２１を形成することによって、下面端子２１およびそれに接続されるＩＦ信号処理部の線路がシールドされることになり、基板１０の外周縁から下面端子２１への電磁波の侵入が抑制される。しかも下面端子２１の周囲は複数の接地電極２２および接地端子２３で囲んでいるので高いシールド効果が得られる。
【００３１】
図４は前記ドップラセンサモジュール２０を搭載した電子機器の構成を示す側面図である。電子機器１００のマザーボード３０の上面には、図３に示したドップラセンサモジュール２０を表面実装している。
【００３２】
マザーボード３０の図における下面にはＩＦ信号処理部２７を構成し、その周囲をシールドケース２８で被覆している。なお、シールドケース２８は断面図として表している。
【００３３】
マザーボード３０の上面には、ドップラセンサモジュール２０の下面端子２１が導通する表面実装用の電極を形成していて、ＩＦ信号をマザーボード３０のスルーホール２５を介してＩＦ信号処理部２７側へ導いている。
【００３４】
このようにしてＩＦ信号はドップラセンサモジュール２０の端面を通らずにＩＦ信号処理部２７へ導かれるので外来の不要電磁波の影響をほとんど受けることはない。しかも、マザーボード３０の下面側（ドップラセンサモジュール２０の実装面と反対側の面）にシールドケース２８を覆ったので、マザーボード３０の下面側からの不要な電磁波の侵入も防止できる。
【００３５】
また、ＲＦ信号処理部をモジュール化すれば、ＩＦ信号処理部をカスタマイズすることで、多様なニーズに対応できるが、このようにＲＦ信号処理部をモジュール化すると、ＲＦ信号処理部とＩＦ信号処理部との接続部が必要となる。この発明によると、ＩＦ端子を基板の下面に形成しているので、ＲＦ信号処理部とＩＦ端子とをスルーホールで接続することができる。よって、ＩＦ端子およびＲＦ処理部を外部に露出させることがない。その結果、妨害電磁波の侵入を確実に防ぐことができる。
【００３６】
《第２の実施形態》
図３に示した例では下面端子２１の周囲に広がる接地電極２２のほとんど（接地端子２３以外の領域）をソルダーレジスト２６で覆う例を示したが、第２の実施形態ではその他の幾つかの構成を示す。
【００３７】
図５は下面電極部分の構成を示す部分拡大図である。ドップラセンサモジュール全体の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
図５（Ａ）の例では、下面端子２１の周囲に接地電極を形成するとともに、下面端子２１を取り囲むように４つの開口部を形成している。これら４つの開口部には接地電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが露出している。ドップラセンサモジュールを電子機器のマザーボードに表面実装する際、これらの露出している接地電極２２ａ〜２２ｄが接地電極の接続部となる。
【００３８】
図５（Ｂ）の例では下面端子２１の周囲を取り囲んで接地電極２２が露出するようにソルダーレジスト２６を開口させている。また下面端子２１と接地電極２２との間の電極非形成部にもソルダーレジスト２６を被覆している。このような構造によって、ドップラセンサモジュールを実装した際、下面端子２１を取り囲む接地電極がマザーボード上の接地電極に導通することになるので、下面端子のシールド効果がさらに高まる。
【００３９】
《第３の実施形態》
図６は第３の実施形態に係るドップラセンサモジュールの構成を示す図であり、図６（Ａ）は概略上面図、（Ｂ）は下面図である。
【００４０】
第１・第２の実施形態では下面端子２１の全周囲に亘って接地電極を形成したが、この第３の実施形態ではほぼ三方を接地電極で囲んでいる。
【００４１】
基板４０の上面には、発振器１、分岐部２およびミキサ４からなるＲＦ信号処理部を、電子部品および回路パターンによって構成している。この基板４０の上面にはＲＦ信号処理部の周囲を覆うようにシールドケース９を設けている。
【００４２】
また基板４０はパッチアンテナ等によるアンテナ３を形成している。基板４０の端面および端面から下面にかけて複数の接地端子２３および電源端子２４を形成している。これらの端子は「端面端子」を構成している。
【００４３】
図６（Ｂ）に示すように、基板１０の下面にはミキサ４の出力部が接続される下面端子２１を形成している。ミキサ４の出力部と下面端子２１との間は基板４０に形成したスルーホールを介して導通させている。さらに基板４０の下面には下面端子２１および電源端子２４から絶縁状態の接地電極２２をほぼ全面に形成している。この接地電極２２の表面にはソルダーレジスト２６を被覆している。下面端子２１、接地端子２３および電源端子２４部分はソルダーレジストを被覆せず露出させている。
【００４４】
このような構造によれば、下面端子２１の接地電極２２によるシールド効果が多少低下するが、基板４０の周縁部に比較的近い位置に下面端子２１が形成できるので、他の端面端子（２３，２４）とともに表面実装Ｂによる接続を容易に行うことができる。
【００４５】
なお、各実施形態ではマイクロ波ドップラセンサとして用いる高周波モジュールを例に挙げたが、この発明は受信系回路を含む通信モジュール一般に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】特許文献１に示されているモジュール基板の構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るドップラセンサモジュールの構成を示すブロック図である。
【図３】同ドップラセンサモジュールの構成を示す上面図および下面図である。
【図４】同ドップラセンサモジュールを備えた電子機器の構成を示す側面図である。
【図５】第２の実施形態に係るドップラセンサモジュールの下面端子部分の構成を示す部分拡大図である。
【図６】第３の実施形態に係るドップラセンサモジュールの構成を示す上面図および下面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１−発振器
２−分岐部
３−アンテナ
４−ミキサ
５−ＩＦ端子
６−線路
７−ＩＦアンプ
８−ＲＦ信号処理部
９−シールドケース
１０，４０−基板
２０，５０−ドップラセンサモジュール
２１−下面端子
２２−接地電極
２３−接地端子
２４−電源端子
（２３，２４）−端面端子
２５−スルーホール
２６−ソルダーレジスト
２７−ＩＦ信号処理部
２８−シールドケース
３０−マザーボード
１００，１０１−電子機器
【図１】
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【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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