(57)【要約】【課題】ＲＦ性能を向上させる。【解決手段】矩形状の回路基板３０を有する高周波モジュール１０であって、前記回路基板３０上に、ＲＦ信号を入力する入力部２０と、前記入力部２０から供給されるＲＦ信号を受信する受信回路部２２と、前記入力部２０から前記受信回路部２２に前記ＲＦ信号を伝送する伝送ライン２１とを有し、前記伝送ライン２１は、直線状であって、前記入力部２０と前記受信回路部２２とを結ぶ最短の伝送ライン長であることにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の回路基板を有する高周波モジュールであって、
前記回路基板上に、
ＲＦ信号を入力する入力部と、
前記入力部から供給されるＲＦ信号を受信する受信回路部と、
前記入力部から前記受信回路部に前記ＲＦ信号を伝送する伝送ラインとを有し、
前記伝送ラインは、
直線状であって、前記入力部と前記受信回路部とを結ぶ最短の伝送ライン長であることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記伝送ライン上に電装部品が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記電装部品は、
前記ＲＦ信号が入力される入力部と、前記ＲＦ信号が出力される出力部とが、前記伝送ラインに沿うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記電装部品は、略直方体形状からなり、
前記電装部品の長手方向が、前記伝送ラインと略平行となるように、前記伝送ラインに沿うように配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記回路基板上にグランドパターンを有し、
前記グランドパターンは、
前記伝送ラインと一定の距離を設けるように離間して配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項６】
前記受信回路は、発振部を有し、
前記回路基板上に前記発振部の周波数を決定する水晶振動子を有し、
前記水晶振動子は、
前記入力部が配置された前記回路基板の一の辺の対辺に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項７】
前記受信回路部は、ＩＣ部と端子部とを有し、
前記受信回路部に電源を供給する電源配線は、
前記ＩＣ部を囲うように配置され、
前記電源配線の周囲に、前記グランドパターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項８】
前記伝送ラインの延長線上に設けられている外部コネクタを介して、前記入力部に前記ＲＦ信号が供給されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項９】
前記入力部が配置された前記回路基板の辺に沿うように、前記ＲＦ信号から特定の周波数成分を除去するノッチフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
前記回路基板は、正方形状を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項１１】
前記受信回路部は、
前記回路基板の一方の辺を含む領域に形成され、
前記入力部は、
前記一方の辺に対向する他方の辺を含む領域に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の高周波モジュールを含む電子機器。
【請求項１３】
アンテナからＲＦ信号が供給される外部コネクタを有し、
前記外部コネクタは、
前記伝送ラインの延長線上に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波モジュール、及び該高周波モジュールを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の地上デジタルテレビやブルーレイディスクレコーダ等は、性能が異なる様々な機種が知られている。このような装置で用いられるチューナ部には、例えばディスクリート部品が実装される回路基板を金属製のケースで覆うように構成されたカンチューナが使用されてきたが、現在では構成部品が少なく簡略化されて、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｕｉｃｕｉｔ）化されてきている。
【０００３】
なお、従来では、基板上の電子部品を樹脂モールドにより封止した樹脂モールド型モジュールパッケージや、チューナ回路と復調回路とがシールドされたモジュールが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６１２００号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８７６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術に示されているようなモジュールでは、ＩＣ化されたチューナ部に含まれるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部の品質を確保することができず、ＲＦ性能を向上させることができなかった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ＲＦ性能を向上させる高周波モジュール、及び該高周波モジュールを備えた電子機器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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、矩形状の回路基板（３０）を有する高周波モジュール（１０）であって、前記回路基板（３０）上に、ＲＦ信号を入力する入力部（２０）と、前記入力部（２０）から供給されるＲＦ信号を受信する受信回路部（２２）と、前記入力部（２０）から前記受信回路部（２２）に前記ＲＦ信号を伝送する伝送ライン（２１）とを有し、前記伝送ライン（２１）は、直線状であって、前記入力部（２０）と前記受信回路部（２２）とを結ぶ最短の伝送ライン長であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上述した高周波モジュール（１０）を含む電子機器（１００）である。
【０００９】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＲＦ性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る高周波モジュールを含む電子機器の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る高周波モジュールの回路ブロックを示す図である。
【図３】本実施形態に係る回路基板の表層のレイアウトを説明する図である。
【図４】本実施形態に係る回路基板の第２層のレイアウトを説明する図である。
【図５】本実施形態に係る回路基板の第３層のレイアウトを説明する図である。
【図６】本実施形態に係る回路基板の第４層のレイアウトを説明する図である。
【図７】本実施形態に係る高周波モジュールの製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１３】
＜高周波モジュールを含む電子機器の概略構成＞
図１は、本実施形態に係る高周波モジュールを含む電子機器の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の電子機器１００は、例えば地上デジタルテレビやディスクレコーダ等であり、高周波モジュール１０と、外部コネクタ１１と、ライン１２とを有するように構成される。なお、電子機器１００は、上述した構成の他、地上デジタルテレビとして用いられる場合に、例えば復調器、表示装置、音響装置等の構成を含む。また、電子機器１００は、ディスクレコーダとして用いられる場合に、例えば復調器、録画再生装置等の構成を含むものとする。
【００１４】
高周波モジュール１０は、アンテナ１３から供給されるＲＦ信号を、外部コネクタ１１及びライン１２を介して受信する。
【００１５】
外部コネクタ１１は、アンテナ１３から供給されるＲＦ信号をライン１２に出力する。なお、外部コネクタ１１は、例えば、後述する高周波モジュール１０に含まれるライン２１の延長線上に設けると良い。
【００１６】
ライン１２は、外部コネクタ１１と高周波モジュール１０とを結ぶ直線状の配線である。ライン１２は、外部コネクタ１１と、後述する高周波モジュール１０の入力部２０との間でインピーダンス整合を行い、高周波モジュール１０にＲＦ信号を伝送する。
【００１７】
高周波モジュール１０は、入力部２０と、伝送ライン２１と、受信回路部２２と、クリスタル発振器２３とを有するように構成される。
【００１８】
入力部２０は、外部コネクタ１１及びライン１２を介して入力したＲＦ信号を伝送ライン２１に出力する。入力部２０は、フィルタ２４と、バラン２５とを有するように構成される。
【００１９】
伝送ライン２１は、入力部２０から出力されたＲＦ信号を受信回路部２２に伝送する。ここで、伝送ライン２１は、受信回路部２２へのＲＦ信号の伝送性能を良くするため、直線状とし、入力部２０と受信回路部２２とを結ぶ最短の伝送ライン長となるように構成する。なお、伝送ライン２１の構成については後述する。
【００２０】
受信回路部２２は、可変周波数発振回路２６と、アンプ２７と、ミキサー２８とを有するように構成される。受信回路部２２は、例えばＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）インターフェースから出力された制御信号に応じて、伝送ライン２１から得られたＲＦ信号を、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に周波数変換して出力する。また、受信回路部２２には、受信回路部２２の動作に必要な所定の電源が供給される。
【００２１】
クリスタル発振器２３は、水晶振動子で決定される基準周波数により発振する。
【００２２】
フィルタ２４は、例えば入力されたＲＦ信号から特定の周波数成分を除去するノッチフィルタ等であり、特定の周波数成分を除去したＲＦ信号をバラン２５に出力する。なお、フィルタ２４の構成については後述する。
【００２３】
バラン２５は、フィルタ２４から供給された不平衡のＲＦ信号を平衡のＲＦ信号へと変換し、伝送ライン２１に出力する。
【００２４】
可変周波数発振回路２６は、クリスタル発振器２３からの出力に基づき、ローカル発振周波数を生成し、生成したローカル発振周波数をミキサー２８に供給する。
【００２５】
アンプ２７は、伝送ライン２１から得られた平衡のＲＦ信号を増幅し、増幅したＲＦ信号をミキサー２８に供給する
ミキサー２８は、可変周波数発振回路２６から供給されたローカル発振周波数と、アンプ２７から供給されたＲＦ信号を混合してＩＦ信号を出力する。
【００２６】
なお、上述した可変周波数発振回路２６とクリスタル発振器２３とを、ＰＬＬ回路の一部として構成し、ＰＬＬ回路の分周比をＩ２Ｃからの制御信号で制御して、所定の周波数を可変周波数発振回路３０から出力させても良い。
【００２７】
＜高周波モジュールの回路ブロック＞
次に、上述した高周波モジュール１０の回路ブロックについて説明する。図２は、本実施形態に係る高周波モジュールの回路ブロックを示す図である。図２に示すように、高周波モジュール１０は、回路基板３０に実装される。
【００２８】
回路基板３０は、矩形状（例えば正方形状）の多層基板により構成される。回路基板３０は、例えば４層の基板により構成される。
【００２９】
回路基板３０上には、入力部２０と、伝送ライン２１と、受信回路部２２と、クリスタル発振器２３を構成する水晶振動子２３−１の他、電源又は制御用電装部品２９とが形成されている。例えば、回路基板３０上では、受信回路部２２や水晶振動子２３−１等が、回路基板３０の一方の辺を含む受信回路実装領域３０−１に形成され、入力部２０や伝送ライン２１等がその一方の辺に対向する他方の辺を含む入力部実装領域３０−２に形成されている。
【００３０】
本実施形態では、回路基板３０上に受信回路実装領域３０−１及び入力部実装領域３０−２を設けて、部品実装の領域を分割することによって、後述するような受信回路部２２へのＲＦ信号の伝送性能を良くすることが可能となる。
【００３１】
入力部２０の領域では、グランドに対して直列接続された２つのツェナーダイオードＤ１と、フィルタ２４と、バラン２５とが配置されている。
【００３２】
フィルタ２４は、コンデンサＣ１〜Ｃ３と、コイルＬ１及びコイルＬ４とを含むノッチフィルタ（トラップフィルタ）として構成される。また、これらの電装部品（すなわちコンデンサＣ１〜Ｃ３と、コイルＬ１及びコイルＬ４）は、回路基板３０の辺に沿うように、配置されている。
【００３３】
伝送ライン２１は、バラン２５と、受信回路部２２との間に形成され、伝送ライン２１上には、インピーダンス整合用の電装部品として、コイルＬ２〜Ｌ３、コンデンサＣ４〜Ｃ５とが配置されている。これにより、伝送ライン２１は、バラン２５により変換された平衡のＲＦ信号に対して、受信回路部２２への挿入損失を少なくするインピーダンス整合を行って、ＲＦ信号を受信回路部２２に伝送する。
【００３４】
また、伝送ライン２１上の電装部品（すなわちコイルＬ２〜Ｌ３、コンデンサＣ４〜Ｃ５）は、ＲＦ信号が入力される入力部とＲＦ信号が出力される出力部とが、伝送ライン２１の直線状に沿うように配置されている。
【００３５】
また、伝送ライン２１上の電装部品は、バラン２５と受信回路部２２とを結ぶ最短の伝送ライン長となるように配置される。また、伝送ライン２１上の電装部品は、直方体形状からなるチップ部品であり、各電装部品の長手方向が伝送ライン２１と平行となるよう、伝送ライン２１に沿うように配置されている。これにより、ＲＦ信号の損失を最小に抑え、受信回路部２２へのＲＦ信号の伝送性能を良くする。
【００３６】
クリスタル発振器２３を構成する水晶振動子２３−１は、入力部２０が配置された回路基板３０の一の辺の対辺の領域に配置されている。これにより、水晶振動子２３−１からの発振により生じる入力部２０に入力されたＲＦ信号に対する影響を少なくすることが可能となる。
【００３７】
電源又は制限用電装部品２９−１〜２９−２は、電源供給又は制御信号入力のための電装部品等であり、受信回路部２２の周囲に配置されている。
【００３８】
上述したように、本実施形態の高周波モジュール１０は、回路基板３０における入力部２０と、伝送ライン２１と、受信回路部２２と、水晶振動子２３−１とのそれぞれの配置により、受信回路部２２におけるＲＦ信号の受信性能を向上させることが可能となる。
【００３９】
＜回路基板３０の各層のレイアウト：表層（第１層）＞
次に、上述した回路基板３０を構成する各層のレイアウトについて説明する。図３は、本実施形態に係る回路基板の表層（第１層）のレイアウトを説明する図である。
【００４０】
図３に示すように、回路基板３０の表層３０Ａでは、上述したように、入力部２０と、伝送ライン２１と、受信回路部２２と、水晶振動子２３−１と、電源又は制御用電装部品２９とが実装されている。なお、受信回路部２２は、ＩＣ部２２−１及び端子部２２−２によって構成される。
【００４１】
また、回路基板の表層３０Ａには、ＧＮＤパターン（グランドパターン）３１Ａが形成されている。ＧＮＤパターン３１Ａは、例えば部品実装に必要な領域を除く領域の全面にわたって形成されている。ここで、伝送ライン２１に近接するＧＮＤパターン３１Ａ−１は、伝送ライン２１と一定の距離（例えば図３に示す矢印ｄ１、ｄ２）を設けるように離間して配置されている。
【００４２】
上述したように、ＧＮＤパターン３１Ａ−１が配置されることにより、伝送ライン２１における所定のインピーダンスを確保すること等が可能となる。
【００４３】
＜回路基板３０の各層のレイアウト：第２層＞
次に、図４は、本実施形態に係る回路基板の第２層のレイアウトを説明する図である。
なお、回路基板３０の第２層３０Ｂは、回路基板３０の各層３０Ａ〜３０Ｄを重ねたときに、図３に示す回路基板３０の表層３０Ａの下の階層を構成するものである。
【００４４】
図４に示すように、回路基板３０の第２層３０Ｂには、ＧＮＤパターン３１Ｂとスルーホール３２とが形成されている。図４に示すＧＮＤパターン３１Ｂは、図４に示すスルーホール３２が形成されている領域を除く領域の全面に形成されている。
【００４５】
なお、図４に示すスルーホール３２は、例えば回路基板３０を構成する各層３０Ａ〜３０Ｄに設けられた端子を電気的に接続するために用いられる。
【００４６】
上述した回路基板３０の第２層３０Ｂにより、後述する回路基板３０の第３層３０Ｃに形成されている電源パターン等から生じる表層３０Ａの受信回路部２２へのノイズの影響を抑制することが可能となる。
【００４７】
＜回路基板３０の各層のレイアウト：第３層＞
次に、図５は、本実施形態に係る回路基板の第３層のレイアウトを説明する図である。図５に示すように、回路基板３０の第３層３０Ｃには、ＧＮＤパターン３１Ｃと、スルーホール３２Ｃと、電源パターン（電源配線）４０とが形成されている。
【００４８】
ここで、電源パターン４０−１及び電源パターン４０−２は、回路基板３０の各層（３０Ａ〜３０Ｄ）を重ねたときに、表層３０Ａの受信回路部２２のうち、ＩＣ部２２−１の領域と重なる第３層３０Ｃの領域２２Ｃを避けた領域に形成されている。また、電源パターン４０−１及び電源パターン４０−２は、領域２２Ｃを囲うように配置されている。
【００４９】
なお、電源パターン４０−１及び電源パターン４０−２は、表層３０Ａに実装される受信回路部２２に電源を供給するものである。
【００５０】
また、電源パターン４０−１及び電源パターン４０−２の周囲には、ＧＮＤパターン３１Ｃ−１〜３１Ｃ−３が形成されている。
【００５１】
上述したように、領域２２Ｃを避けた領域に電源パターン４０が形成されていることにより、電源パターン４０から表層３０Ａの受信回路部２２へのノイズの影響を抑制することが可能となる。また、ＧＮＤパターン３１Ｃ−１〜３１Ｃ−３の各配置により回路基板３０の第２層３０Ｂと第４層３０Ｄとの間の干渉を抑制することが可能となる。
【００５２】
＜回路基板３０の各層のレイアウト：第４層＞
次に、図６は、本実施形態に係る回路基板の第４層（回路基板の裏面）のレイアウトを説明する図である。図６に示すように、回路基板３０の第４層３０Ｄには、ＧＮＤパターン３１Ｄと、入力端子４１と、電源端子４２と、ＧＮＤ端子４３と、出力端子４４と、制御信号用端子４５とが形成されている。
【００５３】
例えば、上述した伝送ライン２１から伝送されるＲＦ信号は、入力端子４１を介して、各層のスルーホール３２を通り、表層３０Ａの入力部２０に入力される。また、表層３０Ａの受信回路部２２への電源は、電源端子４２を介して入力され、電源パターン４０及びスルーホール３２を通って供給される。
【００５４】
また、各層に形成されるＧＮＤパターン３１は、ＧＮＤ端子４３−１〜４３−１３を介して接地される。
【００５５】
上述したように、本実施形態の高周波モジュール１０は、回路基板３０が正方形状となるように形成されている。したがって、例えば電子機器１００等に高周波モジュール１０を実装する場合に、電源端子４２や、ＧＮＤ端子４３、出力端子４４、制御信号用端子４５を電子機器１００等の回路基板上へ半田付けする際の応力が均等になる。これにより、高周波モジュール１０を、電子機器１００等の回路基板上に確実に実装することが可能となる。
【００５６】
＜高周波モジュールの製造方法＞
次に、上述した高周波モジュール１０の製造方法について説明する。図７は、本実施形態に係る高周波モジュールの製造方法を説明する図である。本実施形態における高周波モジュール１０は、図７（Ａ）〜（Ｆ）に示す工程により製造される。
【００５７】
図７（Ａ）に示す工程では、集合基板としての基板上に、上述した実装部品（例えば、入力部２０や伝送ライン２１を構成する電装部品、受信回路部２２のＩＣ、水晶振動子２３−１等）を実装する。
【００５８】
次に、図７（Ｂ）に示す工程では、上述した実装部品を実装した基板全体を樹脂モールドによりトランスファーモールドする。ここで、樹脂モールドには、例えば熱可塑性樹脂等を用いると良い。
【００５９】
次に、図７（Ｃ）に示す工程では、ダイシングブレードを用いて、トランスファーモールドした基板上のダイシングラインを、ダイシング（裁断）して、個片化する。
【００６０】
次に、図７（Ｄ）に示す工程では、個片化したモジュールの表面に蒸着（例えばイオンプレーティング等）によってアルミを付着させ、個片化したモジュールの天面及び側面にアルミ層を形成してシールド化する。
【００６１】
次に、図７（Ｅ）に示す工程では、アルミ蒸着したモジュールの下面に、レジストを印刷する。次に、図７（Ｆ）に示す工程では、レジストにレーザでレーザーマーキングして文字（型番等）を刻み、検査する。
【００６２】
上述したように、本発明の実施形態によれば、回路基板上に実装された各電装部品及び回路基板上に形成されたＧＮＤパターン等の配置により、ＲＦ性能を向上させることが可能となる。また、ＲＦ性能が向上した高周波モジュールにより、マルチチューナ化が可能となる。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  高周波モジュール
１１  外部コネクタ
１２  ライン
１３  アンテナ
２０  入力部
２１  伝送ライン
２２  受信回路部
２２−１  ＩＣ部
２２−２  端子部
２３  クリスタル発振器
２３−１  水晶振動子
２４  フィルタ
２５  バラン
２６  可変周波数発振回路
２７  アンプ
２８  ミキサー
２９  電源回路部
３０  回路基板
３０−１  受信回路実装領域
３０−２  入力部実装領域
３０Ａ  表層（第１層）
３０Ｂ  第２層
３０Ｃ  第３層
３０Ｄ  第４層
３１  ＧＮＤパターン
３２  スルーホール
４０  電源パターン
４１  入力端子
４２  電源端子
４３  ＧＮＤ端子
４４  出力端子
４５  制御信号用端子
１００  電子機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013141097.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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