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CN101740896B - 高频电路模块 - Google Patents

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Abstract

一种高频电路模块，能降低用于测定包括多极连接器的传输路径的高频特性的评估基板的串扰且不易受到多极连接器自身具有的阻抗的影响。在基板(30)的正面形成有用于安装多极连接器(10)的电极极板(313a～313j)，在背面形成有电连接多极连接器(10)和同轴连接器(20a～20j)之间的微带线(334a～334j)。在基板(30)内形成有成为微带线(334a～334j)的对置电极的接地图案(333)。相邻微带线(334a～334j)的引出方向(β1)彼此相反，电连接电极极板(313a～313j)和微带线(334a～334j)的通孔电极(34a～34j)配置于部件区域(γ)即多极连接器(10)的下方。

Description

高频电路模块
技术领域
本发明涉及高频特性优良的高频电路模块。
背景技术
作为高频电路模块的一例，具有一种用于测定包括电缆和连接器的信号传输路径的高频特性的评估基板。在评估基板上安装有电缆连接用连接器和计测仪器连接用同轴连接器，并形成有用于电连接两连接器间的布线图案等(专利文献1等)。
专利文献1：日本特开2007-165945号公报
尤其是在与高速差动传输(DisplayPort：数字接口标准的一种)对应的评估基板中，使用频率在几GHz以上，因此要求使用充分实现了阻抗匹配、线间延迟(skew：时滞)的最小化和串扰的降低的电缆连接用连接器和布线图案。
但是，被指出了这样的问题：在排列在电缆连接用连接器(multi-pinconnector，多极连接器)的外表面上的基板安装用端子的间距较小的情况下，与相同端子连接的布线图案(trace：布线)的间隔变小，从而产生串扰。
不过，在将相邻的布线的引出方向设为彼此相反时，相同布线的间距变成大约两倍，但是使引出方向反转180度后的布线经过多极连接器的下方，因此直接受到多极连接器自身具有的静电电容的影响。即，受到多极连接器自身具有的静电电容的影响程度较大的布线和较小的布线混合，伴随于此，还导致了S参数的高频特性劣化这样的其他问题。
这些不仅是评估基板特有的问题，也可以说是在基板上安装有电路部件的一般高频电路模块所共用的问题。
发明内容
本发明就是在上述背景下所创造的发明，其目的在于，提供一种降低串扰并且也不易受到电路部件自身具有的静电电容的影响的高频电路模块。
本发明所涉及的高频电路模块具有：电路部件，其在外侧排列有多个端子；以及基板，其第1外表面成为安装有所述电路部件的部件安装面，该基板是多层基板或单层基板。所述基板具有：接地导体层；多个电极极板，它们形成在所述部件安装面上，并且分别连接所述电路部件的多个端子；以及多个波导路，它们形成在该基板的所述第1外表面、第2外表面或内侧，并且与所述电极极板分别电连接。全部或一部分的相邻波导路的引出方向彼此相反。
在采用该高频电路模块的情况下，由于全部或一部分的相邻波导路的引出方向彼此相反，因此波导路间的间距变大，从而能够实现串扰的降低。而且，接地导体层设置在基板上，且接地导体层相同程度地接近经过电路部件的下方的波导路和不通过电路部件的下方的波导路两者，因此能够基本消除电路部件自身所具有的电容对经过电路部件的下方的波导路的影响。由此，该模块的电路整体的高频特性变得良好。
比较理想的是，波导路是将接地导体层设为对置电极的带线路。
此时，上述接地导体层兼作波导路即微带线的对置电极。由此，能够实现该模块的结构简化。
比较理想的是，在所述波导路设置在所述基板的第2外表面或所述基板的内侧的情况下，所述基板使用如下结构的基板，其还具有位于电路部件的下方或其附近并且在电极极板和波导路之间电连接的多个通孔电极。
此时，通过位于电极极板和波导路之间的通孔电极，传输路径成为不连续结构。但是，通孔电极一般配置在电特性较差的电路部件的附近，因此通孔电极受到电路部件具有的电容的影响，由此缓和了伴随不连续结构的高频特性的劣化，在这方面，该模块的电路整体的高频特性变得良好。
在上述高频电路模块是用于测定包括电路部件的传输路径的高频特性的评估基板的情况下，上述高频模块还具有安装在基板上的高频连接器。所述电路部件是多极连接器。多极连接器和高频连接器之间通过波导路电连接。
即使在这种情况下，全部或一部分的相邻波导路的引出方向也彼此相反，因此波导路间的间距变大，从而能够实现串扰的降低。而且，接地导体层设置在基板上，接地导体层相同程度地接近经过电路部件的下方的波导路和不经过电路部件的下方的波导路两者，因此能够基本消除电路部件自身所具有的电容对经过电路部件的下方的波导路的影响。由此，评估基板的高频特性变得良好。
比较理想的是，基板的部件安装面的相反侧成为所述波导路的布线面。
此时，波导路配置在与基板的部件安装面不同的面上，所以用于通过运算来减去波导路的特性的校准套件(kit)只需一个即可。而且能够将错误地用手接触形成有波导路的面的情况防患于未然，因此能过实现校正作业的简单化。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式的图，是评估基板的分解立体图。
图2是表示该评估基板的背面的立体示意图。
图3是图2中示出的A部分的放大图。
图4是沿图3中示出的4-4的剖视图。
标号说明：
1：评估基板(高频电路模块)10：多极连接器(电路部件)；11：壳体；12：端子；20a～20j：同轴连接器(高频连接器)；30：基板31：第1薄板层；311：电介质层；312：绝缘层；313a～313j：电极极板(Electrodepad)；32：第2薄板层321：电介质层；322：电源图案；33：第3薄板层；331：电介质层；332：绝缘层333：接地图案(接地导体层)；334a～334j：微带线(波导路)34：通孔电极；α1：部件安装面；α2：布线面；β1：引出方向(伸出方向)；β2：中间线；γ：部件区域。
具体实施方式
以下，参照图1～图4说明本发明的实施方式。此外，针对在该图中所示出的部件等和请求保护的本发明的结构要素之间的对应关系，在上述的标号说明部分一并示出。
此处作为例子列举的高频电路模块是与高速差动传输(DisplayPort)对应的评估基板1。如图1所示，该高频电路模块具有：作为电缆连接用连接器的多极连接器10；作为计测仪器连接用连接器的共计10个同轴连接器20a～20j；以及安装有上述两种连接器的基板30。
关于多极连接器10，其是基板安装类型的、10极和矩形的插座连接器，能够连接装配于未图示的扁平电缆的端部的插塞式连接器(plugconnector)。多极连接器10具有：压入了未图示的连接端子等的树脂制的壳体11(参照图4)，以及覆盖壳体11的上表面、左右侧面和背面的金属制的屏蔽壳体(未图示)。在壳体11外侧的下表面以相等间距排列有信号输入输出用的共计10个端子12(参照图4)。
此外，在图1、图2和图4中，省略了以下图示：形成在屏蔽壳体的边缘部的装配片，用于将多极连接器10装配在基板30的正面；以及形成于基板30的正面的装配片插入孔。
关于同轴连接器20a～20j，其是基板安装类型及插座型的同轴连接器，能够连接装配于未图示的同轴电缆的端部的插头插座型的同轴连接器。在基板30的正面，与多极连接器10的极数对应地设置有共计10个同轴连接器20a～20j。
关于基板30，如图4所示，在本实施方式中，使用从上到下依次层叠了第1薄板层31、第2薄板层32和第3薄板层33的三层基板。在图4中，311、321和331是玻璃、陶瓷、树脂等的电介质层，312和332是预浸料(pre-preg)等的绝缘层。
在基板30的正面，在长边的中央部沿着该长边安装有多极连接器10，排列成以多极连接器10为中心的半圆状地安装有同轴连接器20a～20j。
在本实施方式中，将基板30的正面(即第1外表面)设为部件安装面α1，将基板30的背面(即第2外表面)设为布线面α2(参照图2)。基板30在其内侧具有电源图案322(参照图4)和接地图案333(参照图4)等。具体而言，电源图案322设置在电介质层321和绝缘层312之间，接地图案333设置在电介质层321和绝缘层332之间。
在基板30的部件安装面α1上，形成有电极极板313a～313j(参照图3和图4)。在电极极板313a～313j上分别连接有多极连接器10的端子12。在基板30的布线面α2上，形成有分别与电极极板313a～313j电连接的微带线(micro strip line)334a～334j。在基板30的内部，设置有用于在电极极板313a～313j和微带线334a～334j之间进行电连接的通孔电极34a～34j(参照图3)。
关于电极极板313a～313j，如图3所示，是与多极连接器10的端子12的个数及间距对应的共计10个长方形接合区。
关于通孔电极34a～34j，其在电极极板313a～313j的端部附近的靠外的位置上贯穿基板30且大致垂直地延伸，与电极极板313a～313j对应地共计具有10个。
此外，在图3中用γ示出的点划线表示多极连接器10的部件区域。即，通孔电极34a～34j和电极极板313a～313j等位于部件区域γ内(即，多极连接器10的下方)。
关于微带线334a～334j，其是从与图4所示的电极极板313a～313j的端部连接的通孔电极34a～34j的下端开始到与同轴连接器20a～20j连接的通孔电极(未图示)的下端为止来布线的板状导体，与电极极板313a～313j及同轴连接器20a～20j对应地共计具有10根。微带线334a～334j的对置电极是接地图案333。微带线334a～334j的长度设为相同。
关于微带线334a～334j的引出方向β1，如图2和图3所示，不是全部为相同的方向。即，在微带线334a～334j中的相邻的微带线334d和334e之间，引出方向β1彼此相反。对于微带线334f和334g、微带线334h和334i也全部是这样。这是为了增大相邻的微带线334d和334e等的间距，并且基于多极连接器10等的图案布局设计上的理由。
其结果，微带线334a～334j中的相邻的带线334a和334b之间，引出方向β1彼此相同。对于带线334b和334c、带线334c和334d、带线334e和334f、带线334g和334h、带线334i和334j也全部是这样。
此外，为了使该模块的电路整体的高频特性良好，在基板30的部件安装面α1上且在特定的电极极板313a～313j之间形成有辅助导体图案335a～335f(参照图3)，在微带线334a～334j的附近形成有接地导体通孔35a～35j(参照图2)。
关于辅助导体图案335a～335f，如图3所示，其是在引出方向β1相同的相邻的微带线334a～334j的中间线β2上形成的板状导体。辅助导体图案335a～335f配置在沿相同的引出方向β1延伸的微带线334a～334j所关联的电极极板313a～313j的彼此之间，虽然未图示，但是通过通孔电极与接地图案333电连接。辅助导体图案335a～335f与相邻的微带线334a～334j中的引出方向β1相同的微带线对应地共计有6个。
关于接地导体通孔35a～35j，如图2所示，在以基板30上的微带线334a～334j为基准的两侧位置上，沿长度方向以预定间隔形成有多个，虽然未图示，但与接地图案333电连接。接地导体通孔35a～35j与微带线334a～334j对应。
在如此构成的评估基板1中，即使使用频率在几GHz以上，也能够在从多极连接器10到同轴连接器20a～20j的信号传输路径上充分实现阻抗匹配和串扰的降低，因此高频特性变得特别良好。
此外，关于本发明涉及的高频电路模块，能够用于HDMI(High-Definition Multimedia Interface：高清晰度多媒体接口，注册商标)、DisplayPort等TEST FIXTURE是当然的，对于安装有集成电路等的一般高频电路基板也同样能够适用。
尤其对于基板，也同样能够适用于单层基板、双面基板和柔性基板。在基板是单层基板的情况下，设为在该基板的电解质层的内侧埋设有波导路的嵌入式微带线即可。可以在基板的正面或背面形成接地导体层，也可以在使用了多层基板的情况下的基板的内侧设置波导路。此外，还能够在基板的部件安装面上设置波导路。此时，能够将波导路和电极极板直接连接。对于电极极板，也可以形成插入了电路部件的端子的通孔。对于波导路，可以使用带线或勒谢尔线等传输线路，也可以使所有相邻的波导路的引出方向彼此相反。

Claims (3)

1.一种高频电路模块，该高频电路模块具有： 
电路部件，其在外侧排列有多个端子；以及 
基板，其是多层基板或单层基板，其特征在于， 
所述基板具有： 
第1外表面，其成为安装有所述电路部件的部件安装面； 
所述部件安装面的相反侧的第2外表面； 
接地导体层； 
多个电极极板，它们形成在所述部件安装面上，并且分别连接所述电路部件的多个端子； 
多个波导路，它们形成在所述第2外表面；以及 
多个通孔电极，它们位于所述电路部件的下方并且在所述电极极板和所述波导路之间电连接， 
全部或一部分的相邻波导路的引出方向彼此相反。 
2.根据权利要求1所述的高频电路模块，其特征在于， 
所述波导路是微带线，所述接地导体层是所述微带线的对置电极。 
3.根据权利要求1或2所述的高频电路模块，其特征在于，所述高频电路模块的基板是用于测定包括所述电路部件的信号传输路径的高频特性的评估基板， 
所述高频电路模块还具有安装在所述基板上的多个高频连接器， 
所述电路部件是多极连接器， 
所述多极连接器和所述高频连接器之间通过所述波导路电连接。 
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