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JP3111672U - 高周波電子部品 - Google Patents

高周波電子部品 Download PDF

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JP3111672U
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稔博 細川
和亮 東端
末定 剛
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Abstract

【課題】 外ケースの遮蔽性を保ちつつ、強度の向上を図った高周波電子部品を提供する。
【解決手段】 高周波電子部品は、基板44、表面実装部品1、および外ケース9とを備える。表面実装部品1は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された第1端子電極21および第2端子電極22を含む。表面実装部品1は、外ケース9に対向する表面が平面状に形成されている。第1端子電極21は、外ケース9に対向する表面に形成された第1の折返し部31を有し、第2端子電極22は、外ケース9に対向する表面に形成された第2の折返し部32を有する。外ケース9は、第1の折返し部が露出するように形成された第1開口部11と、第2の折返し部が露出するように形成された第2開口部12と、第1開口部11と第2開口部12との間の開口間部41とを有する。
【選択図】 図2

Description

本考案は、高周波電子部品に関する。
携帯電話などの無線通信装置には、アンテナスイッチモジュールやPLL(Phase Locked Loop)モジュールなどの高周波電子部品が備えられている。この高周波電子部品は、たとえばセラミック多層基板などの基板を備える。基板の表面には、半導体部品や積層セラミックコンデンサなどの表面実装部品(SMD:Surface Mount Device)が配置されている。
高周波電子部品には、これらの表面実装部品を覆うように形成された外ケースを備えるものがある。外ケースは、基板の表面に配置された表面実装部品が、他の電子部品または他の電子機器から電磁気的な影響を極力受けないように形成されている。また、外ケースは、表面実装部品から他の電子部品または他の電子機器に電磁気的な影響を与えないように形成されている。
また、外ケースは、表面実装部品と他の電子部品との物理的な接触を避けるために形成されている。さらに、外ケースは、高周波電子部品をマザーボードに実装する際、これを吸着ノズルで吸着するために、また、表面実装部品を埃などから保護するために形成されている。外ケースは、主に金属で形成され、通常は、外ケースの電位がグランド電位となるように接地されている。
特開2001−244127号公報においては、基板の上面に実装されたチップコイルなどのチップ部品と、基板の上面に配置された金属カバーとを備える通信装置が開示されている。この通信装置においては、チップコイルの上方となる位置に孔が形成されている。チップコイルは、基板の表面に配置される表面実装部品の中でも小型の表面実装部品である。金属カバーに形成された孔は、孔の径または幅がチップコイルよりも大きくなるように形成されている。この通信装置においては、金属カバーとチップコイルとの間のギャップの変動によるチップコイルインダクタンスの変動を抑え、安定した特性を得ることができる通信装置を提供できると開示されている。
特開2002−94410号公報においては、多層基板の上面に配置されたSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタと、SAWフィルタの大きさに対応した開口部を有する外ケースとを備えるアンテナスイッチモジュールが開示されている。外ケースの開口部は、SAWフィルタが外側から挿入できるように十分に大きく形成されている。このアンテナスイッチモジュールにおいては、外ケースを容易に取付けることができ、従来よりも高さの低いアンテナスイッチモジュールを提供できると開示されている。
特開平7−273504号公報においては、基板の表面に誘電体共振器が配置され、誘電体共振器を覆うようにシールドカバーが配置されたフィルタ装置が開示されている。このフィルタ装置におけるシールドカバーには、誘電体共振器の外周面の接続導体に対応するように開口が形成されている。誘電体共振器の外導体は、シールドカバーに接触している。このフィルタ装置においては、誘電体共振器の外導体とグランドとの間の接続を良好にすることができ、フィルタ装置の小型化が行なえると開示されている。
特開2001−244127号公報 特開2002−94410号公報 特開平7−273504号公報
上記のように、外ケースおよび表面実装部品を備える高周波電子部品において、表面実装部品は、基板と外ケースとに挟まれるように配置される。表面実装部品には、外ケースと対向する表面を有し、側面から上記の対向する表面に向かって延びるように形成された端子電極を有するものがある。すなわち、表面実装部品の端子電極と、外ケースとが対向する場合がある。端子電極には電源電圧が印加されたり、高周波信号が入出力されたりするため、端子電極と外ケースとの距離は長い方が好ましい。
一方で、無線通信装置においては小型化が進み、無線通信装置の内部に配置される高周波電子部品についても小型化を図ることが望まれている。
上記の公報に開示されているように、平面視したときに表面実装部品よりも大きな孔を開ける場合において、たとえば、チップコイルのような小型の表面実装部品であれば、開口する孔も小さくて足りる。しかしながら、たとえばLCフィルタのような、大型の表面実装部品を基板の表面に配置する場合には、表面実装部品よりも大きな孔を外ケースに形成すると、外ケースの強度が大きく低下するという問題があった。
また、外ケースに大きな孔を形成すると、他の電子部品や他の電子機器に対して、互いに電磁気的な影響が生じる場合がある。また、埃などの異物が孔から多く侵入してしまうという問題があった。このように、電磁気的な影響に対する遮蔽性や異物侵入に対する遮蔽性が悪化するという問題があった。
本考案は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、外ケースの遮蔽性を保ちつつ、強度の向上を図った高周波電子部品を提供することを目的とする。
本考案に基づく高周波電子部品は、基板と、上記基板の主表面に配置された表面実装部品と、上記基板に固定され、上記表面実装部品を覆うように形成された外ケースとを備える。上記表面実装部品は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された第1端子電極および第2端子電極を含む。上記表面実装部品は、上記外ケースに対向する表面が平面状に形成されている。上記第1端子電極は、側面から延びるように形成され、上記外ケースに対向する表面に形成された第1の折返し部を有し、上記第2端子電極は、側面から延びるように形成され、上記外ケースに対向する表面に形成された第2の折返し部を有する。上記外ケースは、上記第1の折返し部が露出するように形成された第1開口部と、上記第2の折返し部が露出するように形成された第2開口部と、上記第1開口部と上記第2開口部との間の開口間部とを有する。この構成を採用することにより、外ケースの遮蔽性を保ちつつ、強度の向上を図った高周波電子部品を提供することができる。
上記考案において好ましくは、上記表面実装部品は、接地されるべきグランド電極を含む。上記グランド電極は、側面から延びるように形成され、上記外ケースに対向する表面に形成された第3の折返し部を有する。上記グランド電極は、上記第3の折返し部が上記開口間部の真下に配置されている。この構成を採用することにより、上記開口間部と、上記第1端子電極または上記第2端子電極との距離を長くすることができ、他の電子部品との電磁的な影響または他の電子機器との電磁気的な影響を小さくすることができる。
上記考案において好ましくは、上記開口間部は、上記グランド電極と直接的または導電性部材を介して電気的に接続されている。この構成を採用することにより、上記グランド電極の接地を容易に行なうことができる。また、上記外ケースと上記表面実装部品との距離を小さくすることができ、上記高周波電子部品の高さを低くすることができる。
上記考案において好ましくは、上記第1端子電極および上記第2端子電極を含む上記表面実装部品を複数備え、上記第1開口部および上記第2開口部は、最も高さの高い上記表面実装部品に対向する位置に形成されている。この構成を採用することにより、上記外ケースに形成する開口部の数を少なくすることができ、上記外ケースの機能の低下を抑制することができる。
上記考案において好ましくは、上記第1開口部は、平面視したときに、上記第2開口部よりも上記外ケースの角に近くなるように形成され、上記第1開口部は、上記第2開口部の開口面積よりも小さくなるように形成されている。この構成を採用することにより、上記外ケースの強度を強くすることができる。
上記考案において好ましくは、上記第1端子電極と上記第2端子電極との距離をL、上記第1端子電極と上記開口間部との距離をL1、上記第2端子電極と上記開口間部との距離をL2としたときに、L1<L、かつ、L2<Lになるように形成されている。この構成を採用することにより、上記第1端子電極と上記第2端子電極との間で生じる電磁気的な障害を抑制することができる。
上記考案において好ましくは、上記第1開口部の径および上記第2開口部の径のうち最大の径が、使用する高周波の波長の1/4以下になるように形成されている。この構成を採用することにより、上記第1開口部または上記第2開口部から上記実装部品の電磁波が漏れることを抑制できる。
本考案によれば、外ケースの遮蔽性を保ちつつ、強度の向上を図った高周波電子部品を提供することができる。
(実施の形態1)
図1から図7を参照して、本考案に基づく実施の形態1における高周波電子部品について説明する。
図1は、本実施の形態における高周波電子部品の概略平面図である。図2は、図1におけるII−II線に関する矢視断面図である。図3は、本実施の形態における高周波電子部品の概略斜視図である。
図1から図3を参照して、本実施の形態における高周波電子部品は、基板44と、基板44の一方の表面に配置されている表面実装部品1〜3,5,6と、基板44の他方の表面に配置された表面実装部品4と、表面実装部品1〜3,5,6を覆うように形成された外ケース9とを備える。
本実施の形態における基板44は、内部にコンデンサやインダクタ、抵抗などの内部素子が形成されたセラミック多層基板である。セラミック多層基板は、たとえば配線やビアホールが形成されたセラミックグリーンシートを積層したのちに焼結することにより形成する。ただし、基板44は、複数の樹脂層を積層した樹脂多層基板であってもよい。
基板44の表面には、パッドなどの表面電極が形成され、表面電極にそれぞれの表面実装部品1〜6が、半田などの接合材を介して接続固定されている。
本実施の形態においては、表面実装部品1〜3,6は、フィルタ、チップコイル、チップコンデンサなどの電子部品である。表面実装部品4,5は、IC(Integrated Circuit)である。
表面実装部品1は、直方体状に形成されている。図1を参照して、平面的に見たときに、表面実装部品1は、基板44の平面形状である長方形の角になる部分に近接するように配置されている。
図4に、本実施の形態における表面実装部品のうち、一の表面実装部品の概略斜視図を示す。本実施の形態における表面実装部品の端子電極は、表面実装部品を挟み込むように配置されている。表面実装部品1は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された第1端子電極21を含む。表面実装部品1は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された第2端子電極22を含む。
第1端子電極21は、表面実装部品の下面から側面を介して上面に向かって延びるようにコの字状に形成されている。また、同様に、第2端子電極22は、表面実装部品1の下面から側面を介して上面に向かって延びるようにコの字状に形成されている。
第1端子電極21および第2端子電極22は、表面実装部品1を平面視したときの長方形の形状において、互いに対向する2辺に向かい合うように配置されている。また、上記の長方形の一辺において、2個ずつ第1端子電極21または第2端子電極22が形成されている。
第1端子電極21は、外ケースに対向する表面に形成された第1の折返し部31を有する。また、同様に、第2端子電極22は、外ケースに対向する表面に形成された第2の折返し部32を有する。本実施の形態における端子電極の折返し部は、高周波電子部品の表面のうち、外ケースに対向する表面ならびに基板に対向する表面に配置されている。
表面実装部品1は、接地されるべき第3端子電極23を含む。第3端子電極23は、表面実装部品1の下面から側面を介して上面に向かって延びるようにコの字状に形成されている。第3端子電極23は、表面実装部品1の外ケースに対向する表面に第3の折返し部33を有する。本実施の形態においては第3の折返し部33が2個形成されている。第3の折返し部33は、表面実装部品1を平面視したときに、平面形状である四角形の辺のうち互いに対向する2辺に配置されている。また、第3の折返し部33は、平面視したときに、第1端子電極21および第2端子電極22が形成されている辺とは異なる辺に形成されている。
図5に、高周波電子部品の表面実装部品の部分の拡大概略断面図を示す。基板44の表面には、表面電極45が形成されている。第1端子電極21および表面電極45が、半田46によって電気的に接続されると共に固定されている。表面実装部品1の外ケース9に対向する表面は平面状に形成されている。外ケース9の表面と表面実装部品1の外ケース9に対向する表面とは互いにほぼ平行になるように配置されている。
第1端子電極21と第2端子電極22とは表面実装部品を長手方向の両側から挟み込むように配置されている。第1端子電極21および第2端子電極22は、表面実装部品1の底面から側面を通って上面に到達するように形成されている。表面実装部品1の上側には外ケース9が配置されている。
図1から図3を参照して、本実施の形態における外ケース9は、断面形状がコの字型になるように形成されている。外ケース9は、上面が平面状に形成されている。外ケース9は、基板44の側面に脚部をもって固定されている。
外ケース9は、上面に形成された第1開口部11および第2開口部12を含む。第1開口部11および第2開口部12は、外ケース9を貫通する孔である。第1開口部11は、第1端子電極21の第1の折返し部31が露出するように形成されている。第2開口部12は、第2端子電極22の第2の折返し部32が露出するように形成されている。第1開口部11は、平面視したときに、2個の第1端子電極21の第1の折返し部31の全体を見ることができるように形成されている。また、第2開口部12は、2個の第2端子電極22の第2の折返し部32の全体を見ることができるように形成されている。
外ケース9において、第1開口部11と第2開口部12との間には、開口間部41が形成されている。本実施の形態における高周波電子部品は、平面視したときに、開口間部41によって、表面実装部品1の一部分が隠れるように形成されている。
このように、第1端子電極および第2端子電極に対応するように、第1開口部および第2開口部を外ケースに形成することにより、第1端子電極または第2端子電極と、外ケースとの距離を大きくすることができ、外ケースと第1端子電極または第2端子電極との接触や電磁気的な干渉を低減させることができる。
また、外ケースに形成する開口部の大きさを小さくできるため、開口部の形成に伴う外ケースの強度の低下を抑制することができる。さらに、他の電子部品または他の電子機器との電磁気的な干渉を防止する遮蔽性の低下を抑制できる。さらに、埃などの異物の侵入を抑制する遮蔽性の低下を防止できる。さらに、外ケースと表面実装部品との距離を小さくすることができ、高周波電子部品の高さを低くすることができる。すなわち、高周波電子部品の小型化、特に低背化を図ることができる。
図1を参照して、本実施の形態における高周波電子部品は、接地されるべきグランド電極としての第3端子電極23を含む。第3端子電極23は、平面的に見たときに、第1端子電極21または第2端子電極22が配置されている辺とは異なる辺に配置されている。
第3端子電極23は、外ケース9と対向する面に形成された折り返し部33を含む。開口間部41の真下に、第3端子電極23の折返し部33が配置されている。折返し部33は、ほぼ全体が第1開口部11と第2開口部12との間に配置されている。この構成を採用することにより、外ケースの開口間部をグランド電極の近傍に配置することができる。この結果、第1端子電極と外ケースとの距離または第2端子電極と外ケースとの距離が同じ場合に、第1開口部および第2開口部の大きさを小さくすることができる。したがって、外ケースの遮蔽性や外ケースの強度を向上することができる。
図2を参照して、表面実装部品2は、第1端子電極29および第2端子電極30を有する。表面実装部品1は、表面実装部品2よりも高さが高くなるように形成されている。表面実装部品2の上部には、第1端子電極29または第2端子電極30に対応するように外ケースの開口部は形成されていない。このように、複数の表面実装部品のうち最も高さの高い表面実装部品の端子電極に対向する位置に開口部が形成されることによって、外ケースに形成する開口部の全数を少なくすることができ、外ケースの遮蔽性および強度を向上させることができる。なお、表面実装部品3は、外ケースに対向する表面には、高周波信号の入出力や電源電圧印加のための端子電極が形成されていない。
図1を参照して、平面視したときに、第1開口部11および第2開口部12は、平面形状が長方形に形成されている。また、第1開口部11は、第2開口部12よりも外ケース9の角に形成されている。さらに、第1開口部11は、第2開口部12の開口面積よりも小さくなるように形成されている。平面視したときに、角になる部分に開口面積の小さな開口部を配置することにより、外ケースの強度の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、第1開口部の径および第2開口部の径のうち、最大の径が使用する高周波の波長の1/4以下になるように形成されている。この構成を採用することにより、使用する高周波が表面実装部品の外部に漏れることを抑制でき、他の電子部品または他の電子機器に与える電磁波の影響を抑制することができる。本考案においては、形成される開口部の任意の2点を渡した長さを径という。たとえば、平面形状が長方形である場合には、最大の径は対角線の長さを示し、平面形状が楕円の場合には最大の径は長軸の長さを示す。
さらに、図5を参照して、第1端子電極21と第2端子電極22との距離をLとする。第1端子電極21と第1開口部11(開口間部41)との距離をL1とする。第2端子電極22と第2開口部(開口間部41)との距離をL2とする。本実施の形態における高周波電子部品は、L1<L、かつ、L2<Lになるように形成されている。すなわち、端子電極と開口間部との距離が、互いに向かい合う端子電極同士の距離よりも小さくなるように形成されている。この構成を採用することにより、第1端子電極21と第2端子電極22の分離性が向上する。たとえば、表面実装部品1がバンドパスフィルタの場合において、第1端子電極21と第2端子電極22との間に生じるの雑音(ノイズ)を小さくすることができる。
本実施の形態においては、表面実装部品を平面視したときの長方形の形状において、長辺となる部分にグランド電極が配置され、短辺となる部分に第1端子電極および第2端子電極が配置されているが、特にこの形態に限られず、第1端子電極と第2端子電極とが離れて配置され、第1端子電極に対応する位置に外ケースの第1開口部が形成され、第2端子電極に対応する位置に外ケースの第2開口部が形成されていればよい。
図6に本実施の形態における他の表面実装部品の概略斜視図を示す。表面実装部品7は、第1端子電極24と第2端子電極25とを含む。第1端子電極24および第2端子電極25は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された端子電極である。第3端子電極26は、グランド電極として形成された端子電極である。
表面実装部品7においては、平面視したときの長方形の形状において、長辺となる部分に第1端子電極24および第2端子電極25が形成されている。また、第1端子電極24は1個形成され、第2端子電極25は2個形成されている。
この表面実装部品7を備える高周波電子部品においても、それぞれの端子電極の真上に、端子電極に対応するように、外ケースの開口部を形成することで本考案を適用することができる。このように、第1端子電極および第2端子電極の位置の個数に制限はなく、任意の個数の端子電極が形成された表面実装部品を備える高周波電子部品に本考案を適用することができる。
表面実装部品7においては、平面視したときに、平面形状の長方形の長辺となる部分に、第1端子電極24および第2端子電極25が配置されている。しかし、第1端子電極24および第2端子電極25は、表面実装部品の平面形状が長方形の場合に、短辺となる部分に配置されることが好ましい。この構成を採用することにより、第1端子電極と第2端子電極との距離を長くすることができ、端子電極同士の分離性を向上させることができる。
図7に、本実施の形態におけるさらに他の表面実装部品の斜視図を示す。表面実装部品8は、第1端子電極27および第2端子電極28を備える。第1端子電極27および第2端子電極28は、表面実装部品8を平面視したときの長方形の短辺を覆うように形成されている。表面実装部品としては、このような端子電極を有していても、端子電極に対応するように外ケースの開口部を形成することにより本考案を適用することができる。
(実施の形態2)
図8および図9を参照して、本考案に基づく実施の形態2における高周波電子部品について説明する。図8は、本実施の形態における高周波電子部品の一の表面実装部品の部分の概略斜視図であり、図9は、概略断面図である。
本実施の形態における高周波電子部品は、表面実装部品7を備える。表面実装部品7は、基板44の表面に配置された表面電極47に接合されている。表面実装部品7は、第1端子電極24、第2端子電極25および第3端子電極26を含む。外ケース10は、第1開口部13および第2開口部14を有する。外ケース10は、第1開口部13と第2開口部14との間に開口間部42を有する。第1端子電極24の真上には、第1開口部13が形成され、第2端子電極25の真上には第2開口部14が形成されている。
本実施の形態における高周波電子部品は、開口間部42と、第3端子電極26とが接触するように形成されている。すなわち、グランド電極としての第3端子電極と開口間部42とが電気的に接続されている。この構成を採用することにより、表面実装部品の接地されるべき端子電極を容易に接地することができる。また、基板44に形成する表面実装部品7の接地配線が不要になる。
本実施の形態においては、開口間部とグランド端子電極とが直接的に接触するように形成されているが、この形態に限られず、開口間部とグランド端子電極とが導電性部材を介して電気的に接続されていても構わない。たとえば、開口間部と第3端子電極との間に導電性接着材や半田が配置されていても構わない。
その他の構成、作用および効果については実施の形態1と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
上記の実施の形態におけるそれぞれの図面において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本考案の範囲は上記した説明ではなくて実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
実施の形態1における高周波電子部品の概略平面図である。 実施の形態1における高周波電子部品の概略断面図である。 実施の形態1における高周波電子部品の概略斜視図である。 実施の形態1における第1の表面実装部品の概略斜視図である。 実施の形態1における高周波電子部品の第1の表面実装部品の部分の概略断面図である。 実施の形態1における第2の表面実装部品の概略斜視図である。 実施の形態1における第3の表面実装部品の概略斜視図である。 実施の形態2における高周波電子部品の表面実装部品の部分の概略斜視図である。 実施の形態2における高周波電子部品の表面実装部品の部分の概略断面図である。
符号の説明
1〜8 表面実装部品、9,10 外ケース、11,13 第1開口部、12,14 第2開口部、21,24,27,29 第1端子電極、22,25,28,30 第2端子電極、23,26 第3端子電極、31 第1の折返し部、32 第2の折返し部、33 第3の折返し部、41,42 開口間部、44 基板、45,47 表面電極、46 半田、L,L1,L2 長さ。

Claims (7)

  1. 基板と、
    前記基板の主表面に配置された表面実装部品と、
    前記基板に固定され、前記表面実装部品を覆うように形成された外ケースと
    を備え、
    前記表面実装部品は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された第1端子電極および第2端子電極を含み、
    前記表面実装部品は、前記外ケースに対向する表面が平面状に形成され、
    前記第1端子電極は、側面から延びるように形成され、前記外ケースに対向する表面に配置された第1の折返し部を有し、
    前記第2端子電極は、側面から延びるように形成され、前記外ケースに対向する表面に配置された第2の折返し部を有し、
    前記外ケースは、前記第1の折返し部が露出するように形成された第1開口部と、
    前記第2の折返し部が露出するように形成された第2開口部と、
    前記第1開口部と前記第2開口部との間の開口間部と
    を有する、高周波電子部品。
  2. 前記表面実装部品は、接地されるべきグランド電極を含み、
    前記グランド電極は、側面から延びるように形成され、前記外ケースに対向する表面に配置された第3の折返し部を有し、
    前記グランド電極は、前記第3の折返し部が前記開口間部の真下に配置されている、請求項1に記載の高周波電子部品。
  3. 前記開口間部は、前記グランド電極と直接的または導電性部材を介して電気的に接続された、請求項2に記載の高周波電子部品。
  4. 前記第1端子電極および前記第2端子電極を含む前記表面実装部品を複数備え、
    前記第1開口部および前記第2開口部は、最も高さの高い前記表面実装部品に対向する位置に形成された、請求項1から3のいずれかに記載の高周波電子部品。
  5. 前記第1開口部は、平面視したときに、前記第2開口部よりも前記外ケースの角に近くなるように形成され、
    前記第1開口部は、前記第2開口部の開口面積よりも小さくなるように形成された、請求項1から4のいずれかに記載の高周波電子部品。
  6. 前記第1端子電極と前記第2端子電極との距離をL、前記第1端子電極と前記開口間部との距離をL1、前記第2端子電極と前記開口間部との距離をL2としたときに、L1<L、かつ、L2<Lになるように形成された、請求項1から5のいずれかに記載の高周波電子部品。
  7. 前記第1開口部の径および前記第2開口部の径のうち最大の径が、使用する高周波の波長の1/4以下になるように形成された、請求項1から6のいずれかに記載の高周波電子部品。
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