高频继电器、高频模块以及适配基板的制作方法

专利名称：高频继电器、高频模块以及适配基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于手机的无线中继设备等的高频继电器、高频模块以及适配基板。
背景技术：
上述高频继电器，以日本实用新型公报实公平7-24769号公报(以下称为"专利文献l") 为首，已有多个方案业已提出。在其中，图22是表示其高频继电器1的典型的结构的分解 立体图。此高频继电器1基本上是通过触点机构11和驱动此触点机构11的驱动机构21并行 排列配置而成。触点机构ll在屏蔽箱(shield box)12内设置有可动触点13、 14，其可动触 点13、 14通过驱动机构21驱动而在参照符号X方向位移，与固定触点15、 16或固定触点16、 17接触/分离，进行高频信号的切换。从而构成以可动触点13、 14为中心导体、以屏蔽箱 12为外部导体的同轴线路。上述可动触点13、 14分别保持在通过驱动机构21而被位移驱动 的驱动部件18、 19上。上述各固定触点15、 16、 17以在屏蔽箱12内被电绝缘的状态直立 设置，从基台20的背面伸出，作为端子P1、 P2、 P3。
中央的固定触点16 (端子P2)为与可动触点13、 14的任何一个都接触的共同触点。 另一方面，两端的固定触点15、 17 (端子P1、 P3)为分别只与上述可动触点13、 14接触 的个别触点。并且，固定触点15为在驱动机构21不驱动时可动触点13与其接触并与固定触 点16连接的正常接触(normally contact) (NC)的触点，固定触点17为在驱动机构21不驱 动时可动触点14与其分离并从固定触点16断开的正常切断(normally o幼(NO)的触点。 在上述各固定触点15、 16、 17 (端子P1、 P2、 P3)之间设置有接地端子P4、 P5。
上述驱动机构21包括电磁体22和位移部件23。电磁体22，其铁芯26穿过被围绕在线 圈24上的线圈架25，并设置有在其铁芯26的一个端部和另一个端部之间形成磁路的磁轭 27。上述线圈24的各端部分别与从外部被提供有励磁电流的端子P6、 P7连接。
另一方面，上述位移部件23包括介于上述驱动部件18、 19支撑可动触点13、 14的 插件(card)(支撑部件)31;设置在上述插件(支撑部件)31的一端的磁体32;分别与其 磁体32的两端接触并夹住上述铁芯26的一对衔铁(armature)33、 34;从上述插件(支撑 部件)31的另一端延伸的一对平衡弹簧35、 36;将其平衡弹簧35、 36的另一端安装到上述基台20上的平衡弹簧保持板37。因此，通过上述电磁体22的消磁/励磁，插件(支撑部 件)31通过平衡弹簧35、 36部分变形而在上述X方向位移，从而位移驱动上述可动触点13、 14。在上述基台20内收纳上述固定触点15、 16、 17，屏蔽箱12以及电磁体22，并在电磁 体22上装载位移部件23之后，盖上框体38。
如上所述而构成的高频继电器l，例如在上述手机的无线中继设备等中，被称为电力 合成 分配转换器(power switchable conbiner divider)，可将信号分枝并输入到多 个放大器(amplifier)，在各自被电力放大之后，合成来自各放大器的信号，被用于作为 高频模块的分配器.合成器，在任何放大器出现故障或维护等时为了切断而被使用。因此， 例如，在将36(T的放射方向按60。分割，设置六台天线的情况下，这种大型电源开关，合 成器，分配器至少也得设置6台，为了使中继单元小型化，上述高频继电器l也必须小型化。 除了上述无线中继设备以外，在测量设备等使用多个高频继电器l的用途中也相同。
然而，如果高频继电器小型化，则存在难以获得所期望的阻抗这样的问题。例如，在 将作为目标的阻抗设定为适应上述无线中继设备的50Q的情况下，图23所示的各部的阻抗 则如图24所示。图24是表示图23所示的高频继电器1的时间《区域'反射特性(time domain reflect character)的图表。艮卩， 一般情况下，没有被屏蔽板围住的端子部分阻抗变大-，使 各部分与作为目标的阻抗匹配存在困难，实际情况则是使全体与作为上述目标的阻抗相匹 配。因此，对于各部分，会出现产生偏离作为上述目标的阻抗的问题。
另一方面，在将具有同样结构的高频继电器l用于电视接收机的天线输入切换时，应 设定的阻抗为75Q，变更上述屏蔽箱12的形状等零部件交换则成为必要。
作为减轻此问题的其它的以往技术，例如，有日本专利公开公报特开平11一273529 号公报(以下称为"专利文献2")。在专利文献2的以往技术中，在基座上形成的作为固 定共同触点的信号线和在其周围形成的GND图案之间形成沟，通过调整沟的宽度及深度， 来实现较高阻抗间的匹配。
然而，专利文献2的以往技术，虽然扩大了阻抗的调整幅度，但是却不能消除伴随制 造所产生的偏差(批量偏差)。而且，在制造完成后，不能进行阻抗的调整。
而且，在想要将专利文献l那样的插入安装型继电器l转换为表面安装型的高频继电器 来进行使用时，在典型的以往技术中，如图25所示，在将端子P1 P7弯曲为L形，并剪成 所需要的长度之后，装载到应安装基板的接合区(land)，通过回流焊接而被安装。在进行 此弯曲加工时，会给插入安装型继电器l施加较大的压力，有可能在基台20和框体38的接 合部或上述端子P1 P7被压入的基台20的端子孔周围等产生裂纹，从而出现气密不良(不良泄漏)。此时，会有因进入的湿气等所引起的锈或腐蚀，导致接触不良或动作不良这样 的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供可以在制造完成后调整阻抗的偏差的高频继电器、高频模块以 及将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器的适配基板。
而且，本发明的目的还在于提供可以提高可靠性的高频继电器、高频模块以及将插入 安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器的适配基板。
本发明的高频继电器包括安装在基板上进行高频信号的切换的继电器主体；介于上 述继电器主体和上述基板之间用于调整上述继电器主体的阻抗的适配基板。
根据上述的结构，在小型的用于高频信号的切换的高频继电器中，以实际进行高频信 号切换的部分为继电器主体，在本发明中，还另外使用适配基板，使其介于上述继电器主 体和应安装基板之间，由该适配基板进行在继电器主体侧不能调整的与应安装基板侧的阻 抗之差的补偿、或进行为了适应其它用途的阻抗的阻抗变换。具体而言，通过调整其一端 与上述继电器主体的端子连接、另一端从该适配基板的端面伸出而被焊接到应安装基板上
的弓I线端子(lead terminals)的宽度或该弓I线端子和GND图案之间的间隔，或通过调整该 适配基板自身的厚度或介电率，来进行上述阻抗的调整。
因此，通过追加上述适配基板就可以调整制造完成后的继电器主体的阻抗的偏差，改 善高频特性，或者，使在阻抗不同的其它用途中的使用成为可能，从而可以提高通用性， 实现低成本化。
而且，在本发明的的高频继电器中，最好是上述适配基板包括穿设有通孔(through hole)的基板主体和引线端子，该引线端子其一端作为露出上述通孔的内周面、与插入上 述通孔的插入安装型的上述继电器主体的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形 成在上述基板主体内或上述基板主体的至少一个表面上的导体图案，另一端作为从上述基 板主体的端面伸出、装载到应安装基板的接合区(land)上而被焊接、或者穿过形成在上述 应安装基板上的通孔而被焊接在背面形成的接合区的端子部分，上述引线端子被嵌入成型 在上述基板主体中。
根据上述的结构，在实现上述的适配基板时，在上述继电器主体是从底部延伸出的端 子穿过在应安装基板上穿设的通孔，与该应安装基板的背面的接合区焊接而予以使用的插 入安装型的继电器的情况下，该适配基板包括穿设有通孔的基板主体和引线端子，该引线 端子其一端作为露出通孔的内周面、与插入通孔的继电器主体的端子电及机械地连接的连 接部，中间部分作为形成在基板主体内或基板主体的至少一个表面上的导体图案，另一端 从基板主体的端面向相反方向伸出、作为装载到应安装基板的接合区而被焊接、或者穿过 形成在应安装基板上的通孔与在背面形成的接合区焊接的端子部分。而且，引线端子从一 个引线框中被抽出，根据需要通过冲压加工而被弯曲后，被嵌入成型在基板主体中而制作 出适配基板之后，继电器主体的端子被剪成小于该适配基板厚度的长度，插入通孔用电弧 焊接、激光焊接等与连接部电及机械地连接，从而完成该高频继电器的制作。
因此，可以进行上述的阻抗的补偿或转换，并且尤其是可以将插入安装型的继电器主 体转换为表面安装型。而且，在将该插入安装型的继电器主体转换为表面安装型时，可以 防止产生在使端子弯曲时产生的压力，能够防止在继电器主体的基台和框体的接合部或端 子压入的基台的端子孔的周围等产生裂纹而使密封性破坏，从而能够提高可靠性。
而且，本发明的高频继电器，最好是上述导体图案的至少一部分，至少形成在上述基 板主体内或继电器主体侧的表面的其中之一，与在应安装基板侧形成的图案立体交叉，来 进行上述继电器主体的端子位置转换。
根据上述的结构，在适配基板介于继电器主体和应安装基板之间时，通过使引线端子 中，连结与继电器主体的端子电及机械地连接的连接部和焊接在应安装基板上的端子部分 之间的导体图案的至少一部分，至少形成在基板主体内或继电器主体侧的表面的其中之 一，来进行继电器主体的端子位置转换。详细而言，使用上述导体图案，使形成在应安装 基板侧的高频信号的图案和继电器主体的驱动信号的图案、或高频信号的图案彼此的至少 一部分与该导体图案立体交叉。这样，将在继电器主体的一个端部侧被配置在一条直线上 的端子中的任意的端子，通过适配基板的导体图案跨过形成在应安装基板侧的图案而伸到 另一个端部侧，可以进行端子位置变换。
因此，可以进行上述的阻抗的补偿或变换，并且只通过应安装基板上的图案就可以进 行继电器主体的各端子和安装在应安装基板上的放大器等其它元件之间的连接，在该应安 装基板上不需要使用跳线或连接器等除基板以外的迂回路径，从而能够以低成本获得良好 的高频特性。
而且，本发明的高频继电器，最好是在上述基板主体中，至少在继电器主体侧的面的
除去上述导体图案的剩余区域形成有GND图案。
根据上述的结构，由于尽可能地在基板主体的继电器主体侧的面形成GND图案，所以 可以使继电器主体内的屏蔽部件等和GND接近。因此，可以改善插入损失或反射特性等高
频特性。
而且，本发明提供的高频模块，使用如权利要求1至7中任一项所述的高频继电器，其 中，上述高频继电器，在其一端部侧具有配置在一条直线上的三个固定触点的端子，两端 的个别触点的其中之一为正常接触的触点，另一个为正常切断的触点，其正常接触的触点 和正常切断的触点被互为相反地设置，与其它的高频继电器一起作为一对装载。
根据上述的结构，在一个端部侧具有配置在一条直线上的三个固定触点的端子，并且， 内部的可动触点相对中央的共同触点进行相反动作，即在连接两端的个别触点的其中一个 时离开另一个，因此，在使用其中一个个别触点为正常接触的触点而另一个个别触点为正 常切断的触点的高频继电器的高频模块中，要准备其正常接触的触点和正常切断的触点被 互为相反地设置的两种高频继电器，将其作为一对来使用。
因此，在将一个信号线路分支为两个，通过不同的放大器，或选择了放大器和直通线 路之后，使其再次合流而连接到一个信号线路的情况下，两个高频继电器的正常接触的触 点彼此及正常切断的触点彼此互相对置，可以使上述分支的两个信号线路不会相互交叉， 从而不需要使用跳线和连接器等除基板以外的迂回路径。
本发明提供的适配基板，是用于将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的适配 基板，包括穿设有通孔的基板主体和引线端子，该引线端子其一端作为露出上述通孔的内 周面与插入上述通孔的上述插入安装型的继电器的端子电及机械地连接的连接部，中间部 分作为形成在上述基板主体内或上述基板主体的至少一表面上的导体图案，另一端从上述 基板主体的端面向相反方向伸出，作为装载到应安装基板的接合区的端子部分，上述引线 端子被嵌入成型在上述基板主体中。
根据上述的结构，对于从底部延伸出的端子穿过应安装基板上所穿设的通孔，与其应 安装基板的背面的接合区焊接而予以使用的插入安装型的继电器，准备包括穿设有通孔的 基板主体和引线端子的适配基板，该引线端子其一端作为露出通孔的内周面与插入通孔的 插入安装型的继电器的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形成在基板主体内或 上述基板主体的至少一表面上的导体图案，另一端从上述基板主体的端面向相反方向伸 出，作为装载到应安装基板的接合区的端子部分。通过使该适配基板介于应安装基板和继 电器之间，将插入安装型的继电器转换为表面安装型。而且，引线端子从一个引线框中被 抽出，根据需要通过冲压加工被弯曲后，被嵌入成型在基板主体中而制作出适配基板之后， 插入安装型的继电器的端子被剪成小于该适配基板厚度的长度，插入通孔用电弧焊接、激 光焊接等与连接部电及机械地连接，从而可以将上述插入安装型的高频继电器转换为表面
安装型。
因此，在将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型时，可以防止发生在使端子弯 曲时所产生的压力。由此，可以防止在继电器的基台和框体的接合部或端子压入在基台的 端子孔的周围等产生裂纹而使气密性破坏，从而能够提高可靠性。而且，在先使基板主体 成型后，再在通孔等中形成导电层来制作适配基板的情况下，会发生焊接端子部分的剥落 等，在可靠性上产生不安，在外观上，也会因在端面形成焊接图案等，而产生与既有的表 面安装型的零部件之间的不协调感，而以嵌入成型的方式进行制作，则不存在这样的问题。
而且，在适配基板中，最好是上述导体图案的至少一部分，至少形成在上述基板主体 内或继电器侧的表面的其中之一，与在应安装基板侧形成的图案立体交叉，使上述继电器 的端子位置转换成为可能。
根据上述的结构，在使适配基板介于继电器和应安装基板的之间时，通过使引线端子 中，连结与继电器的端子电及机械地连接的连接部和焊接在应安装基板上的端子部分之间 的导体图案的至少一部分，至少形成在基板主体内或继电器侧的表面的其中之一，来进行 继电器的端子位置转换。详细而言，使用上述导体图案，使形成在应安装基板侧的高频信 号的图案和继电器的驱动信号的图案、或高频信号的图案彼此的至少一部分与该导体图案 立体交叉。这样，将在继电器的一个端部侧被配置在一条直线上的端子中的任意的端子， 通过适配基板的导体图案跨过形成在应安装基板侧的图案而伸到另一个端部侧，可以进行 端子位置变换。因此，可以进行上述的插入安装型的继电器向表面安装型的继电器的变换， 并且只通过应安装基板上的图案就可以进行继电器的各端子和安装在应安装基板上的放 大器等其它元件之间的连接，在该应安装基板上不需要使用跳线或连接器等除基板以外的
迂回路径，从而能够以低成本获得良好的高频特性。
而且，本发明的适配基板，最好是在上述基板主体中，在继电器侧的面除了上述导体
图案还形成有GND图案。
根据上述的结构，由于尽可能地在基板主体的继电器侧的面形成GND图案，所以可以 使继电器内的屏蔽部件等和GND接近。因此，可以改善插入损失或反射特性等高频特性， 适于高频继电器。
而且，本发明的适配基板，最好是设定阻抗以适合于上述继电器及应安装基板的阻抗。 根据上述的结构，由于因引线端子与GND图案之间的间隔或基板主体的介电率不同， 该适配基板的阻抗改变，所以，可以改变其阻抗以适合于继电器及应安装基板的阻抗。例 如，设定成缓和继电器和应安装基板的阻抗的偏差的阻抗。而且，可以预备多种阻抗不同
的该适配基板，使用与所期望的阻抗相对应的基板。因此，不仅仅局限于端子形状，还可 以使阻抗适合。
本发明的高频继电器如上所述，在小型的用于高频信号的切换的高频继电器中，以实 际进行上述高频信号切换的部分为继电器主体，在本发明中，还另外使用适配基板，使其 介于上述继电器主体和应安装基板之间，由该适配基板进行在继电器主体侧不能调整的与 应安装基板侧的阻抗之差的补偿、或进行为了适应其它的用途的阻抗的阻抗变换。
因此，通过追加适配基板就能调整制造完成后的继电器主体的阻抗的偏差，改善高频 特性，或者，使在阻抗不同的其它用途中的使用成为可能，从而可以提高通用性，实现低 成本化。
而且，本发明的高频继电器如上所述，在实现上述的适配基板时，在上述继电器主体 是从底部延伸出的端子穿过在应安装基板上穿设的通孔，与其应安装基板的背面的接合区 焊接而予以使用的插入安装型的继电器的情况下，该适配基板包括穿设有通孔的基板主体 和引线端子，该引线端子其一端作为露出上述通孔的内周面而与插入通孔的插入安装型的 继电器主体的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形成在基板主体内或上述基板 主体的至少一个表面的导体图案，另一端从上述基板主体的端面向相反方向伸出、作为装 载到应安装基板的接合区而被焊接、或者穿过形成在上述应安装基板上的通孔而与在背面 形成的接合区焊接的端子部分，通过嵌入成型制作而成。
因此，可以进行上述的阻抗的补偿或转换，并且尤其是可以将插入安装型的继电器主 体转换为表面安装型。而且，在将该插入安装型的继电器主体转换为表面安装型时，可以 防止使端子弯曲时产生的压力的发生，能够防止在继电器主体的基台和框体的接合部或端 子压入的基台的端子孔的周围等产生裂纹而使气密性破坏，从而能够提高可靠性。
而且，本发明的高频继电器如上所述，在适配基板介于继电器主体和应安装基板之间 时，通过使引线端子中，连结与继电器主体的端子电及机械地连接的连接部和焊接在应安 装基板上的端子部分之间的导体图案的至少一部分，形成在基板主体内和继电器主体侧的 表面的至少其中之一，来进行继电器主体的端子位置转换。
因此，可以进行上述的阻抗的补偿或变换，并且只通过应安装基板上的图案就可以进 行继电器主体的各端子和安装在应安装基板上的放大器等其它元件之间的连接，在该应安 装基板上不需要使用跳线或连接器等除基板以外的迂回路径，从而能够以低成本获得良好 的高频特性。
而且，本发明的高频继电器如上所述，由于尽可能地在基板主体的继电器主体侧的面
形成GND图案，使继电器主体内部的屏蔽部件等和GND接近。因此，可以改善插入损失 或反射特性等高频特性。
而且，本发明的高频继电器如上所述，由于在一个端部侧具有配置在一条直线上的三 个固定触点的端子，并且，内部的可动触点相对于中央的共同触点进行相反动作，即在连 接两端的个别触点的其中一个时离开另一个，因此，在使用其中一个个别触点为正常接触 的触点而另一个个别触点为正常切断的触点的高频继电器的高频模块中，准备其正常接触 的触点和正常切断的触点被互为相反地设置的两种高频继电器，将其作为一对来使用。
因此，在将一个信号线路分支为两个，通过不同的放大器，或选择了放大器和直通线 路之后，使其再次合流而连接到一个信号线路的情况下，两个高频继电器的正常接触的触 点彼此及正常切断的触点彼此互相对置，可以使上述分支的两个信号线路不会相互交叉， 从而不需要使用跳线和连接器等除基板以外的迂回路径。
本发明的用于将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器的适配基 板，如上所述，对从底部延伸出的端子穿过应安装基板所穿设的通孔，与其应安装基板的 背面的接合区焊接而予以使用的插入安装型的继电器，准备包括穿设有通孔的基板主体和 引线端子的适配基板，该引线端子其一端作为露出通孔的内周面与插入通孔的插入安装型 的继电器的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形成在基板主体内或基板主体的 至少一表面上的导体图案，另一端从基板主体的端面向相反方向伸出，作为装载到应安装 基板的接合区的端子部分。通过使该适配基板介于应安装基板和继电器之间，将插入安装 型的继电器转换为表面安装型，并且将引线端子嵌入成型在基板主体中而制作出适配基 板。
因此，在将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型时，可以防止在使端子弯曲时 所产生的应力的发生。由此，可以防止在继电器的基台和框体的接合部或端子压入的基台 的端子孔的周围等产生裂纹而使气密性破坏，从而能够提高可靠性。而且，在先使基板主 体成型后，再在通孔等中形成导电层制作适配基板的情况下，会发生焊接端子部分的剥落 等，在可靠性上产生不安，在外观上，也会因在端面形成焊接图案等，而产生与既有的表 面安装型的零部件的不协调感，而以嵌入成型的方式进行制作，可以不存在这样的问题。
而且，本发明的用于将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器的适 配基板，如上所述，在使适配基板介于继电器和应安装基板之间时，通过使引线端子中， 连结与继电器的端子电及机械地连接的连接部和焊接在应安装基板上的端子部分之间的 导体图案的至少一部分，形成在基板主体内和继电器侧的表面的至少其中之一，进行继电
器的端子位置转换。
因此，可以进行上述的插入安装型的高频继电器向表面安装型的继电器的变换，并且 只通过应安装基板上的图案进行继电器的各端子和安装在应安装基板上的放大器等其它 元件之间的连接，在该应安装基板不需要使用跳线或连接器等除基板以外的迂回路径，从 而能够以低成本获得良好的高频特性。
而且，本发明的用于将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器的适
配基板，如上所述，由于尽可能地在基板主体的继电器侧的面形成GND图案，所以可以使 继电器内的屏蔽部件等与GND接近。因此，可以改善插入损失或反射特性等高频特性，适 于高频继电器。
而且，本发明的用于将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器的适 配基板，如上所述，由于因引线端子与GND图案之间的间隔或基板主体的介电率不同，该 适配基板的阻抗改变，所以，可以该改变其阻抗以适合于继电器及应安装基板的阻抗。因 此，不仅仅是端子形状，还可以使阻抗适合。
-


—
图l是表示本发明的一个实施例的高频继电器的结构的俯视立体图。 图2是表示本发明的一个实施例的高频继电器的结构的仰视立体图。 图3是用于说明图1及图2所示的高频继电器所使用的适配基板的结构的俯视立体图。 图4是用于说明图1及图2所示的高频继电器所使用的适配基板的结构的仰视立体图。 图5是用于说明本发明的一个实施例的高频继电器的组装工序的立体图。 图6是表示将本发明的一个实施例的高频继电器安装到应安装基板(母板)后的状态 的剖视图。
图7是表示图6的时间 区域 反射特性的图表。
图8是表示本发明的其它的实施例的高频继电器的结构的俯视立体图。 图9是表示图8所示的高频继电器的结构的仰视立体图。
图10是用于说明图8及图9所示的高频继电器所使用的适配基板的结构的俯视立体图。 图11是用于说明图8及图9所示的高频继电器所使用的适配基板的结构的仰视立体图。 图12是用于说明图8及图9所示的高频继电器的组装工序的立体图。 图13是表示将本实施例的插入安装型继电器转换为表面安装型继电器后的状态的剖 视图。
图14是用来与图13对比的图，表示使插入安装型继电器的端子弯曲，安装到应安装基 板表面后的状态的剖视图。
图15是表示图13的时间 区域 反射特性的图表。 图16是表示图14的时间 区域 反射特性的图表。
图17是表示使用了另外考虑的结构例的适配基板的表面安装型继电器的结构的仰视 立体图。
图18是用于说明图12所示的适配基板的制造方法的立体图。
图19是表示装载了本发明的其它实施例的使用适配基板的高频继电器后的高频模块 的结构的俯视图。
图20是表示装载了使用另外考虑的结构例的适配基板的表面安装型继电器后的高频 模块的结构的俯视图。
图21是用于说明图8及图9所示的表面安装型继电器所使用的适配基板的其它结构的 俯视立体图。
图22是表示高频继电器的典型的内部结构例的分解立体图。
图23是表示将以往技术的高频继电器安装到应安装基板(母板)后的状态的剖视图。 图24是表示图23的时间 区域 反射特性的图表。
图25是表示将插入安装型继电器进行表面安装时的典型的以往技术的侧视图。
具体实施例方式
(第一实施例)
图1及图2是表示本发明的一个实施例的高频继电器51的结构的立体图。本实施例的高 频继电器51,以上述的图22所示的高频继电器1为继电器主体，并安装有适配基板(adapter substrate)52。
图3是作为适配基板52的适配基板52a、 52b的俯视立体图，图4是其仰视立体图。在 这些适配基板52a、 52b的基板主体53上，穿设有上述各端子Pl P7穿过的通孔(through hole)Hl H8。通孔H8在高频继电器1为保持型时与其端子相对应。
从通孔H1 H8的内周面，对应的引线端子Fl F8的一端所形成的连接部Fla F8a 露出。连接部Fla F8a，经由中间部分的导体图案Flb F8b，与设在该引线端子F1 F8的另一端的端子部分Flc F8c电连接。在与上述屏蔽箱12的接地端子P4、 P5对应的引 线端子F4、 F5上，从通孔H4、 H5周围的连接部F4a、 F5a，除了导体图案Flb F8b伸出
的部分以外，还延伸设置有GND图案L4、 L5。引线端子F9是虚拟端子(dummy terminal)。 而且，与作为共同触点的端子P2对应的引线端子F2的导体图案F2b，从端子P1 P3 被配置在一条直线上的一端部侧伸到另一端部侧，由此，与在应安装基板侧形成的高频信 号的图案或该高频继电器l的驱动信号的图案立体交叉，进行上述端子P2的位置转换。
此引线端子F1 F8从一个引线框(lead frame)中抽出，经过冲压加工(press)被 弯曲，加工成如图3(c)及图4(b)所示的形状。然后，设置成型器使模型的销(pm of mould) 穿通上述通孔H1 H8的部分，通过向作为基板主体53的树脂嵌入成型而完成适配基板 52a、 52b的制作。
在图3 (a)所示的适配基板52a中，连接部Fla F8a及GND图案L4、 L5露出在基板 主体53的高频继电器1侧的表面。而在图3 (b)所示的适配基板52b中，连接部Fla F8a 及GND图案L4、 L5被嵌入在上述基板主体53内。因此，适配基板52a、 52b，从上面看形 状不同，但从下面看形状相同，都如图4 (a)所示。以下，在不用特别区别这些适配基板 52a、 52b的情况下，用参照符号52表示。
图5是用于说明将如上所述制作出的适配基板52安装到高频继电器1中的工序的立体 图。图5 (a)与图22同样表示高频继电器1，为了实现图5 (c)以及图l所示的高频继电器 51，首先，如图5 (b)所示，将从基台20的底部延伸出的端子P1 P7剪成小于适配基板 52厚度的长度，例如通孔Hl H7的深度的2/3左右。然后，在通孔H1 H7内，插入上述 长度的端子P1 P7，用电弧焊接或激光焊接等进行电及机械地连接，由此，端子P1 P7 与所对应的连接部Fla F7a电连接，高频继电器1和适配基板52机械地连接，从而完成高 频继电器51的制作。
而且，对此适配基板52设定阻抗，以适合于高频继电器l及应安装基板(母板)的阻 抗。具体而言，由于图3 (c)所示的与作为上述共同触点16的端子P2对应的引线端子F2 的导体图案F2b的宽度Wl、及其导体图案F2b和GND图案L4,、 L5之间的间隔W2，以及 基板主体53的厚度或介电率不同，该适配基板52的阻抗改变，因此，可以改变适配基板52 的阻抗以适合于继电器l及上述应安装基板的阻抗。例如，设定成缓和高频继电器l和应安 装基板的阻抗的偏差的阻抗。而且，可以预备多种阻抗不同的该适配基板52,使用与所期 望的阻抗相应的基板。从多种基板中进行选择使用时，例如，用于电视调谐器中的电视信 号的切换时为75Q，用于无线中继设备的混合线路或分支线路的切换时则为50Q。
因此，通过使这样的适配基板52介于应安装基板和高频继电器1之间，即使制作出的 高频继电器l的阻抗或用于安装该高频继电器l的应安装基板(母板)的阻抗偏离作为目标的阻抗，也可以对其进行补偿(匹配)，改善高频特性。或者，只交换适配基板52，就使 在阻抗不同的其它用途中的使用成为可能，从而可以提高通用性，实现低成本化。
而且，尤其是如图3 (a)所示，由于在适配基板52的高频继电器1侧的表面形成GND 图案L4、 L5，如图6和上述图23所示，上述屏蔽箱12和GND图案L4、 L5之间的距离拉近。 图6是表示将使用了如图3 (a)所示在高频继电器1侧的表面形成了GND图案L4、 L5的适 配基板52a的高频继电器51安装到应安装基板(母板)57上的状态的剖视图，图23是表示 将高频继电器l原样安装到应安装基板(母板)57上的状态的剖视图。如图6及图23所明示， 在使用图6的适配基板52a的情况下，高频继电器1的底面直接对着GND图案L4、 L5,而 在图23的直接插入的情况下，在高频继电器1的底面与上述基板57的背面形成的GND图案 之间，存在该基板57的厚度。
图7及图24中表示本发明的发明者的实验结果。这些图是表示假定高频继电器1具有对 应上述无线中继设备的50Q的阻抗，从作为共同触点的端子P2输入高频信号时的时间*区 域，反射特性的图表，图7对应于图6的使用适配基板52a的情况，图24对应于图23的直接 插入的情况。而且，在图7及图24中，圆圈中所表示的数字同样与在图6及图23中所标注的 数字相对应，即，表示介于上述端子P2的自基板52a、 57 (GND)起的距离。
一般情况下，没有被屏蔽板围住的端子部分，由于结构的原因其阻抗变大，但通过将 此错误匹配(mismatehing)部分接近GND面可以使阻抗减小。因此，如图24所明示，如果 距GND的距离较远，端子P2的阻抗变大，而且，在与其相连接的固定触点16和可动触点 14的边界也产生较大的反射，而如果距GND的距离很近，则如图7所示，反射较小，阻抗 的较大的偏差也随之消失。这样，通过尽可能地在适配基板52的继电器1侧的面预先形成 GND图案L4、 L5，可以改善VSWR、插入损失(insertion loss)、绝缘(isolation)、 阻抗匹配(impedance matching)等高频特性，从而适合于高频继电器。
(第二实施例)
图8及图9是表示本发明的其它实施例的表面安装型高频继电器151的结构的立体图。 此高频继电器151与上述的高频继电器51类似，相对应的部分标注了同样的参照符号，并 省略其说明。在此应该关注的是，使用相同的作为继电器主体的高频继电器l，上述的高 频继电器51为插入安装型，而此高频继电器151为表面安装型。即，可以通过将适配基板 52变更为适配基板152，进行如上所述的阻抗调整，并且使用相同的高频继电器l，将插入 安装型的高频继电器l变更为表面安装型。
图10是与图3对应的图，表示上述适配基板152所使用的引线端子F1 F9及GND图案 L4、 L5从引线框中抽出后的状态的立体图。图H是与图4对应的图。与上述的图3及图4进 行比较可知，不同点仅在于，在该高频继电器151的轴直角剖面，引线端子F1 F9，在图 3及图4中被弯曲为L型，而在图10及图11中，被弯曲为曲柄状。
图12是用于说明将如上所述制作出的适配基板152安装到表面安装型的高频继电器1 的工序的立体图。图12 (a)与上述图22同样表示插入安装型的高频继电器1，为了实现图 12 (c)以及图8所示的表面安装型继电器151，首先，如图12 (b)所示，将从基台20的 底部延伸出的端子P1 P7剪成小于适配基板152厚度的长度、例如通孔H1 H7的深度的 2/3左右。然后，在通孔H1 H7内，插入上述长度的端子P1 P7，用电弧焊接或激光焊 接等进行电及机械地连接，由此，端子Pl P7与所对应的连接部Fla F7a电连接，高频 继电器l和适配基板152机械地连接，从而完成表面安装型继电器15l的制作。
而且，此适配基板152，其阻抗被设定，以适合于继电器l及应安装基板(母板)的阻 抗。具体而言，由于因图IO (c)所示的与作为上述共同触点16的端子P2对应的引线端子 F2的导体图案F2b的宽度Wl及其导体图案F2b和GND图案L4，、 L5之间的间隔W2，以及 基板主体153的厚度或介电率不同，该适配基板152的阻抗改变，因此，可以改变适配基板 152的阻抗以适合于继电器1及上述应安装基板的阻抗。例如，设定成缓和继电器l和应安 装基板的阻抗的偏差的阻抗。而且，也可以预备多种阻抗不同的该适配基板152，使用与 所期望的阻抗相应的基板。例如，在用于电视调谐器中的电视信号的切换时为75Q，在无 线中继设备的混合线路或分支线路中使用时为50Q。
这样，适配基板152可以实现高频继电器1向表面安装型的转换，可以防止发生如图25 所示在使端子P1 P7弯曲时所产生的压力。由此，可以防止在继电器1的基台20和框体38 的接合部或端子P1 P7压入的基台20的端子孔的周围等产生裂纹(crack)而使气密性破 坏，从而能够提高可靠性。而且，在插入安装型和表面安装型中继电器l为通用，因而能 够实现低成本化。
而且，通过在适配基板152的特别是图10 (a)所示的继电器1侧的表面上形成GND图 案L4、 L5，如图13和图14所示，上述屏蔽箱12和GND图案L4、 L5之间的距离拉近。图 13是表示使用如图10 (a)所示在继电器1侧的表面形成了GND图案L4、 L5的适配基板 152a、将插入安装型的继电器l转换为表面安装li的继电器151后的状态的剖视图，图14 是表示将插入安装型的继电器l，如上述图25所示，使其端子P1 P7弯曲后安装到应安装 基板(母板)57上的状态的剖视图。如图13及图14所明示，在使用图13的适配基板152a
的情况下，高频继电器1的底面直接对着GND图案L4、 L5，而在图14的弯曲形成的情况 下，由于弯曲工具的关系，与在基板57上形成的GND图案之间，需要留有其弯曲部分的 尺寸，例如0.7 lmm。
在此，由图15及图16表示本发明的发明者的实验结果。这些图是表示假定继电器l为 对应上述无线中继设备的50Q的阻抗，从作为共同触点的端子P2输入了高频信号时的时 间 区域 反射特性的图表，图15与图13、即使用适配基板152a的情况相对应，图16与 图14、即使端子P1 P7弯曲的情况相对应。而且，在图15及图16中，圆圈中所表示的数 字同样与在图13及图14中所标注的数字相对应，即，表示介于上述端子P2的自基板152a、 57 (GND)起的距离。
一般情况下，没有被屏蔽板围住的端子部分，由于结构的原因其阻抗变大，但通过将 此错误匹配部分接近GND面可以使阻抗减小。因此，如图16所明示，如果距GND的距离 较远，端子P2的阻抗变大，而且，在与其相连接的固定触点16和可动触点14的边界也产生 较大的反射，而如果距GND的距离很近，则如图15所示，反射较小，阻抗的较大的偏差 也随之消失。这样，通过尽可能地在适配基板152的继电器1侧的面预先形成GND图案L4、 L5，可以改善VSWR、插入损失、绝缘、阻抗匹配等高频特性，从而适于高频继电器。
而且，通过将适配基板152的匹配设计成较设定(例如，上述50Q)小，可进一步减 少该错误匹配的影响。这样，不仅仅局限于端子形状，还可以实现继电器1和适配基板152 整体上的阻抗匹配，并能够抑制各种基板(母板)的阻抗偏差的影响。
在此，也可以考虑上述适配基板152不是通过图3及图4所说明的嵌入成型(msert molding laminate)制作而成，而是像图17所示的表面安装型继电器61'的适配基板62'那 样，通过在具有通孔H1 H8的基板主体63'的端面用镀敷等形成焊接图案F1' F8'制作而 成。焊接图案F1' F8'，介于形成在基板主体63'的高频继电器1侧的表面或应安装基板侧 的表面的导体图案，与在通孔H1 H8的内周面形成的导电层电连接。
然而，在使用这样的适配基板62'的情况下，在对通孔H1 H7用回流方式焊接上述端 子P1 P7而制作出表面安装型继电器61'之后，再将该表面安装型继电器61'焊接到应安装 基板上。因此，需要为了在后面的焊接中不使先前的焊接剥落而使用比先前的焊接溶融温 度更高的焊锡，或抑制适配基板62'和高频继电器1的偏离等的对策。而如本实施例那样， 通过用嵌入成型方式制作上述适配基板152，如上所述，可以将端子P1 P7用电弧焊接或 激光焊接等方式进行电及机械地连接，从而不存在焊接的问题，在成本方面及可靠性方面 也很出色。
而且，在图17所示的上述适配基板62'的情况下，其制造方法如图18所示。即，在较 大的基板65上，用钻头等进行穿孔形成通孔H1 H8，接着，通过金属镀敷、溅射、印刷 等在其内周面形成导电层，并形成导体图案。此时，也在作为上述焊接图案F1' F8'的部 分预先形成通孔及导电层，通过沿着孔状接线66进行分割，其外周边的导电层露出外部， 成为形成在该适配基板62'的端面的焊接图案Fr F8'。然而，如果这样进行制作，在沿着 孔状接线66进行分割时，刀具会刮到焊接图案F1' F8'上而引起剥落，存在可靠性降低的 可能性。因此，实际上不能毗连地形成各适配基板62',在周围需要余白的区域(将上述刀 具靠近余白侧进行切断，使上述脱落发生在其余白侧)。对此，如本实施例那样，在通过 嵌入成型制作适配基板152时，不存在这样的问题。
而且，在外观上，上述适配基板62'在端面形成有焊接图案F1' F8'，而在本实施例的 适配基板62中，因为具有装载在接合区的端子部分Flc F8c，所以，与既有的表面安装型 的零部件之间没有不协调感。
而且，如上所述，通过使作为共同触点的端子P2所对应的引线端子F2的导体图案F2b 与应安装基板侧的图案立体交叉，而伸到适配基板62的相反侧的端部，进行端子P2的位置 转换，如图19所示，可以只通过应安装基板72上的图案73、 74来进行与安装在应安装基板 72上的放大器(LNA)等其它的元件之间的连接。这样，在该应安装基板72上，不需要使 用如图20所示的跳线(jumper) 89、 90、 91或连接器等除基板82以外的迂回路径，从而 能够以低成本获得良好的高频特性。图20是表示装载了使用没有进行上述立体交叉的适配 基板的高频继电器61'的高频模块81的结构示意图。
具体而言，图19及图20所示的高频模块，分别包括两个高频继电器61、 61R 、 61'、 61'、 一个放大器(LNA)及高频继电器所使用的基板72、 82，可切换经由放大器(LNA) 的线路74、 84和直通线路(throughlme) 73、 83。另夕卜，图19中所使用的高频继电器61R， 基本上具有图22所示的高频继电器1的结构，但是在继电器内部的屏蔽结构中，正常接触 的触点(在图22的例子中为固定触点15 (端子P1))和正常切断的触点(在图22的例子 中为固定触点17 (端子P3))被互为相反地设置。
因此，在图20所示的高频模块81中，因为驱动信号的图案85、 86与上述端子P2所对 应的基板82上的图案87、 88交叉，所以，需要跳线89、 90。而在本实施例的高频模块71 中，驱动信号的图案75、 76和导体图案F2b，如上所述通过立体交叉，互相之间不接触且 相互垂直，不需要上述跳线89、 90，从而能够以低成本获得良好的高频特性。而且，准备 两种高频继电器61和61R，并将其作为一对使用于高频模块71，正常接触的触点(P1、P1')
彼此及正常切断的触点(P3、 P3')彼此互相对置，可以使分支的两个信号线路73、 74不 会互相交叉，因此可以不需要图20所示的跳线91。
在上述的实施例中，引线端子F1 F8通过冲压加工而被弯曲成曲柄状，在安装到基板 72上时，高频继电器61、 61R的底面被装载在该基板72上，但在基板72上形成有继电器所 对应的孔的情况下，如图21所示的适配基板62c，也可以不弯曲。
权利要求
1.一种高频继电器，其特征在于包括继电器主体，被安装在应安装基板上，进行高频信号的切换；适配基板，介于上述继电器主体和上述应安装基板之间，用于调整上述继电器主体的阻抗。
2. 根据权利要求l所述的高频继电器，其特征在于，上述适配基板包括 基板主体，穿设有通孔；引线端子，其一端作为露出上述通孔的内周面、与插入上述通孔的插入安装型的上述 继电器主体的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形成在上述基板主体内或上述 基板主体的至少一表面上的导体图案，另一端从上述基板主体的端面伸出、作为装载在应 安装基板的接合区而被焊接的端子部分，其中，上述引线端子被嵌入成型在上述基板主体中。
3. 根据权利要求2所述的高频继电器，其特征在于上述导体图案的至少一部分，至 少形成在上述基板主体内或继电器主体侧的表面的其中之一，以便与在应安装基板侧形成 的图案立体交叉，来进行上述继电器主体的端子位置转换。
4. 根据权利要求2所述的高频继电器，其特征在于在上述基板主体中，至少在继电器主体侧的面的除去上述导体图案的剩余区域形成有GND图案。
5. 根据权利要求l所述的高频继电器，其特征在于，上述适配基板包含 基板主体，穿设有通孔；引线端子，其一端作为露出上述通孔的内周面、与插入上述通孔的插入安装型的上述 继电器主体的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形成在上述基板主体内或上述 基板主体的至少一表面上的导体图案，另一端从上述基板主体的端面伸出、作为穿过形成 在应安装基板中的通孔、与在背面形成的接合区焊接的端子部分，其中，上述引线端子被嵌入成型在上述基板主体中。
6. 根据权利要求5所述的高频继电器，其特征在于上述导体图案的至少一部分，至少形成在上述基板主体内或继电器主体侧的表面的其中之一，以便与在应安装基板侧形成 的图案立体交叉，来进行上述继电器主体的端子位置转换。
7. 根据权利要求5所述的高频继电器，其特征在于在上述基板主体的至少位于继电器主体侧的面的除去上述导体图案的剩余区域还形成有GND图案。
8. —种高频模块，其特征在于使用如权利要求1至7中任一项所述的高频继电器，其中，上述高频继电器，在其一端部侧具有配置在一条直线上的三个固定触点的端子，两端 的个别触点的其中之一为正常接触的触点，另一个为正常切断的触点，其正常接触的触点 和正常切断的触点被互为相反地设置，与其它的高频继电器一起作为一对装载。
9. 一种适配基板，用于将插入安装型的高频继电器转换为表面安装型的高频继电器，其特征在于包括基板主体，穿设有通孔；引线端子，其一端作为露出上述通孔的内周面、与插入上述通孔的上述插入安装型高 频继电器的端子电及机械地连接的连接部，中间部分作为形成在上述基板主体内或上述基 板主体的至少一表面上的导体图案，另一端从上述基板主体的端面向相反方向伸出，作为 装载到应安装基板的接合区的端子部分，其中，上述引线端子被嵌入成型在上述基板主体中。
10. 根据权利要求9所述的适配基板，其特征在于上述导体图案的至少一部分，至少形成在上述基板主体内或高频继电器侧的表面的其中之一，以便与在应安装基板侧形成 的图案立体交叉，来进行上述继电器的端子位置转换。
11. 根据权利要求9所述的适配基板，其特征在于在上述基板主体的高频继电器一侧的面，除了上述导体图案以外还形成有GND图案。
12. 根据权利要求9至11中任一项所述的适配基板，其特征在于设定阻抗以适合于上述高频继电器及应安装基板的阻抗。
全文摘要
本发明提供一种高频继电器，可以在制造完成后调整阻抗的偏差并提高其可靠性，包括安装在应安装基板上进行高频信号的切换的继电器主体、介于继电器主体和应安装基板之间用于调整继电器主体的阻抗的适配基板，适配基板另外使用，在将继电器主体的端子剪成小于适配基板厚度的长度之后插入，通过激光焊接而进行组合，进行在继电器主体侧不能调整的与应安装基板侧的阻抗之差的补偿、或进行为了适应其它用途的阻抗的阻抗转换。因此，追加上述适配基板即能调整制造完成后的继电器主体的阻抗的偏差，改善高频特性，或者使其在阻抗不同的其它用途中的使用成为可能，从而可以提高通用性，实现低成本化。
文档编号H01H50/14GK101373683SQ20081008643
公开日2009年2月25日 申请日期2008年3月14日 优先权日2007年3月14日
发明者荒谷达生, 角屋贤二 申请人:松下电工株式会社