CN110192307A - 平面天线 - Google Patents

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CN110192307A CN201880006743.6A CN201880006743A CN110192307A CN 110192307 A CN110192307 A CN 110192307A CN 201880006743 A CN201880006743 A CN 201880006743A CN 110192307 A CN110192307 A CN 110192307A
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radiation conductor
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榎木雅人
池田初男
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Abstract

本发明的平面天线包括：具有上表面和下表面且包括层叠的多个陶瓷层的多层陶瓷体(10)；位于多层陶瓷体内的多个陶瓷层的一个界面或多层陶瓷体的上表面的至少一个辐射导体(31)；位于多层陶瓷体内的多个陶瓷层的另一个界面或多层陶瓷体的下表面的接地导体(32)；和位于多层陶瓷体内的辐射导体与接地导体之间的、具有多个中空部分的低介电常数区域(115)。

Description

平面天线
技术领域
本发明涉及平面天线、共烧陶瓷基板、无线通信模块和共烧陶瓷基板的制造方法。
背景技术
基于因特网的信息传递量飞跃性地增大，要求能够传送更大容量的信息的无线通信技术。此外，也要求更高精细的图像的电视广播。
在无线通信中，传送频率越高，能够使在信息传递中利用的频带越广，能够传送更多的信息。因此，近年来，微波、特别是从1GHz左右到30GHz左右的范围的无线LAN、便携电话通信网、卫星通信等的无线通信被广泛利用。
作为在这样的高频的无线通信中使用的天线，例如使用平面天线。专利文献1公开了在印刷配线基板上设置有天线导体的、GPS接收系统用的平面天线。天线导体为了防腐蚀而被阻焊层覆盖。专利文献2公开了在树脂基板上设置有导体膜和覆盖导体膜的保护膜的微波和毫米波区域的通信系统用平面天线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-140831号公报
专利文献2：日本特开2012-054826号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来，作为用于传送更大容量的信息的近距离无线通信技术，关注例如准毫米波、毫米波带的无线通信技术。
本发明的非限定的例示的一实施方式，提供在准微波、厘米波、准毫米波、毫米波带的无线通信中能够利用的平面天线、共烧陶瓷基板和准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信模块。
用于解决课题的技术方案
本发明的平面天线包括：具有上表面和下表面且包括层叠的多个陶瓷层的多层陶瓷体；位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的一个界面或所述多层陶瓷体的所述上表面的至少一个辐射导体；位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的另一个界面或所述多层陶瓷体的所述下表面的接地导体；和位于所述多层陶瓷体内的所述辐射导体与所述接地导体之间的、具有多个中空部分的低介电常数区域。
本发明的共烧陶瓷基板包括：具有上表面和下表面且包括层叠的多个陶瓷层的多层陶瓷体；位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的一个界面或所述多层陶瓷体的所述上表面的至少一个辐射导体；位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的另一个界面或所述多层陶瓷体的所述下表面的接地导体；位于所述多层陶瓷体内的所述辐射导体与所述接地导体之间的、具有多个中空部分的低介电常数区域；位于所述多个陶瓷层的其它界面中的比所述辐射导体靠所述下表面侧的位置的其它界面的多个导电体图案；和设置于所述多个陶瓷层中的位于比所述辐射导体靠所述下表面侧的位置的陶瓷层的多个导电性通路部，由所述辐射导体、所述接地导体、位于所述辐射导体与所述接地导体之间的所述多个陶瓷层的一部分构成平面天线，由所述多个导电体图案和所述多个导电性通路部构成无源部件和配线。
可以是，在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述低介电常数区域的外缘包围所述辐射导体的整体。
可以是，在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述接地导体的外缘包围所述辐射导体的整体。
可以是，所述辐射导体位于所述多层陶瓷体的所述上表面。
可以是，所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的至少一个陶瓷层形成的多个贯通孔。
可以是，所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的彼此相邻的2个以上的陶瓷层分别形成的多个贯通孔，分别形成于所述2个以上的陶瓷层的多个贯通孔在所述2个以上的陶瓷层的层叠方向上对齐。
可以是，所述多个贯通孔在与所述层叠方向垂直的面上在2个方向上排列或交错排列。
可以是，所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的彼此相邻的2个以上的陶瓷层分别形成的多个贯通孔，所述多个贯通孔的位置在相邻的2个陶瓷层间不同。
可以是，所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的2个以上的陶瓷层分别形成的多个贯通孔，在所述2个以上的陶瓷层间设置有没有形成贯通孔的陶瓷层。
可以是，所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的至少一个陶瓷层设置的、不贯通所述陶瓷层的空间。
可以是，平面天线包括多个所述辐射导体。
可以是，在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述低介电常数区域的外缘包围所述辐射导体的整体。
本发明的准微波、厘米波、准毫米波、毫米波的无线通信模块包括：上述任一者所述的共烧陶瓷基板；和与位于所述多层陶瓷体的所述下表面的所述多个电极连接的有源部件。
本发明的共烧陶瓷基板的制造方法包括：准备多个陶瓷生片的步骤(A)，所述多个陶瓷生片包括：配置有辐射导体的导电糊剂图案的第一陶瓷生片；配置有接地导体的导电糊剂图案的第二陶瓷生片；和包含形成有多个贯通孔的区域的至少一个第三陶瓷生片；获取生片层叠体的步骤(B)，以使所述第一陶瓷生片的所述辐射导体的导电糊剂图案位于所述至少一个第三陶瓷生片的所述区域的上方或下方、且使所述至少一个第三陶瓷生片位于所述第一陶瓷生片与所述第二陶瓷生片之间的方式，来将所述多个陶瓷生片层叠并压接；和通过加热所述生片层叠体来烧结所述生片层叠体的步骤(C)。
可以是，在所述步骤(A)与所述步骤(B)之间，还包括在所述至少一个第三陶瓷生片的所述多个贯通孔中填充含有有机树脂的糊剂的步骤，在所述步骤(C)中，通过所述加热使所述含有有机树脂的糊剂消失。
本发明的另一共烧陶瓷基板的制造方法包括：准备多个陶瓷生片的步骤(A)，所述多个陶瓷生片包括：配置有辐射导体的导电糊剂图案的第一陶瓷生片；配置有接地导体的导电糊剂图案的第二陶瓷生片；和包括具有有机材料的、配置有多个微囊的区域的至少一个第三陶瓷生片；获取生片层叠体的步骤(B)，以使所述第一陶瓷生片的所述辐射导体的导电糊剂图案位于所述至少一个第三陶瓷生片的所述区域的上方或下方、且使所述至少一个第三陶瓷生片位于所述第一陶瓷生片与所述第二陶瓷生片之间的方式，来将所述多个陶瓷生片层叠并压接；和通过加热所述生片层叠体，使粘接剂和所述微囊从所述生片层叠体消失，来烧结所述生片层叠体的步骤(C)。
发明效果
根据本发明的实施方式，能够提供能够用于准微波、厘米波、准毫米波、毫米波带的无线通信的平面天线、具有平面天线的共烧陶瓷基板和准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信模块。此外，能够提供具有平面天线的共烧陶瓷基板的制造方法。
附图说明
图1中(a)、(b)和(c)表示共烧陶瓷基板的第一实施方式的一例，是示意性的俯视图、示意性的仰视图和(b)的1c-1c线的示意性的截面图。
图2是图1所示的共烧陶瓷基板的示意性的俯视图，是一起表示中空空间和接地导体的图。
图3中的(a)～(f)是表示共烧陶瓷基板的辐射导体和接地导体的其它配置例的截面图。
图4中(a)～(f)是共烧陶瓷基板的制造方法的一实施方式的步骤截面图。
图5中(a)是共烧陶瓷基板的第二实施方式的一例中表示平面天线的截面的示意性的截面图，(b)是位于多层陶瓷体的低介电常数区域的俯视图，(c)是位于多层陶瓷体的低介电常数区域的其它俯视图，(d)是(b)的5d-5d线的低介电常数区域的截面图。
图6中(a)是共烧陶瓷基板的第二实施方式的其它例子中的位于多层陶瓷体的低介电常数区域的俯视图，(b)是(a)的6b-6b线的低介电常数区域的截面图，(c)和(d)是构成低介电常数区域的陶瓷层的俯视图。
图7中(a)是共烧陶瓷基板的第二实施方式的其它例子中的位于多层陶瓷体的低介电常数区域的俯视图，(b)是(a)的7b-7b线的低介电常数区域的截面图，(c)和(d)是构成低介电常数区域的陶瓷层的俯视图。
图8中(a)是共烧陶瓷基板的第二实施方式的其它例子中的表示平面天线的截面的示意性的截面图，(b)是构成低介电常数区域的陶瓷层的截面图。
图9中(a)和(b)是表示准毫米波、毫米波带的无线通信的实施方式的仰视图和截面图。
图10中(a)和(b)是表示在实验例中使用的平面天线的构造的截面图和俯视图。
图11是表示实验例1的结果的图表。
图12是表示实验例3的结果的图表。
图13中(a)～(d)是表示第二实施方式的共烧陶瓷基板的制造方法的一例的步骤截面图。
图14是表示在实验例4的计算中使用的构造的图。
图15是表示实验例4的结果的图表。
图16是表示实验例4的结果的图表。
图17是表示实验例4的结果的图表。
图18是表示实验例4的结果的图表。
图19是表示实验例4的结果的图表。
具体实施方式
本申请的发明者对准微波、厘米波、准毫米波、毫米波带的无线通信中可利用的平面天线进行了详细的研究。准微波带的无线通信中，将波长为10cm～30cm、1GHz～3GHz的频率的电波用作载波。厘米波带的无线通信中，将波长为1cm～10cm、3GHz～30GHz的频率的电波用作载波。毫米波带的无线通信中，将波长为1mm～10mm、30GHz～300GHz的频率的电波用作载波。准毫米波带的无线通信中，将波长为10mm～30mm、10GHz～30GHz的频率的电波用作载波。准微波、厘米波、准毫米波、毫米波带的无线通信中，平面天线的尺寸处于数厘米或亚毫米的数量级。因此，例如，将准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信电路由多层陶瓷烧结基板构成时，能够在多层陶瓷烧结基板安装平面天线。
另一方面，例如，准毫米波、毫米波带的无线通信电路中传送损失的影响较大。由于在无线通信中发送的电波热变换而产生的电介质引起的损失α用以下的式(1)表示。此处，f是载波的频率，εr是电介质的相对介电常数，tanδ是电介质的损耗角正切。根据式(1)可知，电介质引起的损失α与tanδ成比例，与εr的1/2次幂成比例，tanδ和εr越小则损失α越小。
εr和tanδ是构成多层陶瓷烧结基板的陶瓷材料的物性，但在调整陶瓷的组成和烧结条件时，并不一定能够使εr和tanδ两者同时变小。本申请的发明者想到了设置共烧陶瓷烧结基板，从构造上调整εr而得到新的平面天线。以下，详细说明本发明的平面天线、共烧陶瓷基板和准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信模块的实施方式。
(第一实施方式)
说明平面天线和共烧陶瓷基板的第一实施方式。图1的(a)和(b)是本发明的第一实施方式的共烧陶瓷基板101的示意性的俯视图和仰视图。此外，图1的(c)是共烧陶瓷基板101的、表示于图1的(b)的1c-1c线的截面。
[1.平面天线和共烧陶瓷基板的构造]
共烧陶瓷基板101包括多层陶瓷体10、设置于多层陶瓷体10内的中空空间15、至少一个辐射导体31和接地导体32。
多层陶瓷体10具有上表面10a和下表面10b。多层陶瓷体10具有通过将生片层叠、烧制而得到的多个陶瓷层。在多层陶瓷体10有多个陶瓷层间不存在明确的界面的情况。各陶瓷层与1个生片对应。
辐射导体31位于上表面10a或多个陶瓷层的一个界面。接地导体32位于多个陶瓷层的另一个界面，且位于比辐射导体31靠下表面10b侧的位置、或位于下表面10b。图1中，辐射导体31位于上表面10a上，接地导体32位于比辐射导体31靠下表面10b侧的多层陶瓷体10的内部。
多层陶瓷体10的多个陶瓷层包括：位于上表面10a与接地导体32之间的第一部分10c；位于下表面10b与接地导体32之间的第二部分10d。第一部分10c包括中空空间15。如图1的(c)所示，包括辐射导体31、中空空间15的多层陶瓷体10的第一部分10c和接地导体32构成平面天线11。平面天线11在本实施方式中是贴片天线，是由辐射导体31、接地导体32、被辐射导体31和接地导体32夹着的1个以上的陶瓷层构成的微带天线。
辐射导体31是发射电波的发射元件，由导电性层形成。如图1的(a)所示，在本实施方式中，辐射导体31具有矩形(方形)形状。但是，辐射导体31也可以具有圆形或其它形状。本实施方式中，平面天线11包含6个辐射导体31，在上表面10a二维排列。辐射导体31也可以二维排列在多个陶瓷层的界面中的相同界面上。多个辐射导体31构成阵列天线，由此，发射或接收的电波的指向性高。例如，辐射导体31的形状为矩形时，辐射导体31的一边的长度为载波的波长的1/2，例如在毫米波中为5mm以下。
中空空间15位于上表面10a上的各辐射导体31与接地导体32之间。中空空间15是没有被构成多层陶瓷体10的陶瓷材料和其它固体或液体材料填充的空间。中空空间15被大气或充满烧制时的气氛的气体的充满。中空空间15可以与多层陶瓷体10的外部连通，也可以是与外部隔绝的空间。
接地导体32用作微带天线中的接地部件，由导电性层形成。
图2是共烧陶瓷基板101的俯视图，将中空空间15和接地导体32分别用虚线和点划线表示。如图2所示，在上表面10a的俯视图中，各中空空间15的外缘(outer edge)优选将对应的辐射导体31的整体完全包围。即，各辐射导体31在多层陶瓷体10的层叠方向上优选整体位于对应的中空空间15的区域内。此外，俯视图中，优选接地导体32的外缘也将辐射导体31的阵列整体完全包围。即辐射导体31在多层陶瓷体10的层叠方向上优选整体位于接地导体32的区域内。本实施方式中，接地导体32具有比辐射导体31的阵列整体大的尺寸，但平面天线11也可以具有6个接地导体32。此时，俯视图中，优选各接地导体32的外缘将对应的辐射导体31完全包围。即各辐射导体31在多层陶瓷体10的层叠方向中优选整体位于对应的接地导体32的区域内。
如图1的(c)所示，在平面天线11中，位于辐射导体31与接地导体32之间的物质的相对介电常数对平面天线11的辐射效率造成影响。如式(1)所示，平面天线11的电介质引起的损失α与相对介电常数εr的1/2次幂成比例，εr越小，则损失α越小。根据平面天线11，中空空间15位于辐射导体31与接地导体32之间，充满中空空间15的气体无论种类和组成如何，大致为1。与此不同，构成多层陶瓷体10的陶瓷材料的相对介电常数例如为3～15程度。因此，辐射导体31与接地导体32之间的有效相对介电常数与不设置中空空间15时相比变小。即，平面天线11通过具有中空空间15，能够抑制电介质引起的损失，实现高辐射效率。此外，能够减小有效相对介电常数，使电介质引起的损失α变小，达到平面天线的广带化和增益(gain)的增大。
此外，辐射导体31与接地导体32之间的有效相对介电常数能够通过改变中空空间15的高度来进行调整。如图1的(c)所示，使辐射导体31与接地导体32的间隔为H、使中空空间15的层叠方向的高度为hs、陶瓷层的合计的高度为hc时，H＝hc+hs，通过使hc/H变小，或者，通过使hs/H变大，能够使有效相对介电常数变小，能够提高平面天线的辐射效率。即，能够不变更构成多层陶瓷体10的陶瓷材料地、调整影响辐射效率的有效相对介电常数。
辐射导体31与接地导体32的间隔H例如为50μm以上且1mm以下。由此，能够构成准毫米波、毫米波带的微带天线。中空空间15的高度hs越大，越能够使有效相对介电常数变小，因此优选。但是，中空空间15的高度hs过大时，例如，支承辐射导体31的陶瓷层变薄，可能无法充分得到构造的强度。因此，中空空间15的高度hs优选例如为25μm以上且900μm以下。
在共烧陶瓷基板的平面天线11中，多层陶瓷体10中的辐射导体31、接地导体32和中空空间15的配置能够有各种改变。图3的(a)～图3的(d)中表示一例。在这些图中，接地导体32表示为与1个辐射导体31对应的大小，但接地导体32也可以如图1和图2所示，具有与6个辐射导体31的阵列对应的大小。
如图3的(a)和图3的(b)所示，辐射导体31能够配置在多层陶瓷体10的上表面10a。根据该结构，辐射导体31直接与发射电波的外部环境接触，因此能够得到高辐射效率。如图3的(a)所示，此时可以是，中空空间15的下表面15b与接地导体32隔开间隔，在中空空间15的下表面15b与接地导体32之间存在陶瓷层。或者，如图3的(b)所示，也可以是接地导体32与中空空间15接触，接地导体32限定下表面15b。
此外，如图3的(c)和图3的(d)所示，辐射导体31可以与中空空间15接触。具体地说，在图3的(c)和图3的(d)所示的方式中，多个陶瓷层的界面中由辐射导体所位于的界面，限定中空空间15的上表面15a，辐射导体31位于上表面15a。根据该构造，辐射导体31被陶瓷层覆盖，不向外部环境露出，因此辐射导体31不会暴露于外部环境，能够抑制由于腐蚀或氧化而导致辐射效率下降、天线的特性变化。此外，在使用共烧陶瓷基板101制造准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信模块时，能够抑制对辐射导体31施加某些外力而发生变形等。特别是，准毫米波、毫米波带的天线的尺寸小，即使是小的形状变化也能够产生大的特性变化，因此保护辐射导体31是很重要的。
辐射导体31与中空空间15接触时，如图3的(c)所示，可以是中空空间15的下表面15b与接地导体32隔开间隔，在中空空间15的下表面15b与接地导体32之间存在陶瓷层。或者，如图3的(d)所示，也可以是接地导体32与中空空间15接触，接地导体32限定下表面15b。
此外，俯视图中，中空空间15具有比接地导体32大的尺寸时，如图3的(e)和(f)所示，可以是由多个陶瓷层的界面中接地导体32所位于的界面限定中空空间15的下表面15b，接地导体32位于下表面15b。特别是根据图3的(f)所示的构造，辐射导体31与接地导体32之间仅存在中空空间15，因此能够使有效相对介电常数大致为1，能够大幅减小损失α。
共烧陶瓷基板101可以具有配线电路。具体地说，如图1的(c)所示，共烧陶瓷基板101可以还包括：设置于位于比接地导体32靠下表面10b侧的位置的多个陶瓷层的边界的无源部件图案33和配线图案35；和设置于位于比接地导体32靠下表面10b侧的位置的多个陶瓷层的导电性通路部34。无源部件图案33例如是导电性层或具有规定的电阻值的陶瓷，构成电感、电容、电阻等。此外，导电性通路部34和配线图案35与无源部件图案33、接地导体32等连接，构成规定的电路。
在多层陶瓷体10的下表面10b，设置有例如为了与外部的基板连接的电极21、用于连接无源部件的电极22和用于连接集成电路等无源部件的电极23。导电性通路部34将电极21、22、23和配线图案35等电连接。
利用设置于位于比接地导体32靠下表面10b侧的位置的多个陶瓷层的这些构成元件，构成包含无源部件的配线电路12。通过配线电路12如上所述地在电极22和电极23连接无源部件和集成电路等，能够构成无线通信电路。
配线电路12和平面天线11的辐射导体31由形成在多层陶瓷体10内的导电性通路部34和配线图案35的至少一者直接电连接。或者可以是，导电性通路部34和配线图案35的至少一者配置在能够获得与辐射导体31的电磁耦合的位置。此时，例如，也可以在接地导体32设置隙缝，隔着隙缝配置辐射导体31和配线图案35，也可以在辐射导体31与接地导体32之间设置配线图案35。
共烧陶瓷基板101可以是低温烧制陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-firedCeramics)基板，也可以是高温烧制陶瓷(HTCC，High Temperature Co-fired Ceramics)基板。基于高频特性的观点，有时优选使用低温烧制陶瓷基板。作为多层陶瓷体10的陶瓷层、辐射导体31、接地导体32、无源部件图案33、配线图案35、导电性通路部34，能够使用与烧制温度、用途等和无线通信的频率等对应的陶瓷材料和导电性材料。用于形成辐射导体31、接地导体32、无源部件图案33、配线图案35、导电性通路部34的导电性糊剂和用于形成多层陶瓷体10的陶瓷层的生片被同时烧制(Co-fired)。共烧陶瓷基板101为低温烧制陶瓷基板时，使用能够在800℃～1000℃程度的温度范围烧结的陶瓷材料和导电性材料。例如使用以Al、Si、Sr为主成分、以Ti、Bi、Cu、Mn、Na、K为副成分的陶瓷材料，以Al、Si、Sr为主成分、以Ca、Pb、Na、K为副成分的陶瓷材料，包含Al、Mg、Si、Gd的陶瓷材料，或包含Al、Si、Zr、Mg的陶瓷材料。此外，能够使用包含Ag或Cu的导电性材料。陶瓷材料的介电常数为3～15左右。共烧陶瓷基板101为高温烧制多层陶瓷基板时，能够使用以Al为主成分的陶瓷材料和包含W(钨)或Mo(钼)的导电性材料。
更具体地说，作为LTCC材料，能够使用例如相对介电常数5～10的Al-Mg-Si-Gd-O类电介质材料、包括具有Mg2SiO4的结晶相和具有Si-Ba-La-B-O类的玻璃等的电介质材料、Al-Si-Sr-O类电介质材料、Al-Si-Ba-O类电介质材料、或高介电常数(相对介电常数50以上)的Bi-Ca-Nb-O类电介质材料等各种材料。
例如，Al-Si-Sr-O类电介质材料优选在作为主成分含有Al、Si、Sr、Ti的氧化物时，在将作为主成分的Al、Si、Sr、Ti分别换算成Al2O3、SiO2、SrO、TiO2时，含Al2O3:10～60质量％、SiO2:25～60质量％、SrO:7.5～50质量％、TiO2:20质量％以下(包含0)。此外，相对于其主成分100质量部，优选作为副成分，将Bi、Na、K、Co的组中的至少1种换算成Bi2O3为0.1～10质量部、换算成Na2O为0.1～5质量部、换算成K2O为0.1～5质量部、换算成CoO为0.1～5质量部，进而，优选将Cu、Mn、Ag的组中的至少1种换算成CuO为0.01～5质量部、换算成Mn3O4为0.01～5质量部、含有0.01～5质量部Ag。能够含有其它不可避免的杂质。
多层陶瓷体10的第一部分10c可以具有与第二部分10d相同的组成，由相同的材料形成。或者，为了提高平面天线11的辐射效率，多层陶瓷体10的第一部分10c可以具有与第二部分10d不同的组成，由不同的材料形成。第一部分10c具有与第二部分10d不同的组成，由此能够具有与第二部分10d不同的介电常数，能够提高辐射效率。
[2.共烧陶瓷基板101的制造方法]
接着说明共烧陶瓷基板101的制造方法。共烧陶瓷基板101能够使用与LTCC基板或HTCC基板同样的制造方法来制造。
(1)准备陶瓷生片的步骤(A)
例如，首先准备含有上述元素的陶瓷材料，根据需要，在例如700℃～850℃进行准烧制，通过粉碎而造粒。在陶瓷材料中添加玻璃成分的粉末、有机粘接剂、可塑剂、溶剂，得到它们的混合物的浆料。为了使介电常数不同等，将多层陶瓷体10的第一部分10c和第二部分10d由不同的材料形成时，做准备含有不同的材料的2种浆料。此外，将上述导电性材料的粉末与有机粘接剂和溶剂等混合而得到导电糊剂。
使用刮刀法、压延(挤出)法、印刷法、喷墨式涂敷法、转印法等，如图4的(a)所示，利用浆料在载膜(carrier film)60上形成规定的厚度的层，并使其干燥。通过切断浆料的层，得到陶瓷生片61。
在陶瓷生片61印刷导电糊剂，如图4的(b)和(c)所示，得到配置有辐射导体的导电糊剂图案31’的陶瓷生片(第一陶瓷生片)71、配置有接地导体的导电糊剂图案32’的陶瓷生片(第二陶瓷生片)72。此外，如图4的(d)所示，按照在共烧陶瓷基板101内构成的电路，使用激光、机械式冲压器等在多个陶瓷生片61形成通路孔62，使用丝网印刷法在各通路孔填充导电糊剂34’。通过丝网印刷等，将导电糊剂印刷于陶瓷生片，得到配置有用于配线图案的导电糊剂图案35’和用于无源部件图案的导电糊剂图案33’的陶瓷生片74。
如图4的(e)所示，使用激光、机械式冲压器等在陶瓷生片61形成与中空空间15对应的贯通开口15’。贯通开口15’比辐射导体的导电糊剂图案31’大。
准备包括具有在贯通开口15’填充的有机树脂的颗粒的糊剂。将具有有机树脂的颗粒、粘接剂和溶剂混合而调制糊剂。作为具有有机树脂的颗粒，例如能够使用平均粒径为1μm以上且30μm以下、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸类树脂、有机树脂的中实颗粒、中空颗粒或多孔性颗粒。此处的平均粒径是指根据由激光衍射、散射法测量出的粒度分布计算得到的D50的值。这样的具有有机树脂的颗粒，市售用于陶瓷过滤器等的造孔材、需要强度的有机轻量填料等的用途。也可以使用热膨胀性微囊。热膨胀性微囊具有将低沸点碳化氢用热可塑性高分子壳覆盖的构造，当加热时，高分子的壳软化，并且低沸点碳化氢气化膨胀。在使用热膨胀性微囊时，优选预先通过热处理使其膨胀。能够抑制由于在形成生片层叠体后在脱粘接剂步骤等中热膨胀性微囊膨胀而导致贯通开口15’变形。作为粘接剂和溶剂，能够使用在共烧陶瓷基板的制造中使用的通常的粘接剂和溶剂。
将准备的包含具有有机树脂的颗粒的糊剂通过印刷等填充于陶瓷生片61的贯通开口15’，得到在贯通开口15’中填充有含有有机树脂的颗粒的糊剂63的陶瓷生片(第三陶瓷生片)73。
(2)得到生片层叠体的步骤(B)
使准备的陶瓷生片71、72、73、74层叠。如图4的(f)所示，首先，为了构成规定的配线电路，将多个陶瓷生片74一边进行准压接一边层叠。之后，以陶瓷生片73位于陶瓷生片71与陶瓷生片72之间的进行层叠。具体地说，将陶瓷生片72配置在多个陶瓷生片74上，在其上配置陶瓷生片73。可以根据要形成的中空空间15的高度配置多个陶瓷生片73。之后，在陶瓷生片73配置陶瓷生片71。以陶瓷生片71的辐射导体的导电糊剂图案31’位于陶瓷生片73的贯通开口15’的上方或下方的区域内，而且陶瓷生片73位于陶瓷生片71与陶瓷生片72之间的方式进行定位。由此得到生片层叠体75。
另外，在图4中，由1个陶瓷生片73形成成为中空空间15的区域，但并不限定于此。例如，能够准备多个陶瓷生片73使其层叠，将贯通开口15’和糊剂63以重叠多层的方式设置，由此能够形成高度增大的1个中空空间15。
接着，使生片层叠体75的多个陶瓷生片71～74彼此压接。例如，将生片层叠体75装填在框体内，使用冷等静压(CIP)装置等进行正式压接。
(3)使生片层叠体烧结的步骤(C)
首先进行脱粘接剂。具体地说，将包含于生片层叠体75的树脂、溶剂等有机成分加热而除去。在该步骤中，将在成为中空空间15的贯通开口15’中填充的糊剂63也除去。例如，以200℃以上且600℃以下的范围的温度，保持120分以上且600分以下的时间。保持温度可以一定也可以变化。通过该步骤，包含于生片层叠体75的树脂和溶剂消失(蒸发)。糊剂63中的具有有机树脂的颗粒例如在约350℃～600℃的范围的温度时消失。一般的多层陶瓷基板的制造过程的脱粘接剂步骤中，为了除去被陶瓷生片夹着的导电图案中的导电糊剂和填充于陶瓷生片的通路孔的导电糊剂，被陶瓷生片包围的糊剂63也成为气体而被除去。被除去糊剂63的贯通开口15’被大气或者构成脱粘接剂或烧结中的气氛的气体充满。
接着，使脱粘接剂后的生片层叠体75烧结。具体地说，以包含于陶瓷生片的陶瓷的烧结温度保持生片层叠体75，进行陶瓷的烧结。例如，以850℃以上且940℃以下的范围的温度保持100分以上且180分以下的时间。
如图1的(c)所示，烧结后，在下表面10b配置电极21、22、23，由此得到共烧陶瓷基板101。
根据本实施方式的共烧陶瓷基板，设置准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信用的配线电路、无源部件和平面天线。因此，通过在共烧陶瓷基板安装准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信用的芯片组件等，能够实现具有天线的无线通信模块。例如，如果载波为24GHz以上，则矩形的辐射导体的大小为6mm×6mm以下，能够很好地配置在由共烧陶瓷基板构成的无线通信模块。
此外，在辐射导体31与接地导体32之间具有中空空间，因此能够使平面天线中的有效相对介电常数较小，能够抑制电介质引起的损失，提高平面天线的辐射效率。此外，通过改变中空空间15的高度，能够使平面天线的有效相对介电常数变化。由此，即使使用相同的陶瓷材料，也能够使相对介电常数不同，由此能够实现特性不同的平面天线。
此外，根据本实施方式的共烧陶瓷基板的制造方法，将包含具有有机树脂的颗粒的糊剂填充在成为中空空间的贯通开口，制作生片层叠体75，因此能够不会由于压接等导致贯通开口变形、空间缩小地、得到具有中空空间的共烧陶瓷基板。
另外，本实施方式中说明的平面天线的辐射导体31和接地导体32的形状、数量、配置仅是示意性的一例。例如，可以将多个辐射导体中的一部分配置在位于距接地导体32不同距离的陶瓷层的界面。此外，可以在辐射导体设置隙缝。此外，平面天线可以在辐射导体之外还具有不被供电的导体，与辐射导体隔着陶瓷层层叠。
(第二实施方式)
说明平面天线和共烧陶瓷基板的第二实施方式。图5的(a)是本发明的第二实施方式的共烧陶瓷基板102的平面天线11’的示意性的截面图。平面天线11’在辐射导体31与接地导体32之间的多层陶瓷体10内，代替中空空间具有低介电常数区域115，在这一点与第一实施方式的共烧陶瓷基板101的平面天线11不同。共烧陶瓷基板102的配线电路12例如具有与第一实施方式的共烧陶瓷基板101的配线电路12相同的构造。图5的(a)中省略了配线电路12。平面天线11’的辐射导体31和接地导体32的位置、构造等例如与第一实施方式中说明的平面天线11相同。由此，本实施方式中，主要说明低介电常数区域115的构造。
低介电常数区域115位于多层陶瓷体10内的辐射导体31与接地导体32之间。在多层陶瓷体10中，低介电常数区域115包括多个中空部分，具有与其它区域相比较低的相对介电常数。中空部分是没有被构成多层陶瓷体10的陶瓷材料和其它固体或液体材料填充的空间。
在图5的(a)所示的例子中，低介电常数区域115作为中空部分具有贯通孔81。图5的(b)是位于多层陶瓷体10的低介电常数区域115的俯视图，图5的(d)是图5的(b)的5d-5d线的低介电常数区域115的截面图。多层陶瓷体10包括与制造时层叠的陶瓷生片对应的多个陶瓷层110，在至少一个陶瓷层110设置有贯通孔81。如前所述，贯通孔81是没有被构成多层陶瓷体10的陶瓷材料和其它固体或液体材料填充的空间。贯通孔81被大气或充满烧制时的气氛的气体充满。
本实施方式中，在与各陶瓷层110的层叠方向垂直的面，多个贯通孔81在2个方向例如正交的2个方向上二维排列。如图5的(c)所示，多个贯通孔81可以以交错配置(staggered arrangement)的方式设置于各陶瓷层110。如图5的(d)所示，例如多个陶瓷层110彼此相邻，彼此相邻的2个以上的陶瓷层110的多个贯通孔81在陶瓷层110的层叠方向上对位。即，各陶瓷层110的贯通孔81在陶瓷层110的层叠方向上连接，形成长的贯通孔81’。贯通孔81’例如在低介电常数区域115的上表面115a和下表面115b具有开口。
贯通孔81的数量和大小(直径)能够根据低介电常数区域115所要求的相对介电常数来任意地决定。使低介电常数区域115的相对介电常数为εr，使多层陶瓷体10的陶瓷材料的相对介电常数为εrc，使空气的相对介电常数为1，使低介电常数区域115中的贯通孔81’的体积比为vh，则能够根据下式，决定低介电常数区域115的相对介电常数εr。
εr＝1×vh+εrc×(1―vh)
另外，有效体积率(或简称为“体积比”)由下式表示：
有效体积率＝低介电常数区域内的通路部体积(总和)/低介电常数区域内的电介质体积。
低介电常数区域例如是图5中的包围贯通孔(通路部)81的区域，用附图标记115表示。通路部体积(总和)相当于贯通孔的体积的总和。低介电常数区域内的通路部体积(总和)和低介电常数区域内的电介质体积的和相当于低介电常数区域的体积。
多层陶瓷体10的低介电常数区域115包括没有被陶瓷材料等固体充满的多个贯通孔81，因此与整体由陶瓷材料构成的部分相比，相对介电常数较小。因此，与第一实施方式同样，能够使平面天线的有效相对介电常数变小，能够抑制电介质引起的损失，提高平面天线的辐射效率。此外，通过使贯通孔81的数量和大小不同能够调整低介电常数区域115的相对介电常数。由此能够提高平面天线的设计自由度。
进而，在低介电常数区域115中，陶瓷材料位于贯通孔81的周围，作为支承贯通孔81的周围的构造部件起作用。因此，在烧制时，能够抑制由于不均匀的收缩引起的多层陶瓷体10的变形。此外，能够利用位于贯通孔81的周围的陶瓷材料，抑制构造的强度下降。
共烧陶瓷基板102能够通过与第一实施方式的共烧陶瓷基板101同样的方法制造。具体地说，在第一实施方式的制造方法(参照图4的(d))中，代替在贯通开口15’填充有糊剂63的陶瓷生片73，使用设置有与多个贯通孔81对应的孔的陶瓷生片即可。此时，可以在孔中填充含有有机树脂的颗粒的糊剂63，也可以不填充。与多个贯通孔81对应的孔可以通过冲压加工形成，也可以通过激光加工形成。
在使用糊剂63时，能够例如用以下的方法制作共烧陶瓷基板102。在以下的说明中，仅说明低介电常数区域115的形成，但共烧陶瓷基板102的整体能够使用与第一实施方式的共烧陶瓷基板101同样的方法制造。
首先，如图13的(a)所示，准备陶瓷生片61。在将导电性通路部、导电性图案与低介电常数区域115形成于相同层时，例如，在陶瓷生片61形成贯通孔62，填充用于导电性通路部、导电性图案的导电性糊剂65。之后，在成为陶瓷生片61的低介电常数区域115的区域形成多个贯通孔62’。然后，如图13的(b)所示，在陶瓷生片61的贯通孔62’填充含有有机树脂的糊剂63。例如，使用印刷法，在多个贯通孔62’中填充糊剂63。
接着如图13的(c)所示，将填充有糊剂63的陶瓷生片61’层叠并将其压接。之后将陶瓷生片61’的层叠体以高温加热，烧制陶瓷生片61’。此时，利用热使包含于糊剂63的有机树脂、溶剂等也消失。由此，如图13的(d)所示，得到具有导电性通路部65’和低介电常数区域115的共烧陶瓷基板102。贯通孔62’相当于烧结后的贯通孔81。根据该制造方法，在贯通孔62’中填充有糊剂63，因此在将陶瓷生片层叠、压接时，贯通孔62’的形状不易变形，能够抑制层叠陶瓷生片时的错位，于是能够抑制形状、性能上的制造不均，能够得到满足规格的共烧陶瓷基板102。
另外，在贯通孔62’中填充糊剂63时，烧结后的贯通孔81的直径例如优选为0.12mm～0.15mm程度。当贯通孔81的直径比0.12mm小时，难以仅在贯通孔62’内配置糊剂63，容易发生糊剂63的渗透。此外，贯通孔81的直径大于0.15mm，例如，难以用激光高效地形成贯通孔63。此外，通过使成为空洞的贯通孔62’的区域变大，共烧陶瓷基板102的低介电常数区域115的机械强度可能下降。
多个贯通孔81可以以其它图案配置于低介电常数区域115。图6的(a)是多层陶瓷体10的低介电常数区域116的俯视图，图6的(b)是图6的(a)的6b-6b线的低介电常数区域116的截面图。图6所示的方式中，在低介电常数区域116中，贯通孔81的位置在多个陶瓷层中相邻的2个陶瓷层间不同。例如，多个陶瓷层中位于第奇数层的陶瓷层110中，多个贯通孔81配置在实线所示的位置，位于第偶数层的陶瓷层110’中，多个贯通孔81配置在以虚线表示的位置。更具体地说，位于第偶数层的陶瓷层110’的多个贯通孔81以与位于第奇数层的陶瓷层110的多个贯通孔81不重叠的方式，配置在位于第奇数层的陶瓷层110的4个贯通孔81的中心。例如，如图6的(c)和图6的(d)所示的陶瓷层110和110’交替层叠。
根据低介电常数区域116，多个贯通孔81更分散地配置。因此，低介电常数区域116的相对介电常数的均匀性提高。此外，作为中空部分的贯通孔81也分散，因此低介电常数区域116内的构造的强度也更为均匀，能够进一步抑制烧制引起的变形和构造的强度下降。
图7的(a)是多层陶瓷体10的低介电常数区域117的俯视图，图7的(b)是图7的(a)的7b-7b线的低介电常数区域117的截面图。在图7所示的方式中，在低介电常数区域117中，没有形成贯通孔的陶瓷层位于多个陶瓷层间。在图7所示的方式中，例如，在多个陶瓷层中位于第奇数层的陶瓷层110配置多个贯通孔81，在位于第偶数层的陶瓷层110”不配置贯通孔81。更具体地说，如图7的(c)和图7的(d)所示的陶瓷层110和陶瓷层110”交替层叠。在上述实施方式中，多层陶瓷体的低介电常数区域作为中空部分设置有贯通陶瓷层的贯通孔，但中空部分也可以具有不贯通陶瓷层的多个中空部分。
图8的(a)表示包括具有不贯通陶瓷层的多个中空部分82的低介电常数区域118的、共烧陶瓷基板102的平面天线11’的截面。图8的(b)表示构成多层陶瓷体10的低介电常数区域118的1个陶瓷层111的截面。
如上所述，在低介电常数区域118中，多个陶瓷层中在1个或2个以上的陶瓷层111设置有中空部分82，中空部分82是不贯通陶瓷层111的空间。例如，不是在陶瓷层111的上表面111a和下表面111b同时具有开口的贯通孔，而是内包于陶瓷层111内的空间，或在陶瓷层111的上表面111a或下表面111b的一者具有开口的凹部。这样的中空部分82例如能够通过在陶瓷生片使具有比陶瓷生片的厚度小的直径、具有有机材料的微囊等分散，在脱粘接剂步骤或烧制步骤时使微囊等消失而形成。
根据这样的低介电常数区域118，通过改变低介电常数区域118中的中空部分82的比率，能够比较容易地调整低介电常数区域118的相对介电常数。例如，仅通过使在形成陶瓷生片的陶瓷浆料中添加的微囊的量不同，就能够调整低介电常数区域118的相对介电常数。
在本实施方式中，所示的贯通孔的截面不限于圆形，也可以是椭圆、多边形等。此外，形成低介电常数区域115、116、117、118的陶瓷层的数量能够任意设定。进而在图6和图7所示的方式中，陶瓷层110和陶瓷层110’以及陶瓷层110和陶瓷层110”也可以不是分别交替层叠，也可以分别层叠多个相同层或随机层叠。
此外，在低介电常数区域的俯视图中，中空部分可以以均等的间隔配置，也可以以不均等的间隔配置。进而，中空部分的俯视图中的分布在低介电常数区域内也可以不均匀。例如，俯视图中，通过在低介电常数区域的中心附近与周边附近使中空部分的面积比例不同，能够使低介电常数区域中的相对介电常数具有分布。
(第三实施方式)
说明准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信模块的实施方式。图9的(a)是表示本发明的无线通信模块的实施方式的示意性的仰视图，图9的(b)是表示安装于基板的无线通信模块的示意性的截面图。无线通信模块103包括第一实施方式的共烧陶瓷基板101、焊垫41、无源部件42和有源部件43。焊垫41设置于位于共烧陶瓷基板101的下表面10b的电极21。无源部件42例如是芯片电容、芯片电感、芯片电阻等，利用焊料等接合于电极22。有源部件43例如是无线通信用的芯片组件，包括接收电路、发送电路、A/D转换器、D/A转换器、基带处理器、媒体访问控制器等，利用焊接等接合于电极23。
无线通信模块103例如在设置有电极52的电路基板51通过倒装焊接以面向下的方式、即以无源部件42和有源部件43与电路基板51相对的方式接合。在共烧陶瓷基板101与电路基板51之间例如填充密封树脂53。
在安装于电路基板51的无线通信模块103中，共烧陶瓷基板101的上表面10a位于电路基板51的相反侧。因此，不会受到无源部件42和有源部件43或电路基板51的影响地、将准微波、厘米波、准毫米波、毫米波带的电波从平面天线11发射，而且能够用平面天线11接收从外部到达的准微波、厘米波、准毫米波、毫米波带的电波。此外，平面天线11具有中空空间15，因此即使设置于共烧陶瓷基板，通过使有效相对介电常数较小，也能够实现高辐射效率。由此，能够实现具有能够以高辐射效率进行电波的发送接收的天线的、小型且能够进行表面安装的无线通信模块。
本实施方式中，说明了具有第一实施方式的共烧陶瓷基板101的无线通信模块103，但无线通信模块也可以具有第二实施方式的共烧陶瓷基板102。
(实验例)
[实验例1]
通过计算来确认能够利用中空空间控制有效相对介电常数的情况。使用图10所示的形状的平面天线计算有效相对介电常数。如图10所示，使用在与中空空间接触的导体32设置隙缝38，从具有供电线37和接地导体39的微带线经由隙缝38对辐射导体31供给电力的模型。使H＝0.4mm、Lc/Lp＝2，使hc的值不同。构成多层陶瓷的材料A～D的相对介电常数设定为2、4、6、8。结果表示于图11。在图11中，横轴表示hc/H的值，纵轴表示有效相对介电常数。
hc/H＝1是没有中空空间的情况，即使多层陶瓷体10的材料为A～D的任一者，当hc/H小于1时，有效相对介电常数大幅下降。特别是多层陶瓷体10的材料的相对介电常数越大，有效相对介电常数越小。在hc/H为0.4～0.8的范围中，有效相对介电常数的值的变化较小。
具体地说，在hc/H为0.4～0.8的范围中，如果是材料A(相对介电常数为2)，则有效相对介电常数处于1.5～1.7的范围，如果是材料D(相对介电常数为8)，则有效相对介电常数处于4.3～4.6的范围。
根据这些结果可知，通过设置中空空间，能够得到使多层陶瓷体10的材料的相对介电常数大幅下降的效果。此外可知，随着hc/H变小，有效相对介电常数也变小。
[实验例2]
通过计算确认由不同的平面天线的构造带来的有效相对介电常数。辐射导体31、接地导体32和中空空间15的平面形状与实验例1相同，通过计算求取图3的(a)、(b)、(d)所示的构造的辐射效率。图中所示的H、h1、h2如下所述。使辐射导体31和接地导体32的厚度为0来进行计算。此外，将构成多层陶瓷的材料的相对介电常数设定为6。
H:0.4mm
h1:0.16mm
h2:0.08mm
结果表示于表1。
[表1]
试样编号 构造模型 有效相对介电常数
1 图3的(b)、(h1) 3.4
2 图3的(b)、(h2) 2.0
3 图3的(d) 2.2
4 图3的(a) 4.9
根据表1可知，即使使用相同的相对介电常数的多层陶瓷，通过使辐射导体31、接地导体32和中空空间15的位置不同，也能够使有效相对介电常数变化。由此，能够实现天线的辐射效率提高、广带化和增益的增大，并且能够根据目标、规格，使有效相对介电常数改变，调整天线的特性。
[实验例3]
作为电介质，使用低温共烧陶瓷(LTCC)和环氧玻璃(FR-4)的物性，与实验例1同样，使中空空间的高度不同，通过计算求取辐射效率。在计算中使用表2所示的相对介电常数和tanδ的值。结果表示于图12。
[表2]
材料 相对介电常数 tanδ
环氧玻璃(FR-4) 4 10<sup>-2</sup>
陶瓷(LTCC) 6 10<sup>-4</sup>
根据图12可知，在将环氧玻璃用作电介质的平面天线和将低温共烧陶瓷用作电介质的平面天线的任一者中，随着hc/H变小，辐射效率变大。但是，根据电介质材料的不同，辐射效率的变化不同。具体地说，将环氧玻璃用作电介质的平面天线中，越是中空空间的高度变小、电介质的高度比hc/H变大，辐射效率越是大幅下降。与此不同，将低温共烧陶瓷用作电介质的平面天线中，即使电介质的高度比变大，辐射效率也基本不下降。这是因为，陶瓷和环氧玻璃的任一者中，中空空间的tanδ是0，但是环氧玻璃的tanδ比陶瓷大，因此随着电介质的高度比变大，tanδ引起的损失α增大，辐射效率下降。由此可知，本发明的平面天线特别是在作为电介质使用陶瓷时，能够得到高辐射效率。
[实验例4]
在第二实施方式的共烧陶瓷基板中，通过计算求取中空部分的形状和配置与低介电常数区域的有效相对介电常数的关系。使用图14所示的构造，作为中空部分设定圆柱状的通路空腔，求取通路空腔的高度、间隔和直径与有效相对介电常数的关系。使电介质的相对介电常数为6来计算。图15、图16和图17中表示通路部高度、通路部间隔和通路部直径与有效相对介电常数的关系。当通路部的高度和通路部直径(通路径)变大时，中空部分的体积增加，因此显示出有效相对介电常数下降的倾向。另一方面，当通路部间隔变大时，电介质部分的体积增加，因此显示出有效相对介电常数增大的倾向。
图18将使通路部高度、通路部间隔和通路部直径不同而求取有效相对介电常数的结果，以有效体积率与有效相对介电常数的关系表示。如图18所示，无论中空部分的形状如何，中空部的有效体积率增大时，有效相对介电常数下降。
图19将使中空部分格子状排列时(图5)和交错格子状排列时(图6)使中空部分的尺寸变化而求得的有效相对介电常数的结果，以有效体积率与有效相对介电常数的关系表示。无论中空部分的配置图案如何差异，当中空部的有效体积率增大时，有效相对介电常数下降。
根据这些结果可知，在低介电常数区域中，通过配置各种配置图案、尺寸的中空部分，能够调整低介电常数区域的有效相对介电常数。
工业上的可利用性
本发明的平面天线、共烧陶瓷基板和准微波、厘米波、准毫米波、毫米波无线通信模块能够适用于各种高频无线通信用的天线和含有天线的无线通信电路，特别能够适用于准毫米波、毫米波带的无线通信。
附图标记说明
10 多层陶瓷体
10a 上表面
10b 下表面
10c 第一部分
10d 第二部分
11，11’ 平面天线
12 配线电路
15 中空空间
15’ 贯通开口
15a 上表面
15b 下表面
21、22、23 电极
31 辐射导体
31’、32’、33’、35’ 导电糊剂图案
32 接地导体
33 无源部件图案
34 导电性通路部
34’ 导电糊剂
35 配线图案
37 供电线
38 隙缝
39 接地导体
41 焊垫
42 无源部件
43 有源部件
51 电路基板
52 电极
53 密封树脂
60 载膜
61 陶瓷生片
62，62’ 通路孔(贯通孔)
63 糊剂
65 导电性糊剂
65’ 导电性通路部
71、72、73、74 陶瓷生片
75 生片层叠体
81、81’ 贯通孔
82 中空部分
101、102 共烧陶瓷基板
103 无线通信模块
110、110’、110”、111 陶瓷层
111a、115a 上表面
111b、115b 下表面
115、116、117、118 低介电常数区域。

Claims (25)

1.一种平面天线，其特征在于，包括：
具有上表面和下表面且包括层叠的多个陶瓷层的多层陶瓷体；
位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的一个界面或所述多层陶瓷体的所述上表面的至少一个辐射导体；
位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的另一个界面或所述多层陶瓷体的所述下表面的接地导体；和
位于所述多层陶瓷体内的所述辐射导体与所述接地导体之间的、具有多个中空部分的低介电常数区域。
2.如权利要求1所述的平面天线，其特征在于：
在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述低介电常数区域的外缘包围所述辐射导体的整体。
3.如权利要求1所述的平面天线，其特征在于：
在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述接地导体的外缘包围所述辐射导体的整体。
4.如权利要求1～3中任一项所述的平面天线，其特征在于：
所述辐射导体位于所述多层陶瓷体的所述上表面。
5.如权利要求1～4中任一项所述的平面天线，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的至少一个陶瓷层中形成的多个贯通孔。
6.如权利要求1～4中任一项所述的平面天线，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的彼此相邻的2个以上的陶瓷层中分别形成的多个贯通孔，
分别形成于所述2个以上的陶瓷层的多个贯通孔在所述2个以上的陶瓷层的层叠方向上对齐。
7.如权利要求6所述的平面天线，其特征在于：
所述多个贯通孔在与所述层叠方向垂直的面上在2个方向上排列或交错排列。
8.如权利要求1～4中任一项所述的平面天线，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的彼此相邻的2个以上的陶瓷层中分别形成的多个贯通孔，所述多个贯通孔的位置在相邻的2个陶瓷层间彼此不同。
9.如权利要求1～4中任一项所述的平面天线，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的2个以上的陶瓷层中分别形成的多个贯通孔，
在所述2个以上的陶瓷层间设置有没有形成贯通孔的陶瓷层。
10.如权利要求1～4中任一项所述的平面天线，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的至少一个陶瓷层中形成的、不贯通所述陶瓷层的空间。
11.如权利要求1～10中任一项所述的平面天线，其特征在于：
包括多个所述辐射导体。
12.一种共烧陶瓷基板，其特征在于，包括：
具有上表面和下表面且包括层叠的多个陶瓷层的多层陶瓷体；
位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的一个界面或所述多层陶瓷体的所述上表面的至少一个辐射导体；
位于所述多层陶瓷体内的所述多个陶瓷层的另一个界面或所述多层陶瓷体的所述下表面的接地导体；
位于所述多层陶瓷体内的所述辐射导体与所述接地导体之间的、具有多个中空部分的低介电常数区域；
位于所述多个陶瓷层的其它界面中的、比所述辐射导体靠所述下表面侧的位置的其它界面的多个导电体图案；和
形成于所述多个陶瓷层中的位于比所述辐射导体靠所述下表面侧的位置的陶瓷层的多个导电性通路部，
由所述辐射导体、所述接地导体、位于所述辐射导体与所述接地导体之间的所述多个陶瓷层的一部分构成平面天线，
由所述多个导电体图案和所述多个导电性通路部构成无源部件和配线。
13.如权利要求12所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述低介电常数区域的外缘包围所述辐射导体的整体。
14.如权利要求12所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
在所述多层陶瓷体的俯视图中，所述接地导体的外缘包围所述辐射导体的整体。
15.如权利要求12～14中任一项所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述辐射导体位于所述多层陶瓷体的所述上表面。
16.如权利要求12～15中任一项所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的至少一个陶瓷层中形成的多个贯通孔。
17.如权利要求12～15中任一项所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的彼此相邻的2个以上的陶瓷层中分别形成的多个贯通孔，
分别形成于所述2个以上的陶瓷层的多个贯通孔在所述2个以上的陶瓷层的层叠方向上对齐。
18.如权利要求17所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述多个贯通孔在与所述层叠方向垂直的面上在2个方向上排列或交错排列。
19.如权利要求12～15中任一项所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的彼此相邻的2个以上的陶瓷层中分别形成的多个贯通孔，所述多个贯通孔的位置在相邻的2个陶瓷层间彼此不同。
20.如权利要求12～15中任一项所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的2个以上的陶瓷层中分别形成的多个贯通孔，
在所述2个以上的陶瓷层间设置有没有形成贯通孔的陶瓷层。
21.如权利要求12～15中任一项所述的共烧陶瓷基板，其特征在于：
所述多个中空部分是在所述多个陶瓷层中的至少一个陶瓷层中形成的、不贯通所述陶瓷层的空间。
22.一种无线通信模块，其特征在于，包括：
权利要求12～21中任一项所述的共烧陶瓷基板；和
与位于所述多层陶瓷体的所述下表面的所述多个电极连接的有源部件。
23.一种共烧陶瓷基板的制造方法，其特征在于，包括：
准备多个陶瓷生片的步骤(A)，其中所述多个陶瓷生片包括：配置有辐射导体的导电糊剂图案的第一陶瓷生片；配置有接地导体的导电糊剂图案的第二陶瓷生片；和包括形成有多个贯通孔的区域的至少一个第三陶瓷生片；
获取生片层叠体的步骤(B)，以使所述第一陶瓷生片的所述辐射导体的导电糊剂图案位于所述至少一个第三陶瓷生片的所述区域的上方或下方、并使所述至少一个第三陶瓷生片位于所述第一陶瓷生片与所述第二陶瓷生片之间的方式，来将所述多个陶瓷生片层叠并压接；和
通过加热所述生片层叠体来烧结所述生片层叠体的步骤(C)。
24.如权利要求23所述的共烧陶瓷基板的制造方法，其特征在于：
在所述步骤(A)与所述步骤(B)之间，还包括在所述至少一个第三陶瓷生片的所述多个贯通孔中填充含有有机树脂的糊剂的步骤，
在所述步骤(C)中，通过所述加热使所述含有有机树脂的糊剂消失。
25.一种共烧陶瓷基板的制造方法，其特征在于，包括：
准备多个陶瓷生片的步骤(A)，其中所述多个陶瓷生片包括：配置有辐射导体的导电糊剂图案的第一陶瓷生片；配置有接地导体的导电糊剂图案的第二陶瓷生片；和包括具有有机材料的、配置有多个微囊的区域的至少一个第三陶瓷生片；
获取生片层叠体的步骤(B)，以使所述第一陶瓷生片的所述辐射导体的导电糊剂图案位于所述至少一个第三陶瓷生片的所述区域的上方或下方、并使所述至少一个第三陶瓷生片位于所述第一陶瓷生片与所述第二陶瓷生片之间的方式，来将所述多个陶瓷生片层叠并压接；和
通过加热所述生片层叠体而使粘接剂和所述微囊从所述生片层叠体消失，来烧结所述生片层叠体的步骤(C)。
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