CN111566877B - 天线模块和天线模块的制造方法 - Google Patents

天线模块和天线模块的制造方法 Download PDF

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Abstract

天线模块(100)包括：介电体基板(130)，其包含第1面(132)和与该第1面相对的第2面(134)，并且具有层叠构造；天线图案(121)，其形成于介电体基板的第1面(132)；RFIC(110)，其设于介电体基板(130)的第2面(134)，并且向天线图案(121)供给高频信号；以及电源线路(170)，其向RFIC(110)供给电源，电源线路(170)的在介电体基板(130)的层叠方向(Z轴方向)上的厚度比天线图案(121)的在层叠方向上的厚度厚。

Description

天线模块和天线模块的制造方法
技术领域
本公开涉及天线模块和天线模块的制造方法，更特定而言，涉及提高天线模块的设计自由度的技术。
背景技术
以往，提出了在介电体基板的第1面配置有天线图案且在与第1面相反的一侧的第2面安装有高频元件的天线模块。高频元件向天线图案供给高频信号(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/063759号手册
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所记载的天线模块中，需要使输送用于驱动高频元件的电力的电源线路输送比其他线路的电力大的电力。考虑这一点，为了降低电源线路中的电力的输送损耗，考虑降低电源线路的电阻值。为了降低电源线路的电阻值，例如设想缩短电源线路的长度或扩大电源线路的宽度这样的方法。但是，存在若缩短电源线路的长度或扩大电源线路的宽度，则天线模块整体的设计自由度受限制这样的问题。
本公开是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，在搭载有天线图案和高频电路的天线模块中，提高天线模块的设计自由度。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案的天线模块包括：介电体基板，其包含第1面和与该第1面相对的第2面，并且具有层叠构造；天线图案，其形成于介电体基板的第1面侧；高频电路，其设于介电体基板的第2面侧，并且向天线图案供给高频信号；以及电源线路，其向高频电路供给电力，电源线路的在介电体基板的层叠方向上的厚度比天线图案的在层叠方向上的厚度厚。
本公开的另一技术方案的天线模块的制造方法包括如下工序：层叠将金属层与介电体层接合而成的多个接合层；压接在层叠的工序中层叠的多个接合层，从而形成介电体基板；以及将高频电路安装于介电体基板，多个接合层包含：第1层，其形成有被高频电路供给高频信号的天线图案；第2层，其形成有向高频电路供给电力的电源线路；以及第3层，其形成有接地导体，层叠的工序包含以多个接合层各自的金属层朝向安装有高频电路的一侧的状态层叠多个接合层的工序，电源线路的在层叠方向上的厚度比天线图案的在层叠方向上的厚度厚。
发明的效果
采用本公开，在搭载有天线图案和高频电路的天线模块中，能够提高该天线模块的设计自由度。
附图说明
图1是应用第1实施方式的天线模块的通信装置的框图。
图2是第1实施方式的天线模块的立体图。
图3是第1实施方式的天线模块的剖视图。
图4是表示电源线路的各种结构的图。
图5是表示形成于金属层的锥形面等的图。
图6是用于说明金属层的厚度的图。
图7是第2实施方式的天线模块的剖视图。
图8是分解第2实施方式的天线模块而得到的俯视图。
图9是第3实施方式的天线模块的剖视图。
图10是第4实施方式的天线模块的剖视图。
图11是表示接合层的一例的图。
图12是表示第4实施方式的天线模块的制造方法的图。
图13是第4实施方式的天线模块的制造方法的流程图。
图14是表示多个接合层利用相同方向压接方法压接而成的构件的图。
图15是变形例的天线模块的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。另外，对于图中相同或相当的部分标注相同的附图标记而不重复其说明。
[第1实施方式]
(通信装置的基本结构)
图1是应用本第1实施方式的天线模块100的通信装置10的一例的框图。通信装置10例如是手机、智能手机或平板电脑等便携终端、具备通信功能的个人计算机等。
参照图1，通信装置10包括天线模块100和构成基带信号处理电路的BBIC200。天线模块100包括作为高频电路的一例的RFIC110和天线阵列120。通信装置10将自BBIC200向天线模块100传递的信号升频为高频信号而自天线阵列120辐射，并且将利用天线阵列120接收的高频信号降频而利用BBIC200处理信号。
另外，在图1中，为了容易说明，仅示出与构成天线阵列120的多个天线图案121中的4个天线图案121对应的结构，省略与具有同样的结构的其他天线图案121对应的结构。另外，在本实施方式中，以天线图案121是具有矩形的平板形状的贴片天线的情况为例来说明。
RFIC110包括开关111A～111D、113A～113D、117、功率放大器112AT～112DT、低噪声放大器112AR～112DR、衰减器114A～114D、移相器115A～115D、信号合成/分波器116、混频器118以及放大电路119。
在发送高频信号的情况下，开关111A～111D和开关113A～113D向功率放大器112AT～112DT侧切换，并且开关117与放大电路119的发送侧放大器连接。在接收高频信号的情况下，开关111A～111D和开关113A～113D向低噪声放大器112AR～112DR侧切换，并且开关117与放大电路119的接收侧放大器连接。
自BBIC200传递的信号被放大电路119放大，被混频器118升频。作为升频而得到的高频信号的发送信号被信号合成/分波器116分波成4个信号，通过4个信号路径，向彼此不同的天线图案121供给。此时，通过逐一地调整在各信号路径配置的移相器115A～115D的移相度，能够调整天线阵列120的方向性。
作为利用各天线图案121接收的高频信号的接收信号分别经由不同的4个信号路径，被信号合成/分波器116合波。合波而得到的接收信号被混频器118降频并被放大电路119放大而向BBIC200传递。
RFIC110例如形成为包含上述电路结构的单芯片的集成电路部件。或者，关于与RFIC110的各天线图案121对应的设备(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、移相器)，也可以对每个对应的天线图案121形成单芯片的集成电路部件。
在图1的例子中，天线图案121二维地排列，但也可以一维地排列(即，也可以呈直线状排列)。另外，天线图案也可以是1个。
(天线模块的构造)
图2是透视第1实施方式的天线模块100而得到的立体图。参照图2，天线模块100不仅包括天线图案121和RFIC110，还包括介电体基板130和电源线路170。另外，自电源电路160向RFIC110供给电源。另外，为了简化附图，只要没有特别说明，均以直流的符号表示电源电路160。电源电路160也可以由电路构成，例如，也可以是由两个以上的电路构成的电源供给模块。因而，也可以将电源电路160称为电源部(电源供给部)。关于图2等的天线模块100的记载，为了容易说明，仅示出1个天线图案121，省略其他天线图案121的记载。
介电体基板130具有层叠构造。典型地，介电体基板130例如是环氧、聚酰亚胺等树脂形成为多层构造而成的基板。另外，介电体基板130也可以使用具有更低的介电常数的液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer：LCP)或氟树脂形成。
介电体基板130包含第1面132和与第1面132相对的第2面134。天线图案121配置于介电体基板130的第1面132或介电体基板130的内部的层。即，天线图案121配置于介电体基板130的第1面132侧。
RFIC110借助钎焊凸块等(未图示)连接用电极安装于介电体基板130的第2面134(安装面)。
在图2中，将介电体基板130的层叠构造的层叠方向的轴线设为Z轴。另外，将与Z轴正交的轴线设为X轴和Y轴。以下，有时将X轴方向的长度称为“长度”，将Y轴方向的长度称为“宽度”，将Z轴方向的长度称为“厚度”。另外，有时将Z轴方向的正方向称为“Z轴正方向”，将Z轴方向的负方向称为“Z轴负方向”。在图2的例子中，天线图案121成为以介电体基板130的第1面132和天线图案121的表面在Z轴方向上成为相同水平面的方式埋入于介电体基板130的结构。
图3是天线模块100的XZ平面的剖视图。在多层构造的介电体基板130设有天线图案121和电源线路170。另外，在图3中，表示在第1面132配置1个天线图案121的例子，但实际也可以在第1面132配置天线阵列120所包含的全部的天线图案121。
电源线路170经由导通孔(日文：ビア)170A电连接于电源电路160。电源线路170经由导通孔170B电连接于RFIC110。
电源线路170沿着与介电体基板130的层叠构造的层叠方向(Z轴方向)正交的方向(X轴方向和Y轴方向)延伸(参照图2)。换言之，电源线路170沿着自电源电路160朝向RFIC110的方向延伸。导通孔170A和导通孔170B沿着介电体基板130的层叠构造的层叠方向(Z轴方向)延伸。
来自电源电路160的电力依次输送至导通孔170A、电源线路170、导通孔170B、RFIC110。即，电源线路170将来自电源电路160的电力向RFIC110供给。
信号线路140经由导通孔140A电连接于RFIC110。信号线路140经由导通孔140B电连接于天线图案121。
信号线路140沿着与介电体基板130的层叠构造的层叠方向(Z轴方向)正交的方向(例如X轴方向)延伸。导通孔140A和导通孔140B沿着介电体基板130的层叠构造的层叠方向(Z轴方向)延伸。
来自RFIC110的高频信号依次输送至导通孔140A、信号线路140、导通孔140B、天线图案121。即，信号线路140将自RFIC110供给的高频信号向天线图案121供给。另外，信号线路140将利用天线图案121接收的高频信号向RFIC110供给。
接地导体190在介电体基板130内配置于电源线路170与第2面134之间。在接地导体190设有供导通孔140A、导通孔170A以及导通孔170B贯通的开口部。另外，在图2中，省略接地导体190的记载。
在具有这样的结构的天线模块中，通常，需要使输送用于驱动RFIC110的电力的电源线路170输送比其他线路的电力大的电力。因此，从电源效率的观点来看，期望的是，降低电源线路中的电力的输送损耗。
另外，自电源电路160供给的电压值和在RFIC110中需要的电压值被预先确定。因此，在自电源电路160向RFIC110供给电源的电源线路170中，需要将电压下降量限制于预定范围。天线模块100的设计者为了降低由电源线路170产生的输送损耗而将电压下降量限制于预定范围，需要设计电源线路170的电阻值，即，电源线路170的尺寸。
以下，将信号线路140的厚度设为“H1”，将天线图案121的厚度设为“H2”，将电源线路170的厚度设为“H3”。
在本实施方式中，天线图案121、信号线路140以及电源线路170以成为厚度H3＞厚度H2＞厚度H1的方式构成。即，电源线路170在介电体基板130的层叠方向(Z轴方向)上的厚度H3比天线图案121在该层叠方向上的厚度H2厚。信号线路140在层叠方向上的厚度H1比电源线路170在层叠方向上的厚度H3薄。信号线路140在层叠方向上的厚度H1比天线图案121在层叠方向上的厚度H2薄。另外，作为变形例，也可以设为H2＝H1。例如，电源线路170的厚度H3为12μm，天线图案121的厚度H2为6μm，信号线路140的厚度H1为6μm。
典型地，电源线路170的材料是铜等那样的金属。电源线路170的电阻值R与电源线路170的厚度H3的关系用以下的式(A)表示。
R＝(ρ·L)/(W·H3) (A)
式(A)的ρ是电源线路170的特有的电阻率。式(A)的W是电源线路170的Y轴方向的长度，即，宽度。式(A)的L是电源线路170的X轴方向的长度。
如式(A)所示，电源线路170的电阻值R与电源线路170的厚度H3成反比。因而，电源线路170的厚度H3越厚，电源线路170的电阻值R越小。
为了降低电源线路170的电阻值，根据式(A)，设想扩大电源线路170的宽度W(Y轴方向的长度)，或者，缩短电源线路170的长度L(X轴方向的长度)。
但是，电源线路的长度L的最短长度由RFIC110与电源电路160的相对配置决定，因此将电源线路的长度缩短至期望的长度的方法存在极限。另外，为了缩短电源线路的长度L而配置为直线，从而从防止在天线模块配置的其他构件与电源线路170的物理干涉、电磁耦合的观点来看，这些构件的配置受限制。
另一方面，若扩大电源线路170的宽度(Y轴方向的长度)，则结果导致自天线模块100的第1面132的Z轴方向俯视时的电源线路170的面积增大。这样，从防止在天线模块配置的其他构件与电源线路170的物理干涉、电磁耦合的观点来看，这些构件的配置受限制。
由此，在要缩短电源线路170的长度L的情况或要扩大电源线路170的宽度W的情况下，天线模块100的整体的设计自由度受限制。
于是，在本实施方式中，鉴于天线模块100的整体的设计自由度，采用通过增大电源线路170的厚度H3而降低电源线路170的电阻值的方法。根据上述的式(A)，在电源线路170的长度L相同的情况下，例如，若将电源线路170的厚度设为两倍，则能够将电源线路170的宽度设为1/2。由此，自天线模块100的第1面132的Z轴方向俯视时的电源线路170的面积成为1/2。因而，能够抑制在天线模块100配置的其他构件与电源线路170的物理干涉和电磁耦合。并且，通过调整电源线路170的厚度，能够调整电源线路170的电阻值，因此能够将电源线路170中的电压下降量限制于预定范围。由此，在本实施方式的天线模块100中，能够提高设计自由度。
图4是表示电源线路170的剖视图的一例的图。电源线路170通过应用以下的图4的(A)～图4的(C)中的至少一者而构成。另外，本实施方式的天线模块由多个接合层(参照图12等)构成。该多个接合层包含电源线路层214。电源线路层214包含介电体层214A和通过蚀刻加工而形成的电源线路170(金属层)。
图4的(A)是表示在介电体层214A设有厚度为H3的电源线路170的图。
图4的(B)是表示在厚度为H3的介电体层214A的内部设有电源线路170的图。
在图4的(C)中，在介电体层214A的两面分别设有金属部170D和金属部170E。金属部170D和金属部170E分别由设于介电体层214A内的导通孔170F电连接。图4的(C)中的电源线路170包含金属部170D、金属部170E以及导通孔170F。由此，输送线路的并联路径增加，相对于相同厚度的金属部的1层而言能够降低电阻值。
另外，虽然增大电源线路170的厚度，但是从信号线路140和天线图案121的尺寸精度的观点来看，如以下所示，不优选增大信号线路140和天线图案121的厚度。
例如，通过将天线图案121的X轴方向的长度设为自天线模块100输出的高频信号的波长λ的1/2，天线模块100能够获得期望的天线特性。假设天线图案121的尺寸精度较差，则天线模块100无法获得期望的天线特性(期望的频带宽度)。
另外，例如，信号线路140的Y轴方向的宽度设计为信号线路140的特性阻抗成为期望的阻抗(例如50Ω)。若信号线路140的尺寸精度较差，则存在无法将信号线路140的特性阻抗设为期望的阻抗的可能性。
图5和图6是用于说明若天线图案121的厚度和信号线路140的厚度较薄则尺寸精度提高的情况的图。首先，说明若天线图案121的厚度较薄则尺寸精度提高的情况。在图5中，表示天线图案121通过蚀刻加工而生成的情况。
如图5的(A)所示，使用介电体层201与金属层202接合而成的接合层。金属层202例如由铜构成。设想天线图案121的长度(X轴方向的长度)以长度X1制造。为了将金属层202设为长度X1的天线图案121，例如，施加长度X1的抗蚀剂228，未施加该抗蚀剂228的部位被溶剂226溶化。
在利用溶剂226溶化金属层202的情况下，由于溶剂226的表面张力等的影响，有时不能彻底溶化金属层202的两端。因而，在该情况下，在去除抗蚀剂228后，如图5的(B)所示，在天线图案121的两端形成有锥形面230。
图6的(A)是表示天线图案121的厚度较厚的情况的图。在如图6的(A)那样天线图案121的厚度较厚的情况下，天线图案121中的介电体层201侧的长度成为长度X2。在图6的(A)的例子中，设想为天线图案121的长度的长度X1与天线图案121中的介电体层201侧的长度X2的差值增大。即，在图6的(A)的例子中，天线图案121的X轴方向的误差增大。
图6的(B)是表示天线图案121的厚度较薄的情况的图。在如图6的(B)那样天线图案121的厚度较薄的情况下，天线图案121中的介电体层201侧的长度成为长度X3。在图6的(B)的例子中，设想为天线图案121的长度的长度X1与天线图案121中的介电体层201侧的长度X3的差值比图6的(A)的差值小。即，在图6的(B)的例子中，能够减小天线图案121的X轴方向的误差。
为了天线模块100获得期望的天线特性，优选的是，在厚度方向的范围内天线图案121的长度成为X1(例如λ/2)。但是，在图6的(A)的例子中，天线图案121的X轴方向的误差增大，因此天线模块100难以获得期望的天线特性。另一方面，在图6的(B)的例子中，能够减小天线图案121的X轴方向的误差，因此天线模块100能够易于获得期望的天线特性。
根据以上，天线图案121的厚度越薄，越能够减小天线图案121的X轴方向的误差，因此越能够提高天线图案121的尺寸精度。
为了降低由阻抗的不一致导致的输送损耗，信号线路140通常设计为信号线路140的特性阻抗成为某一期望的阻抗(例如50Ω)。信号线路140的特性阻抗由信号线路140的尺寸决定，因此对于信号线路140也与天线图案121同样地要求较高的尺寸精度。因此，优选的是，如利用图5和图6说明的那样，对于信号线路140也减小信号线路140的厚度以确保尺寸精度。
特别是，如图2等所示，通常，信号线路140的宽度(Y轴方向的宽度)比天线图案121的宽度窄。另外，在天线模块100的制造工序中，尺寸越小，越难以确保尺寸精度。因而，关于宽度比天线图案121的宽度窄的信号线路140，为了将特性阻抗设为期望的阻抗而要求比天线图案121更高的尺寸精度。
于是，在本实施方式的天线模块100中，形成为信号线路140的厚度H1比天线图案121的厚度H2薄。由此，能够确保信号线路140的尺寸精度，将信号线路140的特性阻抗设为期望的阻抗，结果，能够抑制由信号线路140导致的高频信号的输送损耗。
另外，在图6中，说明了天线图案121或信号线路140通过蚀刻加工而形成的情况。但是，在天线图案121和信号线路140中的至少一者利用其他加工而形成的情况下也是，天线图案121和信号线路140的厚度越薄，越能够提高天线图案121和信号线路140的尺寸精度。其他加工例如是通过镀敷而形成的加工。
[第2实施方式]
接着，说明第2实施方式的天线模块100B。在第2实施方式的天线模块100B中，为了抑制电源线路170与天线图案121的耦合，接地导体190设于电源线路170与天线图案121之间。另外，在第2实施方式的天线模块100B中，为了抑制电源线路170与信号线路140的耦合，接地导体190设于电源线路170与信号线路140之间。
图7是天线模块100B的剖视图。如图7所示，接地导体190经由导通孔190A连接于RFIC110。另外，在RFIC110设有与设于外部的安装基板的接地点连接的接地线(未特别图示)。即，接地导体190经由RFIC110连接于接地点。另外，在接地导体190设有开口部192，导通孔140A贯通开口部192。
图8是自天线模块100B的第1面132的Z轴方向俯视天线模块100B的各层中的包含天线图案121的天线图案层211、包含接地导体190的接地导体层213、包含电源线路170的电源线路层214以及RFIC110时的俯视图。
在图8的例子中，接地导体190的长度L1(X轴方向的长度)比电源线路170的长度L2(X轴方向的长度)长。在图8的例子中，接地导体190的宽度W1(Y轴方向的长度)与电源线路170的宽度W2(Y轴方向的长度)相同。即，在图8的例子中，在自天线模块100B的第1面132的Z轴方向俯视时，接地导体190配置为与电源线路170的整体重叠。
另外，接地导体190只要配置为与电源线路170重叠，就可以是任意形状。例如，自天线模块100的第1面132的Z轴方向俯视时的接地导体190的形状与自天线模块100的第1面132的Z轴方向俯视时的电源线路170的形状也可以相同。另外，若能够抑制电源线路170与信号线路140的耦合和电源线路170与天线图案121的耦合，则自天线模块100的第1面132的Z轴方向俯视时的接地导体190也可以是比自天线模块100的第1面132的Z轴方向俯视时的电源线路170小的形状。另外，接地导体190也可以形成于接地导体层213的整面。
在本实施方式中，接地导体190设于电源线路170与天线图案121之间且设于电源线路170与信号线路140之间。因而，接地导体190能够遮蔽(屏蔽)自电源线路170向天线图案121的电波的辐射和自电源线路170向信号线路140的电波的辐射。
特别是，在本实施方式的天线模块100B中，通过增大电源线路170的厚度H3，在电源线路170流通的电流值增大。这样，自电源线路170产生的电磁场增强，因此电源线路170与信号线路140易于耦合，并且电源线路170与天线图案121易于耦合。在本实施方式中，接地导体190设于电源线路170与天线图案121之间且设于电源线路170与信号线路140之间。因而，即使自电源线路170产生的电磁场增强，接地导体190也能够抑制电源线路170与信号线路140的耦合和电源线路170与天线图案121的耦合。
另外，在天线模块100B的Z轴方向上，在自第1面132俯视时，接地导体190与电源线路170重叠。因而，接地导体190能够抑制电源线路170与信号线路140的耦合和电源线路170与天线图案121的耦合。
[第3实施方式]
在第3实施方式的天线模块100C中，电源电路160设于第2面134。即，在天线模块100C中，RFIC110和电源电路160设于同一面(第2面134)上。图9是第3实施方式的天线模块100C的剖视图。
如图9所示，在天线模块100C中，RFIC110和电源电路160设于同一面(第2面134)上。在第1实施方式和第2实施方式中，电源电路160设于天线模块的外部。对于本实施方式的天线模块100C而言，与第1实施方式和第2实施方式的天线模块相比，能够缩短电源线路170的长度L。因而，能够降低电源线路170中的电力的输送损耗，同时提高天线模块的设计自由度。
另外，在图9中，示出接地导体190设于电源线路170与天线图案121之间和电源线路170与信号线路140之间的例子。但是，在采用接地导体190设于电源线路170与第2面134之间的结构的天线模块中，也可以在第2面134设置电源电路160。
[第4实施方式]
在第1实施方式～第3实施方式的天线模块中，天线图案121自介电体基板130暴露。但是，天线图案121也可以形成于介电体基板130的内部的层。即，天线图案121也可以不自介电体基板130暴露。通过将天线图案121形成于介电体基板130的内部的层，从而如以下所示，能够在天线模块的制造工序中削减制造成本。
图11是为了制造天线模块而使用的接合层203的一例。图11的接合层203通过将形成导通孔等之前的介电体层201与实施蚀刻加工等之前的金属层202接合而构成。
通常，介电体基板130那样的多层基板是通过对图11那样的接合层203实施蚀刻处理并进行层叠而形成的。
为了制造天线图案121自介电体基板130暴露的天线模块，在层叠多个层的工序中，需要使该多个层中的包含天线图案121的层的层叠方向的朝向反转而成为与其他层的朝向相反的朝向。
并且，由于天线图案121暴露，因此为了保护该天线图案121，还需要对于天线图案121进行抗蚀加工等。
图10是第4实施方式的天线模块100D的剖视图。在第4实施方式的天线模块100D中，如图10所示，天线图案121形成于介电体基板130的内部的层。
在天线模块100D那样的在内部的层具有天线图案121的天线模块中，不需要使接合层反转的处理。并且，天线图案121不暴露，因此也不需要对天线图案121进行抗蚀加工。因而，与天线图案121暴露的天线模块相比，本实施方式的天线模块100D能够降低制造成本。
以下，在图11中，将“形成导通孔等之前的介电体层201”称为“加工前的介电体层201”。将“实施蚀刻加工等之前的金属层202”称为“加工前的金属层202”。另外，将由加工前的介电体层201和加工前的金属层202构成的接合层203称为“加工前的接合层203”。
图12是表示天线模块100D的制造方法的一例的图。图12的(A)是表示为了制造天线模块100D而使用的接合层的图。
在图12的(A)的例子中，为了制造天线模块100D，使用作为多个接合层的5个接合层。另外，接合层的数量不限于“5”，也可以是其他数量(例如“6”)。
图12的(A)的5个接合层是通过对5个加工前的接合层203(参照图11)分别实施蚀刻处理和导通孔形成处理等而成的。5个接合层是天线图案层211、信号线路层212、接地导体层213、电源线路层214以及高频电路层215。天线图案层211与“第1层”对应，电源线路层214与“第2层”对应，接地导体层213与“第3层”对应。
天线图案层211包含介电体层211A和天线图案121(金属层)。天线图案121是通过对加工前的金属层202实施蚀刻加工等而形成的。
信号线路层212包含介电体层212A和信号线路140(金属层)。信号线路140是通过对加工前的金属层202实施蚀刻加工等而形成的。介电体层212A是通过在加工前的介电体层201形成导通孔140B而构成的。
接地导体层213包含介电体层213A和接地导体190(金属层)。接地导体190是通过对加工前的金属层202实施蚀刻加工等而形成的。介电体层213A是通过在加工前的介电体层201形成导通孔140A而构成的。导通孔140A贯通在接地导体190形成的开口部192。
电源线路层214包含介电体层214A和电源线路170(金属层)。电源线路170是通过对加工前的金属层202实施蚀刻加工等而形成的。介电体层214A是通过在加工前的介电体层201形成导通孔140A和导通孔190A而构成的。
高频电路层215包含介电体层215A。介电体层215A是通过在加工前的介电体层201形成导通孔190A、导通孔140A、导通孔170A以及导通孔170B而构成的。介电体层215A具有安装面215B。RFIC110以该RFIC110借助钎焊凸块(未特别图示)电连接于导通孔190A、导通孔140A以及导通孔170B的方式安装于安装面215B。
图12的(A)所示的层叠工序是以多个接合层(天线图案层211、信号线路层212、接地导体层213、电源线路层214、高频电路层215)各自的金属层朝向相同方向的状态层叠的工序。典型地，层叠工序是以多个接合层各自的金属层朝向安装有RFIC110的一侧的方向(Z轴的负方向)的状态层叠的工序。换言之，层叠工序是以高频电路层215以外的接合层(即，4个接合层)朝向安装面215B侧的状态且以高频电路层215的金属层朝向与这4个接合层的金属层相同的方向的状态层叠的工序。
图12的(B)是表示压接在层叠工序中层叠的多个接合层的压接工序的图。在图12的(A)的多个接合层压接时，成为图12的(B)所示的形状。压接例如是加热压接。利用该压接工序，形成介电体基板130。
图12的(C)是表示在多个接合层压接后在安装面215B安装有RFIC110的状态的图。在图12的(C)中，还在导通孔170A连接有电源电路160。
接着，说明该第4实施方式的天线模块100D和天线模块100D的制造方法的效果。采用第4实施方式的天线模块100D的制造方法，在层叠工序中，不需要使天线图案层211的上下方向(Z轴方向)反转。因而，能够削减层叠工序中的工时。
另外，采用第4实施方式的天线模块100D和天线模块100D的制造方法，能够避免天线图案121暴露于外部。因而，不需要对天线图案层211实施抗蚀处理。根据以上，在天线模块100D的情况下，能够削减制造成本。
图13是天线模块100D的制造方法的流程图。在步骤S2中，如图12的(A)所示，层叠多个接合层。接着，在步骤S4中，如图12的(B)所示，压接层叠的多个接合层。接着，在步骤S6中，如图12的(C)所示，在压接的接合层的安装面215B安装RFIC110。
这样，在第4实施方式中，多个接合层各自的金属层朝向相同方向(向安装面215B的方向)地层叠，压接该层叠的该多个接合层，从而制造天线模块100D。
图14是表示利用本实施方式的方法压接多个接合层而成的构件的一例的图。在图14的(A)的例子中，对于介电体层302，形成电极304(蚀刻后的金属层等)。该电极304包含锥形面304A。
另外，对于介电体层306，形成电极308(蚀刻后的金属层等)。该电极308包含锥形面308A。然后，利用本实施方式的方法压接介电体层302和介电体层306。
在利用本实施方式的方法制造的构件中，如图12的(A)所示，锥形面304A与锥形面308A的方向相同。典型地，锥形面304A的朝向顶端变细的方向与锥形面308A的朝向顶端变细的方向成为相同方向。
在图14的(B)的例子中，对于介电体层312，形成导通孔316。导通孔316包含锥形面316A。另外，对于介电体层314，形成导通孔318。导通孔318包含锥形面318A。然后，利用本实施方式的方法压接介电体层312和介电体层316。
在利用本实施方式的方法制造的构件中，如图12的(B)所示，锥形面316A与锥形面318A的方向相同。典型地，锥形面316A的朝向顶端变细的方向与锥形面318A的朝向顶端变细的方向成为相同方向。
[变形例]
以上，本发明不限定于上述的实施方式。本发明不限于上述的实施方式，能够进行各种变形、应用。
(1)在图3等中，公开了在自Z轴方向俯视时天线图案121与电源线路170重叠的结构。但是，也可以设为在自Z轴方向俯视时天线图案121的局部与电源线路170重叠的结构。另外，也可以设为在自Z轴方向俯视时天线图案121与电源线路170不重叠的结构。
(2)在图3等中，公开了RFIC110安装于介电体基板130的第2面134的结构。但是，也可以是，天线模块包含中介层，RFIC110以在RFIC110与第2面134之间夹着中介层的方式安装于介电体基板130。
(3)在图3等中，说明了电源线路170设于介电体基板130的内部的层。但是，电源线路170例如也可以设于Z轴方向中的最下方的层。在该情况下，对设有电源线路170的面实施抗蚀加工以保护电源线路170。
(4)在本实施方式中，说明了设于电源线路170与信号线路140之间的接地导体和设于电源线路170与天线图案121之间的接地导体是同一接地导体(两者均为接地导体190)。但是，设于电源线路170与信号线路140之间的接地导体和设于电源线路170与天线图案121之间的接地导体也可以是不同的接地导体。
(5)在本实施方式中，说明了RFIC110设于第2面134上，但RFIC110也可以设于第1面132上。即，RFIC110也可以设于与天线图案121相同的面上。
(6)说明了本实施方式的天线模块的形状为平坦形状，但天线模块的形状也可以具有弯曲形状。图15是变形例的天线模块100E的XZ平面的剖视图。天线模块100E具有介电体基板401、402和弯曲的挠性基板400。挠性基板400具有挠性。介电体基板401、402和挠性基板400例如由环氧、聚酰亚胺等树脂形成。另外，挠性基板400也可以使用具有更低的介电常数的液晶聚合物或氟树脂形成。另外，也可以代替挠性基板400地设置例如具有热塑性的刚性基板。
挠性基板400成为厚度比介电体基板401、402的厚度薄且易于弯曲的构造。天线模块100E中的介电体基板401经由RFIC110配置于安装基板500的主面501。在介电体基板402以沿着安装基板500的侧面521的法线方向(即，图15的X轴方向)辐射电波的方式配置有天线图案121。在介电体基板401中，信号线路140的一端经由导通孔140A连接于RFIC110。信号线路140经由挠性基板400的内部延伸至介电体基板402。在介电体基板402中，信号线路140的另一端经由导通孔140B连接于天线图案121。
在介电体基板401、402中，接地导体190沿着与安装基板500相对的面配置。另外，接地导体190沿着挠性基板400的弯曲部分配置。
在介电体基板401中，电源线路170的一端经由导通孔170B电连接于RFIC110。在介电体基板401中，电源线路170经由导通孔170A连接于电源电路160。电源线路170经由挠性基板400的内部延伸至介电体基板402。
挠性基板400具有外侧的弯曲面400A和内侧的弯曲面400B。挠性基板400的内部的信号线路140和挠性基板400的内部的电源线路170均配置于靠近内侧的弯曲面400B的区域。
如图15所示，介电体基板401、挠性基板400以及介电体基板402的内部的电源线路170的厚度比天线图案121的厚度厚。因而，天线模块100E也与第1实施方式同样地能够提高设计自由度。
通过自电源电路160向RFIC110供给电源而驱动RFIC110。当驱动RFIC110时，在RFIC110中产生热。在天线模块100E中，自电源电路160的电源线路170经由挠性基板400的内部延伸至介电体基板402。电源线路170是铜、银、铝等导电体，具有比介电体基板高的传热系数。由此，使用挠性基板400的内部的电源线路170和介电体基板402的内部的电源线路170，能够向介电体基板402侧传递在RFIC110中产生的热。因而，天线模块100E能够利用电源线路170高效地放出在RFIC110中产生的热，结果，能够提高RFIC110的冷却效果。
另外，在挠性基板400的内部的信号线路140配置于靠近外侧的弯曲面400A的区域的结构的情况下，与挠性基板400的内部的信号线路140配置于靠近内侧的弯曲面400B的区域的结构相比，施加于信号线路140的牵拉力增大。当施加于信号线路140的牵拉力增大时，信号线路140的长度增长，并且，信号线路140的截面积减小。因而，信号线路140的阻抗的变化率增大，自信号线路140的期望的阻抗大幅偏离。另外，当施加于信号线路140的牵拉力增大时，信号线路140断路的可能性提高。
在天线模块100E中，如图15所示，挠性基板400的内部的信号线路140配置于靠近内侧的弯曲面400B的区域。因而，对信号线路140施加压缩力。另外，信号线路140配置于比电源线路170靠外侧的位置，因此与信号线路140配置于比电源线路170靠内侧的位置的结构相比，能够降低对信号线路140施加的压缩力。因而，采用挠性基板400的内部的信号线路140配置于靠近内侧的弯曲面400B的区域的结构，与挠性基板400的内部的信号线路140配置于靠近外侧的弯曲面400A的区域的结构相比，能够减小信号线路140的变形量。若信号线路140的变形量减小，则能够抑制信号线路140的阻抗的变化率。因而，在天线模块100E中，能够降低自信号线路140的期望的阻抗偏离的偏离量。另外，在天线模块100E中，不对信号线路140施加牵拉力，因此能够降低信号线路140断路的可能性。
应理解为本次公开的实施方式在所有的方面均为例示，不是限制。本公开的范围由权利要求书表示而不是由上述的实施方式的说明表示，并且意图包含在与权利要求书均等的意思和范围内的所有的变更。
附图标记说明
100、100B、100C、100D、天线模块；110、RFIC；120、天线阵列；121、天线图案；130、介电体基板；132、第1面；134、第2面；140、信号线路；160、电源电路；170、电源线路；190、接地导体；203、接合层；211、天线图案层；212、信号线路层；213、接地导体层；214、电源线路层；215、高频电路层；215B、安装面；226、溶剂；228、抗蚀剂；400、挠性基板。

Claims (10)

1.一种天线模块，其中，
该天线模块包括：
介电体基板，其包含第1面和与该第1面相对的第2面，并且具有层叠构造；
天线图案，其形成于所述介电体基板的所述第1面侧；
高频电路，其设于所述介电体基板，并且向所述天线图案供给高频信号；以及
电源线路，其向所述高频电路供给电力，
所述电源线路的在所述介电体基板的层叠方向上的厚度比所述天线图案的在所述层叠方向上的厚度厚。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括将自所述高频电路供给的高频信号向所述天线图案输送的信号线路，
所述信号线路的在所述层叠方向上的厚度比所述电源线路的在所述层叠方向上的厚度薄。
3.根据权利要求2所述的天线模块，其中，
所述信号线路的在所述层叠方向上的厚度比所述天线图案的在所述层叠方向上的厚度薄。
4.根据权利要求2或3所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括设于所述电源线路与所述信号线路之间的接地导体。
5.根据权利要求1所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括设于所述电源线路与所述天线图案之间的接地导体。
6.根据权利要求4所述的天线模块，其中，
所述接地导体形成为在俯视所述天线模块时与所述电源线路重叠。
7.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
所述高频电路设于所述第2面侧。
8.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括电源电路，该电源电路将所述电力经由所述电源线路向所述高频电路供给，并且设于所述第2面侧。
9.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
所述天线图案设于所述介电体基板的内部的层。
10.一种天线模块的制造方法，其中，
该天线模块的制造方法包括如下工序：
层叠将金属层与介电体层接合而成的多个接合层；
压接在所述层叠的工序中层叠的所述多个接合层，从而形成介电体基板；以及
将高频电路安装于所述介电体基板，
所述多个接合层包含：
第1层，其形成有被所述高频电路供给高频信号的天线图案；
第2层，其形成有向所述高频电路供给电力的电源线路；以及
第3层，其形成有接地导体，
所述层叠的工序包含以所述多个接合层各自的金属层朝向安装有所述高频电路的一侧的状态层叠所述多个接合层的工序，
所述电源线路的在层叠方向上的厚度比所述天线图案的在所述层叠方向上的厚度厚。
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