JP2001088097A - ミリ波多層基板モジュール及びその製造方法 - Google Patents
ミリ波多層基板モジュール及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低損失な信号伝送ができ、且つ従来の金属筐体
からなる導波管モジュールより小型、軽量な平面実装を
実現するミリ波携帯端末モジュールを実現する。 【解決手段】導体層１ａ、誘電体基板１ｂ、接地基板１
ｃ、誘電体基板１ｄ、導体層１ｅの積層された多層基板
の導体層１ｅ上にＩＣチップ２を実装し、導体層１ａと
導体層１ｅを貫通する開口部に誘電体、内導体４を形成
し、内導体４は導体層１ａ、高周波誘電体１ｂ、接地基
板１ｃからなる第１高周波伝送路と、導体層１ｅ、高周
波誘電体１ｄ、接地基板１ｃからなる第２高周波伝送路
と電気的に接続し、ＩＣチップ２の高周波端子は第２高
周波伝送路に接続し、モジュールの直流、低周波入出力
信号端子は導体層１ａ上に形成し、多層基板内のビアホ
ールを介して導体層１ｅに接続しＩＣチップ２を接続す
る構成とする。 【効果】小型、軽量になる。同軸構造の伝送路を用いる
ことで、伝送路のもつ特性インピーダンスが一定に保た
れ、伝送損失、反射損失が小さくできる。
からなる導波管モジュールより小型、軽量な平面実装を
実現するミリ波携帯端末モジュールを実現する。 【解決手段】導体層１ａ、誘電体基板１ｂ、接地基板１
ｃ、誘電体基板１ｄ、導体層１ｅの積層された多層基板
の導体層１ｅ上にＩＣチップ２を実装し、導体層１ａと
導体層１ｅを貫通する開口部に誘電体、内導体４を形成
し、内導体４は導体層１ａ、高周波誘電体１ｂ、接地基
板１ｃからなる第１高周波伝送路と、導体層１ｅ、高周
波誘電体１ｄ、接地基板１ｃからなる第２高周波伝送路
と電気的に接続し、ＩＣチップ２の高周波端子は第２高
周波伝送路に接続し、モジュールの直流、低周波入出力
信号端子は導体層１ａ上に形成し、多層基板内のビアホ
ールを介して導体層１ｅに接続しＩＣチップ２を接続す
る構成とする。 【効果】小型、軽量になる。同軸構造の伝送路を用いる
ことで、伝送路のもつ特性インピーダンスが一定に保た
れ、伝送損失、反射損失が小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はミリ波多層基板モジ
ュール及びその製造方法、更に詳しくいえば、ミリ波帯
における自動車レーダや無線通信用携帯端末に用いるミ
リ波回路素子を実装したミリ波基板モジュールに関し、
特に、平面実装が可能で、低損失な高周波信号の伝送を
可能にするミリ波多層基板モジュール及びその製造方法
に関する。
ュール及びその製造方法、更に詳しくいえば、ミリ波帯
における自動車レーダや無線通信用携帯端末に用いるミ
リ波回路素子を実装したミリ波基板モジュールに関し、
特に、平面実装が可能で、低損失な高周波信号の伝送を
可能にするミリ波多層基板モジュール及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ミリ波帯における自動車レーダや無線通
信用携帯端末に用いる回路素子を実装したミリ波基板モ
ジュールは、モジュールどうしの接続、モジュールとア
ンテナとの接続には低損失な伝送路が必要である。従
来、ミリ波帯の信号を処理する装置の構成には、主にマ
イクロストリップ線路と導波管の結合を必要とした。こ
の場合、マイクロストリップ線路の一端にモジュールを
接続し、他端を導波管に挿入するマイクロストリップ線
路・導波管変換を行う。マイクロストリップ線路が導波
管に挿入される部分は接地面がなくアンテナとなってい
る。このアンテナ部分から放射された信号が導波管を伝
播する。
信用携帯端末に用いる回路素子を実装したミリ波基板モ
ジュールは、モジュールどうしの接続、モジュールとア
ンテナとの接続には低損失な伝送路が必要である。従
来、ミリ波帯の信号を処理する装置の構成には、主にマ
イクロストリップ線路と導波管の結合を必要とした。こ
の場合、マイクロストリップ線路の一端にモジュールを
接続し、他端を導波管に挿入するマイクロストリップ線
路・導波管変換を行う。マイクロストリップ線路が導波
管に挿入される部分は接地面がなくアンテナとなってい
る。このアンテナ部分から放射された信号が導波管を伝
播する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、立体伝
送路にマイクロストリップ・導波管変換を用いるミリ波
用モジュールは小型・軽量化が困難である。すなわち、
動作周波数が高くなるにつれ回路の小型化は可能だが、
それとは反してモジュール基板の小型化には限界があっ
た。特に小型・軽量化が要求される携帯端末では、上記
マイクロストリップ・導波管変換を用いる構造は装置の
小型化に障害となる。携帯端末において、小型・軽量化
且つ低損失な伝送路を持つモジュールが必要である。本
発明はマイクロストリップ・導波管変換を用を用いず、
小型・軽量な信号伝送を実現するミリ波用モジュールを
提供することを目的とする。また、伝送損失の少ないミ
リ波用モジュールを提供することを目的とする。
送路にマイクロストリップ・導波管変換を用いるミリ波
用モジュールは小型・軽量化が困難である。すなわち、
動作周波数が高くなるにつれ回路の小型化は可能だが、
それとは反してモジュール基板の小型化には限界があっ
た。特に小型・軽量化が要求される携帯端末では、上記
マイクロストリップ・導波管変換を用いる構造は装置の
小型化に障害となる。携帯端末において、小型・軽量化
且つ低損失な伝送路を持つモジュールが必要である。本
発明はマイクロストリップ・導波管変換を用を用いず、
小型・軽量な信号伝送を実現するミリ波用モジュールを
提供することを目的とする。また、伝送損失の少ないミ
リ波用モジュールを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のミリ波基板モジュールは、特定パターンの
第１導体層、第１高周波誘電体基板、接地基板、第２高
周波誘電体基板、特定パターンの第２導体層の順に積層
された多層基板と、上記第１導体層及び上記第２導体層
の少なくとも一方の上にＩＣチップ等のミリ波回路素子
を実装し、上記第１導体層と第２導体層を貫通する開口
部に信号の周波数に対応し、上記ミリ波回路素子と接続
する伝送路を形成する。
に、本発明のミリ波基板モジュールは、特定パターンの
第１導体層、第１高周波誘電体基板、接地基板、第２高
周波誘電体基板、特定パターンの第２導体層の順に積層
された多層基板と、上記第１導体層及び上記第２導体層
の少なくとも一方の上にＩＣチップ等のミリ波回路素子
を実装し、上記第１導体層と第２導体層を貫通する開口
部に信号の周波数に対応し、上記ミリ波回路素子と接続
する伝送路を形成する。
【０００５】本発明の好ましい実施形態においては、上
記伝送路の少なくとも１つは、誘電体及び内導体からな
る同軸構造の立体高周波伝送路を構成する。上記内導体
は少なくとも上記第１導体層、第１高周波誘電体、接地
基板からなる第１高周波伝送路及び少となくとも上記第
２導体層、第２高周波誘電体、接地基板からなる第２高
周波伝送路と電気的に接続し、上記ミリ波回路素子の高
周波端子は第２高周波伝送路に接続し、モジュールの直
流、低周波信号の入出力信号端子は第１導体層で形成
し、上記多層基板内の開口部（ビアホール）を介して第
２導体層に接続し、ミリ波回路素子と接続する構成とす
る。また、上記第１及び第２導体層の特定パターンは、
電極、伝送線路、ＩＣ回路チップを搭載する導体等のパ
ターンである。
記伝送路の少なくとも１つは、誘電体及び内導体からな
る同軸構造の立体高周波伝送路を構成する。上記内導体
は少なくとも上記第１導体層、第１高周波誘電体、接地
基板からなる第１高周波伝送路及び少となくとも上記第
２導体層、第２高周波誘電体、接地基板からなる第２高
周波伝送路と電気的に接続し、上記ミリ波回路素子の高
周波端子は第２高周波伝送路に接続し、モジュールの直
流、低周波信号の入出力信号端子は第１導体層で形成
し、上記多層基板内の開口部（ビアホール）を介して第
２導体層に接続し、ミリ波回路素子と接続する構成とす
る。また、上記第１及び第２導体層の特定パターンは、
電極、伝送線路、ＩＣ回路チップを搭載する導体等のパ
ターンである。
【０００６】本発明のミリ波多層基板モジュールによれ
ば、接地基板を共通にして、２つの平面回路を重ねて構
成した構成になり、２つの平面回路間の接続を開口部
（ビアホール）介して行うので、回路装置を小型、軽量
とすることが出来る。更に多層基板の厚さを、同軸構造
の立体高周波伝送路を伝送する信号の波長の４分の１の
奇数倍にすることにより、立体高周波伝送路のインピー
ダンス変換を適切に行う。
ば、接地基板を共通にして、２つの平面回路を重ねて構
成した構成になり、２つの平面回路間の接続を開口部
（ビアホール）介して行うので、回路装置を小型、軽量
とすることが出来る。更に多層基板の厚さを、同軸構造
の立体高周波伝送路を伝送する信号の波長の４分の１の
奇数倍にすることにより、立体高周波伝送路のインピー
ダンス変換を適切に行う。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明によるミリ波多層基
板モジュールの一実施形態を示す図である。（ａ）は側
面図、（ｂ）は（ａ）の上側から見た上面図、（ｃ）は
（ａ）の下側から見た下面図を示す。（ｂ）、（ｃ）は
（ａ）に対し縮小されている。（ａ）に示すように、第
１導体層１ａ、第１誘電体基板１ｂ、接地基板１ｃ、第
２誘電体基板１ｄ、第２導体層１ｅが順に積層された多
層基板１があり、導体層１ｅ上に１又は複数のミリ波用
ＩＣチップ（以下「ＩＣチップ」という）２が実装され
ている。第１導体層１ａ及び第２導体層１ｅは、それぞ
れ（ｂ）及び（ｃ）の斜線部に示すように最終的には、
特定のパターンに整形されている。
板モジュールの一実施形態を示す図である。（ａ）は側
面図、（ｂ）は（ａ）の上側から見た上面図、（ｃ）は
（ａ）の下側から見た下面図を示す。（ｂ）、（ｃ）は
（ａ）に対し縮小されている。（ａ）に示すように、第
１導体層１ａ、第１誘電体基板１ｂ、接地基板１ｃ、第
２誘電体基板１ｄ、第２導体層１ｅが順に積層された多
層基板１があり、導体層１ｅ上に１又は複数のミリ波用
ＩＣチップ（以下「ＩＣチップ」という）２が実装され
ている。第１導体層１ａ及び第２導体層１ｅは、それぞ
れ（ｂ）及び（ｃ）の斜線部に示すように最終的には、
特定のパターンに整形されている。
【０００８】多層基板１には導体層１ａから導体層１ｅ
にかけて３種類のビアホール３、４及び５ａが形成され
ている。ビアホール３はホール内部に表面導体メッキを
しており、ＩＣチップ２への直流や低周波信号の入出力
用ビアホールで、接地基板１ｃとは電気的には非接触で
ある。
にかけて３種類のビアホール３、４及び５ａが形成され
ている。ビアホール３はホール内部に表面導体メッキを
しており、ＩＣチップ２への直流や低周波信号の入出力
用ビアホールで、接地基板１ｃとは電気的には非接触で
ある。
【０００９】ビアホール４は接地基板１ｃを外導体とし
て、その内部に誘電体、内導体を形成した同軸線路構造
となっており、第１導体層１ａと第２導体層１ｅを電気
的に接続する高周波信号の伝送路を構成する。従って、
ビアホール４はローパスフィルタ構造となっているた
め、ビアホール３はビアホール４と同じ構造にしてもよ
い。ビアホール５ａは第１導体層１ａと第２導体層１ｅ
を貫通する接地用ビアホールで、ミリ波ＩＣチップ実装
側の接地面５ｂと導体層１ｅで形成されたモジュール入
出力端子面５ｃと接地基板１ｃを電気的に接続する。
て、その内部に誘電体、内導体を形成した同軸線路構造
となっており、第１導体層１ａと第２導体層１ｅを電気
的に接続する高周波信号の伝送路を構成する。従って、
ビアホール４はローパスフィルタ構造となっているた
め、ビアホール３はビアホール４と同じ構造にしてもよ
い。ビアホール５ａは第１導体層１ａと第２導体層１ｅ
を貫通する接地用ビアホールで、ミリ波ＩＣチップ実装
側の接地面５ｂと導体層１ｅで形成されたモジュール入
出力端子面５ｃと接地基板１ｃを電気的に接続する。
【００１０】多層基板１の入出力信号はすべて導体層１
ａ上の端子６を経て、ビアホール３及びビアホール４を
介して導体層１ｅ上の端子７へ接続される。多層基板１
を他の平面基板へ実装するため、端子６は多層基板の外
周部に形成する。
ａ上の端子６を経て、ビアホール３及びビアホール４を
介して導体層１ｅ上の端子７へ接続される。多層基板１
を他の平面基板へ実装するため、端子６は多層基板の外
周部に形成する。
【００１１】多層基板１の基板の厚さはビアホール４を
伝送する信号の伝送路内波長の４分の１の奇数倍程度と
することでビアホール４のインピーダンス変換器が構成
され、特性インピーダンスの調節が可能な立体高周波伝
送路となっている。これにより、特性インピーダンスの
不連続による反射損失や伝送損失を低減する高周波伝送
を実現する。
伝送する信号の伝送路内波長の４分の１の奇数倍程度と
することでビアホール４のインピーダンス変換器が構成
され、特性インピーダンスの調節が可能な立体高周波伝
送路となっている。これにより、特性インピーダンスの
不連続による反射損失や伝送損失を低減する高周波伝送
を実現する。
【００１２】低周波信号とはこの場合、ビアホール３の
特性インピーダンスと信号の持つインピーダンスの不整
合が問題とならない程度の伝送路内波長をもつ信号であ
る。例えば、ビアホール３の長さＬ、すなわち導体層１
ａと導体層１ｅとの間の距離、伝送路内波長λｇとした
時、Ｌ≦（λｇ／１０）であるような波長λｇを持つ信
号を低周波信号とすることができる。逆にＬ＞（λｇ／
１０）の場合は高周波信号として扱い立体高周波伝送路
であるビアホール４を用いることができる。
特性インピーダンスと信号の持つインピーダンスの不整
合が問題とならない程度の伝送路内波長をもつ信号であ
る。例えば、ビアホール３の長さＬ、すなわち導体層１
ａと導体層１ｅとの間の距離、伝送路内波長λｇとした
時、Ｌ≦（λｇ／１０）であるような波長λｇを持つ信
号を低周波信号とすることができる。逆にＬ＞（λｇ／
１０）の場合は高周波信号として扱い立体高周波伝送路
であるビアホール４を用いることができる。
【００１３】導体層１ｅ上にはビアホール３に対応する
位置に設けられた入力出力端子７とＩＣチップ２間の信
号線８と、ビアホール４とＩＣチップ２との間の高周波
信号線１０と、ＩＣチップ２相互間の高周波配線９の特
定パターンが形成されている。高周波信号線９、１０は
少なくとも接地基板１ｃ、誘電体基板１ｄ、導体層１ｅ
で特性インピーダンスを調節できる反射の少ない低損失
な高周波伝送路を形成する。
位置に設けられた入力出力端子７とＩＣチップ２間の信
号線８と、ビアホール４とＩＣチップ２との間の高周波
信号線１０と、ＩＣチップ２相互間の高周波配線９の特
定パターンが形成されている。高周波信号線９、１０は
少なくとも接地基板１ｃ、誘電体基板１ｄ、導体層１ｅ
で特性インピーダンスを調節できる反射の少ない低損失
な高周波伝送路を形成する。
【００１４】図２は本発明によるミリ波多層基板モジュ
ールを構成する多層基板の製造工程を示す。 （ａ）：導体層１ａ、第１誘電体基板１ｂ、接地基板１
ｃ、第２誘電体基板１ｄ、第２導体層１ｅの順に積層さ
れた多層基板１を準備し、 （ｂ）：多層基板１の高周波立体伝送路４を形成する部
分１１に穴加工を行い、穴の内壁に導体メッキを形成す
る（接地導体と導通する）。 （ｃ）：マスク１２を用いたスクリーン印刷で、穴１１
の内部に熱硬化型誘電体樹脂１３を注入する。
ールを構成する多層基板の製造工程を示す。 （ａ）：導体層１ａ、第１誘電体基板１ｂ、接地基板１
ｃ、第２誘電体基板１ｄ、第２導体層１ｅの順に積層さ
れた多層基板１を準備し、 （ｂ）：多層基板１の高周波立体伝送路４を形成する部
分１１に穴加工を行い、穴の内壁に導体メッキを形成す
る（接地導体と導通する）。 （ｃ）：マスク１２を用いたスクリーン印刷で、穴１１
の内部に熱硬化型誘電体樹脂１３を注入する。
【００１５】（ｄ）：上記熱硬化型誘電体樹脂１３を加
熱することによって樹脂１３を硬化し、その後マスク１
２及びマスク１２上の樹脂１３を除去する。 （ｅ）：次に硬化した樹脂１３に更に穴加工１４を行
い、穴１４の内部に導体材料１５を充填して立体高周波
伝送路を形成する。 （ｆ）：最後に導体層１ａと導体層１ｅを所定のパター
ン、例えば、図１（ｂ）、（ｃ）の斜線部のようなパタ
ーンに成形する。導体材料１５の穴１４の両端部は導体
層１ａ及び導体層１ｅと接続されるように形成する。な
お、説明の簡単のため、高周波立体伝送路４のみの場合
について説明したが、他のホール３、５ａの作成も同時
に行う。
熱することによって樹脂１３を硬化し、その後マスク１
２及びマスク１２上の樹脂１３を除去する。 （ｅ）：次に硬化した樹脂１３に更に穴加工１４を行
い、穴１４の内部に導体材料１５を充填して立体高周波
伝送路を形成する。 （ｆ）：最後に導体層１ａと導体層１ｅを所定のパター
ン、例えば、図１（ｂ）、（ｃ）の斜線部のようなパタ
ーンに成形する。導体材料１５の穴１４の両端部は導体
層１ａ及び導体層１ｅと接続されるように形成する。な
お、説明の簡単のため、高周波立体伝送路４のみの場合
について説明したが、他のホール３、５ａの作成も同時
に行う。
【００１６】図３は本発明によるミリ波多層基板モジュ
ールの他の実施形態を示す図である。本実施形態は平面
アンテナモジュール１６と本発明によるミリ波多層基板
モジュール１７を組み合わせてミリ波送受信装置を構成
したものである。図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞ
れミリ波送受信装置１７の側断面図、平面アンテナモジ
ュール１６の上平面図及びミリ波多層基板モジュール１
７の下面図である。アンテナモジュール１６は導体層１
６ａ、高周波誘電体基板１６ｂ、接地基板１６ｃ、高周
波誘電体基板１６ｄ、導体層１６ｅの順に構成された多
層基板である。導体層１６ａ、高周波誘電体基板１６
ｂ、接地基板１６ｃで平面アンテナ１６を構成する。平
面アンテナ１６には、導体層１６ａに垂直で導体パター
ン１６ｅ面まで伸びた同軸構造の立体高周波伝送路１８
が構成されて給電線となる。
ールの他の実施形態を示す図である。本実施形態は平面
アンテナモジュール１６と本発明によるミリ波多層基板
モジュール１７を組み合わせてミリ波送受信装置を構成
したものである。図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞ
れミリ波送受信装置１７の側断面図、平面アンテナモジ
ュール１６の上平面図及びミリ波多層基板モジュール１
７の下面図である。アンテナモジュール１６は導体層１
６ａ、高周波誘電体基板１６ｂ、接地基板１６ｃ、高周
波誘電体基板１６ｄ、導体層１６ｅの順に構成された多
層基板である。導体層１６ａ、高周波誘電体基板１６
ｂ、接地基板１６ｃで平面アンテナ１６を構成する。平
面アンテナ１６には、導体層１６ａに垂直で導体パター
ン１６ｅ面まで伸びた同軸構造の立体高周波伝送路１８
が構成されて給電線となる。
【００１７】導体層１６ｅ上の立体高周波伝送路の端面
である給電用端子１８がミリ波多層基板モジュール１７
の高周波伝送路１９ａとの接続端子となる。接続時の端
子幅の違いによる接続損失を抑えるためにはアンテナモ
ジュール１６の高周波誘電体基板１６ｂ、１６ｄとミリ
波多層基板モジュール１７の高周波誘電体基板の比誘電
率、基板厚などの諸条件を同じにし、同じ幅の伝送路で
接続する。同じ幅の伝送路はこの条件下では同じ特性イ
ンピーダンスを持つ。
である給電用端子１８がミリ波多層基板モジュール１７
の高周波伝送路１９ａとの接続端子となる。接続時の端
子幅の違いによる接続損失を抑えるためにはアンテナモ
ジュール１６の高周波誘電体基板１６ｂ、１６ｄとミリ
波多層基板モジュール１７の高周波誘電体基板の比誘電
率、基板厚などの諸条件を同じにし、同じ幅の伝送路で
接続する。同じ幅の伝送路はこの条件下では同じ特性イ
ンピーダンスを持つ。
【００１８】ミリ波多層基板モジュール１７の下面（図
（ｃ））には、入出力端子は高周波伝送路１９ａ及び接
地、直流及び低周波用に複数の端子１９ｂが形成されて
いる。アンテナモジュール１６の上面（図（ｂ））に
は、端子１９ｂとの接続端子２０とその配線２１、ミリ
波多層基板モジュール１７とアンテナモジュール１６を
含んだ送受信装置の入出力端子２２が形成される。入出
力端子２２の信号は接地線と直流及び低周波信号であ
る。アンテナモジュール１６の給電用端子１８と接地と
直流及び低周波用入出力端子２０にはバンプ２３が形成
されている。アンテナモジュール１６上の給電用端子１
８及び２０は、それぞれミリ波多層基板モジュール１７
の入出力端子１９ａ及び１９ｂとバンプ２３によって接
続されている。低損失なモジュールの接続を実現するた
めに、高周波信号を伝送する端子１８と１９ａにおいて
バンプの直径が各端子幅と比べ小さい時、バンプ２３は
電流部分布の高い端子の端面に少なくとも１個ずつ形成
する。更に、アンテナモジュール１６の給電用端子１８
との接続点を除くミリ波多層基板１７上の高周波伝送路
１９ａの幅を調節したり、並列の高周波伝送路を付加す
る。以上、本発明の実施形態としてミリ波送受信装置の
例について、説明したが、本発明が上記実施形態に限定
されるものではない。
（ｃ））には、入出力端子は高周波伝送路１９ａ及び接
地、直流及び低周波用に複数の端子１９ｂが形成されて
いる。アンテナモジュール１６の上面（図（ｂ））に
は、端子１９ｂとの接続端子２０とその配線２１、ミリ
波多層基板モジュール１７とアンテナモジュール１６を
含んだ送受信装置の入出力端子２２が形成される。入出
力端子２２の信号は接地線と直流及び低周波信号であ
る。アンテナモジュール１６の給電用端子１８と接地と
直流及び低周波用入出力端子２０にはバンプ２３が形成
されている。アンテナモジュール１６上の給電用端子１
８及び２０は、それぞれミリ波多層基板モジュール１７
の入出力端子１９ａ及び１９ｂとバンプ２３によって接
続されている。低損失なモジュールの接続を実現するた
めに、高周波信号を伝送する端子１８と１９ａにおいて
バンプの直径が各端子幅と比べ小さい時、バンプ２３は
電流部分布の高い端子の端面に少なくとも１個ずつ形成
する。更に、アンテナモジュール１６の給電用端子１８
との接続点を除くミリ波多層基板１７上の高周波伝送路
１９ａの幅を調節したり、並列の高周波伝送路を付加す
る。以上、本発明の実施形態としてミリ波送受信装置の
例について、説明したが、本発明が上記実施形態に限定
されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、小型・軽量な信号伝送が出来
るミリ波多層基板モジュールを実現し、また、モジュー
ルに同軸構造を用いることにより、損失の小さいミリ波
多層基板モジュールを提供できる効果がある。また、ミ
リ波多層基板モジュール内の配線及び立体高周波伝送路
は同一の回路作製プロセスで作製できるため、加工精度
が安定しているので安定した性能が容易に得られる効果
がある。
るミリ波多層基板モジュールを実現し、また、モジュー
ルに同軸構造を用いることにより、損失の小さいミリ波
多層基板モジュールを提供できる効果がある。また、ミ
リ波多層基板モジュール内の配線及び立体高周波伝送路
は同一の回路作製プロセスで作製できるため、加工精度
が安定しているので安定した性能が容易に得られる効果
がある。
【００２０】また、送受信モジュールはアンテナモジュ
ールとミリ波多層基板の接続がバンプなどで行われるた
め、組み立て・実装が容易であるという効果がある。な
お、本発明のミリ波多層基板モジュールは自動車レーダ
や無線通信用携帯端末に限らず、ミリ波帯におけるモジ
ュールへの応用が可能である。また、インピーダンス変
換器が必要ない場合、立体高周波伝送路の長さは伝送す
る信号の４分の１波長の奇数倍程度に限らず任意の長さ
でよい。
ールとミリ波多層基板の接続がバンプなどで行われるた
め、組み立て・実装が容易であるという効果がある。な
お、本発明のミリ波多層基板モジュールは自動車レーダ
や無線通信用携帯端末に限らず、ミリ波帯におけるモジ
ュールへの応用が可能である。また、インピーダンス変
換器が必要ない場合、立体高周波伝送路の長さは伝送す
る信号の４分の１波長の奇数倍程度に限らず任意の長さ
でよい。
【図１】本発明によるミリ波多層基板モジュールの一実
施形態を示す図である。
施形態を示す図である。
【図２】本発明によるミリ波多層基板モジュールを構成
する多層基板の製造工程を示す図である。
する多層基板の製造工程を示す図である。
【図３】本発明によるミリ波多層基板モジュールの他の
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
１…ミリ波多層基板モジュール、１ａ…第１導体層、１
ｂ…第１高周波誘電体基板、 １ｃ…接地基板、１ｄ…
第２高周波誘電体基板、１ｅ…第２導体層、２…ミリ波
ＩＣチップ、３…直流、低周波信号用ビアホール、４…
立体高周波伝送路、５ａ…接地用ビアホール、５ｂ…ミ
リ波ＩＣチップ実装側の接地面、５ｃ…入出力端子側接
地面、６…ミリ波多層基板モジュールの入出力端子、７
…ミリ波ＩＣ実装面の入出力端子、８…信号線、９…ミ
リ波ＩＣチップ間の高周波伝送路、１０…高周波伝送
路、１１…スルーホール、１２…メタルマスク、１３…
熱硬化型誘電体樹脂、１４…スルーホール、１５…立体
高周波伝送路の内導体、１６…アンテナモジュール、１
６ａ…アンテナモジュール第１導体基板、１６ｂ…アン
テナモジュール第１誘電体基板、１６ｃ…アンテナモジ
ュール接地基板、１６ｄ…アンテナモジュール第２誘電
体基板、１６ｅ…アンテナモジュール第２導体層、１７
…ミリ波多層基板モジュール、１７…アンテナモジュー
ル立体高周波伝送路、１８…アンテナモジュール給電用
端子、１９…ミリ波多層基板モジュール、１９ａ…ミリ
波多層基板モジュール高周波入出力端子、１９ｂ…ミリ
波多層基板直流及び低周波入出力端子、２０…アンテナ
モジュール直流及び低周波入出力端子、２１…アンテナ
モジュール直流及び低周波配線、２２…アンテナモジュ
ール上に形成された送受信モジュール入出力端子、２３
…バンプ。
ｂ…第１高周波誘電体基板、 １ｃ…接地基板、１ｄ…
第２高周波誘電体基板、１ｅ…第２導体層、２…ミリ波
ＩＣチップ、３…直流、低周波信号用ビアホール、４…
立体高周波伝送路、５ａ…接地用ビアホール、５ｂ…ミ
リ波ＩＣチップ実装側の接地面、５ｃ…入出力端子側接
地面、６…ミリ波多層基板モジュールの入出力端子、７
…ミリ波ＩＣ実装面の入出力端子、８…信号線、９…ミ
リ波ＩＣチップ間の高周波伝送路、１０…高周波伝送
路、１１…スルーホール、１２…メタルマスク、１３…
熱硬化型誘電体樹脂、１４…スルーホール、１５…立体
高周波伝送路の内導体、１６…アンテナモジュール、１
６ａ…アンテナモジュール第１導体基板、１６ｂ…アン
テナモジュール第１誘電体基板、１６ｃ…アンテナモジ
ュール接地基板、１６ｄ…アンテナモジュール第２誘電
体基板、１６ｅ…アンテナモジュール第２導体層、１７
…ミリ波多層基板モジュール、１７…アンテナモジュー
ル立体高周波伝送路、１８…アンテナモジュール給電用
端子、１９…ミリ波多層基板モジュール、１９ａ…ミリ
波多層基板モジュール高周波入出力端子、１９ｂ…ミリ
波多層基板直流及び低周波入出力端子、２０…アンテナ
モジュール直流及び低周波入出力端子、２１…アンテナ
モジュール直流及び低周波配線、２２…アンテナモジュ
ール上に形成された送受信モジュール入出力端子、２３
…バンプ。
Claims (7)
- 【請求項１】特定パターンの第１導体層、第１高周波誘
電体基板、接地基板、第２高周波誘電体基板、特定パタ
ーンの第２導体層の順に積層された多層基板と、上記第
１導体層及び上記第２導体層の少なくとも一方の上にミ
リ波回路素子を実装し、上記第１導体層と第２導体層を
貫通する開口部に信号の周波数に対応し、上記ミリ波回
路素子と接続する伝送路のビアホールが形成されたこと
を特徴とするミリ波多層基板モジュール。 - 【請求項２】請求項１に記載のミリ波多層基板モジュー
ルにおいて、上記多層基板の厚は使用する高周波波長の
４分の１の奇数倍であり、上記ミリ波回路素子と接続す
る伝送路の少なくとも１つは立体高周波伝送路であり、
上記ミリ波回路素子の高周波信号を上記記第２導体層上
に形成された高周波伝送路及び上記立体高周波伝送路を
介して第１導体層まで伝送する伝送路を有することを特
徴とするミリ波多層基板モジュール。 - 【請求項３】請求項２に記載のミリ波多層基板モジュー
ルにおいて、上記第１導体層は外部との接続点である入
出力端子を有し、上記入出力端子は上記第１導体層と上
記第２導体層とを電気的に接続するビアホールを介して
上記ミリ波回路素子に接続されることを特徴とするミリ
波多層基板モジュール。 - 【請求項４】請求項２に記載のミリ波多層基板モジュー
ルにおいて、上記ビアホールを介して伝送される信号が
直流又はビアホールの長さをＬとして、伝送する信号の
周波数の伝送路内での波長λｇとの関係がＬ≦（λｇ／
１０）の低周波ならばスルーホールのメッキいを用いた
ビアホールを介して伝送され、Ｌ＞（λｇ／１０）であ
る高周波信号及び立体高周波伝送路が形成されたスルー
ホールを介して伝送されることを特徴とするミリ波多層
基板モジュール。 - 【請求項５】請求項３に記載のミリ波多層基板モジュー
ルにおいて、高周波信号用の立体高周波伝送路は上記接
地基板を外導体として、誘電体及び内導体を含む同軸線
路構造であり、上記第１の高周波伝送路と立体高周波伝
送路の内導体と上記第２の高周波伝送路が電気的に接続
されたことを特徴とするミリ波多層基板モジュール。 - 【請求項６】第１導体層、第１高周波誘電体基板、接地
基板、第２高周波誘電体基板、及び第２導体層を各基板
の総基板厚が使用する高周波波長の４分の１の奇数倍と
なるように積層して多層基板を形成する工程と、 上記多層基板の第１導体層及び第２導体層を貫通する開
口部を設ける工程と、 上記開口部に立体伝送線路を形成する工程と、 上記多層基板の第１導体層及び第２導体層を入出力端子
及び伝送線路の特定の導体パターンに成形する工程と、 第１導体層及び第２導体層の少なくとも一方の上記特定
の導体パターン上にＩＣチップを実装する工程と、 上記入出力端子、伝送線路電極並びＩＣチップ間の回路
接続を、開口部に形成された伝送路を用いて行う工程と
を含むミリ波多層基板モジュールの製造方法。 - 【請求項７】請求項６に記載のミリ波多層基板モジュー
ルの製造方法において、上記開口部に立体伝送線路を形
成する工程が、上記開口部の内壁から中心部に向かって
導体層、誘電体層、中心導体を順次形成し同軸構造を形
成する工程を含むことを特徴とするミリ波多層基板モジ
ュールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26138599A JP2001088097A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | ミリ波多層基板モジュール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26138599A JP2001088097A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | ミリ波多層基板モジュール及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001088097A true JP2001088097A (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17361126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26138599A Pending JP2001088097A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | ミリ波多層基板モジュール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001088097A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049382A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 高周波モジュール |
| JP2008010848A (ja) * | 2006-06-01 | 2008-01-17 | Fujitsu Ltd | ビルドアップ基板、それを有する電子部品及び電子機器 |
| US8344490B2 (en) * | 2005-02-18 | 2013-01-01 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device having a high frequency electrode positioned with a via hole |
| RU2507631C2 (ru) * | 2009-01-07 | 2014-02-20 | Сони Корпорейшн | Полупроводниковый прибор, способ изготовления полупроводникового прибора, устройство передачи сигналов миллиметрового диапазона через диэлектрик, способ изготовления устройства и система передачи сигналов миллиметрового диапазона через диэлектрик |
| WO2019220530A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 三菱電機株式会社 | 信号伝送構造、信号伝送構造の製造方法、および、高周波信号送受信装置 |
-
1999
- 1999-09-16 JP JP26138599A patent/JP2001088097A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8344490B2 (en) * | 2005-02-18 | 2013-01-01 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device having a high frequency electrode positioned with a via hole |
| US9076789B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-07-07 | Socionext Inc. | Semiconductor device having a high frequency external connection electrode positioned within a via hole |
| WO2007049382A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 高周波モジュール |
| JP2008010848A (ja) * | 2006-06-01 | 2008-01-17 | Fujitsu Ltd | ビルドアップ基板、それを有する電子部品及び電子機器 |
| RU2507631C2 (ru) * | 2009-01-07 | 2014-02-20 | Сони Корпорейшн | Полупроводниковый прибор, способ изготовления полупроводникового прибора, устройство передачи сигналов миллиметрового диапазона через диэлектрик, способ изготовления устройства и система передачи сигналов миллиметрового диапазона через диэлектрик |
| WO2019220530A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 三菱電機株式会社 | 信号伝送構造、信号伝送構造の製造方法、および、高周波信号送受信装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |