JP2002184898A - 高周波モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層基板上に電子部品を搭載した高周波モジ
ュールにおいて、電子部品の実装強度が高く、小型で、
良好な特性を有する高周波モジュールを得る。 【解決手段】 高周波モジュール１０は、２つのグラン
ド電極２２，２４が形成された多層基板１２を含む。多
層基板１２上のランド１４上に、バンプ１８によって電
子部品１６を接続する。グランド電極２２，２４の間に
ストリップライン電極２６，２８を形成することによ
り、インピーダンス素子を形成する。電子部品１６とス
トリップライン電極２６，２８とは、スルーホール３
０，３２で接続する。また、ストリップライン電極２８
とグランド電極２２とは、スルーホール３４で接続す
る。ストリップライン電極の形状を変えることにより、
さまざまなインピーダンス素子を形成することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は高周波モジュール
に関し、特にたとえば、多層基板上に電子部品を搭載し
た高周波モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の高周波モジュールの要
部を示す図解図である。高周波モジュール１は、多層基
板２を含む。多層基板２上には、電極パターン３が形成
される。これらの電極パターン３上には、ベアチップＩ
Ｃ４や複数の表面実装型電子部品５が取り付けられる。
ベアチップＩＣ４は、たとえばフリップチップ実装やワ
イヤボンディングなどによって電極パターン３に接続さ
れる。この高周波モジュール１では、ベアチップＩＣ４
がフリップチップ実装されているが、さらに、ベアチッ
プＩＣ４の実装強度を高めるために、ベアチップＩＣ４
と基板２との間に封止樹脂６が充填される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の携帯電話に代表
される通信機器の小型化により、回路モジュールおよび
電子回路も小型化が進む一方である。このような回路モ
ジュールや電子回路において、ベアチップＩＣなどの電
子部品を高密度実装することにより、小型化を図ってい
る。しかしながら、電子部品を多層基板上に実装したと
き、実装強度を高めるために封止樹脂が用いられるが、
封止樹脂が他の表面実装型の電子部品に接触した場合、
これらの電子部品の高周波インピーダンスが変化するた
め、回路モジュールおよび電子回路の特性が劣化する場
合がある。また、封止樹脂と基板とで熱膨張率が異なる
ため、熱衝撃試験における実装信頼性や電子部品の信頼
性が低下する。そこで、隣接する電子部品は、封止樹脂
を塗布する範囲の外に実装する必要があり、回路モジュ
ールおよび電子回路の小型化の障害となる。また、これ
らのインピーダンス素子をベアチップＩＣに内蔵するこ
とが考えられるが、この場合、素子のＱ値が低下し、良
好な特性を得ることができない。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、多
層基板上に電子部品を搭載した高周波モジュールにおい
て、電子部品の実装強度が高く、小型で、良好な特性を
有する高周波モジュールを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、多層基板
と、多層基板上に形成されるベアチップ状の電子部品
と、多層基板上において電子部品を封止するための樹脂
と、多層基板内に形成されるストリップラインからなる
インピーダンス素子とを含む、高周波モジュールであ
る。このような高周波モジュールにおいて、インピーダ
ンス素子は、ストリップラインによって構成したオープ
ンスタブによる容量性素子、またはストリップラインに
よって構成したショートスタブによる誘導性素子とする
ことができる。また、インピーダンス素子は、ストリッ
プラインによって構成した共振器、ローパスフィルタ、
インピーダンス変換器、方向性結合器、パワースプリッ
タ、パワーコンバイナのいずれかとすることができる。

【０００６】インピーダンス素子をストリップラインに
よって形成することにより、多層基板の表面に実装する
電子部品の数を少なくすることができる。また、ストリ
ップラインは多層基板内に形成されるため、多層基板の
表面に実装された電子部品や封止樹脂が塗布された場所
の下に形成することができ、高周波モジュールを小型化
することができる。さらに、ストリップラインで形成さ
れたインピーダンス素子には封止樹脂が接触しないた
め、封止樹脂によってインピーダンス素子が影響され
ず、特性の劣化を抑えることができる。この点は、イン
ピーダンス素子を電子部品に直接接続する必要のある場
合に特に有効となる。

【０００７】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の高周波モジュ
ールの一例の要部を示す図解図である。高周波モジュー
ル１０は、多層基板１２を含む。多層基板１２は、たと
えば誘電体セラミックなどで形成される。多層基板１２
の一方面上には、ランド１４が形成される。ランド１４
上には、電子部品１６が取り付けられる。電子部品１６
としては、たとえばベアチップＩＣなどが用いられる。
電子部品１６は、たとえばフリップチップ実装やワイヤ
ーボンディングなどによってランド１４に接続される。
図１に示す高周波モジュール１０では、バンプ１８によ
って、電子部品１６がランド１４上に取り付けられてい
る。このとき、電子部品１６の実装強度を高めるため
に、封止樹脂２０が電子部品１６と多層基板１２との間
に充填される。

【０００９】多層基板１２の他方面上には、第１のグラ
ンド電極２２が形成される。さらに、多層基板１２内に
は、第１のグランド電極２２と平行に、第２のグランド
電極２４が形成される。これらのグランド電極２２，２
４の間には、ストリップライン電極２６，２８が形成さ
れる。ストリップライン電極２６，２８は、グランド電
極２２，２４に平行となるように形成される。ストリッ
プライン電極２６の一端は、スルーホール３０を介し
て、電子部品１６の端子に接続される。また、ストリッ
プライン電極２６の他端は開放されてオープンスタブが
形成され、容量性素子として用いられる。さらに、スト
リップライン電極２８の一端は、スルーホール３２を介
して、電子部品１６の端子に接続される。また、ストリ
ップライン電極２８の他端は、スルーホール３４を介し
て第１のグランド電極２２に接続され、誘導性素子とし
て用いられる。

【００１０】このような高周波モジュール１０では、ス
トリップラインによって容量性素子や誘導性素子を形成
することができるため、多層基板１２上に搭載される電
子部品の数を減らすことができ、また、封止樹脂の塗布
範囲にストリップラインを形成することができるため、
高周波モジュール１０の小型化を図ることができる。ま
た、多層基板１２上に搭載される電子部品の数を減らす
ことができるため、必要な電子部品にのみ封止樹脂を与
えることができ、ストリップラインで形成された電子部
品には封止樹脂が付着しないため、回路の特性劣化や熱
衝撃試験による信頼性劣化を防ぐことができる。この点
は、ストリップラインで形成されたインピーダンス素子
を電子部品１６に直接接続する必要のある場合に特に有
効となる。さらに、インピーダンス素子をベアチップＩ
Ｃに内蔵する場合に比べて、Ｑ値の高い共振器を得るこ
とができ、発振器などを作製するときに有利となる。し
かも、ストリップラインは積層技術によって、容易に形
成することができ、高周波モジュールの低コスト化を図
ることができる。

【００１１】また、図２に示すように、ストリップライ
ン電極３６，３８によって、他のインピーダンス素子を
形成してもよい。このようなインピーダンス素子として
は、たとえば共振器、ローパスフィルタ、インピーダン
ス変換器、方向性結合器、パワースプリッタ、パワーコ
ンバイナなどを形成することができる。

【００１２】これらのインピーダンス素子は、ストリッ
プライン電極の形状を変えることによって形成すること
ができる。たとえば、図３に示すように、ストリップラ
イン電極３６を複数の矩形の電極部分３６ａと細い電極
部分３６ｂとからなる形状とすることにより、ローパス
フィルタとして働くストリップラインを形成することが
できる。このとき、矩形の電極部分３６ａの段数を変え
ることにより、ローパスフィルタの特性を調整すること
ができる。また、図４に示すように、矩形の電極部分３
６ａの大きさを変えることによっても、ローパスフィル
タの特性を調整することができる。なお、このストリッ
プライン電極３６は直線状に配置されてもよいし、折れ
曲がった形状に配置されてもよい。

【００１３】また、図５に示すように、ストリップライ
ン電極３８を徐々にその幅を変えた形状とすることによ
り、インピーダンス変換器として働くストリップライン
を形成することができる。さらに、図６に示すように、
環状の電極部分４０ａと、この電極部分４０ａから引き
出される複数の引出電極部分４０ｂとを含むストリップ
ライン電極４０を形成することにより、方向性結合器と
して働くストリップラインを形成することができる。こ
のとき、環状の電極部分４０ａとしては、図６に示すよ
うに矩形の環状であってもよいし、図７に示すように円
形の環状であってもよい。

【００１４】さらに、図８に示すように、１本の電極部
分４２ａから２つに分割された電極部分４２ｂを含む形
状のストリップライン電極４２を形成することにより、
パワースプリッタとして働くストリップラインを形成す
ることができる。なお、２つに分割された電極部分４２
ｂの間には、抵抗４４が形成される。このストリップラ
インでは、１本の電極部分４２ａを入力端子とし、分割
された２つの電極部分４２ｂを出力端子とすることによ
り、パワースプリッタとして使用することができる。な
お、図９に示すように、分割された２つの電極部分４２
ｂの分岐部分において、電極の幅を大きくしてもよい。
さらに、図８および図９に示すストリップライン電極４
２において、入出力端子を逆に用いることにより、パワ
ーコンバイナとして使用することができる。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、ストリップラインに
よってインピーダンス素子を形成することができるた
め、多層基板上に搭載される電子部品の実装強度を高め
るための封止樹脂の塗布範囲にインピーダンス素子を形
成することができる。そのため、必要な電子部品にのみ
封止樹脂が与えられ、ストリップラインで形成されたイ
ンピーダンス素子には封止樹脂が接触せず、回路の特性
劣化や熱衝撃試験による信頼性劣化を防ぐことができ
る。さらに、封止樹脂の塗布範囲にインピーダンス素子
を形成することができるため、高周波モジュールの小型
化を図ることができる。また、たとえば共振器などを作
製する場合、インピーダンス素子をベアチップＩＣに内
蔵するよりも、Ｑ値の高いものを得ることが可能で、発
振器などを作製するときに有利となる。さらに、ストリ
ップラインによるインピーダンス素子は、積層技術によ
って多層基板内に容易に形成することができ、部品点数
も削減できるため、高周波モジュールの低コスト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の高周波モジュールの一例の要部を示
す図解図である。

【図２】この発明の高周波モジュールの他の例の要部を
示す図解

【図３】ストリップラインによりローパスフィルタを形
成する場合のストリップライン電極の一例を示す平面図
である。

【図４】ストリップラインによりローパスフィルタを形
成する場合のストリップライン電極の他の例を示す平面
図である。

【図５】ストリップラインによりインピーダンス変換器
を形成する場合のストリップライン電極の一例を示す平
面図である。

【図６】ストリップラインにより方向性結合器を形成す
る場合のストリップライン電極の一例を示す平面図であ
る。

【図７】ストリップラインにより方向性結合器を形成す
る場合のストリップライン電極の他の例を示す平面図で
ある。

【図８】ストリップラインによりパワースプリッタを形
成する場合のストリップライン電極の一例を示す平面図
である。

【図９】ストリップラインによりパワースプリッタを形
成する場合のストリップライン電極の他の例を示す平面
図である。

【図１０】従来の高周波モジュールの要部を示す図解図
である。

【符号の説明】

１０ 高周波モジュール １２ 多層基板 １４ ランド １６ 電子部品 １８ バンプ ２０ 封止樹脂 ２２ 第１のグランド電極 ２４ 第２のグランド電極 ２６，２８ ストリップライン電極 ３０，３２，３４ スルーホール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層基板、 前記多層基板上に形成されるベアチップ状の電子部品、 前記多層基板上において前記電子部品を封止するための
   樹脂、および前記多層基板内に形成されるストリップラ
   インからなるインピーダンス素子を含む、高周波モジュ
   ール。
2. 【請求項２】 前記インピーダンス素子は、ストリップ
   ラインによって構成したオープンスタブによる容量性素
   子、またはストリップラインによって構成したショート
   スタブによる誘導性素子である、請求項１に記載の高周
   波モジュール。
3. 【請求項３】 前記インピーダンス素子は、ストリップ
   ラインによって構成した共振器、ローパスフィルタ、イ
   ンピーダンス変換器、方向性結合器、パワースプリッ
   タ、パワーコンバイナのいずれかである、請求項１に記
   載の高周波モジュール。