JP2003060116A - 高周波回路基板 - Google Patents

高周波回路基板

Info

Publication number
JP2003060116A
JP2003060116A JP2001249215A JP2001249215A JP2003060116A JP 2003060116 A JP2003060116 A JP 2003060116A JP 2001249215 A JP2001249215 A JP 2001249215A JP 2001249215 A JP2001249215 A JP 2001249215A JP 2003060116 A JP2003060116 A JP 2003060116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
substrate
circuit board
frequency circuit
carbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001249215A
Other languages
English (en)
Inventor
Eriko Ajioka
恵理子 味岡
Shigeru Asami
茂 浅見
Toshiaki Yamada
俊昭 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2001249215A priority Critical patent/JP2003060116A/ja
Publication of JP2003060116A publication Critical patent/JP2003060116A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/4501Shape
    • H01L2224/45012Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015Cross-sectional shape being circular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • H01L2924/01322Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203Rectifying Diode
    • H01L2924/12032Schottky diode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • H01L2924/141Analog devices
    • H01L2924/1423Monolithic Microwave Integrated Circuit [MMIC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15153Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1517Multilayer substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19041Component type being a capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30107Inductance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3011Impedance

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低損失で、耐熱性も有し、しかもパターンが
微細になりすぎず、一般の銅張基板と同様な製造プロセ
スでの製造が可能であり、しかも高密度実装が可能な小
型、高性能で低価格の高周波回路基板を提供する。 【解決手段】 一方の面に金属板2が密着配置されてい
る樹脂基板1と、この基板1に実装される電子部品5と
を有し、前記基板1の電子部品実装部の少なくとも1つ
には前記金属板2まで貫通する取り付け孔1aが形成さ
れ、かつこの取り付け孔1a内に前記電子部品5を収納
すると共に、前記基板1の他方の面に形成された導体線
路3と前記電子部品5とが接続されている構成の高周波
回路基板とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波帯域、特にミ
リ波帯域に使用される高周波回路基板の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、通信情報の急増に伴い、通信機の
小型化、軽量化、高速化が強く望まれており、これに対
応できる低誘電性電気絶縁材料が要求されている。特に
自動車電話、デジタル携帯電話等の携帯移動体通信や、
レーダシステムに使用される電波の周波数帯域はいわゆ
るミリ波帯(30〜300GHz程度)の高周波帯域のも
のが使用されている。これらの通信、レーダシステムと
して、使用される通信機器の急速な発展の中で、筐体お
よび基板、電子素子の小型高密度実装化等が図られてい
る。このギガHz帯のような高周波領域に対応した通信
機器の小型化、軽量化のためには、優れた高周波伝送特
性と適当な低誘電特性とを合わせ持つ基板材料としての
電気絶縁材料の開発が必要である。
【0003】すなわち基板上に形成された回路内では誘
電損失といわれる伝送過程におけるエネルギー損失が生
じる。このエネルギー損失は熱エネルギーとして回路内
に消費され熱として放出されるため好ましくない。この
エネルギー損失は低周波領域においては、誘電分極によ
って生じた双極子の電界の変化により生ずるものであ
り、高周波領域においてはイオン分極や電子分極によっ
て生ずるものである。交番電界1サイクル当たり誘電体
中で消費されるエネルギーと誘電体中に蓄えられるエネ
ルギーの比を誘電正接といい、tanδで表される。従
ってtanδは高周波領域では、周波数の増加に伴って
増大する。また、電子素子の高密度実装化により単位面
積当たりの発熱量が多くなるので、絶縁材料の誘電損失
を少しでも小さくするためには、tanδの小さい材料
を用いる必要がある。誘電損失の小さい低誘電性高分子
材料を用いることで誘電損失が抑制され、その結果信号
の誤作動も少なくなることから、高周波通信分野におい
ては伝送損失(エネルギーロス)の少ない材料が強く望
まれている。
【0004】また、ミリ波帯域などのような高周波で使
用する基板の場合、高誘電率の基板で線路を形成しよう
とすると線幅が狭くなり、回路パターン製造の精度が不
必要に高くなり実用上問題である。また、同様の問題が
基板の厚みが厚い基板に対しても生じてくる。さらに、
基板の厚みが厚いと、伝搬モードが多モードとなり、信
号が伝送路を通りにくくなり、伝送効率が極端に悪化し
てくる。
【0005】電気絶縁性で、低誘電率である等の電気特
性を有する材料として、通常、ポリオレフィン、塩化ビ
ニル樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビニル
トリアジン樹脂(BTレジン)、架橋性ポリフェニレン
オキサイド、硬化性ポリフェニレンエーテル等の熱硬化
性樹脂などが種々提案されている。
【0006】しかしながら、低誘電率の材料として電子
部品(素子)材料に使用する場合、特公昭52−312
72号のようなポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィンはC−C結合等の共有結合を有し、且つ大き
な極性基を持たないため電気特性としては絶縁抵抗性に
優れているが、耐熱性が低いという欠点がある。このた
めハンダリフロー工程、あるいはハンダ付工程等の電子
部品の実装工程での耐熱性の面で問題がある。また、高
温下での使用における電気特性(誘電損失、誘電率な
ど)が悪化して、基板材料として好適とはいえない。
【0007】塩化ビニル樹脂は絶縁抵抗性が高く、耐薬
品性、難燃性に優れているがポリオレフィンと同様耐熱
性に欠け、誘電損失が大きいという欠点がある。
【0008】フッ化ビニリデン樹脂、トリフルオロエチ
レン樹脂、およびパーフルオロエチレン樹脂のようなフ
ッ素原子を分子鎖中に含有している重合体は、電気特性
(低誘電率、低誘電損失)、耐熱性、化学安定性に優れ
ているが、熱可塑性樹脂のように熱処理加工することに
よって成形物、あるいはフィルム等を得るというような
成形加工性、塗膜形成能に難がありる。さらに透明性が
低いため応用分野が限られているという欠点がある。上
記のような低誘電性汎用高分子材料は、いずれも許容最
高温度が130℃未満であるため、電気機器絶縁材料と
してJIS−C4003に規定される耐熱区分がB種以
下であり、耐熱性が不十分である。ポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE:テフロン(登録商標))は、熱収
縮が大きいため、半導体のバンプ実装には適さない。ま
た、接着することが著しく困難であり、多層化を図るこ
とが困難である。
【0009】一方比較的耐熱性が良好な樹脂としてエポ
キシ樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)、不飽和
ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が
挙げられる。エポキシ樹脂に関しては、特開昭6−19
2392号にみられるように、絶縁抵抗性、絶縁破壊強
度と耐熱温度においては要求性能を満たしている。しか
し、誘電率が3以上と比較的高く、満足される特性が得
られていない。そして薄膜形成能に乏しいといった欠点
もある。ポリフェニレンオキサイド(PPO)樹脂と多
官能シアン酸エステル樹脂類、さらにこれら樹脂に他の
樹脂を配合し、ラジカル重合開始剤を添加し、予備反応
させてなる硬化可能な変性PPO樹脂組成物が知られて
いるが、誘電率の低下は充分満足できるレベルまで到っ
ていない。
【0010】このように誘電性・絶縁抵抗性に優れた低
誘電率材料にさらに求められる性能として、デバイス化
工程のなかに必ず半田付け工程が入るため少なくとも2
60℃で120秒の加熱に耐え得るだけの耐熱性が要求
され、耐熱性、耐アルカリ性等の化学的安定性、および
耐湿性や機械的特性に優れたものでなければならない。
これらの要求を満足する高分子素材はさらに限られ、例
えばポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレ
ンスルフィド、ポリスルフォン、熱硬化性ポリフェニレ
ンエーテル(PPE)、ポリエチレンテレフタレート等
が知られているにすぎない。これらの高分子は薄膜形成
能を有し、基板に対する密着性はあるが、取り扱い上や
や難がある。例えばスピンコート法による絶縁素子膜の
製造法においては前記高分子を有機溶媒に溶かして稀薄
溶液を作成し、スピンコートした後、溶媒を蒸発させて
絶縁膜を形成する際、ポリイミドやポリスルホンの良溶
媒であるジメチルアセトアミドやN−メチルピロリドン
等の溶剤は、極性溶媒でしかも高沸点溶媒であるため、
蒸発速度が遅く絶縁膜中に一部残存する。また、薄膜化
する際に表面平滑度、均質性等を制御することが困難で
ある。エポキシ変性ポリフェニレンエーテル樹脂あるい
はポリフェニレンエーテル樹脂等も作業性、接着性が悪
く信頼性に欠ける。またポリマー溶液の粘度は比較的高
くなるために、均一でしかも平滑な膜を作成するにはか
なりの技術を要するのが実状である。
【0011】また、基板上に搭載される回路素子におい
ても、例えば図6に示す従来構造のように、基板1上に
回路素子5を搭載し、これを基板1上の導体線路3とワ
イヤボンディング8により接続した場合、両者間の垂直
距離h、水平距離wが大きくなり、結果として伝送損失
が増大していた。すなわち、一般に高周波回路において
は、特性インピーダンスZ0 は、以下の式で与えられ
る。 Z0 =1/υC (υ:光速) ここで、線路とGND導体間の容量Cは、周知のように C=εr ・ε0 ・S/d (S:面積、d:離間距離) であるから、ボンディングワイヤとGND導体との離間
距離dが増大すると、Cが減少し、結果としてインピー
ダンスZが増大して所望の特性インピーダンスとするこ
とが困難になり、反射が生じる等して伝送損失が増大す
る。
【0012】また、このようなボンディングワイヤは、
高周波においてはLとして機能するため、回路内に不要
なインダクタンス成分が生じ、これも反射を生じたりし
て伝送特性を悪化させる要因となっていた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低損
失で、耐熱性も有し、しかもパターンが微細になりすぎ
ず、一般の銅張基板と同様な製造プロセスでの製造が可
能であり、しかも高密度実装が可能な小型、高性能で低
価格の高周波回路基板を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(6)の本発明により達成される。 (1) 一方の面に金属板が密着配置されている樹脂基
板と、この基板に実装される電子部品とを有し、前記基
板の電子部品実装部の少なくとも1つには前記金属板ま
で貫通する取り付け孔が形成され、かつこの取り付け孔
内に前記電子部品を収納すると共に、前記基板の他方の
面に形成された導体線路と前記電子部品とが接続されて
いる高周波回路基板。 (2) 前記基板の導体線路と前記電子部品の接続端子
とがほぼ同一面上に存在する上記(1)の高周波回路基
板。 (3) 前記金属板の厚みは、0.1mm以上である上記
(1)または(2)の高周波回路基板。 (4) 前記基板の厚みが0.05〜0.5mmである上
記(1)〜(3)のいずれかの高周波回路基板。 (5) ミリ波帯域で使用される上記(1)〜(4)の
いずれかの高周波回路基板。 (6) 前記樹脂基板は、重量平均絶対分子量1000
以上の樹脂の1種または2種以上からなる樹脂組成物で
あって、その組成物の炭素原子と水素原子の原子数の和
が99%以上であり、かつ樹脂分子間の一部またはすべ
てが相互に化学的結合を有する耐熱性低誘電性高分子材
料により形成されている上記(1)〜(5)のいずれか
の高周波回路基板。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明の高周波回路基板は、一方の面に金属板が
密着配置されている樹脂基板と、この基板に実装される
電子部品とを有し、前記基板の電子部品実装部の少なく
とも1つには前記金属面まで貫通する取り付け孔が形成
され、かつこの取り付け孔内に前記電子部品を収納する
と共に、前記基板の他方の面に形成された導体線路と前
記電子部品とが接続されているものである。
【0016】このように、基板の電子部品実装部に取り
付け孔を設け、この取り付け孔内部に電子部品を配置す
ることにより、基板表面の導体線路と電子部品の接続用
端子とを、略面位置に近い状態で接続することができ、
導体線路と電子部品とを接続するボンディングワイヤの
垂直方向の離間距離、並びに水平方向の離間距離を大幅
に短縮することができ、接続部における特性インピーダ
ンスを大幅に低下させ、伝送特性を大幅に改善すること
ができる。
【0017】また、本発明の高周波回路基板は、下記の
耐熱性低誘電性高分子材料を用いているため、低比誘電
率、低誘電正接であり、熱的にも安定で耐熱性があり、
熱収縮率も低く、製造、加工が容易で、しかも高密度実
装、多層化が可能であり、高性能の高周波回路基板を得
ることができる。
【0018】本発明の高周波回路基板の具体的構成につ
いて、図面を参照しつつ説明する。図1,2は、本発明
の高周波回路基板の構成例を示す斜視図および断面図で
ある。図1,2において、本発明の高周波回路基板は基
板1の一方の面に密着配置された金属板2と、この基板
の他方の面に形成された導体線路3と、基板1の電子部
品実装部に形成され金属板2の部分まで貫通した取り付
け孔1aと、この取り付け孔1a内に収納されている電
子部品5とを有する。
【0019】また、前記導体線路3の取り付け孔1a近
傍には、導体線路3の接続部4にワイヤ8が接続され、
このワイヤ8は、電子部品5の接続部7に接続され、電
子部品5と導体線路3とを電気的に接続している。
【0020】そして、取り付け孔1a内に電子部品5を
収納することにより、収納された電子部品5の接続部
と、導体線路3の接続部との水平離間距離w、および垂
直離間距離hとは、従来の構造に比べて短くなり、この
部分でのインピーダンス、インダクタンスが減少し、伝
送特性が大幅に改善される。
【0021】基板の一方の面には金属板が密着・配置さ
れている。また、その他方の面には導体線路が形成され
ている。前記導体線路が形成されている面は、通常回路
形成面となり、その反対側の金属板が配置されている面
が接地面となる。この接地面には、通常、ほぼ全域を覆
うように金属板の接地パターンが形成されている。接地
パターンと回路形成面のパターンは、相互にマイクロス
トリップラインを構成したり、キャパシタ、インダクタ
などを構成することができる。
【0022】金属板は、基板に密着配置されている。こ
の金属板は、上記のように設置パターンとして機能する
他、基板の補強材としての役割を果たす。このため、金
属板は、ある程度の強度を発揮しうる膜厚を有する必要
がある。具体的には0.1mm以上、好ましくは1mm以
上、より好ましくは3mm以上である。なお、その上限と
しては特に限定されるものではないが、通常5mm程度以
下とする。
【0023】このように、基板に密着配置された金属板
が補強部材として機能することにより、基板の強度を考
慮することなく基板の厚みを決定することができ、高周
波回路、特にミリ波帯域の回路として最適な厚みに調整
することができる。これにより、導体線路の伝送損失を
極力低く抑えることができ、伝達特性に優れた回路を形
成することができる。
【0024】金属板の材質としては特に限定されるもの
ではないが、黄銅、ステンレススチール(SUS303
等)、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄等の導電性材
料、およびこれらの複合部材のいずれかが好ましい。
【0025】金属板を基板に密着配置する方法として
は、例えば接着すればよく、接着剤等を用いて接着して
もよいが、通常、基板と金属板とを熱圧着する手法が用
いられる。
【0026】基板の厚さとしては、形成する回路や、使
用する周波数帯域にもよるが、ミリ波帯域で使用する場
合、好ましくは0.05〜0.5mm、より好ましくは
0.05〜0.15mm、特に0.075〜0.15mm程
度である。
【0027】基板上に形成された導体線路、およびこれ
に付随する回路部品により構成される回路としては、例
えばミリ波帯域のシステムとして、アンテナから送受信
されるミリ波帯域の電波の処理に必要なレーダーシステ
ムの場合では、発振回路、周波数逓倍回路、混合回路
(変調回路)、増幅回路、濾波回路(フィルター回
路)、方向制御回路等である。
【0028】基板上に形成される導体線路の材料として
は、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、アルミニ
ウム等の金属単体、あるいはこれらを用いた合金等を用
いることができる。これらは通常金属導体フィルムとし
て基板上に接着、融着されたりするが、この他に蒸着、
スパッタ法などの気相堆積法、湿式メッキ法等により形
成することもできる。形成された金属導体層を所望のパ
ターンにエッチング(湿式または乾式)して回路パター
ンを得ることができる。また、導体線路側のボンディン
グパットは、上記導体線路材料と同様の材料を用いても
よいし、ボンディングワイヤとの接属性の良好な材質の
ものを使用してもよい。
【0029】基板上に形成される導体線路の厚さは、通
常、10〜1000μm 程度であるが、ミリ波帯域では
70μm 以下、特に35μm 以下、さらには18μm 以
下が好ましい。また、その下限値は、使用する周波数の
表皮厚さの3倍程度である。
【0030】基板の電子部品実装部の少なくとも1つに
は、金属面まで貫通する取り付け孔が形成されている。
このような取り付け孔を形成し、この取り付け孔内に電
子部品を収納して配線することにより、電子部品と導体
線路とをより垂直、水平位置が近い状態で接続すること
ができる。
【0031】この取り付け孔は、基板に凹部を形成し、
電子部品を収納しうる状態の孔であれば特にその態様は
規制されるものではないが、好ましくは金属板にまで貫
通しているものがよい。取り付け孔を金属板にまで貫通
させることにより、電子部品を直接金属板上に配置させ
ることができ、金属板による放熱効果を利用することが
できる。このように金属板を、電子部品の放熱に利用す
ることで、電子部品にわざわざ放熱板を取り付ける必要
がなくなり、製造が容易になると共に、回路をよりコン
パクトにまとめることができる。
【0032】取り付け孔は、基板の導体線路と、電子部
品との間の距離を小さくするためには極力小さいことが
好ましく、収納する電子部品の外形より僅かに大きい程
度がよいが、取り付け作業やメンテナンスのしやすさを
考慮すると、電子部品の外周と、取り付け孔の内周との
離間距離は、好ましくは50〜200μm 、特に50〜
100μm 程度とするとよい。
【0033】また、特に導体線路と電子部品の取り付け
端子との間の距離が、ボンディング部分の平均水平離間
距離に換算して0.2mm以下、その平均垂直離間距離は
0.05mm以下程度であることが好ましい。
【0034】また、回路素子の厚みが基板の厚みに対す
る比で0.6以上、好ましくは0.8〜1.2程度とな
るようにするとよい。
【0035】なお、導体線路と電子部品の取り付け端子
との間の垂直離間距離は、略面位置となることが最も好
ましいが、前述のように基板の厚みは回路構成、使用す
る周波数帯域により最適な厚みが存在するため、電子部
品の厚みがそのような基板の厚さより薄いか、これに近
い場合に上記関係の範囲とすればよい。
【0036】取り付け孔内部に収納される電子部品とし
ては、特に限定されるものではなく、高周波回路に使用
しうる電子部品であればいずれのものでもよい。具体的
には、バイポーラトランジスタ、接合型FET(特にシ
ョットキー接合型)、MOS-FET、IC、抵抗、キャパ
シタ、インダクタ、MMIC等の高周波用回路素子を用
いることができる。
【0037】これらの電子部品は、好ましくは前記金属
板上に取り付けられる。電子部品を金属板上に固定する
方法としては、機械的方法により固定してもよいが、導
電性接着剤や、ロー付けやハンダ(共晶系ハンダ)で固
定するとよい。この場合、基板材料に下記の耐熱性低誘
電性高分子材料を用いると、ロー付けやハンダ付けで固
定する際の熱にも耐えることができる。ロー付に用いら
れるロー材としては、銀−銅合金や金−錫合金・鉛−錫
合金・アルミニウム−シリコン合金・銅−亜鉛合金・銀
−銅−リン合金あるいは銀−インジウム−錫合金等が挙
げられる。
【0038】電子部品と導体線路とはワイヤボンディン
グにより接続される。ワイヤボンディングは、ネイルボ
ンディング法とウエッジボンディング法とに大別され
る。いずれにしろ、半導体素子に形成されたボンディン
グパッドと、他の部品に形成されたボンディングパッド
(配線自体の場合もある)との間を、細いワイヤによっ
て接続する。具体的には、ワイヤとボンディングパッド
との固相拡散接合を利用して両者を接続する。ただし、
この固相拡散接合を実現するため、ワイヤをボンディン
グパッドに接触させる際に、これらに、熱およびまたは
超音波と、荷重(例えば、50〜150gという荷重)
とを、キャピラリーあるいはウエッジと呼ばれるツール
を介して加える必要がある。
【0039】ボンディングパットとしては、通常、アル
ミニウム、金、銅等が用いられ、ワイヤには、金、アル
ミニウムなどが用いられる。
【0040】本発明における耐熱性低誘電性高分子材料
は、重量平均絶対分子量が1000以上の1種または2
種以上の樹脂で構成される樹脂組成物であって、炭素原
子と水素原子の原子数の和が99%以上からなり、かつ
樹脂分子間の一部またはすべてが相互に化学的結合して
いるものである。このような重量平均絶対分子量の樹脂
組成物とすることによって、耐熱性低誘電性高分子材料
として用いるときの強度、金属との密着性、耐熱性が十
分になる。これに対し、重量平均絶対分子量が1000
より小さいと、機械的物性、耐熱性等が不足になり不適
である。特に好ましくは3000以上、最も好ましくは
5000以上である。このときの重量平均絶対分子量の
上限に特に制限はないが、通常1000万程度である。
【0041】また、本発明における樹脂組成物において
炭素と水素と原子数の和を99%以上とするのは、存在
する化学的結合を非極性結合とするためであり、これに
より耐熱性低誘電性高分子材料として用いるときの電気
的特性が十分になる。これに対し、炭素と水素の原子数
の和が99%より少ない場合、特に酸素原子や、窒素原
子などの有極性分子を形成する原子数が1%より多く含
まれる場合、電気的特性、特に誘電正接が高くなるため
不適である。
【0042】上記高分子材料を構成する樹脂の具体例と
しては、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、
超超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低分子
量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−
プロピレン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポ
リ4−メチルペンテン等の非極性α−オレフィンの単独
ないし共重合体[以下、(共)重合体ともいう]、ブタ
ジエン、イソプレン、ペンタジエン、ヘキサジエン、ヘ
プタジエン、オクタジエン、フェニルブタジエン、ジフ
ェニルブタジエン等の共役ジエンの各単量体の(共)重
合体、スチレン、核置換スチレン、例えばメチルスチレ
ン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピル
スチレン、クロルスチレン、α−置換スチレン、例えば
α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、ジビニルベ
ンゼン、ビニルシクロヘキサン等の炭素環含有ビニルの
各単量体の(共)重合体等が挙げられる。
【0043】上記では、非極性α−オレフィンの単量体
同士、共役ジエンの単量体同士、炭素環含有ビニルの単
量体同士の重合体を主に例示したが、例えば非極性α−
オレフィンの単量体と共役ジエンの単量体、非極性α−
オレフィンの単量体と炭素環含有ビニルの単量体のよう
に、異なる化合物種の単量体から得られた共重合体であ
ってもよい。
【0044】このように、これらの重合体、すなわち樹
脂の1種または2種以上により樹脂組成物が構成される
が、これらの樹脂分子間の一部またはすべてが相互に化
学的結合をしていなければならない。したがって、一部
は混合状態であってもよい。このように少なくとも一部
に化学的結合を有することによって耐熱性低誘電性高分
子材料として用いるときの強度、金属との密着性、耐熱
性が十分になる。これに対し、単なる混合で、化学的結
合を有しないときは、耐熱性、機械的物性の観点から不
十分である。
【0045】本発明における化学的結合の形態は特に限
定はないが、架橋構造、ブロック構造、グラフト構造な
どが挙げられる。このような化学的結合を生じさせるに
は公知の方法によればよく、グラフト構造、ブロック構
造の好ましい態様については後述する。架橋構造を生じ
させる具体的方法としては、熱による架橋が好ましく、
このときの温度は50〜300℃程度が好ましい。この
ほか電子線照射による架橋等も挙げられる。
【0046】本発明における化学的結合の有無は架橋
度、グラフト構造においてはグラフト効率等を求めるこ
とによって確認することができる。また、透過型電子顕
微鏡(TEM)写真や走査型電子顕微鏡(SEM)写真
によっても確認することができる。一般に、一方の重合
体セグメント中に他方の重合体セグメントがほぼ10μ
m 以下、より具体的には、0.01〜10μm の微細粒
子として分散している。これに対し、単なる混合物(ブ
レンドポリマー)では、グラフト共重合体のような両ポ
リマー同士の相溶性はみられず、分散粒子の粒径は大き
いものとなる。
【0047】本発明における樹脂組成物としては、ま
ず、非極性α−オレフィン系重合体セグメントとビニル
芳香族系共重合体セグメントとが化学的に結合した共重
合体であって、一方のセグメントにより形成された分散
相が他方のセグメントより形成された連続相中に微細に
分散している多相構造を示す熱可塑性樹脂が好ましいも
のとして挙げられる。
【0048】上記のような特定の多相構造を示す熱可塑
性樹脂中のセグメントの一つである非極性α−オレフィ
ン系重合体とは、高圧ラジカル重合、中低圧イオン重合
等で得られる非極性α−オレフィン単量体の単独重合体
または2種類以上の非極性α−オレフィン単量体の共重
合体でなければならない。極性ビニル単量体との共重合
体は誘電正接が高くなるため不適である。上記重合体の
非極性α−オレフィン単量体としてはエチレン、プロピ
レン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−
メチルペンテン−1類が挙げられ、なかでもエチレン、
プロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1が、
得られる非極性α−オレフィン系重合体の誘電率が低い
ため好ましい。
【0049】上記非極性α−オレフィン(共)重合体の
具体例としては、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエ
チレン、超超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ン、低分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、
エチレン−プロピレン共重合体、ポリプロピレン、ポリ
ブテン、ポリ4−メチルペンテン等が挙げられる。ま
た、これらの非極性α−オレフィン(共)重合体は、単
独で使用することも、2種以上併用することもできる。
【0050】このような非極性α−オレフィン(共)重
合体の好ましい分子量は重量平均絶対分子量で1000
以上である。この上限には特に制限はないが、1000
万程度である。
【0051】一方、特定の多相構造を示す熱可塑性樹脂
中のセグメントの一つであるビニル芳香族系重合体と
は、非極性のものであり、具体的には、スチレン、核置
換スチレン、例えばメチルスチレン、ジメチルスチレ
ン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロルス
チレン、α−置換スチレン、例えばα−メチルスチレ
ン、α−エチルスチレン、o−,m−,p−ジビニルベ
ンゼン(好ましくはm−,p−ジビニルベンゼン、特に
好ましくはp−ジビニルベンゼン)等の各単量体の
(共)重合体である。このように非極性のものとするの
は、極性官能基を持った単量体を共重合で導入すると、
誘電正接が高くなるため不適であるからである。ビニル
芳香族系重合体は単独で使用することも、2種以上併用
することもできる。
【0052】なかでもビニル芳香族系共重合体は、ジビ
ニルベンゼンの単量体を含むビニル芳香族共重合体が耐
熱性を向上させる上で好ましい。ジビニルベンゼンを含
むビニル芳香族共重合体とは、具体的には、スチレン、
核置換スチレン、例えばメチルスチレン、ジメチルスチ
レン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロル
スチレン、α−置換スチレン、例えばα−メチルスチレ
ン、α−エチルスチレン等の各単量体とジビニルベンゼ
ンの単量体の共重合体である。
【0053】ジビニルベンゼンの単量体と、これ以外の
上記のようなビニル芳香族の単量体との割合は特に限定
はないが、半田耐熱性を満足するために、ジビニルベン
ゼンの単量体の割合が1重量%以上含まれていることが
好ましい。ジビニルベンゼンの単量体は100重量%で
もかまわないが、合成上の問題から上限は90重量%が
好ましい。
【0054】このような一方のセグメントであるビニル
芳香族系重合体の分子量は、重量平均絶対分子量で10
00以上であることが好ましい。この上限には特に制限
はないが、1000万程度である。
【0055】本発明における特定の多相構造を示す熱可
塑性樹脂は、オレフィン系重合体セグメントが5〜95
重量%、好ましくは40〜90重量%、最も好ましくは
50〜80重量%からなるものである。したがって、ビ
ニル系重合体セグメントは95〜5重量%、好ましくは
60〜10重量%、最も好ましくは50〜20重量%で
ある。
【0056】オレフィン系重合体セグメントが少なくな
ると、成形物が脆くなるため好ましくない。また、オレ
フィン系重合体セグメントが多くなると、金属との密着
性が低く好ましくない。
【0057】このような熱可塑性樹脂の重量平均絶対分
子量は1000以上である。この上限には特に制限はな
いが、成形性の点から1000万程度である。
【0058】オレフィン系重合体セグメントとビニル系
重合体セグメントとが化学的に結合した構造の共重合体
としては具体的にはブロック共重合体やグラフト共重合
体を例示することができる。なかでも製造の容易さから
グラフト共重合体が特に好ましい。なお、これらの共重
合体にはブロック共重合体、グラフト共重合体等の特徴
を逸脱しない範囲で、オレフィン系重合体やビニル系重
合体が含まれていてもかまわない。
【0059】本発明における特定の多相構造を示す熱可
塑性樹脂を製造する方法は、グラフト化法として一般に
よく知られている連鎖移動法、電離性放射線照射法等い
ずれの方法によってもよいが、最も好ましいのは、下記
に示す方法によるものである。なぜならグラフト効率が
高く熱による二次的凝集が起こらないため、性能の発現
がより効果的であり、また製造方法が簡便であるためで
ある。
【0060】以下、本発明における特定の多相構造を示
す熱可塑性樹脂であるグラフト共重合体の製造方法を具
体的に詳述する。すなわち、オレフィン系重合体100
重量部を水に懸濁させて、別にビニル芳香族系単量体5
〜400重量部に、下記一般式(1)または(2)で表
されるラジカル重合性有機過酸化物の1種または2種以
上の混合物を上記ビニル単量体100重量部に対して
0.1〜10重量部と、10時間の半減期を得るための
分解温度が40〜90℃であるラジカル重合開始剤をビ
ニル単量体とラジカル重合性有機過酸化物との合計10
0重量部に対して0.01〜5重量部とを溶解させた溶
液を加え、ラジカル重合開始剤の分解が実質的に起こら
ない条件で加熱し、ビニル単量体、ラジカル重合性有機
過酸化物およびラジカル重合開始剤をオレフィン系重合
体に含浸させて、この水性懸濁液の温度を上昇させ、ビ
ニル単量体とラジカル重合性有機過酸化物とをオレフィ
ン共重合体中で共重合させて、グラフト化前駆体を得
る。
【0061】ついでグラフト化前駆体を100〜300
℃の溶融下、混練することにより、本発明のグラフト共
重合体を得ることができる。このとき、グラフト化前駆
体に、別にオレフィン系重合体またはビニル系重合体を
混合し、溶融下に混練してもグラフト共重合体を得るこ
とができる。最も好ましいのはグラフト化前駆体を混練
して得られたグラフト共重合体である。
【0062】
【化1】
【0063】一般式(1)中、R1は水素原子または炭
素数1〜2のアルキル基を示し、R2は水素原子または
メチル基を示し、R3およびR4はそれぞれ炭素数1〜4
のアルキル基を示し、R5は炭素数1〜12のアルキル
基、フェニル基、アルキル置換フェニル基または炭素数
3〜12のシクロアルキル基を示す。m1は1または2
である。
【0064】
【化2】
【0065】一般式(2)中、R6は水素原子または炭
素数1〜4のアルキル基を示し、R7は水素原子または
メチル基を示し、R8およびR9はそれぞれ炭素数1〜4
のアルキル基を示し、R10は炭素数1〜12のアルキル
基、フェニル基、アルキル置換フェニル基または炭素数
3〜12のシクロアルキル基を示す。m2は0、1また
は2である。
【0066】一般式(1)で表されるラジカル重合性有
機過酸化物として、具体的には、t−ブチルペルオキシ
アクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト;t−アミルペル
オキシアクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト;t−ヘキ
シルペルオキシアクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト;
1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシアクリ
ロイロキシエチルカ−ボネ−ト;クミルペルオキシアク
リロイロキシエチルカ−ボネ−ト;p−イソプロピルク
ミルペルオキシアクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト;
t−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカ−ボ
ネ−ト;t−アミルペルオキシメタクリロイロキシエチ
ルカ−ボネ−ト;t−ヘキシルペルオキシメタクリロイ
ロキシエチルカ−ボネ−ト;1,1,3,3−テトラメ
チルブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカ−ボ
ネ−ト;クミルペルオキシメタクリロイロキシエチルカ
−ボネ−ト;p−イソプロピルクミルペルオキシメタク
リロイロキシエチルカ−ボネ−ト;t−ブチルペルオキ
シメタクリロイロキシエチルカ−ボネ−ボネ−ト;t−
アミルペルオキシアクリロイロキシエトキシエチルカ−
ボネ−ト;t−ヘキシルペルオキシアクリロイロキシエ
トキシエチルカ−ボネ−ト;1,1,3,3−テトラメ
チルブチルペルオキシアクリロイロキシエトキシエチル
カ−ボネ−ト;クミルペルオキシアクリロイロキシエト
キシエチルカ−ボネ−ト;p−イソプロピルクミルペル
オキシアクリロイロキシエトキシエチルカ−ボネ−ト;
t−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエトキシエチ
ルカ−ボネ−ト;t−アミルペルオキシメタクリロイロ
キシエトキシエチルカ−ボネ−ト;t−ヘキシルペルオ
キシメタクリロイロキシエトキシエチルカ−ボネ−ト;
1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシメタク
リロイロキシエトキシエチルカ−ボネ−ト;クミルペル
オキシメタクリロイロキシエトキシエチルカ−ボネ−
ト;p−イソプロピルクミルペルオキシメタクリロイロ
キシエトキシエチルカ−ボネ−ト;t−ブチルペルオキ
シアクリロイロキシイソプロピルカ−ボネ−ト;t−ア
ミルペルオキシアクリロイロキシイソプロピルカ−ボネ
−ト;t−ヘキシルペルオキシアクリロイロキシイソプ
ロピルカ−ボネ−ト;1,1,3,3−テトラメチルブ
チルペルオキシアクリロイロキシイソプロピルカ−ボネ
−ト;クミルペルオキシアクリロイロキシイソプロピル
カ−ボネ−ト;p−イソプロピルクミルペルオキシアク
リロイロキシイソプロピルカ−ボネ−ト;t−ブチルペ
ルオキシメタクリロイロキシイソプロピルカ−ボネ−
ト;t−アミルペルオキシメタクリロイロキシイソプロ
ピルカ−ボネ−ト;t−ヘキシルペルオキシメタクリロ
イロキシイソプロピルカ−ボネ−ト;1,1,3,3−
テトラメチルブチルペルオキシメタクリロイロキシイソ
プロピルカ−ボネ−ト;クミルペルオキシメタクリロイ
ロキシイソプロピルカ−ボネ−ト;p−イソプロピルク
ミルペルオキシメタクリロイロキシイソプロピルカ−ボ
ネ−ト等を例示することができる。
【0067】さらに、一般式(2)で表される化合物と
しては、t−ブチルペルオキシアリルカ−ボネ−ト;t
−アミルペルオキシアリルカ−ボネ−ト;t−ヘキシル
ペルオキシアリルカ−ボネ−ト;1,1,3,3−テト
ラメチルブチルペルオキシアリルカ−ボネ−ト;p−メ
ンタンペルオキシアリルカ−ボネ−ト;クミルペルオキ
シアリルカ−ボネ−ト;t−ブチルペルオキシメタリル
カ−ボネ−ト;t−アミルペルオキシメタリルカ−ボネ
−ト;t−ヘキシルペルオキシメタリルカ−ボネ−ト;
1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシメタリ
ルカ−ボネ−ト;p−メンタンペルオキシメタリルカ−
ボネ−ト;クミルペルオキシメタリルカ−ボネ−ト;t
−ブチルペルオキシアリロキシエチルカ−ボネ−ト;t
−アミルペルオキシアリロキシエチルカ−ボネ−ト;t
−ヘキシルペルオキシアリロキシエチルカ−ボネ−ト;
t−ブチルペルオキシメタリロキシエチルカ−ボネ−
ト;t−アミルペルキシメタリロキシエチルカ−ボネ−
ト;t−ヘキシルペルオキシメタリロキシエチルカ−ボ
ネ−ト;t−ブチルペルオキシアリロキシイソプロピル
カ−ボネ−ト;t−アミルペルオキシアリロキシイソプ
ロピルカ−ボネ−ト;t−ヘキシルペルオキシアリロキ
シイソプロピルカ−ボネ−ト;t−ブチルペルオキシメ
タリロキシイソプロピルカ−ボネ−ト;t−アミルペル
オキシメタリロキシイソプロピルカ−ボネ−ト;t−ヘ
キシルペルオキシメタリロキシイソプロピルカ−ボネ−
ト等を例示することができる。
【0068】中でも好ましくは、t−ブチルペルオキシ
アクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト;t−ブチルペル
オキシメタクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト;t−ブ
チルペルオキシアリルカ−ボネ−ト;t−ブチルペルオ
キシメタリルカ−ボネ−トである。
【0069】このようにして得られるグラフト共重合体
のグラフト効率は20〜100重量%である。グラフト
効率はグラフト化していない重合体の溶媒抽出を行い、
その割合から求めることができる。
【0070】本発明における特定の多相構造を示す熱可
塑性樹脂としては、上記の非極性α−オレフィン系重合
体セグメントとビニル芳香族系重合体セグメントとのグ
ラフト共重合体が好ましいが、このようなグラフト共重
合体において、非極性α−オレフィン系重合体セグメン
トのかわりに、あるいはこれに加えて非極性共役ジエン
系重合体セグメントを用いたものであってもよい。非極
性共役ジエン系重合体としては、前述のものを用いるこ
とができ、単独で使用しても2種以上を併用してもよ
い。
【0071】なお、以上のグラフト共重合体における非
極性α−オレフィン系重合体には共役ジエン単量体が含
まれていてもよく、非極性共役ジエン系重合体にはα−
オレフィンの単量体が含まれていてもよい。
【0072】また、得られたグラフト共重合体にさらに
ジビニルベンゼン等を用いて架橋することもできる。特
に、ジビニルベンゼンの単量体を含まないグラフト共重
合体において、耐熱性向上の観点から好ましい。
【0073】一方、本発明における特定の多相構造を示
す熱可塑性樹脂としては、ブロック共重合体であっても
よく、ブロック共重合体としては、少なくとも1つのビ
ニル芳香族単量体の重合体と、少なくとも1つの共役ジ
エンの重合体とを含むブロック共重合体を挙げることが
でき、直鎖型であっても、ラジアル型、すなわちハード
セグメントとソフトセグメントが放射線状に結合したも
のであってもよい。また、共役ジエンを含む重合体が少
量のビニル芳香族の単量体とのランダム共重合体であっ
てもよく、いわゆるテーパー型ブロック共重合体、すな
わち1つのブロック内でビニル芳香族の単量体が漸増す
るものであってもよい。
【0074】ブロック共重合体の構造については特に制
限はなく、(A−B)n 型、(A−B)n −A型または
(A、B)n −C型のいずれであってもよい。式中、A
はビニル芳香族の単量体の重合体、Bは共役ジエンの重
合体、Cはカップリング剤残基、nは1以上の整数を示
す。なお、このブロック共重合体において、共役ジエン
部分が水素添加されたブロック共重合体を使用すること
も可能である。
【0075】このようなブロック共重合体において、上
記の非極性共役ジエン系共重体のかわりに、あるいはこ
れに加えて、前述の非極性α−オレフィン系重合体を用
いてもよく、非極性共役ジエン系重合体はα−オレフィ
ン単量体を含んでいるものであってもよく、非極性α−
オレフィン系重合体は、共役ジエンの単量体を含んでい
るものであってもよい。ブロック共重合体における各セ
グメントの量比や好ましい態様についてはグラフト共重
合体に準じる。
【0076】本発明における樹脂組成物、好ましくは特
定の多相構造を示す熱可塑性樹脂(特に好ましくはグラ
フト共重合体)には、耐熱性を向上させるために、4−
メチルペンテン−1の単量体を含む非極性α−オレフィ
ン系重合体を加えることが好ましい。なお、本発明で
は、4−メチルペンテン−1の単量体を含む非極性α−
オレフィン系重合体が化学的結合をすることなく樹脂組
成物に含有されている場合もありうるが、このような場
合には必ずしもその添加は必要とはされない。ただし、
所定の特性を得るためにさらに添加してもよい。
【0077】このような4−メチルペンテン−1の単量
体を含む非極性α−オレフィン系共重合体における4−
メチルペンテン−1の単量体の割合は50重量%以上で
あることが好ましい。なお、このような非極性α−オレ
フィン系共重体は、共役ジエンの単量体を含むものであ
ってもよい。
【0078】特に、4−メチルペンテン−1の単量体を
含む非極性α−オレフィン系共重合体としては、4−メ
チルペンテン−1の単量体の単独重合体であるポリ4−
メチルペンテン−1であることが好ましい。
【0079】ポリ4−メチルペンテン−1は、結晶性の
ポリ4−メチルペンテン−1であって、プロピレンの2
量体である4−メチルペンテン−1をチーグラー・ナッ
タ系触媒等を用いて重合されるアイソタクチック・ポリ
4−メチルペンテン−1が好ましい。
【0080】ポリ4−メチルペンテン−1と特定の多相
構造を示す熱可塑性樹脂の割合は、特に限定はないが、
耐熱性および金属との接着性を満足するために、ポリ4
−メチルペンテン−1の割合が10〜90重量%である
ことが好ましい。ポリ4−メチルペンテン−1の割合が
少ないと半田耐熱性が不足する傾向がある。またポリ4
−メチルペンテン−1の割合が多くなると金属との密着
性が不足する傾向がある。ポリ4−メチルペンテン−1
にかえて、共重合体を使用するときの添加量は、これに
準じるものとすればよい。
【0081】本発明における樹脂組成物(4−メチルペ
ンテン−1の単量体を含む非極性α−オレフィン系重合
体を加えたものを含む)の軟化点は200〜260℃で
あり、適宜選択して用いることにより、十分な半田耐熱
性を得ることができる。
【0082】本発明における耐熱性低誘電性高分子材料
は、前記樹脂組成物から構成される樹脂材料を熱プレス
等により例えば薄膜(フィルム)等の所望形状に成形す
る方法等により得ることができるほか、せん断力のあ
る、例えばロ−ルミキサ−、バンバリ−ミキサ−、ニ−
ダ−、単軸あるいは二軸の押出成型機等で、他の熱可塑
性樹脂と溶融混合し、所望形状に成形する方法等によっ
ても得ることができる。
【0083】上記において樹脂材料のみならず、補強用
充填材として従来よりリジッド基板等に用いられている
シリカ粉、アルミナ粉、沈降性バリウム(BaSO4
粉等を、熱伝導性のコントロール、膨張係数コントロー
ル、メッキによる銅等の付着、密着性の向上、低価格化
を目的として、低誘電性(低誘電率、低誘電損失正接)
を害さない範囲で使用することが好ましい。補強用充填
剤は単独で使用することも、複数使用することもでき
る。
【0084】補強用充填剤含有フィルム中の樹脂材料の
含有量は10〜70重量%が適当である。これにより強
度が十分で、低誘電性を有し、耐熱性のあるフィルムな
いし基板となる。このような含有量は、フィルムを積層
する際、あるいは基板を積層する際に樹脂のりとして樹
脂材料、すなわち樹脂材料自体が熱融着できる量(10
重量%以上)を維持することによって実現されるもので
あってもよい。
【0085】本発明における樹脂材料を所定形状にする
成形方法としては、すでに述べたものもあるが、モール
ディング法、コンプレッション法、押し出し法などが挙
げられ、公知の方法に準じ、本発明の樹脂材料の使用目
的に応じ安価に成形できる方法を選択すればよい。
【0086】本発明における耐熱性低誘電性高分子材料
の電気的性能においては、特に周波数帯域が30GHz以
上、特に30GHz〜300GHzのミリ波帯域において、
誘電率(ε)が1以上、特に2.0〜2.2を示し、か
つ誘電正接(tanδ)が、0.01以下、通常0.0
015〜0.005を有する低誘電性電気絶縁材料を得
ることができ、また電気素子となる補強用充填剤含有電
気絶縁基板にすることによって、基板強度を改善し、低
誘電性電気絶縁基板そのものよりも膨張係数を小さく
し、熱伝導性を向上させることができる。
【0087】なお、本発明における高分子材料の絶縁抵
抗率は常態における体積抵抗率で2〜5×1014Ωcm以
上である。また、絶縁破壊強度も強く、15KV/mm 以
上、特に18〜30KV/mm と優れた特性を示す。
【0088】この高分子材料は、耐熱性に優れ、ロー付
け、半田付けの際の加熱温度に耐え得る。
【0089】本発明の高周波基板は、周波数帯域30〜
300GHzのミリ波帯域に好ましく用いることができ
る。なかでも周波数帯域30〜110GHz、特にレーダ
ーとしての使用を考慮すると、59〜60GHz、あるい
は76〜77GHzの範囲で使用することが好ましい。
【0090】
【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明
する。
【0091】<基板材料の合成>容積5リットルのステ
ンレス製オ−トクレ−ブに、純水2500gを入れ、さ
らに懸濁剤としてポリビニルアルコ−ル2.5gを溶解
させた。この中にオレフィン系重合体としてポリプロピ
レン「Jアロイ150G」(商品名、日本ポリオレフィ
ン(株)製)700gを入れ、撹はん・分散した。別に
ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルペルオキシド
1.5g、ラジカル重合性有機過酸化物としてt−ブチ
ルペルオキシメタクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト6
gを、ジビニルベンゼン100g、ビニル芳香族単量体
としてスチレン200gの混合液に溶解させ、この溶液
を前記オ−トクレ−ブ中に投入・撹はんした。次いでオ
−トクレ−ブを60〜65℃に昇温し、2時間撹はんす
ることによりラジカル重合開始剤およびラジカル重合性
有機過酸化物を含むビニル単量体をポリプロピレン中に
含浸させた。次いで、温度を80〜85℃に上げ、その
温度で7時間維持して重合を完結させ、水洗および乾燥
してグラフト化前駆体(b)を得た。
【0092】次いで、このグラフト化前駆体(b)をラ
ボプラストミル一軸押出機((株)東洋精機製作所製)
で200℃にて押し出し、グラフト化反応させることに
よりグラフト共重合体(K)を得た。
【0093】このグラフト共重合体(K)を熱分解ガス
クロマトグラフィーによって分析したところ、ポリプロ
ピレン:ジビニルベンゼン:スチレンの重量割合は7
0:10:20であった。
【0094】重合体の分子量は、高温GPC(ウオータ
ーズ(株)製)を用いて重量平均絶対分子量を測定し
た。ポリプロピレンの分子量:300000,ジビニル
ベンゼン:146000であった。この樹脂の炭素と水
素の含有量は元素分析法で定量した。その結果、炭素原
子と水素原子の和の割合は99%以上であった。
【0095】<高周波回路基板>この樹脂サンプルを、
基板状に成形加工したものを用意した。この基板の厚み
は0.127mm、誘電率は2.2であった。
【0096】得られた基板に、厚さ0.018mmの銅の
金属箔を一方の全面に貼り付け、接地パターンとした。
この基板を用い、基板と直径30μm のボンディングワ
イヤの垂直距離と特性インピーダンスとの関係を調べ
た。結果を図3に示す。
【0097】図3から、基板からの高さが高くなるにつ
れ、特性インピーダンスが増加することがわかる。ま
た、ワイヤの基板からの高さは2mm以下、特に1mm以下
に抑えると効果的であることがわかった。
【0098】次に、基板からの高さが1mmのボンディン
グワイヤと、2mmのボンディングワイヤの周波数による
伝送特性について測定した。結果を図4に示す。
【0099】図4から明らかなように、特に30GHz以
上の周波数帯域で、2mmの高さのワイヤボンディング
は、1mmに比べて1dB以上伝送特性が低下する場合があ
ることがわかる。
【0100】次に、特性インピーダンスが100Ωのボ
ンディングワイヤと、200Ωのボンディングワイヤの
周波数による伝送特性について測定した。結果を図5に
示す。
【0101】図5から明らかなように、特に30GHz以
上の周波数帯域において、200Ωのボンディングワイ
ヤの伝送特性は、周波数が高くなるのに比例して顕著に
劣化してくるのがわかる。
【0102】さらに、前記基板材料に接地パターンであ
る金属箔を貼り付ける前に、電子部品を取り付けるため
の取り付け孔を穿孔した。このとき取り付け孔の内周か
ら電子部品までの距離が200μm 以下になるように取
り付け孔を形成した。次に、金属箔に代えて厚さ3mm接
地金属板を貼り付け、これと反対側の取り付け孔から電
子部品を収納し、ロー付けにより電子部品を固定した。
このときの加熱による損傷部分は基板に確認されなかっ
た。また、電子部品の電極と導体線路とは略同一面位置
となっていた。
【0103】次いで、導電体パターン上のボンディング
パットと、電子部品上のボンディングパットとを直径3
0μm のボンディングワイヤにより接続した。このボン
ディングワイヤ部分の特性インピーダンスを測定したと
ころ、取り付け孔を形成しないものに比べて約1/2程
度に低下していることが確認できた。
【0104】さらに、電子部品を連続的に駆動した状態
でも、素子温度の上昇は低く、専用の放熱板は不要であ
ることがわかった。
【0105】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低損失
で、耐熱性も有し、しかもパターンが微細になりすぎ
ず、一般の銅張基板と同様な製造プロセスでの製造が可
能であり、しかも高密度実装が可能な小型、高性能で低
価格の高周波回路基板を提供することができる。
【0106】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高周波回路基板の構成例を示す外観斜
視図である。
【図2】本発明の高周波回路基板の構成例を示す断面図
である。
【図3】基板とボンディングワイヤの垂直距離と、特性
インピーダンスとの関係を示すグラフである。
【図4】基板とボンディングワイヤの垂直距離による、
伝送特性と周波数の関係を示したグラフである。
【図5】基板とボンディングワイヤの特性インピーダン
スによる、伝送特性と周波数の関係を示したグラフであ
る。
【図6】従来の高周波回路基板の構成例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 2 金属板 3 導体線路 5 電子部品 8 ボンディングワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 俊昭 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 4F071 AA14 AA22 AA75 AA77 AF40 AF45 AH13 BA01 BC01 5J011 CA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の面に金属板が密着配置されている
    樹脂基板と、この基板に実装される電子部品とを有し、 前記基板の電子部品実装部の少なくとも1つには前記金
    属板まで貫通する取り付け孔が形成され、かつこの取り
    付け孔内に前記電子部品を収納すると共に、 前記基板の他方の面に形成された導体線路と前記電子部
    品とが接続されている高周波回路基板。
  2. 【請求項2】 前記基板の導体線路と前記電子部品の接
    続端子とがほぼ同一面上に存在する請求項1の高周波回
    路基板。
  3. 【請求項3】 前記金属板の厚みは、0.1mm以上であ
    る請求項1または2の高周波回路基板。
  4. 【請求項4】 前記基板の厚みが0.05〜0.5mmで
    ある請求項1〜3のいずれかの高周波回路基板。
  5. 【請求項5】 ミリ波帯域で使用される請求項1〜4の
    いずれかの高周波回路基板。
  6. 【請求項6】 前記樹脂基板は、重量平均絶対分子量1
    000以上の樹脂の1種または2種以上からなる樹脂組
    成物であって、その組成物の炭素原子と水素原子の原子
    数の和が99%以上であり、かつ樹脂分子間の一部また
    はすべてが相互に化学的結合を有する耐熱性低誘電性高
    分子材料により形成されている請求項1〜5のいずれか
    の高周波回路基板。
JP2001249215A 2001-08-20 2001-08-20 高周波回路基板 Pending JP2003060116A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001249215A JP2003060116A (ja) 2001-08-20 2001-08-20 高周波回路基板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001249215A JP2003060116A (ja) 2001-08-20 2001-08-20 高周波回路基板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003060116A true JP2003060116A (ja) 2003-02-28

Family

ID=19078256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001249215A Pending JP2003060116A (ja) 2001-08-20 2001-08-20 高周波回路基板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003060116A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006134774A1 (ja) * 2005-06-15 2006-12-21 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha 高周波用電子部品
EP1894241A2 (en) * 2005-06-06 2008-03-05 Raytheon Company Reduced inductance interconnect for enhanced microwave and millimeter-wave systems
JP2010199392A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Toshiba Corp 高周波モジュール
JP2013513274A (ja) * 2009-12-07 2013-04-18 カシディアン エスアエス マイクロストリップ線路と矩形導波管との間のマイクロ波遷移装置
JP2022026921A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 アンリツ株式会社 回路素子及び薄膜基板実装方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1894241A2 (en) * 2005-06-06 2008-03-05 Raytheon Company Reduced inductance interconnect for enhanced microwave and millimeter-wave systems
JP2008543248A (ja) * 2005-06-06 2008-11-27 レイセオン カンパニー マイクロ波及びミリ波システム強化用インダクタンス低減接続構造
US8059057B2 (en) 2005-06-06 2011-11-15 Raytheon Company Reduced inductance interconnect for enhanced microwave and millimeter-wave systems
EP1894241B1 (en) * 2005-06-06 2017-10-18 Raytheon Company Radar, communication or microwave and millimeter-wave system comprising reduced inductance interconnects
WO2006134774A1 (ja) * 2005-06-15 2006-12-21 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha 高周波用電子部品
US7754970B2 (en) 2005-06-15 2010-07-13 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha High frequency electronic part
JP2010199392A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Toshiba Corp 高周波モジュール
JP2013513274A (ja) * 2009-12-07 2013-04-18 カシディアン エスアエス マイクロストリップ線路と矩形導波管との間のマイクロ波遷移装置
JP2022026921A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 アンリツ株式会社 回路素子及び薄膜基板実装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6420476B1 (en) Composite dielectric material composition, and film, substrate, electronic part and molded article produced therefrom
US6500535B1 (en) Heat resistant, low dielectric polymers, and films, substrates, electronic parts and heat resistant resin molded parts using the same
JP3985633B2 (ja) 低誘電正接絶縁材料を用いた高周波用電子部品
CN113227245B (zh) 树脂组合物、利用其的金属层叠体和印刷电路基板及上述金属层叠体的制造方法
JP5263297B2 (ja) Rfタグ及びその製造方法
JPH11274843A (ja) アンテナ装置
KR20050110624A (ko) 전도성 열가소성 조성물 및 이것을 포함하는 안테나
US20020190818A1 (en) High frequency band pass filter
WO2021112087A1 (ja) 共重合体及びこれを含む積層体
CN111333965A (zh) 基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板
KR20230038413A (ko) 조성물 및 경화체
JP2000091717A (ja) ミリ波システム
JP2003060116A (ja) 高周波回路基板
JP2000001622A (ja) 複合誘電体材料組成物と、これを用いたフィルム、基板、電子部品および成形品
US20070191540A1 (en) Low dielectric loss resin, resin composition, and the manufacturing method of low dielectric loss resin
CN111363256A (zh) 基于三元乙丙橡胶的热固性介电材料、制备方法及积层板
JPH11122033A (ja) アンテナ装置
JP2003060359A (ja) 多層回路基板
JPS6229191A (ja) 高周波電気回路基板
JP2003238761A (ja) 架橋性樹脂組成物、架橋性成形品および架橋成形品
JP2005015613A (ja) ポリフェニレンエーテル樹脂組成物、プリプレグ、積層板
JPH11112217A (ja) アンテナ装置
JP4255073B2 (ja) 樹脂組成物およびそれを用いた高周波回路用積層板
KR20220014835A (ko) 수지 조성물
JP4391873B2 (ja) 樹脂組成物を用いた高周波回路用積層板

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040601

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060407

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060501

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060830