JP2004163318A

JP2004163318A - 高周波用積層基板の電気特性測定方法、それを用いた高周波用積層基板の検査方法及び製造方法、ならびに高周波用積層基板の測定装置

Info

Publication number: JP2004163318A
Application number: JP2002330923A
Authority: JP
Inventors: Shigeya Aoyama; 惠哉青山; Toshitaka Hayakawa; 俊高早川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】外付け素子の実装が予定された高周波用積層基板の測定を、外付け素子の実装前の状態でも正確に行なうことができる高周波用積層基板の測定方法を提供する。
【解決手段】入出力端子８３，８４の他に、該高周波用積層基板８０とともに高周波モジュールを構成する外付け素子を実装するための外付け素子実装用パッドが、素子未実装の形で形成された高周波用積層基板８０を測定対象とする。入出力端子８３，８４に対応した測定端子１１と、高周波用積層基板８０の外付け素子実装用パッドに接続されるべき外付け素子の代用回路要素５１’とを設けた測定治具２，１０を用意する。測定端子１１が入出力端子８３，８４と導通し、かつ、代用回路要素５１の端子部が外付け素子実装用パッドと導通するように、測定治具２，１０を高周波用積層基板８０に着脱可能に装着する。そして、その状態で、ネットワークアナライザ１７により、測定端子１１を介して入出力端子８３，８４より、高周波用積層基板と代用回路要素とにより形成される高周波回路に測定信号を入力して、該高周波回路の特性測定を行なう。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波用積層基板の電気特性測定方法及びそれを用いた高周波用積層基板の製造方法、高周波用積層基板の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開平０６−２７３４６６号公報
【０００４】
近年、携帯電話などの移動体通信機器や、無線ＬＡＮあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈといったワイヤレスネットワークシステムや、あるいは光通信システムの普及が急速に進んでおり、それらの機器に使用される高周波モジュールの需要が爆発的に増大している。該高周波モジュールは、導体層と誘電体層との積層体よりなる高周波用積層基板を用いて構成される。該高周波用積層基板には、高周波モジュールに必要な構成素子が、伝送ラインや接地導体とともに導体層の形で内層され、かつ、その表面に、高周波モジュールへの入出力端子が形成されたものである。このような高周波用積層基板を製造する際には、ネットワークアナライザ等の高周波測定装置を使って部品の検査測定を行ない、該測定結果に応じた選別の後、出荷に供されている。その電気特性測定方法の一例は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記高周波用積層基板の中には、高周波モジュールに必要な一部の素子を、外付け素子実装する形で補完するタイプのものがあり、その表面には上記の入出力端子他に外付け素子実装用のパッドも形成される。この場合、高周波用積層基板の特性は、外付け素子を実装した高周波モジュールの状態で評価する必要があり、従来も外付け素子の実装が終わった状態で基板の測定・評価がなされていた。しかし、この方法では、外付け素子の実装が終わった後で高周波用積層基板の良否が判明する形になるから、不良判定されたものは、実装された外付け素子が全て無駄になってしまう問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、外付け素子の実装が予定された高周波用積層基板の測定を、外付け素子の実装前の状態でも正確に行なうことができる高周波用積層基板の電気特性測定方法と、それを用いた高周波用積層基板の検査方法及び製造方法、ならびに高周波用積層基板の測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記の課題を解決するため、本発明の高周波用積層基板の電気特性測定方法は、
高周波モジュールの要部として使用され、導体層と誘電体層との積層体よりなり、高周波モジュールが構成する高周波回路の素子の一部が、導体層の一部をなす素子パターンの形で内層され、かつ、該積層体の表面に、高周波回路への入出力端子を露出形成した高周波用積層基板の電気特性測定方法であって、
高周波モジュールは高周波用積層基板上に高周波回路の一部をなす外付け素子が実装されたものであり、外付け素子を実装するための外付け素子実装用パッドが、当該外付け素子が未実装の形で入出力端子とともに表面に形成された高周波用積層基板を測定対象として、
入出力端子に対応した測定端子と、高周波用積層基板の外付け素子実装用パッドに接続されるべき外付け素子の代用回路要素とを設けた測定治具を用意し、
測定端子が入出力端子と導通し、かつ、代用回路要素の端子部が外付け素子実装用パッドと導通するように、測定治具を高周波用積層基板に着脱可能に装着し、
その状態で、測定端子を介して入出力端子より、高周波用積層基板と代用回路要素とにより形成される高周波回路に測定信号を入力して、該高周波回路の特性測定を行なうことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の高周波用積層基板検査方法は、上記本発明の高周波用積層基板の電気特性測定方法による測定結果に基づいて、高周波用積層基板の良否判定を行なうことを特徴とする。さらに、本発明の高周波用積層基板の製造方法は、該本発明の高周波用積層基板検査方法による検査結果に基づいて、高周波用積層基板の選別を行なう工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の高周波用積層基板の電気特性測定装置は、
高周波モジュールの要部として使用され、導体層と誘電体層との積層体よりなり、前記高周波モジュールを構成する高周波回路の一部が、前記導体層の一部をなす素子パターンの形で内層され、かつ、該積層体の表面に、前記高周波回路への入出力端子を露出形成した高周波用積層基板の電気特性測定装置であって、
高周波モジュールは高周波用積層基板上に高周波回路の一部をなす外付け素子が実装されたものであり、外付け素子を実装するための外付け素子実装用パッドが、当該外付け素子が未実装の形で入出力端子とともに表面に形成された高周波用積層基板を測定対象として、
入出力端子に対応した測定端子と、高周波用積層基板の外付け素子実装用パッドに接続されるべき外付け素子の代用回路要素とを有し、測定端子が入出力端子と導通し、かつ、代用回路要素の端子部が外付け素子実装用パッドと導通するように、高周波用積層基板に着脱可能に装着される測定治具と、
測定端子を介して入出力端子より、高周波用積層基板と代用回路要素とにより形成される高周波回路に測定信号を入力するとともに、該測定信号に対する測定治具からの応答信号を検出するネットワークアナライザと、
を有することを特徴とする。
【００１０】
上記本発明の電気特性測定方法は、導体層と誘電体層との積層体よりなり、外付け素子を補完的に表面実装することにより、所望の機能を有する高周波回路を完成させるタイプの高周波用積層基板をその測定対象とする。本発明においては、その測定治具として、高周波用積層基板の入出力端子（信号の入出力に使用される端子のほか、電源端子やＧＮＤ端子なども概念として含む）に対応した測定端子のほか、高周波用積層基板の外付け素子実装用パッドに接続されるべき外付け素子の代用回路要素とを有するものを用いる。該測定治具は、測定端子が入出力端子と導通し、かつ、代用回路要素の端子部が外付け素子実装用パッドと導通するように、高周波用積層基板に着脱可能に装着される。そして、その状態で、例えばネットワークアナライザを用いて、上記測定端子を介して入出力端子から、高周波用積層基板と代用回路要素とにより形成される高周波回路に測定信号を入力し、該測定信号に対する測定治具からの応答信号を検出する。
【００１１】
これにより、高周波用積層基板に外付け実装部品を敢えて実装しなくとも、測定治具側の代用回路要素が外付け実装部品の機能を補うので、完成状態の高周波回路を反映した測定結果が得られる。従って、該電気特性測定方法に基づいて、高周波用積層基板の良否判定を行なう本発明の検査方法を採用すれば、外付け素子の実装前に基板の良否がいち早く判明するので、不良品にまで外付け素子を実装してしまう無駄を省くことができる。そして、該本発明の高周波用積層基板検査方法による検査結果に基づいて、高周波用積層基板の選別を行なう本発明の高周波用積層基板の製造方法によれば、高周波用積層基板の不良品を、外付け素子の無駄な消費や、その実装工程を発生させることなく、効率的に除外することができ、製品歩留まりと能率の向上に寄与する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。以下、高周波用積層基板を用いて実現される高周波モジュールとして、アンテナスイッチモジュールを例にとり説明するが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、例えば高周波発振回路モジュールや、光ピックアップ用高周波重畳モジュール、ＶＣＯモジュール、ＰＬＬモジュール、高周波アクティブフィルタモジュールなどにも適用可能である。
【００１３】
アンテナスイッチモジュール（高周波モジュール）１は、図１に示したような高周波回路を含み、２帯域の無線電波信号に切り替え対応可能なものとして構成されて、アンテナ側入出力端子ＡＮＴにて図示しないアンテナに接続して使用される。アンテナ側入出力端子ＡＮＴからのアンテナ受信信号は、分波回路４４において低域側分波受信信号及び高域側分波受信信号とに分波される。このうち、高域側分波受信信号は、分波回路側ハイパスフィルタ回路４６により抽出・分波され、低域側分波受信信号は同じく分波回路側ローパスフィルタ回路４５により抽出・分波される。
【００１４】
分波回路４４からの各周波数帯域の分波受信信号は、アンテナに向かう各周波数帯域の送信信号との間で、対応するスイッチ回路４２Ａ，４２Ｂにより切り換えられる。スイッチ回路４２Ａ，４２Ｂは、図示しない通信装置の受信回路側へ、低域側分波受信信号と高域側分波受信信号とをそれぞれ出力する受信出力端子ＲＸ１，ＲＸ２と、通信装置の送信回路からの送信出力信号が入力される送信入力端子ＴＸ１，ＴＸ２とを有し、アンテナ側入出力部ＡＮＴに対する受信出力端子ＲＸ１，ＲＸ２と送信入力端子ＴＸ１，ＴＸ２との接続を切り換えるものである。送信入力端子ＴＸ１，ＴＸ２を介して通信装置側の図示しない第一送信部ないし第二送信部から入力される低域側送信信号及び高域側送信信号は、高周波側のバックグラウンドノイズを各々第一送信フィルタ回路４１Ａ及び第二送信フィルタ回路４１Ｂ（いずれもローパスフィルタ回路にて構成される）にて除去された後、各スイッチ回路４２Ａ，４２Ｂに入力される。
【００１５】
分波回路４４において、分波回路側ローパスフィルタ回路４５は、一次ローパスフィルタ回路機能の要部をなすコンデンサＣ１０７と、これに並列に挿入されるコンデンサＣ１０８及びコイルＬ１０６を含む。コンデンサＣ１０８及びコイルＬ１０６はローパスフィルタの上側阻止域の極を与える並列共振部を構成する。一方、分波回路側ハイパスフィルタ回路４６は、一次ハイパスフィルタ回路機能の要部をなすコンデンサＣ２０７，Ｃ２０８と、これに並列に挿入されるコンデンサＣ２０９及びコイルＬ２０６を含む。コンデンサＣ２０９及びコイルＬ２０６はハイパスフィルタの下側阻止域の極を与える直列共振部を構成する。また、第一送信フィルタ回路４１Ａ及び第二送信フィルタ回路４１Ｂも、コンデンサＣ１０１〜Ｃ１０３／Ｃ２０１〜Ｃ２０３とコイルＬ１０１／Ｌ２０１により、分波回路側ローパスフィルタ回路４５と同様に構成されている。
【００１６】
第一スイッチ回路４２Ａ及び第二スイッチ回路４２Ｂは、基本的に同様に構成されているので、第一スイッチ回路４２Ａで代表させて説明する（図面を見れば明らかなことであるが、両スイッチ回路４２Ａ，４２Ｂ間で、コンデンサＣ３，Ｃ５はコンデンサＣ８，Ｃ１０に、コイルＬ１，Ｌ１０４はコイルＬ３，Ｌ２０４に、ダイオードＤ１，Ｄ２はダイオードＤ３，Ｄ４に、抵抗Ｒ１は抵抗Ｒ２にそれぞれ対応している）。第一スイッチ回路４２Ａは、基本的にストリップライン共振子を内蔵したダイオードスイッチとして構成されている。スイッチ機能の要部を担うのは、送信入力端子ＴＸ１から見て、アンテナ側入出力端子ＡＮＴ及び受信出力端子ＲＸ１に各々向かう経路の分岐点Ａよりも上段に配置されたスイッチングダイオードＤ１と、受信出力端子ＲＸ１側において分岐点Ａよりも下段に配置された、ストリップライン共振子を構成するコイルＬ１０４及び共振用ダイオードＤ２である。スイッチングダイオードＤ１は例えばＰＩＮダイオードで構成される。スイッチ制御用信号端子ＶＣ１（第二スイッチ回路４２ＢではＶＣ２）の信号電圧レベルにより、分岐点Ａのインピーダンスが変化し、アンテナ側入出力部ＡＮＴに対する受信出力部ＲＸと送信入力部ＴＸ１との接続を切り換えることができる。
【００１７】
図１のアンテナスイッチモジュール１の回路の要部は、図３に示すように、導体層（伝送線路、コンデンサ５４、コイル５３、あるいは抵抗素子５５等を含むものである）と誘電体層５０とが積層された高周波用積層基板８０により構成される。誘電体層５０は、例えばホウケイ酸塩鉛ガラスとアルミナからなるガラスセラミック等のセラミックで構成される。図３に示すように、該高周波用積層基板８０に外付け素子５１を実装することにより、最終的なアンテナスイッチモジュール１となる。
【００１８】
図２は、高周波用積層基板８０の外観の一例を示すものであり、右は第一主表面ＭＰ１側、左は第二主表面ＭＰ２側を示す。具体的には、高周波用積層基板８０の表面には、アンテナスイッチモジュール１となったときの入出力端子８３，８４として、アンテナ側入出力端子ＡＮＴ（図面中では「Ａ」と略記している場合がある）、スイッチ回路４２Ａ，４２Ｂの受信出力端子ＲＸ１，ＲＸ２及び送信入力端子ＴＸ１，ＴＸ２、スイッチ制御用信号端子ＶＣ１，ＶＣ２、及び接地端子ＧＮＤ（図面中では「Ｇ」と略記している場合がある）が、第二主表面ＭＰ２の長辺側の縁部に、長辺側端子８３として露出形成されている。また、接地端子ＧＮＤは、第二主表面ＭＰ２の短辺側の縁部にも、短辺側端子８４として形成されている。
【００１９】
他方、ダイオードを始めとする半導体デバイスや、大容量コンデンサあるいは抵抗値の高い抵抗素子など、印刷による導体層形成では実現しにくい（あるいは実現不能な）素子は、図３に示すように、外付け素子５１として、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１に表面実装される。図２に示すように、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１には、これらの外付け素子５１を実装するための外付け素子実装用パッド８１が複数形成されている。図１には、外付け素子５１を一点鎖線により囲って表示している。この例では、コンデンサＣ１０２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、Ｃ１０７，Ｃ２０９，Ｃ８、コイルＬ１０１，Ｌ１０６、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，抵抗Ｒ１，Ｒ２が外付け素子である。
【００２０】
図４に、本発明の高周波用積層基板の測定装置の一例を示す。該装置３は、測定治具２，１０とネットワークアナライザ１７とを主体に構成されている。測定治具２，１０は、高周波用積層基板８０の入出力端子８３，８４（図２）に対応した測定端子１１と、高周波用積層基板８０の外付け素子実装用パッド８１（図２）に接続されるべき外付け素子５１（図３）の代用回路要素５１’とを有する。測定治具２，１０は、測定端子１１が入出力端子８３，８４と導通し、かつ、図９に示すように、代用回路要素５１’の端子部５１ｐ（図６）が外付け素子実装用パッド８１と導通するように、高周波用積層基板８０に着脱可能に装着される。
【００２１】
図４に戻り、ネットワークアナライザ１７は、測定端子１１を介して入出力端子８３，８４より、高周波用積層基板８０と代用回路要素５１とにより形成される高周波回路に測定信号を入力し、該測定信号に対する測定治具２，１０からの応答信号を検出する。具体的には、ネットワークアナライザ１７は周知のものであり、測定信号の発生部ＧＮと、その測定信号及び各入出力端子からの応答反射信号を、切り替え機を経由して、測定先の高周波回路との間でやり取りするためのケーブル１４と、該応答反射信号を出力する出力部ＤＰとを備えたものである。出力部ＤＰは、本実施形態ではＣＲＴや液晶パネルなどの表示部である。応答反射信号の波形解析により、高周波回路の種々の高周波特性、例えば反射係数Ｓ１１，電圧定在波比ＶＳＷＲ（ＶｏｌｔａｇｅＳｔａｎｄｉｎｇＷａｖｅＲａｔｉｏ）、挿入損失ＩＬ（ＩｎｓｅｒｔｉｏｎＬｏｓｓ）、減衰量ＡＴＴ（Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）、アイソレーションＩＳＯ（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）などを測定することができる。ネットワークアナライザには多数の市販品があり、本発明に適用可能なものの一例としてアジレントテクノロジー（株）製の８７５３ＥＳを例示しておく。
【００２２】
図３に示すように、外付け素子５１は、高周波用積層基板の第一主表面に形成された外付け素子実装用パッドに８１に面実装される。また、図４に示す代用回路要素５１’は、該外付け素子５１の等価素子、すなわち、外付け素子５１と同一又は互換性を有する素子を使用する。図１の場合について具体的にいえば、面実装されるコンデンサＣ１０２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、Ｃ１０７，Ｃ２０９，Ｃ８、コイルＬ１０１，Ｌ１０６、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，抵抗Ｒ１，Ｒ２と、それぞれ同一メーカーの同一品番の部品か、他メーカーの互換相当品を、代用回路要素５１’として用いる。図９に示すように、代用回路要素の端子部は、該等価素子５１’の実装面に形成された等価素子側パッド５１ｐである。
【００２３】
図４に示すように、等価素子５１’は測定治具２の先端に組み付けられる。そして、図９に示すように、等価素子５１’の実装面５１ｓを、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１に対し、外付け素子実装用パッド８１と、これに対応する等価素子側パッド５１ｐとが位置合わせされるように重ね合せるようにしている。このようにすると、測定治具２の先端面（高周波用積層基板の第一主表面との対向予定面）に装着した等価素子５１’の実装面５１ｓを、高周波用積層基板８０の各外付け素子実装用パッド８１に位置合わせして、測定治具２の先端面を高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１に相対的に押し付けるのみで、等価素子５１’を含めた測定治具２の高周波用積層基板８０への装着を簡単に行なうことができる。
【００２４】
この場合、図６及び図７に示すように、測定治具２の先端面に等価素子５１’の実装面５１ｓが露出するように、該等価素子５１’を測定治具２に埋め込むことができる。このようにすると、複数の高周波用積層基板８０に対し測定を繰り返し行なう場合においても、測定治具２に対する等価素子５１’の面内方向の取付位置がずれにくく、高周波用積層基板８０への位置決め精度を高めることができる。図６は、測定治具２に対し等価素子５１’を交換可能に装着する例を示している。具体的には、測定治具２の先端部をゴム製の等価素子装着部２ａｇとし（本体部２ａは例えば金属製である）その先端面に開口する取付凹部２ｑ内に等価素子５１’を圧入する。この構成によると、等価素子５１’を測定治具２に対し必要に応じて交換可能に装着でき、例えば、外付け実装素子５１の種々の互換相当品の比較を行なうことができる。あるいは、異なる仕様の高周波用積層基板８０の測定する際に、等価素子５１’を対応品に交換することで、測定治具２の流用を図ることも可能である。
【００２５】
なお、図７に示すように、測定治具２の先端部を、インサート成形等により等価素子５１’をくるむように一体成形した樹脂成形部２ａｐとすることもできる。また、図８に示すように、測定治具２の本体部２ａの先端面に、等価素子５１’の非実装面を接着剤層５１ｃを介して接合することもできる。
【００２６】
また、特性測定上影響がない場合は、一部の外付け素子実装用パッド８１同士を短絡させることも可能である。この場合、測定治具２には、図１３に示すように、各パッド８１，８１と接する端子３，３と、該端子３，３を短絡接続するジャンパ線４’が設けられ、これらが代用回路要素を構成することとなる。
【００２７】
ところで、近年、携帯電話をはじめとする高周波機器の小型化が著しく、高周波モジュールのサイズも縮小の一途をたどっている。その結果、外付け実装素子用パッド８１も微細化し、配置間隔も極めて狭くなっている。従って、測定時の外付け素子実装用パッド８１と等価素子側パッド５１ｐとの接続も難しくなる。そこで、等価素子５１’を測定治具２により高周波用積層基板８０に装着する際には、図９に示すように、厚さ方向には電気導通を許容し、面内方向には電気導通を許容しない異方性導電弾性シート２０を、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１と、等価素子５１’の実装面５１ｓとの間に介挿することが有効である。
【００２８】
この異方性導電弾性シート２０は、ゴムシート内にファイバ状あるいは針状の導電体を、シート厚さ方向に配向させた形で分散させたものであり、シート厚さ方向の導通を許容し、面内方向の導通は許容しないようになっている。具体的には、絶縁体であるゴム基質中に繊維状導電体２１ｃ（例えば金属細線）をシート厚さ方向に配向した形で埋設・成形したものであり（図では理解を容易にするため、パッド間導通領域にのみ繊維状導電体２１ｃを描いているが、実際はシート面内方向に繊維状導電体２１ｃが一様に分布している）、繊維状導電体２１ｃが配向・整列した厚さ方向には電気的な導通が許容され、他方、面内方向においてはゴム基質の介在により絶縁性を示すものである。そこで、外付け素子実装用パッド８１と、これに対応する等価素子側パッド５１ｐとを、当該異方性導電弾性シート２０を介して導通させることにより、パッド間の位置ずれを該異方性導電弾性シート２０に吸収させることができる。具体的には、基板側の外付け素子実装用パッド８１に、この異方性導電弾性シート２０を間にはさみこむ形で測定治具２の等価素子５１’を位置決めし、軽く加圧保持するだけで、パッド間接続を極めて簡単に行なうことができる。また、異方性導電弾性シート２０を間にはさみこむことによって、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１と、等価素子５１’の実装面５１ｓとが直接接触することがなくなるので、高周波用積層基板８０の測定時における高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１と等価素子５１’の実装面５１ｓとの損傷を防止することも可能となる。
【００２９】
図２に戻り、本実施形態では、高周波用積層基板８０の第二主表面ＭＰ２に入出力端子が形成されている。この構造は、高周波用積層基板８０を高周波機器の基板に面実装する際に有利であり、他方、第一主表面ＭＰ１は外付け素子５１の実装領域として有効活用できる。該基板形態に対応するため、本実施形態では図４に示すように、測定治具２，１０は、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１側に配置される、等価素子５１’が組み付けられた第一治具２と、同じく第二主表面ＭＰ２側に配置される測定端子１１が設けられた第二治具１０とを有するものとして構成している。これにより、高周波用積層基板８０は、それら第一治具２と第二治具１０との間で板厚方向に挟み付けることにより、外付け素子側パッド５１ｐ（図９）が外付け素子実装用パッド８１に、測定端子１１が高周波用積層基板８０の入出力端子８３（あるいは８４）にそれぞれ導通する。このようにすると、第一治具２と第二治具１０とが、高周波用積層基板８０を厚さ方向に挟む形で対向配置されるので、各治具２，１０は、高周波用積層基板８０への押圧力を互いに受け止めあう形となり、パッド間の接触向上等のために、押圧力を高めることも容易である。
【００３０】
なお、図４の実施形態では、第二主表面ＭＰ２側の入出力端子８３，８４の面積が比較的大きいので、測定端子１１を各入出力端子８３，８４に直接当接させるようにしているが、図１２に示すように、入出力端子８３，８４と測定端子１１との間に、異方性導電弾性シート２０を介挿することもできる。
【００３１】
図５に示すように、本実施形態において第二治具１０には、高周波用積層基板８０の第二主表面ＭＰ２上の出入力端子８３，８４の配列に対応した形で、ピン状の測定端子１１が複数配置されている。図２の高周波用積層基板８０の場合、出入力端子８３，８４が第二主表面ＭＰ２の外周縁に沿って配列しているので、第二治具１０もこれに対応した測定端子配列を有している。図４に示すように、第二治具１０の本体１０ａは例えば樹脂製であり、先端面から測定端子１１の先端部を突出させる形で、これと一体化されている。測定端子１１に導通する信号供給線１２は本体１０ａ内を通されており、ターミナル１３を経てケーブル１４に接続されている。
【００３２】
高周波用積層基板８０は、セラミックや高分子からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された構造を有するが、その生産性を高めるため、以下のような方法により製造されている。すなわち、基板よりも大面積のシート状の誘電体層に、金属ペーストの厚膜印刷やメッキを用いて、複数の導体層を集合形成した後、誘電体層を重ね合わせ、セラミック誘電体層の場合は焼成により、高分子誘電体層の場合はビルドアップ樹脂の貼り合せにより一体化することにより製造される。これにより、図１０に示すように、高周波用積層基板８０は、分離予定線ＢＬにより仕切られる形にて面内方向に複数一体化された非分離基板集合体９０として得られる。該非分離基板集合体９０は、その後、個別に切断・分離されて各々高周波用積層基板８０とされる。
【００３３】
上記の工程において高周波用積層基板８０は、その製造過程において内層されている導体層に種々の要因により不良を発生する。発生した不良が例えば、導体層に含まれる高周波伝送線路の断線や短絡である場合は、基板の動作不具合に直結するので、電気測定により高周波用積層基板８０を個別に検査し、不良品を除外する必要がある。
【００３４】
この場合、上記非分離基板集合体９０を測定対象として、以下のような方法により測定を行なうことが有効である。すなわち、図１１に示すように、第一治具２及び第二治具１０を、非分離基板集合体９０の第一主表面ＭＰ１及び第二主表面ＭＰ２に対し接近・離間可能に配置する。具体的には、ピストンロッド７０ａ，７１ａの先端に第一治具２及び第二治具１０を取り付け、エアシリンダ７０，７１によりピストンロッド７０ａ，７１ａを伸縮させることにより、第一治具２及び第二治具１０を非分離基板集合体９０に対して進退させる、治具進退機構を構成することができる。そして、図１１に示す以下の各工程を、この順序で繰り返す。
【００３５】
▲１▼治具位置決め工程（工程１）：第一治具２及び第二治具１０を、非分離基板集合体９０の第一主表面ＭＰ１及び第二主表面ＭＰ２から離間させた状態で、第一治具２に組み付けられた等価素子５１’の等価素子側パッド５１ｐ（図９）が、測定対象となる高周波用積層基板８０の外付け素子実装用パッド８１（図９）に位置合わせされ、また、第二治具１０に設けられた測定端子１１が高周波用積層基板８０の入出力端子８３，８４（図５）に位置合わせされるように、それら第一治具２及び第二治具１０を高周波用積層基板８０に位置決めする。本実施形態では、第一治具２及び第二治具１０の位置は固定であり、図４に示すように、非分離基板集合体９０をトレー３０に収容し、これを図１０に示すＸ−Ｙテーブル１１０（Ｘ駆動サーボモータ１１１とＹ駆動サーボモータ１１２とを有する周知のものである）により、非分離基板集合体９０をトレー３０とともに面内にて二次元駆動することにより上記位置合わせを行なう。なお、図４に示すように、トレー３０は、非分離基板集合体９０の全ての高周波用積層基板８０が第二治具１０側に露出できるように、底部３１ｂに開放窓３１ｗが形成されたものが使用される。
【００３６】
▲２▼測定工程（工程２）：その位置決めされた第一治具２及び第二治具１０を、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１及び第二主表面ＭＰ２に向けて（エアシリンダ７０，７１により）接近させることにより、該高周波用積層基板８０をそれら第一治具２及び第二治具１０にて挟みつけ、その状態で該高周波用積層基板８０の高周波特性を測定する。
【００３７】
▲３▼治具移動工程（工程３）：測定終了後に第一治具２及び第二治具１０を、高周波用積層基板８０の第一主表面ＭＰ１及び第二主表面ＭＰ２から（エアシリンダ７０，７１により）離間させ、その状態で、次の高周波用積層基板８０に測定治具２，１０を位置合わせするために、非分離基板集合体９０と測定治具２，１０とを相対移動させる。本実施形態は、この相対移動も、図１０に示すＸ−Ｙテーブル１１０により、非分離基板集合体９０側を移動させることにより行なう。
【００３８】
非分離基板集合体９０から高周波用積層基板８０を分離した状態では、高周波用積層基板８０を検査用トレーに装着したり、検査終了後にトレーから取り出すのに工数と時間がかかり、またセッティング方向（例えば上下や裏表）の誤り等により正常な検査ができなくなるなど、問題も生じやすい。しかし、
上記の方法により、高周波用積層基板８０の測定を、非分離基板集合体９０の状態にて実施できるので、該不具合は一挙に解消される。そして、測定された特性に基づいて各高周波用積層基板８０の検査を行ない、規定された特性範囲を充足しないものは不良品として判定する。不良判定された高周波用積層基板８０は、非分離基板集合体９０上にてマーキングを施し、その後高周波用積層基板８０を分離して、マーキング付与された高周波用積層基板８０を除外することにより、良品の選別を行なうことができる。分離後には、マーキングの付与された高周波用積層基板８０を除外する作業を行なうのみでよく、例えば分離後に検査を行なう場合と比較して作業能率を大幅に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンテナスイッチモジュールの電気的構成の一例を示す回路図。
【図２】高周波用積層基板の一例を示す外観斜視図。
【図３】高周波用積層基板の断面構造を模式的に示す図。
【図４】本発明の高周波用積層基板の、測定装置の一例を示す模式図。
【図５】第二治具の測定端子配列の例を示す図。
【図６】第一治具の等価素子装着部の第一例を示す断面図。
【図７】同じく第二例を示す断面図。
【図８】同じく第三例を示す断面図。
【図９】異方性導電弾性シートを介して第一治具を高周波用積層基板に装着する例を示す模式図。
【図１０】Ｘ−Ｙテーブルにて構成した非分離基板集合体の移動機構の例を示す平面図。
【図１１】非分離基板集合体の状態にて各高周波用積層基板の測定を行なう例を示す工程説明図。
【図１２】異方性導電弾性シートを介して第二治具を高周波用積層基板に装着する例を示す模式図。
【図１３】代用回路要素を等価素子以外のものとして構成する例を示す説明図。
【符号の説明】
１高周波モジュール
２第一治具（測定治具）
１０第二治具（測定治具）
１１測定端子
１７ネットワークアナライザ
５０誘電体層
５１外付け素子
５１’ 等価素子（代用回路要素）
５３，５４，５５素子パターン
８０高周波用積層基板
８１外付け素子実装用パッド
８３，８４入出力端子
９０非分離基板集合体

Claims

高周波モジュールの要部として使用され、導体層と誘電体層との積層体よりなり、前記高周波モジュールを構成する高周波回路の一部が、前記導体層の一部をなす素子パターンの形で内層され、かつ、該積層体の表面に、前記高周波回路への入出力端子を露出形成した高周波用積層基板の電気特性測定方法であって、
前記高周波モジュールは前記高周波用積層基板上に高周波回路の一部をなす外付け素子が実装されたものであり、前記外付け素子を実装するための外付け素子実装用パッドが、当該外付け素子が未実装の形で前記入出力端子とともに表面に形成された高周波用積層基板を測定対象として、
前記入出力端子に対応した測定端子と、前記高周波用積層基板の前記外付け素子実装用パッドに接続されるべき外付け素子の代用回路要素とを設けた測定治具を用意し、
前記測定端子が前記入出力端子と導通し、かつ、前記代用回路要素の端子部が前記外付け素子実装用パッドと導通するように、前記測定治具を前記高周波用積層基板に着脱可能に装着し、
その状態で、前記測定端子を介して前記入出力端子より、前記高周波用積層基板と前記代用回路要素とにより形成される高周波回路に測定信号を入力して、該高周波回路の特性測定を行なうことを特徴とする高周波用積層基板の電気特性測定方法。
前記外付け素子は、前記高周波用積層基板の第一主表面に形成された前記外付け素子実装用パッドに対して面実装されるものであり、
前記代用回路要素として前記外付け素子の等価素子を使用するとともに、前記代用回路要素の端子部は、該等価素子の実装面に形成された等価素子側パッドであり、
前記測定治具に組み付けた前記等価素子の前記実装面を、前記高周波用積層基板の第一主表面に対向させ、前記外付け素子実装用パッドと、これに対応する前記等価素子側パッドとを位置合わせしつつ重ね合わせる請求項１記載の高周波用積層基板の電気特性測定方法。
前記等価素子の前記実装面が、前記測定治具の前記高周波用積層基板の第一主表面との対向予定面に露出するように、該等価素子が前記測定治具に埋め込まれている請求項２記載の高周波用積層基板の電気特性測定方法。
厚さ方向には電気導通を許容し、面内方向には電気導通を許容しない異方性導電弾性シートを、前記高周波用積層基板の第一主表面と、前記等価素子の実装面との間に介挿し、外付け素子実装用パッドと、これに対応する前記等価素子側パッドとを、当該異方性導電弾性シートを介して導通させる請求項２記載の高周波用積層基板の電気特性測定方法。
前記高周波用積層基板の第二主表面に前記入出力端子が形成され、
前記測定治具は、前記高周波用積層基板の前記第一主表面側に配置される、前記等価素子が組み付けられた第一治具と、同じく前記第二主表面側に配置される前記測定端子が設けられた第二治具とを有し、前記高周波用積層基板をそれら第一治具と第二治具との間で板厚方向に挟み付けることにより、前記外付け素子側パッドを前記外付け素子実装用パッドに、前記測定端子を前記高周波用積層基板の前記入出力端子にそれぞれ導通させる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高周波用積層基板の電気特性測定方法。
前記高周波用積層基板が分離予定線により仕切られる形にて面内方向に複数一体化された非分離基板集合体を測定対象とし、
前記第一治具及び前記第二治具を、前記非分離基板集合体の第一主表面及び第二主表面に対し接近・離間可能に配置し、
前記第一治具及び前記第二治具を、前記非分離基板集合体の第一主表面及び第二主表面から離間させた状態で、前記第一治具に組み付けられた前記等価素子の前記等価素子側パッドが、測定対象となる高周波用積層基板の前記外付け素子実装用パッドに位置合わせされ、また、前記第二治具に設けられた前記測定端子が前記高周波用積層基板の前記入出力端子に位置合わせされるように、それら第一治具及び第二治具を前記高周波用積層基板に位置決めする治具位置決め工程と、その位置決めされた第一治具及び第二治具を前記高周波用積層基板の第一主表面及び第二主表面に向けて接近させることにより、該高周波用積層基板をそれら第一治具及び第二治具にて挟みつけた状態で該高周波用積層基板の高周波特性を測定する前記測定工程と、
測定終了後に前記第一治具及び第二治具を前記高周波用積層基板の第一主表面及び第二主表面から離間させ、その状態で、次の高周波用積層基板に前記測定治具を位置合わせするために、前記非分離基板集合体と前記測定治具とを相対移動させる治具移動工程と、
をこの順序にて繰り返す請求項５記載の高周波用積層基板の電気特性測定方法。
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の高周波用積層基板の電気特性測定方法による測定結果に基づいて、前記高周波用積層基板の良否判定を行なうことを特徴とする高周波用積層基板検査方法。
請求項７記載の高周波用積層基板検査方法による検査結果に基づいて、前記高周波用積層基板の選別を行なう工程を含むことを特徴とする高周波用積層基板の製造方法。
高周波モジュールの要部として使用され、導体層と誘電体層との積層体よりなり、前記高周波モジュールを構成する高周波回路の一部が、前記導体層の一部をなす素子パターンの形で内層され、かつ、該積層体の表面に、前記高周波回路への入出力端子を露出形成した高周波用積層基板の電気特性測定装置であって、
前記高周波モジュールは前記高周波用積層基板上に高周波回路の一部をなす外付け素子が実装されたものであり、前記外付け素子を実装するための外付け素子実装用パッドが、当該外付け素子が未実装の形で前記入出力端子とともに表面に形成された高周波用積層基板を測定対象として、
前記入出力端子に対応した測定端子と、前記高周波用積層基板の前記外付け素子実装用パッドに接続されるべき外付け素子の代用回路要素とを有し、前記測定端子が前記入出力端子と導通し、かつ、前記代用回路要素の端子部が前記外付け素子実装用パッドと導通するように、前記高周波用積層基板に着脱可能に装着される測定治具と、
前記測定端子を介して前記入出力端子より、前記高周波用積層基板と前記代用回路要素とにより形成される高周波回路に測定信号を入力するとともに、該測定信号に対する前記測定治具からの応答信号を検出するネットワークアナライザと、
を有することを特徴とする高周波用積層基板の測定装置。