JP2009141242A

JP2009141242A - 基板モジュール

Info

Publication number: JP2009141242A
Application number: JP2007318041A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Sato; 洋介佐藤; Noriyuki Shimoda; 紀之下田; Yohei Yamamoto; 陽平山本
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】モジュール内のリング共振の発生を抑制できる基板モジュールを提供する。
【解決手段】基板２０ａ，２０ｂには、基板１０ａ，１０ｂと同様に、それぞれ、キャビティと呼ばれる開口部２０４ａ，２０４ｂが形成され、開口部２０４ａ，２０４ｂ側の側面には、複数個の凹部２１０ａ，２１０ｂが形成されている。基板２０ａの開口部２０４ａ側の側面には凹部２１０ａが形成されているので、リング部２２０ａは複数に分断されて形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、基板モジュールに関する。

例えば、特許文献１は、誘電体を積層して構成した基板の部品実装面にキャビティを有する電気部品実装基板装置を開示する。
特開２００４−３１４１３号公報

本発明は、モジュール内のリング共振の発生を抑制できる基板モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る基板モジュールは、電子回路が実装される第１の基板と、前記第１の基板と重ねられ、誘電体で形成され、キャビティを形成する開口部を有する１枚以上の第２の基板とを有する基板モジュールであって、前記開口部には、導電体が付され、前記キャビティの壁面における高周波信号の伝播を抑制する形状の凹部が形成されている。

本発明に係る基板モジュールによれば、モジュール内のリング共振の発生を抑制できる。

［本発明の背景］
本発明の理解を助けるために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
図１は、従来の基板モジュール１の構成を示す図である。
図１に示すように、基板モジュール１は、基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃから構成される。
また、以下、基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃなど、複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示すときには、単に、基板１０などと略記することがある。

各基板１０は、図１に示すように、上から順に基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃと積層されており、基板１０ｃは底面となっている。
基板１０は、たとえばセラミックスなど、比誘電率εｒを有する誘電体で形成されており、その表面には電子回路が実装されている。
また、基板モジュール１の中央付近には、キャビティ１２が設けられており、このキャビティ１２内に電子部品を配置することによって、その電子部品と基板との干渉を防止でき、配置スペースを節約できる。
なお、図１に示した基板モジュールは、３枚の基板１０から構成されているが、基板１０は２枚でもよいし、４枚以上であってもよい。

図２は、図１に示した基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃそれぞれの概略を示す図であり、（ａ）は基板１０ａを示し、（ｂ）は基板１０ｂを示し、（ｃ）は基板１０ｃを示す。
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、基板１０ａ，１０ｂ，１０ｃの表面には、それぞれ、電子回路が実装される導体パターン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが形成されている。
導体パターン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは、メタライズ処理などによって形成される。
また、図２（ａ），（ｂ）に示すように、基板１０ａ，１０ｂには、それぞれ、キャビティ１２を形成するための開口部１０４ａ，１０４ｂが形成されている。

図３は、開口部１０４ａを有する基板１０ａの詳細を示す図である。
なお、本図は基板１０ａを示すが、基板１０ｂについても同様である。
図３に示すように、導体パターン１０２ａは、開口部１０４ａの端部と一定の距離Ｄの間隔を空けて形成される。
このため、基板１０ａの内側、言い換えれば開口部１０４ａの周囲には、比誘電率εｒの誘電体であるリング部１２０ａが形成される。

このリング部１２０ａは、矢印Ａで示すように、基板モジュール１内を伝送する高周波信号の導波路として作用する可能性がある。
さらに、リング部１２０ａによって成される導波路の長さが、このリング部１２０ａを伝送する高周波信号の波長λｇの整数倍である場合には、リング部１２０ａはリング共振器として動作する。
基板モジュール１内にリング共振が生じると、基板１０上を伝送する高周波信号の伝送特性が劣化し、基板モジュール１内に配置されたＩＣ等が異常動作を起こすといった問題が発生する。
以下で説明する基板モジュール２は、このような問題点を解消するように構成されている。

［本発明の実施形態］
以下、本発明の実施形態を説明する。
図４は、本発明の実施形態にかかる基板モジュール２の構成を示す図である。
図４に示すように、基板モジュール２は、基板２０ａ、２０ｂ、２０ｃから構成される。

各基板２０は、図１に示した基板モジュール１と同様に、上から順に基板２０ａ、２０ｂ、２０ｃと積層されており、基板２０ｃは底面となっている。
基板２０は、基板１０と同様に、比誘電率εｒを有する誘電体で形成されており、その表面には電子回路が実装されている。
また、基板モジュール２の中央付近にも、キャビティ２２が設けられている。
なお、本実施形態においても、基板２０は２枚でもよいし、４枚以上であってもよい。

図５は、図４に示した基板２０ａ、２０ｂ、２０ｃそれぞれの概略を示す図であり、（ａ）は基板２０ａを示し、（ｂ）は基板２０ｂを示し、（ｃ）は基板２０ｃを示す。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、基板２０ａ，２０ｂ，２０ｃの表面には、図２に示した基板１０ａ，１０ｂ，１０ｃと同様に、それぞれ、導体パターン２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃが形成されている。
また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、基板２０ａ，２０ｂには、基板１０ａ，１０ｂと同様に、それぞれ、キャビティ２２を形成するための開口部２０４ａ，２０４ｂが形成されている。
さらに、基板２０ａ，２０ｂの開口部２０４ａ，２０４ｂ側の側面（すなわちキャビティの壁面）には、キャスタレーションと呼ばれる複数個の凹部２１０ａ，２１０ｂが形成されている。
なお、図５においては、凹部２１０ａ，２１０ｂはそれぞれ８個形成されているが、何個であってもよい。

図６は、開口部２０４ａを有する基板２０ａの詳細を示す図である。
なお、本図は基板２０ａを示すが、基板２０ｂについても同様である。
図６に示すように、開口部２０４ａと導体パターン２０２ａの端部との間には、基板１０ａと同様に、一定の距離Ｄの間隔が設けられており、基板２０ａの内側（開口部２０４ａの周囲）には、比誘電率εｒの誘電体であるリング部２２０ａが形成されている。
ただし、基板２０ａの開口部２０４ａ側の側面には凹部２１０ａが形成されているので、図６に示すように、リング部２２０ａは複数に分断されて形成されている。

図７は、図５および図６に示した凹部２１０の詳細を示す図である。
図７に示すように、凹部２１０は、半円筒状にリング部２２０ａをくり貫くように形成され、凹部２１０の端部は、導体パターン２０２に達している。
さらに、凹部２１０の内側部２１２にはメタライズ処理等によって導電体が付されている。
このように凹部２１０が形成されることによって、リング部２２０が複数に分断され、さらに、誘電体部分が接地される。
リング部２２０が複数に分断されることによって、図６の矢印Ｂに示すように、キャビティの壁面における高周波信号の伝播が抑制され、高周波信号がリング部２２０を一周しなくなり、リング共振の発生が抑制される。

図８は、貫通孔２３０ａが形成された基板２０ａを示す図である。
なお、本図は基板２０ａを示すが、基板２０ｂについても同様である。
図８に示すように、リング部２２０ａの周囲に複数個の貫通孔２３０ａを設けることによって、さらに、リング部２２０における高周波信号の伝播を抑制できる。

従来の基板モジュールの構成を示す図である。図１に示した基板それぞれの概略を示す図である。開口部を有する基板の詳細を示す図である。本発明の実施形態にかかる基板モジュールの構成を示す図である。図４に示した基板それぞれの概略を示す図である。開口部を有する基板の詳細を示す図である。図５および図６に示した凹部の詳細を示す図である。貫通孔が形成された基板を示す図である。

符号の説明

１・・・基板モジュール，
１０・・・基板，
１２・・・キャビティ，
１０２・・・導体パターン，
１０４・・・開口部，
１２０・・・リング部，
２・・・基板モジュール，
２０・・・基板，
２２・・・キャビティ，
２０２・・・導体パターン，
２０４・・・開口部，
２１０・・・凹部，
２２０・・・リング部，
２３０・・・貫通孔，

Claims

電子回路が実装される第１の基板と、
前記第１の基板と重ねられ、誘電体で形成された１枚以上の第２の基板と
を有し、
前記第２の基板は、キャビティを形成する開口部を有し、
前記開口部には、導電体が付され、前記キャビティの壁面における高周波信号の伝播を抑制する形状の凹部が形成されている
基板モジュール。