JP2009231606A

JP2009231606A - 電子回路基板、電子回路装置およびこれを用いた電力線通信装置

Info

Publication number: JP2009231606A
Application number: JP2008076373A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamauchi; 俊浩山内; Takumi Naruse; 巧成瀬; Shuichiro Yamaguchi; 修一郎山口; Hiroshi Kono; 浩志河野
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】発熱部品の実装に伴う温度上昇によるＬＳＩの誤動作を回避し、信頼性の高い電子回路基板およびこれを用いた電子回路を提供する。
【解決手段】発熱量の大きいデジタル部品を第１の面に実装し、前記第１の面に対向する第２の面に発熱量の小さなアナログ部品および接続部を実装し、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、電子回路基板に熱が蓄積されるのを防止することができる。また基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が効率よく放熱され、熱による影響を抑制し信頼性の高い電子回路を提供することができる。また、アナログ部品のうち、発熱部品は、前記デジタル部品と平面的に対向する位置を避けて配置することで、基板を介して伝達される熱の影響を回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路基板、電子回路装置およびこれを用いた電力線通信装置にかかり、特に高速電力線通信（ＰＬＣ）などの、ノイズ対策の厳しい環境で用いられる半導体集積回路の放熱を考慮した実装構造に関する。

電子部品の小型化への要求に伴い、半導体集積回路や回路部品を搭載した回路モジュールにおいては、多数の集積回路チップや回路部品を搭載する必要があり、配線スペースや、実装スペースの有効活用化への要求が高まっている。
特に、信号の変調および復調を行う変復調ＩＣは、多数の接地端子（パッド）が狭ピッチで配置されており、各接地端子が、実装基板上に接続される。実装基板としては、複数の配線層を、絶縁層を介して積層した積層基板が用いられる（特許文献１）。
このような積層基板においては、配線の引き回しをなるべく少なくすると共に、配線自体に起因するインピーダンスの低減をはかるために、通常、上記配線層のうち、電源線と接地線とは、プレート状に形成し、電源プレート、接地プレートとして積層基板内に埋め込むことによって、形成される。

また、アンプなどの高発熱部品の実装を伴うことが多い電子機器では、種々の放熱構造が提案されており、金属ベース基板など、ベース基板側に放熱させる構造が提案されている（例えば特許文献２）。

特許第３３７５５５５号特開２００６−１３５２０２号公報

ＰＬＣ分野においては、平面的な占有面積だけでなく、垂直方向の距離も見過ごすことはできず、積層基板の厚さ方向の距離の増大による、インダクタンスの増大も少なからず問題となっている。このような状況の中で、配線長の微細化は進む一方であり、小型化が進み、従来の６０％程度の占有面積となっているだけでなく、部品の高密度化が大幅に進んでいる。
このような状況の中で、オペアンプなどの発熱部品の実装に起因する温度上昇に伴うＬＳＩの誤動作が深刻な問題となっている。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、発熱部品の実装に伴う温度上昇によるＬＳＩの誤動作を回避し、信頼性の高い電子回路基板およびこれを用いた電子回路を提供することを目的とする。

そこで本発明では、第１の面にデジタル部品が実装されると共に、前記第１の面に対向する第２の面にアナログ部品が実装される基板と、前記基板の第２の面に設けられ、実装基板に接続する接続部とを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、デジタル部品を第１の面に実装し、前記第１の面に対向する第２の面にアナログ部品および接続部を実装しており、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が効率よく放熱されると共に、第２の面側は第２の面側に放熱されるため、電子回路基板に熱が蓄積されるのを防止することができる。

また、本発明の電子回路装置では、デジタル部品と、アナログ部品と、第１の面に前記デジタル部品が実装されると共に前記第１の面に対向する第２の面に前記アナログ部品が実装された基板と前記基板の第２の面に設けられ、実装基板に接続する接続部とを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、発熱量の大きいデジタル部品を第１の面に実装し、前記第１の面に対向する第２の面に発熱量の小さなアナログ部品および接続部を実装しており、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、電子回路基板に熱が蓄積されるのを防止することができる。また基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が効率よく放熱され、熱による影響を抑制し信頼性の高い電子回路を提供することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記アナログ部品のうち、発熱部品は、前記デジタル部品と平面的に対向する位置を避けて配置されたものを含む。
この構成により、基板を介して伝達される熱の影響を回避することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記発熱部品は増幅器（オペアンプ）であるものを含む。
この構成により、オペアンプは、発熱量が大きく、ノイズの影響を受け易いが、デジタル部品と平面的に相対向する位置を避けて配置されるため、基板を介して伝達される熱の影響を回避することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記デジタル部品に当接する放熱部材を設けたものを含む。
この構成によれば、デジタル部品に当接する放熱部材を設けているため、この放熱部材が熱を強制的に放出する役割を果たすことになる。このため、基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が効率よく放熱され、第２の面に、熱が流れ込むことはなく、熱による影響を遮断することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記基板の第１の面に、絶縁性の弾性部材を介して放熱部材が設けられたものを含む。
この構成により、基板の第１の面に搭載される部品の高さをこの弾性部材で吸収でき密着性を高めることで、熱接触性を高めることができ、放熱性をより向上することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記デジタル部品は、マルチキャリア信号の変調処理および復調処理の少なくとも一方を行うものを含む。なおここで変調・復調処理の両方を行う集積回路であっても有効である。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記マルチキャリア信号は、一対の線路を有する電力線に伝送可能な電力線通信信号であるものを含む。
この構成によれば、マルチキャリア信号の変調処理および復調処理の少なくとも一方を行うデジタル部品を、発熱部品と反対側の面に配しているため、熱の影響を低減することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記第２の面に実装され、前記電力線通信信号について所定の周波数帯域を遮断するフィルタを更に備えたものを含む。
である。
この構成によれば、マルチキャリア信号の変調処理および復調処理の少なくとも一方を行うデジタル部品とフィルタとが、基板の異なる表面にそれぞれ実装され、基板で相互に遮蔽された構造となっているため、デジタル部品によるノイズの影響がフィルタに到達するのを抑制することができる。また、この基板は積層基板を用いるようにすることで、より、第１の面と第２の面との遮蔽効果を高めることができる。また、絶縁層を介して積層された複数の導電層で構成された積層基板を用いることで、貫通ビアを用いることなく接地端子と接地層とを接続できるので、マルチキャリア信号処理により集積回路やフィルタの実装面積が大きくなったとしても、積層基板の両面を実装面として効率良く用いることが出来、その結果、電子回路装置の小型化を図ることが出来る。

また、本発明では、上記電子回路装置において前記フィルタは、前記一対の線路のそれぞれから見たインピーダンスがほぼ同一である平衡型フィルタであるものを含む。
この構成によれば、デジタル部品と相対向する面に平衡型フィルタを実装することにより、平衡型フィルタへのノイズの影響を低減することが可能となる。また、通常はチップインダクタやチップコンデンサなどのチップ部品を組み合わせて実装する平衡型フィルタは、実装面積が大きくなりやすいが、この構成によれば、電力線通信に用いられる平衡型フィルタの実装面積が大きくなったとしても、電子回路基板の小型化を図ることが出来る。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記電子回路装置から出力された電力線通信信号を前記電力線に伝送される交流電圧に重畳し、前記電力線に伝送される交流電圧から電力線通信信号を分離して前記実装基板に出力するカプラを備えた電力線通信装置を含む。
この構成によれば、高速通信が可能でかつ低ノイズで、信頼性の高い電力線通信装置を提供することが可能となる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記基板は、絶縁層を介して積層された複数の導電層を内部に有する第１の積層基板と、絶縁層を介して積層された複数の導電層を内部に有し、前記第１の積層基板と異なる第２の積層基板と、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板との間に介在して、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板を積層し、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板を電気的に接続する導電路を備えた絶縁シートとを備えたものを含む。
この構成により、小型でかつ低ノイズの電子回路装置を提供することが可能となる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記絶縁シートに設けられ、当該電子回路基板に内蔵される内蔵回路素子を備え、前記内蔵回路素子が、前記導電路で囲まれたものを含む。
この構成によれば、導電性ペーストなどで導電路を、形成することにより、簡単な構成で確実なシールドを行うことが可能となる。また銅箔などで覆うようにしてもよい。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記積層基板および前記他の積層基板は、基板厚さが等しく形成されたものを含む。
この構成によれば、基板の厚さが等しくなるように構成されているため、ヒートショックなどの温度変化の際における基板熱膨張の差による２つの積層基板と導電路を備えた絶縁シートとの剥離を防ぎ、２つの積層基板を接続する導電路の接続信頼性を向上することが可能となる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記絶縁シートに設けられ、当該基板に内蔵される内蔵回路素子を備え、前記複数の内蔵回路素子は、前記基板および前記他の基板のうち基板厚の厚い方の基板に実装されたものを含む。
この構成によれば、基板が薄くなっても、厚い側の基板にのみ回路部品が実装されるため、薄い基板の反りを防ぎ、導電路を備えた絶縁シートすなわちコンポジットシートとの積層に際して２つの積層基板を接続する導電路の接続信頼性を向上することが可能となる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記絶縁シートは、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む。
この構成によれば、無機フィラーの選択により熱膨張率、誘電率と熱伝導率の制御をおこなうことが可能であり、２つの積層基板を接続する導電路の接続信頼性の向上や、放熱性の向上を図ることができる。

また、本発明では、電子回路装置において、前記絶縁シートは、７０重量％〜９５重量％の無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む。
この構成によれば、熱膨張率を２つの積層基板と合わせることができ、前記絶縁シートと２つの積層基板との熱膨張の差によるヒートショックなどの温度変化の際における２つの積層基板と導電路を備えた絶縁シートとの剥離を防ぎ、２つの積層基板を接続する導電路の接続信頼性を向上することが可能である。また前記絶縁シートと２つの積層基板との積層の際に絶縁シートに接する面に実装された回路部品にかかる圧力を抑え、回路部品の損傷を防ぐことができる。なお積層基板は所望のパターンの形成された導電層間に絶縁層を挟んで形成されるが、この絶縁層も同様に無機フィラーと熱硬化性樹脂とで構成することができる。この絶縁シートは積層基板を構成する絶縁層よりも硬化温度が低い熱硬化性樹脂で構成しておくことにより、積層基板同士を、絶縁シートを介して固着する際、積層基板の絶縁層が熱処理により劣化するのを防止することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記コネクタが、前記基板の一端近傍に設けられ、前記発熱部品が、前記接続部に対して対角線上の端縁部に設けられたものを含む。
この構成によれば、発熱部品をコネクタに対して遠い位置に設けているため、発熱部品からの熱はコネクタに到達する前に放熱されるようにすることができる。
また、この基板の第１の面側に放熱板を配設することで、効率よく放熱することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記基板の第１の面に、放熱部材が設けられたものを含む。
この構成により、熱接触性を高めることができ、放熱性をより向上することができる。

また、本発明では、上記電子回路装置において、前記接続部が、前記基板の第２の面の一端近傍に設けられ、前記発熱部品が、前記基板の第２の面の他の一端近傍に設けられたものを含む。
この構成によれば、発熱部品をコネクタに対して遠い位置に設けているため、発熱部品からの熱はコネクタに到達する前に放熱されるようにすることができる。

なお、本発明の対象とするデジタル部品を構成する集積回路としては、必ずしもメインＩＣのような変復調回路である必要はなく、ＡＦＥ・ＩＣなど、多数の接地端子を備えた集積回路の実装に適用可能である。

上記構成により、デジタル部品を第１の面に実装し、前記第１の面に対向する第２の面にアナログ部品および接続部を実装しており、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が効率よく放熱されると共に、第２の面側は第２の面側に放熱されるため、電子回路基板に熱が蓄積されるのを防止することができる。
またアナログ部品のうち発熱量の大きいアンプなどのデジタル部品を第１の面に実装し、前記第１の面に対向する第２の面に発熱量の大きなアナログ部品および接続部を実装しており、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、基板に熱が蓄積されるのを防止することができるとともに、デジタル部品からの発熱を基板の第１の面から、効率よく放熱することができる。
また、基板として、絶縁層を挟んで複数の導電層が形成された積層基板を用い、マルチキャリア信号の信号処理を行うように構成されたイーサネット（登録商標）ＰＨＹＩＣなどのデジタル部品の搭載された電子回路装置において、積層基板を構成する複数の導電層のうち、集積回路に対して最も近くに配置された導電層が、前記複数の接地端子に電気的に接続されることにより、接地端子と導電層との距離が最短となり、積層基板を貫通させるビアホール（貫通ビア）を形成することなく、加工精度を維持しつつ接地端子と導電層とを接続することが出来る。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態１では、電子回路装置として、高速電力線通信（ＰＬＣ、ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に用いられるＰＬＣモジュールを、筐体１０１内に収納したＰＬＣモデム１００について説明する。なお、ＰＬＣモデム１００は電力線通信装置の一例であり、電力線通信装置としては、ＰＬＣモデムを内蔵した電気機器であってもよい。

本実施の形態では、図１に斜視図、図２に断面模式図を示すように、マザーボード１１０に接続部としてのコネクタ１２０を介して装着された２枚の電子回路基板でＰＬＣ回路モジュール２００を構成している。すなわち、ＰＬＣモデム１００に内蔵されるＰＬＣ回路モジュール２００を構成する２枚の電子回路基板の第１の面２００ａに、イーサネット（登録商標）ケーブルを伝送する信号の変復調を行うイーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０、ＰＬＣ・ＩＣ２１０、ＡＦＥ・ＩＣ（ＡｎａｌｏｇＦｒｏｎｔＥｎｄ・ＩＣ）２２０などのデジタル部品が搭載され、この第１の面２００ａと裏側の第２の面２００ｂにオペアンプ２５２などの発熱部品であるアナログ部品が搭載されたことを特徴とするものである。そしてこのＰＬＣ回路モジュール２００は第１の積層基板１０と第２の積層基板３０とがコンポジットシート２０を介して積層されている。そしてデジタル部品の背面側は熱伝導性の弾性部材７０１を介して第１の積層基板のデジタル部品搭載面である第１の面２００ａ全体を覆うように放熱部材７００が設けられている。

図３乃至図５に回路モジュール２００を示す。図３は回路モジュール２００の断面図、図４はデジタル部品と発熱部品であるオペアンプの平面的配置を示す説明図、図５は回路モジュール２００の各面の部品配置を示す図である。図３は図５のＡ−Ａ断面図で、図５（ａ）は、デジタル部品搭載面である第１の面２００ａ、図５（ｂ）は、デジタル部品搭載面である第２の面２００ｂ、図５（ｃ）は内蔵部品を示す平面図である。すなわち、本実施の形態１では、図５（ａ）にデジタル部品搭載面である第１の面２００ａを示すように、デジタル信号の変復調処理やその他デジタル信号の処理を行う集積回路であるイーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０、ＰＬＣ・ＩＣ２１０、ＡＦＥ・ＩＣ２２０、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２４０、メモリ（フラッシュロム）２４１、リセットＩＣ２７０などのデジタル部品が搭載された第１の積層基板１０が、絶縁性シートとしてのコンポジットシート２０を介して第２の積層基板３０と固着されている。２つの積層基板のうち第１の積層基板１０には第１乃至第４の金属層１２−１５の各層が絶縁層１７を介して積層固着されている。１１および１６はこの積層基板の表面および裏面の配線を構成する配線パターンである。

この配線パターンも第１乃至第４の金属層同様に形成されるが、ここでは接続用のパッドとみなし、もっとも近接した層は、第１の金属層１２である。また、第２の積層基板３０には配線パターンを構成する第１乃至第４の金属層３２−３５の各層が絶縁層３７を介して積層固着されている。３１および３６はこの積層基板の表面および裏面の配線を構成する配線パターンである。この配線パターンも第１乃至第４の金属層同様に形成されるが、ここでは接続用のパッドとみなすものとする。第２の積層基板３０についても、第１の積層基板１０と同様に形成されているが、図４及び図５（ｃ）に示すように、第２の積層基板３０の第２の面２００ｂには、インターフェースコネクタ（コネクタ）１２０、平衡フィルタとしてのバンドパスフィルタ２６０、オペアンプ２５２などの発熱部品が搭載されている。また、図５（ｂ）において、ロジックＩＣ２６３は後述する表示部１０５の動作を制御する集積回路である。アッテネータ２６１は、ＰＬＣ受信信号を低減させ、ＰＬＣ受信信号の負荷変動を吸収する。

図５（ｃ）は、コンポジットシート２０内に内蔵される電子部品であり、これらは全て第１の積層基板１０側に実装される。図５（ｃ）において、１８１は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０に接続される内蔵部品である。１８２は、ＰＬＣ・ＩＣ２１０に接続される内蔵部品である。１８３は、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２４０に接続される内蔵部品である。１８４は、メモリ２４１（フラッシュロム）に接続される内蔵部品である。１８５は、リセットＩＣに接続される内蔵部品である。３８１は、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０に接続される内蔵部品である。
ここでコネクタ１２０とオペアンプ２５２は、対角線上の端部に位置し、所定の距離を維持するように配置されている。なおＰＬＣ・ＩＣ２１０を含むＰＬＣ回路モジュール２００の回路構成については後述する。

ここで、コネクタ１２０とオペアンプ２５２は、第２の面２００ｂの端部近傍に配置されている。また、コネクタ１２０とオペアンプ２５２は、第２の面２００ｂの対角線に沿った位置に配置されている。
近年、電力線通信装置は、より一層の小型化が求められている傾向がある。ＰＬＣモデム１００を小型化するための一つの手段として、筐体１０１内における内蔵部品（基板、電子部品等）の実装密度を高くすることが考えられる。筐体１０１内の内蔵部品の実装密度を高くすると、図２における回路モジュール２００とマザーボード１００との間に形成される空間は狭小となる。当該空間が狭小になると、当該空間が持つ放熱面積も当然小さくなるので、回路モジュール２００の放熱効率は低下する。したがって、第２の面２００ｂに実装されたアナログ部品から放出される熱とマザーボード１００に実装された電子部品から発生する熱は、当該空間から効率的に放熱されないので、回路モジュール２００の温度を上昇させ易い。

また、第２の面２００ｂに実装されるアナログ部品のうち、発熱量の大きな部品（例えば、オペアンプ２５２）は、第２の面２００ｂの端部近傍に配置することが望ましい。発熱量の大きなオペアンプ２５２を第２の面の端部近傍に配置すると、オペアンプ２５２は、温度の低い外気に晒されるため、外気との熱対流によって効率的に放熱を行うことができる。このように、発熱量の大きなアナログ部品を外気との熱対流によって効率的に放熱させることによって、回路モジュール２００の温度上昇を抑制することが可能になる。

また、コネクタ１２０が樹脂等の耐熱性の低い材料で形成されている場合は、第２の面２００ｂにおいて、コネクタ１２０を第２の面の一端近傍に形成し、オペアンプ２５２を他の一端近傍に配置することが望ましい。このようにコネクタ１２０とオペアンプ２５２を配置することによって、コネクタ１２０とオペアンプ２５２との距離を大きくすることができ、コネクタ１２０が受けるオペアンプ２５２から発生する熱の影響を低減させることが可能になる。

また、コネクタ１２０が樹脂等の耐熱性の低い材料で形成されている場合は、第２の面２００ｂにおいて、コネクタ１２０とオペアンプ２５２を対角線上に配置することも有効である。コネクタ１２０とオペアンプ２５２を対角線上に配置することによって、コネクタ１２０とオペアンプ２５２とのより距離を大きくすることができ、コネクタ１２０が受けるオペアンプ２５２から発生する熱の影響を低減させることが可能になる。なお、コネクタ１２０とオペアンプ２５２の配置は、第２の面２００ｂの対角線上に限定されず、第２の面２００ｂの一辺と鋭角で交わる直線と平行な直線上に配置しても良い。

なお、コネクタ１２０が耐熱性の高い材料で形成されている場合は、第２の面２００ｂにおいて、コネクタ１２０を端部近傍に配置し、オペアンプ２５２をコネクタ１２０の近傍に配置することも好適である。コネクタ１２０が耐熱性の高い材料で形成されている場合、コネクタ１２０は、回路モジュール２００を介して伝導されるオペアンプ２５２から発生する熱を放熱することが可能であるからである。

このように、ＰＬＣモデム１００に収納されているＰＬＣ回路モジュール２００は、図３乃至図５に示したように、第１および第２の積層基板で構成されている。この第１および第２の積層基板で構成された電子回路基板は、第１の面２００ａにイーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を搭載した第１の積層基板１０と表面に平衡型フィルタであるローパスフィルタ２５１とバンドパスフィルタ２６０を搭載するとともにＡＦＥ・ＩＣ２２０を搭載した第２の積層基板３０とが、絶縁シート２０を介して固着積層されている。そしてこの第１の積層基板１０は表面および裏面側のパッドを含む配線層１１、１６と絶縁層１７を介して積層された金属層１２、１３、１４、１５とを含む。そしてこの４層の金属層のうち最も裏面側のイーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０に近い位置に接地層としての第１の金属層１２を配設しており、配線パターン１１のパッドＢに、ビアホールＨ１を介して、ＰＬＣ・ＩＣ２１０に接続されている。

このように、ＰＬＣ回路モジュール２００を構成する電子回路基板として第１および第２の積層基板１０、３０が用いられている。すなわちマルチキャリア信号の変復調を行うように構成された集積回路であるＰＬＣ・ＩＣ２１０の搭載された第１の積層基板１０が、絶縁シートとしてのコンポジットシート２０を介して第２の積層基板３０と固着されている。この第２の積層基板３０には積層された複数の金属層３２−３５の各層が絶縁層３５を介して積層固着されている。この第２の積層基板３０でも表面および裏面に接続用のパッドを構成する金属層３１、３６が形成されている（図３参照）。

この構成では、デジタル部品を第１の面に実装し、前記第１の面に対向する第２の面に平衡型フィルタを実装しており、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、平衡型フィルタが、デジタル部品からのノイズの影響を回避することができ、ノイズの低減をはかり、信頼性の高い電子回路を提供することができる。なお電磁界分布については後述する。

また、上述した回路モジュール２００では、第１の積層基板１０の第１の面２００ａ上にデジタル信号の変復調処理やその他デジタル信号の処理を行う集積回路であるイーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０、ＰＬＣ・ＩＣ２１０、ＡＦＥ・ＩＣ２２０、メモリ２４０、リセットＩＣ２７０等のデジタル部品が実装され、第２の積層基板３０の第２の面２００ｂ上に、アナログ信号の処理を行う平衡型フィルタ２６０やオペアンプ２５２等が実装される。したがって、第１の面２００ａおよび第２の面２００ｂには、アナログ部品とデジタル部品が混在せず、アナログ部品はデジタル部品から隔離されて実装される。さらに、第１の積層基板１０と第２の積層基板３０は、コンポジットシート２０を介して積層されているので、コンポジットシート２０の厚さの分だけ、アナログ部品とデジタル部品を隔てる距離が大きくなる。デジタル部品から発生するノイズの強度は、ノイズ源となるデジタル部品から遠くなるほど小さくなる。したがって、回路モジュール２００では、コンポジットシート２０の厚さの分だけ、アナログ部品がデジタル部品からより大きく隔離されるので、アナログ部品が受けるデジタル部品から発生するノイズの影響が小さくなる。

図３において、回路モジュール２００には、第１の積層基板１０を貫通するビアホールＨ２が設けられており、ＰＬＣ・ＩＣ２１０と内蔵電子部品１８２（例えば、抵抗素子）は、ビアホールＨ２を介して電気的に接続されている。
この構成によれば、ビアホールＨ２に設けられた導電路の特性インピーダンスと内蔵電子部品との間でインピーダンスの不整合が生じ、内蔵電子部品および導電路から不要輻射が発生した場合でも、内蔵電子部品１８２と導電路は回路モジュール２００内に閉じ込められており、回路モジュール２００内の導体層１１〜１６、３１〜３６によって当該不要輻射を遮蔽することが可能である。したがって、第２の面２００ｂに実装されるアナログ部品の動作に影響を与える不要輻射を低減することが可能となる。

この構成では、ＰＬＣ・ＩＣ２１０の接地端子であるボンディングパッド（図示せず）と接地層を構成する第１の金属層１２との距離が最短となり、積層基板を貫通させるビアを形成することなく、表面の絶縁層１７のみを貫通する浅いインナービアＨ１で接地端子と接地層とを接続することが出来、加工精度を維持しつつ接地端子と接地層とを接続することが出来る。その結果、接地端子のピン数が多い場合であっても、貫通ビアで積層基板の裏面すなわち集積回路が実装されない面の実装面積が低下することもない。また積層基板の厚さ方向の距離の増大による、インダクタンスの増大も最小限に抑えることができる。

ここで、第１の積層基板１０の接地層を構成する第１の金属層１２は、基板面の８０％以上の占有面積をもつように、銅箔をパターニングして形成される。なお、この第１の金属層１２の上層側（変復調ＩＣ（ＰＬＣ・ＩＣ）２１０に対して離間する側）には、同様に銅箔をパターニングして形成された電源層を構成する第２の金属層１３が形成されている。この第２の金属層１３は、インナービアを介して、ＰＬＣ・ＩＣ２１０の電源端子（図示せず）やメモリ２４０などと接続される。

この第１および第２の積層基板１０、３０は、絶縁層１７、３７と、これら絶縁層１７、３７、の間に接地層、電源層、配線層などのパターンを構成する金属層１２、１３、１４、１５、３２、３３、３４、３５をはさむとともに表面および裏面に接続パッドを構成する配線パターン１１、１６、３１、３６、を配し、これらを、絶縁層１７に形成されたビアホールで電気的に接続するように構成されている。そのビアホールの穴加工は、たとえば、レーザ加工、ドリルによる加工または金型による加工で形成することができる。レーザ加工は、微細なピッチで貫通孔を形成することができ、削り屑が発生しないため好ましい。レーザ加工では、炭酸ガスレーザやエキシマレーザを用いると加工が容易である。電気的接続の方法としては無電解めっきなどで形成しても良いし、導電性物質を充填することで形成しても良い。

また、配線パターンや接地層、電源層を構成する金属層１１、１２、１３、１４、１５、１６（３１、３２、３３、３４、３５、３６）は、銅箔で構成されるが、導電性樹脂組成物など電気導電性を有する物質であればよい。たとえば、配線パターンとして銅箔を用いる場合、たとえば、電解メッキにより作製された厚さ１２μｍ〜３５μｍ程度の銅箔が適用可能である。銅箔は、絶縁層１７、３７との接着性を向上させるため、絶縁層１７、３７と接触する面を粗面化することが望ましい。また、銅箔としては、接着性および耐酸化性向上のため、銅箔表面をカップリング処理したものや、銅箔表面に錫、亜鉛またはニッケルをメッキしたものも使用可能である。また、この金属層としては、エッチング法あるいは打ち抜き法で形成された金属板のリードフレームを用いてもよい。リードフレームを用いる場合には、リードフレーム上に印刷法などによってグリーンシートを１ユニット毎に分割形成して固着後、必要に応じて部品実装を行い、さらに次の層の絶縁層を積層し、さらに次の層の金属層・・・というように順次積み重ねて積層し最後にここのユニットを構成する積層基板に分割することにより、容易に形成可能である。

また、本発明の第１および第２の積層基板１０、３０を固着する絶縁性シート２０としてのコンポジットシートは、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物から構成され、いわゆるグリーンシートと呼ばれるものであり、未硬化の状態で、必要に応じて回路部品用や導電路用の穴加工をした状態で積層し２００℃程度で乾燥硬化させることによって回路部品や導電路を内蔵した状態で積層される。回路部品用や導電路用の穴は、たとえば、レーザ加工、ドリルによる加工または金型による加工で形成することができる。レーザ加工は、微細なピッチで貫通孔を形成することができ、削り屑が発生しないため好ましい。レーザ加工では、炭酸ガスレーザやエキシマレーザを用いると加工が容易である。なお、混合物を成型してグリーンシートを形成する際に、同時に形成してもよい。無機フィラーには、たとえば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮまたはＳｉＯ_２などを用いることができる。無機フィラーは、混合物に対して７０重量％から９５重量％であることが好ましい。無機フィラーの平均粒子径は、０．１μｍ〜１００μｍ以下であることが好ましい。熱硬化性樹脂には、たとえば、耐熱性が高いエポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシアネート樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、耐熱性が特に高いため特に好ましい。なお、混合物は、さらに分散剤、着色剤、カップリング剤または離型剤を含んでいてもよい。

また、絶縁シート２０の材料として、無機フィラーと熱硬化性樹脂との混合物を用いているため、セラミック基板と異なり、高温で焼成する必要がなく２００℃程度で乾燥することによって形成されるため、製造が容易である。

また、絶縁シート２０に用いる無機フィラーを選択することによって、絶縁シート２０の線膨張係数、熱伝導度、誘電率などを容易に制御することができる。絶縁シート２０の線膨張係数を半導体素子とほぼ等しくすると、温度変化によるクラックの発生等を防止することができ、信頼性の高い電子回路基板を構成することができる。絶縁シート２０の熱伝導性を向上させると、高密度で回路部品を実装した場合にも、信頼性の高い電子回路基板を得ることができる。

なお、板状の絶縁シート２０は、熱硬化性樹脂の硬化温度より低い温度で熱処理をしてもよい。熱処理をすることによって、絶縁シート２０の可撓性を維持しながら粘着性を除去することができるため、その後の処理が容易になる。また、溶剤によって熱硬化性樹脂を溶解させた混合物では、熱処理をすることによって、溶剤の一部を除去することができる。

絶縁シート２０内に形成されている導電路Ｐとしては、たとえば、熱硬化性の導電性物質で構成される。熱硬化性の導電性物質としては、たとえば、金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物を用いることができる。金属粒子としては、金、銀、銅またはニッケルなどを用いることができる。金、銀、銅またはニッケルは導電性が高いことから導電性物質として好適であり、銅は導電性が高くマイグレーションも少ないため特に好適である。熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は、耐熱性が高いため特に好適である。

またここで絶縁シート２０内に内蔵される回路部品１８は、能動部品および受動部品のいずれであってもよい。能動部品としては、たとえば、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。半導体素子としては、半導体ベアチップであってもよいし、樹脂封止のなされた半導体素子であってもよい。受動部品としては、チップ状の抵抗、チップ状のコンデンサまたはチップ状インダクタなどが用いられる。また、回路部品としては、受動部品を含まないものも適用可能である。

また、この絶縁シート２０を用いることにより、内蔵された回路部品１８を外気から遮断することができるため、湿度による信頼性低下を防止することができる。

以下に、この電子回路基板としての第１の積層基板（および第２の積層基板）を、高速電力線通信（ＰＬＣ）用のモジュールに用いたＰＬＣモデムについて詳細に説明する。図６は、ＰＬＣモデムの前面を示す外観斜視図である。

ＰＬＣモデムは、筐体１０１を有しており、筐体１０１の前面には、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃからなる表示部１０５が設けられている。また、筐体１０１の背面には、電源コネクタ、及びＲＪ４５等のＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック(図示せず)、及び動作モード等の切換えのための切換えスイッチ１０６が設けられている。電源コネクタには、電源ケーブル（図１では図示せず）が接続され、モジュラージャックには、ＬＡＮケーブル（図１では図示せず）が接続される。なお、ＰＬＣモデムには、さらにＤｓｕｂ（Ｄ−ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタを設け、Ｄｓｕｂケーブルを接続するようにしてもよい。また、その他慨知のコネクタ等を設けてもよいことは言うまでも無い。なお、表示部としては、複数のＬＥＤの他、１つのＬＥＤで色を変えても良いし、液晶やＥＬディスプレイ等に通信速度等を表示させても良い。また、図６では電力線通信装置としてのＰＬＣモデムの構成例を示したが、ＰＬＣモデムを備えた電気機器（例えばテレビなどの家電機器）などに適用することも可能である。

図７はこのＰＬＣモデムの筐体内を示す説明図である。このＰＬＣモデムは、筐体１０１内に、マザー基板１１０上にコネクタ１２０を介してＰＬＣモジュール２００が搭載され、このＰＬＣモジュールの上面は熱伝導ゴムからなる弾性体７０２を介して放熱板７００が筐体１０１の内壁に当接せしめられている。ここで１０３はＲＪ４５と指称されているイーサネット用コネクタであり、このコネクタを介してネット接続がなされるようになっている。７０１はカバー、７０３は電源部、７０４は電源コネクタである。

図８はこのＰＬＣモデムの構成を示すブロック図である。ＰＬＣ回路モジュール２００には、変復調ＩＣとしてのＰＬＣ・ＩＣ（Integrated Circuit）２１０、ＡＦＥ・ＩＣ（Analog Front End IC）２２０、メモリ２４０、ローパスフィルタ２５１、オペアンプ２５２、バンドパスフィルタ２６０が設けられている。スイッチング電源３００およびカプラ２７０は、電源コネクタ１０２に接続され、さらに電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線９００に接続される。

ＰＬＣ・ＩＣ２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Power Line Communication・Media Access Control layer）ブロック２１２、およびＰＬＣ・ＰＨＹ（Power Line Communication・Physic layer）ブロック２１３で構成されている。ＣＰＵ２１１は、３２ビットのＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２は、送受信信号のＭＡＣ層を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、送受信信号のＰＨＹ層を管理する。ＡＦＥ・ＩＣ２２０は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２、および可変増幅器（ＶＧＡ）２２３で構成されている。カプラ２７０は、コイルトランス２７１、およびカップリング用コンデンサ２７２ａ、２７２ｂで構成されている。なお、ＣＰＵ２１１は、メモリ２４０に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２、およびＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３の動作を制御するとともに、ＰＬＣモデム１００全体の制御も行う。

ＰＬＣモデム１００は、ＯＦＤＭ方式等の複数のサブキャリアを用いた伝送を行うものであり、このような伝送を行うためのデジタル信号処理は、ＰＬＣ・ＩＣ２１０、特にＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３で行われる。

図９は、ＰＬＣ・ＩＣ２１０によって実現されるデジタル信号処理部の一例の概略機能ブロック図であり、ウェーブレット変換を利用するＯＦＤＭ伝送を行う場合のものである。図９のデジタル信号処理部は、制御部２１１０、シンボルマッパ２１１１、シリアル−パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）２１１２、逆ウェーブレット変換器２１１３、ウェーブレット変換器２１１４、パラレル−シリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換器）２１１５、デマッパ２１１６を備える。

シンボルマッパ２１１１は、送信すべきビットデータをシンボルデータに変換し、各シンボルデータにしたがってシンボルマッピング（例えばＰＡＭ変調）を行うものである。Ｓ／Ｐ変換器２１１２は、マッピングされた直列データを並列データに変換するものである。逆ウェーブレット変換器２１１３は、並列データを逆ウェーブレット変換し、時間軸上のデータとするものであり、伝送シンボルを表すサンプル値系列を生成するものである。このデータは、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１に送られる。

ウェーブレット変換器２１１４は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２から得られる受信デジタルデータ（送信時と同一のサンプルレートでサンプルされたサンプル値系列）を周波数軸上へ離散ウェーブレット変換するものである。Ｐ／Ｓ変換器２１１５は、周波数軸上の並列データを直列データに変換するものである。デマッパ２１１６は、各サブキャリアの振幅値を計算し、受信信号の判定を行って受信データを求めるものである。

ＰＬＣモデム１００による通信は、概略次のように行われる。ＲＪ４５コネクタ１０３から入力されたデータの受信時、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してＰＬＣ・ＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによって生成されたデジタル送信信号は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１によってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２５１、オペアンプ（ドライバＩＣ）２５２、カプラ２７０、電源コネクタ１０２、電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線９００に出力される。

電力線９００からの信号受信時は、カプラ２７０を経由してバンドパスフィルタ２６０に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ２２０の可変増幅器（ＶＧＡ）２２３でゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２でデジタル信号に変換された後、ＰＬＣ・ＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。そして、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してＲＪ４５コネクタ１０３から出力される。

なおここで送信側に配置されるローパスフィルタ２５１は、その等価回路図を図１０（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、多数のコンデンサとコイルとで構成される。また受信側に配置されるバンドパスフィルタ２６０についても、その等価回路図を図１０（ｃ）に示すように、多数のコンデンサとコイルとで構成される。

図１０（ａ）に示すローパスフィルタ２５１ａは、一対の線路６０１、６０２間に接続された、２つのコンデンサ２５１ａ１、２５１ａ２を有している。一対の線路６０１、６０２それぞれには、２つのコンデンサ２５１ａ１、２５１ａ２に挟まれるように、ＣＬ並列回路２５１ａ３、２５１ａ４が直列に接続されている。また、図１０（ｂ）に示すローパスフィルタ２５１ｂは、一対の線路６０１、６０２間に接続された、１つのコンデンサ２５１ｂ１を有している。線路６０１には、コンデンサ２５１ｂ１を挟むように、２つのインダクタ２５１ｂ２、２５１ｂ３が直列に接続されている。線路６０２には、コンデンサ２５１ｂ１を挟むように、２つのインダクタ２５１ｂ４、２５１ｂ５が直列に接続されている。

線路６０１及び線路６０２は、図９に示す電源ケーブル６００を介して、一対の線路を有する電力線９００に接続されている。図１０（ａ）に示すローパスフィルタ２５１ａは、ＣＬ並列回路２５１ａ３、２５１ａ４の回路定数が同一である場合、電力線９００が有する一対の線路のそれぞれから見たインピーダンスが同一である。従って、このローパスフィルタ２５１ａは平衡型フィルタを構成する。また、図１０（ｂ）に示すローパスフィルタ２５１ｂは、インダクタ２５１ｂ２、２５１ｂ３と、インダクタ２５１ｂ４、２５１ｂ５との回路定数が同一である場合、電力線９００が有する一対の線路のそれぞれから見たインピーダンスが同一である。従って、このローパスフィルタ２５１ｂは、ローパスフィルタ２５１ａと同様に、平衡型フィルタを構成する。こうすることで、電力線が有する一対の線路間のバランスを取ることが出来るので、一方の線路を伝送するノイズで、他方の線路を伝送するノイズを相殺させることが出来、ノイズを抑制することが出来る。

図１０（ｃ）に示すバンドパスフィルタ２６０は、線路６０１、６０２に対して直列に接続された、図１０（ａ）で示したローパスフィルタ２５１ａと、ハイパスフィルタ２５１ｃとを有している。ハイパスフィルタ２５１ｃは、一対の線路６０１、６０２間に接続された、１つのインダクタ２５１ｃ１を有している。線路６０１には、インダクタ２５１ｃを挟むように、２つのコンデンサ２５１ｃ２、２５１ｃ３が直列に接続されている。線路６０２には、インダクタ２５１ｃ１を挟むように、２つのコンデンサ２５１ｃ４、２５１ｃ５が直列に接続されている。

図１０（ｃ）に示すバンドパスフィルタ２６０は、コンデンサ２５１ｃ２、２５１ｃ３と、コンデンサ２５１ｃ４、２５１ｃ５との回路定数が同一である場合、電力線９００が有する一対の線路のそれぞれから見たインピーダンスが同一である。従って、バンドパス２６０は、平衡型フィルタを構成する。こうすることで、電力線が有する一対の線路間のバランスを取ることが出来、電力線が有する一対の線路間のバランスを取ることが出来るので、一方の線路を伝送するノイズで、他方の線路を伝送するノイズを相殺させることが出来、ノイズを抑制することが出来る。

図１０にそれぞれに示したフィルタは、電力線９００が有する一対の線路のそれぞれから見たインピーダンスが同一である場合に示したが、これらインピーダンスは完全に同一である必要はなく、ノイズを抑制する効果を奏する範囲で、略同一であればよい。例えば、線路それぞれから見たインピーダンスの差が±５％であれば、ノイズ抑制の効果を奏することが出来る。

このＰＬＣ回路モジュール２００は、前述したように、第１の積層基板１０と第２の積層基板３０とがコンポジットシート２０を介して積層して形成されているが、そのうち第１の積層基板１０は、図１１に示すように、４層の金属層１１、１２、１３、１４を内層として含み表面側に、比較的小型の部品を搭載するとともに、裏面側にＰＬＣ・ＩＣ２１０と、メモリ２４０などを搭載してなるものである。また第２の積層基板３０は、図１１に表面および裏面を示すように、４層の金属層３１、３２、３３、３４を内層として含み裏面側に、比較的小型の部品を搭載するとともに、表面側に平衡型フィルタであるバンドパスフィルタ２５１、２６０、ＡＦＥ・ＩＣ２２０を搭載してなるものである。

次にこのＰＬＣ回路モジュール２００の製造方法について説明する。
図１２（ａ）〜（ｆ）はＰＬＣモジュールの製造工程の一実施の形態を示す斜視図である。図１２の断面図を図１３（ａ）〜（ｆ）に示す。図１４（ａ）乃至（ｆ）はこのＰＬＣモジュールを構成する電子回路基板としての第１の積層基板の製造工程を示す断面図である。
まず、ＰＬＣモジュールの製造工程の説明に先立ち、第１の積層基板の製造工程について説明する。

まず、図１４（ａ）に示すように、ガラス織布に熱硬化性樹脂を含浸させた未硬化状態の絶縁層１７を形成し、この絶縁層１７の両面に金属層１１、１２としての銅箔を貼着したものを用意する。同様にして絶縁層１７の両面に金属層１３、１４としての銅箔を貼着したもの、絶縁層１７の両面に金属層１５、１６としての銅箔を貼着したものを用意する。前記両面基板に熱をかけながら加圧することで絶縁層の樹脂を硬化させる。なお、絶縁層の材料としてアラミド不織布や無機フィラーなどを用いてもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を用いたが、フェノール樹脂などを用いてもよい。

その後、図１４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィにより、各金属層をパターニングし、配線パターンを形成する。その後、図１４（ｃ）に示すように、プリプレグと呼ばれる絶縁層１７Ｐを挟んで加熱しながらプレスを行う。位置合わせして重ねたものを加圧することによって板状体を形成した後、これを加熱することによって、絶縁層１７および１７Ｐ中の熱硬化性樹脂を硬化させ、６枚の金属層１１、１２、１３、１４、１５、１６を備えた積層体を形成する。加熱は、絶縁層１７、１７Ｐ中の熱硬化性樹脂が硬化する温度以上の温度（たとえば１５０℃〜２６０℃）で行い、未硬化の絶縁層は絶縁層１７となる。なお、加熱によって未硬化状態の絶縁層中の熱硬化性樹脂を硬化させる際に、加熱しながら１０ｋｇ／ｃｍ²〜２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加圧することによって、回路部品モジュールの機械的強度を向上させることができる。

その後、図１４（ｄ）に示すように、レーザを用いて接地層１５までの孔Ｈを形成する。孔Ｈは、前述したように、レーザ加工、ドリルによる加工または金型による加工で形成することができる。

その後、図１４（ｅ）に示すように、積層基板１０を貫通する貫通孔Ｈを形成する。
さらに、図１４（ｆ）に示すように、貫通孔Ｈ内にめっきを行い、パッドとなる金属層１６や接地層１５、などの電気的接続を行う。なおここでは導電性樹脂組成物を充填するようにしてもよい。このようにして、第１の積層基板が形成される。

なお本実施の形態では、最外層となる配線パターン１１、１６についてもパターニングを行った後に、積層し、最後に貫通孔Ｈを形成し、貫通孔内にめっきを行うようにしているが、貫通孔と配線パターン１１との接続は、再度選択めっきを行うことにより、貫通孔内からパッドとなる配線パターン１６上にかかるようにめっき層を形成することにより接続可能である。また最外層については最後に銅箔を貼着し、パターニングを行うようにすれば、貫通孔上にパッドを形成するようにすることも可能である。

同様にして、第２の積層基板３０を形成する。搭載する回路部品については異なるが、製造については第１の積層基板と同様の工程を経て第２の積層基板が形成される。

次にＰＬＣモジュールの実装に際しては、まず、図１２（ａ）および図１３（ａ）に示すように、第１の積層基板１０の上面に回路部品１８を実装する。

次に、図１２（ｂ）および図１３（ｂ）に示すように、第２の積層基板３０を用意する。

この後、図１２（ｃ）および図１３（ｃ）に示すように、コンポジットシート２０を形成し、部品用およびビア（導電路）形成のための貫通孔Ｈを形成する。このコンポジットシート２０は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物を成形することによって板状のコンポジットシートを構成する。板状のコンポジットシート２０は、無機フィラーと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを混合してペースト状混練物とし、そのペースト状混練物を一定厚みに成型することによって得られる。そして、板状のコンポジットシート２０の所望の位置にビア形成（導電路）のための貫通孔Ｈを形成することによって、貫通孔Ｈが形成された板状体を形成する。貫通孔Ｈは、たとえば、レーザ加工、ドリルによる加工または金型による加工で形成することができる。ここでも、貫通孔Ｈは、ペースト状混練物を成型して板状のコンポジットシート２０を形成する際に、同時に形成してもよい。

そして、図１２（ｄ）および図１３（ｄ）に示すように、コンポジットシートの貫通孔Ｈに導電性樹脂組成物を充填し導電路Ｐを形成する。

そして、図１２（ｅ）および図１３（ｅ）に示すように、第１の基板および第２の基板をコンポジットシート２０を介して位置合わせして、重ねたものを加圧することによって回路部品１８が埋設された板状体を形成した後、これを加熱することによって、絶縁シート２０および導電性樹脂組成物中の熱硬化性樹脂を硬化させ、第１の積層基板１０、第２の積層基板３０間に回路部品１８が埋設された積層体を形成する。加熱は、コンポジットシート２０および導電性樹脂組成物中の熱硬化性樹脂が硬化する温度以上の温度（たとえば１５０℃〜２６０℃）で行い、未硬化のコンポジットシート２０は硬化される。なお、加熱によって未硬化状態のコンポジットシートを硬化させる際に、加熱しながら１０ｋｇ／ｃｍ²〜２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加圧することによって、ＰＬＣ回路モジュールの機械的強度を向上させることができる。

この後、図１２（ｆ）に示すように、第１の積層基板１０の下面に変復調ＩＣ（ＰＬＣ・ＩＣ）２１０と、メモリ２４０などを実装し、第２の積層基板３０上面にＡＦＥ・ＩＣ２２０、平衡型フィルタ（バンドパスフィルタ）２５１、２６０を実装し、本実施の形態のＰＬＣモジュールが完成する。

このようにして形成されたＰＬＣモジュールを、図６示すように筐体１０１ａ、１０１ｂ内に収納し、図５に示したようなＰＬＣモデムが完成する。

このように本実施の形態のＰＬＣモジュールによれば、デジタル部品を第１の面２００ａに実装し、前記第１の面２００ａに対向する第２の面２００ｂにアナログ部品および接続部を実装しており、第２の面が実装基板に対向する形態となるため、基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が効率よく放熱されると共に、第２の面側は第２の面側に放熱され、電子回路基板に熱が蓄積されるのを防止することができる。

また、発熱量の多いアナログ部品であるオペアンプ２５２を接続部であるコネクタ１２０から最も遠い位置に配しているため、温度上昇の防止が効率的となる。
さらにまた、第１の面に実装されたデジタル部品の背面側を電気的絶縁性でかつ熱伝導性の良好な弾性部材を介して放熱部材に当接させているため、この放熱部材が熱を強制的に放出する役割を果たすことになる。このため、基板の第１の面からは、デジタル部品からの発熱が面全体から効率よく放熱され、第２の面に、熱が流れ込むことはなく、熱による影響を遮断することができる。
加えて、変復調ＩＣと平衡型フィルタを積層基板の同一面上に配置しないように構成しているため、ノイズの影響を小さくすることができ、特性が良好でかつ、小型で低コストのモジュールを得ることができる。

以下に、本発明の具体的な実施例を説明する。
本発明のＰＬＣモジュールを構成する電子回路基板の製造方法の一例について説明する。

コンポジットシート板状体の作製は、まず、所望の組成で混合されたペースト状の混合物を、所定量だけ離型フィルム上に滴下する。ペースト状の混合物は、無機フィラーと液状の熱硬化性樹脂とを攪拌混合機によって１０分程度混合して作製した。使用した攪拌混合機は、所定の容量の容器に無機フィラーと液状の熱硬化性樹脂とを投入し、容器自身を回転させながら公転させるもので、混合物の粘度が比較的高くても充分な分散状態が得られる。離型フィルムには厚み７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、フィルム表面にシリコンによる離型処理を施した。

次に、離型フィルム上のペースト状の混合物にさらに離型フィルムを重ね、加圧プレスで厚さ５００μｍになるようにプレスして、板状の混合物を得た。次に、離型フィルムで挟まれた板状の混合物を離型フィルムごと加熱し、板状の混合物の粘着性が無くなる条件下で熱処理した。熱処理は、１２０℃の温度で１５分間保持である。この熱処理によって、板状の混合物の粘着性が失われるため、離型フィルムの剥離が容易になる。この実施例で用いた液状エポキシ樹脂は、硬化温度が１３０℃であるため、この熱処理条件下では、未硬化状態（Ｂステージ）である。

次に、板状の混合物から離型フィルムを剥離し、板状の混合物を耐熱性離型フィルム（ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイト、厚さ７５μｍ）で挟んで、５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加圧しながら１７０℃の温度で加熱することによって板状の混合物を硬化させた。

次に、硬化した板状の混合物から耐熱性離型フィルムを剥離することによって、絶縁層を得た。この絶縁層を所定の寸法に加工して、熱伝導度、線膨張係数などを測定した。熱伝導度は、１０ｍｍ角に切断した試料の表面を加熱ヒータに接触させて加熱し、反対面の温度上昇から計算で求めた。線膨張係数は、室温から１４０℃まで温度上昇させた場合の絶縁層の寸法変化を測定し、その寸法変化の平均値から求めた。絶縁耐圧は、絶縁層の厚み方向にＡＣ電圧を印加した場合の絶縁耐圧を求め、単位厚み当たりの絶縁耐圧を計算した。ここでは絶縁層とは電気的に絶縁状態にある基板をさすものとする。

上記の方法で作製された絶縁層は、無機フィラーとしてＡｌ₂Ｏ₃を用いた場合には、従来のガラス−エポキシ基板（熱伝導度０．２ｗ／ｍＫ〜０．３ｗ／ｍＫ）に比べて熱伝導度が約１０倍以上となった。Ａｌ₂Ｏ₃の量を８５重量％以上とすることによって、熱伝導度を２．８ｗ／ｍＫ以上とすることができた。Ａｌ₂Ｏ₃はコストが安いという利点もある。

また、無機フィラーとしてＡｌＮ、ＭｇＯを用いた場合では、Ａｌ₂Ｏ₃を用いた場合と同等以上の熱伝導度が得られた。また、無機フィラーとして非晶質ＳｉＯ₂を用いた場合では、線膨張係数がシリコン半導体（線膨張係数３×１０^-6／℃）により近くなった。したがって、無機フィラーとして非晶質ＳｉＯ₂を用いた絶縁層は、半導体を直接実装するフリップチップ用基板として好適である。

また、無機フィラーとしてＳｉＯ₂を用いた場合には、誘電率が低い絶縁層が得られた。ＳｉＯ₂は比重が軽いという利点もある。

また、無機フィラーとしてＢＮを用いた場合には、熱伝導度が高く線膨張係数が低い絶縁層が得られた。無機フィラーとして６０重量％のＡｌ₂Ｏ₃を用いた場合を除いて、絶縁層の絶縁耐圧は、１０ｋＶ／ｍｍ以上であった。絶縁層の絶縁耐圧は、絶縁層の材料である無機フィラーと熱硬化性樹脂との接着性の指標となる。すなわち、無機フィラーと熱硬化性樹脂との接着性が悪いと、その間に微小な隙間が生じて絶縁耐圧が低下する。このような微小な隙間は回路部品内蔵モジュールの信頼性低下を招く。一般に、絶縁耐圧が１０ｋＶ／ｍｍ以上であれば無機フィラーと熱硬化性樹脂との接着性が良好であると判断できる。したがって、無機フィラーの量は７０重量％以上であることが好ましい。

なお、熱硬化性樹脂の含有量が低いと絶縁層の強度が低下するため、熱硬化性樹脂は４．８重量％以上であることが好ましい。

この実施例では、液状エポキシ樹脂には、日本ペルノックス（株）製のエポキシ樹脂（ＷＥ−２０２５、酸無水系硬化剤含む）を用いた。フェノール樹脂には、大日本インキ（株）製のフェノール樹脂（フェノライト、ＶＨ４１５０）を用いた。シアネート樹脂には、旭チバ（株）製のシアネート樹脂（ＡｒｏＣｙ、Ｍ−３０）を用いた。この実施例では、添加物としてカーボンブラックまたは分散剤を加えた。
このコンポジットシートを用いて、第１の積層基板１０と第２の積層基板３０で挟み、加圧加熱することにより本発明の実施の電子回路で用いられる基板が得られる。
これにコネクタを装着し、マザーボードに装着すると共に筐体１０１内に熱伝導性ゴムおよび放熱板を介して装着され半導体装置を得ることができる。
なお前記実施例１は以下の実施の形態にも適用可能であることはいうまでもない。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。
前記実施の形態１では、筐体１０１内にモジュールを収納するに当たり、熱伝導性の良好な弾性体としてのゴムを介して放熱板を装着したが、図１５に示すように、弾性体および放熱板を介することなくそのままで筐体１０１内に収納するようにしてもよい。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。
本実施の形態では図１６に示すように、前記実施の形態１で得られたＰＬＣモジュールの上下面にそれぞれコンポジットシート４２、４３を介して放熱用の金属板４０および４１を積層してＰＬＣモジュールを構成することでモジュールとしての放熱を効果的に行うようにしている。他は図１に示した実施の形態１のＰＬＣモジュールと同様に形成されている。同一部位には同一符号を付した。ここで接続部としてのコネクタ１２０は、別の断面で切断したときには現れるがこの断面には存在しないため、図示しない。
この構成によれば、回路の集積度の増大に際しても、上下面に放熱板を同時に構成することにより、放熱面積を広げることができ、小型で低コストのモジュールを構成することができる。
なお、放熱用の金属板が２つの場合について説明したが、金属板が１つであってもよい。例えば、発熱量の最も大きい集積回路（例えばメインＩＣ）のみに、コンポジットシートを介して、金属板を設けることで、放熱面積を広げることができる。

本発明の電子回路基板および電子回路装置によれば、特にオペアンプなどの発熱部品の搭載位置をデジタル部品の反対側の面にすると共に、接続部から離間して配しているため、放熱性を高め、ノイズの影響を受けないように構成できるため、高速電力線通信など、種々の分野に適用可能である。

本発明の実施の形態１の電子回路基板を用いたＰＬＣ回路モジュールをマザーボード１１０に実装した状態を示す斜視図本発明の実施の形態１の電子回路基板を用いたＰＬＣ回路モジュールをマザーボード１１０に実装した状態を示す断面説明図本発明の実施の形態１の電子回路基板を用いたＰＬＣ回路モジュールを示す断面要部説明図本発明の実施の形態１のＰＬＣ回路モジュールを構成する電子回路基板の上面のレイアウトを示す図本発明の実施の形態１のＰＬＣ回路モジュールを構成する電子回路基板の上面、下面、内蔵部品を示す図本発明の実施の形態１のＰＬＣモデムの外観を示す図本発明の実施の形態１のＰＬＣモデムの断面図本発明の実施の形態１のＰＬＣモデムのハードウェアの一例を示すブロック図本発明の実施の形態１のＰＬＣモジュールのＰＬＣ・ＩＣ２１０によって実現されるデジタル信号処理部の一例の概略機能ブロック図本発明の実施の形態１のＰＬＣ回路モジュールに用いられる平衡型フィルタを示す等価回路図本発明の実施の形態１のＰＬＣ回路モジュールに用いられる第２の積層基板の構成を示す図（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態１のＰＬＣモジュールの製造工程の一実施の形態を示す斜視図（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態１のＰＬＣモジュールの製造工程の一実施の形態を示す断面図（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態１のＰＬＣモジュールに用いられる第１の積層基板の製造工程を示す断面図本発明の実施の形態２のＰＬＣ回路モジュールを示す説明図本発明の実施の形態３のＰＬＣ回路モジュールを示す説明図

符号の説明

１１、１２、１３、１４、１５、１６金属層
１５接地層
１００ＰＬＣモデム
１０１筐体
１０２電源コネクタ
１０３ＲＪ４５コネクタ
１０５表示部
２００（ＰＬＣ用）回路モジュール
２１０ＰＬＣ・ＩＣ（変復調ＩＣ）
２１１ＣＰＵ
２１２ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
２１３ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
２２０ＡＦＥ・ＩＣ
２２１ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
２２２ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２２３可変増幅器（ＶＧＡ）
２３０イーサネットＰＨＹ・ＩＣ
２５１ローパスフィルタ
２５２オペアンプ（ドライバＩＣ）
２６０バンドパスフィルタ
２７０カプラ
２７１コイルトランス
２７２ａ、２７２ｂカップリング用コンデンサ
３００スイッチング電源
４００電源プラグ
５００コンセント
６００電源ケーブル
９００電力線
２１１０制御部
２１１１シンボルマッパ
２１１２シリアル−パラレル変換器
２１１３逆ウェーブレット変換器
２１１４ウェーブレット変換器
２１１５パラレル−シリアル変換器
２１１６デマッパ

Claims

第１の面にデジタル部品が実装されると共に、
前記第１の面に対向する第２の面にアナログ部品が実装される基板と、
前記基板の第２の面に設けられ、実装基板に接続する接続部とを具備した電子回路基板。
デジタル部品と、
アナログ部品と、
第１の面に前記デジタル部品が実装されると共に、
前記第１の面に対向する第２の面に前記アナログ部品が実装された基板と、
前記基板の第２の面に設けられ、実装基板に接続する接続部とを具備した電子回路装置。
請求項２に記載の電子回路装置であって、
前記アナログ部品のうち、発熱部品は、前記デジタル部品と平面的に対向する位置を避けて配置された電子回路装置。
請求項３に記載の電子回路装置であって、
前記発熱部品は増幅器（オペアンプ）である電子回路装置。
請求項２に記載の電子回路装置であって、
前記デジタル部品に当接する放熱部材を設けた電子回路装置。
請求項２乃至５のいずれかに記載の電子回路装置であって、
前記デジタル部品は、マルチキャリア信号の変調処理および復調処理の少なくとも一方を行う電子回路装置。
請求項２に記載の電子回路装置であって、
前記マルチキャリア信号は、一対の線路を有する電力線に伝送可能な電力線通信信号である電子回路装置。
請求項７に記載の電子回路装置であって、
前記第２の面に実装され、前記電力線通信信号について所定の周波数帯域を遮断するフィルタを更に備えた電子回路装置。
請求項８記載の電子回路装置であって、
前記フィルタは、前記一対の線路のそれぞれから見たインピーダンスが略同一である平衡型フィルタである電子回路装置。
電力線通信を行う電力線通信装置であって、
請求項８または９に記載の電子回路装置と、
前記電子回路装置から出力された電力線通信信号を前記電力線に伝送される交流電圧に重畳し、前記電力線に伝送される交流電圧から電力線通信信号を分離して前記電子回路装置に出力するカプラを備えた電力線通信装置。
請求項２乃至９のいずれかに記載の電子回路装置であって、
前記基板は、
絶縁層を介して積層された複数の導電層を内部に有する第１の積層基板と、
絶縁層を介して積層された複数の導電層を内部に有し、前記第１の積層基板と異なる第２の積層基板と、
前記第１の積層基板と前記第２の積層基板との間に介在して、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板を積層し、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板を電気的に接続する導電路を備えた絶縁シートとを備えた電子回路装置。
請求項１１記載の電子回路装置であって、更に、
前記絶縁シートに設けられ、当該電子回路装置に内蔵される内蔵回路素子を備え、
前記内蔵回路素子が、前記導電路で囲まれた電子回路装置。
請求項１１記載の電子回路装置であって、
前記積層基板および前記他の積層基板は、基板厚が等しい電子回路装置。
請求項１１記載の電子回路装置であって、
前記絶縁シートに設けられ、当該電子回路装置に内蔵される複数の内蔵回路素子を備え、
前記複数の内蔵回路素子は、前記積層基板および前記他の積層基板のうち基板厚が厚い方の積層基板に実装されている電子回路装置。
請求項１０乃至１４のいずれかに記載の電子回路装置であって、
前記絶縁シートは、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む電子回路装置。
請求項１５に記載の電子回路装置であって、
前記絶縁シート中の無機フィラーの重量％は、７０重量％〜９５重量％である電子回路装置。
請求項２に記載の電子回路装置であって、
前記接続部が、前記基板の一端近傍に設けられ、前記発熱部品が、前記接続部に対して対角線上の端縁部に設けられた電子回路装置。
請求項１７に記載の電子回路装置であって、
前記基板の第１の面に、放熱部材が設けられた電子回路装置。
請求項１に記載の電子回路装置であって、
前記基板の第１の面に、絶縁性の弾性部材を介して放熱部材が設けられた電子回路装置。
請求項２記載の電子回路装置であって、
前記接続部が、前記基板の第２の面の一端近傍に設けられ、前記発熱部品が、前記基板の第２の面の他の一端近傍に設けられた電子回路装置。