JP2010154517A - Resin multilayer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信機器等の高周波回路に用いられるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスに関し、特に、ウェハレベルチップサイズパッケージ(WLCSP:Wafer Level Chip Size/Scale Package)技術により形成された積層型のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスに関する。 The present invention relates to a resin multilayer device having a balance filter used in a high-frequency circuit such as a wireless communication device, and more particularly, a laminated type balance formed by a wafer level chip size package (WLCSP) technology. The present invention relates to a resin multilayer device having a filter.
無線通信機器では、高周波信号処理ICから出力された平衡信号(差動信号)を、バランにおいて不平衡信号(単一信号)に変換し、バンドパスフィルタ(BPF)またはローパスフィルタ(LPF)で不要信号を除去して、アンテナから送信する。また、アンテナで受信された不平衡信号を、BPFに通して周波数帯域を選択し、バランにおいて平衡信号に変換して、高周波信号処理ICに入力する(例えば特許文献1,2参照)。 In wireless communication equipment, a balanced signal (differential signal) output from a high-frequency signal processing IC is converted into an unbalanced signal (single signal) in a balun, and is not required by a band-pass filter (BPF) or a low-pass filter (LPF) Remove the signal and transmit from the antenna. Further, the unbalanced signal received by the antenna is passed through the BPF, the frequency band is selected, converted into a balanced signal by the balun, and input to the high-frequency signal processing IC (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
このように、無線通信回路では、バランとフィルタとがセットで、高周波信号処理ICとアンテナの間に設けられるため、バランとフィルタとを一体化した様々なバランスフィルタが開発されている(例えば特許文献1〜3参照)。 As described above, in the wireless communication circuit, since the balun and the filter are provided as a set and are provided between the high-frequency signal processing IC and the antenna, various balance filters in which the balun and the filter are integrated have been developed (for example, patents). References 1-3).
積層型のバランスフィルタは、積層型バランと、積層型フィルタとによって構成されている。積層型バランは、不平衡信号伝送路と、2つの平衡信号伝送路とが、誘電体層を介して積層配置された構成になっている。積層型バランの製造技術としては、低温同時焼成セラミックス(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)技術をベースとしたもの(例えば特許文献4参照)、多層プリント基板製造技術をベースとしたもの(例えば特許文献5参照)、半導体加工技術をベースとしたもの(例えば、特許文献6、非特許文献1参照)、誘電体層として樹脂層を用いたもの(例えば特許文献3,7参照)がある。なお、積層型フィルタの製造技術は、積層型バランと同様である。 The multilayer balance filter is composed of a multilayer balun and a multilayer filter. The laminated balun has a configuration in which an unbalanced signal transmission line and two balanced signal transmission lines are laminated via a dielectric layer. As a manufacturing technique of the multilayer balun, a technique based on a low temperature co-fired ceramics (LTCC) technique (for example, see Patent Document 4), a technique based on a multilayer printed circuit board manufacturing technique (for example, a patent) Document 5), those based on semiconductor processing technology (for example, see Patent Document 6 and Non-Patent Document 1), and those using a resin layer as a dielectric layer (for example, see Patent Documents 3 and 7). The manufacturing technique of the multilayer filter is the same as that of the multilayer balun.
バランは、不平衡信号出入力側のインピーダンス、および平衡信号入出力側のインピーダンスが設計仕様のインピーダンス値であることを要求される。これらのインピーダンス仕様を満たすためのパラメータは、伝送路の幅、伝送路の厚さ、伝送路間の絶縁層の厚さ(伝送路間の距離)および誘電率、下側伝送路の下層の絶縁層の厚さおよび誘電率、ならびに上側伝送路の上層の絶縁層の厚さおよび誘電率である(例えば特許文献5参照)。 The balun is required that the impedance on the input / output side of the unbalanced signal and the impedance on the input / output side of the balanced signal are impedance values of design specifications. Parameters to satisfy these impedance specifications are: transmission line width, transmission line thickness, insulation layer thickness between transmission lines (distance between transmission lines) and dielectric constant, insulation under the lower transmission line The thickness and dielectric constant of the layer, and the thickness and dielectric constant of the upper insulating layer on the upper transmission line (see, for example, Patent Document 5).
一方、近年、WLCSPという技術が提案されている(例えば特許文献8参照)。WLCSPは、ウェハ上に、樹脂層形成プロセスと厚膜銅パターン群等の導電パターン群形成プロセスによって樹脂多層デバイスを作り込み、そのあとにチップにダイシングする技術である。つまり、ウェハのまま、パッケージングまでする製法である。なお、WLCSP技術によって製造されたパッケージを、ウェハレベルパッケージ(WLP:Wafer LevelPackage)とする。 On the other hand, in recent years, a technique called WLCSP has been proposed (see, for example, Patent Document 8). WLCSP is a technique in which a resin multilayer device is formed on a wafer by a resin layer forming process and a conductive pattern group forming process such as a thick film copper pattern group, and then dicing into chips. In other words, it is a manufacturing method in which a wafer is packaged as it is. A package manufactured by the WLCSP technology is referred to as a wafer level package (WLP: Wafer Level Package).
上記LTCC技術をベースとして製造されたバランスフィルタでは、GND層(接地層)や信号入力のためのレイヤ等、多数のレイヤを必要とするため、構成および製造手順が複雑になるという課題があった。さらに、バランの下側伝送路と上側伝送路の位置合せ精度が悪く、インピーダンスが設計値からずれるという課題があった。 The balance filter manufactured based on the LTCC technology requires a large number of layers, such as a GND layer (ground layer) and a layer for signal input, and thus has a problem that the configuration and the manufacturing procedure are complicated. . Furthermore, there is a problem that the alignment accuracy of the lower transmission line and the upper transmission line of the balun is poor and the impedance deviates from the design value.
また、上記多層プリント基板製造技術をベースとして製造されたバランスフィルタでは、プリント基板に伝送路やキャパシタ、インダクタを形成するため、微細加工ができず、サイズが大きくなるという課題があった。また、高精度な加工ができないため、バランの下側伝送路と上側伝送路の位置合せ精度が悪く、伝送路のインピーダンスが設計値からずれるという課題があった。 In addition, the balance filter manufactured based on the multilayer printed circuit board manufacturing technique has a problem that it cannot be finely processed because the transmission path, the capacitor, and the inductor are formed on the printed circuit board, and the size is increased. In addition, since high-precision processing cannot be performed, there is a problem that the alignment accuracy of the lower transmission line and the upper transmission line of the balun is poor, and the impedance of the transmission line deviates from the design value.
また、上記半導体加工技術をベースとして製造されたバランスフィルタでは、微細加工および高精度な加工は可能であるが、バランの伝送路やフィルタのインダクタを、抵抗値の大きなアルミパターンで形成すること、およびシリコン基板からの影響を受けることにより、バランの挿入損失が大きくなるとともに、Q値の高いインダクタを得ることができないので、フィルタの周波数特性が悪いという課題があった。 Moreover, in the balance filter manufactured based on the semiconductor processing technology, fine processing and high-precision processing are possible, but forming the balun transmission line and the filter inductor with an aluminum pattern having a large resistance value, In addition, due to the influence from the silicon substrate, the insertion loss of the balun increases, and an inductor having a high Q value cannot be obtained.
さらに、上記WLCSP製造技術による場合には、上記LTCC技術による場合よりも誘電体層の比誘電率が低くなるので、バランの伝送路を長くする必要があり、このバランとフィルタとを単に配置した場合には、大きな面積が必要になるという課題があった。 Further, in the case of the WLCSP manufacturing technology, the dielectric constant of the dielectric layer is lower than that in the case of the LTCC technology, so it is necessary to lengthen the balun transmission path, and the balun and the filter are simply arranged. In some cases, a large area is required.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび優れた周波数特性のフィルタを実現でき、かつ簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and can achieve a high-precision impedance, low insertion loss balun, and a filter with excellent frequency characteristics, and a simple and compact configuration balance. An object of the present invention is to provide a resin multilayer device having a filter.
本発明の請求項1に記載の樹脂多層デバイスは、バランスフィルタを有する樹脂多層デバイスであって、基板と、前記基板上に形成されたGND層と、前記基板又は前記GND層上に設けられた第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に設けられた第1導電パターン群と、前記第1樹脂層上および前記第1導電パターン群上に形成された第2樹脂層と、前記第2樹脂層上に設けられた第2導電パターン群と、前記第2樹脂層上および前記第2導電パターン群上に形成された第3樹脂層と、を備え、前記バランスフィルタのバランは、前記第1導電パターン群の導電パターンとして電気的に互いに独立して設けられた第1平衡信号伝送路および第2平衡信号伝送路と、前記第2導電パターン群の導電パターンとして前記2つの平衡信号伝送路に対向して設けられた不平衡信号伝送路と、を有し、前記第1平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第1不平衡信号伝送路部は、内周に第1スペースを有する平面スパイラル型に配置され、前記第2平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第2不平衡信号伝送路部は、内周に第2スペースを有する平面スパイラル型に配置されており、前記バランスフィルタのフィルタは、前記第1導電パターン群の導電パターンと、前記第2導電パターン群の導電パターンと、を有し、前記第1スペース内および/または前記第2スペース内に配置されていて、前記GND層は、前記フィルタと重なる領域を除いた領域に形成されていることを特徴とする。 The resin multilayer device according to claim 1 of the present invention is a resin multilayer device having a balance filter, and is provided on a substrate, a GND layer formed on the substrate, and the substrate or the GND layer. A first resin layer; a first conductive pattern group provided on the first resin layer; a second resin layer formed on the first resin layer and on the first conductive pattern group; and the second resin layer. A second conductive pattern group provided on the resin layer; and a third resin layer formed on the second resin layer and on the second conductive pattern group. A first balanced signal transmission path and a second balanced signal transmission path that are electrically independent of each other as a conductive pattern of one conductive pattern group, and the two balanced signal transmission paths as a conductive pattern of the second conductive pattern group Opposite An unbalanced signal transmission path provided, and the first unbalanced signal transmission path section of the first balanced signal transmission path and the unbalanced signal transmission path facing the first balanced signal transmission path has a first space on the inner periphery. The second unbalanced signal transmission line and the second unbalanced signal transmission line portion of the unbalanced signal transmission line opposite to the second balanced signal transmission line are arranged in a planar spiral type having a second space on the inner periphery. The balance filter includes a conductive pattern of the first conductive pattern group and a conductive pattern of the second conductive pattern group, and is in the first space and / or in the second space. The GND layer is formed in a region excluding a region overlapping with the filter.
本発明の請求項2に記載の樹脂多層デバイスは、請求項1において、前記第1スペース及び前記第2スペースにおいて、前記GND層の内縁を成す端部が、前記バランを構成する最内周の部位より内側に延伸して配された距離をA、前記GND層の上面と前記第2導電パターン群の下面との距離をBとした場合、前記Aは前記Bの5倍以上であることを特徴とする。 A resin multilayer device according to a second aspect of the present invention is the resin multilayer device according to the first aspect, wherein in the first space and the second space, an end portion forming an inner edge of the GND layer is an innermost circumference constituting the balun. When A is a distance extending inward from the part and B is a distance between the upper surface of the GND layer and the lower surface of the second conductive pattern group, A is 5 times or more of B. Features.
本発明の請求項3に記載の樹脂多層デバイスは、バランスフィルタを有する樹脂多層デバイスであって、基板と、前記基板上に形成された第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に設けられた第1導電パターン群と、前記第1樹脂層上および前記第1導電パターン群上に形成された第2樹脂層と、前記第2樹脂層上に設けられた第2導電パターン群と、前記第2樹脂層上および前記第2導電パターン群上に形成された第3樹脂層と、を備え、前記バランスフィルタのバランは、前記第1導電パターン群の導電パターンとして電気的に互いに独立して設けられた第1平衡信号伝送路および第2平衡信号伝送路と、前記第2導電パターン群の導電パターンとして前記2つの平衡信号伝送路に対向して設けられた不平衡信号伝送路と、を有し、前記第1平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第1不平衡信号伝送路部は、内周に第1スペースを有する平面スパイラル型に配置され、前記第2平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第2不平衡信号伝送路部は、内周に第2スペースを有する平面スパイラル型に配置されており、前記バランスフィルタのフィルタは、前記第1導電パターン群の導電パターンと、前記第2導電パターン群の導電パターンと、を有し、前記第1スペース内および/または前記第2スペース内に配置されていることを特徴とする。 The resin multilayer device according to claim 3 of the present invention is a resin multilayer device having a balance filter, and is provided on a substrate, a first resin layer formed on the substrate, and the first resin layer. A first conductive pattern group, a second resin layer formed on the first resin layer and the first conductive pattern group, a second conductive pattern group provided on the second resin layer, A third resin layer formed on the second resin layer and the second conductive pattern group, and the balun of the balance filter is electrically independent of each other as the conductive pattern of the first conductive pattern group A first balanced signal transmission path and a second balanced signal transmission path provided; and an unbalanced signal transmission path provided opposite to the two balanced signal transmission paths as a conductive pattern of the second conductive pattern group. Having the first flat The signal transmission path and the first unbalanced signal transmission path portion of the unbalanced signal transmission path facing the signal transmission path are arranged in a plane spiral type having a first space on the inner periphery, and the second balanced signal transmission path and The second unbalanced signal transmission path portion of the opposing unbalanced signal transmission path is arranged in a plane spiral type having a second space on the inner periphery, and the filter of the balance filter is formed of the first conductive pattern group. It has a conductive pattern and a conductive pattern of the second conductive pattern group, and is arranged in the first space and / or the second space.
本発明の請求項4に記載の樹脂多層デバイスは、請求項1〜3のいずれか一項において、それぞれ前記第2導電パターン群の導電パターンとして、前記第1平衡信号伝送路の一端に接続された第1平衡信号電極パッドと、前記第2平衡信号伝送路の一端に接続された第2平衡信号電極パッドと、前記第1スペース内に配置された不平衡信号電極パッドと、前記第1スペース内に配置された第1フィルタ電極パッドと、前記第2スペース内に配置された第2フィルタ電極パッドと、をさらに備え、前記フィルタは、前記第1スペース内に配置され、一端が前記不平衡信号電極パッドに接続され、他端が前記第1フィルタ電極パッドに接続された第1フィルタ部と、前記第2スペース内に配置され、一端が前記第2フィルタ電極パッドに接続され、他端が前記第2不平衡信号伝送路部の内周端に接続された第2フィルタ部と、を有し、前記第1フィルタ電極パッドと前記第2フィルタ電極パッドとが、ボンディングワイヤによって接続されていることを特徴とする。 The resin multilayer device according to claim 4 of the present invention is connected to one end of the first balanced signal transmission line as the conductive pattern of the second conductive pattern group according to any one of claims 1 to 3. A first balanced signal electrode pad, a second balanced signal electrode pad connected to one end of the second balanced signal transmission line, an unbalanced signal electrode pad disposed in the first space, and the first space. A first filter electrode pad disposed within the second space, and a second filter electrode pad disposed within the second space, wherein the filter is disposed within the first space, and one end of the filter electrode pad is unbalanced. A first filter portion connected to the signal electrode pad, the other end connected to the first filter electrode pad, and the second filter electrode pad; and one end connected to the second filter electrode pad. A second filter portion having the other end connected to the inner peripheral end of the second unbalanced signal transmission path portion, and the first filter electrode pad and the second filter electrode pad are connected by a bonding wire. It is characterized by being.
本発明の請求項5に記載の樹脂多層デバイスは、請求項1〜3のいずれか一項において、それぞれ前記第2導電パターン群の導電パターンとして、前記第1平衡信号伝送路の一端に接続された第1平衡信号電極パッドと、前記第2平衡信号伝送路の一端に接続された第2平衡信号電極パッドと、前記第1スペース内に配置された不平衡信号電極パッドと、前記第1スペース内に配置された第1フィルタ電極パッドと、前記第2スペース内に配置された第2フィルタ電極パッドと、をさらに備え、前記フィルタは、前記第1スペース内に配置され、一端が前記不平衡信号電極パッドに接続され、他端が前記第1フィルタ電極パッドに接続された第1フィルタ部と、前記第2スペース内に配置され、一端が前記第2フィルタ電極パッドに接続され、他端が前記第2不平衡信号伝送路部の内周端に接続された第2フィルタ部と、を有し、前記第1フィルタ電極パッドと前記第2フィルタ電極パッドとが、前記第3樹脂層上に設けられた導電パターンによって接続されていることを特徴とする。
The resin multilayer device according to
本発明の請求項6に記載の樹脂多層デバイスは、請求項4または5において、前記フィルタは、複数のインダクタと複数のキャパシタとによって構成されており、前記インダクタおよび前記キャパシタが、前記第1フィルタ部と前記第2フィルタ部とに、対称となるように振り分けられて配置されていることを特徴とする。
According to Claim 6 of the present invention, in the resin multilayer device according to
本発明の請求項7に記載の樹脂多層デバイスは、請求項4または5において、前記フィルタはバンドパスフィルタであり、前記第1フィルタ部はハイパスフィルタであり、前記第2フィルタ部はローパスフィルタであることを特徴とする。
The resin multilayer device according to claim 7 of the present invention is the resin multilayer device according to
本発明の請求項8に記載の樹脂多層デバイスは、請求項1〜3のいずれか一項において、それぞれ前記第2導電パターン群の導電パターンとして、前記第1平衡信号伝送路の一端に接続された第1平衡信号電極パッドと、前記第2平衡信号伝送路の一端に接続された第2平衡信号電極パッドと、前記第1スペース内に配置された不平衡信号電極パッドと、をさらに備え、前記フィルタは、前記第1スペース内に配置され、一端が前記不平衡信号電極パッドに接続され、他端が前記第2不平衡信号伝送路部の内周端に接続されていることを特徴とする。 The resin multilayer device according to claim 8 of the present invention is connected to one end of the first balanced signal transmission line as the conductive pattern of the second conductive pattern group in any one of claims 1 to 3. A first balanced signal electrode pad, a second balanced signal electrode pad connected to one end of the second balanced signal transmission line, and an unbalanced signal electrode pad disposed in the first space, The filter is disposed in the first space, and has one end connected to the unbalanced signal electrode pad and the other end connected to an inner peripheral end of the second unbalanced signal transmission path section. To do.
本発明によれば、基板上に、GND層、第1樹脂層、第1導電パターン群、第2樹脂層、第2導電パターン群、第3樹脂層を順に積層した構成によって、バランスフィルタを有するWLPとしたことにより、WLCSP技術では、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、バランの平面スパイラル型の伝送路内周に確保されたスペース内にフィルタを配置したことにより、ほぼ2つの平面スパイラル伝送路が占有する面積に積層型のフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるという効果がある。さらに、前記GND層は、前記フィルタと重なる領域以外の領域に形成されているので、前記フィルタを構成するインダクタ及びキャパシタに干渉することがなく、該フィルタの優れた周波数特性が保たれる。 According to the present invention, the balance filter has the structure in which the GND layer, the first resin layer, the first conductive pattern group, the second resin layer, the second conductive pattern group, and the third resin layer are sequentially stacked on the substrate. By adopting WLP, the WLCSP technology can form a low resistance conductive pattern by a resin layer and copper plating with the same high accuracy as the CMOS semiconductor processing technology. In addition, a resin multilayer device having a balance filter by a filter having excellent frequency characteristics can be obtained, and by arranging the filter in a space secured in the inner periphery of the balun's planar spiral transmission line, almost two planes can be obtained. Since a multilayer filter can be manufactured in the area occupied by the spiral transmission path, a simple and compact bar There is an effect that it is possible to obtain a resin multilayer device having Nsu filter. Furthermore, since the GND layer is formed in a region other than the region overlapping with the filter, it does not interfere with the inductor and the capacitor constituting the filter, and the excellent frequency characteristic of the filter is maintained.
ここで、前記スペースにおいて、前記GND層の内縁を成す端部が、前記バランを構成する最内周の部位より内側に延伸して配されており、その延伸された距離をA、前記GND層の上面と前記第2導電パターン群の下面との距離をBとした場合、前記Aは前記Bの5倍以上であると、前記GND層と前記第1導電パターン群との間の電気力線、及び前記GND層と前記第2導電パターン群との間の電気力線が伸びやかに形成されるため、前記GND層が形成されていない領域があることによるバラン動作への悪影響を防ぐことができる。 Here, in the space, an end portion constituting the inner edge of the GND layer is arranged to extend inward from an innermost peripheral portion constituting the balun, and the extended distance is represented by A and the GND layer. When the distance between the upper surface of the second conductive pattern group and the lower surface of the second conductive pattern group is B, the line of electric force between the GND layer and the first conductive pattern group is such that A is 5 times or more of B. In addition, since the lines of electric force between the GND layer and the second conductive pattern group are formed gently, adverse effects on the balun operation due to the presence of the region where the GND layer is not formed can be prevented. .
また、本発明によれば、基板上に、第1樹脂層、第1導電パターン群、第2樹脂層、第2導電パターン群、第3樹脂層を順に積層した構成によって、バランスフィルタを有するWLPとしたことにより、WLCSP技術では、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、バランの平面スパイラル型の伝送路内周に確保されたスペース内にフィルタを配置したことにより、ほぼ2つの平面スパイラル伝送路が占有する面積に積層型のバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるという効果がある。 In addition, according to the present invention, the WLP having the balance filter is configured by sequentially laminating the first resin layer, the first conductive pattern group, the second resin layer, the second conductive pattern group, and the third resin layer on the substrate. As a result, the WLCSP technology can form a low resistance conductive pattern by a resin layer and copper plating or the like with the same high accuracy as the CMOS semiconductor processing technology, so that a high-precision impedance and low insertion loss balun and A resin multilayer device having a balance filter with a filter having excellent frequency characteristics can be obtained, and by arranging the filter in a space secured in the inner periphery of the balun's planar spiral transmission line, almost two planar spirals can be obtained. A simple and compact configuration is possible because a laminated balance filter can be manufactured in the area occupied by the transmission line. There is an effect that it is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter.
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。なお、以下の説明に用いる図面は、模式的なものであって、実際のインダクタ、キャパシタ等の占有面積は以下の図面とは異なる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. The drawings used in the following description are schematic, and the actual occupied area of inductors, capacitors, and the like is different from the following drawings.
<実施形態1>
図1は、本発明の実施形態1の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。この実施形態1の樹脂多層デバイス100は、基板10と、GND層40と、第1樹脂層22と、第1導電パターン群130と、第2樹脂層24と、第2導電パターン群150と、第3樹脂層26と、2つの平衡信号端子部60(第1平衡信号端子部)および65(第2平衡信号端子部)と、6つの接地部(第1接地部70x、第3接地部70y、第5接地部70z;第2接地部75x、第4接地部75y、第6接地部75z)と、2つのフィルタ端子部80(第1フィルタ端子部)および85(第2フィルタ端子部)と、不平衡信号端子部90と、ボンディングワイヤ160とを備えて構成されたWLPである。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a resin multilayer device according to Embodiment 1 of the present invention. The
[基板10]
基板10は、例えば、シリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、あるいはGaAs等の絶縁性基板である。
[Substrate 10]
The
[GND層40]
GND層40は、前記基板10上に形成された導電性金属からなる接地層(グランド層)である。該導電性金属としては、例えば、銅(Cu)、アルミ(Al)等の金属を用いる。基板上にGND層40を設ける方法としては、めっき法、スパッタ法等が適用できる。
[GND layer 40]
The
GND層40は、後述のフィルタを構成するインダクタ及びキャパシタと重なる領域を除いた領域に形成されている。すなわち、図2において、基板10を図面の上方から見たとき、前記インダクタ及びキャパシタと重なる基板10の領域上には、GND層40は形成されていない。基板10上において、GND層40の形成されていない領域には、後述の第1樹脂層22が形成されている。
The
[多層樹脂体20]
第1樹脂層22と、第2樹脂層24と、第3樹脂層26とは、多層樹脂体20を構成している。第1樹脂層22は、基板10又はGND層40上に形成されている。すなわち、GND層40上の他に、GND層40の形成されていない基板10の上にも第1樹脂層22が形成されている。この第1樹脂層22としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、BCB(ベンゾシクロブテン)等の感光性樹脂を用いる。
[Multilayer resin body 20]
The
また、第2樹脂層24は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35を含む第1導電パターン群130が設けられた第1樹脂層22上に形成されている。この第2樹脂層24としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、BCB(ベンゾシクロブテン)等の感光性樹脂を用いる。
The
また、第3樹脂層26は、不平衡信号伝送路50の2つの不平衡信号伝送路部50c(第1不平衡信号伝送路部)および50d(第2不平衡信号伝送路部)を含む第2導電パターン群150が設けられた第2樹脂層24上に形成されている。この第3樹脂層26としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、BCB(ベンゾシクロブテン)等の感光性樹脂を用いる。
The
これらの第1樹脂層22、第2樹脂層24、および第3樹脂層26は、同じ材料を用いて同じ手法で形成する等により、同じ比誘電率を有することが望ましい。
It is desirable that the
樹脂多層デバイス100には、積層型のバラン110と、積層型のフィルタ120とを一体化したバランスフィルタが作り込まれている。
In the
[バラン110]
バラン110は、第1樹脂層22と、2本の平衡信号伝送路30(第1平衡信号伝送路)および35(第2平衡信号伝送路)と、第2樹脂層24と、不平衡信号伝送路50と、第3樹脂層26とによって構成されている。また、バラン110は、内周に第1スペースE1を有するように平面スパイラル型に配置された第1バラン部110aと、内周に第2スペースE2を有するように平面スパイラル型に配置された第2バラン部110bとを備えて構成されている。第1バラン部110aは、第1平衡信号伝送路30と、これに対向する第1不平衡信号伝送路部50cとを有する。第2バラン部110bは、第2平衡信号伝送路35と、これに対向する第2不平衡信号伝送路部50dとを有する。
[Balan 110]
The
図2は、樹脂多層デバイス100におけるGND層40の配置の一例を説明する上面図である。第1スペースE1において、GND層40の内縁を成す端部42aは、第1バラン部110aの最内周の部位44aより内側に距離Aで延伸して配されている。第2スペースE2において、GND層40の内縁を成す端部42bは、第2バラン部110bの最内周の部位44bより内側に距離Axで延伸して配されている。
FIG. 2 is a top view for explaining an example of the arrangement of the
また、図2において、樹脂多層デバイス100の上面に対して垂直に見下ろしたとき、第1スペースE1におけるGND層40の形成されていない領域E3の形状は、第1スペースE1の形状と相似形であってもよく、相似形でなくてもよい。同様に、第2スペースE2におけるGND層40の形成されていない領域E4は、第2スペースE2と相似形であってもよく、相似形でなくてもよい。領域E3と領域E4は、バランスフィルタの動作を良好にする観点から、同一の形状であることが好ましい。なお、図2に示した領域E3及び領域E4の長方形の形状は一例であり、必ずしもこの形状である必要はない。
Further, in FIG. 2, when looking down perpendicularly to the upper surface of the
図3はバラン110の構成を説明する上面図である。また、図4は図3においてのG−G間の断面図、図5は図3においてのH−H間の断面図、図6は図3においてのI−I間の断面図である。ただし、図3〜図6では、バラン110を判り易く説明するために、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30と、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35と、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1不平衡信号伝送路部50cおよび内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2不平衡信号伝送路部50dを含んで構成された不平衡信号伝送路50とを、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
FIG. 3 is a top view illustrating the configuration of the
[第1平衡信号伝送路30、第2平衡信号伝送路35]
第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35は、第1導電パターン群130の導電パターン(第1導電パターン群130に属するあるいは第1導電パターン群130を構成する導電パターン)として、電気的に互いに独立して第1樹脂層22上に形成されている。第1平衡信号伝送路30は、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型に配置された伝送路である。同様に、第2平衡信号伝送路35も、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型に配置された伝送路である。
[First balanced
The first balanced
平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30の外周端(一端)30aと、同様に平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35の外周端(一端)35aとは、間隔gをもって配置されている。これらの第1平衡信号伝送路30の一端30aおよび第2平衡信号伝送路35の一端35aは、それぞれ平衡信号(差動信号)が入出力される信号端である。また、第1平衡信号伝送路30の内周端(他端)30bおよび第2平衡信号伝送路35の内周端(他端)35bは、それぞれ接地端になっている。
The outer peripheral end (one end) 30a of the flat spiral type first balanced
第1平衡信号伝送路30の接地端は、内周端30bから引き出された配線32の端部においてビア33を介してGND層40に電気的に接続された第1接地部70xにつなげられている(図3,6参照)。また、第2平衡信号伝送路35の接地端は、内周端35bから引き出された配線37の端部においてビア38を介してGND層40に電気的に接続された第2接地部75xにつなげられている(図3参照)。
The ground end of the first balanced
ビア33及びビア38は、フォトリソグラフィ等によって第1樹脂層22を貫通するように設けられたビア・ホールに金属材料が埋め込まれて、又はビア・ホールの内壁を沿うようにめっきして、形成されている。該金属材料は第1平衡信号伝送路30及び第2平衡信号伝送路35と同じ材料によって形成されることが望ましく、例えば銅めっき等のめっき金属が挙げられる。
The via 33 and the via 38 are formed by burying a metal material in a via hole provided so as to penetrate the
第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35は、第1導電パターン群130の導電パターンとして、同じ金属材料によって同時に形成され、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。また、第1平衡信号伝送路30の伝送路長L1と第2平衡信号伝送路35の伝送路長L2とは、同じ長さ(L1=L2)となるように形成されることが望ましい。また、第1平衡信号伝送路30と第2平衡信号伝送路35とは、同じ幅Wおよび同じ厚さTとなるように形成されることが望ましい。なお、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の下面とGND層40上面との間隔(第1樹脂層22の層厚)はh1xである(図4参照)。
The first balanced
[不平衡信号伝送路50]
不平衡信号伝送路50は、第2導電パターン群150の導電パターンとして、第2樹脂層24上に形成されている。この不平衡信号伝送路50は、その下面が第1平衡信号伝送路30の上面に対向するように設けられて内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1不平衡信号伝送路部50cと、その下面が第2平衡信号伝送路35の上面に対向するように設けられて内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2不平衡信号伝送路部50dとの外周端同士を一体に接続(電気的に接続)した1本の伝送路である。
[Unbalanced signal transmission line 50]
The unbalanced
不平衡信号伝送路50の一端(第2不平衡信号伝送路部50dの内周端)50aは不平衡信号が出入力される信号端になっており、不平衡信号伝送路50の他端(第1不平衡信号伝送路部50cの内周端)50bは開放端になっている。
One end of the unbalanced signal transmission path 50 (inner peripheral end of the second unbalanced signal
不平衡信号伝送路50は、第2導電パターン群150の導電パターンとして、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。この不平衡信号伝送路50は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と同じ形成手法によって同じ金属材料で形成されていることが望ましい。
The unbalanced
不平衡信号伝送路50は、その長さLが、第1平衡信号伝送路30の伝送路長L1と、第2平衡信号伝送路35の伝送路長L2と、第1平衡信号伝送路30の信号端30aと第2平衡信号伝送路35の信号端35aの間隔gとの合計の長さと同じになるように形成されていることが望ましい。また、不平衡信号伝送路50は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と同じ幅Wおよび同じ厚さTとなるように形成されていることが望ましい。
The unbalanced
なお、第2樹脂層24を介して対向配置された不平衡信号伝送路50下面と、第1平衡信号伝送路30上面および第2平衡信号伝送路35上面との間隔はdである。また、不平衡信号伝送路50上面から第3樹脂層60上面までの間隔はh2である(図4参照)。
Note that the distance between the lower surface of the unbalanced
[バランスフィルタの動作]
図7はバランスフィルタ110の動作を説明する模式回路図である。図7において、SD1は、平衡信号(差動信号)の内、第1平衡信号伝送路30の信号端30aに入力される(または信号端30aから出力される)信号、SD2は、上記平衡信号の内、第2平衡信号伝送路35の信号端35aに入力される(または信号端35aから出力される)信号、SSは、不平衡信号伝送路50の信号端50aからフィルタ120を介して出力される(またはフィルタ120を介して信号端50aに入力される)不平衡信号(単一信号)をそれぞれ表している。
[Balance filter operation]
FIG. 7 is a schematic circuit diagram for explaining the operation of the
また、図7において、ZD1は第1平衡信号伝送路30の入力インピーダンス(または出力インピーダンス)、ZD2は第2平衡信号伝送路35の入力インピーダンス(または出力インピーダンス)、ZSは不平衡伝送路50の出力インピーダンス(または入力インピーダンス)をそれぞれ表している。
In FIG. 7, ZD1 is the input impedance (or output impedance) of the first balanced
バラン110は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と不平衡信号伝送路50とを、第2樹脂層24(図1等参照)を介して近接配置することにより、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と不平衡信号伝送路50との間に電磁結合を生じる回路である。
In the
このバラン110において、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aに平衡信号SD1,SD2を入力すると、これらの平衡信号SD1,SD2は不平衡信号に変換され、不平衡信号伝送路50の信号端50aから出力される。この不平衡信号は、フィルタ120に入力され、高調波成分の除去等のフィルタ処理をされた不平衡信号SSが、フィルタ120から出力される。
In this
また、これとは逆に、バラン110において、フィルタ120を介して不平衡信号SSを不平衡信号伝送路50の信号端50aに入力すると、この不平衡信号は平衡信号に変換され、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aから平衡信号SD1,SD2が出力される。
On the contrary, when the unbalanced signal SS is input to the
ここで、伝送する信号(変換する信号)の波長をλとすると、第1平衡信号伝送路30の伝送路長L1および第2平衡信号伝送路35の伝送路長L2がそれぞれλ/4となり、不平衡信号伝送路50の内の第1不平衡信号伝送路部50cと第2不平衡信号伝送路部50dの合計の伝送路長(=L1+L2=L−g)がλ/2となるように、それぞれの伝送路を設けることが望ましい。
Here, if the wavelength of the signal to be transmitted (signal to be converted) is λ, the transmission line length L1 of the first balanced
また、GND層40の内縁を成す端部42aが、第1バラン部110aの最内周の部位44aより内側に延伸された距離は距離A以上であることが好ましく、該距離Aは、GND層40の上面と第2導電パターン群150である不平衡信号伝送路50の下面との距離Bの5倍(以上)である。ここで、該距離Bは、図4において、h1x+T+dで示される距離である。同様に、GND層40の内縁を成す端部42bが、第2バラン部110bの最内周の部位44bより内側に延伸された距離は距離Ax以上であることが好ましく、該距離Axは、前記距離Bの5倍(以上)である。
Further, the distance that the
さらに、バラン110は、インピーダンスを変換するトランスとしての機能も兼ね備えている。インピーダンス変換については、不平衡信号側のインピーダンスZS、および平衡信号側のインピーダンスZD1,ZD2が設計仕様のインピーダンス値であることが要求される。例えば、不平衡信号側のインピーダンスZS=50Ω、平衡信号側のインピーダンスZD1+ZD2=100,150,200Ωである。
Furthermore, the
このようなバランスフィルタは、アンテナで受信した高周波不平衡信号を復調するために平衡信号に変換する必要があり、逆に変調された高周波平衡信号をアンテナから送信するために不平衡信号に変換する必要がある無線通信機器では、不可欠な回路である。 Such a balance filter needs to convert a high-frequency unbalanced signal received by an antenna into a balanced signal in order to demodulate, and conversely converts a modulated high-frequency balanced signal into an unbalanced signal for transmission from the antenna. It is an indispensable circuit in a wireless communication device that needs it.
無線通信機器においては、高周波信号処理ICの入出力インピーダンスとアンテナの出入力インピーダンスとは必ずしも整合していない。このため、両者のインピーダンスを整合させるためにも、インピーダンス変換機能を有するバランスフィルタは不可欠である。上記両者の間にバランスフィルタを挿入しないと、あるいは挿入してもバランスフィルタのインピーダンスが設計値からずれていると、別のインピーダンス変換器が必要になる。 In wireless communication devices, the input / output impedance of the high-frequency signal processing IC and the input / output impedance of the antenna do not always match. For this reason, in order to match both impedances, a balance filter having an impedance conversion function is indispensable. If no balance filter is inserted between the two, or if the impedance of the balance filter deviates from the design value even if it is inserted, another impedance converter is required.
無線通信機器の信号送信部においては、高周波信号処理ICから出力された送信平衡信号(送信差動信号)は、バランに入力されて不平衡信号に変換される。この送信不平衡信号は、ローパスフィルタ(LPF)またはバンドパスフィルタ(BPF)において高調波成分を除去され、電力増幅器(PA)において増幅され、アンテナスイッチ(TDD方式の場合)を通ってアンテナから送信される。電力増幅器は差動化が進んでおらず不平衡信号によって動作しているため、平衡信号によって動作している高周波信号処理ICとの間に、バランとLPFまたはBPFを一体化したバランスフィルタが必要になる。 In the signal transmission unit of the wireless communication device, the transmission balanced signal (transmission differential signal) output from the high-frequency signal processing IC is input to the balun and converted into an unbalanced signal. The transmission unbalanced signal has its harmonic components removed by a low-pass filter (LPF) or a band-pass filter (BPF), amplified by a power amplifier (PA), and transmitted from an antenna through an antenna switch (in the case of a TDD system). Is done. Since power amplifiers are not differentiated and operate with unbalanced signals, a balance filter that integrates a balun and LPF or BPF is required between the power amplifier and a high-frequency signal processing IC that operates with balanced signals. become.
この実施形態1のバランスフィルタを上記無線通信機器の信号送信部に適用する場合には、バラン110の第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aが信号入力側になり、フィルタ120が信号出力側になる。従って、信号端30a,35aにそれぞれ接続されている第1平衡信号端子部60および第2平衡信号端子部65を、上記高周波信号処理ICの送信信号出力端子にそれぞれ接続し、フィルタ120の出力側に接続された不平衡信号端子部90を、上記電力増幅器の入力端子に接続することになる。
When the balance filter according to the first embodiment is applied to the signal transmission unit of the wireless communication device, the signal ends 30a and 35a of the first balanced
また、無線通信機器の信号受信部においては、アンテナで受信された受信不平衡信号は、アンテナスイッチを通って低雑音増幅器(LNA)において増幅され、BPFにおいて所望の周波数帯域成分が選択されたあと、バランに入力されて平衡信号に変換される。そして、この受信平衡信号が高周波信号処理ICに入力される。高周波信号処理ICは、平衡信号によって動作しているため、不平衡信号を出力する低雑音増幅器との間に、BPFとバランを一体化したバランスフィルタが必要になる。 In the signal receiving unit of the wireless communication device, the reception unbalanced signal received by the antenna is amplified by the low noise amplifier (LNA) through the antenna switch, and a desired frequency band component is selected by the BPF. , Input to the balun and converted to a balanced signal. Then, this reception balanced signal is input to the high frequency signal processing IC. Since the high-frequency signal processing IC operates with a balanced signal, a balance filter in which a BPF and a balun are integrated is required between the high-frequency signal processing IC and a low-noise amplifier that outputs an unbalanced signal.
この実施形態1のバランスフィルタを上記無線通信機器の信号受信部に適用する場合には、上記信号送信部に適用する場合とは逆に、フィルタ120が信号入力側、バラン110の第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aが信号出力側になる。従って、フィルタ120の入力側に接続された不平衡信号端子部90を、上記低雑音増幅器の出力端子に接続し、信号端30a,35aにそれぞれ接続されている第1平衡信号端子部60および第2平衡信号端子部65を、上記高周波信号処理ICの受信信号入力端子にそれぞれ接続することになる。なお、この実施形態1のフィルタ120はLPFとして構成されているため、上記信号受信部に適用する場合には、フィルタ120をBPFとして構成する必要がある。
When the balance filter of the first embodiment is applied to the signal receiving unit of the wireless communication device, the
[フィルタ120]
図8はフィルタ120の構成を説明する上面図である。また、図9は図8においてのJ−J間の断面図、図10は図8においてのK−K間の断面図である。さらに、図11はフィルタ120の回路構成図である。
[Filter 120]
FIG. 8 is a top view illustrating the configuration of the
フィルタ120は、5次のチェビシェフ型LPFであり、積層型のキャパシタC11,C12,C13,C14と、インダクタL11,L12によって構成されている。また、フィルタ120は、第1スペースE1内に設けられた第1フィルタ部120aと、第2スペースE2内に設けられた第2フィルタ部120bとを有する。第1フィルタ部120aの一端は不平衡信号端子部90に接続され、他端は第1フィルタ端子部80に接続されている。第2フィルタ部120bの一端は不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続され、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。
The
第1フィルタ部120aには、キャパシタC13,C14、およびインダクタL12が配置されており、第2フィルタ部120bには、キャパシタC11,C12、およびインダクタL11が配置されている。
Capacitors C13 and C14 and an inductor L12 are arranged in the
キャパシタC11の一端は不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続されており、他端は第4接地部75yによって接地されている(図8参照)。第4接地部75yは、第2接地部75xと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
インダクタL11の一端は信号端50aに接続されており、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。
キャパシタC12の一端は第2フィルタ端子部85に接続されており、他端は第6接地部75zによって接地されている(図8参照)。第6接地部75zは、第2接地部75xと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
One end of the capacitor C11 is connected to the
One end of the inductor L11 is connected to the
One end of the capacitor C12 is connected to the second
また、キャパシタC13の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は第3接地部70yによって接地されている(図8参照)。第3接地部70yは、第1接地部70xと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
インダクタL12の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は不平衡信号端子部90に接続されている。
キャパシタC14の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は第5接地部70zによって接地されている(図8参照)。第5接地部70zは、第1接地部70xと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
なお、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、ボンディングワイヤ160によって接続されている。
One end of the capacitor C13 is connected to the first
One end of the inductor L12 is connected to the first
One end of the capacitor C14 is connected to the unbalanced
Note that the first
なお、図8の上面図は、図17の上面図に示す構成とすることもできる。図17では、領域E3および領域E4の形状が長方形でない場合を示している。ここで、図17において、図8と同様のものには同じ符号を付してある。 Note that the top view of FIG. 8 may have the configuration shown in the top view of FIG. FIG. 17 illustrates a case where the shapes of the region E3 and the region E4 are not rectangular. Here, in FIG. 17, the same components as those in FIG.
キャパシタC11は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極131と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極151とを有する。下部電極131は、第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第4接地部75yのビア39に接続されて、GND層40につながれている(図9参照)。ここで、キャパシタC11を構成する下部電極131及び上部電極151と重なる基板10上の領域には、GND層40は形成されていない(図9参照)。また、上部電極151は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続されている。
なお、第4接地部75yのビア39は、前述の第2接地部75xのビア38と同様に形成されている。
The capacitor C <b> 11 has a
The via 39 of the
インダクタL11は、第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターン152と、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターン132とを有する。コイルパターン152の内周端は、アンダーパスパターン132および第2導電パターン群150の配線パターンを介して、不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続されている。また、コイルパターン152の外周端は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド154に接続されている(図10参照)。ここで、インダクタL11を構成するコイルパターン152及びアンダーパスパターン132と重なる基板10上の領域には、GND層40は形成されていない(図10参照)。
The inductor L11 includes a planar
キャパシタC12は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極133と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極153とを有する。下部電極133は、第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第6接地部75zのビアに接続されて、GND層40につながれている。ここで、キャパシタC12を構成する下部電極133及び上部電極153と重なる基板10上の領域には、GND層40は形成されていない。また、上部電極153は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド154に接続されている。
なお、第6接地部75zのビアは、前述の第2接地部75xのビア38と同様に形成されている。
The capacitor C12 includes a
The vias of the
キャパシタC13は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極136と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極156とを有する。下部電極136は、第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第3接地部70yのビアに接続されて、GND層40につながれている。ここで、キャパシタC13を構成する下部電極136及び上部電極156と重なる基板10上の領域には、GND層40は形成されていない。また、上部電極156は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド155に接続されている。
なお、第3接地部70yのビアは、前述の第1接地部70xのビア33と同様に形成されている。
The capacitor C13 includes a
The vias of the
インダクタL12は、第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターン157と、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターン137とを有する。コイルパターン157の内周端は、アンダーパスパターン137および第2導電パターン群150の配線パターンを介して、第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド155に接続されている。また、コイルパターン157の外周端は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150の不平衡信号電極パッド59に接続されている。ここで、インダクタL12を構成するコイルパターン157及びアンダーパスパターン137と重なる基板10上の領域には、GND層40は形成されていない。
The inductor L12 includes a planar
キャパシタC14は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極138と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極158とを有する。下部電極138は、第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第5接地部70zのビアに接続されて、GND層40につながれている。ここで、キャパシタC14を構成する下部電極138及び上部電極158と重なる基板10上の領域には、GND層40は形成されていない。また、上部電極158は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150の不平衡信号電極パッド59に接続されている。
なお、第5接地部70zのビアは、前述の第1接地部70xのビア33と同様に形成されている。
The capacitor C14 includes a
The vias of the
このように、フィルタ120では、キャパシタとインダクタとを、第1フィルタ部120aと第2フィルタ部120bに、対称に配置した構成としている。フィルタ120は、5次のチェビシェフ型LPFであるため、一般には、キャパシタC12とC13とは1つのキャパシタとなる。しかし、これを分割して第1フィルタ部120aと、第2フィルタ部120bにそれぞれ配置することにより、第1スペースE1と第2スペースE2の対称性を確保でき、バランス性に優れた回路配置とすることができる。
Thus, the
特に、インダクタを第1フィルタ部120aと第2フィルタ部120bに、均等に割り振って対称配置することにより、インダクタの特性を向上させることができる。優れた特性のフィルタを得るには、インダクタのQ値を高くする必要があるが、一般に、インダクタのQ値は、コイルパターンの内径対外径比が大きいほど高くできる。このため、インダクタのQ値を高くするには、インダクタの占有面積を大きくする必要がある。フィルタ120は、2つのインダクタL11,L12を有するので、第1フィルタ部120aと第2フィルタ部120bに、つまり第1スペースE1における領域E3と第2スペースE2における領域E4に、インダクタを1つずつ配置することにより、それぞれのインダクタを大きくすることが可能となる。
In particular, the inductor characteristics can be improved by equally allocating the inductors to the
この実施形態1では、基板10上に、WLCSP技術によって、GND層40、第1樹脂層22、第1導電パターン群130、第2樹脂層24、第2導電パターン群150、第3樹脂層26を順に積層して、バランスフィルタを形成することにより、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の伝送路を形成することができるとともに、銅めっき等による高いQ値のインダクタを形成することができる。
In the first embodiment, the
[第1平衡信号端子部60、第2平衡信号端子部65]
第1平衡信号端子部60は、第3樹脂層26の開口部26a内に、第2導電パターン群150の平衡信号電極パッド51を設けたものである。平衡信号電極パッド51は、第2導電パターン群150の配線パターンおよび第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第1平衡信号伝送路30の信号端30aに接続されている。
[First balanced
The first balanced
同様に、第2平衡信号端子部65は、第3樹脂層26の開口部26c内に、第2導電パターン群150の平衡信号電極パッド56を設けたものである。平衡信号電極パッド56は、第2導電パターン群150の配線パターンおよび第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第2平衡信号伝送路35の信号端35aに接続されている。
Similarly, the second balanced
[第1接地部70x、第2接地部75x、第3接地部70y、第4接地部75y、第5接地部70z、第6接地部75z]
第1接地部70xは、第1樹脂層を貫通するビア33を介して、第1平衡信号伝送路30(第1導電パターン群130)をGND層40に電気的に接続するものである。
同様に、第2接地部75xは、第1樹脂層を貫通するビア38を介して、第2平衡信号伝送路35(第1導電パターン群130)をGND層40に電気的に接続するものである。
[
The
Similarly, the
また、第3接地部70y、第4接地部75y、第5接地部70z、及び第6接地部75zは、第1樹脂層を貫通する個別のビアを介して、キャパシタC11、キャパシタC12、キャパシタC13、及びキャパシタC14を、ぞれぞれGND層40に電気的に接続するものである。該ビアは、前述のビア33及びビア38と同様に、各キャパシタの下部電極から引き出された配線パターン(第一導電パターン群130)に接続されて設けられている。
The
[第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85]
第1フィルタ端子部80は、第3樹脂層26の開口部26g内に、第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド155を設けたものである。フィルタ電極パッド155は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、キャパシタC13の上部電極156およびインダクタL12のコイルパターン157に接続されている。また、第2フィルタ端子部85は、第3樹脂層26の開口部26f内に、第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド154を設けたものである。フィルタ電極パッド154は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、キャパシタC12の上部電極153およびインダクタL11のコイルパターン152に接続されている。そして、フィルタ電極パッド154と155とは、ボンディングワイヤ160によって接続されている。
[First
The first
これらの第1フィルタ端子部80と、第2フィルタ端子部85とは、第1フィルタ部120aのキャパシタC13の上部電極156と、第2フィルタ部120bのキャパシタC12の上部電極153とを、ボンディングワイヤ160によって接続して、5次のチェビシェフ型LPFであるフィルタ120を完成させるためのものである。
The first
このように、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とを、ボンディングワイヤ160で接続することにより、第1導電パターン群130による導電層と第2導電パターン群150による導電層の2層構造で、積層型バランスフィルタを実現できる。
In this way, by connecting the first
なお、第3樹脂層26上に導電パターンを設けて、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続した構成とすることも可能である。この場合には、上記導電パターン上に、さらに樹脂層を形成することが望ましい。第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を、上記のようにボンディングワイヤ160で接続すれば、工数を削減することができる。
It is also possible to provide a conductive pattern on the
[不平衡信号端子部90]
不平衡信号端子部90は、第3樹脂層26の開口部26e内に、第2導電パターン群150の不平衡信号電極パッド59を設けたものである。不平衡信号電極パッド59は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、フィルタ部120のキャパシタC14の上部電極158およびインダクタL12のコイルパターン157に接続されている。
[Unbalanced signal terminal section 90]
The unbalanced
この実施形態1では、第1フィルタ部120a、第1接地部70x、第3接地部70y、第5接地部70z、第1フィルタ端子部80、および不平衡信号端子部90は、第1バラン部110aの内周に確保された第1スペースE1内に配置されている。また、第2フィルタ部120b、第2接地部75x、第4接地部75y、第6接地部75z、および第2フィルタ端子部85は、第2バラン部110bの内周に確保された第2スペースE2内に配置されている。なお、第1平衡信号端子部60および第2平衡信号端子部65は、これらの第1スペースE1および第2スペースE2の外側に配置されている。従って、この実施形態1では、ほぼ2つの平面スパイラル型伝送路が占有する面積に、2層の導電層構造でバランスフィルタを作製することができる。
In the first embodiment, the
なお、樹脂多層デバイス100を実装基板にフリップチップ実装する場合には、ボンディングワイヤ160を設けず、平衡信号電極パッド51,56上、不平衡信号電極パッド59上、およびフィルタ電極パッド154,155上にそれぞれ、はんだバンプを設ける。この場合、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、実装基板に設けられた導電パターンを介して接続されることになる。
When the
[製造手順]
図1〜図11を参照して、樹脂多層デバイス100の製造手順を以下に説明する。以下の説明において、基板10は、シリコン(Si)ウェハであるものとする。樹脂多層デバイス100は、WLPであるから、シリコンウェハ上に樹脂層形成プロセスと厚膜銅パターン群等の導電パターン群形成プロセスによってバランスフィルタを作り込み、そのあとにチップにダイシングするWLCSP技術によって製造される。
[Manufacturing procedure]
A manufacturing procedure of the
まず、シリコンウェハである基板10上にGND層40を、例えば銅めっき、アルミ膜、銅膜によって形成する。つづいて、基板10上に均一に形成されたGND層40のうち、領域E3及び領域E4と重なる領域のGND層はエッチング法によって除去する。GND層40は、後で樹脂多層デバイス100を実装する基板のGNDに導通される。
First, the
次に、GND層40及びGND層40が除かれた領域(E3,E4)の基板10上に第1樹脂層22を形成する。第1樹脂層22としては、比誘電率Erの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって基板10のGND層40が除かれた領域及びGND層40上にコーティングし、GND層40上における厚さ寸法がh1xとなるように感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって、前記ビアを形成するためのビア・ホール(貫通孔)を形成する。なお、GND層40が除かれた領域において基板10上に形成された第1樹脂層22の厚さ寸法は「h1x+GND層40の厚み」である。
Next, the
次に、第1樹脂層22上に、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35、前記ビア、キャパシタC11,C12,C13,C14の下部電極131,133,136,138、インダクタL11,L12のアンダーパスパターン132,137等を含む第1導電パターン群130を設ける。
Next, a planar spiral type first balanced
第1導電パターン群130としては、銅めっきを用いる。第1樹脂層22上及び前記ビア・ホール内にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法W,厚さ寸法T,長さ寸法L1の第1平衡信号伝送路30、および幅寸法W,厚さ寸法T,長さ寸法L2(=L1)の第2平衡信号伝送路35を含む第1導電パターン群130を形成する。この際、前記ビア・ホール内を銅めっき等することにより、第1導電パターン群130とGND層40とを電気的に接続するビア33及びビア38を形成する。なお、キャパシタの(下部)電極は、スパッタでも良い。
As the first
次に、第1導電パターン群130を設けた第1樹脂層22上に、第2樹脂層24を形成し、この第2樹脂層24に、上記第1導電パターン群130の導電パターンを第2導電パターン群150の導電パターンにコンタクトさせるための開口部を設ける。第2樹脂層24としては、第1樹脂層22と同じ比誘電率Erの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、第1導電パターン群130を設けた第1樹脂層22上にコーティングし、第1平衡信号伝送路30上面および第2平衡信号伝送路35上面からの厚さ寸法dの感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって上記開口部を設ける。
Next, the
次に、第2樹脂層24上に、不平衡信号伝送路50、キャパシタC11,C12,C13,C14の上部電極151,153,156,158、インダクタL11,L12のコイルパターン152,157、平衡信号電極パッド51,56、不平衡信号電極パッド59、フィルタ電極パッド154,155等を含む第2導電パターン群150を設ける。
Next, on the
平衡信号電極パッド51は、第1平衡信号伝送路30の信号端30aを第1平衡信号端子部60に導くための電極パッドである。平衡信号電極パッド56は、第2平衡信号伝送路35の信号端35aを第2平衡信号端子部65に導くための電極パッドである。フィルタ電極パッド154は、第2フィルタ部120bの他端を第2フィルタ端子部85に導く電極パッドである。フィルタ電極パッド155は、第1フィルタ部120aの他端を第1フィルタ端子部80に導くための電極パッドである。そして、不平衡信号電極パッド59は、フィルタ120の信号出入力端(第1フィルタ部120aの一端)を不平衡信号端子部90に導くための電極パッドである。
The balanced
第2導電パターン群150としては、第1導電パターン群130と同じ銅めっきを用いる。第2樹脂層24上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法W、厚さ寸法T、長さ寸法Lの不平衡信号伝送路50を含む第2導電パターン群150を形成する。なお、キャパシタの(上部)電極は、スパッタでも良い。
As the second
次に、第2導電パターン群150を設けた第2樹脂層24上に、封止樹脂層となる第3樹脂層26を形成し、この第3樹脂層26に、電極パッド51,56,59,154,155をそれぞれ露出させる開口部26a,26c,26e,26f,26gを設ける。第3樹脂層26としては、第1樹脂層22および第2樹脂層24と同じ比誘電率Erの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、第2導電パターン群150を設けた第2樹脂層24上にコーティングし、不平衡信号伝送路50上面からの厚さ寸法h2の感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって開口部26a,26c,26e,26f,26gを形成する。
Next, a
以上の手順を完了したあと、シリコンウェハである基板10をダイシングして、WLPの樹脂多層デバイス100を得る。
After the above procedure is completed, the
以上のように実施形態1によれば、基板上に、GND層40、第1樹脂層22、第1導電パターン群130、第2樹脂層24、第2導電パターン群150、第3樹脂層26を順に積層した構成によって、バランスフィルタを有するWLPとしたことにより、WLCSP技術では、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the
さらに、この実施形態1では、バラン110の平面スパイラル型の伝送路内周に確保されたスペースE1における領域E3,E2における領域E4内にフィルタ120を配置したことにより、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
Further, in the first embodiment, the
また、GND層40は、フィルタ120と重なる領域E3及びE4以外の領域に形成されているので、フィルタ120を構成するインダクタ及びキャパシタに干渉することがなく、該フィルタの優れた周波数特性が保たれる。
Further, since the
さらに、スペースE1及びE2において、GND層40の内縁を成す端部42a及び42bが、前記バランを構成する最内周の部位44a及び44bより内側に延伸して配された距離をA及びAx、GND層40の上面と前記第2導電パターン群150の下面との距離をBとした場合、前記A及びAxは前記Bの5倍以上であると、GND層40と第1導電パターン群130との間の電気力線、及びGND層40と第2導電パターン群150との間の電気力線が伸びやかに形成されるため、前記GND層が形成されていない領域があることによるバラン動作への悪影響を防ぐことができる。
Further, in the spaces E1 and E2, the distances A and Ax are arranged such that the
<実施形態2>
図12は本発明の実施形態2の樹脂多層デバイスにおいてバランスフィルタを構成するフィルタの回路構成図である。なお、図12において、図1または図11等と同様のものには同じ符号を付してある。
<
FIG. 12 is a circuit configuration diagram of a filter constituting a balance filter in the resin multilayer device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 12, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1 or 11.
この実施形態2の樹脂多層デバイスは、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100(図1等参照)において、バランスフィルタを構成するフィルタ120(図11等参照)を、図12のフィルタ220としたものである。
The resin multilayer device according to the second embodiment is the same as the
[フィルタ220]
フィルタ220は、5次の楕円関数型LPFであり、積層型のキャパシタC21,C22,C23,C24,C25,C26と、インダクタL21,L22によって構成されている。また、フィルタ220は、第1スペースE1における領域E3内に設けられた第1フィルタ部220aと、第2スペースE2における領域E4内に設けられた第2フィルタ部220bとを有する。
[Filter 220]
The
第1フィルタ部220aには、キャパシタC24,C25,C26、およびインダクタL22が配置されており、第2フィルタ部220bには、キャパシタC21,C22,C23、およびインダクタL21が配置されている。
Capacitors C24, C25, C26 and an inductor L22 are arranged in the
キャパシタC21の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は接地されている。インダクタL21とキャパシタC22は並列接続されており、この並列回路の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。キャパシタC23の一端は第2フィルタ端子部85に接続されており、他端は接地されている。
One end of the capacitor C21 is connected to the unbalanced
また、キャパシタC24の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は接地されている。インダクタL22とキャパシタC25は並列接続されており、この並列回路の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は不平衡信号端子部90に接続されている。キャパシタC26の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は接地されている。なお、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、ボンディングワイヤ160によって接続されている。
One end of the capacitor C24 is connected to the first
キャパシタC21,C22,C23,C24,C25,C26は、上記実施形態1のフィルタ120を構成するキャパシタC11,C12,C13,C14(図8〜図11参照)と同様に、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極とを有している。
The capacitors C21, C22, C23, C24, C25, and C26 are the first conductive pattern group, respectively, as with the capacitors C11, C12, C13, and C14 (see FIGS. 8 to 11) that constitute the
また、インダクタL21,L22も、上記実施形態1のフィルタ120を構成するインダクタL11,L12(図8〜図11参照)と同様に、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターンと、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターンとを有している。
Further, the inductors L21 and L22 are also of the planar spiral type that is the conductive pattern of the second
この実施形態2のフィルタ220では、上記実施形態1のフィルタ120(図8〜図11参照)と同様に、第1フィルタ部220aと、第2フィルタ部220bとに、キャパシタとインダクタとを対称に配置した構成としている。フィルタ220は、5次の楕円関数型LPFであるため、一般には、キャパシタC23とC24とは1つのキャパシタとなる。しかし、これを分割して第1フィルタ部220aと、第2フィルタ部220bにそれぞれ配置することにより、第1スペースE1と第2スペースE2の対称性を確保でき、バランス性に優れた回路配置とすることができる。
In the
特に、インダクタを第1フィルタ部220aと第2フィルタ部220bに、均等に割り振って対称配置することにより、インダクタの特性を向上させることができる。優れた特性のフィルタを得るには、インダクタのQ値を高くする必要があり、インダクタのQ値を高くするには、インダクタの占有面積を大きくする必要がある。フィルタ220は、2つのインダクタL21,L22を有するので、第1フィルタ部220aと第2フィルタ部220bに、つまり第1スペースE1における領域E3と第2スペースE2における領域E4に、インダクタを1つずつ配置することにより、それぞれのインダクタを大きくすることが可能となる。
In particular, the inductor characteristics can be improved by equally allocating and symmetrically arranging the inductors in the
また、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とを、ボンディングワイヤ160で接続することにより、第1導電パターン群130による導電層と第2導電パターン群150による導電層の2層構造で、積層型バランスフィルタを実現できる。
Further, the first
なお、第3樹脂層26上に導電パターンを設けて、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続した構成とすることも可能である。この場合には、上記導電パターン上に、さらに樹脂層を形成することが望ましい。第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を、上記のようにボンディングワイヤ160で接続すれば、工数を削減することができる。
It is also possible to provide a conductive pattern on the
また、この実施形態2の樹脂多層デバイスを実装基板にフリップチップ実装する場合には、ボンディングワイヤ160を設けず、それぞれの電極パッド上にはんだバンプを設ける。この場合、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、実装基板に設けられた導電パターンを介して接続されることになる。
Further, when the resin multilayer device of the second embodiment is flip-chip mounted on the mounting substrate, the
この実施形態2の樹脂多層デバイスの製造手順は、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100と同様である。
The manufacturing procedure of the resin multilayer device of the second embodiment is the same as that of the
以上のように実施形態2によれば、上記実施形態1と同様に、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度な入出力インピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, a low resistance conductive pattern can be formed by a resin layer, copper plating, or the like with high accuracy similar to the CMOS semiconductor processing technology. It is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter with a filter with excellent input / output impedance, low insertion loss balun, and excellent frequency characteristics, and two layers in the area occupied by almost two planar spiral transmission lines. Since a balance filter can be produced with a conductive layer, a resin multilayer device having a balance filter with a simple and compact configuration can be obtained.
また、GND層40は、フィルタ220と重なる領域E3及びE4以外の領域に形成されているので、フィルタ220を構成するインダクタ及びキャパシタに干渉することがなく、該フィルタの優れた周波数特性が保たれる。
Further, since the
さらに、スペースE1及びE2において、GND層40の内縁を成す端部42a及び42bが、前記バランを構成する最内周の部位44a及び44bより内側に延伸して配された距離をA及びAx、GND層40の上面と前記第2導電パターン群150の下面との距離をBとした場合、前記A及びAxは前記Bの5倍以上であると、GND層40と第1導電パターン群130との間の電気力線、及びGND層40と第2導電パターン群150との間の電気力線が伸びやかに形成されるため、前記GND層が形成されていない領域があることによるバラン動作への悪影響を防ぐことができる。
Further, in the spaces E1 and E2, the distances A and Ax are arranged such that the
<実施形態3>
図13は本発明の実施形態3の樹脂多層デバイスの構成例を説明する上面図である。
図13において、図1と同様のものには同じ符号を付してある。また、図14は実施形態3の樹脂多層デバイス300においてバランスフィルタを構成するフィルタの回路構成図である。なお、図14において、図1または図11等と同様のものには同じ符号を付してある。
<Embodiment 3>
FIG. 13 is a top view illustrating a configuration example of the resin multilayer device according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 13, the same components as those in FIG. FIG. 14 is a circuit configuration diagram of a filter constituting a balance filter in the
この実施形態3の樹脂多層デバイス300は、基板10と、GND層40と、第1樹脂層22と、第1導電パターン群130と、第2樹脂層24と、第2導電パターン群150と、第3樹脂層26と、2つの平衡信号端子部60(第1平衡信号端子部)および65(第2平衡信号端子部)と、6つの接地部(第1接地部70x、第7接地部73x、第8接地部73y;第2接地部75x、第4接地部75y、第6接地部75z)と、2つのフィルタ端子部80(第1フィルタ端子部)および85(第2フィルタ端子部)と、不平衡信号端子部90と、フィルタ部接続導電パターン170とを備えて構成されたWLPである。
The
つまり、実施形態3の樹脂多層デバイス300は、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100(図1等参照)において、第3樹脂層26上に、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続するフィルタ部接続導電パターン170を設けるとともに、バランスフィルタを構成するフィルタ120(図11等参照)を、図13のフィルタ320としたものである。このフィルタ部接続導電パターン170としては、例えば第1導電パターン群130および第2導電パターン群150と同じ導電性材料を使用することができる。なお、フィルタ部接続導電パターン170上には、さらに樹脂層を形成することが望ましい。
That is, the
[フィルタ320]
フィルタ320は、BPFであり、積層型のキャパシタC31,C32,C33と、インダクタL31,L32,L33によって構成されている。また、フィルタ320は、第1スペースE1における領域E3内に設けられた第1フィルタ部320aと、第2スペースE2における領域E4内に設けられた第2フィルタ部320bとを有する。
[Filter 320]
The
第1フィルタ部320aには、キャパシタC33、およびインダクタL32,L33が配置されている。この第1フィルタ部320aは、ハイパスフィルタ(HPF)を構成している。また、第2フィルタ部320bには、キャパシタC31,C32、およびインダクタL31が配置されている。この第2フィルタ部320bは、LPFを構成している。
そして、第1フィルタ部320aのHPFと、第2フィルタ部320bのLPFとを直列接続することにより、BPFが構成されている。
In the
A BPF is configured by connecting the HPF of the
キャパシタC31の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第4接地部75yによって接地されている。第4接地部75yは、前述の実施形態1の第4接地部75yと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
インダクタL31の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。
キャパシタC32の一端は第2フィルタ端子部85に接続されており、他端は第6接地部75zによって接地されている。第6接地部75zは、前述の実施形態1の第6接地部75zと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
One end of the capacitor C31 is connected to the unbalanced
One end of the inductor L <b> 31 is connected to the unbalanced
One end of the capacitor C32 is connected to the second
また、インダクタL32の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は接地されている。キャパシタC33の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は不平衡信号端子部90に接続されている。インダクタL33の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は接地されている。そして、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、フィルタ部接続導電パターン170によって接続されている。
One end of the inductor L32 is connected to the first
キャパシタC31,C32,C33は、上記実施形態1のフィルタ120を構成するキャパシタC11,C12,C13,C14(図8〜図11参照)と同様に、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極と、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極とを有している。
The capacitors C31, C32, and C33 are the conductive patterns of the first
また、インダクタL31,L32,L33も、上記実施形態1のフィルタ120を構成するインダクタL11,L12(図8〜図11参照)と同様に、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターンと、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターンとを有している。
Further, the inductors L31, L32, and L33 are also planar spirals that are conductive patterns of the second
インダクタL32の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は第7接地部73xによって接地されている。第7接地部73xは、第1導電パターン群の配線(アンダーパスパターン)によって、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。同様に、インダクタL33の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は第8接地部73yによって接地されている。第8接地部73yは、第1導電パターン群の配線(アンダーパスパターン)によって、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
One end of the inductor L32 is connected to the first
なお、この実施形態3の樹脂多層デバイス300においても、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100(図1または図11等参照)のように、ボンディングワイヤ160によって、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続した構成とすることも可能である。
In the
また、この実施形態3の樹脂多層デバイス300を実装基板にフリップチップ実装する場合には、フィルタ部接続導電パターン170を設けず、それぞれの電極パッド上にはんだバンプを設ける。この場合、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、実装基板に設けられた導電パターンを介して接続されることになる。
Further, when the
この実施形態3の樹脂多層デバイス300の製造手順は、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100と同様である。
The manufacturing procedure of the
以上のように実施形態3によれば、上記実施形態1と同様に、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。 As described above, according to the third embodiment, similarly to the first embodiment, a low-resistance conductive pattern can be formed by a resin layer, copper plating, or the like with high accuracy similar to the CMOS semiconductor processing technology. It is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter made up of a filter with excellent impedance, low insertion loss balun and excellent frequency characteristics, and two conductive layers in an area occupied by almost two planar spiral transmission lines. Since a balance filter can be produced by this, a resin multilayer device having a balance filter with a simple and compact configuration can be obtained.
また、GND層40は、フィルタ320と重なる領域E3及びE4以外の領域に形成されているので、フィルタ320を構成するインダクタ及びキャパシタに干渉することがなく、該フィルタの優れた周波数特性が保たれる。
Further, since the
さらに、スペースE1及びE2において、GND層40の内縁を成す端部42a及び42bが、前記バランを構成する最内周の部位44a及び44bより内側に延伸して配された距離をA及びAx、GND層40の上面と前記第2導電パターン群150の下面との距離をBとした場合、前記A及びAxは前記Bの5倍以上であると、GND層40と第1導電パターン群130との間の電気力線、及びGND層40と第2導電パターン群150との間の電気力線が伸びやかに形成されるため、前記GND層が形成されていない領域があることによるバラン動作への悪影響を防ぐことができる。
Further, in the spaces E1 and E2, the distances A and Ax are arranged such that the
<実施形態4>
図15は本発明の実施形態4の樹脂多層デバイスの構成例を説明する上面図である。
図15において、図1と同様のものには同じ符号を付してある。また、図16は実施形態4の樹脂多層デバイス400においてバランスフィルタを構成するフィルタの回路構成図である。なお、図16において、図1または図11等と同様のものには同じ符号を付してある。
<Embodiment 4>
FIG. 15 is a top view illustrating a configuration example of the resin multilayer device according to the fourth embodiment of the present invention.
In FIG. 15, the same components as those in FIG. FIG. 16 is a circuit configuration diagram of a filter constituting a balance filter in the
この実施形態4の樹脂多層デバイス400は、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100(図1等参照)において、バランスフィルタを構成するフィルタ120(図11等参照)を図16のフィルタ420とし、不平衡信号端子部90を第1スペースE1内ではなく第2スペースE2における領域E4内に設けるとともに、第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85、およびボンディングワイヤ160を設けない構成としたものである。
The
つまり、この実施形態4では、第1スペースE1にフィルタが設けられておらず、これにより第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85、およびボンディングワイヤ160を設ける必要がないので、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100よりも簡単な構成とすることができる。
That is, in the fourth embodiment, no filter is provided in the first space E1, and thus it is not necessary to provide the first
[フィルタ420]
フィルタ420は、LPFであり、積層型のキャパシタC41,C42と、インダクタL41によって構成されている。また、フィルタ420は、第2スペースE2における領域E4内に設けられており、第1スペースE1内には設けられていない。
[Filter 420]
The
キャパシタC41の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第4接地部75yによって接地されている。第4接地部75yは、前述の実施形態1の第4接地部75yと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
インダクタL41の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第2スペースE2における領域E4内に設けられた不平衡信号端子部90に接続されている。
キャパシタC42の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は第6接地部75zによって接地されている。第6接地部75zは、前述の実施形態1の第6接地部75zと同様に、ビアを介して該他端とGND層40を接続している。
One end of the capacitor C41 is connected to the unbalanced
One end of the inductor L41 is connected to the unbalanced
One end of the capacitor C42 is connected to the unbalanced
キャパシタC41,C42は、上記実施形態1のフィルタ120を構成するキャパシタC11,C12,C13,C14(図8〜図11参照)と同様に、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極と、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極とを有している。
Capacitors C41 and C42 are lower electrodes that are conductive patterns of the first
また、インダクタL41も、上記実施形態1のフィルタ120を構成するインダクタL11,L12(図8〜図11参照)と同様に、第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターンと、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターンとを有している。
In addition, the inductor L41 also has a planar spiral coil pattern, which is the conductive pattern of the second
なお、この実施形態4の樹脂多層デバイス400を実装基板にフリップチップ実装する場合には、それぞれの端子部の電極パッド上にはんだバンプを設ける。この実施形態4の樹脂多層デバイス400の製造手順は、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100と同様である。
When the
以上のように実施形態4によれば、上記実施形態1と同様に、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度な入出力インピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, a low resistance conductive pattern can be formed by a resin layer, copper plating, or the like with high accuracy similar to the CMOS semiconductor processing technology. It is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter with a filter with excellent input / output impedance, low insertion loss balun, and excellent frequency characteristics, and two layers in the area occupied by almost two planar spiral transmission lines. Since a balance filter can be produced with a conductive layer, a resin multilayer device having a balance filter with a simple and compact configuration can be obtained.
さらに、フィルタ420を第2スペースE2における領域E4にのみ設け、第1スペースE1には設けない構成としたことにより、上記実施形態1の樹脂多層デバイス100に設けられていた第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85、およびボンディングワイヤ160を設ける必要がないので、上記実施形態1よりもさらに簡単な構成にすることができる。
Further, the
また、GND層40は、フィルタ420と重なる領域E4以外の領域に形成されているので、フィルタ420を構成するインダクタ及びキャパシタに干渉することがなく、該フィルタの優れた周波数特性が保たれる。
Further, since the
さらに、スペースE2において、GND層40の内縁を成す端部42bが、前記バランを構成する最内周の部位44bより内側に延伸して配された距離をAx、GND層40の上面と前記第2導電パターン群150の下面との距離をBとした場合、前記Axは前記Bの5倍以上であると、GND層40と第1導電パターン群130との間の電気力線、及びGND層40と第2導電パターン群150との間の電気力線が伸びやかに形成されるため、前記GND層が形成されていない領域があることによるバラン動作への悪影響を防ぐことができる。
Further, in the space E2, the distance between the
なお、上記各実施形態の説明では、2層配線構造の積層フィルタ(特にキャパシタ)を例として説明したが、本発明の樹脂多層デバイスでは、3層以上の配線層でフィルタを構成することも可能である。また、キャパシタ電極間の誘電体は、比誘電率Erのものだけでなく、比誘電率Erでない(特に比誘電率Erよりも大きい)ものを用いることも可能である。さらに、本発明の樹脂多層デバイスでは、フィルタは、LPF、あるいはLPFとHPFの組合せによるBPFに限らず、任意の形式のバンドパスフィルタ、例えば、チェビシェフ型、楕円関数型、バターワース型等のバンドパスフィルタを形成することが可能である。 In the description of each of the above embodiments, a multilayer filter (particularly a capacitor) having a two-layer wiring structure has been described as an example. However, in the resin multilayer device of the present invention, a filter can be configured with three or more wiring layers. It is. Further, the dielectric between the capacitor electrodes is not limited to the one having the relative dielectric constant Er, but may be the one not having the relative dielectric constant Er (particularly larger than the relative dielectric constant Er). Furthermore, in the resin multilayer device of the present invention, the filter is not limited to LPF or BPF by a combination of LPF and HPF, but any type of bandpass filter, for example, a Chebyshev type, elliptic function type, or Butterworth type bandpass It is possible to form a filter.
<実施の形態5>
図18は本発明の実施の形態5の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。図18において、図1と同様のものには同じ符号を付してある。
この実施の形態5の樹脂多層デバイス100Aは、基板10と、第1樹脂層22と、第1導電パターン群130と、第2樹脂層24と、第2導電パターン群150と、第3樹脂層26と、2つの平衡信号端子部60(第1平衡信号端子部)および65(第2平衡信号端子部)と、2つの接地端子部70(第1接地端子部)および75(第2接地端子部)と、2つのフィルタ端子部80(第1フィルタ端子部)および85(第2フィルタ端子部)と、不平衡信号端子部90と、ボンディングワイヤ160とを備えて構成されたWLPである。
なお、実施の形態5の樹脂多層デバイスの構成例として、図32に示す構成も挙げられる。図32において、図18と同様のものには同じ符号を付してある。
<
FIG. 18 is a perspective view illustrating a configuration example of the resin multilayer device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 18, the same components as those in FIG.
The
In addition, as a configuration example of the resin multilayer device of the fifth embodiment, a configuration illustrated in FIG. In FIG. 32, the same components as those in FIG.
[基板10]
基板10は、例えば、シリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、あるいはGaAs等の絶縁性基板である。
[Substrate 10]
The
[多層樹脂体20]
第1樹脂層22と、第2樹脂層24と、第3樹脂層26とは、多層樹脂体20を構成している。第1樹脂層22は、基板10上に形成されている。この第1樹脂層22としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、BCB(ベンゾシクロブテン)等の感光性樹脂を用いる。
[Multilayer resin body 20]
The
また、第2樹脂層24は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35を含む第1導電パターン群130が設けられた第1樹脂層22上に形成されている。この第2樹脂層24としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、BCB(ベンゾシクロブテン)等の感光性樹脂を用いる。
The
また、第3樹脂層26は、不平衡信号伝送路50の2つの不平衡信号伝送路部50c(第1不平衡信号伝送路部)および50d(第2不平衡信号伝送路部)を含む第2導電パターン群150が設けられた第2樹脂層24上に形成されている。この第3樹脂層26としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、BCB(ベンゾシクロブテン)等の感光性樹脂を用いる。
The
これらの第1樹脂層22、第2樹脂層24、および第3樹脂層26は、同じ材料を用いて同じ手法で形成する等により、同じ比誘電率を有することが望ましい。
It is desirable that the
樹脂多層デバイス100Aには、積層型のバラン110Aと、積層型のフィルタ120Aとを一体化したバランスフィルタが作り込まれている。
In the
[バラン110A]
バラン110Aは、第1樹脂層22と、2本の平衡信号伝送路30(第1平衡信号伝送路)および35(第2平衡信号伝送路)と、第2樹脂層24と、不平衡信号伝送路50と、第3樹脂層26とによって構成されている。また、バラン110Aは、内周に第1スペースE1を有するように平面スパイラル型に配置された第1バラン部110aと、内周に第2スペースE2を有するように平面スパイラル型に配置された第2バラン部110bとを備えて構成されている。第1バラン部110aは、第1平衡信号伝送路30と、これに対向する第1不平衡信号伝送路部50cとを有する。第2バラン部110bは、第2平衡信号伝送路35と、これに対向する第2不平衡信号伝送路部50dとを有する。
[
The
図19はバラン110Aの構成を説明する上面図である。図19において、図2と同様のものには同じ符号を付してある。
また、図20は図19においてのA−A間の断面図、図21は図19においてのB−B間の断面図である。ただし、図19〜図21では、バラン110Aを判り易く説明するために、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30と、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35と、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1不平衡信号伝送路部50cおよび内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2不平衡信号伝送路部50dを含んで構成された不平衡信号伝送路50とを、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
FIG. 19 is a top view illustrating the configuration of the
20 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 19, and FIG. 21 is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. However, in FIGS. 19 to 21, in order to easily understand the
上述のバラン110Aの構成を示す図19は、図33に示す上面図としてもよい。図33において、図19と同様のものには同じ符号を付してある。また、図34は図33においてのP−P間の断面図であり、図33においてのB−B間の断面図は図19である。図33においても、バラン110Aを判り易く説明するために、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30と、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35と、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1不平衡信号伝送路部50cおよび内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2不平衡信号伝送路部50dを含んで構成された不平衡信号伝送路50とを、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
FIG. 19 showing the configuration of the
[第1平衡信号伝送路30、第2平衡信号伝送路35]
第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35は、第1導電パターン群130の導電パターン(第1導電パターン群130に属するあるいは第1導電パターン群130を構成する導電パターン)として、電気的に互いに独立して第1樹脂層22上に形成されている。第1平衡信号伝送路30は、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型に配置された伝送路である。同様に、第2平衡信号伝送路35も、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型に配置された伝送路である。
[First balanced
The first balanced
平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30の外周端(一端)30aと、同様に平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35の外周端(一端)35aとは、間隔gをもって配置されている。これらの第1平衡信号伝送路30の一端30aおよび第2平衡信号伝送路35の一端35aは、それぞれ平衡信号(差動信号)が入出力される信号端である。また、第1平衡信号伝送路30の内周端(他端)30bおよび第2平衡信号伝送路35の内周端(他端)35bは、それぞれ接地端になっている。
The outer peripheral end (one end) 30a of the flat spiral type first balanced
第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35は、第1導電パターン群130の導電パターンとして、同じ金属材料によって同時に形成され、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。また、第1平衡信号伝送路30の伝送路長L1と第2平衡信号伝送路35の伝送路長L2とは、同じ長さ(L1=L2)となるように形成されることが望ましい。また、第1平衡信号伝送路30と第2平衡信号伝送路35とは、同じ幅Wおよび同じ厚さTとなるように形成されることが望ましい。なお、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の下面と基板10上面との間隔(第1樹脂層22の層厚)はh1である(図20参照)。
The first balanced
[不平衡信号伝送路50]
不平衡信号伝送路50は、第2導電パターン群150の導電パターンとして、第2樹脂層24上に形成されている。この不平衡信号伝送路50は、その下面が第1平衡信号伝送路30の上面に対向するように設けられて内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1不平衡信号伝送路部50cと、その下面が第2平衡信号伝送路35の上面に対向するように設けられて内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2不平衡信号伝送路部50dとの外周端同士を一体に接続(電気的に接続)した1本の伝送路である。
[Unbalanced signal transmission line 50]
The unbalanced
不平衡信号伝送路50の一端(第2不平衡信号伝送路部50dの内周端)50aは不平衡信号が出入力される信号端になっており、不平衡信号伝送路50の他端(第1不平衡信号伝送路部50cの内周端)50bは開放端になっている。
One end of the unbalanced signal transmission path 50 (inner peripheral end of the second unbalanced signal
不平衡信号伝送路50は、第2導電パターン群150の導電パターンとして、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。この不平衡信号伝送路50は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と同じ形成手法によって同じ金属材料で形成されていることが望ましい。
The unbalanced
不平衡信号伝送路50は、その長さLが、第1平衡信号伝送路30の伝送路長L1と、第2平衡信号伝送路35の伝送路長L2と、第1平衡信号伝送路30の信号端30aと第2平衡信号伝送路35の信号端35aの間隔gとの合計の長さと同じになるように形成されていることが望ましい。また、不平衡信号伝送路50は、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と同じ幅Wおよび同じ厚さTとなるように形成されていることが望ましい。
The unbalanced
なお、第2樹脂層24を介して対向配置された不平衡信号伝送路50下面と、第1平衡信号伝送路30上面および第2平衡信号伝送路35上面との間隔はdである。また、不平衡信号伝送路50上面から第3樹脂層60上面までの間隔はh2である(図20参照)。
Note that the distance between the lower surface of the unbalanced
[バランスフィルタの動作]
図22はバラン110Aの動作を説明する模式回路図である。図22において、SD1は、平衡信号(差動信号)の内、第1平衡信号伝送路30の信号端30aに入力される(または信号端30aから出力される)信号、SD2は、上記平衡信号の内、第2平衡信号伝送路35の信号端35aに入力される(または信号端35aから出力される)信号、SSは、不平衡信号伝送路50の信号端50aからフィルタ120Aを介して出力される(またはフィルタ120Aを介して信号端50aに入力される)不平衡信号(単一信号)をそれぞれ表している。
[Balance filter operation]
FIG. 22 is a schematic circuit diagram for explaining the operation of the
また、図22において、ZD1は第1平衡信号伝送路30の入力インピーダンス(または出力インピーダンス)、ZD2は第2平衡信号伝送路35の入力インピーダンス(または出力インピーダンス)、ZSは不平衡伝送路50の出力インピーダンス(または入力インピーダンス)をそれぞれ表している。
In FIG. 22, ZD1 is the input impedance (or output impedance) of the first balanced
バラン110Aは、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と不平衡信号伝送路50とを、第2樹脂層24(図18等参照)を介して近接配置することにより、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35と不平衡信号伝送路50との間に電磁結合を生じる回路である。
In the
このバラン110Aにおいて、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aに平衡信号SD1,SD2を入力すると、これらの平衡信号SD1,SD2は不平衡信号に変換され、不平衡信号伝送路50の信号端50aから出力される。この不平衡信号は、フィルタ120Aに入力され、高調波成分の除去等のフィルタ処理をされた不平衡信号SSが、フィルタ120Aから出力される。
In this
また、これとは逆に、バラン110Aにおいて、フィルタ120Aを介して不平衡信号SSを不平衡信号伝送路50の信号端50aに入力すると、この不平衡信号は平衡信号に変換され、第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aから平衡信号SD1,SD2が出力される。
On the other hand, in the
ここで、伝送する信号(変換する信号)の波長をλとすると、第1平衡信号伝送路30の伝送路長L1および第2平衡信号伝送路35の伝送路長L2がそれぞれλ/4となり、不平衡信号伝送路50の内の第1不平衡信号伝送路部50cと第2不平衡信号伝送路部50dの合計の伝送路長(=L1+L2=L−g)がλ/2となるように、それぞれの伝送路を設けることが望ましい。
Here, if the wavelength of the signal to be transmitted (signal to be converted) is λ, the transmission line length L1 of the first balanced
さらに、バラン110Aは、インピーダンスを変換するトランスとしての機能も兼ね備えている。インピーダンス変換については、不平衡信号側のインピーダンスZS、および平衡信号側のインピーダンスZD1,ZD2が設計仕様のインピーダンス値であることが要求される。例えば、不平衡信号側のインピーダンスZS=50Ω、平衡信号側のインピーダンスZD1+ZD2=100,150,200Ωである。
Furthermore, the
このようなバランスフィルタは、アンテナで受信した高周波不平衡信号を復調するために平衡信号に変換する必要があり、逆に変調された高周波平衡信号をアンテナから送信するために不平衡信号に変換する必要がある無線通信機器では、不可欠な回路である。 Such a balance filter needs to convert a high-frequency unbalanced signal received by an antenna into a balanced signal in order to demodulate, and conversely converts a modulated high-frequency balanced signal into an unbalanced signal for transmission from the antenna. It is an indispensable circuit in a wireless communication device that needs it.
無線通信機器においては、高周波信号処理ICの入出力インピーダンスとアンテナの出入力インピーダンスとは必ずしも整合していない。このため、両者のインピーダンスを整合させるためにも、インピーダンス変換機能を有するバランスフィルタは不可欠である。上記両者の間にバランスフィルタを挿入しないと、あるいは挿入してもバランスフィルタのインピーダンスが設計値からずれていると、別のインピーダンス変換器が必要になる。 In wireless communication devices, the input / output impedance of the high-frequency signal processing IC and the input / output impedance of the antenna do not always match. For this reason, in order to match both impedances, a balance filter having an impedance conversion function is indispensable. If no balance filter is inserted between the two, or if the impedance of the balance filter deviates from the design value even if it is inserted, another impedance converter is required.
無線通信機器の信号送信部においては、高周波信号処理ICから出力された送信平衡信号(送信差動信号)は、バランに入力されて不平衡信号に変換される。この送信不平衡信号は、ローパスフィルタ(LPF)またはバンドパスフィルタ(BPF)において高調波成分を除去され、電力増幅器(PA)において増幅され、アンテナスイッチ(TDD方式の場合)を通ってアンテナから送信される。電力増幅器は差動化が進んでおらず不平衡信号によって動作しているため、平衡信号によって動作している高周波信号処理ICとの間に、バランとLPFまたはBPFを一体化したバランスフィルタが必要になる。 In the signal transmission unit of the wireless communication device, the transmission balanced signal (transmission differential signal) output from the high-frequency signal processing IC is input to the balun and converted into an unbalanced signal. The transmission unbalanced signal has its harmonic components removed by a low-pass filter (LPF) or a band-pass filter (BPF), amplified by a power amplifier (PA), and transmitted from an antenna through an antenna switch (in the case of a TDD system). Is done. Since power amplifiers are not differentiated and operate with unbalanced signals, a balance filter that integrates a balun and LPF or BPF is required between the power amplifier and a high-frequency signal processing IC that operates with balanced signals. become.
この実施の形態5のバランスフィルタを上記無線通信機器の信号送信部に適用する場合には、バラン110Aの第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aが信号入力側になり、フィルタ120Aが信号出力側になる。従って、信号端30a,35aにそれぞれ接続されている第1平衡信号端子部60および第2平衡信号端子部65を、上記高周波信号処理ICの送信信号出力端子にそれぞれ接続し、フィルタ120Aの出力側に接続された不平衡信号端子部90を、上記電力増幅器の入力端子に接続することになる。
When the balance filter of the fifth embodiment is applied to the signal transmission unit of the wireless communication device, the signal ends 30a and 35a of the first balanced
また、無線通信機器の信号受信部においては、アンテナで受信された受信不平衡信号は、アンテナスイッチを通って低雑音増幅器(LNA)において増幅され、BPFにおいて所望の周波数帯域成分が選択されたあと、バランに入力されて平衡信号に変換される。そして、この受信平衡信号が高周波信号処理ICに入力される。高周波信号処理ICは、平衡信号によって動作しているため、不平衡信号を出力する低雑音増幅器との間に、BPFとバランを一体化したバランスフィルタが必要になる。 In the signal receiving unit of the wireless communication device, the reception unbalanced signal received by the antenna is amplified by the low noise amplifier (LNA) through the antenna switch, and a desired frequency band component is selected by the BPF. , Input to the balun and converted to a balanced signal. Then, this reception balanced signal is input to the high frequency signal processing IC. Since the high-frequency signal processing IC operates with a balanced signal, a balance filter in which a BPF and a balun are integrated is required between the high-frequency signal processing IC and a low-noise amplifier that outputs an unbalanced signal.
この実施の形態5のバランスフィルタを上記無線通信機器の信号受信部に適用する場合には、上記信号送信部に適用する場合とは逆に、フィルタ120Aが信号入力側、バラン110Aの第1平衡信号伝送路30および第2平衡信号伝送路35の信号端30a,35aが信号出力側になる。従って、フィルタ120Aの入力側に接続された不平衡信号端子部90を、上記低雑音増幅器の出力端子に接続し、信号端30a,35aにそれぞれ接続されている第1平衡信号端子部60および第2平衡信号端子部65を、上記高周波信号処理ICの受信信号入力端子にそれぞれ接続することになる。なお、この実施の形態5のフィルタ120AはLPFとして構成されているため、上記信号受信部に適用する場合には、フィルタ120AをBPFとして構成する必要がある。
When the balance filter of the fifth embodiment is applied to the signal receiving unit of the wireless communication device, the
[フィルタ120A]
図23はフィルタ120Aの構成を説明する上面図である。図23において、図8と同様のものには同じ符号を付してある。また、図24は図23においてのD−D間の断面図、図25は図23においてのE−E間の断面図である。さらに、図26はフィルタ120Aの回路構成図である。
[
FIG. 23 is a top view illustrating the configuration of the
フィルタ120Aは、5次のチェビシェフ型LPFであり、積層型のキャパシタC11,C12,C13,C14と、インダクタL11,L12によって構成されている。また、フィルタ120Aは、第1スペースE1内に設けられた第1フィルタ部120aと、第2スペースE2内に設けられた第2フィルタ部120bとを有する。第1フィルタ部120aの一端は不平衡信号端子部90に接続され、他端は第1フィルタ端子部80に接続されている。第2フィルタ部120bの一端は不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続され、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。
The
第1フィルタ部120aには、キャパシタC13,C14、およびインダクタL12が配置されており、第2フィルタ部120bには、キャパシタC11,C12、およびインダクタL11が配置されている。
Capacitors C13 and C14 and an inductor L12 are arranged in the
キャパシタC11の一端は不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続されており、他端は接地されている(第2接地端子部75に接続されている)。インダクタL11の一端は信号端50aに接続されており、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。キャパシタC12の一端は第2フィルタ端子85に接続されており、他端は接地されている(第2接地端子部75に接続されている)。
One end of the capacitor C11 is connected to the
また、キャパシタC13の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は接地されている(第1接地端子部70に接続されている)。インダクタL12の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は不平衡信号端子部90に接続されている。
キャパシタC14の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は接地されている(第1接地端子部70に接続されている)。なお、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、ボンディングワイヤ160によって接続されている。
One end of the capacitor C13 is connected to the first
One end of the capacitor C14 is connected to the unbalanced
図23では、第1導電パターン群130の配線パターンを2通りの場合で併記している。図23に示す構成においては、配線パターン180及び182、又は配線パターン181及び183のいずれか一方が備えられていればよい。また、これらの配線パターン上に示した「X1」又は「X2」の位置に、第1接地端子部70又は第2接地端子部と同様な接地端子部(図示略)を設けてもよい。
In FIG. 23, the wiring patterns of the first
さらに、図23では、第2接地端子部75にキャパシタC11及び12が接続されているが、キャパシタC11及び12はそれぞれ第2接地端子部75及び「X2」の位置に設けられた接地端子部(図示略)に独立して接続される構成であってもよい。このとき、キャパシタC11とC12とは、第1導電パターン群130の配線パターン180(又は181)を介して互いに接続されている必要はない。
Further, in FIG. 23, the capacitors C11 and C12 are connected to the second
同様に、図23では、第1接地端子部70にキャパシタC13及び14が接続されているが、キャパシタC13及び14はそれぞれ第1接地端子部70及び「X1」の位置に設けられた接地端子部(図示略)に独立して接続される構成であってもよい。このとき、キャパシタC13とC14とは、第1導電パターン群130の配線パターン182(又は183)を介して互いに接続されている必要はない。
Similarly, in FIG. 23, the capacitors C13 and C14 are connected to the first
以下に、キャパシタC11〜14及びインダクタL11〜12の構成をさらに詳細に説明する。
キャパシタC11は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極131と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極151とを有する。下部電極131は、第1導電パターン群130の配線パターンおよび第2導電パターン群150の配線パターンを介して、第2導電パターン群150の接地電極パッド57に接続されている。また、上部電極151は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続されている。
Below, the structure of the capacitors C11-14 and the inductors L11-12 is demonstrated in detail.
The capacitor C <b> 11 has a
インダクタL11は、第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターン152と、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターン132とを有する。コイルパターン152の内周端は、アンダーパスパターン132および第2導電パターン群150の配線パターンを介して、不平衡信号伝送路50の信号端50aに接続されている。また、コイルパターン152の外周端は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド154に接続されている。
The inductor L11 includes a planar
キャパシタC12は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極133と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極153とを有する。下部電極133は、第1導電パターン群130の配線パターンおよび第2導電パターン群150の配線パターンを介して、第2導電パターン群150の接地電極パッド57に接続されている。また、上部電極153は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド154に接続されている。
The capacitor C12 includes a
キャパシタC13は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極136と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極156とを有する。下部電極136は、第1導電パターン群130の配線パターンおよび第2導電パターン群150の配線パターンを介して、第2導電パターン群150の接地電極パッド52に接続されている。また、上部電極156は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド155に接続されている。
The capacitor C13 includes a
インダクタL12は、第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターン157と、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターン137とを有する。コイルパターン157の内周端は、アンダーパスパターン137および第2導電パターン群150の配線パターンを介して、第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド155に接続されている。また、コイルパターン157の外周端は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150の不平衡信号電極パッド59に接続されている。
The inductor L12 includes a planar
キャパシタC14は、第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極138と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極158とを有する。下部電極138は、第1導電パターン群130の配線パターンおよび第2導電パターン群150の配線パターンを介して、第2導電パターン群150の接地電極パッド52に接続されている。また、上部電極158は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、同じく第2導電パターン群150の不平衡信号電極パッド59に接続されている。
The capacitor C14 includes a
また、図23に示す構成に代えて図37に示す構成としてもよい。図37において、図23と同様のものには同じ符号を付してある。図38は図37においてのQ−Q間の断面図である。
図37の構成は、キャパシタC11の上部電極151、キャパシタC12の上部電極153、キャパシタC13の上部電極156、及びキャパシタC14の上部電極158に、それぞれ開口部27a、27b、27c、及び27dを設けて、これらの開口部をそれぞれ接地電極パッド58a、58b、58c、及び58dとする構成である。この構成であることにより、第1接地端子部70及び第2接地端子部75(接地電極パッド57及び52)を設ける必要がなくなる。
Further, the configuration shown in FIG. 37 may be used instead of the configuration shown in FIG. In FIG. 37, the same components as those in FIG. 23 are denoted by the same reference numerals. FIG. 38 is a cross-sectional view taken along the line Q-Q in FIG.
In the configuration of FIG. 37,
このように、フィルタ120Aでは、キャパシタとインダクタとを、第1フィルタ部120aと第2フィルタ部120bに、対称に配置した構成としている。フィルタ120Aは、5次のチェビシェフ型LPFであるため、一般には、キャパシタC12とC13とは1つのキャパシタとなる。しかし、これを分割して第1フィルタ部120aと、第2フィルタ部120bにそれぞれ配置することにより、第1スペースE1と第2スペースE2の対称性を確保でき、バランス性に優れた回路配置とすることができる。
Thus, the
特に、インダクタを第1フィルタ部120aと第2フィルタ部120bに、均等に割り振って対称配置することにより、インダクタの特性を向上させることができる。優れた特性のフィルタを得るには、インダクタのQ値を高くする必要があるが、一般に、インダクタのQ値は、コイルパターンの内径対外径比が大きいほど高くできる。このため、インダクタのQ値を高くするには、インダクタの占有面積を大きくする必要がある。フィルタ120Aは、2つのインダクタL11,L12を有するので、第1フィルタ部120aと第2フィルタ部120bに、つまり第1スペースE1と第2スペースE2に、インダクタを1つずつ配置することにより、それぞれのインダクタを大きくすることが可能となる。
In particular, the inductor characteristics can be improved by equally allocating the inductors to the
この実施の形態5では、基板10上に、WLCSP技術によって、第1樹脂層22、第1導電パターン群130、第2樹脂層24、第2導電パターン群150、第3樹脂層26を順に積層して、バランスフィルタを形成することにより、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の伝送路を形成することができるとともに、銅めっき等による高いQ値のインダクタを形成することができる。
In the fifth embodiment, the
[第1平衡信号端子部60、第2平衡信号端子部65]
第1平衡信号端子部60は、第3樹脂層26の開口部26a内に、第2導電パターン群150の平衡信号電極パッド51を設けたものである。平衡信号電極パッド51は、第2導電パターン群150の配線パターンおよび第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第1平衡信号伝送路30の信号端30aに接続されている。
[First balanced
The first balanced
同様に、第2平衡信号端子部65は、第3樹脂層26の開口部26c内に、第2導電パターン群150の平衡信号電極パッド56を設けたものである。平衡信号電極パッド56は、第2導電パターン群150の配線パターンおよび第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第2平衡信号伝送路35の信号端35aに接続されている。
Similarly, the second balanced
[第1接地端子部70、第2接地端子部75]
第1接地端子部70は、第3樹脂層26の開口部26b内に、第2導電パターン群150の接地電極パッド52を設けたものである。接地電極パッド52は、第2導電パターン群150の配線パターンおよび第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第1平衡信号伝送路30の接地端30b、およびキャパシタC13の下部電極136、キャパシタC14の下部電極138に接続されている。
[First
The first
同様に、第2接地端子部75は、第3樹脂層26の開口部26d内に、第2導電パターン群150の接地電極パッド57を設けたものである。接地電極パッド57は、第2導電パターン群150の配線パターンおよび第1導電パターン群130の配線パターンを介して、第2平衡信号伝送路35の接地端35b、およびキャパシタC11の下部電極131、キャパシタC12の下部電極133に接続されている。
Similarly, the second
[第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85]
第1フィルタ端子部80は、第3樹脂層26の開口部26g内に、第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド155を設けたものである。フィルタ電極パッド155は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、キャパシタC13の上部電極156およびインダクタL12のコイルパターン157に接続されている。また、第2フィルタ端子部85は、第3樹脂層26の開口部26f内に、第2導電パターン群150のフィルタ電極パッド154を設けたものである。フィルタ電極パッド154は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、キャパシタC12の上部電極153およびインダクタL11のコイルパターン152に接続されている。そして、フィルタ電極パッド154と155とは、ボンディングワイヤ160によって接続されている。
[First
The first
これらの第1フィルタ端子部80と、第2フィルタ端子部85とは、第1フィルタ部120aのキャパシタC13の上部電極156と、第2フィルタ部120bのキャパシタC12の上部電極153とを、ボンディングワイヤ160によって接続して、5次のチェビシェフ型LPFであるフィルタ120Aを完成させるためのものである。
The first
このように、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とを、ボンディングワイヤ160で接続することにより、第1導電パターン群130による導電層と第2導電パターン群150による導電層の2層構造で、積層型バランスフィルタを実現できる。
In this way, by connecting the first
なお、第3樹脂層26上に導電パターンを設けて、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続した構成とすることも可能である。この場合には、上記導電パターン上に、さらに樹脂層を形成することが望ましい。第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を、上記のようにボンディングワイヤ160で接続すれば、工数を削減することができる。
It is also possible to provide a conductive pattern on the
[不平衡信号端子部90]
不平衡信号端子部90は、第3樹脂層26の開口部26e内に、第2導電パターン群150の不平衡信号電極パッド59を設けたものである。不平衡信号電極パッド59は、第2導電パターン群150の配線パターンを介して、フィルタ部120AのキャパシタC14の上部電極158およびインダクタL12のコイルパターン157に接続されている。
[Unbalanced signal terminal section 90]
The unbalanced
この実施の形態5では、第1フィルタ部120a、ならびに第1接地端子部70、第1フィルタ端子部80、および不平衡信号端子部90は、第1バラン部110aの内周に確保された第1スペースE1内に配置されている。また、第2フィルタ部120b、ならびに第2接地端子部75および第2フィルタ部85は、第2バラン部110bの内周に確保された第2スペースE2内に配置されている。なお、第1平衡信号端子部60および第2平衡信号端子部65は、これらの第1スペースE1および第2スペースE2の外側に配置されている。従って、この実施の形態5では、ほぼ2つの平面スパイラル型伝送路が占有する面積に、2層の導電層構造でバランスフィルタを作製することができる。
In the fifth embodiment, the
なお、樹脂多層デバイス100Aを実装基板にフリップチップ実装する場合には、ボンディングワイヤ160を設けず、平衡信号電極パッド51,56上、接地電極パッド52,57上、不平衡信号電極パッド59上、およびフィルタ電極パッド154,155上にそれぞれ、はんだバンプを設ける。この場合、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、実装基板に設けられた導電パターンを介して接続されることになる。
When flip-chip mounting the
[製造手順]
図18〜図26を参照して、樹脂多層デバイス100Aの製造手順を以下に説明する。以下の説明において、基板10は、シリコン(Si)ウェハであるものとする。樹脂多層デバイス100Aは、WLPであるから、シリコンウェハ上に樹脂層形成プロセスと厚膜銅パターン群等の導電パターン群形成プロセスによってバランスフィルタを作り込み、そのあとにチップにダイシングするWLCSP技術によって製造される。
[Manufacturing procedure]
With reference to FIGS. 18 to 26, a manufacturing procedure of the
まず、シリコンウェハである基板10上に第1樹脂層22を形成する。第1樹脂層22としては、比誘電率Erの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によってウェハ基板10上にコーティングし、厚さ寸法h1の感光性樹脂層を形成する。
First, the
次に、第1樹脂層22上に、内周に第1スペースE1を有する平面スパイラル型の第1平衡信号伝送路30、内周に第2スペースE2を有する平面スパイラル型の第2平衡信号伝送路35、キャパシタC11,C12,C13,C14の下部電極131,133,136,138、インダクタL11,L12のアンダーパスパターン132,137等を含む第1導電パターン群130を設ける。
Next, a planar spiral type first balanced
第1導電パターン群130としては、銅めっきを用いる。第1樹脂層22上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法W,厚さ寸法T,長さ寸法L1の第1平衡信号伝送路30、および幅寸法W,厚さ寸法T,長さ寸法L2(=L1)の第2平衡信号伝送路35を含む第1導電パターン群130を形成する。なお、キャパシタの(下部)電極は、スパッタでも良い。
As the first
次に、第1導電パターン群130を設けた第1樹脂層22上に、第2樹脂層24を形成し、この第2樹脂層24に、上記第1導電パターン群130の導電パターンを第2導電パターン群150の導電パターンにコンタクトさせるための開口部を設ける。第2樹脂層24としては、第1樹脂層22と同じ比誘電率Erの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、第1導電パターン群130を設けた第1樹脂層22上にコーティングし、第1平衡信号伝送路30上面および第2平衡信号伝送路35上面からの厚さ寸法dの感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって上記開口部を設ける。
Next, the
次に、第2樹脂層24上に、不平衡信号伝送路50、キャパシタC11,C12,C13,C14の上部電極151,153,156,158、インダクタL11,L12のコイルパターン152,157、平衡信号電極パッド51,56、接地電極パッド52,57、不平衡信号電極パッド59、フィルタ電極パッド154,155等を含む第2導電パターン群150を設ける。
Next, on the
平衡信号電極パッド51は、第1平衡信号伝送路30の信号端30aを第1平衡信号端子部60に導くための電極パッドである。接地電極パッド52は、第1平衡信号伝送路30の接地端30bを第1接地端子部70に導くための電極パッドである。平衡信号電極パッド56は、第2平衡信号伝送路35の信号端35aを第2平衡信号端子部65に導くための電極パッドである。接地電極パッド57は、第2平衡信号伝送路35の接地端35bを第2接地端子部75に導くための電極パッドである。フィルタ電極パッド154は、第2フィルタ部120bの他端を第2フィルタ端子部85に導く電極パッドである。フィルタ電極パッド155は、第1フィルタ部120aの他端を第1フィルタ端子部80に導くための電極パッドである。そして、不平衡信号電極パッド59は、フィルタ120Aの信号出入力端(第1フィルタ部120aの一端)を不平衡信号端子部90に導くための電極パッドである。
The balanced
第2導電パターン群150としては、第1導電パターン群130と同じ銅めっきを用いる。第2樹脂層24上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法W、厚さ寸法T、長さ寸法Lの不平衡信号伝送路50を含む第2導電パターン群150を形成する。なお、キャパシタの(上部)電極は、スパッタでも良い。
As the second
次に、第2導電パターン群150を設けた第2樹脂層24上に、封止樹脂層となる第3樹脂層26を形成し、この第3樹脂層26に、電極パッド51,52,56,57,59,154,155をそれぞれ露出させる開口部26a,26b,26c,26d,26e,26f,26gを設ける。第3樹脂層26としては、第1樹脂層22および第2樹脂層24と同じ比誘電率Erの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、第2導電パターン群150を設けた第2樹脂層24上にコーティングし、不平衡信号伝送路50上面からの厚さ寸法h2の感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって開口部26a,26b,26c,26d,26e,26f,26gを形成する。
Next, a
以上の手順を完了したあと、シリコンウェハである基板10をダイシングして、WLPの樹脂多層デバイス100Aを得る。
After the above procedure is completed, the
以上のように実施の形態5によれば、基板上に、第1樹脂層22、第1導電パターン群130、第2樹脂層24、第2導電パターン群150、第3樹脂層26を順に積層した構成によって、バランスフィルタを有するWLPとしたことにより、WLCSP技術では、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the
さらに、この実施の形態5では、バラン110Aの平面スパイラル型の伝送路内周に確保されたスペースE1,E2内にフィルタ120Aを配置したことにより、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
Further, in the fifth embodiment, by arranging the
<実施の形態6>
図27は本発明の実施の形態6の樹脂多層デバイスにおいてバランスフィルタを構成するフィルタの回路構成図である。なお、図27において、図18または図26等と同様のものには同じ符号を付してある。
<Embodiment 6>
FIG. 27 is a circuit configuration diagram of a filter constituting a balance filter in the resin multilayer device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 27, the same symbols are attached to the same components as those in FIG.
この実施の形態6の樹脂多層デバイスは、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100A(図18等参照)において、バランスフィルタを構成するフィルタ120A(図26等参照)を、図27のフィルタ220Aとしたものである。
The resin multilayer device according to the sixth embodiment is the same as the
[フィルタ220A]
フィルタ220Aは、5次の楕円関数型LPFであり、積層型のキャパシタC21,C22,C23,C24,C25,C26と、インダクタL21,L22によって構成されている。また、フィルタ220Aは、第1スペースE1内に設けられた第1フィルタ部220aと、第2スペースE2内に設けられた第2フィルタ部220bとを有する。
[
The
第1フィルタ部220aには、キャパシタC24,C25,C26、およびインダクタL22が配置されており、第2フィルタ部220bには、キャパシタC21,C22,C23、およびインダクタL21が配置されている。
Capacitors C24, C25, C26 and an inductor L22 are arranged in the
キャパシタC21の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は接地されている。インダクタL21とキャパシタC22は並列接続されており、この並列回路の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。キャパシタC23の一端は第2フィルタ端子部85に接続されており、他端は接地されている。
One end of the capacitor C21 is connected to the unbalanced
また、キャパシタC24の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は接地されている。インダクタL22とキャパシタC25は並列接続されており、この並列回路の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は不平衡信号端子部90に接続されている。キャパシタC26の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は接地されている。なお、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、ボンディングワイヤ160によって接続されている。
One end of the capacitor C24 is connected to the first
キャパシタC21,C22,C23,C24,C25,C26は、上記実施の形態5のフィルタ120Aを構成するキャパシタC11,C12,C13,C14(図23〜図26参照)と同様に、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極と、第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極とを有している。
Capacitors C21, C22, C23, C24, C25, and C26 are first conductive patterns, respectively, similar to capacitors C11, C12, C13, and C14 (see FIGS. 23 to 26) that constitute
また、インダクタL21,L22も、上記実施の形態5のフィルタ120Aを構成するインダクタL11,L12(図23〜図26参照)と同様に、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターンと、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターンとを有している。
Further, the inductors L21 and L22 are also planar spiral types that are the conductive patterns of the second
この実施の形態6のフィルタ220Aでは、上記実施の形態5のフィルタ120A(図23〜図26参照)と同様に、第1フィルタ部220aと、第2フィルタ部220bとに、キャパシタとインダクタとを対称に配置した構成としている。フィルタ220Aは、5次の楕円関数型LPFであるため、一般には、キャパシタC23とC24とは1つのキャパシタとなる。しかし、これを分割して第1フィルタ部220aと、第2フィルタ部220bにそれぞれ配置することにより、第1スペースE1と第2スペースE2の対称性を確保でき、バランス性に優れた回路配置とすることができる。
In the
特に、インダクタを第1フィルタ部220aと第2フィルタ部220bに、均等に割り振って対称配置することにより、インダクタの特性を向上させることができる。優れた特性のフィルタを得るには、インダクタのQ値を高くする必要があり、インダクタのQ値を高くするには、インダクタの占有面積を大きくする必要がある。フィルタ220Aは、2つのインダクタL21,L22を有するので、第1フィルタ部220aと第2フィルタ部220bに、つまり第1スペースE1と第2スペースE2に、インダクタを1つずつ配置することにより、それぞれのインダクタを大きくすることが可能となる。
In particular, the inductor characteristics can be improved by equally allocating and symmetrically arranging the inductors in the
また、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とを、ボンディングワイヤ160で接続することにより、第1導電パターン群130による導電層と第2導電パターン群150による導電層の2層構造で、積層型バランスフィルタを実現できる。
Further, the first
なお、第3樹脂層26上に導電パターンを設けて、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続した構成とすることも可能である。この場合には、上記導電パターン上に、さらに樹脂層を形成することが望ましい。第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を、上記のようにボンディングワイヤ160で接続すれば、工数を削減することができる。
It is also possible to provide a conductive pattern on the
また、この実施の形態6の樹脂多層デバイスを実装基板にフリップチップ実装する場合には、ボンディングワイヤ160を設けず、それぞれの電極パッド上にはんだバンプを設ける。この場合、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、実装基板に設けられた導電パターンを介して接続されることになる。
When flip-chip mounting the resin multilayer device of the sixth embodiment on a mounting substrate, the
この実施の形態6の樹脂多層デバイスの製造手順は、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100Aと同様である。
The manufacturing procedure of the resin multilayer device of the sixth embodiment is the same as that of the
以上のように実施の形態6によれば、上記実施の形態5と同様に、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。 As described above, according to the sixth embodiment, similarly to the fifth embodiment, a low-resistance conductive pattern can be formed by a resin layer, copper plating, or the like with high accuracy similar to the CMOS semiconductor processing technology. It is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter with a high-precision impedance, low insertion loss balun, and a filter excellent in frequency characteristics, and having two layers in the area occupied by almost two planar spiral transmission lines. Since a balance filter can be produced with a conductive layer, a resin multilayer device having a balance filter with a simple and compact configuration can be obtained.
<実施の形態7>
図28は本発明の実施の形態7の樹脂多層デバイスの構成例を説明する上面図である。
図28において、図18と同様のものには同じ符号を付してある。また、図29は実施の形態7の樹脂多層デバイス300Aにおいてバランスフィルタを構成するフィルタの回路構成図である。なお、図29において、図18または図26等と同様のものには同じ符号を付してある。
また、実施の形態7の樹脂多層デバイスの構成例として、図35に示す構成も挙げられる。図35において、図28と同様のものには同じ符号を付してある。
<Embodiment 7>
FIG. 28 is a top view illustrating a configuration example of the resin multilayer device according to the seventh embodiment of the present invention.
In FIG. 28, the same components as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals. FIG. 29 is a circuit configuration diagram of a filter constituting a balance filter in the
Moreover, the structure shown in FIG. 35 is also mentioned as a structural example of the resin multilayer device of Embodiment 7. FIG. 35, the same symbols are added to the same components as those in FIG.
この実施の形態7の樹脂多層デバイス300Aは、基板10と、第1樹脂層22と、第1導電パターン群130と、第2樹脂層24と、第2導電パターン群150と、第3樹脂層26と、2つの平衡信号端子部60(第1平衡信号端子部)および65(第2平衡信号端子部)と、2つの接地端子部70(第1接地端子部)および75(第2接地端子部)と、2つのフィルタ端子部80(第1フィルタ端子部)および85(第2フィルタ端子部)と、不平衡信号端子部90と、フィルタ部接続導電パターン170とを備えて構成されたWLPである。
The
つまり、実施の形態7の樹脂多層デバイス300Aは、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100A(図18等参照)において、第3樹脂層26上に、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続するフィルタ部接続導電パターン170を設けるとともに、バランスフィルタを構成するフィルタ120A(図26等参照)を、図28のフィルタ320Aとしたものである。このフィルタ部接続導電パターン170としては、例えば第1導電パターン群130および第2導電パターン群150と同じ導電性材料を使用することができる。なお、フィルタ部接続導電パターン170上には、さらに樹脂層を形成することが望ましい。
That is, the
[フィルタ320A]
フィルタ320Aは、BPFであり、積層型のキャパシタC31,C32,C33と、インダクタL31,L32,L33によって構成されている。また、フィルタ320Aは、第1スペースE1内に設けられた第1フィルタ部320aと、第2スペースE2内に設けられた第2フィルタ部320bとを有する。
[
The
第1フィルタ部320aには、キャパシタC33、およびインダクタL32,L33が配置されている。この第1フィルタ部320aは、ハイパスフィルタ(HPF)を構成している。また、第2フィルタ部320bには、キャパシタC31,C32、およびインダクタL31が配置されている。この第2フィルタ部320bは、LPFを構成している。
そして、第1フィルタ部320aのHPFと、第2フィルタ部320bのLPFとを直列接続することにより、BPFが構成されている。
In the
A BPF is configured by connecting the HPF of the
キャパシタC31の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は接地されている。インダクタL31の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第2フィルタ端子部85に接続されている。キャパシタC32の一端は第2フィルタ端子部85に接続されており、他端は接地されている。
One end of the capacitor C31 is connected to the unbalanced
また、インダクタL32の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は接地されている。キャパシタC33の一端は第1フィルタ端子部80に接続されており、他端は不平衡信号端子部90に接続されている。インダクタL33の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は接地されている。そして、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、フィルタ部接続導電パターン170によって接続されている。
One end of the inductor L32 is connected to the first
キャパシタC31,C32,C33は、上記実施の形態5のフィルタ120Aを構成するキャパシタC11,C12,C13,C14(図23〜図26参照)と同様に、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極と、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極とを有している。
The capacitors C31, C32, and C33 are the conductive patterns of the first
また、インダクタL31,L32,L33も、上記実施の形態5のフィルタ120Aを構成するインダクタL11,L12(図23〜図26参照)と同様に、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターンと、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターンとを有している。
Similarly to the inductors L11 and L12 (see FIGS. 23 to 26) constituting the
なお、この実施の形態7の樹脂多層デバイス300Aにおいても、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100A(図18または図26等参照)のように、ボンディングワイヤ160によって、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85を接続した構成とすることも可能である。
In addition, in the
また、この実施の形態7の樹脂多層デバイス300Aを実装基板にフリップチップ実装する場合には、フィルタ部接続導電パターン170を設けず、それぞれの電極パッド上にはんだバンプを設ける。この場合、第1フィルタ端子部80と第2フィルタ端子部85とは、実装基板に設けられた導電パターンを介して接続されることになる。
When the
この実施の形態7の樹脂多層デバイス300Aの製造手順は、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100Aと同様である。
The manufacturing procedure of the
以上のように実施の形態7によれば、上記実施の形態5と同様に、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。 As described above, according to the seventh embodiment, similarly to the fifth embodiment, the low resistance conductive pattern can be formed by the resin layer and the copper plating with the same high accuracy as the CMOS semiconductor processing technology. It is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter with a high-precision impedance, low insertion loss balun, and a filter excellent in frequency characteristics, and having two layers in the area occupied by almost two planar spiral transmission lines. Since a balance filter can be produced with a conductive layer, a resin multilayer device having a balance filter with a simple and compact configuration can be obtained.
<実施の形態8>
図30は本発明の実施の形態8の樹脂多層デバイスの構成例を説明する上面図である。
図30において、図18と同様のものには同じ符号を付してある。また、図31は実施の形態8の樹脂多層デバイス400Aにおいてバランスフィルタを構成するフィルタの回路構成図である。なお、図31において、図18または図26等と同様のものには同じ符号を付してある。
また、実施の形態8の樹脂多層デバイスの構成例として、図36に示す構成も挙げられる。図36において、図30と同様のものには同じ符号を付してある。
<Eighth embodiment>
FIG. 30 is a top view illustrating a configuration example of the resin multilayer device according to the eighth embodiment of the present invention.
In FIG. 30, the same components as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals. FIG. 31 is a circuit configuration diagram of a filter constituting a balance filter in the
Further, as a configuration example of the resin multilayer device according to the eighth embodiment, a configuration shown in FIG. In FIG. 36, the same components as those in FIG. 30 are denoted by the same reference numerals.
この実施の形態8の樹脂多層デバイス400Aは、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100A(図18等参照)において、バランスフィルタを構成するフィルタ120A(図26等参照)を図31のフィルタ420Aとし、不平衡信号端子部90を第1スペースE1内ではなく第2スペースE2内に設けるとともに、第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85、およびボンディングワイヤ160を設けない構成としたものである。
In the
つまり、この実施の形態8では、第1スペースE1にフィルタが設けられておらず、これにより第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85、およびボンディングワイヤ160を設ける必要がないので、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100Aよりも簡単な構成とすることができる。
That is, in the eighth embodiment, no filter is provided in the first space E1, and thus it is not necessary to provide the first
[フィルタ420A]
フィルタ420Aは、LPFであり、積層型のキャパシタC41,C42と、インダクタL41によって構成されている。また、フィルタ420Aは、第2スペースE2内に設けられており、第1スペースE1内には設けられていない。
[
The
キャパシタC41の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は接地されている。インダクタL41の一端は不平衡信号伝送路50に接続されており、他端は第2スペースE2内に設けられた不平衡信号端子部90に接続されている。キャパシタC42の一端は不平衡信号端子部90に接続されており、他端は接地されている。
One end of the capacitor C41 is connected to the unbalanced
キャパシタC41,C42は、上記実施の形態5のフィルタ120Aを構成するキャパシタC11,C12,C13,C14(図23〜図26参照)と同様に、それぞれ第1導電パターン群130の導電パターンである下部電極と、それぞれ第2導電パターン群150の導電パターンである上部電極とを有している。
The capacitors C41 and C42 are lower portions that are conductive patterns of the first
また、インダクタL41も、上記実施の形態5のフィルタ120Aを構成するインダクタL11,L12(図23〜図26参照)と同様に、第2導電パターン群150の導電パターンである平面スパイラル型のコイルパターンと、第1導電パターン群130の導電パターンであるアンダーパスパターンとを有している。
The inductor L41 is also a planar spiral coil pattern that is the conductive pattern of the second
なお、この実施の形態8の樹脂多層デバイス400Aを実装基板にフリップチップ実装する場合には、それぞれの端子部の電極パッド上にはんだバンプを設ける。この実施の形態8の樹脂多層デバイス400Aの製造手順は、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100Aと同様である。
When the
以上のように実施の形態8によれば、上記実施の形態5と同様に、CMOS半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の導電パターンを形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランおよび周波数特性に優れたフィルタによるバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、ほぼ2つの平面スパイラル型の伝送路が占有する面積に2層の導電層でバランスフィルタを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランスフィルタを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。 As described above, according to the eighth embodiment, as in the fifth embodiment, a low-resistance conductive pattern can be formed by a resin layer, copper plating, or the like with high accuracy similar to the CMOS semiconductor processing technology. It is possible to obtain a resin multilayer device having a balance filter with a high-precision impedance, low insertion loss balun, and a filter excellent in frequency characteristics, and having two layers in the area occupied by almost two planar spiral transmission lines. Since a balance filter can be produced with a conductive layer, a resin multilayer device having a balance filter with a simple and compact configuration can be obtained.
さらに、フィルタ420Aを第2スペースE2にのみ設け、第1スペースE1には設けない構成としたことにより、上記実施の形態5の樹脂多層デバイス100Aに設けられていた第1フィルタ端子部80、第2フィルタ端子部85、およびボンディングワイヤ160を設ける必要がないので、上記実施の形態5よりもさらに簡単な構成にすることができる。
Further, the
なお、上記実施の形態の説明では、2層配線構造の積層フィルタ(特にキャパシタ)を例として説明したが、本発明の樹脂多層デバイスでは、3層以上の配線層でフィルタを構成することも可能である。また、キャパシタ電極間の誘電体は、比誘電率Erのものだけでなく、比誘電率Erでない(特に比誘電率Erよりも大きい)ものを用いることも可能である。さらに、本発明の樹脂多層デバイスでは、フィルタは、LPF、あるいはLPFとHPFの組合せによるBPFに限らず、任意の形式のバンドパスフィルタ、例えば、チェビシェフ型、楕円関数型、バターワース型等のバンドパスフィルタを形成することが可能である。 In the description of the above embodiment, a multilayer filter (particularly a capacitor) having a two-layer wiring structure has been described as an example. However, in the resin multilayer device of the present invention, a filter can be configured with three or more wiring layers. It is. Further, the dielectric between the capacitor electrodes is not limited to the one having the relative dielectric constant Er, but may be the one not having the relative dielectric constant Er (particularly larger than the relative dielectric constant Er). Furthermore, in the resin multilayer device of the present invention, the filter is not limited to LPF or BPF by a combination of LPF and HPF, but any type of bandpass filter, for example, a Chebyshev type, elliptic function type, or Butterworth type bandpass It is possible to form a filter.
本発明は、あらゆる高周波回路に利用可能であり、特に、無線LAN、Bluetooth(登録商標)、WiMAX(登録商標)等の無線通信機器を構成する回路に利用可能である。 The present invention can be used for any high-frequency circuit, and in particular, can be used for a circuit constituting a wireless communication device such as a wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), or WiMAX (registered trademark).
10 基板、 20 多層樹脂体、 22 第1樹脂層、 24 第2樹脂層、 26 第3樹脂層、 26a,26b,26c,26d,26e,26f,26g 開口部、 27a,27b,27c,27d 開口部、 30 第1平衡信号伝送路、 30a 信号端、 30b 接地端、 35 第2平衡信号伝送路、 35a 信号端、 35b 接地端、40 GND層、 50 不平衡信号伝送路、 50a 信号端、 50b 開放端、 50c 第1不平衡信号伝送路部、 50d 第2不平衡信号伝送路部、 51 平衡信号電極パッド、 52 接地電極パッド、 56 平衡信号電極パッド、 57 接地電極パッド、58a,58b,58c,58d 接地電極パッド、 59 不平衡信号電極パッド、 60,65 平衡信号端子部、 70,75 接地端子部、 70x,70y,70z,73x,73y,75x,75y,75z 接地部、80,85 フィルタ端子部、 90 不平衡信号端子部、 100,100A 樹脂多層デバイス、 110,110A バラン、 110a 第1バラン部、 110b 第2バラン部、 120,120A フィルタ、 120a 第1フィルタ部、 120b 第2フィルタ部、 130 第1導電パターン群、 131 下部電極、 132 アンダーパスパターン、 133 下部電極、 136 下部電極、 137 アンダーパスパターン、 138 下部電極、 150 第2導電パターン群、 151 上部電極、 152 コイルパターン、 153 上部電極、 154,155 フィルタ電極パッド、 156 上部電極、 157 コイルパターン、 158 上部電極、 160 ボンディングワイヤ、 170 フィルタ部接続導電パターン、180,181,182,183 配線パターン、 220,220A フィルタ、 220a 第1フィルタ部、 220b 第2フィルタ部、 300,300A 樹脂多層デバイス、 320,320A フィルタ、 320a 第1フィルタ部、 320b 第2フィルタ部、 400,400A 樹脂多層デバイス、 420,420A フィルタ。
10 substrate, 20 multilayer resin body, 22 first resin layer, 24 second resin layer, 26 third resin layer, 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g opening, 27a, 27b, 27c, 27d opening 30 first balanced signal transmission path, 30a signal end, 30b ground end, 35 second balanced signal transmission path, 35a signal end, 35b ground end, 40 GND layer, 50 unbalanced signal transmission path, 50a signal end, 50b Open end, 50c First unbalanced signal transmission path, 50d Second unbalanced signal transmission path, 51 Balanced signal electrode pad, 52 Ground electrode pad, 56 Balanced signal electrode pad, 57 Ground electrode pad, 58a, 58b, 58c , 58d Ground electrode pad, 59 Unbalanced signal electrode pad, 60, 65 Balanced signal terminal part, 70, 75 Ground terminal part, 70x, 70y, 70z 73x, 73y, 75x, 75y, 75z Grounding part, 80, 85 Filter terminal part, 90 Unbalanced signal terminal part, 100, 100A Resin multilayer device, 110, 110A balun, 110a First balun part, 110b Second balun part 120, 120A filter, 120a first filter section, 120b second filter section, 130 first conductive pattern group, 131 lower electrode, 132 underpass pattern, 133 lower electrode, 136 lower electrode, 137 underpass pattern, 138 lower electrode 150, second conductive pattern group, 151 upper electrode, 152 coil pattern, 153 upper electrode, 154, 155 filter electrode pad, 156 upper electrode, 157 coil pattern, 158 upper electrode, 160 bonding wire, 170 filter part connection Conductive pattern, 180,181,182,183 wiring pattern, 220,220A filter, 220a first filter section, 220b second filter section, 300,300A resin multilayer device, 320,320A filter, 320a first filter section, 320b first 2 filter part, 400,400A resin multilayer device, 420,420A filter.
Claims (8)
基板と、前記基板上に形成されたGND層と、前記基板又は前記GND層上に設けられた第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に設けられた第1導電パターン群と、前記第1樹脂層上および前記第1導電パターン群上に形成された第2樹脂層と、前記第2樹脂層上に設けられた第2導電パターン群と、前記第2樹脂層上および前記第2導電パターン群上に形成された第3樹脂層と、を備え、
前記バランスフィルタのバランは、前記第1導電パターン群の導電パターンとして電気的に互いに独立して設けられた第1平衡信号伝送路および第2平衡信号伝送路と、前記第2導電パターン群の導電パターンとして前記2つの平衡信号伝送路に対向して設けられた不平衡信号伝送路と、を有し、
前記第1平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第1不平衡信号伝送路部は、内周に第1スペースを有する平面スパイラル型に配置され、前記第2平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第2不平衡信号伝送路部は、内周に第2スペースを有する平面スパイラル型に配置されており、
前記バランスフィルタのフィルタは、前記第1導電パターン群の導電パターンと、前記第2導電パターン群の導電パターンと、を有し、前記第1スペース内および/または前記第2スペース内に配置されていて、
前記GND層は、前記フィルタと重なる領域を除いた領域に形成されている
ことを特徴とする樹脂多層デバイス。 A resin multilayer device having a balance filter,
A substrate; a GND layer formed on the substrate; a first resin layer provided on the substrate or the GND layer; a first conductive pattern group provided on the first resin layer; A second resin layer formed on one resin layer and on the first conductive pattern group; a second conductive pattern group provided on the second resin layer; on the second resin layer and on the second conductive layer. A third resin layer formed on the pattern group,
The balun of the balance filter includes a first balanced signal transmission path and a second balanced signal transmission path that are electrically independent of each other as a conductive pattern of the first conductive pattern group, and a conductive pattern of the second conductive pattern group. An unbalanced signal transmission path provided opposite to the two balanced signal transmission paths as a pattern,
The first balanced signal transmission path and the first unbalanced signal transmission path portion of the unbalanced signal transmission path facing the first balanced signal transmission path are arranged in a plane spiral type having a first space on the inner periphery, and the second balanced signal transmission A second unbalanced signal transmission path portion of the path and the unbalanced signal transmission path facing the path is arranged in a plane spiral type having a second space on the inner periphery,
The filter of the balance filter has a conductive pattern of the first conductive pattern group and a conductive pattern of the second conductive pattern group, and is arranged in the first space and / or the second space. And
The resin multilayer device, wherein the GND layer is formed in a region excluding a region overlapping with the filter.
前記GND層の内縁を成す端部が、前記バランを構成する最内周の部位より内側に延伸して配された距離をA、
前記GND層の上面と前記第2導電パターン群の下面との距離をBとした場合、前記Aは前記Bの5倍以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂多層デバイス。 In the first space and the second space,
A distance at which the end portion forming the inner edge of the GND layer extends and is arranged inward from the innermost peripheral portion constituting the balun is A,
2. The resin multilayer device according to claim 1, wherein when A is a distance between the upper surface of the GND layer and the lower surface of the second conductive pattern group, the A is 5 times or more of the B. 3.
基板と、前記基板上に形成された第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に設けられた第1導電パターン群と、前記第1樹脂層上および前記第1導電パターン群上に形成された第2樹脂層と、前記第2樹脂層上に設けられた第2導電パターン群と、前記第2樹脂層上および前記第2導電パターン群上に形成された第3樹脂層と、を備え、
前記バランスフィルタのバランは、前記第1導電パターン群の導電パターンとして電気的に互いに独立して設けられた第1平衡信号伝送路および第2平衡信号伝送路と、前記第2導電パターン群の導電パターンとして前記2つの平衡信号伝送路に対向して設けられた不平衡信号伝送路と、を有し、
前記第1平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第1不平衡信号伝送路部は、内周に第1スペースを有する平面スパイラル型に配置され、前記第2平衡信号伝送路およびこれに対向する前記不平衡信号伝送路の第2不平衡信号伝送路部は、内周に第2スペースを有する平面スパイラル型に配置されており、
前記バランスフィルタのフィルタは、前記第1導電パターン群の導電パターンと、前記第2導電パターン群の導電パターンと、を有し、前記第1スペース内および/または前記第2スペース内に配置されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。 A resin multilayer device having a balance filter,
A substrate, a first resin layer formed on the substrate, a first conductive pattern group provided on the first resin layer, and formed on the first resin layer and the first conductive pattern group. A second resin layer, a second conductive pattern group provided on the second resin layer, and a third resin layer formed on the second resin layer and the second conductive pattern group. ,
The balun of the balance filter includes a first balanced signal transmission path and a second balanced signal transmission path that are electrically independent of each other as a conductive pattern of the first conductive pattern group, and a conductive pattern of the second conductive pattern group. An unbalanced signal transmission path provided opposite to the two balanced signal transmission paths as a pattern,
The first balanced signal transmission path and the first unbalanced signal transmission path portion of the unbalanced signal transmission path facing the first balanced signal transmission path are arranged in a plane spiral type having a first space on the inner periphery, and the second balanced signal transmission A second unbalanced signal transmission path portion of the path and the unbalanced signal transmission path facing the path is arranged in a plane spiral type having a second space on the inner periphery,
The filter of the balance filter has a conductive pattern of the first conductive pattern group and a conductive pattern of the second conductive pattern group, and is disposed in the first space and / or the second space. A resin multilayer device characterized by comprising:
前記フィルタは、前記第1スペース内に配置され、一端が前記不平衡信号電極パッドに接続され、他端が前記第1フィルタ電極パッドに接続された第1フィルタ部と、前記第2スペース内に配置され、一端が前記第2フィルタ電極パッドに接続され、他端が前記第2不平衡信号伝送路部の内周端に接続された第2フィルタ部と、を有し、
前記第1フィルタ電極パッドと前記第2フィルタ電極パッドとが、ボンディングワイヤによって接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂多層デバイス。 A first balanced signal electrode pad connected to one end of the first balanced signal transmission path and a second balanced signal connected to one end of the second balanced signal transmission path, respectively, as conductive patterns of the second conductive pattern group. An electrode pad, an unbalanced signal electrode pad disposed in the first space, a first filter electrode pad disposed in the first space, and a second filter electrode pad disposed in the second space And further comprising
The filter is disposed in the first space, one end connected to the unbalanced signal electrode pad and the other end connected to the first filter electrode pad, and the second space. And a second filter portion having one end connected to the second filter electrode pad and the other end connected to an inner peripheral end of the second unbalanced signal transmission path portion,
The resin multilayer device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first filter electrode pad and the second filter electrode pad are connected by a bonding wire.
前記フィルタは、前記第1スペース内に配置され、一端が前記不平衡信号電極パッドに接続され、他端が前記第1フィルタ電極パッドに接続された第1フィルタ部と、前記第2スペース内に配置され、一端が前記第2フィルタ電極パッドに接続され、他端が前記第2不平衡信号伝送路部の内周端に接続された第2フィルタ部と、を有し、
前記第1フィルタ電極パッドと前記第2フィルタ電極パッドとが、前記第3樹脂層上に設けられた導電パターンによって接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂多層デバイス。 A first balanced signal electrode pad connected to one end of the first balanced signal transmission path and a second balanced signal connected to one end of the second balanced signal transmission path, respectively, as conductive patterns of the second conductive pattern group. An electrode pad, an unbalanced signal electrode pad disposed in the first space, a first filter electrode pad disposed in the first space, and a second filter electrode pad disposed in the second space And further comprising
The filter is disposed in the first space, one end connected to the unbalanced signal electrode pad and the other end connected to the first filter electrode pad, and the second space. And a second filter portion having one end connected to the second filter electrode pad and the other end connected to an inner peripheral end of the second unbalanced signal transmission path portion,
The first filter electrode pad and the second filter electrode pad are connected by a conductive pattern provided on the third resin layer. Resin multilayer device.
前記インダクタおよび前記キャパシタが、前記第1フィルタ部と前記第2フィルタ部とに、対称となるように振り分けられて配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載の樹脂多層デバイス。 The filter is composed of a plurality of inductors and a plurality of capacitors,
6. The resin multilayer device according to claim 4, wherein the inductor and the capacitor are arranged so as to be symmetrical with respect to the first filter portion and the second filter portion.
前記フィルタは、前記第1スペース内に配置され、一端が前記不平衡信号電極パッドに接続され、他端が前記第2不平衡信号伝送路部の内周端に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂多層デバイス。 A first balanced signal electrode pad connected to one end of the first balanced signal transmission path and a second balanced signal connected to one end of the second balanced signal transmission path, respectively, as conductive patterns of the second conductive pattern group. An electrode pad; and an unbalanced signal electrode pad disposed in the first space,
The filter is disposed in the first space, and has one end connected to the unbalanced signal electrode pad and the other end connected to an inner peripheral end of the second unbalanced signal transmission path section. The resin multilayer device according to any one of claims 1 to 3.
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