JP2021022607A - 高周波回路装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数の異なる多種の装置を製造する際に、必要な部材を設計、製造するコストを低減可能な高周波回路装置とその製造方法を提供する。【解決手段】高周波回路装置１０は、母基板１Ｉ、第１のインタポーザ基板２Ａ、複数の第１の導通部材（はんだボール）４Ａａ、高周波回路１００とを備える。母基板１Ｉは接地電位にできる内部配線層１ｇを有する。第１のインタポーザ基板２Ａは高周波回路１００を備え、母基板１Ｉの一方の主表面１ｂと対向して配置される。複数の第１の導通部材４Ａａは、母基板１Ｉと第１のインタポーザ基板２Ａとを接続する。母基板１Ｉの複数の第１の接続部１Ｐは、平面視にて高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向から高周波回路１００を挟むように、交差する方向について高周波回路１００と第１の間隔をあけて複数列ずつ配置されることで、複数の異なる周波数の高周波回路装置において同じ母基板１Ｉで対応できる。【選択図】図１

Description

本発明は、高周波回路装置およびその製造方法に関するものである。

電子戦機などの航空機に用いられる高周波回路装置は、回路基板上に、電子戦の増幅回路および周波数変換回路が備えられる。そのような高周波回路装置は、マイクロ波を利用して電磁波を通信する。そのような高周波回路装置において、増幅回路および周波数変換回路が通信に用いる電磁波の周波数は、概ねいわゆるＬ帯からいわゆるＫａ帯までの広範囲である。ここでＬ帯は周波数が１ＧＨｚ以上２ＧＨｚ以下程度の周波数帯域である。またＫａ帯は周波数が２６ＧＨｚ以上４０ＧＨｚ以下程度の周波数帯域である。

ところで、母基板とそれに積層されるインタポーザ基板とを備える集積回路パッケージが、たとえば特開２０１６−１２２８３２号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２０１６−１２２８３２号公報

特開２０１６−１２２８３２号公報に開示されるような装置において、電気信号の入出力間のアイソレーションを確保するために、回路基板上にカットオフブロックを設置することが考えられる。カットオフブロックが電気信号の入出力間のアイソレーションを確保すれば、高周波回路装置に含まれる各素子が安定に動作する。カットオフブロックは金属製のブロックまたは金属めっきが施された樹脂製のブロックである。

しかしながら、特開２０１６−１２２８３２号公報に開示されるような装置において仮にカットオフブロックを用いれば、当該装置が取り扱う周波数の変化に応じて、多数の装置を設計および製造する必要が生じる。その結果、多数の装置を構成する多数種類の部材を個別に設計および製造する必要が生じる。ここでの多数の部材とは、回路基板、カットオフブロック、ケースなどの、高周波回路装置を構成する各種部材を意味する。

本発明は上記の課題に鑑みなされたものである。その目的は、取り扱う周波数の異なる多数の装置を製造する際に、それを構成する多数種類のカットオフブロックなどの部材を個別に設計および製造することによるコストを低減可能な高周波回路装置およびその製造方法を提供することである。

本開示の高周波回路装置は、母基板と、第１のインタポーザ基板と、複数の第１の導通部材と、高周波回路とを備える。母基板は接地電位を印加可能な内部配線層を有する。第１のインタポーザ基板は母基板の第１の主表面と対向するように、母基板と間隔をあけて配置される。複数の第１の導通部材は母基板と第１のインタポーザ基板とを接続する。高周波回路は第１のインタポーザ基板に配置され、高周波信号を処理する。母基板には、第１の導通部材により第１のインタポーザ基板と接続される複数の第１の接続部が、平面視にて高周波回路の延在するＸ方向に交差するＹ方向から高周波回路を挟むように、交差する方向について高周波回路と第１の間隔をあけて複数列ずつ配置されている。複数の互いに異なる周波数用の高周波回路装置の間で同一種類の母基板が配置される。

本開示の高周波回路装置の製造方法は、まず母基板が準備される。母基板の第１の主表面と対向するように、母基板と間隔をあけて配置される第１のインタポーザ基板が準備される。母基板と第１のインタポーザ基板とが複数の第１の導通部材で接続される。第１のインタポーザ基板には、高周波信号を処理する高周波回路が配置される。母基板には、第１の導通部材により第１のインタポーザ基板と接続される複数の第１の接続部が、平面視にて高周波回路の延在方向に交差する方向から高周波回路を挟むように、交差する方向について高周波回路と第１の間隔をあけて複数列ずつ配置される。母基板を準備する工程においては、複数の互いに異なる周波数用の高周波回路装置の間で同一種類の母基板が準備される。

本開示に従えば、取り扱う周波数の異なる多数の装置を製造する際に、それを構成する多数種類のカットオフブロックなどの部材を個別に設計および製造することによるコストを低減可能な高周波回路装置およびその製造方法を提供することができる。

実施の形態１の第１例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態１の第２例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態１の第３例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態１の第１例に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。 実施の形態１の第２例に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。 実施の形態１の第３例に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。 実施の形態１に係る高周波回路装置の製造方法の製造方法を概略的に示すフローチャートである。 実施の形態１の高周波回路装置における、カットオフ寸法を変化させたときの増幅回路の入出力間の伝送特性の変化を示すグラフである。 実施の形態２に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。 実施の形態３の第１例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態３の第２例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態３の第３例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態４の第１例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態４の第２例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態４の第３例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。

以下、本実施の形態について図に基づいて説明する。なお説明の便宜のため、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が導入されている。また以下の各図の構成要素の説明において既出のものと同一の構成要素には同一の符号を付し、機能等が既出のものと同一である限りその説明を繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の第１例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１においては、後述する図４のＩ−Ｉ線に沿う部分の概略断面図を示している。図１を参照して、本実施の形態の第１例の高周波回路装置１０は、母基板１Ｉと、第１のインタポーザ基板２Ａと、第２のインタポーザ基板３Ａとを備えている。母基板１Ｉ、第１のインタポーザ基板２Ａ、第２のインタポーザ基板３Ａはいずれもたとえば平面視にて矩形状の平板形状である。

母基板１Ｉは、高周波回路装置１０全体のＺ方向についての最下部に配置される。母基板１Ｉは、セラミック材料などの一般公知の絶縁材料により形成されている。母基板１Ｉは、一方の主表面１ａと、第１の主表面としての他方の主表面１ｂとを有している。一方の主表面１ａは母基板１Ｉの下側の主表面である。他方の主表面１ｂは母基板１Ｉの、一方の主表面１ａと反対側である上側の主表面である。

第１のインタポーザ基板２Ａは、セラミック材料などの一般公知の絶縁材料により形成されている。第１のインタポーザ基板２Ａは、Ｚ方向について母基板１Ｉの上側にて他方の主表面１ｂと対向するように、母基板１Ｉと間隔をあけて配置されている。第１のインタポーザ基板２Ａは、一方の主表面２ａと、第２の主表面としての他方の主表面２ｂとを有している。一方の主表面２ａは第１のインタポーザ基板２Ａの下側の主表面である。他方の主表面２ｂは第１のインタポーザ基板２Ａの、一方の主表面１ａと反対側である上側の主表面である。

第２のインタポーザ基板３Ａは、セラミック材料などの一般公知の絶縁材料により形成されている。第２のインタポーザ基板３Ａは、第１のインタポーザ基板２Ａの母基板１Ｉと反対側すなわち上側に配置されている。第２のインタポーザ基板３Ａは、第１のインタポーザ基板２Ａの他方の主表面２ｂと対向するように、第１のインタポーザ基板２Ａと間隔をあけて配置されている。第２のインタポーザ基板３Ａは、第３の主表面としての一方の主表面３ａと、他方の主表面３ｂとを有している。一方の主表面３ａは第２のインタポーザ基板３Ａの下側の主表面である。他方の主表面３ｂは第２のインタポーザ基板３Ａの、一方の主表面３ａと反対側である上側の主表面である。

母基板１Ｉの他方の主表面１ｂ上には、複数の第１の接続部としてのパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが配置されている。パッド１ＰはＹ方向についての母基板１Ｉの中央部である後述の高周波回路１００の配置位置を挟んで外側から内側に、パッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒの順に、Ｘ方向に延びる列が１列ずつ配置される。母基板１Ｉ内は導電性の配線部材である内部配線層１ｇが配置されている。パッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒは、内部配線層１ｇと電気的に接続するための導電性部材である。内部配線層１ｇは接地電位を印加可能である。図１の高周波回路装置１０においてはパッド１Ｐが第１のインタポーザ基板２Ａなどと接続される。このため図１では、パッド１Ｐの真下にこれに接するように内部配線層１ｇが示されている。

図１において、第１のインタポーザ基板２Ａの一方の主表面２ａ上には、複数のパッド２Ｐａが配置されている。第１のインタポーザ基板２Ａの他方の主表面２ｂ上には、複数のパッド２Ｐｂが配置されている。さらに、第２のインタポーザ基板３Ａの一方の主表面３ａ上には複数の第２の接続部としてのパッド３Ｐが配置されている。

図１において、パッド１Ｐ，２Ｐａ，２Ｐｂ，３Ｐは視認しやすくする観点から誇張して厚く示されている。パッド１Ｐ，２Ｐａ，２Ｐｂ，３Ｐは互いにＺ方向からの平面視において重なる位置に配置される。このためこれらの各パッド１Ｐ，２Ｐａ，２Ｐｂ，３ＰがＺ方向に沿う一直線状に接続される。具体的には、母基板１Ｉの複数のパッド１Ｐのそれぞれと第１のインタポーザ基板２Ａの複数のパッド２Ｐａのそれぞれとは、第１の導通部材としてのはんだボール４Ａａで接続されている。複数のはんだボール４Ａａにより母基板１Ｉと第１のインタポーザ基板２Ａとが電気的に接続されている。

同様に、第１のインタポーザ基板２Ａの複数のパッド２Ｐｂのそれぞれと第２のインタポーザ基板３Ａの複数のパッド３Ｐのそれぞれとは、第２の導通部材としてのはんだボール４Ａｂで接続されている。複数のはんだボール４Ａｂにより第１のインタポーザ基板２Ａと第２のインタポーザ基板３Ａとが電気的に接続されている。はんだボール４Ａａ，４ＡｂはＢＧＡ（Ball Grid Array）である。ＢＧＡとしてはんだボール以外の導通部材が用いられてもよい。

さらに、第２のインタポーザ基板３Ａ内は導電性の配線部材である内部配線層３ｇが配置されている。パッド３Ｐは、内部配線層１ｇと電気的に接続するための導電性部材である。内部配線層３ｇは接地電位を印加可能である。以上のように内部配線層１ｇ，３ｇが接地電位を印加可能であるとともに、それらの間のはんだボール４Ａａ，４Ａｂも接地電位となることが可能である。このため内部配線層１ｇ，３ｇ、パッド１Ｐ，２Ｐａ，２Ｐｂ，３Ｐ、およびはんだボール４Ａａ，４Ａｂにより、母基板１Ｉ、第１のインタポーザ基板２Ａおよび第２のインタポーザ基板３Ａが接地電位の導電性部材で繋がれたループが形成される。

当該ループの内部であり、第１のインタポーザ基板２Ａの一方の主表面２ａおよび他方の主表面２ｂ上には、高周波回路１００が配置される。高周波回路１００は一方の主表面２ａおよび他方の主表面２ｂ上におけるＹ方向の中央部に配置される。高周波回路１００は高周波信号を処理する。このため高周波回路１００からの電場は当該ループにより遮蔽され、上記ループ外に影響を及ぼさない。接地電位が印加された導電性部材のループは、高周波回路１００を接地電位で囲む構造であり、カットオフ構造と呼ばれる。

図２は、実施の形態１の第２例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図２においては、後述する図５のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の概略断面図を示している。また図３は、実施の形態１の第３例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図３においては、後述する図６のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図を示している。図２を参照して、本実施の形態の第２例の高周波回路装置２０は、基本的に高周波回路装置１０と同様の構成である。つまり高周波回路装置２０は、高周波回路装置１０と同一種類の母基板１Ｉを備えている。図３を参照して、本実施の形態の第３例の高周波回路装置３０は、基本的に高周波回路装置１０と同様の構成である。つまり高周波回路装置３０は、高周波回路装置１０と同一種類の母基板１Ｉを備えている。このように本実施の形態においては、複数の互いに異なる周波数用の高周波回路装置１０，２０，３０の間で同一種類の母基板１Ｉが配置されている。高周波回路装置１０，２０，３０の母基板１Ｉはいずれも同様に、複数のパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒを有している。

ただし高周波回路装置２０は、第１のインタポーザ基板２Ｂおよび第２のインタポーザ基板３Ｂを備えている。第１のインタポーザ基板２Ｂは絶縁材料からなり、一方の主表面２ａおよび他方の主表面２ｂを有している。第２のインタポーザ基板３Ｂは絶縁材料からなり、一方の主表面３ａおよび他方の主表面３ｂを有している。図２において、第１のインタポーザ基板２Ｂの一方の主表面２ａ上には、複数のパッド２Ｑａおよび高周波回路１００が配置されている。第１のインタポーザ基板２Ｂの他方の主表面２ｂ上には、複数のパッド２Ｑｂおよび高周波回路１００が配置されている。さらに、第２のインタポーザ基板３Ｂの一方の主表面３ａ上には複数の第２の接続部としてのパッド３Ｑが配置されている。パッド１Ｑ，２Ｑａ，２Ｑｂ，３Ｑは互いにＺ方向からの平面視において重なる位置に配置される。複数のパッド１Ｑのそれぞれと複数のパッド２Ｑａのそれぞれとは、第１の導通部材としてのはんだボール４Ｂａで接続されている。複数のパッド２Ｑｂのそれぞれと複数のパッド３Ｑのそれぞれとは、第２の導通部材としてのはんだボール４Ｂｂで接続されている。以上の点について、高周波回路装置２０は高周波回路装置１０と異なる。

また、高周波回路装置３０は、第１のインタポーザ基板２Ｃおよび第２のインタポーザ基板３Ｃを備えている。第１のインタポーザ基板２Ｃおよび第２のインタポーザ基板３Ｃはコンバータ回路を構成する。第１のインタポーザ基板２Ｃは絶縁材料からなり、一方の主表面２ａおよび他方の主表面２ｂを有している。第２のインタポーザ基板３Ｃは絶縁材料からなり、一方の主表面３ａおよび他方の主表面３ｂを有している。図３において、第１のインタポーザ基板２Ｃの一方の主表面２ａ上には、複数のパッド２Ｒａおよび高周波回路１００が配置されている。第１のインタポーザ基板２Ｃの他方の主表面２ｂ上には、複数のパッド２Ｒｂおよび高周波回路１００が配置されている。さらに、第２のインタポーザ基板３Ｂの一方の主表面３ａ上には複数の第２の接続部としてのパッド３Ｒが配置されている。パッド１Ｒ，２Ｒａ，２Ｒｂ，３Ｒは互いにＺ方向からの平面視において重なる位置に配置される。複数のパッド１Ｒのそれぞれと複数のパッド２Ｒａのそれぞれとは、第１の導通部材としてのはんだボール４Ｃａで接続されている。複数のパッド２Ｒｂのそれぞれと複数のパッド３Ｒのそれぞれとは、第２の導通部材としてのはんだボール４Ｃｂで接続されている。以上の点について、高周波回路装置３０は高周波回路装置１０と異なる。

図１〜図３のはんだボールは、高周波回路装置１０，２０，３０において、母基板１Ｉ上の第１のインタポーザ基板２Ａ〜２Ｃおよび第２のインタポーザ基板３Ａ〜３Ｃを実装する、接地電位の導通部材である。また図示されないが、高周波回路装置１０，２０，３０に含まれる電源、信号、接地電位の配線等が、はんだボール４Ａａ〜４Ｃａ，４Ａｂ〜４Ｃｂにより接続されている。

図１〜図３に示すように、母基板１Ｉには、複数のパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが、Ｚ方向からの平面視にて高周波回路１００の延在方向に交差する方向から高周波回路１００を挟むように、当該交差する方向について高周波回路１００と第１の間隔をあけて１列ずつ配置されている。このためパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒは合計３列となるように配置されている。また第２のインタポーザ基板３Ａには、はんだボール４Ａｂ〜４Ｃｂにより第１のインタポーザ基板２Ａと接続される複数のパッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒが、平面視にて高周波回路１００の延在方向に交差する方向から高周波回路１００を挟むように、交差する方向について第３の間隔をあけて１列ずつ配置されている。以下このことについて図４〜図６を用いて説明する。

図４は、実施の形態１の第１例に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。図５は、実施の形態１の第２例に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。図６は、実施の形態１の第３例に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。なお図４〜図６中の（Ａ）は母基板１Ｉおよび第１のインタポーザ基板２Ａの一方の主表面２ａ上の態様をＺ方向の正側から平面視したものを示している。図４〜図６中の（Ｂ）は母基板１Ｉおよび第１のインタポーザ基板２Ａの他方の主表面２ｂ上の態様をＺ方向の正側から平面視したものを示している。なお各図の（Ａ）、（Ｂ）では一方の主表面１ａ，２ａ上および他方の主表面２ｂ上を透視しているため実際には各部材は見えないが、説明の便宜上、パッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒのみ点線で示し、他は実線で示している。また図４〜図６中の（Ｃ）は、（Ａ）の各部材と位置関係を対比するための、高周波回路装置をＸ方向の正側から見た側面態様を示している。なお図４以降の各図においては内部配線層１ｇ，３ｇが省略されているが図１〜図３と同様にこれらが配置されているものとする。

図４を参照して、高周波回路１００は、無線周波数システムオンチップ１０１と、はんだボール１０２と、中間周波数増幅回路１０３と、中間周波数フィルタ回路１０４と、ミクサ回路１０５と、局部発振回路１０６と、はんだボール１０７と、無線周波数フィルタ回路１０８と、無線周波数増幅回路１０９と、コネクタ１１０とを有しており、これらが概ねＸ方向に沿って延在している。高周波回路１００においては、高周波信号が、無線周波数システムオンチップ１０１から、第１のインタポーザ基板２Ａの一方の主表面２ａ上を経由して、他方の主表面２ｂ上を流れる。言い換えれば上記の高周波回路１００においては、参照番号の小さい番号の素子から漸次参照番号の大きい番号の素子へと高周波信号が流れる。したがって無線周波数システムオンチップ１０１に近い側が高周波回路１００の上流側の領域であり、コネクタ１１０に近い側が高周波回路１００の下流側の領域である。

高周波回路１００のうちの無線周波数システムオンチップ１０１は、基板１の他方の主表面１ｂ上に配置されている。高周波回路１００のうちの中間周波数増幅回路１０３と、中間周波数フィルタ回路１０４と、ミクサ回路１０５と、局部発振回路１０６とは、第１のインタポーザ基板２Ａの一方の主表面２ａ上に配置されている。高周波回路１００のうちの無線周波数フィルタ回路１０８と、無線周波数増幅回路１０９と、コネクタ１１０とは、第１のインタポーザ基板２Ａの他方の主表面２ｂ上に配置されている。はんだボール１０２，１０７は、第１のインタポーザ基板２Ａの一方の主表面２ａ上の回路と他方の主表面２ｂの回路とを電気的に接続する。

図４の高周波回路装置１０においては、Ｙ方向の中央に配置される高周波回路１００から最も離れた、Ｙ方向の最も外側のパッド１Ｐに重なる領域により、各基板が接続されている。つまり高周波回路装置１０は高周波信号のなかでも比較的低い周波数のものを扱う装置である。高周波回路１００とパッド１Ｐ，２Ｐａ，２Ｐｂとの、高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向についての第１の間隔は、高周波回路１００の上流側の第１の領域においてはＤ１であり、高周波回路１００の下流側の第２の領域においてはｄ１である。ここで第１の領域とは、中間周波数増幅回路１０３、中間周波数フィルタ回路１０４およびミクサ回路１０５と並ぶ領域である。言い換えれば第１の領域とは、ミクサ回路１０５およびそれよりも上流側の領域である。また第２の領域とは、はんだボール１０７と、無線周波数フィルタ回路１０８と、無線周波数増幅回路１０９と、コネクタ１１０と並ぶ領域である。言い換えれば第２の領域とは、ミクサ回路１０５よりも下流側の領域である。

図４の（Ａ）において、これらのパッド１Ｐは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔Ｄ１，ｄ１をあけて１列ずつ配置されている。また図４の（Ｂ）においてパッド３Ｐはパッド２Ｐｂと重なっている。このためパッド３Ｐは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について第３の間隔ｄ１をあけて１列ずつ配置されている。

図５を参照して、高周波回路装置２０においては、Ｙ方向についてパッド１Ｐとパッド１Ｒとの間に配置されるパッド１Ｑに重なる領域により、各基板が接続されている。つまり高周波回路装置２０は高周波信号のなかでも中程度の周波数のものを扱う装置である。高周波回路１００とパッド１Ｑ，２Ｑａ，２Ｑｂとの、高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向についての第１の間隔は、高周波回路１００の上流側の第１の領域においてはＤ２であり、高周波回路１００の下流側の第２の領域においてはｄ２である。高周波回路装置２０においては、第１の間隔が図４と後述する図６との中間値である。

図５の（Ａ）において、これらのパッド１Ｑは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔Ｄ２，ｄ２をあけて１列ずつ配置されている。また図５の（Ｂ）においてパッド３Ｑはパッド２Ｑｂと重なっている。このためパッド３Ｑは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について第３の間隔ｄ２をあけて１列ずつ配置されている。

図６を参照して、高周波回路装置３０においては、Ｙ方向の中央に配置される高周波回路１００に最も近い、Ｙ方向の最も内側のパッド１Ｒに重なる領域により、各基板が接続されている。つまり高周波回路装置３０は高周波信号のなかでも比較的高い周波数のものを扱う装置である。高周波回路１００とパッド１Ｒ，２Ｒａ，２Ｒｂとの、高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向についての第１の間隔は、高周波回路１００の上流側の第１の領域においてはＤ３であり、高周波回路１００の下流側の第２の領域においてはｄ３である。

図６の（Ａ）において、これらのパッド１Ｒは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔Ｄ３，ｄ３をあけて１列ずつ配置されている。また図６の（Ｂ）においてパッド３Ｒはパッド２Ｒｂと重なっている。このためパッド３Ｒは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について第３の間隔ｄ３をあけて１列ずつ配置されている。

以上のように、高周波回路装置１０，２０，３０においては、高周波回路１００とパッドとの第１の間隔が、高周波回路１００の上流側の第１の領域と下流側の第２の領域との間で異なっている。つまり上流側の第１の領域においては第１の間隔はＤ１，Ｄ２，Ｄ３であるのに対し、下流側の第２の領域では第１の領域とは異なるｄ１，ｄ２，ｄ３である。またＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３であり、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３である。つまり比較的低い周波数用である高周波回路装置１０は第１の間隔が大きく、比較的高い周波数用である高周波回路装置３０は第１の間隔が小さい。

また図４〜図６の（Ａ）に示すように、複数のパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒは、高周波回路１００の延在するＸ方向に沿って第２の間隔をあけて複数個ずつ配置されている。具体的には、パッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒは、ミクサ回路１０５の下流側と上流側との間で第１の間隔が異なるよう階段状となっている。ただしその階段状を考慮しなければＸ方向に沿って９個ずつのパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが並んでいる。同様に、図４〜図６の（Ｂ）では、Ｘ方向について各列８個ずつのパッド２Ｐｂ，２Ｑｂ，２Ｒｂと重なるパッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒは、高周波回路１００の延在するＸ方向に沿って第４の間隔をあけて複数個ずつ配置されている。具体的には、パッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒは、Ｘ方向に沿って８個ずつ並んでいる。

次に、高周波回路１００を構成する各素子について説明する。

無線周波数システムオンチップ１０１は、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）の信号を入出力する機能を備えたＬＳＩ（Large-Scale Integration）である。無線周波数システムオンチップ１０１の内部には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）が内蔵されている。なおＣＰＵはソフトウェアを用いて信号を処理するプロセッサである。

はんだボール１０２は、モデムまたは無線周波数システムオンチップ１０１のような母基板１Ｉからの信号を第１のインタポーザ基板２Ａに伝送する。中間周波数増幅回路１０３は、第１のインタポーザ基板２Ａに伝送された母基板１Ｉからの信号を増幅する。中間周波数フィルタ回路１０４は、中間周波数増幅回路１０３にて増幅された信号のうち、高調波などの不要な波を除去する。ミクサ回路１０５は、中間周波数フィルタ回路１０４からの中間周波数の信号と、局部発振回路１０６が出力する電磁波信号とを混合することにより、流れる信号の電磁波を無線周波数の高周波に変換する。そしてミクサ回路１０５は当該無線周波数の高周波をはんだボール１０７に伝送する。

つまり、ミクサ回路１０５およびそれより上流側においては中間周波数の信号が流れる。これに対し、ミクサ回路１０５より下流側においては無線周波数、すなわち中間周波数よりも高周波の信号が流れる。パッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒと高周波回路１００とのＹ方向の第１の間隔は、中間周波数の信号が流れる第１の領域すなわちミクサ回路１０５およびそれより上流側においてＤ１，Ｄ２，Ｄ３である。また第１の間隔は、高周波信号が流れる第２の領域すなわちミクサ回路１０５より下流側においてＤ１、Ｄ２，Ｄ３よりも狭いｄ１，ｄ２，ｄ３である。

なおはんだボール１０２，１０７は、Ｚ方向からの平面視において中央に１個、その周囲にＸ方向およびＹ方向に２列ずつ、合計５個配置されている。このようにはんだボール１０２，１０７は、擬似同軸構造をとることが好ましい。ただしはんだボール１０２，１０７は必ずしもこのように配置されなくてもよく、たとえば単一のはんだボール１０２，１０７のみが配置される構成であってもよい。

はんだボール１０７にて一方の主表面２ａ側から他方の主表面２ｂ側に流入した高周波の信号は、無線周波数フィルタ回路１０８に伝わる。無線周波数フィルタ回路１０８は、ミクサ回路１０５から発生するスプリアスを除去する。ここでスプリアスとは、高周波信号に含まれる設計上意図されない周波数成分である。スプリアスは電磁波障害の原因となるものなので、無線周波数フィルタ回路１０８により除去されることが好ましい。無線周波数増幅回路１０９は無線周波数の信号を増幅する。コネクタ１１０はたとえばアンテナ装置に接続されている。コネクタ１１０は、増幅された無線周波数の信号を外部の回路、たとえばアンテナ装置に伝送する。

次に、図７を用いながら、本実施の形態の上記第１例〜第３例の高周波回路装置１０，２０，３０の製造方法について説明する。

図７は、実施の形態１に係る高周波回路装置の製造方法の製造方法を概略的に示すフローチャートである。図７を参照して、本実施の形態の高周波回路装置の製造方法においては、まず母基板１Ｉが準備される（Ｓ１０）。ここでは形成される高周波回路装置の使用帯域すなわちその形成される高周波回路装置がどのような周波数用であるかにかかわらず、同一種類の母基板１Ｉが準備される。言い換えれば、比較的低周波用の高周波回路装置１０、中間の周波数用の高周波回路装置２０、比較的高周波用の高周波回路装置３０のいずれが形成されるかにかかわらず、同様にパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが配置された母基板１Ｉが準備される。母基板１Ｉには、複数のパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが、Ｚ方向からの平面視にて高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向から高周波回路を挟むように、高周波回路１００とＹ方向について第１の間隔をあけてたとえば３列ずつ配置される。ここで３列ずつとは、パッド１Ｐとパッド１Ｑとパッド１Ｒとが１列ずつ配置されることを意味する。

次に、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃが準備される（Ｓ２０）。ここでは図４〜図６の（Ａ），（Ｂ）に示すように一方の主表面２ａ上および他方の主表面２ｂ上に複数のパッドが行列状に並び、高周波回路１００が配置された第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃが形成される。形成された第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、図４〜図６の（Ｃ）に示すように、母基板１Ｉの他方の主表面１ｂと対向するように、母基板１Ｉと間隔をあけて配置される。

次に、母基板１Ｉと第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃとが、複数のはんだボールにより接続される。具体的には、図４に示すように、高周波回路装置１０においてはパッド１Ｐとパッド２Ｐａとがはんだボール４Ａａにより接続される。図５に示すように、高周波回路装置２０においてはパッド１Ｑとパッド２Ｑａとがはんだボール４Ｂａにより接続される。図６に示すように、高周波回路装置３０においてはパッド１Ｒとパッド２Ｒａとがはんだボール４Ｃａにより接続される。

以降は図７に示されないが、基本的に同様の処理がなされる。たとえば第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃが準備される。図４〜図６の（Ｂ）に示すように、第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃの一方の主表面３ａ上の、パッド２Ｐｂ，２Ｑｂ，２ＲｂとＺ方向からの平面視にて重なる位置に、パッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒが形成される。そのような態様の第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃが形成される。

次に、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃとが、複数のはんだボールにより接続される。具体的には、図４に示すように、高周波回路装置１０においてはパッド３Ｐとパッド２Ｐｂとがはんだボール４Ａｂにより接続される。図５に示すように、高周波回路装置２０においてはパッド３Ｑとパッド２Ｑｂとがはんだボール４Ｂｂにより接続される。図６に示すように、高周波回路装置３０においてはパッド３Ｒとパッド２Ｒｂとがはんだボール４Ｃｂにより接続される。おおよそ以上により、高周波回路装置１０，２０，３０が形成される。

次に、本実施の形態の背景について説明した後、本実施の形態の作用効果について説明する。

本実施の形態の比較例の高周波回路装置は、接地電位の導電体がループ状に配置されることにより形成されたカットオフ構造の一部が、たとえば回路基板上の金属製のカットオフブロックにより構成される。しかしこの場合、高周波回路装置に含まれる高周波回路が取り扱う高周波の周波数に応じて、取り付けられるべきカットオフブロックの形状、寸法および取付方法が変わる。このため当該高周波回路装置に含まれる高周波回路が取り扱う高周波の周波数ごとに、そこに備えられる母基板を別個のものとして設計する必要があった。

また比較例の高周波回路装置にて用いられる、金属製または樹脂製のカットオフブロックは、これを母基板上に密着させるには、高精度な金属加工または樹脂成型などが必要である。このような加工は精密加工を要するためコストが高騰する。さらに金属製のカットオフブロックを用いれば、高周波回路装置全体の重量が増加する。このためそのような高周波回路装置を移動体または携帯端末に適用することは困難であった。とりわけ、電子戦機などの航空機に搭載される高周波回路装置においては、高周波のなかでも比較的低い周波数から比較的高い周波数までの広い範囲の周波数の電磁波を伝送する。このため電子戦機用の高周波回路装置は、広い範囲の周波数の電磁波を伝送可能としつつ、小型化および軽量化を実現する必要があった。

そこで本実施の形態の高周波回路装置は、以下の構成を有している。本実施の形態の高周波回路装置１０，２０，３０は、母基板１Ｉと、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、複数の第１の導通部材としてのはんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａと、高周波回路１００とを備える。母基板１Ｉは、接地電位を印加可能な内部配線層１ｇ，３ｇを有する。第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、母基板１Ｉの第１の主表面としての他方の主表面１ｂと対向するように、母基板１Ｉと間隔をあけて配置される。複数のはんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａは、母基板１Ｉと第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃとを接続する。高周波回路１００は第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃに配置され、高周波信号を処理する。母基板１Ｉには、はんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａにより第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと接続される複数の第１の接続部としてのパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが、平面視にて高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向から高周波回路１００を挟むように配置される。パッド１Ｐ，１Ｑ，１ＲはＹ方向について高周波回路１００と第１の間隔Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，ｄ１，ｄ２，ｄ３をあけて複数列ずつ配置されている。複数の互いに異なる周波数用の高周波回路装置１０，２０，３０の間で同一種類の母基板１Ｉが配置される。

このようにすれば、低い周波数用の高周波回路装置１０であるか高い周波数用の高周波回路装置３０であるかによらず、同じようにパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが配置された、同一の母基板１Ｉが使用される。このため、高周波回路装置が処理する高周波信号の周波数によらず、同一種類の母基板１Ｉを共通に使用することができる。たとえば低周波用の高周波回路装置１０では高周波回路１００から離れたパッド１Ｐを用いてはんだボール４Ａａ等による実装がなされ、高周波用の高周波回路装置３０では高周波回路１００から離れたパッド１Ｒを用いてはんだボール４Ｃａ等による実装がなされるためである。またはんだボール４Ａａ，４Ｃａなどは金属製のカットオフブロックと同様に、以下の役割を有する。すなわち当該はんだボールは、それ自身が外部への電磁波の漏えいを防ぐよう遮蔽する役割とともに、たとえば高周波回路１００の一部領域の入出力間、すなわち高周波回路１００の上流側と下流側との間における高周波信号の入出力間のアイソレーションを確保する役割を有する。したがって、１種類の母基板１Ｉにより、互いに異なる周波数用の複数種類の高周波回路装置が製造できるため、異なる周波数用の複数種類の高周波回路装置に応じた複数種類の基板を準備する必要がなくなる。

またはんだボール４Ａａ，４Ｃａなどがカットオフブロックとして機能する。このため異なる周波数用の複数種類の高周波回路装置に応じた複数種類のカットオフブロックを準備する必要がなくなる。このため製造コストおよび手間を大幅に削減できる。

また重量が大きい金属製のカットオフブロックを準備する必要がなくなるため、高周波回路装置の小型化および軽量化を図ることができる。

以上より、本実施の形態に従えば、複数種類の高周波回路装置１０，２０，３０の同一種類の母基板１Ｉでの高効率な生産と、当該高周波回路装置１０，２０，３０の小型化軽量化とを両立できる。たとえば、高周波回路装置１０，２０，３０が無線装置として用いられる場合を考える。このとき母基板１Ｉの他方の主表面１ｂ上には、変復調装置に用いられるＣＰＵ、ＡＤＣおよびＤＡＣをすべて配置可能である。またたとえばＸ帯と呼ばれる周波数の電磁波からＫａ帯と呼ばれる周波数の電磁波までを、共通の母基板１Ｉを備える高周波回路装置１０，２０，３０の高周波回路１００により取り扱うことができる。

ここでＸ帯は周波数が８ＧＨｚ以上１２ＧＨｚ以下程度の周波数帯域である。上記のようにＫａ帯は周波数が２６ＧＨｚ以上４０ＧＨｚ以下程度の周波数帯域である。このようにＸ帯とＫａ帯とでは周波数がおよそ４倍異なる。このため実際には、たとえば図４のＤ１と図６のＤ３とは寸法がおよそ４倍異なることが好ましい。同様に、たとえば図４のｄ１と図６のｄ３とは寸法がおよそ４倍異なることが好ましい。

またパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが複数列であるたとえば３列を形成するように配置される。このため母基板１Ｉのパッド１Ｐは高周波回路１００との第１の間隔Ｄ１が大きく低周波用として用い、パッド１Ｒは高周波回路１００との第１の間隔Ｄ３が小さく高周波用として用いることができる。このことから、パッド１Ｐにはんだボールを接合するか、パッド１Ｒにはんだボールを接合するかにより、低い周波数用の高周波回路装置１０および高い周波数用の高周波回路装置３０を作り分けできる。このため１種類の母基板１Ｉは、広い周波数範囲の高周波回路装置に適用可能となり、広い周波数範囲の高周波回路装置にて共用できる。

本実施の形態において、互いに異なる周波数用の複数種類の高周波回路装置間では、無線周波数フィルタ回路１０８の性能が変化する。すなわち無線周波数フィルタ回路１０８は、高周波回路装置１０，２０，３０の間で互いに異なるものとなるよう、すべて個別に設計される。たとえば無線周波数フィルタ回路１０８は、１／４波長の共振器を結合させて用いるような回路とできる。無線周波数フィルタ回路１０８は低い周波数用のものほどサイズが大きく、高い周波数用のものほどサイズが小さくなる。したがって無線周波数フィルタ回路１０８が処理する電磁波が低い周波数であれば高周波回路１００とはんだボールとの間のＹ方向の寸法を大きくする。無線周波数フィルタ回路１０８が処理する電磁波が高い周波数であれば高周波回路１００とはんだボールとの間のＹ方向の寸法を小さくする。

上記高周波回路装置１０，２０，３０において、第１の間隔は、高周波回路１００の上流側の第１の領域と下流側の第２の領域との間で異なっていることが好ましい。すなわちたとえばパッド１Ｐと高周波回路１００との間隔は、上流側においてＤ１であり、下流側においてｄ１である。Ｄ１はｄ１より大きい。たとえばミクサ回路１０５およびそれより上流側においては比較的低い周波数の電磁波が流れ、ミクサ回路１０５より下流側においては比較的高い周波数の電磁波が流れる。このことに対応可能とすべく、同一列上に並ぶパッドであるたとえばパッド１Ｐ間においても、上流側と下流側とで高周波回路１００との間隔を変更している。すなわちミクサ回路１０５およびそれより上流側の、比較的低い周波数の電磁波が流れる領域では第１の間隔Ｄ１を大きくしている。またミクサ回路１０５より下流側の、無線周波数すなわち比較的高い周波数の電磁波が流れる領域では第１の間隔ｄ１を小さくしている。第１の間隔Ｄ１が大きい領域では、第１の間隔Ｄ１を有するはんだボールに挟まれた高周波回路１００の領域を流れる高周波のうち比較的低い周波数でも遮蔽されずに流れる。逆に第１の間隔ｄ１が小さい領域では、第１の間隔ｄ１を有するはんだボールに挟まれた高周波回路１００の領域を流れる高周波のうち比較的高い周波数のみ通過できる。

上記高周波回路装置１０，２０，３０において、複数のパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒのそれぞれは、高周波回路１００の延在するＸ方向に沿って第２の間隔をあけて複数個ずつ配置されていることが好ましい。Ｘ方向についての隣り合う同一種類のたとえばパッド１Ｐの間隔はカットオフ寸法と呼ばれる。カットオフ寸法とは、電磁波が伝搬するのに必要な最小の隙間である。したがって第２の間隔がカットオフ寸法以下となるように複数のパッド１Ｐが配置されれば、Ｘ方向について隣り合うパッド１Ｐの間の領域に電磁波が流れない。このため高周波回路１００を流れる電磁波はパッド１Ｐによりブロックされ、そこからその外側に漏えいすることが抑制できる。すなわちカットオフ寸法以下となるように第２の間隔が設けられれば、複数のパッド１Ｐは金属製のカットオフブロックと同等に機能できる。

カットオフ寸法は、高い周波数の電磁波を遮蔽する際にはより狭くする必要がある。このようにすれば、はんだボール自身による電磁波の遮蔽効果、およびこれに伴う高周波回路１００に含まれる中間周波数増幅回路１０３などの入出力間の減衰割合であるカットオフ減衰量の双方を高めることができる。このため図４〜図６においては、最も高い周波数用の回路装置に用いられるパッド１Ｒのカットオフ寸法を設定している。このため図４〜図６では他のパッド１Ｐ，１Ｑのカットオフ寸法がパッド１Ｒのそれに等しくなるよう行列状に配置している。ただしパッド１ＱのＸ方向間隔をパッド１ＲのＸ方向間隔より長くし、パッド１ＰのＸ方向間隔をパッド１ＱのＸ方向間隔より長くしてもよい。

上記高周波回路装置１０，２０，３０において、第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、複数の第２の導通部材としてのはんだボール４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂとをさらに備えてもよい。第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃの母基板１Ｉと反対側に、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃの第２の主表面である他方の主表面２ｂと対向するように、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと間隔をあけて配置される。複数のはんだボール４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂは、第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃとを接続する。第２のインタポーザ基板３Ａ，３Ｂ，３Ｃには、はんだボール４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂにより第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと接続される複数の第２の接続部としてのパッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒが配置されている。パッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒは、平面視にて高周波回路１００の延在方向であるＸ方向に交差するＹ方向から高周波回路１００を挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第３の間隔ｄ１，ｄ２，ｄ３をあけて配置されている。

このようにすれば、はんだボール４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂがはんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａと同様にカットオフブロックとして機能する。このため上記と同様に、金属製のカットオフブロックを用いない製造コストの削減、および高周波回路装置の小型化、軽量化が実現できる。

上記高周波回路装置１０，２０，３０において、複数のパッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒは、Ｘ方向に沿って第４の間隔をあけて複数個ずつ配置されていることが好ましい。これにより、はんだボール４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂがはんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａと同様にカットオフブロックとして機能する。このため上記と同様に、金属製のカットオフブロックを用いない製造コストの削減、および高周波回路装置の小型化、軽量化が実現できる。

本実施の形態の高周波回路装置の製造方法は、まず母基板１Ｉが準備される。母基板１Ｉの第１の主表面としての他方の主表面１ｂと対向するように、母基板１Ｉと間隔をあけて配置される第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃが準備される。母基板１Ｉと第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃとが複数の第１の導通部材としてのはんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａで接続される。第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃには、高周波信号を処理する高周波回路１００が配置される。母基板１Ｉには、第１の導通部材としてのはんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａにより第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃと接続される複数の第１の接続部としてのパッド１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが、平面視にて高周波回路１００の延在するＸ方向に交差するＹ方向から高周波回路１００を挟むように配置される。パッド１Ｐ，１Ｑ，１ＲはＹ方向について高周波回路１００と第１の間隔Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，ｄ１，ｄ２，ｄ３をあけて複数列ずつ配置されている。母基板１Ｉを準備する工程においては、複数の互いに異なる周波数用の高周波回路装置１０，２０，３０の間で同一種類の母基板１Ｉが準備される。このようにすれば、上記のように、複数種類の高周波回路装置１０，２０，３０の同一種類の母基板１Ｉでの高効率な生産と、当該高周波回路装置１０，２０，３０の小型化軽量化とを両立できる。

次に、はんだボール４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａなどのカットオフブロックとしての機能について、図８を用いて説明する。

図８は、実施の形態１の高周波回路装置における、カットオフ寸法を変化させたときの増幅回路の入出力間の伝送特性の変化を示すグラフである。図８の横軸は高周波回路装置の高周波回路１００を通る電磁波の周波数を示し、図８の縦軸は通過振幅すなわち当該周波数の電磁波を高周波回路１００の増幅回路である中間周波数増幅回路１０３および無線周波数増幅回路１０９が通過する割合を示している。図８を参照して、点線の曲線ＧＲ１は、中間周波数の電磁波を通すミクサ回路１０５およびその上流側におけるＹ方向間隔の広いはんだボールによって構成されるカットオフ構造による電磁波の伝送特性を示す。なお当該伝送特性は、はんだボールにより挟まれた高周波回路１００上の上流側の１点とそれより下流側の１点との２点間の伝送特性である。また図８の実線の曲線ＧＲ２は、無線周波数の電磁波を通すミクサ回路１０５より下流側におけるＹ方向間隔の狭いはんだボールによって構成されるカットオフ構造による電磁波の伝送特性を示す。

図８中のＦＲ２で示す領域の周波数の電磁波は、曲線ＧＲ２の特性を有するカットオフ構造で挟まれた高周波回路１００の部分では遮蔽されるが、曲線ＧＲ１の特性を有するカットオフ構造で挟まれた高周波回路１００の部分では遮蔽されない。ただし図中のＦＲ１で示す領域の比較的低い周波数の電磁波は、曲線ＧＲ１の特性を有するカットオフ構造で挟まれた高周波回路１００の部分でも遮蔽される。このため遮蔽によるカットオフ減衰量を確保する観点から、ＦＲ２で示す領域の比較的高い周波数の電磁波は、比較的高い周波数の電磁波のみを通す曲線ＧＲ２の特性を有するカットオフ構造により遮蔽される必要がある。ここで曲線ＧＲ１の特性を有するカットオフ構造はたとえばはんだボール４Ａａ，４Ａｂを含むものである。曲線ＧＲ２の特性を有するカットオフ構造はたとえばはんだボール４Ｃａ，４Ｃｂを含むものである。

ただしＦＲ２の電磁波についても、たとえば曲線ＧＲ２と重なれば、増幅回路等にて遮蔽されず発振する。発振すれば当該増幅回路等の動作が不安定になり、増幅回路等に必要な入出力間のアイソレーションつまり所望のカットオフ減衰量が得られなくなる恐れがあるため注意が必要である。このことはＦＲ１で示す領域の比較的周波数の低い電磁波についても同様であり、たとえ曲線ＧＲ１のはんだボールにより通過せず所望のカットオフ減衰量が得られたとしても、曲線ＧＲ１と重なることによる発振を防止することは重要である。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１０は、実施の形態２に係る高周波回路装置の、特に母基板と、第１のインタポーザ基板の一方および他方の主表面上の構成を示す概略平面図である。したがって図９は、図１０のＩＸ−ＩＸ線に沿う部分の概略断面図を示している。また図１０の（Ａ）〜（Ｃ）は実施の形態１におけるたとえば図４の（Ａ）〜（Ｃ）と同様のものを示している。

図９および図１０を参照して、本実施の形態の高周波回路装置４０は、実施の形態１と同様に同一種類の母基板１Ｉが共通に使用される。また高周波回路装置４０は、第１のインタポーザ基板２Ｄと、第２のインタポーザ基板３Ｄとを備えている。

第１のインタポーザ基板２Ｄは絶縁材料からなり、一方の主表面２ａおよび他方の主表面２ｂを有している。第２のインタポーザ基板３Ｄは絶縁材料からなり、一方の主表面３ａおよび他方の主表面３ｂを有している。図９において、第１のインタポーザ基板２Ｄの一方の主表面２ａ上には、複数のパッド２Ｐａ，２Ｑａ，２Ｒａのすべてが配置されている。第１のインタポーザ基板２Ｄの他方の主表面２ｂ上には、複数のパッド２Ｐｂ，２Ｑｂ，２Ｒｂのすべてが配置されている。第２のインタポーザ基板３Ｄの一方の主表面３ａ上には複数の第２の接続部としてのパッド３Ｐ，３Ｑ，３Ｒのすべてが配置されている。このため母基板１Ｉと第１のインタポーザ基板２Ｄとが、第１の導通部材としてのはんだ４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａのすべてにより接続されている。また第１のインタポーザ基板２Ｄと第２のインタポーザ基板３Ｄとが、第２の導通部材としてのはんだ４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂのすべてにより接続されている。

このように、高周波回路１００を挟むようにＹ方向に間隔をあけて３列配置されるパッドのすべてがはんだボールにより接続されている。この点において本実施の形態は、３列配置されるパッドのうち１列のパッドのみがはんだボールで接続される実施の形態１と、構成上異なっている。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は実施の形態１と同様の作用効果の他に以下の作用効果を奏する。

本実施の形態の高周波回路装置４０のように、パッドとはんだボールとの接続される列が複数列、たとえば３列存在してもよい。これによりカットオフ構造が複数形成される。ここでの複数のカットオフ構造とは、図９および図１０においては３つである。はんだボールによる接合部がＹ方向に複数列並べば、Ｙ方向に１列のみ並ぶ場合よりもカットオフブロックとしての性能をいっそう高められる。

この場合は基本的には最も内側のパッド１Ｒおよびその真上のはんだボールにより構成されるカットオフ構造による電磁波の遮蔽効果が最も強く表れる。その外側のパッド１Ｐおよびその真上のはんだボールにより構成されるカットオフ構造などは、比較的低い周波数の高周波信号が多少漏えいした際にそれが高周波回路１００の下流側に流れて増幅回路などの入出力間のアイソレーションを低下させないように遮蔽し減衰させる。

実施の形態３．
図１１は、実施の形態３の第１例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１２は、実施の形態３の第２例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１３は、実施の形態３の第３例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１１〜図１３は実施の形態１における図１〜図３と同様のものを示している。すなわち図１１の高周波回路装置１１は比較的低い周波数用であり、図１２の高周波回路装置２１は中間の周波数用であり、図１３の高周波回路装置３１は比較的高い周波数用である。

図１１〜図１３を参照して、本実施の形態の高周波回路装置１１，２１，３１は、実施の形態１と同様に同一種類の母基板１Ｉが共通に使用される。また本実施の形態の高周波回路装置１１，２１，３１の間では第２のインタポーザ基板３Ｄについても、同一種類のものが共通に使用される。第２のインタポーザ基板３Ｄは、セラミック材料などの一般公知の絶縁材料により形成されており、一方の主表面３ａと他方の主表面３ｂとを有している。そして高周波回路装置１１は第１のインタポーザ基板２Ａが、高周波回路装置２１は第１のインタポーザ基板２Ｂが、高周波回路装置３１は第１のインタポーザ基板２Ｃが、それぞれ配置される。これにより、高周波回路装置１１では高周波回路装置１０と同様にパッド１Ｐ，２Ｐａ，２Ｐｂ，３Ｐ間がはんだボール４Ａａ，４Ａｂにより接続される。高周波回路装置２１では高周波回路装置２０と同様にパッド１Ｑ，２Ｑａ，２Ｑｂ，３Ｑ間がはんだボール４Ｂａ，４Ｂｂにより接続される。高周波回路装置３１では高周波回路装置３０と同様にパッド１Ｒ，２Ｒａ，２Ｒｂ，３Ｒ間がはんだボール４Ｃａ，４Ｃｂにより接続される。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は実施の形態１と同様の作用効果の他に以下の作用効果を奏する。

本実施の形態のように、複数の互いに異なる周波数用の高周波回路装置１１，２１，３１の間で同一種類の第２のインタポーザ基板３Ｄが配置されることがより好ましい。これにより、母基板１Ｉのみならず第２のインタポーザ基板３Ｄについても、複数の高周波回路装置１１，２１，３１の間で同一種類のものを用いることによる更なる高効率な生産性が実現できる。

実施の形態４．
図１４は、実施の形態４の第１例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１５は、実施の形態４の第２例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１６は、実施の形態４の第３例に係る高周波回路装置の構成を示す概略断面図である。図１４〜図１６は実施の形態１における図１〜図３と同様のものを示している。すなわち図１４の高周波回路装置１２は比較的低い周波数用であり、図１５の高周波回路装置２２は中間の周波数用であり、図１６の高周波回路装置３２は比較的高い周波数用である。

図１４〜図１６を参照して、本実施の形態の高周波回路装置１２，２２，３２においても実施の形態１と同様に同一種類の母基板が共通に使用される。ただし本実施の形態にて共用される母基板１Ｍは、一般公知の金属材料などの導電性材料により形成されている。母基板１Ｍは平面視にて矩形状の平板形状である。母基板１Ｍは、一方の主表面１ａと他方の主表面１ｂとを有している。

母基板１Ｍの他方の主表面１ｂには、ソルダレジスト層１Ｅが形成されている。ソルダレジスト層１Ｅは、部分的に欠落するように形成された絶縁層である。つまりソルダレジスト層１Ｅは平面視においてパターン状に形成されている。他方の主表面１ｂ上のうち、ソルダレジスト層１Ｅが形成される領域以外の領域は、他方の主表面１ｂが露出している。この他方の主表面１ｂが露出した部分が、複数の第１の接続部１Ｐｏ，１Ｑｏ，１Ｒｏとして配置されている。逆に言えば、母基板１Ｍの他方の主表面１ｂは、複数の第１の接続部１Ｐｏ，１Ｑｏ，１Ｒｏ以外の領域にソルダレジスト層１Ｅが配置されている。

第１の接続部１Ｐｏは、実施の形態１のパッド１Ｐと平面視にて重なる同一の位置に複数配置されている。したがって第１の接続部１Ｐｏは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔をあけて１列ずつ配置されている。第１の接続部１Ｑｏは、実施の形態１のパッド１Ｑと平面視にて重なる同一の位置に複数配置されている。したがって第１の接続部１Ｑｏは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔をあけて１列ずつ配置されている。第１の接続部１Ｒｏは、実施の形態１のパッド１Ｒと平面視にて重なる同一の位置に複数配置されている。したがって第１の接続部１Ｒｏは、平面視にて高周波回路１００をこれが延びるＸ方向に交差するＹ方向から挟むように、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔をあけて１列ずつ配置されている。以上より、第１の接続部１Ｐｏ，１Ｑｏ，１Ｒｏは、Ｙ方向について高周波回路１００と第１の間隔をあけて１列ずつ、合計３列となるように配置されている。

本実施の形態の高周波回路装置１２，２２，３２においても実施の形態３と同様に同一種類の第２のインタポーザ基板３Ｅが共通に使用される。第２のインタポーザ基板３Ｅは平面視にて矩形状の平板形状である。第２のインタポーザ基板３Ｅは一般公知の金属材料などの導電性材料により形成されている。第２のインタポーザ基板３Ｅは、第３の主表面としての一方の主表面３ａと、他方の主表面３ｂとを有している。

第２のインタポーザ基板３Ｅの一方の主表面３ａには、複数の凸形状が形成されている。この凸形状は、一方の主表面３ａが、凸形状以外の領域に比べて第１のインタポーザ基板２Ａ，２Ｂ，２Ｃ側に突出している。一方の主表面３ａの凸形状の部分は、複数の第２の接続部３Ｐｏ，３Ｑｏ，３Ｒｏとして形成されている。

第２の接続部３Ｐｏは、実施の形態１のパッド３Ｐと平面視にて重なる同一の位置に複数配置されている。したがって第２の接続部３Ｐｏは、平面視にて第１の接続部１Ｐｏと重なる位置に配置される。第２の接続部３Ｑｏは、実施の形態１のパッド３Ｑと平面視にて重なる同一の位置に複数配置されている。したがって第２の接続部３Ｑｏは、平面視にて第１の接続部１Ｑｏと重なる位置に配置される。第２の接続部３Ｒｏは、実施の形態１のパッド３Ｒと平面視にて重なる同一の位置に複数配置されている。したがって第２の接続部３Ｒｏは、平面視にて第１の接続部１Ｒｏと重なる位置に配置される。このようにして第２の接続部３Ｐｏ，３Ｑｏ，３ＲｏはＹ方向について高周波回路１００と間隔をあけて１列ずつ、合計３列となるように配置されている。

はんだボールによる母基板１Ｍ、第１のインタポーザ基板２Ａ〜２Ｃおよび第２のインタポーザ３Ａ〜３Ｃ間の接続態様は、実施の形態３と同様である。すなわち高周波回路装置１２では高周波回路装置１０と同様にパッド１Ｐｏ，２Ｐａ，２Ｐｂ，３Ｐｏ間がはんだボール４Ａａ，４Ａｂにより接続される。高周波回路装置２２では高周波回路装置２０と同様にパッド１Ｑｏ，２Ｑａ，２Ｑｂ，３Ｑｏ間がはんだボール４Ｂａ，４Ｂｂにより接続される。高周波回路装置３２では高周波回路装置３０と同様にパッド１Ｒｏ，２Ｒａ，２Ｒｂ，３Ｒｏ間がはんだボール４Ｃａ，４Ｃｂにより接続される。

第２の接続部３Ｐｏ，３Ｑｏ，３Ｒｏの凸形状は、たとえばＺ方向について５０μｍ以上１ｍｍ以下の寸法を有することが好ましい。その中でも特に、当該凸形状は、Ｚ方向について１００μｍ以上５００μｍ以下の寸法を有することが好ましい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。

本実施の形態においては、母基板１Ｍは導電性材料により形成される。母基板１Ｍの第１の主表面としての他方の主表面１ｂには、複数の第１の接続部１Ｐｏ，１Ｑｏ，１Ｒｏ以外の領域にソルダレジスト層１Ｅが配置される。第２のインタポーザ基板３Ｅの第３の主表面としての一方の主表面３ａは、複数の第２の接続部３Ｐｏ，３Ｑｏ，３Ｒｏとしての領域が複数の第２の接続部３Ｐｏ，３Ｑｏ，３Ｒｏ以外の領域に比べて第１のインタポーザ基板２Ａ〜２Ｃ側に突出する凸形状を有する。第１の接続部および第２の接続部はパッドに限らず本実施の形態のように導電性材料の母基板１Ｍの露出した主表面のパターン、および導電性材料の第２のインタポーザ基板３Ｅの凸形状部として形成されていてもよい。この場合も実施の形態１〜３と同様の作用効果を奏する。

以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ａ，２ａ，３ａ 一方の主表面、１ｂ，２ｂ，３ｂ 他方の主表面、１Ｅ ソルダレジスト層、１ｇ，３ｇ 内部配線層、１Ｉ，１Ｍ 母基板、１Ｐ，１Ｑ，１Ｒ，２Ｐａ，２Ｐｂ，２Ｑａ，２Ｑｂ，２Ｒａ，２Ｒｂ，３Ｐ，３Ｑ，３Ｒ パッド、１Ｐｏ，１Ｑｏ，１Ｒｏ 第１の接続部、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 第１のインタポーザ基板、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ 第２のインタポーザ基板、４Ａａ，４Ａｂ，４Ｂａ，４Ｂｂ，４Ｃａ，４Ｃｂ，１０２，１０７ はんだボール、１０，１１，１２，２０，２１，２２，３０，３１，３２，４０ 高周波回路装置、１００ 高周波回路、１０１ 無線周波数システムオンチップ、１０３ 中間周波数増幅回路、１０４ 中間周波数フィルタ回路、１０５ ミクサ回路、１０６ 局部発振回路、１０８ 無線周波数フィルタ回路、１０９ 無線周波数増幅回路、１１０ コネクタ。

Claims (8)

1. 接地電位を印加可能な内部配線層を有する母基板と、
   前記母基板の第１の主表面と対向するように、前記母基板と間隔をあけて配置される第１のインタポーザ基板と、
   前記母基板と前記第１のインタポーザ基板とを接続する複数の第１の導通部材と、
   前記第１のインタポーザ基板に配置された、高周波信号を処理する高周波回路とを備える高周波回路装置であって、
   前記母基板には、前記第１の導通部材により前記第１のインタポーザ基板と接続される複数の第１の接続部が、平面視にて前記高周波回路の延在方向に交差する方向から前記高周波回路を挟むように、前記交差する方向について前記高周波回路と第１の間隔をあけて複数列ずつ配置されており、
   複数の互いに異なる周波数用の前記高周波回路装置の間で同一種類の前記母基板が配置される、高周波回路装置。
2. 前記第１の間隔は、前記高周波回路の上流側の第１の領域と下流側の第２の領域との間で異なっている、請求項１に記載の高周波回路装置。
3. 前記複数の第１の接続部は、前記高周波回路の延在方向に沿って第２の間隔をあけて複数個ずつ配置されている、請求項１または２に記載の高周波回路装置。
4. 前記第１のインタポーザ基板の前記母基板と反対側に、前記第１のインタポーザ基板の第２の主表面と対向するように、前記第１のインタポーザ基板と間隔をあけて配置される第２のインタポーザ基板と、
   前記第１のインタポーザ基板と前記第２のインタポーザ基板とを接続する複数の第２の導通部材とをさらに備え、
   前記第２のインタポーザ基板には、前記第２の導通部材により前記第１のインタポーザ基板と接続される複数の第２の接続部が、平面視にて前記高周波回路の延在方向に交差する方向から前記高周波回路を挟むように、前記交差する方向について前記高周波回路と第３の間隔をあけて配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波回路装置。
5. 前記複数の第２の接続部は、前記高周波回路の延在方向に沿って第４の間隔をあけて複数個ずつ配置されている、請求項４に記載の高周波回路装置。
6. 前記母基板は導電性材料により形成され、
   前記母基板の前記第１の主表面には、前記複数の第１の接続部以外の領域にソルダレジスト層が配置され、
   前記第２のインタポーザ基板の第３の主表面は、前記複数の第２の接続部としての領域が前記複数の第２の接続部以外の領域に比べて前記第１のインタポーザ基板側に突出する凸形状を有する、請求項４または５に記載の高周波回路装置。
7. 複数の互いに異なる周波数用の前記高周波回路装置の間で同一種類の前記第２のインタポーザ基板が配置される、請求項４〜６のいずれか１項に記載の高周波回路装置。
8. 母基板を準備する工程と、
   前記母基板の第１の主表面と対向するように、前記母基板と間隔をあけて配置される第１のインタポーザ基板を準備する工程と、
   前記母基板と前記第１のインタポーザ基板とを複数の第１の導通部材で接続する工程とを備える高周波回路装置の製造方法であって、
   前記第１のインタポーザ基板には、高周波信号を処理する高周波回路が配置され、
   前記母基板には、前記第１の導通部材により前記第１のインタポーザ基板と接続される複数の第１の接続部が、平面視にて前記高周波回路の延在方向に交差する方向から前記高周波回路を挟むように、前記交差する方向について前記高周波回路と第１の間隔をあけて複数列ずつ配置され、
   前記母基板を準備する工程においては、複数の互いに異なる周波数用の前記高周波回路装置の間で同一種類の前記母基板が準備される、高周波回路装置の製造方法。
   

Images