JP3858801B2

JP3858801B2 - 車載ミリ波レーダ装置，ミリ波レーダモジュールおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3858801B2
Application number: JP2002296872A
Authority: JP
Inventors: 照美仲沢; 義幸笹田; 四郎大内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: US20040075604A1; JP2004134541A; US7098842B2; EP1422534A1; US7355547B2; US20060250298A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載ミリ波レーダ装置，ミリ波レーダモジュールおよび製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１ではＩＣ部を中空構造とするために、その外側にキャップを設けて、ＩＣが樹脂封止による熱応力により、ボンデキングワイヤが切断することを防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２７３２３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術は、高周波などのミリ波レーダ用ＲＦモジュールにおいてミリ波電気特性の低下防止のための中空構造を成立させ、かつ耐湿性とを両立に配慮がされておらず、安価なミリ波レーダ用ＲＦモジュールが提供できない問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、中空構造と耐湿性とを両立させたミリ波レーダ装置およびモジュールを実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、車載ミリ波レーダ装置において、ミリ波を発生するミリ波発生手段と、前記ミリ波発生手段が設置される基板と、前記基板に接合され、前記基板と共に前記ミリ波発生手段を収容する中空部を形成する囲いを成す部材と、前記接合部を覆うゲル状耐湿性レジンとを備えることによって達成される。
【０００７】
ミリ波用ＭＭＩＣが搭載される多層基板と中空を形成するためのキャップとを接着剤などの有機部材で接合して高周波特性を確保し、その全体を収納するケース中に耐湿性のゲル状の有機レジンで覆う構造として、気密性を有しない構造として、安価な部材の使用と生産性向上を実現するものである。
【０００８】
また、上記目的は、ＭＭＩＣにより発生したレーダ波をアンテナパターンを介して発信するミリ波レーダモジュールの製造方法であって、（ａ）配線を有する基板に前記ＭＭＩＣを設置し、（ｂ）中空部を有するキャップを、前記ＭＭＩＣが前記中空部に位置するように、前記基板に接合して前記ＭＭＩＣを囲い、(ｃ)ゲルにより前記接合された部分を覆ったことによって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。
【００１０】
アンテナパターン２と一体に形成された多層基板１上にＭＭＩＣ１０，１１やパッド１３をはんだ接合，ワイヤボンディングされて回路を形成している。
【００１１】
本回路をキャップ５０を有機接着剤６０で接合して、前記ＭＭＩＣ１０，１１の回路部を中空構造としている。
【００１２】
本中空構造の形成においては、前記キャップ５０の接合工程を窒素ガス中で行い窒素ガスなどの封止ガス１００を封止しても良い。
【００１３】
また、中空構造部に湿度吸収部剤（図示せず）を収納して、前記ＭＭＩＣを湿度から保護するようにしても良い。
【００１４】
前記の多層基板１は、金属端子３０がインサートされたプラスチックケース４０に有機接着剤６０で接合し、前記パッド１５と前記金属端子３０とワイヤ２０で接続した後に、シリコーン系などのゲル７０を充填している。
【００１５】
本構造の実施例によれば、ＭＭＩＣ部の簡易気密封止の中空構造により、ミリ波などの高周波電気特性を確保し、湿度についてはゲル剤で保護できる効果がある。
【００１６】
図２は他の実施例であるが、図１に比べてプラスチックカバー８０をプラスチックケース４０と有機接着剤６０で接合することにより、実施例の図１に比べて耐湿性が高い効果がある。
【００１７】
図３の実施例は図１に対して、金属製ケース４１を用いるために金属端子３０を絶縁するためにガラスなどの絶縁物４５を用いたものである。このような構成とすることにより、多層基板１と金属製ケース４１の熱線膨張係数の差を少なくでき、この結果、温度サイクルなどの熱ストレスにより、多層基板１と金属製ケース４１間にクラックの発生がなく、耐湿性が向上する効果がある。
【００１８】
図４は、図１から図３の実施例が、多層基板１とケース４０，４１が分離構造なのに対して、一体化４２したものである。
【００１９】
このようにすることにより、安価にできる効果がある。
【００２０】
一体化構造４２の形成は、コストの点から有機材料が望ましいが、無機材料での形成でも良い。
【００２１】
図５の実施例は図４に対して、アンテナパターン２の分離構造である。このようにすることにより、アンテナ特性の自由度が増す効果がある。
【００２２】
図６の実施例は、無機質の多層基板３を構成する製法上の部材を多層基板１Ａ，その部材１Ｂで構成し、金属カバー５１をはんだ等のろう材６５で封止することにより、中空部の気密性が確保できる効果がある。
【００２３】
図７は、多層基板１の一実施例を示すもので、ＭＭＩＣチップ１５，マイコンチップ１６，クロック発振子１７，フィルタコンデンサ１８を搭載し、アナログ信号グランド６やデジタル信号グランド５など信号分離を施してある。多層基板１の半対面にはアンテナパターン２を形成してある。
【００２４】
このような構成によれば、ミリ波レーダ全体をモジュール化することができる効果がある。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ミリ波用ＭＭＩＣが搭載された多層基板を中空構造とすることができるために、ミリ波電気特性を確保でき、その全体を収納するケース中に耐湿性のゲル状の有機レジンでで覆う構造のため、気密性を有しなくてもミリ波電気特性を確保しつつ、生産性をも向上した安価なミリ波レーダ用ＲＦモジュールが提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の断面構造図である。
【図２】本発明の他の実施例である。
【図３】本発明の他の実施例である。
【図４】本発明の他の実施例である。
【図５】本発明の他の実施例である。
【図６】本発明の他の実施例である。
【図７】本発明の構造に用いた多層基板の実施例である。
【符号の説明】
１…多層基板、２…アンテナパターン、１０，１１…ＭＭＩＣ、１３…パッド、２０…ワイヤ、３０…金属端子、４０…プラスチックケース、５０…キャップ、７０…ゲル、１００…封止ガス。

Claims

ミリ波を発生するミリ波発生手段と、
前記ミリ波発生手段が設置される基板と、
前記基板に接合され、前記基板と共に前記ミリ波発生手段を収容する中空部を形成する囲いを成す部材と、
前記基板と前記囲いを成す部材との接合部を覆うゲル状耐湿性レジンとを備えた車載ミリ波レーダ装置。
請求項１において、
前記基板に取り付けられ、前記接合部を収容する凹部を形成するケースを備え、
前記ゲル状耐湿性レジンは、前記凹部に充填されることを特徴とする車載ミリ波レーダ装置。
請求項１又は２において、
前記基板は、前記ミリ波発生手段が設置された面と反対側の面に、前記ミリ波を送信するアンテナ手段を備えることを特徴とする車載ミリ波レーダ装置。
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記中空部には、不活性ガスが充填されることを特徴とする車載ミリ波レーダ装置。
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記中空部には、湿気を吸収する手段を備えることを特徴とする車載ミリ波レ
ーダ装置。
ミリ波用ＭＭＩＣと、
一方の面に前記ミリ波用ＭＭＩＣが搭載され、ミリ波用回路が形成された基板と、
前記基板の前記ミリ波用ＭＭＩＣが搭載される面と反対側の面に形成され、ミリ波電波を送受信するアンテナ回路と、
前記基板に接合され、前記ミリ波用ＭＭＩＣを収納する収納部を形成するキャップとを備え、
前記キャップの外側をゲル状耐湿性レジンで保護したミリ波レーダモジュール。
請求項６において、
前記基板は、入出力信号端子が設けられたケースに収納され、
前記ゲル状耐湿性レジンは、前記ケースと前記基板とにより構成される凹部に充填されることを特徴とするミリ波レーダモジュール。
請求項６において、
前記ケースは、入出力信号端子がインサートされたプラスチックケースであることを特徴とするミリ波レーダモジュール。
請求項６において、
前記ケースは、入出力信号端子の周りに絶縁性材料を設けた導電性ケースであることを特徴とするミリ波レーダモジュール。
請求項８において、
前記基板と前記プラスチックケースの形成を一体としたミリ波レーダモジュール。
請求項６乃至１０のいずれか一項において、
前記ゲル状耐湿レジンの上に更に別部材のカバーを接合したミリ波レーダモジュール。
請求項６において、
前記基板は、前記ミリ波用ＭＭＩＣを収納する空間を有する形状とし、
前記基板に平坦状のカバーを接合して、前記ミリ波用ＭＭＩＣの収納部を中空とするミリ波レーダモジュール。
請求項６乃至１２のいずれか一項において、
前記基板には前記ミリ波用回路を形成して、前記アンテナ回路は前記ミリ波用回路とは別部材で形成したミリ波レーダモジュール。
請求項６乃至１２のいずれか一項において、
前記ミリ波用ＭＭＩＣの収納部には、湿度吸収部材を収納したミリ波レーダモジュール。
請求項６乃至１２のいずれか一項において、
前記ミリ波用ＭＭＩＣの収納部は、不活性ガスを充填したミリ波レーダモジュール。
請求項６乃至１２のいずれか一項において、
前記基板は無機質材か有機質材のいずれかで形成された多層基板であるミリ波レーダモジュール。
請求項６乃至１２のいずれか一項において、
前記キャップと前記基板とを有機部材で接合したミリ波レーダモジュール。
ＭＭＩＣにより発生したレーダ波をアンテナパターンを介して発信するミリ波レーダモジュールの製造方法であって、
（ａ）配線を有する基板に前記ＭＭＩＣを設置し、
（ｂ）中空部を有するキャップを、前記ＭＭＩＣが前記中空部に位置するように、前記基板に接合して前記ＭＭＩＣを囲い、
（ｃ）ゲル状耐湿性レジンにより前記接合された部分を覆うことを特徴とするミリ波レーダモジュールの製造方法。
請求項１８において、
前記接合は、窒素ガス雰囲気中で行われることを特徴とするミリ波レーダモジュールの製造方法。
請求項１８において、
前記基板には囲いを成す壁が設けられ、
前記接合後に、前記ゲル状耐湿性レジンが前記囲いの中に注がれることを特徴とするミリ波レーダモジュールの製造方法。
多層基板にミリ波用ＭＭＩＣを搭載したミリ波レーダ用モジュールにおいて、
前記多層基板は、ミリ波電波を送受信するパッチアンテナ回路が形成され、他の面には、ミリ波用ＭＭＩＣの回路が形成され、かつ前記多層基板は入出力信号端子がインサートされたプラスチックケースに収納され、かつ前記多層基板は平面形状ではなく、空間を有する形状とし、前記多層基板に平坦状のカバーを接合して、前記ミリ波用ＭＭＩＣを収納する中空の収納部を形成し、前記カバーの上を耐湿レジンで保護したミリ波レーダモジュール。
請求項２１において、
前記多層基板には前記ミリ波用回路を形成して、前記アンテナ回路は前記ミリ波用回路とは別部材で形成したミリ波レーダモジュール。
請求項２１において、
前記ミリ波用ＭＭＩＣの収納部には、湿度吸収部材を収納したミリ波レーダモジュール。
請求項２１において、
前記ミリ波用ＭＭＩＣの収納部は、不活性ガスを充填したミリ波レーダモジュール。
請求項２１において、
前記多層基板は無機質材か有機質材のいずれかで形成されるミリ波レーダモジュール。
請求項２１において、
前記カバーと前記多層基板とを有機部材で接合したミリ波レーダモジュール。