JP3933943B2 - 高周波信号接続構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてマイクロ波帯及びミリ波帯の高周波信号回路に関し、時にこのような高周波信号回路を有する基板の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３４は、特開平０８−２３６６５５号公報に示された従来の高周波信号接続構造を示す基板の表面を示す図である。図３５はパッケージと基板とがはんだバンプで接続されている様子を示す断面図である。図３４において、パッケージ１１０は、信号用のパターン１３０を中心にしてその周囲の底面にリング状の地導体パターン１８０を備えている。信号用のパターン１３０に接続された信号用導体柱１７０は基板材料内に延びている。地導体パターン１８０に接続された４本のグランド用導体柱１９０も基板材料内に延びている。
【０００３】
一方、基板１５０は、信号用のパターン１６０を中心にしてその周囲の表面に地導体パターン２００を備えている。信号用のパターン１６０に接続された信号用導体柱１７２は基板材料内に延びている。地導体パターン２００に接続された４本のグランド用導体柱１９２も基板材料内に延びている。信号用のパターン１３０と信号用のパターン１６０とは、第１のはんだバンプ１４０で接続されている。地導体パターン１８０と地導体パターン２００とは、第２のはんだバンプ１４２で接続されている。
【０００４】
このような構造の高周波信号接続構造においては、パッケージ１１０底面の接続パターン部分、及びパッケージ１１０が実装される基板１５０表面の接続パターン部分の特性インピーダンスを、パッケージ１１０内の特性インピーダンスとマッチングさせることができ、接続部分での高周波信号の伝送損失を低減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リング状の地導体パターン１８０，２００であると、地導体パターンのある層を地導体とするストリップ線路、及びマイクロストリップ線路の構築が難しい。
【０００６】
また、信号用パターン１３０，１６０とはんだバンプ１４０の接続部で信頼性を得るため、はんだバンプ１４０径を大きくしようとする際、パッケージ及びビルドアップ基板の信号用パターンの大きさが、信号用導体柱の大きさの４倍より大きいとき、信号用接続線路と信号用パターンの境界付近で高周波信号の伝送損失が増大する。
【０００７】
また、ビルドアップ基板ではバイアホールの真上にはんだバンプをとりつけられないため、高周波信号の伝送損失が増大する。またビルドアップ基板の信号パターンの真上に、パッケージ底面の地導体があると、地導体と信号パターンの間の結合により高周波信号の伝送損失が増大する。
【０００８】
さらに、信号用はんだバンプと地導体用はんだバンプの間隔が制約となり、パッケージ内及び基板内で所望の特性インピーダンスを満たす構造を作りにくい。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、パッケージ内の信号用線路と基板内の信号用線路を低損失で接続できる高周波信号接続構造を提供することを目的としている。
【００１０】
さらには、はんだバンプのピッチによらず、パッケージ内や基板内で所望の特性インピーダンスを実現し、パッケージ内の信号用線路と基板内の信号用線路を低損失で接続できる高周波信号接続構造を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波信号接続構造は、所定の間隙で対向する第１の基板と第２の基板を有し、前記第１の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第２の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴が形成された第１のグランドパターンと、前記第１の切り抜き穴内の前記基板材料表面に設けられた第１の信号用パターンと、前記第１の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱とを有し、前記第２の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第１の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴が形成された第２のグランドパターンと、前記第２の切り抜き穴内の前記基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターンと、前記第２の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱とを有し、前記第１の基板は、前記第１のグランドパターンを、前記第１の切り抜き穴の周囲の複数の第１のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第１のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板は、前記第２のグランドパターンを、前記第２の切り抜き穴の周囲の複数の第２のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第２のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板に形成された前記第２の信号用パターンは、前記第２の信号用パターンを、前記第１の信号用パターンに対応した接続箇所を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された接続箇所を有し、前記第１の信号用導体柱と第２の信号用導体柱との間に設けられ前記第１の信号用パターン及び前記接続箇所を接続する信号用バンプと、前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に設けられ前記複数の第１及び第２のグランド用接続パターンをそれぞれ接続する複数のグランド用バンプとをさらに有し、前記第２の信号用導体柱は、軸線方向に前記信号用バンプ及び接続箇所と重ならないように設けられ、前記第１の切り抜き穴は第２の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。
【００１２】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂単層基板である。
【００１３】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂ビルドアップ基板である。
【００１４】
また、第１の信号用導体柱は、第２の信号用導体柱と反対側で軸線方向に信号用バンプと重ならないように設けられ、第２の切り抜き穴は第１の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。
【００１５】
また、信号用バンプの径は、グランド用バンプの径よりも小さい。
【００１６】
また、第１の信号用パターンと第２のグランドパターンとの間、及び第２の信号用パターンと第１のグランドパターンとの間の容量性成分が所定の値より小さくなるように、信号用バンプとグランド用バンプの高さを高くする。
【００１７】
また、第１の基板は、各層毎にグランドパターンが広く形成された多層基板であり、第１のグランドパターンに接続されて各層毎に形成されたグランドパターンを介して接続されながら基板材料の内部に延びる第１のグランド用導体柱を有し、基板材料の内部において、各層毎に形成された第１のグランド用導体柱は、第１の信号用導体柱に対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている。
【００１８】
また、第１の基板がセラミック単層基板であり、第２の基板が樹脂多層基板である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック単層基板と樹脂多層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図２はセラミック単層基板の樹脂多層基板側の面を示す図である。図３は樹脂多層基板のセラミック単層基板側の面を示す図である。
【００２０】
図１から図３において、１は第１の基板としてのセラミック単層基板である。５は第２の基板としての樹脂多層基板である。２０ａ及び２０ｂはセラミック単層基板１と樹脂多層基板５を接続するために設けられた信号用はんだバンプ（信号用バンプ）及びグランド用はんだバンプ（グランド用バンプ）である。
【００２１】
第１の基板としてのセラミック単層基板１は、平板状の基板材料と、この基板材料の樹脂多層基板５に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴５１が形成された第１のグランドパターン１４ａと、第１の切り抜き穴５１内の基板材料表面に設けられた第１の信号用パターン１１ａと、第１の信号用パターン１１ａに接続されて基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱１０ａとを有している。
【００２２】
一方、第２の基板としての樹脂多層基板５は、平板状の基板材料と、この基板材料のセラミック単層基板１に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴５３が形成された第２のグランドパターン４０ａと、第２の切り抜き穴５３内の基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターン１１ｂと、第２の信号用パターン１１ｂに接続されて基板材料の内部に延びる第２の信号用導体柱１０ｂとを有している。
【００２３】
図２に示されるように、第１のグランド用接続パターン１３ａは、第１のグランドパターン１４ａを、第１のグランド用接続パターン１３ａの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。
【００２４】
図３に示されるように、第２のグランド用接続パターン１３ｂは、第２のグランドパターン４０ａを、第２のグランド用接続パターン１３ｂの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。グランドパターン４０ａとグランドパターン４０ｂとは基板材料内に延びるグランド用導体柱１２ａで接続されている。第２の信号用パターン１１ｂは信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１を除いて絶縁コート材１７で覆われている。
【００２５】
信号用はんだバンプ２０ａは、第１の信号用パターン１１ａと第２の信号用パターン１１ｂ上の信号用はんだバンプの接続箇所２１とを接続する。グランド用はんだバンプ２０ｂは、第１のグランド用接続パターン１３ａと第２のグランド用接続パターン１３ｂとを接続する。第１の信号用導体柱１０ａは第１の信号用接続線路１８ａと第１の信号用パターン１１ａを接続する。第２の信号用導体柱１０ｂは第２の信号用接続線路１８ｂと第２の信号用パターン１１ｂを接続する。第２の信号用導体柱１０ｂは、製造過程において予め形成された貫通穴に内周面にメッキが施されて形成されるので中心軸線上に貫通穴が空いている。
【００２６】
図４はセラミック単層基板１の樹脂多層基板５側と反対側の面を示す図である。第１の信号用接続線路１８ａは、セラミック単層基板１のグランドパターン１４ａと共同してマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００２７】
図５は樹脂多層基板５の第２の信号用接続線路１８ｂがある層の断面図である。第２の信号用パターン１８ｂは樹脂多層基板５上に設けられたグランドパターン４０ａと樹脂多層基板５内部に設けられたグランドパターン４０ｂをグランドプレーンとした、トリプレート線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００２８】
セラミック単層基板１から樹脂多層基板５へ高周波信号が伝送される経路は、第１の信号用接続線路１８ａ→信号用導体柱１０ａ→第１の信号用パターン１１ａ→信号用はんだバンプ２０ａ→第２の信号用パターン１１ｂ→第２の信号用導体柱１０ｂ→第２の信号用接続線路１８ｂとなっている。
【００２９】
図３に示されるように、第２の信号用導体柱１０ｂは、軸線方向に信号用はんだバンプ２０ａと重ならないように設けられている。第２の信号用導体柱１０ｂの真上に信号用はんだバンプ２０ａを接続しようとすると、はんだバンプが溶けたとき、信号用導体柱１０ｂの内側の貫通穴の中にはんだが流れ込み、信号用はんだバンプ２０ａを用いて、第１の信号用パターン１１ａと第２の信号用導体柱１０ｂを接続することが出来ない。そこで本実施の形態のように第２の信号用導体柱１０ｂに貫通穴があいているとき、図３に示したように、第２の信号用導体柱１０ｂと信号用はんだバンプの接続箇所２１は異なる位置に配置することではんだが流れ込むことなく両者を良好に接続することができる。
【００３０】
そして、第２の信号用導体柱１０ｂと信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１と異なる位置に配置すると、第２の信号用パターン１１ｂの面積が大きくなり、グランドパターン１４ａと信号用パターン１１ｂの間に容量性成分が生じ反射特性が劣化する。そのためこれを防止するためにセラミック単層基板１に形成された第１の切り抜き穴５１を第２の信号用パターン１１ｂに対向する位置まで広げることで反射特性の改善を図っている。反射特性の改善は、第１の切り抜き穴５１の大きさ、第２の信号用パターン１１ｂの大きさ、及び第２のグランドパターン４０ａに設けた第２の切り抜き穴５３の大きさを変えることで最適な反射特性を得ることが出来る。
【００３１】
なお、本実施の形態ではグランド用はんだバンプ２０ｂとグランド用導体柱１２ａの数は４つであるが、この数は４に限定するものではなく、３つでも５つでも好適である。また、本実施の形態では第１のグランドパターン１４ａに設けた第１の切り抜き穴５１と第２のグランドパターン４０ａに設けた第２の切り抜き穴５３はともに長円形であるが四角形でも好適である。
【００３２】
このように、本実施の形態の高周波信号接続構造によれば、まず所定の間隙で対向する第１の基板としての単層セラミック基板１と第２の基板としての多層樹脂基板５を有している。
そして、単層セラミック基板１は、平板状の基板材料と、基板材料の多層樹脂基板５に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴５１が形成された第１のグランドパターン１４ａと、第１の切り抜き穴５１内の基板材料表面に設けられた第１の信号用パターン１１ａと、第１の信号用パターン１１ａに接続されて基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱１０ａとを有している。
【００３３】
一方、多層樹脂基板５は、平板状の基板材料と、基板材料の単層セラミック基板１に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴５３が形成された第２のグランドパターン４０ａと、第２の切り抜き穴５３内の基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターン１１ｂと、第２の信号用パターン１１ｂに接続されて基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱１０ｂとを有している。
また、第１の信号用導体柱１０ａと第２の信号用導体柱１０ｂとの間に設けられ両者を接続する信号用バンプ２０ａと、第１のグランドパターン１４ａと第２のグランドパターン４０ａとの間に設けられ両者を接続するグランド用バンプ２０ｂとをさらに有している。
【００３４】
そして、第２の信号用導体柱１０ｂは、軸線方向に信号用バンプ２０ａと重ならないように設けられ、第１の切り抜き穴５１は第２の信号用パターン１１ｂに対向する領域まで広げて形成されている。
そのため、第１の基板としての単層セラミック基板１と、第２の信号用導体柱１０ｂと信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所を異なる位置に配置している第２の信号用パターン１１ｂをもつ第２の基板としての多層樹脂基板５をはんだバンプ２０ａで接続する際、第２の信号用パターン１１ｂと、第２の信号用パターン１１ｂと対向する第１のグランドパターン１４ａとの間の容量性成分を減らすことができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来るという効果がある。
【００３５】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図７はセラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。図８は樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。図において図１から５に示した実施の形態１の高周波信号接続構造と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図６において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。４は第２の基板としての樹脂単層基板である。
図７において、第１のグランド用接続パターン１３ａ及びこれに接続されるグランド用導体柱１２ａは４つが設けられている。第１のグランド用接続パターン１３ａから、セラミック多層基板３ａの内部に延びるグランド用導体柱１２ａは、図６に良く示されるように、セラミック多層基板３ａの内部に積層されて設けられたグランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅを各々接続している。第２の信号用導体柱１０ｂは中心軸線上に貫通穴があいている。
【００３７】
本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは必ずしも必要でない。３０は単層樹脂基板４に設けられたグランドパターンである。第１の信号用接続線路１８ａはセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ａとマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。第２の信号用接続線路１８ｂは樹脂単層基板４に設けられたグランドパターン３０をグランドプレーンとしたマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００３８】
このような構成とすることにより、セラミック多層基板３ａの内部の各層１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに高周波回路やＩＣの制御・電源配線を設けることが可能になり、セラミック多層基板３ａを多数の機能回路を含んだ高周波モジュール用基板として使用できる。
【００３９】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａをモジュール基板として使用し、樹脂単層基板４へ実装する際、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来るという効果がある。セラミック多層基板３ａの層数は本実施の形態の数に限るものではない。
【００４０】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図１０はセラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。図１１は樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。図において図１から８に示した実施の形態１及び実施の形態２の高周波信号接続構造と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
図９において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。２ａは第２の基板としての樹脂ビルドアップ基板である。
図９において、１２ｂ、１２ｃは樹脂ビルドアップ基板２ａの内部に形成されたグランド用導体柱である。２つのグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃはグランド用導体柱接続パターン３１ａで接続される。樹脂ビルドアップ基板２ａのグランドパターン１５ａ、１５ｂはグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃとグランド用導体柱接続パターン３１ａによって接続されている。第２の信号用接続線路１８ｂはグランドパターン１５ａ、１５ｂと共にトリプレート線路を構成している。
【００４２】
このような構成とすることにより、樹脂ビルドアップ基板２ａの内部の各層に高周波回路や制御・電源用配線を設けることが可能となり、セラミック多層基板３ａを多数の機能回路を含む高周波モジュール用基板として利用し、樹脂ビルドアップ基板２ａを高周波モジュールに高周波信号や制御信号および電源を供給する実装基板として用いることができ、高周波装置の高密度実装が可能となる。
【００４３】
本実施の形態では、セラミック多層基板３ａと樹脂ビルドアップ基板２ａをはんだバンプ２０ａ、２０ｂで接続した例について説明したが、樹脂ビルドアップ基板以外の樹脂多層基板を使用しても好適である。また、樹脂ビルドアップ基板２ａの層数は本実施の形態の数に限るものではない。
【００４４】
このように、本実施の形態においては、セラミック多層基板３ａをモジュール基板として使用した際、モジュール基板に必要な多数のモジュール制御用配線を樹脂ビルドアップ基板２ａ内に精度良く多数構成することができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
尚、本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００４５】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的には樹脂ビルドアップ基板２ａ，２ｂどうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図１３は一側の樹脂ビルドアップ基板２ａの表面を示す図である。図１４は他側の樹脂ビルドアップ基板２ｂの表面を示す図である。
【００４６】
図１２において、２ａは第１の基板としての第１の樹脂ビルドアップ基板である。２ｂは第２の基板としての第２の樹脂ビルドアップ基板である。グランド用導体柱１２ａ、１２ｂはグランド用導体柱接続パターン３１ａによって接続されている。グランド用導体柱１２ｃ、１２ｄはグランド用導体柱接続パターン３１ｂによって接続されている。樹脂ビルドアップ基板２ａのグランドパターン１５ａと１５ｂはグランド用導体柱１２ａ、１２ｂとグランド用導体柱接続パターン３１ａによって接続されている。樹脂ビルドアップ基板２ｂのグランドパターン１５ｃと１５ｄはグランド用導体柱１２ｃ、１２ｄとグランド用導体柱接続パターン３１ｂによって接続されている。
【００４７】
第１のグランド用接続パターン１３ａはグランドパターン１５ｂを第１のグランド用接続パターン１３ａの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。第２のグランド用接続パターン１３ｂはグランドパターン１５ｃを第１のグランド用接続パターン１３ｂの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。第１の信号用パターン１１ａは信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１を除いて絶縁コート材１７で覆われている。第２の信号用パターン１１ｂは信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１を除いて絶縁コート材１７で覆われている。
【００４８】
第１の信号用接続線路１８ａはグランドパターン１５ａと１５ｂと共同してストリップ線路を構成している。第２の信号用接続線路１８ｂはグランドパターン１５ｃと１５ｄと共同してストリップ線路を構成している。
【００４９】
樹脂ビルドアップ基板２ａから樹脂ビルドアップ基板２ｂへと信号が伝わる際の経路は、第１の信号接続線路１８ａ→信号用導体柱１０ａ→第１の信号用パターン１１ａ→信号用はんだバンプ２０ａ→第２の信号用接続線路１１ｂ→第２の信号用導体柱１０ｂ→第２の信号接続線路１８ｂである。
【００５０】
樹脂ビルドアップ基板２ａのグランドパターン１５ｂに設けた切り抜き穴５６を対向する第２の信号用パターン１１ｂの領域にまで広げることで、グランドパターン１５ｂと第２の信号用パターン１１ｂの間の容量性成分を減らし、反射特性の改善を行っている。また、樹脂ビルドアップ基板２ｂのグランドパターン１５ｃに設けた切り抜き穴５４を対向する第２の信号用パターン１１ａの領域にまで広げることで、グランドパターン１５ｃと第２の信号用パターン１１ａの間の容量性成分を減らし、反射特性の改善を行っている。そして、第１の信号用パターン１１ａ、第２の信号用パターン１１ｂ、及びこれらに対向する切り抜き穴５６、切り抜き穴５４の大きさを調整することで最適な反射特性を得ることができ、樹脂ビルドアップ基板同士を特性良く接続できる。
【００５１】
本実施の形態では樹脂ビルドアップ基板２ａ，２ｂ同士を接続したものについて述べたが、単層基板同士の接続、単層基板と多層基板同士の接続、並びに樹脂ビルドアップ基板以外の多層基板同士の接続についても好適である。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、第１の基板としての第１の樹脂ビルドアップ基板２ａと第２の基板としての第２の樹脂ビルドアップ基板２ｂを接続する際に、第１の信号用導体柱１０ａは、第２の信号用導体柱１０ｂと反対側で軸線方向に信号用バンプ２０ｂと重ならないように設けられ、第２の切り抜き穴５４は第１の信号用パターン１１ａに対向する領域まで広げて形成されている。
【００５３】
そのため、樹脂ビルドアップ基板２ａ，２ｂ同士をはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続する際、信号用パターン１１ａと信号用パターン１１ａと対向しているグランドパターン１５ｃの間にある容量性成分を減らし、信号用パターン１１ｂと信号用パターン１１ｂと対向しているグランドパターン１５ｂに設けた切り抜き穴５６の大きさを変えることで、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することができるという効果がある。
【００５４】
実施の形態５．
図１５はこの発明の実施の形態５の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図１６はセラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。図１７は樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【００５５】
図１５において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。４は第２の基板としての樹脂単層基板である。
本実施の形態においては、信号用はんだバンプ２０ａの径がグランド用はんだバンプ２０ｂの径より小さくされている。このような形状とすることで、信号用はんだバンプ２０ａと、セラミック多層基板３ａの内層グランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃと１４ｄ並びにセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ｅの間の容量性成分を小さくし、かつインダクタンス性成分を増やし、信号用はんだバンプ２０ａと第１の信号用パターン１１ａの大きさを調整することで、最適な反射特性を得ることができ、セラミック多層基板と樹脂単層基板を特性良く接続できる。
【００５６】
図１８と図１９は本実施の形態の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。図１８及び図１９においてセラミック多層基板３ａの樹脂単層基板４側の面は図１６と同様である。また、樹脂単層基板４のセラミック多層基板３ａ側の面は図１７と同様である。図１８の信号用はんだバンプ２０ａは、円柱型をしている。図１９の信号用はんだバンプ２０ａは、中央がくびれた糸巻き型をしている。
【００５７】
信号用はんだバンプ２０ａの大きさを調整する際に、信号用はんだバンプの形状を図１８や図１９のようにして、信号用はんだバンプ２０ａの形状を変更し、セラミック多層基板３ａの内層グランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃと１４ｄ並びにセラミック多層基板３ａ底面のグランドパターン１４ｅの間の容量性成分を調整したり、かつインダクタンス性成分を調整したりして最適な反射特性になるようにすることも好適である。
【００５８】
なお、本実施の形態ではセラミック多層基板３ａと樹脂単層基板４の接続に関して述べたが、セラミック多層基板同士の接続、セラミック単層基板同士の接続、樹脂単層基板同士の接続、樹脂多層基板同士の接続、ビルドアップ基板同士の接続、セラミック多層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂単層基板の接続、セラミック多層基板とビルドアップ基板の接続、セラミック単層基板とビルドアップ基板の接続においても好適である。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、はんだバンプを用いて基板同士を接続する際、信号用はんだバンプと信号用パターンの大きさを変えることで、信号用はんだバンプ並びに信号用パターンと、セラミック多層基板のグランドとの容量性成分を調整でき、かつ信号用はんだバンプが持つインダクタンス性を調整でき、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
尚、本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００６０】
実施の形態６．
図２０はこの発明の実施の形態６の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図２１はセラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。図２２は樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【００６１】
本実施の形態においては、信号用はんだバンプ２０ａとグランド用はんだバンプ２０ｂはその高さを出来るだけ高くすることで、第２の信号用パターン１１ｂとセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ｅの間の容量性成分を減らし、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築している。
【００６２】
なお、本実施の形態ではセラミック多層基板３ａと樹脂単層基板４の接続に関して述べたが、セラミック多層基板同士の接続、セラミック単層基板同士の接続、樹脂単層基板同士の接続、樹脂多層基板同士の接続、ビルドアップ基板同士の接続、セラミック多層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂単層基板の接続、セラミック多層基板とビルドアップ基板の接続、セラミック単層基板とビルドアップ基板の接続においても好適である。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａと樹脂単層基板４をはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続する際、その高さを出来るだけ高くすることで、信号用パターンと対向するグランドパターンの間の容量性成分を減らし、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来るという効果がある。
尚、本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００６４】
実施の形態７．
図２３はこの発明の実施の形態７の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図２４はセラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。図２５は樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。図２６は図２３においてグランドパターン１４ｂとグランドパターン１４ｃの間で切断した図である。図２７は図２３においてグランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅの間で切断した図である。
【００６５】
図２３において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。セラミック多層基板３ａの各層には、各々グランドパターンが形成されている。すなわち、グランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅが形成されている。２ａは第２の基板としての樹脂ビルドアップ基板である。２０ａ及び２０ｂはセラミック単層基板１と樹脂多層基板５を接続するために設けられた信号用はんだバンプ及びグランド用はんだバンプである。
【００６６】
本実施の形態においては、第１の基板としてのセラミック多層基板３ａに形成された第１のグランド用導体柱１２ａ，１２ｂは、各層毎に形成されたグランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅを介して接続されながら基板材料の内部に延びている。そして、基板材料の内部において、各層毎に形成された第１のグランド用導体柱は、信号用導体柱１０ａに対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている。
【００６７】
すなわち、セラミック多層基板３ａ内に設けられたグランド用導体柱に関し、グランドパターン１４ａからグランドパターン１４ｄまでの間に設けられた各々のグランド用導体柱１２ａは信号用導体柱１０ａから同じ距離とされている。しかし、グランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｂは、信号用導体柱１０ａに対して、上述のグランド用導体柱１２ａと異なる距離とされている。
【００６８】
このようにグランド用導体柱を形成して、グランド用導体柱と信号用導体柱１０ａの距離を調整することにより、信号用導体柱とグランド用導体柱で構成する擬似同軸線路の特性インピーダンスをセラミック多層基板３ａ内の層ごとに変化させることが可能となる。例えば、信号用パターン部において発生する並列容量成分を打ち消すためグランドパターン１４ｄと１４ｅの間にある信号用導体柱の特性インピーダンスを高くすることが出来る。これにより、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
尚、図２３において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃは、必ずしも必要なものではない。
【００６９】
図２８は本実施の形態の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。図２３の例では、グランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｂの信号用導体柱１０ａに対する距離のみを他のグランド用導体柱１２ａと異なる距離としたが、図２８に示されるように、グランドパターン１４ｃとグランドパターン１４ｄとの間に設けられたグランド用導体１２ｂにおいても異なるものとしても良い。
【００７０】
なお、本実施の形態ではグランド用導体柱１２ａの間隔は、グランド用導体柱１２ｂのものより狭くなっているが、信号用導体柱１０ａを所望の特性インピーダンスにするために、グランド用導体柱１２ａの間隔をグランド用導体柱１２ｂの間隔より広くしても良い。
【００７１】
また、本実施の形態では、セラミック多層基板３ａと樹脂ビルドアップ基板２ａをはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続したときについて述べたが、セラミック多層基板と樹脂単層基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂ビルドアップ基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂単層基板をはんだバンプで接続したときや、樹脂多層基板と樹脂多層基板をはんだバンプで接続したときについても好適である。
【００７２】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａと樹脂ビルドアップ基板２ａをはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続する際、はんだバンプの間隔によらずセラミック多層基板内に所望の特性インピーダンスを持つ信号用導体柱を構築でき、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
尚、図２８において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００７３】
実施の形態８．
図２９はこの発明の実施の形態８の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板３ａ，３ｂどうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図３０は一側のセラミック多層基板３ａの表面を示す図である。図３１は他側のセラミック多層基板３ｂの表面を示す図である。
【００７４】
第１の基板としてのセラミック多層基板３ａに設けられた第１のグランド用接続パターン１３ａは、表面に形成されたグランドパターン１４ｅが、グランド用接続パターン１３ａの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。セラミック多層基板３ａ内に形成されたグランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅはグランド用導体柱１２ａ、１２ｂによって接続されている。但し、グランドパターン１４ｂ及び１４ｃは必ずしも必要でない。
【００７５】
信号用接続線路１８ａは信号用パターン１１ａと信号用導体柱１０ａによって接続されている。信号用接続線路１８ａはグランドパターン１４ａとマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００７６】
第２の基板としてのセラミック多層基板３ｂに設けられた第２のグランド用接続パターン１３ｂは、表面に形成されたグランドパターン１４ｆが、グランド用接続パターン１３ｂの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。セラミック多層基板３ｂ内に形成されたグランドパターン１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ及び１４ｊはグランド用導体柱１２ｃと１２ｄによって接続されている。但し、グランドパターン１４ｈ及び１４ｉは必ずしも必要でない。
【００７７】
信号用接続線路１８ｂは信号用パターン１１ｂと信号用導体柱１０ｂによって接続されている。信号用接続線路１８ｂはグランドパターン１４ｊとマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００７８】
セラミック多層基板３ｂ内に設けられたグランド用導体柱に関し、グランドパターン１４ｇからグランドパターン１４ｊまでの間に設けられた各々のグランド用導体柱１２ｄは信号用導体柱１０ｂから同じ距離とされている。しかし、グランドパターン１４ｆとグランドパターン１４ｇとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｃは、信号用導体柱１０ｂに対して、上述のグランド用導体柱１２ｄと異なる距離とされている。
【００７９】
このようにグランド用導体柱を形成することにより、信号用導体柱とグランド用導体柱で構成する擬似同軸線路の特性インピーダンスをセラミック多層基板内の層ごとに変化させることが可能となる。例えば、信号用パターン部において発生する並列容量成分を打ち消すためグランドパターン１４ｆと１４ｇの間にある信号用導体柱の特性インピーダンスを高くすることが出来る。これにより、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
尚、図２９において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及びセラミック多層基板３ｂの地導体パターン１４ｈ、１４ｉは、必ずしも必要なものではない。
【００８０】
図３２は本実施の形態の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。図２９の例では、グランドパターン１４ｆとグランドパターン１４ｇとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｃの信号用導体柱１０ｂに対する距離のみを他のグランド用導体柱１２ｄと異なる距離としたが、図３２に示されるように、グランドパターン１４ｇとグランドパターン１４ｈとの間に設けられたグランド用導体１２ｃにおいても異なるものとしても良い。
【００８１】
なお、本実施の形態ではグランド用導体柱１２ａ、１２ｄの間隔はグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃより狭くなっているが、信号用導体柱１０ａ、１０ｂを所望の特性インピーダンスにするために、グランド用導体柱１２ａ、１２ｄの間隔をグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃの間隔より広くしても良い。
【００８２】
本実施の形態ではセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ｅに設けたグランドパターンの切り抜き穴５１がグランドパターン１４ｄに設けたグランドパターンの切り抜き穴６０ａより大きいが、図３３に示したようにグランドパターン１４ｅに設けたグランドパターンの切り抜き穴５１がグランドパターン１４ｄに設けたグランドパターンの切り抜き穴６０ａより小さくなるようにしても好適である。同様に、グランドパターン１４ｆに設けたグランドパターンの切り抜き穴５５がグランドパターン１４ｇに設けたグランドパターンの切り抜き穴６０ｂより小さくなることについても好適である。
【００８３】
本実施の形態ではセラミック多層基板３ａ，３ｂ同士をはんだバンプで接続したときについて述べたが、セラミック多層基板と樹脂多層基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂ビルドアップ基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂多層基板をはんだバンプで接続したときについても好適である。
【００８４】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａ，３ｂ同士をはんだバンプで接続する際、はんだバンプの間隔によらずセラミック多層基板内に所望の特性インピーダンスを持つ信号用導体柱を構築でき、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
【００８５】
以上の実施の形態から明らかなように、このように本発明においては、単層基板とビルドアップ基板をはんだバンプで接続する際、単層基板底面の地導体パターンの、ビルドアップ基板に設けられた信号用パターン上部にあたる部分を切抜き、はんだバンプの高さは、地導体用はんだバンプの間隔の５０％を上限として出来るだけ高くしたことを特徴としている。
【００８６】
また、単層基板底面に設けられた信号用パターンは単層基板内の信号用線路とビルドアップ基板上の信号用パターンの中間の大きさとし、信号用はんだバンプの中心部をできるだけ細くしたことを特徴としている。
【００８７】
さらにこの構造は、単層基板とビルドアップ基板の組み合わせだけでなく、多層基板とビルドアップ基板の接続構造、ビルドアップ基板とビルドアップ基板、多層基板と多層基板の接続構造に適応しても良い。
【００８８】
さらにまた、多層基板とビルドアップ基板の接続構造、及び多層基板と多層基板の接続構造のとき、多層基板内で信号用線路と地導体用線路の間隔を信号用はんだバンプと地導体用はんだバンプの間隔から変えることで、多層基板内で所望の特性インピーダンスを満たす構造を構築できる。
尚、図３２において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｄ及びセラミック多層基板３ｂの地導体パターン１４ｇ、１４ｉは、必ずしも必要なものではない。
【００８９】
【発明の効果】
この発明に係る高周波信号接続構造は、所定の間隙で対向する第１の基板と第２の基板を有し、前記第１の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第２の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴が形成された第１のグランドパターンと、前記第１の切り抜き穴内の前記基板材料表面に設けられた第１の信号用パターンと、前記第１の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱とを有し、前記第２の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第１の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴が形成された第２のグランドパターンと、前記第２の切り抜き穴内の前記基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターンと、前記第２の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱とを有し、前記第１の基板は、前記第１のグランドパターンを、前記第１の切り抜き穴の周囲の複数の第１のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第１のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板は、前記第２のグランドパターンを、前記第２の切り抜き穴の周囲の複数の第２のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第２のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板に形成された前記第２の信号用パターンは、前記第２の信号用パターンを、前記第１の信号用パターンに対応した接続箇所を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された接続箇所を有し、前記第１の信号用導体柱と第２の信号用導体柱との間に設けられ前記第１の信号用パターン及び前記接続箇所を接続する信号用バンプと、前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に設けられ前記複数の第１及び第２のグランド用接続パターンをそれぞれ接続する複数のグランド用バンプとをさらに有し、前記第２の信号用導体柱は、軸線方向に前記信号用バンプ及び接続箇所と重ならないように設けられ、前記第１の切り抜き穴は第２の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。そのため、第２の信号用導体柱の貫通穴に溶けた信号用バンプが流れ込むことがなく、両基板を確実に接続することができるとともに、第２の信号用パターンと、第１のグランドパターンとの間の容量性成分を減らすことができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９０】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂単層基板である。そのため、セラミック多層基板をモジュール基板として使用し、樹脂単層基板へ実装する際、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９１】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂ビルドアップ基板である。そのため、セラミック多層基板をモジュール基板として使用した際、モジュール基板に必要な多数のモジュール制御用配線を樹脂ビルドアップ基板内に精度良く多数構成することができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
【００９２】
また、第１の信号用導体柱は、第２の信号用導体柱と反対側で軸線方向に信号用バンプと重ならないように設けられ、第２の切り抜き穴は第１の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。そのため、第１の信号用パターンと、第２のグランドパターンとの間の容量性成分を減らすことができ、さらに良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９３】
また、信号用バンプの径は、グランド用バンプの径よりも小さい。そのため、はんだバンプを用いて基板同士を接続する際、信号用はんだバンプと信号用パターンの大きさを変えることで、信号用はんだバンプ並びに信号用パターンと、グランドとの容量性成分を調整でき、かつ信号用はんだバンプが持つインダクタンス性を調整でき、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
【００９４】
また、第１の信号用パターンと第２のグランドパターンとの間、及び第２の信号用パターンと第１のグランドパターンとの間の容量性成分が所定の値より小さくなるように、信号用バンプとグランド用バンプの高さを高くする。そのため、信号用バンプとグランド用バンプの高さを高くすることで、信号用パターンと対向するグランドパターンの間の容量性成分を減らし、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９５】
また、第１の基板は、各層毎にグランドパターンが広く形成された多層基板であり、第１のグランドパターンに接続されて各層毎に形成されたグランドパターンを介して接続されながら基板材料の内部に延びる第１のグランド用導体柱を有し、基板材料の内部において、各層毎に形成された第１のグランド用導体柱は、第１の信号用導体柱に対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている。そのため、多層基板と他の基板をはんだバンプで接続する際、はんだバンプの間隔によらず多層基板内に所望の特性インピーダンスを持つ信号用導体柱を構築でき、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
【００９６】
また、第１の基板がセラミック単層基板であり、第２の基板が樹脂多層基板である。
そのため、第２の信号用導体柱の貫通穴に溶けた信号用バンプが流れ込むことがなく、両基板を確実に接続することができるとともに、第２の信号用パターンと、第１のグランドパターンとの間の容量性成分を減らすことができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック単層基板と樹脂多層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図２】 セラミック単層基板の樹脂多層基板側の面を示す図である。
【図３】 樹脂多層基板のセラミック単層基板側の面を示す図である。
【図４】 セラミック単層基板の樹脂多層基板側と反対側の面を示す図である。
【図５】 樹脂多層基板の第２の信号用接続線路がある層の断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図７】 セラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。
【図８】 樹脂単層基板側のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態３の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図１０】 セラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。
【図１１】 樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態４の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的には樹脂ビルドアップ基板どうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図１３】 一側の樹脂ビルドアップ基板の表面を示す図である。
【図１４】 他側の樹脂ビルドアップ基板の表面を示す図である。
【図１５】 この発明の実施の形態５の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図１６】 セラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。
【図１７】 樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図１８】 実施の形態５の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図１９】 実施の形態５の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図２０】 この発明の実施の形態６の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図２１】 セラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。
【図２２】 樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図２３】 この発明の実施の形態７の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図２４】 セラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。
【図２５】 樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図２６】 図２３においてグランドパターン１４ｂとグランドパターン１４ｃの間で切断した図である。
【図２７】 図２３においてグランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅの間で切断した図である。
【図２８】 実施の形態７の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図２９】 この発明の実施の形態８の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板どうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図３０】 一側のセラミック多層基板の表面を示す図である。
【図３１】 他側のセラミック多層基板の表面を示す図である。
【図３２】 実施の形態８の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図３３】 グランドパターンに設けたグランドパターンの切り抜き穴が基板材料内部に設けたグランドパターンの切り抜き穴より小さくなるようにした例を示す図である。
【図３４】 従来の高周波信号接続構造を示す基板の表面を示す図である。
【図３５】 従来のパッケージと基板とがはんだバンプで接続されている様子を示す断面図である。
【符号の説明】
１ セラミック単層基板（第１の基板）、５ 樹脂多層基板（第２の基板）、５１ 第１の切り抜き穴、１４ａ 第１のグランドパターン、１１ａ 第１の信号用パターン、１０ａ 第１の信号用導体柱、５３ 第２の切り抜き穴、４０ａ第２のグランドパターン、１１ｂ 第２の信号用パターン、１０ｂ 第２の信号用導体柱、２０ａ 信号用はんだバンプ（信号用バンプ）、２０ｂ グランド用はんだバンプ（グランド用バンプ）、１２ａ，１２ｂ 第１のグランド用導体柱、１２ｃ，１２ｄ 第２のグランド用導体柱。
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてマイクロ波帯及びミリ波帯の高周波信号回路に関し、時にこのような高周波信号回路を有する基板の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３４は、特開平０８−２３６６５５号公報に示された従来の高周波信号接続構造を示す基板の表面を示す図である。図３５はパッケージと基板とがはんだバンプで接続されている様子を示す断面図である。図３４において、パッケージ１１０は、信号用のパターン１３０を中心にしてその周囲の底面にリング状の地導体パターン１８０を備えている。信号用のパターン１３０に接続された信号用導体柱１７０は基板材料内に延びている。地導体パターン１８０に接続された４本のグランド用導体柱１９０も基板材料内に延びている。
【０００３】
一方、基板１５０は、信号用のパターン１６０を中心にしてその周囲の表面に地導体パターン２００を備えている。信号用のパターン１６０に接続された信号用導体柱１７２は基板材料内に延びている。地導体パターン２００に接続された４本のグランド用導体柱１９２も基板材料内に延びている。信号用のパターン１３０と信号用のパターン１６０とは、第１のはんだバンプ１４０で接続されている。地導体パターン１８０と地導体パターン２００とは、第２のはんだバンプ１４２で接続されている。
【０００４】
このような構造の高周波信号接続構造においては、パッケージ１１０底面の接続パターン部分、及びパッケージ１１０が実装される基板１５０表面の接続パターン部分の特性インピーダンスを、パッケージ１１０内の特性インピーダンスとマッチングさせることができ、接続部分での高周波信号の伝送損失を低減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リング状の地導体パターン１８０，２００であると、地導体パターンのある層を地導体とするストリップ線路、及びマイクロストリップ線路の構築が難しい。
【０００６】
また、信号用パターン１３０，１６０とはんだバンプ１４０の接続部で信頼性を得るため、はんだバンプ１４０径を大きくしようとする際、パッケージ及びビルドアップ基板の信号用パターンの大きさが、信号用導体柱の大きさの４倍より大きいとき、信号用接続線路と信号用パターンの境界付近で高周波信号の伝送損失が増大する。
【０００７】
また、ビルドアップ基板ではバイアホールの真上にはんだバンプをとりつけられないため、高周波信号の伝送損失が増大する。またビルドアップ基板の信号パターンの真上に、パッケージ底面の地導体があると、地導体と信号パターンの間の結合により高周波信号の伝送損失が増大する。
【０００８】
さらに、信号用はんだバンプと地導体用はんだバンプの間隔が制約となり、パッケージ内及び基板内で所望の特性インピーダンスを満たす構造を作りにくい。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、パッケージ内の信号用線路と基板内の信号用線路を低損失で接続できる高周波信号接続構造を提供することを目的としている。
【００１０】
さらには、はんだバンプのピッチによらず、パッケージ内や基板内で所望の特性インピーダンスを実現し、パッケージ内の信号用線路と基板内の信号用線路を低損失で接続できる高周波信号接続構造を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波信号接続構造は、所定の間隙で対向する第１の基板と第２の基板を有し、前記第１の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第２の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴が形成された第１のグランドパターンと、前記第１の切り抜き穴内の前記基板材料表面に設けられた第１の信号用パターンと、前記第１の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱とを有し、前記第２の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第１の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴が形成された第２のグランドパターンと、前記第２の切り抜き穴内の前記基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターンと、前記第２の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱とを有し、前記第１の基板は、前記第１のグランドパターンを、前記第１の切り抜き穴の周囲の複数の第１のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第１のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板は、前記第２のグランドパターンを、前記第２の切り抜き穴の周囲の複数の第２のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第２のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板に形成された前記第２の信号用パターンは、前記第２の信号用パターンを、前記第１の信号用パターンに対応した接続箇所を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された接続箇所を有し、前記第１の信号用導体柱と第２の信号用導体柱との間に設けられ前記第１の信号用パターン及び前記接続箇所を接続する信号用バンプと、前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に設けられ前記複数の第１及び第２のグランド用接続パターンをそれぞれ接続する複数のグランド用バンプとをさらに有し、前記第２の信号用導体柱は、軸線方向に前記信号用バンプ及び接続箇所と重ならないように設けられ、前記第１の切り抜き穴は第２の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。
【００１２】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂単層基板である。
【００１３】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂ビルドアップ基板である。
【００１４】
また、第１の信号用導体柱は、第２の信号用導体柱と反対側で軸線方向に信号用バンプと重ならないように設けられ、第２の切り抜き穴は第１の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。
【００１５】
また、信号用バンプの径は、グランド用バンプの径よりも小さい。
【００１６】
また、第１の信号用パターンと第２のグランドパターンとの間、及び第２の信号用パターンと第１のグランドパターンとの間の容量性成分が所定の値より小さくなるように、信号用バンプとグランド用バンプの高さを高くする。
【００１７】
また、第１の基板は、各層毎にグランドパターンが広く形成された多層基板であり、第１のグランドパターンに接続されて各層毎に形成されたグランドパターンを介して接続されながら基板材料の内部に延びる第１のグランド用導体柱を有し、基板材料の内部において、各層毎に形成された第１のグランド用導体柱は、第１の信号用導体柱に対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている。
【００１８】
また、第１の基板がセラミック単層基板であり、第２の基板が樹脂多層基板である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック単層基板と樹脂多層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図２はセラミック単層基板の樹脂多層基板側の面を示す図である。図３は樹脂多層基板のセラミック単層基板側の面を示す図である。
【００２０】
図１から図３において、１は第１の基板としてのセラミック単層基板である。５は第２の基板としての樹脂多層基板である。２０ａ及び２０ｂはセラミック単層基板１と樹脂多層基板５を接続するために設けられた信号用はんだバンプ（信号用バンプ）及びグランド用はんだバンプ（グランド用バンプ）である。
【００２１】
第１の基板としてのセラミック単層基板１は、平板状の基板材料と、この基板材料の樹脂多層基板５に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴５１が形成された第１のグランドパターン１４ａと、第１の切り抜き穴５１内の基板材料表面に設けられた第１の信号用パターン１１ａと、第１の信号用パターン１１ａに接続されて基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱１０ａとを有している。
【００２２】
一方、第２の基板としての樹脂多層基板５は、平板状の基板材料と、この基板材料のセラミック単層基板１に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴５３が形成された第２のグランドパターン４０ａと、第２の切り抜き穴５３内の基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターン１１ｂと、第２の信号用パターン１１ｂに接続されて基板材料の内部に延びる第２の信号用導体柱１０ｂとを有している。
【００２３】
図２に示されるように、第１のグランド用接続パターン１３ａは、第１のグランドパターン１４ａを、第１のグランド用接続パターン１３ａの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。
【００２４】
図３に示されるように、第２のグランド用接続パターン１３ｂは、第２のグランドパターン４０ａを、第２のグランド用接続パターン１３ｂの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。グランドパターン４０ａとグランドパターン４０ｂとは基板材料内に延びるグランド用導体柱１２ａで接続されている。第２の信号用パターン１１ｂは信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１を除いて絶縁コート材１７で覆われている。
【００２５】
信号用はんだバンプ２０ａは、第１の信号用パターン１１ａと第２の信号用パターン１１ｂ上の信号用はんだバンプの接続箇所２１とを接続する。グランド用はんだバンプ２０ｂは、第１のグランド用接続パターン１３ａと第２のグランド用接続パターン１３ｂとを接続する。第１の信号用導体柱１０ａは第１の信号用接続線路１８ａと第１の信号用パターン１１ａを接続する。第２の信号用導体柱１０ｂは第２の信号用接続線路１８ｂと第２の信号用パターン１１ｂを接続する。第２の信号用導体柱１０ｂは、製造過程において予め形成された貫通穴に内周面にメッキが施されて形成されるので中心軸線上に貫通穴が空いている。
【００２６】
図４はセラミック単層基板１の樹脂多層基板５側と反対側の面を示す図である。第１の信号用接続線路１８ａは、セラミック単層基板１のグランドパターン１４ａと共同してマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００２７】
図５は樹脂多層基板５の第２の信号用接続線路１８ｂがある層の断面図である。第２の信号用パターン１８ｂは樹脂多層基板５上に設けられたグランドパターン４０ａと樹脂多層基板５内部に設けられたグランドパターン４０ｂをグランドプレーンとした、トリプレート線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００２８】
セラミック単層基板１から樹脂多層基板５へ高周波信号が伝送される経路は、第１の信号用接続線路１８ａ→信号用導体柱１０ａ→第１の信号用パターン１１ａ→信号用はんだバンプ２０ａ→第２の信号用パターン１１ｂ→第２の信号用導体柱１０ｂ→第２の信号用接続線路１８ｂとなっている。
【００２９】
図３に示されるように、第２の信号用導体柱１０ｂは、軸線方向に信号用はんだバンプ２０ａと重ならないように設けられている。第２の信号用導体柱１０ｂの真上に信号用はんだバンプ２０ａを接続しようとすると、はんだバンプが溶けたとき、信号用導体柱１０ｂの内側の貫通穴の中にはんだが流れ込み、信号用はんだバンプ２０ａを用いて、第１の信号用パターン１１ａと第２の信号用導体柱１０ｂを接続することが出来ない。そこで本実施の形態のように第２の信号用導体柱１０ｂに貫通穴があいているとき、図３に示したように、第２の信号用導体柱１０ｂと信号用はんだバンプの接続箇所２１は異なる位置に配置することではんだが流れ込むことなく両者を良好に接続することができる。
【００３０】
そして、第２の信号用導体柱１０ｂと信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１と異なる位置に配置すると、第２の信号用パターン１１ｂの面積が大きくなり、グランドパターン１４ａと信号用パターン１１ｂの間に容量性成分が生じ反射特性が劣化する。そのためこれを防止するためにセラミック単層基板１に形成された第１の切り抜き穴５１を第２の信号用パターン１１ｂに対向する位置まで広げることで反射特性の改善を図っている。反射特性の改善は、第１の切り抜き穴５１の大きさ、第２の信号用パターン１１ｂの大きさ、及び第２のグランドパターン４０ａに設けた第２の切り抜き穴５３の大きさを変えることで最適な反射特性を得ることが出来る。
【００３１】
なお、本実施の形態ではグランド用はんだバンプ２０ｂとグランド用導体柱１２ａの数は４つであるが、この数は４に限定するものではなく、３つでも５つでも好適である。また、本実施の形態では第１のグランドパターン１４ａに設けた第１の切り抜き穴５１と第２のグランドパターン４０ａに設けた第２の切り抜き穴５３はともに長円形であるが四角形でも好適である。
【００３２】
このように、本実施の形態の高周波信号接続構造によれば、まず所定の間隙で対向する第１の基板としての単層セラミック基板１と第２の基板としての多層樹脂基板５を有している。
そして、単層セラミック基板１は、平板状の基板材料と、基板材料の多層樹脂基板５に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴５１が形成された第１のグランドパターン１４ａと、第１の切り抜き穴５１内の基板材料表面に設けられた第１の信号用パターン１１ａと、第１の信号用パターン１１ａに接続されて基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱１０ａとを有している。
【００３３】
一方、多層樹脂基板５は、平板状の基板材料と、基板材料の単層セラミック基板１に対向する面に広く設けられ、基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴５３が形成された第２のグランドパターン４０ａと、第２の切り抜き穴５３内の基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターン１１ｂと、第２の信号用パターン１１ｂに接続されて基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱１０ｂとを有している。
また、第１の信号用導体柱１０ａと第２の信号用導体柱１０ｂとの間に設けられ両者を接続する信号用バンプ２０ａと、第１のグランドパターン１４ａと第２のグランドパターン４０ａとの間に設けられ両者を接続するグランド用バンプ２０ｂとをさらに有している。
【００３４】
そして、第２の信号用導体柱１０ｂは、軸線方向に信号用バンプ２０ａと重ならないように設けられ、第１の切り抜き穴５１は第２の信号用パターン１１ｂに対向する領域まで広げて形成されている。
そのため、第１の基板としての単層セラミック基板１と、第２の信号用導体柱１０ｂと信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所を異なる位置に配置している第２の信号用パターン１１ｂをもつ第２の基板としての多層樹脂基板５をはんだバンプ２０ａで接続する際、第２の信号用パターン１１ｂと、第２の信号用パターン１１ｂと対向する第１のグランドパターン１４ａとの間の容量性成分を減らすことができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来るという効果がある。
【００３５】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図７はセラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。図８は樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。図において図１から５に示した実施の形態１の高周波信号接続構造と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図６において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。４は第２の基板としての樹脂単層基板である。
図７において、第１のグランド用接続パターン１３ａ及びこれに接続されるグランド用導体柱１２ａは４つが設けられている。第１のグランド用接続パターン１３ａから、セラミック多層基板３ａの内部に延びるグランド用導体柱１２ａは、図６に良く示されるように、セラミック多層基板３ａの内部に積層されて設けられたグランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅを各々接続している。第２の信号用導体柱１０ｂは中心軸線上に貫通穴があいている。
【００３７】
本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは必ずしも必要でない。３０は単層樹脂基板４に設けられたグランドパターンである。第１の信号用接続線路１８ａはセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ａとマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。第２の信号用接続線路１８ｂは樹脂単層基板４に設けられたグランドパターン３０をグランドプレーンとしたマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００３８】
このような構成とすることにより、セラミック多層基板３ａの内部の各層１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに高周波回路やＩＣの制御・電源配線を設けることが可能になり、セラミック多層基板３ａを多数の機能回路を含んだ高周波モジュール用基板として使用できる。
【００３９】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａをモジュール基板として使用し、樹脂単層基板４へ実装する際、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来るという効果がある。セラミック多層基板３ａの層数は本実施の形態の数に限るものではない。
【００４０】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図１０はセラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。図１１は樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。図において図１から８に示した実施の形態１及び実施の形態２の高周波信号接続構造と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
図９において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。２ａは第２の基板としての樹脂ビルドアップ基板である。
図９において、１２ｂ、１２ｃは樹脂ビルドアップ基板２ａの内部に形成されたグランド用導体柱である。２つのグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃはグランド用導体柱接続パターン３１ａで接続される。樹脂ビルドアップ基板２ａのグランドパターン１５ａ、１５ｂはグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃとグランド用導体柱接続パターン３１ａによって接続されている。第２の信号用接続線路１８ｂはグランドパターン１５ａ、１５ｂと共にトリプレート線路を構成している。
【００４２】
このような構成とすることにより、樹脂ビルドアップ基板２ａの内部の各層に高周波回路や制御・電源用配線を設けることが可能となり、セラミック多層基板３ａを多数の機能回路を含む高周波モジュール用基板として利用し、樹脂ビルドアップ基板２ａを高周波モジュールに高周波信号や制御信号および電源を供給する実装基板として用いることができ、高周波装置の高密度実装が可能となる。
【００４３】
本実施の形態では、セラミック多層基板３ａと樹脂ビルドアップ基板２ａをはんだバンプ２０ａ、２０ｂで接続した例について説明したが、樹脂ビルドアップ基板以外の樹脂多層基板を使用しても好適である。また、樹脂ビルドアップ基板２ａの層数は本実施の形態の数に限るものではない。
【００４４】
このように、本実施の形態においては、セラミック多層基板３ａをモジュール基板として使用した際、モジュール基板に必要な多数のモジュール制御用配線を樹脂ビルドアップ基板２ａ内に精度良く多数構成することができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
尚、本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００４５】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的には樹脂ビルドアップ基板２ａ，２ｂどうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図１３は一側の樹脂ビルドアップ基板２ａの表面を示す図である。図１４は他側の樹脂ビルドアップ基板２ｂの表面を示す図である。
【００４６】
図１２において、２ａは第１の基板としての第１の樹脂ビルドアップ基板である。２ｂは第２の基板としての第２の樹脂ビルドアップ基板である。グランド用導体柱１２ａ、１２ｂはグランド用導体柱接続パターン３１ａによって接続されている。グランド用導体柱１２ｃ、１２ｄはグランド用導体柱接続パターン３１ｂによって接続されている。樹脂ビルドアップ基板２ａのグランドパターン１５ａと１５ｂはグランド用導体柱１２ａ、１２ｂとグランド用導体柱接続パターン３１ａによって接続されている。樹脂ビルドアップ基板２ｂのグランドパターン１５ｃと１５ｄはグランド用導体柱１２ｃ、１２ｄとグランド用導体柱接続パターン３１ｂによって接続されている。
【００４７】
第１のグランド用接続パターン１３ａはグランドパターン１５ｂを第１のグランド用接続パターン１３ａの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。第２のグランド用接続パターン１３ｂはグランドパターン１５ｃを第１のグランド用接続パターン１３ｂの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。第１の信号用パターン１１ａは信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１を除いて絶縁コート材１７で覆われている。第２の信号用パターン１１ｂは信号用はんだバンプ２０ａの接続箇所２１を除いて絶縁コート材１７で覆われている。
【００４８】
第１の信号用接続線路１８ａはグランドパターン１５ａと１５ｂと共同してストリップ線路を構成している。第２の信号用接続線路１８ｂはグランドパターン１５ｃと１５ｄと共同してストリップ線路を構成している。
【００４９】
樹脂ビルドアップ基板２ａから樹脂ビルドアップ基板２ｂへと信号が伝わる際の経路は、第１の信号接続線路１８ａ→信号用導体柱１０ａ→第１の信号用パターン１１ａ→信号用はんだバンプ２０ａ→第２の信号用接続線路１１ｂ→第２の信号用導体柱１０ｂ→第２の信号接続線路１８ｂである。
【００５０】
樹脂ビルドアップ基板２ａのグランドパターン１５ｂに設けた切り抜き穴５６を対向する第２の信号用パターン１１ｂの領域にまで広げることで、グランドパターン１５ｂと第２の信号用パターン１１ｂの間の容量性成分を減らし、反射特性の改善を行っている。また、樹脂ビルドアップ基板２ｂのグランドパターン１５ｃに設けた切り抜き穴５４を対向する第２の信号用パターン１１ａの領域にまで広げることで、グランドパターン１５ｃと第２の信号用パターン１１ａの間の容量性成分を減らし、反射特性の改善を行っている。そして、第１の信号用パターン１１ａ、第２の信号用パターン１１ｂ、及びこれらに対向する切り抜き穴５６、切り抜き穴５４の大きさを調整することで最適な反射特性を得ることができ、樹脂ビルドアップ基板同士を特性良く接続できる。
【００５１】
本実施の形態では樹脂ビルドアップ基板２ａ，２ｂ同士を接続したものについて述べたが、単層基板同士の接続、単層基板と多層基板同士の接続、並びに樹脂ビルドアップ基板以外の多層基板同士の接続についても好適である。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、第１の基板としての第１の樹脂ビルドアップ基板２ａと第２の基板としての第２の樹脂ビルドアップ基板２ｂを接続する際に、第１の信号用導体柱１０ａは、第２の信号用導体柱１０ｂと反対側で軸線方向に信号用バンプ２０ｂと重ならないように設けられ、第２の切り抜き穴５４は第１の信号用パターン１１ａに対向する領域まで広げて形成されている。
【００５３】
そのため、樹脂ビルドアップ基板２ａ，２ｂ同士をはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続する際、信号用パターン１１ａと信号用パターン１１ａと対向しているグランドパターン１５ｃの間にある容量性成分を減らし、信号用パターン１１ｂと信号用パターン１１ｂと対向しているグランドパターン１５ｂに設けた切り抜き穴５６の大きさを変えることで、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することができるという効果がある。
【００５４】
実施の形態５．
図１５はこの発明の実施の形態５の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図１６はセラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。図１７は樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【００５５】
図１５において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。４は第２の基板としての樹脂単層基板である。
本実施の形態においては、信号用はんだバンプ２０ａの径がグランド用はんだバンプ２０ｂの径より小さくされている。このような形状とすることで、信号用はんだバンプ２０ａと、セラミック多層基板３ａの内層グランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃと１４ｄ並びにセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ｅの間の容量性成分を小さくし、かつインダクタンス性成分を増やし、信号用はんだバンプ２０ａと第１の信号用パターン１１ａの大きさを調整することで、最適な反射特性を得ることができ、セラミック多層基板と樹脂単層基板を特性良く接続できる。
【００５６】
図１８と図１９は本実施の形態の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。図１８及び図１９においてセラミック多層基板３ａの樹脂単層基板４側の面は図１６と同様である。また、樹脂単層基板４のセラミック多層基板３ａ側の面は図１７と同様である。図１８の信号用はんだバンプ２０ａは、円柱型をしている。図１９の信号用はんだバンプ２０ａは、中央がくびれた糸巻き型をしている。
【００５７】
信号用はんだバンプ２０ａの大きさを調整する際に、信号用はんだバンプの形状を図１８や図１９のようにして、信号用はんだバンプ２０ａの形状を変更し、セラミック多層基板３ａの内層グランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃと１４ｄ並びにセラミック多層基板３ａ底面のグランドパターン１４ｅの間の容量性成分を調整したり、かつインダクタンス性成分を調整したりして最適な反射特性になるようにすることも好適である。
【００５８】
なお、本実施の形態ではセラミック多層基板３ａと樹脂単層基板４の接続に関して述べたが、セラミック多層基板同士の接続、セラミック単層基板同士の接続、樹脂単層基板同士の接続、樹脂多層基板同士の接続、ビルドアップ基板同士の接続、セラミック多層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂単層基板の接続、セラミック多層基板とビルドアップ基板の接続、セラミック単層基板とビルドアップ基板の接続においても好適である。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、はんだバンプを用いて基板同士を接続する際、信号用はんだバンプと信号用パターンの大きさを変えることで、信号用はんだバンプ並びに信号用パターンと、セラミック多層基板のグランドとの容量性成分を調整でき、かつ信号用はんだバンプが持つインダクタンス性を調整でき、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
尚、本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００６０】
実施の形態６．
図２０はこの発明の実施の形態６の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図２１はセラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。図２２は樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【００６１】
本実施の形態においては、信号用はんだバンプ２０ａとグランド用はんだバンプ２０ｂはその高さを出来るだけ高くすることで、第２の信号用パターン１１ｂとセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ｅの間の容量性成分を減らし、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築している。
【００６２】
なお、本実施の形態ではセラミック多層基板３ａと樹脂単層基板４の接続に関して述べたが、セラミック多層基板同士の接続、セラミック単層基板同士の接続、樹脂単層基板同士の接続、樹脂多層基板同士の接続、ビルドアップ基板同士の接続、セラミック多層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂多層基板の接続、セラミック単層基板と樹脂単層基板の接続、セラミック多層基板とビルドアップ基板の接続、セラミック単層基板とビルドアップ基板の接続においても好適である。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａと樹脂単層基板４をはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続する際、その高さを出来るだけ高くすることで、信号用パターンと対向するグランドパターンの間の容量性成分を減らし、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来るという効果がある。
尚、本実施の形態において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００６４】
実施の形態７．
図２３はこの発明の実施の形態７の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図２４はセラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。図２５は樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。図２６は図２３においてグランドパターン１４ｂとグランドパターン１４ｃの間で切断した図である。図２７は図２３においてグランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅの間で切断した図である。
【００６５】
図２３において、３ａは第１の基板としてのセラミック多層基板である。セラミック多層基板３ａの各層には、各々グランドパターンが形成されている。すなわち、グランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅが形成されている。２ａは第２の基板としての樹脂ビルドアップ基板である。２０ａ及び２０ｂはセラミック単層基板１と樹脂多層基板５を接続するために設けられた信号用はんだバンプ及びグランド用はんだバンプである。
【００６６】
本実施の形態においては、第１の基板としてのセラミック多層基板３ａに形成された第１のグランド用導体柱１２ａ，１２ｂは、各層毎に形成されたグランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅを介して接続されながら基板材料の内部に延びている。そして、基板材料の内部において、各層毎に形成された第１のグランド用導体柱は、信号用導体柱１０ａに対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている。
【００６７】
すなわち、セラミック多層基板３ａ内に設けられたグランド用導体柱に関し、グランドパターン１４ａからグランドパターン１４ｄまでの間に設けられた各々のグランド用導体柱１２ａは信号用導体柱１０ａから同じ距離とされている。しかし、グランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｂは、信号用導体柱１０ａに対して、上述のグランド用導体柱１２ａと異なる距離とされている。
【００６８】
このようにグランド用導体柱を形成して、グランド用導体柱と信号用導体柱１０ａの距離を調整することにより、信号用導体柱とグランド用導体柱で構成する擬似同軸線路の特性インピーダンスをセラミック多層基板３ａ内の層ごとに変化させることが可能となる。例えば、信号用パターン部において発生する並列容量成分を打ち消すためグランドパターン１４ｄと１４ｅの間にある信号用導体柱の特性インピーダンスを高くすることが出来る。これにより、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
尚、図２３において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃは、必ずしも必要なものではない。
【００６９】
図２８は本実施の形態の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。図２３の例では、グランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｂの信号用導体柱１０ａに対する距離のみを他のグランド用導体柱１２ａと異なる距離としたが、図２８に示されるように、グランドパターン１４ｃとグランドパターン１４ｄとの間に設けられたグランド用導体１２ｂにおいても異なるものとしても良い。
【００７０】
なお、本実施の形態ではグランド用導体柱１２ａの間隔は、グランド用導体柱１２ｂのものより狭くなっているが、信号用導体柱１０ａを所望の特性インピーダンスにするために、グランド用導体柱１２ａの間隔をグランド用導体柱１２ｂの間隔より広くしても良い。
【００７１】
また、本実施の形態では、セラミック多層基板３ａと樹脂ビルドアップ基板２ａをはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続したときについて述べたが、セラミック多層基板と樹脂単層基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂ビルドアップ基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂単層基板をはんだバンプで接続したときや、樹脂多層基板と樹脂多層基板をはんだバンプで接続したときについても好適である。
【００７２】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａと樹脂ビルドアップ基板２ａをはんだバンプ２０ａ，２０ｂで接続する際、はんだバンプの間隔によらずセラミック多層基板内に所望の特性インピーダンスを持つ信号用導体柱を構築でき、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
尚、図２８において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｄは、必ずしも必要なものではない。
【００７３】
実施の形態８．
図２９はこの発明の実施の形態８の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板３ａ，３ｂどうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。図３０は一側のセラミック多層基板３ａの表面を示す図である。図３１は他側のセラミック多層基板３ｂの表面を示す図である。
【００７４】
第１の基板としてのセラミック多層基板３ａに設けられた第１のグランド用接続パターン１３ａは、表面に形成されたグランドパターン１４ｅが、グランド用接続パターン１３ａの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。セラミック多層基板３ａ内に形成されたグランドパターン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び１４ｅはグランド用導体柱１２ａ、１２ｂによって接続されている。但し、グランドパターン１４ｂ及び１４ｃは必ずしも必要でない。
【００７５】
信号用接続線路１８ａは信号用パターン１１ａと信号用導体柱１０ａによって接続されている。信号用接続線路１８ａはグランドパターン１４ａとマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００７６】
第２の基板としてのセラミック多層基板３ｂに設けられた第２のグランド用接続パターン１３ｂは、表面に形成されたグランドパターン１４ｆが、グランド用接続パターン１３ｂの部分を除いて絶縁コート材１７で覆うことで形成している。セラミック多層基板３ｂ内に形成されたグランドパターン１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ及び１４ｊはグランド用導体柱１２ｃと１２ｄによって接続されている。但し、グランドパターン１４ｈ及び１４ｉは必ずしも必要でない。
【００７７】
信号用接続線路１８ｂは信号用パターン１１ｂと信号用導体柱１０ｂによって接続されている。信号用接続線路１８ｂはグランドパターン１４ｊとマイクロストリップ線路を構成しており、所望の特性インピーダンスとなるように設計されている。
【００７８】
セラミック多層基板３ｂ内に設けられたグランド用導体柱に関し、グランドパターン１４ｇからグランドパターン１４ｊまでの間に設けられた各々のグランド用導体柱１２ｄは信号用導体柱１０ｂから同じ距離とされている。しかし、グランドパターン１４ｆとグランドパターン１４ｇとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｃは、信号用導体柱１０ｂに対して、上述のグランド用導体柱１２ｄと異なる距離とされている。
【００７９】
このようにグランド用導体柱を形成することにより、信号用導体柱とグランド用導体柱で構成する擬似同軸線路の特性インピーダンスをセラミック多層基板内の層ごとに変化させることが可能となる。例えば、信号用パターン部において発生する並列容量成分を打ち消すためグランドパターン１４ｆと１４ｇの間にある信号用導体柱の特性インピーダンスを高くすることが出来る。これにより、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
尚、図２９において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｃ及びセラミック多層基板３ｂの地導体パターン１４ｈ、１４ｉは、必ずしも必要なものではない。
【００８０】
図３２は本実施の形態の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。図２９の例では、グランドパターン１４ｆとグランドパターン１４ｇとの間に設けられたグランド用導体柱１２ｃの信号用導体柱１０ｂに対する距離のみを他のグランド用導体柱１２ｄと異なる距離としたが、図３２に示されるように、グランドパターン１４ｇとグランドパターン１４ｈとの間に設けられたグランド用導体１２ｃにおいても異なるものとしても良い。
【００８１】
なお、本実施の形態ではグランド用導体柱１２ａ、１２ｄの間隔はグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃより狭くなっているが、信号用導体柱１０ａ、１０ｂを所望の特性インピーダンスにするために、グランド用導体柱１２ａ、１２ｄの間隔をグランド用導体柱１２ｂ、１２ｃの間隔より広くしても良い。
【００８２】
本実施の形態ではセラミック多層基板３ａのグランドパターン１４ｅに設けたグランドパターンの切り抜き穴５１がグランドパターン１４ｄに設けたグランドパターンの切り抜き穴６０ａより大きいが、図３３に示したようにグランドパターン１４ｅに設けたグランドパターンの切り抜き穴５１がグランドパターン１４ｄに設けたグランドパターンの切り抜き穴６０ａより小さくなるようにしても好適である。同様に、グランドパターン１４ｆに設けたグランドパターンの切り抜き穴５５がグランドパターン１４ｇに設けたグランドパターンの切り抜き穴６０ｂより小さくなることについても好適である。
【００８３】
本実施の形態ではセラミック多層基板３ａ，３ｂ同士をはんだバンプで接続したときについて述べたが、セラミック多層基板と樹脂多層基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂ビルドアップ基板をはんだバンプで接続したとき、樹脂多層基板と樹脂多層基板をはんだバンプで接続したときについても好適である。
【００８４】
このように本実施の形態によれば、セラミック多層基板３ａ，３ｂ同士をはんだバンプで接続する際、はんだバンプの間隔によらずセラミック多層基板内に所望の特性インピーダンスを持つ信号用導体柱を構築でき、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できるという効果がある。
【００８５】
以上の実施の形態から明らかなように、このように本発明においては、単層基板とビルドアップ基板をはんだバンプで接続する際、単層基板底面の地導体パターンの、ビルドアップ基板に設けられた信号用パターン上部にあたる部分を切抜き、はんだバンプの高さは、地導体用はんだバンプの間隔の５０％を上限として出来るだけ高くしたことを特徴としている。
【００８６】
また、単層基板底面に設けられた信号用パターンは単層基板内の信号用線路とビルドアップ基板上の信号用パターンの中間の大きさとし、信号用はんだバンプの中心部をできるだけ細くしたことを特徴としている。
【００８７】
さらにこの構造は、単層基板とビルドアップ基板の組み合わせだけでなく、多層基板とビルドアップ基板の接続構造、ビルドアップ基板とビルドアップ基板、多層基板と多層基板の接続構造に適応しても良い。
【００８８】
さらにまた、多層基板とビルドアップ基板の接続構造、及び多層基板と多層基板の接続構造のとき、多層基板内で信号用線路と地導体用線路の間隔を信号用はんだバンプと地導体用はんだバンプの間隔から変えることで、多層基板内で所望の特性インピーダンスを満たす構造を構築できる。
尚、図３２において、セラミック多層基板３ａの地導体パターン１４ｂ、１４ｄ及びセラミック多層基板３ｂの地導体パターン１４ｇ、１４ｉは、必ずしも必要なものではない。
【００８９】
【発明の効果】
この発明に係る高周波信号接続構造は、所定の間隙で対向する第１の基板と第２の基板を有し、前記第１の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第２の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴が形成された第１のグランドパターンと、前記第１の切り抜き穴内の前記基板材料表面に設けられた第１の信号用パターンと、前記第１の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱とを有し、前記第２の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第１の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴が形成された第２のグランドパターンと、前記第２の切り抜き穴内の前記基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターンと、前記第２の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱とを有し、前記第１の基板は、前記第１のグランドパターンを、前記第１の切り抜き穴の周囲の複数の第１のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第１のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板は、前記第２のグランドパターンを、前記第２の切り抜き穴の周囲の複数の第２のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第２のグランド用接続パターンをさらに有し、前記第２の基板に形成された前記第２の信号用パターンは、前記第２の信号用パターンを、前記第１の信号用パターンに対応した接続箇所を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された接続箇所を有し、前記第１の信号用導体柱と第２の信号用導体柱との間に設けられ前記第１の信号用パターン及び前記接続箇所を接続する信号用バンプと、前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に設けられ前記複数の第１及び第２のグランド用接続パターンをそれぞれ接続する複数のグランド用バンプとをさらに有し、前記第２の信号用導体柱は、軸線方向に前記信号用バンプ及び接続箇所と重ならないように設けられ、前記第１の切り抜き穴は第２の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。そのため、第２の信号用導体柱の貫通穴に溶けた信号用バンプが流れ込むことがなく、両基板を確実に接続することができるとともに、第２の信号用パターンと、第１のグランドパターンとの間の容量性成分を減らすことができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９０】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂単層基板である。そのため、セラミック多層基板をモジュール基板として使用し、樹脂単層基板へ実装する際、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９１】
また、第１の基板がセラミック多層基板であり、第２の基板が樹脂ビルドアップ基板である。そのため、セラミック多層基板をモジュール基板として使用した際、モジュール基板に必要な多数のモジュール制御用配線を樹脂ビルドアップ基板内に精度良く多数構成することができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
【００９２】
また、第１の信号用導体柱は、第２の信号用導体柱と反対側で軸線方向に信号用バンプと重ならないように設けられ、第２の切り抜き穴は第１の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている。そのため、第１の信号用パターンと、第２のグランドパターンとの間の容量性成分を減らすことができ、さらに良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９３】
また、信号用バンプの径は、グランド用バンプの径よりも小さい。そのため、はんだバンプを用いて基板同士を接続する際、信号用はんだバンプと信号用パターンの大きさを変えることで、信号用はんだバンプ並びに信号用パターンと、グランドとの容量性成分を調整でき、かつ信号用はんだバンプが持つインダクタンス性を調整でき、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
【００９４】
また、第１の信号用パターンと第２のグランドパターンとの間、及び第２の信号用パターンと第１のグランドパターンとの間の容量性成分が所定の値より小さくなるように、信号用バンプとグランド用バンプの高さを高くする。そのため、信号用バンプとグランド用バンプの高さを高くすることで、信号用パターンと対向するグランドパターンの間の容量性成分を減らし、最適な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【００９５】
また、第１の基板は、各層毎にグランドパターンが広く形成された多層基板であり、第１のグランドパターンに接続されて各層毎に形成されたグランドパターンを介して接続されながら基板材料の内部に延びる第１のグランド用導体柱を有し、基板材料の内部において、各層毎に形成された第１のグランド用導体柱は、第１の信号用導体柱に対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている。そのため、多層基板と他の基板をはんだバンプで接続する際、はんだバンプの間隔によらず多層基板内に所望の特性インピーダンスを持つ信号用導体柱を構築でき、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築できる。
【００９６】
また、第１の基板がセラミック単層基板であり、第２の基板が樹脂多層基板である。
そのため、第２の信号用導体柱の貫通穴に溶けた信号用バンプが流れ込むことがなく、両基板を確実に接続することができるとともに、第２の信号用パターンと、第１のグランドパターンとの間の容量性成分を減らすことができ、良好な反射特性を持つ高周波信号接続構造を構築することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック単層基板と樹脂多層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図２】 セラミック単層基板の樹脂多層基板側の面を示す図である。
【図３】 樹脂多層基板のセラミック単層基板側の面を示す図である。
【図４】 セラミック単層基板の樹脂多層基板側と反対側の面を示す図である。
【図５】 樹脂多層基板の第２の信号用接続線路がある層の断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図７】 セラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。
【図８】 樹脂単層基板側のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態３の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図１０】 セラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。
【図１１】 樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態４の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的には樹脂ビルドアップ基板どうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図１３】 一側の樹脂ビルドアップ基板の表面を示す図である。
【図１４】 他側の樹脂ビルドアップ基板の表面を示す図である。
【図１５】 この発明の実施の形態５の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図１６】 セラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。
【図１７】 樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図１８】 実施の形態５の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図１９】 実施の形態５の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図２０】 この発明の実施の形態６の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂単層基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図２１】 セラミック多層基板の樹脂単層基板側の面を示す図である。
【図２２】 樹脂単層基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図２３】 この発明の実施の形態７の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板と樹脂ビルドアップ基板がはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図２４】 セラミック多層基板の樹脂ビルドアップ基板側の面を示す図である。
【図２５】 樹脂ビルドアップ基板のセラミック多層基板側の面を示す図である。
【図２６】 図２３においてグランドパターン１４ｂとグランドパターン１４ｃの間で切断した図である。
【図２７】 図２３においてグランドパターン１４ｄとグランドパターン１４ｅの間で切断した図である。
【図２８】 実施の形態７の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図２９】 この発明の実施の形態８の高周波信号接続構造を説明するための図であり、より具体的にはセラミック多層基板どうしがはんだバンプで接続されている要部を示す断面図である。
【図３０】 一側のセラミック多層基板の表面を示す図である。
【図３１】 他側のセラミック多層基板の表面を示す図である。
【図３２】 実施の形態８の高周波信号接続構造の他の例を説明する断面図である。
【図３３】 グランドパターンに設けたグランドパターンの切り抜き穴が基板材料内部に設けたグランドパターンの切り抜き穴より小さくなるようにした例を示す図である。
【図３４】 従来の高周波信号接続構造を示す基板の表面を示す図である。
【図３５】 従来のパッケージと基板とがはんだバンプで接続されている様子を示す断面図である。
【符号の説明】
１ セラミック単層基板（第１の基板）、５ 樹脂多層基板（第２の基板）、５１ 第１の切り抜き穴、１４ａ 第１のグランドパターン、１１ａ 第１の信号用パターン、１０ａ 第１の信号用導体柱、５３ 第２の切り抜き穴、４０ａ第２のグランドパターン、１１ｂ 第２の信号用パターン、１０ｂ 第２の信号用導体柱、２０ａ 信号用はんだバンプ（信号用バンプ）、２０ｂ グランド用はんだバンプ（グランド用バンプ）、１２ａ，１２ｂ 第１のグランド用導体柱、１２ｃ，１２ｄ 第２のグランド用導体柱。
Claims (8)
- 所定の間隙で対向する第１の基板と第２の基板を有し、
前記第１の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第２の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第１の切り抜き穴が形成された第１のグランドパターンと、前記第１の切り抜き穴内の前記基板材料表面に設けられた第１の信号用パターンと、前記第１の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延びる第１の信号用導体柱とを有し、
前記第２の基板は、平板状の基板材料と、該基板材料の前記第１の基板に対向する面に広く設けられ、該基板材料が露出するように所定の領域に第２の切り抜き穴が形成された第２のグランドパターンと、前記第２の切り抜き穴内の前記基板材料表面に所定の広さで設けられた第２の信号用パターンと、前記第２の信号用パターンに接続されて前記基板材料の内部に延び軸方向に貫通穴が形成された第２の信号用導体柱とを有し、
前記第１の基板は、前記第１のグランドパターンを、前記第１の切り抜き穴の周囲の複数の第１のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第１のグランド用接続パターンをさらに有し、
前記第２の基板は、前記第２のグランドパターンを、前記第２の切り抜き穴の周囲の複数の第２のグランド用接続パターンの部分を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された複数の第２のグランド用接続パターンをさらに有し、
前記第２の基板に形成された前記第２の信号用パターンは、前記第２の信号用パターンを、前記第１の信号用パターンに対応した接続箇所を除いて絶縁コート材で覆うことで形成された接続箇所を有し、
前記第１の信号用導体柱と第２の信号用導体柱との間に設けられ前記第１の信号用パターン及び前記接続箇所を接続する信号用バンプと、
前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に設けられ前記複数の第１及び第２のグランド用接続パターンをそれぞれ接続する複数のグランド用バンプとをさらに有し、
前記第２の信号用導体柱は、軸線方向に前記信号用バンプ及び接続箇所と重ならないように設けられ、
前記第１の切り抜き穴は第２の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている
ことを特徴とする高周波信号接続構造。 - 前記第１の基板がセラミック多層基板であり、前記第２の基板が樹脂単層基板である
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。 - 前記第１の基板がセラミック多層基板であり、前記第２の基板が樹脂ビルドアップ基板である
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。 - 前記第１の信号用導体柱は、前記第２の信号用導体柱と反対側で軸線方向に前記信号用バンプと重ならないように設けられ、
前記第２の切り抜き穴は第１の信号用パターンに対向する領域まで広げて形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。 - 前記信号用バンプの径は、前記グランド用バンプの径よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。 - 前記第１の信号用パターンと前記第２のグランドパターンとの間、及び前記第２の信号用パターンと前記第１のグランドパターンとの間の容量性成分が所定の値より小さくなるように、前記信号用バンプと前記グランド用バンプの高さを高くする
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。 - 前記第１の基板は、各層毎にグランドパターンが広く形成された多層基板であり、前記第１のグランドパターンに接続されて前記各層毎に形成されたグランドパターンを介して接続されながら前記基板材料の内部に延びる第１のグランド用導体柱を有し、
前記基板材料の内部において、前記各層毎に形成された前記第１のグランド用導体柱は、前記第１の信号用導体柱に対して少なくとも１本が異なる距離に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。 - 前記第１の基板がセラミック単層基板であり、前記第２の基板が樹脂多層基板である
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号接続構造。
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