JP3941416B2 - 高周波モジュール装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話機、オーディオ機器等の各種電子機器に好適に搭載され、情報通信機能やストレージ機能等を有して超小型通信機能モジュールを構成する高周波モジュール装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、音楽、音声或いは画像等の各種情報は、近年、データのデジタル化に伴ってパーソナルコンピュータやモバイルコンピュータ等によっても手軽に扱えるようになっている。また、これらの情報は、音声コーデック技術や画像コーデック技術により帯域圧縮が図られて、デジタル通信やデジタル放送により各種の通信端末機器に対して容易にかつ効率的に配信される環境が整いつつある。例えば、オーディオ・ビデオデータ（ＡＶデータ）は、携帯電話機によって屋外での受信も可能である。
【０００３】
ところで、データ等の送受信システムは、家庭を始めとして小規模な地域内においても好適なネットワークシステムの提案によって、様々に活用されるようになっている。ネットワークシステムとしては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａで提案されているような５ＧＨｚ帯域の狭域無線通信システム、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで提案されているような２．４５ＧＨｚ帯域の無線ＬＡＮシステム或いはＢｌｕｅｔｏｏｔｈと称される近距離無線通信システム等の種々の次世代ワイヤレスシステムが注目されている。
【０００４】
データ等の送受信システムは、かかるワイヤレスネットワークシステムを有効に利用して、家庭内や屋外等の様々な場所において手軽にかつ中継装置等を介することなく様々なデータの授受、インターネット網へのアクセスやデータの送受信が可能となっている。
【０００５】
一方、データ等の送受信システムにおいては、小型軽量で携帯可能であり上述した通信機能を有する通信端末機器の実現が必須となる。通信端末機器においては、送受信部においてアナログの高周波信号の変復調処理を行うことが必要であることから、一般に図２６に示すような送受信信号からいったん中間周波数に変換するようにしたスーパーへテロダイン方式による高周波送受信回路１００が備えられる。
【０００６】
高周波送受信回路１００には、アンテナや切替スイッチを有して情報信号を受信或いは送信するアンテナ部１０１と、送信と受信との切替を行う送受信切替器１０２とが備えられる。高周波送受信回路１００には、周波数変換回路部１０３や復調回路部１０４等からなる受信回路部１０５が備えられる。高周波送受信回路１００には、パワーアンプ１０６やドライブアンプ１０７及び変調回路部１０８等からなる送信回路部１０９が備えられる。高周波送受信回路１００には、受信回路部１０５や送信回路部１０９に基準周波数を供給する基準周波数生成回路部が備えられる。
【０００７】
以上のような構成の高周波送受信回路１００においては、詳細を省略するが、各段間にそれぞれ介挿された種々のフィルタ、局発装置（ＶＣＯ）、ＳＡＷフィルタ等の大型機能部品や、整合回路或いはバイアス回路等の高周波アナログ回路に特有なインダクタ、抵抗、キャパシタ等の受動部品の点数が非常に多い構成となっている。したがって、高周波送受信回路１００は、全体に大型となり、通信端末機器の小型軽量化に大きな障害となっていた。
【０００８】
一方、通信端末機器には、図２７に示すように中間周波数への変換を行わずに情報信号の送受信を行うようにしたダイレクトコンバージョン方式による高周波送受信回路１１０も用いられる。高周波送受信回路１１０においては、アンテナ部１１１によって受信された情報信号が送受信切替器１１２を介して復調回路部１１３に供給されて直接ベースバンド処理が行われる。高周波送受信回路１１０においては、ソース源で生成された情報信号が変調回路部１１４において中間周波数に変換されることなく直接所定の周波数帯域に変調され、アンプ１１５と送受信切替器１１２を介してアンテナ部１１１から送信される。
【０００９】
以上のような構成の高周波送受信回路１１０においては、情報信号について中間周波数の変換を行うことなくダイレクト検波を行うことによって送受信する構成であることから、フィルタ等の部品点数が低減されて全体構成の簡易化が図られ、より１チップ化に近い構成が見込まれるようになる。しかしながら、高周波送受信回路１１０においても、後段に配置されたフィルタ或いは整合回路の対応が必要となる。また、高周波送受信回路１１０は、高周波段で一度の増幅を行うことから充分なゲインを得ることが困難となり、ベースバンド部でも増幅操作を行う必要がある。したがって、高周波送受信回路１１０は、ＤＣオフセットのキャンセル回路や余分なローパスフィルタを必要とし、さらに全体の消費電力が大きくなるといった問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波送受信回路は、上述したようにスーパーへテロダイン方式及びダイレクトコンバージョン方式のいずれにおいても、通信端末機器の小型軽量化等の要求仕様に対して充分な特性を満足し得ないものであった。このため、高周波送受信回路については、例えばＳｉ−ＣＭＯＳ回路等をベースとして簡易な構成によって小型化を図ったモジュール化について種々の試みが図られている。すなわち、試みの１つは、例えば特性のよい受動素子をＳｉ基板上に形成するとともにフィルタ回路や共振器等をＬＳＩ上に作り込み、さらにベースバンド部分のロジックＬＳＩも集積化することで、いわゆる１チップ化高周波モジュールを製作する方法である。
【００１１】
しかしながら、この１チップ化高周波モジュールにおいては、図２８に示すように、いかにして性能のよいインダクタ部１２０をＬＳＩ上に形成するかが極めて重要となる。かかる１チップ化高周波モジュールでは、Ｓｉ基板１２１及びＳｉＯ_２絶縁層１２２のインダクタ部形成部位１２３に対応して大きな凹部１２４を形成する。１チップ化高周波モジュールは、凹部１２４に臨ませて第１の配線層１２５を形成するとともに凹部１２４を閉塞する第２の配線層１２６が形成されてコイル部１２７を構成する。また、１チップ化高周波モジュールは、他の対応として配線パターンの一部を基板表面から立ち上げて空中に浮かすといった対応を図ることによってインダクタ部１２０が形成されていた。しかしながら、この１チップ化高周波モジュールは、いずれもインダクタ部１２０を形成する工程が極めて面倒であり、工程の増加によってコストがアップするといった問題があった。
【００１２】
また、この１チップ化高周波モジュールにおいては、アナログ回路の高周波回路部と、デジタル回路のベースバンド回路部との間に介在するＳｉ基板の電気的干渉が大きな問題となった。
【００１３】
以上のような欠点を改善する高周波モジュールとしては、例えば図２９に示したＳｉ基板をベース基板に用いた高周波モジュール１３０や、図３０に示したガラス基板をベース基板に用いた高周波モジュール１４０が提案されている。
【００１４】
この高周波モジュール１３０は、Ｓｉ基板１３１上にＳｉＯ_２層１３２を形成した後に、リソグラフィ技術によって受動素子形成層１３３が成膜形成されてなる。
【００１５】
受動素子形成層１３３には、詳細を省略するが、その内部に配線パターンとともにインダクタ部、抵抗体部或いはキャパシタ部等の受動素子が薄膜形成技術や厚膜形成技術によって多層に形成されている。
【００１６】
高周波モジュール１３０は、受動素子形成層１３３上にビア（中継スルーホール）等を介して内部配線パターンと接続された端子部が形成され、これら端子部にフリップチップ実装法等により高周波ＩＣやＬＳＩ等の回路素子１３４が直接実装されて構成される。この高周波モジュール１３０は、例えばマザー基板等に実装することで、高周波回路部とベースバンド回路部とを区分して両者の電気的干渉を抑制することが可能とされる。
【００１７】
ところで、かかる高周波モジュール１３０においては、導電性を有するＳｉ基板１３１が、受動素子形成層１３３内に各受動素子を形成する際に機能するが、各受動素子の良好な高周波特性にとって邪魔になるといった問題があった。
【００１８】
一方、高周波モジュール１４０は、上述した高周波モジュール１３０におけるＳｉ基板１３１の問題を解決するために、ベース基板にガラス基板１４１が用いられている。高周波モジュール１４０も、ガラス基板１４１上にリソグラフィ技術によって受動素子形成層１４２が成膜形成されてなる。受動素子形成層１４２には、詳細を省略するが、その内部に配線パターンとともにインダクタ部、抵抗体部或いはキャパシタ部等の受動素子が薄膜形成技術や厚膜形成技術によって多層に形成されている。
【００１９】
高周波モジュール１４０は、受動素子形成層１４２上にビア等を介して内部配線パターンと接続された端子部が形成され、これら端子部にフリップチップ実装法等により高周波ＩＣやＬＳＩ等の回路素子１４３が直接実装されて構成される。この高周波モジュール１４０は、導電性を有しないガラス基板１４１を用いることで、ガラス基板１４１と受動素子形成層１４２との容量的結合度が抑制され受動素子形成層１４２内に良好な高周波特性を有する受動素子を形成することが可能である。
【００２０】
ところで、高周波モジュール１４０においては、例えばマザー基板等に実装するために、受動素子形成層１４２の表面に端子パターンを形成するとともにワイヤボンディング法等によってマザー基板との接続が行われる。したがって、高周波モジュール１４０は、端子パターン形成工程やワイヤボンディング工程が必要となる。
【００２１】
これらの１チップ化高周波モジュールにおいては、上述したようにベース基板上に高精度の受動素子形成層が形成される。ベース基板には、受動素子形成層を薄膜形成する際に、スパッタリング時の表面温度の上昇に対する耐熱特性、リソグラフィ時の焦点深度の保持、マスキング時のコンタクトアライメント特性が必要となる。ベース基板は、このために高精度の平坦性が必要とされるとともに、絶縁性、耐熱性或いは耐薬品性等が要求される。
【００２２】
上述したＳｉ基板１３１やガラス基板１４１は、かかる特性を有しておりＬＳＩと別プロセスにより低コストで低損失な受動素子の形成を可能とする。また、Ｓｉ基板１３１やガラス基板１４１は、従来のセラミックモジュール技術で用いられる印刷によるパターン等の形成方法或いはプリント配線基板に配線パターンを形成する湿式エッチング法等と比較して、高精度の受動素子の形成が可能であるとともに、素子サイズをその面積が１／１００程度まで縮小することを可能とする。
【００２３】
ところで、これらの高周波モジュールにおいては、搬送周波数が５ＧＨｚを越えるあたりからインダクタ部や抵抗体部等の回路部品を用いた集中定数素子により回路設計したたものより、例えばＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ、Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｌｉｎｅ、Ｓｔｕｂを用いた分布定数回路による回路設計の方が、より性能を引き出せるようになる。そして、高周波モジュールにおいては、さらに周波数が上がると、バンドパスフィルタ等の機能素子は分布定数回路による設計が必須となり、インダクタ部や抵抗体部等の集中定数素子はチョークやデカップリング等に用いられることに限定されることとなる。
【００２４】
しかしながら、図３１に示す高周波モジュール１５０においては、分布定数回路を形成できるのは、Ｓｉ基板１３１やガラス基板１４１の一主面上の受動素子形成層１５１、一層だけであり、例えば分布定数回路としてバンドパスフィルタ１５２等を形成した場合、バンドパスフィルタ１５２の占有面積が大きくなってしまう。また、高周波モジュール１５０では、電気的な干渉を避けるためにバンドパスフィルタ１５２と実装された高周波ＩＣやＬＳＩ等の回路素子１５３との間を図中矢印Ｙで示す所定の間隔で離す必要があり、面積を大きくさせるといった問題がある。さらに、高周波モジュール１５０においては、比較的高価なＳｉ基板１３１やガラス基板１４１を用いることで、コストがアップするといった問題もある。
【００２５】
そこで、本発明は、樹脂基板をベース基板として内層に高周波数帯域において回路特性が発揮される分布定数回路を形成した多層プリント配線部を有するベース基板部と、高精度の薄膜回路素子や微細配線パターン等を形成する高周波素子部とを一体に積層形成することにより、多層化による小面積化、小型化を図るとともに電磁的干渉を低減した高周波モジュール装置及びその製造方法を提供することを目的に提案されたものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかる高周波モジュール装置は、樹脂基板をベース基板として製作されたベース基板部と、このベース基板部上に積層形成された高周波素子部とから構成される。高周波モジュール装置は、ベース基板部が、一主面上に形成されたグランド層と、プリント配線層と誘電絶縁材料からなる誘電絶縁層とを多層に形成した多層プリント配線部と、この多層プリント配線部の最上層に平坦化処理を施して形成した高周波素子層形成面とを有する。高周波モジュール装置は、高周波素子部が、ベース基板部の高周波素子層形成面上に積層形成され、誘電絶縁材料により形成した薄膜誘電絶縁層内に薄膜配線層や薄膜受動素子を形成してベース基板部から電源の供給を受けるとともに信号の授受が行われる。高周波モジュール装置は、ベース基板部に、プリント配線層の上記グランド層との対向領域に形成された配線パターンからなる分布定数回路がパターン形成される。
【００２７】
以上のように構成された本発明にかかる高周波モジュール装置によれば、比較的廉価な樹脂基板をベース基板とした多層プリント配線部の高周波素子層形成面上に薄膜技術により高精度の薄膜配線層や薄膜受動素子を有する高周波素子部が積層形成され、高周波素子部との電磁的干渉が抑制された多層プリント配線部内に、高周波数帯域において回路特性が発揮される分布定数回路が形成される。本発明にかかる高周波モジュール装置によれば、樹脂基板が、高精度の受動素子等を形成するために用いられる従来のシリコン基板やガラス基板と比較して廉価であり、コスト低減が図られる。本発明にかかる高周波モジュール装置によれば、受動素子等と分布定数回路とが電磁的干渉の発生を確実に抑制されて信頼性や性能向上が図られる。本発明にかかる高周波モジュール装置によれば、分布定数回路を有する多層プリント配線部と高周波素子部を積層した多層化構造により小面積化、小型化が図られるとともに高周波素子部にチップ部品を実装したりアンテナ回路やフィルタ回路等を備えることにより小型で薄型のシステムモジュール基板を構成することも可能である。
【００２８】
また、上述した目的を達成する本発明にかかる高周波モジュール装置の製造方法は、樹脂基板をベース基板としてベース基板部を製作するベース基板部製作工程と、ベース基板部上に高周波素子部を積層形成する高周波素子部製作工程とを有する。高周波モジュール装置の製造方法は、ベース基板部製作工程が、ベース基板に対して、金属箔層にパターニング処理を施してプリント配線層を形成するプリント配線層形成工程と誘電絶縁材料により誘電絶縁層を形成する誘電絶縁層形成工程とを交互に繰り返すことにより多層プリント配線部を形成する多層プリント配線部形成工程と、一主面上にグランド層を形成するグランド層形成工程と、多層プリント配線部の最上層を研磨する平坦化処理を施して平坦な高周波素子層形成面を形成する高周波素子層形成面形成工程とを経てベース基板部を製作する。高周波モジュール装置の製造方法は、高周波素子部製作工程が、ベース基板部の上記高周波素子層形成面上に、誘電絶縁材料により薄膜誘電絶縁層を成膜する薄膜誘電絶縁層成膜工程と、金属薄膜層を成膜する金属薄膜層成膜工程と、金属薄膜層にパターニング処理を施して薄膜配線層を形成するとともに薄膜受動素子を形成する薄膜配線層・薄膜受動素子形成工程とを経て、ベース基板部から電源の供給を受けるとともに信号の授受が行われる高周波素子部を製作する。高周波モジュール装置の製造方法は、ベース基板部作製工程が、多層プリント配線部形成工程において、プリント配線層のグランド層と対向領域に分布定数回路をパターン形成する。
【００２９】
以上の工程を有する本発明にかかる高周波モジュール装置の製造方法によれば、比較的廉価な樹脂基板をベース基板とした多層プリント配線部の高周波素子層形成面上に薄膜技術により高精度の薄膜配線層や薄膜受動素子を有する高周波素子部が積層形成され、高周波素子部との電磁的干渉が抑制された多層プリント配線部内に、高周波数帯域において回路特性が発揮される分布定数回路が形成された高周波モジュール装置を製造する。本発明にかかる高周波モジュール装置の製造方法によれば、高精度の受動素子等を形成するために用いられる従来のシリコン基板やガラス基板と比較して廉価な樹脂基板を用いることにより、コスト低減を図って高周波モジュール装置を製造する。本発明にかかる高周波モジュール装置の製造方法によれば、受動素子等と分布定数回路とが電磁的干渉の発生を確実に抑制されて信頼性や性能向上が図られた高周波モジュール装置を製造する。本発明にかかる高周波モジュール装置の製造方法によれば、分布定数回路を有する多層プリント配線部と高周波素子部を積層した多層化構造により小面積化、小型化が図られるとともに高周波素子部にチップ部品を実装したりアンテナ回路やフィルタ回路等を備えることにより小型で薄型のシステムモジュール基板を構成する高周波モジュール装置を製造する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として図１に示した高周波モジュール装置１は、詳細を後述するベース基板部製作工程で形成されたベース基板部２の最上層が高精度の平坦面からなる高周波素子層形成面３として構成されているとともに、ベース基板部２にフィルタ回路部２１やアンテナ回路部２４等の分布定数回路４が形成されている。この高周波モジュール装置１は、ベース基板部２の高周波素子層形成面３上に詳細を後述する高周波素子層部製作工程によって高周波素子層部５が形成されてなる。高周波モジュール装置１は、ベース基板部２が、上層に形成された高周波素子層部５に対する電源系の配線部や制御系の配線部或いはグランド部を構成する。高周波モジュール装置１には、図１に示すように、高周波素子層部５の上面に高周波ＩＣ９０やチップ部品９１が実装されるとともにシールドカバー９２によって封装される。高周波モジュール装置１は、いわゆる１チップ部品としてマザー基板９３上に実装される。
【００３１】
ベース基板部２は、両面基板からなるコア基板６と、このコア基板６をコアとしてその第１の主面６ａ側に形成された銅箔層７にパターン配線を施すことによって分布定数回路４を有する第１のパターン配線層９と、第２の主面６ｂ側に形成された銅箔層８にパターン配線が施された第２のパターン配線層１０とからなる。ベース基板部２には、コア基板６に対して第１の樹脂付銅箔１１及び第２の樹脂付銅箔１２が接合される。第１の樹脂付銅箔１１は、コア基板６の第１の主面６ａ側に接合されて、銅箔層１１ａにパターン配線を施すことにより分布定数回路４を有する第３のパターン配線層１３を形成する。第２の樹脂付銅箔１２は、コア基板６の第２の主面６ｂ側に接合されて銅箔層１２ａにパターン配線を施すことにより第４のパターン配線層１４を形成する。
【００３２】
ベース基板部２の構成並びに作製工程について、以下図２乃至図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
ベース基板部２の製作工程は、図２に示すように、コア基板６の第１の主面６ａに形成された銅箔層７に分布定数回路４を形成する第１の分布定数回路形成工程ｓ−１と、コア基板６の表裏主面６ａ、６ｂに適宜の第１のパターン配線層９及び第２のパターン配線層１０やコア基板６を貫く複数のビアホール１５を形成する第１のパターン配線層形成工程ｓ−２と、コア基板６の表裏主面６ａ、６ｂに第１の樹脂付銅箔１１と第２の樹脂付銅箔１２とをそれぞれ接合する第１の銅箔接合工程ｓ−３と、これら樹脂付銅箔１１、１２とにビア１６、１７を形成するビア形成工程ｓ−４とを有する。ベース基板部２の製作工程は、コア基板６の主面６ａ側の第１の樹脂付銅箔１１の銅箔層１１ａに分布定数回路４を形成する第２の分布定数回路形成工程ｓ−５と、接合された樹脂付銅箔１１、１２にそれぞれ適宜の第３のパターン配線層１３及び第４のパターン配線層１４とを形成する第２のパターン配線層形成工程ｓ−６とを経て、ベース基板中間体１８を製作する。
【００３４】
ベース基板部２の製作工程は、ベース基板中間体１８に対して第３のパターン配線層１３及び第４のパターン配線層１４を被覆する第３の樹脂付銅箔１９と第４の樹脂付銅箔２０とをそれぞれ接合する第２の銅箔接合工程ｓ−７を有する。ベース基板部２の製作工程は、第３の樹脂付銅箔１９と第４の樹脂付銅箔２０に対して研磨処理を施してコア基板６の第１の主面６ａ側の最上層に高周波素子層形成面３を形成する研磨工程ｓ−８を経てベース基板部２を製作する。
【００３５】
コア基板６は、低誘電率で低いＴａｎδ、すなわち高周波特性に優れた基材、例えばポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ビスマレイドトリアジン（ＢＴ−ｒｅｓｉｎ）、ポリテトラフルオロエチレン（商標名テフロン）、ポリイミド、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリノルボルネン（ＰＮＢ）、セラミック或いはセラミックと有機基材の混合体等が用いられて形成される。コア基板６は、機械的剛性とともに耐熱性、耐薬品性を有し、例えば上述した基材よりもさらに廉価なエポキシ系基板ＦＲ−５等も用いられる。コア基板６は、上述した基材によって形成されることで、高精度に形成されることによって比較的高価となるＳｉ基板やガラス基板と比較して安価であり、材料コストの低減が図られる。
【００３６】
コア基板６には、図３に示すように、第１の主面６ａと第２の主面６ｂの全面に銅箔層７、８が形成されている。コア基板６には、図４に示すように、第１の分布定数回路形成工程ｓ−１が施される。コア基板６には、銅箔層７に対してフォトリソグラフ処理等が施されることによって、第１の主面６ａの所定の位置に分布定数回路４としてフィルタ回路部２１が形成される。
【００３７】
そして、コア基板６には、第１のパターン配線層形成工程ｓ−２が施される。コア基板６は、ドリルやレーザによる孔穿加工が施されて所定の位置にそれぞれビアホール１５が形成される。コア基板６には、メッキ等によって内壁に導通処理が施されたビアホール１５内に、導電ペースト２２を埋め込んだ後にメッキ法によって蓋形成が行われる。コア基板６は、銅箔層７、８に対してフォトリソグラフ処理が施されることによって、第１の主面６ａと第２の主面６ｂとにそれぞれ所定の第１のパターン配線層９及び第２のパターン配線層１０とが形成される。
【００３８】
以上の工程を経たコア基板６には、第１の銅箔接合工程ｓ−３によって、図５に示すように、第１のパターン配線層９及び第２のパターン配線層１０をそれぞれ被覆して第１の樹脂付銅箔１１と第２の樹脂付銅箔１２とが第１の主面６ａと第２の主面６ｂに接合される。第１の樹脂付銅箔１１と第２の樹脂付銅箔１２には、それぞれ銅箔層１１ａ、１２ａの一方主面の全体に樹脂層１１ｂ、１２ｂが裏打ちされたいわゆる樹脂付銅箔が用いられる。
【００３９】
第１の樹脂付銅箔１１及び第２の樹脂付銅箔１２は、樹脂層１１ｂ、１２ｂ側を接合面として、コア基板６の第１の主面６ａと第２の主面６ｂとに接着樹脂（プリプレグ）によって接合される。なお、これら第１の樹脂付銅箔１１及び第２の樹脂付銅箔１２は、樹脂層１１ｂ、１２ｂが熱可塑性樹脂によって形成される場合には、接着樹脂を不要としてコア基板６に接合される。
【００４０】
第１の樹脂付銅箔１１と第２樹脂付銅箔１２には、コア基板６に接合された状態においてビア形成工程ｓ−４が施されて、図６に示すように、上述した各ビアホール１５に対応する部位に対してフォトリソグラフ処理が施されることにより、それぞれビア１６、１７が形成される。ビア形成工程ｓ−４は、ビア１６、１７の形成部位にフォトリソグラフ処理を施した後、湿式エッチングを行って第１の樹脂付銅箔１１と第２樹脂付銅箔１２とに開口部２３ａ、２３ｂを形成し、これら開口部２３ａ、２３ｂをマスクとしてレーザ加工を施こすことによって第１のパターン配線層９或いは第２のパターン配線層１０のランド部が受けとなってそれぞれにビア１６、１７を形成する。
【００４１】
第１の樹脂付銅箔１１には、図７に示すように、第２の分布定数回路形成工程ｓ−５が施される。第１の樹脂付銅箔１１には、銅箔層１１ａに対してフォトリソグラフ処理等が施されることによって、銅箔層１１ａの所定の位置に分布定数回路４としてアンテナ回路部２４が形成される。第１の樹脂付銅箔１１と第２樹脂付銅箔１２には、図７に示すように、ビアメッキ等によりビア１６、１７の内壁に導通処理が施されるとともにメッキ法や導電ペーストの埋め込みにより導電材２４ａ、２４ｂが充填される。
【００４２】
第１の樹脂付銅箔１１及び第２樹脂付銅箔１２には、第２のパターン配線層形成工程ｓ−６により、銅箔層１１ａ、１２ａにそれぞれ所定のパターンニングが施されて、第３のパターン配線層１３及び第４のパターン配線層１４とが形成される。第２のパターン配線層形成工程ｓ−６は、上述した第１のパターン配線層形成工程ｓ−２と同様に、銅箔層１１ａ、１２ａに対してフォトリソグラフ処理を施こすことにより樹脂層１１ｂ、１２ｂ上にそれぞれ第３のパターン配線層１３と第４のパターン配線層１４とを形成してベース基板中間体１８を製作する。
【００４３】
ベース基板部製作工程においては、ベース基板部２に後述する高周波素子層部４を形成するために、ベース基板中間体１８に対して高精度の平坦性を有する高周波素子層形成面３を形成する研磨工程が施される。ベース基板中間体１８には、第２の銅箔接合工程ｓ−７により、図８に示すように、第３の樹脂付銅箔１９及び第４の樹脂付銅箔２０が第３のパターン配線層１３及び第４のパターン配線層１４をそれぞれ被覆するように接合される。第３の樹脂付銅箔１９及び第４の樹脂付銅箔２０も、上述した第１の樹脂付銅箔１１や第２の樹脂付銅箔１２と同様に、それぞれ銅箔層１９ａ、２０ａの一方主面の全体に亘って樹脂層１９ｂ、２０ｂが裏打ちされたいわゆる樹脂付銅箔が用いられる。
【００４４】
第３の樹脂付銅箔１９及び第４の樹脂付銅箔２０は、図９に示すように、樹脂層１９ｂ、２０ｂを接合面として、ベース基板中間体１８の表裏主面に接着樹脂（プリプレグ）によって接合される。なお、第３の樹脂付銅箔１９及び第４の樹脂付銅箔２０も、樹脂層１９ｂ、２０ｂが熱可塑性樹脂によって形成される場合には、接着樹脂を不要としてベース基板中間体１８に接合される。
【００４５】
ベース基板中間体１８には、研磨工程ｓ−８により、接合した第３の樹脂付銅箔１９と第４の樹脂付銅箔２０とに対して研磨処理が施される。研磨工程ｓ−８は、例えばアルミナとシリカの混合液からなる研磨材により第３の樹脂付銅箔１９と第４の樹脂付銅箔２０の全体を研磨することによってベース基板中間体１８の両面を精度の高い平坦面に形成する。研磨工程ｓ−８においては、図１０に示すように、第３の樹脂付銅箔１９側、換言すれば高周波素子層形成面３については第３のパターン配線層１３が露呈するまでの研磨を施す。また、研磨工程ｓ−８においては、第４の樹脂付銅箔２０側については第４のパターン配線層１４を露呈させずに樹脂層２０ｂが所定の厚みΔｘを残すようにして研磨を施す。
【００４６】
ベース基板部製作工程は、上述した各工程によりコア基板６からベース基板中間体１８を経て、良好な平坦精度を有する高周波素子層形成面３が形成されてなるベース基板部２を製作する。ベース基板部製作工程は、ベース基板中間体１８を製作する工程を従来の多層基板の製作工程と同様とすることで、多層基板の製作プロセスをそのまま適用可能であるとともに、量産性も高いといった特徴を有している。なお、ベース基板部製作工程については、上述した工程に限定されるものではなく、従来採用されている種々の多層基板の製作工程が採用されてもよいことは勿論である。
【００４７】
ベース基板部２は、上述したようにコア基板６の第１の主面６ａ側に接合された第１の樹脂付銅箔１１によって、第３のパターン配線層１３が形成されている。ベース基板部２は、この第３のパターン配線層１３が、第３の樹脂付銅箔１９の樹脂層１９ｂを第３のパターン配線層１３が露呈するまで研磨が施された構造となっている。ベース基板部２は、後述する高周波素子層部製作工程において、第３のパターン配線層１３上に高周波素子層部５を形成することで、第３のパターン配線層１３を薬品、機械的或いは熱的負荷から保護する樹脂層１９ｂが不要となる。ベース基板部２は、かかる構成によって後述する高周波素子層部製作工程において、第３のパターン配線層１３が高周波素子層部５に対する電源系の配線部や制御系の配線部或いはグランド部を構成する。
【００４８】
ベース基板部２は、上述したようにコア基板６の第２の主面６ｂ側に接合された第２の樹脂付銅箔１２によって、第４のパターン配線層１４が形成されている。ベース基板部２は、この第４のパターン配線層１４が、第４の樹脂付銅箔２０の樹脂層２０ｂの研削量を制限することによって第４のパターン配線層１４が露呈されない構造となっている。ベース基板部２は、かかる構成によって後述する高周波素子層部製作工程において、第４のパターン配線層１４が残された樹脂層２０ｂ（誘電体層）によって薬品や機械的或いは熱的負荷から保護されるようにする。第４のパターン配線層１４は、高周波素子層部５を形成した後に、上述した樹脂層２０ｂが切削除去されることで露呈されて入出力端子部２５を構成する。
【００４９】
以上のようにして製作されたベース基板部２には、後述する高周波素子層形成工程を経て高周波素子層形成面３上に高周波素子層部５が積層形成される。高周波素子層部５には、平坦化されたベース基板部２の高周波素子層形成面３上に、薄膜形成技術や厚膜形成技術を用いて形成されたインダクタ２６、キャパシタ２７等の受動素子が内蔵された素子形成層部２８と、配線層部２９とが形成されてなる。高周波素子層部５には、配線層部２９上に高周波ＩＣ９０やチップ部品９１が実装されるとともに、全体がシールドカバー９２によって覆われる。
【００５０】
なお、ベース基板部製作工程においては、ベース基板部２に対して第２の樹脂付銅箔１２を介して接合される第４の樹脂付銅箔２０が、銅箔層２０ａを研磨されることになる。ベース基板部製作工程においては、接合された各構成部材がプレス機によってプレスされて一体化される。ベース基板部製作工程においては、金属製のプレス面と第４の樹脂付銅箔２０とのなじみがよく、精度のよいプレスが行われるようになる。したがって、第４の樹脂付銅箔２０については、銅箔層２０ａが配線層を構成しないことから、銅貼りでなく他の樹脂付金属箔であってもよい。
【００５１】
高周波素子層部５の構成並びに製作工程について、以下図１１乃至図１７に示した製作工程図も参照しながら詳細に説明する。高周波素子層部５の製作工程は、上述した工程を経て製作されたベース基板部２の平坦化された高周波素子層形成面３上に、第１の絶縁層３０を成膜形成する第１の絶縁層形成工程ｓ−９と、第１の絶縁層３０上に第１の配線層３１を形成する第１の配線層形成工程ｓ−１０と、素子形成層部２８内に各受動素子を形成する受動素子形成工程ｓ−１１との工程を経る。高周波素子層部５の製作工程は、素子形成層部２８を被覆するとともに配線層部２９を形成するための第２の絶縁層３２を成膜形成する第２の絶縁層形成工程ｓ−１２と、配線層部２９に所定の配線パターンを有する第２の配線層３３や受動素子を形成する第２の配線層形成工程ｓ−１３と、表裏主面を被覆するレジスト層３４ａ、３４ｂを形成するレジスト層形成工程ｓ−１４とを経て、高周波モジュール装置１を製作する。
【００５２】
ベース基板部２には、第１の絶縁層形成工程ｓ−９において高周波素子層形成面３上に絶縁性誘電材が供給されて第１の絶縁層３０が成膜形成される。絶縁性誘電材には、コア基板６と同様に低誘電率で低いＴａｎδ、すなわち高周波特性に優れかつ耐熱性や耐薬品性に優れた基材が用いられる。絶縁性誘電材には、具体的には、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、ポリノルボルネン（ＰＮＢ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）或いはエポキシ樹脂やアクリル系樹脂が用いられる。成膜方法としては、塗布均一性、厚み制御性が保持されるスピンコート法、カーテンコート法、ロールコート法或いはディップコート法等が適用される。
【００５３】
第１の絶縁層形成工程ｓ−９においては、図１２に示すようにベース基板部２上に成膜された第１の絶縁層３０に対して多数のビア３５が形成される。各ビア３５は、高周波素子層形成面３に露呈された第３の配線パターン層１３の所定のランド１３ａに対応して形成され、ランド１３ａを外方に臨ませる。各ビア３５は、絶縁性誘電材として感光性樹脂を用いた場合には、所定のパターンニングに形成されたマスクを第１の絶縁層３０に取り付けてフォトリソグラフ法により形成される。各ビア３５は、その他適宜の方法によっても形成される。
【００５４】
第１の配線層形成工程ｓ−１０においては、各ビア３５を含む第１の絶縁層３０の表面上に、例えばスパッタリング法等によって全面に亘って例えばニッケル層と銅層とからなる第１の配線層３１が成膜形成される。第１の配線層３１は、ニッケル層と銅層の厚みがそれぞれ５０ｎｍ乃至５００ｎｍ程度に成膜されてなる。
【００５５】
第１の配線層３１には、図１３に示すように、受動素子層形成工程ｓ−１１が施されてキャパシタ２７が形成される。第１の配線層３１には、キャパシタ２７の形成部位に窒化タンタル層３６が形成される。
【００５６】
第１の配線層３１には、図１４に示すように、必要な配線パターンだけを残すようにフォトリソグラフ処理によってレジストパターンニングが行われる。高周波素子層部製作工程においては、以上の工程を経て、ベース基板部２上に素子形成層部２８が形成された高周波モジュール装置中間体３７が製作される。
【００５７】
高周波素子層部製作工程においては、以上の工程を経て製作された高周波モジュール装置中間体３７に対して、第２の絶縁層形成工程ｓ−１２によって図１５に示すように第２の絶縁層３２が成膜形成される。第２の絶縁層形成工程ｓ−１２は、上述した第１の絶縁層３０と同様の方法によって第２の絶縁層３２を形成するとともに、この第２の絶縁層３２に第１の配線層３１に形成された所定のパターンやキャパシタ２７等が接合されているランド３１ａを外方に臨ませる複数のビア３８を形成する。
【００５８】
高周波素子層部製作工程においては、第２の配線層形成工程ｓ−１３により、第２の絶縁層３２上に第２の配線層３３が形成される。第２の配線層形成工程ｓ−１３は、具体的にはスパッタリング法等によって第２の絶縁層３２上にニッケル層及び銅層とからなるスパッタ層を成膜形成し、このスパッタ層に対してフォトリソグラフ処理を施して所定のパターンニングを行う。配線層形成工程ｓ−１３は、さらにスパッタ層に対して電界メッキにより数μｍ程度の厚みを有する銅メッキを選択的に行った後に、メッキ用レジストを除去しさらにスパッタ層を全面的にエッチングすることによって図１６に示すように配線層部２９を形成する。
【００５９】
配線層部２９には、この際にその一部にインダクタ２６が形成される。インダクタ２６は、直列抵抗値が問題となるが、上述したようにスパッタ層に対して電解メッキを施す厚膜形成技術によって形成することで充分な厚みを以って形成され、損失の低下が抑制される。
【００６０】
高周波素子層部製作工程においては、ベース基板部２のコア基板６における第２の主面６ｂ側に露呈している樹脂層２０ｂに対して研磨加工を施すことにより、第４のパターン配線層１４を露呈させる。
【００６１】
高周波素子層部製作工程においては、レジスト層形成工程ｓ−１４により、高周波素子層部５の表面全体とベース基板部２の第４のパターン配線層１４とに永久レジスト層３４ａ、３４ｂをそれぞれコーティングする。高周波素子層部製作工程においては、これらレジスト層３４ａ、３４ｂに対してマスクパータンを介してフォトリソグラフ処理を施し、図１７に示すように所定の位置にランド３３ａが臨む開口３９ａと、第４のパターン配線層１４が臨む開口３９ｂとを形成する。高周波素子層部製作工程においては、これら開口３９ａ、３９ｂに無電解ニッケル／銅メッキを施してそれぞれ電極端子４０ａ、４０ｂを形成することにより、図１８に示す高周波モジュール装置１を製作する。
【００６２】
高周波モジュール装置１は、図１に示すように、高周波素子層部５側に形成された電極端子４０ａが、高周波ＩＣ９０やチップ部品９１を搭載して接続する接続端子を構成する。高周波モジュール装置１は、ベース基板部２の第４のパターン配線層１４側に形成された電極端子４０ｂが、例えばマザー基板９３に搭載される際の接続端子及び入出力端子部２５を構成する。高周波ＩＣ９０は、例えばフリップチップ９４を介するフリップチップ法によって実装される。
【００６３】
なお、高周波モジュール装置１は、高周波素子層部４の表面に搭載される高周波ＩＣ９０やチップ部品９１が、シールドカバー９２によって覆われている。このため、高周波モジュール装置１においては、高周波ＩＣ９０やチップ部品９１からの発熱がシールドカバー９２内にこもるために、例えば図１９に示すような高周波ＩＣ９０の上面とシールドカバー９２の内面との間に、熱伝導性樹脂材７０等を充填する放熱構造を設けることが好ましい。
【００６４】
以上のように構成される高周波モジュール装置１においては、上述したように、ベース基板部２の第１のパターン配線層９及び第３のパターン配線層１３に分布定数回路４が形成されていることにより、ベース基板部２に埋め込まれた状態で分布定数回路４が形成される。これにより、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２における分布定数回路４を形成する面積の低減を図ることができる。したがって、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２の表面上に分布定数回路４を形成するための面積が低減されることから、小型化を図ることが可能である。また、高周波モジュール装置１によれば、分布定数回路４であるフィルタ回路部２１の上下に第３のパターン配線層１３のグランド部と第２のパターン配線層１０のグランド部とが形成されていることから、これらのグランド部がフィルタ回路部２１に対するシールドとなる。これにより、高周波モジュール装置１によれば、フィルタ回路部２１に対して高周波素子層形成面３上に形成されたインダクタ部２６等の受動素子や高周波ＩＣ９０等の回路素子が電気的に干渉することを抑制することができる。したがって、高周波モジュール装置１によれば、フィルタ回路部２１等の分布定数回路４に対して受動素子や回路素子を所定の間隔で離すことが不要となり、小面積化、小型化が可能となる。
【００６５】
高周波モジュール装置１においては、ベース基板部２に形成される分布定数回路４をフィルタ回路部２１やアンテナ回路部２４等とすることに必ずしも限定されることなく、例えば、バラン回路部、方向結合回路部、インピーダンス整合回路部等の分布定数回路４が形成されても良い。この場合も、高周波モジュール装置１では、ベース基板部２の表面上にバラン回路部、方向結合回路部、インピーダンス整合回路部等の分布定数回路４を形成するための面積が低減されることから、小面積化を図ることが可能である。また、高周波モジュール装置１では、バラン回路部、方向結合回路部、インピーダンス整合回路部等の分布定数回路４に対して受動素子や回路素子を所定の間隔で離すことが不要となり小型化が可能となる。
【００６６】
高周波モジュール装置１においては、図２０に示すように、ベース基板部２がパターン配線層と絶縁層との多層構造を有していることから、フィルタ回路部２１等の分布定数回路４を多層に形成することができる。
【００６７】
従来の高周波モジュール装置においては、高精度の受動素子等を形成するために用いられるＳｉ、ガラス等からなる基板にフィルタ回路部等の分布定数回路を複数形成する場合に、分布定数回路を形成できるのは基板の一主面上の受動素子形成層の一層だけであり、分布定数回路を形成する占有面積が大きくなってしまい、小面積化、小型化を図ることが困難であった。
【００６８】
これに対し、本発明を適用した高周波モジュール装置１によれば、上述したように、ベース基板部２にフィルタ回路部２１等の分布定数回路４を多層に形成することができることから、分布定数回路４を形成するための面積が低減され、大幅な小面積化、小型化を図ることが可能である。
【００６９】
また、高周波モジュール装置１においては、図２１に示すように、ベース基板部２のコア基板６上にフィルタ回路部２１として併設される共振器導体パターン２１ａ、２１ｂが形成されている。この共振器導体パターン２１ａ、２１ｂには、それぞれの長尺方向の略中央部に信号の入出力のための引出導線４１が形成されている。共振器導体パターン２１ａ、２１ｂは、長尺方向の一端部側（短絡側と称する。）が例えばビアホール等によって第３のパターン配線層１３及び第２のパターン配線層１０と短絡される。共振器導体パターン２１ａ、２１ｂの他端部側（開放側と称する。）は、パターン幅が広くなるようになされている。これにより、共振器導体パターン２１ａ、２１ｂは、短絡側のインピーダンスを大きくするとともに、開放側のインピーダンスを小さくすることで、所望の周波数信号だけを得ることができるフィルタ回路部２１となる。
【００７０】
以上のような配線パターンを有するフィルタ回路部２１は、ベース基板部２に埋め込まれた状態で構成されている。したがって、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２の表面上にフィルタ回路部２１を形成するための面積を必要としないことから、小型化を図ることが可能である。
【００７１】
高周波モジュール装置１においては、フィルタ回路部２１が有する配線パターンに限定されることなく、例えば図２２乃至図２４等に示すような配線パターンのフィルタ回路部を有していても良い。なお、図２２乃至図２４に示す配線パターンを有するフィルタ回路部においては、上述したフィルタ回路部２１と同等な構成及び各部材の詳細な説明を省略するとともに、図面において同じ符号を付するものとする。
【００７２】
図２２に示すフィルタ回路部４２は、短尺方向に対し幅狭部４２ａをコア基板６に形成されたキャビティ４３上に成膜形成し、一方の短尺方向に対し幅広部４２ｂをコア基板６上に成膜形成されている。フィルタ回路部４２は、幅狭部４２ａと幅広部４２ｂとが交互に連続的に形成された配線パターンを有している。フィルタ回路部４２の長尺方向の両端部には、高周波信号の入出力のための引出導線４４が形成されている。フィルタ回路部４２においては、幅狭部４２ａがインダクタンスとして機能し、幅広部４２ｂが容量として機能することとなる。これにより、フィルタ回路部４２においては、幅狭部４２ａがキャビティ４３上に形成されていることから、幅狭部４２ａを必要以上に細くしなくてもインダクタンスとして効果があり、必要以上に幅狭部４２ａを短くしなくても入力された高周波信号のロスを増大させることなく、所望の周波数を得ることができる。
【００７３】
以上のような配線パターンを有するフィルタ回路部４２は、ベース基板部２に埋め込まれた状態で構成されている。したがって、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２の表面上にフィルタ回路部４２を形成するための面積を必要としないことから、小型化を図ることが可能である。
【００７４】
図２３に示すフィルタ回路部４５は、樹脂層１２ｂ上に形成された導体パターン４６、４７を有している。導体パターン４６は、入力側導電体として機能するもので、相対的に幅広の低インピーダンスパターン４６ａと、相対的に幅狭の高インピーダンスパターン４６ｂとを備えている。導体パターン４７は、出力側導電体として機能するもので、相対的に幅広の低インピーダンスパターン４７ａと、相対的に幅狭の高インピーダンスパターン４７ｂとを備えている。低インピーダンスパターン４６ａ、４７ａは、樹脂層１２ｂとコア基板６とに挟まれた層内で互いに所定の間隔を隔てて、それぞれの長尺方向がほぼ並行になるように配置されている。高インピーダンスパターン４６ｂ、４７ｂは、樹脂層１２とコア基板６とを厚み方向に貫く形で形成され、樹脂層１２ｂ上で、それぞれ低インピーダンスパターン４６ａ、４７ａと交差して電気的に接続されている。
【００７５】
導体パターン４６における、高インピーダンスパターン４６ｂの一端部側は、第４のパターン配線層１４に電気的に接続され、他端部側は、コア基板６上に成膜形成された引出導線を兼ねる入力部パターン４８ａに電気的に接続されている。導体パターン４７における、高インピーダンスパターン４７ｂの一端部側は、第４のパターン配線層１４に電気的に接続され、他端部側は、コア基板６上に成膜形成された引出導線を兼ねる出力部パターン４８ｂに電気的に接続されている。
【００７６】
このように構成されるフィルタ回路部４５においては、入力部パターン４８ａに供給された高周波信号が導体パターン４６、４７によりフィルタリングされ、出力部パターン４８ｂにて所望の周波数だけを得ることができる。
【００７７】
以上のような配線パターンを有するフィルタ回路部４５は、ベース基板部２に埋め込まれた状態で構成されている。したがって、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２の表面上にフィルタ回路部４５を形成するための面積を必要としないことから、小型化を図ることが可能である。
【００７８】
図２４に示すフィルタ回路部４９は、樹脂層１２ｂ上にＬ字形状の導体パターン５０ａ、５０ｂが一辺を略並行となるように配置されている。導体パターン５０ａ、５０ｂは、互いに略平行とされていない他辺が高周波信号の入出力のための引出導線５１ａ、５１ｂとして機能することとなる。これらの導体パターン５０ａ、５０ｂは、略平行に配置された一辺が例えばビア結合などによって、電気的に第３のパターン配線層１３及び第４のパターン配線層１３に接続されている。フィルタ回路部４９は、コア基板６上に導体パターン５２ａ、５２ｂ、５２ｃがＹ字形状に配置されている。導体パターン５２ａ、５２ｂは、導体パターン５０ａ、５０ｂの略平行となる一辺と対向するようになされている。導体パターン５２ｃは、一端部が例えばビア結合などによって、電気的に第３のパターン配線層１３及び第４のパターン配線層１３に接続されている。
【００７９】
このようなトリプレート構造を有するフィルタ回路部４９においては、引出導線５１ａから供給された高周波信号が導体パターン５０ａ、５０ｂ及び５２ａ、５２ｂ、５２ｃによりフィルタリングされ、引出導線５１ｂにて所望の周波数だけを得ることができる。
【００８０】
以上のような配線パターンを有するフィルタ回路部４９は、ベース基板部２に埋め込まれた状態で構成されている。したがって、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２の表面上にフィルタ回路部４９を形成するための面積を必要としないことから、小型化を図ることが可能である。
【００８１】
一方、高周波モジュール装置１においては、図２５に示すように、ベース基板部２の樹脂層１１ｂ上にアンテナ回路部２４として逆Ｆ型のアンテナパターン５３が形成されている。このアンテナパターン５３は、実効的に略λ／４の長さを有する共振器パターン５４と、この共振器パターン５４の一端部にて略直角に折り曲げられてなる第１のパターン５５の先端部に接地点Ｓ１と、第１のパターン５５と並列しながら共振器パターン５４の中途部から延設されてなる第２のパターン５６の先端部に接地点Ｓ２と、第１のパターン５５及び第２のパターン５６と並列しながら共振器パターン５４の第１のパターン５５と第２のパターン５６との間から延設されてなる第３のパターン５７の先端部に給電点Ｓ３とを有している。なお、このアンテナパターン５３においては、共振器パターン５４の他端部が開放点Ｓ４となっている。
【００８２】
このアンテナ回路部２４では、アンテナパターン５３の接地点Ｓ１、Ｓ２が、フレキシブルに樹脂層１１ｂ上に形成された第３のパターン配線層１３と接地されておりアンテナパターン５４の給電点Ｓ３からこのアンテナ回路部２４へのＲＦ信号の給電、配電が行われる。
【００８３】
以上のような配線パターンを有するアンテナ回路部２４は、ベース基板部２に形成されることにより、その下方等に上述したフィルタ回路部２１等の分布定数回路４が配置された構造が可能となる。したがって、高周波モジュール装置１によれば、ベース基板部２に形成されたアンテナ回路部２４の下方等に分布定数回路４を多層に形成することができることから、大幅な小面積化、小型化を図ることが可能である。
【００８４】
高周波モジュール装置１においては、アンテナ回路部２４が有する逆Ｆ型の配線パターンに限定されることなく、当然のことながらアンテナとして機能するもので、例えば、ダイポール型、ボウタイ型、パッチ型、マイクロトリップ型、モノポール型、ミアンダ型等の各種形態のものを使用することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によれば、比較的廉価な樹脂基板をベース基板とした多層プリント配線部の高周波素子層形成面上に薄膜技術により高精度の薄膜配線層や薄膜受動素子を有する高周波素子部が積層形成され、多層プリント配線部内に高周波素子部との電磁的干渉が抑制された高周波数帯域において回路特性が発揮される分布定数回路が形成される。本発明によれば、廉価な樹脂基板を用いて高精度の受動素子等を形成することが可能でありコスト低減が図られるとともに大型化することなく受動素子等と分布定数回路とが電磁的干渉を確実に抑制され、信頼性や性能向上が図られるようになる。本発明によれば、分布定数回路を有する多層プリント配線部と高精度の薄膜配線層や薄膜受動素子を有する高周波素子部を積層した多層化構造が実現され、小面積化、小型化が図られるとともに高周波素子部にチップ部品を実装したりアンテナ回路やフィルタ回路等を備えることにより小型で薄型のシステムモジュール基板を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる高周波モジュール装置の縦断面図である。
【図２】同高周波モジュール装置のベース基板部製作工程図である。
【図３】同高周波モジュール装置に用いられるコア基板の縦断面図である。
【図４】第１の分布定数回路の形成工程説明図である。
【図５】第１の樹脂付銅箔及び第２の樹脂付銅箔の接合工程説明図である。
【図６】ビア形成の工程説明図である。
【図７】第２の分布定数回路の形成工程説明図である。
【図８】第３の樹脂付銅箔及び第４の樹脂付銅箔の接合工程説明図である。
【図９】第３の樹脂付銅箔及び第４の樹脂付銅箔を接合した状態の工程説明図である。
【図１０】第３の樹脂付銅箔及び第４の樹脂付銅箔の研磨工程説明図である。
【図１１】同高周波モジュール装置の高周波素子層部製作工程図である。
【図１２】第１の配線層の形成工程説明図である。
【図１３】素子形成層部の形成工程説明図である。
【図１４】受動素子の形成工程説明図である。
【図１５】第２の誘電絶縁層の形成工程説明図である。
【図１６】第２の配線層の形成工程説明図である。
【図１７】レジスト層の形成工程説明図である。
【図１８】高周波モジュール装置の縦断面図である。
【図１９】放熱構造を備えた高周波モジュール装置の縦断面図である。
【図２０】分布定数回路が厚み方向に複数形成された状態を示した縦断面図である。
【図２１】分布定数回路における配線パターンの一例を示した平面図である。
【図２２】分布定数回路における配線パターンの一例を示した透視平面図である。
【図２３】分布定数回路における配線パターンの一例を示した透視平面図である。
【図２４】分布定数回路における配線パターンの一例を示した透視平面図である。
【図２５】分布定数回路における配線パターンの一例を示した平面図である。
【図２６】スーパーへテロダイン方式による高周波送受信回路の構成図である。
【図２７】ダイレクトコンバージョン方式による高周波送受信回路の構成図である。
【図２８】従来の高周波モジュールに備えられるインダクタ部の説明図であり、同図（ａ）は要部斜視図、同図（ｂ）は要部縦断面図である。
【図２９】従来のシリコン基板を用いた高周波モジュールの縦断面図である。
【図３０】従来のガラス基板を用いた高周波モジュールの縦断面図である。
【図３１】従来の分布定数回路と回路素子との関係を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１ 高周波モジュール装置、２ ベース基板部、３ 高周波素子層形成面、４分布定数回路、５ 高周波素子層部、６ コア基板、９ 第１のパターン配線層、１０ 第２のパターン配線層、１１ 第１の樹脂付銅箔、１１ａ，１２ａ 銅箔層、１１ｂ，１２ｂ 樹脂層、１２ 第２の樹脂付銅箔、１３ 第３のパターン配線層、１４ 第４のパターン配線層、１８ ベース基板中間体、１９ 第３の樹脂付銅箔、２０ 第４の樹脂付銅箔、２１，４２，４５，４９ フィルタ回路部、２４ アンテナ回路部、２６ インダクタ ２７ キャパシタ、３０ 第１の絶縁層、３１ 第１の配線層、３２ 第２の絶縁層、３３ 第２の配線層、３７ 高周波モジュール装置中間体

Claims (3)

1. 樹脂基板をベース基板として、一主面上に形成されたグランド層と、プリント配線層と誘電絶縁材料からなる誘電絶縁層とを多層に形成した多層プリント配線部と、この多層プリント配線部の最上層に平坦化処理を施して形成した高周波素子層形成面とを有するベース基板部と、
   上記ベース基板部の上記高周波素子層形成面上に積層形成され、誘電絶縁材料により形成した薄膜誘電絶縁層内に薄膜配線層や薄膜受動素子を形成して上記ベース基板部から電源の供給を受けるとともに信号の授受が行われる高周波素子部とを備え、
   上記ベース基板部に、上記プリント配線層の上記グランド層との対向領域に形成された配線パターンからなる分布定数回路をパターン形成したことを特徴とする高周波モジュール装置。
2. 上記分布定数回路が、アンテナ素子、フィルタ回路、バラン回路、方向結合回路、インピーダンス整合回路の少なくとも何れか一種であることを特徴とする請求項１記載の高周波モジュール装置。
3. 樹脂基板をベース基板として、金属箔層にパターニング処理を施してプリント配線層を形成するプリント配線層形成工程と誘電絶縁材料により誘電絶縁層を形成する誘電絶縁層形成工程とを交互に繰り返すことにより多層プリント配線部を形成する多層プリント配線部形成工程と、一主面上にグランド層を形成するグランド層形成工程と、上記多層プリント配線部の最上層を研磨する平坦化処理を施して平坦な高周波素子層形成面を形成する高周波素子層形成面形成工程とを経てベース基板部を製作するベース基板部製作工程と、
   上記ベース基板部の上記高周波素子層形成面上に、誘電絶縁材料により薄膜誘電絶縁層を成膜する薄膜誘電絶縁層成膜工程と、金属薄膜層を成膜する金属薄膜層成膜工程と、上記金属薄膜層にパターニング処理を施して薄膜配線層を形成するとともに薄膜受動素子を形成する薄膜配線層・薄膜受動素子形成工程とを経て、上記ベース基板部から電源の供給を受けるとともに信号の授受が行われる高周波素子部を製作する高周波素子部製作工程とを有し、
   上記ベース基板部製作工程が、上記多層プリント配線部形成工程において、上記プリント配線層の上記グランド層との対向領域に形成された配線パターンからなる分布定数回路をパターン形成することを特徴とする高周波モジュール装置の製造方法。

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