JP4097067B2 - Electronic component and manufacturing method thereof - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品及びその製造方法に関する。本発明に係る電子部品には、コンデンサ、インダクタ、ＬＣフィルタ、共振器、これらを含む多層基板、更には、これらと能動素子とを組み合わせた各種積層モジュール等が広く含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、この種の電子部品の代表例であるコンデンサ、インダクタ及びその複合部品は、スクリーン印刷を用いて製造するのが一般的であり、その量産技術は既に確立している。
【０００３】
しかし、近年、通信用、民生用、産業用等の電子機器分野における電子部品の小型化、高密度化、高機能化への指向は著しいものがあり、スクリーン印刷技術を主とする従来技術ではそのような要求に応えることが困難になりつつある。
【０００４】
更に、高周波用積層モジュールもしくは高周波多層基板では、焼結フェライトや焼結セラミックを用いた複数の機能層を、必要数だけ積層し、多層化したものは、既に知られている。これらの材料を用いて多層基板を構成することにより、小型化が図れるというメリットがある。
【０００５】
しかしながら、焼結フェライト基板や焼結セラミック基板を用いた場合、焼成工程や厚膜印刷工程等の製造工程数が多いこと、焼成時に発生するクラック、反りに代表される焼成材料特有の問題が多いこと、プリント基板との熱膨張係数の違い等によるクラックが発生しやすいこと等、多くの問題を抱えること等から、有機樹脂材料への要求が年々高まっている。
【０００６】
一方、有機樹脂材料で機能層を構成し、その複数枚を積層する多層化構造も知られているが、この多層化構造では、十分な誘電率、または、十分な透磁率を得ることも困難である。このため、単に有機樹脂材料を利用した積層モジュールでは、十分な特性を得ることができず、形状的にも大きなものとなり、小型化、薄型化を図ることが困難であるという問題点がある。
【０００７】
このような問題点を解決する手段として、例えば、特開平８−６９７１２号公報、特開平１１−１９２６２０号公報は、有機材料に無機機能材料を混合したハイブリッド材料を用いて機能層を構成する手法を開示している。しかし、いずれも十分な高周波特性や磁気特性を得られていない。
【０００８】
また、特公平６−１４６００号公報には、シート工法による複数材料を多層化する例が示されているが、工程数が多い等の問題点がある。しかも、ここで検討されている周波数は数百ＭＨｚ程度であり、数ＧＨｚ以上の高周波領域における性能については何ら、検討されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、小型、かつ、高性能で、しかも電気的特性の優れた電子部品を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、そのような電子部品を製造するのに適した製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る電子部品は、機能層と、導体層とを含む。前記機能層は、有機樹脂材料層と、無機機能材料層とを含む。前記有機樹脂材料層及び前記無機機能材料層のそれぞれは、５μｍ以下の薄膜であって、互いに隣接する。
【００１２】
前記導体層は、前記有機樹脂材料層または前記無機機能材料層の少なくとも一方に隣接している。
【００１３】
上述したように、本発明に係る電子部品は、機能層を含み、機能層は有機樹脂材料層と無機機能材料層とを含む。有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれは互いに隣接する。このように、有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれを、互いに隣接させた機能層は、有機樹脂材料層が応力緩和層として働くことになるので、焼結フェライト基板や焼結セラミック基板を用いた従来の積層基板と異なって、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れているので、製品としての信頼性に優れている。
【００１４】
しかも、無機機能材料層が存在するので、有機樹脂材料を単独で用いた場合よりも、電気的特性、例えば、誘電率やＱ値を向上させることができる。このため、高性能の電子部品を得ることができる。
【００１５】
また、有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれが、互いに独立する層として存在するので、有機樹脂材料に無機機能材料を混合したハイブリッド機能材料層よりも、特性のばらつきが小さくなり、歩留が向上する。
【００１６】
更に、有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれは、５μｍと薄いため、これらの層を互いに隣接させた機能層は、パンチまたはドリル等を用いて、貫通ビアホール、インナービアホール、ブラインドビアホール及びサーマルビアホールのための孔を簡単に形成できる。このようにして形成されたホール内に導電性ぺースト（Ａｇなど）を充填して、層間において位置ズレを生じることなく、各種ビアを確実に形成し得る。これにより、電気的接続導体層及び放熱路が構成される。
【００１７】
しかも、有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれを、互いに隣接させた機能層は、無機機能材料層を構成する機能材料の種類を選択することにより、所望の電気的及び磁気的特性を持たせることができる。例えば、無機機能材料として、誘電体材料を用いた場合には、誘電体材料の材料選択により、誘電率の調整が容易となり、焼結セラミックを用いた積層基板と異なって、低誘電率化も可能であるとともに、有機樹脂材料を用いた積層基板よりもＱ値が高く、高周波領域（１００ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の領域）での使用に好適なものを実現できる。
【００１８】
また、無機機能材料として、フェライト、金属磁性体材料等を選択使用することにより、優れた磁気特性を利用した用途や、磁気シールドを目的とした用途にも、自由に対応できる。
【００１９】
更に、無機機能材料の選択によって、高周波帯域で、比較的高いＱや誘電率εを得ることも可能である。このような特性は、例えばストリップライン、インピーダンス整合回路、遅延回路及びアンテナ回路等を構成する場合に要求される。しかも、機械的強度に優れた機能層を得ることができる。
【００２０】
機能層は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層の組み合わせを、任意数含むことができる。組み合わせは、基本的には、有機樹脂材料層及び無機機能材料層が交互に配置されるようにする。
【００２１】
有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれは、５μｍ以下の薄膜である。
互いに隣接する有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれが、５μｍ以下の薄膜であるので、薄膜による種々の利点が得られる。まず、薄膜化による一般的な利点として、小型、低背化が可能である。また、機能層をコンデンサ要素として利用する場合には、大容量化を達成できる。
【００２２】
本発明に係る電子部品は、更に、導体層を含んでおり、導体層は、有機樹脂材料層または無機機能材料層の少なくとも一方に隣接している。これにより、導体層を介して、有機樹脂材料層または無機機能材料層の電気的特性を取り出す電子部品を得ることができる。
【００２３】
導体層は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層を１層づつ含む機能層毎に設けてもよいし、有機樹脂材料層及び無機機能材料層を任意複数層含む機能層に設けてもよい。導体層のパターンは任意である。
【００２４】
本発明に係る電子部品の製造に当たっては、まず、前記有機樹脂材料層及び前記無機機能材料層のそれぞれを、薄膜形成方法により形成する。
【００２５】
次に、前記有機樹脂材料層または前記無機機能材料層の上に、前記導体層膜を、薄膜形成方法によって形成する。
【００２６】
有機樹脂材料層は、例えば、蒸着によって形成することができる。無機機能材料層は、スパッタ法、気相成長法（ＣＶＤ）等の薄膜技術によって形成することができる。
導体層は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、溶射法、イオンビーム法、ＣＶＤ法またはスピンコート法等の各種の成膜技術によって形成することができる。
【００２７】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
１．電子部品一般
図１は本発明に係る電子部品の一部を示す断面図である。図１によって表現された電子部品には、コンデンサ、インダクタまたはそれらの組み合わせ等が含まれ得る。これらの電子部品は、回路の一部として、他の回路要素とともに電子回路を構成するものであってもよいし、それ自体独立する部品形態をとっていてもよい。
【００２９】
図示された電子部品は、機能層（２１、２２）と、導体層５１、５２とを含む。これらは、支持層９によって支持されている。支持層９は、機能層の一部であってもよいし、機能層とは異なる層であってもよい。
【００３０】
機能層（２１、２２）は、有機樹脂材料層２２と、無機機能材料層２１とを含む。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは、各厚みＴ１、Ｔ２が５μｍ以下の薄膜であって、互いに隣接する。
【００３１】
導体層５１、５２は、有機樹脂材料層２２または無機機能材料層２１の少なくとも一方に隣接している。
【００３２】
上述したように、本発明に係る電子部品は機能層を含み、機能層は有機樹脂材料層２２と無機機能材料層２１とを含む。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは互いに隣接する。このように、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれを、互いに隣接させた機能層は、有機樹脂材料層２２が応力緩和層として働くことになるので、焼結フェライト基板や焼結セラミック基板を用いた従来の積層基板と異なって、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れているので、製品としての信頼性に優れている。
【００３３】
しかも、無機機能材料層２１が存在するので、有機樹脂材料層を単独で用いた場合よりも、電気的特性、例えば、誘電率やＱ値を向上させることができる。このため、高性能の電子部品を得ることができる。
【００３４】
また、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれが、互いに独立する層として存在するので、有機樹脂材料及び無機機能材料を混合したハイブリッド機能層よりも、特性のばらつきが小さくなり、歩留が向上する。
【００３５】
更に、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれを、互いに隣接させた機能層は、パンチまたはドリル等を用いて、貫通ビアホール、インナービアホール、ブラインドビアホール及びサーマルビアホールのための孔を簡単に形成できる。このようにして形成されたホール内に導電性ぺースト（Ａｇなど）を充填して、層間において位置ズレを生じることなく、各種ビアを確実に形成し得る。このため、電気的接続導体層及び放熱路を構成することができる。
【００３６】
しかも、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれを、互いに隣接させた機能層は、無機機能材料層２１を構成する機能材料の種類を選択することにより、所望の電気的及び磁気的特性を持たせることができる。例えば、無機機能材料として、誘電体材料を用いた場合には、誘電体材料の材料選択により、誘電率の調整が容易となり、焼結セラミックを用いた積層基板と異なって、低誘電率化も可能であるとともに、有機樹脂材料を用いた積層基板よりもＱ値が高く、高周波領域（１００ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の領域）での使用に好適なものを実現できる。
【００３７】
また、無機機能材料として、フェライト、金属磁性体材料等を選択使用することにより、優れた磁気特性を利用した用途や、磁気シールドを目的とした用途にも、自由に対応できる。
【００３８】
更に、無機機能材料の選択によって、高周波帯域で、比較的高いＱや誘電率εを得ることも可能である。このような特性は、例えばストリップライン、インピーダンス整合回路、遅延回路及びアンテナ回路等を構成する場合に要求される。しかも、機械的強度に優れた機能層を得ることができる。
【００３９】
図２は本発明に係る電子部品の別の実施例を示す断面図である。図において、図１に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。この実施例では、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１は、各３層による交互配置とし、このようにして形成された機能層の両側に導体層５１、５２を配置してある。
【００４０】
機能層は、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１の組み合わせを、任意数含むことができる。組み合わせは、基本的には、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１が交互に配置されるようにする。
【００４１】
有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは、５μｍ以下の薄膜である。このように、互いに隣接する有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれが、５μｍ以下の薄膜であるので、薄膜による種々の利点が得られる。
【００４２】
まず、薄膜化による一般的な利点として、小型、低背化が可能である。また、機能層をコンデンサ要素として利用する場合には、大容量化を達成できる。このような薄膜の有機樹脂材料層２２は、例えば、蒸着によって形成することができる。無機機能材料層２１は、スパッタ法、気相成長法（ＣＶＤ）等の薄膜技術によって形成することができる。
【００４３】
本発明に係る電子部品は、更に、導体層５１、５２を含んでおり、導体層５１、５２は、有機樹脂材料層２２または無機機能材料層２１の少なくとも一方に隣接している。これにより、導体層５１、５２を介して、有機樹脂材料層２２または無機機能材料層２１の電気的特性を取り出す電子部品を得ることができる。
【００４４】
導体層５１、５２は、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１を１層づつ含む機能層毎に設けてもよいし、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１を任意複数層含む機能層に設けてもよい。図示実施例において、導体層５１は、無機機能絶縁層２１の表面に付着され、導体層５２は支持層９と有機樹脂材料層２２との間に付着されている。
【００４５】
導体層５１、５２のパターンは任意である。導体層５１、５２は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、溶射法、イオンビーム法、ＣＶＤ法またはスピンコート法等の各種の成膜技術によって形成することができる。
【００４６】
図３は本発明に係る電子部品の別の実施例を示す断面図である。図において、図１に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。この実施例では、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１は交互配置とし、このようにして形成された機能層の片面に、パターン化された導体層５１を配置してある。
【００４７】
本発明に係る電子部品において、有機樹脂材料層２２を構成する有機樹脂材料は、特に限定されるものではなく、成形性、加工性、積層時の接着性、電気的特性に優れた有機樹脂材料の中から適宜選択して用いることができる。具体的には、熱硬化性有機樹脂材料、熱可塑性有機樹脂材料等が好ましい。
【００４８】
熱硬化性有機樹脂材料としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（オキサイド）樹脂、ビスマレイミドトリアジン（シアネートエステル）樹脂、フマレート樹脂、ポリブタジエン樹脂またはビニルベンジル樹脂等が挙げられる。
【００４９】
熱可塑性有機樹脂材料としては、芳香族ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、グラフト樹脂、ポリアリレート樹脂等が挙げられる。
【００５０】
これらの中でも、特にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、低誘電率エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ＢＴレジン等が、ベースレジンとして好ましい。
【００５１】
これらの有機樹脂材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合して用いる場合の混合比は、任意である。
【００５２】
本発明に係る電子部品において、無機機能材料層２１を構成する無機機能材料としては、誘電体材料及び磁性材料を用いることができる。本発明に用いる誘電体材料は、高周波帯域において、有機樹脂材料よりも大きい比誘電率と、Ｑとを持つ誘電体材料であればよい。特に本発明に用いる誘電体材料は、比誘電率が１０〜２００００、誘電正接が０．０５以下のものを使用することが好ましい。比較的高い誘電率を得るためには、特に以下の材料を得ることが好ましい。
【００５３】
チタン−バリウム−ネオジウム系セラミックス、チタン−バリウム−スズ系セラミックス、鉛−カルシウム系セラミックス、二酸化チタン系セラミックス、チタン酸バリウム系セラミックス、チタン酸鉛系セラミックス、チタン酸ストロンチウム系セラミックス、チタン酸カルシウム系セラミックス、チタン酸ビスマス系セラミックス、チタン酸マグネシウム系セラミックス、ＣａＷＯ4系セラミックス、Ｂａ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3系セラミックス、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3系セラミックス、Ｂａ（Ｃｏ，Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3系セラミックス、Ｂａ（Ｃｏ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3系セラミックス。二酸化チタン系セラミックスとは、二酸化チタンのみを含有するもののほか、他の少量の添加物を含有するものを含み、二酸化チタンの結晶構造が保持されているものをいう。また、他のセラミックスも同様である。特に、二酸化チタン系セラミックスは、ルチル構造を有するものが好ましい。
【００５４】
誘電率をあまり高くせずに高いＱを得るためには、以下の材料を用いることが好ましい。
【００５５】
シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタン酸カリウムウイスカ、チタン酸カルシウムウイスカ、チタン酸バリウムウイスカ、酸化亜鉛ウイスカ、ガラスチョップ、ガラスビーズ、カーボン繊維、酸化マグネシウム（タルク）。
【００５６】
これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合して用いる場合、その混合比は任意である。
【００５７】
本発明に係る無機機能材料層２１を構成する誘電体材料の一つの例として、２ＧＨｚでの比誘電率が５〜１００００、誘電正接が０．０１〜０．００００２であるものを挙げることができる。このような構成により、高いＱと比誘電率の無機機能材料層２１を得ることが可能である。
【００５８】
誘電体材料は、サファイヤなどの単結晶や多結晶のアルミナでもよく、これらも含めて機能材料の種類は、例えば、以下の組成を主成分とする誘電体であることが好ましい。併せて２ＧＨｚにおける比誘電率εおよびＱ値を示す。
【００５９】
Ｍｇ2ＳｉＯ4［ε＝７、Ｑ＝２００００］、Ａｌ2Ｏ3［ε＝９．８、Ｑ＝４００００］、ＭｇＴｉＯ3［ε＝１７、Ｑ＝２２０００］、ＺｎＴｉＯ3［ε＝２６、Ｑ＝８００］、Ｚｎ2ＴｉＯ4［ε＝１５、Ｑ＝７００］、ＴｉＯ2［ε＝１０４、Ｑ＝１５０００］、ＣａＴｉＯ3［ε＝１７０、Ｑ＝１８００］、ＳｒＴｉＯ3［ε＝２５５、Ｑ＝７００］、ＳｒＺｒＯ3［ε＝３０、Ｑ＝１２００］、ＢａＴｉ2Ｏ5［ε＝４２、Ｑ＝５７００］、ＢａＴｉ4Ｏ9［ε＝３８、Ｑ＝９０００］、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20［ε＝３９、Ｑ＝９０００］、Ｂａ2（Ｔｉ，Ｓｎ）9Ｏ20［ε＝３７、Ｑ＝５０００］、ＺｒＴｉＯ4［ε＝３９、Ｑ＝７０００］、（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ4［ε＝３８、Ｑ＝７０００］、ＢａＮｄ2Ｔｉ5Ｏ14［ε＝８３、Ｑ＝２１００］、ＢａＳｍ2ＴｉＯ14［ε＝７４、Ｑ＝２４００］、Ｂｉ2Ｏ3−ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2系［ε＝８８、Ｑ＝２０００］、ＰｂＯ−ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2系［ε＝９０、Ｑ＝５２００］、（Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ）−ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2系［ε＝１０５、Ｑ＝２５００］、Ｌａ2Ｔｉ2Ｏ7［ε＝４４、Ｑ＝４０００］、Ｎｄ2Ｔｉ2Ｏ7［ε＝３７、Ｑ＝１１００］、（Ｌｉ，Ｓｍ）ＴｉＯ3［ε＝８１、Ｑ＝２０５０］、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3［ε＝２５、Ｑ＝３５０００］、Ｂａ（Ｚｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3［ε＝３０、Ｑ＝１４０００］、Ｂａ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3［ε＝４１、Ｑ＝９２００］、Ｓｒ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3［ε＝４０、Ｑ＝４０００］等。
【００６０】
より好ましくは、以下の組成を主成分とするものである。
【００６１】
ＴｉＯ2、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2系、Ｂｉ2Ｏ3−ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2系、ＢａＴｉ4Ｏ9、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20、Ｂａ2（Ｔｉ，Ｓｎ）9Ｏ20系、ＭｇＯ−ＴｉＯ2系、ＺｎＯ−ＴｉＯ2系、ＭｇＯ−ＳｉＯ2系、Ａｌ2Ｏ3等。
【００６２】
本発明に係る無機機能材料層２１を構成する誘電体材料の他の例としては、比誘電率が２０〜２００００、誘電正接が０．５〜０．０００１であるものも有効である。このような誘電体材料を用いることで、より高い比誘電率の無機機能材料層２１を得ることが可能である。具体的には以下の組成を主成分とする誘電体材料から選択されるものが好ましい。併せて２ＧＨｚにおける比誘電率εを示す。
【００６３】
ＢａＴｉＯ3［ε＝１５００］、（Ｂａ，Ｐｂ）ＴｉＯ3系［ε＝６０００］、Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ3系［ε＝９０００］、（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3系［ε＝７０００］。
【００６４】
より好ましくは、ＢａＴｉＯ3、Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ3系の組成を主成分とする誘電体材料から選択される。誘電体材料は、単結晶や多結晶でもよい。
【００６５】
無機機能材料層２１を構成する磁性体材料としては、フェライト及び金属磁性体材料を用いることができる。フェライトとしては、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系などであり、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系などが好ましい。
【００６６】
金属磁性体材料としては、カーボニル鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−アルミ−珪素系合金（商標名：センダスト）、鉄−ニッケル系合金（商標名：パーマロイ）、アモルファス系（鉄系、コバルト系）などが好ましい。磁性体材料の透磁率μは、１０〜１００００００であることが好ましい。また、バルクの絶縁性は、高い方が機能層としての絶縁性が向上して好ましい。
【００６７】
本発明においては、有機樹脂材料層２２を構成する有機樹脂材料に、難燃剤を含ませることもできる。本発明に用いられる難燃剤としては、難燃化のために用いられている種々の難燃剤を用いることができる。具体的には、ハロゲン化リン酸エステル、ブロム化エポキシ樹脂等のハロゲン化物、また、リン酸エステルアミド系等の有機化合物や、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム等の無機材料を用いることができる。
【００６８】
以下、本発明に係る電子部品の具体例を示す。
【００６９】
２．コンデンサ
図４は本発明に係るコンデンサの斜視図、図５は図４の５−５線に沿った断面図、図６は図４及び図５に示したコンデンサの内部電極構造を示す斜視図、図７は図５のＡ７部の拡大図である。図示されたコンデンサは、基体１と、内部電極となる複数の導体層５１〜５８と、端子電極６１、６２とを含んでいる。導体層５１〜５８は基体１の内部に埋設されており、奇数参照符号が付された導体層５１、５３、５５、５７はその一端が端子電極６１に接続され、偶数参照符号が付された導体層５２、５４、５６、５８はその一端が端子電極６２に導通接続されている。導体層５１〜５８のうち、隣接する導体層間には、誘電体層として働く機能層が存在する。
【００７０】
例えば、隣接する導体層５１−５２間に注目すると、図７に拡大して示すように、導体層５１−５２間には、有機樹脂材料層２２と、無機機能材料層２１とを含む機能層が存在する。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは、各厚みＴ１、Ｔ２が５μｍ以下の薄膜であって、互いに隣接する。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１は、各３層による交互配置とし、このようにして形成された機能層の両側に導体層５１、５２を配置してある。層数が任意であることは、既に述べた通りである。
【００７１】
図示実施例のコンデンサは、導体層５１−５２間の機能層を、有機樹脂材料層２２と無機機能材料層２１とを隣接させて構成してあるので、有機樹脂材料層２２が応力緩和層として働くことになる。このため、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れたものとなる。
【００７２】
しかも、無機機能材料層２１が存在するので、有機機能材料層を単独で用いた場合よりも、誘電率やＱ値を向上させることができる。このため、高性能のコンデンサを得ることができる。誘電率やＱ値を向上させるのに適した材料については、既に詳説した通りである。
【００７３】
また、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれが、互いに独立する層として存在するので、有機樹脂材料及び無機機能材料を混合したハイブリッド機能層よりも、誘電率やＱ値のばらつきが小さくなり、歩留が向上する。
【００７４】
更に、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれを、隣接させた機能層は、孔や凹部を簡単に形成できる。このようにして形成された孔や凹部に導電性ぺースト（Ａｇなど）を充填して、内部電極を構成する導体層５１〜５８と接続する端子電極６１、６２を形成することができる。
【００７５】
しかも、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは、５μｍ以下の薄膜であるので、小型、低背化が可能である。また、機能層をコンデンサ要素として利用する場合には、大容量化を達成できる。このような薄膜の有機樹脂材料層２２は、例えば、蒸着によって形成することができる。無機機能材料層２１は、スパッタ法、気相成長法（ＣＶＤ）等の薄膜技術によって形成することができる。
【００７６】
導体層５１〜５８のパターンは任意である。導体層５１〜５８は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、溶射法、イオンビーム法、ＣＶＤ法またはスピンコート法等の各種の成膜技術によって形成することができる。
【００７７】
３．ＬＣ複合部品
本発明は、ＬＣ複合部品にも適用できる。図８はそのようなＬＣ複合部品の一例として、ＬＣフィルタ回路を示している。図示されたＬＣフィルタ回路は、例えば、３個のコンデンサＣ０１〜Ｃ０３と、２つのインダクタＬ０１、Ｌ０２とを含んでいる。また、入出力端子となる端子電極６１、６２及びアース端子として用いられる端子電極６３を有する。
【００７８】
図９は図８に示したＬＣフィルタ回路を内蔵するＬＣ複合部品の断面図、図１０は図９のＡ１０部の拡大断面図である。図において、先に図示された構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。図示されたＬＣ複合部品は、コンデンサ部分１１とインダクタ部分１２とを積層した構造を持つ。ＧＮＤはグランド電極である。
【００７９】
コンデンサ部分１１は、図８のコンデンサＣ０１、Ｃ０２、Ｃ０３を含んでいる。コンデンサ部分１１において、内部電極を構成する複数の導体層のうち、隣接する導体層間、例えば、導体層５１−５２間の機能層の構成は、既に図７を参照して説明した通りであり、重複説明は省略する。
【００８０】
インダクタ部分１２は、例えば、直線状や蛇行状等の適当なパターンを持つ導体層５３１、５３２を含んでいる。導体層５３１は図８のインダクタＬ０１を構成し、導体層５３２は図８のインダクタＬ０２を構成する。
【００８１】
インダクタ部分１２は、図１０に拡大して示すように、有機樹脂材料層２２と、無機機能材料層２１とを含む機能層を有する。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは、各厚みＴ１、Ｔ２が５μｍ以下の薄膜であって、互いに隣接する。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１は、各複数層による交互配置とし、無機機能材料層２１の上に導体層５３１（または５３２）を配置してある。有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１の層数が任意であることは、既に述べた通りである。
【００８２】
インダクタ部分１２において、無機機能材料層２１は磁性体材料または誘電体材料でなる。その詳細については、既に述べたので、重複説明は省略する。
【００８３】
上述したように、図示実施例のＬＣ複合部品は、導体層５１−５２間の機能層を、有機樹脂材料層２２と無機機能材料層２１とを隣接させて構成してあるので、有機樹脂材料層２２が応力緩和層として働くことになる。このため、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れたものとなる。
【００８４】
しかも、無機機能材料層２１が存在するので、有機機能材料層を単独で用いた場合よりも、誘電率、透磁率及びＱ値を向上させることができる。このため、高性能のＬＣ複合部品を得ることができる。誘電率、透磁率及びＱ値を向上させるのに適した材料については、既に詳説した通りである。
【００８５】
また、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれが、互いに独立する層として存在するので、有機樹脂材料及び無機機能材料を混合したハイブリッド機能層よりも、誘電率、透磁率、Ｑ値のばらつきが小さくなり、歩留が向上する。
【００８６】
更に、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれを、隣接させた機能層は、孔や凹部を簡単に形成できる。このようにして形成された孔や凹部に導電性ぺーストを塗布して、内部電極を構成する導体層５３１、５３２と接続する端子電極６１、６２、６３を形成することができる。
【００８７】
しかも、有機樹脂材料層２２及び無機機能材料層２１のそれぞれは、５μｍ以下の薄膜であるので、小型、低背化が可能である。無機機能材料層２１は、スパッタ法、気相成長法（ＣＶＤ）等の薄膜技術によって形成することができる。導体層５３１、５３２は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、溶射法、イオンビーム法、ＣＶＤ法またはスピンコート法等の各種の成膜技術によって形成することができる。
【００８８】
４．本発明に係る電子部品を用いる移動体通信機器ＲＦ部の一例
本発明に係る電子部品に、積層モジュールが含まれることは前述した通りである。図１１は本発明に係る積層モジュールの用いられる移動体通信機器に含まれるＲＦ部の一例を示すブロック図であり、ＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンド対応の構成を示している。回路自体は、周知のものである。移動体通信機器によっては、ＤＣＳバンドの代わりに、ＰＣＳバンドを用いるものもあり、本発明は、このような場合も含む。
【００８９】
図１１に図示されたＲＦ部は、アンテナＡＮＴと、フロントエンド部ＦＥと、送信部Ｔｘと、受信部Ｒｘとを含む。更に、フェーズ．ロック．ループＰＬＬ、電圧制御発振器ＶＣＯ３、ミキサＭＩＸ３、フェーズ．デティクタＰＨＤ、ループフィルタ（Loop Filter）等を含んでいる。
【００９０】
送信部Ｔｘは、送信部ＧＳＭ／Ｔｘと、送信部ＤＣＳ／Ｔｘとに分かれている。送信部ＤＣＳ／Ｔｘは、電圧制御発振器ＶＣＯ１、パワーアンプ部ＰＡ１、カプラーＣＯＰ１、電力検出部ＡＰＣ１及びローパスフィルタＬＰＦ１等を備える。
【００９１】
送信部ＧＳＭ／Ｔｘも同様に、電圧制御発振器ＶＣＯ２、パワーアンプ部ＰＡ２、カプラーＣＯＰ２、電力検出部ＡＰＣ２及びローパスフィルタＬＰＦ２等を備える。
【００９２】
受信部Ｒｘは、受信部ＧＳＭ／Ｒｘと、受信部ＤＣＳ／Ｒｘとに分かれている。受信部ＤＣＳ／Ｒｘは、弾性表面波素子（ＳＡＷ素子）等でなるバンドパスフィルタＢＰＦ１、バルーンＢＡＬ１、ローノイズアンプＬＮＡ１及びミキサＭＩＸ１等を備える。受信部ＧＳＭ／Ｒｘも同様に、弾性表面波素子（ＳＡＷ素子）等でなるバンドパスフィルタＢＰＦ２、バルーンＢＡＬ２、ローノイズアンプＬＮＡ２及びミキサＭＩＸ２等を備える。
【００９３】
フロントエンド部ＦＥは、ダイプレクサＤＩＰ及び送受信切換器ＳＷ１、ＳＷ２を含んでいる。送受信切換器ＳＷ１は、外部から供給される制御信号によって制御され、送信部ＤＣＳ／Ｔｘまたは受信部ＤＣＳ／Ｒｘを、ダイプレクサＤＩＰに選択的に接続する。
【００９４】
送受信切換器ＳＷ２も、外部から供給される制御信号によって制御され、送信部ＧＳＭ／Ｔｘまたは受信部ＧＳＭ／ＲｘをダイプレクサＤＩＰに選択的に接続する。
【００９５】
したがって、送信部ＧＳＭ／Ｔｘ、受信部ＧＳＭ／Ｒｘ、送信部ＤＣＳ／Ｔｘ及び受信部ＤＣＳ／Ｒｘは、ダイプレクサＤＩＰを介して、アンテナＡＮＴに選択的に接続される。
【００９６】
本発明は、図１１に示した移動体通信機器ＲＦ部において、送信部ＧＳＭ／Ｔｘ、ＤＣＳ／Ｔｘに含まれるパワーアンプ部ＰＡ１、ＰＡ２を積層モジュール化したＰＡ積層モジュール、電圧制御発振器ＶＣＯ１、ＶＣＯ２またはＶＣＯ３を積層モジュール化したＶＣＯ積層モジュール、及び、フロントエンド部ＦＥを積層モジュール化したＦＥ積層モジュールの具体例を開示する。
【００９７】
５．パワーアンプ部積層モジュール（ＰＡ積層モジュール）
図１２は、図１１に図示された送信部ＤＣＳ／Ｔｘに含まれるパワーアンプ部ＰＡ１の一例を示す回路図である。図において、Ｖａｐｃ１端子は、出力制御用に設けられた端子で、パワーアンプ部ＰＡ１の出力は、Ｖａｐｃ１端子に印加される電圧レベルにより制御される。Ｖａｐｃ１端子に印加される電圧は、図１において、カプラＣＯＰ１を介して電力検出部ＡＰＣ１により検出された電力検出信号である。
【００９８】
パワーアンプ部ＰＡ１は、半導体層素子の３段構成でなるＭＭＩＣ(Microwave Monolithic IC)１と、入力整合回路部ＩＭ１と、出力整合回路部ＯＭ１と、バイアス回路部ＢＣ１とを含んでいる。
【００９９】
ＭＭＩＣ１はＰｉｎ１端子から入力された信号を増幅する役割を担い、入力整合回路部ＩＭ１は、Ｐｉｎ１端子でのインピーダンス（５０Ω）をＭＭＩＣ１の入力インピーダンスに整合させ、Ｐｉｎ１端子から入力された信号をインピーダンス不整合による損失なくＭＭＩＣ１の入力へ伝送する役割を担う。
【０１００】
出力整合回路部ＯＭ１は、ＭＭＩＣ１の出力インピーダンスをＰｏｕｔ１端子で見たインピーダンス（５０Ω）に整合させ、ＭＭＩＣ１から出力された信号をインピーダンス不整合による損失を生じることなく、Ｐｏｕｔ１端子へ伝送させる役割を担い、バイアス回路部ＢＣ１は、ＭＭＩＣ１に含まれる半導体を増幅素子として動作させる役割を担う。
【０１０１】
入力整合回路部ＩＭ１は、インダクタＬ１とコンデンサＣ１がＬ型に接続された回路で構成される。更に、入力整合回路部ＩＭ１にはコンデンサＣ２が備えられている。
【０１０２】
出力整合回路部ＯＭ１では、初段がインダクタＬ２とコンデンサＣ３とのＬ型回路、２段目がインダクタＬ３とコンデンサＣ４とのＬ型回路、３段目がインダクタＬ４とコンデンサＣ５とのＬ型回路である。出力整合回路ＯＭ１の出力端にはコンデンサＣ６が接続されている。
【０１０３】
また、バイアス回路部ＢＣ１のインダクタＬ５〜Ｌ７は、ＭＭＩＣ１で増幅された信号をＶｃｃ端子へ漏洩させないよう、理想的には、インピーダンスを無限大にすることが求められる。このため、通常、（λ／４）長パターンまたは（λ／４）長パターンに相当するインピーダンスを持つインダクタ素子により構成される。インダクタＬ５〜Ｌ７のそれぞれには、接地コンデンサＣ８〜Ｃ１０が接続されている。
【０１０４】
図１３は図１１に図示された送信部ＧＳＭ／Ｔｘに含まれるパワーアンプ部ＰＡ２の具体的な回路図を示している。図において、Ｖａｐｃ２端子は、出力制御用に設けられた端子で、パワーアンプ部ＰＡ２の出力は、Ｖａｐｃ２端子に印加される電圧レベルにより制御される。また、Ｖａｐｃ２端子に印加される電圧は、図１１において、カプラＣＯＰ２を介して電力検出部ＡＰＣ２により検出された電力検出信号である。
【０１０５】
パワーアンプ部ＰＡ２は、半導体層素子の３段構成でなるＭＭＩＣ２と、入力整合回路部ＩＭ２と、出力整合回路部ＯＭ２と、バイアス回路部ＢＣ２とを含んでいる。
【０１０６】
ＭＭＩＣ２はＰｉｎ２端子から入力された信号を増幅する役割を担い、入力整合回路部ＩＭ２は、Ｐｉｎ２端子でのインピーダンス（５０Ω）をＭＭＩＣ２の入力インピーダンスに整合させ、Ｐｉｎ２端子から入力された信号をインピーダンス不整合による損失なくＭＭＩＣ２の入力へ伝送する役割を担う。
【０１０７】
出力整合回路部ＯＭ２は、ＭＭＩＣ２の出力インピーダンスをＰｏｕｔ２端子で見たインピーダンス（５０Ω）に整合させ、ＭＭＩＣ２から出力された信号をインピーダンス不整合による損失を生じさせることなく、Ｐｏｕｔ２端子へ伝送させる役割を担い、バイアス回路部ＢＣ２は、ＭＭＩＣ２に含まれる半導体を増幅素子として動作させる役割を担う。
【０１０８】
入力整合回路部ＩＭ２は、インダクタＬ９とコンデンサＣ１１がＬ型に接続された回路で構成される。更に、入力整合回路部ＩＭ２にはコンデンサＣ１２が備えられている。
【０１０９】
出力整合回路部ＯＭ２では、初段がインダクタＬ１０とコンデンサＣ１３とのＬ型回路、２段目がインダクタＬ１１とコンデンサＣ１４とのＬ型回路、３段目がインダクタＬ２とコンデンサＣ１５とのＬ型回路である。出力整合回路ＯＭ２の出力端にはコンデンサＣ１６が接続されている。
【０１１０】
また、バイアス回路部ＢＣ２のインダクタＬ１３〜Ｌ１５は、ＭＭＩＣ２で増幅された信号を漏洩させないよう、理想的には、インピーダンスを無限大にすることが求められる。このため、通常、（λ／４）長パターンまたは（λ／４）長パターンに相当するインピーダンスを持つインダクタ素子により構成される。インダクタＬ１３〜Ｌ１５のそれぞれには、接地コンデンサＣ１８〜Ｃ２０が接続されている。
【０１１１】
図１４は図１２及び図１３に示したパワーアンプ部ＰＡ１、ＰＡ２を積層モジュール化したＰＡ積層モジュールの分解斜視図、図１５は図１４に示したＰＡ積層モジュールの完成状態における斜視図、図１６は同じく内部の接続構造を概略的に示す断面図である。積層基板１００における受動素子の配置については、特に限定はない。図１４〜図１６は採用し得る一例を示すにすぎない。参照符号９０はシールドである。
【０１１２】
図示実施例は、ＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンド対応のＰＡ積層モジュールを示している。ＧＳＭ側では、周波数範囲が８８０〜９１５ＭＨｚで、出力電力が、例えば、３５．０ｄＢｍであるのに対し、ＤＣＳ側では周波数範囲が１７１０〜１７８５ＭＨｚで、出力電力が、例えば、３２．０ｄＢｍであり、互いに異なる仕様であるので、同一の積層基板１００において、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側で互いに独立し、ＧＳＭ用とＤＣＳ用の２回路に分けて並列に配列される。
【０１１３】
図示実施例のＰＡ積層モジュールは、積層基板１００と、能動素子であるＭＭＩＣ１、ＭＭＩＣ２と、受動素子と、電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）（図１２参照、以下同様）と、接地用パターンＧＮＤと、貫通ビアホール４０と、ブラインドビアホール３０と、インナービアホール２０とを含む。
【０１１４】
積層基板１００は、図１４に示すように、９枚の機能層１０１〜１０９を含む。機能層１０１〜１０９は順次に積層されている。機能層１０１〜１０９は、有機樹脂材料層と、無機機能材料層とを含む。有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれは、各厚みが５μｍ以下の薄膜であって、互いに隣接する。有機樹脂材料層及び無機機能材料層は、任意複数層による交互配置とする。層数は任意である。これらの点については、既に述べた通りである。
【０１１５】
能動素子であるＭＭＩＣ１、ＭＭＩＣ２は、積層基板１００の表面側に位置する機能層１０１の上に配置されている。ＭＭＩＣ１、ＭＭＩＣ２の電極は、機能層１０１上に形成された導体パターンに接続される。接続手段としては、図の面実装手段の他、ワイヤーボンディング等も採用できる。
【０１１６】
電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）は、図６において、積層基板１００の最下層である機能層１０９の裏面に形成された導体パターン５０に接続される。
【０１１７】
貫通ビアホール４０は、積層基板１００を厚み方向に貫通し、一端が、積層基板１００の裏面において、電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）を構成する導体パターン５０に接続され、または、接地用パターンＧＮＤに導通している。
【０１１８】
ブラインドビアホール３０は、積層基板１００の表面または裏面に設けられた導体パターン５０と、次層の導体パターン５０との間を接続する。インナービアホール２０は、積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０を接続する。ブラインドビアホール３０は、一端が積層基板１００の内部で終端されており、インナービアホール２０は両端が積層基板１００の内部で終端されている。
【０１１９】
上述したように、図示実施例に係るＰＡ積層モジュールにおいて、積層基板１００は、複数の機能層１０１〜１０９を積層して構成されている。機能層１０１〜１０９の一部または全部は、有機樹脂材料層と、無機機能材料層とを含む。有機樹脂材料層及び無機機能材料層のそれぞれは、各厚みが５μｍ以下の薄膜であって、互いに隣接する。有機樹脂材料層及び無機機能材料層は、任意複数層による交互配置とする。このような機能層１０１〜１０９は、フェライト等を用いた従来の積層基板と異なって、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れているので、製品としての信頼性に優れている。また、層間の絶縁抵抗がクラックによって劣化することがないので、コンデンサを形成するのに都合がよい。
【０１２０】
しかも、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した機能層１０１〜１０９は、パンチまたはドリル等を用いて、貫通ビアホール４０、インナービアホール２０、ブラインドビアホール３０及びサーマルビアホール４１を簡単に形成できる。このようにして形成されたホール内に導電性ぺースト（Ａｇなど）を充填して、層間において位置ズレを生じることなく、各種ビアを確実に形成し得る。これにより、電気的接続導体層及び放熱路を構成することができる。
【０１２１】
更に、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した機能層１０１〜１０９は、機能材料の種類を選択することにより、所望の電気的及び磁気的特性を持たせることができる。例えば、無機機能材料として、誘電体材料を用いた場合には、誘電体材料の材料的選択により、誘電率の調整が容易となり、焼結セラミック基板よりも低誘電率化も可能であるとともに、有機樹脂材料基板よりも高いＱが得られ、高周波領域（１００ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の領域）での使用に好適なものを実現できる。
【０１２２】
また、機能材料として磁性体材料等を選択使用することにより、優れた磁気特性を利用した用途や磁気シールドを目的とした用途に、自由に対応できる。
【０１２３】
更に、機能材料の選択によって、高周波帯域で、比較的高いＱや誘電率εを得ることも可能である。このような特性は、例えばストリップライン、インピーダンス整合回路、遅延回路及びアンテナ回路等を構成する場合に要求される。しかも、機械的強度に優れた積層基板１００を実現することができる。
【０１２４】
図示実施例に係るＰＡ積層モジュールでは、電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）を構成する導体パターン５０及び接地用パターンＧＮＤは、積層基板１００の裏面に設けられている。したがって、ＭＭＩＣ１、ＭＭＩＣ２の設けられている表面側とは反対側の裏面側を、マザーボード等に面付けするＰＡ積層モジュールが得られる。
【０１２５】
図示実施例のＰＡ積層モジュールにおいて、貫通ビアホール４０は、積層基板１００を厚み方向に貫通し、一端が、電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）を構成する導体パターン５０または接地用パターンＧＮＤに導通する。したがって、マザーボード等に面付けする際、裏面側において、外部回路と接続し、その電気回路を、貫通ビアホール４０を通して、積層基板１００の内部及び積層基板１００の表面に導くことができる。
【０１２６】
また、貫通ビアホール４０を用いて、積層基板１００の表面に搭載されたＭＭＩＣ１、ＭＭＩＣ２、及び、積層基板１００の内部に形成された受動素子のための導体パターン５０を、電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）または接地用パターンＧＮＤと接続することができる。
【０１２７】
本発明では、貫通ビアホール４０の他に、ブラインドビアホール３０を含む。ブラインドビアホール３０は、機能層１０１の表面または機能層１０９の裏面に設けられた導体パターン５０と、次層の機能層１０２または１０９に設けられた導体パターン５０との間を接続する。したがって、ブラインドビアホール３０を用いて、積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０を、裏面に導体パターン５０として設けられた信号端子または接地用パターンＧＮＤと接続することができる。
【０１２８】
図示実施例の積層基板１００は、更に、インナービアホール２０とを含む。インナービアホール２０は積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０の間を接続するものであって、積層基板１００の裏面には出ない。このため、貫通ビアホール４０及びブラインドビアホール３０の適切な配置により、積層基板１００の裏面側における端子の形状や配置に自由度が増すとともに、接地用パターンＧＮＤの面積も確保できる。接地用パターンが裏面の面積の８０％以上の面積を占有するＰＡ積層モジュールを実現することができる。
【０１２９】
送信部ＧＳＭ／Ｔｘのパワーアンプ部ＰＡ２では、機能層１０１の表面に、コンデンサＣ１２、Ｃ１６〜Ｃ２０を、チップコンデンサ７０（図１４、図１５参照）として搭載し、また、インダクタＬ９、Ｌ１０、Ｌ１６を導体パターンとして形成する。コンデンサＣ１１を構成するコンデンサ電極等も形成されている。
【０１３０】
他の受動素子は、積層基板１００の内部に形成する。図１２及び図１３において、点線円で囲まれていない受動素子が積層基板１００の内部及び表面に配置される。Ｌ１、Ｌ２、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１６は導体パターン５０である。
【０１３１】
したがって、マザーボード等に面付けする際、裏面側において、外部回路と接続し、その電気回路を、貫通ビアホール４０及びブラインドビアホール３０を通して、積層基板１００の内部及び積層基板１００の表面に導くことができる。
【０１３２】
また、貫通ビアホール４０及びブラインドビアホール３０を用いて、積層基板１００の表面に搭載されたＭＭＩＣ１、ＭＭＩＣ２、及び、積層基板１００の内部に形成された受動素子のための導体パターンを、電源端子（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２）、信号端子（Ｖａｐｃ１、Ｖａｐｃ２）、（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２）、（Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２）または接地用パターンＧＮＤと接続することができる。
【０１３３】
インナービアホール２０は積層基板１００の裏面には現れない。このため、裏面において、端子の形状や配置に自由度が増すとともに、接地用パターンの面積も確保できる。
【０１３４】
本発明では、機能層１０１〜１０９は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した構成でなる。有機樹脂材料層及び無機機能材料層を構成する有機樹脂材料及び無機機能材料については、既に詳説したとおりであり、誘電率の調整が容易となり、焼結セラミックでなる積層基板と比べて、低誘電率化が可能であるとともに、有機樹脂材料による積層基板と比較して、高いＱが得られ、高周波領域（１００ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の領域）での使用に好適である。
【０１３５】
また、無機機能材料層が磁性材料でなる場合は、優れた磁気特性を利用した用途や磁気シールドを目的とした使用に適している。さらに、高周波帯域で、比較的高いＱやμを得ることも可能である。
【０１３６】
６．電圧制御発振器部積層モジュール（ＶＣＯ積層モジュール）
図１７はＶＣＯ（電圧制御発振器）の回路構成の一例を示している。図示のＶＣＯは、例えば、図１１に示した回路において、ＶＣＯ１〜ＶＣＯ３の少なくとも一つを構成するために用いられる。図において、電源端子Ｖｃｃ３に供給された動作電圧は、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３によって分圧され、発振回路６に供給される。電源端子Ｖｃｃ３にはコンデンサＣ３７が接続されている。
【０１３７】
信号端子Ｖｉｎ３に供給された電圧制御信号は、インダクタＬ３１を介して、コンデンサＣ３２、バリキャップダイオードＤ３１に供給される。インダクタＬ３１の出力端にはコンデンサＣ３２が接続されている。
【０１３８】
バリキャップダイオードＤ３１の後段には、コンデンサＣ３３を介して、共振回路５が接続され、共振回路５の後段には発振回路６が接続されている。共振回路５は、コンデンサＣ３４及びストリップラインＬ３２によって定まる共振周波数を持つ。
【０１３９】
発振回路６は、トランジスタＴ３１、Ｔ３２等を備える。発振回路６は、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３によって分圧された電圧によってバイアスされ、共振回路５の回路定数、バリキャップダイオードＤ３１の有する容量値、コンデンサＣ３３、Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ３９、及び、インダクタＬ３３等を発振定数として発振動作をし、コンデンサＣ４０を介して、信号端子Ｖｏｕｔ３から発振信号を出力する。
【０１４０】
図１８は図１７に示したようなＶＣＯ回路をモジュール化したＶＣＯ積層モジュールの分解斜視図、図１９は図１８に示したＶＣＯ積層モジュールの内部構造を概略的に示す拡大断面図である。積層基板１００における受動素子の配置については、特に限定はない。図は採用し得る一例を示すにすぎない。
【０１４１】
積層基板１００は、図１８、図１９に示すように、８枚の機能層１０１〜１０８を順次に積層して構成されている。機能層１０１〜１０８は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した構成でなる。
【０１４２】
能動素子であるトランジスタＴ３１、Ｔ３２、及び、バリキャップダイオードＤ３１、並びに、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３は、積層基板１００の表面側に位置する機能層１０１の上に配置されている。他の回路要素は、積層基板１００の内部に埋設される。
【０１４３】
図１７に示された電源端子Ｖｃｃ３、信号端子Ｖｉｎ３、信号端子Ｖｏｕｔ３は、図１８、図１９において、積層基板１００の最下層である機能層１０８の裏面に形成された導体パターン５０に接続される。また、図１７の接地線は、接地用パターンＧＮＤに接続される。
【０１４４】
貫通ビアホール４０は、積層基板１００を厚み方向に貫通し、一端が、積層基板１００の裏面において、電源端子Ｖｃｃ３、信号端子Ｖｉｎ３、信号端子Ｖｏｕｔ３を構成する導体パターン５０に接続されている。
【０１４５】
ブラインドビアホール３０は、積層基板１００の表面または裏面に設けられた導体パターン５０と、次層の導体パターン５０との間を接続する。インナービアホール２０は、積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０を接続する。ブラインドビアホール３０は、一端が積層基板１００の内部で終端されており、インナービアホール２０は両端が積層基板１００の内部で終端されている。
【０１４６】
ＶＣＯ積層モジュールにおいても、積層基板１００を構成する機能層１０１〜１０８は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した構成である。このような機能層１０１〜１０８は、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れているので、製品としての信頼性に優れている。また、層間の絶縁抵抗がクラックによって劣化することがないので、コンデンサを形成するのに都合がよい。
【０１４７】
しかも、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置して構成した積層基板は、パンチまたはドリル等を用いて、貫通ビアホール４０、インナービアホール２０、ブラインドビアホール３０及びサーマルビアホール４１を簡単に形成できる。このため、層間において位置ズレを生じることなく、各種ビアを確実に形成し得る。
【０１４８】
更に、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した機能層は、無機機能材料の種類を選択することにより、所望の電気的及び磁気的特性を持たせることができる。例えば、無機機能材料として、誘電体材料を用いた場合には、誘電体材料の材料的選択により、誘電率の調整が容易となり、焼結セラミックによる積層基板よりも低誘電率化が可能である。これらの材料については、既に詳説したので、詳細は省略する。
【０１４９】
ＶＣＯ積層モジュールでは、電源端子Ｖｃｃ３、信号端子Ｖｉｎ３、信号端子Ｖｏｕｔ３を構成する導体パターン５０及び接地用パターンＧＮＤは、積層基板１００の裏面に設けられている。したがって、積層基板１００の裏面側を、マザーボード等に面付けすることができる。
【０１５０】
図示実施例のＶＣＯ積層モジュールにおいて、貫通ビアホール４０は、積層基板１００を厚み方向に貫通し、一端が、電源端子Ｖｃｃ３、信号端子Ｖｉｎ３、信号端子Ｖｏｕｔ３を構成する導体パターン５０に導通する。したがって、マザーボード等に面付けする際、裏面側において、外部回路と接続し、その電気回路を、貫通ビアホール４０を通して、積層基板１００の内部及び積層基板１００の表面に導くことができる。
【０１５１】
また、貫通ビアホール４０を用いて、積層基板１００の表面に搭載された部品、及び、積層基板１００の内部に形成された受動素子のための導体パターン５０を、電源端子Ｖｃｃ３、信号端子Ｖｉｎ３、信号端子Ｖｏｕｔ３と接続することができる。
【０１５２】
本実施例では、貫通ビアホール４０の他に、ブラインドビアホール３０と、インナービアホール２０とを含む。ブラインドビアホール３０は、機能層１０１の表面または機能層１０９の裏面に設けられた導体パターン５０と、次層の機能層１０２または１０９に設けられた導体パターン５０との間を接続する。インナービアホール２０は積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０を接続する。
【０１５３】
貫通ビアホール４０は、ブラインドビアホール３０とともに、電源端子Ｖｃｃ３、信号端子Ｖｉｎ３、信号端子Ｖｏｕｔ３または接地用パターンＧＮＤのために用いられる。内部の導体パターン間の接続に用いられるインナービアホール２０は積層基板１００の裏面には出ない。このため、貫通ビアホール４０、ブラインドビアホール３０及びインナービアホール２０の適切な組み合わせにより、積層基板１００の裏面側における端子の形状や配置に自由度をもたせるとともに、接地用パターンの面積も確保できる。
【０１５４】
７．フロントエンド部積層モジュール（ＦＥ積層モジュール）
図２０は本発明に係るＦＥ積層モジュールの回路構成の一例を示している。図示のＦＥ積層モジュールは、例えば、図１１に示した回路において、フロントエンド部ＦＥに、送信部ＴｘのローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２を組合わせた回路構成を有する。
【０１５５】
図２０に図示されたＦＥ積層モジュールの回路において、ローパスフィルタＬＰＦ１はインダクタＬ４１と、コンデンサＣ４１〜Ｃ４３とを含んでいる。ローパスフィルタＬＰＦ２はインダクタＬ５１と、コンデンサＣ５１〜Ｃ５３とを含んでいる。
【０１５６】
送受信切換器ＳＷ１は、ＤＣＳ／Ｒｘ側がダイオードＤ６１と、抵抗Ｒ６１と、コンデンサＣ６１と、インダクタＬ６１とを含み、抵抗Ｒ６１の一端が切替信号端子ＶＣ３に接続されている。また、ＤＣＳ／Ｔｘ側は、ダイオードＤ６２と、コンデンサＣ６２と、インダクタＬ６２と、インダクタＬ６３とを含み、コンデンサＣ６２及びインダクタＬ６３の接続点が切替信号端子ＶＣ４に接続されている。
【０１５７】
送受信切換器ＳＷ２は、ＧＳＭ／Ｒｘ側が、ダイオードＤ７１と、抵抗Ｒ７１と、コンデンサＣ７１と、インダクタＬ７１とを含み、抵抗Ｒ７１の一端が切替信号端子ＶＣ１に接続されている。また、ＧＳＭ／Ｔｘ側は、ダイオードＤ７２と、コンデンサＣ７２と、インダクタＬ７２と、インダクタＬ７３とを含み、コンデンサＣ７２及びインダクタＬ７３の接続点が切替信号端子ＶＣ２に接続されている。
【０１５８】
ダイプレクサＤＩＰは、ＤＣＳ側がコンデンサＣ８１、Ｃ８２、Ｃ８３と、インダクタＬ８１とを含み、ＧＳＭ側がコンデンサＣ８４、Ｃ８５と、インダクタＬ８２とを含んでいる。
【０１５９】
アンテナＡＮＴはＦＥ積層モジュールの外部にあって、ＤＣＳ側のコンデンサＣ８２と、ＧＳＭ側のコンデンサＣ８５及びインダクタＬ８２の並列回路との接続点に接続されている。
【０１６０】
図２０の回路図は一例であって、本発明に係るＦＥ積層モジュールが図２０の回路に限定されるものでないことは論をまたない。
【０１６１】
図２１は図２０に示したようなフロントエンド回路をモジュール化したＦＥ積層モジュールの完成状態を示す斜視図、図２２は図２１に示したＦＥ積層モジュールの分解斜視図、図２３は図２２に示したＦＥ積層モジュールの内部構造を概略的に示す拡大断面図である。積層基板１００における受動素子の配置については、特に限定はない。図は採用し得る一例を示すにすぎない。
【０１６２】
積層基板１００は、図２２、図２３に示すように、１３枚の機能層１０１〜１１３を順次に積層して構成されている。機能層１０１〜１１３は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した構成でなる。
【０１６３】
図２０のダイオードＤ６１、Ｄ６２、Ｄ７１、Ｄ７２、及び、抵抗Ｒ６１、Ｒ７１は、積層基板１００の表面側に位置する機能層１０１の上に配置されている。他の回路要素は、積層基板１００の内部に埋設される。
【０１６４】
図２０に示された信号端子ＳＴ１〜ＳＴ４及び切替信号端子ＶＣ１〜ＶＣ４は、図２１、図２２において、積層基板１００の最下層である機能層１１３の裏面に形成された導体パターン５０に接続される。また、図２０の接地線は接地用パターンＧＮＤに接続される。
【０１６５】
貫通ビアホール４０は、積層基板１００を厚み方向に貫通し、一端が、積層基板１００の裏面において、導体パターン５０に接続されている。
【０１６６】
ブラインドビアホール３０は、積層基板１００の表面または裏面に設けられた導体パターン５０と、次層の導体パターン５０との間を接続する。ブラインドビアホール３０を接続した導体パターン５０は、信号端子ＳＴ１〜ＳＴ４及び切替信号端子ＶＣ１〜ＶＣ４のうち、貫通ビアホール４０の導体パターン５０に接続されなかった残りを接続するために用いられる。
【０１６７】
インナービアホール２０は、積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０を接続する。ブラインドビアホール３０は、一端が積層基板１００の内部で終端されており、インナービアホール２０は両端が積層基板１００の内部で終端されている。
【０１６８】
ＦＥ積層モジュールにおいても、積層基板１００を構成する機能層１０１〜１１３は、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した構成よりなる。このような機能層１０１〜１１３は、加工工程において、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れているので、製品としての信頼性に優れている。また、層間の絶縁抵抗がクラックによって劣化することがないので、コンデンサを形成するのに都合がよい。
【０１６９】
しかも、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置して構成した積層基板１００は、パンチまたはドリル等を用いて、貫通ビアホール４０、インナービアホール２０及びブラインドビアホール３０を簡単に形成できる。このため、層間において位置ズレを生じることなく、各種ビアを確実に形成し得る。
【０１７０】
更に、有機樹脂材料層及び無機機能材料層とを交互に配置した機能層は、無機機能材料の種類を選択することにより、所望の電気的及び磁気的特性を持たせることができる。例えば、無機機能材料として、誘電体材料を用いた場合には、誘電体材料の材料的選択により、誘電率の調整が容易となり、低誘電率化も可能である。これらの材料については、既に詳説したので、詳細は省略する。
【０１７１】
ＦＥ積層モジュールでは、信号端子ＳＴ１〜ＳＴ４及び切替信号端子ＶＣ１〜ＶＣ４及び接地用パターンＧＮＤは、積層基板１００の裏面に設けられている。したがって、積層基板１００の裏面側を、マザーボード等に面付けすることができる。
【０１７２】
図示実施例のＦＥ積層モジュールにおいて、貫通ビアホール４０は、積層基板１００を厚み方向に貫通し、一端が、信号端子ＶＣ１〜ＶＣ４、ＳＴ１〜ＳＴ４の何れかに接続される。また、接地用パターンＧＮＤの何れかに導通する。したがって、マザーボード等に面付けする際、裏面側において、外部回路と接続し、その電気回路を、貫通ビアホール４０を通して、積層基板１００の内部及び積層基板１００の表面に導くことができる。
【０１７３】
また、ブラインドビアホール３０を用いて、受動素子のための導体パターン５０を、信号端子ＳＴ１〜ＳＴ４または切替信号端子ＶＣ１〜ＶＣ４と接続することができる。
【０１７４】
インナービアホール２０は積層基板１００の内部に形成された導体パターン５０の間を接続する。これらの内部接続に当たっては、貫通ビアホール４０は用いない。このため、積層基板１００の裏面側における端子配置の形状や配置に自由度が増すとともに、接地用パターンの面積も確保できる。
【０１７５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、小型、かつ、高性能で、しかも電気的特性の優れた積層モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品の一部を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電子部品の別の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電子部品の別の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るコンデンサの斜視図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】図４及び図５に示したコンデンサの内部電極構造を示す斜視図である。
【図７】図５のＡ７部の拡大図である。
【図８】ＬＣフィルタ回路の電気回路図である。
【図９】図８に示したＬＣフィルタ回路を内蔵するＬＣ複合部品の断面図である。
【図１０】図９のＡ１０部の拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る積層モジュールの用いられる移動体通信機器に含まれるＲＦ部の一例を示すブロック図である。
【図１２】図１１に図示された送信部ＤＣＳ／Ｔｘに含まれるパワーアンプ部ＰＡ１の回路図の一例を示している。
【図１３】図１１に図示された送信部ＧＳＭ／Ｔｘに含まれるパワーアンプ部ＰＡ２の一例を示す回路図である。
【図１４】図１２及び図１３に示したパワーアンプ部ＰＡ１、ＰＡ２を積層モジュール化したＰＡ積層モジュールの分解斜視図である。
【図１５】図１４に示したＰＡ積層モジュールの完成状態における斜視図である。
【図１６】図１４に示したＰＡ積層モジュールの内部の接続構造を概略的に示す断面図である。
【図１７】ＶＣＯ（電圧制御発振器）の回路構成の一例を示す電気回路図である。
【図１８】図１７に示したようなＶＣＯ回路をモジュール化したＶＣＯ積層モジュールの分解斜視図である。
【図１９】図１８に示したＶＣＯ積層モジュールの内部構造を概略的に示す拡大断面図である。
【図２０】本発明に係るＦＥ積層モジュールの回路構成の一例を示している。
【図２１】図２０に示したようなフロントエンド回路をモジュール化したＦＥ積層モジュールの完成状態を示す斜視図である。
【図２２】図２１に示したＦＥ積層モジュールの分解斜視図である。
【図２３】図２２に示したＦＥ積層モジュールの内部構造を概略的に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２１ 無機機能材料層
２２ 有機樹脂材料層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component and a manufacturing method thereof. The electronic component according to the present invention includes a wide range of capacitors, inductors, LC filters, resonators, multilayer substrates including these, and various laminated modules combining these and active elements.
[0002]
[Prior art]
For example, capacitors, inductors and composite parts thereof, which are representative examples of this type of electronic component, are generally manufactured using screen printing, and mass production techniques have already been established.
[0003]
However, in recent years, there has been a remarkable trend toward downsizing, higher density, and higher functionality of electronic components in the field of electronic equipment for communications, consumer use, and industrial use. It is becoming difficult to meet such demands.
[0004]
Further, a high-frequency laminated module or a high-frequency multilayer substrate is already known in which a plurality of functional layers using sintered ferrite or sintered ceramic are laminated in a required number and multilayered. By configuring a multilayer substrate using these materials, there is an advantage that downsizing can be achieved.
[0005]
However, when a sintered ferrite substrate or a sintered ceramic substrate is used, there are a large number of manufacturing processes such as a firing process and a thick film printing process, and there are many problems peculiar to firing materials represented by cracks and warpage generated during firing. In addition, the demand for organic resin materials has been increasing year by year due to many problems such as the occurrence of cracks due to the difference in thermal expansion coefficient from the printed circuit board.
[0006]
On the other hand, a multilayer structure in which a functional layer is formed of an organic resin material and a plurality of the layers is laminated is also known. However, with this multilayer structure, it is difficult to obtain a sufficient dielectric constant or a sufficient magnetic permeability. It is. For this reason, a laminated module that simply uses an organic resin material cannot obtain sufficient characteristics, has a large shape, and is difficult to reduce in size and thickness.
[0007]
As means for solving such problems, for example, JP-A-8-69712 and JP-A-11-192620 disclose a method of forming a functional layer using a hybrid material in which an inorganic functional material is mixed with an organic material. Is disclosed. However, none of them have obtained sufficient high frequency characteristics and magnetic characteristics.
[0008]
Japanese Patent Publication No. 6-14600 discloses an example in which a plurality of materials are multilayered by a sheet method, but there are problems such as a large number of processes. In addition, the frequency studied here is about several hundreds MHz, and the performance in a high frequency region of several GHz or more is not studied at all.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an electronic component that is small, has high performance, and has excellent electrical characteristics.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a manufacturing method suitable for manufacturing such an electronic component.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an electronic component according to the present invention includes a functional layer and a conductor layer. The functional layer includes an organic resin material layer and an inorganic functional material layer. Each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is a thin film of 5 μm or less and is adjacent to each other.
[0012]
The conductor layer is adjacent to at least one of the organic resin material layer or the inorganic functional material layer.
[0013]
As described above, the electronic component according to the present invention includes a functional layer, and the functional layer includes an organic resin material layer and an inorganic functional material layer. Each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is adjacent to each other. As described above, since the organic resin material layer functions as a stress relaxation layer in the functional layer in which the organic resin material layer and the inorganic functional material layer are adjacent to each other, a sintered ferrite substrate or a sintered ceramic substrate is used. Unlike the conventional laminated substrate used, cracks and delamination are unlikely to occur in the processing step, and the mechanical strength is excellent, so the reliability as a product is excellent.
[0014]
And since an inorganic functional material layer exists, an electrical property, for example, a dielectric constant and Q value, can be improved rather than the case where an organic resin material is used independently. For this reason, a high-performance electronic component can be obtained.
[0015]
In addition, since each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer exists as a layer independent of each other, the variation in characteristics is smaller than the hybrid functional material layer in which the inorganic functional material is mixed with the organic resin material, and the yield is reduced. Will improve.
[0016]
Further, since each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is as thin as 5 μm, the functional layer in which these layers are adjacent to each other is formed by using a punch or a drill, through via holes, inner via holes, blind via holes, and thermal layers. Holes for via holes can be easily formed. By filling the formed holes with a conductive paste (Ag or the like), various vias can be reliably formed without causing positional displacement between layers. Thereby, an electrical connection conductor layer and a heat radiation path are configured.
[0017]
Moreover, the functional layer in which the organic resin material layer and the inorganic functional material layer are adjacent to each other has desired electrical and magnetic characteristics by selecting the type of functional material constituting the inorganic functional material layer. Can be made. For example, when a dielectric material is used as the inorganic functional material, the dielectric constant can be easily adjusted by selecting the material of the dielectric material. Unlike a laminated substrate using sintered ceramic, the dielectric constant can be reduced. In addition, the Q value is higher than that of a laminated substrate using an organic resin material, and a material suitable for use in a high frequency region (100 MHz or higher, particularly 100 MHz or higher and 10 GHz or lower) can be realized.
[0018]
In addition, by selecting and using ferrite, a metal magnetic material, or the like as the inorganic functional material, it is possible to respond freely to applications using excellent magnetic characteristics and applications for the purpose of magnetic shielding.
[0019]
Further, by selecting an inorganic functional material, it is possible to obtain a relatively high Q and dielectric constant ε in a high frequency band. Such characteristics are required when, for example, a strip line, an impedance matching circuit, a delay circuit, an antenna circuit, and the like are configured. In addition, a functional layer having excellent mechanical strength can be obtained.
[0020]
The functional layer can include any number of combinations of organic resin material layers and inorganic functional material layers. Basically, the organic resin material layer and the inorganic functional material layer are alternately arranged.
[0021]
Each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is a thin film of 5 μm or less.
Since each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer adjacent to each other is a thin film of 5 μm or less, various advantages can be obtained by the thin film. First, as a general advantage of thinning, it is possible to reduce the size and height. Further, when the functional layer is used as a capacitor element, a large capacity can be achieved.
[0022]
The electronic component according to the present invention further includes a conductor layer, and the conductor layer is adjacent to at least one of the organic resin material layer or the inorganic functional material layer. Thereby, the electronic component which takes out the electrical property of an organic resin material layer or an inorganic functional material layer through a conductor layer can be obtained.
[0023]
The conductor layer may be provided for each functional layer including one organic resin material layer and one inorganic functional material layer, or may be provided in a functional layer including an arbitrary plurality of organic resin material layers and inorganic functional material layers. The pattern of the conductor layer is arbitrary.
[0024]
In manufacturing the electronic component according to the present invention, first, each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is formed by a thin film forming method.
[0025]
Next, the conductor layer film is formed on the organic resin material layer or the inorganic functional material layer by a thin film forming method.
[0026]
The organic resin material layer can be formed, for example, by vapor deposition. The inorganic functional material layer can be formed by a thin film technique such as sputtering or vapor deposition (CVD).
The conductor layer can be formed by various film forming techniques such as sputtering, vapor deposition, ion plating, thermal spraying, ion beam, CVD, or spin coating.
[0027]
Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are merely examples.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1. Electronic components in general
FIG. 1 is a sectional view showing a part of an electronic component according to the present invention. The electronic component represented by FIG. 1 may include a capacitor, an inductor, or a combination thereof. These electronic components may constitute an electronic circuit together with other circuit elements as a part of the circuit, or may take an independent component form.
[0029]
The illustrated electronic component includes functional layers (21, 22) and conductor layers 51, 52. These are supported by the support layer 9. The support layer 9 may be a part of the functional layer or a layer different from the functional layer.
[0030]
The functional layers (21, 22) include an organic resin material layer 22 and an inorganic functional material layer 21. Each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is a thin film having thicknesses T1 and T2 of 5 μm or less and adjacent to each other.
[0031]
The conductor layers 51 and 52 are adjacent to at least one of the organic resin material layer 22 or the inorganic functional material layer 21.
[0032]
As described above, the electronic component according to the present invention includes a functional layer, and the functional layer includes the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21. The organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are adjacent to each other. As described above, the functional layer in which the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are adjacent to each other serves as the stress relaxation layer. Unlike a conventional laminated substrate using a ceramic substrate, cracks and delamination are unlikely to occur in the processing step, and the mechanical strength is excellent, so that the reliability as a product is excellent.
[0033]
In addition, since the inorganic functional material layer 21 is present, electrical characteristics such as a dielectric constant and a Q value can be improved as compared with the case where the organic resin material layer is used alone. For this reason, a high-performance electronic component can be obtained.
[0034]
In addition, since each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 exists as a layer independent of each other, variation in characteristics is smaller than that of the hybrid functional layer in which the organic resin material and the inorganic functional material are mixed. The yield is improved.
[0035]
Furthermore, the functional layer in which the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are adjacent to each other can be easily formed with a hole for a through via hole, an inner via hole, a blind via hole, and a thermal via hole by using a punch or a drill. Can be formed. By filling the formed holes with a conductive paste (Ag or the like), various vias can be reliably formed without causing positional displacement between layers. For this reason, an electrical connection conductor layer and a heat radiation path can be constituted.
[0036]
In addition, the functional layer in which the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are adjacent to each other is selected by selecting the type of the functional material constituting the inorganic functional material layer 21, so that desired electrical and magnetic properties can be obtained. It can have characteristics. For example, when a dielectric material is used as the inorganic functional material, the dielectric constant can be easily adjusted by selecting the material of the dielectric material. Unlike a laminated substrate using sintered ceramic, the dielectric constant can be reduced. In addition, the Q value is higher than that of a laminated substrate using an organic resin material, and a material suitable for use in a high frequency region (100 MHz or higher, particularly 100 MHz or higher and 10 GHz or lower) can be realized.
[0037]
In addition, by selecting and using ferrite, a metal magnetic material, or the like as the inorganic functional material, it is possible to respond freely to applications using excellent magnetic characteristics and applications for the purpose of magnetic shielding.
[0038]
Further, by selecting an inorganic functional material, it is possible to obtain a relatively high Q and dielectric constant ε in a high frequency band. Such characteristics are required when, for example, a strip line, an impedance matching circuit, a delay circuit, an antenna circuit, and the like are configured. In addition, a functional layer having excellent mechanical strength can be obtained.
[0039]
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the electronic component according to the present invention. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this embodiment, the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are alternately arranged by three layers, and the conductor layers 51 and 52 are arranged on both sides of the functional layer thus formed.
[0040]
The functional layer can include any number of combinations of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21. Basically, the organic resin material layers 22 and the inorganic functional material layers 21 are alternately arranged.
[0041]
Each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is a thin film of 5 μm or less. Thus, since each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 adjacent to each other is a thin film of 5 μm or less, various advantages are obtained by the thin film.
[0042]
First, as a general advantage of thinning, it is possible to reduce the size and height. Further, when the functional layer is used as a capacitor element, a large capacity can be achieved. Such a thin organic resin material layer 22 can be formed, for example, by vapor deposition. The inorganic functional material layer 21 can be formed by a thin film technique such as sputtering or vapor deposition (CVD).
[0043]
The electronic component according to the present invention further includes conductor layers 51 and 52, and the conductor layers 51 and 52 are adjacent to at least one of the organic resin material layer 22 or the inorganic functional material layer 21. Thus, an electronic component that takes out the electrical characteristics of the organic resin material layer 22 or the inorganic functional material layer 21 through the conductor layers 51 and 52 can be obtained.
[0044]
The conductor layers 51 and 52 may be provided for each functional layer including the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 one by one, or a function including an arbitrary plurality of organic resin material layers 22 and inorganic functional material layers 21. It may be provided in the layer. In the illustrated embodiment, the conductor layer 51 is attached to the surface of the inorganic functional insulating layer 21, and the conductor layer 52 is attached between the support layer 9 and the organic resin material layer 22.
[0045]
The pattern of the conductor layers 51 and 52 is arbitrary. The conductor layers 51 and 52 can be formed by various film forming techniques such as sputtering, vapor deposition, ion plating, thermal spraying, ion beam, CVD, or spin coating.
[0046]
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the electronic component according to the present invention. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this embodiment, the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are alternately arranged, and a patterned conductor layer 51 is arranged on one side of the functional layer thus formed.
[0047]
In the electronic component according to the present invention, the organic resin material constituting the organic resin material layer 22 is not particularly limited, and the organic resin material is excellent in moldability, workability, adhesion during lamination, and electrical characteristics. It can be used by appropriately selecting from the above. Specifically, a thermosetting organic resin material, a thermoplastic organic resin material, or the like is preferable.
[0048]
Thermosetting organic resin materials include epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, polyimide resin, polyphenylene ether (oxide) resin, bismaleimide triazine (cyanate ester) resin, fumarate resin, polybutadiene resin or vinyl. A benzyl resin etc. are mentioned.
[0049]
Examples of thermoplastic organic resin materials include aromatic polyester resin, polyphenylene sulfide resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene sulfide resin, polyether ether ketone resin, polytetrafluoroethylene resin, graft resin, polyarylate resin, and the like. Can be mentioned.
[0050]
Among these, phenol resin, epoxy resin, low dielectric constant epoxy resin, polybutadiene resin, BT resin and the like are particularly preferable as the base resin.
[0051]
These organic resin materials may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio in the case of using a mixture of two or more is arbitrary.
[0052]
In the electronic component according to the present invention, a dielectric material and a magnetic material can be used as the inorganic functional material constituting the inorganic functional material layer 21. The dielectric material used for this invention should just be a dielectric material which has a larger dielectric constant and Q than an organic resin material in a high frequency band. In particular, the dielectric material used in the present invention is preferably a material having a relative dielectric constant of 10 to 20000 and a dielectric loss tangent of 0.05 or less. In order to obtain a relatively high dielectric constant, it is particularly preferable to obtain the following materials.
[0053]
Titanium-barium-neodymium ceramics, titanium-barium-tin ceramics, lead-calcium ceramics, titanium dioxide ceramics, barium titanate ceramics, lead titanate ceramics, strontium titanate ceramics, calcium titanate ceramics , Bismuth titanate ceramics, magnesium titanate ceramics, CaWO Four Ceramics, Ba (Mg, Nb) O Three Ceramics, Ba (Mg, Ta) O Three Ceramics, Ba (Co, Mg, Nb) O Three Ceramics, Ba (Co, Mg, Ta) O Three Ceramics. Titanium dioxide-based ceramics refers to those containing the titanium dioxide crystal structure, including those containing only titanium dioxide and those containing a small amount of other additives. The same applies to other ceramics. In particular, the titanium dioxide ceramics preferably have a rutile structure.
[0054]
In order to obtain a high Q without increasing the dielectric constant, it is preferable to use the following materials.
[0055]
Silica, alumina, zirconia, potassium titanate whisker, calcium titanate whisker, barium titanate whisker, zinc oxide whisker, glass chop, glass beads, carbon fiber, magnesium oxide (talc).
[0056]
These may be used alone or in combination of two or more. When mixing and using 2 or more types, the mixing ratio is arbitrary.
[0057]
As an example of the dielectric material constituting the inorganic functional material layer 21 according to the present invention, a dielectric material having a relative dielectric constant of 5 to 10,000 and a dielectric loss tangent of 0.01 to 0.00002 at 2 GHz can be mentioned. . With such a configuration, it is possible to obtain the inorganic functional material layer 21 having a high Q and a relative dielectric constant.
[0058]
The dielectric material may be monocrystalline or polycrystalline alumina such as sapphire, and the type of functional material including these is preferably a dielectric material having the following composition as a main component. The relative permittivity ε and Q value at 2 GHz are also shown.
[0059]
Mg 2 SiO Four [Ε = 7, Q = 20000], Al 2 O Three [Ε = 9.8, Q = 40000], MgTiO Three [Ε = 17, Q = 22000], ZnTiO Three [Ε = 26, Q = 800], Zn 2 TiO Four [Ε = 15, Q = 700], TiO 2 [Ε = 104, Q = 15000], CaTiO Three [Ε = 170, Q = 1800], SrTiO Three [Ε = 255, Q = 700], SrZrO Three [Ε = 30, Q = 1200], BaTi 2 O Five [Ε = 42, Q = 5700], BaTi Four O 9 [Ε = 38, Q = 9000], Ba 2 Ti 9 O 20 [Ε = 39, Q = 9000], Ba 2 (Ti, Sn) 9 O 20 [Ε = 37, Q = 5000], ZrTiO Four [Ε = 39, Q = 7000], (Zr, Sn) TiO Four [Ε = 38, Q = 7000], BaNd 2 Ti Five O 14 [Ε = 83, Q = 2100], BaSm 2 TiO 14 [Ε = 74, Q = 2400], Bi 2 O Three -BaO-Nd 2 O Three -TiO 2 System [ε = 88, Q = 2000], PbO—BaO—Nd 2 O Three -TiO 2 System [ε = 90, Q = 5200], (Bi 2 O Three , PbO) -BaO-Nd 2 O Three -TiO 2 System [ε = 105, Q = 2500], La 2 Ti 2 O 7 [Ε = 44, Q = 4000], Nd 2 Ti 2 O 7 [Ε = 37, Q = 1100], (Li, Sm) TiO Three [Ε = 81, Q = 2050], Ba (Mg 1/3 Ta 2/3 ) O Three [Ε = 25, Q = 35000], Ba (Zn 1/3 Ta 2/3 ) O Three [Ε = 30, Q = 14000], Ba (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O Three [Ε = 41, Q = 9200], Sr (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O Three [Ε = 40, Q = 4000] and the like.
[0060]
More preferably, the main component is the following composition.
[0061]
TiO 2 , CaTiO Three , SrTiO Three , BaO-Nd 2 O Three -TiO 2 Series, Bi 2 O Three -BaO-Nd 2 O Three -TiO 2 System, BaTi Four O 9 , Ba 2 Ti 9 O 20 , Ba 2 (Ti, Sn) 9 O 20 Type, MgO-TiO 2 System, ZnO-TiO 2 Type, MgO-SiO 2 Series, Al 2 O Three etc.
[0062]
As other examples of the dielectric material constituting the inorganic functional material layer 21 according to the present invention, those having a relative dielectric constant of 20 to 20000 and a dielectric loss tangent of 0.5 to 0.0001 are also effective. By using such a dielectric material, it is possible to obtain the inorganic functional material layer 21 having a higher relative dielectric constant. Specifically, those selected from dielectric materials having the following composition as a main component are preferable. The relative dielectric constant ε at 2 GHz is also shown.
[0063]
BaTiO Three [Ε = 1500], (Ba, Pb) TiO Three System [ε = 6000], Ba (Ti, Zr) O Three System [ε = 9000], (Ba, Sr) TiO Three System [ε = 7000].
[0064]
More preferably, BaTiO Three , Ba (Ti, Zr) O Three It is selected from dielectric materials whose main component is the composition of the system. The dielectric material may be single crystal or polycrystalline.
[0065]
As the magnetic material constituting the inorganic functional material layer 21, ferrite and a metal magnetic material can be used. Examples of the ferrite include Mn—Mg—Zn, Ni—Zn, and Mn—Zn, and Mn—Mg—Zn and Ni—Zn are preferable.
[0066]
Examples of metal magnetic materials include carbonyl iron, iron-silicon alloy, iron-aluminum-silicon alloy (trade name: Sendust), iron-nickel alloy (trade name: Permalloy), and amorphous (iron-based, cobalt-based). Etc.) are preferred. The magnetic material μ preferably has a magnetic permeability μ of 10 to 1,000,000. Moreover, the higher the bulk insulation, the better the insulation as a functional layer is preferable.
[0067]
In the present invention, the organic resin material constituting the organic resin material layer 22 may contain a flame retardant. As the flame retardant used in the present invention, various flame retardants used for flame retardant can be used. Specifically, halides such as halogenated phosphoric acid esters and brominated epoxy resins, organic compounds such as phosphoric ester amides, and inorganic materials such as antimony trioxide and aluminum hydroxide can be used.
[0068]
Hereinafter, specific examples of the electronic component according to the present invention will be shown.
[0069]
2. Capacitor
4 is a perspective view of the capacitor according to the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view showing the internal electrode structure of the capacitor shown in FIGS. 7 is an enlarged view of a portion A7 in FIG. The illustrated capacitor includes a base 1, a plurality of conductor layers 51 to 58 serving as internal electrodes, and terminal electrodes 61 and 62. The conductor layers 51 to 58 are embedded in the base 1, and one end of each of the conductor layers 51, 53, 55, 57 to which the odd reference numerals are attached is connected to the terminal electrode 61, and the even reference numerals are attached. One end of each of the conductor layers 52, 54, 56, 58 is conductively connected to the terminal electrode 62. Among the conductor layers 51 to 58, a functional layer serving as a dielectric layer exists between adjacent conductor layers.
[0070]
For example, when attention is paid between adjacent conductor layers 51-52, as shown in an enlarged view in FIG. 7, a functional layer including an organic resin material layer 22 and an inorganic functional material layer 21 is provided between the conductor layers 51-52. Exists. Each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is a thin film having thicknesses T1 and T2 of 5 μm or less and adjacent to each other. The organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are alternately arranged by three layers, and conductor layers 51 and 52 are arranged on both sides of the functional layer thus formed. As described above, the number of layers is arbitrary.
[0071]
In the capacitor of the illustrated embodiment, the functional layer between the conductor layers 51-52 is formed by adjoining the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21, so that the organic resin material layer 22 serves as a stress relaxation layer. Will work. For this reason, in the processing step, cracks and delamination are unlikely to occur, and the mechanical strength is excellent.
[0072]
Moreover, since the inorganic functional material layer 21 exists, the dielectric constant and the Q value can be improved as compared with the case where the organic functional material layer is used alone. For this reason, a high-performance capacitor can be obtained. The materials suitable for improving the dielectric constant and the Q value are as already described in detail.
[0073]
Further, since each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 exists as an independent layer, the dielectric constant and the Q value are more varied than the hybrid functional layer in which the organic resin material and the inorganic functional material are mixed. It becomes smaller and yield improves.
[0074]
Furthermore, the functional layer in which the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are adjacent to each other can easily form holes and recesses. The terminal electrodes 61 and 62 connected to the conductor layers 51 to 58 constituting the internal electrodes can be formed by filling the holes and recesses thus formed with a conductive paste (Ag or the like).
[0075]
In addition, since each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is a thin film of 5 μm or less, it can be reduced in size and height. Further, when the functional layer is used as a capacitor element, a large capacity can be achieved. Such a thin organic resin material layer 22 can be formed, for example, by vapor deposition. The inorganic functional material layer 21 can be formed by a thin film technique such as sputtering or vapor deposition (CVD).
[0076]
The pattern of the conductor layers 51-58 is arbitrary. The conductor layers 51 to 58 can be formed by various film forming techniques such as sputtering, vapor deposition, ion plating, thermal spraying, ion beam, CVD, or spin coating.
[0077]
3. LC composite parts
The present invention can also be applied to LC composite parts. FIG. 8 shows an LC filter circuit as an example of such an LC composite component. The illustrated LC filter circuit includes, for example, three capacitors C01 to C03 and two inductors L01 and L02. Moreover, it has the terminal electrodes 61 and 62 used as an input / output terminal, and the terminal electrode 63 used as a ground terminal.
[0078]
FIG. 9 is a cross-sectional view of an LC composite component incorporating the LC filter circuit shown in FIG. 8, and FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a portion A10 in FIG. In the figure, the same reference numerals are given to the same components as those shown previously. The illustrated LC composite component has a structure in which a capacitor portion 11 and an inductor portion 12 are laminated. GND is a ground electrode.
[0079]
The capacitor portion 11 includes capacitors C01, C02, and C03 of FIG. In the capacitor portion 11, among the plurality of conductor layers constituting the internal electrode, the configuration of the functional layer between adjacent conductor layers, for example, the conductor layers 51-52 is as already described with reference to FIG. A duplicate description is omitted.
[0080]
The inductor portion 12 includes conductor layers 531 and 532 having an appropriate pattern such as a linear shape or a meandering shape. The conductor layer 531 constitutes the inductor L01 in FIG. 8, and the conductor layer 532 constitutes the inductor L02 in FIG.
[0081]
The inductor portion 12 has a functional layer including an organic resin material layer 22 and an inorganic functional material layer 21 as shown in an enlarged view in FIG. Each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is a thin film having thicknesses T1 and T2 of 5 μm or less and adjacent to each other. The organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are alternately arranged by a plurality of layers, and the conductor layer 531 (or 532) is disposed on the inorganic functional material layer 21. As described above, the number of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is arbitrary.
[0082]
In the inductor portion 12, the inorganic functional material layer 21 is made of a magnetic material or a dielectric material. Since the details have already been described, redundant description is omitted.
[0083]
As described above, in the LC composite component of the illustrated embodiment, the functional layer between the conductor layers 51-52 is configured with the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 adjacent to each other. Layer 22 will act as a stress relaxation layer. For this reason, in the processing step, cracks and delamination are unlikely to occur, and the mechanical strength is excellent.
[0084]
And since the inorganic functional material layer 21 exists, a dielectric constant, a magnetic permeability, and Q value can be improved rather than the case where an organic functional material layer is used independently. For this reason, a high-performance LC composite component can be obtained. The materials suitable for improving the dielectric constant, the magnetic permeability, and the Q value are as already described in detail.
[0085]
Further, since each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 exists as an independent layer, the dielectric constant, the magnetic permeability, and the Q value are higher than those of the hybrid functional layer in which the organic resin material and the inorganic functional material are mixed. Variation is reduced and yield is improved.
[0086]
Furthermore, the functional layer in which the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 are adjacent to each other can easily form holes and recesses. Terminal electrodes 61, 62, 63 connected to the conductor layers 531 and 532 constituting the internal electrodes can be formed by applying a conductive paste to the holes and recesses thus formed.
[0087]
In addition, since each of the organic resin material layer 22 and the inorganic functional material layer 21 is a thin film of 5 μm or less, it can be reduced in size and height. The inorganic functional material layer 21 can be formed by a thin film technique such as sputtering or vapor deposition (CVD). The conductor layers 531 and 532 can be formed by various film forming techniques such as sputtering, vapor deposition, ion plating, thermal spraying, ion beam, CVD, or spin coating.
[0088]
4). Example of RF unit of mobile communication device using electronic component according to the present invention
As described above, the electronic component according to the present invention includes a laminated module. FIG. 11 is a block diagram showing an example of an RF unit included in a mobile communication device in which the laminated module according to the present invention is used, and shows a configuration corresponding to GSM / DCS dual band. The circuit itself is well known. Some mobile communication devices use the PCS band instead of the DCS band, and the present invention includes such a case.
[0089]
The RF unit illustrated in FIG. 11 includes an antenna ANT, a front end unit FE, a transmission unit Tx, and a reception unit Rx. Furthermore, the phase. Lock. Loop PLL, voltage controlled oscillator VCO3, mixer MIX3, phase. It includes a detector PHD, a loop filter, and the like.
[0090]
The transmission unit Tx is divided into a transmission unit GSM / Tx and a transmission unit DCS / Tx. The transmission unit DCS / Tx includes a voltage controlled oscillator VCO1, a power amplifier unit PA1, a coupler COP1, a power detection unit APC1, a low-pass filter LPF1, and the like.
[0091]
Similarly, the transmission unit GSM / Tx includes a voltage controlled oscillator VCO2, a power amplifier unit PA2, a coupler COP2, a power detection unit APC2, a low-pass filter LPF2, and the like.
[0092]
The receiving unit Rx is divided into a receiving unit GSM / Rx and a receiving unit DCS / Rx. The receiving unit DCS / Rx includes a bandpass filter BPF1, which is a surface acoustic wave element (SAW element), a balloon BAL1, a low noise amplifier LNA1, a mixer MIX1, and the like. Similarly, the receiving unit GSM / Rx includes a bandpass filter BPF2, which is a surface acoustic wave element (SAW element), a balloon BAL2, a low noise amplifier LNA2, a mixer MIX2, and the like.
[0093]
The front end unit FE includes a diplexer DIP and transmission / reception switchers SW1 and SW2. The transmission / reception switch SW1 is controlled by a control signal supplied from the outside, and selectively connects the transmission unit DCS / Tx or the reception unit DCS / Rx to the diplexer DIP.
[0094]
The transmission / reception switch SW2 is also controlled by a control signal supplied from the outside, and selectively connects the transmission unit GSM / Tx or the reception unit GSM / Rx to the diplexer DIP.
[0095]
Therefore, the transmission unit GSM / Tx, the reception unit GSM / Rx, the transmission unit DCS / Tx, and the reception unit DCS / Rx are selectively connected to the antenna ANT via the diplexer DIP.
[0096]
In the mobile communication device RF section shown in FIG. 11, the present invention is a PA stacked module in which the power amplifier sections PA1 and PA2 included in the transmitter sections GSM / Tx and DCS / Tx are stacked modules, voltage controlled oscillators VCO1 and VCO2. Alternatively, specific examples of a VCO laminated module in which the VCO 3 is made into a laminated module and an FE laminated module in which the front end unit FE is made into a laminated module are disclosed.
[0097]
5. Power amplifier module (PA module)
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an example of the power amplifier unit PA1 included in the transmission unit DCS / Tx illustrated in FIG. In the figure, the Vapc1 terminal is a terminal provided for output control, and the output of the power amplifier PA1 is controlled by the voltage level applied to the Vapc1 terminal. The voltage applied to the Vapc1 terminal is a power detection signal detected by the power detection unit APC1 via the coupler COP1 in FIG.
[0098]
The power amplifier part PA1 includes an MMIC (Microwave Monolithic IC) 1 having a three-stage configuration of semiconductor layer elements, an input matching circuit part IM1, an output matching circuit part OM1, and a bias circuit part BC1.
[0099]
The MMIC 1 plays the role of amplifying the signal input from the Pin 1 terminal, and the input matching circuit unit IM 1 matches the impedance (50Ω) at the Pin 1 terminal to the input impedance of the MMIC 1 and the signal input from the Pin 1 terminal It plays the role of transmitting to the input of the MMIC 1 without loss due to matching.
[0100]
The output matching circuit unit OM1 plays a role of matching the output impedance of the MMIC1 with the impedance (50Ω) seen at the Pout1 terminal and transmitting the signal output from the MMIC1 to the Pout1 terminal without causing a loss due to impedance mismatch. The bias circuit section BC1 plays a role of operating a semiconductor included in the MMIC 1 as an amplifying element.
[0101]
The input matching circuit unit IM1 is configured by a circuit in which an inductor L1 and a capacitor C1 are connected in an L shape. Further, the input matching circuit unit IM1 is provided with a capacitor C2.
[0102]
In the output matching circuit unit OM1, the first stage is an L-type circuit including an inductor L2 and a capacitor C3, the second stage is an L-type circuit including an inductor L3 and a capacitor C4, and the third stage is an L-type circuit including an inductor L4 and a capacitor C5. is there. A capacitor C6 is connected to the output terminal of the output matching circuit OM1.
[0103]
Further, the inductors L5 to L7 of the bias circuit unit BC1 are ideally required to have an infinite impedance so as not to leak the signal amplified by the MMIC1 to the Vcc terminal. For this reason, it is usually composed of an inductor element having an impedance corresponding to a (λ / 4) long pattern or a (λ / 4) long pattern. Grounding capacitors C8 to C10 are connected to the inductors L5 to L7, respectively.
[0104]
FIG. 13 shows a specific circuit diagram of the power amplifier PA2 included in the transmitter GSM / Tx shown in FIG. In the figure, the Vapc2 terminal is a terminal provided for output control, and the output of the power amplifier PA2 is controlled by the voltage level applied to the Vapc2 terminal. The voltage applied to the Vapc2 terminal is a power detection signal detected by the power detection unit APC2 via the coupler COP2 in FIG.
[0105]
The power amplifier unit PA2 includes an MMIC2 having a three-stage configuration of semiconductor layer elements, an input matching circuit unit IM2, an output matching circuit unit OM2, and a bias circuit unit BC2.
[0106]
The MMIC2 plays a role of amplifying the signal input from the Pin2 terminal, and the input matching circuit unit IM2 matches the impedance (50Ω) at the Pin2 terminal with the input impedance of the MMIC2, and the signal input from the Pin2 terminal It plays the role of transmitting to the input of the MMIC 2 without loss due to matching.
[0107]
The output matching circuit unit OM2 has a function of matching the output impedance of the MMIC2 with the impedance (50Ω) seen at the Pout2 terminal, and transmitting the signal output from the MMIC2 to the Pout2 terminal without causing a loss due to impedance mismatching. The bias circuit unit BC2 plays a role of operating the semiconductor included in the MMIC 2 as an amplifying element.
[0108]
The input matching circuit unit IM2 is configured by a circuit in which an inductor L9 and a capacitor C11 are connected in an L shape. Further, the input matching circuit unit IM2 includes a capacitor C12.
[0109]
In the output matching circuit unit OM2, the first stage is an L-type circuit including an inductor L10 and a capacitor C13, the second stage is an L-type circuit including an inductor L11 and a capacitor C14, and the third stage is an L-type circuit including an inductor L2 and a capacitor C15. is there. A capacitor C16 is connected to the output terminal of the output matching circuit OM2.
[0110]
Further, the inductors L13 to L15 of the bias circuit unit BC2 are ideally required to have an infinite impedance so as not to leak the signal amplified by the MMIC2. For this reason, it is usually composed of an inductor element having an impedance corresponding to a (λ / 4) long pattern or a (λ / 4) long pattern. Grounding capacitors C18 to C20 are connected to the inductors L13 to L15, respectively.
[0111]
14 is an exploded perspective view of the PA laminated module in which the power amplifier units PA1 and PA2 shown in FIG. 12 and FIG. 13 are made into a laminated module. FIG. 15 is a perspective view in a completed state of the PA laminated module shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an internal connection structure. The arrangement of the passive elements in the multilayer substrate 100 is not particularly limited. 14 to 16 show only an example that can be employed. Reference numeral 90 is a shield.
[0112]
The illustrated embodiment shows a PA stacked module that supports GSM / DCS dual band. On the GSM side, the frequency range is 880 to 915 MHz and the output power is, for example, 35.0 dBm, whereas on the DCS side, the frequency range is 1710 to 1785 MHz, and the output power is, for example, 32.0 dBm. Since the specifications are different from each other, in the same laminated substrate 100, the GSM side and the DCS side are independent from each other, and are arranged in parallel by being divided into two circuits for GSM and DCS.
[0113]
The PA laminated module of the illustrated embodiment includes a laminated substrate 100, active elements MMIC1, MMIC2, passive elements, power supply terminals (Vcc1, Vcc2), signal terminals (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), ( Pout1, Pout2) (see FIG. 12, the same applies hereinafter), a ground pattern GND, a through via hole 40, a blind via hole 30, and an inner via hole 20.
[0114]
As shown in FIG. 14, the multilayer substrate 100 includes nine functional layers 101 to 109. The functional layers 101 to 109 are sequentially stacked. The functional layers 101 to 109 include an organic resin material layer and an inorganic functional material layer. Each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is a thin film having a thickness of 5 μm or less and is adjacent to each other. The organic resin material layer and the inorganic functional material layer are alternately arranged by a plurality of layers. The number of layers is arbitrary. These points are as described above.
[0115]
The active elements MMIC 1 and MMIC 2 are arranged on the functional layer 101 located on the surface side of the multilayer substrate 100. The electrodes of MMIC 1 and MMIC 2 are connected to a conductor pattern formed on functional layer 101. As the connection means, wire bonding or the like can be employed in addition to the surface mounting means shown in the figure.
[0116]
The power supply terminals (Vcc1, Vcc2), signal terminals (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), (Pout1, Pout2) are formed on the back surface of the functional layer 109 which is the lowest layer of the multilayer substrate 100 in FIG. It is connected to the conductor pattern 50.
[0117]
The through via hole 40 penetrates the laminated substrate 100 in the thickness direction, and one end thereof is provided on the back surface of the laminated substrate 100 with power terminals (Vcc1, Vcc2), signal terminals (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), (Pout1, It is connected to the conductor pattern 50 constituting Pout2) or is conductive to the ground pattern GND.
[0118]
The blind via hole 30 connects between the conductor pattern 50 provided on the front surface or the back surface of the multilayer substrate 100 and the conductor pattern 50 of the next layer. The inner via hole 20 connects the conductor pattern 50 formed inside the multilayer substrate 100. One end of the blind via hole 30 is terminated inside the multilayer substrate 100, and both ends of the inner via hole 20 are terminated inside the multilayer substrate 100.
[0119]
As described above, in the PA laminated module according to the illustrated embodiment, the laminated substrate 100 is configured by laminating a plurality of functional layers 101 to 109. Part or all of the functional layers 101 to 109 includes an organic resin material layer and an inorganic functional material layer. Each of the organic resin material layer and the inorganic functional material layer is a thin film having a thickness of 5 μm or less and is adjacent to each other. The organic resin material layer and the inorganic functional material layer are alternately arranged by a plurality of layers. Such functional layers 101 to 109, unlike conventional laminated substrates using ferrite or the like, are less prone to cracks and delamination in the processing step and have excellent mechanical strength, so that they are reliable as products. Are better. In addition, since the insulation resistance between layers is not deteriorated by cracks, it is convenient for forming a capacitor.
[0120]
Moreover, the functional layers 101 to 109 in which the organic resin material layers and the inorganic functional material layers are alternately arranged can easily form the through via hole 40, the inner via hole 20, the blind via hole 30, and the thermal via hole 41 by using a punch or a drill. Can be formed. By filling the formed holes with a conductive paste (Ag or the like), various vias can be reliably formed without causing positional displacement between layers. Thereby, an electrical connection conductor layer and a heat radiation path can be constituted.
[0121]
Furthermore, the functional layers 101 to 109 in which the organic resin material layers and the inorganic functional material layers are alternately arranged can have desired electrical and magnetic characteristics by selecting the type of the functional material. For example, when a dielectric material is used as the inorganic functional material, the dielectric constant can be easily adjusted by selecting the material of the dielectric material, and the dielectric constant can be lowered as compared with the sintered ceramic substrate. A higher Q than that of the organic resin material substrate can be obtained, and a material suitable for use in a high frequency region (100 MHz or higher, particularly 100 MHz or higher and 10 GHz or lower) can be realized.
[0122]
In addition, by selecting and using a magnetic material or the like as the functional material, it is possible to respond freely to applications using excellent magnetic properties and applications for magnetic shielding.
[0123]
Further, by selecting a functional material, it is possible to obtain a relatively high Q and dielectric constant ε in a high frequency band. Such characteristics are required when, for example, a strip line, an impedance matching circuit, a delay circuit, an antenna circuit, and the like are configured. In addition, it is possible to realize the multilayer substrate 100 having excellent mechanical strength.
[0124]
In the PA laminated module according to the illustrated embodiment, the conductor pattern 50 and the ground pattern GND constituting the power terminals (Vcc1, Vcc2), the signal terminals (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), (Pout1, Pout2) are: It is provided on the back surface of the multilayer substrate 100. Therefore, a PA laminated module is obtained in which the back side opposite to the front side where MMIC1 and MMIC2 are provided is imposed on a mother board or the like.
[0125]
In the PA laminated module of the illustrated embodiment, the through via hole 40 penetrates the laminated substrate 100 in the thickness direction, and one end is a power supply terminal (Vcc1, Vcc2), a signal terminal (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), ( It is electrically connected to the conductor pattern 50 or the ground pattern GND constituting Pout1, Pout2). Therefore, when imposing on a mother board or the like, it is possible to connect to an external circuit on the back surface side and guide the electric circuit to the inside of the multilayer substrate 100 and the surface of the multilayer substrate 100 through the through via hole 40.
[0126]
Also, through the via hole 40, the MMIC 1 and MMIC 2 mounted on the surface of the multilayer substrate 100, and the conductor pattern 50 for passive elements formed inside the multilayer substrate 100 are connected to the power supply terminals (Vcc 1, Vcc 2). , Signal terminals (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), (Pout1, Pout2) or a ground pattern GND.
[0127]
In the present invention, the blind via hole 30 is included in addition to the through via hole 40. The blind via hole 30 connects between the conductor pattern 50 provided on the front surface of the functional layer 101 or the back surface of the functional layer 109 and the conductor pattern 50 provided on the next functional layer 102 or 109. Therefore, the blind via hole 30 can be used to connect the conductor pattern 50 formed inside the multilayer substrate 100 to the signal terminal or the ground pattern GND provided as the conductor pattern 50 on the back surface.
[0128]
The laminated substrate 100 of the illustrated embodiment further includes an inner via hole 20. The inner via hole 20 connects between the conductor patterns 50 formed inside the multilayer substrate 100, and does not appear on the back surface of the multilayer substrate 100. For this reason, the appropriate arrangement of the through via hole 40 and the blind via hole 30 increases the degree of freedom in the shape and arrangement of the terminals on the back surface side of the multilayer substrate 100 and also secures the area of the ground pattern GND. A PA laminated module in which the grounding pattern occupies an area of 80% or more of the area of the back surface can be realized.
[0129]
In the power amplifier PA2 of the transmitter GSM / Tx, capacitors C12 and C16 to C20 are mounted on the surface of the functional layer 101 as chip capacitors 70 (see FIGS. 14 and 15), and inductors L9, L10, and L16. Are formed as a conductor pattern. Capacitor electrodes and the like constituting the capacitor C11 are also formed.
[0130]
Other passive elements are formed inside the laminated substrate 100. In FIG. 12 and FIG. 13, passive elements that are not surrounded by dotted circles are arranged inside and on the surface of the multilayer substrate 100. L1, L2, L8, L9, L10, and L16 are conductor patterns 50.
[0131]
Therefore, when imposing on a motherboard or the like, it is connected to an external circuit on the back surface side, and the electric circuit can be guided to the inside of the multilayer substrate 100 and the surface of the multilayer substrate 100 through the through via hole 40 and the blind via hole 30. .
[0132]
In addition, using the through via hole 40 and the blind via hole 30, MMIC 1 and MMIC 2 mounted on the surface of the multilayer substrate 100, and conductor patterns for passive elements formed inside the multilayer substrate 100 are connected to the power supply terminal (Vcc 1 , Vcc2), signal terminals (Vapc1, Vapc2), (Pin1, Pin2), (Pout1, Pout2) or the ground pattern GND.
[0133]
The inner via hole 20 does not appear on the back surface of the multilayer substrate 100. For this reason, on the back surface, the degree of freedom increases in the shape and arrangement of the terminals, and the area of the grounding pattern can be secured.
[0134]
In the present invention, the functional layers 101 to 109 have a configuration in which organic resin material layers and inorganic functional material layers are alternately arranged. The organic resin material and the inorganic functional material constituting the organic resin material layer and the inorganic functional material layer are as described in detail above, and it is easy to adjust the dielectric constant, which is lower than that of the laminated substrate made of sintered ceramic. It is possible to increase the rate, and a high Q is obtained as compared with a laminated substrate made of an organic resin material, which is suitable for use in a high frequency region (100 MHz or higher, particularly 100 MHz or higher and 10 GHz or lower).
[0135]
In addition, when the inorganic functional material layer is made of a magnetic material, it is suitable for applications using excellent magnetic properties and for the purpose of magnetic shielding. Furthermore, it is possible to obtain relatively high Q and μ in the high frequency band.
[0136]
6). Voltage controlled oscillator module (VCO module)
FIG. 17 shows an example of the circuit configuration of a VCO (voltage controlled oscillator). The illustrated VCO is used, for example, in the circuit shown in FIG. 11 to configure at least one of VCO1 to VCO3. In the figure, the operating voltage supplied to the power supply terminal Vcc3 is divided by resistors R31 to R33 and supplied to the oscillation circuit 6. A capacitor C37 is connected to the power supply terminal Vcc3.
[0137]
The voltage control signal supplied to the signal terminal Vin3 is supplied to the capacitor C32 and the varicap diode D31 via the inductor L31. A capacitor C32 is connected to the output terminal of the inductor L31.
[0138]
The resonance circuit 5 is connected to the subsequent stage of the varicap diode D31 via the capacitor C33, and the oscillation circuit 6 is connected to the subsequent stage of the resonance circuit 5. The resonance circuit 5 has a resonance frequency determined by the capacitor C34 and the strip line L32.
[0139]
The oscillation circuit 6 includes transistors T31, T32, and the like. The oscillation circuit 6 is biased by the voltage divided by the resistors R31 to R33, and includes the circuit constant of the resonance circuit 5, the capacitance value of the varicap diode D31, capacitors C33, C35, C36, C39, and the inductor L33. An oscillation operation is performed as an oscillation constant, and an oscillation signal is output from the signal terminal Vout3 through the capacitor C40.
[0140]
18 is an exploded perspective view of a VCO laminated module obtained by modularizing the VCO circuit as shown in FIG. 17, and FIG. 19 is an enlarged sectional view schematically showing the internal structure of the VCO laminated module shown in FIG. The arrangement of the passive elements in the multilayer substrate 100 is not particularly limited. The figure only shows one example that can be employed.
[0141]
As shown in FIGS. 18 and 19, the multilayer substrate 100 is configured by sequentially stacking eight functional layers 101 to 108. The functional layers 101 to 108 have a configuration in which organic resin material layers and inorganic functional material layers are alternately arranged.
[0142]
Transistors T31 and T32, varicap diodes D31, and resistors R31 to R33, which are active elements, are arranged on the functional layer 101 located on the surface side of the multilayer substrate 100. Other circuit elements are embedded in the multilayer substrate 100.
[0143]
The power supply terminal Vcc3, the signal terminal Vin3, and the signal terminal Vout3 shown in FIG. 17 are connected to the conductor pattern 50 formed on the back surface of the functional layer 108 that is the lowest layer of the multilayer substrate 100 in FIGS. . Further, the ground line in FIG. 17 is connected to the ground pattern GND.
[0144]
The through via hole 40 penetrates the laminated substrate 100 in the thickness direction, and one end thereof is connected to the conductor pattern 50 constituting the power supply terminal Vcc3, the signal terminal Vin3, and the signal terminal Vout3 on the back surface of the laminated substrate 100.
[0145]
The blind via hole 30 connects between the conductor pattern 50 provided on the front surface or the back surface of the multilayer substrate 100 and the conductor pattern 50 of the next layer. The inner via hole 20 connects the conductor pattern 50 formed inside the multilayer substrate 100. One end of the blind via hole 30 is terminated inside the multilayer substrate 100, and both ends of the inner via hole 20 are terminated inside the multilayer substrate 100.
[0146]
Also in the VCO laminated module, the functional layers 101 to 108 constituting the laminated substrate 100 are configured by alternately arranging organic resin material layers and inorganic functional material layers. Such functional layers 101 to 108 are excellent in reliability as a product because cracks and delamination are unlikely to occur in the processing step and mechanical strength is excellent. In addition, since the insulation resistance between layers is not deteriorated by cracks, it is convenient for forming a capacitor.
[0147]
In addition, the laminated substrate formed by alternately arranging the organic resin material layer and the inorganic functional material layer can easily form the through via hole 40, the inner via hole 20, the blind via hole 30, and the thermal via hole 41 by using a punch or a drill. Can be formed. For this reason, various vias can be reliably formed without causing misalignment between layers.
[0148]
Furthermore, the functional layer in which the organic resin material layer and the inorganic functional material layer are alternately arranged can have desired electrical and magnetic characteristics by selecting the type of the inorganic functional material. For example, when a dielectric material is used as the inorganic functional material, the dielectric constant can be easily adjusted by selecting the material of the dielectric material, and the dielectric constant can be lowered as compared with the laminated substrate made of sintered ceramic. . Since these materials have already been described in detail, the details are omitted.
[0149]
In the VCO multilayer module, the power supply terminal Vcc3, the signal terminal Vin3, the conductor pattern 50 constituting the signal terminal Vout3, and the ground pattern GND are provided on the back surface of the multilayer substrate 100. Therefore, the back surface side of the multilayer substrate 100 can be imposed on a mother board or the like.
[0150]
In the VCO laminated module of the illustrated embodiment, the through via hole 40 penetrates the laminated substrate 100 in the thickness direction, and one end is electrically connected to the conductor pattern 50 constituting the power supply terminal Vcc3, the signal terminal Vin3, and the signal terminal Vout3. Therefore, when imposing on a mother board or the like, it is possible to connect to an external circuit on the back surface side and guide the electric circuit to the inside of the multilayer substrate 100 and the surface of the multilayer substrate 100 through the through via hole 40.
[0151]
In addition, by using the through via hole 40, a component mounted on the surface of the multilayer substrate 100 and a conductor pattern 50 for a passive element formed in the multilayer substrate 100 are connected to the power supply terminal Vcc3, the signal terminal Vin3, the signal It can be connected to the terminal Vout3.
[0152]
In this embodiment, in addition to the through via hole 40, the blind via hole 30 and the inner via hole 20 are included. The blind via hole 30 connects between the conductor pattern 50 provided on the front surface of the functional layer 101 or the back surface of the functional layer 109 and the conductor pattern 50 provided on the next functional layer 102 or 109. The inner via hole 20 connects the conductor pattern 50 formed inside the multilayer substrate 100.
[0153]
The through via hole 40 is used together with the blind via hole 30 for the power supply terminal Vcc3, the signal terminal Vin3, the signal terminal Vout3, or the ground pattern GND. The inner via hole 20 used for connection between the internal conductor patterns does not appear on the back surface of the multilayer substrate 100. For this reason, an appropriate combination of the through via hole 40, the blind via hole 30, and the inner via hole 20 allows a degree of freedom in the shape and arrangement of the terminals on the back surface side of the multilayer substrate 100 and also secures the area of the grounding pattern.
[0154]
7). Front-end laminated module (FE laminated module)
FIG. 20 shows an example of the circuit configuration of the FE laminated module according to the present invention. The illustrated FE laminated module has a circuit configuration in which, for example, in the circuit shown in FIG. 11, the front end FE is combined with the low pass filters LPF1 and LPF2 of the transmitter Tx.
[0155]
In the circuit of the FE laminated module shown in FIG. 20, the low-pass filter LPF1 includes an inductor L41 and capacitors C41 to C43. The low-pass filter LPF2 includes an inductor L51 and capacitors C51 to C53.
[0156]
The transmission / reception switch SW1 includes a diode D61, a resistor R61, a capacitor C61, and an inductor L61 on the DCS / Rx side, and one end of the resistor R61 is connected to the switching signal terminal VC3. The DCS / Tx side includes a diode D62, a capacitor C62, an inductor L62, and an inductor L63, and a connection point between the capacitor C62 and the inductor L63 is connected to the switching signal terminal VC4.
[0157]
The GSM / Rx side of the transmission / reception switch SW2 includes a diode D71, a resistor R71, a capacitor C71, and an inductor L71, and one end of the resistor R71 is connected to the switching signal terminal VC1. The GSM / Tx side includes a diode D72, a capacitor C72, an inductor L72, and an inductor L73, and a connection point between the capacitor C72 and the inductor L73 is connected to the switching signal terminal VC2.
[0158]
The diplexer DIP includes capacitors C81, C82, and C83 on the DCS side and an inductor L81, and includes capacitors C84 and C85 and an inductor L82 on the GSM side.
[0159]
The antenna ANT is outside the FE laminated module, and is connected to a connection point between the DCS side capacitor C82 and a parallel circuit of the GSM side capacitor C85 and the inductor L82.
[0160]
The circuit diagram of FIG. 20 is an example, and there is no doubt that the FE stacked module according to the present invention is not limited to the circuit of FIG.
[0161]
21 is a perspective view showing a completed state of the FE laminated module in which the front end circuit as shown in FIG. 20 is modularized, FIG. 22 is an exploded perspective view of the FE laminated module shown in FIG. 21, and FIG. It is an expanded sectional view showing roughly the internal structure of the shown FE lamination module. The arrangement of the passive elements in the multilayer substrate 100 is not particularly limited. The figure only shows one example that can be employed.
[0162]
As illustrated in FIGS. 22 and 23, the multilayer substrate 100 is configured by sequentially laminating 13 functional layers 101 to 113. The functional layers 101 to 113 have a configuration in which organic resin material layers and inorganic functional material layers are alternately arranged.
[0163]
The diodes D61, D62, D71, D72 and the resistors R61, R71 in FIG. 20 are arranged on the functional layer 101 located on the surface side of the multilayer substrate 100. Other circuit elements are embedded in the multilayer substrate 100.
[0164]
The signal terminals ST1 to ST4 and the switching signal terminals VC1 to VC4 shown in FIG. 20 are connected to the conductor pattern 50 formed on the back surface of the functional layer 113 which is the lowest layer of the multilayer substrate 100 in FIGS. The 20 is connected to the ground pattern GND.
[0165]
The through via hole 40 penetrates the multilayer substrate 100 in the thickness direction, and one end thereof is connected to the conductor pattern 50 on the back surface of the multilayer substrate 100.
[0166]
The blind via hole 30 connects between the conductor pattern 50 provided on the front surface or the back surface of the multilayer substrate 100 and the conductor pattern 50 of the next layer. The conductor pattern 50 connected to the blind via hole 30 is used to connect the remainder of the signal terminals ST1 to ST4 and the switching signal terminals VC1 to VC4 that are not connected to the conductor pattern 50 of the through via hole 40.
[0167]
The inner via hole 20 connects the conductor pattern 50 formed inside the multilayer substrate 100. One end of the blind via hole 30 is terminated inside the multilayer substrate 100, and both ends of the inner via hole 20 are terminated inside the multilayer substrate 100.
[0168]
Also in the FE laminated module, the functional layers 101 to 113 constituting the laminated substrate 100 have a configuration in which organic resin material layers and inorganic functional material layers are alternately arranged. Such functional layers 101 to 113 are excellent in reliability as a product because cracks and delamination are unlikely to occur in the processing step and mechanical strength is excellent. In addition, since the insulation resistance between layers is not deteriorated by cracks, it is convenient for forming a capacitor.
[0169]
Moreover, the laminated substrate 100 configured by alternately arranging the organic resin material layers and the inorganic functional material layers can easily form the through via hole 40, the inner via hole 20, and the blind via hole 30 by using a punch or a drill. For this reason, various vias can be reliably formed without causing misalignment between layers.
[0170]
Furthermore, the functional layer in which the organic resin material layer and the inorganic functional material layer are alternately arranged can have desired electrical and magnetic characteristics by selecting the type of the inorganic functional material. For example, when a dielectric material is used as the inorganic functional material, the dielectric constant can be easily adjusted by the material selection of the dielectric material, and the dielectric constant can be reduced. Since these materials have already been described in detail, the details are omitted.
[0171]
In the FE laminated module, the signal terminals ST <b> 1 to ST <b> 4, the switching signal terminals VC <b> 1 to VC <b> 4, and the ground pattern GND are provided on the back surface of the laminated substrate 100. Therefore, the back surface side of the multilayer substrate 100 can be imposed on a mother board or the like.
[0172]
In the FE laminated module of the illustrated embodiment, the through via hole 40 penetrates the laminated substrate 100 in the thickness direction, and one end thereof is connected to any one of the signal terminals VC1 to VC4 and ST1 to ST4. Further, it is electrically connected to any one of the grounding patterns GND. Therefore, when imposing on a mother board or the like, it is possible to connect to an external circuit on the back surface side and guide the electric circuit to the inside of the multilayer substrate 100 and the surface of the multilayer substrate 100 through the through via hole 40.
[0173]
Moreover, the conductive pattern 50 for the passive element can be connected to the signal terminals ST1 to ST4 or the switching signal terminals VC1 to VC4 using the blind via hole 30.
[0174]
The inner via hole 20 connects between the conductor patterns 50 formed in the multilayer substrate 100. The through via hole 40 is not used for these internal connections. For this reason, the degree of freedom increases in the shape and arrangement of the terminal arrangement on the back side of the multilayer substrate 100, and the area of the grounding pattern can be secured.
[0175]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a laminated module having a small size, high performance, and excellent electrical characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an electronic component according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the electronic component according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the electronic component according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a capacitor according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
6 is a perspective view showing an internal electrode structure of the capacitor shown in FIGS. 4 and 5. FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of a portion A7 in FIG.
FIG. 8 is an electric circuit diagram of an LC filter circuit.
9 is a cross-sectional view of an LC composite component incorporating the LC filter circuit shown in FIG.
10 is an enlarged cross-sectional view of a portion A10 in FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing an example of an RF unit included in a mobile communication device in which the laminated module according to the present invention is used.
12 shows an example of a circuit diagram of a power amplifier PA1 included in the transmitter DCS / Tx shown in FIG.
13 is a circuit diagram illustrating an example of a power amplifier unit PA2 included in the transmission unit GSM / Tx illustrated in FIG. 11. FIG.
14 is an exploded perspective view of a PA laminated module in which the power amplifier units PA1 and PA2 shown in FIG. 12 and FIG. 13 are made into a laminated module.
15 is a perspective view of the PA laminated module shown in FIG. 14 in a completed state.
16 is a cross-sectional view schematically showing an internal connection structure of the PA laminated module shown in FIG. 14;
FIG. 17 is an electric circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a VCO (voltage controlled oscillator).
18 is an exploded perspective view of a VCO laminated module obtained by modularizing the VCO circuit as shown in FIG.
19 is an enlarged cross-sectional view schematically showing an internal structure of the VCO laminated module shown in FIG.
FIG. 20 shows an example of a circuit configuration of the FE laminated module according to the present invention.
21 is a perspective view showing a completed state of an FE laminated module in which the front end circuit as shown in FIG. 20 is modularized.
22 is an exploded perspective view of the FE laminated module shown in FIG. 21. FIG.
23 is an enlarged cross-sectional view schematically showing an internal structure of the FE laminated module shown in FIG.
[Explanation of symbols]
21 Inorganic functional material layer
22 Organic resin material layer

Claims (5)

機能層と、導体層とを含む電子部品であって、
前記機能層は、有機樹脂材料層と、無機機能材料層とを含んでおり、
前記有機樹脂材料層及び前記無機機能材料層は、それぞれ５μｍ以下の薄膜であって、交互に３層以上配置され、相互間に導体層を介することなく互いに直接隣接されており、
前記導体層は、前記有機樹脂材料層または前記無機機能材料層の少なくとも一方に隣接しており、
前記無機機能材料層は、磁性体層である、
電子部品。An electronic component including a functional layer and a conductor layer,
The functional layer includes an organic resin material layer and an inorganic functional material layer,
The organic resin material layer and the inorganic functional material layer are each a thin film of 5 μm or less, and are alternately arranged in three or more layers, and are directly adjacent to each other without a conductor layer between them,
The conductor layer is adjacent to at least one of the organic resin material layer or the inorganic functional material layer,
The inorganic functional material layer is a magnetic layer.
Electronic components. 請求項１に記載された電子部品であって、
前記導体層は、前記前記有機樹脂材料層及び前記無機機能材料層の両外側に配置されている電子部品。 The electronic component according to claim 1 ,
The said conductor layer is an electronic component arrange | positioned on the both outer sides of the said organic resin material layer and the said inorganic functional material layer . 請求項１又は２に記載された電子部品であって、前記導体層は、コイル導体を含む電子部品。 3. The electronic component according to claim 1, wherein the conductor layer includes a coil conductor . 請求項１乃至３の何れかに記載された電子部品であって、前記導体層は、コンデンサ電極を含む電子部品。 4. The electronic component according to claim 1, wherein the conductor layer includes a capacitor electrode . 請求項１乃至４に記載された電子部品であって、更に、能動素子を含んでおり、前記能動素子は、前記機能層及び前記導体層の組み合わせた積層基板に搭載されている電子部品。 5. The electronic component according to claim 1, further comprising an active element, wherein the active element is mounted on a laminated substrate in which the functional layer and the conductor layer are combined .
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