JPH06232608A

JPH06232608A - 複合マイクロ波回路モジュール

Info

Publication number: JPH06232608A
Application number: JP5269217A
Authority: JP
Inventors: Yuhei Kosugi; 勇平小杉; Osamu Yamamoto; 修山本; Hiroaki Izumi; 裕昭和泉; Hideki Kusamitsu; 秀樹草光; Shinichi Omagari; 新一大曲; Hideo Watanabe; 秀夫渡辺
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】実装構造の低減、小型化および低価格化がで
き、かつ接続部のＲＦ特性を安定にしＲＦ特性の劣化が
ないようにできる。【構成】複合マイクロ波回路モジュールは、多層に重
ね合わせた誘電体基板の上層（上層グランド層１７）と
下層（下層グランド層１４）とにグランド面が形成さ
れ、中層部に、信号伝送のための導体層からなる信号回
路（ＲＦ信号層１５、１６）が形成され、信号回路に沿
って二つのグランド面を互いに短絡するスルーホール２
２およびサーマルスーホール２５によりこの信号回路を
取り囲んでシールドが形成され、この中に能動機能素子
３４と受動素子２３とが電気的に接続され、一体化され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波通信機器な
どに使用される複合マイクロ波回路モジュールに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来例の複合マイクロ波回路モ
ジュールの全体図を示す図である。

【０００３】従来の複合マイクロ波回路モジュールは、
図１４に示すように、能動機能素子８０を最短で接続す
るため、アルミナセラミック等の誘電体基板上に膜導体
で形成された回路基板８１を能動機能素子８０の両サイ
ドに配する構造であり、したがって複合マイクロ波回路
モジュールとして複数の回路基板を有していた。さらに
これら回路基板を接続するために多くのワイヤボンディ
ング８４等の接続線を有していた。

【０００４】一方、回路素子としての結合コンデンサは
単板状チップコンデンサ８２が回路基板状に搭載され、
ワイヤボンディング等の手段により接続されていた。ま
た抵抗素子は窒化タンタル膜等の薄膜にて回路基板８１
の表面にのみ形成されていた。さらに、外界から能動素
子を保護するためには、金属キャップ８５をケース基台
（ヘッダ）８３に抵抗溶接等の手段により完全に溶接し
ていた。同時に金属キャップはＲＦ信号の外部ヘ漏洩を
防止するシールドの役目も果たしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来例
の複合マイクロ波モジュールでは、複数の回路基板およ
び単板状チップコンデンサ等の部品を必要とし、実装構
造の低減や小型化を阻害する問題点があった。また、多
くの部品間を接続点数の増加によって、ＲＦ特性の劣化
や多くの組立工数を必要とする等、低価格化を阻害する
問題点があった。

【０００６】さらに、回路基板間をボンディングワイヤ
や金リボン等で接続する場合には、外部に電磁界が漏れ
るから特性インピーダンスが一様にならず、その部分で
信号波に反射が生じる等の問題点があった。ここで、ト
リプレート構造の接続技術としては、接続部のスルーホ
ール部を同軸構造としたもの（例えば、特開昭６１−２
３９７０１号公報、実開昭６３−１５８００４号公報）
が知られているが、接続面同士および信号接続用導体同
士を確実に接触しなければならい問題点がある。

【０００７】本発明は前記の問題点を解決するもので、
実装構造の低減、小型化および低価格化ができ、かつ接
続部のＲＦ特性を安定にしＲＦ特性の劣化がない複合マ
イクロ波回路モジュールを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
多層に重ね合わせた誘電体基板の二つの層に導体層によ
るグランド面を上層と下層に形成し、この上層と下層と
の間の中層部に、信号伝送のための一つ以上の導体層か
らなる信号回路を形成し、この信号回路に沿って二つの
グランド面を互いに短絡するスルーホールを設け、上
層、下層および中層部を一体化構造としたことを特徴と
する。

【０００９】また、本発明は、信号回路は、能動機能素
子と、受動素子とを含むことができる。

【００１０】さらに、本発明は、信号伝送のための中層
より上の誘電体をうがって穴を形成し実装場所とし、回
路素子を実装し、除去された上面のグランド面を導体板
により覆うことができる。

【００１１】また、本発明は、中層に導体によるランド
を設け、下層グランド面と複数のスルーホールによって
接続し実装された素子のグランド面とするとともに、こ
のスルーホールの中を金属で充填することができる。

【００１２】さらに、本発明は、中層回路層と下層グラ
ンド層との間に、複数の導体層によるランドを設け、こ
の導体ランドを交互にキャパシタランド、グランドラン
ドとしキャパシタランド間同士、グランド面とグランド
ランド同士をそれぞれスルーホールで接続して、積層コ
ンデンサを形成し、実装された素子のバイパスコンデン
サとすることができる。

【００１３】また、本発明は、中層部に薄い誘電体層を
設け、この両面に対向する導体パターンによる容量結合
を形成し、直流を遮断する伝送線路を形成することがで
きる。

【００１４】さらに、本発明の特徴は以下に列挙する。

【００１５】導体板により気密シールを実現し、実装し
た半導体の外界による汚染から保護する構造（シール構
造）にすることができる。

【００１６】また、スルーホールを半導体チップ中のト
ランジスタ部等の局所的発熱部の直下に設け、熱抵抗を
下げる構造〔チップ積載構造、サーマルスルーホール
（ＴＶＩＡホール）〕にすることができる。

【００１７】さらに、上層グランド層の上にさらに誘電
体層を設けこれに導体パターンを形成し配線パターンと
し、配線を行う構造（ＤＣ配線構造）にすることができ
る。

【００１８】また、内層との接続部に、ランドを設け、
直近のグランド層とにコンデンサを形成し、バイパスコ
ンデンサとし、内層からのＲＦ漏洩を防止する構造にす
ることができる。

【００１９】さらに、内層各層に、誘電体を除去した小
穴を分布させ、実効的に誘電率を低下させる構造（実効
誘電体率低減）にすることができる。

【００２０】また、小穴を各層毎に位置をずらし、重な
り合いを避けて、基板強度を下げる構造にすることがで
きる。

【００２１】さらに、多層基板の外周側面にも導体によ
るメタライズを施し、グランド面を形成した構造（外周
メタライズシールド）にすることができる。

【００２２】また、放熱および補強のために金属ベース
を有する構造にすることができる。

【００２３】本発明の第二の観点は、二つのマイクロ波
回路基板が接続されたマイクロ波複合回路モジュールで
あって、各基板間のマイクロ波信号導体接続部はトリプ
レート形ストリップライン構造をなし、この二つの基板
の各信号導体間に誘電体が介在することを特徴とする。

【００２４】また、本発明は、トリプレート形ストリッ
プラインは、片面に導体が被着された誘電体基板と、こ
の誘電体基板の他の面に重ね合わされる一方の面に信号
導体が被着され他方の面に導体が被着された誘電体基板
とで構成することができる。

【００２５】さらに、本発明は、二つのマイクロ波回路
基板はその厚さが等しいことが望ましい。

【００２６】本発明の第三の観点は、複合マイクロ波回
路モジュールの製造方法であり、二つのマイクロ波回路
基板をそれぞれ製作し、この二つのマイクロ波回路基板
をそれぞれ個別に試験し、この二つのマイクロ波回路基
板の端部にそれぞれ形成された信号導体を誘電体を介挿
して重ね合わせることを特徴とする。

【００２７】また、本発明は、二つのマイクロ波回路基
板は、一つの基板上に同一の工程により形成された回路
を二つに切断して製作することができる。

【００２８】

【作用】多層に重ね合わせた誘電体基板の二つの層に導
体層によるグランド面を上層と下層に形成し、中層部
に、信号伝送のための一つ以上の導体層からなる信号回
路を形成し、これらの回路が、ＭＭＩＣ（microwave mo
nolithic integrated circuit)、ＩＣ、トランジスタ、
ダイオード等の能動機能素子と、ストリップライン、マ
イクロストリップライン、コプレーナ線路等のパターン
により形成された受動素子を含み、これらを互いに電気
的に接続に接続することで、一体化構造とした複合マイ
クロ波回路モジュールが得られる。また、能動機能素子
とこれらを接続するために細分化された接続基板を一体
の多層基板内の配線パターンにより実現し、接続による
特性劣化を排除し工数低減を図ることができる。

【００２９】さらに、マイクロ波回路が、共通のケース
に収容されることによって生じる、回路間の結合による
干渉、ケースのキャビティーとしての共振をシールド構
造や能動機能素子を収容するキャビティー構造により回
避し、周辺回路を含む一体化、集積化により、従来必要
であった多くの実装階層の低減を図り、小型化、低価格
化を達成することができる。

【００３０】また、特に受動素子の組み込みに不向きな
ＭＭＩＣ技術を補完し、受動素子や線路を含む大規模な
集積化を図った、複合マイクロ波回路モジュールを実現
することができる。

【００３１】さらに、信号伝送のための中層より上の誘
電体をうがって穴を形成し実装場所とし、回路素子を実
装し、除去された上面のグランド面を導体板により覆う
構造（キャビティー構造）とすることにより、シールド
効果をもたせることができる。

【００３２】また、中層に導体によるランドを設け、下
層グランド面と複数のスルーホール（ＶＩＡホール）に
よって接続し（ＲＦインピーダンスを下げて）実装され
た素子のグランド面とするとともに、このスルーホール
の中を金属で充填することにより、下層への熱抵抗を低
減し放熱を図ることができる。

【００３３】さらに、中層回路層と下層グランド層との
間に、複数の導体層によるランドを設け、この導体ラン
ドを交互にキャパシタランド、グランドランドとしキャ
パシタランド間同士、グランド面とグランドランド同士
をそれぞれスルーホールで接続して、積層コンデンサを
形成することにより、実装された素子（搭載チップ）の
バイパスコンデンサとするとともに多層に積層された導
体ランドにより熱を基板に平行な方向に分散し熱抵抗を
下げることができる（電気、熱バイパス構造）。

【００３４】また、中層部にきわめて薄い誘電体層を設
け、この両面に対向する導体パターンによる容量結合を
形成することにより（ＲＦキャパシタ構造）、直流を遮
断する伝送線路を形成することができる。

【００３５】さらに、マイクロ波複合回路基板間のマイ
クロ波信号導体の接続部をトリプレート形ストリップラ
イン構造にし、ストリップ導体相互を容量結合すること
により、基板間の接続部から電磁界が漏れることがな
く、かつ接地面同士および信号接続用導体同士の接続が
ＲＦ特性に悪い影響を与えることがない。また、二つの
マイクロ波回路基板を同一の基板上に同一の工程により
形成された回路を二つに切断して製作してその厚さを等
しくし、個別に検査後に信号導体を誘電帯を介挿して重
ね合わせて組み立てるので、接続部のＲＦ特性を安定に
することができる。

【００３６】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。

【００３７】図３は本発明の複合マイクロ波回路モジュ
ールの詳細断面図である。図４は本発明の複合マイクロ
波回路モジュールの発熱スポットとスルーホールとの配
置関係を示す図である。図５は本発明の複合マイクロ波
回路モジュールの電気および熱同時拡散構造を示す図で
ある。図３〜図５において、本発明の複合マイクロ波回
路モジュールの特徴とするところは、多層に重ね合わせ
た誘電体基板の二つの層に導体層によるグランド面とし
て上層グランド層１７および下層グランド層１４を上層
と下層に形成し、この上層と下層との間の中層部に、信
号伝送のための一つ以上の導体層としてＲＦ信号層１
５、１６からなる信号回路を形成し、この信号回路に沿
って二つの上層グランド層１７および下層グランド層１
４を互いに短絡するスルーホール（ＶＩＡ）２２を設
け、上層、下層および中層部を一体化構造としたことを
特徴とする。

【００３８】また、信号回路は、能動機能素子と、受動
素子とを含む。

【００３９】さらに、信号伝送のための中層より上の誘
電体をうがって穴を形成し実装場所とし、回路素子とし
て能動機能素子３４等を実装し、除去された上面の上層
グランド層１７を導体板として導体蓋（ＣＡＰ）１３に
より覆う。

【００４０】また、中層に導体によるランド３１を設
け、下層グランド層１４と複数のスルーホール２２によ
って接続し実装された素子のグランド面とするととも
に、スルーホール２２の中を金属で充填する。

【００４１】さらに、ＲＦ信号層１５、１６と下層グラ
ンド層１４との間に、複数の導体層によるランドを設
け、この導体ランドを交互にキャパシタランド２７、グ
ランドランド２８としキャパシタランド２７間同士、グ
ランド面とグランドランド２８同士をそれぞれスルーホ
ール２９で接続して、積層コンデンサ（ＬＣ）２３を形
成し、実装された素子のバイパスコンデンサとする。

【００４２】また、中層部に薄い誘電体層を設け、この
両面に対向する導体パターンによる容量結合を形成し、
直流を遮断する伝送線路を形成する。

【００４３】このような構成の複合マイクロ波回路モジ
ュールの一例について図１および図２を参照して説明す
る。図１は本発明の複合マイクロ波回路モジュールの全
体図である。図２は本発明の複合マイクロ波回路モジュ
ールの回路ブロックの構成図である。図１は、多層に重
ね合わせたセラミック等の積層多層誘電体基板（ＳＵ
Ｂ）１は金属のベースプレート２に溶接されている。こ
のＳＵＢ１の中に、ＭＭＩＣ、ＩＣ、トランジスタ、ダ
イオードなどの能動機能素子により構成した、電圧制御
発振器（ＶＣＯ）３、増幅器（ＡＭＰ）４、プリスケー
ラ（ＰＳＣ）５、ミキサー（ＭＩＸ）６、可変減衰器
（ＡＴＴ）７、電力増幅器（ＰＡ）８、検波器（ＤＥ
Ｔ）９等の能動回路と、ストリップライン、マイクロス
トリップライン、コプレーナ線路などのパターンにより
形成された方向性結合器（ＤＣ）１０、バンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）１１、ローパスフィルタ（ＬＰＰ）１２
などの受動回路が収容されて、互いに電気的に接続さ
れ、能動回路部分は導体蓋（ＣＡＰ）１３によりシール
ドされて、複合回路モジュールを形成している。また、
図１に示したモジュールにおいては、外部との接続端子
は従来のようにピンとして外には突出しておらず、裏面
に設けられた凹部に接続用のコンタクトが形成されてお
り、バネで圧力を与えられた専用の接続ピンをもつ接続
器を介して外部と接続される。

【００４４】次に、電気的構成と動作に関して以下に述
べる。図２は図１に示した複合マイクロ波回路モジュー
ルの機能的な系統図で、マイクロ波の送信部の一般的な
構成を示している。この部分の動作の概略を以下に述べ
る。発振器ＶＣＯの出力は増幅器ＡＭＰにより増幅さ
れ、ミキサーＭＩＸに加えられる。増幅器ＡＭＰ出力の
一部は方向性結合器ＤＣにより分岐されプリスケーラＰ
ＳＣにより分周されて、周波数モニタ端子ＰＳＣＯＵ
Ｔへ出力される。ＩＦ信号入力端子ＩＦＩＮからのＩ
Ｆ信号は、ミキサーＭＩＸにより周波数変換され、バン
ドパスフィルタＢＰＦにより不要波成分を除去された後
に、可変減衰器ＡＴＴによりレベルを調整され、電力増
幅器ＰＡにより増幅される。電力増幅器ＰＡの出力はロ
ーパスフィルタＬＰＦにより高調波を除去され、方向性
結合器ＤＣを通り、ＲＦ信号出力端子ＲＦＯＵＴより
出力される。出力信号の一部は検波器ＤＥＴに加えられ
検波器出力端子ＤＥＴ−Ｖよりレベルモニター信号とし
て出力される。

【００４５】次に、図３を参照して本発明による複合マ
イクロ波回路モジュールの層構成法、能動機能素子の実
装部であるキャビティー構造を説明する。層構成として
は、下層グランド層１４、中層にあるＲＦ信号層１５、
１７、上層グランド層１７、電源やバイアス等のＲＦ信
号以外の配線層１８等からなっている。

【００４６】キャビティー部は信号伝送のための中層よ
り上の誘電体をうがって穴を形成し実装場所とし、ＭＭ
ＩＣなどの能動機能素子３４をダイボンディングなどの
方法で実装し、信号パターン１９や電源パターン２０と
ボンディングワイヤ２１（またはＴＡＢ技術）等で接続
する。

【００４７】穴をうがった為に除去された上層グランド
面は導体蓋１３により塞ぎ電気的にシールドする。穴を
うがっていない部分は、全面的にスルーホール２２とし
各層のグランド面を接続し、モジュール内の回路間結合
を最小にすると同時に、外部との結合を最小にするシー
ルド効果を持たせる。電源ラインのインピーダンスを下
げる目的で、積層コンデンサ２３を内層に形成し、バイ
パスコンデンサとしている。

【００４８】半導体チップの実装は、中層に導体による
チップ搭載ランド２４を設け、下層グランド層１４と複
数のサーマルスルーホール（ＴＶＩＡ）２５によって接
続し、ＲＦインピーダンスを下げて実装素子のグランド
面とするとともに、このサーマルスルーホール２５の中
を金属で充填し下層への熱抵抗を低減し放熱を図るサー
マルスルーホール構造となっている。

【００４９】また図５に示すように、このサーマルスル
ーホール２５を、半導体チップ中のトランジスタ部等の
局所的発熱スポット２６の直下に設けることで、熱抵抗
を一層低減する構造も可能である。また特に、半導体チ
ップ等の回路素子の発熱が大きく、熱抵抗を下げる必要
がある場合には、この回路素子の下部をえぐり、回路素
子を直接ベースプレートに取り付け、放熱を図る構造と
する。

【００５０】半導体チップ等の回路素子の保護は、半導
体自体の保護膜に加え、樹脂等で半導体チップをコーテ
ィングすることで行うが、これと併用または、樹脂コー
ティング無しに、導体蓋１３により気密シールを実現し
半導体チップを保護する構造も可能である。

【００５１】さらに図５に示すように、このチップ搭載
ランド２４と下層グランド層１４との間に、複数の導体
層によるランドを設け、この導体ランドを交互にキャパ
シタランド２７、グランドランド２８とし、キャパシタ
ランド間同士、グランド面とグランドランド同士をそれ
ぞれスルーホール２９で接続して形成した積層コンデン
サ２３をチップ搭載ランド２４へ接続してバイパスコン
デンサとするとともに、多層に積層された導体ランドに
より熱を横方向に伝導して分散し熱抵抗を下げ、高周波
電流と熱とを同時に放散させる構造も可能である。

【００５２】次に信号の接続の為の配線構造について述
べる。ＲＦ信号の接続は主として、中層部の導体パター
ンによって行う。図３で中層部のＲＦ信号層１５、１６
の間にきわめて薄い誘電体層を設け、この両面に対向す
る導体パターンによる容量結合を形成し、直流を遮断す
る伝送線路を実現している。これにより、アクティブ回
路間のデカップリングが実現される。各アクティブデバ
イスへの電源や制御信号の配線は内層でも可能である
が、上層グランド層１７の上にさらに誘電体を設けこれ
に導体パターン３０を形成し配線層１８とし配線を行う
構造としている。

【００５３】配線層１８は、多層基板の表面に当たるか
ら、回路を構成するために、表面実装をデバイスが使用
できるという利点も生じる。

【００５４】さらに図３に示すように、内層との接続部
に、ランド３１を設け、直近のグランド層とにコンデン
サを形成し、バイパスコンデンサとし、内層からのＲＦ
漏洩を防止する構造をとることもできる。

【００５５】また、図６は本発明の複合マイクロ波回路
モジュールの微小空洞を形成した部分を示す図である。
図６に示すように内層各層に、誘電体を除去した微少空
洞３２を分布させた本発明の構造は、実行的に誘電率を
低下させ、遅延時間の減少も、回路損の減少、回路の適
度な微細化を防ぐ、等の効果がある。さらに、この微少
空洞を各層毎に位置をずらし、重なり合いを避けてるこ
とが、基板強度を上げると同時に伝送路の電気的均質性
を高めることもできる。

【００５６】また、多層基板の外周側面にも導体による
メタライズ層３３を施し、グランド面を形成した構造と
することで、ＲＦ回路全体が、導体により覆われるか
ら、一層シールド性を向上させることもできる。さらに
放熱特性の改善、機械的強度の増強のため、多層基板の
下面に金属ベースプレートを備えることも有効である。
次に、他の実施例について説明する。図７は本発明他の
実施例複合マイクロ波回路モジュールの回路ブロックを
示す図である。図８は本発明他の実施例複合マイクロ波
回路モジュールを構成する回路のブロック構成図であ
る。図９は本発明他の実施例複合マイクロ波回路モジュ
ールの平面図である。図１０は本発明他の実施例複合マ
イクロ波回路モジュールの断面図である。図１１は本発
明他の実施例複合マイクロ波回路モジュールの各回路基
板を示す図である。図１２は本発明他の実施例複合マイ
クロ波回路モジュールの回路基板の接続状態を示す図で
ある。図１３は本発明他の実施例複合マイクロ波回路モ
ジュールの容量結合部分を示す図である。

【００５７】図７および図８を参照して複合マイクロ波
回路モジュールの一例について説明する。図７は、一つ
のベースプレート１０１上に発振器回路ブロック１０
２、ミキサ回路ブロック１０３、フィルタ回路ブロック
およびアンプ回路ブロック１０５をそれぞれ接続して、
図８に示す回路を構成するマイクロ波複合回路モジュー
ルを示す。図７に示す各回路はそれぞれ多層基板上にト
リプレート形ストリップライン構造およびシールドされ
たマイクロストリップライン構造で形成されている。

【００５８】発振器回路ブロック１０２とミキサ回路ブ
ロック１０３との間の接続部の構造を図９〜図１３に示
す。発振器回路ブロック１０２およびミキサ回路ブロッ
ク１０３はともに、薄いセラミック基板でできたグリー
ンシートを１０枚重ね、各層に導体を印刷して回路が構
成されている。第一層１１１および第二層１１２は電源
等の配線層として使用し、第三層１１３および第十層１
２０の裏面をＲＦ回路のグランド層１３１、１３４と
し、第七層１１７を信号層１３３、１４３とするトリプ
レート形ストリップライン構造で構成される。また、Ｍ
ＭＩＣチップ１３６を第七層１１７に実装し、第三層１
１３に導体蓋１３８をしてシールドする。

【００５９】接続部は発振器回路ブロック１０２側は第
七層１１７の信号層１３３に結合用導体１３９を形成
し、第一層１１１〜第六層１１６をとる。ミキサ回路ブ
ロック１０３側は第七層１１７に形成した信号層１４３
をスルーホールで第六層１１６に接続し、第六層１１６
に結合用導体１４７を形成し、第六層１１６の積層多層
誘電体１３５を挟んでマイクロ波信号が通過できるよう
な容量結合を形成している。また、第十層１２０裏面の
グランド層１３１、１４１は、ベースプレート１０１へ
半田２０３で取り付け、発振器回路ブロック１０２の第
三層１１３裏面のグランド層１３４に、ミキサ回路ブロ
ック１０３の第三層１１３のグランド層１４５をスルー
ホール２０１、２０２を通じて半田付けで接続する構造
であり、寸法公差を半田量で吸収する構成になってい
る。

【００６０】また、容量結合部の等価回路としては、図
１３に示すような構成が使用される。さらに、各々のマ
イクロ波回路基板間の寸法をそろえるために同一基板上
に各回路を多面とりし、単体検査完了後に、図７に示す
ように組立てることもできる。また、容量結合部に空気
層ができないように、その間に柔軟性のある誘電体（テ
フロン等）をはさむ構成も考えられる。設計上非接触
（空気層を間にいれる）の構造も可能である。

【００６１】次に、複合マイクロ波回路モジュールの製
造方法について説明する。発振器回路ブロック１０２お
よびミキサ回路ブロック１０３の基板はそれぞれ製作さ
れ、それぞれ個別に試験された後に、この基板の端部に
それぞれ形成された結合用導体１３９、１４７を誘電体
を介挿して重ね合わせられて組み立てられる。

【００６２】また、発振器回路ブロック１０２およびミ
キサ回路ブロック１０３の基板は、一つの基板上に同一
の工程により形成された回路を二つに切断して製作され
る。したがって、二つのマイクロ波回路モジュール基板
の厚さを均一にできる。

【００６３】前述のように、本発明は基板間の接続部か
ら電磁界が漏れることがなく、かつ接地面同士および信
号接続用導体同士の接続が特性に悪い影響を与えること
がなく、接続の状態を安定に維持できる。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば接続
の為の部品数と、接続のボンディングワイヤ数が大幅に
減少しコストダウンと、高周波特性の向上が図れる。

【００６５】良好なシールドが実現され、回路間の干
渉、不要共振が減り特性の向上が図れる上、特別なシー
ルドケースを設ける必要がなく、装置の小型化にも付与
する。

【００６６】周辺回路を含む一体化、集積化により、従
来必要だった多くの実装階層の低減が図れる。

【００６７】能動回路の集積には向いているが、受動素
子の組み込みにはあまり向いているとは言えないＭＭＩ
Ｃ技術を補完する集積化技術として有効である。回路が
小型化され、本モジュールを収容、実装するこめのコス
トを下げられる、など多くの効果があり、産業上極めて
有効である。

【００６８】また、二つのマイクロ波回路基板間のマイ
クロ波導体接続部はトリプレート構造をなし、接続部が
容量結合となっているために、外部に電磁界が漏れるこ
とがなく、かつ導体同士のように確実に接触していなく
てもＲＦ特性への影響を少なくできる優れた効果があ
る。また、一枚の基板に複数のマイクロ波回路ブロック
を形成し、分割後検査して組立てることにより、寸法
（特に厚さ）が均一なために接続部のＲＦ特性が安定す
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例複合マイクロ波回路モジュール
の全体図。

【図２】本発明の複合マイクロ波回路モジュールの回路
ブロックの構成図。

【図３】本発明の複合マイクロ波回路モジュールの詳細
断面図。

【図４】本発明の複合マイクロ波回路モジュールの発熱
スポットとスルーホールとの配置関係を示す図。

【図５】本発明の複合マイクロ波回路モジュールの電気
および熱同時拡散構造を示す図。

【図６】本発明の複合マイクロ波回路モジュールの微小
空洞を形成した部分を示す図。

【図７】本発明他の実施例複合マイクロ波回路モジュー
ルの回路ブロックを示す図。

【図８】本発明他の複合マイクロ波回路モジュールを構
成する回路のブロック構成図。

【図９】本発明他の実施例複合マイクロ波複合回路モジ
ュールの正面図。

【図１０】本発明他の実施例複合マイクロ波回路モジュ
ールの断面図。

【図１１】本発明他の実施例複合マイクロ波回路モジュ
ールの各回路基板を示す図。

【図１２】本発明他の実施例複合マイクロ波回路モジュ
ールの回路基板の接続状態を示す図。

【図１３】本発明他の実施例複合マイクロ波回路モジュ
ールの容量結合部分を示す図。

【図１４】従来例のマイクロ波複合回路モジュールの全
体図を示す図。

【符号の説明】

１、１３１、１３２、１３４、１３５、１４１、１４
２、１４５、１４８積層多層誘電体基板（ＳＵＢ）２、１０１ベースプレート３電圧制御発振器（ＶＣＯ）４増幅器（ＡＭＰ）５プリスケーラ（ＰＳＣ）６ミキサー（ＭＩＸ）７可変減衰器（ＡＴＴ）８電力増幅器（ＰＡ）９検波器（ＤＥＴ）１０方向性結合器（ＤＣ）１１バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、３８、８５導体蓋（ＣＡＰ）１４下層グランド層１５、１６ＲＦ信号層１７上層グランド層１８配線層１９信号パターン２０電源パターン２１、８４、３０３ワイヤボンディング２２、２０１、２０２スルーホール（ＶＩＡ）２３積層コンデンサ２４チップ搭載ランド２５、２９サーマルスルーホール（ＴＶＩＡ）２６発熱スポット２７キャパシタランド２８グランドランド３０導体パターン３１ランド３２微小空洞３３メタライズ層３４、８０能動機能素子８１回路基板８２単板状チップコンデンサ８３ケース基台（ヘッダ）８５金属キャップ１０１ベースプレート１０２発振器回路ブロック１０３ミキサ回路ブロック１０４フィルタ回路ブロック１０５アンプ回路ブロック１１１〜１２０第一層〜第十層１３１、１３４、１４１、１４５グランド層１３３、１４３、１４４ＲＦ信号層１３６ＭＭＩＣチップ１３７キャビティ１３９、１４６、１４７結合用導体２０３半田ＡＴＴＣＯＮＴ可変減衰器制御端子ＤＥＴ−Ｖ検波器出力端子ＩＦＩＮＩＦ信号入力端子ＰＳＣＯＵＴ周波数モニタ端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者草光秀樹東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者大曲新一東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者渡辺秀夫東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多層に重ね合わせた誘電体基板の二つの
層に導体層によるグランド面を上層と下層に形成し、こ
の上層と下層との間の中層部に、信号伝送のための一つ
以上の導体層からなる信号回路を形成し、この信号回路
に沿って二つのグランド面を互いに短絡するスルーホー
ルを設け、上層、下層および中層部を一体化構造とした
ことを特徴とする複合マイクロ波回路モジュール。
【請求項２】信号回路は、能動機能素子と、受動素子
とを含む請求項１記載の複合マイクロ波回路モジュー
ル。
【請求項３】信号伝送のための中層より上の誘電体を
うがって穴を形成し実装場所とし、回路素子を実装し、
除去された上面のグランド面を導体板により覆う請求項
１記載の複合マイクロ波回路モジュール。
【請求項４】中層に導体によるランドを設け、下層グ
ランド面と複数のスルーホールによって接続し実装され
た素子のグランド面とするとともに、このスルーホール
の中を金属で充填する請求項１記載の複合マイクロ波回
路モジュール。
【請求項５】中層回路層と下層グランド層との間に、
複数の導体層によるランドを設け、この導体ランドを交
互にキャパシタランド、グランドランドとしキャパシタ
ランド間同士、グランド面とグランドランド同士をそれ
ぞれスルーホールで接続して、積層コンデンサを形成
し、実装された素子のバイパスコンデンサとする請求項
２記載の複合マイクロ波回路モジュール。
【請求項６】中層部に薄い誘電体層を設け、この両面
に対向する導体パターンによる容量結合を形成し、直流
を遮断する伝送線路を形成する請求項１記載の複合マイ
クロ波回路モジュール。
【請求項７】二つのマイクロ波回路基板が接続された
マイクロ波複合回路モジュールであって、各基板間のマ
イクロ波信号導体接続部はトリプレート形ストリップラ
イン構造をなし、この二つの基板の各信号導体間に誘電
体が介在することを特徴とする複合マイクロ波回路モジ
ュール。
【請求項８】二つのマイクロ波回路基板はその厚さが
等しい請求項７記載の複合マイクロ波回路モジュール。
【請求項９】二つのマイクロ波回路基板をそれぞれ製
作し、この二つのマイクロ波回路基板をそれぞれ個別に
試験し、この二つのマイクロ波回路基板の端部にそれぞ
れ形成された信号導体を誘電体を介挿して重ね合わせる
ことを特徴とする複合マイクロ波回路モジュールの製造
方法。
【請求項１０】二つのマイクロ波回路基板は、一つの
基板上に同一の工程により形成された回路を二つに切断
して製作する請求項９記載の複合マイクロ波回路モジュ
ールの製造方法。