JPH0754868B2 - 高周波モジュール基板 - Google Patents

高周波モジュール基板

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信機器，計測機
器等の回路を構成するための高周波モジュール基板に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動車電話，携帯電話，パーソナ
ル無線装置等の小形機器は通常、高周波モジュール基板
によって構成される。
【０００３】図２は従来のモジュール基板を機器本体の
ベース基板に装着した模式断面図である。図において、
１は高周波モジュール基板、２は機器本体のベース基板
で前記モジュール基板１が図示のように固着される。３
はモジュール基板１に設けた貫通孔、４はモジュール基
板１側の回路電極、そして５は機器本体のベース基板２
側の回路電極である。
【０００４】従来の高周波モジュール基板１には貫通孔
３が設けられ、その貫通孔３内部に高周波モジュール基
板１側の回路電極４が該貫通孔３の開孔内に延伸するか
たちで、いわゆるスルー形成されて高周波モジュール基
板１側の回路電極４と、ベース基板２側の回路電極５と
を電気的に接続している。
【０００５】この場合、機器本体のベース基板２がガラ
スエポキシ基板のような樹脂基板である場合、高周波モ
ジュール基板１には樹脂基板が使用される。また、機器
本体のベース基板２がセラミック基板のときは樹脂基板
またはセラミックス基板が使用されており、最近では機
器本体のベース基板２がガラスエポキシ基板で、高周波
モジュール基板１にセラミックス基板を用いなければ機
器回路が小形化出来ない技術的な局面を抑えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
基板の組合せにおいて問題となるのは、基板材料によっ
て生ずる熱膨張係数の差により誘発される熱応力のため
に、高周波モジュール基板１と機器本体のベース基板２
との間の電気的接続の破壊が起きることである。
【０００７】すなわち、ベース基板２がセラミックス基
板で、高周波モジュール基板１が樹脂基板のとき、ある
いはベース基板２がガラスエポキシ基板で、高周波モジ
ュール基板１がセラミックス基板のときなどの場合、基
板両者間に熱膨張差を生ずるため電気的接続部の破壊を
発生する。
【０００８】高周波モジュール基板１が機器本体のベー
ス基板２に固着され、環境温度をΔＴだけ上昇させ、そ
のときの高周波モジュール基板１の熱膨張係数が機器本
体のベース基板２の熱膨張係数より大きいと、それらの
熱膨張差に相当する容量だけ圧縮される。また、反対に
高周波モジュール基板１の方の熱膨張係数が小さけれ
ば、その熱膨張係数差に相当する容量だけ引張られる。
したがって、高周波モジュール基板１は数１で表わされ
る応力を発生する。なお、数１でΔαは高周波モジュー
ル基板１とベース基板２の熱膨張係数差、Ｅはヤング率
である。
【０００９】
【数１】σ＝Ｅ・Δα・ΔＴ ヤング率Ｅは、一般的な誘電体セラミックス基板では10
0ないし350ＧＭ／ｍ2
【００１０】
【外１】 で、たとえば、Ａｌ2Ｏ3基板で350ＧＭ／ｍ2，ＢａＴｉ
Ｏ3基板で110ＧＭ／ｍ2
【００１１】であり、熱膨張係数αは、ガラスエポキシ
基板で14ppm／℃、誘電体セラミック基板で大体９ppm／
℃である。機器本体のベース基板２に高周波モジュール
基板１を実装するときの基板温度は200℃程度であるか
ら、上記物性値を数１に基づき計算すると、引っ張り応
力は90ないし300ＭＮ／ｍ2となる。電極−基板間の強度
は、200〜400ＭＮ／ｍ2であるから、電気的接合部の破
損が発生することになる。
【００１２】本発明は上記課題を解決するものであり、
熱的応力や落下衝撃等の負荷に強い特性を有する高周波
モジュール基板を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体基板上
に誘電体共振器，チップコンデンサ，ＩＣ等の回路部品
を実装する高周波モジュール基板において、該、高周波
モジュール基板の表裏に貫通する貫通孔を設け、該貫通
孔内に、通し孔を形成した有機高分子からなるブッシュ
を装着し、前記、通し孔に外部のベース基板との電気的
接続を行なう金属端子を圧入したことを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明によれば、材料の異なる高周波モジュー
ル基板１とべース基板２間に発生する熱応力によって発
生する電気回路の破断が、高周波モジュール基板１に形
成したスルーホール内に充填した可塑性を有するブッシ
ュによって吸収されるので、熱応力や落下衝撃等に対す
る負荷特性を大きく向上して、前記破断等が抑制され
る。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例の高周波モジュール
基板を機器本体のベース基板に装着した模式断面図であ
り、６は貫通孔３内に形成したブッシュ、７は金属端
子、８は殆ど電気抵抗を有しないジャンパー線であり、
その他の符号は図２の説明を援用する。
【００１６】機器本体のベース基板２としてガラスエポ
キシ基板を、モジュール基板１とし
【００１７】
【外２】 で、Ａｌ2Ｏ3基板，Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20基板，アルミ−ほう
ろう基板，または石英ポリ
【００１８】イミド基板を使用する。またブッシュ６と
してはフッ素樹脂，ポリイミド樹脂，あるいは液晶ポリ
マ等の有機高分子を使用する。
【００１９】高周波モジュール基板１に貫通孔３を形成
し、この貫通孔３内に上述したような有機高分子からな
る、通し孔を設けたブッシュ６を、挿入、または圧入す
る。金属端子７と高周波モジュール基板１側の回路電極
４間を、ジャンパー線８により電気的に接続し、高周波
モジュール基板１の金属端子７と、ベース基板２側の回
路電極５とを電気的に接続する。
【００２０】本発明は上記のように構成され、表１は、
は熱衝撃試験の結果を示している。
【００２１】
【表１】
【００２２】熱衝撃試験は機器本体のベース基板２側の
回路電極５上に、クリームはんだを塗布し、ベース基板
２上に高周波モジュール基板１を図のように実装し、最
高温度部が240℃のリフロー炉によって処理を行なっ
た。
【００２３】表１において試料Ｎo.１ないし４が本発明
の上記実施例によって形成した高周波モジュール基板、
その他資料No.５ないし８は比較データであり、上述の
従来方法により形成したモジュール基板による比較試料
である。
【００２４】この表１から本発明による試料は、耐熱衝
撃性が極めて高いことが明らかであり、これに対して、
試料Ｎo.５ないし８の従来の試料は熱衝撃に弱いことが
明瞭である。すなわち、本発明の電極剥離の発生率が極
めて低いことが容易に理解される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波モジ
ュール基板は、有機高分子からなるブッシュを介して機
器本体のベース基板との間の回路電極を接続する構成と
したので熱応力に対する高い耐熱衝撃性を有し、自動車
電話，携帯電話，パーソナル無線装置等の小形機器の構
成に用いて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の高周波モジュール基板を機
器本体のベース基板に装着した模式断面図である。
【図２】従来の高周波モジュール基板を機器本体のベー
ス基板に装着した模式断面図である。
【符号の説明】 １…高周波モジュール基板、 ２…ベース基板、 ３…
貫通孔、 ４…モジュール基板の回路電極、 ５…ベー
ス基板の回路電極、 ６…ブッシュ、 ７…金属端子、
８…ジャンパー線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 哲次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 多木 宏光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘電体基板上に誘電体共振器，チップコ
    ンデンサ，ＩＣ等の回路部品を実装する高周波モジュー
    ル基板において、該、高周波モジュール基板の表裏に貫
    通する貫通孔を設け、該貫通孔内に、通し孔を形成した
    有機高分子からなるブッシュを装着し、前記、通し孔に
    外部のベース基板との電気的接続を行なう金属端子を圧
    入したことを特徴とする高周波モジュール基板。
  2. 【請求項２】 誘電体基板が誘電体セラミックス基板、
    アルミ−ほうろう基板、または樹脂基板の何れかひとつ
    であることを特徴とする請求項１記載の高周波モジュー
    ル基板。
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