JPH08172253A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インダクター線路を伝搬する信号の減衰を極め
て小さいものとし、所定のフィルター特性や共振特性を
発揮することができる回路基板を提供することにある。 【構成】接地導体５及び電源導体６を有する絶縁基体１
の表面に、タングステン、モリブデンの少なくとも一種
を主成分とする金属粉末から成るインダクター線路７が
形成された回路基板Ａにおいて、前記インダクター線路
７の露出表面に電気抵抗率７μΩ・ｃｍ以下のメッキ金
属層８を被着させるとともに該メッキ金属層８が前記接
地導体５或いは電源導体６に電気的に接続された金属体
１０と所定間隔をあけて対向している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話等の通信機器
に使用される回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近時、携帯電話等の通信機器は、その小
型、高密度化が急激に進んでおり、そのため、通信機器
の内部に収容される回路基板もその小型化、多機能化が
要求されている。このため回路基板の内部及び表面に、
フィルターや共振回路等を構成する受動部品であるコン
デンサーやインダクターの一部をメタライズ技術により
一体に形成した回路基板が提案されている。

【０００３】このような回路基板は、例えば酸化アルミ
ニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁基体の内
部及び表面にタングステン、モリブデン等の高融点金属
粉末から成る配線導体を被着形成して成り、更に前記絶
縁基体の内部にタングステン、モリブデン等の高融点金
属粉末から成る広面積の接地導体及び電源導体をこれら
の間に絶縁層を挟んで対向するようにして埋設すること
により前記接地導体及び電源導体を電極とするコンデン
サーを形成するとともに前記絶縁基体内部に同じくタン
グステン、モリブデン等の高融点金属粉末から成る所定
長さのインダクター線路を蛇行形状やコイル形状に被着
形成させることによりインダクターを形成している。

【０００４】かかる回路基板は、接地導体又は電源導体
とインダクター線路とを間に絶縁体を挟んで電磁カップ
リングさせることによりインダクター線路の特性インピ
ーダンス所定の値に調整しており、前記接地導体及び電
源導体により形成されるコンデンサー及びインダクター
線路により形成されるインダクターがフィルターや共振
回路の一部として機能する構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この回
路基板は、タングステン、モリブデン等の高融点金属か
らなるインダクター線路が電気抵抗率約１５μΩ・ｃｍ
程度と比較的高い電気抵抗を有すること及びインダクタ
ー線路が所定のインダクタンスを得るために細く長いも
のとなっていること等のため、インダクター線路の電気
抵抗が大きく、そのため該インダクター線路を伝搬する
信号が大きく減衰し、回路基板が所定のフィルター特性
や共振特性を十分に発揮することができないという欠点
を誘発した。

【０００６】そこで、前記インダクター線路を絶縁基体
の表面に被着形成するとともに該インダクター線路の外
表面に金等の良導電性の金属をメッキ法により被着さ
せ、これによりインダクター線路の電気抵抗を低いもの
となすことが考えられる。

【０００７】しかしながら、インダクター線路を伝搬す
る信号はその周波数が極めて高いものとなるとインダク
ター線路と接地導体又は電源導体との電磁カップリング
によるいわゆる表皮効果によりインダクター線路中で前
記接地導体又は電源導体と対向する側、即ちメッキ金属
層が被着されていない側に集中して流れるようになり、
そのためインダクター線路にメッキ金属層を被着させた
ことによる電気抵抗低減の効果が殆ど無くなり、やはり
インダクター線路を伝搬する信号の減衰を押さえること
はできなくなってしまうという欠点を誘発した。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、かかる欠点に鑑み案出された
ものであり、インダクター線路を伝搬する信号の減衰を
極めて小さいものとすることにより、所定のフィルター
特性や共振特性を発揮することができる回路基板を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、接地導体及び
電源導体を有する絶縁基体の表面に、タングステン、モ
リブデンの少なくとも一種を主成分とする金属粉末から
成るインダクター線路が形成された回路基板において、
前記インダクター線路の露出表面に電気抵抗率５μΩ・
ｃｍ以下のメッキ金属層を被着させるとともに該メッキ
金属層が前記接地導体或いは電源導体に電気的に接続さ
れた金属体と所定間隔をあけて対向していることを特徴
とするものである。

【００１０】また本発明は、前記メッキ金属層の厚み、
電気抵抗率、透磁率をそれぞれｔ、σ、μ、インダクタ
ー線路を伝搬する信号の周波数をωとしたとき、前記メ
ッキ金属層の厚みｔが関係式ｔ≧３（２／ωμσ）1/2
を満たすことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の回路基板は、インダクター線路に電気
抵抗率５μΩ・ｃｍ以下のメッキ金属層を被着させると
ともに該メッキ金属層が接地導体或いは電源導体に電気
的に接続された金属体と所定間隔をあけて対向している
ことから前記インダクター線路を伝搬する信号は、イン
ダクター線路と金属体との間の電磁カップリングによる
表皮効果により金属体と対向する良導電性のメッキ金属
層側を伝搬することとなるため、インダクター線路を伝
搬する信号の減衰を極めて小さいものとなすことができ
る。

【００１２】また、本発明の回路基板によれば、前記メ
ッキ金属層の厚み、電気抵抗率、透磁率をそれぞれｔ、
σ、μ、インダクター線路を伝搬する信号の周波数をω
としたとき、前記メッキ金属層の厚みｔが関係式ｔ≧３
（２／ωμσ）1/2 を満たすことから、金属体とインダ
クター線路との電磁カップリングによる表皮効果が実質
的に及ぶ領域をほぼ完全に良伝導性のメッキ金属層とす
ることができ、その結果、インダクター線路を伝搬する
信号はそのほとんどが前記メッキ金属層を伝搬すること
となり、インダクター線路を伝搬する信号の減衰を更に
小さいものとなすことができる。

【００１３】

【実施例】次に本発明の回路基板を添付の図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の回路基板の一実施例
を示す断面図であり、１は絶縁基体、２は配線導体であ
る。この配線導体２を絶縁基体１に被着させたものが回
路基板Ａとなる。

【００１４】前記絶縁基体１はその上面に半導体素子や
ＳＡＷ素子等の電子部品が搭載される搭載部１ａを有
し、該搭載部１ａには半導体素子やＳＡＷ素子等の電子
部品３が搭載される。

【００１５】前記絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼
結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、
炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等の電気
絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体か
ら成る場合は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化カル
シウム、酸化マグネシウム等の原料粉末に適当なバイン
ダー、溶剤を添加混合して泥漿状となすとともにこれを
従来周知のドクターブレード法を採用してシート状とな
すことによってセラミックグリーンシートを得、しかる
後、前記セラミックグリーンシートを打ち抜き加工法等
により適当な形状に打ち抜くとともに必要に応じて複数
枚を積層し、最後に前記セラミックグリーンシートを還
元雰囲気中約１６００℃の温度で焼成することによって
製作される。

【００１６】また、前記絶縁基体１は、その搭載部１ａ
から底面にかけて導出する配線導体２が被着形成されて
おり、該配線導体２の搭載部１ａ周辺部位には半導体素
子やＳＡＷ素子等の電子部品３の各電極がボンディング
ワイヤー４を介して電気的に接続され、また絶縁基体１
の底面に導出した部位は外部電気回路に接続される。

【００１７】前記配線導体２は、タングステン、モリブ
デン等を主成分とする高融点金属粉末から成り、電子部
品３の各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用を
為す。

【００１８】前記配線導体２は前記タングステン等の高
融点金属粉末に適当なバインダー、溶剤を添加混合して
得た金属ペーストを前記絶縁基体１となるセラミックグ
リーンシートに従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手
法を採用して所定パターンに印刷塗布しておくことによ
って絶縁基体１の搭載部１ａから絶縁基体１底面にかけ
て被着形成される。

【００１９】また、前記絶縁基体１の内部には、前記配
線導体２の一部と電気的に接続された広面積の接地導体
５及び電源導体６がこれらの間に絶縁基体１の一部を挟
んで対向するようにして埋設されている。

【００２０】前記接地導体５及び電源導体６は、これら
の間に挟まれた絶縁基体１の一部を誘電体として形成さ
れる平行平板コンデンサーの各電極としてそれぞれ作用
し、該接地導体５、電源導体６、及び絶縁基体１の一部
で形成されるコンデンサーは、フィルターや共振回路等
の一部を構成する。

【００２１】前記接地電極５及び電源導体６は、タング
ステン、モリブデン等を主成分とする高融点金属粉末か
ら成り、前記メタライズ配線層２と同様の方法、即ち、
前記タングステン等の高融点金属粉末に適当なバインダ
ー、溶剤を添加混合して得た金属ペーストを前記絶縁基
体１となるセラミックグリーンシートに従来周知のスク
リーン印刷法等の厚膜手法を採用して所定パターンに印
刷塗布しておくことによって絶縁基体１の内部に間に絶
縁基体１の一部を挟んで対向するようにして埋設形成さ
れる。

【００２２】更に、前記絶縁基体１の下面には段付きの
凹部１ｂが形成されており、該段付き凹部１ｂ底面には
前記配線導体２の一部に電気的に接続されたインダクタ
ー線路７が被着形成されている。

【００２３】前記インダクター線路７は、絶縁基体１の
凹部１ｂ底面に所定長さで蛇行して、或いは渦巻状に形
成され、これによりインダクターを形成する作用を為
し、フィルターや共振器等の一部を構成する。

【００２４】前記インダクター線路７は、タングステ
ン、モリブデン等を主成分とする高融点金属粉末から成
り、配線導体２及び接地導体５、電源導体６と同様の方
法、即ち前記タングステン等の高融点金属粉末に適当な
バインダー、溶剤を添加混合して得た金属ペーストを前
記絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに従来周
知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して所定パタ
ーンに印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の凹部
１ｂ底面に蛇行して、或いは渦巻状に被着形成される。

【００２５】また、前記インダクター線路７の露出する
外表面には電気抵抗率７μΩ・ｃｍ以下の良導電性のメ
ッキ金属層８がメッキ法により被着されている。

【００２６】前記メッキ金属層８は、インダクター線路
７の電気抵抗を低いものとする作用を為し、その電気抵
抗率が７μΩ・ｃｍを越えると、インダクター線路７の
電気抵抗を低いものとすることが困難となる傾向にある
ことから、前記メッキ金属層８はその電気抵抗率が７μ
Ω・ｃｍ以下のものに特定される。

【００２７】尚、前記電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ以下の
メッキ金属層８としては、例えば、金、銀、銅、ロジウ
ム、ニッケル、アルミニウム、コバルト、亜鉛等が例示
でき、更にこれら合金や積層体でもよい。

【００２８】更に前記メッキ金属層８はその厚み、電気
抵抗率、透磁率をそれぞれｔ、σ、μ、インダクター線
路７を伝搬する信号の周波数をωとしたとき、関係式ｔ
≧３（２／ωμσ）1/2 を満たす厚みに被着させておく
と後述する金属体１０との電磁カップリングによる表皮
効果によりインダクター線路７を伝搬する信号の殆ど全
てを該メッキ金属層８内を伝搬させ、インダクター線路
７を伝搬する信号の減衰を極めて小さいものとすること
ができる。従って前記インダクター線路７に被着させる
メッキ金属層８はその厚み、電気抵抗率、透磁率をそれ
ぞれｔ、σ、μ、インダクター線路７を伝搬する信号の
周波数をωとしたとき、関係式ｔ≧３（２／ωμσ）1/
2 を満足する厚みに被着させておくことが好ましい。

【００２９】また、前記絶縁基体１には、前記接地導体
５に電気的に接続されるとともに段付き凹部１ｂの段上
に導出する接続導体９が被着形成されており、該接続導
体９は後述する金属体１０を接地導体５に電気的に接続
する作用を為す。

【００３０】前記接続導体９は、タングステン、モリブ
デン等を主成分とする高融点金属粉末から成り、配線導
体２や接地導体５、電源導体６、インダクター線路７と
同様の方法、即ち前記タングステン等の高融点金属粉末
に適当なバインダー、溶剤を添加混合して得た金属ペー
ストを前記絶縁基体１となるセラミックグリーンシート
に従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して
所定パターンに印刷塗布しておくことによって接地導体
５に電気的に接続されるとともに絶縁基体１の凹部１ｂ
段上に導出するようにして被着形成される。

【００３１】また、前記絶縁基体１の下面には凹部１ｂ
の段上に金属体１０が接続導体９と電気的に接続される
とともにインダクター線路７に被着されたメッキ金属層
８と所定間隔をあけて対向するようにして接合されてい
る。

【００３２】前記金属体１０は、鉄−ニッケル−コバル
ト合金等の金属から成る板体であり、インダクター線路
７と電磁カップリングを作ることによりインダクター線
路７の特性インピーダンスを所定の値に整合させる作用
を為すとともにインダクター線路７に被着されたメッキ
金属層８と対向するようにして配置されることにより、
金属体１０とインダクター線路７との電磁カップリング
による表皮効果を該メッキ金属層８側に発生させる作用
を為し、これによりインダクター線路７を伝搬する信号
は電気抵抗の低い良導電性のメッキ金属層８を伝搬する
ことになり、その結果、インダクター線路７を伝搬する
信号が大きく減衰することはなく、所定のフィルター特
性や共振回路特性を発揮させることができる。

【００３３】前記金属体１０は、例えば鉄−ニッケル−
コバルト合金から成る場合、鉄−ニッケル−コバルト合
金から成る板材を従来周知の打ち抜き加工法等を採用す
ることによって製作され、絶縁基体１の凹部１ｂの段上
に導出した接続導体９に銀ロウや半田、導電性樹脂ペー
スト等の導電性接合材を介して接合することによって接
続導体９と電気的に接続するとともにインダクター線路
７に被着させたメッキ金属層８と所定間隔をあけて対向
するようにして接合される。

【００３４】尚、この場合、図１に示すように絶縁基体
１に埋設した接地導体５のインダクター線路７に対向す
る部分を予め所定幅除去しておくと、前記接地導体５と
インダクター線路７との電磁カップリングが極めて小さ
いものとなり、その結果、該接地導体５とインダクター
線路７との電磁カップリングによりインダクター線路７
の絶縁基体１側、即ちメッキ金属層８が被着されていな
い側に引き起こされる表皮効果は殆ど現れず、インダク
ター線路７を伝搬する信号の殆ど全てが電気抵抗の低い
良導電性のメッキ金属層８を伝搬することになり、イン
ダクター線路７を伝搬する信号減衰を更に小さいものと
することができる。従って、絶縁基体１に埋設した接地
導体５のインダクター線路７に対向する部分を予め所定
幅除去しておくことが好ましい。

【００３５】かくして、本発明の回路基板によると、絶
縁基体１の搭載部１ａに半導体素子やＳＡＷ素子等の電
子部品３を搭載するとともに該電子部品３の各電極をボ
ンディングワイヤー４を介して配線導体２に電気的に接
続し、しかる後、前記絶縁基体１の凹部１ｂ段上に金属
体１０を、接続導体９と電気的に接続するとともにイン
ダクター線路７に被着されたメッキ金属層８と所定間隔
をあけて対向するようにして接合し、しかる後、必要に
応じて前記絶縁基体１の上面に金属等から成る蓋体１１
を半田、樹脂、ガラス等の封止材を介して接合させ、こ
れによりフィルターや共振回路等を有する回路基板とし
て携帯電話等の通信機器内に収容される。

【００３６】尚、本発明は、上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれ
ば種々の変更が可能であることはいうまでもなく、例え
ば上述の実施例では金属体１０は接地導体５に電気的に
接続されていたが、金属体１０は電源導体６に電気的に
接続されてもよい。また上述の実施例では金属体１０
は、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る板体
であったが、金属体１０は、セラミックス等の電気絶縁
材料から成る基体の表面に被着された金属膜であっても
よく、また更に金属体１０の表面に金、銀、銅、ロジウ
ム、ニッケル、アルミニウム、コバルト、亜鉛等の良導
電性のメッキ金属層を被着させたものであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明の回路基板は、絶縁基体表面に被
着形成されたインダクター線路の露出表面に電気抵抗率
５μΩ・ｃｍ以下のメッキ金属層を被着させるとともに
該メッキ金属層を前記接地導体或いは電源導体に電気的
に接続された金属体と所定間隔をあけて対向させたこと
から、インダクター線路と金属体との間の電磁カップリ
ングによる表皮効果は金属体と対向する良導電性のメッ
キ金属層側に現れ、その結果、インダクター線路を伝搬
する信号は前記メッキ金属層を流れるようになるため、
該信号の減衰は極めて小さいものとなり、所定のフィル
ター特性や共振回路特性を発揮させることが可能とな
る。

【００３８】また、前記メッキ金属層はその厚み、電気
抵抗率、透磁率をそれぞれｔ、σ、μ、インダクター線
路を伝搬する信号の周波数をωとしたとき、関係式ｔ≧
３（２／ωμσ）1/2 を満たす厚みに被着されているこ
とから金属体とインダクター線路との電磁カップリング
による表皮効果が実質的に及ぶ領域をほぼ完全に良伝導
性のメッキ金属層とすることができ、その結果、インダ
クター線路を伝搬する信号はそのほとんどが前記メッキ
金属層を伝搬することとなり、インダクター線路を伝搬
する信号の減衰を更に小さいものとなすことができ、よ
り高いフィルター特性や共振回路特性を実現させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路基板の一実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・・・・絶縁基体 ５・・・・・・接地導体 ６・・・・・・電源導体 ７・・・・・・インダクター線路 ８・・・・・・メッキ金属層 １０・・・・・・金属体 Ａ・・・・・・回路基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接地導体及び電源導体を有する絶縁基体の
   表面に、タングステン、モリブデンの少なくとも一種を
   主成分とする金属粉末から成るインダクター線路が形成
   された回路基板において、前記インダクター線路の露出
   表面に電気抵抗率７μΩ・ｃｍ以下のメッキ金属層を被
   着させるとともに該メッキ金属層が前記接地導体或いは
   電源導体に電気的に接続された金属体と所定間隔をあけ
   て対向していることを特徴とする回路基板。
2. 【請求項２】前記メッキ金属層の厚み、電気抵抗率、透
   磁率をそれぞれｔ、σ、μ、インダクター線路を伝搬す
   る信号の周波数をωとしたとき、前記メッキ金属層の厚
   みｔが関係式ｔ≧３（２／ωμσ）1/2 を満たすことを
   特徴とする請求項１に記載の回路基板。