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JP2003332517A - マイクロ波集積回路及びその製造方法並びに無線装置 - Google Patents

マイクロ波集積回路及びその製造方法並びに無線装置

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JP2003332517A
JP2003332517A JP2002138172A JP2002138172A JP2003332517A JP 2003332517 A JP2003332517 A JP 2003332517A JP 2002138172 A JP2002138172 A JP 2002138172A JP 2002138172 A JP2002138172 A JP 2002138172A JP 2003332517 A JP2003332517 A JP 2003332517A
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JP
Japan
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layer
integrated circuit
substrate
microwave integrated
circuit according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002138172A
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English (en)
Inventor
Taku Fujita
卓 藤田
Kazuaki Takahashi
和晃 高橋
Hiroshi Ogura
洋 小倉
Susumu Tsubosaka
晋 坪坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002138172A priority Critical patent/JP2003332517A/ja
Publication of JP2003332517A publication Critical patent/JP2003332517A/ja
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のマイクロ波集積回路では、高価な多層
セラミック基板のMMIC203実装の低価格化、大面
積の基板作製が困難である。 【解決手段】 多層基板101は、第1層基板101a
にテフロン(登録商標)、第2層基板101b及び第3
層基板101cにガラスエポキシ基板を貼り合せる。第
1配線層201aをストリップ導体、第2配線層201
bをマイクロストリップ構造の接地電極210とし高周
波信号の伝送、第3配線層201c及び第4配線層20
1dを中間周波数、電源、制御に用いる。ヴィアホール
211は導電性材料209を充填し、MMIC203の
実装に用いる熱可塑性接着剤208の流入を防止する。
製造方法は、面実装部品103をリフロー工程にて実装
し、付着物を洗浄し、ベアチップ部品104を接地電極
210へ熱可塑性接着剤208にてフェイスアップ実装
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は主として、マイクロ
波及びミリ波帯で用いる集積回路の構成及び製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無線機器は利用者の急激な増加に
伴い新たな周波数資源であるミリ波帯の利用が急務とな
っている。
【0003】また、ミリ波帯はその波長の短さを利用し
て、自動車用衝突防止レーダ等の測距機器への応用も検
討が進められている。ミリ波帯機器の実用化のために
は、特に高周波回路部の量産性を前提とした低価格化、
小型化が課題となっている。
【0004】本発明に関わる従来の高周波回路の構造と
しては、例えば特許3129288号公報に示されてい
るマイクロ波集積回路マルチチップモジュール、マイク
ロ波集積回路マルチチップモジュールの実装構造があ
る。
【0005】図8に従来のマイクロ波集積回路マルチチ
ップモジュールを示す。701はパッケージ基板を示
し、702はマイクロストリップアンテナを示し、70
3はヴィアホールを示し、704は導波管部を示し、7
05は高周波回路層を示し、706は配線層を示し、7
07は接地導体層を示し、708は凹部を示し、709
はMMIC(Microwave Monorithi
c Integrated Circuit:MMI
C)を示し、710はサーキュレータを示し、711は
磁性体を示し、712はLIDを示し、713は凹部を
示し、714は誘電体層セラミックを示す。
【0006】マルチチップモジュールでは、パッケージ
基板701には表面に設けられた高周波回路層705
と、その下方に設けられた接地導体層707と、各導体
層に挟まれた誘電体層セラミック714とにより高周波
伝送路が設けられ、複数のMMIC709が凹部708
に搭載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波集積
回路においては、高価な多層セラミック基板にMMIC
を実装するための複雑な窪みを形成するため低価格化が
困難で、また信頼性の面から大面積の基板を作製するこ
とが難しく、大量生産には不向きであった。
【0008】本発明は、このようなマイクロ波集積回路
において、樹脂材料からなる誘電体層貼り合わせ基板に
リフロー工程によって実装された面実装部品と、フェイ
スアップ実装したベアチップICを混載することによっ
て簡便な製造工程でマイクロ波集積回路を小型かつ低価
格に構成することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、樹脂材料からなる誘電体層を貼り合わせ多
層基板を用い、面実装部品は量産性に優れたリフロー工
程による実装、ベアチップICは熱可塑性の接着材料で
フェイスアップ実装することによって、簡便な製造工程
で、優れた性能と高い信頼性を有するマイクロ波集積回
路を構成したものである。
【0010】これにより、簡便かつ量産に向いた製造工
程で多くの機能を集積化したマイクロ波集積回路を小型
かつ低価格に構成できる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、誘電率の異なる少なくとも2つ以上の誘電体層、前
記誘電体層により絶縁された少なくとも3つ以上の回路
配線層及び前記回路配線層に形成される接地導体層を含
む多層基板と、前記多層基板に搭載された面実装部品
と、前記接地導体層を接続し、導体材料が充填されたヴ
ィアホールと、前記接地導体上に熱可塑性の接着材料で
接続される半導体基板とを有するマイクロ波集積回路に
としたものであり、安価かつ量産性に優れた樹脂材料か
らなる誘電体層を貼り合せ多層基板に半導体基板を搭載
することによって、安価で高性能なマイクロ波集積回路
を実現できる。
【0012】請求項2に記載の発明は、誘電体層が、テ
フロンを含有する層又はガラス及びエポキシを含む層で
ある請求項1記載のマイクロ波集積回路としてものであ
り、誘電体層損失が小さく、低誘電率のため厳しい配線
精度を必要としないテフロンを含有した高周波特性に優
れた誘電体層と、信頼性に優れ、安価なガラス及びエポ
キシを含む誘電体層であるガラスエポキシ基板を貼り合
わせることで、平面フィルタや、低損失の回路間配線
を、高周波特性に優れた誘電体層上の配線層に配置し、
電源、制御線といった小型化が必要な配線を多層配線し
たガラスエポキシ基板に配置することで、安価で高性能
なマイクロ波集積回路を実現できる。
【0013】請求項3に記載の発明は、誘電体層が、ポ
リイミドを主成分とした層又はガラス及びエポキシを含
む層である請求項1記載のマイクロ波集積回路としても
のであり、誘電体層損失が小さく、低誘電率のため厳し
い配線精度を必要としないポリイミドを含有した高周波
特性に優れた誘電体層と、信頼性に優れ、安価なガラス
及びエポキシを含む誘電体層であるガラスエポキシ基板
を貼り合わせることで、平面フィルタや、低損失の回路
間配線を、高周波特性に優れた誘電体層上の配線層に配
置し、電源、制御線といった小型化が必要な配線を多層
配線したガラスエポキシ基板に配置することで、安価で
高性能なマイクロ波集積回路を実現できる。
【0014】請求項4に記載の発明は、誘電体層が、ベ
ンゾシクロブテンを主成分とした層又はガラス及びエポ
キシを含む層である請求項1記載のマイクロ波集積回路
としてものであり、誘電体層損失が小さく、低誘電率の
ため厳しい配線精度を必要としないベンゾシクロブテン
を含有した高周波特性に優れた誘電体層と、信頼性に優
れ、安価なガラス及びエポキシを含む誘電体層であるガ
ラスエポキシ基板を貼り合わせることで、平面フィルタ
や、低損失の回路間配線を、高周波特性に優れた誘電体
層上の配線層に配置し、電源、制御線といった小型化が
必要な配線を多層配線したガラスエポキシ基板に配置す
ることで、安価で高性能なマイクロ波集積回路を実現で
きる。
【0015】請求項5に記載の発明は、誘電体層が、液
晶ポリマーを主成分とした層又はガラス及びエポキシを
含む層である請求項1記載のマイクロ波集積回路として
ものであり、誘電体層損失が小さく、低誘電率のため厳
しい配線精度を必要としない液晶ポリマーを含有した高
周波特性に優れた誘電体層と、信頼性に優れ、安価なガ
ラス及びエポキシを含む誘電体層であるガラスエポキシ
基板を貼り合わせることで、平面フィルタや、低損失の
回路間配線を、高周波特性に優れた誘電体層上の配線層
に配置し、電源、制御線といった小型化が必要な配線を
多層配線したガラスエポキシ基板に配置することで、安
価で高性能なマイクロ波集積回路を実現できる。
【0016】請求項6に記載の発明は、半導体基板が、
接地導体層のヴィアホールの直上に実装される請求項1
記載ないし5のいずれか記載のマイクロ波集積回路とし
たものであり、導体材料が埋め込まれたヴィアホール直
上に半導体基板を配置することによって、基板側に複雑
な窪みを形成しなくても、半導体基板の接地電極と多層
基板の接地導体層を確実に接続し、半導体基板の性能を
損なうことなく実装することが可能となり、優れた特性
のマイクロ波集積回路が実現できるという作用を有す
る。
【0017】請求項7に記載の発明は、半導体基板が、
接地導体層のヴィアホールに囲まれた領域に実装される
請求項1ないし5のいずれか記載のマイクロ波集積回路
としたものであり、半導体基板の特性を考慮して、半導
体基板周辺にヴィアホールを配置することによって、半
導体基板直下には接着材料が流れ込むヴィアホールが存
在する必要がないため、厚さ管理が容易になり、半導体
基板を平行に実装することが可能となり、優れた特性の
マイクロ波集積回路が実現できるという作用を有する。
【0018】請求項8に記載の発明は、半導体基板が、
フェイスアップにて実装されたベアチップICで構成さ
れ、回路配線層にワイヤにて接続される請求項6又は7
に記載のマイクロ波集積回路としたものであり、ベアチ
ップICを誘電体層からなる多層基板に直接に実装する
ことで高機能のマイクロ波集積回路が実現できるという
作用を有する。
【0019】請求項9に記載の発明は、半導体基板が、
ワイヤの接続された回路配線層よりも少なくとも1つ下
層の回路配線層に配置される請求項8記載のマイクロ波
集積回路としたものであり、熱膨張係数が大きい樹脂材
料からなる誘電体層を、半導体基板の下方から取り去
り、熱膨張係数が小さい樹脂材料からなる誘電体層上の
接地導体層に接続されることで、半導体基板に加わる応
力を緩和することが可能となり、信頼性の高いマイクロ
波集積回路が実現できるという作用を有する。
【0020】請求項10に記載の発明は、多層基板に設
けられた貫通穴を覆うように搭載する別作りされた回路
ブロックである機能モジュールを更に有する請求項1な
いし9のいずれか記載のマイクロ波集積回路としたもの
であり、高価なMMICが搭載されたり、歩留まりが悪
かったり、高い配線精度が必要であったりする回路ブロ
ックを、機能モジュールとして別途に製作し、性能を確
認した後に搭載したり、故障時には機能モジュールのみ
を交換することによって、高性能かつ、安価なマイクロ
波集積回路が実現できるという作用を有する。
【0021】請求項11に記載の発明は、多層基板に面
実装部品をリフロー工程により実装する第1の工程と、
前記面実装部品が搭載された前記多層基板を、プラズマ
若しくはオゾンを用いて洗浄を行う第2の工程と、半導
体基板を洗浄された前記多層基板にフェイスアップ実装
する第3の工程とを有するマイクロ波集積回路の製造方
法としたものであり、量産工程に適した製造方法を提供
する作用を有する。
【0022】請求項12に記載の発明は、導電性接着剤
をヴィアホール内に充填し硬化させ、半導体基板を熱可
塑性の導電性接着剤を用いて実装する工程を第3の工程
の前に更に有する請求項11記載のマイクロ波集積回路
の製造方法としたものであり、ヴィアホールを穴埋めす
ることにより、熱可塑性の導電性接着剤の厚さ制御が容
易になり、量産工程に適した製造方法を提供する作用を
有する。
【0023】請求項13に記載の発明は、請求項1ない
し10のいずれか記載のマイクロ波集積回路を用いた無
線装置としたものであり、小型で量産性に優れた、高機
能かつ高信頼性を有するマイクロ波集積回路を用いるこ
とによって、小型かつ低価格で、高機能な無線装置を実
現できるという作用を有する。
【0024】請求項14に記載の発明は、請求項1ない
し10のいずれか記載のマイクロ波集積回路を用いた無
線システムとしたものであり、小型で量産性に優れた、
高機能かつ高い信頼性を有するマイクロ波集積回路を用
いることによって、小型かつ低価格で、高機能な無線シ
ステムを実現できるという作用を有する。
【0025】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図7を用いて説明する。
【0026】(実施の形態1)図1に本発明のマイクロ
波集積回路の斜視図を示す。101は多層基板を示し、
101aは第1層基板を示し、101bは第2層基板を
示し、101cは第3層基板を示し、102は別作りし
た回路ブロックである機能モジュールを示し、103は
面実装部品を示し、104はベアチップICを示し、1
05は平面フィルタを示し、108は金属プレートを示
し、109は筐体を示す。
【0027】マイクロ波集積回路は、多層基板101、
機能モジュール102、面実装部品103及びベアチッ
プIC104より構成されている。また、多層基板10
1は金属プレート108とともに筐体109に装着され
ている。
【0028】まず、各構成部分について説明する。多層
基板101は誘電体層及び回路配線層で構成され、図1
では第1層基板101aにテフロンを含有する誘電体層
であるテフロン基板、第2層基板101b及び第3層基
板101cにガラスエポキシ基板を貼り合せて、誘電体
層を3層、配線層を4層とした基板の例を示している。
【0029】第1層基板101aに誘電率が低く、損失
の小さいテフロン基板を用いることで、各回路間の接続
損失を小さく押さえることが可能となるとともに、平面
フィルタ105を低損失で実現できる。
【0030】また、テフロン以外に、ポリイミド、ベン
ゾシクロブテン又は液晶ポリマーを主成分とした誘電体
層を用いても、同様な効果を得ることができる。
【0031】図2にベアチップIC104の実装部の断
面図を示す。201aは多層基板101の最上層の第1
配線層を示し、201bは第1層と第2層間の第2配線
層を示し、201cは第2層と第3層間の第3配線層を
示し、201dは第3層と金属プレート108間の第4
配線層を示し、202は接地導体層を示し、203はM
MICを示し、204はワイヤを示し、205は導電性
接着剤を示し、206はヴィアホールを示し、207は
平板コンデンサを示す。
【0032】第1配線層201aないし第4配線層20
1dは、回路配線及び接地導体層202として用いら
れ、各層間はヴィアホール206で接続されている。配
線層の使い分けは、例えば、第1配線層201aをスト
リップ導体、第2配線層201bを接地導体層202と
してマイクロストリップ構造とし、主として高周波信号
の伝送に用い、第3配線層201c及び第4配線層20
1dを中間周波数、電源、制御用に用いることで、電源
や制御信号の雑音が高周波信号に影響しないように構成
することができる。
【0033】図2では、第1層基板101aに、第1配
線層201a及び接地導体層202が形成され、ベアチ
ップIC104であるMMIC203及び平板コンデン
サ207が導電性接着剤205にて実装されている。M
MIC203、平板コンデンサ207及び第1配線層2
01aは、ワイヤ204で接続されている。接地導体層
202は、ヴィアホール206により第2配線層201
bないし第4配線層201dに形成された接地導体層2
02と接続されている。
【0034】なお、各層の中間周波数、電源、制御の配
線もヴィアホール206にて接続されている。接地導体
層202のヴィアホール206には導電性接着剤205
等を充填し、MMIC203実装の際に用いる導電性接
着剤205が流れ込まないようにしている。
【0035】なお、MMIC203の実装及びヴィアホ
ール206の充填に用いる導電性接着剤205として
は、熱硬化型を用いても良いが、熱硬化型よりも弾性係
数の小さい熱可塑性を用いることで、テフロン基板とM
MIC203の熱膨張係数の際から発生する応力を緩和
することができる。
【0036】また、テフロン材料は、ガラスエポキシ基
板と比べると熱膨張係数が大きく発生する応力も大き
く、応力緩和が必要である。ここで、応力緩和の効果
は、導電性接着剤205が厚いほうが、より高い効果が
得られる。
【0037】ここで、MMIC203は通常裏面を接地
電極としており、MMIC203の接地電極と多層基板
101の接地導体層202を最短距離で接続するために
は、MMIC203直下にヴィアホール206を設ける
ことが有効である。図2では、第1配線層201aを伝
送線路、第2配線層201bを接地導体層202とした
マイクロストリップ線路構造としているため、第2配線
層201bが多層基板101の接地導体層202とな
る。しかしながらベアチップIC104の実装の際、ヴ
ィアホール206に導電性接着剤205が流れ込み、十
分な厚みが得られなくなるため、ヴィアホール206に
あらかじめ樹脂を埋め込むことで導電性接着剤205の
厚さを制御し、応力緩和の効果を高めることができる。
【0038】なお、本実施例においてはヴィアホール2
06に導電性接着剤205を埋め込む構造としたが、メ
ッキにより導体を埋め込む方法や、導電性を持たない接
着剤を埋め込む方法でも同様の効果が得られる。
【0039】また、図3に更なる応力緩和の方法を示
す。801は最上層のテフロン基板を選択的に取除いた
露出部を示す。
【0040】ベアチップIC104の実装部のみ最上層
の第1配線層201a及び第1基板層101aを選択的
に取除くことにより露出部801を設け、第2配線層2
01bを露出させ、その上にMMIC203を実装する
構成をとることで、より信頼性の高い回路を製作するこ
とが可能である。
【0041】例えば、多層基板101が、テフロン基板
及びガラスエキポシ基板であり、ガリウム砒素により構
成されるMMIC203を実装する場合について説明す
る。
【0042】熱膨張係数は、テフロン基板が最も大き
く、ガラスエキポシ基板とガリウム砒素は非常に小さ
い。このため、露出部801を設けることなく、MMI
C203をテフロン基板に実装すると、マイクロ波集積
回路が高温となった際に、MMIC203とテフロン基
板の熱膨張係数が異なるため、膨張による熱応力がかか
り、もっとも応力に弱いガリウム砒素からなるMMIC
203が破壊される場合がある。
【0043】この対策として、熱膨張係数の大きいテフ
ロン層を除去し、比較的熱膨張係数の小さいガラスエキ
ポシ基板上にMMIC203を実装することにより、M
MIC203が破壊されにくい高信頼性のマイクロ波集
積回路を実現することができる。
【0044】次に、機能モジュール102について説明
する。図4に導波管変換モジュール部の断面図、図5に
上面図を示す。301はセラミック基板を示し、302
は貫通穴を示し、303は金属カバーを示し、305は
放射用のスタブを示し、306は信号配線を示し、40
2は接地導体層202とセラミック基板301を接続す
る保持電極を示す。
【0045】本モジュールは、放射用のスタブ305を
セラミック基板301に形成し、多層基板101に形成
した貫通穴302上に搭載することで実現される。セラ
ミック基板301上のスタブ305と多層基板101の
信号配線306は、リフロー工程による半田付けにて接
続されている。
【0046】また、所望の変換効率を得るためにセラミ
ック基板301の上方に金属カバー303を被せてい
る。金属カバー303の深さは使用する波長の1/4以
下に設定する。多層基板101及び下方の金属プレート
108、筐体109には貫通穴302が形成されてお
り、その大きさは通信に用いる周波数に見合った導波管
内径寸法と等しくする。
【0047】例えば26GHz帯にて通信を行う場合
は、EIA規格のWR−34導波管が使用可能で、貫通
穴302を8.6×4.3mmの長方形とすればよい。
セラミック基板301の搭載位置は、多層基板101上
の接地導体層202及びセラミック基板301に形成さ
れた保持電極402によって決定される。リフロー工程
において、接地導体層202及びセラミック基板301
の保持電極402は半田にて接続され、その位置は保持
電極402がより大きな面積で重なりあうようになる。
【0048】なお、位置精度を高めるために、多層基板
101及びセラミック基板301のいずれか一方又はそ
の双方に半田レジストを形成してもよい。
【0049】更に、図5では保持電極402を5個とし
た例を示したが、電極面積を小さくし、数を増やすこと
も位置精度を高めるために効果がある。
【0050】また、本実施例では貫通穴302での放射
による損失を低減するために多数のヴィアホール206
を配置している。ヴィアホール206の間隔は、1/8
波長以下とし、更に複数列に、互い違いとなるように並
べることが望ましい。
【0051】本実施例では、セラミック基板301を用
いたが、他の誘電体層材料でも同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。
【0052】また、面実装部品103は、ミリ波パッケ
ージ部品と通常のIF・電源部品に大別されるが、いず
れもリフロー工程による半田付けにて実装される。
【0053】以下、マイクロ波集積回路の製造方法を示
す。
【0054】本実施例の第1の工程として、面実装部品
103をリフロー工程にて実装する。リフロー工程によ
る実装は一般的な工法であり、量産性に優れた工法であ
る。
【0055】第2の工程は、プラズマ又はオゾンを用い
た洗浄工程である。本マイクロ波集積回路は、多層基板
101上に面実装部品103とベアチップIC104を
混載し、多層基板101上の配線層とベアチップIC1
04上の電極をワイヤ204によって接続する。この
際、リフロー工程によるフラックス等が配線層及び電極
に残留していると、ボンディング強度が低下する。これ
ら付着物を取除くためにプラズマ又はオゾンを用いた洗
浄を行う。
【0056】付着物は炭素(C)を主成分としたものが
一般的であり、この炭素(C)を主成分とした付着物を
酸素(O2)を主成分としたプラズマや、オゾン(O3
を照射することにより、COXという形態に昇華させ取
除くことができる。酸素を主成分とするプラズマは、大
気もしくは減圧下で酸素に高周波を印加することにより
生成可能であり、オゾンは酸素に紫外線を照射すること
により容易に生成が可能である。
【0057】第3の工程は、ベアチップIC104及び
機能モジュール102の搭載並びにワイヤボンディング
である。ベアチップIC104は、多層基板101表面
に形成された接地導体層202に導電性接着剤205に
てフェイスアップ実装される。
【0058】以上の方法で製造することにより、安価で
量産性に優れた高周波集積回路を実現できる。
【0059】なお、以上で説明した誘電体層の他に、B
Tレジン基板、アルミナコンポジット基板又はガラスエ
ポキシ基板を貼り合わせたBTレジンの多層基板101
若しくはガラスエポキシの多層基板101を形成した構
造としても同様に実施可能である。
【0060】なお、シリコン基板上に誘電体層膜を形成
した構造としても同様に実施可能である。誘電体層膜と
しては、例えば、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリ
イミドがある。
【0061】なお、導電性材料をヴィアホール206内
に充填し硬化させた後に、熱可塑性の導電性接着剤20
5を用いてベアチップIC104を実装すると、ヴィア
ホール206への導電性接着剤205の流れ込みを防
ぎ、導電性接着剤205の厚さを制御し、応力緩和の効
果を高めることができる。
【0062】なお、本実施例においてはヴィアホール2
06に導電性接着剤205を埋め込む構造としたが、メ
ッキにより導体を埋め込む方法や、導電性を持たない接
着剤を埋め込む方法でも同様の効果が得られる。
【0063】(実施の形態2)図6に本発明のマイクロ
波集積回路のベアチップIC104の実装部を示す。
【0064】図6において第1の実施の形態と異なる点
は、ベアチップIC104直下の破線部で示した接地導
体層202にヴィアホール206を設けず、ベアチップ
IC104周辺部にヴィアホール206を配置した点で
ある。
【0065】半導体基板106の電気特性の許容範囲を
考慮して、半導体基板106の周辺にヴィアホール20
6を配置することで、半導体基板106の直下には接着
材料が流れ込むヴィアホール206が存在しないため、
厚さ管理が容易になり、半導体基板106を平行に実装
することが可能となる。
【0066】(実施の形態3)図7に本発明のマイクロ
波集積回路を用いた無線装置の概略ブロック図を示す。
601は送信アンプを示し、603は導波管変換機能モ
ジュールを示し、604は低雑音増幅器(Low No
ise Amplifier:LNA)を示し、605
は電圧制御減衰気(VVA)を示し、606aはアップ
コンバータを示し、606bはダウンコンバータを示
し、607はアンテナを示し、608はバンドパスフィ
ルタ(Band Pass Filter:BPF)を
示し、609は送受信切替スイッチを示す。
【0067】基本的な信号の流れを説明する。送信IF
信号はアップコンバータ606aにて、ローカル発信器
(Local Oscilation:LO)信号を用
いて送信周波数帯の送信信号に変換される。送信信号
は、BPF608を経て、送信アンプ601にて増幅さ
れた後、送受信切替スイッチ609を経て、導波管変換
機能モジュール603にて伝送路をマイクロストリップ
線路から導波管に変換し、アンテナ607より送信され
る。受信時は、アンテナ607で受信された信号は導波
管変換機能モジュール603にて伝送路をマイクロスト
リップ線路に変換し、送受信切替スイッチ609を経
て、LNA604、電圧制御減衰器605にて適当な信
号レベルに調整され、ダウンコンバータ606bにてL
O信号を用いてIF周波数への変換を行う。
【0068】以上のように、第1の実施の形態にて製作
したマイクロ波集積回路を用いて無線装置を構成するこ
とによって、安価で量産性に優れた無線装置を実現でき
る。
【0069】また、図7に示した無線装置を複数個用い
ることで、第1の実施の形態にて製作したマイクロ波集
積回路を用いて無線装置を構成することによって、安価
で量産性に優れた無線システムを実現できる。
【0070】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高価なセ
ラミック基板301の使用面積を減らすことができると
ともに、リフロー工程にて実装したチップ部品やパッケ
ージICと、ダイボンディング部品を混載した集積回路
とすることによって、高機能かつ量産性に優れたマイク
ロ波集積回路を小型かつ低価格に実現できるという有利
な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1の実施の形態によるマイクロ波集積
回路を示す斜視図
【図2】同第1の実施の形態によるマイクロ波集積回路
を示す断面図
【図3】同第1の実施の形態によるマイクロ波集積回路
を示す斜視図
【図4】同第1の実施の形態による導波管変換機能モジ
ュールを示す断面図
【図5】同第1の実施の形態による導波管変換機能モジ
ュールを示す上面図
【図6】同第2の実施の形態によるマイクロ波集積回路
のベアチップIC実装部を示す上面図
【図7】同第3の実施の形態によるマイクロ波集積回路
を用いた無線装置を示す図
【図8】従来のマイクロ波集積回路を示す回路図
【符号の説明】
101 多層基板 101a 第1層基板 101b 第2層基板 101c 第3層基板 102 機能モジュール 103 面実装部品 104 ベアチップIC 105 平面フィルタ 108 金属プレート 109 筐体 201a 第1配線層 201b 第2配線層 201c 第3配線層 201d 第4配線層 202 接地導体層 203 MMIC 204 ワイヤ 205 導電性接着剤 206 ヴィアホール 207 平板コンデンサ 301 セラミック基板、 302 貫通穴 303 金属カバー 305 スタブ 306 信号配線 402 保持電極 601 送信アンプ 603 導波管変換機能モジュール 604 LNA 605 VVA 606a アップコンバータ 606b ダウンコンバータ 607 アンテナ 608 BPF 609 送受信切替スイッチ 801 露出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 洋 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 坪坂 晋 神奈川県横浜市港北区綱島東4丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電率の異なる少なくとも2つ以上の誘
    電体層、前記誘電体層により絶縁された少なくとも3つ
    以上の回路配線層及び前記回路配線層に形成される接地
    導体層を含む多層基板と、前記多層基板に搭載された面
    実装部品と、前記接地導体層を接続し、導体材料が充填
    されたヴィアホールと、前記接地導体上に熱可塑性の接
    着材料で接続される半導体基板とを有するマイクロ波集
    積回路。
  2. 【請求項2】 誘電体層が、テフロンを含有した層又は
    ガラス及びエポキシを含む層である請求項1記載のマイ
    クロ波集積回路。
  3. 【請求項3】 誘電体層が、ポリイミドを主成分とした
    層又はガラス及びエポキシを含む層である請求項1記載
    のマイクロ波集積回路。
  4. 【請求項4】 誘電体層が、ベンゾシクロブテンを主成
    分とした層又はガラス及びエポキシを含む層である請求
    項1記載のマイクロ波集積回路。
  5. 【請求項5】 誘電体層が、液晶ポリマーを主成分とし
    た層又はガラス及びエポキシを含む層である請求項1記
    載のマイクロ波集積回路。
  6. 【請求項6】 半導体基板が、接地導体層のヴィアホー
    ルの直上に実装される請求項1記載ないし5のいずれか
    記載のマイクロ波集積回路。
  7. 【請求項7】 半導体基板が、接地導体層のヴィアホー
    ルに囲まれた領域に実装される請求項1ないし5のいず
    れか記載のマイクロ波集積回路。
  8. 【請求項8】 半導体基板が、フェイスアップにて実装
    されたベアチップICで構成され、回路配線層にワイヤ
    にて接続される請求項6又は7に記載のマイクロ波集積
    回路。
  9. 【請求項9】 半導体基板が、ワイヤの接続された回路
    配線層よりも少なくとも1つ下層の回路配線層に配置さ
    れる請求項8記載のマイクロ波集積回路。
  10. 【請求項10】 多層基板に設けられた貫通穴を覆うよ
    うに搭載する別作りされた回路ブロックである機能モジ
    ュールを更に有する請求項1ないし9のいずれか記載の
    マイクロ波集積回路。
  11. 【請求項11】 多層基板に面実装部品をリフロー工程
    により実装する第1の工程と、前記面実装部品が搭載さ
    れた前記多層基板を、プラズマ若しくはオゾンを用いて
    洗浄を行う第2の工程と、半導体基板を洗浄された前記
    多層基板にフェイスアップ実装する第3の工程とを有す
    るマイクロ波集積回路の製造方法。
  12. 【請求項12】 導電性接着剤をヴィアホール内に充填
    し硬化させ、半導体基板を熱可塑性の導電性接着剤を用
    いて実装する工程を第2の工程に更に有する請求項11
    記載のマイクロ波集積回路の製造方法。
  13. 【請求項13】 請求項1ないし10のいずれか記載の
    マイクロ波集積回路を用いた無線装置。
  14. 【請求項14】 請求項1ないし10のいずれか記載の
    マイクロ波集積回路を用いた無線システム。
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