(57)【要約】【課題】製造コストを抑制することができる高周波モジュールを得ること。【解決手段】高周波モジュール２０Ａが、誘電体基板１Ａと、誘電体基板４Ａとを備え、誘電体基板１Ａは、伝送線路２と、伝送線路２に接続されたボンディングパッド３とを有し、誘電体基板４Ａは、伝送線路５と、伝送線路５に接続されたボンディングパッド６Ａと、整合調整用のボンディングパッド７とを有し、ボンディングパッド３とボンディングパッド６Ａとの間はワイヤ８Ａで接続されており、ボンディングパッド３とボンディングパッド７との間はワイヤ８Ａよりも配線幅が広いリボン９で接続されている。【選択図】図１
2020025175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体基板と、
第２の誘電体基板と、
を備え、
前記第１の誘電体基板は、第１の伝送線路と、前記第１の伝送線路に接続された第１のボンディングパッドと、を有し、
前記第２の誘電体基板は、第２の伝送線路と、前記第２の伝送線路に接続された第２のボンディングパッドと、整合調整用の第３のボンディングパッドと、を有し、
前記第１のボンディングパッドと前記第２のボンディングパッドとの間は第１の配線で接続されており、
前記第１のボンディングパッドと前記第３のボンディングパッドとの間は前記第１の配線よりも配線幅が広い第２の配線で接続されている、
ことを特徴する高周波モジュール。
【請求項２】
前記第１の誘電体基板は、整合調整用の第４のボンディングパッドをさらに有し、
前記第４のボンディングパッドと前記第２のボンディングパッドとの間は前記第１の配線よりも配線幅が広い第３の配線で接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記第１の配線はワイヤであり、
前記第２の配線は第１のリボンである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記第３の配線は第２のリボンである、
ことを特徴とする請求項２に記載の高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板間がワイヤで接続された高周波（RF：Radio  Frequency）モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波モジュールにおける要素回路間は、ワイヤによって接続されることが多い。高周波モジュールでは、要素回路間を接続するワイヤのインダクタ成分によって要素回路間でインピーダンス不整合が発生する。このため、特許文献１に記載の高周波回路は、ワイヤのインダクタ成分を補正するために、要素回路が配置される誘電体基板上の伝送線路に接続されたボンディングパッドをサイズ変更し、ボンディングパッドの容量成分で所望周波数帯のインピーダンス整合をとっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、高周波モジュールを製造する際の組立誤差によって要素回路間の距離が変動すると、要素回路間を接続するワイヤの長さが変動するので、ワイヤのインダクタ成分も変動する。このため、ボンディングパッドの容量成分だけではインピーダンス整合を十分に行なうことができず、高周波モジュールの製造工程において、誘電体基板の伝送線路上にスタブを接続し、インピーダンス整合をとるための調整作業が必要となる場合が多かった。この結果、上記特許文献１の技術では、製造工数が増加する場合が多かった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造工数を低減できる可能性が高い高周波モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の高周波モジュールは、第１の誘電体基板と、第２の誘電体基板と、を備える。第１の誘電体基板は、第１の伝送線路と、第１の伝送線路に接続された第１のボンディングパッドと、を有し、第２の誘電体基板は、第２の伝送線路と、第２の伝送線路に接続された第２のボンディングパッドと、整合調整用の第３のボンディングパッドと、を有している。第１のボンディングパッドと第２のボンディングパッドとの間は第１の配線で接続されており、第１のボンディングパッドと第３のボンディングパッドとの間は第１の配線よりも配線幅が広い第２の配線で接続されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高周波モジュールを製造する際の製造工数を低減できる可能性が高くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかる高周波モジュールの構成を示す上面図
【図２】実施の形態１にかかる高周波モジュールの構成を示す斜視図
【図３】実施の形態２にかかる高周波モジュールの構成を示す上面図
【図４】実施の形態２にかかる高周波モジュールの構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる高周波モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる高周波モジュールの構成を示す上面図である。図２は、実施の形態１にかかる高周波モジュールの構成を示す斜視図である。図１および図２では、高周波モジュール２０Ａがパッケージングされる前の状態を示している。
【００１１】
高周波モジュール２０Ａは、マイクロ波またはミリ波といった高周波信号の送信、受信、変調、復調または増幅などを行うモジュールである。高周波モジュール２０Ａは、第１の要素回路が配置された第１の誘電体基板である誘電体基板１Ａと、第２の要素回路が配置された第２の誘電体基板である誘電体基板４Ａとを備えている。第１の要素回路は、伝送線路２に直接または間接的に接続された回路であり、第２の要素回路は、伝送線路５に直接または間接的に接続された回路である。誘電体基板１Ａ，４Ａは、例えば、上面に薄膜で回路パターンなどが形成された単層基板である。なお、誘電体基板１Ａ，４Ａは、多層基板であってもよい。
【００１２】
誘電体基板１Ａは、第１の伝送線路である伝送線路２と、第１のボンディングパッドであるボンディングパッド３とを備えている。また、誘電体基板４Ａは、第２の伝送線路である伝送線路５と、第２のボンディングパッドの第１例であるボンディングパッド６Ａと、第３のボンディングパッドであるボンディングパッド７とを備えている。誘電体基板１Ａでは、伝送線路２とボンディングパッド３とが接続されており、誘電体基板４Ａでは、伝送線路５とボンディングパッド６Ａとが接続されている。また、誘電体基板４Ａでは、伝送線路５とボンディングパッド７とは接続されていない。
【００１３】
高周波モジュール２０Ａでは、ボンディングパッド３とボンディングパッド６Ａとが第１の配線であるワイヤ８Ａで接続されており、ボンディングパッド３とボンディングパッド７とが第２の配線であるリボン９で接続されている。
【００１４】
第１のリボンであるリボン９は、ワイヤ８Ａよりも配線幅が広い。ワイヤ８Ａおよびリボン９は、それぞれ金または銅を用いて構成されている。なお、ワイヤ８Ａとリボン９とは、異なる材料で構成されていてもよい。また、ボンディングパッド３とボンディングパッド７との間は、ワイヤ８Ａよりも配線幅が広い配線であれば、リボン９以外の配線で接続されてもよい。
【００１５】
誘電体基板１Ａと誘電体基板４Ａとの間の所望距離が距離Ｌであるとする。高周波モジュール２０Ａが製造される際には、誘電体基板１Ａと誘電体基板４Ａとの間の距離が距離Ｌとなるように誘電体基板１Ａ，４Ａが接続されるものの、実際には、距離Ｌに誤差が発生する。すなわち、誘電体基板１Ａが有する要素回路と、誘電体基板４Ａが有する要素回路との間の距離は、製造誤差によって変動する。
【００１６】
つぎに、高周波モジュール２０Ａの動作について説明する。ボンディングパッド３とボンディングパッド６Ａとはワイヤ８Ａで接続されており、誘電体基板１Ａ，４Ａ間ではワイヤ８Ａを介して高周波信号が伝送される。
【００１７】
高周波モジュール２０Ａがリボン９を備えていない場合、高周波帯では、ワイヤ８Ａのインダクタ成分によって、誘電体基板１Ａ側の要素回路と誘電体基板４Ａ側の要素回路との間でインピーダンス不整合が発生し、高周波モジュール２０Ａの特性が劣化する場合がある。実施の形態１では、誘電体基板１Ａ上にレイアウトされたボンディングパッド３と、誘電体基板４Ａ上にレイアウトされたボンディングパッド７と、リボン９と、誘電体基板４Ａ上にレイアウトされたボンディングパッド６Ａと、のそれぞれで発生する容量成分で、ワイヤ８Ａのインダクタ成分が補正される。このうち、誘電体基板１Ａ，４Ａ間の接続位置の誤差に起因するインダクタ成分のずれは、リボン９で発生する容量成分によって補正される。高周波モジュール２０Ａの設計者は、予め距離Ｌの誤差範囲を予測しておき、この誤差範囲に基づいて、リボン９の配線幅を決定しておく。すなわち、リボン９の配線幅は、予測された誤差が発生した場合であっても誤差によるインダクタ成分のずれを補正することができる幅としておく。
【００１８】
なお、ボンディングパッド３，７，６Ａは、ワイヤ８Ａのインダクタ成分を打ち消すことができるサイズとしておく。換言すると、ボンディングパッド３，７，６Ａの容量成分は、ワイヤ８Ａのインダクタ成分を補正することができる大きさとしておく。
【００１９】
高周波モジュール２０Ａの製造時に発生する組立誤差により、誘電体基板１Ａと誘電体基板４Ａとの間の距離Ｌが変動した場合、ワイヤ８Ａの長さも変わるので、ワイヤ８Ａのインダクタ成分も変動する。このとき、リボン９の長さも変わるので、リボン９の容量成分も変動する。誘電体基板１Ａ，４Ａ間の距離が距離Ｌよりも広がる場合、ワイヤ８Ａのインダクタ成分は増加し、リボン９の容量成分も増加する。誘電体基板１Ａ，４Ａ間の距離Ｌが縮まる場合、ワイヤ８Ａのインダクタ成分は減少し、リボン９の容量成分も減少する。このように、ワイヤ８Ａのインダクタ成分が増加した場合にはリボン９の容量成分が増加し、ワイヤ８Ａのインダクタ成分が減少した場合にはリボン９の容量成分が減少する。
【００２０】
また、リボン９は、ワイヤ８Ａよりも配線幅が十分広いので、ワイヤ８Ａに比べてインダクタ成分は十分小さい。また、リボン９は、ワイヤ８Ａよりも配線幅が十分広いので、距離Ｌの変動に対するインダクタ成分の変動がワイヤ８Ａに比べて小さい。
【００２１】
このように、高周波モジュール２０Ａの組立誤差によって誘電体基板１Ａ，４Ａ間の距離Ｌが変動することで、ワイヤ８Ａの長さが変わりワイヤ８Ａのインダクタ成分が変動する。これに対して、距離Ｌが変動することでリボン９の長さも変わり、リボン９の容量成分が変動する。これにより、ワイヤ８Ａのインダクタ成分とリボン９の容量成分とでインピーダンスを打ち消し合い、組立誤差によるインピーダンス整合の特性変動を抑圧させることができる。すなわち、高周波モジュール２０Ａの組立誤差によって発生するワイヤ８Ａのインダクタンス変動に対し、リボン９の容量成分の変動により、インピーダンス不整合を抑圧することが可能となる。
【００２２】
この結果、高周波モジュール２０Ａの製造工程で発生するインピーダンス整合の調整作業が不要となる確率が高くなる。したがって、複数の高周波モジュール２０Ａを製造する場合、調整作業の回数が減るので、調整作業の合計時間が減る。インピーダンス整合が調整される際には、誘電体基板１Ａ，４Ａの伝送線路２，５上にスタブが接続され、スタブを用いて測定された誘電体基板１Ａ，４Ａの特性に基づいて、誘電体基板１Ａ，４Ａ上に配線などが追加される。
【００２３】
このように実施の形態１によれば、ボンディングパッド３，７間がリボン９で接続されているので、距離Ｌが変動した場合にリボン９の容量成分の変動によって、インピーダンス不整合を抑圧することが可能となる。これにより、インピーダンス整合をとるための調整作業が不要となる確率が高くなるので、高周波モジュール２０Ａの製造工数を低減できる可能性が高くなる。また、製造工数の低減によって製造コストを低減することが可能となる。
【００２４】
実施の形態２．
つぎに、図３および図４を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、複数本のリボンによって誘電体基板間が接続される。
【００２５】
図３は、実施の形態２にかかる高周波モジュールの構成を示す上面図である。図４は、実施の形態２にかかる高周波モジュールの構成を示す斜視図である。図３および図４では、高周波モジュール２０Ｂがパッケージングされる前の状態を示している。図３および図４の各構成要素のうち図１および図２に示す実施の形態１の高周波モジュール２０Ａと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００２６】
高周波モジュール２０Ｂは、高周波モジュール２０Ａと同様の処理を実行するモジュールである。高周波モジュール２０Ｂは、第１の誘電体基板である誘電体基板１Ｂと、第２の誘電体基板である誘電体基板４Ｂとを備えている。誘電体基板１Ｂ，４Ｂは、例えば、上面に薄膜で回路パターンなどが形成された単層基板である。なお、誘電体基板１Ｂ，４Ｂは、多層基板であってもよい。
【００２７】
誘電体基板１Ｂは、伝送線路２と、ボンディングパッド３と、第４のボンディングパッドであるボンディングパッド１０とを備えている。また、誘電体基板４Ｂは、伝送線路５と、ボンディングパッド７と、第２のボンディングパッドの第２例であるボンディングパッド６Ｂとを備えている。誘電体基板１Ｂでは、伝送線路２とボンディングパッド３とが接続されており、誘電体基板４Ｂでは、伝送線路５とボンディングパッド６Ｂとが接続されている。また、誘電体基板１Ｂでは、伝送線路２とボンディングパッド１０とは接続されていない。
【００２８】
高周波モジュール２０Ｂでは、ボンディングパッド１０とボンディングパッド６Ｂとが第３の配線であるリボン１１で接続されている。また、高周波モジュール２０Ｂでは、ボンディングパッド３とボンディングパッド６Ｂとがワイヤ８Ｂで接続されており、ボンディングパッド３とボンディングパッド７とがリボン９で接続されている。
【００２９】
第２のリボンであるリボン１１は、ワイヤ８Ｂよりも配線幅が広い。リボン１１は、リボン９と同様の形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。ワイヤ８Ｂは、ワイヤ８Ａと同様の形状を有した配線である。リボン１１は、金または銅を用いて構成されている。なお、ワイヤ８Ｂ、リボン９，１１は、それぞれ異なる材料で構成されていてもよい。また、ボンディングパッド１０とボンディングパッド６Ｂとの間は、ワイヤ８Ｂよりも配線幅が広い配線であれば、リボン１１以外の配線で接続されてもよい。
【００３０】
誘電体基板１Ｂと誘電体基板４Ｂとの間の所望距離が距離Ｌであるとする。高周波モジュール２０Ｂが製造される際には、誘電体基板１Ｂと誘電体基板４Ｂとの間の距離が距離Ｌとなるように誘電体基板１Ｂ，４Ｂが接続されるものの、実際には、距離Ｌに誤差が発生する。すなわち、誘電体基板１Ｂが有する要素回路と、誘電体基板４Ｂが有する要素回路との間の距離は、製造誤差によって変動する。
【００３１】
つぎに、高周波モジュール２０Ｂの動作について説明する。誘電体基板１Ｂと誘電体基板４Ｂとの間は、ボンディングパッド３とボンディングパッド６Ｂとがワイヤ８Ｂで接続されており、誘電体基板１Ｂ，４Ｂ間ではワイヤ８Ｂを介して高周波信号が伝送される。
【００３２】
高周波モジュール２０Ｂがリボン９，１１を備えていない場合、高周波帯では、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分によって、誘電体基板１Ｂ側の要素回路と誘電体基板４Ｂ側の要素回路との間でインピーダンス不整合が発生し、高周波モジュール２０Ｂの特性が劣化する場合がある。実施の形態２では、誘電体基板１Ｂ上にレイアウトされたボンディングパッド３，１０と、誘電体基板４Ｂ上にレイアウトされたボンディングパッド７，６Ｂと、リボン９，１１と、のそれぞれで発生する容量成分で、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分が補正される。このうち、距離Ｌの誤差に起因するインダクタ成分のずれは、リボン９，１１で発生する容量成分によって補正される。高周波モジュール２０Ｂの設計者は、予め距離Ｌの誤差範囲を予測しておき、この誤差範囲に基づいて、リボン９，１１の配線幅を決定しておく。すなわち、リボン９，１１の配線幅は、予測された誤差が発生した場合であっても誤差によるインダクタ成分のずれを補正することができる幅としておく。
【００３３】
なお、ボンディングパッド３，７，６Ｂ，１０は、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分を打ち消すことができるサイズとしておく。換言すると、ボンディングパッド３，７，６Ｂ，１０の容量成分は、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分を補正することができる大きさとしておく。
【００３４】
高周波モジュール２０Ｂの製造時に発生する組立誤差により、誘電体基板１Ｂと誘電体基板４Ｂとの間の距離Ｌが変動した場合、ワイヤ８Ｂの長さも変わるので、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分も変動する。このとき、リボン９，１１の長さも変わるので、リボン９，１１の容量成分も変動する。誘電体基板１Ｂ，４Ｂ間の距離が距離Ｌよりも広がる場合、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分は増加し、リボン９，１１の容量成分も増加する。誘電体基板１Ｂ，４Ｂ間の距離Ｌが縮まる場合、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分は減少し、リボン９，１１の容量成分も減少する。このように、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分が増加した場合にはリボン９，１１の容量成分が増加し、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分が減少した場合にはリボン９，１１の容量成分が減少する。
【００３５】
リボン９，１１は、ワイヤ８Ｂよりも配線幅が十分広いので、ワイヤ８Ｂに比べてインダクタ成分は十分小さい。また、リボン９，１１は、ワイヤ８Ｂよりも配線幅が十分広いので、距離Ｌの変動に対するインダクタ成分の変動がワイヤ８Ｂに比べて小さい。
【００３６】
このように、高周波モジュール２０Ｂの組立誤差によって誘電体基板１Ｂ，４Ｂ間の距離Ｌが変動することで、ワイヤ８Ｂの長さが変わりワイヤ８Ｂのインダクタ成分が変動する。これに対して、距離Ｌが変動することでリボン９，１１の長さも変わり、リボン９，１１の容量成分が変動する。これにより、ワイヤ８Ｂのインダクタ成分とリボン９，１１の容量成分とでインピーダンスを打ち消し合い、組立誤差によるインピーダンス整合の特性変動を抑圧させることができる。すなわち、高周波モジュール２０Ｂの組立誤差によって発生するワイヤ８Ｂのインダクタンス変動に対し、リボン９，１１の容量成分の変動により、インピーダンス不整合を抑圧することが可能となる。この結果、高周波モジュール２０Ｂの製造工程で発生するインピーダンス整合の調整作業が不要となる確率が高くなる。
【００３７】
このように、実施の形態２によれば、リボン９，１１のように複数のリボンが配置されているので、距離Ｌが変動した場合にリボン９，１１による容量成分の変動量を増やすことが可能となる。これにより、リボンが１つの場合よりも高精度に、組立誤差によるインピーダンス整合の特性変動を抑圧させることができる。これにより、インピーダンス整合をとるための調整作業が不要となる確率が高くなるので、高周波モジュール２０Ｂの製造工数を低減できる可能性が高くなる。また、製造工数の低減によって製造コストを低減することが可能となる。
【００３８】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１Ａ，１Ｂ，４Ａ，４Ｂ  誘電体基板、２，５  伝送線路、３，６Ａ，６Ｂ，７，１０  ボンディングパッド、８Ａ，８Ｂ  ワイヤ、９，１１  リボン、２０Ａ，２０Ｂ  高周波モジュール。
【図１】
2020025175.tif 000003
【図２】
2020025175.tif 000004
【図３】
2020025175.tif 000005
【図４】
2020025175.tif 000006