(57)【要約】【課題】電子部品が内蔵されたＲＦモジュールにおいて、当該ＲＦモジュールの設計自由度を損なうことなく、電子部品に重畳するノイズを抑制して当該電子部品、さらにはＲＦモジュールの誤動作を抑制する。【解決方法】第１の絶縁部材を介して相対向して配設された第１の導体層及び第２の導体層と、前記第１の導体層上に実装され、前記第１の絶縁部材中に埋設された電子部品とを具え、前記第２の導体層は、前記電子部品の少なくとも一部と重畳し、第１の固定電位に設定するようにしてＲＦモジュールを構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁部材を介して相対向して配設された第１の導体層及び第２の導体層と、
前記第１の導体層上に実装され、前記第１の絶縁部材中に埋設された電子部品とを具え、
前記第２の導体層は、前記電子部品の少なくとも一部と重畳し、第１の固定電位に設定されていることを特徴とするＲＦモジュール。
【請求項２】
前記第２の導体層の上方において、第２の絶縁部材を介して前記第２の導体層及び前記電子部品を覆うようにして配設された第３の導体層を具えることを特徴とする、請求項１に記載のＲＦモジュール。
【請求項３】
前記第１の導体層の下方において、前記第１の導体層と電気的に接続された第１の端子部と、第２の固定電位に設定された第２の端子部とを有する第４の導体層を具えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＲＦモジュール。
【請求項４】
前記第１の固定電位及び前記第２の固定電位の少なくとも一方はグランド電位であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のＲＦモジュール。
【請求項５】
絶縁層を介して相対向するようにして配設された複数の配線層、及び前記複数の配線層を互いに電気的に接続する層間接続体を有する多層配線基板と、
前記多層配線基板内に実装された請求項１〜４のいずれか一に記載のＲＦモジュールと、
を具えることを特徴とする、ＲＦモジュール内蔵多層配線基板。
【請求項６】
前記複数の配線層は、前記ＲＦモジュールを実装するための第１の配線層と、当該第１の配線層に対して、前記ＲＦモジュールの前記第２の導体層と反対側に位置する第２の配線層とを含み、前記ＲＦモジュールの前記第１の導体層の上面から前記第２の導体層の下面までの距離をｔ１とし、前記第２の配線層の上面から前記第１の導体層の下面までの距離をｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２なる関係を満たすことを特徴とする、請求項５に記載のＲＦモジュール内蔵多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦモジュール及びＲＦモジュール内蔵多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度化、高機能化が一層求められている。かかる観点より、従来は多層配線基板の表面に実装されていた各種の電子部品を多層配線基板に内蔵した部品内蔵型の多層配線基板が開発及び実用に供されるようになっている。このような部品内蔵型の多層配線基板は、電子部品が多層配線基板の内部に導入された構造となっているため、表面実装部の小スペース化や高密度化の要求に対応することができる。
【０００３】
また、部品内蔵型の多層配線基板は、多層配線基板の内層部分を使用することで、例えば、半導体部品の直下に受動部品を配置する構造などの立体的な配置が可能になるため、半導体部品の高速伝送時のリードインダクタンスを低減することが可能になり、動作に対応するための信号配線を最適化にする際に有効であるなどの利点も有する。
【０００４】
しかしながら、電子部品の高機能化や高速化、さらに部品内蔵型の多層配線基板におけるさらなる高密度実装の要求に伴い、特に、外部送信元からの情報を受信して、その情報を RFID Mobile デバイスに転送する用途に適用されるＲＦモジュールにおいては、インダクタやキャパシタなどの電子部品をさらに近接配置することが要求されている。しかしながら、これらの電子部品を近接配置すればするほど、それら電子部品間に誘導性や容量性の結合が生じてしまい、これら電子部品の特性を安定的に得ることができないという問題が生じる。
【０００５】
このような問題に鑑みて、特許文献１では、電子部品が収容された絶縁層を貫通するように設けられた複数のビアによってインダクタを構成し、それらのビアのそれぞれの少なくとも一部、好ましくは全部同士が、電子部品によって死角となるような状態で配置し、電子部品の大きさの分だけビア同士を離間させることにより、ビア間、すなわちインダクタ間に誘導性の結合が生じないようにする技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ビアによってインダクタを構成しているため、インダクタの設計自由度が著しく制約されてしまい、所望の特性を有するＲＦモジュールを得ることができないという問題がある。また、インダクタの近傍に周辺パターンが存在すると、当該周辺パターンを介してリターン電流が発生するため、このリターン電流がノイズ成分として電子部品に重畳して、当該電子部品の誤動作を生ぜしめてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４９２４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電子部品が内蔵されたＲＦモジュールにおいて、当該ＲＦモジュールの設計自由度を損なうことなく、電子部品に重畳するノイズを抑制して当該電子部品、さらにはＲＦモジュールの誤動作を抑制することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、上記ＲＦモジュールを内蔵した多層配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく、本発明は、
第１の絶縁部材を介して相対向して配設された第１の導体層及び第２の導体層と、
前記第１の導体層上に実装され、前記第１の絶縁部材中に埋設された電子部品とを具え、
前記第２の導体層は、前記電子部品の少なくとも一部と重畳し、第１の固定電位に設定されていることを特徴とするＲＦモジュールに関する。
【００１１】
また、本発明は、
絶縁層を介して相対向するようにして配設された複数の配線層、及び前記複数の配線層を互いに電気的に接続する層間接続体を有する多層配線基板と、
前記多層配線基板内に実装された上記ＲＦモジュールと、
を具えることを特徴とする、ＲＦモジュール内蔵多層配線基板に関する。
【００１２】
本発明によれば、内蔵された電子部品が実装されている第１の導体層と相対向して配設されている第２の導体層を、少なくとも一部が電子部品と重畳するとともに、その電位を固定電位に設定している。この場合、第２の導体層は電子部品に対するノイズ吸収層として作用するので、電子部品の近傍に周辺パターンが存在し、当該周辺パターンを介してリターン電流が発生して、このリターン電流がノイズ成分として電子部品に重畳しても、上記第２の導体層によって上記ノイズ成分が平滑化されてしまう。したがって、当該電子部品の誤動作を生ぜしめてしまうという問題を回避することができ、電子部品を内蔵するＲＦモジュールの誤動作をも回避することができる。
【００１３】
本発明の一例においては、第２の導体層の上方において、第２の絶縁部材を介して第２の導体層及び電子部品を覆うようにして配設された第３の導体層を配設することができる。この場合、第３の導体層はカバー層、すなわちシールド層として機能するので、第２の導体層及び電子部品に対して、ＲＦモジュールの外部から流入してくる電磁波ノイズ等のノイズを遮蔽することができる。
【００１４】
したがって、第２の導体層の上述した作用効果が外部からの電磁波ノイズ等によって妨害されることがないとともに、外部からの電磁波ノイズ等の電子部品に対する影響を抑制することができる。結果として、当該電子部品の誤動作を生ぜしめてしまうという問題を回避することができ、電子部品を内蔵するＲＦモジュールの誤動作をも回避することができる。
【００１５】
また、本発明の一例においては、第１の導体層の下方において、第１の導体層と電気的に接続された第１の端子部と、第２の固定電位に設定された第２の端子部とを有する第４の導体層を配設することができる。この場合、第１の端子部及び第２の端子部に、上記電子部品の特性を評価する測定装置の端子を接触させて、当該測定装置により、上記電子部品の特性、すなわちＲＦモジュールの特性を測定し、設計範囲内の特性を有しているか否かの判断を行うことができる。
【００１６】
したがって、ＲＦモジュールを多層配線基板内に内蔵する以前に、当該ＲＦモジュールの特性の良否を知ることができる。このため、ＲＦモジュールの特性が設計範囲外の場合に、ＲＦモジュールを多層配線基板内に内蔵しないようにすることにより、設計範囲外のＲＦモジュール内蔵多層配線基板を製造する割合が減少し、その製造歩留りを向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができる。
【００１７】
なお、本発明における“ＲＦモジュール”とは、外部送信元からの情報を受信して、その情報を RFID Mobile デバイスに転送する用途等に適用され、周波数１００ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの高周波信号を扱うモジュールを意味するものである。
【００１８】
さらに、本発明の一例において、第１の固定電位及び第２の固定電位の少なくとも一方はグランド電位とすることができる。これは、グランド電位の設定は容易に行うことができるとともに、他の配線層を流れる信号（信号電流）に伴う電位と明確に区別することができるためである。
【００１９】
また、上記ＲＦモジュール内蔵多層配線基板において、複数の配線層は、ＲＦモジュールを実装するための第１の配線層と、当該第１の配線層に対して、ＲＦモジュールの第２の導体層と反対側に位置する第２の配線層とを含み、ＲＦモジュールの第１の導体層の上面からＲＦモジュールの第２の導体層の下面までの距離をｔ１とし、第２の配線層の上面から第１の導体層の上面までの距離をｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２なる関係を満たすことが好ましい。
【００２０】
ＲＦモジュールに内蔵された電子部品に対して第１の配線層を介して信号電流が流れると、これに伴うリターン電流は第１の電子部品に近接したシールド導体内を流れるようになる。したがって、ｔ１＞ｔ２なる関係を満たすと、上記リターン電流は上記ＲＦモジュール内蔵配線基板の第１の配線層を通って、第２の配線層を流れるようになるので、その電位が安定しなくなり、電子部品に重畳したノイズの平滑化の効果が減少してしまう場合がある。しかしながら、ｔ１＜ｔ２なる関係を満たすと、リターン電流は、ＲＦモジュールの第２の導体層を流れるようになる。したがって、リターン電流のループが小さいため、ＲＦモジュールの第２の導体層の電位が安定し、上述した電子部品に対するノイズの平滑化の効果を十分に発揮することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上、本発明によれば、電子部品が内蔵されたＲＦモジュールにおいて、当該ＲＦモジュールの設計自由度を損なうことなく、電子部品に重畳するノイズを抑制して当該電子部品、さらにはＲＦモジュールの誤動作を抑制することができる。また、上記ＲＦモジュールを内蔵した多層配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態のＲＦモジュールの概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態のＲＦモジュール内蔵多層配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図３】第２の実施形態のＲＦモジュールの概略構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態のＲＦモジュールの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のＲＦモジュールの概略構成を示す断面図であり、図２は、図１に示すＲＦモジュールを内蔵したＲＦモジュール内蔵多層配線基板の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、本実施形態の特徴を明確にすべく、保護層として機能するレジスト層等の記載は省略している。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態のＲＦモジュール１０は、第１の絶縁部材２１を介して相対向するようにして配設された第１の導体層１１及び第２の導体層１２を有するとともに、第１の導体層１１上に配設され、第１の絶縁部材２１中に埋設された第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２を有している。第２の導体層１２は、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２の全体を覆うようにして配設され、第１の固定電位に固定されている。
【００２６】
なお、本実施形態において、第２の導体層１２は、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２の全体を覆うようにして形成されているが、以下に説明するように、本実施形態の作用効果を奏する限りにおいて、第２の導体層１２の少なくとも一部が第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に重畳していればよい。
【００２７】
本実施形態において、ＲＦモジュール１０は、外部送信元からの情報を受信して、その情報を RFID Mobile デバイスに転送する用途等に適用され、周波数１００ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの高周波信号を扱うモジュールを意味するものである。
【００２８】
なお、本実施形態では、ＲＦモジュール１０に内蔵している電子部品の数を２としているが、必要に応じて１とすることもできるし、３以上とすることもできる。
【００２９】
図２に示すＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０は、下から順に第１の配線層５１、第２の配線層５２、第３の配線層５３、第４の配線層５４、第５の配線層５５及び第６の配線層５６を有している。各配線層は、絶縁層６１で離隔されており、絶縁層６１内を貫通する層間接続体７１によって電気的に接続されている。なお、第１の配線層５１から第６の配線層５６、絶縁層６１及び層間接続体７１は、多層配線基板５０Ａを構成している。
【００３０】
なお、本実施形態では、配線層の数は６としているが、必要に応じて任意の数とすることができる。
【００３１】
第２の配線層５２（特許請求の範囲における第１の配線層）上には、図１に示すＲＦモジュール１０が実装されており、これによってＲＦモジュール１０は多層配線基板５０Ａに内蔵されるようにして実装されている。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態のＲＦモジュール１０においては、第１の導体層１１上に実装された第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２を覆うようにして第１の固定電位の第２の導体層１２が配設されている。この場合、第２の導体層１２は第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に対するノイズ吸収層として作用する。
【００３３】
したがって、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２の近傍に周辺パターンが存在し、具体的には、図２に示すＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０において、第１の配線層５１において周辺パターン５１Ａが存在し、当該周辺パターン５１Ａを介してリターン電流が発生して、このリターン電流がノイズ成分として第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に重畳しても、第２の導体層１２によって上記ノイズ成分が平滑化されてしまう。
【００３４】
この結果、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２の誤動作を生ぜしめてしまうという問題を回避することができ、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２を内蔵するＲＦモジュール１０、さらにはＲＦモジュールを内蔵するＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０の誤動作をも回避することができる。
【００３５】
第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２は、コンデンサ（キャパシタ）、インダクタ、サーミスタ、抵抗等の受動部品とすることができる。
【００３６】
また、第２の導体層１２は第１の固定電位に設定する必要があるが、この第１の固定電位とは、電位が固定されていて安定であれば、任意の電位とすることができ、例えば電源電位やグランド電位とすることができる。しかしながら、第２の導体層１２を電源電位に固定すると、第２の導体層１２を含むＲＦモジュール１０を内蔵したＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０に供給される信号（信号電流）に伴う電位に近接し、ＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０の誤動作を生じてしまう場合がある。したがって、第２の導体層１２の電位は、上述のような誤動作を生じる可能性の低いグランド電位に設定することが好ましい。
【００３７】
但し、ＲＦモジュール１０及びＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０の誤動作を生じない限りにおいて、第２の導体層１２の電位を電源電位に設定することを排除するものではない。
【００３８】
また、本実施形態のＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０では、ＲＦモジュール１０を実装する第２の配線層５２に対して、ＲＦモジュール１０の第２の導体層１２の反対側において第１の配線層５１（特許請求の範囲における第２の配線層）が配設されており、ＲＦモジュール１０の第１の導体層１１の上面からＲＦモジュール１０の第２の導体層１２の下面までの距離をｔ１とし、第２の配線層５２の上面から第１の導体層１１の上面までの距離をｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２なる関係を満たしている。
【００３９】
ＲＦモジュール１０に内蔵された第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に対して第１の配線層５１を介して信号電流が流れると、これに伴うリターン電流は第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に近接したシールド導体内を流れるようになる。したがって、ｔ１＞ｔ２なる関係を満たすと、上記リターン電流はＲＦモジュール内蔵配線基板５０の第１の配線層５１を通って、第２の配線層５２を流れるようになるので、その電位が安定しなくなり、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に重畳したノイズの平滑化の効果が減少してしまう場合がある。
【００４０】
しかしながら、ｔ１＜ｔ２なる関係を満たすと、リターン電流は、ＲＦモジュール１０の第２の導体層１２を流れるようになる。したがって、リターン電流のループが小さいため、ＲＦモジュール１０の第２の導体層１２の電位が安定し、上述した第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に対するノイズの平滑化の効果を十分に発揮することができる。
【００４１】
また、本実施形態におけるＲＦモジュール１０、及びＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０は、汎用の製造方法、例えばサブトラクティブ法やアディティブ法、セミアディティブ法等を適宜利用することによって製造することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図３は、本実施形態におけるＲＦモジュールの概略構成を示す断面図であり、図１に示す第１の実施形態におけるＲＦモジュール１０に対して、第２の導体層１２の上方において、第１の導体層１２及び第１の電子部品３１、第２の電子部品３２を覆うようにして第３の配線層１３が配設されている点で相違する。また、ＲＦモジュール内蔵多層配線基板の全体構成については、図２に示す第１の実施形態におけるＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０と類似の構成を有するので、本実施形態では記載を省略する。したがって、以下においては、本実施形態のＲＦモジュールの特徴を上記相違点に基づいて説明する。
【００４３】
なお、図１に示す構成要素と同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００４４】
本実施形態のＲＦモジュール１０においては、第２の導体層１２の上方において、第２の絶縁部材２２を介して第２の導体層１２及び第１の電子部品３１、第２の電子部品３２を覆うようにして第３の導体層１３が配設されている。この場合、第３の導体層１３はカバー層、すなわちシールド層として機能するので、第２の導体層１２及び第１の電子部品３１、第２の電子部品３２に対して、ＲＦモジュールの外部から流入してくる電磁波ノイズ等のノイズを遮蔽することができる。
【００４５】
したがって、第２の導体層１２の上述した作用効果が外部からの電磁波ノイズ等によって妨害されることがないとともに、外部からの電磁波ノイズ等の第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に対する影響を抑制することができる。結果として、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２の誤動作を生ぜしめてしまうという問題を回避することができ、これら電子部品を内蔵するＲＦモジュール１０、さらにはＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０の誤動作をも回避することができる。
【００４６】
その他の特徴及び利点については、第２の実施形態におけるＲＦモジュール１０と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
（第３の実施形態）
図４は、本実施形態におけるＲＦモジュールの概略構成を示す断面図であり、図１に示す第１の実施形態におけるＲＦモジュール１０に対して、第１の導体層１１の下方において、第１の導体層１１と電気的に接続された第１の端子部１４Ａ，１４Ｂと、第２の固定電位に設定された第２の端子部１４Ｃとを有する第４の導体層１４が配設されている点で相違する。また、ＲＦモジュール内蔵多層配線基板の全体構成については、図２に示す第１の実施形態におけるＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０と類似の構成を有するので、本実施形態では記載を省略する。したがって、以下においては、本実施形態のＲＦモジュールの特徴を上記相違点に基づいて説明する。
【００４８】
なお、図１及び図３に示す構成要素と同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００４９】
本実施形態のＲＦモジュール１０においては、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２が実装された第１の導体層１１の下方において、第３の絶縁部材２３を貫通するようにして配設されたビア（層間接続体）４１によって、第１の端子部１４Ａ及び第２の端子部１４Ｂ（特許請求の範囲における第１の端子部）が、第１の層体層１１を介して、それぞれ第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２に電気的に接続されているとともに、第１の端子部１４Ａ及び第２の端子部１４Ｂの中間において、第１の電子部品３１及び第２の電子部品３２と電気的に接続されることなく、第２の固定電位に設定された第３の端子部１４Ｃ（特許請求の範囲における第２の端子部）が配設されている。
【００５０】
したがって、例えば、第１の電子部品３１の特性を評価する測定装置の端子を第１の端子部１４Ａ及び第３の端子部１４Ｃに接触させて、当該測定装置により、第１の電子部品３１の特性を測定し、設計範囲内の特性を有しているか否かの判断を行うことができる。また、第２の電子部品３２の特性を評価する測定装置の端子を第２の端子部１４Ｂ及び第３の端子部１４Ｃに接触させて、当該測定装置により、第２の電子部品３２の特性を測定し、設計範囲内の特性を有しているか否かの判断を行うことができる。
【００５１】
この結果、ＲＦモジュール１０を多層配線基板５０Ａ内に内蔵する以前に、ＲＦモジュール１０の特性の良否を知ることができる。このため、ＲＦモジュール１０の特性が設計範囲外の場合に、ＲＦモジュール１０を多層配線基板５０Ａ内に内蔵しないようにすることにより、設計範囲外のＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０を製造する割合が減少し、その製造歩留りを向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができる。
【００５２】
なお、第２の固定電位とは、電位が固定されていて安定であれば、任意の電位とすることができ、例えば電源電位やグランド電位とすることができる。しかしながら、第３の端子部１４Ｃを電源電位に固定すると、第３の端子部１４Ｃ、すなわち第４の導体層１４を含むＲＦモジュール１０を内蔵したＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０に供給される信号（信号電流）に伴う電位に近接し、ＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０の誤動作を生じてしまう場合がある。したがって、第３の端子部１４Ｃの電位は、上述のような誤動作を生じる可能性の低いグランド電位に設定することが好ましい。
【００５３】
但し、ＲＦモジュール１０及びＲＦモジュール内蔵多層配線基板５０の誤動作を生じない限りにおいて、第３の端子部１４Ｃの電位を電源電位に設定することを排除するものではない。
【００５４】
その他の特徴及び利点については、第２の実施形態におけるＲＦモジュール１０と同様であるので、説明を省略する。
【００５５】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ＲＦモジュール
１１  第１の導体層
１２  第２の導体層
１３  第３の導体層
１４  第４の導体層
１４Ａ  第１の端子部
１４Ｂ  第２の端子部
１４Ｃ  第３の端子部
２１  第１の絶縁部材
２２  第２の絶縁部材
２３  第３の絶縁部材
３１  第１の電子部品
３２  第２の電子部品
４１  ビア（層間接続体）
５０  ＲＦモジュール内蔵多層配線基板
５０Ａ  多層配線基板
５１  第１の配線層
５２  第２の配線層
５３  第３の配線層
５４  第４の配線層
５５  第５の配線層
５６  第６の配線層
６１  絶縁層
７１  層間接続体
【図１】
2014203952.tif 000003
【図２】
2014203952.tif 000004
【図３】
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【図４】
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