(57)【要約】【課題】Ｘ−Ｙ軸方向の収縮特性を抑制して焼成された高周波モジュールにおけるビア導体部分の凹凸の発生を抑制し、平坦な表面を形成することが可能で、ＳＡＷチップの実装信頼性および封止信頼性に優れた高周波モジュールを提供する。【解決手段】複数の絶縁層２ａ〜２ｆを積層してなる絶縁基板２と、平面導体層３と、ビア導体４とを具備するモジュール基板１の表面に、弾性表面波素子５を実装してなる高周波モジュールにおいて、モジュール基板１のリング状接地用電極１５が、電極１５と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体４ａ１，４ａ２，４ａ３を経由してモジュール基板１裏面に形成された所定の導体パターンと電気的に接続されており、複数のビア導体４ａ１，４ａ２，４ａ３は、平面的にみて、互いに異なる位置に設けられており、かつ電極１５と直接接続されたビア導体４ａ１の長さがモジュール基板１の厚さの２０％以下であることを特徴とする。【選択図】図１
2006100361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層を積層してなる絶縁基板と、該絶縁基板の表面および内部に形成された平面導体層と、前記誘電体層を貫通するように、金属粉末を含有するペーストを充填焼成されたビア導体とを具備するモジュール基板の表面に、弾性表面波素子が実装されており、該弾性表面波素子は、誘電体基板の裏面に、櫛歯電極と、少なくとも一対の入出力用端子が被着形成され、さらに該櫛歯電極と該入出力用端子の周囲にリング状接地用端子が被着形成され、前記モジュール基板の表面には、入出力用電極および接地用電極が被着形成されており、前記入出力用電極および前記リング状接地用電極を前記モジュール基板表面の入出力用電極および接地用電極に導電性接着材によって接着し実装してなる高周波モジュールにおいて、
前記モジュール基板の接地用電極、入出力用電極のうちの少なくとも１つが、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された所定の導体パターンと電気的に接続されており、前記複数のビア導体は、平面的にみて、互いに異なる位置に設けられており、かつ前記電極と直接接続されたビア導体の長さが前記モジュール基板の厚さの２０％以下であることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記モジュール基板の接地用電極が、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された接地用導体パターンと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記モジュール基板の入出力用電極のうちの一方の電極が、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された入力用または出力用導体パターンと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記モジュール基板の入出力用電極のうちの他方の電極が、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板表面に形成された入力用または出力用導体パターンと電気的に接続されており、該電極と直接接続されたビア導体の長さが、モジュール基板の全体厚みの２０％以下であることを特徴とする請求項３記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記複数のビア導体のうち、前記電極と直接接続されたビア導体以外のビア導体の長さが前記モジュール基板の厚さの６０％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか記載の高周波モジュール。
【請求項６】
前記複数のビア導体のうち、隣接するビア導体間の中心が、該ビア導体の直径以上離間していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか記載の高周波モジュール。
【請求項７】
前記絶縁層の厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか記載の高周波モジュール。
【請求項８】
前記ビア導体が、絶縁層の厚みが１５０μｍ以下であり、かつビア導体の直径が５０〜２００μｍの大きさであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか記載の高周波モジュール。
【請求項９】
前記ビア導体に絶縁層間平面導体が介装されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
前記モジュール基板が、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものである請求項１乃至請求項９のいずれか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、高精度基板を使用して作製され、携帯電話等の通信端末に用いられる高周波用モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モジュール基板、例えば、半導体素子や弾性表面波素子（以下、ＳＡＷチップという場合がある）を実装、搭載した高周波モジュールとして、比較的高密度の配線が可能な多層高周波モジュールが多用されている。この多層高周波モジュールは、アルミナやガラスセラミックなどの絶縁基板と、その表面に形成されたＷやＭｏ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる配線導体とから構成されており、蓋体によって気密に封止したものや、有機樹脂で半導体素子やＳＡＷチップを封止したものが提供されている。
【０００３】
近年、高集積化、高出力化が進むＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、微細加工が施されるＳＡＷチップ、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用されるモジュール基板においては、ＩＣやＬＳＩ、ＳＡＷチップ等の性能安定性、実装容易性を確保するため、絶縁基板表面のコプラナリティ精度が厳しくなっている。特に、通信用の高周波モジュールにおいて、ＳＡＷチップがデュプレクサなどとして利用され、図６に示すように、モジュール基板５１の表面にＳＡＷチップ５２を実装搭載することが提案されている。特に、ＳＡＷチップ５２としては、図５に示すように、誘電体基板５３の裏面に、櫛歯電極５４と、少なくとも一対の入出力用端子５５、５５が被着形成され、さらに該櫛歯電極５４と入出力用端子５５の周囲にリング状接地用端子５６が被着形成され、一方、モジュール基板５７の表面には、入出力用電極５８、５８および接地用電極５９が被着形成されており、入出力用電極５８、５８およびリング状接地用電極５９をモジュール基板５７表面の入出力用電極５８、５８および接地用電極５９に導電性樹脂６０または半田によって接着し実装してなる。
【０００４】
そして、一般に、リング状接地用電極５９や入出力用電極５８には、モジュール基板５７内に設けられたビア導体６１を通じて、モジュール基板５７の裏面に形成された
接地用導体パターン６２や、入出力裏面電極６３と電気的に接続される。
【０００５】
かかる実装構造においては、リング状接地用端子５６とリング状の接地用電極５９との接着材６０による接着によってこれらが封止材として機能し、櫛歯電極５４や、入出力用端子５５、入出力用電極５８は気密に封止される。
【０００６】
そのために、上記ＳＡＷチップの性能安定性、実装信頼性および封止信頼性を確保するため、モジュール基板表面の高い平坦（コプラナリティ）精度が要求されている。また、同時に、基板表面に実装される半導体素子などの高集積化に伴い、モジュール基板におけるＸ−Ｙ方向における寸法精度も要求されている。
【０００７】
従来のセラミックスを用いたモジュール基板は、アルミナやガラスセラミックスのグリーンシートに、貫通穴を形成し、ＷやＭｏ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる導体ペーストを充填してビア導体を形成し、さらにシート表面に導体ペーストを印刷形成し、積層、焼成することで作製されるが、かかる方法では、Ｘ−Ｙ軸方向でのセラミック特有の収縮作用によって、微細な寸法制御ができず、高集積化、多ピン化のＩＣを実装するモジュール基板には適用することが出来なかった。
【０００８】
このような問題を解決する手法として、上記セラミックグリーンシートの積層体を加圧しながら焼成したり、セラミックグリーンシートの表面に、焼成温度では焼結しない無機組成物の層を形成して同時焼成することによって、Ｚ軸方向にのみ収縮させて、Ｘ−Ｙ軸方向の収縮を抑制することによって、成形時の寸法を維持した高寸法精度のモジュール基板を製造することが提案されている。（例えば、特許文献１、２）
【特許文献１】特開平７−８６７４３号
【特許文献２】特開２００１−３３９１６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のＸ−Ｙ軸方向の収縮特性を制御する製造方法では、Ｚ軸方向の基板収縮が大きい。そのために、図７に示すように、モジュール基板５１の表面にＳＡＷチップ５２と接続される入出力用電極５８および接地用電極５９の入出力用電極５８、５８および接地用電極５９の直下にビア導体６１が形成され入出力用電極５８、５８および接地用電極５９と直接接続されている場合、ビア導体形成領域と、ビア導体を形成していない領域とのそれぞれの焼結温度、収縮挙動が異なる結果、電極５８、５９が厚み方向に凸になりやすく、ビア導体６１直上の電極５８、５９では極端に盛り上がる傾向にあった。そのため、図６のようなＳＡＷチップを搭載した高周波モジュールにおいては、上記凹凸差によって実装不良、封止不良等が発生していた。
【００１０】
したがって、本発明は、モジュール基板の表面にＳＡＷチップを実装搭載した高周波モジュールにおいて、Ｘ−Ｙ軸方向の収縮特性を抑制して焼成された場合においても、モジュール基板表面を平坦に形成することが可能で、封止不良や実装不良などを抑制した高周波モジュールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の高周波モジュールは、複数の絶縁層を積層してなる絶縁基板と、該絶縁基板の表面および内部に形成された平面導体層と、前記誘電体層を貫通するように、金属粉末を含有するペーストを充填焼成されたビア導体とを具備するモジュール基板の表面に、弾性表面波素子が実装されており、該弾性表面波素子は、誘電体基板の裏面に、櫛歯電極と、少なくとも一対の入出力用端子が被着形成され、さらに該櫛歯電極と該入出力用端子の周囲にリング状接地用端子が被着形成され、前記モジュール基板の表面には、入出力用電極および接地用電極が被着形成されており、前記入出力用電極および前記リング状接地用電極を前記モジュール基板表面の入出力用電極および接地用電極に導電性接着材によって接着し実装してなるものであって、前記モジュール基板の接地用電極、入出力用電極のうちの少なくとも１つが、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された所定の導体パターンと電気的に接続されており、前記複数のビア導体は、平面的にみて、互いに異なる位置に設けられており、かつ前記電極と直接接続されたビア導体の長さが前記モジュール基板の厚さの２０％以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
より具体的には、前記モジュール基板の接地用電極が、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された接地用導体パターンと電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記モジュール基板の入出力用電極のうちの一方の電極が、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された入力用または出力用導体パターンと電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記複数のビア導体のうち、前記電極と直接接続されたビア導体以外のビア導体の長さが前記モジュール基板の厚さの６０％以下であることが望ましい。
【００１５】
さらには、前記モジュール基板の入出力用電極のうちの他方の電極が、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板表面に形成された入力用または出力用導体パターンと電気的に接続されており、該電極と直接接続されたビア導体の長さが、モジュール基板の全体厚みの２０％以下であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記の構成において、前記複数のビア導体のうち、隣接するビア導体間の中心が、該ビア導体の直径以上離間していることが望ましい。
【００１７】
さらに、前記絶縁層の厚みが１５０μｍ以下であり、かつビア導体の直径が５０〜２００μｍの大きさである場合に好適である。
【００１８】
また、前記ビア導体に絶縁層間平面導体が介装されているが望ましい。
【００１９】
そして、本発明におけるモジュール基板は、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成される場合において最も効果的である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、モジュール基板の接地用電極、入出力用電極のうちの少なくとも１つが、該電極と直接接続されたビア導体を含む複数のビア導体を経由して前記モジュール基板裏面に形成された所定の導体パターンと電気的に接続されている場合、この複数のビア導体を平面的にみて互いに異なる位置に設け、かつ各ビア導体の長さをいずれもモジュール基板の厚さの２０％以下とすることによって、Ｘ−Ｙ方向の収縮を抑制しながら焼成した場合であっても、モジュール基板の表面に設けた各種電極のビア導体による凹化が防止され、モジュール基板表面の平坦性（コプラナリティ）高めることができ、その結果、気密封止を行うＳＡＷチップの気密性および実装信頼性を向上させるとともに、寸法精度の高い高周波モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の高周波モジュールについて、図面に基づいて説明する。図１は本発明のＳＡＷチップを搭載した高周波モジュールの一例を示す概略断面図である。図１の高周波モジュールを構成するモジュール基板１は、複数のセラミック絶縁層２ａ〜２ｆを一括積層してなる積層体から構成された絶縁基板２を具備し、その絶縁層間、表面、裏面には、厚みが５〜２０μｍの平面導体層３が被着形成されている。また、異なる層に形成された２つ以上の平面導体層３を接続するために、各絶縁層２ａ〜２ｆを貫通して直径が５０〜２００μｍのビア導体４が形成されている。
【００２２】
このモジュール基板１の表面には、ＳＡＷチップ５が搭載され、その搭載部には、ＳＡＷチップ５をフリップチップ実装するための電極パッド群が形成されている。
【００２３】
具体的に、モジュール基板１の表面に実装されるＳＡＷチップ５の実装構造について説明する。図２（ａ）は、ＳＡＷチップ５の実装側表面の導体パターン図、図２（ｂ）は高周波モジュール側の実装部の導体パターン図である。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、ＳＡＷチップ５は、例えばタンタル酸リチウム単結晶、ランガサイト型結晶構造を有する例えばランタン−ガリウム−ニオブ系単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶等の圧電性の単結晶から成る圧電基板１０の表面に、一対の入出力用端子１１ａ、１１ｂと、励振電極である櫛歯電極１２、およびこれらを囲むように、リング状接地用端子１３が被着形成されている。一方、図２（ｂ）に示すように、モジュール基板１側には、上記端子と対向する位置に、一対の入出力用電極１４ａ、１４ｂ、およびこれらを囲むようにリング状接地用電極１５が形成されている。そして、上記ＳＡＷチップ５が上記モジュール基板１の表面に半田実装される。そして、ＳＡＷチップ５の入出力端子１１ａ、１１ｂと、モジュール基板１側の入出力用電極１４ａ、１４ｂ、ＳＡＷチップ５の接地用端子１３とモジュール基板１側の接地用電極１５とが半田などの導電性接着材１６によって接着されフリップチップ実装される。かかる構成によって、リング状接地用端子１３およびリング状接地用電極１５によって囲まれた領域は、気密な空間１７を形成し、励振電極である櫛歯電極１２は、この気密空間１７内に封止されている。
【００２５】
このモジュール基板１側のリング状接地用電極１５には、直径が５０〜２００μｍのビア導体４が複数接続され、絶縁基板２下面の接地用導体パターン３ａと複数のビア導体４ａ１、４ａ２、４ａ３および平面導体３ａ１，３ａ２を経由して電気的に接続されている。また、入力用電極１４ａにも同様にビア導体４が接続され、モジュール基板１の裏面に形成された入力用裏面電極３ｂと複数のビア導体４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３および平面導体３ｂ１，３ｂ２を経由して接続されている。
【００２６】
本発明においては、ビア導体４ａ１、４ａ２、４ａ３の平面的配置を示す図３に示すように、ビア導体４ａ１、４ａ２、４ａ３や、ビア導体４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３は、平面的にみて互いに異なる位置に設けられていることが重要である。
【００２７】
このように接続経路を、リング状接地用電極１５や入力用電極１４ａから裏面の接地用導体パターン３ａや入力用裏面電極３ｂまでビア導体によって直線的に接続することなく、平面導体を介して部分的にずらして平面的に異なる位置に設けることによって高周波モジュール１全体がＺ方向に収縮した場合に、鉛直方向に形成されたビア導体４がＺ方向への収縮が充分に進行しない場合であっても、部分的にずれた段差部でビア導体４が複数に分断されていることから、直線的に形成された場合に比較してビア導体４による絶縁基板２の表面側への突出が防止され、リング状接地用電極１５や入力用電極１４ａなどの電極を形成した表面の平坦度を高めることができる。
【００２８】
さらに、本発明によれば、ＳＡＷチップにおける封止性、実装信頼性を高いレベルで向上させるために、リング状接地用電極１５や入力用電極１４ａと直接接続されたビア導体３ａ１，３ｂ１の長さをモジュール基板の全体厚さの２０％以下にすることが重要である。これは、ビア導体３ａ１，３ｂ１がリング状接地用電極１５や入力用電極１４ａなどの電極を形成した表面の平坦度への影響が最も大きいことから、このビア導体３ａ１，３ｂ１の長さをできる限り短くすることによって、そのビア導体３ａ１、３ｂ１による影響を抑制することができる。
【００２９】
なお、これらビア導体４は、電気回路を形成するためのものであることから、低抵抗化を図る上で、ビア導体４の直径は５０〜２００μｍであることが望ましい。
【００３０】
さらに、ビア導体４における経路のずれ量，つまり、ビア導体４ａ１の中心とビア導体４ａ２の中心、ビア導体４ａ２の中心とビア導体４ａ３の中心とのずれ量ｍ１、ｍ２は、ビア導体４ａ１，４ａ２の直径ｄ以上、望ましくは２ｄ以上であることが望ましい。
【００３１】
また、図１〜図３の例では、リング状接地用電極１５と接地用導体パターン３ａ、入力用電極１４ａと入力用裏面電極３ｂまでを３つのビア導体を含む経路で接続した場合について説明したが、この接続経路におけるビア導体の数は、２つであってもよいし、また４つ以上でもよいが、ビア導体４による突出を低減する上では、３つ以上のビア導体を設けることが望ましい。ただし、ビア導体の数が多くなるに従い、接続経路の長さが長くなり、引き回しに所定の面積も必要になることから、ビア導体の数は５個以下であることが望ましい。
【００３２】
また、複数のビア導体のうち、リング状接地用電極１５や入力用電極１４ａと直接接続されたビア導体３ａ１，３ｂ１以外のビア導体３ａ２，３ａ３，３ｂ２，３ｂ３の長さはモジュール基板の厚さの６０％以下、特に５０％以下、さらには４０％以下であることが望ましい。これによってさらに平坦度を高めることができる。
【００３３】
さらに、本発明の高周波モジュールにおいては、図１の出力用電極１４ｂに示すように、ビア導体４ｃ１、平面導体３ｃ、ビア導体４ｃ２を経由してモジュール基板１の表面に形成された平面導体３ｄと電気的に接続する場合がある。
【００３４】
このような場合においても、出力用電極１４ｂに直接接続するビア導体４ｃ１の長さは、モジュール基板１における厚みの２０％以下であることが望ましい。これによっても、出力用電極１４ｂにおいてビア導体４ｃ１が充分に収縮しない場合でもビア導体４ｃ１の突出を防止することができる。
【００３５】
本発明の高周波モジュールは、上記のようなＳＡＷチップ２の搭載のみならず、例えば、携帯通信用の高周波モジュールを構成する場合などにおいて、チップコンデンサ、インダクタ、抵抗等の電子部品、パワーアンプ、スイッチ、パワーコントロール、検波、電源コントロール等の半導体部品の群から選ばれる少なくとも１つの部品１９が搭載されていてもよく、また、分波回路、合波回路、カプラ、バラン、フィルタの群から選ばれる少なくとも１種の受動回路２０を具備してもよい。
【００３６】
このようなモジュール基板１内に種々の回路を内蔵させる上で、絶縁層２ａ〜２ｆの厚みは、１５０μｍ以下、前記絶縁層の総数が５層以上で形成されていることが好適である。
【００３７】
また、図１〜３において、モジュール基板内部に設けられたビア導体３ａ１，３ａ２，３ａ３，３ｂ１、３ｂ２，３ｂ３は、各絶縁層に個々に形成されたビア導体が直接連結したものであるが、各ビア導体３ａ１，３ａ２，３ａ３，３ｂ１、３ｂ２，３ｂ３においては、図４に示すように、各絶縁層間に平面導体１８を介装することによってさらに平坦性を高めることができる。
【００３８】
本発明の高周波モジュールにおける絶縁基板２を構成するセラミック材料としては、特に、ガラス粉末、あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物を焼成してなるガラスセラミック焼結体からなることによって、電極、平面導体層、ビア導体などをＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などを使用することが可能である。
【００３９】
用いられるガラス成分としては、少なくともＳｉＯ２を含み、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＰｂＯ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも１種を含有したものであって、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。これらガラスは、焼成によって結晶が析出する結晶化ガラスであることが基板強度を高める上で望ましい。
【００４０】
また、セラミックフィラーとしては、クォーツ、クリストバライト等のＳｉＯ２や、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。
【００４１】
上記ガラス成分およびフィラー成分は、ガラス成分が１０〜７０重量％と、セラミックフィラー成分３０〜９０重量％の割合からなることが基板強度を高める上で望ましい。
【００４２】
本発明の高周波モジュールを作製するための具体的な方法について説明する。まず、上記ガラス粉末、またはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物に有機バインダー有機溶剤などを添加混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法やカレンダーロール法などによって、所定の厚みのセラミックグリーンシートを作製する。
【００４３】
その後、このセラミックグリーンシートにビア導体を形成するための貫通穴をマイクロドリルやパンチング、レーザー加工などによって形成した後、貫通穴内に、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などの導体のペーストをスクリーン印刷法などによって充填するとともに、種々の導体パターンに印刷する。
【００４４】
そして、ビア導体および平面導体層を形成したセラミックグリーンシートを積層圧着した後、８５０〜１０００℃の温度で焼成することによって、平面導体層およびビア導体を具備する高周波モジュールを作製することができる。
【００４５】
本発明の高周波モジュールは、特に、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものに好適に適用される。これは、通常の焼成方法の場合、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に対して同様なレベルで焼成収縮するが、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成した場合、Ｚ方向のセラミックスの収縮量に対して、ビア導体の収縮量がそれに追従して十分に収縮しにくい。このような場合、本発明の高周波モジュールの構造を採用することによって、ビア導体による突出を低減し、基板表面の平坦度を高めることができる。
【００４６】
Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成する方法としては、例えば、特開２００１−１５８６７０号に記載の方法に従えば、図５に示すように、セラミックグリーンシートの積層体２１の上下面に、セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しにくい、難焼結性のセラミック材料を主成分とするシート２２を積層した後、この積層体を焼成することによって、難焼結性セラミックシートが焼成しないことから、このシートとの摩擦力によってセラミックグリーンシート積層体２１はＸ―Ｙ方向の収縮が抑制され、Ｚ方向に強制的に収縮することによって、Ｘ―Ｙ方向の収縮を小さくし、寸法精度の高いモジュール基板を作製することができる。
【００４７】
なお、難焼結性セラミックシートは、アルミナ、シリカなど、焼成温度では焼結をしないセラミック材料を主成分とし、適宜、接着材としてガラスを適量添加したものをシート状に成形したものが使用される。また、焼成にあたってＺ方向に圧力を印加することによって、よりＺ方向の焼成収縮を促進し、Ｘ−Ｙ方向の寸法精度の高いモジュール基板を作製することができる。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明に係る高周波モジュールを作製した実施例について説明する。
【００４９】
ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラス６０質量％、セラミックフィラーとして平均粒径が１μｍのアルミナ粉末を４０重量％との混合物に、有機バインダーとして、アクリル樹脂、溶剤としてトルエンを加え、混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法によりキャリアフイルム上にシート状に成形して厚さ５０〜１５０μｍのグリーンシートを作成した。
【００５０】
次に、このグリーンシートにパンチングにより、貫通孔を形成し、その内部にＣｕ導体ペーストを充填して直径が１５０μｍのビア導体を形勢した。導体ペースト中には、Ｃｕ粉末に、アクリル樹脂、トルエンを加え、均質混合して調整したものである。そして、このグリーンシートの表面に上記銅ペーストをスクリーン印刷法によって印刷しての電極や平面導体層を形成した。
【００５１】
その後、同様にして得られた５〜１２枚のグリーンシートを積層圧着してグリーンシート積層体を形成した。
【００５２】
一方、平均粒径が１μｍのアルミナ粉末９７質量％に、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラスを３質量％添加混合したものドクターブレード法によって厚さ２５０μｍの難焼結性シートを２枚作製した。そして、前記グリーンシート積層体の上下面にこの難焼結性シートを積層圧着した。
【００５３】
そして、この積層体を４００〜７５０℃の窒素雰囲気中で加熱処理してグリーンシート内や導体ペースト中の有機成分を分解除去した後、９００℃の窒素雰囲気中で１時間焼成した。そして、表面に付着している難焼結性シートをサンドブラスト法によって除去した。焼成前後の寸法から求められるＸ−Ｙ収縮率は０．５％と寸法精度の高いものであった。
【００５４】
この実施例においては、図２に示したようなＳＡＷチップを実装する接地用電極と、裏面に形成した接地用導体層との接続経路に表１に示すようなビア導体数、ビア導体間のずれ量、電極と直接接続されたビア導体の長さ、電極と直接接続されたビア導体以外のビア導体の最大長さを、種々変更したものを作製した。なお、ビア導体数とは、各絶縁層にそれぞれビア導体が形成されるが、隣接するビア導体同士が鉛直方向に連結して並んだビア導体は１つとしてカウントした数である。
【００５５】
表１に示す条件でそれぞれ５０個の評価サンプルを作製し、ＳＡＷチップにおける気密性の検査をヘリウムを用いてチエックし不良品の割合を表１に示した。具体的には、サンプルを５．３ｋｇ／ｃｍ２のＨｅ加圧雰囲気中に２時間分間保持した後、これを５×１０−８ａｔｍ・ｃｃ／ｃｍ２の減圧中に保持し、Ｈｅが検出されたものを不良品とした。あわせて、評価サンプルのモジュール基板表面の平坦度を表面形状測定顕微鏡によって個々の平坦度を測定し、その平均値を表１に示した。なお、平均の平坦度が１５μｍを超えるものを不良品とした。
【表１】
2006100361.tif 000003
【００５６】
表１より、電極と基板裏面の接地導体層とを１つの垂直なビア導体のみで形成した試料Ｎｏ．１では、平坦度が１５μｍを超えており、気密性も不十分であった。これに対して、電極パッドと基板裏面の平面導体層間を、異なる位置に形成した２つ以上のビア導体を含む経路で接続した本発明品はいずれも平坦度が１５μｍ以下となっており、気密信頼性も高いものであった。
【００５７】
特に、前記電極パッドと直接接続されたビア導体以外のビア導体の長さがモジュール基板の全体厚みの６０％以下であること、前記接続経路のずれ量が、前記電極パッド中心から、ビア導体の直径以上であることによって、平坦度がさらに改善され、また、ビア導体の数を増加させるに従い、平坦度は小さくなった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の高周波モジュールを説明するための概略断面図である。
【図２】本発明における（ａ）ＳＡＷチップの実装側表面の導体パターン図と、（ｂ）高周波モジュール側の実装部の導体パターン図である。
【図３】ビア導体４ａ１、４ａ２、４ａ３の平面的配置を示す図である。
【図４】本発明の他の高周波モジュールを説明するための概略断面図である。
【図５】Ｘ−Ｙ方向の収縮を抑制して焼成するための方法を説明する図である。
【図６】従来の高周波モジュールの概略断面図である。
【図７】図６の高周波モジュールの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  モジュール基板
２  絶縁基板
２ａ〜２ｆ  絶縁層
３  平面導体層
４、４ａ１，４ａ２，４ａ３  ビア導体
５  弾性表面波素子
１０  圧電基板
１１ａ、１１ｂ  入出力用端子
１２  櫛歯電極
１３  リング状接地用端子
１４ａ、１４ｂ  入出力用電極
１５  リング状接地用電極
１６  導電性接着材
【図１】
2006100361.tif 000004
【図２】
2006100361.tif 000005
【図３】
2006100361.tif 000006
【図４】
2006100361.tif 000007
【図５】
2006100361.tif 000008
【図６】
2006100361.tif 000009
【図７】
2006100361.tif 000010