(57)【要約】【課題】  従来、平面状のアンテナを有する基板について、アンテナ面（上記基板でアンテナを配置した側の面）をマザーボードの面に乗せるように実装すると、十分な放射特性を出すことが難しいため、IC面（上記基板でICを配置した側の面）でマザーボードと接続するのだが、上記基板と接続を確保する際の組み立てが難しくなったり、構造が複雑になったりするという問題があった。本発明の目的は、マザーボード等との接続に際して、低損失であって、組み立てを容易にする積層回路基板を提供することにある。【解決手段】  本発明の積層回路基板は、セラミック積層基板と、屈曲性を有する配線部を備える多層基板とを一体化したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック積層基板と、屈曲性を有する配線部を備える多層基板とを一体化したことを特徴とする積層回路基板。
【請求項２】
前記セラミック積層基板はＬＴＣＣ積層基板であり、前記多層基板はＬＣＰ積層基板であることを特徴とする請求項１に記載の積層回路基板。
【請求項３】
前記多層基板にアンテナを設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層回路基板。
【請求項４】
前記セラミック積層基板にアンテナを設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の積層回路基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の積層回路基板を複数個備え、少なくとも１つの配線部は前記積層回路基板同士を接続することを特徴とする積層回路基板。
【請求項６】
半導体素子と、請求項１乃至５のいずれかに記載の積層回路基板とを備えることを特徴とする積層モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の積層モジュールを備え、前記積層回路基板はマザーボードに接続されていることを特徴とする携帯表示機器。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれかに記載の積層回路基板を複数個と、制御半導体とを備え、複数の前記配線部を前記制御半導体に接続することを特徴とする積層モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の積層モジュールを備え、前記積層回路基板および前記制御半導体から選ばれる少なくとも１つはマザーボードに接続されていることを特徴とする携帯表示機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に使用する積層回路基板、積層モジュールおよび携帯表示機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等のモバイル機器を中心とした無線通信機器に用いられる無線通信モジュールは、端末の高機能化に伴い、筺体内の実装エリアの縮小が進んでおり、小型化・低背化が求められている。
【０００３】
従来、平面状のアンテナを有する基板では、裏面にIC（ＩＣチップなどの半導体チップ）を搭載し、かつ、その基板をマザーボードに実装することが行われている。しかし、アンテナ面（上記基板でアンテナを有する側の面）をマザーボードの面に対向させるようにして上記基板に実装すると、十分な放射特性を出すことが難しい。そのため、IC面（上記基板でICを搭載した側の面）でマザーボードと上記基板とを接続することになるが、上記基板と接続を確保する際の組み立てが難しくなったり、構造が複雑になったりするという問題があった。
【０００４】
また、高周波信号は減衰し易いため、無線通信モジュールへの信号入力又は信号出力は通常の端子からではなく、低損失な同軸ケーブルを利用する方が良い。しかし、同軸ケーブルを上記基板に取り付けると、マザーボートとの組み立てが難しくなるという問題があった。  
【０００５】
なお、マザーボードが低損失材料の基板で作製されていた場合、同軸ケーブルでは無く、ＢＧＡ（半田ボールを用いたボールグリッドアレイ）を介して上記基板とマザーボード間で信号入力又は信号出力を行ったとしても、損失が低く実現できる可能性はあるが、低損失材料の基板は非常に高価であるため、工業的な大量生産をもってしても、それをマザーボード全体に使用することは現実的ではない。
【０００６】
たとえば、特許文献１は、可撓性を備えたフレキシブルプリント配線基板を開示しており、筐体への組み込みに用いることが記載されているが、組み立て性や接続性の向上を図るには十分とは言えない。同軸ケーブルと基板との接続や取り回しの詳細については、開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１５１８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、マザーボード等との接続に際して、低損失であって、組み立てを容易にする積層回路基板、その積層回路基板を用いた積層モジュール並びに携帯表示機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の積層回路基板は、セラミック積層基板と、屈曲性を有する配線部を備える多層基板とを一体化した積層回路基板であることを特徴とする。
前記セラミック積層基板はＬＴＣＣ積層基板であり、前記多層基板はＬＣＰ積層基板であることが好ましい。前記多層基板にアンテナを設けてもよい。前記セラミック積層基板にアンテナを設けてもよい。
上記積層回路基板を複数個備え、少なくとも１つの配線部は前記積層回路基板同士を接続してもよい。
また、本発明の積層モジュールは、半導体素子と、上記の積層回路基板とを備えることを特徴とする。本発明の携帯表示機器は、前記積層モジュールを備え、前記積層回路基板はマザーボードに接続されていることを特徴とする。
また、本発明の他の積層モジュールは、上記の積層回路基板を複数個と、制御半導体とを備え、複数の前記配線部を前記制御半導体に接続することを特徴とする。本発明の他の携帯表示機器は、前記他の積層モジュールを備え、前記積層回路基板および前記制御半導体から選ばれる少なくとも１つはマザーボートに接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、マザーボード等との接続に際して、低損失であって、組み立てを容易にする積層回路基板、その積層回路基板を用いた積層モジュール並びに携帯表示機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図２】本発明に係る積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子を示す上面図である。
【図３】本発明に係る他の積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子を示す（ａ）上面図および（ｂ）側面である。
【図４】本発明に係る他の積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子を示す上面図である。
【図５】本発明に係る他の積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子を示す（ａ）上面図および（ｂ）側面である。
【図６】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図７】ＬＴＣＣ積層基板にＩＣチップを搭載したモジュール（参考形態）について、概略を示す側面図である。
【図８】参考形態に係るモジュールについて、マザーボードに搭載する様子を示す側面図である。
【図９】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図１１】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図１２】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す断面図である。
【図１３】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す断面図である。
【図１５】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図１６】本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、概略を示す側面図である。
【図１７】本発明に係る積層モジュールのケーブル部（少なくともマイクロストリップラインを含む構造）について、概略を示す断面図である。
【図１８】本発明に係る積層モジュールの他のケーブル部（少なくともストリップラインを含む構造）について、概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を、以下で図面に沿って説明するが、本発明は必ずしもそれらに限定されるものではない。説明は、特に断りがなければ他の実施形態にも適用できる。
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明に係る積層回路基板は、セラミック積層基板と、屈曲性を有する配線部を備える多層基板とが一体化したことを特徴とする。また、本発明に係る無線通信モジュールは、当該積層回路基板と半導体素子とを備えることを特徴とする。以下においては、積層回路基板を構成するセラミック積層基板の典型例としてＬＴＣＣ積層基板を用い、屈曲性を有する配線部を備える多層基板としてＬＣＰ積層基板を用いた例で説明する。本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した積層モジュールについて、例えば図１の側面図に示す。図１に示す積層モジュール１００は、屈曲可能なケーブル部２０Ａを有するＬＣＰ積層基板２０と、第２の主面（図中で下面）に前記ＬＣＰ積層基板２０を熱圧着で接合したＬＴＣＣ積層基板１０と、前記ＬＴＣＣ積層基板１０の第１の主面（図中で上面）に搭載したＩＣチップ４０及びＩＣチップ４１とを備える。ケーブル部２０Ａが可撓性を有し、屈曲させることが出来るので、この積層モジュール１００を携帯表示機器などの装置内に設ける際には、筐体の形に合わせて、高い自由度をもってケーブル部２０Ａを曲げて配置することができるので、組み立て性および実装性に優れている。ここで、ケーブル部２０Ａは、ＬＣＰ積層基板２０の一部であって、一体に形成されており、マザーボードと高周波信号をやりとりする際の低損失化に寄与している。ＬＣＰ積層基板２０は、ＬＴＣＣ積層基板１０と接合している領域がリジッドとなるので、積層モジュールにおいてＩＣチップ４０等の配置がずれたりする心配は無い。なお、ＬＴＣＣ積層基板１０とＩＣチップ４０等との間には、配線や端子などのピッチを調整するために、微細配線層を設けても良い。
【００１４】
図１の構成において、ＬＣＰ積層基板２０およびケーブル部２０Ａは、例えば、液晶ポリマーを積層して一括プレスして形成したものであり、低誘電率で低損失化に寄与する。ＬＣＰ積層基板２０およびケーブル部２０Ａは、ＬＴＣＣ積層基板側或いはその反対側（例えばマザーボード等と接続する側）と電気的に接続する為の配線やビアホールを内部に形成していて、ケーブル部２０Ａ内の配線（図６の場合には内蔵のアンテナも含む）と接続されている。厚さの制約などが特に無い場合には、積層の際に内部に内蔵部品を収納してもよい。
【００１５】
ＬＴＣＣ積層基板１０は、例えば、ＬＴＣＣ用のグリーンシートを積層・圧着して焼成したものである。外側（ＩＣチップ搭載側或いはＬＣＰ積層基板側）または内側（受動部品などを層間に形成している場合、内部に相当する）と電気的に接続する為の配線やビアホールを内部に形成している。
【００１６】
ＩＣチップ４０等とＬＴＣＣ積層基板１０の間に、ＬＣＰの再配線層を設ける場合には、例えば、液晶ポリマーを積層して一括プレスして形成したもので再配線層を構成する。この再配線層は、積層の際に、ＩＣチップ４０等を搭載する側或いはＬＴＣＣ積層基板１０と対向する側について電気的に接続する為の配線やビアホールを内部に形成している。ここで、ＬＣＰは液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）を指す。再配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）は微細配線層と呼ばれることもある。電気的に接続する為の配線やビアホールは、ＡｇやＣｕなどを用いることができる。
【００１７】
製造手順は、例えば、ＬＴＣＣ積層基板１０を作製し、その一方の面（ＩＣチップを搭載しない側の面）にＬＣＰ積層基板２０を１層１層のＬＣＰのビルドアップで形成して熱圧着して一体化する方法、或いは、ＬＣＰシートを必要数積層後にＬＴＣＣ積層基板と熱圧着して一体化する方法である。なお、ＬＣＰ積層基板内にも回路を形成するが、これはＬＣＰシートに導体薄膜を張り付け、エッチング処理にて回路パターンを形成したり、導体薄膜パターンをめっきやスクリーン印刷により形成したりする方法もある。ビア形成も同様なプロセスにて形成する。
【００１８】
（第２の実施形態）
本発明に係る積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子について、例えば図２の上面図（携帯表示機器の内部を透視した上面図）に示す。携帯表示機器２００の内部において、一対の積層モジュール１００を対角近傍となるように配置する際に、ケーブル部２０Ｂを介して両者を接続することができるので、端から端に配線する際に有用である。このとき、ケーブル部は携帯表示機器のマザーボード(主基板ともいう)に接しても良いし、中空配置（マザーボードに接触せず、携帯表示機器内の中空にわたすように配置）でも良いし、また、蓋部の内壁に添うように配置しても良い。配線部に相当するケーブル部２０Ｂは、図１の構成を２つ作製し、ケーブル部２０Ａ同士を接続して形成しても良い。また、１つのケーブル部２０Ｂ（ＬＣＰ積層基板と同じく液晶ポリマーを有する）の両端にＬＣＰ積層基板２０が一体に形成されていて、それぞれのＬＣＰ積層基板２０にＬＴＣＣ積層基板１０が接合されて一体化したものを用いても良い。積層モジュールは、実装パッド或いはケーブル部（更に追加したケーブル部）などを介して、マザーボードに接続することができる。
【００１９】
本発明に係る他の積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子について、例えば図３の（ａ）上面図（携帯表示機器の内部を透視した上面図）および（ｂ）側面図（携帯表示機器の内部を透視した側面図）に示す。携帯表示機器２００の内部において、一対の積層モジュール１００ｂを対角近傍の筐体（図３のアウトラインに相当）内の側壁にそれぞれ配置する際に、筐体内の主面を這わせたケーブル部２０Ｂを介して両者（１００ｂ同士）を接続することができる。図３の積層モジュール１００ｂは筐体内の主面に対して直交するように配置されるので、これを縦置きと呼んで差し支えない（図２の積層モジュール１００は筐体内の主面に配置されているので横置きと呼ぶ）。積層モジュール１００ｂに代えて、後に述べる図９から図１６いずれかに記載の積層モジュールを用いてもよいし、或いは、図９から図１１の構成からＩＣチップやＢＧＡを除いたものを用いてもよい。また、図３（ｂ）で積層モジュール１００ｂの幅は、携帯表示機器の厚さより僅かに小さいものとしたが、さらに細幅のものを用いることも出来る。
【００２０】
本発明に係る積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子について、例えば図４の上面図（携帯表示機器の内部を透視した上面図）に示す。図４が図２と異なる点は、一方の積層モジュール１００（図４中では右上）のケーブル部２０Ｂ２が中央に配置した制御半導体３００に接続され、他方の積層モジュール１００（図４中では左下）のケーブル部２０Ｂ２が前記制御半導体３００に接続されていることである。携帯表示機器内の中央部分には、両積層モジュール１００に中間周波数での信号を送信する制御半導体３００（ベースバンドICやアプリケーションプロセッサ）が配置され、実質的に制御半導体３００が両積層モジュール１００を制御する。マザーボードには制御半導体３００を接続する（制御半導体および積層モジュールの少なくとも１つからマザーボードに接続することもできる）。
【００２１】
また、本発明に係る他の積層モジュールを携帯表示機器に搭載した様子について、例えば図５の（ａ）上面図（携帯表示機器の内部を透視した上面図）および（ｂ）側面図（携帯表示機器の内部を透視した側面図）に示す。図５が図４と異なる点は、積層モジュール１００ｂが縦置きになっていることである（図４の積層モジュール１００は横置き）。また、図２〜図５では、２個の積層モジュールを図示しているが、更に多くても良い（３個以上の積層モジュール）。また、縦置きの積層モジュールと横置きの積層モジュールとを組み合わせて携帯表示機器内に配置しても良い（縦置き・横置きを混在）。
【００２２】
（第３の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図６の側面図に示す。図６が図１と異なる点は、ケーブル部の先端近傍の内部にアンテナを内蔵させることで、ケーブル−アンテナ部２０Ｃとしたことである。他の構成は図１と同様である。
【００２３】
（参考形態）
ＬＴＣＣ積層基板にＩＣチップを搭載したモジュール（参考形態）について、例えば図７の側面図に示す。なお、図７に限らず、図中の「実装面」の矢印が示す側は、マザーボードに実装する側であることを示す。図７に示すモジュールは、ＬＴＣＣ積層基板１０ｂの第２の主面（図中で下面）に複数のアンテナ３２ｂを有し、第１の主面（図中で上面）に搭載したＩＣチップ４０及びＩＣチップ４１と、第１の主面に形成したコネクタ４４を備えることを特徴とする。前記ＬＴＣＣ積層基板１０ｂの第１の主面には、マザーボートと接続する為のＢＧＡ（半田ボールによるボールグリッドアレイ）５０が準備されており、コネクタ４４には同軸ケーブル６０が接続されている。同軸ケーブル６０は、高周波で信号を伝送する際の損失を抑制するために使用する。なお、同軸ケーブルの右端の矢印は、同軸ケーブルが長いものであり、その重みがコネクタ４４に負荷をかけるものであることを示している。
【００２４】
参考形態に係る図７のモジュールをマザーボードに搭載する様子を、図８の側面図に示す。ＢＧＡ５０がマザーボード７０と接続するのを妨げないようにするため、同軸ケーブル６０を迂回させる必要があり、接続の邪魔になっている。通常、マザーボードに部品を実装する際には、マザーボードに半田印刷をして、マウンタにより部品を整列搭載後、半田リフローにより半田を溶融固化させる工程を通る。この時のリフロー温度は３００℃近い温度となるため、もし、同軸ケーブルを先に搭載してリフローした場合、同軸ケーブルの被覆や内部絶縁体は樹脂系材料のため、リフロー温度には耐えられず、現実的な使用方法ではない。一方、リフロー後に、同軸ケーブルを付けることは、外部から１ｍｍ以下の隙間に同軸ケーブルを差し込み、更に、コネクタに接続する必要があり、これもまた現実的な使用方法ではない。
【００２５】
図７及び図８に係る構成に比べて、図１や図６の構成はマザーボードとの接続や他所へのケーブル導出に際して、妨げられることなく、組立や接続を容易にするものとしてケーブル部を用いることができるので好ましい。
【００２６】
（第４の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図９の側面図に示す。図９が図７と異なる点は、コネクタ４４が無いこと、及び、ＬＴＣＣ積層基板１０と複数のアンテナ３２との間にはケーブル部２０Ｄ付きのＬＣＰ積層基板２０を備えていることである。複数のアンテナ３２はＬＣＰ積層基板２０の下面に形成されている。ケーブル部２０Ｄは、ＬＣＰ積層基板２０の一部であって、一体に形成されているので組み立て性および実装性に優れる。低損失のケーブル部２０を同軸ケーブルの代わりに用いることができる。なお、図１や図６のアンテナは、図９のアンテナと同じ構造・配置にしても良い。
【００２７】
（第５の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１０の側面図に示す。図１０が図９と異なる点は、複数のアンテナ３２に代わりに複数の実装パッド４５をＬＣＰ積層基板２０の下面に有すること、及び、複数のアンテナ３３をケーブル部２０Ｅの先端部（２０Ｅａ）の表面に有することである。ケーブル部２０Ｅは、ＬＣＰ積層基板２０の一部であって一体に形成されており、ケーブル部２０Ｄよりも長いので、柔軟性に優れ、取り回し性が良く組み立て性および実装性に優れている。図１０では９０度の曲げを２か所に入れているが、可撓性が許すかぎり更に曲げても良い。逆に、携帯端末の筐体内壁に添わすように配置するため、曲面で曲げても良い。複数の実装パッド４５は、マザーボードとの接合に用いることが出来る。この積層モジュールをマザーボードと接続して無線通信モジュールを得ることができる。
【００２８】
（第６の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１１の側面図に示す。図１１に示す積層モジュールは、屈曲可能なケーブル部２０Ｆを有するＬＣＰ積層基板２０と、第２の主面（図中で下面）に前記ＬＣＰ積層基板２０を熱圧着で接合したＬＴＣＣ積層基板１０と、前記ＬＴＣＣ積層基板１０の第１の主面（図中で上面）に形成した複数のアンテナ３４と、前記ＬＣＰ積層基板の面（図中で下側の面）に搭載したＩＣチップ４０及びＩＣチップ４１とを備える。下側の面にＢＧＡ５０を配すれば、マザーボードと接続できるが、同軸ケーブルの代わりにケーブル部２０Ｆを高周波の信号の低損失なやりとりに使用する。この積層モジュールをマザーボードと接続して無線通信モジュールを得ることができる。
【００２９】
（第７の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１２の断面図に示す（但し、断面のハッチングは図示を省略している）。図１２が図１１と異なる点は、ＢＧＡ５０を使う代わりに接着部材８０をＬＣＰ積層基板２０の下面に設けることである。接着部材８０は、ＩＣチップ４０やＩＣチップ４１の周囲を取り囲み、これらを保護している。この積層モジュールは、接着部材８０を介してマザーボードと接続できるが、同軸ケーブルの代わりにケーブル部２０Ｆを高周波の信号を低損失なやりとりに使用する。この積層モジュールをマザーボードと接続して無線通信モジュールを得ることができる。この接着部材８０には、例えば、接着用のシリコン系樹脂やエポキシ系樹脂を用いる。また、表面実装部品をマザーボードに固定する樹脂材（アンダーフィル材と呼ばれる）を用いても良い。また、積層モジュールを携帯表示機器の筐体内や内枠、或いはマザーボードに固定する際は、接着材等による接着やネジ止めにより行うことで、ＢＧＡ等の半田実装なしに固定することも可能である。なお、接着部材８０が、積層モジュールを筐体や枠に収めて固定したり、或いは補助治具等を加えることでマザーボードと強く固定したりするまでの仮留めに用いる場合には、環境の温度に耐えるものであれば良く、必ずしも強い接着強度を求めなくてもよい。なお、図１２〜図１４に図示した矢印の「実装面」は、例えば接着部材８０などを介して、この積層モジュールをマザーボードに設ける側を指し示している。
【００３０】
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールは、図１２の構成と次の点で異なる。すなわち、接着部材８０を樹脂モールド（及び接着層）に置き換えた構成とすることができる。接着部材８０に代えて、同じ外形の樹脂モールドを用いると、接着部材８０よりも厚膜で形成し易く、強度に優れる。この樹脂モールド（或いは樹脂封止）は、積層モジュールのＬＣＰ積層基板２０の側（部品搭載部）を樹脂で覆う工法として形成できる。樹脂モールドを設けた上で、樹脂モールドの外面を筐体やマザーボードに接着固定する。
【００３１】
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールは、図１２の構成と次の点で異なる。すなわち、接着部材８０を金属ケース（及び接着層）に置き換えた構成とすることができる。接着部材８０に代えて、同じ外形の金属ケースを用いると、積層モジュールのＬＣＰ積層基板２０の側（部品搭載部）に嵌め込みできるので、組み立て工数の低減につながり、更に強度を高めることができる。ＬＣＰ積層基板２０と金属ケース間には薄い接着層を設けてもよいし、半田接合でもよい。金属ケースとボード間は接着層で固定する。
【００３２】
（第８の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１３の断面図に示す（但し、断面のハッチングは図示を省略している）。図１３が図１２と異なる点は、ＬＣＰ積層基板の内部にＩＣチップを内蔵するように実装していることである。ＩＣチップ４０、ＩＣチップ４１を内蔵するため、ＬＣＰ積層基板２０ｂは図１２のＬＣＰ積層基板２０よりも厚く形成している。この積層モジュールをマザーボードと接続して無線通信モジュールを得ることができる。
【００３３】
（第９の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１４の断面図に示す（但し、断面のハッチングは図示を省略している）。図１４が図１３と異なる点は、予めＬＴＣＣ積層基板１０ｂに形成しておいた凹部１１の中に、大型のＩＣチップ４０（半導体チップ）を内蔵するように実装していることである。この積層モジュールをマザーボードと接続して無線通信モジュールを得ることができる。
【００３４】
（第１０の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１５の側面図に示す。図１５が図１０と異なる点は、まず、ＬＣＰ積層基板２０が接合された側とは反対側において、ＬＴＣＣ積層基板１０にＩＣチップ４０，４１及びＢＧＡ５０は設けられていないが、複数のアンテナ３４（アンテナ層）が設けられていることである。さらに、図１５が図１０と異なる点は、ＬＣＰ積層基板２０の一端に設けられたケーブル部２０Ｉ（配置や取り回しの自由度の高い、屈曲可能な部位）において、一方の面にＩＣチップ４０，４１が設けられており、他方の面に実装パッド４５が設けられていることである。（ＬＴＣＣ積層基板を介さない分、より近くで）実装パッドはＩＣチップ４０，４１と接続されているので、ＩＣチップ４０，４１から発生する熱を、効率的に実装パッドを介して逃がすことが出来る。ケーブル部２０Ｉの中にＧＮＤ層が設けられていると、更に熱を効率的に逃すうえでより好ましい。また、このようにＩＣチップとアンテナ基板（図１５では、アンテナ３４の層を備えるＬＴＣＣ積層基板１０とＬＣＰ積層基板とが一体に接合された部分が、アンテナ基板に相当する）を分離することにより、ＩＣチップを実装する上で必要な面積に縛られることなく、アンテナ基板をより小型化にすることが可能となる。たとえば、ＲＦＩＣのサイズがアンテナのサイズより大きい場合、ＲＦＩＣをケーブル部２０Ｉ上に配置できるので、かぎられたスペースに分散しつつ、ＩＣチップを配置する部分とアンテナを配置する部分とがＬＣＰ積層基板及びケーブル部でつながった積層モジュールとして配置することができる。
【００３５】
（第１１の実施形態）
本発明に係る積層回路基板にＩＣチップを搭載した他の積層モジュールについて、例えば図１６の側面図に示す。図１６が図１５と異なる点は、ＬＣＰ積層基板２０の他端にケーブル部２０Ｊが設けられ、このケーブル部２０Ｊの先端部の表面に複数のアンテナ３５を有することである。積層モジュールを携帯表示機器に設ける際の取り回しに応じて、ケーブル部２０Ｉ及びケーブル部２０Ｊは互いに部品を搭載する側や位置を入れ替えたり、変更したりしてもよい。
【００３６】
本発明に係る積層モジュールのケーブル部は、平面線路構造を備えていれば良い。例えば、本発明に係る積層モジュールのケーブル部（少なくともマイクロストリップラインを含む構造）について、図１７の断面図に示す。図１７は、図１４のＡ−Ａ断面に相当する。マイクロストリップラインは、ＧＮＤ層２１と、信号線（信号線の層）２５と、前記ＧＮＤ層２１及び信号線２５の間に設けたＬＣＰ層２３とを備える。なお、このマイクロストリップラインの外層、被覆として更にＬＣＰ層２７を設けることも出来る。
【００３７】
図１７の構成に代えて図１８の構成とすることも出来る。例えば、本発明に係る積層モジュールの他のケーブル部（少なくともストリップラインを含む構造）について、図１８の断面図に示す。このストリップラインは、平行に配置されるＧＮＤ層２１ｂ及びＧＮＤ層２１ｃと、それらの間に配される信号線（信号線の層）２５ｂと、ＧＮＤ層２１ｂ及びＧＮＤ層２１ｃの間に設けたＬＣＰ層２３ｂとを備える。なお、このストリップラインの外層、被覆として更にＬＣＰ層２７ｂを設けることも出来る。破線で描いたＬＣＰ層２７ｂ（或いは図１７のＬＣＰ層２７）を他の材料に置き換えることは出来るが、特に高周波で信号を伝送する際の損失を抑制する観点では、ＬＣＰ層２７ｂ（図１７ではＬＣＰ層２７）とするのが良い。なお、ケーブル部として用いる平面線路構造はこれらに限らず、一般に知られているコプレーナ線路や差動タイプの線路構造等も使用できる。
【００３８】
本発明に係る構成によって、次のような効果も得ることができる。セラミック積層基板（例えば、ＬＴＣＣ積層基板）と、屈曲性を有する配線部を備える多層基板（例えば、ＬＣＰ積層基板）とを一体化（より好ましくは複合化）すると、前述のように（段落００２１参照）、同軸ケーブルを接続する難しい工程を経たり、複雑な構成にしたりすることが不要となる。したがって、部品数を低減し、組立工数を減らすことができるので、コスト削減にも寄与する。また、薄型化が可能になる。複雑な構成では端子や接続部が増加するが、それらの数を少なくできるので、特性の改善（高周波信号の減衰といった損失を低減すること）にも寄与する。
【００３９】
また、屈曲性を有する配線部を備える多層基板（例えば、ＬＣＰ積層基板）の一部にアンテナを備えることで、空間に浮いた形のアンテナを作製することが可能になる。リジッドな基板（屈曲し難い基板）上にアンテナを配置すると、アンテナの背面が基板に遮られる配置となり、アンテナの特性を幾分かは妨げることがある。これに対して、アンテナを空間に浮いた形にすると、基板に遮られ難くなるので、アンテナの特性が改善する。また、アンテナを空間に配置した場合、アンテナを基板の面に実装するエリアが不要となるため、設計自由度が上がる。
【００４０】
本発明に係る構成によって、さらに次のような効果も得ることができる。多層基板として、特に、ＬＣＰ積層基板（液晶ポリマー積層基板）を用いると、一体化した（より好ましくは複合化した）積層回路基板を構成したときに、高周波における損失のレベルをＬＴＣＣ積層基板に近いレベルに抑制することができる。高周波における損失（高周波信号の減衰など）を、ポリイミドやＦＲ４よりも低いレベルにできるので好ましい。
【００４１】
（付記）
以下では、ＬＴＣＣ積層基板などの要素や構成について説明する。ＬＴＣＣ積層基板は、いわゆる同時焼成セラミック基板とすることができる。同時焼成セラミック基板は、複数のセラミック層の境界に位置する配線パターンと、複数のセラミック層を介して設けられたビア配線部（導体ビアとも呼ぶ）を備えていてもよい。電極やパッドなどを備えていてもよい。さらに受動部品のパターンとして、例えば、導電性層あるいは所定の抵抗値を有する層（導電性の酸化物の層、ガラス層、或いはそれらのいずれか１種と導体の混合物の層など)であって、インダクタ、コンデンサ、抵抗等を構成しているものを加えてもよい。また、ビア配線部および配線パターンは、受動部品パターン等と接続され、所定の回路を構成していてもよい。受動部品をＬＴＣＣ積層基板に設けることが出来て、ＬＣＰ積層基板及びそのケーブル部の中に受動部品を形成しないでも済む場合、ＬＣＰ積層基板及びそのケーブル部の中にはストリップパターンや配線を設けることに留まるので、ＬＣＰ積層基板及びそのケーブル部を形成するコストの抑制につながるというメリットがある。また、ＬＴＣＣ回路基板は、ＩＣチップとＬＣＰ積層基板との接続を中継する際に、電極や配線に係るピッチや位置の違いを調整して導通を確保することに寄与できる。
【００４２】
配線パターンは例えば配線を構成する層である。ビア配線部は例えば導体ペーストでビアホールを埋めて形成された層間をつなぐ配線に相当する。電極は例えばグランド層(ＧＮＤ層)やベタ電極層（ビアホールよりも面積の大きい平面的な層）である。
【００４３】
ＬＴＣＣ積層基板は、グリーンシートを積層し、焼成させることによって得られた複数のセラミック層を有する。ＬＴＣＣ積層基板は、複数のセラミック層間の明瞭な境界が存在しない場合もある。各セラミック層は、１つのグリーンシートに対応する。
【００４４】
ＬＴＣＣ積層基板は、第１の主面或いは第２の主面の少なくとも一方に、例えば、半導体チップ或いは他の基板と接続するための電極を有していたり、受動部品等を接続するための電極が位置していたりしてもよい。ビア配線部は、電極と配線パターン等とを電気的に接続している。
【００４５】
半導体チップは、典型的には、大規模集積回路が形成された半導体素子であるが、通信回路または電力回路が形成された半導体素子であってもよい。チップを構成する半導体は、単結晶シリコンに限定されず、炭化ケイ素および窒化ガリウムなどのワイドバンドギャップ半導体であってもよい。一方、他の基板は、典型的には、有機基板(樹脂基板、ＰＣＢ(Printed circuit board))であり、ＦＲ４材が一般的に用いられる。ＬＴＣＣ積層基板を介して半導体チップが実装された他の基板は、携帯端末、情報機器、家電機器、自動車部品、および産業用機械など種々の装置または機器に使用され得る。
【００４６】
ＩＣチップなどの半導体チップとＬＴＣＣ積層基板との間には、さらに微細配線層（或いは再配線層）を設けていてもよい。前記微細配線層は、微細な配線を有するセラミック層でも良いし、或いは微細な配線と樹脂層等を備えるものでも良い。
【００４７】
ＬＴＣＣ積層基板は、より詳細には、低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ、Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ）基板を用いて構成する。低温焼成セラミック基板を用いるのは、高周波特性、高速伝送特性の観点で好ましいためである。ＬＴＣＣ積層基板におけるセラミック層、受動部品パターン、配線（配線パターン、ビア配線部、電極（グランド電極やベタ電極）など）には、焼成温度、用途等や周波数等に応じたセラミック材料および導電性材料が用いられる。受動部品パターン、配線などを形成するための導電性ペーストと、ＬＴＣＣ積層基板のセラミック層を形成するためのグリーンシートが同時に焼成（Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ）される。低温焼成セラミック基板としては、８００℃から１０００℃程度の温度範囲で焼結することができるセラミック材料および導電性材料を用いる。例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分とし、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とするセラミック材料が用いられる。また、ＡｇまたはＣｕを含む導電性材料が用いられる。セラミック材料の誘電率は、たとえば３〜１５程度である。
【００４８】
ＬＴＣＣ積層基板は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｓｒ−Ｏ系誘電体材料であれば、主成分としてＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、Ｔｉの酸化物を含む場合は、主成分であるＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、ＴｉをそれぞれＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｒＯ、ＴｉＯ２に換算したとき、Ａｌ２Ｏ３：１０〜６０質量％、ＳｉＯ２：２５〜６０質量％、ＳｒＯ：７．５〜５０質量％、ＴｉＯ２：２０質量％以下（０を含む）を含有することが好ましい。また、その主成分１００質量部に対して、副成分として、Ｂｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏの群のうちの少なくとも１種をＢｉ２Ｏ３換算で０．１〜１０質量部、Ｎａ２Ｏ換算で０．１〜５質量部、Ｋ２Ｏ換算で０．１〜５質量部、ＣｏＯ換算で０．１〜５質量部含有することが好ましく、更に、Ｃｕ、Ｍｎ、Ａｇの群のうちの少なくとも１種をＣｕＯ換算で０．０１〜５質量部、Ｍｎ３Ｏ４換算で０．０１〜５質量部、Ａｇを０．０１〜５質量部含有することが好ましい。その他不可避不純物を含有することもできる。
【００４９】
ＬＴＣＣ積層基板における複数のセラミック層は、それぞれ同じ組成を有し、同じ材料によって形成されていてもよい。一部のセラミック層は、他のセラミック層と異なる組成を有し、異なる材料によって形成されていてもよい。
【００５０】
ＬＴＣＣ積層基板を製造するには、例えば、まず、上述した元素を含むセラミック材料を用意し、必要に応じて、７００℃〜８５０℃で仮焼し、粉砕することにより造粒する。セラミック材料にガラス成分の粉末、有機バインダ、可塑剤、溶剤を添加し、これらの混合物のスラリーを得る。誘電率を異ならせるため等により、セラミック層を異なる材料によって形成する場合には、異なる材料を含む２種類のスラリーを用意する。また、上述した導電性材料の粉末を有機バインダおよび溶剤等と混合し、導電ペーストを得る。
【００５１】
ドクターブレード法、圧延（押し出し）法、印刷法、インクジェット式塗布法、転写法等を用いて、スラリーから所定の厚さの層をキャリアフィルム上に形成し、乾燥させる。スラリーの層を切断することによって、セラミックグリーンシートを得る。
【００５２】
次に、ＬＴＣＣ積層基板内で構成する回路（電気的な回路）に従い、レーザ、メカ式パンチャ等を用いて複数のセラミックグリーンシートにビアホールを形成し、スクリーン印刷法を用いて各ビアホールに導電ペーストを充填する。また、スクリーン印刷等によって、導電ペーストをセラミックグリーンシートに印刷し、配線パターンや受動部品パターンをセラミックグリーンシートに形成する。
【００５３】
上述した導電ペーストが配置されたセラミックグリーンシートを、仮圧着を行いながら順次積層し、グリーンシート積層体を形成する。その後、グリーンシート積層体からバインダを除去し、脱バインダ後のグリーンシート積層体を焼成する。これらの方法によって、ＬＴＣＣ積層基板を得ることができる。
【００５４】
本発明に係る積層回路基板、積層モジュールおよび携帯表示機器は、例えば、準マイクロ波・センチメートル波・準ミリ波・ミリ波帯域の無線通信に利用可能である。準マイクロ波帯域の無線通信は、波長が１０ｃｍ〜３０ｃｍであり、１ＧＨｚから３ＧＨｚの周波数の電波を搬送波として用いる。センチメートル波帯域の無線通信は、波長が１ｃｍ〜１０ｃｍであり、３ＧＨｚから３０ＧＨｚの周波数の電波を搬送波として用いる。ミリ波帯域の無線通信は、波長が１ｍｍ〜１０ｍｍであり、３０ＧＨｚから３００ＧＨｚの周波数の電波を搬送波として用いる。準ミリ波帯域の無線通信は、波長が１０ｍｍ〜３０ｍｍであり、１０ＧＨｚから３０ＧＨｚの周波数の電波を搬送波として用いる。これらの帯域の無線通信では、アンテナ（アンテナ層）のサイズは数センチからサブミリメートルのオーダーになる。例えば、準マイクロ波・センチメートル波・準ミリ波・ミリ波無線通信回路を、本発明に係る積層モジュールを用いて作製することができる。搬送波の一例として、たとえば、搬送波の周波数が３０ＧＨｚであり、搬送波の波長λが１０ｍｍであるものを用いることが出来る。
【符号の説明】
【００５５】
１０：ＬＴＣＣ積層基板、
１０Ｂ：ＬＴＣＣ積層基板、
１１：凹部、
２０：ＬＣＰ積層基板（液晶積層基板）、
２０ｂ：ＬＣＰ積層基板（液晶積層基板）、
２０ｃ：ＬＣＰ積層基板（液晶積層基板）、
２０Ａ：ケーブル部、
２０Ｂ：ケーブル部、
２０Ｂ２：ケーブル部、
２０Ｃ：ケーブル−アンテナ部、
２０Ｄ：ケーブル部、
２０Ｅ：ケーブル部、
２０Ｅａ：ケーブル部の先端部、
２０Ｆ：ケーブル部、
２０Ｇ：ケーブル部、
２０Ｈ：ケーブル部、
２０Ｉ：ケーブル部、
２０Ｊ：ケーブル部、
２１，２１ｂ，２１ｃ：ＧＮＤ層、
２３，２３ｂ：ＬＣＰ層、
２５，２５ｂ：信号線、
２７，２７ｂ：ＬＣＰ層、
３２：アンテナ、
３３：アンテナ、
３４：アンテナ、
３５：アンテナ、
３２ｂ：アンテナ、
４０：ＩＣチップ、
４１：ＩＣチップ、
４４：コネクタ、
４５：実装パッド、
５０：ＢＧＡ（半田ボールによるボールグリッドアレイ）、
６０：同軸ケーブル、
７０：マザーボード、
８０：接着部材、
１００：積層モジュール、
１００ｂ：積層モジュール、
２００：携帯表示機器、
３００：制御半導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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