(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、製造時の歩留まりが少ない電子部品実装基板およびその製造方法等を得る。【解決手段】その主面から内部を貫通するサーマルビアホール１８が設けられたセラミック積層基板１を備え、サーマルビアホール１８内には、金属体２１７ａおよび金属体２１７ａとセラミック積層基板１との間の全部または一部に設けられたコンポジット材２１７ｂとを有する伝熱体が配置されており、コンポジット材２１７ｂは、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、金属体２１７ａよりも低い熱膨張率を有する。【選択図】　図１
2004064058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その主面から内部を貫通するビアホールが設けられたセラミック層基板を備え、
前記ビアホール内には、金属体および前記金属体と前記セラミック層基板との間の全部または一部に設けられた緩衝材とを有する伝熱体が配置されており、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも低い熱膨張率を有する電子部品実装基板。
【請求項２】
その主面から内部を貫通するビアホールが設けられたセラミック層基板を備え、
前記ビアホール内には、金属体および前記金属体と前記セラミック層基板との間の全部または一部に設けられた緩衝材とを有する伝熱体が配置されており、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも高い弾性を有する電子部品実装基板。
【請求項３】
前記緩衝材は、少なくとも熱硬化性樹脂を含むコンポジット材である請求項１または２に記載の電子部品実装基板。
【請求項４】
前記セラミック層基板は同種または異種のセラミック層の積層基板である請求項１または２記載の電子部品実装基板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の電子部品実装基板と、
前記主面上に実装された電子部品とを備え、
前記電子部品は前記伝熱体と熱伝導するように接続されている電子部品モジュール。
【請求項６】
前記電子部品は高周波帯で動作するものである請求項５に記載の電子部品モジュール。
【請求項７】
前記電子部品はパワーアンプである請求項５または６に記載の電子部品モジュール。
【請求項８】
前記パワーアンプは化合物半導体系パワーアンプＩＣを含む請求項７に記載の電子部品モジュール。
【請求項９】
前記主面上に実装されたアンテナ切り替えスイッチをさらに備えた請求項７に記載の電子部品モジュール。
【請求項１０】
前記アンテナ切り替えスイッチは化合物半導体系スイッチＩＣを含む請求項９に記載の電子部品モジュール。
【請求項１１】
前記積層基板内に設けられた積層フィルタをさらに備えた請求項５に記載の電子部品モジュール。
【請求項１２】
基板と、
前記基板の主面上に配置された、高周波帯で動作するパワーアンプと、
前記基板の一部をその内部に含むように設けられ一体構成された基板埋め込み型積層アイソレータとを備えた電子部品モジュール。
【請求項１３】
前記基板埋め込み型積層アイソレータのヨークと熱的に接続された放熱板を更に備え、
前記パワーアンプは、前記放熱板を介して前記ヨークと熱伝導するように接続している請求項１２に記載の電子部品モジュール。
【請求項１４】
前記基板埋め込み型積層アイソレータは、共通の磁気回路と、複数の電気回路とを有するマルチ帯域型アイソレータである請求項１３に記載の電子部品モジュール。
【請求項１５】
前記基板として、請求項１から４のいずれかに記載の電子部品実装基板を用い、
前記放熱版は前記伝熱体と熱伝導するように接続されている請求項１３に記載の電子部品モジュール。
【請求項１６】
送信手段と、
受信手段とを備え、
前記送信手段および／または前記受信手段に、請求項５から１５のいずれかに記載の電子部品モジュールを利用した通信機器。
【請求項１７】
所定のグリーンシートにビアホールを開孔する工程と、
前記ビアホールが開口されたグリーンシートを所定の第１温度で焼成してセラミック層基板を作成する工程と、
前記ビアホール内に、金属体を配置する工程と、
前記金属体と前記ビアホールの内壁との間の全部または一部に緩衝材を配置する工程と、
前記金属体および前記緩衝材とが前記ビアホール内に充填された前記セラミック層基板を所定の第２温度で加熱する工程とを備え、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも低い熱膨張率を有するものである、電子部品実装基板の製造方法。
【請求項１８】
所定のグリーンシートにビアホールを開孔する工程と、
前記ビアホールが開口されたグリーンシートを所定の第１温度で焼成してセラミック層基板を作成する工程と、
前記ビアホール内に、金属体を配置する工程と、
前記金属体と前記ビアホールの内壁との間の全部または一部に緩衝材を配置する工程と、
前記金属体および前記緩衝材とが前記ビアホール内に充填された前記セラミック層基板を所定の第２温度で加熱する工程とを備え、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも高い弾性を有するものである、電子部品実装基板の製造方法。
【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、無線通信機の高周波部で使用され、例えば無線通信機用送信モジュールに用いられる電子部品実装基板およびそれを利用した電子部品モジュール等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信機の高周波部には、アンテナスイッチ共用器モジュールやパワーアンプモジュールが多数使用されている。以下に図面を参照しながら、上記した従来の各個別モジュールとそれらを組み合わせた無線通信機の高周波部の一例について説明する。
【０００３】
図５は従来の無線通信機におけるアンテナスイッチ共用器モジュールおよびパワーアンプモジュールの使用状態を示すブロック図である。図５において、４０６はアンテナスイッチ共用器モジュールで、４０４はパワーアンプモジュール、４０５はアイソレータモジュール、４０７は受信用フィルタである。
【０００４】
以上のように構成されたアンテナスイッチ共用器モジュール、パワーアンプモジュールおよび無線通信機について、以下その動作について説明する。
【０００５】
まず、アンテナスイッチ共用器モジュールはＰＩＮダイオードやＧａＡｓなどの化合物系半導体ＩＣを用いて構成される。パワーアンプモジュールはＧａＡｓやＩｎＧａＰなどの化合物系半導体ＩＣを用いて構成される。受信用フィルタおよびアイソレータモジュールには個別部品が使われる。これらのモジュールや個別部品はプリント基板上に配置され、マイクロストリップラインなどの配線により電気的に接続される。
【０００６】
ところが、上記のような構成では、個別のモジュールや部品で構成されているので無線通信機の小型化に限界があり、また、個別構成での低コスト化は難しいという問題点を有していた。また、プリント基板上の配線により接続されるため、高周波におけるインピーダンスに乱れを生じ、所望特性が再現できずに、調整工程が必要になるという問題点を有していた。さらに、プリント基板上の配線は、余分なロスを発生させ、より多くの消費電力を必要とするなどの問題点を有していた。
【０００７】
かかる問題点を解決するために、図６（ａ）の上面図、図６（ｂ）の側部断面図に示すように、受動素子６０４を内蔵した厚膜多層基板６００上に、アンテナスイッチ６０１やパワーアンプ６０２、ＶＣＯ６０３といった個別のモジュール、半導体部品をフリップチップ実装した無線通信モジュールが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２６１６４３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した無線通信モジュールにおいては、パワーアンプ６０２のような発熱性の高い部品を放熱させることは考慮されていない。特に厚膜多層基板としてセラミック多層基板を用いた場合、この放熱の問題は無視できなくなる。
【００１０】
ここで図６（ｂ）に示すように、電気的接続を得るためのビア６０５を用いて、基板上に実装した部品から発熱を逃がすことも考えられるが、ビアの作成には、さらに以下のような課題があった。
【００１１】
ビア６０５は基板の元となるグリーンシートを貫通するように設けられたビアホールに、導電性または伝熱性を有するアルミ等の金属を充填した後、グリーンシートを焼成することにより、基板と同時に作成される。
【００１２】
このときセラミックは焼成時に収縮するのに対し、金属は焼成の加熱によって熱膨張する。したがって、ビアホールの径が小さくなるのに対して金属の径は大きくなるので、ビアホールの径が小さすぎると、膨張した金属によりビアホールに亀裂が生じ、製造時の歩留まりを悪化させることになる。
【００１３】
一方、ビアホールの径を大きく取りすぎると、焼成終了後に収縮した金属とビアホールとの間に隙間が生じ、放熱の効率が悪くなってしまう。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑み、放熱性に優れ、製造時の歩留まりが少ない電子部品実装基板およびその製造方法、さらには小型化、低コストが容易で、無調整で所望特性が再現性良く実現でき、余分なロスを抑えられることによって低消費電力を達成することができる電子部品モジュール等を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、その主面から内部を貫通するビアホールが設けられたセラミック層基板を備え、
前記ビアホール内には、金属体および前記金属体と前記セラミック層基板との間の全部または一部に設けられた緩衝材とを有する伝熱体が配置されており、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも低い熱膨張率を有する電子部品実装基板である。
【００１６】
また、第２の本発明は、その主面から内部を貫通するビアホールが設けられたセラミック層基板を備え、
前記ビアホール内には、金属体および前記金属体と前記セラミック層基板との間の全部または一部に設けられた緩衝材とを有する伝熱体が配置されており、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも高い弾性を有する電子部品実装基板である。
【００１７】
また、第３の本発明は、前記緩衝材は、少なくとも熱硬化性樹脂を含むコンポジット材である第１または第２の本発明の電子部品実装基板である。
【００１８】
また、第４の本発明は、前記セラミック層基板は同種または異種のセラミック層の積層基板である第１または第２の本発明の電子部品実装基板である。
【００１９】
また、第５の本発明は、第１から第４のいずれかの本発明の電子部品実装基板と、
前記主面上に実装された電子部品とを備え、
前記電子部品は前記伝熱体と熱伝導するように接続されている電子部品モジュールである。
【００２０】
また、第６の本発明は、前記電子部品は高周波帯で動作するものである第５の本発明の電子部品モジュールである。
【００２１】
また、第７の本発明は、前記電子部品はパワーアンプである第５または第６の本発明の電子部品モジュールである。
【００２２】
また、第８の本発明は、前記パワーアンプは化合物半導体系パワーアンプＩＣを含む第７の本発明の電子部品モジュールである。
【００２３】
また、第９の本発明は、前記主面上に実装されたアンテナ切り替えスイッチをさらに備えた第７の本発明の電子部品モジュールである。
【００２４】
また、第１０の本発明は、前記アンテナ切り替えスイッチは化合物半導体系スイッチＩＣを含む第９の本発明の電子部品モジュールである。
【００２５】
また、第１１の本発明は、前記積層基板内に設けられた積層フィルタをさらに備えた第５の本発明の電子部品モジュールである。
【００２６】
また、第１２の本発明は、基板と、
前記基板の主面上に配置された、高周波帯で動作するパワーアンプと、
前記基板の一部をその内部に含むように設けられ一体構成された基板埋め込み型積層アイソレータとを備えた電子部品モジュールである。
【００２７】
また、第１３の本発明は、前記基板埋め込み型積層アイソレータのヨークと熱的に接続された放熱板を更に備え、
前記パワーアンプは、前記放熱板を介して前記ヨークと熱伝導するように接続している第１２の本発明の電子部品モジュールである。
【００２８】
また、第１４の本発明は、前記基板埋め込み型積層アイソレータは、共通の磁気回路と、複数の電気回路とを有するマルチ帯域型アイソレータである第１３の本発明の電子部品モジュールである。
【００２９】
また、第１５の本発明は、前記基板として、第１から第４のいずれかの本発明の電子部品実装基板を用い、
前記放熱版は前記伝熱体と熱伝導するように接続されている第１３の本発明の電子部品モジュールである。
【００３０】
また、第１６の本発明は、送信手段と、
受信手段とを備え、
前記送信手段および／または前記受信手段に、第５から第１５のいずれかの本発明の電子部品モジュールを利用した通信機器である。
【００３１】
また、第１７の本発明は、所定のグリーンシートにビアホールを開孔する工程と、
前記ビアホールが開口されたグリーンシートを所定の第１温度で焼成してセラミック層基板を作成する工程と、
前記ビアホール内に、金属体を配置する工程と、
前記金属体と前記ビアホールの内壁との間の全部または一部に緩衝材を配置する工程と、
前記金属体および前記緩衝材とが前記ビアホール内に充填された前記セラミック層基板を所定の第２温度で加熱する工程とを備え、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも低い熱膨張率を有するものである、電子部品実装基板の製造方法である。
【００３２】
また、第１８の本発明は、所定のグリーンシートにビアホールを開孔する工程と、
前記ビアホールが開口されたグリーンシートを所定の第１温度で焼成してセラミック層基板を作成する工程と、
前記ビアホール内に、金属体を配置する工程と、
前記金属体と前記ビアホールの内壁との間の全部または一部に緩衝材を配置する工程と、
前記金属体および前記緩衝材とが前記ビアホール内に充填された前記セラミック層基板を所定の第２温度で加熱する工程とを備え、
前記緩衝材は、空気よりも高い熱伝導性を有するととともに、前記金属体よりも高い弾性を有するものである、電子部品実装基板の製造方法である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態の電子部品実装基板およびそれを用いた無線通信機用送信モジュールについて、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
図１は本発明の実施の形態における無線通信機用送信モジュールのブロック構成の概念を示すものである。ここでは、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳのＥＤＧＥ対応の携帯電話機の事例を挙げて説明を行うが、本発明の適用はもちろんこれに限定されるものではない。
【００３５】
図１において、１は、本発明の電子部品実装基板の一例であるセラミック基板、２はＧＳＭ送信入力端子、３はＤＣＳ／ＰＣＳ送信入力端子、４はＧＳＭ受信出力端子、５はＤＣＳ受信出力端子、６はＰＣＳ受信出力端子、７はアンテナ端子、８はＧＳＭモニタ端子、９はＤＣＳ／ＰＣＳモニタ端子、１０はＥＤＧＥモード切り替え端子、１１はＧＳＭパワーアンプＩＣ、１２はＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ、１３はＳＰ５ＴＧａＡｓスイッチＩＣ、１４は基板埋め込み型積層アイソレータ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは内蔵型積層フィルタ、１６はＧＳＭモニタ用結合コンデンサ、１７はＤＣＳ／ＰＣＳモニタ用結合コンデンサ、１８はサーマルビアホール、１９はアンテナである。
【００３６】
ここで、セラミック基板１は低温焼成セラミック基板（ＬＴＣＣ）が好ましく、一層の基板でもよいし、多層基板であってもよい。さらに誘電率の異なるセラミックシートを積層する異種積層ＬＴＣＣであればなお好ましい。セラミック積層基板１の各種材料としては、例えば、低誘電率系（比誘電率２０以下）では、フォルステライト系、アルミナほう珪酸ガラス系などが、高誘電率系（比誘電率２０より大）では、Ｂｉ−Ｃａ−Ｎｂ−Ｏ系、Ｂａ−Ｔｉ−Ｏ系、［Ｚｒ（Ｍｇ，Ｚｎ，Ｎｂ）］ＴｉＯ４＋ＭｎＯ２系、Ｂａ−Ｎｄ−Ｔｉ−Ｏ系などの材料を用いることができる。
【００３７】
また、ＧＳＭパワーアンプＩＣ１１およびＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２は、ＧａＡｓ−ＦＥＴ、ＩｎＧａＰ−ＨＢＴなどが好ましい。ＧａＡｓスイッチＩＣ１３はＦＥＴ構造あるいはＨＥＭＴ構造が好ましく、ここではＳＰ５Ｔ型を説明しているがその他の形式のものでもよい。例えば、ＤＰ５Ｔとダイプレクサを組み合わせて使用することなども考えられる。基板埋め込み型積層アイソレータ１４はＧＳＭとＤＣＳ／ＰＣＳのマルチ帯域において、ＧＳＭパワーアンプＩＣ１１およびＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２の負荷を安定化し、低歪特性を保証するアイソレータ動作を行うものである。好ましくは、複数の電気回路と共通の磁気回路とを具備するものであれば、小型、低コストにすることができる。内蔵型積層フィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃは図示しないビアホールを利用して共振器を折り返す構造等にすることにより、小型化することができる。なお、共振器電極がセラミック基板１の高誘電率セラミック層内に形成されていれば、なお好ましい。
【００３８】
以上のように構成された無線通信機用送信モジュールについて、以下図１、図２及び図３を用いてその動作を説明する。
【００３９】
まず図１において、ＧＳＭ送信入力端子２あるいはＤＣＳ／ＰＣＳ送信入力端子３から入力された送信信号は、ＧＳＭパワーアンプＩＣ１１あるいはＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２によって規定の送信信号出力電力レベルまで増幅される。この際、ＧＳＭパワーアンプＩＣ１１あるいはＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２は、ＥＤＧＥモード切り替え端子１０に加わる制御信号に応じて、ＧＭＳＫ変調信号増幅用の飽和アンプとして動作するか、ＥＤＧＥ信号増幅用の線形アンプとして動作するか、バイアス点が制御され、それぞれの動作モードにおいて、効率、歪特性などが最適になるように設定される。
【００４０】
各パワーアンプＩＣの出力は基板埋め込み型積層アイソレータ１４に入力される。ＧＳＭモニタ用結合コンデンサ１６およびＤＣＳ／ＰＣＳモニタ用結合コンデンサ１７は、各パワーアンプＩＣの出力のごくわずかを取り出し、出力電力レベルをモニタするためのものである。ここでは方向性結合器を用いても良いが、本実施の形態の場合、各パワーアンプＩＣの出力が基板埋め込み型積層アイソレータ１４に接続されており、方向性が確保できるので、より構造が簡単で省面積、低コストでできる結合コンデンサを用いた。基板埋め込み型積層アイソレータ１４の出力はアンテナ切り替えスイッチ装置であるＳＰ５ＴＧａＡｓスイッチＩＣ１３に入力される。なお、ここでは、アンテナ切り替えスイッチ装置はＧａＡｓスイッチＩＣとしたが、ＰＩＮダイオードを用いたスイッチ回路や、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチを用いたスイッチ回路などでも良い。
【００４１】
アンテナ切り替えスイッチ装置は送信動作時には送信信号出力をアンテナ端子へ導き、受信動作時にはアンテナ１９で受信した受信信号を受信フィルタを介して各々の受信端子に出力する。ここで、受信フィルタとしては、積層フィルタやＳＡＷフィルタやバルク弾性波フィルタなどが用いられる。アンテナ端子や受信フィルタといった部材は、セラミック積層基板１と一体に構成される（図示省略）。
【００４２】
本実施の形態における無線通信機用送信モジュールにおいては、アンテナ切り替えスイッチ装置であるＳＰ５ＴＧａＡｓスイッチＩＣ１３と、パワーアンプ装置であるＧＳＭパワーアンプＩＣ１１およびＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２と、セラミック積層基板１とを一体構成している。
【００４３】
本実施の形態の構成においては、パワーアンプ装置の出力がセラミック積層基板面上あるいは内層に形成された伝送線路によって、直接に、あるいは基板埋め込み型積層アイソレータを介してアンテナ切り替えスイッチ装置の出力に電気的に接続されているので、プリント基板上の伝送線路を介して接続する場合に比べて、余分な寄生成分によるインピーダンスの乱れなどが無く、またモジュールとして全体特性を保証するので特性の再現性の問題も無くなる。
【００４４】
また、短配線で小型一体化していることから、余分なロス要因が入らず、低消費電力化が実現できる。これは、携帯電話機などの無線通信機器においては、電池への負荷を軽くし、長時間動作を可能にするという大きな効果をもたらす。
【００４５】
また、セラミック積層基板を用いて一体化構成されていることから、大幅な小型化が可能となり、同時に低コスト化も可能になる。
【００４６】
ところで、図１のような構成においては、パワーアンプＩＣの放熱が問題となるが、本実施の形態は、基板埋め込み型積層アイソレータ１４およびサーマルビアホール１８を用いて放熱することにより、この問題を巧みに解決している。
【００４７】
ここで、図２を用いてさらに本実施の形態の無線通信機用送信モジュールの構造の詳細説明を行う。図２は本実施の形態の無線通信機用送信モジュールの主要部分の断面図を表す。２０１はセラミック異種積層基板、２０２は基板埋め込み型積層アイソレータ、２０３は磁石、２０４はフェライト、２０５は上部ヨーク、２０６は下部ヨーク、２０７は下面キャビティ、２０８は２０１と一体になっているセラミック異種積層基板、２０９は放熱板、２１０はパワーアンプＩＣチップ、２１１はプリント基板、２１２はボンディングワイヤー、２１３はＧａＡｓスイッチＩＣチップ、２１４は埋め込み型ストリップライン、２１５はスリット状のサーマルビアホール、２１６はスリットである。
【００４８】
図に示すように、基板埋め込み型積層アイソレータ２０２は、上部ヨーク２０５と下部ヨーク２０６とが、スリット２１６を介してセラミック異種積層基板２０１の一部を挟み込む構造を有しており、上部ヨーク２０５とセラミック異種積層基板２０１の一方の主面との間に磁石２０３を、また下部ヨーク２０６とセラミック異種積層基板２０１の他方の主面との間にフェライト２０４をそれぞれ配置することにより形成されている。
【００４９】
また、サーマルビアホール２１５内には、中心部にある金属体２１７ａと、金属体２１７ａとサーマルビアホール２１５との間に設けられ、サーマルビアホール２１５の内壁および金属体２１７ａの外壁と接する緩衝材２１７ｂが配置されている。つまりサーマルビアホール２１５には、金属体２１７ａと緩衝材２１７ｂとの二層構造を有する伝熱体が充填されていることになる。セラミック異種積層基板２０１上において、伝熱体の一端は放熱板２０９と熱伝導するよう直接接続しており、他端はセラミック異種積層基板２０１の裏面に露出している。
【００５０】
図２に示す構成において重要な点は、放熱板２０９と下部ヨーク２０６が熱伝導するよう直接接続され、放熱板２０９および上下ヨークがヒートシンカーとして動作させるとともに、さらに放熱板２０９と接続された伝熱体を介して、放熱板２０９上に配置されたパワーアンプＩＣチップ２１０が発生する熱をモジュール底面へ逃がすようにしたことである。一般に、セラミックＬＴＣＣ基板の熱伝導度はあまり良くなく、これがＰＡモジュール基板あるいは送信モジュール基板にＬＴＣＣを用いる場合の最大の課題であった。本実施の形態の構成ではこの課題を前述の構成により巧みに解決している。
【００５１】
基板埋め込み型積層アイソレータ２０２において、交叉電極はセラミック異種積層基板２０１の上面と下面キャビティ２０７の間の薄い積層セラミック層内部に形成される（図示せず）。下面キャビティ２０７内にはフェライト２０４が埋設される。また、交叉電極の端に接続されるコンデンサ電極は、上部ヨーク２０５および下部ヨーク２０６に挟まれたセラミック異種積層基板２０８のうち、フェライト板２０４と隣り合う厚みの大きい部分２０８ａの内部に形成される。なお、本実施の形態では、このような積層アイソレータ構成を説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。アイソレータがセラミック基板と一体構成されていれば、それらは全部本発明の範疇に含まれると解釈される。
【００５２】
また、基板埋め込み型積層アイソレータ２０２および放熱板２０９は、セラミック異種積層基板２０１と必ずしも同時焼成されるものではない。樹脂材とセラミック材が混合されたコンポジット材料を用いて、それらはセラミック積層基板と接合されるものであって良い。この場合、スリット内や、放熱板の下面や周辺部などがコンポジット材を用いて接合されることとなる。コンポジット材は通常摂氏１５０℃位で硬化できるので、放熱板２０９とセラミック積層基板２０１の熱膨張の違いによるクラックの発生などは防ぐことが可能である。
【００５３】
また、放熱板２０９上に一部、プリント基板２１１を配置し、パワーアンプＩＣチップ２１０、ＧａＡｓスイッチＩＣチップ２１３等の各ＩＣから直接ボンディングワイヤー２１２等によりワイヤボンディングを行うことにより、不要な寄生成分が入ることを防ぐことができる。また、プリント基板上２１１の電極にワイヤボンディングができるように金メッキを施しておく。ＬＴＣＣ基板には、通常電極材料として銀が用いられるが、ワイヤボンディングをすべてプリント基板２１１上に行えば、ＬＴＣＣ全体を金メッキする必要性は無くなり、低コスト化が可能となる。
【００５４】
次に、図４の分解斜視図を用いて、本実施の形態の構造の補足説明を行う。図４は、あくまでも一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。図１および図２で説明されていなかった点は下部ヨーク２０６が通るように予め形成されたスリット２１６である。スリット２１６は下部ヨーク２０６の外周の内の一部に形成されることにより、基板埋め込み型積層アイソレータ２０２とセラミック積層基板２０１は一体構造を保っている。したがって、基板埋め込み型積層アイソレータ２０２とセラミック積層基板２０１に形成される他の回路部分は、その連続部分を通じて電気的に接続されるので、不要な寄生成分などが入る心配は無い。
【００５５】
次に、サーマルビアホール２１５および伝熱体の構成および製造工程を、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、さらに詳細に説明する。
【００５６】
まず、製造工程としては、図３（ａ）に示すように、セラミック積層基板２０１の基体となるセラミックの積層グリーンシート３０１に、サーマルビアホール２１５に対応するスリット状の貫通孔３０２をあけ、所定の第１温度として約９５０℃で焼成し、セラミック積層基板２０１を得る。焼成方法としては、３次元方向に自由に収縮させる収縮焼成であっても、平面方向に収縮させない無収縮焼成であっても良い。また、グリーンシート３０１の焼成に要する所定の第１温度は、セラミック積層基板の場合は約９５０℃であるが、これは、グリーンシート３０１と同時焼成する埋め込み型ストリップライン２１４等に用いる金属導体ペーストに対応して変わるものであって、この金属導体ペーストの融点以下であればよい。例えば材料が銅であれば約１０８５℃、銀であれば約９６２℃である。本実施の形態の場合は、銀を用いたので約９５０℃であるとした。要するに、第１温度は、本発明のセラミック層基板を得るのに必要な温度であればよい。
【００５７】
次に、図３（ｂ）に示すように、セラミック積層基板２０１の焼成後、貫通孔３０２に金属体３０３を挿入するとともに、貫通孔３０２と金属体３０３との隙間をコンポジット材３０４で充填し、所定の第２温度として約１５０℃で熱硬化させ、伝熱体をサーマルビアホール２１５内に配置する。
【００５８】
ここで金属体３０３としては、例えば、薄板状（箔状）の銀、銅、アルミニウム、鉄などの材料を用いることができる。熱伝導性から見ると、銀、銅、アルミニウムが良いが、放熱板２０９と接続する場合は磁気抵抗の小さな鉄を用いることが好ましい。また、高周波電流の電気抵抗を小さくするために、薄板の表面を銀や金でメッキすることも有効である。
【００５９】
また、本発明の緩衝材の一例であるコンポジット材３０４としては、例えば、エポキシ系樹脂よりなる熱硬化性樹脂とＡ１３Ｏ３、ＭｇＯなどの粉体よりなる無機質フィラーを混合したコンポジット材を用いる。これらコンポジット材の熱硬化温度は、上述のように約１５０℃である。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂以外に、フェノール系樹脂、シアネート系樹脂等も使用することができる。このときの熱硬化温度もほぼ１５０℃である。要するに、上記の第２温度は、本発明の緩衝材を得るのに必要な温度であればよい。
【００６０】
以上のような工程を経て、図３（ｃ）の、図３（ｂ）のＡ−Ａ′直線に示すように、セラミック積層基板２０１内に金属体３０３とコンポジット材３０４との二重構造となった伝熱体を形成することができる。なお、図においては基板主面上に露出した伝熱体の一部と半導体素子３０５とを、熱伝導するように直接接続した例を示したが、図２のような放熱板２０９を介して接続した構成としてもよい。
【００６１】
以上のような伝熱体を有する放熱用ビアホールによれば、セラミック層基板と金属体との熱膨張率の違いに基づく焼成時の亀裂の発生、もしくは隙間の発生を防いで歩留まりを向上させることができるとともに、セラミック積層基板と金属体を一体化構造として、放熱性に優れたビアホールを得ることができる。
【００６２】
なお、上記の実施の形態において、無線通信機用送信モジュールは、本発明の電子部品モジュールの一例であり、セラミック積層基板１，２０１は本発明の電子部品実装基板または基板の一例である。また、ＧＳＭパワーアンプＩＣ１１，ＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２、ＳＰ５ＴＧａＡｓスイッチＩＣは本発明のパワーアンプ、電子部品の一例である。また、サーマルビアホール１８，２１５は本発明のビアホールの一例であり、金属体３０３は本発明の金属体の、コンポジット材３０４は本発明の緩衝材のそれぞれ一例である。
【００６３】
ただし本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の電子部品はパワーアンプでなくとも、高周波帯域で動作するものでなくともよい。さらに半導体部品でなくともよい。要するに、伝熱体と熱伝導するように接続された部品であればよい。
【００６４】
また、本発明の緩衝材は、コンポジット材であるとしたが、単体の材料であってもよい。要するに、伝熱体の伝導性を高めるために、空気よりも高い熱伝導性を有し、ビアホール内に配置されるときに、セラミック層基板に亀裂を発生させないように、金属体よりも低い熱膨張率を有するか、金属体よりも高い弾性を有する材料であれば、その組成によって限定されるものではない。また、コンポジット材２１７ｂは、貫通孔３０２と金属体３０３との隙間を充填するものとして説明を行ったが、本発明の緩衝材は隙間全部に配置する必要はなく、その一部のみに配置するようにしてもよい。また、ビアホールはスリット状のサーマルビアホールであるとしたが、形状は任意でよい。
【００６５】
また、上記の実施の形態においては、基板埋め込み型積層アイソレータ１４と熱伝導するように接続されたＧＳＭパワーアンプＩＣ１１，ＤＣＳ／ＰＣＳパワーアンプＩＣ１２は、本発明のビアホールおよび伝熱体を有する電子部品実装基板上に実装されているものとして説明を行ったが、本発明の電子部品モジュールは、パワーアンプとともに、基板埋め込み型積層アイソレータが基板の一部をその内部に含むように一体構成されているものであれば、基板の構成によって限定されるものではなく、例えば従来の、本発明のビアホールおよび伝熱体を有さないセラミック積層基板を用いて実現してもよい。
【００６６】
また、本発明の電子部品モジュールは、図５に示した無線通信機の送信側、受信側のいずれにおいて用いてもよく、この電子部品モジュールを利用した無線通信機も本発明に含まれる。また、通信機以外の電子機器に用いてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、放熱性に優れ、製造時の歩留まりが高い電子部品実装基板およびその製造方法、さらには小型化、低コストが容易で、無調整で所望特性が再現性良く実現でき、余分なロスを抑えられることによって低消費電力を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における無線通信機用送信モジュールのブロック構成の概念を示す図
【図２】本発明の実施の形態における無線通信機用送信モジュールの動作を説明するための断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態における伝熱体の製造工程を示す図
（ｂ）本発明の実施の形態における伝熱体の製造工程を示す図
（ｃ）本発明の実施の形態における伝熱体の製造工程を示す図
【図４】本発明の実施の形態における無線通信機用送信モジュールの概念を示す分解斜視図
【図５】従来の無線通信機における高周波部のブロック図
【図６】（ａ）従来の無線通信モジュールの平面図
（ｂ）従来の無線通信モジュールの側部断面図
【符号の説明】
１　セラミック積層基板
１１，１２　パワーアンプ装置
１３　アンテナ切り替えスイッチ装置
【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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