(57)【要約】【課題】異なる機能を有する回路を複合して一体化する際に、お互いの回路が干渉しにくく特性バラツキ等も出にくくする。【解決手段】アルミナ基板１上に導電ペーストを印刷してコイルおよびコンデンサを形成し、クロスガラス５を介して上部導体パターンを印刷形成して所定の回路を形成してなる第１の高周波デバイス２と、同様にアルミナ基板１上に導電ペーストを印刷してグランド層４を形成した上部に、クロスガラス５を介して導体ペーストを印刷してコイルおよびコンデンサを形成し、更に、クロスガラス５を介して上部導体パターンを印刷形成して所定の回路を形成してなる第２の高周波デバイス３と、前記第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランド６および端面電極７とからなり、前記第１の高周波デバイスを前記第２の高周波デバイス上に載置するとともに、両デバイスを電気的に接続して一体化したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ基板上に導電ペーストを印刷してコイルおよびコンデンサを形成し、クロスガラスを介して上部導体パターンを印刷形成して所定の回路を形成してなる第１の高周波デバイスと、同様にアルミナ基板上に導電ペーストを印刷してグランド層を形成した上部に、クロスガラスを介して導体ペーストを印刷してコイルおよびコンデンサを形成し、更に、クロスガラスを介して上部導体パターンを印刷形成して所定の回路を形成してなる第２の高周波デバイスと、前記第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランドおよび端面電極とからなり、前記第１の高周波デバイスを前記第２の高周波デバイス上に載置するとともに、両デバイスを電気的に接続して一体化したことを特徴とするモジュール部品。
【請求項２】
第１の高周波デバイスとしてトラップ回路を形成し、第２の高周波デバイスとしてバラン回路を形成したことを特徴とする請求項１記載のモジュール部品。
【請求項３】
第１の高周波デバイスは第２の高周波デバイスよりも小さいまたは同一サイズであることを特徴とする請求項１記載のモジュール部品。
【請求項４】
トラップ回路を構成したアルミナ基板の裏面にグランド層を形成したことを特徴とする請求項２記載のモジュール部品。
【請求項５】
マザー基板とバラン回路との間にグランド層を形成したことを特徴とする請求項２記載のモジュール部品。
【請求項６】
請求項２記載のモジュール部品のトラップ周波数の異なるトラップ回路をシリーズ化するとともに、インピーダンス比や通過周波数帯域の異なるバラン回路をシリーズ化し、要望特性に応じてトラップ回路とバラン回路を各シリーズの中から組み合わせて一体化することを特徴とするモジュール部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載のモジュール部品の第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランドおよび端面電極をそれぞれ導体ペーストで印刷形成するとともに、２つの高周波デバイスの一体化後、同時焼成して端面電極をメッキ処理したことを特徴とするモジュール部品の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載のモジュール部品の第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランドおよび端面電極をそれぞれ導体ペーストで印刷形成するとともに、２つの高周波デバイスを個別に焼成し、個別に端面電極をメッキ処理した後、両デバイスを半田リフローで接続したことを特徴とするモジュール部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる機能を有する回路を複合して一体化したモジュール部品およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般にこの種のモジュール部品は図９に示されるような構成を有していた。すなわち、図９（ａ）は従来のモジュール部品の構成を示す斜視図であり、図９（ｂ）はＫ−Ｋ′断面図であり、（ｃ）は、Ｌ−Ｌ′断面図である。
【０００３】
図において、１１はアルミナ基板であり、その表面にトラップ回路１２が、また、裏面にバラン回路１３が形成されている。
【０００４】
具体的には、アルミナ基板１１の表面に導体ペーストを印刷して、コイルと例えば櫛型で構成されるコンデンサからなるトラップ回路１２が少なくとも２個以上形成されている。また、同様にアルミナ基板１１の裏面には導体ペーストを印刷してグランド層１４が形成され、クロスガラス１５を介して、導体ペーストを印刷してバラン回路１３が形成されている。
【０００５】
さらには、前記トラップ回路１２およびバラン回路１３の上面には、クロスガラス１５を介して上部導体パターンを印刷形成するとともに、実装用ランド１６と端面電極１７も印刷形成し、両デバイスを電気的に接続して一体構造となっている。尚、トラップ回路１２は、バラン回路１３の通過帯域の上側、下側に２個のトラップを有する回路を構成している。こうして構成された、モジュール部品がマザー基板１８に実装されている。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５８−１７８５４７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、トラップ回路１２とバラン回路１３とが同一のアルミナ基板１１の両面に形成されていたため、お互いの回路が干渉し合い、周波数特性図１０に示されるように、トラップ回路１２のトラップ周波数Ｔ１，Ｔ２がばらつき、通過帯域ｆ１，ｆ２の挿入損失が増加したり、阻止周波数ｆＴ１，ｆＴ２での減衰量が低下し、インピーダンスのミスマッチングが発生するなどの課題を有していた。
【０００９】
すなわち、アルミナ基板１１の裏面に構成されているインピーダンス変換回路のバラン回路１３のコイルと、アルミナ基板１１の表面形成されているトラップ回路のコイルがアルミナ基板１１を介して結合し、トラップ周波数Ｔ１とＴ２が物によって変動しバラツキを発生させていた。
【００１０】
つまり、通過帯域内にトラップ周波数が高めに変動すれば、通過帯域ｆ１の挿入損失が増加するとともに、阻止帯域ｆＴ１の減衰量が減少し、ノイズが除去できず安定した特性が得られないという課題があった。
【００１１】
さらには、前記モジュール部品をマザー基板１８に実装すると、マザー基板１８のパターンとの結合により、通過帯域での挿入損失および阻止帯域での減衰量がばらつき、歩留まりが悪くなるという課題もあった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、異なる機能を有する回路を複合して一体化する際に、お互いの回路が干渉しにくく、マザー基板のパターンの影響も受けず、特性バラツキが発生しないモジュール部品およびその製造方法を実現することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のモジュール部品は、アルミナ基板上に導電ペーストを印刷してコイルおよびコンデンサを形成し、クロスガラスを介して上部導体パターンを印刷形成して所定の回路を形成してなる第１の高周波デバイスと、同様にアルミナ基板上に導電ペーストを印刷してグランド層を印刷形成しクロスガラスを介してさらに導電ペーストでコイルおよびコンデンサを形成し、クロスガラスを介して上部導体パターンを印刷形成して所定の回路を形成してなる第２の高周波デバイスと、前記第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランドおよび端面電極とからなり、前記第１の高周波デバイスを前記第２の高周波デバイス上に載置するとともに、両デバイスを電気的に接続して一体化したことを特徴とするものであり、第１の高周波デバイスと第２の高周波デバイスが全く別のアルミナ基板で構成されていることにより、コイルパターン間の容量結合が減少し、第１の高周波デバイスと第２の高周波デバイスの所定の特性が得られ、両者を接続しても、干渉などの影響が発生しにくく、安定した特性を得ることができるものである。
【００１４】
また、本発明は、特に、第１の高周波デバイスとしてトラップ回路を形成し、第２の高周波デバイスとしてバラン回路を形成したことを特徴とするものであり、この構成により、トラップ回路で構成されるトラップ周波数が、バラン回路の影響を受けず一定となり、通過帯域特性における挿入損失と、阻止帯域の減衰量も安定した特性を確保することができるものである。
【００１５】
また、本発明は、特に、第１の高周波デバイスは第２の高周波デバイスよりも小さいまたは同一サイズであることを特徴とするものであり、この構成により、両者の一体化モジュールを簡単に構成することができるものである。
【００１６】
また、本発明は、特に、トラップ回路を構成したアルミナ基板の裏面にグランド層を形成したことを特徴とするものであり、この構成により、トラップ回路を形成するコイルパターンとバラン回路のコイルパターン間の結合をより低減でき、トラップ周波数のバラツキ変動が尚一層少なくなり、通過帯域特性も安定化できるものである。
【００１７】
また、本発明は、特に、マザー基板とバラン回路との間にもグランド層を形成したことを特徴とするものであり、この構成により、マザー基板のパターンとの誘導結合をグランド層で阻止でき、マザー基板へ実装しても、モジュールの特性が変動しないものを提供することができるものである。
【００１８】
また、本発明は、特に、モジュール部品のトラップ周波数の異なるトラップ回路をシリーズ化するとともに、インピーダンス比が異なるバランや周波数の異なるバラン回路をシリーズ化し、要望特性に応じてトラップ回路とバラン回路を各シリーズの中から組み合わせて一体化することを特徴とするものであり、この製造方法により、インピーダンス変換比と通過帯域特性を有する標準的なバラン回路に、阻止帯域での減衰量に見合う標準的なトラップ回路を組み合わせることにより、短納期での対応ができ、応用範囲の拡大化もできるものである。
【００１９】
また、本発明は、特に、モジュール部品の第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランドおよび端面電極をそれぞれ導体ペーストで印刷形成するとともに、２つの高周波デバイスの一体化後、同時焼成して端面電極をメッキ処理したことを特徴とするものであり、この製造方法により、第１の高周波デバイスの実装用ランドまたは、端面電極と第２の高周波デバイスの端面電極の導電ペーストが同時焼成により接合するため、その後端面電極をメッキ処理をすることにより、マザー基板への実装を半田リフローにて簡単に行うことができるものである。
【００２０】
また、本発明は、特に、モジュール部品の第１および第２の高周波デバイスのそれぞれに設けられた実装用ランドおよび端面電極をそれぞれ導体ペーストで印刷形成するとともに、２つの高周波デバイスを個別に焼成し、個別に端面電極をメッキ処理した後、両デバイスを半田リフローで接続したことを特徴とするものであり、この製造方法により、各々のデバイス単品での特性検査が実施でき、製造不良品の排除が行え、良品の両デバイスの組合せが可能になることにより、初期不良の削減が図られるものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のモジュール部品の一実施の形態について図面を用いながら説明する。図１（ａ）は本実施の形態におけるモジュール部品の構成を示した斜視図であり、図１（ｂ）はＡ−Ａ′断面図であり、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図である。図２（ａ）は本実施の形態の第１の高周波デバイスの構成を示した斜視図であり、図２（ｂ）はＣ−Ｃ′断面図であり、図２（ｃ）はＤ−Ｄ′断面図である。
【００２２】
同様に、図３（ａ）は本実施の形態の第２の高周波デバイスの構成を示した斜視図であり、図３（ｂ）はＥ−Ｅ′断面図であり、図３（ｃ）はＦ−Ｆ′断面図である。図４は、モジュール部品の周波数特性図を示す。図５（ａ）は同実施の形態におけるモジュール部品で第１の高周波デバイスを構成したアルミナ基板の裏面にグランド層を形成した他の構成を示した斜視図であり、図５（ｂ）はＧ−Ｇ′断面図であり、図５（ｃ）はＨ−Ｈ′断面図である。図６（ａ）は、同実施の形態におけるモジュール部品の第２の高周波デバイスを構成したアルミナ基板の裏面にグランド層を形成した他の構成を示した斜視図であり、図６（ｂ）はＩ−Ｉ′断面図であり、図６（ｃ）はＪ−Ｊ′断面図を示す。
【００２３】
図において、１はアルミナ基板であり、第１の高周波デバイスとして、図２に示されるようなトラップ回路２が、また第２の高周波デバイスとして、図３に示されるようなバラン回路３が構成されている。この第１の高周波デバイスを第２の高周波デバイス上に載置し、両デバイスを電気的に接続し一体化されたモジュールを構成している（図１）。さらに、前記モジュールはマザー基板８上（断面図１（ｂ），（ｃ）にのみ表示）に実装されている。
【００２４】
次に具体的に説明をする。アルミナ基板１ａ上に導電性ペーストを印刷して、コイルと、例えば櫛型電極で構成されるコンデンサからなるトラップ回路２，２′が形成されている。トラップ回路２，２′は、前記コイルのインダクタンスおよびコンデンサの容量により、周波数特性図の図４に示すトラップ周波数Ｔ１，Ｔ２を減衰させている。
【００２５】
さらに、前記トラップ回路２，２′の上部にクロスガラス５ａを介して上部導体パターンを印刷して、実装用ランド６ａと端面電極７ａを設けて第１の高周波デバイスを構成している。
【００２６】
また、第１の高周波デバイスと同様に、アルミナ基板１ｂ上に導電性ペーストを印刷してグランド層４ａを形成し、その上にクロスガラス５ｃを介して、導電性ペーストを印刷し、コンデンサを形成するパターンとコイルでバラン回路３（インピーダンス変換回路）を形成し、さらにクロスガラス５ｂを介して、上部導体パターンを印刷するとともに、実装用ランド６ｂと端面電極７ｂを印刷して、第２の高周波デバイスを構成している。
【００２７】
前記第１の高周波デバイスを前記第２の高周波デバイスの上に載置して両デバイスを電気的に接続して一体化してモジュール部品を構成している。このモジュール部品の周波数特性を図４に示す。バラン回路３でインピーダンスマッチングをとることにより、通過帯域内ｆ１〜ｆ２の挿入損失を最小とし、通過帯域外の周波数ｆＴ１とｆＴ２をトラップ回路２，２′で減衰させたフィルター特性を得ることができる。
【００２８】
この構成のモジュール部品とすることにより、トラップ回路２，２′のコイルとバラン回路３のコイルの結合による干渉が、アルミナ基板を別々に分離していることにより低減されるため、物によってのトラップ周波数が高めや、低めにずれることによる通過帯域の挿入損失の増加や、ｆＴ１やｆＴ２での減衰量が確保できなくなるという従来例の課題が、解消される。
【００２９】
次に、本実施の形態の別の構成を図５で説明する。上述した実施の形態と異なる点は、第１の高周波デバイスであるトラップ回路２，２′が設けられた面とは逆側の面にグランド層４ｂを設けた点である。具体的には、図５は、トラップ回路２，２′を構成しているアルミナ基板１ａの裏面に導体ペーストを印刷してグランド層４ｂを形成し、実装用ランド６ａに接続するとともに、グランド層４ｂの上部にはクロスガラス５ｄを設けた構成である。このグランド層４ｂを追加することにより、トラップ回路２，２′とバラン回路３のコイル間結合を更に低減させることができる。
【００３０】
次に、上述した実施の形態と異なる点は、第２の高周波デバイスであるバラン回路３が設けられた面とは逆側の面にグランド層４ｃを設けた点である。具体的には、図６は、バラン回路３を構成しているアルミナ基板１ｂの裏面に導体ペーストを印刷してグランド層４ｃを形成し、実装用ランド６ｂに接続すると共に、グランド層４ｃの上部にクロスガラス５ｄを設けた構成である。このグランド層４ｃを追加することによりマザー基板との干渉を低減させることができる。
【００３１】
なお、前記トラップ周波数の異なるトラップ回路２，２′をシリーズ化した第１の高周波デバイスとインピーダンス比や通過帯域の異なるバラン回路３をシリーズ化した第２の高周波デバイスを作製することにより、各シリーズの中から組合せて一体化することで、簡単に特性の異なるモジュール部品の提供が図れる。
【００３２】
次に、上述した実施の形態の製造方法について、図面を用いて説明する。図７は本実施の形態におけるモジュール部品の製造方法を示したフローチャートであり、図８は本実施の形態における他のモジュール部品の製造方法を示したフローチャートである。
【００３３】
まず、フローチャートの図７と図８でステップａは、第１の高周波デバイス（以下トラップ回路という）におけるコイルおよびコンデンサと、第２の高周波デバイス（以下バラン回路という）におけるグランド層を、それぞれのアルミナ基板に導体ペーストを印刷し焼成する。ステップｂでは、ガラスペーストをそれぞれのアルミナ基板に印刷・焼成し、絶縁層を形成する。ステップｃでは、トラップ回路の実装用ランドと端面電極を、またバラン回路のコイルおよびコンデンサを導体ペーストを印刷し焼成する。ステップｄで、バラン回路の絶縁層をクロスガラスで印刷・焼成して形成する。さらに、ステップｅで、バラン回路の実装用ランドと端面電極を導体ペーストにて印刷・焼成する。
【００３４】
ここまでは、２列は共通である。それ以降は工程が異なるので、別々に説明する。図７のステップｆで、バラン回路を構成した基板の上にトラップ回路を構成した基板を載置し、ステップｇで同時焼成する。更にステップｈで保護ガラスを印刷し焼成し、ステップｉで実装用ランド、端面電極をメッキして完成品となる。この製造方法により、第１の高周波デバイスの実装用ランドまたは、端面電極と第２の高周波デバイスの端面電極の導電ペーストが同時焼成により接合するため、その後端面電極をメッキ処理をすることにより、マザー基板への実装を半田リフローにて簡単に行うことができるものである。
【００３５】
次に、別の製造方法の図８のステップについて説明する。図７の共通の工程以降、ステップｊでそれぞれの回路を焼成し、ステップｋで保護ガラスの印刷・焼成をし、ステップｌで実装ランド、端面電極をメッキして、トラップ回路用、バラン回路用の単品デバイスを形成する。トラップ回路とバラン回路はステップｎで半田リフローにて一体化を行い、モジュール部品となる。この製造方法により、各々のデバイス単品での特性検査が実施でき、製造不良品の排除が行え、良品の両デバイスの組合せが可能になることにより、初期不良の削減が図られるものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、異なる機能を有する回路を複合して一体化する際に、お互いの回路が干渉しにくく特性バラツキ等への影響も出にくいモジュール部品およびその製造方法を実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本実施の形態におけるモジュール部品の構成を示す斜視図
（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ′断面図
（ｃ）図１（ａ）のＢ−Ｂ′断面図
【図２】（ａ）本実施の形態の第１の高周波デバイスの構成を示す斜視図
（ｂ）図２（ａ）のＣ−Ｃ′断面図
（ｃ）図２（ａ）のＤ−Ｄ′断面図
【図３】（ａ）本実施の形態の第２の高周波デバイスの構成を示す斜視図
（ｂ）図３（ａ）のＥ−Ｅ′断面図
（ｃ）図３（ａ）のＦ−Ｆ′断面図
【図４】本実施の形態の周波数特性図
【図５】（ａ）本実施の形態におけるモジュール部品の別の構成を示す斜視図
（ｂ）図５（ａ）のＧ−Ｇ′断面図
（ｃ）図５（ａ）のＨ−Ｈ′断面図
【図６】（ａ）本実施の形態におけるモジュール部品の更に別の構成を示す斜視図
（ｂ）図６（ａ）のＩ−Ｉ′断面図
（ｃ）図６（ａ）のＪ−Ｊ′断面図
【図７】モジュール部品の製造方法のフローチャート
【図８】モジュール部品の製造方法のフローチャート
【図９】（ａ）従来例におけるモジュール部品の構成を示す斜視図
（ｂ）図９（ａ）のＫ−Ｋ′断面図
（ｃ）図９（ａ）のＬ−Ｌ′断面図
【図１０】従来例の周波数特性図
【符号の説明】
１  アルミナ基板
２  トラップ回路
３  バラン回路
４  グランド層
５  クロスガラス
６  実装用ランド
７  端面電極
８  マザー基板
１１  アルミナ基板
１２  トラップ回路
１３  バラン回路
１４  グランド層
１５  クロスガラス
１６  実装用ランド
１７  端面電極
１８  マザー基板
【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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