(57)【要約】【課題】誘電体導波路を用いた高周波回路装置において、下部導体板上に搭載される基板のずれや反りに起因する不良を解消する。【解決手段】下部導体板上に、誘電体ストリップと誘電体膜とを印刷によって一体に形成し、該誘電体膜上に電極を設けて電子部品を実装する。また、前記下部導体板の上面のうち、前記誘電体膜が形成される部分に凹凸を設けることにより、前記下部導体板と前記誘電体膜との密着性を高める。【選択図】　　　　図１
2004096634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部導体板上に、印刷によってペーストを塗布して誘電体膜と誘電体ストリップとを一体に形成する工程と、
前記誘電体膜上に配線を形成する工程と、
前記配線上に電子部品を搭載する工程と、
前記下部導体板に上部導体板を接合する工程と、を含むことを特徴とする、高周波回路装置の製造方法。
【請求項２】
前記下部導体板の上面のうち、前記誘電体膜が形成される部分には凹凸が形成されており、前記凹凸の高さは波長より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の高周波回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体導波路を利用した高周波回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体導波路は、伝送損失が小さいため高周波回路装置において好適に用いられる。誘電体導波路を用いた高周波回路装置の例として、例えば、特許文献１や特許文献２において開示されている構成がある。これらの技術では、略平行な２つの導体板の間に、誘電体ストリップと、発振回路が構成された誘電体基板を配置するという構成をとっている。
【０００３】
そのような構成を持つ高周波回路装置の一例として、電圧制御発振器の平面図を図２に、また図２におけるＸ−Ｘ’断面図を図３（ａ）に、Ｙ−Ｙ’断面図を図３（ｂ）に、Ｚ−Ｚ’断面図を図３（ｃ）に示す。下部導体板１１上にはＲＦ基板３１とＤＣ電源基板３２が搭載されている。
【０００４】
ＲＦ基板３１上には、マイクロストリップラインや共振器を構成する電極４２があり、さらにガンダイオード６２やバラクタダイオード６３が電極に接続されており、高周波信号を発振する回路が形成されている。ＲＦ基板３１上の回路で発振された高周波信号は、電極４２と誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂとの接触面３３を介して電極４２から誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂへと伝播する。
【０００５】
ＤＣ電源基板３２上には線路となる電極４３が形成されており、電極４３上にはダイオードや抵抗器、コンデンサなどの電子部品６１が搭載されている。ＤＣ電源基板３２の電圧は、はんだ６４などで接合されているジャンパー線６５を介してＲＦ基板３１に供給される。
【０００６】
下部導体板１１と上部導体板１２とはネジ１３などによって接合されている。誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂは、図３（ｂ）に示されるように下部導体板１１および上部導体板１２に挟みこまれた状態となって、誘電体導波路を形成している。通常は複数箇所をネジ止めするが、ここでは図示を省略してある。また、ネジ止めする場所が図３（ｃ）において示した場所に限られないことは言うまでもない。
【０００７】
なお、図２（ａ）では、上部導体板１２を透視しており、また、ＤＣ電源基板３２上の電極４３および電子部品６１、ネジ１３を省略してある。
【０００８】
次に、この電圧制御発振器の製造工程を図４を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、絶縁体からなるＲＦ基板３１およびＤＣ電源基板３２に電極４２、４３を形成し、電子部品６１、バラクタダイオード６３などを搭載する。ＲＦ基板３１に搭載される電子部品はバラクタダイオードなどであり、ＤＣ電源基板に搭載される電子部品６１はダイオードや抵抗器、コンデンサなどである。この図ではＲＦ基板３１上の回路とＤＣ電源基板３２上の回路が同時に形成されるかのようであるが、実際にはＲＦ基板３１上の回路とＤＣ電源基板３２上の回路はそれぞれ別個に形成される。次に、図４（ｂ）に示すように下部導体板１１上にＲＦ基板３１とＤＣ電源基板３２を搭載する。次に、図４（ｃ）に示すように下部導体板１１上に下部誘電体ストリップ２１ａを挿入し、ジャンパー線６５をはんだ６４によってＲＦ基板３１とＤＣ電源基板３２とに接合してＲＦ基板３１上の回路とＤＣ電源基板３２上の回路とを電気的に接続する。次に、図４（ｄ）に示すように、上部誘電体ストリップ２１ｂが接合されている上部導体板１２を下部導体板１１とネジ１３などによって接合して、電圧制御発振器が完成する。なお、図４においてはネジ１３は図示していない。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１０２８７１号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−１１１３４６号公報（第２−３頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によれば、ＲＦ基板３１やＤＣ電源基板３２などの実装基板が必要であるため、装置を構成する部品の点数が多くなってしまう。そのため、部品の在庫が増えて収益が悪化する。また、部品の点数が多いことは装置の組立工程の複雑化を招き、製造コストの上昇につながる。
【００１１】
さらに、ＲＦ基板３１の反りや、下部導体板１１とＲＦ基板３１との接合位置のズレなどによって電気的特性がばらついて不良品が発生するという問題があった。ＲＦ基板３１上の発振回路で発振された高周波は、ＲＦ基板３１上の電極４２と誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂとの接触面３３を介して電極４２から誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂへと伝播されるのであるが、誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂと電極４２とは接着剤等で接着されているのではなく単に接触しているだけであるから、ＲＦ基板３１の位置がずれたり、ＲＦ基板３１に反りが発生したりすることによって、接触面３３がずれたり、誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂと電極４２との間に隙間が出来てしまうことがある。接触面３３がずれたり隙間ができたりすると、ＲＦ基板３１上の回路で発振された信号が誘電体ストリップ２１ａ、２１ｂへ十分に伝播されず、電圧制御発振器の出力信号の電力が低下してしまうのである。
【００１２】
ＲＦ基板３１と下部導体板１１とを強固に接着すればズレはある程度防ぐこともできるが、接着剤は一般にＱが悪いので誘電損失を防ぐために接着剤を用いないこともあるため、ＲＦ基板３１のズレは特に深刻な問題となっている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の高周波回路装置の製造方法は、下部導体板上に、印刷によってペーストを塗布して誘電体膜と誘電体ストリップとを一体に形成する工程と、前記誘電体膜上に配線を形成する工程と、前記配線上に電子部品を搭載する工程と、前記下部導体板に上部導体板を接合する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
誘電体膜上に配線を形成して電子部品を搭載するため基板が不要となり、部品の点数が減少して製造コストが低減される。また、基板がなく誘電体膜は誘電体ストリップと一体に形成されるため、基板のずれによる電力の漏洩がなく、不良の発生を防ぐことができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の高周波回路装置は、前記下部導体板の上面のうち、前記誘電体膜が形成される部分には凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
下部導体板と誘電体膜の接合面を凹凸にすることによって、下部導体板と誘電体膜の密着性が高まり、下部導体板と誘電体膜がはがれたりずれたりするおそれがなくなる。また、密着性が高まることによって、誘電体膜上の電極や電子部品から発生する熱を導体板によって効果的に放熱することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図を用いつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の製造工程を示している。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、下部導体板１１を印刷用ステージ７０にセットし、低温硬化ポリイミド系ペーストをスクリーン印刷によって塗布して、誘電体ストリップ２１ａと誘電体膜２２とを同時に形成する。下部導体板１１の上面のうち、誘電体膜２２が形成される部分にはあらかじめ凹凸を形成しておく。凹凸があることにより、誘電体膜２２と下部導体板１１との接触面積が大きくなって密着性が高まる。凹凸の高さは、誘電体ストリップを伝播する信号の波長よりも十分に小さくし、信号のロスを防ぐ。好ましくはおおむね波長の１０分の１以下とする。なお波長λは、λ＝Ｃ／〔ｆ×（εγ）１／２〕である（Ｃは光速度、ｆは周波数、εγは実効誘電率）。
【００１９】
次に、ポリイミド系ペーストが塗布された下部導体板１１を加熱し、ポリイミド系ペーストを硬化させると共に、下部導体板１１と密着させる。このとき、加熱温度がおよそ３００℃を超えると下部導体板１１が変形するおそれがあるため、ペーストはおよそ３００℃以下で硬化するものを用いることが好ましい。
【００２０】
次に、誘電体膜２２を研磨して表面を平坦化すると共に、図１（ｂ）に示す誘電体膜２２の厚みｔを所定の厚さに調整する。誘電体膜２２が厚すぎると放熱性が悪くなり、薄すぎると絶縁が十分ではなくなるからである。誘電体膜２２の厚みｔは、誘電体膜２２上に形成される回路に伝播する電力の大きさなどにもよるが、おおむね１０μｍから３００μｍ程度が好ましい。ペーストを塗布する際に誘電体膜２２の厚みを精度よく、また表面を平坦に形成できるのであれば研磨をしなくともよい。
【００２１】
次に、図１（ｃ）に示すように、誘電体膜２２の上に蒸着、スパッタリング、メッキなどの方法によってＣｕ膜４１を形成し、図１（ｄ）に示すようにフォトリソグラフィなどの方法によって所定の形状にレジスト５１を形成してＣｕ膜４１をエッチングし、図１（ｅ）に示すように所定形状の電極４２、４３を形成する。あるいは、電極４２、４３は印刷などの方法によって形成してもよい。電極４２、４３は、マイクロストリップラインや共振器、線路などを構成している。
【００２２】
従来の技術においては、ＲＦ基板とＤＣ電源基板を別個に作成してから下部導体板１１上に搭載されていたが、本発明においては、ＲＦ部とＤＣ電源部は一体のものとして作製されるものであり、マイクロストリップラインや共振器となるＲＦ部の電極４２と、線路となるＤＣ電源部の電極４３とは同時に形成される。
【００２３】
次に、電極４２、４３上に電子部品６１、バラクタダイオード６３などを実装し、上部誘電体ストリップ２１ｂが形成されている上部導体板１２を下部導体板１１に接合して電圧制御発振器となる。
【００２４】
下部誘電体ストリップ２１ａおよび誘電体膜２２の材料はポリイミド系に限らず、ベンゾシクロブテン樹脂（ＢＣＢ）やポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）などでもよい。また、熱硬化樹脂に限らず、例えばＵＶ光硬化樹脂などであってもよい。
【００２５】
また、本発明は電圧制御発振器に限られるものではなく、略平行に配置された２つの導体板の間に誘電体ストリップおよび基板を設けてなる高周波回路装置であれば適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されるもので、以下に記載するような効果を奏するものである。
【００２７】
請求項１に記載の発明によれば、誘電体ストリップと誘電体膜を印刷によって一体に形成し、誘電体膜の上に回路を構成するから、ＲＦ基板やＤＣ電源基板などの基板が不要となって部品点数が減少し、製造コストが低減される。また、誘電体ストリップと誘電体膜が一体に形成されているから、従来の構成のように基板のずれや反りによって電極と誘電体ストリップとの接触面がずれたり隙間が生じたりすることに起因する電力の漏洩が起こることがない。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、下部導体板と誘電体膜との接合面に凹凸を設けることによって、下部導体板と誘電体膜との密着性が高まり、誘電体膜の下部導体板からのはがれや位置ずれを防止することができ、また、放熱性も高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波回路装置の各工程を示す断面図である。
【図２】従来の高周波回路装置を示す平面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ’断面、Ｙ−Ｙ’断面、Ｚ−Ｚ’断面を示す図である。
【図４】従来の高周波回路装置の各工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１１　　下部導体板
１２　　上部導体板
１３　　ネジ
２１ａ　下部誘電体ストリップ
２１ｂ　上部誘電体ストリップ
２２　　誘電体膜
３１　　ＲＦ基板
３２　　ＤＣ電源基板
３３　　接触面
４１　　Ｃｕ膜
４２、４３　電極
５１　　レジスト
６１　　電子部品
６２　　ガンダイオード
６３　　バラクタダイオード
６４　　はんだ
６５　　ジャンパー線
７０　　印刷用ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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