(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向の異なる位置に配置された互いに平行な第１主面と第２主面とを有する絶縁性基板と、
前記第１主面に形成され、ミリ波信号を伝搬する第１導体パターンと、
前記第２主面に形成され、前記ミリ波信号を伝搬する第２導体パターンと、
前記第１主面または前記第２主面に形成されたグランド用導体パターンと、
前記厚み方向において、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間に配置され、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを導通させる接続部材と、を備え、
前記接続部材は、第１導電部材、第２導電部材、および、誘電体ブロックを備え、前記第１導電部材と前記第２導電部材とによって、前記誘電体ブロックを挟みこむブロック形状を有し、
前記第１導電部材は、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとに接続され、
前記第２導電部材は、前記グランド用導体パターンに接続されている、
ミリ波モジュール。
【請求項２】
前記第１導電部材および前記第２導電部材は、導電体ブロックである、
請求項１に記載のミリ波モジュール。
【請求項３】
前記第１導電部材は、
矩形状で絶縁性を有する直方体の第１基材部と、
前記第１基材部における前記第１導体パターンに対向する面に形成された第１導体膜と、
前記第１基材部における前記第２導体パターンに対向する面に形成された第２導体膜と、
前記第１導体膜と前記第２導体膜に接続し、前記第１基材部における前記誘電体ブロックに当接する面に形成されたキャパシタンス形成用の第３導体膜と、
を備える、
請求項１に記載のミリ波モジュール。
【請求項４】
前記第１導電部材は、
前記第３導体膜よりも前記誘電体ブロックから離間する位置に配置された第４導体膜と、
前記第３導体膜と前記第４導体膜とを接続する第１補助接続導体と、を備え、
前記第３導体膜は、前記第１導電部材における前記第１導体膜の形成面および前記第２導体膜の形成面に達しない形状であり、
前記第１導体膜および前記第２導体膜は、前記第１導電部材における前記第３導体膜の形成面に達しない形状であり、前記第４導体膜に接続している、
請求項３に記載のミリ波モジュール。
【請求項５】
前記第２導電部材は、
矩形状で絶縁性を有する直方体の第２基材部と、
前記第２基材部における前記グランド用導体パターンに対向する面に形成された第５導体膜と、
前記第２基材部における前記誘電体ブロックに当接する面に形成されたキャパシタンス形成用の第６導体膜と、
を備える、
請求項１、請求項３、または、請求項４に記載のミリ波モジュール。
【請求項６】
前記第２導電部材は、
前記第６導体膜よりも前記誘電体ブロックから離間する位置に配置された第７導体膜と、
前記第６導体膜と前記第７導体膜とを接続する第２補助接続導体と、を備え、
前記第６導体膜は、前記第２導電部材における前記第５導体膜の形成面に達しない形状であり、
前記第５導体膜は、前記第２導電部材における前記第６導体膜の形成面に達しない形状であり、
前記第７導電膜は、前記第２導電部材における前記第５導体膜の形成面に達する形状であり、
前記第５導電膜と前記第６導電膜は、前記第７導体膜および前記第２補助接続導体によって接続している、
請求項５に記載のミリ波モジュール。
【請求項７】
前記誘電体ブロックの誘電率は、前記絶縁性基板の誘電率と異なる、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のミリ波モジュール。
【請求項８】
前記誘電体ブロックの誘電率は、前記絶縁性基板の誘電率よりも高い、
請求項７に記載のミリ波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波帯の高周波信号を用いた電子部品であるミリ波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種のミリ波モジュールが提案されている。例えば、非特許文献１には、部品内蔵基板の技術を用いたミリ波モジュールが記載されている。【０００３】
非特許文献１に記載のミリ波モジュールは、ＦＯＷＬＰ（Ｆａｎ  Ｏｕｔ  Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）の技術を用いている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】C-H Tsaiet.al., “Array Antenna Integrated Fan-out Wafer Level Packaging (InFO-WLP) forMillimeter Wave System Applications, IEDM 2013, p. IEDM13-605 (2013)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のミリ波モジュールにおいて、厚み方向に異なる複数の層に、伝送線路またはアンテナ等を形成する場合、これら複数の層に形成した導体パターンを、厚み方向に延びる導体パターン等によって接続しなければならないことがある。【０００６】
しかしながら、厚み方向に延びる導体パターンは、インダクタンス成分を有する。そして、ミリ波の周波数帯域では、当該インダクタンス成分によってミスマッチングが生じてしまい、複数の層の導体パターン間での伝送損失が生じてしまう。【０００７】
したがって、本発明の目的は、複数の層の導体パターン間での伝送損失を抑制するミリ波モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のミリ波モジュールは、絶縁性基板、第１導体パターン、第２導体パターン、グランド用導体パターン、および、接続部材を備える。絶縁性基板は、厚み方向の異なる位置に配置された互いに平行な第１主面と第２主面とを有する。第１導体パターンは、第１主面に形成され、ミリ波信号を伝搬する。第２導体パターンは、第２主面に形成され、ミリ波信号を伝搬する。グランド用導体パターンは、第１主面または第２主面に形成されている。接続部材は、厚み方向において、第１導体パターンと第２導体パターンとの間に配置され、第１導体パターンと第２導体パターンとを導通させる。接続部材は、第１導電部材、第２導電部材、および、誘電体ブロックを備える。接続部材は、第１導電部材と第２導電部材とによって、誘電体ブロックを挟みこむブロック形状を有する。第１導電部材は、第１導体パターンと第２導体パターンとに接続されている。第２導電部材は、グランド用導体パターンに接続されている。【０００９】
この構成では、接続部材によって、第１導体パターンと第２導体パターンとを接続する導体ラインとグランドとの間にキャパシタンスが形成される。これにより、第１導体パターンと第２導体パターンとを接続する部分の特性インピーダンスマッチングが所望値に設定できる。また、この特性インピーダンスを所望値に設定する構造が、簡素且つ高精度に実現される。【００１０】
また、この発明のミリ波モジュールは、第１導電部材および第２導電部材は、導電体ブロックであるとよい。【００１１】
この構成では、接続部材の構造が更に簡素化される。【００１２】
また、この発明のミリ波モジュールでは、次の構成であってもよい。第１導電部材は、矩形状で絶縁性を有する直方体の第１基材部と、第１基材部における第１導体パターンに対向する面に形成された第１導体膜と、第１基材部における第２導体パターンに対向する面に形成された第２導体膜と、第１導体膜と第２導体膜に接続し、第１基材部における誘電体ブロックに当接する面に形成されたキャパシタンス形成用の第３導体膜と、を備える。【００１３】
この構成であっても、特性インピーダンスを所望値に設定する構造が、高精度に実現される。【００１４】
また、この発明のミリ波モジュールでは、次の構成であってもよい。第１導電部材は、第３導体膜よりも誘電体ブロックから離間する位置に配置された第４導体膜と、第３導体膜と第４導体膜とを接続する第１補助接続導体と、を備える。第３導体膜は、第１導電部材における第１導体膜の形成面および第２導体膜の形成面に達しない形状である。第１導体膜および第２導体膜は、第１導電部材における第３導体膜の形成面に達しない形状であり、第４導体膜に接続している。【００１５】
この構成であっても、特性インピーダンスを所望値に設定する構造が、高精度に実現される。さらに、第１導体膜または第２導体膜と第２導電部材との不要な結合、短絡が抑制される。【００１６】
また、この発明のミリ波モジュールでは、次の構成であってもよい。第２導電部材は、矩形状で絶縁性を有する直方体の第２基材部と、第２基材部におけるグランド用導体パターンに対向する面に形成された第５導体膜と、第２基材部における誘電体ブロックに当接する面に形成されたキャパシタンス形成用の第６導体膜と、を備える。【００１７】
この構成であっても、特性インピーダンスを所望値に設定する構造が、高精度に実現される。【００１８】
また、この発明のミリ波モジュールでは、次の構成であってもよい。第２導電部材は、第６導体膜よりも誘電体ブロックから離間する位置に配置された第７導体膜と、第６導体膜と第７導体膜とを接続する第２補助接続導体と、を備える。第６導体膜は、第２導電部材におけるグランド用導体パターンの形成面に達しない形状である。グランド用導体パターンは、第２導電部材における第６導体膜の形成面に達しない形状であり、第７導体膜に接続している。【００１９】
この構成であっても、特性インピーダンスを所望値に設定する構造が、高精度に実現される。さらに、グランド用導体パターンと第１導電部材との不要な結合、短絡が抑制される。【００２０】
また、この発明のミリ波モジュールでは、誘電体ブロックの誘電率は、絶縁性基板の誘電率と異なることが好ましい。【００２１】
この構成では、所望の特性インピーダンスを実現し易い。【００２２】
また、この発明のミリ波モジュールでは、誘電体ブロックの誘電率は、絶縁性基板の誘電率よりも高いことが好ましい。【００２３】
この構成では、接続部材の小型化が可能になり、ミリ波モジュールの小型化が可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、ミリ波モジュールにおいて、複数の層の導体パターン間での伝送損失を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１（Ａ）は第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０の第１主面１０１を示す図であり、図１（Ｂ）は第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０のＡ−Ａ断面図であり、図１（Ｃ）は第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０の第２主面１０２を示す図である。
【図２】図２は第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０の斜視図である。
【図３】図３は第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０における接続部材４０の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａの第１主面を示す図であり、図４（Ｂ）は第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０ＡのＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５（Ａ）は第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａの第２主面１０２を示す図であり、図５（Ｂ）は第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０ＡのＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図６は第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａにおける接続部材４０Ａの斜視図である。
【図７】図７は第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂの構成を示す断面図である。
【図８】図８は第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂの構成を示す分解平面図である。
【図９】図９は第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂの反射特性を示すスミスチャートである。
【図１０】図１０は第４の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｃの構成を示す断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）は接続部材４０Ｂの第１派生例を示す斜視図であり、図１１（Ｂ）は平面図であり、図１１（Ｃ）は側面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は接続部材４０Ｃの第２派生例を示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は平面図であり、図１２（Ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の第１の実施形態に係るミリ波モジュールについて、図を参照して説明する。図１（Ａ）は、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０の第１主面１０１を示す図であり、図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０のＡ−Ａ断面図であり、図１（Ｃ）は、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０の第２主面１０２を示す図である。図２は、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０の斜視図である。図３は、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０における接続部材４０の斜視図である。なお、各図は、構成を分かり易くするため、寸法の関係を誇張しており、実際の寸法の関係とは異なる。
【００２７】
図１、図２に示すように、ミリ波モジュール１０は、絶縁性基板１００、第１伝送線路２０、第２伝送線路３０、接続部材４０、ビア導体５１、ビア導体５２、ビア導体６１、および、ビア導体６２を備える。
【００２８】
ミリ波モジュール１０は、例えば、ＦＯＷＬＰ（Ｆａｎ  Ｏｕｔ  Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）技術を用いて実現される。
【００２９】
絶縁性基板１００は、互いに平行な第１主面１０１および第２主面１０２を有する。第１主面１０１および第２主面１０２は、Ｘ方向とＹ方向（Ｘ方向に直交する方向）とに並行な面である。第１主面１０１および第２主面１０２は、Ｚ方向（Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向）において、離間している。このＺ方向が、絶縁性基板１００の厚み方向に相当する。
【００３０】
第１伝送線路２０は、信号用導体パターン２１、グランド用導体パターン２２、および、空隙２３を備える。信号用導体パターン２１が、本発明の「第１導体パターン」に対応する。信号用導体パターン２１、および、グランド用導体パターン２２は、第１主面１０１に形成されている。
【００３１】
信号用導体パターン２１は、所定の幅（Ｙ方向の長さ）を有し、Ｘ方向に延びる形状である。グランド用導体パターン２２は、第１主面１０１における、信号用導体パターン２１の形成領域を除き、且つ、信号用導体パターン２１から所定距離で離間する形状で形成されている。この離間部は、空隙２３となる。
【００３２】
この構成によって、第１伝送線路２０は、第１のＣＰＷ（コプレ−ナ導波路）を実現している。
【００３３】
第２伝送線路３０は、信号用導体パターン３１、グランド用導体パターン３２、および、空隙３３を備える。信号用導体パターン３１が、本発明の「第２導体パターン」に対応する。信号用導体パターン３１、および、グランド用導体パターン３２は、第２主面１０２に形成されている。
【００３４】
信号用導体パターン３１は、所定の幅（Ｙ方向の長さ）を有し、Ｘ方向に延びる形状である。信号用導体パターン３１は、ミリ波モジュール１０および絶縁性基板１００の平面視において、信号用導体パターン２１と重なっている。また、信号用導体パターン３１の延びる方向の端部と、信号用導体パターン２１の延びる方向の端部とは、所定の面積で重なっている。
【００３５】
グランド用導体パターン３２は、第２主面１０２における、信号用導体パターン３１の形成領域を除き、且つ、信号用導体パターン３１から所定距離で離間する形状で形成されている。この離間部は、空隙３３となる。グランド用導体パターン３２は、ミリ波モジュール１０および絶縁性基板１００の平面視において、グランド用導体パターン２２と重なっている。
【００３６】
この構成によって、第２伝送線路３０は、第２のＣＰＷ（コプレ−ナ導波路）を実現している。
【００３７】
図１（Ａ）−図１（Ｃ）、図２、図３に示すように、接続部材４０は、直方体である。接続部材４０は、第１導電部材４１、第２導電部材４２、および、誘電体ブロック４３を備える。第１導電部材４１、第２導電部材４２、および、誘電体ブロック４３は、それぞれに直方体形状である。
【００３８】
第１導電部材４１と第２導電部材４２とは、誘電体ブロック４３を挟みこむ形状である。より具体的には、第１導電部材４１は、誘電体ブロック４３おける一面に当接している。第２導電部材４２は、誘電体ブロック４３における第１導電部材４１の当接面と反対側の面に当接している。この構造によって、接続部材４０は、第１導電部材４１と第２導電部材４２とを対向電極とするキャパシタとして機能する。そして、第１導電部材４１、第２導電部材４２、および、誘電体ブロック４３の形状を適宜設定することによって、ミリ波帯に対して所定のキャパシタンスを実現できる。
【００３９】
接続部材４０は、例えば、次のようにして製造される。まず、導電体ブロック、誘電体ブロック、導電体ブロックをこの順で重ね合わせ、それぞれを接合することで母材を形成する。なお、導電体層、誘電体層、導電体層を、半導体の形成プロセス等を用いて、この順で積層形成してもよい。次に、母材を所望の寸法に切断、研磨することによって、第１導電部材４１と第２導電部材４２とを誘電体ブロック４３で挟みこむ形状で直方体の接続部材４０が形成される。なお、接続部材４０は、完全な直方体では無くてもよく、単体でブロック形状であればよい。
【００４０】
接続部材４０の寸法は、例えば、次の通りである。第１導電部材４１、誘電体ブロック４３、第２導電部材４２が順に並ぶ方向の長さは、４００μｍであり、この方向での第１導電部材４１および第２導電部材４２の長さはそれぞれ１５０μｍであり、誘電体ブロック４３の長さは１００μｍである。また、接続部材４０における他の方向の長さは、それぞれ２００μｍである。
【００４１】
接続部材４０は、絶縁性基板１００の内部に配置されている。言い換えれば、接続部材４０は、第１主面１０１と第２主面１０２との間に配置され、更には、第１伝送線路２０と第２伝送線路３０との間に配置されている。この際、第１導電部材４１、誘電体ブロック４３、第２導電部材４２が順に並ぶ方向は、Ｘ方向に平行である。
【００４２】
さらに具体的には、接続部材４０における第１導電部材４１は、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１との間に配置され、第２導電部材４２は、グランド用導体パターン２２とグランド用導体パターン３２との間に配置されている。
【００４３】
ビア導体５１、ビア導体５２、ビア導体６１、および、ビア導体６２は、絶縁性基板１００の内部に形成されている。ビア導体５１は、第１導電部材４１の一方面と信号用導体パターン２１とを、最短距離で接続している。ビア導体６１は、第１導電部材４１の他方面（第１導電部材４１の一方面と反対側の面）と信号用導体パターン３１とを、最短距離で接続している。ビア導体５２は、第２導電部材４２の一方面とグランド用導体パターン２２とを、最短距離で接続している。ビア導体６２は、第２導電部材４２の他方面とグランド用導体パターン３２とを、最短距離で接続している。
【００４４】
このような構成によって、ミリ波モジュール１０は、絶縁性基板１００の異なる層に形成された第１伝送線路２０と第２伝送線路３０とを、接続部材４０によって接続する構造を実現する。
【００４５】
ここで、第１伝送線路２０の信号用導体パターン２１と第２伝送線路３０の信号用導体パターン３１は、絶縁性基板１００の厚み分離間している。したがって、この長さ分のインダクタンス成分が、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１との間の接続ラインに生じる。
【００４６】
しかしながら、接続部材４０を備えることによって、当該接続ラインとグランド（接地電位）との間にキャパシタンスが挿入される。これにより、接続ラインの箇所の特性インピーダンスが調整され、第１伝送線路２０および第２伝送線路３０の特性インピーダンスとのマッチングが実現される。これにより、第１伝送線路２０と第２伝送線路３０との間で、ミリ波信号を低損失で伝搬できる。
【００４７】
また、この構成を用いることによって、第１伝送線路２０と第２伝送線路３０との接続ラインの特性インピーダンスを調整する構造を、簡素な構造で実現できる。これにより、低損失な伝送が可能なミリ波モジュール１０を簡素な構成で実現できる。したがって、ミリ波モジュール１０を安価に製造できる。
【００４８】
さらに、ミリ波モジュール１０の各構成要素の位置関係は、ＦＯＷＬＰ技術を適用した部品内蔵基板を形成する方法を用いることによって、容易且つ高精度に実現できる。したがって、ミリ波モジュール１０は、接続ラインにおける特性インピーダンスをより高精度に実現でき、より精度良くインピーダンスマッチングを実現できる。これにより、ミリ波モジュール１０は、ミリ波信号を低損失で伝搬する構造を、より高精度に実現できる。
【００４９】
また、さらに、接続部材４０は、ダイシングまたは半導体の形成プロセス等を用いて形成することによって、高精度な寸法を実現できる。したがって、キャパシタンスを高精度に実現でき、より精度良くインピーダンスマッチングを実現できる。これにより、ミリ波モジュール１０は、ミリ波信号を更に低損失で伝搬する構造を、高精度に実現できる。
【００５０】
また、接続部材４０の誘電体ブロック４３の誘電率は、絶縁性基板１００の誘電率と異なることが好ましい。これにより、接続部材４０で実現するキャパシタンスを所望値に設定し易い。さらに、接続部材４０の誘電体ブロック４３の誘電率は、絶縁性基板１００の誘電率より高いことが好ましい。これにより、所望のキャパシタンスを得るための接続部材４０の形状を小さくできる。したがって、ミリ波モジュール１０を小型化できる。
【００５１】
また、接続部材４０を用いることによって、一般的な電極を多層化したチップコンデンサよりも低損失な構成を実現できる。一般的な電極を多層化したチップコンデンサは、ミリ波帯では、縁端効果によってＥＳＬ、ＥＳＲが大きくなってしまう。しかしながら、接続部材４０を用いることによって、このようなＥＳＬ、ＥＳＲの増大化は生じない。したがって、低損失な構成を実現できる。
【００５２】
なお、ビア導体５１、ビア導体５２、ビア導体６１、および、ビア導体６２は、可能な限り短いことが好ましい。すなわち、接続部材４０のＺ方向の寸法は、絶縁性基板１００のＺ方向の寸法に近いことが好ましい。これにより、ビア導体５１、ビア導体５２、ビア導体６１、および、ビア導体６２による伝送損失は抑制できる。なお、ビア導体５１、ビア導体５２、ビア導体６１、および、ビア導体６２の長さが長くても、接続部材４０のキャパシタンスを調整することによって、ビア導体の長さに基づくインダクタンス成分による特性インピーダンスのズレを抑制できる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施形態に係るミリ波モジュールについて、図を参照して説明する。図４（Ａ）は、第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａの第１主面１０１を示す図であり、図４（Ｂ）は、第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０ＡのＢ−Ｂ断面図である。図５（Ａ）は、第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａの第２主面１０２を示す図であり、図５（Ｂ）は、第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０ＡのＣ−Ｃ断面図である。図６は、第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａにおける接続部材４０Ａの斜視図である。なお、各図は、構成を分かり易くするため、寸法の関係を誇張しており、実際の寸法の関係とは異なる。
【００５４】
第２の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ａは、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０に対して、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１との位置関係、および、接続部材４０Ａの構造において異なる。ミリ波モジュール１０Ａの他の構成は、ミリ波モジュール１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
【００５５】
信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１とは、絶縁性基板１００におけるＹ方向の位置は、同じであるが、Ｘ方向において延びる方向が逆である。言い換えれば、信号用導体パターン２１の一端から延びる方向と、信号用導体パターン３１の一端から延びる方向とは、逆である。
【００５６】
信号用導体パターン２１の一端と、信号用導体パターン３１の一端とは、平面視において所定の面積で重なっている。信号用導体パターン２１のその他の部分は、平面視において、グランド用導体パターン３２に重なっている。信号用導体パターン３１のその他の部分は、平面視において、グランド用導体パターン２２に重なっている。
【００５７】
図６に示すように、接続部材４０Ａは、直方体である。
【００５８】
接続部材４０Ａは、第１導電部材４１、第２導電部材４２１、第２導電部材４２２、誘電体ブロック４３１、および、誘電体ブロック４３２を備える。第１導電部材４１、第２導電部材４２１、第２導電部材４２２、誘電体ブロック４３１、および、誘電体ブロック４３２は、それぞれに直方体形状である。
【００５９】
第１導電部材４１と第２導電部材４２１とは、誘電体ブロック４３１を挟みこむ形状である。より具体的には、第１導電部材４１は、誘電体ブロック４３１おける一面に当接している。第２導電部材４２１は、誘電体ブロック４３１における第１導電部材４１の当接面と反対側の面に当接している。
【００６０】
第１導電部材４１と第２導電部材４２２とは、誘電体ブロック４３２を挟みこむ形状である。より具体的には、第１導電部材４１は、誘電体ブロック４３２おける一面に当接している。第２導電部材４２２は、誘電体ブロック４３２における第１導電部材４１の当接面と反対側の面に当接している。
【００６１】
この構造によって、接続部材４０Ａは、第１導電部材４１と第２導電部材４２１および第２導電部材４２２とを対向電極とするキャパシタとして機能する。そして、第１導電部材４１、第２導電部材４２１、第２導電部材４２２、誘電体ブロック４３１、および、誘電体ブロック４３２の形状を適宜設定することによって、ミリ波帯に対して所定のキャパシタンスを実現できる。
【００６２】
接続部材４０Ａは、絶縁性基板１００の内部に配置されている。この際、第２導電部材４２１、誘電体ブロック４３１、第１導電部材４１、誘電体ブロック４３２、第２導電部材４２２が順に並ぶ方向は、Ｙ方向に平行である。
【００６３】
さらに具体的には、接続部材４０Ａにおける第１導電部材４１は、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１との間に配置され、第２導電部材４２１および第２導電部材４２２は、グランド用導体パターン２２とグランド用導体パターン３２との間に配置されている。
【００６４】
ビア導体５１、ビア導体５２１、ビア導体５２２、ビア導体６１、ビア導体６２１、および、ビア導体６２２は、絶縁性基板１００の内部に形成されている。ビア導体５１は、第１導電部材４１の一方面と信号用導体パターン２１とを、最短距離で接続している。ビア導体６１は、第１導電部材４１の他方面（第１導電部材４１の一方面と反対側の面）と信号用導体パターン３１とを、最短距離で接続している。ビア導体５２１は、第２導電部材４２１の一方面とグランド用導体パターン２２とを、最短距離で接続している。ビア導体６２１は、第２導電部材４２１の他方面とグランド用導体パターン３２とを、最短距離で接続している。ビア導体５２２は、第２導電部材４２２の一方面とグランド用導体パターン２２とを、最短距離で接続している。ビア導体６２２は、第２導電部材４２２の他方面とグランド用導体パターン３２とを、最短距離で接続している。
【００６５】
このような構成であっても、ミリ波モジュール１０Ａは、ミリ波モジュール１０と同様の作用効果を得ることができる。さらに、ミリ波モジュール１０Ａでは、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１とが一端のみで重なり、他の部分で重なっていない。したがって、第１伝送線路２０と第２伝送線路３０との不要な結合を抑制できる。
【００６６】
次に、本発明の第３の実施形態に係るミリ波モジュールについて、図を参照して説明する。図７は、第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂの構成を示す断面図である。図８は、第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂの構成を示す分解平面図である。なお、各図は、構成を分かり易くするため、寸法の関係を誇張しており、実際の寸法の関係とは異なる。
【００６７】
第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂは、第１の実施形態に係るミリ波モジュール１０に対して、第１伝送線路２０Ｂおよび第２伝送線路３０Ｂがストリップラインによって形成されている点で異なる。ミリ波モジュール１０Ｂの他の構成は、ミリ波モジュール１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
【００６８】
第１伝送線路２０Ｂは、絶縁性基板１００Ｂの第１主面１０１側に形成されている。
【００６９】
第１伝送線路２０Ｂは、信号用導体パターン２１、グランド用導体パターン２２０、グランド用導体パターン２２１、および、グランド用導体パターン２２２を備える。
【００７０】
信号用導体パターン２１とグランド用導体パターン２２０とは、絶縁性基板１００Ｂにおける同層（厚み方向の同じ位置）に形成されており、空隙２３０によって分離されている。
【００７１】
グランド用導体パターン２２１は、絶縁性基板１００Ｂにおいて、信号用導体パターン２１およびグランド用導体パターン２２０よりも第１主面１０１側の表層側に形成されている。グランド用導体パターン２２１は、平面視において、信号用導体パターン２１およびグランド用導体パターン２２０に重なっている。
【００７２】
グランド用導体パターン２２２は、絶縁性基板１００Ｂにおいて、信号用導体パターン２１およびグランド用導体パターン２２０よりも中央側（接続部材４０側）に形成されている。グランド用導体パターン２２２は、平面視において、信号用導体パターン２１の一端を除き信号用導体パターン２１およびグランド用導体パターン２２０に重なっている。
【００７３】
グランド用導体パターン２２２は、複数のビア導体８１０によって、グランド用導体パターン２２０およびグランド用導体パターン２２１に接続されている。
【００７４】
この構成によって、第１伝送線路２０Ｂは、ストリップラインを形成している。
【００７５】
グランド用導体パターン２２２は、信号用導体パターン２１の一端に重なる部分に、導体非形成部７１１を備える。
【００７６】
第２伝送線路３０Ｂは、絶縁性基板１００Ｂの第２主面１０２側に形成されている。
【００７７】
第２伝送線路３０Ｂは、信号用導体パターン３１、グランド用導体パターン３２０、グランド用導体パターン３２１、および、グランド用導体パターン３２２を備える。
【００７８】
信号用導体パターン３１とグランド用導体パターン３２０とは、絶縁性基板１００Ｂにおける同層（厚み方向の同じ位置）に形成されており、空隙３３０によって分離されている。
【００７９】
グランド用導体パターン３２１は、絶縁性基板１００Ｂにおいて、信号用導体パターン３１およびグランド用導体パターン３２０よりも第２主面１０２側の表層側に形成されている。グランド用導体パターン３２１は、平面視において、信号用導体パターン３１およびグランド用導体パターン３２０に重なっている。
【００８０】
グランド用導体パターン３２２は、絶縁性基板１００Ｂにおいて、信号用導体パターン３１およびグランド用導体パターン３２０よりも中央側（接続部材４０側）に形成されている。グランド用導体パターン３２２は、平面視において、信号用導体パターン３１の一端を除き信号用導体パターン３１およびグランド用導体パターン３２０に重なっている。
【００８１】
グランド用導体パターン３２２は、複数のビア導体８２０によって、グランド用導体パターン３２０およびグランド用導体パターン３２１に接続されている。
【００８２】
この構成によって、第２伝送線路３０Ｂは、ストリップラインを形成している。
【００８３】
グランド用導体パターン３２２は、信号用導体パターン３１の一端に重なる部分に、導体非形成部７１２を備える。
【００８４】
ビア導体５１Ｂは、導体非形成部７１１に重なる位置に形成されており、信号用導体パターン２１と、接続部材４０の第１導電部材４１とを接続している。
【００８５】
ビア導体５２Ｂは、グランド用導体パターン２２２と、接続部材４０の第２導電部材４２とを接続している。
【００８６】
ビア導体６１Ｂは、導体非形成部７１２に重なる位置に形成されており、信号用導体パターン３１と、接続部材４０の第１導電部材４１とを接続している。
【００８７】
ビア導体６２Ｂは、グランド用導体パターン３２２と、接続部材４０の第２導電部材４２とを接続している。
【００８８】
このような構成によって、ミリ波モジュール１０Ｂは、ミリ波モジュール１０と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、第１伝送線路の種類、第２伝送線路の種類によることなく、複数の伝送線路を接続する接続ラインでの伝送損失を抑制できる。
【００８９】
さらに、ミリ波モジュール１０Ｂでは、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１とは、平面視において重なっている。しかしながら、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１との間には、グランド用導体パターン２２２とグランド用導体パターン３２２とが配置されている。これにより、信号用導体パターン２１と信号用導体パターン３１との不要な結合を抑制でき、第１伝送線路２０Ｂと第２伝送線路３０Ｂとの間のアイソレーションが向上する。
【００９０】
図９は、第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂの反射特性を示すスミスチャートである。図９は、５０ＧＨｚから７０ＧＨｚまでのＳ１１特性およびＳ２２特性を示す。図９に示すように、ミリ波モジュール１０Ｂの構成を用いることによって、５０ＧＨｚから７０ＧＨｚまで、Ｓ１１およびＳ１２がスミスチャートの中央付近になる。したがって、ミリ波帯において、適切なインピーダンスマッチングが行われていることが分かる。
【００９１】
次に、第４の実施形態に係るミリ波モジュールについて、図を参照して説明する。図１０は、第４の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｃの構成を示す断面図である。なお、図は、構成を分かり易くするため、寸法の関係を誇張しており、実際の寸法の関係とは異なる。
【００９２】
第４の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｃは、第３の実施形態に係るミリ波モジュール１０Ｂに対して、第１伝送線路２０Ｂをアンテナ９０に変更した構成を有する。ミリ波モジュール１０Ｃの他の構成は、ミリ波モジュール１０Ｂと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
【００９３】
アンテナ９０は、絶縁性基板１００Ｃの第１主面１０１側に形成されている。アンテナ９０は、放射用導体パターン９１、グランド用導体パターン９２を備える。
【００９４】
放射用導体パターン９１は、絶縁性基板１００Ｃの第１主面１０１に形成されている。放射用導体パターン９１は、所謂パッチアンテナを構成する矩形状等の導体パターンである。
【００９５】
グランド用導体パターン９２は、絶縁性基板１００Ｃにおいて、放射用導体パターン９１よりも中央側（接続部材４０側）に、放射用導体パターン９１に対して所定の距離をおいて形成されている。グランド用導体パターン９２は、平面視において、放射用導体パターン９１に重なる領域を含んで、放射用導体パターン９１よりも広い面積で形成されている。
【００９６】
グランド用導体パターン９２は、放射用導体パターン９１に重なる部分に、導体非形成部７１１を備える。
【００９７】
ビア導体５１Ｃは、導体非形成部７１１に重なる位置に形成されており、放射用導体パターン９１と、接続部材４０の第１導電部材４１とを接続している。放射用導体パターン９１へのビア導体５１Ｃの接続点が、アンテナ９０の給電点となる。
【００９８】
ビア導体５２Ｃは、グランド用導体パターン９２と、接続部材４０の第２導電部材４２とを接続している。
【００９９】
第２伝送線路３０Ｃ、ビア導体６１Ｃ、および、ビア導体６２Ｃは、それぞれ第２伝送線路３０Ｂ、ビア導体６１Ｂ、および、ビア導体６２Ｂと同様である。
【０１００】
この構成によって、ミリ波モジュール１０Ｃは、第２伝送線路３０Ｃからアンテナ９０に給電する構成を実現している。そして、ミリ波モジュール１０Ｃは、給電用の伝送線路とアンテナとのインピーダンスマッチングを高精度に実現する。したがって、損失の小さなミリ波のアンテナモジュールを実現できる。
【０１０１】
上述の説明では、接続部材の第１導電部材および第２導電部材を、導電体のブロックで形成する態様を示したが、第１導電部材および第２導電部材は、次の構成であってもよい。
【０１０２】
図１１（Ａ）は接続部材４０Ｂの第１派生例を示す斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。
【０１０３】
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）に示すように、接続部材４０Ｂは、第１導電部材４１Ｂ、第２導電部材４２Ｂ、および、誘電体ブロック４３を備える。第１導電部材４１Ｂと第２導電部材４２Ｂとは、誘電体ブロック４３を挟みこんでいる。
【０１０４】
第１導電部材４１Ｂは、基材部４１０Ｂ、導体膜４１１Ｂ、導体膜４１２Ｂ、および、導体膜４１３Ｂを備える。基材部４１０Ｂは、直方体の絶縁体からなる。基材部４１０Ｂが、本発明の「第１基材部」に対応する。
【０１０５】
導体膜４１１Ｂは、基材部４１０Ｂにおける誘電体ブロック４３への当接面の略全面に形成されている。導体膜４１１Ｂが、本発明の「第３導体膜」に対応する。なお、略全面とは、全面、または、導体膜４１１Ｂの機能を実現する範囲において当接面の面積よりも若干小さい面を意味する。
【０１０６】
導体膜４１２Ｂは、基材部４１０Ｂにおける導体膜４１１Ｂが形成される面に直交する面に形成されている。導体膜４１２Ｂは、基材部４１０Ｂにおけるこの面の全面を覆っている。導体膜４１２Ｂが、本発明の「第１導体膜」に対応する。この際、導体膜４１２Ｂは、誘電体ブロック４３の一面の一部にも亘っている。これにより、導体膜４１２Ｂは、導体膜４１１Ｂに対して確実に接続される。
【０１０７】
導体膜４１３Ｂは、基材部４１０Ｂにおける導体膜４１２Ｂが形成される面と反対側の面に形成されている。導体膜４１３Ｂは、基材部４１０Ｂにおけるこの面の略全面を覆っている。導体膜４１３Ｂが、本発明の「第２導体膜」に対応する。この際、導体膜４１３Ｂは、誘電体ブロック４３の一面の一部にも亘っている。これにより、導体膜４１３Ｂは、導体膜４１１Ｂに対して確実に接続される。
【０１０８】
第２導電部材４２Ｂは、基材部４２０Ｂ、導体膜４２１Ｂ、導体膜４２２Ｂ、および、導体膜４２３Ｂを備える。基材部４２０Ｂは、直方体の絶縁体からなる。基材部４２０Ｂが、本発明の「第２基材部」に対応する。
【０１０９】
導体膜４２１Ｂは、基材部４２０Ｂにおける誘電体ブロック４３への当接面の略全面に形成されている。導体膜４２１Ｂが、本発明の「第６導体膜」に対応する。
【０１１０】
導体膜４２２Ｂは、基材部４２０Ｂにおける導体膜４２１Ｂが形成される面に直交する面に形成されている。導体膜４２２Ｂは、基材部４２０Ｂにおけるこの面の略全面を覆っている。この際、導体膜４２２Ｂは、誘電体ブロック４３の一面の一部にも亘っている。これにより、導体膜４２２Ｂは、導体膜４２１Ｂに対して確実に接続される。
【０１１１】
導体膜４２３Ｂは、基材部４２０Ｂにおける導体膜４２２Ｂが形成される面と反対側の面に形成されている。導体膜４２３Ｂは、基材部４２０Ｂにおけるこの面の略全面を覆っている。この際、導体膜４２３Ｂは、誘電体ブロック４３の一面の一部にも亘っている。これにより、導体膜４２３Ｂは、導体膜４２１Ｂに対して確実に接続される。導体膜４２２Ｂ、導体膜４２３Ｂが、本発明の「第５導体膜」に対応する。
【０１１２】
このような構成では、接続部材４０Ｂは、導体膜４１１Ｂと導体膜４２１Ｂとで誘電体ブロック４３を挟みこむ構造によって、キャパシタンスを生じる。
【０１１３】
このような構成の接続部材４０Ｂを、ミリ波モジュール１０に適応すると、導体膜４１２Ｂがビア導体５１に接続し、導体膜４１３Ｂがビア導体６１に接続する。導体膜４２２Ｂがビア導体５２に接続し、導体膜４２３Ｂがビア導体６２に接続する。
【０１１４】
そして、このような構成の接続部材４０Ｂも、半導体の形成プロセス等を用いて高精度な形状で形成できる。したがって、接続部材４０を用いた場合と同様の作用効果を得られる。
【０１１５】
図１２（Ａ）は接続部材４０Ｃの第２派生例を示す斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。
【０１１６】
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）に示すように、接続部材４０Ｃは、第１導電部材４１Ｃ、第２導電部材４２Ｃ、および、誘電体ブロック４３を備える。第１導電部材４１Ｃと第２導電部材４２Ｃとは、誘電体ブロック４３を挟みこんでいる。
【０１１７】
第１導電部材４１Ｃは、基材部４１０Ｃ、導体膜４１１Ｃ、導体膜４１２Ｃ、導体膜４１３Ｃ、導体膜４１４Ｃ、および、補助接続導体４４１を備える。基材部４１０Ｃは、直方体の絶縁体からなる。基材部４１０Ｃが、本発明の「第１基材部」に対応する。
【０１１８】
導体膜４１１Ｃは、基材部４１０Ｃにおける誘電体ブロック４３への当接面に形成されている。導体膜４１１Ｃは、基材部４１０Ｃにおける誘電体ブロック４３への当接面の外周には達しない形状で形成されている。導体膜４１１Ｃが、本発明の「第３導体膜」に対応する。
【０１１９】
導体膜４１２Ｃは、基材部４１０Ｃにおける導体膜４１１Ｃが形成される面に直交する面に形成されている。導体膜４１２Ｃは、基材部４１０Ｃにおけるこの面を部分的に覆っている。導体膜４１２Ｃが、本発明の「第１導体膜」に対応する。この際、導体膜４１２Ｃは、誘電体ブロック４３の一面に突出しないように形成されている。
【０１２０】
導体膜４１３Ｃは、基材部４１０Ｃにおける導体膜４１２Ｃが形成される面と反対側の面に形成されている。導体膜４１３Ｃは、基材部４１０Ｃにおけるこの面を部分的に覆っている。導体膜４１３Ｃが、本発明の「第２導体膜」に対応する。この際、導体膜４１３Ｃは、誘電体ブロック４３の一面に突出しないように形成されている。
【０１２１】
導体膜４１４Ｃは、基材部４１０Ｃにおける導体膜４１１Ｃが形成される面から所定の距離の位置に形成されている。導体膜４１４Ｃは、導体膜４１１Ｃに平行な面を有し、導体膜４１２Ｃの形成面および導体膜４１３Ｃの形成面に露出する形状である。導体膜４１４Ｃが、本発明の「第４導体膜」に対応する。
【０１２２】
導体膜４１４Ｃは、導体膜４１２Ｃに接続するともに、導体膜４１３Ｃに接続している。
【０１２３】
補助接続導体４４１は、基材部４１０Ｃの内部に形成されており、導体膜４１４Ｃと導体膜４１１Ｃとを接続している。補助接続導体４４１が、本発明の「第１補助接続導体」に対応する。
【０１２４】
第２導電部材４２Ｃは、基材部４２０Ｃ、導体膜４２１Ｃ、導体膜４２２Ｃ、導体膜４２３Ｃ、導体膜４２４Ｃ、および、補助接続導体４４２を備える。基材部４２０Ｃは、直方体の絶縁体からなる。基材部４２０Ｃが、本発明の「第２基材部」に対応する。
【０１２５】
導体膜４２１Ｃは、基材部４２０Ｃにおける誘電体ブロック４３への当接面に形成されている。導体膜４２１Ｃは、基材部４２０Ｃにおける誘電体ブロック４３への当接面の外周には達しない形状で形成されている。導体膜４２１Ｃが、本発明の「第６導体膜」に対応する。
【０１２６】
導体膜４２２Ｃは、基材部４２０Ｃにおける導体膜４２１Ｃが形成される面に直交する面に形成されている。導体膜４２２Ｃは、基材部４２０Ｃにおけるこの面を部分的に覆っている。この際、導体膜４２２Ｃは、誘電体ブロック４３の一面に突出しないように形成されている。
【０１２７】
導体膜４２３Ｃは、基材部４２０Ｃにおける導体膜４２２Ｃが形成される面と反対側の面に形成されている。導体膜４２３Ｃは、基材部４２０Ｃにおけるこの面を部分的に覆っている。この際、導体膜４２３Ｃは、誘電体ブロック４３の一面に突出しないように形成されている。導体膜４２２Ｃ、導体膜４２３Ｃが、本発明の「第５導体膜」に対応する。
【０１２８】
導体膜４２４Ｃは、基材部４２０Ｃにおける導体膜４２１Ｃが形成される面から所定の距離の位置に形成されている。導体膜４２４Ｃは、導体膜４２１Ｃに平行な面を有し、導体膜４２２Ｃの形成面および導体膜４２３Ｃの形成面に露出する形状である。導体膜４２４Ｃが、本発明の「第７導体膜」に対応する。
【０１２９】
導体膜４２４Ｃは、導体膜４２２Ｃに接続するともに、導体膜４２３Ｃに接続している。
【０１３０】
補助接続導体４４２は、基材部４２０Ｃの内部に形成されており、導体膜４２４Ｃと導体膜４２１Ｃとを接続している。補助接続導体４４２が、本発明の「第２補助接続導体」に対応する。
【０１３１】
このような構成では、接続部材４０Ｃは、導体膜４１１Ｃと導体膜４２１Ｃとで誘電体ブロック４３を挟みこむ構造によって、キャパシタンスを生じる。
【０１３２】
このような構成の接続部材４０Ｃを、ミリ波モジュール１０に適応すると、導体膜４１２Ｃがビア導体５１に接続し、導体膜４１３Ｃがビア導体６１に接続する。導体膜４２２Ｃがビア導体５２に接続し、導体膜４２３Ｃがビア導体６２に接続する。
【０１３３】
そして、このような構成の接続部材４０Ｃも、半導体の形成プロセス等を用いて高精度な形状で形成できる。したがって、接続部材４０を用いた場合と同様の作用効果を得られる。
【０１３４】
また、接続部材４０Ｃの構成を用いることによって、導体膜４１２Ｃと導体膜４２２Ｃとの距離、および、導体膜４１３Ｃと導体膜４２３Ｃとの距離を長くできる。これにより、これらの導電膜間での不要な結合を抑制できる。
【０１３５】
なお、上述の各実施形態の構成は、適宜組合せが可能であり、それぞれの組合せに応じた作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：ミリ波モジュール
２０、２０Ｂ：第１伝送線路
２１、３１：信号用導体パターン
２２、３２、９２、２２０、２２１、２２２、３２０、３２１、３２２：グランド用導体パターン
２３、３３、２３０、３３０：空隙
３０、３０Ｂ、３０Ｃ：第２伝送線路
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ：接続部材
４１、４１Ｂ、４１Ｃ：第１導電部材
４２、４２Ｂ、４２Ｃ：第２導電部材
４３：誘電体ブロック
５１、５１Ｂ、５１Ｃ、５２、５２Ｂ、５２Ｃ、６１、６１Ｂ、６１Ｃ、６２、６２Ｂ、６２Ｃ、５２１、５２２、６２１、６２２、８１０、８２０：ビア導体
９０：アンテナ
９１：放射用導体パターン
１００、１００Ｂ、１００Ｃ：絶縁性基板
１０１：第１主面
１０２：第２主面
４１０Ｂ、４１０Ｃ、４２０Ｂ、４２０Ｃ：基材部
４１１Ｂ、４１１Ｃ、４１２Ｂ、４１２Ｃ、４１３Ｂ、４１３Ｃ、４１４Ｃ、４２１Ｂ、４２１Ｃ、４２２Ｂ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２３Ｂ、４２３Ｃ、４２４Ｃ：導体膜
４２１、４２２：第２導電部材
４３１、４３２：誘電体ブロック
４４１、４４２：補助接続導体
７１１、７１２：導体非形成部
【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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