[发明专利]高频电路基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可适用于微米波·毫米波的高频技术，特别涉及通过基板之间的电磁场耦合来连接时可放宽位置精度、而且能够在提高电磁场连接部分粘接性的状态中容易地确保必要的位置精度的高频电路基板及其连接方法。

现有技术

在以往的高频电路中，在毫米波多芯片模块(MCM)和天线连接的情况下，使用多个同轴电缆或者波导管。此外在比较大规模的模块中，高频电路基板的连接也可采用同样的手段。因此，在高频电路基板和天线中，有必要设置波导管变换的结构或者同轴连接器等。

另一方面，作为用于实现小型化·低成本化的现有技术，提出了不用同轴电缆和波导管的方法。例如，公开了将高频电路基板的微带线路、平面天线的微带线路通过焊丝连接的现有技术(具体参见Y.Hirachi等1999年欧洲微波会议文摘，第3卷，第347-350页)。另外，公开了在天线基板里面安装倒装型的集成电路、利用通孔或电磁场耦合来连接的现有技术(具体参见G.Baumann等在1995年IEEEMTT-S国际微波研讨会文摘第1639-1642页或Y.Amano等在1999年欧洲微波会议文摘，第2卷，第301-304页)。

但是，在上述使用焊丝的现有技术中，特别是连接高效益的阵列天线的情况下，存在供电线的损耗变大的问题。另一方面，在上述天线基板等比较大的基板中安装集成电路的现有技术中，难以确保平面图形精度或者平坦性，不能适用倒装型安装或者BGA(Ball GridArray：球栅阵列)安装等那样精度好的安装技术。

作为用于解决这些问题的现有技术，例如有记载在特开平9-237867号公报中的技术。

在上述特开平9-237867号公报所记载的技术中，减小伴随着天线电路基板和高频装置电路基板连接的损失，考虑小型的可批量生产的高频组件的构造。

在图14中是在现有技术中高频电路基板的主要构造剖面图。参考图14，在第一高频电路基板1中，形成第一电介质层3、第一导电层41中形成的槽4、第二电介质层5、第二导电层24中形成的高频传输线路6。此外，第二高频电路基板2包含第二天线元件(未图示)，通过在第一高频电路基板1中层叠来连接。在第二高频电路基板2中，与第一高频电路基板1同样地形成第三电介质层9、通过第三导电层51所形成的槽10、第四电介质层11、第四导电层52。其中，在与第一高频电路基板1相对的面中形成高频传送线路12，在相反的面中，通过导电图形形成天线元件34。由天线元件34接收的电波信号通过第二高频电路基板2所形成的槽10利用电磁场耦合传导到高频传输线路12中。还有，通过在第一高频电路基板1中形成的槽4利用电磁场耦合到达高频传输线路6。

但是，第一高频电路基板1的层叠精度成为实际当中产生的问题。作为包含该构成的、用层叠制作的组件的现有技术，例如郡山等在电子信息通信学会、信学技报ED-99-214/MW99-146，第35-42页中记载的技术。但是，该现有技术的问题是，对图14中所示的第二高频电路基板2中所形成的高频传输线路12和槽4的位置之间一致性的精度要求严格。

下面，图13显示的是例如，操作频率为60GHz、电介质的介电常数为10、连接线路作为微带线路的情况下，缝隙与微波带线路(向着信号方向)的位置的偏离量和连接损失的增分量。参考图13，在介入损失的增分规定为0.5dB的情况下，容许的位置偏移为±0.15mm。作为满足该精度并且可以批量生产的技术，有将使用陶瓷材料的第一高频电路基板1和第二高频电路基板2一起形成的方法。在该方法中，第一高频电路基板1和第二高频电路基板2要使用同质材料的限定条件就变得必要了。再有，在使用介电率不同的基板的情况下、在包含内层部件的情况下、在具有空腔的构成的情况下，或者在基板比较大的情况下等，通过烧成来形成所设计的元件尺寸和元件值变得困难，存在引起产率显著降低的问题。

作为解决上述问题的现有技术，作为连接另外形成的高频电路基板的方法，在特开平9-237867公报中记载了用AuSn等的合金、焊锡、环氧树脂等的粘接方法。但是，在这样的连接另外形成的高频电路基板的现有技术中，需要使两个基板密合粘接而使磁场不泄漏。例如，在使用一般的陶瓷形成技术时，每平方厘米产生0.03～0.06mm的挠度。从而，在特大规模的多芯片组件等基板面积大的情况下，存在难以使连接部分紧密、不能达到两基板的接地有效地连接的问题。