JP4055028B2 - 金属ベース配線板とその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波帯の信号処理回路に使用する金属ベース配線板とその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミリ波帯の信号処理回路は、例えば、図３に示すように、金属ベース１に溝２を形成し、その中に、トランジスタ、ダイオード、集積半導体装置、あるいはそれらを搭載したセラミック配線板等のデバイス３と、各々のデバイス３の信号の混合、分離等を行うリンク混合器、分配器あるいはフィルタ等を形成した配線板４と、これらの入出力を接続する線路を形成した線路基板５１を、できる限りこれらの隙間が空かないように配置し、金リボン６で接続し、さらに、回路全体に供給する電源電力を接続する機器の信号と分離するバイアスユニットを金属ベース１の裏面に設けた構造となっている。
デバイス３と配線板４並びに線路基板５１は、通常、金属製の蓋７で覆われ、シールドされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の技術では、デバイス３からの入出力を行う線路５には、デバイス３の入出力インピーダンスとの整合をとるためと、伝送損失を少なくするために、セラミック配線板を使用したマイクロストリップ線路が使用されている。
【０００４】
このセラミック配線板は、比誘電率が高く、厚い基板を用いると伝送時に高次モードを発生しやすいので、厚さが０．２ｍｍ程度の薄いセラミック配線板しか使用できないのが実状である。
したがって、伝送線路に使用されるセラミック配線板は厚さが薄く割れやすいという課題がある。
また、そのため、すべての伝送線路を一枚のセラミック配線板上に形成することが難しく、部分的に小さなピースを作製し、金属ベース１に形成した溝２に平坦にはめ込み、デバイス３に設けた信号の入出力端子との位置合わせを接続箇所毎に行って、これらを、金リボン６で接続しているので、複数のセラミック配線板の小さなピースを設置するのに多くの工数が掛かり、信号処理回路がコスト高になるという課題がある。
【０００５】
また、使用する信号の周波数が高くなると、セラミック配線板の比誘電率が高いため、セラミック配線板上での導体幅を精度よく形成しなければならないような部分が加工精度を下まわり、例えば、デバイス３のインピーダンスと伝送線路のインピーダンスを整合させるためのトランス線路の幅と伝送線路の幅とを精度よく形成することが困難となり、ほぼ等しくなる場合が生じ、インピーダンス変換が正確にできなくなって、不整合が生じるという課題もある。
【０００６】
本発明は、インピーダンス整合が容易で、伝送損失の抑制に優れ、かつ経済的に優れた金属ベース配線板とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属ベース配線板は、電子部品を搭載する金属ベース１と、絶縁フィルム上に線路５、リンク、混合器、あるいはフィルタ等の受動回路５２を形成したフィルム基板５３であって、トランジスタ、ダイオード、集積半導体装置、あるいはそれらを搭載したセラミック配線板等のデバイス３を搭載する箇所に穴３１を形成したフィルム基板５３と、デバイス３と、回路を電磁的にシールドする金属製の蓋７からなり、金属ベース１には、搭載する回路に応じてさまざまな深さ・形状の溝２が連結して形成されており、さらに、金属ベースの裏面に平面アンテナを設け、平面アンテナの入出力端子とフィルム基板の入出力端子とを、金属ベースに設けた穴を介して電磁的に結合し、金属製の蓋７にも搭載する回路に応じた深さ・形状の第２の溝２１が連結して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、フィルム基板５３上に形成された線路５と、線路５の上下に溝２を形成した金属ベース１と、第２の溝２１を形成した金属製の蓋７とで、ストリップ線路を形成することができる。
【０００９】
このような金属ベース配線板は、搭載する回路に応じてさまざまな深さ・形状の溝２が連結して形成された金属ベース１の、デバイス３の入出力に接続される受動回路５２に相当する箇所の凹部２２に接着シート８を金属ベース１の表面の高さになるように設け、その上に、フィルム基板５３を重ね、積層接着して固定し、フィルム基板５３の穴３１の箇所にデバイス３を固定し、デバイス３と受動回路５２とを接続し、金属製の蓋７を位置合わせして固定することによって製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
このように構成することで、金属ベース１は、地導体とミリ波帯信号処理回路の筐体とを兼ねることができる。
線路５や受動回路５２等の配線パターンは、１枚のフィルム基板５３で構成できるため、従来のように小さなピースに別れたセラミック配線板を各々設置する手間が省け、信号処理回路の製作工数を低減することができる。
フィルム基板５３に設けた穴３１により、デバイス３を位置合わせすることが容易になる。
【００１１】
【実施例】
実施例１
図１に示すように、金属ベース１として、厚さ２ｍｍのアルミニウム板を用い、線路５の箇所には深さ０．３ｍｍで幅５ｍｍの第１の凹部２２を設け、フィルタ回路等の受動回路５２の箇所には深さ０．２ｍｍで幅１２．３ｍｍ×長さ１２．３ｍｍの第２の凹部２３を設け、デバイス３を搭載する箇所には深さ０．１ｍｍで幅２．１ｍｍ×長さ２．５ｍｍ第３の凹部２４を連結して溝２とし、数値制御式のワイヤーカット装置による切削加工により設けた。
第１の凹部２２には、接着シート８であるＧＦ−３５００（日立化成工業株式会社製、商品名）の厚さ８０μｍのものを２枚と厚さ５０μｍのものを１枚重ね、予め第１の凹部２２と同じ寸法に切断したものを挿入した。
次に、フィルム基板５３として、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムに、１８μｍの圧延銅箔を貼り合わせたフレキシブル配線板用基材の圧延銅箔の不要な箇所をエッチング除去して、線路５やリンク、あるいはフィルタ等の受動回路５２を形成し、デバイス３を搭載する箇所にデバイス３とほぼ同じ大きさの穴３１をあけた。
接着シート８を挿入した金属ベース１に、受動回路５２を形成したフィルム基板５３を重ね、４ＭＰａ、２２０℃、３０分、１０Ｔｏｒｒ以下の条件で真空プレスを使用して積層接着した。
この後、デバイス３を穴３１の位置に接着剤で固定した後、デバイス３の入出力端子とフィルム基板５３の受動回路５２とを、金リボン６でボンディングして接続した。
この後、溝２と同じ寸法で、相対する勝手違いの位置に、搭載するデバイス３からの電波の不要放射を防止するのに必要な深さ及び幅と長さの第２の溝２１を設けた金属製の蓋７を作製し、位置合わせをして、ねじ９で金属ベース１に固定した。
さらに、金属ベース１の裏面に、ミリ波帯の平面アンテナ１０を設け、その入出力端子の箇所に角穴１１を導波管として形成し、フィルム基板５３の線路５と電磁的に結合することにより、ミリ波アンテナとミリ波信号処理回路を一体化した金属ベース配線板とした。
【００１２】
実施例２
図２に示すように、デバイス３にセラミックでパッケージングされたＩＣを用い、予め接着シート８及びフィルム基板５３を、パッケージに設けた信号の入出力端子と伝送線路の高さが一致するようにくり貫いた後、実施例１と同様に行い、セラミックでパッケージされたデバイス３を実装した、金属ベース配線板を作製した。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明により、インピーダンス整合が容易で、伝送損失の抑制に優れ、かつ経済的に優れた金属ベース配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例を示す分解斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、ぞれぞれ本発明の他の実施例を説明するための要部斜視図である。
【図３】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１．金属ベース
２．溝
２１．第２の溝 ２２．第１の凹部
２３．第２の凹部 ２４．第３の凹部
３．デバイス ３１．穴
４．配線板
５．線路 ５１．線路基板
５２．受動回路 ５３．フィルム基板
６．金リボン
７．金属製の蓋
８．接着シート
９．ねじ
１０．平面アンテナ
１１．角穴

Claims (2)

1. 電子部品を搭載する金属ベースと、絶縁フィルム上に受動回路を形成し、デバイスを搭載する箇所に穴を形成したフィルム基板と、デバイスと、回路を電磁的にシールドする金属製の蓋からなり、金属ベースには、搭載する回路に応じてさまざまな深さ・形状の溝が形成され、その溝が、回路の入・出力の系統に合わせて形成されており、さらに、金属ベースの裏面に平面アンテナを設け、平面アンテナの入出力端子とフィルム基板の入出力端子とを、金属ベースに設けた穴を介して電磁的に結合し、金属製の蓋にも搭載する回路に応じた深さ・形状の溝が形成されていることを特徴とする金属ベース配線板。
2. 搭載する回路に応じてさまざまな深さ・形状の溝が形成された金属ベースの、デバイスの入出力に接続される回路に相当する箇所の溝に接着シートを金属ベースの表面の高さになるように設け、その上に、フィルム基板を重ね、積層接着して固定し、フィルム基板の穴の箇所にデバイスを固定し、デバイスと回路とを接続し、金属製の蓋を位置合わせして固定することを特徴とする金属ベース配線板の製造方法。

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