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JP2003133801A - 高周波回路モジュール - Google Patents

高周波回路モジュール

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JP2003133801A
JP2003133801A JP2001327225A JP2001327225A JP2003133801A JP 2003133801 A JP2003133801 A JP 2003133801A JP 2001327225 A JP2001327225 A JP 2001327225A JP 2001327225 A JP2001327225 A JP 2001327225A JP 2003133801 A JP2003133801 A JP 2003133801A
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JP
Japan
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layer
dielectric substrate
frequency circuit
signal
circuit module
Prior art date
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Application number
JP2001327225A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3973402B2 (ja
JP2003133801A5 (ja
Inventor
Hideyuki Nagaishi
英幸 永石
Hiroshi Kondo
博司 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to US10/067,917 priority patent/US6794961B2/en
Priority to DE60218101T priority patent/DE60218101T2/de
Priority to EP02003265A priority patent/EP1307078B1/en
Publication of JP2003133801A publication Critical patent/JP2003133801A/ja
Priority to US10/931,115 priority patent/US7239222B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ミリ波用伝送線路での放射損失、通過損失、伝
送損失を低減する高周波回路モジュールを実現する。 【解決手段】金属層が、マイクロストリップ線路配線層
17と、ＤＣ／ＩＦ信号線層10、ＤＣ／ＩＦ信号線の上下
に配置するシールド用接地金属層9、11として利用する
硬質多層基板を用い、周期構造のスルービアを用いた伝
送路や同軸構造のスルービア16を用いて接地導体9、11
間を平行に伝搬する電磁波を封じ込み、ミリ波ＲＦ回路
5とアンテナ1を低損失の接続線路を実現する。更に、Ｍ
ＭＩＣや単層コンデンサ、チップ部品、コネクタは硬質
多層基板片面にリフロー実装で組みたる。 【効果】基板内層にDC/IF信号用金属層を接地用金属層
でシールドするので、ミリ波信号のDC/IF信号へのクロ
ストーク緩和と、モジュール面積縮小による機械的応力
破壊耐性が向上する。小型薄型で、低コストの車載レー
ダモジュールを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路モジュ
ール、更に詳しく言えば、多層誘電体基板の上面及び下
面にそれぞれモノリシックマイクロ波集積回路（以下MM
ICと略称）等の高周波回路部あるいはアンテナが設けら
れた高周波回路モジュールに係り、特に、ミリ波を使用
する車載レーダモジュールに適した高周波回路モジュー
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】「自動車」による交通事故や交通渋滞、
排ガス・騒音等の環境問題、石油エネルギーの大量消費
による資源問題等の対策とした交通のインテリジェント
化（高度道路情報システム：Intelligent Transport Sy
stem：ITS）の最喪有効な装置として、ミリ波レーダが
開発されている。より多くの車両にミリ波レーダを装備
するためには、ミリ波レーダの小型薄型による車両搭載
レイアウトの自由度向上と、信頼性と低コストを兼ね備
えた車載レーダモジュールの実現が望まれている。
【０００３】上記車載レーダに適した高周波回路モジュ
ールとして、金属層を介在させた多層誘電体基板の表及
び裏面にそれぞれアンテナ及びMMICが設けられた高周波
回路モジュールが知られている。
【０００４】例えば、図８(従来例１)に示すように、複
数の金属層３０〜３３を介在させたセラミック多層基板
３８の表面及び裏面にそれぞれアンテナ２８及びMMIC２
９が設けられ、アンテナ２８とMMIC２９間の高周波伝送
路にはマイクロストリップ線路３４、３５や電磁結合ス
ロット３６、４７を用いる。この種の電磁結合スロット
を用いた技術を開示したものとして、公開特許公報、特
開平９−２３７８６７号及び特開平８−２５０９１３号
がある。この実装例では、伝送線路長を最短にするため
直上に同構造のスロットを形成すると、スロット間にλ
／２前後のマイクロストリップ線路が残り共振器として
働く。しかしながらそのストリップ線路上下に電磁結合
スロットを設けると、上下のスロット金属層間で電位差
が生じる。このためスロット金属層間を平行に伝播する
電磁波が生じて、この電磁波のエネルギー分が損失とな
り、低損失の伝送路を実現することが難しい。従って、
電磁結合スロット間の距離をλ／２以上に空けることに
よって、それぞれのスロット間干渉を防ぎ、伝送路での
損失を最低限に抑えている。このような構造のため、電
磁結合スロットを用いた実装方法は、スロット部に長さ
２λ以上の実装面積を必要とし、スロット結合部の伝送
モードと干渉しないよう上下の電子部品の配置を配慮し
なければならない。
【０００５】また、図１０(従来例２)に示すように、複
数の導体層３０〜３３、３９をもつ多層誘電体基板３８
の内部の導体層３１と３３間の接続を、（R・r）/（2・
h）≦Ｌ≦（5・R・r）/h（ここでR、r、Ｌは図（c）に
示すサイズ、hは導体層３１と３３間の距離）の条件を
満たすビアホールで構成した技術が知られている。この
条件を満たすビアホールで形成した多層基板の導体層間
接続は、伝送する信号がミリ波帯の場合には、ビアホー
ルを介する接地層が１層の場合のみ低損失の接続法とし
て用いることが可能である。しかし、複数層の接地層間
を伝搬する電磁波の発生を抑えることはできないため、
ミリ波帯での低損失の導体間接続法になり得ない。
【０００６】更にまた、誘電体多層基板を用いないもの
として、図１１(従来例３)に示すように、金属のベース
プレート４２の表裏にMMIC４３とアンテナ４４を設け、
それらの接続にベースプレート４２に作り込んだ同軸構
造４５を用いるものがある。本構造はMMIC４３を含むRF
回路基板とアンテナを同軸構造で接続するため、薄型、
小型なミリ波レーダを比較的容易に作製することができ
る。尚、同図において、４６、４７、４８、４９、５０
及び５１葉夫々回路基板、絶縁物、外部端子、絶縁物、ボ
ンディングワイヤ及び送受信回路カバーを示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来例
は、製造の容易性、製造コスト、回路特性上問題があ
る。特に車輌用ミリ波レーダに使用するには、ミリ波レ
ーダは車両内室外部に搭載する機器であり、温度湿度振
動等の使用環境が厳しいため、一般的にRF回路は外気と
遮断するハーメテック構造を用いる。ミリ波帯での伝送
路通過損失はマイクロ波帯に較べ格段に大きいため極力
伝送線路長を短く設計すべきであり、RF回路部をアンテ
ナと基板同一面に実装することによって線路長を短縮す
ることは可能であるが、RF回路部の有限な大きさとハー
メテック構造により同一面に実装することは困難であ
る。
【０００８】ミリ波レーダのRF回路部とアンテナ間も極
力接して実装するには、実装基板両面それぞれにRF回路
部とアンテナを重ねるよう実装し、伝送線路長が最小に
なるようRF回路部の発振器や増幅器を配置すべきであ
る。しかしながら、ミリ波帯の実装基板は伝送路放射損
を抑えるために誘電体厚み0.2mm以下の薄い基板を使用
するため、ミリ波レーダには図１１に示すように機械的
強度を保証するためのベースプレート４４を必要とし
た。よって組立加工コストが高価になる構造を取らざる
を得なかった。
【０００９】RF回路面はミリ波伝送路の特性保証のため
一般に両面２層基板を使用することが多く、ミリ波信号
用伝送路と電源供給用配線及び低周波信号用伝送路が同
一面に作製することになる。高周波、低周波信号用伝送
路と電源用配線は互いに交差できないため、ボンディン
グワイヤ等の空中配線が必要となり、周波数が高い信号
ほど放射しやすく他の線路にクロストークとして結合す
るため、ミリ波レーダの不安定要因となる。また、２層
基板ではRF回路のレイアウト設計の自由度が制限される
ため、コスト高なRF回路部の基板面積縮小によるコスト
低減に限界があった。
【００１０】従って、本発明の目的は、ミリ波・マイク
ロ波用MMIC及び平面アンテナ等の高周波回路部品を多層
誘電体基に実装し、電磁波のエネルギー分が損失を少な
くしかつ低コストで実現できる高周波回路モジュールを
実現すること、更に、車両への搭載デザイン自由度の高
い小型軽量薄型の車載レーダモジュールを提供すること
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高周波回路(以下ＲＦ回路と略称)モジュー
ルは、硬質多層誘電体基板の両面にRF回路部品が搭載さ
れたＲＦ回路モジュールにおいて、上記両面の設けられ
たRF回路部品の結合伝送線路が、上記多層誘電体基板に
垂直で、周期構造を含むビアホール群又は同軸構造のビ
アホールによって構成される。
【００１２】ここで、周期構造を含むビアホール群は、
中心胴体の周囲に複数のビアホールの相互間隔が一定以
下の間隔で周期的に分布したビアホール群で構成され
る。特に、複数のビアホールの相互間隔が上記結合部伝
送信号の波長の１／４以下で分布して構成される。ま
た、同軸構造のビアホールとは中心導体との周りに、上
記硬質多層誘電体基板内に形成される複数の接地層間に
結合される円筒導体を配して同軸伝送線路を構成する。
【００１３】本発明の好ましい実施形態では、ミリ波を
用いた車載用レーダモジュールのＲＦ回路部において、
上記硬質多層誘電体基板の一面のRF回路部品が発振器な
どのMMICであり、他方の面のRF回路部品がアンテナであ
る場合であるが、本発明は車載用レーダモジュールに限
らず、硬質多層誘電体基板の両面にRF回路部品が搭載さ
れたマイクロ波、ミリ波のＲＦ回路装置にも適用でき
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるＲＦ回路モ
ジュールの一実施例の構成を示す側断面図である。本実
施例は、後述するように、ミリ波を使用した車載レーダ
に使用される。
【００１５】本実施例の硬質多層誘電体基板２は、４層
の硬質誘電体層２−１、２−２、２−３及び２−４と、
層２−１上面及び各層に、金属層９、１０及び１１が形
成され、上面層に形成される金属パターン１７、硬質誘
電体層２−１及び金属層９でマイクロストリップ線路等
の伝送線路が形成される。金属層１０は電源配線用線路
と低周波信号用伝送路を構成し、金属層１１は接地金属
層として利用する。硬質誘電体層２−１の表層にはMMIC
等のＲＦ回路部品５が実装される。誘電体層２−４の外
層(裏面)IにはＲＦ回路部品の１つであるアンテナを形
成する金属パターン１が形成されている。
【００１６】ＲＦ回路部品５と金属パターン１は、多層
誘電体基板２の平面に垂直方向のミリ波伝送路１６が結
合伝送線路として形成される。ミリ波伝送路１６は後で
述べる周期構造のスルービアを用いた伝送路や同軸構造
のスルービアで構成され、アンテナの金属パターン１と
RF回路部品５間でミリ波信号を伝送する。アンテナの金
属パターン１はRF回路モジュール裏面のミリ波伝送ビア
の形状に合わせて加工される。
【００１７】多層誘電体基板２の上面には、複数のMMIC
５−１、５−２の他に単層コンデンサ１３、チップ部品
1４、マイクロストリップ線を構成する金属パターン等
のRF回路部品が実装され、これらのRF回路部品を気密封
止用蓋４によって気密封止してRF回路モジュールを構成
する。気密封止用蓋４の外側で多層誘電体基板２の上面
には入出力用コネクタ１５が設けられている。
【００１８】気密封止用蓋４は、金属や表面金属メッキ
した絶縁体を用い、ミリ波MMIC５などから構成されるミ
リ波RF回路の温度環境や湿度環境による劣化を抑えるた
め、硬質多層誘電体基板２と共晶ハンダ等でシーリング
されて気密封止されている。また、より高周波な電磁波
ほど空中に放射されやすいため、特にミリ波RF回路内の
クロストークを避ける目的で電磁波吸収量が１０dB以上
の電波吸収体や、突起周期λ/2の突起構造を気密封止用
蓋内面上部に設けている。
【００１９】ミリ波MMIC５は硬質多層誘電体基板２の表
面にベアチップ又はフリップチップ接続される。ベアチ
ップ実装の場合には回路面が表層にあるため、電気信号
の伝送線路にワイヤボンディングを用いることもでき
る。
【００２０】図２は、図１の多層誘電体基板２の面に垂
直方向に形成されたミリ波伝送線路(以下、垂直伝送線
路とも略称)１６部の一実施形態の構成を説明のための
図である。図(a)及び(b)は、それぞれ垂直伝送線路１６
部の斜視図及び部分断面図である。簡単のため、各層は
正方形で示しているが横に広がりをもつ。最上層１７に
は、表層金属層で作製する金属パターン１７−１が形成
され、MMIC(図示せず)と接続する。金属パターン１７−
１は対向電極である接地用金属層９とその間の誘電体基
板２−１と共にマイクロストリップ伝送線路が形成され
る。
【００２１】金属層１０はDC(直流)/IF(中間周波)信号
線が配線されるで金属パターンであり、金属層１１はDC
/IF信号線シールドする金属パターンである。円筒状金
属１８は接地用金属層９及び１０を互いに接続する筒状
の金属パターンである。円筒状金属パターン１８は、中
心の中心導体１９と共に同軸構造のビアホールを構成す
る。
【００２２】この同軸構造の作成は多層誘電体基板２を
焼結後、金属層１１の裏面方向からレーザ光線を照射
し、金属層９まで穴をあける。その後、部分埋め込み蒸
着により形成する。中心導体となるビアホール１９と表
層のランドパターン１８は金属層９乃至１１のランドパ
ターンより大きく、金属パターン９及び１１のランド逃
げパターンは波長の１/４以下で設計し、金属層パター
ン１０のランド逃げは、同軸構造の特性インピーダンス
が表層の伝送線路１７−１の特性インピーダンスと同程
度の場合の外径サイズで設計することにより、良好な伝
送損失が得られる同軸構造のビアホールが実現できる。
【００２３】図３はミリ波垂直伝送線路１６部の他の実
施形態の構成説明のための図である。図(a)、(b)及び
(c)はそれぞれ垂直伝送線路１６部の斜視図、一層の平
面図及び（a）の断面図を示す。最上層１７には、表層
金属層で作製する金属パターン１７−１が形成され、MM
IC(図示せず)と接続する。最上層１７、接地用金属層の
金属パターン９、DC/IF信号線の配線される金属パター
ン１０及び金属パターン１１の機能は、図２の同じ番号
で示す部分の機能と同じである。
【００２４】２０は接地用金属層９及び１１を互いに接
続するビアホール群である。ビアホール群２０は相隣る
ビアホールの間隔が伝送信号の波長λの１/４以下の周
期で配置される。ビアホール群２０で、中心導体となる
ビアホール２０ｃを囲うことにより、電磁波壁として働
き、金属層９−１０、１０−１１間を平行に伝搬する電
磁波を封じ込める。よって図２の方向垂直伝送線路と同
程度の良好な伝送損失が得られる。なお、図３の実施形
態は、ビアホール２０の群はビアホール２０が正方形状
に分布した場合を示したが、図４（a）、（ｂ）に示す
ように正四角形以上の多角形、あるいは円形状に分布さ
せてもよい。
【００２５】図５は、図１のＲＦ回路モジュールで、気
密封止用蓋４を取り除いた斜視図を示す。多層誘電体基
板２上に、発振器のMMIC２１、電力増幅器のMMIC２２、
受信器のMMIC２３、２４、入出力コネクタ１５、気密封
止用シーリングパターン２５、ミリ波垂直伝送線路３-
1、３−２、３−３、単層コンデンサ２７、チップ部品
２６等のＲＦ回路部品が実装されている。このＲＦ回路
部品は、図６に示すミリ波レーダの送受信回路を構成す
る。ミリ波垂直伝送線路３-1、３−２、３−３は、図２
又は図３で示した同軸線１９又はビアホール群２０で構
成され、裏面のアンテナ(図示せず)に接続される。
【００２６】図６は上記ミリ波レーダの送受信回路の構
成を示すブロック図である。同図において、図５のＲＦ
回路部品との対応を容易にするため、各ブロックは図５
のMMICと同じ番号を付している。２２は電力増幅器MMI
C、２３、２４は受信器MMIC、３-１,３-２,３-３はミリ
波層方向垂直伝送線路である。発振器２１によって生成
されたミリ波信号は電力増幅器２２と受信器２３及び２
４に分配さる。電力増幅器２２で増幅された信号は後、
送信アンテナへ送信されるべくミリ波層方向垂直伝送線
路３−１へ出力される。垂直伝送線路３−２及び３−３
からドップラシフトを受けたミリ波受信信号はそれぞれ
受信器２３及び２４に加えられる。受信器２３及び２４
では、入力されたミリ波信号と発振器２１からの信号を
局部信号として混合し、中間周波数信号を得る。
【００２７】図５に戻り、MMIC２１〜２４は、ベアチッ
プ実装もしくはフリップチップ実装もしくはペースト材
によるリフローにより実装する。多層誘電体基板２は片
面表面実装であるため、コネクタや単層コンデンサ及び
チップ部品を自動マウンタで搭載でき、かつ一括リフロ
ー処理で実装できる。これは多層誘電体基板２の外形が
小さくともフラットな面であることとが重要である。MM
ICをダイボンド実装する場合はボンディングワイヤ配線
後であるが、図５の状態でRF回路部は動作することが可
能であるため、機能試験を容易に実施可能であり、故障
個所がある場合には再度リフローにて容易に交換可能で
ある。RF回路部機能試験後、気密封止用蓋を設けてハー
メテック処理することで、ミリ波RF回路部の組立実装は
終了するため、ミリ波レーダモジュールにおいても、シ
リコン半導体モジュールの実装法のように大幅な価格低
減が可能となる。シーリングパターン２５は気密封止用
蓋４と共晶ハンダや銀ペースト等が容易に接着できるよ
う金属メッキを行う。蓋４と接地用金属層２５でミリ波
RF回路を囲うことにより、ミリ波垂直伝送線路３を除い
てミリ波信号は外部に漏れ出さない構造になっている。
【００２８】上述のＲＦ回路モジュールは、硬質多層誘
電体基板２は金属層を５層設けることによって、すなわ
ち、誘電体基板２−１上面の金属パターン１７−１、内
層にDC/IF信号用金属層１０、その上下にDC/IF信号シー
ルド対策接地用金属層９、１１、裏面のアンテナよう金
属パターン１を、一度に形成でき、部品コストと組立コ
ストの低減が図ることが可能である。また、多層構造に
することにより、機械的応力モーメント耐性向上ができ
る。また、多層基板２の1層当りの誘電体厚みがその波
長に較べ無視できない厚さの場合には、多層基板内を垂
直に高周波信号を伝送させると、多層基板の各金属層の
電位が異なるため、金属層を通過するごとに金属層平面
と平行に移動する電磁波が生じるが、本実施例は、垂直
伝送線路１６によって、この横方向の電磁波を抑圧する
同軸構造や周期構造の電磁波防波壁１８ができる。
【００２９】本実施例によれば、中間周波数信号と、そ
れぞれのMMICに供給する電力は、入出力端子パターンか
ら外部と送受されるが、これら低周波の信号は全て接地
用金属層９及び１１によってシールドされた金属層１０
によって配線し、RF回路部と空間的に遮断されているた
め、金属層７で伝送されるミリ波信号がクロストークと
して混信することはない。
【００３０】多層基板の層別にRF回路用伝送線路とIF信
号及び電力信号線路に分割することによって、それらの
伝送線路が互いに交差することがなくなり、立体配線を
行うためのボンディングワイヤを削減できる。よって、
ミリ波伝送線路は不要な取り回しを行わずとも直線的に
配線でき、かつRF回路全体の占有面積を縮小することが
可能となる。従って、多層誘電体基板の全体サイズをよ
り小さく設計することによる原価低減と、機械的応力モ
ーメントによる破壊耐性向上による基板寿命が拡大され
る。
【００３１】また、外部と送受しなければならない信号
は金属層１０及び全て入出力端子用パターンを介して接
続されるため、シーリングパターン２５を横切る電気配
線はなく、気密封止用蓋４や多層誘電体基板の接触する
部位の構造はシンプルな平らな面であることから、蓋４
や多層基板の部品加工コスト上昇分は最小限に抑えるこ
とができ、かつ気密寿命も向上する。
【００３２】図７は本発明による車載レーダモジュール
の他の実施例の側断面図を示す。
【００３３】同図において、ミリ波回路部５、硬質多層
基板２、機密封止用蓋４、ミリ波伝送線路部６の構成は
上述のＲＦ回路モジュールの実施例の構成と実質的に同
じである。平面アンテナ１の平面形状が、ＲＦ回路モジ
ュール(硬質多層基板２)の面積に比べ大きいため、平面
アンテナ基板１上で上記ＲＦ回路モジュールの外周部に
アンテナの機械強度を保証するサポートプレート３が配
置されている。更に、ミリ波MMIC５の発熱を効率よく硬
質多層基板２に放熱するため、放熱をアンテナ１及びサ
ポートプレートに行うようにサーマルビアホール７が形
成されている。
【００３４】アンテナ１は、ミリ波帯伝送線路の放射損
失を抑えるためにテフロン材などの比誘電率５以下の両
面２層基板を用いる。硬質多層誘電体基板２は、捻れや
反り返りなどの機械的応力に耐えられるよう一片の長さ
は５ｃｍ以下、厚みは０.５ｍｍ以上である。この多層
基板の１層当り誘電体厚みは150μｍ以下のガラスセラ
ミックやアルミナセラミック等のセラミック材を用い
る。硬質多層誘電体基板２の表面にミリ波MMIC５を搭載
し、硬質多層誘電体基板２の裏面には、ビアホールを用
いたミリ波伝送線路１６を介してアンテナ1とミリ波信
号を送受するため、アンテナ1を張りつける。
【００３５】サポートプレート３は、アンテナ１と張り
合わせることによってアンテナ1の機械的強度補強と硬
質多層誘電体基板内の熱を放射する放熱板の効果を有す
る。特に、熱伝導率が重要な場合には金属板を用い、放
熱効果を上げるためにハニカム構造の穴を設けて表面積
を稼ぐと同時に、サポートプレートの軽量化を図ること
もできる。またコスト低減のため、ハニカム構造とＨ断
面を有する1ｍｍ以下の鋼板をプレス加工によって作る
プレス材でも利用可能である。また、硬質プラスチック
材や電子基板によく利用されるガラエポ基板などの有機
基板でサポートプレートを作製した場合、サポートプレ
ート上に電子回路を搭載し、硬質多層誘電体基板から得
られるＩＦ信号の処理回路や電源回路を形成することが
可能である。
【００３６】本実施例の本車載レーダモジュールは、ア
ンテナ１にRF回路モジュール２を位置合わせして、搭載
し、その後、RF回路モジュールを囲うようサポートプレ
ート３を張り合わせる構造である。硬質多層基板２を用
いることにより、RF回路モジュールの機械的強度を向上
し、サポートプレート３を付加することによりアンテナ
１の機械的強度を維持する構造である。RF回路モジュー
ルは、ミリ波用高周波信号用伝送路を表面に、電源配線
用線路と低周波信号用伝送路を接地層の中間層に配置す
ることにより、ミリ波信号のクロストークを低減すると
共に、線路の多層配線が可能となるために配線レイアウ
ト設計の自由度が増して占有面積を縮小し、より小型安
価なRF回路モジュールが作製できる。ミリ波レーダのミ
リ波信号は周期構造のスルービアを用いた伝送路や同軸
構造のスルービアを介してRF回路モジュール２裏面へ、
電源配線用線路と低周波信号用伝送路を接地層の中間層
を介して、再度RF回路モジュール２の表面に配線するた
め、ハーメテック構造を行う蓋４は信号線路を跨ぐこと
はなく、安全に気密封じを行うことができる。
【００３７】図８は本発明による車載レーダモジュール
の更に他の実施例の側断面図を示す。本実施例は、図７
に示した実施例のサポートプレート３の上面(アンテナ
導体パターン１と反対側)にＲＦ回路モジュール以外の
信号所処理回路（ベースバンド信号処理回路）の部品を
付加して実装したものである。上記ベースバンド信号処
理回路の構成は従来知られているものであり、図９に示
すように、ＲＦ回路モジュール４からのＩＦ信号を処理
するアナログ回路Ａ、アナログ回路Ａの出力をデジタル
信号に変換するA/D変換回路Ｃ、A/D変換回路の出力を処
理したり、ＲＦ回路に制御信号を与えるデジタル回路
Ｄ、デジタル回路Ｄとデータを授受する記録回路Ｒ、記
録回路Ｒを制御する入出力端子１５、上記各部に電源を
供給する電源回路Ｖを含む。図８では、図９の各回路部
に対応する回路部品に対応する図８の部品と同じ符号を
付している。なお、サポートプレート３の上面は更に上
記各部品間の結合線路が形成されるが、図面の簡明のた
めに省略している。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、硬
質多層誘電体基板内に伝送損失の小さいミリ波層方向垂
直伝送線路を設け、基板内層にDC/IF信号用金属層を接
地用金属層でシールドする多層構成にすることにより、
ミリ波信号のDC/IF信号へのクロストークが緩和され、
さらにRF回路の多層配線によるRF回路占有面積縮小が可
能となり、多層基板の機械的応力モーメントによる歪破
壊耐性が向上する。さらに多層積層誘電体基板表面が平
坦で、組立加工が片面リフロー実装によって容易に行え
ることから、小型薄型で、低コストの経済的なＲＦ回路
モジュールが実現できる。特に、経済性、体振動性に優
れ、かつ高性能が要求される車載レーダモジュールの実
現に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＲＦ回路モジュールの第１の実施
形態を示す側断面図である。
【図２】多層誘電体基板内ミリ波層方向垂直伝送線路の
第１の実施の形態を説明する図である。
【図３】多層誘電体基板内ミリ波層方向垂直伝送線路の
第２の実施の形態を説明する図である。
【図４】多層誘電体基板内ミリ波層方向垂直伝送線路の
第３の実施の形態を説明する図である。
【図５】本発明による車載レーダモジュールの一実施例
の斜視図である。
【図６】ミリ波レーダの送受信回路の構成を示すブロッ
ク図である。
【図７】本発明による車載レーダモジュールの他の実施
例の側断面図である。
【図８】本発明による車載レーダモジュールの他の実施
例の斜視図である。
【図９】図８のレーダモジュールの回路構成を示すブロ
ック図である。
【図１０】従来（１）の高周波パッケージの断面図であ
る。
【図１１】従来（２）の高周波パッケージの構成図であ
る。
【図１２】従来（３）の高周波送受信装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
１：アンテナ、 ２：硬質多層誘電体基板、 ３：サポ
ートプレート、４：気密封止用蓋、 ５：MMIC、 ６：
層方向垂直伝送線路、７：サーマルビア、 ９：ミリ波
RF回路伝送線路対向電極用接地金属層、１０：DC／IF信
号線路用金属層、 １１：DC／IF信号線路シールド用金
属層 １３：単層コンデンサ、 １４：チップ部品、 １５：
コネクタ、１７：ミリ波RF回路伝送線路用金属層、 １
８：垂直伝送路用同軸導体の外導体 ２０：周期構造のビアホール群、 ２１：発振器、２
２：電力増幅器、２３、２４：受信器、 ２５：気密封
止用シーリングパターン、２６：チップ部品、 ２７：
単層コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｑ Ｕ Ｆターム(参考） 5E346 AA13 AA15 AA43 BB02 BB04 BB07 BB11 CC08 CC17 CC18 FF01 GG15 HH04 HH22 HH24 5J011 CA12 CA22 5K011 AA04 AA06 AA15 AA16 DA02 DA12 JA01 KA18

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多層誘電体基板の両面にRF回路部品が搭載
    され、上記両面のRF回路部品間の結合伝送線路が上記多
    層誘電体基板の垂直方向に設けられた周期構造を含むビ
    アホール群又は同軸構造のビアホールで構成されたこと
    を特徴とする高周波回路モジュール。
  2. 【請求項２】上記周期構造を含むビアホール群は中心導
    体の周囲に複数のビアホールの相互間隔が上記結合部伝
    送信号の波長の１／４以下で分布して構成されたことを
    特徴とする請求項1記載の高周波回路モジュール。
  3. 【請求項３】上記同軸構造のビアホールは中心導体と、
    上記中心導体を囲み、上記多層誘電体基板内に介在する
    接地導体層間に接続された円筒導体で形成されたことを
    特徴とする請求項1記載の高周波回路モジュール。
  4. 【請求項４】上記多層誘電体基板の一方の面に設けられ
    た高周波回路部はアンテナであることを特徴とする請求
    項1、２又は３記載の高周波回路モジュール。
  5. 【請求項５】上記多層誘電体基板は、３個以上の誘電体
    基板層からなり、第１層の表面金属層のパターンと、第
    １層と第２層間の金属層とでミリ波回路部のマイクロス
    トリップ線路の伝送線路が形成され、前記誘電体基板の
    他の中間層に形成された金属層に上記ミリ波回路路部で
    発生した中間周波信号を接続する伝送線路を有すること
    を特徴とする請求項1ないし４の一つに記載の高周波回
    路モジュール。
  6. 【請求項６】請求項５記載の高周波回路モジュールであ
    って、上記多層誘電体基板の第１層と反対側の最終層
    は、上記多層誘電体基板の複数の他の誘電体基板より大
    きい面積の両面２層誘電体基板で、その一面にアンテナ
    パターンの金属層が形成され、上記最終層の他面で、上
    記他の誘電体基板が積層されていない部分にサポートプ
    レートが形成されたたことを特徴とする高周波回路モジ
    ュール。
  7. 【請求項７】上記多層誘電体基板は、ミリ波回路用伝送
    線路である表層金属層で作製したマイクロストリップ線
    路の対向電極として用いる接地用金属層の下位層に一層
    の接地用金属層が設られ、上記接地用金属層の間に、表
    層のミリ波信号のクロストークを避け中間周波信号伝送
    用金属層及びミリ波回路電源供給線路用金属層が設けら
    れたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記
    載の高周波回路モジュール。
  8. 【請求項８】上記多層誘電体基板が、中間周波信号や高
    周波回路電力を上記接地用金属層の中間に配置され、前
    記多層誘電体基板の上記気密封止用蓋とのシーリング部
    を跨がないように構成されたことを特徴とする請求項５
    乃至７の何れか１つに記載の高周波回路モジュール。
  9. 【請求項９】請求項８記載の高周波回路モジュールであ
    って、上記複数の他の誘電体基板はガラスセラミック又
    はアルミナセラミックを用いた多層基板であり、上記両
    面２層誘電体基板は誘電率が上記複数の他の誘電体基板
    の誘電率より低いテフロン（登録商標）材を用いた両面
    ２層基板であり、上記サポートプレートは金属板、放熱
    効率を上げるための穴開き金属板、硬質有機基板、穴開
    き硬質有機基板、熱伝導率を上げるための金属メッキ処
    理をした穴開き硬質有機基板の何れかであることを特徴
    とする高周波回路モジュール。
  10. 【請求項１０】上記両面の高周波回路部品の一方がアン
    テナであり、上記両面の高周波回路部品の他方が発振回
    路と、上記発振回路の出力の一部を電力増幅して上記結
    合伝送線路を介して上記アンテナに供給する電力増幅器
    と、上記アンテナからの受信信号を上記結合伝送線路介
    して入力された信号と上記発振回路の出力とを混合し中
    間周波信号を得て受信処理する受信回路を有する請求項
    １ないし９の何れか１つに記載の高周波回路モジュール
    を用いたことを特徴する車載レーダモジュール。
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