电路元件的制作方法

专利名称：电路元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及对多个元件进行了多层化的电路元件。
背景技术：
高频用元件，随使用波长变短而要求高精度的制造技术。为了不压缩高画质图像 传送地进行无线传送，提出了使用毫米波，作为世界规格在IEEE802. 15. 3c中在2008年1 月大体上决定了 Wireless HD规格。作为其背景，在毫米波领域中不需要无线站许可的特定小功率在国际上被分配给 60GHz频带，向民生用途的普及、准备已经齐备。像毫米波那样当频率升高时波长也成为5mm左右，滤波器或者天线的结构尺寸需 要微米单位的精度。特别像天线那样在把多个天线元件阵列化进行相位合成的阵列天线 中，各个要素的相位控制、增益控制很重要。因此，必须正确地控制天线元件的配置和大小。 元件自身微小，如果不保证其精度则不能作为阵列天线充分发挥功能。以毫米波用天线为主的复合设备的开发正更加活跃。以60GHz为中心的毫米波频 带面向宽带传送和短距离通信，是在电波法上不需要许可便能够使用的区域。能够建立在 全世界使用该区域的构架。另一方面，作为毫米波的有源元件，代替现有的GaAs元件，作为使用了廉价的 SiCMOS(Si Complementary Metal Oxide Semiconductor)处理器的芯片的毫米波用元件的 开发正在发展。毫米波用元件，因为在毫米波领域中原本在微波领域中较不成为问题的介电损 耗、导体损耗(铜损)、放射损失变大，所以有必要从损耗的角度仔细研究电介质材料和导 体的界面状态和各个的材料特性。有时通过制造方法得不到必要的精度和均勻性，不能充分满足毫米波用元件的特 性。根据材料的选定制造方法也变化，如制造方法改变则制造精度改变，也能够对批量生产 效果和收益率产生影响。从这样的背景出发，提出了作为民生用、有批量生产效果、特性的收益率良好的制 造方法(专利文献1 3)。能够把通过这样的制造方法制造的毫米波用元件作为天线130，如图5以及图8所 示地嵌入金属制的天线适配器120内而构成电路元件。亦即在天线适配器120内形成嵌入 天线130的嵌合部121。进而，在天线适配器120内以与该嵌合部121邻接的方式来形成电 磁波的传送路径122。在天线适配器120的嵌合部121内嵌入天线130。如图6所示，天线 130的电介质基板140用导体(导电膜)150被覆，在预定的位置形成的电路图案露出。另外，通过在电介质基板上重合多个形成了电路图形的元件，就能够作为高度的 电路元件构成。亦即如图9所示，使电介质基板4中的电路图案以外的区域用导体5被覆 的第一元件2、和同样电介质基板6中的电路图案以外的区域用导体7被覆的第二元件3重 合而构成电路元件。
附带说，关于多层基板，在专利文献4、5中公开。专利文献1 日本特开2003-115718号公报专利文献2 日本特开2004-15833号公报专利文献3 日本特开2004-48801号公报专利文献4 日本特开2002-305366号公报专利文献5 日本特开平10-27987号公报如图5及图8所示，在构成电路元件时，如放大图5以及图8中用虚线围起来的区 域在图10中表示的那样，在天线130的下表面和天线适配器120的嵌合部121的底面之间 产生电气的间隙。同样，在重合具有电路图案的第一元件2和第二元件3时如图9所示产 生电气的间隙。亦即即使通过上述专利文献1 3的制造方法高精度地制造元件，元件也 会产生翘曲或者弯曲。因此，在构成电路元件时产生间隙(非接触部)8。当该非接触部8 的长度即邻接的接触部9的间隔a乃至b比电磁波的传播波长的1/4倍大时，非接触部8 作为电路而作用，成为输出的损失或者不同功能的电路。

发明内容
本发明的目的是提供一种电路元件，其能够排除由于电磁波漏入该非接触部引起 的弊端，能够形成稳定的功能。本发明的电路元件是一种对使第一元件与第二元件重合、使 所述第一元件的导体与所述第二元件的导体接触的多个元件进行了多层化的电路元件，该 电路元件的特征在于，接触部被配置为使邻接的所述接触部的间隙间隔成为电磁波的传播 波长的1/4倍以下。。通过这样的结构，能够排除由于电磁波漏入邻接的接触部的间隔部分 引起的弊端，能够形成稳定的功能。优选在所述第一元件或者所述第二元件的任何一方或者双方上形成凸部或者凹 部，所述凸部与另一方侧的元件接触。优选在所述第一元件上形成凸部，在所述第二元件上在与所述第一元件的凸部对 应的位置形成凹部，所述凸部嵌入所述凹部并相互接触。优选所述第一元件是金属制的天线适配器，所述第二元件是用导体被覆电介质基 板的天线，所述天线嵌入在所述天线适配器上形成的嵌合部，在所述天线的下表面上形成 的凸部的端面与所述天线适配器的嵌合部的底面接触。优选在所述天线适配器上以与嵌合部邻接的方式形成电磁波的传输路径，所述天 线的凸部在把该天线嵌入所述天线适配器的嵌合部时配置在与所述传输路径邻接的区域。 通过这样的结构，能够简化凸部的形成工序。优选所述电路元件使通过成形方法形成的电路重合。根据本发明，能够排除由于电磁波漏入非接触部引起的弊端，能够形成稳定的功 能。


图1是概念性地放大表示本发明的实施方式1的电路元件的立体图。图2是概念性地表示本发明的实施方式1的电路元件中的凸部以及凹部的配置的 平面图。
图3是概念性地放大表示本发明的实施方式2的电路元件的立体图。图4是概念性地表示本发明的实施方式2的电路元件中的凸部以及凹部的配置的 平面图。图5是概念性地表示本发明的实施方式的例示的天线结构的剖面图。图6是概念性地表示槽缝天线的立体图。图7是用于说明在槽缝天线上形成凸部的区域的图。图8是概念性地表示本发明的实施方式的例示的天线结构的剖面图。图9是概念性地放大表示使平面电路元件重合的状态的立体图。图10是放大表示图5的用虚线围起的部分的立体图。
具体实施例方式首先说明本发明的电路元件的概要，其后说明详细的实施方式。本发明的电路元件是对多个元件进行了多层化的电路元件，所述多个元件的第一 元件和第二元件重合，上述第一元件的导体和上述第二元件的导体接触，所述电路元件的 特征在于，配置相应接触部，使邻接的上述接触部的间隙间隔成为电磁波的传播波长的1/4 倍以下。例如在组合具有成形的电路图案的薄板(电介质基板)而构成模块时，在薄板上设 置的接地电位的导体通过在薄板上设置的凸部或者凹部，采用以电磁波的传播波长的1/4 倍以下的间隔具有接触部的结构。难以使无间隙地同样地接触在薄板上设置的导体。因此，当邻接的接触部的间隔 达到对于电磁波的传播波长能够通过的长度时，电磁波漏入非接触部，作为电路，插入了间 隙电路的电路进行动作。该间隙电路不是有意构成的电路，而导致损害作为本来的电路元 件的功能。本发明的目的是防止发生这样的意图之外的电路，在电磁波不能漏入的传播波 长的1/4倍以下设置导体接点。图案成形具有能够正确地转印其尺寸精度/位置精度的优点，在像毫米波那样波 长短的电路元件的生产中具有收益率良好的特征。但是，成形基板或者薄板的平面需要维 持是一样平坦，但是特别在使成形基板或者薄板重合来构成模块的情况下，难以设想相互 的接触面来构成电路。在本发明中解决该问题，即使成形基板或者薄板不一定具有平坦性， 也能够在使成形基板或者薄板相互重合时通过确定接触面或者接触点来作为预先设想的 电路结构进行设置。因此，能够防止发生意图之外的电路结构，能够构成可期待稳定动作的 电路元件。另外，通过使成形有电路图案的成形基板和薄板重合，在构成具有复合功能的模 块时，即使在成形基板或者薄板不平坦的情况下，也能够在成形基板或者薄板的接触面侧 形成凸部或者凹部并接触，使非接触部的长度不比作为电路而具有重要的功能的λ (λ = 电磁波的传播波长)/4长。由此，通过确保用于形成能够与成形基板或者薄板的翘曲或者 弯曲无关地组合的电路元件的接地图案的接点，能够实现具有灵活性的组装。此外，也有时用作为导体的金属构造物构成成形基板或者薄板。<实施方式1>根据图1以及图2说明本发明的电路元件的实施方式1。本实施方式的电路元件1是在毫米波领域中使用的元件。构成电路元件1的第一元件2以及第二元件3在现有的方法中以印刷基板形成处理的来制造。概略说明处理。在预先粘贴有电路设计了的图案的铜箔的电介质基板上涂布光致 抗蚀剂后曝光。曝光后对光致抗蚀剂进行显影处理，使电路图案上残留抗蚀剂，对露出的铜 进行蚀刻处理，形成图案。蚀刻通过氧化铁进行，但是因为根据蚀刻液温度、蚀刻液浓度、蚀刻时间而蚀刻速 度变化，所以蚀刻中的搅拌和蚀刻液管理是重要的。最终决定蚀刻量的是在蚀刻液中浸入 的时间。图案的尺寸严格说不仅受抗蚀剂的涂层的影响而且也受蚀刻条件的影响。因此在 宽广的区域内有图案的情况下难以收益率良好地一样地形成图案尺寸。毫米波领域的天线，多在Teflon(注册商标)基板上成阵列状并列形成微带天 线(microstrip antenna)。但是，阵列天线如前所述，其各元件的精度十分重要，当在大的 面积上制作电路元件时，有在波长短的毫米波领域的电路图案中不能取得收益率这样的问 题。另外由于大面积的蚀刻存在限度，所以一次形成多个元件困难，批量生产方面有问题。 另外，Teflon (注册商标)基板一般价高，批量生产性低，收益率差，生产成本高。在作为电路元件构成图案的情况下，例如在通过微带线(microstrip line)实现 滤波器或者同轴结构的情况下，表面的电路图案和背面的电路图案多成对构成。微带线由 背面的接地和表面的电路图案、以及位于其间的电介质基板构成，但是在表面上设置接地 面进行设计的情况也很多。因为接地图案和接地面构成电路，所以需要电气连接表面的接 地图案和背面的接地面。此外，作为能够高精度地、批量生产电路图案的方法已知使用纳米压印 (nanoimprint)或者注塑成形的制造方法。亦即使用用于成形电路图案的成形模，制造在预 定的位置成形电路图案的电介质基板。 用导体5被覆如上述制造的电介质基板4作为第一元件2，同样用导体7被覆电介 质基板6作为第二元件3，使第一元件2和第二元件3重合并使导体5和7接触，作为电路 元件1 (电路省略)。电介质基板4、6具有翘曲或者表面的弯曲。翘曲或者弯曲的量一般比导体5、7的 厚度大。因此，为使电介质基板4和6贴紧，需要施加适当的压力。但是即使导体5、7的一 部分彼此接触了，也会产生电气上的非接触部(无接触间隔)8。当该非接触部8的长度如 图9所示成为对于电磁波的传播波长不能无视的长度时，形成电磁波漏入该非接触部8的 电路。在那种情况下，因为作为与本来的电路不同的电路而动作所以不能实现期待的电路 动作。为排除通过该非接触部8形成的电路，只要邻接的接触部9的间隔是λ的1/4倍 以下即可。邻接的接触部9的间隔在图1中的xy坐标中需要满足上述的关系。如果在图 1中邻接的接触部9的间隔对于λ比1/4倍长，则需要应缩短其长度的对策。因此，本发明的电路元件如图1所示配置导体5和7的接触部9，使邻接的接触部 9的间隙间隔成为比λ的0倍大而在1/4倍以下。接触部9是点也好，面也好，但是希望是 稳定接触的结构，因此谋求有意识的接触结构。在本实施方式中，在电介质基板4上形成点状的凸部10的图案，以被覆该图案的 方式形成导体5来作为第一元件2。该凸部10在平面上观察时，如图2所示规律地配置。此时，设定邻接的凸部10的间隔L为λ的1/4倍以下。另一方面，在电介质基板6上形成 凹部11的图案，以被覆该图案的方式形成导体7来作为第二元件3。该凹部11以与该凸 部10对应的方式配置。使该第一元件2的凸部10与第二元件3的凹部11嵌合，在凸部10 的端面上形成的导体5与在凹部11的底面上形成的导体7接触。其结果，如图2所示，不 受电介质基板4、6的翘曲或者弯曲的影响，规则地配置接触部9使邻接的接触部9的间隔 L成为λ的1/4倍以下。亦即，面彼此的接触使电气的接触点间隔成为不定的状态，使间隙电路的形成变 得不稳定。因为导体间的间隙亦即对于电磁波给予影响的长度具有波长依存性，所以有必 要设定为对于相应的电磁波的波长没有影响的长度。另外，因为如果间隙的开口长度在相 应电磁波的波长的1/4倍以下则能够阻止电磁波侵入该间隙内，所以能够限制作为间隙电 路的功能。因此，需要设计有意识地使间隙的开口长度确实在相应电磁波的波长的1/4倍 以下的结构，通过为确保面彼此的接触点而在相应面的某一个或者双方上设置凸部形状， 能够确定面彼此的接触长度。当在具有弯曲的面上设置凸部时，首先接触的成为与凸部相对的面。因此，能够避 免面彼此的接触使电气的接触点间隔成为不定的状态，其他的接触部也确保预先设定的凸 部间距离。如果凸部的高度在弯曲高度以上则能够期待面彼此确实地接触，但是该高度设 想作为对象的面的弯曲量，比该弯曲量大地设定高度是有效的。另外，在面是没有刚性的薄 板那样的形状的情况下，通过施加面接触压力能够确保凸部的接触。通过在任何一个面上设置凸部来设置使间隙间隔为特定长度的接触点，在接触的 面双方上有凸部的情况下可以期待能够设置使间隙间隔为特定长度以下的接触点的效果。从上述事实出发，能够使通过间隙间隔形成的电气长度成为相应电磁波的波长的 1/4倍以下，能够阻止产生意图之外的stub电路或者陷波(notch)电路。这样，通过在凹部11内嵌入凸部10就能够实现稳定的导体结合，同时缩短邻接的 接触部9的间隔。因此，能够排除由于电磁波漏入非接触部8引起的弊端，能够形成稳定的 功能。附带说，作为电介质基板4、6的成形方法，当使用纳米压印或者注塑成形时能够 用同一成形工序总地形成凸部10和凹部11。因此，能够在预定的位置高精度地简单地形成 凸部10和凹部11。此外，凸部10以及凹部11的平面形状及剖面形状不限于图1所示那样的四边形， 也可以是其他多边形或者圆形。另外，凸部10的高度以及凹部11的深度只要设定为在把 凸部10嵌入凹部11时良好地接触即可。而且凸部10以及凹部11不需要规则地配置，也 可以不规则地配置。进而凸部10以及凹部11不限于点状，也可以是连续的。另外，也可以 在第一元件2上形成凹部，在第二元件3上形成凸部。总之，为形成接触部9，只要形成凸部 10和凹部11，使邻接的接触部9的间隔L成为λ的1/4倍以下即可。<实施方式2>根据图3以及图4说明本发明的电路元件的实施方式2。本实施方式的电路元件100采用与上述实施方式1的电路元件1大体同样的结 构，但是省略第二元件3的凹部11。在该种情况下也配置接触部9，使不受电介质基板4、6 的翘曲或者弯曲的影响地、使邻接的接触部9的间隔L成为λ的1/4倍以下。亦即，在第一元件2中的凸部10的端面上形成的导体5接触第二元件3的导体7，能够缩短非接触部 8的长度。因此，能够排除由于电磁波漏入非接触部8引起的弊端，能够形成稳定的功能。附带说，在本实施方式中，作为电介质基板4的成形方法，当使用纳米压印或者注 塑成形时也能够用同一成形工序汇总形成凸部10。因此，能够在规定的位置高精度地简单 地形成凸部10。此外，凸部10的平面形状及剖面形状不限于四边形，也可以是其他的多边形或者 圆形。另外，凸部10的高度也可以适宜设定。而且凸部10不需要规则地配置，也可以不规 则地配置。进而凸部10不限于点状，也可以是连续的。总之，为形成接触部9，只要形成凸 部10，使邻接的接触部9的间隔成为λ的1/4倍以下即可。<实施方式3>根据图5到图8说明本发明的电路元件的实施方式3。本实施方式的电路元件110例如作为在毫米波领域中使用的平面天线构成。该电 路元件110，如图5所示，第一元件120是金属制的天线适配器(以下赋予与第一元件相同 的符号)，如图6所示，第二元件130是槽缝天线(以下赋予与第二元件相同的符号)。在天 线适配器120上形成嵌入槽缝天线130的嵌合部121。进而在天线适配器120上以与该嵌 合部121邻接的方式来形成向槽缝天线130供电的电磁波的传输线路122。槽缝天线130 用导体150被覆树脂制的电介质基板140，露出在预定的位置形成的电路图案。在嵌合时， 如上述在图5的用虚线表示的区域内在天线适配器120和槽缝天线130的接触部产生电气 的间隙。因此，在本实施方式中，构成为在槽缝天线130中与天线适配器120的嵌合部121 的底面相对的部分形成凸部，在天线适配器120的嵌合部121的底面和槽缝天线130下表 面的间隙不漏入来自传输线路122的电磁波。凸部在嵌合部全体实施之外，也可以仅在邻 接作为电磁波的侵入路径的嵌合部121的传输路径122的区域、即与图7表示的影线部分 对应的区域内形成凸部。设置凸部的区域能够适宜决定。此外，凸部的形状、配置和上述实 施方式1、2同样，只要使连接的接触部的间隔成为λ的1/4倍以下适宜设定即可。在本实施方式中，采用天线适配器120的传输路径122利用槽缝天线130的导体 的结构，但是如图8所示，即使采用不利用槽缝天线130的导体的结构，也同样能够实施。在 这种情况下也只要仅在槽缝天线130上邻接传输路径122的区域上形成凸部即可。在本实施方式中，在槽缝天线130形成了凸部，但是也可以在天线适配器120上形 成凸部。另外，也可以构成为在天线适配器120上形成凹部，嵌入槽缝天线130的凸部。到此说明了本发明的电路元件，但是在不脱离本发明的要点的范围内，可以进行 各种变更。产业上的可利用性说明了在制作通过使薄板(基板)重合而实现功能的电路元件的情况下为实现薄 板(基板)着实的结合消除重合时的间隙的重要性，并且表示了其对策。该方法不仅对于 薄板(基板)，而且在使金属面接触构成电路的情况下也是有效的方法。通过消除间隙电路 可以期待稳定的动作。符号说明1电路元件2第一元件
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3第二元件4、6电介质基板5、7 导体8非接触部9接触部10 凸部11 凹部100、110 电路元件120天线适配器121嵌合部122传输路径130(槽缝)天线140电介质基板ΙδΟ 导体a、b、L邻接的接触部的间隔
权利要求
1.一种对使第一元件与第二元件重合、使所述第一元件的导体与所述第二元件的导体 接触的多个元件进行了多层化的电路元件，该电路元件的特征在于，接触部被配置为使邻接的所述接触部的间隙间隔成为电磁波的传播波长的1/4倍以下。
2.根据权利要求1所述的电路元件，其特征在于，在所述第一元件或者所述第二元件的任何一方或者双方上形成凸部或者凹部，所述凸 部与另一方侧的元件接触。
3.根据权利要求1所述的电路元件，其特征在于，在所述第一元件上形成凸部，在所述第二元件上在与所述第一元件的凸部对应的位置 形成凹部，所述凸部嵌入所述凹部并相互接触。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的电路元件，其特征在于，所述第一元件是金属制的天线适配器，所述第二元件是用导体被覆电介质基板的天线，所述天线嵌入在所述天线适配器上形成的嵌合部，在所述天线的下表面上形成的凸部 的端面与所述天线适配器的嵌合部的底面接触。
5.根据权利要求4所述的电路元件，其特征在于，在所述天线适配器上以与嵌合部邻接的方式形成电磁波的传输路径， 所述天线的凸部在把该天线嵌入所述天线适配器的嵌合部时配置在与所述传输路径 邻接的区域。
6.根据权利要求1到3中任何一项所述的电路元件，其特征在于， 所述电路元件使通过成形方法形成的电路重合。
全文摘要
本发明的电路元件(1)是使第一元件(2)和第二元件(3)重合、使第一元件(2)的导体(5)和第二元件(3)的导体(7)接触的电路元件。接触部(9)以使邻接的接触部9的间隙间隔成为电磁波的传播波长的1/4倍以下的方式配置。通过这样的结构，能够排除由于电磁波漏入邻接的接触部的间隔部分引起的弊端，能够形成稳定的功能。
文档编号H01L21/60GK102144331SQ20098013440
公开日2011年8月3日 申请日期2009年11月5日 优先权日2008年11月5日
发明者饭田保 申请人:日立麦克赛尔株式会社