模式转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模式转换器，尤其是涉及在毫米波段的通信用的波导中使用的技术。
[0002]本申请基于2012年12月27日提出申请的日本特愿2012 — 283993号提出，并主张享有其优先权，并在此援引其全部内容。
【背景技术】
[0003]近年来，提出有利用毫米波段的数G[bps]的高速大容量通信，且其一部分正在实现。特别是在60GHz带动作的无线通信设备的重要性更大。由于无需许可就能够利用57?66GHz的宽频带，因此期待面向民生领域的普及，当务之急是实现廉价且小型的毫米波通信丰旲块。
[0004]作为实现小型且廉价的毫米波通信模块的方式，在非专利文献1、专利文献1中公开有利用了由印刷电路基板形成的波导(杆壁波导天线:PWA，Post-wall WaveguideAntenna)的毫米波模块。如专利文献1的图1?图7所示，在上述技术中，用印刷电路基板的贯通孔组(杆组)置换现有的波导的侧壁(金属壁)。无线通信IC(CM0S - 1C)安装在PWA上，通过引线接合、凸块(bump)连接等方法从无线通信1C(在专利文献1的说明书中记为半导体芯片4。下同)输出的毫米波信号暂时在由平面电路形成的传送线路(记为微带、共面线、带等线路24)传输，经过平面电路/波导变换构造(记为中心导体23)，最终传导至波导构造部(记为波导2)。
[0005]图35是示出现有的模式转换器(转换器)的结构例的剖视图。如图35所示，在转换器810中，波导802在前方端面(图35的右方侧)具有放射电波的开口部825。波导802由多个杆(柱)壁820和接地导体层(铜箔)821、822构成。在波导802，作为供电部插入有管脚(平面电路/波导转换器)823。从传送线路824导入管脚823后的毫米波信号从波导802的前方的开口部825作为电磁波放射。作为天线组件的转换器810经由导体827A、827B以及作为电介质的多个基板828A、828B、828C层叠多层而形成。管脚823通过在基板828B和828C预先形成导孔(via)然后层叠基板而形成。
[0006]在一般的高频电路中，在连接电路A与电路B的情况下，需要进行阻抗匹配。这意味着在从电路A到电路B的连接点处以不反射的方式传送信号。即，在从作为电路A的平面电路/传送线路到作为电路B的波导的连接点处，需要使信号以不反射的方式传送。在图35所示的构造的情况下，在规定的频带，通过将管脚823的长度调整为规定的值，实现抑制了反射损耗的信号传送从而进行阻抗匹配。除此之外，作为阻抗匹配方法之一，还有使管脚823与接地导体层822之间的距离最优化的方法。
[0007]专利文献1:日本国特开2011 - 109438号公报
[0008]专利文献2:日本国特开2011 — 082337号公报
[0009]非专利文献1:R.Suga，et al.uCost-Effective 60-GHz Antenna-Packagewith End-Fire Radiat1n from Open-Ended Post-Wal1 Waveguide forWireless File-Transfer System，，，2011 IEEE MTT-S Internat1nal MicrowaveSymposium, pp.348—351
[0010]在现有的转换器的制造方法中，通过在厚度确定的多个基板预先形成导孔，并层叠这样的多个基板来制造管脚，因此，管脚的长度取决于基板的厚度尺寸，仅能够取离散的值，不容易调整阻抗。另外，所层叠的各基板的厚度尺寸无法独立地决定，而是取决于材料是否容易得到等。因此，难以实现最佳长度的管脚。
[0011]另外，现有的转换器的管脚在基板内构成。因此，实际上很难确认管脚延伸到基板内的何处位置。特别是在转换器完成后，无法调整管脚823与接地导体层822之间的距离(参照专利文献2)。
[0012]另外，在上述构造中，由于基板层叠时的导体或者位置偏移以及基板层叠时所使用的粘合材料的影响，存在反射特性劣化等而无法得到设计的特性，进而波导的损失变大等问题。
[0013]并且，现有的转换器具有将形成有导孔的基板层叠多个的构造。因此，会产生加工工时的增加、因粘合材料而导致的传送损失的增加、由各层的材料引起的传送特性差别、层叠工序中的位置偏移、材料难以得到等非优选的状况。
【发明内容】
[0014]本发明是考虑以上情况而完成的，提供一种具有最佳的管脚且容易进行管脚的前端与接地导体层之间的离开距离的确认以及调整的模式转换器。另外，提供一种减少加工工时且具有最佳特性的制造效率高的模式转换器。
[0015]本发明的第一实施方式涉及一种模式转换器，具备:基板，该基板具有第一主面和第二主面；第一接地导体层，该第一接地导体层形成于第一主面；第二接地导体层，该第二接地导体层形成于第二主面；平面电路，该平面电路形成于第一主面并传播高频波；管脚，该管脚与平面电路连接，形成在从第一主面贯通到第二主面的贯通孔的内部，且与第一主面以及第二主面连通；以及隔离焊盘，该隔离焊盘形成于在第二主面中露出的管脚的端部与第二接地导体层之间。
[0016]根据第一实施方式所涉及的模式转换器，管脚的端部在基板的第二主面中露出，使管脚的端部与接地导体层电绝缘的隔离焊盘设置于第二主面。因此，容易进行管脚与接地导体层之间的位置关系的确认以及管脚与接地导体层之间的调整(修整)。
[0017]本发明的第二实施方式的特征在于，在第一实施方式所涉及的模式转换器中，管脚在第二主面上延伸设置。
[0018]根据第二实施方式所涉及的模式转换器，形成为贯通孔的内壁与管脚之间的界面并不在第二主面露出的构造。因此，能够防止微粒等从界面侵入。
[0019]本发明的第三实施方式的特征在于，在第一或者第二实施方式所涉及的模式转换器中，管脚沿着贯通孔的内壁形成，且具有圆筒形。
[0020]根据第三实施方式所涉及的模式转换器，管脚为圆筒形，在因施加有弯曲或者扭转的应力而导致基板变形的情况下，管脚也能够容易地随着变形。因而，能够防止施加有过度的应力而模式转换器破损的情况。
[0021]本发明的第四实施方式的特征在于，在第一?第三实施方式所涉及的模式转换器中，隔离焊盘具有圆形环状。
[0022]本发明的第五实施方式的特征在于，在第四实施方式所涉及的模式转换器中，具有圆形环状的隔离焊盘的外径与内径之差为40?80 ym。
[0023]本发明的第六实施方式的特征在于，在第四实施方式所涉及的模式转换器中，在贯通孔填充有电介质。
[0024]本发明的第七实施方式的特征在于，在第六实施方式所涉及的模式转换器中，具有圆形环状的隔离焊盘的外径与内径之差为50?80 ym。
[0025]本发明的第八实施方式的特征在于，在第一?第三实施方式所涉及的模式转换器中，隔离焊盘具有矩形环状。
[0026]本发明的第九实施方式的特征在于，在第八实施方式所涉及的模式转换器中，在贯通孔填充有电介质。
[0027]本发明的第十实施方式的特征在于，在第八或者第九实施方式所涉及的模式转换器中，具有矩形环状的隔离焊盘的矩形环的外侧的一边与内侧的一边之间的长度为40?120 u m0
[0028]根据具有上述第四?第十实施方式所涉及的隔离焊盘的形状的模式转换器，能够进行管脚的反射损失的控制、即能够进行使管脚的阻抗与平面电路的阻抗相匹配的控制。
[0029]根据上述本发明的实施方式，管脚的端部在第二主面露出，使管脚的端部与接地导体层电绝缘的隔离焊盘设置于第二主面。因此，能够容易地进行管脚与接地导体层之间的位置关系的确认以及管脚与接地导体层之间的调整(修整)。
[0030]另外，以往使用钻削加工形成贯通孔，但根据上述本发明的实施方式，能够通过一次开孔工序形成贯通孔，因此能够使作业工序高效化，能够提高作业的可靠性以及成品率。
[0031]根据上述本发明的实施方式，能够在第一基板以及第二基板一并形成贯通孔，因此，与在两个基板独立地进行开孔作业的情况相比较，不需要进行各基板的贯通孔间的对位。因此，能够消除贯通孔间的位置偏移，能够减少因位置偏移而引起的传送特性的劣化。另外，能够容易地确认管脚的端部与接地导体层之间的位置关系。
[0032]根据上述本发明的实施方式，激振管脚的位置以及直径在基板内统一决定，因此能够减少传送特性的劣化。
[0033]根据上述本发明的实施方式，在基板形成有从第一主面贯通到第二主面的贯通孔，因此，不需要进行孔的高度方向的控制，能够容易地制造模式转换器。
【附图说明】
[0034]图1是示意性地示出本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的结构的立体图。
[0035]图2是将本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的输送路的结构放大并示意性地示出的立体图。
[0036]图3是示意性地示出本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的结构例的剖视图。
[0037]图4是示意性地示出本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的其它结构例的剖视图。
[0038]图5是示意性地示出本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的其它结构例的剖视图。
[0039]图6是示意性地示出本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器中的GND导孔附近的结构的剖视图。
[0040]图7是示意性地说明构成本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的导体柱的配置的图。
[0041]图8A是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0042]图8B是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0043]图8C是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0044]图8D是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0045]图8E是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0046]图8F是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0047]图8G是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0048]图8H是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0049]图81是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0050]图8J是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0051]图8K是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0052]图8L是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0053]图8M是说明本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的制造方法的图。
[0054]图9是示意性地说明构成本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的管脚的形状的一个例子的剖视图。
[0055]图10是示意性地说明构成本发明的一个实施方式所涉及的模式转换器的管脚的形状的其它例的剖视图。
[0056]图11是示意性地说明构成本发明的一个实施方式所涉及的模式转换