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公開番号2021019047
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210215
出願番号2019132895
出願日20190718
発明の名称電子装置
出願人株式会社デンソー,国立大学法人 名古屋工業大学
代理人特許業務法人ゆうあい特許事務所
主分類H01L 25/065 20060101AFI20210118BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】構造が複雑になることを抑制しつつ、位相制御の範囲を広くする。
【解決手段】アレイ状に配列された複数の電子部品10と、電子部品10を一体的に封止するモールド樹脂20と、電子部品10と接続される配線部30とを有する構成部材1〜4を複数備える。配線部30は、電子部品10と接続され、互いに分離された複数の電源配線層41aを有する接続配線部40と、モールド樹脂20を貫通して接続配線部40と接続される貫通配線部50とを備える構成とする。電子部品10は、隣合う電子部品10が共通の電源配線層41aと接続されるように配置する。貫通配線部50は、電源配線層41aのうちの電子部品11と接続される部分と異なる部分に接続される貫通電源配線層50aを有する構成とする。そして、各構成部材1〜4を積層して配置し、積層方向に沿って隣合う構成部材1〜4の電源配線層41aが貫通配線部50aを介して接続されるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
アクティブ素子(11)が形成された電子部品(10)を有する電子装置であって、
アレイ状に配列された複数の前記電子部品と、複数の前記電子部品を一体的に封止するモールド樹脂(20)と、前記電子部品と接続される配線部(30)と、を有する構成部材(1〜4)を複数備え、
前記配線部は、前記電子部品と接続される接続配線部(40)と、前記モールド樹脂を前記電子部品の配列方向と交差する厚さ方向に貫通し、一端部側が前記接続配線部と接続されると共に他端部側が前記モールド樹脂から露出する貫通配線部(50)と、を有し、
前記接続配線部は、前記電子部品と接続され、互いに分離された複数の電源配線層(41a)を有し、
複数の前記電子部品は、前記アクティブ素子が2個形成され、前記電子部品の配列方向に沿って隣合う前記電子部品における一方の前記電子部品の1つの前記アクティブ素子と、他方の前記電子部品の1つの前記アクティブ素子とが共通の前記電源配線層と接続されるように配置され、
前記貫通配線部は、前記一端部側がそれぞれの前記電源配線層のうちの前記電子部品と接続される部分と異なる部分に接続された複数の貫通電源配線層(50a)を有し、
複数の前記構成部材は、積層されて配置され、積層方向に沿って隣合う前記構成部材の電源配線層が前記貫通電源配線層を介して接続されている電子装置。
続きを表示(約 290 文字)【請求項2】
前記貫通電源配線層は、前記積層方向において、隣合う前記電子部品の中心を含んで配置されている請求項1に記載の電子装置。
【請求項3】
複数の前記構成部材は、被実装部材(5)に実装され、
複数の前記構成部材のうちの最も前記被実装部材側となる前記構成部材(1)は、前記電源配線層と接続されると共に前記被実装部材と接続部材(70)を介して接続される配線層(43a)を有し、
前記配線層は、前記積層方向において、隣合う前記電子部品の中心を通り、隣合う前記電子部品の配列方向と交差する方向に延設されている請求項1または2に記載の電子装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、アクティブ素子が形成された電子部品を含む電子装置に関するものである。
続きを表示(約 5,900 文字)【背景技術】
【0002】
従来より、バラクタダイオード等のアクティブ素子が形成された電子部品を含む電子装置が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。具体的には、この電子装置は、プリント基板上に複数の電子部品がアレイ状に配列されている。
【0003】
そして、近年では、このような電子装置を用い、例えば、各電子部品がそれぞれのアンテナパターンと接続されるようにしてフェイズドアレイアンテナを構成することが検討されている。なお、フェイズドアレイアンテナは、複数のアンテナパターンを有し、各アンテナパターンから放射される電波の位相をアクティブ素子で変化させることで指向性を発揮させるアンテナである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
Jing Nie1,Yan-Qing Tan1,Chun-Lin Ji, and Ruo-Peng Liu、Analysis of Ku-band Steerable Metamaterials Reflectarray with Tunable Varactor Diodes、2016 Progress In Electromagnetic Research Symposium
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記電子装置を用いてフェイズドアレイアンテナを構成する場合、各電子部品に対してそれぞれのアンテナパターンが接続される。このため、この構成では、各アンテナパターンから放射される電波の位相制御の範囲が約90°となる。しかしながら、近年では、構造が複雑になることを抑制しつつ、各アンテナパターンから放射される電波の位相制御の範囲を広くすることが望まれている。
【0006】
本発明は上記点に鑑み、構造が複雑になることを抑制しつつ、位相制御の範囲を広くできる電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための請求項1では、アクティブ素子(11)が形成された電子部品(10)を有する電子装置であって、アレイ状に配列された複数の電子部品と、複数の電子部品を一体的に封止するモールド樹脂(20)と、電子部品と接続される配線部(30)と、を有する構成部材(1〜4)を複数備え、配線部は、電子部品と接続される接続配線部(40)と、モールド樹脂を電子部品の配列方向と交差する厚さ方向に貫通し、一端部側が接続配線部と接続されると共に他端部側がモールド樹脂から露出する貫通配線部(50)と、を有し、接続配線部は、電子部品と接続され、互いに分離された複数の電源配線層(41a)を有し、複数の電子部品は、アクティブ素子が2個形成され、電子部品の配列方向に沿って隣合う電子部品における一方の電子部品の1つのアクティブ素子と、他方の電子部品の1つのアクティブ素子とが共通の電源配線層と接続されるように配置され、貫通配線部は、一端部側がそれぞれの電源配線層のうちの電子部品と接続される部分と異なる部分に接続された複数の貫通電源配線層(50a)を有し、複数の構成部材は、積層されて配置され、積層方向に沿って隣合う構成部材の電源配線層が貫通電源配線層を介して接続されている。
【0008】
これによれば、積層方向において隣合う構成部材に形成された各電源配線層は、貫通電源配線層を介して電気的に接続される。したがって、積層方向において隣合う構成部材の電源配線層と接続される電子部品が直列に接続された状態となる。このため、被実装部材に実装される際、被実装部材に形成されている各アンテナパターンに複数の電子部品が接続された状態とできる。これにより、複数の電子部品を用いた位相制御が可能となり、位相制御の幅を広げることができる。
【0009】
また、貫通電源配線層は、電源配線層のうちの電子部品が配置されていると異なる部分と接続されるように配置されている。つまり、貫通電源配線層は、電子部品を貫通しないように配置されている。このため、例えば、貫通電源配線層が電子部品貫通するように配置されている場合と比較して、構造が複雑になることを抑制できる。
【0010】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
第1実施形態における電子装置の断面図である。
図1とは異なる電子装置の断面図である。
第1構成部材における第1配線層の構成、および第1配線層と電子部品との位置関係を示す平面模式図である。
隣合う電子部品の間に発生する電界を示す模式図である。
第1グランド配線層における周期長さを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【0013】
(第1実施形態)
第1実施形態について説明する。本実施形態の電子装置は、例えば、車両に搭載されるミリ波レーダ装置を構成する部品として用いられると好適である。なお、ミリ波レーダ装置は、例えば、アダプティブクルーズコントロール(すなわち、ACC)を行うために、自車と先行車との間の距離および相対速度を測定するものである。
【0014】
本実施形態の電子装置は、図1および図2に示されるように、第1構成部材1、第2構成部材2、第3構成部材3、第4構成部材4を有し、これらが被実装部材としてのプリント基板5上に順に積層されることで構成されている。
【0015】
以下、第1〜第4構成部材1〜4の構成について、図1〜図3を参照しつつ説明する。なお、第1〜第4構成部材1〜4は、基本的に同様の構成とされている。このため、まず、第1構成部材1の構成について説明する。図1は、図3中のI−I断面に相当する断面図であり、図2は、図3中のII−II断面に相当する断面図である。また、以下では、第1〜第4構成部材1〜4の積層方向のことを単に積層方向ともいう。例えば、図1および図2中では、紙面上下方向が積層方向となる。
【0016】
第1構成部材1は、複数の電子部品10と、モールド樹脂20と、配線部30とを備えた構成とされている。
【0017】
電子部品10は、シリコン基板等にアクティブ素子としてのバラクタダイオード11が形成されて構成されている。本実施形態では、電子部品10は、外形が略直方体形状とされており、2つのバラクタダイオード11が電子部品10の長手方向を配列方向として形成されている。そして、第1構成部材1における複数の電子部品10は、アレイ状に規則的に配列されている。なお、バラクタダイオード11は、印加される電圧に応じて容量が変化するキャパシタとして機能するダイオードである。
【0018】
モールド樹脂20は、複数の電子部品10を一体的に封止するように形成されており、外形が、一面20aおよび他面20bを有する略直方体形状とされている。本実施形態では、モールド樹脂20は、各電子部品10に備えられる図示しない端子が他面20bから露出するように、各電子部品10を一体的に封止している。また、モールド樹脂20は、比誘電率が低く、かつ、誘導正接(すなわち、tanδ)が低い材料で構成されている。例えば、モールド樹脂20は、プリント基板5を構成する材料よりも、比誘電率が低く、かつ、誘導正接が低くなるように、比誘電率が約3〜5、誘導正接が約0.03〜0.05であるエポキシ樹脂等で構成される。
【0019】
配線部30は、銅やアルミニウム等の金属で構成されている。そして、配線部30は、モールド樹脂20の他面20b側に配置されて電子部品10と直接的に接続される接続配線部40を有している。なお、モールド樹脂20の他面20b側には、後述する接続配線部40の第1配線層41を覆う保護膜60も配置されている。また、配線部30は、モールド樹脂20の一面20aと他面20bとの間を貫通するように配置され、接続配線部40と電気的に接続される貫通配線部50とを有している。言い換えると、配線部30は、電子部品10の配列方向と交差するモールド樹脂20の厚さ方向にモールド樹脂20を貫通し、接続配線部40を介して電子部品10と接続される貫通配線部50を有している。
【0020】
接続配線部40は、モールド樹脂20の他面20b側に配置されて電子部品10と直接的に接続される第1配線層41を有している。第1配線層41は、第1電源配線層41aと第1グランド配線層41bとを有している。なお、第1電源配線層41aは、プリント基板5の後述する電源パターン5bと接続される配線層である。第1グランド配線層41bは、プリント基板5の後述するグランドパターンと接続される配線層である。つまり、第1電源配線層41aは、高電圧側の配線層であり、第1グランド配線層41bは、低電圧側の配線層である。
【0021】
本実施形態では、第1グランド配線層41bは、格子状に形成され、第1電源配線層41aは、第1グランド配線層41bで囲まれる領域内に形成されている。言い換えると、第1電源配線層41aは、第1グランド配線層41bで囲まれる1つの四角枠状の内側の領域に形成されている。つまり、各第1電源配線層41aは、点在して形成されて互いに分離され、互いに独立した状態となっている。そして、具体的には後述するが、各電子部品10は、それぞれ第1電源配線層41aおよび第1グランド配線層41bと接続されるように配置されている。
【0022】
保護膜60は、モールド樹脂20の他面20b側において、第1配線層41を覆うように形成されている。そして、保護膜60には、第1電源配線層41aを露出させるコンタクトホール60aが形成されている。また、保護膜60には、図1および図2とは別断面において、第1グランド配線層41bを露出させるコンタクトホールも形成されている。
【0023】
接続配線部40は、第1電源配線層41aを露出させるコンタクトホール60aに配置され、第1電源配線層41aと接続される第2電源配線層42aを有している。また、接続配線部40は、図1および図2とは別断面において、第1グランド配線層41bを露出させるコンタクトホールに配置され、第1グランド配線層41bと接続される第2グランド配線層を有している。
【0024】
さらに、接続配線部40は、保護膜60上に配置され、第2電源配線層42aを通じて第1電源配線層41aと接続される第3電源配線層43aを有している。そして、第3電源配線層43aには、はんだ等で構成される接続部材70が配置されている。また、接続配線部40は、図1および図2とは別断面において、保護膜60上に配置され、第2グランド配線層を通じて第1グランド配線層41bと接続される第3グランド配線層を有している。そして、第3グランド配線層には、はんだ等で構成される接続部材70が配置されている。
【0025】
貫通配線部50は、モールド樹脂20の一面20aと他面20bとの間を貫通して配置された貫通電源配線層50aおよび貫通グランド配線層50bを有している。なお、図3は、平面模式図であり、貫通電源配線層50aおよび貫通グランド配線層50bが位置する部分を点線で示している。
【0026】
貫通電源配線層50aは、第1配線層41のうちの第1電源配線層41aを露出させるように形成されたモールド樹脂20の孔部21に配置されている。また、貫通電源配線層50aは、一端部側が第1電源配線層41aと接続されると共に他端部側がモールド樹脂20の一面20aから露出するように配置されている。
【0027】
貫通グランド配線層50bは、図1および図2とは別断面において、第1配線層41のうちの第1グランド配線層41bを露出させるように形成されたモールド樹脂20の孔部に配置されている。また、貫通グランド配線層50bは、一端部側が第1グランド配線層41bと接続されると共に他端部側がモールド樹脂20の一面20aから露出するように配置されている。
【0028】
なお、本実施形態では、図3に示されるように、貫通電源配線層50aは、各第1電源配線層41aと接続されるように配置されている。貫通グランド配線層50bは、第1グランド配線層41bの1つの所定箇所と接続されるように、1つのみ配置されている。そして、第2グランド配線層および第3グランド配線層も1つのみ配置されている。
【0029】
以上が第1構成部材1の基本的な構成である。第2、第3構成部材2、3は、第1構成部材1と同様の構成とされている。第4構成部材4は、基本的には第1構成部材1と同様の構成とされているが、貫通配線部50が備えられていない構成とされている。
【0030】
そして、第1〜第4構成部材1〜4は、順に積層されて配置されている。具体的には、第1構成部材1上には、第2構成部材2の第3電源配線層43aに配置された接続部材70と第1構成部材1の貫通電源配線層50aとが接続されるように、第2構成部材2が配置されている。また、第2構成部材2は、図1および図2とは別断面において、当該第2構成部材2の第3グランド配線層に配置された接続部材70と第1構成部材1の貫通グランド配線層50bとが接続されるように、第1構成部材1上に配置されている。
(【0031】以降は省略されています)

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