JP2003197835A

JP2003197835A - 電力増幅モジュール及び電力増幅モジュール用要素集合体

Info

Publication number: JP2003197835A
Application number: JP2001395458A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takatani; 稔高谷; Masashi Takahara; 誠志高原; Kenji Nagase; 健司長瀬
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、半導体チップのオン抵抗増加に
よる出力低下や効率低下を防止するのに有効であり、か
つ、実装組立が容易であり、かつ、機械的強度に優れた
電力増幅モジュール及びそのための基板を提供する。【解決手段】基板１は、面内に孔７を有し、孔７の内面
７２にメッキ膜７５が付着されている。熱伝導ブロック
５は、基板１の孔７に組み合わされ、孔７の内面７２の
メッキ膜７５に接合されている。半導体チップ３は、熱
伝導ブロック５の表面に実装されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの通
信機器に用いられる電力増幅モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話をはじめとする通信機器
の普及により、マイクロ波帯の電力増幅モジュールの需
要が高まっている。この種の電力増幅モジュールは、例
えば、National Technical Report Vol. 42 No.1 Feb.1
966 の第１０１頁〜１０９頁に記載されているよう
に、基板に、電力増幅用半導体チップ及び受動回路部品
を搭載して、モジュール化した構造を有する。このよう
に、この種の電力増幅用モジュールは、電力増幅用半導
体チップ及び前記半導体とチップを用いた高周波電力増
幅回路から構成されるので、通信機に用いられる部品の
中で、最も電力消費量の多い部品であり、放熱性が極め
て重要な技術的改善項目になる。

【０００３】具体的には、半導体チップには、数百ｍＡ
から１．５Ａ程度の電流が流れるため、発熱する。発生
した熱を何らかの放熱手段によって放散しないと、半導
体のチャネル温度の上昇につながり、オン抵抗が増大
し、熱暴走に至り、ひいては、半導体チップが破損す
る。更に、このような放熱性の悪化は、半導体素子の温
度上昇につながり、オン抵抗が増大し、電力増幅モジュ
ールの効率や出力等が低下する。

【０００４】電力増幅モジュールにおける放熱性を改善
する手段として、上記文献には、アルミナ基板にキャビ
ティを設け、キャビティ内において、基板の面上に半導
体チップを搭載する方法が開示されている。

【０００５】しかし、アルミナ基板は、所詮、誘電体材
料であるため、放熱性は、Ｃｕなどの金属には、遠く及
ばない。これを補う手段として、誘電体層の厚みを極力
薄くするなどの工夫がなされていたが、この場合には、
基板の構成が複雑になるばかりでなく、基板材質や構造
が限定されることにもなる。そして、基板材質や構造が
限定される関係上、形状の小型化が進展するにつれて、
半導体チップの放熱性能に限界も生じることになる。

【０００６】しかも、キャビティ内にワイヤーボンディ
ング実装用の段差を設けなければならないため、基板の
構成が複雑になる。更に、キャビティ内で半導体チップ
のボンディング作業を行う必要があるため、実装作業性
が悪い等の問題点も生じる。

【０００７】更に、半導体チップの放熱性が、基板材料
の放熱性に左右されるため、半導体チップの放熱性改善
に限界が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、放熱
性に優れ、半導体チップのオン抵抗増加による出力低下
や効率低下を防止するのに有効な電力増幅モジュール及
びそのための基板を提供することである。

【０００９】本発明のもう一つの課題は、実装組立が容
易な電力増幅モジュール及びそのための基板を提供する
ことである。

【００１０】本発明の更にもう一つの課題は、機械的強
度に優れた電力増幅モジュール及びそのための基板を提
供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る電力増幅モジュールは、基板と、半
導体チップと、熱伝導ブロックとを含む。

【００１２】前記基板は、面内に孔を有し、前記孔の内
面にメッキ膜が付着されている。前記熱伝導ブロック
は、前記基板の前記孔に組み合わされ、前記メッキ膜に
接合されている。前記半導体チップは、前記熱伝導ブロ
ックの表面に実装されている。

【００１３】上述したように、本発明に係る電力増幅モ
ジュールでは、半導体チップが熱伝導ブロックの表面に
実装されているから、半導体チップに発生した熱を、熱
伝導ブロックを通して放熱できる。熱伝導ブロックは、
アルミナ等と比較して、著しく熱伝導度の優れた材料を
用いて構成され得る。従って、放熱性の優れた電力増幅
モジュールが得られ、半導体チップのオン抵抗の増大に
よる出力低下及び効率低下が有効に阻止される。

【００１４】しかも、基板は面内に孔を有しており、上
述の熱伝導ブロックはこの孔に組み合わされ、孔の内面
に付着されたメッキ膜に接合される。メッキ膜は、アル
ミナ等と比較して、著しく熱伝導度の優れた金属材料を
用いて構成され得る。従って、熱伝導ブロックによる放
熱性が向上し、半導体チップのオン抵抗の増大による出
力低下及び効率低下が、より一層有効に阻止されること
になる。

【００１５】更に、メッキ膜は孔の内面に付着されるも
のであるから、基板に孔を設け、その孔の内面にメッキ
処理を施すことによって形成できる。このため、熱伝導
構造が極めてシンプルになる。

【００１６】更に、本発明に係る電力増幅モジュール
は、熱伝導ブロックを基板の孔に組み合わせ、熱伝導ブ
ロックの表面に半導体チップを実装する構造であるの
で、実装組立が容易である。

【００１７】更に、熱伝導ブロックは、基板の孔に組み
合わされるとともに、孔の内面のメッキ膜に接合される
から、この熱伝導ブロックは基板に確実に固定されるこ
ととなる。従って、機械的強度に優れた電力増幅モジュ
ールが得られる。

【００１８】好ましい一例として、熱伝導ブロックは金
属材料により構成される。熱伝導ブロックは上述のよう
に孔の内面のメッキ膜に接合されるから、熱伝導ブロッ
クを金属材料により構成すると、この熱伝導ブロックは
接地導体としても利用できる。従って、基板に設けられ
る接地用スルーホールの数を低減でき、これにより基板
が小型化され、更には電力増幅モジュールが小型化され
る。

【００１９】好ましくは、基板は、孔を有する部分が、
有機樹脂材料と、セラミック誘電体粉末とを混合したハ
イブリッド層により構成する。ハイブリッド層は、セラ
ミック材料またはガラス／セラミック材料で形成された
従来の誘電体層と異なって、加工工程において、クラッ
クや層間剥離が生じにくく、機械的強度に優れている。
従って、ルーター等の機械加工またはレーザー加工を用
いて基板に孔を形成しても、クラックや層間剥離を生じ
ることはない。

【００２０】本発明に係る電力増幅モジュールの具体的
な一態様として、基板は、基板厚み方向でみて互いに対
向する第１、第２の主面を有しており、上述の孔は第１
の主面及び第２の主面に開口している。孔に組み合わさ
れた熱伝導ブロックは、第１の主面側に露出して第１の
主面とほぼ同一平面を構成する。

【００２１】この態様の電力増幅モジュールは、基板の
第１の主面を実装面としてシステム基板（マザーボー
ド）に搭載すると、熱伝導ブロックがシステム基板に接
することになる。従って、半導体チップに発生した熱
は、熱伝導ブロックを通してシステム基板に伝達され、
システム基板を通して外部に放散される。

【００２２】また、本発明に係る電力増幅モジュールの
もう一つの態様として、基板は、基板厚み方向でみて互
いに対向する第１、第２の主面を有しており、上述の孔
は第２の主面に開口している。

【００２３】更に、基板は熱伝導層を有する。熱伝導層
は、孔の底面と、第１の主面との間に設けられ、孔の底
面と、第１の主面とにそれぞれ導体パターンを備えてい
る。これらの導体パターンは、サーマルビアを介して互
いに熱結合されている。

【００２４】この態様の電力増幅モジュールでは、半導
体チップから熱伝導ブロックに伝達された熱は、孔の底
面に備えられた導体パターンに伝達される。そして、こ
の導体パターンに伝達された熱は、サーマルビアを介し
て、第１の主面に備えられた導体パターンに伝達され、
モジュール外部へ放熱される。

【００２５】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、実施例である添付図面を参照して更に具体的に説明
する。図は、単なる例示に過ぎない。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電力増幅モジ
ュールの電気回路図である。図１に図示された電気回路
は、携帯電話を含む各種の通信機器において、マイクロ
波帯の電力増幅モジュールとして周知のものである。但
し、図１は単なる例示に過ぎず、本発明に係る電力増幅
モジュールが、図１に示される回路に限定されるもので
ないことは言うまでもない。

【００２７】図１において、ＦＥＴ１、ＦＥＴ２は２段
電力増幅回路を構成する。入力端子Ｐｉｎから供給され
た入力信号は、コンデンサＣ２及びインピーダンス素子
Ｚ１を通って、ＦＥＴ１のゲートに供給される。コンデ
ンサＣ２及びインピーダンス素子Ｚ１は、入力信号ライ
ンのインピ−ダンス（５０Ω）と、インピーダンス整合
をとる整合回路を構成する。

【００２８】ＦＥＴ１によって電力増幅された信号は、
インピーダンス素子Ｚ２、コンデンサＣ５、コンデンサ
Ｃ６及びインピーダンス素子Ｚ３で構成されたインピー
ダンス整合回路を通って、ＦＥＴ２のゲートに供給され
る。ＦＥＴ２によって電力増幅された信号は、インピー
ダンス素子Ｚ４、コンデンサＣ９及びインピーダンス素
子Ｚ５、コンデンサＣ１０によって構成されたインピー
ダンス制御回路を通して、出力端子Ｐｏｕｔに導かれ、
出力端子Ｐｏｕｔから出力される。

【００２９】ＦＥＴ１のゲートには、抵抗Ｒ１〜Ｒ３及
びコンデンサＣ１、Ｃ３による回路が接続されている。
抵抗Ｒ１、Ｒ２は一端が互いに接続され、抵抗Ｒ１の他
端が第１の直流電源Ｖｇｇに接続され、抵抗Ｒ２の他端
が接地されている。抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２
の接続点と、ＦＥＴ１のゲートとの間に接続されてい
る。これらの抵抗Ｒ１〜Ｒ３はＦＥＴ１のためのバイア
ス回路を構成する。

【００３０】コンデンサＣ１は一端が第１の電源端子Ｖ
ｇｇに接続され、他端が接地されている。コンデンサＣ
３は一端が抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の接続点に接続され、
他端が接地されている。

【００３１】ＦＥＴ１のドレインにはインピーダンス素
子Ｚ６の一端が接続されている。インピーダンス素子Ｚ
６の他端は、第２の電源端子Ｖｄ１に接続されている。
インピーダンス素子Ｚ６の他端には、コンデンサＣ４の
一端が接続されている。コンデンサＣ４の他端は接地さ
れている。

【００３２】ＦＥＴ２のゲートには、抵抗Ｒ４〜Ｒ６及
びコンデンサＣ７による回路が接続されている。抵抗Ｒ
４、Ｒ５は一端が互いに接続されている。抵抗Ｒ４の他
端は第１の電源端子Ｖｇｇに接続され、抵抗Ｒ５の他端
は接地されている。抵抗Ｒ６は、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５
の接続点と、ＦＥＴ２のゲートとの間に接続されてい
る。これらの抵抗Ｒ４〜Ｒ６はＦＥＴ２のためのバイア
ス回路を構成する。コンデンサＣ７は一端が抵抗Ｒ４〜
Ｒ６の接続点に接続され、他端が接地されている。

【００３３】ＦＥＴ２のドレインにはインピーダンス素
子Ｚ７の一端が接続されている。インピーダンス素子Ｚ
７の他端は、第３の電源端子Ｖｄ２に接続されている。
インピーダンス素子Ｚ７の他端には、コンデンサＣ８の
一端が接続されている。コンデンサＣ８の他端は接地さ
れている。

【００３４】インピーダンス素子Ｚ１〜Ｚ７はストリッ
プラインで構成され、高周波に対するインダクタンス成
分として働く。

【００３５】図１の回路図において、ＦＥＴ１及びＦＥ
Ｔ２による電力増幅度は、第１の電源端子Ｖｇｇ、第２
の電源端子Ｖｄ１及び第３の電源端子Ｖｄ２に印加され
る電圧により制御される。この時、ＦＥＴ１及びＦＥＴ
２には、数百ｍＡから１．５Ａ程度の電流が流れるた
め、発熱する。発生した熱を何らかの放熱手段によって
放散しないと、半導体のチャネル温度の上昇につなが
り、オン抵抗が上昇し、熱暴走に至り、終には、半導体
が破損する。本発明は、ＦＥＴ１及びＦＥＴ２に発生し
た熱を効率よく放熱できる構造を持つ電力増幅モジュー
ルを開示する。

【００３６】図２は図１に示した電気回路図で示された
電力増幅モジュールにおいて、本発明を適用した具体的
実装例を示す平面図、図３は図２の３ー３線に沿った部
分断面図、図４は図２に図示した電力増幅モジュールの
底面図である。図２〜図４において、図１に示された回
路構成部分に対応する部分については、図１と同じ参照
符号を付してある。図示実施例の電力増幅モジュール
は、基板１と、半導体チップ３と、熱伝導ブロック５と
を含む。

【００３７】図５は図２に図示した電力増幅モジュール
に含まれる基板の部分断面図である。図２〜図５を参照
すると、基板１は、面内に孔７を有している。詳しく
は、基板１は、基板厚み方向Ｔでみて互いに対向する第
１の主面１０１及び第２の主面１０２を有しており、孔
７は第１の主面１０１及び第２の主面１０２に開口して
いる。更に詳しくは、孔７は円筒状の形状であり、円筒
の両端が第１、第２の主面１０１、１０２に開口してい
る。このような孔７は、ルーター等の機械加工またはレ
ーザー加工により形成することができる。

【００３８】図５を参照すると、孔７の内面７２にはメ
ッキ膜７５が付着されている。詳しくは、円筒状の内面
７２のほほ全面に、メッキ膜７５が付着されている。更
に、孔７の開口部の端縁にも、メッキ膜７５が付着され
ている。メッキ膜７５は、著しく熱伝導度の優れた金属
材料、例えば、ＣｕまたはＡｇ等を用いて構成されてい
る。このようなメッキ膜７５は、孔７の内面７２にメッ
キ処理を施すことによって形成できる。メッキ処理の具
体例としては、無電解Ｃｕメッキ処理または無電解Ａｇ
メッキ処理等が挙げられる。

【００３９】図示実施例の基板１は、上から見て、第１
の誘電体層１１、第２の誘電体層１２及び第３の誘電体
層１３を積層した構成となっている。第１〜第３の誘電
体層１１〜１３は、シート積層法または塗布法によって
形成される。第１〜第３の誘電体層１１〜１３の積層体
に、ルーター等の機械加工またはレーザー加工を施すこ
とにより、上述の孔７を形成することができる。但し、
誘電体層は、更に多層化しても良い。

【００４０】実施例の基板１は、孔７を有する部分が、
有機樹脂材料と、セラミック誘電体粉末とを混合したハ
イブリッド材料により構成されている。具体的には、第
１〜第３の誘電体層１１〜１３がハイブリッド材料によ
り構成されている。図示実施例と異なり、第１〜第３の
誘電体層を、チタンバリウム系セラミックス等のセラミ
ックス材料により構成してもよい。また、第１〜第３の
誘電体層１１〜１３のうち、１つまたは２つの層をハイ
ブリット材料により構成し、残りの層を樹脂材料により
構成してもよい。

【００４１】第１〜第３の誘電体層１１〜１３は、図１
に示された回路図に含まれる回路素子のうち、受動回路
素子を備え、かつ、受動回路素子を必要な回路構成とな
るように接続する。回路素子の配置については、特に限
定はないが、採用し得る一例を次に示す。例えば、第１
の誘電体層１１の表面（第２の主面１０２）に、図１に
おいて、バイアス回路を構成する回路素子の一部、及
び、インピーダンス整合回路を構成する回路素子を備え
る。具体的には、抵抗Ｒ１〜Ｒ６及びコンデンサＣ１〜
Ｃ１０、インピーダンス素子Ｚ１〜Ｚ７等である。これ
らの回路素子は、チップ部品で構成し、第１の誘電体層
１１の表面に予め形成された導体パターン１４に対し
て、半田付け等の手段によって取り付けることができ
る。または、これらの回路素子の一部は、第１の誘電体
層１１の表面に形成された導体パターンによって構成し
てもよい。さらに、回路素子は実装部品（チップ部品）
のみでなく積層体内部に構成することもあり得る。

【００４２】第２の誘電体層１２において、第１の誘電
体層１１の下面と接合される表面に、ＧＮＤパターン及
びバイアス回路の一部となる導体パターン１５を形成す
ることができる。

【００４３】また、第３の誘電体層１３において、第２
の誘電体層１２の下面と接合される表面には、ＦＥＴ
１、２のバイアス回路となる導体パターン１６を形成す
る。また、第３の誘電体層１３の下面にはＧＮＤパタ−
ン１７を形成する。

【００４４】更に、基板１には、所定の適切な位置に、
任意数のスルーホール２１、２２が設けられている。ス
ルーホール２１は、その内部に充填された導体により、
例えば、第１の誘電体層１１の表面に形成された導体パ
ターン１４、第２の誘電体層１２に形成された導体パタ
ーン１５及び第３の誘電体層１３の下面に形成された導
体パターン１７を電気的に接続するために使用される。
スルーホール２２は、その内部に充填された導体によ
り、例えば、第１の誘電体層１１の表面に形成された導
体パターン１４及び第３の誘電体層１３の上面に形成さ
れた導体パターン１６を電気的に接続するために使用さ
れる。

【００４５】図２〜図４を参照すると、熱伝導ブロック
５は、基板１の孔７に組み合わされている。孔７に組み
合わされた熱伝導ブロック５は、第１の主面１０１側に
露出して、第１の主面１０１とほぼ同一平面を構成して
いる。更に、熱伝導ブロック５は第２の主面１０２側の
部分に凹部５１を有しており、凹部５１の底面が第２の
主面１０２とほぼ同一平面を構成する。熱伝導ブロック
５は、基板１の厚みとほぼ同じ厚みを有するとともに、
孔７に嵌り込むような外形形状を有する。熱伝導ブロッ
ク５は、熱伝導性の良好な材料、例えば、銅や銅合金等
の金属材料または窒化アルミによって構成することがで
きる。

【００４６】更に、熱伝導ブロック５は、孔７の内面７
２のメッキ膜７５に接合されている。図示実施例では、
熱伝導ブロック５は、はんだ膜５５を介してメッキ膜７
５に接合されている。このような接合構造を得るには、
熱伝導ブロック５にはんだペーストを塗布し、この熱伝
導ブロック５を孔７に嵌め込んだ後、熱処理を施せばよ
い。また、孔７の内面７２のメッキ膜７５にはんだペー
ストを塗布し、この熱伝導ブロック５を孔７に嵌め込ん
だ後、熱処理を施してもよい。はんだペーストの代わり
に銀ペースト等の導電性接着剤を利用することもでき
る。

【００４７】半導体チップ３は、第２の主面１０２側に
おいて熱伝導ブロック５の表面に実装されている。詳し
くは、半導体チップ３は、熱伝導ブロック５の凹部５１
の底面に、接合等の手段によって搭載されている。接合
手段としては、例えば、銀ペースト等の接着剤３１を用
いることができる。半導体チップ３は、図１において、
電力増幅用として用いられるＦＥＴ１及びＦＥＴ２を含
んでいる。

【００４８】半導体チップ３の電極は、ワイヤーボンデ
ィング１８により、基板１の表面上に実装されたリ−ド
フレーム１９上に接続され、１層目や３層目の整合回
路、バイアス回路へ接続される。また、半導体チップ３
は、その信頼性確保のため、封止用樹脂２０により、封
止された状態で実装される。封止用樹脂２０は、リ−ド
フレーム１９の段差により部品実装エリアに流出しない
ようにすることが好ましい。

【００４９】基板１には、信号入力用端子Ｐｉｎ、信号
出力用端子Ｐｏｕｔ、接地端子ＧＮＤ及び第１〜第３の
電源端子Ｖｇｇ、Ｖｄ１、Ｖｄ２等が側面電極の形態で
付与される。更に基板１には金属ケース９が装着される
（図３参照）。

【００５０】図２〜図５を参照して説明したように、本
発明に係る電力増幅モジュールでは、半導体チップ３が
熱伝導ブロック５の表面に実装されているから、半導体
チップ３に発生した熱を、熱伝導ブロック５を通して放
熱できる。熱伝導ブロック５は、アルミナ等と比較し
て、著しく熱伝導度の優れた材料、例えば、銅や銅合金
等の金属材料または窒化アルミを用いて構成され得る。
従って、放熱性の優れた電力増幅モジュールが得られ、
半導体チップ３のオン抵抗の増大による出力低下及び効
率低下が有効に阻止される。

【００５１】しかも、基板１は面内に孔７を有してお
り、上述の熱伝導ブロック５はこの孔７に組み合わさ
れ、孔７の内面７２に付着されたメッキ膜７５に接合さ
れる。メッキ膜７５は、アルミナ等と比較して、著しく
熱伝導度の優れた金属材料を用いて構成され得る。従っ
て、熱伝導ブロック５による放熱性が向上し、半導体チ
ップ３のオン抵抗の増大による出力低下及び効率低下
が、より一層有効に阻止されることになる。

【００５２】更に、メッキ膜７５は孔７の内面７２に付
着されるものであるから、基板１に孔７を設け、その孔
７の内面７２にメッキ処理を施すことによって形成でき
る。このため、熱伝導構造が極めてシンプルになる。

【００５３】更に、本発明に係る電力増幅モジュール
は、熱伝導ブロック５を基板１の孔７に組み合わせ、熱
伝導ブロック５の表面に半導体チップ３を実装する構造
であるので、実装組立が容易である。

【００５４】更に、熱伝導ブロック５は、基板１の孔７
に組み合わされるとともに、孔７の内面７２のメッキ膜
７５に接合されるから、この熱伝導ブロック５は基板１
に確実に固定されることとなる。従って、機械的強度に
優れた電力増幅モジュールが得られる。

【００５５】図６は図２〜図４に図示した電力増幅モジ
ュールの使用状態を示す図である。電力増幅モジュール
１００はシステム基板（マザーボード）２００の上に接
合等の手段によって搭載されている。接合手段として
は、銀ペースト等の導電性接着剤、またははんだペース
トを用いることができる。システム基板２００の接合面
には、導体パターン２０１が備えられている。導体パタ
ーン２０１は熱伝導性の良好な金属によって構成するこ
とができる。

【００５６】図２〜図４を参照して説明したように、孔
７に組み合わされる熱伝導ブロック５は、第１の主面側
１０１に露出して第１の主面１０１とほぼ同一平面を構
成する。従って、図６に示すように、基板の第１の主面
１０１を実装面として電力増幅モジュール１００をシス
テム基板２００に搭載すると、熱伝導ブロック５がシス
テム基板２００上の導体パターン２０１に接することに
なる。このため、半導体チップ３に発生した熱は、矢印
ａ１に示すように熱伝導ブロック５を通してシステム基
板２００上の導体パターン２０１に伝達され、システム
基板２００を通して外部に放散される。

【００５７】熱伝導ブロック５は、基板１との比較にお
いて、できるだけ、熱伝導性（放熱性）の高い材料によ
り構成することが好ましい。基板１を構成するセラミッ
クス材料またはハイブリッド材料の熱伝導率は、次の通
りである。

【００５８】セラミックス材料（チタンバリウム系セラミックス）：５Ｗ／ｍｋハイブリッド材料：０．５Ｗ／ｍｋこれに対し、熱伝導ブロック５を構成する窒化アルミま
たは銅の熱伝導率は、次の通りである。

【００５９】窒化アルミ：１８０Ｗ／ｍｋ銅：４００Ｗ／ｍｋ熱伝導ブロック５の熱伝導性を基板１のそれよりも充分
高くすることにより、半導体チップ３から熱伝導ブロッ
ク５に伝達された熱は、基板１への熱伝導が極力防止さ
れて、システム基板２００上の導体パターン２０１に伝
達される（矢印ａ１参照）。

【００６０】次に、実験データを挙げて説明する。

【００６１】＜比較例１＞基板に直接に半導体チップを
実装して電力増幅モジュールを構成した。基板として
は、チタンバリウム系セラミックスによるセラミックス
基板を用いた。

【００６２】＜実施例１＞図２〜図４に図示した電力増
幅モジュールを構成した。熱伝導ブロック５としては窒
化アルミブロックを用いた。

【００６３】＜実施例２＞図２〜図４に図示した電力増
幅モジュールを構成した。熱伝導ブロック５としてはＣ
ｕブロックを用いた。

【００６４】＜結果＞比較例１では、半導体チップのオ
ン抵抗の増大による出力低下及び効率低下がみられ、出
力電力Ｐｏｕｔが３５．０ｄＢｍ、効率が５２％となっ
た。

【００６５】これに対し、実施例１では、半導体チップ
３のオン抵抗の増大による出力低下及び効率低下が有効
に阻止され、出力電力Ｐｏｕｔが３５．５ｄＢｍ、効率
が５４％となった。

【００６６】また、実施例２についても、半導体チップ
３のオン抵抗の増大による出力低下及び効率低下が有効
に阻止され、出力電力Ｐｏｕｔが３５．５ｄＢｍ、効率
が５５％となった。

【００６７】次に、図２〜図４に図示した電力モジュー
ルにおける他の特徴的作用効果を説明する。

【００６８】好ましい一例として、熱伝導ブロック５は
銅や銅合金等の金属材料により構成される。熱伝導ブロ
ック５は上述のように孔７の内面７２のメッキ膜７５に
接合されるから、熱伝導ブロック５を金属材料により構
成すると、この熱伝導ブロック３は接地導体としても利
用できる。従って、基板１に設けられる接地用スルーホ
ール２１の数を低減できる。図示の基板１では、接地用
スルーホール２１の数が１つとなっている。これにより
基板１が小型化され、更には電力増幅モジュールが小型
化される。

【００６９】更に図５を参照して説明したように、基板
１は、孔７を有する部分が、有機樹脂材料と、セラミッ
ク誘電体粉末とを混合したハイブリッド層により構成さ
れている。具体的には、第１〜第３の誘電体層１１〜１
３がハイブリッド層により構成されている。ハイブリッ
ド層は、セラミック材料またはガラス／セラミック材料
で形成された従来の誘電体層と異なって、加工工程にお
いて、クラックや層間剥離が生じにくく、機械的強度に
優れている。従って、パンチまたはドリル等を用いて基
板１に孔７を形成する場合でも、クラックや層間剥離を
生じることはない。

【００７０】上述したハイブリット層は、比誘電率が７
〜１４の範囲となり、誘電正接が０．０１〜０．００２
の範囲となるように構成する。

【００７１】ハイブリット層を構成するための有機樹脂
材料は、成形性、加工性、積層接着性、及び電気特性に
優れた材料の中から、適宜選択して用いることができ
る。有機樹脂材料の具体例としては、熱硬化性樹脂また
は熱可塑性樹脂等を挙げることができる。更に具体的に
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、低誘電率エポキシ
樹脂、ポリブタジエン樹脂、ＢＴレジン等を挙げること
ができる。これらの樹脂は、単独で用いてもよいし、２
種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合して用
いる場合、混合比は任意である。

【００７２】有機樹脂材料の好ましい一例は、ポリビニ
ルベンジルエーテル化合物である。ポリビニルベンジル
エーテル化合物としては、比誘電率が２．５〜３．５の
範囲にあり、誘電正接が０．００２５〜０．００５の範
囲にあるものを用いることが好ましい。

【００７３】また、セラミック誘電体粉末としては、チ
タンバリウム系セラミックスを用いることができる。チ
タンバリウム系セラミックスは、酸化バリウムと、酸化
チタンとを含む。チタンバリウム系セラミックスは、更
に、酸化ネオジウム、酸化マンガンまたは酸化ビスマス
の少なくとも一種を含んでもよい。チタンバリウム系セ
ラミックスの一例としては、ＢａＯ−ＴｉＯ₂−Ｎｄ₂Ｏ
₃系セラミックスを挙げることができる。

【００７４】ポリビニルベンジルエーテル化合物の含有
率をａ（ｖｏｌ％）とし、チタンバリウム系セラミック
スの含有率をｂ（ｖｏｌ％）とし、ａ：ｂ＝（７０：３０）〜（４０：６０）（但し、ａ
＋ｂ＝１００）の範囲の割合で混合する。上記条件を満たす混合材料に
よれば、比誘電率εｒ＝７〜１４、かつ、誘電正接＝
０．０１〜０．００２のハイブリッド層を実現できる。

【００７５】一例として、比（ａ：ｂ）を、ａ：ｂ＝７０：３０とした組成では、比誘電率εｒ＝９、誘電正接＝０．０
０３となった。また、ａ：ｂ＝４０：６０とした組成では、比誘電率εｒ＝１２、誘電正接＝０．
００３となった。

【００７６】有機樹脂材料の好ましいもう一つの例は、
エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂の場合も、その含有
率をａ（ｖｏｌ％）とし、チタンバリウム系セラミック
スの含有率をｂ（ｖｏｌ％）とし、ａ：ｂ＝（７０：３０）〜（４０：６０）（但し、ａ
＋ｂ＝１００）の範囲の割合で混合する。

【００７７】好ましいエポキシ樹脂の一例は、比誘電率
εｒ＝４．０〜５．０、誘電正接（３．３〜５）×１０
^-3のものである。

【００７８】また、基板１の機械的強度を増大させる手
段として、有機樹脂材料と、セラミック誘電体粉末との
混合物に、ガラスクロスを埋設してもよい。ガラスクロ
スは、ＳｉＯ₂を主成分とするもので、基板１の骨格を
形成する役割を担う。利用できるガラスクロスの組成例
を下に示す。

【００７９】＜ガラスクロスの組成例＞ＳｉＯ₂：５６ｖｏｌ％ＭｇＢ₂Ｏ₃：１０ｖｏｌ％Ａｌ₂Ｏ₃：１７ｖｏｌ％ＣａＯ：１７ｖｏｌ％次に、図７〜図１０を参照して、図２〜図４に図示した
電力増幅モジュールの組立て方法を説明する。

【００８０】まず、図７に示すように、熱伝導ブロック
５の表面に半導体チップ３を搭載する（矢印ａ２参
照）。詳しくは、半導体チップ３を、熱伝導ブロック５
の凹部５１の底面に接合等の手段によって搭載する。接
合手段としては、接着剤３１を用いる。

【００８１】次に、図８に示すように、半導体チップ３
を搭載した熱伝導ブロック５を、基板１の孔７に組み合
わす（矢印ａ３参照）。孔７に熱伝導ブロック５を組み
合わす前に、あらかじめ、孔７の内面７２にメッキ膜７
５を付着させておき、熱伝導ブロック５にはんだペース
ト５５を塗布しておく。図示の工程と異なり、孔の内面
上のメッキ膜にはんだペーストを塗布しておいてもよ
い。また、はんだペーストの代わりに、銀ペースト等の
導電性接着剤を利用することもできる。

【００８２】次に、図９に示すように、孔７の内面７２
のメッキ膜７５に熱伝導ブロック５を接合する。図示の
工程では、メッキ膜７５と熱伝導ブロック５との間には
んだペースト５５が介在しており、熱処理を施すことに
より、熱伝導ブロック５ははんだ膜５５を介してメッキ
膜７５に接合される。熱処理の後、基板１の第２の主面
１０２にリ−ドフレーム１９を実装する。更に、第２の
主面１０２に、抵抗Ｒ１〜Ｒ６及びコンデンサＣ１〜Ｃ
１０等の各種チップ部品（図２参照）を実装する。

【００８３】次に、図１０に示すように、半導体チップ
３を、ワイヤーボンディング１８により基板１に接続す
る。詳しくは、半導体チップ３の電極が、ワイヤーボン
ディング１８により基板１の表面上のリ−ドフレーム１
９に接続される。更に半導体チップ３を、封止用樹脂に
より封止すると、図２〜図４に図示した電力増幅モジュ
ールが得られる。

【００８４】上述した組立て方法においては、熱伝導ブ
ロック５に半導体チップ３を搭載した（図７参照）後、
この熱伝導ブロック５を、基板１の孔７に組み合わせ
（図８参照）、孔７の内面７２のメッキ膜７５に接合し
ている（図９参照）。このような組立て方法と異なり、
熱伝導ブロックを、基板の孔に組み合わせ、孔の内面の
メッキ膜に接合した後に、熱伝導ブロックに半導体チッ
プを搭載してもよい。

【００８５】図１１は本発明に係る電力増幅モジュール
の別の実施例を示す平面図、図１２は図１１の１２−１
２線に沿った部分断面図である。更に、図１３は図１１
に図示した電力増幅モジュールに含まれる基板の部分断
面図、図１４は図１３に図示した基板の部分拡大図であ
る。図示において、図２〜図５に図示した構成部分と同
一の構成部分には同一の参照符号を付し、重複説明をで
きるだけ省略する。

【００８６】まず、図１３、図１４を参照すると、本実
施例では、基板２の孔７が第２の主面１０２に開口して
おり、第１の主面１０１には開口していない。詳しく
は、孔７は、第２の主面１０２から第１の主面１０１に
向けて落ち込んだ形状であり、その底面７１がほぼ平面
となっている。更に、孔７は、その底面７１が、第１の
主面１０１と間隔を隔てて第１の主面１０１に平行とな
っている。孔７は直方体状の形状である。孔７の底面７
１を除いた内面７２は直方体の４側面である。このよう
な孔７は、ルーター等の機械加工またはレーザー加工に
より形成することができる。

【００８７】孔７の形成方法としては、誘電体層（熱伝
導層１１１含む）を積層後形成する方法と、誘電体層１
１、１２を積層後孔７を形成し熱伝導層１１１を積層す
る方法（これにより内面７１を具備する）、または、そ
れぞれ孔の空いた誘電体層１１、１２を積層後熱伝導層
１１１を積層する方法等もある。熱伝導層１１１を積層
後にメッキを行なえば底部にもメッキされる。

【００８８】この実施例においても、孔７の内面（７
１、７２）にメッキ膜７５が付着されている。詳しく
は、メッキ膜７５は、孔７の底面７１を除いた内面７２
に付着されている。更に詳しくは、メッキ膜７５は、直
方体の４側面となっている内面７２のほぼ全面に付着さ
れている。

【００８９】基板１は、更に、熱伝導層１１１を有す
る。この熱伝導層１１１は、孔７の底面７１と、第１の
主面１０１との間に設けられている。具体的には、熱伝
導層１１１は、基板１に含まれる第２の誘電体層１２の
下層に設けられ、第２の誘電体層１２に隣接している。
実施例において、熱伝導層１１１は、有機樹脂材料と、
セラミック誘電体粉末とを混合したハイブリッド材料に
より構成されている。実施例と異なり、熱伝導層を、チ
タンバリウム系セラミックス等のセラミックス材料によ
り構成してもよい。

【００９０】熱伝導層１１１は、孔７の底面７１と、第
１の主面１０１とにそれぞれ導体パターン１１６、１１
７を備えている。具体的には、熱伝導層１１１は、孔７
の底面７１に１つの導体パターン１１６を備え、第１の
主面１０１にもう１つの導体パターン１１７を備えてい
る。これらの導体パターン１１６、１１７は、熱伝導性
の高い銅や金などの金属材料を用いて構成される。実施
例では銅が用いられている。

【００９１】これらの導体パターン１１６、１１７は、
サーマルビア２３、２４を介して互いに熱結合されてい
る。サーマルビア２３、２４は熱伝導ブロック５の直下
に位置する（図１２参照）。サーマルビア２３、２４
は、熱伝導性に優れた充填材を、熱伝導層１１１の貫通
スルーホール内に充填して構成される。充填材は、熱伝
導性に優れているものであれば、非導電性材料であって
もよいが、熱伝導性のみならず、導電性も優れているこ
とが好ましい。このような充填材としては、例えば、Ａ
ｇペースト等の導電性ペーストが挙げられる。

【００９２】次に、図１１、図１２を参照すると、基板
１の孔７には熱伝導ブロック３が組み合わされている。
孔７に組み合わされた熱伝導ブロック３は、その表面が
基板１の第２の主面１０２とほぼ同一平面を構成する。
更に、熱伝導ブロック３は、孔７の内面７２のメッキ膜
７５に接合されている。熱伝導ブロック３の表面には半
導体チップ３が実装されている。

【００９３】図１１〜図１４を参照して説明したよう
に、基板１は熱伝導層１１１を有しており、この熱伝導
層１１１は、孔７の底面７１と、第１の主面１０１との
間に設けられ、孔７の底面７１と、第１の主面１０１と
にそれぞれ導体パターン１１６、１１７を備えている。
これらの導体パターン１１６、１１７はサーマルビア２
３、２４を介して互いに熱結合されている。従って、半
導体チップ３から熱伝導ブロック５に伝達された熱は、
孔７の底面７１に備えられた導体パターン１１６に伝達
される。そして、この導体パターン１１６に伝達された
熱は、サーマルビア２３、２４を介して、第１の主面１
０１に備えられた導体パターン１１７に伝達され、モジ
ュール外部へ放熱される。

【００９４】導体パターン１１６、１１７の材料には、
熱伝導性の高い銅や金などの金属材料を用いることは容
易に可能であるので、結果として、半導体チップ３から
の熱は、効率良く、外部へ放熱される。

【００９５】導体パターン１１７は、全面電極とするこ
とができる。この場合には、導体パターン１１７をシス
テム基板に半田付けできるので、外部への放熱性をより
一層高めることができる。

【００９６】更に、本実施例では、サーマルビア２３、
２４の内面に、銅等でなるメッキ膜を付着してあり、充
填材は、メッキ膜によって囲まれたサーマルビア２３、
２４の内部に充填されている。かかる構成のサーマルビ
ア２３、２４では、メッキ膜の膜厚を厚くするほど、放
熱性が向上する。

【００９７】更に、図１４を参照すると、孔７の底面７
１に備えられた導体パターン１１６、及び、第１の主面
１０１に備えられた導体パターン１１７は、その膜厚ｔ
２が、熱伝導層１１１の厚みｔ１以上となるようにして
ある。言い換えれば、熱伝導層１１１の厚みｔ１が、導
体パターン１１６、１１７の厚みｔ２以下となるように
してある。例えば、導体パターン１１６、１１７の膜厚
ｔ２＝８０μｍ、熱伝導層１１１の厚みｔ１＝６０μｍ
のように設定する。

【００９８】上述したように、熱伝導ブロック５から導
体パターン１１６ヘ伝達された熱は、サーマルビア２
３、２４を介して導体パターン１１７ヘ伝達される。こ
のため、サーマルビア２３、２４は、熱伝導層１１１の
厚み方向でみた長さを、できるだけ短くするほうが好ま
しい。

【００９９】本実施例では、上述のように熱伝導層１１
１の厚みｔ１が導体パターン１１６、１１７の厚みｔ２
以下なので、熱伝導層１１１の厚み方向でみたサーマル
ビア２３、２４の長さが短くなり、放熱性が向上する。

【０１００】図１５は本発明に係る電力増幅モジュール
用要素集合体の一例を示す平面図、図１６は図１５の１
６−１６線に沿った部分拡大断面図である。

【０１０１】図１７は本発明に係る電力増幅モジュール
要素集合体の一例を示す平面図、図１８は図１７の１８
−１８線に沿った部分拡大断面図である。

【０１０２】図示された電力増幅モジュール用要素集合
体は、大判の基板７００を共通にして、複数（図では１
６個）の電力増幅モジュール要素Ｑ１１〜Ｑ４４を集合
した集合体となっている。電力増幅モジュール要素Ｑ１
１〜Ｑ４４のそれぞれは、図５に示した構成と同じであ
る。電力増幅モジュール要素数は任意である。

【０１０３】図１５、図１６に示した要素集合体を用い
て、電力増幅モジュールを製造するには、まず、図１
７、図１８に示すように、電力増幅モジュール要素Ｑ１
１〜Ｑ７４のそれぞれについて、図７〜図１０に示した
工程を施す。

【０１０４】次に、電力増幅モジュール要素（Ｑ１１〜
Ｑ４１）〜（Ｑ１４〜Ｑ４４）の各群の間に設定された
切断線Ｘ１で１次切断し、電力増幅モジュール要素（Ｑ
１１〜Ｑ４１）〜（Ｑ１４〜Ｑ４４）の群毎のバー状の
集合体を得る。

【０１０５】次に、電力増幅モジュール要素（Ｑ１１〜
Ｑ４１）〜（Ｑ１４〜Ｑ４４）の群のそれぞれにおい
て、電力増幅モジュール要素間の切断線Ｙ１ーＹ１線で
切断することにより、図２〜図４に図示した電力増幅モ
ジュールが得られる。切断には、ダイシングソーが用い
られる。但し、Ｘ１若しくはＹ１の切断は逆の手順でも
よい。

【０１０６】図１１〜１４に示した構成の電力増幅モジ
ュール要素を集合した電力増幅モジュール用要素集合体
の場合も同様であるので、重複説明は省略する。

【０１０７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。（ａ）放熱性に優れ、半導体チップのオン抵抗増加によ
る出力低下や効率低下を防止するのに有効な電力増幅モ
ジュール及びそのための基板を提供することができる。（ｂ）実装組立が容易な電力増幅モジュール及びそのた
めの基板を提供することができる。（ｃ）機械的強度に優れた電力増幅モジュール及びその
ための基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電力増幅モジュールの電気回路図
である。

【図２】図１に示した電気回路図で示された電力増幅モ
ジュールにおいて、本発明を適用した具体的実装例を示
す図である。

【図３】図２の３ー３線に沿った部分断面図である。

【図４】図２に図示した電力増幅モジュールの底面図で
ある。

【図５】図２に図示した電力増幅モジュールに含まれる
基板の部分断面図である。

【図６】図２〜図４に図示した電力増幅モジュールの使
用状態を示す図である。

【図７】図２〜図４に図示した電力増幅モジュールの組
立て方法に含まれる工程を示す部分断面図である。

【図８】図７に示した工程の後の工程を示す部分断面図
である。

【図９】図８に示した工程の後の工程を示す部分断面図
である。

【図１０】図９に示した工程の後の工程を示す部分断面
図である。

【図１１】本発明に係る電力増幅モジュールの別の実施
例を示す平面図である。

【図１２】図１１の１２−１２線に沿った部分断面図で
ある。

【図１３】図１１に図示した電力増幅モジュールに含ま
れる基板の部分断面図である。

【図１４】図１３に図示した基板の部分拡大図である。

【図１５】本発明に係る電力増幅モジュール用要素集合
体の一例を示す平面図である。

【図１６】図１５の１６−１６線に沿った部分拡大断面
図である。

【図１７】本発明に係る電力増幅モジュール要素集合体
の一例を示す平面図である。

【図１８】図１７の１８−１８線に沿った部分拡大断面
図である。

【符号の説明】

１基板７孔７５メッキ膜５熱伝導ブロック３半導体チップ

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/20 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｃ 23/12 Ｌ (72)発明者長瀬健司東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB06 AB07 FA04 5E338 AA02 AA03 BB05 BB12 BB13 CC08 CD23 EE02 EE26 EE31 5F036 BB08 BD01 BD14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、半導体チップと、熱伝導ブロッ
クとを含む電力増幅モジュールであって、前記基板は、面内に孔を有し、前記孔の内面にメッキ膜
が付着されており、前記熱伝導ブロックは、前記基板の前記孔に組み合わさ
れ、前記メッキ膜に接合されており、前記半導体チップは、前記熱伝導ブロックの表面に実装
されている電力増幅モジュール。
【請求項２】請求項１に記載された電力増幅モジュー
ルであって、前記熱伝導ブロックは、金属材料により構成されている
電力増幅モジュール。
【請求項３】請求項１に記載された電力増幅モジュー
ルであって、前記熱伝導ブロックは、窒化アルミにより構成されてい
る電力増幅モジュール。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載された電
力増幅モジュールであって、前記基板は、第１の主面と、第２の主面とを有し、前記第１の主面及び前記第２の主面は、基板厚み方向で
みて互いに対向し、前記孔は、前記第１の主面及び前記第２の主面に開口
し、前記熱伝導ブロックは、前記第１の主面側に露出して前
記第１の主面とほぼ同一平面を構成する電力増幅モジュ
ール。
【請求項５】請求項１乃至３の何れかに記載された電
力増幅モジュールであって、前記基板は、第１の主面と、第２の主面と、熱伝導層と
を有し、前記第１の主面及び前記第２の主面は、基板厚み方向で
みて互いに対向し、前記孔は、前記第２の主面に開口し、前記熱伝導層は、前記孔の底面と、前記第１の主面との
間に設けられ、前記孔の底面と、前記第１の主面とにそ
れぞれ導体パターンを備え、前記導体パターンは、サーマルビアを介して互いに熱結
合されている電力増幅モジュール。
【請求項６】請求項５に記載された電力増幅モジュー
ルであって、前記孔の底面に備えられた前記導体パターン、及び、前
記第１の主面に備えられた前記導体パターンは、その厚
みが前記熱伝導層の厚み以上である電力増幅モジュー
ル。
【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載された電
力増幅モジュールであって、前記基板は、前記孔を有する部分が、有機樹脂材料と、
セラミック誘電体粉末とを混合したハイブリッド層でな
る電力増幅モジュール。
【請求項８】請求項７に記載された電力増幅モジュー
ルであって、前記ハイブリット層は、比誘電率が７〜１４の範囲にあ
り、誘電正接が０．０１〜０．００２の範囲にある電力
増幅モジュール。
【請求項９】請求項８に記載された電力増幅モジュー
ルであって、前記セラミック誘電体粉末は、チタンバリウム系セラミ
ックスを含み、前記有機樹脂材料は、ポリビニルベンジルエーテル化合
物を含み、前記ポリビニルベンジルエーテル化合物の含
有率をａ（ｖｏｌ％）とし、前記チタンバリウム系セラ
ミックスの含有率をｂ（ｖｏｌ％）としたとき、ａ：ｂ＝（７０：３０）〜（４０：６０）を満たす電力増幅モジュール。
【請求項１０】請求項８に記載された電力増幅モジュ
ールであって、前記セラミック誘電体粉末は、チタンバリウム系セラミ
ックスを含み、前記有機樹脂材料はエポキシ樹脂を含み、前記エポキシ
樹脂の含有率をａ（ｖｏｌ％）とし、前記チタンバリウ
ム系セラミックスの含有率をｂ（ｖｏｌ％）としたと
き、ａ：ｂ＝（７０：３０）〜（４０：６０）を満たす電力増幅モジュール。
【請求項１１】電力増幅モジュール用要素集合体であ
って、面内に孔を有し、前記孔の内面にメッキ膜が付着されて
いる要素集合体。
【請求項１２】請求項１１に記載された要素集合体で
あって、第１の主面と、第２の主面とを有し、前記第１の主面及び前記第２の主面は、要素集合体厚み
方向でみて互いに対向し、前記孔は、前記第１の主面及び前記第２の主面に開口
し、前記熱伝導ブロックは、前記第１の主面側に露出して前
記第１の主面とほぼ同一平面を構成する要素集合体。
【請求項１３】請求項１１に記載された要素集合体で
あって、第１の主面と、第２の主面と、熱伝導層とを有
し、前記第１の主面及び前記第２の主面は、要素集合体厚み
方向でみて互いに対向し、前記孔は、前記第２の主面に開口し、前記熱伝導層は、前記孔の底面と、前記第１の主面との
間に設けられ、前記孔の底面と、前記第１の主面とにそ
れぞれ導体パターンを備え、前記導体パターンは、サーマルビアを介して互いに熱結
合されている要素集合体。
【請求項１４】請求項１３に記載された要素集合体で
あって、前記孔の底面に備えられた前記導体パターン、及び、前
記第１の主面に備えられた前記導体パターンは、その厚
みが前記熱伝導層の厚み以上である要素集合体。
【請求項１５】請求項１１乃至１４の何れかに記載さ
れた要素集合体であって、前記孔を有する部分が、有機
樹脂材料と、セラミック誘電体粉末とを混合したハイブ
リッド層でなる要素集合体。
【請求項１６】請求項１５に記載された要素集合体で
あって、前記ハイブリット層は、比誘電率が７〜１４の範囲にあ
り、誘電正接が０．０１〜０．００２の範囲にある要素
集合体。
【請求項１７】請求項１６に記載された要素集合体で
あって、前記セラミック誘電体粉末は、チタンバリウム系セラミ
ックスを含み、前記有機樹脂材料は、ポリビニルベンジルエーテル化合
物を含み、前記ポリビニルベンジルエーテル化合物の含
有率をａ（ｖｏｌ％）とし、前記チタンバリウム系セラ
ミックスの含有率をｂ（ｖｏｌ％）としたとき、ａ：ｂ＝（７０：３０）〜（４０：６０）を満たす要素集合体。
【請求項１８】請求項１６に記載された要素集合体で
あって、前記セラミック誘電体粉末は、チタンバリウム系セラミ
ックスを含み、前記有機樹脂材料はエポキシ樹脂を含み、前記エポキシ
樹脂の含有率をａ（ｖｏｌ％）とし、前記チタンバリウ
ム系セラミックスの含有率をｂ（ｖｏｌ％）としたと
き、ａ：ｂ＝（７０：３０）〜（４０：６０）を満たす要素集合体。