樹脂多層デバイスおよびフリップチップ実装装置
【課題】高精度なインピーダンスと低挿入損失を実現でき、かつ簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを提供する。
【解決手段】本発明の樹脂多層デバイスは、基板１０と、第１樹脂層２２上に設けられた平衡信号伝送路３０，３５と、第２樹脂層２４上に平衡信号伝送路と対向して設けられた不平衡信号伝送路５０と、第２樹脂層上において第３樹脂層２６の開口部内にそれぞれ設けられた接地端子部７０，７５、出入力端子部６０，６５、入出力端子部９０とを備え、平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、不平衡信号伝送路は、平衡信号伝送路３０に対向する平面スパイラル部５０ｃの内周に第１スペースＥ１を、平衡信号伝送路３５に対向する平面スパイラル部５０ｄの内周に第２スペースＥ２を有し、接地端子部７０はスペースＥ１内に、接地端子部７５、入出力端子部９０はスペースＥ２内に配される。
【解決手段】本発明の樹脂多層デバイスは、基板１０と、第１樹脂層２２上に設けられた平衡信号伝送路３０，３５と、第２樹脂層２４上に平衡信号伝送路と対向して設けられた不平衡信号伝送路５０と、第２樹脂層上において第３樹脂層２６の開口部内にそれぞれ設けられた接地端子部７０，７５、出入力端子部６０，６５、入出力端子部９０とを備え、平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、不平衡信号伝送路は、平衡信号伝送路３０に対向する平面スパイラル部５０ｃの内周に第１スペースＥ１を、平衡信号伝送路３５に対向する平面スパイラル部５０ｄの内周に第２スペースＥ２を有し、接地端子部７０はスペースＥ１内に、接地端子部７５、入出力端子部９０はスペースＥ２内に配される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線回路等に用いられるバラン（バランストランス）を有する樹脂多層デバイスに関し、特に、ＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Size/Scale Package）技術によって形成された積層型のバランを有する樹脂多層デバイス、および該樹脂多層デバイスを実装基板にフリップチップ実装させたフリップチップ実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型のバランは、不平衡信号伝送路と、２つの平衡信号伝送路とが、絶縁層（誘電体層）を介して積層配置された構成になっている。積層型バランの製造としては、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）技術をベースとしたもの（例えば特許文献１参照）、多層プリント基板製造技術をベースとしたもの（例えば特許文献２参照）、半導体加工技術をベースとしたもの（例えば、特許文献３、非特許文献１参照）、誘電体層として樹脂層を用いるもの（例えば特許文献４，５参照）がある。
【０００３】
バランは、不平衡信号側（単一信号入力側）の入力インピーダンス、および平衡信号側（差動信号出力側）の出力インピーダンスが設計仕様のインピーダンス値であることを要求される。これらのインピーダンス仕様を満たすためのパラメータは、伝送路の幅、伝送路の厚さ、伝送路間の絶縁層の厚さ（伝送路間の距離）および誘電率、下側伝送路の下層の絶縁層の厚さおよび誘電率、ならびに上側伝送路の上層の絶縁層の厚さおよび誘電率である（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
一方、近年、ＷＬＣＳＰという技術が提案されている（例えば特許文献６参照）。このＷＬＣＳＰ技術によって製造されたパッケージを、ウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Wafer Level Package）と言う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０５０９１０号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１３１３号公報
【特許文献３】特開２００４−１７２２８４号公報
【特許文献４】特開２００５−１３０３７６号公報
【特許文献５】特開２００５−２４４８４８号公報
【特許文献６】特開２００７−２８１２３０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Yeong J.Yoon，「Design and characterization of Multilayer Spiral Transmission-Line Baluns」,IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,VOL.47,No.9,SEPTEMBER,1999
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ＬＴＣＣ技術をベースとして製造されたバラン装置では、ＧＮＤ層（接地層）や信号入力のためのレイヤ等、３層以上の配線レイヤを必要とするため、構成および製造手順が複雑になるという課題があった。さらに、下側伝送路と上側伝送路の位置合せ精度が悪く、インピーダンスが設計値からずれるという課題があった。
【０００８】
また、上記多層プリント基板製造技術をベースとして製造されたバラン装置では、プリント基板に伝送路を形成するため、微細加工ができず、サイズが大きくなるという課題があった。また、高精度な加工ができないため、下側伝送路と上側伝送路の位置合せ精度が悪く、インピーダンスが設計値からずれるという課題があった。
【０００９】
また、上記半導体加工技術をベースとして製造されたバラン装置では、微細加工および高精度な加工は可能であるが、配線抵抗が大きいことによる挿入損失、およびシリコン（Ｓｉ）基板の影響による挿入損失が顕著である。
【００１０】
ＷＬＣＳＰ製造技術によってＷＬＰの樹脂多層デバイスにバランを作り込むことにより、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランを実現できる。
【００１１】
しかしながら、上記ＷＬＣＳＰ製造技術による場合には、上記ＬＴＣＣ技術による場合よりも、絶縁層の比誘電率が低くなるので、伝送路を長くする必要があり、端子部を含めるとバランを作り込むための面積が大きくなるという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、高精度なインピーダンスと低挿入損失を実現でき、かつ簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の樹脂多層デバイスは、バランを有する樹脂多層デバイスであって、基板と、前記基板上に形成された第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１接地端に接続された第１接地端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２接地端に接続された第２接地端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、を備え、前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第１スペースを有するとともに、前記第２平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第２スペースを有し、前記第１接地端子部は、前記第１スペース内に配置され、前記第２接地端子部および前記入出力端子部は、前記第２スペース内に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の樹脂多層デバイスによれば、基板上に、第１樹脂層、２つの平衡信号伝送路、第２樹脂層、不平衡信号伝送路、第３樹脂層を順に積層したバランを有するＷＬＰとしたことにより、ＷＬＣＳＰ技術では、ＣＭＯＳ半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の伝送路を形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、伝送路を内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置し、第１接地端子部、第２接地端子部、および出入力端子部を、上記スペース内に配置することにより、ほぼ２つの平面スパイラル伝送路が占有する面積に２層配線構造でバランを作成できるので、簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスにおいての接地端子部および不平衡信号入出力端子部の拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの構成例を模式的に説明する上面図である。
【図４】図３においてのＡ−Ａ間の断面図である。
【図５】図３においてのＢ−Ｂ間の断面図である。
【図６】図３においてのＣ−Ｃ間の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスに形成した積層型バランの動作を説明する模式回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの製造手順を模式的に説明する上面図である。
【図９】図８においてのＢ−Ｂ間の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスを実装基板にフリップチップ実装した実装装置を模式的に説明する断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図１２】図１１の樹脂多層デバイスの、伝送路長さ方向の断面で見た場合の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２の樹脂多層デバイスの製造手順を模式的に説明する断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の樹脂多層デバイスの構成例を模式的に説明する上面図である。
【図１５】本発明の実施の形態４の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図１６】図１５の樹脂多層デバイスにおいてのダミー端子部の拡大図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態６の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態７の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。
【図２０】不平衡信号伝送路の平面視に関する寸法を示す図である。
【図２１】第１のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。
【図２２】第２のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。
【図２３】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの別の構成例を模式的に説明する上面図である。
【図２４】図２３においてのＤ−Ｄ間の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。なお、以下の説明に用いる図面は模式的なものであって、実際の大きさとは異なる場合がある。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。また、図２（ａ）は図１においての接地端子部７０の拡大斜視図であり、図２（ｂ）は図１においての接地端子部７５および不平衡信号の入出力端子部９０の拡大斜視図である。
【００１８】
この実施の形態１の樹脂多層デバイス１００は、基板１０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部６０（第１出入力端子部）および６５（第２出入力端子部）と、２つの接地端子部７０（第１接地端子部）および７５（第２接地端子部）と、不平衡信号の入出力端子部９０とを備えて構成されたＷＬＰである。
【００１９】
図３は樹脂多層デバイス１００を説明する上面図であり、図４は図３においてのＡ−Ａ間の断面図、図５は図３においてのＢ−Ｂ間の断面図、図６は図３においてのＣ−Ｃ間の断面図である。ただし、これらの図３〜図６では、樹脂多層デバイス１００を判り易く説明するために、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型の伝送路である平衡信号伝送路３０および３５と、内周にスペースＥ１（第１スペース）を有する平面スパイラル部５０ｃおよび内周にスペースＥ２（第２スペース）を有する平面スパイラル部５０ｄを有する不平衡信号伝送路５０を、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
【００２０】
上述の樹脂多層デバイス１００の構成を示す図３は、図２３に示す上面図としてもよい。図２３において、図３と同様のものには同じ符号を付してある。また、図２４は図２３においてのＤ−Ｄ間の断面図である。図２３、図２４においても、樹脂多層デバイス１００を判り易く説明するために、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型の伝送路である平衡信号伝送路３０および３５と、内周にスペースＥ１（第１スペース）を有する平面スパイラル部５０ｃおよび内周にスペースＥ２（第２スペース）を有する平面スパイラル部５０ｄを有する不平衡信号伝送路５０を、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
【００２１】
［基板１０］
基板１０は、例えば、シリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、あるいはＧａＡｓ等の絶縁性基板である。
【００２２】
［多層樹脂体２０］
多層樹脂体２０は、第１樹脂層２２と、第２樹脂層２４と、第３樹脂層２６とによって構成された積層構造である。第１樹脂層２２は、基板１０上に形成されている。この第１樹脂層２２としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の感光性樹脂を用いる。また、第２樹脂層２４は、平衡信号伝送路３０，３５が設けられた第１樹脂層２２上に形成されている。この第２樹脂層２４としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の感光性樹脂を用いる。また、第３樹脂層２６は、不平衡信号伝送路５０が設けられた第２樹脂層２４上に形成されている。この第３樹脂層２６としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の感光性樹脂を用いる。
【００２３】
これらの第１樹脂層２２、第２樹脂層２４、および第３樹脂層２６は、同じ材料を用いて同じ手法で形成する等により、同じ比誘電率Ｅｒであることが望ましい。
【００２４】
この樹脂多層デバイス１００において、第１樹脂層２２と、平衡信号伝送路３０，３５と、第２樹脂層２４と、不平衡信号伝送路５０と、第３樹脂層２６とは、積層型のバランを構成している。
【００２５】
［平衡信号伝送路３０，３５、不平衡信号伝送路５０］
２本の平衡信号伝送路３０，３５は、第１樹脂層２２上に形成されている。平衡信号伝送路３０は、内周にスペースを有するように平面スパイラル型に配置された伝送路である。同様に、平衡信号伝送路３５も、内周にスペースを有するように平面スパイラル型に配置された伝送路である。
【００２６】
内周にスペースＥ１（第１スペース）を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０の外周端（一端）３０ａと、同様に内周にスペースＥ２（第２スペース）を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３５の外周端（一端）３５ａとは、間隔ｇをもって配置されている。これらの平衡信号伝送路３０の一端３０ａ（第１信号出入力端）および平衡信号伝送路３５の一端３５ａ（第２信号出入力端）は、それぞれ平衡信号（差動信号）の信号出入力端である。また、内周にスペースを有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０の内周端（他端）３０ｂは接地端（第１接地端）になっており、同様に内周にスペースを有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３５の内周端（他端）３５ｂも接地端（第２接地端）になっている。
【００２７】
平衡信号伝送路３０，３５は、同じ金属材料によって同時形成され、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。また、平衡信号伝送路３０の伝送路長Ｌ１と平衡信号伝送路３５の伝送路長Ｌ２とは、同じ長さ（Ｌ１＝Ｌ２）となるように形成されることが望ましい。
また、平衡信号伝送路３０と平衡信号伝送路３５とは、同じ幅Ｗおよび同じ厚さＴとなるように形成されることが望ましい。なお、平衡信号伝送路３０，３５下面と基板１０上面との間隔（第１樹脂層２２の層厚）はｈ１である（図４参照）。
【００２８】
不平衡信号伝送路５０は、第２樹脂層２４上に形成されている。この不平衡信号伝送路５０は、その下面が平衡信号伝送路３０の上面に対向するように設けられて内周にスペースＥ１を有する平面スパイラル部５０ｃと、その下面が平衡信号伝送路３５の上面に対向するように設けられて内周にスペースＥ２を有する平面スパイラル部５０ｄとを、それぞれの外周端で連ねた１本の伝送路である。
【００２９】
不平衡信号伝送路５０の一端（平面スパイラル部５０ｄ側の内周端）５０ａは不平衡信号の信号入出力端になっており、不平衡信号伝送路５０の他端（平面スパイラル部５０ｃ側の内周端）５０ｂは開放端になっている。
【００３０】
不平衡信号伝送路５０は、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。この不平衡信号伝送路５０は、平衡信号伝送路３０，３５と同じ形成手法によって同じ金属材料で形成されていることが望ましい。
【００３１】
不平衡信号伝送路５０は、その長さＬが、平衡信号伝送路３０の伝送路長Ｌ１と、平衡信号伝送路３５の伝送路長Ｌ２と、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａと平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａの間隔ｇとの合計の長さと同じになるように形成される。また、不平衡信号伝送路５０は、平衡信号伝送路３０，３５と同じ幅Ｗおよび同じ厚さＴとなるように形成されていることが望ましい。
【００３２】
なお、第２樹脂層２４を介して対面配置された不平衡信号伝送路５０下面と、平衡信号伝送路３０，３５上面の間隔はｄである。また、不平衡信号伝送路５０上面から第３樹脂層２６上面までの間隔はｈ２である（図４参照）。
【００３３】
［出入力端子部６０，６５、接地端子部７０，７５、入出力端子部９０］
出入力端子部６０は、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを引き出す出入力引き出し配線３１（第１出入力引き出し配線）と、この出入力引き出し配線３１にコンタクトする出入力電極パッド５１（第１出入力電極パッド）と、この出入力電極パッド５１上に設けられたはんだバンプ８１とを有する。この出入力端子部６０は、出入力電極パッド５１およびはんだバンプ８１を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００を実装基板にはんだバンプ８１によってフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３４】
同様に、出入力端子部６５は、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを引き出す出入力引き出し配線３６（第２出入力引き出し配線）と、この出入力引き出し配線３６にコンタクトする出入力電極パッド５６（第２出入力電極パッド）と、この出入力電極パッド５６上に設けられたはんだバンプ８６とを有する。この出入力端子部６５は、出入力電極パッド５６およびはんだバンプ８６を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８６によって実装基板にフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３５】
接地端子部７０は、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを引き出す接地引き出し配線３２（第１接地引き出し配線）と、この接地引き出し配線３２にコンタクトする接地電極パッド５２（第１接地電極パッド）と、この接地電極パッド５２上に設けられたはんだバンプ８２とを有する。この接地端子部７０は、接地電極パッド５２およびはんだバンプ８２を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８２によって実装基板にフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３６】
同様に、接地端子部７５は、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを引き出す接地引き出し配線３７（第２接地引き出し配線）と、この接地引き出し配線３７にコンタクトする接地電極パッド５７（第２接地電極パッド）と、この接地電極パッド５７上に設けられたはんだバンプ８７とを有する。この接地端子部７５は、接地電極パッド５７およびはんだバンプ８７を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８７によって実装基板にフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３７】
そして、入出力端子部９０は、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａに連なる入出力電極パッド５９と、この入出力電極パッド５９上に設けられたはんだバンプ８９とを有する。この入出力端子部９０は、入出力電極パッド５９およびはんだバンプ８９を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８９によって実装基板にフリップチップ実装して、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３８】
接地端子部７０は、平面スパイラル内周に確保されたスペースＥ１内に配置されており、接地端子部７５および入出力端子部９０は、平面スパイラル内周に確保されたスペースＥ２内に配置されている。なお、出入力端子部６０および６５は、これらのスペースＥ１，Ｅ２の外側に配置されている。
【００３９】
出入力端子部６０の出入力引き出し配線３１の長さ寸法はＬ１ａであり、出入力端子部６５の出入力引き出し配線３６の長さ寸法はＬ２ａである。これらの出入力引き出し配線３１と３６は、長さ寸法が同じになるように（Ｌ１ａ＝Ｌ２ａを満たすように）、形成されることが望ましい。優れた振幅バランス特性および位相バランス特性のバランを得るためである。
【００４０】
また、接地端子部７０の接地引き出し配線３２の長さ寸法はＬ１ｂであり、接地端子部７５の接地引き出し配線３７の長さ寸法はＬ２ｂである。これらの接地引き出し配線３２と３７は、長さ寸法が同じになるように（Ｌ１ｂ＝Ｌ２ｂを満たすように）、形成されることが望ましい。上記出入力引き出し配線３１，３６の場合と同様に、優れた振幅バランス特性および位相バランス特性のバランを得るためである。
【００４１】
［バランの動作］
図７は樹脂多層デバイス１００に形成した積層型バランの動作を説明する模式回路図である。図７において、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａには不平衡信号（単一信号）ＳＳが入力され、平衡信号伝送路３５，３０の信号出入力端３５ａ，３０ａからはそれぞれ平衡信号（差動信号）ＳＤ１，ＳＤ２が出力される。なお、ＺＳは不平衡信号伝送路５０の入力インピーダンスを表しており、ＺＤ１，ＺＤ２はそれぞれ平衡信号伝送路３５，３０の出力インピーダンスを表している。
【００４２】
図７において、バラン１１０は、平衡信号伝送路３５および３０と不平衡信号伝送路５０とを、第２樹脂層２４（図１等参照）を介して近接配置することにより、平衡信号伝送路３５および３０と不平衡信号伝送路５０との間に電磁結合を生じる回路である。このバラン１１０は、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａに不平衡信号（単一信号）ＳＳを入力すると、この不平衡信号ＳＳを平衡信号（差動信号）ＳＤ１，ＳＤ２に変換して、平衡信号伝送路３５，３０の信号出入力端３５ａ，３０ａから出力する。また、これとは逆に、平衡信号伝送路３５，３０の信号出入力端３５ａ，３０ａにそれぞれ平衡信号ＳＤ１，ＳＤ２を入力すると、この平衡信号ＳＤ１，ＳＤ２を不平衡信号ＳＳに変換して不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａから出力する。
【００４３】
ここで、伝送する信号（変換する信号）の波長をλとすると、平衡信号伝送路３０の伝送路長Ｌ１および平衡信号伝送路３５の伝送路長Ｌ２がそれぞれλ／４となり、不平衡信号伝送路５０の内の平衡信号伝送路３５，３０に沿った部分の伝送路長（＝Ｌ−ｇ）がλ／２となるように、それぞれの伝送路を設ける。あるいは、Ｌ１＝Ｌ２＜λ／４、Ｌ−ｇ＜λ／２、等となるように、それぞれの伝送路を設ける。
【００４４】
このようなバランは、アンテナで受信した不平衡信号を復調するにあたり、平衡信号に変換する必要があり、逆に平衡信号である変調信号をアンテナから送信するにあたり、不平衡信号に変換する必要がある携帯電話等の無線通信機器では、不可欠な回路である。
【００４５】
さらに、図７のバラン１１０は、インピーダンスを変換するトランスとしての機能も兼ね備えている。インピーダンス変換については、不平衡信号側（単一信号入力側）の入力インピーダンスＺＳ、および平衡信号側（差動信号出力側）の出力インピーダンスＺＤ１，ＺＤ２が設計仕様のインピーダンス値であることが要求される。例えば、不平衡信号側の入力インピーダンスＺＳ＝５０Ω、平衡信号側の出力インピーダンスＺＤ１＋ＺＤ２＝１００，１５０，２００Ωである。
【００４６】
携帯電話等の無線通信機器においては、変復調回路の入出力インピーダンスとアンテナの出力インピーダンスとは必ずしも整合していない。このため、両者のインピーダンスを整合させるためにも、インピーダンス変換機能を有するバランは不可欠である。上記両者の間にバランを挿入しないと、あるいは挿入してもバランの入出力インピーダンスが設計値からずれていると、別のインピーダンス変換器が必要になるという不具合を生じる。
【００４７】
［製造手順］
図８および図９は樹脂多層デバイス１００の製造手順を説明する図であり、図８は上面図、図９は図８においてのＢ−Ｂ間の断面図である。ただし、図８および図９は、樹脂多層デバイス１００の製造手順の内、基板１０上にバランを形成する手順を説明するものであり、図３〜図６と同様に平面スパイラル型の伝送路をストレート型の伝送路と仮想して描いている。図１〜図９を参照して、樹脂多層デバイス１００の製造手順を以下に説明する。
【００４８】
以下の説明において、基板１０は、シリコン（Ｓｉ）ウェハであるものとする。樹脂多層デバイス１００はＷＬＰであるから、バランは、ＷＬＣＳＰ技術（ウェハ上に樹脂層形成プロセスと厚膜銅配線等の配線形成プロセスによって再配線層を作り込み、そのあとにチップにダイシングする技術）によって、上記シリコンウェハ上に形成される。
【００４９】
まず、シリコンウェハである基板１０上に第１樹脂層２２を形成する。第１樹脂層２２としては、比誘電率Ｅｒの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によってウェハ基板１０上にコーティングし、厚さ寸法ｈ１の感光性樹脂層を形成する。
【００５０】
次に、第１樹脂層２２上に、内周にスペースＥ１を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０、および内周にスペースＥ２を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３５、ならびに出入力引き出し配線３１，３６、および接地引き出し配線３２，３７を設ける。
【００５１】
引き出し配線３１は、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを平衡信号伝送路３０の出入力端子部６０の電極パッド５１に接続するための配線である。引き出し配線３２は、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを平衡信号伝送路３０の接地端子部７０の電極パッド５２に接続するための配線である。引き出し配線３６は、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを平衡信号伝送路３５の出入力端子部６５の電極パッド５６に接続するための配線である。引き出し配線３７は、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを平衡信号伝送路３５の接地端子部７５の電極パッド５７に接続するための配線である。
【００５２】
平衡信号伝送路３０，３５および引き出し配線３１，３２，３６，３７としては、銅めっきを用いる。第１樹脂層２２上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法Ｗ，厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ１の平衡信号伝送路３０、および幅寸法Ｗ，厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ２（＝Ｌ１）の平衡信号伝送路３５を形成する。
【００５３】
同時に、厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ１ａの引き出し配線３１、厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ１ｂの引き出し配線３２、厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ２ａの引き出し配線３６、および厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ２ｂの引き出し配線３７を形成する。このとき、Ｌ１ａ＝Ｌ２ａとなるように引き出し配線３１と３６を形成するとともに、Ｌ１ｂ＝Ｌ２ｂとなるように引き出し配線３２と３７を形成することが望ましい。優れた振幅バランス特性および位相バランス特性のバランを得るためである。
【００５４】
次に、平衡信号伝送路３０および平衡信号伝送路３５を設けた第１樹脂層２２上に、第２樹脂層２４を形成し、この第２樹脂層２４に、それぞれ引き出し配線３１，３２，３６，３７を露出させる開口部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを設ける。第２樹脂層２４としては、第１樹脂層２２と同じ比誘電率Ｅｒの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、平衡信号伝送路３０，３５および引き出し配線３１，３２，３６，３７を設けた第１樹脂層２２上にコーティングし、平衡信号伝送路３０上面および平衡信号伝送路３５上面からの厚さ寸法ｄの感光性樹脂層を形成する。
そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって開口部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを設ける。
【００５５】
次に、第２樹脂層２４上に、内周にスペースＥ１を有する平面スパイラル部５０ｃおよび内周にスペースＥ２を有する平面スパイラル部５０ｄを有する不平衡信号伝送路５０、ならびに出入力電極パッド５１，５６、接地電極パッド５２，５７、および入出力電極パッド５９を設ける。
【００５６】
電極パッド５１は、開口部２４ａにおいて引き出し配線３１にコンタクトして、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを出入力端子部６０に導くための電極パッドである。
電極パッド５２は、開口部２４ｂにおいて引き出し配線３２にコンタクトして、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを接地端子部７０に導くための電極パッドである。電極パッド５６は、開口部２４ｃにおいて引き出し配線３６にコンタクトして、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを出入力端子部６５に導くための電極パッドである。電極パッド５７は、開口部２４ｄにおいて引き出し配線３７にコンタクトして、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを接地端子部７５に導くための電極パッドである。そして、電極パッド５９は、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａを入出力端子部９０に導くための電極パッドである。
【００５７】
不平衡信号伝送路５０および電極パッド５１，５２，５６，５７，５９としては、平衡信号伝送路３０，３５と同じ銅めっきを用いる。第２樹脂層２４上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法Ｗ、厚さ寸法Ｔ、長さ寸法Ｌの不平衡信号伝送路５０を形成する。また、同時に、電極パッド５１，５２，５６，５７，５９を形成する。
【００５８】
次に、不平衡信号伝送路５０を設けた第２樹脂層２４上に、封止樹脂層となる第３樹脂層２６を形成し、この第３樹脂層２６に、電極パッド５１，５２，５６，５７，５９をそれぞれ露出させる開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅを設ける。第３樹脂層２６としては、第１樹脂層２２および第２樹脂層２４と同じ比誘電率Ｅｒの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、不平衡信号伝送路５０を設けた第２樹脂層２４上にコーティングし、不平衡信号伝送路５０上面からの厚さ寸法ｈ２の感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅを形成する。
【００５９】
なお、このあと、樹脂多層デバイス１００をフリップチップ実装するためのはんだバンプ８１，８２，８６，８７，８９を、開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ内にそれぞれ設ける。
【００６０】
以上の手順を完了したあと、シリコンウェハである基板１０をダイシングして、ＷＬＰの樹脂多層デバイス１００を得る。
【００６１】
以上のように実施の形態１によれば、基板上に、第１樹脂層２２、２つの平衡信号伝送路３０，３５、第２樹脂層２４、不平衡信号伝送路５０、第３樹脂層２６を順に積層したバランを有するＷＬＰとしたことにより、ＷＬＣＳＰ技術では、ＣＭＯＳ半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の伝送路を形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
【００６２】
さらに、この実施の形態１では、伝送路を内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置し、接地端子部７０，７５および入出力端子部９０を、上記スペース内に配置することにより、ほぼ２つの平面スパイラル伝送路が占有する面積に２層配線構造でバランを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
【００６３】
さらに、この実施の形態１では、配線層２層のみでバランを構成でき、従来のＬＴＣＣ技術によるバランよりも、配線層数が少なく、層間の配線接続構造が簡単かつ省スペースにて作製でき、製造難易度が容易であるので、大幅なコスト削減効果を期待できる。
【００６４】
また、多層樹脂および銅めっき等の伝送路によってバランを構成することにより、バランの軽量化、耐衝撃性の向上、および放熱性の向上を図ることができる。
【００６５】
［フリップチップ実装装置］
次に、実施の形態１の樹脂多層デバイス１００を実装基板８００にフリップチップ実装したフリップチップ実装装置９００について説明する。
図１０は、樹脂多層デバイス１００を実装基板８００にフリップチップ実装した状態を模式的に説明する断面図である。図１０においても、図３〜図６と同様にスパイラル型の伝送路をストレート型の伝送路に展開して描いてある。
【００６６】
実装基板８００は、Ｓｉからなるプリント基板８０１（第２基板）に対して、ＧＮＤ層８０２、および信号パッド８０３が形成されている構成である。信号パッド８０３は、樹脂多層デバイス１００の平衡信号の第１出入力端子部６０ａ、第２出入力端子部６５ａ、および不平衡信号の入出力端子部９０ａに対向する位置に形成されている。ＧＮＤ層８０２は、少なくとも樹脂多層デバイス１００の平面スパイラル部と対向する部分に形成されている。ただし、ＧＮＤ層８０２は、信号パッド８０３の部分を除いた部分に形成されている。
第１出入力端子部６０ａ、第２出入力端子部６５ａ、および不平衡信号の入出力端子部９０ａにはそれぞれバンプ８１ａ、８６ａ、８９ａが設けられている。前記端子部６０ａ、６５ａ、９０ａは、前記バンプ８１ａ、８６ａ、８９ａを介して、それぞれ実装基板８００の信号パッド８０３に接続されている。
また、図示しない接地端子部も、バンプを介して実装基板８００のＧＮＤ層８０２に接続されている。
【００６７】
樹脂多層デバイス１００と実装基板８００とを接続するバンプは金スタッドバンプや、めっきにより形成した柱状の銅バンプの先端に柱状の金バンプやはんだバンプを成長させたもの、又はめっきにより柱状に金バンプを成長させたものが好ましい。
【００６８】
上記フリップチップ実装装置９００は、樹脂多層デバイス１００の誘電体層を柱状のバンプによって、樹脂多層デバイス１００と実装基板８００との間に形成された空気層８０４とすることにより、樹脂多層デバイス１００の誘電体損失を低減させることが可能である。その結果、バランの損失を低減することが可能となる。
さらに、空気層８０４の厚みは、バンプの高さを適宜変更することによって調整可能である。
【００６９】
＜実施の形態２＞
図１１は、本発明の実施の形態２の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。また、図１２は、図１１の樹脂多層デバイス２００の、伝送路長さ方向の断面で見た場合の断面図である。図１２においても、図３〜図６、および図１０と同様にスパイラル型の伝送路をストレート型の伝送路に展開して描いてある。なお、図１１または図１２において、図１〜図９と同様のものには同じ符号を付してある。
【００７０】
この実施の形態２の樹脂多層デバイス２００は、基板１０と、ＧＮＤ層４０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部６０（第１出入力端子部）および６５（第２出入力端子部）と、不平衡信号の入出力端子部９０とを備えて構成されたＷＬＰである。つまり、この実施の形態２の樹脂多層デバイス２００は、上記実施の形態１の樹脂多層デバイス１００（図１〜図９参照）において、基板１０と、多層樹脂体２０との間にＧＮＤ層４０を設けたものである。第１平衡信号伝送路３０の第１接地端３０ｂ、および第２平衡信号伝送路３５の第２接地端３５ｂは、ＧＮＤ層４０に接続されている。
【００７１】
図１２のように、ＧＮＤ層４０は、基板１０上に形成されている。また、多層樹脂体２０は、ＧＮＤ層４０の上に形成されている。
ＧＮＤ層４０は、導電性金属からなる接地層（グランド層）である。該導電性金属としては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミ（Ａｌ）等の金属を用いる。基板上にＧＮＤ層４０を設ける方法としては、めっき法、スパッタ法等が適用できる。
【００７２】
第１平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂは、ビア４１を介してＧＮＤ層４０に電気的に接続されている。同様に、第２平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂは、ビア４２を介してＧＮＤ層４０に電気的に接続されている。
ビア４１、４２を形成する金属材料は第１平衡信号伝送路３０及び第２平衡信号伝送路３５と同じ材料によって形成されることが望ましく、例えば銅めっき等のめっき金属が挙げられる。
【００７３】
［製造手順］
図１３は、ＧＮＤ層４０およびビア４１、４２を有する樹脂多層デバイス２００の製造手順を説明する図である。
まず、図１３（ａ）に示すように、シリコンウェハである基板１０の上に、スパッタ、めっき等により金属層（ＧＮＤ層）を形成する。なお、基板１０上には、ＳｉＯ２酸化膜を有していてもよい。
次に、図１３（ｂ）に示すように、ＧＮＤ層４０上に、第１樹脂層２２を形成し、フォトリソグラフィーにより、第１樹脂層２２を貫通するようにビア・ホール（貫通孔）を形成する。
次に、図１３（ｃ）に示すように、第１樹脂層２２上に、めっきにより、実施の形態１と同様の平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０、３５を形成すると同時に、ビア４１、４２を形成する。以下、実施の形態１と同様の手順で、樹脂多層デバイス２００を完成させる。
【００７４】
以上のように実施の形態２は、樹脂多層デバイス２００の基板１０と多層樹脂体２０との間にＧＮＤ層４０を設け、第１接地端３０ｂおよび第２接地端３５ｂがビア４１、４２を介してＧＮＤ層４０に接地される構成とした。この構成としたことにより、実施の形態１と比較して実装用接地端子（バンプ）を削減することができるので、バンプ総数が減り、実装に関わる歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
＜実施の形態３＞
図１４は、本発明の実施の形態３の樹脂多層デバイスの構成例を説明する上面図であり、実施の形態３の平面スパイラル部、および端子部の配置の概略を示す図である。
この実施の形態３の樹脂多層デバイス３００は、前記実施の形態２の樹脂多層デバイス２００（図１１、１２参照）において、バランを構成する平面スパイラル部の位置を基板の中央寄りに変更した上で、各端子部の配置箇所を不平衡信号伝送路５０を構成する平面スパイラル部５０ｃおよび平面スパイラル部５０ｄの外側であって、基板の角隅に配置するように変更したものである。また、フリップチップ実装した際に、実装基板のＧＮＤ層に接続して接地するためのＧＮＤ端子部７０ａを、基板の角隅に配置した。つまり、実施の形態２のように、端子部はスパイラルの内周に設けられたスペースに設けられているものではない。
図１４のように、実施の形態３は、平衡信号の第１出入力端子部６０、第２出入力端子部６５、ＧＮＤ端子部７０ａ、および不平衡信号の入出力端子部９０を樹脂多層デバイス３００の４つの角隅に配置してなる構成である。
ＧＮＤ端子部７０ａは、ＧＮＤ層４０を介して、接地引き出し配線３２ａの端部、および接地引き出し配線３７ａの端部に電気的に接続されている。接地引き出し配線３２ａの端部、および接地引き出し配線３７ａの端部は、ビア（図示せず）を介してＧＮＤ層４０に電気的に接続されている。
なお、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａをスパイラル部の外側へ引き出すための引き出し配線は、第３樹脂層２６上にあって、不平衡信号伝送路５０と干渉しない高さに設けられた第３の配線層１５０である。
【００７６】
以上のように実施の形態３によれば、上記実施の形態２と同様の効果を得られるとともに、端子部６０、６５、９０、７０ａを樹脂多層デバイス３００の４つの角隅に配置することにより、フリップチップ実装の際の樹脂多層デバイスの実装安定性を向上させることができる。また、平面スパイラル部の外側に端子部を配置するため、比較的大型のバンプを用いることができる。
【００７７】
＜実施の形態４＞
図１５は本発明の実施の形態４の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
また、図１６は図１５の樹脂多層デバイスにおいてのダミー端子部４１０の拡大図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。なお、図１５または図１６において、図１〜図１０と同様のものには同じ符号を付してある。
【００７８】
この実施の形態４の樹脂多層デバイス４００は、基板１０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部６０（第１出入力端子部）および６５（第２出入力端子部）と、２つの接地端子部７０（第１接地端子部）および７５（第２接地端子部）と、不平衡信号の入出力端子部９０と、２つのダミー端子部４１０および４２０とを備えて構成されたＷＬＰである。つまり、この実施の形態４の樹脂多層デバイス４００は、上記実施の形態１の樹脂多層デバイス１００（図１〜図９参照）において、ダミー端子部４１０，４２０を設けたものである。
【００７９】
図１６のように、ダミー端子部４１０は、ダミー電極パッド４１１と、ダミーはんだバンプ４１２とを有し、第３樹脂層２６の開口部２６ｆ内に設けられている。ダミー電極パッド４１１は、出入力端子部６０，６５、接地端子部７０，７５、入出力端子部９０の電極パッドを第２樹脂層２４上に形成するときに、同時に第２樹脂層２４上に形成される。
このダミー電極パッド４１１は、電気的にフローティングになっている電極パッドである。
【００８０】
また、ダミーはんだバンプ４１２は、出入力端子部６０，６５、接地端子部７０，７５、入出力端子部９０にはんだバンプを設けるときに、同時にダミー電極パッド４１１上に設けられる。なお、ダミー端子部４２０も、ダミー端子部４１０と同様の構造である。
【００８１】
これらのダミー端子部４１０，４２０は、樹脂多層デバイスのフリップチップ実装の安定化のために設けられたものである。この実施の形態４の樹脂多層デバイス４００では、端子部６０，６５，７０，７５，９０からの距離が長くなるデバイスの２つの角隅に、それぞれダミー端子部４１０，４２０を設け、実装時の安定化を図っている。
【００８２】
なお、樹脂多層デバイスの４つの角隅にダミー端子部を設けること、あるいは必要に応じて、平面スパイラル型の伝送路内周に確保されているスペースＥ１，Ｅ２内にダミー端子部を設けることも可能である。
【００８３】
以上のように実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、ダミー電極パッドおよびダミーはんだバンプによるダミー端子部を設けることにより、フリップチップ実装の際の樹脂多層デバイスの実装安定性を向上させることができる。
【００８４】
＜実施の形態５＞
図１７は本発明の実施の形態５の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
なお、図１７において、図１と同様のものには同じ符号を付してある。この実施の形態５の樹脂多層デバイス５００は、基板１０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部５６０（第１出入力端子部）および５６５（第２出入力端子部）と、２つの接地端子部５７０（第１接地端子部）および５７５（第２接地端子部）と、不平衡信号の入出力端子部５９０とを備えて構成されたＷＬＰである。
なお、本実施の形態５においては、基板１０は、ＧａＡｓ、ガラス等の絶縁性基板を用いる。また、図示しないが、ＧＮＤ層が基板１０の端子部５６０、５６５、５７０、５７５、５９０が設けられている面とは反対側の面に設けられていることが好ましい。
【００８５】
つまり、この実施の形態５の樹脂多層デバイス５００は、上記実施の形態１の樹脂多層デバイス１００（図１〜図９参照）において、出入力端子部６０，６５をそれぞれ出入力端子部５６０，５６５とし、接地端子部７０，７５をそれぞれ接地端子部５７０，５７５とし、さらに入出力端子部９０を入出力端子部５９０としたものである。そして、この実施の形態５の樹脂多層デバイス５００は、フリップチップ実装ではなく、ワイヤボンド実装等によって、プリント回路基板５１０等に実装されるものである。
【００８６】
従って、出入力端子部５６０，５６５は、上記実施の形態１の出入力端子部６０，６５（図３等参照）において、それぞれはんだバンプ８１，８６を設けない構成としたものである。同様に、接地端子部５７０，５７５は、上記実施の形態１の接地端子部７０，７５（図３等参照）において、それぞれはんだバンプ８２，８７を設けない構成としたものである。また同様に、入出力端子部５９０は、上記実施の形態１の入出力端子部９０（図３等参照）において、はんだバンプ８９を設けない構成としたものである。
【００８７】
このように、樹脂多層デバイスをワイヤボンド実装する場合には、第３樹脂層２６の開口部において、出入力端子部５６０の出入力電極パッド５１、出入力端子部５６５の出入力電極パッド５６、接地端子部５７０の接地電極パッド５２、接地端子部５７５の接地電極パッド５７、入出力端子部５９０の入出力電極パッド５９を露出したまま、上記開口部内にはんだバンプを設ける必要がない。
【００８８】
例えば、樹脂多層デバイス５００は、基板１０の裏面（下面）がプリント回路基板５１０の表面（上面）に実装される。このとき、出入力端子部５６０の出入力電極パッド５１、出入力端子部５６５の出入力電極パッド５６、接地端子部５７０の接地電極パッド５２、接地端子部５７５の接地電極パッド５７、入出力端子部５９０の入出力電極パッド５９は、それぞれ個別のボンディングワイヤ５２０によって、プリント回路基板５１０の表面に設けられた個別のボンディングパッド５１１にそれぞれボンディングされる。
【００８９】
フリップチップ実装では、樹脂多層デバイスは実装基板に近接して実装されることとなり、実装されたときに樹脂多層デバイスの伝送路（特に不平衡信号伝送路５０）が実装基板の配線と重なるような配置になると、実装基板の配線との干渉等によりバランの特性変動を生じることがある。しかし、ワイヤボンド実装では、実装基板の配線は基板１０の裏面側に位置するため、伝送路と重なって近接配置されることはなく、中空に配置されるボンディングが伝送路と干渉を生じることもない。このため、ワイヤボンド実装では、実装に起因するバランの特性変動を抑えることができる。
【００９０】
このようなワイヤボンド実装の場合には、ボンディングワイヤを短くするために、実装前に、あらかじめ半導体基板等からなる基板１０を裏面（下面）から研削加工を施して薄くしておくことが有効である。
また、実装前に、プリント回路基板５１０に樹脂多層デバイス５００の平面視形状に対応した凹部を設け、該凹部に樹脂多層デバイス５００を固定することもまた有効である。
【００９１】
以上のように実施の形態５によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、バランを有する樹脂多層デバイスをワイヤボンド実装することにより、実装時のバランの特性変動を抑えることができる。
【００９２】
＜実施の形態６＞
図１８は本発明の実施の形態６の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。なお、図１８において、図１〜図９と同様のものには同じ符号を付してある。
【００９３】
この実施の形態６の樹脂多層デバイスは、上記実施の形態１〜５のいずれかの樹脂多層デバイスにおいて、出入力端子部、接地端子部、入出力端子部、およびダミー端子部に、図１８の端子部６００の構成を適用したものである。
【００９４】
この実施の形態６の端子部６００は、第２樹脂層２４上に形成される電極パッド６１０の厚さ寸法を、同じく第２樹脂層２４上に形成される不平衡信号伝送路の厚さ寸法Ｔよりも厚くすることにより、第３樹脂層２６の開口部２６ｇ内の電極パッド６１０の上面位置が、第２樹脂層２４上に形成された不平衡信号伝送路等の他の第２配線層の上面位置よりも高くなるようにしたものである。なお、ここで、第１樹脂層２２上に形成された平衡信号伝送路等を第１配線層とし、第２樹脂層２４上に形成された不平衡信号伝送路等を第２配線層とする。
【００９５】
この端子部６００の形成手順を以下に説明する。まず、第２樹脂層２４上に、上記実施の形態１で説明した手順により、不平衡信号伝送路および電極パッド６１０の下層部となる銅めっきを施す。さらに、電極パッド６１０の配置領域に選択めっき法により、電極パッド６１０の上層部となる銅めっきを成長させる。この銅めっき層をフォトリソグラフィー法およびエッチング法によってパターニングして、厚さ寸法Ｔの不平衡信号伝送路を形成するとともに、厚さ寸法がＴよりも厚い電極パッド６１０を形成する。さらに、この上に第３樹脂層２６を形成し、この第３樹脂層２６に、電極パッド６１０を露出させる開口部２６ｇを設ける。なお、電極パッド６１０上には、フリップチップ実装時等、必要に応じてはんだバンプを設ける。
【００９６】
このように、電極パッド６１０の上面位置を不平衡信号伝送路の上面位置よりも高くすることにより、フリップチップ実装においては、バランの伝送路と、この伝送路に重なり合う実装基板の配線との距離を長くとることができるので、実装基板の配線との干渉等に起因するバランの特性変動を抑えることができる。
【００９７】
また、ワイヤボンド実装においては、樹脂多層デバイスにおいてのボンディング面の位置が高くなるので（第３樹脂層２６の開口部２６ｇにおいてボンディング面が浅くなるので）、ボンディングワイヤを電極パッドに確実かつ容易にボンディングすることができる。
【００９８】
さらに、図１８に点線で示したように、異方性導電性接着剤（ACF）６２０を電極パッド６１０上に配置することにより、端子部６００を備えた樹脂多層デバイスを図示しない実装基板にフリップチップ実装することも可能である。実装基板にフリップチップ実装する場合においては、第３樹脂層２６は第２樹脂層２４上に形成されていないことが好ましい。
【００９９】
以上のように実施の形態６によれば、フリップチップ実装に起因するバランの特性変動を抑えることができ、あるいはワイヤボンド実装を確実かつ容易にできる。
【０１００】
＜実施の形態７＞
図１９は本発明の実施の形態７の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。なお、図１９において、図１〜図９または図１８と同様のものには同じ符号を付してある。
【０１０１】
この実施の形態７の樹脂多層デバイスは、上記実施の形態１〜５のいずれかの樹脂多層デバイスにおいて、出入力端子部、接地端子部、入出力端子部、およびダミー端子部に、図１９の端子部７００の構成を適用したものである。
【０１０２】
この実施の形態７の端子部７００は、樹脂コアポスト形成法によって第２樹脂層２４上にポスト電極パッドである電極パッド７１０を形成することにより、第３樹脂層２６の開口部２６ｇ内の電極パッド７１０の上面位置が、第２樹脂層２４上に形成された不平衡信号伝送路等の他の第２配線層の上面位置よりも高くなるようにしたものである。
【０１０３】
この端子部７００の形成手順を以下に説明する。まず、第２樹脂層２４上に、さらに樹脂層を形成し、これをパターニングして、電極パッド７１０を設ける位置に、第２樹脂層２４上面から凸設した樹脂コア２４ｇを形成する。そして、この樹脂コア２４ｇを形成した第２樹脂層２４上に、上記実施の形態１で説明した手順により、不平衡信号伝送路および電極パッド７１０となる銅めっきを施し、このめっき層をフォトリソグラフィー法およびエッチング法によってパターニングして、厚さ寸法Ｔの不平衡信号伝送路を形成するとともに、樹脂コア２４ｇ上のポスト電極パッドとなる電極パッド７１０を形成する。さらに、この上に第３樹脂層２６を形成し、この第３樹脂層２６に、電極パッド７１０を露出させる開口部２６ｇを設ける。なお、電極パッド７１０上には、フリップチップ実装時等、必要に応じてはんだバンプを設ける。
【０１０４】
このように、電極パッド７１０の上面位置を不平衡信号伝送路の上面位置よりも高くすることにより、フリップチップ実装においては、バランの伝送路と、この伝送路に重なり合う実装基板の配線との距離を長くとることができるので、実装基板の配線との干渉等に起因するバランの特性変動を抑えることができる。
【０１０５】
また、ワイヤボンド実装においては、樹脂多層デバイスにおいてのボンディング面の位置が高くなるので（第３樹脂層２６の開口部２６ｇにおいてボンディング面が浅くなるので）、ボンディングワイヤを電極パッドに確実かつ容易にボンディングすることができる。
【０１０６】
さらに、図１９に点線で示したように、異方性導電性接着剤（ACF）７２０を電極パッド７１０上に配置することにより、端子部７００を備えた樹脂多層デバイスを図示しない実装基板にフリップチップ実装することも可能である。実装基板にフリップチップ実装する場合においては、第３樹脂層２６は第２樹脂層２４上に形成されていないことが好ましい。
【０１０７】
以上のように実施の形態７によれば、フリップチップ実装に起因するバランの特性変動を抑えることができ、あるいはワイヤボンド実装を確実かつ容易にできる。
【０１０８】
［第１のシミュレーション結果］
実施の形態１の樹脂多層デバイス１００を実装基板８００にフリップチップ実装した、フリップチップ実装装置９００に関する第１のシミュレーション結果を掲載する。樹脂多層デバイス１００は、シリコン基板１０上に、第１樹脂層２２、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５、第２樹脂層２４、不平衡信号伝送路５０、第３樹脂層２６を積層する形態とした。
実装基板８００は、プリント基板８０１に対して、ＧＮＤ層８０２、および信号パッド８０３が形成されている構成である。
【０１０９】
第１樹脂層２２、第２樹脂層２４、および第３樹脂層２６には、いずれも比誘電率Ｅｒ＝２．９、誘電正接＝０．０１のポリイミド系樹脂を用いた。また、第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０は、銅からなるものとした。
【０１１０】
フリップチップ実装装置９００の断面視に関する寸法を、図１０を参照して説明する。
第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の上面と基板１０下面との間隔（第１樹脂層２２の層厚）をｈ１＝１０μｍ、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の下面と不平衡信号伝送路５０の上面の間隔をｄ＝８μｍ、不平衡信号伝送路５０の下面から第３樹脂層２６の下面までの間隔をｈ２＝６μｍとした。また、各伝送路の厚さ寸法をＴ＝５μｍとし、バンプの高さ寸法はＢ＝４０μｍとした。
【０１１１】
第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０の平面視に関する寸法を図２０に示す。
平面スパイラル部を有する不平衡信号伝送路５０の長手方向の寸法はＳ１＝１０００μｍ、短手方向の寸法はＳ２＝７５０μｍ、平面スパイラル部のスペースの短手方向の幅寸法はＮ＝３２０μｍとした。また、伝送路３０、３５、５０の幅寸法はＷ＝２５μｍとし、伝送路間の配線間隔はＧ＝１０μｍとした（図２０参照）。
図２１は、第１のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。なお、本シミュレーションにおいては、バンプによる電気特性の影響は考慮されていない。
【０１１２】
［第２のシミュレーション結果］
実施の形態２の樹脂多層デバイス２００に関する第２のシミュレーション結果を掲載する。樹脂多層デバイス２００は、シリコン基板１０上に、ＧＮＤ層４０、第１樹脂層２２、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５、第２樹脂層２４、不平衡信号伝送路５０、第３樹脂層２６を積層する形態とした。
【０１１３】
第１のシミュレーションと同様に、第１樹脂層２２、第２樹脂層２４、および第３樹脂層２６には、いずれも比誘電率Ｅｒ＝２．９、誘電正接＝０．０１のポリイミド系樹脂を用いた。また、ＧＮＤ層４０、第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０は、銅からなるものとした。
【０１１４】
樹脂多層デバイス２００の断面視に関する寸法を、図１２を参照して説明する。
第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の下面と基板１０上面との間隔（第１樹脂層２２の層厚）をｈ１＝１０μｍ、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の上面と不平衡信号伝送路５０の下面の間隔をｄ＝８μｍ、不平衡信号伝送路５０の上面から第３樹脂層２６の上面までの間隔をｈ２＝６μｍとした。また、各伝送路の厚さ寸法をＴ＝５μｍとした。
第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０の平面視に関する寸法は、第１のシミュレーションと同様の寸法を採用した（図２０参照）。
図２２は、第２のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。
【０１１５】
第１のシミュレーション結果と第２のシミュレーション結果とを比較すると、５．５ＧＨｚにおける通過損失が第１のシミュレーション結果が、−０．６５ｄＢであることに対し、第２のシミュレーション結果は、−０．８７ｄＢとなっている。
第１のシミュレーション結果は、樹脂多層デバイス１００をＧＮＤ層を有する実装基板８００にフリップチップ実装したフリップチップ実装装置９００に関するものであり、上記結果は、前記フリップチップ実装装置の構成によって、誘電体損失が低減され、その結果としてバランの通過損失が低減されていることを示している。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、あらゆる高周波回路に利用可能であり、特に、携帯電話、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、準ミリ波、ミリ波通信等の通信機器を構成する回路に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 基板、 ２０ 多層樹脂体、 ２２ 第１樹脂層、 ２４ 第２樹脂層、 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 開口部、 ２４ｇ 樹脂コア、 ２６ 第３樹脂層、 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ 開口部、 ３０ 平衡信号伝送路（第１平衡信号伝送路）、 ３０ａ 信号出入力端、 ３０ｂ 接地端、 ３１ 出入力引き出し配線、 ３２ 接地引き出し配線、 ３５ 平衡信号伝送路（第２平衡信号伝送路）、 ３５ａ 信号出入力端、 ３５ｂ 接地端、 ３６ 出入力引き出し配線、 ３７ 接地引き出し配線、 ５０ 不平衡信号伝送路、 ５０ａ 信号入出力端、 ５０ｂ 開放端、 ５０ｃ，５０ｄ 平面スパイラル部、 ５１ 出入力電極パッド、 ５２ 接地電極パッド、 ５６ 出入力電極パッド、 ５７ 接地電極パッド、 ５９ 入出力電極パッド、 ６０，６５ 出入力端子部、 ７０，７５ 接地端子部、 ８１，８２，８６，８７，８９ はんだバンプ、 ９０ 入出力端子部、 １００ 樹脂多層デバイス、 １１０ バラン、 ２００ 樹脂多層デバイス、 ３００ 樹脂多層デバイス、 ４００ 樹脂多層デバイス、 ４１０ ダミー端子部、 ４１１ ダミー電極パッド、 ４１２ ダミーはんだバンプ、 ４２０ ダミー端子部、 ５００ 樹脂多層デバイス、 ５１０ プリント回路基板、 ５１１ ボンディングパッド、 ５２０ ボンディングワイヤ、 ５６０，５６５ 出入力端子部、 ５７０，５７５ 接地端子部、 ５９０ 入出力端子部、 ６００ 端子部、 ６１０ 電極パッド、 ７００ 端子部、 ７１０ 電極パッド、 ８００ 実装基板、 ８０１ 第２基板、 ８０２ ＧＮＤ層、 ８０３ 信号パッド、 ９００ フリップチップ実装装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線回路等に用いられるバラン（バランストランス）を有する樹脂多層デバイスに関し、特に、ＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Size/Scale Package）技術によって形成された積層型のバランを有する樹脂多層デバイス、および該樹脂多層デバイスを実装基板にフリップチップ実装させたフリップチップ実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型のバランは、不平衡信号伝送路と、２つの平衡信号伝送路とが、絶縁層（誘電体層）を介して積層配置された構成になっている。積層型バランの製造としては、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）技術をベースとしたもの（例えば特許文献１参照）、多層プリント基板製造技術をベースとしたもの（例えば特許文献２参照）、半導体加工技術をベースとしたもの（例えば、特許文献３、非特許文献１参照）、誘電体層として樹脂層を用いるもの（例えば特許文献４，５参照）がある。
【０００３】
バランは、不平衡信号側（単一信号入力側）の入力インピーダンス、および平衡信号側（差動信号出力側）の出力インピーダンスが設計仕様のインピーダンス値であることを要求される。これらのインピーダンス仕様を満たすためのパラメータは、伝送路の幅、伝送路の厚さ、伝送路間の絶縁層の厚さ（伝送路間の距離）および誘電率、下側伝送路の下層の絶縁層の厚さおよび誘電率、ならびに上側伝送路の上層の絶縁層の厚さおよび誘電率である（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
一方、近年、ＷＬＣＳＰという技術が提案されている（例えば特許文献６参照）。このＷＬＣＳＰ技術によって製造されたパッケージを、ウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Wafer Level Package）と言う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０５０９１０号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１３１３号公報
【特許文献３】特開２００４−１７２２８４号公報
【特許文献４】特開２００５−１３０３７６号公報
【特許文献５】特開２００５−２４４８４８号公報
【特許文献６】特開２００７−２８１２３０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Yeong J.Yoon，「Design and characterization of Multilayer Spiral Transmission-Line Baluns」,IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,VOL.47,No.9,SEPTEMBER,1999
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ＬＴＣＣ技術をベースとして製造されたバラン装置では、ＧＮＤ層（接地層）や信号入力のためのレイヤ等、３層以上の配線レイヤを必要とするため、構成および製造手順が複雑になるという課題があった。さらに、下側伝送路と上側伝送路の位置合せ精度が悪く、インピーダンスが設計値からずれるという課題があった。
【０００８】
また、上記多層プリント基板製造技術をベースとして製造されたバラン装置では、プリント基板に伝送路を形成するため、微細加工ができず、サイズが大きくなるという課題があった。また、高精度な加工ができないため、下側伝送路と上側伝送路の位置合せ精度が悪く、インピーダンスが設計値からずれるという課題があった。
【０００９】
また、上記半導体加工技術をベースとして製造されたバラン装置では、微細加工および高精度な加工は可能であるが、配線抵抗が大きいことによる挿入損失、およびシリコン（Ｓｉ）基板の影響による挿入損失が顕著である。
【００１０】
ＷＬＣＳＰ製造技術によってＷＬＰの樹脂多層デバイスにバランを作り込むことにより、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランを実現できる。
【００１１】
しかしながら、上記ＷＬＣＳＰ製造技術による場合には、上記ＬＴＣＣ技術による場合よりも、絶縁層の比誘電率が低くなるので、伝送路を長くする必要があり、端子部を含めるとバランを作り込むための面積が大きくなるという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、高精度なインピーダンスと低挿入損失を実現でき、かつ簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の樹脂多層デバイスは、バランを有する樹脂多層デバイスであって、基板と、前記基板上に形成された第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１接地端に接続された第１接地端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２接地端に接続された第２接地端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、を備え、前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第１スペースを有するとともに、前記第２平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第２スペースを有し、前記第１接地端子部は、前記第１スペース内に配置され、前記第２接地端子部および前記入出力端子部は、前記第２スペース内に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の樹脂多層デバイスによれば、基板上に、第１樹脂層、２つの平衡信号伝送路、第２樹脂層、不平衡信号伝送路、第３樹脂層を順に積層したバランを有するＷＬＰとしたことにより、ＷＬＣＳＰ技術では、ＣＭＯＳ半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の伝送路を形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができるとともに、伝送路を内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置し、第１接地端子部、第２接地端子部、および出入力端子部を、上記スペース内に配置することにより、ほぼ２つの平面スパイラル伝送路が占有する面積に２層配線構造でバランを作成できるので、簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスにおいての接地端子部および不平衡信号入出力端子部の拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの構成例を模式的に説明する上面図である。
【図４】図３においてのＡ−Ａ間の断面図である。
【図５】図３においてのＢ−Ｂ間の断面図である。
【図６】図３においてのＣ−Ｃ間の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスに形成した積層型バランの動作を説明する模式回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの製造手順を模式的に説明する上面図である。
【図９】図８においてのＢ−Ｂ間の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスを実装基板にフリップチップ実装した実装装置を模式的に説明する断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図１２】図１１の樹脂多層デバイスの、伝送路長さ方向の断面で見た場合の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２の樹脂多層デバイスの製造手順を模式的に説明する断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の樹脂多層デバイスの構成例を模式的に説明する上面図である。
【図１５】本発明の実施の形態４の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図１６】図１５の樹脂多層デバイスにおいてのダミー端子部の拡大図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態６の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態７の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。
【図２０】不平衡信号伝送路の平面視に関する寸法を示す図である。
【図２１】第１のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。
【図２２】第２のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。
【図２３】本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの別の構成例を模式的に説明する上面図である。
【図２４】図２３においてのＤ−Ｄ間の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。なお、以下の説明に用いる図面は模式的なものであって、実際の大きさとは異なる場合がある。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。また、図２（ａ）は図１においての接地端子部７０の拡大斜視図であり、図２（ｂ）は図１においての接地端子部７５および不平衡信号の入出力端子部９０の拡大斜視図である。
【００１８】
この実施の形態１の樹脂多層デバイス１００は、基板１０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部６０（第１出入力端子部）および６５（第２出入力端子部）と、２つの接地端子部７０（第１接地端子部）および７５（第２接地端子部）と、不平衡信号の入出力端子部９０とを備えて構成されたＷＬＰである。
【００１９】
図３は樹脂多層デバイス１００を説明する上面図であり、図４は図３においてのＡ−Ａ間の断面図、図５は図３においてのＢ−Ｂ間の断面図、図６は図３においてのＣ−Ｃ間の断面図である。ただし、これらの図３〜図６では、樹脂多層デバイス１００を判り易く説明するために、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型の伝送路である平衡信号伝送路３０および３５と、内周にスペースＥ１（第１スペース）を有する平面スパイラル部５０ｃおよび内周にスペースＥ２（第２スペース）を有する平面スパイラル部５０ｄを有する不平衡信号伝送路５０を、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
【００２０】
上述の樹脂多層デバイス１００の構成を示す図３は、図２３に示す上面図としてもよい。図２３において、図３と同様のものには同じ符号を付してある。また、図２４は図２３においてのＤ−Ｄ間の断面図である。図２３、図２４においても、樹脂多層デバイス１００を判り易く説明するために、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型の伝送路である平衡信号伝送路３０および３５と、内周にスペースＥ１（第１スペース）を有する平面スパイラル部５０ｃおよび内周にスペースＥ２（第２スペース）を有する平面スパイラル部５０ｄを有する不平衡信号伝送路５０を、それぞれストレート型の伝送路に展開して描いてある。
【００２１】
［基板１０］
基板１０は、例えば、シリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、あるいはＧａＡｓ等の絶縁性基板である。
【００２２】
［多層樹脂体２０］
多層樹脂体２０は、第１樹脂層２２と、第２樹脂層２４と、第３樹脂層２６とによって構成された積層構造である。第１樹脂層２２は、基板１０上に形成されている。この第１樹脂層２２としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の感光性樹脂を用いる。また、第２樹脂層２４は、平衡信号伝送路３０，３５が設けられた第１樹脂層２２上に形成されている。この第２樹脂層２４としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の感光性樹脂を用いる。また、第３樹脂層２６は、不平衡信号伝送路５０が設けられた第２樹脂層２４上に形成されている。この第３樹脂層２６としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、四フッ化エチレン等のフッ素樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の感光性樹脂を用いる。
【００２３】
これらの第１樹脂層２２、第２樹脂層２４、および第３樹脂層２６は、同じ材料を用いて同じ手法で形成する等により、同じ比誘電率Ｅｒであることが望ましい。
【００２４】
この樹脂多層デバイス１００において、第１樹脂層２２と、平衡信号伝送路３０，３５と、第２樹脂層２４と、不平衡信号伝送路５０と、第３樹脂層２６とは、積層型のバランを構成している。
【００２５】
［平衡信号伝送路３０，３５、不平衡信号伝送路５０］
２本の平衡信号伝送路３０，３５は、第１樹脂層２２上に形成されている。平衡信号伝送路３０は、内周にスペースを有するように平面スパイラル型に配置された伝送路である。同様に、平衡信号伝送路３５も、内周にスペースを有するように平面スパイラル型に配置された伝送路である。
【００２６】
内周にスペースＥ１（第１スペース）を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０の外周端（一端）３０ａと、同様に内周にスペースＥ２（第２スペース）を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３５の外周端（一端）３５ａとは、間隔ｇをもって配置されている。これらの平衡信号伝送路３０の一端３０ａ（第１信号出入力端）および平衡信号伝送路３５の一端３５ａ（第２信号出入力端）は、それぞれ平衡信号（差動信号）の信号出入力端である。また、内周にスペースを有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０の内周端（他端）３０ｂは接地端（第１接地端）になっており、同様に内周にスペースを有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３５の内周端（他端）３５ｂも接地端（第２接地端）になっている。
【００２７】
平衡信号伝送路３０，３５は、同じ金属材料によって同時形成され、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。また、平衡信号伝送路３０の伝送路長Ｌ１と平衡信号伝送路３５の伝送路長Ｌ２とは、同じ長さ（Ｌ１＝Ｌ２）となるように形成されることが望ましい。
また、平衡信号伝送路３０と平衡信号伝送路３５とは、同じ幅Ｗおよび同じ厚さＴとなるように形成されることが望ましい。なお、平衡信号伝送路３０，３５下面と基板１０上面との間隔（第１樹脂層２２の層厚）はｈ１である（図４参照）。
【００２８】
不平衡信号伝送路５０は、第２樹脂層２４上に形成されている。この不平衡信号伝送路５０は、その下面が平衡信号伝送路３０の上面に対向するように設けられて内周にスペースＥ１を有する平面スパイラル部５０ｃと、その下面が平衡信号伝送路３５の上面に対向するように設けられて内周にスペースＥ２を有する平面スパイラル部５０ｄとを、それぞれの外周端で連ねた１本の伝送路である。
【００２９】
不平衡信号伝送路５０の一端（平面スパイラル部５０ｄ側の内周端）５０ａは不平衡信号の信号入出力端になっており、不平衡信号伝送路５０の他端（平面スパイラル部５０ｃ側の内周端）５０ｂは開放端になっている。
【００３０】
不平衡信号伝送路５０は、例えば銅めっき等のめっき金属からなる。この不平衡信号伝送路５０は、平衡信号伝送路３０，３５と同じ形成手法によって同じ金属材料で形成されていることが望ましい。
【００３１】
不平衡信号伝送路５０は、その長さＬが、平衡信号伝送路３０の伝送路長Ｌ１と、平衡信号伝送路３５の伝送路長Ｌ２と、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａと平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａの間隔ｇとの合計の長さと同じになるように形成される。また、不平衡信号伝送路５０は、平衡信号伝送路３０，３５と同じ幅Ｗおよび同じ厚さＴとなるように形成されていることが望ましい。
【００３２】
なお、第２樹脂層２４を介して対面配置された不平衡信号伝送路５０下面と、平衡信号伝送路３０，３５上面の間隔はｄである。また、不平衡信号伝送路５０上面から第３樹脂層２６上面までの間隔はｈ２である（図４参照）。
【００３３】
［出入力端子部６０，６５、接地端子部７０，７５、入出力端子部９０］
出入力端子部６０は、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを引き出す出入力引き出し配線３１（第１出入力引き出し配線）と、この出入力引き出し配線３１にコンタクトする出入力電極パッド５１（第１出入力電極パッド）と、この出入力電極パッド５１上に設けられたはんだバンプ８１とを有する。この出入力端子部６０は、出入力電極パッド５１およびはんだバンプ８１を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００を実装基板にはんだバンプ８１によってフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３４】
同様に、出入力端子部６５は、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを引き出す出入力引き出し配線３６（第２出入力引き出し配線）と、この出入力引き出し配線３６にコンタクトする出入力電極パッド５６（第２出入力電極パッド）と、この出入力電極パッド５６上に設けられたはんだバンプ８６とを有する。この出入力端子部６５は、出入力電極パッド５６およびはんだバンプ８６を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８６によって実装基板にフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３５】
接地端子部７０は、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを引き出す接地引き出し配線３２（第１接地引き出し配線）と、この接地引き出し配線３２にコンタクトする接地電極パッド５２（第１接地電極パッド）と、この接地電極パッド５２上に設けられたはんだバンプ８２とを有する。この接地端子部７０は、接地電極パッド５２およびはんだバンプ８２を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８２によって実装基板にフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３６】
同様に、接地端子部７５は、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを引き出す接地引き出し配線３７（第２接地引き出し配線）と、この接地引き出し配線３７にコンタクトする接地電極パッド５７（第２接地電極パッド）と、この接地電極パッド５７上に設けられたはんだバンプ８７とを有する。この接地端子部７５は、接地電極パッド５７およびはんだバンプ８７を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８７によって実装基板にフリップチップ実装して、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３７】
そして、入出力端子部９０は、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａに連なる入出力電極パッド５９と、この入出力電極パッド５９上に設けられたはんだバンプ８９とを有する。この入出力端子部９０は、入出力電極パッド５９およびはんだバンプ８９を第３樹脂層２６の開口部内に設けて、樹脂多層デバイス１００をはんだバンプ８９によって実装基板にフリップチップ実装して、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａを上記実装基板の配線に接続するためのものである。
【００３８】
接地端子部７０は、平面スパイラル内周に確保されたスペースＥ１内に配置されており、接地端子部７５および入出力端子部９０は、平面スパイラル内周に確保されたスペースＥ２内に配置されている。なお、出入力端子部６０および６５は、これらのスペースＥ１，Ｅ２の外側に配置されている。
【００３９】
出入力端子部６０の出入力引き出し配線３１の長さ寸法はＬ１ａであり、出入力端子部６５の出入力引き出し配線３６の長さ寸法はＬ２ａである。これらの出入力引き出し配線３１と３６は、長さ寸法が同じになるように（Ｌ１ａ＝Ｌ２ａを満たすように）、形成されることが望ましい。優れた振幅バランス特性および位相バランス特性のバランを得るためである。
【００４０】
また、接地端子部７０の接地引き出し配線３２の長さ寸法はＬ１ｂであり、接地端子部７５の接地引き出し配線３７の長さ寸法はＬ２ｂである。これらの接地引き出し配線３２と３７は、長さ寸法が同じになるように（Ｌ１ｂ＝Ｌ２ｂを満たすように）、形成されることが望ましい。上記出入力引き出し配線３１，３６の場合と同様に、優れた振幅バランス特性および位相バランス特性のバランを得るためである。
【００４１】
［バランの動作］
図７は樹脂多層デバイス１００に形成した積層型バランの動作を説明する模式回路図である。図７において、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａには不平衡信号（単一信号）ＳＳが入力され、平衡信号伝送路３５，３０の信号出入力端３５ａ，３０ａからはそれぞれ平衡信号（差動信号）ＳＤ１，ＳＤ２が出力される。なお、ＺＳは不平衡信号伝送路５０の入力インピーダンスを表しており、ＺＤ１，ＺＤ２はそれぞれ平衡信号伝送路３５，３０の出力インピーダンスを表している。
【００４２】
図７において、バラン１１０は、平衡信号伝送路３５および３０と不平衡信号伝送路５０とを、第２樹脂層２４（図１等参照）を介して近接配置することにより、平衡信号伝送路３５および３０と不平衡信号伝送路５０との間に電磁結合を生じる回路である。このバラン１１０は、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａに不平衡信号（単一信号）ＳＳを入力すると、この不平衡信号ＳＳを平衡信号（差動信号）ＳＤ１，ＳＤ２に変換して、平衡信号伝送路３５，３０の信号出入力端３５ａ，３０ａから出力する。また、これとは逆に、平衡信号伝送路３５，３０の信号出入力端３５ａ，３０ａにそれぞれ平衡信号ＳＤ１，ＳＤ２を入力すると、この平衡信号ＳＤ１，ＳＤ２を不平衡信号ＳＳに変換して不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａから出力する。
【００４３】
ここで、伝送する信号（変換する信号）の波長をλとすると、平衡信号伝送路３０の伝送路長Ｌ１および平衡信号伝送路３５の伝送路長Ｌ２がそれぞれλ／４となり、不平衡信号伝送路５０の内の平衡信号伝送路３５，３０に沿った部分の伝送路長（＝Ｌ−ｇ）がλ／２となるように、それぞれの伝送路を設ける。あるいは、Ｌ１＝Ｌ２＜λ／４、Ｌ−ｇ＜λ／２、等となるように、それぞれの伝送路を設ける。
【００４４】
このようなバランは、アンテナで受信した不平衡信号を復調するにあたり、平衡信号に変換する必要があり、逆に平衡信号である変調信号をアンテナから送信するにあたり、不平衡信号に変換する必要がある携帯電話等の無線通信機器では、不可欠な回路である。
【００４５】
さらに、図７のバラン１１０は、インピーダンスを変換するトランスとしての機能も兼ね備えている。インピーダンス変換については、不平衡信号側（単一信号入力側）の入力インピーダンスＺＳ、および平衡信号側（差動信号出力側）の出力インピーダンスＺＤ１，ＺＤ２が設計仕様のインピーダンス値であることが要求される。例えば、不平衡信号側の入力インピーダンスＺＳ＝５０Ω、平衡信号側の出力インピーダンスＺＤ１＋ＺＤ２＝１００，１５０，２００Ωである。
【００４６】
携帯電話等の無線通信機器においては、変復調回路の入出力インピーダンスとアンテナの出力インピーダンスとは必ずしも整合していない。このため、両者のインピーダンスを整合させるためにも、インピーダンス変換機能を有するバランは不可欠である。上記両者の間にバランを挿入しないと、あるいは挿入してもバランの入出力インピーダンスが設計値からずれていると、別のインピーダンス変換器が必要になるという不具合を生じる。
【００４７】
［製造手順］
図８および図９は樹脂多層デバイス１００の製造手順を説明する図であり、図８は上面図、図９は図８においてのＢ−Ｂ間の断面図である。ただし、図８および図９は、樹脂多層デバイス１００の製造手順の内、基板１０上にバランを形成する手順を説明するものであり、図３〜図６と同様に平面スパイラル型の伝送路をストレート型の伝送路と仮想して描いている。図１〜図９を参照して、樹脂多層デバイス１００の製造手順を以下に説明する。
【００４８】
以下の説明において、基板１０は、シリコン（Ｓｉ）ウェハであるものとする。樹脂多層デバイス１００はＷＬＰであるから、バランは、ＷＬＣＳＰ技術（ウェハ上に樹脂層形成プロセスと厚膜銅配線等の配線形成プロセスによって再配線層を作り込み、そのあとにチップにダイシングする技術）によって、上記シリコンウェハ上に形成される。
【００４９】
まず、シリコンウェハである基板１０上に第１樹脂層２２を形成する。第１樹脂層２２としては、比誘電率Ｅｒの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によってウェハ基板１０上にコーティングし、厚さ寸法ｈ１の感光性樹脂層を形成する。
【００５０】
次に、第１樹脂層２２上に、内周にスペースＥ１を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０、および内周にスペースＥ２を有する平面スパイラル型の平衡信号伝送路３５、ならびに出入力引き出し配線３１，３６、および接地引き出し配線３２，３７を設ける。
【００５１】
引き出し配線３１は、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを平衡信号伝送路３０の出入力端子部６０の電極パッド５１に接続するための配線である。引き出し配線３２は、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを平衡信号伝送路３０の接地端子部７０の電極パッド５２に接続するための配線である。引き出し配線３６は、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを平衡信号伝送路３５の出入力端子部６５の電極パッド５６に接続するための配線である。引き出し配線３７は、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを平衡信号伝送路３５の接地端子部７５の電極パッド５７に接続するための配線である。
【００５２】
平衡信号伝送路３０，３５および引き出し配線３１，３２，３６，３７としては、銅めっきを用いる。第１樹脂層２２上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法Ｗ，厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ１の平衡信号伝送路３０、および幅寸法Ｗ，厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ２（＝Ｌ１）の平衡信号伝送路３５を形成する。
【００５３】
同時に、厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ１ａの引き出し配線３１、厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ１ｂの引き出し配線３２、厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ２ａの引き出し配線３６、および厚さ寸法Ｔ，長さ寸法Ｌ２ｂの引き出し配線３７を形成する。このとき、Ｌ１ａ＝Ｌ２ａとなるように引き出し配線３１と３６を形成するとともに、Ｌ１ｂ＝Ｌ２ｂとなるように引き出し配線３２と３７を形成することが望ましい。優れた振幅バランス特性および位相バランス特性のバランを得るためである。
【００５４】
次に、平衡信号伝送路３０および平衡信号伝送路３５を設けた第１樹脂層２２上に、第２樹脂層２４を形成し、この第２樹脂層２４に、それぞれ引き出し配線３１，３２，３６，３７を露出させる開口部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを設ける。第２樹脂層２４としては、第１樹脂層２２と同じ比誘電率Ｅｒの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、平衡信号伝送路３０，３５および引き出し配線３１，３２，３６，３７を設けた第１樹脂層２２上にコーティングし、平衡信号伝送路３０上面および平衡信号伝送路３５上面からの厚さ寸法ｄの感光性樹脂層を形成する。
そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって開口部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを設ける。
【００５５】
次に、第２樹脂層２４上に、内周にスペースＥ１を有する平面スパイラル部５０ｃおよび内周にスペースＥ２を有する平面スパイラル部５０ｄを有する不平衡信号伝送路５０、ならびに出入力電極パッド５１，５６、接地電極パッド５２，５７、および入出力電極パッド５９を設ける。
【００５６】
電極パッド５１は、開口部２４ａにおいて引き出し配線３１にコンタクトして、平衡信号伝送路３０の信号出入力端３０ａを出入力端子部６０に導くための電極パッドである。
電極パッド５２は、開口部２４ｂにおいて引き出し配線３２にコンタクトして、平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂを接地端子部７０に導くための電極パッドである。電極パッド５６は、開口部２４ｃにおいて引き出し配線３６にコンタクトして、平衡信号伝送路３５の信号出入力端３５ａを出入力端子部６５に導くための電極パッドである。電極パッド５７は、開口部２４ｄにおいて引き出し配線３７にコンタクトして、平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂを接地端子部７５に導くための電極パッドである。そして、電極パッド５９は、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａを入出力端子部９０に導くための電極パッドである。
【００５７】
不平衡信号伝送路５０および電極パッド５１，５２，５６，５７，５９としては、平衡信号伝送路３０，３５と同じ銅めっきを用いる。第２樹脂層２４上にシード層を形成した後、レジストを形成しパターニングした後、銅めっきを施し、幅寸法Ｗ、厚さ寸法Ｔ、長さ寸法Ｌの不平衡信号伝送路５０を形成する。また、同時に、電極パッド５１，５２，５６，５７，５９を形成する。
【００５８】
次に、不平衡信号伝送路５０を設けた第２樹脂層２４上に、封止樹脂層となる第３樹脂層２６を形成し、この第３樹脂層２６に、電極パッド５１，５２，５６，５７，５９をそれぞれ露出させる開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅを設ける。第３樹脂層２６としては、第１樹脂層２２および第２樹脂層２４と同じ比誘電率Ｅｒの感光性の絶縁樹脂を用いる。この感光性樹脂の流体樹脂材料をスピンコート法によって、不平衡信号伝送路５０を設けた第２樹脂層２４上にコーティングし、不平衡信号伝送路５０上面からの厚さ寸法ｈ２の感光性樹脂層を形成する。そして、この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によって開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅを形成する。
【００５９】
なお、このあと、樹脂多層デバイス１００をフリップチップ実装するためのはんだバンプ８１，８２，８６，８７，８９を、開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ内にそれぞれ設ける。
【００６０】
以上の手順を完了したあと、シリコンウェハである基板１０をダイシングして、ＷＬＰの樹脂多層デバイス１００を得る。
【００６１】
以上のように実施の形態１によれば、基板上に、第１樹脂層２２、２つの平衡信号伝送路３０，３５、第２樹脂層２４、不平衡信号伝送路５０、第３樹脂層２６を順に積層したバランを有するＷＬＰとしたことにより、ＷＬＣＳＰ技術では、ＣＭＯＳ半導体加工技術と同様の高い精度で樹脂層および銅めっき等による低抵抗の伝送路を形成することができるので、高精度なインピーダンスと低挿入損失のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
【００６２】
さらに、この実施の形態１では、伝送路を内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置し、接地端子部７０，７５および入出力端子部９０を、上記スペース内に配置することにより、ほぼ２つの平面スパイラル伝送路が占有する面積に２層配線構造でバランを作製できるので、簡単でコンパクトな構成のバランを有する樹脂多層デバイスを得ることができる。
【００６３】
さらに、この実施の形態１では、配線層２層のみでバランを構成でき、従来のＬＴＣＣ技術によるバランよりも、配線層数が少なく、層間の配線接続構造が簡単かつ省スペースにて作製でき、製造難易度が容易であるので、大幅なコスト削減効果を期待できる。
【００６４】
また、多層樹脂および銅めっき等の伝送路によってバランを構成することにより、バランの軽量化、耐衝撃性の向上、および放熱性の向上を図ることができる。
【００６５】
［フリップチップ実装装置］
次に、実施の形態１の樹脂多層デバイス１００を実装基板８００にフリップチップ実装したフリップチップ実装装置９００について説明する。
図１０は、樹脂多層デバイス１００を実装基板８００にフリップチップ実装した状態を模式的に説明する断面図である。図１０においても、図３〜図６と同様にスパイラル型の伝送路をストレート型の伝送路に展開して描いてある。
【００６６】
実装基板８００は、Ｓｉからなるプリント基板８０１（第２基板）に対して、ＧＮＤ層８０２、および信号パッド８０３が形成されている構成である。信号パッド８０３は、樹脂多層デバイス１００の平衡信号の第１出入力端子部６０ａ、第２出入力端子部６５ａ、および不平衡信号の入出力端子部９０ａに対向する位置に形成されている。ＧＮＤ層８０２は、少なくとも樹脂多層デバイス１００の平面スパイラル部と対向する部分に形成されている。ただし、ＧＮＤ層８０２は、信号パッド８０３の部分を除いた部分に形成されている。
第１出入力端子部６０ａ、第２出入力端子部６５ａ、および不平衡信号の入出力端子部９０ａにはそれぞれバンプ８１ａ、８６ａ、８９ａが設けられている。前記端子部６０ａ、６５ａ、９０ａは、前記バンプ８１ａ、８６ａ、８９ａを介して、それぞれ実装基板８００の信号パッド８０３に接続されている。
また、図示しない接地端子部も、バンプを介して実装基板８００のＧＮＤ層８０２に接続されている。
【００６７】
樹脂多層デバイス１００と実装基板８００とを接続するバンプは金スタッドバンプや、めっきにより形成した柱状の銅バンプの先端に柱状の金バンプやはんだバンプを成長させたもの、又はめっきにより柱状に金バンプを成長させたものが好ましい。
【００６８】
上記フリップチップ実装装置９００は、樹脂多層デバイス１００の誘電体層を柱状のバンプによって、樹脂多層デバイス１００と実装基板８００との間に形成された空気層８０４とすることにより、樹脂多層デバイス１００の誘電体損失を低減させることが可能である。その結果、バランの損失を低減することが可能となる。
さらに、空気層８０４の厚みは、バンプの高さを適宜変更することによって調整可能である。
【００６９】
＜実施の形態２＞
図１１は、本発明の実施の形態２の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。また、図１２は、図１１の樹脂多層デバイス２００の、伝送路長さ方向の断面で見た場合の断面図である。図１２においても、図３〜図６、および図１０と同様にスパイラル型の伝送路をストレート型の伝送路に展開して描いてある。なお、図１１または図１２において、図１〜図９と同様のものには同じ符号を付してある。
【００７０】
この実施の形態２の樹脂多層デバイス２００は、基板１０と、ＧＮＤ層４０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部６０（第１出入力端子部）および６５（第２出入力端子部）と、不平衡信号の入出力端子部９０とを備えて構成されたＷＬＰである。つまり、この実施の形態２の樹脂多層デバイス２００は、上記実施の形態１の樹脂多層デバイス１００（図１〜図９参照）において、基板１０と、多層樹脂体２０との間にＧＮＤ層４０を設けたものである。第１平衡信号伝送路３０の第１接地端３０ｂ、および第２平衡信号伝送路３５の第２接地端３５ｂは、ＧＮＤ層４０に接続されている。
【００７１】
図１２のように、ＧＮＤ層４０は、基板１０上に形成されている。また、多層樹脂体２０は、ＧＮＤ層４０の上に形成されている。
ＧＮＤ層４０は、導電性金属からなる接地層（グランド層）である。該導電性金属としては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミ（Ａｌ）等の金属を用いる。基板上にＧＮＤ層４０を設ける方法としては、めっき法、スパッタ法等が適用できる。
【００７２】
第１平衡信号伝送路３０の接地端３０ｂは、ビア４１を介してＧＮＤ層４０に電気的に接続されている。同様に、第２平衡信号伝送路３５の接地端３５ｂは、ビア４２を介してＧＮＤ層４０に電気的に接続されている。
ビア４１、４２を形成する金属材料は第１平衡信号伝送路３０及び第２平衡信号伝送路３５と同じ材料によって形成されることが望ましく、例えば銅めっき等のめっき金属が挙げられる。
【００７３】
［製造手順］
図１３は、ＧＮＤ層４０およびビア４１、４２を有する樹脂多層デバイス２００の製造手順を説明する図である。
まず、図１３（ａ）に示すように、シリコンウェハである基板１０の上に、スパッタ、めっき等により金属層（ＧＮＤ層）を形成する。なお、基板１０上には、ＳｉＯ２酸化膜を有していてもよい。
次に、図１３（ｂ）に示すように、ＧＮＤ層４０上に、第１樹脂層２２を形成し、フォトリソグラフィーにより、第１樹脂層２２を貫通するようにビア・ホール（貫通孔）を形成する。
次に、図１３（ｃ）に示すように、第１樹脂層２２上に、めっきにより、実施の形態１と同様の平面スパイラル型の平衡信号伝送路３０、３５を形成すると同時に、ビア４１、４２を形成する。以下、実施の形態１と同様の手順で、樹脂多層デバイス２００を完成させる。
【００７４】
以上のように実施の形態２は、樹脂多層デバイス２００の基板１０と多層樹脂体２０との間にＧＮＤ層４０を設け、第１接地端３０ｂおよび第２接地端３５ｂがビア４１、４２を介してＧＮＤ層４０に接地される構成とした。この構成としたことにより、実施の形態１と比較して実装用接地端子（バンプ）を削減することができるので、バンプ総数が減り、実装に関わる歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
＜実施の形態３＞
図１４は、本発明の実施の形態３の樹脂多層デバイスの構成例を説明する上面図であり、実施の形態３の平面スパイラル部、および端子部の配置の概略を示す図である。
この実施の形態３の樹脂多層デバイス３００は、前記実施の形態２の樹脂多層デバイス２００（図１１、１２参照）において、バランを構成する平面スパイラル部の位置を基板の中央寄りに変更した上で、各端子部の配置箇所を不平衡信号伝送路５０を構成する平面スパイラル部５０ｃおよび平面スパイラル部５０ｄの外側であって、基板の角隅に配置するように変更したものである。また、フリップチップ実装した際に、実装基板のＧＮＤ層に接続して接地するためのＧＮＤ端子部７０ａを、基板の角隅に配置した。つまり、実施の形態２のように、端子部はスパイラルの内周に設けられたスペースに設けられているものではない。
図１４のように、実施の形態３は、平衡信号の第１出入力端子部６０、第２出入力端子部６５、ＧＮＤ端子部７０ａ、および不平衡信号の入出力端子部９０を樹脂多層デバイス３００の４つの角隅に配置してなる構成である。
ＧＮＤ端子部７０ａは、ＧＮＤ層４０を介して、接地引き出し配線３２ａの端部、および接地引き出し配線３７ａの端部に電気的に接続されている。接地引き出し配線３２ａの端部、および接地引き出し配線３７ａの端部は、ビア（図示せず）を介してＧＮＤ層４０に電気的に接続されている。
なお、不平衡信号伝送路５０の信号入出力端５０ａをスパイラル部の外側へ引き出すための引き出し配線は、第３樹脂層２６上にあって、不平衡信号伝送路５０と干渉しない高さに設けられた第３の配線層１５０である。
【００７６】
以上のように実施の形態３によれば、上記実施の形態２と同様の効果を得られるとともに、端子部６０、６５、９０、７０ａを樹脂多層デバイス３００の４つの角隅に配置することにより、フリップチップ実装の際の樹脂多層デバイスの実装安定性を向上させることができる。また、平面スパイラル部の外側に端子部を配置するため、比較的大型のバンプを用いることができる。
【００７７】
＜実施の形態４＞
図１５は本発明の実施の形態４の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
また、図１６は図１５の樹脂多層デバイスにおいてのダミー端子部４１０の拡大図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。なお、図１５または図１６において、図１〜図１０と同様のものには同じ符号を付してある。
【００７８】
この実施の形態４の樹脂多層デバイス４００は、基板１０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部６０（第１出入力端子部）および６５（第２出入力端子部）と、２つの接地端子部７０（第１接地端子部）および７５（第２接地端子部）と、不平衡信号の入出力端子部９０と、２つのダミー端子部４１０および４２０とを備えて構成されたＷＬＰである。つまり、この実施の形態４の樹脂多層デバイス４００は、上記実施の形態１の樹脂多層デバイス１００（図１〜図９参照）において、ダミー端子部４１０，４２０を設けたものである。
【００７９】
図１６のように、ダミー端子部４１０は、ダミー電極パッド４１１と、ダミーはんだバンプ４１２とを有し、第３樹脂層２６の開口部２６ｆ内に設けられている。ダミー電極パッド４１１は、出入力端子部６０，６５、接地端子部７０，７５、入出力端子部９０の電極パッドを第２樹脂層２４上に形成するときに、同時に第２樹脂層２４上に形成される。
このダミー電極パッド４１１は、電気的にフローティングになっている電極パッドである。
【００８０】
また、ダミーはんだバンプ４１２は、出入力端子部６０，６５、接地端子部７０，７５、入出力端子部９０にはんだバンプを設けるときに、同時にダミー電極パッド４１１上に設けられる。なお、ダミー端子部４２０も、ダミー端子部４１０と同様の構造である。
【００８１】
これらのダミー端子部４１０，４２０は、樹脂多層デバイスのフリップチップ実装の安定化のために設けられたものである。この実施の形態４の樹脂多層デバイス４００では、端子部６０，６５，７０，７５，９０からの距離が長くなるデバイスの２つの角隅に、それぞれダミー端子部４１０，４２０を設け、実装時の安定化を図っている。
【００８２】
なお、樹脂多層デバイスの４つの角隅にダミー端子部を設けること、あるいは必要に応じて、平面スパイラル型の伝送路内周に確保されているスペースＥ１，Ｅ２内にダミー端子部を設けることも可能である。
【００８３】
以上のように実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、ダミー電極パッドおよびダミーはんだバンプによるダミー端子部を設けることにより、フリップチップ実装の際の樹脂多層デバイスの実装安定性を向上させることができる。
【００８４】
＜実施の形態５＞
図１７は本発明の実施の形態５の樹脂多層デバイスの構成例を説明する斜視図である。
なお、図１７において、図１と同様のものには同じ符号を付してある。この実施の形態５の樹脂多層デバイス５００は、基板１０と、多層樹脂体２０と、２本の平衡信号伝送路３０（第１平衡信号伝送路）および３５（第２平衡信号伝送路）と、１本の不平衡信号伝送路５０と、２つの平衡信号の出入力端子部５６０（第１出入力端子部）および５６５（第２出入力端子部）と、２つの接地端子部５７０（第１接地端子部）および５７５（第２接地端子部）と、不平衡信号の入出力端子部５９０とを備えて構成されたＷＬＰである。
なお、本実施の形態５においては、基板１０は、ＧａＡｓ、ガラス等の絶縁性基板を用いる。また、図示しないが、ＧＮＤ層が基板１０の端子部５６０、５６５、５７０、５７５、５９０が設けられている面とは反対側の面に設けられていることが好ましい。
【００８５】
つまり、この実施の形態５の樹脂多層デバイス５００は、上記実施の形態１の樹脂多層デバイス１００（図１〜図９参照）において、出入力端子部６０，６５をそれぞれ出入力端子部５６０，５６５とし、接地端子部７０，７５をそれぞれ接地端子部５７０，５７５とし、さらに入出力端子部９０を入出力端子部５９０としたものである。そして、この実施の形態５の樹脂多層デバイス５００は、フリップチップ実装ではなく、ワイヤボンド実装等によって、プリント回路基板５１０等に実装されるものである。
【００８６】
従って、出入力端子部５６０，５６５は、上記実施の形態１の出入力端子部６０，６５（図３等参照）において、それぞれはんだバンプ８１，８６を設けない構成としたものである。同様に、接地端子部５７０，５７５は、上記実施の形態１の接地端子部７０，７５（図３等参照）において、それぞれはんだバンプ８２，８７を設けない構成としたものである。また同様に、入出力端子部５９０は、上記実施の形態１の入出力端子部９０（図３等参照）において、はんだバンプ８９を設けない構成としたものである。
【００８７】
このように、樹脂多層デバイスをワイヤボンド実装する場合には、第３樹脂層２６の開口部において、出入力端子部５６０の出入力電極パッド５１、出入力端子部５６５の出入力電極パッド５６、接地端子部５７０の接地電極パッド５２、接地端子部５７５の接地電極パッド５７、入出力端子部５９０の入出力電極パッド５９を露出したまま、上記開口部内にはんだバンプを設ける必要がない。
【００８８】
例えば、樹脂多層デバイス５００は、基板１０の裏面（下面）がプリント回路基板５１０の表面（上面）に実装される。このとき、出入力端子部５６０の出入力電極パッド５１、出入力端子部５６５の出入力電極パッド５６、接地端子部５７０の接地電極パッド５２、接地端子部５７５の接地電極パッド５７、入出力端子部５９０の入出力電極パッド５９は、それぞれ個別のボンディングワイヤ５２０によって、プリント回路基板５１０の表面に設けられた個別のボンディングパッド５１１にそれぞれボンディングされる。
【００８９】
フリップチップ実装では、樹脂多層デバイスは実装基板に近接して実装されることとなり、実装されたときに樹脂多層デバイスの伝送路（特に不平衡信号伝送路５０）が実装基板の配線と重なるような配置になると、実装基板の配線との干渉等によりバランの特性変動を生じることがある。しかし、ワイヤボンド実装では、実装基板の配線は基板１０の裏面側に位置するため、伝送路と重なって近接配置されることはなく、中空に配置されるボンディングが伝送路と干渉を生じることもない。このため、ワイヤボンド実装では、実装に起因するバランの特性変動を抑えることができる。
【００９０】
このようなワイヤボンド実装の場合には、ボンディングワイヤを短くするために、実装前に、あらかじめ半導体基板等からなる基板１０を裏面（下面）から研削加工を施して薄くしておくことが有効である。
また、実装前に、プリント回路基板５１０に樹脂多層デバイス５００の平面視形状に対応した凹部を設け、該凹部に樹脂多層デバイス５００を固定することもまた有効である。
【００９１】
以上のように実施の形態５によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、バランを有する樹脂多層デバイスをワイヤボンド実装することにより、実装時のバランの特性変動を抑えることができる。
【００９２】
＜実施の形態６＞
図１８は本発明の実施の形態６の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。なお、図１８において、図１〜図９と同様のものには同じ符号を付してある。
【００９３】
この実施の形態６の樹脂多層デバイスは、上記実施の形態１〜５のいずれかの樹脂多層デバイスにおいて、出入力端子部、接地端子部、入出力端子部、およびダミー端子部に、図１８の端子部６００の構成を適用したものである。
【００９４】
この実施の形態６の端子部６００は、第２樹脂層２４上に形成される電極パッド６１０の厚さ寸法を、同じく第２樹脂層２４上に形成される不平衡信号伝送路の厚さ寸法Ｔよりも厚くすることにより、第３樹脂層２６の開口部２６ｇ内の電極パッド６１０の上面位置が、第２樹脂層２４上に形成された不平衡信号伝送路等の他の第２配線層の上面位置よりも高くなるようにしたものである。なお、ここで、第１樹脂層２２上に形成された平衡信号伝送路等を第１配線層とし、第２樹脂層２４上に形成された不平衡信号伝送路等を第２配線層とする。
【００９５】
この端子部６００の形成手順を以下に説明する。まず、第２樹脂層２４上に、上記実施の形態１で説明した手順により、不平衡信号伝送路および電極パッド６１０の下層部となる銅めっきを施す。さらに、電極パッド６１０の配置領域に選択めっき法により、電極パッド６１０の上層部となる銅めっきを成長させる。この銅めっき層をフォトリソグラフィー法およびエッチング法によってパターニングして、厚さ寸法Ｔの不平衡信号伝送路を形成するとともに、厚さ寸法がＴよりも厚い電極パッド６１０を形成する。さらに、この上に第３樹脂層２６を形成し、この第３樹脂層２６に、電極パッド６１０を露出させる開口部２６ｇを設ける。なお、電極パッド６１０上には、フリップチップ実装時等、必要に応じてはんだバンプを設ける。
【００９６】
このように、電極パッド６１０の上面位置を不平衡信号伝送路の上面位置よりも高くすることにより、フリップチップ実装においては、バランの伝送路と、この伝送路に重なり合う実装基板の配線との距離を長くとることができるので、実装基板の配線との干渉等に起因するバランの特性変動を抑えることができる。
【００９７】
また、ワイヤボンド実装においては、樹脂多層デバイスにおいてのボンディング面の位置が高くなるので（第３樹脂層２６の開口部２６ｇにおいてボンディング面が浅くなるので）、ボンディングワイヤを電極パッドに確実かつ容易にボンディングすることができる。
【００９８】
さらに、図１８に点線で示したように、異方性導電性接着剤（ACF）６２０を電極パッド６１０上に配置することにより、端子部６００を備えた樹脂多層デバイスを図示しない実装基板にフリップチップ実装することも可能である。実装基板にフリップチップ実装する場合においては、第３樹脂層２６は第２樹脂層２４上に形成されていないことが好ましい。
【００９９】
以上のように実施の形態６によれば、フリップチップ実装に起因するバランの特性変動を抑えることができ、あるいはワイヤボンド実装を確実かつ容易にできる。
【０１００】
＜実施の形態７＞
図１９は本発明の実施の形態７の樹脂多層デバイスにおいての端子部の構成例を説明する拡大断面図である。なお、図１９において、図１〜図９または図１８と同様のものには同じ符号を付してある。
【０１０１】
この実施の形態７の樹脂多層デバイスは、上記実施の形態１〜５のいずれかの樹脂多層デバイスにおいて、出入力端子部、接地端子部、入出力端子部、およびダミー端子部に、図１９の端子部７００の構成を適用したものである。
【０１０２】
この実施の形態７の端子部７００は、樹脂コアポスト形成法によって第２樹脂層２４上にポスト電極パッドである電極パッド７１０を形成することにより、第３樹脂層２６の開口部２６ｇ内の電極パッド７１０の上面位置が、第２樹脂層２４上に形成された不平衡信号伝送路等の他の第２配線層の上面位置よりも高くなるようにしたものである。
【０１０３】
この端子部７００の形成手順を以下に説明する。まず、第２樹脂層２４上に、さらに樹脂層を形成し、これをパターニングして、電極パッド７１０を設ける位置に、第２樹脂層２４上面から凸設した樹脂コア２４ｇを形成する。そして、この樹脂コア２４ｇを形成した第２樹脂層２４上に、上記実施の形態１で説明した手順により、不平衡信号伝送路および電極パッド７１０となる銅めっきを施し、このめっき層をフォトリソグラフィー法およびエッチング法によってパターニングして、厚さ寸法Ｔの不平衡信号伝送路を形成するとともに、樹脂コア２４ｇ上のポスト電極パッドとなる電極パッド７１０を形成する。さらに、この上に第３樹脂層２６を形成し、この第３樹脂層２６に、電極パッド７１０を露出させる開口部２６ｇを設ける。なお、電極パッド７１０上には、フリップチップ実装時等、必要に応じてはんだバンプを設ける。
【０１０４】
このように、電極パッド７１０の上面位置を不平衡信号伝送路の上面位置よりも高くすることにより、フリップチップ実装においては、バランの伝送路と、この伝送路に重なり合う実装基板の配線との距離を長くとることができるので、実装基板の配線との干渉等に起因するバランの特性変動を抑えることができる。
【０１０５】
また、ワイヤボンド実装においては、樹脂多層デバイスにおいてのボンディング面の位置が高くなるので（第３樹脂層２６の開口部２６ｇにおいてボンディング面が浅くなるので）、ボンディングワイヤを電極パッドに確実かつ容易にボンディングすることができる。
【０１０６】
さらに、図１９に点線で示したように、異方性導電性接着剤（ACF）７２０を電極パッド７１０上に配置することにより、端子部７００を備えた樹脂多層デバイスを図示しない実装基板にフリップチップ実装することも可能である。実装基板にフリップチップ実装する場合においては、第３樹脂層２６は第２樹脂層２４上に形成されていないことが好ましい。
【０１０７】
以上のように実施の形態７によれば、フリップチップ実装に起因するバランの特性変動を抑えることができ、あるいはワイヤボンド実装を確実かつ容易にできる。
【０１０８】
［第１のシミュレーション結果］
実施の形態１の樹脂多層デバイス１００を実装基板８００にフリップチップ実装した、フリップチップ実装装置９００に関する第１のシミュレーション結果を掲載する。樹脂多層デバイス１００は、シリコン基板１０上に、第１樹脂層２２、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５、第２樹脂層２４、不平衡信号伝送路５０、第３樹脂層２６を積層する形態とした。
実装基板８００は、プリント基板８０１に対して、ＧＮＤ層８０２、および信号パッド８０３が形成されている構成である。
【０１０９】
第１樹脂層２２、第２樹脂層２４、および第３樹脂層２６には、いずれも比誘電率Ｅｒ＝２．９、誘電正接＝０．０１のポリイミド系樹脂を用いた。また、第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０は、銅からなるものとした。
【０１１０】
フリップチップ実装装置９００の断面視に関する寸法を、図１０を参照して説明する。
第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の上面と基板１０下面との間隔（第１樹脂層２２の層厚）をｈ１＝１０μｍ、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の下面と不平衡信号伝送路５０の上面の間隔をｄ＝８μｍ、不平衡信号伝送路５０の下面から第３樹脂層２６の下面までの間隔をｈ２＝６μｍとした。また、各伝送路の厚さ寸法をＴ＝５μｍとし、バンプの高さ寸法はＢ＝４０μｍとした。
【０１１１】
第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０の平面視に関する寸法を図２０に示す。
平面スパイラル部を有する不平衡信号伝送路５０の長手方向の寸法はＳ１＝１０００μｍ、短手方向の寸法はＳ２＝７５０μｍ、平面スパイラル部のスペースの短手方向の幅寸法はＮ＝３２０μｍとした。また、伝送路３０、３５、５０の幅寸法はＷ＝２５μｍとし、伝送路間の配線間隔はＧ＝１０μｍとした（図２０参照）。
図２１は、第１のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。なお、本シミュレーションにおいては、バンプによる電気特性の影響は考慮されていない。
【０１１２】
［第２のシミュレーション結果］
実施の形態２の樹脂多層デバイス２００に関する第２のシミュレーション結果を掲載する。樹脂多層デバイス２００は、シリコン基板１０上に、ＧＮＤ層４０、第１樹脂層２２、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５、第２樹脂層２４、不平衡信号伝送路５０、第３樹脂層２６を積層する形態とした。
【０１１３】
第１のシミュレーションと同様に、第１樹脂層２２、第２樹脂層２４、および第３樹脂層２６には、いずれも比誘電率Ｅｒ＝２．９、誘電正接＝０．０１のポリイミド系樹脂を用いた。また、ＧＮＤ層４０、第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０は、銅からなるものとした。
【０１１４】
樹脂多層デバイス２００の断面視に関する寸法を、図１２を参照して説明する。
第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の下面と基板１０上面との間隔（第１樹脂層２２の層厚）をｈ１＝１０μｍ、第１の平衡信号伝送路３０および第２の平衡信号伝送路３５の上面と不平衡信号伝送路５０の下面の間隔をｄ＝８μｍ、不平衡信号伝送路５０の上面から第３樹脂層２６の上面までの間隔をｈ２＝６μｍとした。また、各伝送路の厚さ寸法をＴ＝５μｍとした。
第１の平衡信号伝送路３０、第２の平衡信号伝送路３５、および不平衡信号伝送路５０の平面視に関する寸法は、第１のシミュレーションと同様の寸法を採用した（図２０参照）。
図２２は、第２のシミュレーション結果の、通過特性および反射特性を示すグラフである。
【０１１５】
第１のシミュレーション結果と第２のシミュレーション結果とを比較すると、５．５ＧＨｚにおける通過損失が第１のシミュレーション結果が、−０．６５ｄＢであることに対し、第２のシミュレーション結果は、−０．８７ｄＢとなっている。
第１のシミュレーション結果は、樹脂多層デバイス１００をＧＮＤ層を有する実装基板８００にフリップチップ実装したフリップチップ実装装置９００に関するものであり、上記結果は、前記フリップチップ実装装置の構成によって、誘電体損失が低減され、その結果としてバランの通過損失が低減されていることを示している。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、あらゆる高周波回路に利用可能であり、特に、携帯電話、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、準ミリ波、ミリ波通信等の通信機器を構成する回路に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 基板、 ２０ 多層樹脂体、 ２２ 第１樹脂層、 ２４ 第２樹脂層、 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 開口部、 ２４ｇ 樹脂コア、 ２６ 第３樹脂層、 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ 開口部、 ３０ 平衡信号伝送路（第１平衡信号伝送路）、 ３０ａ 信号出入力端、 ３０ｂ 接地端、 ３１ 出入力引き出し配線、 ３２ 接地引き出し配線、 ３５ 平衡信号伝送路（第２平衡信号伝送路）、 ３５ａ 信号出入力端、 ３５ｂ 接地端、 ３６ 出入力引き出し配線、 ３７ 接地引き出し配線、 ５０ 不平衡信号伝送路、 ５０ａ 信号入出力端、 ５０ｂ 開放端、 ５０ｃ，５０ｄ 平面スパイラル部、 ５１ 出入力電極パッド、 ５２ 接地電極パッド、 ５６ 出入力電極パッド、 ５７ 接地電極パッド、 ５９ 入出力電極パッド、 ６０，６５ 出入力端子部、 ７０，７５ 接地端子部、 ８１，８２，８６，８７，８９ はんだバンプ、 ９０ 入出力端子部、 １００ 樹脂多層デバイス、 １１０ バラン、 ２００ 樹脂多層デバイス、 ３００ 樹脂多層デバイス、 ４００ 樹脂多層デバイス、 ４１０ ダミー端子部、 ４１１ ダミー電極パッド、 ４１２ ダミーはんだバンプ、 ４２０ ダミー端子部、 ５００ 樹脂多層デバイス、 ５１０ プリント回路基板、 ５１１ ボンディングパッド、 ５２０ ボンディングワイヤ、 ５６０，５６５ 出入力端子部、 ５７０，５７５ 接地端子部、 ５９０ 入出力端子部、 ６００ 端子部、 ６１０ 電極パッド、 ７００ 端子部、 ７１０ 電極パッド、 ８００ 実装基板、 ８０１ 第２基板、 ８０２ ＧＮＤ層、 ８０３ 信号パッド、 ９００ フリップチップ実装装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バランを有する樹脂多層デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、
前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、
前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、
前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１接地端に接続された第１接地端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２接地端に接続された第２接地端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、
を備え、
前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、
前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第１スペースを有するとともに、前記第２平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第２スペースを有し、
前記第１接地端子部は、前記第１スペース内に配置され、
前記第２接地端子部および前記入出力端子部は、前記第２スペース内に配置されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。
【請求項２】
前記第１接地端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第１接地電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１接地端を前記第１接地電極パッドに接続する第１接地引き出し配線とを有し、
前記第２接地端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第２接地電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第２接地端を前記第２接地電極パッドに接続する第２接地引き出し配線とを有し、
前記第１出入力端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第１出入力電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端を前記第１出入力電極パッドに接続する第１出入力引き出し配線とを有し、
前記第２出入力端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第２出入力電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端を前記第２出入力電極パッドに接続する第２出入力引き出し配線とを有し、
前記第１接地引き出し配線と前記第２接地引き出し配線の長さが等しく、
前記第１出入力引き出し配線と前記第２出入力引き出し配線の長さが等しいことを特徴とする請求項１に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項３】
前記第１接地電極パッド、前記第２接地電極パッド、前記第１出入力電極パッド、前記第２出入力電極パッド、および前記入出力電極パッドに、それぞれはんだバンプを設けたことを特徴とする請求項２に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項４】
デバイス実装の安定化のためのダミー端子部をさらに備え、
前記ダミー端子部は、前記第３樹脂層上において前記第２樹脂層の開口部内に設けられた電気的にフローティングのダミー電極パッドと、このダミー電極パッド上に設けられたダミーはんだバンプとを有することを特徴とする請求項３に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項５】
前記基板は、その下面に研削加工を施したものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項６】
前記第１接地電極パッド、前記第２接地電極パッド、前記第１出入力電極パッド、前記第２出入力電極パッド、および前記入出力電極パッドの上面位置が、前記不平衡信号伝送路の上面位置よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項７】
前記第１接地電極パッド、前記第２接地電極パッド、前記第１出入力電極パッド、前記第２出入力電極パッド、および前記入出力電極パッドが、前記第２樹脂層上に設けられた樹脂コア上に形成されたポスト電極パッドであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項８】
請求項３に記載の樹脂多層デバイスと、該樹脂多層デバイスをフリップチップ実装させるために用いる実装基板とからなるフリップチップ実装装置であって、
前記実装基板は、第２基板とその一面上に形成されたＧＮＤ層とから構成され、
前記樹脂多層デバイスは、前記第１接地電極パッドおよび前記第２接地電極パッドに設けられた前記はんだバンプを介して前記実装基板のＧＮＤ層に電気的に接続されていることを特徴とするフリップチップ実装装置。
【請求項９】
バランを有する樹脂多層デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成されたＧＮＤ層と、
前記ＧＮＤ層上に形成された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、
前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、
前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、
前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、
を備え、
前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、
前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第１スペースを有するとともに、前記第２平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第２スペースを有し、
前記入出力端子部は、前記第２スペース内に配置され、
前記第１接地端および前記第２接地端は、前記ＧＮＤ層に接続されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。
【請求項１０】
バランを有する樹脂多層デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、
前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、
前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、
前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１接地端および前記第２接地端に接続された接地端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、
を備え、
前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ平面スパイラル型に配置され、
前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する第１平面スパイラル部と前記第２平衡信号伝送路に対向する第２平面スパイラル部を有し、
前記第１出入力端子部、前記第２出入力端子部、前記入出力端子部、および前記接地端子部は、前記第１平面スパイラルと前記第２平面スパイラル部の外側に配置されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。
【請求項１】
バランを有する樹脂多層デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、
前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、
前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、
前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１接地端に接続された第１接地端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２接地端に接続された第２接地端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、
を備え、
前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、
前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第１スペースを有するとともに、前記第２平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第２スペースを有し、
前記第１接地端子部は、前記第１スペース内に配置され、
前記第２接地端子部および前記入出力端子部は、前記第２スペース内に配置されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。
【請求項２】
前記第１接地端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第１接地電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１接地端を前記第１接地電極パッドに接続する第１接地引き出し配線とを有し、
前記第２接地端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第２接地電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第２接地端を前記第２接地電極パッドに接続する第２接地引き出し配線とを有し、
前記第１出入力端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第１出入力電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端を前記第１出入力電極パッドに接続する第１出入力引き出し配線とを有し、
前記第２出入力端子部は、前記第２樹脂層上において上記第３樹脂層の開口部内に設けられた第２出入力電極パッドと、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端を前記第２出入力電極パッドに接続する第２出入力引き出し配線とを有し、
前記第１接地引き出し配線と前記第２接地引き出し配線の長さが等しく、
前記第１出入力引き出し配線と前記第２出入力引き出し配線の長さが等しいことを特徴とする請求項１に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項３】
前記第１接地電極パッド、前記第２接地電極パッド、前記第１出入力電極パッド、前記第２出入力電極パッド、および前記入出力電極パッドに、それぞれはんだバンプを設けたことを特徴とする請求項２に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項４】
デバイス実装の安定化のためのダミー端子部をさらに備え、
前記ダミー端子部は、前記第３樹脂層上において前記第２樹脂層の開口部内に設けられた電気的にフローティングのダミー電極パッドと、このダミー電極パッド上に設けられたダミーはんだバンプとを有することを特徴とする請求項３に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項５】
前記基板は、その下面に研削加工を施したものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項６】
前記第１接地電極パッド、前記第２接地電極パッド、前記第１出入力電極パッド、前記第２出入力電極パッド、および前記入出力電極パッドの上面位置が、前記不平衡信号伝送路の上面位置よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項７】
前記第１接地電極パッド、前記第２接地電極パッド、前記第１出入力電極パッド、前記第２出入力電極パッド、および前記入出力電極パッドが、前記第２樹脂層上に設けられた樹脂コア上に形成されたポスト電極パッドであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の樹脂多層デバイス。
【請求項８】
請求項３に記載の樹脂多層デバイスと、該樹脂多層デバイスをフリップチップ実装させるために用いる実装基板とからなるフリップチップ実装装置であって、
前記実装基板は、第２基板とその一面上に形成されたＧＮＤ層とから構成され、
前記樹脂多層デバイスは、前記第１接地電極パッドおよび前記第２接地電極パッドに設けられた前記はんだバンプを介して前記実装基板のＧＮＤ層に電気的に接続されていることを特徴とするフリップチップ実装装置。
【請求項９】
バランを有する樹脂多層デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成されたＧＮＤ層と、
前記ＧＮＤ層上に形成された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、
前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、
前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、
前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、
を備え、
前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ内周にスペースを有する平面スパイラル型に配置され、
前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第１スペースを有するとともに、前記第２平衡信号伝送路に対向する平面スパイラル部の内周に第２スペースを有し、
前記入出力端子部は、前記第２スペース内に配置され、
前記第１接地端および前記第２接地端は、前記ＧＮＤ層に接続されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。
【請求項１０】
バランを有する樹脂多層デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、一端を第１信号出入力端とし、他端を第１接地端とする第１平衡信号伝送路と、
前記第１樹脂層上に前記第１平衡信号伝送路とは電気的に独立して設けられ、一端を第２信号出入力端とし、他端を第２接地端とする第２平衡信号伝送路と、
前記２つの平衡信号伝送路上および前記第１樹脂層上に形成された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に前記２つの平衡信号伝送路と対向して設けられ、一端を信号入出力端とし、他端を開放端とする不平衡信号伝送路と、
前記不平衡信号伝送路上および前記第２樹脂層上に形成された第３樹脂層と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１接地端および前記第２接地端に接続された接地端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第１信号出入力端に接続された第１出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記第２信号出入力端に接続された第２出入力端子部と、
前記第２樹脂層上に設けられ、前記信号入出力端に接続された入出力端子部と、
を備え、
前記第１平衡信号伝送路および前記第２平衡信号伝送路は、それぞれ平面スパイラル型に配置され、
前記不平衡信号伝送路は、前記第１平衡信号伝送路に対向する第１平面スパイラル部と前記第２平衡信号伝送路に対向する第２平面スパイラル部を有し、
前記第１出入力端子部、前記第２出入力端子部、前記入出力端子部、および前記接地端子部は、前記第１平面スパイラルと前記第２平面スパイラル部の外側に配置されていることを特徴とする樹脂多層デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１０−１５４５１６（Ｐ２０１０−１５４５１６Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３９４８（Ｐ２００９−２６３９４８）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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