(57)【要約】【課題】本発明は、ＲＦモジュール及びその製造方法に関する。【解決手段】本発明によるＲＦモジュールは、メイン基板の機能を兼ね、その内部に上面と下面とを相互連結するためのビアが形成されているＲＦ  ＩＣ素子と、ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に実装される電子部品と、内部に電子部品を封止して保護するように、ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に形成されるモールド材と、ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に結合され、モールド材の内部に封止される電子部品以外の他の電子部品を実装するためのスペースを提供する補助基板と、を含み、その補助基板には、内部に他の電子部品を実装するための所定サイズのスルーホールが形成されている。本発明によると、ＲＦ  ＩＣ素子がメイン回路基板の機能も兼ね、Ｉ／Ｏ実装の柔軟性を確保するための補助基板を採用することで、ＷＬＣＳＰのＩＣ回路の設計及びＩ／Ｏピッチの設計においても十分な自由度を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン基板の機能を兼ね、その内部に上面と下面とを相互連結するためのビアが形成されているＲＦ  ＩＣ素子と、
前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に実装される電子部品と、
内部に前記電子部品を封止して保護するように、前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に形成されるモールド材と、
前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に結合され、前記モールド材の内部に封止される電子部品以外の他の電子部品を実装するためのスペースを提供する補助基板と、を含むＲＦモジュール。
【請求項２】
前記補助基板には、その内部に前記他の電子部品を実装するための所定サイズのスルーホールが形成されている、請求項１に記載のＲＦモジュール。
【請求項３】
ａ）メイン基板の機能を兼ねることができるＲＦ  ＩＣ素子を準備する段階と、
ｂ）前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面と下面とを連結するためのビアホールをＲＦ  ＩＣ素子に形成し、そのビアホールを伝導性物質で充填する段階と、
ｃ）前記ビアホールに連結されるように、前記ＲＦ  ＩＣ素子の両面に金属配線層をそれぞれ形成する段階と、
ｄ）前記ＲＦ  ＩＣ素子の一側面の金属配線層上に電子部品を実装する段階と、
ｅ）前記電子部品が実装されたＲＦ  ＩＣ素子の一側面をモールド材でモールドする段階と、
ｆ）内部に他の電子部品を実装するための所定サイズのスルーホールが形成されている補助基板を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に結合する段階と、
ｇ）前記補助基板のスルーホールを介して他の電子部品を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に実装する段階と、を含むＲＦモジュールの製造方法。
【請求項４】
前記段階ｂ）で、前記ビアホールは、エキシマレーザーまたはＣＯ２レーザーを用いた乾式エッチングにより形成される、請求項３に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【請求項５】
前記段階ｂ）で、前記ビアホールに充填される伝導性物質は銅または銀である、請求項３に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【請求項６】
前記銅は電解めっきにより前記ビアホールに充填される、請求項５に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【請求項７】
前記段階ｄ）で前記ＲＦ  ＩＣ素子の一側面の金属配線層上に電子部品を実装するために、前記ＲＦ  ＩＣ素子の一側面の金属配線層上にバンプを形成する段階をさらに含む、請求項３に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【請求項８】
前記段階ｅ）におけるモールド材は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である、請求項３に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記段階ｆ）で前記補助基板を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に結合するために、前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面の金属配線層上にバンプを形成する段階をさらに含む、請求項３に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記段階ｇ）で前記他の電子部品を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に実装するために、前記補助基板のスルーホールの領域に対応する前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面の金属配線層上にバンプを形成する段階をさらに含む、請求項３に記載のＲＦモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦモジュール及びその製造方法に関し、より詳細には、特にＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のＩＣ回路の設計及びＩ／Ｏ（ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ）ピッチの設計においても十分な自由度を有するＲＦモジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などに用いられているＲＦモジュールは、高周波特性が非常に重要である。高周波特性に最も敏感な部分は、半導体（ＬＳＩ）チップ端と外装部品との間の配線である。従来の配線は、ＬＳＩチップボンディングワイヤ‐パッケージ基板‐ポスト電極‐部品端となって長くなる。ＲＦモジュールの場合、モジュール内の配線が多く、モジュールの外部接続端子は少ないことが好ましい。通常のモジュール技術において、パッケージの基板側は、多層配線及び多量の配線を採用することが可能であるが、ポスト電極側は、通常、多量の配線を採用することが困難である。また、信号経路も２次元である。この信号経路を３次元化すると、その分だけ信号経路を短くすることができ、高周波特性も改善される。また、実装面積を減少させることができるため、製品コストの低減が可能となる。そのため、３次元実装して、信号経路を短くすることが要求されている。
【０００３】
図１は、従来のＷＬＣＳＰ上に半導体パッケージを積層したＰｏＰ構造のＲＦモジュールを示す図面である。
【０００４】
図１を参照すると、従来のＲＦモジュールは、ＷＬＣＳＰ１２６のＴＳＶ１３４でＩ／Ｏを形成し、バンプ１４８を用いてＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ  ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）構造を形成したり、外部との相互接続（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を形成する。そして、半導体ダイ（ＩＣ）１２２の上下面に素子を追加実装した後、ＴＳＶ１３４を介して相互連結した構造である。この場合、半導体ダイ（ＩＣ）１２２の上面に実装された素子１４０よりバンプ１４８の高さが高くなければならないため、微細ピッチ（ｆｉｎｅ  ｐｉｔｃｈ）に形成することが困難である。これにより、回路設計の自由度が制約されるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第ＵＳ２０１１／０２１５４５８号明細書
【特許文献２】韓国公開特許第１０‐２０１１‐０００２０７４号公報
【特許文献３】特開２００７‐２７３９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ＲＦ  ＩＣ素子がメイン回路基板の機能も兼ねるように構成し、Ｉ／Ｏ実装の柔軟性を確保するための補助基板を採用することで、ＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のＩＣ回路の設計及びＩ／Ｏピッチの設計において十分な自由度を有するＲＦモジュール及びその製造方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によるＲＦモジュールは、メイン基板の機能を兼ね、その内部に上面と下面とを相互連結するためのビアが形成されているＲＦ  ＩＣ素子と、前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に実装される電子部品と、内部に前記電子部品を封止して保護するように、前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に形成されるモールド材と、前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面または下面に結合され、前記モールド材の内部に封止される電子部品以外の他の電子部品を実装するためのスペースを提供する補助基板と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記補助基板には、その内部に前記他の電子部品を実装するための所定サイズのスルーホールが形成されている。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明によるＲＦモジュールの製造方法は、ａ）メイン基板の機能を兼ねることができるＲＦ  ＩＣ素子を準備する段階と、ｂ）前記ＲＦ  ＩＣ素子の上面と下面とを連結するためのビアホールをＲＦ  ＩＣ素子に形成し、そのビアホールを伝導性物質で充填する段階と、ｃ）前記ビアホールに連結されるように、前記ＲＦ  ＩＣ素子の両面に金属配線層をそれぞれ形成する段階と、ｄ）前記ＲＦ  ＩＣ素子の一側面の金属配線層上に電子部品を実装する段階と、ｅ）前記電子部品が実装されたＲＦ  ＩＣ素子の一側面をモールド材でモールドする段階と、ｆ）内部に他の電子部品を実装するための所定サイズのスルーホールが形成されている補助基板を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に結合する段階と、ｇ）前記補助基板のスルーホールを介して他の電子部品を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に実装する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記段階ｂ）で、前記ビアホールは、エキシマレーザーまたはＣＯ２レーザーを用いた乾式エッチングにより形成されることができる。
【００１１】
また、前記段階ｂ）で、前記ビアホールに充填される伝導性物質として銅または銀が用いられることができる。
【００１２】
この際、この銅は電解めっきにより前記ビアホールに充填されることができる。
【００１３】
また、前記段階ｄ）で前記ＲＦ  ＩＣ素子の一側面の金属配線層上に電子部品を実装するために、前記ＲＦ  ＩＣ素子の一側面の金属配線層上にバンプを形成する段階をさらに含む。
【００１４】
また、前記段階ｅ）におけるモールド材として、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が用いられることができる。
【００１５】
また、前記段階ｆ）で前記補助基板を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に結合するために、前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面の金属配線層上にバンプを形成する段階をさらに含む。
【００１６】
また、前記段階ｇ）で前記他の電子部品を前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面に実装するために、前記補助基板のスルーホールの領域に対応する前記ＲＦ  ＩＣ素子の他側面の金属配線層上にバンプを形成する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１７】
上記の本発明によると、ＲＦ  ＩＣ素子がメイン回路基板の機能も兼ねるように構成し、Ｉ／Ｏ実装の柔軟性を確保するための補助基板を採用することで、ＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のＩＣ回路の設計及びＩ／Ｏピッチの設計においても十分な自由度を有するという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のＷＬＣＳＰ上に半導体パッケージを積層したＰｏＰ構造のＲＦモジュールを示す図面である。
【図２】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの構造を示す図面である。
【図３】図２のＲＦモジュールの補助基板の平面図である。
【図４】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法の実行過程を示すフローチャートである。
【図５ａ】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法に従ってＲＦモジュールを製造する過程を順に示す図面である。
【図５ｂ】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法に従ってＲＦモジュールを製造する過程を順に示す図面である。
【図５ｃ】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法に従ってＲＦモジュールを製造する過程を順に示す図面である。
【図５ｄ】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法に従ってＲＦモジュールを製造する過程を順に示す図面である。
【図５ｅ】本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法に従ってＲＦモジュールを製造する過程を順に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。
【００２０】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」ということは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…器」、「モジュール」、「装置」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これはハードウェアやソフトウェアまたはハードウェア及びソフトウェアの結合により具現されることができる。
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
図２は本発明の実施形態によるＲＦモジュールの構造を示す図面である。
【００２３】
図２を参照すると、本発明によるＲＦモジュールは、ＲＦ  ＩＣ素子２０１と、電子部品２０４ａ〜２０４ｃと、モールド材２０５と、補助基板２０６と、を含んで構成される。
【００２４】
前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１は、メイン基板の機能（役割）も兼ねるものであって、その内部には、上面と下面とを相互連結するためのビア２０２が形成されている。
【００２５】
前記電子部品２０４ａ〜２０４ｃは、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の上面または下面に実装される。この電子部品２０４ａ〜２０４ｃは半導体チップ、ＩＣなどを含むことができる。
【００２６】
前記モールド材２０５は、その内部に前記電子部品２０４ａ〜２０４ｃを封止して保護するように、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の上面または下面（即ち、電子部品が実装された面）に形成される。ここで、このモールド材２０５としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が用いられることができる。
【００２７】
前記補助基板２０６は、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の上面または下面に結合され、前記モールド材２０５の内部に封止される電子部品２０４ａ〜２０４ｃ以外の他の電子部品２０７ａ、２０７ｂを実装するためのスペースを提供する。
【００２８】
ここで、前記補助基板２０６には、図３に図示されたように、その内部に前記他の電子部品２０７ａ、２０７ｂを実装するための所定サイズのスルーホール２０６ｖが形成されている。また、前記他の電子部品２０７ａ、２０７ｂも同様に、半導体チップ、ＩＣなどを含むことができる。図２において、符号２０３は金属配線層を示し、２１１、２１２、２１３はバンプをそれぞれ示す。
【００２９】
次に、上記のような構成を有する本発明によるＲＦモジュールの製造過程について説明する。
【００３０】
図４は本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法の実行過程を示すフローチャートであり、図５ａから図５ｅは本発明の実施形態によるＲＦモジュールの製造方法に従ってＲＦモジュールを製造する過程を順に示す図面である。
【００３１】
図４及び図５ａを参照すると、本発明によるＲＦモジュールの製造方法は、先ず、メイン基板の機能を兼ねることができるＲＦ  ＩＣ素子２０１を準備する（段階Ｓ４０１）。ここで、このＲＦ  ＩＣ素子２０１としてはシリコンＩＣ素子が用いられることができる。
【００３２】
ＲＦ  ＩＣ素子２０１が準備されると、図５ｂのように、ＲＦ  ＩＣ素子２０１の上面と下面とを連結するためのビアホール２０２をＲＦ  ＩＣ素子２０１に形成し、そのビアホール２０２を伝導性物質で充填する（段階Ｓ４０２）。
【００３３】
ここで、前記ビアホール２０２は、乾式エッチングまたは湿式エッチングにより形成されることができるが、好ましくは、エキシマレーザーまたはＣＯ２レーザーを用いた乾式エッチングにより形成する。また、前記ビアホール２０２に充填される伝導性物質としては銅または銀が用いられることができる。この際、この銅は電解めっきにより前記ビアホール２０２に充填されることができる。
【００３４】
上記のようにビアホール２０２の形成及び伝導性物質の充填が終了すると、図５ｃのように、前記ビアホール２０２に連結されるように、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の両面に金属配線層２０３をそれぞれ形成する（段階Ｓ４０３）。ここで、この金属配線層２０３を形成するために、先ず、ＲＦ  ＩＣ素子２０１の両面に絶縁物質（例えば、ドライフィルムまたは感光性フィルム）を塗布した後、マスク及びフォトリソグラフィを用いて、金属配線層が形成される領域に沿って絶縁物質を所定パターンで除去する。次いで、絶縁物質の除去により形成されたＲＦ  ＩＣ素子２０１の両面の開口領域に金属（例えば、銅）配線層を電解めっき法などにより形成した後、ＲＦ  ＩＣ素子２０１の両面に残っている絶縁物質を除去することにより、所望の金属配線層２０３を形成することができる。
【００３５】
上記のように金属配線層２０３の形成が終了すると、図５ｄのように、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の一側面の金属配線層２０３上に電子部品２０４ａ〜２０４ｃを実装する（段階Ｓ４０４）。この際、このようにＲＦ  ＩＣ素子２０１の一側面の金属配線層２０３上に電子部品２０４ａ〜２０４ｃを実装するために、本発明の方法は、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の一側面の金属配線層２０３上にバンプ２１１を形成する段階をさらに含む。この際、バンプ２１１としては、通常の半田バンプが用いられることができる。
【００３６】
電子部品２０４ａ〜２０４ｃの実装が終了すると、その電子部品２０４ａ〜２０４ｃが実装されたＲＦ  ＩＣ素子２０１の一側面をモールド材２０５でモールドする（段階Ｓ４０５）。この際、モールド材２０５としては熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が用いられることができる。
【００３７】
上記のようにモールドが終了すると、図５ｅのように、内部に他の電子部品２０７ａ、２０７ｂを実装するための所定サイズのスルーホール２０６ｖが形成されている補助基板２０６を前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の他側面に結合する（段階Ｓ４０６）。
【００３８】
ここで、前記補助基板２０６を前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の他側面に結合するために、本発明の方法は、前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の他側面の金属配線層２０３上にバンプ２１２を形成する段階をさらに含む。この際、バンプ２１２としては、通常の半田バンプが用いられることができる。
【００３９】
上記のようにＲＦ  ＩＣ素子２０１に補助基板２０６が結合されると、その補助基板２０６のスルーホール２０６ｖを介して他の電子部品２０７ａ、２０７ｂをＲＦ  ＩＣ素子２０１の他側面に実装する（段階Ｓ４０７）。この際、前記他の電子部品２０７ａ、２０７ｂを前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の他側面に実装するために、本発明の方法は、前記補助基板２０６のスルーホール２０６ｖの領域に対応する前記ＲＦ  ＩＣ素子２０１の他側面の金属配線層２０３上にバンプ２１３を形成する段階をさらに含む。この際、バンプ２１３としては、同様に、通常の半田バンプが用いられることができる。
【００４０】
ここで、上述のＲＦ  ＩＣ素子２０１に補助基板２０６を結合するためにバンプ２１２を形成する工程と、補助基板２０６のスルーホール２０６ｖを介して他の電子部品２０７ａ、２０７ｂを実装するためにバンプ２１３を形成する工程は、別々に行われてもよく、同時に行われてもよい。
【００４１】
上述したように、本発明によるＲＦモジュールの製造方法は、ＲＦ  ＩＣ素子がメイン回路基板の機能も兼ねるように構成し、Ｉ／Ｏ実装の柔軟性を確保するための補助基板を採用することで、ＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のＩＣ回路の設計及びＩ／Ｏピッチの設計においても十分な自由度を有するという長所がある。
【００４２】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の技術的思想を外れない範囲内での多様な変更、応用が可能であることは当該技術分野の通常の技術者において自明である。従って、本発明の真の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内の全ての技術的思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４３】
２０１  ＲＦ  ＩＣ素子
２０２  ビア（ホール）
２０３  金属配線層
２０４ａ〜２０４ｃ  電子部品
２０５  モールド材
２０６  補助基板
２０６ｖ  スルーホール
２１１〜２１３  バンプ
【図１】
2014107567.tif 000003
【図２】
2014107567.tif 000004
【図３】
2014107567.tif 000005
【図４】
2014107567.tif 000006
【図５ａ】
2014107567.tif 000007
【図５ｂ】
2014107567.tif 000008
【図５ｃ】
2014107567.tif 000009
【図５ｄ】
2014107567.tif 000010
【図５ｅ】
2014107567.tif 000011