(57)【要約】【課題】モジュール規模を小型化できる無線モジュールを提供する。【解決手段】アンテナが実装された第１基板と、前記第１基板と対向し、電子部品が実装された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを接続し、前記アンテナと前記電子部品との間において信号を伝送する複数の導電部材と、を備え、前記複数の導電部材は、前記第１基板と前記第２基板との間において、前記第１基板および前記第２基板の実装面に対して略垂直方向に直列に配置されている。【選択図】図１
2014146982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが実装された第１基板と、
前記第１基板と対向し、電子部品が実装された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを接続し、前記アンテナと前記電子部品との間において信号を伝送する複数の導電部材と、
を備え、
前記複数の導電部材は、前記第１基板と前記第２基板との間において、前記第１基板および前記第２基板の実装面に対して略垂直方向に直列に配置された無線モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の無線モジュールであって、
前記第１基板と前記第２基板との間に充填材が充填された無線モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の無線モジュールであって、
前記充填材は、前記第２基板側に充填された第１層の充填材と、前記第１基板側に充填された第２層の充填材と、を含み、
前記第１層の充填材の厚み方向の長さが、前記第２基板に実装された導電部材の前記厚み方向の長さ以下である無線モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の無線モジュールであって、
前記充填材は、前記第２基板側に充填された第１層の充填材と、前記第１基板側に充填された第２層の充填材と、を含み、
前記第１層の充填材の厚み方向の長さが、前記第２基板の内側に配置された前記導電部材の前記厚み方向の長さよりも長く、
当該導電部材が露出する開口部が前記第１層の充填材に形成された無線モジュール。
【請求項５】
請求項３または４に記載の無線モジュールであって、
前記第１層の充填材と前記第２層の充填材との材料が異なる無線モジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の無線モジュールであって、
前記第１基板と前記第２基板との材料が異なる無線モジュール。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の無線モジュールであって、
前記複数の導電部材は、導電性を有し、コア部と、前記コア部を包囲する半田層と、を含む無線モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の無線モジュールであって、
前記複数の導電部材は、直径が略同一である無線モジュール。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の無線モジュールであって、
前記複数の導電部材は、導電性を有し、
前記第１基板に接続された第１の導電部材は、コア部を有しない導電部材であり、
前記第２基板に接続された第２の導電部材は、前記コア部を有する導電部材である無線モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線モジュールであって、
前記第１の導電部材の直径は、前記第２の導電部材の直径より短い無線モジュール。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の無線モジュールであって、
前記第１基板と前記第２基板との間において、前記複数の導電部材の他に、前記複数の導電部材の各々よりも径が長い第３の導電部材が配置され、
前記第３の導電部材は、前記第１基板と前記第２基板とに当接して配置された無線モジュール。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の無線モジュールであって、
前記第１基板および前記第２基板の一部は、レジストにより覆われ、
前記第１基板および前記第２基板における前記複数の導電部材が接続されるパッド部は、前記レジストからランドが露出している無線モジュール。
【請求項１３】
第２基板に電子部品を実装し、第２導電部材を実装する工程と、
前記第２基板側から当該第２導電部材が露出する所定の高さまで、第１層の充填材を充填する工程と、
一面側にアンテナが形成された第１基板の他面側に、第１導電部材を実装する工程と、
前記第２基板と前記第１基板とを重ねて、前記第１導電部材と前記第２導電部材とを接続する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間における前記第１層の充填材以外の領域に、第２層の充填材を充填する工程と、
を有する無線モジュールの製造方法。
【請求項１４】
第２基板に電子部品を実装し、第２導電部材を実装する工程と、
前記第２基板側から、当該第２導電部材の高さよりも高い所定の高さまで、第１層の充填材を充填する工程と、
前記第１層の充填材における前記第２導電部材と対向する位置に、第２導電部材を案内する開口部を形成する工程と、
一面側にアンテナが形成された第１基板の他面側に、第１導電部材を実装する工程と、
前記第２基板と前記第１基板とを重ねて、前記開口部において前記第１導電部材と前記第２導電部材を接続する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間における前記第１層の充填材以外の領域に、第２層の充填材を充填する工程と、
を有する無線モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線モジュール及び無線モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層基板に実装された半導体チップとアンテナとの間で、例えばビアを介して無線（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を伝送する無線モジュールがある。
【０００３】
従来の無線モジュールとして、半導体チップ（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）をそれぞれに実装した複数の基板を積層して接続する場合、導電部材であるボールを２段に重ねることが知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、電極面積を小さくし、多ピン化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５６１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の無線モジュールでは、モジュール規模の小型化が不十分であった。
【０００６】
本開示は、上記事情に鑑みてながされたものであって、モジュール規模を小型化できる無線モジュール及び無線モジュールの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の無線モジュールは、アンテナが実装された第１基板と、前記第１基板と対向し、電子部品が実装された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを接続し、前記アンテナと前記電子部品との間において信号を伝送する複数の導電部材と、を備え、前記複数の導電部材は、前記第１基板と前記第２基板との間において、前記第１基板および前記第２基板の実装面に対して略垂直方向に直列に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、モジュール規模を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における無線モジュールの構造例を示す断面図
【図２】第２の実施形態における無線モジュールの構造例を示す断面図
【図３】（Ａ）〜（Ｇ）第２の実施形態における無線モジュールの製造工程の一例を示す図
【図４】第３の実施形態における無線モジュールの構造例を示す断面図
【図５】（Ａ），（Ｂ）第３の実施形態における第１のモールド樹脂の開口部を上方および側方から示す図
【図６】（Ａ）〜（Ｈ）第３の実施形態における無線モジュールの製造工程の一例を示す図
【図７】第１変形例の無線モジュールの構造例を示す断面図
【図８】第２変形例の無線モジュールの一部の構造例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（本開示の一形態を得るに至った経緯）
従来の無線モジュールでは、アンテナが形成された第１基板と、半導体チップが実装された第２基板との間をボールにより接続した場合、ボールを受ける基板上にランドが必要である。ランドの大きさは、ボールのサイズに依存するが、ランドを大きくするとランドの寄生容量が大きくなる。
【００１２】
また、ボールのサイズが大きくなると、ボール又はランドを含む、第二基板からボールを介して第一基板へ至る経路のインピーダンスが低くなる。これらにより、第二基板から第一基板へ至る経路と、ランドに繋がる基板上の線路とのインピーダンスの不整合が大きくなる。このため、インピーダンスを整合するために、信号が伝送される線路を長くし、又は整合回路を設ける必要があるので、モジュール規模が増大していた。
【００１３】
また、特許文献１では、多ピン化のために２段重ねのボールの個数が多くなり、モジュール規模が増大していた。また、ボールを経由してＲＦ信号を伝達することが考慮されておらず、インピーダンスの整合については検討されていなかった。
【００１４】
以下の実施形態では、モジュール規模を小型化できる無線モジュール及び無線モジュールの製造方法について説明する。
【００１５】
本実施形態の無線モジュールは、例えば、ミリ波帯域の高周波（例えば６０ＧＨｚ）の無線通信回路に用いられ、各種電子部品（例えばアンテナ、半導体チップ）を搭載する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における無線モジュール３０の構造例を示す断面図である。無線モジュール３０は、第１の基板（図１では上基板）７および第２の基板（下基板）８を有する。また、無線モジュール３０には、第１の基板７の表面にアンテナ１が形成され、半導体チップ（ＩＣ）９が内蔵されている。第１の基板７および第２の基板は、多層基板でも単層基板でもよい。
【００１７】
図１では、第１の基板７は、２層の多層基板であり、各層がビア２を介して接続されている。第１の基板７の外側の面（一面側、図１では最上層）には、アンテナ１が形成されている。アンテナ１は、給電点を有し、例えば矩形のパッチアンテナである。また、第１の基板７の内側の面（他面側、図１では最下層）には、ビア２を介してアンテナ１と接続される配線パターン１１およびパッド部３が形成されている。パッド部３には、導電性を有した第１の球状の導電部材である第１のボール５が接続されている。なお、第１の基板７は、２層以外の多層基板であってもよい。
【００１８】
図１では、第２の基板８は、４層の多層基板であり、各層がビア１４を介して接続されている。第２の基板８の内側の面（図１では最上層）には、半導体チップ９が例えばフリップチップ接合により実装された配線パターン１２と、パッド部３と対向するパッド部４と、が形成されている。パッド部４には、導電性を有した第２の球状の導電部材である第２のボール６が接続されている。また、第２の基板８には、例えば、図示しないチップコンデンサ、水晶振動子が実装される。なお、第２の基板８は、２層以外の多層基板であってもよい。
【００１９】
半導体チップ９の信号用の出力端子は、配線パターン１２を介して、パッド部４に接続されている。また、無線モジュール３０の強度を高めるために、第１の基板７と第２の基板８との間に形成される空間部には、充填材としてモールド樹脂１０が充填される。モールド樹脂１０の材料には、例えばエポキシ系の樹脂材料が用いられる。また、第２の基板８の最下層には、図示しない実装基板（例えばマザーボード）に接続される接続パッド１８が配置される。
【００２０】
また、アンテナ１が形成される第１の基板７の材料には、第２の基板８と異なる材料を用いてもよい。第１の基板７にはミリ波帯域の通信に適した材料を用いることにより、通信性能を向上できる。第１の基板７、第２の基板８の材料には、例えばエポキシ系の樹脂材料が用いられる。
【００２１】
例えば、第１の基板７の材料として、第２の基板８よりも誘電率（ε）が小さく、誘電正接（ｔａｎδ）が小さい材料が用いられてもよい。この場合、第２の基板８に実装される第２のボール６を小さくし、パッド部４を小さくできる。従って、伝送される信号の電気的損失を低減できる。また、第１の基板７と第２の基板８との双方を誘電正接の小さい材料とするよりも、安価に製造できる。
【００２２】
図１において、パッド部３とパッド部４との間には、例えば直径が略等しい第１のボール５及び第２のボール６が、２段に重なって接続されている。即ち、第１の基板７と第２の基板８の面に対し、第１のボール５の中心と第２のボール６の中心とが垂直方向（Ｚ方向）に一致するように、第１のボール５と第２のボール６とが、直列に２段に重なって接続されている。
【００２３】
第１のボール５と第２のボール６との直径を略等しく揃えることにより、第１の基板７と第２の基板８の内側の面に形成される各パッド部３，４の面積を小さくできる。また、第１のボール５および第２のボール６を通じて、ＲＦ信号（例えば高周波信号）がアンテナ１と半導体チップ９の間で伝送される。
【００２４】
第１のボール５および第２のボール６は、少なくとも表面が半田によって覆われている。例えば、第１のボール５および第２のボール６は、ボールの内部に銅（Ｃｕ）を用いたコア部を有し、コア部が半田層により覆れている。
【００２５】
本実施形態では、第１のボール５は、例えばコア部を有しない半田のボールであり、第２のボール６は、例えばコア部を有するボールである。第２のボール６にコア部を有する半田のボールを用いることで、半田量が少なくなり、第１の基板７を第２の基板８に実装する場合に再溶解する半田の量を低減できる。また、第１のボール５にコア部を有しない半田のボールを用いることで、溶融すると多少位置ずれが発生しても半田がある場所に戻るセルフアライメント効果が向上し、位置の調整が容易となる。従って、実装歩留まりが向上する。
【００２６】
また、第１のボール５と第２のボール６とのコア部が、異なる材料により形成されてもよい。例えば、第１のボール５のコア部が銅であり、第２のボール６のコア部がアルミニウムでもよい。
【００２７】
また、各ボールに熱を加えて半田を溶かすことにより、第１のボール５とパッド部３とを接続し、第２のボール６とパッド部４とを接続する。このため、パッド部３の大きさと第１のボール５の大きさとは正の相関関係があり、パッド部４の大きさと第２のボール６の大きさとは正の相関関係にある。
【００２８】
ここで、第１の基板７と第２の基板８との接続に、１段のボールを使う構成と２段以上のボールを使う構成とを比較すると、第１の基板７と第２の基板８との高さ（Ｚ方向の長さ）が同じである場合、２段のボールを使う方が、ボールの大きさを小さくできる。
【００２９】
つまり、パッド部の大きさを小さくでき、パッド部の寄生容量が小さくなり、高周波の特性が改善する。また、基板において、より小さい面積によってパッド部を配置でき、基板の規模を小さくできる。
【００３０】
また、第１の基板７および第２の基板８として積層される各基板の両面（最上層又は最下層）には、例えば部品を実装するために露出が必要な箇所を除き、例えばレジスト２１が塗布されている。パッド部３およびパッド部４では、レジスト２１から、配線パターン１１，１２の端部であるランド１１ａ，１１ｂが露出している。従って、パッド部３は第１のボール５と容易に接続でき、パッド部４は第２のボール６と容易に接続できる。
【００３１】
無線モジュール３０は、第１の基板７と第２の基板８とを、それぞれの内側に接続された第１のボール５と第２のボール６との位置を合わせて重ねた後、モールド樹脂１０を一括して充填することにより、モールド樹脂１０が一層として形成し、製造される。
【００３２】
無線モジュール３０によれば、第１の基板７の最上層にアンテナ１が形成されるので、アンテナ１の場所を容易に確保できる。また、第１の基板７に半導体チップが実装されていないので、第１の基板７と第２の基板８との間において信号伝送用のボールを多数用意する必要がなく、２段重ねのボールの個数を抑制できる。
【００３３】
また、２段重ねのボールを用いることにより、各ボールの大きさを小さくでき、かつパッド部３，４のサイズを小さくできるため、パッドの寄生容量が小さくなり、ボールを通る経路のインピーダンスの低下を抑制できる。従って、パッド部３，４に接続される配線パターン１１，１２の長さ調整によるインピーダンス調整への依存を低減できるため、インピーダンスを容易に整合できる。
【００３４】
このように、２段重ねのボールの個数を減らし、かつ、パッド部が小さくなるので、基板の規模を小さくできる。
【００３５】
また、第１の基板７と第２の基板８の間をモールド樹脂１０により充填することにより、第１のボール５と第２のボール６との接続を強固にできる。特に、実装されるボールの個数が少ない場合でも、強度を確保できる。
【００３６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、モールド樹脂が１層である場合を示したが、第２の実施形態では、モールド樹脂が２層である場合を示す。
【００３７】
なお、第２の実施形態の無線モジュールにおいて、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００３８】
図２は、第２の実施形態における無線モジュール３０Ａの構造例を示す断面図である。無線モジュール３０Ａでは、第１のモールド樹脂１６が、第２の基板８の最上層から第１のボール５の高さｈまで、又は、第１のボール５の高さｈより少し短い高さまで、充填されている。第１のモールド樹脂１６の高さは、第１のボール５と第２のボール６とが接続できればよい。さらに、第２のモールド樹脂１７が充填することにより、第２の基板８と第１の基板７の間における第１のモールド樹脂１６により充填された以外の残りの空間を埋めている。
【００３９】
第１のモールド樹脂１６は、第１層の充填材の一例であり、第２のモールド樹脂１７は、第２層の充填材の一例である。なお、ボールの高さとは、ボールにおける、基板又はモールド樹脂の厚み方向（図２におけるＺ方向）の長さである。
【００４０】
次に、無線モジュール３０Ａの製造工程について説明する。
図３（Ａ）〜（Ｇ）は、無線モジュール３０Ａの製造工程の一例を示す図である。
【００４１】
まず、第２の基板８を用意する。第２の基板８の上面に、配線パターン１２およびパッド部４を形成しておき（図３（Ａ）参照）、配線パターン１２にあるバンプ１９の上に、半導体チップ９を例えばフリップチップ実装する（図３（Ｂ）参照）。また、配線パターン１２の上に第２のボール６を実装する。
【００４２】
続いて、第２の基板８側に１層目となる第１のモールド樹脂１６を、第２のボール６の高さｈまで、又は第２のボール６の高さｈより低い高さまで、充填する（図３（Ｃ）参照）。つまり、第２のボール６の高さｈ以下であり、第２のボール６が露出する程度の高さまで、第１のモールド樹脂１６を充填する。
【００４３】
一方、第１の基板７を用意する。第１の基板７の下面に、アンテナ１を形成し、第１の基板７の上面に、配線パターン１１およびパッド部３を形成する（図３（Ｄ）参照）。さらに、パッド部３の上に第１のボール５を実装する（図３（Ｅ）参照）。第１の基板７の下面は、第１の基板７と第２の基板８とを組み合わせた後に外側の面となる。第１の基板７の上面は、第１の基板７と第２の基板８とを組み合わせた後に内側の面となる。
【００４４】
続いて、第１の基板７を１８０°回転させることで、Ｚ軸方向（図３（Ｆ）における上下方向）反転する。そして、第１のボール５の中心と第２のボール６の中心とが、基板面（基板の実装面）に対して垂直方向（Ｚ方向）において一致するように位置を調整し、第１の基板７を第２の基板８に重ね合わせる（図３（Ｆ）参照）。
【００４５】
続いて、第１の基板７側に、２層目となる第２のモールド樹脂１７を、第１のモールド樹脂１６の上（Ｚ軸の正方向）に充填する（図３（Ｇ）参照）ことで、第２の基板８と第１の基板７との間の残りの空間（隙間）を埋める。
【００４６】
このように、無線モジュール３０Ａでは、製造工程において、第２の基板８に半導体チップ９と第２のボール６を実装し、第１のモールド樹脂１６を、例えば第２のボール６の高さｈより低い所定の高さまで充填する。また、第１の基板７に第１のボール５を実装する。そして、第２の基板８上の第２のボール６と第１の基板７上の第１のボール５とを当接させることで、電気的に接続する。
【００４７】
第２の基板８には、第１のモールド樹脂１６が充填されており、第１のモールド樹脂１６と第２のモールド樹脂１７とが当接する当接面がほぼ平らになっている。このため、第１の基板７上の第１のボール５を第１のモールド樹脂１６上に載せた場合に、大きく位置ずれすることを回避できる。つまり、第１のボール５を所望の位置としての第２のボール６の位置に重ねることができ、第１のボール５と第２のボール６とを接続することが容易である。
【００４８】
また、本実施形態では、アンテナ１が形成された第１の基板７として、アンテナ１の形状を変えたものを複数用意し、要望されるアンテナの特性に応じて、第１の基板７を選択して無線モジュール３０Ａを組み立ててもよい。
【００４９】
また、アンテナ１の特性と、第１の基板７に形成される配線パターン１１のインピーダンスの特性は、第２のモールド樹脂１７の材料のパラメータ（例えば、誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ））によって影響を受ける。このため、モールド樹脂を２層とし、第２のモールド樹脂１７を第１のモールド樹脂１６と異なる材料としてもよい。この場合、例えば、第１の基板７に形成されたアンテナ１の種類又は要望されるアンテナの特性に応じて、２層のモールド樹脂を変更してもよい。
【００５０】
これにより、アンテナ１の特性と、第１の基板７に形成される配線パターン１１のインピーダンスの特性とを、製造のタイミングにおいて調整できる。
【００５１】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、第１のモールド樹脂１６は、第２のボール６の高さｈまで、又は第２のボール６の高さｈより低い高さまで充填されることを想定した。第３の実施形態では、第１のモールド樹脂１６は、第２のボール６の高さｈを超える高さまで充填される場合を示す。
【００５２】
なお、第３の実施形態の無線モジュールにおいて、第１又は第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００５３】
図４は、第３の実施形態における無線モジュール３０Ｂの構造例を示す断面図である。無線モジュール３０Ｂでは、第１のモールド樹脂１６が、第２の基板８の内側の面から第２のボール６の高さを超える高さまで充填されている。また、第１のモールド樹脂１６には、第２のボール６を露出させる開口部１６ａが形成されている。
【００５４】
図５（Ａ）は、第１のモールド樹脂１６の開口部１６ａを上方（Ｚ方向）から示す図であり、図５（Ｂ）は、第１のモールド樹脂１６の開口部１６ａの付近を側方から示す拡大した部分拡大断面図である。
【００５５】
図５（Ａ），（Ｂ）では、開口部１６ａは、第２のボール６が露出した形状に形成される。例えば、開口部１６ａは、図５（Ｂ）では、開口部１６ａのＸ方向中心から外側に広がる形状であり、すり鉢状又はボールの球面に対向する曲面状に形成されている。この場合、第１のボール５を第２のボール６の上に重ねる場合、開口部１６ａの形状によって第１のボール５が導かれ、開口部１６ａに第１のボール５が嵌るため、所望の位置合わせできる。
【００５６】
なお、開口部１６ａの形状は、上記形状に限らず、例えば円筒形でもよい。円筒形では、開口部１６ａの基板実装面に沿う面（ＸＹ面）における内径は、第１のボール５が第２のボール６に接触可能な大きさに設定される。この場合も、第１のボール５が開口部１６ａの孔に嵌ることにより、位置合わせできる。
【００５７】
また、第１のモールド樹脂１６を充填した後の空間、つまり、第２の基板８と第１の基板７の残りの空間（隙間）を埋めるために、第２のモールド樹脂１７を充填する。
【００５８】
次に、無線モジュール３０Ｂの製造工程について説明する。
図６は無線モジュール３０Ｂの製造工程を示す図である。
【００５９】
まず、第２の基板８の上面に配線パターン１２およびパッド部４を形成し（図６（Ａ）参照）、配線パターン１２にあるバンプ１９の上に、半導体チップ９を例えばフリップチップ実装する（図６（Ｂ）参照）。
【００６０】
続いて、配線パターン１２に第２のボール６を実装する。そして、第１のモールド樹脂１６を、第２のボール６の高さｈを超える高さまで充填する（図６（Ｃ）参照）。
【００６１】
続いて、第１のモールド樹脂１６の、第１のボール５に対応する箇所を除去して開口部１６ａを形成する（図６（Ｄ）参照）。前述したように、開口部１６ａは、第２のボール６が露出する形状、例えば開口部１６ａの中心から外側に広がる形状として形成される。
【００６２】
一方、第１の基板７の下面に、アンテナ１を形成し、第１の基板７の上面に、配線パターン１１およびパッド部３を形成する（図６（Ｅ）参照）。さらに、パッド部３の上に第１のボール５を実装する（図６（Ｆ）参照）。第１の基板７の下面は、第１の基板７と第２の基板８とを組み合わせた後に外側の面となる。第１の基板７の上面は、第１の基板７と第２の基板８とを組み合わせた後に内側の面となる。
【００６３】
続いて、第１の基板７を１８０°回転させることで、第１の基板７をＺ方向（図６（Ｇ）における上下方向）反転する。そして、第１のボール５が開口部１６ａに嵌り、位置を調整するとで、第１のボール５と第２のボール６とを接触させ、第１の基板７を第２の基板８に重ね合わせる（図６（Ｇ）参照）。
【００６４】
続いて、第２のモールド樹脂１７を、第１のモールド樹脂１６の上（Ｚ軸の正方向）に充填することで、第２の基板８と第１の基板７との間における残りの空間（隙間）を埋める（図６（Ｈ）参照）。従って、本実施形態と第２の実施形態において無線モジュールの基板とボールのサイズが同じであれば、本実施形態の方が、第１のモールド樹脂１６が厚くなり、第２のモールド樹脂１７が薄くなる。
【００６５】
無線モジュール３０Ｂでは、製造工程において、第２の基板８に、半導体チップ９と第２のボール６とを実装し、第１のモールド樹脂１６を、第２のボール６の高さｈより高い所定の高さまで充填する。また、第２のボール６の真上にある対向部分の第１のモールド樹脂１６を除去し、第１のモールド樹脂１６に開口部１６ａを形成する。また、第１の基板７に、第１のボール５を実装する。そして、第２の基板８上の第２のボール６と第１の基板７上の第１のボール５とを当接させることで、電気的に接続する。
【００６６】
第２の基板８には、第１のモールド樹脂１６が充填されており、第２のモールド樹脂１７が当接される当接面はほぼ平らになっている。さらに、第１のボール５が、第１のモールド樹脂１６の開口部１６ａに配置される。従って、第１の基板７上の第１のボール５を第２のボール６の上に載せた場合に、大きく位置ずれしない。つまり、第１のボール５を所望の位置としての第２のボール６の位置に重ねることができ、第１のボール５と第２のボール６とを接続することが容易である。
【００６７】
また、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、アンテナ１が形成された第１の基板７として、アンテナ１の形状を変えたものを複数用意し、要望されるアンテナの特性に応じて、第１の基板７を選択して無線モジュール３０Ａを組み立ててもよい。
【００６８】
また、アンテナ１の特性と、第１の基板７に形成される配線パターン１１のインピーダンスの特性は、第２のモールド樹脂１７の材料のパラメータ（例えば、誘電率、誘電正接）によって影響を受ける。このため、モールド樹脂を２層とし、第２のモールド樹脂１７を第１のモールド樹脂１６と異なる材料とし、第１の基板７に形成されたアンテナ１の種類、又は、要望されるアンテナの特性に応じて、２層のモールド樹脂を変更してもよい。
【００６９】
これにより、アンテナ１の特性と、第１の基板７に形成される配線パターン１１のインピーダンスの特性とを、製造のタイミングにおいて調整できる。
【００７０】
次に、第１〜第３の実施形態における無線モジュールの変形例について説明する。
【００７１】
（第１変形例）
図７は第１変形例における無線モジュール３０Ｃの構造例を示す断面図である。無線モジュール３０Ｃでは、第１の基板７と第２の基板８との間に、第１のボール５、第２のボール６と比べて直径の大きい第３のボール３１が介在する。つまり、第３のボール３１は、第１の基板７と第２の基板８とに当接して配置されている。また、無線モジュール３０Ｃでは、第１の基板７および第２の基板８に、それぞれ第３のボール３１を受けるパッド部３２，３３が形成される。
【００７２】
無線モジュール３０Ｃでは、１つの大きい第３のボール３１を中心に、第１の基板７と第２の基板８とを位置合わせすればよい。これにより、前述した開口部１６ａを形成することなく、容易に位置を調整できる。また、図７ではモールド樹脂が２層であることを例示するが、モールド樹脂を２層にしない場合でも、容易に位置を調整できる。なお、開口部１６ａを形成することで、更に、容易に位置調整ができる。
【００７３】
なお、第３のボール３１と同サイズのボールを、第２の基板８上の他のパッド部に接続してもよく、第３のボール３１の個数は任意である。
【００７４】
（第２変形例）
図８は第２変形例における無線モジュール３０Ｄの一部の構造例を示す図である。無線モジュール３０Ｄでは、第２の基板８のパッド部４に接続される第２のボール６Ａの径が、第１の基板７のパッド部３に接続される第１のボール５Ａの径に比べて大きい場合を示す。
【００７５】
無線モジュール３０Ｄでは、第２のボール６Ａを第２の基板８の上面に配置する。そして、第１のボール５Ａと第２のボール６Ａとを当接させることで、第１の基板７を接続する。第２のボール６Ａの方が第１のボール５Ａよりもサイズが大きいので、第１のボール５Ａと第２のボール６Ａとの接続可能面が大きくなり、第１のボール５Ａを配置する余裕が大きく発生する。この結果、実装歩留まりを向上できる。
【００７６】
なお、本開示は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００７７】
例えば、上記実施形態又は変形例では、導電部材は球状のボールであったが、球状のボールに限らず、種々の形状（例えば、紡錘形状、円柱状、又は四角柱状）のボールでもよい。
【００７８】
また、上記実施形態又は変形例では、複数の導電部材は、基板の実装面と直行する方向に２段に重ねられていたが、３段以上に重ねられてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態又は変形例では、第１の基板７にアンテナ１が実装され、第２の基板８に半導体チップ９が実装されることを説明したが、第１の基板７にアンテナが実装されずに半導体チップ９が実装されてもよい。この場合でも、充填材を２層にすることは有効であり、強度を確保できる。
【００８０】
（本開示の一態様の概要）
本開示の第１の無線モジュールは、
アンテナが実装された第１基板と、
前記第１基板と対向し、電子部品が実装された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを接続し、前記アンテナと前記電子部品との間において信号を伝送する複数の導電部材と、
を備え、
前記複数の導電部材は、前記第１基板と前記第２基板との間において、前記第１基板および前記第２基板の実装面に対して略垂直方向に直列に配置されている。
【００８１】
また、本開示の第２の無線モジュールは、第１の無線モジュールであって、
前記第１基板と前記第２基板との間に充填材が充填されている。
【００８２】
また、本開示の第３の無線モジュールは、第２の無線モジュールであって、
前記充填材は、前記第２基板側に充填された第１層の充填材と、前記第１基板側に充填された第２層の充填材と、を含み、
前記第１層の充填材の厚み方向の長さが、前記第２基板に実装された導電部材の前記厚み方向の長さ以下である。
【００８３】
また、本開示の第４の無線モジュールは、第２の無線モジュールであって、
前記充填材は、前記第２基板側に充填された第１層の充填材と、前記第１基板側に充填された第２層の充填材と、を含み、
前記第１層の充填材の厚み方向の長さが、前記第２基板の内側に配置された前記導電部材の前記厚み方向の長さよりも長く、
当該導電部材が露出する開口部が前記第１層の充填材に形成されている。
【００８４】
また、本開示の第５の無線モジュールは、第３または第４の無線モジュールであって、
前記第１層の充填材と前記第２層の充填材との材料が異なる。
【００８５】
また、本開示の第６の無線モジュールは、第１ないし第５のいずれか１つの無線モジュールであって、
前記第１基板と前記第２基板との材料が異なる。
【００８６】
また、本開示の第７の無線モジュールは、第１ないし第６のいずれか１つの無線モジュールであって、
前記複数の導電部材は、導電性を有し、コア部と、前記コア部を包囲する半田層と、を含む。
【００８７】
また、本開示の第８の無線モジュールは、第７の無線モジュールであって、
前記複数の導電部材は、直径が略同一である。
【００８８】
また、本開示の第９の無線モジュールは、第１ないし第６のいずれか１つの無線モジュールであって、
前記複数の導電部材は、導電性を有し、
前記第１基板に接続された第１の導電部材は、コア部を有しない導電部材であり、
前記第２基板に接続された第２の導電部材は、前記コア部を有する導電部材である。
【００８９】
また、本開示の第１０の無線モジュールは、第９の無線モジュールであって、
前記第１の導電部材の直径は、前記第２の導電部材の直径より短い。
【００９０】
また、本開示の第１１の無線モジュールは、第１ないし第１０のいずれか１つの無線モジュールであって、
前記第１基板と前記第２基板との間において、前記複数の導電部材の他に、前記複数の導電部材の各々よりも径が長い第３の導電部材が配置され、
前記第３の導電部材は、前記第１基板と前記第２基板とに当接して配置されている。
【００９１】
また、本開示の第１２の無線モジュールは、第１ないし第１１のいずれか１つの無線モジュールであって、
前記第１基板および前記第２基板の一部は、レジストにより覆われ、
前記第１基板および前記第２基板における前記複数の導電部材が接続されるパッド部は、前記レジストからランドが露出している。
【００９２】
また、本開示の第１３の無線モジュールの製造方法は、
第２基板に電子部品を実装し、第２導電部材を実装する工程と、
前記第２基板側から当該第２導電部材が露出する所定の高さまで、第１層の充填材を充填する工程と、
一面側にアンテナが形成された第１基板の他面側に、第１導電部材を実装する工程と、
前記第２基板と前記第１基板とを重ねて、前記第１導電部材と前記第２導電部材とを接続する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間における前記第１層の充填材以外の領域に、第２層の充填材を充填する工程と、
を有する。
【００９３】
また、本開示の第１４の無線モジュールの製造方法は、
第２基板に電子部品を実装し、第２導電部材を実装する工程と、
前記第２基板側から、当該第２導電部材の高さよりも高い所定の高さまで、第１層の充填材を充填する工程と、
前記第１層の充填材における前記第２導電部材と対向する位置に、第２導電部材を案内する開口部を形成する工程と、
一面側にアンテナが形成された第１基板の他面側に、第１導電部材を実装する工程と、
前記第２基板と前記第１基板とを重ねて、前記開口部において前記第１導電部材と前記第２導電部材を接続する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間における前記第１層の充填材以外の領域に、第２層の充填材を充填する工程と、
を有する。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本開示は、モジュール規模を小型化できる無線モジュール及び無線モジュールの製造方法等に有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１  アンテナ
２，１４  ビア
３，４，３２，３３  パッド部
５，５Ａ  第１のボール
６，６Ａ  第２のボール
７  第１の基板
８  第２の基板
９  半導体チップ
１０  モールド樹脂
１１，１２  配線パターン
１１ａ，１２ａ  ランド
１６  第１のモールド樹脂
１６ａ  開口部
１７  第２のモールド樹脂
１８  接続パッド
１９  バンプ
２１  レジスト
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  無線モジュール
３１  第３のボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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