(57)【要約】【課題】多機能を備えたＲＦモジュールを安価に製造する。【解決手段】例えば５層（（ｎ＋ｍ）層）の第１積層基板１０からなり、ＲＦパワーモジュールが形成された第１回路ブロックＭＢ１と、第１積層基板１０の層数とは異なる層数、例えば１１層（ｋ層）の第２積層基板１７からなり、フロントエンドモジュールが形成された第２回路ブロックＭＢ２とを用意し、第１積層基板１０に第２積層基板１７を組み込むことによって、第１積層基板１０に形成された第１回路ブロックＭＢ１および第２積層基板１７に形成された第２回路ブロックＭＢ２からなる１つの多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を構成し、例えば第２回路ブロックＭＢ２に形成されたフロントエンドモジュールに仕様変更が生じた場合は、第２積層基板１７を取り替えることで、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１の仕様変更を行う。【選択図】図３
2006024744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路ブロックを有するモジュール回路が形成されたモジュール基板を備え、
前記モジュール基板は、別体に形成された複数の基板を、その各々の配線同士が接続された状態で一体的に組み合わせることで形成されており、
前記複数の基板の中には、互いの配線層数が異なるものが存在することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
複数の回路ブロックを有するモジュール回路が形成されたモジュール基板を備え、
前記モジュール基板は、別体に形成された複数の基板を、その各々の配線同士が接続された状態で一体的に組み合わせることで形成されており、
前記複数の基板の各々には、前記複数の回路ブロックの各々が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
モジュール回路が形成されたモジュール基板を備え、
前記モジュール基板は、別体に形成された複数の基板を、その各々の配線同士が接続された状態で一体的に組み合わせることで形成されており、
前記複数の基板は、前記モジュール基板の外部端子と前記モジュール基板が搭載される実装基板の外部端子との整合用の基板を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
（ａ）ｎ層からなる第１サイズの下部積層基板とｍ層からなる前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった（ｎ＋ｍ）層からなる第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）前記（ｎ＋ｍ）層とは異なるｋ層からなる第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで１つのモジュールを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
（ａ）第１サイズの下部積層基板と前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった第１回路ブロックが形成された第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）第２回路ブロックが形成された第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで、前記第１および第２回路ブロックからなる１つのモジュールを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置および半導体装置の製造技術に関し、特に、デジタル携帯電話に用いられるＲＦ（Radio Frequency）モジュールの製造に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の普及には、電話器の小型、高性能、高信頼および低価格が強く求められており、そのためには送信部に用いる高周波電力増幅器（High Power Amplifier：以下、ＨＰＡと略す）も同様な要求に応える必要がある。ＨＰＡは、衛星通信または地上マイクロ波通信などにおいて、映像、データまたは音声などの情報を送るため、マイクロ波を増幅する装置である。
【０００３】
ＨＰＡに用いられるデバイスとしては、近年、単一電源化が容易で、高出力および量産性に優れたシリコン（Ｓｉ）系の電界効果トランジスタ（例えばMetal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor：以下、ＭＩＳＦＥＴと略す）が開発されている。また、積層構造のセラミック基板を用いたパッケージ技術も開発されており、このパッケージ技術は複数枚の基板を一貫して組み立てる一貫組み立て方式生産を可能とし、ＨＰＡを搭載したＲＦモジュールの低価格化を実現している（非特許文献１）。
【非特許文献１】吉田 功、他２名、“Ｓｉ-ＭＯＳＦＥＴを用いた移動体通信用高周波電力増幅器モジュールの開発と実用化”、［online］、［平成１６年６月２１日検索］、インターネット＜http://www.sgkz.or.jp/nenpoh/35_sangyo/005.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話に用いられるＨＰＡを搭載したＲＦモジュールの製造については、以下に説明する種々の技術的課題が存在する。
【０００５】
例えば欧州統一規格ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）に代表されるように、２つ以上の周波数帯を利用できるデュアルハンドタイプまたはトリプルハンドタイプの携帯電話が、現在の携帯電話開発の主流となっている。このため、携帯電話には、それぞれの周波数帯の部品、例えば２つ以上の周波数帯のそれぞれの信号を分離または合成する分波器、２つ以上の周波数帯のそれぞれに必要とされる高周波を除去するローパスフィルタおよび送信信号と受診信号とを切り換えるアンテナスイッチなどが必要とされている。
【０００６】
これまでは、上記部品を個々のディスクリートとしてＨＰＡを搭載したＲＦモジュールと同様に、実装基板に搭載していたが、パッケージの小型化の要求から、ＨＰＡを搭載したＲＦモジュールに上記部品を半導体素子として搭載する要求が高まっている。
【０００７】
そこで、本発明者らは、従来回路（例えばＨＰＡ）に加えて追加回路（例えば分波器、ローパスフィルタまたはアンテナスイッチなど）を搭載した多機能ＲＦモジュールの検討を行った。その結果、追加回路には従来回路よりも積層基板に多くの層が必要となり、従来回路に追加回路を加えた新しい回路では、追加回路に必要な層数に合わせて、多機能ＲＦモジュールの積層基板を製造する必要があることが明らかとなった。追加回路に必要な層は従来回路ではほとんど必要としない層であり、従来回路にとっては無駄な層となる。さらに、従来回路に追加回路を加えた新しい回路では、従来回路と追加回路との電気的特性の合わせ込みをするために、従来回路側のパターンを変更する必要があり、新しい回路に合わせて新たに多機能ＲＦモジュール全体の積層基板を製造しなくてはならない。
【０００８】
このため、顧客の様々な要求仕様に合わせて従来回路に追加回路を加える場合は、従来回路にとっては必要としない層を追加して、製品毎に多機能ＲＦモジュール全体の積層基板を製造しなければならず、特に、少量多品種製品では多機能ＲＦモジュールのコストが高くなってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、多機能を備えたＲＦモジュールを安価に製造することのできる技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
すなわち、１つの所望の回路が構成される１つの基板を、別体で形成された複数の基板を互いの配線接続がなされた状態で一体的に組み合わせて形成したものである。
【００１３】
また、本願において開示される発明のうち、他の代表的なものの概要を項に分けて説明すると次の通りである。
１．ｎ層からなる第１サイズの下部積層基板とｍ層からなる前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった（ｎ＋ｍ）層からなる第１積層基板と、前記（ｎ＋ｍ）層とは異なるｋ層からなる第２積層基板とを有し、前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで１つのモジュールを構成することを特徴とする半導体装置。
２．第１サイズの下部積層基板と前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった第１積層基板に形成された第１回路ブロックと、第２積層基板に形成された第２回路ブロックとを有し、前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで、前記第１および第２回路ブロックからなる１つのモジュールを構成することを特徴とする半導体装置。
３．第１積層基板と、第２積層基板と、互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層とを有し、前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで１つのモジュールを構成する半導体装置であって、前記モジュールが搭載される実装基板の配線に合わせて、前記第１積層基板の裏面に所望の前記裏面端子層が接続されていることを特徴とする半導体装置。
４．ｎ層からなる第１サイズの下部積層基板とｍ層からなる前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった（ｎ＋ｍ）層からなる第１積層基板と、前記（ｎ＋ｍ）層とは異なるｋ層からなる第２積層基板と、互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層とを有し、前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで１つのモジュールを構成する半導体装置であって、前記モジュールが搭載される実装基板の配線に合わせて、前記第１積層基板の裏面に所望の前記裏面端子層が接続されていることを特徴とする半導体装置。
５．第１サイズの下部積層基板と前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった第１積層基板に形成された第１回路ブロックと、第２積層基板に形成された第２回路ブロックと、互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層とを有し、前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで、前記第１および第２回路ブロックからなる１つのモジュールを構成する半導体装置であって、前記モジュールが搭載される実装基板の配線に合わせて、前記第１積層基板の裏面に所望の前記裏面端子層が接続されていることを特徴とする半導体装置。
６．（ａ）ｎ層からなる第１サイズの下部積層基板とｍ層からなる前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった（ｎ＋ｍ）層からなる第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）前記（ｎ＋ｍ）層とは異なるｋ層からなる第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで１つのモジュールを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
７．（ａ）第１サイズの下部積層基板と前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった第１回路ブロックが形成された第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）第２回路ブロックが形成された第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込んで、前記第１および第２回路ブロックからなる１つのモジュールを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
８．（ａ）第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層を用意する工程と、
（ｄ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込む工程と、
（ｅ）前記第１積層基板の裏面に所望の前記裏面端子層を接続する工程とを有し、前記裏面端子層が接続された前記第１積層基板および第２積層基板からなる１つのモジュールを形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
９．（ａ）ｎ層からなる第１サイズの下部積層基板とｍ層からなる前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった（ｎ＋ｍ）層からなる第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）前記（ｎ＋ｍ）層とは異なるｋ層からなる第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層を用意する工程と、
（ｄ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込む工程と、
（ｅ）前記第１積層基板の裏面に所望の前記裏面端子層を接続する工程とを有し、前記裏面端子層が接続された前記第１積層基板および第２積層基板からなる１つのモジュールを形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
１０．（ａ）第１サイズの下部積層基板と前記第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板とを備え、前記下部積層基板上に前記上部積層基板が重なった第１回路ブロックが形成された第１積層基板を用意する工程と、
（ｂ）第２回路ブロックが形成された第２積層基板を用意する工程と、
（ｃ）互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層を用意する工程と、
（ｄ）前記第１積層基板に前記第２積層基板を組み込む工程と、
（ｅ）前記第１積層基板の裏面に所望の前記裏面端子層を接続する工程とを有し、前記裏面端子層が接続された前記第１積層基板および第２積層基板からなる１つのモジュールを形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１５】
多機能を備えたＲＦモジュールを安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１７】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１８】
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために半田バンプまたは接続端子の一部にハッチングを付す。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、例えばＧＳＭ方式のネットワークを利用して情報を伝送するデジタル携帯電話に使用される多機能ＲＦモジュールついて説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態１である多機能ＲＦモジュールを用いたデジタル携帯電話システムの一例を示す。図中、ＰＭはＲＦパワーモジュール（回路ブロック）、ＡＮＴは信号電波の送受信用のアンテナ、１はフロントエンドモジュール（回路ブロック）、２は音声信号をベースバンド信号に変換したり、受信信号を音声信号に変換したり、変調方式切換信号やバンド切換信号を生成したりするベースバンド回路、３は受信信号を変調したりする変復調用回路、ＦＬＴ１，ＦＬＴ２は受信信号からノイズや妨害波を除去するフィルタである。フィルタＦＬＴ１は、例えば９００ＭＨｚ帯のＥＧＳＭ９００（以下、単にＧＳＭと記す）用、フィルタＦＬＴ２は、例えば１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１８００（以下、単にＤＣＳと記す）用である。
【００２２】
上記フロントエンドモジュール１は、インピーダンス整合回路ＭＮ１，ＭＮ２、ローパスフィルタＬＰＦ１，ＬＰＦ２、スイッチ回路４ａ，４ｂ、コンデンサＣ１，Ｃ２および分波器５などを有しており、これら各種回路および素子は１つの回路ブロックを構成している。インピーダンス整合回路ＭＮ１，ＭＮ２はＲＦパワーモジュールＰＭの送信出力端子に接続されてインピーダンスの整合を行う回路、ローパスフィルタＬＰＦ１，ＬＰＦ２は高周波を減衰させる回路、スイッチ回路４ａ，４ｂは送受信切り換え用のスイッチ回路、コンデンサＣ１，Ｃ２は受信信号から直流成分をカットする素子、分波器５はＧＳＭの信号とＤＣＳの信号とを分波する回路である。なお、スイッチ回路４ａ，４ｂの切換信号ＣＮＴ１，ＣＮＴ２は上記ベースバンド回路２から供給される。上記ベースバンド回路２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やマイクロプロセッサ、半導体メモリ等の複数の半導体集積回路で構成されている。
【００２３】
上記ＲＦパワーモジュールＰＭは、例えばＨＰＡ、ダイオード、コンデンサおよび抵抗などを有しており、これら各種回路および素子は１つの回路ブロックを構成している。以下に、ＲＦパワーモジュールＰＭについて説明する。
【００２４】
図２に、本実施の形態１であるＲＦパワーモジュールＰＭの回路ブロック図を示す。この図２は、例えばＧＳＭとＤＣＳとの２つの周波数帯を使用することが可能なデュアルハンド方式であり、それぞれの周波数帯でＧＭＳＫ（Gaussian filtered Minimum Shift Keying）変調方式とＥＤＧＥ（Enhanced Data GSM Environment）変調方式との２つの通信方式を使用可能な回路ブロックが例示されている。
【００２５】
ＲＦパワーモジュールＰＭは、ＨＰＡであるＧＳＭ用の電力増幅回路６Ａと、ＨＰＡであるＤＣＳ用の電力増幅回路６Ｂと、それら電力増幅回路６Ａ，６Ｂの増幅動作の制御や補正等を行う周辺回路７とを有している。
【００２６】
各電力増幅回路６Ａ，６Ｂは、それぞれ３つの増幅段６Ａ１〜６Ａ３，６Ｂ１〜６Ｂ３と、それぞれ３つの整合回路６ＡＭ１〜６ＡＭ３，６ＢＭ１〜６ＢＭ３とを有している。すなわち、入力端子８ａ，８ｂは、入力用の整合回路６ＡＭ１，６ＢＭ１を介して１段目の増幅段６Ａ１，６Ｂ１の入力に電気的に接続され、１段目の増幅段６Ａ１，６Ｂ１の出力は段間用の整合回路６ＡＭ２，６ＢＭ２を介して２段目の増幅段６Ａ２，６Ｂ２の入力に電気的に接続され、２段目の増幅段６Ａ２，６Ｂ２の出力は段間用の整合回路６ＡＭ３，６ＢＭ３を介して最終段の増幅段６Ａ３，６Ｂ３の入力に電気的に接続され、最終段の増幅段６Ａ３，６Ｂ３の出力は出力端子９ａ，９ｂと電気的に接続されている。
【００２７】
上記周辺回路７は、制御回路７Ａと、上記増幅段６Ａ１〜６Ａ３，６Ｂ１〜６Ｂ３にバイアス電圧を印加するバイアス回路７Ｂ等を有している。制御回路７Ａは、上記電力増幅回路６Ａ，６Ｂに印加する所望の電圧を発生する回路であり、電源制御回路７Ａ１およびバイアス電圧生成回路７Ａ２を有している。電源制御回路７Ａ１は、上記増幅段６Ａ１〜６Ａ３，６Ｂ１〜６Ｂ３の各出力用のパワーＭＩＳＦＥＴのドレイン端子に印加される第１電源電圧を生成する回路である。また、上記バイアス電圧生成回路７Ａ２は、上記バイアス回路７Ｂを制御するための第１制御電圧を生成する回路である。
【００２８】
このＲＦパワーモジュールＰＭでは、電源制御回路７Ａ１が、外部のベースバンド回路（例えば前記図１のベースバンド回路２）から供給される出力レベル指定信号に基づいて上記第１電源電圧を生成すると、バイアス電圧生成回路７Ａ２が電源制御回路７Ａ１で生成された上記第１電源電圧に基づいて上記第１制御電圧を生成するようになっている。上記ベースバンド回路は、上記出力レベル指定信号を生成する回路である。この出力レベル指定信号は、電力増幅回路６Ａ，６Ｂの出力レベルを指定する信号で、携帯電話と基地局との間の距離、すなわち、電波の強弱に応じた出力レベルに基づいて生成されるようになっている。
【００２９】
ところで、本実施の形態１では、上記フロントエンドモジュール１を１つの回路ブロックとし、上記ＲＦパワーモジュールＰＭを他の１つの回路ブロックとして、２つの回路ブロックをそれぞれ別体で形成された異なる積層基板に形成し、その各々の積層基板を、その各々の配線同士を電気的に接続した状態で一体的に組み合わせることで１つの多機能ＲＦパワーモジュールを構成している。
【００３０】
図３（ａ）および（ｂ）に、本実施の形態１である多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１の表面側から見た概略斜視図および概略断面図の一例をそれぞれ示す。
【００３１】
１つの多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１は、第１回路ブロック（基板）ＭＢ１と第２回路ブロック（基板）ＭＢ２とを有している。第１回路ブロックＭＢ１には、例えばＲＦパワーモジュールＰＭが形成され、第２回路ブロックＭＢ２には、例えばフロントエンドモジュール１が形成されている。一方の第１回路ブロックＭＢ１の配線層の数は、ここに形成される回路（ここではＲＦパワーモジュールＰＭ）に必要な層数で形成されている。他方の第２回路ブロックＭＢ２の配線層の数も、ここに形成される回路（ここではフロントエンドモジュール１）に必要な層数で形成されている。このため、第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２の配線層数は互いに異なっており、ここでは、スイッチ回路を有するフロントエンドモジュール１側の第２回路ブロックＭＢ２の配線層の数の方が、ＨＰＡを有するＲＦパワーモジュールＰＭ側の第１回路ブロックＭＢ１の配線層の数よりも多い。
【００３２】
第１回路ブロックＭＢ１は、例えば５層（（ｎ＋ｍ）層）の第１積層基板１０からなり、上記５層（（ｎ＋ｍ）層）のうち２層（ｎ層）は第１サイズの下部積層基板１０Ｄ、上記５層（（ｎ＋ｍ）層）のうち３層（ｍ層）は第１サイズよりも小さい第２サイズの上部積層基板１０Ｕであり、下部積層基板１０Ｄ上に上部積層基板１０Ｕが重なっている。ここでは、ｎ層とｍ層とを異なる層数としたが、ｎ層とｍ層とは同じ層数でもよく、または異なる層数でもよい。また、ここでは、ｎ層をｍ層よりも小さい層数としたが、ｎ層をｍ層よりも大きい層数としてもよく、または小さい層数としてもよい。
【００３３】
上部積層基板１０Ｕの表面には、複数の半導体チップ（ここでは半導体チップＳＣ１のみが例示されている）やチップ部品ＳＣ２が搭載されている。その複数の半導体チップには、上記ＲＦパワーモジュールＰＭのＨＰＡが形成されている。例示した１つの半導体チップＳＣ１には、例えば最終段の増幅段６Ａ３，６Ｂ３が形成されている。これは、最終段の増幅段６Ａ３，６Ｂ３は、フロントエンドモジュール１と接続されるので、フロントエンドモジュール１が形成された第２回路ブロックＭＢ２が組み込まれる近傍に有る方が好ましいからである。上記チップ部品ＳＣ２には、コンデンサまたは抵抗等などの受動素子が形成されている。上記下部積層基板１０Ｄにおいて、上部積層基板１０Ｕが重なっていない表面には引き出し配線１１が形成されている。
【００３４】
第１積層基板１０の各層は、セラミック材またはプラスチック材からなり、下部積層基板１０Ｄの露出した表面に形成された引き出し配線１１、および上部積層基板１０Ｕの表面に形成され、チップ部品ＳＣ２が接続された電極パッド１２ａは、各層内に形成されたスルーホールに埋め込まれた配線と各層間に形成された配線１３とによって第１積層基板１０の裏面に形成された外部端子１４に電気的に接続されている。また上部積層基板１０Ｕの表面に形成された半導体チップＳＣ１の表面には、電極パッドが形成されており、この電極パッドは、上部積層基板１０Ｕの表面に形成された電極パッド１２ｂとワイヤ１６を用いて接続されている。電極パッド１２ｂは、上記電極パッド１２ａと同様に、各層内に形成されたスルーホールに埋め込まれた配線と各層間に形成された配線１３とによって第１積層基板１０の裏面に形成された外部端子１４に電気的に接続されている。
【００３５】
第２回路ブロックＭＢ２は、上記第１積層基板１０の層数である５層（（ｎ＋ｍ）層）とは異なる層数、例えば１１層（ｋ層）の第２積層基板１７からなり、第１積層基板１０の上部積層基板１０Ｕが重なっていない下部積層基板１０Ｄ上に搭載されている。第２積層基板１７の表面には、フロントエンドモジュールを構成する各種回路または素子が形成された複数のチップ部品ＳＣ３等が搭載されている。
【００３６】
第２積層基板１７の各層は、セラミック材またはプラスチック材からなる。いずれの材料も用いることが可能であるが、第２積層基板１７の材質は、熱膨張係数を同じにする観点などから、第１積層基板１０の材質と同じとすることが望ましい。第２積層基板１７の表面に形成され、チップ部品ＳＣ３等が接続された電極パッド１８ａは、各層内に形成されたスルーホールに埋め込まれた配線と各層間に形成された配線１９とによって第２積層基板１７の裏面に形成された接続端子２０に電気的に接続されている。
【００３７】
第１積層基板１０の配線と第２積層基板１７の配線とは、第１積層基板１０の上部積層基板１０Ｕの表面に形成された電極パッド１２ｃと第２積層基板１７の表面に形成された電極パッド１８ｂとをワイヤ２１で繋ぐことにより、電気的に接続される。さらに、図３（ｂ）に示すように、第１積層基板１０の配線と第２積層基板１７の配線とは、第１積層基板１０の下部積層基板１０Ｄの露出した表面に引き出された引き出し配線１１と第２積層配線１７の裏面に形成された接続端子２０とを半田バンプ２２または半田ペーストを用いて電気的かつ機械的に接続される。本実施の形態１では、第１積層基板１０の配線と第２積層基板１７の配線との接続に、ワイヤ２１および半田バンプ２２（または半田ペースト）の両者を例示したが、どちらか一方の接続でもよい。さらに、第１積層基板１０および第２積層基板１７の表面は封止材２３により保護されている。
【００３８】
なお、本実施の形態１では、第１積層基板１０に第２積層基板１７を組み込むことにより、第１回路ブロックＭＢ１と第２回路ブロックＭＢ２とからなる多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を構成したが、第２積層基板１７に第１積層基板１０を組み込むことにより、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を構成してよい。
【００３９】
また、本実施の形態１では、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を第１積層基板１０からなる第１回路ブロックＭＢ１と第２積層基板１７からなる第２回路ブロックＭＢ２との２つで構成したが、ブロック数はこれに限定されない。例えばさらに第３回路ブロックを追加することが可能であり、多機能ＲＦモジュールを第１積層基板からなる第１回路ブロックと第２積層基板からなる第２回路ブロックと第３積層基板からなる第３回路ブロックとの３つで構成し、例えば第１積層基板に第２積層基板および第３積層基板を組み込むこともできる。
【００４０】
このような多機能ＲＦパワーモジュールＭＲＦ１を製造するには、例えば次のようにする。まず、第１回路ブロックＭＢ１と、第２回路ブロックＭＢ２とを用意する。続いて、第１回路ブロックＭＢ１に、第２回路ブロックＭＢ２を組み込む。この時、第１回路ブロックＭＢ１の引き出し配線１１を通じて第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２の配線同士を電気的に接続する。その後、第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２を組み合わせて構成されたモジュール基板の表面に、半導体チップＳＣ１、チップ部品ＳＣ２，ＳＣ３を実装した後、半導体チップＳＣ１等と第１回路ブロックＭＢ１の配線とをワイヤ１６を通じて電気的に接続する。また、このワイヤボンディング工程時に、第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２間をワイヤ２１で電気的に接続する。その後、モジュール基板の表面をエポキシ系樹脂等からなる封止材２３により封止する。ここで、例えばＲＦパワーモジュールの開発期においては、アンテナスイッチ回路を有するフロントエンドモジュール１と、ＨＰＡを有するＲＦパワーモジュールＰＭとの特性の合わせ込み（例えばインピーダンス整合）の最適評価を行うために（すなわち、高い機能を進めるために）、アンテナスイッチ側の構成を変える場合がある。フロントエンドモジュール１とＲＦパワーモジュールＰＭとが最初から同一基板に一体成形されているモジュール基板の場合は、上記の変更要求のたびにモジュール基板全体を製造し直さなければならないので、モジュール基板の製造に時間がかかる上、製造コストが増大する問題がある。特に多品種少量生産品では、製品寿命が短く短納期化が望まれるので、如何に開発期間を短縮するかが重要な課題となっている。また、異なる回路ブロックを一体にする場合、配線層数を多く必要とする回路側に合わせてモジュール基板全体を設計するが、セラミック基板の場合、積層数が多いほどコストも増大するのでモジュール基板全体の製造し直しが頻繁に行われることは材料の無駄が生じ、コスト面上も好ましくない。これに対して本実施の形態１では、例えばアンテナスイッチ回路を有する第２回路ブロックＭＢ２の変更が要求されたら、そのアンテナスイッチ回路を有する第２回路ブロックＭＢ２のみを取り換えれば良く、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１全体を製造し直す必要がない。このため、時間的および材料の上での無駄を大幅に省くことができるので、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１の開発期間を大幅に短縮できる上、製造コストを大幅に低減できる。特に、多品種少量生産品においては、機能の高い製品を短納期で提供できる。
【００４１】
このように、本実施の形態１によれば、例えば５層（（ｎ＋ｍ）層）の第１積層基板１０からなるＲＦパワーモジュールＰＭが形成された第１回路ブロックＭＢ１と、例えば１１層（ｋ層）の第２積層基板１７からなるフロントエンドモジュール１が形成された第２回路ブロックＭＢ２とを用意し、第１積層基板１０に第２積層基板１７を組み込むことによって、第１積層基板１０に形成された第１回路ブロックＭＢ１および第２積層基板１７に形成された第２回路ブロックＭＢ２からなる１つの多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を構成することができる。従って、どちらか一方の回路ブロック（例えば第２回路ブロックＭＢ２に形成されたフロントエンドモジュール１）に仕様変更が生じた場合は、他方の回路ブロック（例えば第１回路ブロックＭＢ１に形成されたＲＦパワーモジュールＰＭ）を変更することなく、仕様変更の生じた一方の回路ブロックのみを取り替えればよく、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１全体を製造しなおす必要がない。また、第１積層基板１０および第２積層基板１７の各々の層数を搭載する各種回路または素子に合わせて製作できるので、第１積層基板１０および第２積層基板１７に不要な層を生じさせることなく、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を形成することができる。これらにより、安価に多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１を形成することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
多機能ＲＦモジュールは、積層基板の裏面に設けられた外部端子を顧客から用意された実装基板、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板の電極に、例えば半田バンプまたは半田ペーストを用いて電気的かつ機械的に接続することにより、実装基板に搭載される。本実施の形態２では、モジュール基板（積層基板）の裏面の外部端子が形成された層（以下、単に裏面端子層と記す）をコンポーネント化し、互いに異なる外部端子の形状を有する複数種類の裏面端子層（整合用の基板）を準備しておき、顧客から用意された実装基板に適した外部端子の形状を有する裏面端子層を半田バンプまたは半田ペーストを用いてモジュール基板に接続した後（すなわち、実装基板に応じて裏面端子層を変更できるようになっている）、多機能ＲＦモジュールを実装基板に搭載する。
【００４３】
以下、本実施の形態２である積層基板の裏面端子層の一例を図４〜図６を用いて説明する。
【００４４】
図４（ａ）および（ｂ）に、本実施の形態２である多機能ＲＦモジュールの裏面側から見た概略斜視図および裏面図の一例をそれぞれ示す。
【００４５】
図４に示す多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２は、前記実施の形態１で説明した多機能ＲＦモジュールＭＲＦ１とほぼ同じものである。すなわち、例えば５層（（ｎ＋ｍ）層）の第１積層基板１０からなり、ＲＦパワーモジュールＰＭが形成された第１回路ブロックＭＢ１と、例えば１１層（ｋ層）の第２積層基板１７からなり、フロントエンドモジュール１が形成された第２回路ブロックＭＢ２とで１つの多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２が構成されている。
【００４６】
ただし、本実施の形態２においては、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２の裏面側の層、すなわち、第１積層基板１０の下部積層基板１０Ｄの裏面端子層ＲＴＬ１が、第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２とは別体に形成されており、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２のモジュール基板の製造時に、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２を実装する実装基板の外部端子に適した裏面端子層ＲＴＬ１を選択して取り付けることが可能となっている。すなわち、裏面端子層ＲＴＬ１は、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２の外部端子と、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２を実装する実装基板の外部端子との整合に用いられる層となっている。この裏面端子層ＲＴＬ１の裏面（第１面）には、実装基板の外部端子の配置に応じた外部端子が配置されている。この裏面端子層ＲＴＬ１の第１面の外部端子の配置種類は、実装基板の外部端子種類に応じて複数のものが用意される。すなわち、裏面端子層ＲＴＬ１は、実装基板の外部端子に応じて複数種類が用意される。ただし、裏面端子層ＲＴＬ１の第１面とは反対側の第２面には、第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２の接続端子の配置に応じた接続端子が配置されており、その裏面端子層ＲＴＬ１の第２面の接続端子の配置は、どの裏面端子層ＲＴＬ１も同じである。
【００４７】
図４では、裏面端子層ＲＴＬ１の接続面の外周に沿って複数の外部端子２４が配置され、裏面端子層ＲＴＬ１の接続面のほぼ中央部に接地端子ＧＮＤが配置されている場合が例示されている。
【００４８】
また、図５および図６は、他の裏面端子層ＲＴＬ２，ＲＴＬ３の接続面図を例示している。図５に示す多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２の裏面端子層ＲＴＬ２では、裏面端子層ＲＴＬ２の接続面の１辺に沿って６つの入出力端子２５が配置され、対向する他の一辺に沿って６つの入出力端子２５、１つのＶｃｃ端子ＶＣおよび１つのＶｄｄ端子ＶＤが配置され、裏面端子層ＲＴＬ２の接続面のほぼ中央部には接地端子ＧＮＤが配置されている場合が例示されている。
【００４９】
同様に、図６に示す多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２の裏面端子層ＲＴＬ３では、Ｖｄｄ端子ＶＤの位置および接地端子ＧＮＤの一部の配置が、図５のＶｄｄ端子ＶＤおよび接地端子ＧＮＤに対して若干違う場合が例示されている。
【００５０】
なお、本実施の形態２では、裏面端子層ＲＴＬ１〜ＲＴＬ３の外部端子の形状として、図４〜図６に示す３つの形状を例示したが、これに限定されるものではない。また、裏面端子層ＲＴＬ１〜ＲＴＬ３の各々は、１層に限定されるものではなく、多層構成としても良い。また、裏面端子層ＲＴＬ１〜ＲＴＬ３の本体材料は、熱膨張係数を同一とする観点等から、第１、第２回路ブロックＭＢ１，ＭＢ２の本体材料と同一とすることが好ましい。
【００５１】
このように、本実施の形態２によれば、顧客から用意される実装基板に対して、モジュール基板全体の設計を変更することなく、モジュール基板の裏面端子層ＲＴＬ１〜ＲＴＬ３のみを変更することで所望する外部端子の形状を提供することができる。このため、多機能モジュールＭＲＦ２のモジュール基板の製造時間を短縮できる。また、多機能ＲＦモジュールＭＲＦ２のコストの増加を抑えることができる。
【００５２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５３】
例えば、前記実施の形態では、第１回路ブロックと第２回路ブロックとを組み合わせて、１つの品種、例えば携帯電話用の多機能ＲＦモジュールを構成するとしたが、回路ブロックに代えて、第１の品種と第２の品種とを組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の半導体装置の製造方法は、携帯電話用の多機能ＲＦモジュールの製造のみでなく、用途に限定されずモジュール全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１である多機能ＲＦモジュールを用いたデジタル携帯電話システムの一例である。
【図２】本発明の実施の形態１であるＲＦパワーモジュールに搭載される増幅回路の回路ブロック図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態１である多機能ＲＦモジュールの表面側から見た概略斜視図および概略断面図の一例である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態２である多機能ＲＦモジュールの裏面側から見た概略斜視図および平面図の一例である。
【図５】本発明の実施の形態２である多機能ＲＦモジュールの裏面概略図の他の例である。
【図６】本発明の実施の形態２である多機能ＲＦモジュールの裏面概略図の他の例である。
【符号の説明】
【００５６】
１  フロントエンドモジュール
２  ベースバンド回路
３  変復調用回路
４ａ，４ｂ  スイッチ回路
５  分波器
６Ａ，６Ｂ  電力増幅回路
６Ａ１  増幅段
６ＡＭ１  整合回路
６Ｂ１  増幅段
６ＢＭ１  整合回路
７  周辺回路
７Ａ  制御回路
７Ａ１  電源制御回路
７Ａ２  バイアス電圧生成回路
７Ｂ  バイアス回路
８ａ，８ｂ  入力端子
９ａ，９ｂ  出力端子
１０  第１積層基板
１０Ｄ  下部積層基板
１０Ｕ  上部積層基板
１１  引き出し配線
１２ａ〜１２ｃ  電極パッド
１３  配線
１４  外部端子
１６  ワイヤ
１７  第２積層基板
１８ａ，１８ｂ  電極パッド
１９  配線
２０  接続端子
２１  ワイヤ
２２  半田バンプ
２３  封止材
２４  外部端子
２５  入出力端子
ＡＮＴ  アンテナ
Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ
ＣＮＴ１，ＣＮＴ２  切換信号
ＦＬＴ１，ＦＬＴ２  フィルタ
ＧＮＤ  接地端子
ＬＰＦ１，ＬＰＦ２  ローパスフィルタ
ＭＢ１  第１回路ブロック
ＭＢ２  第２回路ブロック
ＭＮ１，ＭＮ２  インピーダンス整合回路
ＭＲＦ１，ＭＲＦ２  多機能ＲＦモジュール
ＰＭ  ＲＦパワーモジュール
ＲＴＬ１〜ＲＴＬ３  裏面端子層
ＳＣ１  半導体チップ
ＳＣ２，ＳＣ３  チップ部品
ＶＣ  Ｖｃｃ端子
ＶＤ  Ｖｄｄ端子
【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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