(57)【要約】【課題】アンテナ特性の変化を抑制すること。【解決手段】本発明は、第１面および前記第１面の反対の面である第２面を有する基板１０と、前記第１面に設けられたアンテナ１２と、前記第１面および／または前記第２面に設けられ、前記アンテナ１２に高周波信号を出力および／または前記アンテナ１２から高周波信号が入力する電子回路１４と、前記アンテナ１２を封止するように前記第１面に設けられた発泡樹脂１６と、を備える無線モジュールである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および前記第１面の反対の面である第２面を有する基板と、
前記第１面に設けられたアンテナと、
前記第１面および／または前記第２面に設けられ、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力する電子回路と、
前記アンテナを封止するように前記第１面に設けられた発泡樹脂と、
を備える無線モジュール。
【請求項２】
前記発泡樹脂は前記電子回路を覆わない請求項１に記載の無線モジュール。
【請求項３】
前記第１面および前記第２面のうち前記電子回路が設けられた面に前記電子回路を封止するように設けられ前記発泡樹脂より密度の高い封止樹脂を備える請求項２に記載の無線モジュール。
【請求項４】
前記封止樹脂は、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重ならない請求項３に記載の無線モジュール。
【請求項５】
前記封止樹脂は前記発泡樹脂を覆うように設けられている請求項３に記載の無線モジュール。
【請求項６】
前記封止樹脂の前記発泡樹脂上の厚さは前記封止樹脂の前記電子回路上の厚さより小さい請求項５に記載の無線モジュール。
【請求項７】
前記封止樹脂を覆い、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重ならないシールド層を備える請求項３から６のいずれか一項に記載の無線モジュール。
【請求項８】
前記発泡樹脂は前記電子回路を封止する請求項１に記載の無線モジュール。
【請求項９】
前記発泡樹脂は、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重なるように前記基板の前記第１面および前記第２面に設けられた請求項１から８のいずれか一項に記載の無線モジュール。
【請求項１０】
上面に電子部品が搭載された実装基板と、
前記実装基板の上面に搭載され、基板と、前記基板の上面に設けられたアンテナと、前記基板の上面に設けられ、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力する電子回路と、前記アンテナを封止し、前記電子回路を覆わない発泡樹脂と、を備える無線モジュールと、
前記電子部品および前記電子回路を一体に封止する封止樹脂と、
を備える電子装置。
【請求項１１】
アンテナと、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力するための電子回路と、が上面に設けられた基板の前記上面に、前記アンテナを封止し、前記電子回路を覆わない発泡樹脂を形成する工程と、
前記基板の上面に前記発泡樹脂と前記電子回路を封止するように封止樹脂を形成する工程と、
前記電子回路上の前記封止樹脂を除去せずに、前記発泡樹脂上の前記封止樹脂の少なくとも上部を除去する工程と、
を含む無線モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記基板を切断する領域の前記封止樹脂に前記基板の上面まで達する第１溝と、
前記発泡樹脂と前記電子回路との間の前記封止樹脂に前記基板の上面まで到達しない第２溝を形成する工程と、
前記第１溝および前記第２溝の内面および前記封止樹脂の上面にシールド層を形成する工程と、
を含み、
前記封止樹脂の少なくとも上部を除去する工程は、前記発泡樹脂上のシールド層と前記第１溝と前記第２溝との間の前記封止樹脂の少なくとも上部を除去する工程を含む請求項１１に記載の無線モジュールの製造方法。
【請求項１３】
アンテナが第１面に設けられ、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力するための電子回路が前記第１面および／または前記第１面の反対の面である第２面に設けられた基板の前記第１面および／または前記第２面に、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重なる領域に形成されないように前記電子回路を封止する封止樹脂を形成する工程と、
前記基板の前記第１面および前記第２面の前記アンテナと重なる領域に発泡樹脂を形成する工程と、
を含む無線モジュールの製造方法。
【請求項１４】
平面形状が矩形の基板と、
前記基板の前記矩形の第１辺側に設けられた導電パターンを有するアンテナと、
前記基板の前記第１辺に対向する第２辺側に設けられた電子回路と、
前記アンテナを封止する発泡樹脂と、
前記電子回路の少なくとも一部を封止する封止樹脂と、
前記発泡樹脂の設けられた領域から離れた位置においてグランド配線またはグランド電極と電気的に接続され、前記封止樹脂を覆うシールドと、
を備える無線モジュール。
【請求項１５】
前記グランド配線または前記グランド電極は前記基板の内部および／または表面に設けられる請求項１４に記載の無線モジュール。
【請求項１６】
前記シールドと前記グランド配線または前記グランド電極は、前記基板の前記第２辺側の側面において接続する請求項１４または１５に記載の無線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線モジュールおよびその製造方法並びに電子装置に関し、例えばアンテナを有する無線モジュールおよびその製造方法並びに電子装置である。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面にアンテナを有し、基板に送信および受信用の電子回路が搭載された無線モジュールが知られている。アンテナと電子回路とを樹脂を用い封止することが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７９８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アンテナを覆うように樹脂が設けられると、アンテナのインピーダンスが変化し、アンテナの特性が変化してしまう。アンテナを覆う樹脂を設けないことも考えられる。しかし、樹脂を設けないと、アンテナを保護することができない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、アンテナ特性の変化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１面および前記第１面の反対の面である第２面を有する基板と、
前記第１面に設けられたアンテナと、前記第１面および／または前記第２面に設けられ、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力する電子回路と、前記アンテナを封止するように前記第１面に設けられた発泡樹脂と、を備える無線モジュールである。
【０００７】
上記構成において、前記発泡樹脂は前記電子回路を覆わない構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１面および前記第２面のうち前記電子回路が設けられた面に前記電子回路を封止するように設けられ前記発泡樹脂より密度の高い封止樹脂を備える構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記封止樹脂は、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重ならない構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記封止樹脂は前記発泡樹脂を覆うように設けられている構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記封止樹脂の前記発泡樹脂上の厚さは前記封止樹脂の前記電子回路上の厚さより小さい構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記封止樹脂を覆い、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重ならないシールド層を備える構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記発泡樹脂は前記電子回路を封止する構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記発泡樹脂は、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重なるように前記基板の前記第１面および前記第２面に設けられた構成とすることができる。
【００１５】
本発明は、上面に電子部品が搭載された実装基板と、前記実装基板の上面に搭載され、基板と、前記基板の上面に設けられたアンテナと、前記基板の上面に設けられ、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力する電子回路と、前記アンテナを封止し、前記電子回路を覆わない発泡樹脂と、を備える無線モジュールと、前記電子部品および前記電子回路を一体に封止する封止樹脂と、を備える電子装置である。
【００１６】
本発明は、アンテナと、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力するための電子回路と、が上面に設けられた基板の前記上面に、前記アンテナを封止し、前記電子回路を覆わない発泡樹脂を形成する工程と、前記基板の上面に前記発泡樹脂と前記電子回路を封止するように封止樹脂を形成する工程と、前記電子回路上の前記封止樹脂を除去せずに、前記発泡樹脂上の前記封止樹脂の少なくとも上部を除去する工程と、を含む無線モジュールの製造方法である。
【００１７】
上記構成において、前記基板を切断する領域の前記封止樹脂に前記基板の上面まで達する第１溝と、前記発泡樹脂と前記電子回路との間の前記封止樹脂に前記基板の上面まで到達しない第２溝を形成する工程と、前記第１溝および前記第２溝の内面および前記封止樹脂の上面にシールド層を形成する工程と、を含み、前記封止樹脂の少なくとも上部を除去する工程は、前記発泡樹脂上のシールド層と前記第１溝と前記第２溝との間の前記封止樹脂の少なくとも上部を除去する工程を含む構成とすることができる。
【００１８】
本発明は、アンテナが第１面に設けられ、前記アンテナに高周波信号を出力および／または前記アンテナから高周波信号が入力するための電子回路が前記第１面および／または前記第１面の反対の面である第２面に設けられた基板の前記第１面および／または前記第２面に、前記基板の厚さ方向において前記アンテナと重なる領域に形成されないように前記電子回路を封止する封止樹脂を形成する工程と、前記基板の前記第１面および前記第２面の前記アンテナと重なる領域に発泡樹脂を形成する工程と、を含む無線モジュールの製造方法である。
【００１９】
本発明は、平面形状が矩形の基板と、前記基板の前記矩形の第１辺側に設けられた導電パターンを有するアンテナと、前記基板の前記第１辺に対向する第２辺側に設けられた電子回路と、前記アンテナを封止する発泡樹脂と、前記電子回路の少なくとも一部を封止する封止樹脂と、前記発泡樹脂の設けられた領域から離れた位置においてグランド配線またはグランド電極と電気的に接続され、前記封止樹脂を覆うシールドと、を備える無線モジュールである。
【００２０】
上記構成において、前記グランド配線または前記グランド電極は前記基板の内部およびまたは表面に設けられる構成とすることができる。
【００２１】
上記構成において、前記シールドと前記グランド配線または前記グランド電極は、前記基板の前記第２辺側の側面において接続する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、アンテナ特性の変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、実施例１に係る無線モジュールの平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１の変形例１から３に係る無線モジュールの断面図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１の変形例４から７に係る無線モジュールの断面図である。
【図４】図４（ａ）は、実施例２に係る電子装置の製造方法を示す平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５（ａ）は、実施例２に係る電子装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施例２の変形例１に係る電子装置の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図９（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１９】図１９は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図２０】図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、実施例５およびその変形例１に係る無線モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１（ａ）は、実施例１に係る無線モジュールの平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）では発泡樹脂の図示を省略している。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、基板１０の上面にアンテナ１２が形成されている。基板１０の上面に電子回路１４が搭載されている。基板１０の上面にアンテナ１２および電子回路１４を覆うように発泡樹脂１６が設けられている。
【００２６】
基板１０は、例えば絶縁層が積層された多層基板である。絶縁層としては、例えばエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂層または焼結セラミック等のセラミック層である。樹脂層には強化用の繊維またはフィラーが含まれていてもよい。基板１０の厚さＴ１は例えば０．１ｍｍから１ｍｍである。アンテナ１２は、例えば銅、金、銀またはアルミニウム等の導電層により形成されたアンテナパターンである。アンテナ１２の平面形状はミアンダ状である。アンテナ１２は例えばパッチアンテナでもよい。配線１３は、アンテナ１２と同じ導電膜から形成され、アンテナ１２の本体部分と電子回路１４とを電気的に接続する。
【００２７】
電子回路１４は、例えば、電子回路が半導体基板に形成され樹脂封止された集積回路等の電子部品である。電子回路１４は、例えば送信回路、受信回路、電源回路およびインターフェース回路を含む。送信回路は、アンテナ１２が出力する高周波信号をアンテナ１２に出力する。受信回路は、アンテナ１２に入力した高周波信号をアンテナ１２から受ける。電源回路は、送信回路、受信回路およびインターフェース回路に電源電圧を供給する。インターフェース回路は、送信回路に入力する信号および受信回路から出力する信号を外部に入出力する回路である。アンテナ１２が送受信する電波の周波数は、例えば０．８ＧＨｚから５ＧＨｚである。例えば無線モジュールは、周波数が２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールである。
【００２８】
発泡樹脂１６で覆われた電子回路１４は、基板１０に搭載された電子回路１４を構成する部品と、これら部品を覆うように設けられた金属シールドケースとを有してもよい。また、電子回路１４は、電子回路１４を構成する部品と、部品を封止する樹脂とを有するモジュールでもよい。さらに、電子回路１４は、ＭＣＰ（Multi Chips Package）等のパッケージとして樹脂に封止されていてもよい。封止する樹脂の表面に、スパッタリング法またはメッキ法等を用い、金属被膜が形成されていてもよい。発泡樹脂１６は、泡状の空隙が存在するため、耐環境の意味では、トランスファーモールドのパッケージ、真空印刷のパッケージよりもやや劣る。そのため、電子回路１４は、金属ケースまたは金属被膜で覆われ、その周りを発泡樹脂で覆うことで、耐環境性を向上させることができる。
【００２９】
発泡樹脂１６は、合成樹脂中に気体が分散された樹脂である。発泡樹脂全体の体積に占める気体の体積は例えば９０％以上である。合成樹脂としては例えばポリウレタン、ポリスチレンまたはポリオレフィン等である。発泡樹脂１６の厚さＴ２は例えば０．１ｍｍから１ｍｍである。厚さＴ２は、例えば基板１０の厚さＴ１より大きい。また、発泡樹脂には、気泡の構造により、連続気泡構造（または連泡構造という）と独立気泡構造（または単泡構造という）の二つの構造がある。発泡樹脂１６にはいずれの構造を用いてもよいが、耐環境性の観点から単泡構造が好ましい。また連泡構造と単包構造との混在であれば、単泡が連泡よりも多く存在していることが好ましい。以下の実施例でも同様である。
【００３０】
［実施例１の変形例１］
図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１の変形例１から３に係る無線モジュールの断面図である。図２（ａ）に示すように、実施例１の変形例１の無線モジュールでは、発泡樹脂１６はアンテナ１２上に設けられ電子回路１４上には設けられていない。このように、発泡樹脂１６は電子回路１４を覆わなくてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００３１】
実施例１のように、発泡樹脂１６はアンテナ１２および電子回路１４を封止してもよい。また、実施例１の変形例１のように、発泡樹脂１６は、アンテナ１２を封止し電子回路１４を封止しなくてもよい。
【００３２】
［実施例１の変形例２］
図２（ｂ）に示すように、実施例１の変形例２の無線モジュールでは、基板１０の上面に電子回路１４が設けられ、基板１０の上面に電子回路１４を封止する封止樹脂１８が設けられている。封止樹脂１８は、発泡樹脂ではなく、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である。封止樹脂１８の密度は、発泡樹脂１６より高い。封止樹脂１８の厚さＴ３は例えば発泡樹脂１６の厚さＴ２とほぼ同じである。その他の構成は実施例１の変形例１と同じであり説明を省略する。
【００３３】
［実施例１の変形例３］
図２（ｃ）に示すように、実施例１の変形例３の無線モジュールでは、基板１０の下面に基板１０の厚さ方向においてアンテナ１２に重なるように発泡樹脂１６が設けられている。基板１０の下面に基板１０の厚さ方向において電子回路１４に重なるように封止樹脂１８が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。図２（ａ）から図２（ｃ）において、電子回路１４は、金属シールドケースで密封されていてもよい。電子回路１４は、樹脂パッケージ（例えばＭＣＰ）で封止され、樹脂表面に金属被覆が設けられた構造でもよい。このように、電子回路１４は、シールド構造が設けられてもよい。
【００３４】
［実施例１の変形例４］
図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１の変形例４から７に係る無線モジュールの断面図である。図３（ａ）に示すように、実施例１の変形例４の無線モジュールでは、アンテナ１２および電子回路１４は基板１０の上面に設けられている。アンテナ１２を封止するように発泡樹脂１６が設けられ、電子回路１４を封止するように封止樹脂１８が設けられている。発泡樹脂１６の厚さＴ２は封止樹脂１８の厚さＴ３より小さい。封止樹脂１８の表面にシールド層２０が設けられている。シールド層２０は、例えば、金、銀、銅、アルミニウムまたはニッケル等を主材料とする導電層である。または、シールド層２０は、これら金属の中から選択された複数の積層膜で構成してもよい。さらに、シールド層２０は、Ｃｕ膜およびステンレス鋼膜の積層膜でもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００３５】
実施例１の変形例４のように、封止樹脂１８は電子回路１４を封止し、封止樹脂１８はシールド層２０で覆われていてもよい。これにより、電子回路１４から発生するＥＭＩ（Electric Magnetic Interference）を抑制できる。発泡樹脂１６は封止樹脂１８から露出し、発泡樹脂１６上にシールド層２０は設けられていない。これにより、アンテナ１２が送受信する電波が封止樹脂１８およびシールド層２０により減衰することを抑制できる。アンテナ１２周辺の発泡樹脂１６の厚さＴ２は電子回路１４周辺の封止樹脂１８の厚さＴ３より小さい。
【００３６】
［実施例１の変形例５］
図３（ｂ）に示すように、実施例１の変形例５の無線モジュールでは、アンテナ１２上の発泡樹脂１６上に封止樹脂１８が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例４と同じであり説明を省略する。
【００３７】
発泡樹脂１６上に封止樹脂１８が設けられていることで、実施例１の変形例４に比べアンテナ１２を水分および機械的衝撃からより保護することができる。発泡樹脂１６上の封止樹脂１８の厚さＴ４は電子回路１４上の封止樹脂１８の厚さＴ５より小さい。
【００３８】
［実施例１の変形例６］
図３（ｃ）に示すように、実施例１の変形例６の無線モジュールでは、アンテナ１２は基板１０の下面に設けられている。基板１０の下面にアンテナ１２を封止するように発泡樹脂１６が設けられている。電子回路１４は基板１０の上面に設けられている。基板１０の上面に電子回路１４を封止するように封止樹脂１８が設けられている。封止樹脂１８は、アンテナ１２と重なるように設けられていない。発泡樹脂１６の厚さＴ２は、封止樹脂１８の厚さＴ３より小さい。封止樹脂１８の表面にシールド層２０が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。
【００３９】
［実施例１の変形例７］
図３（ｄ）に示すように、実施例１の変形例７の無線モジュールでは、発泡樹脂１６は、平面視においてアンテナ１２と重なるように、基板１０の上面および下面に設けられている。その他の構成は実施例１の変形例６と同じであり説明を省略する。この場合、図１９で後述するように、アンテナ１２が設けられた基板１０を溶融した発泡樹脂の中に浸漬することで発泡樹脂１６を容易に形成が可能である。
【００４０】
実施例１の変形例６および７のように、アンテナ１２は電子回路１４とは反対の面に設けられていてもよい。封止樹脂１８は、平面視においてアンテナ１２と重ならないことが好ましい。
【００４１】
実施例１およびその変形例によれば、アンテナ１２は、基板１０の第１面に設けられている。アンテナ１２が設けられる第１面は、実施例１およびその変形例１から５では基板１０の上面であり、実施例１の変形例６および７では基板１０の下面である。電子回路１４は、基板１０のアンテナ１２が設けられた第１面または第１面の反対の面である第２面に設けられている。電子回路１４は、実施例１およびその変形例１から５ではアンテナ１２が設けられた第１面に搭載され、実施例１の変形例６および７ではアンテナ１２が設けられた第１面と反対の第２面に搭載される。電子回路１４は、第１面および第２面の両方に設けられていてもよい。
【００４２】
電子回路１４は、基板１０の厚さ方向においてアンテナ１２と重ならないように設けられ、アンテナ１２に高周波信号を出力および／またはアンテナ１２から高周波信号が入力する。発泡樹脂１６は、アンテナ１２を封止するように基板１０の少なくとも第１面に設けられている。
【００４３】
発泡樹脂１６はほとんどが気体であるため、アンテナ１２が送受信する電波が減衰しない。また、発泡樹脂１６の比誘電率は、封止樹脂１８の比誘電率よりも空気の比誘電率に近い。このため、発泡樹脂１６を形成する前後におけるアンテナ１２のインピーダンス等の特性の変化はほとんどない。これにより、封止樹脂１８等によるアンテナ特性の変化を抑制できる。
【００４４】
実施例１の変形例１から７のように、発泡樹脂１６は電子回路１４を覆わなくてもよい。これにより、実施例１の変形例２から７のように、封止樹脂１８を、基板１０の上面（第１面および第２面のうち電子回路１４設けられた面）に電子回路１４を覆うように設けることができる。封止樹脂１８は発泡樹脂でなく、その密度は発泡樹脂１６より高いため、封止樹脂１８は、電子回路１４をより保護することができる。封止樹脂１８の密度は例えば発泡樹脂１６の５倍以上であり、好ましくは１０倍以上である。
【００４５】
実施例１の変形例２−４、６および７のように、封止樹脂１８は、基板１０の厚さ方向においてアンテナ１２と重ならない。これにより、アンテナ１２が送受信する電波の減衰を抑制できる。また、アンテナ特性の変化をより抑制できる。
【００４６】
実施例１の変形例５のように、封止樹脂１８は発泡樹脂１６を覆うように設けられていてもよい。アンテナ１２は発泡樹脂１６により覆われているため、発泡樹脂１６の上に封止樹脂１８が設けられてもアンテナ特性の変化は小さい。封止樹脂１８が発泡樹脂１６を封止するため、発泡樹脂１６を機械的に保護できる。また、アンテナ１２を水分等から保護できる。
【００４７】
また、封止樹脂１８の発泡樹脂１６上の厚さＴ４を封止樹脂１８の電子回路上の厚さＴ５より小さくする。これにより、封止樹脂１８によるアンテナ特性の変化をより小さくできる。
【００４８】
実施例１の変形例４から７のように、シールド層２０は、封止樹脂１８を覆うように設けられ、基板１０の厚さ方向においてアンテナ１２と重ならない。これにより、電子回路１４からのＥＭＩを抑制することができる。
【００４９】
実施例１のように、発泡樹脂１６は電子回路１４を封止する。これにより、電子回路１４を保護することができる。
【００５０】
実施例１の変形例３および７のように、発泡樹脂１６は、基板１０の厚さ方向においてアンテナ１２と重なるように基板１０のアンテナ１２が設けられた面と反対の面（第２面）に設けられている。
【００５１】
封止樹脂等がアンテナ１２と重なるようにアンテナ１２が設けられた面と反対の面に設けられると、アンテナ１２のインピーダンス等が変化する。実施例１の変形例３および７によれば、発泡樹脂１６は、基板１０の厚さ方向においてアンテナ１２と重なるように基板１０の上面および下面（第１面および第２面）に設けられている。これにより、アンテナ特性の変化を抑制できる。実施例１の変形例４から７において、電子回路１４を発泡樹脂１６で覆い、さらにその周りを封止樹脂１８で覆ってもよい。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、無線モジュールを実装した電子装置の例である。図４（ａ）は、実施例２に係る電子装置の製造方法を示す平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。以降の図ではアンテナ１２に平面形状を矩形に簡略化して図示する。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、実施例２の電子装置では、実施例１の変形例１の無線モジュールをマザーボード等の実装基板５０の上面に実装する。実装基板５０は、例えば樹脂層またはセラミック層等の絶縁層が積層された積層基板である。実装基板５０の上面には、電子部品５４等が実装されている。アンテナ１２以外の電子部品５４および電子回路１４は封止樹脂１８で封止されていない。電子部品５４および電子回路１４は、トランスファーモールドで封止された一般のパッケージ品でもよい。電子部品５４および電子回路１４は、実装基板５０および／または基板１０上に実装されたベアチップおよび／またはＣＳＰ(Chip Size Package)であり、ベアチップおよび／またはＣＳＰを封止するように実装基板５０および／または基板１０上にポッティング法で樹脂封止されていてもよい。
【００５３】
図５（ａ）は、実施例２に係る電子装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。実装基板５０の上面にポッティング法またはトランスファーモールド法等を用い封止樹脂５２を形成する。これにより、電子部品５４および電子回路１４は封止樹脂５２により封止される。封止樹脂５２は、発泡樹脂ではなく、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である。封止樹脂５２の密度は発泡樹脂１６より高い。
【００５４】
封止樹脂５２を形成するときに、アンテナ１２は発泡樹脂１６に覆われているため、アンテナ１２が直接封止樹脂５２で覆われることがない。これにより、無線モジュールを実装後にアンテナ１２のアンテナ特性が変化することを抑制できる。実施例１のように、電子回路１４が発泡樹脂１６により封止されていると、電子回路１４の機械的衝撃および／または水分等からの保護が十分ではない。実施例２では、電子部品５４および電子回路１４は封止樹脂５２に封止されるため、電子部品５４および電子回路１４を機械的衝撃および／または水分等から保護することができる。
【００５５】
実施例１の変形例１のように、発泡樹脂１６は電子回路１４を覆わない。このモールド構造により、実施例２のように、電子装置に無線モジュールを実装したときに電子回路１４および／または電子部品５４を封止樹脂５２により封止することができる。
【００５６】
また、実施例２の電子部品では、実施例１の変形例１の無線モジュールの基板１０の下面は実装基板５０の上面に対向するように、実装基板５０の上面に無線モジュールが搭載されている。封止樹脂５２は、実装基板５０の上面に搭載された電子部品５４と電子回路１４とを一体に封止する。つまり、電子部品５４と電子回路１４とは同じ封止樹脂５２に封止されている。これにより、アンテナ１２のアンテナ特性が変化することを抑制し、かつ電子部品５４および電子回路１４を保護することができる。
［実施例２の変形例１］
【００５７】
図６（ａ）は、実施例２の変形例１に係る電子装置の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、実施例２の変形例１の電子装置では、発泡樹脂５６は、実装基板５０の上面および下面のアンテナ１２に重なる領域に設けられている。封止樹脂５２は、実装基板５０の上面および下面の発泡樹脂５６以外の領域に設けられている。発泡樹脂５６の材料等は発泡樹脂１６と同じである。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。
【００５８】
アンテナ１２に重なる実装基板５０の上面および下面に封止樹脂５２が形成されると、アンテナ１２のアンテナ特性が変化してしまう。そこで、実施例２の変形例１のように、実装基板５０の上面および下面に発泡樹脂５６を設ける。これにより、アンテナ１２のアンテナ特性の変化をより抑制できる。
【実施例３】
【００５９】
実施例３は、実施例１の変形例４の製造方法の例である。図７（ａ）から図１３（ｂ）は、実施例３に係る無線モジュールの製造方法を示す図である。図７（ａ）から図１３（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）から図１３（ｂ）は、対応する平面図におけるＡ−Ａ断面図である。
【００６０】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、１つの製品となる１つのユニット６０が、切断線３０で囲まれた矩形で示されている。ユニット６０がマトリックス状（図７（ａ）では２×２）に並べられた集合基板を用意する。この集合基板は、図において、基板１０に相当する。それぞれのユニット６０には、銅等の金属膜からなる導電パターンが形成されている。この導電パターンは、配線、電極および／またはランドなどを形成する。ここでは、導電パターンをまとめて、配線と仮称して説明する。この基板１０の上面には、複数のアンテナ１２が形成されている。アンテナ１２は、基板１０に形成する配線と同一工程で形成され、配線と同一材料で形成されている。また、配線とは別にスクリーン印刷法またはめっき法を用い形成してもよい。
【００６１】
基板１０の表面および内部において、アンテナ１２の配置領域と隣接し電子回路用の配線または電極（不図示）が設けられている。配線または電極のうちグランド配線１１（またはグランド電極）はグランド電位が供給される配線または電極である。基板１０の上面に複数の電子回路１４を搭載する。電子回路１４は、例えばバッケージングされた電子部品であり半田等を用い基板１０の上面に搭載され、基板１０の表面および内部に設けられた配線または電極と電気的に接続される。切断線３０は、その後に基板１０等が切断される仮想の線である。図７（ａ）および図７（ｂ）では、１つの基板１０に２×２の４個の無線モジュールを作製する例を説明するが、１つの基板１０に任意の個数の無線モジュールを作製することができる。
【００６２】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、基板１０の上面に複数のアンテナ１２を覆うように発泡樹脂１６を形成する。発泡樹脂１６の形成は例えばポッティング法またはスクリーン印刷法を用いる。発泡樹脂１６は、可能な限りアンテナ１２を完全に覆うことが好ましい。図１（ａ）のように、アンテナ１２の配置領域から電子回路１４の配置領域に渡る境界領域において、アンテナ１２と一体に形成された配線１３が電子回路１４側へ延在される。配線１３は、アンテナ１２の一部でもある。配線１３は電子回路１４と接続されており、配線１３の少なくとも電子回路１４側は発泡樹脂１６で覆うことができない。よって、発泡樹脂１６は、アンテナ１２とする全てのパターンを覆うことはできない場合もある。
【００６３】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、基板１０の上面に、複数の発泡樹脂１６および複数の電子回路１４を覆うように封止樹脂１８を形成する。封止樹脂１８は、例えばトランスファーモールド法または真空印刷法を用いる。トランスファーモールド法を用いる場合、封止樹脂１８が潰れないような圧力を用いる。
【００６４】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、切断線３０に沿って封止樹脂１８を貫通する溝３２を形成する。基板１０に内部のグランド配線１１を露出させる場合には、溝３２はグランド配線１１に達するように形成する。発泡樹脂１６と電子回路１４との間において封止樹脂１８の少なくとも上部に溝３４を形成する。溝３４により基板１０の表面および内部の配線が切断しないように、溝３４は基板１０に達しないように形成する。溝３２および３４の形成には、例えばダイシングブレードまたはレーザ光を用いる。
【００６５】
図１０（ｂ）では、グランド配線１１（またはグランド電極）は、基板１０の周囲の内層に位置しているが、基板１０の周囲の上面に位置していてもよい。溝３２は、グランド配線１１（またはグランド電極）が切削される深さで形成される。グランド配線１１の下に基板１０の少なくとも一部を残存させる。
【００６６】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、溝３２および３４を埋め込むように封止樹脂１８の表面にシールド層２０を形成する。シールド層２０の形成には、例えば真空印刷法、めっき法またはスパッタリング法を用いる。真空印刷法を用いる場合、銀ペースト等の金属ペーストを印刷する。めっき法またはスパッタリング法を用いる場合、金膜、ニッケル膜または銅膜等の金属膜を主材料としたシールド層２０として形成する。シード層を形成し、その後めっき膜をめっき法により形成してもよい。シールド層２０をスパッタリング法を用いて形成する場合、例えば、シールド層２０としてＣｕ膜およびステンレス鋼膜を順に積層してもよい。
【００６７】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、溝３２と３４との間のシールド層２０および封止樹脂１８を除去する。これにより、溝３２と３４との間に凹部３６が形成される。シールド層２０および封止樹脂１８の除去には、切削法またはレーザ光を照射する方法により行う。これにより、封止樹脂１８が露出する。実施例１の変形例５の無線モジュールを製造する場合には、発泡樹脂１６上の封止樹脂１８の上部を除去し、封止樹脂１８の下部を残存させればよい。
【００６８】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、切断線３０において、シールド層２０および基板１０に切断溝３８を形成する。これにより、シールド層２０および基板１０が切断される。切断には、ダイシングブレードを用いたダイシング法またはレーザ光を照射するレーザダイシング法を用いる。これにより、基板１０が個片化され、実施例１の変形例４に係る無線モジュールが製造される。
【００６９】
実施例３によれば、図８（ａ）および図８（ｂ）のように、基板１０の上面に、アンテナ１２を封止し、電子回路１４を覆わない発泡樹脂１６を形成する。図９（ａ）および図９（ｂ）のように、基板１０の上面に、発泡樹脂１６と電子回路１４を封止するように封止樹脂１８を形成する。図１２（ａ）および図１２（ｂ）のように、電子回路１４上の封止樹脂１８を除去せずに、発泡樹脂１６上の封止樹脂１８の少なくとも上部を除去する。
【００７０】
これにより、発泡樹脂１６がアンテナ１２を封止し、封止樹脂１８が電子回路１４を封止し、かつ発泡樹脂１６上の封止樹脂１８が薄いまたは設けられていない無線モジュールを簡単な方法で製造できる。
【００７１】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）のように、切断線３０（基板１０を切断する領域）の封止樹脂１８に基板１０の上面まで達する溝３２（第１溝）を形成し、発泡樹脂１６と電子回路１４との間の封止樹脂１８に基板１０の上面まで到達しない溝３４（第２溝）を形成する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）のように、溝３２および３４の内面および封止樹脂１８の上面にシールド層２０を形成する。図１２（ａ）および図１２（ｂ）のように、発泡樹脂１６上のシールド層２０および溝３２と溝３４との間の封止樹脂１８の少なくとも上部を除去する。
【００７２】
これにより、電子回路１４を覆いアンテナ１２上を覆わないシールド層２０を簡単な工程で形成することができる。
【実施例４】
【００７３】
実施例４は、実施例１の変形例７の製造方法の例である。図１４（ａ）から図１９は、実施例４に係る無線モジュールの製造方法を示す図である。図１４（ａ）から図１８（ａ）は平面図であり、図１４（ｂ）から図１８（ｂ）は、対応する平面図におけるＡ−Ａ断面図である。図１９は、断面図である。
【００７４】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、実施例３の図７（ａ）および図７（ｂ）と同様の方法を用い、基板１０の下面に複数のアンテナ１２を形成する。基板１０の上面に複数の電子回路１４を搭載する。図９（ａ）および図９（ｂ）と同様の方法を用い、基板１０の上面に複数の電子回路１４を覆うように封止樹脂１８を形成する。
【００７５】
図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、図１０（ａ）および図１０（ｂ）と同様の方法を用い、切断線３０に沿って封止樹脂１８を貫通する溝３２を形成する。アンテナ１２と電子回路１４との間において封止樹脂１８の少なくとも上部に溝３４を形成する。溝３２の深さは、グランド配線１１（またはグランド電極）が表面または内層に設けられているかにより調整される。基板１０が薄い場合には溝３２による基板１０の反りが問題となる。よって、グランド配線１１（またはグランド電極）を基板１０の上面または上面に近い内層に形成し、溝３２の深さを浅くしてもよい。
【００７６】
図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、図１１（ａ）および図１１（ｂ）と同様の方法を用い、溝３２および３４を埋め込むように封止樹脂１８の表面にシールド層２０を形成する。
【００７７】
図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、図１２（ａ）および図１２（ｂ）と同様の方法を用い、アンテナ１２と重なる領域における溝３２と３４との間のシールド層２０および封止樹脂１８を除去する。これにより、溝３２と３４との間の凹部３６において基板１０の上面が露出する。基板１０の上面に封止樹脂１８が薄く残存していてもよい。
【００７８】
図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、図１３（ａ）および図１３（ｂ）と同様の方法を用い、切断線３０において、シールド層２０および基板１０に切断溝３８を形成する。これにより、無線モジュールが個片化される。
【００７９】
図１９に示すように、漕４２内の溶融した発泡樹脂４０に基板１０のうちアンテナ１２が設けられた領域を浸漬させる。その後、基板１０を引きあげ、固化させると、基板１０のアンテナ１２が設けられた領域の上面および下面に発泡樹脂１６が形成される。これにより、実施例１の変形例７に係る無線モジュールが製造される。
【００８０】
実施例４によれば、図１４（ａ）から図１８（ｂ）のように、アンテナ１２が下面（第１面）設けられ、電子回路１４が搭載された基板１０の上面（第２面）に平面視においてアンテナ１２と重なる領域に設けられず、電子回路１４を封止する封止樹脂１８を形成する。図１９のように、基板１０の上面のアンテナ１２と重なる領域に、およびアンテナ１２を封止するように基板１０の下面に、発泡樹脂１６を形成する。
【００８１】
これにより、簡単な工程で、基板１０の上面および下面にアンテナ１２と重なるように発泡樹脂１６を形成することができる。
【００８２】
実施例４では、アンテナ１２を基板１０の下面に設けため、図１５（ａ）および図１５（ｂ）において溝３４を実施例３より深くできる。これにより、シールド層２０を実施例３より基板１０の近くまで形成できる。よって、実施例３に比べＥＭＩをより抑制できる。
【００８３】
電子回路１４および封止樹脂１８は、基板１０のアンテナ１２が設けられた面と同じ面に設けてもよい。
【実施例５】
【００８４】
図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、実施例５およびその変形例１に係る無線モジュールの断面図である。図２０（ａ）に示すように、実施例５では、基板１０は積層された複数の絶縁層１０ａから１０ｃを備えている。絶縁層１０ａと１０ｂの間および絶縁層１０ｂと１０ｃとの間にそれぞれ配線４４ａおよび４４ｂが設けられている。基板１０の上面に配線４４ｃが設けられている。配線４４ｃにバンプ（不図示）を介し電子回路１４が実装されている。グランド配線１１ａおよび１１ｂはそれぞれ配線４４ｂの一部である。グランド配線１１ａおよび１１ｂは、基板１０の端部の接続箇所４６ａおよび４６ｂにおいてシールド層２０と電気的に接続されている。その他の構成は実施例４と同じであり説明を省略する。
【００８５】
図２０（ｂ）に示すように、実施例５の変形例１では、発泡樹脂１６の厚さは封止樹脂１８の厚さとほぼ同じである。その他の構成は実施例５と同じであり説明を省略する。
【００８６】
実施例５およびその変形例１によれば、基板１０の平面形状は矩形である（図１３（ａ）参照）。アンテナ１２は基板１０の矩形の辺６２（第１辺）側に設けられ、導電パターンを有する。電子回路１４は、基板１０の辺６２に対向する辺６４（第２辺）側に設けられている。発泡樹脂１６は、アンテナ１２を封止する。封止樹脂１８は電子回路１４の少なくとも一部を封止する。
【００８７】
このような構造においては、発泡樹脂１６は空隙を含むため、発泡樹脂１６は耐環境に劣る。例えば発泡樹脂１６は水分等が容易に通過する。発泡樹脂１６上にはシールド層２０を設けないため、発泡樹脂１６の上面から水分が侵入する。水分等が接続箇所４６ａおよび４６ｂに至ると接続箇所４６ａおよび４６ｂが酸化または吸湿劣化する。これにより、シールド層２０とグランド配線１１ａおよび１１ｂとの接触抵抗が高くなる。よって、シールド層２０のグランドが弱くなる。
【００８８】
そこで、シールド層２０（シールド）は、発泡樹脂１６の設けられた領域から離れた位置においてグランド配線１１ａおよび１１ｂ（またはグランド電極）と電気的に接続される。これにより、発泡樹脂１６から侵入する水分がシールド層２０とグランド配線１１ａおよび１１ｂとの接続箇所４６ａおよび４６ｂに至ることを抑制できる。よって、接続箇所４６ａおよび４６ｂの抵抗が高くなることを抑制できる。
【００８９】
シールド層２０とグランド配線１１ａおよび１１ｂ（グランド電極）は、基板１０の辺６２側の側面または上面において接続する。これにより、接続箇所４６ａおよび４６ｂを発泡樹脂１６から遠ざけることができ、接続箇所４６ａおよび４６ｂの劣化をより抑制できる。特に、接続箇所４６ａおよび４６ｂは、アンテナ１２が設けられた基板１０の一方の短辺と対向する基板１０の他方の短辺に設けることが好ましい。
【００９０】
実施例５およびその変形例１では、グランド配線１１ａは基板１０の内部および上面に設けられているが、グランド配線１１ａは基板１０の内部および上面のいずれか一方に設けられていてもよい。
【００９１】
実施例１から４およびその変形例において、実施例５のように、グランド配線１１ａおよび／または１１ｂを設けてもよい。
【００９２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  基板
１１、１１ａ、１１ｂ  グランド配線
１２  アンテナ
１４  電子回路
１６、４０、５６  発泡樹脂
１８、５２  封止樹脂
２０  シールド層
３０  切断線
３２、３４  溝
３６  凹部
３８  切断溝
５０  実装基板
５４  電子部品
６２、６４  辺
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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