(57)【要約】【課題】放熱部材が設けられたモジュールにおいて、発熱部品から発生した熱の放熱特性の向上を図りつつ、放熱部材からの熱が他の部品に影響しにくくする。【解決手段】モジュール１ａは、多層配線基板２と、該多層配線基板２の上面２０ａに実装された複数の部品３ａ〜３ｄと、各部品３ａ〜３ｄを封止する封止樹脂層と、封止樹脂層の上面側に設けられた放熱板５とを備え、放熱板５は、多層配線基板２の上面２０ａに対して垂直な方向から見たときに、各部品３ａ〜３ｄ、および、隣接する部品３ａ〜３ｄ間それぞれと重なる領域を有する。また、放熱板５には、部品３ａ〜３ｃそれぞれの周縁に沿って、スリット１１ａ〜１１ｃが形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板の主面に実装された第１部品および第２部品と、
前記配線基板に当接する当接面と、該当接面に対向する対向面とを有し、前記第１部品および前記第２部品を封止する封止樹脂層と、
前記封止樹脂層の前記対向面に設けられた放熱部材とを備え、
前記放熱部材は、前記配線基板の前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第１部品、前記第２部品、および、前記第１部品と前記第２部品との間、のそれぞれと重なる領域を有し、
前記放熱部材の前記第１部品と前記第２部品との間と重なる領域に、スリットが形成されている
ことを特徴とするモジュール。
【請求項２】
前記スリットが前記第１部品寄りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記スリットが前記第２部品寄りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項４】
前記スリットは、前記配線基板の前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第１部品の周縁に沿って形成されることを特徴とする請求項２に記載のモジュール。
【請求項５】
前記スリットは、前記第１部品の周囲を囲むように形成されることを特徴とする請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記スリットは、前記配線基板の前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第２部品の周縁に沿って形成されることを特徴とする請求項３に記載のモジュール。
【請求項７】
前記スリットは、前記第２部品の周囲を囲むように形成されることを特徴とする請求項６に記載のモジュール。
【請求項８】
前記スリットは、前記第１部品寄りに形成された第１スリットと、前記第２部品寄りに形成された第２スリットとを有することを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項９】
前記封止樹脂層の前記対向面、および、当該対向面と前記当接面の端縁同士を繋ぐ側面を少なくとも被覆するシールド膜をさらに備え、
前記放熱部材は、前記シールド膜上に配設されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱部材を備えるモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信端末装置などの電子機器のマザー基板には、種々のモジュールが実装される。この種のモジュールでは、配線基板に各種のチップ部品が実装され、これらのチップ部品が樹脂で封止される。チップ部品の中には、例えば、ＩＣなどの半導体素子のように、モジュールの使用時に発熱する部品がある。モジュールに熱が溜まると特性が低下するおそれがあるため、実装部品から発生した熱を放熱可能なモジュールが提案されている。例えば、図８に示すように、特許文献１に記載のモジュール１００は、配線基板１０１の上面１０１ａに複数の部品１０２が実装される。各部品１０２は、封止樹脂層１０３で封止されるとともに、封止樹脂層１０３が電磁シールド１０４により被覆される。さらに、封止樹脂層１０３の上面１０３ａの電磁シールド１０４上には放熱層１０５が積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４５９３２号公報（段落００５１〜００５３、００５９〜００６１、図１２等参照）
【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、従来のモジュール１００は、封止樹脂層１０３の上面１０３ａの全面に亘って放熱層１０５が積層されるため、一部の発熱性が高い部品１０２から発生した熱が放熱層１０５を伝って他の部品に影響を与えるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、放熱部材が設けられたモジュールにおいて、発熱部品から発生した熱の放熱特性の向上を図りつつ、放熱部材からの熱が他の部品に影響しにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明のモジュールは、配線基板と、前記配線基板の主面に実装された第１部品および第２部品と、前記配線基板に当接する当接面と、該当接面に対向する対向面とを有し、前記第１部品および前記第２部品を封止する封止樹脂層と、前記封止樹脂層の前記対向面に設けられた放熱部材とを備え、前記放熱部材は、前記配線基板の前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第１部品、前記第２部品、および、前記第１部品と前記第２部品との間、のそれぞれと重なる領域を有し、前記放熱部材の前記第１部品と前記第２部品との間と重なる領域に、スリットが形成されていることを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、第１部品、第２部品および第１部品と第２部品との間、のそれぞれに重なるように、放熱部材が配設されるため、モジュールの放熱特性が向上する。さらに、放熱部材の第１部品と第２部品との間に重なる領域にスリットが形成されているため、例えば、第１部品および第２部品の一方が発熱部品である場合に、当該一方の部品からの熱が放熱部材を介して他方の部品に影響するのを抑えることができる。
【０００８】
また、前記スリットが前記第１部品寄りに形成されていてもよい。この構成によれば、例えば、第１部品が発熱部品であって、第１部品と第２部品とが近接している場合に第１部品から発生した熱が放熱部材を介して第２部品に影響するのを抑えることができる。
【０００９】
また、前記スリットが前記第２部品寄りに形成されていてもよい。この構成によれば、第１部品が発熱部品である場合、第１部品と第２部品との距離によらずに、第１部品から発生した熱が放熱部材を介して第２部品に影響するのを抑えることができる。
【００１０】
また、前記スリットは、前記配線基板の前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第１部品の周縁に沿って形成されていてもよい。この構成によれば、例えば、第１部品が発熱部品である場合は、第１部品から発生する熱が放熱部材を介して第２部品に伝わりにくくすることができる。
【００１１】
また、前記スリットは、前記第１部品の周囲を囲むように形成されていてもよい。この構成によれば、例えば、第１部品が発熱部品である場合は、第１部品から発生する熱が放熱部材を介して第２部品に伝わりにくくすることができる。
【００１２】
また、前記スリットは、前記配線基板の前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第２部品の周縁に沿って形成されていてもよい。この構成によれば、例えば、第１部品が発熱部品である場合は、第１部品から発生する熱が放熱部材を介して第２部品に伝わりにくくすることができる。
【００１３】
また、前記スリットは、前記第２部品の周囲を囲むように形成されていてもよい。この構成によれば、例えば、第１部品が発熱部品である場合は、第１部品から発生する熱が放熱部材を介して第２部品に伝わりにくくすることができる。
【００１４】
また、前記スリットは、前記第１部品寄りに形成された第１スリットと、前記第２部品寄りに形成された第２スリットとを有していてもよい。この構成によれば、第１部品と第２部品との距離にかかわらず、第１部品及び第２部品のうち、一方の部品から発生した熱が放熱部材を介して他方の部品に伝わるのを確実に抑えることができる。
【００１５】
また、前記封止樹脂層の前記対向面、および、当該対向面と前記当接面の端縁同士を繋ぐ側面を少なくとも被覆するシールド膜をさらに備え、前記放熱部材は、前記シールド膜上に配設されていてもよい。この構成によれば、封止樹脂層の表面がシールド膜で被覆されるため、第１部品および第２部品に対するシールド特性が向上する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１部品、第２部品および第１部品と第２部品との間、それぞれに重なるように、放熱部材が配設されるため、モジュールの放熱特性が向上する。さらに、放熱部材の第１部品と第２部品との間に重なる領域にスリットが形成されているため、例えば、第１部品および第２部品の一方が発熱部品である場合に、当該一方の部品からの熱が放熱部材を介して他方の部品に影響するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるモジュールの断面図である。
【図２】図１のモジュールの平面図である。
【図３】図１のモジュールの変形例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるモジュールの平面図である。
【図５】図４のモジュールの変形例を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかるモジュールの平面図である。
【図７】図６のモジュールの変形例を示す図である。
【図８】従来のモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態にかかるモジュール１ａについて、図１および図２を参照して説明する。なお、図１はモジュール１ａの断面図であって、図２のＡ−Ａ矢視断面図、図２はモジュール１ａの平面図である。
【００１９】
この実施形態にかかるモジュール１ａは、図１に示すように、多層配線基板２（本発明の「配線基板」に相当）と、該多層配線基板２の上面２０ａに実装された複数の部品３ａ〜３ｄと、多層配線基板２の上面２０ａに積層された封止樹脂層４と、封止樹脂層４の表面を被覆するシールド膜６と、封止樹脂層４の上面４ａに設けられた放熱板５とを備え、例えば、高周波信号が用いられる電子機器のマザー基板等に搭載される。
【００２０】
多層配線基板２は、例えば、低温同時焼成セラミック、高温同時焼成セラミックやガラスエポキシ樹脂などで形成された複数の絶縁層２ａ〜２ｃが積層されて成る。多層配線基板２の上面２０ａ（本発明の「配線基板の主面」に相当）には、各部品３ａ〜３ｄの実装用の実装電極７が形成される。多層配線基板２の下面２０ｂには、外部接続用の複数の外部電極８が形成される。また、隣接する絶縁層２ａ〜２ｃ間それぞれに、各種の内部配線電極９が形成されるとともに、多層配線基板２の内部には、異なる絶縁層２ａ〜２ｃに形成された内部配線電極９同士を接続するための複数のビア導体１０が形成される。なお、実装電極７、外部電極８および内部配線電極９は、いずれもＣｕやＡｇ、Ａｌ等の配線電極として一般的に採用される金属で形成されている。また、各ビア導体１０は、ＡｇやＣｕ等の金属で形成されている。なお、各実装電極７、各外部電極８には、Ｎｉ／ＡｕめっきやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき或いはＮｉ／Ｓｎめっきがそれぞれ施されていてもよい。
【００２１】
部品３ａ〜３ｄは、IＣやＰＡ（パワーアンプ）などの半導体素子や、チップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗等のチップ部品で構成され、半田接合などの一般的な表面実装技術により多層配線基板２に実装される。なお、この実施形態では、各部品３ａ〜３ｄのうち、部品３ａはモジュール１ａの通電時に発熱量が多い部品（本発明の「第１部品」に相当）で、部品３ｂおよび部品３ｃが熱の影響により特性が変化する部品（本発明の「第２部品」に相当）として設けられている。
【００２２】
封止樹脂層４は、エポキシ樹脂等の封止樹脂として一般的に採用される樹脂で形成され、各部品３ａ〜３ｄを封止する。また、封止樹脂層４は、多層配線基板２に当接する下面４ｂ（本発明の「封止樹脂層の当接面」に相当）と、該下面４ｂに対向する上面４ａ（本発明の「封止樹脂層の対向面」に相当）と、側面４ｃとを有する。
【００２３】
シールド膜６は、封止樹脂層４の表面（上面４ａ、側面４ｃ）と多層配線基板２の側面２０ｃとを被覆するとともに、多層配線基板２の側面２０ｃに露出したグランド電極（図示省略）に接続される。
【００２４】
シールド膜６は、封止樹脂層４の上面４ａに積層された密着膜と、密着膜に積層された導電膜と、導電膜に積層された保護膜とを有する多層構造で形成することができる(図示せず)。ここで、密着膜は、導電膜と封止樹脂層４との密着強度を高めるために設けられたものであり、例えば、ＳＵＳなどの金属で形成することができる。導電膜は、シールド膜６の実質的なシールド機能を担う層であり、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌのうちのいずれかの金属で形成することができる。保護膜は、導電膜が腐食したり、傷が付いたりするのを防止するために設けられたものであり、例えば、ＳＵＳで形成することができる。
【００２５】
放熱板５（本発明の「放熱部材」に相当）は、シールド膜６のうち、封止樹脂層４の上面４ａを被覆する部分の上に配設される。また、この実施形態では、放熱板５の主面の面積は、封止樹脂層４の上面４ａの面積と略同じであり、多層配線基板２の上面２０ａに対して垂直な方向から見た平面視で、全ての部品３ａ〜３ｄと重なる領域を有する。また、放熱板５には、それぞれ該放熱板５の厚み方向を貫通する３つのスリット１１ａ〜１１ｃが形成される。１つ目のスリット１１ａは、平面視で部品３ａ（発熱部品）の周縁に沿って形成され、当該部品３ａの周囲を囲む。２つ目のスリット１１ｂは、平面視で部品３ｂの周縁に沿って形成され、当該部品３ｂの周囲を囲む。３つ目のスリット１１ｃは、平面視で部品３ｃの周縁に沿って形成され、当該部品３ｃの周囲を囲む。したがって、平面視では、放熱板５の部品３ａ（発熱部品）と部品３ｂとの間の領域にはスリット１１ａ，１１ｂが形成されるとともに、放熱板５の部品３ａ（発熱部品）と部品３ｃとの間の領域にはスリット１１ａ，１１ｃが形成されることになる。
【００２６】
なお、放熱板５は、ＣｕやＡｌなどの金属で形成される。放熱板５の形成方法としては、例えば、金属板や金属箔をシールド膜６上に配置・固定し、レーザ加工により各スリット１１ａ〜１１ｃを形成する方法がある。他の形成方法としては、シールド膜６における封止樹脂層４の上面４ａを被覆する部分にめっき処理で放熱板５を形成し、その後レーザ加工やフォトリソグラフィなどを用いて各スリット１１ａ〜１１ｃを形成する方法もある。あるいは、金属板や金属箔を、シールド膜６の形成後のモジュール１ａの天面（シールド膜６における封止樹脂層４の上面４ａを被覆する部分）に貼り付けた後、スリット１１ａ〜１１ｃが形成される予定位置以外の部分にレジストを形成し、スリット部分をエッチングし、その後レジストを取り除いてもよい。または、図３、図５、図７のように、放熱板５が連結している構造（一部が分離されていない構造）では、あらかじめスリット１１ａ〜１１ｃを形成した放熱板５を貼り付けてもよい。
【００２７】
したがって、上記した実施形態によれば、多層配線基板２の上面２０ａに対して垂直な方向から見たときに、放熱板５が全ての実装部品（部品３ａ〜３ｄ）と重なる領域を有する大面積で形成されるため、モジュール１ａの放熱特性が向上する。また、放熱板５の部品３ａ（発熱部品）と部品３ｂとの間の領域にはスリット１１ａ，１１ｂが形成されるとともに、放熱板５の部品３ａ（発熱部品）と部品３ｃとの間の領域にはスリット１１ａ，１１ｃが形成されるため、発熱部品である部品３ａからの熱が、放熱板５を介して他の部品３ｂ，３ｃに影響するのを抑えることができる。
【００２８】
また、スリット１１ａは、部品３ａの周縁に沿って形成されるため、部品３ａから発生する熱が放熱板５を介して他の部品３ｂ〜３ｄに伝わりにくくすることができる。さらに、スリット１１ｂは部品３ｂの周縁に沿って形成され、スリット１１ｃは部品３ｃの周縁に沿って形成される。このようにすると、部品３ａから発生する熱が部品３ｂ、３ｃにさらに伝わりにくくすることができる。また、各スリット１１ａ〜１１ｃにより、放熱板５の各部品３ａ〜３ｃ上に配置される部分と他の部分とを完全に分離することで、部品３ａからの熱を他の部品３ｂ〜３ｄに伝わりにくくする効果がさらに向上する。
【００２９】
（モジュール１ａの変形例）
上記した第１実施形態では、各スリット１１ａ〜１１ｃは、いずれも対象部品３ａ〜３ｃの全周を囲む形状で形成したが、例えば、図３に示すように、各スリット１１ａ〜１１ｃは、いずれも対象部品３ａ〜３ｃを完全に囲まずに、一部が途切れた状態で囲むようにしてもよい。このとき、途切れた部分は、部品３ａ（発熱部品）と部品３ｂとの間の領域や、部品３ａと部品３ｃとの間の領域に配置されないようにするのが好ましい。このようにしても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。また、この場合は、各スリット１１ａ〜１１ｃは、放熱板５をシールド膜６上に配置する前に形成してもよい。
【００３０】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態にかかるモジュール１ｂについて、図４を参照して説明する。なお、図４はモジュール１ｂの平面図であって、第１実施形態の図２に対応する図である。
【００３１】
この実施形態にかかるモジュール１ｂが、図１および図２を参照して説明した第１実施形態のモジュール１ａと異なるところは、図４に示すように、放熱板５の構成が異なることである。その他の構成は、第１実施形態のモジュール１ａと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３２】
この場合、第１実施形態では、各部品３ａ〜３ｃそれぞれの周縁に沿ってスリット１１ａ〜１１ｃ（合計３つ）が設けられたが、この実施形態では、発熱部品である部品３ａの周縁に沿って形成されたスリット１１ａのみ形成される。換言すると、第１実施形態において、部品３ａと部品３ｂとの間の領域、および、部品３ａと部品３ｃとの間の領域に配置されていた３つのスリット１１ａ〜１１ｃのうち、発熱部品である部品３ａ寄りの位置に配置されたスリット１１ａのみが形成される。
【００３３】
この構成によれば、発熱部品である部品３ａと、熱の影響を避けたい部品３ｂ，３ｃとの距離が近い場合において、部品３ａからの熱が部品３ｂ，３ｃに伝わりにくくするのに適している。
【００３４】
（モジュール１ｂの変形例）
上記した第２実施形態では、スリット１１ａは、部品３ａの全周を囲む形状で形成したが、例えば、図５に示すように、スリット１１ａは、部品３ａを完全に囲まずに、一部が途切れた状態で囲むようにしてもよい。このとき、途切れた部分は、部品３ａ（発熱部品）と部品３ｂとの間の領域や、部品３ａと部品３ｃとの間の領域に配置されないようにするのが好ましい。このようにしても、第２実施形態と同等の効果を得ることができる。また、この場合は、スリット１１ａは、放熱板５をシールド膜６上に配置する前に形成してもよい。
【００３５】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態にかかるモジュール１ｃについて、図６を参照して説明する。なお、図６はモジュール１ｃの平面図であって、第１実施形態の図２に対応する図である。
【００３６】
この実施形態にかかるモジュール１ｃが、図１および図２を参照して説明した第１実施形態のモジュール１ａと異なるところは、図６に示すように、放熱板５の構成が異なることである。その他の構成は、第１実施形態のモジュール１ａと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３７】
第１実施形態では、各部品３ａ〜３ｃそれぞれの周縁に沿ってスリット１１ａ〜１１ｃ（合計３つ）が設けられた。一方、この実施形態では、部品３ｂの周縁に沿って形成されたスリット１１ｂと、部品３ｃの周縁に沿って形成されたスリット１１ｃは形成されるが、発熱部品である部品３ａの周縁に沿って形成されたスリット１１ａは設けられない。換言すると、第１実施形態において、部品３ａと部品３ｂとの間の領域、および、部品３ａと部品３ｃとの間の領域に配置されていた３つのスリット１１ａ〜１１ｃのうち、発熱部品ではない部品３ｂおよび部品３ｃ寄りの位置に配置された２つのスリット１１ｂ，１１ｃのみが形成される。
【００３８】
この構成によれば、発熱部品である部品３ａと、熱の影響を避けたい部品３ｂ，３ｃとの距離にかかわらず、部品３ａからの熱が部品３ｂ，３ｃに伝わりにくくすることができる。
【００３９】
（モジュール１ｃの変形例）
上記した第３実施形態では、スリット１１ｂおよびスリット１１ｃは、部品３ｂおよび部品３ｃの全周を囲む形状で形成したが、例えば、図７に示すように、スリット１１ｂおよびスリット１１ｃは、それぞれ対象部品３ｂ，３ｃを完全に囲まずに、一部が途切れた状態で囲むようにしてもよい。このとき、途切れた部分は、部品３ａ（発熱部品）と部品３ｂとの間の領域や、部品３ａと部品３ｃとの間の領域に配置されないようにするのが好ましい。このようにしても、第３実施形態と同等の効果を得ることができる。また、この場合は、スリット１１ｂおよびスリット１１ｃは、放熱板５をシールド膜６上に配置する前に形成してもよい。
【００４０】
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、上記した各実施形態や変形例の構成を組合わせてもよい。
【００４１】
また、上記した各実施形態では、発熱部品（部品３ａ）と、熱の影響を受けやすい部品（部品３ｂ，３ｃ）とが隣接している場合について説明したが、これらの間に他の部品等が介在している場合にも本発明を適用することができる。この場合、平面視で発熱部品（部品３ａ）と部品３ｂとの間の領域、および、発熱部品（部品３ａ）と部品３ｃとの間の領域それぞれの所望の箇所にスリットを設けるようにすればよい。
【００４２】
また、上記した各実施形態では、放熱部材の一例として放熱板５について説明したが、必ずしも板状でなくてもよい。
【００４３】
また、上記した各実施形態において、シールド膜６がなくてもよい。
【００４４】
また、本発明は、配線基板に実装された部品から発生する熱を放熱する放熱部材を備える種々のモジュールに適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ａ〜１ｃ    モジュール
２    多層配線基板（配線基板）
３ａ    部品（第１部品）
３ｂ，３ｃ    部品（第２部品）
４    封止樹脂層
５    放熱板（放熱部材）
１１ａ〜１１ｃ（スリット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019153611.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019153611.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019153611.tif 000009
【図８】
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