(57)【要約】【課題】高周波部品が小型化しても、高周波部品の実装高さのばらつきにより発生する残留インダクタンスを抑制することができる高周波モジュールを提供する。【解決手段】（ａ）シグナル電極パッドが形成された回路基板５２と、（ｂ）シグナル電極パッド上に形成され、回路基板５２から突出する接続導体５４ａ〜５４ｆと、（ｃ）接続導体５４ａ〜５４ｆに端子パッド５８ａ〜８５ｆ（５８ａ，５８ｂは図示せず）が接続されて回路基板５２に搭載される高周波部品５６とを備える高周波モジュール５０は、（ｉ）回路基板５２の高周波部品５６が搭載される高周波部品搭載領域５６ａの周囲に形成されたグランド電極パッドと、（ii）グランド電極パッド上に形成され、回路基板５２から突出するグランド導体５５ａ〜５５ｆとを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シグナル電極パッドが形成された回路基板と、
前記シグナル電極パッド上に形成され、前記回路基板から突出する接続導体と、
前記接続導体に端子パッドが接続されて前記回路基板に搭載される高周波部品とを備える高周波モジュールにおいて、
前記回路基板の前記高周波部品が搭載された高周波部品搭載領域の周囲に形成されたグランド電極パッドと、
前記グランド電極パッド上に形成され、前記回路基板から突出するグランド導体と、
を備えたことを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記グランド電極パッドは、前記シグナル電極パッドに隣接して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記グランド導体は、前記接続導体よりも、前記回路基板から突出していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波モジュールに関し、詳しくは、高周波部品を回路基板上に実装して構成される高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば図１（ａ）の分解斜視図、図１（ｂ）の平面図に模式的に示すように、回路基板１２上に、高周波部品１６としてＳＡＷ（弾性表面波）デュプレクサのチップ部品が実装された高周波モジュール１０が提供されている。回路基板１２の上面１２ａには、高周波部品１６が搭載される高周波部品搭載領域１６ａ内の電極パッド（図示せず）上に、はんだ等の接続導体１４ａ〜１４ｆが形成され、接続導体１４ａ〜１４ｆは、それぞれ、高周波部品１６の端子パッド１８ａ〜１８ｆ（１８ａ，１８ｂは図示せず）に接続される。接続導体１４ａ，１４ｃ，１４ｅは、回路基板１２の内部に形成された引き出し電極１５を介して、回路基板１２の下面１２ｂに形成された不図示の受信端子、送信端子、アンテナ端子に電気的に接続されている。斜線を付した接続導体１４ｂ，１４ｄ，１４ｆは、不図示の引き出し電極を介して、回路基板１２の下面１２ｂに形成された不図示のグランド端子に電気的に接続されている。
【０００３】
特許文献１には、図９〜図１１に示す高周波部品１が開示されている。図１１の断面図に示すように、高周波部品１は、積層体２内にコンデンサやインダクタを構成する電極８ａ〜８ｅやスルーホール７等が形成され、積層体２の側面及び裏面に端子パッド４が形成されている。積層体２の表面には、チップコンデンサやダイオード等のチップ部品９が搭載され、このチップ部品９は、図９の斜視図に示すように金属キャップ３で覆われている。図１０の裏面図に示すように、積層体２の裏面には、不図示の回路基板のアース端子に接続される部分実装用補助パッド６ａ，６ｂを含む実装用補助パッド６が形成され、図１１に示したように、実装用補助パッド６は、積層体２内のグランド電極ｇ１，ｇ２にスルーホール７を介して接続されている。これによって、グランド電極ｇ１，ｇ２の絶対的なグランド電位を得ることにより、高周波部品１の回路性能を向上させる。
【特許文献１】特開２００４−２２２０８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示した高周波モジュール１０を小型化する場合、高周波部品１６の実装高さのばらつき（すなわち、残留インダクタンスのばらつき）が高周波部品１６の特性に与える影響が大きくなる。
【０００５】
例えば、実装高さのばらつきは、接続導体１４ａ〜１４ｆを形成するためにスクリーン印刷によって塗布されるはんだの塗布量のばらつき等によって生じる。実装高さがばらついた場合、高周波部品１６のみかけのＬ値もばらつく。従来のＳＡＷデュプレクサ等の高周波部品１６のＬ値は十分に大きく、実装高さによるＬ値のばらつきによる影響は小さいため、実装高さのばらつきは問題とならなかった。しかし、小型化および高周波化が進むと、ＳＡＷデュプレクサ等の高周波部品１６のＬ値は小さくなるため、実装高さのばらつき（すなわち、残留インダクタンスのばらつき）が同じでも、高周波部品１６の特性に与える影響が大きくなる。
【０００６】
Ｌ値のばらつきを抑制するため、特許文献１に開示されている実装用補助パッドを高周波部品に設けて回路基板に搭載することも考えられるが、小型化する場合には、実装用補助パッドを設けるスペースが確保できなくなる。
【０００７】
すなわち、実装用補助パッドを設けるスペースが確保できれば、図２に示す高周波モジュール２０のように構成することができる。図２（ａ）の分解斜視図、図２（ｂ）の平面図に示すように、高周波部品２０には、従来と同様の端子パッド２８ａ〜２８ｆ（２８ａ，２８ｂは図示せず）に加え、高周波部品２０の内部のグランド電極にスルーホールを介して電気的に接続された実装用補助パッド２８ｇ〜２８ｉ（２８ｇ，２８ｈは図示せず）を追加するとともに、回路基板２２にも、従来と同様の接続導体２４ａ〜４ｆに加え、高周波部品２０の実装用補助パッド２８ｇ〜２８ｉ（２８ｇ，２８ｈは図示せず）に対向する接続導体２４ｇ〜２４ｉを追加し、残留インダクタンスの発生を抑制することが考えられる。
【０００８】
しかし、チップサイズパッケージ化により高周波部品が小さくなると、図３（ａ）の分解斜視図、図３（ｂ）の平面図に示すように、高周波部品３６に従来と同様の端子パッド３８ａ〜３８ｆ（３８ａ，３８ｂは図示せず）のほかに実装用補助パッドを設けるスペースが確保できなくなり、回路基板３２上の高周波回路部品搭載領域３８ａ内にも、接続導体３４ａ〜３４ｆのほかに、実装用補助パッドに対応する電極パッドやグランド導体を設けることができなくなる。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑み、高周波部品が小型化しても、高周波部品の実装高さのばらつきにより発生する残留インダクタンスを抑制することができる高周波モジュールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した高周波モジュールを提供する。
【００１１】
高周波モジュールは、（ａ）シグナル電極パッドが形成された回路基板と、（ｂ）前記シグナル電極パッド上に形成され、前記回路基板から突出する接続導体と、（ｃ）前記接続導体に端子パッドが接続されて前記回路基板に搭載される高周波部品とを備えるタイプのものである。高周波モジュールは、（ｉ）前記回路基板の前記高周波部品が搭載された高周波部品搭載領域の周囲に形成されたグランド電極パッドと、（ii）前記グランド電極パッド上に形成され、前記回路基板から突出するグランド導体とを備えている。
【００１２】
上記構成において、回路基板と高周波部品との間に介在する接続導体に高周波電流が流れると、接続導体の周囲に磁界が発生し、自己インダクタンスが発生する。このとき、回路基板のグランド電極パッド上に形成されたグランド導体には、磁界の変化を妨げる方向の電流が流れ、接続導体の周囲に発生した磁界を打ち消す方向に新たな磁界が発生する。これにより、接続導体には、高周波電流による自己インダクタンスを打ち消す電流が発生し、接続導体の自己インダクタンスが小さくなる。
【００１３】
つまり、回路基板のグランド電極パッド上にグランド導体を形成することで、電磁誘導により接続導体の自己インダクタンスを相殺し、接続導体の高さばらつき等に起因する電気特性のばらつきを低減し、電気特性が安定した高周波モジュールを得ることができる。
【００１４】
グランド電極パッドやグランド導体は、高周波部品が小型化しても、高周波部品搭載領域の周囲にスペースを確保して形成することができるので、接続導体の高さばらつき等に起因する電気特性のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
好ましくは、前記グランド電極パッドは、前記シグナル電極パッドに隣接して形成されている。
【００１６】
この場合、接続導体の周囲に発生した磁界を打ち消す効果を一層高め、電気特性がより安定した高周波モジュールを得ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記グランド導体は、前記接続導体よりも、前記回路基板から突出している。
【００１８】
この場合、接続導体の周囲に発生した磁界を打ち消す効果をより一層高め、電気特性がさらに安定した高周波モジュールを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高周波部品が小型化しても、高周波部品の実装高さのばらつきにより発生する残留インダクタンスを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態としての実施例について、図４〜図８を参照しながら説明する。
【００２１】
＜実施例１＞  実施例１の高周波モジュール５０について、図４、図５を参照しながら説明する。
【００２２】
図４（ａ）の分解斜視図に模式的に示すように、高周波モジュール５０は、内部に電気回路が形成された積層体の回路基板５２上に、高周波部品５６としてＳＡＷデュプレクサのチップ部品が搭載される。
【００２３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）の回路基板５２の平面図に示すように、回路基板５２の上面５２ａには、従来例と同様に、高周波部品５６が搭載される高周波部品搭載領域５６ａ内の電極パッド（図示せず）上に、はんだ等の接続導体５４ａ〜５４ｆが形成され、リフローなどにより、高周波部品５６と回路基板５２とが電気的に接続される。すなわち、図４（ａ）に示すように、高周波部品５６の端子パッド５８ａ〜５８ｆ（５８ａ，５８ｂは図示せず）に対向して接続導体５４ａ〜５４ｆが形成され、高周波部品５６の端子パッド５８ａ〜５８ｆ（５８ａ，５８ｂは図示せず）は、それぞれ、接続導体５４ａ〜５４ｆを介して、回路基板５２の電極パッド（図示せず）に電気的に接続される。
【００２４】
詳しくは、回路基板５２の内部に形成された引き出し電極５５を介して、それぞれ、回路基板５２の下面５２ｂに形成された不図示の受信端子、送信端子、アンテナ端子に電気的に接続されている電極パッド（すなわち、シグナル電極パッド）の上には、接続導体５４ａ，５４ｃ，５４ｅが形成されている。また、不図示の引き出し電極を介して、回路基板５２の下面５２ｂに形成された不図示のアース端子にそれぞれ電気的に接続されている電極パッド（グランド電極パッド）の上には、斜線を付した接続導体５４ｂ，５４ｄ，５４ｆが形成されている。
【００２５】
従来例と異なり、高周波部品搭載領域５６ａの周囲にも、回路基板５２の下面５２ｂに形成された不図示のアース端子に電気的に接続されているグランド電極パッド（図示せず）が形成され、その上にグランド導体５５ａ〜５５ｆが形成されている。グランド導体５５ａ〜５５ｆは、接続導体５４ａ〜５４ｆと同じ材料を用いて接続導体５４ａ〜５４ｆと同時に形成する。この場合、工程が簡単になるので好ましい。もっとも、接続導体５４ａ〜５４ｆとは別個独立に、グランド導体５５ａ〜５５ｆを形成してもよい。
【００２６】
回路基板５２上に高周波部品５６が搭載され、高周波モジュール５０が完成したとき、接続導体５４ａ〜５４ｆやグランド導体５５ａ〜５５ｆは、回路基板５２から突出している。グランド電極パッドはシグナル電極パッドに隣接する領域に配置されているため、グランド電極パッド上に形成されている斜線を付したグランド導体５５ａ〜５５ｆ及び接続導体５４ｂ，５４ｄ，５４ｆは、信号が通る接続導体５４ａ，５４ｃ，５４ｅに隣接している。
【００２７】
すなわち、図５に模式的に示したように、接続導体６０やグランド導体６２，６４は、矢印６８で示す高さ方向に、回路基板５２（図４参照）から突出している。接続導体６０に矢印６０ｂで示す方向に高周波電流が流れると、接続導体６０の周囲には、矢印６０ａで示す方向の磁界が発生し、自己インダクタンスが発生する。
【００２８】
このとき、図５（ｂ）に示すように、接続導体６０の周りにグランド導体６２，６４があると、アース端子に接続されてグランド電位であるグランド導体６２，６４の周りに、矢印６２ａ，６４ａで示す方向、すなわち、矢印６０ｂで示す方向の磁界を打ち消す方向に、新たな磁界が発生する。そのため、接続導体６０の周りでは、磁界が相殺され、インダクタンス自体が小さくなり、接続導体６０の高さ等のばらつきに起因するインダクタンスのばらつきも抑制される。
【００２９】
接続導体５４ａ，５４ｃ，５４ｅには高周波電流が流れるので、はんだの高さのばらつき等によって自己インダクタンスが変動する。しかし、図４に示すように、接続導体５４ａ，５４ｃ，５４ｅの周りにはグランド導体５５ａ〜５５ｆが配置されているので、接続導体５４ａ，５４ｃ，５４ｅのインダクタンスが小さくなり、インダクタンスのばらつきも抑制される。
【００３０】
したがって、高周波部品５６の電気特性ばらつきが低減され、電気特性上安定した高周波モジュール５０を得ることができる。
【００３１】
＜実施例２＞  実施例２の高周波モジュール７０について、図６〜図８を参照しながら説明する。
【００３２】
図７（ａ）に示す実施例２の高周波モジュール７０は、実施例１と略同様に構成され、略同様の方法で作製することができる。
【００３３】
図６（ａ）の斜視図に示すように、回路基板７２の上面７２ａに形成された電極パッド７１ａ〜７１ｆ、７３ａ〜７３ｆ上に、マスク９０を用いて、はんだの印刷を行なう。マスク９０を用いた少なくとも１回の印刷により、図６（ｂ）の斜視図に示すように、電極パッド７１ａ〜７１ｆ（図６（ａ）参照）の上に接続導体用はんだ９６ａ〜９６ｆが塗布され、電極パッド７３ａ〜７３ｆ（図６（ａ）参照）の上にグランド導体用はんだ９７ａ〜９７ｆが塗布される。図７（ａ）の斜視図に示すように、高周波部品７６を搭載し、リフローすることにより、高周波モジュール７０が完成する。
【００３４】
図７（ｂ）の回路基板７２の平面図に示すように、回路基板７２の上面７２ａ上の高周波部品搭載部７６ａ内に接続導体７４ａ〜７４ｆが形成され、高周波部品搭載領域７６ａの周囲にグランド導体７５ａ〜７５ｆが形成される。接続導体７４ａ，７４ｃ，７４ｅが形成される電極パッド７１ａ，７１ｂ，７１ｅ（図６（ａ）参照）は、それぞれ、回路基板７２の内部に形成された引き出し電極７５を介して、回路基板７２の下面７２ｂ（図６（ａ）参照）に形成された不図示の受信端子、送信端子、アンテナ端子に電気的に接続されているシグナル電極パッドである。斜線を付した接続導体７４ｂ，７４ｄ，７４ｆ及びグランド導体７５ａ〜７５ｆは、図６（ａ）において斜線を付したグランド電極パッド７１ｂ，７１ｄ，７１ｆ，７３ａ〜７３ｆ上に形成されている。図６（ａ）において斜線を付したグランド電極パッド７１ｂ，７１ｄ，７１ｆ，７３ａ〜７３ｆは、不図示の引き出し電極を介して、回路基板７２の下面７２ｂ（図６（ａ）参照）に形成された不図示のアース端子に電気的に接続されている。図６（ａ）に示すように、各電極パッド７１ａ〜７１ｆ、７３ａ〜７３ｆの面積は同じである。
【００３５】
実施例１と異なり、図６（ａ）に示すように、はんだの印刷に用いるマスク９０は、接続導体用はんだ９６ａ〜９６ｆ（図６（ｂ）参照）を形成するための開口９４ａ〜９４ｆの開口面積よりも、グランド導体用はんだ９７ａ〜９７ｆ（図６（ｂ）参照）を形成するための開口９５ａ〜９５ｆの開口面積の方が大きい。そのため、図６（ｂ）に示すように、グランド導体用はんだ９７ａ〜９７ｆのはんだ塗布量は、接続導体用はんだ９６ａ〜９６ｆのはんだ塗布量よりも多い。
【００３６】
この状態でリフローすることで、図７（ａ）の斜視図に示したように、高周波モジュール７０は、グランド導体７５ａ〜７５ｆ（７５ａは図示せず）の方が、接続導体７４ａ〜７４ｆ（７４ａ，７４ｂは図示せず）よりも高くなる。すなわち、回路基板７２の上面７２ａからの突出高さは、高周波部品搭載領域７６ａの外側に配置されたグランド導体７５ａ〜７５ｆ（７５ａは図示せず）の方が、高周波部品搭載領域７６ａの内側に配置された接続導体７４ａ〜７４ｆ（７４ａ，７４ｂは図示せず）よりも大きくなる。
【００３７】
図８に模式的に示したように、接続導体８０に矢印８０ｂで示す方向に電流が流れると、矢印８０ａで示す方向に磁界が発生し、アース端子に接続されてグランド電位であるグランド導体８２，８４には、矢印８２ａ，８４ａで示す方向に磁界が発生する。このとき、グランド導体８２，８４は、矢印８８で示す高さ方向に接続導体８０よりも回路基板７２の上面７２ａからの突出高さが大きいため、よりインダクタンスを打ち消す効果が強くなる。また、接続導体８０よりも回路基板７２の上面７２ａからの突出高さが大きいグランド導体８２，８４によって、シールド効果がより強まる。
【００３８】
＜まとめ＞  以上に説明した実施例１、２の高周波モジュールは、回路基板と高周波部品との間を接続する接続導体の高さ等のばらつきにより発生するインダクタンス成分を抑制することが可能である。その結果、高周波部品の電気特性が安定し、歩留まりが向上し、高周波モジュールの量産が容易になる。本実施例ではグランド導体が接続導体と同等の高さかあるいは高い場合の実施例が示されたが、グランド導体が接続導体より高さが低い場合においても、グランド導体が形成されていればインダクタンス成分の抑制効果を得ることができる。
【００３９】
高周波部品の端子パッドを増やす必要がないため、高周波部品を小型化することが容易であり、高周波部品を小型化しても、回路基板と高周波部品との間を接続する接続導体の高さ等のばらつきにより発生するインダクタンス成分を抑制することが可能である。
【００４０】
また、高周波部品の内部においてグランド電極の引き回しが必要ないため、高周波部品の低背化が可能となる。
【００４１】
さらに、高周波部品搭載領域の周囲にグランド導体を形成することにより、他部品間との相互作用を減らし、シールド効果を高めることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００４３】
例えば、接続導体やグランド導体は、はんだリフロー以外の方法で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）高周波モジュールの分解斜視図、（ｂ）回路基板の平面図である。（従来例１）
【図２】（ａ）高周波モジュールの分解斜視図、（ｂ）回路基板の平面図である。（参考例１）
【図３】（ａ）高周波モジュールの分解斜視図、（ｂ）回路基板の平面図である。（参考例１）
【図４】（ａ）高周波モジュールの分解斜視図、（ｂ）回路基板の平面図である。（実施例１）
【図５】磁界の発生の説明図である。（実施例１）
【図６】（ａ）高周波モジュールの製造工程の説明図、（ｂ）回路基板の斜視図である。（実施例２）
【図７】（ａ）高周波モジュールの斜視図、（ｂ）回路基板の平面図である。（実施例２）
【図８】磁界の発生の説明図である。（実施例２）
【図９】高周波部品の斜視図である。（従来例２）
【図１０】高周波部品の裏面図である。（従来例２）
【図１１】高周波部品の断面図である。（従来例２）
【符号の説明】
【００４５】
５０  高周波モジュール
５２  回路基板
５４ａ〜５４ｆ  接続導体
５５ａ〜５５ｆ  グランド導体
５６  高周波部品
５６ａ  高周波部品搭載領域
７０  高周波モジュール
７２  回路基板
７１ａ，７１ｃ，７１ｆ  シグナル電極パッド
７１ｂ，７１ｄ，７１ｅ  グランド電極パッド
７３ａ〜７３ｆ  グランド電極パッド
７４ａ〜７４ｆ  接続導体
７５ａ〜７５ｆ  グランド導体
７６  高周波部品
７６ａ  高周波部品搭載領域
９６ａ〜９６ｆ  はんだ
９７ａ〜９７ｆ  はんだ
【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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