(57)【要約】【課題】  半導体部品の下面と配線基板の上面との間を洗浄するのに好適な構造であって、リフロー時に半田走り（半田流れ）が生じることのない高周波モジュールを提供する。【解決手段】本発明は、下面に共通グランド電極１１１が形成されるとともにこの共通グランド電極１１１の周囲に複数の端子電極１１２が形成された半導体部品１と、上面に接地電極２１が形成されるとともにこの接地電極２１の周囲に複数の接続パッド２２が形成された配線基板２とを有し、共通グランド電極１１１と接地電極２１とを半田接合するとともに端子電極１１２と接続パッド２２とを半田接合して配線基板２の上面に半導体部品１を実装し、この半導体部品１を樹脂３で被覆してなる高周波モジュールであって、接地電極２１は、複数個に分割され、共通グランド電極１１１と対向する略全域に亘って形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に共通グランド電極が形成されるとともに該共通グランド電極の周囲に複数の端子電極が形成された半導体部品と、上面に接地電極が形成されるとともに該接地電極の周囲に複数の接続パッドが形成された配線基板とを有し、
前記共通グランド電極と前記接地電極とを半田接合するとともに前記端子電極と前記接続パッドとを半田接合して前記配線基板の上面に前記半導体部品を実装し、該半導体部品を樹脂で被覆してなる高周波モジュールであって、
前記接地電極は、複数個に分割され、前記共通グランド電極と対向する略全域に亘って形成されていることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記共通グランド電極が矩形状に形成されており、前記接地電極は前記共通グランド電極の各辺に対応して複数個に分割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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の上面に半導体部品を半田実装してなる高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの無線通信装置には、アンテナスイッチモジュールやフロントエンドモジュールなどの高周波モジュールが使用されている。この高周波モジュールは、例えば、配線基板の上面に半導体部品や表面実装部品が実装され、これらの部品が樹脂で覆われた構成となっている。
【０００３】
近年、無線通信装置の高機能化および小型化が進み、アンテナスイッチモジュールやフロントエンドモジュールなどの高周波モジュールは、マルチモード／マルチバンド化され、使用される半導体部品の端子数が増加するとともにその端子間隔が狭くなってきている。
【０００４】
このような高周波モジュールとして、例えば図６に示す構造のものが知られている。図６（ａ）は半導体部品の下面の概略説明図、図６（ｂ）は配線基板の上面の概略説明図、図６（ｃ）は図６（ｂ）に示す配線基板の上面に図６（ａ）に示す半導体部品を実装した際のＤ−Ｄ線矢視断面図であって、図６に示す高周波モジュールは、下面に共通グランド電極７１が形成されるとともにこの共通グランド電極７１の周囲に入力端子電極、出力端子電極、グランド端子電極などの複数の端子電極７２が形成された半導体部品７が、配線基板８の上面に半田実装されている。ここで、配線基板８の上面には、半導体部品７の下面に形成された共通グランド電極７１に対応して接地電極８１が形成されるとともに半導体部品７の下面に形成された複数の端子電極７２に対応して複数の接続パッド８２が形成されていて、共通グランド電極７１とこれに対応する接地電極８１とが半田にて接合されているとともに複数の端子電極７２とこれに対応する複数の接続パッド８２とが半田にて接合されている。配線基板８の上に実装された半導体部品７は樹脂９で覆われ、半導体部品７の下面と配線基板８の上面との間の半田接合部以外の領域は樹脂９が充填されている。（例えば、特許文献１を参照。）
そして、この高周波モジュールの製造にあっては、半導体部品７と配線基板８との半田接合の後、半導体部品７の下面と配線基板８の上面との間を洗浄し、半導体部品７の上面から側面にかけて樹脂９で覆うとともに半導体部品７の下面と配線基板８の上面との間の半田接合部以外の領域に樹脂９を充填するという方法が採用されている。なお、半導体部品７の下面と配線基板８の上面との間を洗浄する工程があるのは、半導体部品７の下面と配線基板８の上面との間に存在するフラックス残渣や金属破片を取り除くためである。
【特許文献１】特開２００７−２７５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図６に示す高周波モジュールでは、半導体部品７の裏面の共通グランド電極７１が大きく、半導体部品７の下面と配線基板８の上面との間に存在するフラックス残渣や金属破片を、洗浄工程にて十分に除去することができない。
【０００６】
ここで、洗浄工程で除去できなかったフラックス残渣や金属破片は、再溶融した半田が半田走り（半田流れ）を起こしてしまう要因と考えられる。すなわち、洗浄工程でフラックス残渣や金属破片が除去できないと、携帯電話などの無線通信装置に搭載する際のリフロー工程にて、共通グランド電極７１とこれに対応する接地電極８１とを接合する半田が再溶融し、この再溶融した半田が、その周囲の複数の端子電極７２（接続パッド８２）に流れてしまう、いわゆる半田走り（半田流れ）が生じてしまう。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、半導体部品の下面と配線基板の上面との間を洗浄するのに好適な構造であって、リフロー時に半田走り（半田流れ）が生じることのない高周波モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の高周波モジュールは、下面に共通グランド電極が形成されるとともに該共通グランド電極の周囲に複数の端子電極が形成された半導体部品と、上面に接地電極が形成されるとともに該接地電極の周囲に複数の接続パッドが形成された配線基板とを有し、前記共通グランド電極と前記接地電極とを半田接合するとともに前記端子電極と前記接続パッドとを半田接合して前記配線基板の上面に前記半導体部品を実装し、該半導体部品を樹脂で被覆してなる高周波モジュールであって、前記接地電極は、複数個に分割され、前記共通グランド電極と対向する略全域に亘って形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記共通グランド電極が矩形状に形成されており、前記接地電極は前記共通グランド電極の各辺に対応して複数個に分割されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、共通グランド電極と対向する略全域に亘って形成された接地電極を、複数個に分割することで、洗浄性が向上し半田走り（半田流れ）の原因となる異物（フラックス残渣、金属破片）を洗い流すことが可能となる。したがって、半田走り（半田流れ）を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の高周波モジュールの一実施形態を示しており、図１（ａ）は半導体部品の下面の概略説明図、図１（ｂ）は配線基板の上面の概略説明図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示す配線基板の上面に図１（ａ）に示す半導体部品を実装した際のＡ−Ａ線矢視断面図である。また、図２は図１に示す半導体部品の内部構造を示す断面図であり、図３は図２に示すリードフレームの説明図である。
【００１３】
図１に示す高周波モジュールは、配線基板１上に半導体部品２が実装され、樹脂３で被覆された構成になっている。
【００１４】
半導体部品１は、図１（ａ）に示すように、内部にＩＣ１２を有し、下面に共通グランド電極１１１が形成されるとともに共通グランド電極１１１の周囲に複数の端子電極１１２が形成されたものである。これらの電極は、例えば金属製のリードフレーム１１で一体的に形成されたものである。具体的には、図２に示すように、半導体部品１は、リードフレーム１１の上にＩＣ１２が搭載され、ワイヤボンディングされるとともにモールド樹脂１３で被覆された構成になっている。
【００１５】
リードフレーム１１は、図３に示すように、上から見て、後に共通グランド電極１１１となる大きな面積領域１１１０と、この大きな面積領域１１１０の周辺に設けられ後に複数の端子電極１１２となる複数の小さな面積領域１１２０とを含んでいる。図３では、大きな面積領域１１１０および複数の小さな面積領域１１２０を取り囲むように、枠体１１３０が現されているが、この枠体１１３０は、リードフレーム１１の大きな面積領域１１１０上にＩＣ１２が搭載され、このＩＣ１２とリードフレーム１１の複数の小さな面積領域１１２０とがボンディングワイヤにより接続され、モールド樹脂１３で被覆された後、ダイヤモンドブレードにより複数の小さな面積領域１１２０との接続部分を切断され取り除かれるものである。なお、複数の小さな面積領域１１１０のうちの４つの小さな面積領域１１１０が大きな面積領域１１１０と接続されているが、この接続部分はモールド樹脂１３の中に埋没するため、図１（ａ）に示す半導体部品１の下面には現されていない。
【００１６】
ここで、半導体部品１としては、リードフレーム１１の上に複数のＩＣ１２を搭載してもよく、またリードフレーム１１とＩＣ１２とはフリップチップ実装などのワイヤボンディング以外の方法で接続されていてもよい。
【００１７】
配線基板２は、半導体部品１を実装するための基板であって、上面には半導体部品１の共通グランド電極１１１に対応して接地電極２１が形成されているとともに半導体部品１の複数の端子電極１１２に対応して複数の接続パッド２２が形成されている。
【００１８】
そして、共通グランド電極１１１と接地電極２１とを半田接合するとともに複数の端子電極１１２と複数の接続パッド２２とを半田接合して配線基板２の上面に半導体部品１を実装し、配線基板２上の半導体部品１を樹脂３で被覆することで、高周波モジュールとなる。
【００１９】
ここで、配線基板２の上面に形成された接地電極２１は、共通グランド電極１１１と対向する略全域に亘って形成され、複数個に分割されていることが重要である。具体的には、図１（ｂ）に示すように、十字状の間隙が形成されることによって４個に分割されている。接地電極２１が共通グランド電極１１１と対向する略全域に亘って形成されていて、これらの共通グランド電極１１１と接地電極２１とが半田接合されることで、放熱性が向上することや落下等の衝撃にも耐えうるという効果がある。そして、接地電極２１が４個に分割されていることで、共通グランド電極１１１と接地電極２１とを半田接合した際に、十字状の間隙に対応する部分に半田が濡れ拡がらず、図１（ｃ）に示すような空隙の存在する断面アーチ状の半田接合部４が形成されることとなる。この構造により、空隙に樹脂３が充填される前の洗浄工程において、この空隙に沿って洗浄液を通過させることができ、洗浄性を向上させることができる。なお、略全域とは、間隙部分を含まず、共通グランド電極１１１の外周と接地電極２１の外周とが略一致していることを意味する。
【００２０】
ここで、接地電極２１は、このような十字状に分割されたパターン形状をスクリーン印刷などにより形成してもよいが、矩形状のベタパターンの表面に十字状のオーバーガラスを被覆して形成してもよい。例えば、複数個に分割された形状とするにあたり、スクリーン印刷などで形成すると配線基板２内部のフィルタ特性が変化してしまうおそれがあるが、オーバーガラスの被覆により複数個に分割する方法によればこのような問題はなくなる。
【００２１】
そして、一般に半導体部品１の下面の共通グランド電極１１１は矩形状に形成されるが、接地電極２１は共通グランド電極１１１の各辺に対応して複数個に分割されているのが好ましい。ここで、各辺に対応して複数個に分割されているとは、分割により形成された間隙が共通グランド電極１１１の各辺に対応する位置に存在することを意味している。図１（ｂ）では、接地電極２１は共通グランド電極１１１の各辺に対応して２個に分割されている。このような構成とすることで、洗浄性が偏ってしまうのを抑えることができる。
【００２２】
なお、本発明は図１（ｂ）に示すように接地電極２１が十字状の間隙によって４個に分割された形態に限られない。例えば、図４に示すように、接地電極２１をさらに細かく分割して、１６個に分割された構成にしてもよい。また、図５に示すように、共通グランド電極１１１と対向する領域の外周に近づくにしたがって幅が広がるテーパー状の間隙により接地電極２１を複数個に分割するようにしてもよい。これらのような形状とすることで、洗浄性をさらに向上させることができる。
【００２３】
次に、本発明の高周波モジュールの製造方法について説明する。
【００２４】
製造工程は、マウント工程、洗浄工程、樹脂印刷工程、個片分割工程からなっている。
【００２５】
マウント工程では、後に分割されて数百個の配線基板となる連結基板の上面に、半田を印刷し、連結基板を構成するそれぞれの配線基板領域の上に半導体部品を載せ、リフローを通して半田接合させる。ここで、連結基板が後に分割されて数百個の配線基板となる配線基板領域は、長辺方向と短辺方向とが揃えて配列されている。
【００２６】
洗浄工程では、数百個の半導体部品を搭載した連結基板を、洗浄液に対して配線基板領域の長辺方向に揺動させながら、半導体部品の下面と連結基板の上面との間を洗浄する。その後、洗浄液に対して配線基板領域の短辺方向に揺動させながら、半導体部品の下面と連結基板の上面との間を洗浄する。この工程により、半田濡れ性の向上のために半田に含まれていたフラックスの残渣や金属破片などを洗い流すことができる。
【００２７】
樹脂印刷工程では、数百個の半導体部品を搭載した連結基板上に樹脂を印刷するとともに、半導体部品の下面と連結基板の上面との間の半田接合部以外の領域に圧力をかけながら充填させ、その後、キュア（樹脂の固化）を実施する。
【００２８】
個片分割工程では、ダイヤモンドブレードを用いて、配線基板領域（高周波モジュール領域）ごとに切断して各個片に分割する。
【００２９】
このような工程を経た後、高周波モジュールが完成する。
【実施例】
【００３０】
本発明の高周波モジュールについて、高温高湿環境下（８５℃、８５％）で１６８時間保管した後、繰り返しリフロー試験（ピーク温度：２６０℃）を３回実施した。
【００３１】
接地電極２１の形状として、図１に示すような十字状の間隙が形成されることによって４個に分割されたもの、図４に示すような１６個に分割されたもの、および図５に示す共通グランド電極１１１と対向する領域の外周に近づくにしたがって幅が広がるようなテーパー状の間隙を設けて４個に分割されたものについては、いずれも２００個中で半田走り（半田流れ）の生じたものはなかった。
【００３２】
これに対し、図６に示す接地電極８１を分割していないベタパターンとした従来構造では、２００個中で半田走り（半田流れ）の生じたものが２個あった。
【００３３】
これにより、本発明が洗浄性を向上させ、半田走り（半田流れ）を抑える構造であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の高周波モジュールの一実施形態を示しており、（ａ）は半導体部品の下面の概略説明図、（ｂ）は配線基板の上面の概略説明図、（ｃ）は（ｂ）に示す配線基板の上面に（ａ）に示す半導体部品を実装した際のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図２】図１に示す半導体部品の内部構造を示す断面図である。
【図３】図２に示すリードフレームの説明図である。
【図４】本発明の高周波モジュールの他の実施形態を示しており、（ａ）は半導体部品の下面の概略説明図、（ｂ）は配線基板の上面の概略説明図、（ｃ）は（ｂ）に示す配線基板の上面に（ａ）に示す半導体部品を実装した際のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】本発明の高周波モジュールのさらに他の実施形態を示しており、（ａ）は半導体部品の下面の概略説明図、（ｂ）は配線基板の上面の概略説明図、（ｃ）は（ｂ）に示す配線基板の上面に（ａ）に示す半導体部品を実装した際のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図６】従来の高周波モジュールを示しており、（ａ）は半導体部品の下面の概略説明図、（ｂ）は配線基板の上面の概略説明図、（ｃ）は（ｂ）に示す配線基板の上面に（ａ）に示す半導体部品を実装した際のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・半導体部品
１１１・・・共通グランド電極
１１２・・・端子電極
１１・・・リードフレーム
１１１０・・・大きな面積領域
１１２０・・・小さな面積領域
１１３０・・・枠体
１２・・・ＩＣ
１３・・・モールド樹脂
２・・・配線基板
２１・・・接地電極
２２・・・接続パッド
３・・・樹脂
４・・・半田接合部
【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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