(57)【要約】【課題】本発明は電子モジュールに関し、低背化を図ることを課題とする。【解決手段】多層基板５１の平坦な上面５２に、機能ＩＣ６０、水晶発振子６１、抵抗又はコンデンサ６２が実装してあり、これらがシールドケース６５によって覆われており、多層基板５１の平坦な下面５３に、メモリベアＩＣ６６が実装してあり、且つ、多層基板５１の下面５３に、四角枠形状の端子基板７０が半田付けしてある。端子基板７０は、四角枠形状の端子基板本体７１の下面７１ａの周囲にキャスタレーション実装用端子部７２を有する。メモリベアＩＣ６６は端子基板７０によって形成されている凹部７５内に収まっている。【選択図】        図１
2004356526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下面が平坦な面形状である多層基板の少なくとも下面に電子部品が実装された電子モジュールにおいて、
上記電子部品と干渉しないで上記多層基板の下面に固着され、該多層基板と外部基板とを接続させる実装用端子基板を有する構成としたことを特徴とする電子モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の電子モジュールにおいて、
上記実装用端子基板は、上記電子部品が嵌合する開口を有する形状であることを特徴とする電子モジュール。
【請求項３】
請求項１記載の電子モジュールにおいて、
該電子部品は無線通信に関連する電子部品であり、
且つ、該実装用端子基板は、該多層基板より張り出した部分を有し、この張り出し部分にアンテナを有する構成としたことを特徴とする電子モジュール。
【請求項４】
少なくとも下面が平坦な面である形状である多層基板の少なくとも下面に電子部品が実装してあり、且つ、下面に第１の端子を有する構成の電子モジュールを、
上記電子部品に対応する開口を有し、且つ、該開口の周囲の部分に上記第１のパッド状実装用端子に対応する第２の端子を有する外部基板上に、上記第１の端子を上記第２の端子と電気的に接続されて且つ上記電子部品が上記開口内に収まった状態で実装してなることを特徴とする電子モジュールの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子モジュールに係り、特に、ブルートゥース等に用いられる高周波モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信装置の小型化に伴って、この通信装置に組み込まれるブルートゥース等に用いられる高周波モジュールも小型化が要求されている。一般的に、高周波モジュールは、小型化を図るためにセラミック多層基板の上面と下面とを電子部品を搭載する面として利用し、セラミック多層基板の上面と下面との両面に電子部品を実装した構造としてある。
【０００３】
図１３は従来の１例の高周波モジュール１０を示す。高周波モジュール１０は、約１０層のセラミック多層基板１１の上面１１ａに、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）及びＢＢ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ）等の機能ＩＣ１２、水晶発振子１３、抵抗又はコンデンサ１４が実装してあり、これらがシールドケース１５によって覆われており、セラミック多層基板１１の下面１１ｂの中央に、メモリベアＩＣ１６が実装してあり、且つ、下面１１ｂの周囲に沿って、半田ボール端子１７が並んでいる構成である。機能ＩＣ１２は半田付け、メモリベアＩＣ１６はフリップチップボンディングしてある。このモジュール１０は、半田ボール端子１７を利用して通信装置等の基板３０上に実装される。
【０００４】
図１４は従来の別の例の高周波モジュール２０を示す。高周波モジュール２０は、図１３に示す高周波モジュール１０とは下面側の構造が相違する。セラミック多層基板２１は、その下面２１ｂの中央に二段の凹部２１ｃを有する。また、セラミック多層基板２１は、凹部２１ｃの中間の段部２１ｄにワイヤボンディング用端子パッド２２を有し、下面２１ｂの周囲に実装用端子パッド２３を有する。メモリベアＩＣ１６Ａが凹部２１ｃの底面２１ｅに接着してあり、ワイヤ２４がメモリベアＩＣ１６Ａと端子パッド２２との間にループ状にワイヤボンディングされている。メモリベアＩＣ１６Ａ及びワイヤ２４は、樹脂２５によって封止されている。このモジュール２０は、実装用端子パッド２３を利用して通信装置の回路基板３０上に実装される。なお、メモリベアＩＣ１６Ａをフリップチップボンディングしていない理由は、セラミック多層基板２１に凹部２１ｃを形成したことによってセラミック多層基板２１に歪みが発生し易く、底面２１ｅが湾曲して、メモリベアＩＣ１６Ａとセラミック多層基板２１との電気的接続の信頼性が良くないからである。フリップチップボンディングが困難なため、電気的接続のためのワイヤ２４がワイヤボンディングされている。
【０００５】
【特許文献】
特開２００３−６８９０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１３に示す高周波モジュール１０にあっては、半田ボール端子１７が溶融されて実装されるため、回路基板３０上に実装される高さ位置がばらつき易く、また、実装した後に半田ボール端子１７が溶融してセラミック多層基板１１が傾く虞れもあるため、メモリベアＩＣ１６と回路基板３０との間にばらつきを見越した比較的大きいクリアランスａを設ける必要があり、実装高さｈ１を低くすることが難しかった。
【０００７】
また、半田ボール端子１７の径ｄを大きくする必要があり、半田ボール端子１７のピッチを狭くできないという問題もある。更には、回路基板３０との接続部分が無線通信モジュール１０の下面側に隠れて、接続状態を目視でもって確認することが出来ないとという問題もある。
【０００８】
図１４に示す高周波モジュール２０にあっては、メモリベアＩＣ１６Ａとループ状のワイヤ２４とを収容するため、凹部２１ｃの深さｂを深くする必要があり、実装高さｈ２を低くすることが難しかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記課題を解決した電子モジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、少なくとも下面が平坦な面形状である多層基板の少なくとも下面に電子部品が実装された電子モジュールにおいて、
上記電子部品と干渉しないで上記多層基板の下面に固着され、該多層基板と外部基板とを接続させる実装用端子基板を有する構成としたものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の電子モジュールにおいて、
上記実装用端子基板は、上記電子部品が嵌合する開口を有する形状であるようにしたものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１記載の電子モジュールにおいて、
該電子部品は無線通信に関連する電子部品であり、
且つ、該実装用端子基板は、該多層基板より張り出した部分を有し、この張り出し部分にアンテナを有する構成としたものである。
【００１３】
請求項４の発明は、少なくとも下面が平坦な面である形状である多層基板の少なくとも下面に電子部品が実装してあり、且つ、下面に第１の端子を有する構成の電子モジュールを、
上記電子部品に対応する開口を有し、且つ、該開口の周囲の部分に上記第１のパッド状実装用端子に対応する第２の端子を有する外部基板上に、上記第１の端子を上記第２の端子と電気的に接続されて且つ上記電子部品が上記開口内に収まった状態で実装してなるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び図２（Ａ），（Ｂ）は本発明の第１実施例になる無線通信モジュール５０を示す。Ｘ１−Ｘ２は幅方向、Ｙ１−Ｙ２は長さ方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。無線通信モジュール５０は、多層基板５１の上面５２に、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）及びＢＢ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ）等の機能ＩＣ６０、水晶発振子６１、抵抗又はコンデンサ６２が実装してあり、これらがシールドケース６５によって覆われており、多層基板５１の下面５３に、メモリベアＩＣ６６が実装してあり、且つ、多層基板５１の下面５３に、四角枠形状の端子基板７０が例えば半田付けしてある構造である。
【００１５】
多層基板５１は、例えば、耐熱性の等級がＦＲ−４に代表される耐熱性ガラス基材エポキシ樹脂積層板、或いは、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）に代表されるセラミック多層基板であり、上面５２及び下面５３が共に平坦な面である。例えばセラミック多層基板である場合には、一層の厚さが２５〜６０μｍであり、層数は４〜１０であり、誘電率は３〜１０、配線幅／配線間距離は５０／５０〜１５０／１５０μｍであり、導体はＣｕ又はＡｇである。
【００１６】
機能ＩＣ６０はＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプであり、上面５２にフリップチップボンディング又は半田付けされる。下面５３も平坦な面であるため、メモリベアＩＣ６６もＢＧＡタイプであり、フリップチップボンディングしてある。メモリベアＩＣ６６は下面５３の中央部に実装してある。メモリベアＩＣ６６の下面５３からの実装高さは、ｃ１である。
【００１７】
多層基板５１の下面５３の周囲の部分には、図３に示すように、パッド状端子５４が形成してある。
【００１８】
四角枠形状の端子基板７０は、図３に示すように、端子基板本体７１の下面７１ａの周囲にキャスタレーション状実装用端子部７２を有し、上面７１ｂにパッド状端子７３を有する構造である。端子基板本体７１は、実装高さｃ１より少し厚い厚さｃ３を有し、多層基板５１に対応する大きさを有し、メモリベアＩＣ６６より少し大きいサイズの開口７１ｄを有する。パッド状端子７３は上記のパッド状端子５４と対応している。パッド状端子７３とパッド状実装用端子７２とは、端子基板７０内のビア７４によって電気的に接続してある。パッド状実装用端子７２は、端子基板本体７１の下面７１ａと外周面７１ｃとに亘っている。７２ａは下面７１ａ側の部分、７２ｂは外周面７１ｃ側の部分である。
【００１９】
端子基板７０が多層基板５１の下面５３に固着された状態で、パッド状端子７３とパッド状実装用端子７２は電気的に接続してある。また、端子基板７０が多層基板５１の下面５３に固着された状態で、下面側には、開口７１ｄと下面５３とによって形成された凹部７５が形成してあり、メモリベアＩＣ６６はこの凹部７５内に収まっている。即ち、端子基板７０とメモリベアＩＣ６６とは干渉しあっていない。
【００２０】
メモリベアＩＣ６６の下面６６ａと端子基板７０の下面７１ａとの間のＺ方向の寸法ｃ２は、図１３中の寸法ａよりも小さくしてある。寸法ｃ２＜ａとできる理由は、半田ボール端子１７を使用していないためパッド状実装用端子７２の多層基板５１の下面５３に対する位置が、端子基板本体７１の厚さｃ３でもって精度良く決まり、且つ、無線通信モジュール５０を基板３０上へ実装するときに無線通信モジュール５０を基板３０に強く押し付け過ぎた場合、または、加熱された場合でもこのパッド状実装用端子７２の多層基板５１の下面５３に対する位置が一定であり、多層基板５１が傾くことが起きないからである。
【００２１】
上記構成になる無線通信モジュール５０は、図１に示すように、パッド状実装用端子７２を半田８０により半田付けされて外部基板としての通信装置の回路基板３０上に実装される。メモリベアＩＣ６３と回路基板３０との間のクリアランスｃ２ａは、前記の寸法ｃ２と実質的に等しく、ｃ２ａ＜ａである。よって、無線通信モジュール５０の実装高さｈ３は図１３の実装高さｈ１よりも低く、低背化が図られている。
【００２２】
なお、端子基板７０はメモリベアＩＣ６６の多層基板５１の下面５３への実装状態の検査に邪魔となるために、最初にメモリベアＩＣ６６を実装し、この実装状態を検査し、その後に端子基板７０を実装する。
【００２３】
また、パッド状実装用端子７２は外周面７０ｂ側の部分７２ｂを有するため、半田８０は無線通信モジュール５０の外周面に付着してあり、半田８０による接続状態を目視で確認することが可能である。
【００２４】
なお、機能ＩＣ６０及びメモリベアＩＣ６６はＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプであってもよい。この場合には上記のｃ１が更に小さくなって、実装高さｈ３は更に小さくなる。
【００２５】
また、５０−１は無線通信モジュール本体であり、アンテナ付き無線通信モジュール５０から端子基板７０が除去されている構造である。
【００２６】
また、図３に示す四角枠形状の端子基板７０に代えて、図４（Ａ）に示すＵ字形状の端子基板７０ａ、或いは、同図（Ｂ）に示す一対のＩ字形状の端子基板７０ｂ，７０ｃを使用することも可能である。
【００２７】
図５及び図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２実施例になるアンテナ付き無線通信モジュール５０Ａを示す。アンテナ付き無線通信モジュール５０Ａは、図１及び図２（Ａ），（Ｂ）に示す無線通信モジュール５０とは、端子基板７０Ａが相違する。
【００２８】
端子基板７０Ａは、前記の端子基板７０よりサイズが大きく、多層基板５１よりＹ２方向に張り出しているアンテナ領域７０Ａａを有する。このアンテナ領域７０Ａａにアンテナ部品９０が実装してある。
【００２９】
このアンテナ付き無線通信モジュール５０Ａは、図７に示すように、無線通信モジュール本体５０−１を、アンテナ部品９０が実装してある端子基板７０Ａ上に搭載してある構成である。
【００３０】
アンテナ付き無線通信モジュール５０Ａは、図７に示すように、パッド状実装用端子７２を半田８０により半田付けを行い通信装置の基板３０上に実装される。
【００３１】
図８及び図９（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３実施例になるアンテナ付き無線通信モジュール５０Ｂを示す。アンテナ付き無線通信モジュール５０Ｂは、図５及び図６（Ａ），（Ｂ）に示す無線通信モジュール５０Ａとは、端子基板７０Ｂが相違する。端子基板７０Ｂは、アンテナパターン９１が端子基板７０Ｂのうち張り出しているアンテナ領域７０Ｂａの上面に例えば導体を渦巻き形状で形成してあり、アンテナ部品９０が実装していない構造である。このアンテナパターンは上記以外にメアンダ、直線等のどのようなパターンでもよい。
【００３２】
このアンテナ付き無線通信モジュール５０Ｂは、図１０に示すように、無線通信モジュール本体５０−１が、端子基板７０Ｂ上に搭載してある構成である。
【００３３】
アンテナ付き無線通信モジュール５０Ｂは、図８に示すように、パッド状実装用端子７２を半田８０により半田付けを行い通信装置の基板３０上に実装される。
【００３４】
また上記の各実施例において、端子基板７０、７０Ａ、７０Ｂをユーザー側で用意することも可能である。この場合には、無線通信モジュール本体５０−１が製品となって取引の対象となる。端子基板７０、７０Ａ、７０Ｂは予め通信装置の回路基板上に実装してあり、無線通信モジュール本体５０−１が端子基板７０、７０Ａ、７０Ｂ上に実装される。
【００３５】
図１１及び図１２は本発明の第４実施例になるアンテナ付き無線通信モジュール５０Ｃを示す。このアンテナ付き無線通信モジュール５０Ｃは、通信装置の回路基板３０Ｃを利用した構造である。
【００３６】
通信装置の基板３０Ｃは、開口１１０を有し、且つ、他の電子部品１００と併せてアンテナ部品９０が実装してある構成である。
【００３７】
この基板３０Ａ上に、無線通信モジュール本体５０−１をそのメモリベアＩＣ６６が開口１１０に収まった状態で実装してある。
【００３８】
このアンテナ付き無線通信モジュール５０Ｃは、メモリベアＩＣ６６が回路基板３０Ｃの厚みｔ内に収まるため、回路基板３０Ｃの上面からの高さ寸法ｈ４は更に小さく、よって、更なる低背化がなされている。
【００３９】
なお、本発明の低背化構造は、アンテナ付き無線通信モジュールに限らず、他の高周波信号を処理するモジュールにも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、少なくとも下面が平坦な面である形状である多層基板の少なくとも下面に電子部品が実装された電子モジュールにおいて、上記電子部品と干渉しないで上記多層基板の下面に固着され、該多層基板と外部基板とを接続させる実装用端子基板を有する構成としたものであるため、実装用端子基板の端子の位置の精度が高く、且つ、半田ボール端子を使用している構成のものに比べてばらつき無く且つ安定に実装することが可能であり、電子部品と実装される回路基板との間のクリアランスを実装が安定にばらつき無く行われる分小さくすることが出来、よって、実装の低背化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例になる無線通信モジュールの断面図である。
【図２】図１の無線通信モジュールの斜視図である。
【図３】図１の無線通信モジュールを分解して示す斜視図である。
【図４】端子基板の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例になるアンテナ付き無線通信モジュールの断面図である。
【図６】図５のアンテナ付き無線通信モジュールの斜視図である。
【図７】図５のアンテナ付き無線通信モジュールを分解して示す斜視図である。
【図８】本発明の第３実施例になるアンテナ付き無線通信モジュールの断面図である。
【図９】図８のアンテナ付き無線通信モジュールの斜視図である。
【図１０】図８のアンテナ付き無線通信モジュールを分解して示す斜視図である。
【図１１】本発明の第４実施例になるアンテナ付き無線通信モジュールの断面図である。
【図１２】図１１のアンテナ付き無線通信モジュールを分解して示す斜視図である。
【図１３】従来の１例の高周波モジュールの断面図である。
【図１４】従来の別の例の高周波モジュールの断面図である。
【符号の説明】
５０、５０Ａ〜５０Ｃ  無線通信モジュール
５０−１  無線通信モジュール本体
５１  多層基板
５４  パッド状端子
６０  機能ＩＣ
６１  水晶発振子
６２  抵抗又はコンデンサ
６５  シールドケース
６６  メモリベアＩＣ
７０  端子基板
７１  端子基板本体
７１ｄ  開口
７２  パッド状実装用端子
７３  パッド状端子
７４  ビア
８０  半田
９０  アンテナ部品
９１  アンテナパターン
３０Ｃ  通信装置の回路基板
１１０  開口
【図１】
2004356526.tif 000003
【図２】
2004356526.tif 000004
【図３】
2004356526.tif 000005
【図４】
2004356526.tif 000006
【図５】
2004356526.tif 000007
【図６】
2004356526.tif 000008
【図７】
2004356526.tif 000009
【図８】
2004356526.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004356526.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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