(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１，第２の主面を有し、配線層及びグラウンド電位に接続されるグラウンド層が設けられている第１の基板と、
前記第１の基板の第１の主面に搭載された実装部品と、
第１，第２の主面を有し、かつグラウンド層を有する第２の基板と、
前記第２の基板の第１の主面に設けられたアンテナ素子とを備え、
前記第１の基板の第１の主面と、前記第２の基板の第２の主面とが対向するように配置されており、
前記第１の基板の第１の主面と第２の基板の第２の主面とを接続しており、かつグラウンド電位に接続される複数の導電性接続部材と、
前記第１の基板の第１の主面と前記第２の基板の第２の主面とを接続しており、かつ信号電流が流れる信号端子と、
前記第１の基板の第１の主面と、前記第２の基板の第２の主面との間において、前記実装部品を囲むように配置されており、かつ絶縁性材料からなる枠状部材とをさらに備え、
前記複数の導電性接続部材及び前記信号端子が前記枠状部材に埋め込まれており、かつ前記信号端子の周囲に複数の導電性接続部材が配置されている、高周波モジュール。
【請求項２】
前記導電性接続部材が、前記実装部品を囲むように配置されている、請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記導電性接続部材が柱状部材である、請求項１または２に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記導電性接続部材が前記第１，第２の基板を結ぶ方向に延びる板状部材である、請求項１または２に記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記絶縁性材料が合成樹脂である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項６】
前記実装部品が能動部品である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項７】
前記第２の基板に形成されているグラウンド層の面積が、前記第１の基板の第１の主面の面積より大きい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項８】
前記第２の基板の前記第１，第２の主面にそれぞれグラウンド層が形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項９】
前記第１の基板に設けられた前記グラウンド層と、前記第２の基板に設けられた前記グラウンド層とが分離されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
アンテナ素子が前記第２の基板の前記第１の主面に備えられており、かつ第２の基板の該第１の主面に設けられたコプレナラインをさらに備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項１１】
前記第２の基板を構成している材料の誘電率が、前記第１の基板を構成している材料の誘電率よりも低くされている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項１２】
前記第１の基板が複数の基板層を有し、隣接し合う基板層間の内の少なくとも一部の層間に配線層が形成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項１３】
前記複数の基板層において、接し合う基板層間の内の少なくとも一部の層間に前記グラウンド層が形成されている、請求項１２に記載の高周波モジュール。
【請求項１４】
前記第１の基板の第１の主面に実装されている前記実装部品が樹脂封止層により封止されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項１５】
前記樹脂封止層の上面と、前記第２の基板の第２の主面との間に空隙が形成されている、請求項１４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、アンテナを含む複数の素子が一体化された高周波モジュールに関し、より詳細には、アンテナが設けられた基板と、高周波素子が実装された基板とが一体化された構造を備えた高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの通信機器において、小型化を図るために、アンテナを含む複数の素子が一体化された高周波モジュールが種々用いられている。【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、図１２に示す高周波モジュールが開示されている。【０００４】
図１２に示す高周波モジュール１０１は、アンテナ導体１０２が上面に形成された第１の誘電体基板１０３と、下面に凹部１０４ａが設けられた第２の誘電体基板１０４とを積層した構造を有する。凹部１０４ａ内には、高周波素子１０５及びアンテナ特性測定用コネクタ１０６が搭載されている。【０００５】
第１の誘電体基板１０３の下面のほぼ全面に、グラウンド電位に接続される接地導体１０７が設けられている。接地導体１０７は貫通孔を有する。貫通孔が設けられている部分を、貫通導体１０８が接地導体１０７と接触しないように延ばされている。貫通導体１０８の上端はアンテナ導体１０２に接続されており、下端がアンテナ特性測定用コネクタ１０６に接続されている。【０００６】
高周波モジュール１０１では、第２の誘電体基板１０４の凹部１０４ａを取り囲む枠状部の下面に端子電極１０９が設けられている。端子電極１０９は、高周波素子１０５を含む高周波回路に接続されている。また、端子電極１０９は、実装基板１１０上の電極ランド１１１に導電性接合材１１２を介して接続されている。【０００７】
高周波モジュール１０１では、第２の誘電体基板１０４の下面の凹部１０４ａ内にアンテナ特性測定用コネクタ１０６が配置されており、該アンテナ特性測定用コネクタ１０６が、接地導体１０７よりも下方に配置されているため、測定用プローブにアンテナから放射される電磁界が及び難い。従って、アンテナ特性に影響を与えることなく、該アンテナ特性を測定することができるとされている。
【特許文献１】特開２００５−１９６４９号公報
【発明の開示】
【０００８】
高周波モジュール１０１では、アンテナ導体１０２が上面に設けられた第１の誘電体基板１０３と、高周波素子１０５が下面に搭載された第２の誘電体基板１０４とが、直接積層されて一体化されている。
【０００９】
他方、アンテナ導体１０２を含むアンテナから放射される電波は比較的強く、アンテナ導体１０２の上方だけでなく、高周波素子１０５を含む高周波回路側にも放射される。そのため、接地導体１０７によりアンテナ導体１０２と高周波素子１０５とが分離されてはいるものの、アンテナ導体１０２からの電波により、高周波素子１０５を含む高周波回路の特性が変動するという問題があった。すなわち、高周波素子１０５を含む高周波回路部分の上方には接地導体１０７が配置されているものの、アンテナ導体１０２から放射された電波の一部が、接地導体１０７が設けられている部分の周囲を回り込み、高周波素子１０５を含む高周波回路に影響を与えがちであった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、アンテナを含む複数の素子が一体化されており、小型化を図り得るだけでなく、アンテナから放射される電波の影響を受け難く、従って良好な受信性能あるいは送信性能を実現し得る高周波モジュールを提供することにある。
【００１１】
本発明に係る高周波モジュールは、第１，第２の主面を有し、配線層及びグラウンド電位に接続されるグラウンド層が設けられている第１の基板と、前記第１の基板の第１の主面に搭載された実装部品と、第１，第２の主面を有し、かつグラウンド層を有する第２の基板と、前記第２の基板の第１の主面に設けられたアンテナ素子とを備え、前記第１の基板の第１の主面と、前記第２の基板の第２の主面とが対向するように配置されており、前記第１の基板の第１の主面と第２の基板の第２の主面とを接続しており、かつグラウンド電位に接続される複数の導電性接続部材と、前記第１の基板の第１の主面と前記第２の基板の第２の主面とを接続しており、かつ信号電流が流れる信号端子と、前記第１の基板の第１の主面と、前記第２の基板の第２の主面との間において、前記実装部品を囲むように配置されており、かつ絶縁性材料からなる枠状部材とをさらに備え、前記複数の導電性接続部材及び前記信号端子が前記枠状部材に埋め込まれており、かつ前記信号端子の周囲に複数の導電性接続部材が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る高周波モジュールのある特定の局面では、前記導電性接続部材が、前記実装部品を囲むように配置されている。
【００１３】
本発明の他の特定の局面によれば、前記導電性接続部材が柱状部材である。
【００１４】
本発明のさらに他の特定の局面によれば、前記導電性接続部材が前記第１，第２の基板を結ぶ方向に延びる板状部材である。
【００１９】
前記絶縁性材料は、好ましくは、合成樹脂である。
【００２０】
本発明の他の特定の局面では、前記実装部品は能動部品である。
【００２１】
本発明のさらに他の特定の局面によれば、前記第２の基板に形成されているグラウンド層の面積が、前記第１の基板の第１の主面の面積より大きくされている。
【００２２】
本発明の別の特定の局面によれば、前記第２の基板の前記第１，第２の主面にそれぞれグラウンド層が形成されている。
【００２３】
本発明のさらに他の特定の局面によれば、前記第１の基板に設けられた前記グラウンド層と、前記第２の基板に設けられた前記グラウンド層とが分離されている。
【００２４】
本発明の他の特定の局面によれば、アンテナ素子が前記第２の基板の前記第１の主面に備えられており、かつ第２の基板の該第１の主面に設けられたコプレナラインがさらに備えられている。
【００２５】
本発明のさらに他の特定の局面によれば、前記第２の基板を構成している材料の誘電率が、前記第１の基板を構成している材料の誘電率よりも低くされている。
【００２６】
本発明の別の特定の局面によれば、前記第１の基板が複数の基板層を有し、隣接し合う基板層間の内の少なくとも一部の層間に配線層が形成されている。
【００２７】
本発明の他の特定の局面によれば、前記複数の基板層において、接し合う基板層間の内の少なくとも一部の層間に前記グラウンド層が形成されている。
【００２８】
本発明のさらに他の特定の局面によれば、前記第１の基板の第１の主面に実装されている前記実装部品が樹脂封止層により封止されている。
【００２９】
本発明の別の特定の局面によれば、前記樹脂封止層の上面と、前記第２の基板の第２の主面との間に空隙が形成されている。
（発明の効果）
【００３０】
本発明に係る高周波モジュールでは、第１の基板の第１の主面に実装部品が搭載されており、第２の基板の第１の主面にアンテナ素子が設けられている。そして、第１の基板の実装部品が搭載されている側の面である第１の主面と、第２の基板のアンテナ素子が設けられている側とは反対側の主面である第２の主面とが対向するように配置されており、第１の基板の第１の主面と、第２の基板の第２の主面とが導電性接続部材により接続されている。
【００３１】
他方、アンテナ素子は、第２の基板の第１の主面に設けられており、第２の基板はグラウンド層を有する。従って、第２の基板に設けられたグラウンド層によりアンテナ素子から放射される電波の第１の基板側への伝搬が抑制される。しかも、第１の基板と第２の基板とは直接一体化されておらず、第１の基板の第１の主面と第２の基板の第２の主面とが対向するように配置され、かつ導電性接続部材で接合されているので、アンテナ素子から放射される電波の実装部品への影響を低減することが可能とされている。
【００３２】
加えて、導電性接続部材がグラウンド電位に接続されるので、導電性接続部材によっても、実装部品へのアンテナからの電波の影響を抑制することができる。
【００３３】
従って、本発明によれば、アンテナと実装部品とを含む複数の素子が一体化された高周波モジュールにおいて、アンテナから放射される電波による特性の変動を抑制することができ、受信もしくは送信性能を効果的に高めることができる。
【００３４】
特に、導電性接続部材が実装部品を囲むように配置されている場合には、実装部品へのアンテナから放射された電波による影響をより効果的に抑制することができる。
【００３５】
導電性接続部材が、柱状部材である場合には、導電性接続部材の一端及び他端を第１の基板の第１の主面及び第２の基板の第２の主面にそれぞれ接続することにより、第１，第２の基板間に空間を設けることができるとともに、該導電性接続部材をグラウンド電位に接続することにより、該空間を確実に電磁シールドすることができる。
【００３６】
導電性接続部材が第１，第２の基板を結ぶ方向に延びる板状部材である場合には、該板状部材をグラウンド電位に接続した場合、板状部材の内側の領域をより確実に電磁シールドすることができる。従って、アンテナから放射される電波の影響をより一層低減することができる。
【００３７】
導電性接続部材が複数設けられている場合には、実装部品等へのアンテナから放射された電波の影響をより効果的に抑制することができる。
【００３８】
第１，第２の基板の主面を接続しており、かつ信号電流が流れる信号端子をさらに備える場合には、アンテナ素子と実装部品との電気的接続が上記信号端子により行われ得る。従って、導電性接続部材については、上記実装部品へのアンテナから放射される電波の影響を抑制し得るように、その数及び配置を考えればよい。従って、設計の自由度が高いので、実装部品へのアンテナから放射される電波の影響をより一層抑制することが容易となる。
【００３９】
導電性接続部材の第１，第２の基板に接続されている部分を除いた残りの少なくとも一部が絶縁性材料で被覆されている場合には、導電性接続部材への導電性材料や金属粉等の接触による短絡や特性のばらつきを低減することができるとともに、耐湿性などの耐環境特性を高めることができる。
【００４０】
絶縁性材料が実装部品を囲むように配置された枠状部材からなり、該枠状部材中に導電性接続部材が埋め込まれている場合には、実装部品の周囲を確実に絶縁性材料からなる枠状部材により囲むことができる。従って、耐湿性及び耐環境特性を高めることができる。また、導電性接続部材を実装部品を囲むように配置することなるため、アンテナから放射される電波による特性の変動をより確実に防止することができる。さらに、枠状部材の誘電率は第１の基板の誘電率よりも低いことから、高周波モジュールで利用される周波数域よりも高い周波数域側に、波長短縮効果による共振が配置されることになるため、共振による高周波モジュールの特性の劣化を抑制することができる。
【００４１】
上記絶縁性材料が合成樹脂である場合には、導電性接続部材の周囲に絶縁性材料層を容易に形成することができる。
【００４２】
実装部品が能動部品である場合には、能動部品はモジュール機能及び高周波特性を得るため重要な部品であるので、より効果的にアンテナなどの外部環境の影響を低減したいという要求がある。導電性接続部材やＧＮＤ電極で囲まれた部分に能動部品を実装することにより、能動部品へのアンテナからの放射電磁界の影響を効果的に抑制することができる。その結果、良好で安定した高周波特性を得ることができる。
【００４３】
第２の基板に形成されているグラウンド層の面積が、第１の基板の第１の主面の面積より大きい場合には、アンテナ素子から放射される電波の第１の基板側への伝搬をより効果的に抑制することができる。
【００４４】
第２の基板の第１，第２の主面にそれぞれグラウンド層が形成されている場合には、第１の基板に搭載された実装部品側へのアンテナ素子から放射される電波による影響を効果的に抑制することができる。
【００４５】
第１の基板に設けられたグラウンド層と、第２の基板に設けられたグラウンド層が分離されている場合には、それぞれを独立にグラウンド電位に接続することにより、実装部品をより効果的に電磁シールドすることが可能となる。
【００４６】
アンテナ素子が第２の基板の第１の主面に備えられており、第２の基板の第１の主面にコプレナラインがさらに備えられている場合には、平面的な構造となるため、高周波モジュールの小型化及び低背化を進めることができる。
【００４７】
第２の基板を構成している材料の誘電率が、第１の基板を構成している材料の誘電率よりも低い場合には、高周波モジュールで利用される周波数域よりも高い周波数側に、波長短縮効果による共振が配置されることになるため、共振による高周波モジュールの特性の劣化を抑制することができる。
【００４８】
第１の基板が複数の基板層を有し、隣接する基板層間の内少なくとも一部の層間に配線層が形成されている場合には、高周波回路を構成でき、より高密度配線が可能となり、その結果、大規模な高周波回路を小面積で構成することができる。
【００４９】
上記複数の基板層において、隣接し合う基板層間の内少なくとも一部の層間にグラウンド層が形成されている場合には、第１の基板上に搭載された実装部品への第１の基板の下面側に回り込んだ電波による影響を抑制することができる。従って、受信性能や送信性能をより一層高めることができる。
【００５０】
第１の基板の第１の主面に実装されている実装部品が樹脂封止層により封止されている場合には、耐環境特性を高めることが可能となる。
【００５１】
樹脂封止層の上面と、第２の基板との間に空隙が形成されている場合には、アンテナ素子と実装部品との間で誘電率が大きく変化し、かつ誘電率が非常に低い空隙層が形成されることになるため、アンテナから放射される電磁界の実装部品への影響をより効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る高周波モジュールの図２中のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿う各断面図である。
【図２】図２は図１に示した実施形態で用いられている第１の基板の上面の電極構造を示す模式的平面図である。
【図３】図３は図１に示した実施形態で用いられている第１の基板の下面の電極構造を示す模式的底面図である。
【図４】図４は図１に示した実施形態で用いられている第１の基板の詳細を説明するための正面断面図である。
【図５】図５は図１に示した実施形態で用いられている第２の基板上に枠状部材が形成されている構造を模式的に示す平面図である。
【図６】図６は図１に示した実施形態で用いられている第２の基板の正面断面図である。
【図７】図７は（ａ）〜（ｃ）は、枠状部材に埋設されている導電性接続部材及び端子電極の配置の変形例を説明するための各模式的平面図である。
【図８】図８は導電性接続部材の形状の変形例を説明するための模式的部分切欠平面図である。
【図９】図９は基板上に複数の導電性接続部材が設けられている構造の変形例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は基板上に複数の導電性接続部材が設けられている構造の変形例の部分切欠拡大正面断面図である。
【図１１】図１１は第２の基板に導電性接続部材が設けられている構造を有する変形例を説明するための斜視図である。
【図１２】図１２は従来の高周波モジュールの一例を説明するための正面断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…高周波モジュール
２…第１の基板
２ａ…上面（第１の主面）
２ｂ…下面（第２の主面）
３…第２の基板
３ａ…上面（第１の主面）
３ｂ…下面（第２の主面）
４…グラウンド電極
５…アンテナ素子
６…コプレナライン
７…電極パッド
８…導電性接続部材
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…導電性接続部材
９…グラウンド電極
１０…電極パッド
１１…枠状部材
１２…信号端子
１２Ａ…ＲＦ端子
１２Ｂ，１２Ｃ…バイアス端子
１６…ＩＣチップ
１７…高周波素子
１８…樹脂被覆層
１９，２０…電子部品素子
２３…グラウンド電極
２４…グラウンド電極
２５，２６…スルーホール電極
２７，２８…グラウンド電極
２９ａ，２９ｂ…スルーホール電極
３０ａ，３０ｂ…グラウンド電極
３１…導電性接続部材
３２…導電性接続部材
３３…樹脂被覆層
４１…第１の基板
４１ａ…凹部
４１ｂ…段差部
Ａ…空隙
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。【００５５】
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る高周波モジュールの正面断面図であり、図１（ａ）は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図１（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。高周波モジュール１は、第１の基板２と、第２の基板３とを有する。第１の基板２は、第１の主面としての上面２ａと第２の主面としての下面２ｂとを有する。【００５６】
第１の基板２は、誘電体セラミックスからなり、第２の基板３よりも誘電率が高い材料で形成されている。【００５７】
第２の基板３は、比較的低い誘電率の合成樹脂材料からなる。このような合成樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂などを挙げることができ、特に限定されるものではない。【００５８】
第２の基板３の第１の主面としての上面３ａには、図２に略図的平面図で示すように、ほぼ全面にグラウンド電極４がグラウンド層として形成されている。【００５９】
また、第２の基板３の上面３ａ上には、アンテナ素子５が搭載されている。アンテナ素子５は、上面３ａに形成されたＬ字状のコプレナライン６に接続されている。コプレナライン６の他端は、電極パッド７ａに接続されている。【００６０】
電極パッド７ａは、信号端子としてのＲＦ端子１２Ａに接続されるスルーホール電極９Ｂに接続されている。【００６１】
また、第２の基板３の上面３ａ上には、信号端子としてのバイアス端子１２Ｂに接続されるスルーホール電極９Ｃに接続される電極パッド７ｂが設けられている。【００６２】
上記アンテナ素子５としては、誘電体アンテナなどの適宜のアンテナ素子が用いられる。【００６３】
また、グラウンド電極４及びコプレナライン６は、Ａｌ、Ｃｕなどの適宜の金属材料を基板３の上面３ａ上に付与し、パターニングすることにより形成され得る。本実施形態においては、コプレナライン６は、Ｌ字状とされているが、この形状については特に限定されない。【００６４】
本実施形態では、第２の基板３の第２の主面としての下面３ｂ側に、第１の基板２が複数の導電性接続部材８により接続されている。すなわち、第２の基板３の下面３ｂと第１の基板２の上面２ａとが導電性接続部材８により接続されている。【００６５】
図３に底面図で示すように、第２の基板３の下面３ｂには、グラウンド電極９が形成されている。【００６６】
なお、図４に示すように、第２の基板３には、上面にグラウンド電極４が下面にグラウンド電極９が形成されているだけでなく、中間高さ位置に、さらにグラウンド電極９Ａが設けられていてもよい。ここでは、コプレナライン６に接続されている電極パッド７は、グラウンド電極９Ａに接触しないように上面に引き出されているスルーホール電極９Ｂを含む配線層に電気的に接続されている。このスルーホール電極９Ｂを含む配線層は、後述の信号端子により、後述の高周波回路に接続されている。【００６７】
図３に戻り、グラウンド電極９は、開口部９ａを有する。この開口部９ａ内において、複数の導電性接続部材８が第２の基板３の下面３ｂに設けられた電極パッド１０に接続されている。【００６８】
本実施形態では、複数の導電性接続部材８は、矩形枠状の合成樹脂からなる枠状部材１１内に埋め込まれている。すなわち、図５に平面図で示すように、第１の基板２の上面２ａ上に、枠状部材１１が固定されている。枠状部材１１には、複数の角柱状の導電性接続部材８が埋設されている。各導電性接続部材８の上端及び下端は、合成樹脂からなる枠状部材１１の上面及び下面から上方及び下方に突出している。なお、各導電性接続部材８の上端及び下端は、少なくとも枠状部材１１の上面及び下面に露出していればよい。そして、図１に示されているように、導電性接続部材８の上端が、電極パッド１０に電気的に接続されている。【００６９】
電極パッド１０は、グラウンド電極９に電気的に接続されていてもよく、あるいは接続されておらずともよい。もっとも、導電性接続部材８は、後述するように、グラウンド電位に電気的に接続される。【００７０】
本実施形態では、導電性接続部材８だけでなく、枠状部材１１には、信号端子１２も埋設されている。信号端子１２は、導電性接続部材８と同様に角柱状の形状を有し、かつ枠状部材１１の上面及び下面から上方及び下方に突出している。すなわち、複数の導電性接続部材８と、信号端子としてのＲＦ端子１２Ａ及びバイアス端子１２Ｂとが枠状部材１１に同様に埋設されている。【００７１】
ＲＦ端子１２Ａの上端は、コプレナライン６に電気的に接続されている電極パッド７に電気的に接続されている。ＲＦ端子１２Ａは、アンテナ素子５を後述する高周波回路に電気的に接続し、信号電流を流すように機能する。【００７２】
他方、複数の導電性接続部材８は、グラウンド電位に接続され、枠状部材１１により囲まれている領域を電磁シールドする。【００７３】
上記枠状部材１１を構成する合成樹脂は特に限定されず、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂などを挙げることができる。【００７４】
他方、図１に示すように、導電性接続部材８の下端は、第１の基板２に接合されている。この接合に際しては、第１の基板２の上面２ａに設けられた電極パッド１４に導電性接続部材８の下端を接合すればよい。接合方法としては、特に限定されず、半田などの導電性接合材を用いて、導電性接続部材８を電極パッド１４に接合すればよい。【００７５】
なお、導電性接続部材８は第１の基板の第１の主面と第２の基板の第２の主面とを接続するものであるが、この接続とは、第１，第２の基板を機械的に接合することを意味し、導電性接続部材８は、必ずしも第１の基板２側の電極等と、第２の基板３側の電極等とを電気的に接続する必要は必ずしもない。すなわち、導電性接続部材８がグラウンド電位に接続される限り、導電性接続部材８は、第１の基板２側と第２の基板３側とを電気的に接続する機能を有しておらずともよい。【００７６】
電極パッド１４は、グラウンド電位に接続されるように設けられている。従って、複数の導電性接続部材８は、グラウンド電位に接続されることになる。【００７７】
第１の基板２の上面２ａ上には、ＩＣチップ１６及び他の高周波素子１７が搭載されている。ＩＣチップ１６及び高周波素子１７は、本発明における実装部品に相当し、ＩＣチップ１６は、実装部品の中でも、能動部品に相当する。実装部品が能動部品である場合、能動部品はモジュール機能及び高周波特性を得るため重要な部品であるので、より効果的にアンテナなどの外部環境の影響を低減したいという要求がある。導電性接続部材やＧＮＤ電極で囲まれた部分に能動部品を実装することにより、能動部品へのアンテナからの放射電磁界の影響を効果的に抑制する。その結果、良好で安定した高周波特性を得ることができ、好ましい。【００７８】
上記ＩＣチップ１６及び高周波素子１７は、ワイヤボンディングにより第１の基板２の上面に設けられた電極（図示せず）に電気的に接続されている。また、ＩＣチップ１６及び高周波素子１７は、樹脂被覆層１８により樹脂モールドされている。樹脂被覆層１８により樹脂モールドされているため、ＩＣチップ１６及び高周波素子１７を含む高周波回路部分の耐環境特性が高められている。樹脂被覆層１８を構成する樹脂材料についても、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの適宜の樹脂材料を用いることができる。【００７９】
樹脂被覆層１８の上面１８ａは、第２の基板３と、空隙Ａを隔てる高さとされている。空隙Ａが設けられているので、第２の基板３から空隙Ａに至る部分において誘電率が大きく変化し、かつ空隙Ａにおける誘電率が非常に小さくされている。よって、アンテナ素子５及びコプレナライン６側から放射された電磁界が下方に回り込んだとしても、ＩＣチップ１６を含む高周波回路部分への上記電磁界による影響を低減することが可能とされている。従って、好ましくは、上記空隙Ａが設けられるように、樹脂被覆層１８の高さ寸法を、第１，第２の基板２，３間の距離よりも短くすることが望ましい。【００８０】
他方、第１の基板２の下面２ｂには、電子部品素子１９，２０等が実装されている。本実施形態では、第１の基板２の上面２ａに実装されたＩＣチップ１６及び高周波素子１７、並びに下面２ｂに実装された電子部品素子１９，２０などにより高周波回路が構成されているが、第１の基板２の上面２ａ及び下面２ｂ側の双方を利用して電子部品素子１９，２０を実装することができるので、高周波モジュール１の小型化を図ることが可能とされている。【００８１】
なお、電子部品素子１９，２０は、半田等により表面実装されているが、ＩＣチップ１６などと同様に、ボンディングワイヤ等により第１の基板２の下面２ｂに実装されていてもよい。【００８２】
また、第１の基板２は、図１では略図的に示されているが、図６にその詳細な構造例を断面図で示す。【００８３】
本実施形態では、第１の基板２は複数のセラミック層を積層し、一体焼成してなる多層基板により構成されている。好ましくは、複数の誘電体セラミック層の内、少なくとも一層が収縮抑制層とされている低温焼成型の多層基板が用いられる。このような収縮抑制層を有する低温焼成型の多層基板を用いた場合、安定性に優れ、かつ精度に優れた配線等を容易に形成することができる。なお、第１の基板２は単層であってもよい。もっとも、第１の基板２を構成する誘電体セラミック材料は特に限定されるものではない。【００８４】
図６に示すように、第１の基板２の上面２ａには、グラウンド電極２３，２４が形成されている。グラウンド電極２３，２４は、スルーホール電極２５，２６により、内側に配置されたグラウンド電極２７，２８に電気的に接続されている。また、グラウンド電極２７，２８は、スルーホール電極２９ａ，２９ｂにより、第１の基板２の下面２ｂに形成されたグラウンド電極３０ａ，３０ｂに電気的に接続されている。従って、第１の基板２もまた、グラウンド層を有する。【００８５】
また、第１の基板２内には、上記グラウンド電位に接続される電極の他、内部電極３２などが形成されているが、内部電極３２を含む他の内部電極は、高周波回路を構成しているＩＣチップ１６及び高周波素子１７と、第１の基板２の下面２ｂに実装されている電子部品素子１９，２０とを電気的に接続し、高周波回路を構成している。すなわち、高周波回路の配線層が、第１の基板２内に内蔵されている。【００８６】
本実施形態の高周波モジュール１では、第２の基板３の上面３ａ及び下面３ｂにグラウンド電極４，９が設けられている。従って、アンテナ素子５から放射された電波に起因する電磁界の影響が、第２の基板３の下面よりも下方すなわち高周波回路が構成されている部分に加わり難い。【００８７】
もっとも、グラウンド電極４及び９は、開口部分を有し、該開口部分を通り、アンテナ素子４からの電磁波が幾分かは伝搬する。さらに、第１の基板２の外側を回り込んでアンテナ素子５からの電波が下方の高周波回路部分に伝搬するおそれもある。【００８８】
これに対して、本実施形態では、枠状部材１１に、複数の導電性接続部材８が枠状部材の周方向に沿って分散配置されている。そして、複数の導電性接続部材８がグラウンド電位に接続されているので、ＩＣチップ１６及び高周波素子１７が配置されている部分が電磁シールドされている。従って、側方からの電波の回り込みによる特性の変動も生じ難い。【００８９】
加えて、第１の基板２においても、グラウンド層としてのグラウンド電極２３，２４等が設けられているので、第１の基板２に設けられたグラウンド電極と、第２の基板に設けられたグラウンド電極４，９と、上記導電性接続部材８とで、ＩＣチップ１６及び高周波素子１７が形成されている回路部分が確実に電磁シールドされている。よって、アンテナ素子５から放射される電波による特性の変動を確実に防止することができ、安定かつ良好な受信性能及び送信性能を得ることが可能とされている。【００９０】
加えて、本実施形態では、空隙Ａが形成されていることによっても、高周波回路へのアンテナ素子５からの電波の影響を軽減することが可能とされている。【００９１】
さらに、誘電体基板からなる第１の基板２の誘電率に比べて、第２の基板３が合成樹脂からなり、その誘電率が低くされている。そして、この相対的に低い誘電率の材料からなる第２の基板３にアンテナ素子５と高周波回路とを電気的に接続する配線が形成されているため、誘電率に影響される波長短縮効果により生じる共振が、高周波側に移動される。それによって、高周波モジュール１の特性の劣化を防止することが可能とされている。すなわち、高周波モジュール１で利用される周波数域よりも高い周波数側に、上記波長短縮効果による共振が配置されることになるため、上記共振による高周波モジュール１の特性の劣化を抑制することが可能とされている。【００９２】
さらに、上記アンテナ素子５に接続されているコプレナライン６は、グラウンド電極４に囲まれており、かつ平面的な形状を有するため、コプレナライン６から放射される電波は少なく、従って、それによっても、上記電磁界による高周波モジュール１の特性の劣化を抑制することが可能とされている。もっとも、アンテナ素子５に接続される伝送線路は、コプレナライン６に限定されるものではない。【００９３】
本実施形態では、枠状部材１１内に、複数の導電性接続部材８及び信号端子１２が埋設されていたが、これらを配置する形態は種々変更することができる。【００９４】
図７（ａ）〜（ｃ）は、枠状部材１１における信号端子及びグラウンド電位に接続される導電性接続部材の配置方法の変形例を示す各模式的平面図である。図７（ａ）に示す枠状部材１１では、矩形枠状の対向し合う一対のコーナー部に、グラウンド電位に接続される導電性接続部材８Ａ，８Ｂが配置されている。そして、他の２つのコーナー部分の内、１つのコーナー部分に、信号端子としてのＲＦ端子１２Ａが、他のコーナー部分近傍に信号端子としてのバイアス端子１２Ｂが埋設されている。そして、枠状部材１１の各辺には、複数の導電性接続部材８が分散配置されている。【００９５】
図７（ｂ）に示す枠状部材１１では、４つのコーナー部分の内、１つのコーナー部分に、ＲＦ端子１２Ａが配置されており、該ＲＦ端子１２Ａの両側に、グラウンド電位に接続される導電性接続部材８Ａ，８Ｂが配置されている。そして、ＲＦ端子１２Ａと導電性接続部材８Ａまたは８Ｂを間に挟んで、信号端子としてのバイアス端子１２Ｃ、１２Ｄが配置されている。また、図７（ｂ）では、枠状部材１１の残りの部分には、導電性接続部材８が埋設されている。従って、図７（ｂ）に示す構造では、信号端子は、枠状部材の１つのコーナー部分に寄せられて配置されている。【００９６】
図７（ｃ）に示す枠状部材１１では、１つの辺のコーナー部分近傍に、信号端子としてのＲＦ端子１２Ａが配置されており、その両側にグラウンド電位に接続される導電性接続部材８Ａ，８Ｂが配置されている。そして、導電性接続部材８Ａまたは８Ｂを間に介して、バイアス端子１２Ｂ，１２Ｃが配置されている。残りの部分には、導電性接続部材８が埋設されている。すなわち、図７（ｃ）に示す枠状部材１１では、矩形枠状の形状の内の一辺に、複数の信号端子が集められている。複数の導電性接続部材８の中にはグラウンド電位に接続されるものがあってもよい。【００９７】
図７（ａ）〜（ｃ）に示されているように、複数の信号端子及び複数の導電性接続部材を枠状部材１１に配置する場合、その配置形態は、種々変更することができる。もっとも、好ましくは、図７（ａ）〜（ｃ）に示しているように、ＲＦ端子と、バイアス端子との間には、グラウンド電位に接続される導電性接続部材８を介在させることが望ましく、それによって、バイアス端子を流れる信号と、ＲＦ端子を流れる信号との干渉を抑制することができる。【００９８】
言い換えれば、信号端子の周囲にグラウンド電位に接続される導電性接続部材を配置し、異なる信号が流れる信号端子同士が直接隣り合わないことが望ましい。【００９９】
また、本実施形態では、枠状部材１１に埋設されている導電性接続部材は角柱状の形状であったが、図８に模式的部分切欠平面図で示すように、枠状部材１１に埋設される導電性接続部材３１として、円柱状の形状を有するものを用いてもよい。すなわち、導電性接続部材の形状は、角柱状及び円柱状のいずれであってもよい。信号端子についても、同様に、円柱状の形状としてもよい。【０１００】
また、上記実施形態では、複数の導電性接続部材８は、枠状部材１１に埋設されており、信号端子１２も枠状部材１１に埋設されていたが、信号端子は、枠状部材１１外に別に独立に設けられていてもよい。【０１０１】
また、上記実施形態では、枠状部材１１に、複数の導電性接続部材８が埋設されていたが、図９に斜視図で示すように、第１の基板２の上面２ａにおいて、複数の導電性接続部材３２を立設してもよい。この場合、図１０に示すように、各導電性接続部材３２は、第１の基板２の上面２ａの電極ランドに導電性接合材により接合されて立設されている。また、導電性接続部材３２は、第１の基板の焼成温度では焼結しないセラミックグリーンシートであり、導電性接続部材を形成すべき部分に導電成分が形成されたセラミックグリーンシートを、第１の基板の一方主面に積層し、それを第１の基板の焼成温度で焼成した後、未焼結のセラミックグリーンシートを除去することにより、第１の基板の一方主面から突き出るように形成してもよい。すなわち、導電性接続部材３２を第１の基板と共焼結してなる焼結金属としてもよい。また、導電性接続部材３２は、その周囲が合成樹脂で被覆されていてもよい。導電性接続部材３２を連続的に被覆して枠状に被覆されていてもよいし、複数の導電性接続部材８が、独立に樹脂被覆層３３で被覆されていてもよい。【０１０２】
図１に示した実施形態では、第１の基板２として、平板状の誘電体基板が用いられていたが、図１１に示すように、上面に凹部４１ａを有する第１の基板４１を用いてもよい。ここでは、第１の基板４１の第１の主面としての上面に凹部４１ａが形成されている。凹部４１ａの周囲は、枠状の形状を有する段差部４１ｂである。この段差部４１ｂには、複数の導電性接続部材８及び少なくとも１つのＲＦ端子１２Ａが埋設されている。言い換えれば、段差部４１ｂは、上記実施形態における枠状部材１１と同様の構造を有する。【０１０３】
従って、上記枠状部材１１と第１の基板２とを一体化し、これらを誘電体セラミックスで構成することにより、本変形例の第１の基板４１を構成することができる。この場合、導電性接続部材８は、段差部４１ｂの上面に露出しており、該導電性接続部材８により、第１の基板４１の上面が図１に示した第２の基板３の下面３ｂに接続されることになる。【０１０４】
すなわち、第１の基板４１の第１の主面に凹部４１ａが設けられている場合、凹部４１ａは第１の主面に設けられているため、段差部４１ｂは、第１の主面の一部を構成することになる。従って、本変形例においても、導電性接続部材８は、第２の基板の第２の主面と、第１の基板の第１の主面とを接続している。【０１０５】
従って、本発明においては、第１の基板の第１の主面と、第２の基板の第２の主面とを接続している限り、第１の基板４１内に導電性接続部材８が設けられていてもよい。
【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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