(57)【要約】    【課題】ＳＡＷパッケージを基板に実装した高周波モジュールを薄型化すること。また、樹脂封止をしたＳＡＷパッケージを用いた場合に、耐ノイズ特性に優れた構造を提供すること。    【解決手段】高周波モジュールの基板に少なくとも１層の樹脂基板200が用いられ、同基板に貫通穴117が形成される。セラミック基板にＳＡＷ素子114をフリップチップ実装し樹脂封止したＳＡＷパッケージ204が、セラミック基板は概ね貫通穴の外部に、ＳＡＷ素子は概ね貫通穴の内部に位置するように実装される。貫通穴の周囲の樹脂基板の内層又は裏面に接地導体119，120が形成される。【選択図】  図１Ｂ
2005198051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの層を含んで成るモジュール基板と、
表面弾性波素子を封止したパッケージとを少なくとも具備し、
上記ジュール基板は、貫通穴を有し、
上記パッケージは、上記貫通穴の中に上記パッケージの少なくとも一部が配置されるように上記モジュール基板に実装されることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
上記モジュール基板が樹脂基板であ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】
上記パッケージは、上記表面弾性波素子を接続するための電極を設けた少なくとも１層のセラミック基板に上記表面弾性波素子をフリップチップ実装した構造を有し、上記セラミック基板の一部及び上記セラミック基板に設けた上記電極の一部が上記貫通穴の外部に配置されるように実装され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４】
上記パッケージの上記セラミック基板の少なくとも一辺の幅が上記貫通穴の幅より大きく、上記パッケージは、上記セラミック基板が上記貫通穴の概ね外部に、上記表面弾性波素子が上記貫通穴の概ね内部に位置するように実装されることを特徴とする請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項５】
上記パッケージの上記セラミック基板に設けた上記電極と上記モジュール基板の上面に設けた線路が半田で接続されることを特徴とする請求項４に記載の高周波モジュール。
【請求項６】
上記パッケージの上記セラミック基板に設けた上記電極と上記モジュール基板の上面に設けた電極がボンディングワイヤで接続されることを特徴とする請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項７】
上記パッケージの上記セラミック基板が上記モジュール基板に接着剤によって固定されることを特徴とする請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項８】
上記パッケージの上記セラミック基板は、上記貫通穴に配置される部分の断面の外側形状と上記貫通穴の外部に配置される部分の断面の外側形状とがほぼ等しいことを特徴とする請求項７に記載の高周波モジュール。
【請求項９】
上記パッケージの上記セラミック基板は、上記貫通穴に配置される部分に突起が更に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
上記パッケージに加えて、スイッチ素子、パワーアンプ素子、高周波送受信ＩＣからなる群から選択された少なくとも１個の電子部品が上記モジュール基板の上面に実装されることを特徴とする請求項７に記載の高周波モジュール。
【請求項１１】
上記モジュール基板の上面に搭載された上記パッケージ及び上記電子部品を覆うように樹脂モールドが施されることを特徴とする請求項１０に記載の高周波モジュール。
【請求項１２】
上記パッケージに加えて、スイッチ素子、パワーアンプ素子、高周波送受信ＩＣからなる群から選択された少なくとも１個の電子部品が上記モジュール基板の上面に実装され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１３】
上記モジュール基板の上面に搭載された上記パッケージ及び上記電子部品を覆うように樹脂モールドが施されることを特徴とする請求項１２に記載の高周波モジュール。
【請求項１４】
上記モジュール基板の上面に搭載された上記パッケージ及び上記電子部品が金属キャップによって覆われることを特徴とする請求項１２に記載の高周波モジュール。
【請求項１５】
上記貫通穴の周囲の上記モジュール基板の内層又は裏面に接地導体を設けた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１６】
請求項１に記載の高周波モジュールを少なくとも搭載して成る無線通信装置用の回路基板であって、上記モジュール基板の上記貫通穴の近傍に上記貫通穴を覆うように設けられた接地導体を具備することを特徴とする回路基板。
【請求項１７】
電気部品を実装する面を上面とする少なくとも１層の第１の基板と、
表面弾性波素子を少なくとも１層の第２の基板に実装して封止したパッケージとを少なくとも具備し、
上記第１の基板は、貫通穴を有し、
上記パッケージの表面は、上記表面弾性波素子を実装する側であり、
上記パッケージは、上記貫通穴の中に上記パッケージの表面が上記第１の基板の上面よりも低い位置に配置されるように上記第１の基板に実装されることを特徴とする高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話を代表とする無線携帯端末等の無線通信装置に適用して好適な高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の小型化と薄型化が急速に進んでおり、これに伴って、特にアンテナスイッチ、パワーアンプ（power amplifier、以下「ＰＡ」という）、表面弾性波（surface acoustic wave、以下「ＳＡＷ」という）フィルタなどの高さが高い電子部品の小型化及び薄型化が盛んに進められている。
【０００３】
一方、複数の電子部品を組み合わせて携帯端末の高周波部（以下「ＲＦ部」という。ＲＦ：radio frequency）を実現するためには、高度な高周波設計・実装技術を必要とする。このため、端末の開発を容易にするために、できるだけ多くの電子部品を一つのモジュールに集積化した統合型の高周波モジュールが開発されている。例えば、欧州のＧＳＭ（global system for mobile phone）方式向けにアンテナスイッチとＳＡＷを集積した高周波モジュールやＰＡにアンテナスイッチを集積した高周波モジュールが既に製品化されている。更には、アンテナスイッチ、ＳＡＷ、ＰＡ、トランシーバＲＦ−ＩＣ（RF-Integrated Circuit）を一つのパッケージに集積化した高周波モジュールも検討されている。
【０００４】
これらの高周波モジュールは、高周波線路を設けたセラミック又は樹脂製の高周波基板上に、半導体素子（ＰＡ素子、ＲＦ−ＩＣ素子、スイッチ素子）やチップ部品（コンデンサ、抵抗、インダクタ）などを実装して実現される。一方、ＳＡＷ素子は、動作原理上、表面弾性波の伝わる櫛形電極上に空間を設ける必要があり、櫛形電極の酸化による特性劣化を防ぐために気密封止も必要であることから、気密パッケージに実装される。従って、ＳＡＷを集積した高周波モジュールでは、気密封止構造を有するＳＡＷのパッケージを上記高周波基板上に実装して高周波モジュールを構成するのが最も一般的である。
【０００５】
ＳＡＷの気密パッケージの形態としては、まず従来から用いられている、金属キャップを用いたセラミックパッケージがある。これはセラミックパッケージの中にＳＡＷを実装し、金属キャップを半田等で固定したものである。サイズを小型化するために、ＳＡＷ素子をワイヤボンディング接続するタイプに代わって、金属バンプを用いたフリップチップ接続タイプが主流となっている。更に最近では、一層の小型・低コスト化を達成するために、平坦なセラミック基板上にＳＡＷ素子をフリップチップ実装し、ＳＡＷ素子とセラミック基板の間の一部に樹脂を注入硬化して内部に中空気密構造を形成した樹脂封止型の小型パッケージが開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
上記のようなＳＡＷパッケージを高周波基板に実装して作成した高周波モジュールとして、例えば、セラミック多層基板上にピンスイッチ素子、チップ部品、ＳＡＷパッケージ及び金属キャップを実装して作成したアンテナスイッチモジュールが特許文献２に記載されている。
【０００７】
また、多層樹脂基板にＲＦ−ＩＣ素子、ＰＡ素子、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）スイッチ素子をベアチップ実装し、更にチップ部品、ＳＡＷパッケージを実装して、ＧＳＭ／ＤＣＳ（Digital Cellular System）デュアルバンドの送受信に必要な全てのＲＦ部の部品を集積化した統合ＲＦモジュールが非特許文献１に記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−８３９５号公報
【０００９】
【特許文献２】特開２００２−９４４１０号公報
【非特許文献１】米国ＩＥＥＥマイクロ波理論と技術協会［IEEE Microwave Theory and Techniques Society (MTT-S)］発行の２００３年国際マイクロ波シンポジウム論文集ＴＨ５Ｂ−４（International Microwave Symposium Digest 2003, TH5B-4）第３巻、第１７０７頁〜第１７１０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＳＡＷフィルタを集積した高周波モジュールにおいては、その更なる薄型化が大きな課題になっている。これは、上記、樹脂封止を用いた薄型のＳＡＷパッケージでも、高さが０．６ｍｍ以上もあり、同時に搭載される他のチップ部品（0603サイズ、高さ０．３ｍｍ）や半導体素子に比べて高いためである。
【００１１】
上記、アンテナスイッチモジュールや統合ＲＦモジュールで用いられる多層高周波基板は少なくとも０．４ｍｍの厚さを有し、さらにＳＡＷパッケージ、チップ部品、半導体素子を搭載した基板には金属キャップを被せたり、樹脂モールドすることを鑑みると、パッケージの厚さは最小でも約１．２ｍｍになり、他の一般的なＩＣパッケージの高さ１．０ｍｍ以下に比べて高くなってしまう。
【００１２】
ＳＡＷパッケージを実装したモジュールの高さを低減する方法としては、モジュールの全体に被せる金属キャップのＳＡＷパッケージを実装する部分に穴を開ける方法やＳＡＷを搭載する部分の高周波基板の一部に窪みを設ける方法が、前述の特許文献２に開示されている。しかし、前者は金属キャップに大きな穴が開くためシールド効果が弱まり、またマザーボードに搭載する際のピックアップが難しくなるという問題がある。また、後者は高周波基板が樹脂の場合にはコストが著しく増加し、セラミックの場合には基板強度が劣化して基板にクラックが発生し易くなるという問題がある。
【００１３】
また、高周波モジュールでは、モジュールの信頼性を高めるために、全ての部品を搭載した基板の上面全体をエポキシ樹脂などで樹脂モールドする場合が多いが、樹脂封止を用いたＳＡＷパッケージを用いた場合には、樹脂モールドを施す時にＳＡＷパッケージに高い温度と圧力が加わり、これによってＳＡＷパッケージの樹脂が軟化または溶解し、中空構造が壊れたり、ＳＡＷ素子が動いてフリップチップ接続点が電気的接続不良を起こすという問題がある。更に、樹脂封止を用いたＳＡＷパッケージでは、樹脂封止を行なうＳＡＷ素子側に電磁界シールドとして作用する接地導体が無く、ＳＡＷの櫛型電極が電磁ノイズの影響を受けやすいという課題もある。
【００１４】
本発明の第１の目的は、ＳＡＷパッケージを実装した高周波モジュールの薄型化を達成することにある。
【００１５】
本発明の第２の目的は、薄型化を達成したモジュールにおいて樹脂封止型のＳＡＷパッケージを用いた場合に、樹脂モールドの際にＳＡＷパッケージの樹脂が軟化または溶解するという問題を回避することにある。
【００１６】
本発明の第３の目的は、薄型化を達成したモジュールにおいて樹脂封止型のＳＡＷパッケージを用いた場合に、電磁界ノイズ耐性を強化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題は、高周波モジュールの基板に貫通穴を設け、ＳＡＷを封止したパッケージの少なくとも一部が貫通穴の内部に位置するように同パッケージをモジュール基板に実装する、即ち貫通穴にＳＡＷパッケージの少なくとも一部を挿入するように実装することにより、効果的に解決することが可能である。ＳＡＷパッケージのモジュール基板表面から突き出る高さが低減されるので、ＳＡＷパッケージを実装した高周波モジュールの薄型化が達成される。
【００１８】
また、ＳＡＷパッケージとして、例えば電極を形成した少なくとも１層のセラミック基板にＳＡＷ素子を金属バンプを用いてフリップチップ実装したものが用いられる。この場合、モジュール基板との接続を容易にするため、ＳＡＷパッケージは、上記セラミック基板及び同基板に設けた電極の一部が、貫通穴の外部に配置するように実装される。例えば、ＳＡＷパッケージのセラミック基板の幅を対応する貫通穴の幅より大きく設定し、これにより、セラミック基板は概ね貫通穴の外部に、同セラミック基板に実装されたＳＡＷ素子は概ね貫通穴の内部に位置するように実装することが望ましい。また、ＳＡＷパッケージのセラミック基板に設けた電極は、モジュール基板の上面に設けた線路に半田で接続されることが望ましい。モジュール基板に搭載する他の部品と同じプロセスでＳＡＷパッケージを実装することができる。
【００１９】
或いはまた、パッケージの少なくとも一部が貫通穴の内部に位置するように実装されたＳＡＷパッケージにおいて、接着剤を用いてＳＡＷパッケージをモジュール基板に固定することが望ましい。貫通穴をモジュール基板から空間的に遮断するようにＳＡＷパッケージを固定することが可能になり、特に樹脂封止型のＳＡＷパッケージを搭載してから高周波モジュールを樹脂モールドする際に、高温で溶解したモールド用樹脂がＳＡＷパッケージの樹脂に届かず、従って、ＳＡＷパッケージの樹脂が軟化又は溶解するという問題を回避することが可能になる。
【００２０】
更に、パッケージの少なくとも一部が貫通穴の内部に位置するように実装されたＳＡＷパッケージにおいて、モジュール基板に設けた貫通穴の周囲の内層又は裏面に接地導体を設けることが望ましい。接地導体がＳＡＷ素子を囲むことによって接地導体がＳＡＷ素子を電磁シールドする。これにより、特に樹脂封止型のＳＡＷパッケージを用いた場合に、電磁界ノイズ耐性を強化することが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、モジュール基板に設けた貫通穴の中にＳＡＷパッケージの一部が配置されることによってＳＡＷパッケージのモジュール基板から突き出る高さが低減されるので、ＳＡＷパッケージを実装した高周波モジュールを薄型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る高周波モジュールを図面に示した幾つかの実施形態を参照して更に詳細に説明する。なお、図１Ａ，１Ｂ〜図６Ａ，６Ｂにおける同一の符号は同一物又は類似物を表示するものとする。
【００２３】
図１Ａ，１Ｂ、図２Ａ，２Ｂ及び図３Ａ，３Ｂを用いて本発明の第１の実施形態を説明する。図１Ａは、本実施形態の高周波モジュールを模式的に示した平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ・Ａ線による断面図である。図１Ａに示すように、モジュール基板200の上面に、高周波信号が通過する電子部品であるＲＦ−ＩＣ201、ＰＡ202、ＳＷ203、ＳＡＷパッケージ204、マッチング回路205、チップ部品（コンデンサ、抵抗、インダクタ）208が搭載される。なお、本来、高周波モジュール上面全体は金属キャップを被せたり、樹脂モールドを施したりするが、図１Ａでは内部の構造を説明するために、これを省略して記載していない。また、各電子部品や端子を接続する配線は本来多数あるが、ここでは電子部品間の高周波線路のみを模式的に図示している。高周波線路はモジュール基板200の上面（最上面）に設けても良いし、内層に設けても良い。また、本モジュールの信号や電源の入出力は、本モジュール裏面に設けた端子（図示せず）により行なう。
【００２４】
本実施形態の高周波モジュールは、８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ及び１８００ＭＨｚ帯のＤＣＳの両システムに対応するデュアルバンド携帯端末のＲＦ部を集積したＲＦ部統合モジュールである。本モジュールに入力するベースバンド信号は、ＲＦ−ＩＣ201によってＧＳＭ又はＤＣＳ帯のＲＦ信号に変換され、ＰＡ202で増幅され、続いて電子部品間のマッチングを行なうマッチング回路206、高調波を減衰するためのローパスフィルタ207及びＳＰ４Ｔ型のＨＥＭＴスイッチによるＳＷ203を通過してモジュールから出力され、最後にアンテナ210から送信される。また、アンテナ210からの受信信号は、ＳＷ203を通過し、ＳＡＷパッケージ204で妨害波が取り除かれ、続いてマッチング回路205を通過した後、ＲＦ−ＩＣ201によってベースバンド信号に変換されてモジュールより出力される。なお、チップ部品208は、各電子部品の電源回路・制御回路などを構成するために用いられる。
【００２５】
本モジュールでは、図１Ｂに示すように、モジュール基板200は、３個の樹脂基板を積層した多層樹脂基板であり、その上面に、気密封止構造を持つＳＡＷパッケージ204、チップ部品からなるマッチング回路205、送受信機能を有するＲＦ−ＩＣ素子201及びチップ部品208が実装される。ＲＦ−ＩＣ素子201は、ベアチップで搭載され、ボンディングワイヤ209などで基板200の配線に接続されている。また、後で述べるが、貫通穴117の周囲の内層又は裏面に接地導体119，120が設けられる。
【００２６】
ＳＡＷパッケージ204内のＳＡＷ素子114は、所望の周波数成分をフィルタリングするとともに、信号をシングル(単相)から差動（両相）へ変換するバラン機能も有する。ＳＡＷパッケージ204は、基板200に開けた貫通穴117にその一部を挿入して搭載される。このとき、ＳＡＷパッケージ204は、従来実装される向きと天地を逆にして貫通穴117に挿入され、従って、ＳＡＷパッケージ204のＳＡＷ素子114側の面、即ちＳＡＷパッケージ204の上面が基板200の上面よりも低い位置に置かれる。
【００２７】
なお、図１Ｂの断面図では示していないが、ＰＡ素子202及びスイッチ素子203も、基板200の上面にベアチップで搭載され、ボンディングワイヤなどで基板200上の配線に接続される。
【００２８】
ここで、本実施形態の高周波モジュールにおけるＳＡＷパッケージ204の詳細及びその実装の詳細を説明するために、図１ＡのＸ部の平面拡大図を図２Ａに、そのＢ・Ｂ線断面を図２Ｂに示す。なお、平面図の図２Ａでは、高周波モジュール内部を図示するために、高周波モジュール上面全体に被せる金属キャップは示していないが、図２Ｂではそれを図示している。
【００２９】
図２Ａにおいて、多層樹脂基板200の高周波線路101を伝達する高周波信号は、ＳＡＷパッケージ204に入力し、所望の周波数をフィルタリングすると同時に差動信号に変換され、基板200上の差動線路102,103に出力される。その他の基板200上の電極104は、全て接地端子であり、ビア105によってモジュールの接地に接続されている。
【００３０】
本実施例で使用しているＳＡＷパッケージ204は樹脂封止を用いた中空気密パッケージである。パッケージ204の両面及び側面に電極111、接地導体112を形成したセラミック基板110上に金属バンプ113を用いてＳＡＷ素子114がフリップチップ実装され、樹脂116で封止されている。ＳＡＷ素子114の櫛形電極部にはＳＡＷフィルタが正常に機能するように空間115が設けられている。以上のＳＡＷパッケージ204が予め別途製作される。
【００３１】
本実施形態の高周波モジュールでは、上述のように、樹脂多層基板200に貫通穴117を設け、同貫通穴に別途製作したＳＡＷパッケージ204の樹脂封止部分を挿入し、半田118によりＳＡＷパッケージ204を固定すると共に電気的接続を行なう実装が採用される。
【００３２】
貫通穴117の一部にＳＡＷパッケージ204の一部を挿入する形で実装することにより、従来の基板上にＳＡＷパッケージ204を実装する方法と比較して、挿入された長さの分だけ、高周波モジュールの高さを低減することができる。本実施形態では、概ねＳＡＷ素子の部分が貫通穴117に挿入されるため、その分だけ（およそ０．３ｍｍ）モジュールの高さを低減することが可能になる。従って、本発明により、ＳＡＷパッケージを実装した高周波モジュールを薄型化することができる。
【００３３】
また、樹脂基板200の貫通穴117は、基板作製工程の最後にルータやドリルで機械加工することで容易に作製することができるため、基板に窪みをつける（すなわち基板途中まで除去する）方法に比べて格段に低コストを実現することができる。
【００３４】
また、本発明では、ＳＡＷパッケージ204を従来実装される向きと天地を逆にして貫通穴117に挿入することにより、電気接続部を同貫通穴の外の基板上面で行なうことが可能になり、電気的接続が容易になる。本実施形態では、接続に半田を使っており、他のチップ部品と同様に半田クリーム印刷・部品搭載・リフローからなるプロセスで実装することができる。なお、ここでパッケージ204の側面にも電極を設けたのは、半田フィレットを形成して接続強度を大きくするためと、目視による半田接続検査を可能にするためであり、発明の実施には必ずしも必要なものではない。
【００３５】
本実施形態では、ＳＡＷパッケージ204のセラミック基板110に設けた接地導体112を高周波モジュールの接地に接続することにより、セラミック基板110側からの電磁ノイズに対してＳＡＷ素子114の櫛形電極をシールドすることができる。ところで、樹脂封止を用いたＳＡＷパッケージ204では、ＳＡＷ素子114側は樹脂でしか封止されないためにノイズの影響を受ける場合がある。この場合には、多層基板200の貫通穴117周囲の内層や裏面に接地導体119，120を設けることが有効である。接地導体119，120がＳＡＷ素子114の周辺をシールドする。
【００３６】
このように、本発明により、樹脂封止型のＳＡＷパッケージを用いても高い電磁ノイズ耐性を得ることが可能になる。即ち、ＳＡＷパッケージ204を従来実装される向きと天地を逆にして貫通穴117に挿入する本発明の実装により、高周波モジュールを無線通信装置のマザーボードに搭載するときに更に効果的にＳＡＷ素子114に対してシールドを施すことが可能になる。
【００３７】
図３Ａに本実施形態の高周波モジュール310を搭載したマザーボード300の上面図を示す。マザーボード300は携帯電話の回路基板となるもので、マザーボード300には、高周波モジュール310の他、ベースバンド信号を処理するベースバンドＩＣ320、データやプログラムを格納するメモリ340、携帯電話やメール送受信等の機能を実現するアプリケーションプロセッサ330が搭載される。
【００３８】
図３Ｂに高周波モジュール310のＳＡＷパッケージ204部分の断面を示す。基板300の貫通穴117直下の部分にも接地導体301が設けられ、接地導体301と多層基板200裏面の接地導体120とが半田118によって接続される。接地導体301を設けることにより、本高周波モジュールを携帯電話等の無線通信装置の回路基板に実装する際に、ＳＡＷ素子204の周囲前面をシールドして、電磁ノイズ耐性を高めることができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態の高周波モジュールは、携帯電話のＲＦ部を集積したＲＦ部統合モジュールであるが、本発明は、このようなモジュールに限らず、ＳＡＷフィルタと高周波スイッチを集積したアンテナスイッチモジュール、或いはＳＡＷフィルタ、受信マッチング回路、受信信号をベースバンド信号に変換する受信回路を集積した受信モジュール等の、ＳＡＷパッケージを搭載する高周波モジュールの全般に適用可能であることは云うまでもない。また、本発明が適用される無線通信装置は、携帯電話に限らず、２ＧＨｚ〜６０ＧＨｚで使用周波数帯域を持つ無線ＬＡＮ（Local Area Network）の送受信機、或いは２６〜２７ＭＨｚの周波数を用いるトランシーバ等があり、マザーボード300はそのよう無線通信装置に用いられる回路基板の例である。そして、本発明が関わる高周波の範囲は数十ＭＨｚ〜数十ＧＨｚとなる。
【００４０】
本発明の第２の実施形態を図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは本発明による高周波モジュールのＳＡＷパッケージ204を実装した部分を図示した平面図であり、図４Ｂは図４ＡのＢ・Ｂ線による断面図である。なお、図４Ａでは、内部を表示するために高周波モジュール上面に設置する金属キャップ100は図示していない。本実施形態の高周波モジュールとその適用装置は、以下の点を除き、第１の実施形態の場合と同様であり、モジュールは、例えば、図１Ａ，１Ｂに示したようなＲＦ部統合モジュールである。
【００４１】
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ＳＡＷ114をフリップチップ実装する基板400がセラミック多層基板であり、内部に内層線路401やビア402を有していることである。これにより、セラミック基板400内の配線の自由度が上がり、例えばセラミック基板400内にインダクタやコンデンサなどのマッチング回路を形成することが可能になる。他の構造は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４２】
本発明の第３の実施形態を図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは本発明による高周波モジュールのＳＡＷパッケージ204を実装した部分を図示した平面図であり、図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ線による断面図である。図５Ａでは、内部構造を示すために高周波モジュール上面全面に設けた封止樹脂500の図示を省略している。本実施形態の高周波モジュールとその適用装置は、以下の点を除き、第１の実施形態の場合と同様であり、モジュールは、例えば、図１Ａ，１Ｂに示したようなＲＦ部統合モジュールである。
【００４３】
本実施形態では、ＳＡＷパッケージ204とモジュール基板200の接続にボンディングワイヤ501を用いている点が第１及び第２の実施形態と異なる。本モジュールは、別途作製したＳＡＷパッケージ204をモジュールの多層樹脂基板200の貫通穴117に挿入して接着剤502で固定し、次いでベア402に接続されたＳＡＷパッケージ204の電極503と多層基板200の線路101〜103、及び接地導体504と多層基板200の電極104をボンディングワイヤ501で接続した後、基板200上面にエポキシ樹脂500をインジェクションモールドすることによって作製される。
【００４４】
本モジュール構造では、インジェクションモールドの際に、ＳＡＷ素子114を封止している樹脂116に高い温度や圧力が加わらない。従って、樹脂116が軟化して気密が破れたり、空中構造115がつぶれたり、ＳＡＷ素子114が金属バンプより外れるといった不具合の発生を防ぐことができ、モジュール基板を樹脂モールドする工程での不良を防止することができる。
【００４５】
本発明の第４の実施形態を図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａは本発明による高周波モジュールのＳＡＷパッケージ204を実装した部分を図示した平面図であり、図６Ｂは図６ＡのＡ−Ａ線による断面図である。図６Ａでは、内部構造を示すために高周波モジュール上面全面に設けた封止樹脂500の図示を省略している。本実施形態の高周波モジュールとその適用装置は、以下の点を除き、第１の実施形態の場合と同様であり、モジュールは、例えば、図１Ａ，１Ｂに示したようなＲＦ部統合モジュールである。
【００４６】
本実施形態で用いるＳＡＷパッケージ204は、セラミック気密パッケージである点が他の実施形態と異なっている。同ＳＡＷパッケージは、キャビティ構造を有する多層のセラミック基板600にＳＡＷ素子114を金属バンプ113を用いてフリップチップ実装し、メタルキャップ601をＡｕＳｎ半田で固定したものである。セラミック気密パッケージ型のＳＡＷパッケージ204は、樹脂封止型に比べてコスト高であるが、信頼性の面では優れている。
【００４７】
本高周波モジュールは、以下のように作成される。別途作製したＳＡＷパッケージ204が高周波モジュールの樹脂多層基板200の貫通穴117に挿入され、接着剤502で固定される。次いで、ＳＡＷパッケージ204の裏面の電極503とモジュール基板200の線路101〜103、及び接地導体504とモジュール基板200の電極104がボンディングワイヤ501で接続される。その後、エポキシ樹脂500をインジェクションモールドすることによってモジュール上面全体が封止される。これにより、モジュール全体の信頼性が高められる。
【００４８】
本実施形態のＳＡＷパッケージ204は、図６Ｂの示されるように、セラミック基板600では、上記貫通穴に配置される部分の断面の外側形状と上記貫通穴の外部に配置される部分の断面の外側形状とがほぼ等しい。
【００４９】
この場合、図示していないが、ＳＡＷパッケージ204の接着剤502に覆われる側面に突起構造を設けることが可能である。使用環境によってはＳＡＷパッケージ204が経年変化等で貫通穴117から抜け落ちるおそれがあると考えられる場合に、そのような不都合を防ぐことができる。
【００５０】
また、図６Ａでは、ＳＡＷパッケージ204の厚さ（パッケージ204の裏面である電極503とパッケージ204の表面であるメタルキャップ601の間の距離）が、多層基板200の厚さよりも小である場合、パッケージ204の裏面のなす面とモジュール基板200の上面のなす面とが一致するようにパッケージ204を実装することが可能である。ＳＡＷパッケージ204のほぼ全体が貫通穴117に挿入され、ＳＡＷ素子114が他の電子部品が搭載されるモジュール基板200の上面から一層離れることにより、より高い電磁ノイズ耐性を得ることが可能になる。
【００５１】
上記の第１〜第４の実施形態では、モジュール基板が多層樹脂基板の場合について特に説明したが、モジュール基板が単層樹脂基板の場合でも同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】本発明に係る高周波モジュールの第１の実施形態を説明するための平面図。
【図１Ｂ】第１の実施形態を説明するための図１ＡのＡ・Ａ線による断面図。
【図２Ａ】図１ＡにおけるＳＡＷパッケージ近傍の平面図。
【図２Ｂ】図２ＡのＢ・Ｂ線による断面図。
【図３Ａ】第１の実施形態の高周波モジュールの実装状態を説明するための平面図。
【図３Ｂ】第１の実施形態の高周波モジュールの実装状態を説明するための断面図。
【図４Ａ】本発明の第２の実施形態を説明するための平面図。
【図４Ｂ】第２の実施形態を説明するための図４ＡのＢ・Ｂ線による断面図。
【図５Ａ】本発明の第３の実施形態を説明するための平面図。
【図５Ｂ】第３の実施形態を説明するための図５ＡのＢ・Ｂ線による断面図。
【図６Ａ】本発明の第４の実施形態を説明するための平面図。
【図６Ｂ】第４の実施形態を説明するための図６ＡのＢ・Ｂ線による断面図。
【符号の説明】
【００５３】
100…金属キャップ、101，102，103…高周波線路、104…接地電極、105…スルーホール、110…セラミック基板、111…電極、112…接地導体、113…金属バンプ、114…表面弾性波素子、115…空間、116…封止樹脂、117…貫通穴、118…半田、119，120…接地導体、200…樹脂基板、201…送受信ＲＦ−ＩＣ、202…パワーアンプ素子、203…スイッチ素子、204…ＳＡＷパッケージ、205，206…マッチング回路、207…ローパスフィルタ、208…チップ部品、209…ボンディングワイヤ、300…マザーボード、301…接地導体、400…多層セラミック基板、401…内層配線、402…ビアホール、500…封止樹脂、501…ボンディングワイヤ、502…接着剤、503…電極、504…接地導体、600…多層セラミック基板、601…金属キャップ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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