(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波モジュールにおいて、発振回路や増幅回路は自身の発熱によって回路の特性が変動してしまう。そのような発熱部品を回路の特性を変動させずに、搭載した放熱特性に優れた小型のモジュールを提供する。【解決手段】回路基板４９の裏面に半導体素子６３と端子列基板６９とを装着し、孔７５に裏カバー７７を嵌合し、半導体素子６３と天面８１との間にグリスを塗布し、側板部と端子列基板６９との間ははんだ５９により接続される。これにより、回路基板４９の裏面側に発熱部品を搭載できるので、高周波モジュール２３を小型化できる。【選択図】図１
2007305721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、この回路基板の一方の面に装着された第一の電子部品と、この第一の電子部品を覆う金属製の第一のカバーとを備え、前記回路基板の他方の面に装着された第二の電子部品と、この第二の電子部品あるいは前記第一の電子部品と接続されるとともに、前記回路基板の他方の面に装着された端子列基板と、この端子列基板の中央部に前記第二の電子部品を囲うように設けられた孔と、この孔に嵌合される金属製の第二のカバーとを設け、前記第二のカバーは、前記第二の電子部品を覆う天面と、この天面から折り曲げて形成された側板部とから成るモジュールにおいて、前記第二の電子部品と前記天面との間に設けられた第一の熱伝導部材とを設け、前記側板部は前記第二の電子部品と前記孔の孔側面との間に挿入され、前記側板部と前記端子列基板との間は、第二の熱伝導部材により接続されたモジュール。
【請求項２】
孔の内周に設けられたカバー接続導体と、このカバー接続導体と第二のカバーの側面との間に設けられた隙間とを設け、第二の熱伝導部材は前記隙間内に設けられた請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
第一の熱伝導部材には、グリスを用いると共に、第二の熱伝導部材にははんだを用いた請求項１に記載のモジュール。
【請求項４】
第二のカバーにおける天面には、第二の電子部品側へ突出した突起を設け、この突起と前記第二の電子部品との間に第一の熱伝導部材を設けた請求項１に記載のモジュール。
【請求項５】
第一のカバーの側面先端から延在して設けられた脚と、この脚が挿入されるとともに、少なくとも回路基板と端子列基板とのいずれか一方の側面に形成された切欠きと、この切欠きに設けられた側面導体とを設け、前記脚は、少なくとも回路基板と端子列基板のいずれか一方の切欠き部に対し、第三の熱伝導部材で接続された請求項１に記載のモジュール。
【請求項６】
端子列基板と第二のカバーとの接続は、切欠きと近接して形成された請求項５に記載のモジュール。
【請求項７】
孔の内周に設けられるとともに、第二のカバーに対して第二の熱伝導部材を介して接続されるカバー接続導体を設け、このカバー接続導体と側面導体との間は導体パターンで接続された請求項５に記載のモジュール。
【請求項８】
脚は回路基板側の切欠きと接続される請求項５に記載のモジュール。
【請求項９】
脚は端子列基板側の切欠きと接続される請求項５に記載のモジュール。
【請求項１０】
側板部の先端と、回路基板の他方の面の間には隙間を設けた請求項１に記載のモジュール。
【請求項１１】
マザー基板と、このマザー基板にはんだ付け接続されるモジュールとを備え、前記モジュールには請求項３に記載のモジュールを用い、このモジュールは第二のカバー側が下方となるように前記マザー基板へ装着された電子機器において、前記マザー基板には前記カバーの下方に導体パターンを設け、この導体パターンと前記第二のカバーとがはんだ付けされた電子機器。
【請求項１２】
マザー基板と、このマザー基板にはんだ付け接続されるモジュールとを備え、前記モジュールには請求項３に記載のモジュールを用い、このモジュールは端子列基板側が下方となるように前記マザー基板へ装着され、前記モジュールにおいて側板部と端子列基板との間を接続するはんだの融点は、前記モジュールが前記マザー基板へはんだ付けされるはんだの融点より高くした電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品を搭載したモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の高周波モジュール１について以下図面を用いて説明する。図３は、従来の高周波モジュール１の断面図である。図３において、従来の高周波モジュール１は、回路基板２表面２ａ側にクリームはんだ３を用いてチップ部品４ａや半導体素子４ｂが装着される。そしてこのチップ部品４ａや半導体素子４ｂを覆うように金属製のカバー５が装着され、このカバー５の側面５ａに設けられたカバー脚６と回路基板２の側面とが、クリームはんだ（図示せず）などを介して接続される。このカバー５の半導体素子４ｂに対応する位置には放熱用の孔７が形成される。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１０−２９０１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の高周波モジュール１では、チップ部品４ａや半導体素子４ｂで構成された回路が動作しているときに発生する熱は、孔７によって放熱される。
【０００５】
しかしながら、近年モジュールに対する小型化の要求の中で、回路基板２の裏面にもチップ部品４ａや半導体素子４ｂを装着したいという要求が高まってきている。しかしこの場合、モジュールの動作により発生するチップ部品４ａや半導体素子４ｂの熱の放熱ができず、自身が発する熱によってモジュールの温度が上がってしまうこととなる。そして例えば、回路基板２の裏面に発振回路や増幅回路を構成すると、発振回路の発振周波数の変動や増幅回路の利得の変動などのように、自身が発する熱によって回路の特性が変動してしまう。従って、このような発熱する部品を含む部品は、回路基板２の裏側へ装着できず、モジュールが大型化するという課題を有していた。
【０００６】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、発熱する部品を搭載したモジュールの小型化の実現を目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明のモジュールにおいて、端子列基板の孔に装着される第二のカバーの天面と電子部品とに第一の熱伝導部材を設けるとともに、側板部と端子列基板との間は第二の熱伝導部材により接続されたものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、回路基板と、この回路基板の一方の面に装着された第一の電子部品と、この第一の電子部品を覆う金属製の第一のカバーとを備え、前記回路基板の他方の面に装着された第二の電子部品と、この第二の電子部品あるいは前記第一の電子部品と接続されるとともに、前記回路基板の他方の面に装着された端子列基板と、この端子列基板の中央部に前記第二の電子部品を囲うように設けられた孔と、この孔に嵌合される金属製の第二のカバーとを設け、前記第二のカバーは、前記第二の電子部品を覆う天面と、この天面から折り曲げて形成された側板部とから成るモジュールにおいて、前記第二の電子部品と前記天面との間に設けられた第一の熱伝導部材とを設け、前記側板部は前記第二の電子部品と前記孔の孔側面との間に挿入され、前記側板部と前記端子列基板との間は、第二の熱伝導部材により接続されたモジュールである。
【０００９】
これにより端子列基板の孔内には、第二の電子部品を装着できるので、回路基板の両面に回路を形成したモジュールを実現できる。従って、回路基板の面積を小さくできるので、モジュールを小型化することができる。
【００１０】
また、電子部品と前記天面との間には第一の熱伝導部材を設け、側板部と端子列基板との間は第二の熱伝導部材により接続されているので、第二の電子部品の熱を放熱され易くできる。従って、このような放熱する部品を回路基板の裏面側へ装着できるので、回路基板の面積を小さくでき、発熱するような部品を含むモジュールを小型化することができる。
【００１１】
さらに、カバーには天面から折り曲げて形成された側面を有しているので、この側面が第二の電子部品と端子基板との間に挿入されることとなる。これにより、第二の電子部品で構成する回路の信号が端子列や親基板の回路などに対して漏洩し難くなるので、回路基板の他方の面側に高周波回路を形成できる。従って、高周波回路が形成されたモジュールにおいても、小型化が可能となる。加えて、第二のカバーによって高周波信号がシールドされるので、妨害に強くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態）
以下、本実施の形態における高周波モジュール２３について図面を用いて説明する。図２は、本実施の形態における高周波モジュール２３の回路ブロック図である。本実施の形態における高周波モジュール２３には、アンテナ２５ａ、アンテナ２５ｂから供給されたテレビ放送の電波（高周波信号の一例として用いている）を選局し、選局した信号を合成、復調して出力端子２７から出力するという高周波受信装置２９が構成される。そしてこの高周波受信装置２９には、デジタルテレビ放送信号を受信するための電子チューナ３１ａ、電子チューナ３１ｂと復調回路３３という高周波回路を含んでいる。つまり本実施の形態における高周波受信装置２９は、移動受信に適したダイバーシティ方式を採用している。具体的には、アンテナ２５ａ、アンテナ２５ｂの夫々の出力が電子チューナ３１ａ、電子チューナ３１ｂとへ夫々供給される。そして復調回路３３にはこれら電子チューナ３１ａ、電子チューナ３１ｂの出力が供給され、これらの信号を合成することで、移動に対しても受信感度の良好な高周波受信装置２９を実現できるものである。
【００１３】
次にそれぞれの電子チューナ３１ａ、電子チューナ３１ｂについて説明する。電子チューナ３１ａ、電子チューナ３１ｂにおける入力端子３５ａ、入力端子３５ｂには、夫々のアンテナ２５ａ、アンテナ２５ｂに入力された高周波信号が供給される。これらの入力端子３５ａ、入力端子３５ｂに入力された高周波信号は、バンドパスフィルタ３７ａ、バンドパスフィルタ３７ｂへ供給され、このバンドパスフィルタ３７ａ、バンドパスフィルタ３７ｂで受信帯域外の不要な信号を除去している。このバンドパスフィルタ３７ａ、バンドパスフィルタ３７ｂの出力は、夫々増幅器３９ａ、増幅器３９ｂを介して、夫々に混合器４１ａ、混合器４１ｂの一方の入力に供給される。そしてこの混合器４１ａ、混合器４１ｂの他方の入力には局部発振器４３の出力が供給され、直接Ｉ信号とＱ信号とを出力する（いわゆるダイレクトコンバージョン方式の混合器である。）。この混合器４１ａ、混合器４１ｂから出力されたＩ信号とＱ信号とは、ローパスフィルタ４５ａ、ローパスフィルタ４５ｂを介して復調回路３３へ供給される。なお、局部発振器４３には、ＰＬＬ回路４７がループ接続されている。
【００１４】
そしてこれらの電子チューナ３１ａ、３１ｂの出力が供給された復調回路３３では、入力されたＩ信号、Ｑ信号がデジタル信号へと変換されて、復調、合成される。そして合成された信号に訂正を施した信号が出力端子２７より出力される。
【００１５】
ここでこのような高周波モジュール２３は、例えば携帯電話などに内蔵される。つまり、テレビ放送を受信する携帯機器に用いられる訳である。従って、高周波モジュール２３には、小型化が要求される。そして特に昨今の携帯電話のように多くの機能を内蔵するために、親基板上には多くの回路を形成することが必要となる。そこで本実施の形態では、親基板に対する実装面積（占有面積）を小さくすることができる高周波モジュール２３を提供し、テレビ放送受信などの機能追加に対し、携帯機器の携帯性を損なわないようにするものである。なお、本実施の形態における高周波モジュール２３は、いわゆるデジタルテレビ放送受信用のチューナとしたが、これは、アナログ放送受信用のチューナや、他の通信機器などに用いる送信や受信用の高周波モジュール２３として用いても良い。
【００１６】
では次に、このような高周波回路が構成された高周波モジュール２３の構成について図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における高周波モジュール２３の断面図であり、図１（ｂ）は、同高周波モジュール２３における他の位置での断面図である。図１において、回路基板４９は６層の多層基板であり、この回路基板４９の表面には、電子チューナ３１ａの回路が構成され、裏面には電子チューナ３１ｂと復調回路３３とが構成されている。そのために、この回路基板４９の表面には、電子チューナ３１ａの回路を構成するチップ部品５１ａや集積回路素子５７が装着され、一方裏面には電子チューナ３１ｂと復調回路３３とを構成するチップ部品５１ｂや集積回路素子６３が装着される。これらの回路を構成するチップ部品５１ａ、チップ部品５１ｂとは、共に高融点はんだ５９によって回路基板４９へ装着される。また、集積回路素子５７と集積回路素子６３とは、フリップチップ実装により回路基板へ装着されている。ここで、集積回路５７や集積回路素子６３と回路基板４９との間は、はんだバンプで電気的に接続され、集積回路素子５７あるいは集積回路素子６３と回路基板４９との間の隙間にエポキシ樹脂６７を流し込むことで、集積回路素子５７あるいは集積回路素子６３と回路基板４９との間の接続強度を補っている。
【００１７】
また回路基板４９の裏面には、枠状の端子列基板６９が装着される。なお、端子列基板６９における回路基板６３の連結側と回路基板４９の裏面とには、夫々複数の接続端子７３が形成され、これらの接続端子７３同士が、互いに対向するような配置で装着される。なお本実施の形態では、これらの接続端子７３同士は、高融点はんだ５９によって接続される。
【００１８】
さらに、枠状の端子列基板６９の中央部に形成される孔７５には、金属製の裏カバー７７が嵌合される。ここで裏カバー７７には、裏側に装着された部品を覆う天面部８１と、この天面部８１の端を折り曲げて形成された側板部８３とを有している。一方、端子列基板６９の孔７５の内周には、端子列基板切欠き部が設けられ、この端子列基板切欠き部の側面には、カバー接続導体８７が形成されている。そして、カバー接続導体８７と裏カバー７７の側板部８３との間には隙間が形成され、この隙間にはんだ５９が供給されることによって、裏カバー７７と端子列基板６９とが接続される。
【００１９】
なおここで、端子列基板６９と回路基板４９との間にははんだ５９が介在するために、接続端子７３の不形成部には隙間を有する。そこで、側板部８３の先端と回路基板４９の裏面との間にも隙間８９を設けることによって、回路基板４９と裏カバー７７とで囲まれた空間の空気が対流することができる。従って、放熱効果が向上する。ただし、カバー接続導体８７に対応する箇所においては、側板部８３の先端と回路基板４９の裏面とが当接するようにしている。これによってはんだ５９が、側板部８３の先端と回路基板４９の裏面との間から、裏カバー７７内へ流れ込むようなことは起こり難くなる。従って、はんだ５９による裏カバー７７と裏側の部品とのショートは起こり難くできる。また、側板部８３によって、回路基板４９の裏面と端子列基板６９の回路基板連結面７１との間を遮蔽できる。したがって、回路基板４９の裏面に形成された電子チューナ３１ｂや復調回路３３における高周波信号が外部へ漏れにくくなる。
【００２０】
さらにまた、本実施の形態では、裏カバー７７には、半導体素子６３側へ突出した突起９１を設けている。なおこの突起９１は裏カバー７７の天面より切り起こして形成されたものであり、半導体素子６３へ当接させている。そしてこの突起９１と半導体素子６３との間にグリス９３（熱伝導部材の一例として用いた）が塗布される。このように突起９１は切り越しで形成されるので、半導体素子６３の装着高さのばらつきを吸収することができる。
【００２１】
一方回路基板４９の表面５１には、電子部品を覆う表カバー１０４が装着される。表カバー１０４には天部と、この天部から折り曲げて形成された側部１０７と、この側面から延在された脚１０９とを有している。ここで、回路基板４９の外周には、脚１０９を挿入するための小径切欠き部１１１が設けられる。一方、端子列基板６９には、回路基板４９の小径切欠き部１１１と対応する位置に、この小径切欠き部１１１よりも大きな切欠き寸法の大径切欠き部１１３が形成される。ここで、大径切欠き部１１３と小径切欠き部１１１との径や幅の差は、回路基板４９に対する端子列基板６９の装着ズレ寸法以上の寸法とすると良い。これによって、大径切欠き部１１３の側面が、小径切欠き部１１１の側面より突出し難くなるので、脚１０９は回路基板４９側から容易に挿入することができる。
【００２２】
ここで、小径切欠き部１１１の側面には、回路基板４９の表面５１と裏面５３とを接続する小径切欠き導体が設けられ、大径切欠き部１１３の側面には、端子列基板６９の回路基板連結面７１と装着端子形成面９５とを接続する大径切欠き導体が形成される。そして、これら小径切欠き導体や大径切欠き導体は、電子チューナ３１ａ、３１ｂや復調回路３３のグランド端子としても用いられる。なお本実施の形態において脚１０９は、はんだ５９（熱伝導部材の一例として用いた）によって小径切欠き導体と大径切欠き導体との双方に対して接続される。これによって、回路基板４９上の高周波回路のグランドを確りと取れるので、良好なシールドを実現できる。
【００２３】
なおここで、小径切欠き部１１１や大径切欠き部１１３は、カバー接続導体８７に隣接して配置されている。さらに、カバー接続導体８７は大径切欠き部１１３の大径切欠き導体と導体パターンによって電気的に接続されている。
【００２４】
そしてこのようなモジュール２３は親基板（図示せず）へ搭載されて、リフローはんだ付けされて電子機器が完成する。なおこのとき裏カバー７７は親基板へはんだ付けしている。なお、親基板へはんだ付けするはんだの融点は、はんだ５９の融点より低い物を用いている。これによりモジュール２３を親基板へ接続時にはんだ５９が再溶融せず、ショートなどが発生しにくくできる。
【００２５】
以上のような構成により、端子列基板６９の孔７５内に、部品を装着できるので、回路基板４９の両面に高周波回路を形成したモジュールを実現できる。従って、回路基板４９の面積を小さくできるので、親基板における高周波モジュール２３の占有面積を小さくできる。
【００２６】
また、半導体素子６７と裏カバー７７の突起９１との間にはグリスが設けられているので、半導体素子６７の熱は裏カバー７７へ伝達する。従って、このモジュール２３を親基板へ装着時にこの裏カバー７７を親基板へはんだ付けしてやれば、親基板側から放熱させることができる。
【００２７】
さらに、小径切欠き部１１１や大径切欠き部１１３は、カバー接続導体８７に隣接して配置され、さらに、カバー接続導体８７は大径切欠き部１１３の大径切欠き導体と導体パターンによって電気的に接続されている。従って、半導体素子６３で生じた熱は、裏カバー７７、はんだ５９、カバー接続導体８７、そして小径切欠き部１１１あるいは大径切欠き部１１３へ伝わり、脚１０９を介して表カバー１０４より放熱されることとなる。このようにして放熱が可能であるので、回路基板４９の裏面に発熱部品の装着が可能となり、小型な高周波モジュール２３を得ることができる。
【００２８】
また、裏カバー７７には天面部８１から折り曲げて形成された側板部８３を有しているので、この側板部８３が裏側部品６１と端子列基板６９との間に挿入されることとなる。これにより、裏面５３に形成された電子チューナ３１ｂや復調回路３３の信号が装着端子９７などを介して、親基板の回路へ漏洩し難くなるので、回路基板４９の裏面５３側にも高周波回路を形成できる。従って、高周波モジュール２３において、回路基板４９の面積を小さくできるので、親基板における高周波モジュール２３の占有面積を小さくできる。さらに、電子チューナ３１や復調回路３３をシールドすることができるので、妨害に強い高周波モジュール２３を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明にかかるモジュールは、発熱部品が搭載されたモジュールを小型化できるという効果を有し、携帯電話などのように携帯性が重要視され、小型が望まれる携帯用機器に用いるモジュールとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における高周波モジュールの断面図、（ｂ）同、高周波モジュールにおける他の位置での断面図
【図２】同、高周波モジュールの回路ブロック図
【図３】従来の高周波モジュールの断面図
【符号の説明】
【００３１】
４９  回路基板
５１  チップ部品
５７  電子部品
５９  はんだ
６３  半導体素子
６９  端子列基板
７５  孔
７７  裏カバー
８１  天面
８３  側板部
９３  グリス
１０４  表カバー
【図１】
2007305721.tif 000003
【図２】
2007305721.tif 000004
【図３】
2007305721.tif 000005