(57)【要約】【課題】本発明は樹脂部２５や基板２２側面に形成されたシールド金属膜５と、親基板８の回路との間の短絡が生じにくいモジュールを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明は、この課題を解決するために基板２２の上面に装着されたチップ部品３ａ、半導体素子３ｂと、基板２２の上面においてチップ部品３ａ、半導体素子３ｂが埋設される樹脂部２５と、この樹脂部２５の表面と基板２２の側面とを覆うシールド金属膜５と、基板２２の下面に形成された装着パッド２３とを備え、装着パッド２３によって親基板８へ装着される高周波モジュール２１において、基板２２の下面には、親基板８方向へ突出した突起２８が形成され、突起２８の先端は装着パッド２３ｃの下面よりも突出したものである。これにより、基板２２と親基板８間に隙間を形成できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板の上面に装着された電子部品と、前記基板の上面において前記電子部品が埋設される樹脂部と、この樹脂部の表面と前記基板側面とを覆うシールド金属膜と、前記基板の下面に形成された装着パッドとを備え、前記装着パッドによって親基板へ装着されるモジュールにおいて、前記基板の下面には、前記親基板方向へ突出した突起が形成され、前記突起の先端は前記装着パッドの下面よりも突出するモジュール。
【請求項２】
前記突起の先端が前記基板の上面に当接されて、前記モジュールの下面と前記基板の上面との間に隙間を形成できる請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記基板には、前記装着パッドまたは前記電子部品のいずれかと接続されたグランドパターンを設け、前記グランドパターンは、少なくとも前記基板の内層または上面のいずれか一方に設けられ、前記基板の周縁部において前記シールド金属膜と接続されるとともに、前記基板の下面における周縁部は、前記グランドパターンの不形成部とした請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記突起は、前記装着パッドの下面に形成された請求項３に記載のモジュール。
【請求項５】
前記突起は、前記装着パッドの下面に第１の絶縁膜を設けることで形成される請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記突起は、前記装着パッドと電気的に非接続であるとともに、前記基板の下面に設けられた突起導体と、この突起導体を覆う第１の絶縁膜とによって形成され、前記基板の周縁端は、前記突起導体の不形成部とした請求項３に記載のモジュール。
【請求項７】
前記突起は、前記基板の下面に設けられた第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜の下面に設けられた第２の絶縁膜とにより形成され、少なくとも前記第２の絶縁膜は前記基板の周縁端は、前記第２の絶縁膜の不形成部とした請求項３に記載のモジュール。
【請求項８】
前記第１の絶縁膜は、前記基板の周縁部においてくし型形状とした請求項５から７に記載のモジュール。
【請求項９】
下面に装着パッドが形成され、複数の基板が連結部で連結された連結基板を準備し、その後で前記連結基板の上面に電子部品を実装し、その後で前記電子部品を覆うように樹脂部を形成し、その後で前記連結部で前記樹脂部と前記連結基板とを切断し、その後で前記樹脂部の表面と前記基板側面とにシールド金属膜を形成し、前記装着パッドによって親基板８へ装着されるモジュールの製造方法において、前記連結基板を準備する工程では、前記基板の下面に前記親基板方向へ突出する突起を形成し、突起の先端を前記装着パッドの下面よりも突出させるモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記基板を準備する工程では、前記基板の表面もしくは内層にグランドパターンを形成するとともに、前記基板の下面において前記基板の周縁部に前記グランドパターンの不形成部を形成し、前記切断する工程で前記グランドパターンを前記基板の側面で露出させ、前記シールド金属膜を形成する工程で前記シールド金属膜とグランドパターンとを接続する請求項９に記載のモジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記樹脂部を形成する工程では、前記樹脂槽の上方に前記電子部品が下方を向く方向で前記基板を載置し、前記樹脂槽へ投入された非流動状態の前記樹脂が流動可能となるまで軟化させるとともに、前記基板と前記樹脂との間に形成される空間の空気を吸引し、その後で前記電子部品を前記軟化した樹脂へ浸漬するとともに、前記基板下面を前記樹脂の液面へ接触させ、その後で前記樹脂を圧縮し、その後で前記樹脂を硬化して前記基板上に前記樹脂部を形成する請求項１０に記載のモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の側面にシールド金属膜を有するモジュールと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のモジュールについて図面を用いて説明する。図１４は、従来のモジュールの断面図である。図１４において、従来のモジュール１は、基板２の上面に実装された電子部品３と、この電子部品３が埋設された樹脂部４と、この樹脂部４の表面と基板２の側面とに形成された金属膜５から構成されている。
【０００３】
このようなモジュール１において、基板２下面には装着パッド６が形成されており、この装着パッド６ははんだ７によって親基板８の上面に装着される。そのために、親基板８の上面には、モジュール１の装着パッド６に対応する位置にパッド８ａが設けられている。
【０００４】
ここで、隣接する装着パッド６（あるいはパッド８ａ）間でのはんだ７によるショートを防止するため、基板２の下面全体に絶縁膜９（いわゆるソルダーレジスト膜）が形成されている。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−９５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来のモジュール１では、はんだ量のばらつきなどによるはんだ７の高さが低くなることや、モジュール１の反りなどによって基板２の下面と親基板８との間に隙間を確保できず、金属膜５の下端と親基板８上の導体パターンなどの間で短絡が発生しやすくなるため、親基板８において金属膜５に対応する位置には導体パターンを形成できないという課題を有していた。
【０００８】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、金属膜５と親基板８との間で短絡が発生しにくいモジュールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、基板の下面には前記親基板方向へ突出した突起が形成され、前記突起の先端は前記装着パッドの下面よりも突出するように形成されたものである。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】
【００１０】
以上のように本発明によれば、基板と、この基板の上面に装着された電子部品と、前記基板の上面において前記電子部品が埋設される樹脂部と、この樹脂部の表面と前記基板側面とを覆うシールド金属膜と、前記基板の下面に形成された装着パッドとを備え、前記装着パッドによって親基板へ装着されるモジュールにおいて、前記基板の下面には、前記親基板方向へ突出した突起２８が形成され、前記突起２８の先端は前記装着パッドの下面よりも突出するモジュールであり、これにより基板の下面と親基板との間に確実に隙間を形成できるので、シールド金属膜と親基板との間の短絡が生じにくいモジュールを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態における高周波モジュールの要部拡大断面図
【図２】同、高周波モジュールの下面図
【図３】同、高周波モジュールの断面図
【図４】同、高周波モジュールの製造フローチャート
【図５】本実施の形態における樹脂部形成装置の概略断面図
【図６】本実施の形態における樹脂部形成工程の製造フローチャート
【図７】基板搭載工程における樹脂部形成装置の断面図
【図８】浸漬工程における樹脂部形成装置の断面図
【図９】圧縮流入工程７３における樹脂部形成装置の断面図
【図１０】第２の例における高周波モジュールの要部断面図
【図１１】同、高周波モジュールの下面図
【図１２】第３の例における高周波モジュールの要部断面図
【図１３】同、高周波モジュールの下面図
【図１４】従来のモジュールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態における高周波モジュール２１（モジュールの一例として用いている）について説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施の形態における高周波モジュール２１は接続部材を介して、親基板８上に接続されるものであり、本実施の形態においては接続部材として鉛フリーのはんだによって接続されている。図１は、本実施の形態における高周波モジュールの要部拡大断面図であり、高周波モジュールが親基板へ装着された状態を示している。図２は、同高周波モジュールの下面図であり、図３は、同高周波モジュールの断面図である。なお図１から図３において、図１４と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。
【００１４】
図１において、基板２２は、ガラス・エポキシ基材の多層基板であり、本実施の形態における基板２２には厚みが０．２ｍｍの４層基板を用いている。この基板２２の下面には、親基板８上に形成されたパッド８ａと接続される装着パッド２３（装着パッド２３ａ、装着パッド２３ｂ、装着パッド２３ｃ）が形成されている。なお、これら装着パッド２３ａ、装着パッド２３ｂ、装着パッド２３ｃについては、後ほど詳細に説明する。
【００１５】
さらに基板２２の下面には、これら装着パッド２３の位置を除いて、絶縁膜９が形成されている。ただし、基板２２の周縁部における絶縁膜９は、くし型の形状をなしている。つまり、基板２２の周縁部には、絶縁膜９の不形成部９ａがほぼ等間隔に配置されている。本実施の形態において基板２２の周縁部におけるくし型状の絶縁膜９の幅（隣り合う不形成部９ａ同士のピッチ）は、０．１２５ミリメートルとし、その長さは０．１５ミリメートルとしている。一方、不形成部９ａの幅（隣り合うくし型の絶縁膜９同士のピッチ）は０．１２５ミリメートルとしている。
【００１６】
一方、基板２２上面には、はんだ２４によって半導体素子３ｂやチップ部品３ａ（これらは電子部品の一例として用いた）が、実装されている。ここで本実施の形態における半導体素子３ｂは、厚みが０．３５ｍｍのチップサイズパッケージによる半導体であり、はんだバンプによって基板２２へフェイスダウンの状態でフリップチップ実装されている。なお、本実施の形態において、バンプ間のピッチが約０．２５ｍｍであるので、バンプ間の隙間は約０．１２ｍｍであり、半導体素子３ｂと基板２２との間の間隔は、約０．１２ｍｍである。またチップ部品３ａと基板２２との間の間隔は、約０．０８ｍｍである。
【００１７】
ここで、半導体素子３ｂには高周波回路の一部が形成されており、この半導体素子３ｂやチップ部品３ａなどが基板２２へ実装されることによって、基板２２上に高周波回路（例えば受信回路や送信回路など）が形成されている。なお、本実施の形態において半導体素子３ｂははんだバンプによって基板２２へ接続されているが、これは半導体素子３ｂにスタッドバンプなどを形成し、ＡＣＦやＡＣＰあるいはＮＣＦやＮＣＰなどによって基板２２へ実装しても構わない。
【００１８】
樹脂部２５は、基板２２の上面側に形成され、半導体素子３ｂやチップ部品３ａなどが埋設されている。なお、本実施の形態における樹脂部２５には、熱硬化性樹脂を用いている。そして、シールド金属膜５は、樹脂部２５の表面（上面と４側面全体）と基板２２の４側面全体を覆うように形成されている。ここで、本実施の形態におけるシールド金属膜５は、厚みが約１マイクロメートルのスパッタによる薄膜であるので、非常に薄くかつ緻密な（ピンホールなどの少ない）膜が形成できる。さらに、シールド金属膜５は導電性の良好な銅を用いている。したがって、シールド性が良好であり、妨害などに強い高周波モジュール２１を実現できる。
【００１９】
ここで、基板２２にはグランドパターン２７が形成されている。このグランドパターン２７は基板２２の周縁部にまで設けられており、基板２２の側面には、グランドパターン２７の露出部が形成される。そして、この露出部において、グランドパターン２７とシールド金属膜５とが接続される。なお、本実施の形態においてグランドパターン２７は、内層に設けられているが、これは、表層であっても構わない。ただし、可能な限りグランドパターン２７とシールド金属膜５との接続は、内層によって行うことが望ましい。これはグランドパターン２７が金属であるので樹脂部２５に対する密着力が小さく、グランドパターン２７の露出部を基板２２の表層に設けると、後述する分割工程５３などにおいてグランドパターン２７と樹脂部２５との間の界面で剥離などが生じやすくなるためである。そしてこのようにグランドパターン２７の露出部を基板２２の内層に設けることにより、たとえ１マイクロメートルの厚みのスパッタ薄膜であっても、シールド金属膜５にクラックなどを生じにくくできる。したがって、シールド性が良好な高周波モジュール２１を実現できる。
【００２０】
ところが、グランドパターン２７を内層に設けた場合、後述する分割工程５３（図４に示す）での基板２２の切断時のストレスによって、基板２２の周縁端近傍においてグランドパターン２７よりも下層の基材や絶縁膜９がはく離を発生することがある。そこで、本実施の形態におけるグランドパターン２７は、基板２２の周縁部においてくし型の形状をなしている。これにより、分割工程５３（図４に示す）での基板２２の切断時のストレスを小さくできるので、基板２２の周縁部における基材や絶縁膜９のはく離を発生しにくくできる。
【００２１】
また本実施の形態においてグランドパターン２７は、接続導体２９ａを介して、基板２２の下面の装着パッド２３ａへと接続される。そして、高周波モジュール２１が親基板８（図示なし）へと装着される場合、この装着パッド２３ａは親基板８のグランドへと接続される。これにより、基板２２上に構成された高周波回路の上方向と横方向とが、シールド金属膜５によって囲まれることとなるので、高周波回路で処理される（または発生する）高周波信号が外部へ漏洩したり、あるいは外部で発生した高周波ノイズが高周波モジュール２１内の高周波回路へ飛び込むことが少なくでき、妨害に対して強い高周波モジュール２１を実現できる。
【００２２】
また本実施の形態においてグランドパターン２７は、基板２２の内層に形成している。本実施の形態では、第２層目に形成している。これにより、基板２２上に構成された高周波回路は、グランドパターン２７とシールド金属膜５とによって囲まれることとなるので、さらに妨害に対して強い高周波モジュール２１を実現できる。
【００２３】
さらに本実施の形態において、グランドパターン２７は高周波回路のグランドとは接続していない。つまり高周波回路のグランドは基板２２の表面のグランド端子（図示せず）へと接続され、基板２２の上下の面の間を導通させる接続導体２９ｂを介して、基板２２の下面の装着パッド２３ｂへ導出されている。このように、高周波回路のグランドと、シールド金属膜５とが高周波的（電気的）に分離されているので、高周波回路の高周波信号がシールド金属膜５から外部へと放射されることや、シールド金属膜５へ飛び乗った高周波ノイズが高周波回路内へ進入することを発生しにくくできる。
【００２４】
このように構成された高周波モジュール２１において、基板２２の下面には、親基板８方向へ突出した突起２８が形成される。ここで前記突起２８の先端は前記装着パッドの下面よりも突出するように形成される。これにより、高周波モジュール２１の下面と親基板８の上面との間に確実に隙間を形成できる。たとえば、装着パッド２３とパッド８ａとの間を接続するはんだ量が少ないような場合でも、突起２８の先端が前記基板の上面に当接することで、高周波モジュール２１の下面と基板２２の上面との間（シールド金属膜５の下端と親基板８上面との間）に確実に隙間を形成できる。したがって、シールド金属膜５と親基板８上の回路との間での短絡を生じにくくできる。
【００２５】
ここで突起２８は、装着パッド２３ｃの下面に絶縁膜９を設けることで形成される。本実施の形態における絶縁膜９の厚みは、約２５マイクロメートルである。したがって、シールド金属膜５と親基板８には少なくとも２５マイクロメートル以上の隙間が形成されることとなる。
【００２６】
このとき、突起２８は、なるべく基板２２の外周に近い位置に形成した方が、シールド金属膜５と親基板８との間の短絡をさらに確実に抑制できる。しかし、基板２２の周縁部には突起２８を設けない（基板２２の周縁端部は突起２８の不形成部としておく）ことが重要である。つまり、後述するシールド金属膜形成工程５４において突起２８に金属薄膜が付着しない程度に、突起２８を基板の周縁端から内側方向へ離して形成するわけである。これにより、突起２８にはシールド金属膜５が付着することがないので、シールド金属膜５と親基板８の回路との間の短絡が発生しにくくできる。そこで本実施の形態においては、装着パッド２３ｃを基板２２の周縁部から約０．３ミリメートル離して形成することで、突起２８にシールド金属膜５が付着しないようにしている。
【００２７】
ここで、装着パッド２３ｃ、装着パッド２３ｄに形成された突起２８は、装着パッド２３ｃの辺を覆うように形成されている。このようにすることで、突起２８（装着パッド２３ｃの下面の絶縁膜９）と基板２２の下面の絶縁膜９と連結されることとなるので、突起２８の剥がれなどが生じにくくなる。したがって、シールド金属膜５と親基板８との間の短絡をさらに確実に抑制できる。本実施の形態における装着パッド２３ｃでは、突起２８が装着パッド２３ｃの２辺を覆っている。したがって、さらに突起２８のはく離を生じにくくできる。なお本実施の形態において突起２８は、装着パッド２３ｃの辺を覆うように設けたが、これは例えば点状や線状などのような他の形状としてもかまわない。
【００２８】
また、基板２２は４角形であるので、突起２８は少なくとも４箇所以上に形成すれば、高周波モジュール２１が親基板８に傾いて装着されにくくできる。したがって確実にシールド金属膜５と親基板８との間の短絡を防ぐことができる。そこで、本実施の形態における高周波モジュール２１では、突起２８を基板２２の４つの角に近い位置に設けている。
【００２９】
なお、本実施の形態において、装着パッド２３ｃは高周波回路と非接続としている。これは、絶縁膜９と装着パッド２３ｃとの配置ズレによって、装着パッド２３ｃの開口面積が小さくなる場合があるためである。このように、開口面積が小さくなると、はんだによる装着パッド２３ｃとパッド８ａ間の接合強度が小さくなり、装着パッド２３ｃとパッド８ａ間を接続するはんだにクラックなどが生じる。そこで、装着パッド２３ｃを高周波回路と非接続とすることにより、装着パッド２３ｃとパッド８ａ間を接続するはんだにクラックなどが生じても、高周波モジュール２１の動作や高周波特性に影響を及ぼさないようにできる。
【００３０】
また本実施の形態における絶縁膜９は基板２２の周縁部において櫛形の形状としている。これにより、基板２２の周縁端において基板２２のバリの発生を抑制できる。したがって、このようなバリにシールド金属膜５の金属が付着することによる高周波モジュール２１（シールド金属膜５）と親基板８との間の短絡を防止できる。さらに、この構成によりグランドパターン２７の下の層の基材の白化（ひび割れ）やレジスト膜の剥離などを発生し難くできる効果も有する。つまり、シールド金属膜５が付着した基材やレジストの剥離を発生しにくくできる。したがって高周波モジュール２１と親基板８との短絡を防止できる。
【００３１】
さらに、本実施の形態では、装着パッド２３ｃ上に絶縁膜９を形成して突起２８を形成したが、これは高周波モジュール２１と親基板８を接続する接続部材の加熱などにおいても溶融しないような金属を装着パッド２３ｃ上に装着しておくことで突起２８を形成してもよい。あるいは、装着パッド２３ｃ上に樹脂製の耐熱フィルムを貼り付けることで、突起２８を形成しても良い。なおこの場合、フィルムの外形は基板２２の外形よりも大きくしておくと良い。これにより、シールド金属膜５と親基板８との間に、樹脂フィルムが介在することとなるので、さらに確実にシールド金属膜５と親基板８との間の短絡を防止できる。ただし、この場合フィルムは、後述するシールド金属膜形成工程５４の後で基板２２の下面に貼り付けることとなる。
【００３２】
なお絶縁膜９により突起２８の下面に、さらに耐熱性の樹脂フィルムを貼り付けても良い。あるいは、絶縁膜９の下面には、フィルムに代えてさらに絶縁膜９を重ね、これら複数層の絶縁膜９によって突起２８を形成しても良い。これによれば、突起２８の高さを高くできるので、高周波モジュール２１と親基板８との間の隙間を大きくでき、さらに確実にシールド金属膜５と親基板８との間の短絡を防止できる。そしてこのように２層目の絶縁膜９を形成する場合、第２層目の絶縁膜９によってシールド金属膜５の下端部を覆うようにする。これによりさらに、確実にシールド金属膜５と親基板８との間の短絡を防止できる。
【００３３】
ここでは、第２層目の絶縁膜９をシールド金属膜形成工程５４の後で形成したが、これはシールド金属膜形成工程５４の前の工程（例えば後述する連結基板準備工程５０）において形成しても良い。この場合、第２層目の絶縁膜９の側面にはシールド金属膜５が形成されないようにしておくことが必要である。そこで、例えば２層目の絶縁膜９は、基板２２の外周縁には形成されないようにしておく。このようにすれば、第２層目の絶縁膜９は、連結基板準備工程５０で形成することも可能となるので、低価格な高周波モジュール２１を得ることができる。
【００３４】
次に以上のような高周波モジュール２１の製造方法について、図面を用いて説明する。図４は、本実施の形態における高周波モジュールの製造フローチャートである。なお、図４において、図１から図３や図１４と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。
【００３５】
図４において連結基板準備工程５０では、複数個の基板２２が連結部で連結された連結基板を製造する工程である。そして、この工程において、基板２２の下面に親基板８方向へ突出する突起２８が形成される。このとき、突起２８の先端が装着パッドの下面よりも突出するように形成することが重要である。そこで、本実施の形態では、装着パッド２３ｃ上に絶縁膜９を塗布することによって、突起２８が装着パッド２３ｃより突出するように形成される。
【００３６】
またこの工程では、基板２２の表面もしくは内層にグランドパターン２７が形成される。ただしこのとき基板２２の下面における基板２２の周縁部には、グランドパターン２７を設けないように（不形成部を形成）することが重要である。これにより後述する分割工程５３の切断時にグランドパターン２７のバリの発生を抑制できる。したがって、シールド金属膜形成工程５４において、このバリに金属薄膜が付着しても、高周波モジュール２１と親基板８との間の短絡が発生し難くできることとなる。
【００３７】
実装工程５１は、連結基板準備工程５０の後で、基板２２が複数個連結された状態で、半導体素子３ｂやチップ部品３ａを基板２２へ装着し、基板２２上に高周波回路を形成する。本実施の形態における実装工程５１では、基板２２の上面にクリーム状のはんだ２４を印刷し、半導体素子３ｂやチップ部品３ａを装着して、これらの部品を基板２２へリフローはんだ付けする。なお、半導体素子３ｂの下面側には高周波回路が形成され、この半導体素子３ｂは、高周波回路の形成面が基板２２と対向する方向（フェイスダウン）でフリップチップ装着される。そして実装工程５１では、半導体素子３ｂやチップ部品３ａの実装が完了した後に、高周波回路の特性検査が行われる。この検査において、所定の特性範囲外となるものは、修正作業が行われ、所定の特性を満足させる。なおこの修正作業としては、定数の異なるチップ部品３ａへ取替え作業や、パターンインダクタのトリミングなどを行う。
【００３８】
樹脂部形成工程５２は、実装工程５１の後で基板２２の上面に樹脂部２５を形成する工程である。なお、本実施の形態における樹脂部２５には、熱硬化性の樹脂２５ａが用いられる。
【００３９】
分割工程５３では、樹脂部形成工程５２の後で、連結された基板２２を個片の状態へと分割する。本実施の形態における分割工程５３では、ダイシング回転歯を用いて切断している。そしてこれによって、基板２２の連結部上に形成された樹脂部２５と基板２２の連結部とが除去されて、個々の基板２２へと分割される。さらにこの分割によって、基板２２の側面にはグランドパターン２７の露出部が形成される。
【００４０】
シールド金属膜形成工程５４では、樹脂部２５の表面（上面と側面）と基板２２の側面とにシールド金属膜５を形成する工程である。本実施の形態におけるシールド金属膜５は、金属スパッタによる金属のスパッタ薄膜である。これにより、シールド金属膜５は、基板２２の側面に設けられたグランドパターン２７の露出部でグランドパターン２７と接続される。そしてシールド金属膜形成工程５４の後で、高周波モジュール２１に対して最終の特性検査が行われて、高周波モジュール２１が完成する。
【００４１】
以上の製造方法によれば、シールド金属膜５は分割工程５３の後で形成されるので、ダイシング回転歯によってシールド金属膜５に傷が生じにくくできる。これは特に、本実施の形態のように膜厚が薄い場合に重要である。
【００４２】
次に樹脂部形成工程５２について、図面を用いて説明する。最初に樹脂部形成工程５２において、基板２２上に樹脂部２５を形成するための樹脂部形成装置６１について説明する。図５は、本実施の形態における樹脂部形成装置６１の概略断面図である。図５において、基板搭載部６２は、基板２２が搭載されるものであり、本実施の形態では半導体素子３ｂやチップ部品３ａが下方を向く方向で、基板２２が装着される。従って、基板搭載部６２には基板２２を吸着する構成を設けている。
【００４３】
この基板搭載部６２の下方には、樹脂２５ａが投入される空間を有した樹脂槽６３が設けられている。ここで、樹脂槽６３は上下方向へと可動する。また、樹脂槽６３の底部６３ａは、樹脂槽６３全体の動きとは独立して、単独に垂直（図５中上下）方向へ可動できる構造となっている。そしてこれら基板搭載部６２や樹脂槽６３には加熱手段が設けられており、これらによって基板２２や樹脂２５ａを加熱する。また、樹脂部形成装置６１にはコンプレッサなどが設けられ、樹脂槽６３内や樹脂槽６３と基板搭載部６２との間の空気を吸引することで、樹脂部２５の形成をほぼ真空状態下で行うことができるようになっている。
【００４４】
図６は本実施の形態における樹脂部形成工程の製造フローチャートであり、図７は基板搭載工程における樹脂部形成装置の断面図である。なお、これらの図６、図７において、図１から図５と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。このような樹脂部形成装置６１を用いた場合の樹脂部形成工程５２について、図６の工程の順序に従って、詳細に説明する。
【００４５】
図６、図７において、軟化工程７１は実装工程５１の後で、基板２２が連結された状態のままで、基板２２を基板搭載部６２へ搭載するとともに、樹脂槽６３内へ非流動状態（未溶融の固体またはゲル状）の樹脂２５ａを投入し、加熱して樹脂２５ａを流動可能な状態となるまで軟化させる。そしてこの処理に並行して、樹脂２５ａと基板２２間の空間６４の空気が吸引される。この吸引は空間６４がほぼ真空状態となるまで行われ、樹脂２５ａが完全に溶融を完了した後に止められる。ここで、基板２２は半導体素子３ｂやチップ部品３ａの搭載面側が下方を向くように搭載される。なお本実施の形態における樹脂槽６３や基板搭載部６２は予め樹脂２５ａが溶融する温度にまで加熱しているので、短時間に樹脂２５ａを軟化させることができる。
【００４６】
また本実施の形態において、樹脂槽６３へ投入前の樹脂２５ａは粒状であり、計量容器などによって計量された所定量の樹脂２５ａが樹脂槽６３へと投入される。ここで樹脂２５ａは、第１の温度範囲内では流動性を有せず、この第１の温度より高い第２の温度範囲内では流動性を生じ、この第２の温度より高い温度で硬化する熱硬化性樹脂を用いる。このように樹脂２５ａを樹脂槽６３へ投入する段階で、樹脂２５ａは粒状であるので、精度良く計量することができる。また、計量や投入の自動化も容易である。
【００４７】
発明者らは樹脂部形成装置６１を用いて、以下のような手順で軟化工程７１を行った。予め加熱手段によって基板搭載部６２と樹脂槽６３との温度を樹脂２５ａが溶融する（流動性を生じる）温度以上であり、樹脂２５ａが硬化する温度範囲（第３の温度範囲）未満の温度（第２の温度範囲）となるように加熱しておく。本実施の形態における樹脂２５ａは、約１４０℃未満の温度では流動性が小さく、約１４０℃から約１７５℃において最も軟化して流動性を生じ、それを超える温度で硬化するエポキシ系の熱硬化性樹脂を用いている。したがって本実施の形態では、基板搭載部６２と樹脂槽６３との温度を第２の温度範囲上限の１７５℃に設定している。
【００４８】
ここで、基板搭載部６２は図７における水平方向へとスライドできる構造を有しており、この基板搭載部６２がスライドすることによって、樹脂槽６３の上方が開放状態となる。そこで、規定量の樹脂２５ａが樹脂槽６３の上方から投入される。これにより即時、樹脂２５ａへの加熱が開始されることとなる。一方基板搭載部６２はスライドすることによって、下方が開放状態となるので、この基板２２装着部の下面には、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）が下方となる向きで基板２２が吸着される。そして、再度基板搭載部６２がスライドして、樹脂槽６３の上方の位置で停止する。このようにして、樹脂２５ａの投入と基板２２の搭載が完了すると、空間６４の空気の吸引を開始する。そして樹脂２５ａが完全に流動可能な状態にまで溶融した後に、吸引を停止し、その真空状態を維持する。
【００４９】
なお、本実施の形態における樹脂部形成装置６１では、基板搭載部６２が水平にスライドしたが、これは樹脂槽６３がスライドしても構わない。また、基板搭載部６２と樹脂槽６３の少なくともいずれか一方を、上下方向へと移動させるだけでも良い。ただしこの場合、樹脂槽６３と基板搭載部６２との間の距離が、樹脂２５ａの投入や基板２２の搭載作業が可能な程度まで開くようにしておく。
【００５０】
図８は、浸漬工程における樹脂部形成装置の断面図である。図８において、浸漬工程７２は軟化工程７１の後で、流動可能な状態に溶融した樹脂２５ａの中に、半導体素子３ｂやチップ部品３ａを浸漬し、基板２２の下面を溶融した樹脂２５ａの液面へと接触させる工程である。
【００５１】
例えばこの工程は、以下のようにして行われる。樹脂槽６３と底部６３ａとをほぼ同じ速度で上方（図７矢印方向）へ移動させて、基板２２が樹脂槽６３と基板搭載部６２との間に挟まれるようにする。このとき、樹脂槽６３と基板２２との間に隙間が生じないようにすることが必要であり、そのために樹脂槽６３において、基板２２の下面と当接する箇所にはゴムパッキン（図示せず）などが設けられる。そして、樹脂槽６３は規定の位置（樹脂槽６３が基板２２と当接する位置）まで上昇した後に停止する。この状態では、樹脂２５ａの液面は、基板２２の下面とはまだ接触しないようにしてある。これにより、樹脂２５ａが樹脂槽６３から溢れ出すことを少なくできる。ただしこのとき、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）は樹脂２５ａの液面と接触させておくことが望ましい。これは、樹脂２５ａの表面張力によって、樹脂２５ａが半導体素子３ｂ（チップ部品３ａ）の側面に沿って這い上がり（あるいはその一部が、半導体素子３ｂやチップ部品３ａと基板２２との間の狭い隙間へ入り込み）、後の圧縮流入工程７３において樹脂２５ａが半導体素子３ｂやチップ部品３ａと基板２２との間の非常に狭い隙間へ充填され易くなるためである。一方、底部６３ａは樹脂部２５の移動が停止した後も上方へと移動を続ける。これによって、樹脂２５ａの液面と基板２２の下面とが接触することとなる。
【００５２】
図９は、圧縮流入工程７３における樹脂部形成装置６１の断面図である。図９に示すように、浸漬工程７２が完了すれば、一見電子部品３は完全に樹脂２５ａ内に埋設が完了しているように見える。ところが、半導体素子３ｂやチップ部品３ａと基板２２との間の隙間の中には、樹脂２５ａが充填されていない箇所も存在している。
【００５３】
そこで、浸漬工程７２の後で圧縮流入工程７３を行なう。この圧縮流入工程７３では樹脂２５ａを（図９矢印方向へ）圧縮し、この圧力によって未充填の隙間へ樹脂２５ａを強制的に流入させる。このとき、樹脂槽６３と基板２２とで囲まれた空間は、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）と基板２２間の隙間の未充填の箇所を除き、樹脂２５ａによって埋まっている。従って、樹脂２５ａを圧縮しても底部６３ａはほとんど上昇することはなく、樹脂２５ａの圧力のみが上昇することとなる。そして、この圧力が規定値となるまで加圧を続け、その圧力を維持する。なお、この圧縮流入工程７３において樹脂２５ａの温度は、第２の温度範囲内とすることが重要である。これにより、半導体素子３ｂやチップ部品３ａと基板２２との間の隙間へ確実に樹脂２５ａを充填させることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態においてはんだ２４は錫、銀系の鉛フリーはんだであり、その融点は約２００℃である。このようにはんだ２４の融点を第２の温度範囲より高いはんだを用いているので、圧縮流入工程７３においてはんだ２４が溶融することもないので、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）と基板２２間の電気的接続が外れたりしにくくできる。
【００５５】
硬化工程７４は、圧縮流入工程７３の後で、樹脂２５ａの温度が第２の温度範囲を超える温度（第３の温度範囲）となるまでさらに加熱することによって、樹脂２５ａを硬化する。これによって、基板２２上に樹脂部２５が形成されることとなる。なお、少なくとも樹脂２５ａの流動性がなくなるまでの間は、この硬化工程７４においても圧縮流入工程７３で加えられた圧力を維持する。これにより、確実に半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）と基板２２との間の隙間に、ボイドなどが残りにくくできる。
【００５６】
以上のような製造方法により、圧縮流入工程７３で圧力を加えるので、樹脂２５ａは半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）と基板２２との間の非常に狭い隙間へも確実に充填できる。また、半導体素子３ｂやチップ部品３ａには、圧縮流入工程７３においてのみ圧力が加わるので、半導体素子３ｂやチップ部品３ａへかかる応力を小さくできる。したがって、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）や基板２２の変形が小さくなるので、平坦度の良好な高周波モジュール２１を得ることができる。そして、このように高周波モジュール２１の平坦度を高くできるので、高周波モジュール２１を親基板８へ装着した場合に、親基板８と高周波モジュール２１の間に隙間を確実に形成できる。したがって、シールド金属膜５と親基板８の回路との間の短絡も生じにくくできる。
【００５７】
そして、このように平面度が高い高周波モジュール２１であるので、突起２８は高周波モジュール２１の下面における四隅に形成すればよい。これにより、高周波モジュール２１と親基板８との間の隙間を確実に形成させることができる。
【００５８】
そしてこの構成により、半導体素子３ｂ上の高周波回路とシールド金属膜５との間や、半導体素子３ｂ上の高周波回路と基板２２との間、さらには基板２２とシールド金属膜５との間の距離などのばらつきを小さくでき、これによりこれらの間のもつ浮遊容量の値のばらつきを小さくできるので、ばらつきの少ない高周波モジュール２１を実現できるという効果も奏する。
【００５９】
また、浸漬工程７２では半導体素子３ｂやチップ部品３ａが浸漬されるのみであり、圧縮流入工程７３で樹脂２５ａに流れが発生するので、樹脂２５ａの流れる距離は、トランスファ成型に比べて非常に短い。したがって、硬化後において樹脂２５ａの流れの不均一さなどによる内部応力も小さくできる。これによって、さらに半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）、基板２２や樹脂部２５自身の歪（変形）などを小さくできるので、さらに平坦度の良好な高周波モジュール２１を得ることができる。そしてこれによりさらに浮遊容量の値のばらつきを小さくできるので、高周波回路の特性のばらつきの小さな高周波モジュール２１を実現できる。
【００６０】
特に本実施の形態では半導体素子３ｂをフェイスダウンにてフリップチップ実装しているので、半導体素子３ｂと基板２２との間が非常に近くなる。したがって、半導体素子３ｂに形成された高周波回路とグランドパターン２７との間には大きな浮遊容量を持つこととなり、特にこの浮遊容量のばらつきは、半導体素子３ｂの高周波回路の特性に大きな影響を与えることとなる。そしてこのことは、樹脂２５ａ内に高周波回路を埋設する上において非常に重要な点である。つまり、実装工程５１における高周波特性の検査において、合格範囲と判断したものにおいても、半導体素子３ｂ、基板２２や樹脂部２５自身の歪が大きいと樹脂部２５を形成した後に不合格となる恐れがある。しかし樹脂部２５が形成された後においては、修理することが非常に困難であるので、廃棄する以外に方策はなく、歩留まりが非常に悪化することとなる。そこで、以上のような製造法を用い、樹脂２５ａの流れる距離を小さくすることで、樹脂２５ａ内部に残る残留応力を小さくし、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）、基板２２や樹脂部２５自身などにかかる応力を小さくする。これにより、樹脂部２５形成後での高周波特性のばらつきを小さくでき、歩留まりの良好な高周波モジュール２１を実現できる。
【００６１】
さらに加えて、この残留応力を小さくすることは、高周波モジュール２１の特性の長期信頼性にも大きな影響を及ぼす。つまり、温度変化などによって、樹脂部２５や基板２２に伸縮が生じ、樹脂部２５内の内部応力の分布が変化すると考えられる。これにより、半導体素子３ｂや基板２２や樹脂部２５などの歪量が変化し、その結果半導体素子３ｂと基板２２（グランドパターン２７）との間や、半導体素子３ｂとシールド金属膜５との間などの浮遊容量の値が製造段階の値より変化することが考えられる。そこで、上記製造方法により、内部応力を小さくできるので、温度変化などに対しても長期にわたり安定した特性を維持できる高周波モジュール２１を実現できる。
【００６２】
そしてもちろん、圧縮流入工程７３で樹脂２５ａを強制的に隙間へ充填するので、印刷法やポッティングなどによる方法に比べ、半導体素子３ｂと基板２２との間にも確実に樹脂２５ａを充填できることは言うまでもない。したがって、非常に信頼性も良好な高周波モジュール２１を実現できる。
【００６３】
そして以上のように、圧縮圧力で半導体素子３ｂやチップ部品３ａが破壊することを少なくでき、また半導体素子３ｂの変形も小さくできるので、半導体素子３ｂの厚みを薄くすることができる。したがって、従来のトランスファ成型に比べ、半導体素子３ｂやチップ部品３ａの上部に形成される樹脂部２５の厚みが薄くても、これら半導体素子３ｂやチップ部品３ａの上部へ確実に樹脂部２５を形成できる。これは、半導体素子３ｂ（あるいはチップ部品３ａ）の上部の樹脂部２５は、浸漬工程７２で浸漬することで形成されるためである。これにより薄型の高周波モジュール２１を実現できる。本実施の形態では、厚みが０．８ｍｍの高周波モジュール２１実現している。
【００６４】
なお発明者らは、上記製造方法を用い、厚みが０．５ｍｍの高周波モジュール２１の実現に成功している。この場合、基板２２の厚みが０．１ｍｍ、半導体素子３ｂの厚みが０．２５ｍｍと非常に薄いが、変形も小さく、特性ばらつきの小さな高周波モジュール２１を実現できている。また、半導体素子３ｂと基板２２との間が０．０８ｍｍと非常に狭いが、この隙間に対しても樹脂２５ａを確実に充填できた。そして、半導体素子３ｂやチップ部品３ａの上部の樹脂部２５の厚みが０．０７と非常に薄いが、厚みの安定した樹脂部２５を形成できている。
【００６５】
図１０は、第２の例における高周波モジュールの要部断面図であり、図１１は、同高周波モジュールの下面図である。なお、図１０、図１１において、図１から図３あるいは図１４と同じものには、同じ番号を用いており、その説明は簡略化している。図１０、図１１において、本例の高周波モジュール２１は、第１の例の高周波モジュール２１に対し、突起２８ａが装着パッド２３ｃ上ではなく、装着パッド２３外の絶縁膜９上に形成されている点が異なっている。そのために本例における突起２８ａは、絶縁膜９の下面にさらに絶縁膜９ａを設けることによって形成される。このような構成により、高周波モジュール２１と親基板８間の隙間を確実に形成でき、シールド金属膜５と親基板８との間の短絡を防止できることとなる。
【００６６】
このとき、絶縁膜９ａをシールド金属膜形成工程５４の後で形成する場合、絶縁膜９ａがシールド金属膜５の下端部を覆うようにすると良い。これによりさらに、確実にシールド金属膜５と親基板８との間の短絡を防止できる。あるいは、絶縁膜９ａをシールド金属膜形成工程５４の前の工程（例えば後述する連結基板準備工程５０）において形成する場合、絶縁膜９ａの側面にはシールド金属膜５が形成されないようにしておくことが必要である。そこで、例えば絶縁膜９ａは、基板２２の外周縁には形成されないようにしておく。このようにすれば、絶縁膜９ａは、連結基板準備工程５０で形成することも可能となるので、低価格な高周波モジュール２１を得ることができる。
【００６７】
図１２は、第３の例における高周波モジュールの要部断面図であり、図１３は、同高周波モジュールの下面図である。なお、図１２、図１３において、図１から図３あるいは図１０、図１１や図１４と同じものには、同じ番号を用いており、その説明は簡略化している。図１２、図１３において、本例の高周波モジュール２１は、第２の例の高周波モジュール２１に対し、基板２２の下面に突起導体３０を形成し、この突起導体３０の下面に絶縁膜９を設けることによって突起２８ｂが形成される点である。これにより、突起２８ｂによって、高周波モジュール２１と親基板８間の隙間を確実に形成でき、シールド金属膜５と親基板８との間の短絡を抑制できる。
【００６８】
なお本例における絶縁膜９は突起導体３０を覆うように設けられている。これにより、突起導体３０の角が絶縁膜９より露出しにくくできるので、突起導体３０が親基板８と短絡しにくくできる。そしてこのとき、基板２２の周縁部には、突起導体３０を形成しない（突起導体３０の不形成部を設ける）ようにする。つまり、突起導体３０は、基板２２の外周から、離して形成するわけである。これにより、突起導体３０とシールド金属膜５とが接続されず、これによりもし仮に、突起導体３０と親基板８とが短絡しても、高周波モジュール２１や親基板８上の回路の特性に及ぼす影響を小さくできる。
【００６９】
また、突起導体３０は装着パッド２３や電子部品（高周波回路）とは、電気的に非接続としておく。これによりもし仮に、突起導体３０と親基板８とが短絡しても、高周波モジュール２１や親基板８上の回路の特性に及ぼす影響を小さくできる。
【００７０】
さらに、突起導体３０は、親基板８上に形成された２本の配線パターンをまたがらないような位置に設ける。これによりもし仮に、突起導体３０と親基板８とが短絡しても、高周波モジュール２１や親基板８上の回路の特性に及ぼす影響を小さくできる。本例においては、突起導体３０の長さを０．１５ミリメートルとし、幅を０．１ミリメートルとすることで、２本以上の配線パターンにまたがらないようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明にかかるモジュールは、シールド金属膜と親基板８との短絡を防止できるという効果を有し、高周波モジュール等に用いると有用である。
【符号の説明】
【００７２】
３ａ  チップ部品
３ｂ  半導体素子
５  シールド金属膜
９  絶縁膜
２１  高周波モジュール
２２  基板
２３  装着パッド
２３ｃ  装着パッド
２５  樹脂部
２８  突起
【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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【図１３】
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【図１４】
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