JP2001244688A - 高周波モジュール部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造でシールド特性が安定して導出で
き、部品搭載の専有面積が充分に大きな高周波モジュー
ルを提供する。 【解決手段】 部品搭載用基板１と、前記部品搭載用基
板１上に実装された端子電極２１、２２を備えた電子部
品２と、前記電子部品２のグランド電位となる端子電極
２１に到達する導通穴３１を有する樹脂被覆部材３と、
前記樹脂被覆部材３を被覆するシールド金属膜４とから
成る高周波モジュール部品である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波モジュール
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話、コードレス電話等の移
動体通信機器では多くの高周波モジュール等の電子部品
が用いられている。一般に高周波モジュールは隣接した
回路からの外乱ノイズによりモジュールの特性が損なわ
れないように、またモジュールから不要電磁波を放射し
ないためのシールド対策は必要不可欠となっている。

【０００３】通常、金属製のシールドケースを、電子部
品などを搭載した搭載用回路基板に取着して、さらに、
シールドケースをグランド電位に接続してシールド対策
を行っている。

【０００４】シールドケースは、図５に示すように筺体
状の金属ケースＣからなり、その側面に爪Ｔが形成され
ていた。そして、金属ケースＣの爪Ｔを搭載用回路基板
Ｓのグランド電位の配線パターン(図示せず)に半田接合
されるように、金属ケースＣは、搭載用回路基板Ｓに被
覆されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の高周波モジュー
ルは、携帯電話等の通信システムとその用途に伴いに、
多品種かつ多種形状のモジュール設計が必要となる。同
時にそれぞれの形状に合わせた金属ケースＣが必要とな
ってくる。即ち、金属ケースＣの製造は多くの工程を有
し、かつ金型等も必要とするため、少量多種形状の金属
ケースＣのコストが高くなる。また、金属ケースＣの単
価に関しては、高周波モジュール単体の製造に必要な部
材の費用の中で大きな比率を占めている。

【０００６】一般に、金属ケースＣの爪Ｔ部分と接合さ
れる部品搭載用基板のグランド電位配線パターンは、基
板端面や基板表面の周囲に接合されていた。例えば、品
搭載用回路基板Ｓの表面周囲に金属ケースＣを取着する
場合には、金属ケースＣの爪Ｔと回路基板Ｓとの接合状
態状況が把握でなきいため、接合信頼性が大きく低下し
てしまう。また、基板Ｓの端面に接合する場合、基板Ｓ
に爪Ｔが接合されてる窪み部を設ける必要があり、基板
作製が困難であった。

【０００７】また、いずれの場合にも、部品搭載用回路
基板Ｓにおける表面も、基板の部品専有面積が大きく低
下してしまい、その結果、基板の大型化及び部品の大型
化となってしまう。

【０００８】さらに、金属ケースを取りつける高周波モ
ジュールの製造工程においては、各々の部品搭載用回路
基板に、単体の金属ケースを個々に接合しなくてはなら
ず、複雑な作業を伴うものであった。

【０００９】本発明は上述の課題に鑑みて案出されたも
のであり、その目的は、簡単な構造でシールド特性が簡
単に維持でき、しかも、部品搭載の専有面積が充分に大
きな高周波モジュールを提供するものである。

【００１０】また、複数の部品搭載用回路基板を複数抽
出できる大型基板で、同時に且つ安定的に、シールド効
果を有する部品を作製する高周波モジュールの製造方法
を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、一方がグラン
ド電位端子電極である電子部品を搭載した基板に、該グ
ランド電位端子電極に到達する導通穴を有する樹脂被覆
部材を形成するとともに、前記樹脂被覆部材の上面にシ
ールド金属膜を被着したことを特徴とする高周波モジュ
ール部品である。

【００１２】また、好ましくは、部品搭載用基板が複数
の絶縁層の積層構造であり、部品搭載用基板の端面に形
成された端面外部電極が、少なくとも表面側の絶縁層を
除いて部品搭載用基板の下面側に形成した高周波モジュ
ール部品である。

【００１３】さらに、高周波モジュールの製造方法で
は、切離によって複数の部品用基板となる領域を有する
大型基板を用意する工程と、記各領域上に、少なくとも
一方の端子電極がグランド電位となる電子部品素子を実
装する工程と、前記大型基板上に、各領域に実装した電
子部品のグランド電位の端子電極が露出するように樹脂
被覆部材を被覆する工程と、前記樹脂被膜上に、前記グ
ランド電位端子電極と導通する金属シールド膜を被着形
成する工程と、前記大型基板の各領域毎に切離する工程
とを含む高周波モジュール部品の製造方法である。

【作用】本発明では、部品搭載用回路基板に搭載した電
子部品が、樹脂被覆部材によって被覆され、さらに、そ
の樹脂被覆部材の表面にシールド金属被膜が被覆されて
いる。しかも、シールド金属膜は、電子部品のグランド
電位となる端子電極に接続されている。

【００１４】これより、部品搭載用回路基板上の電子部
品を樹脂被覆部材で封止することができ、また、安定し
たシールド効果を達成することができる。

【００１５】しかも、金型を用いて、樹脂被覆部材がモ
ールド成形で形成されているため、その表面の平坦度が
取れ、加重等による変形が極めて少なく、さらに真空吸
着による搬送・取扱などが容易になる。

【００１６】さらに、金属シールドケースを半田接合と
いう複雑な工程を実施することなく、安定して行うこと
ができる。

【００１７】さらに、シールド金属膜の接続が実質的に
電子部品を介して行われており、しかも、部品搭載用回
路基板の側面や表面の周囲を用いることがないため、部
品搭載用回路基板の表面領域を最大限確保することがで
きる。

【００１８】即ち、電子部品の搭載領域の専有面積が効
率的に利用でき、小型な高周波モジュールとなる。

【００１９】さらに、製造方法では、大型基板を用い
た、最終の切離工程までを大型基板上で一括的に処理で
きるため、特に、金属シールドケースの個々取着作業を
省略することができるため、その製造効率が大幅に増大
する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の高周波モジュール
及びその製造方法を図面に示した実施例を参照して詳細
に説明する。

【００２１】図1は、本発明の高周波モジュールの一部
透過状態の斜視図であり、図２はその断面構造図であ
る。

【００２２】高周波モジュールは、部品搭載用回路基板
１と、該基板１に実装した電子部品２と、該電子部品２
を被覆する樹脂被覆部材３と、該樹脂被覆部材３の表面
に被着されたシールド金属膜４とから構成されている。

【００２３】部品搭載用回路基板１は、例えば、セラミ
ックやガラス・エポキシ樹脂などからなり、ぞの表面に
表面配線パターン１１、１２（電子部品２を搭載するた
めの接合パッドを兼ねる）が被着形成されている。尚、
表面配線パターン１１、１２のうち、例えば、表面配線
パターン１１は、グランド電位となる配線パターンであ
る。そして、基板１の裏面に、グランド電位となる平面
状の導体膜１３が被着形成されている。

【００２４】また、図２では、積層構造の部品搭載用回
路基板１を示しており、その内部には、内部配線パター
ン１４が内装されており、また、グランド電位の表面配
線パターン１１と裏面の平面状の導体膜１３との間を接
続するビアホール導体１５が形成されている。また、基
板１の端面部分には、外部回路と接続するための端面外
部電極１６が形成されている。ここで、端面外部電極１
６は、基板１１の裏面及び下部側の端面から露出するよ
うに形成されており、基板１の表面側に到達することが
ないように形成されている。例えば、図２の基板１が３
層の絶縁層１ａ〜１ｃで構成されている場合、少なくと
も、表面側の絶縁層１ａに端面外部電極１６が形成され
ていない。

【００２５】このような部品搭載用回路基板１の表面に
は、電極部品２が半田や導電性樹脂接着材23を介して接
合されている。図2に示す電子部品2は、例えば2端子型
の電子部品であり、例えばコンデンサ、抵抗などが例示
できる。そして、電子部品２の一方の端子２２は、信号
側端子であり、例えば表面配線パターン１２に接合され
ている。また、他方の端子２１は、グランド側端子であ
り、グランド電位の表面配線パターン１１に接合されて
いる。

【００２６】このような電子部品２を実装した部品搭載
用回路基板１は、電子部品２を被覆するように、エポキ
シ樹脂などの樹脂被覆部材３によって形成されてい
る。。この樹脂被覆部材３の上面には、電子部品２のグ
ランド側端子２１の一部を露出するように形成された導
通穴３１（導体膜が被着されていない状態では単なる貫
通穴）が形成されている。

【００２７】また、樹脂被覆部材３の表面には、スパッ
タリングなどで被着された金属膜が形成されている。こ
の金属膜は、樹脂被覆部材３の表面及び貫通穴３１の内
部にまで被着形成されており、その結果、電子部品２の
グランド電位の端子電極２１に接続し、導通穴となる。

【００２８】このような構造においては、シールド金属
膜４が樹脂被覆部材３に形成された導通穴３１を介し
て、電子部品２のグランド端子電極２１に接続されてお
り、安定的なシルード効果が得られることになる。尚、
部品搭載用回路基板１の裏面側に、平面状のグランド電
位の導体膜１３を形成することにより、部品搭載用回路
基板１の内部配線パターン１４、基板１の表面に形成さ
れた電子部品２などを確実にシールド効果を達成するこ
とができる。

【００２９】また、シールド金属膜４のグランド電位と
の接続点が、部品搭載用回路基板１を平面視した時、部
品搭載領域で行われており、特に、導通穴３１を介して
被着形成された薄膜金属膜で構成されているため、従来
のように、部品搭載用回路基板Ｓの端面や表面周囲に金
属ケースＣの爪Ｔを用いて接合するという複雑な作業が
解消されることになり、簡単にシールド効果を持たせる
ことができる金属膜を形成することができる。

【００３０】また、その接続部分が部品搭載用回路基板
１の端面や表面周囲での接続と相違すること、さらに、
部品搭載用回路基板１の表面には、端面外部電極１６が
露出することがないため、部品搭載用回路基板１内にお
いて、部品搭載の専有率が向上し、小型化が達成される
ことになる。

【００３１】さらに、部品搭載用回路基板１に搭載した
電子部品２の大部分は、樹脂によってモールドされてい
る。これにより、電子部品２及び表面配線パターン１
１、１２の耐湿信頼性が大幅に向上する。

【００３２】また、樹脂被覆部材３は、樹脂インサート
モールドで形成されるため、その表面の平滑度が向上す
る。従って、この樹脂被覆部材３の表面、シールド金属
膜４の表面の平滑度が向上する。これにより、この高周
波モジュールを所定回路基板上に搬送するにあたり、真
空吸着により安定的に搬送処理することができる。

【００３３】尚、樹脂被覆部材３に形成された導通穴３
１は、シールド金属膜４を形成した後、樹脂充填部材
（導電性部材であっても構わない）で充填すれば、高周
波モジュール全体の平滑度が向上し、上述の吸着安定性
が向上することになる。

【００３４】次に、本発明の高周波モジュールの製造方
法を説明する。

【００３５】高周波モジュールは、大きく以下の工程か
ら構成される。

【００３６】即ち、切離によって部品搭載用回路基板１
となる複数の領域を有する大型基板を用意する工程（第
１の工程）と、前記各領域上に、少なくとも一方の端子
電極がグランド電位となる電子部品素子を実装する工程
（第２の工程）と、前記大型基板上に、各領域に実装し
た電子部品のグランド電位端子電極が露出するように樹
脂被覆部材を被覆する工程（第３の工程）と、前記樹脂
被膜上に、前記グランド電位端子電極と導通する金属シ
ールド膜を被着形成する工程（第４の工程）と、前記大
型基板の各領域毎に切離する工程（第５の工程）とを含
むものである。

【００３７】第１の工程は、図３に示すような大型基板
１００を用意する工程である。図３においては、大型基
板１００は、５×６素子の領域が抽出できる構造であ
る。

【００３８】尚、各領域の境界は、図中、点線でを示し
ている。そして、各領域の内に、表面の配線パターン１
１、１２などが形成されているが、図では省略してい
る。

【００３９】第２の工程は、少なくとも一方の端子電極
２１がグランド電位となる電子部品素子２を実装する。

【００４０】第３の工程は、樹脂被覆部材３となる樹脂
被覆１０４を形成する工程である。具体的には、図４に
示すように、大型基板１００上に、樹脂インサードモー
ルド用金型１０１を載置する。この金型１０１は、電子
部品２のグランド端子電極２１に接触する脚部１０２を
有し、電子部品２の周囲に所定空間１０３を構成するよ
うになっている。そして、その空間１０３内に軟化した
樹脂をモールドして硬化する。そして、金型１０１を除
外することにより、大型基板１００の各領域に跨がって
共通的に形成された樹脂被覆１０４が形成されることに
なる。尚、金型１０１の脚部１０２の形状ににより、樹
脂被覆１０４に電子部品２のグランド電位となる端子電
極２１を露出する導通穴３１が形成されていることにな
る。

【００４１】尚、導通穴３１の縦断面形状は、金型１０
１の除外する時、また、次の工程の金属膜の形成工程の
容易性を考慮した時、すり鉢状とすることが望ましい。

【００４２】第４の工程は、前記樹脂被覆１０４の表面
に金属シールド膜４となる金属導体膜を被着形成する工
程である。

【００４３】この工程では、大型基板１の各領域に跨が
って形成された樹脂被膜１０４上に、共通的に金属導体
膜を形成する。金属導体膜は、所定アルミニウムなどの
金属ターゲットを用いてスパッタ処理して、スパック膜
（図４では実質的に金型１０１に相当する部分に金属薄
膜が被着する）を形成する。この時、樹脂被膜１０４の
各導通穴３１の内面にも金属導体膜が形成されることに
なり、その結果、金属膜は、電子部品２のグランド端子
電極２１に接続することになる。

【００４４】尚、上述のように、スパッタなどの薄膜技
法以外に、金属膜は、例えば、導電性樹脂ペーストを用
いて、樹脂被膜１０４上を塗布・硬化しても構わない。

【００４５】このようにすれば、導通穴３１内には導電
性樹脂ペーストが充填され、電子部品２のグランド端子
電極２１と接続が達成され、且つ表面の平滑性が同時に
得られる。

【００４６】また、上述したように導通穴３１の形状を
すり鉢状にすることになり、金属膜をスパッタリング
で、また導電性樹脂ペーストの塗布により形成した時、
気泡など発生させることなく、安定して導通穴３１の内
部に金属材料を確実に形成することができる。

【００４７】第５の工程は、大型基板１００を各領域毎
に切離するである。具体的には、図３、図４に示す大型
基板１００の点線にそって、基板１００、樹脂被膜１０
４、金属膜（１０１）を一括的にダイシング等の加工を
行い切断する。これより、表面にシールド金属膜４を形
成され、樹脂被覆部材３で電子部品２が実質的覆われた
個々の基板１を有する高周波モジュルーとなる。

【００４８】尚、切離とは上述のダイシングの他に、分
割処理であっても構わない。この分割処理で行う場合
に、大型基板１００に点線に沿って予め分割溝が形成し
ておき、樹脂被膜１０４を形成する金型１０１の形状の
制御によって、分割溝を形成するようにしておけばよ
い。

【００４９】以上の製造方法では、大型基板１００か
ら、シールド金属膜５の形成までが、大型基板１００の
各領域内で、共通的且つ一括的に処理ができ、従来のよ
うに、個々の部品に対して、金属ケースＣを取着すると
いう非常に煩雑な作業が不要となる。

【００５０】また、シールド金属膜４とグランド電位と
の接続状態も安定化して、従来のように、個々の部品に
半田付けをしなくてはならいなという信頼性が低い加工
工程が不要となる。これより、信頼性の高い工程で安定
した接続が達成でき、これによって、安定したシールド
効果を得ることできる高周波モジュールの製造方法とな
る。

【００５１】また、部品搭載用回路基板１の表面全面
が、電子部品２などを搭載する有効面積として活用でき
るため、その小型化に大きく貢献でき、外部端子電極を
樹脂被覆部材３によって覆ってしまうことが一切なく、
外部回路との接続信頼性が安定する。

【００５２】本発明者は、上述の構造を有する高周波モ
ジュール（７００ＭＨｚ前後の周波数を発振させる高周
波電圧制御発振器）を作製して、携帯電話ＰＤＣ８００
用のＲＦ−ＶＣＯに用いた。セット機の中では、電圧制
御発信器の出力波と中間周波用電圧制御発振器の出力波
のミキシングにて、パワーアンプを通った９００ＭＨｚ
近辺の送信波と、８００ＭＨｚ近辺の受信波が飛び交っ
てしまう。この2つは共に数十ｄＢｍもの大出力信号で
ある。

【００５３】高周波電圧制御発振器に電磁シールドが施
されてないと、上述の２つの信号が入りこみ、高周波電
圧制御発振器の出力波形にて、不要スプリアスが発生し
てうまことを確認した。スプリアスのレベルが大きいと
セット機上で不具合が生じる。

【００５４】しかし高周波電圧制御発振器にシールド金
属膜４を施すことにより、不要スプリアスを最小限に抑
えることができ、しかも、従来の金属シールドケースを
用いた場合と同等の効果を奏することを確認した。

【００５５】以上のように、高周波モジュールの形状に
問わずに同じ工程で製造でき、、従来のシールドケース
の設計は必要でなくなり、そしてシールドケースの部材
費を削減でき、取り付けにかかるタクト数も削減でき
る。結果、低コストの高周波モジュールが実現できる。

【００５６】樹脂被覆部材３を形成することにより、表
面の平坦度を確保しているため、従来の金属シールドケ
ースで起きていたケースの曲がり等の変形の問題もなく
なり、また大型基板１００に樹脂被覆１０４、金属膜
（１０１）を形成し、ダイシング等での切離しているた
め、部品法のバラツキやケースの爪の曲がり等による基
板との取り付け問題も無くなり、ケース付け工程での上
記の問題による歩留り低下が解消できる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造でシールド
特性が安定して導出でき、部品搭載の専有面積が充分に
大きな高周波モジュールとなる。

【００５８】また、複数の部品搭載用回路基板を複数抽
出できる大型基板で、同時に且つ安定的に、シールド効
果を有する部品を作製する高周波モジュールの製造方法
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高周波モジュールの一部透過状態の斜
視図である。

【図２】本発明の高周波モジュールの断面図である。

【図３】本発明の高周波モジュールの製造に用いる大型
基板の平面図である。

【図４】本発明の高周波モジュールの製造方法における
主要工程の断面図である。

【図５】従来の高周波モジュールの分解斜視図である。

【符号の説明】

１・・部品搭載用回路基板 １１・・グランド電位の表面配線パターン ２・・電子部品 ２１・・グランド電位端子電極 ３・・樹脂被覆部材 ４・・シールド金属膜 １００・・大型基板 １０１・・金型 １０２・・脚部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方がグランド電位端子電極の電子部品
   を搭載した基板に、該グランド電位端子電極に到達する
   導通穴を有する樹脂被覆部材を形成するとともに、前記
   樹脂被覆部材の上面にシールド金属膜を被着したことを
   特徴とする高周波モジュール部品。
2. 【請求項２】 部品搭載用基板が複数の絶縁層の積層構
   造であり、前記部品搭載用基板の端面に形成された端面
   外部電極が、少なくとも表面側の絶縁層を除いて部品搭
   載用基板の下面側に形成したことを特徴とする請求項１
   記載の高周波モジュール部品。
3. 【請求項３】切離によって複数の部品用基板となる領域
   を有する大型基板を用意する工程と、 前記各領域上に、少なくとも一方の端子電極がグランド
   電位となる電子部品素子を実装する工程と、 前記大型基板上に、各領域に実装した電子部品のグラン
   ド電位端子電極が露出するように樹脂被覆部材を被覆す
   る工程と、 前記樹脂被膜上に、前記グランド電位端子電極と導通す
   る金属シールド膜を被着形成する工程と、 前記大型基板の各領域毎に切離する工程とを含む高周波
   モジュール部品の製造方法。