JP2002344146A - High frequency module and its manufacturing method - Google Patents

High frequency module and its manufacturing method

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JP2002344146A
JP2002344146A JP2001145689A JP2001145689A JP2002344146A JP 2002344146 A JP2002344146 A JP 2002344146A JP 2001145689 A JP2001145689 A JP 2001145689A JP 2001145689 A JP2001145689 A JP 2001145689A JP 2002344146 A JP2002344146 A JP 2002344146A
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resin
high
chip component
frequency module
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JP2001145689A
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Toshiichi Endo
Minoru Takatani
敏一 遠藤
稔 高谷
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Tdk Corp
ティーディーケイ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency module miniaturized, thinned, and integrated on the whole in a laminating step, advantageous in process and equipment. SOLUTION: The module comprises a board 1 having a multilayer structure made of a resin or a composite material of a resin mixed with a functional material powder, antenna elements 2 formed with at least one pattern on the surface of the board 1, capacitors 9 and inductors 10 made of a conductor pattern in the interior of the board 1 and at least one chip-buried layer 1b, 1d in the interior of the board 1 in which chip components 7, 8 of passive elements and semiconductor chip components 6 are buried.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの移動体通信機器やローカル・エリア・ネットワーク等に使用する高周波モジュールに関する。 The present invention relates to relates to a high frequency module for use in mobile communication devices and local area networks and the like such as a mobile phone.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来の高周波モジュールとして、特開2 As a conventional high-frequency module, JP 2
000−269847には、多層基板の表裏面にチップ部品を搭載し、表面にアンテナパターンを形成したものが開示されている。 The 000-269847, mounted chip components on the front and back surfaces of the multilayer substrate, obtained by forming the antenna pattern is disclosed on a surface.

【0003】また、別の従来例として、特開2000− [0003] As another conventional example, JP 2000-
188522には、樹脂製多層基板の裏面側にキャビティを形成し、該キャビティ内にSAWフィルタを収容し、該SAWフィルタとキャビティの内壁との間および下面に樹脂を充填し、かつキャビティの開口部を蓋を設け、かつ多層基板の表面側に高容量コンデンサや半導体等のチップ部品を搭載してモールド樹脂またはケースによりこれらのチップ部品を覆った構造のものが開示されている。 The 188,522, forming a cavity on the back side of the resin multilayer substrate houses the SAW filter in the cavity, filled with and between the lower surface to the resin and the SAW filter and the inner wall of the cavity, and the opening of the cavity the the provided lid and a high-capacity capacitor or a semiconductor such as a molding resin or a case equipped with a chip component having a structure covering these chip components is disclosed on the surface side of the multilayer substrate. この従来例の場合、アンテナは別部品となる。 In this conventional example, the antenna is a separate component.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の高周波モジュールにおいては、いずれも半導体や高容量コンデンサ等は多層基板の表面に搭載しているので、ケースやモールド樹脂による保護が必要であり、ケースやモールド樹脂の形成分だけ厚みが大きくなるという問題点がある。 In the above conventional high-frequency module [0005] Both since such a semiconductor or a high-capacity capacitor is mounted on the surface of the multilayer substrate, it is necessary protection case or molded resin, Case Ya forming portion of the mold resin only there is a problem that the thickness is increased.
また、多層基板の積層工程以外のケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が必要になるという問題点がある。 Further, there is a problem that the molding process and equipment of the case mounting step and resin other than the multi-layer substrate lamination process is required. また、チップ部品をケースにより覆う場合には外的衝撃に弱く、取り扱いにくいという問題点がある。 Further, in the case of covering the chip component by case vulnerable to external impact, there is a problem that it is difficult to handle.

【0005】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、 [0005] The present invention has been made in view of the problems of the prior art,
小型、薄型化が可能となり、かつ積層工程で全体を一体化することができ、工程、設備の面で有利になる高周波モジュールを提供することを目的とする。 Small, enables thinner, and overall lamination process can be integrated, step, and an object thereof is to provide a preferably comprising a high-frequency module in terms of facilities. また、本発明は、外的衝撃に強く、取り扱いが容易となる高周波モジュールを提供することを目的とする。 Further, the present invention is resistant to external shocks, and an object thereof is to provide a high frequency module to be easily handled.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の高周波モジュールは、樹脂または樹脂と機能材料粉末を混合した複合材料によって多層構造に構成されている基板からなり、 RF module according to claim 1 SUMMARY OF THE INVENTION consists substrate that is configured in a multilayer structure by a composite material obtained by mixing a resin or resin and functional material powder,
前記基板の表面部に少なくとも1つのパターンにより形成されたアンテナ素子を具備し、前記基板内部に導体パターンにより少なくともコンデンサ、インダクタおよび共振器のいずれかを形成し、前記基板内部に、受動素子のチップ部品および半導体チップ部品を埋設したチップ埋め込み層を少なくとも1層具備していることを特徴とする。 Comprising an antenna element formed by at least one pattern on a surface portion of said substrate, at least a capacitor by the conductive patterns inside the substrate, to form one of the inductor and the resonator, inside the substrate, the passive element chip characterized in that the chip buried layer embedded parts and the semiconductor chip component is provided at least one layer.

【0007】請求項2の高周波モジュールは、請求項1 [0007] RF module according to claim 2, claim 1
において、前記受動素子のチップ部品として、少なくとも高容量コンデンサとSAWフィルタとを備えることを特徴とする。 In, as a chip component of the passive elements, characterized in that it comprises at least a high capacitance capacitor and the SAW filter.

【0008】このように、請求項1、2の発明においては、受動素子のチップ部品のみならず、半導体チップ部品も多層基板内に埋設したので、チップ部品保護用のケースやモールド樹脂は不要となり、薄型化が可能となる。 [0008] Thus, in the invention of claim 1 and 2, not only the chip components of the passive elements, so embedded in the semiconductor chip component also in a multilayer substrate, the case and the molding resin of the chip component for protection is not required , and thin. また、アンテナパターンを表面部に形成したので、 Moreover, since forming the antenna pattern on a surface portion,
アンテナを含めた高周波モジュール全体の小型化が可能となる。 Size of the entire high-frequency module including the antenna becomes possible. また、積層工程によって全体を一体化できるので、ケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が不要になる。 Since it integrated whole by laminating step, molding step and equipment case mounting step and resin becomes unnecessary. また、チップ部品が多層基板内に埋め込まれているので、外的衝撃に強く、取り扱い易い。 Further, since the chip parts are embedded in the multilayer substrate, resistant to external impact, easy to handle.

【0009】請求項3の高周波モジュールは、請求項1 [0009] RF module according to claim 3, claim 1
または2において、前記チップ部品は、樹脂または複合材料層に形成したキャビティに埋め込むと共に、前記チップ部品の周囲とキャビティ内壁との間に、該キャビティ形成層に隣接する層の樹脂を充填したことを特徴とする。 In or 2, wherein the chip component, as well as embedded in the cavity formed in the resin or composite material layer, between the periphery and the cavity inner wall of the chip component, the filled resin layer adjacent to the cavity forming layer and features.

【0010】このように、キャビティ内のチップ部品とキャビティ内壁との間を、隣接する樹脂層または複合材料層(プリプレグ)の流動性によって充填することにより、チップ部品の周囲を樹脂層で埋めるための別工程が不要となる上、チップ部品が強固に固定できる。 [0010] Thus, the space between the chip component and the cavity inner wall in the cavity by filling the fluidity of the adjacent resin layers or composite layers (prepregs), to fill the periphery of the chip component in the resin layer another step on is unnecessary, the chip parts can be firmly fixed.

【0011】請求項4の高周波モジュールは、請求項1 [0011] RF module according to claim 4, claim 1
から3までのいずれかにおいて、前記多層基板の表面部におけるアンテナ素子形成領域以外の部分をシールド層により覆ったことを特徴とする。 In any of up to 3, characterized in that the portion other than the antenna element forming region in the surface portion of the multilayer substrate is covered by the shield layer.

【0012】このように、シールド層を表面部に設けることにより、外部へのノイズの放射や外部ノイズによる影響を防止することができる。 [0012] Thus, by providing the shielding layer on the surface portion, it is possible to prevent the influence of radiation and external noise of noise on the outside. また、ケースが不要となるので、薄型化を損なうことがない。 In addition, since the case is not required, there is no prejudice to the thinner.

【0013】 [0013]

【発明の実施の形態】図1は本発明による高周波モジュールの構造を実現するブロック回路の一例図である。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is an example diagram of a block circuit for realizing the structure of the high-frequency module according to the present invention. この高周波モジュールは、マルチバンド方式のもので、図中、50はベースバンドロジック回路(図示せず)からの信号を受けるモジュレータ、51はベースバンドロジック回路に信号を出力するデモジュレータ、53、54 The high-frequency module is of a multi-band system, in the figure, 50 is a baseband logic circuit modulator for receiving a signal from a (not shown), 51 is a demodulator for outputting a signal to the baseband logic circuit, 53, 54
はフェーズロック回路55を付帯したRFVCO(電圧制御発振器)、56はフェーズロック回路57を付帯したIFVCO、59〜62はミキサ、64、65は分周器、66、67は位相シフタ、69はスイッチ回路、7 IFVCO the RFVCO was attached a phase-locked circuit 55 (voltage controlled oscillator), is 56 attached to the phase-locked circuit 57, 59-62 mixer, 64 and 65 dividers, 66 and 67 phase shifters, the switch 69 circuit, 7
0、71は増幅回路、72は位相検出器、73はバンドパスフィルタ、74はLCフィルタである。 0,71 amplification circuit, 72 is a phase detector, 73 a band pass filter, 74 is an LC filter. 点線75で囲まれた部分はICにより構成される。 Enclosed by a dotted line 75 is constituted by IC.

【0014】また、77〜79はローパスフィルタ、8 [0014] In addition, 77 to 79 is a low-pass filter, 8
1、82はRFVCO、83は増幅回路、84、85は低雑音増幅回路、86〜90はバンドパスフィルタであり、これらのバンドパスフィルタ86〜90または73 1,82 is RFVCO, 83 is an amplifier circuit, a low-noise amplifier circuit 84, 85, 86-90 is a band-pass filter, these band-pass filters 86 to 90 or 73
は弾性表面波フィルタ(SAWフィルタ)により構成される。 It is constituted by surface acoustic wave filters (SAW filters). 92はアンテナ、93は送受信切換え用のスイッチ回路である。 92 is an antenna, 93 denotes a switch circuit for transmission and reception switching.

【0015】図2は本実施の形態の高周波モジュールの全体構成を示す分解斜視図、図3はその層構造を示す図である。 [0015] Figure 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a high frequency module of the present embodiment, FIG. 3 is a diagram showing the layer structure. この高周波モジュールは、樹脂または樹脂に機能材料粉末を混合した複合材料からなる層1a〜1dを重ねて一体化した基板1からなるものである。 The high-frequency module is made of a substrate 1 which is integrally superposed layers 1a~1d of composite material obtained by mixing a functional material powder in a resin or resin.

【0016】最上層1aの表面部には、アンテナ素子2 [0016] On the surface portion of the top layer 1a, the antenna element 2
およびシールド層3を形成する。 And forming a shield layer 3. 次層1bには、前記アンテナ素子2に対面するアンテナ用グランドパターン4 The following layer 1b, the antenna ground pattern 4 which faces the antenna element 2
および配線パターン5を形成するとともに、配線パターン5上に、前記IC75やVCO81、82あるいはスイッチ回路93等を構成するためのトランジスタやダイオード等の半導体チップ部品6と、SAWフィルタ7、 And thereby forming a wiring pattern 5, on the wiring pattern 5, the semiconductor chip component 6 such as transistors and diodes for composing the like the IC75 or VCO81,82 or switch circuit 93, SAW filter 7,
高容量コンデンサ8、抵抗もしくはインダクタ等の受動素子チップ部品を埋め込む。 High-capacity capacitor 8, embedding the passive chip component such as a resistor or an inductor.

【0017】また、次の層1cには、コンデンサ9、インダクタ10を多層構造で実現するとともに、所定の層に配線パターン11を形成してLCネットワークを構成する。 Further, the next layer 1c, the capacitor 9, as well as realize the inductor 10 in the multilayer structure to form a LC network to form a wiring pattern 11 in a predetermined layer.

【0018】最下層1dにも前記層1bと同様に、半導体チップ部品6と、SAWフィルタ7、高容量コンデンサ8、抵抗あるいはインダクタ等の受動素子チップ部品を、配線パターン5に接続して埋め込む。 [0018] Similar to the layer 1b in the lowermost layer 1d, a semiconductor chip component 6, SAW filter 7, the high-capacity capacitor 8, a passive chip component such as a resistor or inductor, embedded and connected to the wiring pattern 5.

【0019】12は各基板間を接続するビア導体である。 [0019] 12 is a via conductor which connects between the respective substrates. 全体を貫通するビアホールを設けてその中に導体を設けることにより、内部導体間を接続する場合もある。 By providing a conductor therein by providing a via hole penetrating the entire, sometimes connecting the inner conductor.

【0020】図3に示すように、表面にはこのモジュールを外部に接続するためのコネクタ13が設けられる。 As shown in FIG. 3, the surface connector 13 for connecting the module to the outside is provided.

【0021】図4は前記チップ部品6〜8を基板1内に内蔵する工程を示す図であり、最上層1aと次の層1b FIG. 4 is a diagram showing a step of incorporating the said chip parts 6-8 in the substrate 1, the top layer 1a and the next layer 1b
の形成工程について示す。 It shows the process of forming. 図4(A)に示すように、銅箔15に接着シート16を貼付け、チップ部品6〜8の底面の端子を接続するためのランドパターン17を、レーザによる孔あけと、その孔に半田ペーストを塗布して形成する。 Figure 4 (A), the Paste adhesive sheet 16 to the copper foil 15, the land pattern 17 for connecting the bottom surface of the terminal of the chip component 6-8, a drilling by laser, the solder paste on the hole the coating formed. 次に図4(B)、(C)に示すように、ランドパターン17上にチップ部品6〜8を搭載する。 Next FIG. 4 (B), the as shown in (C), mounting the chip parts 6-8 on the land pattern 17.

【0022】また、図4(C)に示すように、チップ部品6、7、8の位置に各チップ部品6、7、8と同じサイズあるいはやや大きいサイズのキャビティ19〜21 Further, as shown in FIG. 4 (C), the cavity of the same size or slightly larger size as the chip components 6, 7, 8 to the position of the chip component 6,7,8 19-21
を形成したコア基板22を用意し、図4(D)に示すように、各キャビティ19〜21をチップ部品6〜8に嵌めて前記接着シート16上に前記コア基板22を重ねる。 Providing a core substrate 22 formed with, as shown in FIG. 4 (D), overlapping the core substrate 22 on the adhesive sheet 16 of each cavity 19 to 21 are fitted to the tip part 6-8. ここで、コア基板22の厚みは、チップ部品6〜8 The thickness of the core substrate 22, chip parts 6-8
とほぼ同じかあるいはそれ以上とする。 With almost the same or more.

【0023】次に図4(D)に示すように、コア基板2 [0023] Next, as shown in FIG. 4 (D), the core substrate 2
2上にプリプレグ23を重ね、熱プレスし、後述のように、プリプレグ23の流動性によりチップ部品6〜8の上面や側面の隙間をプリプレグによって埋める。 The prepreg 23 overlaid on 2, hot pressed, as described below, to fill the gaps of the upper surface and the side surface of the chip component 6-8 by the prepreg by the flow of the prepreg 23.

【0024】次に図4(E)、(F)に示すように、銅箔25を接着シート24により貼付ける。 [0024] Next FIG. 4 (E), the as shown in (F), takes sticking copper foil 25 by the adhesive sheet 24.

【0025】その後、上下の銅箔15、25をプリント基板の一般的な工法でエッチングによりパターニングする。 [0025] Thereafter, patterning by etching the upper and lower copper foils 15 and 25 in the general method of the printed circuit board. この場合、上方の銅箔25のエッチングにより前記アンテナ素子2とシールド層3が形成され、下方の銅箔25のエッチングによりチップ部品6〜8を接続する等の役目を有する配線パターン5が形成される。 In this case, the etching of the upper copper foil 25 is the antenna element 2 and the shield layer 3 formed, a wiring pattern 5 having a role, such as connecting the chip component 6-8 by etching of the lower copper foil 25 is formed that.

【0026】図5は図4の工程で作製された積層体26 [0026] Figure 5 is laminated body was fabricated in the step of FIG 26
に対して積層する層1cの層構造の一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of a layer structure of the layer 1c to be laminated to. 図5において、30a〜30dは樹脂また樹脂に低誘電率のセラミック等の誘電体粉末を混合した複合材料からなる低誘電率層で、好ましくは誘電率が2.5〜5 In FIG. 5, 30 a to 30 d in the low dielectric constant layer made of a composite material obtained by mixing a dielectric powder of ceramics such as low dielectric constant resin also resin, preferably a dielectric constant from 2.5 to 5
程度に設定される。 It is set to such an extent. 31は樹脂にセラミックや金属等の磁性体粉末を混合してなるインダクタ構成のための磁性層、32a、32bは樹脂に高誘電率のセラミック等の誘電体粉末を混合した複合材料からなるコンデンサ構成のための高誘電率層であり、好ましくは誘電率が15〜 31 magnetic layer, 32a, 32 b are capacitors configuration made of a composite material obtained by mixing a dielectric powder such as a ceramic having a high dielectric constant to resins for inductor structure obtained by mixing magnetic powder such as a ceramic or metal resin a high dielectric constant layer for, preferably has a dielectric constant 15
30程度に設定される。 It is set to about 30. 33a〜33dは共振器構成のための高Q層である。 33a~33d is a high Q layer for the resonator configuration.

【0027】また、11は前記低誘電率層30a、30 Further, the 11 low-permittivity layer 30a, 30
cに形成した配線パターン、34は前記磁性層31に形成したインダクタ導体、35は前記高誘電率層32a、 Wiring patterns formed on the c, 34 inductor conductors formed on the magnetic layer 31, 35 is the high dielectric constant layer 32a,
32bを介して対向するように形成されたコンデンサ電極、36、37はそれぞれ前記高Q層33a、33bまたは33c、33dを介して対向するように形成されて共振器を構成するストリップライン導体とグランドパターンである。 Formed capacitor electrode so as to face each other with a 32b, respectively the high Q layer 33a 36, ​​37, 33b or 33c, stripline conductor and ground is formed so as to face each other with a 33d constituting the resonator it is a pattern. これらは最下層の基板1dとともに熱プレスにより一体化される。 It is integrated by hot press with the bottom layer of the substrate 1d.

【0028】なお、各層の樹脂には、エポキシ樹脂、ビニルベンジル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、ポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)等が用いられる。 [0028] Note that each layer of the resin, epoxy resin, vinylbenzyl resin, phenol resin, bismaleimide triazine resin (BT resin), polyphenylene ether resin (PPE) or the like is used. 特に高Q層33a〜3 In particular, high-Q layer 33a~3
3dにはビニルベンジル樹脂を用いることが好ましい。 Preferable to use a vinyl benzyl resin in 3d.

【0029】また、磁性層31を構成するためにこれらの樹脂に混合する磁性体粉末としては、Mn−Mg−Z Further, as the magnetic powder to be mixed to these resins in order to constitute the magnetic layer 31, Mn-Mg-Z
n系、Ni−Zn系等のフェライト粉末、金属磁性粉末、磁性単結晶粉末、絶縁皮膜を有する磁性金属粉末等が用いられる。 n system, ferrite powder of Ni-Zn-based or the like, a metal magnetic powder, the magnetic single crystal powder, the magnetic metal powder or the like having an insulating coating is used.

【0030】また、高誘電率層32a、32bを構成するために樹脂に混合する誘電体粉末としては例えばBa Further, as the dielectric powder to be mixed with the resin for composing the high dielectric constant layer 32a, 32b, for example, Ba
TiO −BaZrO 系、BaO−TiO −Nd TiO 3 -BaZrO 3 system, BaO-TiO 2 -Nd 2
系、BaO−4TiO 系等のセラミック誘電体粉末や、誘電体単結晶粉末、誘電体皮膜を有する金属粉末等が用いられる。 O 3 type, and the ceramic dielectric powder 2 system such as BaO-4TiO, single-crystal dielectric powder, metal powder or the like having a dielectric coating is used.

【0031】また、低誘電率層30a〜30dを構成する誘電体粉末としては、アルミナ系等のセラミック誘電体粉末、誘電体単結晶粉末、誘電体皮膜を有する金属粉末等が用いられる。 Further, as the dielectric powder constituting the low dielectric layer 30 a to 30 d, a ceramic dielectric powder of alumina or the like, a single-crystal dielectric powder, metal powder or the like having a dielectric coating is used.

【0032】また、配線パターン11、インダクタ導体34、コンデンサ電極35などの導体としては、銅、 Further, the wiring pattern 11, an inductor conductor 34, as a conductor such as a capacitor electrode 35 is copper,
銀、ニッケル、錫、亜鉛、アルミニウムなどを用いることができる。 Silver, may be used nickel, tin, zinc, aluminum and the like.

【0033】図6(A)は製造工程における具体的な層構造を示す図であり、26は前記図4(F)に示した積層体、1dは図2に示した最下層、他は前記層1b、1 [0033] 6 (A) is a diagram illustrating a specific layer structure in the manufacturing process, 26 laminated body shown in FIG. 4 (F), 1d lowermost layer shown in FIG. 2, other the layer 1b, 1
cの一部を構成する部材である。 It is a member constituting a part of c. 40は前記層1cと積層体26とを接着するための半硬化状態のプリプレグ、 40 prepreg semi-cured state for bonding the laminate 26 and the layer 1c,
41はビア導体である。 41 is a via conductor. 30a〜30dは前記低誘電率層であり、積層時において、30b〜30dはプリプレグにより構成される。 30a~30d is the low dielectric constant layer, at the time of lamination, 30b to 30d is constituted by the prepreg. 31は前記磁性層である。 31 is the magnetic layer. 積層時においては、積層体26、低誘電率層30a、磁性層3 During lamination, the laminate 26, the low dielectric constant layer 30a, the magnetic layer 3
1、層1dは本硬化後のコア基板として構成され、これらを前記プリプレグとともに熱プレスすることにより、 1, the layer 1d is configured as a core substrate after the curing, by hot pressing them together with the prepreg,
一体化される。 It is integrated. また、必要に応じて全体に対してスルーホールを設け、そのスルーホール内部のめっきにより必要な接続を行う。 Further, a through hole provided for the entire optionally performs necessary connections by plating inside the through-hole.

【0034】以上に説明したように、受動素子のチップ部品7、8のみならず、トランジスタ、ダイオード、I [0034] As described above, not only the chip parts 7, 8 of the passive element, a transistor, a diode, I
C等の半導体チップ部品6も多層基板1内に埋設したので、チップ部品保護用のケースやモールド樹脂は不要となり、薄型化が可能となる。 Since the semiconductor chip component 6 such as C were also embedded in the multilayer substrate 1, case or mold resin chip component protective is not required, and thin. また、アンテナ素子2を表面部に形成したので、アンテナを含めた高周波モジュール全体の小型化が可能となる。 Moreover, since forming the antenna element 2 on the surface portion, it is possible to miniaturize the entire high-frequency module including the antenna. また、積層工程によって全体を一体化できるので、ケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が不要になる。 Since it integrated whole by laminating step, molding step and equipment case mounting step and resin becomes unnecessary. また、チップ部品が多層基板1内に埋め込まれているので、外的衝撃に強く、 Moreover, since chip component is embedded in the multilayer substrate 1 is strong against external impact,
取り扱い易い。 Easy to handle.

【0035】また、シールド層3を表面部に設けることにより、外部へのノイズの放射や外部ノイズによる影響を防止することができる。 Further, by providing the shielding layer 3 on the surface portion, it is possible to prevent the influence of radiation and external noise of noise on the outside. また、ケースが不要となるので、薄型化を損なうことがない。 In addition, since the case is not required, there is no prejudice to the thinner.

【0036】図6(B)は前記チップ部品6〜8の埋め込み構造を、チップ部品6で代表させて示す断面図であり、前記チップ部品6の周囲とキャビティ19の内壁との間に、該キャビティ形成層に隣接する層のプリプレグからなる樹脂23aを熱プレスによる流動状態において充填させて硬化させたものである。 [0036] FIG 6 (B) a buried structure of the chip components 6 to 8 are sectional views showing a representative chip component 6, between the inner wall surrounding the cavity 19 of the chip component 6, said the resin 23a consisting of a prepreg layer adjacent to the cavity forming layer is obtained by curing by filling in a fluidized state by a heat press.

【0037】このように、キャビティ19内のチップ部品6とキャビティ内壁との間を隣接する層より移動した部分23aによって充填することにより、チップ部品の周囲を樹脂層で埋めるための別工程が不要となる上、チップ部品6が強固に固定でき、機械的強度が増す。 [0037] Thus, by filling the portion 23a which has moved from the adjacent layer between the chip component 6 and the cavity inner wall in the cavity 19, unnecessary separate process to fill the periphery of the chip component in the resin layer is on the chip components 6 can be firmly fixed, the mechanical strength is increased.

【0038】本発明を実施する場合には、表面部にアンテナ素子2やシールド層3を保護層としての樹脂層で被覆する構成も採用できる。 [0038] When carrying out the present invention, can also be employed configured for covering the antenna element 2 and the shield layer 3 on the surface portion with a resin layer as a protective layer. また、本発明において、前記以外の導体、熱硬化性樹脂、磁性体粉末、誘電体粉末も勿論用いることができる。 Further, in the present invention, the non-conductive, heat-curable resin, magnetic powder, can be used of course dielectric powder also. また、基板1の表面部にアンテナ素子2を複数個設けてもよい。 Further, the antenna element 2 may be provided plurality in the surface portion of the substrate 1. また、チップ部品6 In addition, the chip component 6
〜8を埋め込む層は複数層設けてもよい。 Layer to embed 8 may be provided a plurality of layers.

【0039】 [0039]

【発明の効果】請求項1、2によれば、受動素子のチップ部品のみならず、半導体チップ部品も多層基板内に埋設したので、チップ部品保護用のケースやモールド樹脂は不要となり、薄型化が可能となる。 Effect of the Invention According to claim 1, 2, not only the chip components of the passive elements, so embedded in the semiconductor chip component also in a multilayer substrate, the case and the molding resin of the chip component for protection is not required, thin it is possible. また、アンテナパターンを表面部に形成したので、アンテナを含めた高周波モジュール全体の小型化が可能となる。 Moreover, since forming the antenna pattern on a surface portion, it is possible to miniaturize the entire high-frequency module including the antenna. また、積層工程によって全体を一体化できるので、ケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が不要になる。 Since it integrated whole by laminating step, molding step and equipment case mounting step and resin becomes unnecessary. また、チップ部品が多層基板内に埋め込まれているので、外的衝撃に強く、取り扱い易い。 Further, since the chip parts are embedded in the multilayer substrate, resistant to external impact, easy to handle.

【0040】請求項3によれば、キャビティ内のチップ部品とキャビティ内壁との間を、隣接する樹脂層または複合材料層(プリプレグ)の流動性によって充填したので、チップ部品の周囲を樹脂層で埋めるための別工程が不要となる上、チップ部品が強固に固定できる。 According to claim 3, between the chip component and the cavity inner wall in the cavity, since the filled by the flow of the adjacent resin layer or composite layer (prepreg), the periphery of the chip component in the resin layer on another process for filling is not needed, the chip component can be firmly fixed.

【0041】請求項4によれば、シールド層を表面部に設けたので、外部へのノイズの放射や外部ノイズによる影響を防止することができる。 [0041] According to claim 4, is provided with the shield layer on the surface portion, it is possible to prevent the influence of radiation and external noise of noise on the outside. また、ケースが不要となるので、薄型化を損なうことがない。 In addition, since the case is not required, there is no prejudice to the thinner.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明による高周波モジュールの構造を実現する等価回路の一例図である。 Is an example diagram of an equivalent circuit for realizing the structure of the high-frequency module according to the invention; FIG.

【図2】本発明による高周波モジュールの一実施の形態の全体構成を示す分解斜視図である。 Is an exploded perspective view showing the overall configuration of an embodiment of a high-frequency module according to the invention, FIG.

【図3】本実施の形態の層構造を示す図である。 3 is a diagram showing the layer structure of the present embodiment.

【図4】(A)〜(F)は本実施の形態の製造工程の一部を示す工程図である。 [4] (A) ~ (F) are process diagrams showing a part of the manufacturing process of this embodiment.

【図5】本実施の形態の一部の積層構造図である。 5 is a part of the stacked structure diagram of the present embodiment.

【図6】(A)は本実施の形態の積層工程における層構造の一部を示す断面図、(B)はそのチップ部品埋め込み部を示す断面図である。 6 (A) is a sectional view showing a part of the layer structure in the stacking step of the present embodiment is a sectional view showing a (B) is the chip component embedding unit.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1:基板、1a〜1d:層、2:アンテナ素子、3:シールド層、4:グランドパターン、5:配線パターン、 1: substrate, 1 a to 1 d: layer 2: an antenna element, 3: shield layer, 4: ground pattern, 5: wiring pattern,
6:半導体チップ部品、7:SAWフィルタ、8:高容量コンデンサ、9:コンデンサ、10:インダクタ、1 6: semiconductor chip component, 7: SAW filter 8: high-capacity capacitor, 9: capacitor, 10: inductors, 1
1:配線パターン、12:ビア導体、13:コネクタ、 1: wiring pattern 12: via conductor, 13: connector,
15:銅箔、16:接着シート、17:ランドパターン、19〜21:キャビティ、22:コア基板、23: 15: copper foil, 16: adhesive sheet, 17: land pattern, 19 to 21: cavity, 22: core substrate 23:
プリプレグ、23a:充填部、24:接着シート、2 Prepreg, 23a: filling portion, 24: adhesive sheet, 2
5:銅箔、26:積層体、30a〜30d:低誘電率層、31:磁性層、32a、32b:高誘電率層、33a 5: copper foil, 26: laminated body, 30 a to 30 d: a low dielectric constant layer, 31: magnetic layer, 32a, 32 b: high dielectric constant layer, 33a
〜33d:高Q層、34:インダクタ導体、36:ストリップライン導体、37:グランドパターン、40:プリプレグ、41;ビア導体、50:モジュレータ、5 ~33D: High Q layer, 34: inductor conductor, 36: stripline conductors, 37: ground pattern, 40: prepreg, 41; via conductor, 50: modulator, 5
1:デモジュレータ、53、54:RFVCO(電圧制御発振器)、56:IFVCO、59〜62:ミキサ、 1: demodulator, 53, 54: RFVCO (voltage controlled oscillator), 56: IFVCO, 59-62: mixers,
64、65:分周器、66、67:は位相シフタ、6 64 and 65: frequency divider, 66 and 67: the phase shifter, 6
9:スイッチ回路、70、71:増幅回路、72:位相検出器、73:バンドパスフィルタ、74:LCフィルタ、75:IC、77〜79:ローパスフィルタ、8 9: switching circuit, 70 and 71: the amplifier circuit, 72: a phase detector, 73: bandpass filter, 74: LC filter 75: IC, 77-79: a low-pass filter, 8
1、82:RFVCO、83:増幅回路、84、85: 1,82: RFVCO, 83: amplifying circuit, 84 and 85:
低雑音増幅回路、86〜90:バンドパスフィルタ、9 Low noise amplifier circuit, 86-90: band-9
2:アンテナ、93:スイッチ回路 2: antenna, 93: switch circuit

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【手続補正書】 [Procedure amendment]

【提出日】平成14年5月17日(2002.5.1 [Filing date] 2002, May 17, 2006 (2002.5.1
7) 7)

【手続補正1】 [Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】全文 [Correction target item name] full text

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【書類名】 明細書 [Document name] specification

【発明の名称】 高周波モジュールとその製造方法 [Title of the Invention] high-frequency module and a method of manufacturing the same

【特許請求の範囲】 [The claims]

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの移動体通信機器やローカル・エリア・ネットワーク等に使用する高周波モジュールとその製造方法に関する。 The present invention relates includes a method for manufacturing radio frequency module for use in mobile communication devices and local area networks and the like such as a mobile phone.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来の高周波モジュールとして、特開2 As a conventional high-frequency module, JP 2
000−269847には、多層基板の表裏面にチップ部品を搭載し、表面にアンテナパターンを形成したものが開示されている。 The 000-269847, mounted chip components on the front and back surfaces of the multilayer substrate, obtained by forming the antenna pattern is disclosed on a surface.

【0003】また、別の従来例として、特開2000− [0003] As another conventional example, JP 2000-
188522には、樹脂製多層基板の裏面側にキャビティを形成し、該キャビティ内にSAWフィルタを収容し、該SAWフィルタとキャビティの内壁との間および下面に別途樹脂を充填し、かつキャビティの開口部を蓋を設け、かつ多層基板の表面側に高容量コンデンサや半導体等のチップ部品を搭載してモールド樹脂またはケースによりこれらのチップ部品を覆った構造のものが開示されている。 The 188,522, forming a cavity on the back side of the resin multilayer substrate houses the SAW filter in the cavity, additionally filling the resin between and the lower surface of the said SAW filter and the inner wall of the cavity, and the cavity opening part of providing a lid, and having a structure covering these chip components is disclosed a mold resin or the case by mounting chip components of the high-capacity capacitor or a semiconductor or the like on the surface side of the multilayer substrate. この従来例の場合、アンテナは別部品となる。 In this conventional example, the antenna is a separate component.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の高周波モジュールにおいては、いずれも半導体や高容量コンデンサ等は多層基板の表面に搭載しているので、ケースやモールド樹脂による保護が必要であり、ケースやモールド樹脂の形成分だけ厚みが大きくなるという問題点がある。 In the above conventional high-frequency module [0005] Both since such a semiconductor or a high-capacity capacitor is mounted on the surface of the multilayer substrate, it is necessary protection case or molded resin, Case Ya forming portion of the mold resin only there is a problem that the thickness is increased.
また、多層基板の積層工程以外のケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が必要になるという問題点がある。 Further, there is a problem that the molding process and equipment of the case mounting step and resin other than the multi-layer substrate lamination process is required. また、チップ部品をケースにより覆う場合には外的衝撃に弱く、取り扱いにくいという問題点がある。 Further, in the case of covering the chip component by case vulnerable to external impact, there is a problem that it is difficult to handle.

【0005】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、 [0005] The present invention has been made in view of the problems of the prior art,
小型、薄型化が可能となり、かつ積層工程で全体を一体化することができ、工程、設備の面で有利になる高周波モジュールを提供することを目的とする。 Small, enables thinner, and overall lamination process can be integrated, step, and an object thereof is to provide a preferably comprising a high-frequency module in terms of facilities. また、本発明は、外的衝撃に強く、取り扱いが容易となる高周波モジュールとその製造方法を提供することを目的とする。 Further, the present invention is resistant to external shocks, and to provide a high-frequency module and a manufacturing method thereof to be easily handled.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の高周波モジュールは、樹脂または樹脂と機能材料粉末を混合した複合材料によって多層構造に構成されている基板からなり、 RF module according to claim 1 SUMMARY OF THE INVENTION consists substrate that is configured in a multilayer structure by a composite material obtained by mixing a resin or resin and functional material powder,
前記基板の表面部に少なくとも1つのパターンにより形成されたアンテナ素子を具備し、前記基板内部に導体パターンにより少なくともコンデンサ、インダクタおよび共振器のいずれかを形成し、前記基板内部に、受動素子のチップ部品および半導体チップ部品を埋設したチップ埋め込み層を少なくとも1層具備していることを特徴とする。 Comprising an antenna element formed by at least one pattern on a surface portion of said substrate, at least a capacitor by the conductive patterns inside the substrate, to form one of the inductor and the resonator, inside the substrate, the passive element chip characterized in that the chip buried layer embedded parts and the semiconductor chip component is provided at least one layer.

【0007】請求項2の高周波モジュールは、請求項1 [0007] RF module according to claim 2, claim 1
において、前記受動素子のチップ部品として、少なくとも高容量コンデンサとSAWフィルタとを備えることを特徴とする。 In, as a chip component of the passive elements, characterized in that it comprises at least a high capacitance capacitor and the SAW filter.

【0008】このように、請求項1、2の発明においては、受動素子のチップ部品のみならず、半導体チップ部品も多層基板内に埋設したので、チップ部品保護用のケースやモールド樹脂は不要となり、薄型化が可能となる。 [0008] Thus, in the invention of claim 1 and 2, not only the chip components of the passive elements, so embedded in the semiconductor chip component also in a multilayer substrate, the case and the molding resin of the chip component for protection is not required , and thin. また、アンテナパターンを表面部に形成したので、 Moreover, since forming the antenna pattern on a surface portion,
アンテナを含めた高周波モジュール全体の小型化が可能となる。 Size of the entire high-frequency module including the antenna becomes possible. また、積層工程によって全体を一体化できるので、ケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が不要になる。 Since it integrated whole by laminating step, molding step and equipment case mounting step and resin becomes unnecessary. また、チップ部品が多層基板内に埋め込まれているので、外的衝撃に強く、取り扱い易い。 Further, since the chip parts are embedded in the multilayer substrate, resistant to external impact, easy to handle.

【0009】請求項3の高周波モジュールは、請求項1 [0009] RF module according to claim 3, claim 1
または2において、前記チップ部品は、 前記埋め込み層 Or in 2, wherein the chip component, the buried layer
に形成したキャビティに埋め込むと共に、前記チップ部品の周囲とキャビティ内壁との間に、 前記埋め込み層に隣接する層の樹脂を充填したことを特徴とする。 It is buried in the formed cavity, between the periphery and the cavity inner wall of the chip component, characterized by being filled with a resin layer adjacent to the buried layer.

【0010】このように、キャビティ内のチップ部品とキャビティ内壁との間を、隣接する樹脂層または複合材料層(プリプレグ) 自体の流動性によって充填することにより、チップ部品の周囲を樹脂でなる充填材料で埋めるための別工程が不要となる上、チップ部品が強固に固定できる。 [0010] Thus, the space between the chip component and the cavity inner wall in the cavity by filling the adjacent resin layers or composite layers (prepregs) itself flowable, made around the chip component in the resin filling on another process for filling a material is not required, the chip component can be firmly fixed.

【0011】請求項4の高周波モジュールは、請求項1 [0011] RF module according to claim 4, claim 1
から3までのいずれかにおいて、前記多層基板の表面部におけるアンテナ素子形成領域以外の部分にシールド層 In any one of up to 3 from the shield layer in a portion other than the antenna element forming region in the surface portion of the multilayer substrate
を設けたことを特徴とする。 The is characterized in that provided.

【0012】このように、シールド層を表面部に設けることにより、外部へのノイズの放射や外部ノイズによる影響を防止することができる。 [0012] Thus, by providing the shielding layer on the surface portion, it is possible to prevent the influence of radiation and external noise of noise on the outside. また、ケースが不要となるので、薄型化を損なうことがない。 In addition, since the case is not required, there is no prejudice to the thinner.

【0013】 請求項5の高周波モジュールの製造方法 The method of manufacturing a high-frequency module according to claim 5
は、請求項1の高周波モジュールの製造方法であって、 It is a manufacturing method of the high-frequency module according to claim 1,
埋め込み層にチップ部品を埋め込むに当り、樹脂または It hits the embedded chip components to the buried layer, the resin or
樹脂と機能材料粉末を混合した複合材料からなるコア基 Core group consisting of a composite material obtained by mixing a resin and functional material powder
板にキャビティを設け、該キャビティにチップ部品を入 A cavity provided in the plate, entering the chip component in the cavity
れ、該チップ部品をキャビティに入れたコア基板にプリ Is, pre-core substrate containing the said chip parts into the cavity
プレグを重ね、熱プレスしてプリプレグの流動性により Repeated preg, hot pressing to the fluidity of prepregs
チップ部品の周囲とキャビティの内壁との間にプリプレ Prepreg between the periphery and the inner wall of the cavity of the chip component
グからなる樹脂を充填し、硬化させることを特徴とす Filled with a resin composed of grayed, it is characterized by curing
る。 That.

【0014】 このように、キャビティ内のチップ部品と [0014] and this way, chip parts in the cavity
キャビティ内壁との間を、隣接する樹脂層または複合材 Between the cavity inner wall, the adjacent resin layers or composites
料層(プリプレグ)の流動性によって充填することによ To be filled by the liquidity of the postal layer (prepreg)
り、チップ部品の周囲を樹脂充填材料で埋めるための別 Ri, another to fill the periphery of the chip component in the resin filling material
工程が不要となる上、チップ部品が強固に固定できる。 Upper step is unnecessary, the chip component can be firmly fixed.

【0015】 [0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明による高周波モジュールの構造を実現するブロック回路の一例図である。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is an example diagram of a block circuit for realizing the structure of the high-frequency module according to the present invention. この高周波モジュールは、マルチバンド方式のもので、図中、50はベースバンドロジック回路(図示せず)からの信号を受けるモジュレータ、51はベースバンドロジック回路に信号を出力するデモジュレータ、53、54 The high-frequency module is of a multi-band system, in the figure, 50 is a baseband logic circuit modulator for receiving a signal from a (not shown), 51 is a demodulator for outputting a signal to the baseband logic circuit, 53, 54
はフェーズロック回路55を付帯したRFVCO(電圧制御発振器)、56はフェーズロック回路57を付帯したIFVCO、59〜62はミキサ、64、65は分周器、66、67は位相シフタ、69はスイッチ回路、7 IFVCO the RFVCO was attached a phase-locked circuit 55 (voltage controlled oscillator), is 56 attached to the phase-locked circuit 57, 59-62 mixer, 64 and 65 dividers, 66 and 67 phase shifters, the switch 69 circuit, 7
0、71は増幅回路、72は位相検出器、73はバンドパスフィルタ、74はLCフィルタである。 0,71 amplification circuit, 72 is a phase detector, 73 a band pass filter, 74 is an LC filter. 点線75で囲まれた部分はICにより構成される。 Enclosed by a dotted line 75 is constituted by IC.

【0016】また、77〜79はローパスフィルタ、8 [0016] In addition, 77 to 79 is a low-pass filter, 8
1、82はRFVCO、83は増幅回路、84、85は低雑音増幅回路、86〜 89はバンドパスフィルタであり、これらのバンドパスフィルタ86〜 89または73 1,82 is RFVCO, 83 is an amplifier circuit, a low-noise amplifier circuit 84, 85, 86 to 89 is a band-pass filter, these band-pass filters 86 to 89 or 73
は弾性表面波フィルタ(SAWフィルタ)により構成される。 It is constituted by surface acoustic wave filters (SAW filters). 92はアンテナ、93は送受信切換え用のスイッチ回路である。 92 is an antenna, 93 denotes a switch circuit for transmission and reception switching.

【0017】図2は本実施の形態の高周波モジュールの全体構成を示す分解斜視図、図3はその層構造を示す図である。 [0017] Figure 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a high frequency module of the present embodiment, FIG. 3 is a diagram showing the layer structure. この高周波モジュールは、樹脂または樹脂に機能材料粉末を混合した複合材料からなる層1a〜1dを重ねて一体化した基板1からなるものである。 The high-frequency module is made of a substrate 1 which is integrally superposed layers 1a~1d of composite material obtained by mixing a functional material powder in a resin or resin.

【0018】最上層1aの表面部には、アンテナ素子2 [0018] On the surface portion of the top layer 1a, the antenna element 2
およびシールド層3を形成する。 And forming a shield layer 3. 次層1bには、前記アンテナ素子2に対面するアンテナ用グランドパターン4 The following layer 1b, the antenna ground pattern 4 which faces the antenna element 2
および配線パターン5を形成するとともに、配線パターン5上に、前記IC75やVCO81、82あるいはスイッチ回路93等を構成するためのトランジスタやダイオード等の半導体チップ部品6と、SAWフィルタ7、 And thereby forming a wiring pattern 5, on the wiring pattern 5, the semiconductor chip component 6 such as transistors and diodes for composing the like the IC75 or VCO81,82 or switch circuit 93, SAW filter 7,
高容量コンデンサ8、抵抗もしくはインダクタ等の受動素子チップ部品を埋め込む。 High-capacity capacitor 8, embedding the passive chip component such as a resistor or an inductor.

【0019】また、次の層1cには、コンデンサ9、インダクタ10を多層構造で実現するとともに、所定の層に配線パターン11を形成してLCネットワークを構成する。 Further, the next layer 1c, the capacitor 9, as well as realize the inductor 10 in the multilayer structure to form a LC network to form a wiring pattern 11 in a predetermined layer.

【0020】最下層1dにも前記層1bと同様に、半導体チップ部品6と、SAWフィルタ7、高容量コンデンサ8、抵抗あるいはインダクタ等の受動素子チップ部品を、配線パターン5に接続して埋め込む。 [0020] Similar to the layer 1b in the lowermost layer 1d, a semiconductor chip component 6, SAW filter 7, the high-capacity capacitor 8, a passive chip component such as a resistor or inductor, embedded and connected to the wiring pattern 5.

【0021】12は各基板間を接続するビア導体である。 [0021] 12 is a via conductor which connects between the respective substrates. 全体を貫通するビアホールを設けてその中に導体を設けることにより、内部導体間を接続する場合もある。 By providing a conductor therein by providing a via hole penetrating the entire, sometimes connecting the inner conductor.

【0022】図3に示すように、表面にはこのモジュールを外部に接続するためのコネクタ13が設けられる。 As shown in FIG. 3, the surface connector 13 for connecting the module to the outside is provided.

【0023】図4は前記チップ部品6〜8を基板1内に内蔵する工程を示す図であり、最上層1aと次の層1b FIG. 4 is a diagram showing a process of incorporating the chip component 6-8 in the substrate 1, the top layer 1a and the next layer 1b
の形成工程について示す。 It shows the process of forming. 図4(A)に示すように、銅箔15に接着シート16を貼付け、チップ部品6〜8の底面の端子を接続するためのランドパターン17を、レーザによる孔あけと、その孔に半田ペーストを塗布して形成する。 Figure 4 (A), the Paste adhesive sheet 16 to the copper foil 15, the land pattern 17 for connecting the bottom surface of the terminal of the chip component 6-8, a drilling by laser, the solder paste on the hole the coating formed. 次に図4(B)、(C)に示すように、ランドパターン17上にチップ部品6〜8を搭載する。 Next FIG. 4 (B), the as shown in (C), mounting the chip parts 6-8 on the land pattern 17.

【0024】また、図4(C)に示すように、チップ部品6、7、8の位置に各チップ部品6、7、8と同じサイズあるいはやや大きいサイズのキャビティ19〜21 Further, as shown in FIG. 4 (C), the cavity of the same size or slightly larger size as the chip components 6, 7, 8 to the position of the chip component 6,7,8 19-21
を形成したコア基板22を用意し、図4(D)に示すように、各キャビティ19〜21をチップ部品6〜8に嵌めて前記接着シート16上に前記コア基板22を重ねる。 Providing a core substrate 22 formed with, as shown in FIG. 4 (D), overlapping the core substrate 22 on the adhesive sheet 16 of each cavity 19 to 21 are fitted to the tip part 6-8. ここで、コア基板22の厚みは、チップ部品6〜8 The thickness of the core substrate 22, chip parts 6-8
とほぼ同じかあるいはそれ以上とする。 With almost the same or more.

【0025】次に図4(D)に示すように、コア基板2 [0025] Next, as shown in FIG. 4 (D), the core substrate 2
2上にプリプレグ23を重ね、熱プレスし、後述のように、プリプレグ23の流動性によりチップ部品6〜8の上面や側面の隙間をプリプレグによって埋める。 The prepreg 23 overlaid on 2, hot pressed, as described below, to fill the gaps of the upper surface and the side surface of the chip component 6-8 by the prepreg by the flow of the prepreg 23.

【0026】次に図4(E)、(F)に示すように、銅箔25を接着シート24により貼付ける。 [0026] Next FIG. 4 (E), the as shown in (F), takes sticking copper foil 25 by the adhesive sheet 24.

【0027】その後、上下の銅箔15、25をプリント基板の一般的な工法でエッチングによりパターニングする。 [0027] Thereafter, patterning by etching the upper and lower copper foils 15 and 25 in the general method of the printed circuit board. この場合、上方の銅箔25のエッチングにより前記アンテナ素子2とシールド層3が形成され、下方の銅箔25のエッチングによりチップ部品6〜8を接続する等の役目を有する配線パターン5 やグランドパターン4が形成される。 In this case, is the etching of the upper copper foil 25 antenna element 2 and the shield layer 3 is formed, the wiring pattern 5 and the ground pattern having a role, such as connecting the chip component 6-8 by etching of the lower copper foil 25 4 is formed.

【0028】図5は図4の工程で作製された積層体26 [0028] Figure 5 is laminated body was fabricated in the step of FIG 26
に対して積層する層1cの層構造の一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of a layer structure of the layer 1c to be laminated to. 図5において、 30a 〜30dは樹脂また樹脂に In FIG. 5, 30a ~30d the machine to resin addition resin
能材料粉末として低誘電率のセラミック等の誘電体粉末を混合した複合材料からなる低誘電率層で、好ましくは誘電率が2.5〜5程度に設定される。 A low dielectric constant layer made of a composite material obtained by mixing a dielectric powder such as a ceramic with a low dielectric constant as a potential material powder, preferably the dielectric constant is set to about 2.5 to 5. 31は樹脂に 31 aircraft in resin
能材料粉末としてセラミックや金属等の磁性体粉末を混合してなるインダクタ構成のための磁性層、 32a 、3 Magnetic layer for formed by mixing magnetic powder such as a ceramic or metal as ability material powder inductor configuration, 32a, 3
2bは樹脂に機能材料粉末として高誘電率のセラミック等の誘電体粉末を混合した複合材料からなるコンデンサ構成のための高誘電率層であり、好ましくは誘電率が1 2b is a high dielectric constant layer for the capacitor structure comprising a composite material obtained by mixing a dielectric powder such as a ceramic having a high dielectric constant as the functional material powder in a resin, preferably has a dielectric constant 1
5〜30程度に設定される。 It is set to about 5 to 30. 33a 〜33dは共振器構成のための高Q層である。 33a ~33D is a high Q layer for the resonator configuration. 該高Q層は樹脂または樹脂に The high Q layer to the resin or resin
機能材料粉末として誘電正接の小さい(Qの大きい)誘 As a functional material powder having a small dielectric dissipation factor (large Q) induction
電体粉末を混合した複合材料からなる。 A composite material obtained by mixing conductor powder.

【0029】また、11は前記低誘電率層30a、30 Further, the 11 low-permittivity layer 30a, 30
cに形成した配線パターン、34は前記磁性層31に形成したインダクタ導体、35は前記高誘電率層32a、 Wiring patterns formed on the c, 34 inductor conductors formed on the magnetic layer 31, 35 is the high dielectric constant layer 32a,
32bを介して対向するように形成されたコンデンサ電極、36、37はそれぞれ前記高Q層33a、33bまたは33c、33dを介して対向するように形成されて共振器を構成するストリップライン導体とグランドパターンである。 Formed capacitor electrode so as to face each other with a 32b, respectively the high Q layer 33a 36, ​​37, 33b or 33c, stripline conductor and ground is formed so as to face each other with a 33d constituting the resonator it is a pattern. これらは最下層の基板1dとともに熱プレスにより一体化される。 It is integrated by hot press with the bottom layer of the substrate 1d.

【0030】なお、各層の樹脂には、エポキシ樹脂、ビニルベンジル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、ポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)等が用いられる。 [0030] Note that each layer of the resin, epoxy resin, vinylbenzyl resin, phenol resin, bismaleimide triazine resin (BT resin), polyphenylene ether resin (PPE) or the like is used. 特に高Q層33a〜3 In particular, high-Q layer 33a~3
3dにはビニルベンジル樹脂を用いることが好ましい。 Preferable to use a vinyl benzyl resin in 3d.

【0031】また、磁性層31を構成するためにこれらの樹脂に混合する磁性体粉末としては、Mn−Mg−Z Further, as the magnetic powder to be mixed to these resins in order to constitute the magnetic layer 31, Mn-Mg-Z
n系、Ni−Zn系等のフェライト粉末、金属磁性粉末、磁性単結晶粉末、絶縁皮膜を有する磁性金属粉末等が用いられる。 n system, ferrite powder of Ni-Zn-based or the like, a metal magnetic powder, the magnetic single crystal powder, the magnetic metal powder or the like having an insulating coating is used.

【0032】また、高誘電率層32a、32bを構成するために樹脂に混合する誘電体粉末としては例えばBa Further, as the dielectric powder to be mixed with the resin for composing the high dielectric constant layer 32a, 32b, for example, Ba
TiO −BaZrO 系、BaO−TiO −Nd TiO 3 -BaZrO 3 system, BaO-TiO 2 -Nd 2
系、BaO−4TiO 系等のセラミック誘電体粉末や、誘電体単結晶粉末、誘電体皮膜を有する金属粉末等が用いられる。 O 3 type, and the ceramic dielectric powder 2 system such as BaO-4TiO, single-crystal dielectric powder, metal powder or the like having a dielectric coating is used.

【0033】また、低誘電率層30a〜30dを構成する誘電体粉末としては、アルミナ系等のセラミック誘電体粉末、誘電体単結晶粉末、誘電体皮膜を有する金属粉末等が用いられる。 Further, as the dielectric powder constituting the low dielectric layer 30 a to 30 d, a ceramic dielectric powder of alumina or the like, a single-crystal dielectric powder, metal powder or the like having a dielectric coating is used. また、高Q層33a〜33dを構成 In addition, the configuration of the high-Q layer 33a~33d
する誘電体粉末としては、シリカ、ジルコニア等のセラ The dielectric powder, silica, zirconia or the like Serra
ミック粉末やウイスカ等が用いられる。 Mick powder or whisker or the like is used.

【0034】また、配線パターン11、インダクタ導体34、コンデンサ電極35などの導体としては、銅、 Further, the wiring pattern 11, an inductor conductor 34, as a conductor such as a capacitor electrode 35 is copper,
銀、ニッケル、錫、亜鉛、アルミニウムなどを用いることができる。 Silver, may be used nickel, tin, zinc, aluminum and the like. また、これらの導体は、図示例では便宜 These conductors are conveniently in the illustrated example
上、樹脂または複合材料の各層上に設けた例を示してい On, it shows an example of providing on each layer of the resin or composite material
るが、導体と樹脂または複合材料の各層との層配置関係 That is, the layer arrangement of the layers of conductor and resin or composite material
を示したに過ぎず、これらの層配置関係は種々に変更し Merely showed that these layers positional relationship is changed in various ways
うることはいうまでもない。 Ur it is needless to say.

【0035】図6(A)は製造工程における具体的な層構造を示す図であり、26は前記図4(F)に示した積層体、1dは図2に示した最下層、他は前記層1b、1 [0035] 6 (A) is a diagram illustrating a specific layer structure in the manufacturing process, the laminated body shown in above FIG. 26 4 (F), 1d lowermost layer shown in FIG. 2, other the layer 1b, 1
cの一部を構成する部材である。 It is a member constituting a part of c. 40は前記層1cと積層体26とを接着するための半硬化状態のプリプレグ、 40 prepreg semi-cured state for bonding the laminate 26 and the layer 1c,
41はビア導体である。 41 is a via conductor. 30a〜30dは前記低誘電率層であり、積層時において、30b〜30dはプリプレグにより構成される。 30a~30d is the low dielectric constant layer, at the time of lamination, 30b to 30d is constituted by the prepreg. 31は前記磁性層である。 31 is the magnetic layer. 積層時においては、積層体26、低誘電率層30a、磁性層3 During lamination, the laminate 26, the low dielectric constant layer 30a, the magnetic layer 3
1、層1dは本硬化後のコア基板として構成され、これらを前記プリプレグとともに熱プレスすることにより、 1, the layer 1d is configured as a core substrate after the curing, by hot pressing them together with the prepreg,
一体化される。 It is integrated. また、必要に応じて全体に対してスルーホールを設け、そのスルーホール内部のめっきにより必要な接続を行う。 Further, a through hole provided for the entire optionally performs necessary connections by plating inside the through-hole.

【0036】以上に説明したように、受動素子のチップ部品7、8のみならず、トランジスタ、ダイオード、I [0036] As described above, not only the chip parts 7, 8 of the passive element, a transistor, a diode, I
C等の半導体チップ部品6も多層基板1内に埋設したので、チップ部品保護用のケースやモールド樹脂は不要となり、薄型化が可能となる。 Since the semiconductor chip component 6 such as C were also embedded in the multilayer substrate 1, case or mold resin chip component protective is not required, and thin. また、アンテナ素子2を表面部に形成したので、アンテナを含めた高周波モジュール全体の小型化が可能となる。 Moreover, since forming the antenna element 2 on the surface portion, it is possible to miniaturize the entire high-frequency module including the antenna. また、積層工程によって全体を一体化できるので、ケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が不要になる。 Since it integrated whole by laminating step, molding step and equipment case mounting step and resin becomes unnecessary. また、チップ部品が多層基板1内に埋め込まれているので、外的衝撃に強く、 Moreover, since chip component is embedded in the multilayer substrate 1 is strong against external impact,
取り扱い易い。 Easy to handle.

【0037】また、シールド層3を表面部に設けることにより、外部へのノイズの放射や外部ノイズによる影響を防止することができる。 Further, by providing the shielding layer 3 on the surface portion, it is possible to prevent the influence of radiation and external noise of noise on the outside. また、ケースが不要となるので、薄型化を損なうことがない。 In addition, since the case is not required, there is no prejudice to the thinner.

【0038】図6(B)は前記チップ部品6〜8の埋め込み構造を、チップ部品6で代表させて示す断面図であり、前記チップ部品6の周囲とキャビティ19の内壁との間に、該キャビティ形成層に隣接する層のプリプレグ [0038] FIG. 6 (B) a buried structure of the chip components 6 to 8 are sectional views showing a representative chip component 6, between the periphery and the inner wall of the cavity 19 of the chip component 6, said prepreg layer adjacent to the cavity forming layer
23からなる樹脂23aを熱プレスによる流動状態において充填させて硬化させたものである。 The resin 23a consisting of 23 is obtained by curing by filling in a fluidized state by a heat press.

【0039】このように、キャビティ19内のチップ部品6とキャビティ内壁との間を隣接する層より移動した部分23aによって充填することにより、チップ部品の周囲を樹脂層で埋めるための別工程が不要となる上、チップ部品6が強固に固定でき、機械的強度が増す。 [0039] Thus, by filling the portion 23a which has moved from the adjacent layer between the chip component 6 and the cavity inner wall in the cavity 19, unnecessary separate process to fill the periphery of the chip component in the resin layer is on the chip components 6 can be firmly fixed, the mechanical strength is increased.

【0040】本発明を実施する場合には、表面部にアンテナ素子2やシールド層3を保護層としての樹脂層で被覆する構成も採用できる。 [0040] When carrying out the present invention, can also be employed configured for covering the antenna element 2 and the shield layer 3 on the surface portion with a resin layer as a protective layer. また、本発明において、前記以外の導体、 樹脂 、磁性体粉末、誘電体粉末も勿論用いることができる。 Further, in the present invention, the non-conductive resin, magnetic powder, it can be used of course also dielectric powder. また、基板1の表面部にアンテナ素子2を複数個設けてもよい。 Further, the antenna element 2 may be provided plurality in the surface portion of the substrate 1. また、チップ部品6〜8を埋め込む層は複数層設けてもよい。 The layer embedding the chip component 6-8 may be provided a plurality of layers.

【0041】 [0041]

【発明の効果】請求項1、2によれば、受動素子のチップ部品のみならず、半導体チップ部品も多層基板内に埋設したので、チップ部品保護用のケースやモールド樹脂は不要となり、薄型化が可能となる。 Effect of the Invention According to claim 1, 2, not only the chip components of the passive elements, so embedded in the semiconductor chip component also in a multilayer substrate, the case and the molding resin of the chip component for protection is not required, thin it is possible. また、アンテナパターンを表面部に形成したので、アンテナを含めた高周波モジュール全体の小型化が可能となる。 Moreover, since forming the antenna pattern on a surface portion, it is possible to miniaturize the entire high-frequency module including the antenna. また、積層工程によって全体を一体化できるので、ケース取付け工程や樹脂のモールド工程や設備が不要になる。 Since it integrated whole by laminating step, molding step and equipment case mounting step and resin becomes unnecessary. また、チップ部品が多層基板内に埋め込まれているので、外的衝撃に強く、取り扱い易い。 Further, since the chip parts are embedded in the multilayer substrate, resistant to external impact, easy to handle.

【0042】 請求項3、5によれば、キャビティ内のチップ部品とキャビティ内壁との間を、隣接する樹脂層または複合材料層(プリプレグ)の流動性によって充填したので、チップ部品の周囲を樹脂層で埋めるための別工程が不要となる上、チップ部品が強固に固定できる。 [0042] According to claim 3 and 5, between the chip component and the cavity inner wall in the cavity, since the filled by the flow of the adjacent resin layer or composite layer (prepreg), a resin around the chip component on a separate process to fill a layer is not needed, the chip component can be firmly fixed.

【0043】請求項4によれば、シールド層を表面部に設けたので、外部へのノイズの放射や外部ノイズによる影響を防止することができる。 [0043] According to claim 4, is provided with the shield layer on the surface portion, it is possible to prevent the influence of radiation and external noise of noise on the outside. また、ケースが不要となるので、薄型化を損なうことがない。 In addition, since the case is not required, there is no prejudice to the thinner.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明による高周波モジュールの構造を実現するブロック回路の一例図である。 Is an example diagram of a block circuit for realizing the structure of the high-frequency module according to the invention; FIG.

【図2】本発明による高周波モジュールの一実施の形態の全体構成を示す分解斜視図である。 Is an exploded perspective view showing the overall configuration of an embodiment of a high-frequency module according to the invention, FIG.

【図3】本実施の形態の層構造を示す図である。 3 is a diagram showing the layer structure of the present embodiment.

【図4】(A)〜(F)は本実施の形態の製造工程の一部を示す工程図である。 [4] (A) ~ (F) are process diagrams showing a part of the manufacturing process of this embodiment.

【図5】本実施の形態の一部の積層構造図である。 5 is a part of the stacked structure diagram of the present embodiment.

【図6】(A)は本実施の形態の積層工程における層構造の一部を示す断面図、(B)はそのチップ部品埋め込み部を示す断面図である。 6 (A) is a sectional view showing a part of the layer structure in the stacking step of the present embodiment is a sectional view showing a (B) is the chip component embedding unit.

【符号の説明】 1:基板、1a〜1d:層、2:アンテナ素子、3:シールド層、4:グランドパターン、5:配線パターン、 [Description of Reference Numerals] 1: substrate, 1 a to 1 d: layer 2: an antenna element, 3: shield layer, 4: ground pattern, 5: wiring pattern,
6:半導体チップ部品、7:SAWフィルタ、8:高容量コンデンサ、9:コンデンサ、10:インダクタ、1 6: semiconductor chip component, 7: SAW filter 8: high-capacity capacitor, 9: capacitor, 10: inductors, 1
1:配線パターン、12:ビア導体、13:コネクタ、 1: wiring pattern 12: via conductor, 13: connector,
15:銅箔、16:接着シート、17:ランドパターン、19〜21:キャビティ、22:コア基板、23: 15: copper foil, 16: adhesive sheet, 17: land pattern, 19 to 21: cavity, 22: core substrate 23:
プリプレグ、23a:充填部、24:接着シート、2 Prepreg, 23a: filling portion, 24: adhesive sheet, 2
5:銅箔、26:積層体、 30a 〜30d:低誘電率層、31:磁性層、 32a 、32b:高誘電率層、 33 5: copper foil, 26: laminate, 30a ~30D: low dielectric layer, 31: magnetic layer, 32a, 32 b: high dielectric constant layer, 33
〜33d:高Q層、34:インダクタ導体、36:ストリップライン導体、37:グランドパターン、40: a ~33D: High Q layer, 34: inductor conductor, 36: stripline conductors, 37: ground pattern, 40:
プリプレグ、41;ビア導体、50:モジュレータ、5 Prepreg, 41; via conductor, 50: modulator, 5
1:デモジュレータ、53、54:RFVCO(電圧制御発振器)、56:IFVCO、59〜62:ミキサ、 1: demodulator, 53, 54: RFVCO (voltage controlled oscillator), 56: IFVCO, 59-62: mixers,
64、65:分周器、66、67: 位相シフタ 、69: 64, 65: divider, 66 and 67: a phase shifter, 69:
スイッチ回路、70、71:増幅回路、72:位相検出器、73:バンドパスフィルタ、74:LCフィルタ、 Switch circuit, 70 and 71: the amplifier circuit, 72: a phase detector, 73: bandpass filter, 74: LC filter,
75:IC、77〜79:ローパスフィルタ、81、8 75: IC, 77~79: low-pass filter, 81,8
2:RFVCO、83:増幅回路、84、85:低雑音増幅回路、86〜90:バンドパスフィルタ、92:アンテナ、93:スイッチ回路 2: RFVCO, 83: amplifying circuit, 84 and 85: low-noise amplifier circuit, 86-90: bandpass filter, 92: antenna, 93: switching circuit

【手続補正2】 [Amendment 2]

【補正対象書類名】図面 [Correction target document name] drawings

【補正対象項目名】図6 [Correction target item name] FIG. 6

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【図6】 [Figure 6]

フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 1/38 H04B 1/38 H05K 1/02 H05K 1/02 P Fターム(参考) 5E338 AA03 AA16 CC05 CD23 EE13 EE24 5E346 AA12 BB04 CC08 CC21 CC32 DD02 DD12 DD32 EE01 FF01 GG15 GG22 GG28 HH24 HH32 5J021 AA09 AB06 CA06 FA17 FA24 FA26 FA32 HA05 JA07 5J045 AA05 AB05 DA10 EA08 HA03 MA07 NA01 5K011 AA06 DA27 JA01 KA18 Of the front page Continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (Reference) H04B 1/38 H04B 1/38 H05K 1/02 H05K 1/02 P F -term (reference) 5E338 AA03 AA16 CC05 CD23 EE13 EE24 5E346 AA12 BB04 CC08 CC21 CC32 DD02 DD12 DD32 EE01 FF01 GG15 GG22 GG28 HH24 HH32 5J021 AA09 AB06 CA06 FA17 FA24 FA26 FA32 HA05 JA07 5J045 AA05 AB05 DA10 EA08 HA03 MA07 NA01 5K011 AA06 DA27 JA01 KA18

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】樹脂または樹脂と機能材料粉末を混合した複合材料によって多層構造に構成されている基板からなり、 前記基板の表面部に少なくとも1つのパターンにより形成されたアンテナ素子を具備し、 前記基板内部に導体パターンにより少なくともコンデンサ、インダクタおよび共振器のいずれかを形成し、 前記基板内部に、受動素子のチップ部品および半導体チップ部品を埋設したチップ埋め込み層を少なくとも1層具備していることを特徴とする高周波モジュール。 1. A consists substrate that is configured in a multilayer structure with a resin or resin and the functional material composite powders were mixed, comprising an antenna element formed by at least one pattern on a surface portion of said substrate, said At least the capacitor by the conductor patterns within the substrate to form one of the inductor and the resonator, the inside the substrate, that the chip buried layer embedded chip component and a semiconductor chip component passive elements are provided at least one layer high-frequency module according to claim.
  2. 【請求項2】請求項1の高周波モジュールにおいて、前記受動素子のチップ部品として、少なくとも高容量コンデンサとSAWフィルタとを備えることを特徴とする高周波モジュール。 2. A according to claim 1 RF module, as a chip component of the passive element, a high frequency module, characterized in that it comprises at least a high capacitance capacitor and the SAW filter.
  3. 【請求項3】請求項1または2の高周波モジュールにおいて、前記チップ部品は、樹脂または複合材料層に形成したキャビティに埋め込むと共に、前記チップ部品の周囲とキャビティ内壁との間に、該キャビティ形成層に隣接する層の樹脂を充填したことを特徴とする高周波モジュール。 3. An apparatus according to claim 1 or 2 of the high-frequency module, the chip component, is buried in a cavity formed in the resin or composite material layer, between the periphery and the cavity inner wall of the chip component, the cavity forming layer high-frequency module is characterized in that a resin is filled between adjacent layers.
  4. 【請求項4】請求項1から3までのいずれかの高周波モジュールにおいて、前記多層基板の表面部におけるアンテナ素子形成領域以外の部分をシールド層により覆ったことを特徴とする高周波モジュール。 4. A high-frequency module in any of the high-frequency module of claims 1 to 3, characterized in that the portion other than the antenna element forming region in the surface portion of the multilayer substrate is covered by the shield layer.
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