JP2004055834A - 混成集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の部品を一体化した薄型の混成集積回路装置を提供する。
【解決手段】配線を有する実装基板に下面の複数の外部電極端子を介して実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、前記第1及び第2のモジュールの上面及び周面を被い両モジュールを連結して一体構造とする封止樹脂からなる連結体を有し、前記両モジュールの前記外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立している。前記第1及び第2のモジュールは下面に前記複数の外部電極端子を有する多層配線基板(セラミック基板)の上面に半導体チップを含む部品が電極の接続を含んで搭載されてモジュールを構成している。前記隣接する前記第1及び第2のモジュールの間には、両者が当接しないための隙間が存在している。前記第1及び第2のモジュールの多層配線基板の誘電体層の層数が異なっている。モジュールごとに外部電極端子は独立している。
【選択図】 図2
【解決手段】配線を有する実装基板に下面の複数の外部電極端子を介して実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、前記第1及び第2のモジュールの上面及び周面を被い両モジュールを連結して一体構造とする封止樹脂からなる連結体を有し、前記両モジュールの前記外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立している。前記第1及び第2のモジュールは下面に前記複数の外部電極端子を有する多層配線基板(セラミック基板)の上面に半導体チップを含む部品が電極の接続を含んで搭載されてモジュールを構成している。前記隣接する前記第1及び第2のモジュールの間には、両者が当接しないための隙間が存在している。前記第1及び第2のモジュールの多層配線基板の誘電体層の層数が異なっている。モジュールごとに外部電極端子は独立している。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモジュール等を連結体で一体化した混成集積回路装置、前記混成集積回路装置を組み込んだ電子装置及びそれらの製造方法に係わり、例えば、携帯電話機等の無線通信機(電子装置)に組み込む、高周波電力増幅モジュールやアンテナスイッチモジュールを一体化した混成集積回路装置の製造技術に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車電話,携帯電話機等の無線通信機(電子装置)の送信機の送信側出力段には、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )やGaAs−MES(Metal Semiconductor )FET等を多段に組み込んだ増幅器やアンテナスイッチ等が組み込まれている。
【0003】
高周波電力増幅モジュール及び無線通信機(移動通信機)については、例えば、米国特許第2001/43130A1号〔特開2002−43813号公報〕、特開2000−209038 号公報及び特開2002−111415 号公報に記載されている。米国特許第2001/43130A1号には、高周波回路モジュール(高周波電力増幅器)や無線通信機が開示されている。
【0004】
また、特開2001−284520 号公報には、半導体装置の高密度化・高集積化・高速動作化などに伴って発生するところの、配線長が大きいことに起因する信号遅延の低減要求とバーンインなどの各種テストおよびリペア(修復)の容易性要求との間にみられるトレードオフ(二律背反)の問題を解消するための技術が開示されている。即ち、この文献には、二つの半導体装置(マルチチップモジュール)をマザーボードへ実装する際、モジュール間の配線長を短くすること、及びモジュール単体としてテストを可能にするために、次の工程が開示されている。
【0005】
▲1▼二つのモジュール(例CPUとRAM)パッケージ(セラミック基板パッケージ)の入出力電極間を予めプリコート半田や導電性接着剤で電気的接続する工程。
▲2▼上記二つのモジュールの位置関係を保持した状態で、マザーボード上でリフローして実装する工程。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機は、その携帯性から薄型・小形・軽量化が強く要求される。このため、携帯電話機に組み込む部品も更なる薄型・小形・軽量化が要請されている。この薄型・小形・軽量化の要求に対処すべく、各回路部分のモジュール化が図られている。
【0007】
携帯電話機の実装基板(例えば、マザーボード)には、各種のモジュール、単一の半導体チップを封止体(パッケージ)内に組み込んだモノリシックな集積回路装置、抵抗やコンデンサ等の受動素子を封止体内に組み込んだ受動部品等の部品が実装される。実装基板に搭載する部品の数が多くなればなる程、実装不良の発生頻度が高くなる。このため、実装不良率を低減するためには実装部品数の低減が望まれる。この結果、一つのモジュール(モジュール基板)により多くの回路部分を組み込むことが望まれる。また、搭載部品数が多いと、全部品の実装基板への実装時間が長くなり、携帯電話機の製造コスト低減が妨げられることになる。
【0008】
一方、モジュールにおいて、回路構成によっては、導体層(配線層)の層数の少ない低廉なモジュール基板を使用するものと、導体層(配線層)の層数の多い高価なモジュール基板を使用するものがある。層数の異なる回路構成部分を1枚のモジュール基板に組み込む場合には、層数を多く必要とする回路構成にモジュール基板を合わせなければならなくなり、モジュールの製造コストの上昇を招く。
【0009】
また、材質が同一の多層配線基板の場合は、製造コストが高くなってもモジュール化は可能であるが、材質が異なるモジュール基板を使用するものでは、モジュール化はできなくなる。
【0010】
本発明の目的は、外形寸法が異なる複数の部品を簡便に一体化できる技術を提供することにある。
【0011】
本発明の他の目的は、使用する多層配線基板の層数が異なる複数の部品を簡便に一体化できる技術を提供することにある。
【0012】
本発明の他の目的は、材質が異なる複数の部品を簡便に一体化できる技術を提供することにある。
【0013】
本発明の他の目的は、複数の部品を一体化した小型の混成集積回路装置を提供することにある。
【0014】
本発明の他の目的は、複数の部品を一体化した薄型の混成集積回路装置を提供することにある。
【0015】
本発明の他の目的は、複数の部品を一体化した低廉な混成集積回路装置を提供することにある。
【0016】
本発明の他の目的は、電子装置に組み込む部品をできるだけ多く一体化したモジュールを提供し、これにより実装部品数の低減によって実装時間の短縮化を図り、以して電子装置の製造コストの低減を図ることにある。
【0017】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0019】
(1)本発明の混成集積回路装置は、配線を有する実装基板に下面の複数の外部電極端子を介して実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、前記第1及び第2のモジュールの上面及び周面を被い前記第1及び第2のモジュールを連結して一体構造とする封止樹脂からなる連結体を有し、前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立していることを特徴とする。
【0020】
前記第1及び第2のモジュールは下面に前記複数の外部電極端子を有する多層配線基板(セラミック基板)の上面に半導体チップを含む部品が電極の接続を含んで搭載されてモジュールを構成している。前記隣接する前記第1及び第2のモジュールの間には、両者が当接しないための隙間が存在していることを特徴とする。
【0021】
前記第1及び第2のモジュールの多層配線基板は、誘電体層を複数積み重ねて構成されるセラミック基板であり、前記第1のモジュールの前記多層配線基板の誘電体層の層数と、前記第2のモジュールの前記多層配線基板の誘電体層の層数が異なっている。前記第1のモジュールは高周波電力増幅モジュールであり、前記第2のモジュールはアンテナスイッチモジュールである。高周波電力増幅モジュールの多層配線基板の誘電体層の層数はアンテナスイッチモジュールの多層配線基板の誘電体層の層数よりも多くなっている。
【0022】
混成集積回路装置は特性評価された後、キャリアテープに収容されて出荷される。混成集積回路装置はキャリアテープから取り出され、携帯電話機の実装基板等に実装される。
【0023】
キャリアテープに収容される前記構成の混成集積回路装置は、
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための誘電体層の層数の異なる配線基板(多層配線基板)をそれぞれ準備する工程と、
(b)前記一方の配線基板上に第1のモジュール(高周波電力増幅モジュール)を構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記他方の配線基板上に第2のモジュール(アンテナスイッチモジュール)を構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程と、
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程と、
(d)選ばれた前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程と、
(e)前記第1及び第2のモジュールを一体化した混成集積回路装置の特性評価を行う工程と、
(f)前記特性評価で良品と判定された混成集積回路装置を出荷用のリールに巻き付けるキャリアテープに収容する工程とによって製造される。
【0024】
前記キャリアテープは、両側にスプロケットホールを所定間隔に有しかつ製品を収容する窪みを所定間隔に有するエンボステープと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられるカバーテープとからなり、前記窪みに混成集積回路装置を収容した後、カバーテープを貼り付けて前記窪みを被い、ついで出荷用のリールに巻き付けられる。
【0025】
(2)前記手段(1)の構成において、前記第1及び第2のモジュールにおける前記多層配線基板の外周縁の内側に窪んだ縁部分を係止部として用い、この係止部に着脱自在に係止する係止部を有するキャップを係止させて第1及び第2のモジュールの一体化を図る。キャップの外周縁は第1及び第2のモジュールの外周縁の内側に位置する。
【0026】
前記(1)の手段によれば、(a)多層配線基板(セラミック基板)の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)で連結して混成集積回路装置とすることから、外形寸法が異なるモジュールを一体化した混成集積回路装置を製造することができる。
【0027】
(b)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)で連結して混成集積回路装置にすることから、封止樹脂の厚さを前記部品を被うにして必要最小限の厚さとすることにより、混成集積回路装置の薄型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0028】
(c)第1及び第2のモジュールを封止樹脂からなる連結体で一体化するため、モジュール間の隙間を必要最小限の間隔とするとともに、モジュールの外周を被う封止樹脂の厚さを必要最小限の厚さとすることによって、混成集積回路装置の小型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0029】
(d)第1及び第2のモジュールを封止樹脂からなる連結体で一体化するため、多層配線基板の層数が異なるモジュールを一体化(モジュール化)した混成集積回路装置を製造することができる。
【0030】
(e)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂で連結して混成集積回路装置を製造することから、製造が容易であり、混成集積回路装置の製造コストの低減が図れる。
【0031】
(f)第1及び第2のモジュールのそれぞれの外部電極端子はモジュール毎に電気的に独立する状態にあることから、各モジュール毎の電気的特性が得られることにより、最適な特性の組合わせが得られ、より特性を向上させる効果がある。
【0032】
(g)第1及び第2のモジュールの間には両者が当接しないための隙間が存在していることから、セラミック基板同士の当接が発生しなくなり、当接によってセラミック基板にクラックが発生しなくなり、製品不良が起きなくなる。従って、混成集積回路装置の実装不良が発生しなくなるとともに、混成集積回路装置の安定動作が達成できる。
【0033】
(h)選ばれた第1及び第2のモジュールを一体化し、その後に行う一体化状態での混成集積回路装置の特性評価、さらには良品と判定した混成集積回路装置の実装基板への実装によって、実装した混成集積回路装置の実装の歩留りが向上するとともに、実装の信頼性が高くなる。
【0034】
(i)混成集積回路装置は、キャリアテープに収容されてリールに巻き付けられて出荷されるため、出荷作業が簡便になる。また、実装基板への混成集積回路装置の実装作業もリールからキャリアテープを解きだし、カバーテープを外すことによって混成集積回路装置を容易にピックアップできるため、実装作業も容易になる。
【0035】
(j)混成集積回路装置は高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールが一体化された構造となっていることから、携帯電話機等の無線通信機に搭載した場合、高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールを別々に実装基板に搭載する場合に比較して実装回数が減り、携帯電話機の組立コストの低減が可能になる。
【0036】
前記(2)の手段によれば、前記手段(1)の構成による効果に加えて、(a)キャップの外周縁が第1及び第2のモジュールの外周縁よりも内側に位置していることから、混成集積回路装置の小型が図れる。
【0037】
(b)キャップは第1及び第2のモジュールの多層配線基板に着脱自在に取り付けられる構成になっていることから、第1及び第2のモジュールのモジュール化も容易である。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0039】
(実施形態1)
図1乃至図15は本発明の一実施形態(実施形態1)である混成集積回路装置及びその製造方法に係わる図である。図1乃至図3は混成集積回路装置の外観を示す図、図4乃至図7は構造を示す図、図8は携帯電話機の一部の機能ブロック図、図9は混成集積回路装置の実装状態を示す図、図10乃至図15は混成集積回路装置の製造方法を示す図である。
【0040】
本発明は複数のモジュール等の部品を連結体で一体化する混成集積回路装置に係わるものである。本実施形態1では、特に限定はされないが、二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を連結体で一体化した混成集積回路装置の製造に本発明を適用した例について説明する。本実施形態1では、例えば、二つの通信系の増幅を行う増幅系を有する高周波電力増幅モジュール(PAM)と、二つの通信系の送信及び受信を切り換えることができるアンテナスイッチモジュール(ASWM)を連結体によって一体化した混成集積回路装置に本発明を適用した例について説明する。
【0041】
通信系は、例えば、GSM(Global System for Mobile Communication)方式と、PCN(Personal Communication Network)方式である。
【0042】
本実施形態1の混成集積回路装置20は、図1及び図2に示すように偏平な矩形体の封止樹脂21内に二つのモジュール40,60(第1及び第2のモジュール)を封止した構造になっている。モジュール40,60は上面と周面が前記封止樹脂21で被われ、下面は封止樹脂21から露出している。モジュール40,60の下面には、図3に示すように1から15の符号及びGで示すようにそれぞれ複数の外部電極端子P(以下単に外部電極端子を示す場合、Pなる文字で示す)が設けられている。
【0043】
二つのモジュール40,60は、本実施形態1では高周波電力増幅モジュール40と、アンテナスイッチモジュール60であり、携帯電話機等の無線通信機に組み込まれる部品である。図1及び図2において、モジュール40,60は、いずれもモジュール基板41,61を示すものであり、モジュール基板41,61の上面に搭載される部品は省略してある。
【0044】
モジュール基板41,61の配列方向に直交する幅方向のモジュール基板41,61の長さ(幅)は同じ長さになっている。これは連結体となる封止樹脂21の場合は特に必要の条件ではないが、後述する他の実施形態による連結体となるキャップによってキャップとモジュール基板のそれぞれの係止部を介しての係止による一体化の場合には好ましいことである。以下、他の実施形態において、多層配線基板からなるモジュール基板を使用する部品相互の連結にあっては、モジュール基板の幅及び対面する一対の係止部間の寸法(モジュール基板の幅方向の寸法)は、各部品において同じである。
【0045】
しかし、これも限定されるものではない。即ち、キャップに設ける係止部の位置が各部品において異なる場合は、モジュール基板に設ける係止部の位置もキャップの係止部の位置に対応するため、同じにはならない。後述する実施形態では、この例を特に示してないが、キャップによって複数の部品を一体化する例において、各部品ごとに係止する位置を違えることも可能である。
【0046】
本実施形態1の混成集積回路装置20の寸法の一例を挙げるならば、幅10mm,長さ20mm,高さ(厚さ)2mmである。モジュール40,60の側面を被う封止樹脂21の厚さは2mmであり、モジュール40,60の上面を被う封止樹脂21の厚さは最も薄い部分で0.5mmである。本発明はこの寸法に限定されるものではなく、使用するモジュール基板41,61や搭載する部品によって変化するものである。
【0047】
モジュール40,60を構成するモジュール基板41,61は、多層配線構造のセラミック基板(多層配線基板)である。図6及び図7に示すように、モジュール基板41,61は、セラミックからなる誘電体板(誘電体層)41a,61aを複数枚重ねて焼成したものである。焼成前の誘電体板(誘電体層)はグリーンシートと呼称される。誘電体層41a,61aの表裏面には配線(配線層)41b,61bが設けられているとともに、誘電体層41a,61aの上下面に亘って貫通する貫通孔を有し、かつこの貫通孔内には導体41c,61cが埋め込まれている。そして、誘電体層41a,61aの表裏面の配線(配線層)41b,61bの所定箇所は導体41c,61cによって電気的に接続されている。
【0048】
高周波電力増幅モジュール40と、アンテナスイッチモジュール60では、図6及び図7に示すように、誘電体層の層数、換言するならば配線層41b,61bの層数が異なる。これは回路特性上の要請によるものである。図6及び図7は高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60のモジュール基板41,61の一部を示す模式的拡大断面図である。
【0049】
図6に示す高周波電力増幅モジュール40のモジュール基板41は、特に限定はされないが、誘電体層41aが5層になり、配線層41bは配線層1〜配線層6に示すように6層になっている。上層の3層の誘電体層(誘電体板)41aは部分的に除去された状態で重ねられるため、半導体チップを搭載するための窪み41fが形成される。窪み41fの底には配線層41bが設けられ、この部分に半導体チップが接合材を介して固定される。
【0050】
図7に示すアンテナスイッチモジュール60のモジュール基板61は、特に限定はされないが、誘電体層61aが11層になり、配線層61bは配線層1〜配線層12に示すように12層になっている。図の右側上層部分には、一対の導体61cから体面する方向に交互に延在する配線層61bによって容量62が形成されている。この容量62の容量値を大きくするため、誘電体層(誘電体板)61aは、前記モジュール基板41に比較して薄くなっている。この結果、基板内部に容量を形成するため、またモジュール基板41の厚さに合わせるためには、モジュール基板61の層数は多くなる。
【0051】
前述のように、アンテナスイッチモジュール60のモジュール基板61では、フィルタの容量作製のため、誘電体層(誘電体板)41aの1層当たりの厚さを薄くし、層数を増やす必要がある。また、高周波電力増幅モジュール40においては、トランジスタを内蔵した半導体チップが搭載される窪み41fの下には、特に図示はしてないが、放熱用のビアが設けられることから、この部分への容量の集積はできない。また、高周波電力増幅モジュールに搭載される部品は、高周波電力増幅モジュールのトランジスタとの整合に使用されており、この点からも高周波電力増幅モジュール40用のモジュール基板41への容量の内層化は不向きである。また、整合用の配線については、損失低減のため、誘電体層を薄くすることには制限がある。これらのことから、高周波電力増幅モジュールのモジュール基板41における容量の内層化は不向きである。従って、高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールは別々の部品とされる。
【0052】
モジュール基板41,61の最下層の配線層によって、図3に示すように複数の外部電極端子Pが形成される。図3は混成集積回路装置20の底面の外部電極端子パターンを透視した平面図である。本実施形態1においては、連結体で連結される二つのモジュールは、各モジュールごとに電気的に独立した状態にある。
【0053】
本発明は、二つのモジュールを連結体で物理的に連結させて一体化した混成集積回路装置を製造することにある。この場合、モジュールは二つとは限らず幾つでもよい。従って、この技術思想の展開により、後述する各実施形態で明らかとなるが、モジュールとモノリシックなICとの連結、モジュールと受動部品との連結、モノリシックなICと受動部品との連結、複数の受動部品同士の連結等にも本発明は適用できる。
【0054】
そして、前述のような複数の部品の連結による混成集積回路装置においては、一体化する部品同士の外部電極端子の電気的接続は一体化の段階では行わず、実装基板に実装して初めて所定の部品間の所定の外部電極端子を電気的に接続するものである。
【0055】
また、モジュール40,60の下面の複数の外部電極端子Pの実装基板に実装される面は同一平面上に位置している。これは二つのモジュールが確実に実装基板に実装させるために好ましいことである。また、これに限定されるわけではないが、モジュール40,60の下面の複数の外部電極端子Pの実装基板に実装される面と、封止樹脂21の裏面も同一平面上に位置している。これは、混成集積回路装置20の製造時、トランスファモールディング装置の成形金型の下型上に高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60を載置し、この状態で周面及び上面を封止樹脂で被って封止樹脂21を形成することによる。これにより、モジュールの複数の外部電極端子Pの実装される面も封止樹脂21の下面も同一平面上に位置するようになる。
【0056】
なお、後述する実施形態において、本発明では連結体としてキャップを使用するが、このキャップによる連結においても連結される部品の下面の複数の外部電極端子Pの実装される面は同一平面上に位置するようにして連結される。
【0057】
図3は混成集積回路装置20の外部電極端子を透視した平面図である。そして、これら外部電極端子Pの機能は図4(a),(b)に示してある。
【0058】
図3及び図4(a)に示すように、高周波電力増幅モジュール40(モジュール基板41)の周囲には外部電極端子番号として1〜8とG(GND)なる符号を付してある。図4(a)に示すように、1は入力端子Pin2、2は制御端子Vapc 、3は電源電位端子Vdd2、4は出力端子Pout 2、5は出力端子Pout 1、6は電源電位端子Vdd1、7はパワーコントロール端子Vctl 、8は入力端子Pin1、G(GND)は基準電位端子である。ここで、各記号の末尾の数字は通信系(増幅系)の違いを示すものであり、例えば、末尾に数字1が付いた端子はPCN用の増幅器の端子であり、末尾に数字2が付いた端子はGSM用の増幅器の端子である。
【0059】
高周波電力増幅モジュール40は、詳細には説明をしないが、図4(a)に示すように、モジュール基板41上に3個の半導体チップ43,44,45と、符号は付けないが複数のチップ抵抗やチップコンデンサが搭載されて形成されている。チップ抵抗やチップコンデンサは搭載(固定)によって電極が配線層41bに接続される。一部しか表示しないが、半導体チップ43,44,45の各電極は導電性のワイヤ46を介して配線層41bに接続される。
【0060】
半導体チップ43には、PCN及びGSM用の増幅系の第1増幅段と第2増幅段を構成するトランジスタ(電界効果トランジスタ:FET)が組み込まれている。半導体チップ44にはPCN用の第3増幅段(出力段)のトランジスタが組み込まれ、半導体チップ45にはGSM用の第3増幅段(出力段)のトランジスタが組み込まれている。
【0061】
モジュール基板41は略正方形になっているが、各辺の中央部分は辺に沿って一定長さ内側に窪み49を有する構造になっている。この窪み49は連結体を構成するキャップの係止部が係止(嵌合)される係止部となる。この例は後述する。
【0062】
図5(a)は高周波電力増幅モジュール40の機能ブロック図である。高周波電力増幅モジュール40には、二つのパワーアンプ(PA)47P,47Gと、このパワーアンプ47P,47Gに所定のバイアス電位を印加するバイアス回路48が内蔵されている。
【0063】
入力端子Pin1に入力したPCNの送信信号は、パワーコントロール端子Vctl 及び制御端子Vapc から入力されてバイアス回路48に送り込まれる制御信号に基づいてパワーアンプ47Pにバイアス電位を供給する。この結果、パワーアンプ47Pに入力された送信信号は前記バイアス電位に対応して増幅され、出力端子Pout 1に送られる。
【0064】
同様に、入力端子Pin2に入力したGSMの送信信号は、パワーコントロール端子Vctl 及び制御端子Vapc から入力されてバイアス回路48に送り込まれる制御信号に基づいてパワーアンプ47Gにバイアス電位を供給する。この結果、パワーアンプ47Gに入力された送信信号は前記バイアス電位に対応して増幅され、出力端子Pout 2に送られる。
【0065】
また、図3及び図4(b)に示すように、アンテナスイッチモジュール60(モジュール基板61)の周囲には外部電極端子番号として9〜15とG(GND)なる符号を付してある。図4(b)に示すように、9は送信信号入力端子TXin2、10は受信信号出力端子RXout 2、11はスイッチ切替え用端子Vctl2、12はアンテナ出力端子Aout 、13はスイッチ切替え用端子Vctl 1、14は受信信号出力端子RXout 1、15は送信信号入力端子TXin1、G(GND)は基準電位端子である。ここで、各記号の末尾の数字の違いは高周波電力増幅モジュール40と同様であり、末尾に数字1が付いた端子はPCN用のアンテナスイッチの端子であり、末尾に数字2が付いた端子はGSM用のアンテナスイッチの端子である。
【0066】
アンテナスイッチモジュール60は、詳細には説明をしないが、図4(b)に示すように、モジュール基板61上に4個のダイオード63〜66と、符号は付けないが複数のチップ抵抗やチップコンデンサが搭載されて構成されている。チップ抵抗やチップコンデンサは搭載(固定)によって電極が配線層に接続される。またダイオードも両端に電極を有する構造であることから、電極部分の接続によってダイオードの接続となる。
【0067】
モジュール基板61は略正方形になっているが、各辺の中央部分は内側に窪み69を有する構造になっている。この窪み69は、モジュール基板41の窪み49と同様であり、キャップの係止部が係止(嵌合)される係止部となる。
【0068】
これらの部品搭載によって、図5(b)の機能ブロック図に示すようにアンテナスイッチモジュールが形成される。アンテナスイッチモジュールは、アンテナ出力端子Aout に接続される分波器70と、この分波器70にそれぞれ接続されるa,b接点を有する3端子のアンテナスイッチ71P,71Gと、アンテナスイッチ71P,71Gのa接点と送信信号入力端子TXin1,TXin2との間に接続されるフィルタ72P,72Gとを有する。アンテナスイッチ71P,71Gのb接点と受信信号出力端子RXout 1,RXout 2が接続され、スイッチ切替え用端子Vctl 1,Vctl 2に入力された制御信号によってアンテナスイッチ71P,71Gの接点の切替えが行われる。
【0069】
PCN通信では、送信信号入力端子TXin1に入力された送信信号は、アンテナスイッチ71Pのa接点及び分波器70を通ってアンテナ出力端子Aout に出力され、アンテナ出力端子Aout に入力された受信信号は、分波器70及びアンテナスイッチ71Pのb接点を通って受信信号出力端子RXout 1に出力される。
【0070】
GSM通信では、送信信号入力端子TXin2に入力された送信信号はアンテナスイッチ71Gのa接点及び分波器70を通ってアンテナ出力端子Aout に出力され、アンテナ出力端子Aout に入力された受信信号は分波器70及びアンテナスイッチ71Gのb接点を通って受信信号出力端子RXout 2に出力される。
【0071】
図8は携帯電話機(無線通信機)の機能構成を示す一部の示すブロック図であり、ベースバンド(Base Band )80からアンテナ(Antenna)85までの部分を示す。ベースバンド80には高周波信号処理装置(RF signal processor )81が接続される。高周波信号処理装置81とアンテナ85との間には、送信系回路と受信系回路が設けられる。即ち、本実施形態1の混成集積回路装置20の高周波電力増幅モジュール40が高周波信号処理装置81に接続され、アンテナスイッチモジュール60がアンテナ85に接続される。
【0072】
混成集積回路装置20を、図9に示すように、携帯電話機の実装基板90に接続することによって、図8に示すように、混成集積回路装置20の高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60の所定の外部電極端子同士が電気的に接続される。前記ベースバンド80,高周波信号処理装置81及び高周波電力増幅モジュール40は、中央処理演算装置82によって制御される。
【0073】
図9は携帯電話機の実装基板90に混成集積回路装置20が実装された状態を示す模式図である。混成集積回路装置20の所定の外部電極端子は、実装基板90の上面に設けられた配線の一部(ランド91)に導電性の接合材92によって電気的に接続される。
【0074】
高周波信号処理装置81から送り出されるPCN用の送信信号は、混成集積回路装置20の外部電極端子の8番の端子に入力されパワーアンプ47Pに送り込まれる。増幅されたPCN用の送信信号は外部電極端子の5番を通り、アンテナスイッチモジュール60の外部電極端子の15番に入り、外部電極端子の12番を通り、アンテナ85から電波として出力される。
【0075】
高周波信号処理装置81から送り出されるGSM用の送信信号は、外部電極端子の1番の端子に入力されパワーアンプ47Gに送り込まれる。増幅されたGSM用の送信信号は外部電極端子の4番を通り、アンテナスイッチモジュール60の外部電極端子の9番に入り、外部電極端子の12番を通り、アンテナ85から電波として出力される。
【0076】
パワーアンプ47P,47Gにおける増幅率は、中央処理演算装置82から高周波電力増幅モジュール40の外部電極端子の7番に送り込まれる信号や、図示しない自動出力制御回路(APC回路)から外部電極端子の2番に送り込まれる制御信号によって制御される。
【0077】
高周波信号処理装置81と混成集積回路装置20のアンテナスイッチモジュール60との間には、低雑音増幅器(LNA)83P,83Gとフィルタ(ソーフィルタ)84P,84Gが直列に接続されている。フィルタ84Pはアンテナスイッチ71Pのb接点に接続され、フィルタ84Gはアンテナスイッチ71Gのb接点に接続されている。
【0078】
ベースバンド80と高周波信号処理装置81との間ではI信号,Q信号の授受が行われる。従って、携帯電話機における送信は、中央処理演算装置82によって制御されるベースバンド80からI,Q信号が高周波信号処理装置81に送られることから始まり、高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を有する混成集積回路装置20で処理されてアンテナ85から出力される。携帯電話機における受信は、アンテナ85で受信した電波は受信信号としてアンテナスイッチモジュール60の分波器70を通り、フィルタ84P,84G,低雑音増幅器83P,83Gを通って高周波信号処理装置81に入力される。高周波信号処理装置81ではI,Q信号としてベースバンド80に送り込む。これにより、デュールバンドでの通信が可能になる。
【0079】
つぎに、本実施形態1の混成集積回路装置20の製造について、図10乃至図15を参照しながら説明する。図10は高周波電力増幅モジュール(PAM)と、アンテナスイッチモジュール(ASWM)を一体化して混成集積回路装置20を製造する模式的工程断面図をも含むフローチャートである。
【0080】
このフローチャートで示すように、混成集積回路装置20は、基板準備〔S101〕、はんだ印刷〔S102〕、部品搭載〔S103〕、ワイヤボンディング〔W/B:S104〕、レジン塗布〔S105〕、基板分割〔S106〕、モジュール連結〔S107〕、特性評価〔S108〕、テーピング(梱包:S109〕の工程を経て製造される。なお、図10はプロセス説明が主である。このため、図10における各種部品の搭載の図は模式的なものであり、図4(a),(b)を正確に表示するものではない。
【0081】
図10における基板準備〔S101〕から基板分割〔S106〕における左側の工程断面図は高周波電力増幅モジュール(PAM)の製造段階を示し、右側の工程断面図はアンテナスイッチモジュール(ASWM)の製造段階を示す。
【0082】
基板準備工程〔S101〕では、PAM及びASWMを形成するための基板53,73が用意される。基板53は高周波電力増幅モジュール40を製造するためのセラミックからなる多層配線基板であって、マトリックス状に製品形成部53aが形成されている。基板53は基板分割工程で縦横に切断され、単一の製品形成部53aがモジュール基板41になる。このため、製品形成部53aの各辺の中央部分には辺に沿って一定長さ長孔(図示せず)が設けられている。基板分割の際、分割線はこの長孔の中心を貫く線になる。これは基板73においても同様である。はんだ印刷〔S102〕からレジン塗布〔S105〕では、単一の製品形成部53aのみを図示する。基板53は図6に示す断面構造になる。
【0083】
基板73はアンテナスイッチモジュール60を製造するためのセラミックからなる多層配線基板であって、マトリックス状に製品形成部73aが形成されている。基板73は基板分割工程で縦横に切断され、単一の製品形成部73aがモジュール基板61になる。はんだ印刷〔S102〕からレジン塗布〔S105〕では、単一の製品形成部73aのみを図示する。基板73は図7に示す断面構造になる。
【0084】
はんだ印刷〔S102〕工程では、基板53,73の製品形成部53a,73aの上面にはんだ53b,73bをスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷し、その後の部品搭載〔S103〕工程で所定の部品を前記はんだを利用して搭載する。はんだを利用した搭載では、基板53,73の所定箇所に部品を搭載した後、はんだをリフローすることによって部品を搭載する。チップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品では、はんだによって電極が基板53,73の配線層41b,61b(図6,7参照)に接続される。PAMの製造における部品搭載では、窪み41fの底上に半導体チップ43,45が搭載され、他の部分にチップ部品が搭載された図になっている。
【0085】
ワイヤボンディング〔W/B:S104〕工程では、半導体チップ43,44,45の電極と製品形成部53aの上面の配線層41bを導電性のワイヤ46で接続する。ASWMの製造工程では、ダイオードも含めてチップ部品であることからワイヤボンディングは行わない。
つぎに、PAMの製造工程では、半導体チップ43,44,45及びワイヤ46の部分等を絶縁性の樹脂53fで被う〔S105〕。
【0086】
つぎに、基板53,73を製品形成部53a,73aごとに切断(分割)する〔S106〕。そして、良品のみ、即ち測定検査、選別によって選ばれた高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を封止樹脂21で連結して一体化し、混成集積回路装置20を製造する〔モジュール連結:S107〕。
【0087】
このモジュール連結の一例を図11乃至図14を参照しながら説明する。図11は本実施形態1の混成集積回路装置の製造に用いるトランスファモールディング装置の成形金型25を示す模式図である。成形金型25は下金型26と上金型27とからなっている。下金型26の上面の合わせ面は平坦になり、高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60が載置される。この図及び以降の図においても、モジュール40,60はモジュール基板41,61のみ模式的に示し、他の部品等は省略してある。
【0088】
下金型26のモジュール40,60が載置される領域には、真空吸引孔28が複数設けられ、載置されたモジュール40,60を真空吸引によって下金型26に強固に固定するようになっている。上金型27の下面の合わせ面には封止樹脂21を形成するためのキャビティ29が形成されている。キャビティ29の寸法は封止樹脂21の外形寸法となる。
【0089】
前記キャビティ29の一端には樹脂を圧入するためのゲート30が形成されている。このゲート30は図示しないカルから続くランナー31の先端に設けられ、ランナー31とキャビティ29はゲート30で繋がる。また、キャビティ29の他端にはキャビティ29内の空気を外に逃がすエアーベント32が形成されている。ランナー31,ゲート30,キャビティ29及びエアーベント32は、下金型26と上金型27との型締めによって密閉された空間を形成することになる。
【0090】
本実施形態1のトランスファモールディング装置では、図11及び図12に示すように、位置決め治具33が用意されている。この位置決め治具33は、下金型26の合わせ面上にモジュール40,60が載置された後、下金型26の合わせ面の上方に進み、その後下金型26の合わせ面上に重なるように降下する。位置決め治具33には、モジュール40,60の位置決めを行う位置決め穴34,35が設けられている。この位置決め穴34,35はモジュール40,60と相似形となり、モジュール40,60の外形よりも 0.2mm程度大きくなっている。また、位置決め穴34,35の下面側は、図11にも示すように面取りが施されて傾斜面34a,35aとなっている。対面する一対の傾斜面34a,35aによって拡開したガイドが形成されることから、位置決め治具33が下降すると、予め位置決め載置されたモジュール40,60は、ガイドとなる傾斜面34a,35aによってその位置を修正されながら位置決め穴34,35内に入る。この状態において、図13に示すように、真空吸引動作に入る。この真空吸引動作によって真空吸引孔28から真空吸引が始まり、モジュール40,60は下金型26に真空吸引固定される。真空吸引固定が行われると、位置決め治具33は上昇し、その後下金型26と上金型27との間から外に移動する。これら位置決め治具33の動きは、位置決め治具33を支持する支持アーム36を図示しない昇降及び平面移動する駆動機構によって行う。
【0091】
モジュール連結〔S107〕は、良品である選ばれた高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60を、図11に示すように下金型26の合わせ面上に位置決め供給する。供給後、図示しない入力パネルのボタン等を押すことによって、位置決め治具33が動作して下金型26の合わせ面の上方に進み、次いで降下してモジュール40,60を位置決め治具33の位置決め穴34,35で位置決めする。さらに、真空吸引動作がオンとなり、モジュール40,60は真空吸引孔28での真空吸引によって下金型26の合わせ面に固定される。この状態で位置決め治具33は上昇し、かつ平面方向に移動して下金型26と上金型27との間の空間から外れる。
【0092】
つぎに、図14に示すように、下金型26と上金型27は型締めされ、かつキャビティ29内に溶けた樹脂37が圧入される。即ち、カルで加熱されかつプランジャで加圧された樹脂は溶け、ランナー31を通り、ゲート30からキャビティ29内に流入する。このとき、モジュール40,60は真空吸引のため、その位置を変えることはない。キャビティ29内の空気はエアーベント32を通って外に抜ける。キャビティ29内全域に樹脂37が充満された後、所定時間キュアーが行われて樹脂37は硬化し、封止樹脂21を形成することになる。このトランスファモールディングによって、モジュール基板41,61上の部品等は隙間なく樹脂37で被われることになる。そして、この封止樹脂21によってモジュール40,60は一体化される。キュアー後、または樹脂37によってモジュール40,60の位置が変わらない状態になると真空吸引動作は停止される。
【0093】
なお、キャビティ29の大きさを変更することによって、モジュール40,60の周面や上面を被う樹脂の厚さを自由に選択することができる。また、モジュール40,60の下面は下金型26の合わせ面上に載るため、また封止樹脂21の下面は下金型26の合わせ面によって決定されることから、モジュール40,60の下面の外部電極端子Pの実装される実装面及び封止樹脂21の下面は同一平面上に位置することになる。
【0094】
このトランスファモールディングに先立つ、図13に示す高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60の下金型26の合わせ面上での配置は、モジュール40とモジュール60間に所定の隙間を設け、両者の外部電極端子が接触したり、ショート不良を起こさない間隔にする。また、作業においても高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60のモジュール基板41,61同士が当接してクラックが入らないように注意を要することが重要である。
【0095】
つぎに、図10に示すように、特性評価〔S108〕が行われる。この特性評価では、特性評価ボード55の一面に設けた各接触端子56にモジュール40,60の外部電極端子を接触させた状態で電気特性を測定する。特性評価によって不良と判定された製品(混成集積回路装置20)は廃棄される。
【0096】
良品と判定された製品(混成集積回路装置20)は、図10に示すように、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられてテーピングされる〔梱包:S109〕。キャリアテープ57は、図15に示すように、両側にスプロケットホール(図示せず)を所定間隔に有しかつ製品を収容する窪み57bを所定間隔に有するエンボステープ57aと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられるカバーテープ57cとからなっている。カバーテープ57cは貼り合わされる面に粘着材が塗布されている。従って、混成集積回路装置20は、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられて出荷される。ユーザにおいては、混成集積回路装置20はリール58からキャリアテープ57を解き出し、さらにカバーテープ57cをエンボステープ57aから剥がすことによって、窪み57b内に収容される混成集積回路装置20をピックアップして携帯電話機の実装基板等に実装することができる。この実装は自動実装機で容易に行うこときができる。
【0097】
本実施形態1による混成集積回路装置は以下の効果を有する。
【0098】
(1)多層配線基板(セラミック基板)53,73の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1のモジュール(高周波電力増幅モジュール40)及び第2のモジュール(アンテナスイッチモジュール60)を、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)21で連結して混成集積回路装置20とすることから、外形寸法が異なるモジュールを一体化した混成集積回路装置を製造することができる。
【0099】
(2)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)で連結して混成集積回路装置にすることから、多層配線基板(セラミック基板)53,73の上面に半導体チップを含む部品を搭載した高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)21で連結して混成集積回路装置20とすることから、封止樹脂21の厚さを前記部品(モジュール40,60)の被いにして必要最小限の厚さとすることにより、混成集積回路装置20の薄型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0100】
(3)モジュール40,60を封止樹脂21からなる連結体で一体化するため、モジュール間の隙間を必要最小限の間隔とするとともに、モジュールの外周を被う封止樹脂21の厚さを必要最小限の厚さとすることによって、混成集積回路装置20の小型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0101】
(4)モジュール40,60を封止樹脂21からなる連結体で一体化するため、多層配線基板の層数が異なるモジュールを一体化(モジュール化)した混成集積回路装置20を製造することができる。
【0102】
(5)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載したモジュール40,60を、モールディングによって形成する封止樹脂21で連結して混成集積回路装置20を製造することから、製造が容易であり、混成集積回路装置の製造コストの低減が図れる。
【0103】
(6)モジュール40,60のそれぞれの外部電極端子はモジュール毎に電気的に独立する状態にあることから、それぞれの電気的特性が得られることにより、最適な特性の組合わせが得られ、より特性を向上させる効果がある。
【0104】
(7)モジュール40,60の間には両者が当接しないための隙間が存在していることから、セラミック基板同士の当接が発生しなくなり、当接によってセラミック基板にクラックが発生しなくなり、製品不良が起きなくなる。従って、混成集積回路装置20の実装不良が発生しなくなるとともに、混成集積回路装置の安定動作が達成できる。
【0105】
(8)選ばれたモジュール40,60を一体化し、その後に行う一体化状態での混成集積回路装置20の特性評価、さらには良品と判定した混成集積回路装置20の実装基板90への実装によって、実装した混成集積回路装置の実装の歩留りが向上するとともに、実装の信頼性が高くなる。
【0106】
(9)混成集積回路装置20は、キャリアテープ57に収容されてリール58に巻き付けられて出荷されるため、出荷作業が簡便になる。また、実装基板への混成集積回路装置20の実装作業もリール58からキャリアテープ57を解きだし、エンボステープ57aからカバーテープ57cを外すことによって混成集積回路装置20を容易に窪み57bからピックアップできるため、実装作業も容易になる。
【0107】
(10)混成集積回路装置20は高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60が一体化された構造となっていることから、携帯電話機等の無線通信機に搭載した場合、高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60を別々に実装基板90に搭載する場合に比較して実装回数が減り、携帯電話機の組立コストの低減が可能になる。
【0108】
(実施形態2)
図16乃至図18は本発明の他の実施形態(実施形態2)である混成集積回路装置に係わる図である。図16は混成集積回路装置の模式的平面図、図17(a)〜(e)は混成集積回路装置に組み込む高周波電力増幅モジュール(第1のモジュール)を示す図、図18(a)〜(e)は混成集積回路装置に組み込むアンテナスイッチモジュール(第2のモジュール)を示す図である。
【0109】
本実施形態2は前記実施形態1と同じ回路構成の高周波電力増幅モジュール40Pとアンテナスイッチモジュール60Pを封止樹脂21によって連結して一体化して混成集積回路装置20Pを製造する例である。違いはモジュール基板41,61に金属製のキャップ40j,60jを取り付けたことにある。即ち、それぞれは市販される状態のモジュールである。従って、外部電極端子の機能の説明や回路構成等の説明は省略する。本実施形態2の混成集積回路装置20Pも携帯電話機の実装基板に実装される。
【0110】
本実施形態2で一体化する高周波電力増幅モジュール40P及びアンテナスイッチモジュール60Pは、実施形態1の混成集積回路装置の製造において、基板分割〔S106〕後のモジュール40,60(モジュール基板41,61)(図10のフローチャート参照)に対して金属製のキャップ40j,60jを取り付けたキャップ封止構成品である。
【0111】
キャップ40j,60jを取り付けた高周波電力増幅モジュール40Pは、図17(a)〜(e)に示す構造になり、アンテナスイッチモジュール60Pは、図18(a)〜(e)に示す構造になっている。図17及び図18において、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は側面図、(d)は底面の電極パターンを透視的に示す模式的平面図、(e)はモジュール基板41,61とキャップ40j,60jのとの係止状態を示す一部の断面図である。
【0112】
実施形態1の混成集積回路装置の製造において、基板分割によって得られるモジュール40,60、換言するならば、モジュール基板41,61に対して、金属製のキャップ40j,60jを取り付ける。即ち、図17(d)及び図18(d)に示すように、モジュール基板41,61の各辺の中央部分には窪み49,69が形成されているとともに、この窪み49,69部分は、図17(e)及び図18(e)に示すように、上縁に突部が形成されて係止部41m,61mが形成されている。また、この係止部41m,61mに係止(引っ掛かる)する係止部40h,60hが形成されている。この係止部40h,60hは、キャップ40j,60jから部分的に延在する突片40g,60gをプレス機械によって部分的に打ち抜くように成形することによって形成できる。
【0113】
このようにして形成したキャップ40P,60Pを実施形態1と同様にトランスファモールディングによって形成する封止樹脂21で一体化する。封止樹脂21が連結体を構成することになる。
【0114】
本実施形態2の混成集積回路装置20Pも実施形態1の有する多くの効果を有することになる。キャップ40P,60Pが存在する分混成集積回路装置20Pの厚さが厚くなるが、実施形態1の混成集積回路装置20に比べて0.2mm程度の増加であることから、混成集積回路装置20Pの薄型・小型化が図れることになる。
【0115】
本実施形態2では、各モジュールが金属キャップで被われていることから、この金属キャップを混成集積回路装置20Pの実装基板への実装において、実装基板のグランド配線(接地配線)に接続させれば、金属キャップは電磁シールド効果の役割を果たすことになる。また、本実施形態2によれば、既存の複数の部品の一体化が可能になる。
【0116】
(実施形態3)
図19乃至図24は本発明の他の実施形態(実施形態3)である混成集積回路装置に係わる図である。本実施形態3はキャップによって二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を一体化した混成集積回路装置の例である。本実施形態3も実施形態1で製造した高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を一体化する例である。
【0117】
図19乃至図21は本実施形態3の混成集積回路装置20Qの外観を示す図、図22はキャップ75で連結される前の高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60の平面図、図23はキャップ75の構造を示す図、図24は携帯電話機の実装基板90に実装された混成集積回路装置20Qを示す図である。
【0118】
モジュール40,60のモジュール基板41,61は略正方形になっているが、各辺の中央部分は内側に窪み49,69を有する構造になっている。
【0119】
図23(a),(b)に示すように、キャップ75は下が開口した箱構造となっている。即ち、キャップ75は、隙間を有して並んだモジュール40,60を被う長方形の平坦部75aと、この平坦部75aの周縁から下方に一定長さ突出する側面部75bとを有し、かつこの側面部75bには、前記モジュール40,60の窪み49,69に挿入される爪片からなる係止部75cを有している。
【0120】
図22にキャップ75が取り付けられる配置状態のモジュール40,60の平面図である。これらモジュール40,60に対して、上方からキャップ75を被せると、キャップ75の下端に突出する係止部75cのそれぞれが、モジュール40,60の対応する窪み49,69内に挿入される。対面する一対の係止部75cはモジュール基板41,61を弾力的に挟むことから、キャップ75はモジュール基板41,61に固定される。この結果、キャップ75部分,モジュール40部分あるいはモジュール60部分のいずれを持って混成集積回路装置20Qを取り扱ってもキャップ75がモジュール40,60から外れるようなことはない。
【0121】
キャップ75はその係止部75cをモジュール40,60のモジュール基板41,61の係止部となる窪み49,69に挿入した状態であることから、接合材を介して接着しない限り、いつでもキャップ75からモジュール40,60を取り外すことができる。係止部75cを係止部である窪み49,69に導電性または絶縁性の接着材で接続してもよい。図21は混成集積回路装置20Qにおける底面の外部電極端子パターンを示す拡大透視平面図であり、実施形態1の混成集積回路装置20と同様である。
【0122】
また、図19及び図20に示すように、キャップ75は外周縁がモジュール40,60の外周縁の内側に位置する。従って、小型の混成集積回路装置20Qを提供することができる。実施形態3の混成集積回路装置20Qは、実施形態1の混成集積回路装置20よりも小型になる。
【0123】
キャップ75を金属製とすれば、実施形態2の場合と同様にキャップは電磁シールド効果の役割を果たすことになる。しかし、この場合、キャップはグランド配線以外の配線に接触あるいは近接しないような形状(構造)にする必要がある。
【0124】
また、キャップ75をプラスチックで形成してもよい。導電性のプラスチックでキャップ75を形成すれば、金属キャップと同様に電磁シールド効果を得ることができる。絶縁性のプラスチックでキャップを形成した場合、モジュール基板41,61に搭載した部品等に接触しても問題はないことから、キャップ75を薄くでき、さらに混成集積回路装置20Qの薄型化を図ることができる。金属キャップの場合であっても、内側の面に絶縁膜を形成しておけば、搭載部品等との接触は特性に影響がないことから薄型化を図ることができる。
【0125】
図19及び図24に示すように、モジュール40とモジュール60は両者間に隙間が設けられていることから、混成集積回路装置20Qの取り扱い時に接触しなくなり、接触による衝撃でモジュール基板41,61にクラック等が発生しなくなり、配線の断線等の不良が発生しなくなる。
【0126】
図24は携帯電話機の実装基板90に混成集積回路装置20Qが実装された状態を示す。即ち、高周波電力増幅モジュール40の図示しない外部電極端子はランド91に図示しない導電性の接合材を介して接続され、この接続によって混成集積回路装置20Qは実装される。モジュール40,60のモジュール基板41はモジュール基板61の隙間dの寸法はモジュール基板41,61の厚さtよりも大きくなり、キャップ75に対して抜けるように回転方向に動いてもモジュール基板41とモジュール基板61が接触(当接)しないようになっている。
【0127】
図24に示すように、実装基板90に混成集積回路装置20Qを実装することによって、高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60の所定の外部電極端子がランド91を介して電気的に接続される。
本実施形態3の混成集積回路装置20Qも実施形態1の有する多くの効果を有することになる。
【0128】
(実施形態4)
図25乃至図27は本発明の他の実施形態(実施形態4)である混成集積回路装置の製造方法に係わる図である。図25は混成集積回路装置の製造状態を示すフローチャート、図26はキャップと基板の係止状態を示す一部拡大断面図、図27はキャリアテープに収容された混成集積回路装置を示す模式的拡大断面図である。
【0129】
本実施形態4では複数のモジュールの一体化による混成集積回路装置20Rの製造例であり、二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を一体化する例である。モジュールとしては、実施形態1と同様に高周波電力増幅モジュール及びアンテナスイッチモジュールであってもよく、他のモジュールでもよい。ここでは、単にAモジュール100、Bモジュール110とする。搭載部品は半導体チップやチップ部品(チップ抵抗,チップコンデンサ,チップインダクタ等)である。また図も模式的なものである。
【0130】
本実施形態4は実施形態1と略同様な工程であり、一部が少し異なるだけである。従って重複する部分の説明は省略または簡単に説明する。また、一部の工程では図面を省略してある。
【0131】
混成集積回路装置20Rは、図25のフローチャートで示すように、基板準備〔S201〕、はんだ印刷〔S202〕、部品搭載〔S203〕、ワイヤボンディング〔W/B:S204〕、レジン塗布(S205〕、基板分割・選別〔S206〕、キャップ封止〔S207〕、特性評価〔S208〕、テーピング〔S209〕の工程を経て製造される。
【0132】
基板準備工程〔S201〕では、A・Bモジュール100,110を製造するための基板100a,110aが用意される。この基板100a,110aは、A・Bモジュール100,110に対応した配線パターンを有する製品形成部100b,110bをマトリックス状に配置したセラミックからなる多層配線基板である。基板100a,110aは基板分割工程で縦横に切断され、単一の製品形成部100b,110bがA・Bモジュール100,110になる。はんだ印刷〔S202〕からレジン塗布〔S205〕では、単一の製品形成部のみを図示する。
【0133】
はんだ印刷〔S202〕工程では、基板100a,110aの製品形成部100b,110bの上面にはんだ100c,110cをスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷し、その後の部品搭載〔S203〕工程で所定の部品(半導体チップ120,チップ部品121)を前記はんだを利用して搭載する。
【0134】
ワイヤボンディング〔W/B:S204〕工程では、半導体チップ120の電極と製品形成部100b,110bの上面の配線層を導電性のワイヤ122で接続する。
【0135】
レジン塗布(S205〕工程では、半導体チップ120及びワイヤ122を含む部分を絶縁性のレジン123を塗布して被う。レジン123はベークされて硬化する。
【0136】
基板分割・選別〔S206〕工程では、基板100a,110aを縦横に切断してモジュール基板100d,110dとし、A・Bモジュール100,110を複数製造する。また、これらA・Bモジュール100,110の選別(特性選別)を行う。
【0137】
キャップ封止〔S207〕工程では、A・Bモジュール100,110を所定の隙間を介して図25に示すように並べ、ついでA・Bモジュール100,110に金属製のキャップ75rを取り付ける。この際、当然にして選別によって良品と判定されたA・Bモジュール100,110が使用される。
【0138】
図26はキャップ75rとモジュール基板100dの係止状態を示す一部拡大断面図である。この係止状態は実施形態2における図17(e)及び図18(e)に近似した構造になっている。ここでは、モジュール基板100dの窪んだ部分に設けた突出する係止部100mに、キャップ75rの突片100gの内側に突出した係止部100hが引っ掛かることによって、キャップ75rがモジュール基板100dに取り付けられる例を示す。キャップ75rのモジュール基板110dへの係止も同様である。
【0139】
つぎに、図示はしないが、実施形態1における図10と同様に特性評価〔S208〕を行う。
【0140】
つぎに、良品と判定された製品(混成集積回路装置20R)は、図25の最下段の図に示すように、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられてテーピングされる〔S209〕。キャリアテープ57は、図27に示すように、両側にスプロケットホール(図示せず)を所定間隔に有しかつ製品を収容する窪み57bを所定間隔に有するエンボステープ57aと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられる粘着性のカバーテープ57cとからなっている。従って、混成集積回路装置20Rは、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられて出荷される。
本実施形態4においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Rを製造することができる。
【0141】
(実施形態5)
図28乃至図30は本発明の他の実施形態(実施形態5)である混成集積回路装置の製造方法に係わる図であり、図28は混成集積回路装置の製造各工程を示すフローチャート、図29(a),(b)は二つのモジュールを製造するための基板の一部を示す模式的平面図、図30は二つのモジュールの一体化構造を示す模式的平面図である。
【0142】
本実施形態5では複数のモジュールの一体化による混成集積回路装置20Sの製造例であり、二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を一体化する例である。モジュールとしては、実施形態1と同様に高周波電力増幅モジュール及びアンテナスイッチモジュールであってもよく、他のモジュールでもよい。ここでは、単にCモジュール130、Dモジュール140とする。搭載部品は半導体チップやチップ部品(チップ抵抗,チップコンデンサ,チップインダクタ等)である。また図も模式的なものである。
【0143】
本実施形態5は、金属製のキャップで封止した二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を並列に配置し、キャップ同士をキャップに設けた突片を利用して接合材で接合して一体化する混成集積回路装置の例である。本実施形態5の多くの工程は実施形態4の多くの工程と同じであることから、重複する部分の説明は省略または簡単に説明する。また、一部の工程では図面を省略してある。
【0144】
混成集積回路装置20Sは、図28のフローチャートで示すように、基板準備〔S301〕、はんだ印刷〔S302〕、部品搭載〔S303〕、ワイヤボンディング〔W/B:S304〕、レジン塗布(S305〕、基板分割・選別〔S306〕、キャップ封止〔S307〕、モジュール連結〔S308〕、特性評価〔S309〕、テーピング〔S310〕の工程を経て製造される。
【0145】
基板準備工程〔S301〕では、C・Dモジュール130,140を製造するための基板130a,140aが用意される。この基板130a,140aは、C・Dモジュール130,140に対応した配線パターンを有する製品形成部130b,140bをマトリックス状に配置したセラミックからなる多層配線基板である。なお、図28では、はんだ印刷〔S302〕からレジン塗布〔S305〕までは、単一の製品形成部のみを図示する。
【0146】
基板130a,140aは、各製品形成部130b,140bごとに独立するように基板分割工程で縦横に切断されてモジュール基板130d,140dが形成される。図29(a),(b)は基板130a,140aの一部を示す模式的平面図である。図において二点鎖線が分割線であり、二点鎖線で囲まれる部分が製品形成部130b,140bである。製品形成部130b,140bの長辺の中間部分には、長辺に沿って延在する長孔130e,140eが設けられている。分割線は前記長孔130e,140eの中心を貫くように延在している。従って、基板分割によって形成されるモジュール基板130d,140d(図28参照)の長辺の中央に窪みとなって表れる。また、長孔130e,140eは下部は広く、上部は狭くなっていることから、下部と上部の段差部分が係止部(引っ掛かり部分)になる。この係止部には、キャップ132,142の係止部が係止(引っ掛かる)されるようになる。
【0147】
図29(a),(b)には、基板130a,140aの製品形成部130b,140bに取り付けるキャップ132,142を一点鎖線で示してある。このキャップ132,142の短辺の一端側には直線状に薄い突片132a,142aが突出している。この突片132a,142aが、最終的には、キャップ132,142の突片132a,142aが設けられない短辺に重ねられて接合材で連結されるようになる。
【0148】
なお、必要に応じて分割線に沿って一面または両面にV溝からなる分割用溝を設け、基板130a,140aが正確にかつ容易に分割できるようにしてもよい。
【0149】
はんだ印刷〔S302〕工程では、基板130a,140aの製品形成部130b,140bの上面にはんだ130c,140cをスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷し、その後の部品搭載〔S303〕工程で所定の部品(半導体チップ120,チップ部品121)を前記はんだを利用して搭載する。
【0150】
ワイヤボンディング〔W/B:S204〕工程では、半導体チップ120の電極と製品形成部130b,140bの上面の配線層を導電性のワイヤ122で接続する。
【0151】
レジン塗布(S305〕工程では、半導体チップ120及びワイヤ122を含む部分を絶縁性のレジン123を塗布して被う。レジン123はベークされて硬化する。
図示はしないが、基板分割・選別〔S306〕工程では、基板130a,140aを分割線で切断し、特性選別(特性評価)を行う。
【0152】
キャップ封止〔S307〕工程では、特性評価によって良品とされたもののモジュール基板130d,140dにキャップ132,142を取り付ける。キャップ132,142の係止部をモジュール基板130d,140dの係止部に係止(引っかける)。この係止状態は実施形態4における図26と同様であることから、その説明は省略する。
【0153】
モジュール連結〔S308〕工程では、図30にも示すように、Cモジュール130の突片132aをDモジュール140のキャップ142の突片142aが設けられていない短辺の側面に重ね、またDモジュール140の突片142aをCモジュール130のキャップ132の突片132aが設けられていない短辺の側面に重ね、それぞれ接合材135で接合する。接合材135は、例えばはんだである。
【0154】
この例においても、モジュール基板130d,140d同士が接触(当接)してクラックが発生しないように、図30に示すように、モジュール基板130d,140dを所定の隙間を有するように離す。
つぎに、図示はしないが実施形態4と同様に特性評価〔S309〕を行う。
【0155】
つぎに、良品と判定された製品(混成集積回路装置20S)は、図28の最下段の図に示すように、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられてテーピングされる〔S310〕。キャリアテープ57に収容される混成集積回路装置20Sの収容状態は、実施形態4の場合の図27に示すものと同様であることから、詳細な説明は省略する。
【0156】
本実施形態5ではキャップとして金属製のキャップを使用したが、プラスチック製のキャップでもよい。この場合、導電性のプラスチックによるもの、または絶縁性のプラスチックによるものでもよい。プラスチックの場合は接合材は樹脂製の接合材を使用して両者のモジュールを一体化する。金属製や導電性のプラスチックによるキャップの場合は電磁シールドが可能になり、安定したモジュール動作が可能になる。
本実施形態5においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Sを製造することができる。
【0157】
(実施形態6)
図31は本発明の他の実施形態(実施形態6)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合した混成集積回路装置の透視平面図、図32は図31のA−A線に沿う模式的断面図である。
【0158】
本実施形態6は高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で一体化して混成集積回路装置20Tの例である。高周波電力増幅モジュールは、実施形態1で説明した高周波電力増幅モジュール40である。従って、高周波電力増幅モジュール40についての説明は省略する。
【0159】
モノリシックIC145は、金属製のタブ145aの上面にIC(集積回路装置)が組み込まれた半導体チップ145bを搭載し、半導体チップ145bの電極145cとリード145dを導電性のワイヤ145eで接続した構造になっている。タブ145a、半導体チップ145b、ワイヤ145eは絶縁性樹脂からなる封止体145fで被われている。図32に示すように、封止体145fの裏面(下面)にリード145dが露出し、外部電極端子Pとなる表面実装構造になっている。
【0160】
高周波電力増幅モジュール40とモノリシックIC145をトランスファモールディングして封止樹脂21で一体化する製造方法は、実施形態1と同様であることからその説明は省略する。この例においても高周波電力増幅モジュール40とモノリシックIC145はその周面と上面が封止樹脂21で被われ、かつモジュール40とモノリシックIC145の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。
本実施形態6においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Tを製造することができる。
【0161】
(実施形態7)
図33は本発明の他の実施形態(実施形態7)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICをキャップで結合した混成集積回路装置の透視平面図、図34はモノリシックICとキャップの結合部分を示す模式的断面図である。
【0162】
本実施形態7は既に説明した高周波電力増幅モジュール40と、実施形態6で説明したモノリシックIC145を、実施形態4で説明したキャップ75rで一体化した混成集積回路装置20Uの例である。
【0163】
図34にキャップ75rとモノリシックIC145との係止状態を示す。モノリシックIC145の周縁に設けた係止部100mに、キャップ75rの突片100gの内側に突出した係止部100hが引っ掛かることによって、キャップ75rがモノリシックIC145に取り付けられる。係止部100mはリード145dによって形成される。高周波電力増幅モジュール40とキャップ75rとの固定も同様である。キャップ75rは金属製のキャップまたはプラスチック製のキャップでもよい。またプラスチック製のキャップは導電性または絶縁性のいずれでもよい。
【0164】
この例においても高周波電力増幅モジュール40とモノリシックIC145の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モジュール基板41とモノリシックIC145が接触(当接)してクラックが発生しないように、図33に示すように、モジュール基板41とモノリシックIC145を所定の隙間を有するように離す。
本実施形態7においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Uを製造することができる。
【0165】
(実施形態8)
図35は本発明の他の実施形態(実施形態8)である高周波電力増幅モジュールと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図、図36は図35のB−B線に沿う模式的断面図である。
【0166】
本実施形態8は既に説明した高周波電力増幅モジュール40と、受動素子を内蔵する受動部品150を封止樹脂21で一体化した混成集積回路装置20Vの例である。受動部品150はチップ部品であり、本実施形態8の場合は2個の受動部品150が高周波電力増幅モジュール40と一体化されている。
【0167】
受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造である。本実施形態8の受動部品150は、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。従って、図36に示すように封止樹脂21の下面側に高周波電力増幅モジュール40及び受動部品150の外部電極端子Pが露出することになる。
【0168】
この例においても高周波電力増幅モジュール40と受動部品150の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モジュール基板41と受動部品150が接触(当接)してモジュール基板41にクラックが発生しないように、図35に示すように、モジュール基板41と受動部品150を所定の隙間を有するように離す。
本実施形態8においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Vを製造することができる。
【0169】
(実施形態9)
図37は本発明の他の実施形態(実施形態9)であるモノリシックICと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図、図38は図37のC−C線に沿う模式的断面図である。
【0170】
本実施形態9は、いずれも既に説明したモノリシックIC145と、2個の受動部品150を封止樹脂21で一体化した混成集積回路装置20Wの例である。受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造である。本実施形態9の受動部品150は、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。従って、図38に示すように封止樹脂21の下面側にモノリシックIC145及び受動部品150の外部電極端子Pが露出することになる。
【0171】
この例においてもモノリシックIC145と受動部品150の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モノリシックIC145と受動部品150が接触(当接)してモノリシックIC145にクラックが発生しないように、図37に示すように、モノリシックIC145と受動部品150を所定の隙間を有するように離す。
本実施形態9においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Wを製造することができる。
【0172】
(実施形態10)
図39は本発明の他の実施形態(実施形態10)である複数の受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【0173】
本実施形態10では、3個の受動部品150を封止樹脂21で一体化した混成集積回路装置20Xである。
【0174】
受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造である。また、受動部品150は、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。従って、図示はしないが封止樹脂21の下面側に受動部品150の外部電極端子Pが露出することになる。各受動部品150の外部電極端子Pは受動部品ごとに独立した状態にある。
【0175】
図39に示す外形寸法が大きい受動部品150xは、インダクタであり、外形寸法が小さい二つの受動部品150rは、コンデンサと抵抗である。
本実施形態10においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Xを製造することができる。
【0176】
(実施形態11)
図40は本発明の他の実施形態(実施形態11)である高周波電力増幅モジュールと複数の受動部品を搭載した受動部品モジュールを結合した混成集積回路装置のキャップを部分的に切り欠いた平面図である。
【0177】
本実施形態11は既に説明した高周波電力増幅モジュール40と、複数の受動部品150を組み込んだ受動部品モジュール160を、実施形態3で説明した図23で示したキャップ75で一体化した混成集積回路装置20Yの例である。
【0178】
本実施形態11における受動部品モジュール160は、セラミックからなる多層配線基板160aの上面に既に説明した複数の受動部品150を搭載したものであり、多層配線基板160aの裏面には外部電極端子Pが露出し、表面実装が可能な構造になっている。受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造であり、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。
【0179】
この例においても高周波電力増幅モジュール40と受動部品モジュール160の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モジュール基板41と多層配線基板160aが接触(当接)してモジュール基板41や多層配線基板160aにクラックが発生しないように、図40に示すように、モジュール基板41と多層配線基板160aを所定の隙間を有するように離す。
本実施形態11においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Yを製造することができる。
【0180】
(実施形態12)
図41乃至図43は本発明の他の実施形態(実施形態12)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合し、封止樹脂を金属キャップで被った混成集積回路装置に係わる図であり、図41は混成集積回路装置の模式的平面図、図42は混成集積回路装置の模式的断面図、図43は封止樹脂と金属キャップとの嵌合部分の構造を示す模式的拡大断面図である。
【0181】
本実施形態12は、実施形態6の混成集積回路装置20Tにキャップ170を被せた構造の混成集積回路装置20Zである。キャップ170は、図42に示すように、高周波電力増幅モジュール40及びモノリシックIC145を被う封止樹脂21の上面と周面を被う構造となるとともに、封止樹脂21の周面を被う側壁170aには、封止樹脂21の側面に弾力的に接触する突出した係止部170bが図41に示すように、各辺にそれぞれ2個ずつ設けられ、対面する側壁170aに設けられた係止部170bで封止樹脂21を弾力的に挟むようにして封止樹脂21に取り付けられている。従って、必要に応じて容易に取り外すことができる。
【0182】
キャップ170は金属製または導電性プラスチック等導電性のものであり、電磁シールド効果を果たすようになっている。本実施形態12の構造は、封止樹脂21によって一体化された前述の各実施形態の混成集積回路装置にも同様に適用でき本実施形態12と同様に電磁シールド効果を得ることができる。
【0183】
本実施形態12においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Yを製造することができる。
【0184】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、連結体としては、一面が粘着面となり、機械強度が高い板状のものでもよい。この場合、粘着面に各種の部品が貼り付けられる。各部品は表面実装構造でかつ厚さ(高さ)が同じものが選ばれる。
【0185】
また、本発明では、材質が異なる複数の部品を簡便に一体化することができる。例えば、多層配線基板の材質が異なるモジュール基板に組みたてられたモジュールやIC等の部品を一体化した混成集積回路装置を製造することができる。
また、連結体によって連結するモジュール、半導体チップ等の数は2個に限定されることなく、3個以上でも良い。
【0186】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野である携帯電話機等無線通信機について説明したが、それに限定されるものではなく、他の電子装置用の部品のモジュール化にも適用できる。
【0187】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0188】
(1)外形寸法が異なる複数の部品を一体化した混成集積回路装置を提供することができる。
【0189】
(2)使用する多層配線基板の層数が異なる複数の部品を簡便に一体化した混成集積回路装置を提供することができる。
【0190】
(3)材質が異なる複数の部品を一体化した混成集積回路装置を提供することができる。
【0191】
(4)複数の部品を一体化した小型の混成集積回路装置を提供することができる。
【0192】
(5)複数の部品を一体化した薄型の混成集積回路装置を提供することができる。
【0193】
(6)複数の部品を一体化した低廉な混成集積回路装置を提供することができる。
【0194】
(7)電子装置に組み込む部品をできるだけ多く一体化したモジュールを提供できることにより、電子装置に実装する部品数を低減できるため、実装時間の短縮から電子装置の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態(実施形態1)である混成集積回路装置の模式的正面図である。
【図2】前記混成集積回路装置の模式的平面図である。
【図3】前記混成集積回路装置の底面の外部電極端子パターンを透視した平面図である。
【図4】前記混成集積回路装置に組み込まれる高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールの部品搭載状態を示す平面図である。
【図5】前記高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールの回路構成を示すブロック図である。
【図6】前記高周波電力増幅モジュールのモジュール基板の一部の断面構造を示す模式図である。
【図7】前記アンテナスイッチモジュールのモジュール基板の一部の断面構造を示す模式図である。
【図8】本実施形態1の混成集積回路装置を組み込んだ携帯電話機の機能を示す一部のブロック図である。
【図9】本実施形態1の混成集積回路装置を携帯電話機の実装基板に実装した状態を示す模式図である。
【図10】本実施形態1の混成集積回路装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図11】本実施形態1の混成集積回路装置の製造方法において、トランスファモールディング装置の成形金型の下金型上に二つのモジュールを載置する状態を示す模式的断面図である。
【図12】前記下金型上の二つのモジュールの位置決めを行う位置決め治具の一部を示す平面図である。
【図13】前記下金型上の二つのモジュールの位置決めと真空吸引による固定を行う状態を示す模式的断面図である。
【図14】前記成形金型の型締め状態においてトランスファモールディングを行う状態を示す模式的断面図である。
【図15】本実施形態1の混成集積回路装置の製造方法において、キャリアテープに収容された混成集積回路装置を示す模式的断面図である。
【図16】本発明の他の実施形態(実施形態2)である混成集積回路装置の模式的平面図である。
【図17】本実施形態2の混成集積回路装置に組み込む高周波電力増幅モジュールを示す図である。
【図18】本実施形態2の混成集積回路装置に組み込むアンテナスイッチモジュールを示す図である。
【図19】本発明の他の実施形態(実施形態3)である混成集積回路装置の正面図である。
【図20】本実施形態3の混成集積回路装置の平面図である。
【図21】本実施形態3の混成集積回路装置における底面の外部電極端子パターンを示す拡大透視平面図である。
【図22】本実施形態3の混成集積回路装置においてキャップを外した高周波電力増幅モジュール及びアンテナスイッチモジュールを示す平面図である。
【図23】一部を断面にした前記キャップの図である。
【図24】本実施形態3の混成集積回路装置の実装状態を示す模式図である。
【図25】本発明の他の実施形態(実施形態4)である混成集積回路装置の製造状態を示すフローチャートである。
【図26】本実施形態4の混成集積回路装置におけるキャップと実装基板との係止状態を示す一部拡大断面図である。
【図27】本実施形態4の混成集積回路装置の製造方法においてキャリアテープに収容された混成集積回路装置を示す模式的拡大断面図である。
【図28】本発明の他の実施形態(実施形態5)である混成集積回路装置の製造各工程を示すフローチャートである。
【図29】本実施形態5の混成集積回路装置の製造に用いる基板の一部を示す模式的平面図である。
【図30】本実施形態5である混成集積回路装置における二つのモジュールの一体化構造を示す模式的平面図である。
【図31】本発明の他の実施形態(実施形態6)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図32】図31のA−A線に沿う模式的断面図である。
【図33】本発明の他の実施形態(実施形態7)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICをキャップで結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図34】本実施形態7のモノリシックICとキャップの結合部分を示す模式的断面図である。
【図35】本発明の他の実施形態(実施形態8)である高周波電力増幅モジュールと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図36】図35のB−B線に沿う模式的断面図である。
【図37】本発明の他の実施形態(実施形態9)であるモノリシックICと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図38】図37のC−C線に沿う模式的断面図である。
【図39】本発明の他の実施形態(実施形態10)である複数の受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図40】本発明の他の実施形態(実施形態11)である高周波電力増幅モジュールと複数の受動部品を搭載した受動部品モジュールを結合した混成集積回路装置のキャップを部分的に切り欠いた平面図である。
【図41】本発明の他の実施形態(実施形態12)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合し、封止樹脂を金属キャップで被った混成集積回路装置の模式的平面図である。
【図42】本実施形態12の混成集積回路装置の模式的断面図である。
【図43】本実施形態12の混成集積回路装置における封止樹脂と金属キャップとの嵌合部分の構造を示す模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
20,20P〜20Z…混成集積回路装置、21…封止樹脂、25…成形金型、26…下金型、27…上金型、28…真空吸引孔、29…キャビティ、30…ゲート、31…ランナー、32…エアーベント、33…位置決め治具、34,35…位置決め穴、34a,35a…傾斜面、36…支持アーム、37…樹脂、40…モジュール(高周波電力増幅モジュール)、41…モジュール基板、41a…誘電体層(誘電体板)、41b…配線層、41c…導体、41f…窪み、43,44,45…半導体チップ、46…ワイヤ、47P,47G…パワーアンプ(PA)、48…バイアス回路、49…窪み、53…基板、53a…製品形成部、53b…はんだ、53f…樹脂、55…特性評価ボード、56…接触端子、57…キャリアテープ、57a…エンボステープ、57b…窪み、57c…カバーテープ、58…リール、60…アンテナスイッチモジュール、61…モジュール基板、61a…誘電体層(誘電体板)、61b…配線層、61c…導体、62…容量、63〜66…ダイオード、69…窪み、70…分波器、71…71P,71G…アンテナスイッチ、72P,72G…フィルタ、73…基板、73a…製品形成部、73b…はんだ、75…キャップ、75a…平坦部、75b…側面部、75c…係止部、80…ベースバンド、81…高周波信号処理装置、82…中央処理演算装置、83P,83G…低雑音増幅器、84P,84G…フィルタ、85…アンテナ、90…実装基板、91…ランド、92…接合材、100,110…A・Bモジュール、100a,110a…基板、100b,110b…製品形成部、100c,110c…はんだ、100d,110d…モジュール基板、100m,100h…係止部、120…半導体チップ、121…チップ部品、122…ワイヤ、123…レジン、130,140…C・Dモジュール、130a,140a…基板、130b,140b…製品形成部、130c,140c…はんだ、130d,140d…モジュール基板、130e,140e…長孔、132,142…キャップ、132a,142a…突片、135…接合材、145…モノリシックIC、145a…タブ、145b…半導体チップ、145c…電極、145d…リード、145e…ワイヤ、145f…封止体、150…受動部品、150a…封止体、150b…電極、160…受動部品モジュール、160a…多層配線基板、170…キャップ、170a…側壁、170b…係止部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモジュール等を連結体で一体化した混成集積回路装置、前記混成集積回路装置を組み込んだ電子装置及びそれらの製造方法に係わり、例えば、携帯電話機等の無線通信機(電子装置)に組み込む、高周波電力増幅モジュールやアンテナスイッチモジュールを一体化した混成集積回路装置の製造技術に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車電話,携帯電話機等の無線通信機(電子装置)の送信機の送信側出力段には、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )やGaAs−MES(Metal Semiconductor )FET等を多段に組み込んだ増幅器やアンテナスイッチ等が組み込まれている。
【0003】
高周波電力増幅モジュール及び無線通信機(移動通信機)については、例えば、米国特許第2001/43130A1号〔特開2002−43813号公報〕、特開2000−209038 号公報及び特開2002−111415 号公報に記載されている。米国特許第2001/43130A1号には、高周波回路モジュール(高周波電力増幅器)や無線通信機が開示されている。
【0004】
また、特開2001−284520 号公報には、半導体装置の高密度化・高集積化・高速動作化などに伴って発生するところの、配線長が大きいことに起因する信号遅延の低減要求とバーンインなどの各種テストおよびリペア(修復)の容易性要求との間にみられるトレードオフ(二律背反)の問題を解消するための技術が開示されている。即ち、この文献には、二つの半導体装置(マルチチップモジュール)をマザーボードへ実装する際、モジュール間の配線長を短くすること、及びモジュール単体としてテストを可能にするために、次の工程が開示されている。
【0005】
▲1▼二つのモジュール(例CPUとRAM)パッケージ(セラミック基板パッケージ)の入出力電極間を予めプリコート半田や導電性接着剤で電気的接続する工程。
▲2▼上記二つのモジュールの位置関係を保持した状態で、マザーボード上でリフローして実装する工程。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機は、その携帯性から薄型・小形・軽量化が強く要求される。このため、携帯電話機に組み込む部品も更なる薄型・小形・軽量化が要請されている。この薄型・小形・軽量化の要求に対処すべく、各回路部分のモジュール化が図られている。
【0007】
携帯電話機の実装基板(例えば、マザーボード)には、各種のモジュール、単一の半導体チップを封止体(パッケージ)内に組み込んだモノリシックな集積回路装置、抵抗やコンデンサ等の受動素子を封止体内に組み込んだ受動部品等の部品が実装される。実装基板に搭載する部品の数が多くなればなる程、実装不良の発生頻度が高くなる。このため、実装不良率を低減するためには実装部品数の低減が望まれる。この結果、一つのモジュール(モジュール基板)により多くの回路部分を組み込むことが望まれる。また、搭載部品数が多いと、全部品の実装基板への実装時間が長くなり、携帯電話機の製造コスト低減が妨げられることになる。
【0008】
一方、モジュールにおいて、回路構成によっては、導体層(配線層)の層数の少ない低廉なモジュール基板を使用するものと、導体層(配線層)の層数の多い高価なモジュール基板を使用するものがある。層数の異なる回路構成部分を1枚のモジュール基板に組み込む場合には、層数を多く必要とする回路構成にモジュール基板を合わせなければならなくなり、モジュールの製造コストの上昇を招く。
【0009】
また、材質が同一の多層配線基板の場合は、製造コストが高くなってもモジュール化は可能であるが、材質が異なるモジュール基板を使用するものでは、モジュール化はできなくなる。
【0010】
本発明の目的は、外形寸法が異なる複数の部品を簡便に一体化できる技術を提供することにある。
【0011】
本発明の他の目的は、使用する多層配線基板の層数が異なる複数の部品を簡便に一体化できる技術を提供することにある。
【0012】
本発明の他の目的は、材質が異なる複数の部品を簡便に一体化できる技術を提供することにある。
【0013】
本発明の他の目的は、複数の部品を一体化した小型の混成集積回路装置を提供することにある。
【0014】
本発明の他の目的は、複数の部品を一体化した薄型の混成集積回路装置を提供することにある。
【0015】
本発明の他の目的は、複数の部品を一体化した低廉な混成集積回路装置を提供することにある。
【0016】
本発明の他の目的は、電子装置に組み込む部品をできるだけ多く一体化したモジュールを提供し、これにより実装部品数の低減によって実装時間の短縮化を図り、以して電子装置の製造コストの低減を図ることにある。
【0017】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0019】
(1)本発明の混成集積回路装置は、配線を有する実装基板に下面の複数の外部電極端子を介して実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、前記第1及び第2のモジュールの上面及び周面を被い前記第1及び第2のモジュールを連結して一体構造とする封止樹脂からなる連結体を有し、前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立していることを特徴とする。
【0020】
前記第1及び第2のモジュールは下面に前記複数の外部電極端子を有する多層配線基板(セラミック基板)の上面に半導体チップを含む部品が電極の接続を含んで搭載されてモジュールを構成している。前記隣接する前記第1及び第2のモジュールの間には、両者が当接しないための隙間が存在していることを特徴とする。
【0021】
前記第1及び第2のモジュールの多層配線基板は、誘電体層を複数積み重ねて構成されるセラミック基板であり、前記第1のモジュールの前記多層配線基板の誘電体層の層数と、前記第2のモジュールの前記多層配線基板の誘電体層の層数が異なっている。前記第1のモジュールは高周波電力増幅モジュールであり、前記第2のモジュールはアンテナスイッチモジュールである。高周波電力増幅モジュールの多層配線基板の誘電体層の層数はアンテナスイッチモジュールの多層配線基板の誘電体層の層数よりも多くなっている。
【0022】
混成集積回路装置は特性評価された後、キャリアテープに収容されて出荷される。混成集積回路装置はキャリアテープから取り出され、携帯電話機の実装基板等に実装される。
【0023】
キャリアテープに収容される前記構成の混成集積回路装置は、
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための誘電体層の層数の異なる配線基板(多層配線基板)をそれぞれ準備する工程と、
(b)前記一方の配線基板上に第1のモジュール(高周波電力増幅モジュール)を構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記他方の配線基板上に第2のモジュール(アンテナスイッチモジュール)を構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程と、
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程と、
(d)選ばれた前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程と、
(e)前記第1及び第2のモジュールを一体化した混成集積回路装置の特性評価を行う工程と、
(f)前記特性評価で良品と判定された混成集積回路装置を出荷用のリールに巻き付けるキャリアテープに収容する工程とによって製造される。
【0024】
前記キャリアテープは、両側にスプロケットホールを所定間隔に有しかつ製品を収容する窪みを所定間隔に有するエンボステープと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられるカバーテープとからなり、前記窪みに混成集積回路装置を収容した後、カバーテープを貼り付けて前記窪みを被い、ついで出荷用のリールに巻き付けられる。
【0025】
(2)前記手段(1)の構成において、前記第1及び第2のモジュールにおける前記多層配線基板の外周縁の内側に窪んだ縁部分を係止部として用い、この係止部に着脱自在に係止する係止部を有するキャップを係止させて第1及び第2のモジュールの一体化を図る。キャップの外周縁は第1及び第2のモジュールの外周縁の内側に位置する。
【0026】
前記(1)の手段によれば、(a)多層配線基板(セラミック基板)の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)で連結して混成集積回路装置とすることから、外形寸法が異なるモジュールを一体化した混成集積回路装置を製造することができる。
【0027】
(b)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)で連結して混成集積回路装置にすることから、封止樹脂の厚さを前記部品を被うにして必要最小限の厚さとすることにより、混成集積回路装置の薄型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0028】
(c)第1及び第2のモジュールを封止樹脂からなる連結体で一体化するため、モジュール間の隙間を必要最小限の間隔とするとともに、モジュールの外周を被う封止樹脂の厚さを必要最小限の厚さとすることによって、混成集積回路装置の小型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0029】
(d)第1及び第2のモジュールを封止樹脂からなる連結体で一体化するため、多層配線基板の層数が異なるモジュールを一体化(モジュール化)した混成集積回路装置を製造することができる。
【0030】
(e)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂で連結して混成集積回路装置を製造することから、製造が容易であり、混成集積回路装置の製造コストの低減が図れる。
【0031】
(f)第1及び第2のモジュールのそれぞれの外部電極端子はモジュール毎に電気的に独立する状態にあることから、各モジュール毎の電気的特性が得られることにより、最適な特性の組合わせが得られ、より特性を向上させる効果がある。
【0032】
(g)第1及び第2のモジュールの間には両者が当接しないための隙間が存在していることから、セラミック基板同士の当接が発生しなくなり、当接によってセラミック基板にクラックが発生しなくなり、製品不良が起きなくなる。従って、混成集積回路装置の実装不良が発生しなくなるとともに、混成集積回路装置の安定動作が達成できる。
【0033】
(h)選ばれた第1及び第2のモジュールを一体化し、その後に行う一体化状態での混成集積回路装置の特性評価、さらには良品と判定した混成集積回路装置の実装基板への実装によって、実装した混成集積回路装置の実装の歩留りが向上するとともに、実装の信頼性が高くなる。
【0034】
(i)混成集積回路装置は、キャリアテープに収容されてリールに巻き付けられて出荷されるため、出荷作業が簡便になる。また、実装基板への混成集積回路装置の実装作業もリールからキャリアテープを解きだし、カバーテープを外すことによって混成集積回路装置を容易にピックアップできるため、実装作業も容易になる。
【0035】
(j)混成集積回路装置は高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールが一体化された構造となっていることから、携帯電話機等の無線通信機に搭載した場合、高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールを別々に実装基板に搭載する場合に比較して実装回数が減り、携帯電話機の組立コストの低減が可能になる。
【0036】
前記(2)の手段によれば、前記手段(1)の構成による効果に加えて、(a)キャップの外周縁が第1及び第2のモジュールの外周縁よりも内側に位置していることから、混成集積回路装置の小型が図れる。
【0037】
(b)キャップは第1及び第2のモジュールの多層配線基板に着脱自在に取り付けられる構成になっていることから、第1及び第2のモジュールのモジュール化も容易である。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0039】
(実施形態1)
図1乃至図15は本発明の一実施形態(実施形態1)である混成集積回路装置及びその製造方法に係わる図である。図1乃至図3は混成集積回路装置の外観を示す図、図4乃至図7は構造を示す図、図8は携帯電話機の一部の機能ブロック図、図9は混成集積回路装置の実装状態を示す図、図10乃至図15は混成集積回路装置の製造方法を示す図である。
【0040】
本発明は複数のモジュール等の部品を連結体で一体化する混成集積回路装置に係わるものである。本実施形態1では、特に限定はされないが、二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を連結体で一体化した混成集積回路装置の製造に本発明を適用した例について説明する。本実施形態1では、例えば、二つの通信系の増幅を行う増幅系を有する高周波電力増幅モジュール(PAM)と、二つの通信系の送信及び受信を切り換えることができるアンテナスイッチモジュール(ASWM)を連結体によって一体化した混成集積回路装置に本発明を適用した例について説明する。
【0041】
通信系は、例えば、GSM(Global System for Mobile Communication)方式と、PCN(Personal Communication Network)方式である。
【0042】
本実施形態1の混成集積回路装置20は、図1及び図2に示すように偏平な矩形体の封止樹脂21内に二つのモジュール40,60(第1及び第2のモジュール)を封止した構造になっている。モジュール40,60は上面と周面が前記封止樹脂21で被われ、下面は封止樹脂21から露出している。モジュール40,60の下面には、図3に示すように1から15の符号及びGで示すようにそれぞれ複数の外部電極端子P(以下単に外部電極端子を示す場合、Pなる文字で示す)が設けられている。
【0043】
二つのモジュール40,60は、本実施形態1では高周波電力増幅モジュール40と、アンテナスイッチモジュール60であり、携帯電話機等の無線通信機に組み込まれる部品である。図1及び図2において、モジュール40,60は、いずれもモジュール基板41,61を示すものであり、モジュール基板41,61の上面に搭載される部品は省略してある。
【0044】
モジュール基板41,61の配列方向に直交する幅方向のモジュール基板41,61の長さ(幅)は同じ長さになっている。これは連結体となる封止樹脂21の場合は特に必要の条件ではないが、後述する他の実施形態による連結体となるキャップによってキャップとモジュール基板のそれぞれの係止部を介しての係止による一体化の場合には好ましいことである。以下、他の実施形態において、多層配線基板からなるモジュール基板を使用する部品相互の連結にあっては、モジュール基板の幅及び対面する一対の係止部間の寸法(モジュール基板の幅方向の寸法)は、各部品において同じである。
【0045】
しかし、これも限定されるものではない。即ち、キャップに設ける係止部の位置が各部品において異なる場合は、モジュール基板に設ける係止部の位置もキャップの係止部の位置に対応するため、同じにはならない。後述する実施形態では、この例を特に示してないが、キャップによって複数の部品を一体化する例において、各部品ごとに係止する位置を違えることも可能である。
【0046】
本実施形態1の混成集積回路装置20の寸法の一例を挙げるならば、幅10mm,長さ20mm,高さ(厚さ)2mmである。モジュール40,60の側面を被う封止樹脂21の厚さは2mmであり、モジュール40,60の上面を被う封止樹脂21の厚さは最も薄い部分で0.5mmである。本発明はこの寸法に限定されるものではなく、使用するモジュール基板41,61や搭載する部品によって変化するものである。
【0047】
モジュール40,60を構成するモジュール基板41,61は、多層配線構造のセラミック基板(多層配線基板)である。図6及び図7に示すように、モジュール基板41,61は、セラミックからなる誘電体板(誘電体層)41a,61aを複数枚重ねて焼成したものである。焼成前の誘電体板(誘電体層)はグリーンシートと呼称される。誘電体層41a,61aの表裏面には配線(配線層)41b,61bが設けられているとともに、誘電体層41a,61aの上下面に亘って貫通する貫通孔を有し、かつこの貫通孔内には導体41c,61cが埋め込まれている。そして、誘電体層41a,61aの表裏面の配線(配線層)41b,61bの所定箇所は導体41c,61cによって電気的に接続されている。
【0048】
高周波電力増幅モジュール40と、アンテナスイッチモジュール60では、図6及び図7に示すように、誘電体層の層数、換言するならば配線層41b,61bの層数が異なる。これは回路特性上の要請によるものである。図6及び図7は高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60のモジュール基板41,61の一部を示す模式的拡大断面図である。
【0049】
図6に示す高周波電力増幅モジュール40のモジュール基板41は、特に限定はされないが、誘電体層41aが5層になり、配線層41bは配線層1〜配線層6に示すように6層になっている。上層の3層の誘電体層(誘電体板)41aは部分的に除去された状態で重ねられるため、半導体チップを搭載するための窪み41fが形成される。窪み41fの底には配線層41bが設けられ、この部分に半導体チップが接合材を介して固定される。
【0050】
図7に示すアンテナスイッチモジュール60のモジュール基板61は、特に限定はされないが、誘電体層61aが11層になり、配線層61bは配線層1〜配線層12に示すように12層になっている。図の右側上層部分には、一対の導体61cから体面する方向に交互に延在する配線層61bによって容量62が形成されている。この容量62の容量値を大きくするため、誘電体層(誘電体板)61aは、前記モジュール基板41に比較して薄くなっている。この結果、基板内部に容量を形成するため、またモジュール基板41の厚さに合わせるためには、モジュール基板61の層数は多くなる。
【0051】
前述のように、アンテナスイッチモジュール60のモジュール基板61では、フィルタの容量作製のため、誘電体層(誘電体板)41aの1層当たりの厚さを薄くし、層数を増やす必要がある。また、高周波電力増幅モジュール40においては、トランジスタを内蔵した半導体チップが搭載される窪み41fの下には、特に図示はしてないが、放熱用のビアが設けられることから、この部分への容量の集積はできない。また、高周波電力増幅モジュールに搭載される部品は、高周波電力増幅モジュールのトランジスタとの整合に使用されており、この点からも高周波電力増幅モジュール40用のモジュール基板41への容量の内層化は不向きである。また、整合用の配線については、損失低減のため、誘電体層を薄くすることには制限がある。これらのことから、高周波電力増幅モジュールのモジュール基板41における容量の内層化は不向きである。従って、高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールは別々の部品とされる。
【0052】
モジュール基板41,61の最下層の配線層によって、図3に示すように複数の外部電極端子Pが形成される。図3は混成集積回路装置20の底面の外部電極端子パターンを透視した平面図である。本実施形態1においては、連結体で連結される二つのモジュールは、各モジュールごとに電気的に独立した状態にある。
【0053】
本発明は、二つのモジュールを連結体で物理的に連結させて一体化した混成集積回路装置を製造することにある。この場合、モジュールは二つとは限らず幾つでもよい。従って、この技術思想の展開により、後述する各実施形態で明らかとなるが、モジュールとモノリシックなICとの連結、モジュールと受動部品との連結、モノリシックなICと受動部品との連結、複数の受動部品同士の連結等にも本発明は適用できる。
【0054】
そして、前述のような複数の部品の連結による混成集積回路装置においては、一体化する部品同士の外部電極端子の電気的接続は一体化の段階では行わず、実装基板に実装して初めて所定の部品間の所定の外部電極端子を電気的に接続するものである。
【0055】
また、モジュール40,60の下面の複数の外部電極端子Pの実装基板に実装される面は同一平面上に位置している。これは二つのモジュールが確実に実装基板に実装させるために好ましいことである。また、これに限定されるわけではないが、モジュール40,60の下面の複数の外部電極端子Pの実装基板に実装される面と、封止樹脂21の裏面も同一平面上に位置している。これは、混成集積回路装置20の製造時、トランスファモールディング装置の成形金型の下型上に高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60を載置し、この状態で周面及び上面を封止樹脂で被って封止樹脂21を形成することによる。これにより、モジュールの複数の外部電極端子Pの実装される面も封止樹脂21の下面も同一平面上に位置するようになる。
【0056】
なお、後述する実施形態において、本発明では連結体としてキャップを使用するが、このキャップによる連結においても連結される部品の下面の複数の外部電極端子Pの実装される面は同一平面上に位置するようにして連結される。
【0057】
図3は混成集積回路装置20の外部電極端子を透視した平面図である。そして、これら外部電極端子Pの機能は図4(a),(b)に示してある。
【0058】
図3及び図4(a)に示すように、高周波電力増幅モジュール40(モジュール基板41)の周囲には外部電極端子番号として1〜8とG(GND)なる符号を付してある。図4(a)に示すように、1は入力端子Pin2、2は制御端子Vapc 、3は電源電位端子Vdd2、4は出力端子Pout 2、5は出力端子Pout 1、6は電源電位端子Vdd1、7はパワーコントロール端子Vctl 、8は入力端子Pin1、G(GND)は基準電位端子である。ここで、各記号の末尾の数字は通信系(増幅系)の違いを示すものであり、例えば、末尾に数字1が付いた端子はPCN用の増幅器の端子であり、末尾に数字2が付いた端子はGSM用の増幅器の端子である。
【0059】
高周波電力増幅モジュール40は、詳細には説明をしないが、図4(a)に示すように、モジュール基板41上に3個の半導体チップ43,44,45と、符号は付けないが複数のチップ抵抗やチップコンデンサが搭載されて形成されている。チップ抵抗やチップコンデンサは搭載(固定)によって電極が配線層41bに接続される。一部しか表示しないが、半導体チップ43,44,45の各電極は導電性のワイヤ46を介して配線層41bに接続される。
【0060】
半導体チップ43には、PCN及びGSM用の増幅系の第1増幅段と第2増幅段を構成するトランジスタ(電界効果トランジスタ:FET)が組み込まれている。半導体チップ44にはPCN用の第3増幅段(出力段)のトランジスタが組み込まれ、半導体チップ45にはGSM用の第3増幅段(出力段)のトランジスタが組み込まれている。
【0061】
モジュール基板41は略正方形になっているが、各辺の中央部分は辺に沿って一定長さ内側に窪み49を有する構造になっている。この窪み49は連結体を構成するキャップの係止部が係止(嵌合)される係止部となる。この例は後述する。
【0062】
図5(a)は高周波電力増幅モジュール40の機能ブロック図である。高周波電力増幅モジュール40には、二つのパワーアンプ(PA)47P,47Gと、このパワーアンプ47P,47Gに所定のバイアス電位を印加するバイアス回路48が内蔵されている。
【0063】
入力端子Pin1に入力したPCNの送信信号は、パワーコントロール端子Vctl 及び制御端子Vapc から入力されてバイアス回路48に送り込まれる制御信号に基づいてパワーアンプ47Pにバイアス電位を供給する。この結果、パワーアンプ47Pに入力された送信信号は前記バイアス電位に対応して増幅され、出力端子Pout 1に送られる。
【0064】
同様に、入力端子Pin2に入力したGSMの送信信号は、パワーコントロール端子Vctl 及び制御端子Vapc から入力されてバイアス回路48に送り込まれる制御信号に基づいてパワーアンプ47Gにバイアス電位を供給する。この結果、パワーアンプ47Gに入力された送信信号は前記バイアス電位に対応して増幅され、出力端子Pout 2に送られる。
【0065】
また、図3及び図4(b)に示すように、アンテナスイッチモジュール60(モジュール基板61)の周囲には外部電極端子番号として9〜15とG(GND)なる符号を付してある。図4(b)に示すように、9は送信信号入力端子TXin2、10は受信信号出力端子RXout 2、11はスイッチ切替え用端子Vctl2、12はアンテナ出力端子Aout 、13はスイッチ切替え用端子Vctl 1、14は受信信号出力端子RXout 1、15は送信信号入力端子TXin1、G(GND)は基準電位端子である。ここで、各記号の末尾の数字の違いは高周波電力増幅モジュール40と同様であり、末尾に数字1が付いた端子はPCN用のアンテナスイッチの端子であり、末尾に数字2が付いた端子はGSM用のアンテナスイッチの端子である。
【0066】
アンテナスイッチモジュール60は、詳細には説明をしないが、図4(b)に示すように、モジュール基板61上に4個のダイオード63〜66と、符号は付けないが複数のチップ抵抗やチップコンデンサが搭載されて構成されている。チップ抵抗やチップコンデンサは搭載(固定)によって電極が配線層に接続される。またダイオードも両端に電極を有する構造であることから、電極部分の接続によってダイオードの接続となる。
【0067】
モジュール基板61は略正方形になっているが、各辺の中央部分は内側に窪み69を有する構造になっている。この窪み69は、モジュール基板41の窪み49と同様であり、キャップの係止部が係止(嵌合)される係止部となる。
【0068】
これらの部品搭載によって、図5(b)の機能ブロック図に示すようにアンテナスイッチモジュールが形成される。アンテナスイッチモジュールは、アンテナ出力端子Aout に接続される分波器70と、この分波器70にそれぞれ接続されるa,b接点を有する3端子のアンテナスイッチ71P,71Gと、アンテナスイッチ71P,71Gのa接点と送信信号入力端子TXin1,TXin2との間に接続されるフィルタ72P,72Gとを有する。アンテナスイッチ71P,71Gのb接点と受信信号出力端子RXout 1,RXout 2が接続され、スイッチ切替え用端子Vctl 1,Vctl 2に入力された制御信号によってアンテナスイッチ71P,71Gの接点の切替えが行われる。
【0069】
PCN通信では、送信信号入力端子TXin1に入力された送信信号は、アンテナスイッチ71Pのa接点及び分波器70を通ってアンテナ出力端子Aout に出力され、アンテナ出力端子Aout に入力された受信信号は、分波器70及びアンテナスイッチ71Pのb接点を通って受信信号出力端子RXout 1に出力される。
【0070】
GSM通信では、送信信号入力端子TXin2に入力された送信信号はアンテナスイッチ71Gのa接点及び分波器70を通ってアンテナ出力端子Aout に出力され、アンテナ出力端子Aout に入力された受信信号は分波器70及びアンテナスイッチ71Gのb接点を通って受信信号出力端子RXout 2に出力される。
【0071】
図8は携帯電話機(無線通信機)の機能構成を示す一部の示すブロック図であり、ベースバンド(Base Band )80からアンテナ(Antenna)85までの部分を示す。ベースバンド80には高周波信号処理装置(RF signal processor )81が接続される。高周波信号処理装置81とアンテナ85との間には、送信系回路と受信系回路が設けられる。即ち、本実施形態1の混成集積回路装置20の高周波電力増幅モジュール40が高周波信号処理装置81に接続され、アンテナスイッチモジュール60がアンテナ85に接続される。
【0072】
混成集積回路装置20を、図9に示すように、携帯電話機の実装基板90に接続することによって、図8に示すように、混成集積回路装置20の高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60の所定の外部電極端子同士が電気的に接続される。前記ベースバンド80,高周波信号処理装置81及び高周波電力増幅モジュール40は、中央処理演算装置82によって制御される。
【0073】
図9は携帯電話機の実装基板90に混成集積回路装置20が実装された状態を示す模式図である。混成集積回路装置20の所定の外部電極端子は、実装基板90の上面に設けられた配線の一部(ランド91)に導電性の接合材92によって電気的に接続される。
【0074】
高周波信号処理装置81から送り出されるPCN用の送信信号は、混成集積回路装置20の外部電極端子の8番の端子に入力されパワーアンプ47Pに送り込まれる。増幅されたPCN用の送信信号は外部電極端子の5番を通り、アンテナスイッチモジュール60の外部電極端子の15番に入り、外部電極端子の12番を通り、アンテナ85から電波として出力される。
【0075】
高周波信号処理装置81から送り出されるGSM用の送信信号は、外部電極端子の1番の端子に入力されパワーアンプ47Gに送り込まれる。増幅されたGSM用の送信信号は外部電極端子の4番を通り、アンテナスイッチモジュール60の外部電極端子の9番に入り、外部電極端子の12番を通り、アンテナ85から電波として出力される。
【0076】
パワーアンプ47P,47Gにおける増幅率は、中央処理演算装置82から高周波電力増幅モジュール40の外部電極端子の7番に送り込まれる信号や、図示しない自動出力制御回路(APC回路)から外部電極端子の2番に送り込まれる制御信号によって制御される。
【0077】
高周波信号処理装置81と混成集積回路装置20のアンテナスイッチモジュール60との間には、低雑音増幅器(LNA)83P,83Gとフィルタ(ソーフィルタ)84P,84Gが直列に接続されている。フィルタ84Pはアンテナスイッチ71Pのb接点に接続され、フィルタ84Gはアンテナスイッチ71Gのb接点に接続されている。
【0078】
ベースバンド80と高周波信号処理装置81との間ではI信号,Q信号の授受が行われる。従って、携帯電話機における送信は、中央処理演算装置82によって制御されるベースバンド80からI,Q信号が高周波信号処理装置81に送られることから始まり、高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を有する混成集積回路装置20で処理されてアンテナ85から出力される。携帯電話機における受信は、アンテナ85で受信した電波は受信信号としてアンテナスイッチモジュール60の分波器70を通り、フィルタ84P,84G,低雑音増幅器83P,83Gを通って高周波信号処理装置81に入力される。高周波信号処理装置81ではI,Q信号としてベースバンド80に送り込む。これにより、デュールバンドでの通信が可能になる。
【0079】
つぎに、本実施形態1の混成集積回路装置20の製造について、図10乃至図15を参照しながら説明する。図10は高周波電力増幅モジュール(PAM)と、アンテナスイッチモジュール(ASWM)を一体化して混成集積回路装置20を製造する模式的工程断面図をも含むフローチャートである。
【0080】
このフローチャートで示すように、混成集積回路装置20は、基板準備〔S101〕、はんだ印刷〔S102〕、部品搭載〔S103〕、ワイヤボンディング〔W/B:S104〕、レジン塗布〔S105〕、基板分割〔S106〕、モジュール連結〔S107〕、特性評価〔S108〕、テーピング(梱包:S109〕の工程を経て製造される。なお、図10はプロセス説明が主である。このため、図10における各種部品の搭載の図は模式的なものであり、図4(a),(b)を正確に表示するものではない。
【0081】
図10における基板準備〔S101〕から基板分割〔S106〕における左側の工程断面図は高周波電力増幅モジュール(PAM)の製造段階を示し、右側の工程断面図はアンテナスイッチモジュール(ASWM)の製造段階を示す。
【0082】
基板準備工程〔S101〕では、PAM及びASWMを形成するための基板53,73が用意される。基板53は高周波電力増幅モジュール40を製造するためのセラミックからなる多層配線基板であって、マトリックス状に製品形成部53aが形成されている。基板53は基板分割工程で縦横に切断され、単一の製品形成部53aがモジュール基板41になる。このため、製品形成部53aの各辺の中央部分には辺に沿って一定長さ長孔(図示せず)が設けられている。基板分割の際、分割線はこの長孔の中心を貫く線になる。これは基板73においても同様である。はんだ印刷〔S102〕からレジン塗布〔S105〕では、単一の製品形成部53aのみを図示する。基板53は図6に示す断面構造になる。
【0083】
基板73はアンテナスイッチモジュール60を製造するためのセラミックからなる多層配線基板であって、マトリックス状に製品形成部73aが形成されている。基板73は基板分割工程で縦横に切断され、単一の製品形成部73aがモジュール基板61になる。はんだ印刷〔S102〕からレジン塗布〔S105〕では、単一の製品形成部73aのみを図示する。基板73は図7に示す断面構造になる。
【0084】
はんだ印刷〔S102〕工程では、基板53,73の製品形成部53a,73aの上面にはんだ53b,73bをスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷し、その後の部品搭載〔S103〕工程で所定の部品を前記はんだを利用して搭載する。はんだを利用した搭載では、基板53,73の所定箇所に部品を搭載した後、はんだをリフローすることによって部品を搭載する。チップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品では、はんだによって電極が基板53,73の配線層41b,61b(図6,7参照)に接続される。PAMの製造における部品搭載では、窪み41fの底上に半導体チップ43,45が搭載され、他の部分にチップ部品が搭載された図になっている。
【0085】
ワイヤボンディング〔W/B:S104〕工程では、半導体チップ43,44,45の電極と製品形成部53aの上面の配線層41bを導電性のワイヤ46で接続する。ASWMの製造工程では、ダイオードも含めてチップ部品であることからワイヤボンディングは行わない。
つぎに、PAMの製造工程では、半導体チップ43,44,45及びワイヤ46の部分等を絶縁性の樹脂53fで被う〔S105〕。
【0086】
つぎに、基板53,73を製品形成部53a,73aごとに切断(分割)する〔S106〕。そして、良品のみ、即ち測定検査、選別によって選ばれた高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を封止樹脂21で連結して一体化し、混成集積回路装置20を製造する〔モジュール連結:S107〕。
【0087】
このモジュール連結の一例を図11乃至図14を参照しながら説明する。図11は本実施形態1の混成集積回路装置の製造に用いるトランスファモールディング装置の成形金型25を示す模式図である。成形金型25は下金型26と上金型27とからなっている。下金型26の上面の合わせ面は平坦になり、高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60が載置される。この図及び以降の図においても、モジュール40,60はモジュール基板41,61のみ模式的に示し、他の部品等は省略してある。
【0088】
下金型26のモジュール40,60が載置される領域には、真空吸引孔28が複数設けられ、載置されたモジュール40,60を真空吸引によって下金型26に強固に固定するようになっている。上金型27の下面の合わせ面には封止樹脂21を形成するためのキャビティ29が形成されている。キャビティ29の寸法は封止樹脂21の外形寸法となる。
【0089】
前記キャビティ29の一端には樹脂を圧入するためのゲート30が形成されている。このゲート30は図示しないカルから続くランナー31の先端に設けられ、ランナー31とキャビティ29はゲート30で繋がる。また、キャビティ29の他端にはキャビティ29内の空気を外に逃がすエアーベント32が形成されている。ランナー31,ゲート30,キャビティ29及びエアーベント32は、下金型26と上金型27との型締めによって密閉された空間を形成することになる。
【0090】
本実施形態1のトランスファモールディング装置では、図11及び図12に示すように、位置決め治具33が用意されている。この位置決め治具33は、下金型26の合わせ面上にモジュール40,60が載置された後、下金型26の合わせ面の上方に進み、その後下金型26の合わせ面上に重なるように降下する。位置決め治具33には、モジュール40,60の位置決めを行う位置決め穴34,35が設けられている。この位置決め穴34,35はモジュール40,60と相似形となり、モジュール40,60の外形よりも 0.2mm程度大きくなっている。また、位置決め穴34,35の下面側は、図11にも示すように面取りが施されて傾斜面34a,35aとなっている。対面する一対の傾斜面34a,35aによって拡開したガイドが形成されることから、位置決め治具33が下降すると、予め位置決め載置されたモジュール40,60は、ガイドとなる傾斜面34a,35aによってその位置を修正されながら位置決め穴34,35内に入る。この状態において、図13に示すように、真空吸引動作に入る。この真空吸引動作によって真空吸引孔28から真空吸引が始まり、モジュール40,60は下金型26に真空吸引固定される。真空吸引固定が行われると、位置決め治具33は上昇し、その後下金型26と上金型27との間から外に移動する。これら位置決め治具33の動きは、位置決め治具33を支持する支持アーム36を図示しない昇降及び平面移動する駆動機構によって行う。
【0091】
モジュール連結〔S107〕は、良品である選ばれた高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60を、図11に示すように下金型26の合わせ面上に位置決め供給する。供給後、図示しない入力パネルのボタン等を押すことによって、位置決め治具33が動作して下金型26の合わせ面の上方に進み、次いで降下してモジュール40,60を位置決め治具33の位置決め穴34,35で位置決めする。さらに、真空吸引動作がオンとなり、モジュール40,60は真空吸引孔28での真空吸引によって下金型26の合わせ面に固定される。この状態で位置決め治具33は上昇し、かつ平面方向に移動して下金型26と上金型27との間の空間から外れる。
【0092】
つぎに、図14に示すように、下金型26と上金型27は型締めされ、かつキャビティ29内に溶けた樹脂37が圧入される。即ち、カルで加熱されかつプランジャで加圧された樹脂は溶け、ランナー31を通り、ゲート30からキャビティ29内に流入する。このとき、モジュール40,60は真空吸引のため、その位置を変えることはない。キャビティ29内の空気はエアーベント32を通って外に抜ける。キャビティ29内全域に樹脂37が充満された後、所定時間キュアーが行われて樹脂37は硬化し、封止樹脂21を形成することになる。このトランスファモールディングによって、モジュール基板41,61上の部品等は隙間なく樹脂37で被われることになる。そして、この封止樹脂21によってモジュール40,60は一体化される。キュアー後、または樹脂37によってモジュール40,60の位置が変わらない状態になると真空吸引動作は停止される。
【0093】
なお、キャビティ29の大きさを変更することによって、モジュール40,60の周面や上面を被う樹脂の厚さを自由に選択することができる。また、モジュール40,60の下面は下金型26の合わせ面上に載るため、また封止樹脂21の下面は下金型26の合わせ面によって決定されることから、モジュール40,60の下面の外部電極端子Pの実装される実装面及び封止樹脂21の下面は同一平面上に位置することになる。
【0094】
このトランスファモールディングに先立つ、図13に示す高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60の下金型26の合わせ面上での配置は、モジュール40とモジュール60間に所定の隙間を設け、両者の外部電極端子が接触したり、ショート不良を起こさない間隔にする。また、作業においても高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60のモジュール基板41,61同士が当接してクラックが入らないように注意を要することが重要である。
【0095】
つぎに、図10に示すように、特性評価〔S108〕が行われる。この特性評価では、特性評価ボード55の一面に設けた各接触端子56にモジュール40,60の外部電極端子を接触させた状態で電気特性を測定する。特性評価によって不良と判定された製品(混成集積回路装置20)は廃棄される。
【0096】
良品と判定された製品(混成集積回路装置20)は、図10に示すように、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられてテーピングされる〔梱包:S109〕。キャリアテープ57は、図15に示すように、両側にスプロケットホール(図示せず)を所定間隔に有しかつ製品を収容する窪み57bを所定間隔に有するエンボステープ57aと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられるカバーテープ57cとからなっている。カバーテープ57cは貼り合わされる面に粘着材が塗布されている。従って、混成集積回路装置20は、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられて出荷される。ユーザにおいては、混成集積回路装置20はリール58からキャリアテープ57を解き出し、さらにカバーテープ57cをエンボステープ57aから剥がすことによって、窪み57b内に収容される混成集積回路装置20をピックアップして携帯電話機の実装基板等に実装することができる。この実装は自動実装機で容易に行うこときができる。
【0097】
本実施形態1による混成集積回路装置は以下の効果を有する。
【0098】
(1)多層配線基板(セラミック基板)53,73の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1のモジュール(高周波電力増幅モジュール40)及び第2のモジュール(アンテナスイッチモジュール60)を、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)21で連結して混成集積回路装置20とすることから、外形寸法が異なるモジュールを一体化した混成集積回路装置を製造することができる。
【0099】
(2)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載した第1及び第2のモジュールを、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)で連結して混成集積回路装置にすることから、多層配線基板(セラミック基板)53,73の上面に半導体チップを含む部品を搭載した高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を、モールディングによって形成する封止樹脂(連結体)21で連結して混成集積回路装置20とすることから、封止樹脂21の厚さを前記部品(モジュール40,60)の被いにして必要最小限の厚さとすることにより、混成集積回路装置20の薄型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0100】
(3)モジュール40,60を封止樹脂21からなる連結体で一体化するため、モジュール間の隙間を必要最小限の間隔とするとともに、モジュールの外周を被う封止樹脂21の厚さを必要最小限の厚さとすることによって、混成集積回路装置20の小型化が図れ、その結果として軽量化が図れる。
【0101】
(4)モジュール40,60を封止樹脂21からなる連結体で一体化するため、多層配線基板の層数が異なるモジュールを一体化(モジュール化)した混成集積回路装置20を製造することができる。
【0102】
(5)多層配線基板の上面に半導体チップを含む部品を搭載したモジュール40,60を、モールディングによって形成する封止樹脂21で連結して混成集積回路装置20を製造することから、製造が容易であり、混成集積回路装置の製造コストの低減が図れる。
【0103】
(6)モジュール40,60のそれぞれの外部電極端子はモジュール毎に電気的に独立する状態にあることから、それぞれの電気的特性が得られることにより、最適な特性の組合わせが得られ、より特性を向上させる効果がある。
【0104】
(7)モジュール40,60の間には両者が当接しないための隙間が存在していることから、セラミック基板同士の当接が発生しなくなり、当接によってセラミック基板にクラックが発生しなくなり、製品不良が起きなくなる。従って、混成集積回路装置20の実装不良が発生しなくなるとともに、混成集積回路装置の安定動作が達成できる。
【0105】
(8)選ばれたモジュール40,60を一体化し、その後に行う一体化状態での混成集積回路装置20の特性評価、さらには良品と判定した混成集積回路装置20の実装基板90への実装によって、実装した混成集積回路装置の実装の歩留りが向上するとともに、実装の信頼性が高くなる。
【0106】
(9)混成集積回路装置20は、キャリアテープ57に収容されてリール58に巻き付けられて出荷されるため、出荷作業が簡便になる。また、実装基板への混成集積回路装置20の実装作業もリール58からキャリアテープ57を解きだし、エンボステープ57aからカバーテープ57cを外すことによって混成集積回路装置20を容易に窪み57bからピックアップできるため、実装作業も容易になる。
【0107】
(10)混成集積回路装置20は高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60が一体化された構造となっていることから、携帯電話機等の無線通信機に搭載した場合、高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60を別々に実装基板90に搭載する場合に比較して実装回数が減り、携帯電話機の組立コストの低減が可能になる。
【0108】
(実施形態2)
図16乃至図18は本発明の他の実施形態(実施形態2)である混成集積回路装置に係わる図である。図16は混成集積回路装置の模式的平面図、図17(a)〜(e)は混成集積回路装置に組み込む高周波電力増幅モジュール(第1のモジュール)を示す図、図18(a)〜(e)は混成集積回路装置に組み込むアンテナスイッチモジュール(第2のモジュール)を示す図である。
【0109】
本実施形態2は前記実施形態1と同じ回路構成の高周波電力増幅モジュール40Pとアンテナスイッチモジュール60Pを封止樹脂21によって連結して一体化して混成集積回路装置20Pを製造する例である。違いはモジュール基板41,61に金属製のキャップ40j,60jを取り付けたことにある。即ち、それぞれは市販される状態のモジュールである。従って、外部電極端子の機能の説明や回路構成等の説明は省略する。本実施形態2の混成集積回路装置20Pも携帯電話機の実装基板に実装される。
【0110】
本実施形態2で一体化する高周波電力増幅モジュール40P及びアンテナスイッチモジュール60Pは、実施形態1の混成集積回路装置の製造において、基板分割〔S106〕後のモジュール40,60(モジュール基板41,61)(図10のフローチャート参照)に対して金属製のキャップ40j,60jを取り付けたキャップ封止構成品である。
【0111】
キャップ40j,60jを取り付けた高周波電力増幅モジュール40Pは、図17(a)〜(e)に示す構造になり、アンテナスイッチモジュール60Pは、図18(a)〜(e)に示す構造になっている。図17及び図18において、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は側面図、(d)は底面の電極パターンを透視的に示す模式的平面図、(e)はモジュール基板41,61とキャップ40j,60jのとの係止状態を示す一部の断面図である。
【0112】
実施形態1の混成集積回路装置の製造において、基板分割によって得られるモジュール40,60、換言するならば、モジュール基板41,61に対して、金属製のキャップ40j,60jを取り付ける。即ち、図17(d)及び図18(d)に示すように、モジュール基板41,61の各辺の中央部分には窪み49,69が形成されているとともに、この窪み49,69部分は、図17(e)及び図18(e)に示すように、上縁に突部が形成されて係止部41m,61mが形成されている。また、この係止部41m,61mに係止(引っ掛かる)する係止部40h,60hが形成されている。この係止部40h,60hは、キャップ40j,60jから部分的に延在する突片40g,60gをプレス機械によって部分的に打ち抜くように成形することによって形成できる。
【0113】
このようにして形成したキャップ40P,60Pを実施形態1と同様にトランスファモールディングによって形成する封止樹脂21で一体化する。封止樹脂21が連結体を構成することになる。
【0114】
本実施形態2の混成集積回路装置20Pも実施形態1の有する多くの効果を有することになる。キャップ40P,60Pが存在する分混成集積回路装置20Pの厚さが厚くなるが、実施形態1の混成集積回路装置20に比べて0.2mm程度の増加であることから、混成集積回路装置20Pの薄型・小型化が図れることになる。
【0115】
本実施形態2では、各モジュールが金属キャップで被われていることから、この金属キャップを混成集積回路装置20Pの実装基板への実装において、実装基板のグランド配線(接地配線)に接続させれば、金属キャップは電磁シールド効果の役割を果たすことになる。また、本実施形態2によれば、既存の複数の部品の一体化が可能になる。
【0116】
(実施形態3)
図19乃至図24は本発明の他の実施形態(実施形態3)である混成集積回路装置に係わる図である。本実施形態3はキャップによって二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を一体化した混成集積回路装置の例である。本実施形態3も実施形態1で製造した高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60を一体化する例である。
【0117】
図19乃至図21は本実施形態3の混成集積回路装置20Qの外観を示す図、図22はキャップ75で連結される前の高周波電力増幅モジュール40及びアンテナスイッチモジュール60の平面図、図23はキャップ75の構造を示す図、図24は携帯電話機の実装基板90に実装された混成集積回路装置20Qを示す図である。
【0118】
モジュール40,60のモジュール基板41,61は略正方形になっているが、各辺の中央部分は内側に窪み49,69を有する構造になっている。
【0119】
図23(a),(b)に示すように、キャップ75は下が開口した箱構造となっている。即ち、キャップ75は、隙間を有して並んだモジュール40,60を被う長方形の平坦部75aと、この平坦部75aの周縁から下方に一定長さ突出する側面部75bとを有し、かつこの側面部75bには、前記モジュール40,60の窪み49,69に挿入される爪片からなる係止部75cを有している。
【0120】
図22にキャップ75が取り付けられる配置状態のモジュール40,60の平面図である。これらモジュール40,60に対して、上方からキャップ75を被せると、キャップ75の下端に突出する係止部75cのそれぞれが、モジュール40,60の対応する窪み49,69内に挿入される。対面する一対の係止部75cはモジュール基板41,61を弾力的に挟むことから、キャップ75はモジュール基板41,61に固定される。この結果、キャップ75部分,モジュール40部分あるいはモジュール60部分のいずれを持って混成集積回路装置20Qを取り扱ってもキャップ75がモジュール40,60から外れるようなことはない。
【0121】
キャップ75はその係止部75cをモジュール40,60のモジュール基板41,61の係止部となる窪み49,69に挿入した状態であることから、接合材を介して接着しない限り、いつでもキャップ75からモジュール40,60を取り外すことができる。係止部75cを係止部である窪み49,69に導電性または絶縁性の接着材で接続してもよい。図21は混成集積回路装置20Qにおける底面の外部電極端子パターンを示す拡大透視平面図であり、実施形態1の混成集積回路装置20と同様である。
【0122】
また、図19及び図20に示すように、キャップ75は外周縁がモジュール40,60の外周縁の内側に位置する。従って、小型の混成集積回路装置20Qを提供することができる。実施形態3の混成集積回路装置20Qは、実施形態1の混成集積回路装置20よりも小型になる。
【0123】
キャップ75を金属製とすれば、実施形態2の場合と同様にキャップは電磁シールド効果の役割を果たすことになる。しかし、この場合、キャップはグランド配線以外の配線に接触あるいは近接しないような形状(構造)にする必要がある。
【0124】
また、キャップ75をプラスチックで形成してもよい。導電性のプラスチックでキャップ75を形成すれば、金属キャップと同様に電磁シールド効果を得ることができる。絶縁性のプラスチックでキャップを形成した場合、モジュール基板41,61に搭載した部品等に接触しても問題はないことから、キャップ75を薄くでき、さらに混成集積回路装置20Qの薄型化を図ることができる。金属キャップの場合であっても、内側の面に絶縁膜を形成しておけば、搭載部品等との接触は特性に影響がないことから薄型化を図ることができる。
【0125】
図19及び図24に示すように、モジュール40とモジュール60は両者間に隙間が設けられていることから、混成集積回路装置20Qの取り扱い時に接触しなくなり、接触による衝撃でモジュール基板41,61にクラック等が発生しなくなり、配線の断線等の不良が発生しなくなる。
【0126】
図24は携帯電話機の実装基板90に混成集積回路装置20Qが実装された状態を示す。即ち、高周波電力増幅モジュール40の図示しない外部電極端子はランド91に図示しない導電性の接合材を介して接続され、この接続によって混成集積回路装置20Qは実装される。モジュール40,60のモジュール基板41はモジュール基板61の隙間dの寸法はモジュール基板41,61の厚さtよりも大きくなり、キャップ75に対して抜けるように回転方向に動いてもモジュール基板41とモジュール基板61が接触(当接)しないようになっている。
【0127】
図24に示すように、実装基板90に混成集積回路装置20Qを実装することによって、高周波電力増幅モジュール40とアンテナスイッチモジュール60の所定の外部電極端子がランド91を介して電気的に接続される。
本実施形態3の混成集積回路装置20Qも実施形態1の有する多くの効果を有することになる。
【0128】
(実施形態4)
図25乃至図27は本発明の他の実施形態(実施形態4)である混成集積回路装置の製造方法に係わる図である。図25は混成集積回路装置の製造状態を示すフローチャート、図26はキャップと基板の係止状態を示す一部拡大断面図、図27はキャリアテープに収容された混成集積回路装置を示す模式的拡大断面図である。
【0129】
本実施形態4では複数のモジュールの一体化による混成集積回路装置20Rの製造例であり、二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を一体化する例である。モジュールとしては、実施形態1と同様に高周波電力増幅モジュール及びアンテナスイッチモジュールであってもよく、他のモジュールでもよい。ここでは、単にAモジュール100、Bモジュール110とする。搭載部品は半導体チップやチップ部品(チップ抵抗,チップコンデンサ,チップインダクタ等)である。また図も模式的なものである。
【0130】
本実施形態4は実施形態1と略同様な工程であり、一部が少し異なるだけである。従って重複する部分の説明は省略または簡単に説明する。また、一部の工程では図面を省略してある。
【0131】
混成集積回路装置20Rは、図25のフローチャートで示すように、基板準備〔S201〕、はんだ印刷〔S202〕、部品搭載〔S203〕、ワイヤボンディング〔W/B:S204〕、レジン塗布(S205〕、基板分割・選別〔S206〕、キャップ封止〔S207〕、特性評価〔S208〕、テーピング〔S209〕の工程を経て製造される。
【0132】
基板準備工程〔S201〕では、A・Bモジュール100,110を製造するための基板100a,110aが用意される。この基板100a,110aは、A・Bモジュール100,110に対応した配線パターンを有する製品形成部100b,110bをマトリックス状に配置したセラミックからなる多層配線基板である。基板100a,110aは基板分割工程で縦横に切断され、単一の製品形成部100b,110bがA・Bモジュール100,110になる。はんだ印刷〔S202〕からレジン塗布〔S205〕では、単一の製品形成部のみを図示する。
【0133】
はんだ印刷〔S202〕工程では、基板100a,110aの製品形成部100b,110bの上面にはんだ100c,110cをスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷し、その後の部品搭載〔S203〕工程で所定の部品(半導体チップ120,チップ部品121)を前記はんだを利用して搭載する。
【0134】
ワイヤボンディング〔W/B:S204〕工程では、半導体チップ120の電極と製品形成部100b,110bの上面の配線層を導電性のワイヤ122で接続する。
【0135】
レジン塗布(S205〕工程では、半導体チップ120及びワイヤ122を含む部分を絶縁性のレジン123を塗布して被う。レジン123はベークされて硬化する。
【0136】
基板分割・選別〔S206〕工程では、基板100a,110aを縦横に切断してモジュール基板100d,110dとし、A・Bモジュール100,110を複数製造する。また、これらA・Bモジュール100,110の選別(特性選別)を行う。
【0137】
キャップ封止〔S207〕工程では、A・Bモジュール100,110を所定の隙間を介して図25に示すように並べ、ついでA・Bモジュール100,110に金属製のキャップ75rを取り付ける。この際、当然にして選別によって良品と判定されたA・Bモジュール100,110が使用される。
【0138】
図26はキャップ75rとモジュール基板100dの係止状態を示す一部拡大断面図である。この係止状態は実施形態2における図17(e)及び図18(e)に近似した構造になっている。ここでは、モジュール基板100dの窪んだ部分に設けた突出する係止部100mに、キャップ75rの突片100gの内側に突出した係止部100hが引っ掛かることによって、キャップ75rがモジュール基板100dに取り付けられる例を示す。キャップ75rのモジュール基板110dへの係止も同様である。
【0139】
つぎに、図示はしないが、実施形態1における図10と同様に特性評価〔S208〕を行う。
【0140】
つぎに、良品と判定された製品(混成集積回路装置20R)は、図25の最下段の図に示すように、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられてテーピングされる〔S209〕。キャリアテープ57は、図27に示すように、両側にスプロケットホール(図示せず)を所定間隔に有しかつ製品を収容する窪み57bを所定間隔に有するエンボステープ57aと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられる粘着性のカバーテープ57cとからなっている。従って、混成集積回路装置20Rは、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられて出荷される。
本実施形態4においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Rを製造することができる。
【0141】
(実施形態5)
図28乃至図30は本発明の他の実施形態(実施形態5)である混成集積回路装置の製造方法に係わる図であり、図28は混成集積回路装置の製造各工程を示すフローチャート、図29(a),(b)は二つのモジュールを製造するための基板の一部を示す模式的平面図、図30は二つのモジュールの一体化構造を示す模式的平面図である。
【0142】
本実施形態5では複数のモジュールの一体化による混成集積回路装置20Sの製造例であり、二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を一体化する例である。モジュールとしては、実施形態1と同様に高周波電力増幅モジュール及びアンテナスイッチモジュールであってもよく、他のモジュールでもよい。ここでは、単にCモジュール130、Dモジュール140とする。搭載部品は半導体チップやチップ部品(チップ抵抗,チップコンデンサ,チップインダクタ等)である。また図も模式的なものである。
【0143】
本実施形態5は、金属製のキャップで封止した二つのモジュール(第1及び第2のモジュール)を並列に配置し、キャップ同士をキャップに設けた突片を利用して接合材で接合して一体化する混成集積回路装置の例である。本実施形態5の多くの工程は実施形態4の多くの工程と同じであることから、重複する部分の説明は省略または簡単に説明する。また、一部の工程では図面を省略してある。
【0144】
混成集積回路装置20Sは、図28のフローチャートで示すように、基板準備〔S301〕、はんだ印刷〔S302〕、部品搭載〔S303〕、ワイヤボンディング〔W/B:S304〕、レジン塗布(S305〕、基板分割・選別〔S306〕、キャップ封止〔S307〕、モジュール連結〔S308〕、特性評価〔S309〕、テーピング〔S310〕の工程を経て製造される。
【0145】
基板準備工程〔S301〕では、C・Dモジュール130,140を製造するための基板130a,140aが用意される。この基板130a,140aは、C・Dモジュール130,140に対応した配線パターンを有する製品形成部130b,140bをマトリックス状に配置したセラミックからなる多層配線基板である。なお、図28では、はんだ印刷〔S302〕からレジン塗布〔S305〕までは、単一の製品形成部のみを図示する。
【0146】
基板130a,140aは、各製品形成部130b,140bごとに独立するように基板分割工程で縦横に切断されてモジュール基板130d,140dが形成される。図29(a),(b)は基板130a,140aの一部を示す模式的平面図である。図において二点鎖線が分割線であり、二点鎖線で囲まれる部分が製品形成部130b,140bである。製品形成部130b,140bの長辺の中間部分には、長辺に沿って延在する長孔130e,140eが設けられている。分割線は前記長孔130e,140eの中心を貫くように延在している。従って、基板分割によって形成されるモジュール基板130d,140d(図28参照)の長辺の中央に窪みとなって表れる。また、長孔130e,140eは下部は広く、上部は狭くなっていることから、下部と上部の段差部分が係止部(引っ掛かり部分)になる。この係止部には、キャップ132,142の係止部が係止(引っ掛かる)されるようになる。
【0147】
図29(a),(b)には、基板130a,140aの製品形成部130b,140bに取り付けるキャップ132,142を一点鎖線で示してある。このキャップ132,142の短辺の一端側には直線状に薄い突片132a,142aが突出している。この突片132a,142aが、最終的には、キャップ132,142の突片132a,142aが設けられない短辺に重ねられて接合材で連結されるようになる。
【0148】
なお、必要に応じて分割線に沿って一面または両面にV溝からなる分割用溝を設け、基板130a,140aが正確にかつ容易に分割できるようにしてもよい。
【0149】
はんだ印刷〔S302〕工程では、基板130a,140aの製品形成部130b,140bの上面にはんだ130c,140cをスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷し、その後の部品搭載〔S303〕工程で所定の部品(半導体チップ120,チップ部品121)を前記はんだを利用して搭載する。
【0150】
ワイヤボンディング〔W/B:S204〕工程では、半導体チップ120の電極と製品形成部130b,140bの上面の配線層を導電性のワイヤ122で接続する。
【0151】
レジン塗布(S305〕工程では、半導体チップ120及びワイヤ122を含む部分を絶縁性のレジン123を塗布して被う。レジン123はベークされて硬化する。
図示はしないが、基板分割・選別〔S306〕工程では、基板130a,140aを分割線で切断し、特性選別(特性評価)を行う。
【0152】
キャップ封止〔S307〕工程では、特性評価によって良品とされたもののモジュール基板130d,140dにキャップ132,142を取り付ける。キャップ132,142の係止部をモジュール基板130d,140dの係止部に係止(引っかける)。この係止状態は実施形態4における図26と同様であることから、その説明は省略する。
【0153】
モジュール連結〔S308〕工程では、図30にも示すように、Cモジュール130の突片132aをDモジュール140のキャップ142の突片142aが設けられていない短辺の側面に重ね、またDモジュール140の突片142aをCモジュール130のキャップ132の突片132aが設けられていない短辺の側面に重ね、それぞれ接合材135で接合する。接合材135は、例えばはんだである。
【0154】
この例においても、モジュール基板130d,140d同士が接触(当接)してクラックが発生しないように、図30に示すように、モジュール基板130d,140dを所定の隙間を有するように離す。
つぎに、図示はしないが実施形態4と同様に特性評価〔S309〕を行う。
【0155】
つぎに、良品と判定された製品(混成集積回路装置20S)は、図28の最下段の図に示すように、キャリアテープ57に収容され、リール58に巻き付けられてテーピングされる〔S310〕。キャリアテープ57に収容される混成集積回路装置20Sの収容状態は、実施形態4の場合の図27に示すものと同様であることから、詳細な説明は省略する。
【0156】
本実施形態5ではキャップとして金属製のキャップを使用したが、プラスチック製のキャップでもよい。この場合、導電性のプラスチックによるもの、または絶縁性のプラスチックによるものでもよい。プラスチックの場合は接合材は樹脂製の接合材を使用して両者のモジュールを一体化する。金属製や導電性のプラスチックによるキャップの場合は電磁シールドが可能になり、安定したモジュール動作が可能になる。
本実施形態5においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Sを製造することができる。
【0157】
(実施形態6)
図31は本発明の他の実施形態(実施形態6)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合した混成集積回路装置の透視平面図、図32は図31のA−A線に沿う模式的断面図である。
【0158】
本実施形態6は高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で一体化して混成集積回路装置20Tの例である。高周波電力増幅モジュールは、実施形態1で説明した高周波電力増幅モジュール40である。従って、高周波電力増幅モジュール40についての説明は省略する。
【0159】
モノリシックIC145は、金属製のタブ145aの上面にIC(集積回路装置)が組み込まれた半導体チップ145bを搭載し、半導体チップ145bの電極145cとリード145dを導電性のワイヤ145eで接続した構造になっている。タブ145a、半導体チップ145b、ワイヤ145eは絶縁性樹脂からなる封止体145fで被われている。図32に示すように、封止体145fの裏面(下面)にリード145dが露出し、外部電極端子Pとなる表面実装構造になっている。
【0160】
高周波電力増幅モジュール40とモノリシックIC145をトランスファモールディングして封止樹脂21で一体化する製造方法は、実施形態1と同様であることからその説明は省略する。この例においても高周波電力増幅モジュール40とモノリシックIC145はその周面と上面が封止樹脂21で被われ、かつモジュール40とモノリシックIC145の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。
本実施形態6においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Tを製造することができる。
【0161】
(実施形態7)
図33は本発明の他の実施形態(実施形態7)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICをキャップで結合した混成集積回路装置の透視平面図、図34はモノリシックICとキャップの結合部分を示す模式的断面図である。
【0162】
本実施形態7は既に説明した高周波電力増幅モジュール40と、実施形態6で説明したモノリシックIC145を、実施形態4で説明したキャップ75rで一体化した混成集積回路装置20Uの例である。
【0163】
図34にキャップ75rとモノリシックIC145との係止状態を示す。モノリシックIC145の周縁に設けた係止部100mに、キャップ75rの突片100gの内側に突出した係止部100hが引っ掛かることによって、キャップ75rがモノリシックIC145に取り付けられる。係止部100mはリード145dによって形成される。高周波電力増幅モジュール40とキャップ75rとの固定も同様である。キャップ75rは金属製のキャップまたはプラスチック製のキャップでもよい。またプラスチック製のキャップは導電性または絶縁性のいずれでもよい。
【0164】
この例においても高周波電力増幅モジュール40とモノリシックIC145の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モジュール基板41とモノリシックIC145が接触(当接)してクラックが発生しないように、図33に示すように、モジュール基板41とモノリシックIC145を所定の隙間を有するように離す。
本実施形態7においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Uを製造することができる。
【0165】
(実施形態8)
図35は本発明の他の実施形態(実施形態8)である高周波電力増幅モジュールと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図、図36は図35のB−B線に沿う模式的断面図である。
【0166】
本実施形態8は既に説明した高周波電力増幅モジュール40と、受動素子を内蔵する受動部品150を封止樹脂21で一体化した混成集積回路装置20Vの例である。受動部品150はチップ部品であり、本実施形態8の場合は2個の受動部品150が高周波電力増幅モジュール40と一体化されている。
【0167】
受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造である。本実施形態8の受動部品150は、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。従って、図36に示すように封止樹脂21の下面側に高周波電力増幅モジュール40及び受動部品150の外部電極端子Pが露出することになる。
【0168】
この例においても高周波電力増幅モジュール40と受動部品150の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モジュール基板41と受動部品150が接触(当接)してモジュール基板41にクラックが発生しないように、図35に示すように、モジュール基板41と受動部品150を所定の隙間を有するように離す。
本実施形態8においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Vを製造することができる。
【0169】
(実施形態9)
図37は本発明の他の実施形態(実施形態9)であるモノリシックICと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図、図38は図37のC−C線に沿う模式的断面図である。
【0170】
本実施形態9は、いずれも既に説明したモノリシックIC145と、2個の受動部品150を封止樹脂21で一体化した混成集積回路装置20Wの例である。受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造である。本実施形態9の受動部品150は、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。従って、図38に示すように封止樹脂21の下面側にモノリシックIC145及び受動部品150の外部電極端子Pが露出することになる。
【0171】
この例においてもモノリシックIC145と受動部品150の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モノリシックIC145と受動部品150が接触(当接)してモノリシックIC145にクラックが発生しないように、図37に示すように、モノリシックIC145と受動部品150を所定の隙間を有するように離す。
本実施形態9においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Wを製造することができる。
【0172】
(実施形態10)
図39は本発明の他の実施形態(実施形態10)である複数の受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【0173】
本実施形態10では、3個の受動部品150を封止樹脂21で一体化した混成集積回路装置20Xである。
【0174】
受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造である。また、受動部品150は、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。従って、図示はしないが封止樹脂21の下面側に受動部品150の外部電極端子Pが露出することになる。各受動部品150の外部電極端子Pは受動部品ごとに独立した状態にある。
【0175】
図39に示す外形寸法が大きい受動部品150xは、インダクタであり、外形寸法が小さい二つの受動部品150rは、コンデンサと抵抗である。
本実施形態10においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Xを製造することができる。
【0176】
(実施形態11)
図40は本発明の他の実施形態(実施形態11)である高周波電力増幅モジュールと複数の受動部品を搭載した受動部品モジュールを結合した混成集積回路装置のキャップを部分的に切り欠いた平面図である。
【0177】
本実施形態11は既に説明した高周波電力増幅モジュール40と、複数の受動部品150を組み込んだ受動部品モジュール160を、実施形態3で説明した図23で示したキャップ75で一体化した混成集積回路装置20Yの例である。
【0178】
本実施形態11における受動部品モジュール160は、セラミックからなる多層配線基板160aの上面に既に説明した複数の受動部品150を搭載したものであり、多層配線基板160aの裏面には外部電極端子Pが露出し、表面実装が可能な構造になっている。受動部品150は封止体150aの内部に受動素子(抵抗,コンデンサ,インダクタ等)が内蔵された構造であり、封止体150aの両端にそれぞれ電極150bを有し、表面実装が可能な構造になっている。
【0179】
この例においても高周波電力増幅モジュール40と受動部品モジュール160の外部電極端子Pはそれぞれ電気的に独立した状態にある。また、この例においても、モジュール基板41と多層配線基板160aが接触(当接)してモジュール基板41や多層配線基板160aにクラックが発生しないように、図40に示すように、モジュール基板41と多層配線基板160aを所定の隙間を有するように離す。
本実施形態11においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Yを製造することができる。
【0180】
(実施形態12)
図41乃至図43は本発明の他の実施形態(実施形態12)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合し、封止樹脂を金属キャップで被った混成集積回路装置に係わる図であり、図41は混成集積回路装置の模式的平面図、図42は混成集積回路装置の模式的断面図、図43は封止樹脂と金属キャップとの嵌合部分の構造を示す模式的拡大断面図である。
【0181】
本実施形態12は、実施形態6の混成集積回路装置20Tにキャップ170を被せた構造の混成集積回路装置20Zである。キャップ170は、図42に示すように、高周波電力増幅モジュール40及びモノリシックIC145を被う封止樹脂21の上面と周面を被う構造となるとともに、封止樹脂21の周面を被う側壁170aには、封止樹脂21の側面に弾力的に接触する突出した係止部170bが図41に示すように、各辺にそれぞれ2個ずつ設けられ、対面する側壁170aに設けられた係止部170bで封止樹脂21を弾力的に挟むようにして封止樹脂21に取り付けられている。従って、必要に応じて容易に取り外すことができる。
【0182】
キャップ170は金属製または導電性プラスチック等導電性のものであり、電磁シールド効果を果たすようになっている。本実施形態12の構造は、封止樹脂21によって一体化された前述の各実施形態の混成集積回路装置にも同様に適用でき本実施形態12と同様に電磁シールド効果を得ることができる。
【0183】
本実施形態12においても薄型・小型・軽量の混成集積回路装置20Yを製造することができる。
【0184】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、連結体としては、一面が粘着面となり、機械強度が高い板状のものでもよい。この場合、粘着面に各種の部品が貼り付けられる。各部品は表面実装構造でかつ厚さ(高さ)が同じものが選ばれる。
【0185】
また、本発明では、材質が異なる複数の部品を簡便に一体化することができる。例えば、多層配線基板の材質が異なるモジュール基板に組みたてられたモジュールやIC等の部品を一体化した混成集積回路装置を製造することができる。
また、連結体によって連結するモジュール、半導体チップ等の数は2個に限定されることなく、3個以上でも良い。
【0186】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野である携帯電話機等無線通信機について説明したが、それに限定されるものではなく、他の電子装置用の部品のモジュール化にも適用できる。
【0187】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0188】
(1)外形寸法が異なる複数の部品を一体化した混成集積回路装置を提供することができる。
【0189】
(2)使用する多層配線基板の層数が異なる複数の部品を簡便に一体化した混成集積回路装置を提供することができる。
【0190】
(3)材質が異なる複数の部品を一体化した混成集積回路装置を提供することができる。
【0191】
(4)複数の部品を一体化した小型の混成集積回路装置を提供することができる。
【0192】
(5)複数の部品を一体化した薄型の混成集積回路装置を提供することができる。
【0193】
(6)複数の部品を一体化した低廉な混成集積回路装置を提供することができる。
【0194】
(7)電子装置に組み込む部品をできるだけ多く一体化したモジュールを提供できることにより、電子装置に実装する部品数を低減できるため、実装時間の短縮から電子装置の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態(実施形態1)である混成集積回路装置の模式的正面図である。
【図2】前記混成集積回路装置の模式的平面図である。
【図3】前記混成集積回路装置の底面の外部電極端子パターンを透視した平面図である。
【図4】前記混成集積回路装置に組み込まれる高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールの部品搭載状態を示す平面図である。
【図5】前記高周波電力増幅モジュールとアンテナスイッチモジュールの回路構成を示すブロック図である。
【図6】前記高周波電力増幅モジュールのモジュール基板の一部の断面構造を示す模式図である。
【図7】前記アンテナスイッチモジュールのモジュール基板の一部の断面構造を示す模式図である。
【図8】本実施形態1の混成集積回路装置を組み込んだ携帯電話機の機能を示す一部のブロック図である。
【図9】本実施形態1の混成集積回路装置を携帯電話機の実装基板に実装した状態を示す模式図である。
【図10】本実施形態1の混成集積回路装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図11】本実施形態1の混成集積回路装置の製造方法において、トランスファモールディング装置の成形金型の下金型上に二つのモジュールを載置する状態を示す模式的断面図である。
【図12】前記下金型上の二つのモジュールの位置決めを行う位置決め治具の一部を示す平面図である。
【図13】前記下金型上の二つのモジュールの位置決めと真空吸引による固定を行う状態を示す模式的断面図である。
【図14】前記成形金型の型締め状態においてトランスファモールディングを行う状態を示す模式的断面図である。
【図15】本実施形態1の混成集積回路装置の製造方法において、キャリアテープに収容された混成集積回路装置を示す模式的断面図である。
【図16】本発明の他の実施形態(実施形態2)である混成集積回路装置の模式的平面図である。
【図17】本実施形態2の混成集積回路装置に組み込む高周波電力増幅モジュールを示す図である。
【図18】本実施形態2の混成集積回路装置に組み込むアンテナスイッチモジュールを示す図である。
【図19】本発明の他の実施形態(実施形態3)である混成集積回路装置の正面図である。
【図20】本実施形態3の混成集積回路装置の平面図である。
【図21】本実施形態3の混成集積回路装置における底面の外部電極端子パターンを示す拡大透視平面図である。
【図22】本実施形態3の混成集積回路装置においてキャップを外した高周波電力増幅モジュール及びアンテナスイッチモジュールを示す平面図である。
【図23】一部を断面にした前記キャップの図である。
【図24】本実施形態3の混成集積回路装置の実装状態を示す模式図である。
【図25】本発明の他の実施形態(実施形態4)である混成集積回路装置の製造状態を示すフローチャートである。
【図26】本実施形態4の混成集積回路装置におけるキャップと実装基板との係止状態を示す一部拡大断面図である。
【図27】本実施形態4の混成集積回路装置の製造方法においてキャリアテープに収容された混成集積回路装置を示す模式的拡大断面図である。
【図28】本発明の他の実施形態(実施形態5)である混成集積回路装置の製造各工程を示すフローチャートである。
【図29】本実施形態5の混成集積回路装置の製造に用いる基板の一部を示す模式的平面図である。
【図30】本実施形態5である混成集積回路装置における二つのモジュールの一体化構造を示す模式的平面図である。
【図31】本発明の他の実施形態(実施形態6)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図32】図31のA−A線に沿う模式的断面図である。
【図33】本発明の他の実施形態(実施形態7)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICをキャップで結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図34】本実施形態7のモノリシックICとキャップの結合部分を示す模式的断面図である。
【図35】本発明の他の実施形態(実施形態8)である高周波電力増幅モジュールと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図36】図35のB−B線に沿う模式的断面図である。
【図37】本発明の他の実施形態(実施形態9)であるモノリシックICと受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図38】図37のC−C線に沿う模式的断面図である。
【図39】本発明の他の実施形態(実施形態10)である複数の受動部品を結合した混成集積回路装置の透視平面図である。
【図40】本発明の他の実施形態(実施形態11)である高周波電力増幅モジュールと複数の受動部品を搭載した受動部品モジュールを結合した混成集積回路装置のキャップを部分的に切り欠いた平面図である。
【図41】本発明の他の実施形態(実施形態12)である高周波電力増幅モジュールとモノリシックICを封止樹脂で結合し、封止樹脂を金属キャップで被った混成集積回路装置の模式的平面図である。
【図42】本実施形態12の混成集積回路装置の模式的断面図である。
【図43】本実施形態12の混成集積回路装置における封止樹脂と金属キャップとの嵌合部分の構造を示す模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
20,20P〜20Z…混成集積回路装置、21…封止樹脂、25…成形金型、26…下金型、27…上金型、28…真空吸引孔、29…キャビティ、30…ゲート、31…ランナー、32…エアーベント、33…位置決め治具、34,35…位置決め穴、34a,35a…傾斜面、36…支持アーム、37…樹脂、40…モジュール(高周波電力増幅モジュール)、41…モジュール基板、41a…誘電体層(誘電体板)、41b…配線層、41c…導体、41f…窪み、43,44,45…半導体チップ、46…ワイヤ、47P,47G…パワーアンプ(PA)、48…バイアス回路、49…窪み、53…基板、53a…製品形成部、53b…はんだ、53f…樹脂、55…特性評価ボード、56…接触端子、57…キャリアテープ、57a…エンボステープ、57b…窪み、57c…カバーテープ、58…リール、60…アンテナスイッチモジュール、61…モジュール基板、61a…誘電体層(誘電体板)、61b…配線層、61c…導体、62…容量、63〜66…ダイオード、69…窪み、70…分波器、71…71P,71G…アンテナスイッチ、72P,72G…フィルタ、73…基板、73a…製品形成部、73b…はんだ、75…キャップ、75a…平坦部、75b…側面部、75c…係止部、80…ベースバンド、81…高周波信号処理装置、82…中央処理演算装置、83P,83G…低雑音増幅器、84P,84G…フィルタ、85…アンテナ、90…実装基板、91…ランド、92…接合材、100,110…A・Bモジュール、100a,110a…基板、100b,110b…製品形成部、100c,110c…はんだ、100d,110d…モジュール基板、100m,100h…係止部、120…半導体チップ、121…チップ部品、122…ワイヤ、123…レジン、130,140…C・Dモジュール、130a,140a…基板、130b,140b…製品形成部、130c,140c…はんだ、130d,140d…モジュール基板、130e,140e…長孔、132,142…キャップ、132a,142a…突片、135…接合材、145…モノリシックIC、145a…タブ、145b…半導体チップ、145c…電極、145d…リード、145e…ワイヤ、145f…封止体、150…受動部品、150a…封止体、150b…電極、160…受動部品モジュール、160a…多層配線基板、170…キャップ、170a…側壁、170b…係止部。
Claims (39)
- 配線を有する実装基板に実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、
前記第1及び第2のモジュールを連結して一体構造とする連結体を有し、
前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板の前記配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立していることを特徴とする混成集積回路装置。 - 前記連結体は前記第1及び第2のモジュールを被う封止樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の混成集積回路装置。
- 前記連結体は前記第1及び第2のモジュールを被う封止樹脂で形成され、前記封止樹脂全体は導電性のキャップで被われていることを特徴とする請求項1に記載の混成集積回路装置。
- 前記連結体は係止部を有する金属製のキャップからなり、前記キャップは前記係止部を前記第1及び第2のモジュールの係止部に係止させて前記第1及び第2のモジュールを連結させることを特徴とする請求項1に記載の混成集積回路装置。
- 前記連結体は係止部を有するプラスチック製のキャップからなり、前記キャップは前記係止部を前記第1及び第2のモジュールの係止部に係止させて前記第1及び第2のモジュールを連結させることを特徴とする請求項1に記載の混成集積回路装置。
- 隣接する前記第1及び第2のモジュールの間には隙間が存在していることを特徴とする請求項1に記載の混成集積回路装置。
- 実装基板に実装される、モジュールと、半導体チップを内蔵する集積回路装置を含む混成集積回路装置であって、
前記モジュールと前記集積回路装置を連結して一体構造とする連結体を有し、前記モジュールと前記集積回路装置は前記実装基板の配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記モジュールの前記複数の外部電極端子と、前記集積回路装置の前記複数の外部電極端子は互いに電気的に独立していることを特徴とする混成集積回路装置。 - 実装基板に実装される、モジュールと、受動素子を内蔵する受動部品を含む混成集積回路装置であって、
前記モジュールと前記受動部品を連結して一体構造とする連結体を有し、
前記モジュールと前記受動部品は前記実装基板の配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記モジュールの前記複数の外部電極端子と、前記受動部品の前記複数の外部電極端子は互いに電気的に独立していることを特徴とする混成集積回路装置。 - 実装基板に実装される、単一の半導体チップを内蔵する集積回路装置と、受動素子を内蔵する受動部品を含む混成集積回路装置であって、
前記集積回路装置と前記受動部品を連結して一体構造とする連結体を有し、
前記集積回路装置と前記受動部品は前記実装基板の配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記集積回路装置の前記複数の外部電極端子と、前記受動部品の前記複数の外部電極端子は互いに電気的に独立していることを特徴とする混成集積回路装置。 - 実装基板に実装される、複数の受動部品を含む混成集積回路装置であって、
前記複数の受動部品を連結して一体構造とする連結体を有し、
前記各受動部品は前記実装基板の配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記各受動部品の前記複数の外部電極端子は各受動部品ごとに電気的に独立していることを特徴とする混成集積回路装置。 - 配線を有する実装基板に実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、
前記第1及び第2のモジュールを連結して一体構造とする連結体を有し、
前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板の前記配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立し、
前記第1及び第2のモジュールは誘電体層を複数積み重ねる多層配線基板を有し、
前記第1のモジュールの前記多層配線基板の誘電体層の層数と、前記第2のモジュールの前記多層配線基板の誘電体層の層数が異なっていることを特徴とする混成集積回路装置。 - 配線を有する実装基板に実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、
前記第1及び第2のモジュールを連結して一体構造とする連結体を有し、
前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板の前記配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立し、
前記第1及び第2のモジュールは配線基板を有し、
前記第1及び第2のモジュールの前記配線基板は異なる材質になっていることを特徴とする混成集積回路装置。 - 配線を有する実装基板に実装される第1及び第2のモジュールを含む混成集積回路装置であって、
前記第1のモジュールはキャップで封止され、
前記第2のモジュールはキャップで封止され、
前記第1及び第2のモジュールのキャップは並列状態で接合材で接続され、
前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板の前記配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子は各モジュールごとに電気的に独立していることを特徴とする混成集積回路装置。 - 前記第1のモジュールのキャップは前記第2のモジュールの前記キャップの一辺に重なる突片を有し、
前記第2のモジュールのキャップは前記第1のモジュールの前記キャップの一辺に重なる突片を有し、
前記第1のモジュールの前記突片が前記第2のモジュールの前記キャップの一辺に前記接合材を介して接合され、
前記第2のモジュールの前記突片が前記第1のモジュールの前記キャップの一辺に前記接合材を介して接合されていることを特徴とする請求項13に記載の混成集積回路装置。 - 配線を有する実装基板と、前記実装基板の配線に外部電極端子を介して接続される混成集積回路装置を有する電子装置であって、
前記混成集積回路装置は、
連結体によって一体化された第1及び第2のモジュールを含み、
前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板の配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記複数の外部電極端子は前記実装基板に接続される前の状態では各モジュールごとに電気的に独立した状態にあり、前記実装基板に接続された状態では前記第1及び第2のモジュールの所定の外部電極端子は電気的に接続されていることを特徴とする電子装置。 - 前記混成集積回路装置は、高周波電力増幅モジュールである第1のモジュールと、アンテナスイッチモジュールである第2のモジュールを有し、無線通信機の実装基板に実装されていることを特徴とする請求項15に記載の電子装置。
- 前記高周波電力増幅モジュールは、
入力端子と、
出力端子と、
パワー制御信号を受ける制御端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に接続された複数個の増幅段を有する増幅系とを有し、
前記増幅系は、前記パワー制御信号が供給される前記制御端子に供給される制御信号によってパワーが制御される構成であり、
前記アンテナスイッチモジュールは、
送信信号入力端子と、
受信信号出力端子と、
アンテナ端子と、
スイッチ切替え用端子と、
前記送信信号入力端子及び前記受信信号出力端子並びにアンテナ端子にそれぞれ接続される3端子のアンテナスイッチとを有し、
前記アンテナスイッチと前記送信信号入力端子との間にはフィルタが接続されている構成であることを特徴とする請求項16に記載の電子装置。 - 前記アンテナスイッチの配線基板の誘電体層の層数よりも前記高周波電力増幅モジュールの配線基板の誘電体層の層数が多いことを特徴とする請求項16に記載の電子装置。
- 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、第1及び第2のモジュールを含み、前記第1及び第2のモジュールは連結体を介して一体化され、前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子はモジュールごとに電気的に独立であり、
以下(a)から(d)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための配線基板を一枚準備する工程
(b)前記配線基板の所定上に第1のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記配線基板の所定上に第2のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程
(d)前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程 - 前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子が存在しない上面及び周面を被うように封止した絶縁性の樹脂で前記連結体を形成することを特徴とする請求項19に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子が存在しない上面及び周面を被うように封止した絶縁性の樹脂で前記連結体を形成し、その後前記連結体を被う導電性のキャップを前記連結体に被せて固定することを特徴とする請求項19に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 前記(b)の工程では、前記部品搭載後に必要部分を絶縁性樹脂で被い、
前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの係止部に係止できる係止部を有する金属キャップを前記連結体として使用して前記第1及び第2のモジュールを一体化することを特徴とする請求項19に記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 前記(b)の工程では、前記部品搭載後に必要部分を絶縁性樹脂で被い、
前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの係止部に係止できる係止部を有する金属プラスチックキャップを前記連結体として使用して前記第1及び第2のモジュールを一体化することを特徴とする請求項19に記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 前記(d)の工程では、前記第1のモジュールと前記第2のモジュールを所定の間隔を隔てて並べた後前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化することを特徴とする請求項19に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、第1及び第2のモジュールを含み、前記第1及び第2のモジュールは連結体を介して一体化され、前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子はモジュールごとに電気的に独立であり、
以下(a)から(d)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための配線基板をそれぞれ準備する工程
(b)前記一方の配線基板上に第1のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記他方の配線基板上に第2のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程
(d)選ばれた前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程 - 前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子が存在しない上面及び周面を被うように封止した絶縁性の樹脂で前記連結体を形成することを特徴とする請求項25に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子が存在しない上面及び周面を被うように封止した絶縁性の樹脂で前記連結体を形成し、その後前記連結体を被う導電性のキャップを前記連結体に被せて固定することを特徴とする請求項25に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 前記(b)の工程では、前記部品搭載後に必要部分を絶縁性樹脂で被い、
前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの係止部に係止できる係止部を有する金属キャップを前記連結体として使用して前記第1及び第2のモジュールを一体化することを特徴とする請求項25に記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 前記(b)の工程では、前記部品搭載後に必要部分を絶縁性樹脂で被い、
前記(d)の工程では、前記第1及び第2のモジュールの係止部に係止できる係止部を有するプラスチックキャップを前記連結体として使用して前記第1及び第2のモジュールを一体化することを特徴とする請求項25に記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 前記(d)の工程では、前記第1のモジュールと前記第2のモジュールを所定の間隔を隔てて並べた後前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化することを特徴とする請求項25に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、第1及び第2のモジュールを含み、前記第1及び第2のモジュールは連結体を介して一体化され、前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子はモジュールごとに電気的に独立であり、
以下(a)から(e)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための配線基板をそれぞれ準備する工程
(b)前記一方の配線基板上に第1のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記他方の配線基板上に第2のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程
(d)前記第1及び第2のモジュールの特性評価を行う工程
(e)前記特性評価で良品と判定された前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程 - 配線を有する実装基板と、前記実装基板の配線に外部電極端子を介して接続される混成集積回路装置を有する電子装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、
連結体によって一体化された第1及び第2のモジュールを含み、
前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板の配線に接続される複数の外部電極端子を有し、
前記複数の外部電極端子は前記実装基板に接続される前の状態では各モジュールごとに電気的に独立した状態にあり、前記実装基板に接続された状態では前記第1及び第2のモジュールの所定の外部電極端子は電気的に接続されてなり、
以下(a)から(e)に至る工程順で製造することを特徴とする電子装置の製造方法。
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための配線基板をそれぞれ準備する工程
(b)前記一方の配線基板上に第1のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記他方の配線基板上に第2のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程
(d)選ばれた前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程
(e)前記混成集積回路装置の前記第1及び第2のモジュールの前記外部電極端子を前記実装基板の配線に接続する工程 - 前記混成集積回路装置として、第1のモジュールとして高周波電力増幅モジュールを形成し、第2のモジュールとしてアンテナスイッチモジュールを形成し、前記混成集積回路装置を無線通信機の実装基板に実装することを特徴とする請求項32に記載の電子装置の製造方法。
- 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、第1及び第2のモジュールを含み、前記第1及び第2のモジュールは連結体を介して一体化され、前記第1及び第2のモジュールは前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記第1及び第2のモジュールの前記複数の外部電極端子はモジュールごとに電気的に独立であり、
以下(a)から(e)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記第1及び第2のモジュールを製造するための配線基板をそれぞれ準備する工程
(b)前記一方の配線基板上に第1のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載するとともに、前記他方の配線基板上に第2のモジュールを構成する半導体チップを含む部品を電極の電気的接続を含んで搭載する工程
(c)前記両配線基板を分割して第1及び第2のモジュールを形成する工程
(d)選ばれた前記第1及び第2のモジュールを所定の位置関係で並べて前記連結体で前記第1及び第2のモジュールを一体化する工程
(e)前記一体化した製品を出荷する工程 - 両側にスプロケットホールを所定間隔に有しかつ製品を収容する窪みを所定間隔に有するエンボステープと、このエンボステープの窪みを被うように前記エンボステープに重ねて貼り付けられるカバーテープとからなるキャリアテープを、前記製品の前記窪みに収容した後にリール巻き付けることを特徴とする請求項34に記載の混成集積回路装置の製造方法。
- 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、モジュールと、単一の半導体チップを内蔵する集積回路装置を含み、前記モジュールと前記集積回路装置は連結体を介して一体化され、前記モジュールと前記集積回路装置は前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記モジュールの前記複数の外部電極端子と、前記集積回路装置の前記複数の外部電極端子は互いに電気的に独立であり、
以下(a)から(c)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記モジュールと前記集積回路装置を準備する工程
(b)前記モジュールと前記集積回路装置を一枚の実装基板に実装できる状態に並べる工程
(c)前記モジュールと前記集積回路装置を前記連結体で一体化する工程 - 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、モジュールと受動素子を内蔵する受動部品を含み、前記モジュールと前記受動部品は連結体を介して一体化され、前記モジュールと前記受動部品は前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記モジュールの前記複数の外部電極端子と、前記受動部品の前記複数の外部電極端子は互いに電気的に独立であり、
以下(a)から(c)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記モジュールと前記受動部品を準備する工程
(b)前記モジュールと前記受動部品を一枚の実装基板に実装できる状態に並べる工程
(c)前記モジュールと前記受動部品を前記連結体で一体化する工程 - 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、単一の半導体チップを内蔵する集積回路装置と、受動素子を内蔵する受動部品を含み、前記集積回路装置と前記受動部品は連結体を介して一体化され、前記集積回路装置と前記受動部品は前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記集積回路装置の前記複数の外部電極端子と、前記受動部品の前記複数の外部電極端子は互いに電気的に独立であり、
以下(a)から(c)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記集積回路装置と前記受動部品を準備する工程
(b)前記集積回路装置と前記受動部品を一枚の実装基板に実装できる状態に並べる工程
(c)前記集積回路装置と前記受動部品を前記連結体で一体化する工程 - 実装基板に実装される混成集積回路装置の製造方法であって、
前記混成集積回路装置は、受動素子を内蔵する複数の受動部品を含み、前記各受動部品は連結体を介して一体化され、前記各受動部品は前記実装基板に接続される複数の外部電極端子を有し、前記各受動部品の前記複数の外部電極端子は各受動部品ごとに電気的に独立であり、
以下(a)から(c)に至る工程順で製造することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
(a)前記各受動部品を準備する工程
(b)前記各受動部品を一枚の実装基板に実装できる状態に並べる工程
(c)前記各受動部品を前記連結体で一体化する工程
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