JP2008124167A - High-frequency module and electronic equipment using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make thin a high-frequency module wherein a semiconductor element is mounted on the bottom face side of a substrate. <P>SOLUTION: The high-frequency module 21 comprises a relay substrate 33 arranged along the outer circumference of the substrate 31, a plurality of connection lands 9 formed on the top face 33a of the relay substrate 33, and a semiconductor element 2 and an electronic component 4 which are mounted in a region surrounded by a hole 33b of the substrate 31. On the top face 33a of the relay substrate 33, a connection land 35 is formed on the inside or outside of the connection lands 9. The connection land 35 is a ground terminal, and the relay substrate 33 side of the substrate 31 is open. By mounting the high-frequency module 21 on a mother board 23, a shielding property is secured and there is no need for a cover on the rear side of the substrate 31. Due to no need for the cover, the high-frequency module 21 can be made thin. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波モジュールとこれを用いた電子機器に関するものである。   The present invention relates to a high-frequency module and an electronic device using the same.

以下、従来の高周波モジュール１について図面を用いて説明する。図５は従来の電子機器の断面図である。   Hereinafter, a conventional high-frequency module 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional electronic device.

近年、携帯電話に代表される携帯機器（電子機器の一例として用いた）は、多機能化と携帯性との両立が要求されてきている。そこでこのような機器に搭載される高周波モジュール１には、半導体素子２のフリップチップ実装や、基板３へ電子部品４や半導体素子２を両面実装し、基板３の両面に高周波回路を形成したモジュールが提案されている。   In recent years, mobile devices represented by mobile phones (used as an example of electronic devices) have been required to be both multifunctional and portable. Therefore, the high frequency module 1 mounted on such a device is a module in which the semiconductor element 2 is flip-chip mounted, the electronic component 4 or the semiconductor element 2 is mounted on both sides of the substrate 3, and the high frequency circuit is formed on both sides of the substrate 3. Has been proposed.

このような高周波モジュール１において基板３の下面側には、下面の電子部品４や半導体素子２を囲うように中継基板５が搭載される。そして、高周波回路のシールドのために、中継基板５の孔５ａ内には下面側の高周波回路を覆う裏カバー６が嵌合され、基板３の上面側には上面側の高周波回路を覆う表カバー７が装着されている。   In such a high-frequency module 1, a relay substrate 5 is mounted on the lower surface side of the substrate 3 so as to surround the electronic component 4 and the semiconductor element 2 on the lower surface. In order to shield the high frequency circuit, a back cover 6 covering the lower surface side high frequency circuit is fitted in the hole 5a of the relay substrate 5, and the upper surface side of the substrate 3 covers the upper surface side high frequency circuit. 7 is installed.

一方このような高周波モジュール１が搭載されるマザー基板８には、接続ランド１０が設けられる。この接続ランド１０は中継基板５の下面に設けられた接続ランド９と対応する位置に設けられる。そして高周波モジュール１は接続ランド９が接続ランド１０と対向するようにマザー基板８へ搭載され、接続ランド９と接続ランド１０とが半田１１によって接続される。   On the other hand, a connection land 10 is provided on the mother board 8 on which such a high-frequency module 1 is mounted. The connection land 10 is provided at a position corresponding to the connection land 9 provided on the lower surface of the relay substrate 5. The high frequency module 1 is mounted on the mother board 8 so that the connection land 9 faces the connection land 10, and the connection land 9 and the connection land 10 are connected by solder 11.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−３４０７１３号公報 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP-A-2005-340713

しかしながらこのような従来の高周波モジュール１では、基板３の下面にも高周波回路が形成されるので、基板３の下面側に裏カバーを装着する必要がある。これにより、高周波モジュール１の厚みが厚くなるという課題を有している。   However, in such a conventional high-frequency module 1, a high-frequency circuit is also formed on the lower surface of the substrate 3, so it is necessary to attach a back cover to the lower surface side of the substrate 3. Thereby, it has the subject that the thickness of the high frequency module 1 becomes thick.

そこで本発明は、この問題を解決したもので、高周波モジュールの厚みを薄くすることを目的としたものである。   The present invention solves this problem and aims to reduce the thickness of the high-frequency module.

この目的を達成するために本発明の高周波モジュールは、凸部の天面において第１の接続ランドの少なくとも内側と外側のいずれか一方に設けられた第２の接続ランドを設け、前記第２の接続ランドはグランド端子とするとともに、前記基板の前記凸部形成面側が開放されたものである。これにより所期の目的を達成できる。   In order to achieve this object, the high-frequency module of the present invention includes a second connection land provided on at least one of the first connection land and the outer side of the first connection land on the top surface of the convex portion. The connection land is a ground terminal, and the convex portion forming surface side of the substrate is opened. This achieves the intended purpose.

以上のように本発明によれば、基板と、この基板の外周に沿って設けられた凸部と、この凸部の天面に形成された複数の第１の接続ランドと、前記凸部で囲まれた凹部の底面に装着された電子部品とを備え、前記凸部の天面において前記第１の接続ランドの少なくとも内側と外側のいずれか一方に設けられた第２の接続ランドを設け、前記第２の接続ランドはグランド端子とするとともに、前記基板の前記凸部形成面側が開放された高周波モジュールである。   As described above, according to the present invention, the substrate, the convex portion provided along the outer periphery of the substrate, the plurality of first connection lands formed on the top surface of the convex portion, and the convex portion An electronic component mounted on the bottom surface of the enclosed concave portion, and a second connection land provided on at least one of the first connection land and the outer side on the top surface of the convex portion, The second connection land is a high-frequency module in which a ground terminal is used and the convex portion forming surface side of the substrate is opened.

これにより、凹部内に形成された回路はグランドによって囲まれるので、凹部を覆うための裏カバーが不要となり、その分高周波モジュールを薄くできる効果がある。   As a result, since the circuit formed in the recess is surrounded by the ground, a back cover for covering the recess is not necessary, and the high-frequency module can be made thinner correspondingly.

（実施の形態１）
以下、本実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態における高周波モジュールを用いた携帯機器の断面図であり、図２は同、高周波モジュールの下面図であり、図３は同、携帯機器のマザー基板の上面図である。なお、本実施の形態において、図５と同じものには同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a portable device using the high-frequency module in the present embodiment, FIG. 2 is a bottom view of the high-frequency module, and FIG. 3 is a top view of a mother substrate of the portable device. . In the present embodiment, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.

図１から図３において、本実施の形態における携帯電話（電子機器の一例として用いた）には、高周波モジュール２１や回路部品２２が搭載されたマザー基板２３が収納されている。本実施の形態における高周波モジュール２１はＴＶ放送受信用のチューナモジュールであるが、例えばＦＭ放送受信用のチューナやＧＰＳ受信器のように高周波回路を含んだモジュールであれば良い。一方、本実施の形態においてマザー基板２３上には回路部品２２によって携帯電話用の高周波回路が構成されているが、これは、例えばＣＰＵや液晶などの回路でも良い。つまり、高周波モジュール２１に対してノイズや妨害を与える原因となる回路である。   1 to 3, a cellular phone (used as an example of an electronic device) in the present embodiment accommodates a mother board 23 on which a high frequency module 21 and a circuit component 22 are mounted. The high-frequency module 21 in the present embodiment is a TV broadcast reception tuner module, but may be any module including a high-frequency circuit, such as an FM broadcast reception tuner or a GPS receiver. On the other hand, in the present embodiment, a high-frequency circuit for a cellular phone is configured on the mother board 23 by the circuit component 22, but this may be a circuit such as a CPU or a liquid crystal. That is, the circuit causes noise and interference to the high frequency module 21.

次に高周波モジュール２１について、図１、図２を用いて詳細に説明する。図１、図２において、基板３１は多層基板であり、その上面には半導体素子２や電子部品４が半田付けされ、これら上面側の半導体素子２や電子部品４を覆うように金属製の表カバー７が装着されている。   Next, the high frequency module 21 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2, a substrate 31 is a multilayer substrate, and a semiconductor element 2 and an electronic component 4 are soldered on the upper surface thereof, and a metal surface is covered so as to cover the semiconductor element 2 and the electronic component 4 on the upper surface side. A cover 7 is attached.

中継基板３３（凸部の一例として用いた）はロの字形状であり、基板３１の外形に沿って装着されている。そして中継基板３３の上面と基板３１の下面とがはんだ３２によって接続されている。なお、中継基板３３の外形は基板３１の外形より小さくしておくことが望ましい。これは、中継基板３３を基板３１へ装着したときのずれにより中継基板３３の外周が基板３１の外周より突出しないようにするためである。   The relay substrate 33 (used as an example of a convex portion) has a square shape and is mounted along the outer shape of the substrate 31. The upper surface of the relay substrate 33 and the lower surface of the substrate 31 are connected by the solder 32. Note that the outer shape of the relay substrate 33 is preferably smaller than the outer shape of the substrate 31. This is to prevent the outer periphery of the relay substrate 33 from protruding from the outer periphery of the substrate 31 due to a shift when the relay substrate 33 is mounted on the substrate 31.

ここで、基板３１の下面に実装された半導体素子２や電子部品４は、中継基板３３で囲まれた領域（凹部の一例として用いた）にはんだ付けにより装着されている。なお、半導体素子２と基板３１との間には樹脂が充填されている。   Here, the semiconductor element 2 and the electronic component 4 mounted on the lower surface of the substrate 31 are attached by soldering to a region (used as an example of a recess) surrounded by the relay substrate 33. A resin is filled between the semiconductor element 2 and the substrate 31.

中継基板３３の天面３３ａには、接続ランド９と接続ランド３５とが形成されている。ここで、接続ランド３５は接続ランド９の内側に配置されており、接続ランド９は主に基板３１上に形成された回路の信号端子として用いられ、接続ランド３５がその回路のグランド端子として用いられる。接続ランド３５は中継基板３３の孔３３ｂに沿ってロの字型の形状をしている。なお本実施の形態では、接続ランド３５が内側に設けられたが、これは接続ランド９を内側に設けても良い。   A connection land 9 and a connection land 35 are formed on the top surface 33 a of the relay substrate 33. Here, the connection land 35 is disposed inside the connection land 9, and the connection land 9 is mainly used as a signal terminal of a circuit formed on the substrate 31, and the connection land 35 is used as a ground terminal of the circuit. It is done. The connection land 35 has a square shape along the hole 33 b of the relay substrate 33. In the present embodiment, the connection land 35 is provided on the inner side, but the connection land 9 may be provided on the inner side.

なお、本実施の形態においては中継基板３３の孔３３ｂには、切り欠き３７が点在されている。この切り欠き３７の側面にはスルーホール導体が形成されている。そして基板３１のグランドとスルーホール導体とが半田付け接続されることで、基板３１上に形成された回路のグランドがスルーホール導体を介してグランド端子へ接続される。   In the present embodiment, the notches 37 are dotted in the holes 33 b of the relay substrate 33. A through-hole conductor is formed on the side surface of the notch 37. Then, the ground of the substrate 31 and the through-hole conductor are connected by soldering, so that the ground of the circuit formed on the substrate 31 is connected to the ground terminal via the through-hole conductor.

次に、このような高周波モジュール２１のマザー基板２３への塔載について説明する。図３は、本実施の形態におけるマザー基板の上面図である。図３においてマザー基板２３の上面には、中継基板３３の天面３３ａに設けられた複数の接続ランド９に対応した位置に接続ランド４１が設けられる。グランドパターン４２は、接続ランド３５の外周で囲まれた領域に対応するような領域全体に設けられている。そしてグランドパターン４２上において、孔３３ｂと対応する位置には絶縁膜を形成し、接続ランド３５と対応する領域は絶縁膜の不形成部とすることで、接続ランド４２ａが形成される。なお、マザー基板２３上において、回路部品２２を搭載するためのランドと、接続ランド４１上も絶縁膜の不形成部としている。   Next, the mounting of the high frequency module 21 on the mother substrate 23 will be described. FIG. 3 is a top view of the mother substrate in the present embodiment. In FIG. 3, connection lands 41 are provided on the upper surface of the mother substrate 23 at positions corresponding to the plurality of connection lands 9 provided on the top surface 33 a of the relay substrate 33. The ground pattern 42 is provided in the entire region corresponding to the region surrounded by the outer periphery of the connection land 35. On the ground pattern 42, an insulating film is formed at a position corresponding to the hole 33b, and a region corresponding to the connection land 35 is a non-insulating portion of the insulating film, whereby the connection land 42a is formed. On the mother substrate 23, the lands for mounting the circuit components 22 and the connection lands 41 are also non-insulating portions.

そして図１に示すように、高周波モジュール２１がマザー基板２３へ装着されると、接続ランド９と接続ランド４１との間および、接続ランド３５と接続ランド４２ａとが半田１１によって接続される。これにより、切り欠き３７、接続ランド３５、半田１１および接続ランド４２ａが基板３１の裏側に形成された高周波回路の周囲を囲み、裏カバーと等価の働きをなすこととなるので、基板３１の裏面に別途カバーを設けることなく基板３１の裏面の高周波回路をシールドできる。従って、裏側にカバーが不要となる分高周波モジュール２１を薄くできる。さらに、回路部品２２で発生するノイズや妨害波が進入し難くなるので、妨害に強い薄型の高周波モジュール２１を実現できる。   As shown in FIG. 1, when the high frequency module 21 is mounted on the mother substrate 23, the connection land 9 and the connection land 41 and the connection land 35 and the connection land 42 a are connected by the solder 11. Accordingly, the notch 37, the connection land 35, the solder 11, and the connection land 42a surround the periphery of the high-frequency circuit formed on the back side of the substrate 31 and perform an equivalent function to the back cover. The high frequency circuit on the back surface of the substrate 31 can be shielded without providing a separate cover. Therefore, the high-frequency module 21 can be made thinner by the amount that a cover is unnecessary on the back side. Furthermore, since it becomes difficult for noise and interference waves generated in the circuit component 22 to enter, the thin high-frequency module 21 resistant to interference can be realized.

なお半導体素子２の天面２ａは絶縁体であるので、グランドパターン４２と接触しても構わない。そこで、半導体素子２の天面２ａは中継基板３３の天面３３ａより突出させておく。これによりさらに中継基板３３の高さを低くすることができるので、さらに高周波モジュール２１を薄くすることができる。   Since the top surface 2a of the semiconductor element 2 is an insulator, it may be in contact with the ground pattern 42. Therefore, the top surface 2 a of the semiconductor element 2 is protruded from the top surface 33 a of the relay substrate 33. Thereby, since the height of the relay substrate 33 can be further reduced, the high-frequency module 21 can be further thinned.

次に、図４は本実施の形態における他の高周波モジュールの下面図である。図４において図１から図３と同じものには同じ番号を用いてその説明は簡略化している。図４において、中継基板３３の孔３３ｂには、切り欠き３７が離散的に配置される。この切り欠き３７に対応して、接続ランド３８が形成される。この接続ランド３８は、中継基板３３の天面３３ａ上に設けられた天面電極３８ａと、切り欠き３７の内周面のスルーホール導体によって形成された側面電極３８ｂとによって形成される。なお本実施の形態において切り欠き３７は、１０箇所設けられている。   Next, FIG. 4 is a bottom view of another high-frequency module in the present embodiment. In FIG. 4, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. In FIG. 4, notches 37 are discretely arranged in the holes 33 b of the relay substrate 33. A connection land 38 is formed corresponding to the notch 37. The connection land 38 is formed by a top surface electrode 38 a provided on the top surface 33 a of the relay substrate 33 and a side electrode 38 b formed by a through-hole conductor on the inner peripheral surface of the notch 37. In the present embodiment, ten notches 37 are provided.

ここで、切り欠き３７は、２つの隣り合う接続ランド９同士のほぼ中間となる位置に設けられる。これにより、接続ランド９と接続ランド３８とがジグザグに配置されることとなるので、マザー基板２３へ実装されたときに接続ランド９と接続ランド４１との間を接続する半田１１と、接続ランド３５と接続ランド４２ａとの間を接続する半田１１とが短絡しにくくできる。   Here, the notch 37 is provided at a position that is substantially in the middle between the two adjacent connection lands 9. As a result, the connection lands 9 and the connection lands 38 are arranged in a zigzag pattern. Therefore, the solder 11 that connects between the connection lands 9 and the connection lands 41 when mounted on the mother board 23, and the connection lands. 35 and the solder 11 connecting the connection land 42a can be hardly short-circuited.

また、中継基板３３の幅を小さくできるので、孔３３ｂを広くでき、基板３１の裏面側に対し部品を有効に実装できる。従って、基板３１を小型化できるので、小型な高周波モジュール２１を実現できることとなる。   Further, since the width of the relay substrate 33 can be reduced, the hole 33b can be widened, and components can be effectively mounted on the back side of the substrate 31. Therefore, since the substrate 31 can be reduced in size, a small high-frequency module 21 can be realized.

本発明にかかる高周波モジュールは、モジュールを薄型化できるという効果を有し、携帯などのために小型化が要求される電子機器等に用いるモジュールとして有用である。   The high-frequency module according to the present invention has an effect that the module can be thinned, and is useful as a module used for an electronic device or the like that is required to be miniaturized for carrying or the like.

本発明の一実施の形態における携帯機器の断面図Sectional drawing of the portable apparatus in one embodiment of this invention 同、高周波モジュールの下面図Same as above, bottom view of high-frequency module 同、携帯機器のマザー基板の上面図The top view of the mother board of the portable device 本実施の形態における他の高周波モジュールの下面図Bottom view of another high-frequency module in the present embodiment 従来の携帯機器の断面図Cross-sectional view of a conventional portable device

符号の説明Explanation of symbols

２ 半導体素子
４ 電子部品
９ 接続ランド
３１ 基板
３３ 中継基板
３５ 接続ランド 2 Semiconductor element 4 Electronic component 9 Connection land 31 Substrate 33 Relay substrate 35 Connection land

Claims (7)

基板と、この基板の外周に沿って設けられた凸部と、この凸部の天面に形成された複数の第１の接続ランドと、前記凸部で囲まれた凹部の底面に装着された電子部品とを備え、前記凸部の天面において前記第１の接続ランドの少なくとも内側と外側のいずれか一方に設けられた第２の接続ランドを設け、前記第２の接続ランドはグランド端子とするとともに、前記基板の前記凸部形成面側が開放された高周波モジュール。 A substrate, a protrusion provided along the outer periphery of the substrate, a plurality of first connection lands formed on the top surface of the protrusion, and a bottom surface of a recess surrounded by the protrusion. An electronic component, and a second connection land provided on at least one of the inside and the outside of the first connection land on the top surface of the convex portion, the second connection land being a ground terminal And a high-frequency module in which the convex portion forming surface side of the substrate is opened. 凸部と第２の接続ランドは共にロの字形状とした請求項１に記載の高周波モジュール。 The high-frequency module according to claim 1, wherein both the convex portion and the second connection land have a square shape. 第２の接続ランドは、離散的に形成されるとともに、隣り合う第１の接続ランドのほぼ中心となる位置に形成された請求項１に記載の高周波モジュール。 2. The high-frequency module according to claim 1, wherein the second connection land is formed discretely and is formed at a position substantially at the center of the adjacent first connection land. 第２の接続ランドは、凸部の天面側に形成された天面電極と、この天面電極に接続されるとともに凹部の側面に形成された側面電極とから形成された請求項１に記載の高周波モジュール。 The second connection land is formed from a top surface electrode formed on a top surface side of the convex portion and a side surface electrode connected to the top surface electrode and formed on a side surface of the concave portion. High frequency module. 凸部は、一方の接続ランドが設けられた中継基板を基板の裏面に装着して形成した請求項１に記載の高周波モジュール。 The high-frequency module according to claim 1, wherein the convex portion is formed by mounting a relay substrate provided with one connection land on a back surface of the substrate. マザー基板と、このマザー基板に装着された高周波モジュールとを備え、前記高周波モジュールには請求項１に記載の高周波モジュールを用いるとともに、前記マザー基板には第１の接続ランドが前記マザー基板側に対向するように前記高周波モジュールが装着される電子機器において、前記マザー基板には第１の接続ランドに対応する位置に第３の接続ランドを設けるとともに、第２の接続ランドに対応する位置に第４の接続ランドを設け、前記第４の接続ランドをグランドに接続し、前記第１の接続ランドと前記第３の接続ランドとが接続されるとともに、前記第２の接続ランドと前記第４の接続ランドとが接続された電子機器。 A high-frequency module according to claim 1 is used as the high-frequency module, and a first connection land is provided on the mother substrate side. In the electronic device in which the high-frequency module is mounted so as to face each other, the mother board is provided with a third connection land at a position corresponding to the first connection land, and at a position corresponding to the second connection land. 4 connection lands are provided, the fourth connection land is connected to the ground, the first connection land and the third connection land are connected, and the second connection land and the fourth connection land are connected. An electronic device connected to a connection land. マザー基板の高周波モジュールが搭載される面には、凹部と対応する位置にグランドパターンを設けた請求項６に記載の電子機器。 The electronic device according to claim 6, wherein a ground pattern is provided on a surface of the mother board on which the high-frequency module is mounted at a position corresponding to the recess.
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