JP2020025076A - モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】モジュールにおいて、シールド性能を向上させる。【解決手段】モジュールは、主面１ｕを有する基板と、主面１ｕに実装された第１部品４１と、第１の方向９１に延在しつつ第１部品４１をまたぐように主面１ｕにボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤ５からなる第１ワイヤ群とを備える。第１の方向９１に垂直な第２の方向９２に沿って区間を分類したとき、前記第１ワイヤ群は、互いに隣接するワイヤ５同士の間の距離が第１長さである第１区間８１と、互いに隣接するワイヤ５同士の間の距離が前記第１長さより長い第２長さである第２区間８２とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、モジュールに関するものである。

モールド化合物（封止樹脂）の中にダイ（電子部品）が封じ込められた電子モジュールにおいて、電磁波を遮蔽するシールドとしてワイヤボンドばねを用いる構造が、特許第５２７６１６９号（特許文献１）に記載されている。

特許第５２７６１６９号

特許文献１に記載された構成では、ワイヤボンドばねは樹脂封止されたモジュールの外周部に形成されているのみであり、シールド性能が十分ではない、という問題がある。

そこで、本発明は、シールド性能を向上させたモジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくモジュールは、主面を有する基板と、上記主面に実装された第１部品と、第１の方向に延在しつつ上記第１部品をまたぐように上記主面にボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤからなる第１ワイヤ群とを備える。上記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って区間を分類したとき、上記第１ワイヤ群は、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が第１長さである第１区間と、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が上記第１長さより長い第２長さである第２区間とを含む。

本発明によれば、互いに平行な３以上のワイヤからなる第１ワイヤ群を備え、第１ワイヤ群の中でも特に第１区間ではワイヤ同士の間の距離が短くなっているので、当該区間において重点的にシールドすることができる。したがって、シールド性能を向上させたモジュールを実現することができる。

本発明に基づく実施の形態１におけるモジュールの第１の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるモジュールの第２の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるモジュールの透視平面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図である。 図４の部分拡大図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるモジュールの透視平面図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるモジュールの透視平面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるモジュールの透視平面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるモジュールの変形例の透視平面図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるモジュールの透視平面図である。

図面において示す寸法比は、必ずしも忠実に現実のとおりを表しているとは限らず、説明の便宜のために寸法比を誇張して示している場合がある。以下の説明において、上または下の概念に言及する際には、絶対的な上または下を意味するとは限らず、図示された姿勢の中での相対的な上または下を意味する場合がある。

（実施の形態１）
（構成）
図１〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるモジュールについて説明する。ここでいうモジュールは、部品内蔵モジュールまたは部品実装モジュールであってよい。

本実施の形態におけるモジュール１０１の外観を図１に示す。モジュール１０１の上面および側面はシールド膜６に覆われている。図１における斜め下からモジュール１０１を見たところを図２に示す。モジュール１０１の下面はシールド膜６に覆われておらず、基板１が露出している。基板１の下面には、１以上の外部接続電極１１が設けられている。図２で示した外部接続電極１１の数、大きさ、配列はあくまで一例である。基板１は、表面または内部に配線を備えていてよい。基板１は樹脂基板であってもよくセラミック基板であってもよい。基板１は多層基板であってもよい。モジュール１０１の透視平面図を図３に示す。図３は、モジュール１０１のシールド膜６の上面を取り去って封止樹脂３を取り去った状態を上から見ているところに相当する。第１部品４１が基板１の主面１ｕに実装されている。第１部品４１は、たとえばＩＣ（Integrated Circuit）であってよい。より具体的には、第１部品４１は、たとえばＬＮＡ（Low Noise Amplifier）であってよい。主面１ｕには複数のパッド電極７が配置されている。図３におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図を図４に示す。図４の部分拡大図を図５に示す。図５においては、互いに隣り合うワイヤ５同士の間の距離がＡである区間、Ｂである区間、Ｃである区間が示されている。

本実施の形態におけるモジュール１０１は、主面１ｕを有する基板１と、主面１ｕに実装された第１部品４１と、第１の方向９１に延在しつつ第１部品４１をまたぐように主面１ｕにボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤ５からなる第１ワイヤ群とを備える。第１の方向９１に垂直な第２の方向９２に沿って区間を分類したとき、前記第１ワイヤ群は、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が第１長さＡである第１区間８１と、互いに隣接するワイヤ５同士の間の距離が第１長さＡより長い第２長さＣである第２区間８２とを含む。

図４に示すように、ワイヤ５は、第１端５１と第２端５２とを有する。第１端５１および第２端５２はいずれかのパッド電極７にそれぞれ接続されている。ここで、「第１端」は、ボンディングの始点であり、「第２端」はボンディングの終点である。第１端はボンディングの始点であるので、第１端をパッド電極７に接続した際、ワイヤ５を主面１ｕに対して垂直に引き上げることができる。したがって、この時点では、ワイヤ５と第１部品４１との接触のおそれはほぼない。よって、第１端に関しては、ワイヤ５と第１部品４１とを近接して配置することができる。一方、第２端はボンディングの終点であり、ワイヤ５を垂直に主面１ｕに向けて形成することが難しいので、第１端側に比べてワイヤ５と第１部品４１とを離す必要がある。図４において、第１端５１は第１部品４１に近い位置にあるのに対して、第２端５２は第１部品４１から遠ざけられているのは、このような事情による。本実施の形態においては、シールドの必要性がより高い方の箇所をボンディングの第１端としている。

図４に示すように、基板１の下面に設けられた外部接続電極１１に対して、導体ビア１２が電気的に接続されている。基板１の内部には、内部導体パターン１３が配置されている。導体ビア１２は、絶縁層２を貫通するようにして、外部接続電極１１と内部導体パターン１３とを電気的に接続している。ここで示した外部接続電極１１、導体ビア１２および内部導体パターン１３の位置、大きさ、配列は、あくまで一例として示したものであり、これに限らない。

図３および図４に示した例では、主面１ｕには、第１部品４１の他に、第２部品４２、チップ部品４９が実装されている。第２部品４２はたとえばＩＣであってよい。ここではチップ部品４９はコンデンサであるものとするが、チップ部品の種類はこれに限らない。チップ部品は、たとえばインダクタであっても抵抗であってもよい。主面１ｕに実装された各種部品の位置、大きさ、配列は、あくまで一例として示したものであり、これに限らない。

（作用・効果）
本実施の形態では、第１部品４１をまたぐように主面１ｕにボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤ５からなる第１ワイヤ群を備えるので、これらのワイヤ５によって、第１部品４１をシールドすることができる。第１ワイヤ群は第１区間８１と第２区間８２とを含み、第１区間８１ではワイヤ５同士の間の距離が短くなっているので、特に重点的にシールドすることができる。したがって、シールド性能を向上させたモジュールを実現することができる。

本実施の形態で示したように、モジュール１０１は、主面１ｕに実装された第２部品を備え、第１区間８１におけるワイヤ５の一端が並ぶ列は、第１部品４１と第２部品４２との間に位置することが好ましい。また、第１部品４１と第２部品４２との間に設けられるワイヤ５の一端を、ボンディングの始点とすることが好ましい。

この構成を採用することにより、第１部品４１と第２部品４２との間にワイヤ５の一端が密に配列されているので、第１部品４１と第２部品４２との間を重点的にシールドすることができ、第１部品４１と第２部品４２との間で生じうる電磁的影響を軽減することができる。本実施の形態においては、第１部品４１と第２部品４２の間に、ボンディングの始点となる第１端を配置している。すなわち、シールドの必要性がより高い方の箇所をボンディングの第１端としている。また、こうすることにより、シールドが必要な箇所におけるボンディングの製造ばらつきを抑制することができ、安定したシールド効果を得ることができる。

本実施の形態で示したように、主面１ｕから離隔して、第１部品４１および前記第１ワイヤ群を覆い隠すように配置されたシールド膜６を備えることが好ましい。図４には、シールド膜６が主面１ｕから離隔して配置されている様子が示されている。この構成を採用することにより、シールド膜６によるシールド効果も得ることができる。図４に示すように、シールド膜６の内側の空間には封止樹脂３が満たされていることが好ましい。言い換えれば、モジュール１０１は、第１部品４１および前記２以上のワイヤ５を覆うように配置された封止樹脂３を備えることが好ましい。本実施の形態で示したように、モジュール１０１が第２部品４２も備える場合には、モジュール１０１は、第１部品４１、第２部品４２および前記２以上のワイヤ５を覆うように配置された封止樹脂３を備えることが好ましい。

図４に示したように、前記第１ワイヤ群のうち少なくともいずれかのワイヤ５が、シールド膜６に接触していることが好ましい。この構成を採用することにより、シールド膜６がワイヤ５によって基板のグランドに接続されることになるので、シールド膜６に囲まれた空間内を効率良くシールドすることができる。

なお、第１部品４１がＬＮＡである場合には、受信感度を改善することができる。第１部品４１がＬＮＡである場合には、第１部品４１としてのＬＮＡの他に、ＬＮＡの入力整合用のインダクタも配置されうるが、ＬＮＡの入力整合用のインダクタについても、同様にシールドすることが好ましい。

（実施の形態２）
（構成）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるモジュールについて説明する。本実施の形態におけるモジュール１０２を平面的に透視して見たところを図６に示す。本実施の形態におけるモジュール１０２は、実施の形態１で説明したモジュール１０１に比べて、基本的な構成は同じであるが、以下の点で異なる。

モジュール１０２は、前記第１ワイヤ群とは異なる方向に配置され、第１部品４１をまたぐように主面１ｕにボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤ５からなる第２ワイヤ群を備える。図６において、縦方向に張られたワイヤ５の集合が第１ワイヤ群であり、横方向に張られたワイヤ５の集合が第２ワイヤ群である。すなわち、２以上のワイヤ５は、第１部品４１の全周に渡って、第１部品４１を跨ぐように配置されている。第２ワイヤ群に属するワイヤ５は等間隔に配置されている。

（作用・効果）
本実施の形態では、第１ワイヤ群の他に第２ワイヤ群を備えるので、第１部品４１をより確実にシールドすることができる。

（実施の形態３）
（構成）
図７を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるモジュールについて説明する。本実施の形態におけるモジュール１０３を平面的に透視して見たところを図７に示す。本実施の形態におけるモジュール１０３は、実施の形態２で説明したモジュール１０２に比べて、基本的な構成は同じであるが、以下の点で異なる。

モジュール１０３は、第１の方向９１に沿って区間を分類したとき、前記第２ワイヤ群は、互いに隣接するワイヤ５同士の間の距離が第３長さである第３区間８３と、互いに隣接するワイヤ５同士の間の距離が前記第３長さより長い第４長さである第４区間８４とを含む。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態３で説明した効果を得ることができる。さらに第２ワイヤ群に属するワイヤ５は第３区間８３においては密に配置されているので、第１部品４１の所望の部位を重点的にシールドすることができる。

実施の形態２，３で示したように、前記第１ワイヤ群と前記第２ワイヤ群とは直交する構成であってよい。この構成を採用することにより、多くの本数のワイヤ５を効率良く配置することができる。

（実施の形態４）
（構成）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるモジュールについて説明する。本実施の形態におけるモジュール１０４を平面的に透視して見たところを図８に示す。

モジュール１０４においては、第１の方向９１は、第１部品４１の長手方向９０に対して斜めに交差する。ワイヤ５は第１の方向９１に沿って延在する。

（作用・効果）
本実施の形態では、ワイヤ５が第１部品４１の長手方向に対して斜めに配置されているので、設計の自由度が高くなり、限られたスペースに効率良くワイヤ５を配置することができる。

本実施の形態の変形例として、図９に示すモジュール１０５のようなものも考えられる。モジュール１０５においては、ワイヤ５の方向を決める第１の方向９１が第１部品４１の長手方向９０に対して斜めに交差するだけでなく、ワイヤ５の長さも一定ではない。異なる長さのワイヤ５が組み合わせて配置されている。このように、状況に応じて異なる長さのワイヤ５を組み合わせることとすれば、さらに設計の自由度が高くなり、限られたスペースに効率良くワイヤ５を配置することができる。また、２以上のワイヤ５は、第１部品４１の全周に渡って、第１部品４１を跨ぐように配置されている。したがって、より効果的に、第１部品４１のシールド効果を得ることができる。

（実施の形態５）
（構成）
図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるモジュールについて説明する。本実施の形態におけるモジュール１０６を平面的に透視して見たところを図１０に示す。本実施の形態におけるモジュール１０６は、実施の形態３で説明したモジュール１０３に比べて、基本的な構成は同じであるが、以下の点で異なる。

モジュール１０６においては、第１の方向９１は、第１部品４１の長手方向９０に対して斜めに交差する。第１ワイヤ群のワイヤ５は第１の方向９１に沿って延在する。第２ワイヤ群のワイヤ５は第２の方向９２と平行とは限らない。図１０に示した例では、第２ワイヤ群のワイヤ５は第２の方向９２と平行ではない。

（作用・効果）
本実施の形態では、第１ワイヤ群と第２ワイヤ群とが配置されており、なおかつ、それらの延在する方向は第１部品４１の長手方向９０とは異なるので、設計の自由度が高くなり、限られたスペースに効率良くワイヤ５を配置することができる。

実施の形態２，３，５で示したように、主面１ｕから離隔して、第１部品４１、前記第１ワイヤ群および前記第２ワイヤ群を覆い隠すように配置されたシールド膜６を備えることが好ましい。前記第１ワイヤ群および前記第２ワイヤ群のうち少なくともいずれかのワイヤが、シールド膜６に接触していることが好ましい。この構成を採用することにより、シールド膜６がワイヤ５によって基板のグランドに接続されることになるので、ワイヤ５をシールド膜６と同電位にすることができ、シールド膜６に囲まれた空間内を効率良くシールドすることができる。

なお、上記各実施の形態では、部品が長方形である例を示したが、部品の形状は長方形とは限らず、他の形状であってもよい。

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 配線基板、２ 絶縁層、３ 封止樹脂、５ ワイヤ、６ シールド膜、７ パッド電極、１１ 外部接続電極、１２ 導体ビア、４１ 第１部品、４２ 第２部品、４９ チップ部品、５１ 第１端、５２ 第２端、８１ 第１区間、８２ 第２区間、８３ 第３区間、８４ 第４区間、９０ （第１部品の）長手方向、９１ 第１の方向、９２ 第２の方向、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６ モジュール。

本実施の形態で示したように、主面１ｕから離隔して、第１部品４１および前記第１ワイヤ群を覆い隠すように配置されたシールド膜６を備えることが好ましい。図４には、シールド膜６が主面１ｕから離隔して配置されている様子が示されている。この構成を採用することにより、シールド膜６によるシールド効果も得ることができる。図４に示すように、シールド膜６の内側の空間には封止樹脂３が満たされていることが好ましい。言い換えれば、モジュール１０１は、第１部品４１および前記３以上のワイヤ５を覆うように配置された封止樹脂３を備えることが好ましい。本実施の形態で示したように、モジュール１０１が第２部品４２も備える場合には、モジュール１０１は、第１部品４１、第２部品４２および前記３以上のワイヤ５を覆うように配置された封止樹脂３を備えることが好ましい。

モジュール１０２は、前記第１ワイヤ群とは異なる方向に配置され、第１部品４１をまたぐように主面１ｕにボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤ５からなる第２ワイヤ群を備える。図６において、縦方向に張られたワイヤ５の集合が第１ワイヤ群であり、横方向に張られたワイヤ５の集合が第２ワイヤ群である。すなわち、３以上のワイヤ５は、第１部品４１の全周に渡って、第１部品４１を跨ぐように配置されている。第２ワイヤ群に属するワイヤ５は等間隔に配置されている。

本実施の形態の変形例として、図９に示すモジュール１０５のようなものも考えられる。モジュール１０５においては、ワイヤ５の方向を決める第１の方向９１が第１部品４１の長手方向９０に対して斜めに交差するだけでなく、ワイヤ５の長さも一定ではない。異なる長さのワイヤ５が組み合わせて配置されている。このように、状況に応じて異なる長さのワイヤ５を組み合わせることとすれば、さらに設計の自由度が高くなり、限られたスペースに効率良くワイヤ５を配置することができる。また、３以上のワイヤ５は、第１部品４１の全周に渡って、第１部品４１を跨ぐように配置されている。したがって、より効果的に、第１部品４１のシールド効果を得ることができる。

Claims (13)

1. 主面を有する基板と、
   前記主面に実装された第１部品と、
   第１の方向に延在しつつ前記第１部品をまたぐように前記主面にボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤからなる第１ワイヤ群とを備え、
   前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って区間を分類したとき、前記第１ワイヤ群は、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が第１長さである第１区間と、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が前記第１長さより長い第２長さである第２区間とを含む、モジュール。
2. 前記主面に実装された第２部品を備え、
   前記第１区間における前記ワイヤの一端が並ぶ列は、前記第１部品と前記第２部品との間に位置する、請求項１に記載のモジュール。
3. 前記第１ワイヤ群とは異なる方向に配置され、前記第１部品をまたぐように前記主面にボンディングされた互いに平行な３以上のワイヤからなる第２ワイヤ群を備える、請求項１または２に記載のモジュール。
4. 前記第１の方向に沿って区間を分類したとき、前記第２ワイヤ群は、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が第３長さである第３区間と、互いに隣接するワイヤ同士の間の距離が前記第３長さより長い第４長さである第４区間とを含む、請求項３に記載のモジュール。
5. 前記第１ワイヤ群と前記第２ワイヤ群とは直交する、請求項３または４に記載のモジュール。
6. 前記第１の方向は、前記第１部品の長手方向に対して斜めに交差する、請求項１から５のいずれかに記載のモジュール。
7. 前記第１部品および前記２以上のワイヤを覆うように配置された封止樹脂を備える、請求項１から６のいずれかに記載のモジュール。
8. 前記主面から離隔して、前記第１部品および前記第１ワイヤ群を覆い隠すように配置されたシールド膜を備える、請求項１または２に記載のモジュール。
9. 前記第１ワイヤ群のうち少なくともいずれかのワイヤが、前記シールド膜に接触している、請求項８に記載のモジュール。
10. 前記主面から離隔して、前記第１部品、前記第１ワイヤ群および前記第２ワイヤ群を覆い隠すように配置されたシールド膜を備える、請求項３から５のいずれかに記載のモジュール。
11. 前記第１ワイヤ群および前記第２ワイヤ群のうち少なくともいずれかのワイヤが、前記シールド膜に接触している、請求項１０に記載のモジュール。
12. 前記第１部品、前記第２部品および前記２以上のワイヤを覆うように配置された封止樹脂を備える、請求項２に記載のモジュール。
13. 前記第１部品は、ＬＮＡである、請求項１から１２のいずれか１項に記載のモジュール。

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