JP2020195018A - Communication module - Google Patents

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幸平 松丸
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幸平 松丸
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Abstract

To enable performance improvement in transmission characteristics of a communication module.SOLUTION: A communication module 1 comprises: a first substrate 10; a second substrate 20 having a dielectric constant and dielectric loss which are lower than those of the first substrate 10; and a communication integrated circuit 30 having a first terminal 31 which is electrically connected to a first pad 10A formed on the first substrate 10 and a second terminal 32 which is electrically connected to a second pad 20A formed on the second substrate 20. As the second terminal 32, the communication integrated circuit 30 has a transmitting/receiving terminal 32a connected to an antenna 40 and a ground terminal 32b provided adjacent to the transmitting/receiving terminal 32a. The second pad 20A connected to the transmitting/receiving terminal 32a is electrically connected to antenna transmission lines 41 and 42, while the second pad 20A connected to the ground terminal 32b is electrically connected to a ground pattern.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、通信モジュールに関するものである。 The present invention relates to a communication module.

下記特許文献1には、多層基板にRFICなどの通信用集積回路が実装された通信モジュールが開示されている。この通信用集積回路の端子の一部は、多層基板のうち、熱コンダクタンスの大きい第1の基板に接続され、通信用集積回路の他の端子は、当該第1の基板よりも熱コンダクタンスが小さい第2の基板に接続されている。この構成によれば、熱コンダクタンスの大きい第1の基板に通信用集積回路の熱を逃がすことができるため、熱コンダクタンスが小さい第2の基板が受ける熱の影響を少なくすることができる。つまり、第2の基板にアンテナを形成することで、熱の影響による通信モジュールの伝送特性の低下を防止することができる。 The following Patent Document 1 discloses a communication module in which a communication integrated circuit such as an RFIC is mounted on a multilayer board. Some of the terminals of the communication integrated circuit are connected to the first substrate having a large thermal conductance among the multilayer boards, and the other terminals of the communication integrated circuit have a smaller thermal conductance than the first substrate. It is connected to the second board. According to this configuration, the heat of the communication integrated circuit can be released to the first substrate having a large thermal conductance, so that the influence of the heat on the second substrate having a small thermal conductance can be reduced. That is, by forming the antenna on the second substrate, it is possible to prevent the transmission characteristics of the communication module from being deteriorated due to the influence of heat.

特開2019−36587号公報JP-A-2019-36587

上記従来技術の通信モジュールでは、熱の影響を少なくすることにより十分な伝送特性が得られていたが、技術の進歩に伴い、近年では伝送特性のさらなる高性能化が要求されるようになった。 In the above-mentioned communication module of the prior art, sufficient transmission characteristics have been obtained by reducing the influence of heat, but with the progress of technology, further improvement in transmission characteristics has been required in recent years. ..

本発明は、上記要求に応えるべく、通信モジュールの伝送特性の高性能化を目的とする。 An object of the present invention is to improve the performance of the transmission characteristics of a communication module in order to meet the above requirements.

(1)本発明の一態様に係る通信モジュールは、第1の基板と、前記第1の基板よりも誘電率及び誘電損失が小さい第2の基板と、前記第1の基板に形成された第1のパッドに電気的に接続された第1の端子と、前記第2の基板に形成された第2のパッドに電気的に接続された第2の端子と、を有する通信用集積回路と、を備え、前記通信用集積回路は、前記第2の端子として、アンテナに接続された送受信端子と、前記送受信端子に隣接して設けられた接地端子と、を有し、前記送受信端子に接続された前記第2のパッドは、前記第2の基板に形成されたアンテナ伝送路に電気的に接続され、前記接地端子に接続された前記第2のパッドは、前記第2の基板に形成されたグランドパターンに電気的に接続されている。 (1) The communication module according to one aspect of the present invention includes a first substrate, a second substrate having a smaller dielectric constant and dielectric loss than the first substrate, and a first substrate formed on the first substrate. An integrated circuit for communication having a first terminal electrically connected to one pad and a second terminal electrically connected to a second pad formed on the second substrate. The communication integrated circuit has, as the second terminal, a transmission / reception terminal connected to the antenna and a ground terminal provided adjacent to the transmission / reception terminal, and is connected to the transmission / reception terminal. The second pad was electrically connected to an antenna transmission path formed on the second substrate, and the second pad connected to the ground terminal was formed on the second substrate. It is electrically connected to the ground pattern.

(2)上記(1)に記載された通信モジュールであって、前記第2の基板は、前記通信用集積回路が実装された第1面と、前記第1面と反対側の面であって前記アンテナが形成された第2面と、前記通信用集積回路の実装領域の内側に形成され前記第1面から前記第2面にかけて貫通した第1の開口部と、を有し、前記第1の基板は、前記第2の基板の前記第2面が接合される凹部と、前記凹部の内側に形成され前記第1の開口部に嵌合して前記第1の端子と接続される凸部と、を有していてもよい。
(3)上記(2)に記載された通信モジュールであって、前記第2の基板は、前記第2の基板の外周縁から前記通信用集積回路の実装領域に向かって切り欠かれた切欠部を有し、前記第1の基板は、前記切欠部に嵌合する嵌合部を有していてもよい。
(4)上記(3)に記載された通信モジュールであって、前記嵌合部に、第2の開口部が形成されていてもよい。
(5)上記(4)に記載された通信モジュールであって、前記第2の開口部を介して取り付けられ、前記通信用集積回路の熱を放熱する放熱板を備えていてもよい。
(2) The communication module according to (1) above, wherein the second substrate is a first surface on which the communication integrated circuit is mounted and a surface opposite to the first surface. The first surface having a second surface on which the antenna is formed and a first opening formed inside the mounting area of the communication integrated circuit and penetrating from the first surface to the second surface. The substrate is a concave portion to which the second surface of the second substrate is joined, and a convex portion formed inside the concave portion and fitted to the first opening to be connected to the first terminal. And may have.
(3) In the communication module according to (2) above, the second substrate is a notched portion cut out from the outer peripheral edge of the second substrate toward the mounting region of the communication integrated circuit. The first substrate may have a fitting portion that fits into the notch portion.
(4) In the communication module described in (3) above, a second opening may be formed in the fitting portion.
(5) The communication module according to (4) above, which is attached via the second opening and may include a heat radiating plate that dissipates heat from the integrated circuit for communication.

上記本発明の一態様によれば、通信モジュールの伝送特性の高性能化を実現できる。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to realize high performance of the transmission characteristics of the communication module.

本発明の第1実施形態に係る通信モジュールの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the communication module which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す通信モジュールの矢視A−Aの断面模式図である。It is sectional drawing of the arrow view AA of the communication module shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る通信モジュールの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the communication module which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図3に示す通信モジュールの矢視B−Bの断面模式図である。It is sectional drawing of the arrow view BB of the communication module shown in FIG.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る通信モジュール1の平面模式図である。図2は、図1に示す通信モジュール1の矢視A−Aの断面模式図である。
図1に示すように、通信モジュール1は、第1の基板10と、第2の基板20と、通信用集積回路30と、アンテナ40と、を備えている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic plan view of the communication module 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of the communication module 1 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the communication module 1 includes a first substrate 10, a second substrate 20, a communication integrated circuit 30, and an antenna 40.

第1の基板10は、図1に示すように、平面視で矩形状に形成されている。第1の基板10は、図2に示すように、第2の基板20よりも厚く形成されているリジット基板である。第1の基板10は、第2の基板20よりも熱コンダクタンスが大きい。また、第1の基板10は、第2の基板20よりも誘電率(Dk)及び誘電損失(Df)が大きい。 As shown in FIG. 1, the first substrate 10 is formed in a rectangular shape in a plan view. As shown in FIG. 2, the first substrate 10 is a rigid substrate formed thicker than the second substrate 20. The first substrate 10 has a higher thermal conductance than the second substrate 20. Further, the first substrate 10 has a larger dielectric constant (Dk) and dielectric loss (Df) than the second substrate 20.

第2の基板20は、図1に示すように、第1の基板10の表面11(第2の基板20の後述する第1面21及び第2面22と区別して第3面と言っても良い)に形成された凹部13に収容されて第1の基板10と接合されている。第2の基板20は、図2に示すように、第1の基板10よりも薄く形成されているフレキシブルプリント基板である。第2の基板20は、第1の基板10よりも熱コンダクタンスが小さい。また、第2の基板20は、第1の基板10よりも誘電率(Dk)及び誘電損失(Df)が小さい。 As shown in FIG. 1, the second substrate 20 may be referred to as a third surface 11 of the first substrate 10 (distinguishable from the first surface 21 and the second surface 22 of the second substrate 20 described later). It is housed in the recess 13 formed in (good) and is joined to the first substrate 10. As shown in FIG. 2, the second substrate 20 is a flexible printed circuit board formed thinner than the first substrate 10. The second substrate 20 has a smaller thermal conductance than the first substrate 10. Further, the second substrate 20 has a smaller dielectric constant (Dk) and a smaller dielectric loss (Df) than the first substrate 10.

第2の基板20は、第1の基板10よりも誘電率(Dk)及び誘電損失(Df)が小さければ、材料は特に限定されない。例えば、第1の基板10の材料がFR4(ガラスエポキシ)であれば、第2の基板20の材料がLCP(液晶ポリマー)であっても構わない。一例として、FR4の誘電率は4.8で、誘電損失は0.072であり、LCPの誘電率は2.9で、誘電損失は0.0058である。 The material of the second substrate 20 is not particularly limited as long as the dielectric constant (Dk) and the dielectric loss (Df) of the second substrate 20 are smaller than those of the first substrate 10. For example, if the material of the first substrate 10 is FR4 (glass epoxy), the material of the second substrate 20 may be LCP (liquid crystal polymer). As an example, FR4 has a dielectric constant of 4.8 and a dielectric loss of 0.072, and LCP has a dielectric constant of 2.9 and a dielectric loss of 0.0058.

通信用集積回路30は、図1に示すように、平面視で第2の基板20の中央部(第1の基板10の中央部ないし通信モジュール1の中央部でもある)に実装されている。通信用集積回路30は、例えば、RFIC(高周波集積回路)のBGAパッケージなどから形成されている。通信用集積回路30の下面には、第1の基板10に形成された第1のパッド10Aに電気的に接続された第1の端子31と、第2の基板20に形成された第2のパッド20Aに電気的に接続された第2の端子32と、が設けられている。なお、図中には、通信用集積回路30の全ての端子及びパッドが示されているのではなく、一部の端子及びパッドは省略されている。また、通信用集積回路30の端子の数は、図中に示す数に限定されない。 As shown in FIG. 1, the communication integrated circuit 30 is mounted on the central portion of the second substrate 20 (also the central portion of the first substrate 10 or the central portion of the communication module 1) in a plan view. The communication integrated circuit 30 is formed of, for example, an RFIC (radio frequency integrated circuit) BGA package or the like. On the lower surface of the communication integrated circuit 30, a first terminal 31 electrically connected to a first pad 10A formed on the first substrate 10 and a second terminal 31 formed on the second substrate 20 A second terminal 32, which is electrically connected to the pad 20A, is provided. In the figure, not all terminals and pads of the communication integrated circuit 30 are shown, and some terminals and pads are omitted. Further, the number of terminals of the communication integrated circuit 30 is not limited to the number shown in the figure.

通信用集積回路30は、第2の端子32として、アンテナ40に接続された送受信端子32aと、送受信端子32aに隣接して設けられた接地端子32bと、を有している。送受信端子32aは、平面視で矩形状の通信用集積回路30(パッケージ)の外周縁に沿って複数設けられ、接地端子32bは送受信端子32aで囲まれた領域の内側に配置され、それぞれの送受信端子32aに隣接するように一対一で設けられている。なお、図1中では、送受信端子32aとそれに隣接する接地端子32bの組を点線で囲っている。 The communication integrated circuit 30 has a transmission / reception terminal 32a connected to the antenna 40 and a ground terminal 32b provided adjacent to the transmission / reception terminal 32a as the second terminal 32. A plurality of transmission / reception terminals 32a are provided along the outer peripheral edge of the communication integrated circuit 30 (package) which is rectangular in a plan view, and the ground terminals 32b are arranged inside the area surrounded by the transmission / reception terminals 32a. It is provided one-to-one so as to be adjacent to the terminal 32a. In FIG. 1, the set of the transmission / reception terminal 32a and the ground terminal 32b adjacent thereto are surrounded by a dotted line.

アンテナ40は、平面アンテナであって、通信用集積回路30が実装された第2の基板20の第1面21とは反対側の第2面22(図2参照)に形成されている。アンテナ40は、図示しないビアなどの導体を介して、第2の基板20の内層に設けられたアンテナ伝送路41と接続されている。また、アンテナ伝送路41は、ビアなどの導体を介して第2の基板20の第1面21に設けられたアンテナ伝送路42と接続されている。 The antenna 40 is a planar antenna, and is formed on a second surface 22 (see FIG. 2) opposite to the first surface 21 of the second substrate 20 on which the communication integrated circuit 30 is mounted. The antenna 40 is connected to an antenna transmission line 41 provided in the inner layer of the second substrate 20 via a conductor such as a via (not shown). Further, the antenna transmission line 41 is connected to the antenna transmission line 42 provided on the first surface 21 of the second substrate 20 via a conductor such as a via.

アンテナ伝送路42は、第2のパッド20A及び接続部60を介して送受信端子32a(通信用集積回路30)と接続されている。接続部60は、例えば、バンプ、半田、導電性ペーストなどである。アンテナ40は、図1に示すように、通信用集積回路30の周囲に2次元的に配置されている。アンテナ伝送路42は、通信用集積回路30から周囲に配置されたアンテナ40に向かって略放射状に延びている。 The antenna transmission line 42 is connected to the transmission / reception terminal 32a (communication integrated circuit 30) via the second pad 20A and the connection unit 60. The connecting portion 60 is, for example, a bump, a solder, a conductive paste, or the like. As shown in FIG. 1, the antenna 40 is two-dimensionally arranged around the communication integrated circuit 30. The antenna transmission line 42 extends substantially radially from the communication integrated circuit 30 toward the antennas 40 arranged around the antenna transmission line 42.

通信用集積回路30の接地端子32bは、図2に示すように、第2の基板20に設けられたグランドパターン43と第2のパッド20Aを介して接続されている。接地端子32bと第2のパッド20Aとは、送受信端子32aとアンテナ伝送路42と電気的に接続された第2のパッド20Aとの間を接続する接続部60と同様に、バンプ、半田、導電性ペーストなどを介して接続されている。 As shown in FIG. 2, the ground terminal 32b of the communication integrated circuit 30 is connected to the ground pattern 43 provided on the second substrate 20 via the second pad 20A. The ground terminal 32b and the second pad 20A are bumped, soldered, and conductive, similarly to the connecting portion 60 connecting the transmission / reception terminal 32a and the second pad 20A electrically connected to the antenna transmission line 42. It is connected via sex paste or the like.

第2の基板20は、上述した通信用集積回路30が実装された第1面21と、第1面21と反対側の面であって上述したアンテナ40が形成された第2面22と、通信用集積回路30の実装領域21aの内側に形成され第1面21から第2面22にかけて貫通した第1の開口部23と、を有している。 The second substrate 20 includes a first surface 21 on which the above-mentioned integrated circuit for communication 30 is mounted, and a second surface 22 on the side opposite to the first surface 21 on which the above-mentioned antenna 40 is formed. It has a first opening 23 formed inside the mounting region 21a of the communication integrated circuit 30 and penetrating from the first surface 21 to the second surface 22.

通信用集積回路30の実装領域21aとは、図1に示すように、第1面21のうち、平面視で通信用集積回路30と重なる領域のことを言う。第1の開口部23は、通信用集積回路30の実装領域21aの内側であって、本実施形態では、通信用集積回路30の接地端子32bに囲まれた領域の内側において、平面視で矩形状に開口している。 As shown in FIG. 1, the mounting area 21a of the communication integrated circuit 30 refers to an area of the first surface 21 that overlaps with the communication integrated circuit 30 in a plan view. The first opening 23 is inside the mounting area 21a of the communication integrated circuit 30, and in the present embodiment, inside the area surrounded by the ground terminal 32b of the communication integrated circuit 30, it is rectangular in a plan view. It is open to the shape.

第1の基板10は、図2に示すように、第2の基板20の第2面22が接合される凹部13と、凹部13の内側に形成され第1の開口部23に嵌合して第1の端子31と接続される凸部14と、を有している。凹部13は、図2に示す接合材61を介して第2の基板20の第2面22と接合されている。つまり、第2の基板20のアンテナ40の発振方向に、第1の基板10が接合されている。凹部13は、第1の基板10の表面11に形成された窪みであって、第2の基板20の厚みに相当する深さを有している。 As shown in FIG. 2, the first substrate 10 is fitted into a recess 13 to which the second surface 22 of the second substrate 20 is joined, and a recess 13 formed inside the recess 13 and fitted into the first opening 23. It has a convex portion 14 connected to the first terminal 31. The recess 13 is joined to the second surface 22 of the second substrate 20 via the joining material 61 shown in FIG. That is, the first substrate 10 is joined in the oscillation direction of the antenna 40 of the second substrate 20. The recess 13 is a recess formed on the surface 11 of the first substrate 10 and has a depth corresponding to the thickness of the second substrate 20.

凹部13に収容された第2の基板20の第1面21は、第1の基板10の表面11(凸部14の頂面も同じ)と同一平面を形成している。第1の基板10の表面11には、図1に示すように、抵抗、コンデンサ、振動子、インダクタ、コネクタなどの他の電子部品50が実装されている。第2の基板20の第1面21と、第1の基板の表面11を同一面にすることで、通信用集積回路30及び他の電子部品50をリフロー実装などで容易に実装することができる。 The first surface 21 of the second substrate 20 housed in the recess 13 forms the same plane as the surface 11 of the first substrate 10 (the top surface of the convex portion 14 is also the same). As shown in FIG. 1, other electronic components 50 such as resistors, capacitors, oscillators, inductors, and connectors are mounted on the surface 11 of the first substrate 10. By making the first surface 21 of the second substrate 20 and the surface 11 of the first substrate the same surface, the communication integrated circuit 30 and other electronic components 50 can be easily mounted by reflow mounting or the like. ..

第1の基板10には、通信モジュール1において、回路特性が基板の誘電損失の影響を受け難い電子回路が形成されている。具体的には、上述したアンテナ40及びアンテナ伝送路41,42などを除く電子回路が形成されている。この電子回路には、図2に示すように、凸部14に形成された信号伝送路51及び放熱ビア52を含んでいる。なお、放熱ビア52は、第1の基板10の裏面12(第2の基板20の第1面21及び第2面22、さらには表面11と区別して第4面と言っても良い)まで延びており、第2の基板20のグランドパターンとしても機能している。 In the communication module 1, the first substrate 10 is formed with an electronic circuit whose circuit characteristics are not easily affected by the dielectric loss of the substrate. Specifically, an electronic circuit excluding the above-mentioned antenna 40 and antenna transmission lines 41, 42 and the like is formed. As shown in FIG. 2, this electronic circuit includes a signal transmission path 51 and a heat dissipation via 52 formed in the convex portion 14. The heat radiating via 52 extends to the back surface 12 of the first substrate 10 (the first surface 21 and the second surface 22 of the second substrate 20, and further, the surface 11 may be distinguished from the surface 11). It also functions as a ground pattern for the second substrate 20.

信号伝送路51及び放熱ビア52は、凸部14の頂面において、第1のパッド10Aを介して通信用集積回路30の第1の端子31と接続されている。信号伝送路51及び放熱ビア52と第1のパッド10Aとのそれぞれは、第2の端子32と第2のパッド20Aとの間を接続する接続部60と同様に、バンプ、半田、導電性ペーストなどを介して接続されている。 The signal transmission line 51 and the heat radiation via 52 are connected to the first terminal 31 of the communication integrated circuit 30 via the first pad 10A on the top surface of the convex portion 14. Each of the signal transmission line 51, the heat dissipation via 52, and the first pad 10A has bumps, solder, and a conductive paste, similarly to the connecting portion 60 connecting between the second terminal 32 and the second pad 20A. It is connected via such as.

第2の基板20は、図1に示すように、第2の基板20の外周縁の四辺(仮に、後述の切欠部24が無い場合の四辺)のうち、互いに対向する一組の辺から通信用集積回路30の実装領域21aに向かって切り欠かれた切欠部24を有している。切欠部24は、平面視で台形状に形成され、実装領域21aに向かうに従って漸次幅が狭く(先細りに)なっている。切欠部24は、アンテナ40及び放射状に延びるアンテナ伝送路42を避けて形成されている。 As shown in FIG. 1, the second substrate 20 communicates from a set of sides facing each other among the four sides of the outer peripheral edge of the second substrate 20 (temporarily, the four sides when there is no notch 24 described later). It has a notch 24 notched toward the mounting region 21a of the integrated circuit 30. The cutout portion 24 is formed in a trapezoidal shape in a plan view, and the width gradually becomes narrower (tapered) toward the mounting region 21a. The notch 24 is formed so as to avoid the antenna 40 and the antenna transmission line 42 extending radially.

第1の基板10は、切欠部24に嵌合する嵌合部15を有している。嵌合部15は、切欠部24と同様に、平面視で台形状に形成されている。嵌合部15は、第1の基板10の表面11の一部を形成すると共に、第1の基板10の凹部13の側壁面の一部を形成している。これにより、凹部13の側壁面は、平面視で、切欠部24が形成された第2の基板20の外周縁と略同じ形状となっている。 The first substrate 10 has a fitting portion 15 that fits into the notch portion 24. The fitting portion 15 is formed in a trapezoidal shape in a plan view, similarly to the notch portion 24. The fitting portion 15 forms a part of the surface 11 of the first substrate 10 and also forms a part of the side wall surface of the recess 13 of the first substrate 10. As a result, the side wall surface of the recess 13 has substantially the same shape as the outer peripheral edge of the second substrate 20 on which the notch 24 is formed in a plan view.

上記構成の通信モジュール1によれば、第1の基板10と、第1の基板10よりも誘電率及び誘電損失が小さい第2の基板20と、第1の基板10に接続された第1の端子31と、第2の基板20に接続された第2の端子32と、を有する通信用集積回路30と、を備え、通信用集積回路30は、第2の端子32として、アンテナ40に接続された送受信端子32aと、送受信端子32aに隣接して設けられた接地端子32bと、を有しているので、通信モジュール1の伝送特性を高性能化することができる。
仮に、接地端子32bを、第2の基板20のグランドパターン43ではなく、第1の基板10のグランドパターン(放熱ビア52)に接続した場合、放熱ビア52は第2の基板20のグランドパターン43とは必ずしも同電位ではないため、アンテナ40の伝送特性が悪化する懸念がある。このため、第1の基板10と第2の基板20のグランドパターンを同電位にするための接続層(導電層)を形成しなければならない。
一方、上記構成によれば、通信用集積回路30の送受信端子32a及びそれに隣接する接地端子32bが同一の第2の基板20に接続されているため、上述した懸念を解消できる。また、上述した接続層の追加加工の必要がない。
According to the communication module 1 having the above configuration, the first substrate 10, the second substrate 20 having a smaller dielectric constant and dielectric loss than the first substrate 10, and the first substrate 10 connected to the first substrate 10. A communication integrated circuit 30 having a terminal 31 and a second terminal 32 connected to the second substrate 20 is provided, and the communication integrated circuit 30 is connected to the antenna 40 as the second terminal 32. Since the transmission / reception terminal 32a and the ground terminal 32b provided adjacent to the transmission / reception terminal 32a are provided, the transmission characteristics of the communication module 1 can be improved.
If the ground terminal 32b is connected to the ground pattern (radiation via 52) of the first substrate 10 instead of the ground pattern 43 of the second substrate 20, the heat radiation via 52 is the ground pattern 43 of the second substrate 20. Since they are not necessarily at the same potential, there is a concern that the transmission characteristics of the antenna 40 may deteriorate. Therefore, it is necessary to form a connecting layer (conductive layer) for making the ground patterns of the first substrate 10 and the second substrate 20 at the same potential.
On the other hand, according to the above configuration, since the transmission / reception terminal 32a of the communication integrated circuit 30 and the ground terminal 32b adjacent thereto are connected to the same second substrate 20, the above-mentioned concern can be resolved. Further, there is no need for additional processing of the connection layer described above.

さらに、本実施形態のように、通信用集積回路30の送受信端子32a及びそれに隣接する接地端子32bのみを第2の基板20に接続し、それ以外の端子は第1の基板10に接続することにより、アンテナ領域とそれ以外の信号領域とを材料的に分離することができる。例えば、第2の基板20にアンテナ40の伝送特性が良好になる低誘電材料を選択したり、第1の基板10に多層化が容易な材料を選択したり、領域によって最適な材料を選択できる。また、材料の分離によって、低誘電材料の第2の基板20の面積ないし体積を最小にでき、コストを下げることができる。 Further, as in the present embodiment, only the transmission / reception terminal 32a of the communication integrated circuit 30 and the ground terminal 32b adjacent thereto are connected to the second board 20, and the other terminals are connected to the first board 10. Therefore, the antenna region and the other signal region can be materially separated. For example, a low-dielectric material that improves the transmission characteristics of the antenna 40 can be selected for the second substrate 20, a material that can be easily multilayered can be selected for the first substrate 10, and an optimum material can be selected depending on the region. .. Further, by separating the materials, the area or volume of the second substrate 20 of the low-dielectric material can be minimized, and the cost can be reduced.

また、本実施形態では、第2の基板20は、通信用集積回路30が実装された第1面21と、第1面21と反対側の面であってアンテナ40が形成された第2面22と、通信用集積回路30の実装領域21aの内側に形成され第1面21から第2面22にかけて貫通した第1の開口部23と、を有し、第1の基板10は、第2の基板20の第2面22が接合される凹部13と、凹部13の内側に形成され第1の開口部23に嵌合して第1の端子31と接続される凸部14と、を有している。上記構成によれば、通信用集積回路30の実装領域21aの内側において、第1の端子31と第1の基板10との立体的な接続が可能となる。これにより、第1の基板10の平面方向の長さを短くでき、部品搭載密度を上げ、通信モジュール1の小型化に寄与できる。 Further, in the present embodiment, the second substrate 20 is a first surface 21 on which the communication integrated circuit 30 is mounted and a second surface opposite to the first surface 21 on which the antenna 40 is formed. 22 and a first opening 23 formed inside the mounting region 21a of the communication integrated circuit 30 and penetrating from the first surface 21 to the second surface 22, and the first substrate 10 is a second. It has a concave portion 13 to which the second surface 22 of the substrate 20 is joined, and a convex portion 14 formed inside the concave portion 13 and fitted to the first opening 23 to be connected to the first terminal 31. doing. According to the above configuration, the first terminal 31 and the first substrate 10 can be three-dimensionally connected inside the mounting area 21a of the communication integrated circuit 30. As a result, the length of the first substrate 10 in the plane direction can be shortened, the component mounting density can be increased, and the size of the communication module 1 can be contributed.

また、上記構成によれば、第2の基板20(フレキシブルプリント基板)のアンテナ40の発振方向に、第1の基板10(リジッド基板)が接合されているので、アンテナ40の曲げ変形を抑えることができる。これにより、アンテナ40の伝送特性を安定させ、アンテナ40の帯域を広域化することができる。さらに、第1の基板10の凸部14が、ヒートスポットになり易い通信用集積回路30の平面視中央領域で、第1の端子31に接続されているので、熱コンダクタンスの大きい第1の基板10に通信用集積回路30の熱を効率よく逃がすことができる。加えて、第1の基板10の凸部14が、第2の基板20の第1の開口部23に嵌合するので、第1の基板10に対する第2の基板20の位置決めが簡単になり、通信モジュール1を組み易く、歩留まりを向上させることができる。 Further, according to the above configuration, since the first substrate 10 (rigid substrate) is joined in the oscillation direction of the antenna 40 of the second substrate 20 (flexible printed circuit board), bending deformation of the antenna 40 can be suppressed. Can be done. As a result, the transmission characteristics of the antenna 40 can be stabilized and the band of the antenna 40 can be widened. Further, since the convex portion 14 of the first substrate 10 is connected to the first terminal 31 in the central region of the communication integrated circuit 30 that easily becomes a heat spot in a plan view, the first substrate having a large thermal conductance The heat of the communication integrated circuit 30 can be efficiently dissipated to 10. In addition, since the convex portion 14 of the first substrate 10 fits into the first opening 23 of the second substrate 20, the positioning of the second substrate 20 with respect to the first substrate 10 becomes easy. The communication module 1 can be easily assembled and the yield can be improved.

また、本実施形態では、第2の基板20は、第2の基板20の外周縁から通信用集積回路30の実装領域21aに向かって切り欠かれた切欠部24を有し、第1の基板10は、切欠部24に嵌合する嵌合部15を有している。上記構成によれば、切欠部24と嵌合部15との嵌合によって、第1の基板10に対する第2の基板20の凸部14を中心とする回転を規制できる。これにより、第1の基板10に対する第2の基板20の位置決めがより簡単になり、通信モジュール1を組み易く、歩留まりをさらに向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the second substrate 20 has a notch portion 24 cut out from the outer peripheral edge of the second substrate 20 toward the mounting region 21a of the communication integrated circuit 30, and is the first substrate. Reference numeral 10 denotes a fitting portion 15 that fits into the notch portion 24. According to the above configuration, the rotation of the second substrate 20 with respect to the first substrate 10 around the convex portion 14 can be regulated by fitting the notch portion 24 and the fitting portion 15. As a result, the positioning of the second substrate 20 with respect to the first substrate 10 becomes easier, the communication module 1 can be easily assembled, and the yield can be further improved.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent configurations as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.

図3は、本発明の第2実施形態に係る通信モジュール1の平面模式図である。図4は、図3に示す通信モジュール1の矢視B−Bの断面模式図である。
図3に示すように、第2実施形態の第1の基板10には、上述した嵌合部15に第2の開口部16が形成されている。第2の開口部16は、第1の基板10の表面11から裏面12にかけて貫通している。第2の開口部16は、通信用集積回路30を挟んだ位置に一対で形成されている。
FIG. 3 is a schematic plan view of the communication module 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of the communication module 1 shown in FIG.
As shown in FIG. 3, in the first substrate 10 of the second embodiment, the second opening 16 is formed in the fitting portion 15 described above. The second opening 16 penetrates from the front surface 11 to the back surface 12 of the first substrate 10. The second openings 16 are formed in pairs at positions sandwiching the communication integrated circuit 30.

第2の開口部16は、通信モジュール1を組む際には、第1の基板10を固定する図示しない治具が挿入される。これにより、例えば、第1の基板10に対する第2の基板20の接合や、通信用集積回路30、他の電子部品50の実装が容易になる。
また、第2の開口部16は、通信モジュール1を組んだ後は、通信用集積回路30の熱を放熱する放熱板70の取付孔となる。放熱板70は、一対の第2の開口部16に挿入される一対の支持柱71を有し、通信用集積回路30の上面に接するように架設されている(図4参照)。
When assembling the communication module 1, a jig (not shown) for fixing the first substrate 10 is inserted into the second opening 16. This facilitates, for example, joining the second substrate 20 to the first substrate 10, mounting the communication integrated circuit 30, and other electronic components 50.
Further, the second opening 16 becomes a mounting hole for a heat radiating plate 70 that dissipates heat from the communication integrated circuit 30 after the communication module 1 is assembled. The heat radiating plate 70 has a pair of support columns 71 inserted into the pair of second openings 16, and is erected so as to be in contact with the upper surface of the communication integrated circuit 30 (see FIG. 4).

また、図3に示すように、第1の基板10及び第2の基板20を貫通する第3の開口部(第1の基板10に形成された貫通孔17と第2の基板20に形成された貫通孔25が連通したもの)を形成してもよい。このような第3の開口部を形成し、治具を挿入することにより、第1の基板10に対する第2の基板20の位置決め及び接合がより簡単になる。 Further, as shown in FIG. 3, a third opening (through hole 17 formed in the first substrate 10 and a second substrate 20) is formed through the first substrate 10 and the second substrate 20. (Those through which the through holes 25 are communicated) may be formed. By forming such a third opening and inserting a jig, positioning and joining of the second substrate 20 with respect to the first substrate 10 becomes easier.

また、図3に示すように、第2の基板20の外周縁に沿って電磁遮蔽のグランドビア54を形成すると共に、当該第2の基板20の外周縁に沿う第1の基板10の凹部13の開口縁に沿って電磁遮蔽のグランドビア53を形成してもよい。さらに、第2の基板20のグランドビア54と第1の基板10のグランドビア53を、半田などの導体層55で接続してもよい。これにより、第2の基板20のグランドビア54と第1の基板10のグランドビア53のグランド電位を安定させることができる。なお、グランドビア54のそれぞれが第2の基板20の内部で接続され、グランドビア53のそれぞれが第1の基板10の内部で接続されていれば、図3に示すように、導体層55は全部のグランドビア53,54を接続しなくてもよい。また、通信用集積回路30や他の電子部品50をリフロー実装する工程で、グランドビア53,54が半田で濡れるように印刷マスクを設計しておけば、容易にグランドビア53,54を電気的に接続することができるので、導体層55の形成が容易になる。 Further, as shown in FIG. 3, an electromagnetically shielded ground via 54 is formed along the outer peripheral edge of the second substrate 20, and a recess 13 of the first substrate 10 along the outer peripheral edge of the second substrate 20 is formed. An electromagnetically shielded ground via 53 may be formed along the opening edge of the. Further, the ground via 54 of the second substrate 20 and the ground via 53 of the first substrate 10 may be connected by a conductor layer 55 such as solder. As a result, the ground potentials of the ground via 54 of the second substrate 20 and the ground via 53 of the first substrate 10 can be stabilized. If each of the ground vias 54 is connected inside the second substrate 20 and each of the ground vias 53 is connected inside the first substrate 10, the conductor layer 55 will be as shown in FIG. It is not necessary to connect all the ground vias 53 and 54. Further, if the printing mask is designed so that the ground vias 53 and 54 get wet with solder in the process of reflow mounting the communication integrated circuit 30 and other electronic components 50, the ground vias 53 and 54 can be easily electrically mounted. Since it can be connected to, the formation of the conductor layer 55 becomes easy.

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。 Although preferred embodiments of the present invention have been described and described above, it should be understood that these are exemplary of the present invention and should not be considered as limiting. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the scope of the invention. Therefore, the present invention should not be considered limited by the above description, but is limited by the claims.

1…通信モジュール、10…第1の基板、10A…第1のパッド、13…凹部、14…凸部、15…嵌合部、16…第2の開口部、20…第2の基板、20A…第2のパッド、21…第1面、21a…実装領域、22…第2面、23…第1の開口部、24…切欠部、30…通信用集積回路、31…第1の端子、32…第2の端子、32a…送受信端子、32b…接地端子、40…アンテナ、41…アンテナ伝送路、42…アンテナ伝送路、43…グランドパターン、70…放熱板

1 ... Communication module, 10 ... First board, 10A ... First pad, 13 ... Concave, 14 ... Convex part, 15 ... Fitting part, 16 ... Second opening, 20 ... Second board, 20A ... 2nd pad, 21 ... 1st surface, 21a ... Mounting area, 22 ... 2nd surface, 23 ... 1st opening, 24 ... Notch, 30 ... Communication integrated circuit, 31 ... 1st terminal, 32 ... 2nd terminal, 32a ... Transmission / reception terminal, 32b ... Ground terminal, 40 ... Antenna, 41 ... Antenna transmission line, 42 ... Antenna transmission line, 43 ... Ground pattern, 70 ... Heat dissipation plate

Claims (5)

第1の基板と、
前記第1の基板よりも誘電率及び誘電損失が小さい第2の基板と、
前記第1の基板に形成された第1のパッドに電気的に接続された第1の端子と、前記第2の基板に形成された第2のパッドに電気的に接続された第2の端子と、を有する通信用集積回路と、を備え、
前記通信用集積回路は、前記第2の端子として、アンテナに接続された送受信端子と、前記送受信端子に隣接して設けられた接地端子と、を有し、
前記送受信端子に接続された前記第2のパッドは、前記第2の基板に形成されたアンテナ伝送路に電気的に接続され、
前記接地端子に接続された前記第2のパッドは、前記第2の基板に形成されたグランドパターンに電気的に接続されている、ことを特徴とする通信モジュール。
The first board and
A second substrate having a smaller dielectric constant and a smaller dielectric loss than the first substrate,
A first terminal electrically connected to a first pad formed on the first substrate and a second terminal electrically connected to a second pad formed on the second substrate. And, with an integrated circuit for communication,
The communication integrated circuit has, as the second terminal, a transmission / reception terminal connected to the antenna and a ground terminal provided adjacent to the transmission / reception terminal.
The second pad connected to the transmission / reception terminal is electrically connected to an antenna transmission line formed on the second substrate.
A communication module characterized in that the second pad connected to the ground terminal is electrically connected to a ground pattern formed on the second substrate.
前記第2の基板は、前記通信用集積回路が実装された第1面と、前記第1面と反対側の面であって前記アンテナが形成された第2面と、前記通信用集積回路の実装領域の内側に形成され前記第1面から前記第2面にかけて貫通した第1の開口部と、を有し、
前記第1の基板は、前記第2の基板の前記第2面が接合される凹部と、前記凹部の内側に形成され前記第1の開口部に嵌合して前記第1の端子と接続される凸部と、を有している、ことを特徴とする請求項1に記載の通信モジュール。
The second substrate includes a first surface on which the communication integrated circuit is mounted, a second surface on the side opposite to the first surface on which the antenna is formed, and the communication integrated circuit. It has a first opening formed inside the mounting region and penetrating from the first surface to the second surface.
The first substrate is connected to a recess to which the second surface of the second substrate is joined, and a recess formed inside the recess, fitted into the first opening, and connected to the first terminal. The communication module according to claim 1, wherein the communication module has a convex portion.
前記第2の基板は、前記第2の基板の外周縁から前記通信用集積回路の実装領域に向かって切り欠かれた切欠部を有し、
前記第1の基板は、前記切欠部に嵌合する嵌合部を有している、ことを特徴とする請求項2に記載の通信モジュール。
The second substrate has a notch portion cut out from the outer peripheral edge of the second substrate toward the mounting region of the communication integrated circuit.
The communication module according to claim 2, wherein the first substrate has a fitting portion that fits into the notch portion.
前記嵌合部に、第2の開口部が形成されている、ことを特徴とする請求項3に記載の通信モジュール。 The communication module according to claim 3, wherein a second opening is formed in the fitting portion. 前記第2の開口部を介して取り付けられ、前記通信用集積回路の熱を放熱する放熱板を備えている、ことを特徴とする請求項4に記載の通信モジュール。 The communication module according to claim 4, further comprising a heat radiating plate which is attached through the second opening and dissipates heat from the integrated circuit for communication.
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