JP2751915B2 - Manufacturing method of high frequency power module - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電界効果トランジ
スタ、特に半絶縁性GaAs基板上に形成されたショッ
トキー接合を有する電界効果トランジスタ(以下、ME
SFETと記す。)又は、Siのバイポーラトランジス
タ等の電力増幅用半導体とチップ部品を用いた高周波多
段電力増幅回路から構成される高周波電力モジュールお
よびその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor, particularly a field effect transistor having a Schottky junction formed on a semi-insulating GaAs substrate.
It is described as SFET. The present invention also relates to a high-frequency power module including a high-frequency multi-stage power amplifier circuit using a power amplification semiconductor such as a Si bipolar transistor and a chip component, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】電力用モジュールは、トランシーバーや
携帯電話等の移動体通信機の送信部に用いられ、その形
状や効率等の性能は通信機の大きさや通話可能時間の長
さを決定する主要部品である。電力モジュールはマイク
ロストリップ線路が形成されたプリント基板上に複数の
電力増幅用半導体と抵抗や容量のチップ部品が実装され
た高周波多段電力増幅回路であり、このプリント板が電
力増幅用半導体の放熱の為に金属の放熱板上に半田付け
されると共に、全体が金属キャップで被われているのが
一般的である。2. Description of the Related Art A power module is used for a transmitter of a mobile communication device such as a transceiver or a mobile phone, and its performance such as shape and efficiency determines the size of the communication device and the length of talk time. Parts. A power module is a high-frequency multi-stage power amplifier circuit in which a plurality of power amplification semiconductors and chip components such as resistors and capacitors are mounted on a printed circuit board on which a microstrip line is formed. For this purpose, it is generally soldered on a metal heat sink and is generally covered with a metal cap.
【0003】電力モジュールの放熱効果は、高周波多段
電力増幅回路の特性をより安定に引き出す上において重
要な要素である。放熱が不十分な場合、電力増幅用半導
体が加熱し電流が流れにくくなるため、出力電力が減少
する。電力モジュールは、その使用される機器が移動体
通信機の様に小さい為に、できるだけ小型である方が有
利である。しかし、小型であればあるほど放熱効率は悪
く、放熱効率を高める工夫が必要となる。The heat radiation effect of the power module is an important factor in more stably extracting the characteristics of the high-frequency multi-stage power amplifier circuit. If the heat radiation is insufficient, the power amplification semiconductor is heated and the current becomes difficult to flow, so that the output power is reduced. It is advantageous that the power module be as small as possible because the equipment used is as small as a mobile communication device. However, the smaller the size, the lower the heat radiation efficiency, and it is necessary to improve the heat radiation efficiency.
【0004】放熱を必要とする半導体は、プリント基板
に形成された穴を通して金属の放熱板上に半田などで直
接固着される。電力増幅用半導体と放熱板との半田塗れ
が悪いと、半導体から放熱板に熱が伝わりにくく、半導
体が加熱する原因となる。A semiconductor requiring heat radiation is directly fixed on a metal heat radiation plate through a hole formed in a printed circuit board with solder or the like. If the solder between the power amplification semiconductor and the radiator plate is poor, heat is less likely to be transmitted from the semiconductor to the radiator plate, causing the semiconductor to heat.
【0005】図6(a)は従来のMESFETを2ケ用
いた2段構成の電力モジュールの構成図である。プリン
ト基板6には、直流バイアスを供給する為に第1ゲート
端子Vg1、第1ドレイン端子Vd1、第2ゲート端子
Vg2、第2ドレイン端子Vd2、高周波電力の入力端
子Pin、高周波電力の出力端子Poutのリード端子
がそれぞれ取り付けられ、外部の回路と接続される。入
力端子Pinから入力された高周波電力は第1段半導体
9により増幅され、さらに第2段半導体7により増幅さ
れて出力端子Poutから出力される。FIG. 6A is a configuration diagram of a conventional two-stage power module using two MESFETs. The printed circuit board 6 has a first gate terminal Vg1, a first drain terminal Vd1, a second gate terminal Vg2, a second drain terminal Vd2, a high frequency power input terminal Pin, and a high frequency power output terminal Pout for supplying a DC bias. Are connected to an external circuit. The high-frequency power input from the input terminal Pin is amplified by the first-stage semiconductor 9, further amplified by the second-stage semiconductor 7, and output from the output terminal Pout.
【0006】図6(b)は、図6(a)のA−A′線で
の断面図を示している。第1段半導体9は出力電力が小
さくさほど放熱を必要としないためプリント基板6上に
装着されるが、第2段半導体7は出力電力が大きく放熱
を必要するために放熱板12に半田などで直接固着され
る。同図に示すようにプリント基板6は、不要輻射を防
ぐ為に金属キャップ8で被われる。図6(a)、(b)
においてチップ部品及び第一段半導体9を実装したプリ
ント基板6は放熱板12に固着される。放熱を必要とす
る第二段半導体7はプリント基板に形成された穴を通し
て放熱板12に半田などで直接固着される。半田材料に
は板半田が用いられることが多い。従来の放熱板12は
メッキ材料にニッケルなどを用いた例が多く半田の塗り
が悪かった。またプリント基板6と第二段半導体7は熱
容量が違い、プリント基板6直下の板半田が先に融け、
第二段半導体7直下の板半田がプリント基板6と放熱板
12との間に吸われるという現象があるため、ニッケル
メッキ放熱板12ではさらに半田塗が悪くなる。FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 6A. The first-stage semiconductor 9 is mounted on the printed circuit board 6 because the output power does not require heat radiation as much as it is small. However, the second-stage semiconductor 7 has a large output power and requires heat radiation, so Directly fixed. As shown in the figure, the printed circuit board 6 is covered with a metal cap 8 to prevent unnecessary radiation. FIGS. 6A and 6B
The printed circuit board 6 on which the chip components and the first-stage semiconductor 9 are mounted is fixed to the heat sink 12. The second-stage semiconductor 7 requiring heat radiation is directly fixed to the heat radiation plate 12 through a hole formed in the printed circuit board by soldering or the like. Plate solder is often used as the solder material. The conventional heat radiating plate 12 often uses nickel or the like as a plating material, and the solder coating is poor. Also, the printed circuit board 6 and the second-stage semiconductor 7 have different heat capacities, and the plate solder immediately below the printed circuit board 6 melts first,
Since there is a phenomenon that the plate solder immediately below the second-stage semiconductor 7 is sucked between the printed board 6 and the heat radiating plate 12, the nickel-plated heat radiating plate 12 is further deteriorated in solder coating.
【0007】また図7(a)、(b)に従来の金属キャ
ップ8と放熱板12の立体構成図を示す。金属キャップ
8と放熱板12の接合には、金属キャップ8の凸部15
と放熱板12の凹部16を噛み合わせ、ピン止めするこ
とによりなされていたが、これらは点接触に過ぎず、放
熱板12から金属キャップ8への熱伝導が悪く、金属キ
ャップ8での放熱効果が十分には得られないとともに、
振動によって放熱板12と金属キャップ8が、カチャカ
チャと音をたてることがあり、携帯電話などでは受信部
にノイズを与える原因となっていた。FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a three-dimensional configuration of a conventional metal cap 8 and a radiator plate 12. FIG. To join the metal cap 8 and the heat sink 12, the projection 15 of the metal cap 8 is used.
And the concave portion 16 of the heat radiating plate 12 are engaged with each other and pinned. However, these are only point contacts, and the heat conduction from the heat radiating plate 12 to the metal cap 8 is poor, and the heat radiating effect of the metal cap 8 is reduced. Is not obtained enough,
The heat radiating plate 12 and the metal cap 8 may make a rattling sound due to the vibration, and this has been a cause of giving noise to the receiving unit in a mobile phone or the like.
【0008】さらに、従来から用いられている金属キャ
ップ8は平板により構成されており、表面積を多くする
ことができず、放熱効果を高めるには不十分な構成であ
った。Further, the conventionally used metal cap 8 is formed of a flat plate, cannot have a large surface area, and is not sufficient to enhance the heat radiation effect.
【0009】また、放熱板12は0.2mmから0.3
mm厚の薄いものが用いられてきたが、第二段半導体7
直下の放熱板厚も薄く、放熱効果は不十分であった。The heat radiation plate 12 has a thickness of 0.2 mm to 0.3 mm.
mm, but the second stage semiconductor 7
The thickness of the heat radiating plate immediately below was also thin, and the heat radiating effect was insufficient.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図6及び図7に示した
従来の電力モジュール用金属ケースにおいて、プリント
基板及び半導体を放熱板に半田などを用いて固着する場
合に、半導体と放熱板との固着状況が悪く、半導体から
放熱板への熱伝導が悪くなるために、半導体が加熱しや
すく、所定の電力が得られないという問題が発生してい
た。さらに、放熱板には、薄い金属平板を加工したもの
が用いられており、放熱を必要とする半導体直下の金属
厚も薄く、放熱効果は十分とはいえなかった。In the conventional metal case for a power module shown in FIGS. 6 and 7, when the printed circuit board and the semiconductor are fixed to the heat radiating plate by using solder or the like, the semiconductor and the heat radiating plate are connected to each other. Since the state of fixation is poor and the heat conduction from the semiconductor to the heat radiating plate is poor, the semiconductor is liable to be heated and a problem that a predetermined power cannot be obtained has occurred. Further, the heat radiating plate used is formed by processing a thin metal flat plate, and the metal thickness immediately below the semiconductor requiring heat radiation is also thin, and the heat radiating effect is not sufficient.
【0011】また、同図に示した従来の電力モジュール
用金属ケースは、放熱板と金属キャップがピン止めされ
ているだけで、点接触で保持されているに過ぎず、放熱
板から金属キャップへの熱伝導が悪く、金属キャップが
熱放出に寄与できなかった。さらに接合が不十分である
ため振動を加えると、放熱板と金属キャップが、カチャ
カチャと音をたてることがあり、受信部を近くに備えた
携帯電話などに応用する場合に、ノイズ発生の原因とな
っていた。さらに、金属キャップは、平坦な金属で構成
されていたために表面積を多くすることができず、放熱
構造として不向きであった。In the conventional metal case for a power module shown in FIG. 1, the heat sink and the metal cap are only pinned, and are merely held in point contact. Was poor in heat conduction, and the metal cap could not contribute to heat release. Furthermore, if vibration is applied due to insufficient bonding, the heat sink and the metal cap may make a rattling sound, which causes noise when applied to a mobile phone with a receiving unit nearby. Had become. Furthermore, since the metal cap is made of flat metal, the surface area of the metal cap cannot be increased, and thus the metal cap is not suitable as a heat dissipation structure.
【0012】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、高周波多段電力増幅回路において、放熱効果に優
れ、耐震性のある高周波電力モジュールの製造方法を提
供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high-frequency power module having an excellent heat radiation effect and having earthquake resistance in a high- frequency multistage power amplifier circuit.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する為、高周波多段電力増幅回路の電力モジュールとし
て、プリント基板及び放熱の必要な半導体を半田により
固着する放熱板の表面が半田メッキされている構成とす
る。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, in which a printed circuit board and a heat radiating plate for fixing a semiconductor which needs heat radiation by soldering are plated with solder. Configuration.
【0014】また、本発明は上記課題を解決する為、高
周波多段電力増幅回路の電力モジュールとして、プリン
ト基板及び放熱の必要な半導体を半田により固着する放
熱板が、放熱を必要とする半導体直下付近の放熱板の厚
さが放熱板のそれ以外よりも厚くなっている構成とす
る。According to another aspect of the present invention, there is provided a power module for a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, wherein a heat radiating plate for fixing a printed board and a semiconductor requiring heat radiation by soldering is provided immediately below the semiconductor requiring heat radiation. The thickness of the heat sink is thicker than that of the other heat sinks.
【0015】また、本発明は上記課題を解決する為、高
周波多段電力増幅回路の電力モジュールとして、プリン
ト基板を覆う金属キャップと放熱板の表面が半田メッキ
されている構成とする。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit in which a metal cap covering a printed circuit board and a surface of a heat sink are plated with solder.
【0016】[0016]
【0017】本発明は上記したように、高周波多段電力
増幅回路の電力モジュールとして、プリント基板及び放
熱の必要な半導体を半田により固着する放熱板の表面が
半田メッキされている構成とすることにより、半田の塗
れ性が向上し、半導体から放熱板への熱伝導効率が向上
し、半導体の加熱が抑制される。As described above, according to the present invention, as a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, a surface of a heat radiating plate for fixing a printed circuit board and a semiconductor requiring heat radiation by soldering is plated with solder. The wettability of the solder is improved, the heat transfer efficiency from the semiconductor to the heat sink is improved, and the heating of the semiconductor is suppressed.
【0018】また、本発明は上記したように、高周波多
段電力増幅回路の電力モジュールとして、プリント基板
及び放熱の必要な半導体を半田により固着する放熱板
が、放熱を必要とする半導体直下付近の放熱板の厚さが
放熱板のそれ以外よりも厚くなっている構成とすること
により、放熱板の熱放出効率が向上し、半導体の加熱抑
制に効果がある。As described above, according to the present invention, as a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, a heat radiating plate for fixing a printed board and a semiconductor requiring heat dissipation by soldering is provided by a heat radiating portion immediately below the semiconductor requiring heat dissipation. By adopting a configuration in which the thickness of the plate is thicker than that of the other portions of the heatsink, the heat dissipation efficiency of the heatsink is improved, which is effective in suppressing semiconductor heating.
【0019】また、本発明は上記したように、高周波多
段電力増幅回路の電力モジュールとして、プリント基板
を覆う金属キャップと放熱板の表面が半田メッキされて
いる構成とすることにより、金属キャップをプリント基
板と半導体を固着した放熱板にかぶせてリフロー等を通
して加熱するだけで、放熱板と金属キャップを半田で接
合することができる。これにより、放熱板から金属キャ
ップへの熱伝導効率が向上し、金属キャップでの放熱効
果が得られる。さらに放熱板と金属キャップが半田接合
されることにより、従来のピン止めに比較して耐震性が
増すため、金属ケースの振動によって放熱板と金属キャ
ップが振動音をたてることがなく、受信部を近くに備え
持つ携帯電話などに使用する場合、ノイズによる悪影響
がなくなる。Further, as described above, the present invention provides a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit in which a metal cap for covering a printed circuit board and a surface of a radiator plate are plated with solder, so that the metal cap is printed. The heat radiating plate and the metal cap can be joined by soldering simply by covering the heat radiating plate on which the substrate and the semiconductor are fixed and heating by reflow or the like. Thereby, the efficiency of heat conduction from the heat radiating plate to the metal cap is improved, and the heat radiating effect of the metal cap is obtained. Furthermore, since the heat sink and the metal cap are joined by solder, the seismic resistance increases compared to conventional pinning, so that the heat sink and the metal cap do not make vibration noise due to the vibration of the metal case. When used in a mobile phone or the like having a near, the adverse effect of noise is eliminated.
【0020】[0020]
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】図1は、第1の実施例の高周波多
段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースの放熱板
の構造である。以下、本発明の説明においてすでに説明
を加えた図6、図7と等価な部分については同一の参照
番号を付して示すものとする。FIG. 1 shows the structure of a radiator plate of a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit according to a first embodiment. Hereinafter, parts equivalent to those in FIGS. 6 and 7 which have already been described in the description of the present invention are denoted by the same reference numerals.
【0022】図1に示した第1の実施例において、図1
(a)は表面が半田メッキされている放熱板の平面図を
示す。図1(b)は、図1(a)のA−A′線での断面
図を示している。放熱板1は、金属部2、メッキ部3、
半田メッキ部4の三層から構成される。図1(c)に電
力モジュールの断面図を示す。半田チップ部品及び電力
用半導体を実装したプリント基板6は表面が半田メッキ
されている放熱板1に半田などにより固着されている。
放熱を必要とする第二段半導体7はプリント基板6に形
成された穴を通して表面が半田メッキされている放熱板
1に半田などで直接固着されている。従来のニッケルメ
ッキ放熱板と比較して、表面が半田メッキされている放
熱板1の半田塗れ性がよい為、第二段半導体7の固着状
況が大幅に改善され、熱伝導効率が向上して半導体7の
加熱が抑制され、出力電力の低下が回避された。なお放
熱板1はメッキ部4が表面となる構成をとるだけで、同
様の効果が得られた。In the first embodiment shown in FIG.
(A) is a plan view of a heat sink whose surface is plated with solder. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. The radiator plate 1 includes a metal part 2, a plating part 3,
It is composed of three layers of the solder plating part 4. FIG. 1C shows a cross-sectional view of the power module. The printed circuit board 6 on which the solder chip components and the power semiconductor are mounted is fixed to the radiator plate 1 whose surface is plated with solder by soldering or the like.
The second-stage semiconductor 7 requiring heat radiation is directly fixed to the heat-radiating plate 1 whose surface is plated with solder through a hole formed in the printed circuit board 6 with solder or the like. Compared with the conventional nickel-plated heatsink, the heat-dissipation plate 1 whose surface is solder-plated has better solderability, so that the state of fixation of the second-stage semiconductor 7 is greatly improved, and the heat transfer efficiency is improved. Heating of the semiconductor 7 was suppressed, and a decrease in output power was avoided. The same effect was obtained only by adopting a configuration in which the heat radiating plate 1 had the plated portion 4 as a surface.
【0023】図2は、第2の実施例の高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの構成である。図
2(a)はモジュールの平面図を示す。図2(b)は、
図2(a)のA−A′線での断面図を示している。図2
(b)に示すように、放熱を必要とする半導体直下付近
の放熱板の厚さがそれ以外よりも厚い放熱板5を用い
た。これにより放熱板5の熱放出効率が向上し、放熱を
必要とする第二段半導体7の加熱抑制により、出力電力
の低下の回避に効果を見いだした。FIG. 2 shows a configuration of a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit according to a second embodiment. FIG. 2A shows a plan view of the module. FIG. 2 (b)
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. FIG.
As shown in (b), a heat radiating plate 5 was used in which the thickness of the heat radiating plate immediately below the semiconductor requiring heat radiation was thicker than the others. As a result, the heat radiation efficiency of the heat radiating plate 5 is improved, and the suppression of the heating of the second-stage semiconductor 7, which requires heat radiation, has been found effective in avoiding a decrease in output power.
【0024】図3は、第3の実施例の高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの金属キャップの
構造である。図3(a)は表面が半田メッキされている
金属キャップ10の平面図である。図3(b)は、図3
(a)のA−A′線での断面図を示している。表面が半
田メッキされている金属キャップ10は、金属部2、メ
ッキ部3、半田メッキ部4の三層から構成される。FIG. 3 shows the structure of the metal cap of the metal case for the power module of the high-frequency multi-stage power amplifier circuit of the third embodiment. FIG. 3A is a plan view of the metal cap 10 whose surface is plated with solder. FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA ′. The metal cap 10 whose surface is plated with solder is composed of three layers: a metal part 2, a plating part 3, and a solder plating part 4.
【0025】図4は第3の実施例の電力モジュール用金
属ケースの構成である。図4(a)は高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの正面図を示す。
図4(b)は、図4(a)のA−A′線での断面図を示
している。表面が半田メッキされている金属キャップ1
0を表面が半田メッキされている放熱板1にかぶせた後
の組立の最終行程で、リフロー等を通して加熱しただけ
で、半田メッキが溶融し両者の隙間が半田11で接合さ
れている。放熱板1と金属キャップ10が半田接合され
ることにより、従来のピン止めのみのものと比較して両
者の熱伝導効率が向上し、金属キャップ10の放熱効果
が高まった。さらに放熱板1と金属キャップ10が半田
接合されることにより、従来のピン止めのみのものと比
較して耐震性が増し、金属ケースの振動によって放熱板
1と金属キャップ10が振動音をたてることがなく、受
信部を近くに備え持つ携帯電話などに使用したとき、ノ
イズによる悪影響をなくすことができた。なお金属キャ
ップ10及び放熱板1はメッキ部4が表面となる構成を
とるだけで、同様の効果が得られた。FIG. 4 shows the configuration of a metal case for a power module according to the third embodiment. FIG. 4A is a front view of a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit.
FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. Metal cap 1 whose surface is plated with solder
In the final step of the assembly after covering the heat sink 1 with the solder plating on the surface, the solder plating is melted just by heating through reflow or the like, and the gap between the two is joined by the solder 11. Since the heat radiating plate 1 and the metal cap 10 are joined by soldering, the heat conduction efficiency of the two is improved as compared with the conventional pinning only, and the heat radiating effect of the metal cap 10 is enhanced. Further, since the heat radiating plate 1 and the metal cap 10 are joined by soldering, the quake resistance is increased as compared with the conventional pin-fixed type, and the heat radiating plate 1 and the metal cap 10 make a vibration sound due to the vibration of the metal case. When used in a mobile phone having a receiving unit nearby, the adverse effect of noise could be eliminated. Note that the metal cap 10 and the heat radiating plate 1 had the same effect only by adopting a configuration in which the plated portion 4 was the surface.
【0026】図5は、第4の実施例の高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの構成である。図
4(a)は電力モジュール用金属ケースの正面図を示
す。図4(b)は、図4(a)のA−A′線での断面図
を示している。従来の平板金属により構成された金属キ
ャップと比較して、放熱フィン付金属キャップ13を用
いることにより、放熱板1からの熱を効率よく大気中に
放出でき、18mmX13mm以下の小型電力モジュー
ルで出力1W以上にもかかわらず出力電力の低下を防止
できた。FIG. 5 shows the configuration of a metal case for a power module of a high-frequency multistage power amplifier circuit according to a fourth embodiment. FIG. 4A is a front view of a metal case for a power module. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. By using the metal cap 13 with the radiating fins, the heat from the heat radiating plate 1 can be efficiently released to the atmosphere as compared with the metal cap made of a conventional flat metal, and the output of 1 W can be achieved with a small power module of 18 mm × 13 mm or less. Despite the above, a decrease in output power was prevented.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上述べてきた様に、本発明により次の
効果がもたらされる。As described above, the present invention has the following effects.
【0028】1)高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ールとして、プリント基板及び放熱の必要な半導体を半
田により固着する放熱板の表面が半田メッキされている
構成とすることにより、半田の塗れ性が向上し、半導体
から放熱板への熱伝導効率が向上し、半導体の加熱が抑
制された。1) As a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, the surface of a printed board and a heat radiating plate for fixing a semiconductor which needs heat radiation by soldering is plated with solder, so that solderability is improved. However, the efficiency of heat conduction from the semiconductor to the heat sink was improved, and the heating of the semiconductor was suppressed.
【0029】2)高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ールとして、プリント基板及び放熱の必要な半導体を半
田により固着する放熱板が、放熱を必要とする半導体直
下付近の放熱板の厚さが放熱板のそれ以外よりも厚くな
っている構成とすることにより、放熱板の熱放出効率が
向上し、半導体の加熱抑制に効果があることを見いだし
た。2) As the power module of the high-frequency multi-stage power amplifier circuit, the heat radiating plate for fixing the printed board and the semiconductor which needs heat radiation by soldering has the thickness of the heat radiating plate immediately below the semiconductor requiring heat radiation. It has been found that by making the structure thicker than the others, the heat radiation efficiency of the radiator plate is improved, which is effective in suppressing the heating of the semiconductor.
【0030】3)高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ールとして、プリント基板を覆う金属キャップと放熱板
の表面が半田メッキされている構成とすることにより、
組立の最終行程において金属キャップをプリント基板と
半導体を固着した放熱板にかぶせてリフロー等を通して
加熱するだけで、放熱板と金属キャップを半田で接合す
ることが可能となった。これにより、従来のピン止めの
みのものと比較して両者の熱伝導効率が向上し、金属キ
ャップの放熱効果が高まった。さらに、従来のピン止め
のみのものと比較して耐震性が増し、金属ケースの振動
によって放熱板と金属キャップが振動音をたてることが
なく、受信部を近くに備え持つ携帯電話などに使用した
とき、ノイズによる悪影響をなくすことができた。3) As the power module of the high-frequency multi-stage power amplifier circuit, the metal cap for covering the printed circuit board and the surface of the heat sink are solder-plated.
In the final step of assembly, the heat sink and the metal cap can be joined by soldering simply by placing the metal cap on the heat sink to which the printed circuit board and the semiconductor are fixed and heating through reflow or the like. As a result, the heat conduction efficiency of the two is improved as compared with the conventional pinning only, and the heat dissipation effect of the metal cap is enhanced. Furthermore, compared to the conventional pin-only type, the shock resistance is increased, and the heat radiation plate and the metal cap do not make vibration noise due to the vibration of the metal case, so it is used for mobile phones etc. with a receiving unit nearby When this was done, the adverse effects of noise could be eliminated.
【0031】4)高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ールとして、プリント基板を覆う金属キャップに放熱フ
ィンが付いた構成とすることにより、電力モジュールの
放熱効率を高めることができ、半導体の加熱抑制に効果
があることを見いだした。4) As a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, a heat dissipation fin is provided on a metal cap covering a printed circuit board, so that the heat dissipation efficiency of the power module can be increased and the semiconductor module can be effectively prevented from being heated. I found that there was.
【図1】(a)本発明の電力モジュール用金属ケースの
放熱板の平面図 (b)本発明の電力モジュール用金属ケースの放熱板の
断面図 (c)本発明の電力モジュール用金属ケースの放熱板の
断面図1A is a plan view of a radiator plate of a metal case for a power module of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view of a radiator plate of a metal case of a power module of the present invention. Cross section of heat sink
【図2】(a)本発明の電力モジュール用金属ケースの
平面図 (b)本発明の電力モジュール用金属ケースの断面図2A is a plan view of a metal case for a power module of the present invention. FIG. 2B is a cross-sectional view of a metal case for a power module of the present invention.
【図3】(a)本発明の電力モジュール用金属ケースの
金属キャップの平面図 (b)本発明の電力モジュール用金属ケースの金属キャ
ップの断面図3A is a plan view of a metal cap of the power module metal case of the present invention. FIG. 3B is a cross-sectional view of the metal cap of the power module metal case of the present invention.
【図4】(a)本発明の電力モジュール用金属ケースの
平面図 (b)本発明の電力モジュール用金属ケースの断面図4A is a plan view of a metal case for a power module of the present invention. FIG. 4B is a cross-sectional view of a metal case for a power module of the present invention.
【図5】(a)本発明の電力モジュール用金属ケースの
平面図 (b)本発明の電力モジュール用金属ケースの断面図5A is a plan view of a metal case for a power module of the present invention. FIG. 5B is a cross-sectional view of a metal case for a power module of the present invention.
【図6】(a)従来の電力モジュール用金属ケースの平
面図 (b)従来の電力モジュール用金属ケースの断面図6A is a plan view of a conventional metal case for a power module. FIG. 6B is a cross-sectional view of a conventional metal case for a power module.
【図7】(a)従来の電力モジュール用金属ケースの金
属キャップの斜視図 (b)従来の電力モジュール用金属ケースの放熱板の斜
視図7A is a perspective view of a metal cap of a conventional metal case for a power module. FIG. 7B is a perspective view of a radiator plate of a metal case of a conventional power module.
【符号の説明】 1 表面が半田メッキされている放熱板 2 金属部 3 メッキ部 4 半田メッキ部 5 半導体直下部の厚い放熱板 6 プリント基板 7 第二段半導体 8 金属キャップ 9 第一段半導体 10 表面が半田メッキされている金属キャップ 11 半田 12 放熱板 13 放熱フィン付金属キャップ 15 凸部 16 凹部[Description of Reference Numerals] 1 Heat sink having a surface plated with solder 2 Metal part 3 Plated part 4 Solder plated part 5 Thick heat sink just below semiconductor 6 Printed circuit board 7 Second stage semiconductor 8 Metal cap 9 First stage semiconductor 10 Metal cap having a surface plated with solder 11 Solder 12 Heat sink 13 Metal cap with heat radiation fins 15 Convex part 16 Concave part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 勝則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 柳原 学 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 東 千夏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−302196(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 7/20──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Katsunori Nishi 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Chinatsu Higashi 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-4-302196 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) H05K 7/20
Claims (8)
及び電力増幅用半導体を固着する工程と、前記プリント
基板を金属キャップで覆う工程とを備え、前記放熱板の
前記金属キャップと接続される部分が半田メッキされて
いることを特徴とする高周波電力モジュールの製造方
法。1. A step of fixing a printed board and a power amplification semiconductor on a heat sink using solder or the like, and a step of covering the printed board with a metal cap, wherein the step is connected to the metal cap of the heat sink. A method for manufacturing a high-frequency power module, comprising:
及び電力増幅用半導体を固着する工程と、前記プリント
基板を金属キャップで覆う工程とを備え、前記電力増幅
用半導体の直下付近の放熱板の厚さがそれ以外の放熱板
よりも厚く、かつ、前記半導体が固着される部分の前記
放熱板が半田メッキされていることを特徴とする高周波
電力モジュールの製造方法。2. A method for fixing a printed circuit board and a power amplification semiconductor on a heat sink using solder or the like, and a step of covering the printed circuit board with a metal cap. A method of manufacturing a high-frequency power module, wherein a thickness of a plate is thicker than other radiator plates, and a portion of the radiator plate to which the semiconductor is fixed is plated with solder.
及び電力増幅用半導体を固着する工程と、前記プリント
基板を金属キャップで覆う工程と、前記放熱板の前記金
属キャップに接続される部分が半田メッキされており、
前記金属キャップと前記放熱板とを前記半田メッキの溶
融により接着する工程とを備えたことを特徴とする高周
波電力モジュールの製造方法。3. A step of fixing a printed board and a power amplification semiconductor on a heat sink using solder or the like, a step of covering the printed board with a metal cap, and a portion of the heat sink connected to the metal cap. Is solder plated,
Bonding the metal cap and the heat sink by melting the solder plating.
れる部分にも半田メッキされていることを特徴とする請
求項3に記載の高周波電力モジュールの製造方法。4. 請, characterized in that be solder-plated portion connected to the heat radiating plate of the metal cap
The method for manufacturing a high-frequency power module according to claim 3 .
固着した、プリント基板及び電力増幅用半導体と、前記
プリント基板を覆った金属キャップとを備え、前記放熱
板の前記金属キャップと接続される部分が半田メッキさ
れている高周波電力モジュールと、 前記モジュールの近くに配置された受信部とを備えた携
帯電話。 5. A radiator plate, wherein the radiator plate is formed by using solder or the like.
The printed circuit board and the semiconductor for power amplification,
A metal cap covering the printed circuit board;
The part of the plate connected to the metal cap is plated with solder.
A mobile phone comprising: a high-frequency power module according to claim 1; and a receiving unit disposed near the module.
固着したプリント基板及び電力増幅用半導体と、前記プ
リント基板を覆った金属キャップとを備え、前記金属キ
ャップ及び前記放熱板の表面が半田メッキされており、
前記金属キャップ及び前記放熱板が半田メッキの溶融に
より接着されている高周波電力モジュールと、 前記モジュールの近くに配置された受信部とを備えた携
帯電話。 6. A radiator plate, wherein the radiator plate is formed by using solder or the like.
The fixed printed circuit board and the semiconductor for power amplification;
A metal cap covering the lint substrate,
The surfaces of the cap and the heat sink are plated with solder,
The metal cap and the radiator plate melt solder plating.
A mobile phone comprising: a high-frequency power module that is more bonded; and a receiving unit that is disposed near the module.
固着した、プリント基板及び電力増幅用半導体と、前記
プリント基板を覆った金属キャップとを備え、前記放熱
板の前記金属キャップと接続される部分が半田メッキさ
れている高周波電力モジュールを有し、 前記 高周波電力モジュールを送信部に用いた通信機器。7. A heat radiating plate, wherein the heat radiating plate is formed by using solder or the like.
The printed circuit board and the semiconductor for power amplification,
A metal cap covering the printed circuit board;
The part of the plate connected to the metal cap is plated with solder.
A communication device having a high-frequency power module as described above , wherein the high-frequency power module is used as a transmission unit.
固着したプリント基板及び電力増幅用半導体と、前記プ
リント基板を覆った金属キャップとを備え、前記金属キ
ャップ及び前記放熱板の表面が半田メッキされており、
前記金属キャップ及び前記放熱板が半田メッキの溶融に
より接着されている高周波電力モジュールを有し、 前記 高周波電力モジュールを送信部に用いた通信機器。 8. A radiator plate, wherein the radiator plate is formed by using solder or the like.
The fixed printed circuit board and the semiconductor for power amplification;
A metal cap covering the lint substrate,
The surfaces of the cap and the heat sink are plated with solder,
The metal cap and the radiator plate melt solder plating.
A communication device having a high-frequency power module adhered thereto, wherein the high-frequency power module is used as a transmission unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8096480A JP2751915B2 (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Manufacturing method of high frequency power module |
Applications Claiming Priority (1)
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JP8096480A JP2751915B2 (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Manufacturing method of high frequency power module |
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---|---|---|---|
JP3066313A Division JPH0728153B2 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Metal case for power module |
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---|---|---|---|
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JPH08288677A JPH08288677A (en) | 1996-11-01 |
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JPH0728153B2 (en) * | 1991-03-29 | 1995-03-29 | 松下電器産業株式会社 | Metal case for power module |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8096480A patent/JP2751915B2/en not_active Expired - Fee Related
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