JP6299878B2 - 高周波通信モジュール及び高周波通信装置 - Google Patents

高周波通信モジュール及び高周波通信装置 Download PDF

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Description

本発明は、アンテナを含む高周波通信モジュール、及び高周波通信モジュールを実装した高周波通信装置に関する。
高周波電子部品とアンテナとが1枚のモジュール基板に組み込まれた高周波通信モジュールが、下記の特許文献1〜3に開示されている。
特許文献1に開示された高周波通信モジュールにおいては、モジュール基板の一方の面に設けられたキャビティ内に高周波電子部品が配置されている。モジュール基板の他方の面にパッチアンテナが形成されている。アンテナが形成されている面とは反対側の面に、接続用の端子が形成されている。
特許文献2に開示された高周波通信モジュールにおいては、モジュール基板の一方の面に高周波電子部品が実装され、反対側の面に平面アンテナが形成されている。モジュール基板は、アンテナが形成されている面が回路基板(例えばマザーボード)を向く姿勢で、回路基板に実装される。
特許文献3に開示された高周波通信モジュールにおいては、一方の面に平面アンテナが形成されたモジュール基板が2枚準備される。このモジュール基板が、アンテナ形成面が外側を向くようにして貼り合せられている。これにより、モジュール基板の両側に電波を放射することができる。
特許文献4に、高周波電子部品が組み込まれた高周波通信モジュールの製造方法が開示されている。この高周波通信モジュールにおいては、モジュール基板の一方の面に、高周波電子部品及び柱状の接続端子が実装される。電子部品及び接続端子が、封止樹脂で封止される。封止樹脂の表面をローラブレード等で研磨することにより、表面が平坦化される。平坦化された表面に、接続端子の端面が露出する。
特開2004−342949号公報 特開2005−340790号公報 特表2011−517394号公報 特開2013−58515号公報
特許文献1に開示された高周波通信モジュールは、接続用の端子をマザーボードに向けた姿勢でマザーボードに実装される。アンテナが形成されている面は、マザーボードの実装面と同一方向を向く。このため、高周波通信モジュールが実装されていないマザーボードの裏面が向く方向には電波が放射されない。
特許文献2に開示された高周波通信モジュールは、マザーボードに実装された状態で、アンテナが形成されている面がマザーボードの裏面と同一方向を向く。このため、マザーボードの裏面が向く方向に電波が放射され、マザーボードの実装面が向く方向には電波が放射されない。
特許文献3に開示された高周波通信モジュールは、マザーボードに実装するための端子を有しない。従って、マザーボードに実装することは困難である。
特許文献4に開示された高周波通信モジュールは、アンテナを有しない。このため、モジュールの外に、アンテナを取り付けなければならない。
本発明の目的は、マザーボードに実装され、マザーボードの両側に電波を放射することが可能な高周波通信モジュールを提供することである。本発明の他の目的は、この高周波通信モジュールを実装した高周波通信装置を提供することである。
本発明の第1の観点によると、
相互に間隔を隔てて配置された第1の基板及び第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置された高周波電子部品と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
前記第1の基板の外側の面に形成された第1のアンテナと、
前記第2の基板の外側の面に形成された第2のアンテナと、
前記高周波電子部品と前記第1のアンテナとを接続する第1の信号経路と、
前記高周波電子部品と前記第2のアンテナとを接続する第2の信号経路と
を有する高周波通信モジュールが提供される。
第1の基板の外側の面が向く方向に、第1のアンテナから電波が放射される。第2の基板の外側の面が向く方向に、第2のアンテナから電波が放射される。このため、高周波通信モジュールの両側に電波を放射することができる。
本発明の第2の観点によると、第1の観点による高周波通信モジュールに加えて、
前記高周波電子部品が、前記第1の基板の内側の面に実装されており、
前記第1の信号経路が、前記第1の基板に形成された第1の伝送線路を含み、
前記第2の信号経路が、前記第1の基板に形成された第2の伝送線路、前記第2の基板に形成された第3の伝送線路、及び前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第1の基板から前記第2の基板まで達し、前記第2の伝送線路と前記第3の伝送線路とを接続する高周波信号用の基板間接続部材を含む高周波通信モジュールが提供される。
第1の基板に実装された高周波電子部品から、基板間接続部材を介して、第2の基板に形成された第2のアンテナに高周波信号を供給することができる。
本発明の第3の観点によると、第2の観点による高周波通信モジュールに加えて、
前記第1の基板に形成されたグランドパターンと、
前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第1の基板から前記第2の基板まで達し、前記グランドパターンに接続されたグランド部材と
を有し、
前記グランド部材が、高周波信号用の前記基板間接続部材を伝送される高周波信号に対して、グランド導体として機能する高周波通信モジュールが提供される。
グランド部材を配置することにより、高周波電子部品から第2のアンテナへの高周波信号の透過特性を高く維持することができる。
本発明の第4の観点によると、第1〜第3の観点による高周波通信モジュールに加えて、
前記第2の基板の外側の面に形成され、前記第2のアンテナを取り囲むように配置され、前記高周波電子部品を、外部の電子回路に接続するための入出力端子と、
複数の前記入出力端子を、それぞれ前記高周波電子部品に接続する入出力信号経路と
を有する高周波通信モジュールが提供される。
実装基板に接続される入出力端子が第2のアンテナを取り囲んでいるため、第2のアンテナを実装基板に安定して固定することができる。
本発明の第5の観点によると、第1〜第4の観点による高周波通信モジュールに加えて、
前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナが、平面視において前記高周波電子部品と重なる位置に配置されている高周波通信モジュールが提供される。
高周波通信モジュールを実装基板に実装した状態で、実装基板の実装面における占有面積を小さくすることができる。
本発明の第6の観点によると、
実装基板と、
前記実装基板に実装された高周波通信モジュールと
を有し、
前記高周波通信モジュールは、
相互に間隔を隔てて配置された第1の基板及び第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置された高周波電子部品と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
前記第1の基板の外側の面に形成された第1のアンテナと、
前記第2の基板の外側の面に形成された第2のアンテナと、
前記高周波電子部品と前記第1のアンテナとを接続する第1の信号経路と、
前記高周波電子部品と前記第2のアンテナとを接続する第2の信号経路と
を有し、
前記第2のアンテナが前記実装基板の方を向く姿勢で、前記高周波通信モジュールが前記実装基板に実装されており、
前記実装基板は、前記第2のアンテナから放射される電波を厚さ方向に透過させる電波透過構造を含む高周波通信装置が提供される。
実装基板の実装面が向く方向に、第1のアンテナから電波が放射される。実装基板の実装面とは反対側の裏面が向く方向に、第2のアンテナから電波が放射される。実装基板に電波透過構造が設けられているため、第2のアンテナから放射された電波が実装基板で遮蔽されることがない。
本発明の第7の観点によると、第6の観点による高周波通信装置に加えて、前記電波透過構造が、前記実装基板に設けられた開口を含む高周波通信装置が提供される。第2のアンテナから放射された電波が開口を透過する。
本発明の第8の観点によると、第6の観点による高周波通信装置に加えて、
前記実装基板が、実装基板内グランドパターン、電源電圧が印加される電源供給パターン、及び導体配線を含み、
前記電波透過構造が、前記実装基板のうち、前記実装基板内グランドパターン、前記電源供給パターン、及び前記導体配線のいずれも配置されていない領域により構成される高周波通信装置が提供される。
第2のアンテナから放射された電波が、実装基板のうち、実装基板内グランドパターン等が配置されていない領域を透過する。
第1の基板の外側の面が向く方向に、第1のアンテナから電波が放射される。第2の基板の外側の面が向く方向に、第2のアンテナから電波が放射される。このため、高周波通信モジュールの両側に電波を放射することができる。
図1A及び図1Bは、それぞれ実施例1による高周波通信モジュールの平面図及び底面図であり、図1Cは、高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図である。 図2Aは、図1Cの一点鎖線2A−2Aにおける断面図であり、図2Bは、図1Cに示した第1の基板内の第2の伝送線路から、高周波信号用の基板間接続部材及び第3の伝送線路を経由して第2のアンテナに高周波信号を送信するときの透過係数S21のシミュレーション結果を示すグラフである。 図3A〜図3Dは、製造途中段階における高周波通信モジュールの断面図であり、図3Eは、高周波通信モジュールの断面図である。 図4A及び図4Bは、それぞれ実施例2及びその変形例による高周波通信モジュールの底面図である。 図5は、実施例3による高周波通信モジュールの断面図である。 図6は、実施例4による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図である。 図7は、実施例5による高周波通信モジュールの断面図である。 図8は、実施例6による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図である。
[実施例1]
図1A及び図1Bに、それぞれ実施例1による高周波通信モジュールの平面図及び底面図を示す。図1Aに示すように、第1の基板10の上面に、第1のアンテナ11が形成されている。図1Bに示すように、第2の基板20の底面に第2のアンテナ21及び複数の入出力端子22が形成されている。複数の入出力端子22は、第2のアンテナ21を取り囲むように配置されている。第1の基板10及び第2の基板20には、例えば多層セラミック基板が用いられる。第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21には、例えばパッチアンテナが用いられる。
高周波通信モジュール内に高周波電子部品30が実装されている。第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21は、平面視において、少なくとも一部分で高周波電子部品30と重なる位置に配置されている。高周波電子部品30は、入出力端子22を介して、外部の電子回路に接続される。
図1Cに、高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図を示す。図1Cに示した高周波通信モジュールの断面図は、図1A及び図1Bの一点鎖線1C−1Cにおける断面図に相当する。第1の基板10と第2の基板20とが相互に間隔を隔てて配置され、両者の間に高周波電子部品30、高周波チップ部品31、基板間接続部材32、及びモールド部材35が配置されている。高周波電子部品30には、例えば高周波集積回路(RFIC)が用いられる。高周波電子部品30は、第1の基板10の内側の面に、例えばフリップチップボンディングにより実装されている。高周波チップ部品31も、第1の基板10の内側の面に実装されている。基板間接続部材32は、第1の基板10から第2の基板20まで達する。高周波電子部品30、高周波チップ部品31、及び基板間接続部材32は、モールド部材35の中に埋め込まれている。
第1の基板10の外側の面に第1のアンテナ11が形成されている。第1の基板10に形成された第1の信号経路12が、高周波電子部品30と第1のアンテナ11とを接続する。第1の信号経路12は、第1の基板10の内部または表面に配置された導電パターンからなる第1の伝送線路、及び第1の基板10の内部に配置された層間接続ビアを含む。第1の基板10の内部に、グランドパターン13が配置されている。
第2の基板20の外側の面に第2のアンテナ21及び複数の入出力端子22が形成されている。第2の信号経路23が、高周波電子部品30と第2のアンテナ21とを接続する。第2の信号経路23は、第1の基板10に形成された第2の伝送線路14、高周波信号用の基板間接続部材32、及び第2の基板20に形成された第3の伝送線路24を含む。高周波信号用の基板間接続部材32は、第2の伝送線路14と第3の伝送線路24とを接続する。第2の基板20の内部にグランドパターン25が配置されている。
入出力信号経路27が、入出力端子22と高周波電子部品30とを接続する。入出力信号経路27は、第1の基板10に形成された導電パターン、第2の基板20に形成された導電パターン、及び第1の基板10から第2の基板20に達する入出力信号用の基板間接続部材を含む。入出力信号用の基板間接続部材は、図3Cに示した断面には現れていない。
実装基板40の実装面に、電子素子42が実装されている。実装基板40(例えば、携帯無線端末のマザーボード)の実装面に複数の接続端子41が形成されている。電子素子42と接続端子41とが、実装基板40に形成された導体配線43により接続されている。第2のアンテナ21が実装基板40に対向する姿勢で、高周波通信モジュールが実装基板40に実装されている。高周波通信モジュールの入出力端子22が、実装基板40の接続端子41に接続される。
実装基板40に、第2のアンテナ21から放射される電波を透過させる電波透過構造45が設けられている。電波透過構造45は、実装基板40に形成された開口を含む。平面視において、この開口が第2のアンテナ21を内包するように配置されている。
実施例による高周波通信モジュールにおいては、一方の面(第2の基板20の外側の面)を通して入出力信号の入出力が行われる。他方の面(第1の基板10の外側の面)を通した入出力信号の入出力は行われない。1つの高周波電子部品30で生成された高周波信号を、高周波通信モジュールの一方の面に形成された第1のアンテナ11、及び他方の面に形成された第2のアンテナ21の両方に伝送することができる。これにより、同一の情報を含む電波を、高周波通信モジュールの両面に放射することができる。
第2のアンテナ21から放射された電波は、実装基板40に遮蔽されることなく、電波透過構造45を透過する。このため、実装基板40の実装面が向く方向、及び実装面とは反対側の裏面が向く方向の2方向に電波を放射することができる。この実装基板40を内蔵した携帯無線端末は、筐体の両面に電波を放射することが可能となる。
実施例1による高周波通信モジュールの第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21は、平面視において、少なくとも一部分で高周波電子部品30と重なる位置に配置されている。このため、実装基板40の実装面において、高周波通信モジュールの占有面積を小さくすることができる。
図2Aに、図1Cの一点鎖線2A−2Aにおける平断面図を示す。モールド部材35の外周線よりもやや内側に、外周線に沿って、複数の基板間接続部材32が配置されている。基板間接続部材32は、高周波信号用の基板間接続部材32A、入出力信号用の基板間接続部材32B、及びグランド部材32Cを含む。
入出力信号用の基板間接続部材32Bは、入出力信号経路27(図1C)の一部を構成する。グランド部材32Cは、グランドパターン13、25(図1C)に接続されており、高周波信号用の基板間接続部材32Aを伝送される高周波信号に対して、グランド導体として機能する。グランド部材32Cがグランド導体として機能するために、グランド部材32Cを高周波信号用の基板間接続部材32Aに近接して配置することが好ましい。具体的には、グランド部材32Cと高周波信号用の基板間接続部材32Aとの間隔を、高周波信号用の基板間接続部材32Aを伝送される高周波信号の、モールド部材35内における波長の1/2以下とすることが好ましい。図2Aに示した例では、モールド部材35の外周線に沿う方向に関して、高周波信号用の基板間接続部材32Aとグランド部材32Cとが交互に配置されている。1つの高周波信号用の基板間接続部材32Aに着目すると、その両側にグランド部材32Cが配置されている。
図2Bを参照して、グランド部材32Cを配置することの効果について説明する。図2Bは、図1Cに示した第1の基板10内の第2の伝送線路14から、高周波信号用の基板間接続部材32A及び第3の伝送線路24を経由して第2のアンテナ21に高周波信号を送信するときの透過係数S21のシミュレーション結果を示す。横軸は周波数を単位「GHz」で表し、縦軸は透過係数S21を単位「dB」で表す。実線aは、グランド部材32Cを配置しない場合の透過係数S21を示し、実線bは、グランド部材32Cを配置したときの透過係数S21を示す。グランド部材32Cを配置することにより、透過係数S21が上昇していることがわかる。グランド部材32Cを配置することにより、第2のアンテナ21へ効率的に電力を伝送することができる。
図3A〜図3Eを参照して、実施例1による高周波通信モジュールの製造方法について説明する。
まず、第1の基板10の作製方法について説明する。複数のセラミックグリーンシートの各々に、レーザ加工等によりビアホールを形成する。形成されたビアホールにAgまたはCuを含む導体ペーストを充填する。ビアホールに導体ペーストを充填した後、セラミックグリーンシートの各々に、導体ペーストを印刷することにより、図1に示した第1の信号経路12の一部となる第1の伝送線路、グランドパターン13、第2の伝送線路14、入出力信号経路27の一部となる配線、第1のアンテナ11等の導電パターンを形成する。複数のセラミックグリーンシートを積層して圧着した後、低温焼成することにより、第1の基板10が作製される。
図3Aに示すように、第1の基板10の、第1のアンテナ11が形成された面とは反対側の面に、高周波電子部品30及び高周波チップ部品31を実装する。
支持体37に、複数の基板間接続部材32を支持する。基板間接続部材32の相対的な位置関係は、例えば、凹部が設けられた冶具の凹部に基板間接続部材32を挿入することにより確定される。冶具の凹部に挿入された基板間接続部材32の上面に、粘着部が設けられた支持体37を押し当てることにより、基板間接続部材32を支持体37に支持することができる。基板間接続部材32を、支持体37に支持された状態で第1の基板10に実装する。基板間接続部材32の実装には、半田リフローや超音波接合等を用いることができる。
図3Bに示すように、基板間接続部材32を第1の基板10に実装した後、支持体37を上方に引き上げる。基板間接続部材32は、第1の基板10の上に残る。第1の基板10に実装された基板間接続部材32の上面に、撥水処理を施す。なお、基板間接続部材32を支持体37の凹部に挿入する前に、撥水処理を施しておいてもよい。また、基板間接続部材32を1本ずつ第1の基板10に実装してもよい。この場合には、支持体37を用いる必要はない。
図3Cに示すように、第1の基板10に実装された高周波電子部品30及び高周波チップ部品31を、モールド部材35で封止する。基板間接続部材32の上面には撥水処理が施されているため、モールド部材35を形成した後も露出したままである。モールド部材35には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂に、酸化アルミニウム、シリカ、二酸化チタン等の無機フィラーが含有された複合樹脂が用いられる。モールド部材35の形成には、例えば、ポッティング技術、トランスファモールド技術、コンプレッションモールド技術等の樹脂成型技術が用いられる。
図3Dに示すように、モールド部材35の表層部をローラブレード等で研削することにより、表面を平坦化する。基板間接続部材32の上面と、モールド部材35の上面とが、ほぼ同一の高さになる。研削時に、基板間接続部材32の上面の撥水材が除去される。
図3Eに示すように、平坦化されたモールド部材35の表面に、第2の基板20を接着する。第2の基板20の内側の面には、基板間接続部材32に接続するために端子が形成されており、これらの端子と基板間接続部材32が電気的に接続される。第2の基板20の外側の面には、第2のアンテナ21及び入出力端子22が形成されている。第2の基板20の内部または表面に、高周波信号用の基板間接続部材32A(図2A)と第2のアンテナ21とを接続する第3の伝送線路24、入出力信号用の基板間接続部材32B(図2A)と入出力端子22とを接続する入出力信号経路27が形成されている。
[実施例2]
図4Aに、実施例2による高周波通信モジュールの底面図を示す。以下、図1A〜図3Eに示した実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。第2の基板20の外側の面に、第2のアンテナ21及び複数の入出力端子22が形成されている。
実施例1では、図1Bに示したように、複数の入出力端子22が第2のアンテナ21を取り囲んでいた。図4Aに示す実施例2においては、複数の入出力端子22が取り囲む領域の外側に、第2のアンテナ21が配置されている。
図4Bに、実施例2の変形例による高周波通信モジュールの底面図を示す。図4Bに示した実施例2の変形例においては、複数の入出力端子22が取り囲む領域の内側及び外側の両方に、第2のアンテナ21が配置されている。
実施例2、及びその変形例においても、実施例1と同様の効果が得られる。実装基板40(図1C)に実装された高周波通信モジュールの機械的強度の観点からは、実施例1のように、複数の入出力端子22が第2のアンテナ21を取り囲む構成とすることが好ましい。ただし、実施例2、及びその変形例の構成を採用することにより、実装基板40の設計の自由度を高めることができる。
[実施例3]
図5に、実施例3による高周波通信モジュールの断面図を示す。以下、図1A〜図3Eに示した実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
実施例1においては、図1Cに示したように、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21が露出していた。実施例3による高周波通信モジュールにおいては、第1の基板10の外側の面及び第1のアンテナ11が、第1の保護膜16で被覆されている。さらに、第2の基板20の外側の面及び第2のアンテナ21が、第2の保護膜26で被覆されている。入出力端子22は、第2の保護膜26の表面に配置されている。
第1の保護膜16を形成するには、第1の基板10を低温焼成する前に、第1の基板10に用いられているセラミックグリーンシートと同一のセラミックグリーンシートを、第1の基板10及び第1のアンテナ11の上に積層して圧着すればよい。第1の基板10と第1の保護膜16とは、同時に低温焼成される。第2の保護膜26も、同様の方法で形成することができる。
実施例3においても、実施例1と同様の効果が得られる。第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21に銅膜を用いる場合、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21が露出している場合には、銅膜の表面にアルミニウム等の保護金属膜を形成することが好ましい。実施例3においては、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21が露出していないため、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ21として銅膜を用いる場合にも、保護金属膜を形成する必要がない。
[実施例4]
図6に、実施例4による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実装基板40に、導体配線43、グランド電圧が印加される実装基板内グランドパターン44、電源電圧が印加される電源供給パターン46、及び層間接続ビア47が配置されている。
実施例1では、図1Cに示したように、電波透過構造45が、実装基板40に設けられた開口により実現されていた。実施例4では、実装基板40の表面及び内層のいずれにも導電部材を配置しない領域を確保することにより、電波透過構造45が実現される。電波透過構造45内には、接続端子41、導体配線43、実装基板内グランドパターン44、電源供給パターン46、層間接続ビア47のいずれも配置されない。
実装基板40には、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂との複合材が用いられる。この複合材の比誘電率は3.8〜4.7程度であるため、第2のアンテナ21から放射される電波の大部分を透過させる。従って、実施例においても、実施例1と同様の効果が得られる。
[実施例5]
図7に、実施例5による高周波通信モジュールの断面図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
実施例1による高周波通信モジュールに含まれる高周波電子部品30(図1C)には、一方の面にのみ接続端子が設けられていた。実施例5による高周波通信モジュールに含まれる高周波電子部品30には、第1の基板10に対向する面に、第1の接続端子33が設けられており、第2の基板20に対向する面に、第2の接続端子34が設けられている。
実施例1では、第2のアンテナ21及び入出力端子22が、基板間接続部材32(図1C)を介して高周波電子部品30に接続されていた。実施例5においては、第1の基板10と第2の基板20との間に基板間接続部材が配置されていない。第2のアンテナ21は、第2の基板20の内部または表面に形成された第3の伝送線路24を介して、高周波電子部品30の第2の接続端子34に接続されている。入出力端子22は、第2の基板20の内部または表面に形成された入出力信号経路27を介して、高周波電子部品30の第2の接続端子34に接続されている。
実施例5による高周波通信モジュールは、図3Dに示した研削工程で、高周波電子部品30の第2の接続端子34が露出するまで研削すればよい。図3A及び図3Bに示した基板間接続部材32を実装する工程は不要である。実施例5においても、実施例1と同様の効果が得られる。
[実施例6]
図8に、実施例6による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
実施例1では、高周波電子部品30が第1の基板10に実装されていたが、実施例6では、高周波電子部品30が第2の基板20に実装されている。このため、高周波電子部品30と第1のアンテナ11とを接続する第1の信号経路12が、第1の基板10に形成された伝送線路、基板間接続部材32、及び第2の基板20に形成された伝送線路を含む。高周波電子部品30と第2のアンテナ21とを接続する第2の信号経路23は、基板間接続部材32を含まない。同様に、入出力端子22と高周波電子部品30とを接続する入出力信号経路27も、基板間接続部材32を含まない。
実施例6においても、実施例1と同様の効果が得られる。さらに、入出力信号経路27が基板間接続部材32を含まないため、入出力信号用の基板間接続部材32B(図2A)を省略することができる。
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
10 第1の基板
11 第1のアンテナ
12 第1の信号経路
13 グランドパターン
14 第2の伝送線路
16 第1の保護膜
20 第2の基板
21 第2のアンテナ
22 入出力端子
23 第2の信号経路
24 第3の伝送線路
25 グランドパターン
26 第2の保護膜
27 入出力信号経路
30 高周波電子部品
31 高周波チップ部品
32 基板間接続部材
32A 高周波信号用の基板間接続部材
32B 入出力信号用の基板間接続部材
32C グランド部材
33 第1の接続端子
34 第2の接続端子
35 モールド部材
37 支持体
40 実装基板
41 接続端子
42 電子素子
43 導体配線
44 実装基板内グランドパターン
45 電波透過構造
46 電源供給パターン
47 層間接続ビア

Claims (12)

  1. 相互に間隔を隔てて配置された第1の基板及び第2の基板と、
    前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置された高周波電子部品と、
    前記第1の基板と前記第2の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
    前記第1の基板の外側の面に形成された第1のアンテナと、
    前記第2の基板の外側の面に形成された第2のアンテナと、
    前記高周波電子部品と前記第1のアンテナとを接続する第1の信号経路と、
    前記高周波電子部品と前記第2のアンテナとを接続する第2の信号経路と
    を有する高周波通信モジュール。
  2. 前記高周波電子部品は、前記第1の基板の内側の面に実装されており、
    前記第1の信号経路は、前記第1の基板に形成された第1の伝送線路を含み、
    前記第2の信号経路は、前記第1の基板に形成された第2の伝送線路、前記第2の基板に形成された第3の伝送線路、及び前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第1の基板から前記第2の基板まで達し、前記第2の伝送線路と前記第3の伝送線路とを接続する高周波信号用の基板間接続部材を含む請求項1に記載の高周波通信モジュール。
  3. 前記高周波電子部品は、前記第1の基板の内側の面にフリップチップボンディングによ り実装されている請求項2に記載の高周波通信モジュール。
  4. さらに、
    前記第1の基板に形成されたグランドパターンと、
    前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第1の基板から前記第2の基板まで達し、前記グランドパターンに接続されたグランド部材と
    を有し、
    前記グランド部材は、高周波信号用の前記基板間接続部材を伝送される高周波信号に対して、グランド導体として機能する請求項2または3に記載の高周波通信モジュール。
  5. 前記第2の基板の外側の面に形成され、前記第2のアンテナを取り囲むように配置され、前記高周波電子部品を、外部の電子回路に接続するための入出力端子と、
    複数の前記入出力端子を、それぞれ前記高周波電子部品に接続する入出力信号経路と
    を有する請求項1乃至のいずれか1項に記載の高周波通信モジュール。
  6. 前記入出力端子は、前記入出力端子を介して前記高周波通信モジュールが実装基板に実 装されるように構成されている請求項5に記載の高周波通信モジュール。
  7. 前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナは、平面視において前記高周波電子部品と重なる位置に配置されている請求項1乃至のいずれか1項に記載の高周波通信モジュール。
  8. 前記高周波電子部品は、前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとから同一の情報を 含む電波を放射させるように構成されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の高周 波通信モジュール。
  9. 実装基板と、
    前記実装基板に実装された高周波通信モジュールと
    を有し、
    前記高周波通信モジュールは、
    相互に間隔を隔てて配置された第1の基板及び第2の基板と、
    前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置された高周波電子部品と、
    前記第1の基板と前記第2の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
    前記第1の基板の外側の面に形成された第1のアンテナと、
    前記第2の基板の外側の面に形成された第2のアンテナと、
    前記高周波電子部品と前記第1のアンテナとを接続する第1の信号経路と、
    前記高周波電子部品と前記第2のアンテナとを接続する第2の信号経路と
    を有し、
    前記第2のアンテナが前記実装基板の方を向く姿勢で、前記高周波通信モジュールが前記実装基板に実装されており、
    前記実装基板は、前記第2のアンテナから放射される電波を厚さ方向に透過させる電波透過構造を含む高周波通信装置。
  10. 前記電波透過構造は、前記実装基板に設けられた開口を含む請求項に記載の高周波通信装置。
  11. 前記実装基板は、実装基板内グランドパターン、電源電圧が印加される電源供給パターン、及び導体配線を含み、
    前記電波透過構造は、前記実装基板のうち、前記実装基板内グランドパターン、前記電源供給パターン、及び前記導体配線のいずれも配置されていない領域により構成される請求項に記載の高周波通信装置。
  12. 前記高周波電子部品は、前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとから同一の情報を 含む電波を放射させるように構成されている請求項9乃至11のいずれか1項に記載の高 周波通信装置。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6869649B2 (ja) * 2016-06-13 2021-05-12 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置、通信システムおよび半導体装置の製造方法。
JP2018113399A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 Towa株式会社 回路部品の製造方法および回路部品
US10074622B2 (en) * 2017-02-06 2018-09-11 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
JP2019140658A (ja) * 2017-03-21 2019-08-22 京セラ株式会社 複合アンテナ、無線通信モジュール、および無線通信機器
CN110731032B (zh) 2017-05-02 2021-10-29 阿莫技术有限公司 天线模块
US10424550B2 (en) 2017-12-19 2019-09-24 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Multi-band antenna package structure, manufacturing method thereof and communication device
JP6609301B2 (ja) * 2017-12-21 2019-11-20 國家中山科學研究院 アンテナパッケージ構造、その製造方法および通信装置
JP6609299B2 (ja) * 2017-12-21 2019-11-20 國家中山科學研究院 アンテナパッケージ構造、その製造方法および通信装置
CN111869114B (zh) 2018-03-14 2022-04-05 株式会社村田制作所 高频模块以及通信装置
JP2019176202A (ja) 2018-03-26 2019-10-10 富士通コンポーネント株式会社 無線モジュール
US11081453B2 (en) * 2018-07-03 2021-08-03 Mediatek Inc. Semiconductor package structure with antenna
US10971461B2 (en) 2018-08-16 2021-04-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of manufacture
DE102019121191B4 (de) 2018-08-16 2022-11-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren
KR20210009531A (ko) * 2019-07-17 2021-01-27 삼성전자주식회사 안테나 모듈 및 그것을 포함하는 전자 장치
CN114158256A (zh) * 2020-06-17 2022-03-08 株式会社藤仓 无线模块
US11804645B2 (en) 2021-09-14 2023-10-31 Qualcomm Incorporated Multi-sided antenna module employing antennas on multiple sides of a package substrate for enhanced antenna coverage, and related fabrication methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3759876B2 (ja) * 2000-12-26 2006-03-29 シャープ株式会社 アンテナ一体化ミリ波回路
US6836247B2 (en) * 2002-09-19 2004-12-28 Topcon Gps Llc Antenna structures for reducing the effects of multipath radio signals
US7986647B2 (en) * 2007-09-29 2011-07-26 Icover Wireless, Inc. Portable wireless repeater system for indoor wireless coverage enhancement of residential, small office, and vehicular applications
JP2009266979A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置
KR101434003B1 (ko) * 2011-07-07 2014-08-27 삼성전기주식회사 반도체 패키지 및 그 제조 방법
JP5971566B2 (ja) * 2011-12-07 2016-08-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 無線モジュール

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