JPWO2020067468A1 - 電子部品モジュール - Google Patents

Abstract

電子部品モジュール（１００）は、第１面（表面）（１２）および第２面（裏面）（１４）の少なくとも一方に電子部品（４０）が実装されたモジュール基板（１０）と、モールド部（２２，２３）と、シールド（３２）とを備える。モールド部（２２，２３）は、実装された電子部品（４０）を覆っている。シールド（３２）は、モールド部（２２，２３）およびモジュール基板（１０）の側面の少なくとも一部を覆っている。モジュール基板（１０）には、側面から突出した突起部（１５）が形成されている。シールド（３２）は、当該突起部（１５）により分離されている。

Description

本開示は、電子部品モジュールおよび電子部品モジュールの製造方法に関し、より特定的には、基板の両面に電子部品が実装された機器におけるシールド技術に関する。

基板の両面に電子部品が実装された電子機器（モジュール）が公知である。このようなモジュールにおいては、実装された電子部品から電磁波が外部へ放射されたり、外部から電磁波が到達したりして、モジュールの動作に影響が生じる場合がある。

このような電磁波による影響を抑制する手法として、電子機器の周囲をシールドで覆い、それによって電子部品で発生される電磁波が当該電子機器の外部へ漏洩すること、あるいは外部から電磁波が到達することを抑制する技術が採用される。

米国特許第９９３５０８３号公報（特許文献１）には、基板の両面に半導体などの電子部品が実装された電子機器において、基板上の電子部品を樹脂でモールドするとともに、モールドされた当該基板の周囲にシールドを形成することで、電磁障害（Electromagnetic Interference：ＥＭＩ）を抑制する構成が開示される。

米国特許第９９３５０８３号公報（特許文献１）に開示された構成においては、シールドによって電子機器内の電子部品で発生した電磁波が外部へ放射されることが防止されるとともに、実装された電子部品に対する外部からの電磁波の影響を低減することができる。

米国特許第９９３５０８３号公報

一方で、米国特許第９９３５０８３号公報（特許文献１）のように、基板の両面に電子部品が実装され、当該両面のうちいずれかの面と当該両面同士を接続する複数の側面とを含む基板全体が連続するシールドによって覆われる構造の場合、基板の一方の面（表面）に実装された電子部品から放射された電磁波は、基板周囲に配置されたシールドを介して基板の他方の面（裏面）へと伝播し、裏面側の電子部品に対して影響を及ぼす可能性がある。

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、基板の両面に電子部品が実装される電子部品モジュールにおいて、電磁波の影響を効果的に抑制可能なシールド構造を提供することである。

本開示による電子部品モジュールは、モジュール基板と、電子部品と、モールド部と、シールドとを備える。モジュール基板は、第１面、第１面に対向する第２面、および第１面と前記第２面とを接続する側面を有する。電子部品は、第１面および第２面の少なくとも一方に実装されている。モールド部は、電子部品を覆っている。シールドは、モールド部および側面の少なくとも一部を覆っている。モジュール基板には、モジュール基板の側面から突出した突起部が形成されている。シールドは、当該突起部により分離されている。

本開示による電子部品モジュールにおいては、基板の表面側に配置された機器から放射された電磁波が、シールドを介して裏面に実装された電子部品に伝達されることを防止できる。したがって、基板に電子部品が実装された電子部品モジュールにおいて、電磁波の影響を効果的に抑制することができる。

実施の形態１に従う電子部品モジュールの断面図である。 シールド形状の第１の変形例を示す図である。 シールド形状の第２の変形例を示す図である。 シールド形状の第３の変形例を示す図である。 シールド形状の第４の変形例を示す図である。 モジュール基板の内部に形成される接地電極とシールドとの第１の接続例を示す図である。 モジュール基板の内部に形成される接地電極とシールドとの第２の接続例を示す図である。 モジュール基板の内部に形成される接地電極とシールドとの第３の接続例を示す図である。 モジュール基板に形成される突起部の第１の例を示す図である。 モジュール基板に形成される突起部の第２の例を示す図である。 実施の形態１に従う電子部品モジュールの製造プロセスを説明するためのフローチャートである。 製造プロセスの詳細を示す第１の図である。 製造プロセスの詳細を示す第２の図である。 製造プロセスの詳細を示す第３の図である。 実施の形態２に従う電子部品モジュールの断面図である。 実施の形態２の変形例に従う電子部品モジュールの断面図である。 実施の形態３に従う電子部品モジュールの断面図である。 実施の形態３の変形例に従う電子部品モジュールの断面図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
［電子部品モジュールの構成］
図１は、本実施の形態１に従う電子部品モジュール１００の断面図である。図１を参照して、電子部品モジュール（以下、単に「モジュール」とも称する。）１００は、モジュール基板１０と、電子部品４０と、モールド部２０，２２と、シールド３０，３２とを備える。なお、以下の説明においては、図１のＺ軸の正方向を上面側、負方向を下面側と称する場合がある。

モジュール基板１０は、多層構造を有しており、ガラスエポキシ樹脂あるいは液晶ポリマーなどの樹脂基板、または低温同時焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics：ＬＴＣＣ）などのセラミック基板によって構成される。モジュール基板１０の内部には、配線パターン、接地電極、インダクタ、あるいはキャパシタを構成するための導体パターン８０が形成される。導体パターン８０として、たとえば銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、あるいはこれらの金属同士の化合物などの導電材料が用いられる。導体パターン８０は、必要に応じて、図示しないビアを介して互いに電気的に接続される。また、導体パターン８０は、図示しないビアを介して、モジュール基板１０に実装される電子部品４０と電気的に接続される。

モジュール基板１０の表面（第１面）１２および裏面（第２面）１４には、図示しない電極端子が形成されており、当該電極端子にはんだバンプ４２を用いて電子部品４０が実装される。電子部品４０は、たとえば、半導体素子、セラミック積層チップ部品、抵抗部品、あるいはトランスなどである。モジュール１００は、これらの電子部品４０を実装することによって、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、無線ＬＡＮモジュール、アンテナモジュールなどの高周波モジュールとして機能し得る。

モジュール基板１０の両面に実装された電子部品４０はそれぞれ、樹脂を充填することによって形成されたモールド部２０，２２によって覆われている。モジュール基板１０の表面１２に実装された電子部品４０はモールド部２０（第１モールド部）によって覆われ、裏面１４に実装された電子部品４０はモールド部２２（第２モールド部）によって覆われている。モールド用の樹脂として、たとえば、シリカフィラーを含むエポキシ樹脂などが使用できる。

また、モールド部２２におけるモジュール基板１０側の面とは反対の面２３には、複数の電極端子７０が形成される。この電極端子７０により、モジュール１００は、図示しない実装基板に実装される。電極端子７０は、銅などの導電部材で形成された柱状導体６０によってモジュール基板１０に電気的に接続される。この柱状導体６０を介して、モジュール基板１０に実装された電子部品４０に電源が印加、あるいは、信号が伝達される。また、モジュール基板１０に実装された電子部品４０は、柱状導体６０を介して実装基板が有する接地電位に接続される。なお、柱状導体６０としては、突起電極、金属ピン、めっきなどで形成されていてもよい。また、はんだバンプを用いて接続してもよい。

モールド部２０の上面２１および側面２４（モールド部２０において、モールド部２０の上面２１とモジュール基板１０側の面とをつなぐ面）は、導電材料で形成されたシールド３０（第１シールド）により覆われている。また、モールド部２２の側面２５（モールド部２２において、モールド部２２の下面２３とモジュール基板１０側の面とをつなぐ面）は、同じく導電材料で形成されたシールド３２（第２シールド）により覆われている。図１には示されていないが、シールド３０，３２は、モジュール基板１０内部に形成された接地電極および柱状導体６０を介して外部の接地電位（たとえば、モジュール１００が実装される実装基板が有する接地電位）に接続される。なお、図１においては、シールド３２がモールド部２２の側面のみに形成される構成となっているが、モールド部２２の下面２３において電極端子７０が形成されていない部分にもさらに形成されていてもよい。

本実施の形態１に従うモジュール１００においては、モジュール基板１０の側面の全周にわたって、当該側面から図１のＸ軸方向に突出した突起部１５が形成される。そして、この突起部１５によって、モールド部２０を覆うシールド３０と、モールド部２２を覆うシールド３２とが分離される。なお、突起部１５は、モジュール基板１０の各側面において、表面１２から同じ距離の位置に形成される。言い換えれば、表面１２と、突起部１５においてモジュール基板１０の側面と接触する面との間の距離は、各側面において同じである。

シールド３０，３２は、モジュール基板１０に実装された電子部品４０から放射される電磁波がモジュール１００の外部に漏洩することを防止するとともに、モジュール１００の外部からの電磁波が到達することを防止する。すなわち、シールド３０，３２を周囲に形成することによって、ＥＭＩを抑制することができる。

電子部品が両面実装された基板におけるＥＭＩを防止するためのシールドの構成として、米国特許第９９３５０８３号公報（特許文献１）に開示されているように、基板全体を共通の１つのシールドで覆うことが考えられる。しかしながら、このような構成では、モジュール外部に対する電磁波の放射および到達を抑制することはできるものの、基板の一方の面（表面）に形成された電子部品から放射された電磁波は、シールドを経由して他方の面（裏面）へと伝播し、当該裏面側の電子部品に対して影響を及ぼす可能性がある。

一方で、本実施の形態１のモジュール１００においては、上述のように、モジュール基板１０の表面１２側に形成されたシールド３０と、モジュール基板１０の裏面１４側に形成されたシールド３２とが、モジュール基板１０に形成された突起部１５によって分離されている。このような構成とすることによって、モジュール基板の一方の面（たとえば、表面１２）に実装された電子部品４０から放射される電磁波が、シールド３０を経由して裏面１４側のシールド３２へと伝播されることが防止できるので、モジュール基板１０の一方の面に実装された電子部品４０から放射された電磁波が、他方の面に実装された電子部品に影響することを抑制することができる。なお、このとき突起部１５によってシールド３０とシールド３２とを物理的に分離することで、突起部１５を用いずにこれら２つのシールドを分離するときに比べて、より確実に２つのシールド間の絶縁を確保できる。このため、モジュール基板１０の両面に実装された電子部品同士が互いの部品から放射される電磁波により影響されあうことを、より確実に抑制できる。

また、突起部１５を用いずにシールド３０とシールド３２とを分離しようとすると、シールド３０の端部とシールド３２の端部との間の距離によっては、シールド３０とシールド３２とが電気的に接続されてショートしてしまう恐れがある。しかしながら、本実施の形態１のように突起部１５によってシールド３０とシールド３２とを物理的に分離することで、２つのシールド３０，３２がモジュール１００の外周において電気的に接続してしまうことを防止できる。

（シールド形状のバリエーション）
上述の図１におけるモジュール１００においては、シールド３０，３２は、モジュール基板１０の側面において、突起部１５に接する位置まで延在した構成となっている。言い換えれば、モジュール基板１０の側面における突起部１５以外の部分は、シールド３０あるいはシールド３２に覆われている。しかしながら、シールド３０，３２は、モジュール１００において、少なくともモールド部２０，２２の側面を覆っていればよい。

以下、図２〜図５を用いて、モジュール基板１０の側面において形成されるシールド形状の変形例について説明する。図２〜図５においては、モジュールの側面付近の部分断面図が示される。

図２に示されるモジュール１００Ａの例においては、モールド部２０，２２の側面はシールド３０，３２によって覆われているが、モジュール基板１０の側面はシールド３０，３２によって覆われていない構造となっている。このように、モジュール基板１０の側面が、シールドで覆われていなくてもよい。また、図３に示されるモジュール１００Ｂの例においては、モジュール基板１０の側面が部分的にシールド３０，３２によって覆われた構造となっている。

モジュール基板１０の表面１２側に実装された電子部品４０において発生した電磁波は、モールド部２０を通過して放射される。そのため、少なくともモールド部２０を覆うようにシールド３０を形成することで、電子部品４０からの電磁波がモジュール１００Ａの外部へと放射されることが抑制される。

なお、電子部品４０で発生した電磁波の一部は、モジュール基板１０を通過しても放射され得るため、モジュール１００Ａあるいはモジュール１００Ｂの構成よりも、基板側面の広い領域にシールドが施された図１のモジュール１００の構成のほうが、より大きなシールド効果を得ることができる。ただし、モジュール基板１０から放射される電磁波は、モジュール基板１０内に形成された接地電極などにより減衰し、結果として減衰量が大きくなる。したがって、モジュール基板１０の側面が覆われていないことの影響は比較的小さい。

また、モジュール１００およびモジュール１００Ａのように、モジュール基板１０の側面の少なくとも一部がシールド３０あるいはシールド３２で覆われている場合には、モジュール基板１０の内部に形成された導体パターン８０のうち、モジュール基板１０の側面を突起部１５のある側から平面視した場合に、シールド３０，３２と重なる導体パターンについてもシールド効果が得られる。すなわち、シールド３０，３２で間接的に覆われたモジュール基板１０の内部の導体パターン８０についても、外部からの電磁波干渉が及ぶことを防ぐことができる。

図４に示されるモジュール１００Ｃにおいては、モジュール基板１０の側面に加えて、突起部１５における上面側および下面側がさらにシールド３０，３２によって覆われた構成となっている。なお、この場合においても、突起部１５の端面２６（突起部１５において、モジュール基板１０の側面と接触する面同士をつなぐ面）についてはシールド３０，３２のいずれにも覆われていない。このような構成においては、突起部１５を通過して放射される電磁波をさらに低減することができる。なお、突起部１５を覆うシールドは、必ずしも上面側および下面側の双方になくてもよい。すなわち、突起部１５において、モジュール基板１０の側面と接触している面の少なくとも一部が、シールド３０またはシールド３２で覆われていればよい。

なお、このような構成とする場合、突起部１５の部分に形成されるシールド、すなわち、突起部１５においてモジュール基板１０の側面に接触する面の少なくとも一方を覆うシールドの厚み（Ｚ軸方向の寸法）を、モジュール基板１０の側面部に形成されるシールドの厚み（Ｘ軸方向の寸法）よりも厚くすることがより好ましい。後述するように、モジュールの製造プロセスにおいて、隣り合うモジュールのチップを分離する際には、ダイシングソーにより突起部１５の部分が切断される。このとき、突起部１５に形成されるシールドの剛性が弱いと、モジュールを分離する際に、突起部１５とシールドとがはがれてしまったり、突起部１５自身が折損してしまったりするおそれがある。そのため、突起部１５に形成されるシールドの厚みを、モジュール基板１０の側面のシールドよりも厚くすることでシールドおよび突起部１５自身の剛性を向上させる。これにより、モジュールを個別分離する工程において、シールドが突起部１５から剥がれること、および／または、突起部１５が折損することを防止できる。

図５の変形例におけるモジュール１００Ｄにおいては、モジュール基板１０の側面に形成される突起部１５Ａの形状が図１〜図４の突起部１５とは異なっている。より具体的には、突起部１５Ａは、モジュール基板１０の側面から略垂直に突出する形状ではなく、突起部の厚み（Ｚ軸方向の寸法）が徐々に薄くなる形状となっている。突起部１５Ａをこのような形状にすることで、シールド３０をモジュール基板１０の側面から突起部１５Ａにおける上面側あるいは下面側まで連続して形成しやすくなる。

一般的に、シールド３１およびシールド３２は、スパッタリング法を用いて形成されることが多い。スパッタリング法を用いた場合、シールド膜は、角が形成されている箇所には着膜されにくくなる。具体的には、モジュール１００Ａ〜１００Ｃのように、突起部１５におけるモジュール基板１０の側面と接触している部分において角が形成されている場合には、当該接触している部分においてシールド膜が着膜しにくく、シールド３０およびシールド３２がモジュール基板１０の側面と突起部１５との間で途切れることが考えられる。

これに対して、図５に示されるモジュール１００Ｄの構成によれば、突起部１５Ａにおけるモジュール基板１０の側面と接触する部分において角が形成されず、モジュール基板１０の側面と突起部１５Ａとの間にはなだらかな曲面が形成されている。そのため、スパッタリング法により形成されるシールド３０およびシールド３２が、モジュール基板１０の側面から突起部１５Ａに亘って均等に着膜しやすくなり、モジュール基板１０の側面と突起部１５Ａとの間で連続的にシールド３０およびシールド３２が形成されやすくなる。これにより、シールド３０およびシールド３２の信頼性が向上し、また、モジュール基板１０の内部に形成された接地電極等とシールド３０，３２とを接続しやすくなる。

なお、図５のような突起部１５Ａの形状であっても、当該突起部１５Ａによって、シールド３０とシールド３２とが分離されていれば、表面１２側の電子部品４０で発生した電磁波がシールド３０，３２を介して裏面１４側の電子部品４０へ伝搬することを抑制できる。

（シールドの接地方法）
シールド３０，３２によって捕捉された電磁波がシールド３０，３２から再放射されないようにするために、一般的に、シールド３０，３２は接地電位に接続される。図１において説明したように、多層構造を有するモジュール基板１０の内部には、柱状導体６０を介して外部の接地電位に接続される接地電極ＧＮＤが形成される。本実施の形態１においては、シールド３０，３２が形成されたときに、当該シールド３０，３２とモジュール基板１０の内部の接地電極ＧＮＤとがモジュール基板１０の側面において接続されるように接地電極ＧＮＤが形成される。これによって、接地電極ＧＮＤとシールド３０，３２とを接続するための配線等をモジュール基板１０の表面１２あるいは裏面１４に配置する必要がなくなるため、モジュール基板１０の表面および裏面のスペースを狭くすることなくかつ、シールド３０，３２を容易に接地電位に接続することが可能となる。

図６は、モジュール基板１０の内部に形成される接地電極ＧＮＤとシールド３０，３２との第１の接続例を示すモジュール１００Ｅの部分断面図である。図６においては、シールド３０，３２は、図１で示したように、突起部１５の部分を除くモジュール基板１０の側面全体に形成されている。接地電極ＧＮＤは、シールド３０，３２が形成される前においては、モジュール基板１０の側面から露出するように形成される。

より具体的には、接地電極ＧＮＤは、モジュール基板１０を形成する工程において、突起部１５が形成される層とは異なる層に、その端部がモジュール基板１０の側面となる位置よりも突起部１５の方向へ突出した位置となるように形成される。これによって、ダイサーを用いてハーフカットを行なうことで、接地電極ＧＮＤがモジュール基板１０の側面に露出する。その後にシールド３０，３２をモジュール基板１０の側面の少なくとも一部を覆うように形成することによって、モジュール基板１０の内部に形成された接地電極ＧＮＤとシールド３０，３２とが電気的に接続される。

図６においては、接地電極ＧＮＤは、突起部１５が形成される層と、モジュール基板１０の表面１２あるいは裏面１４との間の層に形成される例について示した。接地電極ＧＮＤが形成される層は、図６に示される構成には限られず、図７に示されるモジュール１００Ｆの例のように、モジュール基板１０の側面における突起部１５の根元部分、すなわち、モジュール基板１０の側面と突起部１５との境界部分に重なるように形成されるようにしてもよい。

モジュール１００Ｆのような構成によれば、モジュール基板１０の側面におけるシールド３０およびシールド３２の剥離を抑制できる。シールド３０およびシールド３２と同じく導電材料により形成される接地電極ＧＮＤは、絶縁材料により形成される突起部１５に比べて、シールド３０およびシールド３２との密着性が高い。たとえば、シールド３０およびシールド３２が突起部１５の根元部分まで達しており、かつ、接地電極ＧＮＤが突起部１５の根元部分から離れているモジュール１００Ｅでは、突起部１５の根元部分を起点としてシールド３０およびシールド３２の剥離が生じる恐れがある。一方、モジュール１００Ｆでは、突起部１５の根元部分にシールド３０およびシールド３２との密着性が高い接地電極ＧＮＤが配置されているため、そのような剥離を抑制しやすくなる。

また、図４で説明した突起部１５の上面側および下面側にもシールドが形成される構成の場合には、図８のモジュール１００Ｇの例に示されるように、突起部１５の部分においてビア８２を介して接地電極ＧＮＤとシールドとが接続される構成であってもよい。この場合、モジュール基板１０を形成する工程において、接地電極ＧＮＤは、突起部１５が形成される層に、その端部が突起部１５の内部に位置するように形成される。さらに、接地電極ＧＮＤの端部から、モジュール基板１０の表面１２方向（あるいは裏面１４方向）にビア８２が形成される。

ダイサーを用いてハーフカットを行なう工程において、ビア８２が露出するまでモジュール基板１０が切削された後に、シールド３０，３２が形成される。これによって、シールド３０，３２が、ビア８２を介して接地電極ＧＮＤに接続される。

モジュール１００Ｇのような構成によれば、モジュール基板１０内部の接地電極ＧＮＤとシールド３０との接続性が向上する。

たとえば、モジュール１００Ｅおよび１００Ｆのように、モジュール基板１０の側面において接地電極ＧＮＤがシールド３０およびシールド３２と接続される構成では、図１２〜図１４の製造プロセスの説明で後述するように、接地電極ＧＮＤは、ダイサーによるハーフカットの工程によってモジュール基板１０の側面に露出するように形成される。このとき、接地電極ＧＮＤにおいてモジュール基板１０の側面に露出する面はダイシングソーのブレードの側面と接触する。ダイシングソーのブレードは、切断動作を継続するにつれて徐々に摩耗して、特にブレードの側面において切削性が低下する。このような摩耗したダイシングソーによってハーフカットが行なわれると、ダイシングソーのブレードの切削性が低下した部分（ブレードの側面部分）に対応するモジュール基板が切削されずに残ってしまうため、接地電極ＧＮＤがモジュール基板１０の側面に完全には露出しない可能性がある。すると、接地電極ＧＮＤとシールド３０およびシールド３２との接続性が低下してしまう。

これに対して、モジュール１００Ｇのように、突起部１５の部分においてビア８２を介して接地電極ＧＮＤとシールドとが接続される構成においては、ビア８２はダイサーによるハーフカット工程によって、突起部１５の上面側に露出するように形成される。このとき、ビア８２において、突起部１５の上面側に露出する面は、ダイシングソーのブレードの底面と接触する。ブレードの底面は側面に比べて摩耗しても切削性が低下しにくいため、接地電極ＧＮＤと接続されるビア８２が突起部１５の上面側にきちんと露出されやすくなる。したがって、接地電極ＧＮＤとシールド３０またはシールド３２との接続性を、モジュール１００Ｅなどの構成に比べて向上することができる。

（突起部の寸法）
図９および図１０は、図１で示したモジュール１００を、図１のＺ軸の正方向から平面視した図である。なお、図９および図１０においては、シールド３０およびモールド部２０が省略されており、モジュール基板１０上の電子部品４０が視認できる図となっている。

モジュール１００は、平面視した場合に、第１辺Ｓ１および第１辺Ｓ１と隣り合う第２辺Ｓ２を含む略矩形形状を有している。図９においては、第１辺Ｓ１（第１辺Ｓ１を有する側面）からの突起部１５の突出長さＬ１と、第２辺Ｓ２（第２辺Ｓ２を有する側面）からの突起部１５の突出長さＬ２とは同じ寸法とされている（Ｌ１＝Ｌ２）。また、図１０においては、第１辺Ｓ１からの突起部１５の突出長さＬ１は、第２辺Ｓ２からの突起部１５の突出長さＬ２よりも大きくされている（Ｌ１＞Ｌ２）。言い換えれば、第１辺Ｓ１における突起部１５の突出長さＬ１は、第２辺Ｓ２における突起部１５の突出長さＬ２以上である。

なお、突起部１５における積層方向（図１のＺ軸方向）の厚みは、モジュール基板１０の厚みの１０％以上３０％未満の範囲内とすることが好ましい。たとえば、モジュール基板１０の厚みが２００μｍの場合には、２０μｍ以上６０μｍ未満である。この範囲よりも突起部１５を薄くすると、突起部１５自体の剛性が確保できずに突起部１５が折損する可能性がある。一方で、突起部１５の厚みを厚くすると、モジュール基板１０の側面における突起部１５の比率が高くなり、モジュール基板１０の側面におけるシールド範囲が狭められるので、モジュール基板１０内部の導体パターン８０のシールド効果が低下し得る。また、図６あるいは図７のように、モジュール基板１０の内部に形成された接地電極ＧＮＤを基板側面においてシールド３０，３２に接続する場合には、モジュール基板１０の側面におけるシールドの範囲が限定されるため、接地電極ＧＮＤとシールド３０，３２とが接続しにくくなる。

［電子部品モジュールの製造プロセス］
次に、上述した電子部品モジュールの製造プロセスについて説明する、以下の説明においては、図４で説明したような、モジュール基板１０の側面と突起部１５の上面側および下面側とがシールド３０，３２で覆われたモジュール１００Ｃの場合の製造プロセスを例として説明する。

図１１は、本実施の形態１に従うモジュール１００Ｃの製造プロセスを説明するためのフローチャートである。

図１１を参照して、まずステップ(以下、ステップを「Ｓ」と略す。）１０にて、多層構造を有するモジュール基板１０を形成する。上述のように、モジュール基板１０は、エポキシ樹脂あるいは液晶ポリマーなどの樹脂基板、または、ＬＴＣＣのようなセラミック基板で構成される。モジュール基板１０は、樹脂あるいはセラミックスの片面に金属パターンが形成された複数の単位基板を積層し、加熱圧着（樹脂基板）あるいは焼成（セラミック基板）することによって形成される。また、形成されたモジュール基板１０に、柱状導体６０が形成される。

次に、Ｓ２０にて、モジュール基板１０の両面に電子部品４０を実装する。具体的には、モジュール基板１０の表裏面に形成された電極端子に、印刷によってはんだバンプを形成する。そして、電子部品４０を形成されたはんだバンプ上に載置し、その後リフロー工程において加熱してはんだを溶かすことによって、電子部品４０と電極端子とを結合させる。また、必要に応じて、リフロー後に基板洗浄を行なってもよい。

なお、電子部品４０の実装工程においては、モジュール基板１０の表面１２および裏面１４について同時に行なってもよいし、一方の面の実装が完了した後に、他方の面の実装を実行するようにしてもよい。

モジュール基板１０の両面における電子部品４０の実装が完了すると、Ｓ３０にて、モジュール基板１０の両面を樹脂を用いてモールドする。モールド用樹脂としては、上述のように、シリカフィラー入りのエポキシ樹脂を用いることができる。あるいは、熱伝導を高めるためにフィラーとしてアルミナを用いてもよい。

モールドの工法としては、たとえば、コンプレッションモールド、トランスファモールド、液状樹脂モールド、シート樹脂モールドなどの公知の工法を用いることができる。

モールド工程においては、モジュール基板１０の表裏面を一括でモールドしてもよいし、片面ずつモールドしてもよい。また、必要に応じて、モールド工程の前にモジュール基板１０をプラズマ洗浄してもよい。

なお、モールド工程の後に、モジュールを他の基板に実装する際のＩ／Ｏ端子部を形成することができるように、モジュールの裏面側のモールド部２２をグラインダを用いて研削して、モールド部２２から柱状導体６０を露出させる。

その後、Ｓ４０にて、隣接するモジュールのチップ間をダイサー、あるいはレーザカッタ等を用いてハーフカットする。ハーフカットは、モジュール基板１０の表面側および裏面側から、モジュール基板１０の途中まで切り込みを入れる工程である。このハーフカットでカットされずに残った部分が突起部１５となる。突起部１５の厚みを厚くすると、突起部１５の剛性が高くなるので、製造プロセスにおける基板のハンドリングの際に突起部１５が折損することを防止できる。一方で、突起部１５の厚みを薄くすると、モジュール基板１０の側面においてシールドに覆われる面積が多くなるので、モジュール全体のシールド効果を向上することができる。

ダイサーを用いてハーフカットする場合には、たとえば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の幅のブレード幅を有するダイシングソーを用いることができる。後続のプロセスにおいてシールド形成をスパッタで行なう場合には、ブレード幅の広い方がスパッタの付着性が良好となる。一方で、狭いブレード幅を用いる場合には、カット量を少なくできるの、１枚の基板から製造されるモジュール数を増加させることができ、歩留りを高めることができる。

なお、ハーフカットにおいて、モジュール基板１０の表面側からの切り込み深さおよび裏面側からの切り込み深さは、同じであってもよいし異なっていてもよい。

ハーフカット工程が完了すると、Ｓ５０にて、スパッタにより、モジュールの表裏面にシールド膜を形成する。シールド膜は、複数のスパッタ膜で形成されてもよく、たとえば、密着層、導電層、耐食層の３つの層で形成することができる。

シールド膜の厚みは、たとえば２μｍ以上５μｍ未満とすることができる。なお、突起部１５が形成される部分については、モジュール基板１０の側面に形成されるシールド膜よりも厚く形成することが好ましい。後述する各モジュールへの分割工程において、突起部１５がフルカットされるため、突起部１５の部分のシールド膜を厚くして剛性を高めることで、フルカット時にシールド膜が突起部１５から剥がれにくくすることができる。なお、フルカットとは、突起部１５の上面側から下面側まで切り残しがないようにカットする工程である。

次に、モジュールを他の基板に実装する際のＩ／Ｏ端子部を形成するために、Ｓ６０にてモジュールの裏面側をグラインダを用いて研削してシールド膜を除去し、モジュール基板１０の裏面側のモールド部２２および柱状導体６０を露出させる。

そして、モールド部２２の裏面側において柱状導体６０に電極端子７０を電気的に接続することによって、Ｉ／Ｏ端子部（入出力端子部）が形成される（Ｓ７０）。

その後、Ｓ８０において、ハーフカットにより突起部１５が形成されている部分を、ダイサーまたはレーザを用いてフルカットすることによって、隣接するチップが切り離される。これによって、電子部品モジュールが完成する。

図１２〜図１４は、図１１で説明した製造プロセスの詳細を示す断面図である。製造プロセスは、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に進められる。

図１２（ａ）を参照して、図１１のＳ１０で説明したように、まず多層構造を有するモジュール基板１０が形成される。モジュール基板１０の内部には、配線パターン、接地電極、インダクタ、あるいはキャパシタを構成するための導体パターン８０が形成される。また、モジュール基板１０の裏面１４側に柱状導体６０が形成される。

モジュール基板１０が形成されると、図１２（ｂ）のように、モジュール基板１０の表面１２および裏面１４に、電子部品４０が実装される（図１１のＳ２０）。図１２（ｃ）は、モジュール基板１０上に電子部品４０の実装が完了した状態が示されている。図１２（ｃ）において、破線で囲まれる部分が１つの電子部品モジュールとなる部分である。この例においては、１つの基板から３つのモジュールが製造される。

次に図１３（ａ）を参照して、モジュール基板１０の表裏面において、電子部品４０を覆うように、モールド用樹脂を用いてモールド部２０，２２が形成される（図１１のＳ３０）。そして、裏面１４側のモールド部２２がグラインダにより研削され、モールド部２２から柱状導体６０を露出させる。

その後、図１３（ｂ）のように、隣接するモジュール間について、モジュール基板１０の一部が残るように、表面側および裏面側からダイサーを用いてハーフカットが行なわれる（図１１のＳ４０）。なお、基板の端部についてもハーフカットが施される。これによって、モジュール基板１０の突起部１５が形成される。このとき、モジュール基板１０の側面のハーフカットされた部分には、モジュール基板１０内に形成された接地電極ＧＮＤの端面が露出する。

そして、図１３（ｃ）に示されるように、スパッタを用いて、モジュールの表裏面にシールド膜が形成される（図１１のＳ５０）。この工程において、モールド部２０の上面および側面、モールド部２２の下面および側面、モジュール基板１０の側面、ならびに、ハーフカットにおいて残されたモジュール基板１０の部分の上面側および下面側が、シールド３０あるいはシールド３２によって覆われる。このとき、モジュール基板１０の側面に露出した接地電極ＧＮＤがシールド３０，３２と電気的に接続される。

シールド膜が形成されると、次に図１４（ａ）に示されるように、モジュールの下面側のシールド３２が、グラインダにより研削される（図１１のＳ６０）。これによって、モールド部２２が露出する。そして、モールド部２２から露出した柱状導体６０に電極端子７０を電気的に接続することでＩ／Ｏ端子部が形成される（図１４（ｂ），図１１のＳ７０）。

最後に、突起部１５の部分をフルカットすることによって、隣接するモジュールのチップ間が切り離される（図１１のＳ８０）。これによって、個々の電子部品モジュールのチップが完成する（図１４（ｃ））。

以上のような製造プロセスに従って電子部品モジュールを製造することによって、モジュール基板の両面に電子部品が実装された電子部品モジュールにおいて、モジュールの上面を覆うシールドと下面を覆うシールドとが、モジュール基板の側面から突出した突起部によって分離される。これによって、モジュール基板の一方の面に実装された電子部品で発生した電磁波が、他方の面に実装された電子部品にシールドを経由して伝達されることが防止できる。したがって、このようなシールド構造によってＥＭＩを効果的に抑制することが可能となる。

［実施の形態２］
実施の形態１の電子部品モジュールにおいては、モジュール基板の表面および裏面の両方に電子部品が実装される構成について説明した。

実施の形態２においては、モジュール基板の表面にアンテナ回路が配置され、裏面に電子部品が実装される構成の例について説明する。

図１５は、実施の形態２に従う電子部品モジュール１００Ｈの断面図である。電子部品モジュール１００Ｈにおいて、図１に示した実施の形態１の電子部品モジュール１００と重複する要素を説明は繰り返さない。

図１５を参照して、電子部品モジュール１００Ｈにおいては、モジュール基板１０の表面１２側には、電子部品４０に代えて複数のアンテナ回路２００が形成されている。さらに、電子部品モジュール１００Ｈにおいては、表面１２側のモールド部２０およびモールド部２０を覆うシールド３０が除かれた構成となっている。なお、アンテナ回路２００は、モールド部２０で覆われていてもよい。

電子部品モジュール１００Ｈにおいては、モジュール基板１０の側面に形成された突起部１５によって、アンテナ回路２００で発生した電磁波が、裏面１４に実装された電子部品４０にシールド３０，３２を経由して伝達されることを抑制することができる。したがって、ＥＭＩを効果的に抑制することが可能となる。

なお、モジュール基板１０の表面１２には、図１６に示された変形例の電子部品モジュール１００Ｉのように、アンテナ回路２００に加えて電子部品４０が実装されていてもよい。この場合、電子部品４０については、モールド部２０およびシールド３０で覆われる。このような構成においても、モジュール基板１０の側面に形成された突起部１５によって、アンテナ回路２００で発生した電磁波、および、表面１２側に実装された電子部品４０から発生された電磁波が、シールド３０，３２を介して裏面１４側に伝達されることが抑制される。そのため、ＥＭＩを効果的に抑制することができる。

［実施の形態３］
実施の形態１および実施の形態２において示した各電子部品モジュールにおいては、裏面側に配置された電極端子７０を用いて、外部の実装基板と接続する構成について説明した。実施の形態３においては、実装基板との接続にコネクタを用いる構成について説明する。

図１７は、実施の形態３に従う電子部品モジュール１００Ｊの断面図である。電子部品モジュール１００Ｊにおいては、実施の形態２の電子部品モジュール１００Ｈにおけるモジュール基板１０の裏面１４側にコネクタ２５０が配置され、電極端子７０および柱状導体６０が除かれた構成となっている。電子部品モジュール１００Ｊにおいて、電子部品モジュール１００Ｈと重複する要素の説明は繰り返さない。

図１７を参照して、電子部品モジュール１００Ｊにおいては、モジュール基板１０の表面１２側にアンテナ回路２００が形成されている。また、モジュール基板１０の裏面１４側においては、電子部品４０が実装されるとともに、外部基板との接続のためのコネクタ２５０が配置されている。電子部品４０は、モールド部２２およびシールド３２により覆われている。一方、コネクタ２５０については、モールド部２２およびシールド３２により覆われていない。

このように、外部基板との接続端子としてコネクタが配置される構成においても、モジュール基板１０の側面に形成された突起部１５０によって、アンテナ回路２００で発生した電磁波が、裏面側に実装された電子部品にシールドを通して伝達されることが抑制されるので、ＥＭＩを効果的に抑制することができる。

なお、図１８の変形例のアンテナモジュール１００Ｋのように、図１６と同様に、モジュール基板１０の表面１２側に、アンテナ回路２００に加えて電子部品４０を実装してもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、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が含まれることが意図される。

１０ モジュール基板、１２ 表面、１４ 裏面、１５，１５Ａ 突起部、２０，２２ モールド部、２１ 上面、２３ 下面、２４，２５ 側面、２６ 端面、３０，３２ シールド、４０ 電子部品、４２ はんだバンプ、６０ 柱状導体、８２ ビア、７０ 電極端子、８０ 導体パターン、１００，１００Ａ〜１００Ｋ 電子部品モジュール、２００ アンテナ回路、２５０ コネクタ、ＧＮＤ 接地電極、Ｓ１，Ｓ２ 辺。

Claims (13)

1. 第１面、前記第１面に対向する第２面、および前記第１面と前記第２面とを接続する側面を有するモジュール基板と、
   前記第１面および前記第２面の少なくとも一方に実装された電子部品と、
   前記電子部品を覆うモールド部と、
   前記モールド部および前記側面の少なくとも一部を覆うシールドとを備え、
   前記モジュール基板には、前記側面から突出した突起部が形成されており、
   前記シールドは、前記突起部により分離されている、電子部品モジュール。
2. 前記モジュール基板は多層構造を有し、その内部に接地電極が形成されており、
   前記接地電極は、前記シールドに電気的に接続されている、請求項１に記載の電子部品モジュール。
3. 前記接地電極は、前記側面において、前記シールドに電気的に接続されている、請求項２に記載の電子部品モジュール。
4. 前記接地電極は、前記側面と前記突起部との境界部分において、前記シールドに電気的に接続されている、請求項２に記載の電子部品モジュール。
5. 前記突起部において、前記モジュール基板の前記側面と接触している面の少なくとも一部は、前記シールドに覆われている、請求項１に記載の電子部品モジュール。
6. 前記シールドにおいて、前記突起部を覆う部分の厚みは、前記モジュール基板の前記側面を覆う部分の厚みよりも厚い、請求項５に記載の電子部品モジュール。
7. 前記突起部の端面は、前記シールドに覆われていない、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。
8. 前記電子部品は、前記第１面および前記第２面の各々に実装されており、
   前記モールド部は、前記第１面上および前記第２面上の両方に設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。
9. 前記突起部における前記モジュール基板の積層方向の厚みは、前記モジュール基板の厚みの１０％より大きく、かつ、前記モジュール基板の厚みの３０％未満である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。
10. 前記突起部は、前記側面の全周にわたって、前記第１面から同じ距離に形成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。
11. 前記第１面および前記第２面の少なくとも一方に配置されたアンテナ回路をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。
12. 前記第１面および前記第２面の少なくとも一方に配置され、接続端子として機能するコネクタをさらに備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。
13. 電子部品モジュールの製造方法であって、
    モジュール基板を形成する工程と、
    前記モジュール基板の第１面、および前記第１面に対向する第２面の少なくとも一方の面に電子部品を少なくとも１つ実装する工程と、
    実装された前記電子部品をモールドする工程と、
    モールドされた前記モジュール基板をハーフカットする工程と、
    ハーフカットされた前記モジュール基板にシールドを形成する工程と、
    前記シールドが形成された前記モジュール基板を、ハーフカットされた部分においてフルカットする工程とを含む、電子部品モジュールの製造方法。

Images