WO2002052589A1 - Semiconductor device, and method and apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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WO2002052589A1
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bulk
electrodes
insulating film
inductor
amplification
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Toshihiko Kyogoku
Tadashi Kodu
Kiyoharu Mochiduki
Sakae Kikuchi
Akio Ishidu
Yoshihiko Kobayashi
Masashi Maruyama
Iwamichi Kojiro
Susumu Sato
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Hitachi, Ltd
Eastern Japan Semiconductor Technologies, Inc.
Akita Electronics Systems Co., Ltd.
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device, a method of manufacturing the same, and a semiconductor manufacturing apparatus.
  • a multi-stage high-frequency power amplifying device in which a plurality of amplifiers (semiconductor amplifying elements) are cascaded in multiple stages as a semiconductor device.
  • High-frequency power amplifiers used in wireless communication devices such as mobile phones and mobile phones have a multi-stage configuration in which multiple amplifiers composed of semiconductor amplifying elements (transistors) are connected in cascade in two or three stages. ing.
  • the final stage amplifier (final amplification stage) in the multistage configuration becomes the output stage, and the previous stage amplifiers (amplification stages) become drive stages.
  • Inductors are incorporated in various places to adjust circuit impedance.
  • High-frequency power amplifiers require high efficiency, high gain, small size, and low cost.
  • the impedance of the antenna changes greatly under the use conditions, causing load mismatch and reflection, and a large voltage may be applied to the final stage amplifying element (semiconductor amplifying element). . It is necessary to consider the breakdown voltage that can withstand the amplification element.
  • FIG. 33 is a block diagram showing a circuit configuration of a high-frequency power amplification device studied by the present inventors prior to the present invention.
  • This high-frequency power amplifier uses GSM (Global System for Mobile Communications) and DCS (Digital This is a dual-band high-frequency power amplifier that can amplify two communication systems called a cellular system.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • DCS Digital This is a dual-band high-frequency power amplifier that can amplify two communication systems called a cellular system.
  • This high-frequency power amplifier 1 has GSM input terminal (PinG SM1), control terminal (Vapc2), one power supply voltage terminal of power supply voltage Vdd (Vdd13), GSM Output terminal (P out GS M4), DCS output terminal (P out DC S5), power supply voltage Vdd other power supply voltage terminal (V dd 26), communication band switching terminal (V ct 17), DCS Input terminal (PinDCS8) and a ground voltage terminal (GND) not shown.
  • the amplification system of both DCS and GSM has a three-stage amplification configuration.
  • the DCS amplification system consists of amplification stages (amp1, amp2, amp3) indicated by 1st, 2nd, 3rd, and the GSM amplification system consists of amplification stages (1st, 2nd, 3rd). amp 4, amp 5, amp 6).
  • each amplification stage is formed by a field effect transistor (FET).
  • FET field effect transistor
  • Pin DCS8 is connected to amp 1 and Pout DCS5 is connected to amp 3. Further, PinGSM1 is connected to amp4, and PoutGSM4 is connected to amp6.
  • V a pc2 is connected to the bias circuit 2, and amp l to amp 6 are controlled by a signal input to the V a pc2.
  • Vd d l3 is connected to amp 4 via micro strip line MS 3, connected to amp 5 via micro strip line MS 4, and connected to amp 6 via inductor L 2 Have been.
  • a capacitor C1 is connected externally to Vdd13, one end of which is grounded to GND.
  • Vdd 26 is connected to amp 1 via a microstrip line MS1 and to amp 2 via a microstrip line MS2. It is connected to amp 3 via LI. To stabilize the high frequency characteristics, a capacitor C 2 whose one end is grounded is connected to V dd 26 externally.
  • V ct 17 is connected to the band selection circuit 3.
  • This band selection circuit 3 is composed of three n-channel field-effect transistors (FET) Q 8, Q 9, Q 10 grounded at the source, and one resistor R 1.
  • FET field-effect transistors
  • the gate terminals of Q8 and Q9 are connected to V e t 17.
  • the gate terminal of Q10 is connected to the drain terminal of Q9, and the drain terminal is connected to the output side of amp5 via a resistor R2.
  • the drain terminal of Q9 is connected to Vdd26 via resistor R1.
  • the drain terminal of Q8 is connected to the input side of amp3 via inductor L3.
  • Band switching is performed by a signal supplied to V e t 17, and amplification for DCS communication or amplification for GSM communication is performed.
  • chip-inducted evening is used as indak-evened.
  • the chip inductor has a large DC resistance (DC resistance), and for example, in a high-frequency power amplifier for a mobile phone (high-frequency power amplifier module), this is a factor that hinders an increase in output and efficiency.
  • DC resistance DC resistance
  • high-frequency power amplifier module high-frequency power amplifier module
  • Chip-type electronic components such as chips and chip capacitors
  • 1005 products which are as small as 1 mm in length and 0.5 mm in width and height, but are larger than commercially available air-core coils.
  • chip inductors are also expensive, hindering the cost reduction of hybrid integrated circuit devices.
  • the chip inductors used in high-frequency power amplifiers have a structure in which a wire is wound around a ceramic base member, or a ceramic base. Ag and Ni conductors are stacked on top of each other to form a spiral structure, and a ceramic core is coated with a metal layer to form a metal layer, and this metal layer is spirally cut with laser light.
  • the main structure is the main structure.
  • this coil has a structure in which a 0.1 mm diameter copper wire whose surface is covered with an insulating film (for example, polyethylene film) is spirally wound, and the outer diameter is about 0.56 mm.
  • the length is about 0.9 mm.
  • the conventional chip inductor for example, a 1005 product with a structure in which a small metal layer is spirally cut by laser light
  • the DC resistance is 100 m ⁇ .
  • the air-core coil proposed by the present applicant has an inductance of 8 nH, a DC resistance of 20 m ⁇ , which is 1/5 of the conventional value, and a cost reduction. Will also be superior.
  • the present applicant has assembled using a conventional bulk feeder to incorporate such a coil (air-core coil) into a high-frequency power amplifier that is also a hybrid integrated circuit device.
  • a bulk feeder that is also a semiconductor manufacturing apparatus is described in, for example, “Matsushita Technical Journal”, Vol. 45, No. 4, Aug. 1999, pp. 86-90.
  • This document describes a hopper-type bulk feeder suitable for mounting surface-mounted electronic components such as a multilayer chip capacitor and a square chip resistor.
  • FIGS. 34 to 42 relate to a conventional bulk feeder.
  • the conventional bulk feeder includes a bulk storage case 10 for storing a bulk, a hopper 11 provided at a lower portion of the bulk storage case 10, and a hopper 11. And a conveyance rail 13 for guiding the taken-in bulk to the bulk supply section 12 at the tip.
  • the bulk storage case 10 has a thin box-shaped structure, and its inner bottom is an inclined body 14 that collects bulk from both sides toward the center.
  • the hopper 11 is arranged so as to pass through the center of the inclined body 14 and takes out the bulk collected in the inner bottom part of the inclined body 14 from the bulk storage case 10 in a line, as shown in FIG.
  • a supply shaft 1 consisting of a square pipe having a guide 16 having a truncated conical recess 15 at the upper end and a guide hole 17 penetrating the guide 16 and guiding one bulk along the central axis. Consists of eight.
  • the guide 16 is configured to vibrate up and down so that the bulk enters the guide hole 17 from the upper end of the supply shaft 18.
  • the guide hole 17 has a rectangular cross section as shown in FIG.
  • the supply shaft 18 has a diameter of 2.6 mm and is provided with a square guide hole 17 having a width of 0.63 mm and a length of 0.87 mm at the center thereof.
  • One is a supply defect A in which the air-core coil 9 rides on the upper end of the supply shaft 18 because the thickness of the cylindrical supply shaft 18 is large and does not enter the guide hole 17.
  • a gap 19 is created between the inclined surface of the truncated cone 15 and the outer peripheral surface of the supply shaft 18 when the guide 16 is lowered, and an empty space is formed in the gap 19.
  • the air-core coil 9 has a size variation of 0.53 mm x 0.85 mm because the air-core coil 9 also has variations in dimensions.
  • Defective supply C which is caught in the middle of the guide hole 17 of a size that is caught by being caught sideways.
  • the transfer rail 13 of the conventional bulk feeder has a seam D in the middle, so the air-core coil 9 may be caught at the seam and supply failure may occur. .
  • the bulk supply unit 12 has a structure as shown in FIG. 37, and operates as shown in FIGS. 37 to 42. That is, as shown in FIG. 37, at the leading end of the carrying rail 13, the top surface of the leading end of the carrying rail main body 25 becomes lower by one step, and the slider 26 moves the air core coil 9 to this lower part. It is mounted so that it can reciprocate along the direction.
  • a rail 27 provided with a guide hole 17 for guiding the air core coil 9 extends to a stepped portion of the transfer rail main body 25.
  • Transfer rail body 25 Has a stop portion 28 for stopping the front end of the air core coil 9 that has entered the guide hole 17 of the rail 27.
  • the tongue part 28 comes into contact with the upper side of the air core coil 9, but the lower part is a partially open space. This forms a vacuum suction passage 30a for sucking the air-core coil 9 under vacuum and bringing the coil into contact with the stopper section 28.
  • the left end face of the slider 26 is brought into contact with the side face of the stepped portion by the panel 29.
  • the state in which the left end surface of the slider 26 contacts the side surface of the stepped portion forms the positioning position of the air-core coil 9 of the super unit 28, that is, the positioning reference surface.
  • a shutter 31 overlaps the slider 26 and is movable with respect to the slider 26.
  • the shirt 31 reciprocates along the transfer direction of the air core coil 9, and moves a little longer than the length of the first air core coil 9 moving in the guide hole 17 of the rail 27. I'm wearing it. Therefore, the rail 27 has a structure in which the rail 27 on the upper surface of the guide hole 17 is deleted.
  • the shutter 31 forms a vacuum suction passage 30 b with the slider 26. Further, holes are provided in the shirt 31, the slider 26, and the transfer rail main body 25 to form vacuum suction passages 30 c, 30 d, and 30 e, respectively.
  • FIG. 39 As shown in Fig. 39, when the shirt shirt 31 is opened to the right, that is, away from the end of the guide hole 17, the first air core coil 9 and the second air core coil 9 are opened. A small length of the leading portion is exposed. The opening operation at this time causes the vacuum suction passage 30 d to As a result, the vacuum suction operation stops.
  • the movement of the shutter 31 is, for example, about three times (3 st) the length of the air core coil 9.
  • FIG. 40 is an enlarged cross-sectional view showing these relationships.
  • the collet 32 moves, and the leading air core coil 9 is held by vacuum suction and carried on the module substrate, and the air core coil 9 is mounted.
  • FIG. 43 is a diagram showing the air-core coils 9 arranged in a line without any problem.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor device which has excellent high-frequency characteristics, can improve output and efficiency, and can achieve a reduction in manufacturing cost, and an electronic device incorporating the semiconductor device.
  • Another object of the present invention is to provide a high-frequency power amplifier capable of improving high-frequency characteristics, improving output and efficiency, and achieving a reduction in manufacturing cost, and a wireless communication device incorporating the high-frequency power amplifier. It is in.
  • Another object of the present invention is to provide a semiconductor device on which an air-core coil having a small DC resistance is mounted and an electronic device incorporating the semiconductor device.
  • Another object of the present invention is to provide a high-frequency power amplifier equipped with an air-core coil having a small DC resistance and a wireless communication device incorporating the high-frequency power amplifier.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device for accurately and surely mounting a bulk on a wiring board.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a coil as a bulk is accurately and reliably mounted on a wiring board.
  • Another object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of achieving a stable supply of bulk.
  • Another object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of stably supplying a coil as a bulk.
  • a high-frequency power amplifier having the following configuration is incorporated in a mobile phone.
  • the high-frequency power amplifier has a dual-band configuration with two amplification systems.
  • the amplification system has a multistage configuration in which a plurality of semiconductor amplifying elements are connected in series, and a coil (air-core coil) with a small DC resistance is connected between the first terminal, which outputs the signal of the semiconductor amplifying element in the final amplification stage, and the power supply voltage terminal. It is configured to be connected in series.
  • the air core coil is mounted on the module substrate of the high frequency power amplifier.
  • Two power supply voltage terminals are provided to supply the power supply voltage.
  • One power supply voltage terminal is connected to the first amplification stage of one amplification system and the other amplification stage of the other amplification system, respectively. Configurations connected to the first amplification stage of the other amplification system and the remaining amplification stages of one amplification system (cross-over configuration and (Called).
  • the air-core coil has a structure in which a 0.1 mm-diameter copper wire whose surface is covered with an insulating film is densely spirally wound, and the portions serving as electrodes at both ends have no insulating film.
  • the outer diameter is about 0.56 mm
  • the total length is about 0.9 mm
  • the inductance is 8 nH
  • the DC resistance is about 20 m ⁇
  • the inductance of the conventional chip inductor is Is 8 nH and the DC resistance is smaller than 100 ⁇ .
  • the mounting of the air-core coil in the manufacture of the high-frequency power amplifier is carried out by transferring the air-core coil of the air-core coil, which is transferred to the bulk feeder of the bulk feeder and lined up in a row, by vacuum suction holding with a collet onto the module substrate, It is transported to a predetermined position, and then the solder previously provided on the module substrate or air core coil is melted and fixed by temporary heat treatment.
  • the electronic components mounted on the module board are lower than the air-core coils. That is, a chip component is a component having a length of l mm, a width and a height of 0.5 mm, or a component having a length less than 0.5 mm. Further, the thickness of the semiconductor chip on which the semiconductor amplifying element is formed is also small. Therefore, an air-core coil with a diameter as large as 0.56 mm is performed at the end of mounting other mounted components.
  • the bulk feeder which is also a semiconductor manufacturing equipment, consists of a bulk storage case, a hopper, a transfer rail, and a bulk supply unit.
  • the air-core coils stored in the bulk storage case are collected in a line by the hopper, and are collected inside the transfer rail. And transport it to the bulk supply.
  • a vacuum suction mechanism (not shown) is temporarily operated in the bulk supply section so that the air-core coil reaches the bulk supply section. While the vacuum suction operation of the vacuum suction mechanism is stopped, the shutter of the bulk supply section is opened. Then, hold the leading air-core coil of the exposed air-core coil array with a collet.
  • the hopper has a cylindrical guide with a truncated cone at the upper end and a guide hole that penetrates this guide and guides the bulk in a line along the central axis.
  • Supply shaft oscillates up and down so that the bulk collects in the frustum of the guide and enters the guide hole in the supply shaft.
  • the supply shaft is thin so that the bulk does not stop on the upper end. The positional relationship is such that there is no gap between the outer peripheral surface of the supply shaft and the concave surface of the truncated cone of the guide when the guide is at the lowest position.
  • the guide hole is shorter than the entire length of the air core coil and slightly larger in cross section than the outer shape of the air core coil so that the air core coil as a bulk does not enter the guide hole of the supply shaft sideways. Holes.
  • the supply shaft is formed of a cylindrical body.
  • the transport rail is formed of a single seamless member so that the bulk moving along the guide hole is not caught.
  • the bulk supply unit has a stopper that stops the positioning of the bulk moving along the guide hole of the transport rail, and is attached to the transport rail so as to be reciprocally movable in the bulk transport direction.
  • a shirt which is attached to the slider so as to be reciprocally movable in the bulk transfer direction and opens and closes the upper surface of the guide hole; It has a vacuum suction passage which forms a part of a vacuum suction mechanism for causing the bulk inside to advance toward the stopper section by vacuum suction, and an opening / closing means for opening and closing the vacuum suction passage.
  • the opening / closing means opens while the upper surface of the guide hole tip is closed by the shutter to advance the bulk in the guide hole toward the stopper.
  • the shirt is opened for a distance shorter than the length of the bulk to close the opening / closing means.
  • the shirt Yuichi further opens together with the slider to generate a predetermined distance between the first bulk and the subsequent bulk.
  • the shirt Yuichi opens further to expose the top bulk. In this state, vacuum suction holding by the leading bulk collet is performed.
  • the air-core coil has a smaller direct-current resistance (DC resistance) than that of the tube inductor. Therefore, when used as an inductor connected to the final amplification stage of a multistage amplification system, the DC loss is reduced, the loss is reduced, and the impedance can be increased.
  • the power supply voltage supplied to the two amplification systems is a crossover configuration, so the power supply voltage of the leakage signal from the subsequent amplification stage (particularly the final amplification stage) to the first amplification stage
  • the oscillation margin can be improved because the feedback through the fan can be suppressed. This means that the use of the air-core coil as described in (a) can further improve the oscillation margin.
  • the air-core coil has a structure in which a copper wire whose surface is covered with an insulating film is densely spirally wound, so that the manufacturing cost is 1Z7 to 1 / Inexpensive, about 2. Therefore, the cost can be reduced to about 1/7 compared to the high cost chip inductor connected to the final amplification stage. If the air-core coil according to the present invention is used instead of the chip inductor used for other parts, the cost can be reduced to about 1/2. As a result, the cost of the high-frequency power amplifier can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of a mobile phone (wireless communication device) incorporating the high-frequency power amplifier can be reduced.
  • the air-core coil has a maximum outer diameter of about 0.56 mm and a length of about 0.9 mm, which is lower than the conventional width and height of a chip inductor of 0.5 mm and l mm in length. Also the mounting length is reduced.
  • the air core coil has the highest height, but is mounted after mounting other electronic components. Therefore, the collet holding the air core coil by vacuum suction does not come in contact with the electronic components already mounted on the module substrate, and the mounting of other electronic components is not impaired. As a result, the mounting yield can be improved.
  • the first air-core coil of the air-core coils that are transferred to the bulk feeder of the bulk feeder and lined up in a line is vacuum-sucked and held by a collet, then carried to a predetermined position on the module substrate, and then temporarily heated.
  • the solder provided in advance on the module substrate or air core coil is melted and fixed, but in the bulk supply unit, the first air core coil is supplied separately from the subsequent air core coil, so the subsequent air core coil is supplied.
  • the thickness of the cylindrical supply shaft is thin, so that the bulk does not stop at the upper end and the supply of the air-core coil to the bulk supply section is assured and stable. Can be performed.
  • the guide is positioned so that there is no gap between the outer peripheral surface of the supply shaft and the concave surface of the truncated cone of the guide when the guide is at its lowest position.
  • An air-core coil is not interposed between the outer peripheral surface of the supply shaft and the concave surface of the guide. Therefore, the deformation of the air-core coil can be prevented, the mounting of the deformed air-core coil is eliminated, and the mounting yield can be improved. Also, the air-core coil can be stably supplied to the bulk supply section.
  • the guide hole of the supply shaft is large and has a circular cross section, the air-core coil does not clog the guide hole, and the bulk supply The air-core coil can be supplied stably.
  • FIG. 1 is a plan view showing a layout of electronic components mounted on a module substrate in a high-frequency power amplifier according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the high-frequency power amplifier of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a coil mounted on the module substrate.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the high-frequency power amplifier of the first embodiment.
  • FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a power supply line formed on a module substrate in the high-frequency power amplifier according to the first embodiment.
  • Figure 6 is a graph showing the stripline loss.
  • Fig. 7 is a graph showing the loss of chip induction.
  • FIG. 8 is a graph showing coil loss.
  • Fig. 9 is a graph showing the correlation between the DC resistance of the coil and the chip coil and the inductance.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a partial configuration of a portable telephone in which the high-frequency power amplifier of Embodiment 1 is incorporated.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a state in which a coil is mounted on a module substrate by using a park feeder, a collet, and the like according to the present invention in the manufacture of the high-frequency power amplifying device of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a mounting state of the coil.
  • FIG. 13 is a schematic sectional view showing a hopper portion in the bulk feeder.
  • FIG. 14 is a plan view of the hopper.
  • FIG. 15 is a schematic front view showing a coil transport rail connected to the hopper and transporting the coil.
  • FIG. 16 is a sectional view showing a coil detection portion in the hopper o
  • FIG. 17 is an enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 18 is an enlarged sectional view of the bulk supply section at the tip of the coil transfer rail in a vacuum suction state.
  • FIG. 19 is a further enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 20 is an enlarged sectional view in a state where the vacuum suction of the bulk supply unit is stopped.
  • FIG. 21 is a further enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 22 is an enlarged sectional view showing a state in which a leading coil of the bulk supply section is separated from another coil.
  • FIG. 23 is a further enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the leading coil of the bulk supply section is held by a collet.
  • FIG. 25 is a further enlarged cross-sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 26 is an enlarged schematic view showing a state where a coil having another structure is mounted on a module substrate.
  • FIG. 27 is an enlarged schematic view of the coil and the like in FIG. 26 viewed from the side.
  • FIG. 28 is an enlarged plan view of the coil shown in FIG.
  • FIG. 29 is an enlarged sectional view of the coil shown in FIG.
  • FIG. 30 is an enlarged side view of the coil shown in FIG.
  • FIG. 31 is an enlarged plan view showing a coil having another structure.
  • FIG. 32 is a schematic view showing a part of a bulk feeder according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
  • FIG. 33 is a block diagram showing a circuit configuration of a high-frequency power amplification device studied by the present inventors prior to the present invention.
  • FIG. 34 is a schematic diagram showing a conventional bulk feeder.
  • FIG. 35 is a schematic sectional view showing a hopper portion in a conventional bulk feeder.
  • FIG. 36 is a plan view of a conventional hopper portion.
  • FIG. 37 is an enlarged cross-sectional view of a bulk supply unit in a conventional bulk feeder in a vacuum suction state.
  • FIG. 38 is a further enlarged sectional view showing a part of FIG. 37.
  • FIG. 39 is an enlarged sectional view of the conventional bulk supply unit in a state where a shutter is opened.
  • FIG. 40 is a further enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 41 is an enlarged cross-sectional view of a conventional bulk feeder in a state where a coil is held by the bulk supply unit from the bulk supply unit.
  • FIG. 42 is a further enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 43 is a schematic diagram showing coils arranged in the bulk supply unit without being caught by each other.
  • FIG. 44 is a schematic diagram showing a state in which the leading coil arranged in the bulk supply unit and the coil behind the leading coil are mutually hooked.
  • FIG. 45 is a schematic perspective view showing a correlation between a coil and an electrode for fixing the coil in a high-frequency power amplifier module according to another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.
  • FIG. 46 is a plan view showing a part of the high-frequency power amplifier module according to the third embodiment.
  • FIG. 47 is a diagram showing a mounted state of the coil in the third embodiment
  • FIG. 48 is a graph showing the displacement of the coil with respect to the dimensional change of each part of the electrode.
  • FIG. 49 is another graph showing the displacement of the coil with respect to the dimensional change of each part of the electrode.
  • FIG. 50 is a three-dimensional display diagram showing a state where the solder applied to the electrodes on the module substrate is re-melted.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view in a state where the solder applied to the electrodes on the module substrate is re-melted.
  • FIG. 52 is a diagram showing an example of a defect when a coil is fixed to a rectangular electrode at one riff opening.
  • FIG. 53 is a schematic front view showing an outline of a reflow furnace used in the third embodiment.
  • FIG. 54 is a schematic plan view showing the outline of the reflow furnace.
  • FIG. 55 is a schematic front view schematically showing a reflow furnace for mounting a coil in a high-frequency power amplifier module according to another embodiment (Embodiment 4) of the present invention.
  • FIG. 56 is a schematic front view showing a state where reflow is performed in a nitrogen atmosphere in the reflow furnace.
  • FIG. 57 is a schematic sectional view showing a state in which reflow is performed in the nitrogen atmosphere.
  • FIG. 58 is a schematic plan view showing a coil properly mounted in a reflow in a nitrogen atmosphere.
  • FIGS. 1 to 31 are diagrams relating to a semiconductor device (high-frequency power amplifier), a manufacturing technique thereof, and a wireless communication device (electronic device) according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention. .
  • the high-frequency power amplifying device according to the first embodiment is for dual-band use.
  • the high-frequency power amplifying device for dual-band use incorporated in a mobile phone (wireless communication device) incorporating a GSM communication system and a DCS communication system is used. It is an amplification device.
  • the high-frequency power amplifier (high-frequency power amplifier module) 1 of the first embodiment has a flat rectangular structure in appearance as shown in FIG.
  • the high-frequency power amplifier 1 has a flat rectangular structure package 7 composed of a module substrate 5 composed of a ceramic wiring board and a cap 6 mounted on one side (main surface side) of the module substrate 5 so as to overlap.
  • the structure is composed of
  • the cap 6 is made of a metal that plays a role of an electromagnetic shielding effect, and is formed by pressing.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the high-frequency power amplifier of the first embodiment.
  • This high-frequency power amplifier 1 has GSM input terminal (PinG SM1), control terminal (Vap c2), one of power supply voltage Vdd (Vdd13), and GSM Output terminal (P out G SM4), DCS output terminal (P out DC S5), power supply voltage Vdd the other power supply voltage terminal (V dd 26), communication band switching terminal (V ct 17), DCS It has an input terminal (PinDCS8) and a ground voltage terminal (GND) not shown.
  • the terminals are arranged in the order of terminals 1, 2, 3, ⁇ from left to right in front of the module board 5, and rear terminals 5 to ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ from right to left. .
  • Both DCS and GSM have a three-stage amplification system.
  • DC The S amplification system is composed of amplification stages (amp1, amp2, amp3) indicated by 1st, 2nd, 3rd, and the GSM amplification system is the amplification stage (amp4, 1st, 2nd, 3rd) indicated by 1st, 2nd, 3rd. , amp 5, amp 6).
  • each amplification stage is formed by a field effect transistor (FET) formed based on a silicon substrate.
  • FET field effect transistor
  • Pin DCS8 is connected to amp 1 and Pout DCS5 is connected to amp 3.
  • PinGSM4 is connected to amp4, and PoutGSM4 is connected to amp6.
  • V apc ⁇ ⁇ is connected to the bias circuit 2, and amp 1 to amp 6 are controlled by a signal input to the V apc 2.
  • Vddl3 is connected to amp1 via microstrip line MS1, connected to amp5 via microstripline MS4, and connected to amp6 via inductor L2. Have been. To stabilize the high frequency characteristics, a capacitor C1 whose one end is grounded is connected to Vdd13 externally.
  • Vdd26 is connected to amp 4 via microstripline MS3, connected to amp2 via microstripline MS2, and connected to amp3 via inductor L1. Have been. To stabilize the high frequency characteristics, a capacitor C 2 whose one end is grounded to GND is connected to V dd 26 externally.
  • the power supply voltage is provided with two terminals (Vd dl®, Vd d 26), and one power supply voltage terminal is provided with the first stage amplification stage of one amplification system and the two-stage and three-stage amplification stage of the other amplification system.
  • the power supply voltage is supplied to the other stage, and the other supply voltage terminal supplies the power supply voltage to the first amplification stage of the other amplification system and the two-stage and three-stage amplification stages of one amplification system. Therefore, it is possible to suppress the feedback of the leakage signal from the subsequent amplification stage (especially, the final amplification stage) to the first amplification stage through the power supply line, thereby improving the oscillation margin.
  • L 1 to L 3 have an inductance of 8 nH and a DC resistance of 2 ⁇
  • a conventional chip inductor has an inductance of 8 ⁇ and a DC resistance of 100 ⁇ . It is formed of an air-core coil whose DC resistance is much smaller than that of
  • V ct 17 is connected to the band selection circuit 3.
  • the band selection circuit 3 includes three n-channel field-effect transistors (FET) Q 8, Q 9, Q 10 grounded at the source, and one resistor R 1.
  • the gate terminals of Q 8 and Q 9 are connected to V ct 17.
  • the gate terminal of Q10 is connected to the drain terminal of Q9, and the drain terminal is connected to the output side of amp5 via a resistor R2.
  • the drain terminal of Q9 is connected to Vdd26 via resistor R1.
  • the drain terminal of Q8 is connected to the input side of amp3 via inductor L3. Band switching is performed by a signal supplied to V e t 17, and amplification for DCS communication or amplification for GSM communication is performed.
  • FIG. 1 is a plan view showing, for example, electronic components mounted on the surface of a module substrate 5 formed of a low-temperature fired ceramic wiring board in which glass ceramics are laminated.
  • FIG. 1 As shown in FIG. 1, four semiconductor chips 8 a to 8 d and three air-core coils 9 a to 9 c are provided on the surface of the module substrate 5, and a large number of chips (not labeled) are provided. A resistor and chip condenser are mounted.
  • Conductors are selectively formed not only on the front and back surfaces of the module substrate 5 but also on the inside.
  • the wiring 4 is formed by these conductors.
  • a part of the wiring 4 becomes a mounting pad 4a for fixing the semiconductor chips 8a to 8d, and includes chip-type electronic components such as chip resistors and chip capacitors and air-core coils 9a to 9c.
  • An electrode fixing pad 4b for fixing the electrode, or a wire bonding pad 4c for connecting the other end of the wire 20 having one end connected to an electrode (not shown) of the semiconductor chip 8a to 8d is provided.
  • a surface-mount type electrode is formed by the wiring 4, and the external electrode terminals (1) to (4) are formed.
  • These external electrode terminals have an LGA (land grid array) structure.
  • the semiconductor chips 8 a to 8 d are fixed to recessed bottoms provided on the main surface of the module substrate 5. Further, in a semiconductor chip that generates a large amount of heat during operation, a via hole is formed in the module substrate 5 thereunder, and the via hole is filled with the conductor, and heat is applied to the back surface of the module substrate 5. It is designed to communicate.
  • semiconductor chips 8a to 8d 1st and 2nd semiconductor amplifiers for DCS are incorporated in semiconductor chip 8a, and 3rd semiconductor amplifiers for DCS are incorporated in semiconductor chip 8b. Have been.
  • the semiconductor chip 8c incorporates 1st and 2nd semiconductor amplifying elements for GSM, and the semiconductor chip 8d incorporates 3rd semiconductor amplifying element for GSM. .
  • FIG. 4 shows the inductors L1 to L3 in the high-frequency power amplifier 1 coiled as shown in FIG. (Air-core coils 9a to 9c).
  • FIG. 3 (b) shows the air-core coil 9 a (9) mounted on the module board 5.
  • the air-core coil 9 includes an inductor portion 22 whose surface is covered with an insulating film, and electrodes 23 that are not covered with the insulating films at both ends.
  • the air core coil 9 has six turns of the inductor portion 22 and two turns of the electrode 23.
  • the air-core coil 9 is mounted by fixing the electrode 23 to the wiring 4 b of the module board 5 by the solder 24.
  • the air-core coil 9 in FIG. 3 (a) is an example in which the inductance part 22 has eight turns and the electrode 23 has one turn.
  • the air-core coil 9 has, for example, a structure in which a 0.1 mm diameter copper wire whose surface is covered with an insulating film (eg, a polyethylene film) is spirally wound.
  • the outer diameter is 0.56 mm and the length is 0.9 mm.
  • the insulating film at both ends of the copper wire is removed by a predetermined length, and the wound portion of the removed portion becomes the external electrode 23.
  • the winding portion of the portion covered with the insulating film becomes the inducting portion 22.
  • This air-core coil 9 has a very light weight of 0.00725 mg.
  • this coil is manufactured by winding a copper wire, a conventional chip inductor (for example, with a current capacity of about 2.1 A and an inductance of 8 nH and a DC resistance of 100 m ⁇ ) is used.
  • the cost is about 1/7 lower than that of a small indulgence.
  • the cost is about 1 to 2 for chip inductors with small current capacity.
  • the inductance to the power line of the 3rd FET is formed by an air-core coil 9 with low DC resistance, so DC loss is reduced, power loss is reduced and impedance is reduced. It can be higher. As a result, the feedback of the RF signal from the third FET to the second FET can be reduced, and the oscillation margin can be further improved in combination with the effect of the cross configuration.
  • (2) Reduction of transmission loss by applying air-core coils to power supply lines It is necessary to increase the mounting density of components in miniaturization and multi-functionalization due to high integration of circuits. For example, the layout to the inner layer of the substrate is required. However, the layout of the power supply line to the inner layer has the following problems.
  • Losses on the power supply line are roughly classified into DC loss due to wiring resistance and RF loss due to impedance components.
  • the power supply line length (strip line) may be shortened, but the impedance of the power supply line decreases and the RF loss increases.
  • L is the line length
  • W is the line width
  • R s is the conductor resistance
  • the simulator MDS Microwave Design System
  • the simulator MDS was used in the transmission loss analysis based on the relationship between the impedance of the power supply line and the drain impedance of the FE.
  • Ga
  • SI 1 ⁇ S 1 2 ⁇ S 2 1 ⁇ S 2 2 is the S parameter
  • S 1 1 is the input impedance
  • S 1 2 is the isolation
  • S 2 1 is the transmission gain
  • S 2 2 is the The output impedance
  • S22 * is the output impedance complex conjugate
  • Re is the real part
  • ss is the input reflection coefficient.
  • Fig. 6 shows the relationship between the ⁇ 2 of the streamline and the power line loss. It can be seen that there is an optimum point between the loss and the DC loss. That is, the frequency f is 900 MHz, the line width W is 0.3 mm, and the substrate t (inner layer) is 0.3 mm.
  • the optimum point is a length of 12 mm in the streamline.
  • Figures 7 'and 8 show the transmission loss when a chip inductor and an air-core coil are used for the power supply line.
  • the chip inductor can reduce the transmission loss to about 1/4 compared to the inner-layer strip ply, and the air core coil can reduce the DC loss to about 1Z2 compared to the tube inductor.
  • Figure 9 shows a comparison of the DC resistance between the air core coil and the tip inductor. The reduction in loss due to the use of an air-core coil is equivalent to the inner layer This is equivalent to about + 5% improvement over the trip line.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a system configuration of a mobile phone (wireless communication device) in which the high-frequency power amplifier 1 of the first embodiment is incorporated. Specifically, it shows the system configuration of a mobile phone (mobile communication terminal).
  • FIG. 10 is a block diagram showing a part of a dual-band wireless communication device, and shows a part from a high-frequency signal processing IC (RF line ar) 50 to an antenna (An te nn na) 51.
  • RF line ar high-frequency signal processing IC
  • antenna An te nn na
  • FIG. 10 the amplification system of the high-frequency power amplification device is shown separately for the GSM amplification system and the DCS amplification system. a, 58 b.
  • the antenna 51 is connected to the antenna terminal Ant tna of the antenna transmission / reception switch 52.
  • the antenna transmission / reception switch 52 has terminals P out 1 and P out 2 for inputting outputs of PAs 58 a and 58 b, reception terminals RX 1 and RX 2, and control terminals control 1 and control 2. are doing.
  • the signal for GSM from IC50 is sent to PA58a and output to Pout1.
  • the output of the PA 58a is detected by the coupler 54a, and this detection signal is fed back to the automatic output control circuit (APC circuit) 53.
  • the APC circuit 53 operates based on the detection signal to control the PA 58a.
  • the signal for DCS from the high-frequency signal processing IC50 is sent to PA58b and output to P0ut2.
  • the output of PA 58 b is detected by coupler 54 b, and this detection signal is fed back to APC circuit 53.
  • the APC circuit 53 operates on the basis of the detection signal to control the PA 58 b.
  • the antenna transmission / reception switch 52 has a duplexer 55.
  • This The duplexer 55 has a terminal, one terminal is connected to the antenna terminal Antena, one of the other two terminals is connected to the transmission / reception switching switch 56a for GSM, and the other terminal is for DCS. Connected to transmit / receive switch 56b.
  • the a contact of the transmission / reception switching switch 56a is connected to Pout1 via the filter 57a.
  • the contact b of the transmission / reception switching switch 56a is connected to the reception terminal RX1 via the capacitor C1.
  • the transmission / reception switch 56a switches the electrical connection between the a-contact and the b-contact according to the control signal input to the control terminal contor11.
  • the a contact of the transmission / reception switching switch 56b is connected to Pout2 via a filter 57b.
  • the b contact of the transmission / reception switching switch 56b is connected to the reception terminal RX2 via the capacitor C2.
  • the transmission / reception switching switch 56b switches the electrical connection with the a-contact or the b-contact according to the control signal input to the control terminal contorol2.
  • a filter 60a and a low noise amplifier (LNA) 61a are sequentially connected between the receiving terminal RX1 and the high-frequency signal processing IC50.
  • a filter 60b and a low-noise amplifier (LNA) 61b are sequentially connected between the receiving terminal: RX2 and the high-frequency signal processing IC50.
  • This wireless communication device enables GSM communication and DCS communication.
  • the mounting technology of the air-core coil 9 in the manufacture of the high-frequency power amplifier 1 will be described.
  • a bulk feeder 21 which is also a semiconductor manufacturing apparatus as shown in FIG. 11 is used.
  • the bulk feeder 21 of the first embodiment is obtained by improving the bulk feeder shown in FIG. 34 so that the air core coil 9 can be stably supplied.
  • the bulk feeder 21 is the same as the conventional product in that it has a bulk storage case 10, a hopper 11, a transport rail 13, and a bulk supply unit 12, but in order to supply air core coils stably, 1
  • the hopper 11 Suppression of stop of air core coil 9 on shaft 18, suppression of winding of air core coil 9 between supply shaft 18 and truncated cone 15, guide of supply shaft 18 Improvements have been made to achieve the suppression of air core coil 9 clogging in holes 17.
  • a guide hole 17 was formed with a single member on the transfer rail 13 to prevent the air core coil 9 from being caught at the joint.
  • the bulk supply unit 12 eliminates the entanglement of the end portion of the leading air core coil 9 of the air core coil 9 that advances in a line in a tandem state and the subsequent second air core coil 9. For this reason, a means for separating the leading air-core coil 9 from the subsequent air-core coil 9 before the collet 32 holds the air-core coil 9 was introduced.
  • the mounting of the air-core coil 9 using such a bulk feeder 21 is performed by supplying a collet 32 provided at the tip of a moving arm 33 as shown in FIG.
  • the air core coil 9 is mounted by moving between the section 12 and the table 34 on which the module board 5 is placed as shown by the arrow.
  • the air core coil 9 is vacuum-adsorbed and held by the collet 32 after the head air core coil 9 is separated from the subsequent air core coil 9 under the mechanism described later.
  • the air-core coil 9 is mounted after mounting other electronic components such as a chip resistor and a chip capacitor whose mounting height is lower than the air-core coil 9. This is because if the air-core coil 9 is mounted first, when an electronic component that is lower than the mounting height of the air-core coil 9 is mounted, it may come into contact with the air-core coil 9 on which the collect is mounted. Due to this contact, for example, cracks or breaks occur in the solder 124 that connects the electrode 23 of the air core coil 9 and the electrode fixing pad 4b. This is to prevent this from happening.
  • FIGS. 12 (a) to 12 (c) are schematic diagrams showing the mounting state of the air-core coil 9.
  • the suction surface of the collet 32 is a suction surface having an arc-shaped cross section so as to correspond to the outer periphery of the cylindrical air-core coil.
  • the pair of electrodes 23 of the air-core coil 9 are overlapped on the pair of electrode fixing pads 4b of the module substrate 5, respectively.
  • the air core coil 9 is placed on the module substrate 5.
  • the solder 24 previously provided on the electrode fixing pad 4b is temporarily melted by the lift mouth to fix the electrode 23 on the solder 24, and FIG. Complete the implementation as shown in c).
  • FIG. FIG. 11 and other figures are also simplified diagrams with some parts omitted, and hereinafter, only the improved portions of the conventional bulk feeder will be mainly described.
  • a bulk feeder 21 of the first embodiment includes a bulk storage case 10 for storing bulk, a hopper 11 provided at a lower portion of the bulk storage case 10, It has a transport rail 13 for guiding the bulk taken in from the hopper 11 to the bulk supply unit 12 at the tip.
  • the bulk storage case 10 has a thin box structure, and the inner bottom is an inclined body 14 that collects bulk from both sides toward the center.
  • a hopper 11 is disposed at the center of the inclined body 14 so as to penetrate the center of the inclined body 14 up and down.
  • the hopper 11 has a structure in which the bulk collected on the inner bottom portion of the inclined body 14 is arranged in a row in a row and taken out from the bulk storage case 10.
  • the air-core coil is supplied as a bulk will be described.
  • the hopper 11 has a truncated cone at the upper end, as shown in FIGS. 13 and 14.
  • It is composed of a supply shaft 18 having a guide hole 1 ⁇ ⁇ for guiding in a line in a state where the electrodes at the front end of the coil 9 are arranged so as to be in contact with each other.
  • the supply shaft 18 is formed of a cylindrical body, and has a guide hole 17 having a circular cross section at the center.
  • the air core coil 9 has a maximum outer diameter of 0.56 mm and a length of 0.9 mm.
  • the diameter of the guide hole 1 ⁇ ⁇ is smaller than the length of the air core coil 9 by 0.9 mm in order to prevent the air core coil from entering the guide hole 17 sideways and clogging. Also has a small diameter, and the maximum outer diameter of air core coil 9 is 0.
  • guide hole 17 is 0.
  • the guide 16 oscillates up and down a stroke three times the length (0.9 mm) of the air-core coil 9, for example.
  • the air-core coil 9 is guided to the center of the truncated cone 15.
  • the upper end of the supply shaft 18 does not protrude into the truncated cone 15 of the supply shaft 18.
  • the upper end of the supply shaft 18 is aligned with the bottom of the truncated cone 15 with the guide 16 at the bottom dead center.
  • the air core coil 9 is not pinched between the outer peripheral surface of the supply shaft 18 and the surface of the truncated cone 15 as in the conventional case. Will not break down.
  • FIG. 15 is an enlarged schematic view of the transport rail 13.
  • the guide rail 17 a is also provided on the transfer rail 13 so as to be continuous with the guide hole 17 of the supply shaft 18.
  • a groove is provided in a predetermined member, and the guide hole 17 a is formed by closing the groove. Is formed.
  • the leading end of the transfer rail 13 is a bulk supply unit 12.
  • the guide hole 17a from the supply shaft 18 to the bulk supply section 12 is formed by a single member.
  • the transport rail 13 is formed by combining a plurality of members. Although the description of these members is omitted, for example, the combinations of the members are as shown in FIG. In FIG. 16, the vacuum suction passage is formed by a pipe, but this is also omitted.
  • the air core coil 9 is smoothly supplied to the bulk by the guide holes 17 a. Transferred to part 12 This transfer is performed by a vacuum suction mechanism (not shown).
  • a pipe 35 connected to a vacuum suction mechanism is attached to the left end of the transfer rail 13.
  • the pipe 35 extends to the bulk supply section 12 through the inside of the lower portion of the transfer rail main body 25 constituting the transfer rail 13, and communicates with a vacuum suction passage described later. Then, vacuum suction is performed from the bulk supply unit 12 side to transfer the air-core coil 9 to the bulk supply unit 12 side. Therefore, since each air-core coil 9 is transferred by vacuum suction, the front and rear air-core coils 9 are in strong contact with each other, which may cause the ends to be entangled.
  • FIGS. 15 to 17 show the light emitting element 36 and the light emitted from the light emitting element 36 in order to detect the air core coil 9 passing through a part of the guide hole 17′a.
  • a light receiving element 38 for receiving 37 is provided.
  • the bulk supply unit 12 has a structure as shown in FIG. 18 and operates as shown in FIGS. 18 to 25. As shown in FIG. 18, the bulk supply section 12 has a recess at the top end of the transfer rail main body 25 at the tip end of the transfer rail 13, which is one step lower. And the slider 2 6 is empty core in this hollow It is mounted so that it can reciprocate along the transfer direction of the coil 9. The stroke of the forward and backward movement is, for example, about half (0.5 st) of the length of the air core coil 9 (see FIG. 23).
  • a guide hole 17a for guiding the air core coil 9 extends to the left end of the slider 26. Further, as shown in FIG. 19, a receiving portion 40 for receiving one air-core coil 9 is provided at the left end of the slider 26. A stopper 28 is provided at one end of the receiving portion 40, that is, a right end far from the end of the guide hole 17a, and a protrusion 41 is provided at a left end near the end of the guide hole 17a. It has been done.
  • the stopper portion 28 has a reference surface which determines the front end position of the leading air core coil 9 which has advanced into the guide hole 17a and dropped into the receiving portion 40. Also, as described above, when the slider 26 moves (forwards) in a direction away from the end of the guide hole 17a, the protrusion 41 ensures that the leading air-core coil 9 moves forward. (See Figure 23 for the protrusion 41.) In the slider 26, the stopper 28 comes into contact with the upper end of the front end of the air-core coil 9. The lower part is a space that is partially open. This space forms a vacuum suction passage 30a for vacuum-adsorbing the air-core coil 9 and bringing the coil 9 into contact with the stopper portion 28.
  • the first air-core coil 9 is moved in a direction intersecting the traveling direction, thereby separating the first air-core coil 9 from the subsequent air-core coil 9 and eliminating the entanglement between them.
  • the guide hole 17a is made one step lower.
  • a configuration is adopted in which the slider 26 is set to the front end of 0.5 st.
  • the leading air-core coil 9 is separated from the following air-core coil 9 to eliminate the entanglement between them, the protrusion 41 is not provided, and the receiving part 40 is provided with the guide hole 17a.
  • the configuration may be as follows. That is, the bottom surface of the guide hole 17a and the surface supporting the air core coil 9 of the receiving portion 40 are on the same plane.
  • This is another configuration of the present invention.
  • the receiving portion 40 since the receiving portion 40 is one step lower than the height of the guide hole 17a, the first air-core coil 9 which advances by vacuum suction to the receiving portion 40 is provided in the receiving portion 40. It falls into 40, and the front end contacts the stopper section 28 for positioning. As a result, the leading air core coil 9 is separated from the subsequent air core coil 9.
  • the slider 26 has a frame structure, and the shutter 31 is attached to the inside of the frame of the slider 26 and over the upper surface.
  • a spring 42 is attached between the part of the shirt that enters the frame of the slider 26 and this part of the shirt, and the shutter 31 is always provided at the end of the guide hole 17a. It is designed to push using the elasticity of 4 2.
  • the left end of the shutter 31 covers the upper end of the guide hole 17a. Therefore, when the shutter 31 moves to the right (forward), the several air-core coils 9 at the tip side of the guide hole 17a are exposed, and depending on the advance length, The air core coil 9 (leading air core coil 9) on the receiving part 40 of the rotor 26 is also exposed.
  • Vacuum suction passages for shirt 1 3 1 and transfer rail body 25 also 3 0 b, 3
  • the vacuum suction passage 30 d is a hole with a circular cross section, and this hole contains a sphere 4
  • the shutter 31 When the ball is moved st forward (forward), the sphere control surface 44 comes off the hole to the right, so the sphere 43 moves due to the vacuum suction force and partly enters the hole, blocking the vacuum suction passage 30 d. However, the vacuum suction operation is stopped. When the vacuum suction operation is stopped, the adhesion between the air-core coils 9 due to the vacuum suction is eliminated.
  • the vacuum suction passage 30e is connected to the pipe 35 of the vacuum suction mechanism. Then, due to the vacuum suction, the subsequent air-core coils 9 are also aligned in the guide holes 17.
  • both the slider 26 and the shutter 31 are in a retreat state in which they are moved to the left.
  • vacuum suction is performed as indicated by the thick arrow, and the air core coil 9 in the guide hole 17a is in a vertical state with the top air core coil 9 in contact with the stopper section 28.
  • the same is applied to the following figures, but three air-core coils 9 are shown from the top.
  • the leading air core coil 9 enters the receiving portion 40, and as shown in FIG. 19, the leading air core coil 9 and the succeeding air core coil 9 are in a state where the entanglement is separated.
  • FIG. 20 and FIG. 21 which is an enlarged view of FIG. 20, the robot advances toward the right side to stop the vacuum suction as indicated by an arrow.
  • the advance length for stopping the vacuum suction is about half of the length of the air core coil 9, that is, 0.5 st.
  • the shutter 31 moves forward, the sphere 43 is released from the control of the ball control surface 44, and rolls by the vacuum suction force to close the vacuum suction passage 30d.
  • the distance between the left end of the shirt 31 and the end of the transfer rail body 25 covering the guide hole 17a, that is, the open end 46, is 0.5 st, which is hidden.
  • the upper surface side of the air core coil 9 that has been exposed is partially exposed.
  • the leading air core coil 9 on the receiving part 40 is closed by the shirt 31.
  • the slider 26 advances rightward as indicated by the arrow.
  • This advance length is half of the length of the air core coil 9, that is, 0.5 st. Since the shutter 31 is mounted on the slider 26, the shutter 31 also moves 0.5 st, and the transport rail body 25 covers the left end of the shutter 31 and the guide hole 17a. The distance between the end of the portion, that is, the open end 46 is 1 st. Since the vacuum suction is stopped even if the slider 26 moves, the leading air-core coil 9 advances by the independent transport, and the succeeding (second) air-core coil 9 remains in the guide hole as it is. It remains in 17a. As a result, the leading air core coil 9 and the succeeding air core coil 9 are completely separated from each other. Even in this state, the leading air-core coil 9 on the receiving part 40 is closed by the shutter 31.
  • the shutter 31 advances rightward as indicated by an arrow.
  • This advance is for exposing the leading air core coil 9 on the receiving part 40 closed by the shutter 31 and is not particularly limited.
  • the shutter 31 Advance so that the distance between the left end of 1 and the open end 46 becomes 3 st.
  • the collet 32 moves and holds the air-core coil 9 on the receiving portion 40 by vacuum suction.
  • the air-core coil 9 is not entangled with another air-core coil 9, so that it is accurately and reliably held in the collet 32.
  • the collet 32 carries and supplies the air-core coil 9 on the module substrate 5, as shown in FIGS. 11 and 12 (a) to (c).
  • FIGS. 26 and 27 show an air-core coil 9 having another structure mounted on a module substrate 5 using the bulk feeder of the first embodiment.
  • the mounted air-core coil 9 is shown in FIGS. 28 to 30. I'm swelling.
  • a wire rod in which a part of the surface of a copper wire 47 is covered with an insulating film 48 made of polyethylene, etc., is densely spirally wound so that the windings are in contact with each other. It is.
  • the diameter a of the copper wire 47 is, for example, 0.1 mm
  • the inner diameter d of the coil is, for example, 0.3 mm.
  • the maximum diameter D of the coil is, for example, 0.56 mm.
  • the length ⁇ of the part of the winding at the coil end protruding from the maximum diameter D of the coil is about 0 to 30 m. Further, as shown in FIG. 29, the length (total length) L of the air-core coil 9 is about 0.8 mm.
  • FIGS. 31 (a) and (b) are diagrams showing an example of an air-core coil 9 in which the inductor portion 22 has two and one turns.
  • DC resistance (DC resistance) of the air core coil 9 is smaller than that of the tube inductor. Therefore, when used as an inductor connected to the final amplification stage of a multistage amplification system, DC loss is reduced, loss is reduced, and impedance can be increased. For this reason, it is possible to reduce the feedback of the high-frequency signal from the final amplification stage to the preceding amplification stage, thereby improving the oscillation margin.
  • a mobile phone incorporating the high-frequency power amplifier of Embodiment 1 in which the oscillation margin is improved has improved call performance.
  • the effect on the power line loss characteristics is an improvement of the loss of 0.1 dB, while the output is +0.1 dB, Power efficiency is increased by about + 1%.
  • the power supply voltage supplied to the two amplification systems is a crossover configuration, so the power supply of the leakage signal from the subsequent amplification stage (particularly the final amplification stage) to the first amplification stage Suppress return through line Since it can be stopped, the oscillation margin can be improved.
  • the use of the air-core coil as described in (1) can further improve the oscillation margin.
  • the manufacturing cost is lower than that of a conventional chip-powder. It is as cheap as / 7 to 1/2. Therefore, the cost can be reduced to 1-7 as compared with a high cost inductor connected to the final amplification stage. If the air-core coil according to the present invention is used instead of the chip inductor used in other parts, the cost can be reduced to one half. Thereby, the cost of the high-frequency power amplifier can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of a mobile phone (wireless communication device) incorporating the high-frequency power amplifier can be reduced.
  • the air-core coil 9 has a maximum outer diameter of about 0.56 mm and a length of about 0.9 mm, so conventional chip inductors with a width and height of 0.5 mm and a length of l mm The mounting length is shorter than in the evening.
  • the air core coil 9 has the highest height, but is mounted after mounting other electronic components. Therefore, the collet 32 for holding the air-core coil 9 by vacuum suction does not come into contact with the electronic components already mounted on the module substrate 5 and does not impair the mounting of other electronic components. As a result, the mounting yield can be improved. .
  • the first air core coil 9 of the air core coil 9 that is transferred to the bulk supply unit 12 of the bulk feeder 2 1 and lined up is held by vacuum suction at the collet 32, and then carried to the predetermined position on the module substrate 5.
  • the solder 24 previously provided to the module substrate 5 and air core coil 9 is melted and fixed by temporary heating, but the bulk air supply coil 9 Is supplied separately from the subsequent air core coil 9, so that there is no vacuum suction holding error due to the collet 32 generated when the subsequent air core coil 9 is caught by the first air core coil 9, and mounting is accurate and reliable.
  • the mounting work can be performed efficiently. Therefore, mounting failure and machine stop are unlikely to occur, and mounting cost can be reduced.
  • the guide 16 is positioned so that there is no space between the outer peripheral surface of the supply shaft 18 and the truncated cone 15 of the guide 16 when the guide 16 is at the lowest position. Therefore, the air-core coil 9 is not interposed between the outer peripheral surface of the supply shaft and the truncated cone 15 of the guide 16. Therefore, the deformation of the air-core coil 9 can be prevented, and the mounting of the deformed air-core coil 9 is also eliminated, so that the mounting yield can be improved. In addition, the air core coil 9 can be stably supplied to the bulk supply unit.
  • the guide hole 17 of the supply shaft 18 is large and has a circular cross section, so that the air-core coil 9 does not clog the guide hole 17 and is stable in the bulk supply section. Then, the air core coil 9 can be supplied.
  • the transport rails 13 are formed of a single seamless member, the air core coil 9 does not get caught in the middle of the guide hole 17a, and the air core coil 9 is stably provided in the park supply section.
  • the leading air-core coil 9 moving in the guide hole 17 a is provided with the receiving section of the slider 26. After entering the inside of 40, the slider 26 operates to separate the leading air core coil 9 from the succeeding air core coil 9, and then the shutter 31 opens to supply the leading air core coil 9.
  • the air core coil 9 at the top is accurately and reliably G is held in vacuum by suction. Therefore, the air-core coil 9 can be accurately and reliably mounted (mounted).
  • the use of the bulk feeder 21 of the first embodiment and the like makes it possible to stably mount electronic components such as the air core coil 9.
  • the bulk feeder according to the present invention can supply, besides the air-core coil, one having a configuration in which articles before and after being transported become entangled similarly to the air-core coil.
  • chip components such as chip resistors and chip capacitors can also be supplied.
  • FIG. 32 is a schematic view showing a bulk feeder 21 according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
  • an air supply path 49 communicating with the pipe 35 is provided.
  • the air supply path 49 communicates with the guide hole 17 of the supply shaft 18. Then, as shown in FIG. 32, the air is fed into the air guide hole 17.
  • the air core coil 9 is clogged in the guide hole 17, the clogging can be easily eliminated.
  • FIGS. 45 to 54 are diagrams relating to the manufacture of a high-frequency power amplifier module according to another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.
  • Embodiment 3 relates to a technology capable of mounting a coil (air-core coil) on a module substrate without causing a displacement (displacement).
  • the electrodes at both ends of the air-core coil are placed on the electrode fixing pad of the module substrate, and then the solder pre-coated on the surface of the electrode fixing pad is lifted.
  • the electrode portion was fixed to the electrode fixing pad.
  • FIG. 52 (c) Even if the electrode 23 of the air core coil 9 is correctly overlapped with the electrode fixing pad 4 b provided on the surface of the module substrate 5, a displacement occurs at the subsequent riff opening, and FIG. As shown in (c), the electrode 23 is shifted from the electrode fixing pad 4b.
  • the deviation of more than 1/3 of the coil diameter is as much as 7%.
  • This air-core coil 9 has two turns at both ends serving as electrodes 23, and the winding part between them is an inducted part 22 whose surface is covered with an insulator.Solder 24 made of solder etc.
  • the reflow of (part) is carried out using a single-refurbation furnace shown in Figs. 53 and 54.
  • the single-furnace furnace has a structure in which five heating tables (heat blocks) 70 a to 70 e for placing the object to be processed are arranged in a row.
  • a connecting arm 72 of a transfer mechanism is provided as a part is shown. As shown by the arrow group in FIG. 53, the connecting arm 72 makes a rectangular motion that descends, advances rightward, ascends, and retracts leftward.
  • each arm 73 is protruded and arranged corresponding to each heat block.
  • the transfer claws 74 are provided so as to protrude downward. Therefore, the object to be processed, that is, the module substrate 5, on each of the heat blocks 70a to 70e is transferred one by one by the rectangular movement of the connecting arm 72.
  • the supply of the module substrate 5 to the first heat block 70a is performed by a rotor (not shown). Further, the heat block 70a is discharged from the last heat block 70e to the unloader section by the transfer claw 74, and the first to third heat blocks 70a to 70e are provided in the heat blocks 70a to 70e.
  • 0 c is a heat block for preheating, for example, 7 0 ° C 5 1 3 0 ° C, successively heating temperature 1 9 5 ° C is high summer.
  • the fourth heat block 70 d is a main heating heat block, for example, a method for melting solder 24 (PdSnSb) having a melting point of 238 ° C. Maintained at ° C.
  • the last heat block 70 e is a heat block for post-heating, for example, at 150 ° C., so that the module substrate 5 composed of a ceramic wiring board is gradually cooled. .
  • the temperature of the module substrate 5 which sequentially moves through the zones constituted by the heat blocks by the transfer claws 74 is sequentially increased, and the solder reflow is performed on the fourth-zone main heating heat block 70d.
  • the electrode 23 formed of the copper wire of the air-core coil 9 is oxidized by heating, the wettability of the solder is deteriorated, and the coil is repelled by the surface tension of the solder, causing misalignment.
  • the electrode 23 of the air-core coil 9 is placed on the pad (land) 4b for fixing the electrode of the module substrate 5 and then reflowed.
  • the electrode 23 whose surface has been oxidized is less likely to get wet with the solder and is repelled by the solder against the solder that has melted and risen.
  • the air-core coil 9 rotates and falls, causing a positional shift as shown in FIG. 52 (c).
  • the present inventor has assumed that the electrode fixing pad 4b provided on the surface of the module Air core coil 9 was prevented from rolling.
  • the high-frequency power amplifier module of the third embodiment differs from the high-frequency power amplifier module of the first embodiment only in the pattern of the electrode fixing pad 4 b for fixing the electrode 23 of the air core coil 9. Are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 46 is a plan view showing a part of the high-frequency power amplifier module according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 47 shows a mounted state of the coil according to the third embodiment.
  • FIG. 47 (a) shows a U-shaped electrode fixing pad 4b opposed to the U-shaped electrode fixing pad 4b, and the air-core coil 9 is placed on the U-shaped electrode fixing pad 4b.
  • FIG. 4 is a schematic plan view in which electrodes 23 at the ends are fixed with solders 24 (dotted portions in the figure).
  • Fig. 47 (b) is a side view
  • Fig. 47 (c) is a cross-sectional view.
  • the mounting structure of the air-core coil which is an inductor, will be described.
  • a plurality of wirings are formed on the main surface of the module substrate 5.
  • the module substrate 5 has an electrode fixing pad 4 b connected to the wiring and electrically connected to the electrode 23 of the air core coil 9. Since there are two electrode fixing pads 4b, one is called a first electrode and the other is also called a second electrode.
  • Each of the first and second electrodes includes a first portion 4X extending in a first direction and one end of the first portion 4x as shown in FIG. 47 (a).
  • a second portion 4y1 extending in a direction substantially perpendicular to the first direction and a third portion 4y2 extending in the second direction from the other end of the first portion 4X.
  • I have.
  • the first and second electrodes are arranged such that the second and third portions thereof face each other.
  • the inductor that is, the air-core coil 9 has a coil shape in which a plurality of wires each having a surface covered with an insulating film are spirally wound.
  • the wire has portions exposed at both ends thereof from the insulating film, and the electrode 23 is formed.
  • the spiral wire portion whose surface is covered with an insulating film becomes an inductive portion 22, and both end portions become electrodes 23.
  • One electrode 23 is joined to the first electrode with a solder material, and the other electrode 23 is joined to the second electrode with a solder material.
  • the second portion 4yl and the third portion 4y2 of each of the first and second electrodes extend to the wire portion covered with the insulative insulating film. This ensures that the electrode 23 is fixed to the electrode fixing pad 4b by the solder 24.
  • the second part 4y1 and the third part 4y2 of the first and second electrodes are separated from each other in the first direction, and care is taken to prevent the air core coil 9 from rolling. I have.
  • the electrode fixing pad 4b is divided into a second part 4 yl without the first part 4 x and a third part 4 yl. 4 y 2 may be used.
  • the present inventors have studied the dimensional dependence of the U-shaped electrode fixing pad 4b.
  • the graphs in FIGS. 48 and 49 show the results.
  • the length of the second part 4y1 of the first electrode and the second electrode is A
  • the distance between the first electrode and the second electrode is B
  • the first part is 4x.
  • the length of the protruding second portion 4y1 is C
  • the length of the second portion 4y1 in the first direction is E
  • the distance between the second portion 4yl and the third portion 4y2 is D.
  • the graph in FIG. 48 shows the correlation between the A and B dimensions and the misalignment rate when the D dimension is set to 0.30 mm and the E dimension is set to 0.15 mm.
  • the C dimension is 0.05 mm (line indicated by ⁇ ), 0.10 mm (line indicated by mouth), 0.15 mm (line indicated by ⁇ ), 0.20 mm (Line indicated by X).
  • the graphs of 0.10 mm and 0.20 mm agree. From this graph, it can be seen that even if the dimension C is changed, the defect rate is the lowest when the dimension B is about 0.40 mm and the dimension A is about 0.45 mm. If the dimension C is 0.05 mm or 0.15 mm, the defect rate is assumed to be 0% if the dimension B is about 0.40 mm and if the dimension A is about 0.45 mm. You can see that you can do it.
  • the graph of FIG. 49 is the same graph as above when the D dimension is set to 0.20 mm and the E dimension is set to 0.20 mm.
  • FIG. 50 shows a three-dimensional display diagram in which the state in which the solder applied to the opposing first and second electrodes (U-shaped electrodes) on the module substrate is re-melted is measured.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view at the position (P) of lllO ⁇ m in FIG. It can be clearly seen that the surface change of the solder 24 follows the outer diameter of the electrode 23 of the air core coil 9.
  • the air-core coil 9 is mounted on the module substrate 5 using the reflow furnace shown in FIGS. 53 and 54.
  • the air-core coil 9 is omitted in the reflow furnace.
  • the module substrate 5 is intermittently fed by the transfer mechanism over the heat blocks ⁇ 0a to 70e, and the air-core coil 9 is reflow-mounted by preheating and main heating.
  • the transfer time is 3 seconds
  • the stop time of the module substrate 5 on each heat block is 50 seconds.
  • the heating temperature rises sequentially from the first zone to the third zone, and the solder 24 is re-melted by the main heating in the fourth zone.
  • the fifth zone In this case, the temperature of the module substrate 5 is reduced, so that the module substrate 5 made of a ceramic wiring board can be prevented from being damaged.
  • FIGS. 55 to 58 are diagrams relating to the manufacture of a high-frequency power amplifier module according to another embodiment (Embodiment 4) of the present invention.
  • FIG. 55 is a schematic front view schematically showing a reflow furnace
  • FIG. 56 is a schematic front view showing a state in which reflow is performed in a nitrogen atmosphere of the reflow furnace
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which reflow is performed in an atmosphere.
  • the electrode fixing pad 4b on which the electrode 23 of the air core coil 9 is mounted is not a U-shape but a rectangular shape as shown in FIG.
  • the reef opening is performed in an atmosphere of an inert gas.
  • nitrogen (N 2 ) gas is used as the inert gas.
  • the reflow furnace raises the module substrate 5 upward so that the module substrate 5 can be placed in a nitrogen gas atmosphere during reflow except when the module substrate 5 is transferred.
  • It has a box-shaped inert gas supply box 75 that can be covered from above.
  • This inert gas supply box 75 is provided in a number corresponding to each zone, and is supported by a lifting arm 76.
  • the elevating arm 76 has a hollow interior so that nitrogen gas can be injected from the ceiling of each inert gas supply box 75.
  • a pipe for supplying nitrogen gas may be provided separately from the lifting arm 76 to improve the mechanical strength.
  • the lifting arm 76 When the module board 5 is transferred by the transfer claw 74, the lifting arm 76 is located above so that it does not interfere with each other, and the transfer claw 74 is positioned at the left end and is stationary. When stopped, it descends as shown in Figures 56 and 57. Then, nitrogen gas blown from the hollow portion of the lifting arm 76 is blown onto the main surface of the module substrate 5.
  • the electrodes 23 at both ends of the air-core coil 9 placed on the main surface of the module substrate 5 are soldered to the electrodes 24 on the surface of the electrode fixing pad 4b of the module substrate 5 under a nitrogen gas atmosphere. Fixed at. For example, the transfer time of the module substrate 5 is 3 seconds, and the heating time in a nitrogen gas atmosphere is 50 seconds.
  • FIG. 58 shows a state in which the electrode 23 of the air-core coil 9 is fixed to the electrode fixing pad 4 b by the solder 24.
  • the air-core coil 9 is not particularly limited, but has a 10-turn configuration. Six turns are an inductor portion 22 and two turns are electrodes 2 at both ends.
  • the lower edge of the inert gas supply box 75 may have a structure that directly contacts the upper surface of the heat block or a structure that directly contacts the main surface of the module substrate 5, but a part of the structure is such that nitrogen gas is exposed to the outside. It requires a certain gap 77 for leakage (see Fig. 57).
  • the failure rate due to the mounting of the air-core coil 9 according to the fourth embodiment can be suppressed to 1% or less.
  • the present invention is applied to the three-stage high-frequency power amplifier.
  • the present invention can be similarly applied to other high-frequency power amplifiers.
  • the present invention can be applied to an example of a two-stage high-frequency power amplification module including a first-stage semiconductor amplification element and a last-stage semiconductor amplification element.
  • the high-frequency power amplifying device can be used as a power amplifier of various wireless communication devices such as a mobile phone such as a mobile communication terminal. Further, it is possible to provide a wireless communication device capable of achieving stable communication. Further, improvement in the manufacturing yield of the high-frequency power amplifier module and the wireless communication device can reduce the manufacturing cost of the high-frequency power amplifier and the wireless communication device.

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Description

半導体装置及びその製造方法並びに半導体製造装置
技術分野
本発明は、 半導体装置及びその製造方法並びに半導体製造装置に係わ り、 例えば、 半導体装置として明複数の増幅器 （半導体増幅素子） を多段 に縦続接続した多段構成の高周波電力増幅装置 （高周波電力増幅モジュ 田
ール） の製造技術、 及びその高周波電力増幅装置を組み込んだ携帯電話 機等の無線通信装置 （電子装置） に適用して有効な技術に関する。
背景技術
自動車電話機， 携帯電話機等の無線通信装置に用いられる高周波電力 増幅装置は、 半導体増幅素子 （ トランジスタ） で構成される複数の増幅 器を、 2段または 3段等多段に縦続接続した多段構成となっている。 多 段構成の最終段の増幅器 （最終増幅段） は出力段となり、 その前の各段 の増幅器 （増幅段） は駆動段となる。 また、 回路イ ンピーダンス調整の ために、 各所にインダク夕が組み込まれている。
高周波電力増幅装置の特性としては、 高効率でかつ高利得、 小形でか つ低コス トであることが求められる。 さらに、 携帯での使用という特異 性からアンテナのインピーダンスが使用条件で大きく変化して負荷不整 合になり反射が起こって、 最終段の増幅素子 （半導体増幅素子） に大き な電圧が加わる場合が生じる。 増幅素子にはそれに耐え得る破壊耐圧も 考慮する必要がある。
第 3 3図は本発明者等が本発明に先立って検討した高周波電力増幅装 置の回路構成を示すブロック図である。 この高周波電力増幅装置は、 G S M ( Global System for Mobi l e Communi cation) と D C S ( D igital Cellular System) と呼称される二つの通信系の増幅が可能なデュアルバ ン ド用の高周波電力増幅装置である。
この高周波電力増幅装置 1は外部電極端子として、 G SM用入力端子 (P i nG SM①）、 コン トロール端子 （V a p c②）、 電源電圧 V d d の一方の電源電圧端子 （V d d 1③）、 G S M用出力端子 （P o u t G S M④）、 D C S用出力端子 （P o u t D C S⑤）、 電源電圧 Vd dの他方 の電源電圧端子 （ V d d 2⑥）、 通信バン ド切替用端子 （ V c t 1⑦）、 D C S用入力端子 （P i nD C S⑧）、 図示しないグラン ド電圧端子 （G N D ) を有している。
D C S及び G SM共にその増幅系は 3段増幅構成になっている。 D C S増幅系は 1 s t , 2 nd, 3 r dで示す増幅段（ a mp 1， a mp 2 , amp 3 ) で構成され、 G SM増幅系は 1 s t , 2 nd, 3 r dで示す 増幅段 （amp 4 , a m p 5 , a m p 6 ) で構成されている。 各増幅段 は図示しないが電界効果トランジスタ （F E T) によって形成されてい る。
このような構成において、 P i n D C S⑧は a mp 1に接続され、 P o u t D C S⑤は amp 3に接続されている。 また、 P i nG SM①は a m p 4に接続され、 P o u t G S M④は a m p 6に接続されている。
V a p c②はバイアス回路 2に接続されるとともに、 この V a p c② に入力された信号によって amp l ~amp 6は制御される。
Vd d l③は、 マイクロス ト リ ップライン MS 3を介して amp 4に 接続され、 マイクロス ト リ ヅプライ ン MS 4を介して amp 5に接続さ れ、 イ ンダクタ L 2を介して amp 6に接続されている。 また、 高周波 特性の安定化のために外付けで V d d 1③には一端が G NDに接地され る容量 C 1が接続されている。
Vd d 2⑥は、 マイクロス ト リ ヅプライン MS 1を介して amp 1に 接続され、 マイクロス ト リ ップライ ン MS 2を介して amp 2に接続さ れ、 インダク夕 L Iを介して amp 3に接続されている。 また、 高周波 特性の安定化のために外付けで V d d 2⑥には一端が GNDに接地され る容量 C 2が接続されている。
V c t 1⑦は、 バン ド選択回路 3に接続されている。 このバン ド選択 回路 3は、 ソース接地される 3個の nチャネル型の電界効果トランジス 夕 （F E T) Q 8 , Q 9 , Q 1 0と、 一つの抵抗 R 1 とで構成されてい る。 Q 8と Q 9のゲート端子は V e t 1⑦に接続されている。 Q 1 0の ゲー ト端子は Q 9の ドレイ ン端子に接続され、 ドレイ ン端子は抵抗 R 2 を介して amp 5の出力側に接続されている。 Q 9の ドレイ ン端子は抵 抗 R 1を介して Vd d 2⑥に接続されている。 Q 8の ドレイ ン端子はィ ンダクタ L 3を介して amp 3の入力側に接続されている。
V e t 1⑦に供給される信号によってバン ドの切り替えが行われ、 D C S通信のための増幅または G S M通信のための増幅が行われる。
第 33図に示すような回路構成では、 G SM回路チェーン及び D C S 回路チヱ一ンの電源ライ ンは共通に使っている。 この結果、 3 r d F E Tからの漏れ信号が電源ラインを通して I s t F E Tに戻る帰還 （feed back loop) が形成され （第 3 3図において示す太線矢印参照）、 発振を 起こしやすいことが分かった。
一方、従来ではィンダク夕としてはチッブインダク夕を使用している。 しかし、 チップイ ンダクタは直流抵抗 （D C抵抗） が大きく、 例えば、 携帯電話機用の高周波電力増幅装置 （高周波パワーアンプモジュール） においては、 出力及び効率の向上を妨げる原因となっている。 即ち、 チ ップィンダク夕は高周波電力増幅装置の電源ラインに使用する場合、 例 えば、 2 A以上の電流容量が必要で特別仕様となり、 価格が高く、 また 緊急の調達が難しい。
また、 市販の空芯コイルは外形サイズが大きく、 モジュールの高さ制 限から搭載できない。 即ち、 高周波電力増幅装置に組み込むチップ抵抗 やチップコンデンサ等のチップ型電子部品は、 1 0 0 5製品と呼称され、 長さが 1 m mで幅及び高さが 0 . 5 m mと小さいが、 市販の空芯コイル はこれ以上大きい。
また、 従来のチップイ ンダク夕はコス ト的にも高く、 混成集積回路装 置の低コス ト化の妨げになっている。 即ち、 チップイ ンダク夕には種々 な構造のものがあるが、 高周波電力増幅装置に使用されるチッブイ ンダ クタは、 セラ ミ ックスからなるベース部材に線材を卷いた構造のもの、 セラ ミ ックスをベースに A g , N i等の導体を積み重ねてスパイラル構 造を形成するもの、 及びセラミ ックコアの表面にメ ッキ等を施して金属 層を形成し、 この金属層をレーザ光で螺旋状にカッ ト した構造のものが 主流になつている。
そこで、 本出願人においては、 小型化及びコス ト低減を図るために、 さらには D C抵抗の低減を図るため、 導電性の良好な金属線を螺旋状に 卷いたコイルについて検討し、 新たなコイル (コイルイ ンダクタ） を提 案している （特願 2 0 0 0— 3 6 7 7 6 2号公報）。
このコイルは、 例えば一例を挙げるならば、 表面を絶縁膜 （例えば、 ポリエチレン膜） で被った直径 0 . 1 m mの銅線を螺旋状に巻いた構造 となり、 外径は 0 . 5 6 m m程度、 長さは 0 . 9 m m程度である。 螺旋 に卷く前に銅線の両端部分の絶縁膜を一定の長さ除去しておき、 あるい は絶縁膜を付けないでおく。 従って絶縁膜が被覆されない 1乃至複数卷 の捲線部分が電極となる。 このコイルはその重量も 0 . 0 7 2 5 m g程 度と極めて軽い。また、 このコイルは、銅線を巻いて製造することから、 従来のチップイ ンダク夕 （例えば、 小さい金属層をレーザ光で螺旋状に カッ ト した構造の 1 0 0 5製品） は、 イ ンダク夕ンスが 8 n Hのもので 直流抵抗は 1 0 0 m Ωとなる。
これに対して、 本出願人提案の空芯コイルは、 イ ンダク夕ンスが 8 n Hのもので直流抵抗は 2 0 m Ω と従来の 1 / 5 となるとともに、 コス ト 的にも優位になる。
本出願人は、 このようなコイル （空芯コイル） を混成集積回路装置で もある高周波電力増幅装置に組み込むべく従来のバルクフィーダを用い て組み立てを行った。
しかし、 従来のバルクフィーダでは、 極めて重量が軽いこのようなコ ィル （空芯コイル） を安定して供給することは困難であるということが 分かった。
半導体製造装置で も あ るバルク フ ィ ーダ と して は、 例えば、 「Matsushita Techni cal Journal」、 Vol .45，No.4, Aug. 1999 , P86〜P90 に 記載されている。 この文献には、 積層チップコンデンサや角板形チヅプ 抵抗等の表面実装型電子部品の実装に適した、 ホッパ一方式のバルクフ ィーダについて記載されている。
第 3 4図乃至第 4 2図は従来のバルクフィーダに係わる図である。 第 3 4図に示すように、 従来のバルクフィ一ダはバルクを収容するバルク 収納ケース 1 0 と、 このバルク収納ケース 1 0の下部に設けられたホッ パー 1 1 と、 このホヅパ一 1 1から取り込まれたバルクを先端のバルク 供給部 1 2まで案内する搬送レ一ル 1 3 とを有する。
バルク収納ケース 1 0は薄い箱型構造となりその内底は両側から中央 に向かってバルクを集める傾斜体 1 4 となっている。 この傾斜体 1 4の 中心を貫く ように配置され、 傾斜体 1 4の内底部分に集められたバルク を一列状態でバルク収納ケース 1 0から取り出すホッパー 1 1は、 第 3 5図に示すように、 上端に円錐台窪み 1 5を有するガイ ド 1 6 と、 この ガイ ド 1 6を貫き中心軸に沿ってバルクを 1個案内するガイ ド孔 1 7を 有する角パイプからなる供給シャフ ト 1 8で構成されている。 供給シャ フ ト 1 8の上端からガイ ド孔 1 7内にバルクが入るように、 前記ガイ ド 1 6は上下に振動する構造となっている。 例えば、 バルクの長さ （ 1ス トロ一ク ： 1 s t ) の略 3倍程度の振幅をもって振動する。 また、ガイ ド孔 1 7は第 3 6図に示すように、矩形断面になっている。 供給シャフ ト 1 8は 2 . 6 mm直径で、 その中心に幅 0. 6 3 mm長さ 0. 8 7 mmの四角形のガイ ド孔 1 7が設けられている。
このようなバルクフィーダで、 ノ ルクとして 0. 5 6 mmx 0. 8 5 mmの大きさのコイル （空芯コイル） 9を供給する場合、 第 3 5図及び 第 3 6図に示すように、 幾つかの供給不良が発生してしまうことが分か つた o
一つは、 筒状の供給シャフ ト 1 8の肉厚が厚いため、 供給シャフ ト 1 8の上端に空芯コィル 9が乗ってしまいガイ ド孔 1 7内に入らない供給 不良 Aである。
一つは、 ガイ ド 1 6が下方に下がった時点で円錐台窪み 1 5の傾斜面 と供給シャフ ト 1 8の外周面との間に隙間 1 9が発生し、 この隙間 1 9 内に空芯コィル 9が挟まる供給不良 Bである。 ·
一つは、 空芯コイル 9にもその寸法上バラツキがあることから、 0. 5 3 mm X 0. 8 5 mmの大きさの空芯コイル 9が 0. 6 3 mmx 0. 8 7 mmの大きさのガイ ド孔 1 7の途中に横向きになって引っ掛かって 詰まる供給不良 Cである。
一方、 従来のバルクフィーダの搬送レール 1 3は、 第 3 4図に示すよ うに、 途中に継ぎ目 Dが存在することから、 その継ぎ目で空芯コイル 9 が引っ掛かり、 供給不良が発生することもある。
他方、 バルク供給部 1 2は、 第 3 7図に示すような構造となり、 第 3 7図乃至第 4 2図で示すような動作をする。 即ち、 第 3 7図に示すよう に、 搬送レール 1 3の先端側では、 搬送レール本体 2 5の先端上面側は 一段低くなり、 この低い部分に摺動子 2 6が空芯コイル 9の移送方向に 沿って往復動可能に取り付けられている。
空芯コイル 9を案内するガイ ド孔 1 7を設けたレール 2 7は前記搬送 レール本体 2 5の段付き部分まで延在している。 搬送レール本体 2 5に は前記レール 2 7のガイ ド孔 1 7に入って移動してきた空芯コィル 9の 前端を停止させるス トヅパ部 2 8を有している。 このス トツバ部 2 8は 空芯コィル 9の上側に接触するようになるが、 その下部は部分的に開放 される空間になっている。 これは空芯コイル 9を真空吸引してス ト ッパ 部 2 8に当接させるための真空吸引通路 3 0 aを形成する。
摺動子 2 6は、 パネ 2 9によってその左端面が段付き部分の側面に接 触するようになっている。 摺動子 2 6の左端面が段付き部分の側面に接 触する状態が、 ス ト ヅパ部 2 8の空芯コイル 9の位置決め位置、 即ち、 位置決め基準面を形成することになる。
また、 摺動子 2 6上にはシャッター 3 1が重なり、 かつ摺動子 2 6に 対して移動可能になっている。 シャツ夕一 3 1は空芯コイル 9の移送方 向に沿って往復動し、 レール 2 7のガイ ド孔 1 7内を移動する先頭の空 芯コイル 9の長さよりも僅かに長い距離部分を被うようになつている。 従って、 レール 2 7の先端部分では、 ガイ ド孔 1 7の上面のレール 2 7 部分が削除された構造になっている。 シャッター 3 1は摺動子 2 6 との 間に真空吸引通路 3 0 bを形成している。 また、 シャツ夕一 3 1 , 摺動 子 2 6及び搬送レール本体 2 5には、 それそれ孔が設けられて真空吸引 通路 3 0 c , 3 0 d , 3 0 eを形成している。摺動子 2 6が左端に寄り、 シャヅ夕一 3 1がガイ ド孔 1 7の上側を被う状態のとき、 これら 3つの 孔は重なり、 第 3 7図で示すように空芯コイル 9を太線矢印で示すよう に真空吸引して先頭の空芯コイル 9をス トッパ部 2 8に当接させるよう にする。 この真空吸引によって、 第 3 8図に示すように、 後続の空芯コ ィル 9もガイ ド孔 1 7内に一列に並ぶことになる。
第 3 9図に示すように、 シャツ夕一 3 1を右側、 即ちガイ ド孔 1 7の 端末から遠ざけるように開動作させると、 先頭の空芯コイル 9及び 2番 目の空芯コイル 9の先頭部分の僅かの長さ部分は露出状態になる。 また このときの開動作によって、 真空吸引通路 3 0 dはシャヅ夕一 3 1 によ つて塞がれるため、真空吸引動作は停止する。シャッ夕ー 3 1の移動は、 例えば、 空芯コイル 9の長さの 3倍 （ 3 s t ) 程移動される。 第 4 0図 はこれらの関係を示す拡大断面'図である。
つぎに、 コレッ ト 3 2が移動して来て先頭の空芯コィル 9 を真空吸着 保持してモジュール基板上に運び、 空芯コイル 9の搭載が行われる。
ところで、 前述のように空芯コイルは極めて軽いため、 真空吸引の切 り替え時の気流 （気圧） 変動や振動によって動き易く、 例えば第 4 4図 に示すように、 前後の空芯コィル 9の端同士が重なり合うようになった りする。 この場合、 コレッ ト 3 2は空芯コイル 9を確実に真空吸着保持 して搬送することができなくなり、 空芯コイル 9のモジュール基板への 搭載ができなくなる。 また、 コレッ トによる真空吸着力を高めるべく真 空吸着力を大きくすると、 その真空吸引力の影響によってコイル列が乱 れてしまうこともあり、 コレッ トの真空吸着力を必要以上に大きくする ことはできず、 制御は微妙である。 なお、 第 4 3図は、 支障なく一列に 並ぶ空芯コイル 9を示す図である。
本発明の目的は、 高周波特性が優れ、 出力及び効率の向上が図れ、 か つ製造コス トの低減が達成できる半導体装置及びその半導体装置を組み 込んだ電子装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、高周波特性が優れ、出力及び効率の向上が図れ、 かつ製造コス トの低減が達成できる高周波電力増幅装置及びその高周波 電力増幅装置を組み込んだ無線通信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、 直流抵抗が小さい空芯コイルを実装した半導体 装置及びその半導体装置を組み込んだ電子装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、 直流抵抗が小さい空芯コィルを実装した高周波 電力増幅装置及びその高周波電力増幅装置を組み込んだ無線通信装置を 提供することにある。
本発明の他の目的は、 発振マージンを改善できる高周波電力増幅装置 及びその高周波電力増幅装置を組み込んだ通話性能が良好な無線通信装 置を提供することにある。
本発明の他の目的は、 バルクを配線基板に正確かつ確実に実装する半 導体装置の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、 バルクとしてのコイルを配線基板に正確かつ確 実に実装する半導体装置の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、 バルクの安定供給が達成できる半導体製造装置 を提供することにある。
本発明の他の目的は、 バルクとしてのコィルの安定供給が達成できる 半導体製造装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、 本明細書の記 述および添付図面からあきらかになるであろう。 発明の開示
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明 すれば、 下記のとおりである。
携帯電話機には以下の構成の高周波電力増幅装置が組み込まれている 高周波電力増幅装置は増幅系を二つ有するデュアルバン ド構成になって いる。 増幅系は、 それぞれ半導体増幅素子を複数従続接続した多段構成 となり、 最終増幅段の半導体増幅素子の信号を出力する第 1端子と電源 電圧端子間に直流抵抗が小さいコイル （空芯コイル） を直列に接続した 構成になつている。 空芯コィルは高周波電力増幅装置のモジュール基板 に搭載されている。
電源電圧を供給する電源電圧端子は 2端子設けられ、 一方の電源電圧 端子は一方の増幅系の初段増幅段と他方の増幅系の残りの増幅段にそれ それ接続され、 他方の電源電圧端子は他方の増幅系の初段増幅段と一方 の増幅系の残りの増幅段にそれぞれ接続された構成 （たすき掛け構成と 呼称する） になっている。
前記空芯コイルは表面が絶縁膜で被われる 0 . 1 m m直径の銅線を密 に螺旋状に巻いた構成になるとともに、 両端の電極となる部分は絶縁膜 が存在しない構成になり、 最大外径が 0 . 5 6 m m程度となり、 全長が 0 . 9 m m程度となり、 インダク夕ンスが 8 n Hのもので直流抵抗が 2 0 m Ω程度となり、 従来のチップィ ンダク夕のィ ンダク夕ンスが 8 n H のもので直流抵抗が 1 0 0 πι Ωに比較して小さくなつている。
前記高周波電力増幅装置の製造における空芯コィルの搭載は、 バルク フィーダのバルク供給部に移送されて一列に並ぶ空芯コィルの先頭の空 芯コイルをコレッ トで真空吸着保持した後、 モジュール基板の所定位置 に運び、 その後一時的な加熱処理によってモジュール基板や空芯コィル にあらかじめ設けておいたソルダ一を溶かして固定する。 なお、 モジュ ール基板に搭載される電子部品は空芯コイルよりも高さが低い。 即ち、 チップ部品は長さ l m m， 幅及び高さが 0 . 5 m mとなる部品、 あるい はこれ以下の部品である。 また、 半導体増幅素子が形成される半導体チ ップの厚さも薄い。従って、直径が 0 . 5 6 m mと大きい空芯コイルは、 他の実装部品の搭載の最後に行う。
半導体製造装置でもあるバルクフィーダは、 バルク収納ケース， ホッ パー， 搬送レール及びバルク供給部とからなり、 バルク収納ケースに収 容された空芯コイルをホッパーで一列に並ぶように集め、 搬送レール内 を移動させてバルク供給部に運ぶ。 バルク供給部に空芯コイルが到達す るようにバルク供給部では図示しない真空吸引機構が一時的に動作する, 真空吸引機構の真空吸引動作が停止する間、 バルク供給部のシャッ夕一 が開き、 露出した空芯コイル列の先頭の空芯コイルをコレツ トで保持す る。
ホッパーは円錐台窪みを上端に有する筒状のガイ ドと、 このガイ ドを 貫き中心軸に沿つてバルクを縦列状態で一列に案内するガイ ド孔を有す る供給シャフ トで構成されている。 ガイ ドは上下に振動し、 バルクがガ ィ ドの円錐台窪みに集まるようにして供給シャフ トのガイ ド孔に入るよ うになつている。 供給シャフ トは上端にバルクが乗って停止しないよう に肉厚が薄くなっている。 ガイ ドが最も下がった状態で供給シャフ 卜の 外周面とガイ ドの円錐台窪み面との間にバルクを挟む隙間が発生しない ような位置関係になっている。 供給シャフ トのガイ ド孔内にバルクとし ての空芯コイルが横向きに入らないように、 ガイ ド孔は空芯コイルの全 長よりは短く、 空芯コイルの外形よりは僅かに大きな円形断面の孔にな つている。 このため、 供給シャフ トは円筒体で形成されている。
搬送レ一ルはガイ ド孔に沿って移動するバルクが引つ掛からないよう に継ぎ目のない 1本の部材で形成されている。
バルク供給部は、 搬送レールのガイ ド孔に沿って移動して来るバルク を位置決め停止させるス トツパ部を有するとともにバルク移送方向に沿 つて往復動自在に搬送レールに取り付けられる摺動子と、 前記摺動子に 対してバルクの移送方向に往復動自在に取り付けられかつガイ ド孔の上 面を開閉させるシャツ夕一と、 前記搬送レール及びガイ ド並びにシャツ 夕一に設けられかつ前記ガイ ド孔内のバルクをス トツパ部に向かって真 空吸引によって進行させるようにするための真空吸引機構の一部を構成 する真空吸引通路と、前記真空吸引通路を開閉する開閉手段とを有する。 バルク供給部では、 ガイ ド孔先端部上面がシャ ツ夕一によつて塞がれ ている状態で開閉手段が開動作してガイ ド孔内のバルクをス ト ツバ部に 向かって前進させる。 つぎに、 シャツ夕一がバルクの長さよりも短い距 離開動作して開閉手段を閉動作させる。 つぎに、 シャツ夕一が摺動子と ともにさらに開動作して先頭のバルクと後続のバルクとの間に所定の距 離を発生させる。 つぎに、 シャツ夕一がさらに開動作して先頭のバルク を露出させる。 この状態で先頭のバルクのコレッ トによる真空吸着保持 が行われる。 前記の手段によれば、 （ a)空芯コイルはチヅブインダク夕に比較して 直流抵抗 （D C抵抗） が小さい。 従って、 多段構成の増幅系の最終増幅 段に接続するイ ンダクタとして使用した場合、 D C損失が低くなり、 損 失を少なくインピーダンスを高くすることができる。 このため、 最終増 幅段からその前の増幅段への高周波信号の帰還の低減が達成でき、 発振 マ一ジンの向上が図れる。 この結果、 R Fモジュールで発振マージンが 改善されるため、 携帯電話機の通話性能が良くなる。
( b ) デュアルバンド構成において、 二つの増幅系に供給される電源 電圧はたすき掛け構成になっていることから、 初段増幅段への後段増幅 段 （特に最終増幅段） からの漏れ信号の電源ライ ンを通しての帰還を抑 止できるため発振マ一ジンの改善ができる。 これは、 前記 （ a) のよう な空芯コイルの使用によってさらに発振マ一ジンの向上が図れることに なる。
( c ) 空芯コィルは表面を絶縁膜で被った銅線を密に螺旋状に巻いた, 構成になっていることから、 製造コス トが従来のチップインダク夕に比 較した 1Z7〜 1/2程度と安価である。 従って、 最終増幅段に接続さ れるコス トの高いチッブインダク夕に比較してコス トを 1/7程度と小 さくすることができる。 他の部分に使用するチップインダク夕に変えて 本発明による空芯コイルを使用すれば、 そのコス トは 1/2程度にする ことができる。 これにより、 高周波電力増幅装置のコス トの低減が図れ る。 従って、 この高周波電力増幅装置を組み込んだ携帯電話機 （無線通 信装置） の製造コス 卜の低減も可能になる。
( d ) 空芯コイルは最大外径が 0. 5 6 mm程度となり、 長さが 0. 9 mm程度となるため、 従来の幅及び高さが 0. 5mm， 長さ l mmの チッブインダクタよりも実装長さが短くなる。
( e ) 高周波電力増幅装置の製造における空芯コイルの搭載 （半導体 装置の製造方法） においては、 以下のような効果がある。 ①モジュール基板に搭載する電子部品の中で、 空芯コイルは最も高さ が高いが、 他の電子部品の搭載後に実装が行われる。 従って、 空芯コィ ルを真空吸着保持するコレッ トが、 既にモジュール基板に搭載された電 子部品に接触することがなく、他の電子部品の搭載を損なうことがない。 この結果、 実装歩留りの向上を図ることができる。
②バルクフィーダのバルク供給部に移送されて一列に並ぶ空芯コィル の先頭の空芯コィルをコレツ トで真空吸引保持した後、 モジュール基板 の所定位置に運び、 その後一時的な加熱処理によつてモジュール基板や 空芯コイルにあらかじめ設けておいたソルダーを溶かして固定するが、 バルク供給部では、 先頭の空芯コイルは後続の空芯コイルから離して供 給されるため、 後続の空芯コィルが先頭の空芯コイルに重なるあるいは 引っ掛かって発生するコレツ トによる真空吸着保持ミスがなくなり、 実 装が正確かつ確実に行えるとともに、 実装作業も能率的に行うことがで きる。 従って、 実装不良や機械停止も起き難くなり、 実装コス トの低減 が可能になる。
③ホッパー部分では、 筒状の供給シャフ トの肉厚は薄くなつているこ とから、 上端にバルクが乗って停止しなくなり、 バルク供給部への空芯 コイルの供給が確実になり、 安定供給が行える。
④ホッパー部分では、 ガイ ドが最も下がった状態で供給シャフ トの外 周面とガイ ドの円錐台窪み面との間にバルクを挟む隙間が発生しないよ うな位置関係になっていることから、 供給シャフ ト外周面とガイ ドの円 錐台窪み面との間に空芯コイルが挟まれることもない。 従って、 空芯コ ィルの変形が防止でき、 変形した空芯コイルの実装もなくなり、 実装歩 留りの向上が図れる。 また、 バルク供給部に安定して空芯コイルを供給 することできるようになる。
⑤供給シャフ トのガイ ド孔は大きくかつ円形断面の孔になっているこ とから、 空芯コイルがガイ ド孔に詰まらないようになり、 バルク供給部 に安定して空芯コイルを供給することができるようになる。
⑥搬送レールは継ぎ目のない 1本の部材で形成されていることから、 空芯コイルがガイ ド孔の途中で引っ掛からなくなり、 バルク供給部に安 定して空芯コイルを供給することができるようになる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の一実施形態 （実施形態 1 ) である高周波電力増幅装 置におけるモジュール基板に搭載された電子部品のレイアウ トを示す平 面図である。
第 2図は本実施形態 1の高周波電力増幅装置の外観を示す斜視図であ る。
第 3図は前記モジュール基板に搭載されたコィルを示す模式図である , 第 4図は本実施形態 1の高周波電力増幅装置の回路構成を示すプロッ ク図である。
第 5図は本実施形態 1の高周波電力増幅装置におけるモジュール基板 に形成される電源ラインの等価回路図である。
第 6図はス ト リ ップラインの損失を示すグラフである。
第 7図はチップインダク夕の損失を示すグラフである。
第 8図はコイルの損失を示すグラフである。
第 9図はコイルとチップコイルの D C抵抗とィンダク夕ンスとの相関 を示すグラフである。
第 1 0図は本実施形態 1の高周波電力増幅装置が組み込まれた携帯電 話機の一部の構成を示すプロック図である。
第 1 1図は本実施形態 1の高周波電力増幅装置の製造において、 本発 明に係わるパルクフィーダやコレヅ ト等を用いてモジユール基板にコィ ルを実装する状態を示す模式図である。
第 1 2図は前記コイルの実装状態を示す模式図である。 第 1 3図は前記バルクフィーダにおけるホッパー部分を示す模式的断 面図である。
第 1 4図は前記ホッパーの平面図である。
第 1 5図は前記ホッパーに連なりコィルを搬送するコィル搬送レール を示す模式的正面図である。
第 1 6図は前記ホッパ一におけるコィルの検出部分を示す断面図であ る o
第 1 7図は第 1 6図の一部を示す拡大断面図である。
第 1 8図は前記コィル搬送レールの先端のバルク供給部の真空吸引状 態での拡大断面図である。
第 1 9図は第 1 8図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 2 0図は前記バルク供給部の真空吸引を停止させた状態での拡大断 面図である。
第 2 1図は第 2 0図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 2 2図は前記バルク供給部の先頭のコイルを他のコィルから引き離 した状態での拡大断面図である。
第 2 3図は第 2 2図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 2 4図は前記バルク供給部の先頭のコィルをコレツ トで保持した状 態での拡大断面図である。
第 2 5図は第 2 4図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 2 6図は他の構造のコイルをモジュール基板に搭載した状態を示す 拡大模式図である。
第 2 7図は第 2 6図のコイル等を側方から見た拡大模式図である。 第 2 8図は第 2 6図に示すコィルの拡大平面図である。
第 2 9図は第 2 6図に示すコイルの拡大断面図である。
第 3 0図は第 2 6図に示すコィルの拡大側面図である。
第 3 1図は他の構造のコイルを示す拡大平面図である。 第 3 2図は本発明の他の実施形態 （実施形態 2 ) であるバルクフィ一 ダの一部を示す模式図である。
第 3 3図は本発明者等が本発明に先立って検討した高周波電力増幅装 置の回路構成を示すプロック図である。
第 3 4図は従来のバルクフィーダを示す模式図である。
第 3 5図は従来のバルクフィーダにおけるホッパー部分を示す模式的 断面図である。
第 3 6図は従来のホッパー部分の平面図である。
第 3 7図は従来のバルクフィ一ダにおけるバルク供給部の真空吸引状 態での拡大断面図である。
第 3 8図は第 3 7図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 3 9図は従来の前記バルク供給部のシャッターが開いた状態での拡 大断面図である。
第 4 0図は第 3 9図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 4 1図は従来のバルクフィーダにおける前記バルク供給部からコィ ルをコレツ トで保持する状態の拡大断面図である。
第 4 2図は第 4 1図の一部を示す更に拡大した拡大断面図である。 第 4 3図はバルク供給部において相互に引っ掛かりを発生することな く並ぶコイルを示す模式図である。
第 4 4図はバルク供給部に並ぶ先頭コィルとその後方のコイルとが相 互に引っ掛かった状態を示す模式図である。
第 4 5図は本発明の他の実施形態 （実施形態 3 ) である高周波電力増 幅モジュールにおけるコイルと、 コイルを固定する電極との相関を示す 模式的斜視図である。
第 4 6図は本実施形態 3の高周波電力増幅モジュールの一部を示す平 面図である。
第 4 7図は本実施形態 3におけるコイルの搭載状態を示す各図である, 第 4 8図は電極各部の寸法変化に対するコィルの搭載ズレを示すグラ フである。
第 4 9図は電極各部の寸法変化に対するコイルの搭載ズレを示す他の グラフである。
第 5 0図はモジュール基板上の電極に塗布された半田を再溶融した状 態を示す三次元表示図である。
第 5 1図はモジュール基板上の電極に塗布された半田を再溶融した状 態での断面図である。
第 5 2図は矩形電極にコイルをリフ口一固定した場合の不良例を示す 図である。
第 5 3図は本実施形態 3で使用する リフロー炉の概略を示す模式的正 面図である。
第 5 4図は前記リ フ ロー炉の概略を示す模式的平面図である。
第 5 5図は本発明の他の実施形態 （実施形態 4 ) である高周波電力増 幅モジュールにおけるコイルの搭載を行う リ フロー炉の概略を示す模式 的正面図である。
第 5 6図は前記リ フロー炉において窒素雰囲気でリ フローを行う状態 を示す模式的正面図である。
第 5 7図は前記窒素雰囲気でリフローが行われる状態を示す模式的断 面図である。
第 5 8図は窒素雰囲気によるリ フ ロ一で適正に搭載されたコィルを示 す模式的平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 なお、 発明の実施の形態を説明するための全図において、 同一機能を有するも のは同一符号を付け、 その繰り返しの説明は省略する。 (実施形態 1 )
第 1図乃至第 3 1図は本発明の一実施形態 （実施形態 1 ) である半導 体装置（高周波電力増幅装置）及びその製造技術並びに無線通信装置（電 子装置） に係わる図である。
本実施形態 1では、 半導体装置として、 高周波電力増幅装置 （混成集 積回路装置） に本発明を適用した例について説明する。 本実施形態 1の 高周波電力増幅装置は、 デュアルバン ド用であり、 例えば、 G SM通信 系と D C S通信系が組み込まれた携帯電話機 （無線通信装置） に組み込 むデュアルバン ド用の高周波電力増幅装置である。
本実施形態 1の高周波電力増幅装置 （高周波パワーアンプモジユー ル） 1は、 第 2図に示すように外観的には偏平な矩形体構造になってい る。 高周波電力増幅装置 1は、 セラミ ック配線板からなるモジュール基 板 5と、 このモジュール基板 5の一面側 （主面側） に重ねて取り付けら れたキャップ 6とによって偏平矩形体構造のパッケージ 7が構成された 構造になっている。 キャップ 6は、 電磁シールド効果の役割を果たす金 属製であり、 プレスによる成形品となっている。
第 4図は、 本実施形態 1の高周波電力増幅装置の回路構成を示すプロ ック図である。 この高周波電力増幅装置 1は外部電極端子として、 G S M用入力端子 （P i nG SM①）、 コン トロール端子 （Vap c②）、 電 源電圧 V d dの一方の電源電圧端子（V d d 1③）、 G S M用出力端子（ P o u t G SM④）、 D C S用出力端子 （P o u t D C S⑤）、 電源電圧 V d dの他方の電源電圧端子 （ V d d 2⑥）、 通信バン ド切替用端子 （V c t 1⑦）、 D C S用入力端子 （P i nD C S⑧）、 図示しないグラン ド電 圧端子 （GND) を有している。 端子配列は、 第 1図のように、 モジュ —ル基板 5の手前左から右に向かって端子①， ②， ③， ④と並び、 後方 右から左に向かって端子⑤〜⑧となっている。
D C S及び G S M共にその増幅系は 3段増幅構成になっている。 D C S増幅系は 1 s t , 2 nd, 3 r dで示す増幅段（ amp l , amp 2 , a mp 3 ) で構成され、 G S M増幅系は 1 s t， 2 n d, 3 r dで示す 増幅段 （amp 4 , amp 5 , amp 6 ) で構成されている。 各増幅段 は図示しないがシリコン基板を基にして形成される電界効果トランジス 夕 （F E T) によって形成されている。
このような構成において、 P i n D C S⑧は a mp 1に接続され、 P o u t D C S⑤は amp 3に接続されている。 P i nG SM①は amp 4に接続され、 P o u t G SM④は amp 6に接続されている。
V a p c②はバイアス回路 2に接続されるとともに、 この V ap c② に入力された信号によって amp l〜amp 6は制御される。
Vd d l③は、 マイクロス ト リ ヅプライン MS 1を介して amp 1に 接続され、 マイクロス ト リ ヅプライ ン MS 4を介して amp 5に接続さ れ、 インダク夕 L 2を介して amp 6に接続されている。 また、 高周波 特性の安定化のために外付けで V d d 1③には一端が GNDに接地され る容量 C 1が接続されている。
Vd d 2⑥は、 マイクロス ト リ ップライン MS 3を介して amp 4に 接続され、 マイクロス ト リ ップライン MS 2を介して amp 2に接続さ れ、 イ ンダク夕 L 1を介して amp 3に接続されている。 また、 高周波 特性の安定化のために外付けで V d d 2⑥には一端が G NDに接地され る容量 C 2が接続されている。
このように、 電源電圧は二つの端子 （Vd d l®, Vd d 2⑥） が用 意され、 一方の電源電圧端子は一方の増幅系の初段増幅段と他方の増幅 系の 2段及び 3段増幅段に電源電圧を供給し、 他方の電源電圧端子は他 方の増幅系の初段増幅段と一方の増幅系の 2段及び 3段増幅段に電源電 圧を供給する、 所謂たすき掛け構成になっていることから、 初段増幅段 への後段増幅段 （特に最終増幅段） からの漏れ信号の電源ライ ンを通し ての帰還を抑止できるため発振マージンの改善ができる。 また、 前記 L 1〜L 3は、 インダク夕ンスが 8 n Hのもので直流抵抗 が 2 Ο πιΩとなり、 従来のチヅプィンダク夕のィンダク夕ンスが 8 η Η のもので直流抵抗は 1 0 0 πιΩとなるものに比較して大幅に直流抵抗が 小さい空芯コィルで形成されている。
V c t 1⑦は、 バン ド選択回路 3に接続されている。 このバン ド選択 回路 3は、 ソース接地される 3個の nチャネル型の電界効果トランジス 夕 （ F E T ) Q 8 , Q 9 , Q 1 0と、 一つの抵抗 R 1 とで構成されてい る。 Q 8 と Q 9のゲ一ト端子は V c t 1⑦に接続されている。 Q 1 0の ゲート端子は Q 9のドレイン端子に接続され、 ドレイン端子は抵抗 R 2 を介して amp 5の出力側に接続されている。 Q 9のドレイン端子は抵 抗 R 1を介して V d d 2⑥に接続されている。 Q 8の ドレイン端子はィ ンダク夕 L 3を介して amp 3の入力側に接続されている。 V e t 1⑦ に供給される信号によってバン ドの切り替えが行われ、 D C S通信のた めの増幅または G S M通信のための増幅が行われる。
第 1図は、 例えば、 ガラスセラミ ックスを積層させた低温焼成のセラ ミ ック配線板からなるモジュール基板 5の表面に搭載された各電子部品 を示す平面図である。
第 1図に示すように、 モジュール基板 5の表面には 4個の半導体チッ プ 8 a~ 8 dと、 3個の空芯コイル 9 a〜 9 cと、 符号は付けないが多 数のチヅプ抵抗とチヅプコンデンザが搭載されている。
モジュール基板 5の表裏面は勿論のこと内部にも導体が選択的に形 成されている。 そして、 これら導体によって配線 4が形成されている。 この配線 4の一部は、 前記半導体チヅプ 8 a〜 8 dを固定するための搭 載パッ ド 4 aとなり、 チップ抵抗ゃチップコンデンサ等のチップ型電子 部品や空芯コイル 9 a〜 9 cの電極を固定する電極固定用パッ ド 4 bと なり、 あるいは半導体チップ 8 a〜 8 dの図示しない電極に一端が接続 されるワイヤ 2 0の他端を接続するワイヤボンディ ングパヅ ド 4 c等を 構成する。 モジュール基板 5の裏面には表面実装型の電極が前記配線 4 によって形成され、 前記①〜⑧の外部電極端子が形成されている。 これ ら外部電極端子は L G A (ラン ドグリ ッ ドアレイ） 構造になっている。 半導体チップ 8 a〜 8 dはモジュール基板 5の主面に設けた窪み底 に固定されている。 また、 動作時に発熱量が大きい半導体チップにおい ては、 その下のモジュール基板 5にはビィァホールが形成されるととも に、 このビィァホールには前記導体が充填され、 モジュール基板 5の裏 面に熱を伝達するようになっている。
半導体チヅ プ 8 a〜 8 dにおいて、 半導体チップ 8 aには、 D C S用 の 1 s t と 2 n dの半導体増幅素子が組み込まれ、 半導体チップ 8 bに は D C S用の 3 r dの半導体増幅素子が組み込まれている。 また、 半導 体チヅプ 8 cには、 G S M用の 1 s t と 2 n dの半導体増幅素子が組み 込まれ、 半導体チヅプ 8 dには G S M用の 3 r dの半導体増幅素子が組 み込まれている。
一方、 これが本発明の特徴の一つであるが、 第 4図のブロック図で示 すように、 高周波電力増幅装置 1におけるィ ンダク夕 L 1〜 L 3は、 第 1図に示すようにコイル （空芯コイル 9 a〜 9 c ) で形成してある。 第 3図（ b )には、モジュール基板 5 に搭載された空芯コイル 9 a ( 9 ) を示してある。 空芯コイル 9は、 表面が絶縁膜で被覆されたィ ンダク夕 部 2 2 と、 両端の絶縁膜で被われない電極 2 3 とからなる。 この空芯コ ィル 9はイ ンダク夕部 2 2が 6卷であり、 電極 2 3が 2巻である。 空芯 コイル 9は、 その電極 2 3がソルダー 2 4によってモジユール基板 5の 配線 4 bに固定されることによって実装されている。 なお、 第 3図 （ a ) の空芯コイル 9はインダク夕部 2 2が 8巻であり、 電極 2 3が 1卷であ る実装例である。
空芯コイル 9は、 一例を挙げるならば、 表面を絶縁膜 （例えば、 ポリ エチレン膜） で被った直径 0 . 1 m mの銅線を螺旋状に巻いた構造とな り、 外径は 0. 5 6 mm、 長さは 0. 9 mmである。 螺旋に巻く前に銅 線の両端部分の絶縁膜を一定の長さ除去しておき、 その除去部分による 捲線部分が外部電極 2 3となる。 絶縁膜で被われた部分の捲線部分がィ ンダク夕部 2 2となる。 この空芯コイル 9はその重量も 0. 0 07 2 5 mgと極めて軽い。 このコイルは、 銅線を巻いて製造することから、 従 来のチップインダク夕 （例えば、 電流容量が 2. 1 A程度でインダク夕 ンスが 8 nHのもので直流抵抗が 1 0 0 m Ωとなるチヅブインダク夕） に比較して、 そのコス トは 1/7程度と低くなる。 また、 電流容量が小 さいチップインダク夕では、 そのコス トは 1ノ 2程度になる。
このような高周波電力増幅装置 1は以下のように、 発振マ一ジンが改 善されるとともに、 伝送損失が低減される。
( 1 ) 発振マージン対策
第 33図に示す回路においては、 G SM/D C S各回路チェーンの電 源ラインを共通に使っていたため、 3 r d F E Tからの漏れ信号が電源 ラインを通して 1 s t F E Tに戻るフィードノ ックループ （feed back loop) が形成され、 発振を引き起こしやすくなつていた。
これに対して本実施形態 1による第 4図で示す回路では、 この feed back loopの影響を改善するべく、 .電源電圧端子を 2つ設け（ V d d 1 , 2 )、増幅ゲインの最も高い 1 s t F Ε Tの電源ラインを別電源電圧端子 から供給することで I s t F E Tへの feed back を抑えることができ、 発振マージンを改善できる。
また、 G S M及び D C Sの増幅系において、 3 r d F E Tの電源ライ ン部分へのインダク夕を D C抵抗が小さい空芯コィル 9で形成すること から、 D C損失が小さくなり、 電力損失を少なくイ ンピーダンスを高く することが可能となる。 この結果、 3 r d FE Tから 2 nd F E Tへの R F信号のフィードバックが低減でき、 前記たすき掛け構成の効果とも 相俟ってさらなる発振マージンの向上ができる。 ( 2 ) 電源ライ ンへの空芯コイルの適用による伝送損失の低減 回路の高集積化に伴う小型 · 多機能化において部品の実装密度を上げ ることが必要であ り、 ス ト リ ップライ ン等は基板の内層へのレイァゥ ト が必要となる。 しかし、 電源ライ ンの内層へのレイアウ トは以下の問題 がある。
①特性イ ンビーダンスの低下によって高周波伝送損失 （RF損失） が 増加する。
② R F損失対策としてス ト リ ップライ ンを長く した場合、 D C損失が 増加する。 '
③ス ト リ ップライ ンを長く した場合、 占有面積が増大しモジュール基 板 5の小型化、 即ち、 高周波電力増幅装置 1の小型化が妨げられる。
電源ライ ンでの損失は、 配線抵抗分による D C損失とイ ンピーダンス 成分による R F損失とに大別される。 D C損失を低減するためには電源 ライン長 （ス ト リ ップライ ン） を短くすればよいが、 電源ライ ンのイ ン ビーダンスが低下し R F損失が増加してしまう。
ここで、 電源ライ ンにおける損失について説明する。
( 1 ) D C損失
電源ライ ンを電流が流れる場合、 配線導体の寄生抵抗分によ り電圧降 下が生じ F E Tの ドレイ ン端に印加される電圧が下がり、 出力低下， 効 率低下を引き起こしてしまう。 損失 （D Cロス ： dB) は以下の式で与 えられる。 (
【式 1】
損失 = 101og(Vdd'Idd)-101og{[Vdd-(L/W)'Rs'Idd]'Idd}
【式 2】
電圧降下- ( L/W) · R s · I d d
ここで、 Lはライン長、 Wはライ ン幅、 R sは導体抵抗である。
( 2 ) R F損失 電源ライ ンのィ ンピーダンスと F E丁の ドレイ ンィ ンピ一ダンスと の'関係による伝送損失解析においては、 シミュレータ MD S (Microwave Design System) を用いた。
入力信号源を F E Tとした場合、 入力を非整合、 出力を整合として計 算でき、 F E Tの電源ライ ンの影響がみえる G a (有能電力利得） にて 計算を行った。 G aは次式で与えられる。
【式 3】
Ga=|S21|2-(l-| s|2)/{l-|S22|2+|rs|2-[( |S11|2-|D|2)
-2Re(Sll-D-S22*)]} 【式 4】
D = S 1 1 - S 2 2 - S 1 2 - S 2 1
【式 5】
R F損失 （d B) = 1 0 1 o g (G a)
ここで、 S I 1 ■ S 1 2 · S 2 1 · S 2 2は Sパラメ一夕であり、 S 1 1は入力イ ンピーダンス、 S 1 2はァイソアーシヨン、 S 2 1は伝送 利得、 S 2 2は出力イ ンピーダンス、 S 2 2 *は出力イ ンピーダンス複 素共役、 R eは実数部、 Γ sは入力反射係数である。
電源ライ ンの R F損失を減らすには、 第 5図に示す伝送ライ ン及び電 源ライ ンの等価回路において、 電源ライ ンのイ ンピーダンス （Z 2 ) を 大きくする.必要がある。 第 5図において伝送ライ ンの入力 （ I N) と出 力（ 0 U T )との間に電源ライ ン長さが Lとなる電源ライ ンが設けられ、 電源ライ ンの端に V d dが供給されるようになっている。 第 5図におい て、 Z 0は電源ライ ン特性イ ンピーダンス、 Z 1は伝送ライ ンの電源ラ イ ン接続部イ ンピーダンス、 Z 2は電源ライ ンイ ンピーダンス、 Lは電 源ライ ン長さである。このような等価回路においては次式が与えられる。 【式 6】
I Z 1 I = (a2 + b2) 1/2 【式 7】
Z 2 = Z O ( Z L + j Z O t an 3 L) / (Z O + j Z L t an ? L) こ こで、 Z L (スタブイ ンピーダンス） = 0よ り、
【式 8】
Z 2 = j Z 0 t a n ? L
【式 9】
/3 = 2 π/ λ
この計算結果より、 ス ト リ ヅプライ ンでは長さをえ Ζ 4にすれば基本 波に対しては電源ライ ンイ ンピ一ダンス （Ζ 2 ) がオープンとなりイ ン ピーダンスは無限大となるが、 電源ライ ンを伝送する信号が短絡面 （バ ィパスコンデンサ） で反射して戻り、 はじめてオープンにみえるため伝 送損失が発生し損失零にはならない。 従って、 電源ライ ンの設計におい て D C損失と； R F損失両面から検討し、 損失の少なくなる条件が設計し なければならない。
ス ト リ ヅプライ ンの Ζ 2 と電源ライ ン損失の関係を第 6図に示,すが、 損失と D C損失間には最適点が存在することが分かる。 即ち、 周波 数 f が 9 0 0 MH z、 ライ ン幅 Wが 0. 3mm、 基板 t (内層） が 0.
3 mm、 基板誘電率 ε rが 8. 1の場合、 前記最適点はス ト リ ヅプライ ンの長さは 1 2 mmとなる。
しかし、 ス ト リ ップライ ンを基板内層に配置した場合、 伝送損失が約
0. 4 dBと大きく電力効率が低下してしまう不具合点がある。
電源ライ ンにチップイ ンダク夕及び空芯コイルを使用した場合の伝 送損失を第 7'図及び第 8図に示す。 チップイ ンダクタでは内層ス ト リ ツ プライ ンに比べ伝送損失を約 1/4程度に低減でき、 さらに空芯コイル ではチヅブイ ンダク夕に比べ D C損失を約 1Z2程度に低減することが できる。 空芯コィルとチップイ ンダク夕との D C抵抗の比較を第 9図に 示す。 空芯コイル適用による損失の低減は電力効率に換算すると内層ス ト リ ップラインに比べ約 + 5 %の向上に相当する。
つぎに、 高周波電力増幅装置 1を組み込んだ携帯電話機 （電子装置） について説明する。 第 1 0図は本実施形態 1の高周波電力増幅装置 1が 組み込まれた携帯電話機 （無線通信装置） のシステム構成を示すプロッ ク図である。 具体的には、 携帯電話機 （移動体通信端末） のシステム構 成を示すものである。
第 1 0図はデュアルバン ド無線通信機の一部を示すプロヅク図であ り、 高周波信号処理 I C (RF l i n e a r) 5 0からアンテナ （An .t e nn a) 5 1までの部分を示す。 なお、 第 1 0図では、 高周波電力 増幅装置の増幅系は G S M用の増幅系と、 D C S用の増幅系の二つを別 けて示してあり、 その増幅器を PA (パヮ一アンプ） 5 8 a, 5 8 bと して示してある。
アンテナ 5 1はアンテナ送受信切替器 5 2のアンテナ端子 An t Θ naに接続されている。 アンテナ送受信切替器 5 2は、 PA 5 8 a， 5 8 bの出力を入力する端子 P o u t 1 ,P o u t 2と、受信端子 RX 1， RX 2と、 制御端子 control 1 , control 2とを有している。
高周波信号処理 I C 5 0からの G SM用の信号は P A 5 8 aに送ら れ、 P o u t 1に出力される。 PA 5 8 aの出力はカプラー 54 aによ つて検出され、 この検出信号は自動出力制御回路 （AP C回路） 5 3に フィードバックされる。 AP C回路 5 3は上記検出信号を基に動作して P A 5 8 aを制御する。
また、 同様に高周波信号処理 I C 5 0からの D C S用の信号は PA 5 8 bに送られ、 P 0 u t 2に出力される。 P A 5 8 bの出力はカプラー 54 bによって検出され、 この検出信号は A P C回路 5 3にフィードバ ックされる。 AP C回路 5 3は上記検出信号を基に動作して P A 5 8 b を制御する。
アンテナ送受信切替器 5 2はデュプレクサ一 5 5を有している。 この デュプレクサー 5 5は端子有し、 1端子は上記アンテナ端子 An t e n aに接続され、 他の 2端子の内一方は G SM用の送信受信切替スィ ツチ 5 6 aに接続され、 他方は D C S用の送信受信切替スィ ツチ 5 6 bに接 続されている。
送信受信切替スイ ッチ 5 6 aの a接点はフィルタ一 5 7 aを介して P o u t 1に接続されている。 送信受信切替スィ ツチ 5 6 aの b接点は 容量 C 1を介して受信端子 RX 1に接続されている。 送信受信切替スィ ヅチ 5 6 aは制御端子 c o n t o r o 1 1に入力される制御信号によつ て a接点または b接点との電気的接続の切り替えが行われる。
また、 送信受信切替スィ ツチ 5 6 bの a接点はフィル夕一 5 7 bを介 して P 0 u t 2に接続されている。 送信受信切替スィ ツチ 5 6 bの b接 点は容量 C 2を介して受信端子 RX 2に接続されている。 送信受信切替 スイ ッチ 5 6 bは制御端子 c o n t o r o l 2に入力される制御信号に よって a接点または b接点との電気的接続の切り替えが行われる。
受信端子 RX 1 と高周波信号処理 I C 5 0との間には、 フィルター 6 0 aと低雑音アンプ （LNA) 6 1 aが順次接続されている。 また、 受 信端子： R X 2と高周波信号処理 I C 5 0との間には、 フィル夕一 6 0 b と低雑音アンプ （LNA) 6 1 bが順次接続されている。
この無線通信機によって G S M通信及び D C S通信が可能になる。 つぎに、 高周波電力増幅装置 1の製造における空芯コイル 9の実装技 術について説明する。 空芯コイル 9の実装においては、 第 1 1図に示す ような半導体製造装置でもあるバルクフィーダ 2 1が使用される。 本実 施形態 1のバルクフィーダ 2 1は、 第 34図に示すバルクフィ一ダを改 良して空芯コイル 9の安定供給ができるようにしたものである。
バルクフィーダ 2 1は、 バルク収納ケース 1 0， ホッパ一 1 1， 搬送 レール 1 3， バルク供給部 1 2を有する点では従来品と同様であるが、 空芯コイルを安定に供給するために、 ①ホッパー 1 1部分では、 供給シ ャフ ト 1 8上での空芯コイル 9の停止抑止、 供給シャフ ト 1 8と円錐台 窪み 1 5 との間への空芯コイル 9の卷き込み抑止、 供給シャフ ト 1 8の ガイ ド孔 1 7での空芯コィル 9の詰まり抑止をそれそれ達成するための 改良を行った。
②また、 搬送レール 1 3では継ぎ目部分での空芯コイル 9の引っ掛か りをなくすために単一部材でガイ ド孔 1 7を形成した。
③また、 バルク供給部 1 2では、 縦列状態で一列に並んで進む空芯コ ィル 9の先頭の空芯コイル 9 と後続の 2番目の空芯コイル 9 との端部分 の絡まりを解消するために、 コレッ ト 3 2で空芯コイル 9を保持する前 の段階で先頭の空芯コイル 9を後続の空芯コイル 9から離す手段を導入 した。
このようなバルクフィーダ 2 1を用いる空芯コイル 9の実装 （半導体 装置の製造方法） は、 第 1 1図に示すように、 移動アーム 3 3の先端に 設けられたコレツ ト 3 2をバルク供給部 1 2 とモジュール基板 5を載置 するテーブル 3 4との間を矢印に示すように移動させて空芯コイル 9の 実装を行う。 この場合、 後述する機構のもと、 先頭の空芯コイル 9を後 続の空芯コイル 9から離した後コレツ ト 3 2で空芯コイル 9を真空吸着 保持する。
また、 この空芯コイル 9の実装は、 空芯コイル 9よりも実装高さが低 いチップ抵抗やチヅプコンデンサ等他の電子部品の搭載後に行う。 これ は、 先に空芯コイル 9の実装を行ってしまう と、 空芯コイル 9の実装高 さよりも低い電子部品の実装時、 コレツ トが実装された空芯コイル 9に 接触する場合もある。 この接触によって、 例えば、 空芯コイル 9の電極 2 3 と電極固定用パッ ド 4 bを接続するソルダ一 2 4部分にクラックが 発生したり、 あるいは分断が発生したりする。 このようなことが起きな いようにするためである。
第 1 2図 （ a ) 〜 （ c ) は空芯コイル 9の実装状態を示す模式図であ る。 バルクフィーダ 2 1のバルク供給部 1 2から供給される空芯コイル 9を、コレッ ト 3 2の下端の吸着面に真空吸着保持した後、第 1 2 ( a ) に示すようにモジュール基板 5の空芯コイルの取り付け位置まで運ぶ。 なお、 コレッ ト 3 2の吸着面は円筒形状の空芯コイルの外周に対応する ように円弧状断面をした吸着面となっている。
つぎに、 第 1 2図 （b ) に示すように、 モジュール基板 5の一対の電 極固定用パッ ド 4 b上に空芯コイル 9の一対の電極 2 3がそれそれ重な るように、位置決めして空芯コィル 9をモジュール基板 5上に載置する。 つぎに、 リ フ口一によつて電極固定用パッ ド 4 b上にあらかじめ設け たソルダ一 2 4を一時的に溶かして電極 2 3をソルダ一 2 4上に固定し、 第 1 2図 （ c ) に示すように実装を完了する。
つぎに、 第 1 1図乃至第 2 5図を参照しながらバルクフィーダ 2 1に ついて説明する。 第 1 1図及び他の図も一部を省略し、 簡略化した図で あり、 以下においては従来のバルクフィ一ダの改良部分のみを主として 説明することにする。
第 1 1図に示すように、 本実施形態 1のバルクフィーダ 2 1はバルク を収容するバルク収納ケ一ス 1 0 と、 このバルク収納ケース 1 0の下部 に設けられたホッパー 1 1 と、 このホッパー 1 1から取り込まれたバル クを先端のバルク供給部 1 2まで案内する搬送レール 1 3とを有する。
バルク収納ケース 1 0は薄型箱構造となりその内底は両側から中央 に向かってバルクを集める傾斜体 1 4 となっている。 この傾斜体 1 4の 中心には、 その中心部分を上下に貫く ようにホッパー 1 1が配置されて いる。 このホヅパー 1 1は傾斜体 1 4の内底部分に集められたバルクを 縦列状態で一列に並べてバルク収納ケース 1 0から取り出す構造になつ ている。 本実施形態 1では空芯コイルをバルクとして供給する例につい て説明する。
ホッパー 1 1は、 第 1 3図及び第 1 4図に示すように、 上端に円錐台 窪み 1 5を有するガイ ド 1 6 と、 このガイ ド 1 6を貫き中心軸に沿って 空芯コイル 9を縦列状態 （先に進む空芯コイル 9の後端である電極に後 続の空芯コイル 9の前端である電極が接触するようにして並ぶ状態） で 一列にして案内するガイ ド孔 1 Ίを有する供給シャフ ト 1 8で構成され ている。 供給シャフ ト 1 8は円筒体で形成され、 中央に円形断面のガイ ド孔 1 7を有している。空芯コイル 9は最大外形が 0 . 5 6 m mとなり、 長さが 0 . 9 m mとなっている。
そこで、 本実施形態 1では、 ガイ ド孔 1 7内で空芯コイルが横向きに 入って詰まらないようにするため、 ガイ ド孔 1 Ίの直径は空芯コィル 9 の長さ 0 . 9 m mよりも直径が小さ く、 空芯コイル 9の最大外形の 0 .
5 6 m mよりも大きい寸法になっている。 例えば、 ガイ ド孔 1 7は 0 .
6 8 m mになっている。 これによつて、 ガイ ド孔 1 7に空芯コイル 9が 横向きで詰まることがなくなる。
また、 第 1 3図に示すように、 ガイ ド 1 6は、 例えば、 空芯コイル 9 の長さ （ 0 . 9 m m ) の 3倍のス トロークを上下に振動し、 バルク収納 ケース 1 0内の空芯コイル 9を円錐台窪み 1 5の中心に案内する。 この 振動において、 供給シャフ ト 1 8の上端は供給シャフ ト 1 8の円錐台窪 み 1 5内には突出しない構造になっている。 図では、 ガイ ド 1 6が下死 点にある状態で円錐台窪み 1 5の底に供給シャフ ト 1 8の上端が一致す るようになっている。
これにより、 従来のように供給シャフ ト 1 8の外周面と円錐台窪み 1 5の面との間に空芯コイル 9を挟み込む現象が起きず、 挟み込みによる 扱きによる空芯コィル 9の変形や装置の故障が起きなくなる。
第 1 5図は搬送レール 1 3の拡大模式図である。 搬送レール 1 3にも 前記供給シャフ ト 1 8のガイ ド孔 1 7に連なるガイ ド孔 1 7 aが設けら れている。このガイ ド孔 1 Ί aは第 1 5図では模式的に記載してあるが、 所定の部材に溝を設けるとともに、 この溝を塞ぐことでガイ ド孔 1 7 a を形成してある。 また搬送レール 1 3の先端はバルク供給部 1 2 となつ ている。 そして供給シャフ ト 1 8からバルク供給部 1 2に至るガイ ド孔 1 7 aは、 単一の部材で形成されている。 搬送レール 1 3は複数の部材 を組み合わせて形成されている。 これら部材についての説明は省略する が、 例えば部材の組み合わせは第 1 6図に示すようになっている。 また 第 1 6図には真空吸引通路がパイプで形成されているが、 これも省略し てある。
本実施形態 1のバルクフィーダ 2 1によれば、 搬送レール 1 3の途中 で空芯コイル 9が引っ掛かるような継ぎ目がないことから、 ガイ ド孔 1 7 aによって空芯コイル 9は円滑にバルク供給部 1 2に移送される。 こ の移送は図示しない真空吸引機構によって行われる。 搬送レール 1 3の 左端には真空吸引機構に繋がるパイプ 3 5が取り付けられている。 この パイプ 3 5は搬送レール 1 3を構成する搬送レール本体 2 5の下部内部 を通ってバルク供給部 1 2に延在し、 後述する真空吸引通路に連通する ようになつている。 そして、 バルク供給部 1 2側から真空吸引して空芯 コイル 9をバルク供給部 1 2側に移送させる。 従って、 各空芯コィル 9 は真空吸引による移送のため、 前後の空芯コイル 9は強く接触し、 相互 の端が絡まる原因ともなる。
第 1 5図乃至第 1 7図には、 ガイ ド孔 1 7' aの一部では通過する空芯 コイル 9を検出するため、 発光素子 3 6 と、 その発光素子 3 6から発光 される光 3 7を受光する受光素子 3 8が設けられている。 このセンサ位 置まで空芯コイル 9がー杯に'なるとホッパーの昇降が停止し、 コイルが 供給シャフ トに入らない状態となる。
バルク供給部 1 2は、 第 1 8図に示すような構造となり、 第 1 8図乃 至第 2 5図で示すような動作をする。 バルク供給部 1 2は、 第 1 8図に 示すように、 搬送レール 1 3の先端側では、 搬送レール本体 2 5の先端 上面側は一段低い窪みを有する。 そして、 この窪みに摺動子 2 6が空芯 コイル 9の移送方向に沿って往復動可能に取り付けられている。 その往 復動のス トロークは、 例えば空芯コイル 9の長さの約半分 （ 0 . 5 s t ) となっている （第 2 3図参照）。
空芯コイル 9 を案内するガイ ド孔 1 7 aは前記摺動子 2 6 の左端ま で延在している。また、第 1 9図に示すように、摺動子 2 6の左端には、 空芯コイル 9が 1個入る受け部 4 0が設けられている。 この受け部 4 0 の一端、 即ちガイ ド孔 1 7 aの端から遠くなる右端にはス トッパ部 2 8 が設けられ、 ガイ ド孔 1 Ί aの端に近い左端は突部 4 1が設けられてい る。
ス トッパ部 2 8はガイ ド孔 1 7 a内を前進して来て受け部 4 0内に落 ち込んだ先頭の空芯コイル 9の前端位置を決める基準面を有する。また、 突部 4 1は、 前述のように摺動子 2 6がガイ ド孔 1 7 aの端から離れる 方向に移動 （前進） する際、 先頭の空芯コイル 9を確実に前進させるよ うな後押しをする役割となっている（突部 4 1 については第 2 3図参照）, 摺動子 2 6において、 ス トッパ部 2 8は空芯コイル 9の前端の上側に 接触するようになり、その下部は部分的に開放される空間になっている。 この空間部分は、 空芯コイル 9を真空吸着してス トツパ部 2 8に当接さ せるための真空吸引通路 3 0 aを形成する。
本実施形態 1では、 先頭の空芯コイル 9を、 進行方向に交差する方向 に移動させることによって、 先頭の空芯コイル 9を後続の空芯コイル 9 から離して両者の絡みを絶つという思想から、 ガイ ド孔 1 7 aを一段低 くする構成を採用している。 また、 先頭の空芯コイル 9を後続の空芯コ ィル 9から離して両者の絡みを絶つという思想から、 摺動子 2 6を 0 . 5 s t前端させる構成を採用している。
従って、 先頭の空芯コイル 9を後続の空芯コイル 9から離して両者の 絡みを絶つという思想からすれば、 突部 4 1を設けず、 受け部 4 0はガ イ ド孔 1 7 aの延長線上にそのまま設け、 かつス トッパ部 2 8だけを有 する構成でもよい。 即ち、 ガイ ド孔 1 7 aの底面と受け部 4 0の空芯コ ィル 9を支える面は同一平面にある。 これも本発明の他の構成である。 本実施形態 1では、 受け部 4 0がガイ ド孔 1 7 aの高さより、 一段低 くなつていることから、 受け部 4 0まで真空吸引によって前進する先頭 の空芯コイル 9は、 受け部 4 0内に落下し、 前端がス トツパ部 2 8に接 触して位置決めがなされる。 これにより、 先頭の空芯コイル 9は後続の 空芯コィル 9から離れる。
摺動子 2 6は枠構造となっているが、 この摺動子 2 6の枠内及び上面 に亘つてシャッター 3 1が取り付けられている。 摺動子 2 6の枠内に入 つたシャツ夕一部分と、 このシャツ夕一部分との間にはバネ 4 2が取り 付けられ、 常時シャッター 3 1をガイ ド孔 1 7 aの端側にそのバネ 4 2 の弾力を利用して押しつけるようになつている。
シャッター 3 1の左端の部分は、 ガイ ド孔 1 7 aの先端上側を塞ぐよ うになつている。 従って、 シャッター 3 1が右側に移動 （前進） した場 合、 ガイ ド.孔 1 7 aの先端側の数個の空芯コイル 9は露出するようにな るとともに、 その前進長さによっては摺動子 2 6の受け部 4 0上の空芯 コイル 9 (先頭の空芯コイル 9 ) をも露出させるようになる。
シャツ夕一 3 1及び搬送レール本体 2 5にも真空吸引通路 3 0 b , 3
0 c， 3 0 d , 3 0 eが設けられている。 真空吸引通路 3 0 dは円形断 面の孔となり、 この孔には搬送レール本体 2 5の窪み底を転がる球体 4
3が入り、 孔、 即ち真空吸引通路 3 0 dを塞ぐことができるようになつ ている。 第 1 8図及び第 1 9図に示すように、 シャッター 3 1が後退し て左端に最も寄ったとき、 シャツ夕一 3 1に設けられた球体制御面 4 4 で球体 4 3を左側に移動 （後退） させるため、 球体 4 3は孔から外れ、 真空吸引状態となる。 同図太線矢印は真空吸引のための空気の流れを示 す。
第 2 0図及び第 2 1図に示すように、 シャッター 3 1が右側に 0 · . 5 s t移動 （前進） したとき、 前記球体制御面 4 4は孔から右側に外れる ため、 真空吸引力で球体 4 3は移動して一部は孔内に入り、 真空吸引通 路 3 0 dを塞ぎ、 真空吸引動作を停止させることになる。 真空吸引動作 が停止すると、 空芯コイル 9相互の間の真空吸引による密着力は解消す る。 なお、 真空吸引通路 3 0 eは真空吸引機構のパイプ 3 5に繋がる。 そして、 真空吸引によって、 後続の空芯コイル 9もガイ ド孔 1 7内に一 列に並ぶことになる。
つぎに、 このようなバルク供給部 1 2での空芯コィル 9の供給方法に ついて説明する。 空芯コィル 9の供給開始状態では、 第 1 8図及びその 拡大図である第 1 9図に示すように、 摺動子 2 6 もシャッター 3 1 も共 に左側に移動した後退状態にある。 この状態では、 太線矢印でしめされ るように真空吸引がなされ、 ガイ ド孔 1 7 a内の空芯コイル 9は先頭の 空芯コイル 9がス トッパ部 2 8に接触する状態で縦列状態で 1列に並ぶ, 図では以下の図でも同様であるが、 空芯コイル 9を先頭から 3個示すも のとする。 先頭の空芯コィル 9は受け部 4 0内に入り、 第 1 9図に示す ように、 先頭の空芯コィル 9 と後続の空芯コィル 9は絡まりが切り離さ れた状態となる。
つぎに、 第 2 0図及びその拡大図である第 2 1図に示すように、 矢印 で示すように右側に向かって真空吸引停止のために前進する。 この真空 吸引停止のための前進長さは、空芯コイル 9の長さの約半分、即ち、 0 . 5 s t となる。 シャッター 3 1が前進することから、 球体 4 3は球体制 御面 4 4の制御から外れて自由になり、 真空吸引力によって転動し、 真 空吸引通路 3 0 dを塞く、。 この際、 シャツ夕一 3 1の左端と、 ガイ ド孔 1 7 aを被う搬送レール本体 2 5部分の端、 即ち開口端 4 6 との間の間 隔は 0 . 5 s tになり、 隠れていた空芯コイル 9の上面側が一部露出す る状態になる。 しかし、 受け部 4 0上の先頭の空芯コイル 9はシャツ夕 一 3 1によって塞がれている。 つぎに、 第 2 2図及びその拡大図である第 2 3図に示すように、 矢印 で示すように右側に向かって摺動子 2 6が前進する。 この前進長さは、 空芯コイル 9の長さの半分、 即ち、 0 . 5 s t となる。 シャッター 3 1 は摺動子 2 6に乗った状態であることから、 シャッター 3 1 も 0 . 5 s t移動し、 シャッター 3 1の左端と、 ガイ ド孔 1 7 aを被う搬送レール 本体 2 5部分の端、 即ち開口端 4 6 との間の間隔は 1 s tになる。 摺動 子 2 6が移動しても真空吸引が停止されていることから、 先頭の空芯コ ィル 9は独立搬送分前進し、 後続 （二番目） の空芯コイル 9はそのまま ガイ ド孔 1 7 a内に残留する。 これによつて、 先頭の空芯コイル 9 と後 続の空芯コイル 9は完全に引き離されることになる。 この状態において も受け部 4 0上の先頭の空芯コイル 9はシャッター 3 1によって塞がれ ている。
つぎに、 第 2 4図及びその拡大図である第 2 5図に示すように、 矢印 で示すように右側に向かってシャッター 3 1が前進する。 この前進はシ ャッ夕一 3 1 によって塞がれている受け部 4 0上の先頭の空芯コイル 9 を露出させるための前進であって、 特に限定はされないが、 例えば、 シ ャッ夕一 3 1の左端と前記開口端 4 6 との間の間隔が 3 s t となるよう に前進する。
このような状態になると、 コレッ ト 3 2が移動して来て、 受け部 4 0 上の空芯コイル 9を真空吸着保持する。 この場合、 空芯コイル 9は他の 空芯コィル 9 と絡まっていないため、 正確かつ確実にコレッ ト 3 2 に保 持されることになる。 コレッ ト 3 2は、 第 1 1図及び第 1 2図 （ a ) 〜 ( c ) に示すように、 モジュール基板 5上に空芯コイル 9を運んで供給 することになる。
第 2 6図及び第 2 7図は本実施形態 1のバルクフィーダを用いてモ ジュール基板 5に搭載した他の構造の空芯コイル 9を示すものである。 そして、 この搭載した空芯コィル 9は、 第 2 8図乃至第 3 0図に示すよ うになつている。 第 2 9図に示すように銅線 47の一部の表面にポリエ チレン等からなる絶縁膜 48を被覆した線材を、 各巻き線部分が相互に 接触するように密に螺旋状に巻いたものである。第 3 0図に示すように、 銅線 47の直径 aは例えば 0. 1 mmであり、 コイルの内径 dは例えば 0. 3 mmである。 この結果、 コイルの最大直径 Dは例えば 0. 5 6 m mとなる。 また、 コイル端の捲線部分のコイルの最大直径 Dから突出す る部分の長さ《は 0〜3 0〃m程度である。 さらに、 第 2 9図に示すよ うに、 空芯コイル 9の長さ （全長） Lは 0. 8 mm程度である。
この空芯コイル 9は 3巻き部分でインダク夕部 2 2を形成し、 その両 端の電極 23は 2巻程度となっている。 インダク夕ンスを変えるあるい は、 電極の接続長さを変えるには、 それそれの巻き数を変えればよい。 第 3 1図 （ a), ( b ) はインダク夕部 2 2が 2卷と 1卷となる空芯コィ ル 9の例を示す図である。
本実施形態 1によれば以下の効果を有する。
( 1 ) 空芯コイル 9はチヅブインダク夕に比較して直流抵抗 （D C抵 抗） が小さい。 従って、 多段構成の増幅系の最終増幅段に接続するイン ダク夕として使用した場合、 D C損失が低くなり、 損失を少なくインピ —ダンスを高くすることができる。 このため、 最終増幅段からその前の 増幅段への高周波信号の帰還の低減が達成でき、 発振マージンの向上が 図れる。 発振マージンが改善される本実施形態 1の高周波電力増幅装置 を組み込んだ携帯電話機は通話性能が良くなる。 本実施形態 1のコイル を用いた場合、 例えば、 一例を挙げるならば、 電源ライ ンの損失に対す る特性への影響は損失 0. l dBの改善に対し、 出力は + 0. l dB、 電力効率は約 + 1 %向上する。
( 2 ) デュアルバン ド構成において、 二つの増幅系に供給される電源 電圧はたすき掛け構成になっていることから、 初段増幅段への後段増幅 段 （特に最終増幅段） からの漏れ信号の電源ラインを通しての帰還を抑 止できるため発振マージンの改善ができる。 これは、 前記 （ 1 ) のよう な空芯コイルの使用によってさらに発振マージンの向上が図れることに なる。
( 3 ) 空芯コイル 9は表面を絶縁膜 4 8で被った銅線 4 7を密に螺旋 状に巻いた構成になっていることから、 製造コス 卜が従来のチヅプィン ダク夕に比較した 1 /7〜 1 /2 と安価である。 従って、 最終増幅段に 接続されるコス トの高いチヅブインダク夕に比較してコス トを 1ノ 7 と 小さくすることができる。 他の部分に使用するチップインダク夕に変え て本発明による空芯コイルを使用すれば、 そのコス トは 1 / 2にするこ とができる。これにより、高周波電力増幅装置のコス トの低減が図れる。 従って、 この高周波電力増幅装置を組み込んだ携帯電話機 （無線通信装 置） の製造コス トの低減も可能になる。
( 4 )空芯コイル 9は最大外径が 0. 5 6 mm程度となり、長さが 0. 9 mm程度となるため、 従来の幅及び高さが 0. 5 mm, 長さ l mmの チッブインダク夕よりも実装長さが短くなる。
( 5 ) 高周波電力増幅装置の製造におけるバルクフィーダ 2 1を用い た空芯コイル 9の搭載においては、 以下のような効果がある。
①モジュール基板 5に搭載する電子部品の中で、 空芯コイル 9は最も 高さが高いが、 他の電子部品の搭載後に実装が行われる。 従って、 空芯 コイル 9を真空吸着保持するコレッ ト 3 2が、 既にモジュール基板 5に 搭載された電子部品に接触することがなく、 他の電子部品の搭載を損な うことがない。 この結果、 実装歩留りの向上を図ることができる。 .
②バルクフィーダ 2 1のバルク供給部 1 2 に移送されて一列に並ぶ 空芯コィル 9の先頭の空芯コィル 9をコレッ ト 3 2で真空吸着保持した 後、 モジュール基板 5の所定位置に運び、 その後一時的な加熱処理によ つてモジュール基板 5や空芯コイル 9 にあらかじめ設けておいたソルダ — 2 4を溶かして固定するが、 バルク供給部では、 先頭の空芯コイル 9 は後続の空芯コイル 9から離して供給されるため、 後続の空芯コイル 9 が先頭の空芯コイル 9に引っ掛かって発生するコレヅ ト 3 2による真空 吸着保持ミスがなくなり、実装が正確かつ確実に搭載が行えるとともに、 搭載作業も能率的に行うことができる。 従って、 搭載不良や機械停止も 起きにく くなり、 搭載コス トの低減が可能になる。
③ホッパー部分では、 筒状の供給シャフ ト 1 8の肉厚は薄くなつてい ることから、 上端に空芯コイル 9 (バルク） が乗って停止しなくなり、 バルク供給部への空芯コィル 9の供給が確実になる。
④ホッパー部分では、 ガイ ド 1 6が最も下がった状態で供給シャフ ト 1 8の外周面とガイ ド 1 6の円錐台窪み 1 5 との間にバルクを挟む空間 が発生しないような位置関係になっていることから、 供給シャフ ト外周 面とガイ ド 1 6の円錐台窪み 1 5 との間に空芯コイル 9が挟まれること もない。 従って、 空芯コイル 9の変形が防止でき、 変形した空芯コイル 9の実装もなくなり、 実装歩留りの向上が図れる。 また、 バルク供給部 に安定して空芯コイル 9を供給することできるようになる。
⑤供給シャフ ト 1 8のガイ ド孔 1 7は大き くかつ円形断面の孔にな つていることから、 空芯コイル 9がガイ ド孔 1 7に詰まらないようにな り、 バルク供給部に安定して空芯コィル 9を供給することができるよう になる。
⑥搬送レール 1 3は継ぎ目のない 1本の部材で形成されていること から、 空芯コイル 9がガイ ド孔 1 7 aの途中で引っ掛からなくなり、 パ ルク供給部に安定して空芯コイル 9を供給することができるようになる, ⑦バルクフィーダ 2 1のバルク供給部 1 2においては、 ガイ ド孔 1 7 a内を移動する先頭の空芯コイル 9は、 摺動子 2 6の受け部 4 0内に入 ることと、 摺動子 2 6が後続の空芯コイル 9から先頭の空芯コイル 9を 引き離すように動作した後、 シャッター 3 1が開いて先頭の空芯コイル 9を供給態勢にすることから、 先頭の空芯コイル 9は正確確実にコレッ ト 3 2に真空吸着保持される。 従って、 空芯コイル 9の正確かつ確実な 搭載 （実装） が行えることになる。
⑧前記①乃至⑦により、 本実施形態 1のバルクフィーダ 2 1の使用等 によって空芯コイル 9を始めとする電子部品の搭載が安定して行えるこ とになる。
( 6 ) 高周波特性が優れ、 出力及び効率の向上が図れ、 かつ製造コス トの低減が達成できる高周波電力増幅装置 （混成集積回路装置） 及びそ の高周波電力増幅装置（混成集積回路装置）を組み込んだ携帯電話機（電 子装置） を提供することができる。 また、 高周波電力増幅装置は発振マ —ジンが改善されるため、 携帯電話機の通話性能が良好となる。
( 7 )直流抵抗が小さい空芯コィルを実装した高周波電力増幅装置（混 成集積回路装置） 及びその高周波電力増幅装置 （混成集積回路装置） を 組み込んだ携帯電話機 （電子装置） を提供することができる。
( 8 ) 空芯コイル 9等のバルクを配線基板に正確かつ確実に実装する バルクフィーダ 2 1を提供することができる。
なお、 本発明によるバルクフィーダは、 空芯コイル以外に空芯コイル と同様に移送中前後の物品が絡まるような構成のものの供給が可能であ る。 また、 当然にしてチップ抵抗やチップコンデンサ等のチヅプ部品等 も供給することができる。
(実施形態 2 )
第 3 2図は本発明の他の実施形態 （実施形態 2 ) であるバルクフィ一 ダ 2 1部分を示す模式図である。 同図に示すように、 パイプ 3 5に連通 するエアー供給路 4 9を設ける。 このエアー供給路 4 9は供給シャフ ト 1 8のガイ ド孔 1 7に連通する。 そして、 第 3 2図に示すように、 エア 一ガイ ド孔 1 7内に送り込む。 これによつて、 ガイ ド孔 1 7内に空芯コ ィル 9が詰まった場合、 容易にその詰まりを解消することができる。
(実施形態 3 ) - 第 4 5図乃至第 5 4図は本発明の他の実施形態 （実施形態 3 ) である 高周波電力増幅モジュールの製造に係わる図である。
本実施形態 3は、 モジュール基板にコイル （空芯コイル） を位置ずれ (ズレ） を起こすことなく搭載できる技術に係わるものである。
空芯コイルの搭載においては、 空芯コイルの両端の電極をモジュール 基板の電極固定用パッ ド上にそれそれ重ね、 その後電極固定用パッ ドの 表面にあらかじめ塗布したソルダ一をリフ口一して電極部分を電極固定 用パッ ドに固定するが、 この固定時、 第 5 2図 （ c ) に示すように空芯 コイル 9が位置ずれを起こす不良現象が発生することが分かった。 モジ ユール基板 5の表面に設けられた電極固定用パッ ド 4 bに対して、 空芯 コイル 9の電極 2 3を正しく重ねても、 その後のリフ口一においてずれ が発生し、 第 5 2図 （ c ) に示すように、 電極 2 3が電極固定用パッ ド 4 bからずれてしまう。 ずれ量がコィル径の 1 / 3以上にも及ぶものは 7 %にも及ぶ。 この空芯コイル 9は両端の 2巻が電極 2 3となり、 その 間の巻き部分は表面を絶縁体で被われたィンダク夕部 2 2となっている 半田等からなるソルダー 2 4 (点々で示す部分） のリ フローは、 第 5 3図及び第 5 4図に示すリ フ口一炉を使用して行われる。 このリ フ口一 炉は、 被処理物を載置する 5個の加熱テーブル （ヒートブロック） 7 0 a〜 7 0 eがー列に並んで配置される構造になっている。
ヒー トブロック列の一側には、 一部を図示するように移送機構の連結 アーム 7 2が配設されている。 この連結アーム 7 2は、 第 5 3図の矢印 群に示すように、 下降、 右方向への前進、 上昇、 左方向への後退と続く 矩形運動するようになっている。
また、 第 5 4図に示すように、 連結アーム 7 2の内側からはそれそれ 各ヒートブロックに対応してアーム 7 3が突出配置されるとともに、 こ れら各アーム 7 3からは 2本の移送爪 7 4が下方に向けて突出するよう に配設されている。 従って、 連結アーム 7 2の矩形運動によって、 各ヒートブロック 7 0 a〜 7 0 e上の被処理物、 即ちモジュール基板 5は 1 ビヅチずつ移送さ れるようになっている。 最初のヒートブロック 7 0 aへのモジュール基 板 5の供給は、 図示しないロータで行われる。 また、 最後のヒ一トプロ ック 7 0 eからは前記移送爪 7 4によってアンローダ部に払い出される, ヒートブロック 7 0 a〜 7 0 eにおいて、 最初乃至 3番目のヒー トブ ロック 7 0 a〜 7 0 cは予備加熱用のヒートブロックであり、 例えば、 7 0 °C 5 1 3 0 °C , 1 9 5 °Cと順次加熱温度が高くなつている。 また、 4番目のヒートブロック 7 0 dは本加熱用ヒートブロックであり、 例え ば、 融点が 2 3 8 °Cのソルダ一 2 4 ( P d S n S b ) を溶融させるベく 2 7 5 °Cに維持される。 また、 最後のヒートブロック 7 0 eは後加熱用 のヒートブロックであり、 例えば、 1 5 0 °Cとなり、 セラミ ック配線板 からなるモジュ一ル基板 5を徐々に冷却させるようになつている。
従って、 移送爪 7 4によって順次ヒートブロックによって構成される 各ゾーンを移動するモジュール基板 5は順次温度が高められ、 4ゾーン 目の本加熱用のヒートブロック 7 0 d上で半田リフローが行われる。
しかし、 このようなリフローでは、 空芯コイル 9の銅線で形成されて いる電極 2 3が加熱によって酸化し、 半田の濡れ性が悪化し、 半田の表 面張力によってコイルが弾かれて位置ずれが発生してしまうことが判明 した。 即ち、 第 5 2図 （ a ) に示すように、 モジュール基板 5の電極固 定用パッ ド（ラン ド） 4 b上に空芯コイル 9の電極 2 3を重ねて載置し、 ついでリフローすると、 第 5 2図 （ b ) に示すように、 溶けて盛り上が つた半田に対して、表面が酸化された電極 2 3は、半田に濡れ難くなり、 半田に弾かれることになり、 坂を転がるようにして空芯コイル 9は回転 落下し、 第 5 2図 （ c ) に示すように位置ずれが発生する。
そこで、 本発明者は、 第 4 5図に示すように、 モジュール基板 5の表 面に設ける電極固定用パッ ド 4 bをコの字状パターンとして、 円筒状の 空芯コィル 9が転動しないようにした。
本実施形態 3の高周波電力増幅モジュールは、 実施形態 1 の高周波電 力増幅モジュールにおいて、 空芯コイル 9の電極 2 3を固定する電極固 定用パッ ド 4 bのパターンが異なるだけであり、 他の部分は実施形態 1 と同じである。 第 4 6図に本実施形態 3の高周波電力増幅モジュールの 一部を平面図として示してある。
また、 第 4 7図に本実施形態 3におけるコィルの搭載状態を示す。 第 4 7図 （ a ) はコの字状のパターンをした電極固定用パヅ ド 4 bを対向 配置させ、 このコの字状の電極固定用パッ ド 4 b上に空芯コィル 9の両 端の電極 2 3をソルダー 2 4 (図の点々部分） で固定した模式的平面図 である。 第 4 7図 （ b ) は側面図、 第 4 7図 （ c ) は断面図である。
ここで、 インダク夕である空芯コィルの搭載構造について説明する。 モジュール基板 5の主面には複数の配線が形成されている。 また、 モジ ユール基板 5には前記配線に接続され、 かつ空芯コィル 9の電極 2 3に 電気的に接続される電極固定用パッ ド 4 bを有している。 電極固定用パ ッ ド 4 bは二つあることから、 一方を第 1電極と呼称し、 他方を第 2電 極とも呼称する。
前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 4 7図 （ a ) に示すように、 第 1方向に延びる第 1部分 4 Xと、 前記第 1部分 4 xの 一端部から前記第 1方向と略垂直方向に延びる第 2部分 4 y 1 と、 前記 第 1部分 4 Xの他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分 4 y 2 とを有 するパターンになっている。 単一の空芯コイル 9を固定する一対の電極 固定用パッ ド 4 bにおいて、 第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3 部分が向かい合うように配置されている。
イ ンダク夕、 即ち空芯コイル 9は、 その表面を絶縁膜で被われた線材 を螺旋状に複数卷いたコイル形状を有している。 線材は、 その両端部に おいて前記絶縁膜から露出する部分を有し電極 2 3が形成されている。 表面を絶縁膜で被われた螺旋状の線材部分はィンダク夕部 2 2となり、 その両端部分が電極 2 3となる。 一方の電極 2 3が第 1電極に半田材で 接合され、 他方の電極 2 3が第 2電極に半田材で接合される。
第 1及び第 2電極のそれそれの第 2部分 4 y l及び第 3部分 4 y 2は、 前記インダク夕の絶縁膜で被われた線材部分まで延びている。 これによ つて電極 2 3が確実にソルダー 24で電極固定用パヅ ド 4 bに固定され るようになる。
また、 第 1及び第 2電極のそれそれの第 2部分 4 y 1及び第 3部分 4 y 2は、 第 1方向において離間状態となり、 空芯コイル 9の転動が起き ないように配慮されている。
また、 第 2部分 4 y 1と第 3部分 4 y 2は、 平行あるいは相互に所定 のなす角を有する関係で延在する構造であっても、 空芯コイル 9の転動 を良く防止できる。 また、 空芯コイル 9が転動して位置ずれを起こすこ とのないようにするために、 電極固定用パッ ド 4 bを第 1部分 4 xを有 しない第 2部分 4 y lと第 3部分 4 y 2で構成してもよい。
一方、 本発明者はコの字状の電極固定用パッ ド 4 bの寸法依存性につ いて検討した。 第 48図及び第 49図のグラフはその結果である。 第 4 7図 （a) に示すように、 第 1電極及び第 2電極の第 2部分 4 y 1の長 さを A、 第 1電極と第 2電極との間隔を B、 第 1部分 4xから突出する 第 2部分 4 y 1の長さを C、 第 2部分 4 y 1の第 1方向の長さを E、 第 2部分 4 y lと第 3部分 4 y 2との間隔を Dとする。
第 48図のグラフは、 D寸法を 0. 3 0mm、 E寸法を 0. 1 5 mm に設定したときの、 A寸法及び B寸法とズレ不良率の相関を示すもので ある。 各グラフは C寸法を 0. 0 5 mm (◊で表示する線）、 0. 1 0 m m (口で表示する線）、 0. 1 5 mm (△で表示する線）、 0. 2 0 mm ( Xで表示する線） の場合である。 0. 1 0 mmのグラフと 0. 2 0 m mのグラフは一致している。 このグラフからは、 C寸法を変えても、 B寸法が 0. 4 0 mm程度、 A寸法が 0. 4 5 mm程度で最も不良率が低いことが分かる。 また、 C 寸法が 0. 0 5 mmまたは 0. 1 5 mmの場合、 B寸法を 0. 4 0 mm 程度、 A寸法を 0. 4 5 mm程度とした場合ズレ不良率を 0 %とするこ とができることも分かる。
第 4 9図のグラフは、 D寸法を 0. 2 0 mm、 E寸法を 0. 2 0 mm に設定した場合の前記同様なグラフである。
第 5 0図はモジュール基板上の対向する第 1電極と第 2電極 （コの字 状電極） に塗布した半田を再溶融した状態を測定し、 かつ三次元表示図 としたものである。 また、 第 5 1図は第 5 0図における l l l O ^mの 位置 （P ) での断面図である。 空芯コイル 9の電極 2 3の外径にソルダ - 2 4の表面変化が追従していることがよく分かる。
このような双子山状のソルダー 2 4間にコイルの中心が位置すること によって、 電極 2 3が半田の表面張力によって弾かれようとしても、 電 極 2 3の両側に位置するそれそれの山状のソルダ一で止められるため空 芯コイル 9は転動しなくなり、 空芯コィル 9の搭載位置ずれが防止でき る。 本実施形態 3による空芯コイル 9の搭載による不良率は 1 %以下に 抑えることができる。
本実施形態 3では、 第 5 3図及び第 5 4図に示すリ フロー炉を使用し てモジュール基板 5への空芯コイル 9の搭載が行われる。 なお、 リフロ —炉では空芯コイル 9は省略してある。 '
'リフ口一炉ではモジユール基板 5はヒートブロック Ί 0 a〜 7 0 e上 を移送機構によって間欠的に送られて、 予備加熱と本加熱によって空芯 コイル 9のリフロー搭載が行われる。 例えば、 移送タイムは 3秒で、 各 ヒートプロック上でのモジュール基板 5の停止時間は 5 0秒である。 第 1ゾーンから第 3ゾーンでは順次加熱温度が上がり、 第 4ゾーンで本加 熱によるソルダー 2 4の再溶融が行われる。 また、 第 5ゾーンでは徐々 に温度低下が図られ、 セラミ ツク配線板からなるモジュール基板 5の破 壊損傷が防止できるようになつている。
これにより、 第 4 6図及び第 4 7図 （ a ) に示すように電極固定用パ ッ ド 4 bから電極 2 3が外れることがない良好な空芯コイル 9の搭載が 行えることになる。
(実施形態 4 )
第 5 5図乃至第 5 8図は本発明の他の実施形態 （実施形態 4 ) である 高周波電力増幅モジュールの製造に係わる図である。 第 5 5図はリ フロ ー炉の概略を示す模式的正面図、 第 5 6図は前記リフロー炉の窒素雰囲 気でリフローを行う状態を示す模式的正面図、 第 5 7図は前記窒素雰囲 気でリ フローが行われる状態を示す模式的断面図である。
本実施形態 4では、 空芯コイル 9の電極 2 3を搭載する電極固定用パ ッ ド 4 bは、 第 5 8図に示すように、 コの字状ではなく矩形状である。 しかし、 空芯コィル 9の電極 2 3が加熱によつてその表面が酸化しない ようにするため、 リ フ口一を不活性ガスの雰囲気で行うものである。 例 えば、 不活性ガスとして窒素 （N 2 ) ガスを使用する。
このため、 リフロー炉は、 第 5 5図に示すように、 モジュール基板 5 の移送のときを除く リフロー時には、 モジュール基板 5を窒素ガス雰囲 気に置く ことができるように、 モジュール基板 5を上方から被うことが できる箱型の不活性ガス供給箱 7 5を有している。 この不活性ガス供給 箱 7 5は、 各ゾーンに対応した数用意されているとともに、 昇降アーム 7 6に支持されている。 また、 この昇降アーム 7 6はその中が中空にな り、 各不活性ガス供給箱 7 5の天井部分から窒素ガスを噴射できる構成 になっている。 なお、 機械強度を向上させるために昇降アーム 7 6 とは 別個に窒素ガスを供給するパイプを用意する構成でもよい。
昇降アーム 7 6はモジュール基板 5が移送爪 7 4で移送されるときは 相互に干渉しないように上方に位置し、 移送爪 7 4が左端に位置して静 止しているときは、 第 5 6図及び第 5 7図に示すように下降する。 そし て、 昇降アーム 7 6の中空部分から吹き出される窒素ガスをモジュール 基板 5の主面に吹きつける。 モジュール基板 5の主面に載置された空芯 コイル 9の両端の電極 2 3は、 モジュール基板 5の電極固定用パヅ ド 4 bの表面に塗布されたソルダ一 2 4で窒素ガス雰囲気下で固定される。 例えば、 モジュール基板 5の移送時間は 3秒、 窒素ガス雰囲気下での加 熱時間は 5 0秒である。
この結果、 空芯コイル 9の銅からなる電極 2 3の表面は酸化され難く なる。 従って、 電極 2 3は溶けた半田に弾かれることなく濡れるため、 位置ずれを発生させることなく空芯コイル 9は電極固定用パッ ド 4 bに 固定される。 第 5 8図では、 空芯コイル 9の電極 2 3がソルダー 2 4に よつて電極固定用パッ ド 4 bに固定される状態を示してある。 空芯コィ ル 9は、 特に限定されるものではないが、 1 0卷構成になっていて、 6 卷がインダク夕部 2 2で、 両端の 2卷が電極 2 である。
なお、 不活性ガス供給箱 7 5の下縁は、 ヒートブロックの上面に直接 接触する構造、 またはモジュール基板 5の主面に直接接触するいずれの 構造でもよいが、 一部は窒素ガスが外に漏れだすための所定の隙間 7 7 を必要とするものである （第 5 7図参照）。
本実施形態 4による空芯コイル 9の搭載による不良率は 1 %以下に抑 えることができる。
以上本発明者によつてなされた発明を実施形態に基づき具体的に説 明したが、 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、 その要旨 を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
また、 上記実施形態では 3段構成の高周波電力増幅装置に本発明を適 用したが、 他の構成の高周波電力増幅装置にも同様に適用できる。 例え ば、 初段半導体増幅素子と、 最終段半導体増幅素子とからなる 2段構成 の高周波電力増幅モジュールの例についても適用でき、 同様な効果を得 ることができる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景 となった利用分野である携帯電話機に適用した場合について説明したが、 それに限定されるものではなく、 他の電子装置や他の半導体装置 （混成 集積回路装置） にも同様に適用できる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る高周波電力増幅装置は、 移動体通信端末 等の携帯電話機を始めとする各種の無線通信装置の電力増幅器として使 用することができる。 また、 安定した通話が達成できる無線通信装置を 提供することができる。 さらに、 高周波電力増幅モジュールや無線通信 装置の製造歩留り向上により高周波電力増幅装置や無線通信装置の製造 コス トの低減が可能になる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . その主面に複数の配線を有するモジュール基板と、
前記モジュール基板上に搭載されたィ ンダク夕を含む複数の電子部 品とを含み、
前記ィンダク夕は、 その表面を絶縁膜で被われた線材を螺旋状に複数 巻いたコイル形状を有し、
前記線材は、 その両端部において前記絶縁膜から露出する部分を有し、 前記線材の前記絶縁膜から露出する部分において前記モジュール基 板の複数の配線が電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置,
2 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m直 径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しない 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴と する請求の範囲第 1項記載の半導体装置。
3 · 入力端子と、
出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
前記増幅段に電気的に接続されるィ ンダク夕のうち 1乃至全部は表 面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に卷き両端を電極としたコィルで構成 されていることを特徴とする高周波電力増幅装置。
4 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m直 径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しない 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴と する請求の範囲第 3項記載の高周波電力増幅装置。
5 . 入力端子と、 出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
最終増幅段と前記電源電圧端子との間に、 表面を絶縁膜で被った線材 を螺旋状に巻き両端を電極としたコィルが直列に接続されていることを 特徴とする高周波電力増幅装置。
6 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m直 径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しない 1乃至複数卷きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴と する請求の範囲第 5項記載の高周波電力増幅装置
7 . 増幅系を複数有し、
各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、
各増幅系の最終増幅段と電源電圧端子との間に、 表面を絶縁膜で被つ た線材を螺旋状に巻き両端を電極としたコィルが直列に接続されている ことを特徴とする高周波電力増幅装置。
8 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m直 径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しない 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴と する請求の範囲第 7項記載の高周波電力増幅装置
9 . 二つの増幅系と、
前記各増幅系の入力端子と、
前記各増幅系の出力端子と、
二つの電源電圧端子とを有し、
前記各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、 前記一方の電源電圧端子は前記一方の増幅系の初段増幅段と前記他 方の増幅系の残りの増幅段にそれぞれ接続され、 前記他方の電源電圧端子は前記他方の増幅系の初段増幅段と前記一 方の増幅系の残りの増幅段にそれそれ接続され、
前記各増幅系の最終増幅段と前記電源電圧端子間には、 表面を絶縁膜 で被った線材を螺旋状に巻き両端を電極としたコィルが直列に接続され ていることを特徴とする高周波電力増幅装置。
1 0 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m 直径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しな い 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴 とする請求の範囲第 9項記載の高周波電力増幅装置
1 1 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置が組み込まれてなることを 特徴とする電子装置。
1 2 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
入力端子と、
出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
前記増幅段に電気的に接続されるィ ンダク夕のうち 1乃至全部は表 面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電極としたコイルで構成 されていることを特徴とする無線通信装置。
1 3 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m 直径程度となるように螺旋状に密に巻き、 両端は前記絶縁膜が存在しな い 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴 とする請求の範囲第 1 2項記載の無線通信装置。
1 4 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
入力端子と、
出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
最終増幅段と前記電源電圧端子との間に、 表面を絶縁膜で被った線材 を螺旋状に巻き両端を電極としたコィルが直列に接続されていることを 特徴とする無線通信装置。
1 5 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m 直径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しな い 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴 とする請求の範囲第 1 4項記載の無線通信装置。
1 6 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
増幅系を複数有し、
各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、
各増幅系の最終増幅段と電源電圧端子との間に、 表面を絶縁膜で被つ た線材を螺旋状に巻き両端を電極としたコイルが直列に接続されている ことを特徴とする無線通信装置。
1 7 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m 直径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在しな い 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴 とする請求の範囲第 1 6項記載の無線通信装置。
1 8 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
二つの増幅系と、
前記各増幅系の入力端子と、
前記各増幅系の出力端子と、
二つの電源電圧端子とを有し、
前記各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、 前記一方の電源電圧端子は前記一方の増幅系の初段増幅段と前記他 方の増幅系の残りの増幅段にそれそれ接続され、
前記他方の電源電圧端子は前記他方の増幅系の初段増幅段と前記一 方の増幅系の残りの増幅段にそれそれ接続され、
前記各増幅系の最終増幅段と前記電源電圧端子間には、 表面を絶縁膜 で被った線材を螺旋状に卷き両端を電極としたコイルが直列に接続され ていることを特徴とする無線通信装置。
1 9 . 前記コイルは 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m 直径程度となるように螺旋状に密に巻き、 両端は前記絶縁膜が存在しな い 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを特徴 とする請求の範囲第 1 8項記載の無線通信装置。
2 0 . バルクフィ一ダのバルク供給部に縦列状態で一列に並んで供給 される電子部品の先頭の電子部品をコレッ トで真空吸着保持してモジュ ール基板上に移送し、 その後リフローによって前記モジュール基板等に あらかじめ被着させておいたソルダーを溶かして前記電子部品をモジュ ール基板に固定する半導体装置の製造方法であって、 縦列状態で供給さ れる前記電子部品の先頭の電子部品を後続の電子部品から所定間隔離し- その後前記電子部品を前記コレツ トで真空吸着保持することを特徴とす る半導体装置の製造方法。
2 1 . 前記先頭の電子部品をその縦列方向に沿って所定間隔前進させ て後続の電子部品から離すことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の 半導体装置の製造方法。
2 2 . 前記先頭の電子部品をその縦列方向に交差させる方向に所定間 隔移動させて後続の電子部品から離すことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の半導体装置の製造方法。
2 3 . 前記先頭の電子部品をその縦列方向に交差させる方向に所定間 隔移動させた後、 前記縦列方向に沿って所定間隔前進させて後続の電子 部品から離すことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の半導体装置の 製造方法。 .
2 4 . 前記電子部品として、 表面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に密 に巻く とともに両端を電極としたコイルを前記バルク供給部に供給する ことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の半導体装置の製造方法。
2 5 . 前記コイルを前記モジュール基板に固定する前に前記コイルの 実装高さより も低い他の電子部品を前記モジュール基板に固定しておく ことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の半導体装置の製造方法。
2 6 . 前記モジュール基板に半導体増幅素子が組み込まれた半導体チ ップを 1乃至複数固定して高周波電力増幅装置を製'造することを特徴と する請求の範囲第 2 0項記載の半導体装置の製造方法。
2 7 . バルクを収容するバルク収納ケースと、 前記バルク収納ケース の下部に設けるホッパーと、 前記ホッパーから取り込まれるバルクを案 内する搬送レールと、 前記搬送レールの先端部分に形成されるバルク供 給部とを有する半導体製造装置であって、
前記ホツバ一は前記バルク収納ケースに収容される前記バルクを集 める円錐台窪みを上端に有する筒状のガイ ドと、 前記ガイ ドを貫き中心 軸に沿ってバルクを 1個案内するガイ ド孔を有する供給シャフ トで構成 されるとともに、 前記ガイ ドは前記供給シャフ トに対して相対的に上下 に振動制御される構成になり、 前記供給シャフ トはその上端に前記バルクが安定に乗ることがない ように肉厚が薄い筒体になっていることを特徴とする半導体製造装置。
2 8 . 前記バルクとして、 表面を絶縁膜で被った電気抵抗が小さい線 材を螺旋状に密に卷く とともに両端を電極としたコイルを供給すること ができるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 2 7項記 載の半導体製造装置。
2 9 . バルクを収容するバルク収納ケースと、 前記バルク収納ケース の下部に設けられるホッパーと、 前記ホッパーから取り込まれるバルク を案内する搬送レールと、 前記搬送レールの先端部分に形成されるバル ク供給部とを有する半導体製造装置であって、
前記ホッパーは前記バルク収納ケースに収容される前記バルクを集 める円錐台窪みを上端に有する筒状のガイ ドと、 前記ガイ ドを貫き中心 軸に沿ってバルクを 1個案内するガイ ド孔を有する供給シャフ トで構成 されるとともに、 前記ガイ ドは前記供給シャフ トに対して相対的に上下 に振動制御される構成になり、
前記ガイ ドの相対的な上下動は、 前記ガイ ドが最も下がった状態で前 記供給シャフ トの外周面と前記ガイ ドの円錐台窪み面との間に前記バル クを挟む隙間が発生しないような位置関係で上下動するようになつてい ることを特徴とする半導体製造装置。
3 0 . 前記バルクとして、 表面を絶縁膜で被った電気抵抗が小さい線 材を螺旋状に密に卷く とともに両端を電極としたコイルを供給すること ができるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 2 9項記 載の半導体製造装置。
3 1 . バルクを収容するバルク収納ケースと、 前記バルク収納ケース の下部に設けられるホッパーと、 前記ホッパーから取り込まれるバルク を案内する搬送レールと、 前記搬送レールの先端部分に形成されるバル ク供給部とを有する半導体製造装置であって、 前記ホッパ一は前記バルク収納ケースに収容される前記バルクを集 める円錐台窪みを上端に有する筒状のガイ ドと、 前記ガイ ドを貫き中心 軸に沿ってバルクを 1個案内するガイ ド孔を有する供給シャフ 卜で構成 されるとともに、 前記ガイ ドは前記供給シャフ 卜に対して相対的に上下 に振動制御される構成になり、
前記供給シャフ トのガイ ド孔内に前記バルクが詰まらないようにガ ィ ド孔は前記バルクょりも大きい円形断面の孔になっていることを特徴 とする半導体製造装置。
3 2 . 前記バルクとして、 表面を絶縁膜で被った電気抵抗が小さい線 材を螺旋状に密に卷く とともに両端を電極としたコイルを供給すること ができるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 3 1項記 載の半導体製造装置。
3 3 . バルクを収容するバルク収納ケースと、 前記バルク収納ケース の下部に設けられるホッパーと、 前記ホッパーから取り込まれるバルク を案内する搬送レールと、 前記搬送レールの先端部分に形成されるバル ク供給部とを有する半導体製造装置であって、
前記バルクを案内するガイ ド孔を形成する搬送レール部材は前記ガ イ ド孔に沿って移動するバルクが引っ掛からないように継ぎ目のない 1 本の部材で形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
3 4 . 前記バルクとして、 表面を絶縁膜で被った電気抵抗が小さい線 材を螺旋状に密に卷く とともに両端を電極としたコイルを供給すること ができるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 3 3項記 載の半導体製造装置。
3 5 . バルクを収容するバルク収納ケースと、 前記バルク収納ケース の下部に設けられるホッパーと、 前記ホヅパーから取り込まれるバルク を案内する搬送レールと、 前記搬送レールの先端部分に形成されたバル ク供給部と、 前記バルクをガイ ド孔を通して前記バルク供給部まで移送 させる真空吸引機構とを有する半導体製造装置であって、
前記バルク供給部は、 前記搬送レールの前記ガイ ド孔内を縦列状態で 一列に並んで移動して来る先頭のバルクを位置決め停止させるス トッパ 部と前記先頭のバルクを入れる受け部を有するとともにバルク移送方向 に沿って往復動自在に前記搬送レールに取り付けられる摺動子と、
前記摺動子に対してバルク移送方向に沿って往復動自在に取り付け られかつ前記ガイ ド孔の上面を開閉させるシャッターとを有し、
前記先頭のバルクが前記受け部に入った後、 前記真空吸引を停止させ. 次に前記摺動子を前記先頭のバルクが後続のバルクから引き離されるよ うに所定距離移動させ、 次いで前記シャッ夕ーを移動させて前記受け部 上にある先頭のバルクを露出させて供給可能にする構成になっているこ とを特徴とする半導体製造装置。
3 6 . 前記受け部はガイ ド孔の延長上に設けられることを特徴とする 請求の範囲第 3 5項記載の半導体製造装置。
3 7 . 前記受け部は前記バルクが移送されるガイ ド孔の底面よりも一 段低くなつていることを特徴とする請求の範囲第 3 5項記載の半導体製
3 8 . 前記受け部の後端には前記受け部に収容した前記バルクの端側 に突出する突部を有することを特徴とする請求の範囲第 3 2項記載の半 導体製造装置。
3 9 . 前記バルクの真空吸引の設定と解除は、 搬送レール本体に設け た真空吸引通路を前記シャッターの移動によって動いて解放または塞ぐ 球体によって行うように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 3 5項記載の半導体製造装置。
4 0 . 前記ホッパーは前記バルク収納ケースに収容される前記バルク を集める円錐台窪みを上端に有する筒状のガイ ドと、 前記ガイ ドを貫き 中心軸に沿ってバルクを縦列状態で一列に案内するガイ ド孔を有する供 給シャフ トで構成され、 前記ガイ ド孔に連通するエアー供給路が設けら れ、 前記エアー供給路には空気が吹き込まれるように構成されているこ とを特徴とする請求の範囲第 3 5項記載の半導体製造装置。
4 1 . その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電気的に接続さ れた第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板と、
前記モジュール基板の主面上に搭載されたィンダク、夕を含む複数の電 子部品とを含み、
前記ィ ンダク夕は、 その表面を絶縁膜で被われた線材を螺旋状に複数 卷いたコイル形状を有し、
前記線材は、その両端部において前記絶縁膜から露出する部分を有し、 前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 1方向に延びる 第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に延 びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3 部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記ィ ンダクタは、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記インダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記インダ ク夕の絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする半導 体装置。
4 2 . 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2部分と第 3部分は、 前 記第 1方向において、 離間されていることを特徴とする請求の範囲第 4 1項記載の半導体装置。
4 3 . 前記インダク夕は 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m直径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在 しない 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを 特徴とする請求の範囲第 4 1項記載の半導体装置。
4 4 . 入力端子と、
出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
前記増幅段に電気的に接続されるイ ンダク夕のうち 1乃至全部は表 面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電極としたコイルで構成 され、
前記インダクタは、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び ¾第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記インダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記ィンダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする高周 波電力増幅装置。
4 5 . 前記インダク夕は 0 . 1 m m程度の直径の銅線を内径が 0 . 3 m m直径程度となるように螺旋状に密に卷き、 両端は前記絶縁膜が存在 しない 1乃至複数巻きの銅線部分を電極とした構成になっていることを 特徴とする請求の範囲第 4 4項記載の高周波電力増幅装置。
4 6 . 入力端子と、
出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
最終増幅段と前記電源電圧端子との間にィ ンダク夕が直列に接続さ れ、
前記ィンダクタは表面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電 極としたコイルからなり、
前記インダクタは、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記ィンダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記ィンダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする高周 波電力増幅装置。
4 7 . 増幅系を複数有し、 各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、
各増幅系の最終増幅段と電源電圧端子との間にイ ンダク夕が直列に 接続され、
前記ィンダク夕は表面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電 極としたコイルからなり、
前記インダクタは、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記インダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記ィンダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする高周 波電力増幅装置。
4 8 . 二つの増幅系と、
前記各増幅系の入力端子と、
前記各増幅系の出力端子と、
二つの電源電圧端子とを有し、
前記各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、 前記一方の電源電圧端子は前記一方の増幅系の初段増幅段と前記他 方の増幅系の残りの増幅段にそれそれ接続され、 前記他方の電源電圧端子は前記他方の増幅系の初段増幅段と前記一 方の増幅系の残りの増幅段にそれそれ接続され、
前記各増幅系の最終増幅段と前記電源電圧端子間にはイ ンダク夕が 直列に接続され、
前記インダク夕は表面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電 極としたコイルからなり、
前記インダク夕は、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれぞれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記ィンダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記ィンダ ク夕の絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする高周 波電力増幅装置。
4 9 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
入力端子と、
出力端子と、
電源電圧端子と、 前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給される複数の増幅段とを有し、
前記増幅段に電気的に接続されるイ ンダク夕のうち 1乃至全部は表 面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電極としたコイルで構成 5 され、
前記インダク夕は、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び 10 る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 ' 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
15 前記インダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記インダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする無線 20 通信装置。
5 0 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
入力端子と、
25 出力端子と、
電源電圧端子と、
前記入力端子と前記出力端子間に従続接続されるとともに、 上記電源 電圧端子から電源電圧を供給され.る複数の増幅段とを有し、 最終増幅段と前記電源電圧端子との間にイ ンダク夕が直列に接続さ れ、
前記インダク夕は表面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電 極としたコイルからなり、
前記インダクタは、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれぞれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記ィンダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダクタは、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記ィンダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする無線
5 1 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
増幅系を複数有し、
各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、
各増幅系の最終増幅段と電源電圧端子との間にィ ンダク夕が直列に 接続され、 前記インダクタは表面を絶縁膜で被つた線材を螺旋状に巻き両端を電 極としたコイルからなり、
前記インダクタは、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれそれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記ィンダク夕は、 前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記イ ンダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする無線
5 2 . 送信部に高周波電力増幅装置を有し、 前記高周波電力増幅装置 の出力をアンテナに出力する無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅装置は、
二つの増幅系と、
前記各増幅系の入力端子と、
前記各増幅系の出力端子と、
二つの電源電圧端子とを有し、
前記各増幅系は複数の増幅段を従続接続した多段構成となり、 前記一方の電源電圧端子は前記一方の増幅系の初段増幅段と前記他 方の増幅系の残りの増幅段にそれぞれ接続され、 前記他方の電源電圧端子は前記他方の増幅系の初段増幅段と前記一 方の増幅系の残りの増幅段にそれそれ接続され、
前記各増幅系の最終増幅段と前記電源電圧端子間にはィ ンダク夕が 直列に接続され、
前記ィンダク夕は表面を絶縁膜で被った線材を螺旋状に巻き両端を電 極としたコイルからなり、
前記インダクタは、 その主面に、 複数の配線と、 前記複数の配線に電 気的に接続された第 1電極及び第 2電極とを有するモジュール基板に接 続され、
前記第 1及び第 2電極のそれぞれは、 平面的に見て、 第 1方向に延び る第 1部分と、 前記第 1部分の一端部から前記第 1方向と略垂直方向に 延びる第 2部分と、 前記第 1部分の他端部から前記第 2方向に延びる第 3部分とを有し、
前記第 1及び第 2電極は、 各々の第 2及び第 3部分が向かい合うよう に配置され、
前記ィンダク夕は、.前記絶縁膜から露出する部分が前記第 1電極及び 第 2電極の上部に位置するように配置され、
前記ィンダク夕は、 前記第 1及び第 2電極に半田材で接合され、 前記第 1及び第 2電極のそれそれの第 2及び第 3部分は、 前記ィンダ クタの絶縁膜で被われた線材部分まで延びていることを特徴とする無線
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