WO2006046713A1 - 電子部品モジュール及び無線通信機器 - Google Patents

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WO2006046713A1
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component module
wiring board
sealing resin
resin layer
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PCT/JP2005/019927
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Hidefumi Hatanaka
Tomohiko Taniguchi
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Kyocera Corporation
Kyocera Kinseki Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic component module used for wireless communication and the like and a wireless communication device using the same.
  • a flip-chip mounting type IC element is mounted on a wiring board and a sealing resin layer covering the IC element is formed on the circuit board. (See Patent Document 1).
  • the electronic component module has an oscillation circuit and an amplification circuit, oscillates a reference signal by the oscillation circuit, mixes a data signal with the reference signal, and amplifies the data signal by the amplification circuit. Output a signal for transmission.
  • a small wireless communication device that can be mounted on a personal computer, a portable information device, or the like is configured.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-243882
  • the sealing resin layer covering the IC element mounted on the wiring board allows the electromagnetic wave to pass therethrough, so it is unnecessary for the oscillation circuit and the amplification circuit in the IC element. If the operation of the electronic component module becomes unstable as soon as a new electromagnetic wave enters, it has a drawback.
  • the present invention has been devised in view of the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to reduce the invasion of unnecessary electromagnetic waves with a simple structure in an electronic component module in which an IC element is mounted on a wiring board. Another object of the present invention is to provide an electronic component module that can be stably operated and a wireless communication device using the same.
  • the electronic component module of the present invention includes a sealing resin layer covering the IC element except for a part of the surface of the IC element opposite to the wiring board, the sealing resin layer, and It is characterized by having a shield layer deposited on the cover portion of the IC element that is not covered with the sealing resin layer.
  • the IC element is covered with the sealing resin layer having a window portion so that a part of the upper surface of the IC element is exposed, and the upper surface of the IC element where the window force is also exposed.
  • the shield layer is made to adhere to the said sealing resin layer.
  • the shield layer is held at substantially the same potential as the substrate potential of the IC element.
  • fluctuations in the substrate potential of the IC element can be suppressed and the operation of the IC element can be stabilized.
  • the shield layer is held at the reference potential throughout, and the upper surface side of the IC element is covered with the shield layer, so that an external force is applied to the circuit wiring constituting the oscillation circuit and the amplifier circuit in the IC element. Unnecessary electromagnetic waves are less likely to enter, and the electronic component module can operate stably.
  • the "reference potential" in the present invention means a potential of a conductor connected to the ground, which is substantially a ground potential.
  • the outer peripheral portion of the shield layer extends to the wiring board along the side surface of the sealing resin layer, and the extended portion is attached to the upper surface and Z or the side surface of the wiring substrate. preferable.
  • the IC element is entirely covered with the shield layer.
  • the area of the region having the same potential as the substrate potential is expanded, so that the variation of the substrate potential of the IC element is suppressed and the operation of the IC element is suppressed as compared with the case where only the upper surface of the IC element is held at the reference potential. It can be stabilized.
  • a notch is formed over the outer peripheral portion of the wiring substrate, and the extending portion of the shield layer is attached to the notch.
  • the shield layer and the wiring board And the shield layer can be more reliably attached to the wiring board.
  • the outer periphery of the surface on which the sealing resin layer and the IC element of the wiring board are mounted is covered in an annular shape by the extended portion of the shield layer.
  • a filter element including an LC resonance circuit is incorporated in the wiring board, and the wiring board located between the filter element and the IC element. It is preferable that a shielding conductor pattern is interposed therein. Accordingly, by incorporating a filter element including an LC resonance circuit in the wiring board, an LC resonance circuit can be formed without providing chip components such as a chip inductor and a chip capacitor on the wiring board. The component module can be downsized. In addition, since the shielding conductor pattern held at a reference potential is interposed in the wiring board located between the filter element and the IC element, the filter element and the IC Electromagnetic interference that may occur with the element can be suppressed.
  • the height of the lower end of the extending portion of the shield layer is preferably arranged at a height equal to or less than that of the shielding conductor pattern.
  • the wireless communication device of the present invention includes the electronic component module, an antenna connected to the electronic component module, and a transmission / reception circuit.
  • a structure for suppressing the influence of electromagnetic waves leaking from each component between the electronic component module and other high-frequency components incorporated together in the wireless communication device for example, the electronic component module and other components. It is not necessary to form a structure such as arranging the radio frequency components sufficiently apart from each other and attaching a metal shield cover to the electronic component module.
  • a wireless communication device having excellent communication characteristics can be obtained.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an electronic component module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external perspective view showing the electronic component module with the shield layer 5 and the sealing resin layer 4 omitted.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an electronic component module.
  • FIG. 4 (a) to (e) are diagrams for explaining a manufacturing process of an electronic component module.
  • an electronic component module of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • an electronic component module as a communication module such as Bluetooth will be described.
  • FIG. 1 and 2 are schematic perspective views of an electronic component module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the electronic component module.
  • An electronic component module has a structure in which an IC element 2 mounted on a wiring board 1 is covered with a sealing resin layer 4. Shield layer 5 is deposited on the surface of sealing resin layer 4 ⁇ The
  • the wiring board 1 is made of, for example, a metal material such as Ag, Cu, W, and Mo on the inside and surface of a laminated body in which a plurality of insulating layers made of a ceramic material such as glass ceramics and alumina ceramics are laminated.
  • the circuit wiring and the connection pads are mainly formed.
  • a filter element 8 composed of an LC resonance circuit or the like is formed inside the wiring board 1.
  • the filter element 8 has a function of selecting a data signal in a predetermined frequency band from signals input to and output from the IC element 2.
  • a shielding conductor pattern 7 located between the filter element 8 and the IC element 2 is interposed inside the wiring board 1 to improve the isolation between the IC element 2 and the filter element 8. I am doing so.
  • the wiring substrate 1 is made of glass-ceramics
  • circuit wiring or connection is made on the surface of a ceramic green sheet obtained by adding an appropriate organic solvent to a predetermined glass-ceramic material powder and mixing it. It is manufactured by applying a conductive paste to be a pad by a conventionally well-known screen printing method or the like, laminating a plurality of these, press molding, and firing at a high temperature.
  • the IC element 2 mounted on the wiring board 1 includes, for example, a circuit wiring such as A1 formed on a semiconductor element substrate such as Si or GaAs, and constitutes an oscillation circuit and an amplification circuit. This is a resin molded product.
  • the surface on which this circuit wiring is formed is the lower surface, and a plurality of electrode pads formed on this lower surface and a plurality of connection pads formed on the wiring substrate 1 are connected to each other by a conductive bonding material. Electrically and mechanically joined by 2a. In this way, the IC element 2 is flip-chip mounted on the wiring board 1.
  • the plurality of electrode pads formed on the lower surface of the IC element 2 includes a reference potential electrode pad, and the covered reference potential electrode pad is formed on the wiring board. It is joined to the connection pad for the reference potential. As a result, the substrate potential of the IC element 2 becomes substantially equal to the reference potential.
  • the “reference potential” refers to a low potential that serves as a reference for obtaining a power supply voltage for driving the IC element 2. In this embodiment, for example, it is set to a ground potential (about OV). Has been.
  • chip-type electronic components 3 such as a chip capacitor, a chip inductor, and a diode are mounted on the wiring board 1, and these electronic components 3 are electrically connected to the IC element 2.
  • a predetermined circuit such as an oscillation circuit is configured.
  • the sealing resin layer 4 formed on the upper surface of the wiring board for example, a resin material such as epoxy is used.
  • the sealing resin layer 4 covers, for example, the IC element 2 in a form having a circular window portion 4a so that at least a part of the upper surface of the IC element 2 is exposed, and also covers the chip-type electronic component 3. It has the structure as described above.
  • the shield layer 5 deposited on the surface of the sealing resin layer 4 is, for example, a metal powder such as Ag, Cu, Pd, Al, Ni, Fe dispersed in a resin material such as epoxy. It has been made.
  • the content of the metal powder is 50 to 90% by weight, and more preferably 60 to 80% by weight, based on the entire resin material including the metal powder.
  • the shield layer 5 has a function of shielding electromagnetic waves. At the same time, the heat conductivity of the shield layer 5 is improved.
  • the shield layer 5 covers the entire surface of the sealing resin layer 4 and is attached to the upper surface of the IC element 2 exposed from the window 4a provided in the sealing resin layer 4. Formed! By contacting IC element 2 and shield layer 5 in this way, shield layer 5 is held at substantially the same potential as the substrate potential of IC element 2, and fluctuations in the substrate potential of IC element 2 can be suppressed. . Further, by providing the shielding resin layer 4 and the shield layer 5 on the upper surface side of the IC element 2, electromagnetic waves can invade the circuit wiring constituting the oscillation circuit and the amplification circuit in the IC element 2. It becomes possible to stabilize the operation of the electronic component module.
  • the sealing resin layer 4 on the IC element 2 has a window portion 4a and is exposed from the window portion 4a.
  • the entire outer surface of the IC element 2 is held at the reference potential, so that the electronic component module can be operated more stably.
  • the heat generated by the circuit formed inside the IC element 2, for example, the amplifier circuit is reduced. Since the heat is efficiently dissipated to the outside through the first layer 5, it is easy to conduct from the upper surface of the IC element 2 to the wiring board 1, and the operation of the IC element 2 is stabilized. There is.
  • the outer peripheral portion of the shield layer 5 extends to the lower side of the IC element 2 along the side surface of the sealing resin layer 4, and the extended portion 6 is connected to the wiring board 1. It is made to adhere to the surface. By doing so, the IC element 2 is entirely covered with the shield layer 5, so that the penetration of electromagnetic waves into the IC element 2 is further reduced. Further, since heat generated from the IC element 2 is conducted to the wiring board 1 side through the shield layer 5, it is possible to prevent excessive heat from being accumulated in the IC element 2 and Operation is more stable.
  • the notch 9 is formed over the outer peripheral portion of the upper surface of the wiring board 1, and the shield layer 5 extends on the surface of the wiring board 1 facing the notch 9. Part 6 is attached.
  • the bonding between the shield layer 5 and the wiring board 1 is strengthened, and the shielding layer 5 is formed on the wiring board 1 with almost no gap formed at the bonding portion between the shielding layer 5 and the wiring board 1. Thus, it can be reliably applied.
  • the outer periphery of the interface between the sealing resin layer 4 and the wiring substrate 1 is covered with an extended portion 6 of the shield layer 5 in an annular shape.
  • the extending portion 6 of the shield layer 5 is formed so that the lower end 6a thereof is positioned lower than the height position of the shielding conductor pattern 7 provided in the wiring board 1.
  • the shielding conductor pattern 7 is arranged at a position higher than the lower end 6a of the extending portion 6 of the shielding layer 5. It is. As a result, intrusion of electromagnetic waves from the lateral direction into the IC element 2 can be reduced and effectively prevented, and the operation of the electronic component module can be stabilized at any time.
  • the shielding conductor pattern 7 may be exposed on the side surface side of the wiring board 1, and the exposed portion of the shielding conductor pattern 7 and the extending portion 6 of the shield layer 5 may be connected.
  • the wiring board 1 includes the filter element 8 including the LC resonance circuit as shown in FIG. 3, and the wiring located between the filter element 8 and the IC element 2 is also incorporated.
  • a shielding conductor pattern 7 held at a reference potential is interposed in the substrate 1.
  • the electronic component module of the present invention which has been described above, has the substrate potential of the IC element 2 by applying the shield layer 5 over the entire surface of the sealing resin layer 4 covering the IC element 2. It functions as a communication module with extremely stable operation by preventing unwanted electromagnetic waves from entering the circuit wiring that constitutes the oscillation circuit and amplifier circuit in the IC element 2.
  • a mother wiring board 10 in which a plurality of wiring board regions are arranged in a matrix is prepared, and each of the wiring board regions on the upper surface of the mother wiring board 10 is flipped.
  • a chip-mounted IC element 2 and chip-type electronic component 3 are mounted at predetermined positions.
  • a filter element 8 and a shielding conductor pattern 7 are formed in each wiring board region inside the mother wiring board 10.
  • the circuit elements and the like provided on the IC element 2, the chip-type electronic component 3, and the mother wiring board 10 are electrically connected to form a predetermined oscillation circuit and amplification circuit.
  • a liquid grease such as epoxy
  • the sealing resin layer 4 is formed by applying and thermosetting the window 4a on the upper surface of the IC element 2 by screen printing or the like. The sealing resin layer 4 is not formed on the window 4a.
  • the sealing resin layer 4 is cut using the first dicing blade 41 along the boundary of the region corresponding to each wiring board.
  • a groove 43 across the boundary is formed at the boundary of the region corresponding to the wiring board.
  • the dicing blade 41 cuts the surface layer portion of the mother wiring board 10 together with the sealing resin layer 4 so that the lower end of the groove 43 is positioned slightly below the upper surface of the mother wiring board 10. . Accordingly, the notch 9 can be formed simultaneously when the mother wiring board 10 is cut by the second dicing blade 42 described later. Delete only the top.
  • the mother wiring board 10 should have sufficient strength so that it is not easily divided by external force.
  • epoxy or the like is applied so as to cover the surface of the sealing resin layer 4 and the upper surface of the IC element 2 exposed from the window portion 4a by screen printing or the like.
  • a conductive resin ink in which a metal powder such as Ag powder is dispersed in the liquid resin is applied. At this time, the conductive ink is also filled in the groove 43. After the conductive ink is applied in this way, it is cured by heat.
  • the mother wiring board 10 is bounded by a region corresponding to each wiring board 1. Cut along 'cut'. At this time, the hardened conductive ink filled in the groove 43 is cut, whereby the extending portion 6 of the shield layer 5 is formed.
  • the electronic component module of the present invention described above is manufactured through the above steps.
  • the shield layer 5 is formed by applying and curing the conductive ink on the mother wiring board 10 having a plurality of substrate regions, the shield layer 5 is shielded against the plurality of substrate regions.
  • Layer 5 can be formed in a batch by a simple method. This makes it possible to dramatically improve the production efficiency of electronic component modules having an electromagnetic wave shielding function.
  • These operations have to be performed individually for a plurality of substrate areas, resulting in low productivity.
  • productivity of an electronic component module having an electromagnetic wave shielding function is improved. Can be used.
  • a wireless communication device can be configured by incorporating the electronic component module of the present invention described above, and an antenna and a transmission / reception circuit connected to the electronic component module.
  • a structure for suppressing the influence of electromagnetic waves leaking from each component between the electronic component module and another high-frequency component incorporated together in the wireless communication device for example, an electronic component It is not always necessary to adopt a structure such as arranging the module and other high-frequency components sufficiently apart from each other or mounting a metal shield cover on the electronic component module.
  • the configuration of the wireless communication device is simplified, and a wireless communication device having a small size and excellent communication characteristics can be obtained.
  • the window portion 4a is formed in the sealing resin layer 4, but the window portion 4a is not limited to one that exposes a part of the upper surface of the IC element 2. For example, the entire upper surface of the IC element 2 may be exposed.
  • the force formed by the resin material containing the metal powder in the shield layer 5 may be replaced by a metal thin film having a strength such as Au, Ag, or Cu.
  • the shield layer 5 is formed of a metal thin film, the thickness of the shield layer can be reduced, so that the electronic component module can be made smaller and smaller.
  • a method is used in which a conductive resin ink in which a metal powder is dispersed in a liquid resin is applied and thermally cured.
  • the metal thin film is formed by sputtering a metal, for example. It may be formed by vapor deposition such as.
  • the present invention can be applied to a wiring board 1 that is formed by forming the force notch 9 in the wiring board 1 and forming the notch 9! There is no need to cry.
  • the communication module is described as an example of the electronic component module.
  • the present invention can be applied to an electronic component module other than the communication module, for example, an electronic component for automobiles.

Abstract

　配線基板１上に、発振回路及び増幅回路を有するＩＣ素子２を搭載するとともに、ＩＣ素子２を、ＩＣ素子２上面に窓部４ａを有した封止樹脂層４により被覆し、その上からシールド層５を封止樹脂層４及び窓部４ａに被着させる。簡単な構造で、ＩＣ素子２への電磁波の侵入を低減し、ＩＣ素子２からの送信信号を安定させることが可能になる。

Description

明 細 書
電子部品モジュール及び無線通信機器
技術分野
[0001] 本発明は、無線通信等に用いられる電子部品モジュール及びこれを用いた無線通 信機器に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、無線通信等に用いられる、送信用の信号を出力する電子部品モジユー ルが用いられている。
力かる従来の電子部品モジュールは、例えば、配線基板上にフリップチップ実装型 の IC素子を搭載するとともに、その上カゝら IC素子を被覆する封止榭脂層が形成され たものが知られている (特許文献 1参照)。
[0003] 前記電子部品モジュールは、発振回路及び増幅回路を有しており、発振回路によ つて基準信号を発振し、その基準信号にデータ信号を混合し、これを増幅回路によ つて増幅して送信用の信号を出力する。また、このような電子部品モジュールに、ァ ンテナ及び送受信回路等を接続することにより、パーソナルコンピュータや携帯情報 機器等に搭載可能な小型の無線通信機器が構成される。
特許文献 1：特開 2000— 243882号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、従来の電子部品モジュールを例えば無線通信機器に組み込んだ場 合、無線通信機器の内部に組み込まれた他の高周波部品から漏れる電磁波が電子 部品モジュールの発振回路や増幅回路にノイズとなって侵入しやすぐ電子部品モ ジュールが正常に機能しなくなる状態が多く発生していた。
すなわち、従来の電子部品モジュールにおいては、配線基板上に搭載された IC素 子を被覆する封止榭脂層は、電磁波を通過させてしまうので、 IC素子内で発振回路 や増幅回路に、不要な電磁波が侵入しやすぐ電子部品モジュールの動作が不安 定になると 、う欠点を有して 、た。 [0005] 本発明は前記欠点に鑑みて考案されたものであり、その目的は、配線基板上に IC 素子を搭載した電子部品モジュールにおいて、簡単な構造で、不要な電磁波の侵 入を低減し、安定して動作させることが可能な電子部品モジュール及びこれを用いた 無線通信機器を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の電子部品モジュールは、前記 IC素子の配線基板と反対側の面の一部を 除いて、該 IC素子を被覆する封止榭脂層と、該封止榭脂層、及び前記 IC素子の前 記封止榭脂層で被覆されなカゝつた部分に被着されたシールド層とを有することを特 徴とするちのである。
本発明の電子部品モジュールによれば、 IC素子を、 IC素子上面の一部が露出す るように窓部を有した封止榭脂層により被覆するとともに、前記窓部力も露出する IC 素子上面及び前記封止榭脂層にシールド層を被着させている。この構造により、シ 一ルド層が IC素子の基板電位とほぼ同電位に保持される。これによつて、 IC素子の 基板電位の変動を抑制し、 IC素子の動作を安定化させることが可能となる。シールド 層が全体にわたって基準電位に保持され、これによつて、また、 IC素子の上面側が シールド層で覆われることにより IC素子内の発振回路や増幅回路を構成する回路配 線等に外部力 の不要な電磁波が侵入しにくくなり、電子部品モジュールを安定して 動作させることができるよう〖こなる。
[0007] なお、本発明における「基準電位」とは、グランドに接続された導体が有する電位の ことを云い、実質的には接地電位のことである。
前記シールド層の外周部を、前記封止榭脂層の側面に沿って、前記配線基板にま で延在させ、該延在部を前記配線基板の上面及び Z又は側面に被着させることが 好ましい。この構造により、 IC素子が全体的にシールド層により覆われるようになる。 これにより基板電位と同等の電位を有する領域面積が拡大するので、 IC素子の上面 のみが基準電位に保持される場合に比し、 IC素子の基板電位の変動を抑制し、 IC 素子の動作を安定化させることが可能となる。
[0008] 前記配線基板の外周部にわたって切り欠きが形成されており、該切り欠きに前記シ 一ルド層の延在部を被着させることが好ましい。これによつて、シールド層と配線基板 との接合が強化され、より確実にシールド層を配線基板に被着させることができる。 前記封止榭脂層及び前記配線基板の前記 IC素子を実装した面の外周が、前記シ 一ルド層の延在部によって環状に被覆されていることがさらに好ましい。この構造に より、シールド層に侵入した電磁波が配線基板の外周に効率よく分散されるので、 IC 素子内への不要な電磁波の侵入がより低減される。
[0009] 更にまた本発明の電子部品モジュールによれば、前記配線基板中に LC共振回路 を含むフィルタ素子が内蔵されており、該フィルタ素子と前記 IC素子との間に位置す る前記配線基板内に、遮蔽用導体パターンが介在されていることが好ましい。これに よって、前記配線基板中に LC共振回路を含むフィルタ素子を内蔵させることにより、 チップインダクタやチップコンデンサ等のチップ部品を配線基板上に設けることなく L C共振回路を形成することができ、電子部品モジュールを小型化することが可能とな る。しカゝも、前記フィルタ素子と前記 IC素子との間に位置する前記配線基板内に、基 準電位に保持される遮蔽用導体パターンを介在させていることから、前記フィルタ素 子と前記 IC素子との間で発生し得る電磁的な干渉を抑制することができる。
[0010] また、前記シールド層の延在部の下端の高さは、この遮蔽用導体パターンをと同等 、もしくはそれ以下の高さ位置に配置されていることが好ましい。この構造により、横 方向からの電磁波についても IC素子内への侵入を抑制することができ、電子部品モ ジュールの動作をいつそう安定ィ匕させることが可能となる。
また本発明の無線通信機器は、前記電子部品モジュールと該電子部品モジュール に接続されるアンテナ及び送受信回路とを含んで形成されて 、る。この構造によれ ば、電子部品モジュールと無線通信機器内に一緒に組み込まれる他の高周波部品 との間に、各部品から漏れる電磁波の影響を抑制するための構造、例えば、電子部 品モジュールと他の高周波部品とを充分離間させて配置させることや、電子部品モ ジュールに金属製のシールドカバーを装着させる等の構造を形成する必要がないた め、無線通信機器の構成が簡素化し、小型で通信特性に優れた無線通信機器とす ることが可能になる。
[0011] 本発明における前述の、又はさらに他の利点、特徴及び効果は、添付図面を参照 して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。 図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の一実施形態に係る電子部品モジュールの概観斜視図である。
[図 2]同電子部品モジュールのシールド層 5及び封止榭脂層 4を省略して示した外観 斜視図である。
[図 3]電子部品モジュールの断面図である。
[図 4] (a)〜 (e)は、電子部品モジュールの製造工程を説明する図である。
符号の説明
[0013]
1·· '配線基板
2" •IC素子
3·· •チップ型電子部品
4·· ，封止樹脂層
4a- ，窓部
5·· 'シールド層
7" '遮蔽用導体パターン
8·· •フィルタ素子
9·· •切り欠き
10· ··母配線基板
41· ··第 1のダイシングブレ -ド、
42· • '第 2のダイシングブレ —ド、
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明の電子部品モジュールを添付の図面に基づいて詳細に説明する。な お、本実施形態においては、ブルートゥース等の通信モジュールとしての電子部品 モジユーノレにつ 、て説明する。
図 1及び図 2は、本発明の一実施形態に係る電子部品モジュールの概観斜視図で ある。図 3は、この電子部品モジュールの断面図である。
[0015] 電子部品モジュールは、配線基板 1上に搭載した IC素子 2が、封止榭脂層 4により 被覆された構造を有して ヽる。封止榭脂層 4の表面にはシールド層 5が被着されて ヽ る。
なお、図 2はシールド層 5及び封止榭脂層 4を省略して示したものである。 配線基板 1は、例えば、ガラス一セラミックス、アルミナセラミックス等のセラミック材 料カゝらなる絶縁層が複数個積層されてなる積層体の内部及び表面に、 Ag、 Cu、 W 及び Mo等の金属材料を主成分とする回路配線や接続パッドが形成されたものであ る。
[0016] また配線基板 1の内部には、図 3に示すように、 LC共振回路等によって構成される フィルタ素子 8が形成されている。フィルタ素子 8は、 IC素子 2に入出力する信号から 所定の周波数帯のデータ信号を選択する機能を備えて 、る。
更に配線基板 1の内部には、フィルタ素子 8と IC素子 2との間に位置する遮蔽用導 体パターン 7が介在されており、 IC素子 2とフィルタ素子 8との間のアイソレーション性 を高めるようにしている。
[0017] なお、配線基板 1は、ガラス一セラミックスカゝらなる場合、所定のガラス一セラミックス 材料粉末に適当な有機溶剤を添加'混合して得たセラミックグリーンシートの表面等 に回路配線や接続パッドとなる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等で塗布 するとともに、これを複数個積層してプレス成形した後、高温で焼成することによって 製作される。
[0018] 前記配線基板 1上に搭載される IC素子 2は、例えば、 Siや GaAs等の半導体素子 基板に A1等の回路配線を形成し、発振回路及び増幅回路を構成し、全体を直方体 状に榭脂モールドしたものである。
この回路配線が形成された面を下面にして、この下面に形成された複数の電極パ ッドと、配線基板 1上に形成された複数の接続パッドとで対応するもの同士を導電性 接合材 2aによって電気的'機械的に接合する。このようにして、 IC素子 2を配線基板 1上にフリップチップ実装する。
[0019] IC素子 2の下面に形成される複数の電極パッドの中には、基準電位用の電極パッ ドが含まれ、カゝかる基準電位用の電極パッドは、配線基板上に形成された基準電位 用の接続パッドに接合されるようになっている。これによつて、 IC素子 2の基板電位が 基準電位に略等しくなる。 ここで「基準電位」とは、 IC素子 2を駆動させるための電源電圧を得るのに基準とな る低電位の電位を指し、本実施形態においては、例えば、グランド電位 (OV程度）に 設定されている。
[0020] また、前記配線基板 1上には、 IC素子 2の他にチップコンデンサ、チップインダクタ 及びダイオード等のチップ型電子部品 3も搭載されており、これらの電子部品 3が IC 素子 2と電気的に接続されて発振回路といった所定の回路が構成される。
配線基板 1の上面に形成される封止榭脂層 4は、例えば、エポキシ等の榭脂材料 が用いられる。封止榭脂層 4は、 IC素子 2の上面の少なくとも一部が露出するように、 例えば、円形の窓部 4aを有した形で IC素子 2を被覆するとともに、チップ型電子部品 3を被覆した構造を有して 、る。
[0021] また封止榭脂層 4の表面に被着されるシールド層 5は、例えば、前記エポキシ等の 榭脂材料中に Ag、 Cu、 Pd、 Al、 Ni、 Fe等の金属粉末を分散させたものである。金属 粉末の含有量は、金属粉末を含めた榭脂材料全体に対し、 50〜90重量％であり、 より好ましくは 60〜80重量％である。
このように榭脂材料に金属粉末を分散することによりシールド層 5が電磁波を遮蔽 する機能を有するようになる。同時に、シールド層 5の熱伝導性の向上も図っている。
[0022] シールド層 5は、封止榭脂層 4の表面を全面的に被覆するとともに、封止榭脂層 4 に設けた窓部 4aから露出する IC素子 2の上面に被着するように形成されて!、る。この ように IC素子 2とシールド層 5とを接触させることによって、シールド層 5が IC素子 2の 基板電位とほぼ同電位に保持され、 IC素子 2の基板電位の変動を抑制することがで きる。また、封止榭脂層 4及び IC素子 2の上面側に、シールド層 5を設けたことにより、 IC素子 2内の発振回路や増幅回路を構成する回路配線へ電磁波が侵入しに《なり 、電子部品モジュールの動作を安定ィ匕させることが可能なものとなる。
[0023] 先に述べた IC素子 2の基準電位用の電極パッドと電気的に接続される導体パター ンを IC素子 2上面まで引き回し、シールド層 5が基準電位と同電位に保持された導体 パターンと直に接触するようにしておけば、 IC素子 2の内部に外部から不要な電磁波 が侵入するのをより効果的に防止することができる。
し力も、 IC素子 2上の封止榭脂層 4に窓部 4aを有しており、この窓部 4aから露出す る IC素子 2の上面とシールド層 5とが接触することにより、 IC素子 2の外面全体が基 準電位に保持されるため、電子部品モジュールをより安定して動作させることができ る。
[0024] また、基準電位に保持される領域面積が、 IC素子 2の外面全体にまで拡大するの で、 IC素子 2の内部に形成された回路、例えば、増幅回路によって発生する熱が、シ 一ルド層 5を介して外部へ効率よく放熱されるようになることからによって、 IC素子 2の 上面から配線基板 1に伝導されやすくなることから、 IC素子 2の動作が安定するという 禾 IJ点ちある。
[0025] また、本電子部品モジュールの構造では、シールド層 5の外周部を封止榭脂層 4の 側面に沿って IC素子 2の下方まで延在させ、該延在部 6を配線基板 1の表面に被着 させるようにしている。このようにしておけば、 IC素子 2が全体的にシールド層 5により 覆われるようになるので、 IC素子 2内への電磁波の侵入がより低減されるようになる。 また、 IC素子 2から発生する熱がシールド層 5を介して配線基板 1側へ伝導されるよう になることから、 IC素子 2に過度の熱が蓄積されるのを防止して IC素子 2の動作がよ り安定化する。
[0026] 本実施形態においては、図 3に示すように、配線基板 1上面の外周部にわたり切り 欠き 9が形成されており、切り欠き 9に臨む配線基板 1の表面にシールド層 5の延在 部 6を被着させている。
このような構造にすることで、シールド層 5と配線基板 1との接合が強化され、シール ド層 5と配線基板 1との接合部に隙間を殆ど形成することなくシールド層 5を配線基板 1により確実に被着させることができる。
[0027] 更に、封止榭脂層 4及び配線基板 1の界面外周をシールド層 5の延在部 6によって 環状に被覆している。この構造により、外部力もシールド層 5に侵入した電磁波が配 線基板 1の外周に効率よく分散されて流れていくので、 IC素子 2内への電磁波の侵 人がより低減されることとなる。
し力も、また、シールド層 5の延在部 6は、その下端 6aが配線基板 1内に設けた遮 蔽用導体パターン 7の高さ位置よりも低く位置するように形成されて!、る。換言すれば 、遮蔽用導体パターン 7は、シールド層 5の延在部 6の下端 6aよりも高い位置に配さ れている。これによつて、横方向からの電磁波が IC素子 2内へ侵入することについて も低減され有効に防止でき、電子部品モジュールの動作をいつそう安定化させること が可能となる。
[0028] また、遮蔽用導体パターン 7を配線基板 1の側面側に露出させ、遮蔽用導体パター ン 7の露出部とシールド層 5の延在部 6とを接続するようにしてもょ 、。
また、前述したように配線基板 1中には、図 3に示すように、 LC共振回路を含むフィ ルタ素子 8が内蔵されており、さらにフィルタ素子 8と IC素子 2との間に位置する配線 基板 1内には基準電位に保持される遮蔽用導体パターン 7が介在されている。これに よって、フィルタ素子 8と IC素子 2との間で発生し得る電磁的な干渉を抑制することが できる。このフィルタ素子 8は、チップインダクタやチップコンデンサ等のチップ部品を 配線基板上に設けることなぐ配線基板 1の内部で LC共振回路を形成しているので 、電子部品モジュールの全体構造を小型化することができる。
[0029] 力べして前述した本発明の電子部品モジュールは、 IC素子 2を被覆する封止榭脂 層 4の表面全体にわたってシールド層 5を被着させたことにより、 IC素子 2の基板電 位の変動を抑制するとともに、 IC素子 2内の発振回路や増幅回路などを構成する回 路配線に不要な電磁波が進入するのを妨げ、動作が非常に安定した通信モジユー ルとして機能する。
次に、本実施形態の電子部品モジュールの製造方法を、図 4 (a)〜図 4 (e)を用い て説明する。
[0030] 先ず、図 4 (a)に示すように、配線基板領域が複数個マトリクス状に配列された母配 線基板 10を準備し、該母配線基板 10の上面における各配線基板領域にフリツプチ ップ実装型の IC素子 2及びチップ型電子部品 3を所定位置に搭載する。複数個マト リクス状に配列した母配線基板 10を準備する。なお、図示していないが、母配線基 板 10の内部で各配線基板領域には、フィルタ素子 8や遮蔽用導体パターン 7が形成 されている。
[0031] このとき、 IC素子 2、チップ型電子部品 3及び母配線基板 10に設けた回路配線等 は、それぞれ電気的に接続され、所定の発振回路及び増幅回路が構成されている。 次に、図 4 (b)に示すように、エポキシ等の液状榭脂を用いて、母配線基板 10上に 、スクリーン印刷等によって、 IC素子 2の上面に窓部 4aが形成されるようにして、塗布 し熱硬化させ、封止榭脂層 4を形成する。窓部 4aには、封止榭脂層 4が形成されて いない。
[0032] 次に、図 4 (c)に示すように、それぞれの配線基板に対応する領域の境界に沿って 、第 1のダイシングブレード 41を用いて封止榭脂層 4を切断する。これによつて、配線 基板に対応する領域の境界部に、境界を跨る溝 43が形成される。このとき、ダイシン グブレード 41は封止榭脂層 4とともに母配線基板 10の表層部分を切削し、溝 43の 下端が母配線基板 10の上面よりもやや下方に位置するようにしておくことが好ましい 。これによつて、後述する第 2のダイシングブレード 42で母配線基板 10を切断する際 に切り欠き 9を同時に形成することができる。上部のみを削除する。母配線基板 10に は外力によって容易に分割されな 、よう充分な強度を保持させておくようにする。
[0033] 次に、図 4 (d)に示すように、スクリーン印刷法等により、封止榭脂層 4の表面及び 窓部 4aから露出する IC素子 2の上面を被覆するように、エポキシ等の液状榭脂中に Ag粉末などの金属粉末を分散させた導電榭脂インクを塗布する。この際、導電性ィ ンクが溝 43内にも充填される。このように導電性インクを塗布した後、これを熱硬化さ せる。
その後、図 4 (e)に示すように、前記第 1のダイシングブレード 41よりも狭幅の第 2の ダイシングブレード 42を用いて、母配線基板 10をそれぞれの配線基板 1に対応する 領域の境界に沿って切断'分割する。このとき、溝 43内に充填されている硬化した導 電性インクが切断されることにより、シールド層 5の延在部 6が形成されることとなる。
[0034] 以上の工程を経て、前述した本発明の電子部品モジュールが製作される。
上述の製造方法によれば、複数の基板領域を有する母配線基板 10に導電性イン クを塗布し硬化することによりシールド層 5を形成するようにしたことから、複数の基板 領域に対し、シールド層 5を簡単な方法で一括的に形成することができる。これによつ て、電磁波遮蔽機能を有する電子部品モジュールの生産効率を飛躍的に向上させ ることが可能となる。従来の電子部品モジュールでは、外部からの不要な電磁波を遮 蔽するために、金属製のシールドカバーを装着させるようにしていた力 この場合、シ 一ルドカバーの位置合わせ工程、半田付け工程など非常に煩雑な作業が必要な上 、これらの作業を複数の基板領域に対し、個々に行う必要があり、生産性が低いとい う問題があった。これに対し、本実施形態の製造方法によれば、シールドカバーの位 置合わせ工程、半田付け工程などの煩雑な作業が一切不要となるため、電磁波遮 蔽機能を有する電子部品モジュールの生産性向上に供することができる。
[0035] 前述した本発明の電子部品モジュールと、この電子部品モジュールに接続される アンテナ及び送受信回路とを組み込んで無線通信機器を構成することができる。 このような無線通信機器によれば、電子部品モジュールと無線通信機器内に一緒 に組み込まれる他の高周波部品との間に、各部品から漏れる電磁波の影響を抑制 するための構造、例えば、電子部品モジュールと他の高周波部品とを充分離間させ て配置させることや、電子部品モジュールに金属製のシールドカバーを装着させる等 の構造を、必ずしも採用する必要がない。
[0036] このため、無線通信機器の構成が簡素化し、小型で通信特性に優れた無線通信 機器とすることが可能になる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱 しな 、範囲にお!、て種々の変更、改良が可能である。
例えば、前述した実施形態において、封止榭脂層 4に窓部 4aを形成しているが、こ の窓部 4aは IC素子 2上面の一部を露出させるものに限らない。例えば、 IC素子 2の 上面全体が露出するようにしても構わな ヽ。
[0037] また、前述した実施形態において、シールド層 5を金属粉末を含有させた榭脂材料 により形成した力 これに代えて、 Au、 Ag、 Cu等力 なる金属薄膜により形成しても よい。シールド層 5を金属薄膜により形成した場合、シールド層の厚みを薄く形成でき るため電子部品モジュールをより低背 '小型化することができる。形成するのに、液状 榭脂中に金属粉末を分散させた導電榭脂インクを塗布し熱硬化させる方法を用 ヽて いるが、この方法に代えて、この金属薄膜は、例えば、金属をスパッタ等の蒸着法に よって形成されるようにしても良 、。
[0038] また、前述した実施形態にお!、ては、封止榭脂層 4の上面および側面が被覆され るようにシールド層 5を形成した力 封止榭脂層 4の上面のみが被覆されるようにして シールド層 5を形成してもよ 、。 また、前述した実施形態において、配線基板 1に切り欠き 9を形成している力 切り 欠き 9を形成して ヽな ヽ配線基板 1にも本発明が適用可能であることは！ヽうまでもな い。
また、前述した実施形態においては、電子部品モジュールとして通信モジュールを 例に説明したが、通信モジュール以外の電子部品モジュール、例えば、自動車用電 子部品等にも本発明は適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 配線基板上に IC素子を搭載した電子部品モジュールであって、
前記 IC素子の配線基板と反対側の面の一部を除 ヽて、該 IC素子を被覆する封止 樹脂層と、
該封止榭脂層、及び前記 IC素子の前記封止榭脂層で被覆されていない部分に被 着されたシールド層とを有する、電子部品モジュール。
[2] 前記シールド層の外周部は、前記封止榭脂層の側面に沿って、前記配線基板にま で延在された延在部を有し、該延在部は前記配線基板の上面及び Z又は側面に被 着されて!、る、請求項 1に記載の電子部品モジュール。
[3] 前記配線基板の外周部にわたって切り欠きが形成されており、該切り欠きに前記シ 一ルド層の延在部を被着させた、請求項 2に記載の電子部品モジュール。
[4] 前記封止榭脂層及び前記配線基板の前記 IC素子を実装した面の外周が、前記シ 一ルド層の延在部によって環状に被覆されている請求項 2または請求項 3に記載の 電子部品モジュール。
[5] 前記配線基板中に LC共振回路を含むフィルタ素子が内蔵されており、
該フィルタ素子と前記 IC素子との間に位置する前記配線基板内に、遮蔽用導体パ ターンが介在されている請求項 1から請求項 4のいずれかに記載の電子部品モジュ 一ノレ。
[6] 前記シールド層の外周部は、前記封止榭脂層の側面に沿って、前記配線基板の 上面より下方にまで延在された延在部を有し、前記延在部の下端の高さは、前記遮 蔽用導体パターンと同等、もしくはそれ以下の高さ位置に配置されている請求項 5に 記載の電子部品モジュール。
[7] 請求項 1から請求項 6のいずれかに記載の電子部品モジュールと、該電子部品モ ジュールに接続されるアンテナ及び送受信回路と、を含む無線通信機器。
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