WO2007114224A1 - 回路モジュール及び無線通信機器、並びに回路モジュールの製造方法 - Google Patents

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Kaoru Matsuo
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    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49133—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting
    • Y10T29/49137—Different components

Definitions

  • Circuit module wireless communication device, and method of manufacturing circuit module
  • the present invention relates to a circuit module mainly used in a radio communication device.
  • circuit modules in which a plurality of electronic components including semiconductor components and passive elements are mounted on a wiring board are rapidly spreading.
  • these circuit modules are used in wireless communication devices such as mobile phones and have a function of processing high-frequency signals.
  • the circuit module is formed with a shield layer having an electromagnetic shielding function so as to suppress the influence of external electromagnetic waves and prevent leakage of unnecessary electromagnetic waves to the outside.
  • a metal cover is frequently used as a shield layer.
  • Patent Document 2 A structure in which a shield plate is provided between an electronic component including a single amplifier and another electronic component has been proposed (for example, Patent Document 2 below).
  • FIG. 30 shows a cross-sectional view of a conventional circuit module in which the shield plate is arranged.
  • a semiconductor component 102 a including a power amplifier and other electronic components 102 b are arranged side by side on a wiring board 101, and these are covered with a metal cover 103.
  • a metal shield plate 105 is formed between the semiconductor component 102a and the other electronic component 102b so as to separate them.
  • the shield plate 105 has an upper end connected to the ceiling surface of the metal cover 103 and a lower end connected to a ground electrode provided on the wiring board, which eliminates the need for the semiconductor component 102a. Effective electromagnetic waves can be shielded.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-172176
  • Patent Document 2 JP 2002-185338 A
  • the shield plate 105 connected to the metal cover 103 contacts the electronic component, and the shield plate 105 or the electronic component is damaged.
  • the shield plate 105 is damaged, the electromagnetic wave shielding function is deteriorated.
  • shield plate 105 With optimized dimensions in accordance with the dimensions of the metal cover 103 and the semiconductor component 102a, resulting in low circuit module productivity. There was also a problem. In particular, when a circuit module is manufactured using a master board having a plurality of board areas, it is necessary to perform the work of attaching the metal cover 103 to each board area. Shield plate 105 must be prepared as much as possible, which is a major obstacle to improving circuit module productivity!
  • a main object of the present invention is to provide a circuit module that has an excellent electromagnetic shielding function, can be reduced in size and height, and is excellent in productivity, and a method for manufacturing the circuit module.
  • the circuit module of the present invention includes a wiring board, a plurality of electronic components mounted on the wiring board, and a reference potential portion provided on an upper surface of at least one of the plurality of electronic components. And an insulating resin part that covers a plurality of electronic components except for the reference potential part, and a conductive layer that is connected to the reference potential part and covers the upper surface of the insulating resin part. .
  • the circuit module having this configuration it is connected to the reference potential portion of at least one electronic component (hereinafter referred to as “electronic component having a reference potential portion”) provided with the reference potential portion mounted on the wiring board. Since the plurality of electronic components are covered by the conductive layer, the unnecessary electromagnetic waves from the outside can be shielded and the circuit module can be operated stably. In addition, since it is not necessary to separately form a predetermined electrode for holding the conductive layer at the reference potential on the upper surface of the wiring board, the wiring board can be reduced in size, and thus the circuit module can be reduced in size. .
  • the conductive layer can be easily connected to the reference potential portion.
  • the entire upper surface of the electronic component having the insulating grease force reference potential portion was exposed. Since the conductive layer is deposited on the exposed portion, the conductive layer is more reliably held at the reference potential. If the upper surface of the insulating resin portion is aligned with the upper surface of an electronic component having a reference potential portion that is taller than other electronic components, the upper surface of the conductive layer is larger.
  • an electronic component having a reference potential portion includes a container body, a metal plate fixed to the upper surface of the container body, a piezoelectric vibration element housed inside the container body, and a ground formed on the outer surface of the container body If it is configured to include a terminal, the metal plate held at the reference potential by connecting the metal plate to the Darling terminal via the wiring of the container shields the surrounding electromagnetic wave, and piezoelectric The electrical characteristics of the vibration element can be stabilized. At the same time, a metal plate held at a reference potential that does not lead the conductive layer to the wiring board can be easily conducted to the reference potential.
  • the conductive layer may be attached to the side surface of the metal plate, and the height of the upper surface of the conductive layer may be equal to the height of the electronic component having the reference potential portion.
  • the thickness from the uppermost layer of the wiring board to the upper surface of the conductive layer is reduced.
  • the thickness of the electronic component having the reference potential portion can be substantially reduced, and the circuit module can be further reduced in height and size.
  • an electronic component having a reference potential portion is formed on a semiconductor substrate, a through conductor that penetrates the semiconductor substrate in the thickness direction, and a reference potential that is formed on the lower surface side of the semiconductor substrate and is electrically connected to the through conductor.
  • a ground electrode for holding the conductive layer at the reference potential is provided by setting the lead-out portion of the penetrating conductor to the upper surface of the semiconductor substrate as a reference potential portion.
  • the wiring board can be miniaturized as much as it is not necessary to form it separately on the top surface, and the overall structure of the circuit module can be miniaturized.
  • the conductive layer can be easily applied to the reference potential. .
  • the upper surface of the insulating resin portion is aligned with the upper surface of the tallest semiconductor component. Therefore, the height position of the top surface of the insulating grease is lower than the height position of the top surface of the semiconductor component.
  • large irregularities and steps are not formed on the conductive layer formed on the upper surface of the insulating resin portion. As a result, when the circuit module is sucked and transported, the suction can be reliably performed, and the circuit module can be improved in productivity.
  • the plurality of electronic components include the first semiconductor component and the second semiconductor component, and are positioned between the first semiconductor component and the second semiconductor component.
  • the insulating resin part is provided with a groove part that separates both semiconductor components.
  • a shield member made of a conductor material is embedded in the groove part, and the shield member is electrically connected to the conductive layer. It may be a configuration.
  • a shield member can be formed between the electronic components without using a metal cover, so that the first semiconductor component and the second semiconductor component are moved back and forth.
  • the heat generated from heat-generating electronic components without providing a complicated heat dissipation structure inside the wiring board is transferred to the outside through the conductive layer. Since it can be released, the internal structure of the wiring board can be simplified and the degree of freedom in designing the internal wiring can be improved. As a result, it is possible to reduce the size of the wiring board, and thus to reduce the overall structure of the circuit module.
  • the conductive layer is sometimes referred to as a “heat radiator” in the present specification, paying attention to the heat dissipation function of the conductive layer.
  • the first semiconductor component is an RFIC and the second semiconductor component is a baseband IC
  • the heat generated by the RFIC force is also released to the outside through the conductive layer. It becomes difficult to be transmitted to. Therefore, the operation stability of the baseband IC can be maintained.
  • control including RF electronic components including RFIC and baseband ICs This makes it possible to suppress signal interference with electronic components of the system and operate the circuit module more stably.
  • the shield member can reduce the signal interference between the RF system component and the control system component in the wiring board. It is possible to stabilize the operation of the circuit module.
  • the circuit module of the present invention includes a wiring board, a plurality of electronic components mounted on the wiring board, at least one heat generating electronic component among the plurality of electronic components, and a heat generating electronic device.
  • An insulating grease part that covers the plurality of electronic components except at least a part of the part; the part that is not covered with the insulating grease part of the heat-generating electronic part; and an upper surface of the insulating grease part.
  • a heat radiating body made of a conductive material.
  • circuit module having this configuration, most of the heat generated from the heat-generating electronic component is transferred from the heat-generating electronic component to the heat radiating body and released to the outside.
  • the radiator can also provide an effect of electromagnetically shielding the entire circuit module.
  • the contact area between the heat-generating electronic component and the heat sink increases, and the heat generated from the heat-generating electronic component is more efficient. Can be released to the outside.
  • the heat dissipating body has a plurality of grooves, the surface area of the heat dissipating body can be increased, and the heat dissipation performance to the outside can be improved.
  • the wireless communication device of the present invention includes the circuit module according to the present invention, an antenna connected to the circuit module, and a transmission / reception circuit, and is small in size and excellent in productivity.
  • a master substrate comprising: a step C of forming a resin portion; and a step D of forming a conductive layer covering the upper surface of the insulating resin portion so as to be connected to the exposed portion of the reference potential portion.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a circuit module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a temperature compensated crystal oscillator mounted on the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of a circuit module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a semiconductor component used in the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view of the circuit module shown in FIG. 9, in which the arrangement of the passages is changed.
  • FIG. 12 is a plan view of the circuit module shown in FIG. 9, with the passage arrangement and shape changed.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an external perspective view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 20 is a plan view of the circuit module shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a plan view of the circuit module shown in FIG. 23.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a plan view of a circuit module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a block diagram showing a wireless communication device incorporating the circuit module of the present invention.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a manufacturing process of a circuit module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a manufacturing process of a circuit module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a conventional circuit module.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a circuit module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the circuit module shown in FIG.
  • the circuit module 1 includes a plurality of electronic components mounted side by side on the wiring board 2 and the wiring board 2, an insulating grease part 5 that covers the plurality of electronic parts, and a conductive material that covers the insulating grease part 5.
  • Layer 6 is provided.
  • the plurality of electronic components includes a shield function electronic component 3 and a semiconductor component 4.
  • the “electronic component with a shielding function” in the present invention refers to an electronic component having a function of electromagnetically shielding an element disposed inside.
  • the wiring substrate 2 is a substantially rectangular parallelepiped substrate having a size of 7 mm x 5 mm x thickness of 0.4 mm, for example, and a plurality of insulating layers composed mainly of ceramic materials such as glass-ceramics, alumina, and mullite. It is formed by doing.
  • the circuit module 1 when used for high frequency equipment, it is desirable to use a glass ceramic material for the wiring board 2.
  • a glass-ceramic material Cu and Ag, which are low-resistance conductors, can be used for wiring.
  • this wiring board 2 a conductive paste to be used for circuit wiring and connection pads is applied to the surface of a ceramic green sheet obtained by adding and mixing a suitable organic solvent to ceramic material powder by screen printing or the like. At the same time, it is manufactured by laminating a plurality of these and press-molding them, followed by firing at a high temperature.
  • the internal wiring 7, the external terminal 9, and the electrode pad 10 described above are made of a material whose main component is a metal such as Ag, Cu, W, or Mo.
  • a conductive paste containing an organic binder such as Ag-based powder, borosilicate-based low-melting glass frit, ethyl cellulose or the like, an organic solvent, and the like is used for each insulating layer constituting the wiring board 2. It is formed by applying and baking on a ceramic green sheet to be obtained by screen printing or the like.
  • an electronic component 3 with a shielding function there are mounted an electronic component 3 with a shielding function, a semiconductor component 4, and various electronic components 13 such as a capacitor, a resistor, an inductor, and a SAW (Surface Acoustic Wave) filter.
  • various electronic components 13 such as a capacitor, a resistor, an inductor, and a SAW (Surface Acoustic Wave) filter.
  • Electronic components with a shield function 3 include crystal units, SAW filters, or temperature compensation.
  • a compensation crystal oscillator can be exemplified.
  • a temperature compensated crystal oscillator is used.
  • Figure 3 shows a cross-sectional view of the electronic component 3 with a shield function as a temperature-compensated crystal oscillator.
  • the electronic component 3 with a shielding function includes a container body 20 for mounting the crystal resonator element 17 and the IC chip 18, a metal ring 16 and a metal plate 14 fixed to the upper surface of the container body 20, In addition, a ground terminal 15 formed on the lower surface of the container body 20 is included.
  • the metal plate 14 is fixed to the wiring board 2 via the metal ring 16 and serves as a “reference potential portion” in which the metal plate 14 and the metal ring 16 are held at the reference potential. Note that the “reference potential” in the present invention is substantially a ground potential, but is not necessarily 0 volts.
  • a quartz crystal vibrating element 17 as a piezoelectric vibrating element is mounted on the upper surface of the container body 20, a cavity is provided on the lower surface of the container body 20, and the quartz vibrating element 17 is vibrated in the cavity.
  • An IC chip 18 that controls the oscillation output based on this is mounted. Note that temperature compensation data is stored in the IC chip 18, and the temperature characteristics of the oscillation output are corrected based on the temperature compensation data.
  • the metal plate 14 of the electronic component 3 with the shielding function is connected to the ground terminal 15 via the wiring 19 provided in the container body 20, and thereby the crystal resonator element 17 is held at the reference potential. It is in a state surrounded by the metal plate 14 and the metal ring 16 and shields unnecessary surrounding electromagnetic waves, thereby stabilizing the electrical characteristics of the crystal resonator element 17.
  • ground terminal 15 provided on the lower surface of the container body 20 was provided on the lower surface of the wiring board 2 via the internal wiring 7 and the via-hole conductor 8 provided on the wiring board 2 as shown in FIG. Connected to external terminal 9 for ground.
  • a semiconductor component 4 is mounted on the wiring board 2 so as to be adjacent to the above-described electronic component 3 with a shielding function.
  • the semiconductor component 4 is a flip chip type IC chip having a structure in which circuit wiring such as A1 is formed on the surface of a semiconductor substrate such as Si or GaAs.
  • the bump 12 made of Au or the like provided on the lower surface and the electrode pad 10 provided on the wiring board are connected using a conductive adhesive such as solder.
  • solder a conductive adhesive
  • the semiconductor component 4 includes, for example, an RF reception circuit that amplifies and frequency-converts a signal received by an antenna (ANT) and outputs a demodulated signal to the baseband IC, and a signal from the baseband IC as a frequency.
  • This RFIC is equipped with an RF transmitter circuit that converts it and outputs it to the antenna.
  • the wiring board 2 has various electronic components 13 such as a capacitor, a resistor, an inductor, and a SAW filter mounted on the upper surface thereof. Inside, passive components 21 such as filter elements are formed, and these are electrically connected to each other to constitute a predetermined circuit.
  • the height position of the upper surface of the shielded electronic component 3 among the electronic component 3 with the shield function, the semiconductor component 4 and the various electronic components 13 mounted on the upper surface of the wiring board 2 is as follows. It is set to be the highest position. Thus, when the semiconductor component 4 and various electronic components 13 are covered with an insulating resin portion 5 described later, the upper surface side of the electronic component 3 with a shield function can be exposed. Therefore, the conductive layer 6 can be easily applied to the portion held at the reference potential of the electronic component 3 with a shield function.
  • an insulating resin part 5 is formed on the wiring board 2, and the insulating resin part 5 to be covered is exposed so that the upper surface of the electronic component 3 with a shield function is exposed.
  • the upper surfaces of the semiconductor component 4, various electronic components 13, and the wiring board 3 are covered.
  • the insulating resin part 5 is made of an insulating resin material such as phenol resin, epoxy resin, etc., and covers the semiconductor parts 4 and various electronic parts 13 to protect them. It has the function of increasing the mechanical strength of the circuit module 1 itself.
  • the circuit module 1 using the insulating resin part 5 is more efficient than the conventional circuit module which is simply covered with a metal cover. Can dissipate heat.
  • the semiconductor component 4 and the like are covered with a metal cover, the semiconductor component 4 is surrounded by an air layer with low thermal conductivity, so that most of the heat generated in the semiconductor component 4 is transferred to the wiring board side.
  • the heat is not dissipated, the heat is dissipated to the insulating resin part 5 by covering with the insulating resin part 5 having a higher thermal conductivity than air as in the present invention. Heat accumulation can be prevented.
  • the insulating grease part 5 is formed on the upper surface of the wiring board 2 so as to cover the upper surfaces of the electronic component 3 with a shielding function, the semiconductor component 4, various electronic components 13, and the wiring substrate 3 by screen printing or the like. Applied.
  • the electronic component 3 with the shield function should be such that at least a part held at the reference potential, that is, a part of the metal ring 16 or the metal plate 14 is not covered with the insulating grease part 5. This is because the conductive layer 6 is deposited on the portion held at the reference potential.
  • the coated insulating resin part 5 is cured by heating at 150 ° C for about 30 minutes, for example.
  • the electronic parts 3 with the shield function from the insulating grease part 5 Since the entire upper surface is exposed and the conductive layer 6 is deposited on the exposed portion, the conductive layer 6 can be more reliably held at the reference potential.
  • the upper surface of the insulating resin part 5 is flattened by aligning the upper surface of the insulating resin part 5 with the upper surface of the tallest electronic component 3 with a shield function. That is, when the upper surface of the insulating resin part 5 is lower than the upper surface of the tallest electronic component 3 with a shielding function, the conductive layer 6 is formed so as to cover the upper surface of the insulating resin part 5. 6 shows a state in which a portion corresponding to the electronic component with shield function 3 protrudes and a step is formed.
  • the conductive material formed on the insulating resin part 5 is Layer 6 will no longer have a large step.
  • suction can be reliably performed, and productivity can be improved.
  • the conductive layer 6 that covers the upper surface of the insulating resin part 5 can be exemplified by a conductive resin material, a metal film, etc., but from the viewpoint of productivity, a metal that can be used only by sintered metal particles such as Ag. It is preferable to form the sintered layer.
  • a sintered metal layer is particularly effective.
  • the sintered metal layer preferably contains almost no resin component such as a binder and is obtained by sintering metal fine particles.
  • This sintered metal layer has an average particle size of Inn! ⁇ 100nm, more preferred
  • metal nanoparticles having an average particle diameter of 10 nm to 50 nm are dispersed in an organic dispersion solvent such as toluene, tervineol, xylene, tetradecane, etc. and made into a paste. It is formed by coating on the top surface and heat-treating it at 130-300 ° C.
  • the conductive layer 6 that does not cause deterioration due to high-temperature heating in the insulating resin part 5 and the semiconductor component 4 etc. Can be formed.
  • the force explained by Ag as the sintered metal layer may be a metal other than Ag, for example, Cu or Ni.
  • the thickness of the conductive layer 6 made of the sintered metal layer is set to 5 to 10 / ⁇ ⁇ , for example.
  • the semiconductor component 4 and various electronic components can be obtained by the conductive layer 6 that is deposited on the portion of the electronic component with shield function 3 mounted on the wiring board and held at the reference potential. Since the upper surfaces of the component 13 and the wiring board 2 are covered, unnecessary electromagnetic waves from the outside can be shielded and the circuit module 1 can be operated stably. In addition, since it is not necessary to separately provide a ground electrode on the wiring board 2 for holding the conductive layer 6 at the reference potential, the wiring board 2 can be reduced in size, and thus the circuit module 1 can be reduced in size. . In addition, since the conductive layer 6 is attached to the part (metal plate 14) held at the reference potential of the shielded electronic component 3, the conductive layer 6 can be easily routed to the wiring board 2. The reference potential portion can be conducted.
  • FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the circuit module 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the circuit module 1 shown in FIG.
  • a characteristic feature of the circuit module 1 is that the height position of the upper surface of the conductive layer 6 is equal to the height position of the upper surface of the electronic component 3 with a shield function. Therefore, as shown in FIG. 4, the upper surface of the electronic component 3 with a shielding function is exposed to the outside.
  • the conductive layer 6 is held at the reference potential by being attached to the side surface of the metal plate 14 and the metal ring 16.
  • the thickness up to the upper surface of the uppermost layer conductive layer 6 of the wiring board 2 can be made substantially equal to the thickness of the electronic component 3 with a shielding function, and the circuit module 1 can be further Low profile Can do.
  • large irregularities are not formed in the conductive layer 6, and for example, when the circuit module 1 is sucked and transported, suction can be performed reliably, which can improve productivity.
  • there is an advantage that the top surface of the conductive layer 6 can be marked in a good state.
  • the present invention is also applicable when the height position of the upper surface of the component 3 is lower than the height position of the upper surface of the semiconductor component 4.
  • a conductive path 26 may be provided for connecting the two.
  • the conductive path 26 is made of the same material as the conductive layer 6.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the circuit module 1 according to the present invention. Note that the same components as those in the above-described embodiment (FIGS. 1 to 5 and 6) are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • a relatively low-profile crystal resonator is used as the electronic component 3 with a shield function.
  • the reference potential portion is provided in the semiconductor component 4.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the semiconductor component 4 used in the circuit module 1 shown in FIG. 7.
  • the semiconductor component 4 is formed on the mounting surface of the semiconductor substrate 43, the through conductor 44, and the semiconductor component 4.
  • the reference potential electrode pad 24 (hereinafter referred to as the ground electrode pad 24) is configured.
  • the semiconductor substrate 43 is made of a semiconductor material such as Si or GaAs. Note that a rewiring layer for routing the wiring may be appropriately formed on the mounting surface side of the semiconductor substrate 43.
  • the through conductor 44 is formed so as to penetrate the semiconductor substrate 43 in the thickness direction, and the upper end thereof is led out to the surface (upper surface) opposite to the mounting surface of the semiconductor substrate 43, and the lead-out portion 4 4a is a reference potential portion.
  • the lower end of the through conductor 44 is led out to the mounting surface of the semiconductor substrate 43 and is connected directly to the ground electrode pad 24 or via the wiring 25.
  • the ground electrode pad 24 is electrically connected to the ground external terminal 9 provided on the lower surface of the wiring board 2 via the bump 12, whereby the through conductor 44 is held at the ground potential. Become.
  • the through conductor 44 is formed by etching the semiconductor substrate 43 to form a through hole, and then filling the through hole with a metal material such as Cu, or a metal material such as Cu on the inner surface of the through hole. Formed by plating.
  • a paste material mainly composed of nano-order metal particles.
  • metal nanoparticles having an average particle diameter of 1 nm to 100 nm, more preferably an average particle diameter of 10 nm to 50 nm, are dispersed in an organic dispersion solvent such as toluene, tervineol, xylene, tetradecane, etc. It is formed by filling the through hole with a through hole and heat-treating it at 130-300 ° C.
  • the paste containing metal nanoparticles as a main component can have a lower viscosity than a general conductive paste, so that a fine through hole provided in the semiconductor substrate 43, for example, 10 ⁇ ! Filling through holes of ⁇ 45 m can be performed more reliably.
  • the through hole may be formed by a laser cage.
  • the conductive layer 6 is deposited on the lead-out portion 44a of the through conductor 44 led to the surface (upper surface) opposite to the mounting surface of the semiconductor substrate 43, as shown in FIG.
  • the ground potential is maintained, unnecessary electromagnetic waves from the outside are shielded, and the circuit module 1 can be operated stably.
  • the height position of the upper surface of the semiconductor component 4 is set higher than the height position of the upper surfaces of the other electronic components mounted on the upper surface of the wiring board 2. It is preferable to keep it high. This makes it possible to very easily deposit the conductive layer 6 on the reference potential portion.
  • the height position of the upper surface of the insulating resin part 5 is equal to the height position of the upper surface of the semiconductor component 4, the conductive layer 6 formed on the upper surface of the insulating resin part 5 is flattened.
  • the conductive layer 6 becomes a semiconductor.
  • the part corresponding to the part 4 protrudes and a step is formed.
  • the height position of the upper surface of the insulating resin part 5 is equal to the height position of the upper surface of the semiconductor component 4.
  • the conductive layer 6 is connected to the reference potential portion provided on one of the electronic component 3 with a shielding function and the semiconductor component 4, but it has a shielding function.
  • the conductive layers 6 may be connected to the reference potential portions provided in both the electronic component 3 and the semiconductor component 4, respectively.
  • the plurality of electronic components mounted on the wiring board include heat-generating electronic components that generate heat when the circuit module 1 is used. If the heat generated from the heat-generating electronic components is not dissipated to the outside, excessive heat is accumulated in the heat-generating electronic components themselves, so that the electrical characteristics of the heat-generating electronic components greatly fluctuate, and the circuit module 1 Operation becomes unstable.
  • a heat dissipation structure in which a plurality of thermal via conductors are provided on the wiring board has been conventionally used. Specifically, a plurality of thermal via conductors that penetrate the wiring board are provided in the region immediately below the heat-generating electronic component of the wiring board, and these thermal via conductors are connected to a heat dissipation pad provided on the lower surface of the wiring board. is there. The heat generated in the heat-generating electronic component is conducted to the heat radiating pad through the thermal via conductor and released to the outside of the circuit module 1 (see Patent Document 1).
  • the embodiment of the present invention provides a circuit module 1 that is small in size and excellent in heat dissipation.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the circuit module 1 according to this embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of the circuit module 1 as seen from above the conductive layer 6 (in this embodiment, focusing on its heat radiation function, “heat radiator”).
  • a semiconductor component (referred to as a "heat-generating electronic component” in this embodiment) 4, an electronic component with a shield function (hereinafter simply referred to as “electronic component”) 3) Various electronic components 13 are installed.
  • these parts 3, 4, and 13 are indicated by dotted lines.
  • the exothermic electronic component 4 is an electronic component that consumes relatively large power and easily generates Joule heat.
  • a semiconductor component incorporating a power amplifier is used.
  • the heat generating electronic component 4 is arranged so as to be positioned substantially at the center of the heat dissipating body 6 in a plan view of the circuit module 1 as shown in FIG. By disposing the heat-generating electronic component 4 in this way, the heat diffusibility is improved, and the heat from the heat-generating electronic component 4 can be efficiently radiated.
  • the electronic components 3 and 13 and the heat-generating electronic component 4 are covered with the insulating resin part 5 except for at least a part of the heat-generating electronic component 4.
  • the insulating grease part 5 is applied to the upper surface side of the wiring board 2 so as to cover the upper surfaces of the electronic components 3 and 13 and the wiring board 2 by a screen printing method or the like.
  • the applied insulating grease part 5 is cured by heating at 150 ° C. for about 30 minutes, for example.
  • the insulating resin part 5 is patterned so as to provide a plurality of passages 51 on the heat-generating electronic component 4. That is, a plurality of parts on the upper surface of the heat-generating electronic component 4 The place is exposed in the passage 51.
  • the passage 51 As a method of providing the passage 51, after forming the insulating resin part 5 so that the entire heat-generating electronic component 4 is covered, heat is generated from the upper surface of the insulating resin part 5 using laser light or the like.
  • the passage 51 may be formed by forming a hole groove reaching the upper surface of the electronic component 4.
  • the passages 51 formed on the upper surface side of the heat-generating electronic component 4 have, for example, a flat planar shape as shown in FIG. 10 and are evenly arranged over the entire upper surface of the heat-generating electronic component 4.
  • the shape, arrangement, and the like of the passage 51 can be changed as appropriate.
  • the passage 51 may be formed only in the portion where the heat generation temperature tends to be high! When the temperature rises easily, and the part is located in the central area of the exothermic electronic component 4, the passage 51 is formed in the central area of the exothermic electronic component 4 as shown in Fig. 11.
  • the planar shape of the passage 51 located in the center of the heat-generating electronic component 4 may be formed to be large! /.
  • the passage 51 may have any shape such as a polygonal plan shape or a stripe shape.
  • the upper surface of the insulating resin part 5 is covered with a heat radiating body 6.
  • the passage 51 is filled with the material constituting the radiator 6.
  • the upper surface of the heat-generating electronic component 4 exposed on the bottom surface of the passage 51 is thermally connected to the radiator 6.
  • the material of the heat radiating body 6 include a conductive resin, a metal film formed by vapor deposition or metal fitting, and the like, as in the above-described embodiment. These materials have high thermal conductivity.
  • a sintered metal is particularly effective from the viewpoint of electromagnetic shielding.
  • the metal sintered body contains almost no resin component such as a binder, and metal fine particles are Sintered.
  • This sintered metal has an average particle size of Inn! ⁇ 100nm, more preferably, average particle size ⁇ ! ⁇ 50nm metal nanoparticles are dispersed in an organic dispersion solvent such as toluene, terbinol, xylene, tetradecane, etc. and made into a paste. It is formed by heat treatment at 300 ° C.
  • a dense metal layer can be formed, and a layer having excellent heat conductivity and heat dissipation can be formed, and is generated from the heat-generating electronic component 4. Heat can be efficiently released to the outside.
  • nano-order metal particles sinter at a relatively low temperature of 130 to 300 ° C, heat dissipation without causing deterioration due to high-temperature heating in the insulating resin part 5 and the electronic parts 3, 13 etc. Body 6 can be formed.
  • the metal sintered body In addition to Ag, Cu, Ni, or the like can be used as a material for the metal sintered body.
  • the thickness of the heat radiating body 6 made of a metal sintered body is set to, for example, 5 to: LO m.
  • the circuit module 1 of the present invention described above, most of the heat generated from the heat generating electronic component 4 is released to the outside through the material filled in the passage 51. In other words, it is not necessary to provide a complicated heat dissipation structure such as a thermal via conductor on the wiring board 2. Since the heat of the heat-generating electronic component 4 can be easily released to the outside, the internal structure of the wiring board 2 is simplified. The degree of freedom in designing the internal wiring can be improved. As a result, the wiring board 2 can be reduced in size, and as a result, the overall structure of the circuit module 1 can be reduced in size.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of this embodiment.
  • a characteristic feature of the circuit module 1 shown in FIG. 1 is that a path 52 that penetrates from the upper surface to the wiring board 2 is formed in the insulating resin part 5.
  • the heat dissipating body 6 formed on the upper surface of the insulating resin part 5 is a conductive material filled in the passage 52 in the reference potential conductor 11 (hereinafter referred to as the ground conductor 11) provided on the wiring board 2. It is electrically connected via.
  • the ground conductor 11 is a conductor that is held at the ground potential when the circuit module 1 is used, and is connected to the external terminal 9 for the ground potential via an internal wiring.
  • the electromagnetic shielding function of the radiator 6 can be enhanced.
  • the exothermic electronic component 4 and the electronic components 3 and 13 mounted on the wiring board 2 are electromagnetically shielded and unnecessary from the outside. It is possible to prevent malfunctions of electronic parts due to electromagnetic waves and fluctuations in electrical characteristics, and to operate circuit module 1 more stably.
  • a conductor pattern is formed on the side surface of the insulating resin part 5, and the conductor pattern and the radiator 6 are connected. By connecting the conductor pattern and the ground conductor 11 (or the external terminal 9), the heat dissipating body 6 is dropped to the ground potential.
  • the example of the circuit module 1 having the highest height position of the upper surface of the heat-generating electronic component 4 among the plurality of electronic components 3, 4, 13 has been described.
  • the present invention can be applied even when the height position of is lower than the height position of the upper surface of the other electronic components 3 and 13.
  • a passage 51 having a height corresponding to the distance between the radiator 6 and the heat-generating electronic component 4 is formed, and the material of the radiator 6 is filled in the passage 51. If you do,
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing another embodiment of the circuit module 1 according to the present invention. Note that the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. What is characteristic in the present embodiment is that the upper portion of the heat-generating electronic component 4 is embedded in the radiator 6. By embedding the upper portion of the heat-generating electronic component 4 in the heat radiating body 6, the contact area between the heat-generating electronic component 4 and the heat radiating body 6 increases, and the heat generated by the heat-generating electronic component 4 is increased. It can be discharged to the outside more efficiently. Note that the upper part of the heat-generating electronic component 4 is the upper half of the heat-generating electronic component 3b main body.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing another embodiment of the circuit module 1 according to the present invention.
  • the height position of the upper surface of the heat-generating electronic component 4 is higher than the height positions of the upper surfaces of the other electronic components 3 and 13, and The height position is the same as the height position of the upper surface of the heat-generating electronic component 4.
  • the circuit module 1 is made low in height while flattening the top surface of the radiator 6. be able to. That is, if the heat sink 6 is formed so as to cover the top surface of the insulating grease part 5 when the top surface of the insulating grease part 5 is lower than the top surface of the tallest heat-generating electronic component 3, the heat sink 6 becomes The part corresponding to the heat-generating electronic component 4 is in a protruding state.
  • insulating grease If the height position of the upper surface of the part 5 and the height position of the upper surface of the heat-generating electronic component 4 are made equal, large irregularities are also formed on the heat sink 6 formed on the insulating grease part 5. It will not disappear. As a result, for example, when the circuit module 1 is sucked and transported, the suction can be reliably performed, and the productivity can be improved. In addition, the circuit module 1 can be reduced in height because the insulating grease part 5 is not interposed between the upper surface of the heat-generating electronic component 4 and the radiator 6.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the circuit module 1 according to the present invention.
  • the radiator 6 is provided with a plurality of grooves 61.
  • the planar shape of the plurality of grooves 61 is arbitrary, and may be linear or curved, for example.
  • circuit module 1 using two semiconductor components as electronic components will be described.
  • RFK is used as the first semiconductor component
  • baseband IC is used as the second semiconductor component.
  • FIG. 18 is an external perspective view of the circuit module 1 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is a sectional view of the circuit module 1 shown in FIG. 18,
  • FIG. 20 is a plan view of the circuit module 1 shown in FIG.
  • the circuit module 1 includes a wiring board 2, a first semiconductor component 41, a second semiconductor component 42, an insulating resin portion 5 covering the first and second semiconductor components 41, 42, and a first semiconductor component 41, 42.
  • the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 are mainly composed of a shield member 54 that separates the two.
  • the first semiconductor component 41 mounted on the wiring board 2 is an RFIC, which amplifies and converts the frequency of the signal received by the antenna (ANT) and outputs the demodulated signal to the baseband IC, and the base It has an RF transmission circuit that converts the frequency of the signal from the band IC and outputs it to the antenna.
  • This first semiconductor component 41 has a built-in power amplifier and is a semiconductor component that is a source of unnecessary electromagnetic waves.
  • the first semiconductor component 41 is a flip chip type IC, which has a structure in which circuit wiring such as A1 is formed on the surface of a semiconductor component substrate such as Si or GaAs. Electrical and mechanical with pad 10 Connected to.
  • the second semiconductor component 42 is a baseband IC, and has a function of performing reverse modulation on, for example, an audio signal or an RF signal.
  • the second semiconductor component 42 is a flip chip type IC, and has a structure in which circuit wiring such as A1 is formed on the surface of a semiconductor component substrate such as Si or GaAs. It is electrically and mechanically connected to the electrode pad 10 by a bump 12 made of Au or the like.
  • region A The region on the side where the first semiconductor component 41 is disposed is referred to as region A, and the region on the side where the second semiconductor component 42 is disposed is referred to as region B.
  • various electronic components 13 are mounted on the upper surface of the wiring board 1. These electronic components 13 are, for example, crystal oscillators, SAW filters, capacitors, resistors, inductors, etc., and are electrically connected to RFIC and control electronic components that are electrically connected to the baseband IC. It can be divided into RF electronic parts. These various electronic components 13 are chip components, and electrically and mechanically connect the respective external terminals and electrode patterns with a conductive bonding material such as solder.
  • a passive component 21 such as a capacitor, a barun, and a filter is built in the wiring board 1.
  • the wiring board 2 can be reduced, and the overall structure of the circuit module 1 can be reduced in size.
  • the first and second semiconductor components 41 and 42 and the various electronic components 13 are covered with an insulating grease part 5.
  • the insulating resin part 5 is made of a resin material such as phenol resin or epoxy resin, and covers the first and second semiconductor components 41 and 42 and the various electronic components 13 to cover the first and second semiconductor components 41 and 42. In addition to protecting the semiconductor components 41 and 42 and the various electronic components 13 of 2, the reliability performance is ensured by increasing the mechanical strength of the circuit module 1 itself.
  • the insulating grease part 5 is formed on the upper surface of the wiring board 2 so as to cover the first and second semiconductor components 41 and 42 and the various electronic components 13 with an insulating grease paste by screen printing or the like. It is formed by applying from the side and then heating and curing at 150 ° C for about 30 minutes, for example. At this time, there is also an insulating property between the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42. A greave part 5 is formed.
  • An insulating resin portion 5 formed between the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 has a groove 53 that separates the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42.
  • the groove portion 53 is a portion from which the insulating grease portion 5 formed by laser processing or the like is removed, and the cross-sectional shape thereof is a concave portion as shown in FIG. The depth of the recess may pass through the insulating resin part 5 even in the middle of the insulating resin part 5 and the bottom surface of the recess reaches the wiring board 2.
  • the groove 53 provided in the insulating resin portion 5 is filled with a conductive member to form a shield member 54.
  • the shield member 54 has a structure in which the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 are separated, and unnecessary electromagnetic waves between the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 are generated. Propagation can be suppressed. As a result, for example, the second semiconductor component 42 is not directly exposed to unnecessary electromagnetic waves that also generate the power amplifier force incorporated in the first semiconductor component 41, and the operation of the circuit module 1 is stabilized. You can make it.
  • the RF electronic component 13a is located in the region A on the side where the RFIC is arranged.
  • the control electronic component 13b is preferably arranged in the region B on the side where the baseband IC is arranged.
  • the shield member 54 is connected to the ground conductor 11 on the wiring board 2.
  • the ground conductor 11 is connected to the ground external terminal 9 provided on the lower surface of the wiring board 2 and is held at the ground potential when the circuit module 1 is used.
  • the conductive shield member 54 connected to is also held at the ground potential.
  • the material of the shield member 54 examples include a conventionally known conductive resin material and a metal film formed by vapor deposition or plating. From the viewpoint of productivity, the shield member 54 is formed of a sintered metal layer made only of sintered metal particles such as Ag. I prefer to do that.
  • a sintered metal layer is particularly effective.
  • the metal sintered layer a material containing almost no slag component such as a binder and sintered with metal fine particles is preferable.
  • the sintered metal layer has an average particle diameter of 1 nm to 100 nm, and more preferably an average particle diameter of ⁇ !
  • a metal nanoparticle of ⁇ 50 nm is dispersed in an organic dispersion solvent such as toluene, terbeneol, xylene, and tetradecane to form a paste, and then between the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42.
  • the groove portion 53 provided in is filled in and subjected to a calorie heat treatment at 130 to 300 ° C, more preferably at 150 to 250 ° C.
  • the shield member 54 is formed by evaporating the dispersion solvent and sintering the metal particles.
  • the nano-order metal particles as described above, a dense metal layer is formed, and electromagnetic noise from the first semiconductor component 41 can be effectively shielded.
  • nano-order metal particles are sintered at a relatively low temperature of 130 to 300 ° C, the insulating resin part 5 and the first and second semiconductor parts 41 and 42 are subjected to high-temperature heating. It is possible to suppress the occurrence of deterioration.
  • the main component of the sintered metal layer may be a metal other than Ag, or may be Cu or Ni.
  • the thickness of the shield member 54 made of the sintered metal layer can be set to 20 m to 100 m, for example, and can be formed thinner than a plate-like member made of metal. This is also advantageous for the small size.
  • the shield member 54 and the surface of the ground conductor 11 are coated and filled so as to be in contact with the ground conductor 11 on the wiring board 2 and subjected to the above-described heat treatment and sintering. As a result, the shield member 54 and the ground conductor 11 are firmly joined to each other.
  • the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 Insulating grease 5 is filled so that a groove 53 separating them is formed, and a conductive shield member 54 is provided in the groove 53, so a metal cover is used. Therefore, it is possible to form the shield member 54 that separates the first and second semiconductor components from each other, and the circuit module 1 can be miniaturized.
  • the first and second semiconductor components 41, 42 and various electronic components 13 mounted on the upper surface of the wiring board are covered with the insulating grease part 5, and the shield member 54 is covered with the insulating grease part 5. Since the structure is embedded in the provided groove 53, the shield member 54 shields the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 without causing damage to each electronic component or shield member 54. Can be formed in a good state.
  • the shield member 54 that separates the RF electronic component from the control electronic component is provided in the vertical direction, a solid ground pattern that extends in the horizontal direction inside the wiring board 2 is provided.
  • the inside of the wiring board 2 can be effectively used as a wiring routing area or a built-in component forming area, and there is an advantage that the design flexibility is increased and the circuit module 1 can be reduced in height.
  • the present invention includes a plurality of electronic components that can generate electromagnetic noise. It can be applied to a circuit module 1 in which individual electronic components are arranged side by side on a wiring board.
  • a shield member 54 may be provided between the first semiconductor component 41 and an electronic component 13c whose characteristics change easily with temperature, such as a crystal oscillator or SAW filter. .
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a circuit module 1 showing another embodiment of the present invention.
  • a characteristic of the circuit module 1 is that the conductive layer 6 connected to the shield member 54 is provided on the upper surface of the insulating resin part 5.
  • the upper surface of the insulating resin part 5 is covered with the conductive layer 6 that is maintained at the ground potential throughout, and the unnecessary electromagnetic waves from the outside are shielded and the circuit module 1 operates. Can be stabilized.
  • unnecessary electromagnetic waves radiated from the first semiconductor component 41 can be prevented from leaking to the outside of the circuit module 1.
  • the conductive layer 6 also has a function of helping to radiate heat generated from the first semiconductor component 41 and transmitted to the shield member 54. This makes it difficult for heat to accumulate, so that the electrical characteristics of the second semiconductor component 42 can be prevented from fluctuating due to heat, and the circuit module 1 can be operated more stably.
  • the conductive layer 6 is preferably formed of the same material as the shield member 54. Specifically, metal nanoparticles having an average particle diameter of 1 nm to 100 nm, more preferably an average particle diameter of 10 nm to 50 nm, are dispersed in an organic dispersion solvent such as toluene, terbineol, xylene, tetradecane, etc. Then, it is applied to the upper surface of the insulating resin part 5 and is heat-treated at 130 to 300 ° C., more preferably 150 to 250 ° C.
  • the conductive layer 6 By forming the conductive layer 6 using the same material as that of the shield member 54 in this way, the conductive layer 6 and the shield member 54 can be reliably connected, and both can be formed in the same process. Since it can be formed, the production efficiency is very good.
  • the thickness of the conductive layer 6 is set to 5 to 10 m, for example.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another embodiment of the circuit module 1 according to the present invention
  • FIG. 24 is a plan view thereof.
  • an electronic component 13c (with a shield function) whose characteristics are likely to change depending on temperature, such as a crystal oscillator, a crystal resonator, and a SAW filter. Electronic parts 3) are installed!
  • a shield member 54 is provided between the first semiconductor component 41 and the electronic component 13c to separate them.
  • the shield member 54 is connected to the radiator 6, and heat generated from the first semiconductor component 41 can be released to the radiator 6. As a result, heat can be prevented from being transferred to the electronic component 13c having a large temperature characteristic variation, and the electrical characteristics of the electronic component 13c can be prevented from fluctuating, and the circuit module 1 can be operated more stably. Can do.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of a circuit module 1 showing still another embodiment of the present invention.
  • the characteristic of the circuit module 1 shown in the figure is that the bottom surface of the groove 53 is located in the wiring board. As a result, the two regions A and B delimited by the shield member 54 each extend to the inside of the wiring board. As a result, the RF passive component 21a is built in the wiring board and placed in the area A, so that the RF system component and the control system component It is possible to reduce the interference of the signal between the two, and to stabilize the operation while miniaturizing the entire structure of the circuit module 1.
  • the shield member 54 that separates the RF system component from the control system component is provided in the vertical direction (up and down direction on the paper surface), the shield member is provided horizontally inside the wiring board 2. Compared to the above, there is an advantage that the inside of the wiring board 2 can be effectively used as a wiring area and a formation area of built-in components, and the degree of freedom in design is high.
  • FIG. 26 is a plan view of a circuit module 1 according to still another embodiment of the present invention.
  • the first and second semiconductor components 41 and 2 are formed in the insulating grease portion 5 formed between the first and second semiconductor components 41 and 42. That is, a plurality of hole portions 55 for separating 42 are formed at predetermined intervals.
  • a method of forming the hole portion 55 there is a method of opening a cavity in the insulating resin portion 5 with a laser spot.
  • the depth of the plurality of holes 55 is such that the bottom of the recess reaches the wiring board 2 through the insulating resin part 5 that may be partway through the insulating resin part 5.
  • the hole 55 provided in the insulating resin portion 5 is filled with a conductive shield member 54.
  • the shield member 54 has a structure in which the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 are electromagnetically separated, and unnecessary electromagnetic waves between the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42 are generated. Propagation can be suppressed. As a result, for example, the second semiconductor component 42 is not directly exposed to unnecessary electromagnetic waves that also generate the power amplifier force incorporated in the first semiconductor component 41, and the operation of the circuit module 1 is stabilized. ⁇ You can make it happen.
  • FIG. 27 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a wireless communication device including the circuit module 1 of the present invention, the duplexer 94 connected to the circuit module 1, the antenna 99, and the receiving circuit 90.
  • a mobile phone can be illustrated as an application of such a wireless communication device.
  • the circuit module 1 mounted on this wireless communication device is a SAW that passes the baseband IC as the second semiconductor component 42 and the baseband signal output from the baseband IC to remove unnecessary signal components.
  • Bandpass filter 93 (a kind of electronic component 13), RFIC including high frequency power amplifier as first semiconductor component 41, crystal resonator and SAW filter And electronic components with shield function 3 such as Each of these components is mounted on a wiring board.
  • the receiving circuit 90 amplifies the low-noise amplifier 95 that amplifies the signal that has passed through the duplexer 94, the SAW band-pass filter 96 for removing the unnecessary signal component, and the signal that has passed through the SAW band-pass filter 96.
  • An amplifier 97 and a mixer 98 for converting the signal amplified by the amplifier 97 into a low frequency signal are provided.
  • the baseband signal output from the baseband IC passes through the SAW bandpass filter 93 and is converted into a high-frequency power signal by the RFIC.
  • This high frequency power signal passes through the duplexer 94 and is radiated from the antenna 99.
  • the signal received by the antenna 99 is amplified by the low noise amplifier 95, and unnecessary signal components are removed by the SAW band pass filter 96.
  • the signal that has passed through the SAW bandpass filter 96 is re-amplified by the amplifier 97 and converted into a baseband signal by the mixer 98.
  • FIG. 1 A method for manufacturing the circuit module 1 of the above-described embodiment (FIGS. 1 to 8) will be described with reference to FIG.
  • a master substrate 71 having a plurality of substrate regions 70 arranged in a matrix is prepared.
  • the master substrate 71 is configured by laminating green sheets made of a ceramic material such as glass-ceramic or alumina ceramic. Electrode pads, internal wiring, via hole conductors, external terminals, and the like are formed on the surface and inside of each substrate region 70.
  • Such a master substrate 71 serves as an electrode pad or an external terminal on the surface of a ceramic green sheet obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a ceramic material powder having an equal strength of alumina ceramics, for example. It is manufactured by printing and applying a conductive paste in a predetermined pattern, and then laminating a plurality of sheets and press-molding them, followed by firing at a high temperature. (Process B)
  • the portion held at the reference potential of the electronic component with shield function 3, that is, the upper surface of the metal plate 14 is exposed from the insulating property 5.
  • a paste-like resin such as epoxy resin is printed by a screen printing method using a metal mask.
  • the insulating resin part 5 is formed by curing the resin, for example, by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the insulating grease part 5 is so arranged that the height position of the top surface of the insulating grease part 5 is equal to the height position of the top surface of the electronic part 3 with shield function.
  • Form 5 By forming the insulating resin part 5 in this way, the entire upper surface of the metal plate 14 is exposed from the insulating resin part 5, and the conductive material formed in the next step D is exposed to this exposed part. Since the layer 6 is deposited, the conductive layer 6 can be more reliably held at the reference potential.
  • the conductive layer 6 is formed on the upper surface of the insulating resin portion 5.
  • This conductive layer 6 is composed of a sintered metal layer formed by sintering fine metal particles, and Ag particles having an average particle diameter of 1 nm to 100 nm are made of organic materials such as toluene, tervineol, xylene, and tetradecane. After being dispersed in the above dispersion solvent to form a paste, it is applied to the upper surface of the insulating resin part 5.
  • a coating method it may be applied by a screen printing method, an ink jet method in which the filled paste is discharged from the tip of the nozzle, or a uniform thin film by rotating the master substrate 71 to which the paste is dropped at high speed.
  • a spin coater method for forming a film, a transfer method for copying a paste printed on an elastic material such as rubber, and a dip method for immersing and applying in a paste in a tank may be used.
  • the master substrate 71 attached to the dicing tape 72 is cut by a dicing cutter 73 along each substrate region.
  • the circuit module 1 divided into pieces is obtained.
  • the insulating resin part 5 and the conductive layer 6 can be collectively formed on the entire surface of the master substrate 71, and a conventional circuit in which a metal cover is provided.
  • Productivity can be dramatically improved compared to module manufacturing methods.
  • when attaching a metal cover it is necessary to perform very complicated operations such as a metal cover positioning process and a soldering process, and it is necessary to perform these operations individually for a plurality of substrate areas. The nature is low.
  • complicated operations such as a metal cover positioning process and a soldering process are not required, and the insulating resin part 5 and the conductive parts 5 are electrically connected to a plurality of board regions. Since the layer 6 can be formed collectively, the productivity of a circuit module having a shielding effect can be increased.
  • the case where the conductive layer 6 is deposited on the reference potential portion provided in the shielded electronic component 3 has been described.
  • the reference provided in the semiconductor component 4 has been described.
  • the same process may be performed by replacing the electronic component 3 with the shield function with the semiconductor component 4 in the above steps A to E.
  • the through conductor 44 is formed in the semiconductor component 4, if the same conductive paste for forming the through conductor 44 and the conductive paste for forming the conductive layer 6 are used, the through conductor 44 and the conductive layer 6 Formation can occur simultaneously.
  • step B the semiconductor component 4 in which the through hole is formed is mounted on the wiring board 2, and in step D, the paste serving as the conductive layer 6 is applied and the through hole is filled with paste.
  • the through conductor 44 and the conductive layer 6 can be formed at the same time, and the production efficiency of the circuit module can be improved.
  • first and second semiconductor components 41 and 42 and various electronic components 13 such as capacitors are placed on each substrate region of a master substrate 71 having a plurality of substrate regions 70. Install side by side. Note that the boundary between adjacent substrate regions 70 is indicated by a dotted line for convenience.
  • the master substrate 71 is formed by laminating green sheets made of ceramic material such as glass-ceramic and alumina ceramic, and electrode pads, internal wiring, and via holes are formed on the surface and inside of each substrate region 70. Conductors, external terminals, etc. are formed.
  • Such a master substrate 71 is made of, for example, a conductive paste serving as an electrode pad or an external terminal on the surface of a ceramic green sheet obtained by adding an appropriate organic solvent or the like to a ceramic material powder having an equal strength such as alumina ceramic. It is manufactured by printing and applying a predetermined pattern, laminating a plurality of sheets, press-molding them, and firing them at a high temperature.
  • Each substrate region 70 is provided with an electrode pad 10, and the first and second semiconductor components 41, 42 and various electronic components 13 are placed on the electrode pad 10 via a conductive bonding material such as solder. Implemented.
  • Each substrate region 70 is provided with a ground conductor 11 which is held at a ground potential in addition to the electrode pad 10.
  • the insulative grease part 5 that covers the first and second semiconductor components 41 and 42 and the various electronic components 13 is formed.
  • the insulating resin part 5 prints paste-like resin such as epoxy resin by a screen printing method using a metal mask. At this time, if the master substrate 71 is placed in the chamber and the resin is printed in a vacuum state, the generation of bubbles can be suppressed and the resin can be filled in a good state. Therefore, it is preferable to perform the resin printing step in a vacuum. Thereafter, the insulating resin part 5 is formed by curing the resin, for example, by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the first and second semiconductor components 41 are placed in the insulating grease part 5 interposed between the first semiconductor component 41 and the second semiconductor component 42. , 42 is formed.
  • the groove portion 53 can be formed by laser scribing using a laser beam, etc., with an appropriate output 'the wavelength of the top surface of the insulating resin portion 5 by selecting the laser beam of the wavelength to the surface of the wiring board 2 Scribing is possible, and the ground conductor 11 provided on the upper surface of the wiring board 2 can be exposed.
  • step A the substrate regions 70 are arranged in advance in a matrix in the X and Y directions, and the first and second semiconductor components 41 and 42 are arranged in the X direction.
  • the shield member 54 described later can be collectively formed on the plurality of substrate regions 70. The productivity of the circuit module can be improved.
  • the groove 53 is filled with a conductive paste and cured to form a shield member 54.
  • the conductive paste has an average particle size of Inn! ⁇ 1 OOnm metal nanoparticles are applied 'filled and then sintered at a low temperature of 130 ° C ⁇ 300 ° C. More specifically, Ag particles having an average particle diameter of 1 nm to 100 nm are converted into toluene, terbineol, xylene, tetrade After being dispersed in an organic dispersion solvent such as can and paste-like, it is filled in the groove 53. In order to fill the groove 53 with this conductive paste, a vacuum printing method can be applied. After that, the metal nanoparticles are sintered by performing a heat treatment at a low temperature of 130 ° C. to 250 ° C. in an oven reflow furnace.
  • the conductive paste may be applied to the upper surface of the insulating resin portion 5 and hardened at the same time as filling the groove portion 53 with the conductive paste.
  • the shield layer held at the ground potential can be easily and reliably formed.
  • the master substrate 71 attached to the dicing tape 72 is cut using a dicing cutter 73.
  • individual circuit modules can be obtained by cutting in a vertical and horizontal matrix along the boundary line between the wiring boards 2 on which the individual components are mounted.
  • the groove 53 provided so as to separate the first and second semiconductor components 41 and 42 is simply filled with the conductive paste, so that The shield member 54 can be formed, and the shield member 54 having an electromagnetic shielding function can be easily and more reliably formed at a position separating the first and second semiconductor components 41 and 42. Further, the shield member 54 that is electrically connected to the ground potential can be formed simply by leaving the groove 53 so that the ground conductor 11 is exposed.

Abstract

　配線基板２上に上面が基準電位に保持されるシールド機能付電子部品３，電子部品１３、半導体部品４を搭載し、これらを絶縁性樹脂部５で被覆するとともに、絶縁性樹脂部５の上面に導電層６を形成する。導電層６を、絶縁性樹脂部５より露出するシールド機能付電子部品３の基準電位に保持された部分と接続することにより、当該導電層６を基準電位に保持する。電磁遮蔽機能に優れた小型の回路モジュールを提供することができる。

Description

回路モジュール及び無線通信機器、並びに回路モジュールの製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、主として無線通信機器に使用される回路モジュールに関するものである 背景技術
[0002] 近年、配線基板上に半導体部品および受動素子を含む複数の電子部品を搭載し てなる回路モジュールが急速に普及してきている。これらの回路モジュールは、例え ば、携帯電話機等の無線通信機器に使用され高周波信号を処理する機能を備えて いる。
このように高周波信号を処理するため、回路モジュールには、外部からの電磁波に よる影響を抑えるとともに外部へ不要な電磁波が漏洩しな 、ように、電磁遮蔽機能を 有するシールド層が形成されている。かかる従来の回路モジュールでは、シールド層 として金属カバーが多用されている。
[0003] し力し回路モジュールの低背化のためには、絶縁性榭脂材により電子部品を覆う 方が有利である。しカゝしながら、絶縁性榭脂材は、電磁遮蔽機能を有さないため、新 たにその機能を付加することが必要となる。
そこで、配線基板に搭載された電子部品を絶縁性榭脂材で封止し、該絶縁性榭脂 材を導電性榭脂で被覆することによりシールド層を形成した回路モジュールが提案さ れている (例えば、下記特許文献 1参照)。この導電性榭脂を配線基板に設けたダラ ンド電極に接続させることにより、回路モジュールの動作を安定ィ匕させることができる
[0004] また、近年の高周波化に伴い、外部との電磁遮蔽のみならず、配線基板上に載置 される電子部品間において電磁波を遮蔽する必要性が生じてきた。
例えば、配線基板に高周波パワーアンプを含む電子部品が搭載されている場合、 当該パワーアンプ力 発生する不要な電磁波が配線基板上の他の電子部品に悪影 響を及ぼすことがある。そこで、パワーアンプ力 発生する電磁波を遮蔽するために、 ノ ヮ一アンプを含む電子部品と他の電子部品との間にシールド板を配設する構造が 提案されている（例えば、下記特許文献 2)。
[0005] 図 30に、前記シールド板を配設するようにした従来の回路モジュールの断面図を 示す。かかる従来の高周波モジュールは、配線基板 101上にパワーアンプを含む半 導体部品 102a及びその他の電子部品 102bが並設されており、これらを金属カバー 103で覆っている。半導体部品 102aと他の電子部品 102bとの間には、両者を隔て るように金属製のシールド板 105が形成されている。このシールド板 105は、その上 端が金属カバー 103の天井面に接続され、下端が配線基板上に設けたグランド電極 に接続されるようになっており、これによつて半導体部品 102aからの不要な電磁波を 有効に遮蔽することができる。
特許文献 1 :特開 2004— 172176号公報
特許文献 2 :特開 2002— 185338号
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006]
しかしながら上述した配線基板に搭載された電子部品を絶縁性榭脂材で封止し、 該絶縁性榭脂材を導電性榭脂で被覆することによりシールド層を形成した従来の回 路モジュールよりも、さらに低背化を図ることができる回路モジュールが求められてい る。
また、前記金属カバー 103を用いた回路モジュールにおいては、配線基板 101に 金属カバー 103を載置 '固定するためのスペースを設けなければならず、回路モジュ ールの小型化に支障をきたす構造となって ヽた。
[0007] また、金属カバー 103を配線基板 101に載置する際などに、金属カバー 103に接 続されているシールド板 105が電子部品に接触し、シールド板 105,あるいは電子部 品が破損することがある。特にシールド板 105が破損した場合には、電磁波の遮蔽 機能が低下してしまう。
さらには、金属カバー 103の寸法や半導体部品 102aの寸法に合わせて、最適化 された寸法のシールド板 105を用意する必要があり回路モジュールの生産性が低い という問題もあった。特に、複数の基板領域を有するマスター基板を用いて回路モジ ユールを製造する場合には、個々の基板領域に対して、金属カバー 103の取り付け 作業を行う必要があり、尚且つ金属カバー 103の個数分だけシールド板 105を用意 しなければならず、回路モジュールの生産性を向上する上で大きな障害となって!/、 た。
[0008] 本発明の主たる目的は、電磁遮蔽機能に優れ、小型化、低背化することができ、且 つ生産性に優れた回路モジュール及びその製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明の回路モジュールは、配線基板と、配線基板に搭載される複数個の電子部 品と、複数個の電子部品のうち少なくとも 1個の電子部品の上面に設けられる基準電 位部と、基準電位部を除いて複数個の電子部品を被覆する絶縁性榭脂部と、基準 電位部に接続されるとともに絶縁性榭脂部の上面を被覆する導電層とを備えたもの である。
この構成の回路モジュールによれば、配線基板上に搭載された基準電位部が設け られた少なくとも 1個の電子部品（以下「基準電位部を有する電子部品」 、う）の基 準電位部に接続された導電層によって、複数個の電子部品を覆うようにしたことから 、外部からの不要な電磁波を遮蔽し、回路モジュールを安定して動作させることがで きる。なおかつ、導電層を基準電位に保持させるための所定の電極を配線基板の上 面に別途形成する必要がなぐその分、配線基板を小型化でき、ひいては回路モジ ユールの小型化に供することができる。
[0010] また、基準電位部を有する電子部品の上面の高さ位置を、他の電子部品の上面の 高さ位置よりも高くしておけば、導電層を基準電位部へ簡単に接続することができる また、絶縁性榭脂部の上面の高さと基準電位部を有する電子部品の高さとを等しく することにより、絶縁性榭脂部力 基準電位部を有する電子部品の上面全体が露出 された状態となり、この露出部に導電層が被着されるため、導電層がより確実に基準 電位に保持されるようになる。カロえて、絶縁性榭脂部の上面が、他の電子部品よりも 高背な基準電位部を有する電子部品の上面に揃うことにより、導電層の上面に大き な凹凸や段差が形成されることがなぐ回路モジュールを吸引して搬送する際、確実 に吸引を行うことができるようになる。また、導電層の上面に良好な状態でマーキング をすることができるようになると ヽつた利点もある。
[0011] また基準電位部を有する電子部品が、容器体、該容器体の上面に固定される金属 板、容器体内部に収容される圧電振動素子、並びに容器体の外表面に形成される グランド端子を含んで構成されるものであれば、金属板が容器体の配線を介してダラ ンド端子に接続されることにより基準電位に保持された金属板が、周囲の電磁波を遮 蔽し、圧電振動素子の電気的特性を安定化させることができる。またそれと同時に、 導電層を配線基板まで引き回すことなぐ基準電位に保持された金属板を用 ヽて簡 単に基準電位に導通させることができる。
[0012] また、導電層が金属板の側面に被着されており、導電層の上面の高さと基準電位 部を有する電子部品の高さとが等しい関係であっても良い。このように、導電層の上 面の高さ位置と基準電位部を有する電子部品の上面の高さ位置とを等しくすることに より、配線基板の最上層から導電層の上面までの厚みを、実質的に基準電位部を有 する電子部品の厚みにすることができ、回路モジュールをさらに低背 ·小型化するこ とがでさる。
[0013] また、基準電位部を有する電子部品が、半導体基板、該半導体基板を厚み方向に 貫く貫通導体、並びに半導体基板の下面側に形成され、貫通導体と電気的に接続 される基準電位用の電極パッドを含んで構成される半導体部品である場合、貫通導 体の半導体基板上面への導出部を基準電位部とすることにより、導電層を基準電位 に保持させるためのグランド電極を配線基板上面に別途形成する必要がなぐその 分、配線基板を小型化でき、ひいては回路モジュールの全体構造を小型化すること ができる。
[0014] ここで、半導体部品の上面の高さ位置を、他の電子部品の上面の高さ位置よりも高 くしておけば、導電層の基準電位への被着を簡単に行うことができる。
さらに、絶縁性榭脂部の上面の高さ位置と半導体部品の上面の高さ位置とを等しく しておくことにより、絶縁性榭脂部の上面が、最も高背な半導体部品の上面に揃うこ とになり、絶縁性榭脂部の上面の高さ位置が半導体部品の上面の高さ位置より低く 設定されている場合に比し、絶縁性榭脂部の上面に形成される導電層に大きな凹凸 や段差が形成されることがない。これによつて、回路モジュールを吸引して搬送する 際、確実に吸引を行うことができ、回路モジュールの生産性向上に供することができ る。
[0015] また本発明の回路モジュールによれば、複数個の電子部品は第 1の半導体部品及 び第 2の半導体部品を含み、第 1の半導体部品と第 2の半導体部品との間に位置す る絶縁性榭脂部には、両半導体部品を隔てる溝部が設けられており、溝部内には導 体材料カゝらなるシールド部材が埋設され、シールド部材は導電層と電気的に接続さ れている構成であってもよい。この構造の回路モジュールによれば、金属カバーを用 いることなく電子部品間に両者を隔てるシールド部材を形成することができるので、 第 1の半導体部品と第 2の半導体部品との間を行き来する不要な電磁波を遮蔽し回 路モジュールの動作を安定化させることができるとともに、配線基板の内部に複雑な 放熱構造を設けることなぐ発熱性電子部品から発生する熱を、導電層を介して外部 へ放出することができるため、配線基板の内部構造が簡略化されるとともに、内部配 線の設計自由度を向上させることができる。これにより、配線基板を小型化することが でき、ひいては回路モジュールの全体構造を小型化することが可能となる。
[0016] なおこの導電層の放熱機能に着目して、本明細書では導電層のことを「放熱体」と 言うことがある。
前記第 1の半導体部品が RFICであり、前記第 2の半導体部品がベースバンド ICで あれば、 RFIC力も発生する熱がシールド部材カも導電層を介して外部へ放出される ので、ベースバンド ICに伝わりにくくなる。よって、ベースバンド ICの動作の安定性を ½保することができる。
[0017] なお、シールド部材によって区切られる 2つの領域のうち、 RFICが配される側の領 域に RF用電子部品を配置すれば、 RFICを含む RF系の電子部品とベースバンド IC を含む制御系の電子部品との間における信号の干渉を抑制し、回路モジュールをよ り安定して動作させることができる。
また溝部の底面が配線基板内に位置するものであれば、シールド部材により、配線 基板内の RF系の部品と制御系の部品と間における信号の干渉より少なくすることが でき、回路モジュールの動作を安定ィ匕させることができる。
[0018] また、本発明の回路モジュールは、配線基板と、配線基板に実装される複数個の 電子部品と、複数個の電子部品のうち少なくとも 1個の発熱性電子部品と、発熱性電 子部品の少なくとも一部を除いて前記複数個の電子部品を被覆する絶縁性榭脂部 と、発熱性電子部品の絶縁性榭脂部で被覆されない前記一部と、前記絶縁性榭脂 部の上面とを被覆するための導体材料からなる放熱体と、を備えたものである。
[0019] この構成の回路モジュールによれば、発熱性電子部品から発生した熱の多くは、発 熱性電子部品のから放熱体に伝わり、外部へ放出されることとなる。
また、放熱体が基準電位用導体に電気的に接続されているものであれば、放熱体 により、回路モジュール全体を電磁的に遮蔽する効果も得られる。
発熱性電子部品の上部が放熱体の内部に埋設されて 、る構造であれば、発熱性 電子部品と放熱体との接触面積が増加し、発熱性電子部品から発生する熱をより効 率的に外部へ放出することができる。
[0020] 放熱体に複数の溝が設けられて 、る構造であれば、放熱体の表面積が増え、外部 への放熱性を高めることができる。
また、本発明の無線通信機器は、前記本発明に係る回路モジュールと、該回路モ 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ものであり、小型で生産性 に優れている。
[0021] また本発明の回路モジュールの製造方法によれば、マトリクス状に配列された複数 の基板領域を有するマスター基板を用意する工程 Aと、上面に基準電位部を有する 電子部品を含む複数個の電子部品をマスター基板の基板領域に実装する工程 Bと 、基板領域の上面を被覆するとともに、基準電位部を露出させるように基準電位部を 有する電子部品の一部又は全部を被覆する絶縁性榭脂部を形成する工程 Cと、絶 縁性榭脂部の上面を被覆する導電層を、基準電位部の露出した部分に接続される ように形成する工程 Dとを含むことにより、マスター基板の全面に絶縁性榭脂、導電 層をそれぞれ一括的に形成することができ、 1つ 1つの領域に金属カバーを設けるよ うにしていた従来の回路モジュールの製造方法と比較して、生産性を飛躍的に向上 させることがでさる。 [0022] 本発明における上述の、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
[0023] [図 1]本発明の実施形態に係る回路モジュールの外観斜視図である。
[図 2]図 1に示す回路モジュールの断面図である。
[図 3]図 1に示す回路モジュールに搭載される温度補償型水晶発振器の断面図であ る。
[図 4]本発明の他の実施形態に係る回路モジュールの斜視図である。
[図 5]図 4に示す回路モジュールの断面図である。
[図 6]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 7]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 8]図 7に示す回路モジュールに使用される半導体部品の断面図である。
[図 9]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 10]図 9に示す回路モジュールの平面図である。
[図 11]図 9に示す回路モジュールの平面図であり、通路の配置を変えたものである。
[図 12]図 9に示す回路モジュールの平面図であり、通路の配置と形状を変えたもので ある。
[図 13]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 14]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 15]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 16]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 17]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 18]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの外観斜視図である。
[図 19]図 18に示す回路モジュールの断面図である。
[図 20]図 18に示す回路モジュールの平面図である。
[図 21]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 22]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 23]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。 [図 24]図 23に示す回路モジュールの平面図である。
[図 25]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの断面図である。
[図 26]本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュールの平面図である。
[図 27]本発明の回路モジュールを組み込んだ無線通信機器を示すブロック図である
[図 28]本発明の実施形態に係る回路モジュールの製造工程を説明する図である。
[図 29]本発明の他の実施形態に係る回路モジュールの製造工程を説明する図であ る。
[図 30]従来の回路モジュールの断面図である。
符号の説明
[0024] 1 回路モジユーノレ
2 配線基板
3 シールド機能付電子部品
4 半導体部品
5 絶縁性榭脂
6 導電層 (放熱体）
13 各種電子部品
41 第 1の半導体部品
42 第 2の半導体部品
44 貫通導体
51 通路
53 溝部
54 シールド部材
61 溝
発明を実施するための最良の形態
[0025] く回路モジュール >
図 1は本発明の実施形態に係る回路モジュールの外観斜視図、図 2は図 1に示す 回路モジュールの断面図である。 この回路モジュール 1は、配線基板 2,配線基板 2に並べて搭載される複数の電子 部品、これら複数の電子部品を被覆する絶縁性榭脂部 5、並びに、絶縁性榭脂部 5 を被覆する導電層 6を備えている。前記複数の電子部品は、シールド機能付電子部 品 3,半導体部品 4を含むものである。なお、本発明における「シールド機能付電子 部品」とは、内部に配された素子を電磁的にシールドする機能を備えた電子部品の ことをいう。
[0026] 配線基板 2は、例えば 7mm X 5mm X厚さ 0. 4mmの概略直方体状の基板であり 、ガラス一セラミックス、アルミナ、ムライト等のセラミック材料を主成分とする絶縁体層 を複数個積層することにより形成されている。
特にこの回路モジュール 1を高周波用の機器に使用する場合、配線基板 2には、ガ ラス セラミック材料を用 、ることが望まし 、。ガラス -セラミック材料を用 、ることによ り、配線として低抵抗導体である Cuや Agが使用しゃすくなる。
[0027] この配線基板 2は、セラミック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に、回路配線や接続パッドとなる導体ペーストをスクリーン 印刷法など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。
このような配線基板 2の内部には、絶縁体層間に配される内部配線 7や絶縁体層を 貫くビアホール導体 8等が形成されるとともに、下面には外部端子 9が形成されてい る。また、上面には各種電子部品を実装するための電極パッド 10が形成されている。
[0028] 上述の内部配線 7、外部端子 9、電極パッド 10は、 Ag、 Cu、 W、 Mo等の金属を主 成分とする材料から成る。その形成方法は、例えば， Ag系粉末、ホウ珪酸系低融点 ガラスフリット、ェチルセルロース等の有機バインダー、有機溶剤等を含有してなる導 体ペーストを、配線基板 2を構成する各絶縁体層となるセラミックグリーンシート上に、 スクリーン印刷等によって塗布し、焼成することによって形成される。
[0029] 力かる配線基板 2上には、シールド機能付電子部品 3、半導体部品 4、及び、コン デンサ、抵抗、インダクタ、 SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ等の各種電子部品 13が搭載されている。
シールド機能付電子部品 3としては、水晶振動子や SAWフィルタ、あるいは温度補 償型水晶発振器が例示できる。
[0030] 本実施形態においては、温度補償型水晶発振器を使用している。
図 3に温度補償型水晶発振器としてのシールド機能付電子部品 3の断面図を示す 。同図に示す如ぐシールド機能付電子部品 3は、水晶振動素子 17及び ICチップ 1 8を搭載するための容器体 20、容器体 20の上面に固着される金属リング 16及び金 属板 14、並びに容器体 20の下面に形成されるグランド端子 15を含んで構成される。 なお、金属板 14は、金属リング 16を介して配線基板 2に固着され、金属板 14及び金 属リング 16が基準電位に保持される「基準電位部」となっている。なお、本発明にお ける「基準電位」とは実質的にグランド電位のことであるが、必ずしも 0ボルトとは限ら ない。
[0031] また、容器体 20の上面には圧電振動素子としての水晶振動素子 17が搭載され、 容器体 20の下面にはキヤビティが設けられるとともに、キヤビティ内には水晶振動素 子 17の振動に基づいて発振出力を制御する ICチップ 18が搭載されている。なお、 I Cチップ 18内には温度補償データが格納されており、この温度補償データに基づき 前記発振出力の温度特性の補正を行っている。
[0032] このシールド機能付電子部品 3の金属板 14は、容器体 20に設けられた配線 19を 介してグランド端子 15と接続され、これにより、水晶振動素子 17が基準電位に保持さ れた金属板 14及び金属リング 16によって囲われた状態となり、周囲の不要な電磁波 を遮蔽して、水晶振動素子 17の電気的な特性を安定化させることができる。
なお、容器体 20の下面に設けられているグランド端子 15は、図 2に示されるように、 配線基板 2に設けた内部配線 7やビアホール導体 8を介して、配線基板 2の下面に設 けたグランド用の外部端子 9に接続されて 、る。
[0033] 配線基板 2には、上述のシールド機能付電子部品 3と隣接するようにして半導体部 品 4が搭載されている。半導体部品 4は、 Siや GaAs等の半導体基板の表面に、 A1 等の回路配線を形成した構造を有するフリップチップ型の ICチップである。半導体部 品 4の回路配線が形成された面を下面として、この下面に設けた Auなどによるバン プ 12と、配線基板上に設けた電極パッド 10とを半田等の導電性接着剤を用いて接 続することにより、半導体部品 4が配線基板 3に電気的 ·機械的に接続されることとな る。
[0034] なお、半導体部品 4は、例えば、アンテナ (ANT)で受信した信号を増幅、周波数 変換してベースバンド ICに復調信号を出力する RF受信回路と、ベースバンド ICから の信号を、周波数変換してアンテナに出力する RF送信回路を備えた RFICである。 配線基板 2には、上述したシールド機能付電子部品 3や半導体部品 4以外にも、そ の上面にコンデンサ、抵抗、インダクタ、 SAWフィルタ等の各種電子部品 13が搭載 されるとともに、配線基板 2の内部には、フィルタ素子等の受動部品 21が形成され、 これらが相互に電気的に接続されることにより所定の回路を構成している。
[0035] この実施形態では、配線基板 2の上面に搭載されるシールド機能付電子部品 3、半 導体部品 4、並びに各種電子部品 13のうち、シールド機能付電子部品 3の上面の高 さ位置が、最も高く位置するにように設定されている。これにより、後述する絶縁性榭 脂部 5で半導体部品 4や各種電子部品 13を被覆するときに、シールド機能付電子部 品 3の上面側を露出させることができる。よって、シールド機能付電子部品 3の基準電 位に保持される部分への導電層 6の被着を簡単に行うことができる。
[0036] また、配線基板 2上には絶縁性榭脂部 5が形成されており、カゝかる絶縁性榭脂部 5 は、シールド機能付電子部品 3の上面が露出されるようにして、半導体部品 4、各種 電子部品 13、並びに配線基板 3の上面を被覆している。
絶縁性榭脂部 5は、フエノール榭脂ゃエポキシ榭脂などの絶縁性の榭脂材料で形 成されており、半導体部品 4や各種電子部品 13を覆うことによって、これらを保護す るとともに、回路モジュール 1自体の機械的強度を高める機能を有している。
[0037] また、この絶縁性榭脂部 5を用いた回路モジュール 1は、単に金属カバーで覆うよう にした従来の回路モジュールと比較して、半導体部品 4等力 発生するジュール熱を 効率よく外部へ放熱させることができる。すなわち、金属カバーで半導体部品 4等を 覆うようにした場合、半導体部品 4の周囲は熱伝導率の低い空気層となっているため 、半導体部品 4で発生した熱は、殆ど配線基板側へしカゝ放熱されないが、本発明の ように空気よりも熱伝導率の高い絶縁性榭脂部 5で被覆することにより、絶縁性榭脂 部 5へも熱が放散され、半導体部品 4に過度の熱が蓄積されるのを防止することがで きる。 [0038] この絶縁性榭脂部 5は、スクリーン印刷法等によって、シールド機能付電子部品 3、 半導体部品 4、各種電子部品 13、並びに配線基板 3の上面を覆うように配線基板 2 の上面に塗布される。
このとき、シールド機能付電子部品 3は、少なくとも基準電位に保持される部分すな わち金属リング 16や金属板 14の一部が絶縁性榭脂部 5で被覆されないようにしてお く。これは、導電層 6を、前記基準電位に保持される部分に被着させるためである。
[0039] 塗布された絶縁性榭脂部 5は、例えば、 150°Cで 30分程度加熱することにより硬化 される。
ここで、絶縁性榭脂部 5の上面の高さ位置とシールド機能付電子部品 3の上面の高 さ位置とを等しくしておけば、絶縁性榭脂部 5からシールド機能付電子部品 3の上面 全体が露出された状態となり、この露出部に導電層 6が被着されることとなるため、導 電層 6をより確実に基準電位に保持させることができるようになる。
[0040] 力!]えて、絶縁性榭脂部 5の上面が、最も高背なシールド機能付電子部品 3の上面 に揃うことにより、絶縁性榭脂部 5の上面が平坦化される。すなわち、絶縁性榭脂部 5 の上面が最も高背なシールド機能付電子部品 3の上面よりも低 、場合、絶縁性榭脂 部 5の上面を覆うように導電層 6を形成すると、導電層 6は、シールド機能付電子部品 3に対応する部分が突出し、段差の形成された状態となる。これに対し、絶縁性榭脂 部 5の上面の高さ位置とシールド機能付電子部品 3の上面の高さ位置とを等しくして おけば、絶縁性榭脂部 5の上に形成される導電層 6にも大きな段差が形成されること がなくなる。これにより、例えば、回路モジュール 1を吸引して搬送する際、確実に吸 引を行うことができ、生産性向上に供することができる。また、導電層 6の上面に良好 な状態でマーキングをすることができるといった利点もある。
[0041] 絶縁性榭脂部 5の上面を被覆する導電層 6は、導電性榭脂材、金属膜などが例示 できるが、生産性の観点から、 Agなどの焼結金属粒子のみ力 なる金属焼結層によ り形成することが好まし 、。回路モジュール 1を 800MHz以上の無線周波数を扱う携 帯電話等に組み込むときは、金属焼結層が特に有効である。
ここで金属焼結層は、バインダー等の榭脂成分を殆ど含有せず、金属の微粒子同 士を焼結したものが好ましい。この金属焼結層は、平均粒径 Inn！〜 100nm、より好 適には、平均粒径 10nm〜50nmの金属ナノ粒子を、トルエン、テルビネオール、キ シレン、テトラデカン等の有機系の分散溶媒中に分散させ、ペースト状にした後、絶 縁性榭脂部 5の上面に塗布し、これを 130〜300°Cで加熱処理することにより形成さ れる。このように上記ナノオーダーの金属粒子を用いることにより、緻密な金属層が形 成され、外部力もの電磁的なノイズを有効に遮蔽することができる。また、ナノオーダ 一の金属粒子は、 130〜300°Cの比較的低温度で焼結するため、絶縁性榭脂部 5、 及び半導体部品 4等に高温加熱による劣化を発生させることなぐ導電層 6を形成で きる。上では金属焼結層として Agによるものとして説明した力 Ag以外の金属であつ ても良ぐ例えば Cuや Niであっても良い。また、金属焼結層による導電層 6の厚みは 、例えば、 5〜10 /ζ πιに設定される。
[0042] 上述した回路モジュール 1によれば、配線基板上に搭載されたシールド機能付電 子部品 3の基準電位に保持される部分に被着される導電層 6によって、半導体部品 4 、各種電子部品 13、及び配線基板 2の上面を覆うようにしたことから、外部からの不 要な電磁波を遮蔽し、回路モジュール 1を安定して動作させることができる。且つ、導 電層 6を基準電位に保持させるためのグランド電極を配線基板 2に別途設ける必要 がなぐその分、配線基板 2を小型化でき、ひいては回路モジュール 1の小型化に供 することができる。また、シールド機能付電子部品 3の基準電位に保持された部分（ 金属板 14)に導電層 6を被着させる構造としたことから、導電層 6を配線基板 2まで引 き回すことなぐ簡単に基準電位部に導通させることができる。
[0043] 図 4は、回路モジュール 1の他の実施形態を示す斜視図である。図 5は、図 4に示 す回路モジュール 1の断面図である。
この回路モジュール 1の特徴的なことは、導電層 6の上面の高さ位置とシールド機 能付電子部品 3の上面の高さ位置とが等しい点である。したがって、図 4に示されるよ うにシールド機能付電子部品 3の上面が外部に露出した状態となって 、る。
[0044] 導電層 6は、図 5に示すように、金属板 14の側面及び金属リング 16に被着されるこ とにより基準電位に保持されるようになっている。このような構造とすることにより、配 線基板 2の最上層力 導電層 6の上面までの厚みを、実質的にシールド機能付電子 部品 3の厚みと等しくすることができ、回路モジュール 1をさらに低背 '小型化すること ができる。また、導電層 6に大きな凹凸が形成されることがなくなり、例えば、回路モジ ユール 1を吸引して搬送する際、確実に吸引を行うことができ、生産性向上に供する ことができる。また、導電層 6の上面に良好な状態でマーキングをすることができると いった利点もある。
[0045] 上述した実施形態においては、シールド機能付電子部品 3の上面の高さ位置が、 半導体部品 4の上面の高さ位置よりも高い回路モジュール 1を例に説明した力 シー ルド機能付電子部品 3の上面の高さ位置が、半導体部品 4の上面の高さ位置よりも 低い場合にも本発明は適用可能である。この場合、導電層 6をシールド機能付電子 部品 3の基準電位に保持される部分に被着させるためには、図 6に示す如ぐ導電層 6とシールド機能付電子部品 3の金属板 14とを接続するための導電経路 26を設けれ ばよい。力かる導電経路 26は、導電層 6と同じ材料により形成される。
[0046] 図 7は、本発明に係る回路モジュール 1の他の実施形態を示す断面図である。なお 、前述の実施形態（図 1〜図 5、図 6)と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複 する説明は省く。
本実施形態では、シールド機能付電子部品 3として比較的低背な水晶振動子を用 いている。本実施形態において特徴的なことは基準電位部が半導体部品 4に設けら れている点である。
[0047] 図 8は、図 7に示す回路モジュール 1に使用される半導体部品 4の断面図であり、半 導体部品 4は、半導体基板 43、貫通導体 44、および半導体部品 4の実装面に形成 される基準電位用の電極パッド 24 (以下、グランド電極パッド 24と ヽぅ）を含んで構成 されている。
半導体基板 43は、 Siや GaAs等の半導体材料カゝら成る。なお、半導体基板 43の 実装面側には配線を引き回すための再配線層を適宜形成してもよ ヽ。
[0048] 貫通導体 44は、半導体基板 43を厚み方向に貫くようにして形成されており、その 上端が半導体基板 43の実装面とは反対側の面 (上面）に導出され、かかる導出部 4 4aが基準電位部となっている。一方、貫通導体 44の下端は、半導体基板 43の実装 面に導出されるとともに、グランド電極パッド 24と直接、あるいは配線 25を介して接続 されている。 [0049] グランド電極パッド 24は、バンプ 12を介して、配線基板 2の下面に設けたグランド用 の外部端子 9に電気的に接続され、これにより貫通導体 44がグランド電位に保持さ れることとなる。
貫通導体 44は、半導体基板 43にエッチング処理などを施すことにより貫通穴を形 成した後、その貫通穴に Cuなどの金属材料を充填することにより、あるいは貫通穴の 内面に Cuなどの金属材料をメツキすることにより形成される。
[0050] 貫通穴に金属材料を充填する場合、ナノオーダーの金属粒子を主成分とするぺー スト材を用いることが好ましい。具体的には、平均粒径 lnm〜100nm、より好適には 、平均粒径 10nm〜50nmの金属ナノ粒子を、トルエン、テルビネオール、キシレン、 テトラデカン等の有機系の分散溶媒中に分散させ、ペースト状にしたものを貫通穴に 充填し、これを 130〜300°Cで加熱処理することにより形成される。このように金属ナ ノ粒子を主成分とするペーストは、一般的な導電性ペーストに比べ粘性を低くするこ とができるため、半導体基板 43に設けた微細な貫通穴、例えば、 10 π！〜 45 m の貫通穴への充填をより確実に行うことができる。
[0051] また貫通穴をレーザカ卩ェにより形成してもよい。
半導体基板 43の実装面とは反対側の面 (上面）に導出された貫通導体 44の導出 部 44aには、図 7に示す如く導電層 6が被着され、これによつて導電層 6がグランド電 位に保持されるようになり、外部からの不要な電磁波を遮蔽し、回路モジュール 1を 安定して動作させることができる。
[0052] このように半導体部品 4に基準電位部を形成する場合、半導体部品 4の上面の高さ 位置を、配線基板 2の上面に搭載される他の電子部品の上面の高さ位置よりも高くし ておくことが好ましい。これにより、導電層 6の基準電位部への被着を極めて簡単に 行うことができる。ここで、絶縁性榭脂部 5の上面の高さ位置と半導体部品 4の上面の 高さ位置とを等しくしておけば、絶縁性榭脂部 5の上面に形成される導電層 6を平坦 化することができる。すなわち、絶縁性榭脂部 5の上面が最も高背な半導体部品 4の 上面よりも低い場合、絶縁性榭脂部 5の上面を覆うように導電層 6を形成すると、導電 層 6は、半導体部品 4に対応する部分が突出して段が形成された状態となる。これに 対し、絶縁性榭脂部 5の上面の高さ位置と半導体部品 4の上面の高さ位置とを等しく しておけば、絶縁性榭脂部 5の上に形成される導電層 6にも大きな段差が形成される ことがなくなる。これにより、例えば、回路モジュール 1を吸引して搬送する際、確実に 吸引を行うことができ、生産性向上に供することができる。また、導電層 6の上面に良 好な状態でマーキングをすることができるといった利点もある。したがって、絶縁性榭 脂部 5の上面の高さ位置と半導体部品 4の上面の高さ位置とを等しくしておくことが好 ましい。
[0053] また上述した実施形態にお!、ては、シールド機能付電子部品 3、半導体部品 4のう ち一方に設けた基準電位部に導電層 6を接続させるようにしたが、シールド機能付電 子部品 3と半導体部品 4の両方に設けられている基準電位部に導電層 6をそれぞれ 接続するようにしても構わな 、。
次に本発明の他の実施形態を説明する。なお、前述の実施形態（図 1〜図 8)と同 様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明は省く。
[0054] 配線基板に搭載される複数の電子部品の中には、回路モジュール 1の使用時に熱 を発生する発熱性電子部品が含まれて 、る。力かる発熱性電子部品から発せられる 熱が外部へ放散されない場合、発熱性電子部品自体に過度の熱が蓄積されること により、発熱性電子部品の電気的特性が大きく変動し、回路モジュール 1の動作が不 安定となる。
そこで発熱性電子部品から発生した熱を回路モジュール 1の外部へ放出するため に、配線基板に複数のサーマルビア導体を設けるようにした放熱構造が従来より用 いられている。具体的には、配線基板の発熱性電子部品の直下領域に、配線基板を 貫く複数のサーマルビア導体を設け、このサーマルビア導体を配線基板の下面に設 置された放熱パッドに接続するものである。発熱性電子部品で発生した熱は、サーマ ルビア導体を介して放熱パッドに伝導し、回路モジュール 1の外部へ放出されることと なる (前記特許文献 1参照)。
[0055] ところで回路モジュール 1を構成する配線基板の内部には、多くの内部配線が設け られている。しかしながら上述した従来の回路モジュールのように、内部配線に加え て複数のサーマルビア導体などカゝら成る放熱構造を配線基板に設けると、配線基板 の内部構造が非常に複雑ィ匕してしまう。また、サーマルビア導体と内部配線とが接触 しな 、ように両者を形成しなければならず、サーマルビア導体あるいは内部配線の形 成位置に制約を受けることとなる。これらのことから、発熱性電子部品を搭載した従来 の回路モジュールでは、配線基板が大型化してしまい、回路モジュールの全体構造 を小型化することが困難であった。
[0056] この発明の実施形態は、小型で且つ放熱性に優れた回路モジュール 1を提供する ものである。
図 9はこの実施形態に係る回路モジュール 1の断面図である。図 10は、この回路モ ジュール 1を導電層（この実施形態ではその放熱機能に着目して「放熱体」 、う） 6 の上から見た平面図である。
[0057] この実施形態に係る回路モジュール 1の配線基板 2上には、半導体部品（本実施 形態では「発熱性電子部品」と称する) 4、シールド機能付電子部品（以下単に「電子 部品」という） 3、各種電子部品 13が搭載されている。図 10においては、これらの部品 3, 4, 13を点線で示す。
発熱性電子部品 4は、消費電力が比較的大きくジュール熱を発生し易い電子部品 であり、本実施形態では、パワーアンプを内蔵した半導体部品を用いている。
[0058] この発熱性電子部品 4は、図 10に示す如ぐ回路モジュール 1の平面視において 放熱体 6のほぼ中央に位置するように配される。このように発熱性電子部品 4を配置 することで、熱拡散性が向上し、発熱性電子部品 4からの熱を効率よく放熱すること ができる。
また、電子部品 3, 13および発熱性電子部品 4は、発熱性電子部品 4の少なくとも 一部を除 、て絶縁性榭脂部 5によって被覆されて 、る。
[0059] この絶縁性榭脂部 5はスクリーン印刷法等によって、電子部品 3, 13、及び配線基 板 2の上面を覆うように配線基板 2の上面側に塗布される。塗布された絶縁性榭脂部 5は、例えば、 150°Cで 30分程度加熱することにより硬化される。
このとき、発熱性電子部品 4の一部が絶縁性榭脂部 5で被覆されな ヽようにしておく 。これは、放熱体 6を発熱性電子部品 4に接続させるためである。
[0060] 本実施形態においては、発熱性電子部品 4上に複数の通路 51を設けるようにして 絶縁性榭脂部 5をパターン形成する。すなわち、発熱性電子部品 4の上面の複数箇 所が通路 51にお 、て露出された状態となる。
なお、通路 51を設ける方法として、発熱性電子部品 4全体が被覆されるように絶縁 性榭脂部 5を形成した後、レーザ光などを用いて絶縁性榭脂部 5の上面カゝら発熱性 電子部品 4の上面に到達する孔ゃ溝を形成することにより通路 51を形成するようにし てもよい。
[0061] 発熱性電子部品 4の上面側に形成される通路 51は、例えば、図 10に示すように平 面形状が円状をなし、発熱性電子部品 4の上面全体にわたって均等に配置されてい る。
通路 51の形状、配置等は適宜変更することができる。例えば、発熱性電子部品 4 に発熱温度分布の偏りがある場合、発熱温度が高くなりやすい部分のみに通路 51を 形成するようにしてもよ!、。温度が上昇しやす!、部分が発熱性電子部品 4の中央領 域に位置している場合、図 11に示すように、発熱性電子部品 4の中央領域に通路 5 1が密集するように形成してもよいし、図 12に示すように、発熱性電子部品 4の中央 に位置する通路 51の平面形状が大きくなるようにして形成してもよ!/、。このように発熱 性電子部品 4の上面側に放熱構造を設けることによって、発生した熱が効率よく放熱 されるように発熱性電子部品 4の発熱温度分布に合わせて通路 51の形成密度や形 成寸法等を変更することができる。これによつて、回路モジュール 1の電気性能及び 信頼性性能をより向上させることができる。なお、通路 51は平面形状が多角形をなす ものや、ストライプ状のものなど任意の形状が可能である。
[0062] この絶縁性榭脂部 5の上面は放熱体 6により被覆される。放熱体 6により被覆したと きに、通路 51に放熱体 6を構成する材料が充填される。これにより、通路 51の底面に 露出していた発熱性電子部品 4の上面が放熱体 6と熱的に接続されることとなる。 放熱体 6の材料としては、前述の実施形態と同様、導電性榭脂、蒸着やめつきによ る金属膜などが例示できる。これらの材料は熱伝導率が高いものである。特に生産性 の観点から、 Agなどの焼結金属粒子のみ力 なる金属焼結体により形成することが 好ましい。また、回路モジュール 1を 800MHz以上の無線周波数を扱う携帯電話等 に組み込むときは、電磁シールドの観点からも金属焼結体が特に有効である。
[0063] 金属焼結体は、バインダー等の榭脂成分を殆ど含有せず、金属の微粒子同士が 焼結したものである。この金属焼結体は、平均粒径 Inn！〜 100nm、より好適には、 平均粒径 ΙΟηπ！〜 50nmの金属ナノ粒子を、トルエン、テルビネオール、キシレン、テ トラデカン等の有機系の分散溶媒中に分散させ、ペースト状にした後、絶縁性榭脂 部 5の上面に塗布し、これを 130〜300°Cで加熱処理することにより形成される。この ように上記ナノオーダーの金属粒子を用 V、ることにより、緻密な金属層が形成され、 熱伝導性、放熱性に極めて優れた層となすことができ、発熱性電子部品 4から発生 する熱を、効率よく外部へ放出することができる。また、ナノオーダーの金属粒子は、 130〜300°Cの比較的低温度で焼結するため、絶縁性榭脂部 5、及び電子部品 3, 13等に高温加熱による劣化を発生させることなぐ放熱体 6を形成できる。
[0064] なお、金属焼結体の材料としては、 Ag以外にも Cuや Ni等が使用できる。また、金 属焼結体による放熱体 6の厚みは、例えば、 5〜： LO mに設定される。
上述した本発明の回路モジュール 1によれば、発熱性電子部品 4から発生した熱の 多くは、通路 51に充填された前記材料を介して外部へ放出されることとなる。すなわ ち、配線基板 2にサーマルビア導体など力 成る複雑な放熱構造を設けることなぐ 発熱性電子部品 4の熱を外部へ容易に放出することができるため、配線基板 2の内 部構造が簡略化されるとともに、その内部配線の設計自由度を向上させることができ る。これにより、配線基板 2を小型化することができ、ひいては回路モジュール 1の全 体構造を小型化することが可能となる。
[0065] 図 13は、この実施形態の変形例を示す断面図である。同図に示す回路モジュール 1の特徴的なことは、絶縁性榭脂部 5に、その上面から配線基板 2まで貫通する通路 52が形成されている。そして、絶縁性榭脂部 5の上面に形成された放熱体 6が、配線 基板 2に設けられた基準電位用導体 11 (以下、グランド導体 11という）に、通路 52に 充填された導電性材料を介して電気的に接続されていることである。グランド導体 11 は、回路モジュール 1の使用時、グランド電位に保持される導体であり、内部配線を 介してグランド電位用の外部端子 9に接続されている。
[0066] このグランド導体 11に放熱体 6を電気的に接続させることにより、放熱体 6の電磁的 なシールド機能を高めることができる。これにより、配線基板 2に搭載された発熱性電 子部品 4、電子部品 3, 13が電磁的にシールドされた状態となり、外部からの不要な 電磁波による電子部品の誤動作、電気特性の変動などを防止することができ、回路 モジュール 1をより安定的に動作させることができる。
[0067] なお、絶縁性榭脂部 5に通路 52を貫通形成することに代えて、絶縁性榭脂部 5の 側面に導体パターンを形成し、この導体パターンと放熱体 6を接続するとともに、この 導体パターンとグランド導体 11 (又は外部端子 9)とを接続することによって、放熱体 6 をグランド電位に落とすと 、う構成も可能である。
上述した実施形態では、複数の電子部品 3, 4, 13のうち発熱性電子部品 4の上面 の高さ位置が最も高い回路モジュール 1の例を用いて説明したが、発熱性電子部品 4の上面の高さ位置が、他の電子部品 3, 13の上面の高さ位置よりも低い場合であつ ても本発明は適用可能である。この場合、図 14に示すように放熱体 6と発熱性電子 部品 4との間の間隔に相当する高さを有する通路 51を形成し、この通路 51内に放熱 体 6の材料が充填されるようにすればょ 、。
[0068] 図 15は、本発明に係る回路モジュール 1の他の実施形態を示す断面図である。な お、上述の実施形態と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明は省く。 本実施形態において特徴的なことは発熱性電子部品 4の上部が放熱体 6に埋設さ れている点である。このように発熱性電子部品 4の上部を放熱体 6に埋設することによ つて、発熱性電子部品 4と放熱体 6との接触面積が増加し、発熱性電子部品 4で発 生する熱をより効率的に外部へ放出することができる。なお、発熱性電子部品 4の上 部とは、発熱性電子部品 3b本体における上半分の領域である。
[0069] 図 16は、本発明に係る回路モジュール 1の他の実施形態を示す断面図である。
本実施形態において特徴的なことは、発熱性電子部品 4の上面の高さ位置が、他 の電子部品 3, 13の上面の高さ位置よりも高ぐ且つ絶縁性榭脂部 5の上面の高さ位 置と発熱性電子部品 4の上面の高さ位置とが等しい点である。
絶縁性榭脂部 5の上面の高さ位置と発熱性電子部品 4の上面の高さ位置とを等しく することにより、放熱体 6の上面を平坦ィ匕しつつ回路モジュール 1を低背化することが できる。すなわち、絶縁性榭脂部 5の上面が最も高背な発熱性電子部品 3の上面より も低い場合、絶縁性榭脂部 5の上面を覆うように放熱体 6を形成すると、放熱体 6は、 発熱性電子部品 4に対応する部分が突出した状態となる。これに対し、絶縁性榭脂 部 5の上面の高さ位置と発熱性電子部品 4の上面の高さ位置とを等しくしておけば、 絶縁性榭脂部 5の上に形成される放熱体 6にも大きな凹凸が形成されることがなくな る。これにより、例えば、回路モジュール 1を吸引して搬送する際、確実に吸引を行う ことができ、生産性向上に供することができる。また、発熱性電子部品 4の上面と放熱 体 6との間に絶縁性榭脂部 5が介在されない分、回路モジュール 1を低背化すること ができる。
[0070] 図 17は、本発明に係る回路モジュール 1のさらに別の実施形態を示す断面図であ る。本実施形態において特徴的なことは、放熱体 6に複数の溝 61が設けられている 点である。このように複数の溝 61を放熱体 6に設けることによって放熱体 6の表面積 が増え、外部への放熱性を高めることができる。前記複数の溝 61の平面形状は任意 であり、例えば直線状でもよく曲線状でもよい。
[0071] 次に、電子部品として、 2つの半導体部品を使用した回路モジュール 1について説 明する。第 1の半導体部品として RFK、第 2の半導体部品としてベースバンド ICを用 いている。
図 18は本発明の実施形態に係る回路モジュール 1の外観斜視図、図 19は図 18に 示す回路モジュール 1の断面図であり、図 20は図 18に示す回路モジュール 1の平面 図である。
[0072] この回路モジュール 1は、配線基板 2,第 1の半導体部品 41,第 2の半導体部品 42 ,第 1、第 2の半導体部品 41, 42を被覆する絶縁性榭脂部 5、並びに第 1の半導体 部品 41と第 2の半導体部品 42との間で両者を隔てるシールド部材 54とから主に構 成されている。
配線基板 2に搭載される第 1の半導体部品 41は、 RFICであり、アンテナ (ANT)で 受信した信号を増幅、周波数変換してベースバンド ICに復調信号を出力する RF受 信回路と、ベースバンド ICからの信号を、周波数変換してアンテナに出力する RF送 信回路を備えている。この第 1の半導体部品 41はパワーアンプを内蔵しており、不要 な電磁波の発生源となる半導体部品である。第 1の半導体部品 41はフリップチップ 型の ICであり、 Siや GaAs等の半導体部品基板の表面に、 A1等の回路配線を形成 した構造を有しており、 Auなどによるバンプ 12にて電極パッド 10と電気的、機械的 に接続される。
[0073] 第 2の半導体部品 42は、ベースバンド ICであり、例えば音声信号や RF信号を復変 調する機能を有している。この第 2の半導体部品 42は第 1の半導体部品 41と同様に 、フリップチップ型の ICであり、 Siや GaAs等の半導体部品基板の表面に、 A1等の回 路配線を形成した構造を有しており、 Auなどによるバンプ 12にて電極パッド 10と電 気的、機械的に接続される。
[0074] 第 1の半導体部品 41が配されている側の領域を領域 A、第 2の半導体部品 42が配 されて 、る側の領域を領域 Bと 、う。
配線基板 1の上面には、第 1、第 2の半導体部品以外にも各種電子部品 13が搭載 されている。これらの電子部品 13は、例えば、水晶発振器、 SAWフィルタ、コンデン サ、抵抗、インダクタ等であり、ベースバンド ICと電気的に接続される制御系の電子 部品と、 RFICと電気的に接続される RF系の電子部品とに分けられる。これらの各種 電子部品 13は、チップ部品であり、それぞれの外部端子と電極パターンとを半田等 の導電性接合材により、電気的'機械的に接続する。
[0075] また配線基板 1の内部には、コンデンサ、ノラン (barun)、フィルタ等の受動部品 21 が内蔵されている。このように受動部品 21を配線基板 2に内蔵することにより配線基 板 2を小さくすることができ、ひいては回路モジュール 1の全体構造を小型化すること ができる。
これら第 1、第 2の半導体部品 41, 42及び各種電子部品 13は、絶縁性榭脂部 5に より被覆されている。この絶縁性榭脂部 5は、フエノール榭脂ゃエポキシ榭脂などの 榭脂材料から成り、第 1及び第 2の半導体部品 41, 42、並びに各種電子部品 13を 覆うことによって、第 1及び第 2の半導体部品 41, 42、並びに各種電子部品 13を保 護するとともに、回路モジュール 1自体の機械的強度を高めることで信頼性性能を確 保している。
[0076] この絶縁性榭脂部 5は、スクリーン印刷法等によって、絶縁性榭脂ペーストを第 1、 第 2の半導体部品 41, 42、並びに各種電子部品 13を覆うように配線基板 2の上面 側から塗布し、その後、例えば、 150°Cで、 30分程度の加熱し硬化することにより形 成される。このとき、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42との間にも、絶縁性 榭脂部 5が形成される。
[0077] 第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42との間に形成された絶縁性榭脂部 5に は、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42とを隔てる溝部 53を形成する。ここ で溝部 53は、レーザ加工などによって形成された絶縁性榭脂部 5が除去された部分 であり、その断面形状は図 19に示すように凹部になっている。凹部の深さは、絶縁性 榭脂部 5の途中まででもよぐ絶縁性榭脂部 5を貫通してその凹部の底面が配線基 板 2まで到達して 、てもよ 、。
[0078] 絶縁性榭脂部 5に設けられた溝部 53には、導電性部材が充填され、シールド部材 54を形成している。このシールド部材 54によって、第 1の半導体部品 41と第 2の半導 体部品 42とが隔てられた構造となり、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42と の間における不要な電磁波の伝播を抑制することができる。これによつて、例えば、 第 2の半導体部品 42が、第 1の半導体部品 41に内蔵されているパワーアンプ力も発 生する不要な電磁波に直接晒されることがなくなり、回路モジュール 1の動作を安定 ィ匕させることができる。
[0079] また、図 20に示す如ぐ第 1、第 2の半導体部品 41, 42以外の各種電子部品 13の うち、 RF用の電子部品 13aは、 RFICが配されている側の領域 Aに、制御系の電子 部品 13bは、ベースバンド ICが配されている側の領域 Bにそれぞれ配置することが好 ましい。これにより、 RFICを含む RF系の電子部品とベースバンド ICを含む制御系の 電子部品との間における信号の干渉を抑制し、回路モジュール 1をより安定して動作 させることがでさる。
[0080] また、シールド部材 54は配線基板 2上のグランド導体 11と接続されて 、る。グランド 導体 11は、配線基板 2の下面に設けたグランド用の外部端子 9に接続されており、回 路モジュール 1の使用時にグランド電位に保持されるようになっており、力かるグラン ド導体 11に接続される導電性のシールド部材 54もグランド電位に保持されることとな る。このように、グランド電位に保持されるグランド導体 11を設け、シールド部材 54を グランド導体 11に接続するようにしておくことで、第 1の半導体部品 41と第 2の半導 体部品 42との間における電磁波の遮蔽効果を高めることができる。
[0081] このシールド部材 54とグランド導体 11との接続にあたっては、接着剤や半田等を 使用せず直接接合にて行うことにより、フィレット形成のための余分なスペースを必要 とすることなぐ回路モジュール 1の小型化が実現できるとともに、確実で信頼性に優 れた接続が可能となる。
シールド部材 54の材料は、従来周知の導電性榭脂材や蒸着、めっきによる金属膜 などが例示できるが、生産性の観点から、 Agなどの焼結金属粒子のみからなる金属 焼結層により形成することが好まし 、。
[0082] 特に回路モジュール 1を 800MHz以上の周波数を扱う無線通信機器に組み込む ときは、金属焼結層が特に有効である。金属焼結層としては、バインダー等の榭脂成 分を殆ど含有せず、金属の微粒子同士が焼結したものが好ましい。この金属焼結層 は、平均粒径 lnm〜100nm、より好適には、平均粒径 ΙΟηπ！〜 50nmの金属ナノ粒 子を、トルエン、テルビネオール、キシレン、テトラデカン等の有機系の分散溶媒中に 分散させ、ペースト状にした後、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42との間 に設けた溝部 53に充填し、これを 130〜300°C、より好ましくは 150°C〜250°Cでカロ 熱処理する。このとき、分散溶剤が蒸発するとともに金属粒子同士が焼結されること によりシールド部材 54が形成される。このように上記ナノオーダーの金属粒子を用い ることにより、緻密な金属層が形成され、第 1の半導体部品 41からの電磁的なノイズ を有効に遮蔽することができる。また、ナノオーダーの金属粒子は、 130〜300°Cの 比較的低温度で焼結するため、絶縁性榭脂部 5、及び第 1、第 2の半導体部品 41, 4 2等に高温加熱による劣化が発生するのを抑えることができる。金属焼結層の主成分 として、 Ag以外の金属であっても良ぐ Cuや Ni等であっても良い。また、金属焼結層 によるシールド部材 54の厚みは、例えば、 20 m〜100 mに設定することができ、 金属からなる板状の部材に比べ薄く形成することが可能であるため、回路モジュール 1の小型ィヒにも有利である。
[0083] また、シールド部材 54を配線基板 2上のグランド導体 11と接触するように塗布、充 填し上述の加熱処理を行 、焼結させることで、シールド部材 54とグランド導体 11の 表面との間で直接接触による焼結が起き、その結果、シールド部材 54とグランド導体 11とが強固に接合されることとなる。
上述した回路モジュール 1によれば、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42 との間に、両者を隔てる溝部 53が形成されるように絶縁性榭脂部 5を充填するととも に、溝部 53内に導電性のシールド部材 54を設ける構造としたことから、金属カバー を用いることなく第 1、第 2の半導体部品間に両者を隔てるシールド部材 54を形成す ることができ、回路モジュール 1の小型化に供することができる。
[0084] また、配線基板上面に搭載した第 1、第 2の半導体部品 41, 42や各種電子部品 13 は絶縁性榭脂部 5により覆われ、シールド部材 54は、絶縁性榭脂部 5に設けられた 溝部 53に埋設される構造となっているので、各電子部品やシールド部材 54の破損 を招くことなぐ第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42とを遮蔽するシールド部 材 54を良好な状態で形成することができる。
[0085] また、従来の金属カバーのようにシールド板を保持させておくための天井板を設け る必要もない。さらに、 RF系の電子部品と制御系の電子部品とを仕切るシールド部 材 54が、縦方向に設けられていることによって、配線基板 2の内部で横方向に広がる ベタのグランドパターンを設ける場合に比し、配線基板 2の内部を配線の引き回しや 内蔵部品の形成領域として有効利用でき、設計自由度が高くなるとともに、回路モジ ユール 1を低背化できるという利点もある。
[0086] なお上述した実施形態においては、第 1、第 2の半導体部品 41, 42がともに ICから なる例を示したが、本発明は、電磁的なノイズを発生し得る電子部品を含む複数個 の電子部品を配線基板に並設させてなる回路モジュール 1に適用可能である。例え ば、図 21に示すように、シールド部材 54を、第 1の半導体部品 41と、水晶発振器、 S AWフィルタなど、温度により特性が変化しやすい電子部品 13cとの間に設けても良 い。
[0087] 図 22は、本発明の他の実施形態を示す回路モジュール 1の断面図である。この回 路モジュール 1の特徴的なことは、絶縁性榭脂部 5の上面に、シールド部材 54と接続 される導電層 6を設けたことである。このような構造とすることにより、絶縁性榭脂部 5 の上面が全体にわたってグランド電位に保持された導電層 6で覆われた状態となり、 外部からの不要な電磁波を遮蔽し回路モジュール 1の動作を安定化させることができ る。また、第 1の半導体部品 41から放射される不要な電磁波が回路モジュール 1の外 部へ漏れ出るのを防止することもできる。 [0088] また、導電層 6は、第 1の半導体部品 41から発生しシールド部材 54に伝わった熱 が放射されるのを助けるという機能も有する。これにより熱が蓄積され難くなるので、 第 2の半導体部品 42の電気的な特性が熱により変動するのを防止し、回路モジユー ル 1をより安定して動作させることができる。
導電層 6は、シールド部材 54と同様の材料により形成することが好ましい。具体的 には、平均粒径 lnm〜100nm、より好適には、平均粒径 10nm〜50nmの金属ナノ 粒子を、トルエン、テルビネオール、キシレン、テトラデカン等の有機系の分散溶媒中 に分散させ、ペースト状にした後、絶縁性榭脂部 5の上面に塗布し、これを 130〜30 0°C、より好ましくは 150°C〜250°Cで加熱処理することにより形成される。
[0089] このように導電層 6をシールド部材 54と同様の材料を用いて形成することにより、導 電層 6とシールド部材 54との接続を確実に行うことができるとともに、両者を同工程で 形成することができるため生産効率が非常に良い。なお、導電層 6の厚みは、例えば 、 5〜10 mに設定される。
図 23は、本発明に係る回路モジュール 1の他の実施形態を示す断面図であり、図 24はその平面図である。
[0090] 本実施形態において特徴的なことは、第 2の半導体部品 42に代えて、水晶発振器 、水晶振動子、 SAWフィルタなど、温度により特性が変化しやすい電子部品 13c (シ 一ルド機能付電子部品 3を含む)を設置して!/ヽることである。
第 1の半導体部品 41と電子部品 13cとの間に、両者を仕切るシールド部材 54を設 けている。シールド部材 54は放熱体 6と接続されており、第 1の半導体部品 41から発 生した熱を放熱体 6に逃がすことができる。これにより熱が温度特性変動の大きな電 子部品 13cへ伝わるのを抑制することができ、電子部品 13cの電気的な特性が変動 するのを防止し、回路モジュール 1をより安定して動作させることができる。
[0091] 図 25は、本発明のさらに別の実施形態を示す回路モジュール 1の断面図である。
同図に示す回路モジュール 1の特徴的なことは、溝部 53の底面が配線基板内に位 置している点である。これにより、シールド部材 54により区切られる 2つの領域 A, Bが それぞれ配線基板内部まで広がることとなる。これにより、 RF用受動部品 21aを配線 基板に内蔵し、且つ領域 Aに配置することによって、 RF系の部品と制御系の部品と 間における信号の干渉より少なくすることができ、回路モジュール 1の全体構造を小 型化しつつ、その動作を安定ィ匕させることができる。また、 RF系の部品と制御系の部 品とを仕切るシールド部材 54が縦方向（紙面上下方向）に設けられていることによつ て、シールド部材を配線基板 2の内部に水平に設ける場合と比べて、配線基板 2の 内部を配線の引き回しや内蔵部品の形成領域として有効利用でき、設計の自由度 が高くという利点もある。
[0092] 図 26は、本発明のさらに他の実施形態に係る回路モジュール 1の平面図である。
本実施形態において特徴的なことは、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42 との間に形成された絶縁性榭脂部 5に、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42 とを隔てるための複数の孔部 55を、所定間隔をもって形成していることである。孔部 5 5の形成方法は、レーザスポットにより絶縁性榭脂部 5に空洞を開ける方法がある。こ こで複数の孔部 55の深さは、絶縁性榭脂部 5の途中まででもよぐ絶縁性榭脂部 5を 貫通してその凹部の底面が配線基板 2まで到達して 、てもよ 、。
[0093] 絶縁性榭脂部 5に設けられた孔部 55には、導電性のシールド部材 54が充填され ている。このシールド部材 54によって、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42 とが電磁的に隔てられる構造となり、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42との 間における不要な電磁波の伝播を抑制することができる。これによつて、例えば、第 2 の半導体部品 42が、第 1の半導体部品 41に内蔵されているパワーアンプ力も発生 する不要な電磁波に直接晒されることがなくなり、回路モジュール 1の動作を安定ィ匕 させることがでさる。
<無線通信機器 >
図 27は、本発明の回路モジュール 1、該回路モジュール 1に接続されるデュプレク サ 94、アンテナ 99及び受信回路 90を含む無線通信機器の回路構成を示すブロック 図である。このような無線通信機器の用途として携帯電話機が例示できる。
[0094] この無線通信機器に搭載された回路モジュール 1は、第 2の半導体部品 42として のベースバンド ICと、ベースバンド ICから出力されるベースバンド信号を通過させ不 要信号成分を除去する SAW帯域通過フィルタ 93 (電子部品 13の一種)と、第 1の半 導体部品 41としての高周波パワーアンプを含む RFICと、水晶振動子や SAWフィル タなどのシールド機能付電子部品 3とを有している。これらの各部品は、配線基板に 搭載される。
[0095] 受信回路 90は、デュプレクサ 94を通過した信号を増幅するローノイズアンプ 95、そ の不要信号成分を除去するための SAW帯域通過フィルタ 96、 SAW帯域通過フィ ルタ 96を通過した信号を増幅するアンプ 97、アンプ 97で増幅された信号を低周波 信号に変換するミキサ 98などを備えて 、る。
この無線通信機器において、ベースバンド ICから出力されるベースバンド信号は、 SAW帯域通過フィルタ 93を通過し、 RFICで高周波電力信号に変換される。この高 周波電力信号は、デュプレクサ 94を通過しアンテナ 99から放射される。一方、アンテ ナ 99で受信した信号は、ローノイズアンプ 95で増幅され、 SAW帯域通過フィルタ 96 で不要信号成分が除去される。この SAW帯域通過フィルタ 96を通過した信号は、ァ ンプ 97で再増幅され、ミキサ 98によりベースバンド信号に周波数変換される。
[0096] このように、本発明の小型で生産性に優れた回路モジュール 1を無線通信機器に 適用することにより、小型 ·安価で高性能な無線通信機器を実現することができる。 <製造方法 1 >
前述の実施形態（図 1〜図 8)の回路モジュール 1の製造方法につ 、て図 28を用い て説明する。
[0097] (工程 A)
まず、図 28 (a)に示すように、マトリクス状に配列された複数の基板領域 70を有す るマスター基板 71を用意する。
マスター基板 71は、例えば、ガラス一セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック 材料カゝらなるグリーンシートを積層して構成される。各基板領域 70の表面や内部に は電極パッド、内部配線、ビアホール導体、外部端子などが形成されている。
[0098] このようなマスター基板 71は、例えば、アルミナセラミックス等力も成るセラミック材 料粉末に適当な有機溶剤等を添加'混合して得たセラミックグリーンシートの表面等 に電極パッドや外部端子となる導体ペーストを所定パターンに印刷'塗布するととも に、これを複数枚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。 (工程 B)
次に、図 28 (b)に示すように、各基板領域 70の電極パッド上にシールド機能付電 子部品 3、半導体部品 4、コンデンサ、抵抗、インダクタ等の各種電子部品 13を半田 等の導電性接合材により実装する。この状態で、シールド機能付電子部品 3の上面 が他の半導体部品 4や電子部品 13の上面よりも高くなつている。本実施形態では、 シールド機能付電子部品 3として、容器体 20及び容器体 20の上面に固着される金 属板 14を含んで構成される温度補償型水晶発振器を用いて ヽる。
[0099] (工程。）
次に、図 28 (c)に示すように、前記集合回路基板上に実装したシールド機能付電 子部品 3、半導体部品 4、各種電子部品 13、並びに各基板領域の上面を被覆するよ うにして絶縁性榭脂部 5となる榭脂ペーストを印刷し、硬化させる。
このとき、シールド機能付電子部品 3の基準電位に保持される部分、すなわち金属 板 14の上面が絶縁性 5から露出されるようにしている。露出の方法として、エポキシ 榭脂などのペースト状の榭脂を、メタルマスクを用いたスクリーン印刷法等によって印 刷する。この際、チャンバ一内にマスター基板 71を載置し、真空状態で榭脂の印刷 を行うことにより、気泡の発生を抑え、良好な状態で榭脂を充填することができる。こ の後、例えば 150°C、 1時間の加熱により、榭脂を硬化させることにより絶縁性榭脂部 5が形成される。
[0100] このとき、図 2に示したように、絶縁性榭脂部 5の上面の高さ位置が、シールド機能 付電子部品 3の上面の高さ位置と等しくなるように絶縁性榭脂部 5を形成する。このよ うにして絶縁性榭脂部 5を形成することにより、絶縁性榭脂部 5から金属板 14の上面 全体が露出された状態となり、この露出部に次の工程 Dで形成される導電層 6が被着 されることとなるため、導電層 6をより確実に基準電位に保持させることができるように なる。
[0101] (工程 D)
次に、図 28 (d)に示すように、絶縁性榭脂部 5の上面に導電層 6を形成する。この 導電層 6は、金属の微粒子同士が焼結してなる金属焼結層からなり、平均粒径 lnm 〜100nmの Ag粒子をトルエン、テルビネオール、キシレン、テトラデカン等の有機系 の分散溶媒中に分散させ、ペースト状にした後、絶縁性榭脂部 5の上面に塗布する 。塗布方法としては、スクリーン印刷法にて塗布しても良ぐまた、充填したペーストを ノズルの先端から吐出させるインクジェット法、ペーストを滴下したマスター基板 71を 高速で回転することにより、一様な薄膜を形成するスピンコータ法、ゴム等の弾性体 に印刷したペーストを写し取る転写法、槽中のペーストに浸漬して塗布するディップ 法等を使用しても良い。
[0102] このようにペーストを塗布した後、これを 130〜300°Cで加熱処理する。上記ナノォ ーダ一の Ag粒子は、比較的低温度でも容易に焼結するため、特別の焼結炉等を必 要とすることなく、通常のオーブンゃリフロー炉での加熱処理が可能である。また、絶 縁性榭脂部 5、及び半導体部品 4等に高温加熱による劣化を発生させることなぐ緻 密な金属層を形成することができる。金属焼結層の材料として Ag以外にも、 Cuや Ni などを使用することが可能である。
[0103] (工程 E)
次に、図 28 (e)に示すように、ダイシングテープ 72に貼り付けたマスター基板 71を 各基板領域に沿ってダイシングカッター 73により切断する。これにより、個片に分割 された回路モジュール 1が得られる。
上述した回路モジュールの製造方法によれば、マスター基板 71の全面に絶縁性 榭脂部 5、導電層 6をそれぞれ一括的に形成することができ、金属カバーを設けるよ うにしていた従来の回路モジュールの製造方法と比較して、生産性を飛躍的に向上 させることができる。すなわち、金属カバーを装着させる場合、金属カバーの位置合 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。これに対し、本実施形態の 製造方法によれば、金属カバーの位置合わせ工程、半田付け工程などの煩雑な作 業が一切不要となり、複数の基板領域に対し、絶縁性榭脂部 5及び導電層 6を一括 的に形成することができるため、シールド効果を有する回路モジュールの生産性を高 めることができる。
[0104] 上述の回路モジュールの製造方法では、シールド機能付電子部品 3に設けた基準 電位部に導電層 6が被着される場合について示したが、半導体部品 4に設けた基準 電位部に導電層 6が被着される場合（図 7参照)も、上記の工程 A〜Eにおいて、シー ルド機能付電子部品 3を半導体部品 4に置き換えて同様の工程を行えばよい。 半導体部品 4に貫通導体 44を形成する場合、貫通導体 44を形成するための導電 ペーストと導電層 6を形成するための導電ペーストとで同じものを使用すれば、貫通 導体 44と導電層 6の形成を同時に行うことができる。すなわち、上記工程 Bにおいて 、貫通穴が形成された状態の半導体部品 4を配線基板 2に実装し、上記工程 Dにお いて、導電層 6となるペーストの塗布とともに、貫通穴にもペーストを充填することによ り、貫通導体 44と導電層 6の形成を同時に行うことができ、回路モジュールの生産効 率を向上させることができる。
<製造方法 2>
次に前述の図 18〜図 20の実施形態の回路モジュールの製造方法について図 29 を用いて説明する。
(X@A)
まず、図 29 (a)に示すように、複数の基板領域 70を有するマスター基板 71の各基 板領域に第 1、第 2の半導体部品 41, 42、並びにコンデンサなどの各種電子部品 1 3を並設する。なお、隣接する基板領域 70の境界を便宜点線で示している。
[0105] マスター基板 71は、例えば、ガラス一セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック 材料カゝらなるグリーンシートを積層して構成され、各基板領域 70の表面や内部には 電極パッド、内部配線、ビアホール導体、外部端子などが形成されている。
このようなマスター基板 71は、例えば、アルミナセラミックス等力も成るセラミック材 料粉末に適当な有機溶剤等を添加'混合して得たセラミックグリーンシートの表面等 に電極パッドや外部端子となる導体ペーストを所定パターンに印刷'塗布するととも に、これを複数枚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。
[0106] 各基板領域 70には電極パッド 10が設けられており、電極パッド 10には、第 1、第 2 の半導体部品 41, 42及び各種電子部品 13が半田等の導電性接合材を介して実装 されている。また、各基板領域 70には電極パッド 10の他にグランド電位に保持される グランド導体 11が形成されて 、る。 (工程 B)
次に、図 29 (b)に示すように、第 1、第 2の半導体部品 41, 42、及び各種電子部品 13を被覆する絶縁性榭脂部 5を形成する。
[0107] 絶縁性榭脂部 5は、エポキシ榭脂などのペースト状の榭脂を、メタルマスクを用いた スクリーン印刷法等によって印刷する。この際、チャンバ一内にマスター基板 71を載 置し、真空状態で榭脂の印刷を行えば、気泡の発生を抑え、良好な状態で榭脂を充 填することができる。したがって、榭脂の印刷工程は真空中で行うことが好ましい。こ の後、例えば 150°C、 1時間の加熱により、榭脂を硬化させることにより絶縁性榭脂部 5が形成される。
[0108] (工程 C)
次に、図 29 (c)に示すように、第 1の半導体部品 41と第 2の半導体部品 42との間に 介在される絶縁性榭脂部 5に、第 1、第 2の半導体部品 41, 42を隔てる溝部 53を形 成する。
溝部 53は、レーザ光を用いたレーザスクライブ等により形成することができる力 適 正な出力 '波長のレーザ光を選択することにより、絶縁性榭脂部 5の上面力 配線基 板 2の表面までスクライブすることが可能で、配線基板 2の上面に設けたグランド導体 11を露出させることができる。
[0109] 前記工程 Aで予め基板領域 70を X方向、 Y方向のマトリクス状に配列するとともに、 第 1、第 2の半導体部品 41, 42を X方向に沿って配列しておき、この工程 Cにおいて 、溝部 53を、 Y方向に沿って隣接する基板領域間で連結されるように形成しておけ ば、後述するシールド部材 54の形成を複数の基板領域 70に対し一括的に行うこと ができ、回路モジュールの生産性を向上させることができる。
[0110] (工程 D)
次に、図 29 (d)に示すように、溝部 53に導電ペーストを充填し、硬化することにより シールド部材 54を形成する。
前記導電ペーストは、平均粒子径 Inn！〜 1 OOnmの金属ナノ粒子を塗布 '充填し、 その後 130°C〜300°Cの低温にて焼結することにより形成される。より具体的には、 平均粒径 lnm〜100nmの Ag粒子をトルエン、テルビネオール、キシレン、テトラデ カン等の有機系の分散溶媒中に分散させ、ペースト状にした後、溝部 53内に充填す る。この導電ペーストを溝部 53に充填するには、真空印刷法を適用することができる 。その後、オーブンゃリフロー炉にて 130°C〜250°Cといった低温での加熱処理を施 すことで、金属ナノ粒子を焼結する。
[0111] この工程 Dにおいては、溝部 53内に導電ペーストを充填するのと同時に、絶縁性 榭脂部 5の上面にも導電ペーストを塗布し、硬化するようにしてもよい。これにより、グ ランド電位に保持されるシールド層を簡単且つ確実に形成することができる。
その後、図 29 (e)に示すように、ダイシングテープ 72に貼り付けたマスター基板 71 を、ダイシングカッター 73を用いて切断する。この時、個々の部品を搭載した配線基 板 2間の境界線に沿って、縦横マトリクス状に切断することで、個々の回路モジユー ルが得られる。
[0112] 上述した本発明の回路モジュールの製造方法によれば、第 1、第 2の半導体部品 4 1, 42を隔てるようにして設けられた溝部 53に、導電ペーストを充填するだけで、シー ルド部材 54を形成することができ、簡単且つより確実に電磁遮蔽機能を有するシー ルド部材 54を第 1、第 2の半導体部品 41, 42を隔てる位置に形成することができる。 また、溝部 53を、グランド導体 11が露出するようにしておくだけで、グランド電位に 導通されるシールド部材 54を形成することができ、生産効率がょ 、。
[0113] なお、本発明は上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。

Claims

請求の範囲
[1] 配線基板と、
前記配線基板に搭載される複数個の電子部品と、
前記複数個の電子部品のうち少なくとも 1個の電子部品の上面に設けられる基準 電位部と、
前記基準電位部を除いて前記複数個の電子部品を被覆する絶縁性榭脂部と、 前記基準電位部に接続されるとともに前記絶縁性榭脂部の上面を被覆する導電層 と、を備えた回路モジュール。
[2] 前記基準電位部が設けられた少なくとも 1個の電子部品（以下「基準電位部を有す る電子部品」という）の高さが、他の電子部品の高さよりも高い請求項 1に記載の回路 モジユーノレ。
[3] 前記絶縁性榭脂部の上面の高さと前記基準電位部を有する電子部品の高さとが 等 、請求項 2に記載の回路モジュール。
[4] 前記基準電位部が設けられた少なくとも 1個の電子部品（以下「基準電位部を有す る電子部品」という）は、その上面に固定される金属板を含み、前記導電層が、前記 金属板に接続されて ヽる請求項 1に記載の回路モジュール。
[5] 前記基準電位部を有する電子部品は、容器体、該容器体の上面に固定される前 記金属板、該容器体の内部に収容される圧電振動素子、並びに該容器体の外表面 に形成されるグランド端子を含んで構成され、前記金属板が前記容器体の配線を介 して前記グランド端子に接続されて！、る請求項 4に記載の回路モジュール。
[6] 前記導電層が前記金属板の側面に被着されており、前記導電層の上面の高さと前 記基準電位部を有する電子部品の高さとが等しい請求項 5に記載の回路モジュール
[7] 前記基準電位部が設けられた少なくとも 1個の電子部品は、半導体基板、該半導 体基板を厚み方向に貫く貫通導体、並びに前記半導体基板の下面側に形成され、 前記貫通導体と電気的に接続される基準電位用の電極パッドを含んで構成される半 導体部品であり、前記基準電位部が前記貫通導体の前記半導体基板上面への導 出部である請求項 1に記載の回路モジュール。
[8] 前記半導体部品の高さが、他の電子部品の高さよりも高い請求項 7に記載の回路 モジユーノレ。
[9] 前記絶縁性榭脂部の上面の高さと前記半導体部品の高さとが等しい請求項 8に記 載の回路モジュール。
[10] 前記導電層は、平均粒径 Inn！〜 lOOnmの金属粒子を含む有機溶媒を加熱処理 することにより形成される金属焼結層から成る請求項 1に記載の回路モジュール。
[11] 前記複数個の電子部品は第 1の半導体部品及び第 2の半導体部品を含み、前記 第 1の半導体部品と前記第 2の半導体部品との間に位置する前記絶縁性榭脂部に は、両半導体部品を隔てる溝部が設けられており、前記溝部内には導体材料力 な るシールド部材が埋設され、前記シールド部材は前記導電層と電気的に接続されて V、る請求項 1に記載の回路モジュール。
[12] 前記第 1の半導体部品が RFICであり、前記第 2の半導体部品がベースバンド ICで ある請求項 11に記載の回路モジュール。
[13] 前記 RFICと電気的に接続される RF用電子部品をさらに含み、前記シールド部材 によって区切られる 2つの領域のうち、前記 RFICが配される側の領域に前記 RF用 電子部品が配されて 、る請求項 12に記載の回路モジュール。
[14] 前記溝部の底面が前記配線基板内に位置するとともに、 RF用受動部品が前記配 線基板に内蔵されている請求項 12に記載の回路モジュール。
[15] 前記導電層と前記シールド部材とが同一材料力 なる請求項 11に記載の回路モ ジュール。
[16] 配線基板と、
前記配線基板に実装される複数個の電子部品と、
前記複数個の電子部品のうち少なくとも 1個の発熱性電子部品と、
前記発熱性電子部品の少なくとも一部を除いて前記複数個の電子部品を被覆する 絶縁性榭脂部と、
前記発熱性電子部品の前記絶縁性榭脂部で被覆されな!ヽ前記一部と、前記絶縁 性榭脂部の上面とを被覆するための導体材料からなる放熱体と、を備えた回路モジ ユーノレ o
[17] 前記放熱体が平均粒径 Inn！〜 lOOnmの金属粒子を含む有機溶媒を加熱処理す ることにより形成される金属焼結体力もなる請求項 16に記載の回路モジュール。
[18] 前記放熱体が基準電位用導体に電気的に接続されている請求項 16に記載の回 路モジユーノレ。
[19] 前記発熱性電子部品の上部が前記放熱体の内部に埋設されている請求項 16に 記載の回路モジュール。
[20] 前記発熱性電子部品の高さが、他の電子部品の高さよりも高ぐ且つ前記絶縁性 榭脂の上面の高さと前記発熱性電子部品の高さとが等しい請求項 16に記載の回路 モジユーノレ。
[21] 前記放熱体に複数の溝が設けられている請求項 16に記載の回路モジュール。
[22] 前記複数個の電子部品は、温度による特性変動の大きな部品を含み、前記発熱性 電子部品と前記温度による特性変動の大きな部品との間には、両者を仕切る導体材 料力 なるシールド部材が設けられ、前記シールド部材が前記放熱体に接続されて
V、る請求項 16に記載の回路モジュール。
[23] 前記放熱体と前記シールド部材とが同一材料力 なる請求項 22に記載の回路モ ジュール。
[24] 前記発熱性電子部品がパワーアンプを内蔵した半導体部品である請求項 16に記 載の回路モジュール。
[25] 前記温度による特性変動の大きな部品が SAWフィルタ又は水晶振動子である請 求項 16に記載の回路モジュール。
[26] 請求項 1に記載の回路モジュールと、該回路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。
[27] 請求項 16に記載の回路モジュールと、該回路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。
[28] マトリクス状に配列された複数の基板領域を有するマスター基板を用意する工程 A と、
上面に基準電位部を有する電子部品を含む複数個の電子部品を前記マスター基 板の基板領域に実装する工程 Bと、 前記基板領域の上面を被覆するとともに、前記基準電位部を露出させるように前記 基準電位部を有する電子部品の一部又は全部を被覆する絶縁性榭脂部を形成する 工程 Cと、
前記絶縁性榭脂部の上面を被覆する導電層を、前記基準電位部の露出した部分 に接続されるように形成する工程 Dと、
を含む回路モジュールの製造方法。
[29] 前記工程 Dの後、前記マスター基板を各基板領域に沿って切断する工程 Eをさら に含む請求項 28に記載の回路モジュールの製造方法。
[30] 前記工程 Dにおいて、
前記導電層は、平均粒径 Inn！〜 lOOnmの金属粒子を有機溶媒に分散してなる導 電性ペーストを前記絶縁性榭脂部の上面に塗布し、加熱処理することにより形成さ れる請求項 28に記載の回路モジュールの製造方法。
[31] 前記工程 Cにおいて、
前記基準電位部の露出は、前記基準電位部を被覆するように前記絶縁性榭脂部 を形成した後、前記基準電位部の直上に位置する絶縁性榭脂部にレーザ光を照射 することにより行われる請求項 28に記載の回路モジュールの製造方法。
[32] 前記工程 Cにおいて、
前記基準電位部の露出は、前記絶縁性榭脂部となる絶縁性榭脂ペーストを、前記 基準電位部が露出されるようにしてスクリーン印刷により塗布し、硬化することにより 行われる請求項 28に記載の回路モジュールの製造方法。
[33] 前記上面に基準電位部を有する電子部品は、その電子部品の上面に固定される 金属板を有する請求項 28に記載の回路モジュールの製造方法。
[34] 前記上面に基準電位部を有する電子部品は、容器体、該容器体の上面に固定さ れる前記金属板、該容器体の内部に収容される圧電振動素子、並びに該容器体の 外表面に形成されるグランド端子を含んで構成され、前記金属板が前記容器体の配 線を介して前記グランド端子に接続されている請求項 33に記載の回路モジュールの 製造方法。
[35] 前記上面に基準電位部を有する電子部品は、半導体基板、該半導体基板を厚み 方向に貫く貫通導体、並びに前記半導体基板の下面側に形成され、前記貫通導体 と電気的に接続される基準電位用の電極パッドを含んで構成される半導体部品であ り、前記基準電位部が前記貫通導体の前記半導体基板上面への導出部である請求 項 28に記載の回路モジュールの製造方法。
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