WO2007125948A1 - アンテナ内蔵電子回路モジュールとその製造方法 - Google Patents

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WO2007125948A1
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Shozo Ochi
Hidenobu Nishikawa
Hiroshi Sakurai
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Panasonic Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a non-contact IC card, a LAN card used for a wireless LAN, an SD (Secure Digital) memory card used as a record carrier, and the like, and an electronic circuit module with a built-in antenna function. It relates to a manufacturing method.
  • FIG. 6 is a diagram showing a first example of a conventional electronic circuit module with a built-in antenna.
  • FIG. 6 is an expanded view of the SD memory card.
  • a memory element 31 and a CPU element 32 are mounted on the mounting module 30.
  • the antenna 35 is formed by printing a conductive material on the adhesive body 34.
  • connection line 33 of the mounting module and the antenna 35 are in contact with each other. Bonding 'fixed' (see, for example, Patent Document 1).
  • the antenna built-in electronic circuit module configured as described above can read and store data with the main device without contact.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second example of a conventional electronic circuit module with a built-in antenna.
  • FIG. 7 shows a high-frequency semiconductor module used for a wireless LAN or the like, which includes a base plate 41, an antenna substrate 42 having a transmission / reception antenna pattern 43, semiconductor elements 48 and 49, and a circuit substrate 46. And the conductor lead 50.
  • circuit board 46 a wiring conductor 51 made of Cu foil formed with NiZAu plating is formed as a conductor on a low dielectric constant base material. Then, circuit board 46 and semiconductor elements 48 and 49 are It is fixed to the base plate 41 with Ag paste.
  • a TAB (Tape Automated Bonding) tape with a single-sided conductor is positioned on the circuit board 46 and fixed with an adhesive for temporary fixing, and the TAB tape conductor leads and the electrodes of the semiconductor elements 48 and 49 are ultrasonically bonded using a bonding tool. To do.
  • the conductor lead of the TAB tape is ultrasonically bonded to the wiring conductor 51 of the circuit board 46, leaving the conductor lead 50, and removing the temporary fixing adhesive and the TAB film.
  • the wiring conductor 51 of the circuit board 46 and the antenna pattern 43 of the antenna board 42 are connected by the central conductor 52 that penetrates the base plate 41 and the like.
  • the conductor lead 50 has a larger cross-sectional area and lower wiring resistance than an Au wire, and therefore it can reduce signal transmission loss and improve characteristic stability (for example, Patent Document 2). reference).
  • the antenna in the first example, in the step of connecting the mounting module mounting the semiconductor element and the antenna, the antenna is attached to the adhesive body, and then the connection line between the antenna and the mounting module is positioned. It is necessary to stick together on the mounting module. Therefore, since it is difficult to visually recognize the contact portion with an upward force, there is a problem in a connection method such as alignment.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-18624
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-59968
  • An electronic circuit module with a built-in antenna includes a wiring board formed on a first main surface and having a wiring pattern connected to a passive component and a semiconductor element, and a plurality of through electrodes connected to the wiring pattern,
  • An antenna pattern is formed on the first main surface of the substrate and a mounting module made up of passive components and semiconductor elements mounted on the wiring board.
  • the first terminal of the turn is formed to project from an opening provided in the base material
  • the second terminal of the antenna pattern is formed from a resin sheet substrate that projects from one side of the outer periphery of the base material.
  • the device has a configuration in which the first terminal and the second terminal of the resin sheet substrate are electrically connected, and the mounting module and the resin sheet substrate are housed in the housing.
  • the magnetic layer containing the magnetic particles can prevent the influence of reflection of electromagnetic waves by the mounting module, etc., so that the antenna sensitivity does not change and is stable and has a constant communication distance. Can be secured.
  • the method for manufacturing an electronic circuit module with a built-in antenna includes a wiring pattern formed on the first main surface and connected to the passive component and the semiconductor element, and a plurality of through electrodes connected to the wiring pattern.
  • a mounting module forming step for mounting passive components and semiconductor elements on the wiring board, and an antenna pattern is formed on the first main surface of the base material, and the first terminal of the antenna pattern protrudes into the opening provided on the base material. And forming the second terminal of the antenna pattern so that one side force of the outer periphery of the base material protrudes and forming the second main surface of the base material of the base material and the wiring board.
  • the second main surface is bonded via a magnetic layer, and the terminal connection step for connecting the first terminal and the second terminal of the antenna pattern to the through electrode of the mounting module, and the mounting module, respectively.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an electronic circuit module with a built-in antenna in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB-1B of FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the electronic circuit module with a built-in antenna in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a diagram of an electronic circuit module with a built-in antenna in an embodiment of the present invention. It is sectional drawing explaining a manufacturing method.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the electronic circuit module with a built-in antenna in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2D is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the electronic circuit module with a built-in antenna in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a first step in a method for manufacturing an antenna substrate in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line 3B-3B of FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view illustrating the first step of the method of manufacturing the antenna substrate in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a second step of the method for manufacturing the antenna substrate in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 4B-4B of FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a diagram for explaining a third step of the method for manufacturing the antenna substrate in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a diagram showing a first example of a conventional electronic circuit module with a built-in antenna.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second example of a conventional electronic circuit module with a built-in antenna.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams illustrating an antenna built-in electronic circuit module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a view of the back surface force of the electronic circuit module 1 with a built-in antenna, and the lower surface of the housing is omitted so that the inside can be seen.
  • 1B is a cross-sectional view taken along line 1B-1B in FIG. 1A.
  • the electronic circuit module 1 with a built-in antenna includes a mounting module (not shown), a resin sheet substrate 11, and a magnetic layer 14 interposed therebetween. It has a configuration built in the case 16.
  • the mounting module includes the passive components 10 and the electrodes 7 and 9 of the semiconductor elements 6 and 8 mounted on the electrode terminals on the wiring pattern 3 formed on the first main surface 2a of the wiring board 2, and the second It consists of external connection terminals 4 provided on the main surface 2b.
  • the semiconductor element 8 is a semiconductor element for a control circuit including, for example, a CPU
  • the semiconductor element 6 is a semiconductor memory element such as flash memory, FeRAM, MRAM, or RRAM
  • the passive component 10 is , Capacitors, resistors and coils.
  • the resin sheet substrate 11 includes an antenna pattern 12 having a first terminal 15a and a second terminal 15b on the first main surface 11a of the base material.
  • the first terminal 15a of the antenna pattern 12 is provided so as to project into the opening 13 of the base material
  • the second terminal 15b is provided so as to project one side force on the outer periphery of the base material.
  • the second main surface 2b of the wiring board 2 of the mounting module and the second main surface l ib of the base material of the resin sheet substrate 11 are bonded and fixed via the magnetic layer 14 to form a housing.
  • 1 6 is built with at least the external connection terminal 4 of the wiring board 2 exposed.
  • the magnetic layer 14 is provided on the second main surface 1 lb of the base material of the resin sheet substrate 11 with a shape slightly larger than the outer dimensions of the antenna pattern 12 and at a portion other than the opening 13 of the base material. ing.
  • first terminal 15a and the second terminal 15b of the antenna pattern 12 are connected to the wiring pattern 3 with, for example, a conductive adhesive via the through electrodes 5a and 5b provided on the wiring board 2. It is.
  • the connection may be performed by soldering or the like in addition to the conductive adhesive.
  • the external connection terminal 4 is formed on the second main surface 2b of the wiring board 2, but the present invention is not limited to this.
  • the external connection terminal 4 Since this is a contact type terminal for receiving and supplying power, it is not always necessary when transmitting and receiving data and supplying power via an antenna pattern in a contactless manner.
  • the wiring substrate 2 a substrate obtained by impregnating an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin or the like into a fiber made of an organic material such as glass fiber kevlar is used.
  • Various resin substrates such as those using BT resin or liquid crystal polymer can be used.
  • the base material of the resin sheet substrate 11 various base materials such as polyester and polyimide can be used.
  • the magnetic layer 14 for example, a magnetic paste containing magnetic particles such as ferrite powder mixed with a resin such as an epoxy resin is printed, and the magnetic layer 14 has a thickness of, for example, 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • a magnetic sheet formed to a thickness can be used.
  • a magnetic layer having an arbitrary thickness can be formed corresponding to the required absorption of electromagnetic waves, so that the antenna characteristics can be further improved.
  • the magnetic ceramic sheet having a magnetic particle force such as ferrite can be affixed so that it is thin and highly effective in shielding the incidence of electromagnetic waves on the semiconductor element.
  • the antenna pattern 12 is formed by attaching a Cu foil, for example, to the base material of the resin sheet substrate 11 by a photolithography process and an etching process. This makes it easy to form a fine antenna pattern 12 as compared with a method using a conductive paste to form by printing, and can meet the demand for a long antenna length of 13.56 MHz band, for example.
  • the magnetic layer prevents the electromagnetic wave from being incident on the semiconductor element of the mounting module, thereby preventing the reflection of the electromagnetic wave as much as the power of the semiconductor element, stable antenna sensitivity, and constant communication.
  • An electronic circuit module with a built-in antenna that can transmit and receive at a distance can be realized.
  • FIGS. 2A to 2D show an electronic circuit module with a built-in antenna according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing explaining the manufacturing method of a cable.
  • a through hole is formed in the wiring board 2 from the first main surface 2a to the second main surface 2b by, for example, molding, drilling method, laser method, etc.
  • the through electrodes 5a and 5b are formed by filling with a printing method using, for example, a plating method or a conductive paste.
  • the wiring pattern 3 is formed on the first main surface 2a of the wiring substrate 2, and the external connection terminals 4 are formed on the second main surface 2b using, for example, a photolithography method.
  • the mounting module 17 is mounted by mounting the electrode terminal provided at a predetermined position of the wiring pattern 3, the semiconductor element 6 which is a semiconductor memory element, the semiconductor element 8 which is a semiconductor element for the control circuit, and the passive component 10. Form.
  • electrodes 7 and 9 such as solder bumps, gold bumps and stud bumps are formed in advance on the semiconductor elements 6 and 8 and are flip-chip mounted on the electrode terminals of the wiring board 2.
  • the antenna pattern 12 having the first terminal 15a and the second terminal 15b having a predetermined shape is formed by etching. To do.
  • the resin layer substrate 11 is produced by forming the magnetic layer 14 on the second main surface ib of the base material by, for example, a printing method.
  • the base material of the resin sheet substrate 11 is formed with an opening 13 penetrating the first main surface 11a and the second main surface l ib.
  • the first terminal 15a of the antenna pattern 12 is provided so as to protrude into the opening 13, and the second terminal 15b is provided so as to protrude on one side of the outer periphery of the resin sheet substrate 11.
  • the second main surface 2b of the wiring board 2 of the mounting module 17 is bonded to the second base surface 2b of the resin sheet substrate 11 using an adhesive (not shown) or the like. Adhere the magnetic layer 14 formed on 1 lb of the main surface of 2.
  • the first terminal 15a of the antenna pattern 12 is placed on the through electrode 5a, and the second terminal 15b is placed on the through electrode 5b.
  • pressure 19 is applied to the first terminal 15a and the second terminal 15b by, for example, a bonding jig or the like, and crimped to the through electrodes 5a and 5b.
  • a metal film such as Ni or Au may be provided in advance on the through electrodes 5a and 5b by a plating method to improve environmental resistance.
  • the external connection terminal 4 is formed on the second main surface 2b of the wiring board 2, and the external connection terminal 4 is exposed and housed in the housing 16. Not limited to this. For example, when the contactless type is used, the external connection terminal 4 may not be formed. Thereby, reliability, such as dust resistance and moisture resistance, can be improved.
  • FIG. 3A to FIG. 5B are views for explaining a method for manufacturing a resin sheet substrate on which an antenna pattern used in the embodiment of the present invention is formed.
  • 3A is a diagram for explaining the first step of the antenna substrate manufacturing method
  • FIG. 3B is a sectional view taken along line 3B-3B of FIG. 3A
  • FIG. 3C is a sectional view for explaining the first step of the antenna substrate manufacturing method.
  • It is. 4A is a diagram for explaining a second step of the method of manufacturing the antenna substrate
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 4B-4B in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a diagram for explaining a third step of the method of manufacturing the antenna substrate
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B in FIG. 5A.
  • FIGS. 3A and 3B are a continuous carrier tape 22 having sprocket holes.
  • the carrier tape 22 has, for example, four rectangular second openings 23 that form the outer periphery of the mounting module with respect to one first opening 13.
  • a photo resist film is selectively formed on the Cu foil 12a using, for example, a photolithography method, and the Cu foil 12a is etched to form an antenna pattern. 12 is formed. At this time, the first terminal 15a of the antenna pattern 12 is connected to the first opening 1 The second terminal 15 b is formed so as to protrude into the second opening 23.
  • the antenna pattern 12 is not limited to the force formed in a spiral shape in the region surrounded by the second opening 23. It is formed with various antenna patterns depending on the band to be used.
  • a magnetic layer 14 is formed on the opposite surface of the carrier tape 22 in the region where the antenna pattern 12 is formed so as to cover at least the spiral antenna pattern 12.
  • the magnetic layer 14 is formed in a region excluding the first opening 13 and the second opening 23, covering at least the antenna pattern 12.
  • the magnetic layer 14 can be formed by a method of applying a paste in which magnetic particles are dispersed, or a method of adhering a sheet in which magnetic particles are dispersed with an adhesive.
  • the magnetic layer may be formed by coating the surface of the magnetic particles with an insulating film!
  • the resin sheet substrate 11 is produced by cutting and dividing the carrier tape 22 on which the antenna pattern 12 is formed by the cutting line 24 shown along the second opening 23 in FIG. 5B. .
  • an electronic circuit module with a built-in antenna can be manufactured with low cost and high productivity.
  • the carrier tape force is not limited to the force described in the example of cutting and dividing the resin sheet substrate and fixing it to the mounting module.
  • the carrier tape is cut and divided to produce an electronic circuit module with a built-in antenna equipped with a resin sheet substrate. May be.
  • an electronic circuit module with a built-in antenna can be manufactured at lower cost and higher productivity.
  • the antenna built-in electronic circuit module of the present invention is useful for a semiconductor storage device such as an SD memory card and an electronic device such as a wireless LAN, which are required to be thin, high density, and highly reliable.

Abstract

本発明のアンテナ内蔵電子回路モジュール（１）は、配線基板（２）と、受動部品および半導体素子からなる実装モジュールと、基材の第１の面にアンテナパターン（１２）が形成された樹脂シート基板（１１）と、実装モジュールと樹脂シート基板（１１）との間に介挿された磁性体層とを有し、筐体（１６）内に収納された構成を有する。

Description

明 細 書
アンテナ内蔵電子回路モジュールとその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、非接触 ICカード、無線 LANなどに用いられる LANカードや、記録担体 として使用される SD (Secure Digital)メモリカードなどにアンテナ機能を内蔵させ たアンテナ内蔵電子回路モジュールとその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、メモリ素子や CPU素子を内蔵させたカード型の記録担体の応用範囲と使用 の簡便性を向上させるために、無線通信機能を付加することが要望されている。この ような機器として、例えば、ワイヤレス送受信機能を備えたメモリカード、アンテナ機能 を備えた高周波半導体モジュールなどが開発されている。
[0003] 以下に、従来のアンテナ内蔵電子回路モジュールについて説明する。図 6は、従 来のアンテナ内蔵電子回路モジュールの第 1の例を示す図である。図 6は SDメモリ カードを展開した図であって、実装モジュール 30にはメモリ素子 31と CPU素子 32が 実装されている。一方、アンテナ 35は、粘着体 34に導電材質をプリントして形成され ている。
[0004] このように構成された実装モジュール 30とアンテナ 35とを図面中の矢印で示す方 向に重ねて実装モジュールの接続線 33とアンテナ 35が接触するように位置合わせ し、粘着体 34によって接着 '固定している（例えば、特許文献 1参照)。
[0005] このように構成したアンテナ内蔵電子回路モジュールでは、非接触によって本体機 器とのデータの読み取りや保存などを行うことができる。
[0006] また、図 7は、従来のアンテナ内蔵電子回路モジュールの第 2の例を示す断面図で ある。図 7は無線 LANなどに用いられる高周波用半導体モジュールであって、ベー スプレート 41と、送受信用のアンテナパターン 43を備えたアンテナ基板 42と、半導 体素子 48、 49と、回路基板 46と、導体リード 50とからなる。
[0007] 回路基板 46は低誘電率の基材に導体として、 NiZAuめっきを形成した Cu箔から なる配線導体 51を形成している。そして、回路基板 46および半導体素子 48、 49を ベースプレート 41に Agペースト剤で接着固定している。さらに、片面導体付き TAB ( Tape Automated Bonding)テープを回路基板 46に位置決めして仮止め用接 着剤で固定し、ボンディングツールにより TABテープの導体リードと半導体素子 48、 49の電極を超音波圧着する。その後、 TABテープの導体リードを回路基板 46の配 線導体 51に超音波圧着し、導体リード 50を残して、仮止め用接着剤と TABフィルム を取り除く。このとき、回路基板 46の配線導体 51とアンテナ基板 42のアンテナバタ ーン 43は、ベースプレート 41などを貫通する中心導体 52により接続されている。これ により、導体リード 50は、 Auワイヤーに比較して断面積が大きく配線抵抗が小さいの で、信号伝送損失の低減と特性の安定性を向上させることができるとしている (例え ば、特許文献 2参照)。
[0008] し力しながら、上記第 1の例では、半導体素子を搭載した実装モジュールとアンテ ナの接続ステップにおいて、アンテナを粘着体に貼着した後に、アンテナと実装モジ ユールの接続線を位置合わせして実装モジュールに貼着する必要がある。そのため 、接触部を上方力 視認することが困難なため、位置合わせなどの接続方法に課題 がある。
[0009] また、上記第 2の例では、 TABテープを仮固定し、ボンディング後に TABフィルム を取り除くなど、複雑な製造ステップが必要となるため生産性に課題がある。
[0010] また、これらの例のいずれも半導体素子力 反射する電磁波がアンテナ特性に影 響を与えることは示されておらず、その解決方法も開示されていない。特に、 SDカー ドのように筐体の大半を半導体素子が占める場合には、反射する電磁波の影響が大 きく問題となり、その解決が課題となっている。
特許文献 1 :特開 2006— 18624号公報
特許文献 2：特開 2003 - 59968号公報
発明の開示
[0011] 本発明のアンテナ内蔵電子回路モジュールは、第 1の主面に形成され受動部品お よび半導体素子に接続する配線パターンと配線パターンに接続する複数の貫通電 極とを有する配線基板と、配線基板に実装された受動部品および半導体素子からな る実装モジュールと、基材の第 1の主面にアンテナパターンが形成され、アンテナパ ターンの第 1の端子は基材に設けた開口に突出して形成され、かつアンテナパター ンの第 2の端子は基材外周の一つの辺カゝら突出して形成された榭脂シート基板と、 実装モジュールの配線基板の第 2の主面と榭脂シート基板の基材の第 2の主面との 間に介挿された磁性体層とを有し、実装モジュールの貫通電極を介して半導体素子 と榭脂シート基板の第 1の端子および第 2の端子とが電気的に接続され、かつ実装モ ジュールと榭脂シート基板が筐体内に収納されている構成を備える。
[0012] この構成により、磁性体粒子を含有する磁性体層が実装モジュールによる電磁波 の反射の影響などを防止することができるため、アンテナ感度が変化することがなぐ 安定で、かつ一定の通信距離を確保することができる。
[0013] また、本発明のアンテナ内蔵電子回路モジュールの製造方法は、第 1の主面に形 成され受動部品および半導体素子に接続する配線パターンと配線パターンに接続 する複数の貫通電極とを有する配線基板に受動部品および半導体素子を実装する 実装モジュール形成ステップと、基材の第 1の主面にアンテナパターンを形成し、ァ ンテナパターンの第 1の端子は基材に設けた開口に突出して形成し、かつアンテナ ノ ターンの第 2の端子は基材外周の一つの辺力も突出して形成する榭脂シート基板 形成ステップと、榭脂シート基板の基材の第 2の主面と配線基板の第 2の主面間を磁 性体層を介して接着するとともに、アンテナパターンの第 1の端子と第 2の端子をそれ ぞれ実装モジュールの貫通電極に接続する端子接続ステップと、実装モジュールお よび榭脂シート基板を筐体内に収納するステップと、を含む。
[0014] この方法により、製造ステップを連続的にすることができ、大幅な生産性の向上が 図れる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1A]図 1Aは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールを 説明する図である。
[図 1B]図 1Bは、図 1 Aの IB— 1B線で切断した断面図である。
[図 2A]図 2Aは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールの 製造方法を説明する断面図である。
[図 2B]図 2Bは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールの 製造方法を説明する断面図である。
[図 2C]図 2Cは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールの 製造方法を説明する断面図である。
[図 2D]図 2Dは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールの 製造方法を説明する断面図である。
[図 3A]図 3Aは、本発明の実施の形態におけるアンテナ基板の製造方法の第 1ステ ップを説明する図である。
[図 3B]図 3Bは、図 3Aの 3B— 3B線で切断した断面図である。
[図 3C]図 3Cは、本発明の実施の形態におけるアンテナ基板の製造方法の第 1ステ ップを説明する断面図である。
[図 4A]図 4Aは、本発明の実施の形態におけるアンテナ基板の製造方法の第 2ステ ップを説明する図である。
[図 4B]図 4Bは、図 4Aの 4B—4B線で切断した断面図である。
[図 5A]図 5Aは、本発明の実施の形態におけるアンテナ基板の製造方法の第 3ステ ップを説明する図である。
[図 5B]図 5Bは、図 5Aの 5B— 5B線で切断した断面図である。
[図 6]図 6は、従来のアンテナ内蔵電子回路モジュールの第 1の例を示す図である。
[図 7]図 7は、従来のアンテナ内蔵電子回路モジュールの第 2の例を示す断面図であ る。
符号の説明
1 アンテナ内蔵電子回路モジュール
2 配線基板
2a, 11a 第 1の主面
2b, l ib 第 2の主面
3 配線パターン
4 外部接続端子
5a, 5b 貫通電極
6, 8, 48, 49 半導体素子 10 受動部品
11 榭脂シート基板
12, 43 アンテナパターン
12a Cu箔
13 開口（第 1の開口）
14 磁性体層
15a 第 1の端子
15b 第 2の端子
16 筐体
17, 30 実装モジニ
19 圧力
20 一体化構造体
22 キャリアテープ
23 第 2の開口
24 切断線
31 メモリ素子
32 CPU素子
33 線
34 粘着体
35 アンテナ
41 ベースプレート
42 アンテナ基板
46 回路基板
50 導体リード
51 配線導体
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールについて 図面を参照しながら説明する。
[0018] (実施の形態）
図 1Aと図 1Bは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュール を説明する図である。図 1Aは、アンテナ内蔵電子回路モジュール 1の裏面力も見た 図であり、内部が見えるように筐体の下面を省略して示している。また、図 1Bは、図 1 Aの 1B— 1B線で切断した断面図である。
[0019] 図 1Aと図 1Bに示すように、アンテナ内蔵電子回路モジュール 1は、実装モジユー ル (図示せず)、榭脂シート基板 11とそれらの間に介挿された磁性体層 14を、筐体 1 6に内蔵した構成を有する。そして、実装モジュールは、配線基板 2の第 1の主面 2a に形成された配線パターン 3上の電極端子に実装された受動部品 10や半導体素子 6、 8の電極 7、 9と、第 2の主面 2bに設けた外部接続端子 4で構成されている。ここで 、本実施の形態では、半導体素子 8は、例えば CPUを含む制御回路用半導体素子 で、半導体素子 6はフラッシュメモリ、 FeRAM、 MRAMや RRAMなどの半導体記 憶素子であり、受動部品 10は、コンデンサ、抵抗やコイルなどである。
[0020] また、榭脂シート基板 11は、基材の第 1の主面 11aに第 1の端子 15aと第 2の端子 1 5bを有するアンテナパターン 12を備えている。そして、アンテナパターン 12の第 1の 端子 15aは、基材の開口 13に突出し、第 2の端子 15bは基材外周の 1辺力も突出し て設けられている。さらに、実装モジュールの配線基板 2の第 2の主面 2bと榭脂シ一 ト基板 11の基材の第 2の主面 l ib間は、磁性体層 14を介して接着固定され、筐体 1 6に、少なくとも配線基板 2の外部接続端子 4を露出させて内蔵されている。このとき、 磁性体層 14は、榭脂シート基板 11の基材の第 2の主面 1 lbにアンテナパターン 12 の外形寸法よりやや大きな形状で、かつ基材の開口 13以外の部分に設けられてい る。
[0021] また、アンテナパターン 12の第 1の端子 15aと第 2の端子 15bは、配線基板 2に設 けた貫通電極 5a、 5bを介して、例えば導電性接着剤などで配線パターン 3と接続さ れている。上記接続は、導電性接着剤以外に、はんだ付けなどで行ってもよい。
[0022] なお、図 1Aや図 1Bでは、配線基板 2の第 2の主面 2bには外部接続端子 4が形成 された例で示しているが、これに限られない。例えば、外部接続端子 4はデータの送 受信や電力の供給を接触型で行うための端子であるので、アンテナパターンを介し てデータの送受信や電力の供給を非接触型で行う場合には、必ずしも必要ではな ヽ
[0023] ここで、配線基板 2としては、ガラス繊維ゃケブラーなどの有機物カゝらなる繊維にェ ポキシ榭脂、フエノール榭脂、ポリイミド榭脂などを含浸して硬化させた基板を用いた ものや、 BTレジン、液晶ポリマーを用いたものなど、種々の榭脂基板を用いることが できる。
[0024] また、榭脂シート基板 11の基材としては、ポリエステル、ポリイミドなど、種々の基材 を用いることができる。
[0025] また、磁性体層 14としては、例えばフェライト粉などの磁性体粒子をエポキシ榭脂 などの榭脂を混合し含有した磁性体ペーストを印刷して、例えば 10 μ m〜50 μ mの 厚みに形成した磁性体シートを用いることができる。これにより、必要とされる電磁波 の吸収に対応して、任意の厚みの磁性体層を形成できるため、さらにアンテナ特性 を向上できる。なお、フェライトなどの磁性体粒子力 なる磁性体セラミックシートを貼 り付けてもよぐ薄型で、半導体素子への電磁波の入射を遮蔽する効果の高い構成 とでさる。
[0026] さらに、アンテナパターン 12は、榭脂シート基板 11の基材に、例えば Cu箔を貼り 付けフォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスにより形成される。これにより、導 電性ペーストを用いて印刷法により形成する方法と比べて微細なアンテナパターン 1 2の形成が容易で、例えば 13. 56MHz帯の長いアンテナ長の要求にも対応が可能 となる。
[0027] 本発明によれば、磁性体層により実装モジュールの半導体素子への電磁波の入射 を遮蔽することにより、半導体素子力もの電磁波の反射を防止し、安定したアンテナ 感度で、かつ一定の通信距離で送受信できるアンテナ内蔵電子回路モジュールを 実現できる。
[0028] 以下、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジュールの製造方 法について、図面を参照しながら説明する。
[0029] 図 2Aから図 2Dは、本発明の実施の形態におけるアンテナ内蔵電子回路モジユー ルの製造方法を説明する断面図である。
[0030] まず、図 2Aに示すように、配線基板 2に、例えば型成型、ドリリング法やレーザー法 などで第 1の主面 2aから第 2の主面 2bに貫通孔を形成し、貫通孔に、例えばめつき 法や導電ペーストを用いて印刷法で充填して貫通電極 5a、 5bを形成する。そして、 配線基板 2の第 1の主面 2aに配線パターン 3、第 2の主面 2bに外部接続端子 4を、 例えばフォトリソグラフィ法などを用いて形成する。さらに、配線パターン 3の所定の位 置に設けた電極端子と、例えば半導体記憶素子である半導体素子 6、制御回路用半 導体素子である半導体素子 8および受動部品 10を実装して実装モジュール 17を形 成する。このとき、半導体素子 6、 8には、例えばはんだバンプ、金バンプゃスタッドバ ンプなどの電極 7、 9が予め形成され、配線基板 2の電極端子にフリップチップ実装さ れる。
[0031] また、基材の第 1の主面 11aに、例えば Cu箔などを貼り付けた後、エッチングにより 所定の形状の第 1の端子 15aと第 2の端子 15bを有するアンテナパターン 12を形成 する。そして、基材の第 2の主面 l ibに、例えば印刷法で磁性体層 14を形成して榭 脂シート基板 11を作製する。このとき、榭脂シート基板 11の基材には、その第 1の主 面 11aと第 2の主面 l ibを貫通する開口 13が形成されている。そして、アンテナパタ ーン 12の第 1の端子 15aは開口 13に突出し、第 2の端子 15bは榭脂シート基板 11 外周の一辺力 突出した状態で設けられている。
[0032] つぎに、図 2Bに示すように、実装モジュール 17の配線基板 2の第 2の主面 2bに、 接着剤（図示せず)などを用いて榭脂シート基板 11の基材の第 2の主面 1 lbに形成 した磁性体層 14を接着する。このとき、アンテナパターン 12の第 1の端子 15aを貫通 電極 5aに、第 2の端子 15bを貫通電極 5bに、それぞ; ^立置合わせする。そして、こ の状態で、第 1の端子 15aと第 2の端子 15bに、例えばボンディング治具などにより圧 力 19を加えて、貫通電極 5a、 5bに圧着する。
[0033] なお、予め貫通電極 5a、 5bの上にめっき法で、例えば Ni、 Auなどの金属皮膜（図 示せず)を設け、耐環境性を向上させていてもよい。また、第 1の端子 15a、第 2の端 子 15bと貫通電極5 a、 5bとの間を、はんだや導電性接着剤で接続し、接続抵抗や接 続強度などの信頼性を向上させてもよい。 [0034] 上記ステップにより、図 2Cに示す、実装モジュール 17と榭脂シート基板 11とを合体 した一体化構造体 20が作製される。
[0035] つぎに、図 2Dに示すように、一体化構造体 20の少なくとも外部接続端子 4を露出 させて筐体 16内に収納する。これにより、本発明のアンテナ内蔵電子回路モジユー ルが作製される。
[0036] なお、図 2Dにおいて、配線基板 2の第 2の主面 2bに外部接続端子 4を形成し、外 部接続端子 4を露出させて筐体 16内に収納した例で説明したが、これに限られない 。例えば、非接触型で使用する場合には、この外部接続端子 4は形成しなくてもよい 。これにより、防塵性や耐湿性などの信頼性を向上させることができる。
[0037] 以下、本発明の実施の形態に用いられるアンテナパターンが形成された榭脂シ一 ト基板の製造方法について詳細に説明する。
[0038] 図 3Aから図 5Bは、本発明の実施の形態に用いられるアンテナパターンが形成さ れた榭脂シート基板の製造方法を説明する図である。図 3Aはアンテナ基板の製造 方法の第 1ステップを説明する図、図 3Bは図 3Aの 3B—3B線で切断した断面図、図 3Cはアンテナ基板の製造方法の第 1ステップを説明する断面図である。また、図 4A はアンテナ基板の製造方法の第 2ステップを説明する図で、図 4Bは図 4Aの 4B—4 B線で切断した断面図である。また、図 5Aはアンテナ基板の製造方法の第 3ステップ を説明する図で、図 5Bは図 5Aの 5B— 5B線で切断した断面図である。
[0039] 図 3Aと図 3Bは、スプロケットホールを有する連続したキャリアテープ 22である。キヤ リアテープ 22には、例えば、第 1の開口 13が 1個に対して実装モジュールの外周とな る長方形状の第 2の開口 23が 4個の割合で形成されている。
[0040] なお、第 2の開口 23として、隣接する第 1の開口 13の間に 2個の開口を設けた例で 説明したが、まとめて 1個の開口としてもよい。
[0041] つぎに、図 3Cに示すように、アンテナパターンを形成するための、例えば 30 mi? の Cu箔 12aを、キャリアテープ 22の一方の面に接着する。
[0042] つぎに、図 4Aと図 4Bに示すように、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、 Cu箔 12a の上に選択的にフォトレジスト膜を形成し、 Cu箔 12aをエッチングして、アンテナパタ ーン 12を形成する。このとき、アンテナパターン 12の第 1の端子 15aは、第 1の開口 1 3に突出するよう形成され、第 2の端子 15bは、第 2の開口 23に突出するように形成さ れる。
[0043] なお、例えば 13. 56MHz帯を用いる場合、アンテナパターン 12は、図 4Aに示す ように、第 2の開口 23で囲まれた領域内に渦巻状に形成される力 これに限られず、 使用する帯域により各種アンテナパターンで形成される。
[0044] つぎに、図 5Aに示すように、キャリアテープ 22のアンテナパターン 12が形成された 領域の反対面に、少なくとも渦巻状のアンテナパターン 12を覆うように磁性体層 14を 形成する。これにより、図 5Bに示すように、磁性体層 14は、少なくともアンテナパター ン 12は覆い、第 1の開口 13、第 2の開口 23を除く領域に形成される。このとき、磁性 体層 14は、磁性体粒子を分散させたペーストを塗布する方法、または磁性体粒子を 分散させたシートを接着剤で接着する方法によって形成することができる。
[0045] なお、磁性体粒子の表面を絶縁性の被膜で被覆して磁性体層を形成してもよ!/、。
これにより、榭脂シート基板 11の絶縁性をさらに向上させることができる。
[0046] つぎに、図 5Bの第 2の開口 23に沿って示す切断線 24により、アンテナパターン 12 が形成されたキャリアテープ 22を切断'分割することによって榭脂シート基板 11が作 製される。
[0047] 本発明の製造方法によれば、低コストで生産よくアンテナ内蔵電子回路モジュール を作製できる。
[0048] なお、本実施の形態では、キャリアテープ力も榭脂シート基板を切断'分割して、実 装モジュールに固定する例で説明した力 これに限られない。例えば、実キャリアテ 一プの榭脂シート基材と対向して実装モジュールを接着固定した後に、キャリアテー プを切断'分割して榭脂シート基板を備えたアンテナ内蔵電子回路モジュールを作 製してもよい。これにより、連続して作製できるため、さらに低コストで高い生産性でァ ンテナ内蔵電子回路モジュールが作製できる。
産業上の利用可能性
[0049] 本発明のアンテナ内蔵電子回路モジュールは、薄型、高密度、高信頼性が要望さ れる、 SDメモリカードなどの半導体記憶装置や無線 LANなどの電子装置にぉ 、て 有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の主面に形成され受動部品および半導体素子に接続する配線パターンと前記 配線パターンに接続する複数の貫通電極とを有する配線基板と、前記配線基板に 実装された前記受動部品および前記半導体素子力 なる実装モジュールと、 基材の第 1の主面にアンテナパターンが形成され、前記アンテナパターンの第 1の端 子は前記基材に設けた開口に突出して形成され、かつ前記アンテナパターンの第 2 の端子は前記基材外周の一つの辺から突出して形成された榭脂シート基板と、 前記実装モジュールの前記配線基板の第 2の主面と前記榭脂シート基板の前記基 材の第 2の主面との間に介挿された磁性体層とを有し、
前記実装モジュールの前記貫通電極を介して前記半導体素子と前記榭脂シート基 板の前記第 1の端子および前記第 2の端子とが電気的に接続され、かつ前記実装モ ジュールと前記榭脂シート基板が筐体内に収納されて 、ることを特徴とするアンテナ 内蔵電子回路モジュール。
[2] 前記榭脂シート基板の前記アンテナパターン形成面の反対側の第 2の主面に前記 磁性体層が形成されていることを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ内蔵電子回 路モジユーノレ。
[3] 前記磁性体層がフェライトからなる磁性体セラミックシートまたは磁性体粒子を榭脂に 含有させた磁性体シートからなることを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ内蔵電 子回路モジユーノレ。
[4] 前記半導体素子が、半導体記憶素子と制御回路用半導体素子からなることを特徴と する請求項 1に記載のアンテナ内蔵電子回路モジュール。
[5] 前記配線基板は、前記配線パターンに接続された外部接続端子を有し、前記外部 接続端子は前記筐体力 露出して 、ることを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ 内蔵電子回路モジュール。
[6] 第 1の主面に形成され受動部品および半導体素子に接続する配線パターンと前記 配線パターンに接続する複数の貫通電極とを有する配線基板に前記受動部品およ び前記半導体素子を実装する実装モジュール形成ステップと、
基材の第 1の主面にアンテナパターンを形成し、前記アンテナパターンの第 1の端子 は前記基材に設けた開口に突出して形成し、かつ前記アンテナパターンの第 2の端 子は前記基材外周の一つの辺カゝら突出して形成する榭脂シート基板形成ステップと 前記榭脂シート基板の前記基材の第 2の主面と前記配線基板の第 2の主面間を磁 性体層を介して接着するとともに、前記アンテナパターンの前記第 1の端子と前記第 2の端子をそれぞれ前記実装モジュールの前記貫通電極に接続する端子接続ステ ップと、
前記実装モジュールおよび前記榭脂シート基板を筐体内に収納するステップと、 を含むことを特徴とするアンテナ内蔵電子回路モジュールの製造方法。
前記アンテナパターンがキャリアテープに連続して形成され、前記端子接続ステップ 前に、前記キャリアテープを個々のアンテナパターンを有する前記榭脂シート基板に 切断'分割するステップを含むことを特徴とする請求項 6に記載のアンテナ内蔵電子 回路モジュールの製造方法。
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