WO2013099137A1 - アンテナ及び無線モジュール - Google Patents

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WO2013099137A1
WO2013099137A1 PCT/JP2012/008011 JP2012008011W WO2013099137A1 WO 2013099137 A1 WO2013099137 A1 WO 2013099137A1 JP 2012008011 W JP2012008011 W JP 2012008011W WO 2013099137 A1 WO2013099137 A1 WO 2013099137A1
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antenna
gnd electrode
substrate
antenna element
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藤田　卓
亮佑 塩崎
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パナソニック株式会社
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    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Definitions

  • the present invention relates to an antenna and a radio module, and more particularly to a microwave or millimeter wave antenna and a radio module.
  • Patent Document 1 discloses an imaging in which a semiconductor chip in which a high-frequency circuit having an oscillator that generates a high-frequency signal and a patch antenna are formed on one surface is mounted on a MMIC (MonolithicMonMicrowave Integrated Circuits) substrate. An apparatus is described.
  • MMIC MonitoringMonMicrowave Integrated Circuits
  • Patent Document 2 describes a semiconductor device as a wireless module using a substrate on which an antenna as a passive element is mounted and a substrate on which a semiconductor element as an active element is mounted.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a semiconductor device including a wireless module in which electronic components are mounted on a conventional MMIC substrate.
  • FIG. 2 is a plan view of the wireless module as seen from the set substrate.
  • the semiconductor device 1 includes a wireless module 10 and a set substrate 20 on which the wireless module 10 is mounted.
  • the wireless module 10 includes, for example, a module substrate 11 using a multilayer substrate with IC wiring and a frame substrate 12 that surrounds the outer periphery of the module substrate 11 in a mouth shape so that the set substrate 20 does not directly contact the module substrate 11. And comprising.
  • the wireless module 10 has a cavity type structure by the module substrate 11 and the frame substrate 12.
  • the set substrate 20 is a multilayer mother substrate and has internal wiring (not shown).
  • the frame substrate land 12a which is an electrode of the frame substrate 12, is soldered to the set substrate 20 and is physically and electrically connected. As a result, the module substrate 11 and the frame substrate 12 and the set substrate 20 are electrically connected to enable signal transmission.
  • the pattern type antenna element 13 is mounted on the first surface 11a (upper surface in FIG. 1) of the module substrate 11.
  • the antenna element 13 is a patch antenna formed by an antenna pattern made of wiring, for example.
  • the module substrate 11 has a ground layer (GND) 14 which is substantially opposed to the antenna element 13 and formed by a ground pattern.
  • GND ground layer
  • VIA through via
  • the chip component 17 of the resistor R, the coil L, the capacitor C, and the electronic component of the IC component 18 are mounted on the second surface 11b (lower surface in FIG. 1) of the module substrate 11, for example, the chip component 17 of the resistor R, the coil L, the capacitor C, and the electronic component of the IC component 18 are mounted.
  • the chip component 17 is electrically connected to the second surface 11b by the SMT mounting solder 17a.
  • the IC component 18 includes a wiring pad 18a and a signal line 18b.
  • the wiring pad 18a is electrically connected to the VIA 16 via a Cu core ball 19 as a solder-plated connecting member.
  • the chip component 17 and the IC component 18 are connected by a signal line 18b.
  • Inner layer wiring 15, VIA 16 and Cu core ball 19 serve as a signal transmission path (signal line) between antenna element 13 and a radio circuit (for example, IC component 18).
  • a mold resin as a sealing material (not shown) is filled in a buried layer where components between substrates are present and resin-sealed. Thereby, the wireless module 10 having a structure in which a plurality of substrates are stacked is completed.
  • the conventional wireless module has a problem that once the wireless module 10 having the structure shown in FIG. 1 is designed, it is difficult to change the design. That is, it is difficult for the wireless module 10 to change the arrangement of the antenna elements 13 mounted on the first surface 11a of the module substrate 11 and the electronic components mounted on the second surface 11b.
  • the wireless module 10 not only the characteristics of the antenna element 13 and the arrangement of the electronic components, but also the characteristics of the antenna element 13 vary depending on the housing on the set substrate 20 side or the shape of the set substrate 20. For this reason, a wireless communication apparatus equipped with an antenna needs to optimize the characteristics of the antenna element 13 for each model, and therefore, it is necessary to redesign the wireless module for each model.
  • An object of the present invention is to provide an antenna and a wireless module in which the design of a wireless communication device equipped with an antenna can be easily changed.
  • the antenna of the present invention employs a configuration including an antenna element mounted on one side of the module board and an adjustment component installed on the other side of the module board and facing the antenna element.
  • the wireless module of the present invention adopts a configuration including the antenna.
  • FIG. 1 Sectional drawing of the principal part of the radio
  • Sectional drawing which shows the principal part which shows the other structure of the adjustment component of the radio
  • Sectional drawing which shows the principal part which shows attachment of the adjustment component of the radio
  • FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the semiconductor device including the wireless module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of the wireless module seen through the frame substrate from the set substrate side. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • This embodiment is an example in which the antenna of the present invention is applied to, for example, a semiconductor device used for wireless communication.
  • the semiconductor device includes a wireless module 100 and a set substrate 20 on which the wireless module 100 is mounted.
  • the wireless module 100 includes, for example, a module substrate 110 using a multilayer substrate on which IC wiring is made, and a frame substrate 120 that surrounds the outer periphery of the module substrate 110 in a mouth shape so that the module substrate 110 and the set substrate 20 are not in direct contact with each other. .
  • the wireless module 100 has a cavity type structure by the module substrate 110 and the frame substrate 120.
  • the set substrate 20 is a multilayer mother substrate and has internal wiring (not shown).
  • the frame substrate land 120a which is an electrode of the frame substrate 120 is soldered to the set substrate 20 and is physically and electrically connected. Thereby, the module substrate 110, the frame substrate 120, and the set substrate 20 are electrically connected to enable signal transmission.
  • a pattern type antenna element (antenna element) 130 is mounted on the first surface 110a (the upper surface in FIG. 3) of the module substrate 110.
  • the antenna element 130 is a patch antenna formed by an antenna pattern made of wiring, for example.
  • the antenna element 130 faces the antenna element 130 and is spaced apart from the second surface 110b by a predetermined distance in parallel with the second surface 110b.
  • An adjustment component 140 for adjusting the antenna performance is installed.
  • the adjustment component 140 is a GND electrode that is paired with the antenna element 130.
  • the adjustment component 140 is fixed to the second surface 110b of the module substrate 110 by, for example, a solder mounting land 150.
  • the antenna element 130 and the adjustment component 140 constitute an antenna as a whole.
  • no ground layer is formed inside the module substrate 110.
  • a predetermined dielectric other than air may be interposed between the adjustment component 140 and the second surface 110b.
  • the adjustment component 140 is a GND electrode that becomes GND with respect to the antenna element 130, and the adjustment component 140 is separated from the second surface 110b by a predetermined distance. Therefore, there is a dielectric constant of the module substrate 110 and a dielectric constant of the adjustment component 140 between the antenna element 130 and the adjustment component 140.
  • the dielectric constant ⁇ 1 and thickness H 1 between the antenna element 130 and the second surface 110 b are set, and the dielectric constant ⁇ 2 and thickness H 2 between the second surface 110 b and the adjustment component 140 are mounted, the mounting is performed.
  • the later dielectric constant ⁇ is expressed by the following equation (1).
  • an inner layer wiring 160 and a through via (VIA) 170 that electrically connects the antenna element 130 to the inner layer wiring 160 and each electronic component are formed.
  • the module substrate 110 On the second surface 110b (lower surface in FIG. 3) of the module substrate 110, for example, a chip component of a resistor R, a coil L, a capacitor C, and an electronic component of an IC component are mounted.
  • the chip component is electrically connected to the second surface 110b by, for example, SMT mounting solder.
  • a mold resin as a sealing material (not shown) is filled in a buried layer where components between substrates are present and resin-sealed. Thereby, the wireless module 100 having a structure in which a plurality of substrates are stacked is completed.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the arrangement of the antenna elements 130 of the wireless module 100.
  • the antenna element 130 has a 2 ⁇ 2 array configuration on the first surface 110 a of the module substrate 110.
  • the 2 ⁇ 2 array configuration of the antenna element 130 is an example, and the antenna element 130 may be configured using one pattern, or a larger number of patterns may be arranged in a lattice pattern. Note that the antenna characteristics are better when a large number of patterns are arranged.
  • the high-frequency signal is radiated as a substantially parallel beam in a direction perpendicular to the set substrate 20 from the antenna element 130 having the array configuration.
  • the wireless module 100 configured as described above will be described.
  • the wireless module 100 includes an adjustment component 140 that is a GND electrode paired with the antenna element 130 instead of the ground layer (GND) inside the conventional module substrate.
  • the adjustment component 140 can be installed by changing the distance (thickness) d between the GND electrode and the second surface 110 b of the module substrate 110.
  • the dielectric constant ⁇ can also be changed by interposing a dielectric other than air between the GND electrode and the second surface 110 b of the module substrate 110.
  • the wireless module 100 can adjust the characteristics of the antenna element 130 by changing the adjustment component 140 installed on the module substrate 110 without changing the entire wireless module 100. That is, for example, it is possible to cope with a change in the specifications of a wireless communication device equipped with an antenna without redesigning the module substrate 110.
  • the antenna according to the present embodiment is installed at the antenna element 130 mounted on one surface side of the module substrate 110 and the other surface side of the module substrate 110 at a position facing the antenna element 130. Adjustment component 140 to be provided.
  • the characteristics of the antenna element 130 can be adjusted by changing the adjustment component 140 that is retrofitted. For this reason, the design change of components can be reduced as much as possible, and, for example, it is possible to cope with a change in the specifications of the wireless communication apparatus on which the antenna is mounted without redesigning the module substrate 110.
  • Embodiment 2 describes an example in which the adjustment component 140 is attached at a shifted position with respect to the antenna element 130.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the wireless module according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 shows the positional relationship between the antenna element 130 and the adjustment component 140 and the antenna directivity.
  • the adjustment component 140 is disposed at a position shifted from the antenna element 130 in order to cover a part of the antenna element 130.
  • the antenna element 130 is arranged on the left side.
  • the elements are arranged so as to cover 1/4 or 1/2 of the elements.
  • the adjustment component 140 can be arranged at an arbitrary position by connecting the GND wiring 141.
  • FIG. 6 by arranging the adjustment component 140 on the left side of the antenna element 130, the antenna directivity is beam tilted to the left as shown by the broken line in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of another wireless module according to the second embodiment.
  • FIG. 7 shows the positional relationship between the antenna element 130 and the adjustment component 140 and the antenna directivity.
  • the adjustment component 140 ⁇ / b> A is arranged to be shifted to both ends with respect to the center of the antenna element 130 so as to cover both end portions of the antenna element 130 (in FIG. 7, the antenna element 130 is arranged on both the left and right sides).
  • the elements are arranged so as to cover both sides of 1 ⁇ 4 or 1 ⁇ 2 of the element.
  • the antenna directivity can be widened by arranging the adjustment component 140 ⁇ / b> A on both ends of the antenna element 130.
  • Modification 1 In FIGS. 6 and 7, the example in which the antenna directivity is tilted or widened by arranging the adjustment component 140 at a position shifted from the antenna element 130 has been described. Instead of shifting the adjustment component 140, the configuration of the adjustment component may be changed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing another configuration of the adjustment component of the wireless module according to the second embodiment.
  • the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
  • the adjustment component 240 has a multilayer structure including a GND electrode 241, a GND electrode 242 using internal wiring, and a through via (VIA) 243 that electrically connects the GND electrode 241 and the GND electrode 242.
  • VOA through via
  • the internal GND electrode 242 by the internal wiring is positioned between the GND electrode 241 and the module substrate 110 and is eccentric from the center of the antenna element 130 (arrangement on the right side of the antenna element 130 in FIG. 8).
  • the adjustment component 240 has an effect that a part of the GND electrode 241 is covered with the internal GND electrode 242 by the internal wiring, and the adjustment component 240 is arranged as if shifted from the antenna element 130.
  • the antenna element 130 is arranged on the left side.
  • the adjustment component 240 can perform finer adjustments than the adjustment component 140 is arranged at a position shifted from the antenna element 130.
  • the wireless module 100 used in this embodiment is assumed to be a millimeter wave or a microwave.
  • the required accuracy with respect to the thickness of the module substrate 110 is not a problem in the microwave of 2 GHz band, but there is a difference of about 10 times in the frequency in the millimeter wave of 60 GHz band, and the required accuracy with respect to the thickness (that is, ( ⁇ m unit) is a problem.
  • the wireless module 100 has a side of about 10 mm, an element size of the antenna element 130 of 1.2 mm, and a width of the adjustment component 240 of about 3 mm, and the second surface 110b of the module substrate 110 is connected to GND by internal wiring.
  • the thickness up to the electrode 242 is 20 to 40 ⁇ m.
  • Such fine position adjustment is difficult to achieve without using an adjustment component 240 having a multilayer structure.
  • the adjustment components 140 and 240 are attached to the second surface 110b of the module substrate 110 by, for example, soldering SMT (surface mount technology) components.
  • Embodiment 3 describes an example in which the adjustment components 140 and 240 are attached to the second surface 110b of the module substrate 110 with solder balls.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part showing attachment of the adjustment component of the wireless module according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the adjustment component 340 is attached to the second surface 110 b of the module substrate 110 by the solder balls 341.
  • the solder ball 341 is, for example, a Cu core ball as a connection member plated with solder.
  • the diameter (diameter) of the Cu core ball is determined according to the dielectric constant ⁇ after mounting shown in the formula (1), and is set to 20 to 50 [ ⁇ m], for example.
  • the adjustment component 340 is attached to the second surface 110b of the module substrate 110 with high accuracy by the solder balls 341, similarly to the IC component.
  • the adjustment component 340 can be accurately attached to the second surface 110b of the module substrate 110.
  • a bump may be used instead of the core ball.
  • the bumps can be mounted with an accuracy of 1 to 2 [ ⁇ m].
  • FIG. 10 is a diagram showing attachment of the adjustment parts and chip parts of the wireless module according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the adjustment component 140 (240, 340) is provided at a position facing the antenna element 130 on the first surface 110a of the module substrate 110.
  • the GND electrode of the adjustment component 140 (240, 340) is larger than the area where the antenna element 130 is provided on the antenna mounting surface. Thereby, the antenna characteristics can be adjusted more favorably.
  • the antenna element 130 has a 2 ⁇ 2 array configuration on the first surface 110 a of the module substrate 110.
  • the GND electrode of the adjustment component 140 (240, 340) is arranged corresponding to each element of the 2 ⁇ 2 array configuration.
  • positioning of the antenna element 130 and the adjustment components 140 (240, 340) is an example, For example, more patterns may be arranged in a grid
  • the chip component 17 is arranged on the plane 142 between the GND electrode 141 and the GND electrode 141 other than the GND electrode 141 of the adjustment component 140 (240, 340) by wiring on the adjustment component 140 (240, 340).
  • the arrangement of the chip components other than the GND electrode 141 can increase the mounting density without affecting the antenna performance.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the adjustment component of the wireless module according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the adjustment component
  • FIG. 11B is a plan view of the adjustment component as seen from the antenna element.
  • the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
  • the adjustment component 440 has a multilayer structure including a GND electrode 441, an internal GND electrode 442 using internal wiring, and a through via (VIA) 443 that electrically connects the internal GND electrode 442.
  • the internal GND electrode 442 is located between the GND electrode 441 and the module substrate 110, and a plurality (five in FIG. 11) are arranged at predetermined intervals.
  • the GND is a period when viewed from the antenna element 130 side. It has a structure. Due to the periodic structure of GND, the antenna element 130 has a characteristic that the GND electrode 441 is virtually wide even if the area of the GND electrode 441 is substantially small. For this reason, size reduction of the adjustment component 440 is realizable.
  • the adjustment component 440 that is downsized by adopting the periodic structure is not equivalent to the antenna performance of the adjustment component that does not adopt the periodic structure.
  • the wireless module 100 is about 10 mm on a side
  • the ability to reduce the size of the adjustment component 440 is significant in terms of mounting. According to the experiments by the present inventors, an effect was obtained in which an adjustment component (for example, about 3 mm on a side) that does not adopt the periodic structure is reduced by about 20 to 30% in length.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the module substrate and the adjustment component of the wireless module according to Embodiment 6 of the present invention.
  • 12A is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the module substrate and the adjustment component
  • FIG. 12B is a plan view of the adjustment component as viewed from the antenna element.
  • the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
  • a module substrate 510 using a multilayer substrate includes a plurality of electrodes 511 and a ground wire 512 on the second surface 510b (the lower surface in FIG. 12).
  • the electrodes 511 each have an independent matrix shape.
  • the electrode 511 includes an internal electrode 511a formed on the internal substrate of the module substrate 510, an external electrode 511b exposed on the surface of the second surface 510b, and a through via (VIA) 511c connecting the internal electrode 511a and the external electrode 511b. ,including.
  • the adjustment component 540 includes a GND electrode 541 and is electrically connected to the plurality of electrodes 511 and the ground wire 512 formed on the module substrate 510 by the solder 542. More specifically, the GND electrode 541 of the adjustment component 540 is selectively connected to the GND electrode 541 of the adjustment component 540 of the plurality of electrodes 511 formed on the module substrate 510.
  • the left two electrodes 511 are not connected to the GND electrode 541 of the adjustment component 540 (see the white block in FIG. 12B).
  • the electrode 511 that is not connected to the GND electrode 541 of the adjustment component 540 (see the white block in FIG. 12B) is not GND for the antenna element 130. Thereby, the distance (thickness) between the antenna element 130 and the GND electrode 541 of the adjustment component 540 can be apparently adjusted.
  • the configuration in which the electrode 511 using the module substrate 510 and the adjustment component 540 of this embodiment can be selectively connected is similar to that of the adjustment component 240 having the multilayer structure in FIG.
  • the distance (thickness) from the GND electrode 541 can be adjusted.
  • the module substrate 510 can adjust the antenna performance as necessary by forming the electrode 511 that can be connected to the adjustment component 540 in advance. For example, it is possible to cope with a change in the specification of a wireless communication device equipped with an antenna without redesigning the module substrate 510.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the module substrate and the adjustment component of the wireless module according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 13A is a main part sectional view showing the configuration of the module substrate and the adjustment component
  • FIG. 13B is a plan view of the adjustment component seen through the GND electrode 612 of the module substrate 610 from the antenna element side.
  • the same components as those in FIGS. 3 and 8 are denoted by the same reference numerals.
  • a module substrate 610 using a multilayer substrate includes a GND electrode 612 on the second surface 610b (the lower surface in FIG. 13).
  • a GND electrode removal portion 612a is opened.
  • the GND electrode removal unit 612a is opened in a square shape at the center of the opposing antenna element 130, but the position, shape, and number of the GND electrode removal units 612a are not limited.
  • the antenna element 130 does not become GND.
  • the distance (thickness) of the adjustment component 140 including the antenna element 130 and the GND electrode can be further finely adjusted.
  • the thickness of the adjustment component 140 is 0.2 [ ⁇ m] and the dielectric constant ⁇ is 4, the thickness or the dielectric constant ⁇ can be changed while the antenna performance of the antenna element 130 is improved by 5%. Precise adjustment is necessary. For example, even if the thickness can be dealt with by increasing 0.2 [ ⁇ m] to 0.9 [ ⁇ m], it may be difficult depending on the height relationship with other components or substrates.
  • the module substrate 610 includes the GND electrode 612, and by opening the GND electrode removing unit 612a having a predetermined size with respect to the GND electrode 612, the antenna performance can be adjusted as necessary. . For this reason, it is possible to cope with a change in the specifications of the wireless communication apparatus on which the antenna is mounted without redesigning the module substrate 610.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of the module substrate and the adjustment component of the wireless module according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the module substrate and the adjustment component
  • FIG. 14B is a plan view of the adjustment component seen through the GND electrode 612 of the module substrate 610 from the antenna element side.
  • the same components as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals.
  • a module substrate 610 using a multilayer substrate includes a GND electrode 612 on the second surface 610b (the lower surface in FIG. 14).
  • a GND electrode removal portion 612a is opened.
  • the GND electrode removal part 612a is opening in the rectangle in the center of the antenna element 130 which opposes, the position, shape, and number of the GND electrode removal part 612a are not limited.
  • the adjustment component has the GND electrode, but the adjustment component 740 of the present embodiment is a resin.
  • the dielectric constant ⁇ is changed from ⁇ : 1 (air) to ⁇ : 4 (resin), for example, by attaching an adjustment component 740 that is a resin to the GND electrode removal portion 612a of the second surface 610b.
  • the overall dielectric constant seen from the antenna element 130 side that is, the dielectric constant calculated from the antenna element 130 side can be changed.
  • the antenna performance can be changed without redesigning the module substrate 610.
  • FIG. 15 is a plan view of the wireless module according to the ninth embodiment of the present invention seen through the frame substrate 820 from the set substrate side.
  • the frame substrate 820 includes an adjustment component part 820a.
  • the adjustment component unit 820a corresponds to the adjustment components 140, 140A, 240, 340, 440, and 540 of the above embodiments. That is, the frame substrate 820 has a configuration in which the frame substrate and the adjustment component are integrally formed.
  • the clearance between the module substrate and the adjustment component is higher than that in each of the above embodiments in which the adjustment component is individually mounted on the module substrate. Can be secured even more precisely.
  • the names antenna, antenna element, and wireless module are used. However, this is for convenience of explanation, and may be an antenna element or a semiconductor device, for example.
  • the types, connection methods, and number of antenna elements and adjustment parts that constitute the antenna element are not limited to the above-described embodiments.
  • the antenna and the radio module of the present invention are useful for an antenna and a radio module in which design changes of parts are reduced as much as possible, for example, design changes are easy.

Abstract

　アンテナを搭載する無線通信装置の設計の変更が容易なアンテナ及び無線モジュールを提供すること。アンテナは、モジュール基板（１１０）の一面側に実装されたアンテナ素子（１３０）と、モジュール基板（１１０）の他面側において、アンテナ素子（１３０）の対向位置に設置され、アンテナ素子（１３０）のアンテナ性能を調整する調整部品（１４０）と、を備える。無線モジュール（１００）は、無線モジュール（１００）全体を変えることなく、モジュール基板（１１０）に設置する調整部品（１４０）の変更によって、アンテナ素子（１３０）の特性を調整できる。

Description

アンテナ及び無線モジュール
　本発明は、アンテナ及び無線モジュールに関し、詳細には、マイクロ波又はミリ波アンテナ及び無線モジュールに関する。
　特許文献１には、半導体基板上に、高周波信号を発生させる発振器を持つ高周波回路とパッチアンテナとが一方の面に形成された半導体チップが、ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuits）基板に実装された撮像装置が記載されている。
　特許文献２には、受動素子としてのアンテナが搭載された基板と、能動素子としての半導体素子とが搭載された基板を用いた無線モジュールとしての半導体装置が記載されている。
　図１は、従来のＭＭＩＣ基板に電子部品を搭載した無線モジュールを備える半導体装置の構成を示す側断面図である。図２は、上記無線モジュールをセット基板からみた平面図である。
　図１及び図２では、半導体装置１は、無線モジュール１０と、無線モジュール１０を実装するセット基板２０と、を備える。
　無線モジュール１０は、例えば、ＩＣの配線がなされた多層基板を用いたモジュール基板１１と、モジュール基板１１にセット基板２０が直接接触しないように、モジュール基板１１の外周を口形状に取り囲む枠基板１２と、を備える。無線モジュール１０は、モジュール基板１１と枠基板１２とにより、キャビティ型の構造となる。また、セット基板２０は、多層マザー基板であり、内部配線（図示略）を有する。
　枠基板１２の電極である枠基板ランド１２ａは、セット基板２０に半田付けされ、物理的及び電気的に接続される。これにより、モジュール基板１１及び枠基板１２と、セット基板２０と、が導通されて信号伝送が可能となる。
　モジュール基板１１の第１の面１１ａ（図１では上面）には、パターン型のアンテナ素子１３が実装されている。アンテナ素子１３は、例えば配線によるアンテナパターンにより形成されるパッチアンテナである。
　また、モジュール基板１１の内部には、アンテナ素子１３と略対向し、グランドパターンにより形成されたグランド層（ＧＮＤ）１４を有する。モジュール基板１１の内部には、内層配線１５と、アンテナ素子１３を内層配線１５及び各電子部品とを電気的に接続する貫通ビア（ＶＩＡ）１６とが形成されている。
　モジュール基板１１の第２の面１１ｂ（図１では下面）には、例えば、抵抗Ｒ、コイルＬ、コンデンサＣのチップ部品１７及びＩＣ部品１８の電子部品が実装される。チップ部品１７は、ＳＭＴ実装半田１７ａにより第２の面１１ｂに電気的に接続される。ＩＣ部品１８は、配線パッド１８ａ及び信号線１８ｂを有する。配線パッド１８ａは、半田メッキされた接続部材としてのＣｕコアボール１９を介して、配線パッド１８ａがＶＩＡ１６に電気的に接続されている。チップ部品１７とＩＣ部品１８は、信号線１８ｂにより接続されている。
　内層配線１５、ＶＩＡ１６及びＣｕコアボール１９は、アンテナ素子１３と無線回路（例えばＩＣ部品１８）との間の信号の伝送経路（信号線路）となる。
　なお、図示しない封止材料としてのモールドレジンを、基板間の部品が存在する埋め込み層に充填して樹脂封止する。これにより、複数の基板を積層した構造の無線モジュール１０が完成する。
特開２００４－２０５４０２号公報 特開２００９－２６６９７９号公報
　しかしながら、従来の無線モジュールにあっては、図１に示す構造体の無線モジュール１０を、一旦設計してしまうと、設計の変更ができ難いという課題がある。すなわち、無線モジュール１０は、モジュール基板１１の第１の面１１ａに実装されたアンテナ素子１３、及び第２の面１１ｂに実装された電子部品の配置を変更することは困難である。
　ここで、無線モジュール１０は、アンテナ素子１３の特性、及び電子部品の配置は勿論のこと、セット基板２０側の筐体又はセット基板２０の形状によってもアンテナ素子１３の特性が変わる。このため、アンテナを搭載する無線通信装置は、機種毎にアンテナ素子１３の特性を最適化する必要があり、従って機種毎に無線モジュールを再設計する必要がある。
　本発明の目的は、アンテナを搭載する無線通信装置の設計の変更が容易なアンテナ及び無線モジュールを提供することである。
　本発明のアンテナは、モジュール基板の一面側に実装されたアンテナ素子と、前記モジュール基板の他面側であって、前記アンテナ素子の対向位置に設置された調整部品と、を備える構成を採る。
　本発明の無線モジュールは、上記アンテナを備える構成を採る。
　本発明によれば、部品の設計変更をできるだけ少なくし、設計の変更が容易なアンテナ及び無線モジュールを提供できる。
従来のＭＭＩＣ基板に電子部品を搭載した無線モジュールを備える半導体装置の構成を示す側断面図 従来の無線モジュールをセット基板からみた平面図 本発明の実施の形態１に係る無線モジュールを備える半導体装置の構成を示す側断面図 上記実施の形態１に係る無線モジュールをセット基板からみた平面図 上記実施の形態１に係る無線モジュールのアンテナ素子の配置を示す斜視図 本発明の実施の形態２に係る無線モジュールの要部断面図 上記実施の形態２に係る無線モジュールの要部断面図 上記実施の形態２に係る無線モジュールの調整部品の他の構成を示す要部断面図 本発明の実施の形態３に係る無線モジュールの調整部品の取付けを示す要部断面図 本発明の実施の形態４に係る無線モジュールの調整部品及びチップ部品の取付けを示す図 本発明の実施の形態５に係る無線モジュールの調整部品の構成を示す図 本発明の実施の形態６に係る無線モジュールのモジュール基板及び調整部品の構成を示す図 本発明の実施の形態７に係る無線モジュールのモジュール基板及び調整部品の構成を示す図 本発明の実施の形態８に係る無線モジュールのモジュール基板及び調整部品の構成を示す図 本発明の実施の形態９に係る無線モジュールをセット基板からみた平面図
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　図３は、本発明の実施の形態１に係る無線モジュールを備える半導体装置の構成を示す側断面図である。図４は、無線モジュールをセット基板側から枠基板について透視した平面図である。図１と同一構成部分には、同一符号を付している。
　本実施の形態は、本発明のアンテナを例えば、無線通信に用いられる半導体装置に適用した例である。
　図３及び図４では、本実施の形態に係る半導体装置は、無線モジュール１００と、無線モジュール１００を実装するセット基板２０と、を備える。
　無線モジュール１００は、例えばＩＣの配線がなされた多層基板を用いたモジュール基板１１０と、モジュール基板１１０及びセット基板２０が直接接触しないように、モジュール基板１１０の外周を口形状に取り囲む枠基板１２０と、を備える。無線モジュール１００は、モジュール基板１１０と枠基板１２０とにより、キャビティ型の構造となる。また、セット基板２０は、多層マザー基板であり、内部配線（図示略）を有する。
　枠基板１２０の電極である枠基板ランド１２０ａは、セット基板２０に半田付けされ、物理的及び電気的に接続される。これにより、モジュール基板１１０及び枠基板１２０と、セット基板２０と、が導通されて信号伝送が可能となる。
　モジュール基板１１０の第１の面１１０ａ（図３では上面）には、パターン型のアンテナ素子（アンテナエレメント）１３０が実装されている。アンテナ素子１３０は、例えば配線によるアンテナパターンにより形成されるパッチアンテナである。
　モジュール基板１１０の第２の面１１０ｂ（図３では下面）には、アンテナ素子１３０に対向し、かつ、第２の面１１０ｂから所定距離離隔して、第２の面１１０ｂと平行にアンテナ素子１３０のアンテナ性能を調整する調整部品１４０が設置される。調整部品１４０は、アンテナ素子１３０に対して対になるＧＮＤ電極である。調整部品１４０は、例えば、半田の実装用ランド１５０によりモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂに固定される。アンテナ素子１３０と調整部品１４０は、全体としてアンテナを構成する。
　なお、本実施の形態では、モジュール基板１１０の内部にはグランド層（ＧＮＤ）は形成しない。また、調整部品１４０と第２の面１１０ｂとの間に、空気以外の所定誘電体を介在させてもよい。
　ここで、調整部品１４０は、アンテナ素子１３０に対してＧＮＤとなるＧＮＤ電極であり、かつ調整部品１４０は、第２の面１１０ｂから所定距離離隔している。したがって、アンテナ素子１３０と調整部品１４０との間の、モジュール基板１１０の誘電率と調整部品１４０の誘電率とがある。アンテナ素子１３０と第２の面１１０ｂとの間の誘電率ε１，厚さＨ１とし、第２の面１１０ｂと調整部品１４０との間の誘電率ε２，厚さＨ２とすると、実装後の誘電率εは、次式（１）によって示される。
　ε＝（ε１×Ｈ１＋ε２×Ｈ２）／（Ｈ１＋Ｈ２）　…（１）
　上記式（１）から、調整部品１４０に介在可能な誘電体を変更し、アンテナ素子１３０の全体からみた、つまり、アンテナ素子１３０側から計算される誘電率εを変更する。
　モジュール基板１１０の内部には、内層配線１６０と、アンテナ素子１３０を内層配線１６０及び各電子部品とを電気的に接続する貫通ビア（ＶＩＡ）１７０とが形成されている。
　モジュール基板１１０の第２の面１１０ｂ（図３では下面）には、図示しない、例えば、抵抗Ｒ、コイルＬ、コンデンサＣのチップ部品及びＩＣ部品の電子部品が実装される。チップ部品は、例えばＳＭＴ実装半田により第２の面１１０ｂに電気的に接続される。
　なお、図示しない封止材料としてのモールドレジンを、基板間の部品が存在する埋め込み層に充填して樹脂封止する。これにより、複数の基板を積層した構造の無線モジュール１００が完成する。
　図５は、無線モジュール１００のアンテナ素子１３０の配置を示す斜視図である。
　図５では、アンテナ素子１３０は、モジュール基板１１０の第１の面１１０ａにおいて２×２のアレー構成となっている。なお、アンテナ素子１３０の２×２のアレー構成は一例であり、１つのパターンを用いて構成されても、より多数のパターンが格子状に配列されてもよい。なお、多数のパターンが配列された方が、アンテナ特性は良好になる。
　高周波数の信号は、アレー構成のアンテナ素子１３０からセット基板２０に対して垂直方向にほぼ平行ビームとして放射される。
　以上のように構成された無線モジュール１００について説明する。
　無線モジュール１００は、従来のモジュール基板の内部へのグランド層（ＧＮＤ）に代えて、アンテナ素子１３０に対して対になるＧＮＤ電極である調整部品１４０を備える。調整部品１４０は、該ＧＮＤ電極とモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂとの間の距離（厚さ）ｄを変えて設置することが可能である。また、前記ＧＮＤ電極とモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂとの間に、空気以外の誘電体を介在させることによっても、誘電率εの変更が可能である。
　これにより、無線モジュール１００は、無線モジュール１００全体を変えることなく、モジュール基板１１０に設置する調整部品１４０の変更によって、アンテナ素子１３０の特性を調整できる。すなわち、例えば、モジュール基板１１０を再設計することなく、アンテナを搭載する無線通信装置の仕様変更に対応できる。
　以上詳細に説明したように、本実施の形態のアンテナは、モジュール基板１１０の一面側に実装されたアンテナ素子１３０と、モジュール基板１１０の他面側であって、アンテナ素子１３０の対向位置に設置される調整部品１４０と、を備える。
　この構成により、後付けの調整部品１４０の変更によって、アンテナ素子１３０の特性を調整できる。このため、部品の設計変更をできるだけ少なくし、例えば、モジュール基板１１０を再設計することなく、アンテナを搭載する無線通信装置の仕様変更に対応できる。
　（実施の形態２）
　実施の形態１では、アンテナ素子１３０と対になるＧＮＤ電極である調整部品１４０を、アンテナ素子１３０に対して平行かつ左右方向に均一な位置に取り付けた例を示した。
　実施の形態２は、調整部品１４０をアンテナ素子１３０に対して、ずらした位置に取り付ける例について説明する。
　図６は、本発明の実施の形態２に係る無線モジュールの要部断面図である。図６は、アンテナ素子１３０と調整部品１４０との位置関係、及びアンテナ指向性を示している。
　図６では、調整部品１４０は、アンテナ素子１３０の一部分を覆うために、アンテナ素子１３０に対して、ずらした位置に配置される。なお、図６ではアンテナ素子１３０の左側に配置される。
　具体的には、図５に示す２×２のアレー構成では、エレメントの１／４又は１／２を覆うように配置する。調整部品１４０には、ＧＮＤ配線１４１を接続することによって任意の位置に配置が可能である。図６では、調整部品１４０をアンテナ素子１３０の左側に配置することによって、図６の破線に示すように、アンテナ指向性を左側にビームチルトしている。
　図７は、実施の形態２に係る他の無線モジュールの要部断面図である。図７は、アンテナ素子１３０と調整部品１４０との位置関係、及びアンテナ指向性を示している。
　図７では、調整部品１４０Ａは、アンテナ素子１３０の両端部分を覆うように、アンテナ素子１３０の中心に対して両端にずらして配置（図７ではアンテナ素子１３０の左右両側配置）される。具体的には、図５に示す２×２のアレー構成では、エレメントの１／４又は１／２の両側を覆うように配置する。図７に示すように、調整部品１４０Ａをアンテナ素子１３０の両端側に配置することによって、アンテナ指向性を広指向化できる。
　なお、従来において、アンテナ指向性を変更するためには、アンテナ素子のパターンを変える又はアンテナ素子とＧＮＤ間の誘電率を変える方法が一般的であった。本実施の形態では、アンテナ素子のパターン又は前記誘電率を変えることなく、アンテナ指向性を変更できるという効果がある。アンテナを搭載する無線通信装置の設計の自由度が拡大できる。
　（変形例１）
　図６及び図７では、調整部品１４０をアンテナ素子１３０に対して、ずらした位置に配置することによって、アンテナ指向性をチルト又は広指向化させる例について説明した。調整部品１４０をずらす態様に代えて、調整部品の構成を変えてもよい。
　図８は、実施の形態２に係る無線モジュールの調整部品の他の構成を示す要部断面図である。図６と同一構成部分には、同一符号を付している。
　図８では、調整部品２４０は、ＧＮＤ電極２４１と、内部配線によるＧＮＤ電極２４２と、ＧＮＤ電極２４１とＧＮＤ電極２４２を電気的に接続する貫通ビア（ＶＩＡ）２４３と、を備える多層構造である。
　内部配線による内部ＧＮＤ電極２４２は、ＧＮＤ電極２４１とモジュール基板１１０との間に位置し、かつアンテナ素子１３０の中心から偏心して配置（図８ではアンテナ素子１３０の右側配置）される。
　以上の構成により、調整部品２４０は、内部配線による内部ＧＮＤ電極２４２によって、ＧＮＤ電極２４１の一部分が覆われ、あたかも調整部品２４０を、アンテナ素子１３０に対してずらして配置した効果がある。図８ではアンテナ素子１３０の左側に配置する。
　これにより、図６の調整部品１４０をアンテナ素子１３０に対して、ずらした位置に配置した場合と同様な効果が得られる。
　また、調整部品２４０は、調整部品１４０をアンテナ素子１３０に対して、ずらした位置に配置するよりも、より細かな調整ができる。本実施の形態において用いる無線モジュール１００は、ミリ波又はマイクロ波を想定している。例えば、２ＧＨｚ帯のマイクロ波では、モジュール基板１１０の厚さに対する要求精度は問題とならなかったが、６０ＧＨｚ帯のミリ波では、周波数において１０倍程度の差があり、厚さに対する要求精度（すなわちμｍ単位）が問題となる。
　一例を挙げると、無線モジュール１００は、一辺１０ｍｍ程度、アンテナ素子１３０のエレメントの大きさ１．２ｍｍ、調整部品２４０の幅３ｍｍ程度であり、モジュール基板１１０の第２の面１１０ｂから内部配線によるＧＮＤ電極２４２までの厚さは２０～４０μｍである。かかる微細な位置調整は、多層構造による調整部品２４０を用いなければ実現が困難である。なお、図６及び図７の調整方法に、さらに調整部品２４０を適用してもよい。
　（実施の形態３）
　実施の形態１及び２では、調整部品１４０，２４０を、例えば、半田付けのＳＭＴ（表面実装技術）部品によりモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂに取り付けていた。
　実施の形態３は、調整部品１４０，２４０を、半田ボールによりモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂに取り付ける例について説明する。
　図９は、本発明の実施の形態３に係る無線モジュールの調整部品の取付けを示す要部断面図である。
　図９では、調整部品３４０は、半田ボール３４１によりモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂに取り付ける。半田ボール３４１は、例えば半田メッキされた接続部材としてのＣｕコアボールである。Ｃｕコアボールの径（直径）は、前記式（１）に示す実装後の誘電率εに応じて決められ、例えば２０～５０［μｍ］とする。
　調整部品３４０は、ＩＣ部品と同様に、半田ボール３４１によりモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂに精度良く取り付けられる。
　また、調整部品３４０をモジュール基板１１０の第２の面１１０ｂに精度良く取り付けることができればよく、例えば、コアボールに代えてバンプでもよい。なお、バンプでは、１～２［μｍ］単位の精度での取り付けが可能である。
　（実施の形態４）
　実施の形態４は、調整部品及びチップ部品の配置について説明する。
　図１０は、本発明の実施の形態４に係る無線モジュールの調整部品及びチップ部品の取付けを示す図である。
　図１０では、調整部品１４０（２４０，３４０）は、モジュール基板１１０の第１の面１１０ａのアンテナ素子１３０と対向する位置に設けられる。調整部品１４０（２４０，３４０）のＧＮＤ電極は、アンテナ素子１３０がアンテナ実装面上に設けられた領域よりも大きい。これにより、一層アンテナ特性を良好に調整できる。
　前記図５に示す例では、アンテナ素子１３０がモジュール基板１１０の第１の面１１０ａにおいて２×２のアレー構成となっている。このため、調整部品１４０（２４０，３４０）のＧＮＤ電極が、２×２のアレー構成の各エレメントに対応して配置される。
　これにより、アンテナ素子１３０により送電又は受電される電力の損失が最も小さくなり、良好に電波を送受信できる。なお、アンテナ素子１３０及び調整部品１４０（２４０，３４０）の配置は一例であり、例えば、より多数のパターンが格子状に配列されてもよい。多数のパターンが配列された方が、アンテナ特性は良好になる。
　また、チップ部品１７は、調整部品１４０（２４０，３４０）上配線により調整部品１４０（２４０，３４０）のＧＮＤ電極１４１以外の、例えばＧＮＤ電極１４１とＧＮＤ電極１４１間の平面１４２に配置される。ＧＮＤ電極１４１以外へのチップ部品の配置は、アンテナ性能に影響せずに、実装密度を高めることができる。
　（実施の形態５）
　図１１は、本発明の実施の形態５に係る無線モジュールの調整部品の構成を示す図である。図１１（ａ）は、上記調整部品の構成を示す要部断面図、図１１（ｂ）は、上記調整部品をアンテナ素子からみた平面図である。図８と同一構成部分には、同一符号を付している。
　図１１では、調整部品４４０は、ＧＮＤ電極４４１と、内部配線による内部ＧＮＤ電極４４２と、内部ＧＮＤ電極４４２を電気的に接続する貫通ビア（ＶＩＡ）４４３と、を備える多層構造である。
　内部ＧＮＤ電極４４２は、ＧＮＤ電極４４１とモジュール基板１１０との間に位置し、複数（図１１では５本）が所定間隔によって整列配置される。
　以上の構成により、調整部品４４０は、内部ＧＮＤ電極４４２によって、ＧＮＤ電極４４１の一部分が周期的に覆われ、図１１（ｂ）ハッチングに示すように、アンテナ素子１３０側から見て、ＧＮＤが周期構造となっている。ＧＮＤの周期構造によって、アンテナ素子１３０は、実質的にＧＮＤ電極４４１の面積が小さくても、仮想的にＧＮＤ電極４４１が広い特性となる。このため、調整部品４４０の小型化を実現できる。
　但し、厳密には、上記周期構造を採って小型化した調整部品４４０は、上記周期構造を採らない調整部品のアンテナ性能と同等ではない。しかし、無線モジュール１００が、一辺１０ｍｍ程度であることを考慮すると、調整部品４４０を小型化できることは、実装面で大きな効果ある。本発明者らの実験によれば、上記周期構造を採らない調整部品（例えば一辺３ｍｍ程度）が、長さにして２～３割程度小さくなる効果が得られた。
　（実施の形態６）
　図１２は、本発明の実施の形態６に係る無線モジュールのモジュール基板及び調整部品の構成を示す図である。図１２（ａ）は、上記モジュール基板及び調整部品の構成を示す要部断面図、図１２（ｂ）は、上記調整部品をアンテナ素子からみた平面図である。図８と同一構成部分には、同一符号を付している。
　図１２（ａ）では、多層基板を用いたモジュール基板５１０は、第２の面５１０ｂ（図１２では下面）に、複数の電極５１１と、アース線５１２と、を備える。
　電極５１１は、各々が独立したマトリクス状である。電極５１１は、モジュール基板５１０内部基板に形成された内部電極５１１ａと、第２の面５１０ｂの表面に露出した外部電極５１１ｂと、内部電極５１１ａと外部電極５１１ｂを接続する貫通ビア（ＶＩＡ）５１１ｃと、を含む。
　図１２（ａ）では、調整部品５４０は、ＧＮＤ電極５４１を備え、半田５４２によりモジュール基板５１０に形成された複数の電極５１１及びアース線５１２に電気的に接続される。より詳細には、調整部品５４０のＧＮＤ電極５４１は、モジュール基板５１０に形成された複数の電極５１１のうち、所定の電極５１１が、調整部品５４０のＧＮＤ電極５４１に選択的に接続される。
　図１２では、アンテナ素子１３０に対向する電極５１１のうち、左側２つの電極５１１については調整部品５４０のＧＮＤ電極５４１に接続しない（図１２（ｂ）白抜ブロック参照）。
　以上の構成により、調整部品５４０のＧＮＤ電極５４１に接続しない電極５１１（図１２（ｂ）白抜ブロック参照）は、アンテナ素子１３０にとってはＧＮＤとはならない。これにより、アンテナ素子１３０と調整部品５４０のＧＮＤ電極５４１との距離（厚さ）を、見かけ上、調整できる。
　なお、本実施の形態のモジュール基板５１０及び調整部品５４０を用いた電極５１１の選択的に接続可能な構成は、図８の多層構造の調整部品２４０と同様に、アンテナ素子１３０と調整部品５４０のＧＮＤ電極５４１との距離（厚さ）を調整できる。
　本実施の形態によれば、モジュール基板５１０が、調整部品５４０に接続可能な電極５１１をあらかじめ形成することによって、必要に応じて、アンテナ性能を調整できる。例えば、モジュール基板５１０を再設計することなく、アンテナを搭載する無線通信装置の仕様変更に対応できる。
　（実施の形態７）
　図１３は、本発明の実施の形態７に係る無線モジュールのモジュール基板及び調整部品の構成を示す図である。図１３（ａ）は、上記モジュール基板及び調整部品の構成を示す要部断面図、図１３（ｂ）は、調整部品をアンテナ素子側からモジュール基板６１０のＧＮＤ電極６１２を透視した平面図である。図３及び図８と同一構成部分には、同一符号を付している。
　図１３（ａ）では、多層基板を用いたモジュール基板６１０は、第２の面６１０ｂ（図１３では下面）に、ＧＮＤ電極６１２を備える。ＧＮＤ電極６１２には、ＧＮＤ電極除去部６１２ａが開口されている。図１３では、ＧＮＤ電極除去部６１２ａは、対向するアンテナ素子１３０の中心において、正方形に開口しているが、ＧＮＤ電極除去部６１２ａの位置、形状、数は限定されない。
　以上の構成により、ＧＮＤ電極除去部６１２ａ（図１３（ｂ）白抜ブロック参照）以外は、アンテナ素子１３０からみてＧＮＤとはならない。これにより、アンテナ素子１３０とＧＮＤ電極とを含む調整部品１４０の距離（厚さ）を、より一層微小に調整できる。例えば、調整部品１４０の厚さ０．２［μｍ］、誘電率ε：４では、アンテナ素子１３０のアンテナ性能５％の向上に対して、厚さ又は誘電率εの変更は可能ではあるが、精密な調整が必要である。例えば、厚さ、０．２［μｍ］を、０．９［μｍ］に増やせば対応可能であるとしても、他の部品又は基板との高さの関係によっては困難な場合も考えられる。
　本実施の形態によれば、モジュール基板６１０が、ＧＮＤ電極６１２を備え、ＧＮＤ電極６１２に対して所定大きさのＧＮＤ電極除去部６１２ａを開口することによって、必要に応じて、アンテナ性能を調整できる。このため、モジュール基板６１０を再設計することなく、アンテナを搭載する無線通信装置の仕様変更に対応できる。
　（実施の形態８）
　図１４は、本発明の実施の形態８に係る無線モジュールのモジュール基板及び調整部品の構成を示す図である。図１４（ａ）は、上記モジュール基板及び調整部品の構成を示す要部断面図、図１４（ｂ）は、調整部品をアンテナ素子側からモジュール基板６１０のＧＮＤ電極６１２を透視した平面図である。図１３と同一構成部分には、同一符号を付している。
　図１４（ａ）では、多層基板を用いたモジュール基板６１０は、第２の面６１０ｂ（図１４では下面）に、ＧＮＤ電極６１２を備える。ＧＮＤ電極６１２には、ＧＮＤ電極除去部６１２ａが開口されている。図１４では、ＧＮＤ電極除去部６１２ａは、対向するアンテナ素子１３０の中心において、長方形に開口しているが、ＧＮＤ電極除去部６１２ａの位置、形状、数は限定されない。
　上記各実施の形態では、調整部品は、ＧＮＤ電極を有していたが、本実施の形態の調整部品７４０は、樹脂である。第２の面６１０ｂのＧＮＤ電極除去部６１２ａに、樹脂である調整部品７４０を取り付けることによって、誘電率εを例えば、ε：１（空気）からε：４（樹脂）に変える。これにより、アンテナ素子１３０側からみた全体の誘電率、つまり、アンテナ素子１３０側から計算した誘電率を変更でき、例えば、モジュール基板６１０を再設計することなく、アンテナ性能を変更できる。
　（実施の形態９）
　図１５は、本発明の実施の形態９に係る無線モジュールをセット基板側から枠基板８２０を透視した平面図である。
　図１５では、枠基板８２０は、調整部品部８２０ａを備える。調整部品部８２０ａは、上記各実施の形態の調整部品１４０，１４０Ａ，２４０，３４０，４４０，５４０に対応する。すなわち、枠基板８２０は、枠基板と調整部品とが一体的に形成された構成である。
　本実施の形態によれば、枠基板８２０は、調整部品部８２０ａが一体化されるため、調整部品をモジュール基板に個別に実装する上記各実施の形態よりも、モジュール基板と調整部品とのクリアランスをより一層精密に確保できる。
　以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例示であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
　上記各実施の形態では、アンテナ、アンテナ素子、及び無線モジュールという名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、例えば、アンテナエレメント、半導体装置であってもよい。
　また、上記アンテナ素子を構成するアンテナエレメント、調整部品の種類・接続方法・数は前述した実施の形態に限られない。
　２０１１年１２月２８日出願の特願２０１１－２８９１９６の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明のアンテナ及び無線モジュールは、部品の設計変更をできるだけ少なくし、例えば、設計の変更が容易なアンテナ及び無線モジュールに有用である。
　１００　無線モジュール
　１１０，５１０，６１０　モジュール基板
　１１０ａ　第１の面
　１１０ｂ　第２の面
　１２０，８２０　枠基板
　１３０　アンテナ素子
　１４０，１４０Ａ，２４０，３４０，４４０，５４０，７４０　調整部品
　１４１，２４１，２４２，４４１　ＧＮＤ電極
　３４１　半田ボール
　４４２　内部ＧＮＤ電極
　８２０ａ　調整部品部
 

Claims (12)

  1. 　モジュール基板の一面側に実装されたアンテナ素子と、
    　前記モジュール基板の他面側であって、前記アンテナ素子の対向位置に設置される調整部品と、
    　を備えるアンテナ。
  2. 　前記調整部品は、ＧＮＤ電極又は樹脂である、請求項１記載のアンテナ。
  3. 　前記調整部品は、前記モジュール基板の他面側から所定距離を離隔して取り付けた、請求項１記載のアンテナ。
  4. 　前記調整部品は、前記モジュール基板の他面側に、半田ボールを含むＳＭＴ部品により取り付けた、請求項１記載のアンテナ。
  5. 　前記調整部品は、前記アンテナ素子の中心部から偏心して取り付けた、請求項１記載のアンテナ。
  6. 　前記調整部品は、ＧＮＤ電極を有し、前記モジュール基板の他面側と前記ＧＮＤ電極間に所定誘電体を有する、請求項１記載のアンテナ。
  7. 　前記調整部品は、ＧＮＤ電極と、前記ＧＮＤ電極の一部を覆う内部配線を含む内部ＧＮＤ電極と、を備える多層構造である、請求項１記載のアンテナ。
  8. 　前記内部ＧＮＤ電極は、前記ＧＮＤ電極に対して周期構造を有する複数の電極である、請求項７記載のアンテナ。
  9. 　前記モジュール基板の他面側に複数の電極をさらに配置し、
    　前記調整部品は、ＧＮＤ電極を有し、
    　前記モジュール基板の他面側に配置された複数の電極のうち、所定の電極と前記ＧＮＤ電極とを電気的に接続する、請求項１記載のアンテナ。
  10. 　前記モジュール基板の他面側にＧＮＤ電極をさらに配置し、
    　前記ＧＮＤ電極は、前記調整部品に対向する位置にＧＮＤ電極除去部が開口されている、請求項１記載のアンテナ。
  11. 　前記モジュール基板を取り囲む枠基板をさらに有し、
    　前記枠基板は、前記調整部品と一体構成された、請求項１記載のアンテナ。
  12. 　請求項１記載のアンテナを備える無線モジュール。
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