WO2016056387A1 - 高周波通信モジュール及び高周波通信装置 - Google Patents

高周波通信モジュール及び高周波通信装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016056387A1
WO2016056387A1 PCT/JP2015/076865 JP2015076865W WO2016056387A1 WO 2016056387 A1 WO2016056387 A1 WO 2016056387A1 JP 2015076865 W JP2015076865 W JP 2015076865W WO 2016056387 A1 WO2016056387 A1 WO 2016056387A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
antenna
frequency
electronic component
frequency communication
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/076865
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
薫 須藤
隆賢 水沼
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2016552883A priority Critical patent/JP6299878B2/ja
Publication of WO2016056387A1 publication Critical patent/WO2016056387A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6661—High-frequency adaptations for passive devices
    • H01L2223/6677—High-frequency adaptations for passive devices for antenna, e.g. antenna included within housing of semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump 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
    • H01L2224/16221—Disposition the bump 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
    • H01L2224/16225—Disposition the bump 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency communication module including an antenna and a high-frequency communication device mounted with the high-frequency communication module.
  • Patent Documents 1 to 3 below disclose high-frequency communication modules in which a high-frequency electronic component and an antenna are incorporated into a single module substrate.
  • high-frequency electronic components are arranged in a cavity provided on one surface of a module substrate.
  • a patch antenna is formed on the other surface of the module substrate.
  • a connection terminal is formed on the surface opposite to the surface on which the antenna is formed.
  • high-frequency electronic components are mounted on one surface of a module substrate, and a planar antenna is formed on the opposite surface.
  • the module substrate is mounted on the circuit board such that the surface on which the antenna is formed faces the circuit board (for example, a mother board).
  • Patent Document 4 discloses a method for manufacturing a high-frequency communication module in which high-frequency electronic components are incorporated.
  • a high-frequency electronic component and a columnar connection terminal are mounted on one surface of the module substrate.
  • the electronic component and the connection terminal are sealed with a sealing resin.
  • polishing the surface of the sealing resin with a roller blade or the like the surface is flattened.
  • the end surface of the connection terminal is exposed on the flattened surface.
  • JP 2004-342949 A JP 2005-340790 A Special table 2011-517394 gazette JP 2013-58515 A
  • the high-frequency communication module disclosed in Patent Document 1 is mounted on a motherboard with a connection terminal facing the motherboard.
  • the surface on which the antenna is formed faces the same direction as the mounting surface of the motherboard. For this reason, radio waves are not radiated in the direction in which the back surface of the motherboard on which the high-frequency communication module is not mounted faces.
  • the surface on which the antenna is formed faces the same direction as the back surface of the motherboard when mounted on the motherboard. For this reason, radio waves are radiated in the direction in which the back surface of the motherboard faces, and no radio waves are radiated in the direction in which the mounting surface of the motherboard faces.
  • the high-frequency communication module disclosed in Patent Document 3 does not have a terminal for mounting on a motherboard. Therefore, it is difficult to mount on a motherboard.
  • the high-frequency communication module disclosed in Patent Document 4 does not have an antenna. For this reason, an antenna must be attached outside the module.
  • Radio waves are radiated from the first antenna in the direction in which the outer surface of the first substrate faces. Radio waves are radiated from the second antenna in the direction in which the outer surface of the second substrate faces. For this reason, a radio wave can be radiated on both sides of the high-frequency communication module.
  • the high-frequency electronic component is mounted on an inner surface of the first substrate;
  • the first signal path includes a first transmission line formed on the first substrate;
  • the second signal path is embedded in a second transmission line formed on the first substrate, a third transmission line formed on the second substrate, and the mold member,
  • a high-frequency communication module including an inter-board connection member for high-frequency signals that extends from one substrate to the second substrate and connects the second transmission line and the third transmission line.
  • a high frequency signal can be supplied from the high frequency electronic component mounted on the first substrate to the second antenna formed on the second substrate via the inter-substrate connecting member.
  • ground member By arranging the ground member, it is possible to maintain high transmission characteristics of the high-frequency signal from the high-frequency electronic component to the second antenna.
  • An input / output terminal formed on an outer surface of the second substrate, disposed so as to surround the second antenna, and for connecting the high-frequency electronic component to an external electronic circuit;
  • a high-frequency communication module having an input / output signal path for connecting a plurality of the input / output terminals to the high-frequency electronic component is provided.
  • the second antenna can be stably fixed to the mounting board.
  • a high-frequency communication module in addition to the high-frequency communication module according to the first to fourth aspects, is provided in which the first antenna and the second antenna are arranged at a position overlapping the high-frequency electronic component in plan view.
  • the occupied area on the mounting surface of the mounting board can be reduced.
  • the high-frequency communication module is A first substrate and a second substrate spaced from each other;
  • the high-frequency communication module is mounted on the mounting board in a posture in which the second antenna faces the mounting board,
  • the mounting board is provided with a high-frequency communication device including a radio wave transmission structure that transmits radio waves radiated from the second antenna in a thickness direction.
  • the radio wave is radiated from the first antenna in the direction in which the mounting surface of the mounting board faces. Radio waves are radiated from the second antenna in the direction in which the back surface opposite to the mounting surface of the mounting substrate faces. Since the radio wave transmitting structure is provided on the mounting substrate, the radio wave radiated from the second antenna is not shielded by the mounting substrate.
  • the radio wave transmission structure includes an opening provided in the mounting substrate. The radio wave radiated from the second antenna passes through the opening.
  • the mounting board includes a ground pattern in the mounting board, a power supply pattern to which a power supply voltage is applied, and a conductor wiring,
  • the radio wave transmission structure is configured by a region in which none of the ground pattern in the mounting substrate, the power supply pattern, and the conductor wiring is arranged in the mounting substrate.
  • the radio wave radiated from the second antenna transmits through the area of the mounting board where the ground pattern in the mounting board is not disposed.
  • Radio waves are radiated from the first antenna in the direction in which the outer surface of the first substrate faces. Radio waves are radiated from the second antenna in the direction in which the outer surface of the second substrate faces. For this reason, a radio wave can be radiated on both sides of the high-frequency communication module.
  • FIG. 1A and 1B are a plan view and a bottom view of the high-frequency communication module according to the first embodiment, respectively, and FIG. 1C is a cross-sectional view of the high-frequency communication device including the high-frequency communication module and a mounting substrate.
  • 2A is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 2A-2A in FIG. 1C.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the inter-substrate connection member for high-frequency signals and the second transmission line from the second transmission line in the first substrate shown in FIG. 1C. It is a graph which shows the simulation result of the transmission coefficient S21 when transmitting a high frequency signal to a 2nd antenna via 3 transmission lines.
  • FIG. 3A to 3D are cross-sectional views of the high-frequency communication module in the middle of manufacturing
  • FIG. 3E is a cross-sectional view of the high-frequency communication module.
  • 4A and 4B are bottom views of the high-frequency communication module according to the second embodiment and its modification, respectively.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the high-frequency communication module according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a high-frequency communication device including a high-frequency communication module and a mounting substrate according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the high-frequency communication module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the high-frequency communication device including the high-frequency communication module and the mounting substrate according to the sixth embodiment.
  • Example 1A and 1B are a plan view and a bottom view of the high-frequency communication module according to the first embodiment, respectively.
  • the first antenna 11 is formed on the upper surface of the first substrate 10.
  • a second antenna 21 and a plurality of input / output terminals 22 are formed on the bottom surface of the second substrate 20.
  • the plurality of input / output terminals 22 are arranged so as to surround the second antenna 21.
  • a multilayer ceramic substrate is used as the first substrate 10 and the second substrate 20.
  • a patch antenna is used for the first antenna 11 and the second antenna 21.
  • the high frequency electronic component 30 is mounted in the high frequency communication module.
  • the first antenna 11 and the second antenna 21 are arranged at a position at least partially overlapping the high-frequency electronic component 30 in plan view.
  • the high frequency electronic component 30 is connected to an external electronic circuit via the input / output terminal 22.
  • FIG. 1C shows a cross-sectional view of a high-frequency communication device including a high-frequency communication module and a mounting substrate.
  • the cross-sectional view of the high-frequency communication module shown in FIG. 1C corresponds to the cross-sectional view taken along one-dot chain line 1C-1C in FIGS. 1A and 1B.
  • the first substrate 10 and the second substrate 20 are spaced apart from each other, and the high-frequency electronic component 30, the high-frequency chip component 31, the inter-substrate connecting member 32, and the mold member 35 are disposed therebetween. Yes.
  • a high frequency integrated circuit (RFIC) is used for the high frequency electronic component 30, for example, a high frequency integrated circuit (RFIC) is used.
  • the high frequency electronic component 30 is mounted on the inner surface of the first substrate 10 by, for example, flip chip bonding.
  • the high-frequency chip component 31 is also mounted on the inner surface of the first substrate 10.
  • the inter-substrate connecting member 32 reaches from the first substrate 10 to the second substrate 20.
  • the high-frequency electronic component 30, the high-frequency chip component 31, and the inter-substrate connection member 32 are embedded in the mold member 35.
  • the first antenna 11 is formed on the outer surface of the first substrate 10.
  • a first signal path 12 formed on the first substrate 10 connects the high-frequency electronic component 30 and the first antenna 11.
  • the first signal path 12 includes a first transmission line made of a conductive pattern disposed inside or on the surface of the first substrate 10, and an interlayer connection via disposed inside the first substrate 10.
  • a ground pattern 13 is disposed inside the first substrate 10.
  • a second antenna 21 and a plurality of input / output terminals 22 are formed on the outer surface of the second substrate 20.
  • the second signal path 23 connects the high frequency electronic component 30 and the second antenna 21.
  • the second signal path 23 includes a second transmission line 14 formed on the first substrate 10, an inter-substrate connection member 32 for high-frequency signals, and a third transmission line 24 formed on the second substrate 20. including.
  • the inter-substrate connecting member 32 for high frequency signals connects the second transmission line 14 and the third transmission line 24.
  • a ground pattern 25 is disposed inside the second substrate 20.
  • the input / output signal path 27 connects the input / output terminal 22 and the high-frequency electronic component 30.
  • the input / output signal path 27 is for conductive patterns formed on the first substrate 10, conductive patterns formed on the second substrate 20, and input / output signals reaching the second substrate 20 from the first substrate 10.
  • a board-to-board connecting member is included.
  • the inter-substrate connection member for input / output signals does not appear in the cross section shown in FIG. 3C.
  • the electronic element 42 is mounted on the mounting surface of the mounting substrate 40.
  • a plurality of connection terminals 41 are formed on the mounting surface of the mounting substrate 40 (for example, a mother board of a portable wireless terminal).
  • the electronic element 42 and the connection terminal 41 are connected by a conductor wiring 43 formed on the mounting substrate 40.
  • the high-frequency communication module is mounted on the mounting substrate 40 with the second antenna 21 facing the mounting substrate 40.
  • the input / output terminal 22 of the high-frequency communication module is connected to the connection terminal 41 of the mounting substrate 40.
  • the mounting board 40 is provided with a radio wave transmission structure 45 that transmits radio waves radiated from the second antenna 21.
  • the radio wave transmission structure 45 includes an opening formed in the mounting substrate 40. In plan view, the opening is disposed so as to contain the second antenna 21.
  • input / output of input / output signals is performed through one surface (the outer surface of the second substrate 20). Input / output of input / output signals through the other surface (the outer surface of the first substrate 10) is not performed.
  • a high-frequency signal generated by one high-frequency electronic component 30 is transmitted to both the first antenna 11 formed on one surface of the high-frequency communication module and the second antenna 21 formed on the other surface. Can do. Thereby, the electromagnetic wave containing the same information can be radiated
  • the radio wave radiated from the second antenna 21 passes through the radio wave transmission structure 45 without being shielded by the mounting substrate 40. For this reason, it is possible to radiate radio waves in two directions, the direction in which the mounting surface of the mounting substrate 40 faces and the direction in which the back surface opposite to the mounting surface faces.
  • the portable wireless terminal incorporating the mounting substrate 40 can emit radio waves on both sides of the housing.
  • the first antenna 11 and the second antenna 21 of the high-frequency communication module according to the first embodiment are arranged at a position overlapping at least part of the high-frequency electronic component 30 in plan view. For this reason, the occupation area of the high-frequency communication module can be reduced on the mounting surface of the mounting substrate 40.
  • FIG. 2A is a plan sectional view taken along one-dot chain line 2A-2A in FIG. 1C.
  • a plurality of inter-substrate connection members 32 are arranged along the outer peripheral line slightly inside the outer peripheral line of the mold member 35.
  • the inter-substrate connection member 32 includes an inter-substrate connection member 32A for high-frequency signals, an inter-substrate connection member 32B for input / output signals, and a ground member 32C.
  • the input / output signal inter-substrate connection member 32B constitutes a part of the input / output signal path 27 (FIG. 1C).
  • the ground member 32C is connected to the ground patterns 13 and 25 (FIG. 1C), and functions as a ground conductor for the high-frequency signal transmitted through the inter-substrate connection member 32A for high-frequency signals.
  • the ground member 32C is preferably disposed close to the inter-board connection member 32A for high-frequency signals.
  • the distance between the ground member 32C and the inter-substrate connecting member 32A for high-frequency signals is set to be half the wavelength of the high-frequency signal transmitted through the inter-substrate connecting member 32A for high-frequency signals in the mold member 35.
  • the following is preferable.
  • the inter-board connection members 32 ⁇ / b> A for high frequency signals and the ground members 32 ⁇ / b> C are alternately arranged in the direction along the outer peripheral line of the mold member 35.
  • ground members 32C are arranged on both sides thereof.
  • FIG. 2B shows the connection from the second transmission line 14 in the first substrate 10 shown in FIG. 1C to the second antenna 21 via the inter-substrate connecting member 32A for high frequency signals and the third transmission line 24.
  • the simulation result of the transmission coefficient S21 when transmitting a high-frequency signal is shown.
  • the horizontal axis represents the frequency in the unit “GHz”, and the vertical axis represents the transmission coefficient S21 in the unit “dB”.
  • a solid line a indicates the transmission coefficient S21 when the ground member 32C is not disposed, and a solid line b indicates the transmission coefficient S21 when the ground member 32C is disposed. It can be seen that the transmission coefficient S21 is increased by disposing the ground member 32C.
  • the first substrate 10 is formed by laser processing or the like.
  • the formed via hole is filled with a conductor paste containing Ag or Cu.
  • the first transmission line that becomes a part of the first signal path 12 shown in FIG. 1, the ground pattern 13, Conductive patterns such as the second transmission line 14, wiring that forms part of the input / output signal path 27, and the first antenna 11 are formed.
  • the first substrate 10 is produced by firing at a low temperature.
  • the high frequency electronic component 30 and the high frequency chip component 31 are mounted on the surface of the first substrate 10 opposite to the surface on which the first antenna 11 is formed.
  • a plurality of inter-substrate connection members 32 are supported on the support 37.
  • the relative positional relationship of the inter-substrate connection member 32 is determined, for example, by inserting the inter-substrate connection member 32 into the recess of the jig provided with the recess.
  • the inter-substrate connecting member 32 can be supported by the support 37 by pressing the support 37 provided with the adhesive portion against the upper surface of the inter-substrate connecting member 32 inserted into the recess of the jig.
  • the inter-substrate connecting member 32 is mounted on the first substrate 10 while being supported by the support body 37.
  • solder reflow, ultrasonic bonding, or the like can be used for mounting the inter-substrate connection member 32.
  • the support 37 is pulled upward.
  • the inter-substrate connecting member 32 remains on the first substrate 10.
  • a water repellent treatment is performed on the upper surface of the inter-substrate connection member 32 mounted on the first substrate 10. Note that a water repellent treatment may be performed before the inter-substrate connection member 32 is inserted into the concave portion of the support 37. Further, the inter-substrate connection members 32 may be mounted on the first substrate 10 one by one. In this case, the support 37 need not be used.
  • the high-frequency electronic component 30 and the high-frequency chip component 31 mounted on the first substrate 10 are sealed with a mold member 35. Since the upper surface of the inter-substrate connection member 32 has been subjected to water repellent treatment, it remains exposed even after the molding member 35 is formed.
  • a mold member 35 for example, a composite resin in which an inorganic filler such as aluminum oxide, silica, or titanium dioxide is contained in a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, or a cyanate resin is used.
  • a resin molding technique such as a potting technique, a transfer molding technique, a compression molding technique or the like is used.
  • the surface layer of the mold member 35 is ground by a roller blade or the like to flatten the surface.
  • the upper surface of the inter-substrate connection member 32 and the upper surface of the mold member 35 have substantially the same height. At the time of grinding, the water repellent material on the upper surface of the inter-substrate connecting member 32 is removed.
  • the second substrate 20 is adhered to the surface of the flattened mold member 35.
  • Terminals are formed on the inner surface of the second substrate 20 for connection to the inter-substrate connection member 32, and these terminals and the inter-substrate connection member 32 are electrically connected.
  • a second antenna 21 and an input / output terminal 22 are formed on the outer surface of the second substrate 20.
  • An input / output signal path 27 for connecting 32B (FIG. 2A) and the input / output terminal 22 is formed.
  • FIG. 4A shows a bottom view of the high-frequency communication module according to the second embodiment.
  • a second antenna 21 and a plurality of input / output terminals 22 are formed on the outer surface of the second substrate 20.
  • Example 1 As shown in FIG. 1B, a plurality of input / output terminals 22 surround the second antenna 21.
  • the second antenna 21 is arranged outside the region surrounded by the plurality of input / output terminals 22.
  • FIG. 4B shows a bottom view of the high-frequency communication module according to a modification of the second embodiment.
  • the second antenna 21 is disposed both inside and outside the region surrounded by the plurality of input / output terminals 22.
  • Example 2 the same effect as Example 1 is acquired.
  • the plurality of input / output terminals 22 surround the second antenna 21 as in the first embodiment.
  • the degree of freedom in designing the mounting substrate 40 can be increased by adopting the configuration of the second embodiment and its modifications.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the high-frequency communication module according to the third embodiment.
  • FIGS. 1A to 3E differences from the first embodiment shown in FIGS. 1A to 3E will be described, and description of the same configuration will be omitted.
  • Example 1 as shown in FIG. 1C, the first antenna 11 and the second antenna 21 were exposed.
  • the outer surface of the first substrate 10 and the first antenna 11 are covered with the first protective film 16.
  • the outer surface of the second substrate 20 and the second antenna 21 are covered with a second protective film 26.
  • the input / output terminal 22 is disposed on the surface of the second protective film 26.
  • the same ceramic green sheet as the ceramic green sheet used for the first substrate 10 is used.
  • it may be laminated and pressure-bonded on the first antenna 11.
  • the first substrate 10 and the first protective film 16 are simultaneously fired at a low temperature.
  • the second protective film 26 can also be formed by a similar method.
  • Example 3 the same effect as Example 1 can be obtained.
  • a protective metal film such as aluminum is formed on the surface of the copper film. It is preferable to form.
  • a protective metal film is formed even when copper films are used as the first antenna 11 and the second antenna 21. There is no need.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a high-frequency communication device including a high-frequency communication module and a mounting substrate according to the fourth embodiment.
  • the mounting substrate 40 conductor wiring 43, a mounting substrate ground pattern 44 to which a ground voltage is applied, a power supply pattern 46 to which a power supply voltage is applied, and an interlayer connection via 47 are arranged.
  • the radio wave transmission structure 45 was realized by an opening provided in the mounting substrate 40.
  • the radio wave transmission structure 45 is realized by securing a region where the conductive member is not disposed on either the surface or the inner layer of the mounting substrate 40.
  • none of the connection terminals 41, the conductor wiring 43, the mounting substrate ground pattern 44, the power supply pattern 46, and the interlayer connection via 47 are arranged.
  • the mounting substrate 40 for example, a composite material of glass fiber and epoxy resin is used. Since the relative dielectric constant of this composite material is about 3.8 to 4.7, most of the radio waves radiated from the second antenna 21 are transmitted. Accordingly, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in the embodiment.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of the high-frequency communication module according to the fifth embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.
  • the high-frequency electronic component 30 (FIG. 1C) included in the high-frequency communication module according to Example 1 was provided with a connection terminal only on one surface.
  • the first connection terminal 33 is provided on the surface facing the first substrate 10 and the surface facing the second substrate 20.
  • a second connection terminal 34 is provided.
  • Example 1 the second antenna 21 and the input / output terminal 22 were connected to the high-frequency electronic component 30 via the inter-substrate connection member 32 (FIG. 1C).
  • no inter-substrate connection member is disposed between the first substrate 10 and the second substrate 20.
  • the second antenna 21 is connected to the second connection terminal 34 of the high-frequency electronic component 30 via a third transmission line 24 formed in or on the surface of the second substrate 20.
  • the input / output terminal 22 is connected to the second connection terminal 34 of the high-frequency electronic component 30 through an input / output signal path 27 formed inside or on the surface of the second substrate 20.
  • the high-frequency communication module according to the fifth embodiment may be ground until the second connection terminal 34 of the high-frequency electronic component 30 is exposed in the grinding process shown in FIG. 3D.
  • the step of mounting the inter-substrate connection member 32 shown in FIGS. 3A and 3B is not necessary.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a high-frequency communication device including a high-frequency communication module and a mounting substrate according to the sixth embodiment.
  • a high-frequency communication device including a high-frequency communication module and a mounting substrate according to the sixth embodiment.
  • Example 1 the high-frequency electronic component 30 is mounted on the first substrate 10, but in Example 6, the high-frequency electronic component 30 is mounted on the second substrate 20. Therefore, the first signal path 12 that connects the high-frequency electronic component 30 and the first antenna 11 is connected to the transmission line, the inter-substrate connection member 32, and the second substrate 20 formed on the first substrate 10. Including the formed transmission line.
  • the second signal path 23 that connects the high-frequency electronic component 30 and the second antenna 21 does not include the inter-substrate connection member 32.
  • the input / output signal path 27 that connects the input / output terminal 22 and the high-frequency electronic component 30 does not include the inter-substrate connection member 32.
  • Example 6 the same effect as Example 1 can be obtained. Further, since the input / output signal path 27 does not include the inter-substrate connection member 32, the inter-substrate connection member 32B (FIG. 2A) for input / output signals can be omitted.

Abstract

　第１の基板と第２の基板との間に高周波電子部品が配置されている。第１の基板と第２の基板との間に充填されたモールド部材により、高周波電子部品が封止されている。第１の基板の外側の面に第１のアンテナが形成されている。第２の基板の外側の面に第２のアンテナが形成されている。第１の信号経路が、高周波電子部品と第１のアンテナとを接続する。第２の信号経路が、高周波電子部品と第２のアンテナとを接続する。マザーボードに実装され、マザーボードの両側に電波を放射することが可能な高周波通信モジュールが提供される。

Description

高周波通信モジュール及び高周波通信装置
　本発明は、アンテナを含む高周波通信モジュール、及び高周波通信モジュールを実装した高周波通信装置に関する。
　高周波電子部品とアンテナとが１枚のモジュール基板に組み込まれた高周波通信モジュールが、下記の特許文献１～３に開示されている。
　特許文献１に開示された高周波通信モジュールにおいては、モジュール基板の一方の面に設けられたキャビティ内に高周波電子部品が配置されている。モジュール基板の他方の面にパッチアンテナが形成されている。アンテナが形成されている面とは反対側の面に、接続用の端子が形成されている。
　特許文献２に開示された高周波通信モジュールにおいては、モジュール基板の一方の面に高周波電子部品が実装され、反対側の面に平面アンテナが形成されている。モジュール基板は、アンテナが形成されている面が回路基板（例えばマザーボード）を向く姿勢で、回路基板に実装される。
　特許文献３に開示された高周波通信モジュールにおいては、一方の面に平面アンテナが形成されたモジュール基板が２枚準備される。このモジュール基板が、アンテナ形成面が外側を向くようにして貼り合せられている。これにより、モジュール基板の両側に電波を放射することができる。
　特許文献４に、高周波電子部品が組み込まれた高周波通信モジュールの製造方法が開示されている。この高周波通信モジュールにおいては、モジュール基板の一方の面に、高周波電子部品及び柱状の接続端子が実装される。電子部品及び接続端子が、封止樹脂で封止される。封止樹脂の表面をローラブレード等で研磨することにより、表面が平坦化される。平坦化された表面に、接続端子の端面が露出する。
特開２００４－３４２９４９号公報 特開２００５－３４０７９０号公報 特表２０１１－５１７３９４号公報 特開２０１３－５８５１５号公報
　特許文献１に開示された高周波通信モジュールは、接続用の端子をマザーボードに向けた姿勢でマザーボードに実装される。アンテナが形成されている面は、マザーボードの実装面と同一方向を向く。このため、高周波通信モジュールが実装されていないマザーボードの裏面が向く方向には電波が放射されない。
　特許文献２に開示された高周波通信モジュールは、マザーボードに実装された状態で、アンテナが形成されている面がマザーボードの裏面と同一方向を向く。このため、マザーボードの裏面が向く方向に電波が放射され、マザーボードの実装面が向く方向には電波が放射されない。
　特許文献３に開示された高周波通信モジュールは、マザーボードに実装するための端子を有しない。従って、マザーボードに実装することは困難である。
　特許文献４に開示された高周波通信モジュールは、アンテナを有しない。このため、モジュールの外に、アンテナを取り付けなければならない。
　本発明の目的は、マザーボードに実装され、マザーボードの両側に電波を放射することが可能な高周波通信モジュールを提供することである。本発明の他の目的は、この高周波通信モジュールを実装した高周波通信装置を提供することである。
　本発明の第１の観点によると、
　相互に間隔を隔てて配置された第１の基板及び第２の基板と、
　前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された高周波電子部品と、
　前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
　前記第１の基板の外側の面に形成された第１のアンテナと、
　前記第２の基板の外側の面に形成された第２のアンテナと、
　前記高周波電子部品と前記第１のアンテナとを接続する第１の信号経路と、
　前記高周波電子部品と前記第２のアンテナとを接続する第２の信号経路と
を有する高周波通信モジュールが提供される。
　第１の基板の外側の面が向く方向に、第１のアンテナから電波が放射される。第２の基板の外側の面が向く方向に、第２のアンテナから電波が放射される。このため、高周波通信モジュールの両側に電波を放射することができる。
　本発明の第２の観点によると、第１の観点による高周波通信モジュールに加えて、
　前記高周波電子部品が、前記第１の基板の内側の面に実装されており、
　前記第１の信号経路が、前記第１の基板に形成された第１の伝送線路を含み、
　前記第２の信号経路が、前記第１の基板に形成された第２の伝送線路、前記第２の基板に形成された第３の伝送線路、及び前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第１の基板から前記第２の基板まで達し、前記第２の伝送線路と前記第３の伝送線路とを接続する高周波信号用の基板間接続部材を含む高周波通信モジュールが提供される。
　第１の基板に実装された高周波電子部品から、基板間接続部材を介して、第２の基板に形成された第２のアンテナに高周波信号を供給することができる。
　本発明の第３の観点によると、第２の観点による高周波通信モジュールに加えて、
　前記第１の基板に形成されたグランドパターンと、
　前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第１の基板から前記第２の基板まで達し、前記グランドパターンに接続されたグランド部材と
を有し、
　前記グランド部材が、高周波信号用の前記基板間接続部材を伝送される高周波信号に対して、グランド導体として機能する高周波通信モジュールが提供される。
　グランド部材を配置することにより、高周波電子部品から第２のアンテナへの高周波信号の透過特性を高く維持することができる。
　本発明の第４の観点によると、第１～第３の観点による高周波通信モジュールに加えて、
　前記第２の基板の外側の面に形成され、前記第２のアンテナを取り囲むように配置され、前記高周波電子部品を、外部の電子回路に接続するための入出力端子と、
　複数の前記入出力端子を、それぞれ前記高周波電子部品に接続する入出力信号経路と
を有する高周波通信モジュールが提供される。
　実装基板に接続される入出力端子が第２のアンテナを取り囲んでいるため、第２のアンテナを実装基板に安定して固定することができる。
　本発明の第５の観点によると、第１～第４の観点による高周波通信モジュールに加えて、
　前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナが、平面視において前記高周波電子部品と重なる位置に配置されている高周波通信モジュールが提供される。
　高周波通信モジュールを実装基板に実装した状態で、実装基板の実装面における占有面積を小さくすることができる。
　本発明の第６の観点によると、
　実装基板と、
　前記実装基板に実装された高周波通信モジュールと
を有し、
　前記高周波通信モジュールは、
　相互に間隔を隔てて配置された第１の基板及び第２の基板と、
　前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された高周波電子部品と、
　前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
　前記第１の基板の外側の面に形成された第１のアンテナと、
　前記第２の基板の外側の面に形成された第２のアンテナと、
　前記高周波電子部品と前記第１のアンテナとを接続する第１の信号経路と、
　前記高周波電子部品と前記第２のアンテナとを接続する第２の信号経路と
を有し、
　前記第２のアンテナが前記実装基板の方を向く姿勢で、前記高周波通信モジュールが前記実装基板に実装されており、
　前記実装基板は、前記第２のアンテナから放射される電波を厚さ方向に透過させる電波透過構造を含む高周波通信装置が提供される。
　実装基板の実装面が向く方向に、第１のアンテナから電波が放射される。実装基板の実装面とは反対側の裏面が向く方向に、第２のアンテナから電波が放射される。実装基板に電波透過構造が設けられているため、第２のアンテナから放射された電波が実装基板で遮蔽されることがない。
　本発明の第７の観点によると、第６の観点による高周波通信装置に加えて、前記電波透過構造が、前記実装基板に設けられた開口を含む高周波通信装置が提供される。第２のアンテナから放射された電波が開口を透過する。
　本発明の第８の観点によると、第６の観点による高周波通信装置に加えて、
　前記実装基板が、実装基板内グランドパターン、電源電圧が印加される電源供給パターン、及び導体配線を含み、
　前記電波透過構造が、前記実装基板のうち、前記実装基板内グランドパターン、前記電源供給パターン、及び前記導体配線のいずれも配置されていない領域により構成される高周波通信装置が提供される。
　第２のアンテナから放射された電波が、実装基板のうち、実装基板内グランドパターン等が配置されていない領域を透過する。
　第１の基板の外側の面が向く方向に、第１のアンテナから電波が放射される。第２の基板の外側の面が向く方向に、第２のアンテナから電波が放射される。このため、高周波通信モジュールの両側に電波を放射することができる。
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ実施例１による高周波通信モジュールの平面図及び底面図であり、図１Ｃは、高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図である。 図２Ａは、図１Ｃの一点鎖線２Ａ－２Ａにおける断面図であり、図２Ｂは、図１Ｃに示した第１の基板内の第２の伝送線路から、高周波信号用の基板間接続部材及び第３の伝送線路を経由して第２のアンテナに高周波信号を送信するときの透過係数Ｓ２１のシミュレーション結果を示すグラフである。 図３Ａ～図３Ｄは、製造途中段階における高周波通信モジュールの断面図であり、図３Ｅは、高周波通信モジュールの断面図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ実施例２及びその変形例による高周波通信モジュールの底面図である。 図５は、実施例３による高周波通信モジュールの断面図である。 図６は、実施例４による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図である。 図７は、実施例５による高周波通信モジュールの断面図である。 図８は、実施例６による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図である。
　［実施例１］
　図１Ａ及び図１Ｂに、それぞれ実施例１による高周波通信モジュールの平面図及び底面図を示す。図１Ａに示すように、第１の基板１０の上面に、第１のアンテナ１１が形成されている。図１Ｂに示すように、第２の基板２０の底面に第２のアンテナ２１及び複数の入出力端子２２が形成されている。複数の入出力端子２２は、第２のアンテナ２１を取り囲むように配置されている。第１の基板１０及び第２の基板２０には、例えば多層セラミック基板が用いられる。第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１には、例えばパッチアンテナが用いられる。
　高周波通信モジュール内に高周波電子部品３０が実装されている。第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１は、平面視において、少なくとも一部分で高周波電子部品３０と重なる位置に配置されている。高周波電子部品３０は、入出力端子２２を介して、外部の電子回路に接続される。
　図１Ｃに、高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図を示す。図１Ｃに示した高周波通信モジュールの断面図は、図１Ａ及び図１Ｂの一点鎖線１Ｃ－１Ｃにおける断面図に相当する。第１の基板１０と第２の基板２０とが相互に間隔を隔てて配置され、両者の間に高周波電子部品３０、高周波チップ部品３１、基板間接続部材３２、及びモールド部材３５が配置されている。高周波電子部品３０には、例えば高周波集積回路（ＲＦＩＣ）が用いられる。高周波電子部品３０は、第１の基板１０の内側の面に、例えばフリップチップボンディングにより実装されている。高周波チップ部品３１も、第１の基板１０の内側の面に実装されている。基板間接続部材３２は、第１の基板１０から第２の基板２０まで達する。高周波電子部品３０、高周波チップ部品３１、及び基板間接続部材３２は、モールド部材３５の中に埋め込まれている。
　第１の基板１０の外側の面に第１のアンテナ１１が形成されている。第１の基板１０に形成された第１の信号経路１２が、高周波電子部品３０と第１のアンテナ１１とを接続する。第１の信号経路１２は、第１の基板１０の内部または表面に配置された導電パターンからなる第１の伝送線路、及び第１の基板１０の内部に配置された層間接続ビアを含む。第１の基板１０の内部に、グランドパターン１３が配置されている。
　第２の基板２０の外側の面に第２のアンテナ２１及び複数の入出力端子２２が形成されている。第２の信号経路２３が、高周波電子部品３０と第２のアンテナ２１とを接続する。第２の信号経路２３は、第１の基板１０に形成された第２の伝送線路１４、高周波信号用の基板間接続部材３２、及び第２の基板２０に形成された第３の伝送線路２４を含む。高周波信号用の基板間接続部材３２は、第２の伝送線路１４と第３の伝送線路２４とを接続する。第２の基板２０の内部にグランドパターン２５が配置されている。
　入出力信号経路２７が、入出力端子２２と高周波電子部品３０とを接続する。入出力信号経路２７は、第１の基板１０に形成された導電パターン、第２の基板２０に形成された導電パターン、及び第１の基板１０から第２の基板２０に達する入出力信号用の基板間接続部材を含む。入出力信号用の基板間接続部材は、図３Ｃに示した断面には現れていない。
　実装基板４０の実装面に、電子素子４２が実装されている。実装基板４０（例えば、携帯無線端末のマザーボード）の実装面に複数の接続端子４１が形成されている。電子素子４２と接続端子４１とが、実装基板４０に形成された導体配線４３により接続されている。第２のアンテナ２１が実装基板４０に対向する姿勢で、高周波通信モジュールが実装基板４０に実装されている。高周波通信モジュールの入出力端子２２が、実装基板４０の接続端子４１に接続される。
　実装基板４０に、第２のアンテナ２１から放射される電波を透過させる電波透過構造４５が設けられている。電波透過構造４５は、実装基板４０に形成された開口を含む。平面視において、この開口が第２のアンテナ２１を内包するように配置されている。
　実施例による高周波通信モジュールにおいては、一方の面（第２の基板２０の外側の面）を通して入出力信号の入出力が行われる。他方の面（第１の基板１０の外側の面）を通した入出力信号の入出力は行われない。１つの高周波電子部品３０で生成された高周波信号を、高周波通信モジュールの一方の面に形成された第１のアンテナ１１、及び他方の面に形成された第２のアンテナ２１の両方に伝送することができる。これにより、同一の情報を含む電波を、高周波通信モジュールの両面に放射することができる。
　第２のアンテナ２１から放射された電波は、実装基板４０に遮蔽されることなく、電波透過構造４５を透過する。このため、実装基板４０の実装面が向く方向、及び実装面とは反対側の裏面が向く方向の２方向に電波を放射することができる。この実装基板４０を内蔵した携帯無線端末は、筐体の両面に電波を放射することが可能となる。
　実施例１による高周波通信モジュールの第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１は、平面視において、少なくとも一部分で高周波電子部品３０と重なる位置に配置されている。このため、実装基板４０の実装面において、高周波通信モジュールの占有面積を小さくすることができる。
　図２Ａに、図１Ｃの一点鎖線２Ａ－２Ａにおける平断面図を示す。モールド部材３５の外周線よりもやや内側に、外周線に沿って、複数の基板間接続部材３２が配置されている。基板間接続部材３２は、高周波信号用の基板間接続部材３２Ａ、入出力信号用の基板間接続部材３２Ｂ、及びグランド部材３２Ｃを含む。
　入出力信号用の基板間接続部材３２Ｂは、入出力信号経路２７（図１Ｃ）の一部を構成する。グランド部材３２Ｃは、グランドパターン１３、２５（図１Ｃ）に接続されており、高周波信号用の基板間接続部材３２Ａを伝送される高周波信号に対して、グランド導体として機能する。グランド部材３２Ｃがグランド導体として機能するために、グランド部材３２Ｃを高周波信号用の基板間接続部材３２Ａに近接して配置することが好ましい。具体的には、グランド部材３２Ｃと高周波信号用の基板間接続部材３２Ａとの間隔を、高周波信号用の基板間接続部材３２Ａを伝送される高周波信号の、モールド部材３５内における波長の１／２以下とすることが好ましい。図２Ａに示した例では、モールド部材３５の外周線に沿う方向に関して、高周波信号用の基板間接続部材３２Ａとグランド部材３２Ｃとが交互に配置されている。１つの高周波信号用の基板間接続部材３２Ａに着目すると、その両側にグランド部材３２Ｃが配置されている。
　図２Ｂを参照して、グランド部材３２Ｃを配置することの効果について説明する。図２Ｂは、図１Ｃに示した第１の基板１０内の第２の伝送線路１４から、高周波信号用の基板間接続部材３２Ａ及び第３の伝送線路２４を経由して第２のアンテナ２１に高周波信号を送信するときの透過係数Ｓ２１のシミュレーション結果を示す。横軸は周波数を単位「ＧＨｚ」で表し、縦軸は透過係数Ｓ２１を単位「ｄＢ」で表す。実線ａは、グランド部材３２Ｃを配置しない場合の透過係数Ｓ２１を示し、実線ｂは、グランド部材３２Ｃを配置したときの透過係数Ｓ２１を示す。グランド部材３２Ｃを配置することにより、透過係数Ｓ２１が上昇していることがわかる。グランド部材３２Ｃを配置することにより、第２のアンテナ２１へ効率的に電力を伝送することができる。
　図３Ａ～図３Ｅを参照して、実施例１による高周波通信モジュールの製造方法について説明する。
　まず、第１の基板１０の作製方法について説明する。複数のセラミックグリーンシートの各々に、レーザ加工等によりビアホールを形成する。形成されたビアホールにＡｇまたはＣｕを含む導体ペーストを充填する。ビアホールに導体ペーストを充填した後、セラミックグリーンシートの各々に、導体ペーストを印刷することにより、図１に示した第１の信号経路１２の一部となる第１の伝送線路、グランドパターン１３、第２の伝送線路１４、入出力信号経路２７の一部となる配線、第１のアンテナ１１等の導電パターンを形成する。複数のセラミックグリーンシートを積層して圧着した後、低温焼成することにより、第１の基板１０が作製される。
　図３Ａに示すように、第１の基板１０の、第１のアンテナ１１が形成された面とは反対側の面に、高周波電子部品３０及び高周波チップ部品３１を実装する。
　支持体３７に、複数の基板間接続部材３２を支持する。基板間接続部材３２の相対的な位置関係は、例えば、凹部が設けられた冶具の凹部に基板間接続部材３２を挿入することにより確定される。冶具の凹部に挿入された基板間接続部材３２の上面に、粘着部が設けられた支持体３７を押し当てることにより、基板間接続部材３２を支持体３７に支持することができる。基板間接続部材３２を、支持体３７に支持された状態で第１の基板１０に実装する。基板間接続部材３２の実装には、半田リフローや超音波接合等を用いることができる。
　図３Ｂに示すように、基板間接続部材３２を第１の基板１０に実装した後、支持体３７を上方に引き上げる。基板間接続部材３２は、第１の基板１０の上に残る。第１の基板１０に実装された基板間接続部材３２の上面に、撥水処理を施す。なお、基板間接続部材３２を支持体３７の凹部に挿入する前に、撥水処理を施しておいてもよい。また、基板間接続部材３２を１本ずつ第１の基板１０に実装してもよい。この場合には、支持体３７を用いる必要はない。
　図３Ｃに示すように、第１の基板１０に実装された高周波電子部品３０及び高周波チップ部品３１を、モールド部材３５で封止する。基板間接続部材３２の上面には撥水処理が施されているため、モールド部材３５を形成した後も露出したままである。モールド部材３５には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂に、酸化アルミニウム、シリカ、二酸化チタン等の無機フィラーが含有された複合樹脂が用いられる。モールド部材３５の形成には、例えば、ポッティング技術、トランスファモールド技術、コンプレッションモールド技術等の樹脂成型技術が用いられる。
　図３Ｄに示すように、モールド部材３５の表層部をローラブレード等で研削することにより、表面を平坦化する。基板間接続部材３２の上面と、モールド部材３５の上面とが、ほぼ同一の高さになる。研削時に、基板間接続部材３２の上面の撥水材が除去される。
　図３Ｅに示すように、平坦化されたモールド部材３５の表面に、第２の基板２０を接着する。第２の基板２０の内側の面には、基板間接続部材３２に接続するために端子が形成されており、これらの端子と基板間接続部材３２が電気的に接続される。第２の基板２０の外側の面には、第２のアンテナ２１及び入出力端子２２が形成されている。第２の基板２０の内部または表面に、高周波信号用の基板間接続部材３２Ａ（図２Ａ）と第２のアンテナ２１とを接続する第３の伝送線路２４、入出力信号用の基板間接続部材３２Ｂ（図２Ａ）と入出力端子２２とを接続する入出力信号経路２７が形成されている。
　［実施例２］
　図４Ａに、実施例２による高周波通信モジュールの底面図を示す。以下、図１Ａ～図３Ｅに示した実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。第２の基板２０の外側の面に、第２のアンテナ２１及び複数の入出力端子２２が形成されている。
　実施例１では、図１Ｂに示したように、複数の入出力端子２２が第２のアンテナ２１を取り囲んでいた。図４Ａに示す実施例２においては、複数の入出力端子２２が取り囲む領域の外側に、第２のアンテナ２１が配置されている。
　図４Ｂに、実施例２の変形例による高周波通信モジュールの底面図を示す。図４Ｂに示した実施例２の変形例においては、複数の入出力端子２２が取り囲む領域の内側及び外側の両方に、第２のアンテナ２１が配置されている。
　実施例２、及びその変形例においても、実施例１と同様の効果が得られる。実装基板４０（図１Ｃ）に実装された高周波通信モジュールの機械的強度の観点からは、実施例１のように、複数の入出力端子２２が第２のアンテナ２１を取り囲む構成とすることが好ましい。ただし、実施例２、及びその変形例の構成を採用することにより、実装基板４０の設計の自由度を高めることができる。
　［実施例３］
　図５に、実施例３による高周波通信モジュールの断面図を示す。以下、図１Ａ～図３Ｅに示した実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
　実施例１においては、図１Ｃに示したように、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１が露出していた。実施例３による高周波通信モジュールにおいては、第１の基板１０の外側の面及び第１のアンテナ１１が、第１の保護膜１６で被覆されている。さらに、第２の基板２０の外側の面及び第２のアンテナ２１が、第２の保護膜２６で被覆されている。入出力端子２２は、第２の保護膜２６の表面に配置されている。
　第１の保護膜１６を形成するには、第１の基板１０を低温焼成する前に、第１の基板１０に用いられているセラミックグリーンシートと同一のセラミックグリーンシートを、第１の基板１０及び第１のアンテナ１１の上に積層して圧着すればよい。第１の基板１０と第１の保護膜１６とは、同時に低温焼成される。第２の保護膜２６も、同様の方法で形成することができる。
　実施例３においても、実施例１と同様の効果が得られる。第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１に銅膜を用いる場合、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１が露出している場合には、銅膜の表面にアルミニウム等の保護金属膜を形成することが好ましい。実施例３においては、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１が露出していないため、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ２１として銅膜を用いる場合にも、保護金属膜を形成する必要がない。
　［実施例４］
　図６に、実施例４による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図を示す。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実装基板４０に、導体配線４３、グランド電圧が印加される実装基板内グランドパターン４４、電源電圧が印加される電源供給パターン４６、及び層間接続ビア４７が配置されている。
　実施例１では、図１Ｃに示したように、電波透過構造４５が、実装基板４０に設けられた開口により実現されていた。実施例４では、実装基板４０の表面及び内層のいずれにも導電部材を配置しない領域を確保することにより、電波透過構造４５が実現される。電波透過構造４５内には、接続端子４１、導体配線４３、実装基板内グランドパターン４４、電源供給パターン４６、層間接続ビア４７のいずれも配置されない。
　実装基板４０には、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂との複合材が用いられる。この複合材の比誘電率は３．８～４．７程度であるため、第２のアンテナ２１から放射される電波の大部分を透過させる。従って、実施例においても、実施例１と同様の効果が得られる。
　［実施例５］
　図７に、実施例５による高周波通信モジュールの断面図を示す。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
　実施例１による高周波通信モジュールに含まれる高周波電子部品３０（図１Ｃ）には、一方の面にのみ接続端子が設けられていた。実施例５による高周波通信モジュールに含まれる高周波電子部品３０には、第１の基板１０に対向する面に、第１の接続端子３３が設けられており、第２の基板２０に対向する面に、第２の接続端子３４が設けられている。
　実施例１では、第２のアンテナ２１及び入出力端子２２が、基板間接続部材３２（図１Ｃ）を介して高周波電子部品３０に接続されていた。実施例５においては、第１の基板１０と第２の基板２０との間に基板間接続部材が配置されていない。第２のアンテナ２１は、第２の基板２０の内部または表面に形成された第３の伝送線路２４を介して、高周波電子部品３０の第２の接続端子３４に接続されている。入出力端子２２は、第２の基板２０の内部または表面に形成された入出力信号経路２７を介して、高周波電子部品３０の第２の接続端子３４に接続されている。
　実施例５による高周波通信モジュールは、図３Ｄに示した研削工程で、高周波電子部品３０の第２の接続端子３４が露出するまで研削すればよい。図３Ａ及び図３Ｂに示した基板間接続部材３２を実装する工程は不要である。実施例５においても、実施例１と同様の効果が得られる。
　［実施例６］
　図８に、実施例６による高周波通信モジュール及び実装基板を含む高周波通信装置の断面図を示す。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
　実施例１では、高周波電子部品３０が第１の基板１０に実装されていたが、実施例６では、高周波電子部品３０が第２の基板２０に実装されている。このため、高周波電子部品３０と第１のアンテナ１１とを接続する第１の信号経路１２が、第１の基板１０に形成された伝送線路、基板間接続部材３２、及び第２の基板２０に形成された伝送線路を含む。高周波電子部品３０と第２のアンテナ２１とを接続する第２の信号経路２３は、基板間接続部材３２を含まない。同様に、入出力端子２２と高周波電子部品３０とを接続する入出力信号経路２７も、基板間接続部材３２を含まない。
　実施例６においても、実施例１と同様の効果が得られる。さらに、入出力信号経路２７が基板間接続部材３２を含まないため、入出力信号用の基板間接続部材３２Ｂ（図２Ａ）を省略することができる。
　以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
１０　第１の基板
１１　第１のアンテナ
１２　第１の信号経路
１３　グランドパターン
１４　第２の伝送線路
１６　第１の保護膜
２０　第２の基板
２１　第２のアンテナ
２２　入出力端子
２３　第２の信号経路
２４　第３の伝送線路
２５　グランドパターン
２６　第２の保護膜
２７　入出力信号経路
３０　高周波電子部品
３１　高周波チップ部品
３２　基板間接続部材
３２Ａ　高周波信号用の基板間接続部材
３２Ｂ　入出力信号用の基板間接続部材
３２Ｃ　グランド部材
３３　第１の接続端子
３４　第２の接続端子
３５　モールド部材
３７　支持体
４０　実装基板
４１　接続端子
４２　電子素子
４３　導体配線
４４　実装基板内グランドパターン
４５　電波透過構造
４６　電源供給パターン
４７　層間接続ビア

Claims (8)

  1. 　相互に間隔を隔てて配置された第１の基板及び第２の基板と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された高周波電子部品と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
    　前記第１の基板の外側の面に形成された第１のアンテナと、
    　前記第２の基板の外側の面に形成された第２のアンテナと、
    　前記高周波電子部品と前記第１のアンテナとを接続する第１の信号経路と、
    　前記高周波電子部品と前記第２のアンテナとを接続する第２の信号経路と
    を有する高周波通信モジュール。
  2. 　前記高周波電子部品は、前記第１の基板の内側の面に実装されており、
    　前記第１の信号経路は、前記第１の基板に形成された第１の伝送線路を含み、
    　前記第２の信号経路は、前記第１の基板に形成された第２の伝送線路、前記第２の基板に形成された第３の伝送線路、及び前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第１の基板から前記第２の基板まで達し、前記第２の伝送線路と前記第３の伝送線路とを接続する高周波信号用の基板間接続部材を含む請求項１に記載の高周波通信モジュール。
  3. 　さらに、
    　前記第１の基板に形成されたグランドパターンと、
    　前記モールド部材の中に埋め込まれ、前記第１の基板から前記第２の基板まで達し、前記グランドパターンに接続されたグランド部材と
    を有し、
    　前記グランド部材は、高周波信号用の前記基板間接続部材を伝送される高周波信号に対して、グランド導体として機能する請求項２に記載の高周波通信モジュール。
  4. 　前記第２の基板の外側の面に形成され、前記第２のアンテナを取り囲むように配置され、前記高周波電子部品を、外部の電子回路に接続するための入出力端子と、
    　複数の前記入出力端子を、それぞれ前記高周波電子部品に接続する入出力信号経路と
    を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の高周波通信モジュール。
  5. 　前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナは、平面視において前記高周波電子部品と重なる位置に配置されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の高周波通信モジュール。
  6. 　実装基板と、
    　前記実装基板に実装された高周波通信モジュールと
    を有し、
    　前記高周波通信モジュールは、
    　相互に間隔を隔てて配置された第１の基板及び第２の基板と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された高周波電子部品と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記高周波電子部品を封止するモールド部材と、
    　前記第１の基板の外側の面に形成された第１のアンテナと、
    　前記第２の基板の外側の面に形成された第２のアンテナと、
    　前記高周波電子部品と前記第１のアンテナとを接続する第１の信号経路と、
    　前記高周波電子部品と前記第２のアンテナとを接続する第２の信号経路と
    を有し、
    　前記第２のアンテナが前記実装基板の方を向く姿勢で、前記高周波通信モジュールが前記実装基板に実装されており、
    　前記実装基板は、前記第２のアンテナから放射される電波を厚さ方向に透過させる電波透過構造を含む高周波通信装置。
  7. 　前記電波透過構造は、前記実装基板に設けられた開口を含む請求項６に記載の高周波通信装置。
  8. 　前記実装基板は、実装基板内グランドパターン、電源電圧が印加される電源供給パターン、及び導体配線を含み、
    　前記電波透過構造は、前記実装基板のうち、前記実装基板内グランドパターン、前記電源供給パターン、及び前記導体配線のいずれも配置されていない領域により構成される請求項６に記載の高周波通信装置。
PCT/JP2015/076865 2014-10-07 2015-09-24 高周波通信モジュール及び高周波通信装置 WO2016056387A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016552883A JP6299878B2 (ja) 2014-10-07 2015-09-24 高周波通信モジュール及び高周波通信装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014206041 2014-10-07
JP2014-206041 2014-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016056387A1 true WO2016056387A1 (ja) 2016-04-14

Family

ID=55653005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/076865 WO2016056387A1 (ja) 2014-10-07 2015-09-24 高周波通信モジュール及び高周波通信装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6299878B2 (ja)
WO (1) WO2016056387A1 (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107492541A (zh) * 2016-06-13 2017-12-19 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置、通信系统及半导体装置的制造方法
JP2018113399A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 Ｔｏｗａ株式会社 回路部品の製造方法および回路部品
WO2018203640A1 (ko) * 2017-05-02 2018-11-08 주식회사 아모텍 안테나 모듈
JP2019114840A (ja) * 2017-12-21 2019-07-11 國家中山科學研究院 マルチバンドアンテナパッケージ構造、その製造方法および通信装置
JP2019114851A (ja) * 2017-12-21 2019-07-11 國家中山科學研究院 マルチバンドアンテナパッケージ構造、その製造方法および通信装置
JP2019140658A (ja) * 2017-03-21 2019-08-22 京セラ株式会社 複合アンテナ、無線通信モジュール、および無線通信機器
CN110690201A (zh) * 2017-02-06 2020-01-14 日月光半导体制造股份有限公司 半导体封装装置及其制造方法
CN110690200A (zh) * 2018-07-03 2020-01-14 联发科技股份有限公司 半导体封装结构
US10566299B2 (en) 2017-12-19 2020-02-18 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Method for manufacturing a multi-band antenna package structure
CN110890352A (zh) * 2018-08-16 2020-03-17 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体器件及其制造方法
WO2021010607A1 (en) 2019-07-17 2021-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna module and electronic device including the same
US10916827B2 (en) 2018-03-26 2021-02-09 Fujitsu Component Limited Wireless module
WO2021255963A1 (ja) * 2020-06-17 2021-12-23 株式会社フジクラ 無線モジュール
US11532895B2 (en) 2018-03-14 2022-12-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radio frequency module and communication device
WO2023044193A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-23 Qualcomm Incorporated Multi-sided antenna module employing antennas on multiple sides of a package substrate for enhanced antenna coverage, and related fabrication methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002198852A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Sharp Corp アンテナ一体化ミリ波回路
US20040056803A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Igor Soutiaguine Antenna structures for reducing the effects of multipath radio signals
US20090086655A1 (en) * 2007-09-29 2009-04-02 Ghadaksaz Michael M Portable wireless repeater system for indoor wireless coverage enhancement of residential, small office, and vehicular applications
US20090267221A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Semiconductor device
US20130009320A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Semiconductor package and method of manufacturing the same
US20140140031A1 (en) * 2011-12-07 2014-05-22 Panasonic Corporation Wireless module

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002198852A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Sharp Corp アンテナ一体化ミリ波回路
US20040056803A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Igor Soutiaguine Antenna structures for reducing the effects of multipath radio signals
US20090086655A1 (en) * 2007-09-29 2009-04-02 Ghadaksaz Michael M Portable wireless repeater system for indoor wireless coverage enhancement of residential, small office, and vehicular applications
US20090267221A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Semiconductor device
US20130009320A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Semiconductor package and method of manufacturing the same
US20140140031A1 (en) * 2011-12-07 2014-05-22 Panasonic Corporation Wireless module

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11381005B2 (en) 2016-06-13 2022-07-05 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device, communication system, and method of manufacturing semiconductor device
JP2021114620A (ja) * 2016-06-13 2021-08-05 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置および通信システム
CN107492541A (zh) * 2016-06-13 2017-12-19 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置、通信系统及半导体装置的制造方法
JP7053073B2 (ja) 2016-06-13 2022-04-12 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置および通信システム
JP2017224900A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置、通信システムおよび半導体装置の製造方法。
CN107492541B (zh) * 2016-06-13 2021-11-30 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置、通信系统及半导体装置的制造方法
JP2018113399A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 Ｔｏｗａ株式会社 回路部品の製造方法および回路部品
CN110690201A (zh) * 2017-02-06 2020-01-14 日月光半导体制造股份有限公司 半导体封装装置及其制造方法
JP2019140658A (ja) * 2017-03-21 2019-08-22 京セラ株式会社 複合アンテナ、無線通信モジュール、および無線通信機器
US11251538B2 (en) 2017-05-02 2022-02-15 Amotech Co., Ltd. Antenna module
KR20180122286A (ko) * 2017-05-02 2018-11-12 주식회사 아모텍 안테나 모듈
KR102020676B1 (ko) * 2017-05-02 2019-09-11 주식회사 아모텍 안테나 모듈
WO2018203640A1 (ko) * 2017-05-02 2018-11-08 주식회사 아모텍 안테나 모듈
US10566299B2 (en) 2017-12-19 2020-02-18 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Method for manufacturing a multi-band antenna package structure
JP2019114851A (ja) * 2017-12-21 2019-07-11 國家中山科學研究院 マルチバンドアンテナパッケージ構造、その製造方法および通信装置
JP2019114840A (ja) * 2017-12-21 2019-07-11 國家中山科學研究院 マルチバンドアンテナパッケージ構造、その製造方法および通信装置
US11532895B2 (en) 2018-03-14 2022-12-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radio frequency module and communication device
US10916827B2 (en) 2018-03-26 2021-02-09 Fujitsu Component Limited Wireless module
CN110690200A (zh) * 2018-07-03 2020-01-14 联发科技股份有限公司 半导体封装结构
US10971461B2 (en) 2018-08-16 2021-04-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of manufacture
CN110890352B (zh) * 2018-08-16 2022-06-28 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体器件及其制造方法
US11610854B2 (en) 2018-08-16 2023-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of manufacture
CN110890352A (zh) * 2018-08-16 2020-03-17 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体器件及其制造方法
US11509046B2 (en) 2019-07-17 2022-11-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna module and electronic device including the same
EP3963668A4 (en) * 2019-07-17 2022-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd. ANTENNA MODULE AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING IT
WO2021010607A1 (en) 2019-07-17 2021-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna module and electronic device including the same
US11967759B2 (en) 2019-07-17 2024-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna module and electronic device including the same
WO2021255963A1 (ja) * 2020-06-17 2021-12-23 株式会社フジクラ 無線モジュール
CN114158256A (zh) * 2020-06-17 2022-03-08 株式会社藤仓 无线模块
JP7038255B1 (ja) * 2020-06-17 2022-03-17 株式会社フジクラ 無線モジュール
US11901317B2 (en) 2020-06-17 2024-02-13 Fujikura Ltd. Wireless module
WO2023044193A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-23 Qualcomm Incorporated Multi-sided antenna module employing antennas on multiple sides of a package substrate for enhanced antenna coverage, and related fabrication methods
US11804645B2 (en) 2021-09-14 2023-10-31 Qualcomm Incorporated Multi-sided antenna module employing antennas on multiple sides of a package substrate for enhanced antenna coverage, and related fabrication methods

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016056387A1 (ja) 2017-07-20
JP6299878B2 (ja) 2018-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6299878B2 (ja) 高周波通信モジュール及び高周波通信装置
JP6119845B2 (ja) 高周波部品およびこれを備える高周波モジュール
JP4650244B2 (ja) 回路モジュールおよびその製造方法
US9245859B2 (en) Wireless module
JP6749062B2 (ja) アンテナ基板およびその製造方法
JP2007073849A (ja) 電子回路モジュールとその製造方法
CN109309276B (zh) 部件承载件的腔体中位于高频电介质上的天线结构
JP2005251889A (ja) 立体的電子回路装置
EP3053187B1 (en) High power rf circuit
JP5708814B2 (ja) モジュールの製造方法
JP2015062208A (ja) 回路モジュール
JP6139585B2 (ja) 高周波モジュール及びマイクロ波送受信装置
WO2014178153A1 (ja) 複合基板
CN110050386B (zh) 天线基板
JP7166226B2 (ja) アンテナ装置および製造方法
JP2016115736A (ja) 半導体素子パッケージおよび半導体装置
WO2020049989A1 (ja) モジュールおよびモジュールの製造方法
JP2007149959A (ja) 高周波電子回路ユニット
JP4448461B2 (ja) 半導体パッケージの作製方法
TWI521655B (zh) High frequency module and high frequency module carrying device
KR20150076816A (ko) 전자 부품 모듈
JP2013110299A (ja) 複合モジュール
JP6730099B2 (ja) アンテナ基板およびアンテナ装置
JP2004111938A (ja) 半導体装置
JP2005340713A (ja) マルチチップモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15848480

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016552883

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15848480

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1