WO2016121340A1 - 高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法 - Google Patents

高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法 Download PDF

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frequency
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substrate
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敬 大川
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日本電気株式会社
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency module and a method for manufacturing a high-frequency module, and more particularly to a high-frequency module in which a plurality of high-frequency components are arranged and a method for manufacturing the high-frequency module.
  • Patent Document 1 proposes a small high-frequency module that suppresses the occurrence of mutual interference by dividing and shielding high-frequency components sealed with mold resin for each circuit block.
  • Patent Document 2 proposes that a plurality of electronic components be bump-mounted using thermal via holes formed so that the opening area on the front surface side is smaller than the opening area on the back surface side.
  • Patent Document 2 proposes a small module that quickly dissipates heat generated from a plurality of electronic components to the back surface side and realizes good heat dissipation characteristics.
  • Patent Document 1 can suppress mutual interference between high-frequency components, there is a possibility that the electrical characteristics and long-term reliability of the high-frequency components are deteriorated by the heat radiated from each high-frequency component.
  • Patent Document 2 can suppress the deterioration of the electrical characteristics and long-term reliability of the electronic component due to the heat radiated from each electronic component, the mutual interference between the electronic components cannot be suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a small high-frequency module and a method for manufacturing a high-frequency module that can suppress the influence of heat generated from the high-frequency components while suppressing mutual interference between the high-frequency components.
  • the purpose is to do.
  • a high-frequency module includes a substrate having a hole formed therein, a metal block having a plurality of recesses formed thereon, and a plurality of high-frequency components respectively disposed in the plurality of recesses. And the metal block is embedded in a hole of the substrate.
  • a method for manufacturing a high-frequency module includes forming a hole in a substrate, forming a plurality of recesses in a region where a plurality of high-frequency components are disposed on an upper part of a metal block, The metal block is embedded in a hole of the substrate, and a plurality of high-frequency components are disposed in the plurality of recesses of the metal block, respectively.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the high-frequency module 10 according to the present embodiment is shown in FIG.
  • the high frequency module 10 includes a substrate 20, a metal block 30, and a plurality of high frequency components 40.
  • a hole 21 is formed in the region of the substrate 20 where the high frequency component 40 is to be disposed.
  • FIG. 1 shows an example in which one hole 21 is formed in the substrate 20, a plurality of holes 21 can be formed at desired positions according to the arrangement of the high-frequency components 40.
  • the metal block 30 shields the high-frequency component 40 and transfers heat generated from the high-frequency component 40 to the outside.
  • a plurality of recesses 31 respectively corresponding to the arrangement positions of the plurality of high-frequency components 40 are formed.
  • the metal block 30 is embedded in the hole 21 of the substrate 20.
  • FIG. 1 shows an example in which there is one metal block 30, the number of metal blocks 30 corresponds to the number of holes 21 formed in the substrate 20, for example, two holes 21 in the substrate 20. When two metal blocks 30 are formed, the two metal blocks 30 are embedded in the two holes 21, respectively.
  • the plurality of high frequency components 40 are components that transmit high frequencies. Furthermore, the high frequency component 40 releases heat during operation. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the plurality of high-frequency components 40 are respectively disposed in the plurality of recesses 31 formed in the metal block 30.
  • the metal block 30 in which the plurality of high-frequency components 40 are disposed is embedded in the substrate 20, and the plurality of high-frequency components 40 are disposed in the plurality of recesses 31 of the metal block 30, respectively.
  • mutual interference between the high frequency components 40 can be suppressed by the metal block 30, and heat generated from the high frequency components 40 can be transmitted to the metal block 30 to be radiated to the outside.
  • FIG. 2A shows a top view when the cover of the high-frequency module according to the present embodiment is removed
  • FIG. 2B shows a cross-sectional view of the high-frequency module taken along line 2-2 in FIG. 2A and 2B
  • the high-frequency module 100 is formed including a two-layer substrate 200, a high-frequency component, a metal block 400, and a cover 500.
  • the high frequency component includes two high frequency components 300a and 300b.
  • the two-layer substrate 200 is formed by disposing a conductive first pattern and a second pattern on the upper and lower surfaces of the dielectric 220, respectively. Specifically, the two-layer substrate 200 is formed by disposing a surface layer pattern 230 as an example of a conductive first pattern and a back surface pattern 210 as an example of a conductive second pattern. It is. The two-layer substrate 200 is formed by laminating the back surface pattern 210, the dielectric 220, and the surface layer pattern 230 in this order. The back surface pattern 210 and the surface layer pattern 230 are formed of a material having high conductivity, and are formed of, for example, copper foil. A hole 240 is formed in a region where the high-frequency components 300 a and 300 b of the two-layer substrate 200 are disposed, and the metal block 400 is embedded in the hole 240.
  • the high-frequency components 300a and 300b are disposed in the recesses 410a and 410b of the metal block 400, and send out high-frequency waves and generate heat when operated.
  • 2A and 2B show an example in which two high-frequency components 300a and 300b are disposed in the two concave portions 410a and 410b of the metal block 400, respectively.
  • the metal block 400 is a rectangular parallelepiped metal block provided for shielding and heat dissipation, and is embedded in a hole 240 formed in the two-layer substrate 200.
  • the metal block 400 has a height such that the upper surface does not contact the cover 500 when embedded in the hole 240.
  • Recesses 410a and 410b are formed at positions where the high-frequency components 300a and 300b above the metal block 400 are disposed.
  • one high-frequency component is disposed in one recess.
  • 2A and 2B show an example in which two concave portions 410a and 410b are formed in the metal block 400.
  • FIG. The depths of the recesses 410 a and 410 b are formed so that the bottom surfaces of the recesses 410 a and 410 b are flush with the top surface of the two-layer substrate 200 when the metal block 400 is embedded in the hole 240. Further, the depths of the recesses 410a and 410b are formed such that the adjacent high-frequency components 300a and 300b do not cause mutual interference.
  • the concave portions 410a and 410b are formed in a shape corresponding to the outer shape of the high-frequency components 300a and 300b disposed inside.
  • 2A and 2B show an example in which the concave portions 410a and 410b are formed in a rectangular parallelepiped shape when the high-frequency components 300a and 300b are formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the concave portions 410a and 410b may be formed in a truncated pyramid shape whose cross-sectional area increases as it goes upward, or may be formed in a cylindrical shape or a truncated cone shape with respect to a cylindrical high-frequency component. it can.
  • the cover 500 is a member that covers the high-frequency components 300a and 300b, and is formed, for example, by bending a metal plate.
  • the high-frequency components 300a and 300b are disposed in the recesses 410a and 410b of the metal block 400, respectively, and the metal block 400 in which the high-frequency components 300a and 300b are disposed is two. Embedded in the layer substrate 200. In this case, the surface area and volume of the metal block 400 are increased, heat dissipation characteristics are improved, and the metal block 400 can absorb heat from five directions except for the upper side of the high-frequency components 300a and 300b, so that heat is absorbed around the high-frequency components 300a and 300b. It can suppress staying in. Furthermore, since the high frequency components 300a and 300b are respectively disposed in the recesses 410a and 410b, it is possible to suppress the occurrence of mutual interference between the high frequency components 300a and 300b.
  • FIGS. 1-10 A manufacturing process of the high-frequency module 100 is shown in FIGS.
  • the back surface pattern 210, the dielectric 220, and the surface layer pattern 230 are sequentially stacked to form the two-layer substrate 200.
  • copper foil is used as the back surface pattern 210 and the surface layer pattern 230.
  • the surface layer pattern 230 and the back surface pattern 210 located in the region where the high-frequency components 300a and 300b are to be arranged are removed from the formed two-layer substrate 200 by etching or the like.
  • the dielectric 220 located between the surface layer pattern 230 and the back surface pattern 210 removed by etching is cut with a drill or the like. Thereby, a hole 240 for embedding the metal block 400 is formed in the two-layer substrate 200.
  • the cutting of the dielectric 220 is not limited to drilling, and for example, plasma processing or the like can be applied.
  • a metal block having a shape that fits perfectly into the hole 240 of the two-layer substrate 200 and has a height that does not contact the cover 500 when embedded in the hole 240 of the two-layer substrate 200 is prepared.
  • the concave portions 410a and 410b are formed at the positions where the prepared metal block high-frequency components 300a and 300b are arranged, and the metal block 400 is formed.
  • the two concave portions 410a and 410b are formed in a shape corresponding to the outer shape of the high-frequency components 300a and 300b, and formed to a depth reaching the upper surface of the two-layer substrate 200 while suppressing mutual interference between the high-frequency components 300a and 300b. Is done.
  • the metal block 400 formed by the step of FIG. 3C is embedded in the hole 240 formed in the two-layer substrate 200 by the steps of FIGS. 3A and 3B. .
  • conductive plating for example, gold flash or electroless silver plating
  • Apply processing By this conductive plating process, a new surface layer pattern 230 ′ shown in FIG. 2A is formed as an example of the conductive third pattern.
  • the back surface pattern 210, the surface layer pattern 230, and the metal block 400 have the same potential (here, Because it is ground, the potential is zero).
  • the high-frequency components 300a and 300b are disposed in the recesses 410a and 410b of the metal block 400, respectively (assembly process). And as shown in FIG.3 (f), the high frequency component 300a and the high frequency component 300b are covered with the cover 500.
  • FIG. 3 (e) the high-frequency components 300a and 300b are disposed in the recesses 410a and 410b of the metal block 400, respectively (assembly process).
  • the high frequency component 300a and the high frequency component 300b are covered with the cover 500.
  • the metal block 400 in which the concave portions 410a and 410b for arranging the high-frequency components 300a and 300b are embedded in the holes 240 formed in the two-layer substrate 200, and the high-frequency components 300a and 300b are embedded in the concave portions 410a and 410b. are arranged respectively.
  • the high frequency module 100 with favorable shielding characteristics and heat dissipation can be formed by a small manufacturing process without increasing the number of components.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of a high-frequency module 900A to which the metal block 400 according to the present embodiment is not applied
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of another high-frequency module 900B
  • FIG. It is sectional drawing of other high frequency module 900C.
  • the high frequency module 900A of FIG. 4A reduces the mutual interference between the high frequency components 910a and 910b by arranging the high frequency components 910a and 910b apart from each other. Further, in the high frequency module 900A of FIG.
  • the ground via 920 is disposed directly under the high frequency components 910a and 910b, and the heat generated from the high frequency components 910a and 910b is radiated by the ground via 920.
  • the high-frequency module 900A shown in FIG. 4A is difficult to downsize, and heat radiated around the high-frequency components 910a and 910b cannot be efficiently removed.
  • the high frequency module 900B of FIG. 4B embeds the metal blocks 930a and 930b below the high frequency components 910a and 910b, respectively, so that the heat generated from the high frequency components 910a and 910b by the metal blocks 930a and 930b. To dissipate heat.
  • the high frequency module 900B of FIG. 4B cannot efficiently exclude the heat radiated around the high frequency components 910a and 910b, and cannot suppress mutual interference between the high frequency components 910a and 910b.
  • the high frequency module 900C in FIG. 4C is obtained by disposing a metal block 940 between the high frequency component 910a and the high frequency component 910b in the high frequency module 900B in FIG. 4B.
  • the high-frequency module 900C in FIG. 4C solves the above-described problem of the high-frequency module 900B (cannot eliminate heat radiated around the high-frequency components 910a and 910b and cannot suppress mutual interference between the high-frequency components 910a and 910b). Although it is possible, the manufacturing process becomes complicated and the cost increases.
  • the metal block 400 in which the concave portions 410a and 410b are formed is embedded in the hole 240 formed in the two-layer substrate 200, and the high frequency components 300a and 300b are embedded in the concave portions 410a and 410b. Arranged respectively. Thereby, the heat dissipated around the high-frequency components 300a and 300b can be eliminated and the mutual interference between the high-frequency components 300a and 300b can be suppressed with a small manufacturing process without increasing the number of components.
  • the height of the metal block 400 can be formed so as to be in contact with the cover 500.
  • a cross-sectional view of the high-frequency module 100B in this case is shown in FIG.
  • the height of the metal block 400B is formed so as to be in contact with the cover 500B, and the upper surface of the metal block 400B is bonded and fixed to the cover 500B.
  • the mechanical characteristics of the high-frequency module 100B are improved, and a new heat dissipation path is formed through the metal block 400B and the cover 500B. Therefore, the heat dissipated above the high-frequency components 300a and 300b is more quickly removed through the metal block 400B and the cover 500B.
  • a heat dissipation sheet can be disposed between the metal block 400 and the cover 500.
  • a cross-sectional view of the high-frequency module 100C in this case is shown in FIG.
  • the heat dissipation sheet 600C is disposed on the upper surface of the metal block 400C.
  • the heat dissipated above the high-frequency components 300a and 300b is more quickly removed through the metal block 400C and the heat dissipation sheet 600C.
  • FIG. 6 the example which fixed the upper surface of the thermal radiation sheet 600C to the cover 500C was shown. In this case, the heat transferred to the heat dissipation sheet 600C is transferred to the cover 500C.

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Abstract

　高周波部品間における相互干渉を抑制しつつ、高周波部品から発せられる熱による影響を抑制できる、小型の高周波モジュールを提供する。本発明の高周波モジュール１０は、穴２１が形成された基板２０と、上部に複数の凹部３１が形成された金属製ブロック３０と、複数の凹部３１内にそれぞれ配置された複数の高周波部品４０と、を備え、金属製ブロック３０は基板２０の穴２１に埋め込まれていることを特徴とする。

Description

高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法
　本発明は、高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法に関し、特に、複数の高周波部品が配置された高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法に関する。
　一般的に知られている高周波モジュールにおいては、複数の高周波部品を実装する際、高周波部品をシールド部材で覆うことにより、複数の高周波部品が互いに干渉(Interference)しないように設計する。例えば、特許文献１には、モールド樹脂で封止された高周波部品を回路ブロックごとに分割してシールドすることで相互干渉の発生を抑制する小型の高周波モジュールが、提案されている。
　さらに、高周波モジュールにおいて限られた領域内に複数の高周波部品を実装する際、各高周波部品から発せられた熱により、高周波部品の電気特性や長期信頼性が劣化する場合がある。そこで、例えば、特許文献２には、複数の電子部品を表面側の開口面積が裏面側の開口面積よりも小さくなるように形成したサーマルビアホールを用いてバンプ実装することが提案されている。これにより特許文献２では、複数の電子部品から発せられた熱を裏面側に速やかに放熱し、良好な放熱特性を実現する小型のモジュールが、提案されている。
特開２０１２－１９０９１号公報 特開２００３－３３８５７７号公報
　特許文献１の技術は、高周波部品間における相互干渉は抑制できるものの、各高周波部品から放熱された熱により、高周波部品の電気特性や長期信頼性が劣化する可能性が生じる。一方、特許文献２の技術は、各電子部品から放熱された熱によって電子部品の電気特性や長期信頼性が劣化することは抑制できるものの、電子部品間における相互干渉は抑制できない。
　本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高周波部品間における相互干渉を抑制しつつ、高周波部品から発せられる熱による影響を抑制できる、小型の高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明に係る高周波モジュールは、穴が形成された基板と、上部に複数の凹部が形成された金属製ブロックと、前記複数の凹部内にそれぞれ配置された複数の高周波部品と、を備え、前記金属製ブロックは前記基板の穴に埋め込まれていることを特徴とする。
　上記目的を達成するために本発明に係る高周波モジュールの製造方法は、基板に穴を形成し、金属製ブロックの上部の複数の高周波部品が配置される領域にそれぞれ複数の凹部を形成し、前記基板の穴に前記金属製ブロックを埋め込み、前記金属製ブロックの複数の凹部にそれぞれ複数の高周波部品を配置する。
　上述した本発明の態様によれば、高周波部品間における相互干渉を抑制しつつ、高周波部品から発せられる熱による影響を抑制できる、小型の高周波モジュールおよび高周波モジュールの製造方法を提供できる。
第１の実施形態に係る高周波モジュール１０の断面図である。 （ａ）は第２の実施形態に係る高周波モジュール１００のカバー５００を除去した時の上面図であり、（ｂ）は第２の実施形態に係る高周波モジュール１００の２－２線における断面図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、第２の実施形態に係る高周波モジュール１００の製造工程を示した図である。 （ａ）は第２の実施形態に係る金属製ブロック４００を適用しない高周波モジュール９００Ａの断面図であり、（ｂ）は他の高周波モジュール９００Ｂの断面図であり、（ｃ）はさらに他の高周波モジュール９００Ｃの断面図である。 第２の実施形態に係る別の高周波モジュール１００Ｂの断面図である。 第２の実施形態に係る別の高周波モジュール１００Ｃの断面図である。
　＜第１の実施形態＞
　本発明に係る第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る高周波モジュール１０の断面図を図１に示す。図１において、高周波モジュール１０は、基板２０、金属製ブロック３０および複数の高周波部品４０を含んで成る。
　基板２０の高周波部品４０を配置したい領域には、穴２１が形成されている。図１では、基板２０に１つの穴２１を形成した例を示したが、高周波部品４０の配置に応じて複数の穴２１をそれぞれ所望の位置に形成することもできる。
　金属製ブロック３０は、高周波部品４０をシールドすると共に高周波部品４０から発せられた熱を外部に伝熱させる。金属製ブロック３０の上部には、複数の高周波部品４０の配置位置とそれぞれ対応する複数の凹部３１が形成されている。そして、図１に示すように、金属製ブロック３０は、基板２０の穴２１内に埋め込まれる。なお、図１では金属製ブロック３０が１つである例を示したが、金属製ブロック３０の数は基板２０に形成された穴２１の数に対応し、例えば、基板２０に２つの穴２１を形成する場合は２つの金属製ブロック３０が２つの穴２１内にそれぞれ埋め込まれる。
　複数の高周波部品４０は、高周波を送出する部品である。さらに、高周波部品４０は、稼動時に熱を放出する。図１に示すように、本実施形態において、複数の高周波部品４０は、金属製ブロック３０に形成された複数の凹部３１内にそれぞれ配置される。
　上記のように構成された高周波モジュール１０は、複数の高周波部品４０が配置された金属製ブロック３０を基板２０に埋め込み、複数の高周波部品４０を金属製ブロック３０の複数の凹部３１にそれぞれ配置した。この場合、金属製ブロック３０によって高周波部品４０間の相互干渉を抑制できると共に、高周波部品４０から発せられた熱を金属製ブロック３０を伝熱させて外部へ放熱できる。
　＜第２の実施形態＞
　第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る高周波モジュールのカバーを除去した時の上面図を図２（ａ）に示し、図２（ａ）の２－２線における高周波モジュールの断面図を図２（ｂ）に示す。図２（ａ）及び図２（ｂ）において、高周波モジュール１００は、２層基板２００、高周波部品、金属製ブロック４００およびカバー５００を含んで形成される。図２（ａ）及び図２（ｂ）では、高周波部品は２つの高周波部品３００ａ、３００ｂを含む。
　２層基板２００は、誘電体２２０の上面および下面にそれぞれ導電性の第１パターンおよび第２パターンを配置することによって形成されたものである。具体的には、２層基板２００は、導電性の第１パターンの一例としての表層パターン２３０と、導電性の第２パターンの一例としての裏面パターン２１０とを配置することによって、形成されたものである。２層基板２００は、裏面パターン２１０、誘電体２２０および表層パターン２３０をこの順番に積層することによって形成される。裏面パターン２１０および表層パターン２３０は、導電性が高い材料で形成され、例えば、銅箔によって形成される。２層基板２００の高周波部品３００ａ、３００ｂが配置される領域には、穴２４０が形成されており、この穴２４０の中に金属製ブロック４００が埋め込まれる。
　高周波部品３００ａ、３００ｂは、金属製ブロック４００の凹部４１０ａ、４１０ｂ内に配置され、稼動することによって高周波を送出すると共に熱を発する。図２（ａ）及び図２（ｂ）では、金属製ブロック４００の２つの凹部４１０ａ、４１０ｂ内に、２つの高周波部品３００ａ、３００ｂをそれぞれ配置した例を示した。
　金属製ブロック４００は、シールドおよび放熱用に設けられる直方体型の金属製のブロックであり、２層基板２００に形成された穴２４０の中に埋め込まれる。本実施形態においては、金属製ブロック４００は、穴２４０内に埋め込まれた時に上面がカバー５００に接しない高さを有する。
　金属製ブロック４００の上部の高周波部品３００ａ、３００ｂが配置される位置には、凹部４１０ａ、４１０ｂが形成されている。ここで、１つの凹部内に１つの高周波部品が配置される。図２（ａ）及び図２（ｂ）では、金属製ブロック４００に２つの凹部４１０ａ、４１０ｂを形成した例を示した。凹部４１０ａ、４１０ｂの深さは、金属製ブロック４００を穴２４０内に埋め込んだ時に凹部４１０ａ、４１０ｂの底面が２層基板２００の上面と同じ高さになるように形成される。さらに凹部４１０ａ、４１０ｂの深さは、隣接する高周波部品３００ａ、３００ｂ同士が相互干渉を引き起こさない深さに形成される。
　さらに、凹部４１０ａ、４１０ｂの形状は、内部に配置される高周波部品３００ａ、３００ｂの外形と対応する形状に形成される。図２（ａ）及び図２（ｂ）では、高周波部品３００ａ、３００ｂが直方体型に形成されている場合に、凹部４１０ａ、４１０ｂを直方体型に形成した例を示した。なお、凹部４１０ａ、４１０ｂの形状は、上方に行くに従い断面積が大きくなる四角錐台型に形成したり、円柱型の高周波部品に対して、円柱型や円錐台型に形成したりすることもできる。
　カバー５００は、高周波部品３００ａ、３００ｂをカバーする部材であり、例えば、金属板を折り曲げ加工等することにより形成される。
　上記のように、本実施形態に係る高周波モジュール１００は、高周波部品３００ａ、３００ｂを金属製ブロック４００の凹部４１０ａ、４１０ｂにそれぞれ配置し、高周波部品３００ａ、３００ｂが配置された金属製ブロック４００を２層基板２００に埋め込んだ。この場合、金属製ブロック４００の表面積および体積が大きくなり、放熱特性が高まると共に、金属製ブロック４００により高周波部品３００ａ、３００ｂの上方を除く５方面から吸熱でき、熱が高周波部品３００ａ、３００ｂの周囲に留まることを抑制できる。さらに、凹部４１０ａ、４１０ｂにそれぞれ高周波部品３００ａ、３００ｂが配置されることから、高周波部品３００ａ、３００ｂ間において相互干渉が発生することを抑制できる。
　次に、本実施形態に係る高周波モジュール１００の製造方法について説明する。高周波モジュール１００の製造工程を図３（ａ）乃至図３（ｆ）に示す。
　先ず、図３（ａ）において、裏面パターン２１０、誘電体２２０および表層パターン２３０を順次積層して２層基板２００を形成する。本実施形態では、裏面パターン２１０および表層パターン２３０として、銅箔を用いる。そして、形成した２層基板２００に対し、高周波部品３００ａ、３００ｂを配置したい領域に位置する表層パターン２３０および裏面パターン２１０をエッチング等によって除去する。
　次に、図３（ｂ）において、エッチングで除去された表層パターン２３０および裏面パターン２１０の間に位置する誘電体２２０をドリル等により切削する。これにより、２層基板２００に、金属製ブロック４００を埋め込むための穴２４０が形成される。なお、誘電体２２０の切削はドリル加工に限らず、例えば、プラズマ加工等を適用することもできる。
　一方、図３（ｃ）において、２層基板２００の穴２４０にすっぽり嵌る形状を有し、２層基板２００の穴２４０に埋め込んだ時にカバー５００に接しない高さを有する金属製のブロックを用意する。そして、用意した金属製ブロックの高周波部品３００ａ、３００ｂが配置される位置に凹部４１０ａ、４１０ｂを形成し、金属製ブロック４００を形成する。ここで、２つの凹部４１０ａ、４１０ｂは、高周波部品３００ａ、３００ｂの外形と対応する形状に形成され、高周波部品３００ａ、３００ｂの相互干渉を抑制すると共に２層基板２００の上面に達する深さに形成される。
　そして、図３（ｄ）において、図３（ａ）及び図３（ｂ）の工程により２層基板２００に形成した穴２４０に、図３（ｃ）の工程により形成した金属製ブロック４００を埋め込む。本実施形態においては、２層基板２００の穴２４０に金属製ブロック４００を埋め込んだ後、金属製ブロック４００および２層基板２００の表面に、導電性のメッキ（例えば、金フラッシュや無電解銀メッキ）処理を施す。この導電性のメッキ処理により、導電性の第３パターンの一例として、図２（ａ）に示した新たな表層パターン２３０’を形成する。金属製ブロック４００および２層基板２００の表面に導電性のメッキ処理を施して表層パターン２３０’を形成することにより、裏面パターン２１０、表層パターン２３０および金属製ブロック４００が同電位となる（ここではグラウンドなので電位はゼロ）。
　さらに、図３（ｅ）において、金属製ブロック４００の凹部４１０ａ、４１０ｂにそれぞれ、高周波部品３００ａ、３００ｂを配置する（アセンブリ工程）。そして、図３（ｆ）に示すように、カバー５００によって高周波部品３００ａおよび高周波部品３００ｂをカバーする。
　上記のように、高周波部品３００ａ、３００ｂを配置するための凹部４１０ａ、４１０ｂが形成された金属製ブロック４００を２層基板２００に形成した穴２４０に埋め込み、凹部４１０ａ、４１０ｂに高周波部品３００ａ、３００ｂをそれぞれ配置する。これにより本実施形態によれば、部品点数が多くなることなく少ない製造工程で、シールド特性および放熱性が良好な高周波モジュール１００を形成することができる。
　ここで、本実施形態の金属製ブロック４００を適用しない高周波モジュールについて、考察する。図４（ａ）は本実施形態に係る金属製ブロック４００を適用しない高周波モジュール９００Ａの断面図であり、図４（ｂ）は他の高周波モジュール９００Ｂの断面図であり、図４（ｃ）はさらに他の高周波モジュール９００Ｃの断面図である。例えば、図４（ａ）の高周波モジュール９００Ａは、高周波部品９１０ａ、９１０ｂを互いに離して配置することによって、高周波部品９１０ａ、９１０ｂ間の相互干渉を低減している。さらに図４（ａ）の高周波モジュール９００Ａでは、グラウンドビア９２０を高周波部品９１０ａ、９１０ｂの真下に配置してグラウンドビア９２０により、高周波部品９１０ａ、９１０ｂから発せられた熱を放熱する。しかし、図４（ａ）の高周波モジュール９００Ａは、小型化が困難であると共に、高周波部品９１０ａ、９１０ｂの周囲に放熱された熱を効率よく排除することができない。
　また、図４（ｂ）の高周波モジュール９００Ｂは、金属製ブロック９３０ａ、９３０ｂをそれぞれ高周波部品９１０ａ、９１０ｂの下方に埋め込むことで、金属製ブロック９３０ａ、９３０ｂによって高周波部品９１０ａ、９１０ｂから発せられた熱を放熱する。しかし、図４（ｂ）の高周波モジュール９００Ｂは、高周波部品９１０ａ、９１０ｂの周囲に放熱された熱を効率よく排除できないと共に、高周波部品９１０ａ、９１０ｂ間の相互干渉を抑制できない。
　さらに、図４（ｃ）の高周波モジュール９００Ｃは、図４（ｂ）の高周波モジュール９００Ｂにおいて、さらに高周波部品９１０ａと高周波部品９１０ｂとの間に金属製ブロック９４０を配置したものである。図４（ｃ）の高周波モジュール９００Ｃは、上述の高周波モジュール９００Ｂの課題（高周波部品９１０ａ、９１０ｂ周囲に放熱された熱を排除できないと共に高周波部品９１０ａ、９１０ｂ間の相互干渉を抑制できない。）は解決できるものの、製造工程が複雑になり、コストが高くなる。
　これに比べて本実施形態に係る高周波モジュール１００は、凹部４１０ａ、４１０ｂが形成された金属製ブロック４００を２層基板２００に形成した穴２４０に埋め込み、凹部４１０ａ、４１０ｂに高周波部品３００ａ、３００ｂをそれぞれ配置した。これにより、部品点数が多くなることなく少ない製造工程で、高周波部品３００ａ、３００ｂの周囲に放熱された熱を排除できると共に、高周波部品３００ａ、３００ｂ間の相互干渉を抑制できる。
　なお、金属製ブロック４００の高さを、カバー５００に接する高さに形成することもできる。この場合の高周波モジュール１００Ｂの断面図を図５に示す。図５の高周波モジュール１００Ｂは、金属製ブロック４００Ｂの高さをカバー５００Ｂに接する高さに形成し、金属製ブロック４００Ｂの上面をカバー５００Ｂに接着固定した。これにより、高周波モジュール１００Ｂの機械特性が向上すると共に、金属製ブロック４００Ｂおよびカバー５００Ｂを介する新たな放熱パスが形成される。従って、高周波部品３００ａ、３００ｂの上方に放熱された熱は、金属製ブロック４００Ｂおよびカバー５００Ｂを介してより速やかに排除される。
　また、金属製ブロック４００とカバー５００の間に放熱シートを配置することもできる。この場合の高周波モジュール１００Ｃの断面図を図６に示す。図６の高周波モジュール１００Ｃにおいては、金属製ブロック４００Ｃの上面に放熱シート６００Ｃが配置されている。これにより、高周波部品３００ａ、３００ｂの上方に放熱された熱は、金属製ブロック４００Ｃおよび放熱シート６００Ｃを介してより速やかに排除される。なお、図６では、放熱シート６００Ｃの上面をカバー５００Ｃに固定した例を示した。この場合、放熱シート６００Ｃに伝熱された熱はカバー５００Ｃに伝熱される。
　本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
　この出願は、２０１５年１月２９日に出願された日本出願特願２０１５－１５２９１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１０　　高周波モジュール
　２０　　基板
　２１　　穴
　３０　　金属製ブロック
　３１　　凹部
　４０　　高周波部品
　１００　　高周波モジュール
　２００　　２層基板
　３００　　高周波部品
　４００　　金属製ブロック
　５００　　カバー

Claims (10)

  1. 　穴が形成された基板と、上部に複数の凹部が形成された金属製ブロックと、前記複数の凹部内にそれぞれ配置された複数の高周波部品と、を備え、前記金属製ブロックは前記基板の穴に埋め込まれていることを特徴とする高周波モジュール。
  2. 　前記凹部は、前記高周波部品間の相互干渉を抑制する深さに形成される、請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. 　前記凹部は、内部に配置される高周波部品の形状に対応する形状を有する、請求項２に記載の高周波モジュール。
  4. 　前記基板は、誘電体の上面および下面にそれぞれ導電性の第１パターンおよび第２パターンを配置することによって形成される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  5. 　前記基板の上面および前記金属製ブロックに形成された所定の凹部にわたって形成された導電性の第３パターンをさらに備える、請求項４に記載の高周波モジュール。
  6. 　前記基板上に配置され、前記高周波部品および前記金属製ブロックを覆うカバー部材をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  7. 　前記金属製ブロックの上面は前記カバー部材に接触する、請求項６に記載の高周波モジュール。
  8. 　前記金属製ブロックの上面は放熱シートを介して前記カバー部材と接触する、請求項７に記載の高周波モジュール。
  9. 　基板に穴を形成し、金属製ブロックの上部の複数の高周波部品が配置される領域にそれぞれ複数の凹部を形成し、前記基板の穴に前記金属製ブロックを埋め込み、前記金属製ブロックの複数の凹部にそれぞれ複数の高周波部品を配置する、高周波モジュールの製造方法。
  10. 　前記複数の高周波部品が配置された金属製ブロックを覆うように、カバー部材を前記基板上に配置する、請求項９に記載の高周波モジュールの製造方法。
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