无线模块的制作方法

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无线模块的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无线模块,其具备:第一基板,其安装有第一零件;第二基板,其与第一基板相对并安装有第二零件;连接部件,其夹设在第一基板与第二基板之间,传输第一基板及第二基板间的信号;填充材料,其将夹设有连接部件的第一基板与第二基板之间密封,其中,在连接部件的周围配置有连接第一基板及第二基板间的地线的导电部件。
【专利说明】无线模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于无线通信,在基板上搭载有电子零件的无线模块。
【背景技术】
[0002]目前,作为在基板上搭载(安装)有电子电路的无线通信用电路模块的构成,已知有使搭载有源元件(例如,IC (Integrated Circuit))的基板和搭载有无源元件(例如,电阻、感应器、电容器)的基板相对而电连接并将各基板间树脂密封的构成。
[0003]例如,在专利文献I中公开有作为无线模块的半导体装置,该无线模块使用搭载有作为无源元件的天线的基板和搭载有作为有源元件的半导体元件的基板。
[0004]专利文献I的半导体装置在硅基板的一面侧搭载有天线,在硅基板的另一面侧搭载有作为有源元件的半导体元件,天线和半导体元件经由贯通硅基板的贯通通路而电连接。在与硅基板分体形成的配线基板上,在一面侧搭载无源元件,配线基板和硅基板经由配设于配线基板的一面侧与硅基板的另一面侧之间的连接部件而电连接。
[0005]另外,作为现有的无线模块的构成,还有使搭载有源元件及无源元件的第一基板和搭载天线的第二基板相对配置并通过连接部件将两个基板间电连接的构成。在现有构成的无线模块中,在第一基板上搭载作为有源元件的半导体元件(例如1C)、及作为无源元件的片式电容器、片式电阻,在第二基板上搭载连接部件(例如,已镀覆焊料的Cu (铜)芯焊球)。
[0006]使第一基板和第二基板的搭载面(安装面)彼此相对且使连接部件的焊料熔融而与第一基板电连接之后,将作为密封材料的模制树脂(填充材料)填充在基板间的零件存在的埋入层中并进行树脂密封。由此,实现层叠多个基板的构造的无线模块。
[0007]专利文献1:(日本)特开2009 - 266979号公报
[0008]现有的无线模块在使用包含毫米波的高频的无线通信中,信号容易从第一基板与第二基板之间的信号线路辐射。

【发明内容】

[0009]本发明正是鉴于上述现有的情况而设立的,提供一种在使用包含毫米波的高频的无线通信中,减少从传输线路辐射的信号的辐射损失的无线模块。
[0010]本发明的无线模块具备:第一基板,其安装有第一零件;第二基板,其与所述第一基板相对,并安装有第二零件;连接部件,其介于所述第一基板与所述第二基板之间,传输所述第一基板及所述第二基板间的信号;填充材料,其将夹设所述连接部件的所述第一基板与所述第二基板之间密封,其中,在所述连接部件的周围配置有连接所述第一基板及所述第二基板间的地线的导电部件无线模块。
[0011]根据本发明,在使用包含毫米波的高频的无线通信中,能够减少从传输线路辐射的信号的辐射损失。【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是表示第一实施方式中的无线模块的内部构造的剖面图;
[0013]图2是表示下基板及上基板的平面图,(A)是从图1的上方向下方透视无线模块的情况下的下基板的平面图,(B)是从图1的上方向下方观察无线模块的情况下的上基板的平面图;
[0014]图3是表示与每个贴片数的频率相对应的天线性能的曲线图;
[0015]图4是表示与每个接地用铜芯焊球数的频率相对应的传输损失的变化的模拟结果的曲线图;
[0016]图5 (A)?(C)是表示I个信号用铜芯焊球和3个接地用铜芯焊球的配置关系的一例的平面图;
[0017]图6 (A)、(B)是图5 (A)?(C)的无线模块的A — A’剖面图;
[0018]图7 (A)?(C)是I个信号用铜芯焊球和2个接地用铜芯焊球的配置关系的一例的平面图;
[0019]图8 (A)是表示I个信号用铜芯焊球和3个接地用铜芯焊球的配置关系的一例的平面图,(B)、(C)是表示2个信号用铜芯焊球和3个接地用铜芯焊球的配置关系的一例的平面图;
[0020]图9是表示2个信号用铜芯焊球和2个接地用铜芯焊球的配置关系的一例的平面图;
[0021]图10是表示第二实施方式中的无线模块的内部构造的剖面图;
[0022]图11是表示各种导电部件的立体图,(A)是具有筒状方形框的导电部件,(B)是-形的导电部件,(O是圆筒状的导电部件;
[0023]图12是表示第三实施方式中的同轴部件的构造的立体图,(A)是具有立方体的主体部的同轴部件,(B)是具有圆筒状的主体部的同轴部件;
[0024]图13是表示第四实施方式中的无线模块的内部构造的剖面图;
[0025]图14是在上基板与下基板之间连接的铜芯球的焊接部位的放大图;
[0026]图15 (A)、(B)是表示进行焊接时的焊料的动作的图;
[0027]图16 (A)、(B)、(C)是表示现有的焊接中的焊料的动作的图;
[0028]图17是表示在上基板与下基板之间沿铜芯球的传输线路的图像的图,(A)是均匀的情况,(B)是不均匀的情况;
[0029]图18是表示第五实施方式中的无线模块的构造例的剖面图;
[0030]图19 (A)、(B)是表示第五实施方式中的下基板及上基板的构成例的平面图;
[0031]图20 (A)?(C)是表示第五实施方式中的设于天线的贴片周围的肋的配置例的图;
[0032]图21是表示第六实施方式中的无线模块的上基板的一例的平面图;
[0033]图22 (A)?(C)是表示第六实施方式中的肋的配置例的图;
[0034]图23 (A)、(B)是表示第七实施方式中的无线模块的构成例的图。
[0035]标记说明
[0036]1、IA:无线模块
[0037]2、2A:下基板[0038]3:上基板
[0039]5、31、35:贯通通路
[0040]7:半导体元件
[0041]8s、8g:铜芯焊球
[0042]9:天线
[0043]lla、llb:供电线路
[0044]12a、12b:贴片
[0045]13a、13b:信号焊盘
[0046]14、19、33、37:配线图案
[0047]15、16、15a:配线焊盘
[0048]17、18、27:接地图案
[0049]21:电子零件
[0050]25、26:配线焊盘
[0051]41、51、61:导电部件
[0052]71、81:同轴部件
[0053]71a、81a:主体部
[0054]71b:信号线
[0055]7lc、8lb、8lc:导电材料
[0056]101:无线模块
[0057]105:天线
[0058]105c:供电线路
[0059]105d:信号焊盘
[0060]108:铜芯球
[0061]111:上基板
[0062]113:填充材料
[0063]115:下基板
[0064]122:半导体元件
[0065]131:贯通通路
[0066]133、138:配线焊盘
[0067]142、144:焊料圆角
[0068]I5Ul52:阻焊剂
[0069]151a、152a:开口部
[0070]161、162:焊膏
[0071]201、201A、201B:无线模块
[0072]205:天线元件
[0073]205A.205B:天线
[0074]205a:供电点
[0075]205b:贴片
[0076]205c:供电线路[0077]205d:信号焊盘
[0078]206a、206b、206c、206d:边
[0079]208:铜芯焊球
[0080]211、211A、211B:上基板
[0081]211a:孔
[0082]213:填充材料
[0083]215:下基板
[0084]220:设置基板
[0085]223、238:配线图案
[0086]225:肋
[0087]225a:头部
[0088]231、262:贯通通路
[0089]242:半导体元件(IC)
【具体实施方式】
[0090]以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0091](至得到本发明的一方式的过程)
[0092]在现有的无线模块中,第一基板与第二基板的间隔最大也就0.4_程度那么窄,在使用Icm以上(例如5cm)的波长的频域中,间隔和波长的比例小至可以忽视的程度,即使产生阻抗不连续也不会成为大问题。
[0093]但是,例如在毫米波的频域中,第一基板与第二基板的间隔(最大0.4mm)和波长(例如5_)的比例不能小至可忽视的程度。因此,在产生了阻抗不连续的情况下,来自第一基板与第二基板之间的传输线路的信号的辐射损失变大。因此,在无线通信中,无线模块中的耗电量增加。
[0094]另外,在现有的无线模块中,用于从第一基板及第二基板分别与地线连接的铜芯焊球没有考虑第一基板和第二基板的传输线路而配置。因此,特别是在毫米波的无线通信中,信号很容易从第一基板与第二基板之间的信号线路辐射。
[0095]在以下的实施方式中,在使用包含毫米波的高频的无线通信中,对减少从传输线路辐射的信号的辐射损失的无线模块进行说明。
[0096]各实施方式的无线模块例如用于毫米波带的高频(例如,60GHz)的无线通信电路,搭载电子零件(例如,天线、半导体元件)。
[0097](第一实施方式)
[0098]图1是表示第一实施方式中的无线模块I的内部构造的剖面图。图1中表示从侧方观察的情况下的无线模块I的剖面。无线模块I安装在搭载有各种电子零件的设置基板(未图示)之上,包括与设置基板相对且成为主基板的第二基板(下基板)2和成为副基板的第一基板(上基板)3。
[0099]图2 (A)、(B)是表示下基板2及上基板3的平面图。图2 (A)是从图1的上方向下方透视无线模块I的情况下的下基板2的平面图。图2 (B)是从图1的上方向下方观察无线模块I的情况下的上基板3的平面图。[0100]在图1中,下基板2例如使用介电常数为3?4程度的电介质的绝缘材料形成,具有单层构造。另外,下基板2并不限定于单层构造,也可以具有包含多层的多层构造。在下基板2的一面(上表面)形成有搭载有作为电子零件的半导体元件7 (第二零件)的配线图案14、与配线图案14电连接的配线焊盘15、16。在配线焊盘15、16上焊接有用于将半导体元件(例如,IC)7和上基板3电连接的信号传输用铜芯焊球8s (连接部件)。信号传输用铜芯焊球8s为具有导电性的球体。
[0101]在下基板2的上表面以分别包围配线焊盘15、16的方式形成有接地图案18。在接地图案18上以包围信号传输用铜芯焊球8s的方式分别焊接有5个接地用铜芯焊球Sg(参照图2 (A))。接地用铜芯焊球Sg为具有导电性的球体。
[0102]在下基板2的上表面形成有配线图案19,经由配线图案19搭载有作为电子零件的无源元件(例如,片式电容器、片式电阻)21。在下基板2的下表面形成有铜箔的面状接地图案17。
[0103]另一方面,在图1中,上基板3例如使用介电常数为3?4程度的电介质的绝缘材料形成,具有单层构造。另外,上基板3并不限定于单层构造,也可以具有包含多层的多层构造。在上基板3的下表面形成有用于电连接信号传输用铜芯焊球8s的配线焊盘25、26、及铜箔的面状接地图案27。
[0104]在配线焊盘25、26上分别焊接有信号传输用铜芯焊球8s。另外,配线焊盘25、26和接地图案27未电连接。
[0105]在上基板3的上表面形成有经由贯通通路5分别与配线焊盘25、26电连接的信号焊盘13a、13b (参照图2 (B)),分别与信号焊盘13a、13b连接的供电线路lla、llb、及分别与供电线路11a、Ilb连接的铜箔的平板状天线9A、9B (第一零件)。天线9A、9B例如为片状天线。在以下的说明中,在不需要特别区别天线9A、9B的情况下统称为“天线9”。
[0106]在本实施方式中,天线9A、9B分别使用例如I个贴片12a、12b构成(参照图2(B))。另外,天线9A、9B也可以使用多个贴片,例如4个贴片构成。
[0107]图3是表示与每个贴片数的频率相对应的天线性能的曲线图。在本实施方式的无线模块I中,如实线h所示,使用一个贴片构成天线,天线的增益(增益)以60GHz为中心扩大。即,在天线使用I个贴片构成的情况下,天线的增益不依赖于频率而变大。与此相对,在使用4个贴片构成天线的情况下,如实线i所示,天线的增益以60GHz为顶峰变尖锐。
[0108]另外,在下基板2与上基板3之间的、夹设信号传输用铜芯焊球8s、接地用铜芯焊球Sg、半导体元件7、无源元件21的埋入层填充例如模制树脂的填充材料10而进行密封。
[0109]在此,铜芯焊球8s、8g的径(直径)根据搭载于下基板2与上基板3之间的埋入层的电子零件(例如半导体元件7)的高度来决定,例如为200μπι。在该情况下,配线焊盘15、16的直径比铜芯焊球8s、8g的直径长,例如为300 μ m。
[0110]这样,在无线模块I中,下基板2和上基板3相对配置,经由分别焊接于配线焊盘15与配线焊盘25之间、及配线焊盘16与配线焊盘26之间的铜芯焊球8s而电连接。铜芯焊球8s成为安装于下基板2的半导体元件7 (无线电路的一部分)与安装于上基板3的天线9之间的信号的传输路径。
[0111]另一方面,在图2 (A)中,焊接于接地图案18与接地图案27之间的接地用铜芯焊球Sg在分别包围成为传输路径的一对铜芯焊球8s的位置例如配置5个。这样,通过由接地用铜芯焊球Sg包围信号传输用铜芯焊球8s,由此能够将传输路径的周围接地(GND)。因此,本实施方式的无线模块I可抑制来自成为传输路径的信号传输用铜芯焊球8s的信号的福射,能够减少传输损失(福射损失)。
[0112]图4是表示与每个接地用铜芯焊球的数目的频率相对应的传输损失的变化的模拟结果的曲线图。传输损失根据包围信号传输用铜芯焊球8s的接地用铜芯焊球Sg的数目而改变。粗线a是接地用铜芯焊球Sg的数目为4个,传输损失在以60GHz为中心的57.5GHz?62.5GHz的范围内大致均匀减少。
[0113]虚线b是接地用铜芯焊球Sg的数目为3个,传输损失整体上比粗线a减少,但在62.5GHz侧进一步减少。实线c是接地用铜芯焊球Sg的数目为2个,传输损失与其它相比大幅减少,特别是在57.5GHz侧的减少较大。本实施方式的无线模块I由于配置有5个接地用铜芯焊球Sg,因此可进一步抑制传输损失。
[0114]这样,在本例中,接地用铜芯焊球8g的数目越增加,传输损失(辐射损失)越少,特别是在铜芯焊球Sg的数目为3个以上的情况下,可显著抑制传输损失。例如,若可抑制3dB传输损失,则可以减少一半电量。
[0115]在前一例中,记载了根据铜芯焊球Sg的数目减少传输损失的情况,下面,对根据铜芯焊球Sg的配置的传输损失的变化进行叙述。
[0116]图5 (A)?(C)是从上方向下方透视无线模块I的情况下的下基板2的平面图。图5 (A)?(C)表示I个信号用铜芯焊球和3个接地用铜芯焊球的配置关系的一例。图6(A)、(B)是图5 (A)?(C)所示的无线模块I的A— A’剖面图的一例。在图6 (A)、(B)中,以简化的方式进行图示,例如省略填充材料10。
[0117]在图6 (A)中,示例了信号从上基板3和下基板2的相对面侧传输并向箭头A的方向传输。即,在图6 (A)中,信号按照配线图案14、配线焊盘15、信号用铜芯焊球8s、配线焊盘25、贯通通路5、天线9的顺序传输。箭头A的信号的流动例如为通过无线模块I发送信号的情况下的流动。
[0118]另外,在图6(B)中,不例了信号从上基板3的表面侧传输并向箭头B的方向传输。即,在图6 (B)中,信号按照天线9、贯通通路5、配线焊盘25、信号用铜芯焊球8s、配线焊盘15的顺序传输。然后,信号例如经由未图示的配线图案输入电子零件。箭头B的信号的流动例如为通过无线模块I接收信号的情况下的流动。
[0119]另外,天线9、配线图案14、配线焊盘15、16、25为信号用配线焊盘或信号用配线的一例。
[0120]在图5 (A)中,以包围信号用铜芯焊球8s的方式配置接地用铜芯焊球Sg。在接地用铜芯焊球Sg的配置中,有时由于安装铜芯焊球Sg的部分的配线的制约而不能充分严密地配置铜芯焊球Sg。配线的制约中例如包括配线空间的间隔、阻焊剂的开口尺寸、或安装不良。安装不良中例如包含铜芯焊球8g在焊料回流时与其它焊球连接、或铜芯焊球8g远离安装部分。
[0121]例如,如前所述,在将铜芯焊球8s、8g的直径设为200um,将配线焊盘15的直径设为300um的情况下,若以线一空间间隔必须为50um的配线制约进行配置,则各铜芯焊球的相对侧的端之间会距离150um。另外,线一空间间隔是指配线间没有金属的区域,为基板设计上的规则。[0122]例如,在用3个接地用铜芯焊球Sg包围I个信号用铜芯焊球8s的情况下,如图5
(A)所示,也可以将3个铜芯焊球Sg相对铜芯焊球8s均等地配置在例如上侧、左侧、右侧。
[0123]另外,如图5 (B)所示,也可以以3个接地用铜芯焊球8g彼此的间隔满足上述制约且成为最小的方式进行配置。铜芯焊球Sg彼此的间隔最小是指,例如各铜芯焊球Sg的中心间的距离(例如距离LI)为各铜芯焊球Sg的直径的2倍。另外,关于信号用铜芯焊球8s与任意的接地用铜芯焊球8g的中心间距离,也为铜芯焊球8s、8g的直径的2倍。
[0124]另外,如图5 (C)所示,可以以满足上述制约且成为最小的方式配置与接地用铜芯焊球Sg和信号用铜芯焊球8s的配线焊盘15连接的配线图案14。与配线的间隔最小是指,例如左右2个铜芯焊球Sg的配线图案14侧的端部与配线图案14的铜芯焊球Sg侧的端部的间隔(例如间隔L2 )最小。
[0125]另外,铜芯焊球8s、8g的位置关系也可以由与其它配线层或零件配置的平衡来决定。例如,在图6 (A)所示的信号从配线图案14向配线焊盘15传送的情况下,根据流过配线的电流来决定在接地电极所激励的电流。
[0126]例如,信号通过铜芯焊球8s时,在图6 (A)、(B)中的左侧、图5 (A)?(C)中的上侧,在接地电极所激励的电流变大。在该情况下,通过图5 (B)所示的铜芯焊球Sg的配置,在接地电极所激励的电流能够在更短的距离通过,由于减小配线阻抗,故而可减小由损失或反射造成的辐射。
[0127]图7 (A)?(C)是从上方向下方透视无线模块I的情况下的下基板2的平面图。图7 (A)?(C)表示I个信号用铜芯焊球和2个接地用铜芯焊球的配置关系的一例。
[0128]图7 (A)表示图5 (A)中的配置于铜芯焊球8s上侧的铜芯焊球8g不存在的情况。图7 (B)表示图5 (B)中的配置于铜芯焊球8s上侧的铜芯焊球Sg不存在的情况。图7 (C)表示图5 (C)中的配置于铜芯焊球8s上侧的铜芯焊球Sg不存在的情况。
[0129]在图7 (A)?(C)中,各个铜芯焊球8g的配置中的电特性的特点与图5 (A)?(C)的情况相同。在图7 (B)的配置关系中,优选为信号向箭头C的方向传输。在图7 (C)的配置关系中,优选为信号向箭头D的方向传输。图7 (A)的配置关系适合信号向箭头C、箭头D两个方向传输的情况。图4所示的特性c:2个为图7 (A)的配置情况下的模拟结果。
[0130]下面,关于图8 (A)?(C)、图9的铜芯焊球8g的配置,对其特点进行叙述。
[0131]如上记载地,配置于信号用铜芯焊球8s周边的接地用铜芯焊球Sg除了配置于图5 (A)?(C)、图7 (A)?(C)的位置外,根据其它配线或零件的配置,也可以配置在其它位置。
[0132]图8 (A)?(C)是从上方向下方透视无线模块I的情况下的下基板2的平面图。图8 (A)表示I个信号用铜芯焊球和3个接地用铜芯焊球的配置关系的一例。图8 (B)、(C)表示2个信号用铜芯焊球和3个接地用铜芯焊球的配置关系的一例。
[0133]在图8 (A)中,在信号用铜芯焊球8s的上方,大致成一列地配置有接地用铜芯焊球。在该情况下,得到与图5 (B)的情况相近的特性。
[0134]图8 (B)所示的配置关系用于在2个信号用铜芯焊球8s中使所传输的信号分离的情况。在图8 (B)中,各信号用铜芯焊球8s共用3个中位于中央的接地用铜芯焊球Sg。另外,该位于中央的接地用铜芯焊球Sg配置在2个信号用铜芯焊球8s之间。
[0135]通过图8 (B)的配置,与图2 (A)同样地,电波的辐射减少,2个信号用铜芯焊球8s间的相互耦合变弱,彼此的干涉变小。另外,若与图2 (A)的情况相比较,则由于配置面积变小,故而还可以使无线模块I小型化。
[0136]在图8 (C)中,左右的信号用铜芯焊球8s共用3个中位于中央的接地用铜芯焊球Sg。另外,将3个铜芯焊球Sg大致成一列地配置在2个信号用铜芯焊球8s的上方。通过图8 (C)的配置,配置面积比图8 (B)的情况更小,因此能够进一步小型化。
[0137]另外,如图9所示,针对2个信号用铜芯焊球8s,也可以共用2个接地用铜芯焊球Sg。通过图9的配置,得到与图7 (B)相近的特性。
[0138]如上所述,本实施方式的无线模块I通过接地用铜芯焊球Sg包围信号传输用铜芯焊球8s,由此,可减少从传输线路辐射的信号波的辐射损失。因此,无线模块I可抑制无线模块I中的耗电量的增大。
[0139](第二实施方式)
[0140]在第二实施方式中,在包围信号传输用铜芯焊球的情况下,不使用接地用铜芯焊球,而使用筒状或-形的导电部件。
[0141]第二实施方式的无线模块具有与第一实施方式大致相同的构成。对与第一实施方式相同的构成要素表述相同的标记并省略说明。
[0142]图10是表示第二实施方式中的无线模块IA的内部构造的剖面图。在无线模块IA中,下基板2A具有接合第一层基板2a和第二层基板2b的至少两层以上的多层构造。另外,在形成于第一层基板2a的上表面的配线焊盘15a、16a上分别搭载有铜芯焊球8s。
[0143]另外,在第二层基板2b的上表面形成有经由贯通通路31、35与配线焊盘15a电连接的配线图案33。
[0144]图11 (A)?(C)是表示各种导电部件41、51、61的立体图。在第二实施方式中,代替第一实施方式中的接地用铜芯焊球,以包围信号传输用铜芯焊球8s的方式形成有具有图11 (A)所示的筒状方形框的导电部件41 (框部件),并与接地图案18焊接。由此,信号传输用铜芯焊球8s的周围完全接地,因此,可减少来自信号传输用铜芯焊球8s的辐射。
[0145]另一方面,由于具有筒状方形框的导电部件41存在,若直接将配线图案14和配线焊盘15a连接则与导电部件41。因此,半导体元件7的信号线会经由配线图案14、贯通通路35、配线图案33及贯通通路31与配线焊盘15a电连接。
[0146]另外,在第一层基板2a的上表面形成有将安装半导体元件7的配线图案14与焊接有信号传输用铜芯焊球8s的配线焊盘16a之间电连接的配线图案37。
[0147]另外,在图11 (B)中,-形的导电部件51以包围焊接于配线焊盘16a的信号传输用铜芯焊球8s的方式形成,并与接地图案18焊接。
[0148]在该情况下,导电部件51周围的局部(半导体元件7侧)开放,因此,可直接将配线焊盘16a和配线图案14连接。
[0149]这样,在具有筒状方形框的导电部件41中,由于配线焊盘15a位于内侧,故而为了形成向配线焊盘15a引导的信号线,需要为多层基板。另一方面,在-形的导电部件51中,可以从开放的面引导信号线。由此,本实施方式的无线模块IA可简化下基板的构造,通过使用-形的导电部件,也能够将下基板设为单层基板。
[0150]这样,在第二实施方式中,无线模块IA通过使用导电部件41、51包围成为传输线路的信号传输用铜芯焊球8s,从而可将传输路径的周围接地。因此,无线模块IA可抑制来自成为传输路径的信号传输用铜芯焊球8s的信号的辐射,减少传输损失(辐射损失)。
[0151]另外,导电部件不限于矩形框,也可以为图11 (C)所示的圆筒状的导电部件61,导电部件61与图11 (A)、(B)同样地,以信号传输用铜芯焊球8s位于圆筒内侧的方式与接地图案18焊接。
[0152]另外,在图11 (A)、(B)、(C)的导电部件的情况下,为了容易注入填充剂而在导电部件设置孔。
[0153](第三实施方式)
[0154]在第三实施方式中,不使用信号传输用铜芯焊球,而使用信号线和地线同轴一体化的同轴部件。第三实施方式的无线模块除了信号传输用铜芯焊球之外的其它构成与第一、第二实施方式相同。
[0155]图12 (A)、(B)是表示第三实施方式中的同轴部件71、81的构造的立体图。在图12 (A)中,同轴部件71为具有使用陶瓷或者树脂的绝缘材料而形成为立方体的主体部71a的构成。在主体部71a的中心插通有在配线焊盘15a、25间导通的信号线71b。
[0156]在主体部71a的外侧的表面通过烧结或者蒸镀而形成有导电材料71c (例如银),成为使接地图案18、27间导通的地线。在此,在主体部71a的外侧整个表面形成有导电材料71c的情况下,与图11 (A)所示的导电部件41同样地,需要将下基板2A设为多层基板,确保传输线路。另一方面,在使主体部71a的外侧的局部的面开放的情况下,可以从所开放的面导入信号线,因此,下基板2A也可以为单层基板。
[0157]另外,在第三实施方式中,除了图12 (A)所示的同轴部件71之外,还可以形成图12 (B)所示的同轴部件81。同轴部件81为使用陶瓷或者树脂的绝缘材具有圆筒状的主体部81a的构成。在圆筒状的主体部81a的内侧及外侧的表面通过烧结或者蒸镀分别形成有导电材料(例如银)81b、81c。
[0158]内侧的导电材料81b成为信号线。另一方面,外侧的导电材料81c成为使接地图案18、27间导通的地线。
[0159]在第三实施方式中,通过使用同轴部件,能够简单且均匀地利用地线将传输线路包围,可减少从同轴部件的传输线路辐射的信号的辐射损失。
[0160]以上,参照附图对各种实施方式进行了说明,但显然,本发明不限于上述例子。本领域技术人员在权利要求所记载的范围内能够想到各种变更例或修正例,应理解为这些理所当然属于本发明的技术范围。
[0161]例如,在上述实施方式中,表示了在信号传输用铜芯焊球8s的周围配置5个接地用铜芯焊球Sg的情况,但例如也可以在将周围8等分的位置,即,任意的位置配置任意的个数(3个以上)。
[0162]另外,在上述实施方式中,形成有天线的上基板的构造为单层构造,但也可以与下基板一样,为多层构造。
[0163]另外,在上述实施方式中,在用于与天线的信号传输的信号传输用铜芯焊球88的周围配置有接地用铜芯焊球Sg,但也可以配置在搭载于上基板3的用于与其它电子零件(不图示)的信号传输的信号传输用铜芯焊球的周围。
[0164](至得到本发明的其它方式的过程)
[0165]在现有的无线模块中,在使用铜芯球焊接作为上基板的第二基板和作为下基板的第一基板之间时,在上基板侧熔融的焊料由于重力而流向下基板侧。因此,在焊料固化后,形成于下基板侧的焊料圆角(溢出的焊料部分)比上基板侧大。
[0166]其结果是,上下基板间的信号传输线路的阻抗不连续地变化,特别是在使用毫米波的高频域的无线通信中,在上下基板间产生的信号的传输损失变大。
[0167]在以下的实施方式中,对在包含毫米波段的高频带的无线通信中,抑制信号传输线路的阻抗的不连续的无线模块进行说明。
[0168](第四实施方式)
[0169]本实施方式的无线模块,在基板上安装有天线,使用毫米波段的高频作为无线通信的无线通信电路的一部分。
[0170]图13是表示本实施方式中的无线模块101的内部构造的剖面图。无线模块101安装于搭载有各种电子零件的设置基板(不图示)之上,包括相互相对的上基板111和下基板115。在无线模块101中,在上基板111与下基板115之间夹设多个铜芯球108,在上基板111与下基板115之间的空间填充有填充材料113 (例如树脂),将上基板111及下基板115密封。
[0171]上基板111例如使用介电常数为3?4程度的电介质的绝缘材料形成,具有单层构造。在上基板111 (第一基板)的上表面(图13的上侧)形成有天线105。在上基板111的上表面相反侧的下表面形成有用于电连接铜芯球108的配线焊盘133 (第一配线部)、及接地图案134。在配线焊盘133上焊接有铜芯球108。
[0172]另外,在上基板111的上表面形成有经由贯通通路131分别与配线焊盘133电连接的信号焊盘105d。另外,在上基板111的上表面,天线105构成为铜箔的平板状,经由供电线路105c与信号焊盘105d连接。
[0173]这样,与天线105连接的信号焊盘105d通过形成于上基板111的贯通通路131与下表面侧的配线焊盘133连接,进而经由铜芯球108与形成于下基板115的配线焊盘138(第二配线部)电连接。在配线焊盘138上焊接有铜芯球108。
[0174]另一方面,下基板115例如使用介电常数为3?4程度的电介质的绝缘材料而形成,具有单层构造。在下基板115 (第二基板)上安装有与配线焊盘138连接的、例如半导体元件(例如,IC) 122、片式电容器(不图示)、或晶体振子(不图示)的电子零件。
[0175]图14是连接于上基板111和下基板115之间的铜芯球108的焊接部位的放大图。在形成于上基板111的配线焊盘133上焊接有铜芯球108的上侧的面(一个面)。在配线焊盘133和铜芯球108的焊接部位形成有焊料圆角142 (第一焊料连接形状)以填补间隙。
[0176]另外,在配线焊盘133的周围涂敷或印刷有防止焊接时多余的焊料附着在其它部分的阻焊剂151。阻焊剂为作为以例如树脂、添加剂、光引发剂、有机溶剂、填料为主成分,作为避免焊接以外的部分导通的绝缘保护膜的公知的油墨。另外,在图13中省略阻焊剂的图
/Jn ο
[0177]另一方面,在形成于下基板115的配线焊盘138上焊接有铜芯球108的下侧的面(另一面)。在配线焊盘138和铜芯球108的焊接部位形成有焊料圆角144 (第二焊料连接形状)以填补间隙。另外,在配线焊盘138的周围涂敷或印刷有防止焊接时多余的焊料附着在其它部分的阻焊剂152。另外,在位于配线焊盘138与阻焊剂152之间的下基板115的表面粘有焊接时熔融溢出而凝固的多余的焊料147。[0178]图15 (A)、(B)是表示焊接中的焊料的动作的图。在本实施方式中,夹设于上基板111与下基板115之间的铜芯球108使用公知的回流方式进行焊接。即,在将上基板111及下基板115配置在以上基板111为上侧的垂直方向的状态下,进行焊接。
[0179]在图15 (A)所示的回流法中,在上基板111的下表面及下基板115的上表面的连接铜芯球108的配线焊盘133、138的部分分别涂敷或印刷有焊膏161、162。另外,在上基板111的下表面及下基板115的上表面分别未涂敷或印刷包围配线焊盘133、138的部分分别成为开口部151a、152a的阻焊剂151、152。
[0180]阻焊剂151、152为在焊接的情况下防止多余的焊料附着在其它部分的绝缘保护膜。在本实施方式中,与上侧的阻焊剂151的开口部151a (第一开口部)相比,下侧的阻焊剂152的开口部152a (第二开口部)更大地形成。
[0181]S卩,在开口部151a、152a中,通过不涂敷或印刷阻焊剂,可调整配线焊盘138上的焊料圆角144的量。
[0182]在图15 (B)中,在焊接中赋予热后,涂敷于上基板111的焊膏161熔融,熔化的焊料的一部分除去配线焊盘133和铜芯球108的连接部分之外,由于重力而沿铜芯球108的表面如箭头a2所示那样地流动。在上基板111侧的连接部分,焊料留下与配线焊盘133和铜芯球108的表面张力相符合的量,形成焊料圆角142 (参照图14)。
[0183]另一方面,与上基板111同样地在焊接中赋予热后,涂敷于下基板115的焊膏162也熔融,熔化的焊料和从上基板111侧流入的焊料的一部分成为配线焊盘138和铜芯球108的连接部分。在下基板115侧的连接部分,焊料留下与表面张力相符合的量,形成焊料圆角144 (参照图14)。剩下的焊料流向不存在阻焊剂152的开口部152a,通过配线焊盘138和铜芯球108的表面张力而广泛遍布于下基板115的上表面并固化,留在开口部152a的内部。
[0184]结果,上基板侧的焊料圆角142和下基板侧的焊料圆角144成为对称的大致相等(大致相等)的大小(参照图14)。
[0185]在此,阻焊剂152的开口部152a具有超过涂敷于配线焊盘133的焊料的量与表面张力平衡的焊料圆角142的大小,且可容纳顺着铜芯球108的表面流入配线焊盘138的量的宽度。
[0186]由此,根据所涂敷的焊膏的量,可以调节开口部152a的大小。另外,通过使开口部152a的大小具有余量,即使焊膏161、162的量稍微偏差,偏差的量也可在开口部152a吸收,能够使上基板侧的焊料圆角142和下基板侧的焊料圆角144具有对称的大致同等的大小。
[0187]图16 (A)、(B)、(C)是表示现有的焊接中的焊料的动作的图。在图16 (A)中,涂敷于下基板1115的阻焊剂1152的开口部1152a和涂敷于上基板1111的阻焊剂1151的开口部1151a分别形成为比配线焊盘1133、1138的厚度稍大的程度,具有大致相同的大小。
[0188]在图16 (B)中,使焊膏1161、1162熔融后,熔融的焊料中,在配线焊盘1133和铜芯球1108的连接部分,焊料留下与表面张力相符合的量。剩下的焊料,如箭头b2所示,流向下基板1115侧并滞留在铜芯球1108与配线焊盘1138之间。
[0189]其结果是,在图16 (C)中,形成于下基板1115侧的连接部分的焊料圆角1144比形成于上基板1111侧的连接部分的焊料圆角1142大。
[0190]图17 (A), (B)是表示在上基板与下基板之间沿铜芯球的传输线路的图像的图。图17 (A)是表示均匀的情况的图。图17 (B)是表示不均匀的情况的图。在本实施方式中,形成对称的大致相同形状的焊料圆角142、144 (参照图14)。S卩,如图17 (A)所示,上基板111与下基板115之间的传输线路165成为均匀的形状。因此,传输线路165能够抑制阻抗的不连续的变化。
[0191]另一方面,在图16 (C)中,下基板侧的焊料圆角1144比上基板侧的焊料圆角1142大且非对称。在该情况下,如图17(B)所示,上基板1111与下基板1115间的传输线路1165成为不均匀的形状。因此,传输线路1165在下基板侧中阻抗变小,在上基板侧和下基板侧产生不连续的变化。
[0192]本实施方式的无线模块可使连接有铜芯球的部位的焊料圆角的形状在上下基板中大致均等,可抑制信号传输线路的阻抗的不连续。因此,本实施方式的无线模块在使毫米波的信号在上下基板间传输时,能够减小信号的传输损失。
[0193]根据本实施方式,在包含毫米波段的高频带的无线通信中,能够抑制信号传输线路的阻抗的不连续。
[0194]以上,参照附图对各种实施方式进行了说明,但显然,本发明不限定于上述例子。本领域技术人员在权利要求所记载的范围内能够想到各种的变更例或修正例,应理解为这些理所当然属于本发明的技术范围。
[0195]例如,在上述实施方式中,导电性部件使用了具有导电性的球体(铜芯球),但也可以为其它形状,例如块状、圆柱状。
[0196]另外,在上述实施方式中,使用回流方式进行焊接,但不限于该方式。
[0197]另外,在上述实施方式中,也可以将基板的上下颠倒,将形成有天线的上基板在垂直方向上作为下侧,将安装有半导体元件、片式电容器、晶体振子等电子零件的下基板作为上侧,进行焊接。
[0198](至得到本发明的另一方式的过程)
[0199]在专利文献I的半导体装置中,通过将填充材料密封来维持形成有天线的硅基板(上基板)和安装有电子零件(例如,半导体元件(IC))的配线基板(下基板)的贴合。但是,上基板、填充材料及下基板有时含有不同的材质。在该情况下,由于各材质的热膨胀系数不同,因此,在由安装于下基板的半导体元件(IC)的发热而施加热量后,上基板容易从填充材料剥落。
[0200]为了防止剥离,在上基板形成孔,使肋从孔突出而埋入到填充材料中,通过使用肋将上基板压靠在填充材料,从而限制上基板的移动。
[0201]在此,作为例子,对使用肋的大小为0.4mm的现有的无线模块进行通信的情况进行说明。在厘米波段即5GHz段中的通信中,波长A=60mm,与肋的大小的比率为1/150,故而肋的大小可忽视。与此相对,在晕米波段即60GHz段中的通信中,波长X=5mm,与肋的大小的比率为1/12.5,因此需要考虑肋对天线性能的影响。
[0202]这样,在高频通信(例如,毫米波通信)的无线模块中,若设置肋,则肋相对于波长的大小相对变大,故而肋对天线性能的影响不小。
[0203]在以下的实施方式中,对防止无线模块的基板的剥离,可良好地高频通信的无线模块进行说明。
[0204](第五实施方式)[0205]图18是表示本发明第五实施方式中的无线模块201的构造例的剖面图。无线模块201安装在形成有电子电路的设置基板220上。无线模块201通过在上基板211与下基板215之间夹设多个铜芯焊球(Cu芯球)208,并在上基板211与下基板215之间填充填充材料213 (例如,包含树脂的材料)进行密封而形成。无线模块201具有使上基板211和下基板215贴合的构造。
[0206]图19 (A)、(B)是表示下基板215及上基板211的构成例的平面图。图19 (A)中表示从上方透视无线模块201的情况下的下基板215。图19 (B)中表示从上方观察无线模块201的情况下的上基板211。
[0207]在图18中,上基板211使用例如介电常数为3?4程度的电介质的绝缘材料而形成,具有单层构造。在上基板211 (第一基板的一例)的表面形成有天线元件205。在上基板211的背面形成有用于电连接铜芯焊球208的配线焊盘233、及接地图案234。在配线焊盘233上焊接有铜芯焊球208。
[0208]天线元件205的信号焊盘205d通过形成于上基板211的贯通通路231经由背面侧的配线焊盘233及铜芯焊球208,与形成于下基板215的配线图案238电连接。在配线图案238上也焊接有铜芯焊球208。
[0209]另外,在图19 (B)中,在上基板211的上表面(表面)形成有信号焊盘205d、及经由供电线路205c与信号焊盘205d连接的铜箔的平板状天线205A、205B。
[0210]另一方面,在图18中,下基板215使用例如介电常数为3?4程度的电介质的绝缘材料而形成,具有多层构造。在下基板215 (第二基板的一例)安装有与上述的配线图案238连接的、例如半导体元件(IC) 242、片式电容器(未图示)、晶体振子(未图示)的电子零件。形成于下基板215的配线图案238通过贯通通路262而与形成于设置基板220的配线图案223导通。
[0211]天线元件205主要包括接收用天线205A和发送用天线205B。天线205A、205B具有4个矩形的贴片(天线贴片)205b,贴片(天线贴片)205b具有电场集中的4条形成有各供电点205a的边。各供电点205a通过供电线路205c而与信号焊盘205d连接。
[0212]上基板211、填充材料213及下基板215的材质使用例如环氧类、聚丙烯类树脂材料。另一方面,无线模块201的内置零件(例如,半导体元件242)的材质使用硅材料。因此,如前所述,在内置零件(例如,半导体元件242)发热而温度上升的情况下,由于各材质的热膨胀系数的不同,上基板211或下基板215容易从填充材料213剥落。
[0213]另外,在无线模块201中,设有贯通形成于上基板211的孔211a,向填充材料213突出的肋225 (卡止部件的一例)。肋225为具有头部225a的圆柱状的树脂部件。通过使从上基板211的孔211a突出的肋225的一部分埋入填充材料213中、或者压靠填充材料213,肋225限制上基板211的移动,抑制无线模块201的上基板211的剥离。
[0214]但是,肋225为电介质,因此,在不考虑肋225和天线205A、205B的位置关系而进行配置的情况下,天线性能可能会产生劣化,因此,在本实施方式中,需要在肋225的配置上下工夫。
[0215]下面,对天线205A、205B和肋225的位置关系进行考察。
[0216]图20 (A)?(C)是表示设于天线205A、205B的贴片205b的周围的肋225的配置例的图。贴片205b的4条边206a、206b、206c、206d分别具有约λ g/2的长度,在图20(A)中的下方的边206a形成有供电点205a。在供电点205a上连接有供电线路205c。
[0217]在此,λ:自由空间(真空)中的波长的长度,Ag:通过电介质使波长缩短后的波长的长度,它们具有数学公式(I)的关系。erel:有效介电常数。
[0218]λ g=A / ( ε rel) 1/2......(I)
[0219]在毫米波段的60GHz中, λ/2为2.5mm,若将有效介电常数设为4,则λ g/2为
1.25mm0
[0220]在肋225配置于贴片205b周边的情况下,在图20 (A)中,优选为以与和形成有供电点205a的边206a相邻的边即边206b、206d的中点最接近的方式配置肋225。即,在通过边206b的中点且与边206b垂直的直线I上的X — Y平面配置肋225。由此,可使肋225对天线性能的影响最小。
[0221]另外,不言而喻,肋225离贴片205b越远,由肋225造成的对高频通信的影响越小,但即使肋225稍微与天线元件205的图案接触,由肋225造成的影响也较小。例如,容许肋225与贴片205b的边206b相接的程度。需要说明的是,若肋用的孔211a的位置与天线元件205的图案重叠,则天线性能劣化,因此需要避免这种情况。
[0222]另外,在图20 (B)中,在2个贴片205b并列的情况下,在通过位于2个贴片205b外侧的边206b、206d的各中点的直线m上配置一对肋225。通过在该位置配置肋225,能够使肋225对天线的影响最小,能够抑制天线性能的劣化。
[0223]另外,在图20 (C)中,在贴片205b的边206c的外侧、即供电点205a的相对侧配置有肋225的情况下,天线的特性会根据肋225与边206c之间的距离α而变化。例如,在α≥λ g/2时,天线的指向性没有变化,但在α〈λ g/2时,天线正面方向(图20 (C)上的垂直方向(Z轴方向))的指向性向肋225侧倾斜约10度。肋225的位置与边206c越近,天线正面方向的变化越大。
[0224]这样,通过变更肋225的配置位置,从而能够利用天线的特性,主要是指向性的变化,调整将无线模块201搭载于设置基板220上的情况,或者设置基板220的框体接近的情况下的天线的指向性。在天线的指向性调整中,例如准备多种肋225的位置、大小不同的上基板211,也可以选择可得到最期望特性的基板。
[0225]这样,在无线模块201中,在除了电场集中的供电点205a附近之外的贴片205b的周围配置有肋225。另外,无线模块201具有天线元件205具有供电点205a的矩形的贴片205b。另外,肋225配置在通过矩形贴片205b的、与形成有供电点205a的边206a相邻的边206b的中点,且与相邻的边206b正交的直线l、m上。由此,能够防止用于毫米波段的无线通信中的无线模块201的基板的剥离,进行良好的高频通信。
[0226]根据本实施方式,能够防止无线模块的基板的剥离,进行良好的高频通信。
[0227](第六实施方式)
[0228]在第五实施方式中,表示了在通过边206b的中点的直线I上、在通过2条边206b、206d的各中点的直线m上、进而在边206c侧配置肋225的情况。在第六实施方中,表示在贴片205b的角侧配置肋225的情况。
[0229]在第六实施方式的无线模块中,对于与第五实施方式相同的构成要素标注相同的标记,因此省略说明。
[0230]图21是表示本发明第六实施方式中的无线模块201A的上基板211A的一例的 平面图。与第五实施方式同样,在上基板211A形成有天线元件205。天线元件205主要包括接收用天线205A和发送用天线205B。天线205A、205B具有4个贴片205b,该贴片205b具有4个供电点205a。各供电点205a通过供电线路205c而与信号焊盘205d连接。
[0231]另外,在天线元件205的周围,在一侧(图21中的右侧)配置有3个肋225,在另一侦仪图21中的左侧)也配置有3个肋225。S卩,在图21中,相对于天线205A上的2X2的4个贴片205b,在各贴片205b外侧的角部且对称的位置配置有4个肋225。
[0232]同样地,相对天线205B上的2X2的4个贴片205b也配置有4个肋225。位于天线205A、205B的边界侧的2个肋225被天线205A、205B上的2X2的贴片205b共用。
[0233]在肋225配置于多个贴片205b外侧的角部的情况下,为了保持基板的贴合强度,大概在图21所示的位置共配置6个肋225就足够了。另外,通过采用图21中的肋225的配置,作为整个无线模块201A,可平衡性良好地配置肋225。关于这一点,以下进行详细说明。
[0234]图22 (A)?(C)是用于说明肋225的配置例的图。在图22 (A)中,在将肋225配置在上基板211的一侧(图22 (A)中的左侧)的情况下,无线模块201A的一侧由于被肋225压靠,而由温度上升引起的厚度的变化小。但是,另一侧(图22 (A)中的右侧)由于不被推压,而由温度上升引起的厚度的变化变大。由此,天线的指向性可能向一侧倾斜。
[0235]与此相对,在图22 (B)中,在上基板211的一侧(图22 (B)中的左侧)及另一侧(图22 (B)中的左侧)的双方配置有肋225的情况下,一侧及另一侧的双方被肋225压靠,因此,由温度上升引起的厚度的变化小,无线模块201A的厚度变得均匀。
[0236]这样,在上基板211中,通过在包围多个贴片205b那样的对称的位置配置肋225,从而物理平衡变好,无线模块201A的厚度(Z方向的厚度)变得均匀。由此,可将天线的指向性维持一定。
[0237]在本实施方式中,在图21中,贴片205b和肋225的位置关系根据贴片205b而不同。因此,肋225的位置有时对某个贴片205b为电气良好的位置,但对其它的贴片205b为电气不良好的位置。
[0238]若肋225的位置在电气不良好的位置,则有时不能得到期望的天线特性。因此,在无线模块201A中,通过根据肋225的位置进行例如变更贴片205b间的距离的调整、使贴片205b的形状变细的调整,从而得到期望的天线特性。
[0239]在图22 (C)中,在将肋225配置于2X2的贴片205b外侧的角部的情况下,肋225与贴片205b外侧的角部之间的距离设为d3、贴片205b的高度设为a3、贴片205b的宽度设为b3、贴片间隔设为c3。另外,在贴片205b的边206b侧有肋225的情况,例如,在图20
(B)中的直线m附近具有肋225的情况下,则不需要上述的调整。
[0240]在贴片205b外侧的角部有具肋225的情况下,以a3>b3为前提,根据距离d3变更贴片205b的宽度b3,即,使贴片205b的形状变细。
[0241]另外,距离d3在规定值thl以下时,距离d3越小,贴片间隔c3越小。另外,若距离d3为规定值th2以下,则距离d3越小,贴片间隔c3越远(越大)。另外,th2〈thl。
[0242]这样,在无线模块201A中,在除了电场集中的供电点205a附近之外的贴片205b的周围配置有肋225。另外,天线元件205具有多个具有供电点205a的贴片205b,肋225在包围多个贴片205b的对称的位置配置有多个。由此,能够防止无线模块201A的基板的剥离,作为整个无线模块201B可进行良好的高频通信。
[0243]另外,肋225配置在贴片205b外侧的角部,贴片的形状及多个贴片的间隔的至少一方根据肋225与角部之间的距离d决定。由此,即使在多个贴片205b外侧的角侧配置肋225的情况下,也能够调整天线的特性,能够进行良好的高频通信。
[0244](第七实施方式)
[0245]在第七实施方式中,表示通过安装于下基板215的、例如半导体元件(IC)的发热而避免无线模块的厚度(Z方向的厚度)变得不均匀的情况。
[0246]第七实施方式的无线模块具有与第五实施方式大致相同的构成。对与第五实施方式相同的构成要素标注相同的标记,因此省略说明。
[0247]图23 (A)、(B)是表示本发明第七实施方式中的无线模块201B的构成例的图。图23 (A)是从上方观察的情况下的无线模块20IB的平面图。图23 (B)表示从图23 (A)的箭头E — E线方向观察的情况下的无线模块201B的剖面。
[0248]通过配置于下基板215的半导体元件242的发热而施加热量后,无线模块201B热膨胀。上基板211B、填充材料213及下基板215例如使用环氧类、聚丙烯类树脂材料构成。另一方面,半导体元件242主要使用硅材料构成。
[0249]树脂材的热膨胀系数比硅材料的热膨胀大,故而在目前的状态下,与安装有半导体元件242的部分的无线模块201B的厚度(Z方向的厚度)相比,其以外部分的无线模块201B的厚度相对变厚。结果,无线模块201B的厚度变得不均匀,天线的特性劣化,可能会产生不希望的指向性的变化。
[0250]与此相对,在本实施方式中,在安装有半导体元件242的位置(X — Y面内的位置)的正上方的、即与厚度方向(Z方向)的位置的上基板211B配置肋225,故而半导体元件242上的树脂材料变多。
[0251]由此,能够使无线模块201B中的安装有半导体元件242的部分的热膨胀与其它部分的热膨胀一致,能够将无线模块201B的厚度保持一定。因此,能够维持天线的特性,能够抑制产生不希望的指向性的变化。
[0252]这样,无线模块201B的肋225配置在上基板211和下基板215的相对方向(Z方向)上,与安装于下基板215的电子零件(例如半导体元件242)的位置重合的上基板211的位置。由此,即使在下基板215安装有容易发热的电子零件(例如半导体元件242)的情况下,也能够防止无线模块201B的基板的剥离并进行良好的高频通信。
[0253]在上述实施方式中,肋225设为具有头部的形状,但只要是从上基板211、211B的背面侧突出并埋入填充材料即可,也可以是不具有头部的柱状。另外,肋225只要像盘头螺钉那样地通过拧合而埋入填充材料即可。另外,肋225还可以不嵌入填充材料,仅将上基板21U211B按压在填充材料。S卩,肋225只要相对填充材料限制上基板211、211B的移动,什么样的形状、构造都可以。
[0254](本发明的概要)
[0255]本发明第一方面的无线模块,具备:第一基板,其安装有第一零件;第二基板,其与所述第一基板相对,并安装有第二零件;连接部件,其介于所述第一基板与所述第二基板之间,传输所述第一基板及所述第二基板间的信号;填充材料,其将夹设所述连接部件的所述第一基板与所述第二基板之间密封,其中,[0256]在所述连接部件的周围配置有连接所述第一基板及所述第二基板间的地线的导电部件无线模块。
[0257]另外,本发明第二方面的无线模块,在第一方面的基础上,
[0258]所述导电部件为多个具有导电性的球体,其配置在包围所述连接部件的多个位置。
[0259]另外,本发明第三方面的无线模块,在第一方面的基础上,
[0260]所述导电部件为包围所述连接部件的、具有导电性的筒状框部件,
[0261]所述第二基板具有:
[0262]第一层基板,其安装有所述第二零件;
[0263]第二层基板,其形成有传输所述第二零件及所述连接部件间的信号的配线。
[0264]另外,本发明第四方面的无线模块,在第一方面的基础上,
[0265]所述导电部件为使所述周围的局部开放且包围所述连接部件的、具有导电性的-形部件。
[0266]另外,本发明第五方面的无线模块,在第一方面的基础上,
[0267]将作为所述连接部件的内侧导体和作为所述导电部件的外侧导体同轴且一体化的同轴部件配置在所述第一基板与所述第二基板之间。
[0268]另外,本发明第六方面的无线模块,在第二方面的基础上,
[0269]所述具有导电性的球体的数目至少为3个。
[0270]另外,本发明第七方面的无线模块,在第一方面?第六方面中任一方面的基础上,
[0271]所述第一零件为天线无线模块。
[0272]另外,本发明第八方面的无线模块,包括:第一基板,其安装有第一电子零件和第一配线部;第二基板,其与所述第一基板相对,安装有第二电子零件和第二配线部;导电性部件,其焊接所述第一配线部的一面并焊接所述第二配线部的另一面,将所述第一配线部和所述第二配线部电连接,其中,
[0273]所述第一配线部在所述第一配线部的周围形成有第一开口部,
[0274]所述第二配线部在所述第二配线部的周围形成有比所述第一开口部大的第二开口部,
[0275]涂敷于所述第一配线部及所述第二配线部的焊料熔融后,形成于所述第一配线部与所述导电性部件之间的第一焊料连接形状和形成于所述第二配线部与所述导电性部件之间的第二焊料连接形状大致相等。
[0276]另外,本发明第九方面的无线模块,在第八方面的基础上,
[0277]所述第二开口部具有超过涂敷于所述第一配线部的焊料的量与表面张力相符合的所述第一焊料连接形状的大小且可容纳顺着所述导电性部件流入所述第二配线部的焊料的量的宽度。
[0278]另外,本发明第十方面的无线模块,在第八方面的基础上,
[0279]所述第一开口部和所述第二开口部为未涂敷阻焊剂的区域。
[0280]另外,本发明第十一方面的无线模块,具备:
[0281]第一基板,其形成有天线;
[0282]第二基板,其与所述第一基板相对;[0283]填充材料,其填充在所述第一基板与所述第二基板之间并进行密封;
[0284]卡止部件,其贯通所述第一基板并限制所述第一基板相对于所述填充材料的移动,
[0285]所述卡止部件配置在除了所述天线的供电点附近之外的所述天线的周围。
[0286]另外,本发明第十二方面的无线模块,在第十一方面的基础上,
[0287]所述天线具有多个具有所述供电点的贴片,
[0288]所述卡止部件在包围所述多个贴片的对称位置配置有多个。
[0289]另外,本发明第十三方面的无线模块,在第十二方面的基础上,
[0290]所述卡止部件配置在所述贴片外侧的角部,
[0291]所述贴片的形状及所述多个贴片的间隔的至少一方根据所述卡止部件与所述角部之间的距离来决定。
[0292]另外,本发明第十四方面的无线模块,在第十一方面的基础上,
[0293]所述天线具有矩形的贴片,该贴片具有所述供电点,
[0294]所述卡止部件配置在通过所述矩形贴片的、与形成有所述供电点的边相邻的边的中点且与所述相邻的边正交的直线上。
[0295]另外,本发明第十五方面的无线模块,在第十一方面的基础上,
[0296]所述卡止部件配置在于所述第一基板和所述第二基板的相对方向上与安装于所述第二基板的所述电子零件的位置重合的所述第一基板的位置。
[0297]参照特定的实施方式对本发明进行了详细说明,但显然,对本领域技术人员来说,在不脱离本发明的宗旨和范围的前提下能够追加各种变更和修正。
[0298]本申请基于2012年2月15日提出申请的日本专利申请N0.2012 — 030896、2012年2月16日提出申请的日本专利申请N0.2012 一 032186以及2012年2月16日提出申请的日本专利申请N0.2012 - 032187,在此,作为参照引入其内容。
[0299]工业上的可利用性
[0300]本发明作为在基板上搭载电子零件,减少从传输线路辐射的信号波的辐射损失的用于无线通信电路的无线模块是有用的。另外,作为在基板上搭载电子零件,可有效抑制无线通信中的信号传输线路的阻抗的不连续的无线模块也是有用的。另外,在可防止无线模块的基板的剥离并进行良好的高频通信的无线模块等中也是有用的。
【权利要求】
1.一种无线模块,具备:第一基板,其安装有第一零件;第二基板,其与所述第一基板相对,并安装有第二零件;连接部件,其介于所述第一基板与所述第二基板之间,传输所述第一基板及所述第二基板间的信号;填充材料,其将夹设所述连接部件的所述第一基板与所述第二基板之间密封,其中, 在所述连接部件的周围配置有连接所述第一基板及所述第二基板间的地线的导电部件。
2.如权利要求1所述的无线模块,其中, 所述导电部件为多个具有导电性的球体,其配置在包围所述连接部件的多个位置。
3.如权利要求1所述的无线模块,其中, 所述导电部件为包围所述连接部件的、具有导电性的筒状框部件, 所述第二基板具有: 第一层基板,其安装有所述第二零件; 第二层基板,其形成有传输所述第二零件及所述连接部件间的信号的配线。
4.如权利要求1所述的无线模块,其中, 所述导电部件为使所述周围的局部开放且包围所述连接部件的、具有导电性的-形部件。
5.如权利要求1所述的无线模块,其中, 将作为所述连接部件的内侧导体和作为所述导电部件的外侧导体同轴且一体化的同轴部件配置在所述第一基板与所述第二基板之间。
6.如权利要求2所述的无线模块,其中, 所述具有导电性的球体的数目至少为3个。
7.如权利要求1?6中任一项所述的无线模块,其中, 所述第一零件为天线。
【文档编号】H01Q1/24GK103650234SQ201380002151
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】中村俊昭, 藤田卓, 中村真木, 盐崎亮佑, 木村润一, 北村浩一 申请人:松下电器产业株式会社
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