高频模块的制作方法

本发明涉及在基板安装有发热的元件且具有散热构造的模块。

背景技术：

存在在搭载于移动终端装置等的高频模块设置用于遮蔽电磁波的屏蔽层的情况。另外，在这种模块中，存在安装于布线基板上的元件被模具树脂包覆，并设置屏蔽层以便包覆该模具树脂的表面的模块。作为设置了这样的屏蔽层的高频模块，例如，存在图13所示的专利文献1中记载的电子元件模块100。

电子元件模块100具有安装于布线基板101的ic元件102被密封树脂层103包覆的构造，在密封树脂层103的表面形成有屏蔽层104。在密封树脂层103，在俯视时与ic元件102重叠的位置设置有窗部103a，形成屏蔽层104以整面地包覆密封树脂层103的表面，并且覆盖于从窗部103a露出的ic元件102的上表面102a。通过像这样设置屏蔽层104，从而变得电磁波难以向ic元件102内的构成振荡电路、增幅电路的电路布线侵入，而电子元件模块的运行稳定。另外，由于从ic元件102产生的热量经由屏蔽层104而向电子元件模块100外散热，因此电子元件模块100的运行更稳定。

专利文献1：日本专利第4903576号公报(参照0015～0022段，图3)

然而，在如上述的电子元件模块100的那样屏蔽层104只与ic元件102的上表面102a的一部分接触的构造中，存在散热性变得不充分的担忧。另一方面，在设为屏蔽层104覆盖ic元件102的整个上表面的情况下，存在因屏蔽层与密封树脂的线膨胀系数之差而屏蔽层与树脂脱落的担忧。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供能够谋求模块的散热效率的提高而防止脱落的模块。

为了实现上述的目的，本发明的模块的特征在于，具备：基板；第1元件，安装于所述基板的主面；散热元件，配置为与所述第1元件的与所述基板的所述主面对置的面的相反面接触；以及密封树脂层，密封所述基板的所述主面、所述第1元件以及所述散热元件，在从相对于所述基板的所述主面垂直的方向观察时，所述散热元件具有大于所述第1元件的面积，在从相对于所述基板的所述主面垂直的方向观察时，所述散热元件在不与所述第1元件重叠的区域形成多个通孔，构成所述密封树脂层的树脂还被填充于多个所述通孔的内部。

根据该结构，由于元件的上表面整体与散热元件接触，因此能够改善模块的散热性。因此，能够抑制模块的弯曲、变形，而也能够抑制模块的特性变动。并且，由于通过在散热元件设置有通孔，而在通孔也填充树脂，从而不断开地形成与散热元件的上表面与下表面接触的密封树脂层，因此能够防止密封树脂层从散热元件剥离。

另外，所述高频模块还可以具备第2元件，所述第2元件安装于所述基板的所述主面，所述第2元件的距所述主面的高度比所述第1元件的距所述主面的高度高，在从相对于所述基板的所述主面垂直的方向观察时，多个所述通孔中的1个通孔形成得比所述第2元件大，所述第2元件通插而配置于形成得比该第2元件大的所述通孔。根据该结构，在基板安装有高度不同的多个元件，在需要散热的元件是高度较低的一方的元件的情况下，能够通过使散热元件只与需要散热的元件接触，来使散热效率提高。

另外，所述高频模块还可以具备第3元件，所述第3元件安装于所述基板的所述主面，所述第3元件的距所述主面的高度比所述第1元件的距所述主面的高度低，所述散热元件与所述第3元件的与所述基板的所述主面对置的面的相反面直接接触、或隔着其他的散热元件接触。根据该结构，在基板安装有高度不同的多个需要散热的元件的情况下，能够高效地进行散热。

另外，所述密封树脂层也可以具有：与所述基板的所述主面相接的相接面、与该相接面对置的对置面、以及连接所述相接面与所述对置面彼此的边缘的侧面，高频模块还具备屏蔽层，所述屏蔽层至少包覆所述密封树脂层的所述对置面以及所述侧面，所述散热元件的一部分在所述密封树脂层的所述侧面露出而与所述屏蔽层接触。根据该结构，通过散热元件在模块的侧面露出，从而能够根据基板上的元件的安装位置来进行最短距离下的散热，而使散热效率提高。

另外，高频模块还可以具备多个连接导体，多个所述连接导体形成于所述密封树脂层，所述连接导体在所述密封树脂层的所述对置面与所述散热元件之间配置导电性材料，连接所述屏蔽层与所述散热元件。根据该结构，能够通过来自模块的侧面与上表面的散热，来进一步使散热效率提高。另外，在模块内部安装有高度不同的需要散热的元件的情况下，能够在模块的上表面安装散热片而一并散热。

另外，在从相对于所述基板的所述主面垂直的方向观察时，也可以在所述密封树脂层的不与多个所述通孔重叠的位置，形成有构成识别文字或者识别标志的凹部。根据该结构，由于元件被散热物质覆盖，因此能够在元件所安装的位置也形成构成识别文字或者识别标志的凹部。

根据本发明，由于发热的元件的上表面整体与散热元件接合，因此能够改善模块的散热性，并能够抑制模块的特性变动，而进一步防止模块的弯曲、变形。并且，通过在散热元件设置有通孔，而在通孔也填充树脂，从而防止密封树脂层从散热元件剥离。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的模块的俯视图。

图2是本发明的第1实施方式所涉及的模块的剖视图。

图3是本发明的第2实施方式所涉及的模块的俯视图。

图4是本发明的第2实施方式所涉及的模块的剖视图。

图5是本发明的第3实施方式所涉及的模块的俯视图。

图6是本发明的第3实施方式所涉及的模块的剖视图。

图7是本发明的第4实施方式所涉及的模块的俯视图。

图8是本发明的第4实施方式所涉及的模块的剖视图。

图9是本发明的第5实施方式所涉及的模块的俯视图。

图10是本发明的第5实施方式所涉及的模块的剖视图。

图11是本发明的第6实施方式所涉及的模块的俯视图。

图12是本发明的第6实施方式所涉及的模块的剖视图。

图13是以往的模块的剖视图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

参照图1以及图2，对本发明的第1实施方式所涉及的模块1进行说明。此外，图1是第1实施方式所涉及的模块1的俯视图，图2是图1的a-a箭头方向的剖视图。此外，图1将屏蔽层10的顶面部分省略图示。

第1实施方式所涉及的模块1例如搭载于电子设备的母基板等。如图2所示，模块1具备：在上表面2a(相对于本发明的“主面”)形成了焊盘电极3的基板2；安装于上表面2a以便连接端子连接于焊盘电极3的第1元件4以及元件5～7；用于使从第1元件4产生的热量散热的散热元件8；密封基板2的上表面2a、各元件4～7、以及散热元件8的密封树脂层9；以及包覆密封树脂层9的表面的屏蔽层10。

基板2例如由低温同时烧制陶瓷、玻璃环氧树脂等形成。在基板2的上表面2a形成有多个焊盘电极3，在下表面2b形成有多个外部电极11，在基板2的表层以及内层形成有多个接地电极(省略图示)，多个布线电极12、以及多个通孔导体13等。此外，各接地电极例如形成为从基板2的侧面露出。

各焊盘电极3、各外部电极11、各接地电极、以及各布线电极12分别由cu、ag、al等作为电极一般采用的金属形成。另外，各通孔导体13由ag、cu等金属形成。

第1元件4的发热的元件，例如举出ic、功率放大器等有源元件。第1元件4通过使用焊料将连接端子连接于形成于基板2的上表面2a的焊盘电极3，从而安装于基板2的上表面2a。

元件5～7例如是电感器、电容器等无源元件，通过使用焊料将连接端子与形成于基板2的上表面2a的焊盘电极3连接，从而安装于基板2的上表面2a。

散热元件8配置为与第1元件4的上表面4a的整面接触，在俯视时覆盖基板2的上表面2a的大致整面。但是，散热元件与第1元件热结合以便产生的热量充分地传递即可，只要这样，即使存在一部分不接触的部位也没关系。如图1所示，成为在散热元件8在俯视时不与第1元件4重叠的部分形成有多个通孔14，在各通孔14填充有树脂，密封树脂层9的上部9a与下部9b通过填充于各通孔14的树脂而联接的构造。因此，能够防止密封树脂层9在与散热元件8的界面剥离。另外，散热元件8能够由金属箔、金属板、高热传导性膜、导电性膏等高热传导性物质形成。此外，在该实施方式中，由于第1元件4的距基板2的上表面2a的高度比其他的元件5～7高，因此散热元件8只与第1元件4的上表面4a接触，而不与其他的元件5～7接触。

密封树脂层9设置于基板2以便包覆基板2的上表面2a、各元件4～7、散热元件8。密封树脂层9能够由含二氧化硅填料的环氧树脂等作为密封树脂一般采用的树脂形成。另外，也可以为了高热传导而使用氧化铝填料等热传导率较高的填料。

屏蔽层10用于遮蔽针对基板2内的各布线电极12、各接地电极、各元件4～7的来自外部的电磁波，层叠于密封树脂层9以便包覆密封树脂层9的表面与基板2的侧面。此外，屏蔽层10与在基板2的侧面露出的接地电极电连接。

另外，屏蔽层10能够以具有层叠于密封树脂层9的表面的紧贴膜、层叠于紧贴膜的导电膜、以及层叠于导电膜的保护膜的多层构造而形成。紧贴膜为了提高导电膜与密封树脂层9的紧贴强度而设置，例如能由sus等金属形成。此外，也可以紧贴膜是ti、cr、ni、ti、al等。导电膜是负责屏蔽层10的实质的屏蔽功能的层，例如能够由cu、ag、al中任意一种金属形成。保护膜为了防止诸如导电膜腐蚀，或是损伤而设置，例如能够由sus形成。此外，也可以保护膜是ti、cr、ni、tial等。

(模块的制造方法)

接下来，对模块1的制造方法进行说明。在该第1实施方式中，在形成多个模块1的集合体后，通过进行分片化来制造模块1。

首先，准备在上表面2a形成多个焊盘电极3，在下表面2b形成多个外部电极11，并且在表层或者内层形成了多个接地电极、多个布线电极12、以及多个通孔导体13等的基板2的集合体。对于各焊盘电极3、各外部电极11、各接地电极、以及各布线电极12，能够将含有cu、ag、al等金属的导电性膏进行网版印刷等而分别形成。另外，对于各通孔导体13，能够在使用激光等形成了通孔后，通过公知的方法来形成。

接下来，在基板2的上表面2a使用公知的表面安装技术来安装各元件4～7。例如，在基板2的焊盘电极3中的所希望的焊盘电极3上形成镀层，进一步形成焊料，而在形成有焊料的焊盘电极3中的对应的焊盘电极3上安装各元件4～7，之后进行回流处理。此外，在回流处理后根据需要来进行基板2的集合体的清洗。

接下来，形成散热元件8以便与第1元件4的上表面4a接触。散热元件8例如能够通过将设置了通孔14的金属箔、金属板配置于第1元件4的上表面4a上而形成。之后，形成密封树脂层9以便包覆基板2的上表面2a、各元件4～7、散热元件8。此时，在设置于散热元件8的通孔14也填充树脂，密封树脂层9形成为不因散热元件8而断开，而密封树脂层9的上部9a以及下部9b通过填充于通孔14的树脂而联接。

此外，密封树脂层9例如能够使用传递成型方式、压缩成型方式、液状树脂法、片状树脂法等来形成。另外，在密封树脂层9中，能够使用一般的含二氧化硅填料的环氧树脂。此外，也能够为了使密封树脂层9具有较高的热传导性，而使用含氧化铝填料等热传导率较高的填料的环氧树脂。此外，也可以在密封树脂层9的形成后，为了改善屏蔽件的附着，而根据必要来进行基板2的等离子体清洗。

在形成密封树脂层9后，使用溅射装置、真空蒸镀装置来使屏蔽层10成膜以便包覆密封树脂层9的表面以及基板2的侧面。之后，通过切割机或者激光加工等公知的方法将模块1分片化。

根据上述的实施方式，散热元件8由于在从与基板2的上表面2a垂直的方向观察时，形成为覆盖基板2的大致整面，因此散热面积较大而能够实现散热效率的提高。而且，由于发热的元件的上表面整体与散热元件接合，因此能够改善模块的散热性，且能够抑制模块的特性变动，而防止模块的弯曲、变形。另外，由于在散热元件8设置有通孔14，因此成为密封树脂层9的上部9a与下部9b通过填充于通孔14的树脂而联接的构造，而能够防止密封树脂层9从散热元件8剥离。

＜第2实施方式＞

参照图3以及图4，对本发明的第2实施方式所涉及的模块1a进行说明。此外，图3是第2实施方式所涉及的模块1a的俯视图，图4是图3的a-a箭头方向的剖视图。此外，图3将屏蔽层10的顶面部分省略图示。

如图3所示，第2实施方式所涉及的模块1a与使用图1以及图2来进行了说明的第1实施方式所涉及的模块1不同的点是散热元件8的周缘部与屏蔽层10接触这点。由于其他的结构与第1实施方式所涉及的模块1相同，因此通过标记同一附图标记而省略其说明。

散热元件8在从与基板2的上表面2a垂直的方向观察时，在其周缘具有向外突出的多个引出部8a，各引出部8a配置为与屏蔽层10接触。另外，与各通孔14相同地在各引出部8a之间也填充有树脂。

根据上述的实施方式，能够得到与第1实施方式的模块1相同的效果，并且能够进行向侧面的散热，由于能够根据模块内的元件的配置而以最短距离散热，因此能够实现散热效率的提高。此外，在散热元件8的引出部8a之间存在密封树脂层9的连结上部9a与下部9b的连结部9c的情况下，也可以在散热元件8的中央部不存在散热元件8的通孔14。

＜第3实施方式＞

参照图5以及图6，对本发明的第3实施方式所涉及的模块1b进行说明。此外，图5是第3实施方式所涉及的模块1b的俯视图，图6是图5的a-a箭头方向的剖视图。此外，图5将屏蔽层10的顶面部分省略图示。

如图5以及图6所示，第3实施方式所涉及的模块1b与使用图1以及图2来进行了说明的第1实施方式所涉及的模块1不同的点是代替元件5而设置与第1元件4相比距基板2的上表面2a的高度较高的第2元件15，而在散热元件8形成第2元件15所通插的较大的通孔14a这点。由于其他的结构与第1实施方式所涉及的模块1相同，因此通过标记同一附图标记而省略其说明。

如图5以及图6所示，该实施方式的模块1b安装和与散热元件8接触的第1元件4相比距基板2的上表面2a的高度较高的第2元件15，在散热元件8设置在俯视时与第2元件15的面积相比较大的通孔14a以便第2元件15不与散热元件8接触。第2元件15通插于通孔14a。

根据上述的实施方式，能够得到与第1实施方式的模块1相同的效果，并且在安装于模块1b的各元件中，需要散热的第1元件4与其他的元件相比高度较低的情况下，也能够高效地散热。能够抑制热量的对不进一步需要散热，但容易因热而特性变动的元件的影响。

＜第4实施方式＞

参照图7以及图8，对本发明的第4实施方式所涉及的模块1c进行说明。此外，图7是第4实施方式所涉及的模块1c的俯视图，图8是图7的a-a箭头方向的剖视图。此外，图7将屏蔽层10的顶面部分省略图示。

如图7以及图8所示，第4实施方式所涉及的模块1c与使用图1以及图2来进行了说明的第1实施方式所涉及的模块1不同的点是代替元件6而设置与第1元件4相比距基板2的上表面2a的高度较低的第3元件16而散热元件8也与第3元件16接触这点。由于其他的结构与第1实施方式所涉及的模块1相同，因此通过标记同一附图标记而省略其说明。

而且，该实施方式的模块1c在距基板2的上表面2a的高度与第1元件4相比较低的第3元件16的上表面16a配置散热元件8b，散热元件8隔着散热元件8b与第3元件16接触。散热元件8b例如能够由与散热元件8相同的金属箔或者金属板形成。另外，通过由导电性膏形成散热元件8、8b，从而能够与散热元件8一体地形成散热元件8b。此外，第3元件16是与第1元件4相同地发热的元件，例如举出ic、功率放大器等有源元件。

根据上述的实施方式，能够得到与第1实施方式的模块1相同的效果，并且对于高度不同的多个元件也能够高效地散热。

＜第5实施方式＞

参照图9以及图10，对本发明的第5实施方式所涉及的模块1d进行说明。此外，图9是第5实施方式所涉及的模块1d的俯视图，图10是图9的a-a箭头方向的剖视图。此外，图9将屏蔽层10的顶面部分省略图示。

如图9以及图10所示，第5实施方式所涉及的模块1d与使用图7以及图8来进行了说明的第4实施方式所涉及的模块1c不同的点是在密封树脂层9的上表面9d设置有识别标志形成区域9e，而在识别标志形成区域9e形成有构成识别文字或者识别标志的凹部17这点。由于其他的结构与第1实施方式所涉及的模块1相同，因此通过标记同一附图标记而省略其说明。

该实施方式的模块1d具有密封树脂层9的上表面9d的识别标志形成区域9e，能够在该识别标志形成区域9e内通过激光加工等来形成文字列、标志等。在密封树脂层9的上表面9d通过激光加工形成构成识别文字、识别标志的凹部17后，也可以如图10的(a)的那样形成屏蔽层10，也可以如图10的(b)的那样，不形成屏蔽层而使散热元件8从凹部17露出。此外，识别标志形成区域9e最好设置于在从与基板2的上表面2a垂直的方向观察时不与各通孔14重叠的位置。

根据上述的实施方式，即使在密封树脂层9的上表面9d通过激光加工设置构成识别文字、识别标志的凹部17，也由于配置有散热元件8，因此能够减少安装于基板2的元件的损伤。例如，在散热元件8是金属，而通过激光做记号的情况下，能有效地抑制对元件的损伤。另外，通过使散热元件从凹部17露出，而能够使识别文字、识别标志的可视性提高。

＜第6实施方式＞

参照图11以及图12，对本发明的第6实施方式所涉及的模块1e进行说明。此外，图11是第5实施方式所涉及的模块1e的俯视图，图12是图11的a-a箭头方向的剖视图。此外，图11将屏蔽层10的顶面部分省略图示。

第6实施方式所涉及的模块1e与使用图7以及图8来进行了说明的第4实施方式所涉及的模块1c不同的点是在密封树脂层9的上部9a配置多个连接导体18，连接屏蔽层10与散热元件8这点。由于其他的结构与第1实施方式所涉及的模块1相同，因此通过标记同一附图标记而省略其说明。

对该实施方式的模块1e而言，屏蔽层10与散热元件8通过多个连接导体18连接，也能够将从第1元件4以及第3元件16产生的热量从屏蔽层10的上表面10a散热。另外，作为第6实施方式的变形例，也可以如图12的(b)的那样，在屏蔽层10的上表面10a搭载散热片20。

例如能够在形成密封树脂层9后，通过激光加工形成孔19直到散热元件8从密封树脂层9的上表面9d露出为止，而在孔19填充高热传导性物质而形成连接导体18。通过在形成连接导体18后，设置屏蔽层10，从而将散热元件8与屏蔽层10通过各连接导体18连接。

根据上述的实施方式，变得能够从模块的侧面以及顶面散热，而能够实现进一步的散热效率的提高。另外，即使在模块内部安装有高度不同的多个元件的情况下，也能够利用相同的散热片来一并进行散热。

此外，本发明不限定于上述的各实施方式，只要不脱离其主旨，就能够在上述的内容以外进行各种变更。

产业上的可利用性

另外，本发明能够应用于在基板安装有发热的元件且具有散热构造的模块。

附图标记说明：

1、1a～1e...模块；2...基板；2a...上表面(主面)；4...第1元件；8、8b...散热元件；9...密封树脂层；10...屏蔽层；14...通孔；15...第2元件；16...第3元件；17...凹部；18...连接导体。