説明

複合モジュール

【課題】樹脂層により電子部品が封止された複合モジュールが備える実装基板の反りを低減する。
【解決手段】実装基板2の一方主面に実装された電子部品3を封止する樹脂層4を備える複合モジュール1において、樹脂層4の内部にダミー部材5を設けることで、樹脂層4を形成する樹脂の総量を減らし、複合モジュール1が備える実装基板2の反りを低減する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、実装基板の一方主面に実装された電子部品を封止する樹脂層を備える複合モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
モジュールの外部などから入射する不要な電磁波は、モジュールの配線基板に実装される電子部品に対するノイズの原因となるため、配線基板の表面とその表面に実装される電子部品を金属製のケースで覆い、外部から入射する不要な電磁波を遮断する技術が提案されている。
【0003】
ところで、近年の電子機器の小型化に伴って、その内部に実装される回路モジュールの小型化が要求されているが、上記したような、金属ケースを備える構成では、モジュールの小型化が困難である。そこで、従来では、図6に示すように、配線基板501上に実装された電子部品502を絶縁性の樹脂503で封止し、その表面を導電性の樹脂504で被覆する技術が提案されている(特許文献1参照)。この場合、導電性の樹脂504を配線基板501上に形成された接地用の電極505と接続させているため、外部からの不要な電磁波を遮断することができる。また、絶縁性の樹脂503の表面に膜状の導電性樹脂504を形成するため、従来の金属ケースを備える構成と比較して、モジュールの小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−172176号(段落0019、0023、図1等参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の技術では、配線基板の表面と電子部品を樹脂により封止する必要があるため、樹脂と配線基板との線膨張係数の違いに起因する配線基板の反りが生じる場合がある。このような場合、モジュールを、例えば、マザー基板に実装する際に実装不良が発生したり、マザー基板とモジュールの接合信頼性が低下するという問題が生じる。
【0006】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、樹脂層を形成する樹脂の総量を減らし、実装基板の反りを抑制できる複合モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記した目的を達成するために、本発明の複合モジュールは、実装基板の一方主面に実装された電子部品を封止する樹脂層を備える複合モジュールにおいて、前記樹脂層の内部にダミー部材が設けられていることを特徴としている(請求項1)。
【0008】
また、前記実装基板は、前記一方主面に形成された接地用のグランド電極を有し、前記ダミー部材は、前記電子部品との対向面に形成された外部電極を有し、前記ダミー部材の前記外部電極と、前記実装基板の前記グランド電極とが電気的に接続されていることが好ましい(請求項2)。
【0009】
また、前記電子部品としてICが前記実装基板に実装されており、前記ダミー部材が前記ICを囲うように配置されていてもよい(請求項3)。
【0010】
また、複数の前記電子部品が前記実装基板に実装されており、前記ダミー部材が、前記複数の電子部品のうち、前記実装基板の前記一方主面からの高さが最も高い電子部品よりも低い位置に配置されることが好ましい(請求項4)。
【0011】
また、前記ダミー部材が前記電子部品間に配置されていてもよい(請求項5)。
【0012】
また、前記ダミー部材が、前記樹脂層を形成する樹脂よりも小さい線膨張係数を有することが好ましい(請求項6)。
【0013】
また、前記ダミー部材の前記樹脂層との接触面の少なくとも一部に凹凸が形成されていることが好ましい(請求項7)。
【0014】
また、前記ダミー部材が、チップ部品であってもかまわない(請求項8)。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明によれば、実装基板の一方主面に実装された電子部品を封止する樹脂層の内部にダミー部材が設けられる。
【0016】
モジュールが備える実装基板の反りは、樹脂層を形成する樹脂の総量に比例して大きくなるため、樹脂層の内部にダミー部材を設けることにより、樹脂層を形成する樹脂の総量を減らすことができ、実装基板の反りを抑制することができる。
【0017】
請求項2の発明によれば、実装基板は一方主面に形成された接地用のグランド電極を有し、ダミー部材は、電子部品との対向面に形成された外部電極を有する。そして、ダミー部材の外部電極と実装基板のグランド電極とが電気的に接続されているため、ダミー部材に形成された外部電極により、実装基板上に実装された電子部品に対して照射される外部からの不要な電磁波を遮断することができる。
【0018】
請求項3の発明によれば、実装基板上にICが実装され、ダミー部材がICを囲うように配置される。また、ダミー部材は、ICとの対向面に形成された外部電極を有し、その外部電極が実装基板上に形成された接地用のグランド電極に接続されているため、ICの周りがシールドされた状態になり、ICに対して照射される実装基板上に実装された他の電子部品からの不要な電磁波を遮断することができる。
【0019】
請求項4の発明によれば、複数の電子部品が実装基板に実装され、ダミー部材が、複数の電子部品のうち、実装基板の一方主面からの高さが最も高い電子部品よりも低い位置に配置されるため、ダミー部材が他の電子部品より実装基板の一方主面からの高さが高くなり、これにより樹脂層を形成する樹脂の量が増加することを防止することができる。
【0020】
請求項5の発明によれば、ダミー部材が電子部品間に配置されるため、ダミー部材の電子部品との対向面に外部電極を形成する場合には、電子部品間のシールド効果を得ることができる。
【0021】
請求項6の発明によれば、ダミー部材が樹脂層を形成する樹脂よりも小さい線膨張係数を有するため、さらに、複合モジュールが備える実装基板の反りを低減することができる。
【0022】
請求項7の発明によれば、ダミー部材の樹脂層との接触面の少なくとも一部に凹凸が形成されるため、ダミー部材と樹脂層との接触面積が増え、ダミー部材と樹脂層との密着強度を向上させることができる。
【0023】
請求項8の発明によれば、チップ部品をダミー部材として使用するため、電子部品が実装されていない位置にある電極上に端子電極のあるチップ部品を実装することで、チップ部品を他の電子部品と同時に実装することができ、ダミー部材を搭載する工程を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる複合モジュールの平面図である。
【図2】図1の複合モジュールのA−A’断面図である。
【図3】図1のダミー部材の部分斜視図である。
【図4】本発明の第2実施形態にかかる複合モジュールの断面図である。
【図5】本発明の第3実施形態にかかる複合モジュールの断面図である。
【図6】従来の複合モジュールの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態にかかる複合モジュールについて、図1〜3を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態にかかる複合モジュールの平面図を示し、図2は複合モジュールのA−A’断面図を示し、図3は図1の一点鎖点で囲まれた領域Bにおけるダミー部材の斜視図を示す。なお、図1において、説明を簡単にするために、実装基板の表面および電子部品を封止する樹脂層を図示省略している。
【0026】
この実施形態における複合モジュール1は、図1に示すように、主面や内層に信号伝送用の配線電極(図示せず)や接地用のグランド電極(図示せず)が形成された実装基板2と、L、C、R、フィルタなどの受動部品やスイッチIC、RF−ICなどの能動部品から構成される電子部品3と、実装基板の表面(実装面)と電子部品を封止する樹脂層4と、ダミー部材5とを備え、例えば、携帯電話に搭載するスイッチモジュール、近距離無線通信用のモジュールや無線LANモジュールとして使用される。
【0027】
実装基板2としては、ガラスエポキシ樹脂基板、低温同時焼成セラミック多層基板(LTCC多層基板)やセラミック単層基板などが挙げられる。例えば、LTCC多層基板の製造方法は、アルミナおよびガラスなどの混合粉末が有機バインダおよび溶剤などと一緒に混合されたスラリーがシート化されたセラミックグリーンシートの所定の位置にレーザ加工などによりビアホールが形成され、形成されたビアホールにAgやCuなどを含む導体ペーストが充填されて、層間接続用のビア導体が形成され、導体ペーストによる印刷により種々の電極パターンが形成される。その後、各セラミックグリーンシートを積層、圧着することによりセラミック積層体を形成して、約1000℃前後の低い温度で低温焼成して形成される。なお、このような実装基板2は、複数の実装基板2を配列した基板集合体を形成し、各実装基板2それぞれにおいて、必要な電子部品3などを実装し、実装基板2の表面や電子部品3を樹脂によりモールドした後、ダイシングなどにより個々の実装基板2に分割して製造される。
【0028】
電子部品3は、上記したように、L、C、R、フィルタなどの受動部品やスイッチIC、RF−ICなどの能動部品から構成され、半田リフローや超音波接合など、一般的な表面実装技術を用いて実装基板の表面に実装される。
【0029】
ダミー部材5は、この実施形態では、実装基板2と同じ材質のものを使用し、図1に示すように、IC3aを囲うような形状および位置に配置される。また、ダミー部材5は、図3に示すように、IC3aとの対向面を含む両側面に外部電極5aが形成されるとともに実装基板2との対向面(実装面との対向面)に実装用電極5bが形成され、外部電極5aと実装用電極5bとが一体的に形成されることにより両電極5a,5bが電気的に接続している。そして、図2に示すように、実装基板2の表面に形成された接地用のグランド電極6と実装用電極5bとが半田(図示せず)または導電性接着剤(図示せず)などを介して電気的に接続される。なお、実装用電極5bは、ダミー部材5の実装基板2との対向面の全面に形成してかまわない。
【0030】
また、この実施形態では、ダミー部材5は、実装基板2に実装される複数の電子部品3のうち、実装基板2の実装面からの高さが最も高い電子部品3aよりも低い位置に配置される。
【0031】
なお、ダミー部材5は、IC3aを囲うように配置されるだけでなく、例えば、別のダミー部材5を他の電子部品3間に配置してもかまわない。この場合、上記したIC3aを囲うダミー部材5と同様に、ダミー部材5の側面に外部電極5aを形成するとともに実装基板2との対向面に実装用電極5bを形成し、その実装用電極5bを、実装基板2の表面に形成した接地用のグランド電極6に半田や導電性樹脂により接続すればよい。また、IC3aが平面視で矩形の場合であって、実装基板2の縁端部に配置されているとき、ダミー部材5を実装基板2の縁端部を除く3辺もしくは2辺に配置することでIC3aを囲んでもよい。
【0032】
実装基板2の表面と電子部品3を封止する樹脂層4を形成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。なお、樹脂層4は、実装基板2に電子部品3やダミー部材5を実装した後に、ディスペンサにより樹脂を塗布したり、印刷技術を用いることにより形成される。
【0033】
したがって、上記した実施形態によれば、ダミー部材5がIC3aの周りを囲うように配置され、IC3aおよびダミー部材5を樹脂層4により封止することにより、樹脂層4の内部にダミー部材5が設けられるため、樹脂層4を形成する樹脂の総量を減らすことができ、複合モジュール1が備える実装基板2の反りを低減することができる。
【0034】
また、ダミー部材5は、実装基板2に実装される複数の電子部品3のうち、実装基板2の実装面からの高さが最も高い電子部品3aよりも低い位置に配置されるため、ダミー部材5が電子部品3aよりも高くなることにより、樹脂層4を形成する樹脂の総量が増加することを防止することができる。
【0035】
また、IC3aを囲うように配置されたダミー部材5の側面には、実装基板2の表面に形成された接地用のグランド電極6と実装用電極5bを介して電気的に接続された外部電極5aが形成されるため、実装基板2に実装される他の電子部品3や外部からIC3aに対して照射される不要な電磁波を抑えることができる。また、他の電子部品3間にダミー部材5を配置した場合にも、両電子部品3間で相互に照射される不要な電磁波を遮断することができる。
【0036】
また、ダミー部材5は、実装基板2と同じ材質で形成されるため、ダミー部材5を実装基板2に配置したときに、ダミー部材5と実装基板2との線膨張係数の違いに起因する実装基板2の反りを防止することができる。
【0037】
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態にかかる複合モジュールについて、図4を参照して説明する。図4は本発明の第2実施形態にかかる複合モジュールの断面図を示す。
【0038】
この実施形態が、図2で説明した第1実施形態と異なるところは、第1実施形態のダミー部材5がIC3aを囲うように配置されているのに対して、図4に示すように、ダミー部材5が電子部品3の下に配置され、ダミー部材5には、実装基板2の表面に形成された実装電極7と電子部品3とを電気的に接続させるためのビア導体8が形成されている点である。その他の構成は、第1実施形態と同じであるため、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0039】
このように構成することにより、樹脂層4を形成する樹脂の総量を減らすことができ、複合モジュール1aが備える実装基板2の反りを低減することができる。また、ダミー部材5により、電子部品3の実装基板2の表面(一方主面)からの高さを揃えることができるため、電子部品3と実装基板2の表面を樹脂層4により封止したときに、電子部品3の高さの高低から生じる樹脂層4表面の凸凹を抑制することができる。
【0040】
また、ダミー部材5に形成されたビア導体8が、実装基板2の表面に形成された接地用のグランド電極に接続されているような場合には、ビア導体8によりシールド効果が得られるため、ダミー部材5の両側に実装された電子部品3のアイソレーション特性を向上させることができる。
【0041】
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態にかかる複合モジュールについて図5を参照して説明する。図5は、本発明の第3実施形態にかかる複合モジュールの断面図である。
【0042】
この実施形態が、図2で説明した第1実施形態と異なるところは、図5に示すように、ダミー部材5がチップ部品9で形成されている点である。その他の構成は第1実施形態と同じであるので、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0043】
このように構成することにより、ダミー部材5であるチップ部品9を他の電子部品3と同時に実装することができるため、複合モジュール1bの製造時間の短縮を図ることができる。
【0044】
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。
【0045】
例えば、上記した第1実施形態では、ダミー部材5に外部電極5aと実装用電極5bを形成したが、ダミー部材5に外部電極5aおよび実装用電極5bを形成しなくてもかまわない。この場合、絶縁性の接着剤により実装基板2とダミー部材5とを接着させればよい。このようにすることでも、樹脂層を形成する樹脂の総量を減らすことができるため、複合モジュール1が備える実装基板2の反りを低減することができる。
【0046】
また、ダミー部材5の両側面に外部電極5aを形成する必要はなく、どちらか一方の側面のみに外部電極5aを形成する構成であってもかまわない。このような場合であっても、ダミー部材5の両側に実装される両電子部品3が相互に照射する不要な電磁波を遮断することができる。
【0047】
また、上記した第1および第2実施形態では、ダミー部材5を実装基板2と同じ材質で形成したが、例えば、セラミック、ガラスエポキシ樹脂、テフロン(登録商標)のように、樹脂層4を形成する樹脂よりも小さな線膨張係数を有する材料で形成してもかまわない。特に、実装基板2よりも線膨張係数の小さな材料を使用すれば、実装基板2にダミー部材5を実装したときに、樹脂層4の応力に抗するような応力が働くため、複合モジュール1a,1bが備える実装基板2の反りをさらに低減することができる。
【0048】
また、ダミー部材5を実装基板2の表面に実装される電子部品3と同程度の大きさに分割して実装基板2上に配置してもかまわない。このようにすることで、ダミー部材5を電子部品3と同様に扱うことができるため、電子部品3を実装する実装装置を用いて、電子部品3とともに実装基板2にダミー部材5を配置することができる。
【0049】
また、ダミー部材5は、樹脂層4との接触面の一部にダミー電極などを形成するなどして、ダミー部材5の表面に凸凹を形成してもかまわない。このようにすることで、ダミー部材5と樹脂層4との接触面積が増加するため、ダミー部材5と樹脂層4との接着強度の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【0050】
1,1a,1b 複合モジュール
2 実装基板
3 電子部品
3a IC
4 樹脂層
5 ダミー部材
5a 外部電極
5b 実装用電極
9 チップ部品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
実装基板の一方主面に実装された電子部品を封止する樹脂層を備える複合モジュールにおいて、
前記樹脂層の内部にダミー部材が設けられていることを特徴とする複合モジュール。
【請求項2】
前記実装基板は、前記一方主面に形成された接地用のグランド電極を有し、
前記ダミー部材は、前記電子部品との対向面に形成された外部電極を有し、
前記ダミー部材の前記外部電極と、前記実装基板の前記グランド電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の複合モジュール。
【請求項3】
前記電子部品としてICが前記実装基板に実装されており、
前記ダミー部材が前記ICを囲うように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の複合モジュール。
【請求項4】
複数の前記電子部品が前記実装基板に実装されており、
前記ダミー部材が、前記複数の電子部品のうち、前記実装基板の前記一方主面からの高さが最も高い電子部品よりも低い位置に配置されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の複合モジュール。
【請求項5】
前記ダミー部材が前記電子部品間に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の複合モジュール。
【請求項6】
前記ダミー部材が前記樹脂層を形成する樹脂よりも小さい線膨張係数を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の複合モジュール。
【請求項7】
前記ダミー部材の前記樹脂層との接触面の少なくとも一部に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の複合モジュール。
【請求項8】
前記ダミー部材が、チップ部品であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の複合モジュール。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−110299(P2013−110299A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−254950(P2011−254950)
【出願日】平成23年11月22日(2011.11.22)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】