説明

電子回路モジュール

【課題】電子回路モジュールの信頼性を向上させながらその製造コストを低廉にすることができる電子回路モジュールを提供すること。
【解決手段】本発明の電子回路モジュール1は、キャビティ6を有する第1のセラミック多層配線板2、キャビティ6を気密封止する第2のセラミック多層配線板4および第1の実装面2aおよび第2の実装面4aに実装されるチップ部品5を備える。そして、この電子回路モジュール1においては、キャビティ6の内部において第1の実装面2aから第2の実装面4aまで起立して第1の実装面2aおよび第2の実装面4aを導通させる導通壁3が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子回路モジュールに係り、特に、多層配線板のキャビティにSAWフィルタなどのチップ部品が実装された電子回路モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
図8は、従来の電子回路モジュール101の一例を示す縦断面図である。従来の電子回路モジュール101は、図8に示すように、SAWフィルタ(Surface Acoustic Wave Filter:表面弾性波フィルタ)などの湿度変化に敏感なチップ部品105を実装するためのキャビティ106を有する複数のセラミック多層配線板102がそれらの裏面102aまたは金属リッド103を用いてキャビティ106を相互に気密封止するようにそれらを積層させることにより形成されていた(特許文献1を参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2001−274324号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の電子回路モジュール101においては、キャビティ106を有するセラミック多層配線板102の積層枚数分だけ封止箇所が増えるため、封止箇所の数だけ封止確認作業を行なわなければならない。そのため、封止確認作業が繁雑になりやすく、電子回路モジュール101の信頼性を向上させることが困難になるという問題があった。もちろん、封止確認作業が増えるとその分の時間と費用が必要になるため、製造コストを低廉にすることができないという問題もあった。
【0005】
また、従来の電子回路モジュール101は、キャビティ106の内部を負圧にして形成されることが多い。そのため、積層された複数のセラミック多層配線板102の一部が反り曲がってしまい、それらの接合部分が剥離してキャビティ106の気密封止が保たれなくなってしまうという問題があった。キャビティ106の気密封止が保たれなければ電子回路モジュール101の信頼性を向上させることはできない。
【0006】
さらに、従来の電子回路モジュール101においては、キャビティ106の内部にチップ部品105の実装面102bが1つしかないため、チップ部品105の実装の高密度化を図ることができないという問題もあった。
【0007】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、電子回路モジュールの信頼性を向上させながらその製造コストを低廉にすることができる電子回路モジュールを提供することをその目的としている。
【0008】
また、本発明は、チップ部品の実装の高密度化を図ることができる電子回路モジュールを提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前述した目的を達成するため、本発明の電子回路モジュールは、その第1の態様として、第1の実装面および第1の実装面の周縁から起立する枠状の側壁により形成されたキャビティを有する第1のセラミック多層配線板と、第1の実装面に対向する第2の実装面を有するとともに、側壁の頂面の全周に第2の実装面を接合させることによりキャビティを気密封止する第2のセラミック多層配線板と、キャビティの内部における第1の実装面および第2の実装面にそれぞれ実装されるチップ部品と、キャビティの内部において第1の実装面もしくは第2の実装面から第2の実装面もしくは第1の実装面まで起立しており、チップ部品が実装された第1の実装面および第2の実装面を電気的に接続させる導通壁とを備えていることを特徴としている。
【0010】
本発明の第1の態様の電子回路モジュールによれば、複数のチップ部品を実装する第1の実装面および第2の実装面を対向させているため、1つのキャビティ内に複数のチップ部品を実装することが容易となる。また、1つのキャビティ内に複数のチップ部品を実装しているため、キャビティの封止箇所はチップ部品の個数に限られずに第1のセラミック多層配線板に係る側壁の頂面のみの一箇所となり、封止確認作業が容易になる。さらに、キャビティの内部に導通壁が形成されるため、キャビティの内部が負圧になった場合においても第1のセラミック多層配線板または第2のセラミック多層配線板の反りを防止することができる。
【0011】
本発明の第2の態様の電子回路モジュールは、第1の態様の電子回路モジュールにおいて、導通壁は、第1のセラミック多層配線板もしくは第2のセラミック多層配線板に一体形成された絶縁壁と、絶縁壁の側面および頂面に形成された導通部とを有しており、導通部は、絶縁壁の頂面に形成された導通部と第2の実装面もしくは第1の実装面とを電気的に接続する半田を介して第1の実装面と第2の実装面とを電気的に接続させることを特徴としている。
【0012】
本発明の第2の態様の電子回路モジュールによれば、絶縁壁の内部にビア等の導電部を形成するよりも導通壁を薄く形成することができる。
【0013】
本発明の第3の態様の電子回路モジュールは、第1または第2の態様の電子回路モジュールにおいて、導通壁は、キャビティを複数の空間に仕切ることによりキャビティの内部に複数の実装部屋を形成しており、チップ部品は、第1の実装面および第2の実装面に対して実装部屋ごとに実装されていることを特徴としている。
【0014】
本発明の第3の態様の電子回路モジュールによれば、複数のチップ部品がそれぞれ内設される複数の実装部屋は1つのキャビティの内部に形成されているため、実装部屋の封止箇所は実装部屋の個数に限られずに第1のセラミック多層配線板に係る側壁の頂面のみの一箇所となり、封止確認作業が容易になる。また、キャビティの内部に複数の導通壁が形成されるため、キャビティの内部が負圧になった場合においても第1のセラミック多層配線板または第2のセラミック多層配線板の反りを効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の電子回路モジュールによれば、封止確認作業が容易になるので、電子回路モジュールの信頼性を向上させながらその製造コストを低廉にすることができるという効果を奏する。
【0016】
また、本発明の電子回路モジュールによれば、導通壁の形成によりキャビティの内部が負圧になった場合においても第1のセラミック多層配線板または第2のセラミック多層配線板は反らないので、それらの接合部分が剥離してキャビティの気密封止が保たれなくなることを防止することができるという効果を奏する。
【0017】
さらに、本発明の電子回路モジュールによれば、1つのキャビティ内に第1の実装面および第2の実装面を対向させているとともに、導通壁を薄く形成しているので、チップ部品の実装の高密度化が図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、図1から図5を用いて、本発明の電子回路モジュールをその一実施形態により説明する。
ここで、図1は、本実施形態の電子回路モジュール1の分解斜視図を示しており、図2は図1の2−2矢視断面図を示している。また、図3は第1のセラミック多層配線板2の平面図を示しており、図4は第2のセラミック多層配線板4の平面図を示している。なお、図4の点線は実装部屋9の境界線を示している。
【0019】
本実施形態の電子回路モジュール1は、図1および図2に示すように、第1のセラミック多層配線板2、導通壁3、第2のセラミック多層配線板4およびチップ部品5を備えている。
【0020】
第1のセラミック多層配線板2は、図1および図2に示すように、第1の実装面2a、側壁2b、キャビティ6および導通壁3を有している。これら第1の実装面2a、側壁2b、キャビティ6および導通壁3は、内層電極、ビア(ともに図示せず)または図2に示す外部電極7を有する矩形平板状のセラミック配線板20A(図1参照)および複数の矩形孔を有する矩形格子枠状のセラミック配線板20B(図1参照)を積層させてなる。平板状のセラミック配線板20Aおよび矩形格子枠状のセラミック配線板20Bに用いられる複数のセラミック基板はLTCC(低温焼成多層セラミック)である。
【0021】
第1の実装面2aは、図2に示すように、平滑に形成されており、キャビティ6の形成側においてチップ部品5を接続させる内層電極(図示せず)および背面側において外部回路(図示せず)と接続する外部電極7を有している。
【0022】
側壁2bは、図1および図2に示すように、第1の実装面2aの周縁から矩形枠状に起立している。また、図3に示すように、側壁2bの頂面2cには接合用の金属パッド8が枠状に形成されている。
【0023】
キャビティ6は、第1の実装面2aおよび側壁2bに囲繞されることにより、有底矩形穴状に形成されている。なお、本実施形態において、キャビティ6とは、第1のセラミック多層配線板2と第2のセラミック多層配線板4との接合によって気密封止された空間を言う。
【0024】
導通壁3は、図1および図3に示すように、キャビティ6の内部において矩形格子状に形成されているとともに第1の実装面2aおよび側壁2bに一体形成されている。これにより、導通壁3は、キャビティ6の内部に複数の実装部屋9を形成している。なお、本実施形態において、実装部屋9とは、キャビティ6の内部において仕切られた空間であって単独で気密封止されていないものを言う。
【0025】
また、導通壁3は、図2に示すように、絶縁壁10および導通部11を有しており、第1の実装面2aから第2の実装面4aまで起立している。すなわち、導通壁3は側壁2bと同程度の高さに形成されており、第1のセラミック多層配線板2が第2のセラミック多層配線板4と接合したときに、導通部11および図4に示す接続電極12を介して第1の実装面2aおよび第2のセラミック多層配線板4の第2の実装面4aを電気的に接続させるように形成されている。
【0026】
図5は、導通壁3を示す部分斜視図である。絶縁壁10は、図1、図3および図5に示すように、第1の実装面2aから矩形格子状に起立しており、その側面10aに半円断面状の切り欠き溝10cを導通壁3の起立方向に複数有している。導通部11は、切り欠き溝10cにAu、Ag、Cu、Alなどの良導電性の金属をめっきすることにより、絶縁壁10の側面10aおよび頂面10bに形成されている。
【0027】
第2のセラミック多層配線板4は、図1、図2および図4に示すように、内層電極、ビア(ともに図示せず)または接続電極12を有する平板状のセラミック配線板40A(図1参照)を積層させることにより形成されており、第1の実装面2aに対向する第2の実装面4aを有している。第2の実装面4aは、図2に示すように平滑に形成されており、図4に示すように、第1のセラミック多層配線板2に形成された導通壁3の導通部11と接続する接続電極12およびチップ部品5を接続させる内層電極(図示せず)を有している。また、図4に示すように、第2の実装面4aの周縁には接合用の金属パッド8が枠状に形成されている。この金属パッド8の大きさは第1のセラミック多層配線板2の側壁2bの頂面2cに形成された金属パッド8の大きさと同等になっている。
【0028】
チップ部品5は、キャビティ6の内部において、第1の実装面2aおよび第2の実装面4aに形成された内層電極(図示せず)にフリップチップ接続またはワイヤボンディング接続されている。本実施形態においては、導通壁3によって区切られた実装部屋9ごとに回路モジュール化するため、チップ部品5は実装部屋9ごとに複数個実装されている。チップ部品5としては、抵抗、キャパシタ、IC(集積回路)などの電子部品が選択される。特に、本実施形態においてはキャビティ6を気密封止することができるため、湿度変化に敏感なSAWフィルタをチップ部品5として選択すると効果的である。
【0029】
そして、第1のセラミック多層配線板2および第2のセラミック多層配線板4は、図3および図4に示したそれらの金属パッド8の全面に、図2に示すような半田13を枠状に塗布することにより、キャビティ6を気密封止するように接合されている。キャビティ6の内部の雰囲気を一定にするため、キャビティ6の内部は窒素雰囲気下で負圧に保たれている。また、第1の実装面2aに接続された導通壁3の導通部11および第2の実装面4aの接続電極12は、図2および図5に示す半田13を介して電気的に接続されている。これらの半田13としては鉛フリー半田であることが好ましく、本実施形態においてはSn−Au系半田合金が選択されている。
【0030】
次に、図1から図5を用いて、本実施形態の電子回路モジュール1の作用を説明する。
【0031】
本実施形態の電子回路モジュール1は、図2に示すように、第1の実装面2aおよび第2の実装面4aを対向させて接合している。そのため、1つのキャビティ6の内部に複数のチップ部品5を実装することが容易になるので、チップ部品5の実装の高密度化を図ることができる。
【0032】
また、1つのキャビティ6の内部に複数のチップ部品5を実装したとしても、キャビティ6の封止箇所は第1のセラミック多層配線板2に係る側壁2bの頂面2cと第2のセラミック多層配線板4の第2の実装面4aとの接合部分のみである。このことから、キャビティ6の封止箇所は一箇所のみとなって封止確認作業が従来よりも容易になるので、封止確認作業が繁雑となって接合部分の気密性が保たれずに電子回路モジュール1の信頼性を低下させることを防止することができる。もちろん、封止確認作業が一箇所になるので、封止確認作業の作業時間および費用は従来よりも大幅に低減し、電子回路モジュール1の製造コストを低廉にすることができる。
【0033】
さらに、本実施形態の電子回路モジュール1においては、図2および図5に示すように、第1のセラミック多層配線板2の側壁2bに導通部11を設けずに、キャビティ6の内部に設けられた導通壁3を介して第1の実装面2aと第2の実装面4aとを導通させている。この導通壁3は絶縁壁10および導通部11からなり、導通部11は絶縁壁10の内部でなく側面10aに形成されている。これにより、第1のセラミック多層配線板2の側壁2bおよび絶縁壁10の内部にビアを設けて第1の実装面2aと第2の実装面4aとを導通させるよりも、側壁2bおよび導通壁3を薄くすることができるので、電子回路モジュール1を小型化にすることができる。
【0034】
また、図2に示すように、この導通壁3は、第1の実装面2aと第2の実装面4aとを導通させるだけでなく、第2のセラミック多層配線板4を積層方向に支持している。そのため、キャビティ6の内部が負圧になっても第2のセラミック多層配線板4の反りを防止することができる。導通壁3の形成個数が増えるほど1枚の導通壁3に加わる圧力は小さくなるので、導通壁3の形成個数が増えるほど第2のセラミック多層配線板4の反りを効果的に防止することができる。
【0035】
さらに、キャビティ6の内部に複数の導通壁3を設けることにより、キャビティ6の内部に複数の実装部屋9を形成することができる。そのため、実装部屋9ごとにチップ部品5を実装することができる。このことから、複数のチップ部品5を用いて実装部屋9ごとに回路モジュール化することができる。もちろん、複数の実装部屋9は1つのキャビティ6の内部に形成されているため、実装部屋9の封止箇所は実装部屋9の個数に限られずに一箇所のままである。そのため、実装部屋9の個数が増えても封止確認作業が困難になることはない。
【0036】
すなわち、本実施形態の電子回路モジュール1によれば、封止確認作業が容易になるので、電子回路モジュール1の信頼性を向上させながらその製造コストを低廉にすることができる。
【0037】
また、本実施形態の電子回路モジュール1によれば、導通壁3の形成によりキャビティ6の内部が負圧になった場合においても第2のセラミック多層配線板4が反ることはないので、それらの接合部分が剥離してキャビティ6の気密封止が保たれなくなることを防止することができる。
【0038】
さらに、本実施形態の電子回路モジュール1によれば、1つのキャビティ6内に第1の実装面2aおよび第2の実装面4aを対向させているとともに、導通壁3を薄く形成しているので、チップ部品5の実装密度が高くなることができるという効果を奏する。
【0039】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【0040】
例えば、図6に示すように、導通壁3は第1のセラミック多層配線から起立して形成されるのではなく、側壁2bを有しない第2のセラミック多層配線板4から導通壁3が起立していてもよい。この場合、第1のセラミック多層配線板2は平板状のセラミック配線板(図示せず)に矩形枠状のセラミック配線板(図示せず)を積層させることにより形成される。第2のセラミック多層配線板4は平板状のセラミック配線板(図示せず)に矩形格子状のセラミック基板(図示せず)を積層させることにより形成される。
【0041】
また、図7に示すように、導通壁3の代わりとして導通柱3Aを用いても良い。この場合、導通柱3Aは、第1の実装面2aに矩形状のセラミック基板を積層させて絶縁柱10Aを形成し、その側面および頂面に導通部11を形成する。なお、図示はしないが、導通部11は絶縁柱の内部に形成されたビアでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本実施形態の電子回路モジュールを示す分解斜視図
【図2】図1の2−2矢視断面図
【図3】本実施形態の第1のセラミック多層配線板を示す平面図
【図4】本実施形態の第2のセラミック多層配線板の平面図
【図5】本実施形態の導通壁を示す部分斜視図
【図6】他の実施形態の電子回路モジュールを示す縦断面図
【図7】他の実施形態の電子回路モジュールを示す分解斜視図
【図8】従来の電子回路モジュールの一例を示す縦断面図
【符号の説明】
【0043】
1 電子回路モジュール
2 第1のセラミック多層配線板
3 導通壁
4 第2のセラミック多層配線板
5 チップ部品
6 キャビティ
9 実装部屋
10 絶縁壁
11 導通部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の実装面および前記第1の実装面の周縁から起立する枠状の側壁により形成されたキャビティを有する第1のセラミック多層配線板と、
前記第1の実装面に対向する第2の実装面を有するとともに、前記側壁の頂面の全周に前記第2の実装面を接合させることにより前記キャビティを気密封止する第2のセラミック多層配線板と、
前記キャビティの内部における前記第1の実装面および前記第2の実装面にそれぞれ実装されるチップ部品と、
前記キャビティの内部において前記第1の実装面もしくは前記第2の実装面から前記第2の実装面もしくは前記第1の実装面まで起立しており、前記チップ部品が実装された前記第1の実装面および前記第2の実装面を電気的に接続させる導通壁と
を備えていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項2】
前記導通壁は、前記第1のセラミック多層配線板もしくは前記第2のセラミック多層配線板に一体形成された絶縁壁と、前記絶縁壁の側面および頂面に形成された導通部とを有しており、
前記導通部は、前記絶縁壁の頂面に形成された前記導通部と前記第2の実装面もしくは前記第1の実装面とを電気的に接続する半田を介して前記第1の実装面と前記第2の実装面とを電気的に接続させる
ことを特徴とする請求項1に記載の電子回路モジュール。
【請求項3】
前記導通壁は、前記キャビティを複数の空間に仕切ることにより前記キャビティの内部に複数の実装部屋を形成しており、
前記チップ部品は、前記第1の実装面および前記第2の実装面に対して前記実装部屋ごとに実装されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子回路モジュール。

【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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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−198961(P2008−198961A)
【公開日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−35706(P2007−35706)
【出願日】平成19年2月16日(2007.2.16)
【出願人】(000010098)アルプス電気株式会社 (4,263)