高频模块制造技术

在本发明专利技术的高频模块中，形成绝缘性树脂，以便于封住在基板的一个表面上搭载的高频半导体元件以及电子部件，而且，在该绝缘性树脂的表面上形成金属薄膜。通过该金属薄膜来得到电磁波屏蔽效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
在主要用于携带电话等移动通信装置的高频模块中，在基板上形成高频半导体元件和周边电路组成的高频电路，为了进行高频半导体元件的保护和电磁波屏蔽，多配置金属罩，以便于覆盖住配置了高频电路的基板表面。一般，现有的高频模块，如附图说明图12所示的那样，在基板101上安装高频半导体元件102和芯片电阻、芯片电容器等电子部件103，它们通过金属细线104和布线图形(图中省略了详细情况)进行电连接，而形成高频电路。金属罩120被嵌入基板101中，并且，进行焊接固定。但是，在图12所示的现有的高频模块中，金属罩120成为封装低背化的障碍。当减薄金属罩120时，不能维持金属罩120的强度，容易弯曲而发生与高频电路相接触的问题。为了防止金属罩120与高频电路的接触产生短路，必须在金属罩120的下方设置考虑到金属罩120的弯曲的间隙。如果列举一例，当需要金属罩120的厚度为100μm左右时，必须设计成确保80μm作为内部的间隙。如果能够削减其合计约0.2mm的厚度，就能推进高频模块的低背化。专利技术概述本专利技术的高频模块，其特征在于，包括基板；高频电路，搭载在上述基板的一个表面上并包含高频半导体元件；绝缘性树脂，形成为至少封住上述高频半导体元件；金属薄膜，形成在上述绝缘性树脂的表面上。其中，所谓高频半导体元件是在频率400Mhz以上使用的半导体元件。在该高频模块中，通过金属薄膜而缓和了电磁波对高频电路的影响。而且，由于绝缘性树脂支撑着金属薄膜，因此，即使减薄金属薄膜的厚度，在减薄金属罩的情况下，强度和弯曲也不会发生问题。如果使用绝缘性树脂，能够削减设在金属罩下方的间隙。这样，能够实现高频模块的低背化。本专利技术提供在基板的表面上电气连接布线图形和金属薄膜的高频模块的制造方法。该制造方法，其特征在于，通过在对绝缘性树脂使用金属模具来成型或者绝缘性树脂的成型之后进行的激光照射或者机械磨削，形成为布线图形的一部分从基板的表面露出。在上述制造方法中，当在绝缘性树脂的成型后进行激光照射等加工时，为了提高加工的位置精度，通过在高频电路所配置的基板的一个表面的相对面上预先形成的标记(例如，用于把基板母板分割成基板的划线等的凹部、用于与外部的电连接的电极等的异种材料露出部)来确定位置，进行激光的照射或机械磨削。该方法在使用避免因烧结所产生的变形的陶瓷材料作为基板材料的情况下特别有效。在此情况下，在烧结基板之前，形成标记，在烧结基板之后，一边通过标记确定位置，一边进行由激光的照射等所进行的加工。附图的简要说明图1是本专利技术的高频模块的一个形态中部分地切下绝缘性树脂和金属薄膜来表示的部分切下的透视图；图2是本专利技术的高频模块的另一个形态的部分切下的透视图；图3是本专利技术的高频模块的另一个形态的部分切下的透视图；图4是本专利技术的高频模块的另一个形态的部分切下的透视图；图5是本专利技术的高频模块的另一个形态的部分切下的透视图；图6是通过模块断面图来说明本专利技术的高频模块的制造工序的图；图7是表示从基板表面侧看本专利技术的高频模块的制造工序的一个阶段中的例子的状态的透视图；图8是表示从基板里面侧看图7所示的一个阶段的状态的透视图；图9是表示从基板表面侧看本专利技术的高频模块的制造工序的一个阶段中的另一个例子的状态的透视图；图10是表示从基板里面侧看图9所示的一个阶段的状态的透视图；图11是比较高频模块的电磁波屏蔽特性来表示的曲线图；图12是现有的高频模块的一个形态的部分切下的透视图。用于实施专利技术的最佳形态在本专利技术的高频模块中，为了提高电磁屏蔽的效果，最好在基板的一个表面上，把与高频半导体元件一起构成高频电路的布线图形与金属薄膜进行电连接。具体地说，在基板的上述一个表面上设置形成绝缘性树脂的第一区域和不形成绝缘性树脂的第二区域，可以把在上述第二区域的基板表面上露出的布线图形与金属薄膜进行电连接。当在绝缘性树脂上设置开口而使布线图形露出时，绝缘性树脂的开口部可以形成为0.2mm以上5mm以下的最短口径。当最短口径过小时，难于确保与金属薄膜的稳定的电气接触，当最短口径过大时，使安装面积受到限制，不利于模块小型化。与金属薄膜电连接的布线图形可以是不传导高频信号的布线图形，不管电位的高度，如果成为与接地电位相连接的布线图形，能够得到更高的电磁波屏蔽效果。金属薄膜的厚度最好为1μm以上300μm以下。当膜厚过薄时，不能得到足够的电磁波屏蔽的效果，当膜厚过厚时，不能把模块充分低背化。下面对本专利技术的最佳实施例进行说明。图1是为了表示内部构造而除去绝缘性树脂的一部分来表示本专利技术的高频模块的一个形态的部分切除透视图。与现有技术相同，在基板1上配置高频半导体元件2、芯片电阻、芯片电容器等的电子部件3。这些元件2和电子部件3通过省略了详细图示的布线图形相互连接起来。高频半导体元件2通过金属细线4与布线图形电连接。而且，基板1的表面被绝缘性树脂5覆盖，在该绝缘性树脂5的表面上形成金属薄膜6。如果用绝缘性树脂5气密地密封高频半导体元件2和电子部件3，与例如使用金属罩的情况相比，提高了耐湿性、耐冲击性等特性。金属罩需要焊接固定的工序，但是，随着无铅焊锡的使用，焊接必须在高温下进行，由此的加热会对高频模块的各部件和基板产生不希望的影响。但是，如果使用绝缘性树脂5，不需要这样的焊接工序。而且，绝缘性树脂5成为支撑金属薄膜6的稳定的「基础」。在该基础上，适当使用蒸镀、溅射、电镀等各种薄膜形成法来形成金属薄膜6。如从后述的测定结果所看到的那样，为了得到实用的电磁波屏蔽效果，所需要的金属薄膜的膜厚(图1H1)比现有技术所使用的金属罩小两个数量级。而且，对绝缘性树脂5的形成方法没有特别限制，可以通过转模、印刷、喷射成型等来形成。如果使用本专利技术的高频模块，例如当使用6mm见方、厚1mm(图1H3)的陶瓷基板时，能够使模块高度(图1H1+H2+H3)为1.65mm以下。该模块的厚度在相同条件下与使用金属罩来得到电磁波屏蔽效果时的模块的厚度相比，至少减小了0.2mm。绝缘性树脂5、金属薄膜6的种类、材料等依本专利技术的目的而没有特别限制，例如，可以使用环氧树脂等热固性树脂作为绝缘性树脂5，使用金、银、铜、镍等作为金属薄膜6。金属薄膜6并不仅限于单层，可以为多层的。例如，当通过电镀来形成金属薄膜6时，当使金属薄膜6从绝缘性树脂5侧成为铜/镍/闪蒸金的多层构成时，在使金属薄膜6和绝缘性树脂5的紧密接触性良好的同时，能够使金属薄膜6低片电阻化。当该多层构造为使例如各层的厚度依次为1μm、0.5μm、0.05μm(总厚度1.5～1.6μm)时，能够得到与非电解镍镀3μm相同程度的电磁波屏蔽效果。在使用上述那样6mm见方、厚度1mm的陶瓷基板的高频模块的情况下，为了得到在宽广面积上均匀的电磁波屏蔽效果，金属薄膜6的膜厚的最小值最好为2～3μm，而且，为了使用各种薄膜形成方法而形成的金属薄膜6的大量生产性以及低背化，膜厚的最大值最好为10μm。对于基板1、高频半导体元件2、各电子部件3，可以使用现有技术所使用的，而没有特别限制。通常使用树脂基板和陶瓷基板作为基板1。金属薄膜6，如图1所示的那样，即使在电气悬浮状态下，也在某种程度上屏蔽电磁波，但是，为了提高其屏蔽效果，可以与基板表面的布线图形相连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频模块，其特征在于，包括： 基板； 高频电路，搭载在上述基板的一个表面上并包含高频半导体元件； 绝缘性树脂，形成为至少封住上述高频半导体元件； 金属薄膜，形成在上述绝缘性树脂的表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹原秀树，吉川则之，金泽邦彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]