Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6567475B2 - 無線装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6567475B2 - 無線装置 - Google Patents

無線装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6567475B2
JP6567475B2 JP2016154612A JP2016154612A JP6567475B2 JP 6567475 B2 JP6567475 B2 JP 6567475B2 JP 2016154612 A JP2016154612 A JP 2016154612A JP 2016154612 A JP2016154612 A JP 2016154612A JP 6567475 B2 JP6567475 B2 JP 6567475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slot
opening
interposer substrate
conductor
conductive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016154612A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018023060A (ja
Inventor
橋本 紘
紘 橋本
佐野 誠
誠 佐野
啓壽 山田
啓壽 山田
誠 桧垣
誠 桧垣
八甫谷 明彦
明彦 八甫谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2016154612A priority Critical patent/JP6567475B2/ja
Priority to US15/438,895 priority patent/US9793202B1/en
Publication of JP2018023060A publication Critical patent/JP2018023060A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6567475B2 publication Critical patent/JP6567475B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/62Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their interconnections
    • H10W70/65Shapes or dispositions of interconnections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W44/00Electrical arrangements for controlling or matching impedance
    • H10W44/20Electrical arrangements for controlling or matching impedance at high-frequency [HF] or radio frequency [RF]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/10Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
    • H10W74/111Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition the semiconductor body being completely enclosed
    • H10W74/129Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition the semiconductor body being completely enclosed forming a chip-scale package [CSP]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W44/00Electrical arrangements for controlling or matching impedance
    • H10W44/20Electrical arrangements for controlling or matching impedance at high-frequency [HF] or radio frequency [RF]
    • H10W44/203Electrical connections
    • H10W44/206Wires
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W44/00Electrical arrangements for controlling or matching impedance
    • H10W44/20Electrical arrangements for controlling or matching impedance at high-frequency [HF] or radio frequency [RF]
    • H10W44/241Electrical arrangements for controlling or matching impedance at high-frequency [HF] or radio frequency [RF] for passive devices or passive elements
    • H10W44/248Electrical arrangements for controlling or matching impedance at high-frequency [HF] or radio frequency [RF] for passive devices or passive elements for antennas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

本発明の実施形態は、無線装置に関する。
従来、インターポーザ基板上に半導体チップを搭載した半導体パッケージにシールド機能を付加するために、半導体チップを封止する封止樹脂の表面を導電性膜により被覆する方法が知られている。また、シールド用の導電性膜の主面部(インターポーザ基板の部品搭載面と対向する面)から側面部(インターポーザ基板の側面と対向する面)を介してインターポーザ基板の導体部に延伸する開口部を設け、この開口部をスロットアンテナとして機能させてアンテナ内蔵モジュールを実現する技術が提案されている。
導電性膜からインターポーザ基板の導体部にわたって開口部を設けてスロットアンテナとする場合、導電性膜の開口部とインターポーザ基板の導体部の開口部とは別々の工程で形成される。一般に、インターポーザ基板の導体部の開口部は、導体部に配線パターンなどをパターン形成する際に同時に形成される。そして、導体部に配線パターンや開口部が形成されたインターポーザ基板に半導体チップなどの部品を搭載し、封止樹脂で封止して導電性膜で被覆した後、例えばレーザ加工機やエンドミル加工機を用いて導電性膜に切削加工を施すことにより、導電性膜の開口部が形成される。
この際、スロットアンテナを構成する開口部の幅は、例えば0.1mm程度の微小な寸法であるため、先に形成されたインターポーザ基板の導体部の開口部に対し、導電性膜の開口部を正確に位置合わせして形成することが難しい。そして、加工の際の位置ずれによって開口部が不連続となると、スロットアンテナのアンテナ特性が劣化する。また、このような位置ずれに対するロバスト性を持たせるために開口部の幅を大きくすると、導電性膜の開口面積が大きくなるためシールド性能の低下を招くという問題がある。
特許第5710558号公報
本発明が解決しようとする課題は、シールド性能を維持しつつ良好なアンテナ特性が得られる無線装置を提供することである。
実施形態の無線装置は、導体部を有するインターポーザ基板と、前記インターポーザ基板の部品搭載面に搭載された半導体チップと、前記インターポーザ基板の前記部品搭載面上に配置され、前記半導体チップを封止する非導電層と、前記非導電層の表面および前記インターポーザ基板の側面を被覆し、前記インターポーザ基板の前記導体部と電気的に接続された導電性膜と、を備える。前記導電性膜には第1のスロット状開口部が設けられている。前記インターポーザ基板の前記導体部には、前記第1のスロット状開口部と連続する第2のスロット状開口部が設けられている。前記第1のスロット状開口部と前記第2のスロット状開口部とが一体のスロットアンテナとして機能する。前記スロットアンテナは、前記第1のスロット状開口部と前記第2のスロット状開口部との境界を含む第1の部分の幅が、該第1の部分とは異なる第2の部分の幅よりも大きい。
第1の実施形態に係る無線装置の斜視図。 第1の実施形態に係る無線装置の平面図。 第1の実施形態に係る無線装置の側面図。 第1の実施形態に係る無線装置の断面図。 第2のスロット状開口部を説明する図。 スロットアンテナの反射特性を示す図。 スロットアンテナの放射特性を示す図。 第1の実施形態の変形例を説明する図。 第1の実施形態の変形例を説明する図。 第2の実施形態を説明する図。 第2の実施形態におけるインターポーザ基板の平面図。 第3の実施形態を説明する図。 第3の実施形態におけるインターポーザ基板の平面図。
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る無線装置について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同様の機能を持つ構成要素については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。
<第1の実施形態>
まず、図1乃至図5を参照して、第1の実施形態に係る無線装置100Aについて説明する。図1は、第1の実施形態に係る無線装置100Aの外観を示す斜視図、図2は、第1の実施形態に係る無線装置100Aを図中のz軸方向から見た平面図、図3は、第1の実施形態に係る無線装置100Aを図中のy軸方向から見た側面図、図4は、図2の線分A−A’における断面を図中のy軸方向から見た断面図、図5は、インターポーザ基板の導体部に設けられた第2のスロット状開口部を説明する図である。
本実施形態の無線装置100Aは、インターポーザ基板101に搭載された半導体チップ102を封止樹脂103で封止し、封止樹脂103の表面およびインターポーザ基板101の側面を導電性膜104で被覆した構成である。このような構成の無線装置100Aは、シールド機能付きの半導体パッケージもしくはモジュールと呼ばれる。
インターポーザ基板101は、絶縁基材に銅などの金属材料を用いて導体部を形成した基板であり、当該インターポーザ基板101に搭載された半導体チップ102などの部品を、無線装置100Aが実装されるより大きな回路基板に接続するための中継部材としての機能を持つ。インターポーザ基板101の導体部は、少なくとも、半導体チップ102などの部品が搭載される部品搭載面101a側と、この部品搭載面101aとは逆側の裏面(上記の回路基板側となる面)側とに設けられる。これらの間にも1つ以上の導体部の層を設けた多層構造のインターポーザ基板101であってもよい。これら導体部には、インターポーザ基板101の配線パターンやグランドなどが設けられる。図5では、インターポーザ基板101の側面に隣接して設けられたグランドの一部を導体部120として例示している。
半導体チップ102は、例えばシリコン、シリコンゲルマニウム、ガリウム砒素などの材料による半導体基板の内部または表層に、銅、アルミニウム、金などの金属パターンが形成されたものであり、信号を送受信するための送受信回路を内蔵する。半導体チップ102は、インターポーザ基板101の部品搭載面101aに搭載され、インターポーザ基板101の配線パターンやグランドとボンディングワイヤやバンプなどを通じて電気的に接続される。
なお、半導体チップ102は、誘電体基板や磁性体基板、金属、もしくはそれらの組み合わせで構成されていてもよい。また、半導体チップ102は、CSP(Chip Size Package)として構成されていてもよい。また、図4では、インターポーザ基板101に1つの半導体チップ102を搭載した例を示しているが、複数の半導体チップ102をインターポーザ基板101に搭載した構成であってもよい。この場合、複数の半導体チップ102は、スタックされた状態で搭載されてもよいし、横に並べて搭載されてもよい。さらに、図4では、インターポーザ基板101に半導体チップ102のみを搭載した例を示しているが、半導体チップ102のほかに、チップコンデンサ、抵抗、インダクタおよびICなどの部品がインターポーザ基板101に搭載されていてもよい。
封止樹脂103は、例えば、エポキシ樹脂を主成分としてシリカ充填材などを加えた熱硬化性成形材料よりなり、半導体チップ102を保護するために、インターポーザ基板101の部品搭載面101a上に配置され、半導体チップ102を封止する。なお、封止樹脂103は、半導体チップ102を封止する非導電層の一例である。非導電層は樹脂に限らず、他の非導電材料または絶縁材料を用いた構成であってもよい。
導電性膜104は、例えば、銅、銀などの導電率が高い金属材料、あるいは銀などの金属材料とエポキシ樹脂などの絶縁材料との混合物である導電性ペーストよりなり、封止樹脂103の表面(外側の面)およびインターポーザ基板101の側面を被覆する膜として形成される。つまり、本実施形態の無線装置100Aは、インターポーザ基板101の裏面を除く全周が導電性膜104で覆われた構成である。本明細書では、インターポーザ基板101の部品搭載面101aと対向する導電性膜104の面を、導電性膜104の主面部104a(図2参照)と呼ぶ。また、インターポーザ基板101の側面と対向する導電性膜104の面を、導電性膜104の側面部104b(図3参照)と呼ぶ。
なお、図示を省略するが、封止樹脂103と導電性膜104との間には、導電性膜104の剥離を防止する目的で、ステンレスやチタンなどによる下地膜が成膜される。また、導電性膜104の表面には、酸化や腐食を防止する目的で、ステンレスやチタンなどによる保護膜が成膜される。
導電性膜104は、主に半導体チップ102から発生する高周波(数十MHzから数GHz)の電磁波が放射ノイズとして無線装置100Aの外部に漏洩することを抑制するシールド機能を持つ。導電性膜104によるシールド効果は、導電性膜104の抵抗率を導電性膜104の厚さで割ったシート抵抗値に依存する。導電性膜104は、放射ノイズの漏洩を再現性よく抑制できるようにするために、シート抵抗値が0.5Ω以下となる構成とすることが望ましい。
また、導電性膜104は、インターポーザ基板101の導体部120と電気的に接続されている。つまり、導電性膜104は封止樹脂103の表面だけでなくインターポーザ基板101の側面も被覆するため、インターポーザ基板101の側面にてグランドとなる導体部120と接触し、この導体部120と電気的に接続される。導電性膜104をインターポーザ基板101のグランドと低抵抗に接続することで、高いシールド効果を得ることができる。
本実施形態の無線装置100Aでは、導電性膜104からインターポーザ基板101の導体部120にわたって設けられたスロット状開口部(スリット)により、スロットアンテナが構成されている。具体的には、図1乃至図3に示すように、導電性膜104の主面部104aから側面部104bにわたって、第1のスロット状開口部111が設けられている。また、図5に示すように、インターポーザ基板101の導体部120に、第1のスロット状開口部111と連続する第2のスロット状開口部112が設けられている。
第2のスロット状開口部112は、インターポーザ基板101の導体部120に配線パターンやグランドなどをパターン形成する際に、インターポーザ基板101の側面に隣接して配置された導体部120に対して、インターポーザ基板101の側面から切り込まれた形状の切れ目(スリット)として形成される。また、第1のスロット状開口部111は、導体部120に第2のスロット状開口部112が設けられたインターポーザ基板101の部品搭載面101a上に半導体チップ102を搭載し、封止樹脂103で封止して導電性膜104を成膜した後、例えばレーザ加工機やエンドミル加工機を用いて導電性膜104の主面部104aおよび側面部104bに対して切削加工を施すことにより形成される。このとき、第1のスロット状開口部111は、インターポーザ基板101の導体部120に形成されている第2のスロット状開口部112と繋がるように、第2のスロット状開口部112に対して位置合わせして導電性膜104に形成される。
導電性膜104に設けられた第1のスロット状開口部111と、インターポーザ基板101の導体部120に設けられた第2のスロット状開口部112とが繋がることで、これら第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112は、連続した一体のスロット状開口部を構成する。ここで、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とからなる一体のスロット状開口部は、図5に示す第1のスロット状開口部111の第2のスロット状開口部112との境界から離間した側の端部e1から、図5に示す第2のスロット状開口部112の第1のスロット状開口部111との境界から離間した側の端部e2までの長さ(スロット長)が、無線装置100Aの通信に用いる所望周波数の略半波長とされている。そして、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とからなる一体のスロット状開口部は、例えば、図示しないアンテナ給電線により電磁界結合給電または共平面給電されることでスロットアンテナとして機能し、所望周波数の電磁波を効率よく放射または受信することができる。
ここで、本実施形態の無線装置100Aにおいては、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とからなるスロットアンテナが、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とが繋がる部分において幅広となる形状とされている。すなわち、本実施形態の無線装置100Aにおけるスロットアンテナは、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む第1の部分の幅W1が、当該第1の部分とは異なる第2の部分の幅W2よりも大きい形状とされている。図1乃至図5に示す例では、導電性膜104の側面部104bに設けられた第1のスロット状開口部111(第1の部分の一例)の幅W1が、導電性膜104の主面部104aに設けられた第1のスロット状開口部111およびインターポーザ基板101の導体部120に設けられた第2のスロット状開口部112(第2の部分の一例)の幅W2よりも大きくされている。
上述のように、スロットアンテナを構成する第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112は別々の工程で形成されるため、製造工程において両者に位置ずれが生じた場合、開口部が不連続となってアンテナ特性が劣化する。位置ずれによるアンテナ特性の劣化を防止する方法としては開口部の幅を大きくすることが考えられるが、導電性膜104の開口面積が大きいとシールド性能の劣化を招くことになる。
これに対し、本実施形態の無線装置100Aにおいては、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とからなるスロットアンテナの形状を、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む第1の部分のみで幅広となり、第1の部分とは異なる第2の部分では幅が狭くなる形状としている。したがって、導電性膜104の開口面積をさほど大きくせずに、製造時における位置ずれに対するロバスト性を持たせて第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とが不連続になることを有効に抑制することができ、シールド性能を維持しつつ良好なアンテナ特性を得ることができる。
特に本実施形態では、スロットアンテナにおける幅広の開口部となる第1の部分は、放射ノイズの発生源となる半導体チップ102から離間した導電性膜104の側面部104bに位置するため、導電性膜104によるシールド効果への影響は軽微となる。
なお、図1乃至図5に示す例のように、導電性膜104の側面部104bに設けられた第1のスロット状開口部111の全体を幅広にしてスロットアンテナの第1の部分とする構成は、一部の幅が異なるスロットアンテナを簡便に形成する観点から非常に有利である。例えば、エンドミル加工機を用いた切削加工により導電性膜104に第1のスロット状開口部111を形成する場合、ステージにワーク(スロットアンテナが形成されていない状態の無線装置100A)を固定して、ステージを図中のy軸方向に移動させながらエンドミルの先端で導電性膜104の主面部104aに第1のスロット状開口部111を形成した後、エンドミルの先端が主面部104aの端縁に重なる位置でステージを図中のz軸方向に移動させ、エンドミルの側面にて導電性膜104の側面部104bを切削しながらステージを図中のx軸方向に所定量移動させることで、主面部104aよりも幅広の第1のスロット状開口部111を導電性膜104の側面部104bに簡便に形成することができる。また、導電性膜104の主面部104aに第1のスロット状開口部111を形成した後、ワークを90度回転させてエンドミルの先端にて導電性膜104の側面部104bを切削して、主面部104aよりも幅広の第1のスロット状開口部111を導電性膜104の側面部104bに形成してもよい。
ここで、本実施形態によるスロットアンテナのアンテナ特性について、図6および図7を参照して説明する。図6は、本実施形態によるスロットアンテナの反射特性を従来技術と対比して示す図であり、図7は、本実施形態によるスロットアンテナの放射特性を従来技術と対比して示す図である。両図とも、(a)が従来技術によるスロットアンテナの特性、(b)が本実施形態によるスロットアンテナの特性をそれぞれ示し、製造時に位置ずれが生じていない場合の特性を実線のグラフで示し、製造時に位置ずれが生じた場合の特性を破線のグラフで示している。また、図中の横軸は、上述の所望周波数を1としたときの規格化周波数である。なお、ここで挙げる従来技術は、スロットアンテナの全長にわたって幅が均一(図2に示したW2)とされたものを想定している。また、製造時の位置ずれは、図2に示したW2程度のずれを想定している。
図6(a)に示すように、従来技術では、製造時に位置ずれが生じた場合に、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112が不連続となることにより、スロットアンテナに必要な反射特性がまったく得られなくなることが分かる。これに対し、本実施形態では、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む第1の部分の幅W1が第2の部分の幅W2よりも大きいため、図6(b)に示すように、製造時に位置ずれが生じたとしても、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とが不連続にならずに、良好な反射特性が得られることが分かる。
また、図7(a)に示すように、従来技術では、製造時に位置ずれが生じた場合に、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112が不連続となることにより、スロットアンテナの放射効率が大きく低下することが分かる。これに対し、本実施形態では、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む第1の部分の幅W1が第2の部分の幅W2よりも大きいため、図7(b)に示すように、製造時に位置ずれが生じたとしても、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とが不連続にならずに、位置ずれが生じていない場合とほぼ同等の放射効率が得られることが分かる。
なお、図1乃至図5に示した無線装置100Aにおけるスロットアンテナの形状は一例であり、これに限らない。本実施形態におけるスロットアンテナは、少なくとも第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む一部分(第1の部分)の幅W1が、それ以外の部分(第2の部分)の幅W2よりも大きい形状であればよい。例えば図8に示すように、導電性膜104の側面部104bに設けられた第1のスロット状開口部111のうち、第2のスロット状開口部112との境界を含む一部分のみを幅広とする形状であってもよい。この構成の場合、導電性膜104の側面部104bに設けられた第1のスロット状開口部111の幅広の部分が、スロットアンテナの第1の部分に相当する。
また、図9に示すように、インターポーザ基板101の導体部120に設けられた第2のスロット状開口部112のうち、第1のスロット状開口部111との境界を含む一部分のみを幅広とする形状であってもよい。この構成の場合、インターポーザ基板101の導体部120に設けられた第2のスロット状開口部112の幅広の部分が、スロットアンテナの第1の部分に相当する。
以上説明した本実施形態の無線装置100Aは、例えば、インターポーザ基板101の裏面側に半田ボールで形成される端子を設けたBGA(Ball Grid Array)構造のパッケージもしくはモジュールとして構成される。また、半田ボールの端子を設けずに、インターポーザ基板101の裏面側のランドを端子とするLGA(Land Grid Array)構造のパッケージもしくはモジュールとして構成されてもよい。なお、図1乃至図5に例示した無線装置100Aは平面形状が四角形であるが、無線装置100Aの外形はこの例に限らず様々な形状とすることができる。
以上のように、本実施形態の無線装置100Aでは、導電性膜104に設けた第1のスロット状開口部111と、インターポーザ基板101の導体部120に設けた第2のスロット状開口部112とが連続して、一体のスロットアンテナを構成する。そして、このスロットアンテナは、第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む第1の部分の幅W1が、第1の部分とは異なる第2の部分の幅W2よりも大きい形状とされる。したがって、本実施形態によれば、導電性膜104の開口面積を大きくせずに、製造時における位置ずれに対するロバスト性を持たせて第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とが不連続になることを有効に抑制することができ、シールド性能を維持しつつ良好なアンテナ特性を得ることができる。
<第2の実施形態>
次に、図10および図11を参照して、第2の実施形態に係る無線装置100Bについて説明する。図10は、第2の実施形態を説明する図であり、図11は、第2の実施形態におけるインターポーザ基板101の平面図である。
本実施形態の無線装置100Bは、基本的な構造を第1の実施形態の無線装置100Aと同様とし、スロットアンテナの構成が第1の実施形態の無線装置100Aとは異なるものである。すなわち、第2の実施形態の無線装置100Bでは、第1のスロット状開口部111とともにスロットアンテナを構成する第2のスロット状開口部112が、インターポーザ基板101の複数の層に各々設けられた導体部120にわたって設けられている。
例えば図10および図11に示す例では、インターポーザ基板101の互いに異なる2つの層に導体部120aと導体部120bとが各々設けられている。そして、第2のスロット状開口部112は、一方の導体部120aに設けられた第2のスロット状開口部112aと、他方の導体部120bに設けられた第2のスロット状開口部112bとが、これら導体部120a,120b間の絶縁基材を介して接続された構成とされる。すなわち、2つの第2のスロット状開口部112a,112bは、図11に示すように、インターポーザ基板101の厚み方向に平面視したときに一部が重なるように、インターポーザ基板101の異なる層の導体部120a,120bに各々設けられている。なお、図10では、導体部120a,120bと各導体部120a,120bに設けた第2のスロット状開口部112a,112bとを分かり易く図示するために、インターポーザ基板101の導体部120a,120bが設けられた層を仮想的に離して示している。
また、インターポーザ基板101の一方の導体部120aに設けられた第2のスロット状開口部112aは、他方の導体部120bに設けられた第2のスロット状開口部112b側とは逆側の端部がインターポーザ基板101の側面に位置し、導電性膜104に設けられた第1のスロット状開口部111と繋がっている。そして、導電性膜104に設けられた第1のスロット状開口部111と、インターポーザ基板101の導体部120aに設けられた第2のスロット状開口部112aおよび導体部120bに設けられた第2のスロット状開口部112bとが、一体のスロットアンテナを構成している。なお、インターポーザ基板101の2つの層に各々設けられた2つの導体部120a,120bは、図示しない導通手段により互いに導通していてもよい。
ここで、インターポーザ基板101の一方の導体部120aに設けられた第2のスロット状開口部112aの幅は、他方の導体部120bに設けられた第2のスロット状開口部112bの幅よりも大きくされている。また、導電性膜104に設けられた第1のスロット状開口部111の幅は、インターポーザ基板101の他方の導体部120bに設けられた第2のスロット状開口部112bと同等の幅とされている。つまり、本実施形態では、インターポーザ基板101の一方の導体部120aに設けられた第2のスロット状開口部112aが、スロットアンテナの第1の部分に相当する。
以上のように、本実施形態においても、スロットアンテナは第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112との境界を含む第1の部分(インターポーザ基板101の一方の導体部120aに設けられた第2のスロット状開口部112a)の幅が、第1の部分とは異なる第2の部分(導電性膜104に設けられた第1のスロット状開口部111とインターポーザ基板101の他方の導体部120bに設けられた第2のスロット状開口部112b)の幅よりも大きい形状とされている。したがって、上述した第1の実施形態と同様に、製造時における位置ずれに対するロバスト性を持たせて第1のスロット状開口部111と第2のスロット状開口部112とが不連続になることを有効に抑制することができ、シールド性能を維持しつつ良好なアンテナ特性を得ることができる。
また、本実施形態では、インターポーザ基板101の複数の層に各々設けられた導体部120にわたって第2のスロット状開口部112を設ける構成としているので、スロットアンテナの形状に対する自由度を高めることができる。
なお、図10および図11に示した例では、インターポーザ基板101の2つの層の導体部120a,120bにわたって第2のスロット状開口部112(第2のスロット状開口部112a,112b)を設けているが、インターポーザ基板101の3つ以上の層に各々設けられた3つ以上の導体層120にわたって第2のスロット状開口部112を設ける構成であってもよい。
<第3の実施形態>
次に、図12および図13を参照して、第3の実施形態に係る無線装置100Cについて説明する。図12は、第3の実施形態を説明する図であり、図13は、第3の実施形態におけるインターポーザ基板101の平面図である。
本実施形態の無線装置100Cでは、第2の実施形態の無線装置100Bと同様に、スロットアンテナを構成する第2のスロット状開口部112が、インターポーザ基板101の複数の層に各々設けられた導体部120にわたって設けられている。すなわち、図12および図13に示すように、インターポーザ基板101の互いに異なる2つの層に導体部120aと導体部120bとが各々設けられ、一方の導体部120aに第2のスロット状開口部112a、他方の導体部120bに第2のスロット状開口部112bがそれぞれ設けられている。そして、本実施形態では特に、インターポーザ基板101の一方の導体部120aと他方の導体部120bとが、第2のスロット状開口部112a,112bの幅方向の両側に設けられた一対のビア131,132を介して互いに導通している。
すなわち、2つの第2のスロット状開口部112a,112bは、図13に示すように、インターポーザ基板101の厚み方向に平面視したときに一部が重なるように、インターポーザ基板101の異なる層の導体部120a,120bに各々設けられている。そして、第2のスロット状開口部112a,112bが重なる位置の両側に一対のビア131,132が設けられ、これら一対のビア131,132を介して、第2のスロット状開口部112aが設けられた導体部120aと、第2のスロット状開口部112bが設けられた導体部120bとが互いに導通している。
本実施形態においては、以上のように、第2のスロット状開口部112aが設けられた導体部120aと、第2のスロット状開口部112bが設けられた導体部120bとが、第2のスロット状開口部112a,112bの幅方向の両側に設けられた一対のビア131,132を介して互いに導通する構成としている。したがって、導体部120aと導体部120bとが空間的に離れた位置にあったとしても、これらの導体部120a,120bに各々設けられた2つの第2のスロット状開口部112a,112bを確実に接続して、スロットアンテナとして機能させることができる。
以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、シールド性能を維持しつつ良好なアンテナ特性を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、ここで説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。ここで説明した新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。ここで説明した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100A,100B,100C 無線装置
101 インターポーザ基板
101a 部品搭載面
102 半導体チップ
103 封止樹脂
104 導電性膜
104a 主面部
104b 側面部
111 第1のスロット状開口部
112 第2のスロット状開口部
120 導体部
131,132 ビア
W1 第1の部分の幅
W2 第2の部分の幅

Claims (5)

  1. 導体部を有するインターポーザ基板と、
    前記インターポーザ基板の部品搭載面に搭載された半導体チップと、
    前記インターポーザ基板の前記部品搭載面上に配置され、前記半導体チップを封止する非導電層と、
    前記非導電層の表面および前記インターポーザ基板の側面を被覆し、前記インターポーザ基板の前記導体部と電気的に接続された導電性膜と、を備え、
    前記導電性膜に第1のスロット状開口部が設けられ、
    前記インターポーザ基板の前記導体部に、前記第1のスロット状開口部と連続する第2のスロット状開口部が設けられ、
    前記第1のスロット状開口部と前記第2のスロット状開口部とが一体のスロットアンテナとして機能し、
    前記スロットアンテナは、前記第1のスロット状開口部と前記第2のスロット状開口部との境界を含む第1の部分の幅が、該第1の部分とは異なる第2の部分の幅よりも大きい、無線装置。
  2. 前記第1の部分は、前記インターポーザ基板の側面と対向する前記導電性膜の側面部に設けられた前記第1のスロット状開口部の少なくとも一部である、請求項1に記載の無線装置。
  3. 前記第2のスロット状開口部は、前記インターポーザ基板の複数の層に各々設けられた前記導体部にわたって設けられている、請求項1または2に記載の無線装置。
  4. 前記インターポーザ基板の複数の層に各々設けられた前記導体部が互いに導通している、請求項3に記載の無線装置。
  5. 前記インターポーザ基板の複数の層に各々設けられた前記導体部が、前記第2のスロット状開口部の幅方向の両側に設けられた一対のビアを介して互いに導通している、請求項4に記載の無線装置。
JP2016154612A 2016-08-05 2016-08-05 無線装置 Active JP6567475B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016154612A JP6567475B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 無線装置
US15/438,895 US9793202B1 (en) 2016-08-05 2017-02-22 Wireless apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016154612A JP6567475B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 無線装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018023060A JP2018023060A (ja) 2018-02-08
JP6567475B2 true JP6567475B2 (ja) 2019-08-28

Family

ID=60021783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016154612A Active JP6567475B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 無線装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9793202B1 (ja)
JP (1) JP6567475B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6602324B2 (ja) 2017-01-17 2019-11-06 株式会社東芝 無線装置
JP6602326B2 (ja) 2017-02-06 2019-11-06 株式会社東芝 無線装置
JP6776280B2 (ja) 2018-01-10 2020-10-28 株式会社東芝 無線通信モジュール、プリント基板、および製造方法
JP7119405B2 (ja) 2018-02-13 2022-08-17 スズキ株式会社 鞍乗型車両の運転支援装置
JP7039527B2 (ja) 2019-07-12 2022-03-22 株式会社東芝 無線装置および無線装置の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2839782B2 (ja) * 1992-02-14 1998-12-16 三菱電機株式会社 プリント化スロットアンテナ
JP2000201015A (ja) * 1998-11-06 2000-07-18 Hitachi Metals Ltd アンテナ素子及びこれを用いた無線通信装置
KR100531218B1 (ko) * 2003-08-27 2006-01-10 한국전자통신연구원 유전체 기판의 양면에 형성된 슬롯을 구비하는 슬롯 안테나
US8322624B2 (en) * 2007-04-10 2012-12-04 Feinics Amatech Teoranta Smart card with switchable matching antenna
EP1950834B1 (en) * 2007-01-24 2012-02-29 Panasonic Corporation Wireless module with integrated slot antenna
US7772046B2 (en) * 2008-06-04 2010-08-10 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device having electrical devices mounted to IPD structure and method for shielding electromagnetic interference
JP5287390B2 (ja) * 2009-03-16 2013-09-11 ソニー株式会社 半導体装置、伝送システム、半導体装置の製造方法及び伝送システムの製造方法
US8917214B2 (en) * 2011-03-16 2014-12-23 Avery Dennison Corporation Dual band RFID device and method of formulation
US8718550B2 (en) * 2011-09-28 2014-05-06 Broadcom Corporation Interposer package structure for wireless communication element, thermal enhancement, and EMI shielding
JP5403637B2 (ja) * 2011-10-03 2014-01-29 独立行政法人産業技術総合研究所 アンテナとそれを用いた発振器
JP5726787B2 (ja) * 2012-02-28 2015-06-03 株式会社東芝 無線装置、それを備えた情報処理装置および記憶装置
JP5710558B2 (ja) * 2012-08-24 2015-04-30 株式会社東芝 無線装置、それを備えた情報処理装置及び記憶装置
JP2014217014A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 株式会社東芝 無線装置
WO2018028486A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Housing, method for manufacturing housing, and mobile terminal having housing

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018023060A (ja) 2018-02-08
US9793202B1 (en) 2017-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI520304B (zh) 包含天線層的半導體封裝件及其製造方法
US8212340B2 (en) Chip package and manufacturing method thereof
US10439264B2 (en) Wireless device
US8373997B2 (en) Semiconductor device
US9401333B2 (en) Semiconductor device
TWI471985B (zh) 晶片封裝體及其製作方法
KR101208241B1 (ko) 반도체 패키지
TWI552434B (zh) 具有天線之半導體結構
JP6567475B2 (ja) 無線装置
US10673125B2 (en) Wireless apparatus
US20130234304A1 (en) Semiconductor device
JP6602326B2 (ja) 無線装置
JP6132692B2 (ja) アンテナ装置
JP5284382B2 (ja) 無線装置及び無線機器
US11011846B2 (en) Antenna and semiconductor device with improved tradeoff relationship between antenna gain and antenna size
JP7632744B2 (ja) 高周波モジュール及び高周波モジュールの製造方法
US20250279344A1 (en) Packages with enhanced heat dissipation and parasitic inductance mitigation
CN118018049A (zh) 电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180904

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190614

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190731

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6567475

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151