WO2001008221A1 - High frequency module - Google Patents

Description

明細書 高周波モジュール 技術分野

本発明は、 高周波帯で使用される高周波モジュール、 特に高周波用 の半導体チップを搭載したパワーアンプモジュール等の高周波モジュ ールに関する。 従来の技術

従来の高周波半導体チップを搭載したモジュールまたはパッケージ として、 例えば特表平 1 0— 5 0 1 1 0 2号公報に開示されたものが 知られている。 これはパッケージを構成する基板に、 ワイヤーボンデ ィングゃフリ ップチップによって半導体チップを実装し、 さらに金属 キヤップを被せることによって高周波モジュールを構成している。 また、 他の高周波モジュールの従来例と して、 米国特許第 5 8 3 1 8 3 6号公報に開示されたものがある。 これは半導体チップをフリ ッ プチップによって基板に搭載し、 半導体チップの背面と金属キヤップ の天板部とを当接させる形で高周波モジュールを構成したものである 。

図 1は、 米国特許第 5 8 3 1 8 3 6号公報に開示された従来の高周 波モジュールを模式的に示す断面図である。

図 1に示されるように、 従来の高周波モジュール 1は、 基板 2 と、 半導体チップ 3 と、 金属キャップ 4 とを備える。 金属キャップ 4はヒ —トシンクの役割をを兼ねている。 半導体チップ 3はフリ ップチップ により、 すなわち、 半導体チップ 3の底面の外部接続用の電極端子に 半田や金によりマイクロバンプ 5を形成し、 該マイクロバンプ 5によ つて基板 2 と半導体チップ 3 とを電気的に接続している。 また、 通常 、 基板 2と半導体チップ 3 との隙間には、 マイクロバンプ 5を包むよ 間にはアンダーフィ リング樹脂 5 3が充填、 硬化されており、 これに よって、 半導体チップ 4 3 と基板 4 1 とは強固に固定されている。 力 かるアンダーフィ リ ング樹脂 5 3は、 半導体チップ 4 3 と基板 4 1 と の間の隙間全体に供給される必要があるので、 エポキシ系樹脂等の粘 性の低い樹脂を用いることが好ましい。

電子部品 4 4は、 高周波アンプ部 7 0に属し、 例えば単体のコンデ ンサからなる。 また、 図 6乃至図 8に示されるように、 基板 4 1に搭 載された状態において、 その上面の高さは、 半導体チップ 4 3の上面 の高さより も高くなっている。

ヒートシンク 4 5は、 高周波アンプ部 7 0に属し、 金属アルミニゥ ムからなる。 また、 図 6乃至図 8に示されるように、 その略中央部に 突出部 4 5 aを有している。 突出部 4 5 aはヒー トシンク 4 5の一端 から他端にわたって一定の幅で形成されており、 金属アルミ二ゥムの 押し出し形成、 切断によって安価かつ容易に量産することができる。 該ヒートシンク 4 5の突出部 4 5 aは、 半導体チップ 4 3の上面の電 極 （図示せず） に半田または導電性接着剤 5 4により電気的に接続さ れている。 さらに、 ヒートシンク 4 5の突出部 4 5 a と基板 4 1 との 間には接着剤 5 5が充填されており、 これによつて、 半導体チップ 4 3、 ヒートシンク 4 5及び基板 4 1が相互に固定されるとともに、 半 導体チップ 4 3が保護されている。 図 9に示されるように、 接着剤 5 5は、 ヒートシンク 4 5の突出部 4 5 a と基板 4 1 との間のほぼ全面 に亘つて設けられており、 これによつて、 ヒートシンク 4 5 と基板 4 1 とは強固に固定されることになる。

また、 ヒートシンク 4 5の上面はアイソレータ 4 7の上面とほぼ同 —平面である力 または、 ヒートシンク 4 5の上面がアイソレータ 4 7の上面より も僅かに高くなるように設定される。 ヒートシンク 4 5 の上面をアイソレータ 4 7の上面とほぼ同一平面とする力 、 または、 アイソレータ 4 7の上面よりも僅かに高くなるように設定する理由は 、 製造誤差により、 ヒー トシンク 4 5の上面がアイ ソレータ 4 7の上 面より も低くなり、 これによつてヒートシンク 4 5 とキャップ 4 6 と の間に隙間が生じるのを防ぐためである。 さらに、 ヒー トシンク 4 5 は突出部 4 5 a を備えているため、 ヒートシンク 4 5 と基板 4 1 との 間には、 スペース 6 9が形成される。 図 6及び図 8に示されるように 、 上記電子部品 4 4は、 かかるスペース 6 9内に載置されている。 キャップ 4 6は、 高周波アンプ部 7 0及びアイソレータ部 7 1の両 方に亘つて設けられており、 アルミニウムや銅等の帯状金属を曲成し て形成され、 平板部 4 6 a、 延出部 4 6 b、 4 6 c、 曲成部 4 6 d、 4 6 eを有している。 該キャップ 4 6の平板部 4 6 aは、 前記ヒ一ト シンク 4 5の上面及びアイ ソレータ 4 7の上面に、 図 8及び図 9に示 されるように、 半田、 導電性接着剤またはスポッ ト溶接 5 6により電 気的に接続されかつ固定される。 また、 キャップ 4 6の延出部 4 6 b はヒー トシンク 4 5の側面部及び基板 4 1 の側面部を覆い、 キャップ 4 6の延出部 4 6 cはアイ ソレータ 4 7の側面部を覆っている。 すな わち、 キャップ 4 6の延出部 4 6 b及び 4 6 cは、 基板 4 1 とァイソ レ一タ 4 7 とを挟むように基板 4 1 の側面部およびアイソレータ 4 7 の側面部に当接している。 ここで、 基板 4 1の側面部にはグランド電 極 （図示せず） が設けられており、 かかるグランド電極と延出部 4 6 b とが導電性接着剤または半田 （図示せず） により電気的に接続され 、 固定されている。

アイ ソレータ 4 7は、 図 8に示されるように、 支持体 5 7に、 誘電 体基板 5 8 と、 Y I G等でなるフェライ トコア 5 9 と、 フェライ トコ ァ 5 9を包むように設けられた共振用導体 6 0と、 永久磁石 6 1 とが 設けられ、 全体をヨーク 6 2により覆って一体化した構造を有する。 誘電体基板 5 8は、 高周波アンプ部 7 0側と接続するための入力端子 6 3とグランド端子 （図示せず） とを有するとともに、 マザ一ボード 2 3に設けられた電極 5 1 と接続するための電極 6 4、 6 5を有する 。 アイ ソレータ 4 7に設けられた電極 6 4、 6 5とマザ一ボード 2 3 に設けられた電極 5 1 とは、 半田 5 0を介して電気的に接続される。 上述した構成を有する高周波アンプ部 7 0とアイ ソレータ 4 7 とは 、 その側面同士を接着することによって一体化され、 高周波モジユー ル 4 0が構成される。 また、 高周波アンプ部 7 0とアイ ソレータ 4 7 との電気的な接続は、 半田 6 6によって確立される。

尚、 一体化される前の高周波アンプ部 7 0及びアイ ソレータ 4 7は 、 全体と して機能検査やト リ ミングを行うことができる半製品と して 構成される。 したがって、 高周波アンプ部 7 0及びアイ ソレータ 4 7 を別個に製造した後、 これらを一体化する前に、 機能検査やトリ ミン グ等による調整を行い、 その後一体化することができる。

高周波モジュール 4 0が搭載されるマザ一ボード 2 3には、 上述の とおり複数の電極 5 1が設けられており、 基板 4 1に設けられた電極 4 2と電気的に接続される。 さらに、 マザ一ボード 2 3にはグランド 電極 6 7が設けられており、 グランド電極 6 7とキャップ 4 6の延出 部 4 6 b及び 4 6 cの下部とは、 半田 6 8により接続されている。 このよ うな構成を有する高周波モジュール 4 0は、 ヒー トシンク 4 5に突出部 4 5 aが設けられているので、 ヒートシンク 4 5 と基板 4 1 との間には、 ヒー トシンク 4 5の突出部 4 5 a と基板 4 1 との間に 載置される半導体チップ 4 3を超える厚みを有する電子部品 4 4を搭 載するスペース 6 9が形成される。 したがって、 本実施態様にかかる 高周波モジュール 4 0によれば、 電子部品 4 4の厚みが、 ヒー トシン ク 4 5により放熱がされる半導体チップ 4 3の厚みより も厚い場合で あっても、 これらを同一の基板 4 1上に搭載することが可能となる。 また、 ヒートシンク 4 5は突出部 4 5 a を有することから、 熱容量 を大とすることができ、 これにより放熱特性を向上させることができ る。 しかも、 かかる突出部 4 5 a と、 半導体チップ 4 3及び基板 4 1 との間には接着剤 5 5が設けられているので、 ヒートシンク 4 5の突 出部 4 5 a と半導体チップ 4 3の側面部との間も接着することができ 、 接着強度が高まる。

また、 ヒー トシンク 4 5の突出部 4 5 aは、 一端から他端にわたつ てレール状に形成しているので、 ヒートシンク 4 5を金属アルミニゥ ム等の押し出し成形、 切断により容易に製造でき、 製造コス トを低減 することができる。

さらに、 高周波モジュール 4 0においては、 キャップ 4 6の延出部 4 6 b及び 4 6 c力；、 マザ一ボード 2 3上のグランド電極 6 7に半田 付けされているので、 半導体チップ 4 3より発生した熱は、 ヒー トシ ンク 4 5、 キャップ 1 3を通してマザ一ボード 2 3上のグランド電極 6 7上に伝導される。 また、 ヒートシンク 4 5、 キャップ 4 6とによ つて熱容量の大きな吸熱体が構成される上、 吸収された熱は、 グラン ド電極 6 7まで伝熱されるので、 良好な放熱が行われる。 なお、 高周 波モジュール 4 ◦においては、 キャップ 4 6の延出部 4 6 b及び 4 6 cのうち、 ヒー トシンク 4 5及び基板 4 1 と接する延出部 4 6 bのみ をマザ一ボード 2 3に半田付けしてもよいが、 延出部 4 6 b及び 4 6 cの双方をマザ一ボ一ド 2 3に半田付けすることによってより放熱性 能が向上する。

また、 本実施態様にかかる高周波モジュール 4 0においては、 キヤ ップ 4 6 とアイ ソレータ 4 7のヨーク 6 2 とを導電性接着剤または半 田 5 6によって接合しているので、 半導体チップ 4 3で発生した熱を ヒートシンク 4 5、 キャップ 4 6を介してヨーク 6 2に伝達すること ができ、 これによつて放熱性能を高めることができる。

また、 本実施態様にかかる高周波モジュール 4 0においては、 キヤ ップ 4 6の両側部分に小幅の垂直の曲成部 4 6 d、 4 6 e (図 9参照 ) を設けているので、 キャップ 4 6のたわみが防止され、 機械的強度 が改善されている。 また、 これらの曲成部 4 6 d、 4 6 eの折り曲げ 幅が小さいことから、 キャップ 4 6により覆われる高周波アンプ部 7 0及びアイ ソレータ 6 7を目視することができる。 また、 キャップ 4 6により覆われる高周波アンプ部 7 0及びアイ ソレータ 6 7を目視す ることができるので、 高周波アンプ部 7 0およびアイ ソレータ 4 7と キャップ 4 6との嵌合状態も直接目で確認することができるばかりで なく、 高周波ァンプ部 7 0およびアイソレータ 4 7とキャップ 4 6 と の嵌合部に、 必要に応じて半田ペース トまたは導電性接着剤をデイス ペンサ等で塗布する作業も可能となる。 さらに、 マザ一ボード 2 3に 実装後も高周波アンプ部 7 0およびアイ ソレータ 4 7を目視すること ができ、 そのためマザ一ボード 2 3に実装した後に不良が検出された 場合であっても、 不良個所の発見及び修復を容易に行うことができる また、 本実施態様にかかる高周波モジュール 4 0においては、 アイ ソレータ 4 7が基板 4 1に載置されているのではなく、 基板 4 1 の側 面に当接するように固定されているので、 高周波モジュール 4 0全体 の高さを、 アイ ソレータ 4 7の高さに基板 4 1の高さ加えた高さでは なく、 ほぼアイソレータ 4 7だけの高さに設定することができ、 薄型 化が達成できる。 このため、 携帯電話等に使用する場合に好適な高周 波モジュールが提供できる。

さらに、 本実施態様にかかる高周波モジュール 4 0においては、 キ ヤップ 4 6がアイ ソレータ 4 7に接しているので、 半導体チップ 4 3 が発生する熱がキヤップ 4 6を通してアイ ソレータ 4 7にも吸収され るため、 放熱性能が上がる。

尚、 上記実施態様においては、 高周波アンプ部 7 0とアイソレータ 4 7とを接合し、 これら接合した高周波アンプ部 7 0とアイ ソレータ 4 7にキャップ 4 6を被せることによって高周波モジュール 4 0を構 成しているが、 本発明は、 図 1 0に示されるように、 高周波モジユー ル 4 0からアイ ソレータ 4 7を取り除いた構造を有する高周波モジュ ール 8 0と して具現化することも可能である。

さらに、 高周波アンプ部 7 0の一辺の長さとアイ ソレータ 4 7の一 辺の長さとは互いに異なるのが一般的である。 しかし、 本実施態様に かかる高周波モジュール 4 0においては、 図 1 1に示されるように、 アイ ソレータ 4 7の平面形状を L 1 X L 2の長方形と し、 一辺 L 2の 長さを高周波アンプ部 7 0の一辺の長さ L 2 と一致させているため、 高周波モジュール 4 0全体の形状を四角形とすることができる。 この ため、 高周波モジュール 4 0の取り扱いが容易となるだけでなく、 キ ヤップ 4 6を複雑な形状とする必要がなく、 製造コス トを削減できる 。 また、 アイ ソレータ 4 7の一辺の長さを高周波アンプ部 7 0の一辺 の長さ L 2 と一致させるベく、 伸張しているため、 アイ ソレータ 4 7 を構成する永久磁石と して、 平面方向において大きな形状を有する永 久磁石 6 1を用いることができ、 その結果、 同じ厚みでより大きな磁 力を発生することが可能となる。 これにより、 必要な磁力を得るため に必要とされる永久磁石 6 1の厚みを薄くすることができるので、 高 周波モジュール 4 0全体の厚みを薄くすることが可能となる。 また、 アイソレータ 4 7の一辺の長さと高周波アンプ部 7 0の一辺の長さ L 2とが一致しており、 これらを接合するだけで高周波モジュール 4 0 全体の形状を四角形とすることができるため、 アイ ソレータ 4 7を基 板 4 1に載置する必要がない。 そのため、 高周波モジュール 4 0全体 の厚みを薄くすることが可能となるだけでなく、 アイソレータ 4 7を 基板 4 1に載置する場合に必要となる種々の加工、 例えばアイソレー タ 4 7が載置された部分において基板 4 1に貫通孔を設ける等の加工 が不要となる。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明にかかる高周波モジュールは放熱特性に優れ るとともに、 小型であり、 しかも製造コス トが低いので、 各種通信機 器、 特に携帯電話等への適用が好適である。

Claims

請求の範囲

1 . マザ一ボードに搭載される高周波モジュールであって、 基板と、 前記基板上に固定された半導体チップと、 前記半導体チップの上方に 設けられたキャップとを備え、 前記キャップは、 前記半導体チップか ら発せられる熱が供給される平板部及び前記平板部の両端から下方へ 延びる延出部とを備え、 前記キャップの前記延出部は、 前記基板の側 面に当接していることを特徴とする高周波モジュール。

2 . 前記キャップの前記延出部が、 前記マザ一ボード上に設けられた 電極に接続されていることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジ ュ—ノレ。

3 . 前記半導体チップと前記キヤップの前記平板部との間に設けられ た天板をさらに備えることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジ ユーノレ。

4 . 前記天板の厚みが、 前記キャップの前記平板部の厚みより も厚い ことを特徴とする請求項 3に記載の高周波モジュール。

5 . 前記天板がアルミニウムを含むことを特徴とする請求項 4に記載 の高周波モジュール。

6 . 前記半導体チップが、 前記基板上にフリ ップチップ状に搭載され ていることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジュール。

7 . 前記基板上に搭載された非可逆素子をさらに備え、 前記非可逆素 子の上面が、 前記キヤップの前記平板部と接していることを特徴とす る請求項 1に記載の高周波モジュール。

8 . 前記非可逆素子の側面が、 前記キャップの前記延出部と接してい ることを特徴とする請求項 7に記載の高周波モジュール。 9 . マザ一ボードに搭載される高周波モジュールであって、 基板と、 前記基板上に固定された半導体チップと、 前記半導体チップに当接す る突出部を有するヒートシンク と、 前記ヒー トシンクに供給された熱 を前記基板に放出する手段とを備える高周波モジュール。 1 0 . 前記ヒートシンクの前記突出部が、 前記ヒー トシンクの一端か ら他端にわたって形成されていることを特徴とする請求項 9に記載の 高周波モジュール。

1 1 . 前記ヒ—トシンクが、 金属アルミニウムの押し出し成形によつ て製造されることを特徴とする請求項 1 0に記載の高周波モジュール

1 2 . 前記手段が、 前記ヒートシンクを覆う平板部及び前記平板部の 両端から下方へ延びる延出部とを備えるキヤップによって構成される ことを特徴とする請求項 9に記載の高周波モジュール。

1 3 . 前記キャップの前記延出部は、 前記基板の第 1の側面に当接し ていることを特徴とする請求項 1 2に記載の高周波モジュール。 1 4 . 前記キャ ップの前記延出部が、 前記マザ一ボード上に設けられ た電極に接続されていることを特徴とする請求項 1 3に記載の高周波 モジュ一ノレ。

1 5 . 前記ヒー トシンクと前記基板との間に形成されるスペースに搭 載された電子部品をさらに備えることを特徴とする請求項 9に記載の 高周波モジュール。

1 6 . 前記電子部品の厚みが、 前記半導体チップの厚みより も厚いこ とを特徴とする請求項 1 5に記載の高周波モジュール。

1 7 . 非可逆素子をさらに備え、 前記非可逆素子の上面が、 前記キヤ ップの前記平板部と接していることを特徴とする請求項 1 3に記載の 高周波モジュール。

1 8 . 前記非可逆素子の第 1の側面が、 前記基板の前記第 1の側面と 対向する第 2の側面と当接していることを特徴とする請求項 1 7に記 載の高周波モジュール。 1 9 . 前記基板の前記第 2の側面の長さと、 前記非可逆素子の前記第 1の側面の長さが実質的に等しいことを特徴とする請求項 1 8に記載 の高周波モジュール。

2 0 . 前記非可逆素子の第 1の側面と対向する第 2の側面が、 前記キ ャップの前記延出部に当接していることを特徴とする請求項 1 8に記 載の高周波モジュール。

2 1 . 前記キャップが、 前記平板部の他の両端から下方へ延びる曲成 部を有することを特徴とする請求項 1 2に記載の高周波モジュール。

2 2 . 前記キヤップの前記平板部から前記曲成部の端部までの長さが 、 前記キヤップの前記平板部から前記延出部の端部までの長さよりも 短いことを特徴とする請求項 2 1に記載の高周波モジュール。

2 3 . 前記曲成部は前記基板の側面を覆うことなく、 前記曲成部の前 記端部と前記基板との間に隙間を形成していることを特徴とする請求 項 2 2に記載の高周波モジュール。

2 4 . 第 1及び第 2の側面を有する基板、 前記基板上に搭載された半 導体チップ、 及び前記半導体チップ上に設けられたヒートシンクを含 む高周波アンプ部と、 第 1及び第 2の側面を有する非可逆素子と、 平 板部、 第 1の延出部、 及び第 2の延出部を有するキャップとを備え、 前記高周波アンプ部と前記非可逆素子とは、 前記基板の前記第 1の側 面と前記非可逆素子の前記第 1の側面とが当接するように固定されて おり、 前記キヤップと前記高周波アンプ部及び前記非可逆素子とは、 前記キヤップの前記平板部が少なく とも前記高周波アンプ部の前記ヒ 一トシンクに当接し、 前記キヤップの前記第 1の延出部が前記基板の 前記第 2の側面に当接し、 前記キヤップの前記第 2の延出部が前記非 可逆素子の前記第 2の側面に当接するように固定されていることを特 徴とする高周波モジュール。

2 5 . 前記基板の前記第 1の側面の長さと前記非可逆素子の前記第 1 の側面の長さが実質的に等しいことを特徴とする請求項 2 4に記載の 高周波モジュール。

2 6 . 前記非可逆素子の前記第 1の側面の長さが、 前記非可逆素子の 前記第 1の側面から前記第 2の側面までの距離より も長いことを特徴 とする請求項 2 5に記載の高周波モジュール。

2 7 . 前記キャ ップの前記第 1 の延出部は、 前記高周波モジュールが 搭載されるマザ一ボードに電気的に接続されることを特徴とする請求 項 2 4に記載の高周波モジュール。

2 8 . 前記非可逆素子が上面をさらに有し、 前記キャップの前記平板 部が前記非可逆素子の前記上面に当接していることを特徴とする請求 項 2 4に記載の高周波モジュール。

うに、 アンダーフィ リングと称される樹脂 6が満たされ、 硬化されて いる。 金属キャップ 4は、 その天板部 4 b力 半導体チップ 3の上面 に導電性接着剤 7により固着され、 周囲の縁 4 aは、 基板 2上の電極 (図示せず） と導電性接着剤または半田 8により固定される。

図 1に示される従来の高周波モジュールには、 次のような課題があ つた。

まず第一に、 半導体チップ 3 と基板 2との間の接続はマイクロバン プ 5によって行われているが、 かかるマイクロバンプ 5の高さは製造 条件によって多少のばらつきを生じる。 その結果、 半導体チップ 3と 基板 2との間隔は製品ごとにばらつき、 このばらつきにより、 半導体 チップ 3上に固定される金属キヤップ 4の縁 4 aが基板 2の表面に届 かなかったり、 逆に、 金属キャップ 4の天板部 4 bが半導体チップ 3 の上面に届かなかったりするという問題が生じていた。

第二に、 金属キヤップ 4の縁 4 bの下端を天板部 4 bに対して完全 に平行に形成することは困難であり、 金属キャップ 4の縁 4 bの下端 は天板部 4 bに対して僅かな角度を持って形成される場合がある。 こ のような金属キヤップ 4を用いた場合、 金属キヤップ 4の縁 4 aの下 端が基板 2に対して斜めに当たるため、 金属キヤップ 4の縁 4 aの下 端と基板 2 との間には隙間ができるという問題が生じていた。

これらの問題はいずれも、 金属キャップ 4を介した半導体チップ 3 から基板 2への放熱効率を低下させる。 特に、 半導体チップ 3が取り 扱う信号の電力が大きい場合、 半導体チップ 3から生じる熱が大きい ため、 金属キヤップ 4を介した半導体チップ 3から基板 2への放熱は 重要であり、 このため、 金属キャップ 4を介した半導体チップ 3から 基板 2への放熱効率の低下は大きな問題となる。

したがって本発明の目的は、 改良された高周波モジュールを提供す ることである。

また、 本発明の他の目的は、 半導体チップより発生する熱を効果的 に放出することができる高周波モジュールを提供することである。 発明の開示

本発明のかかる目的は、 マザ一ボードに搭載される高周波モジユー ルであって、 基板と、 前記基板上に固定された半導体チップと、 前記 半導体チップの上方に設けられたキャップとを備え、 前記キャップは 、 前記半導体チップから発せられる熱が供給される平板部及び前記平 板部の両端から下方へ延びる延出部とを備え、 前記キヤップの前記延 出部は、 前記基板の側面に当接していることを特徴とする高周波モジ ユールによつて達成される。

本発明によれば、 キャップの延出部が基板の側面に当接しているの で、 半導体チップの高さに多少のばらつきがあったり、 キャ ップの形 状に多少の製造ばらつきがあったり しても、 確実かつ広い面積にて、 キヤップの延出部と基板の側面とを接触させることが可能となる。 こ のため、 半導体チップからキャップの平板部に供給された熱が、 キヤ ップの延出部を介して、 基板へ効果的に放出される。

本発明の好ましい実施態様においては、 前記キヤップの前記延出部 力 前記マザ一ボード上に設けられた電極に接続されている。

本発明の好ましい実施態様によれば、 キャ ップの延出部が、 マザ一 ボ一ド上に設けられた電極に接続されているので、 半導体チップが発 生する熱を、 熱容量の大きいマザ一ボードへ効果的に放出することが できる。 このため、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記半導体チップと 前記キヤップの前記平板部との間に設けられた天板をさらに備える。 本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 半導体チップとキヤッ プの平板部との間に天板が設けられているので、 天板がヒートシンク と しての役割を果たし、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記天板の厚みが、 前記キヤップの前記平板部の厚みより も厚い。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 天板の厚みがキヤップ の平板部の厚みより も厚いことから、 天板の熱容量が大きく、 そのた め、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記天板がアルミ二 ゥムを含む。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 天板がアルミニウムを 含んでいることから、 導電性、 熱伝導性、 価格の面で有利であり、 半 導体チップからの放熱が良好に行われ、 製造コス トを低減できる。 本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記半導体チップが 、 前記基板上にフリ ップチップ状に搭載されている。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 半導体チップが基板上 にフリ ップチップ状に搭載されているので、 高周波モジュール全体の サイズを小型化することが可能となる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記基板上に搭載さ れた非可逆素子をさらに備え、 前記非可逆素子の上面が、 前記キヤッ プの前記平板部と接している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 非可逆素子の上面がキ ャップの平板部と接しているため、 非可逆素子自体がヒートシンクと して機能する。 このため、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記非可逆素子の側 面が、 前記キャ ップの前記延出部と接している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 非可逆素子の側面がさ らにキャップの延出部と接しているため、 非可逆素子とキヤップとの 接触面積が広く、 放熱特性が一層向上する。

本発明の前記目的はまた、 マザ一ボードに搭載される高周波モジュ ールであって、 基板と、 前記基板上に固定された半導体チップと、 前 記半導体チップに当接する突出部を有するヒー トシンク と、 前記ヒー トシンクに供給された熱を前記基板に放出する手段とを備える高周波 モジュールによって達成される。

本発明によれば、 ヒートシンクに突出部が設けられ、 かかる突出部 と半導体チップとが当接しているので、 突出部によってヒー トシンク 全体の熱容量を増大させる。 このため、 半導体チップが発生する熱が 基板へ効果的に放出される。 さらに、 ヒー トシンクと半導体チップと は突出部を介して当接しているので、 ヒートシンクのうち突出部以外 の部分においては、 基板との間にスペースが形成される。 このため、 かかるスペースを利用して、 他の電子部品等を基板に搭載することが 可能となる。

本発明の好ましい実施態様においては、 前記ヒートシンクの前記突 出部が、 前記ヒートシンクの一端から他端にわたって形成されている 本発明の好ましい実施態様によれば、 ヒートシンクの突出部が、 ヒ ― トシンクの一端から他端にわたって形成されているので、 ヒー トシ ンクの成形が容易であり、 コス トを低減することが可能となる。 しか も、 ヒートシンクの突出部が、 ヒー トシンクの一端から他端にわたつ て形成されていることから、 半導体チップが搭載されている部分以外 に部分においても、 基板とヒートシンクの突出部とが近接するので、 かかる近接部分に接着剤等を導入すれば、 基板とヒー トシンクとが強 固に固定することができる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記ヒートシンクが 、 金属アルミニウムの押し出し成形によって製造される。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 ヒートシンクが、 金属 アルミニウムの押し出し成形によって製造されることから、 ヒートシ ンクの製造コス トを抑えることが可能となる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記手段が、 前記ヒ 一トシンクを覆う平板部及び前記平板部の両端から下方へ延びる延出 部とを備えるキヤップによって構成される。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 ヒートシンクに供給さ れた熱を基板に放出する手段が、 ヒートシンクを覆う平板部及び平板 部の両端から下方へ延びる延出部とを備えるキヤップによって構成さ れることから、 ヒートシンクに蓄えられた熱は、 キャップの平板部か ら延出部を介して基板に放出される。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記キヤップの前記 延出部は、 前記基板の第 1の側面に当接している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 キャ ップの延出部は、 基板の第 1の側面に当接していることから、 半導体チップの高さに多 少のばらつきがあったり、 キヤップの形状に多少の製造ばらつきがあ つたり しても、 確実かつ広い面積にて、 キャップの延出部と基板の第 1の側面とを接触させることが可能となる。 このため、 半導体チップ からヒー トシンクを介してキャップの平板部に供給された熱が、 キヤ ップの延出部を介して、 基板へ効果的に放出される。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記キヤップの前記 延出部が、 前記マザ一ボード上に設けられた電極に接続されている。 本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 キヤップの延出部が、 マザ一ボード上に設けられた電極に接続されているので、 半導体チッ プが発生する熱を、 熱容量の大きいマザ一ボードへ効果的に放出する ことができる。 このため、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記ヒートシンク と 前記基板との間に形成されるスペースに搭載された電子部品をさらに 備える。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 ヒー トシンクのうち突 出部以外の部分と基板との間に形成されたスペースを有効利用するこ とができる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記電子部品の厚み 力 前記半導体チップの厚みより も厚い。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 ヒートシンクのうち突 出部以外の部分と基板との間に形成されたスペースが、 ヒー トシンク の突出部と基板との間に形成されたスペースより も広いことを利用し て、 半導体チップの厚みより も厚い電子部品を搭載することが可能と なる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 非可逆素子をさらに 備え、 前記非可逆素子の上面が、 前記キャップの前記平板部と接して いる。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 非可逆素子の上面がキ ャップの平板部と接しているため、 非可逆素子自体がヒートシンク と して機能する。 このため、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記非可逆素子の第 1の側面が、 前記基板の前記第 1の側面と対向する第 2の側面と当接 している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 非可逆素子が基板上に 搭載されているのではなく、 非可逆素子の第 1の側面が基板の第 2の 側面と当接するように固定されているので、 高周波モジュール全体の 高さを、 非可逆素子の高さに基板の高さ加えた高さではなく、 ほぼ非 可逆素子だけの高さに設定することができ、 薄型化が達成できる。 こ のため、 携帯電話等に使用する場合に好適な高周波モジユールが提供 できる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記基板の前記第 2 の側面の長さと、 前記非可逆素子の前記第 1の側面の長さが実質的に 等しい。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 基板の第 2の側面の長 さと、 非可逆素子の第 1の側面の長さが実質的に等しいので、 高周波 モジュール全体の形状を四角形とすることができる。 このため、 高周 波モジュールの取り扱いが容易となるだけでなく、 キヤップを複雑な 形状とする必要がなく、 製造コス トを削減できる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記非可逆素子の第 1の側面と対向する第 2の側面が、 前記キヤップの前記延出部に当接 している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 非可逆素子の第 2の側 面がキヤップの延出部と接しているため、 非可逆素子とキヤップとの 接触面積が広く、 放熱特性が一層向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記キャップが、 前 記平板部の他の両端から下方へ延びる曲成部を有する。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 キャップに平板部の他 の両端から下方へ延びる曲成部が形成されているので、 キヤップの機 械的強度が向上する。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記キヤップの前記 平板部から前記曲成部の端部までの長さが、 前記キヤップの前記平板 部から前記延出部の端部までの長さより も短い。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記曲成部は前記基 板の側面を覆うことなく、 前記曲成部の前記端部と前記基板との間に 隙間を形成している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 曲成部の端部と基板と の間に隙間が形成されていることから、 かかる隙間を介して高周波モ ジュールの内部を目視することが可能となる。

本発明の前記目的はまた、 第 1及び第 2の側面を有する基板、 前記 基板上に搭載された半導体チップ、 及び前記半導体チップ上に設けら れたヒートシンクを含む高周波アンプ部と、 第 1及び第 2の側面を有 する非可逆素子と、 平板部、 第 1の延出部、 及び第 2の延出部を有す るキャップとを備え、 前記高周波アンプ部と前記非可逆素子とは、 前 記基板の前記第 1の側面と前記非可逆素子の前記第 1の側面とが当接 するように固定されており、 前記キャップと前記高周波アンプ部及び 前記非可逆素子とは、 前記キヤ ップの前記平板部が少なく とも前記高 周波アンプ部の前記ヒートシンクに当接し、 前記キャップの前記第 1 の延出部が前記基板の前記第 2の側面に当接し、 前記キャップの前記 第 2の延出部が前記非可逆素子の前記第 2の側面に当接するように固 定されていることを特徴とする高周波モジュールによって達成される 本発明によれば、 非可逆素子が、 高周波アンプ部を構成する基板上 に搭載されているのではなく、 非可逆素子の第 1の側面と基板の第 1 の側面とが当接するように固定されているので、 高周波モジュール全 体の高さを、 非可逆素子の高さに基板の高さ加えた高さではなく、 ほ ぼ非可逆素子だけの高さに設定することができ、 薄型化が達成できる 。 このため、 携帯電話等に使用する場合に好適な高周波モジュールが 提供できる。 また、 高周波アンプ部と非可逆素子とが、 一体的にキヤ ップで覆われているので、 ハン ドリ ングの容易な高周波モジュールを 提供することが可能となる。

本発明の好ましい実施態様においては、 前記基板の前記第 1の側面 の長さと前記非可逆素子の前記第 1の側面の長さが実質的に等しい。 本発明の好ましい実施態様によれば、 基板の第 1の側面の長さと、 非可逆素子の第 1の側面の長さが実質的に等しいので、 高周波モジュ ール全体の形状を四角形とすることができる。 このため、 高周波モジ ユールの取り扱いが容易となるだけでなく、 キャップを複雑な形状と する必要がなく、 製造コス トを削減できる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記非可逆素子の前 記第 1の側面の長さが、 前記非可逆素子の前記第 1の側面から前記第 2の側面までの距離より も長い。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 非可逆素子の第 1の側 面の長さを、 基板の前記第 1の側面の長さと一致させるベく、 非可逆 素子の第 1の側面から第 2の側面までの距離より も長くなるように構 成しているので、 非可逆素子に含まれる永久磁石と して、 平面方向に おいて大きな形状を有する永久磁石を用いることができ、 その結果、 同じ厚みでより大きな磁力を発生することが可能となる。 これにより 、 必要な磁力を得るために必要とされる永久磁石の厚みを薄くするこ とができるので、 高周波モジュール全体の厚みを薄くすることが可能 となる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記キヤップの前記 第 1の延出部は、 前記高周波モジュールが搭載されるマザ一ボー ドに 電気的に接続される。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 キヤップの第 1の延出 部が高周波モジュールが搭載されるマザ一ボードに電気的に接続され ているので、 半導体チップが発生する熱を、 熱容量の大きいマザーボ ードへ効果的に放出することができる。 また、 キャップを介して、 半 導体チップに所定の電位を与えることが可能となる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、 前記非可逆素子が上 面をさらに有し、 前記キヤップの前記平板部が前記非可逆素子の前記 上面に当接している。

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、 キヤップの平板部が非 可逆素子の上面に当接していることから、 非可逆素子がヒートシンク として機能する。 このため、 放熱特性が向上する。 図面の簡単な説明

図 1は、 米国特許第 5 8 3 1 8 3 6号公報に開示された従来の高周 波モジュールを模式的に示す断面図である。

図 2 ( A ) は本発明の好ましい実施態様にかかる高周波モジュール を示す斜視図、 図 2 ( B ) はこれがマザ一ボードに搭載された状態に おける断面図、 図 2 ( C ) はその部分拡大断面図である。

図 3は、 本発明の好ましい実施態様にかかる高周波モジュールの分 解斜視図である。

図 4 ( A ) は本発明の好ましい他の実施態様にかかる高周波モジュ ールを示す斜視図、 図 4 ( B ) はこれがマザ一ボードに搭載された状 態における断面図である。

図 5は、 本発明の好ましい他の実施態様にかかる高周波モジュール の分解斜視図である。

図 6 ( A ) は本発明の好ましいさらに他の実施態様にかかる高周波 モジュールを示す斜視図、 図 6 ( B ) はこれがマザ一ボードに搭載さ れた状態における断面図である。

図 7は、 本発明の好ましいさらに他の実施態様にかかる高周波モジ ユールの分解斜視図である。

図 8は、 図 6 (A) に示される X— X線で切断した場合の断面図で ある。

図 9は、 図 6 (A) に示される Y— Y線で切断した場合の断面図で ある。

図 1 0は、 図 6乃至図 9に示される高周波モジュールからアイソレ ータを取り除いた構造を有する高周波モジュールの断面図である。 図 1 1は、 高周波アンプ部とアイ ソレータの平面形状を模式的に表 した図である。 発明の実施の形態

以下、 添付図面に基づいて、 本発明の好ましい実施態様につき、 詳 細に説明を加える。

図 2 (A) は本発明の好ましい実施態様にかかる高周波モジュール を示す斜視図、 図 2 (B) はこれがマザ一ボードに搭載された状態に おける断面図、 図 2 (C) はその部分拡大断面図である。 また、 図 3 は、 本発明の好ましい実施態様にかかる高周波モジュールの分解斜視 図である。

図 2及び図 3に示されるように、 本実施態様にかかる高周波モジュ ール 1 0は、 基板 1 1 と、 基板 1 1の裏面に形成された複数の電極 1 2と、 基板 1 1の表面に実装された半導体チップ 1 3及びコンデンサ 等の電子部品 1 4と、 半導体チップ 1 3の上面に載置される天板 1 5 と、 キャップ 1 6 とを備える。 かかる構成を有する高周波モジュール 1 0は、 図 2 (B) に示されるように、 マザ一ボード 2 3に搭載され る。

基板 1 1は、 単層の絶縁基板または積層構造により内部に素子を内 蔵した多層基板からなる。 基板 1 1の表面には、 半導体チップ 1 3及 び電子部品 1 4 との電気的な接続を確立するための電極 1 9が設けら れており、 かかる電極 1 9は、 基板 1 1の内部に設けられたスルーホ ール （図示せず） を介して基板 1 1 の裏面に形成された電極 1 2と電 気的に接続されている。

電極 1 2は、 図 2 ( B ) に示されるように、 マザ一ボード 2 3に設 けられた電極 2 4と電気的に接続される。

半導体チップ 1 3は、 高周波信号を取り扱う半導体チップであり、 図 2 ( C ) に示されるように、 複数の電極 2 0を備え、 電極 2 0上に は半田または金からなるマイクロバンプ 1 7が形成されている。 かか るマイクロバンプ 1 7は、 上述した基板 1 1 の表面に形成された電極 1 9と電気的及び機械的に接続され、 これによつて基板 1 1上に形成 された電極 1 9 と半導体チップ 1 3上に形成された電極 2 0 とが電気 的に接続されるとともに、 半導体チップ 1 3が基板 1 1の表面にフリ ップチップ状に固定されている。 また、 図 2 ( C ) に示すように、 半 導体チップ 1 3 と基板 1 1 との間の隙間にはアンダーフィ リング樹脂 1 8が充填、 硬化されており、 これによつて、 半導体チップ 1 3 と基 板 1 1 とは強固に固定されている。 かかるアンダーフィ リング樹脂 1 8は、 半導体チップ 1 3 と基板 1 1 との間の隙間全体に供給される必 要があるので、 エポキシ系樹脂等の粘性の低い樹脂を用いることが好 ましい。

天板 1 5は、 アルミニウム、 銅等の金属からなる板状部材であり、 図 2 ( C ) に示されるように、 半導体チップ 1 3の上面の電極 1 3 a に半田または導電性接着剤 2 1により電気的に接続されている。 さら に、 半導体チップ 1 3が搭載された位置において、 天板 1 5 と基板 1 1 との間には絶縁性樹脂 2 2が充填されており、 これによつて、 半導 体チップ 1 3、 天板 1 5及び基板 1 1が相互に固定されるとともに、 半導体チップ 1 3が保護されている。 かかる樹脂 2 2は、 半導体チッ プ 1 3を十分に保護する必要があるので、 シリ コン系樹脂等の粘性の 高い樹脂を用いることが好ましい。 キャップ 1 6は、 アルミニウムや銅等の帯状金属を曲成して形成さ れており、 平板部 1 6 a及び平板部 1 6 aの両端部から下方へ延びる 延出部 1 6 bを有する。 該キャップ 1 6の平板部 1 6 aは前記天板 1 5に半田、 導電性接着剤またはスポッ ト溶接 （いずれも図示せず） に より電気的に接続されかつ固定される。 前記延出部 1 6 bは基板 1 1 を挟むように基板 1 1 の両側面部に当接している。 ここで、 基板 1 1 の両側面部にはグランド電極 （図示せず） が設けられており、 かかる グランド電極と延出部 1 6 b とが導電性接着剤または半田 （図示せず ) により電気的に接続され、 固定されている。

高周波モジュール 1 0が搭載されるマザ一ボード 2 3には、 上述の とおり複数の電極 2 4が設けられており、 基板 1 1 に設けられた電極 1 2と電気的に接続される。 さらに、 マザ一ボード 2 3にはグランド 電極 2 5が設けられており、 グランド電極 2 5とキャップ 1 6の延出 部 1 6 bの下部とは、 半田 2 6により接続されている。

このような構成からなる高周波モジュール 1 0においては、 半導体 チップ 1 3が発生する熱は、 天板 1 5、 キャップ 1 6を介して基板 1 1に伝達されると共に、 マザ一ボード 2 3のグランド電極 2 5に伝達 され、 放熱される。 しかも、 キャップ 1 6の延出部 1 6 bは基板 1 1 の側面部に当接しているので、 キャップ 1 6の平板部 1 6 aは天板 1 5の上面全体と密着し、 且つ、 キャップ 1 6の延出部 1 6 bは隙間な く基板 1 1 の側面部と密着する。 このため、 きわめて良好な放熱作用 が得られる。

また、 高周波モジュール 1 0においては、 熱源である半導体チップ 1 3とキャップ 1 6 との間に天板 1 5が介在しているので、 かかる天 板 1 5 自体が熱を蓄積するヒー トシンク と しての役割を果たす。 天板 1 5に蓄積された熱は、 上述のとおりキャップ 1 6の平板部 1 6 a力 ら延出部 1 6 bを介して基板 1 1及びマザーボ一ド 2 3へ伝達される 。 このよ うに、 天板 1 5が熱を蓄積するヒー トシンクと しての役割を 果たすことから、 放熱特性はより向上する。 さらに、 図 2及び図 3に 示されるように、 天板 1 5の厚みはキヤップ 1 6の厚みより も厚く形 成されているので、 ヒートシンク と しての能力は高く、 半導体チップ 1 3が高周波パワーアンプのような比較的大きな電力を信号を扱うチ ップである場合のように、 半導体チップ 1 3が非常に多くの熱を発す る場合においても、 十分に放熱することが可能となる。 しかも、 図 2 及び図 3に示されるように、 天板 1 5 とキャップ 1 6の平板部 1 6 a との接触面積は、 天板 1 5 と半導体チップ 1 3の上面の電極 1 3 a と の接触面積より も大きいことから、 天板 1 5に蓄積された熱は、 効率 よく基板 1 1及びマザ一ボード 2 3に放出される。 また、 本発明にお いて、 天板 1 5は金属に限定されず、 樹脂やセラミ ック板に導体を被 着した構成であってもよい。

尚、 半導体チップ 1 3が発生する熱の多くは天板 1 5及びキヤップ 1 6を介してマザーボ一ド 2 3へ放熱されるが、 一部は、 マイクロバ ンプ 1 7や樹脂 1 8を介して基板 1 1にも伝達され、 基板 1 1 の電極 1 2からマザ一ボード 2 3へも放熱される。

また、 本実施態様にかかる高周波モジュール 1 0は、 例えば 1 G H zを越える高周波帯で使用されるため、 高周波モジュール 1 0に搭載 される半導体チップ 1 3の上面の電極 1 3 aに対して一定の電位を与 える必要がある場合があるが、 本実施態様にかかる高周波モジュール 1 0においては、 半導体チップ 1 3の上面の電極 1 3 a力^ 天板 1 5 及びキヤップ 1 6を介してマザ一ボード 2 3のグランド電極 2 5に接 続されているので、 半導体チップ 1 3の電極 1 3 a を確実にマザ一ボ ード 2 3のグランド電位と同じ電位とすることができる。

さらに、 キャップ 1 6の厚みは天板 1 5の厚みよりも薄いので、 曲 げ加工が容易である。 すなわち、 仮にキャップ 1 6 と天板 1 5とが一 体的であると形状が複雑となり成形が困難となるが、 薄いために曲げ 加工が容易なキヤップ 1 6 と、 厚いために熱を蓄積する能力の高い天 板 1 5 とを組み合わせて使用することにより、 簡単かつ低コス トで、 高周波モジュール 1 0を製造することが可能となる。 しかも、 高周波 モジュール 1 0においては、 天板 1 5とキャップ 1 6とを組み合わせ て使用しているので、 半導体チップ 1 3の厚みや基板 1 1 の厚みが異 なる高周波モジュール 1 0を製造する場合にも、 天板 1 5の厚みを調 節すれば同じキャップ 1 6を使用することが可能となる。 このため、 汎用性も向上し、 コス トを低減することが可能となる。

その上、 キャップ 1 6を薄くすることにより、 高周波モジュールの 高さが許す限り天板 1 5の厚みを厚くすることができるので、 ヒー ト シンクと しての性能を上げることが可能である。 このキャップ 1 6の 材質と しては、 上述のとおりアルミ二ゥムゃ銅を用いることが好まし いが、 価格、 熱伝導、 電気伝導度を考慮すれば、 アルミニウムを用い ることが最も好ましい。 また、 強度があれば、 金属泊によってキヤッ プ 1 6を構成してもよい。

また、 天板 1 5の材料と してアルミニウムを用いれば、 導電性、 熱 伝導性、 価格の面で有利であり、 半導体チップ 1 3の基板 1 1に設け られたグランド電極 （図示せず） への接続、 放熱が良好に行われ、 製 造コス トを低減できる。

また、 本実施態様にかかる高周波モジュール 1 0においては、 キヤ ップ 1 6力 半導体チップ 1 3や電子部品 1 4の全体を覆っていない ので、 マザ一ボード 2 3に実装後も半導体チップ 1 3や電子部品 1 4 を目視することができ、 そのためマザ一ボード 2 3に実装した後に不 良が検出された場合であっても、 不良個所の発見及び修復を容易に行 うことができる。 ただし、 本発明において、 キャップ 1 6が半導体チ ップ 1 3や電子部品 1 4の全体を覆っていない点は必須ではなく、 キ ヤップ 1 6の平板部 1 6 aの全ての辺から延出部 1 6 bを延出させ、 基板 1 1の全ての側面を延出部 1 6 bによって覆うことも可能である 次に、 本発明の好ましい他の実施態様につき、 詳細に説明を加える 図 4 ( A ) は本発明の好ましい他の実施態様にかかる高周波モジュ —ルを示す斜視図、 図 4 ( B ) はこれがマザ一ボードに搭載された状 態における断面図である。 また、 図 5は、 本発明の好ましい他の実施 態様にかかる高周波モジュールの分解斜視図である。

本実施態様にかかる高周波モジュール 3 0は、 基板 1 1 と、 基板 1 1の裏面に形成された電極 1 2 と、 基板 1 1 の表面に実装された半導 体チップ 1 3及びコンデンサ等の電子部品 1 4と、 半導体チップ 1 3 より高さの高いアイ ソレータ 3 1 と、 半導体チップ 1 3の上面に載置 される天板 1 5 と、 キャップ 1 6 とを備える。 かかる構成を有する高 周波モジュール 3 0は、 図 4 ( B ) に示されるように、 マザ一ボード 2 3に搭載される。

アイ ソレータ 3 1は、 高周波回路において非可逆回路素子と して高 周波アンプの後段に良く使用されるものである。 このアイ ソレータ 3 1は、 Y I G等のフェライ トコアに永久磁石を載せ、 さらに、 それら を鉄等の金属板を磁気ヨークと して包み込む構造にして使うため、 通 常のチップ部品より も高さのある部品となりやすい。

高周波モジュール 3 0においては、 天板 1 5が半導体チップ 1 3の 上面の電極 1 3 a (図 4及び図 5には図示せず） に半田または導電性 接着剤 2 1 (図 4及び図 5には図示せず） により電気的に接続されて おり、 天板 1 5の上面はアイソレ一タ 3 1 の上面とほぼ同一平面であ る力 、 または、 天板 1 5の上面がアイ ソレータ 3 1 の上面よりも僅か に高くなつている。 ここで、 天板 1 5の上面をアイソレータ 3 1の上 面とほぼ同一平面とするカ または、 アイ ソレータ 3 1の上面よりも 僅かに高く設定する理由は、 製造誤差により、 天板 1 5の上面がアイ ソレータ 3 1の上面よりも低くなり、 これによつて天板 1 5 とキヤッ プ 1 6 との間に隙間が生じるのを防ぐためである。

また、 キャップ 1 6は、 平板部 1 6 a及び延出部 1 6 bを有し、 該 キャップ 1 6の平板部 1 6 aは天板 1 5に半田、 導電性接着剤または スポッ ト溶接 （いずれも図示せず） により電気的に接続されかつ固定 されるとともに、 アイ ソレータ 3 1 の上面を保持する。 また、 前記延 出部 1 6 bは基板 1 1の両側面部を挟むように当接している。 ここで 、 基板 1 1の両側面部にはグランド電極が設けられており、 かかるグ ランド電極と延出部 1 6 b とが導電性接着剤または半田により電気的 に接続され、 固定されている。

ここで、 天板 1 5の上面をアイソレータ 3 1 の上面と同じかまたは やや高く しているので、 天板 1 5にキャップ 1 6の平板部 1 6 a を密 着させることができる。 基板 1 1 と半導体チップ 1 3、 キャップ 1 6 と基板 1 1、 キャップ 1 6 とマザ一ボード 2 3 との電気的接続、 固定 関係は前記実施態様にかかる高周波モジュール 1 0と同様であるため 、 重複する説明は省く。

本実施態様にかかる高周波モジュール 3 0は、 上述の実施態様にか かる高周波モジュール 1 0による効果に加え、 以下の効果をさらに有 する。 すなわち、 本実施態様にかかる高周波モジュール 3 0において は、 半導体チップ 1 3とアイ ソレータ 3 1を 1個の基板 1 1 にまとめ て搭載しているが、 これらの部品を 1つのキャップ 1 6で覆うことに より、 基板 1 1、 半導体チップ 1 3、 天板 1 6、 アイ ソレータ 3 1を 含めた高周波モジュール 3 0をマザ一ボード 2 3にマウントする際に 、 マウンタ （図示せず） のノズルをキヤップ 1 6の平板部 1 6 a に吸 着させることによりハンドリングすることが可能となる。 このため、 高周波モジュール 3 0においては、 互いに高さの異なる半導体チップ 1 3及びアイソ レータ 3 1が混載されているにもかかわらず、 実装時 におけるハンドリングが非常に容易となる。

次に、 本発明の好ましいさらに他の実施態様につき、 詳細に説明を 加える。

図 6 ( A ) は本発明の好ましいさらに他の実施態様にかかる高周波 モジュールを示す斜視図、 図 6 ( B ) はこれがマザ一ボードに搭載さ れた状態における断面図である。 また、 図 7は、 本発明の好ましいさ らに他の実施態様にかかる高周波モジュールの分解斜視図である。 ま た、 図 8は、 図 6 ( A ) に示される X— X線で切断した場合の断面図 であり、 図 9は、 図 6 ( A ) に示される Y _ Y線で切断した場合の断 面図である。

図 6乃至図 9に示されるように、 本実施態様にかかる高周波モジュ —ル 4 0は、 基板 4 1 と、 基板 4 1の裏面に形成された複数の電極 4 2と、 基板 4 1 の表面に実装された半導体チップ 4 3及びコンデンサ 等の電子部品 4 4と、 半導体チップ 4 3の上面に載置されるヒートシ ンク 4 5 と、 非可逆回路素子であるアイ ソレータ 4 7と、 ヒートシン ク 4 5及びアイ ソレータ 4 7を覆うキャップ 4 6 とを備え、 基板 4 1 、 半導体チップ 4 3、 電子部品 4 4及びヒートシンク 4 5は、 高周波 アンプ部 7 0を構成する。 かかる構成を有する高周波モジュール 4 0 は、 図 6 ( Β ) に示されるように、 マザ一ボード 2 3に搭載される。 基板 4 1は、 高周波アンプ部 7 0に属し、 積層構造により内部に多 数の導体層 4 8が形成された多層基板からなる。 基板 4 1の表面には 、 半導体チップ 4 3及び電子部品 4 4 との電気的な接続を確立するた めの電極 4 9が設けられており、 かかる電極 4 9は、 基板 4 1の内部 に設けられた上記導体層 4 8を介して基板 4 1の裏面に形成された電 極 4 2 と電気的に接続されている。

電極 4 2は、 図 6 ( Β ) に示されるように、 半田 5 0を介して、 マ ザーボ一ド 2 3に設けられた電極 5 1 と電気的に接続される。

半導体チップ 4 3は、 高周波アンプ部 7 0に属し、 例えばガリ ウム 砒素基板によって構成される高周波信号を取り扱う半導体チップであ る。 半導体チップ 4 3は、 複数の電極 （図示せず） を備え、 かかる電 極 （図示せず） 上には半田または金からなるマイクロバンプ 5 2が形 成されている。 かかるマイクロバンプ 5 2は、 上述した基板 4 1 の表 面に形成された電極 4 9 と電気的及び機械的に接続され、 これによつ て基板 4 1上に形成された電極 4 9 と半導体チップ 4 3上に形成され た電極 （図示せず） とが電気的に接続されるとともに、 半導体チップ 4 3が基板 4 1 の表面にフリ ップチップ状に固定される。 また、 図 6 乃至図 9に示されるように、 半導体チップ 4 3 と基板 4 1 との間の隙 補正書の請求の範囲

[ 2 0 0 0年 1 2月 2 0日 （2 0 . 1 2 . 0 0 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の 範囲 3は取り下げられた；出願当初の請求の範囲 1 , 4及び 9は補正された； 他の請求の範囲は変更なし。 （2頁）]

1 . (補正後）マザ一ボードに搭載される高周波モジュールであって、 基板と、 前記基板上に固定された半導体チップと、 前記半導体チップ の上方に設けられたキヤップと、 前記半導体チップと前記キャップと の間に設けられた天板とを備え、 前記キャップは、 前記半導体チップ から発せられる熱が供給される平板部及び前記平板部の両端から下方 へ延びる延出部とを備え、 前記キャップの前記延出部は、 前記基板の 側面に当接していることを特徴とする高周波モジュール。

2 . 前記キャップの前記延出部が、 前記マザ一ボード上に設けられた 電極に接続されていることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジ ユール。 3 . (削除）

4 . (補正後）前記天板の厚みが、前記キヤップの前記平板部の厚みよ りも厚いことを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジュール。 5 . 前記天板がアルミニウムを含むことを特徴とする請求項 4に記載 の高周波モジュール。

6 . 前記半導体チップが、 前記基板上にフリ ップチップ状に搭載され ていることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジュール。

7 . 前記基板上に搭載された非可逆素子をさらに備え、 前記非可逆素 子の上面が、 前記キヤップの前記平板部と接していることを特徴とす る請求項 1 に記載の高周波モジュール。

補正された用紙 （条約第 19条）

8 . 前記非可逆素子の側面が、 前記キャップの前記延出部と接してい ることを特徴とする請求項 7に記載の高周波モジュール。

9 . (補正後）マザ一ボードに搭載される高周波モジュールであって、 基板と、 前記基板上に固定された半導体チップと、 前記半導体チップ に当接する突出部を有するヒートシンクと、 前記ヒートシンクを覆つ て設けられ、 前記ヒートシンクに供給された熱を前記基板の側面に放 出する手段とを備える高周波モジュール。

1 0 . 前記ヒートシンクの前記突出部が、 前記ヒートシンクの一端か ら他端にわたって形成されていることを特徴とする請求項 9に記載の 高周波モジュール。

1 1 . 前記ヒートシンクが、 金属アルミニウムの押し出し成形によつ て製造されることを特徴とする請求項 1 0に記載の高周波モジュール。

1 2 . 前記手段が、 前記ヒートシンクを覆う平板部及び前記平板部の 両端から下方へ延びる延出部とを備えるキヤップによって構成される ことを特徴とする請求項 9に記載の高周波モジュール。

1 3 . 前記キャップの前記延出部は、 前記基板の第 1の側面に当接し ていることを特徴とする請求項 1 2に記載の高周波モジュール。

1 4 . 前記キャップの前記延出部が、 前記マザ一ボード上に設けられ た電極に接続されていることを特徴とする請求項 1 3に記載の高周波 モジュール。

1 5 . 前記ヒートシンクと前記基板との間に形成されるスペースに搭

補正された用紙 （条約第 19条）