專利名稱：布線板和電路模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種布線板，它具有在層間絕緣膜之間提供的多個(gè)布線膜，以及貫穿該層間絕緣膜并提供在不同層的布線膜之間的電連接的層間連接導(dǎo)電膜；并且該布線板容納至少一個(gè)裸半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明還涉及一種具有另一個(gè)半導(dǎo)體集成電路裝置和裝配在布線板上的無源組件的電路模塊。
背景技術(shù)：
用于發(fā)送/接收高頻信號的無線通信集成電路(半導(dǎo)體集成電路裝置)和用于處理高速數(shù)字信號的集成電路對從周圍環(huán)境輻射的噪聲非常敏感，而集成電路也可能成為對其他裝置的輻射噪聲產(chǎn)生源。
因此，傳統(tǒng)的做法是，用傳導(dǎo)防護(hù)罩來覆蓋這種集成電路，該傳導(dǎo)防護(hù)罩和例如地線連接(即接地)，以此來相對其他裝置而被靜電屏蔽。
圖1示出了一個(gè)電路模塊的已知的例子，該電路模塊具有例如用于發(fā)送/接收高頻信號或處理高速數(shù)字信號的RF-IC(射頻集成電路裝置)。RF-IC被供給防護(hù)罩來提供靜電屏蔽。
附圖標(biāo)記101表示布線板，而102表示用合成樹脂制成的層間絕緣膜。附圖標(biāo)記103表示由導(dǎo)體(例如銅)制成的布線膜。附圖標(biāo)記104表示層間連接導(dǎo)電膜，它貫穿層間絕緣膜102并提供處于不同層的布線膜之間的電連接。層間連接導(dǎo)電膜104被稱作通孔(via-hole)或透孔(through-hole)，或其他一些類似的名稱。層間連接導(dǎo)電膜104在后面的敘述中將被稱作通孔。
附圖標(biāo)記105表示裝配在布線板101的一個(gè)表面上的集成電路。附圖標(biāo)記106表示裝配在布線板101的表面上的無源組件(例如電阻、電容、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路、晶體振蕩器，或者是濾波器)。附圖標(biāo)記107表示用于例如發(fā)送/接收高頻信號的RF-IC。如前所述，防護(hù)罩108用來對RF-IC107的頂部和周圍(側(cè)面)進(jìn)行靜電屏蔽。不用說，防護(hù)罩108與地線的屏蔽電勢點(diǎn)(或類似部分)相連。
根據(jù)這樣的高頻電路模塊，防護(hù)罩108便能夠防止環(huán)境噪聲穿透RF-IC 107，還能防止RF-IC 107變成對其他裝置的噪聲輻射源。
公開號為2001-77537的日本待審專利申請中披露了一種替換的提供靜電屏蔽的技術(shù)。在該技術(shù)中，在布線板內(nèi)部提供用于容納裸IC的容納空間，而且在布線板內(nèi)部的容納空間之上和之下提供屏蔽布線膜，使該屏蔽布線膜與地線連接。因此，位于容納空間內(nèi)的IC由上、下屏蔽布線膜進(jìn)行靜電屏蔽。
然而，圖1所示的已知技術(shù)要求附帶防護(hù)罩108來覆蓋IC(例如RF-IC)107，以提供靜電屏蔽，因此便形成了很難實(shí)現(xiàn)微型化的問題。
對移動(dòng)電話、移動(dòng)電子裝置等的微型化尤其存在有很大的需求，這使得對于其中使用的高頻模塊等也存在更多的要求。
因此，由于要求附加防護(hù)罩108的圖1所示的已知技術(shù)在滿足微型化要求方面存在困難，因此有很多的問題。
而且，由于附加防護(hù)罩108需要時(shí)間和成本，因此已知技術(shù)在滿足降低成本的要求方面也存在困難。
防護(hù)罩108還有一個(gè)缺點(diǎn)就是它不能對IC 107的底面進(jìn)行靜電屏蔽。
另一方面，根據(jù)公開號為2001-77537的日本待審專利申請中披露的技術(shù)，并不需要附加防護(hù)罩108。例如RF-IC的一個(gè)IC被容納在布線板內(nèi)的容納空間中并由布線板的布線膜對其進(jìn)行靜電屏蔽。因此，該技術(shù)有助于微型化。而且，由于不需要一個(gè)附加這樣的防護(hù)罩的過程，該技術(shù)與圖1所示的已知技術(shù)相比減少了時(shí)間和成本。
另外，公開號為2001-77537的日本待審專利申請公開的技術(shù)還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即它不僅對IC的頂面，而且對其底面也進(jìn)行靜電屏蔽。
然而，公開號為2001-77537的日本待審專利申請沒有提供靜電屏蔽去對抗從RF-IC107的側(cè)表面穿透的噪聲，因此也就沒有提供有效的靜電屏蔽的效果。
發(fā)明內(nèi)容
做出本發(fā)明是為了克服上述的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是允許將裸IC(例如用于發(fā)送/接收高頻信號的IC或處理高速數(shù)字信號的IC)容納在具有更為安全的靜電屏蔽的布線板中，而不會(huì)增大尺寸、增加時(shí)間和成本。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的布線板具有在內(nèi)部裸半導(dǎo)體集成電路裝置(IC)之上和之下提供的屏蔽布線膜，并且還具有多個(gè)圍繞該IC的屏蔽通孔(屏蔽透孔)。
因此，根據(jù)該布線板，不僅該裸IC的上面和下面可被該上、下屏蔽布線膜靜電屏蔽，而且該裸IC的側(cè)表面也可以被圍繞該IC的多個(gè)屏蔽通孔(或屏蔽透孔)靜電屏蔽。
此外，由于不需要附加防護(hù)罩，所以有可能增強(qiáng)靜電屏蔽效果而不增大尺寸、不增加時(shí)間和成本。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，裸IC被直接裝配在上或下屏蔽布線膜上。其他的配置和上面描述的相同。
這種安排可便于從RF-IC8裝置形成部分釋放熱量到與該裝置形成部分的表面相反的表面。
當(dāng)裸IC由一個(gè)防護(hù)物來完全屏蔽時(shí)，由于IC具有地線電勢不能鄰接的部分，因此需要提供槽口(孔)。而且，需要將該IC的電極引出至該防護(hù)物之外。
因此，有必要在該IC之上/之下的布線膜中提供槽口，或者提供其間有特定間隔的屏蔽通孔(或屏蔽透孔)。
然而，當(dāng)上述間隔大于IC工作時(shí)輻射的主電磁波波長λg的二分之一時(shí)，提供有槽口等的部分會(huì)充當(dāng)隙縫天線而產(chǎn)生輻射。
因此，當(dāng)提供槽口或間隔時(shí)，在上、下屏蔽布線板之間的間隙優(yōu)選地被設(shè)定為小于λg/2。這便能防止這樣的不需要的輻射，而且也能消除該間隙的部分充當(dāng)隙縫天線來產(chǎn)生輻射的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述波導(dǎo)波長λg。一個(gè)裸IC的電磁波波譜被測量，λg是大量寄生噪聲(例如對用于無線通信的IC的20dB或者更高的鏡像頻率噪聲和諧波)的最高頻率成分的波長。當(dāng)然，λg是一個(gè)考慮由于一個(gè)板的介電常數(shù)而導(dǎo)致的空氣中壓縮的值(即λg＝(λo/εr)1/2，其中λo代表真空中的波導(dǎo)波長，而εr是一個(gè)板的相對介電常數(shù))。
可以在屏蔽布線膜中提供一個(gè)孔。這種安排可以防止地線的屏蔽電勢點(diǎn)等的電勢影響該裸IC的特性。
而且，優(yōu)選地，該孔的直徑或縱向面小于λg/2，即電磁波波長λg的一半，以便防止輻射。這種安排可以消除該孔的部分充當(dāng)隙縫天線來引起反射的風(fēng)險(xiǎn)。
上、下布線膜和多個(gè)通孔限定了一個(gè)防護(hù)籠，其具有長方體的內(nèi)部空間，長寬高分別為c、b、a(a≤b≤c)，并且優(yōu)選地，防止輻射的電磁波波長λg滿足關(guān)系λg＞2/[{(1/b)2+(1/c)2}1/2]。
這種安排能夠防止TE101諧振，該諧振是空腔共振的基本模式。防護(hù)籠的內(nèi)部空間的高a、寬b、長c的定義在下面結(jié)合附圖2A、2B、2C作出詳細(xì)的說明。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電路模塊，它還包括另一個(gè)IC和無源組件。
由于除了上面描述的裸IC之外還另外提供了IC和無源組件，所以電路模塊可提供一些與本發(fā)明布線板的一樣的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是電路模塊的一個(gè)已知例子的橫截面視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電路模塊的橫截面視圖；圖2B是包含在電路模塊的布線板中的防護(hù)籠的透視圖；以及圖2C是該防護(hù)籠的平截面視圖；以及圖3A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電路模塊的橫截面視圖；圖3B是包含在電路模塊的布線板中的防護(hù)籠的透視圖，其中該防護(hù)籠是顛倒顯示的。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，大體上布線板具有防護(hù)籠，用于對裸IC進(jìn)行靜電屏蔽。該防護(hù)籠由屏蔽布線膜和多個(gè)屏蔽通孔構(gòu)成，所述屏蔽布線膜被提供在裸IC之上和之下，而所述多個(gè)屏蔽通孔貫穿層間絕緣膜并提供屏蔽布線膜之間的電連接。裸IC可以直接裝配在上和下屏蔽布線膜中的任一屏蔽布線膜上。在這種情況下，直接裝配有裸IC的屏蔽布線膜既充當(dāng)一個(gè)裝配部分又充當(dāng)靜電屏蔽部分。
需要在裸IC裝置形成表面(正面)的屏蔽布線膜中提供孔，也就是說，當(dāng)屏蔽布線膜的裸IC裝置形成表面是朝上時(shí)就在上屏蔽布線膜中提供孔，而當(dāng)裝置形成表面是朝下時(shí)則在下屏蔽布線膜中提供孔。這適用于地線位于IC的有效表面附近且該地線的電勢影響該IC的特性的情況。在這種情況下，為了防止輻射，如前所述，優(yōu)選地設(shè)定該孔的直徑或縱向面為小于λg/2。
被靜電屏蔽的IC的例子包括用于發(fā)送/接收高頻信號的RF-IC和用于處理高速數(shù)字信號的高速數(shù)字IC。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于任何IC。下面將結(jié)合被靜電屏蔽的用于發(fā)送/接收高頻信號的RF-IC的例子來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
現(xiàn)在將結(jié)合其實(shí)施例對本發(fā)明作出詳細(xì)的描述。
圖2A至2C示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電路模塊。特別地，圖2A為該電路模塊的橫截面視圖，圖2B是示出了包含在電路模塊的布線板中的防護(hù)籠的透視圖；而圖2C是該防護(hù)籠的平截面視圖。
在圖2A中，附圖標(biāo)記2表示電路模塊，例如一個(gè)采用藍(lán)牙ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療)頻段(2.4GHz頻段)的小功率無線通信模塊，而附圖標(biāo)記4則表示布線板。布線板4具有IC容納空間6，其中容納了RF-IC8，例如一個(gè)用于收發(fā)機(jī)調(diào)制解調(diào)器的IC。
附圖標(biāo)記10表示布線板4的布線膜。布線膜10由金屬制成，例如由銅制成。附圖標(biāo)記12表示絕緣層，其由樹脂制成。附圖標(biāo)記14表示通孔，該通孔貫穿層間絕緣膜并提供處于不同層的布線膜10之間的電連接。
附圖標(biāo)記16表示裝配在布線板4的一個(gè)表面上的IC(例如，充當(dāng)控制單元的基帶IC)。附圖標(biāo)記18表示裝配在布線板4的那個(gè)表面上的無源組件(例如，電阻、電容、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路、晶體振蕩器或者濾波器)。
在圖2B至2C中，附圖標(biāo)記20表示對RF-IC8進(jìn)行靜電屏蔽的防護(hù)籠。
防護(hù)籠20具有上平板屏蔽布線膜10u、下屏蔽布線膜10d和屏蔽通孔14s。RF-IC8裝配在上屏蔽布線膜10u的底面。下屏蔽布線膜10d被安排在RF-IC8之下，使得與上屏蔽布線膜10u平行。屏蔽通孔14s被安排在其間，并與上屏蔽布線膜10u和下屏蔽布線膜10d的面相鄰以提供它們之間的電連接。
參考標(biāo)記d表示相鄰?fù)?4s之間的間隔。防護(hù)籠20需要該間隔來例如將RF-IC8的電極引出到外部，因而不可能緊密地密封該RF-IC8。在這個(gè)實(shí)施例中，相鄰?fù)?4s之間的間隔被用來引出管腳，而間隔的大小用d來表示。
參考標(biāo)記a表示上屏蔽布線膜10u和下屏蔽布線膜10d之間的隙縫，參考標(biāo)記b表示防護(hù)籠20內(nèi)表面的側(cè)面，而參考標(biāo)記c則表示防護(hù)籠20內(nèi)表面的縱向面。這種情況下，防護(hù)籠20的內(nèi)表面指的是被上屏蔽布線膜10u和下屏蔽布線膜10d之間的所有通孔14s圍繞的部分22(在圖2C中以一長兩短的短劃線表示)。側(cè)面(寬)用b表示，縱向面(長)用c表示。
不必說，組成防護(hù)籠20的上屏蔽布線膜10u、下屏蔽布線膜10d、和屏蔽通孔14s與例如地線連接(即接地)。
電路模塊2能夠防止外部噪聲的穿透，因?yàn)镽F-IC8被防護(hù)籠20靜電屏蔽。
此外，電路模塊2不需要附加防護(hù)罩，因而使得有可能在不增大尺寸、不增加時(shí)間和成本的前提下增強(qiáng)靜電屏蔽的效果。
另外，由于RF-IC8直接裝配在上屏蔽布線膜10u上，所以電路模塊2能夠有助于從RF-IC8裝置形成部分釋放熱量到與該裝置形成部分的表面相反的表面。
優(yōu)選的，要防止輻射的電磁波的波長λg滿足關(guān)系式λg＞2/[{(1/b)2+(1/c)2}1/2]。
這是因?yàn)檫@種安排能夠防止TE101諧振，即空腔共振的基本模式。
同樣優(yōu)選的，設(shè)定d(其中d＞a)小于λg/2，以便防止防護(hù)籠20起隙縫天線的作用。
圖3A至3B示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電路模塊。特別的，圖3A為電路模塊的橫截面視圖；圖3B是包含在電路模塊的布線板中的防護(hù)籠的透視圖，其中防護(hù)籠是顛倒的。附圖標(biāo)記2a表示根據(jù)本實(shí)施例的電路模塊。電路模塊2a除了通孔24設(shè)在下屏蔽布線膜10d中外，與圖2中的電路模塊2類似。
當(dāng)?shù)鼐€位于IC有效表面附近且其電勢影響IC的特性時(shí)，通孔24用來防止該電勢影響IC。當(dāng)通孔24的縱向面具有λg/2或更長的波長的時(shí)候，通孔24充當(dāng)隙縫天線而引起反射。因此，優(yōu)選的，設(shè)定縱向面小于λg/2。
附圖標(biāo)記26表示印刷布線板，在其上裝配電路模塊2a。附圖標(biāo)記28表示布線膜，它充當(dāng)該印刷布線板26中的地線。附圖標(biāo)記30表示透孔。
電路模塊2a提供與圖1中電路模塊2同樣的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于下屏蔽布線膜10d在與RF-IC8的有效部分相對應(yīng)的那部分具有孔24，所以電路模塊2a能夠消除或減少地線電勢對該RF-IC8有效部分的影響。
另外，如前所述，將孔24的直徑或縱向面設(shè)定為小于λg/2，則能夠消除孔24的該部分充當(dāng)隙縫天線而引起反射的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.一種布線板，包括層間絕緣膜；多層布線膜，每個(gè)布線膜被提供在其中一個(gè)層間絕緣膜上或者在其中兩個(gè)層間絕緣膜之間；層間連接導(dǎo)電膜，每個(gè)導(dǎo)電膜貫穿其中至少一個(gè)層間絕緣膜并提供其中至少兩個(gè)層間絕緣膜之間的電連接；至少一個(gè)裸半導(dǎo)體集成電路裝置；第一屏蔽布線膜，被提供于半導(dǎo)體集成電路裝置之上，和第二屏蔽布線膜，被提供于半導(dǎo)體集成電路裝置之下；以及多個(gè)屏蔽層間連接導(dǎo)電膜，其被提供來使得圍繞該半導(dǎo)體集成電路裝置并提供該第一屏蔽布線膜和第二屏蔽布線膜之間的電連接，每個(gè)屏蔽層間連接導(dǎo)電膜貫穿其中至少一個(gè)層間絕緣膜。
2.一種布線板，包括層間絕緣膜；多層布線膜，每個(gè)布線膜被提供在其中一個(gè)層間絕緣膜上或者在其中兩個(gè)層間絕緣膜之間；層間連接導(dǎo)電膜，每個(gè)導(dǎo)電膜貫穿其中至少一個(gè)層間絕緣膜并提供其中至少兩個(gè)層間絕緣膜之間的電連接；至少一個(gè)裸半導(dǎo)體集成電路裝置；第一屏蔽布線膜，在其上直接裝配該半導(dǎo)體集成電路裝置；第二屏蔽布線膜，被提供來使得與該第一屏蔽布線膜相對，從而使該半導(dǎo)體集成電路裝置插入其間；和多個(gè)屏蔽層間連接導(dǎo)電膜，其被提供來使得圍繞該半導(dǎo)體集成電路的外圍并提供該第一屏蔽布線膜和第二屏蔽布線膜之間的電連接，每個(gè)屏蔽層間連接導(dǎo)電膜貫穿其中至少一個(gè)層間絕緣膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一所述的布線板，其中該第一和第二屏蔽布線膜之間具有間隙，該間隙小于要被防止輻射的電磁波波長λg的二分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的布線板，其中至少一個(gè)屏蔽布線膜具有孔，該孔的直徑或縱向面小于要被防止輻射的電磁波波長λg的二分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的布線板，其中該第一和第二屏蔽布線膜與屏蔽層間連接導(dǎo)電膜限定一個(gè)防護(hù)籠，其具有長方體內(nèi)部空間，高為a、寬為b、且長為c，其中a≤b≤c，而且要被防止輻射的電磁波波長λg滿足關(guān)系式λg＞2/[{(1/b)2+(1/c)2}1/2]。
6.一種電路模塊，包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的布線板；被提供在該布線板上的至少一個(gè)半導(dǎo)體集成電路裝置；以及被提供在該布線板上的至少一個(gè)無源組件。
全文摘要
一種布線板，容納裸射頻集成電路(IC)。屏蔽布線膜被提供在該IC之上和之下。多個(gè)屏蔽層間連接導(dǎo)電膜，即屏蔽通孔，被提供來使得圍繞該IC。屏蔽布線膜和屏蔽層間連接導(dǎo)電膜限定一個(gè)防護(hù)籠，該防護(hù)籠可對該IC進(jìn)行靜電屏蔽。因此，不需要附加一個(gè)防護(hù)籠。
文檔編號H01L23/498GK1543297SQ200410032979
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月14日
發(fā)明者塚本宗太郎, 黑宮聰, 花井信洋, 林田真人, 人, 本宗太郎, 洋 申請人:索尼株式會(huì)社