特開 2023-173370 センサモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173370

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】センサモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/40 20060101AFI20231130BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20231130BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/40

H01Q1/38

H01Q23/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085567

(22)【出願日】2022-05-25

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】000191238

【氏名又は名称】日清紡マイクロデバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100173716

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】西野 賀雄

(72)【発明者】

【氏名】藤井 芳雄

(72)【発明者】

【氏名】杉山 克俊

【テーマコード（参考）】

5J021

5J046

【Ｆターム（参考）】

5J021AA02

5J021AA09

5J021AA11

5J021AB06

5J021JA08

5J046AA02

5J046AA03

5J046AB03

5J046AB13

5J046PA07

5J046QA02

(57)【要約】

【課題】本開示では、平面アンテナの送受信する電波の強度の低下を軽減し、併せてＳＮ比の劣化を軽減することを目的とする。
【解決手段】本開示に係るセンサモジュールは、裏面が実装基板に搭載されるモジュール基板と、裏面が前記モジュール基板の表面に接着されるアンテナ基板と、前記アンテナ基板の表面に形成される一又は複数の平面アンテナと、前記平面アンテナが露出するように前記モジュール基板の表面を覆うモールド樹脂と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

裏面が実装基板に搭載されるモジュール基板と、
裏面が前記モジュール基板の表面に接着されるアンテナ基板と、
前記アンテナ基板の表面に形成される一又は複数の平面アンテナと、
前記平面アンテナが露出するように前記モジュール基板の表面を覆うモールド樹脂と、
を備えるセンサモジュール。

【請求項2】

前記モールド樹脂は、前記モジュール基板の表面からの高さが、前記平面アンテナの高さに等しい
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。

【請求項3】

前記モールド樹脂は、前記モジュール基板の表面からの高さが、前記アンテナ基板の表面の高さに等しい
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。

【請求項4】

前記モジュール基板は、表面に一又は複数の電子部品を備え、
前記モールド樹脂は、前記電子部品を覆う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセンサモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、平面アンテナが露出するようにモールド樹脂がモジュール基板の表面を覆うセンサモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

平面アンテナを用いて無線通信やセンシングを行うセンサモジュールが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

【0003】

関連技術に係る装置は、半導体チップと、前記半導体チップを実装する基板と、前記基板に形成されて、前記半導体チップが出力する信号を放射する平面アンテナと、前記平面アンテナを覆う樹脂とを具備する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－１８７７４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

関連技術では、樹脂が平面アンテナを覆う構成である。このような構成の場合、平面アンテナが送受信する電波が樹脂により吸収や拡散され、平面アンテナが送受信する電波の強度が低下するという課題があった。また、平面アンテナが受信する電波は、樹脂を透過して平面アンテナに到達するため、電波の強度の低下が、受信する電波のＳＮ比の劣化につながるという課題もあった。

【0006】

前記課題を解決するために、本開示は、平面アンテナの送受信する電波の強度の低下を軽減し、併せてＳＮ比の劣化を軽減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本開示のセンサモジュールは、平面アンテナが露出するようにモールド樹脂がモジュール基板の表面を覆うこととした。

【0008】

具体的には、本開示に係るセンサモジュールは、
裏面が実装基板に搭載されるモジュール基板と、
裏面が前記モジュール基板の表面に接着されるアンテナ基板と、
前記アンテナ基板の表面に形成される一又は複数の平面アンテナと、
前記平面アンテナが露出するように前記モジュール基板の表面を覆うモールド樹脂と、
を備える。

【0009】

本開示に係るセンサモジュールでは、
前記モールド樹脂は、前記モジュール基板の表面からの高さが、前記平面アンテナの高さに等しくてもよい。

【0010】

本開示に係るセンサモジュールでは、
前記モールド樹脂は、前記モジュール基板の表面からの高さが、前記アンテナ基板の表面の高さに等しくてもよい。

【0011】

本開示に係るセンサモジュールでは、
前記モジュール基板は、表面に一又は複数の電子部品を備え、
前記モールド樹脂は、前記電子部品を覆ってもよい。

【0012】

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、平面アンテナの送受信する電波の強度の低下を軽減し、併せてＳＮ比の劣化を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１に係るセンサモジュールの概略構成の一例を示す。

【図2】実施形態１に係るセンサモジュールの断面図の一例を示す。

【図3】実施形態２に係るセンサモジュールの断面図の一例を示す。

【図4】実施形態３に係るセンサモジュールの概略構成の一例を示す。

【図5】実施形態３に係るセンサモジュールの断面図の一例を示す。

【図6】実施形態３に係るセンサモジュールの製造過程の一例を示す。

【図7】実施形態３に係るセンサモジュールの製造過程の一例を示す。

【図8】実施形態３に係るセンサモジュールの断面図の一例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

【0016】

（実施形態１）
本実施形態に係るセンサモジュールの概略構成の一例を図１に、図１におけるＡ－Ａ断面図を図２に示す。図１及び図２において、本実施形態に係るセンサモジュール１０は、裏面が実装基板７に搭載されるモジュール基板１と、裏面がモジュール基板１の表面に接着されるアンテナ基板２と、アンテナ基板２の表面に形成される一又は複数の平面アンテナ３と、平面アンテナ３が露出するようにモジュール基板１の表面を覆うモールド樹脂４と、を備える。

【0017】

モジュール基板１は、実装基板７の電極８に接合されて搭載される。モジュール基板１と、電極８との接合には、はんだ付けを用いてもよい。なお、電極８は、実装基板７の表面に形成された銅パターンである。電極８の銅パターンの形状は任意であり、図２に限定されない。

【0018】

モジュール基板１は、表面に一又は複数の電子部品６を備えてもよい。なお、モジュール基板１は、一般的なプリント基板であってもよい。

【0019】

アンテナ基板２は、モジュール基板１の表面に接着される。アンテナ基板２としては、エポキシガラス基板、セラミック基板、樹脂基板等が例示できる。

【0020】

平面アンテナ３は、アンテナ基板２の表面に形成され、電波を送受信する。電波は、マイクロ波やミリ波等が例示できる。平面アンテナ３の材料としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等が例示できる。

【0021】

モールド樹脂４は、平面アンテナ３が露出するようにモジュール基板１の表面を覆う。例えば、図１及び図２に示すように、平面アンテナ３、及び平面アンテナ３が形成されたアンテナ基板２の周辺が露出するように、モジュール基板１の表面を覆ってもよい。

【0022】

モールド樹脂４は、モジュール基板１が表面に備える電子部品６を覆ってもよい。モールド樹脂４が、電子部品６及びモジュール基板１の表面を覆うことにより、電子部品６間に金属くず等が入りにくく、金属くず等による部品間ショートのリスクを軽減することが出来る。さらに、このような構成の場合、金属くず等による部品間ショートのリスクが低いため、電子部品６間の距離を小さくすることができる。なお、モールド樹脂４としては、エポキシ樹脂等が例示できる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態に係るセンサモジュール１０では、平面アンテナ３が露出するようにモールド樹脂４がモジュール基板１の表面を覆うことにより、平面アンテナ３の送受信する電波の強度の低下を軽減し、併せてＳＮ比の劣化を軽減することができる。

【0024】

（実施形態２）
本実施形態に係るセンサモジュールの図１におけるＡ－Ａ断面図を図３に示す。図３に示すように、モールド樹脂４は、モジュール基板１の表面からの高さＨｍが、アンテナ基板２の表面の高さＨｂに等しい。

【0025】

これにより、図３に示すように、Ａ－Ａ断面において、平面アンテナ３は、モールド樹脂４よりも突出するため、周囲に障害がなくなる。そのため、本実施形態に係るセンサモジュール１０では、平面アンテナ３が、任意の方向に対して、電波の強度の低下及びＳＮ比の劣化を軽減しつつ、電波の送受信をすることができる。

【0026】

以上説明したように、本実施形態に係るセンサモジュール１０では、平面アンテナ３が露出するようにモールド樹脂４がモジュール基板１の表面を覆うことにより、平面アンテナ３の送受信する電波の強度の低下を軽減し、併せてＳＮ比の劣化を軽減することができる。

【0027】

（実施形態３）
本実施形態に係るセンサモジュールの概略構成の一例を図４に、図４のＡ－Ａ断面図を図５に示す。図４では、図１に示すセンサモジュール１０と異なり、モールド樹脂４が平面アンテナ３に接するようにモジュール基板１を覆う。

【0028】

また、図５に示すように、モールド樹脂４は、モジュール基板１の表面からの高さＨｍが、平面アンテナ３の高さＨａに等しい。

【0029】

本実施形態に係るセンサモジュール１０の製造について図６及び７を用いて説明する。本実施形態に係るセンサモジュール１０は、図６に示すように、平面アンテナ３が形成されたアンテナ基板２と電子部品６とが表面に搭載されたモジュール基板１が、凹形状の金型２０に対して平面アンテナ３が底に接するように配置され、モジュール基板１と金型２０の底との間に樹脂が流し込まれ、流し込まれた樹脂が硬化することでモールド樹脂４が形成されてもよい。

【0030】

本実施形態に係るセンサモジュール１０を製造するためには、図６に示すように、金型２０の底は平面であれば良いため、平面アンテナ３の大きさ、平面アンテナ３の間隔、アンテナ基板２の大きさ等が変わっても同一の金型２０を使用することができる。

【0031】

なお、図７（ａ）に示すように、平面アンテナ３と金型２０の底との間にフィルム２１を設けてもよい。図７（ａ）における平面アンテナ３付近の拡大図を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、平面アンテナ３と接触するフィルム２１の一部分が変形することにより、平面アンテナ３の先端がフィルム２１に少し食い込むことがある。

【0032】

図７（ａ）及び（ｂ）に示す金型２０及びフィルム２１を用いて製造したセンサモジュール１０を図８に示す。図７（ｂ）に示すように、平面アンテナ３の先端がフィルム２１に少し食い込むことで、図８に示すように、モールド樹脂４は、モジュール基板１の表面からの高さＨｍが、平面アンテナ３の高さＨａよりも多少低くなる。このように、製造上の原因で、モジュール基板１の表面からの高さＨｍと、平面アンテナ３の高さＨａとが多少ずれることもある。

【0033】

以上説明したように、本実施形態に係るセンサモジュール１０では、平面アンテナ３が露出するようにモールド樹脂４がモジュール基板１の表面を覆うことにより、平面アンテナ３の送受信する電波の強度の低下を軽減し、併せてＳＮ比の劣化を軽減することができる。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本開示に係るセンサモジュールは、産業全般に利用することができる。

【符号の説明】

【0035】

１：モジュール基板
２：アンテナ基板
３：平面アンテナ
４：モールド樹脂
６：電子部品
７：実装基板
８：電極
１０：センサモジュール
２０：金型
２１：フィルム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】