高频模块以及通信装置
文献发布时间:2023-06-19 19:27:02
技术领域
本发明普遍地涉及高频模块以及通信装置,更详细地,涉及具备安装基板的高频模块、以及具备该高频模块的通信装置。
背景技术
在专利文献1公开了如下的高频模块,即,具备:安装基板,具有相互对置的第1主面以及第2主面;多个发送滤波器,安装在安装基板的第1主面;树脂构件,覆盖多个发送滤波器;以及屏蔽电极层。
在专利文献1公开的高频模块中,屏蔽电极层形成为覆盖树脂构件的顶面以及侧面。
此外,在专利文献1公开了具备高频模块的通信装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2019/181590号
发明内容
发明要解决的问题
在高频模块中,有时为了抑制多个发送滤波器的温度上升而要求散热性的提高。
本发明的目的在于,提供一种能够谋求散热性的提高的高频模块以及通信装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的一个方式涉及的高频模块具备安装基板、多个发送滤波器、树脂层、以及屏蔽层。所述安装基板具有相互对置的第1主面以及第2主面。所述多个发送滤波器安装在所述安装基板的所述第1主面。所述树脂层配置在所述安装基板的所述第1主面,覆盖所述多个发送滤波器的外周面的至少一部分。所述屏蔽层覆盖所述树脂层和所述多个发送滤波器的至少一部分。所述多个发送滤波器中的至少两个发送滤波器各自中的与所述安装基板侧相反侧的主面的至少一部分与所述屏蔽层相接。
本发明的一个方式涉及的高频模块具备安装基板、多个发送滤波器、多个金属构件、树脂层、以及屏蔽层。所述安装基板具有相互对置的第1主面以及第2主面。所述多个发送滤波器安装在所述安装基板的所述第1主面。所述多个金属构件配置在所述多个发送滤波器中的与所述安装基板侧相反侧的主面。所述树脂层配置在所述安装基板的所述第1主面,覆盖所述多个发送滤波器的外周面的至少一部分和所述多个金属构件的外周面的至少一部分。所述屏蔽层覆盖所述树脂层和所述多个金属构件的至少一部分。所述多个金属构件与所述多个发送滤波器中的对应的发送滤波器中的与所述安装基板侧相反侧的主面和所述屏蔽层相接。
本发明的一个方式涉及的通信装置具备上述高频模块和信号处理电路。所述信号处理电路与所述高频模块连接。
发明效果
本发明的上述方式涉及的高频模块以及通信装置能够谋求散热性的提高。
附图说明
图1是实施方式1涉及的高频模块的俯视图。
图2示出同上的高频模块,是从安装基板的第1主面侧对安装基板的第2主面和配置在安装基板的第2主面的多个电路部件以及多个外部连接端子进行了透视的俯视图。
图3示出同上的高频模块,是图1的X-X线剖视图。
图4示出同上的高频模块,是图1的Y-Y线剖视图。
图5是将同上的高频模块的一部分放大了的剖视图。
图6涉及同上的高频模块,是发送滤波器中的与安装基板侧相反侧的主面的俯视图。
图7是同上的高频模块的输出匹配电路包含的电路部件的说明图。
图8是具备同上的高频模块的通信装置的电路结构图。
图9是同上的高频模块的功率放大器以及输出匹配电路的一部分的电路图。
图10是实施方式1的变形例1涉及的高频模块的剖视图。
图11是实施方式1的变形例2涉及的高频模块的剖视图。
图12是实施方式1的变形例3涉及的高频模块的剖视图。
图13是实施方式1的变形例4涉及的高频模块的俯视图。
图14示出同上的高频模块,是图13的X-X线剖视图。
图15是实施方式2涉及的高频模块的剖视图。
具体实施方式
在以下的实施方式等中参照的图1~图7、图10~图15均为示意性的图,图中的各构成要素的大小、厚度各自的比未必一定反映了实际的尺寸比。
(实施方式1)
例如,如图1~图5所示,实施方式1涉及的高频模块100具备安装基板130、多个(例如,4个)发送滤波器1、树脂层15、以及屏蔽层16。安装基板130具有相互对置的第1主面131以及第2主面132。多个发送滤波器1安装在安装基板130的第1主面131。树脂层15配置在安装基板130的第1主面131,覆盖多个发送滤波器1的外周面103。屏蔽层16覆盖树脂层15和多个发送滤波器1。
以下,参照图1~图9对实施方式1涉及的高频模块100以及通信装置300更详细地进行说明。
(1)高频模块以及通信装置
(1.1)高频模块以及通信装置的电路结构
如图8所示,高频模块100例如用于通信装置300。通信装置300例如为便携式电话(例如,智能电话),但是并不限于此,例如,也可以是可穿戴终端(例如,智能手表)等。高频模块100例如为能够应对4G(第4代移动通信)标准、5G(第5代移动通信)标准等的模块。4G标准例如为3GPP(Third Generation Partnership Project,第3代合作伙伴计划)LTE(LongTerm Evolution,长期演进)标准。5G标准例如为5GNR(New Radio,新空口)。高频模块100例如为能够应对载波聚合以及双连接的模块。
高频模块100例如构成为能够对从信号处理电路301输入的第1频带(例如,600MHz-900MHz、1.7GHz-2GHz、2.3GHz-2.7GHz等)的发送信号(高频信号)进行放大并输出到天线A1(以下,也称为第1天线A1)。此外,高频模块100构成为能够对从信号处理电路301输入的第2频带(例如,600MHz-900MHz、1.7GHz-2GHz、2.3GHz-2.7GHz等)的发送信号(高频信号)进行放大并从天线A2(以下,也称为第2天线A2)输出。此外,高频模块100构成为还具备低噪声放大器18,且能够对从第1天线A1输入的第1频带的接收信号(高频信号)进行放大并输出到信号处理电路301。此外,高频模块100构成为能够对从第2天线A2输入的第2频带的接收信号(高频信号)进行放大并输出到信号处理电路301。此外,高频模块100构成为能够对从天线A3(以下,也称为第3天线A3)输入的第3频带(例如,600MHz-900MHz、1.7GHz-2GHz、2.3GHz-2.7GHz等)的接收信号(高频信号)进行放大并输出到信号处理电路301。信号处理电路301不是高频模块100的构成要素,而是具备高频模块100的通信装置300的构成要素。高频模块100例如通过通信装置300具备的信号处理电路301进行控制。通信装置300具备高频模块100和信号处理电路301。通信装置300还具备第1天线A1、第2天线A2、以及第3天线A3。通信装置300还具备安装了高频模块100的电路基板。电路基板例如为印刷布线板。电路基板具有被提供接地电位的接地电极。
信号处理电路301例如包含RF信号处理电路302和基带信号处理电路303。RF信号处理电路302例如为RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit,射频集成电路),进行对高频信号的信号处理。RF信号处理电路302例如对从基带信号处理电路303输出的高频信号(发送信号)进行上变频等信号处理,并输出进行了信号处理的高频信号。此外,RF信号处理电路302例如对从高频模块100输出的高频信号(接收信号)进行下变频等信号处理,并向基带信号处理电路303输出进行了信号处理的高频信号。基带信号处理电路303例如为BBIC(Baseband Integrated Circuit,基带集成电路)。基带信号处理电路303从基带信号生成I相信号以及Q相信号。基带信号例如为从外部输入的声音信号、图像信号等。基带信号处理电路303通过将I相信号和Q相信号合成而进行IQ调制处理,并输出发送信号。此时,发送信号作为对给定频率的载波信号以比该载波信号的周期长的周期进行了振幅调制的调制信号(IQ信号)而生成。由基带信号处理电路303处理的接收信号例如作为图像信号而用于图像显示,或者作为声音信号而用于通信装置300的用户的通话。高频模块100在第1天线A1以及第2天线A2与信号处理电路301的RF信号处理电路302之间传递高频信号(接收信号、发送信号)。此外,高频模块100在第3天线A3与信号处理电路301的RF信号处理电路302之间传递高频信号(接收信号)。
高频模块100具备多个(例如,4个)发送滤波器1。此外,高频模块100具备功率放大器3和输出匹配电路4。此外,高频模块100具备多个(例如,6个)接收滤波器2。此外,高频模块100具备低噪声放大器18和多个(例如,6个)输入匹配电路17。此外,高频模块100具备开关7(以下,也称为第1开关7)和第2开关5。此外,高频模块100具备控制器19。此外,高频模块100具备连接在第1开关7与多个发送滤波器1之间的多个(例如,4个)匹配电路6。此外,高频模块100具备连接在第1开关7与多个(例如,3个)天线端子94A、94B、94C之间的多个(例如,3个)匹配电路8。
多个发送滤波器1具有相互不同的通带。以下,在区分4个发送滤波器1而进行说明的情况下,有时也将4个发送滤波器1分别称为第1发送滤波器11、第2发送滤波器12、第3发送滤波器13、第4发送滤波器14。此外,多个接收滤波器2具有相互不同的通带。以下,在区分6个接收滤波器2而进行说明的情况下,有时也将6个接收滤波器2分别称为第1接收滤波器21、第2接收滤波器22、第3接收滤波器23、第4接收滤波器24、第5接收滤波器25、第6接收滤波器26。
此外,高频模块100具备多个外部连接端子9。多个外部连接端子9包含信号输入端子91、信号输出端子92、控制端子93、多个(例如,3个)天线端子94A、94B、94C、以及多个接地端子95(参照图2~图4)。多个接地端子95是与通信装置300具备的上述的电路基板的接地电极电连接而被提供接地电位的端子。
第1发送滤波器11例如为以第1通信频段的发送带为通带的滤波器。第2发送滤波器12例如为以第2通信频段的发送带为通带的滤波器。第3发送滤波器13例如为以第3通信频段的发送带为通带的滤波器。第4发送滤波器14例如为以第4通信频段的发送带为通带的滤波器。第1通信频段对应于通过第1发送滤波器11的发送信号,例如为3GPPLTE标准的Band1。第2通信频段对应于通过第2发送滤波器12的发送信号,例如为3GPPLTE标准的Band3。第3通信频段对应于通过第3发送滤波器13的发送信号,例如为5GNR标准的n1。第4通信频段对应于通过第4发送滤波器14的发送信号,例如为5GNR标准的n41。
功率放大器3具有输入端子以及输出端子。功率放大器3对输入到输入端子的第1频带以及第2频带的发送信号进行放大并从输出端子输出。在此,第1频带例如包含第1通信频段和第2通信频段。第2频带例如包含第3通信频段和第4通信频段。功率放大器3的输入端子与信号输入端子91连接。功率放大器3的输入端子经由信号输入端子91与信号处理电路301连接。信号输入端子91是用于将来自外部电路(例如,信号处理电路301)的高频信号(发送信号)输入到高频模块100的端子。功率放大器3的输出端子经由输出匹配电路4与第2开关5的公共端子50连接。
例如,如图9所示,功率放大器3具备驱动级放大器31、两个最终级放大器32A、32B、以及具有第1变压器T1的不平衡一平衡变换电路33(以下,称为第1平衡一不平衡变压器33)。驱动级放大器31、最终级放大器32A以及最终级放大器32B各自包含放大用晶体管。第1变压器T1包含一次侧电感器L10和二次侧电感器L11。第1平衡一不平衡变压器33具有不平衡端子331和一对平衡端子332A、332B。一次侧电感器L10连接在不平衡端子331与接地之间。二次侧电感器L11连接在平衡端子332A与平衡端子332B之间。在功率放大器3中,驱动级放大器31的输入端子与信号输入端子91连接,驱动级放大器31的输出端子与不平衡端子331连接,最终级放大器32A的输入端子与平衡端子332A连接,最终级放大器32B的输入端子与平衡端子332B连接。在功率放大器3中,驱动级放大器31的输入端子构成功率放大器3的输入端子,两个最终级放大器32A、32B各自的输出端子构成功率放大器3的输出端子。功率放大器3构成差动放大电路。另外,在驱动级放大器31的输出端子施加电压Vccl。
如图8所示,输出匹配电路4设置在功率放大器3的输出端子与第2开关5的公共端子50之间的信号路径。输出匹配电路4是用于获得功率放大器3和多个发送滤波器1的阻抗匹配的电路。例如,如图9所示,输出匹配电路4具备具有第2变压器T2的平衡一不平衡变换电路41(以下,称为第2平衡一不平衡变压器41)和多个电路元件42(参照图1)。多个电路元件42包含电感器L42(参照图1以及7)。第2平衡一不平衡变压器41具有一对平衡端子411A、411B和不平衡端子412。在输出匹配电路4中,平衡端子411A与最终级放大器32A的输出端子连接,平衡端子411B与最终级放大器32B的输出端子连接,不平衡端子412与第2开关5(参照图8)的公共端子50连接。作为一个例子,第2变压器T2具有4个电感器要素L1、L2、L3、L4。在第2变压器T2中,由电感器要素L3和电感器要素L4的串联电路构成一次侧电感器,由电感器要素L1和电感器要素L2的串联电路构成二次侧电感器。在第2变压器T2中,一次侧电感器连接在平衡端子411A与平衡端子411B之间。
高频模块100还具备连接在布线W1与布线W2之间的串联电路,布线W1将最终级放大器32A的输出端子和平衡端子411A连接,布线W2将最终级放大器32B的输出端子和平衡端子411B连接。该串联电路包含电感器Lc1、电容器C1以及电感器Lc2,未被接地。该串联电路是用于使输入到功率放大器3的高频信号(发送信号)的奇数次谐波(例如,3次谐波)衰减的LC谐振电路。LC谐振电路的谐振频率包含于第1频带和第2频带之中相对低频率侧的频带的下限的3倍的频率与第1频带和第2频带之中相对高频率侧的频带的上限的3倍的频率之间的频带。此外,高频模块100还具备连接在最终级放大器32A的输出端子与平衡端子411A之间的电感器La1和连接在最终级放大器32B的输出端子与平衡端子411B之间的电感器La2。
第1接收滤波器21例如为以第1通信频段的接收带为通带的滤波器。第2接收滤波器22例如为以第2通信频段的接收带为通带的滤波器。第3接收滤波器23例如为以第3通信频段的接收带为通带的滤波器。第4接收滤波器24例如为以第4通信频段的接收带为通带的滤波器。第5接收滤波器25例如为以第5通信频段的接收带为通带的滤波器。第6接收滤波器26例如为以第6通信频段的接收带为通带的滤波器。第1通信频段对应于通过第1接收滤波器21的接收信号,例如为3GPPLTE标准的Band1。第2通信频段对应于通过第2接收滤波器22的接收信号,例如为3GPPLTE标准的Band3。第3通信频段对应于通过第3接收滤波器23的接收信号,例如为5GNR标准的n1。第4通信频段对应于通过第4接收滤波器24的接收信号,例如为5GNR标准的n41。第5通信频段对应于通过第5接收滤波器25的接收信号,例如为5GNR标准的n3。第6通信频段对应于通过第6接收滤波器26的接收信号,例如为3GPPLTE标准的Band7。
低噪声放大器18对输入的第1频带、第2频带以及第3频带的接收信号进行放大并输出。第1频带包含第1通信频段和第2通信频段。第2频带包含第3通信频段和第4通信频段。第3频带例如包含第5通信频段和第6通信频段。
低噪声放大器18具备多个(例如,6个)放大用晶体管。多个放大用晶体管各自具有输入端子以及输出端子。低噪声放大器18对输入到多个放大用晶体管中的任一放大用晶体管的输入端子的接收信号进行放大,并从输出端子输出。低噪声放大器18的多个(6个)放大用晶体管的输入端子经由多个(6个)输入匹配电路17中的对应的输入匹配电路17与多个接收滤波器2中的对应的接收滤波器2连接。低噪声放大器18的输出端子与信号输出端子92连接。低噪声放大器18的输出端子例如经由信号输出端子92与信号处理电路301连接。信号输出端子92是用于将来自低噪声放大器18的高频信号(接收信号)向外部电路(例如,信号处理电路301)进行输出的端子。
多个(例如,6个)输入匹配电路17设置在低噪声放大器18的多个放大用晶体管的输入端子与多个接收滤波器2之间的多个信号路径。以下,在区分6个输入匹配电路17而进行说明的情况下,有时也将6个输入匹配电路17分别称为第1输入匹配电路171、第2输入匹配电路172、第3输入匹配电路173、第4输入匹配电路174、第5输入匹配电路175、第6输入匹配电路176。
第1输入匹配电路171是用于获得低噪声放大器18和第1接收滤波器21的阻抗匹配的电路。第2输入匹配电路172是用于获得低噪声放大器18和第2接收滤波器22的阻抗匹配的电路。第3输入匹配电路173是用于获得低噪声放大器18和第3接收滤波器23的阻抗匹配的电路。第4输入匹配电路174是用于获得低噪声放大器18和第4接收滤波器24的阻抗匹配的电路。第5输入匹配电路175用于获得低噪声放大器18和第5接收滤波器25的阻抗匹配的电路。第6输入匹配电路176是用于获得低噪声放大器18和第6接收滤波器26的阻抗匹配的电路。多个输入匹配电路17各自例如由一个电感器构成,但是并不限于此,例如,有时也包含多个电感器以及多个电容器。
第1开关7具有3个公共端子70和多个(例如,6个)选择端子71。以下,在区分3个公共端子70而进行说明的情况下,有时也将3个公共端子70分别称为公共端子70A、公共端子70B、公共端子70C。此外,以下,在区分6个选择端子71而进行说明的情况下,有时也将6个选择端子71分别称为选择端子711、选择端子712、选择端子713、选择端子714、选择端子715、选择端子716。
公共端子70A与天线端子94A连接。在天线端子94A连接天线A1。公共端子70B与天线端子94B连接。在天线端子94B连接天线A2。公共端子70C与天线端子94C连接。在天线端子94C连接天线A3。选择端子711连接于第1发送滤波器11的输出端子和第1接收滤波器21的输入端子的连接点。选择端子712连接于第2发送滤波器12的输出端子和第2接收滤波器22的输入端子的连接点。选择端子713连接于第3发送滤波器13的输出端子和第3接收滤波器23的输入端子的连接点。选择端子714连接于第4发送滤波器14的输出端子和第4接收滤波器24的输入端子的连接点。选择端子715与第5接收滤波器25的输入端子连接。选择端子716与第6接收滤波器26的输入端子连接。第1开关7例如能够在公共端子70A连接多个选择端子711、712中的至少一个以上。此外,第1开关7能够在公共端子70B连接多个选择端子713、714中的至少一个以上。此外,第1开关7能够在公共端子70C连接多个选择端子715、716中的至少一个以上。在此,第1开关7例如为能够进行一对一以及一对多的连接的开关。
第1开关7例如通过信号处理电路301进行控制。第1开关7按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号对多个公共端子70和多个选择端子71的连接状态进行切换。第1开关7例如为开关IC(Integrated Circuit,集成电路)。
第2开关5具有公共端子50和多个(例如,4个)选择端子51。以下,在区分4个选择端子51而进行说明的情况下,有时也将4个选择端子51分别称为选择端子511、选择端子512、选择端子513、选择端子514。
公共端子50经由输出匹配电路4与功率放大器3的输出端子连接。选择端子511与第1发送滤波器11的输入端子连接。选择端子512与第2发送滤波器12的输入端子连接。选择端子513与第3发送滤波器13的输入端子连接。选择端子514与第4发送滤波器14的输入端子连接。第2开关5例如为能够在公共端子50连接多个选择端子51中的至少一个以上的开关。在此,第2开关5例如为能够进行一对一以及一对多的连接的开关。
第2开关5例如通过信号处理电路301进行控制。第2开关5按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号对公共端子50和多个选择端子51的连接状态进行切换。第2开关5例如为开关IC。
以下,在区分4个匹配电路6而进行说明的情况下,有时也将4个匹配电路6分别称为匹配电路61、匹配电路62、匹配电路63、匹配电路64。
匹配电路61连接在第1发送滤波器11的输出端子和第1接收滤波器21的输入端子的连接点与第1开关7的选择端子711之间。匹配电路62连接在第2发送滤波器12的输出端子和第2接收滤波器22的输入端子的连接点与第1开关7的选择端子712之间。匹配电路63连接在第3发送滤波器13的输出端子和第3接收滤波器23的输入端子的连接点与第1开关7的选择端子713之间。匹配电路64连接在第4发送滤波器14的输出端子和第4接收滤波器24的输入端子的连接点与第1开关7的选择端子714之间。多个匹配电路6各自例如由一个电感器构成,但是并不限于此,例如,有时也包含多个电感器以及多个电容器。
以下,在区分3个匹配电路8而进行说明的情况下,有时也将3个匹配电路8分别称为匹配电路8A、匹配电路8B、匹配电路8C。
匹配电路8A连接在第1开关7的公共端子70A与天线端子94A之间。匹配电路8B连接在第1开关7的公共端子70B与天线端子94B之间。匹配电路8C连接在第1开关7的公共端子70C与天线端子94C之间。多个匹配电路8各自例如由一个电感器构成,但是并不限于此,例如,有时也包含多个电感器以及多个电容器。
控制器19与控制端子93连接。控制端子93例如与信号处理电路301连接。控制器19基于来自信号处理电路301的控制信号对功率放大器3进行控制。
(1.2)高频模块的构造
如图1~图5所示,高频模块100具备安装基板130和4个发送滤波器1。此外,高频模块100具备功率放大器3和输出匹配电路4。此外,高频模块100具备6个接收滤波器2、低噪声放大器18、6个输入匹配电路17、第1开关7、第2开关5、以及控制器19。此外,高频模块100具备4个匹配电路6(以下,也称为第1匹配电路6)和3个匹配电路8(以下,也称为第2匹配电路8)。此外,高频模块100还具备多个外部连接端子9。
安装基板130具有在安装基板130的厚度方向D1上相互对置的第1主面131以及第2主面132。安装基板130例如为包含多个电介质层以及多个导电层的多层基板。多个电介质层以及多个导电层在安装基板130的厚度方向D1上层叠。多个导电层形成为按每个层规定的给定图案。多个导电层各自在与安装基板130的厚度方向D1正交的一个平面内包含一个或多个导体部。各导电层的材料例如为铜。多个导电层包含接地层。在高频模块100中,多个接地端子95和接地层经由安装基板130具有的过孔导体等电连接。安装基板130例如为LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics,低温共烧陶瓷)基板。安装基板130并不限于LTCC基板,例如,也可以为印刷布线板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics,高温共烧陶瓷)基板、树脂多层基板。
此外,安装基板130并不限于LTCC基板,例如,也可以为布线构造体。布线构造体例如为多层构造体。多层构造体包含至少一个绝缘层和至少一个导电层。绝缘层形成为给定图案。在绝缘层为多个的情况下,多个绝缘层按形成为每个层规定的给定图案。导电层形成为与绝缘层的给定图案不同的给定图案。在导电层为多个的情况下,多个导电层形成为按每个层规定的给定图案。导电层也可以包含一个或多个再布线部。在布线构造体中,在多层构造体的厚度方向上相互对置的两个面中的第1面为安装基板130的第1主面131,第2面为安装基板130的第2主面132。布线构造体例如也可以为内插器。内插器可以是使用了硅基板的内插器,也可以是由多层构成的基板。
安装基板130的第1主面131以及第2主面132在安装基板130的厚度方向D1上分离,并与安装基板130的厚度方向D1交叉。安装基板130中的第1主面131例如与安装基板130的厚度方向D1正交,但是例如也可以作为不与厚度方向D1正交的面而包含导体部的侧面等。此外,安装基板130中的第2主面132例如与安装基板130的厚度方向D1正交,但是例如也可以作为不与厚度方向D1正交的面而包含导体部的侧面等。此外,安装基板130的第1主面131以及第2主面132也可以形成有微细的凹凸或凹部或凸部。例如,在安装基板130的第1主面131形成有凹部的情况下,凹部的内表面包含于第1主面131。
在实施方式1涉及的高频模块100中,第1组的电路部件安装在安装基板130的第1主面131。如图1所示,第1组的电路部件包含4个发送滤波器1、6个接收滤波器2、功率放大器3、输出匹配电路4的5个电路元件42、6个输入匹配电路17、6个第1匹配电路6、以及3个第2匹配电路8。所谓“电路部件安装在安装基板130的第1主面131”,包含电路部件被配置在安装基板130的第1主面131的情况(机械连接的情况)、和电路部件与安装基板130(的适当的导体部)电连接的情况。在高频模块100中,多个电路部件中的第2组的电路部件安装在安装基板130的第2主面132。第2组的电路部件包含第1开关7、第2开关5、控制器19、以及低噪声放大器18。所谓“电路部件安装在安装基板130的第2主面132”,包含电路部件配置在安装基板130的第2主面132的情况(机械连接的情况)和电路部件与安装基板130(的适当的导体部)电连接的情况。输出匹配电路4的第2平衡-不平衡变压器41设置在安装基板130。
4个发送滤波器1各自例如为梯型滤波器,具有多个(例如,4个)串联臂谐振器和多个(例如,3个)并联臂谐振器。4个发送滤波器1各自例如为弹性波滤波器。在弹性波滤波器中,多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器各自由弹性波谐振器构成。弹性波滤波器例如为利用声表面波的声表面波滤波器。
在声表面波滤波器中,多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器各自例如为SAW(Surface Acoustic Wave,声表面波)谐振器。
例如,如图5所示,多个发送滤波器1各自包含基板110、设置在基板110上的低声速膜114、设置在低声速膜114上的压电体层115、以及设置在压电体层115上的多个IDT(Interdigital Transducer,叉指换能器)电极116。此外,多个发送滤波器1各自作为封装构造的构成要素而包含间隔层118、覆盖构件119、以及多个端子120。多个发送滤波器1各自在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下为长方形状,但是并不限于此,例如,也可以为正方形形状。
在高频模块100中,多个基板110均为硅基板。硅基板的电阻率例如为100Ωcm以上,优选为1000Ωcm以上,进一步优选为4000Ωcm以上。
在从基板110的厚度方向的俯视下,低声速膜114位于从基板110的外缘分离的位置。基板110具有在其厚度方向上相互对置的第1主面111以及第2主面112。多个发送滤波器1各自还包含对基板110的第1主面111中的未被低声速膜114覆盖的区域进行覆盖的绝缘层117。绝缘层117具有电绝缘性。绝缘层117在基板110的第1主面111上沿着基板110的外缘形成。绝缘层117包围多个IDT电极116。在从基板110的厚度方向的俯视下,绝缘层117具有框形状(例如,矩形框状)。绝缘层117的一部分在基板110的厚度方向上与压电体层115的外周部重叠。压电体层115的外周面以及低声速膜114的外周面被绝缘层117覆盖。绝缘层117的材料为环氧树脂、聚酰亚胺等。
压电体层115的材料例如为铌酸锂或钽酸锂。低声速膜114是如下的膜,即,在低声速膜114传播的体波(bulk wave)的声速与在压电体层115传播的体波的声速相比成为低速。低声速膜114的材料例如为氧化硅,但是并不限定于氧化硅。在基板110中,与在压电体层115传播的弹性波的声速相比,在基板110传播的体波的声速为高速。在此,在基板110传播的体波是在基板110传播的多个体波中的声速最低的体波。
多个发送滤波器1各自也可以还具有设置在基板110与低声速膜114之间的高声速膜。高声速膜是如下的膜,即,在高声速膜传播的体波的声速与在压电体层115传播的弹性波的声速相比成为高速。高声速膜的材料例如为氮化硅,但是并不限定于氮化硅。
例如,在将由IDT电极116的电极指周期决定的弹性波的波长设为λ时,压电体层115的厚度为3.5λ以下。低声速膜114的厚度例如为2.0λ以下。
多个发送滤波器1各自例如也可以包含介于低声速膜114与压电体层115之间的密接层。密接层例如包含树脂(环氧树脂、聚酰亚胺树脂)。此外,多个发送滤波器1也可以分别在低声速膜114与压电体层115之间、压电体层115上、或者低声速膜114下中的任一者具备电介质膜。
间隔层118设置在基板110的第1主面111侧。间隔层118在从基板110的厚度方向的俯视下包围多个IDT电极116。在从基板110的厚度方向的俯视下,间隔层118为矩形框状。间隔层118具有电绝缘性。间隔层118的材料为环氧树脂、聚酰亚胺等。覆盖构件119为平板状。覆盖构件119配置在间隔层118上,使得在基板110的厚度方向上与基板110对置。覆盖构件119在基板110的厚度方向上与多个IDT电极116重复,且在基板110的厚度方向上从多个IDT电极116分离。覆盖构件119具有电绝缘性。覆盖构件119的材料为环氧树脂、聚酰亚胺等。多个发送滤波器1各自具有被基板110、间隔层118以及覆盖构件119包围的空间S1。气体进入到空间S1。气体为空气、惰性气体(例如,氮气)等。多个端子120从覆盖构件119露出。
功率放大器3是包含电路部的功率放大用IC芯片,该电路部具有驱动级放大器31(参照图9)、两个最终级放大器32A、32B(参照图9)、以及第1平衡-不平衡变压器33(参照图9)。功率放大器3被倒装芯片安装在安装基板130的第1主面131。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,功率放大器3的外周形状为四边形形状。驱动级放大器31、最终级放大器32A以及最终级放大器32B各自包含放大用晶体管。放大用晶体管例如为HBT(HeterojunctionBipolar Transistor,异质结双极晶体管)。在该情况下,构成功率放大器3的功率放大用IC芯片例如为GaAs系IC芯片。放大用晶体管并不限于HBT等双极晶体管,例如,也可以为FET(Field Effect Transistor,场效应晶体管)。FET例如为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。构成功率放大器3的功率放大用IC芯片并不限于GaAs系IC芯片,例如,也可以为Si系IC芯片、SiGe系IC芯片或GaN系IC芯片。
输出匹配电路4的第2平衡-不平衡变压器41设置在安装基板130。第2平衡一不平衡变压器41具有上述的4个电感器要素L1~L4(参照图9)。两个电感器要素L3、L4设置在安装基板130内。电感器要素L1设置在安装基板130的第1主面131,使得在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下与两个电感器要素L3、L4重叠。电感器要素L2设置在安装基板130内,使得在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下与两个电感器要素L3、L4重叠。在安装基板130的厚度方向D1上,从两个电感器要素L3、L4观察,电感器要素L2位于与电感器要素L1相反侧。
输出匹配电路4的5个电路元件42为电感器或电容器。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,配置在两个发送滤波器1之间的电路元件42为电感器L42。
另外,在图1中,省略了上述的LC谐振电路的图示,但是LC谐振电路的电容器C1(参照图9)安装在安装基板130的第1主面131。此外,LC谐振电路的两个电感器Lc1、Lc2(参照图9)设置在安装基板130。
6个接收滤波器2各自例如为梯型滤波器,具有多个(例如,4个)串联臂谐振器和多个(例如,3个)并联臂谐振器。6个接收滤波器2各自例如为弹性波滤波器。在弹性波滤波器中,多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器各自由弹性波谐振器构成。弹性波滤波器例如为利用声表面波的声表面波滤波器。在声表面波滤波器中,多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器各自例如为SAW谐振器。6个接收滤波器2各自具有与4个发送滤波器1同样的封装构造。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,6个接收滤波器2各自的外周形状为四边形形状。
如图2所示,低噪声放大器18安装在安装基板130的第2主面132。在实施方式1涉及的高频模块100中,包含低噪声放大器18和第1开关7的IC芯片180(以下,也称为第1IC芯片180)安装在安装基板130的第2主面132。在此,第1TC芯片180被倒装芯片安装在安装基板130的第2主面132。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,第1IC芯片180的外周形状为四边形形状。低噪声放大器18具有的6个放大用晶体管为场效应晶体管,但是并不限于此,例如,也可以为双极晶体管。第1IC芯片180为Si系IC芯片,但是并不限于此。
6个输入匹配电路17各自的电路部件(电感器)例如为片式电感器。6个输入匹配电路17各自的电路部件例如安装在安装基板130的第1主面131。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,6个输入匹配电路17的电路部件的外周形状为四边形形状。6个输入匹配电路17各自也可以包含设置在安装基板130内的内层电感器。
如图2所示,第2开关5安装在安装基板130的第2主面132。在实施方式1涉及的高频模块100中,包含第2开关5和控制器19的第2IC芯片55安装在安装基板130的第2主面132。在此,第2IC芯片55被倒装芯片安装在安装基板130的第2主面132。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,第2IC芯片55的外周形状为四边形形状。第2IC芯片55为Si系IC芯片,但是并不限于此。
4个第1匹配电路6各自的电路部件(电感器)例如为片式电感器。4个第1匹配电路6各自的电路部件例如安装在安装基板130的第1主面131。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,4个第1匹配电路6各自的电路部件的外周形状为四边形形状。4个第1匹配电路6各自也可以包含设置在安装基板130内的内层电感器。
3个第2匹配电路8各自的电路部件(电感器)例如为片式电感器。3个第2匹配电路8各自的电路部件例如安装在安装基板130的第1主面131。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,3个第2匹配电路8各自的电路部件的外周形状为四边形形状。3个第2匹配电路8各自也可以包含设置在安装基板130内的内层电感器。
多个外部连接端子9配置在安装基板130的第2主面132。所谓“外部连接端子9配置在安装基板130的第2主面132”,包含外部连接端子9与安装基板130的第2主面132机械连接的情况和外部连接端子9与安装基板130(的适当的导体部)电连接的情况。多个外部连接端子9的材料例如为金属(例如,铜、铜合金等)。多个外部连接端子9各自为柱状电极。柱状电极例如为圆柱状的电极。多个外部连接端子9例如通过焊料相对于安装基板130的导体部进行接合,但是并不限于此,例如,也可以使用导电性粘接剂(例如,导电性膏)进行接合,还可以直接接合。
多个外部连接端子9包含信号输入端子91、信号输出端子92、控制端子93、3个天线端子94A、94B、94C、以及多个接地端子95。多个接地端子95与安装基板130的接地层电连接。接地层为高频模块100的电路接地,高频模块100的多个电路部件包含与接地层电连接的电路部件。
树脂层15(以下,称为第1树脂层15)配置在安装基板130的第1主面131,覆盖多个发送滤波器1的外周面103。在实施方式1涉及的高频模块100中,第1树脂层15对多个电路部件中的安装在安装基板130的第1主面131的第1组的电路部件分别进行覆盖。第1树脂层15包含树脂(例如,环氧树脂)。第1树脂层15也可以除树脂以外还包含填料。
此外,高频模块100还具备配置在安装基板130的第2主面132的第2树脂层20。第2树脂层20对安装在安装基板130的第2主面132的第2组的电路部件和多个外部连接端子9各自的外周面进行覆盖。第2树脂层20包含树脂(例如,环氧树脂)。第2树脂层20也可以除树脂以外还包含填料。第2树脂层20的材料可以是与第1树脂层15的材料相同的材料,也可以是与第1树脂层15的材料不同的材料。第2树脂层20具有与安装基板130侧相反侧的主面201(参照图3)。
屏蔽层16覆盖树脂层15和4个发送滤波器1。4个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102与屏蔽层16相接。屏蔽层16具有导电性。屏蔽层16具有层叠了多个金属层的多层构造,但是并不限于此,也可以为一个金属层。金属层包含一种或多种金属。屏蔽层16对第1树脂层15中的与安装基板130侧相反侧的主面151、第1树脂层15的外周面153、以及安装基板130的外周面133进行覆盖。此外,屏蔽层16还覆盖第2树脂层20的外周面203。屏蔽层16与安装基板130具有的接地层的外周面的至少一部分接触。由此,能够使屏蔽层16的电位与接地层的电位相同。
(1.3)高频模块中的电路部件的布局
在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,在与输出匹配电路4和功率放大器3排列的方向平行的方向上,第1发送滤波器11、第2发送滤波器12、第3发送滤波器13以及第4发送滤波器14按照第1发送滤波器11、第2发送滤波器12、第3发送滤波器13以及第4发送滤波器14的顺序排列。
在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,4个发送滤波器1位于输出匹配电路4与6个输入匹配电路17之间。
此外,在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,4个发送滤波器1位于输出匹配电路4与4个第1匹配电路6之间。
此外,在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,多个发送滤波器1位于输出匹配电路4与3个第2匹配电路8之间。
在高频模块100中,输出匹配电路4包含在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下与多个发送滤波器1中的至少一个发送滤波器1邻接的电感器L42。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,电感器L42与两个发送滤波器1邻接。所谓“电感器L42与发送滤波器1邻接”,意味着在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,在电感器L42与发送滤波器1之间没有其它电路部件,电感器L42和发送滤波器1相邻。电感器L42的卷绕轴420(参照图7)沿着安装基板130的厚度方向D1。卷绕轴420和厚度方向D1平行,但是并不限于严格地平行的情况,只要大致平行即可。所谓大致平行,意味着卷绕轴420和厚度方向D1所成的角度为10度以下。电感器L42是具有一对电极421、421和连接在一对电极421、421间的绕组部423的片式电感器。卷绕轴420为绕组部423的卷绕轴。
在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,第1IC芯片180和多个发送滤波器1不重叠。
在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,多个发送滤波器1中的至少一个(在图示例子中为两个)和第2IC芯片55重叠。在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,第2发送滤波器12以及第3发送滤波器13各自的一部分与第2IC芯片55的一部分重叠,但是并不限于此,也可以是,第2发送滤波器12以及第3发送滤波器13各自的全部与第2IC芯片55的一部分重叠。
在高频模块100中,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,功率放大器3与低噪声放大器18不重叠。
高频模块100的电路结构具有对发送信号进行发送的发送电路和对接收信号进行接收的接收电路。在高频模块100中,多个电路部件中的仅包含于发送电路的电路部件和除此以外的电路部件(仅包含于接收电路的电路部件、在发送电路和接收电路中共用的电路部件)在安装基板130的厚度方向D1上不重叠。多个电路部件中的仅包含于发送电路的电路部件的组包含4个发送滤波器1、功率放大器3、输出匹配电路4、以及第2IC芯片55。多个电路部件中的仅包含于接收电路的电路部件的组包含6个接收滤波器2和6个输入匹配电路17。在发送电路和接收电路中共用的电路部件的组包含第1开关7、4个第1匹配电路6、3个第2匹配电路8、以及第1IC芯片180。
高频模块100在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,配置有多个电路部件中的仅包含于发送电路的电路部件的组的第1区域和配置有仅包含于接收电路的电路部件的组以及在发送电路和接收电路中共用的电路部件的组的第2区域被分开。
(1.4)高频模块的制造方法
作为高频模块100的制造方法,例如,能够采用具备第1工序、第2工序、第3工序、第4工序、以及第5工序的制造方法。第1工序是如下的工序,即,在安装基板130安装多个电路部件,并且配置多个外部连接端子9。多个电路部件包含多个发送滤波器1等。第2工序是如下的工序,即,在安装基板130的第1主面131侧形成覆盖多个发送滤波器1等并成为第1树脂层15的基础的第1树脂材料层,并且在安装基板130的第2主面132侧形成成为第2树脂层20的基础的第2树脂材料层。第3工序是如下的工序,即,从第1树脂材料层中的与安装基板130侧相反侧的主面对第1树脂材料层进行磨削而使多个发送滤波器1的基板110露出,然后对第1树脂材料层和各基板110进行磨削,由此形成第1树脂层15,并且使各基板110变薄。第4工序是如下的工序,即,从第2树脂材料层中的与安装基板130侧相反侧的主面对第2树脂材料层进行磨削而使多个外部连接端子9的前端露出,然后对第2树脂材料层和各外部连接端子9进行磨削,由此形成第2树脂层20。第5工序是如下的工序,即,例如通过溅射法、蒸镀法、或印刷法来形成与第1树脂层15的主面151和多个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102相接的屏蔽层16。
在通过包含上述的第3工序的制造方法制造的高频模块100中,例如,如图6所示,多个发送滤波器1各自的主面102有时具有磨削痕1120。
(2)效果
(2.1)高频模块
实施方式1涉及的高频模块100具备安装基板130、多个发送滤波器1、树脂层15、以及屏蔽层16。安装基板130具有相互对置的第1主面131以及第2主面132。多个发送滤波器1安装在安装基板130的第1主面131。树脂层15配置在安装基板130的第1主面131,覆盖多个发送滤波器1的外周面103。屏蔽层16覆盖树脂层15和多个发送滤波器1。多个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102与屏蔽层16相接。
实施方式1涉及的高频模块100能够谋求散热性的提高。实施方式1涉及的高频模块100能够使在多个发送滤波器1各自中产生的热通过屏蔽层16进行散热。由此,实施方式1涉及的高频模块100能够谋求构成多个发送滤波器1各自的弹性波滤波器的温度特性的稳定化,能够谋求高频模块100的特性的稳定化。
在实施方式1涉及的高频模块100中,从谋求散热性的提高的观点出发,优选屏蔽层16跨越多个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102的整个区域相接。不过,屏蔽层16与发送滤波器1的主面102的整个面相接并不是必须的。
此外,在实施方式1涉及的高频模块100中,多个发送滤波器1的基板110均为硅基板,因此例如也具有如下的优点,即,在制造时,在从与安装基板130侧相反侧对多个发送滤波器1的基板110进行磨削的情况下,容易进行磨削。
(2.2)通信装置
实施方式1涉及的通信装置300具备信号处理电路301和高频模块100。信号处理电路301与高频模块100连接。
实施方式1涉及的通信装置300具备高频模块100,因此能够使散热性提高。
构成信号处理电路301的多个电子部件例如可以安装在上述的电路基板,也可以安装在与安装了高频模块100的电路基板(第1电路基板)不同的电路基板(第2电路基板)。
(3)高频模块的变形例
(3.1)变形例1
参照图10对实施方式1的变形例1涉及的高频模块100a进行说明。关于变形例1涉及的高频模块100a,对于与实施方式1涉及的高频模块100同样的构成要素,标注同一附图标记并省略说明。
变形例1涉及的高频模块100a与实施方式1涉及的高频模块100的不同点在于,功率放大器3中的与安装基板130侧相反侧的主面39与屏蔽层16相接。
变形例1涉及的高频模块100a与实施方式1涉及的高频模块100同样地,多个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102与屏蔽层16相接,因此能够谋求散热性的提高。
在变形例1涉及的高频模块100a中,功率放大器3中的与安装基板130侧相反侧的主面39与屏蔽层16相接,因此在功率放大器3中产生的热变得容易通过屏蔽层16进行散热。
(3.2)变形例2
参照图11对实施方式1的变形例2涉及的高频模块100b进行说明。关于变形例2涉及的高频模块100b,对于与实施方式1涉及的高频模块100同样的构成要素,标注同一附图标记并省略说明。
变形例2涉及的高频模块100b与实施方式1涉及的高频模块100的不同点在于,第1IC芯片180以及第2IC芯片55各自中的与安装基板130侧相反侧的主面露出。在高频模块100b中,第1IC芯片180以及第2IC芯片55各自中的与安装基板130侧相反侧的主面和第2树脂层20中的与安装基板130侧相反侧的主面201大致平齐。
变形例2涉及的高频模块100b与实施方式1涉及的高频模块100相比,能够谋求低高度化。
(3.3)变形例3
参照图12对实施方式1的变形例3涉及的高频模块100c进行说明。关于变形例3涉及的高频模块100c,对于与实施方式1涉及的高频模块100同样的构成要素,标注同一附图标记并省略说明。
变形例3涉及的高频模块100c与实施方式1涉及的高频模块100的不同点在于,多个外部连接端子9为球形凸块。此外,变形例3涉及的高频模块100c与实施方式1涉及的高频模块100的不同点在于,不具备实施方式1涉及的高频模块100的第2树脂层20。变形例3涉及的高频模块100c也可以具备设置于在安装基板130的第2主面132安装的第1IC芯片180以及第2IC芯片55与安装基板130的第2主面132之间的间隙的底部填充部。
构成多个外部连接端子9每一个的球形凸块的材料例如为金、铜、焊料等。
在多个外部连接端子9中,也可以混合存在由球形凸块构成的外部连接端子9和由柱状电极构成的外部连接端子9。
(3.4)变形例4
参照图13以及14对实施方式1的变形例4涉及的高频模块100d进行说明。关于变形例4涉及的高频模块100d,对于与实施方式1涉及的高频模块100同样的构成要素,标注同一附图标记并省略说明。
变形例4涉及的高频模块100d与实施方式1涉及的高频模块100的不同点在于,还具备屏蔽构件29。
接收电路包含安装在安装基板130的第1主面131的多个接收滤波器2。屏蔽构件29配置在安装基板130的第1主面131上,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,配置在多个发送滤波器1与接收电路之间。屏蔽层16覆盖屏蔽构件29。屏蔽构件29与屏蔽层16相接。屏蔽构件29是形成为弧状且两端与安装基板130连接的导电性导线。高频模块100d具备多个屏蔽构件29。多个屏蔽构件29在多个发送滤波器1排列的方向上排列。
在变形例4涉及的高频模块100d中,接收电路的特性变得不易受到多个发送滤波器1的影响。
屏蔽构件29并不限于导电性导线,也可以是在多个发送滤波器1排列的方向上长的金属块等,还可以是金属柱。
(实施方式2)
参照图15对实施方式2涉及的高频模块100e进行说明。关于实施方式2涉及的高频模块100e,对于与实施方式1涉及的高频模块100同样的构成要素,标注同一附图标记并省略说明。另外,关于高频模块100e的电路结构,与参照图8以及9进行说明的实施方式1涉及的高频模块100的电路结构相同。
实施方式2涉及的高频模块100e与实施方式1涉及的高频模块100的不同点在于,具备多个金属构件140。多个金属构件140配置在多个发送滤波器1中的与安装基板130侧相反侧的主面102。
树脂层15配置在安装基板130的第1主面131,覆盖多个发送滤波器1的外周面103和多个金属构件140的外周面143。屏蔽层16覆盖树脂层15和多个金属构件140。多个金属构件140与屏蔽层16相接。
在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,多个金属构件140各自为四边形形状,但是并不限于此。此外,在从安装基板130的厚度方向D1的俯视下,多个金属构件140各自为与多个发送滤波器1中相接的发送滤波器1相同的大小,但是并不限于此,也可以大于发送滤波器1,还可以小于发送滤波器1。多个金属构件140的材料例如为铜或铜合金。多个金属构件140可以与发送滤波器1中的主面102接合,也可以仅相接。多个金属构件140的材料优选相同。
实施方式2涉及的高频模块100e具备安装基板130、多个发送滤波器1、多个金属构件140、树脂层15、以及屏蔽层16。安装基板130具有相互对置的第1主面131以及第2主面132。多个发送滤波器1安装在安装基板130的第1主面131。多个金属构件140配置在多个发送滤波器1中的与安装基板130侧相反侧的主面102。树脂层15配置在安装基板130的第1主面131,覆盖多个发送滤波器1的外周面103和多个金属构件140的外周面143。屏蔽层16覆盖树脂层15和多个金属构件140。多个金属构件140与多个发送滤波器1中的对应的发送滤波器1中的与安装基板130侧相反侧的主面102和屏蔽层16相接。多个金属构件140具有主面141和主面142,主面141与多个发送滤波器1中的对应的发送滤波器1中的与安装基板130侧相反侧的主面102相接,主面142与屏蔽层16相接。
实施方式2涉及的高频模块100e能够谋求散热性的提高。由此,实施方式2涉及的高频模块100e能够抑制多个发送滤波器1的温度上升,能够谋求特性的稳定化。
(其它变形例)
上述的实施方式1~实施方式2等只不过是本发明的各种各样的实施方式之一。只要能够达到本发明的目的,上述的实施方式1~实施方式2等能够根据设计等而进行各种变更。
例如,在高频模块100、100a、100b、100c、100d中,树脂层15并不仅限于覆盖多个发送滤波器1的外周面103的全部的情况,只要覆盖至少一部分即可。
此外,在高频模块100、100a、100b、100c、100d中,屏蔽层16只要覆盖树脂层15和多个发送滤波器1的至少一部分即可。即,屏蔽层16并不限于对树脂层15和多个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102的全部进行覆盖的情况,只要覆盖主面102的至少一部分即可。
此外,在高频模块100、100a、100b、100c、100d中,多个发送滤波器1中的至少两个发送滤波器1各自中的与安装基板130侧相反侧的主面102并不限于其全部与屏蔽层16相接的情况,只要其至少一部分与屏蔽层16相接即可。
此外,在高频模块100e中,树脂层15并不仅限于对多个发送滤波器1的外周面103的全部和多个金属构件140的外周面143的全部进行覆盖的情况,例如,只要对多个发送滤波器1的外周面103的至少一部分和多个金属构件140的外周面143的至少一部分进行覆盖即可。
此外,屏蔽层16并不限于对树脂层15和多个金属构件140的全部进行覆盖的情况,只要对树脂层15和多个金属构件140各自的至少一部分进行覆盖即可。
此外,发送滤波器1的数量只要为多个即可,并不限定于6个。此外,只要至少两个发送滤波器1中的与安装基板130侧相反侧的主面102与屏蔽层16相接即可,也可以存在主面102被第1树脂层15覆盖的发送滤波器1。主面102被第1树脂层15覆盖的发送滤波器1的基板110并不限于硅基板,例如,也可以为铌酸锂基板或钽酸锂基板。
此外,在实施方式1涉及的高频模块100中,多个发送滤波器1中的与安装基板130侧相反侧的主面102和树脂层15的主面151大致平齐,但是并不限于此。
此外,多个发送滤波器1以及多个接收滤波器2各自并不限于声表面波滤波器,例如,也可以是BAW(BulkAcoustic Wave,体声波)滤波器。BAW滤波器中的谐振器例如为FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator,薄膜体声波谐振器)或SMR(Solidly MountedResonator,固体安装谐振器)。BAW滤波器具有基板。基板例如为硅基板。
此外,多个发送滤波器1以及多个接收滤波器2各自并不限于梯型滤波器,例如,也可以是纵向耦合谐振器型声表面波滤波器。
此外,上述的弹性波滤波器为利用声表面波或体声波的弹性波滤波器,但是并不限于此,例如,也可以是利用声边界波、板波等的弹性波滤波器。
此外,多个发送滤波器1各自具有基板110,多个基板110均为硅基板,但是并不限于此,也可以是,多个基板110均为钽酸锂基板,还可以是,多个基板110均为铌酸锂基板。在多个基板110均为钽酸锂基板的情况下,或者在多个基板110均为铌酸锂基板的情况下,例如,只要不设置低声速膜114以及压电体层115而在基板110上形成有多个IDT电极116即可。
此外,功率放大器3并不限于差动放大电路,也可以是具有驱动级放大器、输出级放大器、以及使驱动级放大器和输出级放大器的阻抗匹配的级间匹配电路的结构。在该情况下,级间匹配电路例如为设置在驱动级放大器与输出级放大器之间的电感器,但是也可以除电感器以外还包含电容器。此外,功率放大器3中的放大器的级数并不限于两级,也可以是1级或3级以上。
此外,输入匹配电路17的数量并不限于多个,也可以是一个。
此外,多个电路部件包含经由导电性凸块与安装基板130电连接的电路部件、经由焊料与安装基板130电连接的电路部件,但是,例如也可以包含经由接合线与安装基板130电连接的电路部件。
高频模块100也可以还具备散热用导体部,该散热用导体部配置在安装基板130的第2主面132,并在安装基板130的厚度方向D1上与功率放大器3重叠。另外,也可以是,多个外部连接端子9的一部分构成散热用导体部。
屏蔽构件29只要与安装基板130的接地层电连接即可,未必一定要与屏蔽层16相接。
高频模块100~100e的电路结构并不限于上述的例子。此外,高频模块100~100e也可以作为电路结构而具有例如应对MIMO(Multi Input Multi Output,多输入多输出)的高频前端电路。
此外,实施方式1涉及的通信装置300也可以代替高频模块100而具备高频模块100a、100b、100c、100d、100e中的任一者。
(方式)
在本说明书中,公开了以下的方式。
第1方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d)具备安装基板(130)、多个发送滤波器(1)、树脂层(15)、以及屏蔽层(16)。安装基板(130)具有相互对置的第1主面(131)以及第2主面(132)。多个发送滤波器(1)安装在安装基板(130)的第1主面(131)。树脂层(15)配置在安装基板(130)的第1主面(131),覆盖多个发送滤波器(1)的外周面(103)的至少一部分。屏蔽层(16)覆盖树脂层(15)和多个发送滤波器(1)的至少一部分。多个发送滤波器(1)中的至少两个发送滤波器(1)各自中的与安装基板(130)侧相反侧的主面(102)的至少一部分与屏蔽层(16)相接。
第1方式涉及的高频模块(100;100a;100b;10Oc;100d)能够谋求散热性的提高。由此,第1方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d)能够抑制多个发送滤波器(1)的温度上升,能够谋求特性的稳定化。
第2方式涉及的高频模块(100e)具备安装基板(130)、多个发送滤波器(1)、多个金属构件(140)、树脂层(15)、以及屏蔽层(16)。安装基板(130)具有相互对置的第1主面(131)以及第2主面(132)。多个发送滤波器(1)安装在安装基板(130)的第1主面(131)。多个金属构件(140)配置在多个发送滤波器(1)中的与安装基板(130)侧相反侧的主面(102)。树脂层(15)配置在安装基板(130)的第1主面(131),覆盖多个发送滤波器(1)的外周面(103)的至少一部分和多个金属构件(140)的外周面(143)的至少一部分。屏蔽层(16)覆盖树脂层(15)和多个金属构件(140)的至少一部分。多个金属构件(140)与多个发送滤波器(1)中的对应的发送滤波器(1)中的与安装基板(130)侧相反侧的主面(102)和屏蔽层(16)相接。
第2方式涉及的高频模块(100e)能够谋求散热性的提高。由此,第2方式涉及的高频模块(100e)能够抑制多个发送滤波器(1)的温度上升,能够谋求特性的稳定化。
在第3方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)中,在第1方式或第2方式中,多个发送滤波器(1)各自的主面(102)具有磨削痕(1120)。
第3方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)能够增大多个发送滤波器(1)各自的主面(102)的表面积,能够使散热性提高。
在第4方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)中,在第3方式中,多个发送滤波器(1)各自具有基板(110)。多个基板(110)均为硅基板,或者多个基板(110)均为钽酸锂基板,或者多个基板(110)均为铌酸锂基板。
在第4方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)中,在制造时变得容易对倒装芯片安装于安装基板(130)的第1主面(131)的多个发送滤波器(1)的各基板(110)进行磨削,变得容易使各基板(110)变薄,因此能够谋求散热性的提高。
关于第5方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e),在第1方式~第4方式中的任一方式中,还具备功率放大器(3)、输出匹配电路(4)、低噪声放大器(18)、以及输入匹配电路(17)。功率放大器(3)安装在安装基板(130)。输出匹配电路(4)与功率放大器(3)的输出端子连接。低噪声放大器(18)安装在安装基板(130)。输入匹配电路(17)与低噪声放大器(18)的输入端子连接。在从安装基板(130)的厚度方向(D1)的俯视下,多个发送滤波器(1)位于输出匹配电路(4)与输入匹配电路(17)之间。
第5方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)能够抑制输出匹配电路(4)和输入匹配电路(17)的电磁耦合。
关于第6方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e),在第1方式~第4方式中的任一方式中,还具备功率放大器(3)、输出匹配电路(4)、低噪声放大器(18)、天线端子(94A、94B)、开关(7)、以及多个匹配电路(6)。功率放大器(3)安装在安装基板(130)。输出匹配电路(4)与功率放大器(3)的输出端子连接。低噪声放大器(18)安装在安装基板(130)。天线端子(94A、94B)配置在安装基板(130)。开关(7)安装在安装基板(130)。开关(7)具有与天线端子(94A、94B)连接的公共端子(70A、70B)和能够与公共端子(70A、70B)连接的多个选择端子(711~712、713~714)。多个匹配电路(6)与多个发送滤波器(1)一对一地对应,连接在多个发送滤波器(1)与开关(7)的多个选择端子(711~714)之间。在从安装基板(130)的厚度方向(D1)的俯视下,多个发送滤波器(1)位于输出匹配电路(4)与多个匹配电路(6)之间。
第6方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)能够抑制输出匹配电路(4)和多个匹配电路(6)各自的电磁耦合。
在第7方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)中,在第6方式中,输出匹配电路(4)包含在从安装基板(130)的厚度方向(D1)的俯视下与多个发送滤波器(1)中的至少一个发送滤波器(1)邻接的电感器(L42)。多个发送滤波器(1)各自具有的基板(110)为硅基板。电感器(L42)的卷绕轴(420)沿着安装基板(130)的厚度方向(D1)。
在第7方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)中,能够抑制电感器(L42)的Q值的下降。
关于第8方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e),在第6方式或第7方式中,具备包含低噪声放大器(18)和开关(7)的IC芯片(180)。IC芯片(180)安装在安装基板(130)的第2主面(132)。在从安装基板(130)的厚度方向(D1)的俯视下,IC芯片(180)和多个发送滤波器(1)不重叠。
第8方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)能够在谋求小型化的同时抑制IC芯片(180)受到多个发送滤波器(1)的热的影响。
关于第9方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e),在第8方式中,还具备不同于作为IC芯片(180)的第1IC芯片的第2IC芯片(55)。第2IC芯片(55)包含不同于作为开关(7)的第1开关的第2开关(5)和对功率放大器(3)进行控制的控制器(19)。第2IC芯片(55)安装在安装基板(130)的第2主面(132)。在从安装基板(130)的厚度方向(D1)的俯视下,多个发送滤波器(1)中的至少一个与第2IC芯片(55)重叠。
在第9方式涉及的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)中,能够谋求小型化。
在第10方式涉及的高频模块(100a)中,在第5方式~第9方式中的任一方式中,功率放大器(3)安装在安装基板(130)的第1主面(131)。功率放大器(3)中的与安装基板(130)侧相反侧的主面(39)与屏蔽层(16)相接。
在第10方式涉及的高频模块(100a)中,在功率放大器(3)中产生的热变得容易通过屏蔽层(16)进行散热。
关于第11方式涉及的高频模块(100d),在第1方式~第10方式中的任一方式中,还具备接收电路和屏蔽构件(29)。接收电路包含安装在安装基板(130)的第1主面(131)的接收滤波器(2)。屏蔽构件(29)配置在安装基板(130)的第1主面(131)上,在从安装基板(130)的厚度方向(D1)的俯视下,配置在多个发送滤波器(1)与接收电路之间。屏蔽层(16)覆盖屏蔽构件(29)。屏蔽构件(29)与屏蔽层(16)相接。
在第11方式涉及的高频模块(100d)中,接收电路的特性变得不易受到多个发送滤波器(1)的影响。
第12方式涉及的通信装置(300)具备第1方式~第11方式中的任一方式的高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100e)和信号处理电路(301)。信号处理电路(301)与高频模块(100;100a;100b;100c;100d;100
在第12方式涉及的通信装置(300)中,能够谋求散热性的提高。
附图标记说明
1:发送滤波器;
11:第1发送滤波器;
12:第2发送滤波器;
13:第3发送滤波器;
14:第4发送滤波器;
102:主面;
103:外周面;
110:基板;
111:第1主面;
112:第2主面;
1120:磨削痕;
114:低声速膜;
115:压电体层;
116:IDT电极;
117:绝缘层;
118:间隔层;
119:覆盖构件;
120:端子;
2:接收滤波器;
21:第1接收滤波器;
22:第2接收滤波器;
23:第3接收滤波器;
24:第4接收滤波器;
25:第5接收滤波器;
26:第6接收滤波器;
3:功率放大器;
31:驱动级放大器;
32A:最终级放大器;
32B:最终级放大器;
33:不平衡-平衡变换电路(第1平衡-不平衡变压器);
331:不平衡端子;
332A:平衡端子;
332B:平衡端子;
39:主面;
4:输出匹配电路;
41:平衡-不平衡变换电路(第2平衡-不平衡变压器);
411A:平衡端子;
411B:平衡端子;
412:不平衡端子;
42:电路元件;
15:树脂层(第1树脂层);
151:主面;
153:外周面;
16:屏蔽层;
20:第2树脂层;
201:主面;
203:外周面;
5:第2开关;
50:公共端子;
51:选择端子;
511~514:选择端子;
55:第2IC芯片;
6:匹配电路(第1匹配电路);
61~64:匹配电路;
7:开关(第1开关);
70:公共端子;
71:选择端子;
711~716:选择端子;
8:匹配电路(第2匹配电路);
9:外部连接端子;
91:信号输入端子;
92:信号输出端子;
93:控制端子;
94A:天线端子;
94B:天线端子;
94C:天线端子;
95:接地端子;
17:输入匹配电路;
171:第1输入匹配电路;
172:第2输入匹配电路;
173:第3输入匹配电路;
174:第4输入匹配电路;
175:第5输入匹配电路;
176:第6输入匹配电路;
18:低噪声放大器;
180:IC芯片(第1IC芯片);
19:控制器;
100、100a、100b、100c、100d、100e:高频模块;
130:安装基板;
131:第1主面;
132:第2主面;
133:外周面;
140:金属构件;
141:主面;
142:主面;
143:外周面;
300:通信装置;
301:信号处理电路;
302:RF信号处理电路;
303:基带信号处理电路;
Al:天线(第1天线);
A2:天线(第2天线);
A3:天线(第3天线);
C1:电容器;
Di:厚度方向;
L1:电感器要素;
L2:电感器要素;
L3:电感器要素;
L4:电感器要素;
L10:一次侧电感器;
L11:二次侧电感器;
L42:电感器;
La1:电感器要素;
La2:电感器要素;
Lcl:电感器要素;
Lc2:电感器要素;
S1:空间;
T1:第1变压器;
T2:第2变压器;
Vcc1:电压;
W1:布线;
W2:布线。
- 复合型滤波器装置、高频前端电路以及通信装置
- 高频模块、通信装置、以及多个高频模块的制造方法
- 高频模块以及具备该高频模块的通信装置