CN111587538B - 开关模块 - Google Patents
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Abstract
开关模块(1)具备:RF输入输出用引线(51a、51c),将RF输入输出用焊盘电极(11a、11c)和RF输入输出用导线电极(31a、31c)进行连接;控制信号用引线(52a、52b),将控制信号用焊盘电极(12a、12b)和控制信号用导线电极(32a、32b)进行连接;以及接地用引线(53a),与接地用焊盘电极(13a)连接。以沿着接地用引线(53a)延伸的方向的直线(L1)为边界,将控制信号用焊盘电极(12a、12b)、控制信号用导线电极(32a、32b)、以及控制信号用引线(52a、52b)设置在与设置有RF输入输出用引线(51a)、RF输入输出用焊盘电极(11a)、以及RF输入输出用导线电极(31a)的区域(a1)相反侧的区域(a2)。
Description
技术领域
本发明涉及具有开关电路的半导体芯片安装于基板的开关模块。
背景技术
以往,已知有半导体芯片安装于基板的高频模块。作为这种高频模块的一个例子,在专利文献1公开了一种开关模块,其具备:半导体芯片,具有开关电路;基板,安装了该半导体芯片;以及多个接合引线,将半导体芯片上的多个电极和基板上的多个电极进行连接。
在专利文献1的开关模块中,在与输出RF信号(高频信号)的电极(OUT2)连接的接合引线和与输入控制信号的电极(Ctl-2)连接的接合引线之间的一部分区域,设置有与接地连接的接合引线。欲通过该接合引线来确保输出RF信号的电极和输入控制信号的电极的隔离度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-258188号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1公开的开关模块中,输入控制信号的电极(Ctl-2)的一部分被配置为溢出到夹着沿着上述接合引线延伸的方向的直线配置有输出RF信号的电极(OUT2)的区域内。因此,变得难以稳定地维持输出RF信号的电极和输入控制信号的电极的隔离度,处理控制信号的控制电路和处理RF信号的开关电路彼此相互影响,从而开关电路与控制电路之间的隔离度会下降。
因此,本发明的目的在于,提供一种开关模块,其中,能够抑制输入输出RF信号的电极以及接合引线和输入控制信号的电极以及接合引线的隔离度下降,能够提高开关电路与控制电路之间的隔离度。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明的一个方式涉及的开关模块具备:半导体芯片,具有开关电路以及对所述开关电路进行控制的控制电路;以及基板,安装所述半导体芯片,其中,
在所述基板的主面设置有输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用导线电极、和输入控制信号的控制信号用导线电极,
在所述半导体芯片的顶面设置有输入输出所述RF信号的两个以上的RF输入输出用焊盘电极、输入所述控制信号的控制信号用焊盘电极、以及与接地连接的接地用焊盘电极,
所述RF输入输出用焊盘电极与所述开关电路连接,
所述控制信号用焊盘电极以及所述接地用焊盘电极与所述控制电路连接,
所述开关模块还具备:
两个以上的RF输入输出用引线,是将两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和两个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接的接合引线;
控制信号用引线,是将所述控制信号用焊盘电极和所述控制信号用导线电极进行连接的接合引线;以及
接地用引线,是与所述接地用焊盘电极连接的接合引线,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
所述控制信号用焊盘电极、所述控制信号用导线电极、以及所述控制信号用引线以沿着所述接地用引线延伸的方向的直线为边界,设置在设置有两个以上的所述RF输入输出用引线中的至少一个RF输入输出用引线、与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用焊盘电极、以及与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用导线电极的区域相反侧的区域。
此外,也可以是,在所述基板的主面还设置有与接地连接的接地用导线电极,所述接地用引线将所述接地用焊盘电极和所述接地用导线电极进行连接。
像这样,通过开关模块具有上述构造,从而能够抑制输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极、RF输入输出用导线电极以及RF输入输出用引线和输入控制信号的控制信号用焊盘电极、控制信号用导线电极以及控制信号用引线的隔离度下降。因此,能够提高开关电路与控制电路之间的隔离度。
为了达到上述目的,本发明的一个方式涉及的开关模块具备:半导体芯片,具有开关电路以及对所述开关电路进行控制的控制电路;以及基板,安装所述半导体芯片,其中,
在所述基板的主面设置有输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用导线电极、和输入控制信号的控制信号用导线电极,
在所述半导体芯片的顶面设置有输入输出所述RF信号的两个以上的RF输入输出用焊盘电极、输入所述控制信号的控制信号用焊盘电极、以及与接地连接的接地用焊盘电极,
所述RF输入输出用焊盘电极与所述开关电路连接,
所述控制信号用焊盘电极以及所述接地用焊盘电极与所述控制电路连接,
所述开关模块还具备:
两个以上的RF输入输出用引线,是将两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和两个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接的接合引线;
控制信号用引线,是将所述控制信号用焊盘电极和所述控制信号用导线电极进行连接的接合引线;以及
两个以上的接地用引线,是与所述接地用焊盘电极连接的接合引线,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
所述控制信号用焊盘电极、所述控制信号用导线电极、以及所述控制信号用引线设置在被沿着两个以上的所述接地用引线延伸的方向的两个以上的直线划分的、从所述主面侧观察的所述开关模块上的区域中的与第1区域不同的第2区域,所述第1区域设置有两个以上的所述RF输入输出用引线中的至少一个RF输入输出用引线、与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用焊盘电极、以及与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用导线电极。
此外,也可以是,在所述基板的主面还设置有与接地连接的两个以上的接地用导线电极,两个以上的所述接地用引线将所述接地用焊盘电极和两个以上的所述接地用导线电极一对一地进行连接。
像这样,通过开关模块具有上述构造,从而能够抑制输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极、RF输入输出用导线电极以及RF输入输出用引线和输入控制信号的控制信号用焊盘电极、控制信号用导线电极以及控制信号用引线的隔离度下降。因此,能够提高开关电路与控制电路之间的隔离度。
此外,也可以是,所述开关电路具备分别具有一个端子以及另一个端子的多个开关,所述多个开关的所述另一个端子相互不连接,所述一个端子侧相互连接,所述RF输入输出用焊盘电极的数目为三个以上,三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的一个RF输入输出用焊盘电极与所述多个开关的所述一个端子侧连接,三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的未与所述一个端子侧连接的两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极分别与所述多个开关的所述另一个端子连接,所述RF输入输出用导线电极的数目为三个以上,所述RF输入输出用引线的数目为三个以上,三个以上的所述RF输入输出用引线将三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和三个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接。
由此,即使在开关电路具备多个开关的情况下,也能够抑制RF输入输出用焊盘电极、RF输入输出用导线电极以及RF输入输出用引线和控制信号用焊盘电极、控制信号用导线电极以及控制信号用引线的隔离度下降。因此,能够提高开关电路与控制电路之间的隔离度。
此外,也可以是,在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,在所述RF输入输出用焊盘电极与所述控制信号用焊盘电极之间、所述RF输入输出用导线电极与所述控制信号用导线电极之间、以及所述RF输入输出用引线与所述控制信号用引线之间,设置有所述接地用焊盘电极以及所述接地用引线中的至少一者。
由此,能够进一步抑制RF输入输出用焊盘电极和控制信号用焊盘电极的隔离度、RF输入输出用导线电极和控制信号用导线电极的隔离度、以及RF输入输出用引线和控制信号用引线的隔离度下降。因此,能够提高开关电路与控制电路之间的隔离度。
此外,也可以是,在所述基板的主面还设置有与电源连接的电源用导线电极,在所述半导体芯片的顶面还设置有与所述电源连接的电源用焊盘电极,所述电源用焊盘电极与所述控制电路连接,所述开关模块还具备:电源用引线,是将所述电源用焊盘电极和所述电源用导线电极进行连接的接合引线,在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,所述电源用焊盘电极、所述电源用导线电极、以及所述电源用引线设置在所述相反侧的区域。
像这样,通过开关模块具有上述构造,从而还能够抑制输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极、RF输入输出用导线电极以及RF输入输出用引线和与电源连接的电源用焊盘电极、电源用导线电极以及电源用引线的隔离度下降。因此,能够进一步抑制电源线的影响。
此外,也可以是,在所述基板的主面还设置有与电源连接的电源用导线电极,在所述半导体芯片的顶面还设置有与所述电源连接的电源用焊盘电极,所述电源用焊盘电极与所述控制电路连接,所述开关模块还具备:电源用引线,是将所述电源用焊盘电极和所述电源用导线电极进行连接的接合引线,在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,所述电源用焊盘电极、所述电源用导线电极、以及所述电源用引线设置在所述第2区域。
像这样,通过开关模块具有上述构造,从而还能够抑制输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极、RF输入输出用导线电极以及RF输入输出用引线和与电源连接的电源用焊盘电极、电源用导线电极以及电源用引线的隔离度下降。因此,能够进一步抑制电源线的影响。
此外,也可以是,在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,在所述RF输入输出用焊盘电极与所述电源用焊盘电极之间、所述RF输入输出用导线电极与所述电源用导线电极之间、以及所述RF输入输出用引线与所述电源用引线之间,设置有所述接地用焊盘电极以及所述接地用引线中的至少一者。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极和电源用焊盘电极的隔离度、RF输入输出用导线电极和电源用导线电极的隔离度、以及RF输入输出用引线和电源用引线的隔离度下降。因此,能够进一步抑制电源线的影响。
此外,也可以是,在从顶面侧观察所述半导体芯片的情况下,所述半导体芯片为矩形,所述控制信号用焊盘电极以及所述电源用焊盘电极沿着所述半导体芯片的四边中的一边配置,两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的至少一个所述RF输入输出用焊盘电极沿着所述半导体芯片的与所述一边不同的边配置。
根据该配置,在半导体芯片中,能够将RF输入输出用焊盘电极与控制信号用焊盘电极以及电源用焊盘电极的距离分开配置,能够进一步确保隔离度。
此外,也可以是,两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极全部沿着从所述半导体芯片的顶面侧观察的所述半导体芯片的所述一边以外的边配置。
根据该配置,在半导体芯片中,能够将RF输入输出用焊盘电极与控制信号用焊盘电极以及电源用焊盘电极的距离分开配置,能够进一步确保隔离度。
此外,也可以是,在从顶面侧观察所述半导体芯片的情况下,所述接地用焊盘电极处于比两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的至少一个RF输入输出用焊盘电极、所述控制信号用焊盘电极以及所述电源用焊盘电极中的任一者都靠内侧。
根据该配置,在半导体芯片中,能够通过接地用焊盘电极来确保RF输入输出用焊盘电极和控制信号用焊盘电极以及电源用焊盘电极的隔离度。
此外,也可以是,在所述半导体芯片的底面设置有与所述接地用焊盘电极连接的底面电极,所述半导体芯片通过导电性接合材料安装在所述基板,所述底面电极经由所述导电性接合材料而与所述接地连接。
由此,能够使接地用焊盘电极的接地电位稳定化,能够确保RF输入输出用焊盘电极和控制信号用焊盘电极以及电源用焊盘电极的隔离度。
此外,也可以是,所述底面电极经由设置在所述基板的布线而与所述接地连接。
根据该构造,例如,与不将底面电极以及接地在基板上相互连接而独立地与开关模块外部的接地连接的构造相比,能够使开关模块省空间化。
此外,也可以是,在所述半导体芯片的顶面设置有两个以上的所述接地用焊盘电极,两个以上的所述接地用引线与两个以上的所述接地用焊盘电极分别连接。
此外,也可以是,在所述半导体芯片的顶面设置有两个以上的所述接地用焊盘电极,两个以上的所述接地用引线将两个以上的所述接地用焊盘电极和两个以上的所述接地用导线电极一对一地进行连接。
由此,能够使接地用焊盘电极和接地用引线的连接变得牢固,能够使用接地用焊盘电极以及接地用引线来抑制开关模块的隔离度下降。
发明效果
根据本发明,能够得到一种如下的开关模块,即,容易抑制输入输出RF信号的电极以及接合引线和输入控制信号的电极以及接合引线的隔离度下降,容易提高开关电路与控制电路之间的隔离度。
附图说明
图1是包含实施方式1涉及的开关模块的通信装置的电路结构图。
图2是示意性地示出实施方式1涉及的开关模块的电路结构的图。
图3A是从基板的主面侧观察实施方式1涉及的开关模块的俯视图。
图3B是将实施方式1涉及的开关模块在图3A的IIIB-IIIB线处切断的情况下的切断面。
图3C是从基板的主面侧观察实施方式1涉及的开关模块的另一个例子的俯视图。
图4是在实施方式1涉及的开关模块中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
图5是示出在实施方式1涉及的开关模块中产生的二次谐波失真的图。
图6是示意性地示出实施方式2涉及的开关模块的电路结构的图。
图7是在实施方式2涉及的开关模块中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
图8是示出在实施方式2涉及的开关模块中产生的二次谐波失真的图。
图9是示意性地示出实施方式2的变形例涉及的开关模块的电路结构的图。
图10A是在实施方式2的变形例涉及的开关模块中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
图10B是在实施方式2的变形例涉及的开关模块的另一个例子中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
图11是在实施方式3涉及的开关模块中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
图12是示出在实施方式3涉及的开关模块中产生的二次谐波失真的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式涉及的开关模块进行说明。另外,以下说明的实施方式均示出本发明的优选的一个具体例。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等是一个例子,其主旨并不在于限定本发明。此外,关于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于表示最上位概念的独立权利要求的构成要素,作为任意的构成要素而进行说明。此外,在各图中,尺寸等并未严谨地进行图示。
(实施方式1)
[1-1.包含开关模块的通信装置的电路结构]
首先,对包含实施方式1的开关模块1的通信装置109进行说明。
图1是示出包含开关模块1的通信装置109的电路结构图。
通信装置109具备开关模块1、多个滤波器103、104、多个放大电路105、106、以及RFIC107。在通信装置109的天线公共端子101连接天线元件102。
开关模块1具有输入输出RF信号(高频信号)的导线(lead)端子31a、31b以及31c。连结导线端子31a以及31c的布线路径和连结导线端子31b以及31c的布线路径在作为各个布线路径的中途的节点nc被接线。
在导线端子31c连接有前述的天线公共端子101。在导线端子31a依次连接有滤波器103以及放大电路105。在导线端子31b依次连接有滤波器104以及放大电路106。在放大电路105、106分别连接有对高频信号进行处理的RFIC107。
开关模块1具备开关电路21。开关电路21通过后述的控制电路而被进行接通/断开控制。
开关电路21具备多个开关23以及24和焊盘端子11a、11b以及11c。焊盘端子11a与导线端子31a连接,焊盘端子11b与导线端子31b连接,焊盘端子11c与导线端子31c连接。
开关23具有一个端子23a以及另一个端子23b,并设置在将焊盘端子11a和节点nc连结的布线路径上。开关24具有一个端子24a以及另一个端子24b,并设置在将焊盘端子11b和节点nc连结的布线路径上。
具体地,开关23的一个端子23a侧的布线、以及开关24的一个端子24a侧的布线在节点nc相互连接。即,一个端子23a以及一个端子24a经由节点nc以及焊盘端子11c而与导线端子31c连接。开关23的另一个端子23b、以及开关24的另一个端子24b相互不连接,另一个端子23b经由焊盘端子11a而与导线端子31a连接,另一个端子24b经由焊盘端子11b而与导线端子31b连接。
开关模块1是在通信装置109中用于择一性地切换RF信号的输入输出路径的模块。具体地,在开关23为导通时,开关24为不导通,在开关24为导通时,开关23变得不导通。
作为在开关模块1进行输入输出的RF信号,例如,可列举作为IEEE802.11标准的5GHz频带的RF信号。在本实施方式中,列举如下情况为例进行说明,即,输入到导线端子31c的RF信号从导线端子31a输出,此外,输入到导线端子31b的RF信号从导线端子31c输出。在该例子的情况下,滤波器103为接收用的滤波器,放大电路105为低噪声放大器,将天线公共端子101和放大电路105连结的路径为接收RF信号的接收路径。此外,在该例子的情况下,滤波器104为发送用的滤波器,放大电路106为功率放大器,将天线公共端子101和放大电路106连结的路径为发送RF信号的发送路径。
[1-2.开关模块的电路结构]
接着,对开关模块1的电路结构进行说明。图2是示意性地示出开关模块1的电路结构的图。
开关模块1具备半导体芯片10和基板。在半导体芯片10设置有多个焊盘电极11a、11b、11c、12a、12b、13a、14。在基板设置有多个导线电极31a、31b、31c、32a、32b、33a、34。上述焊盘电极以及上述导线电极各自分别通过多个接合引线(bonding wire)51a、51b、51c、52a、52b、53a、54连接。另外,各焊盘电极11a、11b、11c相当于图1所示的各焊盘端子11a、11b、11c,各导线电极31a、31b、31c相当于图1所示的各导线端子31a、31b、31c。
半导体芯片10具有开关电路21以及控制电路26。此外,开关电路21具有多个开关23以及24。开关电路21由多个晶体管Ta1、Ta2、Ta3、Tb1、Tb2、Tb3构成。这些晶体管例如为MOS(metal oxide semiconductor,金属氧化物半导体)构造的场效应晶体管。另外,这些晶体管也可以是双极晶体管。
开关23具有被串联连接的晶体管Ta1、Ta2。例如,在开关23的一个端子23a连接有晶体管Ta2的漏极,在晶体管Ta2的源极连接有晶体管Ta1的漏极,在晶体管Ta1的源极连接有开关23的另一个端子23b。晶体管Ta1的栅极侧的布线和晶体管Ta2的栅极侧的布线在节点na被接线,并与控制电路26连接。在晶体管Ta1、Ta2间的节点与接地(GND)之间连接有晶体管Ta3。晶体管Ta3的栅极侧的布线连接于后述的节点nb和控制电路26之间的布线。
开关24具有被串联连接的晶体管Tb1、Tb2。例如,在开关24的另一个端子24b连接有晶体管Tb1的漏极,在晶体管Tb1的源极连接有晶体管Tb2的漏极,在晶体管Tb2的源极连接有开关24的一个端子24a。晶体管Tb1的栅极侧的布线和晶体管Tb2的栅极侧的布线在节点nb被接线,并与控制电路26连接。在晶体管Tb1、Tb2间的节点与接地(GND)之间连接有晶体管Tb3。晶体管Tb3的栅极侧的布线连接于节点na和控制电路26之间的布线。
控制电路26是使开关电路21内的晶体管进行动作的电路。控制电路26具有输出恒定电压的调节器和将由调节器输出的电压值变更为给定的电压值的电平位移器。控制电路26通过上述调节器以及上述电平位移器将经由导线电极34(Vdd)输入的电源电压变更为偏置用的电压值。此外,控制电路26基于经由导线电极32a(Vc1)或导线电极32b(Vc2)输入的控制信号而使各晶体管进行动作。具体地,控制电路26在将作为控制信号输入的接通(ON)/断开(OFF)电压(例如,1.8V/0V)变更为给定的偏置用的电压值之后,对各晶体管施加偏置电压。另外,控制电路26未必一定要具有调节器。例如,也可以是,控制电路26具备负偏置产生电路(供给泵(charge pump)),并使用该负偏置产生电路使晶体管进行动作。
像这样,在开关模块1中,通过使用控制电路26将晶体管Ta1、Ta2、Tb3接通,且将晶体管Tb1、Tb2、Ta3断开,从而使开关23导通。在开关23为导通的情况下,输入到导线电极11c(RFC)的RF信号经由开关23从导线电极11a(RF1)输出。
此外,在开关模块1中,通过使用控制电路26将晶体管Tb1、Tb2、Ta3接通,且将晶体管Ta1、Ta2、Tb3断开,从而使开关24导通。在开关24为导通的情况下,从导线电极11b(RF2)输入的RF信号经由开关24从导线电极11c(RFC)输出。
在具有上述的电路结构的开关模块1中,开关模块1的小型化以及高集成化正在发展,要求确保输入输出RF信号的布线路径和输入控制信号的布线路径的隔离度。在本实施方式涉及的开关模块1中,为了提高输入输出RF信号的电极以及接合引线和输入控制信号的电极以及接合引线的隔离度,具有以下所示的构造。
[1-3.开关模块的构造]
参照图3A、图3B、以及图3C对开关模块1的构造进行说明。图3A以及图3C是从基板30的主面30a侧观察开关模块1的俯视图。图3B是将开关模块1在图3A的IIIB-IIIB线处切断的情况下的切断面。在图3B中,对接合引线51a、51b、51c省略了影线。
开关模块1具备半导体芯片10和安装半导体芯片10的基板30。此外,开关模块1具备将设置在半导体芯片10的多个焊盘电极和设置在基板30的多个导线电极进行连接的多个接合引线。
从基板30的主面30a侧观察,半导体芯片10安装在比基板30的外周靠内侧。半导体芯片10具有开关电路21和控制电路26。在图3A中,开关电路21设置在以-45°斜线标注了影线的区域,控制电路26设置在以+45°斜线标注了影线的区域。
半导体芯片10为长方体状,具有顶面10a、背对顶面10a的底面10b、和将顶面10a以及底面10b相连的四个侧面。
在半导体芯片10的顶面10a,形成有输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、输入控制信号的控制信号用焊盘电极12a、12b、与电源连接的电源用焊盘电极14、以及与接地连接的接地用焊盘电极13a。
RF输入输出用焊盘电极11a~11c分别与开关电路21连接。具体地,RF输入输出用焊盘电极11c与开关23的一个端子23a以及开关24的一个端子24a连接。RF输入输出用焊盘电极11a与开关23的另一个端子23b连接。RF输入输出用焊盘电极11b与开关24的另一个端子24b连接(参照图2)。
控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14与控制电路26连接。此外,接地用焊盘电极13a与控制电路26连接。
在从顶面10a侧观察半导体芯片10的情况下,半导体芯片10为矩形。控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14沿着从顶面10a侧观察的半导体芯片10的四边中的一边配置。RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c沿着从顶面10a侧观察的半导体芯片10的与上述一边不同的边配置。
根据该配置,在半导体芯片10中,能够使RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c和控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14的距离分开。由此,能够进一步确保RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c和控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14的隔离度。
此外,RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c沿着从顶面10a侧观察的半导体芯片10的上述一边以外的三边配置,此外,RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c分别配置在三边中的不同的边。
根据该配置,能够确保RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c和控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14的隔离度。
此外,在从顶面10a侧观察半导体芯片10的情况下,RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、控制信号用焊盘电极12a、12b、以及电源用焊盘电极14沿着半导体芯片10的外周设置。接地用焊盘电极13a设置在比RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、控制信号用焊盘电极12a、12b、以及电源用焊盘电极14靠内侧。
根据该配置,在半导体芯片10中,能够通过接地用焊盘电极13a来确保RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c和控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14的隔离度。
在半导体芯片10的底面10b设置有底面电极18(参照图3B)。设置在顶面10a的接地用焊盘电极13a经由形成在半导体芯片10的内部的内部导体而与底面电极18连接。半导体芯片10例如通过导电性接合材料68安装在基板30。底面电极18经由该导电性接合材料68以及设置在基板30的布线而与后述的接地用导线电极33a连接。
根据该构造,例如,与不将底面电极18以及接地用导线电极33a在基板30上相互连接而独立地与开关模块1的外部的接地连接的构造相比,能够使开关模块1省空间化。
另外,在本实施方式中,底面电极18以及接地用导线电极33a未必一定需要在基板30上相互连接。例如,如前所述,也可以是,底面电极18以及接地用导线电极33a分别在开关模块1的外部(例如,母板)与接地连接。
此外,底面电极18和接地用焊盘电极13a未必一定要经由形成在半导体芯片10的内部的内部导体进行连接。例如,底面电极18和接地用焊盘电极13a也可以经由形成在半导体芯片10与底面电极18之间的导线框进行连接。
进而,在基板30中,也可以设置为与半导体芯片10电连接的外部连接用电极贯通基板30。
基板30例如由基板主体和导体部形成,基板主体由绝缘材料构成,导体部由导电材料构成。基板30为平板状,具有安装半导体芯片10的主面30a和背对主面30a的底面。也可以在基板30的底面设置有用于将开关模块1安装到母基板的多个焊球。
在基板30的主面30a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用导线电极31a、31b、31c、输入控制信号的控制信号用导线电极32a、32b、与电源连接的电源用导线电极34、以及与接地连接的接地用导线电极33a。
在从主面30a侧观察基板30的情况下,基板30为矩形。控制信号用导线电极32a、32b、电源用导线电极34、以及接地用导线电极33a沿着基板30的外周形成,使得包围安装在基板30的内侧的半导体芯片10。
控制信号用导线电极32a、32b以及电源用导线电极34沿着从主面30a侧观察的基板30的四边中的一边配置。从开关电路21侧观察,配置有控制信号用导线电极32a、32b以及电源用导线电极34的方位与配置有控制信号用焊盘电极12a、12b以及电源用焊盘电极14的方位相同。RF输入输出用导线电极31a、31b、31c沿着从主面30a侧观察的基板30的与上述一边不同的边配置。此外,接地用导线电极33a配置在从主面30a侧观察的基板30的与上述一边不同的边,且配置在RF输入输出用导线电极31a与电源用导线电极34之间。
接合引线51a、51b、51c、52a、52b、53a、54、55a、55b是利用引线接合机形成的线状构件,例如,包含Au、Cu或Al材料。
将上述接合引线中的、输入输出RF信号的接合引线称为RF输入输出用引线51a、51b、51c,将输入控制信号的接合引线称为控制信号用引线52a、52b,将与给定的接地连接的接合引线称为接地用引线53a,将与电源连接的接合引线称为电源用引线54。此外,将与上述不同的接合引线称为连接用引线55a、55b。
RF输入输出用引线51a将RF输入输出用焊盘电极11a和RF输入输出用导线电极31a进行连接。RF输入输出用引线51b将RF输入输出用焊盘电极11b和RF输入输出用导线电极31b进行连接。RF输入输出用引线51c将RF输入输出用焊盘电极11c和RF输入输出用导线电极31c进行连接。
控制信号用引线52a将控制信号用焊盘电极12a和控制信号用导线电极32a进行连接。控制信号用引线52b将控制信号用焊盘电极12b和控制信号用导线电极32b进行连接。
接地用引线53a是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13a和接地用导线电极33a进行连接。
另外,接地用引线53a也可以不与接地用导线电极33a连接。图3C是从基板30的主面30a侧观察开关模块1的另一个例子的俯视图。例如,如图3C所示,也可以是,接地用引线53a的一端与接地用焊盘电极13a连接,另一端与形成在半导体芯片10的顶面10a的另一个焊盘电极13c连接。在该情况下,例如,配置在焊盘电极13a的周围的其它焊盘电极(例如,在图3C中配置为包围焊盘电极13a的四个焊盘电极中的至少一个焊盘电极)与接地连接。
电源用引线54将电源用焊盘电极14和电源用导线电极34进行连接。
连接用引线55a、55b将设置在开关电路21的给定的焊盘电极和设置在基板30的给定的导线电极一对一地进行连接。各连接用引线55a、55b是用于将各晶体管Ta3、Tb3与接地连接的引线。
另外,虽然在图3B中进行了省略,但是在基板30的主面30a上形成有密封树脂,使得覆盖半导体芯片10、焊盘电极、导线电极、接合引线。
在此,对开关模块1中的焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系更详细地进行说明。图4是在开关模块1中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
如图4所示,在从基板30的主面30a侧俯视开关模块1并将沿着接地用引线53a延伸的方向的直线设为直线L1的情况下,以直线L1为边界的基板30上的区域分为区域a1(点密集的区域)和区域a2(点稀疏的区域)。
在此,在着眼于输入输出RF信号的电极以及接合引线中的、接收路径侧的焊盘电极、导线电极以及接合引线的情况下,在区域a1设置有RF输入输出用引线51a、RF输入输出用焊盘电极11a、以及RF输入输出用导线电极31a。此外,在着眼于与控制电路26连接的电极以及接合引线中的、输入控制信号的焊盘电极、导线电极以及接合引线的情况下,在区域a2设置有控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b。
像这样,在本实施方式中,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b以沿着接地用引线53a延伸的方向的直线L1为边界,设置在与设置有RF输入输出用引线51a、RF输入输出用焊盘电极11a、以及RF输入输出用导线电极31a的区域a1相反侧的区域a2。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a、RF输入输出用导线电极31a以及RF输入输出用引线51a和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。因此,能够提高开关电路21与控制电路26之间的隔离度。
此外,在本实施方式中,在从基板30的主面30a侧观察开关模块1的情况下,在RF输入输出用焊盘电极11a与控制信号用焊盘电极12a、12b之间、RF输入输出用导线电极31a与控制信号用导线电极32a、32b之间、以及RF输入输出用引线51a与控制信号用引线52a、52b之间,设置有接地用焊盘电极13a、接地用导线电极33a以及接地用引线53a中的至少一者。
由此,能够进一步抑制RF输入输出用焊盘电极11a和控制信号用焊盘电极12a、12b的隔离度、RF输入输出用导线电极31a和控制信号用导线电极32a、32b的隔离度、以及RF输入输出用引线51a和控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。
此外,在本实施方式中,如图3A所示,在从基板30的主面30a侧观察开关模块1的情况下,在RF输入输出用焊盘电极11a与电源用焊盘电极14之间、RF输入输出用导线电极31a与电源用导线电极34之间、以及RF输入输出用引线51a与电源用引线54之间,设置有接地用焊盘电极13a、接地用导线电极33a以及接地用引线53a中的至少一者。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a和电源用焊盘电极14的隔离度、RF输入输出用导线电极31a和电源用导线电极34的隔离度、以及RF输入输出用引线51a和电源用引线54的隔离度下降。
[1-4.效果等]
接着,对关于具有上述构造的开关模块1的隔离度的评价结果进行说明。另外,隔离度通过在开关模块1中产生的谐波失真的值、或谐波失真的最大值与最小值之差(以下,称为“范围(range)”)来进行了评价。在该评价中,若开关模块1中的开关电路21与控制电路26之间的隔离度低,则开关电路21和控制电路26彼此相互影响,在开关模块1出现的谐波失真的值、范围变大。相对于此,谐波失真的值或范围越小,则开关模块1具备的布线路径中的信号上叠加的噪声越小,开关电路21与控制电路26之间的隔离度即开关模块1的隔离度变得越高。
图5是示出在开关模块1中产生的二次谐波失真的图。
在测定二次谐波失真时,将在RF输入输出用导线电极31a、31b、31c进行输入输出的高频信号设为5.925GHz。此外,将输入到电源用导线电极34的电源电压设为3.6V。此外,将输入到控制信号用导线电极32a、32b的控制电压设为1.8V/0V,并使开关电路21的开关23、24择一性地接通/断开。而且,使用频谱分析仪对在RF输入输出用导线电极31c与RF输入输出用导线电极31a间产生的二次谐波失真进行了测定。此时,改变安装条件等,从而有意地产生作为谐波的产生因素之一的噪声,并用曲线图示出了测定的二次谐波失真中的最小值以及最大值。
如图5所示,在开关模块1中,二次谐波失真的范围成为1.8dBm。例如,在不具有作为屏蔽引线的接地用引线53a的开关模块中,在有意地产生噪声等改变了安装条件的情况下,二次谐波失真的范围成为2.6dBm以上,但相对于此,本实施方式的开关模块1的谐波失真的范围小。
像这样,本实施方式涉及的开关模块1具备:半导体芯片10,具有开关电路21以及对开关电路21进行控制的控制电路26;以及基板30,安装半导体芯片10。在基板30的主面30a设置有输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用导线电极(例如,31a、31c)、和输入控制信号的控制信号用导线电极32a、32b。在半导体芯片10的顶面10a设置有输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用焊盘电极(例如,11a、11c)、输入控制信号的控制信号用焊盘电极12a、12b、以及与接地连接的接地用焊盘电极13a。RF输入输出用焊盘电极11a、11c与开关电路21连接,控制信号用焊盘电极12a、12b以及接地用焊盘电极13a与控制电路26连接。开关模块1还具备:两个以上的RF输入输出用引线(例如,51a、51c),是将两个以上的RF输入输出用焊盘电极11a、11c和两个以上的RF输入输出用导线电极31a、31c一对一地进行连接的接合引线;控制信号用引线52a、52b,是将控制信号用焊盘电极12a、12b和控制信号用导线电极32a、32b进行连接的接合引线;以及接地用引线53a,是与接地用焊盘电极13a连接的接合引线。
在从基板30的主面30a侧观察开关模块1的情况下,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b以沿着接地用引线53a延伸的方向的直线L1为边界,设置在设置有两个以上的RF输入输出用引线51a、51c中的至少一个RF输入输出用引线51a、与该RF输入输出用引线51a连接的RF输入输出用焊盘电极11a、以及与该RF输入输出用引线51a连接的RF输入输出用导线电极31a的区域a1相反侧的区域a2。
像这样,通过开关模块1具有上述构造,从而能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a、RF输入输出用导线电极31a以及RF输入输出用引线51a和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。即,能够降低开关电路21和控制电路26对相互的电路的影响,能够减小开关模块1的谐波失真的值、范围,能够提高开关模块1的隔离度。
(实施方式2)
接着,对实施方式2涉及的开关模块1A进行说明。实施方式2涉及的开关模块1A与实施方式1的不同点在于,具有两个接地用引线53a、53b。
图6是示意性地示出开关模块1A的电路结构的图。图7是在开关模块1A中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。另外,在图6示出两个的接地用焊盘电极13a是同一焊盘电极。
开关模块1具备半导体芯片10和安装半导体芯片10的基板30。此外,开关模块1具备将设置在半导体芯片10的多个焊盘电极和设置在基板30的多个导线电极进行连接的多个接合引线。
在半导体芯片10的顶面10a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、输入控制信号的控制信号用焊盘电极12a、12b、与电源连接的电源用焊盘电极14、以及与接地连接的接地用焊盘电极13a。
在基板30的主面30a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用导线电极31a、31b、31c、输入控制信号的控制信号用导线电极32a、32b、与电源连接的电源用导线电极34、以及与接地连接的接地用导线电极33a、33b。
在从主面30a侧观察基板30的情况下,基板30为矩形。控制信号用导线电极32a、32b、电源用导线电极34、以及接地用导线电极33a、33b沿着基板30的外周形成,使得包围安装在基板30的内侧的半导体芯片10。
控制信号用导线电极32a、32b以及电源用导线电极34沿着从主面30a侧观察的基板30的四边中的一边配置。RF输入输出用导线电极31a、31b、31c沿着基板30的与上述一边不同的边配置。
接地用导线电极33a配置在从主面30a侧观察的基板30的与上述一边不同的边,且配置在RF输入输出用导线电极31a与电源用导线电极34之间。此外,接地用导线电极33b配置在从主面30a侧观察的基板30的与上述一边不同的边,且配置在RF输入输出用导线电极31b与控制信号用导线电极32b之间。
接合引线51a、51b、51c、52a、52b、53a、53b、54、55a、55b是利用引线接合机形成的线状构件。将上述接合引线中的与给定的接地连接的接合引线称为接地用引线53a、53b。
接地用引线53a是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13a和接地用导线电极33a进行连接。接地用引线53b是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13a和接地用导线电极33b进行连接。接地用引线53a、53b与相同的接地用焊盘电极13a连接。
在此,对开关模块1A中的焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系更详细地进行说明。
如图7所示,在从基板30的主面30a侧俯视开关模块1A,将沿着接地用引线53a延伸的方向的直线设为直线L1,并将沿着接地用引线53b延伸的方向的直线设为直线L2的情况下,以直线L1以及直线L2为边界的基板30上的区域划分为第1区域A1(点密集的区域)和第2区域A2(点稀疏的区域)。
在此,在第1区域A1设置有RF输入输出用引线51a、51b、51c、RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、以及RF输入输出用导线电极31a、31b、31c。在第2区域A2设置有控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b。此外,在第2区域A2设置有电源用焊盘电极14、电源用导线电极34、以及电源用引线54。
在本实施方式中,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b设置在被沿着接地用引线53a以及53b延伸的方向的两个直线L1、L2划分的基板30上的区域中的与第1区域A1相反侧的第2区域A2,第1区域A1设置有RF输入输出用引线51a~51c、RF输入输出用焊盘电极11a~11c、以及RF输入输出用导线电极31a~31c。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a~11c、RF输入输出用导线电极31a~31c以及RF输入输出用引线51a~51c和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。
此外,电源用焊盘电极14、电源用导线电极34以及电源用引线54设置在第2区域A2。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a~11c、RF输入输出用导线电极31a~31c以及RF输入输出用引线51a~51c和电源用焊盘电极14、电源用导线电极34以及电源用引线54的隔离度下降。此外,能够抑制在电源线中产生的谐波叠加到RF输入输出用焊盘电极11a~11c、RF输入输出用导线电极31a~31c以及RF输入输出用引线51a~51c的RF信号。
接着,对关于具有上述构造的开关模块1A的隔离度的评价结果进行说明。另外,与隔离度相关的谐波失真的测定方法与实施方式1相同。
图8是示出在开关模块1A中产生的二次谐波失真的图。
如图8所示,在实施方式2的开关模块1A中,二次谐波失真的最小值成为-69.4dBm,最大值成为-68.8dBm,范围成为0.6dBm。在实施方式1的开关模块1中,二次谐波失真的最小值为-64.9dBm,最大值为-63.1dBm,范围为1.8dBm。因此,实施方式2的开关模块1A与实施方式1的开关模块1相比,二次谐波失真的值小,此外,二次谐波失真的范围变小。
即,在本实施方式中,通过使用两根屏蔽引线来划分配置开关电路21侧的电极以及引线和控制电路26侧的电极以及引线的区域,从而产生如下效果,即,开关电路21和控制电路26中的对相互的电路的影响与实施方式1相比进一步降低。另外,在像本实施方式那样开关电路21侧的全部端子(电极以及引线)以沿着屏蔽引线延伸的方向的多个直线L1、L2为边界处于与控制电路26侧的全部端子(电极以及引线)不同侧的区域的情况下,上述效果更容易增大。
像这样,本实施方式的开关模块1A具备:半导体芯片10,具有开关电路21以及对开关电路21进行控制的控制电路26;以及基板30,安装半导体芯片10。在基板30的主面30a设置有输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用导线电极(例如,31a、31b、31c)、和输入控制信号的一个以上的控制信号用导线电极(例如,32a、32b)。在半导体芯片10的顶面10a设置有输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用焊盘电极(例如,11a、11b、11c)、输入控制信号的一个以上的控制信号用焊盘电极(例如,12a、12b)、以及与接地连接的一个以上的接地用焊盘电极(例如,13a)。RF输入输出用焊盘电极11a~11c与开关电路21连接,控制信号用焊盘电极12a、12b以及接地用焊盘电极13a与控制电路26连接。开关模块1A还具备:两个以上的RF输入输出用引线(例如,51a、51b、51c),是将两个以上的RF输入输出用焊盘电极11a~11c和两个以上的RF输入输出用导线电极31a~31c一对一地进行连接的接合引线;一个以上的控制信号用引线(例如,52a、52b),是将一个以上的控制信号用焊盘电极12a、12b和一个以上的控制信号用导线电极32a、32b一对一地进行连接的接合引线;以及两个以上的接地用引线(例如,53a、53b),是与接地用焊盘电极13a连接的接合引线。
在从基板30的主面30a侧观察开关模块1A的情况下,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b设置在被沿着两个以上的接地用引线53a、53b延伸的方向的两个以上的直线L1、L2划分的、从主面30a侧观察的开关模块1A上的区域中的与第1区域A1不同的第2区域A2,第1区域A1设置有RF输入输出用焊盘电极11a~11c、RF输入输出用导线电极31a~31c、以及RF输入输出用引线51a~51c。
通过开关模块1具有上述构造,从而能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a~11c、RF输入输出用导线电极31a~31c以及RF输入输出用引线51a~51c和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。因此,能够提高开关电路21与控制电路26之间的隔离度。
此外,在本实施方式中,在从基板30的主面30a侧观察开关模块1A的情况下,在RF输入输出用焊盘电极11a~11c与控制信号用焊盘电极12a、12b之间、RF输入输出用导线电极31a~31c与控制信号用导线电极32a、32b之间、以及RF输入输出用引线51a~51c与控制信号用引线52a、52b之间,设置有接地用焊盘电极13a、接地用导线电极33a、33b以及接地用引线53a、53b中的至少一者。
由此,能够进一步抑制RF输入输出用焊盘电极11a~11c和控制信号用焊盘电极12a、12b的隔离度、RF输入输出用导线电极31a~31c和控制信号用导线电极32a、32b的隔离度、以及RF输入输出用引线51a~51c和控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。
此外,在本实施方式中,在从基板30的主面30a侧观察开关模块1A的情况下,在RF输入输出用焊盘电极11a~11c与电源用焊盘电极14之间、RF输入输出用导线电极31a~31c与电源用导线电极34之间、以及RF输入输出用引线51a~51c与电源用引线54之间,设置有接地用焊盘电极13a、接地用导线电极33a、33b以及接地用引线53a、53b中的至少一者。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a~11c和电源用焊盘电极14的隔离度、RF输入输出用导线电极31a~31c和电源用导线电极34的隔离度、以及RF输入输出用引线51a~51c和电源用引线54的隔离度下降。
(实施方式2的变形例)
接着,对实施方式2的变形例涉及的开关模块1B进行说明。实施方式2的变形例涉及的开关模块1B与实施方式2的不同点在于,在两个接地用焊盘电极13a、13b各自分别连接有两个接地用引线53a、53b。
图9是示意性地示出开关模块1B的电路结构的图。图10A以及图10B是在开关模块1B中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
在半导体芯片10的顶面10a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、输入控制信号的控制信号用焊盘电极12a、12b、与电源连接的电源用焊盘电极14、以及与接地连接的接地用焊盘电极13a、13b。接地用焊盘电极13a、13b与控制电路26连接。
在从顶面10a侧观察半导体芯片10的情况下,RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、控制信号用焊盘电极12a、12b、以及电源用焊盘电极14沿着半导体芯片10的外周设置。接地用焊盘电极13a、13b设置在比RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、控制信号用焊盘电极12a、12b、以及电源用焊盘电极14靠内侧。
在半导体芯片10的底面10b设置有底面电极18(参照图3B)。设置在顶面10a的接地用焊盘电极13a、13b经由形成在半导体芯片10的内部的内部导体而与底面电极18连接。
在基板30的主面30a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用导线电极31a、31b、31c、输入控制信号的控制信号用导线电极32a、32b、与电源连接的电源用导线电极34、以及与接地连接的接地用导线电极33a、33b。
接地用引线53a是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13a和接地用导线电极33a进行连接。接地用引线53b是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13b和接地用导线电极33b进行连接。即,接地用引线53a、53b各自分别与不同的接地用焊盘电极13a、13b连接。
在本变形例中,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b也设置在被沿着接地用引线53a以及53b延伸的方向的两个直线L1、L2划分的、基板30上的区域中的与第1区域A1相反侧的第2区域A2,第1区域A1设置有RF输入输出用引线51a~51c、RF输入输出用焊盘电极11a~11c、以及RF输入输出用导线电极31a~31c。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a~11c、RF输入输出用导线电极31a~31c以及RF输入输出用引线51a~51c和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。即,控制电路26和开关电路21中的对相互的电路的影响与实施方式1相比变得更容易降低。
另外,在开关模块1B中,也是接地用引线53a、53b中的至少一者可以不与接地用导线电极33a或33b连接。图10B是在开关模块1B的另一个例子中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。例如,如图10B所示,也可以是,接地用引线53b的一端与接地用焊盘电极13b连接,另一端与形成在半导体芯片10的顶面10a的另一个焊盘电极13c连接。在该情况下,例如,配置在焊盘电极13b的周围的其它焊盘电极(例如,在图10B中配置为与焊盘电极13b一同包围焊盘电极13a的三个焊盘电极中的至少一个焊盘电极)与接地连接。
(实施方式3)
接着,对实施方式3涉及的开关模块1C进行说明。实施方式3的开关模块1C与实施方式2的不同点在于,接地用引线53c设置在RF输入输出用引线51c与RF输入输出用引线51b之间。
图11是在开关模块1C中示出焊盘电极、导线电极、接合引线的配置关系的俯视图。
在半导体芯片10的顶面10a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用焊盘电极11a、11b、11c、输入控制信号的控制信号用焊盘电极12a、12b、与电源连接的电源用焊盘电极14、以及与接地连接的接地用焊盘电极13a。
在基板30的主面30a形成有输入输出RF信号的RF输入输出用导线电极31a、31b、31c、输入控制信号的控制信号用导线电极32a、32b、与电源连接的电源用导线电极34、以及与接地连接的接地用导线电极33b、33c。
在从主面30a侧观察基板30的情况下,基板30为矩形。控制信号用导线电极32a、32b、电源用导线电极34、以及接地用导线电极33b、33c沿着基板30的外周形成,使得包围安装在基板30的内侧的半导体芯片10。
控制信号用导线电极32a、32b以及电源用导线电极34沿着从主面30a侧观察的基板30的四边中的一边配置。RF输入输出用导线电极31a、31b、31c沿着从主面30a侧观察的基板30的与上述一边不同的边配置。
接地用导线电极33b配置在从主面30a侧观察的基板30的与上述一边不同的边,且配置在RF输入输出用导线电极31b与控制信号用导线电极32b之间。接地用导线电极33c配置在从主面30a侧观察的基板30的四边中的与设置有接地用导线电极33b的边相同的边,且从RF输入输出用导线电极31b观察,配置在接地用导线电极33b的相反侧。
接合引线51a、51b、51c、52a、52b、53b、53c、54、55a、55b是利用引线接合机形成的线状构件。将上述接合引线中的与给定的接地连接的接合引线称为接地用引线53b、53c。
接地用引线53b是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13a和接地用导线电极33b进行连接。接地用引线53c是与接地连接的屏蔽引线,将接地用焊盘电极13a和接地用导线电极33c进行连接。接地用引线53b、53c与相同的接地用焊盘电极13a连接。
在此,在从基板30的主面30a侧俯视开关模块1C并将沿着接地用引线53c延伸的方向的直线设为直线L1的情况下,以直线L1为边界的基板30上的区域分为区域a1(点密集的区域)和区域a2(点稀疏的区域)。
在着眼于输入输出RF信号的电极以及接合引线中的接收路径侧的焊盘电极、导线电极以及接合引线的情况下,在区域a1设置有RF输入输出用引线51a、RF输入输出用焊盘电极11a、以及RF输入输出用导线电极31a。此外,在着眼于与控制电路26连接的电极以及接合引线中的输入控制信号的焊盘电极、导线电极以及接合引线的情况下,在区域a2设置有控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b。
像这样,在本实施方式中,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b以沿着接地用引线53c延伸的方向的直线L1为边界,设置在与设置有RF输入输出用引线51a、RF输入输出用焊盘电极11a、以及RF输入输出用导线电极31a的区域a1相反侧的区域a2。
由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11a、RF输入输出用导线电极31a以及RF输入输出用引线51a和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。因此,能够提高开关电路21与控制电路26之间的隔离度。
接着,对关于具有上述构造的开关模块1C的隔离度的评价结果进行说明。另外,与隔离度相关的谐波失真的测定方法与实施方式1相同。
图12是示出在开关模块1C中产生的二次谐波失真的图。
如图12所示,在实施方式3的开关模块1C中,二次谐波失真的最小值成为-68.3dBm,最大值成为-67.5dBm,范围成为0.9dBm。例如,在不具有作为屏蔽引线的接地用引线53b、53c的开关模块中改变了安装条件的情况下,二次谐波失真的范围成为2.6dBm以上,但相对于此,开关模块1C的谐波失真的范围变小。
(其它变形例)
以上,对本发明的实施方式及其变形例涉及的开关模块进行了说明,但是本发明并不限定于各个实施方式及其变形例。只要不脱离本发明的主旨,对本实施方式及其变形例实施了本领域技术人员想到的各种变形的方式、将不同的实施方式及其变形例中的构成要素进行组合而构筑的方式也可以包含于本发明的一个或多个方式的范围内。
虽然在实施方式1中示出了将接地用引线53a设置在接地用焊盘电极13a与接地用导线电极33a之间的例子,但是代替于此,也可以将接地用引线设置在接地用焊盘电极13a与接地用导线电极33b(参照图7)之间。在该情况下,控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b、以及控制信号用引线52a、52b以沿着上述接地用引线延伸的方向的直线为边界,设置在与设置有RF输入输出用引线51b、RF输入输出用焊盘电极11b、以及RF输入输出用导线电极31b的区域相反侧的区域。由此,能够抑制RF输入输出用焊盘电极11b、RF输入输出用导线电极31b以及RF输入输出用引线51b和控制信号用焊盘电极12a、12b、控制信号用导线电极32a、32b以及控制信号用引线52a、52b的隔离度下降。
虽然在实施方式1中,在RF输入输出用引线51a与控制信号用引线52a之间设置有一根接地用引线53a,但是并不限于此,也可以在RF输入输出用引线51a与控制信号用引线52a之间设置两根接地用引线53a。
虽然在本实施方式中,作为在开关模块进行输入输出的RF信号而列举了5GHz频带的RF信号,但是并不限于此。在开关模块进行输入输出的RF信号例如也可以是作为IEEE802.11标准的4.2GHz频带的RF信号。此外,也可以是基于WiMAX(注册商标)或LTE(注册商标)等通信标准的频带的RF信号。
虽然在本实施方式中,将连结天线公共端子101和放大电路105的路径设为接收路径,并将连结天线公共端子101和放大电路106的路径设为发送路径,但是并不限于此。例如,在上述的例子中,接收路径和发送路径也可以相反。此外,双方的路径可以是收发路径,双方的路径也可以是发送路径,双方的路径还可以是接收路径。
产业上的可利用性
本发明作为能够抑制隔离度的下降的开关模块,能够广泛利用于通信设备。
附图标记说明
1、1A、1B、1C:开关模块;
10:半导体芯片;
10a:顶面;
10b:底面;
11a、11b、11c:RF输入输出用焊盘电极(焊盘端子);
12a、12b:控制信号用焊盘电极;
13a、13b:接地用焊盘电极;
13c:焊盘电极;
14:电源用焊盘电极;
18:底面电极;
21:开关电路;
23、24:开关;
23a、24a:一个端子;
23b、24b:另一个端子;
26:控制电路;
30:基板;
30a:主面;
31a、31b、31c:RF输入输出用导线电极(导线端子);
32a、32b:控制信号用导线电极;
33a、33b、33c:接地用导线电极;
34:电源用导线电极;
51a、51b、51c:RF输入输出用引线(接合引线);
52a、52b:控制信号用引线(接合引线);
53a、53b、53c:接地用引线(接合引线);
54:电源用引线(接合引线);
55a、55b:连接用引线(接合引线);
68:导电性接合材料;
101:天线公共端子;
102:天线元件;
103、104:滤波器;
105、106:放大电路;
107:RFIC;
109:通信装置;
a1、a2:区域;
A1:第1区域;
A2:第2区域;
L1、L2:直线;
na、nb、nc:节点;
Ta1、Ta2、Ta3、Tb1、Tb2、Tb3:晶体管。
Claims (24)
1.一种开关模块,具备:半导体芯片,具有开关电路以及对所述开关电路进行控制的控制电路;以及基板,安装所述半导体芯片,其中,
在所述基板的主面设置有输入控制信号的控制信号用导线电极、以及输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用导线电极,
在所述半导体芯片的顶面设置有输入所述控制信号的控制信号用焊盘电极、与接地连接的接地用焊盘电极、以及输入输出所述RF信号的两个以上的RF输入输出用焊盘电极,
所述RF输入输出用焊盘电极与所述开关电路连接,
所述控制信号用焊盘电极以及所述接地用焊盘电极与所述控制电路连接,
所述开关模块还具备:
两个以上的RF输入输出用引线,是将两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和两个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接的接合引线;
控制信号用引线,是将所述控制信号用焊盘电极和所述控制信号用导线电极进行连接的接合引线;以及
接地用引线,是与所述接地用焊盘电极连接的接合引线,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
所述控制信号用焊盘电极、所述控制信号用导线电极、以及所述控制信号用引线以沿着所述接地用引线延伸的方向的直线为边界,设置在设置有两个以上的所述RF输入输出用引线中的至少一个RF输入输出用引线、与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用焊盘电极、以及与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用导线电极的区域相反侧的区域。
2.根据权利要求1所述的开关模块,其中,
在所述基板的主面还设置有与接地连接的接地用导线电极,
所述接地用引线将所述接地用焊盘电极和所述接地用导线电极进行连接。
3.根据权利要求1或2所述的开关模块,其中,
所述开关电路具备分别具有一个端子以及另一个端子的多个开关,
所述多个开关的所述另一个端子相互不连接,所述一个端子侧相互连接,
所述RF输入输出用焊盘电极的数目为三个以上,
三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的一个RF输入输出用焊盘电极与所述多个开关的所述一个端子侧连接,
三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的未与所述一个端子侧连接的两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极分别与所述多个开关的所述另一个端子连接,
所述RF输入输出用导线电极的数目为三个以上,
所述RF输入输出用引线的数目为三个以上,
三个以上的所述RF输入输出用引线将三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和三个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接。
4.根据权利要求1或2所述的开关模块,其中,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
在所述RF输入输出用焊盘电极与所述控制信号用焊盘电极之间、所述RF输入输出用导线电极与所述控制信号用导线电极之间、以及所述RF输入输出用引线与所述控制信号用引线之间,设置有所述接地用焊盘电极以及所述接地用引线中的至少一者。
5.根据权利要求1或2所述的开关模块,其中,
在所述基板的主面还设置有与电源连接的电源用导线电极,
在所述半导体芯片的顶面还设置有与所述电源连接的电源用焊盘电极,
所述电源用焊盘电极与所述控制电路连接,
所述开关模块还具备:电源用引线,是将所述电源用焊盘电极和所述电源用导线电极进行连接的接合引线,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
所述电源用焊盘电极、所述电源用导线电极、以及所述电源用引线设置在所述相反侧的区域。
6.根据权利要求5所述的开关模块,其中,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
在所述RF输入输出用焊盘电极与所述电源用焊盘电极之间、所述RF输入输出用导线电极与所述电源用导线电极之间、以及所述RF输入输出用引线与所述电源用引线之间,设置有所述接地用焊盘电极以及所述接地用引线中的至少一者。
7.根据权利要求5所述的开关模块,其中,
在从顶面侧观察所述半导体芯片的情况下,
所述半导体芯片为矩形,
所述控制信号用焊盘电极以及所述电源用焊盘电极沿着所述半导体芯片的四边中的一边配置,
两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的至少一个所述RF输入输出用焊盘电极沿着所述半导体芯片的与所述一边不同的边配置。
8.根据权利要求7所述的开关模块,其中,
两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极全部沿着从所述半导体芯片的顶面侧观察的所述半导体芯片的所述一边以外的边配置。
9.根据权利要求5所述的开关模块,其中,
在从顶面侧观察所述半导体芯片的情况下,
所述接地用焊盘电极处于比两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的至少一个RF输入输出用焊盘电极、所述控制信号用焊盘电极以及所述电源用焊盘电极中的任一者都靠内侧。
10.根据权利要求1或2所述的开关模块,其中,
在所述半导体芯片的底面设置有与所述接地用焊盘电极连接的底面电极,
所述半导体芯片通过导电性接合材料安装在所述基板,
所述底面电极经由所述导电性接合材料而与所述接地连接。
11.根据权利要求10所述的开关模块,其中,
所述底面电极经由设置在所述基板的布线而与所述接地连接。
12.一种开关模块,具备:半导体芯片,具有开关电路以及对所述开关电路进行控制的控制电路;以及基板,安装所述半导体芯片,其中,
在所述基板的主面设置有输入控制信号的控制信号用导线电极、以及输入输出RF信号的两个以上的RF输入输出用导线电极,
在所述半导体芯片的顶面设置有输入所述控制信号的控制信号用焊盘电极、与接地连接的接地用焊盘电极、以及输入输出所述RF信号的两个以上的RF输入输出用焊盘电极,
所述RF输入输出用焊盘电极与所述开关电路连接,
所述控制信号用焊盘电极以及所述接地用焊盘电极与所述控制电路连接,
所述开关模块还具备:
两个以上的RF输入输出用引线,是将两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和两个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接的接合引线;
控制信号用引线,是将所述控制信号用焊盘电极和所述控制信号用导线电极进行连接的接合引线;以及
两个以上的接地用引线,是与所述接地用焊盘电极连接的接合引线,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
所述控制信号用焊盘电极、所述控制信号用导线电极、以及所述控制信号用引线设置在被沿着两个以上的所述接地用引线延伸的方向的两个以上的直线划分的、从所述主面侧观察的所述开关模块上的区域中的与第1区域不同的第2区域,所述第1区域设置有两个以上的所述RF输入输出用引线中的至少一个RF输入输出用引线、与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用焊盘电极、以及与该RF输入输出用引线连接的所述RF输入输出用导线电极。
13.根据权利要求12所述的开关模块,其中,
在所述基板的主面还设置有与接地连接的两个以上的接地用导线电极,
两个以上的所述接地用引线将所述接地用焊盘电极和两个以上的所述接地用导线电极一对一地进行连接。
14.根据权利要求12或13所述的开关模块,其中,
所述开关电路具备分别具有一个端子以及另一个端子的多个开关,
所述多个开关的所述另一个端子相互不连接,所述一个端子侧相互连接,
所述RF输入输出用焊盘电极的数目为三个以上,
三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的一个RF输入输出用焊盘电极与所述多个开关的所述一个端子侧连接,
三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的未与所述一个端子侧连接的两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极分别与所述多个开关的所述另一个端子连接,
所述RF输入输出用导线电极的数目为三个以上,
所述RF输入输出用引线的数目为三个以上,
三个以上的所述RF输入输出用引线将三个以上的所述RF输入输出用焊盘电极和三个以上的所述RF输入输出用导线电极一对一地进行连接。
15.根据权利要求12或13所述的开关模块,其中,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
在所述RF输入输出用焊盘电极与所述控制信号用焊盘电极之间、所述RF输入输出用导线电极与所述控制信号用导线电极之间、以及所述RF输入输出用引线与所述控制信号用引线之间,设置有所述接地用焊盘电极以及所述接地用引线中的至少一者。
16.根据权利要求12或13所述的开关模块,其中,
在所述基板的主面还设置有与电源连接的电源用导线电极,
在所述半导体芯片的顶面还设置有与所述电源连接的电源用焊盘电极,
所述电源用焊盘电极与所述控制电路连接,
所述开关模块还具备:电源用引线,是将所述电源用焊盘电极和所述电源用导线电极进行连接的接合引线,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
所述电源用焊盘电极、所述电源用导线电极、以及所述电源用引线设置在所述第2区域。
17.根据权利要求16所述的开关模块,其中,
在从所述基板的主面侧观察所述开关模块的情况下,
在所述RF输入输出用焊盘电极与所述电源用焊盘电极之间、所述RF输入输出用导线电极与所述电源用导线电极之间、以及所述RF输入输出用引线与所述电源用引线之间,设置有所述接地用焊盘电极以及所述接地用引线中的至少一者。
18.根据权利要求16所述的开关模块,其中,
在从顶面侧观察所述半导体芯片的情况下,
所述半导体芯片为矩形,
所述控制信号用焊盘电极以及所述电源用焊盘电极沿着所述半导体芯片的四边中的一边配置,
两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的至少一个所述RF输入输出用焊盘电极沿着所述半导体芯片的与所述一边不同的边配置。
19.根据权利要求18所述的开关模块,其中,
两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极全部沿着从所述半导体芯片的顶面侧观察的所述半导体芯片的所述一边以外的边配置。
20.根据权利要求16所述的开关模块,其中,
在从顶面侧观察所述半导体芯片的情况下,
所述接地用焊盘电极处于比两个以上的所述RF输入输出用焊盘电极中的至少一个RF输入输出用焊盘电极、所述控制信号用焊盘电极以及所述电源用焊盘电极中的任一者都靠内侧。
21.根据权利要求12或13所述的开关模块,其中,
在所述半导体芯片的底面设置有与所述接地用焊盘电极连接的底面电极,
所述半导体芯片通过导电性接合材料安装在所述基板,
所述底面电极经由所述导电性接合材料而与所述接地连接。
22.根据权利要求21所述的开关模块,其中,
所述底面电极经由设置在所述基板的布线而与所述接地连接。
23.根据权利要求12所述的开关模块,其中,
在所述半导体芯片的顶面设置有两个以上的所述接地用焊盘电极,
两个以上的所述接地用引线与两个以上的所述接地用焊盘电极分别连接。
24.根据权利要求13所述的开关模块,其中,
在所述半导体芯片的顶面设置有两个以上的所述接地用焊盘电极,
两个以上的所述接地用引线将两个以上的所述接地用焊盘电极和两个以上的所述接地用导线电极一对一地进行连接。
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