CN113302839B - 高频模块以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供高频模块，高频模块(1)具备：安装基板(90)；发送滤波器(6MT)，配置于安装基板(90)；接收滤波器(6MR)，配置于安装基板(90)；以及半导体控制IC(40)，配置于安装基板(90)，并与发送滤波器(6MT)以及接收滤波器(6MR)中的接收滤波器(6MR)层叠。

Description

高频模块以及通信装置
技术领域
本发明涉及高频模块以及通信装置。
背景技术
在移动电话等移动体通信装置中，特别是随着多频段化的进展，构成高频前端电路的电路元件数增加。
在专利文献1公开了为了应对高频前端电路的小型化，而具有层叠了SAW器件(高频滤波器)和半导体集成电路(半导体IC)的构成的弹性表面波装置(高频模块)。
专利文献1：日本特开2005－57577号公报
然而，在专利文献1所公开的弹性表面波装置(高频模块)中，由于层叠了SAW器件(高频滤波器)和半导体集成电路(半导体IC)，所以有由于从高频滤波器振荡的高频噪声而半导体集成电路(半导体IC)具有的控制电路的控制特性劣化的情况。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供抑制了半导体控制IC的控制特性的劣化的高频模块以及通信装置。
为了实现上述目的，本发明的一方式的高频模块具备：安装基板；发送滤波器，配置于上述安装基板；第一接收滤波器，配置于上述安装基板；以及半导体控制IC，配置于上述安装基板，并与上述发送滤波器以及上述第一接收滤波器中的上述第一接收滤波器层叠。
根据本发明，能够提供抑制了半导体控制IC的控制特性的劣化的高频模块以及通信装置。
附图说明
图1是实施方式的高频模块以及通信装置的电路构成图。
图2是表示实施方式的集成型无源元件以及半导体控制IC的构成的示意图。
图3是实施方式的高频模块的剖面示意图。
图4是实施方式的变形例1的高频模块的剖面示意图。
图5是实施方式的变形例2的高频模块的剖面示意图。
图6是实施方式的变形例3的高频模块的剖面示意图。
图7是实施方式的变形例4的高频模块的剖面示意图。
图8是实施方式的变形例5的高频模块的剖面示意图。
图9是实施方式的变形例6的高频模块的剖面示意图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式及其变形例进行详细说明。此外，以下说明的实施方式及其变形例均示出概括或者具体的例子。以下的实施方式及其变形例所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子，并不对本发明进行限定。以下的实施方式及其变形例中的构成要素中未记载于独立权利要求的构成要素能够作为任意的构成要素进行说明。另外，附图所示的构成要素的大小或者大小之比并不一定严格。
此外，在以下的实施方式及其变形例中，在安装在基板上的A、B以及C中，定义为“在俯视该基板(或者该基板的主面)的情况下，在A与B之间配置有C”是指俯视该基板的情况下投影的C的区域的至少一部分与连接俯视该基板的情况下投影的A的区域内的任意的点和俯视该基板的情况下投影的B的区域内的任意的点的线重叠。
另外，在本说明书中，表示要素间的关系性的语句(例如“垂直”、“平行”等)、以及表示要素的形状的语句、及数值范围并不是仅表示严格的意思的表达，而是表示也包含实际同等的范围例如百分之几左右的差异的表达。
此外，在以下的实施方式及其变形例中，定义为“连接A与B”不仅指A与B接触，也包含A与B经由导体布线电连接的情况。
(实施方式)
[1高频模块1以及通信装置5的电路构成]
图1是实施方式的高频模块1以及通信装置5的电路构成图。如该图所示，通信装置5具备高频模块1、天线2、RF信号处理电路(RFIC)3、以及基带信号处理电路(BBIC)4。
RFIC3是对由天线2收发的高频信号进行处理的RF信号处理电路。具体而言，RFIC3通过下变频等对经由高频模块1的接收信号路径输入的高频信号进行信号处理，并将进行该信号处理生成的接收信号输出给BBIC4。另外，RFIC3通过上变频等对从BBIC4输入的发送信号进行信号处理，并将进行该信号处理生成的高频信号输出给高频模块1的发送信号路径。
BBIC4是使用与在高频模块1进行传输的高频信号相比低频的中间频带进行信号处理的电路。在BBIC4进行了处理的信号例如作为用于图像显示的图像信号使用，或者，作为用于经由扬声器的通话的声音信号使用。
另外，RFIC3具有基于使用的通信频段(频带)，控制高频模块1具有的开关10的端子间连接的功能、以及控制高频模块1具有的低噪声放大器(LNA：Low Noise Amplifier)7HR、7MR以及7LR的增益的功能。具体而言，RFIC3对高频模块1具有的控制电路30输出电源信号、IO信号、时钟信号、以及数据信号等。控制电路30基于这些信号，对开关10、低噪声放大器7HR、7MR以及7LR输出控制信号。
天线2与高频模块1的收发端子100连接，辐射从高频模块1输出的高频信号，并且，接收来自外部的高频信号并输出给高频模块1。
此外，在本实施方式的通信装置5中，天线2以及BBIC4并不是必需的构成要素。
接下来，对高频模块1的详细的构成进行说明。
如图1所示，高频模块1具备收发端子100、双工器60H、60M以及60L、LC滤波器61、半导体控制IC(Integrated Circuit：集成电路)40、匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80、功率放大器(PA：Power Amplifier)7HT、7MT以及7LT。
双工器60H由发送滤波器6HT以及接收滤波器6HR构成。发送滤波器6HT应用于3GPP(Third Generation Partnership Project：第三代合作伙伴计划)标准的通信***，例如使LTE(Long Term Evolution：长期演进)或者5GNR(5th Generation New Radio：第五代新空口)的通信频段A的发送频带的高频信号通过。接收滤波器6HR应用于3GPP标准的通信***，例如使LTE或者5GNR的通信频段A的接收频带的高频信号通过。
双工器60M由发送滤波器6MT以及接收滤波器6MR构成。发送滤波器6MT应用于3GPP标准的通信***，例如使LTE或者5GNR的通信频段B的发送频带的高频信号通过。接收滤波器6MR应用于3GPP标准的通信***，例如使LTE或者5GNR的通信频段B的接收频带的高频信号通过。
双工器60L由发送滤波器6LT以及接收滤波器6LR构成。发送滤波器6LT应用于3GPP标准的通信***，例如使LTE或者5GNR的通信频段C的发送频带的高频信号通过。接收滤波器6LR应用于3GPP标准的通信***，例如使LTE或者5GNR的通信频段C的接收频带的高频信号通过。
这里，通信频段A的频率比通信频段B高，通信频段B的频率比通信频段C高。
在本实施方式中，在构成双工器60H、60M以及60L的接收滤波器6HR、6MR、以及6LR中任意提取的两个滤波器中，将具有频率相对较低的通过频带的接收滤波器定义为第一接收滤波器，并将具有频率相对较高的通过频带的接收滤波器定义为第二接收滤波器。并且，在三个接收滤波器6HR、6MR、以及6LR中，将具有频率最高的通过频带的接收滤波器6HR定义为第二接收滤波器，并将具有频率比第二接收滤波器低的通过频带的两个接收滤波器6MR以及6LR定义为第一接收滤波器以及第三接收滤波器。
此外，发送滤波器6HT、6MT以及6LT、及接收滤波器6HR、6MR以及6LR例如可以是弹性表面波滤波器、使用了BAW(Bulk Acoustic Wave：体声波)的弹性波滤波器、LC共振滤波器、以及电介质滤波器的任意一种，并且，并不限定于这些滤波器。
LC滤波器61例如是低通滤波电路，由电感器以及电容器构成。LC滤波器61例如使2G(2nd Generation：第二代)的通信频段的收发频带的高频信号通过。
半导体控制IC40具备开关10、低噪声放大器7HR、7MR以及7LR、及控制电路30。
开关10具有共用端子以及多个选择端子，并切换共用端子与各选择端子的连接以及非连接。开关10的共用端子经由匹配电路80与收发端子100连接。开关10的多个选择端子分别与双工器60H的共用端子、双工器60M的共用端子、双工器60L的共用端子、以及LC滤波器61的一方的端子连接。
低噪声放大器7HR、7MR以及7LR分别包含双极晶体管或者场效应晶体管等放大元件。
低噪声放大器7HR的输入端子经由匹配电路8HR与接收滤波器6HR的输出端子连接，低噪声放大器7HR的输出端子与RFIC3连接。低噪声放大器7HR例如以低噪声优先地放大通信频段A的高频信号。
低噪声放大器7MR的输入端子经由匹配电路8MR与接收滤波器6MR的输出端子连接，低噪声放大器7MR的输出端子与RFIC3连接。低噪声放大器7MR例如以低噪声优先地放大通信频段B的高频信号。
低噪声放大器7LR的输入端子经由匹配电路8LR与接收滤波器6LR的输出端子连接，低噪声放大器7LR的输出端子与RFIC3连接。低噪声放大器7LR例如以低噪声优先地放大通信频段C的高频信号。
此外，低噪声放大器7HR、7MR以及7LR也可以集成为一个放大电路。此时，放大电路以低噪声优先地放大通信频段A、B以及C的高频信号，在该放大电路的输入端子侧配置有切换接收滤波器6HR、6MR以及6LR与该放大电路的输入端子的连接以及非连接的开关。
半导体控制IC40例如由CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)构成。由此，能够廉价地制造半导体控制IC40。此外，半导体控制IC40也可以由GaAs构成。由此，能够输出具有高质量的放大性能以及噪声性能的高频信号。
另外，开关10、及低噪声放大器7HR、7MR以及7LR也可以不包含于半导体控制IC40。开关10例如也可以作为与半导体控制IC40独立的单独部件配置。另外，低噪声放大器7HR、7MR以及7LR例如也可以作为与半导体控制IC40独立的放大电路配置。
功率放大器7HT、7MT以及7LT分别包含双极晶体管或者场效应晶体管等放大元件。功率放大器7HT、7MT以及7LT例如由将CMOS或者GaAs作为材料的场效应晶体管(FET)、异质结双极晶体管(HBT)等构成。
功率放大器7HT的输入端子与RFIC3连接。功率放大器7HT的输出端子经由匹配电路8HT与发送滤波器6HT的输入端子连接。功率放大器7HT例如优先地放大通信频段A的高频信号。
功率放大器7MT的输入端子与RFIC3连接。功率放大器7MT的输出端子经由匹配电路8MT与发送滤波器6MT的输入端子连接。功率放大器7MT例如优先地放大通信频段B的高频信号。
功率放大器7LT的输入端子与RFIC3连接。功率放大器7LT的输出端子经由匹配电路8LT与发送滤波器6LT的输入端子连接。功率放大器7LT例如优先地放大通信频段C的高频信号。
此外，功率放大器7HT、7MT以及7LT也可以集成为一个放大电路。此时，放大电路优先地放大通信频段A、B以及C的高频信号，在该放大电路的输出端子侧配置有切换发送滤波器6HT、6MT以及6LT与该放大电路的输出端子的连接以及非连接的开关。
另外，也可以半导体控制IC40还包含控制功率放大器7HT、7MT以及7LT以及这些功率放大器的增益的放大控制电路。
此外，也可以半导体控制IC40具有(1)开关10、以及控制开关10的切换的开关控制电路、及(2)放大高频信号的放大器、以及控制该放大器的增益的放大控制电路的至少一方。
匹配电路8HT配置于连接功率放大器7HT与发送滤波器6HT的路径，取得功率放大器7HT的输出阻抗与发送滤波器6HT的输入阻抗的匹配。匹配电路8MT配置于连接功率放大器7MT与发送滤波器6MT的路径，取得功率放大器7MT的输出阻抗与发送滤波器6MT的输入阻抗的匹配。匹配电路8LT配置于连接功率放大器7LT与发送滤波器6LT的路径，并取得功率放大器7LT的输出阻抗与发送滤波器6LT的输入阻抗的匹配。匹配电路8HT、8MT以及8LT分别包含电感器以及电容器的至少一方。
匹配电路8HR配置于连接低噪声放大器7HR与接收滤波器6HR的路径，取得低噪声放大器7HR的输入阻抗与接收滤波器6HR的输出阻抗的匹配。匹配电路8MR配置于连接低噪声放大器7MR与接收滤波器6MR的路径，取得低噪声放大器7MR的输入阻抗与接收滤波器6MR的输出阻抗的匹配。匹配电路8LR配置于连接低噪声放大器7LR与接收滤波器6LR的路径，并取得低噪声放大器7LR的输入阻抗与接收滤波器6LR的输出阻抗的匹配。匹配电路8HR，8MR以及8LR分别包含电感器以及电容器的至少一方。
匹配电路80配置于连接开关10与收发端子100的路径，并取得开关10、双工器60H、60M以及60L与天线2的阻抗匹配。匹配电路80包含电感器以及电容器的至少一方。
根据高频模块1的上述电路构成，能够执行通信频段A的高频信号的收发、通信频段B的高频信号的收发、通信频段C的高频信号的收发、以及2G的高频信号的收发的任意一个。另外，根据上述电路构成，能够同时执行通信频段A的高频信号的收发、通信频段B的高频信号的收发、通信频段C的高频信号的收发、以及2G的高频信号的收发中的两个以上。
此外，本发明的高频模块只要具备实施方式的高频模块1的构成要素中的双工器60H、60M以及60L中的至少一个、及半导体控制IC40即可。或者，本发明的高频模块只要具备发送滤波器6HT、6MT以及6LT中的至少一个、接收滤波器6HR、6MR以及6LR中的至少一个、及半导体控制IC40即可。由此，也可以双工器60H、60M以及60L分别是将通信频段A作为通过频带的滤波器单体、将通信频段B作为通过频带的滤波器单体、以及将通信频段C作为通过频带的滤波器单体。
因此，本发明的高频模块能够传输的通信频段的数目也只要在一个以上即可，另外，同一通信频段中的发送信号以及接收信号的同时传输的有无、以及不同的通信频段间的信号的同时传输的有无也任意。
这里，在将构成上述高频模块1的各电路元件(以及部件)作为紧凑的前端电路由一个模块构成的情况下，能够列举通过层叠电路元件彼此来减小安装基板上的安装面积的情况。然而，例如，若将双工器60H、60M以及60L与半导体控制IC40层叠，则有由于从双工器60H、60M以及60L振荡的高频噪声而半导体控制IC40的控制特性劣化的情况。
与此相对，在本实施方式的高频模块1中，由于信号强度较大的发送信号容易成为噪声信号，所以具有排除对信号强度相对较大的发送信号进行处理的发送滤波器与半导体控制IC40的层叠的构成。以下，对使高频模块1小型化并抑制半导体控制IC的控制特性的劣化的构成进行说明。
[2高频模块1的电路元件配置构成]
图2是表示实施方式的集成型无源元件(IPD：Integrated Passive Device)以及半导体控制IC40的构成的示意图。
如该图的(c)所示，本实施方式的半导体控制IC40使开关10、低噪声放大器7HR、7MR以及7LR、控制电路30单芯片(单封装)化。
另外，如该图的(a)所示，本实施方式的匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80分别是具有在基板的内部或者表面集成安装了电感器以及电容器等无源元件的构成的第一集成型无源元件(第一IPD)。构成第一集成型无源元件(第一IPD)的基板例如是Si基板。第一集成型无源元件(第一IPD)被单芯片化。
另外，如该图的(b)所示，本实施方式的LC滤波器61是具有在基板的内部或者表面集成安装了电感器以及电容器等无源元件的构成的第二集成型无源元件(第二IPD)。构成第二集成型无源元件(第二IPD)的基板例如是Si基板。第二集成型无源元件(第二IPD)被单芯片化。
图3是实施方式的高频模块1的剖面示意图。如该图所示，本实施方式的高频模块1除了图1所示的电路构成之外，还具有安装基板90。此外，在图3示出图1所示的电路构成中的发送滤波器6MT、接收滤波器6MR、匹配电路8MT、以及半导体控制IC40。
安装基板90是安装构成高频模块1的电路元件以及部件的基板。作为安装基板90，例如能够使用具有多个电介质层的层叠结构的低温共烧陶瓷(Low Temperature Co－fired Ceramics：LTCC)基板，或者，印刷电路基板等。
如图3所示，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有接收滤波器6MR和半导体控制IC40。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有发送滤波器6MT和匹配电路8MT。
换句话说，在本实施方式的高频模块1中，半导体控制IC40与传输发送信号的发送滤波器6MT以及传输接收信号的接收滤波器6MR中的接收滤波器6MR(第一接收滤波器)层叠。换句话说，半导体控制IC40不与传输发送信号的发送滤波器6MT层叠，并且，与传输接收信号的接收滤波器6MR(第一接收滤波器)层叠。
此外，半导体控制IC40也可以代替与接收滤波器6MR层叠，而与接收滤波器6HR以及6LR的任意一方层叠。
假定若将高频滤波器与半导体控制IC40层叠，则半导体控制IC40的控制信号受到从该高频滤波器振荡的高频噪声的影响，而开关的切换性能以及放大器的放大性能降低。与此相对在本实施方式的高频模块1中，半导体控制IC40与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器、以及传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器中的接收滤波器层叠。换句话说，半导体控制IC40不与发送滤波器层叠，而与接收滤波器层叠。根据该构成，半导体控制IC40不与传输容易成为噪声信号(信号强度较大)的发送信号的发送滤波器层叠，而与传输信号强度相对较小的接收信号的接收滤波器层叠。由此，能够使高频模块1小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
此外，如图3所示，优选从安装基板90的主面开始按照接收滤波器6MR、半导体控制IC40的顺序层叠接收滤波器6MR以及半导体控制IC40。
根据上述构成，通过接收滤波器6MR的高频信号在安装基板90进行传输，所以能够抑制该高频信号传播到相对于接收滤波器6MR配置在与安装基板90相反侧的半导体控制IC40。由此，能够进一步抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
在本实施方式的高频模块1中，在实现图3所示的层叠结构时，接收滤波器6MR以及发送滤波器6MT分别经由形成在其下表面(z轴负方向侧的面)的凸块电极与安装基板90连接。另外，半导体控制IC40经由形成在其下表面(z轴负方向侧的面)的凸块电极与接收滤波器6MR连接。另外，匹配电路8MT经由形成在其下表面(z轴负方向侧的面)的凸块电极与发送滤波器6MT连接。
此外，凸块电极是由高导电性金属构成的球状的电极，例如能够列举由Sn/Ag/Cu构成的焊料凸块、以及将Au作为主成分的凸块等。另外，也可以代替凸块电极，而例如是通过焊料膏体形成的电极。
此外，在本说明书中，在发送滤波器、接收滤波器、匹配电路、半导体控制IC等部件中，将隔着其主体对置的主面中靠近安装基板90的主面记为下表面，并将远离安装基板90的主面记为上表面。
另外，半导体控制IC40以及匹配电路8MT分别构成为从其下表面与接收滤波器6MR、发送滤波器6MT以及安装基板90授受电信号，并且，在其下表面与接收滤波器6MR以及发送滤波器6MT机械接合，但并不限定于此。半导体控制IC40以及匹配电路8MT也可以分别具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与双工器机械接合，并利用焊线将设置在其上表面的电极与设置在安装基板90的主面的电极连接的构成。
另外，在本实施方式的高频模块1中，匹配电路8MT与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器6MT、以及传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器6MR中的发送滤波器6MT层叠。
根据上述构成，与半导体控制IC40相比不容易受到从高频滤波器振荡的高频噪声信号的影响的集成型无源元件与发送滤波器6MT层叠。由此，能够使高频模块1小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
此外，与发送滤波器6MT层叠的集成型无源元件也可以是图1所示的匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、80、以及LC滤波器61的至少一个。
另外，优选与发送滤波器6MT层叠的集成型无源元件是匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(以上，第一集成型无源元件)、及LC滤波器61(第二集成型无源元件)中的匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80的至少一个(第一集成型无源元件)。
根据上述构成，匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(以上，第一集成型无源元件)及LC滤波器61(第二集成型无源元件)中更不容易受到从高频滤波器振荡的高频噪声信号的影响的匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(以上，第一集成型无源元件)与发送滤波器6MT层叠。由此，能够使高频模块1小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
另外，虽然在图3未图示，但优选LC滤波器61(第二集成型无源元件)与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器、以及传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器中的接收滤波器层叠。
根据上述构成，匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(以上，第一集成型无源元件)及LC滤波器61(第二集成型无源元件)中容易受到从高频滤波器振荡的高频噪声信号的影响的LC滤波器61不与发送滤波器重叠而与接收滤波器层叠。由此，能够抑制LC滤波器61的通过特性的劣化。
[3高频模块1A的电路元件配置构成]
图4是实施方式的变形例1的高频模块1A的剖面示意图。该图所示的高频模块1A与实施方式的高频模块1相比较，发送滤波器、接收滤波器、半导体控制IC以及匹配电路的配置构成不同。以下，对于高频模块1A的构成，对与实施方式的高频模块1相同的构成省略说明，以不同的构成为中心进行说明。
如图4所示，发送滤波器6MT以及接收滤波器6MR被一体化而构成双工器60M。双工器60M具有使发送滤波器6MT以及接收滤波器6MR单芯片化的构成，或者将发送滤波器6MT以及接收滤波器6MR内置于一个封装体的构成。
另外，如图4所示，半导体控制IC40以及匹配电路8MT配置在双工器60M的上方(z轴正方向)。在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有半导体控制IC40和接收滤波器6MR。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8MT和发送滤波器6MT。
在本变形例的高频模块1A中，在实现图4所示的层叠结构时，双工器60M经由形成在其下表面的凸块电极与安装基板90连接。另外，半导体控制IC40经由形成在其下表面的凸块电极与接收滤波器6MR连接。另外，匹配电路8MT经由形成在其下表面的凸块电极与发送滤波器6MT连接。此外，也可以代替凸块电极，而例如是通过焊料膏体形成的电极。
另外，半导体控制IC40以及匹配电路8MT构成为分别从其下表面与双工器60M以及安装基板90交换电信号，并且，在其下表面与双工器60M机械接合，但并不限定于此。半导体控制IC40以及匹配电路8MT也可以分别具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与双工器机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极和安装基板90的主面的构成。
此外，在本变形例的高频模块1A中，半导体控制IC40只要与接收滤波器6HR、6MR以及6LR的至少一个层叠即可，只要匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80、及LC滤波器61的至少一个与发送滤波器6MT层叠即可。
根据上述构成，半导体控制IC40不与双工器60M中的传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器层叠，而与传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器层叠。另外，由集成型无源元件构成的匹配电路或者LC滤波器与发送滤波器层叠。由此，能够使高频模块1A小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
[4高频模块1B的电路元件配置构成]
图5是实施方式的变形例2的高频模块1B的剖面示意图。该图所示的高频模块1B与变形例1的高频模块1A相比较，发送滤波器、接收滤波器、半导体控制IC、匹配电路以及LC滤波器的配置构成不同。以下，对于高频模块1B的构成，对与变形例1的高频模块1A相同的构成省略说明，并以不同的构成为中心进行说明。
如图5所示，接收滤波器6HR、6MR以及6LR被一体化而构成接收滤波器模块60R。接收滤波器模块60R具有使接收滤波器6HR、6MR以及6LR单芯片化的构成，或者将接收滤波器6HR、6MR以及6LR内置于一个封装体的构成。
半导体控制IC40以及LC滤波器61配置在接收滤波器模块60R的上方(z轴正方向)。在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有半导体控制IC40和接收滤波器模块60R，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有LC滤波器61(第二集成型无源元件)和接收滤波器模块60R。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有发送滤波器6MT和匹配电路8MT。
在本变形例的高频模块1B中，在实现图5所示的层叠结构时，接收滤波器模块60R以及发送滤波器6MT分别经由形成在其下表面的凸块电极与安装基板90连接。另外，半导体控制IC40经由形成在其下表面的凸块电极与接收滤波器模块60R连接。另外，匹配电路8MT经由形成在其下表面的凸块电极与发送滤波器6MT连接。另外，LC滤波器61经由形成在其下表面的凸块电极与接收滤波器模块60R连接。此外，也可以代替凸块电极，而例如是通过焊料膏体形成的电极。
另外，半导体控制IC40以及LC滤波器61分别构成为从其下表面与接收滤波器模块60R以及安装基板90授受电信号，并且，在其下表面与接收滤波器模块60R机械接合，但并不限定于此。另外，匹配电路8MT构成为从其下表面与发送滤波器6MT以及安装基板90授受电信号，并且，在其下表面与发送滤波器6MT机械接合，但并不限定于此。半导体控制IC40以及LC滤波器61也可以分别具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与接收滤波器模块60R机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极和安装基板90的主面的构成。另外，匹配电路8MT也可以具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与发送滤波器6MT机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极与安装基板90的主面的构成。
此外，在本变形例的高频模块1B中，半导体控制IC40只要与接收滤波器6HR、6MR以及6LR的任意一个层叠即可，LC滤波器61只要与接收滤波器6HR、6MR以及6LR的任意一个层叠即可。另外，只要匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(第一集成型无源元件)的至少一个与发送滤波器6HT、6MT以及6LT的至少一个层叠即可。
根据上述构成，半导体控制IC40不与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器6MT层叠，而与传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器模块60R层叠。另外，由第一集成型无源元件构成的匹配电路8MT与发送滤波器6MT层叠。由此，能够使高频模块1B小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
并且，容易受到从传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器振荡的高频噪声信号的影响的LC滤波器61不与发送滤波器6MT层叠而与接收滤波器模块60R层叠。由此，能够抑制LC滤波器61的通过特性的劣化。
[5高频模块1C的电路元件配置构成]
图6是实施方式的变形例3的高频模块1C的剖面示意图。该图所示的高频模块1C与实施方式的高频模块1相比较，发送滤波器、接收滤波器、半导体控制IC以及匹配电路的配置构成不同。以下，对于高频模块1C的构成，对与实施方式的高频模块1相同的构成省略说明，并以不同的构成为中心进行说明。
如图6所示，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有半导体控制IC40和接收滤波器6MR(第一接收滤波器)。另外，匹配电路8HT(第三集成型无源元件)以及匹配电路8MR(第四集成型无源元件)安装于安装基板90的主面。
在本变形例的高频模块1C中，在实现图6所示的层叠结构时，接收滤波器6MR、匹配电路8HT以及8MR经由形成在其下表面的凸块电极与安装基板90连接。另外，半导体控制IC40经由形成在其下表面的凸块电极与接收滤波器6MR连接。此外，也可以代替凸块电极，而例如是通过焊料膏体形成的电极。
另外，半导体控制IC40构成为从其下表面与接收滤波器6MR以及安装基板90授受电信号，并且，在其下表面与接收滤波器6MR机械接合，但并不限定于此。半导体控制IC40也可以具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与接收滤波器6MR机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极和安装基板90的主面的构成。
这里，在俯视安装基板90的情况下，半导体控制IC40与接收滤波器6MR的层叠体配置在匹配电路8HT(第三集成型无源元件)和匹配电路8MR(第四集成型无源元件)之间。
根据上述构成，由于在匹配电路8HT与匹配电路8MR之间配置有上述层叠体，所以能够抑制匹配电路8HT与匹配电路8MR电磁场耦合。因此，能够抑制传输通信频段A的高频信号的信号路径与传输通信频段B的高频信号的信号路径在不经由发送滤波器6HT或者接收滤波器6MR的路径进行耦合。由此，能够抑制不同的通信频段的高频信号间的隔离性的劣化。
此外，在本变形例的高频模块1C中，安装于安装基板90的主面的第三集成型无源元件以及第四集成型无源元件的组合只要是从匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、80、以及LC滤波器61中选择的任意的两个即可。
另外，半导体控制IC40只要与接收滤波器6HR、6MR以及6LR的任意一个层叠即可。
[6高频模块1D的电路元件配置构成]
图7是实施方式的变形例4的高频模块1D的剖面示意图。该图所示的高频模块1D与实施方式的高频模块1相比较，发送滤波器、接收滤波器、半导体控制IC以及匹配电路的配置构成不同。以下，对于高频模块1D的构成，对与实施方式的高频模块1相同的构成省略说明，并以不同的构成为中心进行说明。
如图7所示，在安装基板90的主面安装有接收滤波器模块60R以及发送滤波器模块60T。另外，在接收滤波器模块60R的上方(z轴正方向)配置有半导体控制IC40。另外，在发送滤波器模块60T的上方(z轴正方向)配置有匹配电路8H、8M以及8L。
接收滤波器模块60R具有接收滤波器6HR、6MR以及6LR。换句话说，接收滤波器模块60R是使多个接收滤波器元件一体化的接收滤波器集合体，具有使接收滤波器6HR、6MR以及6LR单芯片化的构成，或者，将接收滤波器6HR、6MR以及6LR内置于一个封装体的构成。
发送滤波器模块60T具有发送滤波器6HT、6MT以及6LT。换句话说，发送滤波器模块60T是使多个发送滤波器元件一体化的发送滤波器集合体，具有使发送滤波器6HT、6MT以及6LT单芯片化的构成，或者，将发送滤波器6HT、6MT以及6LT内置于一个封装体的构成。
匹配电路8H例如是包含图1所示的匹配电路8HT以及8HR，并取得发送滤波器6HT与功率放大器7HT的阻抗匹配、以及接收滤波器6HR与低噪声放大器7HR的阻抗匹配的电路。
匹配电路8M例如是包含图1所示的匹配电路8MT以及8MR，并取得发送滤波器6MT与功率放大器7MT的阻抗匹配、以及接收滤波器6MR与低噪声放大器7MR的阻抗匹配的电路。
匹配电路8L例如是包含图1所示的匹配电路8LT以及8LR，并取得发送滤波器6LT与功率放大器7LT的阻抗匹配、以及接收滤波器6LR与低噪声放大器7LR的阻抗匹配的电路。
匹配电路8H、8M以及8L分别是在基板的内部或者表面集成安装了电感器以及电容器等无源元件的第一集成型无源元件(第一IPD)。匹配电路8H包含匹配电路8HT以及8HR的至少一方。匹配电路8M包含匹配电路8MT以及8MR的至少一方。匹配电路8L包含匹配电路8LT以及8LR的至少一方。
这里，半导体控制IC40与接收滤波器模块60R(第一接收滤波器)层叠，匹配电路8H、8M以及8L与发送滤波器模块60T(发送滤波器)层叠。
在本变形例的高频模块1D中，在实现图7所示的层叠结构时，接收滤波器模块60R以及发送滤波器模块60T分别经由形成在其下表面的凸块电极与安装基板90连接。
对于半导体控制IC40来说，其下表面经由焊料或者粘合剂等与接收滤波器模块60R接合，其上表面通过焊线70R1以及70R2与安装基板90的主面连接。
对于匹配电路8H来说，其下表面经由焊料或者粘合剂等与发送滤波器模块60T接合，其上表面通过焊线70T2与安装基板90的主面连接。另外，对于匹配电路8L来说，其下表面经由焊料或者粘合剂等与发送滤波器模块60T接合，其上表面通过焊线70T1与安装基板90的主面连接。
由于半导体控制IC40通过焊线70R1以及70R2与安装基板90连接，所以能够抑制从半导体控制IC40输出的控制信号受到在接收滤波器模块60R传输的高频信号的干扰。
此外，半导体控制IC40、匹配电路8H以及8L也可以分别代替具有经由焊线与安装基板90连接的构成，而具有通过在其下表面形成凸块电极来与接收滤波器模块60R(或者发送滤波器模块60T)以及安装基板90连接的构成。
根据上述构成，半导体控制IC40不与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器模块60T(发送滤波器、发送滤波器集合体)层叠，而与传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器模块60R(接收滤波器、接收滤波器集合体)层叠。由此，能够使高频模块1D小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
此外，在本变形例的高频模块1D中，也可以半导体控制IC40以及LC滤波器61(第二集成型无源元件)与接收滤波器模块60R(第一接收滤波器)层叠，匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(第一集成型无源元件)与发送滤波器模块60T(发送滤波器)层叠。
由此，能够抑制LC滤波器61的通过特性的劣化。
[7高频模块1E的电路元件配置构成]
图8是实施方式的变形例5的高频模块1E的剖面示意图。该图所示的高频模块1E与变形例4的高频模块1D相比较，半导体控制IC以及匹配电路的配置构成不同。以下，对于高频模块1E的构成，对与变形例4的高频模块1D相同的构成省略说明，并以不同的构成为中心进行说明。
如图8所示，在接收滤波器模块60R的上方(z轴正方向)配置有半导体控制IC40、匹配电路8HR、8MR、以及8LR。在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有半导体控制IC40和接收滤波器6LR。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8HR、8MR、以及8LR和接收滤波器6HR以及6MR。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8HT和发送滤波器6HT。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8MT和发送滤波器6MT。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8LT和发送滤波器6LT。
半导体控制IC40、匹配电路8HR、8MR、以及8LR分别经由形成在其下表面的凸块电极与接收滤波器模块60R连接。此外，半导体控制IC40、匹配电路8HR、8MR、以及8LR也可以具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与接收滤波器模块60R机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极与安装基板90的主面的构成。
匹配电路8HT、8MT、以及8LT分别经由形成在其下表面的凸块电极与发送滤波器模块60T连接。此外，匹配电路8HT、8MT、以及8LT也可以具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与发送滤波器模块60T机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极与安装基板90的主面的构成。
根据上述构成，半导体控制IC40不与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器模块60T层叠，而与传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器模块60R层叠。由此，能够使高频模块1E小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
并且，半导体控制IC40与通过频带的频率相对较高的接收滤波器6HR(第二接收滤波器)以及6MR、以及通过频带的频率相对较低的接收滤波器6LR(第一接收滤波器)中的接收滤波器6LR层叠。根据该构成，半导体控制IC40不与使容易进行空间传播容易成为噪声信号(频率较高)的信号通过的第二接收滤波器层叠，而与使频率较低的信号通过的第一接收滤波器层叠。
由此，能够使高频模块1E小型化并进一步抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
此外，在本变形例的高频模块1E中，半导体控制IC40成为与三个接收滤波器6HR、6MR、以及6LR中具有频率最低的通过频带的接收滤波器6LR层叠的构成。然而，半导体控制IC40也可以不与三个接收滤波器6HR、6MR、以及6LR中具有频率最高的通过频带的接收滤波器6HR(第二接收滤波器)层叠，并且，与接收滤波器6MR(第三接收滤波器)以及6LR(第一接收滤波器)中的至少一个层叠。
根据上述构成，半导体控制IC40不与使频率最高的信号通过的第二接收滤波器层叠，并且，与具有频率比第二接收滤波器的通过频带低的通过频带的第一接收滤波器或者第三接收滤波器层叠。由此，半导体控制IC40不与使容易进行空间传播容易成为噪声信号(频率最高)的信号通过的第二接收滤波器层叠，所以能够使高频模块1E小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
此外，在本变形例的高频模块1E中，只要半导体控制IC40与接收滤波器6MR或者6LR层叠即可，匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(以上，第一集成型无源元件)及LC滤波器61(第二集成型无源元件)的配置并不限定。匹配电路8HT、8MT、8LT、8HR、8MR、8LR、以及80(以上，第一集成型无源元件)及LC滤波器61(第二集成型无源元件)既可以安装于安装基板90，另外，也可以与发送滤波器模块60T或者接收滤波器模块60R层叠。
[8高频模块1F的电路元件配置构成]
图9是实施方式的变形例6的高频模块1F的剖面示意图。该图所示的高频模块1F与变形例5的高频模块1E相比较，匹配电路以及LC滤波器的配置构成不同。以下，对于高频模块1F的构成，对与变形例5的高频模块1E相同的构成省略说明，并以不同的构成为中心进行说明。
如图9所示，半导体控制IC40以及LC滤波器61配置在接收滤波器模块60R的上方(z轴正方向)。在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有半导体控制IC40和接收滤波器6LR。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有LC滤波器61和接收滤波器6HR以及6MR。
匹配电路8H、8M以及8L分别是在基板的内部或者表面集成安装了电感器以及电容器等无源元件的第一集成型无源元件(第一IPD)。匹配电路8H包含匹配电路8HT以及8HR的至少一方。匹配电路8M包含匹配电路8MT以及8MR的至少一方。匹配电路8L包含匹配电路8LT以及8LR的至少一方。
在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8H和发送滤波器6HT。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8M和发送滤波器6MT。另外，在与安装基板90的主面垂直的方向(z轴方向)层叠有匹配电路8L和发送滤波器6LT。
半导体控制IC40以及LC滤波器61分别经由形成在其下表面的凸块电极与接收滤波器模块60R连接。此外，半导体控制IC40以及LC滤波器61也可以具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与接收滤波器模块60R机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极与安装基板90的主面的构成。
匹配电路8H、8M、以及8L分别经由形成在其下表面的凸块电极与发送滤波器模块60T连接。此外，匹配电路8H、8M、以及8L也可以具有在其下表面经由焊料或者粘合剂等与发送滤波器模块60T机械接合，并利用焊线连接设置在其上表面的电极和安装基板90的主面的构成。
根据上述构成，半导体控制IC40不与传输信号强度比接收信号大的发送信号的发送滤波器模块60T层叠，而与传输信号强度比发送信号小的接收信号的接收滤波器模块60R层叠。由此，能够使高频模块1E小型化并抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
并且，半导体控制IC40与通过频带的频率相对较高的接收滤波器6HR(第二接收滤波器)以及6MR、以及通过频带的频率相对较低的接收滤波器6LR(第一接收滤波器)中的接收滤波器6LR层叠。根据该构成，半导体控制IC40不与使容易进行空间传播容易成为噪声信号(频率较高)的信号通过的第二接收滤波器层叠，而与使频率较低的信号通过的第一接收滤波器层叠。由此，能够使高频模块1E小型化并进一步抑制半导体控制IC40的控制特性的劣化。
LC滤波器61(第二集成型无源元件)与接收滤波器模块60R(第一接收滤波器)层叠，匹配电路8H、8M、以及8L(第一集成型无源元件)与发送滤波器模块60T(发送滤波器)层叠。由此，能够抑制LC滤波器61的通过特性的劣化。
此外，在本变形例的高频模块1F中，只要半导体控制IC40与接收滤波器6MR或者6LR层叠，并且，LC滤波器61与接收滤波器模块60R层叠即可，匹配电路8H、8M、8L、以及80(以上，第一集成型无源元件)的配置并不限定。匹配电路8H、8M、8L、以及80(以上，第一集成型无源元件)既可以安装于安装基板90，另外，也可以层叠于发送滤波器模块60T或者接收滤波器模块60R。
(其它的实施方式等)
以上，列举实施方式及其变形例对本发明的高频模块以及通信装置进行了说明，但本发明的高频模块以及通信装置并不限定于上述实施方式及其变形例。组合上述实施方式及其变形例值的任意的构成要素实现的其它的实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式及其变形例实施本领域技术人员想到的各种变形得到的变形例、内置了上述高频模块以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
例如，在上述实施方式及其变形例的高频模块以及通信装置中，也可以在连接附图所公开的各电路元件(以及部件)以及信号路径的路径之间***其它的电路元件以及布线等。
另外，在上述实施方式及其变形例的高频模块中，也可以进一步在安装基板90的主面配置覆盖安装于安装基板90的各电路元件(以及部件)的至少一部分的树脂部件。树脂部件例如是热固化性的环氧树脂，并且，也可以含有SiO2等无机填充剂。
本发明能够作为配置在应对多频段的前端部的高频模块以及通信装置，广泛地利用于移动电话等通信设备。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F…高频模块，2…天线，3…RF信号处理电路(RFIC)，4…基带信号处理电路(BBIC)，5…通信装置，6HR、6LR、6MR…接收滤波器，6HT、6LT、6MT…发送滤波器，7HR、7LR、7MR…低噪声放大器，7HT、7LT、7MT…功率放大器，8H、8HR、8HT、8L、8LR、8LT、8M、8MR、8MT、80…匹配电路，10…开关，30…控制电路，40…半导体控制IC，60H、60L、60M…双工器，60R…接收滤波器模块，60T…发送滤波器模块，61…LC滤波器，70R1、70R2、70T1、70T2…焊线，90…安装基板，100…收发端子。

Claims (12)

1.一种高频模块，具备：
安装基板；
发送滤波器，配置于上述安装基板的主面上；
第一接收滤波器，配置于上述安装基板的主面上；以及
半导体控制IC，配置于上述安装基板的主面上，并不与上述发送滤波器层叠而与上述第一接收滤波器层叠。
2.根据权利要求1所述的高频模块，其中，
从上述安装基板的主面开始按照上述第一接收滤波器、上述半导体控制IC的顺序层叠有上述第一接收滤波器以及上述半导体控制IC。
3.根据权利要求1或者2所述的高频模块，其中，
还具备第一集成型无源元件，该第一集成型无源元件与上述发送滤波器层叠。
4.根据权利要求3所述的高频模块，其中，
上述第一集成型无源元件由用于取得包含上述发送滤波器、上述第一接收滤波器以及上述半导体控制IC的电路部件间的阻抗匹配的无源元件构成。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的高频模块，其中，
还具备第二集成型无源元件，该第二集成型无源元件与上述发送滤波器层叠，
上述第二集成型无源元件由构成LC滤波器的电感器以及电容器构成。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的高频模块，其中，
还具备第三集成型无源元件以及第四集成型无源元件，
在俯视上述安装基板的情况下，上述第一接收滤波器与上述半导体控制IC的层叠体配置在上述第三集成型无源元件与上述第四集成型无源元件之间。
7.根据权利要求1或者2所述的高频模块，其中，
上述发送滤波器是使多个发送滤波器元件一体化的发送滤波器集合体，
上述第一接收滤波器是使多个接收滤波器元件一体化的接收滤波器集合体。
8.根据权利要求7所述的高频模块，还具备：
第一集成型无源元件；以及
第二集成型无源元件，
上述第一集成型无源元件由用于取得包含上述发送滤波器、上述第一接收滤波器以及上述半导体控制IC的电路部件间的阻抗匹配的无源元件构成，
上述第二集成型无源元件由构成LC滤波器的电感器以及电容器构成，
上述半导体控制IC和上述第二集成型无源元件与上述接收滤波器集合体层叠，
上述第一集成型无源元件与上述发送滤波器集合体层叠。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的高频模块，其中，
上述半导体控制IC具有：
(1)切换高频信号的传输路径的开关、以及控制上述开关的切换的开关控制电路；以及
(2)放大高频信号的放大器、以及控制上述放大器的增益的放大控制电路的至少一方。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的高频模块，其中，
还具备第二接收滤波器，该第二接收滤波器配置于上述安装基板，且具有频率比上述第一接收滤波器的通过频带高的通过频带，
上述半导体控制IC与上述第一接收滤波器以及上述第二接收滤波器中的上述第一接收滤波器层叠。
11.根据权利要求10所述的高频模块，其中，
还具备第三接收滤波器，该第三接收滤波器配置于上述安装基板，且具有频率比上述第二接收滤波器的通过频带低的通过频带，
上述半导体控制IC与上述第一接收滤波器以及上述第三接收滤波器中的至少上述第一接收滤波器层叠，并且不与上述第二接收滤波器层叠。
12.一种通信装置，具备：
RF信号处理电路，对由天线元件收发的高频信号进行处理；以及
权利要求1～11中任意一项所述的高频模块，在上述天线元件与上述RF信号处理电路之间传递上述高频信号。
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