CN214069922U - 高频模块和通信装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种高频模块和通信装置。高频模块(1A)具有：模块基板(91)，其具有彼此相向的主面(91a及91b)；半导体IC(70)，其具有彼此相向的主面(70a及70b)；以及外部连接端子(150)，其配置于主面(91b)，其中，主面(70a)被配置成与主面(91b)相向且比主面(70b)更靠近主面(91b)，半导体IC(70)具有：利用控制信号来控制高频部件的PA控制电路(60)、放大接收信号的低噪声放大器(20)、以及开关(50)中的至少一个；以及信号电极(100A、120A及160A)，其形成于主面(70b)，向半导体IC(70)输入或从半导体IC(70)输出高频信号和控制信号中的至少一个。

Description

高频模块和通信装置
技术领域
本实用新型涉及一种高频模块和通信装置。
背景技术
在便携式电话等移动通信装置中，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的数量增加。
专利文献1公开了在安装基板的两面安装有构成高频前端电路的电路元件的电子部件(电路模块)。在两面安装型的芯基板的彼此背对的2个安装面中的配置有外部端子电极的一侧的第一安装面安装无源芯片部件，在与该第一安装面相反的一侧的第二安装面安装有源芯片部件。根据上述结构，能够提供与在单面安装型的基板形成有电路元件的电路模块相比高密度化和小型化的电路模块。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2005/078796号
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在将专利文献1所公开的电路模块应用为高频前端电路的情况下，可以设想到以下情况：应用半导体IC(Integrated Circuit：集成电路)，该半导体IC 内置有放大器、控制电路以及开关中的至少一个。在该情况下，半导体IC能够降低高度，因此配置于与外部基板相向的第一安装面。
然而，在专利文献1所公开的电路模块中，当半导体IC配置于第一安装面时，需要经由半导体IC、芯基板的平行于第一安装面的平面布线图案、以及外部端子电极的信号布线，来作为从半导体IC向外部基板传输信号的信号传输路径。然而，在该情况下，上述信号布线包括仅经由上述平面布线图案的高电阻的布线路径，因此高频信号的传输损耗增加从而信号质量下降。另外，在上述信号布线传递控制信号的情况下，由于从上述布线路径产生的数字噪声或电源噪声，高频信号的S/N比等信号质量劣化。
本实用新型是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种使在半导体IC输入输出的高频信号的信号质量提高的小型的高频模块和通信装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本实用新型的一个方式所涉及的高频模块具备：模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；半导体IC，其具有彼此相向的第三主面和第四主面；以及外部连接端子，其配置于所述第二主面，其中，所述第三主面配置成与所述第二主面相向且比所述第四主面更靠近所述第二主面，所述半导体IC具有：利用控制信号来控制高频部件的控制电路、放大接收信号的低噪声放大器、以及开关中的至少一个；以及信号电极，其形成于所述第四主面，向所述半导体IC输入或从所述半导体IC输出高频信号和所述控制信号中的至少一个。
优选地，所述半导体集成电路还具有形成于所述第四主面的地电极。
优选地，所述信号电极与形成于所述半导体集成电路的内部的通路导体连接。
优选地，所述信号电极与形成于所述半导体集成电路的侧面的侧面电极连接。
优选地，所述半导体集成电路包括所述低噪声放大器，所述低噪声放大器的输出端子与所述高频模块的接收输出端子连接，所述信号电极是所述接收输出端子。
优选地，所述半导体集成电路包括所述开关，所述开关具有公共端子和多个选择端子，所述公共端子与天线连接端子连接，所述开关对所述公共端子与所述多个选择端子的连接进行切换，所述信号电极是所述天线连接端子。
优选地，所述半导体集成电路包括所述控制电路，所述控制电路具有输入端子和输出端子，基于从所述输入端子输入的第一控制信号来从所述输出端子向所述高频部件输出第二控制信号，所述信号电极是所述控制电路的所述输入端子。
优选地，所述高频模块还具备功率放大器，所述功率放大器配置于所述第一主面，放大发送信号，所述控制电路从所述输出端子向所述功率放大器输出所述第二控制信号。
优选地，所述高频模块还具备第一阻抗匹配电路，所述第一阻抗匹配电路与所述功率放大器的输出端子连接，包括电感器和电容器中的至少一个，所述控制电路配置于所述第二主面，所述第一阻抗匹配电路配置于所述第一主面，在俯视所述模块基板的情况下，所述控制电路与所述第一阻抗匹配电路至少有一部分重叠，且所述功率放大器与所述第一阻抗匹配电路相邻。
优选地，所述高频模块还具备：第二阻抗匹配电路，其与所述低噪声放大器的输入端子连接，包括电感器和电容器中的至少一个；以及滤波器，其连接于所述开关与所述第二阻抗匹配电路之间，使所述接收信号通过，所述开关连接于天线连接端子与所述滤波器之间，所述低噪声放大器和所述开关配置于所述第二主面，所述第二阻抗匹配电路和所述滤波器配置于所述第一主面，在俯视所述模块基板的情况下，所述低噪声放大器与所述第二阻抗匹配电路至少有一部分重叠，且所述开关与所述滤波器至少有一部分重叠。
本实用新型的一个方式所涉及的通信装置具备：天线；射频信号处理电路，其对利用所述天线发送接收的高频信号进行处理；以及上述的高频模块，其在所述天线与所述射频信号处理电路之间传输所述高频信号。
实用新型的效果
根据本实用新型，能够提供使在半导体IC输入输出的高频信号的信号质量提高的小型的高频模块和通信装置。
附图说明
图1是实施方式所涉及的高频模块和通信装置的电路结构图。
图2A是实施例1所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图2B是实施例1所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图2C是变形例所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图3A是实施例2所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图3B是实施例2所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图4A是表示实施例3所涉及的高频模块的电路结构的一部分的电路图。
图4B是实施例3所涉及的高频模块的截面结构概要图。
具体实施方式
下面，详细说明本实用新型的实施方式。此外，下面说明的实施方式表示总括性或具体性的例子。另外，下面的实施方式、实施例以及变形例所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本实用新型。另外，将下面的实施例和变形例的结构要素中的未记载于独立权利要求的结构要素作为任意的结构要素来进行说明。另外，附图所示的结构要素的大小或者大小之比未必是严格的。在各图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，有时省略或简化重复的说明。
另外，下面，平行及垂直等表示要素之间的关系性的用语、矩形形状等表示要素的形状的用语以及数值范围表示实质上等同的范围，例如还包括百分之几左右的差异，而不是仅表示严格的含义。
另外，下面，“发送路径”表示由传播高频发送信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。另外，“接收路径”表示由传播高频接收信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。
另外，下面，“A与B连接”不仅适用于A与B物理连接的情况，也适用于A与B电连接的情况。
(实施方式)
1.高频模块1和通信装置5的电路结构
图1是实施方式所涉及的高频模块1和通信装置5的电路结构图。如该图所示，通信装置5具备高频模块1、天线2、RF(Radio Frequency：射频)信号处理电路(RFIC)3以及基带信号处理电路(BBIC)4。
RFIC 3是对利用天线2发送接收的高频信号进行处理的RF信号处理电路。具体地说，RFIC 3对经由高频模块1的接收路径输入的接收信号通过下变频等进行信号处理，将该信号处理后生成的接收信号输出到BBIC 4。另外， RFIC 3将基于从BBIC 4输入的信号进行处理后的高频发送信号输出到高频模块1的发送路径。
BBIC 4是使用频率比在高频模块1中传输的高频信号的频率低的信号来进行数据处理的电路。由BBIC 4处理后的信号例如被用作图像信号以显示图像，或者被用作声音信号以借助扬声器进行通话。
另外，RFIC 3具有基于所使用的通信频段(频带)来控制高频模块1所具有的开关50的连接的作为控制部的功能。具体地说，RFIC 3通过控制信号(未图示)来切换高频模块1所具有的开关50的连接。此外，控制部也可以设置于 RFIC 3的外部，例如也可以设置于高频模块1。
另外，RFIC 3还具有对高频模块1所具有的功率放大器10的增益进行控制的作为控制部的功能。具体地说，RFIC 3将MIPI等数字控制信号经由控制信号端子160输出到高频模块1。另外，RFIC 3将用于提供给功率放大器10的电源电压Vcc和偏置电压Vbias的直流电压信号VDC经由控制信号端子160输出到高频模块1。高频模块1的PA控制电路60根据经由控制信号端子160输入的数字控制信号和直流电压信号来调整功率放大器10的增益。此外，也可以从不同于控制信号端子160的端子输入直流电压信号VDC。另外，控制部也可以设置于RFIC 3的外部，例如也可以设置于BBIC 4。
天线2与高频模块1的天线连接端子100连接，辐射从高频模块1输出的高频信号，另外，接收来自外部的高频信号后输出到高频模块1。
此外，在本实施方式所涉及的通信装置5中，天线2和BBIC 4不是必需的结构要素。
接着，说明高频模块1的详细结构。
如图1所示，高频模块1具备天线连接端子100、发送输入端子110、接收输出端子120、功率放大器10、控制信号端子160、PA控制电路60、低噪声放大器20、发送滤波器40T、接收滤波器40R、匹配电路31及32以及开关50。
天线连接端子100与天线2连接。
功率放大器10是对从发送输入端子110输入的通信频段A的发送信号进行放大的放大器。功率放大器10的输入端子与发送输入端子110连接，输出端子与匹配电路31连接。
PA控制电路60是利用数字控制信号来控制功率放大器10的控制电路的一例，根据经由控制信号端子160输入的数字控制信号MIPI和直流电压信号 VDC来调整功率放大器10的增益。
低噪声放大器20是将通信频段A的接收信号以低噪声进行放大后输出到接收输出端子120的放大器。
发送滤波器40T配置于将功率放大器10与天线连接端子100连结的发送路径AT，使被功率放大器10放大后的发送信号中的通信频段A的发送带的发送信号通过。
接收滤波器40R配置于将低噪声放大器20与天线连接端子100连结的接收路径AR，使从天线连接端子100输入的接收信号中的通信频段A的接收带的接收信号通过。
此外，发送滤波器40T和接收滤波器40R例如可以是使用SAW(Surface AcousticWave：声表面波)的弹性波滤波器、使用BAW(Bulk Acoustic Wave：体声波)的弹性波滤波器、LC谐振滤波器、以及电介质滤波器中的任一个，而且不限定于它们。
发送滤波器40T和接收滤波器40R构成了以通信频段A为通带的双工器 40。
匹配电路31是第一阻抗匹配电路的一例，与功率放大器10的输出端子连接，取得功率放大器10与发送滤波器40T的阻抗匹配。匹配电路31具有电感器和电容器中的至少一个。
匹配电路32是第二阻抗匹配电路的一例，与低噪声放大器20的输入端子连接，取得低噪声放大器20与接收滤波器40R的阻抗匹配。匹配电路32具有电感器和电容器中的至少一个。
开关50是天线开关的一例，与天线连接端子100连接，对(1)天线连接端子100与发送路径AT及接收路径AR的连接、以及(2)天线连接端子100与其它的发送路径及接收路径的连接进行切换。此外，开关50也可以由能够同时进行上述(1)和(2)的多连接型的开关电路构成。
此外，也可以是，在构成高频模块1的各信号路径上，还配置有阻抗匹配电路、滤波器以及开关等。
在高频模块1的上述结构中，功率放大器10、匹配电路31、发送滤波器 40T以及开关50构成向天线连接端子100传输通信频段A的发送信号的发送电路。另外，开关50、接收滤波器40R、匹配电路32以及低噪声放大器20构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段A的接收信号的接收电路。
根据上述的电路结构，高频模块1能够执行通信频段A的高频信号的发送、接收、以及发送接收中的至少任一个。
此外，也可以是，高频模块1除了具有上述发送电路和上述接收电路以外，还具有传输不同于通信频段A的通信频段的发送信号的发送电路以及传输不同于通信频段A的通信频段的接收信号的接收电路。另外，在高频模块1 中，也可以是，上述发送电路和上述接收电路没有经由开关50连接于天线连接端子100。
另外，功率放大器10和低噪声放大器20例如由Si系的 CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体) 或以GaAs为材料的场效应型晶体管(FET)或异质结双极型晶体管(HBT)等构成。
另外，低噪声放大器20、开关50以及PA控制电路60中的至少一个也可以形成于半导体IC(Integrated Circuit)。并且，半导体IC也可以包括功率放大器10。半导体IC例如由CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)构成。具体地说，是通过SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上的硅)工艺来形成的。由此，能够廉价地制造半导体IC。此外，半导体IC 也可以由GaAs、SiGe以及GaN中的至少任一个构成。由此，能够输出具有高质量的放大性能和噪声性能的高频信号。
另外，在本实施方式所涉及的高频模块1中，发送滤波器40T和接收滤波器40R构成了以频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)方式传输发送信号和接收信号的双工器40，但是也可以是以时分双工(TDD：Time Division Duplex)方式传输发送信号和接收信号。在该情况下，在发送滤波器40T和接收滤波器40R的前级和后级中的至少一方配置用于在发送与接收之间切换的开关。
此外，本实用新型所涉及的高频模块只要具有上述的高频模块1的电路结构中的包括低噪声放大器20、开关50以及PA控制电路60中的至少一个的半导体IC即可，其它电路部件不是必需的。
在此，在将构成高频模块1的各电路元件作为小型的前端电路安装于1个模块基板的情况下，需要使模块基板表面的电路部件布局面积小。在该情况下，可以设想到以下情况：应用半导体IC，该半导体IC内置有低噪声放大器 20、PA控制电路60以及开关50中的至少一个。半导体IC能够降低高度，因此期望的是，半导体IC配置于模块基板的第一安装面和第二安装面中的与外部基板相向的一侧的第一安装面。
然而，当上述半导体IC配置于第一安装面时，需要经由半导体IC、模块基板的平行于第一安装面的平面布线图案、以及外部连接端子的信号布线，来作为从半导体IC向外部基板传输信号的信号传输路径。然而，在该情况下，上述信号布线包括沿着垂直于第一安装面的方向的低电阻的通路布线，并且包括仅经由上述平面布线图案的高电阻的布线路径。因此，在上述布线路径中电阻增大，因此在外部基板与半导体IC之间传输的高频信号的传输损耗增加。另外，在上述信号布线传递用于控制半导体IC的控制信号的情况下，由于从仅经由上述平面布线图案的高电阻的布线路径产生的控制信号的数字噪声或电源噪声，在半导体IC中传输的高频信号的S/N比等信号质量劣化。
对此，说明以下结构：在本实施方式所涉及的高频模块1中，高频信号或控制信号能够以不经由模块基板的上述平面布线图案的方式在外部基板与半导体IC之间传输。
2.实施例1所涉及的高频模块1A的电路元件配置结构
图2A是实施例1所涉及的高频模块1A的平面结构概要图。另外，图2B是实施例1所涉及的高频模块1A的截面结构概要图，具体地说，是图2A的 IIB-IIB线处的截面图。此外，图2A的(a)中示出了从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路元件的配置图。另一方面，在图2A的(b)中示出了从z轴负方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置图。
实施例所涉及的高频模块1A具体地示出了图1中示出的构成实施方式所涉及的高频模块1的各电路元件的配置结构。
如图2A和图2B所示，本实施例所涉及的高频模块1A除了具有图1中示出的电路结构以外，还具有模块基板91、树脂构件92及93以及外部连接端子150。
模块基板91具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面)，是安装上述发送电路和上述接收电路的基板。作为模块基板91，例如使用具有多个电介质层的层叠构造的低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics：LTCC)基板、高温共烧陶瓷(High Temperature Co-fired Ceramics： HTCC)基板、部件内置基板、具有重新布线层(Redistribution Layer：RDL) 的基板、或者印刷电路板等。
树脂构件92配置于模块基板91的主面91a，覆盖上述发送电路的一部分、上述接收电路的一部分以及模块基板91的主面91a，具有确保构成上述发送电路和上述接收电路的电路元件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。树脂构件93配置于模块基板91的主面91b，覆盖上述发送电路的一部分、上述接收电路的一部分以及模块基板91的主面91b，具有确保构成上述发送电路和上述接收电路的电路元件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。此外，树脂构件92及93不是本实用新型所涉及的高频模块所必需的结构要素。
外部连接端子150配置于主面91b。高频模块1A与配置于高频模块1A的z 轴负方向侧的外部基板经由多个外部连接端子150来进行电信号的交换。另外，多个外部连接端子150中的几个被设定为外部基板的地电位。
另外，在主面91a及91b中的与外部基板相向的主面91b，配置有容易降低高度的包括低噪声放大器20和开关50的半导体IC 70。因此，能够使高频模块1A整体降低高度。另外，在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20的外周配置多个被应用为地电极的外部连接端子150，因此能够抑制接收电路的接收灵敏度的劣化。
半导体IC 70具有彼此相向的主面70a(第三主面)和主面70b(第四主面)。此外，在本实施例中，半导体IC 70包括低噪声放大器20和开关50，但是不限定于此。本实用新型所涉及的半导体IC 70只要包括低噪声放大器20、开关50、以及利用控制信号来控制高频部件的控制电路中的至少一个即可。另外，利用控制信号来控制高频部件的控制电路既可以是PA控制电路60，或者也可以是对低噪声放大器20和开关50中的至少一个进行控制的控制电路。
半导体IC 70以主面70a与主面91b相向且主面70a比主面70b更靠近主面 91b的方式配置于主面91b。也就是说，主面70a面对主面91b，主面70b面对外部基板。
半导体IC 70还具有形成于主面70b的信号电极100A、120A及160A。信号电极100A与图1中示出的天线连接端子100对应。另外，信号电极120A与图1中示出的接收输出端子120对应。另外，信号电极160A与图1中示出的控制信号端子160对应。此外，只要信号电极100A、120A及160A中的至少一个形成于主面70b即可。
根据上述结构，容易降低高度的半导体IC 70配置于与外部基板相向的主面91b，因此能够使高频模块1A小型化。另外，从半导体IC 70向外部基板传输信号的信号传输路径不是经由半导体IC 70、模块基板91的平行于主面91b 的平面布线图案以及外部连接端子150的信号布线，而是仅经由形成于半导体IC 70的主面70b的信号电极100A、120A及160A的信号路径。因此，在半导体IC 70输入输出的高频信号能够仅经由低电阻的布线路径来在外部基板与半导体IC 70之间传输，因此能够减少高频信号的传输损耗。并且，不需要在半导体IC 70与外部连接端子150之间形成传输上述高频信号的布线，因此能够实现主面91b的节省面积化。也就是说，能够提供使在半导体IC 70输入输出的高频信号的信号质量提高的小型的高频模块1A。
另外，半导体IC 70也可以还具有形成于主面70b的地电极71G。
据此，能够削减被设定为地电位的外部连接端子150的数量，因此能够使主面91b节省面积化。并且，通过如图2A的(b)所示那样将地电极71G配置于信号电极100A、120A及160A之间，能够提高开关50、低噪声放大器20、以及PA控制电路60之间的隔离度。
另外，形成于主面70b的信号电极120A也可以与形成于半导体IC 70的内部的通路导体24连接。
据此，在半导体IC 70输入输出的高频信号经由低电阻的通路导体24来与信号电极120A连接，因此能够更进一步减少高频信号的传输损耗。
在本实施例中，半导体IC 70包括低噪声放大器20，低噪声放大器20的输出端子与接收输出端子120连接，信号电极120A是接收输出端子120。
由此，能够将被低噪声放大器20放大后的接收信号以低损耗传输到外部基板。
另外，在本实施例中，半导体IC 70包括开关50，开关50具有公共端子和多个选择端子，公共端子与天线连接端子100连接，信号电极100A是天线连接端子100。
由此，能够将从天线连接端子100输出的发送信号以低损耗传输到外部基板，另外，能够将从外部基板向天线连接端子100输入的接收信号以低损耗进行传输。
另外，在半导体IC 70中，低噪声放大器20经由形成于主面70a的电极21 和形成于模块基板91的布线来与匹配电路32连接。另外，开关50经由形成于主面70a的电极51和形成于模块基板91的布线来与接收滤波器40R连接。
另外，如图2A和图2B所示，在本实施例所涉及的高频模块1A中，功率放大器10、PA控制电路60、发送滤波器40T、接收滤波器40R、匹配电路31 及32安装于模块基板91的主面91a(第一主面)的表面。另一方面，低噪声放大器20和开关50安装于模块基板91的主面91b(第二主面)的表面。
在此，期望的是，在俯视模块基板91的情况下，低噪声放大器20与匹配电路32至少有一部分重叠，且开关50与接收滤波器40R至少有一部分重叠。
据此，能够使将低噪声放大器20与匹配电路32连接的布线短，另外，能够使将开关50与接收滤波器40R连接的布线短，因此能够减少在高频模块1A 中传输的接收信号的传输损耗。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，功率放大器10安装于主面 91a(第一主面)。
功率放大器10是高频模块1A所具有的电路部件中发热量大的部件。为了提高高频模块1A的散热性，利用具有小的热阻的散热路径将功率放大器10 的发热散出到外部基板是很重要的。假如在将功率放大器10安装于主面91b 的情况下，与功率放大器10连接的电极布线被配置在主面91b上。因此，作为散热路径，会包括仅经由主面91b上的(沿着xy平面方向的)平面布线图案的散热路径。上述平面布线图案由金属薄膜形成，因此热阻大。因此，在将功率放大器10配置在主面91b上的情况下，散热性会下降。
与此相对，在将功率放大器10安装于主面91a的情况下，能够如图2B所示那样，借助贯通主面91a与主面91b之间的贯通通路导体91v来将功率放大器10与外部连接端子150连接。因此，作为功率放大器10的散热路径，能够排除仅经由模块基板91内的布线中的热阻大的沿着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从功率放大器10向外部基板的散热性的高频模块1A。
另外，发送输入端子110也可以如图2A所示那样配置于主面91b的外缘区域。
此外，从散热性的观点出发，期望的是，在主面91b的与主面91a的配置有功率放大器10的区域相向的区域，配置贯通通路导体91v或散热构件，因此期望的是在该区域不配置电路元件。
另外，在本实施例中，功率放大器10配置于主面91a，低噪声放大器20 配置于主面91b。据此，功率放大器10与低噪声放大器20以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够提高发送接收之间的隔离度。
另外，也可以是，如图2B所示，高频模块1A还具备屏蔽电极层80G，该屏蔽电极层80G覆盖树脂构件92的表面及侧面以及树脂构件93的侧面，且被设定为地电位。
由此，高频模块1A的与外部电路的电磁场屏蔽功能提高。
此外，外部连接端子150既可以是如图2A及2B所示那样沿z轴方向贯通树脂构件93的柱状电极，另外也可以是如图2C所示那样形成在主面91b上的凸块电极155。如图2C所示，在外部连接端子150是凸块电极155的情况下，在主面91b上没有配置树脂构件93。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，外部连接端子150也可以配置于主面91a。
3.实施例2所涉及的高频模块1C的电路元件配置结构
图3A是实施例2所涉及的高频模块1C的平面结构概要图。另外，图3B是实施例2所涉及的高频模块1C的截面结构概要图，具体地说，是图3A的 IIIB-IIIB线处的截面图。此外，图3A的(a)中示出了从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路元件的配置图。另一方面，图3A的(b)中示出了透视在从z轴负方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置所得到的图。
实施例2所涉及的高频模块1C具体地示出了图1中示出的构成实施方式所涉及的高频模块1的各电路元件的配置结构。
本实施例所涉及的高频模块1C与实施例1所涉及的高频模块1A相比，PA 控制电路60的配置结构和半导体IC 70C的电极结构不同。下面，关于本实施例所涉及的高频模块1C，省略其与实施例1所涉及的高频模块1A相同的方面的说明，以不同的方面为中心来进行说明。
模块基板91具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面)，是安装上述发送电路和上述接收电路的基板。作为模块基板91，例如使用具有多个电介质层的层叠构造的LTCC基板、HTCC基板、部件内置基板、具有 RDL的基板、或者印刷电路板等。
另外，在主面91a及91b中的与外部基板相向的主面91b，配置有容易降低高度的包括低噪声放大器20、开关50以及PA控制电路60的半导体IC 70C。因此，能够使高频模块1C整体降低高度。另外，在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20的外周配置多个被应用为地电极的外部连接端子150，因此能够抑制接收电路的接收灵敏度的劣化。另外，在PA控制电路 60的外周配置多个被应用为地电极的外部连接端子150，因此能够抑制数字噪声和电源噪声流出到配置于主面91a的电路部件和高频模块1C的周围的外部电路。
半导体IC 70C具有彼此相向的主面70a(第三主面)和主面70b(第四主面)。在本实施例中，半导体IC 70C包括低噪声放大器20、开关50以及PA控制电路 60。此外，半导体IC70C不限定于此，只要至少包括PA控制电路60即可。另外，PA控制电路60也可以不是控制功率放大器10的控制电路，也可以是利用控制信号来控制高频部件的控制电路。
半导体IC 70C以主面70a与主面91b相向且主面70a比主面70b更靠近主面91b的方式配置于主面91b。也就是说，主面70a面对主面91b，主面70b面对外部基板。
半导体IC 70C还具有形成于主面70b的信号电极100C、120C及160C。信号电极100C与图1中示出的天线连接端子100对应。另外，信号电极120C与图1中示出的接收输出端子120对应。另外，信号电极160C与图1中示出的控制信号端子160对应。PA控制电路60具有输入端子和输出端子，例如将从设置于外部基板的RFIC 3输出的第一控制信号经由信号电极160C和通路导体 64来从输入端子输入。然后，PA控制电路60基于第一控制信号，来将数字控制信号和直流电压信号VDC等第二控制信号从输出端子输出到功率放大器 10。也就是说，控制信号端子160与PA控制电路60的输入端子对应。
此外，在本实施例中，只要信号电极100C、120C及160C中的至少信号电极160C形成于主面70b即可。
根据上述结构，容易降低高度的半导体IC 70C配置于与外部基板相向的主面91b，因此能够使高频模块1C小型化。另外，作为从半导体IC 70C向外部基板传输信号的信号传输路径，不是经由半导体IC 70C、模块基板91的平行于主面91b的平面布线图案以及外部连接端子150的信号布线，而是仅经由形成于半导体IC 70C的主面70b的信号电极100C、120C及160C的信号路径。因此，在半导体IC 70C输入输出的高频信号能够仅经由低电阻的布线路径来在外部基板与半导体IC 70C之间传输，因此能够减少高频信号的传输损耗。并且，不需要在半导体IC 70C与外部连接端子150之间形成传输上述高频信号的布线，因此能够实现主面91b的节省面积化。也就是说，能够提供使在半导体IC 70C输入输出的高频信号的信号质量提高的小型的高频模块1C。
另外，半导体IC 70C还具有形成于主面70b的地电极71G。
据此，能够削减被设定为地电位的外部连接端子150的数量，因此能够使主面91b节省面积化。并且，通过如图3A的(b)所示那样将地电极71G配置于信号电极100C、120C及160C之间，能够提高开关50、低噪声放大器20以及PA控制电路60之间的隔离度。
另外，形成于主面70b的信号电极120C与形成于半导体IC 70C的侧面的侧面电极22连接。侧面电极22与形成于主面70a的信号电极连接。也就是说，信号电极120C经由侧面电极22来与形成于主面70a的信号电极连接。
据此，从半导体IC 70C输出的高频信号从形成于主面70a的信号电极以不经由半导体IC 70C的内部而是经由半导体IC 70C的侧面和信号电极120C 的方式输出到外部基板，因此能够使半导体IC 70C小型化。
此外，也可以是，不仅信号电极120C，信号电极100C及160C也经由侧面电极来与形成于主面70a的信号电极连接。
另外，在半导体IC 70C中，借助形成于主面70a的电极21和形成于模块基板91的布线来将低噪声放大器20与匹配电路32连接。另外，借助形成于主面70a的电极61和形成于模块基板91的布线来将PA控制电路60与功率放大器 10连接。
另外，如图3A和图3B所示，在本实施例所涉及的高频模块1C中，功率放大器10、发送滤波器40T、接收滤波器40R、匹配电路31及32安装于模块基板91的主面91a(第一主面)的表面。另一方面，低噪声放大器20、开关50以及 PA控制电路60安装于模块基板91的主面91b(第二主面)的表面。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1C中，功率放大器10安装于主面 91a(第一主面)。
据此，作为功率放大器10的散热路径，能够排除仅经由模块基板91内的布线中的热阻大的沿着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从功率放大器10向外部基板的散热性的高频模块1C。此外，从散热性的观点出发，期望的是，在主面91b的与主面91a的配置有功率放大器10 的区域相向的区域配置散热构件，因此期望的是在该区域不配置电路元件。
另外，期望的是，如图3A所示，在俯视模块基板91的情况下，PA控制电路60与匹配电路31至少有一部分重叠，且功率放大器10与匹配电路31相邻。
据此，能够使将功率放大器10与匹配电路31连接的布线短，因此能够减少在高频模块1C中传输的发送信号的传输损耗。另外，能够在确保功率放大器10的散热区域的同时使将功率放大器10与PA控制电路60连接的控制布线短，因此能够抑制数字噪声和电源噪声从该控制布线流出。
另外，在本实施例中，功率放大器10配置于主面91a，低噪声放大器20 配置于主面91b。据此，功率放大器10与低噪声放大器20以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够提高发送接收之间的隔离度。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1C中，外部连接端子150也可以配置于主面91a。
4.实施例3所涉及的高频模块1D的电路元件配置结构
图4A是表示实施例3所涉及的高频模块1D的电路结构的一部分的电路图。另外，图4B是实施例3所涉及的高频模块1D的截面结构概要图。具体地说，在图4A中示出了高频模块1D的仅接收路径的电路结构。另外，在图4B 中示出了在高频模块1D的接收路径上配置的电路部件的截面结构。
实施例3所涉及的高频模块1D具体地示出了图1中示出的构成实施方式所涉及的高频模块1的各电路元件的配置结构。
本实施例所涉及的高频模块1D与实施方式所涉及的高频模块1相比，在配置有滤波器90这方面不同，另外，与实施例1所涉及的高频模块1A相比，配置于接收路径的电路部件的配置结构不同。下面，关于本实施例所涉及的高频模块1D，省略其与实施例1所涉及的高频模块1A相同的方面的说明，以不同的方面为中心来进行说明。
高频模块1D具备：天线连接端子100(在图4A中未图示)、发送输入端子 110(在图4A中未图示)、接收输出端子120、功率放大器10(在图4A中未图示)、控制信号端子160(在图4A中未图示)、PA控制电路60(在图4A中未图示)、低噪声放大器20、发送滤波器40T(在图4A中未图示)、接收滤波器40R、滤波器 90、匹配电路31(在图4A中未图示)及32、以及开关50(在图4A中未图示)。
如图4A所示，高频模块1D的滤波器90连接于低噪声放大器20与接收输出端子120之间。
滤波器90例如是以通信频段A的接收带为通带的低通滤波器，具有电感器94以及电容器95及96。电感器94串联配置于将输入端子901与输出端子902 连结的路径，电容器95配置于将输入端子901与电感器94连结的路径上的节点同地之间，电容器96配置于将输出端子902与电感器94连结的路径上的节点同地之间。
在具有上述的电路结构的高频模块1D中，如图4B所示，包括低噪声放大器20的半导体IC 70D配置于模块基板91的主面91b。另外，匹配电路32、电容器95、96以及电感器94(在图4B中未图示)配置于模块基板91的主面91a。匹配电路32经由形成于模块基板91的电极和布线来与低噪声放大器20的输入端子连接。低噪声放大器20的输出端子经由形成于模块基板91的电极和布线来与电容器95连接。电容器95还与电感器94及电容器96连接(在图4B中未图示)。电容器96还经由形成于模块基板91的电极、布线、以及形成于半导体IC 70D的内部的贯通通路导体23来与形成于半导体IC 70D的主面70b的信号电极120D连接。也就是说，贯通通路导体23不传输在半导体IC 70D的内部进行处理的信号，而是构成了使在高频模块1D所具备的半导体IC 70D以外的电路部件与外部基板之间传输的信号通过的旁路路径。信号电极120D与图 4A中示出的接收输出端子120对应。
根据上述结构，容易降低高度的半导体IC 70D配置于与外部基板相向的主面91b，因此能够使高频模块1D小型化。另外，作为从高频模块1D向外部基板传输信号的信号传输路径，使用形成于半导体IC 70D的内部的贯通通路导体23。也就是说，在高频模块1D与外部基板之间传输的高频信号即使不经由配置于主面91b的外部连接端子150，也能够经由贯通通路导体23。因此，不需要用于传输上述高频信号的外部连接端子150，因此能够实现主面91b的节省面积化。也就是说，能够提供小型的高频模块1D。
5.效果等
以上，实施方式所涉及的高频模块1具备：模块基板91，其具有彼此相向的主面91a及91b；半导体IC 70，其具有彼此相向的主面70a及70b；以及外部连接端子150，其配置于主面91b，其中，主面70a被配置成与主面91b相向且比主面70b更靠近主面91b，半导体IC 70具有：利用控制信号来控制高频部件的PA控制电路60、放大接收信号的低噪声放大器20、以及开关50中的至少一个；以及形成于主面70b的、向半导体IC 70输入或从半导体IC 70输出高频信号和控制信号中的至少一个信号的信号电极100A、120A及160A。
根据上述结构，容易降低高度的半导体IC 70配置于与外部基板相向的主面91b，因此能够使高频模块1小型化。另外，作为从半导体IC 70向外部基板传输信号的信号传输路径，不是经由半导体IC 70、平行于主面91b的平面布线图案、以及外部连接端子150的信号布线，而是仅经由形成于主面70b的信号电极100A、120A及160A的信号路径。因此，在半导体IC 70输入输出的高频信号能够仅经由低电阻的布线路径来在外部基板与半导体IC 70之间传输，因此能够减少高频信号的传输损耗。并且，不需要在半导体IC 70与外部连接端子150之间形成传输上述高频信号的布线，因此能够实现主面91b的节省面积化。也就是说，能够提供使在半导体IC 70输入输出的高频信号的信号质量提高的小型的高频模块1。
另外，半导体IC 70也可以还具有形成于主面70b的地电极71G。
据此，能够削减被设定为地电位的外部连接端子150的数量，因此能够使主面91b节省面积化。并且，通过将地电极71G配置于信号电极100A、120A 及160A之间，能够提高开关50、低噪声放大器20以及PA控制电路60之间的隔离度。
另外，也可以如实施例1所涉及的高频模块1A那样，信号电极120A与形成于半导体IC 70的内部的通路导体24连接。
据此，能够更进一步减少在高频模块1A中传输的高频信号的传输损耗。
另外，也可以如实施例2所涉及的高频模块1C那样，信号电极120C与形成于半导体IC 70C的侧面的侧面电极22连接。
据此，从半导体IC 70C输出的高频信号从形成于主面70a的信号电极 120C以不经由半导体IC 70C的内部而是经由半导体IC 70C的侧面和信号电极120C的方式输出到外部基板，因此能够使半导体IC 70C小型化。
另外，在高频模块1中，也可以是，半导体IC 70包括低噪声放大器20，低噪声放大器20的输出端子与接收输出端子120连接，信号电极120A是接收输出端子120。
由此，能够将被低噪声放大器20放大后的接收信号以低损耗传输到外部基板。
另外，在高频模块1中，也可以是，半导体IC 70包括开关50，开关50具有公共端子和多个选择端子，公共端子与天线连接端子100连接，开关50对公共端子与多个选择端子的连接进行切换，信号电极100A是天线连接端子 100。
由此，能够将从天线连接端子100输出的发送信号以低损耗传输到外部基板，另外，能够将从外部基板向天线连接端子100输入的接收信号以低损耗进行传输。
另外，在实施例2所涉及的高频模块1C中，也可以是，半导体IC 70C包括PA控制电路60，PA控制电路60具有输入端子和输出端子，基于从输入端子输入的第一控制信号来从输出端子向功率放大器10输出第二控制信号，信号电极160C是PA控制电路60的输入端子。
据此，能够使传输第一控制信号的控制布线短，因此能够抑制数字噪声和电源噪声从该控制布线流出。
另外，也可以是，实施方式所涉及的高频模块1还具备功率放大器10，该功率放大器10配置于主面91a，放大发送信号，PA控制电路60从输出端子向功率放大器10输出第二控制信号。
据此，作为功率放大器10的散热路径，能够排除仅经由模块基板91内的布线中的热阻大的沿着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从功率放大器10向外部基板的散热性的高频模块1。
另外，也可以是，实施例2所涉及的高频模块1C还具备匹配电路31，该匹配电路31与功率放大器10的输出端子连接，包括电感器和电容器中的至少一个，PA控制电路60配置于主面91b，匹配电路31配置于主面91a，在俯视模块基板91的情况下，PA控制电路60与匹配电路31至少有一部分重叠，且功率放大器10与匹配电路31相邻。
据此，能够使将功率放大器10与匹配电路31连接的布线短，因此能够减少在高频模块1C中传输的发送信号的传输损耗。另外，能够在确保功率放大器10的散热区域的同时使将功率放大器10与PA控制电路60连接的控制布线短，因此能够抑制数字噪声和电源噪声从该控制布线流出。
另外，也可以是，实施例1所涉及的高频模块1A还具备匹配电路32，该匹配电路32与低噪声放大器20的输入端子连接，包括电感器和电容器中的至少一个；以及接收滤波器40R，其连接于开关50与匹配电路32之间，使接收信号通过，开关50连接于天线连接端子100与接收滤波器40R之间，低噪声放大器20和开关50配置于主面91b，匹配电路32和接收滤波器40R配置于主面 91a，在俯视模块基板91的情况下，低噪声放大器20与匹配电路32至少有一部分重叠，且开关50与接收滤波器40R至少有一部分重叠。
据此，能够使将低噪声放大器20与匹配电路32连接的布线短，另外，能够使将开关50与接收滤波器40R连接的布线短，因此能够减少在高频模块1A 中传输的接收信号的传输损耗。
另外，通信装置5具备对利用天线2发送接收的高频信号进行处理的RFIC 3以及在天线2与RFIC 3之间传输高频信号的高频模块1。
由此，能够提供使在半导体IC输入输出的高频信号的信号质量提高的小型的通信装置5。
(其它实施方式等)
以上，关于本实用新型的实施方式所涉及的高频模块和通信装置，列举实施方式、实施例以及变形例来进行了说明，但是本实用新型所涉及的高频模块和通信装置不限定于上述实施方式、实施例以及变形例。将上述实施方式、实施例以及变形例中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式、实施例以及变形例实施本领域技术人员在不脱离本实用新型的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有上述高频模块和通信装置的各种设备也包含在本实用新型中。
例如，在上述实施方式、实施例以及变形例所涉及的高频模块和通信装置中，也可以在附图中公开的对各电路元件以及信号路径进行连接的路径之间***其它的电路元件和布线等。
产业上的可利用性
本实用新型作为配置于支持多频段的前端部的高频模块，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。

Claims (11)

1.一种高频模块，其特征在于，具备：
模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；
半导体集成电路，其具有彼此相向的第三主面和第四主面；以及
外部连接端子，其配置于所述第二主面，
其中，所述第三主面被配置成与所述第二主面相向且比所述第四主面更靠近所述第二主面，
所述半导体集成电路具有：
控制电路、低噪声放大器以及开关中的至少一个，所述控制电路利用控制信号来控制高频部件，所述低噪声放大器放大接收信号；以及
信号电极，其形成于所述第四主面，向所述半导体集成电路输入或从所述半导体集成电路输出高频信号和所述控制信号中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
所述半导体集成电路还具有形成于所述第四主面的地电极。
3.根据权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，
所述信号电极与形成于所述半导体集成电路的内部的通路导体连接。
4.根据权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，
所述信号电极与形成于所述半导体集成电路的侧面的侧面电极连接。
5.根据权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，
所述半导体集成电路包括所述低噪声放大器，
所述低噪声放大器的输出端子与所述高频模块的接收输出端子连接，
所述信号电极是所述接收输出端子。
6.根据权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，
所述半导体集成电路包括所述开关，
所述开关具有公共端子和多个选择端子，所述公共端子与天线连接端子连接，所述开关对所述公共端子与所述多个选择端子的连接进行切换，
所述信号电极是所述天线连接端子。
7.根据权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，
所述半导体集成电路包括所述控制电路，
所述控制电路具有输入端子和输出端子，基于从所述输入端子输入的第一控制信号来从所述输出端子向所述高频部件输出第二控制信号，
所述信号电极是所述控制电路的所述输入端子。
8.根据权利要求7所述的高频模块，其特征在于，
还具备功率放大器，所述功率放大器配置于所述第一主面，放大发送信号，
所述控制电路从所述输出端子向所述功率放大器输出所述第二控制信号。
9.根据权利要求8所述的高频模块，其特征在于，
还具备第一阻抗匹配电路，所述第一阻抗匹配电路与所述功率放大器的输出端子连接，包括电感器和电容器中的至少一个，
所述控制电路配置于所述第二主面，
所述第一阻抗匹配电路配置于所述第一主面，
在俯视所述模块基板的情况下，所述控制电路与所述第一阻抗匹配电路至少有一部分重叠，且所述功率放大器与所述第一阻抗匹配电路相邻。
10.根据权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，还具备：
第二阻抗匹配电路，其与所述低噪声放大器的输入端子连接，包括电感器和电容器中的至少一个；以及
滤波器，其连接于所述开关与所述第二阻抗匹配电路之间，使所述接收信号通过，
所述开关连接于天线连接端子与所述滤波器之间，
所述低噪声放大器和所述开关配置于所述第二主面，
所述第二阻抗匹配电路和所述滤波器配置于所述第一主面，
在俯视所述模块基板的情况下，所述低噪声放大器与所述第二阻抗匹配电路至少有一部分重叠，且所述开关与所述滤波器至少有一部分重叠。
11.一种通信装置，其特征在于，具备：
天线；
射频信号处理电路，其对利用所述天线发送接收的高频信号进行处理；以及
根据权利要求1～10中的任一项所述的高频模块，其在所述天线与所述射频信号处理电路之间传输所述高频信号。
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