DE212019000228U1 - Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät - Google Patents

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    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band

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Abstract

Hochfrequenzmodul, umfassend:
ein Montagesubstrat, das eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die einander gegenüberliegen, und bei dem Hochfrequenzkomponenten auf der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche montiert werden können,
einen Sendeleistungsverstärker, der auf der ersten Hauptfläche montiert ist, der die Hochfrequenzkomponente ist und der eine Emitterklemme besitzt,
einer Durchgangselektrode, die mit der Emitterklemme des Sendeleistungsverstärkers verbunden ist und die durch das Montagesubstrat zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche verläuft, und
eine Erdungsklemme, die mit der Durchgangselektrode verbunden ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzmodul und ein Kommunikationsgerät.
  • STAND DER TECHNIK
  • In mobilen Kommunikationsgeräten, wie z.B. Mobiltelefonen, hat sich die Anzahl der Schaltungselemente, die Hochfrequenz-Front-End-Schaltungen bilden, insbesondere aufgrund der Entwicklung von Multiband-Technologien erhöht.
  • Patentdokument 1 offenbart ein elektronisches Bauelement (Schaltungsmodul), bei dem Schaltungselemente, die eine Hochfrequenz-Front-End-Schaltung bilden, auf beiden Seiten eines Montagesubstrats montiert sind. Passive Chip-Komponenten werden auf einer ersten Montagefläche von zwei einander gegenüberliegen Montageflächen eines zweiseitig bestückten Kernsubstrats montiert, und aktive Chip-Komponenten werden auf einer zweiten Montagefläche montiert, die der ersten Montagefläche gegenüberliegt. Die erste Montagefläche befindet sich auf der Seite, auf der externe Anschlusselektroden angeordnet sind. Mit der obigen Konfiguration kann ein hochdichtes und kompaktes Schaltungsmodul bereitgestellt werden, verglichen mit einem Schaltungsmodul, bei dem die Schaltungselemente auf einem einseitig montierten Substrat ausgebildet sind.
  • Zitierliste
  • Patent-Dokument
  • Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr. 2005/078796
  • Wenn das in Patentdokument 1 offenbarte Schaltungsmodul bei einer Hochfrequenz-Front-End-Schaltung angewendet wird, wird ein Sendeleistungsverstärker, der ein Hochleistungs-Hochfrequenzsignal ausgibt, als aktive Chip-Komponente eingesetzt. Da in diesem Fall z.B. ein hoher Strom durch einen Emitterteil des Sendeleistungsverstärkers fließt, ist es notwendig, eine Wärmeabstrahlung vom Schaltungsmodul auf ein externes Substrat sicherzustellen.
  • Bei dem in Patentdokument 1 offenbarten Schaltungsmodul besteht jedoch das Problem, dass die Wärmeabstrahlungswirkung beeinträchtigt wird, da die aktiven Chipkomponenten auf der ersten Montagefläche gegenüber der zweiten Montagefläche montiert sind, auf der das externe Substrat montiert ist, und ein Wärmeabstrahlungsweg von den aktiven Chipkomponenten zum externen Substrat nicht gewährleistet ist.
  • Wenn die aktiven Chipkomponenten auf der zweiten Montagefläche montiert sind, ist zusätzlich eine Wärmeabstrahlungsleitung durch die aktiven Chipkomponenten, die zweite Montagefläche, ein planares Verdrahtungsmuster parallel zur Montagefläche des Kernsubstrats und die externen Anschlusselektroden als Wärmeabstrahlungsweg von den aktiven Chipkomponenten zum externen Substrat erforderlich. Da in diesem Fall jedoch ein Leitungspfad mit hohem Widerstand nur durch das planare Verdrahtungsmuster in der Wärmeabstrahlungsleitung enthalten ist, zusätzlich zu den Durchgangsleitungen mit niedrigem Widerstand entlang einer Richtung senkrecht zur Montagefläche, und der thermische Widerstand auf dem Leitungspfad erhöht wird, besteht das Problem, dass die Wärmeabstrahlungswirkung verschlechtert wird.
  • Um das oben genannten Problem zu lösen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Hochfrequenzmodul und ein kompaktes Kommunikationsgerät bereitzustellen, die eine verbesserte Wärmeabstrahlungswirkung vom Sendeleistungsverstärker haben.
  • Lösung des Problems
  • Um die oben genannten Aufgabe zu lösen, umfasst ein Hochfrequenzmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Montagesubstrat, das eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die einander gegenüberliegen, und bei dem Hochfrequenzkomponenten auf der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche montiert werden können, einen Sendeleistungsverstärker, der auf der ersten Hauptfläche montiert ist, der die Hochfrequenzkomponente ist und der eine Emitterklemme aufweist, eine Durchgangselektrode, die mit der Emitterklemme des Sendeleistungsverstärkers verbunden ist und die durch das Montagesubstrat zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche verläuft, und eine Erdungsklemme, die mit der Durchgangselektrode verbunden ist.
  • Da bei der obigen Konfiguration die Schaltungskomponenten auf beiden Montageflächen des Montagesubstrats montiert sind, ist es möglich, die Dichte zu erhöhen und die Größe zu verringern, verglichen mit einem Hochfrequenzmodul, das ein einseitig bestücktes Substrat verwendet. Da außerdem der Sendeleistungsverstärker mit hohem Heizwert auf der ersten Hauptfläche montiert ist und die Emitterklemme mit der Erdungsklemme verbunden ist, wobei die Durchgangselektrode im Montagesubstrat ausgebildet ist, kann ein Wärmeabstrahlungsweg nur durch ein planares Verdrahtungsmuster mit hohem Wärmewiderstand unter den Leitungen im Montagesubstrat ausgeschlossen werden. Dementsprechend ist es möglich, das kompakte Hochfrequenzmodul mit verbesserter Wärmeabstrahlungswirkung vom Sendeleistungsverstärker auf das externe Substrat bereitzustellen.
  • Das Hochfrequenzmodul kann an ein externes Substrat angeschlossen werden, und die Erdungsklemme kann mit dem externen Substrat verbunden werden.
  • Das Hochfrequenzmodul kann ferner ein erstes Harz enthalten, das auf der ersten Hauptfläche gebildet wird und das zumindest einen Teil des Sendeleistungsverstärkers bedeckt.
  • Da bei der obigen Konfiguration der Sendeleistungsverstärker mit hoher Wärmeentwicklung mit dem ersten Harz bedeckt ist, wird die Wirkung der Wärmeabstrahlung vom Sendeleistungsverstärker auf das externe Substrat verbessert und gleichzeitig die Montagezuverlässigkeit des Sendeleistungsverstärkers erhöht.
  • Das Hochfrequenzmodul kann ferner eine Schaltungskomponente enthalten, die auf der zweiten Hauptfläche montiert ist, sowie ein zweites Harz, das auf der zweiten Hauptfläche geformt ist und das zumindest einen Teil der Schaltungskomponente abdeckt. Die Erdungsklemme kann auf dem zweiten Harz angeordnet sein.
  • Bei der obigen Konfiguration wird die Durchgangselektrode auch im zweiten Harz gebildet, während gleichzeitig die Montagezuverlässigkeit der Schaltungskomponente verbessert wird. Dementsprechend ist es möglich, den Wärmeabstrahlungsweg nur durch das planare Verdrahtungsmuster mit hohem Wärmewiderstand unter den im Montagesubstrat und dem zweiten Harz gebildeten Leitungen auszuschließen.
  • Das Hochfrequenzmodul kann ferner eine Erdungselektrodenschicht enthalten, die aus einem planaren Verdrahtungsmuster im Montagesubstrat gebildet ist, sowie eine erste Abschirmelektrodenschicht, die so ausgebildet ist, dass sie eine Oberseite und Seitenflächen des ersten Harzes bedeckt, und die an Seitenflächen des Montagesubstrats mit der Erdungselektrodenschicht verbunden ist.
  • Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass das Sendesignal des Sendeleistungsverstärkers direkt und nach außen vom Hochfrequenzmodul abgestrahlt wird, und es ist möglich zu verhindern, dass externes Rauschen in ein erstes elektronisches Bauteil eindringt. Da außerdem die im Sendeleistungsverstärker erzeugte Wärme durch die erste Abschirmelektrodenschicht abgestrahlt werden kann, wird die Wärmeabstrahlungswirkung verbessert.
  • Das Hochfrequenzmodul kann ferner eine zweite Abschirmelektrodenschicht enthalten, die auf Seitenflächen des zweiten Harzes gebildet wird und die an den Seitenflächen des Montagesubstrats mit der Erdungselektrodenschicht verbunden ist.
  • Da bei der obigen Konfiguration die zweite Abschirmelektrodenschicht zusammen mit der ersten Abschirmelektrodenschicht gebildet wird, ist das gesamte Hochfrequenzmodul abgeschirmt. Dementsprechend kann weiter verhindert werden, dass das Sendesignal des Sendeleistungsverstärkers direkt und nach außen vom Hochfrequenzmodul abgestrahlt wird, und es kann verhindert werden, dass externes Rauschen in die erste elektronische Komponente und eine zweite elektronische Komponente eindringt. Da außerdem die im Sendeleistungsverstärker erzeugte Wärme durch die zweite Abschirmelektrodenschicht abgestrahlt werden kann, wird die Wärmeabstrahlungswirkung weiter verbessert.
  • In einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche und zur zweiten Hauptfläche kann die Durchgangselektrode zumindest teilweise die Erdungsklemme überlappen.
  • Da bei der obigen Konfiguration die Emitterklemme mit einem im wesentlichen minimalen Abstand an die Erdungsklemme angeschlossen werden kann und der thermische Widerstand auf dem Wärmeabstrahlungsweg vom Sendeleistungsverstärker zur Erdungsklemme verringert werden kann, ist es möglich, die Wärmeabstrahlungswirkung vom Sendeleistungsverstärker zum externen Substrat weiter zu verbessern. Da außerdem der Bereich, in dem die Durchgangselektrode im zweiten Harz gebildet wird, auf einen Bereich fast unmittelbar unter dem Sendeleistungsverstärker begrenzt werden kann, ist es möglich, den Bereich, in dem die auf der zweiten Hauptfläche montierte Schaltungskomponente gebildet wird, zu vergrößern. Dementsprechend wird der Freiheitsgrad der Anordnung der Schaltungskomponente verbessert. Die Schaltungskomponente kann ein rauscharmer Empfangsverstärker sein.
    Da bei der obigen Konfiguration der Sendeleistungsverstärker und der rauscharme Empfangsverstärker so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat sandwichartig dazwischen liegt, ist es möglich, die Isolierung zwischen dem Sendeleistungsverstärker und dem rauscharmen Empfangsverstärker zu gewährleisten, um Interferenzen zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, eine Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in einen Empfangspfad zu unterdrücken.
  • In einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche und zur zweiten Hauptfläche überlappen sich der Sendeleistungsverstärker und der rauscharme Empfangsverstärker nicht.
  • Da der Abstand zwischen dem Sendeleistungsverstärker und dem rauscharmen Empfangsverstärker weiter vergrößert werden kann, ist es mit der obigen Konfiguration möglich, die Isolierung zwischen dem Sendeleistungsverstärker und dem rauscharmen Empfangsverstärker weiter zu gewährleisten, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Da die Durchgangselektrode, mit der der Sendeleistungsverstärker mit der Erdungsklemme verbunden ist, durch die Anordnung des rauscharmen Empfangsverstärkers nicht eingeschränkt wird, ist es außerdem möglich, den Sendeleistungsverstärker mit einem Mindestabstand an die Erdungsklemme anzuschließen.
  • Das Hochfrequenzmodul kann ferner ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Sendefilter und ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Empfangsfilter enthalten. In einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche und zur zweiten Hauptfläche kann der rauscharme Empfangsverstärker zumindest teilweise das Empfangsfilter überlappen.
  • Da mit der obigen Konfiguration die Leitungslänge des Empfangsweges einschließlich des rauscharmen Empfangsverstärkers und des Empfangsfilters verringert werden kann, ist es möglich, den Übertragungsverlust des Empfangssignals zu reduzieren. Da durch die Verringerung der Leitungslänge parasitäre Kapazität auf dem Empfangspfad unterdrückt werden kann, ist es außerdem möglich, eine Reduzierung der Rauschzahl zu unterdrücken.
  • Das Hochfrequenzmodul kann ferner ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Sendefilter und ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Empfangsfilter enthalten.
  • In einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche kann das Sendefilter zwischen dem Sendeleistungsverstärker und dem Empfangsfilter angeordnet sein.
  • Da bei der obigen Konfiguration die Leitungslänge der Übertragungsstrecke einschließlich des Sendeleistungsverstärkers und des Sendefilters verringert werden kann, ist es möglich, den Übertragungsverlust des Sendesignals zu reduzieren. Da durch die Zwischenschaltung des Sendefilters der Abstand zwischen dem Sendeleistungsverstärker, der das Sendesignal mit hoher Leistung ausgibt, und dem Empfangsfilter gewährleistet werden kann, ist es außerdem möglich, die durch die Interferenz des Sendesignals verursachte Verringerung der Empfangsempfindlichkeit zu unterdrücken.
  • In einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche und zur zweiten Hauptfläche können sich der auf der zweiten Hauptfläche montierte rauscharme Empfangsverstärker und das Empfangsfilter zumindest teilweise überlappen.
  • Da mit der obigen Konfiguration die Leitungslänge des Übertragungsweges einschließlich des Sendeleistungsverstärkers und des Sendefilters verringert werden kann und die Leitungslänge des Empfangsweges einschließlich des rauscharmen Empfangsverstärkers und des Empfangsfilters verringert werden kann, ist es möglich, den Übertragungsverlust des Empfangssignals und des Sendesignals zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, sowohl die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit als auch die Verringerung der Rauschzahl zu unterdrücken.
  • Ein Kommunikationsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das externe Substrat und eines der oben beschriebenen Hochfrequenzmodule. Das externe Substrat hat eine externe Erdungselektrode, die elektrisch mit der Erdungsklemme verbunden ist.
  • Bei der obigen Konfiguration ist der Sendeleistungsverstärker mit einem hohen Heizwert auf der ersten Hauptfläche montiert, der rauscharme Empfangsverstärker ist auf der zweiten Hauptfläche montiert, und der Sendeleistungsverstärker ist mit der Erdungsklemme verbunden, wobei die Durchgangselektrode im Montagesubstrat ausgebildet ist. Dementsprechend ist es möglich, das kompakte Kommunikationsgerät mit verbesserter Wärmeabstrahlungswirkung vom Sendeleistungsverstärker zum externen Substrat bereitzustellen.
  • In einer Draufsicht auf das Kommunikationsgerät aus einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche und zur zweiten Hauptfläche kann die äußere Erdungselektrode zumindest teilweise mit der Durchgangselektrode überlappt sein.
  • Mit der obigen Konfiguration kann die Emitterklemme mit der externen Erdungselektrode mit einem im Wesentlichen minimalen Abstand verbunden werden, und der thermische Widerstand auf dem Wärmeabstrahlungsweg vom Sendeleistungsverstärker zur externen Erdungselektrode kann verringert werden. Dementsprechend ist es möglich, das Kommunikationsgerät mit einer weiter verbesserten Wärmeabstrahlungswirkung vom Sendeleistungsverstärker zum externen Substrat bereitzustellen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein kompaktes Hochfrequenzmodul und ein kompaktes Kommunikationsgerät bereitzustellen, die eine verbesserte Wirkung der Wärmeabstrahlung des Sendeleistungsverstärkers haben.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
    • 1B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls entsprechend der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 1C ist eine dritte Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls entsprechend der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 2A ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls und eines Kommunikationsgerätes gemäß einem Beispiel veranschaulicht.
    • 2B ist ein Schaltplan zur Konfiguration eines Verstärkerbauelements in dem Hochfrequenzmodul gemäß dem Beispiel.
    • 3A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß dem Beispiel veranschaulicht.
    • 3B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß dem Beispiel veranschaulicht.
    • 3C ist eine dritte Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß dem Beispiel veranschaulicht.
    • 4A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer ersten Modifikation veranschaulicht.
    • 4B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß der ersten Modifikation veranschaulicht.
    • 4C ist eine dritte Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß der ersten Modifikation veranschaulicht.
    • 5A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer zweiten Modifikation veranschaulicht.
    • 5B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß der zweiten Modifikation veranschaulicht.
    • 5C ist eine dritte Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß der zweiten Modifikation veranschaulicht.
    • 6 ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer dritten Modifikation veranschaulicht.
    • 7 ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer vierten Modifikation veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Alle nachstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen umfassende oder spezifische Beispiele dar. Zahlenwerte, Formen, Werkstoffe, Bauteile, die Anordnung der Bauteile, die Verbindungsart der Bauteile usw., die bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen angegeben sind, sind nur Beispiele und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Von den Bauteilen in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Bauteile, die nicht in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind, als optionale Bauteile beschrieben. Darüber hinaus sind die Größen oder die Größenverhältnisse der in den Zeichnungen dargestellten Bestandteile nicht unbedingt streng angegeben.
  • In dieser Beschreibung wird in A, B und C, die auf einem Substrat montiert sind, die „Anordnung von C zwischen A und B in einer Draufsicht auf das Substrat (oder die Hauptfläche des Substrats)“ als Überlappung mindestens eines Teils der Fläche von C, die in einer Draufsicht auf das Substrat projiziert wird, mit einer Linie definiert, die einen beliebigen Punkt in der Fläche von A, die in einer Draufsicht auf das Substrat projiziert wird, mit einem beliebigen Punkt in der Fläche von B, die in einer Draufsicht auf das Substrat projiziert wird, verbindet.
  • (Ausführungsformen)
  • [Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1 entsprechend einer Ausführungsform]
  • 1A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls 1 gemäß nach einer Ausführungsform veranschaulicht. 1B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. 1C ist eine dritte Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. Genauer gesagt handelt es sich bei 1A um eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IA-IA in 1 B und 1C aus einer positiven Y-Achsen-Richtung betrachtet wird. 1B ist eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IB-IB in 1A aus einer negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird. 1C ist eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IC-IC in 1A aus der negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird.
  • Wie in 1A dargestellt, enthält das Hochfrequenzmodul 1 ein Montagesubstrat 30, einen Leistungsverstärker (Power Amplifier - PA) 11, einen rauscharmen Verstärker (Low Noise Amplifier - LNA) 21, ein Sendefilter 12, ein Empfangsfilter 22, Harzteile 40A und 40B, Durchgangselektroden 51, 52, 53 und 54 sowie Erdungsklemmen 411, 412 und 422.
  • Das Hochfrequenzmodul 1 kann elektrisch mit einem externen Substrat 90 verbunden werden. Das externe Substrat 90 hat Erdungselektroden 911, 912 und 922 auf der Fläche in positiver Z-Achsen-Richtung und entspricht z.B. einer Hauptplatine eines Mobiltelefons oder eines Kommunikationsgeräts.
  • Das Hochfrequenzmodul 1, das elektrisch mit dem externen Substrat 90 verbunden werden kann, umfasst nicht nur den Fall, in dem das Hochfrequenzmodul 1 direkt auf dem externen Substrat 90 montiert ist, sondern auch den Fall, in dem das Hochfrequenzmodul 1 indirekt auf dem externen Substrat 90 montiert ist. Der Fall, in dem das Hochfrequenzmodul 1 indirekt auf dem externen Substrat 90 montiert ist, ist zum Beispiel ein Fall, in dem das Hochfrequenzmodul 1 auf einem anderen Hochfrequenzmodul montiert ist, das auf dem externen Substrat 90 montiert ist.
  • Ein Beispiel für die Schaltungskonfiguration eines Hochfrequenzmoduls 1A, das ein Beispiel für die spezifische Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1 ist, wird nun beschrieben.
  • 2A ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A und eines Kommunikationsgeräts 8 gemäß dem Beispiel veranschaulicht. Das Hochfrequenzmodul 1A nach dem vorliegenden Beispiel, eine gemeinsame Eingangs-Ausgangsklemme 100, eine Sende-Eingangsklemme 110, eine Empfangs-Ausgangsklemme 120, ein Antennenelement 5, eine Hochfrequenz-Signalverarbeitungsschaltung (integrierte Hochfrequenzschaltung (Radio-Frequency Integrated Circuit - RFIC) 6 und eine Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (integrierte Basisbandschaltung (Baseband Integrated Circuit - BBIC)) 7 sind in 2A dargestellt. Das in 2A dargestellte Hochfrequenzmodul 1A ist ein Beispiel für die spezifische Schaltungskonfiguration des in 1A bis 1C dargestellten Hochfrequenzmoduls 1. Das Hochfrequenzmodul 1A, das Antennenelement 5, die RFIC 6 und die BBIC 7 bilden das Kommunikationsgerät 8. Das Kommunikationsgerät 8 umfasst das Hochfrequenzmodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform (oder das Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem Beispiel) und das in 1A dargestellte externe Substrat 90.
  • Das Hochfrequenzmodul 1A umfasst den PA 11, den LNA 21, die Sendefilter 12A und 12B, die Empfangsfilter 22A und 22B, ein Sende-Empfangsfilter 32C sowie die Schalter 61, 62, 63 und 64.
  • Das Sendefilter 12A ist ein Filterelement, das z.B. das Transmissionsband eines Bandes (Frequenzbandes) A als Durchlassband verwendet. Das Sendefilter 12B ist ein Filterelement, das z.B. das Transmissionsband eines Bandes (Frequenzbandes) B als Durchlassband verwendet. Das Empfangsfilter 22A ist ein Filterelement, das z.B. das Empfangsband eines Bandes (Frequenzbandes) A als Durchlassband verwendet. Das Empfangsfilter 22B ist ein Filterelement, das z.B. das Empfangsband des Bandes (Frequenzbandes) B als Durchlassband verwendet. Das Sendefilter 12A und das Empfangsfilter 22A können einen Duplexer für das Band A bilden. Das Sendefilter 12B und das Empfangsfilter 22B können einen Duplexer für das Band B bilden. Das Sende-Empfangsfilter 32C ist ein Filterelement, das z.B. das Sende-Empfangsband eines Bandes (Frequenzbandes) C als Durchlassband verwendet.
  • Der Schalter 61 ist ein 1-auf-3-Umschaltkreis (Single Pole 3 Throw - SP3T) mit einer gemeinsamen Klemme und drei Auswahlklemmen, bei dem die gemeinsame Klemme mit der gemeinsamen Eingangs-Ausgangs-Klemme 100 verbunden ist und die drei Auswahlklemmen mit einer Anschlussklemme zwischen dem Sendefilter 12A und dem Empfangsfilter 22A, einer Anschlussklemme zwischen dem Sendefilter 12B und dem Empfangsfilter 22B bzw. dem Sende-Empfangsfilter 32C verbunden sind. Der Schalter 61 hat eine Funktion zum Umschalten zwischen einem Band-A-Signalpfad, einem Band-B-Signalpfad und einem Band-C-Signalpfad. Es genügt, dass der Schalter 61 ein Schaltkreis für die Leitung zwischen der gemeinsamen Klemme und mindestens einer der drei Auswahlklemmen ist.
  • Der Schalter 62 ist ein SP3T-Schaltkreis mit einer gemeinsamen Klemme und drei Auswahlklemmen, bei dem die gemeinsame Klemme mit dem PA 11 verbunden ist und die drei Auswahlklemmen mit einer Eingangsklemme des Sendefilters 12A, einer Eingangsklemme des Sendefilters 12B bzw. einer Auswahlklemme des Schalters 64 verbunden sind. Der Schalter 62 hat eine Funktion zum Umschalten zwischen einem Band-A-Übertragungssignalpfad, einem Band-B-Übertragungssignalpfad und einem Band-C-Übertragungssignalpfad. Es genügt, dass der Schalter 62 ein Schaltkreis für die Leitung zwischen der gemeinsamen Klemme und mindestens einer der drei Auswahlklemmen ist.
  • Der Schalter 63 ist ein SP3T-Schaltkreis mit einer gemeinsamen Klemme und drei Auswahlklemmen, wobei die gemeinsame Klemme mit dem LNA 21 verbunden ist und die drei Auswahlklemmen mit einer Ausgangsklemme des Empfangsfilters 22A, einer Ausgangsklemme des Empfangsfilters 22B bzw. der anderen Auswahlklemme des Schalters 64 verbunden sind. Der Schalter 63 hat eine Funktion zum Umschalten zwischen einem Band-A-Empfangssignalweg, einem Band-B-Empfangssignalweg und einem Band-C-Empfangssignalweg. Es genügt, dass der Schalter 63 ein Schaltkreis für die Leitung zwischen dem gemeinsamen Anschluss und mindestens einem der drei Auswahlanschlüsse ist.
  • Der Schalter 64 ist ein 1-auf-2-Umschaltkreis (Single Pole Double Throw - SPDT), der eine gemeinsamen Klemme und zwei Auswahlklemmen hat und bei dem die gemeinsame Klemme mit dem Sende-Empfangsfilter 32C verbunden ist. Der Schalter 64 hat die Funktion, einen Signalweg einschließlich des Sende-Empfangsfilters 32C auf den Sende-Signalweg oder den Empfangs-Signalweg zu schalten.
  • Der LNA 21 ist der rauscharme Empfangsverstärker mit einer Anpassungsschaltung 23 und einem Verstärker-Transistorbauelement 24. Der LNA 21 verstärkt das vom Schalter 63 eingegebene Hochfrequenz-Empfangssignal und liefert das Hochfrequenz-Empfangssignal an die Empfangs-Ausgangsklemme 120. Der LNA 21 muss keine Anpassungsschaltung 23 enthalten.
  • Das Verstärker-Transistorbauelement 24 ist ein Verstärkerbauelement, das z.B. einen Bipolartransistor enthält.
  • Die Anpassungsschaltung 23 ist eine Schaltung zur Anpassung der Ausgangsimpedanzen der Empfangsfilter 22A und 22B und des Sende-Empfangsfilters 32C an die Eingangsimpedanz in die Verstärker-Transistorbauelement 24. Die Anpassungsschaltung 23 besteht z.B. aus passiven Elementen, wie einer Induktivität und einem Kondensator.
  • Der PA 11 ist der Sendeleistungsverstärker mit einer Anpassungsschaltung 13 und einem Verstärker-Transistorbauelement 14. Der PA 11 verstärkt das hochfrequente Übertragungssignal, das vom Übertragungseingangsanschluss 110 eingegeben wird. Der PA 11 muss keine Anpassungsschaltung 13 enthalten.
  • Die Anpassungsschaltung 13 ist eine Schaltung zur Anpassung der Ausgangsimpedanz des Verstärker-Transistorbauelements 14 an die Eingangsimpedanzen in den Sendefiltern 12A und 12B und dem Sende-Empfangsfilter 32C. Die Anpassungsschaltung 13 besteht z.B. aus den passiven Elementen, wie einer Induktivität und einem Kondensator.
  • Die Konfiguration des PA 11 wird nun ausführlich beschrieben, wobei die Schaltungskonfiguration des PA 11 als Beispiel dargestellt wird.
  • 2B ist ein Schaltungsbeispiel für das Verstärker-Transistorbauelement 14 im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem Beispiel. Wie in 2B dargestellt, umfasst das Verstärker-Transistorbauelement 14 einen Transistor 140, die Kondensatoren 141 und 142, eine Vorspannungsschaltung 143, eine Kollektorklemme 144, die Emitterklemme 111, eine Eingangsklemme 145 und eine Ausgangsklemme 146.
  • Der Transistor 140 ist z.B. ein Bipolartransistor vom Emitter-geerdeten Typ, der einen Kollektor, einen Emitter und eine Basis hat. Der Transistor 140 verstärkt hochfrequenten Strom, der in die Basis eingegeben wird, und gibt den hochfrequenten Strom aus dem Kollektor aus. Der Transistor 140 kann ein Feldeffekttransistor mit einem Drain, einer Source und einem Gate sein.
  • Der Kondensator 141 ist ein Gleichstrom-(DC)-Sperrkondensatorelement und hat die Funktion, das Entweichen von Gleichstrom in die Eingangsklemme 145 zu verhindern, wenn eine Gleichstrom-Vorspannung von der Vorspannungsschaltung 143 an die Basis angelegt wird.
  • Der Kondensator 142 ist ein Gleichstrom-Sperrkondensatorelement und hat die Funktion, eine Gleichstromkomponente eines Hochfrequenz-Verstärkungssignals, dem die Gleichstrom-Vorspannung überlagert ist, zu entfernen. Das Hochfrequenzverstärkungssignal, aus dem die Gleichstromkomponente entfernt wird, wird an der Ausgangsklemme 146 ausgegeben.
  • Die Vorspannungsschaltung 143 ist mit der Basis des Transistors 140 verbunden und hat die Funktion, den Arbeitspunkt des Transistors 140 durch Anlegen einer Vorspannung an die Basis zu optimieren.
  • In der obigen Schaltungskonfiguration des Verstärker-Transistorbauelements 14 fließt ein Hochfrequenzsignal RFin, das über die Eingangsklemme 145 eingegeben wird, von der Basis des Transistors 140 zum Emitter desselben als Basisstrom Ib. Der Basisstrom Ib wird durch den Transistor 140 verstärkt und fließt als Kollektorstrom Ic. Ein dem Kollektorstrom Ic entsprechendes Hochfrequenzsignal RFout wird über die Ausgangsklemme 146 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein hoher Strom, der sich aus der Kombination des Basisstroms Ib mit dem Kollektorstrom Ic ergibt, von der Emitterklemme 111 zur Masse.
  • Die Emitterklemme 111 kann außerhalb des Verstärker-Transistorbauelements 14 und innerhalb des PA 11 angeordnet werden. Mit anderen Worten: Die Emitterklemme 111 muss nicht in dem Verstärker-Transistorbauelement 14 und kann im PA 11 angeordnet sein.
  • Mit erneutem Bezug auf 2A wird die Konfiguration des Kommunikationsgerätes 8 beschrieben.
  • Die RFIC 6 führt eine Signalverarbeitung, wie z.B. eine Abwärtswandlung, auf dem Hochfrequenz-Empfangssignal durch, das vom Antennenelement 5 über das Hochfrequenzmodul 1A eingegeben wird, und liefert ein aus der Signalverarbeitung resultierendes Empfangssignal an die BBIC 7.
  • Die BBIC 7 ist eine Schaltung, die die Signalverarbeitung mit einem Zwischenfrequenzband durchführt, das niedriger ist als die Frequenz des Hochfrequenzsignals in einem Front-End-Gerät. Das in der BBIC 7 verarbeitete Signal wird z.B. als Bildsignal zur Bildanzeige oder als Audiosignal zum Sprechen mit einem Lautsprecher verwendet.
  • Mit der obigen Konfiguration ist das Hochfrequenzmodul 1A in der Lage, durch einen Schaltvorgang der Schalter 61 bis 64 das Hochfrequenzsignal vom Band A, das Hochfrequenzsignal vom Band B und das Hochfrequenzsignal vom Band C auszuwählen und das ausgewählte Hochfrequenzsignal zu übertragen. Obwohl das Hochfrequenzmodul 1A in einem (Nicht-Träger-Aggregations-(Non-Carrier Aggregation-(CA))-Modus angewendet wird, in dem jedes der Sende-Empfangs-Signale der oben genannten drei Frequenzbänder unabhängig übertragen wird, kann das Hochfrequenzmodul 1A in einem (CA)-Modus angewendet werden, in dem zwei oder mehr Sende-Empfangs-Signale unter den Sende-EmpfangsSignalen der oben genannten drei Frequenzbänder gleichzeitig übertragen werden.
  • Obwohl das Hochfrequenzmodul 1A, das eine Sende-Empfangs-Demultiplexer-Multiplexer-Schaltung ist, in der vorliegenden Ausführungsform als Hochfrequenzmodul beispielhaft dargestellt wird, kann das Hochfrequenzmodul der vorliegenden Erfindung eine Sende-Multiplexer-Schaltung sein, und die Anzahl der Frequenzbänder (Signalwege) ist nicht begrenzt.
  • Zusätzlich zu den Bauelementen der in 2A dargestellten Schaltung können elektronische Bauelemente, wie z.B. ein Kondensator, eine Induktivität und ein Widerstandselement, an Knotenpunkten angeordnet sein, über die die jeweiligen Schaltungselemente verbunden sind.
  • Erneut Bezug nehmend auf 1A wird der Aufbau des Hochfrequenzmoduls 1 beschrieben.
  • Das Montagesubstrat 30 ist ein zweiseitig bestücktes Substrat, das eine Hauptfläche 30a und eine Hauptfläche 30b aufweist, die einander gegenüberliegen, und bei dem Schaltungskomponenten auf jeder der Hauptflächen 30a und 30b montiert sind. Die Hauptfläche 30a ist eine erste Hauptfläche des Montagesubstrats 30 auf der Seite der Z-Achse in positiver Richtung und die Hauptfläche 30b ist eine zweite Hauptfläche des Montagesubstrats 30 auf der Seite der Z-Achse in negativer Richtung. Das Montagesubstrat 30 ist ein Mehrschichtsubstrat, bei dem mehrere Schichten laminiert sind. Das Montagesubstrat 30 ist z.B. ein keramisches Mehrschichtsubstrat oder ein Leiterplattensubstrat (Printed Circuit Board - PCB). Das Montagesubstrat 30 hat ein planares Verdrahtungsmuster, das auf Erdungspotential gelegt wird.
  • Der PA 11 ist ein Sendeleistungsverstärker mit der Emitterklemme 111 und einer Emitterklemme 112, ist auf der Hauptfläche 30a montiert und verstärkt das hochfrequente Sendesignal. Der PA 11 hat einen Basisklemme (in 1A nicht dargestellt), die Kollektorklemme 144 (in 1A nicht dargestellt), die Emitterklemmen 111 und 112 und das Verstärker-Transistorbauelement 14 (in 1A nicht dargestellt). Das Verstärker-Transistorbauelement 14 kann eine Konfiguration haben, in der mehrere Transistoren 140 in Kaskade geschaltet sind. In diesem Fall kann das Verstärker-Transistorbauelement 14 mehrere Basisklemmen, mehrere Kollektorklemmen und mehrere Emitterklemmen haben. Unter diesem Gesichtspunkt sind die mehreren Emitterklemmen 111 und 112 in 1A dargestellt.
  • Die Basisklemme (in 1A nicht dargestellt und korrespondierend zur Eingangsklemme 145 in 2B), die Kollektorklemme 144 (in 1A nicht dargestellt und in 2B dargestellt) und die Emitterklemmen 111 und 112 (in 1A dargestellt) sind auf der Hauptfläche 30a angeordnet und bestehen aus Metallelektrodenschichten, Metallhöckern oder ähnlichem.
  • Bei dem Verstärker-Transistorbauelement 14 ist die Basis des Transistors 140 mit der obigen Basisklemme verbunden, der Kollektor des Transistors 140 mit der Kollektorklemme 144, der Emitter des Transistors 140 mit der Emitterklemme 111 oder 112, und der Kollektorstrom Ic fließt von der Kollektorklemme 144 zur Emitterklemme 111 oder 112, wie oben mit Bezug auf 2B beschrieben.
  • Der LNA 21 ist ein Schaltungselement, dessen Anschlussklemmen 211 und 212 mit dem Montagesubstrat 30 verbunden sind und das auf der Hauptfläche 30b montiert ist. Der LNA 21 ist z.B. ein rauscharmer Empfangsverstärker, der das hochfrequente Empfangssignal verstärkt. Obwohl der LNA 21 in der vorliegenden Ausführungsform als Schaltungskomponente beispielhaft dargestellt ist, kann die Schaltungskomponente anstatt des rauscharmen Empfangsverstärkers auch ein aktives Element oder ein passives Element sein.
  • Das Transmissionsfilter 12 ist ein Filterelement, dessen Anschlussklemmen 121 und 122 mit dem Montagesubstrat 30 verbunden sind und das das Transmissionsband eines bestimmten Frequenzbandes als Durchlassband verwendet.
  • Das Empfangsfilter 22 ist ein Filterelement, dessen Anschlussklemmen 221 und 222 mit dem Montagesubstrat 30 verbunden sind und das das Empfangsband eines bestimmten Frequenzbandes als Durchlassband verwendet. Die Anschlussklemme 211 des LNA 21 ist über die Durchgangselektrode 53 mit der Anschlussklemme 221 des Empfangsfilters 22 verbunden.
  • Die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 sind auf der Seite der Hauptfläche 30b in Bezug auf das Montagesubstrat 30 angeordnet. Die Erdungsklemme 411 ist über die Durchgangselektrode 51 elektrisch mit der Emitterklemme 111 des PA 11 verbunden und ist direkt mit der Erdungselektrode 911 des externen Substrats 90 verbunden. Die Erdungsklemme 412 ist elektrisch mit der Emitterklemme 112 des PA 11 über die Durchgangselektrode 52 verbunden und ist direkt mit der Erdungselektrode 912 des externen Substrats 90 verbunden. Die Erdungsklemme 422 ist elektrisch mit der Anschlussklemme 222 des Empfangsfilters 22 über die Durchgangselektrode 54 verbunden und ist direkt mit der Erdungselektrode 922 des externen Substrats 90 verbunden. Die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 sind mit den Erdungselektroden 911, 912 bzw. 922 verbunden, wobei z.B. Lötelemente dazwischen angeordnet sind. Die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 können Bump-Elemente (einschließlich Lötkugeln) sein, die mit den vorderen Enden in der negativen Z-Achsen-Richtung der Durchgangselektroden 51, 52 bzw. 54 verbunden sind. Darüber hinaus können die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 Plattierungsschichten oder Ähnliches sein, die an den vorderen Enden in der negativen Z-Achsen-Richtung der Durchgangselektroden 51, 52 bzw. 54 ausgebildet sind. Wenn die Elektrodenschichten und Elektrodenklemmen nicht an den vorderen Enden in der negativen Z-Achsen-Richtung der Durchgangselektroden 51, 52 und 54 des Hochfrequenzmoduls 1 ausgebildet sind, sind die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 als die vorderen Enden selbst in der negativen Z-Achsen-Richtung der Durchgangselektroden 51, 52 bzw. 54 definiert. Mit anderen Worten, die vorderen Enden in der negativen Z-Achsen-Richtung der Durchgangselektroden 51, 52 und 54 sind mit den Erdungselektroden 911, 912 bzw. 922 mit den Lötelementen oder ähnlichem verbunden.
  • Die Durchgangselektrode 51 ist eine Elektrode, bei der die Emitterklemme 111 elektrisch mit der Erdungsklemme 411 verbunden ist und die durch das Montagesubstrat 30 von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b verläuft. Die Durchgangselektrode 52 ist eine Elektrode, bei der die Emitterklemme 112 elektrisch mit der Erdungsklemme 412 verbunden ist und die von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b durch das Montagesubstrat 30 hindurchgeht.
  • Bei der Durchgangselektrode 53 handelt es sich um eine Elektrode, bei der die Anschlussklemme 221 des Empfangsfilters 22 mit der Anschlussklemme 211 des LNA 21 elektrisch verbunden ist und die das Montagesubstrat 30 von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b durchläuft. Die Durchgangselektrode 54 ist eine Elektrode, bei der die Anschlussklemme 222 des Empfangsfilters 22 elektrisch mit der Erdungsklemme 422 verbunden ist und die von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b durch das Montagesubstrat 30 hindurchgeht.
    Bei der vorliegenden Ausführungsform gehen die Durchgangselektroden 51, 52 und 54 nicht nur durch das Montagesubstrat 30, sondern auch durch das Harzteil 40B.
  • Das Harzteil 40A ist das erste Harz, das auf der Hauptfläche 30a gebildet ist und das die Seitenflächen und die oberen Flächen des PA 11, des Sendefilters 12 und des Empfangsfilters 22 bedeckt. Es ist ausreichend, wenn das Harzteil 40A mindestens die Seitenflächen des PA 11 bedeckt.
  • Das Harzteil 40B ist ein zweites Harz, das auf der Hauptfläche 30b gebildet ist und die Seitenflächen und die Oberseite des LNA 21 bedeckt. Es genügt, wenn das Harzteil 40B mindestens die Seitenflächen des Schaltungsteils bedeckt.
  • Die Durchgangselektroden 53 und 54 und die Harzteile 40A und 40B sind bei der vorliegenden Erfindung keine wesentlichen Komponenten für das Hochfrequenzmodul 1.
  • Ein Hochfrequenzmodul, das ein einseitig bestücktes Substrat verwendet, wird im Stand der Technik als Hochfrequenzmodul beispielhaft dargestellt. Da die Schaltungskomponenten bei der einseitigen Bestückung auf derselben Ebene angeordnet sind, wurde der Wunsch der Kunden, die Größe zu verringern und eine Integration zu erreichen, durch eine Verringerung der Abstände zwischen den Schaltungskomponenten und eine Verringerung der Größe der Schaltungskomponenten selbst erfüllt. Derzeit werden jedoch nicht nur die LTE-(Long-Term-Evolution-)Kommunikation, sondern auch die Mobilkommunikationssysteme der 5. Generation (5G) zusammen mit dem Fortschritt der Kommunikationstechnologien betrachtet. Dementsprechend wird der Bereich, in dem die Hochfrequenzkomponenten auf einem mobilen Endgerät installiert werden können, weiter verkleinert, und es gibt eine Grenze für die Verkleinerung der Größe eines planaren Produkts. Da PA und LNA bei der einseitigen Montage auf derselben Ebene angeordnet sind, ist der PA zudem direkt mit dem LNA gekoppelt, so dass eine Isolierung zwischen Senden und Empfangen nur schwer zu gewährleisten ist.
  • Im Gegensatz dazu ist es mit der obigen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Hochfrequenzschaltungskomponenten auf den beiden Hauptflächen 30a und 30b des Montagesubstrats 30 montiert sind, möglich, die Dichte zu erhöhen und die Größe zu verringern, im Vergleich zum Hochfrequenzmodul mit dem einseitig bestückten Substrat.
  • Darüber hinaus wird der PA 11 mit hohem Heizwert auf der Hauptfläche 30a montiert, die im Montagesubstrat 30 gebildete Durchgangselektrode 51 mit der Emitterklemme 111 und der Erdungsklemme 411 verbunden und die im Montagesubstrat 30 gebildete Durchgangselektrode 52 mit der Emitterklemme 112 und der Erdungsklemme 412 verbunden. Bei dieser Konfiguration kann unter den Leitungen im Montagesubstrat 30 ein Wärmeabstrahlungsweg nur durch das planare Verdrahtungsmuster entlang einer XY-Ebenenrichtung mit hohem Wärmewiderstand ausgeschlossen werden. Dementsprechend ist es möglich, das kompakte Hochfrequenzmodul 1 mit verbesserter Wärmeabstrahlungswirkung vom PA 11 auf das externe Substrat 90 bereitzustellen.
  • Konkret ist bei dem Hochfrequenzmodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der PA 11 auf einer Seite angeordnet, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Erdungsklemmen 411 und 412 auf dem Montagesubstrat 30 ausgebildet sind. Zusätzlich sind die Erdungsklemmen 411 und 412 von der Hauptfläche 30a und der Hauptfläche 30b auf der Seite der Hauptfläche 30b in Bezug auf das Montagesubstrat 30 angeordnet. Der Wärmeabstrahlungsweg des PA 11 verläuft über die Emitterklemme 111, die Durchgangselektrode 51, die Erdungsklemme 411 und die Emitterklemme 112, die Durchgangselektrode 52 und die Erdungsklemme 412. Wenn der PA 11 auf der Seite angeordnet ist, auf der die Erdungsklemmen 411 und 412 in Bezug auf das Montagesubstrat 30 ausgebildet sind, sind die Emitterklemmen 111 und 112 des PA 11 mit der Hauptfläche 30b und die Emitterklemmen 111 und 112 des PA 11 mit den Erdungsklemmen 411 bzw. 412 verbunden, wobei die Durchgangselektroden in dem Harzteil 40B über das planare Verdrahtungsmuster, das sich in Richtung der XY-Ebene des Montagesubstrats 30 erstreckt, verbunden sind. Wenn der PA 11 dagegen, wie in der vorliegenden Ausführungsform, auf der Hauptfläche 30a angeordnet ist, besteht der Wärmeabstrahlungsweg aus einem Weg durch die Durchgangselektroden 51 und 52 und umfasst nicht nur den Weg durch das planare Verdrahtungsmuster im Montagesubstrat 30. Mit anderen Worten: Da die Emitterklemmen 111 und 112 des PA 11 mit den Erdungsklemmen 411 und 412 über die Durchgangselektroden 51 und 52 verbunden sind, kann der Wärmeabstrahlungsweg mit geringem Wärmewiderstand realisiert werden, um die Wärmeabstrahlungswirkung des Hochfrequenzmoduls 1 zu verbessern.
  • Da die Anordnung des Harzteils 40A bewirkt, dass der PA 11 mit hoher Wärmeproduktion mit dem Harzteil 40A bedeckt wird, wird die Wärmeabstrahlungswirkung vom PA 11 auf das externe Substrat 90 verbessert und gleichzeitig die Montagezuverlässigkeit des PA 11 erhöht.
  • Darüber hinaus sind in der vorliegenden Ausführung die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 auf dem Harzträger 40B zwischen den Harzträgern 40A und 40B angeordnet. Insbesondere sind die Erdungsklemmen 411, 412 und 422 in der vorliegenden Ausführung auf der Fläche (in negativer Richtung der Z-Achse) des Harzteils 40B (der Hauptfläche, die nicht mit der Hauptfläche 30b in Kontakt steht, zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Hauptflächen) angeordnet.
  • Bei der obigen Konfiguration bewirkt die Anordnung der Harzteile 40A und 40B, dass die Durchgangselektroden 51, 52 und 54 auch im Harzteil 40B gebildet werden, während gleichzeitig die Montagezuverlässigkeit des PA 11 und des LNA 21 verbessert wird. Dementsprechend ist es möglich, den Wärmeabstrahlungsweg nur durch das planare Verdrahtungsmuster mit hohem Wärmewiderstand zwischen den in dem Montagesubstrat 30 und dem Harzteil 40B gebildeten Leitungen über das Montagesubstrat 30 und das Harzteil 40B auszuschließen.
  • Wie in 1C dargestellt, überlappen sich in einer Draufsicht des Hochfrequenzmoduls 1 aus der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen 30a und 30b (aus Richtung der Z-Achse) die Durchgangselektrode 51 und Erdungsklemme 411 wie gewünscht, ebenso wie die Durchgangselektrode 52 und die Erdungsklemme 412.
  • Bei der obigen Konfiguration können die Emitterklemme 111 mit einem im wesentlichen minimalen Abstand an die Erdungsklemme 411 und die Emitterklemme 112 mit einem im wesentlichen minimalen Abstand an die Erdungsklemme 412 angeschlossen werden. Da der thermische Widerstand auf dem Wärmeabstrahlungsweg vom PA 11 zu den Erdungsklemmen 411 und 412 verringert werden kann, ist es möglich, die Wirkung der Wärmeabstrahlung vom PA 11 zum externen Substrat 90 weiter zu verbessern. Da außerdem der Bereich, in dem die Durchgangselektroden 51 und 52 im Harzteil 40B gebildet werden, auf einen Bereich fast unmittelbar unter dem PA 11 begrenzt werden kann, ist es außerdem möglich, den Bereich zu vergrößern, in dem die auf der Hauptfläche 30b montierten Schaltungskomponenten gebildet werden. Entsprechend wird der Freiheitsgrad der Anordnung der Schaltungskomponenten verbessert.
  • Die Durchgangselektrode 51 muss sich nicht vollständig mit der Erdungsklemme 411 überlappen, wie in 1C, und es reicht aus, dass zumindest ein Teil der Durchgangselektrode 51 die Erdungsklemme 411 überlappt. Darüber hinaus reicht es aus, dass zumindest ein Teil der Durchgangselektrode 52 die Erdungsklemme 412 überlappt.
  • In der oben genannten Draufsicht überlappen sich wie gewünscht die Durchgangselektrode 51 und Erdungselektrode 911 und wie gewünscht die Durchgangselektrode 52 und die Erdungselektrode 912.
  • Bei der obigen Konfiguration können die Emitterklemme 111 mit der Erdungselektrode 911 mit einem im Wesentlichen minimalen Abstand und die Emitterklemme 112 mit der Erdungselektrode 912 mit einem im Wesentlichen minimalen Abstand verbunden werden. Da der thermische Widerstand auf dem Wärmeabstrahlungsweg vom PA 11 zum externen Substrat 90 verringert werden kann, ist es möglich, das Kommunikationsgerät 8 mit verbesserter Wärmeabstrahlungswirkung vom PA 11 zum externen Substrat 90 bereitzustellen. Die Durchgangselektrode 51 und die Erdungselektrode 911 müssen sich nicht überlappen, und es reicht aus, dass zumindest ein Teil der Durchgangselektrode 51 von der Erdungselektrode 911 überlappt wird. Zudem reicht es aus, wenn mindestens ein Teil der Durchgangselektrode 52 von der Erdungselektrode 912 überlappt wird.
  • Da der PA 11 und der LNA 21 in der vorliegenden mit dem Montagesubstrat 30 dazwischen angeordnet sind, kann die Isolierung zwischen dem PA 11 und dem LNA 21 zur Unterdrückung von Störungen zwischen dem Sende- und dem Empfangssignal gewährleistet werden. Insbesondere ist es möglich, eine Verringerung der Empfangsempfindlichkeit durch das Eindringen des Sendesignals mit hoher Leistung in einen Empfangspfad zu unterdrücken.
  • Wenn im vorliegenden Beispiel die Anpassungsschaltung 13 im PA 11 eine erste Chip-Induktivität und die Anpassungsschaltung 23 im LNA 21 eine zweite Chip-Induktivität enthält, ist die erste Induktivität auf der Hauptfläche 30a und die zweite Induktivität auf der Hauptfläche 30b erwünscht. Da bei dieser Konfiguration die erste Induktivität, die auf einer Sendesystemschaltung angeordnet ist, und die zweite Induktivität, die auf einer Empfangssystemschaltung angeordnet ist, mit dem Montagesubstrat 30 dazwischen angeordnet sind, kann die Magnetfeldkopplung zwischen der ersten Induktivität und der zweiten Induktivität unterdrückt werden. Dementsprechend ist es möglich, die Isolierung zwischen der Sendesystemschaltung und der Empfangssystemschaltung sicherzustellen, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • In dem in 3A dargestellten Hochfrequenzmodul 1A kann eine dritte Chip-Induktivität zur Impedanzanpassung zwischen dem Schalter 61 und dem Sendefilter 12A und dem Empfangsfilter 22A und eine vierte Chip-Induktivität zur Impedanzanpassung zwischen dem Schalter 61 und dem Sendefilter 12B und dem Empfangsfilter 22B angeordnet werden. Zusätzlich kann eine fünfte Chip-Induktivität für die Impedanzanpassung zwischen dem gemeinsamen Eingangs-Ausgangsanschluss 100 und dem Schalter 61 angeordnet werden.
  • In der obigen Konfiguration sind der erste Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30a und der dritte Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30b montiert. Da bei dieser Konfiguration der erste Induktor und der dritte Induktor so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat 30 dazwischen liegt, ist es möglich, die Magnetfeldkopplung zwischen dem ersten Induktor und dem dritten Induktor zu unterdrücken. Da das Eindringen des Sendesignals in den Empfangssystemkreis, das nicht durch das Sendefilter 12A erfolgt, unterdrückt werden kann, ist es dementsprechend möglich, die Isolierung zwischen dem Sende- und dem Empfangssystemkreis zu gewährleisten, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • Darüber hinaus ist in der obigen Konfiguration der erste Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30a und der vierte Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30b montiert. Da bei dieser Konfiguration der erste Induktor und der vierte Induktor so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat 30 dazwischen liegt, ist es möglich, die Magnetfeldkopplung zwischen dem ersten Induktor und dem vierten Induktor zu unterdrücken. Da das Eindringen des Sendesignals in den Empfangssystemkreis nicht durch das Sendefilter 12B unterdrückt werden kann, ist es möglich, die Isolierung zwischen dem Sende- und dem Empfangssystemkreis zu gewährleisten, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • Darüber hinaus sind in der obigen Konfiguration der erste Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30a und der fünfte Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30b montiert. Da bei dieser Konfiguration der erste Induktor und der fünfte Induktor so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat 30 dazwischen liegt, ist es möglich, die Magnetfeldkopplung zwischen dem ersten Induktor und dem fünften Induktor zu unterdrücken. Da das Eindringen des Sendesignals in den Empfangssystemkreis nicht durch die Sendefilter 12A und 12B unterdrückt werden kann, ist es möglich, die Isolierung zwischen dem Sende- und dem Empfangssystemkreis zu gewährleisten, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • Darüber hinaus sind in der obigen Konfiguration der dritte Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30a und der zweite Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30b montiert. Da bei dieser Konfiguration der dritte Induktor und der zweite Induktor so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat 30 dazwischen liegt, ist es möglich, die Magnetfeldkopplung zwischen dem dritten Induktor und dem zweiten Induktor zu unterdrücken. Da das Eindringen des Sendesignals in die Schaltung des Empfangssystems, das nicht durch das Empfangsfilter 22A erfolgt, unterdrückt werden kann, ist es möglich, die Isolierung zwischen der Schaltung des Sendesystems und der Schaltung des Empfangssystems sicherzustellen, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • Darüber hinaus ist in der obigen Konfiguration der vierte Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30a und der zweite Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30b montiert. Da bei dieser Konfiguration der vierte Induktor und der zweite Induktor so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat 30 dazwischen liegt, ist es möglich, die Magnetfeldkopplung zwischen dem vierten Induktor und dem zweiten Induktor zu unterdrücken. Da das Eindringen des Sendesignals in die Schaltung des Empfangssystems, das nicht durch das Empfangsfilter 22B erfolgt, unterdrückt werden kann, ist es möglich, die Isolierung zwischen der Schaltung des Sendesystems und der Schaltung des Empfangssystems sicherzustellen, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • Darüber hinaus ist in der obigen Konfiguration der fünfte Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30a und der zweite Induktor wünschenswert auf der Hauptfläche 30b montiert. Da bei dieser Konfiguration der fünfte Induktor und der zweite Induktor so angeordnet sind, dass das Montagesubstrat 30 dazwischen liegt, ist es möglich, die Magnetfeldkopplung zwischen dem fünften Induktor und dem zweiten Induktor zu unterdrücken. Da das Eindringen des Sendesignals in die Schaltung des Empfangssystems nicht durch die Empfangsfilter 22A und 22B unterdrückt werden kann, ist es möglich, die Isolierung zwischen der Schaltung des Sendesystems und der Schaltung des Empfangssystems sicherzustellen, um die Interferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal zu unterdrücken. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Empfangsempfindlichkeit aufgrund des Eindringens des Sendesignals mit hoher Leistung in den Empfangsweg zu unterdrücken.
  • [Struktur des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß einem Beispiel]
  • 3A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A anhand eines ersten Beispiels veranschaulicht. 3B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß dem ersten Beispiel veranschaulicht. ist eine dritte Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß dem ersten Beispiel veranschaulicht. Genauer gesagt handelt es sich bei um eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IIIA-IIIA in und aus der positiven Richtung der Y-Achse betrachtet wird. ist eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IIIB-IIIB in von der negativen Richtung der Z-Achse aus betrachtet wird. ist ein Querschnitt, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IIIC-IIIC (eine Hauptfläche 40b) in aus der negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird. Nicht nur die Schaltungselemente und die Klemmen (durchgezogene Linien), die auf den jeweiligen Querschnitten angeordnet sind, sondern auch die Schaltungselemente (gestrichelte Linien), die in einer perspektivischen Ansicht aus der Z-Achsenrichtung vorhanden sind, sind in und dargestellt.
  • Wie in 3A bis 3C dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul 1A den PA 11, den LNA 21, die Sendefilter 12A und 12B, die Empfangsfilter 22A und 22B, das Sende-Empfangsfilter 32C und die Schalter 61 bis 64. Das Hochfrequenzmodul 1A nach dem vorliegenden Beispiel ist ein Beispiel für die spezifische Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1 nach der ersten Ausführungsform. Das Hochfrequenzmodul 1A nach dem vorliegenden Beispiel unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul 1 nach der Ausführungsform dadurch, dass die Konfigurationen der Filter und der Schalter im Detail hinzugefügt sind. Das Hochfrequenzmodul 1A nach dem vorliegenden Beispiel wird nun beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf die Punkte gelegt wird, die sich von dem Hochfrequenzmodul 1 nach der Ausführungsform unterscheiden.
  • Der Anschluss des PA 11, des LNA 21, der Sendefilter 12A und 12B, der Empfangsfilter 22A und 22B, des Sende-Empfangsfilters 32C und der Schalter 61 bis 64 erfolgt in gleicher Weise wie in der in 2A dargestellten Schaltungsanordnung.
  • Mit der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß dem ersten Beispiel, da die Schaltungskomponenten, wie in 3A dargestellt, auf den beiden Hauptflächen 30a und 30b des Montagesubstrats 30 montiert sind, ist es möglich, die Dichte zu erhöhen und die Größe zu verringern, verglichen mit dem Hochfrequenzmodul mit dem einseitig bestückten Substrat. Darüber hinaus werden der PA 11 mit hohem Heizwert auf der Hauptfläche 30a montiert, die im Montagesubstrat 30 ausgebildete Durchgangselektrode 51 mit der Emitterklemme 111 und der Erdungsklemme 411 und die Durchgangselektrode 52 mit der Emitterklemme 112 und der Erdungsklemme 412 verbunden. Bei dieser Konfiguration kann unter den Leitungen im Montagesubstrat 30 der Wärmeabstrahlungsweg nur durch das planare Verdrahtungsmuster entlang der XY-Ebenenrichtung mit hohem Wärmewiderstand ausgeschlossen werden. Dementsprechend ist es möglich, das kompakte Hochfrequenzmodul 1A mit der verbesserten Wärmeabstrahlungswirkung vom PA 11 auf das externe Substrat 90 bereitzustellen.
  • Wie in 3C dargestellt, ist in einer Draufsicht des Hochfrequenzmoduls 1A aus der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen 30a und 30b (aus Richtung der Z-Achse) die Durchgangselektrode 51 mit der Erdungsklemme 411 und die Durchgangselektrode 52 mit der Erdungsklemme 412 überlappt. Da der thermische Widerstand auf dem Wärmeabstrahlungsweg vom PA 11 zu den Erdungsklemmen 411 und 412 verringert werden kann, ist es möglich, die Wärmeabstrahlungswirkung vom PA 11 auf das externe Substrat 90 weiter zu verbessern. Da der Bereich, in dem die Durchgangselektroden 51 und 52 in dem Harzteil 40B gebildet werden, auf einen Bereich fast unmittelbar unter dem PA 11 begrenzt werden kann, ist es außerdem möglich, den Bereich zu vergrößern, in dem die auf der Hauptfläche 30b montierten Schaltungskomponenten gebildet werden. Entsprechend wird der Freiheitsgrad der Anordnung der Schaltungskomponenten verbessert.
  • Wie in 3A bis 3C dargestellt, überlappen sich wie gewünscht in einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul 1A aus der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen 30a und 30b der PA 11 und der LNA 21 nicht.
  • Da der Abstand zwischen dem PA 11 und dem LNA 21 weiter vergrößert und die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem PA 11 und dem LNA 21 unterdrückt werden kann, ist es mit der obigen Konfiguration möglich, zusätzlich zur Anordnung des PA 11 und des LNA 21 auf den Hauptflächen 30a bzw. 30b die Isolation zwischen dem PA 11 und dem LNA 21 weiter zu gewährleisten. Da zudem die Durchgangselektroden 51 und 52, mit denen der PA 11 an die Erdungsklemmen 411 bzw. 412 angeschlossen wird, durch die Anordnung des LNA 21 nicht eingeschränkt werden, ist es möglich, den PA 11 mit einem Mindestabstand an die Erdungsklemmen 411 und 412 anzuschließen.
  • In der oben genannten Draufsicht ist es wünschenswert, dass der LNA 21 zumindest teilweise mit den Empfangsfiltern 22A und 22B, wie in 3A und 3B dargestellt, überlappt.
  • Da die Leitungslänge des Empfangsweges einschließlich des LNA 21 und des Empfangsfilters 22A oder 22B verringert werden kann, ist es mit der obigen Konfiguration möglich, den Übertragungsverlust des Empfangssignals zu reduzieren. Da durch die Verringerung der Leitungslänge parasitäre Kapazität auf dem Empfangsweg unterdrückt werden kann, ist es außerdem möglich, die Verringerung der Rauschzahl des LNA 21 zu unterdrücken.
  • In der oben genannten Draufsicht sind die Sendefilter 12A und 12B wie gewünscht zwischen dem PA 11 und den Empfangsfiltern 22A und 22B angeordnet, wie in 3A und 3B dargestellt.
  • Da mit der obigen Konfiguration die Leitungslänge der Übertragungsstrecke einschließlich des PA 11 und der Sendefilter 12A und 12B verringert werden kann, ist es möglich, den Übertragungsverlust des Übertragungssignals zu reduzieren. Da außerdem durch die Zwischenschaltung der Sendefilter 12A und 12B der Abstand zwischen dem PA 11, der das Sendesignal mit hoher Leistung ausgibt, und den Empfangsfiltern 22A und 22B gewährleistet werden kann, ist es möglich, eine durch eine Störung des Sendesignals verursachte Verringerung der Empfangsempfindlichkeit zu unterdrücken.
  • [Struktur des Hochfrequenzmoduls 2 gemäß der ersten Modifikation]
  • 4A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls 2 nach einer ersten Modifikation zeigt. 4B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 2 gemäß der ersten Modifikation veranschaulicht. 4C ist ein dritter Querschnitt, der die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 2 gemäß der ersten Modifikation zeigt. Genauer gesagt handelt es sich bei 4A um eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IVA-IVA in 4B und 4C von der Y-Achse aus in positiver Richtung betrachtet wird. 4B ist ein Querschnitt, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IVB-IVB in 4A aus der negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird. 4C ist ein Querschnitt, wenn ein Querschnitt entlang der Linie IVC-IVB in 4A aus der negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird.
  • Wie in 4A dargestellt, besteht das Hochfrequenzmodul 2 aus dem Montagesubstrat 30, dem PA 11, dem LNA 21, dem Sendefilter 12, dem Empfangsfilter 22, den Harzteilen 40A und 40B, den Durchgangselektroden 51, 52, 53 und 54, den Erdungsklemmen 411, 412 und 422, einer Erdungselektrodenschicht 30G und einer Abschirmelektrodenschicht 40G. Das Hochfrequenzmodul 2 nach der vorliegenden Modifikation unterscheidet sich von dem Hochfrequenzmodul 1 nach der Ausführungsform als Konfiguration dadurch, dass die Erdungselektrodenschicht 30G und die Abschirmelektrodenschicht 40G angeordnet sind. Eine Beschreibung der gleichen Punkte des Hochfrequenzmoduls 2 gemäß der vorliegenden Modifikation wie beim Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform entfällt, und es wird das Hochfrequenzmodul 2 gemäß der vorliegenden Modifikation beschrieben, wobei auf die Punkte fokussiert wird, die sich vom Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform unterscheiden.
  • Die Erdungselektrodenschicht 30G ist eine Elektrodenschicht, die aus dem planaren Verdrahtungsmuster im Montagesubstrat 30 gebildet und auf das Massepotential gesetzt wird.
  • Die Abschirmelektrodenschicht 40G ist eine erste Abschirmelektrodenschicht, die so ausgebildet ist, dass sie die Oberseite und die Seitenflächen des Harzteils 40A bedeckt, und die mit der Erdungselektrodenschicht 30G an den Seitenflächen des Montagesubstrats 30 verbunden ist.
  • Mit der obigen Konfiguration kann verhindert werden, dass das Übertragungssignal des PA 11 vom Hochfrequenzmodul 2 direkt und nach außen abgestrahlt wird und dass Außengeräusche in die Schaltungskomponenten auf der Hauptfläche 30a eindringen können. Da außerdem die im PA 11 erzeugte Wärme durch die Abschirmelektrodenschicht 40G abgestrahlt werden kann, wird die Wärmeabstrahlungswirkung verbessert.
  • [Struktur des Hochfrequenzmoduls 3 gemäß einer zweiten Modifikation]
  • 5A ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls 3 nach einer zweiten Modifikation zeigt. 5B ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 3 gemäß der zweiten Modifikation veranschaulicht. 5C ist ein dritter Querschnitt, der die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 3 gemäß der zweiten Modifikation zeigt. Genauer gesagt handelt es sich bei 5A um eine Querschnittsansicht, wenn ein Querschnitt entlang der Linie VA-VA in 5B und 5C aus der positiven Richtung der Y-Achse betrachtet wird. 5B ist ein Querschnitt, wenn ein Querschnitt entlang der Linie VB-VB in 5A aus der negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird. 5C ist ein Querschnitt, wenn ein Querschnitt entlang der Linie VC-VC in 5A aus der negativen Richtung der Z-Achse betrachtet wird.
  • Wie in 5A dargestellt, besteht das Hochfrequenzmodul 3 aus dem Montagesubstrat 30, dem PA 11, dem LNA 21, dem Sendefilter 12, dem Empfangsfilter 22, den Harzteilen 40A und 40B, den Durchgangselektroden 51, 52, 53 und 54, den Erdungsklemmen 411, 412 und 422, der Erdungselektrodenschicht 30G, der Abschirmelektrodenschicht 40G und den säulenförmigen Abschirmelektroden 41G. Das Hochfrequenzmodul 3 gemäß der vorliegenden Modifikation unterscheidet sich von dem Hochfrequenzmodul 2 gemäß der ersten Modifikation hinsichtlich der Konfiguration dadurch, dass die säulenförmigen Abschirmelektroden 41G vorgesehen sind. Eine Beschreibung derselben Punkte des Hochfrequenzmoduls 3 gemäß der vorliegenden Modifikation wie im Hochfrequenzmodul 2 gemäß der ersten Modifikation entfällt, und es wird das Hochfrequenzmodul 3 gemäß der vorliegenden Modifikation beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf die Punkte gelegt wird, die sich vom Hochfrequenzmodul 2 gemäß der ersten Modifikation unterscheiden.
  • Die säulenförmigen Abschirmelektroden 41G bilden eine zweite Abschirmelektrodenschicht, die auf den Seitenflächen des Harzbauteils 40B ausgebildet ist und die mit der Erdungselektrodenschicht 30G an den Seitenflächen des Montagesubstrats 30 verbunden ist. Wie in 5C dargestellt, sind die säulenförmigen Abschirmelektroden 41G halbsäulenförmige Elektroden, die durch Schneiden in Richtung der Z-Achse der säulenförmigen Durchgangselektroden entstehen, die durch das Montagesubstrat 30 und das Harzteil 40B in Richtung der Z-Achse verlaufen. Mehrere säulenförmige Abschirmelektroden 41G sind an den Seitenflächen des Harzelements 40B angeordnet.
  • Da bei der obigen Konfiguration die säulenförmigen Abschirmelektroden 41 G zusammen mit der Abschirmelektrodenschicht 40G gebildet werden, ist das gesamte Hochfrequenzmodul 3 abgeschirmt. Dementsprechend kann das Übertragungssignal des PA 11 vom Hochfrequenzmodul 3 direkt und von außen weiter abgeschirmt werden, und es ist möglich, das Eindringen von externem Rauschen in die Schaltungskomponenten auf den Hauptflächen 30a und 30b zu verhindern. Da die im PA 11 erzeugte Wärme durch die säulenförmigen Abschirmelektroden 41G abgestrahlt werden kann, wird die Wärmeabstrahlungswirkung zusätzlich verbessert.
  • Die säulenförmigen Abschirmelektroden 41G können wie die Abschirmelektrodenschicht 40G eine Schichtelektrode sein, die so geformt ist, dass sie die Seitenflächen des Harzteils 40B bedeckt.
  • [Struktur des Hochfrequenzmoduls 4A gemäß einer dritten Modifikation]
  • 6 ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls 4A nach einer dritten Modifikation zeigt. Wie in 6 dargestellt, besteht das Hochfrequenzmodul 4A aus dem Montagesubstrat 30, dem PA 11, dem LNA 21, dem Sendefilter 12, dem Empfangsfilter 22, den Harzteilen 40A und 40B, den Durchgangselektroden 51A und 52A, den Durchgangselektroden 53 und 54, den Erdungsklemmen 411A und 412A sowie der Erdungsklemme 422. Das Hochfrequenzmodul 4A nach der vorliegenden Modifikation unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform durch die Durchgangselektroden 51A und 52A. Eine Beschreibung derselben Punkte des Hochfrequenzmoduls 4A gemäß der vorliegenden Modifikation wie im Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform entfällt, und es wird das Hochfrequenzmodul 4A gemäß der vorliegenden Modifikation beschrieben, wobei auf die Punkte eingegangen wird, die sich vom Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform unterscheiden.
  • Die Durchgangselektrode 51A ist eine Elektrode, die die Emitterklemme 111 elektrisch mit der Erdungsklemme 411A verbindet und die durch das Montagesubstrat 30 von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b verläuft. Die Durchgangselektrode 52A ist eine Elektrode, die die Emitterklemme 112 mit der Erdungsklemme 412A elektrisch verbindet und die durch das Montagesubstrat 30 von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b verläuft.
  • Hier besteht die Durchgangselektrode 51A nicht aus einer zylindrischen Durchgangselektrode, die sich von der Hauptfläche 30a bis zur Hauptfläche 30b erstreckt, sondern aus einer Struktur, bei der mehrere zylindrische Durchgangselektroden im Montagesubstrat 30 in Reihe miteinander verbunden sind. Die planaren Verdrahtungsmuster entlang der jeweiligen Schichten werden zwischen den mehreren zylindrischen Durchkontaktierungselektroden gebildet, die in Reihe miteinander verbunden sind, und die zylindrischen Durchkontaktierungselektroden, die in Richtung der Z-Achse nebeneinander liegen, überlappen sich in einer Draufsicht auf die Hauptfläche 30b von der Hauptfläche 30a aus zumindest teilweise miteinander. Mit anderen Worten: In der Durchgangselektrode 51A existiert kein Pfad in Richtung der XY-Ebene nur durch das planare Verdrahtungsmuster und der Pfad in Richtung der Z-Achse existiert in der Durchgangselektrode 51A. Die Durchgangselektrode 52A hat die gleiche Struktur wie die Durchgangselektrode 51A.
  • Bei der obigen Konfiguration wird die Emitterklemme 111 in der obigen Draufsicht aufgrund der Durchgangselektrode 51A nicht begrenzt von der Erdungsklemme 411A überlappt und es ist möglich, den Freiheitsgrad der Anordnung der Erdungsklemme 411A zu erhöhen. Darüber hinaus ist die Emitterklemme 112 in der obigen Draufsicht aufgrund der Durchgangselektrode 52A nicht begrenzt mit der Erdungsklemme 412A überlappt und es ist möglich, den Freiheitsgrad der Anordnung der Erdungsklemme 412A zu erhöhen. Weiterhin kann z.B. die Größe (Durchmesser) der mehrfachen zylindrischen Durchgangselektroden verändert werden und es können mehrere zylindrische Durchgangselektroden in der gleichen Schicht vorgesehen werden, um eine weitere Verringerung des Wärmewiderstands auf dem Wärmeabstrahlungsweg zu ermöglichen.
  • [Struktur des Hochfrequenzmoduls 4B gemäß einer vierten Modifikation]
  • 7 ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls 4B gemäß einer vierten Modifikation zeigt. Wie in 7 dargestellt, besteht das Hochfrequenzmodul 4B aus dem Montagesubstrat 30, dem PA 11, dem LNA 21, dem Sendefilter 12, dem Empfangsfilter 22, den Harzteilen 40A und 40B, den Durchgangselektroden 51 B und 52B, den Durchgangselektroden 53 und 54, den Erdungsklemmen 411B und 412B sowie der Erdungsklemme 422. Das Hochfrequenzmodul 4B nach der vorliegenden Modifikation unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul 1 durch die Ausgestaltung in Form der Durchgangselektroden 51 B und 52B. Eine Beschreibung derselben Punkte des Hochfrequenzmoduls 4B gemäß der vorliegenden Modifikation wie im Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform entfällt, und es wird das Hochfrequenzmodul 4B gemäß der vorliegenden Modifikation beschrieben, wobei auf die Punkte eingegangen wird, die sich vom Hochfrequenzmodul 1 gemäß der Ausführungsform unterscheiden.
  • Die Durchgangselektrode 51B ist eine Elektrode, die die Emitterklemme 111 mit der Erdungsklemme 411B elektrisch verbindet und die durch das Montagesubstrat 30 von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b verläuft. Die Durchgangselektrode 52B ist eine Elektrode, die die Emitterklemme 112 mit der Erdungsklemme 412B elektrisch verbindet und die von der Hauptfläche 30a zur Hauptfläche 30b durch das Montagesubstrat 30 verläuft.
  • Hier besteht die Durchgangselektrode 51B nicht aus einer zylindrischen Durchgangselektrode, die sich von der Hauptfläche 30a bis zur Hauptfläche 30b erstreckt, sondern aus einer Struktur, bei der mehrere zylindrische Durchgangselektroden im Montagesubstrat 30 in Reihe miteinander verbunden sind. Die Durchgangselektrode 51B hat eine Struktur, in der mehrere zylindrische Durchgangselektroden im Harzteil 40B in Reihe miteinander verbunden sind. Die planaren Verdrahtungsmuster entlang der jeweiligen Schichten werden zwischen den mehrfachen zylindrischen Durchgangselektroden im Montagesubstrat 30 gebildet.
  • In einer Draufsicht auf die Hauptfläche 30b von der Hauptfläche 30a aus gesehen, sind die in Z-Achsenrichtung nebeneinander liegenden zylindrischen Durchgangselektroden sowohl im Montagesubstrat 30 als auch im Harzteil 40B zumindest teilweise miteinander überlappt. Mit anderen Worten, in der Durchgangselektrode 51B existiert kein Pfad in Richtung der XY-Ebene nur durch das planare Verdrahtungsmuster und der Pfad in Richtung der Z-Achse existiert in der Durchgangselektrode 51B. Die Durchgangselektrode 52B hat die gleiche Struktur wie die Durchgangselektrode 51B.
  • Bei der obigen Konfiguration ist die Emitterklemme 111 in der obigen Draufsicht aufgrund der Durchgangselektrode 51B nicht begrenzt mit der Erdungsklemme 411B überlappt und es ist möglich, den Freiheitsgrad der Anordnung der Erdungsklemme 411B zu erhöhen. Darüber hinaus ist die Emitterklemme 112 in der obigen Draufsicht aufgrund der Durchgangselektrode 52B nicht begrenzt mit der Erdungsklemme 412B überlappt und es ist möglich, den Freiheitsgrad der Anordnung der Erdungsklemme 412B zu erhöhen. Weiterhin kann z.B. die Größe (Durchmesser) der mehrfachen zylindrischen Durchgangselektroden verändert werden und es können mehrere zylindrische Durchgangselektroden in der gleichen Schicht vorgesehen werden, um eine weitere Verringerung des Wärmewiderstands auf dem Wärmeabstrahlungsweg zu ermöglichen.
  • [Andere Ausführungsformen etc.]
  • Obwohl die Hochfrequenzmodule und das Kommunikationsgerät nach den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben sind, sind das Hochfrequenzmodul und das Kommunikationsgerät nach der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen, die durch die Kombination beliebiger Komponenten in den obigen Ausführungsformen realisiert werden, Modifikationen, die durch die Durchführung verschiedener, von einem Fachmann angenommener Änderungen an den obigen Ausführungsformen realisiert werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und verschiedene Vorrichtungen einschließlich des Hochfrequenzmoduls und des Kommunikationsgerätes sind ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.
  • So können z.B. in den Hochfrequenzmodulen und den Kommunikationsgeräten nach den oben beschriebenen Ausführungsformen zwischen den die jeweiligen Schaltungselemente verbindenden Pfaden und den in den Zeichnungen angegebenen Signalpfaden weitere Schaltungselemente, Leitungen usw. vorgesehen sein.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung ist für ein Kommunikationsgerät, wie z.B. ein Mobiltelefon, als Hochfrequenzmodul, das in einer Multiband-Front-End-Einheit angeordnet ist, weithin nutzbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A, 2, 3, 4A, 4B
    Hochfrequenzmodul
    5
    Antennenelement
    6
    Hochfrequenz-Signalverarbeitungsschaltung (RFIC)
    7
    Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (BBIC)
    8
    Kommunikationsgerät
    11
    PA (Sendeleistungsverstärker)
    12, 12A, 12B
    Sendefilter
    13, 23
    Anpassungsschaltung
    14, 24
    Verstärker-Transistorbauelement
    21
    LNA (rauscharmer Empfangsverstärker)
    22, 22A, 22B
    Empfangsfilter
    30
    Montagesubstrat
    30a, 30b, 40b
    Hauptfläche
    30G
    Erdungselektrodenschicht
    32C
    Sende-Empfangs-Filter
    40A, 40B
    Harzteil
    40G
    Abschirmungselektrodenschicht
    41G
    säulenförmige Abschirmelektrode
    51, 51A, 51B, 52, 52A, 52B, 53, 54
    Durchgangselektrode
    61,62,63,64
    Schalter
    90
    externes Substrat
    100
    gemeinsame Ein-/Ausgangsklemme
    110
    Übertragungs-Eingangsklemme
    111, 112
    Emitterklemme
    120
    Empfangs-Ausgangsklemme
    121, 122, 211, 212, 221, 222
    Anschlussklemme
    140
    Transistor
    141, 142
    Kondensator
    143
    Vorspannungsschaltung
    144
    Kollektorklemme
    145
    Eingangsklemme
    146
    Ausgangsklemme
    411, 411A, 411B, 412, 412A, 412B, 422
    Erdungsklemme
    911, 912, 922
    Erdungselektrode

Claims (14)

  1. Hochfrequenzmodul, umfassend: ein Montagesubstrat, das eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die einander gegenüberliegen, und bei dem Hochfrequenzkomponenten auf der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche montiert werden können, einen Sendeleistungsverstärker, der auf der ersten Hauptfläche montiert ist, der die Hochfrequenzkomponente ist und der eine Emitterklemme besitzt, einer Durchgangselektrode, die mit der Emitterklemme des Sendeleistungsverstärkers verbunden ist und die durch das Montagesubstrat zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche verläuft, und eine Erdungsklemme, die mit der Durchgangselektrode verbunden ist.
  2. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 1, wobei das Hochfrequenzmodul mit einem externen Substrat verbunden ist und wobei die Erdungsklemme mit dem externen Substrat verbunden ist.
  3. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: erstes Harz, das auf der ersten Hauptfläche gebildet ist und das zumindest einen Teil des Sendeleistungsverstärkers bedeckt.
  4. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Schaltungskomponente, die auf der zweiten Hauptseite montiert ist, und zweites Harz, das auf der zweiten Hauptfläche gebildet ist und das zumindest einen Teil der Schaltungskomponente bedeckt, wobei die Erdungsklemme auf dem zweiten Harz angeordnet ist.
  5. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine Erdungselektrodenschicht, die aus einem planaren Verdrahtungsmuster in dem Montagesubstrat gebildet ist, und eine erste Abschirmelektrodenschicht, die so ausgebildet ist, dass sie eine Oberseite und Seitenflächen des ersten Harzes bedeckt und die mit der Erdungselektrodenschicht an Seitenflächen des Montagesubstrats verbunden ist.
  6. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine zweite Abschirmelektrodenschicht, die auf Seitenflächen des zweiten Harzes ausgebildet ist und die mit der Erdungselektrodenschicht an den Seitenflächen des Montagesubstrats verbunden ist.
  7. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche die Durchgangselektrode zumindest teilweise mit dem Erdungsanschluss überlappt.
  8. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Schaltungskomponente ein rauscharmer Empfangsverstärker ist.
  9. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 8, wobei in einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche der Sendeleistungsverstärker nicht mit dem rauscharmen Empfangsverstärker überlappt.
  10. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend: ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Sendefilter und ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Empfangsfilter, wobei in einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche der rauscharme Empfangsverstärker zumindest teilweise mit dem Empfangsfilter überlappt.
  11. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Sendefilter und ein auf der ersten Hauptfläche montiertes Empfangsfilter, wobei in einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche das Sendefilter zwischen dem Sendeleistungsverstärker und dem Empfangsfilter angeordnet ist.
  12. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 11, wobei in einer Draufsicht auf das Hochfrequenzmodul in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche der rauscharme Empfangsverstärker, der auf der zweiten Hauptfläche angebracht ist, zumindest teilweise mit dem Empfangsfilter überlappt.
  13. Kommunikationsgerät, umfassend: ein externes Substrat und das Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das externe Substrat eine externe Erdungselektrode aufweist, die elektrisch mit der Erdungsklemme verbunden ist.
  14. Kommunikationsgerät nach Anspruch 13, wobei in einer Draufsicht auf das Kommunikationsgerät aus einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche die externe Erdungselektrode zumindest teilweise mit der Durchgangselektrode überlappt.
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