JP2020027973A - 高周波モジュールおよび通信装置 - Google Patents

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克也 中澤
Katsuya Nakazawa
克也 中澤
孝紀 上嶋
Takanori Uejima
孝紀 上嶋
基嗣 津田
Mototsugu Tsuda
基嗣 津田
佑二 竹松
Yuji Takematsu
佑二 竹松
大 中川
Masaru Nakagawa
大 中川
原田　哲郎
Tetsuo Harada
哲郎 原田
正英 武部
Masahide Takebe
正英 武部
直也 松本
Naoya Matsumoto
直也 松本
義明 祐森
Yoshiaki Sukemori
義明 祐森
充則 佐俣
Mitsunori Samata
充則 佐俣
佐々木　豊
Yutaka Sasaki
豊 佐々木
裕基 福田
Yuki Fukuda
裕基 福田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】放熱性を向上させつつ実装基板の平坦性が確保された高周波モジュールを提供する。【解決手段】高周波モジュール１は、送信電力増幅器１１と、送信電力増幅器１１に接続されたバンプ電極１３と、送信電力増幅器１１を実装する実装基板９０とを備え、実装基板９０は、絶縁性材料で形成された基板本体部９０Ｂと、実装基板９０内であって、実装基板９０を平面視した場合に長尺形状であるビア導体９１とを有し、バンプ電極１３とビア導体９１とは、上記平面視において、少なくとも一部が重複した状態で接続されており、ビア導体９１の内部には基板本体部９０Ｂの絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃが配置されている。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
携帯電話などの移動体通信機器では、特に、マルチバンド化の進展に伴い、高周波フロントエンド回路を構成する回路素子が高密度に実装される必要がある。回路素子を高密度実装するにあたり、増幅回路、および、当該増幅回路から出力された高周波信号を通過させる受動素子の放熱対策が重要となる。
特許文献１には、電力増幅回路を含む半導体チップと、当該半導体チップが実装された配線基板（実装基板）とを有する電力増幅モジュールが開示されている。半導体チップのソースに接続されたバンプ電極は、複数の球状バンプが長尺状に繋げられた、いわゆる長尺形状となっている。この構成により、電力増幅モジュールは、電力増幅回路からの発熱を、ソース接続のバンプ電極から、配線基板に設けられた複数のソース用ビア（ＶＨ１Ｓ〜ＶＨ３Ｓ）を介して配線基板の裏面端子に放熱することが可能となる。
特開２０１０−２６７９４４号公報
特許文献１に記載された電力増幅モジュールのように、半導体チップの放熱性を上げるべく、半導体チップに接続されたバンプ電極を長尺形状とすることは有効である。この場合、半導体チップの放熱性を上げ、さらに、電力増幅モジュールの放熱性を上げるには、上記長尺形状のバンプ電極と接続される配線基板（実装基板）内のビアについても、上記バンプ電極の形状と対応した長尺形状であることが有効となる。
しかしながら、配線基板内のビアが、配線基板を平面視して長尺形状である場合、当該ビアを構成する導体部材の充填量がビア内位置によりばらつく。このため、ビアが、配線基板表面において凹凸形状を有することとなり、配線基板の平坦性が悪化してしまうという問題が生じる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、放熱性を向上させつつ実装基板の平坦性が確保された高周波モジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、高周波部品と、前記高周波部品に接続された接続電極と、前記高周波部品が実装された実装基板と、を備え、前記実装基板は、絶縁性材料で形成された基板本体部と、前記実装基板内に配置されており、前記実装基板を平面視した場合に長尺形状であるビア導体と、を有し、前記接続電極と前記ビア導体とは、前記平面視において、少なくとも一部が重複した状態で接続されており、前記ビア導体の内部には、前記絶縁性材料からなる絶縁部が配置されている。
本発明によれば、放熱性を向上させつつ実装基板の平坦性が確保された高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。
実施の形態に係る高周波モジュールの回路構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る高周波モジュールの回路配置を示す平面概略図である。 実施の形態に係る高周波モジュールの断面概略図である。 実施の形態に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の第１の実装配置を示す平面概略図である。 実施の形態に係る高周波モジュールが有する実装基板の内層断面図である。 実施の形態に係る電力増幅器の回路構成図である。 実施の形態の変形例１に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の第２の実装配置を示す平面概略図である。 実施の形態の変形例２に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の第３の実装配置を示す平面概略図である。 実施の形態の変形例３に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の回路構成図である。 実施の形態の変形例３に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の第４の実装配置を示す平面概略図である。 実施の形態の変形例４に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の第５の実装配置を示す平面概略図である。
以下、本発明の実施の形態およびその変形例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態およびその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態およびその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態およびその変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
なお、以下の実施の形態およびその変形例において、「ＡとＢとが接続されている」とは、（１）ＡとＢとが直接、または、（２）導体膜を介して（ＡとＢとがそれぞれ導体膜の表面および裏面に）、接していることを指すものと定義される。また、「ＡとＢとが電気的に接続されている」とは、ＡとＢとが直接接していなくてもよく、導電配線を介してＡとＢとが間接的に接続されていることを含むものと定義される。
なお、以下の実施の形態において、基板上に実装されたＡ、ＢおよびＣにおいて、「当該基板（または当該基板の主面）を平面視した場合に、ＡとＢとの間にＣが配置されている」とは、当該基板を平面視した場合に投影されるＡの領域内の任意の点と、当該基板を平面視した場合に投影されるＢの領域内の任意の点とを結ぶ線に、当該基板を平面視した場合に投影されるＣの領域の少なくとも一部が重複していることを指すものと定義される。
（実施の形態）
［１ 高周波モジュールおよび通信装置の回路構成］
図１は、実施の形態に係る高周波モジュール１の回路構成図である。同図に示すように、通信装置５は、高周波モジュール１と、アンテナ素子２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、を備える。
ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子２で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を、高周波モジュール１の送信信号経路に出力する。
ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、または、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。
また、ＲＦＩＣ３は、使用される通信バンド（周波数帯域）に基づいて、高周波モジュール１が有するスイッチ５１、５２、５３、５４、５５および５６の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、ＲＦＩＣ３は、制御信号（図示せず）によって、高周波モジュール１が有するスイッチ５１〜５６の接続を切り替える。なお、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波モジュール１またはＢＢＩＣ４に設けられていてもよい。
アンテナ素子２は、高周波モジュール１の共通端子１００に接続され高周波モジュール１から出力された高周波信号を放射し、また、外部からの高周波信号を受信して高周波モジュール１へ出力する。
なお、本実施の形態に係る通信装置５において、アンテナ素子２およびＢＢＩＣ４は、必須の構成要素ではない。
次に、高周波モジュール１の詳細な構成について説明する。
図１に示すように、高周波モジュール１は、共通端子１００と、送信電力増幅器１１および１２と、受信低雑音増幅器２１および２２と、送信フィルタ６１Ｔ、６２Ｔ、６３Ｔおよび６４Ｔと、受信フィルタ６１Ｒ、６２Ｒ、６３Ｒおよび６４Ｒと、送信出力整合回路３０と、受信入力整合回路４０と、整合回路７１、７２、７３および７４と、スイッチ５１、５２、５３、５４、５５および５６と、カプラ８０と、カプラ出力端子１８０と、を備える。
共通端子１００は、アンテナ素子２に接続される。
送信電力増幅器１１は、第１周波数帯域群に属する通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を増幅する電力増幅器である。また、送信電力増幅器１２は、第１周波数帯域群よりも高周波側の第２周波数帯域群に属する通信バンドＣおよび通信バンドＤの高周波信号を増幅する電力増幅器である。
受信低雑音増幅器２１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器である。また、受信低雑音増幅器２２は、通信バンドＣおよび通信バンドＤの高周波信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器である。
送信電力増幅器１１および１２、ならびに、受信低雑音増幅器２１および２２は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、または、ＧａＡｓを材料とする電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）、ヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などで構成されている。
送信フィルタ６１Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５１を介して送信電力増幅器１１の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＡの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６２Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５１を介して送信電力増幅器１１の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＢの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６３Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５２を介して送信電力増幅器１２の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１２で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＣの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６４Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５２を介して送信電力増幅器１２の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１２で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＤの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。
受信フィルタ６１Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５３を介して受信低雑音増幅器２１の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＡの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６２Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５３を介して受信低雑音増幅器２１の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＢの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６３Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５４を介して受信低雑音増幅器２２の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＣの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６４Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５４を介して受信低雑音増幅器２２の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＤの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。
なお、上記の送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒ〜６４Ｒは、例えば、弾性表面波フィルタ、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＬＣ共振フィルタ、および誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒは、通信バンドＡを通過帯域とするデュプレクサ６１を構成している。また、送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒは、通信バンドＢを通過帯域とするデュプレクサ６２を構成している。また、送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒは、通信バンドＣを通過帯域とするデュプレクサ６３を構成している。また、送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒは、通信バンドＤを通過帯域とするデュプレクサ６４を構成している。
送信出力整合回路３０は、整合回路３１および３２を有する。整合回路３１は、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとのインピーダンス整合をとる。整合回路３２は、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとのインピーダンス整合をとる。
受信入力整合回路４０は、整合回路４１および４２を有する。整合回路４１は、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとのインピーダンス整合をとる。整合回路４２は、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとのインピーダンス整合をとる。
スイッチ５１は、整合回路３１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔとの電気的な接続、および、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６２Ｔとの電気的な接続、を切り替える。スイッチ５２は、整合回路３２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔとの電気的な接続、および、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６４Ｔとの電気的な接続、を切り替える。スイッチ５３は、整合回路４１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒとの電気的な接続、および、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６２Ｒとの電気的な接続、を切り替える。スイッチ５４は、整合回路４２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒとの電気的な接続、および、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６４Ｒとの電気的な接続、を切り替える。
スイッチ５５は、共通端子１００と送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒ〜６４Ｒとを結ぶ信号経路に配置され、（１）共通端子１００と送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒとの電気的な接続、（２）共通端子１００と送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒとの電気的な接続、（３）共通端子１００と送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒとの電気的な接続、ならびに、（４）共通端子１００と送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒとの電気的な接続、を切り替える。なお、スイッチ５５は、上記（１）〜（４）のうちの２以上の接続を同時に行うことが可能なマルチ接続型のスイッチ回路で構成される。
整合回路７１は、スイッチ５５と送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒとを結ぶ経路に配置されている。整合回路７２は、スイッチ５５と送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒとを結ぶ経路に配置されている。整合回路７３は、スイッチ５５と送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒとを結ぶ経路に配置されている。整合回路７４は、スイッチ５５と送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒとを結ぶ経路に配置されている。
カプラ８０およびスイッチ５６は、共通端子１００とスイッチ５５との間を伝送する高周波信号の電力強度をモニタする回路であり、モニタした電力強度を、カプラ出力端子１８０を介してＲＦＩＣ３などに出力する。
上記回路構成によれば、高周波モジュール１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢのいずれかの通信バンドの高周波信号と、通信バンドＣおよび通信バンドＤのいずれかの通信バンドの高周波信号とを、同時送信、同時受信、および同時送受信の少なくともいずれかを実行することが可能である。
なお、送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔ、受信フィルタ６１Ｒ〜６４Ｒ、送信電力増幅器１２、受信低雑音増幅器２１および２２、整合回路３１、３２、４１、４２、７１〜７４、カプラ８０、スイッチ５１〜５６、ならびにカプラ出力端子１８０は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。つまり、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、通信バンドＡの高周波信号を送信する回路であればよく、送信電力増幅器１１と、送信電力増幅器１１を実装する実装基板（図２Ａおよび図２Ｂにて図示）との接続構造に特徴を有している。
［２ 高周波モジュール１の回路素子配置構成］
図２Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１の回路配置を示す平面構成概略図である。また、図２Ｂは、実施の形態に係る高周波モジュール１の断面概略図である。また、図２Ｃは、実施の形態に係る高周波モジュール１が有する送信電力増幅器１１の第１の実装配置を示す平面概略図である。また、図２Ｄは、実施の形態に係る高周波モジュール１が有する実装基板９０の内層断面図である。より具体的には、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線における断面図であり、図２Ｃは、送信電力増幅器１１が実装された領域Ａｐの主面９０ａにおける平面図であり、図２Ｄは、図２ＢのＩＩＤ−ＩＩＤ線（第４層）における断面図である。
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、図１に示された回路構成に加えて、さらに、実装基板９０と、樹脂部材７０と、を有している。
実装基板９０は、互いに背向する主面９０ａおよび主面９０ｂを有し、図１に示された回路素子を実装する基板である。実装基板９０としては、例えば、樹脂からなる多層基板、または、複数の誘電体層からなる低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）多層基板等が用いられる。
樹脂部材７０は、実装基板９０の主面９０ａに配置され、主面９０ａに実装された回路素子および実装基板９０の主面９０ａを覆っており、上記回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。なお、樹脂部材７０は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。
図２Ａおよび２Ｂに示すように、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、送信電力増幅器１１および１２、受信低雑音増幅器２１および２２、デュプレクサ６１〜６４、整合回路３１、３２、４１および４２、ならびに、スイッチ５１、５２および５５は、実装基板９０の主面９０ａに表面実装されている。なお、送信電力増幅器１２、受信低雑音増幅器２１および２２、デュプレクサ６１〜６４、整合回路３１、３２、４１および４２、ならびに、スイッチ５１、５２および５５は、実装基板９０の主面９０ｂに実装されていてもよい。また、スイッチ５３、５４および５６、整合回路７１〜７４、ならびに、カプラ８０は、図２Ａおよび図２Ｂには図示されていないが、実装基板９０の主面９０ａおよび９０ｂのいずれに表面実装されていてもよいし、また実装基板９０に内蔵されていてもよい。
整合回路３１は、インダクタ３１Ｌおよびキャパシタ３１Ｃを含む。整合回路３２は、インダクタ３２Ｌおよびキャパシタ３２Ｃを含む。整合回路４１は、インダクタ４１Ｌおよびキャパシタ４１Ｃを含む。整合回路４２は、インダクタ４２Ｌおよびキャパシタ４２Ｃを含む。
図２Ａに示すように、実装基板９０を平面視した場合、送信電力増幅器１１および１２、整合回路３１および３２、ならびに、スイッチ５１および５２の送信回路素子は、実装基板９０の左側領域に配置されている。一方、受信低雑音増幅器２１および２２、ならびに、整合回路４１および４２の受信回路素子は、実装基板９０の右側領域に配置されている。そして、デュプレクサ６１〜６４が、実装基板９０の主面９０ａを平面視した場合、送信回路素子と受信回路素子との間（の中央領域）に配置されている。これにより、高周波モジュール１の送信系回路と受信系回路とが、デュプレクサを挟んで離間配置されるので、送信系回路と受信系回路とのアイソレーションを向上させることが可能となる。
高周波モジュール１は、さらに、図２Ｂに示すように、送信電力増幅器１１の主面に接続され、当該主面を平面視した場合に長尺形状であるバンプ電極１３（第１バンプ電極）を備える。長尺形状のバンプ電極１３により、従来に比べて、送信電力増幅器１１の放熱性を高めることが可能となる。
なお、高周波モジュール１の主面に接続される電極は、長尺形状のバンプ電極１３でなくてもよく、矩形または円形の接続電極であってもよい。
また、実装基板９０は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、絶縁性材料で形成された基板本体部９０Ｂと、実装基板９０を平面視した場合に長尺形状であるビア導体９１と、を有している。
基板本体部９０Ｂは、上記平面視においてビア導体９１を囲むように配置されている。
ビア導体９１は、主面９０ａおよび９０ｂに垂直な方向に実装基板９０を貫通する電極であり、ビア導体９１の内部には、絶縁部９０Ｃが配置されている。絶縁部９０Ｃは、基板本体部９０Ｂを構成する絶縁性材料からなる。本実施の形態では、絶縁部９０Ｃは、実装基板９０の第４層に配置されている。
図２Ｄに示すように、絶縁部９０Ｃは、図２ＢのＩＩＤ−ＩＩＤ線における断面図である。上記平面視において、第４層の中央部（破線で囲まれた領域）は、ビア導体９１が形成される領域であり、当該中央部には、ビア導体９１を構成する導体パターン９１ｍ１および９１ｍ２が配置されている。また、絶縁部９０Ｃは、上記中央部内であって導体パターン９１ｍ１と９１ｍ２とに挟まれた領域に配置されている。なお、第１層、第２層および第３層の中央部には、絶縁部９０Ｃは配置されておらず、導体パターンのみが配置されている。また、上記中央部よりも外周である周辺領域には、円柱形状（第４層の平面で見ると円形状）のグランドビア９８ｖｇが複数配置されている。なお、絶縁部９０Ｃは、実装基板９０を構成するいずれの層に配置されていてもよく、複数の層にわたって形成されていてもよい。また、絶縁部９０Ｃは、隣接しない複数の層に離散的に形成されていてもよい。
つまり、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、送信電力増幅器１１と、送信電力増幅器１１に接続された接続電極（またはバンプ電極１３）と、実装基板９０とを備え、実装基板９０は、絶縁性材料で形成された基板本体部９０Ｂと、実装基板９０内であって、実装基板９０を平面視した場合に長尺形状であるビア導体９１と、を有する。ここで、接続電極（またはバンプ電極１３）とビア導体９１とは、上記平面視において、重複した状態で接続されており、ビア導体９１の内部には、上記絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃが配置されている。
実装基板９０内に形成された長尺形状のビア導体９１は、送信電力増幅器１１が実装された高周波モジュール１の発熱を効率よく放熱できる部材として適している。
長尺形状のビア導体９１は、例えば、まず、実装基板９０にレーザなどで穴開けした後、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）などの導体部材（例えば導電性ペースト）を充填するなどして形成される。長尺形状のビア導体９１は、上記平面視において真円形状ではないため、ビア導体９１の形成にあたり導体部材を充填する場合、ビア外周領域に比べてビア内周領域の導体充填量が少なくなることがある。このため、長尺形状のビア穴に導体部材のみが充填されたビア導体の場合、ビア外周領域に比べてビア内周領域のほうが実装基板９０の表面において凹部が発生することが想定され、実装基板９０の表面においてビア導体の平坦性を確保することが困難となる。さらに、実装基板９０に大きなビアを設けると、実装基板９０にかかる応力のバランスが崩れてしまい、実装基板９０全体にうねりや反りなどが発生し、実装基板９０の平坦性を確保できない。
これに対し、本実施の形態に係る実装基板９０の上記構成によれば、ビア導体９１の内部には、基板本体部９０Ｂを構成する絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃが配置されている。このため、ビア導体９１内の絶縁部９０Ｃが配置された領域の鉛直上方（ｚ軸正方向）における実装基板９０の表面において凹部が発生することが抑制され、当該表面においてビア導体９１の平坦性を確保することができる。これにより、高周波モジュール１の放熱性を向上させつつ実装基板９０の表面における平坦性を確保することが可能となる。さらに、ビア導体９１内に配置された絶縁部９０Ｃにより、実装基板９０にかかる応力のアンバランスを低減できるので、実装基板９０のうねりや反りなどを抑制できる。
なお、本実施の形態では、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、絶縁部９０Ｃは、上記平面視において、ビア導体９１の長尺方向における中央領域に配置されている。
なお、長尺形状とは、一方向に長い形状であり、長尺方向とは、当該一方向を指す。
これにより、長尺形状を有するビア導体９１において、凹部が発生し易い長尺方向の中央領域に絶縁部９０Ｃが配置されているので、ビア外周領域およびビア内周領域の導体充填密度が均一となり、ビア導体９１の実装基板９０表面における平坦性を効果的に確保できる。
なお、ビア導体９１の内部に、複数の絶縁部９０Ｃが配置され、上記平面視において、複数の絶縁部９０Ｃがビア導体９１の長尺方向に離散的に配置されていてもよい。
これにより、長尺形状を有するビア導体９１において、実装基板９０表面に凹部が発生する可能性が高い領域に対応させて絶縁部９０Ｃを配置できるので、ビア導体９１の実装基板９０表面における平坦性を高精度に確保できる。
また、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、ビア導体９１とバンプ電極１３とは、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、上記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、上記平面視において上記長尺方向に長い、ビア導体９１とバンプ電極１３との重複領域で接続されている。ここで、長尺方向同士が揃っているとは、ビア導体９１の長尺方向とバンプ電極１３の長尺方向とが平行である状態に限定されず、ビア導体９１の長尺方向とバンプ電極１３の長尺方向とのなす角度が４５度以下である状態を含む。また、上記長尺方向に長い重複領域とは、上記平面視におけるバンプ電極１３の上記長尺方向に長い領域と、上記平面視におけるビア導体９１の上記長尺方向に長い領域とが重複している領域である。
これによれば、長尺形状のバンプ電極１３と長尺形状のビア導体９１とが、各々の長尺方向において接続されるので、従来に比べて、バンプ電極１３とビア導体９１との接触面積が大きくなり、また、バンプ電極１３およびビア導体９１が長尺形状を有するので、バンプ電極１３およびビア導体９１の体積も大きくなる。よって、高周波モジュール１の放熱性を高めることが可能となる。
なお、高周波モジュール１の主面に接続される電極が矩形または円形の接続電極である場合には、当該接続電極とビア導体９１とは、上記平面視において、重複した状態で接続される。
なお、バンプ電極１３は、例えば、銅（Ｃｕ）を主成分とする柱状電極である。これによれば、バンプ電極１３を、電解または無電解メッキ法などにより容易に上記長尺形状に形成でき、また、他の金属材料と比較して熱抵抗を低くすることができる。よって、製造工程の簡素化およびさらなる放熱性の向上を達成できる。
また、図２Ｂに示すように、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、実装基板９０には、実装基板９０の内層に形成されたグランド電極９３ｇ〜９６ｇ、および、実装基板の主面９０ｂに形成された裏面グランド電極９３が形成されている。グランド電極９３ｇは、実装基板９０の主面９０ａから第１層目に形成された内層グランドパターンである。グランド電極９４ｇは、実装基板９０の主面９０ａから第２層目に形成された内層グランドパターンである。グランド電極９５ｇは、実装基板９０の主面９０ａから第３層目に形成された内層グランドパターンである。グランド電極９６ｇは、実装基板９０の主面９０ａから第４層目に形成された内層グランドパターンである。裏面グランド電極９３は、実装基板９０の主面９０ｂに形成された導体パターンであり、ビア導体９１と接続されている。
ここで、グランド電極９４ｇ〜９６ｇは、ビア導体９１と接続されており、その他の回路素子とも適宜接続（図示せず）されている。一方、グランド電極９３ｇは、デュプレクサ６１および受信低雑音増幅器２１などの他の回路素子と接続されているが、ビア導体９１とは接続されていない。つまり、送信電力増幅器１１を放熱させるためのビア導体９１は、実装基板９０の第１層目に形成されたグランド電極９３ｇとは接続されておらず、実装基板９０の第２層目以降に形成されたグランド電極９４ｇ〜９６ｇと接続されている。これにより、送信電力増幅器１１での発熱を、送信電力増幅器１１に近いグランド電極９３ｇを経由して放熱させることが抑制される。よって、高周波モジュール１を構成する送信電力増幅器１１以外の回路素子が、送信電力増幅器１１からの発熱を受けることを抑制できるので、高精度な高周波モジュール１の回路動作を確保できる。
図３は、実施の形態に係る送信電力増幅器１１の回路構成図である。同図に示すように、送信電力増幅器１１は、増幅トランジスタ１１０と、キャパシタ１１５および１１６と、バイアス回路１１７と、コレクタ端子１１３と、エミッタ端子１１２と、入力端子１１４と、出力端子１１１と、を備える。
増幅トランジスタ１１０は、例えば、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであり、ベースに入力された高周波電流を増幅してコレクタから出力する増幅素子である。なお、増幅トランジスタ１１０は、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
キャパシタ１１５は、ＤＣカット用の容量素子であり、バイアス回路１１７からベースに印加される直流バイアス電圧により、入力端子１１４に直流電流が漏洩するのを防止する機能を有する。
キャパシタ１１６は、ＤＣカット用の容量素子であり、直流バイアス電圧が重畳された高周波増幅信号の直流成分を除去する機能を有し、当該直流成分が除去された高周波増幅信号が出力端子１１１から出力される。
バイアス回路１１７は、増幅トランジスタ１１０のベースに接続され、当該ベースにバイアス電圧を印加することで、増幅トランジスタ１１０の動作点を最適化する機能を有する。
エミッタ端子１１２は、バンプ電極１３（第１バンプ電極）に接続され、バンプ電極１３およびビア導体９１を介してグランドと接続されている。
送信電力増幅器１１の上記回路構成によれば、入力端子１１４から入力された高周波信号ＲＦｉｎは、増幅トランジスタ１１０のベースからエミッタに流れるベース電流Ｉｂとなる。増幅トランジスタ１１０によりベース電流Ｉｂが増幅されてコレクタ電流Ｉｃｃとなり、当該コレクタ電流Ｉｃｃに対応した高周波信号ＲＦｏｕｔが出力端子１１１から出力される。このとき、エミッタ端子１１２からグランドには、ベース電流Ｉｂおよびコレクタ電流Ｉｃｃが合算された大電流が流れる。よって、送信電力増幅器１１の放熱性を向上させるには、増幅トランジスタ１１０の放熱部として機能する必要があるエミッタ端子１１２からの放熱性を向上させる必要がある。
これに対して、大電流が流れるエミッタ端子１１２がバンプ電極１３（第１バンプ電極）およびビア導体９１を介してグランドと接続されているので、送信電力増幅器１１を有する高周波モジュール１の放熱性を効果的に高めることが可能となる。
また、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、送信電力増幅器１１の主面に接続されたバンプ電極１４（第２バンプ電極）を備える。バンプ電極１４は、送信電力増幅器１１の出力端子１１１またはコレクタ端子１１３の少なくとも１つと接続されている。また、バンプ電極１４は、実装基板９０に設けられた略円形状のビア導体９２と接続されている。ここで、上記平面視において、バンプ電極１３（第１バンプ電極）の面積は、バンプ電極１４（第２バンプ電極）の面積よりも大きい。
これによれば、大電流が流れるバンプ電極１３の上記平面視における面積が、高周波信号または電源電圧Ｖｃｃが印加されるバンプ電極１４の上記平面視における面積よりも大きいので、送信電力増幅器１１の放熱性を最適化できる。
図４Ａは、実施の形態の変形例１に係る高周波モジュール１Ａが有する送信電力増幅器１１の第２の実装配置を示す平面概略図である。同図は、送信電力増幅器１１が実装された領域Ａｐの主面９０ａにおける電極接続構成の第１変形例である。図４Ａに示された送信電力増幅器１１の第２の実装配置は、図２Ｃに示された送信電力増幅器１１の第１の実装配置と比較して、バンプ電極１３とビア導体９１との配置関係が異なる。
実装基板９０は、ビア導体９１および９２のほか、実装基板９０の本体でありビア導体９１の外周と接する基板本体部９０Ｂを有している。なお、ビア導体９１の内部には、上記絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃが配置されている。
本変形例に係る送信電力増幅器１１の第２の実装配置では、バンプ電極１３は、上記平面視において、ビア導体９１と重複せず基板本体部９０Ｂと重複する領域を含む。つまり、図４Ａに示すように、バンプ電極１３とビア導体９１とは、上記平面視において、少なくとも一部が重複した状態で接続されており、それぞれの長尺方向は揃っているが、完全に重複していない。言い換えると、バンプ電極１３とビア導体９１とは、図４Ａに示すように、上記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、上記平面視において少なくとも上記長尺方向に長い、バンプ電極１３とビア導体９１との重複領域で接続されている。ここで、上記長尺方向に長い重複領域とは、上記平面視におけるバンプ電極１３の領域のうち上記長尺方向に長い領域と、上記平面視におけるビア導体９１の領域のうち上記長尺方向に長い領域とが重複している領域である。
これにより、バンプ電極１３は、上記平面視において一部領域がビア導体９１と重複し、かつ、その他の領域がビア導体９１の外周に配置された基板本体部９０Ｂと重複するので、高周波モジュール１Ａの放熱性を確保しつつ、実装基板９０上における平坦性を、さらに確保することが可能となる。
さらに、バンプ電極１３とビア導体９１とを完全に重ねる必要がないので、実装基板９０におけるビア導体９１の配置位置を、ある程度自由に選択することができ、実装基板９０内での放熱領域を変えることができる。特に、ビア導体９１を、熱による特性変化の大きい部品などから離して配置することも可能となり、高周波モジュール１Ａの電気特性を安定化させることができる。
なお、主面９０ａにおけるビア導体９１の面積を、バンプ電極１３の面積よりも小さくしてもよい。これにより、ビア導体９１を小型化できるため、実装基板９０内部の配線設計の自由度を向上できる。
図４Ｂは、実施の形態の変形例２に係る高周波モジュール１Ｂが有する送信電力増幅器１１の第３の実装配置を示す平面および断面概略図である。同図は、送信電力増幅器１１が実装された領域Ａｐの主面９０ａにおける電極接続構成の第２変形例である。図４Ｂに示された送信電力増幅器１１の第３の実装配置は、図４Ａに示された送信電力増幅器１１の第２の実装配置と比較して、バンプ電極１３とビア導体９１との間に接続電極９７が配置されている点が異なる。
接続電極９７は、実装基板９０の主面９０ａに配置された導体電極であり、図４Ｂの（ａ）に示すように、断面視において、バンプ電極１３とビア導体９１との間に介在し、バンプ電極１３とビア導体９１とを接続する平面導体層である。また、接続電極９７は、図４Ｂの（ｂ）に示すように、上記平面視において、バンプ電極１３を包含し、かつ、ビア導体９１を包含している。なお、ビア導体９１の内部には、上記絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃが配置されている。
なお、第３の実装配置においても、第２の実装配置と同様に、バンプ電極１３は、上記平面視において、ビア導体９１と重複せず基板本体部９０Ｂと重複する領域を含む。つまり、図４Ｂに示すように、バンプ電極１３とビア導体９１とは、それぞれの長尺方向は揃っているが、完全に重複していない。
上記第３の実装配置によれば、バンプ電極１３は、上記平面視において一部領域がビア導体９１と重複し、かつ、その他の領域が基板本体部９０Ｂと重複し、かつ、接続電極９７は、上記平面視においてバンプ電極１３およびビア導体９１を包含する。つまり、接続電極９７を経由したバンプ電極１３とビア導体９１との接続により、バンプ電極１３とビア導体９１との接続信頼性を向上でき、高周波モジュール１Ｂの放熱性をさらに向上させることができる。また、実装基板９０におけるビア導体９１の配置位置の自由度を確保できる。加えて、バンプ電極１３と基板本体部９０Ｂとの接続により実装基板９０上における送信電力増幅器１１の平坦性を確保することが可能となる。
［３ 複数段の電力増幅器の回路構成および電極配置構成］
図５は、実施の形態の変形例３に係る高周波モジュール１Ｃが有する送信電力増幅器１１Ａの回路構成図である。本変形例に係る送信電力増幅器１１Ａは、互いに縦続接続された２段の増幅トランジスタを含む構成となっている。図５に示すように、送信電力増幅器１１Ａは、第１電力増幅器１１Ｐと、第２電力増幅器１１Ｄと、を有している。
第１電力増幅器１１Ｐは、増幅トランジスタ１１０Ｐと、キャパシタ１１５Ｐおよび１１６Ｐと、バイアス回路１１７Ｐと、コレクタ端子１１３Ｐと、エミッタ端子１１２Ｐと、入力端子１１４Ｐと、出力端子１１１と、を備える。
増幅トランジスタ１１０Ｐは、複数の増幅トランジスタの最後段（パワー段）に配置された第１増幅素子であり、例えば、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであり、ベースに入力された高周波電流を増幅してコレクタから出力する。なお、増幅トランジスタ１１０Ｐは、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
第２電力増幅器１１Ｄは、増幅トランジスタ１１０Ｄと、キャパシタ１１５Ｄおよび１１６Ｄと、バイアス回路１１７Ｄと、コレクタ端子１１３Ｄと、エミッタ端子１１２Ｄと、入力端子１１４と、出力端子１１１Ｄと、を備える。
増幅トランジスタ１１０Ｄは、最後段に配置された増幅トランジスタ１１０Ｐよりも前段（ドライブ段）に配置された第２増幅素子であり、例えば、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであり、ベースに入力された高周波電流を増幅してコレクタから出力する。なお、増幅トランジスタ１１０Ｄは、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
キャパシタ１１５Ｐおよび１１５Ｄは、ＤＣカット用の容量素子であり、キャパシタ１１５と同様の機能を有する。キャパシタ１１６Ｐおよび１１６Ｄは、ＤＣカット用の容量素子であり、キャパシタ１１６と同様の機能を有する。バイアス回路１１７Ｐおよび１１７Ｄは、それぞれ、増幅トランジスタ１１０Ｐおよび１１０Ｄのベースに接続され、バイアス回路１１７と同様の機能を有する。
ここで、エミッタ端子１１２Ｐは、バンプ電極１３Ｐに接続され、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐを介してグランドと接続されている。
本変形例に係る送信電力増幅器１１Ａの上記回路構成によれば、入力端子１１４から入力された高周波信号ＲＦｉｎは、増幅トランジスタ１１０Ｄのベースからエミッタに流れるベース電流Ｉｂ１となる。増幅トランジスタ１１０Ｄによりベース電流Ｉｂ１が増幅されてコレクタ電流Ｉｃｃ１となり、当該コレクタ電流Ｉｃｃ１に対応した高周波信号が出力端子１１１Ｄ（入力端子１１４Ｐ）から出力される。さらに、増幅トランジスタ１１０Ｄで増幅された高周波信号は、入力端子１１４Ｐを経由して増幅トランジスタ１１０Ｐのベースからエミッタに流れるベース電流Ｉｂ２となる。増幅トランジスタ１１０Ｐによりベース電流Ｉｂ２が増幅されてコレクタ電流Ｉｃｃ２となり、当該コレクタ電流Ｉｃｃ２に対応した高周波信号が出力端子１１１から出力される。このとき、エミッタ端子１１２Ｐからグランドには、ベース電流Ｉｂ２およびコレクタ電流Ｉｃｃ２が合算された大電流が流れる。
図６Ａは、実施の形態の変形例３に係る高周波モジュール１Ｃが有する送信電力増幅器１１Ａの第４の実装配置を示す平面概略図である。同図は、本変形例に係る送信電力増幅器１１Ａが実装された領域Ａｐの主面９０ａにおける第４の実装配置を示す平面図である。本変形例に係る高周波モジュール１Ｃは、送信電力増幅器１１Ａの主面に接続され当該主面を平面視した場合に、長尺形状であるバンプ電極１３Ｐ、長尺形状であるバンプ電極１３Ｄ、円形状であるバンプ電極１４Ｐ、および、円形状であるバンプ電極１４Ｄを備える。
また、実装基板９０は、実装基板９０を平面視した場合に長尺形状であるビア導体９１Ｐ、円形状であるビア導体９１ｄ１、９１ｄ２、９１ｄ３、９２Ｐおよび９２Ｄを有している。
ここで、エミッタ端子１１２Ｐは、バンプ電極１３Ｐに接続され、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐを介してグランドと接続されている。また、エミッタ端子１１２Ｄは、バンプ電極１３Ｄに接続され、バンプ電極１３Ｄおよびビア導体９１ｄ１〜９１ｄ３を介してグランドと接続されている。
図６Ａに示すように、ビア導体９１Ｐの内部には、実装基板９０の本体部を構成する絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃ１が配置されている。これにより、ビア導体９１Ｐ内の絶縁部９０Ｃ１が配置された領域の鉛直上方（ｚ軸正方向）における実装基板９０の表面において凹部が発生することが抑制され、当該表面においてビア導体９１Ｐの平坦性を確保することができる。これにより、高周波モジュール１Ｃの放熱性を向上させつつ実装基板９０の表面における平坦性を確保することが可能となる。
なお、ビア導体９１Ｐの内部に、複数の絶縁部９０Ｃ１が配置され、上記平面視において、複数の絶縁部９０Ｃ１がビア導体９１Ｐの長尺方向に離散的に配置されていてもよい。
これにより、長尺形状を有するビア導体９１Ｐにおいて、実装基板９０表面に凹部が発生する可能性が高い領域に対応させて絶縁部９０Ｃ１を配置できるので、ビア導体９１Ｐの実装基板９０表面における平坦性を高精度に確保できる。
また、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとは、上記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、かつ、上記平面視において少なくとも上記長尺方向に長い、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとの重複領域で接続されている。また、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１ｄ１〜９１ｄ３とは、上記平面視において、重複した状態で接続されている。
また、バンプ電極１４Ｐは、円形状のビア導体９２Ｐと、上記平面視において重複した状態で接続され、バンプ電極１４Ｄは、円形状のビア導体９２Ｄと、上記平面視において重複した状態で接続されている。
これによれば、複数の増幅トランジスタ１１０Ｄおよび１１０Ｐのうちで最も高出力の増幅トランジスタ１１０Ｐが、長尺形状のバンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐに接続されている。また、長尺形状のバンプ電極１３Ｐと長尺形状のビア導体９１Ｐとが、上記平面視において長尺方向にわたって重複するように接続されるので、従来に比べて、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとの接触面積が大きくなり、また、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐの体積も大きくなる。よって、送信電力増幅器１１Ａを効果的に放熱できる。
なお、本変形例において、バンプ電極１３Ｄと接続されるビア導体９１ｄ１〜９１ｄ３が１つの長尺形状のビア導体を形成していてもよい。この場合、上記ビア導体の内部には、実装基板９０の本体部を構成する絶縁性材料からなる絶縁部が配置されていることが望ましい。これにより、上記ビア導体内の実装基板９０の表面において凹部が発生することが抑制され、当該表面において当該ビア導体の平坦性を確保することができる。これにより、ドライブ段の電力増幅器においても放熱性を向上させつつ実装基板９０の表面における平坦性を確保することが可能となる。
図６Ｂは、実施の形態の変形例４に係る高周波モジュール１Ｄが有する送信電力増幅器１１Ａの第５の実装配置を示す平面概略図である。同図は、本変形例に係る送信電力増幅器１１Ａが実装された領域Ａｐの主面９０ａにおける第５の実装配置を示す平面図である。本変形例に係る高周波モジュール１Ｄは、送信電力増幅器１１Ａの主面に接続され、当該主面を平面視した場合に、長尺形状であるバンプ電極１３Ｐ、長尺形状であるバンプ電極１３Ｄ、円形状であるバンプ電極１４Ｐ、および、円形状であるバンプ電極１４Ｄを備える。
また、実装基板９０は、実装基板９０を平面視した場合に長尺形状であるビア導体９１Ｐａ、円形状であるビア導体９１ｄ１、９１ｄ２、９１ｄ３、９２Ｐおよび９２Ｄを有している。
本変形例に係る第５の実装配置は、変形例３に係る第４の実装配置と比較して、バンプ電極１３Ｐに接続されたビア導体９１Ｐａの構成のみが異なる。以下、本変形例に係る第５の実装配置について、変形例３に係る第４の実装配置と異なる点を中心に説明する。
エミッタ端子１１２Ｐは、バンプ電極１３Ｐに接続され、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐａを介してグランドと接続されている。また、エミッタ端子１１２Ｄは、バンプ電極１３Ｄに接続され、バンプ電極１３Ｄおよびビア導体９１ｄ１〜９１ｄ３を介してグランドと接続されている。
図６Ｂに示すように、ビア導体９１Ｐａは、上記平面視において、長尺形状を有しているが、長辺がうねって（波打って）いる。この長辺のうねり形状は、例えば、ビア導体９１Ｐａの製造工程に起因するものであり、実装基板９０を構成する本体部（の各層）に、複数の真円形状のビアホールを、一部重なるように一方向（ｘ軸方向）に連続して設けることにより形成される。これによれば、長尺形状のビア導体９１Ｐａを、ビア導体９１Ｐａ専用のビアホール形成用工具（またはレーザ加工機器）を準備せずとも、真円形状のビア導体９１ｄ１〜９１ｄ３のビアホール形成用工具を用いて形成できる。よって、様々な形状および大きさに対応したビア導体を、簡素化された製造工程により形成できる。
なお、ビア導体９１Ｐａの内部には、実装基板９０の本体部を構成する絶縁性材料からなる絶縁部９０Ｃ２が配置されている。これにより、ビア導体９１Ｐａ内の絶縁部９０Ｃ２が配置された領域の鉛直上方（ｚ軸正方向）における実装基板９０の表面において凹部が発生することが抑制され、当該表面においてビア導体９１Ｐａの平坦性を確保することができる。これにより、高周波モジュール１Ｄの放熱性を向上させつつ実装基板９０の表面における平坦性を確保することが可能となる。
なお、ビア導体９１Ｐａの内部に、複数の絶縁部９０Ｃ２が配置され、上記平面視において、複数の絶縁部９０Ｃ２がビア導体９１Ｐａの長尺方向に離散的に配置されていてもよい。
これにより、長尺形状を有するビア導体９１Ｐａにおいて、実装基板９０表面に凹部が発生する可能性が高い領域に対応させて絶縁部９０Ｃ２を配置できるので、ビア導体９１Ｐａの実装基板９０表面における平坦性を高精度に確保できる。
また、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐａとは、上記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、上記平面視において少なくとも上記長尺方向に長い、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐａとの重複領域で接続されている。また、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１ｄ１〜９１ｄ３とは、上記平面視において、重複した状態で接続されている。
また、バンプ電極１４Ｐは、円形状のビア導体９２Ｐと、上記平面視において重複した状態で接続され、バンプ電極１４Ｄは、円形状のビア導体９２Ｄと、上記平面視において重複した状態で接続されている。
これによれば、複数の増幅トランジスタ１１０Ｄおよび１１０Ｐのうちで最も高出力の増幅トランジスタ１１０Ｐが、長尺形状のバンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐａに接続されている。また、長尺形状のバンプ電極１３Ｐと長尺形状のビア導体９１Ｐａとが、上記平面視において長尺方向にわたって重複するように接続されるので、従来に比べて、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐａとの接触面積が大きくなり、また、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐａが長尺形状を有することで、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐａの体積も大きくなる。よって、送信電力増幅器１１Ａを効果的に放熱できる。
なお、変形例３および変形例４に係る送信電力増幅器１１Ａとして、２段の増幅トランジスタ１１０Ｐおよび１１０Ｄを有する構成を示したが、縦続接続される増幅トランジスタの数は２段でなくてもよく、３段以上であってもよい。この場合、パワー段の増幅トランジスタは、最後段の増幅トランジスタであり、ドライブ段の増幅トランジスタは、最後段よりも前段の増幅トランジスタのうちのいずれかである。
なお、上記実施の形態およびその変形例に係る高周波モジュールでは、長尺形状のバンプ電極１３（または１３Ｐ）は、送信電力増幅器１１（または１１Ａ）に接続されたバンプ電極であるとしたが、長尺形状のバンプ電極１３は、送信電力増幅器１２に接続されたバンプ電極であってもよく、また、受信低雑音増幅器２１または２２に接続されたバンプ電極であってもよい。さらには、バンプ電極１３は、送信電力増幅器および受信低雑音増幅器のような自ら発熱する能動素子に接続されていなくてもよく、送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔのような増幅器の出力端に電気的に接続された受動素子に接続されていてもよい。
（その他の実施の形態など）
以上、本実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態およびその変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態およびその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態およびその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態およびその変形例に係る高周波モジュールおよび通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
本発明は、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置される高周波モジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 高周波モジュール
２ アンテナ素子
３ ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４ ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
５ 通信装置
１１、１１Ａ、１２ 送信電力増幅器
１１Ｄ 第２電力増幅器
１１Ｐ 第１電力増幅器
１３、１３Ｄ、１３Ｐ、１４、１４Ｄ、１４Ｐ バンプ電極
２１、２２ 受信低雑音増幅器
３０ 送信出力整合回路
３１、３２、４１、４２、７１、７２、７３、７４ 整合回路
３１Ｃ、３２Ｃ、４１Ｃ、４２Ｃ キャパシタ
３１Ｌ、３２Ｌ、４１Ｌ、４２Ｌ インダクタ
４０ 受信入力整合回路
５１、５２、５３、５４、５５、５６ スイッチ
６１、６２、６３、６４ デュプレクサ
６１Ｒ、６２Ｒ、６３Ｒ、６４Ｒ 受信フィルタ
６１Ｔ、６２Ｔ、６３Ｔ、６４Ｔ 送信フィルタ
７０ 樹脂部材
８０ カプラ
９０ 実装基板
９０ａ、９０ｂ 主面
９０Ｂ 基板本体部
９０Ｃ、９０Ｃ１、９０Ｃ２ 絶縁部
９１、９１ｄ１、９１ｄ２、９１ｄ３、９１Ｐ、９１Ｐａ、９２、９２Ｄ、９２Ｐ ビア導体
９１ｍ１、９１ｍ２ 導体パターン
９３ 裏面グランド電極
９３ｇ、９４ｇ、９５ｇ、９６ｇ グランド電極
９７ 接続電極
９８ｖｇ グランドビア
１００ 共通端子
１１０、１１０Ｄ、１１０Ｐ 増幅トランジスタ
１１１、１１１Ｄ 出力端子
１１２、１１２Ｄ、１１２Ｐ エミッタ端子
１１３、１１３Ｄ、１１３Ｐ コレクタ端子
１１４、１１４Ｐ 入力端子
１１５、１１５Ｄ、１１５Ｐ、１１６、１１６Ｄ、１１６Ｐ キャパシタ
１１７、１１７Ｄ、１１７Ｐ バイアス回路
１８０ カプラ出力端子

Claims (14)

  1. 高周波部品と、
    前記高周波部品に接続された接続電極と、
    前記高周波部品が実装された実装基板と、を備え、
    前記実装基板は、
    絶縁性材料で形成された基板本体部と、
    前記実装基板内に配置されており、前記実装基板を平面視した場合に長尺形状であるビア導体と、を有し、
    前記接続電極と前記ビア導体とは、前記平面視において、少なくとも一部が重複した状態で接続されており、
    前記ビア導体の内部には、前記絶縁性材料からなる絶縁部が配置されている、
    高周波モジュール。
  2. 前記高周波部品は、電力増幅器、低雑音増幅器、および電力増幅器の出力端に電気的に接続されたフィルタの少なくとも１つである、
    請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. 前記絶縁部は、前記平面視において、前記ビア導体の長尺方向における中央領域に配置されている、
    請求項１または２に記載の高周波モジュール。
  4. 複数の前記絶縁部が、前記平面視において、前記ビア導体の長尺方向に離散的に配置されている、
    請求項１または２に記載の高周波モジュール。
  5. 前記接続電極は、前記平面視において、長尺形状を有する第１バンプ電極である、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  6. 前記第１バンプ電極と前記ビア導体とは、前記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、前記平面視において少なくとも前記長尺方向に長い、前記第１バンプ電極と前記ビア導体との重複領域で接続されている、
    請求項５に記載の高周波モジュール。
  7. 前記高周波部品は、電力増幅器であり、
    ベース端子、コレクタ端子およびエミッタ端子を有し、前記コレクタ端子から前記エミッタ端子へ向けて駆動電流を流すバイポーラトランジスタを有し、
    前記エミッタ端子は、前記第１バンプ電極および前記ビア導体を介してグランドと接続されている、
    請求項５または６に記載の高周波モジュール。
  8. さらに、
    前記高周波部品の主面に接続された第２バンプ電極を備え、
    前記第２バンプ電極は、前記ベース端子および前記コレクタ端子の少なくとも１つと接続され、
    前記平面視において、前記第１バンプ電極の面積は、前記第２バンプ電極の面積よりも大きい、
    請求項７に記載の高周波モジュール。
  9. 前記高周波部品は、電力増幅器であり、
    ゲート端子、ドレイン端子およびソース端子を有し、前記ドレイン端子から前記ソース端子へ向けて駆動電流を流す電界効果型トランジスタを有し、
    前記ソース端子は、前記第１バンプ電極および前記ビア導体を介してグランドと接続されている、
    請求項５または６に記載の高周波モジュール。
  10. さらに、
    前記高周波部品の主面に接続された第２バンプ電極を備え、
    前記第２バンプ電極は、前記ゲート端子および前記ドレイン端子の少なくとも１つと接続され、
    前記平面視において、前記第１バンプ電極の面積は、前記第２バンプ電極の面積よりも大きい、
    請求項９に記載の高周波モジュール。
  11. 前記高周波部品は、互いに縦続接続された複数の増幅素子からなる電力増幅器であり、
    前記複数の増幅素子は、
    前記複数の増幅素子の最後段に配置された第１増幅素子と、
    前記第１増幅素子よりも前段に配置された第２増幅素子と、を有し、
    前記第１バンプ電極は、前記第１増幅素子に接続されている、
    請求項５〜１０のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  12. 前記第１バンプ電極は、銅を主成分とする柱状電極である、
    請求項５〜１１のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  13. 前記基板本体部は、前記ビア導体の外周と接しており、
    前記第１バンプ電極は、前記平面視において、前記ビア導体と重複せず前記基板本体部と重複する領域を含む、
    請求項５〜１２のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  14. アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
    通信装置。
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