JP2021082914A - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層された受信フィルタ及び送信フィルタのアイソレーション特性を向上させることができる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、第１主面１０１を有するモジュール基板１００と、第１主面１０１上に配置された受信フィルタ６１Ｒと、受信フィルタ６１Ｒ上に配置された送信フィルタ６１Ｔと、モジュール基板１００に実装されたスイッチ３１と、送信フィルタ６１Ｔとスイッチ３１とを接続するボンディングワイヤ１５１と、を備え、ボンディングワイヤ１５１の一端は、送信フィルタ６１Ｔに接合され、ボンディングワイヤ１５１の他端は、スイッチ３１に接合されている。【選択図】図３

Description

本発明は、高周波モジュール及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の配置構成が複雑化されている。

特許文献１には、積層された送信用フィルタチップと受信用フィルタチップとを備える弾性波フィルタデバイスが開示されている。このとき、良好なアイソレーション特性を実現するために、送信用フィルタチップのＩＤＴ電極と、受信用フィルタチップのＩＤＴ電極との間に空間が確保されている。

国際公開第２０１５／０９８７９２号

しかしながら、特許文献１に記載されたフィルタデバイスでは、さらなる小型化に伴って、送信用フィルタと受信用フィルタとの間のアイソレーションが不足する可能性がある。

そこで、本発明は、積層された受信フィルタ及び送信フィルタのアイソレーション特性を向上させることができる高周波モジュール及び通信装置を提供する。

本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第１主面を有する基板と、前記第１主面上に配置された第１フィルタと、前記第１フィルタ上に配置された第２フィルタと、前記基板に実装された回路部品と、前記第２フィルタと前記回路部品とを接続するボンディングワイヤと、を備え、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの一方は、送信フィルタであり、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの他方は、受信フィルタであり、前記ボンディングワイヤの一端は、前記第２フィルタに接合され、前記ボンディングワイヤの他端は、前記回路部品又は前記回路部品に接続された前記第１主面上の電極に接合されている。

本発明によれば、積層された受信フィルタ及び送信フィルタのアイソレーション特性を向上させることができる。

実施の形態１に係る高周波モジュール及び通信装置の回路構成図 実施の形態１に係る高周波モジュールの平面図 実施の形態１に係る高周波モジュールの底面図 実施の形態１に係る高周波モジュールの断面図 実施の形態１の変形例における積層されたフィルタ周辺の断面図 実施の形態１の変形例における積層されたフィルタ周辺の断面図 実施の形態１の変形例における積層されたフィルタ周辺の断面図 実施の形態２に係る高周波モジュールの部分断面図 実施の形態３に係る高周波モジュールの部分断面図 他の変形例に係る高周波モジュールの断面図

以下、本発明の実施の形態及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及びその変形例は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。

なお、各図は、本発明を示すために適宜強調、省略、又は比率の調整を行った模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡素化される場合がある。

以下の各図において、Ｘ軸及びＹ軸は、モジュール基板の主面と平行な平面上で互いに直交する軸である。また、Ｚ軸は、モジュール基板の主面に垂直な軸であり、その正方向は上方向を示し、その負方向は下方向を示す。

また、本発明における用語の意味は以下のとおりである。

・「接続される」とは、接続端子及び／又は配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含む。

・「平行」及び「垂直」などの要素間の関係性を示す用語、及び、「矩形」などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。

・「物体が基板の主面上又は回路部品上に配置される」とは、物体が主面又は回路部品に接触した状態で配置されることに加えて、物体が主面又は回路部品と接触せずに上方に配置されることを含む。

・「接合」とは、物体と物体とが接触して接続されることを意味する。

・「平面視」とは、Ｚ方向からＸＹ平面に物体を正投影して見ることを意味する。

・「基板の平面視において、ＡとＢとが重なる」とは、当該基板を平面視した場合に投影されるＡの領域と、当該基板を平面視した場合に投影されるＢの領域とが重なることを意味する。

・「基板の平面視において、ＡとＢとの間にＣが配置される」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分が、当該基板を平面視した場合に投影されるＣの領域を通過する、又は、Ｃの領域の境界に接することを意味する。

（実施の形態１）
実施の形態１について、図１〜図３を参照しながら説明する。

［１ 高周波モジュール１及び通信装置５の回路構成］
本実施の形態に係る高周波モジュール１及び通信装置５の回路構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る高周波モジュール１及び通信装置５の回路構成図である。

［１．１ 通信装置５の回路構成］
まず、通信装置５の回路構成について、図１を参照しながら具体的に説明する。図１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２と、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。

高周波モジュール１は、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する。高周波モジュール１の詳細な回路構成については後述する。

アンテナ２は、高周波モジュール１のアンテナ接続端子９０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。

ＲＦＩＣ３は、アンテナ２で送受信される高周波信号を処理する信号処理回路の一例である。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、ダウンコンバート等により信号処理し、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等により信号処理し、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が伝送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ベースバンド信号処理回路である。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、又は、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に基づいて、高周波モジュール１が有するスイッチ３１、３２及び８０の接続を制御する。また、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の電力増幅器１１の利得等を調整するための制御信号を高周波モジュール１に伝達する。

なお、本実施の形態に係る通信装置５は、アンテナ２及びＢＢＩＣ４を備えなくてもよい。つまり、アンテナ２及びＢＢＩＣ４は、本発明に係る通信装置に必須の構成要素ではない。

［１．２ 高周波モジュール１の回路構成］
次に、高周波モジュール１の回路構成について、図１を参照しながら具体的に説明する。図１に示すように、高周波モジュール１は、電力増幅器１１と、低雑音増幅器１２と、整合回路２１及び２２と、スイッチ３１、３２及び８０と、デュプレクサ６１及び６２と、アンテナ接続端子９０と、送信入力端子９１と、受信出力端子９２と、を備える。

電力増幅器１１は、送信入力端子９１から入力された高周波送信信号を増幅する。具体的には、電力増幅器１１は、通信バンドＡ（第１通信バンド）及び通信バンドＢ（第２通信バンド）の高周波送信信号を増幅する。

低雑音増幅器１２は、高周波受信信号を増幅して受信出力端子９２に出力する。具体的には、低雑音増幅器１２は、通信バンドＡ及び通信バンドＢの高周波受信信号を低雑音で増幅する。

デュプレクサ６１は、通信バンドＡの高周波信号を通過させる。デュプレクサ６１は、通信バンドＡの送信信号と受信信号とを、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で伝送する。デュプレクサ６１は、送信フィルタ６１Ｔ及び受信フィルタ６１Ｒを含む。

送信フィルタ６１Ｔは、電力増幅器１１とアンテナ接続端子９０との間に接続される。送信フィルタ６１Ｔは、電力増幅器１１で増幅された送信信号のうち、通信バンドＡの送信帯域の送信信号を通過させる。

受信フィルタ６１Ｒは、低雑音増幅器１２とアンテナ接続端子９０との間に接続される。受信フィルタ６１Ｒは、アンテナ接続端子９０から入力された受信信号のうち、通信バンドＡの受信帯域の受信信号を通過させる。

デュプレクサ６２は、通信バンドＢの高周波信号を通過させる。デュプレクサ６２は、通信バンドＢの送信信号と受信信号とを、ＦＤＤ方式で伝送する。デュプレクサ６２は、送信フィルタ６２Ｔ及び受信フィルタ６２Ｒを含む。

送信フィルタ６２Ｔは、電力増幅器１１とアンテナ接続端子９０との間に接続される。送信フィルタ６２Ｔは、電力増幅器１１で増幅された送信信号のうち、通信バンドＢの送信帯域の送信信号を通過させる。

受信フィルタ６２Ｒは、低雑音増幅器１２とアンテナ接続端子９０との間に接続される。受信フィルタ６２Ｒは、アンテナ接続端子９０から入力された受信信号のうち、通信バンドＢの受信帯域の受信信号を通過させる。

整合回路２１は、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔとの間に接続され、電力増幅器１１の出力端子に接続されている。整合回路２１は、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔとのインピーダンス整合をとる。

整合回路２２は、低雑音増幅器１２と受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒとの間に接続され、低雑音増幅器１２の入力端子に接続されている。整合回路２２は、低雑音増幅器１２と受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒとのインピーダンス整合をとる。

スイッチ３１は、共通端子及び２つの選択端子を有する。スイッチ３１の共通端子は、整合回路２１を介して電力増幅器１１に接続されている。スイッチ３１の一方の選択端子は送信フィルタ６１Ｔに接続され、スイッチ３１の他方の選択端子は送信フィルタ６２Ｔに接続されている。この接続構成において、スイッチ３１は、共通端子及び一方の選択端子の接続と、共通端子及び他方の選択端子の接続と、を切り替える。つまり、スイッチ３１は、電力増幅器１１及び送信フィルタ６１Ｔの接続と、電力増幅器１１及び送信フィルタ６２Ｔの接続と、を切り替えるバンドセレクトスイッチである。スイッチ３１は、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチ回路で構成される。

スイッチ３２は、共通端子及び２つの選択端子を有する。スイッチ３２の共通端子は、整合回路２２を介して低雑音増幅器１２に接続されている。スイッチ３２の一方の選択端子は受信フィルタ６１Ｒに接続され、スイッチ３２の他方の選択端子は受信フィルタ６２Ｒに接続されている。この接続構成において、スイッチ３２は、共通端子及び一方の選択端子の接続と、共通端子及び他方の選択端子の接続と、を切り替える。つまり、スイッチ３２は、低雑音増幅器１２及び受信フィルタ６１Ｒの接続と、低雑音増幅器１２及び受信フィルタ６２Ｒの接続と、を切り替えるインスイッチである。スイッチ３２は、例えば、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。

スイッチ８０は、共通端子及び２つの選択端子を有する。スイッチ８０の共通端子は、アンテナ接続端子９０に接続されている。スイッチ８０の一方の選択端子はデュプレクサ６１に接続され、スイッチ８０の他方の選択端子はデュプレクサ６２に接続されている。この接続構成において、スイッチ８０は、共通端子と一方の選択端子との接続及び非接続を切り替え、共通端子と他方の選択端子との接続及び非接続を切り替える。つまり、スイッチ８０は、アンテナ２とデュプレクサ６１との接続及び非接続を切り替え、アンテナ２とデュプレクサ６２との接続及び非接続を切り替えるアンテナスイッチである。スイッチ８０は、例えば、マルチ接続型のスイッチ回路で構成される。

なお、図１に表された回路素子のいくつかは、高周波モジュール１に含まれなくてもよい。例えば、高周波モジュール１は、少なくとも、デュプレクサ６１と、整合回路２１又はスイッチ３１と、を備えればよい。

［２ 高周波モジュール１の回路部品の配置］
次に、以上のように構成された高周波モジュール１の回路部品の配置について、図２Ａ、図２Ｂ及び図３を参照しながら具体的に説明する。

図２Ａは、実施の形態１に係る高周波モジュール１の平面図である。図２Ｂは、実施の形態１に係る高周波モジュール１の底面図である。図３は、実施の形態１に係る高周波モジュール１の断面図である。図３における高周波モジュール１の断面は、図２Ａ及び図２Ｂのｉｉｉ−ｉｉｉ線における断面である。

図２Ａ、図２Ｂ及び図３に示すように、高周波モジュール１は、図１に示された回路素子が実装された回路部品に加えて、さらに、モジュール基板１００と、複数のポスト電極１１０と、樹脂部材１３０と、シールド電極層１４０と、ボンディングワイヤ１５１と、他の回路部品（符号なし）と、を備える。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、樹脂部材１３０及びシールド電極層１４０の記載が省略されている。

モジュール基板１００は、第１主面１０１と、第１主面１０１の反対側に第２主面１０２と、を有する。モジュール基板１００としては、例えば、プリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）、低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）基板、又は樹脂多層基板等を用いることができるが、これに限定されない。

第１主面１０１は、上面又は表面と呼ばれる場合がある。第１主面１０１には、図２Ａに示すように、電力増幅器１１と、整合回路２１及び２２と、スイッチ３１と、デュプレクサ６１及び６２と、が実装されている。

第２主面１０２は、下面又は裏面と呼ばれる場合がある。第２主面１０２には、図２Ｂに示すように、低雑音増幅器１２とスイッチ３２及び８０とが実装されている。

整合回路２１及び２２の各々は、１以上のインダクタを含む。整合回路２１及び２２の各々は、例えば表面実装部品（ＳＭＤ）及び／又は集積型受動部品（ＩＰＤ）として第１主面１０１に実装されている。ここでは、整合回路２１のインダクタは、第１インダクタの一例であり、整合回路２２のインダクタは、第２インダクタの一例である。なお、整合回路２１及び２２の各々は、１以上のインダクタに加えて、１以上のキャパシタを含んでもよい。

ここで、モジュール基板１００の平面視において、整合回路２１及び２２は、受信フィルタ６１Ｒ及び送信フィルタ６１Ｔを間に挟んで配置されている。つまり、平面視において、受信フィルタ６１Ｒ及び送信フィルタ６１Ｔは、整合回路２１（のインダクタ）と整合回路２２（のインダクタ）との間に配置されている。

スイッチ３１は、基板に実装された回路部品の一例であり、第１主面１０１上に配置されている。スイッチ３１は、デュプレクサ６１の近傍に位置しており、ボンディングワイヤ１５１を介して送信フィルタ６１Ｔに電気的に接続されている。

デュプレクサ６１に含まれる受信フィルタ６１Ｒ及び送信フィルタ６１Ｔは、第１主面１０１上に積層されている。本実施の形態では、受信フィルタ６１Ｒは、基板の第１主面１０１上に配置された第１フィルタの一例である。また、送信フィルタ６１Ｔは、第１フィルタ上に配置された第２フィルタの一例である。

デュプレクサ６２に含まれる受信フィルタ６２Ｒ及び送信フィルタ６２Ｔも、第１主面１０１上に積層されている。なお、受信フィルタ６２Ｒ及び送信フィルタ６２Ｔは、必ずしも積層されなくてもよい。

送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔ、並びに受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒとしては、例えば、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＬＣ共振フィルタ、誘電体フィルタ、又は、それらの任意の組み合わせを用いることができ、さらには、これらには限定されない。

低雑音増幅器１２とスイッチ３２及び８０とは、第２主面１０２上に配置された半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２０に内蔵されている。モジュール基板１００の平面視において半導体ＩＣ１２０の少なくとも一部と受信フィルタ６１Ｒの少なくとも一部とは重なっている。また、モジュール基板１００の平面視において、半導体ＩＣ１２０と電力増幅器１１とは、重なっていない。

半導体ＩＣ１２０は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）で構成されている。これにより、半導体ＩＣ１２０を安価に製造することが可能となる。なお、半導体ＩＣ１２０は、ＧａＡｓ又はＳｉＧｅで構成されていてもよい。これにより、高品質な増幅性能及び雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。

複数のポスト電極１１０は、外部接続端子の一例である。複数のポスト電極１１０の各々は、モジュール基板１００の第２主面１０２上に配置され、第２主面１０２から延びている。また、複数のポスト電極１１０の各々は、樹脂部材１３０を貫通し、その一端が樹脂部材１３０から露出している。樹脂部材１３０から露出した複数のポスト電極１１０の一端は、高周波モジュール１のＺ軸負方向側に配置されたマザー基板上の入出力端子及び／又はグランド電極等に接続される。

樹脂部材１３０は、モジュール基板１００の第１主面１０１及び１０２上に配置され、第１主面１０１及び１０２上の回路部品を覆っている。樹脂部材１３０は、第１主面１０１及び１０２上の回路部品の機械強度及び耐湿性等の信頼性を確保する機能を有する。

シールド電極層１４０は、樹脂部材１３０の上表面及び側表面を覆うように形成され、グランド電位に設定される。シールド電極層１４０は、外来ノイズが高周波モジュール１を構成する回路部品に侵入することを抑制する機能を有する。

ボンディングワイヤ１５１は、送信フィルタ６１Ｔとスイッチ３１とを接続する。本実施の形態では、ボンディングワイヤ１５１の一端は、送信フィルタ６１Ｔの上面の電極６１１に接合され、ボンディングワイヤ１５１の他端は、スイッチ３１の上面の電極３１１に接合されている。このとき、ボンディングワイヤ１５１は、モジュール基板１００の平面視において、受信フィルタ６１Ｒと離れた位置でスイッチ３１と接合されている。その結果、ボンディングワイヤ１５１は、受信フィルタ６１Ｒ内及び受信フィルタ６１Ｒ直下を通らずに、送信フィルタ６１Ｔとスイッチ３１とをつなぐことができる。

なお、高周波モジュール１は、樹脂部材１３０及びシールド電極層１４０を備えなくてもよい。つまり、樹脂部材１３０及びシールド電極層１４０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。また、送信フィルタ６１Ｔの上面の電極６１１の位置、スイッチ３１の上面の電極３１１の位置、及び、ボンディングワイヤ１５１の通過経路は、例示であり、上記に限定されない。

［３ 効果等］
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、第１主面１０１を有するモジュール基板１００と、第１主面１０１上に配置された第１フィルタ（受信フィルタ６１Ｒ）と、第１フィルタ上に配置された第２フィルタ（送信フィルタ６１Ｔ）と、モジュール基板１００に実装された回路部品（スイッチ３１）と、第２フィルタと回路部品とを接続するボンディングワイヤ１５１と、を備え、第１フィルタ及び第２フィルタの一方は、送信フィルタ６１Ｔであり、第１フィルタ及び第２フィルタの他方は、受信フィルタ６１Ｒであり、ボンディングワイヤ１５１の一端は、第２フィルタに接合され、ボンディングワイヤ１５１の他端は、回路部品又は回路部品に接続された第１主面１０１上の電極に接合されている。

また、本実施の形態に係る通信装置５は、アンテナ２で送受信される高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１と、を備える。

これによれば、第１フィルタ内及び第１フィルタ直下を通らずにボンディングワイヤ１５１を介して、第２フィルタから回路部品に又は回路部品から第２フィルタに、高周波信号を伝送することができる。したがって、高周波送信信号と高周波受信信号との不要な干渉を抑制することができ、送受信回路間のアイソレーション特性を向上させることができる。さらに、第２フィルタのための入出力端子が第１フィルタに形成されなくてもよいので、第１フィルタの入出力端子の配置自由度を向上させることができ、第１フィルタ下のモジュール基板１００内の配線自由度を向上させることができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、モジュール基板１００は、さらに、第１主面１０１の反対側に第２主面１０２を有し、高周波モジュール１は、さらに、第２主面１０２上に配置され、高周波受信信号を増幅する低雑音増幅器１２を備え、第１フィルタは、受信フィルタ６１Ｒであり、第２フィルタは、送信フィルタ６１Ｔであってもよい。

これによれば、モジュール基板１００の両面に回路素子を実装することができ、高周波モジュール１の小型化を実現することができる。さらに、送信フィルタ６１Ｔの下に受信フィルタ６１Ｒが配置され、モジュール基板１００の第２主面１０２に低雑音増幅器１２が配置されるので、上下で送信経路と受信経路とを分けることができ、送受信回路間のアイソレーション特性を向上させることができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、モジュール基板１００の平面視において、受信フィルタ６１Ｒの少なくとも一部と低雑音増幅器１２の少なくとも一部とは重なっていてもよい。

これによれば、受信フィルタ６１Ｒと低雑音増幅器１２とをより近くに配置することができ、受信回路の配線長を短縮することができる。その結果、配線ロス及び配線によるマッチング誤差を低減することができ、受信感度を向上させることができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、第１主面１０１上に配置され、高周波送信信号を増幅する電力増幅器１１を備えてもよく、回路部品は、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔとの間に接続されたスイッチ３１であってもよい。

これによれば、送信フィルタ６１Ｔと電力増幅器１１との間にスイッチ３１が接続される場合に、送信フィルタ６１Ｔとスイッチ３１とをボンディングワイヤ１５１を介して接続することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、スイッチ３１は、第１主面１０１上に配置され、ボンディングワイヤ１５１の他端は、スイッチ３１の上面に接合されていてもよい。

これによれば、ボンディングワイヤ１５１をスイッチ３１の上面に接合することができ、モジュール基板１００上で接合する場合よりも、ボンディングワイヤ１５１を短くすることができる。さらに、ボンディングワイヤ１５１を接合するための電極がモジュール基板１００上に不要となるので、モジュール基板１００上の回路部品の配置自由度を向上させることができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、第１主面１０１上に配置され、高周波送信信号を増幅する電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔとの間に接続された第１インダクタ（整合回路２１のインダクタ）と、第１主面１０１上に配置され、受信フィルタ６１Ｒと高周波受信信号を増幅する低雑音増幅器１２との間に接続された第２インダクタ（整合回路２２のインダクタ）と、を備えてもよく、モジュール基板１００の平面視において、第１フィルタ及び第２フィルタは、第１インダクタと第２インダクタとの間に配置されていてもよい。

これによれば、第１インダクタと第２インダクタとの間に、高背な積層部品（第１フィルタ及び第２フィルタ）が配置されるので、第１インダクタと第２インダクタとの磁界結合が抑制される。したがって、電力増幅器１１で増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、又は、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。その結果、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、第１フィルタ及び第２フィルタは、デュプレクサ６１を構成していてもよい。

これによれば、デュプレクサを構成する送受信フィルタ間の配線長を短縮することができ、配線ロス及び配線によるマッチング誤差を低減することができる。

（実施の形態１の変形例）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。本変形例では、積層されたフィルタの数が３である点が上記実施の形態１と主として異なる。以下に、本変形例に係る高周波モジュールについて、上記実施の形態１と異なる点を中心に図４〜図６を参照しながら具体的に説明する。

図４では、受信フィルタ６２Ｒ、受信フィルタ６１Ｒ、及び、送信フィルタ６１Ｔが下から上にこの順で積層されている。この場合も、受信フィルタ６１Ｒが、基板の第１主面１０１上に配置された第１フィルタに相当し、送信フィルタ６１Ｔが、第１フィルタ上に配置された第２フィルタに相当する。

図４において、最も上に配置された送信フィルタ６１Ｔは、実施の形態１と同様に、ボンディングワイヤ１５１を介してスイッチ３１に接続されている。また、真ん中に配置された受信フィルタ６１Ｒは、ボンディングワイヤ１５２を介して、第１主面１０１上の電極に接続されている。具体的には、ボンディングワイヤ１５２の一端は、受信フィルタ６１Ｒに接合され、ボンディングワイヤ１５２の他端は、第１主面１０１上の電極に接合されている。

図５では、図４と同様に、受信フィルタ６２Ｒ、受信フィルタ６１Ｒ、及び、送信フィルタ６１Ｔが下から上にこの順で積層されている。この場合も、受信フィルタ６１Ｒが、基板の第１主面１０１上に配置された第１フィルタに相当し、送信フィルタ６１Ｔが、第１フィルタ上に配置された第２フィルタに相当する。

図５において、最も上に配置された送信フィルタ６１Ｔは、上記実施の形態１と同様に、ボンディングワイヤ１５１を介してスイッチ３１に接続されている。真ん中に配置された受信フィルタ６１Ｒは、ボンディングワイヤ１５２の代わりに、受信フィルタ６２Ｒに形成されたビア電極６２１を介して、第１主面１０１上の電極に接続されている。

図６では、受信フィルタ６１Ｒ、送信フィルタ６１Ｔ、及び、受信フィルタ６２Ｒが下から上にこの順で積層されている。この場合も、受信フィルタ６１Ｒが、基板の第１主面１０１上に配置された第１フィルタに相当し、送信フィルタ６１Ｔが、第１フィルタ上に配置された第２フィルタに相当する。

図６において、真ん中に配置された送信フィルタ６１Ｔは、ボンディングワイヤ１５１を介してスイッチ３１に接続されている。最も上に配置された受信フィルタ６２Ｒは、ボンディングワイヤ１５３を介して、第１主面１０１上の電極に接続されている。

以上のように、３つのフィルタが積層される場合であっても、受信フィルタ６１Ｒの上に配置された送信フィルタ６１Ｔと、スイッチ３１とを、ボンディングワイヤ１５１を介して接続することができる。したがって、上記実施の形態１と同様に、送受信回路間のアイソレーション特性を向上させることができる。

なお、本変形例では、積層されたフィルタの数は、３であったが、これに限定さない。積層されたフィルタの数は、４以上であってもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、送信フィルタ６１Ｔに接続されるスイッチ３１が、モジュール基板１００の第２主面１０２に実装される点が、上記実施の形態１と主として異なる。以下に、本実施の形態に係る高周波モジュールについて、上記実施の形態１と異なる点を中心に図７を参照しながら具体的に説明する。

図７は、実施の形態２に係る高周波モジュール１Ａの断面図である。本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａは、低雑音増幅器１２とスイッチ３２及び８０とに加えて、スイッチ３１を内蔵する半導体ＩＣ１２０Ａを備える。

受信フィルタ６１Ｒは、ボンディングワイヤ１５１Ａに加えて、モジュール基板１００に形成されたビア電極３１１Ａを介して、第２主面１０２上に配置された半導体ＩＣ１２０Ａに接続される。具体的には、ボンディングワイヤ１５１Ａの一端は、実施の形態１と同様に送信フィルタ６１Ｔの上面の電極６１１に接合されているが、ボンディングワイヤ１５１Ａの他端は、スイッチ３１に接続されたビア電極３１１Ａと第１主面１０１上で接合されている。

なお、図７では、ビア電極３１１Ａは、貫通ビア電極であるが、これに限定されない。例えば、ビア電極３１１Ａは、第１主面１０１に形成された非貫通ビア電極と、第２主面１０２に形成された非貫通ビア電極と、２つの非貫通ビア電極をモジュール基板１００内で接続する配線パターンとの組み合わせによって実現されてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａにおいて、スイッチ３１は、第２主面１０２上に配置され、ボンディングワイヤ１５１Ａの他端は、モジュール基板１００に形成されたビア電極３１１Ａであってスイッチ３１と接続されたビア電極３１１Ａと第１主面１０１上で接合されている。

これによれば、スイッチ３１がモジュール基板の第２主面１０２上に配置される場合であっても、第２フィルタとスイッチ３１とを、ボンディングワイヤ１５１Ａ及びビア電極３１１Ａを介して第１フィルタを通らずに接続することができる。これにより、送受信回路間のアイソレーション特性を向上させることができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態では、スイッチ３１が存在せず、送信フィルタ６１Ｔがボンディングワイヤを介して整合回路２１に接続される点が、上記実施の形態１と主として異なる。本実施の形態に係る高周波モジュールについて、上記実施の形態１と異なる点を中心に図８を参照しながら具体的に説明する。

図８は、実施の形態３に係る高周波モジュール１Ｂの断面図である。本実施の形態に係る高周波モジュール１Ｂにおいて、ボンディングワイヤ１５１Ｂは、送信フィルタ６１Ｔと整合回路２１のインダクタ（第１インダクタ）とを接続する。つまり、本実施の形態では、整合回路２１のインダクタが基板に実装された回路部品に相当する。

具体的には、ボンディングワイヤ１５１Ｂの一端は、実施の形態１と同様に送信フィルタ６１Ｔの上面の電極６１１に接合される。一方、ボンディングワイヤ１５１Ｂの他端は、整合回路２１のインダクタのランド電極２１１Ｂに第１主面１０１上で接合される。

ランド電極２１１Ｂは、整合回路２１の本体を挟んで受信フィルタ６１Ｒと対向している。つまり、整合回路２１の本体は、ランド電極２１１Ｂと受信フィルタ６１Ｒとの間に配置されている。つまり、ボンディングワイヤ１５１Ｂは、モジュール基板１００の平面視において、受信フィルタ６１Ｒと離れた位置でランド電極２１１Ｂと接合されている。

以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ｂは、第１主面１０１上に配置され、高周波送信信号を増幅する電力増幅器１１を備え、ボンディングワイヤ１５１Ｂによって送信フィルタ６１Ｔと接続される回路部品は、第１主面１０１上に配置され、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔとの間に接続された整合回路２１のインダクタである。

これによれば、送信フィルタ６１Ｔと電力増幅器１１との間に整合回路２１が接続される場合に、送信フィルタ６１Ｔと整合回路２１のインダクタとをボンディングワイヤ１５１Ｂを介して接続することができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る高周波モジュール及び通信装置について、実施の形態及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及び通信装置は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態及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、上記実施の形態及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、並びに、上記高周波モジュール及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、上記各実施の形態及びその変形例に係る高周波モジュール及び通信装置において、図面に開示された各回路素子及び信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子及び配線などが挿入されてもよい。例えば、デュプレクサ６１とスイッチ８０との間、及び／又は、デュプレクサ６２とスイッチ８０との間に整合回路が接続されてもよい。

なお、上記各実施の形態及びその変形例では、高周波モジュールは、ポスト電極１１０を外部接続端子として備えていたが、外部接続端子はこれに限定されない。例えば、高周波モジュール１Ｃは、図９に示すように、ポスト電極１１０の代わりに、バンプ電極１１０Ｃを外部接続端子として備えてもよい。この場合、高周波モジュール１Ｃは、樹脂部材１３０及びシールド電極層１４０を備えなくてもよい。

なお、ボンディングワイヤの他端の接合位置は、上記各実施の形態及びその変形例における接合位置に限定されない。例えば、ボンディングワイヤの他端は、スイッチ３１又は整合回路２１と第１主面１０１上の平面配線パターンを介して接続された第１主面１０１上の電極に接合されてもよい。これにより、ボンディングワイヤの接合位置の自由度を向上させることができる。

なお、上記各実施の形態及びその変形例では、回路部品は、モジュール基板１００の第１主面１０１及び第２主面１０２の両方に配置されていたが、これに限定されない。例えば、回路部品は、モジュール基板１００の第１主面１０１及び第２主面１０２の一方のみに配置されてもよい。

なお、上記各実施の形態及びその変形例では、受信フィルタ６１Ｒ上に送信フィルタ６１Ｔが配置されていたが、これに限定されない。例えば、送信フィルタ６１Ｔ上に受信フィルタ６１Ｒが配置されてもよい。この場合、電力増幅器１１は、モジュール基板１００の第２主面１０２に実装され、低雑音増幅器１２は、モジュール基板１００の第１主面１０１に実装されてもよい。

なお、上記各実施の形態及びその変形例では、積層された受信フィルタ及び送信フィルタは、デュプレクサを構成していたが、これに限定されない。例えば、異なる通信バンドのための受信フィルタ及び送信フィルタが積層されてもよい。

本発明は、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 高周波モジュール
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４ ＢＢＩＣ
５ 通信装置
１１ 電力増幅器
１２ 低雑音増幅器
２１、２２ 整合回路
３１、３２、８０ スイッチ
６１、６２ デュプレクサ
６１Ｒ、６２Ｒ 受信フィルタ
６１Ｔ、６２Ｔ 送信フィルタ
９０ アンテナ接続端子
９１ 送信入力端子
９２ 受信出力端子
１００ モジュール基板
１０１ 第１主面
１０２ 第２主面
１１０ ポスト電極
１１０Ｃ バンプ電極
１２０、１２０Ａ 半導体ＩＣ
１３０ 樹脂部材
１４０ シールド電極層
１５１、１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２、１５３ ボンディングワイヤ
２１１Ｂ ランド電極
３１１、６１１ 電極
３１１Ａ、６２１ ビア電極

Claims (10)

1. 第１主面を有する基板と、
   前記第１主面上に配置された第１フィルタと、
   前記第１フィルタ上に配置された第２フィルタと、
   前記基板に実装された回路部品と、
   前記第２フィルタと前記回路部品とを接続するボンディングワイヤと、を備え、
   前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの一方は、送信フィルタであり、
   前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの他方は、受信フィルタであり、
   前記ボンディングワイヤの一端は、前記第２フィルタに接合され、
   前記ボンディングワイヤの他端は、前記回路部品又は前記回路部品に接続された前記第１主面上の電極に接合されている、
   高周波モジュール。
2. 前記基板は、さらに、前記第１主面の反対側に第２主面を有し、
   前記高周波モジュールは、さらに、前記第２主面上に配置され、高周波受信信号を増幅する低雑音増幅器を備え、
   前記第１フィルタは、前記受信フィルタであり、
   前記第２フィルタは、前記送信フィルタである、
   請求項１に記載の高周波モジュール。
3. 前記基板の平面視において、前記受信フィルタの少なくとも一部と前記低雑音増幅器の少なくとも一部とは重なっている、
   請求項２に記載の高周波モジュール。
4. さらに、前記第１主面上に配置され、高周波送信信号を増幅する電力増幅器を備え、
   前記回路部品は、前記電力増幅器と前記送信フィルタとの間に接続されたスイッチである、
   請求項２又は３に記載の高周波モジュール。
5. 前記スイッチは、前記第１主面上に配置され、
   前記ボンディングワイヤの他端は、前記スイッチの上面に接合されている、
   請求項４に記載の高周波モジュール。
6. 前記スイッチは、前記第２主面上に配置され、
   前記ボンディングワイヤの他端は、前記基板に形成されたビア電極であって前記スイッチと接続されたビア電極と前記第１主面上で接合されている、
   請求項４に記載の高周波モジュール。
7. さらに、前記第１主面上に配置され、高周波送信信号を増幅する電力増幅器を備え、
   前記回路部品は、前記第１主面上に配置され、前記電力増幅器と前記送信フィルタとの間に接続された第１インダクタである、
   請求項２又は３に記載の高周波モジュール。
8. さらに、
   前記第１主面上に配置され、高周波送信信号を増幅する電力増幅器と前記送信フィルタとの間に接続された第１インダクタと、
   前記第１主面上に配置され、前記受信フィルタと高周波受信信号を増幅する低雑音増幅器との間に接続された第２インダクタと、を備え、
   前記基板の平面視において、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、前記第１インダクタと前記第２インダクタとの間に配置されている、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
9. 前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、デュプレクサを構成している、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
10. アンテナで送受信される高周波信号を処理する信号処理回路と、
    前記アンテナと前記信号処理回路との間で前記高周波信号を伝送する請求項１〜９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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