JP2021164142A - 高周波モジュール、高周波回路及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタ特性の向上を図る。【解決手段】フィルタ11は、第1入出力電極111及び第2入出力電極112を有し、実装基板6の第1主面61に配置されている。実装基板6は、第1ランド電極611と、第2ランド電極612と、グランド端子623と、複数のビア導体645と、を有する。第1ランド電極611は、第1入出力電極111に接続されている。第2ランド電極612は、第2入出力電極112に接続されている。グランド端子623は、実装基板6の厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子623に接続されている。複数のビア導体645は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している。【選択図】図3
Description
本発明は、一般に高周波モジュール、高周波回路及び通信装置に関し、より詳細には、フィルタを備える高周波モジュール、及び、その高周波モジュールを備える高周波回路、及び、その高周波回路を備える通信装置に関する。
従来、第1のフィルタチップと、第2のフィルタチップと、を備える分波装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された分波装置は、デュプレクサとフィルタとを備えるトリプレクサである。第1のフィルタチップは、デュプレクサを含む。第2のフィルタチップは、フィルタを含む。
特許文献1には、回路基板上に実装された第1フィルタチップ及び第2フィルタチップの概略配置が示されている。
高周波モジュールにおいては、実装基板と、実装基板に実装されたフィルタと、を備える場合に、フィルタのフィルタ特性が低下してしまうことがあった。
本発明の目的は、フィルタ特性の向上を図ることが可能な高周波モジュール、高周波回路及び通信装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、実装基板と、フィルタと、を備える。前記実装基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。前記フィルタは、第1入出力電極及び第2入出力電極を有し、前記実装基板の前記第1主面に配置されている。前記実装基板は、第1ランド電極と、第2ランド電極と、グランド端子と、複数のビア導体と、を有する。前記第1ランド電極は、前記第1入出力電極に接続されている。前記第2ランド電極は、前記第2入出力電極に接続されている。前記グランド端子は、前記実装基板の厚さ方向において前記第1主面よりも前記第2主面側に位置している。前記複数のビア導体は、前記第1主面と前記第2主面との間に配置されており、前記グランド端子に接続されている。前記複数のビア導体は、前記厚さ方向からの平面視において、前記第1ランド電極と前記第2ランド電極との間に位置している。
本発明の一態様に係る高周波回路は、前記高周波モジュールと、アンプと、を備える。前記アンプは、前記高周波モジュールの前記フィルタに接続される。
本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波回路と、信号処理回路と、を備える。前記信号処理回路は、前記信号処理回路は、前記高周波モジュールの前記フィルタを通過する高周波信号を信号処理する。
本発明の上記態様に係る高周波モジュール、高周波回路及び通信装置は、フィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
以下の実施形態等において参照する図1〜6D、15〜18D及び20〜22は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(実施形態1)
以下、実施形態1に係る高周波モジュール1、高周波回路2及び通信装置300について、図1〜12を参照して説明する。
以下、実施形態1に係る高周波モジュール1、高周波回路2及び通信装置300について、図1〜12を参照して説明する。
(1)高周波モジュールの概要
実施形態1に係る高周波モジュール1は、図1及び2に示すように、実装基板6と、フィルタ11と、を備える。実装基板6は、図3〜5に示すように、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタ11は、図1〜5に示すように、第1入出力電極111及び第2入出力電極112を有し、実装基板6の第1主面61に配置されている。
実施形態1に係る高周波モジュール1は、図1及び2に示すように、実装基板6と、フィルタ11と、を備える。実装基板6は、図3〜5に示すように、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタ11は、図1〜5に示すように、第1入出力電極111及び第2入出力電極112を有し、実装基板6の第1主面61に配置されている。
第1フィルタ11は、図1に示すように、複数(4つ)の外部接続電極として、第1入出力電極111及び第2入出力電極112と、複数(2つ)のグランド電極113,114と、を有している。
フィルタ11(以下、第1フィルタ11ともいう)は、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタである。第1フィルタ11の所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している。所定通過帯域は、例えば、2400MHz−2483MHzの周波数帯域に含まれる。
高周波モジュール1は、第1フィルタ11の他に、第2フィルタ12を更に備える。第2フィルタ12は、実装基板6の第1主面61に配置されている。実施形態1に係る高周波モジュール1では、第1フィルタ11と第2フィルタ12とを含むフィルタ装置10が、実装基板6の第1主面61に配置されている。第1フィルタ11と第2フィルタ12とはワンパッケージ化されている。第2フィルタ12は、例えば、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも低周波数側に通過帯域を有する。所定通過帯域よりも低周波数側の通過帯域は、例えば、1710MHz−2370MHzの周波数帯域に含まれる。第2フィルタ12は、例えば、ミッドバンド用フィルタである。第2フィルタ12は、例えば、バンドエリミネーションフィルタであり、第1フィルタ11の所定通過帯域に阻止帯域を有し、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも高周波数側にも通過帯域を有する。所定通過帯域よりも高周波数側の通過帯域は、例えば、2496MHz−2690MHzの周波数帯域に含まれる。第2フィルタ12は、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも低周波数側と高周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有していればよい。
また、高周波モジュール1は、第3フィルタ13を更に備える。例えば、第3フィルタ13は、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも高周波数側に通過帯域を有する。第3フィルタ13は、例えば、ウルトラハイバンド(UHB)用フィルタである。第3フィルタ13の通過帯域は、例えば、3300MHz−5000MHzの周波数帯域に含まれる。第3フィルタ13の通過帯域は、3300MHz−5000MHzの周波数帯域に含まれていればよく、例えば、3400MHz−3600MHzであってもよい。第3フィルタ13の通過帯域は、第2フィルタ12の通過帯域よりも高周波数側にある。図7には、第1フィルタ11のフィルタ特性を実線A1で模式的に示し、第2フィルタ12のフィルタ特性を破線B1で示し、第3フィルタ13のフィルタ特性を一点鎖線C1で模式的に示してある。
高周波モジュール1では、第1フィルタ11と第2フィルタ12とを含む1つのフィルタ装置10と、第3フィルタ13と、が実装基板6に実装されている。高周波モジュール1は、図8に示すように、第1フィルタ11と第2フィルタ12と第3フィルタ13とを含むマルチプレクサを構成している。ここにおいて、第2フィルタ12は、入出力電極121と、入出力電極122と、を有する。また、第3フィルタ13は、入出力電極131と、入出力電極132と、を有する。高周波モジュール1は、共通端子600と、第1端子601と、第2端子602と、第3端子603と、を更に備える。共通端子600は、第1フィルタ11の第1入出力電極111と第2フィルタ12の入出力電極121と第3フィルタ13の入出力電極131とが接続されている端子である。第1端子601は、第1フィルタ11の第2入出力電極112が接続されている端子である。第2端子602は、第2フィルタ12の入出力電極122が接続されている端子である。第3端子603は、第3フィルタ13の入出力電極132が接続されている端子である。
また、高周波モジュール1は、図1に示すように、フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13以外にも、実装基板6の第1主面61に配置される複数(図1の例では、6つ)の電子部品16を更に備える。複数の電子部品16は、図8に示す複数(4つ)の整合回路140,141,152,153の構成要素(インダクタ、キャパシタ等)を含む。整合回路140は、第1フィルタ11の第1入出力電極111及び第2フィルタ12の入出力電極121と共通端子600との間に接続されている。整合回路142は、第3フィルタ13の入出力電極131と共通端子600との間に接続されている。整合回路152は、第2フィルタ12の入出力電極122と第2端子602との間に接続されている。整合回路153は、第3フィルタ13の入出力電極132と第3端子603との間に接続されている。
実施形態1に係る高周波モジュール1は、実装基板6と、フィルタ11と、を備える。実装基板6は、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタ11は、第1入出力電極111及び第2入出力電極112を有し、実装基板6の第1主面61に配置されている。実装基板6は、第1ランド電極611と、第2ランド電極612と、グランド端子623と、複数(例えば、5つ)のビア導体645と、を有する。第1ランド電極611は、第1入出力電極111に接続されている。第2ランド電極612は、第2入出力電極112に接続されている。グランド端子623は、実装基板6の厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子623に接続されている。複数のビア導体645は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している(図2及び3参照)。これにより、実施形態1に係る高周波モジュール1は、フィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
(2)高周波回路及び通信装置の概要
以下、図12に基づいて、実施形態1に係る高周波モジュール1を備える高周波回路2及び通信装置300について説明する。
以下、図12に基づいて、実施形態1に係る高周波モジュール1を備える高周波回路2及び通信装置300について説明する。
高周波モジュール1を備える高周波回路2は、例えば、マルチモード/マルチバンド対応の通信装置300に用いられる。通信装置300は、例えば、携帯電話(例えば、スマートフォン)であるが、これに限らず、例えば、ウェアラブル端末(例えば、スマートウォッチ)等であってもよい。高周波モジュール1は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格、5G(第5世代移動通信)規格等に対応可能なモジュールである。4G規格は、例えば、3GPP LTE(Long Term Evolution)規格である。5G規格は、例えば、5G NR(New Radio)である。高周波回路2は、キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティに対応可能な回路である。
高周波モジュール1については、高周波回路2及び通信装置300について説明した後で、より詳細に説明する。
高周波回路2は、例えば、信号処理回路301から入力された送信信号(高周波信号)を増幅してアンテナ310に出力するように構成されている。また、高周波回路2は、アンテナ310から入力された受信信号(高周波信号)を増幅して信号処理回路301に出力するように構成されている。信号処理回路301は、高周波回路2の構成要素ではなく、高周波回路2を備える通信装置300の構成要素である。高周波回路2は、例えば、通信装置300が備える信号処理回路301によって制御される。通信装置300は、高周波回路2と、信号処理回路301と、を備える。通信装置300は、アンテナ310を更に備える。
信号処理回路301は、例えば、RF信号処理回路302と、ベースバンド信号処理回路303と、を含む。RF信号処理回路302は、例えばRFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)であり、高周波信号に対する信号処理を行う。RF信号処理回路302は、例えば、ベースバンド信号処理回路303から出力された高周波信号(送信信号)に対してアップコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号を出力する。また、RF信号処理回路302は、例えば、高周波モジュール1から出力された高周波信号(受信信号)に対してダウンコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号をベースバンド信号処理回路303へ出力する。ベースバンド信号処理回路303は、例えばBBIC(Baseband Integrated Circuit)である。ベースバンド信号処理回路303は、ベースバンド信号からI相信号及びQ相信号を生成する。ベースバンド信号は、例えば、外部から入力される音声信号、画像信号等である。ベースバンド信号処理回路303は、I相信号とQ相信号とを合成することでIQ変調処理を行って、送信信号を出力する。この際、送信信号は、所定周波数の搬送波信号を、当該搬送波信号の周期よりも長い周期で振幅変調した変調信号(IQ信号)として生成される。ベースバンド信号処理回路303で処理された受信信号は、例えば、画像信号として画像表示のために、又は、音声信号として通話のために使用される。高周波モジュール1は、アンテナ310と信号処理回路301のRF信号処理回路302との間で高周波信号(受信信号、送信信号)を伝達する。
高周波回路2は、マルチプレクサを構成している高周波モジュール1と、第1送受信回路20と、第2送受信回路30と、第3送受信回路40と、を備える。複数の外部接続端子は、アンテナ端子と、8つの信号端子T2〜T9と、を含む。
高周波回路2では、高周波モジュール1の共通端子600が、アンテナ端子T1に接続されている。アンテナ端子T1は、アンテナ310に接続される。
第1送受信回路20は、高周波モジュール1の第1フィルタ11を介してアンテナ端子T1に接続されている。第1送受信回路20は、第1スイッチ21と、送信フィルタ22と、受信フィルタ23と、パワーアンプ24と、ローノイズアンプ25と、を含んでいる。
第1スイッチ21は、共通端子211と、複数(図示例では2つ)の選択端子212,213と、を有する。共通端子211は、第1フィルタ11(の第2入出力電極112)に接続されている。選択端子212は、送信フィルタ22に接続されている。選択端子213は、受信フィルタ23に接続されている。
第1スイッチ21は、複数の選択端子212,213のうち1つ以上を共通端子211に接続可能なスイッチである。
第1スイッチ21は、例えば、信号処理回路301によって制御される。第1スイッチ21は、例えば、MIPI(Mobile Industry Processor Interface)規格に対応している。第1スイッチ21は、例えば、信号処理回路301のRF信号処理回路302からの制御信号にしたがって、共通端子211と複数の選択端子212,213との接続状態を切り替える。第1スイッチ21は、例えば、スイッチIC(Integrated Circuit)である。
送信フィルタ22は、RF信号処理回路302からの送信信号(高周波信号)を通過させる。
受信フィルタ23は、アンテナ310にて受信され第1フィルタ11を通過した受信信号(高周波信号)を通過させる。
パワーアンプ24は、入力端子及び出力端子を有する。パワーアンプ24の入力端子は、信号端子T2に接続されている。パワーアンプ24の出力端子は送信フィルタ22に接続されている。信号端子T2は、例えば、外部回路(例えば、信号処理回路301)からの送信信号を入力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。パワーアンプ24は、例えば、信号処理回路301からの送信信号(高周波信号)を増幅して出力する。
第1送受信回路20は、パワーアンプ24の出力端子と送信フィルタ22との間に接続されている出力整合回路を含んでいてもよい。出力整合回路は、パワーアンプ24と送信フィルタ22とのインピーダンス整合をとるための回路である。
ローノイズアンプ25は、入力端子及び出力端子を有する。ローノイズアンプ25の入力端子は、受信フィルタ23に接続されている。ローノイズアンプ26の出力端子は、信号端子T3に接続されている。信号端子T3は、例えば、ローノイズアンプ25からの高周波信号(受信信号)を外部回路(例えば、信号処理回路301)へ出力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。ローノイズアンプ25は、入力端子に入力された受信信号を増幅して出力端子から出力する。
第1送受信回路20は、受信フィルタ23とローノイズアンプ25の入力端子との間に接続されている入力整合回路を含んでいてもよい。入力整合回路は、受信フィルタ23とローノイズアンプ25とのインピーダンス整合をとるための回路である。
第2送受信回路30は、高周波モジュール1の第2フィルタ12を介してアンテナ端子T1に接続されている。第2送受信回路30は、第2スイッチ31と、デュプレクサ32,33,34と、第3スイッチ35と、第4スイッチ36と、パワーアンプ37と、ローノイズアンプ38と、を含んでいる。
第2スイッチ31は、共通端子311と、複数(図示例では3つ)の選択端子312,313,314と、を有する。共通端子311は、第2フィルタ12に接続されている。選択端子312は、デュプレクサ32に接続されている。選択端子313は、デュプレクサタ3に接続されている。選択端子314は、デュプレクサ34に接続されている。
第2スイッチ31は、例えば、共通端子311に3つの選択端子312,313,314のうち少なくとも1つ以上を接続可能なスイッチである。ここで、第2スイッチ31は、例えば、一対一及び一対多の接続が可能なスイッチである。第2スイッチ31は、例えば、MIPI規格に対応している。第2スイッチ31は、例えば、信号処理回路301からの制御信号にしたがって、共通端子311と3つ選択端子312,313,314との接続状態を切り替える。第2スイッチ31は、例えば、スイッチICである。
第3スイッチ35は、共通端子351と、複数(図示例では3つ)の選択端子352,353,354と、を有する。共通端子351は、パワーアンプ37に電気的に接続されている。選択端子352は、デュプレクサ32に接続されている。選択端子353は、デュプレクサ33に接続されている。選択端子354は、デュプレクサ34に接続されている。
第3スイッチ35は、例えば、共通端子351に3つの選択端子352,353,354のうち少なくとも1つ以上を接続可能なスイッチである。ここで、第3スイッチ35は、例えば、一対一及び一対多の接続が可能なスイッチである。第3スイッチ35は、例えば、MIPI規格に対応している。第3スイッチ35は、例えば、信号処理回路301からの制御信号にしたがって、共通端子351と3つ選択端子352,353,354との接続状態を切り替える。第3スイッチ35は、例えば、スイッチICである。
第4スイッチ36は、共通端子361と、複数(図示例では3つ)の選択端子362,363,364と、を有する。共通端子361は、ローノイズアンプ38に電気的に接続されている。選択端子362は、デュプレクサ32に接続されている。選択端子363は、デュプレクサ33に接続されている。選択端子364は、デュプレクサ34に接続されている。
第4スイッチ36は、例えば、共通端子361に3つの選択端子362,363,364のうち少なくとも1つ以上を接続可能なスイッチである。ここで、第4スイッチ36は、例えば、一対一及び一対多の接続が可能なスイッチである。第4スイッチ36は、例えば、MIPI規格に対応している。第4スイッチ36は、例えば、信号処理回路301からの制御信号にしたがって、共通端子361と3つ選択端子362,363,364との接続状態を切り替える。第4スイッチ36は、例えば、スイッチICである。
複数のデュプレクサ32〜34の各々は、送信フィルタと、受信フィルタと、共通端子と、送信端子と、受信端子と、を有する。複数のデュプレクサ32〜34の各々では、送信フィルタは、共通端子と送信端子との間に接続されている。複数のデュプレクサ32〜34の各々では、受信フィルタは、共通端子と受信端子との間に接続されている。複数のデュプレクサ32〜34の共通端子は、第2スイッチ31の複数の選択端子312〜314に一対一に接続されている。また、複数のデュプレクサ32〜34の送信端子は、第3スイッチ35の複数(図示例では3つ)の選択端子352〜354に一対一に接続されている。複数のデュプレクサ32〜34の受信端子は、第4スイッチ36の複数の選択端子362〜364に一対一に接続されている。複数のデュプレクサ32〜34の送信フィルタの通過帯域は、互いに異なる。複数のデュプレクサ32〜34の受信フィルタの通過帯域は、互いに異なる。
パワーアンプ37は、入力端子及び出力端子を有する。パワーアンプ37の入力端子は、信号端子T4に接続されている。パワーアンプ37の出力端子は第3スイッチ35の共通端子351に接続されている。信号端子T4は、例えば、外部回路(例えば、信号処理回路301)からの送信信号を入力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。パワーアンプ37は、例えば、信号処理回路301からの送信信号(高周波信号)を増幅して出力する。
第2送受信回路30は、パワーアンプ37の出力端子と第3スイッチ35の共通端子351との間に接続されている出力整合回路を含んでいてもよい。出力整合回路は、パワーアンプ37と第3スイッチ35とのインピーダンス整合をとるための回路である。
ローノイズアンプ38は、入力端子及び出力端子を有する。ローノイズアンプ38の入力端子は、第4スイッチ36の共通端子361に接続されている。ローノイズアンプ38の出力端子は、信号端子T5に接続されている。信号端子T3は、例えば、ローノイズアンプ38からの高周波信号(受信信号)を外部回路(例えば、信号処理回路301)へ出力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。ローノイズアンプ38は、入力端子に入力された受信信号を増幅して出力端子から出力する。
第2送受信回路30は、第4スイッチ36の共通端子361とローノイズアンプ38の入力端子との間に接続されている入力整合回路を含んでいてもよい。入力整合回路は、第4スイッチ36とローノイズアンプ38とのインピーダンス整合をとるための回路である。
第3送受信回路40は、高周波モジュール1の第3フィルタ13を介してアンテナ端子T1に接続されている。第3送受信回路40は、ダイプレクサ41と、送信フィルタ44と、受信フィルタ45と、送信フィルタ46と、受信フィルタ47と、第5スイッチ42と、第6スイッチ43と、2つのパワーアンプ48,50と、2つのローノイズアンプ49,51と、を含んでいる。
ダイプレクサ41は、第1送受信フィルタと、第2送受信フィルタと、共通端子と、第1送受信端子と、第2送受信端子と、を有する。ダイプレクサ41では、第1送受信フィルタは、共通端子と第1送受信端子との間に接続されている。ダイプレクサ41では、第2送受信フィルタは、共通端子と第2送受信端子との間に接続されている。
第5スイッチ42は、共通端子421と、複数(図示例では2つ)の選択端子422,423と、を有する。共通端子421は、ダイプレクサ41の第1送受信端子に接続されている。選択端子422は、送信フィルタ44に接続されている。選択端子423は、受信フィルタ45に接続されている。
第5スイッチ42は、例えば、共通端子421に2つの選択端子422,423のうち1つの選択端子を接続可能なスイッチである。第5スイッチ42は、例えば、MIPI規格に対応している。第5スイッチ42は、例えば、信号処理回路301からの制御信号にしたがって、共通端子421と2つ選択端子422,423との接続状態を切り替える。第5スイッチ42は、例えば、スイッチICである。
第6スイッチ43は、共通端子431と、複数(図示例では2つ)の選択端子432,433と、を有する。共通端子431は、ダイプレクサ41の第2送受信端子に接続されている。選択端子432は、送信フィルタ46に接続されている。選択端子433は、受信フィルタ47に接続されている。
第6スイッチ43は、例えば、共通端子431に2つの選択端子432,433のうち1つの選択端子を接続可能なスイッチである。第6スイッチ43は、例えば、MIPI規格に対応している。第6スイッチ43は、例えば、信号処理回路301からの制御信号にしたがって、共通端子431と2つ選択端子432,433との接続状態を切り替える。第6スイッチ43は、例えば、スイッチICである。
送信フィルタ44は、RF信号処理回路302から出力されてパワーアンプ48で増幅された送信信号(高周波信号)を通過させる。送信フィルタ46は、RF信号処理回路302から出力されてパワーアンプ48で増幅された送信信号(高周波信号)を通過させる。送信フィルタ44と送信フィルタ46とは、互いに異なる通過帯域を有する。
受信フィルタ45は、アンテナ310にて受信され第3フィルタ13及びダイプレクサ41の第1送受信フィルタを通過した受信信号(高周波信号)を通過させる。受信フィルタ47は、アンテナ310にて受信され第3フィルタ13及びダイプレクサ41の第2送受信フィルタを通過した受信信号(高周波信号)を通過させる。
パワーアンプ48は、入力端子及び出力端子を有する。パワーアンプ48の入力端子は、信号端子T6に接続されている。パワーアンプ48の出力端子は送信フィルタ44に接続されている。信号端子T6は、例えば、外部回路(例えば、信号処理回路301)からの送信信号を入力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。パワーアンプ48は、例えば、信号処理回路301からの送信信号(高周波信号)を増幅して出力する。
第3送受信回路40は、パワーアンプ48の出力端子と送信フィルタ44との間に接続されている出力整合回路を含んでいてもよい。出力整合回路は、パワーアンプ48と送信フィルタ44とのインピーダンス整合をとるための回路である。
パワーアンプ50は、入力端子及び出力端子を有する。パワーアンプ50の入力端子は、信号端子T8に接続されている。パワーアンプ50の出力端子は送信フィルタ46に接続されている。信号端子T8は、例えば、外部回路(例えば、信号処理回路301)からの送信信号を入力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。パワーアンプ50は、例えば、信号処理回路301からの送信信号(高周波信号)を増幅して出力する。
第3送受信回路40は、パワーアンプ50の出力端子と送信フィルタ46との間に接続されている出力整合回路を含んでいてもよい。出力整合回路は、パワーアンプ50と送信フィルタ46とのインピーダンス整合をとるための回路である。
ローノイズアンプ49は、入力端子及び出力端子を有する。ローノイズアンプ49の入力端子は、受信フィルタ45に接続されている。ローノイズアンプ49の出力端子は、信号端子T7に接続されている。信号端子T7は、例えば、ローノイズアンプ49からの高周波信号(受信信号)を外部回路(例えば、信号処理回路301)へ出力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。ローノイズアンプ49は、入力端子に入力された受信信号を増幅して出力端子から出力する。
第3送受信回路40は、受信フィルタ45とローノイズアンプ49の入力端子との間に接続されている入力整合回路を含んでいてもよい。入力整合回路は、受信フィルタ45とローノイズアンプ49とのインピーダンス整合をとるための回路である。
ローノイズアンプ51は、入力端子及び出力端子を有する。ローノイズアンプ51の入力端子は、受信フィルタ47に接続されている。ローノイズアンプ51の出力端子は、信号端子T9に接続されている。信号端子T9は、例えば、ローノイズアンプ51からの高周波信号(受信信号)を外部回路(例えば、信号処理回路301)へ出力するための端子であり、信号処理回路301に接続される。ローノイズアンプ51は、入力端子に入力された受信信号を増幅して出力端子から出力する。
第3送受信回路40は、受信フィルタ47とローノイズアンプ51の入力端子との間に接続されている入力整合回路を含んでいてもよい。入力整合回路は、受信フィルタ47とローノイズアンプ51とのインピーダンス整合をとるための回路である。
高周波回路2は、信号処理回路301からの制御信号にしたがって複数(図示例では、4つ)のパワーアンプ24,37,48,50を制御するコントローラ55を更に備える。コントローラ55は、例えば、MIPI規格に対応している。高周波回路2は、コントローラ55が接続されている信号端子T10を更に備える。コントローラ55は、例えば、信号端子T10を介して信号処理回路301に接続される。信号端子T10は、外部回路(例えば、信号処理回路301)からの制御信号をコントローラ55に入力するための端子である。コントローラ55は、信号端子T10から取得した制御信号に基づいて複数のパワーアンプ24,37,48,50を制御する。
また、高周波回路2は、複数のグランド端子を含む。複数のグランド端子は、通信装置300の備える上述の回路基板のグランド電極と電気的に接続されてグランド電位が与えられる端子である。
(3)高周波モジュールの詳細
以下、高周波モジュール1の詳細について図1〜12を参照して説明する。
以下、高周波モジュール1の詳細について図1〜12を参照して説明する。
(3.1)高周波モジュールの回路構成
高周波モジュール1は、複数の外部接続端子を備える。複数の外部接続端子は、図8に示すように、共通端子600と、第1端子601と、第2端子602と、第3端子603と、グランド端子623(図6D参照)と、を含む。共通端子600は、第1フィルタ11の第1入出力電極111と、第2フィルタ12の入出力電極121と、第3フィルタ13の入出力電極131とが接続されている外部接続端子である。第1端子601は、第1フィルタ11の第2入出力電極112が接続されている外部接続端子である。第2端子602は、第2フィルタ12の入出力電極122が接続されている外部接続端子である。第3端子603は、第3フィルタ13の入出力電極132が接続されている外部接続端子である。
高周波モジュール1は、複数の外部接続端子を備える。複数の外部接続端子は、図8に示すように、共通端子600と、第1端子601と、第2端子602と、第3端子603と、グランド端子623(図6D参照)と、を含む。共通端子600は、第1フィルタ11の第1入出力電極111と、第2フィルタ12の入出力電極121と、第3フィルタ13の入出力電極131とが接続されている外部接続端子である。第1端子601は、第1フィルタ11の第2入出力電極112が接続されている外部接続端子である。第2端子602は、第2フィルタ12の入出力電極122が接続されている外部接続端子である。第3端子603は、第3フィルタ13の入出力電極132が接続されている外部接続端子である。
高周波モジュール1は、第1フィルタ11の第2入出力電極112と第1端子601との間に接続された第1整合回路を備えていてもよい。第1整合回路は、例えば、第1端子601において第1フィルタ11側とは反対側に接続される回路と、第1フィルタ11と、のインピーダンスを整合させるための回路である。
また、高周波モジュール1は、第2フィルタ12の入出力電極122と第2端子602との間に接続された整合回路152を備える。整合回路152は、例えば、第2端子602において第2フィルタ12側とは反対側に接続される回路と、第2フィルタ12と、のインピーダンスを整合させるための回路である。
また、高周波モジュール1は、第3フィルタ13の入出力電極132と第3端子603との間に接続された整合回路153を備える。整合回路153は、例えば、第3端子603において第3フィルタ13側とは反対側に接続される回路と、第3フィルタ13と、のインピーダンスを整合させるための回路である。
第1フィルタ11は、例えば、ラダー型フィルタである。第1フィルタ11は、複数の共振子を有する。複数の共振子は、例えば、図9に示すように、複数(例えば、5つ)の直列腕共振子S1〜S5と複数(例えば、4つ)の並列腕共振子P1〜P4とを含む。
複数の直列腕共振子S1〜S5は、第1入出力電極111と第2入出力電極112との間の経路104(以下、直列腕経路104ともいう)上に設けられている。複数の直列腕共振子S1〜S5は、直列腕経路104上において、直列に接続されている。第1フィルタ11では、直列腕経路104上において、1入出力電極111側から、直列腕共振子S1、直列腕共振子S2、直列腕共振子S3、直列腕共振子S4及び直列腕共振子S5の順に、複数の直列腕共振子S1〜S4が並んでいる。
並列腕共振子P1は、直列腕経路104上のノードN1とグランド電極113との間の経路105(並列腕経路105)上に設けられている。ノードN1は、直列腕経路104上において、直列腕共振子S1と直列腕共振子S2との間に位置する。並列腕共振子P2は、直列腕経路104上のノードN2とグランド電極113との間の経路106(並列腕経路106)上に設けられている。ノードN2は、直列腕経路104上において、直列腕共振子S2と直列腕共振子S3との間に位置する。並列腕共振子P3は、直列腕経路104上のノードN3とグランド電極114との間の経路107(並列腕経路107)上に設けられている。ノードN3は、直列腕経路104上において、直列腕共振子S3と直列腕共振子S4との間に位置する。並列腕共振子P4は、直列腕経路104上のノードN4とグランド電極114との間の経路106(並列腕経路108)に設けられている。ノードN4は、直列腕経路104上において、直列腕共振子S4と直列腕共振子S5との間に位置する。
第1フィルタ11は、例えば、弾性波フィルタであり、複数の弾性波共振子(複数の直列腕共振子S1〜S5及び複数の並列腕共振子P1〜P4)の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用するSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタである。この場合、複数の共振子の各々は、SAW共振子である。
第2フィルタ12及び第3フィルタ13の各々は、第1フィルタ11と同様に、弾性波フィルタである。第2フィルタ12及び第3フィルタ13の回路構成については説明を省略する。
(3.2)高周波モジュールの構造
実施形態1に係る高周波モジュール1は、図1に示すように、実装基板6と、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、複数(図示例では、6つ)の電子部品16と、を備える。
実施形態1に係る高周波モジュール1は、図1に示すように、実装基板6と、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、複数(図示例では、6つ)の電子部品16と、を備える。
高周波モジュール1では、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、複数の電子部品16とが、実装基板6の第1主面61に配置されている。複数の電子部品16は、整合回路141,142,152,153の構成要素(インダクタ、キャパシタ等)を含む。
実装基板6は、図3及び4に示すように、実装基板6の厚さ方向D1において互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。実装基板6は、例えば、複数(例えば、20層)の誘電体層及び複数(例えば、20層)の導電層を含む多層基板である。複数の誘電体層及び複数の導電層は、実装基板6の厚さ方向D1において積層されている。複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。複数の導電層の各々は、実装基板6の厚さ方向D1に直交する一平面内において1つ又は複数の導体部を含む。各導電層の材料は、例えば、銅である。複数の導電層は、第1ランド電極611と、第2ランド電極612と、第3ランド電極613と、第4ランド電極614と、グランド端子623と、グランド層651と、(図3及び4参照)を含む。実装基板6は、図6Dに示すように、グランド端子623を複数(9個)有している。高周波モジュール1では、複数のグランド端子623とグランド層651とが、実装基板6の有する複数(例えば、15個)のグランド用ビア導体652(図3,4及び6D参照)により接続されている。実装基板6は、例えば、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板である。実装基板6は、LTCC基板に限らず、例えば、プリント配線板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)基板、樹脂多層基板であってもよい。
また、実装基板6は、LTCC基板に限らず、例えば、配線構造体であってもよい。配線構造体は、例えば、多層構造体である。多層構造体は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの導電層とを含む。絶縁層は、所定パターンに形成されている。絶縁層が複数の場合は、複数の絶縁層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。導電層は、絶縁層の所定パターンとは異なる所定パターンに形成されている。導電層が複数の場合は、複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。導電層は、1つ又は複数の再配線部を含んでもよい。配線構造体では、多層構造体の厚さ方向において互いに対向する2つの面のうち第1面が実装基板6の第1主面61であり、第2面が実装基板6の第2主面62である。配線構造体は、例えば、インタポーザであってもよい。インタポーザは、シリコン基板を用いたインタポーザであってもよいし、多層で構成された基板であってもよい。
実装基板6の第1主面61及び第2主面62は、実装基板6の厚さ方向D1において離れており、実装基板6の厚さ方向D1に交差する。実装基板6における第1主面61は、例えば、実装基板6の厚さ方向D1に直交しているが、例えば、厚さ方向D1に直交しない面として導体部の側面等を含んでいてもよい。また、実装基板6における第2主面62は、例えば、実装基板6の厚さ方向D1に直交しているが、例えば、厚さ方向D1に直交しない面として、導体部の側面等を含んでいてもよい。また、実装基板6の第1主面61及び第2主面62は、微細な凹凸又は凹部又は凸部が形成されていてもよい。実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、実装基板6は、正方形状であるが、これに限らず、例えば、長方形状であってもよいし、四角形以外の多角形状であってもよい。
第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13及び複数の電子部品16は、実装基板6に実装されている。ここにおいて、実装基板6に実装されているとは、実装基板6に配置されていること(機械的に接続されていること)と、実装基板6(の適宜の導体部)と電気的に接続されていることと、を含む。高周波モジュール1は、実装基板6内に設けられる回路素子を含んでもよい。
第1フィルタ11は、上述の第1入出力電極111及び第2入出力電極112の他に、2つのグランド電極113,114を有する。また、複数の電子部品16は、表面実装型のインダクタ又は表面実装型のキャパシタであり、2つの電極を有する。これらに対し、実装基板6は、図2及び3に示すように、グランド電極113に接続される第3ランド電極613と、グランド電極114に接続される第4ランド電極614と、を更に有する。また、実装基板6は、複数(6個)の電子部品16の各々に対して、電子部品16の2つの電極が接続される2つの第5ランド電極616,616を有している。つまり、実装基板6は、12個の第5ランド電極616を有している。
第1ランド電極611、第2ランド電極612、第3ランド電極613及び第4ランド電極614の各々の形状は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、円形状である。また、複数(12個)の第5ランド電極616の各々の形状は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、四角形状である。
実装基板6では、図6Aに示すように、第2ランド電極612が、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、実装基板6の第1主面61の1つの角部に配置されている。また、実装基板6では、第3ランド電極613と、第2ランド電極612と、第4ランド電極614とが、実装基板6の平面視において、実装基板6の外周に沿った方向で並んでいる。実装基板6では、図2に示すように、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611の中心と第2ランド電極612の中心とを結ぶ直線DA1を1つの対角線とする直角四辺形SQ1の4つの頂点に、第1ランド電極611、第4ランド電極614、第2ランド電極612及び第3ランド電極613が1つずつ位置している。第3ランド電極613及び第4ランド電極614の各々の中心については、直角四辺形SQ1の頂点と一致しているが、これに限らず、変位していてもよい。
第1フィルタ11は、図5に示すように、圧電性基板110と、複数(例えば、9つ)のIDT(Interdigital Transducer)電極116と、第1入出力電極111と、第2入出力電極112と、2つのグランド電極113,114と、を有する。圧電性基板110は、互いに対向する第1主面1101及び第2主面1102を有する。IDT電極116は、圧電性基板110の第1主面1101上に設けられている。圧電性基板110は、圧電基板である。圧電基板の材料は、例えば、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。
また、第1フィルタ11は、パッケージ構造の構成要素として、スペーサ層118と、カバー部材119と、第1入出力電極111と、第2入出力電極112と、2つのグランド電極113、114と、を有している。
スペーサ層118及びカバー部材119は、圧電性基板110の第1主面1101側に設けられる。スペーサ層118は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、複数のIDT電極116を囲んでいる。実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、スペーサ層118は、矩形枠状である。スペーサ層118は、電気絶縁性を有する。スペーサ層118の材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド等である。カバー部材119は、平板状である。カバー部材119は、実装基板6の厚さ方向D1において圧電性基板110に対向するようにスペーサ層118上に配置されている。カバー部材119は、実装基板6の厚さ方向D1において複数のIDT電極116と重複し、かつ、実装基板6の厚さ方向D1において複数のIDT電極116から離れている。カバー部材119は、電気絶縁性を有する。カバー部材119の材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド等である。第1フィルタ11は、圧電性基板110とスペーサ層118とカバー部材119とで囲まれた空間117を有する。第1フィルタ11では、空間117には、気体が入っている。気体は、空気、不活性ガス(例えば、窒素ガス)等である。
第1フィルタ11における、第1入出力電極111と、第2入出力電極112と、2つのグランド電極113、114とは、カバー部材119から露出している。第1入出力電極111と、第2入出力電極112と、2つのグランド電極113、114との各々は、例えば、バンプである。各バンプは、例えば、はんだバンプである。各バンプは、はんだバンプに限らず、例えば金バンプであってもよい。
第2フィルタ12は、図1及び8に示すように、2つの入出力電極121,122を有する。実施形態1に係る高周波モジュール1では、第1フィルタ11と第2フィルタ12とで圧電性基板110が共用されており、1パッケージのフィルタ装置10が、実装基板6の第1主面61に配置されている。フィルタ装置10が実装基板6の第1主面61に配置されるとは、第1フィルタ11及び第2フィルタ12が実装基板6の第1主面61に配置されていることを意味する。ここにおいて、フィルタ装置10は、実装基板6の第1主面61に実装されている。
フィルタ装置10は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、長方形状である。フィルタ装置10では、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、長手方向の半分が第1フィルタ11を構成し、残りの部分が第2フィルタ12を構成している。実装基板6の厚さ方向D1からの平面視での、フィルタ装置10における第1フィルタ11の占有面積と第2フィルタ12の占有面積との比率は1:1であるが、これに限らない。第1フィルタ11では、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、フィルタ装置10の2つの長辺のうち一方の長辺に沿って第2入出力電極112とグランド電極114とが並んでおり、他方の長辺に沿ってグランド電極113と第1入出力電極111とが並んでおり、2つの短辺のうちの一方の短辺に沿って第2入出力電極112と、グランド電極113とが並んでいる。また、第1フィルタ11では、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、フィルタ装置10の4つの角部のうち1つの角部に第2入出力電極112が位置している。
第3フィルタ13は、図1及び8に示すように、2つの入出力電極131,132を有する。第3フィルタ13は、実装基板6の第1主面61に配置されている。ここにおいて、第3フィルタ13は、実装基板6の第1主面61に実装されている。第3フィルタ13は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、長方形状であり、第1フィルタ11及び第2フィルタ12から離れている。
複数の電子部品16は、実装基板6の第1主面61に配置されている。ここにおいて、複数の電子部品16は、実装基板6の第1主面61に実装されている。
上述のように、実装基板6は、第1ランド電極611と、第2ランド電極612と、グランド端子623と、複数(例えば、5つ)のビア導体645と、を有する。第1ランド電極611は、第1入出力電極111に接続されている。第2ランド電極612は、第2入出力電極112に接続されている。グランド端子623は、実装基板6の厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子623に接続されている。
複数のビア導体645の各々は、円柱状である。複数のビア導体645の各々は、実装基板6の厚さ方向D1に沿って配置されている。複数のビア導体645の各々は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、円形状である。
実装基板6は、図3に示すように、第3ランド電極613に接続されたビア導体643と、第4ランド電極614に接続されたビア導体644と、2つのビア導体643,644と5つのビア導体654とを接続している内層配線部646と、を有する。これにより、第1フィルタ11の2つのグランド電極113,114は、5個のビア導体654に電気的に接続されている。内層配線部646は、実装基板6の厚さ方向D1において、ビア導体643と、ビア導体644と、5個のビア導体645と、に重なっている。内層配線部646は、5個のビア導体645を実装基板6の第1主面61側において接続している。
また、実装基板6は、5個のビア導体645を実装基板6の第2主面62側において接続している内層配線部647を有する。内層配線部647は、実装基板6の厚さ方向D1において、5個のビア導体645に重なっている。
実施形態1に係る高周波モジュール1は、図6Dに示すように、グランド端子623を複数(9個)有している。複数のグランド端子623の各々の表面は、第2主面62の一部を構成している。
実装基板6は、複数(5個)のビア導体645と複数(9個)のグランド端子623とに接続されているグランド層651を更に備える。グランド層651は、実装基板6の厚さ方向D1において、5個のビア導体645と9個のグランド端子623との間に位置している。
グランド層651は、厚さ方向D1からの平面視において、5個のビア導体645及び9個のグランド端子623に重なっている。実装基板6では、実装基板6の厚さ方向において、グランド層651と第2主面62との距離が、グランド層651と第1主面61との距離よりも短い。実装基板6の厚さ方向D1において、5個のビア導体645の各々の長さは、第1主面61と第2主面62との距離よりも短く、グランド層651と第2主面62との距離よりも長い。5個のビア導体645の各々の長さは、ビア導体643及びビア導体644の長さよりも長い。実施形態1に係る高周波モジュール1では、5個のビア導体645の長さが互いに同じであるが、異なっていてもよい。5個のビア導体645とグランド層651とは、内層配線部647に接続されたビア導体648と、ビア導体648に接続された内層配線部649と、内層配線部649に接続されたビア導体650とを介して電気的に接続されている。
高周波モジュール1では、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、グランド層651の面積が、フィルタ11の面積よりも大きい。グランド層651は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視で、共通端子600、第1端子601、第2端子602及び第3端子603に重ならない。
高周波モジュール1は、複数のビア導体645とは異なり、実装基板6の厚さ方向D1においてグランド層651とグランド端子623との間に位置しグランド層651とグランド端子623とを接続している上述のグランド用ビア導体652(ビア導体652)を更に備える。高周波モジュール1は、9個のグランド端子623のうち実装基板6の厚さ方向D1の平面視で真ん中に位置するグランド端子623の大きさが、他の8個のグランド端子623の大きさよりも大きい(図6D参照)。真ん中に位置するグランド端子623とグランド層651とは複数(例えば、7個)のビア導体652(図6C参照)により接続され、他の8のグランド端子623とグランド層651とは1個のビア導体652により接続されている。
複数のビア導体645は、図2に示すように、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している。「第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している」とは、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、複数のビア導体645それぞれの中心が、第1ランド電極611の中心と第2ランド電極612の中心とを結ぶ直線DA1を1つの対角線とする直角四辺形SQ1の内側にある。ここで、複数のビア導体645のうち直線DA1上にないビア導体645に関しては、第1ランド電極611の中心とビア導体645の中心と第2ランド電極612の中心とを頂点とする仮想三角形において、ビア導体645の中心に対応する頂点での頂角αが90度よりも大きく180度よりも小さい。
複数のビア導体645のうち隣り合う2つのビア導体645間の距離は、所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である。所定通過帯域は、例えば、2400MHz−2483MHzの周波数帯域に含まれる。所定通過帯域の中心周波数は、例えば、2441.5MHzである。
実装基板6は、図3、5及び6Aに示すように、第1ランド電極611に接続されている第1配線部641と、第2ランド電極612に接続されている第2配線部642と、を更に備える。複数のビア導体645は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1配線部641と第2配線部642との間に位置している。第1配線部641は、複数の配線用ビア導体と、複数の内層配線部と、を含む。第2配線部642には、第2ランド電極612と第1端子601とを接続している配線用ビア導体を含む。
高周波モジュール1は、樹脂層7を更に備える。樹脂層7は、実装基板6の第1主面61側において実装基板6の第1主面61に配置されている複数の回路素子を覆っている。ここにおいて、樹脂層7は、実装基板6の第1主面61に配置されている複数の回路素子を封止している。実装基板6の第1主面61に配置されている複数の回路素子は、第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13及び複数の電子部品16を含む。樹脂層7は、樹脂を含む。樹脂層7は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。
また、高周波モジュール1は、シールド層を更に備えてもよい。シールド層の材料は、例えば、金属である。シールド層は、例えば、樹脂層7の主面及び外周面と、実装基板6の外周面と、を覆う。
(3.3)高周波モジュールの特性
図10は、実施形態1に係る高周波モジュール1における第1フィルタ11のフィルタ通過特性A11と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタのフィルタ通過特性A12と、を示すグラフである。比較例に係る高周波モジュールは、実施形態1に係る高周波モジュール1の複数のビア導体645を備えていない点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
図10は、実施形態1に係る高周波モジュール1における第1フィルタ11のフィルタ通過特性A11と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタのフィルタ通過特性A12と、を示すグラフである。比較例に係る高周波モジュールは、実施形態1に係る高周波モジュール1の複数のビア導体645を備えていない点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
図10から、実施形態1に係る高周波モジュール1では、比較例に係る高周波モジュールと比べて、第1フィルタ11の所定通過帯域の低周波数側及び高周波数側において高減衰となるフィルタ通過特性を得られることが分かる。
図11は、実施形態1に係る高周波モジュール1における第1フィルタ11の第1入出力電極−第2入出力電極間のアイソレーション特性B11と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタの第1入出力電極−第2入出力電極間のアイソレーション特性B12と、を示すグラフである。
図11から、実施形態1に係る高周波モジュール1では、比較例に係る高周波モジュールと比べて、第1フィルタ11の所定通過帯域を含む少なくとも1.7GHz−2.8GHzの周波数帯域において第1入出力電極111と第2入出力電極112との間のアイソレーションを向上できることが分かる。
(4)まとめ
(4.1)高周波モジュール
実施形態1に係る高周波モジュール1は、実装基板6と、フィルタ11と、を備える。実装基板6は、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタ11は、第1入出力電極111及び第2入出力電極112を有し、実装基板6の第1主面61に配置されている。実装基板6は、第1ランド電極611と、第2ランド電極612と、グランド端子623と、複数のビア導体645と、を有する。第1ランド電極611は、第1入出力電極111に接続されている。第2ランド電極612は、第2入出力電極112に接続されている。グランド端子623は、実装基板6の厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子623に接続されている。複数のビア導体645は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している。
(4.1)高周波モジュール
実施形態1に係る高周波モジュール1は、実装基板6と、フィルタ11と、を備える。実装基板6は、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタ11は、第1入出力電極111及び第2入出力電極112を有し、実装基板6の第1主面61に配置されている。実装基板6は、第1ランド電極611と、第2ランド電極612と、グランド端子623と、複数のビア導体645と、を有する。第1ランド電極611は、第1入出力電極111に接続されている。第2ランド電極612は、第2入出力電極112に接続されている。グランド端子623は、実装基板6の厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子623に接続されている。複数のビア導体645は、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している。
実施形態1に係る高周波モジュール1は、フィルタ11のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
ここにおいて、実施形態1に係る高周波モジュール1では、フィルタ11の第1入出力電極111と第2入出力電極112との間のアイソレーションが向上し、第1フィルタ11のフィルタ特性が向上する。実施形態1に係る高周波モジュール1では、複数のビア導体645を備えることによって、フィルタ11の第1入出力電極111と第2入出力電極112との、実装基板6を介しての電磁界結合を抑制できる。これにより、実施形態1に係る高周波モジュール1は、アイソレーションを向上でき、高減衰なフィルタ特性を実現できる。
また、実施形態1に係る高周波モジュール1では、複数のビア導体645が、実装基板6の厚さ方向D1からの平面視において、第1配線部641と第2配線部642との間に位置している。これにより、実施形態1に係る高周波モジュール1では、第1配線部641と第2配線部642との電磁界結合を抑制でき、フィルタ特性の更なる向上を図れる。
(4.2)高周波回路
実施形態1に係る高周波回路2は、高周波モジュール1と、高周波モジュール1のフィルタ11に接続されるアンプ(パワーアンプ24、ローノイズアンプ25)と、を備える。
実施形態1に係る高周波回路2は、高周波モジュール1と、高周波モジュール1のフィルタ11に接続されるアンプ(パワーアンプ24、ローノイズアンプ25)と、を備える。
実施形態1に係る高周波回路2は、高周波モジュール1を備えるので、フィルタ11のフィルタ特性の向上を図れる。
高周波回路2を含むモジュール(フロントエンドモジュール)は、高周波モジュール1と、第1送受信回路20の回路素子と、第2送受信回路30の回路素子と、第3送受信回路40の回路素子と、が実装された回路基板を備える。回路基板には、アンテナ端子T1及び信号端子T2〜T10が配置されている。また、フロントエンドモジュールは、グランド電位が与えられる外部グランド端子が配置されている。
高周波回路2を含むモジュール(フロントエンドモジュール)は、高周波モジュール1を備えるので、フィルタ11のフィルタ特性の向上を図れる。
(4.3)通信装置
実施形態1に係る通信装置300は、高周波回路2と、信号処理回路301と、を備える。信号処理回路301は、高周波モジュール1のフィルタ11を通過する高周波信号を信号処理する。
実施形態1に係る通信装置300は、高周波回路2と、信号処理回路301と、を備える。信号処理回路301は、高周波モジュール1のフィルタ11を通過する高周波信号を信号処理する。
実施形態1に係る通信装置300は、高周波モジュール1を備えるので、フィルタ11のフィルタ特性の向上を図れる。
信号処理回路301を構成する複数の電子部品は、例えば、高周波モジュール1が実装された回路基板(第1回路基板)とは別の回路基板(第2回路基板)に実装されていてもよい。
(5)高周波モジュールの変形例
(5.1)変形例1
実施形態1の変形例1に係る高周波モジュール1について、図13を参照して説明する。変形例1に係る高周波モジュール1に関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(5.1)変形例1
実施形態1の変形例1に係る高周波モジュール1について、図13を参照して説明する。変形例1に係る高周波モジュール1に関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
変形例1に係る高周波モジュール1は、第3フィルタ13として、衛星測位システム(GNSS)のL5帯に対応するバンドパスフィルタを採用している点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。L5帯は、1164.4MHz−1187.95MHzである。第3フィルタ13は、GNSSのL5帯に限らず、L1帯に対応するバンドパスフィルタであってもよい。L1帯は、1559MHz−1606MHzである。また、第3フィルタ13は、Wi−Fi(登録商標)の5GHz帯の周波数帯域に対応していてもよい。Wi−Fi(登録商標)の5GHz帯の周波数帯域は、5150MHz−7125MHzである。
また、変形例1に係る高周波モジュール1は、複数(4つ)の整合回路140,142,152,153を備えていない点でも、実施形態1に係る高周波モジュールと相違する。
(5.2)変形例2
実施形態1の変形例2に係る高周波モジュール1について、図14を参照して説明する。変形例2に係る高周波モジュール1に関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態1の変形例2に係る高周波モジュール1について、図14を参照して説明する。変形例2に係る高周波モジュール1に関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
変形例2に係る高周波モジュール1は、第3フィルタ13の代わりに、第3フィルタ14を備えている点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。第3フィルタ14は、例えば、第1フィルタ11よりも低周波数側に通過帯域を有するローパスフィルタである。第3フィルタ14の通過帯域は、例えば、617MHz−960MHzである。
また、変形例2に係る高周波モジュール1は、複数(4つ)の整合回路140,142,152,153を備えていない点でも、実施形態1に係る高周波モジュールと相違する。
(実施形態2)
実施形態2に係る高周波モジュール1aについて、図15〜18Dを参照して説明する。実施形態2に係る高周波モジュール1aは、実施形態1に係る高周波モジュール1における実装基板6の代わりに、実装基板6aを備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。実施形態2に係る高周波モジュール1aに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態2に係る高周波モジュール1aについて、図15〜18Dを参照して説明する。実施形態2に係る高周波モジュール1aは、実施形態1に係る高周波モジュール1における実装基板6の代わりに、実装基板6aを備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。実施形態2に係る高周波モジュール1aに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、実施形態2に係る高周波モジュール1aは、電子部品16を7つ備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。実施形態2に係る高周波モジュール1aは、実施形態1に係る高周波モジュール1における第3フィルタ13を備えていないが、これに相当するLCフィルタを電子部品16及び実装基板6aで形成してある。
図15及び16に示すように、実装基板6a上に配置される第1フィルタ11、第2フィルタ12及び複数の電子部品16のレイアウトが、実施形態1に係る高周波モジュール1とは相違する。実装基板6aに関し、実装基板6と同様の構成要素には同一の符合を付して説明を省略する。
高周波モジュール1aでは、実装基板6aの厚さ方向D1からの平面視で、実装基板6aは、長方形状である。高周波モジュール1aでは、実装基板6aの厚さ方向D1からの平面視において、第1フィルタ11が、実装基板6aの第1主面61の4つの角部から離れて配置されている。以下では、説明の便宜上、実装基板6aの厚さ方向D1からの平面視において、実装基板6aの第1主面61の4つの角部に関して、図15の右上の角部を第1角部と称し、左上の角部を第2角部と称し、左下の角部を第3角部と称し、右下の角部を第4角部と称する。
高周波モジュール1aでは、第1フィルタ11は、第2入出力電極112とグランド電極113とが、実装基板6aの2つの長辺のうち一方の長辺(第1角部と第2角部との間の長辺)の近傍で、この長辺に沿った方向において並んでいる。また、高周波モジュール1aでは、第2入出力電極112とグランド電極114とが、実装基板6aの2つの短辺のうち一方の短辺(第1角部と第4角部との間の短辺)の近傍で、この短辺に沿った方向において並んでいる。
実装基板6aでは、実装基板6aの第2主面62の4つの角部のうち第1主面61の第1角部に実装基板6aの厚さ方向D1において重なる角部に、第1端子601が配置されている。これにより、実装基板6aの厚さ方向D1において、第1フィルタ11の第2入出力電極112と第1端子601とが重ならない。
実施形態2に係る高周波モジュール1aでは、第2配線部642は、図17及び18A〜18Cに示すように、実装基板6aの厚さ方向D1に沿って配置されている2つの配線用ビア導体6421,6423と、実装基板6aの厚さ方向D1に直交する面に沿って配置されている内層導体部6422と、を含む。高周波モジュール1aでは、第2ランド電極612が配線用ビア導体6421に接続され、配線用ビア導体6421が内層導体部6422に接続され、内層導体部6422が配線用ビア導体6423に接続され、配線用ビア導体6423が第1端子601(図17及び18D参照)に接続されている。実施形態1に係る高周波モジュール1では、第2配線部642が直線状であるのに対し、実施形態2に係る高周波モジュール1aでは、第2配線部642は、クランク状の形状となっている。
実装基板6aは、グランド層651(以下、第1グランド層651ともいう)とは別の第2グランド層653を更に有する。第2グランド層653は、実装基板6aの第1主面61と内層導体部6422との間に配置されている。第2グランド層653は、実装基板6aの厚さ方向D1からの平面視において、内層導体部6422に重なっている。第2グランド層653は、実装基板6aの厚さ方向D1からの平面視において、第1端子601にも重なっている。
実施形態2に係る高周波モジュール1aでは、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様、複数のビア導体645が、実装基板6aの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している。これにより、実施形態2に係る高周波モジュール1aは、フィルタ11のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
また、実施形態2に係る高周波モジュール1aは、第2グランド層653を有しているので、第2配線部642と第1配線部641との間のアイソレーションの向上を図れ、フィルタ11の第1入出力電極111と第2入出力電極112との間のアイソレーションの向上を図れる。
実施形態2に係る高周波モジュール1aは、例えば、図12に示した実施形態1に係る高周波回路2及び通信装置300の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
実施形態2の変形例に係る高周波モジュール1aについて、図19を参照して説明する。変形例に係る高周波モジュール1aは、複数の電子部品備えていない点で、実施形態2に係る高周波モジュール1aと相違する。また、実施形態2に係る高周波モジュール1aでは、マルチプレクサがトリプレクサであるのに対し、実施形態2の変形例に係る高周波モジュール1aでは、マルチプレクサが、第1フィルタ11と第2フィルタ12と含むダイプレクサである。実施形態2の変形例に係る高周波モジュール1aは、例えば、図12に示した実施形態1に係る高周波回路2及び通信装置300の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。この場合、高周波回路2及び通信装置300は、第3送受信回路40を備えていない。
(実施形態3)
実施形態3に係る高周波モジュール1bについて、図20及び21を参照して説明する。実施形態3に係る高周波モジュール1bは、実施形態2に係る高周波モジュール1aにおける実装基板6aの代わりに、実装基板6bを備える点で、実施形態2に係る高周波モジュール1aと相違する。実施形態3に係る高周波モジュール1bに関し、実施形態2に係る高周波モジュール1aと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3に係る高周波モジュール1bについて、図20及び21を参照して説明する。実施形態3に係る高周波モジュール1bは、実施形態2に係る高周波モジュール1aにおける実装基板6aの代わりに、実装基板6bを備える点で、実施形態2に係る高周波モジュール1aと相違する。実施形態3に係る高周波モジュール1bに関し、実施形態2に係る高周波モジュール1aと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実装基板6bは、第1主面61と第2主面62とをつないでいる4つの側面63,64,65,66を有する。実装基板6bは、実装基板6aと比べて、グランド層651のサイズが大きく、グランド層651の外周縁が、4つの側面63,64,65,66に至っている。高周波モジュール1bは、4つの側面63,64,65,66のうち第2配線部642に近い2つの側面63,64の各々に配置されグランド層651につながっている2つの側面グランド層83,84を更に備える。
また、高周波モジュール1bは、側面65,66の各々に配置されグランド層651につながっている2つの側面グランド層85,86を更に備える。
実施形態3に係る高周波モジュール1bでは、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様、複数のビア導体645が、実装基板6bの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極611と第2ランド電極612との間に位置している。これにより、実施形態3に係る高周波モジュール1bは、フィルタ11のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
また、実施形態3に係る高周波モジュール1bは、第2配線部642に近い2つの側面63,64の各々に配置されグランド層651につながっている2つの側面グランド層83,84を更に備えるので、第1入出力電極111と第2入出力電極112との間のアイソレーションの向上を図ることが可能となる。
実施形態3に係る高周波モジュール1bは、例えば、図12に示した実施形態1に係る高周波回路2及び通信装置300の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
(実施形態4)
実施形態4に係る高周波モジュール1cについて、図22を参照して説明する。実施形態4に係る高周波モジュール1cに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。なお、実施形態4に係る高周波モジュール1cは、例えば、実施形態1に係る通信装置300の高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
実施形態4に係る高周波モジュール1cについて、図22を参照して説明する。実施形態4に係る高周波モジュール1cに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。なお、実施形態4に係る高周波モジュール1cは、例えば、実施形態1に係る通信装置300の高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
実施形態4に係る高周波モジュール1cは、第1フィルタ11と第2フィルタ12とが1パッケージ化されておらず、互いに離れている点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
実施形態4に係る高周波モジュール1cでは、第1フィルタ11のフィルタ特性の向上を図れるだけでなく、第1フィルタ11及び第2フィルタ12の配置の自由度が高くなる。
実施形態4に係る高周波モジュール1cは、例えば、図12に示した実施形態1に係る高周波回路2及び通信装置300の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
(その他の変形例)
上記の実施形態1〜4は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態1〜4は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
上記の実施形態1〜4は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態1〜4は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
また、第1フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13は、弾性表面波を利用する弾性波フィルタであるが、これに限らず、例えば、弾性境界波、板波等を利用する弾性波フィルタであってもよい。
第1フィルタ11は、パッケージ構造を有していないベアチップであってもよい。また、第1フィルタ11は、弾性表面波を利用する弾性波フィルタに限らず、例えば、BAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタであってもよい。また、第1フィルタ11は、ラダー型フィルタに限らず、例えば、縦結合共振子型弾性表面波フィルタでもよい。
第1フィルタ11の圧電性基板110は、圧電基板に限らず、例えば、圧電体層を含む積層型基板でもよい。
積層型基板は、例えば、支持基板と、支持基板上に設けられた低音速膜と、低音速膜上に設けられた圧電体層と、を有する。
支持基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。低音速膜は、支持基板の第1主面上に設けられている。
圧電体層の材料は、例えば、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。低音速膜は、圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜を伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。低音速膜の材料は、例えば、酸化ケイ素である。低音速膜の材料は、酸化ケイ素に限定されない。低音速膜の材料は、例えば、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素、炭素、若しくはホウ素を加えた化合物、又は、上記各材料を主成分とする材料であってもよい。支持基板では、圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも、支持基板を伝搬するバルク波の音速が高速である。ここにおいて、支持基板を伝搬するバルク波は、支持基板を伝搬する複数のバルク波のうち最も低音速なバルク波である。支持基板の材料は、シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、及びダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料を含んでいればよい。
積層型基板は、支持基板と低音速膜との間に設けられている高音速膜を更に有していてもよい。高音速膜は、圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも、高音速膜を伝搬するバルク波の音速が高速となる膜である。高音速膜の材料は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、圧電体(リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、又は水晶)、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、及びダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料である。高音速膜の材料は、上述したいずれかの材料を主成分とする材料、又は、上述したいずれかの材料を含む混合物を主成分とする材料であってもよい。
積層型基板は、例えば、低音速膜と圧電体層との間に介在する密着層を含んでいてもよい。密着層は、例えば、樹脂(エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂)からなる。また、積層型基板は、低音速膜と圧電体層との間、圧電体層上、又は低音速膜下のいずれかに誘電体膜を備えていてもよい。誘電体膜の材料は、例えば、酸化ケイ素である。また、第1フィルタ11は、圧電性基板110上に設けられて複数のIDT電極116を覆っている保護膜を更に備えていてもよい。保護膜の材料は、例えば、酸化ケイ素である。
高周波モジュール1は、少なくとも、実装基板6と、第1フィルタ11と、を備えていればよく、第2フィルタ12及び第3フィルタ13(又は第3フィルタ14)は、必須ではない。
高周波回路2は、第1送受信回路20において、パワーアンプを含む送信経路とローノイズアンプを含む受信経路とのうち一方を有していればよく、第2送受信回路30及び第3送受信回路40は、必須ではない。
(態様)
本明細書には、以下の態様が開示されている。
本明細書には、以下の態様が開示されている。
第1の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)は、実装基板(6;6a;6b)と、フィルタ(11)と、を備える。実装基板(6;6a;6b)は、互いに対向する第1主面(61)及び第2主面(62)を有する。フィルタ(11)は、第1入出力電極(111)及び第2入出力電極(112)を有し、実装基板(6;6a;6b)の第1主面(61)に配置されている。実装基板(6;6a;6b)は、第1ランド電極(611)と、第2ランド電極(612)と、グランド端子(623)と、複数のビア導体(645)と、を有する。第1ランド電極(611)は、第1入出力電極(111)に接続されている。第2ランド電極(612)は、第2入出力電極(112)に接続されている。グランド端子(623)は、実装基板(6;6a;6b)の厚さ方向(D1)において第1主面(61)よりも第2主面(62)側に位置している。複数のビア導体(645)は、第1主面(61)と第2主面(62)との間に配置されており、グランド端子(623)に接続されている。複数のビア導体(645)は、実装基板(6;6a;6b)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1ランド電極(611)と第2ランド電極(612)との間に位置している。
第1の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)は、フィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
第2の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第1の態様において、フィルタ(11)は、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタを含む。
第3の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第2の態様において、所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している。
第4の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第2又は3の態様において、フィルタ(11)は、複数の直列腕共振子(S1〜S5)と複数の並列腕共振子(P1〜P4)とを有するラダー型フィルタである。
第4の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b)では、減衰特性の向上を図ることが可能となる。
第5の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第4の態様において、フィルタ(11)である第1フィルタ(11)とは別に、所定通過帯域の低周波数側と高周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有する第2フィルタ(12)を更に備える。
第5の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第1フィルタ(11)と第2フィルタ(12)とを含むマルチプレクサとして用いる場合に、第1フィルタ(11)のフィルタ特性が第2フィルタ(12)のフィルタ特性に影響するのを抑制することが可能となる。
第6の態様に係る高周波モジュール(1;1c)は、第5の態様において、第1フィルタ(11)の所定通過帯域及び第2フィルタ(12)の通過帯域よりも高周波数側又は低周波数側に通過帯域を有する第3フィルタ(13;14)を更に備える。
第6の態様に係る高周波モジュール(1;1c)では、第1フィルタ(11)と第2フィルタ(12)と第3フィルタ(13;14)とを含むマルチプレクサとして用いる場合に、第1フィルタ(11)のフィルタ特性が第2フィルタ(12)及び第3フィルタ(13;14)それぞれのフィルタ特性に影響するのを抑制することが可能となる。
第7の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第2〜6の態様のいずれか一つにおいて、複数のビア導体(645)のうち隣り合う2つのビア導体(645)間の距離は、所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である。
第7の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、フィルタ(11)の第1入出力電極(111)と第2入出力電極(112)との間のアイソレーションを向上させることができる。
第8の態様に係る高周波モジュール(1;1c)では、第1〜7の態様のいずれか一つにおいて、実装基板(6)は、厚さ方向(D1)からの平面視で、多角形状である。第1ランド電極(611)と第2ランド電極(612)とのうち一方のランド電極が、厚さ方向(D1)からの平面視において、実装基板(6)の第1主面(61)の角部に配置されている。
第8の態様に係る高周波モジュール(1;1c)では、第1ランド電極(611)と第2ランド電極(612)とのうち実装基板(6)の第1主面(61)の角部に配置されている一方のランド電極(第2ランド電極612)が、他方のランド電極(第1ランド電極611)と電磁界結合されにくくなる。
第9の態様に高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第1〜8の態様において、実装基板(6;6a;6b)は、第1ランド電極(611)に接続されている第1配線部(641)と、第2ランド電極(612)に接続されている第2配線部(642)と、を更に備える。複数のビア導体(645)は、実装基板(6;6a;6b)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1配線部(641)と第2配線部(642)との間に位置している。
第9の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、複数のビア導体(645)によって第1配線部(641)と第2配線部(642)との電磁界結合を抑制でき、フィルタ特性の更なる向上を図れる。
第10の態様に高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第9の態様において、第1配線部(641)の少なくとも一部は、実装基板(6)の第1主面(61)と第2主面(62)との間に位置している。第2配線部(642)の少なくとも一部は、実装基板(6)の第1主面(61)と第2主面(62)との間に位置している。
第10の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、フィルタ(11)のフィルタ特性の向上を図れる。
第11の態様に高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、第9の態様において、実装基板(6;6a;6b)は、複数のビア導体(645)とグランド端子(623)とに接続されているグランド層(651)を更に備える。グランド層(651)は、厚さ方向(D1)において、複数のビア導体(645)とグランド端子(623)との間に位置している。グランド層(651)は、厚さ方向(D1)からの平面視において、複数のビア導体(645)及びグランド端子(623)に重なっている。
第11の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、グランド電位を与えられるグランド層(651)の、実装基板(6;6a;6b)の厚さ方向(D1)に直交する断面の断面積を大きくできる。これにより、グランド層(651)の抵抗値を小さくし、グランド端子(623)の電位の変動を抑制することが可能となる。
第12の態様に高周波モジュール(1;1a;1b;1c)は、第11の態様に基づく。高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、厚さ方向(D1)からの平面視において、グランド層(651)の面積が、フィルタ(11)の面積よりも大きい。
第12の態様に高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、フィルタ特性の向上を図れる。
第13の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)は、第11又は12の態様において、複数のビア導体(645)とは異なり、厚さ方向(D1)においてグランド層(651)とグランド端子(623)との間に位置しグランド層(651)とグランド端子(623)とを接続しているビア導体(652)を更に備える。
第13の態様に係る高周波モジュール(1;1a;1b;1c)では、実装基板(6;6a;6b)の第2主面(62)におけるグランド端子(623)のレイアウトの自由度が高くなる。
第14の態様に係る高周波モジュール(1a;1b)では、第11又は12の態様において、第2配線部(642)は、厚さ方向(D1)に沿って配置されている配線用ビア導体(6421,6423)と、厚さ方向(D1)に直交する面に沿って配置されている内層導体部(6422)と、を含む。実装基板(6)は、グランド層(651)である第1グランド層とは別の第2グランド層(653)を更に備える。第2グランド層(653)は、第1主面(61)と内層導体部(6422)との間に配置されている。第2グランド層(653)は、実装基板(6)の厚さ方向(D1)からの平面視において、内層導体部(6422)に重なっている。
第14の態様に係る高周波モジュール(1a;1b)では、第2配線部(642)と第1配線部(641)との間のアイソレーションの向上を図れ、フィルタ(11)の第1入出力電極(111)と第2入出力電極(112)との間のアイソレーションの向上を図れる。
第15の態様に係る高周波モジュール(1b)では、第14の態様において、実装基板(6)は、第1主面(61)と第2主面(62)とをつないでいる4つの側面(63,64,65,66)を有する。高周波モジュール(1b)は、4つの側面(63,64,65,66)のうち第2配線部(642)に近い2つの側面(63,64)の各々に配置されグランド層(651)につながっている2つの側面グランド層(83,84)を更に備える。
第15の態様に係る高周波モジュール(1b)では、フィルタ(11)の第1入出力電極(111)と第2入出力電極(112)との間のアイソレーションを更に向上させることが可能となる。
第16の態様に係る高周波回路(2)は、第1〜15の態様のいずれか一つの高周波モジュール(1;1a;1b;1c)と、高周波モジュール(1;1a;1b;1c)のフィルタ(11)に接続されるアンプ(パワーアンプ24、ローノイズアンプ25)と、を備える。
第16の態様に係る高周波回路(2)では、フィルタ(11)のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
第17の態様に係る通信装置(300)は、第16の態様の高周波回路(2)と、信号処理回路(301)と、を備える。信号処理回路(301)は、高周波モジュール(1;1a;1b;1c)のフィルタ(11)を通過する高周波信号を信号処理する。
第17の態様に係る通信装置(300)では、フィルタ(11)のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
1、1a、1b、1c 高周波モジュール
2 高周波回路
6、6a、6b 実装基板
61 第1主面
600 共通端子
601 第1端子
602 第2端子
603 第3端子
611 第1ランド電極
612 第2ランド電極
613 第3ランド電極
614 第4ランド電極
616 第5ランド電極
62 第2主面
63 側面
64 側面
65 側面
66 側面
623 グランド端子
641 第1配線部
642 第2配線部
6421 配線用ビア導体
6422 内層導体部
6423 配線用ビア導体
645 ビア導体
646 内層配線部
647 内層配線部
648 ビア導体
649 内層配線部
650 ビア導体
651 グランド層(第1グランド層)
652 ビア導体
653 第2グランド層
7 樹脂層
10 フィルタ装置
11 フィルタ(第1フィルタ)
110圧電性基板
1101 第1主面
1102 第2主面
111 第1入出力電極
112 第2入出力電極
113 グランド電極
114 グランド電極
116 IDT電極
118 スペーサ層
119 カバー部材
12 第2フィルタ
121 入出力電極
122 入出力電極
13 第3フィルタ
131 入出力電極
132 入出力電極
16 電子部品
20 第1送受信回路
21 第1スイッチ
211 共通端子
212、213 選択端子
22 送信フィルタ
23 受信フィルタ
24 パワーアンプ
25 ローノイズアンプ
30 第2送受信回路
31 第2スイッチ
311 共通端子
312〜314 選択端子
32〜34 デュプレクサ
35 第3スイッチ
351 共通端子
352〜354 選択端子
36 第4スイッチ
361 共通端子
362〜364 選択端子
37 パワーアンプ
38 ローノイズアンプ
40 第3送受信回路
41 ダイプレクサ
42 第5スイッチ
421 共通端子
422、423 選択端子
43 第6スイッチ
431 共通端子
432、433 選択端子
44 送信フィルタ
45 受信フィルタ
46 送信フィルタ
47 受信フィルタ
48 パワーアンプ
49 ローノイズアンプ
50 パワーアンプ
51 ローノイズアンプ
55 コントローラ
83 側面グランド層
84 側面グランド層
85 側面グランド層
86 側面グランド層
S1〜S5 直列腕共振子
P1〜P4 並列腕共振子
N1〜N4 ノード
300 通信装置
301 信号処理回路
302 RF信号処理回路
303 ベースバンド信号処理回路
310 アンテナ
D1 厚さ方向
DA1 直線
SQ1 直角四辺形
T1 アンテナ端子
T2〜T10 信号端子
α 頂角
2 高周波回路
6、6a、6b 実装基板
61 第1主面
600 共通端子
601 第1端子
602 第2端子
603 第3端子
611 第1ランド電極
612 第2ランド電極
613 第3ランド電極
614 第4ランド電極
616 第5ランド電極
62 第2主面
63 側面
64 側面
65 側面
66 側面
623 グランド端子
641 第1配線部
642 第2配線部
6421 配線用ビア導体
6422 内層導体部
6423 配線用ビア導体
645 ビア導体
646 内層配線部
647 内層配線部
648 ビア導体
649 内層配線部
650 ビア導体
651 グランド層(第1グランド層)
652 ビア導体
653 第2グランド層
7 樹脂層
10 フィルタ装置
11 フィルタ(第1フィルタ)
110圧電性基板
1101 第1主面
1102 第2主面
111 第1入出力電極
112 第2入出力電極
113 グランド電極
114 グランド電極
116 IDT電極
118 スペーサ層
119 カバー部材
12 第2フィルタ
121 入出力電極
122 入出力電極
13 第3フィルタ
131 入出力電極
132 入出力電極
16 電子部品
20 第1送受信回路
21 第1スイッチ
211 共通端子
212、213 選択端子
22 送信フィルタ
23 受信フィルタ
24 パワーアンプ
25 ローノイズアンプ
30 第2送受信回路
31 第2スイッチ
311 共通端子
312〜314 選択端子
32〜34 デュプレクサ
35 第3スイッチ
351 共通端子
352〜354 選択端子
36 第4スイッチ
361 共通端子
362〜364 選択端子
37 パワーアンプ
38 ローノイズアンプ
40 第3送受信回路
41 ダイプレクサ
42 第5スイッチ
421 共通端子
422、423 選択端子
43 第6スイッチ
431 共通端子
432、433 選択端子
44 送信フィルタ
45 受信フィルタ
46 送信フィルタ
47 受信フィルタ
48 パワーアンプ
49 ローノイズアンプ
50 パワーアンプ
51 ローノイズアンプ
55 コントローラ
83 側面グランド層
84 側面グランド層
85 側面グランド層
86 側面グランド層
S1〜S5 直列腕共振子
P1〜P4 並列腕共振子
N1〜N4 ノード
300 通信装置
301 信号処理回路
302 RF信号処理回路
303 ベースバンド信号処理回路
310 アンテナ
D1 厚さ方向
DA1 直線
SQ1 直角四辺形
T1 アンテナ端子
T2〜T10 信号端子
α 頂角
Claims (17)
- 互いに対向する第1主面及び第2主面を有する実装基板と、
第1入出力電極及び第2入出力電極を有し、前記実装基板の前記第1主面に配置されているフィルタと、を備え、
前記実装基板は、
前記第1入出力電極に接続されている第1ランド電極と、
前記第2入出力電極に接続されている第2ランド電極と、
前記実装基板の厚さ方向において前記第1主面よりも前記第2主面側に位置しているグランド端子と、
前記第1主面と前記第2主面との間に配置されており、前記グランド端子に接続されている複数のビア導体と、を有し、
前記複数のビア導体は、前記厚さ方向からの平面視において、前記第1ランド電極と前記第2ランド電極との間に位置している、
高周波モジュール。 - 前記フィルタは、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタを含む、
請求項1に記載の高周波モジュール。 - 前記所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している、
請求項2に記載の高周波モジュール。 - 前記フィルタは、複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを有するラダー型フィルタである、
請求項2又は3に記載の高周波モジュール。 - 前記フィルタである第1フィルタとは別に、前記所定通過帯域の低周波数側と高周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有する第2フィルタを更に備える
請求項4に記載の高周波モジュール。 - 前記第1フィルタの前記所定通過帯域及び前記第2フィルタの通過帯域よりも高周波数側又は低周波数側に通過帯域を有する第3フィルタを更に備える、
請求項5に記載の高周波モジュール。 - 前記複数のビア導体のうち隣り合う2つのビア導体間の距離は、前記所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である、
請求項2〜6のいずれか一項に記載の高周波モジュール。 - 前記実装基板は、前記厚さ方向からの平面視で、多角形状であり、
前記第1ランド電極と前記第2ランド電極とのうち一方のランド電極が、前記厚さ方向からの平面視において、前記実装基板の第1主面の角部に配置されている、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の高周波モジュール。 - 前記実装基板は、
前記第1ランド電極に接続されている第1配線部と、
前記第2ランド電極に接続されている第2配線部と、を更に備え、
前記複数のビア導体は、前記実装基板の厚さ方向からの平面視において、前記第1配線部と前記第2配線部との間に位置している、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の高周波モジュール。 - 前記第1配線部の少なくとも一部は、前記実装基板の前記第1主面と前記第2主面との間に位置しており、
前記第2配線部の少なくとも一部は、前記実装基板の前記第1主面と前記第2主面との間に位置している、
請求項9に記載の高周波モジュール。 - 前記実装基板は、前記複数のビア導体と前記グランド端子とに接続されているグランド層を更に備え、
前記グランド層は、前記厚さ方向において、前記複数のビア導体と前記グランド端子との間に位置しており、
前記グランド層は、前記厚さ方向からの平面視において、前記複数のビア導体及び前記グランド端子に重なっている、
請求項9に記載の高周波モジュール。 - 前記厚さ方向からの平面視において、前記グランド層の面積が、前記フィルタの面積よりも大きい、
請求項11に記載の高周波モジュール。 - 前記複数のビア導体とは異なり、前記厚さ方向において前記グランド層と前記グランド層との間に位置し前記グランド層と前記グランド端子とを接続しているビア導体を更に備える、
請求項11又は12に記載の高周波モジュール。 - 前記第2配線部は、前記厚さ方向に沿って配置されているビア導体と、前記厚さ方向に直交する面に沿って配置されている内層導体部と、を含み、
前記実装基板は、前記グランド層である第1グランド層とは別の第2グランド層を更に有し、
前記第2グランド層は、
前記第1主面と前記内層導体部との間に配置されており、
前記厚さ方向からの平面視において、前記内層導体部に重なっている、
請求項11又は12に記載の高周波モジュール。 - 前記実装基板は、前記第1主面と前記第2主面とをつないでいる4つの側面を有し、
前記高周波モジュールは、
前記4つの側面のうち前記第2配線部に近い2つの側面の各々に配置され前記グランド層につながっている2つの側面グランド層を更に備える、
請求項14に記載の高周波モジュール。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の高周波モジュールと、
前記高周波モジュールの前記フィルタに接続されるアンプと、を備える、
高周波回路。 - 請求項16に記載の高周波回路と、
前記高周波モジュールの前記フィルタを通過する高周波信号を信号処理する信号処理回路と、を備える、
通信装置。
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