KR20210128909A - 고주파 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

고주파 모듈(1)은 모듈 기판(91)과, 모듈 기판(91)에 서로 이간해서 배치된 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품과, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 양방에 전기적으로 접속되고, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치된 제 3 전자부품을 구비한다.

Description

고주파 모듈 및 통신 장치{RADIO FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 고주파 모듈 및 통신 장치에 관한 것이다.
휴대전화 등의 이동체 통신 기기에서는, 특히 멀티밴드화의 진전에 따라 고주파 프런트엔드 회로를 구성하는 회로 소자의 배치 구성이 복잡화되어 있다.
특허문헌 1에는 전력 증폭기, 저잡음 증폭기 및 필터 등의 많은 전자부품이 패키지화된 RF 모듈이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 2018-137522호 공보
상기 종래 기술에서는 모듈의 소형화를 위해 많은 전자부품이 집적되어 부품사이의 배선이 복잡해진다. 그것에 의해, 배선 로스 및 배선 불균일에 의한 부정합손실이 증가하는 경우가 있다.
그래서, 본 발명은 소형화와 배선 로스 및 배선 불균일에 의한 부정합 손실의 저감을 실현할 수 있는 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 일 형태에 의한 고주파 모듈은 모듈 기판과, 서로 이간해서 모듈 기판에 배치된 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품과, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 양방에 전기적으로 접속되고, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치된 제 3 전자부품을 구비한다.
본 발명에 의하면, 고주파 모듈의 소형화와 배선 로스 및 배선 불균일에 의한 부정합 손실의 저감을 실현할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 회로 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 평면도이다.
도 3은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 4는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 5는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 6은 실시형태 2에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 7은 실시형태 2의 변형예에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 8은 다른 실시형태에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또한 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태로 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다.
또한, 각 도면은 본 발명을 나타내기 위해서 적절히 강조, 생략 또는 비율의 조정을 행한 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시되는 것은 아니고, 실제의 형상, 위치 관계 및 비율과는 다른 경우가 있다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고 있으며, 중복되는 설명은 생략 또는 간소화되는 경우가 있다.
이하의 각 도면에 있어서, x축 및 y축은 모듈 기판의 주면과 평행한 평면 위에서 서로 직교하는 축이다. 또한, z축은 모듈 기판의 주면에 수직한 축이며, 그 정방향은 상방향을 나타내고, 그 부방향은 하방향을 나타낸다.
본 발명의 회로 구성에 있어서, 「접속된다」란 접속 단자 및/또는 배선 도체에 의해 직접 접속되는 경우뿐만 아니라, 다른 회로 소자를 통해서 전기적으로 접속되는 경우도 포함한다. 「A 및 B 사이에 접속된다」란 A 및 B 사이에서 A 및 B의 양방에 접속되는 것을 의미한다.
본 발명의 부품 배치에 있어서, 「부품이 기판에 배치된다」란 부품이 기판과 접촉한 상태에서 기판 상에 배치되는 것에 추가하여, 기판과 접촉하지 않고 기판의 상방에 배치되는 것(예를 들면, 부품이 기판 상에 배치된 다른 부품 상에 적층되는 것), 및 부품의 일부 또는 전부가 기판 내에 매립되어서 배치되는 것을 포함한다. 「부품이 기판의 주면에 배치된다」란 부품이 기판의 주면과 접촉한 상태에서 주면 상에 배치되는 것에 추가하여, 부품이 주면과 접촉하지 않고 주면의 상방에 배치되는 것, 및 부품의 일부가 주면측으로부터 기판 내로 매립되어서 배치되는 것을 포함한다.
「평행」 및 「수직」 등의 요소 사이의 관계성을 나타내는 용어는 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 수% 정도의 오차도 포함하는 것을 의미한다.
(실시형태 1)
[1.1 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성도이다.
[1.1.1 통신 장치(5)의 회로 구성]
우선, 통신 장치(5)의 회로 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2)와, RFIC(3)와, BBIC(4)를 구비한다. 이하, 통신 장치(5)의 각 구성요소에 대해서 순서대로 설명한다.
고주파 모듈(1)은 안테나(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송한다. 고주파 모듈(1)의 회로 구성에 대해서는 후술한다.
안테나(2)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 외부로부터 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)로 출력한다.
RFIC(3)는 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로의 일례이다. 구체적으로는, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해서 입력된 고주파 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)로 출력한다. 또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치 및 저잡음 증폭기 등을 제어하는 제어부를 갖는다. 또한, RFIC(3)의 제어부로서의 기능의 일부또는 전부는 RFIC(3)의 외부에 실장되어도 좋고, 예를 들면 BBIC(4) 또는 고주파 모듈(1)에 실장되어도 좋다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)이 전송하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 이용해서 신호 처리하는 베이스밴드 신호 처리 회로이다. BBIC(4)에서 처리되는 신호로서는, 예를 들면 화상 표시를 위한 화상 신호, 및/또는 스피커를 통한 통화를 위해 음성 신호가 사용된다.
또한, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)에 있어서, 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성요소는 아니다.
[1.1.2 고주파 모듈(1)의 회로 구성]
이어서, 고주파 모듈(1)의 회로 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11 및 12)와, 저잡음 증폭기(21)와, 스위치(51∼54)와, 제어 회로(55)와, 듀플렉서(61∼63)와, 필터(64)와, 정합 회로(MN)(71∼73)와, 안테나 접속 단자(100)와, 복수의 고주파 입력 단자(110)와, 고주파 출력 단자(121)와, 제어 단자(131)를 구비한다.
안테나 접속 단자(100)는 외부 접속 단자의 일례이며, 안테나(2)에 접속된다.
복수의 고주파 입력 단자(110)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부로부터 복수의 고주파 송신 신호를 받기 위한 단자이다. 본 실시형태에서는, 복수의 고주파 입력 단자(110)는 4개의 고주파 입력 단자(111∼114)를 포함한다.
복수의 고주파 입력 단자(110)가 외부로부터 받는 복수의 고주파 신호로서는, 예를 들면 서로 다른 통신 시스템의 고주파 신호, 및/또는 서로 다른 통신 밴드의 고주파 신호가 사용된다.
통신 시스템이란 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology)을 이용하여 구축되는 통신 시스템을 의미한다. 본 실시형태에서는, 통신 시스템으로서는 예를 들면, 5GNR(5th Generation New Radio) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템 및 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
통신 밴드란 통신 시스템을 위해 표준화 단체 등(예를 들면, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등)에 의해 미리 정의된 주파수 밴드를 의미한다.
또한, 복수의 고주파 입력 단자(110)의 수는 4개에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수의 고주파 입력 단자(110)의 수는 4개보다 적어도 좋고, 4개보다 많아도 좋다.
고주파 출력 단자(121)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부에 복수의 고주파 수신 신호를 제공하기 위한 단자이다. 또한, 고주파 모듈(1)은 복수의 고주파 출력 단자를 구비해도 좋다.
제어 단자(131)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부로부터 제어 신호를 받기 위한 단자이다. 제어 신호로서는, 예를 들면 전력 증폭기(11 및 12)를 제어하기 위한 신호가 사용된다.
전력 증폭기(11)는 제 1 전력 증폭기의 일례이며, 복수의 고주파 입력 단자(110)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기서는, 전력 증폭기(11)는 고주파 입력 단자(111 및/또는 112)로부터 스위치(54)를 통해서 입력된 통신 밴드(A)의 고주파 신호를 증폭할 수 있다.
전력 증폭기(12)는 제 2 전력 증폭기의 일례이며, 복수의 고주파 입력 단자(110)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기서는, 전력 증폭기(12)는 고주파 입력 단자(113 및/또는 114)로부터 스위치(54)를 통해서 입력된 통신 밴드(B 및 C)의 고주파 신호를 증폭할 수 있다.
전력 증폭기(11 및 12)의 각각의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 다단 증폭기여도 좋고, 즉 전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 캐스케이드 접속된 복수의 증폭 소자를 가져도 좋다. 또한, 전력 증폭기(11 및 12)의 각각의 단수는 2단에 한정되지 않고, 3단 이상이어도 좋다. 또한, 전력 증폭기(11 및/또는 12)는 단일단 구성이어도 좋다.
또한, 전력 증폭기(11 및/또는 12)는 고주파 신호를 차동 신호(즉, 상보 신호)로 변환해서 증폭해도 좋다. 이러한 전력 증폭기(11 및/또는 12)는 차동 증폭기라고 불리는 경우가 있다. 이 경우, 전력 증폭기(11 및/또는 12)의 출력은 차동 신호여도 좋다.
정합 회로(71)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 정합 회로(71)는 전력 증폭기(11)의 출력과 스위치(51)의 단자(511)사이에 접속되어 있다. 정합 회로(71)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 임피던스 정합을 취할 수 있다.
정합 회로(72)는 전력 증폭기(12)와 송신 필터(62T 및 63T) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 정합 회로(72)는 전력 증폭기(12)의 출력과 스위치(51)의 단자(512) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(72)는 전력 증폭기(12)와 송신 필터(62T 및 63T)의 임피던스 정합을 취할 수 있다.
정합 회로(73)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R∼63R) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 정합 회로(73)는 저잡음 증폭기(21)의 입력과 스위치(52)의 단자(521) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(73)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R∼63R)의 임피던스 정합을 취할 수 있다.
저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속 단자(100)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기서는, 저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속 단자(100)로부터 스위치(53), 듀플렉서(61∼63) 및 스위치(52)를 통해서 입력된 통신 밴드(A∼C)의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(21)에서 증폭된 고주파 신호는 고주파 출력 단자(121)에 출력된다. 저잡음 증폭기(21)의 구성은 특별히 한정되지 않는다.
듀플렉서(61)는 제 1 필터 및 제 4 필터의 일례이며, 통신 밴드(A)를 포함하는 통과 대역을 갖는다. 듀플렉서(61)는 통신 밴드(A)의 송신 신호와 수신 신호를 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplex) 방식으로 전송한다. 듀플렉서(61)는 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)를 갖는다.
송신 필터(61T)는, 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(61T)는 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드(A)의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(61R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드(A)의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
듀플렉서(62)는 제 2 필터의 일례이며, 통신 밴드(A)와 다른 통신 밴드(B)를 포함하는 통과 대역을 갖는다. 듀플렉서(62)는 통신 밴드(B)의 송신 신호와 수신 신호를 FDD 방식으로 전송한다. 듀플렉서(62)는 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)를 갖는다.
송신 필터(62T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(62T)는 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드(B)의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(62R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(62R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드(B)의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
듀플렉서(63)는 통신 밴드(C)의 고주파 신호를 통과시킨다. 듀플렉서(63)는 통신 밴드(C)의 송신 신호와 수신 신호를 FDD 방식으로 전송한다. 듀플렉서(63)는 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)를 포함한다.
송신 필터(63T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(63T)는 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드(C)의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(63R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(63R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드(C)의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
필터(64)는 제 3 필터의 일례이며, 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있다. 필터(64)는 통신 밴드(A, B 및 C)를 포함하는 통과 대역을 갖고, 예를 들면 로우 패스 필터이다.
통신 밴드(A)로서는, 예를 들면 하이 밴드군에 속하는 통신 밴드를 사용할 수 있다. 하이 밴드군은 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 밴드군이며, 미들 밴드군보다 고주파수측에 위치하고 있고, 예를 들면 2.4-2.8GHz의 주파수 범위를 갖고 있다. 하이 밴드군은, 예를 들면 LTE를 위한 밴드 B7(업링크: 2500-2570MHz, 다운링크: 2620-2690MHz) 등의 통신 밴드로 구성된다.
통신 밴드(B 및 C)로서는, 예를 들면 미들 밴드군에 속하는 통신 밴드를 사용할 수 있다. 미들 밴드군은 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 밴드군이며, 하이 밴드군보다 저주파수측에 위치하고 있고, 예를 들면 1.5-2.2GHz의 주파수 범위를 갖고 있다. 미들 밴드군은, 예를 들면 LTE를 위한 밴드 B1(업링크: 1920-1980MHz, 다운링크: 2110-2170MHz), 밴드 B39(1880-1920MHz) 및 밴드 B66(업링크: 1710-1780MHz, 다운링크: 2110-2200MHz) 등의 통신 밴드로 구성된다.
스위치(51)는 제 4 스위치의 일례이며, 송신 필터(61T∼63T)와 전력 증폭기(11 및 12) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(51)는 단자(511∼515)를 갖는다. 단자(511)는 전력 증폭기(11)의 출력에 접속되어 있다. 단자(512)는 전력 증폭기(12)의 출력에 접속되어 있다. 단자(513∼515)는 송신 필터(61T∼63T)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(51)는 예를 들면, RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(511 및 513)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 또한 단자(514 및 515) 중 어느 하나를 단자(512)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(51)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 또한 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(62T)의 접속과 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(63T)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(51)는, 예를 들면 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되며, 밴드 셀렉트 스위치라고 불린다.
스위치(52)는 수신 필터(61R∼63R)와 저잡음 증폭기(21) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(52)는 단자(521∼524)를 갖는다. 단자(521)는 저잡음 증폭기(21)의 입력에 접속되어 있다. 단자(522∼524)는 수신 필터(61R∼63R)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(52)는 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(522∼524) 중 어느 하나를 단자(521)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(52)는 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(61R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(62R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(63R)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(52)는, 예를 들면 SP3T(Single-Pole Triple-Throw)형의 스위치 회로로 구성되며, LNA 인스위치라고 불린다.
스위치(53)는 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 일례이며, 안테나 접속 단자(100)와 듀플렉서(61∼63) 사이에 접속되고, 필터(64)와 듀플렉서(61∼63) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(53)는 단자(531∼534)를 갖는다. 단자 (531)는 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있다. 단자(532∼534)는 듀플렉서(61∼63)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(53)는 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(532∼534) 중 적어도 1개를 단자(531)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(53)는 안테나(2)와 듀플렉서(61)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 안테나(2)와 듀플렉서(62)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 안테나(2)와 듀플렉서(63)의 접속 및 비접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(53)는, 예를 들면 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되며, 안테나 스위치라고 불린다.
스위치(54)는 제 3 스위치의 일례이며, 복수의 고주파 입력 단자(110)와 전력 증폭기(11 및 12) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(54)는 단자(541∼546)를 갖는다. 단자(541)는 전력 증폭기(11)의 입력에 접속되어 있다. 단자(542 및 543)는 고주파 입력 단자(111 및 112)에 각각 접속되어 있다. 단자(544)는 전력 증폭기(12)의 입력에 접속되어 있다. 단자(545 및 546)는 고주파 입력 단자(113 및 114)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(54)는 예를 들면, RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(542 및 543) 중 어느 하나를 단자(541)에 접속하고, 단자(545 및 546) 중 어느 하나를 단자(544)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(54)는 고주파 입력 단자(111) 및 전력 증폭기(11)의 접속과 고주파 입력 단자(112) 및 전력 증폭기(11)의 접속을 스위칭하고, 또한 고주파 입력 단자(113) 및 전력 증폭기(12)의 접속과 고주파 입력 단자(114) 및 전력 증폭기(12)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(54)는, 예를 들면 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되며, 송신 입력 스위치라고 불린다.
또한, 스위치(54)의 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스위치(54)는 고주파 입력 단자(111)에 전력 증폭기(11 및 12) 중 어느 하나를 접속하는 스위치여도 좋다. 이 경우, 스위치(54)는 SPDT(Single-Pole Double-Throw)형의 스위치 회로로 구성되어도 좋다.
제어 회로(55)는 제어 단자(131)에 접속되어 있다. 제어 회로(55)는 제어 단자(131)를 통해서 RFIC(3)로부터 제어 신호를 받고, 전력 증폭기(11 및 12)에 제어신호를 출력한다. 또한, 제어 회로(55)는 다른 회로 부품에 제어 신호를 출력해도 좋다.
또한, 도 1에 나타내어진 회로 소자 중 몇 개는 고주파 모듈(1)에 포함되지 않아도 좋다. 예를 들면, 고주파 모듈(1)은 적어도 2개의 전자부품(예를 들면, 전력 증폭기(11 및 12), 듀플렉서(61 및 62), 또는 듀플렉서(61) 및 필터(64) 등)과, 상기 2개의 전자부품에 걸쳐서 배치된 1개의 전자부품(예를 들면, 제어 회로(55) 또는 스위치(53) 등)을 구비하면 좋고, 다른 회로 소자를 구비하지 않아도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)의 회로 구성에서는 송신 신호 및 수신 신호를 FDD 방식으로 통신 가능하지만, 본 발명에 의한 고주파 모듈의 회로 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 의한 고주파 모듈은 송신 신호 및 수신 신호를 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 통신 가능한 회로 구성을 가져도 좋고, FDD 방식 및 TDD 방식 양방에서 통신가능한 회로 구성을 가져도 좋다.
[1.2 고주파 모듈(1)의 부품 배치]
이어서, 이상과 같이 구성된 고주파 모듈(1)의 부품 배치에 대해서, 도 2 및 도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 2는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)의 평면도이다. 도 2에 있어서, (a)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 본 도면을 나타내고, (b)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 도 3∼도 5는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)의 단면도이다. 도 3∼도 5에 있어서의 고주파 모듈(1)의 단면은 각각 도 2의 iii-iii선, iv-iv선 및 v-v선에 있어서의 단면이다.
도 2∼도 5에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은 도 1에 나타내어진 회로를 구성하는 회로 부품에 추가하여, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(94 및 95)와, 실드 전극층(96)과, 복수의 포스트 전극(150)을 더 구비한다. 또한, 도 2에서는 수지 부재(94 및 95) 및 실드 전극층(96)의 기재가 생략되어 있다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a) 및 주면(91b)을 갖는다. 모듈 기판(91)으로서는, 예를 들면 복수의 유전체층의 적층 구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 고온 동시 소성 세라믹스(HTCC: High Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 부품 내장 기판, 재배선층(RDL: Redistribution Layer)을 갖는 기판, 또는 프린트 기판 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 모듈 기판(91) 내에는 그라운드 전극 패턴(92)이 형성되어 있다.
주면(91a)은 제 1 주면의 일례이며, 상면 또는 표면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91a)에는 도 2의 (a) 등에 나타내는 바와 같이 전력 증폭기(11 및 12)와, 스위치(53)와, 제어 회로(55)와, 듀플렉서(61∼63)와, 필터(64)와, 정합 회로(71∼73)와, 수지 부재(94)가 배치되어 있다.
스위치(53)는 제 3 전자부품의 일례이며, 도 2에 나타내는 바와 같이 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)에 걸쳐서 배치되어 있다. 이 때, 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64) 중 임의의 2개는 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 일례이며, 서로 이간해서 배치되어 있다. 또한, 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)는 모듈 기판(91)과 스위치(53) 사이에 배치되어 있다. 즉, 스위치(53)는 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64) 상에 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)에 걸쳐서 배치되어 있다.
구체적으로는, 스위치(53)는 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)의 각각과 부분적으로 적층되고, 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64) 사이에서 걸쳐 있다. 환언하면, 스위치(53)의 제 1 부분은 듀플렉서(61) 상에 적층되고, 스위치(53)의 제 2 부분은 듀플렉서(62) 상에 적층되며, 스위치(53)의 제 3 부분은 필터(64) 상에 적층되어 있다. 이 때, 스위치(53)의 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분은 동일 면 상에 위치한다.
또한, 스위치(53)는 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 하방에 배치된 부품 내에 형성된 비아 도체를 통해서 하방에 배치된 부품과 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(53)는 듀플렉서(61) 내에 형성된 비아 도체(61a)를 통해서 듀플렉서(61)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 스위치(53)는 듀플렉서(62) 내에 형성된 비아 도체(62a)를 통해서 듀플렉서(62)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 스위치(53)는 필터(64) 내에 형성된 비아 도체(64a)를 통해서 필터(64)와 전기적으로 접속되어 있다.
비아 도체란 부품 내에 형성된 비아에 충전된 도체이며, 재질 등은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 비아 도체는 스루 비아에 충전된 도체로 구성되어도 좋고, 2개의 블라인드 비아 내에 충전된 도체와, 그것들을 부품 내에서 접속하는 평면 전극 패턴으로 구성되어도 좋다.
제어 회로(55)는 제 3 전자부품의 일례이며, 도 2에 나타내는 바와 같이 전력 증폭기(11 및 12)에 걸쳐서 배치되어 있다. 이 때, 전력 증폭기(11 및 12)는 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 일례이며, 서로 이간해서 배치되어 있다. 또한, 전력 증폭기(11 및 12)는 모듈 기판(91)과 제어 회로(55) 사이에 배치되어 있다. 즉, 제어 회로(55)는 전력 증폭기(11 및 12) 상에 전력 증폭기(11 및 12)에 걸쳐서 배치되어 있다.
구체적으로는, 제어 회로(55)는 전력 증폭기(11 및 12)의 각각과 부분적으로 적층되고, 전력 증폭기(11 및 12) 중 일방으로부터 타방으로 걸쳐 있다. 환언하면, 제어 회로(55)의 제 1 부분은 전력 증폭기(11) 상에 적층되고, 제어 회로(55)의 제 2 부분은 전력 증폭기(12) 상에 적층되어 있다. 이 때, 제어 회로(55)의 제 1 부분 및 제 2 부분은 동일 면 상에 위치한다.
또한, 제어 회로(55)는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 하방에 배치된 부품 내에 형성된 비아 도체를 통해서 하방에 배치된 부품과 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 제어 회로(55)는 전력 증폭기(11) 내에 형성된 비아 도체(11a)를 통해서 전력 증폭기(11)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제어 회로(55)는 전력 증폭기(12) 내에 형성된 비아 도체(12a)를 통해서 전력 증폭기(12)와 전기적으로 접속되어 있다.
듀플렉서(61∼63) 및 필터(64)의 각각은, 예를 들면 탄성 표면파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터 및 유전체 필터 중 어느 것이어도 좋고, 또한 이것들에는 한정되지 않는다.
정합 회로(71∼73)는, 예를 들면 인덕터 및/또는 커패시터를 포함하고, 표면실장 디바이스(SMD: Surface Mount Device)로 구성되어 있다. 또한, 정합 회로(71∼73)는 모듈 기판(91) 내에 형성되어도 좋고, 집적형 수동 디바이스(IPD: Integrated Passive Device)로 구성되어도 좋다.
수지 부재(94)는 주면(91a) 상의 회로 부품을 덮고 있다. 수지 부재(94)는 주면(91a) 상의 부품의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.
주면(91b)은 제 2 주면의 일례이며, 하면 또는 이면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91b)에는 도 2의 (b) 등에 나타내는 바와 같이 저잡음 증폭기(21) 및 스위치(52)가 내장된 반도체 부품(20)과, 스위치(51 및 54)가 내장된 반도체 부품(50)과, 수지 부재(95)와, 복수의 포스트 전극(150)이 배치되어 있다.
반도체 부품(20 및 50)의 각각은 반도체 칩(다이라고도 불림)의 표면 및 내부에 형성된 전자 회로를 갖는 전자부품이며, 반도체 집적 회로라고도 불린다. 반도체 부품(20 및 50)의 각각은, 예를 들면 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되고, 구체적으로는 SOI(Silicon on Insulator) 프로세스에 의해 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 반도체 부품을 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 부품(20 및 50)의 각각은 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 1개로 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 고품질의 반도체 부품을 실현할 수 있다.
수지 부재(95)는 주면(91b) 상의 회로 부품을 덮고 있다. 수지 부재(95)는 주면(91b) 상의 부품의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.
복수의 포스트 전극(150)은 안테나 접속 단자(100), 복수의 고주파 입력 단자(110), 고주파 출력 단자(121) 및 제어 단자(131)를 포함하는 복수의 외부 접속 단자를 구성한다. 복수의 포스트 전극(150)의 각각은 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 주면(91b)으로부터 수직으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 포스트 전극 (150)의 각각은 수지 부재(95)를 관통하고, 그 일단이 수지 부재(95)로부터 노출되어 있다. 수지 부재(95)로부터 노출된 복수의 포스트 전극(150)의 일단은 고주파 모듈(1)의 ｚ축 부방향에 배치된 마더 기판 상의 입출력 단자 및/또는 그라운드 전극 등에 접속된다.
실드 전극층(96)은, 예를 들면 스퍼터법에 의해 형성된 금속 박막이고, 수지 부재(94)의 상표면 및 측표면과, 모듈 기판(91) 및 수지 부재(95)의 측표면을 덮도록 형성되어 있다. 실드 전극층(96)은 그라운드 전위로 설정되고, 외래 노이즈가 고주파 모듈(1)을 구성하는 회로 부품에 침입하는 것을 억제한다.
[1.3 효과 등]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 모듈 기판(91)과, 모듈 기판(91)에 서로 이간해서 배치된 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품과, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 양방에 전기적으로 접속되고, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치된 제 3 전자부품을 구비한다.
이것에 의하면, 제 3 전자부품을 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 제 1 전자부품과 제 3 전자부품 사이의 배선 길이와, 제 2 전자부품과 제 3 전자부품 사이의 배선 길이의 양방을 단축할 수 있다. 따라서, 배선 로스 및/또는 상기 배선으로부터 방사되는 노이즈를 저감하고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성(예를 들면, 잡음지수(NF), 게인 특성 등)을 향상시킬 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품은 모듈 기판(91)과 제 3 전자부품 사이에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 제 3 전자부품을 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품 상에 적층할 수 있고, 제 3 전자부품을 안정적으로 고정할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 전자부품은 통신 밴드(A)를 포함하는 통과 대역을 갖는 듀플렉서(61)이고, 제 2 전자부품은 통신 밴드(A)와 다른 통신 밴드(B)를 포함하는 통과 대역을 갖는 듀플렉서(62)이며, 제 3 전자부품은 안테나 접속 단자(100)와, 듀플렉서(61 및 62) 사이에 접속된 스위치(53)여도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(53)와 듀플렉서(61) 사이의 배선 길이와, 스위치(53)와 듀플렉서(62) 사이의 배선 길이의 양방을 단축할 수 있다. 따라서, 배선 로스 및 배선의 불균일에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 통신 밴드(A 및 B)에서 동시 통신이 행해지는 경우에, 스위치(53)와 듀플렉서(61) 사이의 배선 길이가 단축됨으로써 상기 배선에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있고, 통신 밴드(A)의 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. 반대로, 스위치(53)와 듀플렉서(62) 사이의 배선 길이가 단축됨으로써 상기 배선에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있고, 통신 밴드(B)의 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 전자부품은 안테나 접속 단자(100)에 접속되는 필터(64)이고, 제 2 전자부품은 필터(64)를 통해서 안테나 접속 단자(100)에 접속되는 듀플렉서(61)이며, 제 3 전자부품은 필터(64) 및 듀플렉서(61) 사이에 접속된 스위치(53)여도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(53)와 필터(64) 사이의 배선 길이와, 스위치(53)와 듀플렉서(61) 사이의 배선 길이의 양방을 단축할 수 있다. 따라서, 배선 로스 및 배선의 불균일에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있어, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 전자부품은 전력 증폭기(11)이고, 제 2 전자부품은 전력 증폭기(12)이고, 제 3 전자부품은 전력 증폭기(11) 및 전력 증폭기(12)를 제어하는 제어 회로(55)여도 좋다.
이것에 의하면, 제어 회로(55)와 전력 증폭기(11) 사이의 배선 길이와, 제어 회로(55)와 전력 증폭기(12) 사이의 배선 길이의 양방을 단축할 수 있다. 따라서, 상기 배선으로부터 방사되는 노이즈를 저감할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 제어 회로(55)가 디지털 신호를 출력하는 경우에 디지털 노이즈를 저감할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 제 4 전자부품을 더 구비해도 좋고, 모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖고, 제 1 전자부품, 제 2 전자부품 및 제 3 전자부품은 주면(91a 및 91b) 중 일방에 배치되고, 제 4 전자부품은 주면(91a 및 91b) 중 타방에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 복수의 부품을 모듈 기판(91)의 양면에 배치할 수 있어, 고주파 모듈(1)의 가일층의 소형화를 실현할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 복수의 외부 접속 단자로서 복수의 포스트 전극(150)을 더 구비하고, 제 1 전자부품, 제 2 전자부품 및 제 3 전자부품은 주면(91a)에 배치되고, 제 4 전자부품 및 복수의 포스트 전극(150)은 주면(91b)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 적층됨으로써 저배화가 어려운 제 1 전자부품, 제 2 전자부품 및 제 3 전자부품을 복수의 포스트 전극(150)과 반대측의 주면(91a)에 배치할 수 있다. 따라서, 복수의 포스트 전극(150)의 단축 및 고주파 모듈(1) 전체의 저배화를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, RFIC(3)와 안테나(2) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.
이것에 의하면, 통신 장치(5)에 있어서 고주파 모듈(1)과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(실시형태 2)
이어서, 실시형태 2에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 1개의 전자부품이 복수의 전자부품에 걸쳐서 배치될 때에, 상기 1개의 전자부품이 모듈 기판의 캐비티 내에 배치되고, 모듈 기판과 복수의 전자부품 사이에 배치되는 점이 상기 실시형태 1과 주로 다르다. 이하에, 본 실시형태에 대해서, 상기 실시형태 1과 다른 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)의 회로 구성에 대해서는 상기 실시형태 1과 마찬가지이므로, 도시 및 설명을 생략한다.
[2.1 고주파 모듈(1A)의 부품 배치]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)의 부품 배치에 대해서, 도 6을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 도 6은 실시형태 2에 의한 고주파 모듈(1A)의 단면도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 모듈 기판(91A)에 캐비티(97)가 형성되어 있다. 그리고, 제어 회로(55)는 이 캐비티(97) 내에 배치되어 있다. 또한, 제어 회로(55)의 전부가 캐비티(97) 내에 배치되어도 좋지만, 제어 회로(55)의 일부만이 캐비티(97) 내에 배치되어도 좋다.
제어 회로(55)는 전력 증폭기(11 및 12)에 걸쳐서 배치되어 있다. 이 때, 제어 회로(55)는 모듈 기판(91A)과 전력 증폭기(11 및 12) 사이에 배치되어 있다. 즉, 제어 회로(55)는 전력 증폭기(11 및 12) 아래에 전력 증폭기(11 및 12)에 걸쳐서 배치되어 있다.
구체적으로는, 전력 증폭기(11)는 제어 회로(55)의 제 1 부분 상에 적층되고, 전력 증폭기(12)는 제어 회로(55)의 제 2 부분 상에 적층되어 있다. 이 때, 제어 회로(55)의 제 1 부분 및 제 2 부분은 동일 면 상에 위치한다.
또한, 제어 회로(55)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어 회로(55) 내에 형성된 비아 도체(55a)를 통해서 전력 증폭기(11)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제어 회로(55)는 제어 회로(55) 내에 형성된 비아 도체(55b)를 통해서 전력 증폭기(12)와 전기적으로 접속되어 있다.
[2.2 효과 등]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)은 모듈 기판(91A)과, 모듈 기판(91A)에 서로 이간해서 배치된 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품과, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 양방에 전기적으로 접속되고, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치된 제 3 전자부품을 구비한다. 이 때, 제 3 전자부품은 모듈 기판(91A)과 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품 사이에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품을 제 3 전자부품 상에 적층하는 것도 가능해진다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)에 있어서, 모듈 기판(91A)에는 캐비티(97)가 형성되어 있고, 제 3 전자부품의 적어도 일부는 캐비티(97) 내에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 적층되는 제 1 전자부품, 제 2 전자부품 및 제 3 전자부품의 부품군의 저배화를 실현할 수 있고, 고주파 모듈(1A) 전체의 저배화를 실현할 수 있다. 또한, 제 3 전자부품의 상방에 배치되는 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품을 모듈 기판(91A)의 주면(91a)에 가까이 할 수 있고, 모듈 기판(91A)의 주면(91a)에의 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품의 실장을 용이화할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 제어 회로(55)와 전력 증폭기(11 및 12)의 부품 배치에 대해서 설명했지만, 스위치(53)와 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)에 대해서도 마찬가지의 부품 배치를 적용할 수 있다. 즉, 스위치(53)는 캐비티 내에 배치되어도 좋고, 모듈 기판(91A)과 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64) 사이에 배치되어도 좋다.
(실시형태 2의 변형예)
이어서, 실시형태 2의 변형예에 대해서 설명한다. 본 변형예에서는 1개의 전자부품이 복수의 전자부품에 걸쳐서 배치될 때에, 상기 1개의 전자부품이 모듈 기판의 캐비티가 아니라 주면 상에 배치되는 점이 상기 실시형태 2와 주로 다르다. 이하에, 본 변형예에 대해서, 상기 실시형태 2와 다른 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
[3.1 고주파 모듈(1B)의 부품 배치]
본 변형예에 의한 고주파 모듈(1B)의 부품 배치에 대해서, 도 7을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 도 7은 실시형태 2의 변형예에 의한 고주파 모듈(1B)의 단면도이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 의한 제어 회로(55)는 실시형태 2와 마찬가지로, 전력 증폭기(11 및 12)에 걸쳐서 배치되고, 또한 모듈 기판(91)과 전력 증폭기(11 및 12) 사이에 배치되어 있다. 즉, 제어 회로(55)는 전력 증폭기(11 및 12) 아래에 전력 증폭기(11 및 12)에 걸쳐서 배치되어 있다.
단, 본 변형예에서는, 제어 회로(55)는 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 배치되어 있다. 그리고, 전력 증폭기(11)로부터 모듈 기판(91)으로 연장되는 포스트 전극(98)과, 전력 증폭기(12)로부터 모듈 기판(91)으로 연장되는 포스트 전극(99)이 설치되어 있다.
포스트 전극(98)은 제 1 전극의 일례이다. 포스트 전극(98)은 모듈 기판(91)의 평면으로 볼 때에 있어서 제어 회로(55)와 겹쳐 있지 않은 전력 증폭기(11)의 하면으로부터 모듈 기판(91)으로 연장되어 있다. 포스트 전극(98)은, 예를 들면 그라운드 전위로 설정되고, 전력 증폭기(11)의 방열 전극으로서 사용된다. 또한, 포스트 전극(98)은 고주파 신호를 전송하는 전극으로서 사용할 수도 있다.
포스트 전극(99)은 제 2 전극의 일례이다. 포스트 전극(99)은 모듈 기판(91)의 평면으로 볼 때에 있어서 제어 회로(55)와 겹쳐 있지 않은 전력 증폭기(12)의 하면으로부터 모듈 기판(91)으로 연장되어 있다. 포스트 전극(99)은, 예를 들면 그라운드 전위로 설정되고, 전력 증폭기(12)의 방열 전극으로서 사용된다. 또한, 포스트 전극(99)은 고주파 신호를 전송하는 전극으로서 사용할 수도 있다.
[3.2 효과 등]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1B)은 제 1 전자부품으로부터 모듈 기판(91)으로 연장되는 포스트 전극(98)과, 제 2 전자부품으로부터 모듈 기판(91)으로 연장되는 포스트 전극(99)을 더 구비해도 좋다.
이것에 의하면, 포스트 전극(98 및 99)을 통해서 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품을 모듈 기판(91)에 접합할 수 있고, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품을 모듈 기판(91)에 안정적으로 고정할 수 있다. 또한, 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품이 열을 발하는 경우에, 포스트 전극(98 및 99)을 방열 경로로서 기능시킬 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서는 제어 회로(55)와 전력 증폭기(11 및 12)의 부품 배치에 대해서 설명했지만, 스위치(53)와 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)에 대해서도 마찬가지의 부품 배치를 적용할 수 있다. 즉, 스위치(53)는 모듈 기판(91)과 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64) 사이에 배치되어도 좋고, 듀플렉서(61 및 62) 및 필터(64)의 각각으로부터 모듈 기판(91)으로 연장되는 포스트 전극이 설치되어도 좋다.
(다른 실시형태)
이상, 본 발명에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서, 실시형태 및 그 변형예를 들어서 설명했지만, 본 발명에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치는 상기 실시형태 및 그 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 그 변형예에 있어서의 임의의 구성요소를 조합시켜서 실현되는 별도의 실시형태, 상기 실시형태 및 그 변형예에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 고안해 낸 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예, 및 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 각 실시형태 및 그 변형예에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에, 별도의 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어도 좋다. 예를 들면, 스위치(53)와 듀플렉서(61∼63) 중 적어도 1개 사이에 정합 회로가 접속되어도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품, 및 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치된 제 3 전자부품의 조합으로서, 전력 증폭기(11 및 12) 및 제어 회로(55)의 조합과, 듀플렉서(61 및 62) 및 스위치(53)의 조합과, 듀플렉서(61), 필터(64) 및 스위치(53)의 조합이 예시되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 1 전자부품은 전력 증폭기(11)이고, 제 2 전자부품은 전력 증폭기(12)이고, 제 3 전자부품은 스위치(51 또는 54)여도 좋다. 이 경우라도, 스위치(51 또는 54)와 전력 증폭기(11) 사이의 배선 길이와, 스위치(51 또는 54)와 전력 증폭기(12) 사이의 배선 길이의 양방을 단축할 수 있어, 고주파 모듈의 전기 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 적층된 전자부품은 하방의 전자부품 내에 형성된 비아 도체를 통해서 서로 접속되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 적층된 전자부품은 하방의 전자부품의 측표면에 형성된 측면 배선 또는 본딩 와이어를 통해서 서로 접속되어도 좋다. 이러한 경우라도, 2개의 전자부품 사이의 배선 길이를 단축할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 모듈 기판은 양면 기판이었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 모듈 기판은 편면 기판이어도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 복수의 외부 접속 단자는 복수의 포스트 전극(150)으로 구성되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수의 외부 접속 단자는 복수의 범프 전극으로 구성되어도 좋다. 도 8은 다른 실시형태에 의한 고주파 모듈(1C)의 단면도이다. 고주파 모듈(1C)은 복수의 포스트 전극(150) 대신에, 복수의 범프 전극(151)을 구비한다. 이 경우, 고주파 모듈(1C)은 주면(91b) 상의 회로 부품을 덮는 수지 부재(95)를 구비하지 않아도 좋다.
본 발명은 프런트엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서, 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C : 고주파 모듈 2 : 안테나
3 : RFIC 4 : BBIC
5 : 통신 장치 11, 12 : 전력 증폭기
11a, 12a, 55a, 55b, 61a, 62a, 64a : 비아 도체
20, 50 : 반도체 부품 21 : 저잡음 증폭기
51, 52, 53, 54 : 스위치 55 : 제어 회로
61, 62, 63 : 듀플렉서 61R, 62R, 63R : 수신 필터
61T, 62T, 63T : 송신 필터 64 : 필터
71, 72, 73 : 정합 회로 91, 91A : 모듈 기판
91a, 91b : 주면 92 : 그라운드 전극 패턴
94, 95 : 수지 부재 96 : 실드 전극층
97 : 캐비티 98, 99, 150 : 포스트 전극
100 : 안테나 접속 단자
110, 111, 112, 113, 114 : 고주파 입력 단자
121 : 고주파 출력 단자 131 : 제어 단자
151 : 범프 전극
511, 512, 513, 514, 515, 521, 522, 523, 524, 531, 532, 533, 534, 541, 542, 543, 544, 545, 546 : 단자

Claims (13)

  1. 모듈 기판과,
    서로 이간해서 상기 모듈 기판에 배치된 제 1 전자부품 및 제 2 전자부품과,
    상기 제 1 전자부품 및 상기 제 2 전자부품의 양방에 전기적으로 접속되고,상기 제 1 전자부품 및 상기 제 2 전자부품에 걸쳐서 배치된 제 3 전자부품을 구비하는 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전자부품 및 상기 제 2 전자부품은 상기 모듈 기판과 상기 제 3 전자부품 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 전자부품은 상기 모듈 기판과 상기 제 1 전자부품 및 상기 제 2 전자부품 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈 기판에는 캐비티가 형성되어 있고,
    상기 제 3 전자부품의 적어도 일부는 상기 캐비티 내에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 전자부품으로부터 상기 모듈 기판으로 연장되는 제 1 전극과,
    상기 제 2 전자부품으로부터 상기 모듈 기판으로 연장되는 제 2 전극을 더 구비하는 고주파 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전자부품은 제 1 통과 대역을 갖는 제 1 필터이고,
    상기 제 2 전자부품은 상기 제 1 통과 대역과 다른 제 2 통과 대역을 갖는 제 2 필터이고,
    상기 제 3 전자부품은 안테나 접속 단자와, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터 사이에 접속된 제 1 스위치인 고주파 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전자부품은 안테나 접속 단자에 접속되는 제 3 필터이고,
    상기 제 2 전자부품은 상기 제 3 필터를 통해서 상기 안테나 접속 단자에 접속되는 제 4 필터이고,
    상기 제 3 전자부품은 상기 제 3 필터 및 상기 제 4 필터 사이에 접속된 제 2 스위치인 고주파 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전자부품은 제 1 전력 증폭기이고,
    상기 제 2 전자부품은 제 2 전력 증폭기이고,
    상기 제 3 전자부품은 상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기를 제어하는 제어 회로인 고주파 모듈.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전자부품은 제 1 전력 증폭기이고,
    상기 제 2 전자부품은 제 2 전력 증폭기이고,
    상기 제 3 전자부품은 적어도 1개의 고주파 입력 단자와, 상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기 사이에 접속된 제 3 스위치인 고주파 모듈.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 통과 대역을 갖는 제 1 필터와,
    상기 제 1 통과 대역과 다른 제 2 통과 대역을 갖는 제 2 필터를 더 구비하고,
    상기 제 1 전자부품은 제 1 전력 증폭기이고,
    상기 제 2 전자부품은 제 2 전력 증폭기이고,
    상기 제 3 전자부품은 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터와, 상기 제 1 전력증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기 사이에 접속된 제 4 스위치인 고주파 모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제 4 전자부품을 더 구비하고,
    상기 모듈 기판은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고,
    상기 제 1 전자부품, 상기 제 2 전자부품 및 상기 제 3 전자부품은 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 일방에 배치되고,
    상기 제 4 전자부품은 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 타방에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    복수의 외부 접속 단자를 더 구비하고,
    상기 제 1 전자부품, 상기 제 2 전자부품 및 상기 제 3 전자부품은 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 제 4 전자부품 및 상기 복수의 외부 접속 단자는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  13. 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로와,
    상기 신호 처리 회로와 안테나 사이에서 고주파 신호를 전송하는 제 1 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.
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