WO2022034822A1 - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a high frequency module and a communication device, and more particularly to a high frequency module and a communication device having a circuit component, a resin and a shield electrode.
- Patent Document 1 describes a mounting board having a first main surface and a second main surface, a transmission power amplifier (circuit component) mounted on the first main surface of the mounting board, and a resin member covering the transmission power amplifier.
- a high frequency module including a (resin layer) and a shielded electrode layer (shielded layer) is disclosed.
- the shield electrode layer is formed so as to cover the top surface and the side surface of the resin member.
- the high frequency module it may be required to relieve the stress generated due to thermal expansion and contraction inside the high frequency module.
- An object of the present invention is to provide a high frequency module and a communication device capable of relieving stress generated by thermal expansion and contraction inside the high frequency module.
- the high frequency module includes a mounting board, circuit components, a resin layer, and a shield layer.
- the mounting board has a first main surface and a second main surface facing each other.
- the circuit component is mounted on the first main surface of the mounting board.
- the resin layer is arranged on the first main surface of the mounting substrate and covers at least a part of the outer peripheral surface of the circuit component.
- the shield layer covers at least a part of the main surface of the resin layer and the circuit component on the side opposite to the mounting board side.
- the high frequency module has a gap at least one of the circuit component and the resin layer, the circuit component and the shield layer, the inside of the resin layer, and the inside of the shield layer. ..
- the communication device includes a high frequency module according to the above one aspect and a signal processing circuit.
- the signal processing circuit is connected to the high frequency module and processes a high frequency signal.
- the high-frequency module and communication device according to the present invention can alleviate stress generated due to thermal expansion and contraction inside the high-frequency module.
- FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a high frequency module and a communication device according to an embodiment.
- FIG. 2 is a plan view showing a first main surface of the mounting board of the high frequency module of the same.
- FIG. 3 is a plan view of the second main surface of the high-frequency module mounting board of the same as seen through from the first main surface side of the mounting board.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 of FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A2-A2 of FIG.
- FIG. 6A is a partially enlarged view of FIG. 2.
- FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line A3-A3 of FIG. 6A.
- FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG.
- FIG. 8 is an enlarged view of the range W1 of FIG.
- FIG. 9 is an enlarged view of the range W2 of FIG. 7.
- FIG. 10 is an enlarged view of the range W3 of FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line A4-A4 of FIG. 11B is a cross-sectional view showing a modified example of the example shown in FIG. 11A.
- FIG. 12 is a cross-sectional view showing another modified example of the example shown in FIG. 11A.
- FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line A5-A5 of FIG. 14A to 14C are explanatory views illustrating an example of a method for manufacturing a high frequency module.
- FIG. 15 is a partial cross-sectional view of the high frequency module of Modification 1.
- FIG. 16 is a cross-sectional view of the high frequency module of Modification 2.
- FIGS. 1 to 16 referred to in the following embodiments and the like are schematic views, and the ratio of the size and the thickness of each component in the figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Not necessarily.
- the high-frequency module 100 includes a mounting board 9, a transmission filter 112C which is an example of a circuit component 8S, a resin layer 61, and a shield layer 5.
- the mounting board 9 has a first main surface 91 and a second main surface 92 facing each other.
- the transmission filter 112C is mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9.
- the resin layer 61 is arranged on the first main surface 91 of the mounting substrate 9 and covers at least a part of the outer peripheral surface of the transmission filter 11C.
- the shield layer 5 covers at least a part of the main surface 112a of the resin layer 61 and the transmission filter 112C on the side opposite to the mounting substrate 9 side.
- a gap 180 is provided between the transmission filter 112C and the resin layer 61, between the transmission filter 112C and the shield layer 5, the inside of the resin layer 61, and the inside of the shield layer 5 (FIGS. 7 to 7). See FIG. 13). According to this configuration, the gap 180 can relieve the stress generated due to thermal expansion and contraction inside the high frequency module 100.
- the high frequency module 100 is used, for example, in the communication device 300.
- the communication device 300 is, for example, a mobile phone (for example, a smartphone), but is not limited to this, and may be, for example, a wearable terminal (for example, a smart watch).
- the high frequency module 100 is a module capable of supporting, for example, a 4G (4th generation mobile communication) standard and a 5G (5th generation mobile communication) standard.
- the 4G standard is, for example, a 3GPP LTE standard (LTE: LongTermEvolution).
- the 5G standard is, for example, 5G NR (New Radio).
- the high frequency module 100 is a module capable of supporting carrier aggregation and dual connectivity.
- the high frequency module 100 is configured so that, for example, a transmission signal (high frequency signal) input from the signal processing circuit 301 can be amplified and output to the antenna 310. Further, the high frequency module 100 is configured to amplify the received signal (high frequency signal) input from the antenna 310 and output it to the signal processing circuit 301.
- the signal processing circuit 301 is not a component of the high frequency module 100, but a component of the communication device 300 including the high frequency module 100.
- the high frequency module 100 is controlled by, for example, the signal processing circuit 301 included in the communication device 300.
- the communication device 300 includes a high frequency module 100 and a signal processing circuit 301.
- the communication device 300 further includes antennas 310 to 312.
- the signal processing circuit 301 includes, for example, an RF signal processing circuit 302 and a baseband signal processing circuit 303.
- the signal processing circuit 301 is connected to the high frequency module 100 and processes high frequency signals transmitted to and received from the high frequency module 100.
- the RF signal processing circuit 302 is, for example, an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit), and performs signal processing on a high frequency signal.
- the RF signal processing circuit 302 performs signal processing such as up-conversion on the high frequency signal (transmission signal) output from the baseband signal processing circuit 303, and outputs the signal processed high frequency signal. Further, the RF signal processing circuit 302 performs signal processing such as down-conversion on the high frequency signal (received signal) output from the high frequency module 100, and uses the processed high frequency signal as a baseband signal processing circuit. Output to 303.
- RFIC Radio Frequency Integrated Circuit
- the baseband signal processing circuit 303 is, for example, a BBIC (Baseband Integrated Circuit).
- the baseband signal processing circuit 303 generates an I-phase signal and a Q-phase signal from the baseband signal.
- the baseband signal is, for example, an audio signal, an image signal, or the like input from the outside.
- the baseband signal processing circuit 303 performs IQ modulation processing by synthesizing an I-phase signal and a Q-phase signal, and outputs a transmission signal.
- the transmission signal is generated as a modulation signal (IQ signal) in which a carrier signal having a predetermined frequency is amplitude-modulated with a period longer than the period of the carrier signal.
- the received signal processed by the baseband signal processing circuit 303 is used, for example, for displaying an image as an image signal or for a call as an audio signal.
- the high frequency module 100 transmits a high frequency signal (received signal, transmitted signal) between the antennas 310 to 312 and the signal processing circuit 301.
- the high frequency module 100 includes a power amplifier 111 and a low noise amplifier 121. Further, the high frequency module 100 includes a plurality of (four in the illustrated example) transmission filters 112A to 112D and a plurality of (six in the illustrated example) reception filters 122A to 122F. Further, the high frequency module 100 includes a transformer 113, a matching circuit 116, matching circuits 117A to 117F, matching circuits 118A to 118D, and matching circuits 119A to 119C. Further, the high frequency module 100 includes a first switch 104 and a second switch 105. Further, the high frequency module 100 includes a controller 115.
- the high frequency module 100 includes a plurality of external connection terminals 80.
- the plurality of external connection terminals 80 include antenna terminals 81 to 83, signal input terminals 84 and 85, signal output terminals 86, and a plurality of ground terminals 87 (see FIG. 4).
- the plurality of ground terminals 87 are terminals that are electrically connected to the ground electrode included in the communication device 300 and are given a ground potential.
- the power amplifier 111 is provided in the signal path T1 for the transmission signal.
- the power amplifier 111 has an input terminal and an output terminal.
- the input terminal of the power amplifier 111 is connected to the signal processing circuit 301 via the signal input terminal 84.
- the signal input terminal 84 is a terminal for inputting a high frequency signal (transmission signal) from the signal processing circuit 301 to the high frequency module 100.
- the output terminal of the power amplifier 111 is connected to the common terminal 105e of the second switch 105 via the transformer 113 and the matching circuit 116.
- the power amplifier 111 is controlled by the controller 115.
- the power amplifier 111 amplifies the transmission signal of the first frequency band input to the input terminal and outputs it from the output terminal.
- the first frequency band includes, for example, four communication bands (first to fourth communication bands).
- the first to fourth communication bands have a one-to-one correspondence with transmission signals passing through transmission filters 112A to 112D.
- Each of the first to fourth communication bands is, for example, four different communication bands among the frequency bands defined by the 3GPP LTE standard and the 5G NR standard.
- the low noise amplifier 121 is provided in the signal path R1 for the received signal.
- the low noise amplifier 121 has six input terminals and one output terminal.
- the six input terminals of the low noise amplifier 121 correspond one-to-one with the six matching circuits 117A to 117F, and correspond one-to-one with the six reception filters 122A to 122F.
- the six input terminals of the low noise amplifier 121 are connected to the corresponding receive filters 122A to 122F via the corresponding matching circuits 118A to 118D.
- the output terminal of the low noise amplifier 121 is connected to the signal processing circuit 301 via the signal output terminal 86.
- the signal output terminal 86 is a terminal for outputting a high frequency signal (received signal) from the low noise amplifier 121 to the signal processing circuit 301.
- the low noise amplifier 121 amplifies the received signal in the second frequency band input to any one of the six input terminals and outputs it from the output terminal.
- the second frequency band is, for example, a frequency band wider than the first frequency band, and includes the first to sixth communication bands.
- the transmission filters 112A to 112D are filters whose pass band is, for example, the transmission band of the first to fourth communication bands, respectively.
- the reception filters 122A to 122F are filters whose pass band is, for example, the reception band of the first to sixth communication bands, respectively.
- the transmit filter 112A and the receive filter 122A, the transmit filter 112B and the receive filter 122B, the transmit filter 112C and the receive filter 122C, and the transmit filter 112D and the receive filter 122D each constitute a separate duplexer (DPX: Duplexer). ing.
- the first switch 104 has a plurality of (three in the illustrated example) common terminals 104g to 104i and a plurality of (six in the illustrated example) selection terminals 104a to 104f.
- the three common terminals 104g to 104i correspond one-to-one with the three matching circuits 119A to 119C, and correspond one-to-one with the three antenna terminals 81 to 83.
- the three common terminals 104g to 104i are connected to the corresponding antenna terminals 81 to 83 via the corresponding matching circuits 119A to 119C.
- the three antenna terminals 81 to 83 have a one-to-one correspondence with the three antennas 310 to 312 and are connected to the corresponding antennas 310 to 312.
- the four selection terminals 104a to 104d have a one-to-one correspondence with the four matching circuits 118A to 118D, and have a one-to-one correspondence with the four connection points 123A to 123D.
- the selection terminals 104a to 104d are connected to the corresponding connection points 123A to 123D via the corresponding matching circuits 118A to 118D.
- the four connection points 123A to 123D have a one-to-one correspondence with the four transmission filters 112A to 112D, and have a one-to-one correspondence with the four reception filters 122A to 122D.
- connection points 123A to 123D are connection points between the output terminals of the corresponding transmission filters 112A to 112D and the input terminals of the corresponding reception filters 122A to 122D.
- the remaining two selection terminals 104e and 104f have a one-to-one correspondence with the two reception filters 122E and 122F, and are connected to the input terminals of the corresponding reception filters 122E and 122F.
- the first switch 104 switches the connection destination of the three common terminals 104g to 104i to at least one of the six selection terminals 104a to 104f according to the control signal from the signal processing circuit 301.
- the first switch 104 is, for example, a switch capable of one-to-one and one-to-many connections.
- the first switch 104 is, for example, a switch IC.
- the second switch 105 has a plurality of (four in the illustrated example) selection terminals 105a to 105d and one common terminal 105e.
- the common terminal 105e is connected to the output terminal of the power amplifier 111 via the matching circuit 116 and the transformer 113.
- the four selection terminals 105a to 105d have a one-to-one correspondence with the four transmission filters 112A to 112D, and are connected to the input terminals of the corresponding transmission filters 112A to 112D.
- the second switch 105 switches the connection destination of the common terminal 105e to at least one of the four selection terminals 105a to 105d according to the control signal from the signal processing circuit 301.
- the second switch 105 is, for example, a switch capable of one-to-one and one-to-many connections.
- the second switch 105 is, for example, a switch IC.
- the second switch 105 is a switch having a function of switching signal paths T11 to T14 for a plurality of transmission signals having different communication bands from each other.
- the transformer 113 and the matching circuit 116 are provided in the signal path between the output terminal of the power amplifier 111 and the common terminal 105e of the second switch 105. More specifically, the transformer 113 is provided between the power amplifier 111 and the matching circuit 116, and the matching circuit 116 is provided between the power amplifier 111 and the common terminal 105e.
- the transformer 113 and the matching circuit 116 are circuits for achieving impedance matching between the power amplifier 111 and the transmission filters 112A to 112D.
- the matching circuit 116 is, for example, an inductor.
- the six matching circuits 117A to 117F have a one-to-one correspondence with the six reception filters 122A to 122F, and have a one-to-one correspondence with the six input terminals of the low noise amplifier 121.
- the matching circuits 117A to 117F are connected to a signal path between the output terminals of the corresponding receive filters 122A to 122F and the corresponding input terminals of the low noise amplifier 121.
- the matching circuits 117A to 117F are circuits for achieving impedance matching between the corresponding receiving filters 122A to 122F and the low noise amplifier 121.
- the four matching circuits 118A to 118D correspond one-to-one with the four transmission filters 112A to 112D, and correspond one-to-one with the four selection terminals 104a to 104d of the first switch 104.
- the four matching circuits 118A to 118D are connected to a signal path between the output terminals of the corresponding transmit filters 112A to 112D and the corresponding selection terminals 104a to 104d of the first switch 104.
- the four matching circuits 118A to 118D are circuits for achieving impedance matching between the corresponding transmission filters 112A to 112D and the first switch 104.
- the three matching circuits 119A to 119C correspond one-to-one with the three antennas 310 to 312, and correspond one-to-one with the three common terminals 104g to 104i of the first switch 104.
- the three matching circuits 119A to 119C are connected to a signal path between the corresponding antennas 310 to 312 and the corresponding common terminals 104g to 104i of the first switch 104.
- the three matching circuits 119A to 119C are circuits for achieving impedance matching between the corresponding antennas 310 to 312 and the first switch 104.
- the controller 115 is connected to the power amplifier 111. Further, the controller 115 is connected to the signal processing circuit 301 via the signal input terminal 85. The controller 115 controls the power amplifier 111 according to the control signal from the signal processing circuit 301.
- the high frequency module 100 has a signal path T1 for a transmission signal and a signal path R1 for a reception signal.
- the signal path T1 has four signal paths T11 to T14.
- the signal path T11 is a path that sequentially passes through the signal input terminal 84, the power amplifier 111, the transformer 113, the matching circuit 116, the second switch 105, the transmission filter 112A, the matching circuit 118A, and the selection terminal 104a.
- the signal path T12 is a path that sequentially passes through the signal input terminal 84, the power amplifier 111, the transformer 113, the matching circuit 116, the second switch 105, the transmission filter 112B, the matching circuit 118B, and the selection terminal 104b.
- the signal path T13 is a path that sequentially passes through the signal input terminal 84, the power amplifier 111, the transformer 113, the matching circuit 116, the second switch 105, the transmission filter 112C, the matching circuit 118C, and the selection terminal 104c.
- the signal path T14 is a path that sequentially passes through the signal input terminal 84, the power amplifier 111, the transformer 113, the matching circuit 116, the second switch 105, the transmission filter 112D, the matching circuit 118D, and the selection terminal 104d.
- the signal path R1 has six signal paths R11 to R16.
- the signal path R11 is a path that sequentially passes through the selection terminal 104a, the matching circuit 118A, the reception filter 122A, the matching circuit 117A, the low noise amplifier 121, and the signal output terminal 86.
- the signal path R12 is a path that sequentially passes through the selection terminal 104b, the matching circuit 118B, the reception filter 122B, the matching circuit 117B, the low noise amplifier 121, and the signal output terminal 86.
- the signal path R13 is a path that sequentially passes through the selection terminal 104c, the matching circuit 118C, the reception filter 122C, the matching circuit 117C, the low noise amplifier 121, and the signal output terminal 86.
- the signal path R14 is a path that sequentially passes through the selection terminal 104d, the matching circuit 118D, the reception filter 122D, the matching circuit 117D, the low noise amplifier 121, and the signal output terminal 86.
- the signal path R15 is a path that sequentially passes through the selection terminal 104e, the reception filter 122E, the matching circuit 117E, the low noise amplifier 121, and the signal output terminal 86.
- the signal path R16 is a path that sequentially passes through the selection terminal 104f, the reception filter 122F, the matching circuit 117F, the low noise amplifier 121, and the signal output terminal 86.
- the common terminal 105e is connected to at least one selection terminal (for example, T11, T12) among the four selection terminals 105a to 105d.
- the first switch 104 has a selection terminal (for example, 104a, 104b) to which the above-mentioned selected signal path (for example, T11, T12) is connected, and is a separate common terminal among the three common terminals 104g to 104i. Connect to (eg 104g, 104h).
- the above-mentioned selected signal paths for example, T11 and T12 are connected to different antennas among the three antennas 310 to 312.
- a transmission signal is input from the signal processing circuit 301 to the signal input terminal 84.
- the input transmission signal is transmitted from the antenna selected by the first switch 104 (for example, 310, 311) via the signal path selected by the second switch 105 (for example, T11, T12).
- the transmission signal can be transmitted in one communication band. Further, if the common terminal 105e is connected to a plurality of the four selection terminals 105a to 105d, the transmission signal can be transmitted in a plurality of communication bands.
- At the first switch 104 When receiving the received signal, at the first switch 104, at least one of the three common terminals 104g to 104i is connected to the separate selection terminals of the six selection terminals 104a to 104f. As a result, at least one of the three antennas 310 to 312 is connected to a separate signal path among the six signal paths R11 to R16. In this state, when the selected antenna receives the received signal, the received received signal is transmitted from the signal output terminal 86 to the signal processing circuit via the signal path to which the antenna is connected among the six signal paths R11 to R16. It is output.
- the high frequency module 100 includes a mounting board 9, a plurality of circuit components 8, a plurality of external connection terminals 80, resin layers 61 and 62, and a shield layer 5.
- the mounting board 9 has a first main surface 91 and a second main surface 92 facing each other in the thickness direction D1 of the mounting board 9.
- the first main surface 91 and the second main surface 92 have, for example, a rectangular shape (see FIGS. 2 and 3).
- the mounting substrate 9 is, for example, a multilayer substrate including a plurality of dielectric layers and a plurality of conductive layers.
- the plurality of dielectric layers and the plurality of conductive layers are laminated in the thickness direction D1 of the mounting substrate 9.
- the plurality of conductive layers include a ground layer.
- a plurality of ground terminals 87 and a ground layer are electrically connected via a via conductor or the like included in the mounting substrate 9.
- the mounting substrate 9 is, for example, an LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) substrate, but may be a printed wiring board, an HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics) substrate, or a resin multilayer substrate.
- the mounting board 9 is not limited to the LTCC board, and may be, for example, a wiring structure.
- the first main surface 91 and the second main surface 92 of the mounting board 9 are separated in the thickness direction D1 of the mounting board 9 and intersect with the thickness direction D1 of the mounting board 9.
- the first main surface 91 of the mounting board 9 is, for example, orthogonal to the thickness direction D1 of the mounting board 9, but may include, for example, the side surface of the conductor portion as a surface not orthogonal to the thickness direction D1.
- the second main surface 92 of the mounting board 9 is orthogonal to, for example, the thickness direction D1 of the mounting board 9, but includes, for example, the side surface of the conductor portion as a surface not orthogonal to the thickness direction D1. You may.
- first main surface 91 and the second main surface 92 of the mounting substrate 9 may be formed with fine irregularities, concave portions or convex portions.
- the mounting board 9 is not limited to, for example, a square shape, and may be, for example, a square shape or a shape other than a square shape. (See FIGS. 2 and 3).
- the thickness direction D1 of the mounting board 9 will be referred to as the first direction D1. Further, a certain direction orthogonal to the first direction D1 (for example, a direction parallel to one of the two pairs of opposite sides of the first main surface 91 of the mounting substrate 9) is described as the second direction D2. Further, the direction orthogonal to both the first direction D1 and the second direction D2 (for example, the direction parallel to the other opposite side of the two pairs of opposite sides of the first main surface 91) is defined as the third direction D3.
- the plurality of circuit components 8 are mounted on the first main surface 91 or the second main surface 92 of the mounting board 9.
- mounted means that the circuit component 8 is arranged on the first main surface 91 or the second main surface 92 of the mounting board 9 (mechanically connected).
- the circuit component 8 is electrically connected to the mounting board 9 (appropriate conductor portion).
- the plurality of circuit components 8 include a power amplifier 111, a transmission filter 112A to 112D, a reception filter 122A to 122F, a transformer 113, a matching circuit 116, a matching circuit 117A to 117F, a matching circuit 118A to 118D, and matching. Includes circuits 119A-119C. These circuit components 8 are mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9. The transformer 113 and the matching circuit 116 constitute the output matching circuit 130.
- the power amplifier 111 is configured as, for example, an IC chip.
- the power amplifier 111 includes a substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, and a circuit unit (IC unit) having a circuit element mounted on the first main surface side of the substrate.
- the substrate is, for example, a gallium arsenide substrate, but may be a silicon substrate, a silicon germanium substrate, a gallium nitride substrate, or the like.
- the power amplifier 111 is flip-chip mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9 so that the first main surface of the first main surface and the second main surface of the board is on the first main surface 91 side of the mounting board 9. (See Fig. 4).
- the outer peripheral shape of the power amplifier 111 is, for example, a quadrangular shape in a plan view from the first direction D1 of the mounting board 9 (see FIG. 2).
- the transmission filters 112A to 112D and the reception filters 122A to 122F are, for example, elastic wave filters.
- each of the plurality of series arm resonators and the plurality of parallel arm resonators is composed of elastic wave resonators.
- the surface acoustic wave filter is, for example, a SAW (Surface Acoustic Wave) filter that utilizes a surface acoustic wave.
- the transmission filters 112A to 112D and the reception filters 122A to 122F are not limited to the SAW filter, and may be, for example, a BAW (Bulk Acoustic Wave) filter other than the SAW filter.
- the transmission filters 112A to 112D and the reception filters 122A to 122F may be configured by an FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) or the like, or may be configured by an LC resonance circuit or the like.
- the transmission filters 112A to 112D and the reception filters 122A to 122F include, for example, a substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, and a circuit unit formed on the first main surface side of the substrate. (See FIG. 4).
- the substrate is a piezoelectric substrate.
- the piezoelectric substrate is, for example, a silicon (Si) substrate.
- the outer peripheral shapes of the transmission filters 112A to 112D and the reception filters 122A to 122F are, for example, rectangular (see FIG. 2).
- the transmission filters 112A to 112D and the reception filters 122A to 122F are placed on the first main surface 91 of the mounting board 9 so that the first main surface of the first main surface and the second main surface of the board is on the mounting board 9 side. It is mounted on a flip chip (see FIG. 4).
- the substrate of the transmission filters 112A to 112D may be referred to as "board 112k”.
- the transformer 113 is mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9.
- the outer peripheral shape of the transformer 113 is, for example, an octagonal shape.
- the matching circuit 116, the matching circuit 117A to 117F, the matching circuit 118A to 118D, and the matching circuit 119A to 119C are inductors.
- the outer shape of these matching circuits 116 to 119C is, for example, a quadrangular shape in a plan view from the first direction D1 of the mounting substrate 9.
- These matching circuits 116 to 119C are mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9.
- the power amplifier 111 and the transformer 113 are mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9, for example, in a region on one end side (left end side) of the third direction D3 along the second direction D2.
- the transmission filters 112A to 112D are, for example, on the first main surface 91 of the mounting board 9, next to the other end side (right end side) of the third direction D3 in the power amplifier 111 and the transformer 113, in the second direction D2. It is arranged along.
- the reception filters 122A to 122F are arranged vertically and horizontally in a half region on the other end side (right end side) of the third direction D3, for example, on the first main surface 91 of the mounting board 9.
- the matching circuit 116 includes at least one (for example, five) inductors 116a to 116e.
- the plurality of inductors 116a to 116e are arranged on the first main surface 91 of the mounting board 9, for example, in the region around the transformer 113 and the transmission filters 112A to 112D.
- the matching circuits 117A to 117F are, for example, on the first main surface 91 of the mounting board 9, from the edge of the other end side (right end side) of the third direction D3 to the edge portion of one end side (upper end side) of the second direction D2. It is arranged over.
- the matching circuits 118A to 118D are arranged vertically and horizontally on the first main surface 91 of the mounting board 9, for example, in a region surrounded by reception filters 122A to 122F.
- the matching circuits 119A to 119C are arranged on the first main surface 91 of the mounting board 9, for example, on the other end side (right end side) of the third direction D3 at the edge portion of the other end side (lower end side) of the second direction D2. Has been done.
- the plurality of circuit components 8 further include a first switch 104, a second switch 105, a controller 115, and a low noise amplifier 121. These circuit components 8 are mounted on the second main surface 92 of the mounting board 9. Further, a plurality of external connection terminals 80 are provided on the second main surface 92 of the mounting board 9. Note that FIG. 3 shows the second main surface 92 of the mounting board 9 seen through from the first main surface 91 side.
- the first switch 104 and the low noise amplifier 121 are integrally configured by one IC chip 170.
- the IC chip 170 includes a substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, and a circuit unit (IC unit) having a circuit element formed on the first main surface side of the substrate (FIG. 4).
- the substrate is, for example, a silicon substrate.
- the IC chip 170 is flip-chip mounted on the second main surface 92 of the mounting board 9 so that the first main surface of the first main surface and the second main surface of the board is on the second main surface 92 side of the mounting board 9. (See Fig. 4).
- the outer peripheral shape of the IC chip 170 is, for example, a quadrangular shape in a plan view from the first direction D1 of the mounting substrate 9 (see FIG. 2B).
- the second switch 150 and the controller 115 are integrally configured by one IC chip 171.
- the IC chip 171 includes a substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, and a circuit unit (IC unit) having a circuit element formed on the first main surface side of the substrate.
- the substrate is, for example, a silicon substrate.
- the outer peripheral shape of the IC chip 171 is, for example, a quadrangular shape.
- the IC chip 171 is flip-chip mounted on the second main surface 92 of the mounting board 9 so that the first main surface of the first main surface and the second main surface of the board is on the second main surface 92 side of the mounting board 9. Has been done.
- the plurality of external connection terminals 80 are arranged vertically and horizontally on the second main surface 92 of the mounting board 9 over a region where the circuit component 8 is not mounted.
- the plurality of external connection terminals 80 are, for example, cylindrical.
- the material of the plurality of external connection terminals 80 is, for example, a metal (for example, copper, a copper alloy, etc.).
- the plurality of external connection terminals 80 include antenna terminals 81 to 83, signal input terminals 84 and 85, signal output terminals 86, and a plurality of ground terminals 87.
- the plurality of ground terminals 87 are electrically connected to the ground layer of the mounting board 9.
- the ground layer is the circuit ground of the high frequency module 100.
- the plurality of circuit components 8 include circuit components 8 that are electrically connected to the ground layer.
- the IC chip 171 is arranged in the center of the third direction D3 on the second main surface 92 of the mounting board 9.
- the IC chip 170 is arranged on the second main surface 92 of the mounting board 9 next to the other side (right side) of the third direction D3 in the IC chip 170.
- the plurality of external connection terminals 80 are arranged vertically and horizontally on the second main surface 92 of the mounting board 9 over a region in which the IC chips 170 and 171 are not arranged.
- the resin layer 61 (hereinafter referred to as the first resin layer 61) is provided on the first main surface 91 of the mounting substrate 9.
- the first resin layer 61 covers a plurality of circuit components 8 arranged on the first main surface 91 of the mounting board 9.
- the first resin layer 61 seals the above-mentioned plurality of circuit components 8. More specifically, the first resin layer 61 is at least the outer peripheral surface of the substrate (for example, the substrate 112k) of the specific circuit component 8S (for example, transmission filters 112A to 112D) among the plurality of circuit components 8 described above. It covers a part (in the example of FIG. 4, the entire outer peripheral surface).
- the first resin layer 61 is at least a part of the second main surface (that is, the main surface 112a on the side opposite to the mounting board 9 side) in the specific circuit component 8S (the second main surface in the example of FIG. 4). The entire surface) is exposed and covers parts other than the second main surface (outer peripheral surface and main surface on the mounting board 9 side).
- the first resin layer 61 covers the entire circuit component 8 in the circuit component 8 other than the specific circuit component 8S.
- the first resin layer 61 contains a resin.
- the first resin layer 61 may contain a filler in addition to the resin. In FIG. 2, the first resin layer 61 is omitted.
- the main surface (main surface opposite to the mounting substrate 9 side) 61a of the first resin layer 61 is a flat surface and the second main surface (that is, the exposed main surface) of the transmission filter 112C. It is flat with respect to 112a.
- the main surface 61a of the resin layer 61 and the second main surface 112a of the transmission filter 112B are flattened to each other by, for example, the main surface 61a and the second main surface 112a being ground together.
- the resin layer 62 (hereinafter, also referred to as a second resin layer 62) is provided on the second main surface 92 of the mounting substrate 9.
- the second resin layer 62 covers a plurality of circuit components 8 and a plurality of external connection terminals 80 mounted on the second main surface 92 of the mounting board 9.
- the second resin layer 62 seals the plurality of circuit components 8 and the plurality of external connection terminals 80. More specifically, the second resin layer 62 exposes the tip surface and covers other than the tip surface in the plurality of external connection terminals 80.
- the second resin layer 62 covers the entire circuit component 8.
- the second resin layer 62 contains a resin.
- the second resin layer 62 may contain a filler in addition to the resin.
- the material of the second resin layer 62 may be the same material as the material of the first resin layer 61, or may be a different material. In FIG. 3, the second resin layer 62 is omitted.
- the shield layer 5 is, for example, metal.
- the shield layer 5 covers at least a part of the main surface (for example, the main surface 112a) of the first resin layer 61 and the specific circuit component 8S (in the example of FIG. 4, the surface and the entire surface including the main surface).
- the first resin layer 61 includes at least a part of the surface of the first resin layer 61 (the entire surface in the example of FIG. 4) and at least a part of the main surface of the specific circuit component 8S (FIG. 4). In the example, it covers the entire main surface).
- the shield layer 5 includes at least a part of the outer peripheral surface 93 of the mounting substrate 9 (the entire outer peripheral surface 93 in the example of FIG.
- the shield layer 5 is in contact with the ground layer of the mounting substrate 9. As a result, in the high frequency module 100, the potential of the shield layer 5 can be made the same as the potential of the ground layer.
- the matching circuits 116 to 119C are vertically wound inductors.
- the vertically wound inductor is an inductor in which the winding shaft of the inductor (that is, the winding shaft of the coil) is orthogonal to the first main surface 91 of the mounting substrate 9.
- the matching circuits 116 to 119C are arranged around any one of the transmission filters 112A to 112C and the reception filters 122A to 122C.
- the transmission filters 112A to 112C and the reception filters 122A to 122C include a silicon substrate having high electrical resistance.
- the matching circuits 116 to 119C are vertically wound inductors. Therefore, as shown in FIG. 5, the magnetic flux H1 of the inductor of the matching circuits 116 to 119C extends in a direction orthogonal to the first main surface 91 of the mounting substrate 9. In FIG. 5, the magnetic flux H1 of the inductor 116a of the matching circuit 116 is shown.
- the magnetic flux H1 of the inductor of the matching circuits 116 to 119C is not blocked by the surrounding transmission filters 112A to 112D or the reception filters 122A to 122F. As a result, deterioration of the Q characteristics of the inductors of the matching circuits 116 to 119C can be suppressed.
- the matching circuits 116 to 119C are horizontally wound inductors
- the winding shaft of the horizontally wound inductor (that is, the winding shaft of the coil) is parallel to the first main surface 91 of the mounting board 9. Therefore, the magnetic flux of the horizontally wound inductor extends to both sides of the horizontally wound inductor along the first main surface 91 of the mounting substrate 9. Therefore, when the matching circuits 116 to 119C are arranged next to the filters (transmission filters 112A to 112C and reception filters 122A to 122C) having a silicon substrate having a high electrical resistance, the inductors of the matching circuits 116 to 119C. The magnetic flux of is blocked by the above-mentioned silicon substrate. As a result, the Q characteristics of the inductors of the matching circuits 116 to 119C deteriorate.
- the matching circuits 116 to 119C are not arranged next to the transmission filters 112A to 112C and the reception filters 122A to 122C, they may be horizontally wound inductors.
- a gap 180 is provided inside the high-frequency module 100 within the range of the adjacent region S1 (see FIG. 6) adjacent to the specific circuit component 8S. (See FIGS. 7 to 13).
- the condition "within the range of the adjacent region S1 adjacent to the specific circuit component 8S" is not an essential condition and may not be necessary.
- the above-mentioned “specific circuit component 8S” is mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9, and at least a part of the outer peripheral surface (in the present embodiment, the entire outer peripheral surface) is a resin layer 61.
- the circuit component 8 is covered, and at least a part (in the present embodiment, the entire main surface) of the main surface opposite to the mounting substrate 9 side is covered (contacted) with the shield layer 5.
- the above-mentioned "specific circuit component 8S” is mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9, has a board (for example, board 112k), and is mounted on the mounting board 9 side of the board.
- the circuit component 8 is, for example, transmission filters 112A to 112D.
- the above-mentioned “inside of the high-frequency module 100” means, for example, between the specific circuit component 8S and the resin layer 61 (more specifically, between the substrate and the resin layer 61 of the specific circuit component 8S (FIG. FIG.). 8)), between the shield layer 5 of the specific circuit component 8S (more specifically, between the substrate of the specific circuit component 8S and the shield layer 5 (see FIG. 13)), and the inside of the resin layer 61 (see FIG. 13). (See FIGS. 9 and 10) and at least one of the inside of the shield layer 5 (see FIG. 11A).
- adjacent region S1 is a region around a specific circuit component 8S in a plan view from the first direction D1, and a boundary S2 defining the inside and outside of the adjacent region S1. This is a region between the boundary S2 and the specific circuit component 8S that does not include another circuit component 8 (see FIG. 6A).
- the "adjacent region S1" includes the resin layer 61 and the shield layer 5 in the boundary S2.
- the boundary S2 of the adjacent region S1 extends to the side surface 111u of the power amplifier 111 on one side (left side) of the second direction D2. On the other side (right side) of the second direction D2, it is up to the side surface 112u of the reception filter 122D. Further, the boundary S2 of the adjacent region S1 extends to the side surface 112u of the transmission filter 112C on one side (upper side) of the third direction D3, and on the other side (lower side) of the third direction D3, the transmission filter 112D. Up to 112v on the side surface.
- the side surface 111u is a side surface of the power amplifier 111 on the transmission filter 112C side.
- the side surface 122u is a side surface of the reception filter 122D on the transmission filter 112C side.
- the side surfaces 112u and 112v are the side surfaces of the transmission filters 112B and 112D on the transmission filter 112B side, respectively.
- the distance S4 from the outer peripheral surface of the specific circuit component 8 to the boundary S2 is larger than the board thickness D5 (see FIG. 6B) of the specific circuit component 8S, the distance S4 is the same as the thickness D5. It may be limited to.
- the above-mentioned "adjacent region S1" includes the range of the range S3 in the first direction D1.
- the range S3 includes the range from the main surface 61a to the same depth as the thickness D5 of the specific circuit component 8S in the resin layer 61. Further, the range S3 includes the range of the entire thickness D6 in the shield layer 5.
- the transmission filter 112C will be described as an example of the specific circuit component 8S. Further, the substrate 112k of the transmission filter 112C is described as "filter substrate 112k”.
- FIG. 7 is a plan view of the main surface 112a of the filter substrate 112k and a certain range including the periphery thereof as viewed from the first direction D1. Since the shield layer 5 has a transparent thickness (for example, several tens of microns), FIG. 7 shows the main surface 112a of the filter substrate 112k and the main surface 61a of the resin layer 61 through the shield layer 5. ing.
- the main surface 112a of the filter board 112k is the main surface of the filter board 112k opposite to the mounting board 9 side, and is in contact with the shield layer 5.
- the main surface 61a of the resin layer 61 is the main surface of the resin layer 61 opposite to the mounting substrate 9 side, and is in contact with the shield layer 5.
- a resin layer 61 is provided around the filter substrate 112k.
- a gap 180a (180) is provided at a part of the interface between the filter substrate 112k and the resin layer 61.
- gaps 180b (180) and 180c (180) are provided inside the resin layer 61.
- FIG. 8 is an enlarged view of range W1 in FIG. 7.
- the gap 180a is provided between the filter substrate 112k and the resin layer 61.
- a gap 180a is provided between the filter substrate 112k and the resin layer 61 on at least one side (one side in FIG. 8) of the four sides of the main surface 112a of the filter substrate 112k.
- the gap 180a may be provided over the entire one side or a part of the one side.
- the depth of the gap 180a (the depth of the first direction D1) may be the same as the thickness of the filter substrate 112k, or may be a depth smaller than the thickness of the filter substrate 112k.
- the gap 180a opens at the boundary between the main surface 112a of the filter substrate 112k and the main surface 61a of the resin layer 61.
- the shield layer 5 has a thickness that can be seen through, the gap 180 can be seen through the shield layer 5.
- a gap 180a is provided between the substrate of the circuit component 8 (for example, the filter substrate 112k) and the resin layer 61.
- the gap 180a can absorb the stress when expansion and contraction due to a temperature change occurs in the substrate and the resin layer 61 of the circuit component 8.
- FIG. 9 is an enlarged view of range W2 in FIG. 7.
- the gap 180b is provided inside the resin layer 61 along the interface K1 with a distance D7 from the interface K1 between the filter substrate 112k and the resin layer 61.
- the gap 180b is an example of the gap 180 provided inside the adjacent region S1 adjacent to the substrate of the specific circuit component 8S in the inside of the resin layer 61.
- the gap 180b shown in FIG. 9 is an embodiment in which the position of the gap 180a is deviated from the resin layer 61 side by the gap D7 in the gap 180a shown in FIG.
- the gap 180b a part of the resin layer 61 (resin portion 612) exists between the gap 180b and the interface K1. That is, the gap 180b divides the resin layer 61 into a resin portion 611 and a resin portion 612 at least partially.
- the gap 180b is provided inside the resin layer 61 along the interface K1 with a distance D7 from the interface K1 between the substrate of the circuit component 8 (for example, the filter substrate 112k) and the resin layer 61. ..
- the resin portion 612 existing between the gap 180b and the interface K1 can absorb the bulk wave or the like propagating inside the resin portion 611.
- FIG. 10 is an enlarged view of range W3 in FIG. 7.
- the main surface 112a of the filter substrate 112k has a plurality of grinding marks U1.
- the plurality of grinding marks U1 are provided in parallel in one direction (for example, the third direction D3). Further, the plurality of grinding marks U1 are provided at intervals in the direction orthogonal to the above-mentioned one direction (second direction D2).
- the plurality of grinding marks U1 are, for example, grinding marks formed when the main surface 112a of the filter substrate 11k and the main surface 61a of the resin layer 61 are ground together at the time of manufacturing the high frequency module 100.
- the gap 180c is provided inside the resin layer 61, and is connected to the grinding mark U2 of one of the plurality of grinding marks U1 at the interface K2 between the filter substrate 112k and the resin layer 61. ing.
- the gap 180c is an example of the gap 180 provided inside the adjacent region S1 adjacent to the substrate of the specific circuit component 8S in the inside of the resin layer 61.
- the gap 180c shown in FIG. 10 is an embodiment in which the position of the gap 180a is displaced so as to be connected to the grinding mark U2 at the interface K2 in the gap 180b shown in FIG.
- the grinding mark U2 is the thickest grinding mark among the plurality of grinding marks U1, but it does not have to be the thickest grinding mark U2.
- the gap 180c extends parallel to the second direction D2, but does not have to be parallel to the second direction D2. That is, as long as one end of the gap 180c is connected to one end of the grinding mark U2 at the interface K2, the direction in which the gap 180c extends is not particularly limited.
- the gap 180c is provided inside the resin layer 61, and is one of the plurality of grinding marks U1 at the interface K2 between the substrate of the circuit component 8 (for example, the filter substrate 112k) and the resin layer 61. It is connected to the grinding mark U2. Therefore, for example, by grinding when grinding the main surface of each of the substrate of the circuit board 8 and the resin layer 61 (that is, the main surface on the side opposite to the mounting substrate 9 side), the end of the grinding mark U2 of the filter substrate 112k The gap 180c can be easily formed starting from the portion.
- FIG. 11A is a cross-sectional view of A4-A4 of FIG.
- a gap 180d is provided inside the shield layer 5.
- the gap 180d is provided along the thickness direction (first direction D1) of the shield layer 5.
- the gap 180d extends in the vertical direction of the paper surface of FIG. 11A (the vertical direction of the paper surface of FIG. 7).
- the gap 180d penetrates in the thickness direction of the shield layer 5.
- the gap 180d does not have to penetrate in the thickness direction of the shield layer 5.
- the gap 180d may be provided only on the front side portion of the shield layer 5 and not on the back side portion in the thickness direction of the shield layer 5, and conversely, the back side portion of the shield layer 5 may be provided. It may be provided only on the front side and may not be provided on the front side portion.
- a gap 180a is provided between the filter substrate 112k and the resin layer 61.
- the gap 180d inside the shield layer 5 does not have to overlap with the gap 180a in the thickness direction of the shield layer 5.
- the gap 180d is arranged on the resin layer 61 side of the gap 180a, but as shown in FIG. 11B, the gap 180d may be arranged on the filter substrate 112k side of the gap 180a. ..
- a gap 180a is provided between the filter substrate 112k and the resin layer 61.
- an interface is formed between the filter substrate 112k and the resin layer 61 instead of the gap 180a. Therefore, in this case, the gap 180d is provided inside the shield layer 5 and does not overlap the boundary between the filter substrate 112k and the resin layer 61 in the thickness direction of the shield layer 5.
- the gap 180d is provided along the thickness direction of the shield layer 5. As a result, it is possible to suppress the generation of cracks in the shield layer 5 due to the stress generated inside the high frequency module 100.
- the gap 180d inside the shield layer 5 does not overlap with the gap 180a in the thickness direction of the shield layer 5, but as shown in FIG. 12, the gap 180d is in the thickness direction of the shield layer 5. It may overlap with the gap 180a.
- a gap 180a is provided between the filter substrate 112k and the resin layer 61.
- the gap 180d is provided inside the shield layer 5 and overlaps the interface between the filter substrate 112k and the resin layer 61 in the thickness direction of the shield layer 5.
- the stress generated in the shield layer 5 can be absorbed by the gap 180d as in the case of FIG. 11A. As a result, it is possible to prevent the shield layer 5 from being cracked.
- FIG. 13 is a cross-sectional view of A5-A5 of FIG.
- a gap 180e is provided between the filter substrate 112k and the shield layer 5.
- the gap 180e is partially provided on the main surface 112a of the filter substrate 112k. That is, the main surface 112a of the filter substrate 112k and the shield layer 5 are separated from each other in the portion where the gap 180e exists, but are in contact with each other in the portion other than the gap 180e.
- a gap 180e is provided between the substrate of the circuit component 8 (for example, the filter substrate 112k) and the shield layer 5.
- the stress generated on the substrate of the circuit component 8 can be absorbed.
- the gap 180e is partially provided on the main surface of the substrate of the circuit component 8. That is, the substrate of the circuit component 8 and the shield layer 5 are in contact with each other except for the gap 180e. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the substrates of the shield layer 5 and the circuit component 8 without interfering with the heat dissipation function of releasing the heat generated by the circuit component 8 from the shield layer 5.
- positions of the respective ranges W1 to W3, A4-A4 cross section, and A5-A5 cross section shown in FIG. 7 are examples, and may be positions other than the positions shown in FIG. 7. Further, in FIG. 7, the gap 180 is provided at all five locations (FIGS. 8 to 11A and FIG. 13), but the gap 180 may be provided at at least one of the five locations.
- the main surface of the substrate of the specific circuit component 8S (main surface opposite to the mounting substrate 9 side).
- a plurality of grinding marks U1 are provided on the surface).
- the plurality of grinding marks U1 are formed on, for example, the main surface (for example, the main surface 112a) on the substrate of the specific circuit component 8S opposite to the mounting substrate 9 side and the resin layer at the time of manufacturing the high frequency module 100. It is a grinding mark formed when the main surface 61a on the side opposite to the mounting substrate 9 side in 61 is ground together.
- a plurality of grinding marks U1 are provided on the main surface of the substrate of the specific circuit component 8S.
- the main surface of the substrate of the specific circuit component 8S has a different reflectance than the main surface 61a of the resin layer 61, and the arrangement of the specific circuit component 8S on the main surface 61a of the resin layer 61 is easy from the outside. Can be visually recognized. Thereby, the orientation of the high frequency module 100 can be visually confirmed by arranging the specific circuit component 8S on the mounting board 9.
- the grinding mark U1 increases the surface area of the substrate of the specific circuit component 8S, and the heat dissipation of the specific circuit component 8S can be improved.
- the transmission filter 112C is mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9 (see FIG. 14A). Then, on the outer peripheral surface of the substrate (filter substrate) 112k of the transmission filter 112C, the release agent 250 is applied to the region 112m (the left side surface of the substrate 112k in FIG. 14A) where the gap 180a is provided (see FIG. 14A).
- the first surface of the mounting substrate 9 is exposed so as to expose the main surface (main surface opposite to the mounting substrate 9 side) 112a of the substrate 112k of the transmission filter 112C and to cover the portion other than the main surface 112a of the transmission filter 112C.
- a resin layer 61 is formed on the main surface 91 (see FIG. 14B).
- the resin layer 61 is formed so as to cover the other circuit component 8.
- the main surface 112a of the transmission filter 112C and the main surface (main surface opposite to the mounting substrate 9 side) 61a of the resin layer 61 are ground together using the grinding tool 251 (see FIG. 14B).
- the grinding tool 251 is moved so as to reciprocate on the main surface 112a of the transmission filter 112C and the main surface 61a of the resin layer 61 so as to reciprocate across the region 112m as shown by the arrow Y1.
- the frictional force acting on the main surfaces 112a and 61a from the grinding tool 251 acts in a direction in which the substrate 112k and the resin layer 61 are separated from each other in the region 112m. Further, the release agent 250 is applied to the region 112m of the filter substrate 112k. Therefore, the above frictional force acts on the filter substrate 112k and the resin layer 61, so that the filter substrate 112k and the resin layer 61 are peeled off in the region 112m (see FIG. 14C). This peeled portion becomes a gap 180a. In this way, the gap 180a is provided.
- the high frequency module 100 includes a mounting board 9, a circuit component 8S, a resin layer 61, and a shield layer 5.
- the mounting board 9 has a first main surface 91 and a second main surface 92 facing each other.
- the circuit component 8S is mounted on the first main surface 91 of the mounting board 9.
- the resin layer 61 is arranged on the first main surface 91 of the mounting board 9, and covers at least a part of the outer peripheral surface of the circuit component 8S.
- the shield layer 5 covers at least a part of the main surface (for example, the main surface 112a) of the resin layer 61 and the circuit component 8S on the side opposite to the mounting board 9 side.
- the high frequency module 100 has a gap 180 at least one of the circuit component 8S and the resin layer 61, the circuit component 8S and the shield layer 5, the inside of the resin layer 61, and the inside of the shield layer 5. Have. According to this configuration, the gap 180 can relieve the stress generated due to thermal expansion and contraction inside the high frequency module 100.
- the shield layer 5 has a first portion 51 and a second portion 52, and the thickness of the shield layer 5 is set to the first portion 51 and the second portion. It may be different from 52.
- the first portion 51 is a portion provided on the main surface (for example, the main surface 112a of the substrate 112k of the transmission filter 112C) opposite to the mounting substrate 9 side in the substrate of the specific circuit component 8S.
- the second portion 52 is a portion of the resin layer 61 provided on the main surface 61a on the side opposite to the mounting substrate 9 side.
- the first thickness D5 is larger than the second thickness D6.
- the thickness of only the portion of the shield layer 5 provided in the specific circuit component 8S can be increased.
- the heat dissipation of the specific circuit component 8S in the shield layer 5 can be improved.
- the external connection terminal 80 is cylindrical, but as shown in FIG. 16, the external connection terminal 80 may be spherical (ball bump).
- the high frequency module (100) of the first aspect includes a mounting board (9), a circuit component (8S), a resin layer (61), and a shield layer (5).
- the mounting substrate (9) has a first main surface (91) and a second main surface (92) facing each other.
- the circuit component (8S) is mounted on the first main surface (91) of the mounting board (9).
- the resin layer (61) is arranged on the first main surface (91) of the mounting substrate (9) and covers at least a part of the outer peripheral surface of the circuit component (8S).
- the shield layer (5) covers at least a part of the main surface (112a) of the resin layer (61) and the circuit component (8S) opposite to the mounting board (9) side.
- the high frequency module (1) is provided between the circuit component (8S) and the resin layer (61), between the circuit component (8S) and the shield layer (5), inside the resin layer (61), and the shield layer (5). ) Has a gap (180) in at least one place.
- the gap (180) can relieve the stress generated due to thermal expansion and contraction inside the high frequency module (100).
- the circuit component (8S) has a substrate (112k).
- the gap (180) is at least between the substrate (112k) of the circuit component (8S) and the resin layer (61), and between the substrate (112k) of the circuit component (8S) and the shield layer (5). It is provided in one place.
- the gap (180b, 180c) is an adjacent region (S1) inside the resin layer (61) adjacent to the circuit component (8S). ) Is provided inside.
- a gap (180b, 180c) can be provided inside the adjacent region (S1) of the circuit component (8S) in the resin layer (61).
- the gap (180b) is formed inside the resin layer (61) with the circuit component (8S) and the resin layer (8S). It is provided along the interface (K1) at a distance from the interface (K1) with 61).
- the bulk wave can be absorbed by the resin portion (612) existing between the circuit component (8S) and the gap (180b).
- the main surface (112a) of the circuit component (8S) has a plurality of grinding marks (U1).
- the reflectance of the main surface (112a) of the circuit component (8S) differs from that of the main surface (61a) of the resin layer (61) due to a plurality of grinding marks (U1). Therefore, the arrangement of the specific circuit component (8S) on the main surface (61a) of the resin layer (61) can be easily visually recognized from the outside. Further, the surface area of the circuit component (8S) is increased by the plurality of grinding marks (U1), and the heat dissipation of the circuit component (8S) can be improved.
- the gap (180) is provided inside the resin layer (61), and the circuit component (8S) and the resin layer (61) are separated from each other. At the interface, it is connected to the grinding mark (U2) of one of the plurality of grinding marks (U1).
- the gap (180) can relieve the stress generated due to thermal expansion and contraction inside the resin layer (61).
- the gap (180d) is formed inside the shield layer (5) in the thickness direction of the shield layer (5). It is provided along (D1) and does not overlap the interface between the circuit component (8S) and the resin layer (61) in the thickness direction (D1) of the shield layer (5).
- the stress generated in the shield layer (5) can be absorbed by the gap (180d). As a result, it is possible to prevent the shield layer (5) from being cracked.
- the gap (180) is inside the shield layer (5) in the thickness direction of the shield layer (5). It is provided along (D) and overlaps the interface between the circuit component (8S) and the resin layer (61) in the thickness direction (D1) of the shield layer (5).
- the stress generated in the shield layer (5) can be absorbed by the gap (180). As a result, it is possible to prevent the shield layer (5) from being cracked.
- the thickness is defined as the first thickness (D5)
- the thickness of the portion of the resin layer (61) provided on the main surface opposite to the mounting substrate (9) side is defined as the second thickness (D6).
- the first thickness (D5) is larger than the second thickness (D6).
- the heat dissipation of the circuit component (8S) in the shield layer (5) can be improved.
- the communication device (300) of the tenth aspect includes a high frequency module (100) according to any one of the first to ninth aspects, and a signal processing circuit (301).
- the signal processing circuit (301) is connected to the high frequency module (100) and processes the high frequency signal.
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Abstract
高周波モジュールの内部で熱伸縮などで発生する応力を緩和する。高周波モジュールは、実装基板と、回路部品(8S)と、樹脂層(61)と、シールド層と、を備える。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。回路部品(8S)は、実装基板の第1主面に実装されている。樹脂層(61)は、実装基板の第1主面に配置されており、回路部品(8S)の外周面の少なくとも一部を覆っている。シールド層は、樹脂層(61)及び回路部品(8S)における実装基板側とは反対側の主面(112a)の少なくとも一部を覆っている。高周波モジュールは、回路部品(8S)と樹脂層(61)との間、回路部品(8S)とシールド層との間、樹脂層(61)の内部、及びシールド層の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間(180)を有する。
Description
本発明は、高周波モジュール及び通信装置に関し、より詳細には、回路部品、樹脂及びシールド電極を有する高周波モジュール及び通信装置に関する。
特許文献1には、第1主面及び第2主面を有する実装基板と、実装基板の第1主面に実装された送信電力増幅器(回路部品)と、送信電力増幅器を覆っている樹脂部材(樹脂層)と、シールド電極層(シールド層)と、を備える高周波モジュールが開示されている。
特許文献1に開示された高周波モジュールでは、シールド電極層は、樹脂部材の天面及び側面を覆うように形成されている。
高周波モジュールにおいては、高周波モジュールの内部で熱伸縮などで発生する応力を緩和することが求められる場合がある。
本発明の目的は、高周波モジュールの内部で熱伸縮などで発生する応力を緩和することが可能な高周波モジュール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、回路部品と、樹脂層と、シールド層と、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。前記回路部品は、前記実装基板の前記第1主面に実装されている。前記樹脂層は、前記実装基板の前記第1主面に配置されており、前記回路部品の外周面の少なくとも一部を覆っている。前記シールド層は、前記樹脂層及び前記回路部品における前記実装基板側とは反対側の主面の少なくとも一部を覆っている。前記高周波モジュールは、前記回路部品と前記樹脂層との間、前記回路部品と前記シールド層との間、前記樹脂層の内部、及び前記シールド層の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間を有する。
本発明の一態様に係る通信装置は、上記の一の態様に係る高周波モジュールと、信号処理回路と、を備える。前記信号処理回路は、前記高周波モジュールに接続されており、高周波信号を信号処理する。
本発明に係る高周波モジュール及び通信装置は、高周波モジュールの内部で熱伸縮などで発生する応力を緩和す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~図16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)
実施形態に係る高周波モジュール100は、図4に示すように、実装基板9と、回路部品8Sの一例である送信フィルタ112Cと、樹脂層61と、シールド層5と、を備える。実装基板9は、互いに対向する第1主面91及び第2主面92を有する。送信フィルタ112Cは、実装基板9の第1主面91に実装されている。樹脂層61は、実装基板9の第1主面91に配置されており、送信フィルタ11Cの外周面の少なくとも一部を覆っている。シールド層5は、樹脂層61及び送信フィルタ112Cにおける実装基板9側とは反対側の主面112aの少なくとも一部を覆っている。送信フィルタ112Cと樹脂層61との間、送信フィルタ112Cとシールド層5との間、樹脂層61の内部、及びシールド層5の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間180を有する(図7~図13参照)。この構成によれば、隙間180によって、高周波モジュール100の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。
実施形態に係る高周波モジュール100は、図4に示すように、実装基板9と、回路部品8Sの一例である送信フィルタ112Cと、樹脂層61と、シールド層5と、を備える。実装基板9は、互いに対向する第1主面91及び第2主面92を有する。送信フィルタ112Cは、実装基板9の第1主面91に実装されている。樹脂層61は、実装基板9の第1主面91に配置されており、送信フィルタ11Cの外周面の少なくとも一部を覆っている。シールド層5は、樹脂層61及び送信フィルタ112Cにおける実装基板9側とは反対側の主面112aの少なくとも一部を覆っている。送信フィルタ112Cと樹脂層61との間、送信フィルタ112Cとシールド層5との間、樹脂層61の内部、及びシールド層5の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間180を有する(図7~図13参照)。この構成によれば、隙間180によって、高周波モジュール100の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。
以下、実施形態に係る高周波モジュール100及び通信装置300について、図1~図14を参照して説明する。
(1)高周波モジュール及び通信装置
(1.1)高周波モジュール及び通信装置の回路構成
まず、実施形態に係る高周波モジュール100及び通信装置300の回路構成について、図1を参照して説明する。
(1.1)高周波モジュール及び通信装置の回路構成
まず、実施形態に係る高周波モジュール100及び通信装置300の回路構成について、図1を参照して説明する。
実施形態に係る高周波モジュール100は、例えば、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)であってもよい。高周波モジュール100は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格、5G(第5世代移動通信)規格に対応可能なモジュールである。4G規格は、例えば、3GPP LTE規格(LTE:Long Term Evolution)である。5G規格は、例えば、5G NR(New Radio)である。高周波モジュール100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モジュールである。
高周波モジュール100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に出力できるように構成されている。また、高周波モジュール100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に出力できるように構成されている。信号処理回路301は、高周波モジュール100の構成要素ではなく、高周波モジュール100を備える通信装置300の構成要素である。高周波モジュール100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、高周波モジュール100と、信号処理回路301と、を備える。通信装置300は、アンテナ310~312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。信号処理回路301は、高周波モジュール100に接続されており、高周波モジュール100との間で送受する高周波信号を信号処理する。
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100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100は、アンテナ310~312と信号処理回路301との間で、高周波信号(受信信号、送信信号)を伝達する。高周波モジュール100は、パワーアンプ111と、ローノイズアンプ121と、を備える。また、高周波モジュール100は、複数(図示例では4つ)の送信フィルタ112A~112Dと、複数(図示例では6つ)の受信フィルタ122A~122Fと、を備える。また、高周波モジュール100は、トランス113と、整合回路116と、整合回路117A~117Fと、整合回路118A~118Dと、整合回路119A~119Cと、を備える。また、高周波モジュール100は、第1スイッチ104と、第2スイッチ105と、を備える。また、高周波モジュール100は、コントローラ115を備える。
また、高周波モジュール100は、複数の外部接続端子80を備える。複数の外部接続端子80は、アンテナ端子81~83と、信号入力端子84,85と、信号出力端子86と、複数のグランド端子87(図4参照)と、を含む。複数のグランド端子87は、通信装置300が備える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。
パワーアンプ111は、送信信号用の信号経路T1に設けられている。パワーアンプ111は、入力端子及び出力端子を有する。
パワーアンプ111の入力端子は、信号入力端子84を介して信号処理回路301に接続される。信号入力端子84は、信号処理回路301からの高周波信号(送信信号)を高周波モジュール100に入力するための端子である。パワーアンプ111の出力端子は、トランス113及び整合回路116を介して第2スイッチ105の共通端子105eに接続されている。パワーアンプ111は、コントローラ115によって制御される。
パワーアンプ111は、入力端子に入力された第1周波数帯域の送信信号を増幅して出力端子から出力する。第1周波数帯域は、例えば、4つの通信バンド(第1~第4通信バンド)を含む。第1~第4通信バンドは、送信フィルタ112A~112Dを通る送信信号と一対一に対応する。第1~第4通信バンドの各々は、例えば、3GPP LTE規格及び5G NR規格で定められている周波数帯のうちの異なる4つの通信帯域である。
ローノイズアンプ121は、受信信号用の信号経路R1に設けられている。ローノイズアンプ121は、6つの入力端子及び1つの出力端子を有する。
ローノイズアンプ121の6つの入力端子は、6つの整合回路117A~117Fと一対一に対応し、6つの受信フィルタ122A~122Fと一対一に対応する。ローノイズアンプ121の6つの入力端子は、対応する整合回路118A~118Dを介して、対応する受信フィルタ122A~122Fに接続されている。ローノイズアンプ121の出力端子は、信号出力端子86を介して信号処理回路301に接続される。信号出力端子86は、ローノイズアンプ121からの高周波信号(受信信号)を信号処理回路301へ出力するための端子である。
ローノイズアンプ121は、6つの入力端子の何れか1つに入力された第2周波数帯域の受信信号を増幅して出力端子から出力する。第2周波数帯域は、例えば、第1周波数帯域よりも広い周波数帯であり、第1~第6通信バンドを含む。
送信フィルタ112A~112Dはそれぞれ、例えば、第1~第4通信バンドの送信帯域を通過帯域とするフィルタである。受信フィルタ122A~122Fはそれぞれ、例えば、第1~第6通信バンドの受信帯域を通過帯域とするフィルタである。本実施形態では、送信フィルタ112A及び受信フィルタ122A、送信フィルタ112B及び受信フィルタ122B、送信フィルタ112C及び受信フィルタ122C、送信フィルタ112D及び受信フィルタ122Dはそれぞれ、別々のデュプレクサ(DPX:Duplexer)を構成している。
第1スイッチ104は、複数(図示例では3つ)の共通端子104g~104iと、複数(図示例では6つ)の選択端子104a~104fと、を有する。
3つの共通端子104g~104iは、3つの整合回路119A~119Cと一対一に対応し、3つのアンテナ端子81~83と一対一に対応する。3つの共通端子104g~104iは、対応する整合回路119A~119Cを介して、対応するアンテナ端子81~83に接続されている。3つのアンテナ端子81~83は、3つのアンテナ310~312と一対一に対応し、対応するアンテナ310~312に接続されている。
6つの選択端子104a~104fのうち、4つの選択端子104a~104dは、4つの整合回路118A~118Dと一対一に対応し、4つの接続点123A~123Dと一対一に対応する。選択端子104a~104dは、対応する整合回路118A~118Dを介して、対応する接続点123A~123Dに接続されている。4つの接続点123A~123Dは、4つの送信フィルタ112A~112Dと一対一に対応し、4つの受信フィルタ122A~122Dと一対一に対応する。接続点123A~123Dは、対応する送信フィルタ112A~112Dの出力端子と、対応する受信フィルタ122A~122Dの入力端子との接続点である。残り2つの選択端子104e,104fは、2つの受信フィルタ122E,122Fと一対一に対応し、対応する受信フィルタ122E,122Fの入力端子に接続されている。
第1スイッチ104は、信号処理回路301からの制御信号に従って、3つの共通端子104g~104iの接続先を6つの選択端子104a~104fのうちの少なくとも1つに切り替える。第1スイッチ104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1スイッチ104は、例えば、スイッチICである。
第2スイッチ105は、複数(図示例では4つ)の選択端子105a~105dと、1つの共通端子105eと、を有する。共通端子105eは、整合回路116及びトランス113を介してパワーアンプ111の出力端子に接続されている。4つの選択端子105a~105dは、4つの送信フィルタ112A~112Dと一対一に対応し、対応する送信フィルタ112A~112Dの入力端子に接続されている。
第2スイッチ105は、信号処理回路301からの制御信号に従って、共通端子105eの接続先を4つの選択端子105a~105dのうちの少なくも1つに切り替える。第2スイッチ105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105は、例えば、スイッチICである。第2スイッチ105は、互いに通信バンドの異なる複数の送信信号用の信号経路T11~T14を切り替える機能を有するスイッチである。
トランス113及び整合回路116は、パワーアンプ111の出力端子と第2スイッチ105の共通端子105eとの間の信号経路に設けられている。より詳細には、トランス113は、パワーアンプ111と整合回路116との間に設けられており、整合回路116は、パワーアンプ111と共通端子105eとの間に設けられている。トランス113及び整合回路116は、パワーアンプ111と送信フィルタ112A~112Dとのインピーダンス整合をとるための回路である。整合回路116は、例えばインダクタである。
6つの整合回路117A~117Fは、6つの受信フィルタ122A~122Fと一対一に対応し、ローノイズアンプ121の6つの入力端子と一対一に対応する。整合回路117A~117Fは、対応する受信フィルタ122A~122Fの出力端子と、ローノイズアンプ121の対応する入力端子との間の信号経路に接続されている。整合回路117A~117Fは、対応する受信フィルタ122A~122Fとローノイズアンプ121との間のインピーダンス整合をとるための回路である。
4つの整合回路118A~118Dは、4つの送信フィルタ112A~112Dと一対一に対応し、第1スイッチ104の4つの選択端子104a~104dと一対一に対応する。4つの整合回路118A~118Dは、対応する送信フィルタ112A~112Dの出力端子と、第1スイッチ104の対応する選択端子104a~104dとの間の信号経路に接続されている。4つの整合回路118A~118Dは、対応する送信フィルタ112A~112Dと第1スイッチ104との間のインピーダンス整合をとるための回路である。
3つの整合回路119A~119Cは、3つのアンテナ310~312と一対一に対応し、第1スイッチ104の3つの共通端子104g~104iと一対一に対応する。3つの整合回路119A~119Cは、対応するアンテナ310~312と、第1スイッチ104の対応する共通端子104g~104iとの間の信号経路に接続されている。3つの整合回路119A~119Cは、対応するアンテナ310~312と第1スイッチ104との間のインピーダンス整合をとるための回路である。
コントローラ115は、パワーアンプ111と接続されている。また、コントローラ115は、信号入力端子85を介して信号処理回路301と接続されている。コントローラ115は、信号処理回路301からの制御信号に従ってパワーアンプ111を制御する。
(1.2)高周波モジュール及び通信装置の動作
図1を参照して、高周波モジュール100及び通信装置300の動作を説明する。
図1を参照して、高周波モジュール100及び通信装置300の動作を説明する。
図1に示すように、高周波モジュール100は、送信信号用の信号経路T1と、受信信号用の信号経路R1とを有する。
信号経路T1は、4つの信号経路T11~T14を有する。信号経路T11は、信号入力端子84、パワーアンプ111、トランス113、整合回路116、第2スイッチ105、送信フィルタ112A、整合回路118A及び選択端子104aを順に経由する経路である。信号経路T12は、信号入力端子84、パワーアンプ111、トランス113、整合回路116、第2スイッチ105、送信フィルタ112B、整合回路118B及び選択端子104bを順に経由する経路である。信号経路T13は、信号入力端子84、パワーアンプ111、トランス113、整合回路116、第2スイッチ105、送信フィルタ112C、整合回路118C及び選択端子104cを順に経由する経路である。信号経路T14は、信号入力端子84、パワーアンプ111、トランス113、整合回路116、第2スイッチ105、送信フィルタ112D、整合回路118D及び選択端子104dを順に経由する経路である。
信号経路R1は、6つの信号経路R11~R16を有する。信号経路R11は、選択端子104a、整合回路118A、受信フィルタ122A、整合回路117A、ローノイズアンプ121及び信号出力端子86を順に経由する経路である。信号経路R12は、選択端子104b、整合回路118B、受信フィルタ122B、整合回路117B、ローノイズアンプ121及び信号出力端子86を順に経由する経路である。信号経路R13は、選択端子104c、整合回路118C、受信フィルタ122C、整合回路117C、ローノイズアンプ121及び信号出力端子86を順に経由する経路である。信号経路R14は、選択端子104d、整合回路118D、受信フィルタ122D、整合回路117D、ローノイズアンプ121及び信号出力端子86を順に経由する経路である。信号経路R15は、選択端子104e、受信フィルタ122E、整合回路117E、ローノイズアンプ121及び信号出力端子86を順に経由する経路である。信号経路R16は、選択端子104f、受信フィルタ122F、整合回路117F、ローノイズアンプ121及び信号出力端子86を順に経由する経路である。
送信信号の送信時は、第2スイッチ105において、共通端子105eが4つの選択端子105a~105dのうちの少なくとも1つの選択端子(例えばT11,T12)に接続される。これにより、4つの信号経路T11~T14のうちの少なくとも1つの信号経路(例えばT11,T12)が選択される。また、第1スイッチ104が、上記の選択された信号経路(例えばT11,T12)が接続されている選択端子(例えば104a,104b)を、3つの共通端子104g~104iのうちの別々の共通端子(例えば104g,104h)に接続する。これにより、上記の選択された信号経路(例えばT11,T12)が3つのアンテナ310~312のうちの別々のアンテナに接続される。
第1スイッチ104及び第2スイッチ105の上記の接続状態において、信号処理回路301から信号入力端子84に送信信号が入力される。入力された送信信号は、第2スイッチ105で選択された信号経路(例えばT11,T12)を経て、第1スイッチ104で選択されたアンテナ(例えば310,311)から送信される。
このように、第2スイッチ105において、共通端子105eが4つの選択端子105a~105dのうちの1つと接続されれば、送信信号を1つの通信バンドで送信可能である。また、共通端子105eが4つの選択端子105a~105dのうちの複数と接続されれば、送信信号を複数の通信バンドで送信可能である。
受信信号の受信時は、第1スイッチ104において、3つの共通端子104g~104iのうち少なくとも1つの共通端子を、6つの選択端子104a~104fのうちの別々の選択端子に接続する。これにより、3つのアンテナ310~312のうち少なくとも1つのアンテナが、6つの信号経路R11~R16のうちの別々の信号経路に接続される。この状態で、選択されたアンテナが受信信号を受信すると、受信された受信信号は、6つの信号経路R11~R16のうち当該アンテナが接続された信号経路を経て信号出力端子86から信号処理回路に出力される。
(1.3)高周波モジュールの構造
次に、高周波モジュール100の構造について、図2~図4を参照して説明する。
次に、高周波モジュール100の構造について、図2~図4を参照して説明する。
図2~図4に示すように、高周波モジュール100は、実装基板9と、複数の回路部品8と、複数の外部接続端子80と、樹脂層61,62と、シールド層5と、を備える。
図4に示すように、実装基板9は、実装基板9の厚さ方向D1において互いに対向する第1主面91及び第2主面92を有する。第1主面91及び第2主面92は、例えば矩形形状である(図2及び図3参照)。
実装基板9は、例えば、複数の誘電体層及び複数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9の厚さ方向D1において積層されている。複数の導電層は、グランド層を含む。高周波モジュール100では、複数のグランド端子87とグランド層とが、実装基板9の有するビア導体等を介して電気的に接続されている。また、実装基板9は、例えば、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板であるが、プリント配線板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)基板、又は樹脂多層基板であってもよい。また、実装基板9は、LTCC基板に限らず、例えば、配線構造体であってもよい。
実装基板9の第1主面91及び第2主面92は、実装基板9の厚さ方向D1において離れており、実装基板9の厚さ方向D1に交差する。実装基板9の第1主面91は、例えば、実装基板9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9の第2主面92は、例えば、実装基板9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9の第1主面91及び第2主面92は、微細な凹凸、凹部又は凸部が形成されていてもよい。実装基板9の厚さ方向D1からの平面視で、実装基板9は、例えば四角形状であるが、これに限らず、例えば正方形状であってもよいし、正方形以外の形状であってもよい(図2及び図3参照)。
以下の説明では、実装基板9の厚さ方向D1を第1方向D1と記載する。また、第1方向D1に直交する或る方向(例えば実装基板9の第1主面91の2組の対辺のうちの一方の対辺に平行な方向)を第2方向D2と記載する。また、第1方向D1及び第2方向D2の両方に直交する方向(例えば第1主面91の2組の対辺のうちの他方の対辺に平行な方向)を第3方向D3とする。
複数の回路部品8は、実装基板9の第1主面91又は第2主面92に実装されている。本明細書等において「実装されている」とは、回路部品8が実装基板9の第1主面91又は第2主面92に配置されていること(機械的に接続されていること)と、回路部品8が実装基板9(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。
図2に示すように、複数の回路部品8は、パワーアンプ111、送信フィルタ112A~112D、受信フィルタ122A~122F、トランス113、整合回路116、整合回路117A~117F、整合回路118A~118D、整合回路119A~119Cを含む。これら回路部品8は、実装基板9の第1主面91に実装されている。トランス113及び整合回路116は、出力整合回路130を構成している。
パワーアンプ111は、例えばICチップとして構成されている。パワーアンプ111は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する基板と、この基板の第1主面側に実装された回路素子を有する回路部(IC部)とを備える。基板は、例えばガリウム砒素基板であるが、シリコン基板、シリコンゲルマニウム基板、又は窒化ガリウム基板等であってもよい。パワーアンプ111は、基板の第1主面及び第2主面のうち第1主面が実装基板9の第1主面91側となるように実装基板9の第1主面91にフリップチップ実装されている(図4参照)。実装基板9の第1方向D1からの平面視で、パワーアンプ111の外周形状は、例えば四角形状である(図2参照)。
送信フィルタ112A~112D及び受信フィルタ122A~122Fは、例えば、弾性波フィルタである。弾性波フィルタは、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子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。なお、送信フィルタ112A~112D及び受信フィルタ122A~122Fは、SAWフィルタに限定されず、SAW以外に例えばBAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタであってもよい。また、送信フィルタ112A~112D及び受信フィルタ122A~122Fは、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)等により構成されてもよいし、LC共振回路等により構成されてもよい。
送信フィルタ112A~112D及び受信フィルタ122A~122Fは、例えば、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する基板と、この基板の第1主面側に形成されている回路部とを備える(図4参照)。基板は、圧電基板である。圧電基板は、例えばシリコン(Si)基板である。実装基板9の第1方向D1からの平面視で、送信フィルタ112A~112D及び受信フィルタ122A~122Fの各々の外周形状は、例えば四角形状である(図2参照)。送信フィルタ112A~112D及び受信フィルタ122A~122Fは、基板の第1主面と第2主面とのうち第1主面が実装基板9側となるように実装基板9の第1主面91にフリップチップ実装されている(図4参照)。以下、送信フィルタ112A~112Dの基板を「基板112k」と記載する場合がある。
トランス113は、実装基板9の第1主面91に実装されている。実装基板9の第1方向D1からの平面視で、トランス113の外周形状は、例えば八角形状である。
整合回路116、整合回路117A~117F、整合回路118A~118D、及び整合回路119A~119Cは、インダクタである。これら整合回路116~119Cの外形形状は、実装基板9の第1方向D1からの平面視で、例えば四角形状である。これら整合回路116~119Cは、実装基板9の第1主面91に実装されている。
図2に示すように、パワーアンプ111及びトランス113は、実装基板9の第1主面91において、例えば、第3方向D3の一端側(左端側)の領域に、第2方向D2に沿って配置されている。また、送信フィルタ112A~112Dは、例えば、実装基板9の第1主面91において、パワーアンプ111及びトランス113における第3方向D3の他端側(右端側)の隣に、第2方向D2に沿って配置されている。また、受信フィルタ122A~122Fは、例えば、実装基板9の第1主面91において、第3方向D3の他端側(右端側)の半領域に、縦横に並んで配置されている。
整合回路116は、少なくとも1つ(例えば5つ)のインダクタ116a~116eを含む。複数のインダクタ116a~116eは、実装基板9の第1主面91において、例えば、トランス113及び送信フィルタ112A~112Dの周囲の領域に配置されている。整合回路117A~117Fは、実装基板9の第1主面91において、例えば、第3方向D3の他端側(右端側)の縁部から第2方向D2の一端側(上端側)の縁部に亘って配置されている。整合回路118A~118Dは、実装基板9の第1主面91において、例えば、受信フィルタ122A~122Fで囲まれた領域に、縦横に配置されている。整合回路119A~119Cは、実装基板9の第1主面91において、例えば、第2方向D2の他端側(下端側)の縁部における第3方向D3の他端側(右端側)に配置されている。
また、図3に示すように、複数の回路部品8は、第1スイッチ104、第2スイッチ105、コントローラ115、及び、ローノイズアンプ121を更に含む。これら回路部品8は、実装基板9の第2主面92に実装されている。また、実装基板9の第2主面92には、複数の外部接続端子80が設けられている。なお、図3は、実装基板9の第2主面92を第1主面91側から透視して図示している。
第1スイッチ104及びローノイズアンプ121は、1つのICチップ170によって一体に構成されている。ICチップ170は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する基板と、この基板の第1主面側に形成された回路素子を有する回路部(IC部)と、を備える(図4参照)。基板は、例えばシリコン基板である。ICチップ170は、基板の第1主面及び第2主面のうち第1主面が実装基板9の第2主面92側となるように実装基板9の第2主面92にフリップチップ実装されている(図4参照)。実装基板9の第1方向D1からの平面視で、ICチップ170の外周形状は、例えば四角形状である(図2B参照)。
第2スイッチ150及びコントローラ115は、1つのICチップ171によって一体に構成されている。ICチップ171は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する基板と、この基板の第1主面側に形成された回路素子を有する回路部(IC部)と、を備える。基板は、例えばシリコン基板である。実装基板9の第1方向D1からの平面視で、ICチップ171の外周形状は、例えば四角形状である。ICチップ171は、基板の第1主面及び第2主面のうち第1主面が実装基板9の第2主面92側となるように実装基板9の第2主面92にフリップチップ実装されている。
複数の外部接続端子80は、実装基板9の第2主面92において、回路部品8が実装されていない領域に亘って縦横に配置されている。複数の外部接続端子80は、例えば円柱状である。複数の外部接続端子80の材料は、例えば、金属(例えば、銅、銅合金等)である。複数の外部接続端子80は、アンテナ端子81~83、信号入力端子84,85、信号出力端子86、複数のグランド端子87とを含む。複数のグランド端子87は、実装基板9のグランド層と電気的に接続されている。グランド層は、高周波モジュール100の回路グランドである。複数の回路部品8は、グランド層と電気的に接続されている回路部品8を含む。
図3に示すように、ICチップ171は、実装基板9の第2主面92において、第3方向D3の中央に配置されている。ICチップ170は、実装基板9の第2主面92において、ICチップ170における第3方向D3の他側(右側)の隣に配置されている。複数の外部接続端子80は、実装基板9の第2主面92において、ICチップ170,171が配置されていない領域に亘って縦横に配置されている。
図4に示すように、樹脂層61(以下、第1樹脂層61と記載する)は、実装基板9の第1主面91に設けられている。第1樹脂層61は、実装基板9の第1主面91に配置されている複数の回路部品8を覆っている。第1樹脂層61は、上記の複数の回路部品8を封止している。より詳細には、第1樹脂層61は、上記の複数の回路部品8のうち、特定の回路部品8S(例えば送信フィルタ112A~112D)においては、その基板(例えば基板112k)の外周面の少なくとも一部(図4の例では外周面全体)を覆っている。より詳細には、第1樹脂層61は、特定の回路部品8Sにおいて第2主面(すなわち実装基板9側とは反対側の主面112a)の少なくとも一部(図4の例では第2主面全体)を露出しかつ当該第2主面以外の部分(外周面及び実装基板9側の主面)を覆っている。第1樹脂層61は、特定の回路部品8S以外の回路部品8においては、回路部品8の全体を覆っている。第1樹脂層61は、樹脂を含む。第1樹脂層61は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。なお、図2では、第1樹脂層61を省略している。
本実施形態では、第1樹脂層61の主面(実装基板9側とは反対側の主面)61aは、平坦面でありかつ送信フィルタ112Cの第2主面(すなわち露出された主面)112aに対して平坦である。樹脂層61の主面61a及び送信フィルタ112Bの第2主面112aは、例えば、主面61a及び第2主面112aが一緒に研削されることで、互いに平坦にされている。
樹脂層62(以下、第2樹脂層62ともいう)は、実装基板9の第2主面92に設けられている。第2樹脂層62は、実装基板9の第2主面92に実装されている複数の回路部品8及び複数の外部接続端子80を覆っている。第2樹脂層62は、上記の複数の回路部品8及び複数の外部接続端子80を封止している。より詳細には、第2樹脂層62は、複数の外部接続端子80においては、先端面を露出しかつ先端面以外を覆っている。第2樹脂層62は、上記の回路部品8においては、回路部品8の全体を覆っている。第2樹脂層62は、樹脂を含む。第2樹脂層62は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。第2樹脂層62の材料は、第1樹脂層61の材料と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。なお、図3では、第2樹脂層62を省略している。
シールド層5は、例えば、金属である。シールド層5は、第1樹脂層61及び特定の回路部品8Sの主面(例えば主面112a)の少なくとも一部(図4の例では当該表面及び当該主面を含む全体)を覆っている。より詳細には、第1樹脂層61は、第1樹脂層61の表面の少なくとも一部(図4の例では表面全体)と、特定の回路部品8Sの主面の少なくとも一部(図4の例では主面全体)とを覆っている。また、シールド層5は、実装基板9の外周面93の少なくとも一部(図4の例では外周面93の全体)と、第2樹脂層62の外周面62bの少なくとも一部(図4の例では外周面62bの下縁部以外の部分)とを覆っている。シールド層5は、実装基板9の有するグランド層と接触している。これにより、高周波モジュール100では、シールド層5の電位をグランド層の電位と同じにすることができる。
(1.4)整合回路のインダクタの向き
整合回路116~119Cは、縦巻きのインダクタである。縦巻きのインダクタとは、インダクタの巻き軸(すなわちコイルの巻き軸)が実装基板9の第1主面91に直交するインダクタである。
整合回路116~119Cは、縦巻きのインダクタである。縦巻きのインダクタとは、インダクタの巻き軸(すなわちコイルの巻き軸)が実装基板9の第1主面91に直交するインダクタである。
本実施形態では、図2に示すように、整合回路116~119Cは、送信フィルタ112A~112C及び受信フィルタ122A~122Cの何れかの周囲に配置される。本実施形態では、上述のように、送信フィルタ112A~112C及び受信フィルタ122A~122Cは、電気的に高抵抗であるシリコン基板を備えている。本実施形態では、整合回路116~119Cは、縦巻きのインダクタである。このため、図5に示すように、整合回路116~119Cのインダクタの磁束H1は、実装基板9の第1主面91に直交する方向に延びる。図5では、整合回路116のインダクタ116aの磁束H1が図示されている。
したがって、整合回路116~119Cのインダクタの磁束H1は、周囲の送信フィルタ112A~112D又は受信フィルタ122A~122Fに遮られない。この結果、整合回路116~119CのインダクタのQ特性の劣化を抑制することできる。
なお、整合回路116~119Cが横巻きのインダクタである場合、横巻きのインダクタの巻き軸(すなわちコイルの巻き軸)は、実装基板9の第1主面91に平行になる。このため、横巻きのインダクタの磁束は、実装基板9の第1主面91に沿って、横巻きのインダクタの両側に延びる。このため、整合回路116~119Cが、電気的に高抵抗であるシリコン基板を備えるフィルタ(送信フィルタ112A~112C及び受信フィルタ122A~122C)の隣に配置されると、整合回路116~119Cのインダクタの磁束は、上記のシリコン基板によって遮られる。この結果、整合回路116~119CのインダクタのQ特性が劣化する。
なお、整合回路116~119Cは、送信フィルタ112A~112C及び受信フィルタ122A~122Cの隣に配置されない場合は、横巻きのインダクタであってもよい。
(1.5)高周波ジュールの内部の隙間
本実施形態では、高周波モジュール100の内部において、特定の回路部品8Sに隣接する隣接領域S1(図6参照)の範囲内で、隙間180が設けられている(図7~図13参照)。なお、「特定の回路部品8Sに隣接する隣接領域S1の範囲内」という条件は、必須の条件ではないため、無くてもよい。
本実施形態では、高周波モジュール100の内部において、特定の回路部品8Sに隣接する隣接領域S1(図6参照)の範囲内で、隙間180が設けられている(図7~図13参照)。なお、「特定の回路部品8Sに隣接する隣接領域S1の範囲内」という条件は、必須の条件ではないため、無くてもよい。
ここで、上記の「特定の回路部品8S」とは、実装基板9の第1主面91に実装されており、外周面の少なくとも一部(本実施形態では外周面全体)が樹脂層61で被覆されており、実装基板9側とは反対側の主面の少なくとも一部(本実施形態では主面全体)がシールド層5に被覆(接触)されている回路部品8である。より詳細には、上記の「特定の回路部品8S」とは、実装基板9の第1主面91に実装されており、基板(例えば基板112k)を有し、当該基板における実装基板9側とは反対側の主面(例えば主面112a)の少なくとも一部(本実施形態では主面全体)が樹脂層61から露出され、かつ当該主面以外の部分が樹脂層61に被覆され、かつ当該主面の少なくとも一部(本実施形態では主面全体)がシールド層5に被覆(接触)されている回路部品8である。具体的には、特定の回路部品8Sは、例えば送信フィルタ112A~112Dである。
また、上記の「高周波モジュール100の内部」とは、例えば、特定の回路部品8Sと樹脂層61との間(より詳細には特定の回路部品8Sの上記基板と樹脂層61との間(図8参照))、特定の回路部品8Sのシールド層5との間(より詳細には特定の回路部品8Sの上記基板とシールド層5との間(図13参照))、樹脂層61の内部(図9及び図10参照)、及びシールド層5の内部(図11A参照)のうちの少なくとも1つの箇所である。
また、上記の「隣接領域S1」とは、第1方向D1からの平面視では、特定の回路部品8Sの周囲の領域であり、かつ、隣接領域S1の内と外とを規定する境界S2を有し境界S2と当該特定の回路部品8Sとの間に他の回路部品8を含まない領域である(図6A参照)。「隣接領域S1」は、境界S2内の樹脂層61及びシールド層5を含む。
したがって、特定の回路部品8Sが送信フィルタ112Cである場合、図6Aに示すように、隣接領域S1の境界S2は、第2方向D2の一側(左側)においては、パワーアンプ111の側面111uまでであり、第2方向D2の他側(右側)においては、受信フィルタ122Dの側面112uまでである。また、隣接領域S1の境界S2は、第3方向D3の一側(上側)においては、送信フィルタ112Cの側面112uまでであり、第3方向D3の他側(下側)においては、送信フィルタ112Dの側面112vまでである。なお、上記の側面111uは、パワーアンプ111の送信フィルタ112C側の側面である。側面122uは、受信フィルタ122Dの送信フィルタ112C側の側面である。側面112u,112vはそれぞれ、送信フィルタ112B,112Dの送信フィルタ112B側の側面である。
なお、特定の回路部品8の外周面から境界S2までの距離S4が特定の回路部品8Sの基板の厚さD5(図6B参照)よりも大きい場合は、距離S4は、厚さD5と同じ大きさに制限されてもよい。
また、上記の「隣接領域S1」は、図6Bに示すように、第1方向D1においては、範囲S3の範囲内を含む。範囲S3は、樹脂層61においては、主面61aから特定の回路部品8Sの厚さD5と同じ深さまでの範囲を含む。また、範囲S3は、シールド層5においては、厚さD6全体の範囲を含む。
このように、高周波モジュール100の内部に隙間180を設けることで、高周波モジュール100の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。特に、隙間180を特定の回路部品8Sの隣接領域S1の範囲内に限定することで、特定の回路部品8Sに対して、上記の応力の影響を緩和することができる。
以下、図7~図13を参照して、上記の各箇所の隙間180について詳しく説明する。以下の説明では、特定の回路部品8Sとして、送信フィルタ112Cを例に挙げて説明する。また、送信フィルタ112Cの基板112kを「フィルタ基板112k」と記載する。
図7は、フィルタ基板112kの主面112a及びその周辺を含む一定範囲を第1方向D1から見た平面図である。シールド層5は、透視可能な厚さ(例えば数十ミクロン)であるため、図7では、シールド層5を透視して、フィルタ基板112kの主面112a及び樹脂層61の主面61aを図示している。なお、フィルタ基板112kの主面112aは、フィルタ基板112kにおける実装基板9側とは反対側の主面であり、シールド層5と接触している。樹脂層61の主面61aは、樹脂層61における実装基板9側とは反対側の主面であり、シールド層5と接触している。
図7に示すように、フィルタ基板112kの周囲には、樹脂層61が設けられている。図7の例では、フィルタ基板112kと樹脂層61との界面の一部に隙間180a(180)が設けられている。また、樹脂層61の内部に隙間180b(180),180c(180)が設けられている。
(1.5.1)図7の範囲W1の詳細
図8は、図7の範囲W1の拡大図である。図8に示すように、隙間180aは、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に設けられている。換言すれば、フィルタ基板112kの主面112aの4辺のうちの少なくとも1辺(図8では1辺)において、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aが設けられている。隙間180aは、上記の1辺の全体にわたって設けられてもよいし、上記の1辺の一部に設けられてもよい。また、隙間180aの深さ(第1方向D1の深さ)は、フィルタ基板112kの厚さと同じ深さであってもよいし、フィルタ基板112kの厚さよりも小さい深さであってもよい。
図8は、図7の範囲W1の拡大図である。図8に示すように、隙間180aは、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に設けられている。換言すれば、フィルタ基板112kの主面112aの4辺のうちの少なくとも1辺(図8では1辺)において、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aが設けられている。隙間180aは、上記の1辺の全体にわたって設けられてもよいし、上記の1辺の一部に設けられてもよい。また、隙間180aの深さ(第1方向D1の深さ)は、フィルタ基板112kの厚さと同じ深さであってもよいし、フィルタ基板112kの厚さよりも小さい深さであってもよい。
隙間180aは、フィルタ基板112kの主面112aと樹脂層61の主面61aとの境界で開口している。本実施形態は、例えば、シールド層5は透視可能な厚さであるため、隙間180は、シールド層5を透視して目視可能である。
このように、回路部品8の基板(例えばフィルタ基板112k)と樹脂層61との間に隙間180aが設けられている。これにより、隙間180aによって、回路部品8の基板及び樹脂層61において、温度変化による伸縮が発生したときの応力を吸収することができる。
(1.5.2)図7の範囲W2の詳細
図9は、図7の範囲W2の拡大図である。図9に示すように、隙間180bは、樹脂層61の内部において、フィルタ基板112kと樹脂層61との界面K1から間隔D7を空けて、界面K1に沿って設けられている。隙間180bは、樹脂層61の内部のうち特定の回路部品8Sの基板に隣接する隣接領域S1の内部に設けられる隙間180の一例である。図9に示す隙間180bは、図8に示す隙間180aにおいて、隙間180aの位置が樹脂層61側に間隔D7ずれた態様である。隙間180bでは、隙間180bと界面K1との間に、樹脂層61の一部(樹脂部612)が存在している。すなわち、隙間180bは、樹脂層61を、少なくとも部分的に、樹脂部611と樹脂部612とに分割している。
図9は、図7の範囲W2の拡大図である。図9に示すように、隙間180bは、樹脂層61の内部において、フィルタ基板112kと樹脂層61との界面K1から間隔D7を空けて、界面K1に沿って設けられている。隙間180bは、樹脂層61の内部のうち特定の回路部品8Sの基板に隣接する隣接領域S1の内部に設けられる隙間180の一例である。図9に示す隙間180bは、図8に示す隙間180aにおいて、隙間180aの位置が樹脂層61側に間隔D7ずれた態様である。隙間180bでは、隙間180bと界面K1との間に、樹脂層61の一部(樹脂部612)が存在している。すなわち、隙間180bは、樹脂層61を、少なくとも部分的に、樹脂部611と樹脂部612とに分割している。
このように、隙間180bは、樹脂層61の内部において、回路部品8の基板(例えばフィルタ基板112k)と樹脂層61との界面K1から間隔D7を空けて、界面K1に沿って設けられている。これにより、隙間180bと界面K1との間に存在する樹脂部612によって、樹脂部611の内部を伝搬するバルク波などを吸収することができる。
(1.5.3)図7の範囲W3の詳細
図10は、図7の範囲W3の拡大図である。図10に示すように、フィルタ基板112kの主面112aは、複数の研削痕U1を有する。複数の研削痕U1は、一方向(例えば第3方向D3)に平行に設けられている。また、複数の研削痕U1は、上記の一方向に直交する方向(第2方向D2)に互いに間隔を空けて設けられている。複数の研削痕U1は、例えば、高周波モジュール100の製造時に、フィルタ基板11kの主面112aと樹脂層61の主面61aとを一緒に研削したときに形成された研削痕である。
図10は、図7の範囲W3の拡大図である。図10に示すように、フィルタ基板112kの主面112aは、複数の研削痕U1を有する。複数の研削痕U1は、一方向(例えば第3方向D3)に平行に設けられている。また、複数の研削痕U1は、上記の一方向に直交する方向(第2方向D2)に互いに間隔を空けて設けられている。複数の研削痕U1は、例えば、高周波モジュール100の製造時に、フィルタ基板11kの主面112aと樹脂層61の主面61aとを一緒に研削したときに形成された研削痕である。
図10に示すように、隙間180cは、樹脂層61の内部に設けられており、フィルタ基板112kと樹脂層61との界面K2において、複数の研削痕U1のうちの1つの研削痕U2と繋がっている。隙間180cは、樹脂層61の内部のうち特定の回路部品8Sの基板に隣接する隣接領域S1の内部に設けられる隙間180の例である。図10に示す隙間180cは、図8に示す隙間180bにおいて、隙間180aの位置が界面K2で研削痕U2と繋がるように変位された態様である。図10の例では、研削痕U2は、複数の研削痕U1の中で一番太い研削痕であるが、一番太い研削痕U2でなくてもよい。
図10の例では、隙間180cは、第2方向D2に平行に延びているが、第2方向D2に平行でなくてもよい。すなわち、隙間180cの一端部が界面K2において研削痕U2の一端部と繋がっていれば、隙間180cが延びる方向は特に限定されない。
このように、隙間180cは、樹脂層61の内部に設けられており、回路部品8の基板(例えばフィルタ基板112k)と樹脂層61との界面K2において、複数の研削痕U1のうちの1つの研削痕U2と繋がっている。このため、例えば、回路部品8の基板及び樹脂層61の各々の主面(すなわち実装基板9側とは反対側の主面)を研削するときの研削によって、フィルタ基板112kの研削痕U2の端部を起点として、容易に隙間180cを形成することができる。
(1.5.4)図7のA4-A4断面図の詳細
図11Aは、図7のA4-A4断面である。図11Aに示すように、シールド層5の内部には、隙間180dが設けられている。隙間180dは、シールド層5の厚み方向(第1方向D1)に沿って設けられている。隙間180dは、図11Aの紙面垂直方向(図7の紙面上下方向)に延びている。
図11Aは、図7のA4-A4断面である。図11Aに示すように、シールド層5の内部には、隙間180dが設けられている。隙間180dは、シールド層5の厚み方向(第1方向D1)に沿って設けられている。隙間180dは、図11Aの紙面垂直方向(図7の紙面上下方向)に延びている。
図11Aの例では、隙間180dは、シールド層5の厚み方向に貫通している。ただし、隙間180dは、シールド層5の厚み方向に貫通していなくてもよい。この場合、隙間180dは、シールド層5の厚さ方向のうち、シールド層5の表側部分のみに設けられて、裏側部分には設けられなくてもよいし、逆に、シールド層5の裏側部分のみに設けられて、表側部分には設けられなくてもよい。
また、図11Aの例では、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aが設けられている。この場合は、シールド層5の内部の隙間180dは、シールド層5の厚み方向において、隙間180aと重ならなくてもよい。図11Aの例では、隙間180dは、隙間180aよりも樹脂層61側に配置されているが、図11Bに示すように、隙間180dは、隙間180aよりもフィルタ基板112k側に配置されてもよい。
なお、図11A及び図11Bの例では、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aが設けられている。ただし、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aは無くてもよい。この場合、フィルタ基板112kと樹脂層61との間には、隙間180aの代わりに界面が形成される。したがって、この場合は、隙間180dは、シールド層5の内部に設けられており、かつ、シールド層5の厚さ方向において、フィルタ基板112kと樹脂層61との境界と重ならない。
このように、隙間180dは、シールド層5の厚み方向に沿って設けられている。これにより、高周波モジュール100の内部で発生した応力によって、シールド層5に亀裂が発生することを抑制することができる。
図11Aの例では、シールド層5の内部の隙間180dは、シールド層5の厚さ方向において隙間180aと重ならないが、図12に示すように、隙間180dは、シールド層5の厚さ方向において隙間180aと重なってもよい。なお、図12の例では、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aが設けられている。ただし、フィルタ基板112kと樹脂層61との間に隙間180aは無くてもよい。この場合は、隙間180dは、シールド層5の内部に設けられており、かつ、シールド層5の厚さ方向において、フィルタ基板112kと樹脂層61との界面と重なる。この場合も、図11Aの場合と同様に、隙間180dによって、シールド層5に発生した応力を吸収することができる。この結果、シールド層5に亀裂が発生することを抑制することができる。
(1.5.5)図7のA5-A5断面の詳細
図13は、図7のA5-A5断面図である。図13に示すように、フィルタ基板112kとシールド層5との間には、隙間180eが設けられている。隙間180eは、フィルタ基板112kの主面112aにおいて部分的に設けられている。すなわち、フィルタ基板112kの主面112aとシールド層5とは、隙間180eが在る部分では互いに離れているが、隙間180e以外の部分では接触している。
図13は、図7のA5-A5断面図である。図13に示すように、フィルタ基板112kとシールド層5との間には、隙間180eが設けられている。隙間180eは、フィルタ基板112kの主面112aにおいて部分的に設けられている。すなわち、フィルタ基板112kの主面112aとシールド層5とは、隙間180eが在る部分では互いに離れているが、隙間180e以外の部分では接触している。
このように、回路部品8の基板(例えばフィルタ基板112k)とシールド層5との間に隙間180eが設けられている。これにより、回路部品8の基板で発生した応力を吸収することができる。この結果、シールド層5及び回路部品8の基板に亀裂が発生することを抑制することができる。
なお、隙間180eは、回路部品8の基板の主面において部分的に設けられている。すなわち、回路部品8の基板とシールド層5とは、隙間180e以外の部分では接触している。このため、回路部品8で発生した熱をシールド層5から放出する放熱機能を妨げることなく、シールド層5及び回路部品8の基板に亀裂が発生することを抑制することができる。
なお、図7に示す各範囲W1~W3、A4-A4断面、及びA5-A5断面の位置は、一例であり、図7に示す位置以外の位置であってもよい。また、図7では、5つの箇所(図8~図11A、図13)全てで隙間180が設けられるが、5つの箇所の少なくとも1つで隙間180が設けられればよい。
(1.5.6)特定の回路部品の主面の研削痕
本実施形態では、図10に示すように、特定の回路部品8Sの基板の主面(実装基板9側とは反対側の主面)には、複数の研削痕U1が設けられている。複数の研削痕U1は、上述のように、例えば、高周波モジュール100の製造時に、特定の回路部品8Sの基板における実装基板9側とは反対側の主面(例えば主面112a)と、樹脂層61における実装基板9側とは反対側の主面61aとを一緒に研削したときに形成された研削痕である。
本実施形態では、図10に示すように、特定の回路部品8Sの基板の主面(実装基板9側とは反対側の主面)には、複数の研削痕U1が設けられている。複数の研削痕U1は、上述のように、例えば、高周波モジュール100の製造時に、特定の回路部品8Sの基板における実装基板9側とは反対側の主面(例えば主面112a)と、樹脂層61における実装基板9側とは反対側の主面61aとを一緒に研削したときに形成された研削痕である。
このように、特定の回路部品8Sの基板の主面に複数の研削痕U1が設けられている。これにより、特定の回路部品8Sの基板の主面は、樹脂層61の主面61aと比べて反射率が異なり、樹脂層61の主面61aでの特定の回路部品8Sの配置を外部から容易に視認することができる。これにより、実装基板9での特定の回路部品8Sの配置によって、高周波モジュール100の向きを目視で確認することができる。また、研削痕U1によって特定の回路部品8Sの基板の表面積が増加して、特定の回路部品8Sの放熱性を向上させることができる。
(1.6)高周波モジュールの製造方法
次に図14A~図14Cを参照して、高周波モジュール100の製造方法(より詳細には隙間180を設ける方法)を説明する。以下の説明では、回路部品8の基板と樹脂層61との間に隙間180aを設ける方法を説明する。また、以下の説明では、回路部品8として送信フィルタ112Cを例示する。
次に図14A~図14Cを参照して、高周波モジュール100の製造方法(より詳細には隙間180を設ける方法)を説明する。以下の説明では、回路部品8の基板と樹脂層61との間に隙間180aを設ける方法を説明する。また、以下の説明では、回路部品8として送信フィルタ112Cを例示する。
送信フィルタ112Cを実装基板9の第1主面91に実装する(図14A参照)。そして、送信フィルタ112Cの基板(フィルタ基板)112kの外周面において、隙間180aを設ける領域112m(図14Aでは基板112kの左側面)に、剥離剤250を塗布する(図14A参照)。
そして、送信フィルタ112Cの基板112kの主面(実装基板9側とは反対側の主面)112aを露出しかつ送信フィルタ112Cにおける主面112a以外の部分を覆うように、実装基板9の第1主面91に樹脂層61を形成する(図14B参照)。このとき、第1主面91に他の回路部品8が実装されている場合は、他の回路部品8も覆うように、樹脂層61を形成する。そして、送信フィルタ112Cの主面112aと、樹脂層61の主面(実装基板9側とは反対側の主面)61aとを、研削具251を用いて一緒に研削する(図14B参照)。このとき、研削具251は、送信フィルタ112Cの主面112a及び樹脂層61の主面61aにおいて、矢印Y1に示すように、領域112mを跨いで往復するように動かされる。
研削具251の研削時では、研削具251から主面112a,61aに作用する摩擦力は、領域112mにおいて基板112k及び樹脂層61を互いに離反させる方向に作用する。また、フィルタ基板112kの領域112mには剥離剤250が塗布されている。このため、上記の摩擦力がフィルタ基板112k及び樹脂層61に作用することで、領域112mにおいて、フィルタ基板112kと樹脂層61とが剥がれる(図14C参照)。この剥がれた部分が隙間180aとなる。このように、隙間180aが設けられる。
(1.7)主要な効果
以上、実施形態に係る高周波モジュール100は、実装基板9と、回路部品8Sと、樹脂層61と、シールド層5と、を備える。実装基板9は、互いに対向する第1主面91及び第2主面92を有する。回路部品8Sは、実装基板9の第1主面91に実装されている。樹脂層61は、実装基板9の第1主面91に配置されており、回路部品8Sの外周面の少なくとも一部を覆っている。シールド層5は、樹脂層61及び回路部品8Sにおける実装基板9側とは反対側の主面(例えば主面112a)の少なくとも一部を覆っている。高周波モジュール100は、回路部品8Sと樹脂層61との間、回路部品8Sとシールド層5との間、樹脂層61の内部、及びシールド層5の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間180を有する。この構成によれば、隙間180によって、高周波モジュール100の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。
以上、実施形態に係る高周波モジュール100は、実装基板9と、回路部品8Sと、樹脂層61と、シールド層5と、を備える。実装基板9は、互いに対向する第1主面91及び第2主面92を有する。回路部品8Sは、実装基板9の第1主面91に実装されている。樹脂層61は、実装基板9の第1主面91に配置されており、回路部品8Sの外周面の少なくとも一部を覆っている。シールド層5は、樹脂層61及び回路部品8Sにおける実装基板9側とは反対側の主面(例えば主面112a)の少なくとも一部を覆っている。高周波モジュール100は、回路部品8Sと樹脂層61との間、回路部品8Sとシールド層5との間、樹脂層61の内部、及びシールド層5の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間180を有する。この構成によれば、隙間180によって、高周波モジュール100の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。
(1.8)変形例
次に実施形態の変形例について説明する。
次に実施形態の変形例について説明する。
(変形例1)
図15に示すように、上記の実施形態において、シールド層5は、第1部分51と第2部分52とを有しており、シールド層5の厚さを、第1部分51と第2部分52とで異ならせてもよい。ここで、第1部分51は、特定の回路部品8Sの基板における実装基板9側とは反対側の主面(例えば送信フィルタ112Cの基板112kの主面112a)に設けられた部分である。第2部分52は、樹脂層61における実装基板9側とは反対側の主面61aに設けられた部分である。
図15に示すように、上記の実施形態において、シールド層5は、第1部分51と第2部分52とを有しており、シールド層5の厚さを、第1部分51と第2部分52とで異ならせてもよい。ここで、第1部分51は、特定の回路部品8Sの基板における実装基板9側とは反対側の主面(例えば送信フィルタ112Cの基板112kの主面112a)に設けられた部分である。第2部分52は、樹脂層61における実装基板9側とは反対側の主面61aに設けられた部分である。
より詳細には、第1部分51の厚さを第1厚さD5とし、第2部分52の厚さを第2厚さD6とすると、第1厚さD5は、第2厚さD6よりも大きい。これにより、シールド層5のうち特定の回路部品8Sに設けられた部分のみ、厚さを大きくできる。この結果、シールド層5において特定の回路部品8Sの放熱性を向上させることができる。
(変形例2)
上記の実施形態では、外部接続端子80は円柱状であるが、図16に示すように、外部接続端子80は、球状(ボールバンプ)であってもよい。
上記の実施形態では、外部接続端子80は円柱状であるが、図16に示すように、外部接続端子80は、球状(ボールバンプ)であってもよい。
(2)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の態様の高周波モジュール(100)は、実装基板(9)と、回路部品(8S)と、樹脂層(61)と、シールド層(5)と、を備える。実装基板(9)は、互いに対向する第1主面(91)及び第2主面(92)を有する。回路部品(8S)は、実装基板(9)の第1主面(91)に実装されている。樹脂層(61)は、実装基板(9)の第1主面(91)に配置されており、回路部品(8S)の外周面の少なくとも一部を覆っている。シールド層(5)は、樹脂層(61)及び回路部品(8S)における実装基板(9)側とは反対側の主面(112a)の少なくとも一部を覆っている。高周波モジュール(1)は、回路部品(8S)と樹脂層(61)との間、回路部品(8S)とシールド層(5)との間、樹脂層(61)の内部、及びシールド層(5)の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間(180)を有する。
この構成によれば、隙間(180)によって、高周波モジュール(100)の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。
第2の態様の高周波モジュール(100)では、第1の態様において、回路部品(8S)は、基板(112k)を有する。隙間(180)は、回路部品(8S)の基板(112k)と樹脂層(61)との間、及び回路部品(8S)の基板(112k)とシールド層(5)との間のうちの少なくとも1つの箇所に設けられている。
この構成によれば、回路部品(8S)として基板(112k)を有する回路部品に限定することで、回路部品(8S)の基板(112k)が上記の応力の影響を受けることを抑制することができる。
第3の態様の高周波モジュール(100)では、第1又は第2の態様において、隙間(180b,180c)は、樹脂層(61)の内部のうち回路部品(8S)に隣接する隣接領域(S1)の内部に設けられている。
この構成によれば、樹脂層(61)のうち回路部品(8S)の隣接領域(S1)の内部に隙間(180b,180c)を設けることができる。
第4の態様の高周波モジュール(100)では、第1~第3の態様の何れか1つにおいて、隙間(180b)は、樹脂層(61)の内部において、回路部品(8S)と樹脂層(61)との界面(K1)から間隔を空けて、界面(K1)に沿って設けられている。
この構成によれば、回路部品(8S)と隙間(180b)との間に存在する樹脂部(612)によって、バルク波を吸収することができる。
第5の態様の高周波モジュール(100)では、第1~第4の態様の何れか1つにおいて、回路部品(8S)の主面(112a)は、複数の研削痕(U1)を有する。
この構成によれば、回路部品(8S)の主面(112a)は、複数の研削痕(U1)によって樹脂層(61)の主面(61a)との間で反射率が異なる。このため、樹脂層(61)の主面(61a)での特定の回路部品(8S)の配置を外部から容易に視認することができる。また、複数の研削痕(U1)によって回路部品(8S)の表面積が増加して、回路部品(8S)の放熱性を向上させることができる。
第6の態様の高周波モジュール(100)では、第5の態様において、隙間(180)は、樹脂層(61)の内部に設けられており、回路部品(8S)と樹脂層(61)との界面において、複数の研削痕(U1)のうちの1つの研削痕(U2)と繋がっている。
この構成によれば、隙間(180)によって、樹脂層(61)の内部で熱伸縮などで発生した応力を緩和することができる。
第7の態様の高周波モジュール(100)では、第1~第6の態様の何れか1つにおいて、隙間(180d)は、シールド層(5)の内部において、シールド層(5)の厚さ方向(D1)に沿って設けられており、かつ、シールド層(5)の厚さ方向(D1)において、回路部品(8S)と樹脂層(61)との界面と重ならない。
この構成によれば、隙間(180d)によって、シールド層(5)で発生した応力を吸収することができる。この結果、シールド層(5)に亀裂が発生することを抑制することができる。
第8の態様の高周波モジュール(100)では、第1~第6の態様の何れか1つにおいて、隙間(180)は、シールド層(5)の内部において、シールド層(5)の厚さ方向(D)に沿って設けられており、かつ、シールド層(5)の厚さ方向(D1)において、回路部品(8S)と樹脂層(61)との界面と重なる。
この構成によれば、隙間(180)によって、シールド層(5)で発生した応力を吸収することができる。この結果、シールド層(5)に亀裂が発生することを抑制することができる。
第9の態様の高周波モジュール(100)では、第1~第8の態様の何れか1つにおいて、シールド層(5)において、回路部品(8S)の主面(112a)に設けられた部分の厚さを第1厚さ(D5)とし、樹脂層(61)における実装基板(9)側とは反対側の主面に設けられた部分の厚さを第2厚さ(D6)とする。第1厚さ(D5)は、第2厚さ(D6)よりも大きい。
この構成によれば、シールド層(5)において回路部品(8S)の放熱性を向上させることができる。
第10の態様の通信装置(300)は、第1~第9の態様の何れか1つの高周波モジュール(100)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(100)に接続されており、高周波信号を信号処理する。
この構成によれば、高周波モジュール(100)の上記の効果を奏する通信装置(300)を提供することができる。
5 シールド層
8 回路部品
8S 特定の回路部品(回路部品)
9 実装基板
11C 送信フィルタ
11k フィルタ基板
51 第1部分
52 第2部分
61 第1樹脂層(樹脂層)
61a 主面
61b 外周面
62 第2樹脂層
62b 外周面
80 外部接続端子
81~83 アンテナ端子
84,85 信号入力端子
86 信号出力端子
87 グランド端子
91 第1主面
92 第2主面
93 外周面
100 高周波モジュール
104 第1スイッチ
104a~104f 選択端子
104g~104i 共通端子
105 第2スイッチ
105a~105d 選択端子
105e 共通端子
111 パワーアンプ
111u 側面
112a 主面
112A~112D 送信フィルタ
112k フィルタ基板(基板)
112m 領域
112u,112v 側面
113 トランス
115 コントローラ
116 整合回路
116a~116e インダクタ
117A~117F 整合回路
118A~118D 整合回路
119A~119C 整合回路
121 ローノイズアンプ
122A~122F 受信フィルタ
122u 側面
123A~123D 接続点
130 出力整合回路
150 第2スイッチ
170,171 ICチップ
180,180a~180e 隙間
250 剥離剤
251 研削具
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
310~312 アンテナ
611,612 樹脂部
D1 第1方向
D2 第2方向
D3 第3方向
D5 第1厚さ
D6 第2厚さ
D7 間隔
H1 磁束
K1,K2 界面
R1,R11~R16,T1,T11~T14 信号経路
S1 隣接領域
S2 境界
S3 範囲
S4 距離
U1,U2 研削痕
W1~W3 範囲
Y1 矢印
8 回路部品
8S 特定の回路部品(回路部品)
9 実装基板
11C 送信フィルタ
11k フィルタ基板
51 第1部分
52 第2部分
61 第1樹脂層(樹脂層)
61a 主面
61b 外周面
62 第2樹脂層
62b 外周面
80 外部接続端子
81~83 アンテナ端子
84,85 信号入力端子
86 信号出力端子
87 グランド端子
91 第1主面
92 第2主面
93 外周面
100 高周波モジュール
104 第1スイッチ
104a~104f 選択端子
104g~104i 共通端子
105 第2スイッチ
105a~105d 選択端子
105e 共通端子
111 パワーアンプ
111u 側面
112a 主面
112A~112D 送信フィルタ
112k フィルタ基板(基板)
112m 領域
112u,112v 側面
113 トランス
115 コントローラ
116 整合回路
116a~116e インダクタ
117A~117F 整合回路
118A~118D 整合回路
119A~119C 整合回路
121 ローノイズアンプ
122A~122F 受信フィルタ
122u 側面
123A~123D 接続点
130 出力整合回路
150 第2スイッチ
170,171 ICチップ
180,180a~180e 隙間
250 剥離剤
251 研削具
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
310~312 アンテナ
611,612 樹脂部
D1 第1方向
D2 第2方向
D3 第3方向
D5 第1厚さ
D6 第2厚さ
D7 間隔
H1 磁束
K1,K2 界面
R1,R11~R16,T1,T11~T14 信号経路
S1 隣接領域
S2 境界
S3 範囲
S4 距離
U1,U2 研削痕
W1~W3 範囲
Y1 矢印
Claims (10)
- 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、
前記実装基板の前記第1主面に実装されている回路部品と、
前記実装基板の前記第1主面に配置されており、前記回路部品の外周面の少なくとも一部を覆っている樹脂層と、
前記樹脂層及び前記回路部品における前記実装基板側とは反対側の主面の少なくとも一部を覆っているシールド層と、
を備え、
前記回路部品と前記樹脂層との間、前記回路部品と前記シールド層との間、前記樹脂層の内部、及び前記シールド層の内部のうちの少なくとも1つの箇所に隙間を有する、
高周波モジュール。 - 前記回路部品は、基板を有し、
前記隙間は、前記回路部品の前記基板と前記樹脂層との間、及び前記回路部品の前記基板と前記シールド層との間のうちの少なくとも1つの箇所に設けられている、
請求項1に記載の高周波モジュール。 - 前記隙間は、前記樹脂層の内部のうち前記回路部品に隣接する隣接領域の内部に設けられている、
請求項1又は2に記載の高周波モジュール。 - 前記隙間は、前記樹脂層の内部において、前記回路部品と前記樹脂層との界面から間隔を空けて、前記界面に沿って設けられている、
請求項1~3の何れか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記回路部品の前記主面は、複数の研削痕を有する、
請求項1~4の何れか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記隙間は、前記樹脂層の内部に設けられており、前記回路部品と前記樹脂層との界面において、前記複数の研削痕のうちの1つの研削痕と繋がっている、
請求項5に記載の高周波モジュール。 - 前記隙間は、
前記シールド層の内部において、前記シールド層の厚さ方向に沿って設けられており、かつ、
前記シールド層の厚さ方向において、前記回路部品と前記樹脂層との界面と重ならない、
請求項1~6の何れか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記隙間は、
前記シールド層の内部において、前記シールド層の厚さ方向に沿って設けられており、かつ、
前記シールド層の厚さ方向において、前記回路部品と前記樹脂層との界面と重なる、
請求項1~6の何れか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記シールド層において、
前記回路部品の前記主面に設けられた部分の厚さを第1厚さとし、
前記樹脂層における前記実装基板とは反対側の主面に設けられた部分の厚さを第2厚さとし、
前記第1厚さは、前記第2厚さよりも大きい、
請求項1~8の何れか1項に記載の高周波モジュール。 - 請求項1~9の何れか1項に記載の高周波モジュールと、
前記高周波モジュールに接続されており、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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JP2015035572A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-02-19 | 太陽誘電株式会社 | 回路モジュール及びその製造方法 |
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- 2023-01-18 US US18/155,995 patent/US20230328877A1/en active Pending
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Legal Events
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---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21855901 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21855901 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |