WO2022186131A1 - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention generally relates to a high frequency module and a communication device, and more particularly to a high frequency module including a power amplifier and a first electronic component and a communication device including the high frequency module.
- a high-frequency module described in Patent Document 1 includes a mounting board, a power amplifier (power amplifier), a reception filter (first electronic component), a metal block, and terminals (connection members).
- a power amplifier is arranged on the first main surface of the mounting substrate.
- a terminal, a reception filter, and a metal block are arranged on the second main surface of the mounting substrate.
- the power amplifier is connected to the metal block through vias in the mounting substrate.
- a metal block is connected to the terminal.
- the heat generated by the power amplifier is radiated to the external substrate connected to the terminals through vias, metal blocks and terminals in the mounting substrate.
- the heat generated by the power amplifier arranged on the first main surface of the mounting substrate is transferred to the external substrate arranged on the side of the second main surface of the mounting substrate to dissipate the heat. .
- the heat dissipation path for the heat generated in the power amplifier becomes long, and the heat dissipation performance of the power amplifier deteriorates.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a high frequency module and a communication device that can improve the heat dissipation of the power amplifier and suppress the influence of the heat of the power amplifier on other electronic components.
- a high-frequency module includes a mounting board, a power amplifier and first electronic components, a plurality of external connection terminals, and a connection member.
- the mounting substrate has a first main surface and a second main surface facing each other.
- the power amplifier and the first electronic component are arranged on the second main surface of the mounting substrate.
- the plurality of external connection terminals are arranged on the second main surface of the mounting board.
- the connection member is connectable to an external substrate.
- the plurality of external connection terminals includes a first external connection terminal connected to the connection member.
- the first external connection terminal is arranged between the power amplifier and the first electronic component.
- a communication device includes the high-frequency module and a signal processing circuit.
- the signal processing circuit processes high frequency signals passing through the high frequency module.
- the heat dissipation of the power amplifier can be improved and the heat of the power amplifier can be suppressed from affecting other electronic components.
- FIG. 1 is a block diagram of a high frequency module and communication device according to an embodiment.
- FIG. 2 is a plan view of the first main surface of the mounting substrate of the high-frequency module as viewed from the first main surface side.
- FIG. 3 is a plan view of the second main surface of the mounting substrate of the high-frequency module as seen through from the first main surface side.
- 4 is a cross-sectional view taken along line X1-X1 in FIG. 2 and line X2-X2 in FIG.
- FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the flow of heat generated in the power amplifier in the high frequency module.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a high-frequency module according to Modification 1. As shown in FIG. FIG. FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a high frequency module according to Modification 5.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a high-frequency module according to Modification 6.
- FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a high-frequency module according to Modification 7.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a high-frequency module according to Modification 8.
- FIG. 11 is a partially enlarged view of FIG. 10.
- the high frequency module 1 includes a mounting substrate 30, a power amplifier 11, a first electronic component (for example, a second switch 5), an external connection terminal 34, and a plurality of and a connecting member 17 of.
- the mounting board 30 has a first main surface 30a and a second main surface 30b facing each other.
- the power amplifier 11 and the first electronic component (for example, the second switch 5) are arranged on the second main surface 30b of the mounting substrate 30.
- the external connection terminals 34 are arranged on the second main surface 30 b of the mounting substrate 30 .
- the plurality of connection members 17 are arranged on the second main surface 30b side of the mounting board 30 and can be connected to an external board.
- the external connection terminal 34 is arranged between the power amplifier 11 and the first electronic component (for example, the second switch 5) on the second main surface 30b of the mounting board 30, and is connected to at least one of the plurality of connection members 17. ing. According to this configuration, the heat dissipation of the power amplifier 11 can be improved, and the heat generated by the power amplifier 11 can be suppressed from affecting the first electronic component (for example, the second switch 5).
- FIG. 1 (2) Detailed Description Hereinafter, the high-frequency module 1 and the communication device 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
- FIG. 1 (2) Detailed Description Hereinafter, the high-frequency module 1 and the communication device 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
- FIG. 1 (2) Detailed Description Hereinafter, the high-frequency module 1 and the communication device 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
- the communication device 100 is, for example, a mobile terminal (eg, smart phone), but is not limited to this, and may be, for example, a wearable terminal (eg, smart watch).
- the high-frequency module 1 is a module compatible with, for example, the 4G (fourth generation mobile communication) standard and the 5G (fifth generation mobile communication) standard.
- the 4G standard is, for example, the 3GPP LTE standard (LTE: Long Term Evolution).
- the 5G standard is, for example, 5G NR (New Radio).
- the radio frequency module 1 is a module capable of supporting carrier aggregation and dual connectivity.
- the communication device 100 includes a signal processing circuit 2 and at least one (one in the illustrated example) antenna 3 in addition to the high frequency module 1 .
- the high-frequency module 1 is configured to amplify a received signal (high-frequency signal) received by the antenna 3 and output it to the signal processing circuit 2 .
- the high frequency module 1 is controlled by a signal processing circuit 2, for example.
- the high-frequency module 1 has a signal processing function of a receiving system that amplifies a received signal received by the antenna 3 and outputs the amplified signal to the signal processing circuit 2 .
- the high-frequency module 1 further has a transmission system signal processing function for amplifying a transmission signal from the signal processing circuit 2 and outputting it to the antenna 3 .
- the signal processing circuit 2 processes high frequency signals (transmission signals and reception signals) passing through the high frequency module 1 . More specifically, the signal processing circuit 2 is connected to the high frequency module 1 and is configured to process a received signal received from the high frequency module 1 . Further, the signal processing circuit 2 is configured to process a transmission signal to be output to the high frequency module 1 .
- the signal processing circuit 2 includes an RF signal processing circuit 21 and a baseband signal processing circuit 22 .
- the RF signal processing circuit 21 is, for example, an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit), and performs signal processing on high frequency signals (received signals).
- the RF signal processing circuit 21 for example, performs signal processing such as down-conversion on the received signal received from the high-frequency module 1 and outputs the processed signal to the baseband signal processing circuit 22 . Further, the RF signal processing circuit 21 performs signal processing such as up-conversion on the transmission signal output from the baseband signal processing circuit 22 and outputs the signal to the high frequency module 1 .
- the baseband signal processing circuit 22 is, for example, a BBIC (Baseband Integrated Circuit).
- the baseband signal processing circuit 22 outputs the reception signal received from the RF signal processing circuit 21 to the outside. This output signal (received signal) is used, for example, as an image signal for image display, or as an audio signal for communication.
- the baseband signal processing circuit 22 also generates a transmission signal from an externally input baseband signal (for example, an audio signal and an image signal) and outputs the generated transmission signal to the RF signal processing circuit 21 .
- the high-frequency module 1 includes a first switch 4, a second switch 5, a third switch 6, a fourth switch 7, a transmission/reception filter 8, and a plurality of (two in FIG. 1) duplexers 9 and 10. . Further, the high-frequency module 1 includes a power amplifier 11, a low-noise amplifier 12, an output matching circuit 13, a plurality of (three in FIG. 1) matching circuits 14 to 16, a controller 18, and a plurality of (five in FIG. 1) ) and an external connection terminal 34 .
- the plurality of external connection terminals 34 include an antenna terminal 34A, signal input terminals 34B and 34C, a signal output terminal 34D, and an input terminal 34E.
- the antenna terminal 34A is a terminal to which the antenna 3 is connected.
- the signal input terminals 34B and 34C are terminals for inputting transmission signals generated by the signal processing circuit 2, respectively, and are connected to the output section of the signal processing circuit 2.
- the signal output terminal 34D is a terminal for outputting the received signal processed by the high frequency module 1 to the signal processing circuit 2, and is connected to the input section of the signal processing circuit 2.
- the input terminal 34E is a terminal to which a control signal from the signal processing circuit 2 is input, and is connected to the output section of the signal processing circuit 2 .
- the first switch 4 is a switch for selectively connecting the two duplexers 9 and 10 to the antenna 3.
- the first switch 4 is, for example, a switch IC (Integrated Circuit).
- the first switch 4 has a common terminal 4a and a plurality of (two in FIG. 1) selection terminals 4b and 4c.
- the common terminal 4a is connected to the antenna terminal 34A. That is, the common terminal 4a is connected to the antenna 3 via the antenna terminal 34A.
- the selection terminal 4b is connected to the duplexer 9 through the matching circuit 14.
- FIG. Selection terminal 4 c is connected to duplexer 10 via matching circuit 15 .
- the first switch 4 selects the connection destination of the common terminal 4a (that is, the connection destination of the antenna 3) from among the two selection terminals 4b and 4c (that is, the two duplexers 9 and 10) according to the control signal from the controller 18. do.
- the second switch 5 is a switch for selectively connecting the input sections of the two duplexers 9 and 10 to the output section of the power amplifier 11 .
- the second switch 5 is, for example, a switch IC.
- the second switch 5 has a common terminal 5a and a plurality of (two in FIG. 1) selection terminals 5b and 5c.
- the common terminal 5a is connected to the output section of the power amplifier 11 through the output matching circuit 13.
- FIG. Two selection terminals 5b and 5c are connected to the inputs of duplexers 9 and 10, respectively.
- the second switch 5 selects the connection destination of the common terminal 5a from the two selection terminals 5b and 5c according to the control signal from the controller 18.
- the third switch 6 is a switch for selectively connecting the two signal input terminals 34B and 34C to the input section of the power amplifier 11.
- the third switch 6 is, for example, a switch IC.
- the third switch 6 has a common terminal 6a and a plurality of (two in FIG. 1) selection terminals 6b and 6c.
- the common terminal 6 a is connected to the input section of the power amplifier 11 .
- Two selection terminals 6b and 6c are connected to signal input terminals 34B and 34C, respectively.
- the third switch 6 selects the connection destination of the common terminal 6a from the two selection terminals 6b and 6c according to the control signal from the controller 18.
- the fourth switch 7 is a switch for selectively connecting the output sections of the two duplexers 9 and 10 to the input section of the low noise amplifier 12 .
- the fourth switch 7 is, for example, a switch IC (Integrated Circuit).
- the fourth switch 7 has a common terminal 7a and a plurality of (two in FIG. 1) selection terminals 7b and 7c.
- the common terminal 7 a is connected to the input portion of the low noise amplifier 12 via the matching circuit 16 .
- Selection terminals 7b and 7c are connected to output portions of duplexers 9 and 10, respectively.
- the fourth switch 7 selects the connection destination of the common terminal 7a from the two selection terminals 7b and 7c according to the control signal from the controller 18.
- the transmission/reception filter 8 is connected between the antenna terminal 34A and the common terminal 4a of the first switch 4.
- the transmission/reception filter 8 is a filter whose passband is a broadband communication band (first communication band).
- the transmission/reception filter 8 has two input/output units (a first input/output unit and a second input/output unit).
- a first input/output unit of the transmission/reception filter 8 is connected to the antenna terminal 34A.
- a second input/output section of the transmission/reception filter 8 is connected to the common terminal 4 a of the first switch 4 .
- the transmission/reception filter 8 limits the transmission signal input to the second input/output unit to a signal in the first communication band and outputs the signal from the first input/output unit. Further, the transmission/reception filter 8 limits the received signal input to the first input/output unit to a signal in the first communication band and outputs the signal from the second input/output unit.
- the duplexer 9 is connected between the matching circuit 14 and the selection terminal 5 b of the second switch 5 and the selection terminal 7 b of the fourth switch 7 .
- the duplexer 9 includes a transmission filter whose passband is the transmission band (communication band) of the first communication band, and a reception filter whose passband is the reception band (communication band) of the second communication band.
- the first communication band and the second communication band may be the same as each other, different from each other, or partially overlapping each other.
- the duplexer 9 has an input/output section, an input section, and an output section. The input/output part of the duplexer 9 is connected to the selection terminal 4b of the first switch 4 via the matching circuit 14. As shown in FIG.
- the input of the duplexer 9 is connected to the selection terminal 5b of the second switch 5. As shown in FIG. The output of the duplexer 9 is connected to the selection terminal 7b of the fourth switch 7.
- FIG. The duplexer 9 limits the transmission signal input to the input section to a signal in the transmission band of the first communication band and outputs the signal from the input/output section. Further, the duplexer 9 limits the received signal input to the input/output unit to a signal in the receiving band of the second communication band and outputs the signal from the output unit.
- the duplexer 10 is connected between the matching circuit 15 and the selection terminal 5 c of the second switch 5 and the selection terminal 7 c of the fourth switch 7 .
- the duplexer 10 includes a transmission filter whose passband is the transmission band (communication band) of the third communication band, and a reception filter whose passband is the reception band (communication band) of the fourth communication band.
- the third communication band and the fourth communication band may be the same as each other, may be different from each other, or may partially overlap each other.
- the duplexer 10 has an input/output section, an input section, and an output section. The input/output part of the duplexer 10 is connected to the selection terminal 4c of the first switch 4 through the matching circuit 15. As shown in FIG.
- the input of the duplexer 10 is connected to the selection terminal 5c of the second switch 5. As shown in FIG.
- the output of the duplexer 10 is connected to the selection terminal 7c of the fourth switch 7.
- the duplexer 10 limits the transmission signal input to the input unit to a signal in the transmission band of the third communication band and outputs the signal from the input/output unit. Further, the duplexer 10 limits the received signal input to the input/output unit to a signal in the receiving band of the fourth communication band and outputs the signal from the output unit.
- the transmission/reception filter 8 and duplexers 9 and 10 are, for example, elastic wave filters.
- the acoustic wave filter is, for example, a surface acoustic wave (SAW) filter that utilizes surface acoustic waves.
- SAW surface acoustic wave
- the transmission/reception filter 8 and duplexers 9 and 10 are not limited to SAW filters, and may be, for example, BAW (Bulk Acoustic Wave) filters other than SAW filters.
- the power amplifier 11 is connected between the common terminal 5 a of the second switch 5 and the common terminal 6 a of the third switch 6 .
- the power amplifier 11 has an input section and an output section. An input portion of the power amplifier 11 is connected to the common terminal 6a of the third switch 6 .
- the output of the power amplifier 11 is connected to the common terminal 5a of the second switch 5 via the output matching circuit 13. As shown in FIG.
- the power amplifier 11 amplifies the transmission signal input to the input section and outputs it from the output section.
- the power amplifier 11 is controlled by control signals from the controller 18 .
- the low noise amplifier 12 is connected between the common terminal 7a of the fourth switch 7 and the signal output terminal 34D.
- the low noise amplifier 12 has an input section and an output section.
- the input part of the low noise amplifier 12 is connected to the common terminal 7a of the fourth switch 7 via the matching circuit 16.
- the output of the low noise amplifier 12 is connected to the signal output terminal 34D.
- the low-noise amplifier 12 amplifies the received signal input to the input section and outputs the amplified signal from the output section.
- Low noise amplifier 12 is controlled by a control signal from controller 18 .
- the output matching circuit 13 is a circuit for impedance matching between the power amplifier 11 and the second switch 5 and is connected between the power amplifier 11 and the second switch 5 .
- the matching circuit 14 is a circuit for impedance matching between the first switch 4 and the duplexer 9 and is connected between the first switch 4 and the duplexer 9 .
- the matching circuit 15 is a circuit for impedance matching between the first switch 4 and the duplexer 10 and is connected between the first switch 4 and the duplexer 10 .
- the matching circuit 16 is a circuit for impedance matching between the fourth switch 7 and the low noise amplifier 12 and is connected between the fourth switch 7 and the low noise amplifier 12 .
- the controller 18 is a control device that controls electronic components such as the power amplifier 11, the low noise amplifier 12, the first switch 4, the second switch 5, the third switch 6 and the fourth switch 7 according to the control signal from the signal processing circuit 2. is.
- the controller 18 is electrically connected with the above electronic components. Also, the controller 18 is connected to the output section of the signal processing circuit 2 via the input terminal 34E. The controller 18 controls the electronic components according to the control signal input from the signal processing circuit 2 to the input terminal 34E.
- the third switch 6 switches one of the two output sections (the output sections connected to the signal input terminals 34B and 34C) of the signal processing circuit 2 (for example, the signal input terminal 34B). the output connected to the Also, one of the two duplexers 9 and 10 (for example, the duplexer 9) is selected by the first switch 4 and the second switch 5, respectively.
- the transmission signal output from the output section connected to, for example, the signal input terminal 34B in the signal processing circuit 2 is transferred to the third switch 6, the power amplifier 11, the output matching circuit 13, the second switch 5, the duplexer 9, and the matching circuit. 14 , first switch 4 , transmission/reception filter 8 , and then transmitted from antenna 3 .
- the first switch 4 and the fourth switch 7 select one of the two duplexers 9 and 10 (for example, the duplexer 9).
- the signal received by the antenna 3 passes through the antenna 3, the first switch 4, the matching circuit 14, the duplexer 9, the fourth switch 7, the matching circuit 16, and the low-noise amplifier 12, and passes through the signal processing circuit 2. It is input to the input section connected to the output terminal 34D.
- the received signal is then processed by the signal processing circuit 2 .
- the thickness direction D1 of the mounting board 30 may be referred to as the first direction D1.
- a certain direction orthogonal to the first direction D1 (for example, a direction parallel to one of two pairs of opposite sides of the second main surface 30b of the mounting board 30) is set as a second direction. Described as D2.
- a direction orthogonal to both the first direction D1 and the second direction D2 (for example, a direction parallel to the other of the two pairs of opposite sides of the second main surface 30b) is the third direction D3.
- the upper side and the lower side in the first direction D1 may be simply referred to as “upper side” and “lower side” in some cases.
- the left side and the right side in the second direction D2 may be simply referred to as “left side” and “right side” on the paper surface.
- the upper side and the lower side in the third direction D3 may be simply referred to as the "rear side” and the "front side” in some cases.
- the high frequency module 1 includes a mounting substrate 30, a plurality of electronic components, resin layers 32A and 32B, a shield layer 33, a plurality of external connection terminals 34, a plurality of connection members 17, Prepare.
- the mounting board 30 is a board for mounting a plurality of electronic components, and has a rectangular plate shape, for example.
- the mounting substrate 30 has a first principal surface 30a and a second principal surface 30b facing each other in the thickness direction D1 of the mounting substrate 30 .
- the first main surface 30a and the second main surface 30b are rectangular, for example.
- the mounting substrate 30 is, for example, a substrate (multilayer substrate) having multiple layers including multiple dielectric layers and multiple conductive layers. A plurality of dielectric layers and a plurality of conductive layers are laminated in the thickness direction D1 of the mounting substrate 30 . A plurality of conductive layers are formed in a predetermined pattern defined for each layer. The plurality of conductive layers includes a ground layer.
- the mounting substrate 30 is, for example, an LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) substrate.
- the mounting substrate 30 is not limited to an LTCC substrate, and may be, for example, a printed wiring board, an HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics) substrate, or a resin multilayer substrate.
- the mounting board 30 has a plurality of first pads 35, a plurality of second pads 36, and a plurality of vias 37.
- the plurality of first pads 35 are provided on the first main surface 30a of the mounting board 30 and are connected to external terminals of electronic components mounted on the first main surface 30a.
- A for example, a first pad
- B for example, an external terminal of an electronic component
- a and B are in contact, It includes that A and B are electrically connected via a conductor electrode, conductor terminal, wiring, or other circuit component.
- the plurality of second pads 36 are provided on the second main surface 30b of the mounting board 30 and electrically connected to external terminals of electronic components mounted on the second main surface 30b.
- a plurality of vias 37 are provided inside the mounting substrate 30 and are through electrodes for electrically connecting the first pads 35 and the second pads 36 .
- the vias 37 may pass straight through the mounting substrate 30 between the first main surface 30a and the second main surface 30b in the thickness direction D1, or may penetrate the mounting substrate 30 halfway in the thickness direction D1. It may penetrate between the first main surface 30a and the second main surface 30b of the mounting substrate 30 so as to be displaced along the conductive layer in 30 .
- the first pad 36 and the second pad 38 may be referred to as the metal member 36 and the metal member 38, respectively.
- the plurality of electronic components includes a first switch 4, a second switch 5, a third switch 6, a transmission/reception filter 8, duplexers 9 and 10, a power amplifier 11, a low noise amplifier 12, an output matching circuit 13, matching circuits 14 and 15, a matching A circuit 16 and an IC chip 19 are included.
- the IC chip 19 is a semiconductor device including the controller 18 and the third switch 6 in one chip.
- a plurality of electronic components are mounted on the first main surface 30 a or the second main surface 30 b of the mounting board 30 .
- mounted means that the electronic component is arranged on the first main surface 30a or the second main surface 30b of the mounting substrate 30 (mechanically connected); The electronic component is electrically connected to (appropriate conductor portion of) the mounting substrate 30 .
- A for example, an electronic component is mounted on the first main surface 30a of the mounting board 30” means that A is not only directly mounted on the first main surface 30a, but also is mounted on the mounting board 30.
- A is arranged in the space on the side of the first main surface 30a, out of the space on the side of the first main surface 30a and the space on the side of the second main surface 30b. That is, it includes that A is mounted on the first main surface 30a via other circuit elements, electrodes, and the like.
- external terminals (not shown) of electronic components mounted on the first main surface 30 a of the mounting board 30 are connected to first pads 35 on the first main surface 30 a of the mounting board 30 .
- the external terminal of the electronic component is connected to the first pad 35 via the metal member 38 (for example, solder bump).
- External terminals (not shown) of electronic components mounted on the second main surface 30 b of the mounting board 30 are connected to second pads 36 on the second main surface 30 b of the mounting board 30 .
- the external terminal of the electronic component is connected to the second pad 36 via the metal member 38 .
- the IC chip 19, the output matching circuit 13, the duplexer 9, the matching circuits 14 to 16, and the transmission/reception filter 8 are mounted on the first main surface 30a of the mounting board 30.
- the IC chip 19, the output matching circuit 13, the duplexer 9, and the matching circuits 14 and 15 are arranged in this order from the left end side to the right end side in the second direction D2 on the first main surface 30a of the mounting board 30. They are arranged side by side.
- the IC chip 19, the output matching circuit 13, the duplexer 9, and the matching circuits 14 and 15 are arranged on the first main surface 30a of the mounting substrate 30 in the front half region in the third direction D3.
- the matching circuit 16 is arranged behind the IC chip 19 on the first main surface 30 a of the mounting board 30 .
- the transmission/reception filter 8 is arranged behind the matching circuits 15 and 16 on the first main surface 30 a of the mounting substrate 30 .
- the power amplifier 11, the second switch 5, the low noise amplifier 12, the duplexer 10, the first switch 4, and the plurality of external connection terminals 34 are mounted on the second main surface 30b of the mounting board 30.
- the power amplifier 11, the second switch 5, the low-noise amplifier 12, and the duplexer 10 are arranged in this order on the second main surface 30b of the mounting board 30 from the left end to the right end in the second direction D2. are arranged side by side.
- the power amplifier 11, the second switch 5, the low noise amplifier 12, and the duplexer 10 are arranged in the front half area of the second main surface 30b of the mounting substrate 30 in the third direction D3.
- the first switch 4 is arranged behind the low-noise amplifier on the second main surface 30 b of the mounting board 30 .
- the power amplifier 11 overlaps at least part of each of the output matching circuit 13 and the IC chip 19 when viewed from the thickness direction D1 of the mounting substrate 30 in plan view.
- the wiring path between the output matching circuit 13 and the power amplifier 11 is arranged so that the output matching circuit 13 and the power amplifier 11 do not overlap each other when viewed from the thickness direction D1 of the mounting board 30. It can be shorter than the case.
- the wiring path between the IC chip 19 and the power amplifier 11 is arranged so that the IC chip 19 and the power amplifier 11 do not overlap each other in plan view from the thickness direction D1 of the mounting substrate 30. can be shortened by comparison.
- the plurality of external connection terminals 34 are arranged in an empty area (that is, an area where electronic components are not arranged) on the second main surface 30b of the mounting board 30.
- the external connection terminal 34 has, for example, a columnar shape (for example, a columnar shape) and is arranged to protrude downward from the second main surface 30b of the mounting substrate 30 .
- the lower end surface of the external connection terminal 34 on the side opposite to the mounting board 30 is positioned higher than the lower surface of the electronic component mounted on the second main surface 30b of the mounting board 30 (the main surface opposite to the mounting board 30 side). It is arranged on the side opposite to the mounting substrate 30 side.
- the resin layer 32A is provided on the first main surface 30a of the mounting board 30. As shown in FIG. The resin layer 32A covers the entirety of each of the plurality of electronic components mounted on the first main surface 30a of the mounting board 30 .
- the resin layer 32B is provided on the second main surface 30b of the mounting substrate 30. As shown in FIG. The resin layer 32B covers at least part of each of the plurality of electronic components and the plurality of external connection terminals 34 mounted on the second main surface 30b of the mounting substrate 30 . More specifically, the resin layer 32B entirely covers the electronic components mounted on the second main surface 30b of the mounting board 30 .
- the plurality of external connection terminals 34 are exposed at their lower end surfaces and covered except for their lower end surfaces.
- the resin layers 32A, 32B contain resin. However, the resin layers 32A and 32B may contain filler in addition to the resin. The materials of the resin layers 32A and 32B may be the same material or different materials.
- a plurality of connection members 17 are connected to an external substrate 40 (eg, mother substrate). That is, the plurality of connection members 17 can be connected to the external substrate 40 .
- the plurality of connection members 17 are mounted on the external substrate 40 via solder 41 .
- the plurality of connecting members 17 includes connecting members 171 and connecting members 172 .
- the connection member 171 is provided so as to come into contact with the lower end surfaces of the external connection terminals 34 on the lower surface of the resin layer 32B (main surface on the side opposite to the mounting substrate 30 side).
- the connection member 171 is connected to the external connection terminal 34 .
- the connecting member 172 is provided on the lower surface of the resin layer 32B so as to be in contact with the lower surface of the metal member 114 of the power amplifier 11, which will be described later.
- the connection member 172 is connected with the metal member 114 .
- the shield layer 33 is made of metal, for example.
- the shield layer 33 is provided on the outer surface (the outer peripheral surface and the top surface) of the resin layer 32A, the outer peripheral surface of the resin layer 32B, and the outer peripheral surface of the mounting substrate 30. As shown in FIG.
- the shield layer 33 covers the entire outer surface of the resin layer 32A, the entire outer peripheral surface of the mounting board 30, and the entire outer peripheral surface of the resin layer 32B.
- the shield layer 33 is in contact with the ground layer of the mounting board 30 . Thereby, in the high-frequency module 1, the potential of the shield layer 33 can be made the same as the potential of the ground layer (ground potential).
- the high-frequency module 1 also includes a metal member 114 (second metal member) connected to the lower end surface of the through via 113 .
- the base material 111 is, for example, a rectangular plate.
- the base material 111 is formed of an insulating member (for example, a gallium arsenide (GaAs) substrate or a laminated substrate obtained by laminating a gallium arsenide substrate and a silicon (Si) substrate).
- the base material 111 has a major surface 111a and a major surface 111b facing each other.
- the main surface 111a is the main surface of the base material 111 on the mounting substrate 30 side.
- the main surface 111b is a main surface of the base material 111 on the side opposite to the mounting substrate 30 side.
- the main surface 111 a of the base material 111 is arranged between the second main surface 30 b of the mounting board 30 and the main surface 111 b of the base material 111 .
- the circuit part is a part that constitutes the circuit of the power amplifier 11 and is arranged on the main surface 111a of the base material 111.
- the circuit portion includes a plurality of transistors.
- the final-stage transistor 11 a among the plurality of transistors is arranged on the main surface 111 a of the base material 111 .
- the final stage transistor 11 a is a transistor used in the output stage circuit of the power amplifier 11 .
- the final-stage transistor 11 a is a transistor included in the final processing stage (final stage) of the plurality of processing stages that the power amplifier 11 has.
- the through via 113 transfers heat generated by the power amplifier 11 (for example, the transistor 11a) from the main surface 111a side of the power amplifier 11 to the main surface 111b side.
- the through via 113 penetrates the base material 111 in the thickness direction (thickness direction D1). That is, the through via 113 penetrates between the main surface 111 a and the main surface 111 b of the base material 111 .
- the through via 113 is made of a material having thermal conductivity (for example, silicon).
- the through via 113 is, for example, columnar (for example, cylindrical).
- the upper end surface (the end surface on the main surface 111a side) of the through via 113 is connected to the second pad 36 of the mounting board 30 via the metal member 38 .
- the lower end surface (the end surface on the main surface 111b side) of the through via 113 is connected to the connection member 172 (17) via the metal member 114.
- the through via 113 is arranged around the final-stage transistor 11a.
- the through vias 113 are arranged on both sides of the transistor 11a in the second direction D2. More specifically, a plurality of through vias 113 are arranged side by side along the third direction D3 on each of both sides of the transistor 11a in the second direction D2.
- the third direction D3 is a direction that crosses (for example, perpendicular to) the second direction D2.
- the power amplifier 11 is mounted on the second main surface 30b of the mounting board 30 via a plurality of metal members 38 (first metal members).
- the upper end surface (the end surface on the main surface 111a side) of through via 113 is connected to one of the plurality of metal members 38 . More specifically, the through via 113 is connected to the metal member 38 closest to the transistor 11a among the plurality of metal members 38 in plan view from the thickness direction D1 of the mounting substrate 30 . Alternatively, the through via 113 is connected to the metal member 38 adjacent to the transistor 11a in plan view from the thickness direction D1 of the mounting board 30 .
- the “metal member 38 adjacent to the transistor 11a” is the metal member 38 that is arranged between the transistor 11a and the metal member 38 with no other metal member 38 interposed therebetween.
- the metal member 114 is a member that electrically connects the lower end surface (the end surface on the main surface 111b side) of the through via 113 and the connecting member 17 (172) on the lower surface of the resin layer 32B.
- the metal member 114 is arranged between the power amplifier 11 and the connecting member 172 and connected to the connecting member 172 .
- the metal member 114 is, for example, cylindrical.
- the metal member 114 is arranged so as to be in contact with the through via 113 on the main surface 111 b of the base material 111 . That is, the metal member 114 overlaps the through via 113 in plan view from the thickness direction D ⁇ b>1 of the mounting substrate 30 .
- the metal member 114 is covered with the resin layer 32B so as to expose its lower surface (main surface opposite to the mounting substrate 30 side).
- the metal member 114 is connected to a connection member 172 arranged on the lower surface of the resin layer 32B (the main surface opposite to the mounting substrate 30 side).
- an external connection terminal 34 is arranged, and the external connection terminal 34 is connected to the connection member 17 (171). That is, the plurality of external connection terminals 34 includes an external connection terminal 34 (first external connection terminal) connected to the connection member 17 , and the external connection terminal 34 (first external connection terminal) is connected to the mounting board 30 at the first terminal. It is arranged between the power amplifier 11 and the second switch 5 on the second main surface 30b.
- the external connection terminals 34 are arranged between the two electronic components A and B" means that the area of the electronic component A in a plan view from the thickness direction D1 of the mounting board 30 is At least a portion of the external connection terminals 34 are arranged in a collection area of line segments connecting an arbitrary point in the area and an arbitrary point in the area of the electronic component B.
- FIG. Based on this, for example, "the external connection terminal 34 is arranged between the power amplifier 11 and the second switch 5" means that the power amplifier 11 is located in a plan view from the thickness direction D1 of the mounting substrate 30. At least part of the external connection terminals 34 are arranged in a group of line segments connecting an arbitrary point within the area and an arbitrary point within the area of the second switch 5 .
- the second switch 5 is arranged adjacent to the power amplifier 11 .
- “the second switch 5 is arranged adjacent to the power amplifier 11 ” means that no other electronic component is arranged between the second switch 5 and the power amplifier 11 .
- the second switch 5 is arranged closest to the power amplifier 11 among the plurality of electronic components mounted on the second main surface 30b of the mounting board 30 in plan view from the thickness direction D1 of the mounting board 30.
- an external connection terminal 34 connected to the connection member 171 is arranged between the power amplifier 11 and the second switch 5 .
- part of the heat Q1 (hereinafter referred to as heat Q1) generated by the power amplifier 11 (for example, the transistor 11a) is dissipated into the resin layer 32B or the metal member 38 ( In particular, it is transmitted to the mounting board 30 via the metal member 38) closest to the transistor 11a.
- the heat Q1 transferred to the mounting board 30 diffuses in the mounting board 30 in the direction parallel to the second main surface 30b.
- Part of the diffused heat Q1 passes through the external connection terminal 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 and the connection member 171 in order, and is transmitted to the external substrate 40 connected to the connection member 17. Heat is dissipated. This suppresses the heat Q ⁇ b>1 generated by the power amplifier 11 from being transferred to the second switch 5 . As a result, the heat Q ⁇ b>1 generated by the power amplifier 11 is suppressed from affecting the second switch 5 .
- a plurality of external connection terminals 34 are arranged between the power amplifier 11 and the second switch 5 .
- the plurality of external connection terminals 34 intersect (for example, orthogonally cross) the direction in which the power amplifier 11 and the second switch 5 are arranged (second direction D2) in a plan view from the thickness direction D1 of the mounting substrate 30. They are arranged side by side in the direction (third direction D3). Thereby, the plurality of external connection terminals 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 further suppress the influence of the heat Q1 generated in the power amplifier 11 on the second switch 5 .
- the external connection terminal 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 prevents the heat Q1 generated by the power amplifier 11 from affecting other electronic components mounted on the second main surface 30b of the mounting substrate 30 (for example, Influence on the low noise amplifier 12 and the duplexer 10) is also suppressed.
- a plurality of external connection terminals 34 connected to the connection member 171 are also arranged between the second switch 5 and the low noise amplifier 12 . Due to these external connection terminals 34 as well as the external connection terminals 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5, the heat Q1 generated in the power amplifier 11 affects the low noise amplifier 12. is suppressed. Similarly, a plurality of external connection terminals 34 connected to the connection member 171 are also arranged between the low noise amplifier 12 and the duplexer 10 . These external connection terminals 34 also suppress the influence of the heat Q1 generated by the power amplifier 11 on the duplexer 10 . Similarly, a plurality of external connection terminals 34 connected to the connection member 171 are also arranged between the power amplifier 11 and the first switch 4 . These external connection terminals 34 also suppress the influence of the heat Q1 generated by the power amplifier 11 on the first switch 4 .
- heat Q2 part of the heat Q2 (hereinafter referred to as heat Q2) generated by the power amplifier 11 is transmitted through the power amplifier 11 and sequentially passes through the through via 113, the metal member 114 and the connection member 172 (17).
- the heat is transmitted to the external substrate 40 and radiated.
- the flow rate of heat Q1 transferred from the power amplifier 11 to the mounting substrate 30 is suppressed.
- the influence of the heat Q1 generated in the power amplifier 11 on the second switch 5 is further suppressed.
- heat Q2 of the power amplifier 11 is radiated to the external substrate 40 via the connection member 172 (that is, without bypassing the external connection terminals 34), so the heat dissipation of the power amplifier 11 is improved.
- the high-frequency module 1 includes the mounting substrate 30, the power amplifier 11, the first electronic component (for example, the second switch 5), the external connection terminal 34, and the connection member 17.
- the mounting board 30 has a first main surface 30a and a second main surface 30b facing each other.
- the power amplifier 11 and the first electronic component are arranged on the second main surface 30 b of the mounting board 30 .
- a plurality of external connection terminals 34 are arranged on the second main surface 30 b of the mounting substrate 30 .
- the connection member 17 can be connected to the external substrate 40 .
- the plurality of external connection terminals 34 includes an external connection terminal 34 (first external connection terminal) connected to the connection member 171 .
- the external connection terminals 34 (first external connection terminals) are arranged between the power amplifier 11 and the first electronic component on the second main surface 30b of the mounting board 30 .
- the power amplifier 11 is arranged on the second main surface 30b of the mounting board 30 (that is, the main surface on the connection member 17 side). Therefore, compared to the case where the power amplifier 11 is arranged on the first main surface 30a of the mounting substrate 30, the distance (that is, the heat dissipation path) between the external substrate 40 connected to the connection member 17 and the power amplifier 11 is reduced. can be shortened. Therefore, the heat generated by the power amplifier 11 can be efficiently radiated to the external substrate 40 (for example, with lower thermal resistance). As a result, the heat dissipation of the power amplifier 11 can be improved.
- the external connection terminal 34 connected to the connection member 171 is arranged on the second main surface 30b of the mounting board 30 between the power amplifier 11 and the first electronic component (eg, the second switch 5). Therefore, the heat Q1 transferred from the power amplifier 11 to the mounting board 30 can be efficiently radiated to the outside through the external connection terminals 34 and the connection member 171 . Furthermore, when the external substrate 40 is connected to the connection member 171 , the heat Q1 of the power amplifier 11 can be efficiently radiated to the external substrate 40 through the external connection terminals 34 and the connection member 171 . As a result, it is possible to suppress the influence of the heat Q1 generated by the power amplifier on the first electronic component (for example, the second switch 5).
- the heat dissipation of the power amplifier 11 can be improved, and the heat generated by the power amplifier 11 can be suppressed from affecting other electronic components (first electronic component).
- the high-frequency module 1 of Modification 1 further includes a rewiring layer 50 (wiring layer) in the above embodiment.
- the rewiring layer 50 is provided between the back surface of the resin layer 32B (the main surface on the side opposite to the mounting substrate 30 side) and the connection member 17 .
- the rewiring layer 50 has a third main surface 50a (third main surface) and a fourth main surface 50b (fourth main surface) facing each other on both sides in the thickness direction (thickness direction D1) of the rewiring layer 50. have.
- the third main surface 50a is the main surface of the rewiring layer 50 on the mounting board 30 side.
- the fourth main surface 50b is the main surface of the rewiring layer 50 on the side opposite to the mounting substrate 30 side.
- the plurality of external connection terminals 34 are arranged between the second main surface 30 b (second main surface) of the mounting substrate 30 and the third main surface 50 a (third main surface) of the rewiring layer 50 . That is, the third main surface 50 a of the rewiring layer 50 is arranged between the second main surface 30 b of the mounting substrate 30 and the fourth main surface 50 b of the rewiring layer 50 . Further, the third main surface 50a of the rewiring layer 50 is arranged between the lower surface of the power amplifier 11 (the main surface opposite to the mounting substrate 30 side) and the fourth main surface 50b of the rewiring layer 50. There is A plurality of connection members 17 are arranged on the fourth main surface 50 b of the rewiring layer 50 .
- the rewiring layer 50 has a conductor layer 51 , a substrate 52 and vias 53 .
- the conductor layer 51 is a layer that forms a conductive path (wiring).
- the conductor layer 51 is provided to have a predetermined pattern on the back surface of the resin layer 32B.
- the conductor layer 51 is in contact with the lower end surfaces of the plurality of external connection terminals 34 (the end surface on the side opposite to the mounting substrate 30 side) and the lower end surfaces of the metal members 114 (the end surface on the side opposite to the mounting substrate 30 side). .
- the substrate 52 is made of an insulating member (eg, dielectric).
- the substrate 52 has a flat plate shape that is thinner than the mounting substrate 30 .
- the substrate 52 is provided on the back surface of the resin layer 32B so as to cover the entire back surface of the resin layer 32B.
- Principal surfaces on both sides of the substrate 52 in the thickness direction D ⁇ b>1 form third principal surfaces 50 a and 50 b on both sides of the rewiring layer 50 .
- the conductor layer 51 is provided between the resin layer 32B and the substrate 52 .
- the via 53 is, for example, a columnar (for example, cylindrical) conductor member, and is provided in the substrate 52 so as to penetrate through the substrate 52 in its thickness direction (thickness direction D1).
- the via 53 is in contact with the conductor layer 51 and the connecting member 17 on the back surface of the substrate 52 (main surface on the mounting substrate 30 side).
- the via 53 is connected to the external connection terminal 34 or the metal member 114 through the conductor layer 51 .
- the plurality of connection members 17 are arranged on the back surface of the substrate 52 (that is, the fourth main surface 50b of the rewiring layer 50).
- the plurality of connection members 17 are mounted on the external substrate 40 with solder 41 as in the above embodiment.
- each of the plurality of connection members 17 is arranged in a plan view from the thickness direction (thickness direction D1) of the substrate 52 by adjusting the shape of the pattern of the conductor layer 51 and the arrangement of the vias 53. , may be arranged so as to overlap with the external connection terminal 34 or the metal member 114 connected to the connection member 17, or may be arranged so as not to overlap.
- the degree of freedom in arranging the plurality of connection members 17 on the fourth main surface 50b of the rewiring layer 50 can be improved.
- the plurality of electronic components (the power amplifier 11, the second switch 5, the low-noise amplifier 12, and the duplexer 10) mounted on the second main surface 30b of the mounting substrate 30 are arranged adjacent to each other.
- External connection terminals 34 are arranged between the electronic components that fit together.
- the external connection terminal 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 is grounded. More specifically, the external connection terminal 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 is connected to the ground layer of the external substrate 40 via the connection member 17 and the external substrate 40 . Thereby, the external connection terminal 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 functions as an electromagnetic shielding member. As a result, isolation between the power amplifier 11 and the second switch 5 can be ensured by the external connection terminal 34 .
- the external connection terminal 34 between the second switch 5 and the low noise amplifier 12 may also be grounded. Also, the external connection terminal 34 between the low noise amplifier 12 and the duplexer 10 may be grounded.
- the external connection terminals 34 (second external connection terminals) on both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2 are connected to the ground. More specifically, the external connection terminals 34 on both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2 are connected to the ground layer of the external substrate 40 via the connection member 171 and the external substrate 40 . Thereby, isolation can be ensured on both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2. That is, it is possible to suppress the noise emitted from the power amplifier 11 from propagating to both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2. In addition, it is possible to suppress external noise from entering the power amplifier 11 from both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2.
- the external connection terminals 34 on both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2 are connected to the ground.
- the external connection terminals 34 (second external connection terminals) on both sides of the power amplifier 11 in the third direction D3 are grounded. may be connected.
- both the external connection terminals 34 on both sides of the power amplifier 11 in the second direction D2 and the external connection terminals 34 on both sides of the power amplifier 11 in the third direction D3 may be grounded.
- the external connection terminals 34 (second external connection terminals) on both sides of the second switch 5 in the second direction D2 may be connected to the ground.
- the external connection terminals 34 (second external connection terminals) on both sides of the second switch 5 in the third direction D3 may be connected to the ground.
- the external connection terminals 34 on both sides in the second direction D2 of each of the low-noise amplifier 12 and the duplexer 10 may be grounded.
- the external connection terminals 34 on both sides in the third direction D3 of each of the low-noise amplifier 12 and the duplexer 10 may be grounded.
- an external connection terminal 34 (first external connection terminal) is provided between the power amplifier 11 and the receiving electronic component (first electronic component) arranged on the second main surface 30 b of the mounting board 30 . may be placed.
- the external connection terminal 34 between the electronic component of the receiving system and the power amplifier 11 is grounded as in the second modification.
- the receiving system electronic component (first electronic component) is an electronic component connected to the receiving path through which the reception signal received by the antenna 3 passes.
- a reception path is a signal path that connects between the antenna terminal 34A and the signal output terminal 34D.
- the electronic parts of the reception system are the low noise amplifier 12, the duplexers 9 and 10, the transmission/reception filter 8, and the like.
- the power amplifier 11 is a transmission electronic component.
- the transmission system electronic component is an electronic component connected to a transmission path through which a transmission signal passes.
- a transmission path is a signal path connecting between the antenna terminal 34A and the signal input terminals 34B and 34C. According to Modification 4, it is possible to ensure isolation between the transmission system electronic component (power amplifier 11) and the reception system electronic component (first electronic component).
- the high-frequency module 1 of Modification 5 further includes a conductor path 60 in the above embodiment.
- the conductor path 60 is a member that connects the metal member 38 and the external connection terminal 34 to each other on the mounting substrate 30 .
- the conductor path 60 is made of a member (for example, copper or copper alloy) having higher thermal conductivity than the mounting board 30 . Heat can be efficiently transferred from the metal member 38 to the external connection terminal 34 on the mounting board 30 by the conductor path 60 .
- the conductor path 60 is provided inside the mounting substrate 30 in FIG.
- the metal members 38 are members that connect the power amplifier 11 and the second pads 36 on the second main surface 30 b of the mounting board 30 .
- the conductor path 60 is connected to the metal member 38 via the second pad 36 .
- the metal member 38 is connected to the through via 113 of the power amplifier 11 .
- the metal member 38 is, for example, the metal member closest to the transistor 11a among the plurality of metal members 38 for connecting the power amplifier 11 and the second pad 36, or the metal member 38 that is closest to the transistor 11a, or It is a metal member adjacent to the transistor 11a when viewed from above.
- the external connection terminal 34 is arranged between the power amplifier 11 and the first electronic component (for example, the second switch 5).
- heat Q1 part of the heat Q1 (hereinafter referred to as heat Q1) generated by the power amplifier 11 (for example, the transistor 11a) is transmitted through the metal member 38 closest to the transistor 11a or through the power amplifier 11 is transmitted to the mounting board 30 through the resin layer 32B. Then, the heat Q1 transferred to the mounting substrate 30 is transferred to the external connection terminal 34 between the power amplifier 11 and the second switch 5 through the conductor path 60 . The heat Q1 transferred to the external connection terminals 34 is radiated to the external substrate 40 through the external connection terminals 34 and the connection member 17 . In this way, the heat Q1 transferred from the power amplifier 11 to the mounting board 30 is efficiently transferred to the external connection terminals 34 through the conductor paths 60 . As a result, the heat Q1 transferred from the power amplifier 11 to the mounting substrate 30 can be quickly dissipated to the external substrate 40 through the external connection terminals 34 .
- A overlaps with B (the power amplifier 11) in plan view from the thickness direction D1 of the mounting board 30
- B the power amplifier 11
- the output matching circuit 13 is arranged inside the mounting board 30 closer to the second main surface 30b than to the first main surface 30a.
- A (for example, the output matching circuit 13) is disposed closer to the second main surface 30b than to the first main surface 30a inside the mounting substrate 30” means that the center of A in the thickness direction D1 is disposed closer to the second main surface 30b than the center of the mounting substrate 30 in the thickness direction D1.
- the wiring path between the power amplifier 11 and the output matching circuit 13 is reduced as compared with the case where the output matching circuit 13 is arranged on the first main surface 30a of the mounting substrate 30 (FIG. 6). can be shortened. As a result, it is possible to reduce the loss of the transmission signal in the wiring path between the power amplifier 11 and the output matching circuit 13, and furthermore, the transmission signal is transmitted from the wiring path between the power amplifier 11 and the output matching circuit 13 to the receiving circuit. leakage to the side can be reduced.
- Modification 7 differs from Modification 1 in that the output matching circuit 13 has a transformer 131 and the transformer 131 is arranged inside the mounting board 30, as shown in FIG. More specifically, the output matching circuit 13 of Modification 7 has a transformer 131 and other electronic circuits (such as an inductor 132, a capacitor and a resistor). Although the output matching circuit 13 includes other electronic components in addition to the transformer 131 in the seventh modification, the output matching circuit 13 may be composed of the transformer 13 alone.
- the transformer 131 is connected between the output section of the power amplifier 11 and the common terminal 5 a of the second switch 5 . That is, the transformer 131 is connected to the output section of the power amplifier 11 .
- the other electronic components are connected between the transformer 131 and the common terminal 5a.
- the transformer 131 is arranged inside the mounting board 30 and overlaps the power amplifier 11 in plan view from the thickness direction D1 of the mounting board 30 .
- A for example, the transformer 11
- B the power amplifier 11
- A for example, the transformer 131
- the other electronic components are arranged on the first main surface 30a of the mounting substrate 30, for example.
- the wiring path between the power amplifier 11 and the transformer 131 can be shortened compared to the case where the transformer 131 is arranged on the first main surface 30a of the mounting board 30 .
- it is possible to reduce the transmission signal loss in the wiring path between the power amplifier 11 and the transformer 131, and furthermore, the transmission signal leaks to the receiving circuit side from the wiring path between the power amplifier 11 and the transformer 131. can be reduced.
- Modification 1 exemplifies a case in which one power amplifier 11 is provided as shown in FIG. 6.
- Modification 8, as shown in FIG. A case where 11A and 11B are provided is illustrated.
- the power amplifiers 11A and 11B are configured to be selectable by the third switch 6.
- the plurality of power amplifiers 11A and 11B are arranged on the second main surface 30b of the mounting substrate 30.
- a plurality of external connection terminals 34 (second external connection terminals) are arranged around each of the plurality of power amplifiers 11A and 11B.
- the external connection terminal 34A is the external connection terminal 34 arranged around the power amplifier 11A among the plurality of external connection terminals 34 .
- the external connection terminal 34B is the external connection terminal 34 arranged around the power amplifier 11B among the plurality of external connection terminals 34 .
- the upper end surface of the external connection terminal 34A (the end surface on the mounting substrate 30 side) is electrically connected to the external terminal of the power amplifier 11A via the second pad 36 and the metal member 38 (first metal member).
- the upper end surface (the end surface on the mounting substrate 30 side) of the external connection terminal 34B is electrically connected to the external terminal of the power amplifier 11B via the second pad 36 and the metal member 38 (first metal member).
- the lower end surfaces of the external connection terminals 34A and 34B (the end surfaces on the side opposite to the mounting substrate 30 side) are connected to the connection member 171 via the conductor layer 51 and the via 53 of the rewiring layer 50 .
- the connection member 171 is connected to the external substrate 40 (for example, the ground electrode of the external substrate 40) via solder 41, for example.
- heat Q4 generated in the power amplifier 11A is dissipated from the main surface 111a (the main surface on the mounting substrate 30 side) of the power amplifier 11A through the metal member 38, the second pad 36, the external connection terminal 34A, and the conductor layer. The heat is transferred to the external substrate 40 through the vias 51, the vias 53, and the connection member 171 and radiated.
- the heat Q5 generated in the power amplifier 11B is dissipated from the main surface 111a of the power amplifier 11B (the main surface on the side of the mounting substrate 30) to the metal member 38, the second pad 36, the external connection terminal 34B, the conductor layer 51, the via 53, and the heat Q5. The heat is transferred to the external substrate 40 through the connecting member 171 and radiated.
- the heat radiation path of the power amplifier 11A is configured by the surrounding external connection terminals 34A and the like
- the heat radiation path of the power amplifier 11B is configured by the surrounding external connection terminals 34B and the like. That is, the heat dissipation paths of the power amplifiers 11A and 11B are separated from each other. As a result, the power amplifiers 11A and 11B are less affected by heat from other power amplifiers.
- a high-frequency module (1) of the first aspect includes a mounting board (30), a power amplifier (11), a first electronic component (for example, a second switch 5), a plurality of external connection terminals (34), and a connection member. (17);
- the mounting substrate (30) has a first main surface (30a) and a second main surface (30b) facing each other.
- a power amplifier (11) and a first electronic component (for example, a second switch 5) are arranged on a second main surface (30b) of a mounting substrate (30).
- a plurality of external connection terminals (34) are arranged on the second main surface (30b) of the mounting substrate (30).
- the connection member (17) is connectable with an external substrate (40).
- the plurality of external connection terminals (34) includes a first external connection terminal (34) connected to the connection member (17).
- the first external connection terminal (34) is arranged between the power amplifier (11) and the first electronic component (for example, the second switch 5).
- the power amplifier (11) is arranged on the second main surface (30b) of the mounting substrate (30) (that is, the main surface on the connecting member (17) side). Therefore, compared to the case where the power amplifier (11) is arranged on the first main surface (30a) of the mounting substrate (30), the power amplifier (11) and the external substrate ( 40) can be shortened. Therefore, the heat (Q3) generated by the power amplifier (11) can be efficiently dissipated to the external substrate (40). As a result, the heat dissipation of the power amplifier (11) can be improved.
- the first external connection terminal (34) connected to the connection member (17) is connected to the power amplifier (11) and the first electronic component (e.g., second switch) on the second main surface (30b) of the mounting substrate (30). 5). Therefore, the heat (Q1) transferred from the power amplifier (11) to the mounting board (30) can be efficiently radiated to the outside through the first external connection terminal (34) and the connection member (17). Furthermore, when the external board (40) is connected to the connection member (171), the heat (Q1) of the power amplifier (11) is transferred to the external board (40) through the first external connection terminal (34) and the connection member (17). ) can efficiently dissipate heat. Thereby, it is possible to suppress the influence of the heat generated by the power amplifier (11) on the first electronic component (for example, the second switch 5).
- the heat dissipation of the power amplifier (11) can be improved, and the heat (Q1) generated by the power amplifier (11) can be suppressed from affecting other electronic components (first electronic component).
- a high-frequency module (1) of a second aspect is the first aspect, wherein the power amplifier (11) is arranged on the second main surface (30b) of the mounting board (30) via the first metal member (38). It is The first external connection terminal (34) is arranged between the first metal member (38) and the first electronic component (for example, the second switch 5).
- the first external connection terminal (34) can suppress the heat (Q1) transmitted from the power amplifier (11) to the first metal member (38) from being transmitted to the external connection terminal (34). .
- This can suppress the heat (Q1) transferred from the power amplifier (11) to the first metal member (38) from affecting the first electronic component (eg, the second switch 5).
- the high-frequency module (1) of the third aspect comprises a conductor path (60) in the second aspect.
- the conductor path (60) is provided on the mounting board (30) and connects the first external connection terminal (34) and the first metal member (38).
- the heat (Q1) transferred from the power amplifier (11) to the first metal member (38) can be rapidly transferred to the external connection terminal (34) through the conductor path (60).
- a fourth aspect of the high-frequency module (1) is that in any one of the first to third aspects, the power amplifier (11) and the first electronic component (eg, the second switch 5) are arranged adjacent to each other. ing.
- the high-frequency module (1) of the fifth aspect comprises a plurality of first external connection terminals (34) in any one of the first to fourth aspects.
- the plurality of first external connection terminals (34) are arranged such that the power amplifier (11) and the first electronic component (for example, the second switch 5) are arranged side by side. are arranged side by side in a direction (eg, third direction D3) crossing the direction (eg, second direction D2).
- the high frequency module (1) of the sixth aspect further comprises a wiring layer (50) in any one of the first to fifth aspects.
- the wiring layer (50) has a third main surface (50a) and a fourth main surface (50b) facing each other, and the third main surface (50a) faces the second main surface (30b) of the mounting board (30). ) and the fourth main surface (50b).
- the first external connection terminal (34) is arranged between the second main surface (30b) of the mounting board (30) and the third main surface (50a) of the wiring layer (50).
- the connection member (17) is arranged on the fourth main surface (50b) of the wiring layer (50).
- the rewiring layer (50) can improve the degree of freedom in the relative arrangement of the connection member (17) with respect to the first external connection terminal (34).
- a high-frequency module (1) of a seventh aspect in any one of the first to sixth aspects, is a second metal member (114) disposed between the power amplifier (11) and the connecting member (17). ) is further provided. The second metal member (114) is connected with the connecting member (17).
- the heat (Q3) generated by the power amplifier (11) is dissipated through the second metal member (114) and the connecting member (17) to the external substrate (40) connected to the connecting member (17). can.
- the heat (Q3) generated by the power amplifier (11) can be suppressed from flowing to the first electronic component (for example, the second switch 5) side. Therefore, the flow rate of heat (Q1) transferred from the power amplifier (11) to the mounting board (30) is suppressed.
- the high-frequency module (1) of the eighth aspect in any one of the first to seventh aspects, further comprises an output matching circuit (13) connected to the output section of the power amplifier (11).
- the output matching circuit (13) is arranged inside the mounting board (30) and overlaps the power amplifier (11) in a plan view from the thickness direction (D1) of the mounting board (30). ) closer to the second main surface (30b) than to the first main surface (30a).
- the wiring path between the power amplifier (11) and the output matching circuit (13) is arranged on the first main surface (30a) of the mounting board (30). It can be shorter than the case. As a result, it is possible to reduce transmission signal loss in the wiring path between the power amplifier (11) and the output matching circuit (13), It is possible to reduce the leakage of the transmission signal from the wiring path to the receiving circuit side.
- the high-frequency module (1) of the ninth aspect in any one of the first to seventh aspects, further comprises a transformer (131) connected to the output section of the power amplifier (11).
- the transformer (131) is arranged inside the mounting board (30) and overlaps the power amplifier (11) in a plan view from the thickness direction (D1) of the mounting board (30). It is arranged inside closer to the second main surface (30b) than to the first main surface (30a).
- the wiring path between the power amplifier (11) and the transformer (131) is reduced compared to the case where the transformer (131) is arranged on the first main surface (30a) of the mounting board (30). , can be shortened. As a result, it is possible to reduce the loss of transmission signals in the wiring path between the power amplifier (11) and the transformer (131), and furthermore, it is possible to reduce the transmission signal from the wiring path between the power amplifier (11) and the transformer (131). It is possible to reduce the leakage of the signal to the receiving circuit side.
- a tenth aspect of the high-frequency module (1) is that in any one of the first to ninth aspects, the first electronic component (eg, the second switch 5) is connected to the receiving path through which the received signal passes. .
- the external connection terminal (34) can ensure isolation between the power amplifier (11), which is an electronic component of the transmission system, and the first electronic component (eg, the second switch 5) of the reception system. .
- the first external connection terminal (34) is grounded.
- the first external connection terminal (34) can function as an electromagnetic shielding member. Thereby, isolation between the power amplifier (11) and the first electronic component (for example, the second switch 5) can be ensured.
- the plurality of external connection terminals (34) includes a plurality of second external connection terminals (34) connected to the connection member (17).
- the plurality of second external connection terminals (34) are connected to each of the power amplifier (11) and the first electronic component (for example, the second switch 5). placed on both sides.
- isolation can be ensured on both sides of each of the first electronic component (eg, the second switch 5) and the power amplifier (11).
- the high-frequency module (1) of the thirteenth aspect is, in the twelfth aspect, provided with a plurality of power amplifiers (11A, 11B).
- the plurality of second external connection terminals (34) are arranged around each of the plurality of power amplifiers (11A, 11B) in plan view from the thickness direction (D1) of the mounting substrate (30).
- the heat dissipation path of the power amplifier (11A) is formed by the surrounding external connection terminals (34A) and the like, and the heat dissipation path of the power amplifier (11B) is formed by the surrounding external connection terminals (34B). ), etc. That is, the heat dissipation paths of the power amplifiers (11A, 11B) are separated from each other. This can reduce the influence of heat from other power amplifiers among the plurality of power amplifiers (11A, 11B).
- the high-frequency module (1) of the fourteenth aspect is the tenth or eleventh aspect, wherein the plurality of external connection terminals (34) is a plurality of third external connection terminals (34) connected to the connection member (17). including. It further comprises a second electronic component (for example, low noise amplifier 12) arranged on the second main surface (30b) of the mounting substrate (30). The plurality of third external connection terminals (34) are arranged on both sides of the second electronic component (for example, the low noise amplifier 12) in plan view from the thickness direction (D1) of the mounting board (30).
- a second electronic component for example, low noise amplifier 12
- the plurality of third external connection terminals (34) are arranged on both sides of the second electronic component (for example, the low noise amplifier 12) in plan view from the thickness direction (D1) of the mounting board (30).
- isolation can be ensured on both sides of the second electronic component (for example, the low noise amplifier 12).
- a signal processing circuit (2) processes high frequency signals passing through the high frequency module (1).
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Abstract
パワーアンプの放熱性を向上させかつパワーアンプの熱が他の電子部品に影響することを抑制できる高周波モジュールを提供する。高周波モジュール(1)は、実装基板(30)と、パワーアンプ(11)及び第1電子部品(例えば第2スイッチ(5))と、複数の外部接続端子(34)と、接続部材(17)とを備える。実装基板(30)は、互いに対向する第1主面(30a)及び第2主面(30b)を有する。パワーアンプ(11)及び第1電子部品は、実装基板(30)の第2主面(30b)に配置されている。複数の外部接続端子(34)は、実装基板(30)の第2主面(30b)に配置されている。接続部材(17)は、外部基板(40)と接続可能である。複数の外部接続端子(34)は、接続部材(17)に接続された第1外部接続端子(34)を含む。第1外部接続端子(34)は、パワーアンプ(11)と第1電子部品との間に配置されている。
Description
本発明は、一般に高周波モジュール及び通信装置に関し、より詳細には、パワーアンプ及び第1電子部品を備える高周波モジュール、及び、高周波モジュールを備える通信装置に関する。
特許文献1に記載の高周波モジュールは、実装基板と、電力増幅器(パワーアンプ)と、受信フィルタ(第1電子部品)と、金属ブロックと、端子(接続部材)とを備える。実装基板の第1主面には、電力増幅器が配置されている。実装基板の第2主面には、端子、受信フィルタ、及び金属ブロックが配置されている。電力増幅器は、実装基板内のビアを介して金属ブロックに接続されている。金属ブロックは、端子と接続されている。この高周波モジュールでは、電力増幅器で発生した熱は、実装基板内のビア、金属ブロック及び端子を通じて、端子と接続された外部基板に放熱される。
特許文献1に記載の高周波モジュールでは、実装基板の第1主面に配置されたパワーアンプで発生した熱を、実装基板の第2主面の側に配置された外部基板に伝達して放熱する。このため、パワーアンプで発生した熱の放熱経路が長くなり、パワーアンプの放熱性が低下する。また、パワーアンプで発生した熱が他の電子部品(第1電子部品)に影響することを抑制する必要がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされ、パワーアンプの放熱性を向上できかつパワーアンプの熱が他の電子部品に影響することを抑制できる高周波モジュール及び通信装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、実装基板と、パワーアンプ及び第1電子部品と、複数の外部接続端子と、接続部材と、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。前記パワーアンプ及び前記第1電子部品は、前記実装基板の前記第2主面に配置されている。前記複数の外部接続端子は、前記実装基板の前記第2主面に配置されている。前記接続部材は、外部基板と接続可能である。前記複数の外部接続端子は、前記接続部材に接続された第1外部接続端子を含む。前記第1外部接続端子は、前記パワーアンプと前記第1電子部品との間に配置されている。
本発明の一態様に係る通信装置は、前記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を通る高周波信号を処理する。
本発明によれば、パワーアンプの放熱性を向上させかつパワーアンプの熱が他の電子部品に影響することを抑制できる、という利点を有する。
以下の実施形態等において参照する図1~図7は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(実施形態)
(1)概要
本実施形態に係る高周波モジュール1は、図4に示すように、実装基板30と、パワーアンプ11及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)と、外部接続端子34と、複数の接続部材17と、を備える。実装基板30は、互いに対向する第1主面30a及び第2主面30bを有する。パワーアンプ11及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。複数の接続部材17は、実装基板30における第2主面30bの側に配置されており、外部基板と接続可能である。外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置され、かつ複数の接続部材17の少なくとも1つと接続されている。この構成によれば、パワーアンプ11の放熱性を向上でき、かつパワーアンプ11で発生した熱が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することを抑制できる。
(1)概要
本実施形態に係る高周波モジュール1は、図4に示すように、実装基板30と、パワーアンプ11及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)と、外部接続端子34と、複数の接続部材17と、を備える。実装基板30は、互いに対向する第1主面30a及び第2主面30bを有する。パワーアンプ11及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。複数の接続部材17は、実装基板30における第2主面30bの側に配置されており、外部基板と接続可能である。外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置され、かつ複数の接続部材17の少なくとも1つと接続されている。この構成によれば、パワーアンプ11の放熱性を向上でき、かつパワーアンプ11で発生した熱が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することを抑制できる。
(2)詳細説明
以下、本実施形態に係る高周波モジュール1及び通信装置100について、図1~図5を参照して詳しく説明する。
以下、本実施形態に係る高周波モジュール1及び通信装置100について、図1~図5を参照して詳しく説明する。
(2-1)通信装置の構成
図1に示すように、通信装置100は、高周波モジュール1を備える通信装置である。通信装置100は、例えば携帯端末(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1は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格及び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1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。
図1に示すように、通信装置100は、高周波モジュール1を備える通信装置である。通信装置100は、例えば携帯端末(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1は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格及び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1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。
通信装置100は、高周波モジュール1の他に、信号処理回路2と、少なくとも1つ(図示例では1つ)のアンテナ3とを備える。
高周波モジュール1は、アンテナ3で受信された受信信号(高周波信号)を増幅して信号処理回路2に出力するように構成されている。高周波モジュール1は、例えば、信号処理回路2によって制御される。なお、本実施形態では、高周波モジュール1は、アンテナ3で受信された受信信号を増幅して信号処理回路2に出力する受信系の信号処理機能を有する。また、高周波モジュール1は、信号処理回路2からの送信信号を増幅してアンテナ3に出力する送信系の信号処理機能を更に有する。
信号処理回路2は、高周波モジュール1を通る高周波信号(送信信号及び受信信号)を処理する。より詳細には、信号処理回路2は、高周波モジュール1に接続されており、高周波モジュール1から受け取る受信信号を信号処理するように構成されている。また、信号処理回路2は、高周波モジュール1に出力する送信信号を信号処理するように構成されている。信号処理回路2は、RF信号処理回路21とベースバンド信号処理回路22とを含む。
RF信号処理回路21は、例えばRFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)であり、高周波信号(受信信号)に対して信号処理を行う。RF信号処理回路21は、例えば、高周波モジュール1から受け取った受信信号を、ダウンコンバート等の信号処理を行ってベースバンド信号処理回路22に出力する。また、RF信号処理回路21は、ベースバンド信号処理回路22から出力された送信信号をアップコンバート等の信号処理を行って高周波モジュール1に出力する。
ベースバンド信号処理回路22は、例えばBBIC(Baseband Integrated Circuit)である。ベースバンド信号処理回路22は、RF信号処理回路21から受け取った受信信号を外部に出力する。この出力信号(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。また、ベースバンド信号処理回路22は、外部から入力されたベースバンド信号(例えば音声信号及び画像信号)から送信信号を生成し、生成した送信信号をRF信号処理回路21に出力する。
(2-2)高周波モジュールの回路構成の一例
図1に示すように、高周波モジュール1は、アンテナ3と信号処理回路2との間で高周波信号(例えば受信信号及び送信信号)を伝達する。
図1に示すように、高周波モジュール1は、アンテナ3と信号処理回路2との間で高周波信号(例えば受信信号及び送信信号)を伝達する。
高周波モジュール1は、第1スイッチ4と、第2スイッチ5と、第3スイッチ6と、第4スイッチ7と、送受信フィルタ8と、複数(図1では2つ)のデュプレクサ9,10とを備える。さらに、高周波モジュール1は、パワーアンプ11と、ローノイズアンプ12と、出力整合回路13と、複数(図1では3つ)の整合回路14~16と、コントローラ18と、複数(図1では5つ)の外部接続端子34とを備える。
複数の外部接続端子34は、アンテナ端子34Aと、信号入力端子34B,34Cと、信号出力端子34Dと、入力端子34Eとを含む。アンテナ端子34Aは、アンテナ3が接続される端子である。信号入力端子34B,34Cはそれぞれ、信号処理回路2で生成された送信信号を入力する端子であり、信号処理回路2の出力部に接続されている。信号出力端子34Dは、高周波モジュール1が処理した受信信号を信号処理回路2に出力する端子であり、信号処理回路2の入力部に接続されている。入力端子34Eは、信号処理回路2からの制御信号が入力される端子であり、信号処理回路2の出力部に接続されている。
第1スイッチ4は、2つのデュプレクサ9,10をアンテナ3に選択的に接続するためのスイッチである。第1スイッチ4は、例えばスイッチIC(Integrated Circuit)である。第1スイッチ4は、共通端子4aと、複数(図1では2つ)の選択端子4b,4cとを有する。共通端子4aは、アンテナ端子34Aに接続されている。すなわち、共通端子4aは、アンテナ端子34Aを介してアンテナ3に接続されている。選択端子4bは、整合回路14を介してデュプレクサ9に接続されている。選択端子4cは、整合回路15を介してデュプレクサ10に接続されている。第1スイッチ4は、コントローラ18からの制御信号に従って、共通端子4aの接続先(すなわちアンテナ3の接続先)を、2つの選択端子4b,4c(すなわち2つのデュプレクサ9,10)の中から選択する。
第2スイッチ5は、2つのデュプレクサ9,10の入力部をパワーアンプ11の出力部に選択的に接続するためのスイッチである。第2スイッチ5は、例えばスイッチICである。第2スイッチ5は、共通端子5aと、複数(図1では2つ)の選択端子5b,5cとを有する。共通端子5aは、出力整合回路13を介してパワーアンプ11の出力部に接続されている。2つの選択端子5b,5cはそれぞれ、デュプレクサ9,10の入力部に接続されている。第2スイッチ5は、コントローラ18からの制御信号に従って、共通端子5aの接続先を2つの選択端子5b,5cの中から選択する。
第3スイッチ6は、2つの信号入力端子34B,34Cをパワーアンプ11の入力部に選択的に接続するためのスイッチである。第3スイッチ6は、例えばスイッチICである。第3スイッチ6は、共通端子6aと、複数(図1では2つ)の選択端子6b,6cとを有する。共通端子6aは、パワーアンプ11の入力部に接続されている。2つの選択端子6b,6cはそれぞれ、信号入力端子34B,34Cに接続されている。第3スイッチ6は、コントローラ18からの制御信号に従って、共通端子6aの接続先を2つの選択端子6b,6cの中から選択する。
第4スイッチ7は、2つのデュプレクサ9,10の出力部をローノイズアンプ12の入力部に選択的に接続するためのスイッチである。第4スイッチ7は、例えばスイッチIC(Integrated Circuit)である。第4スイッチ7は、共通端子7aと、複数(図1では2つ)の選択端子7b,7cとを有する。共通端子7aは、整合回路16を介してローノイズアンプ12の入力部に接続されている。選択端子7b,7cはそれぞれ、デュプレクサ9,10の出力部に接続されている。第4スイッチ7は、コントローラ18からの制御信号に従って、共通端子7aの接続先を、2つの選択端子7b,7cの中から選択する。
送受信フィルタ8は、アンテナ端子34Aと第1スイッチ4の共通端子4aとの間に接続されている。送受信フィルタ8は、広帯域の通信帯域(第1通信帯域)を通過帯域とするフィルタである。送受信フィルタ8は、2つの入出力部(第1入出力部及び第2入出力部)を有する。送受信フィルタ8の第1入出力部は、アンテナ端子34Aに接続されている。送受信フィルタ8の第2入出力部は、第1スイッチ4の共通端子4aに接続されている。送受信フィルタ8は、第2入出力部に入力された送信信号を第1通信帯域の信号に制限して第1入出力部から出力する。また、送受信フィルタ8は、第1入出力部に入力された受信信号を第1通信帯域の信号に制限して第2入出力部から出力する。
デュプレクサ9は、整合回路14と第2スイッチ5の選択端子5b及び第4スイッチ7の選択端子7bとの間に接続されている。デュプレクサ9は、第1通信バンドの送信帯域(通信帯域)を通過帯域とする送信フィルタと、第2通信バンドの受信帯域(通信帯域)を通過帯域とする受信フィルタと、を含む。第1通信バンド及び第2通信バンドは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよいし、互いに部分的に重なっていてもよい。デュプレクサ9は、入出力部と、入力部と、出力部とを有する。デュプレクサ9の入出力部は、整合回路14を介して第1スイッチ4の選択端子4bに接続されている。デュプレクサ9の入力部は、第2スイッチ5の選択端子5bに接続されている。デュプレクサ9の出力部は、第4スイッチ7の選択端子7bに接続されている。デュプレクサ9は、入力部に入力された送信信号を第1通信バンドの送信帯域の信号に制限して入出力部から出力する。また、デュプレクサ9は、入出力部に入力された受信信号を第2通信バンドの受信帯域の信号に制限して出力部から出力する。
デュプレクサ10は、整合回路15と第2スイッチ5の選択端子5c及び第4スイッチ7の選択端子7cとの間に接続されている。デュプレクサ10は、第3通信バンドの送信帯域(通信帯域)を通過帯域とする送信フィルタと、第4通信バンドの受信帯域(通信帯域)を通過帯域とする受信フィルタと、を含む。第3通信バンド及び第4通信バンドは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよいし、互いに部分的に重なっていてもよい。デュプレクサ10は、入出力部と、入力部と、出力部とを有する。デュプレクサ10の入出力部は、整合回路15を介して第1スイッチ4の選択端子4cに接続されている。デュプレクサ10の入力部は、第2スイッチ5の選択端子5cに接続されている。デュプレクサ10の出力部は、第4スイッチ7の選択端子7cに接続されている。デュプレクサ10は、入力部に入力された送信信号を第3通信バンドの送信帯域の信号に制限して入出力部から出力する。また、デュプレクサ10は、入出力部に入力された受信信号を第4通信バンドの受信帯域の信号に制限して出力部から出力する。
送受信フィルタ8及びデュプレクサ9,10は、例えば、弾性波フィルタである。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用する表面弾性波(SAW:Surface Acoustic Wave)フィルタである。なお、送受信フィルタ8及びデュプレクサ9,10は、SAWフィルタに限定されず、SAWフィルタ以外に例えばBAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタであってもよい。
パワーアンプ11は、第2スイッチ5の共通端子5aと第3スイッチ6の共通端子6aとの間に接続されている。パワーアンプ11は、入力部及び出力部を有する。パワーアンプ11の入力部は、第3スイッチ6の共通端子6aに接続されている。パワーアンプ11の出力部は、出力整合回路13を介して第2スイッチ5の共通端子5aに接続されている。パワーアンプ11は、入力部に入力された送信信号を増幅して出力部から出力する。パワーアンプ11は、コントローラ18からの制御信号によって制御される。
ローノイズアンプ12は、第4スイッチ7の共通端子7aと信号出力端子34Dとの間に接続されている。ローノイズアンプ12は、入力部及び出力部を有する。ローノイズアンプ12の入力部は、整合回路16を介して第4スイッチ7の共通端子7aに接続されている。ローノイズアンプ12の出力部は、信号出力端子34Dに接続されている。ローノイズアンプ12は、入力部に入力された受信信号を増幅して出力部から出力する。ローノイズアンプ12は、コントローラ18からの制御信号によって制御される。
出力整合回路13は、パワーアンプ11と第2スイッチ5とのインピーダンス整合をとるための回路であり、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間に接続されている。整合回路14は、第1スイッチ4とデュプレクサ9とのインピーダンス整合をとるための回路であり、第1スイッチ4とデュプレクサ9との間に接続されている。整合回路15は、第1スイッチ4とデュプレクサ10とのインピーダンス整合をとるための回路であり、第1スイッチ4とデュプレクサ10との間に接続されている。整合回路16は、第4スイッチ7とローノイズアンプ12とのインピーダンス整合をとるための回路であり、第4スイッチ7とローノイズアンプ12との間に接続されている。
コントローラ18は、信号処理回路2からの制御信号に従って、パワーアンプ11、ローノイズアンプ12、第1スイッチ4、第2スイッチ5、第3スイッチ6及び第4スイッチ7等の電子部品を制御する制御装置である。コントローラ18は、上記の電子部品と電気的に接続されている。また、コントローラ18は、入力端子34Eを介して信号処理回路2の出力部に接続されている。コントローラ18は、信号処理回路2から入力端子34Eに入力された制御信号に従って、上記の電子部品を制御する。
(2-3)通信装置の動作
図1を参照して通信装置100の動作を説明する。
図1を参照して通信装置100の動作を説明する。
送信信号を送信する場合は、第3スイッチ6で、信号処理回路2の2つの出力部(信号入力端子34B,34Cに接続された出力部)のうちの一方の出力部(例えば信号入力端子34Bに接続された出力部)を選択する。また、第1スイッチ4及び第2スイッチ5でそれぞれ、2つのデュプレクサ9,10のうちの一方(例えばデュプレクサ9)を選択する。これにより、信号処理回路2における例えば信号入力端子34Bに接続する出力部から出力された送信信号が、第3スイッチ6、パワーアンプ11、出力整合回路13、第2スイッチ5、デュプレクサ9、整合回路14、第1スイッチ4、送受信フィルタ8を経由してアンテナ3から送信される。
アンテナ3で受信信号を受信した場合は、第1スイッチ4及び第4スイッチ7で、2つのデュプレクサ9,10のうちの一方(例えばデュプレクサ9)を選択する。これにより、アンテナ3で受信した受信信号は、アンテナ3から第1スイッチ4、整合回路14、デュプレクサ9、第4スイッチ7、整合回路16及びローノイズアンプ12を経由して、信号処理回路2における信号出力端子34Dに接続された入力部に入力される。そして、受信信号は、信号処理回路2で処理される。
(2-4)高周波モジュールの構造の一例
高周波モジュール1の構造の一例について、図2~図4を参照して説明する。
高周波モジュール1の構造の一例について、図2~図4を参照して説明する。
以下の説明では、図4に示すように、実装基板30の厚さ方向D1を第1方向D1と記載する場合がある。また、図4に示すように、第1方向D1に直交する或る方向(例えば実装基板30の第2主面30b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、図2及び図3に示すように、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2主面30b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。
また、図4において、紙面上、第1方向D1の上側及び下側を単に「上側」及び「下側」と記載する場合がある。図2~図4において、紙面上、第2方向D2の左側及び右側を単に「左側」及び「右側」と記載する場合がある。図2及び図3において、紙面上、第3方向D3の上側及び下側を単に「後側」及び「前側」と記載する場合がある。
図4に示すように、高周波モジュール1は、実装基板30と、複数の電子部品と、樹脂層32A,32Bと、シールド層33と、複数の外部接続端子34と、複数の接続部材17と、を備える。
実装基板30は、複数の電子部品を実装するための基板であり、例えば矩形の板状である。実装基板30は、実装基板30の厚さ方向D1において互いに対向する第1主面30a及び第2主面30bを有する。第1主面30a及び第2主面30bは、例えば矩形状である。
実装基板30は、例えば、複数の誘電体層及び複数の導電層を含む複数の層を有する基板(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30の厚さ方向D1において積層されている。複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。複数の導電層は、グランド層を含む。実装基板30は、例えば、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板である。実装基板30は、LTCC基板に限らず、例えば、プリント配線板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)基板、樹脂多層基板であってもよい。
実装基板30は、複数の第1パッド35と、複数の第2パッド36と、複数のビア37とを有する。複数の第1パッド35は、実装基板30の第1主面30aに設けられており、第1主面30aに実装される電子部品の外部端子と接続される。なお、本明細書等において、「A(例えば第1パッド)がB(例えば電子部品の外部端子)と接続される」とは、AとBとが接触していることを指すだけでなく、AとBとが導体電極、導体端子、配線、又は他の回路部品などを介して電気的に接続されていることを含む。また、複数の第2パッド36は、実装基板30の第2主面30bに設けられており、第2主面30bに実装される電子部品の外部端子と電気的に接続される。複数のビア37は、実装基板30の内部に設けられており、第1パッド35と第2パッド36とを電気的に接続するための貫通電極である。ビア37は、実装基板30の第1主面30aと第2主面30bとの間を厚さ方向D1に真っ直ぐに貫通してもよいし、実装基板30の厚さ方向D1の途中で実装基板30内の導電層に沿ってずれるようにして実装基板30の第1主面30aと第2主面30bとの間を貫通してもよい。以下の説明では、第1パッド36及び第2パッド38をそれぞれ、金属部材36及び金属部材38と記載する場合がある。
複数の電子部品は、第1スイッチ4、第2スイッチ5、第3スイッチ6、送受信フィルタ8、デュプレクサ9,10、パワーアンプ11、ローノイズアンプ12、出力整合回路13、整合回路14,15、整合回路16、及びICチップ19を含む。ICチップ19は、コントローラ18及び第3スイッチ6を一つのチップに含めた半導体装置である。
複数の電子部品は、実装基板30の第1主面30a又は第2主面30b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、電子部品が実装基板30の第1主面30a又は第2主面30bに配置されていること(機械的に接続されていること)と、電子部品が実装基板30(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。また、「A(例えば電子部品)が実装基板30の第1主面30aに実装されている」とは、Aが第1主面30a上に直接実装されているだけでなく、実装基板30で隔された第1主面30a側の空間および第2主面30b側の空間のうち、Aが第1主面30a側の空間に配置されていることを意味する。つまり、Aが第1主面30a上に、その他の回路素子や電極などを介して実装されていることを含む。
より詳細には、実装基板30の第1主面30aに実装される電子部品の外部端子(図示省略)は、実装基板30の第1主面30aの第1パッド35に接続される。その際、電子部品によっては、電子部品の外部端子は、金属部材38(例えば半田バンプ)を介して第1パッド35と接続される。また、実装基板30の第2主面30bに実装される電子部品の外部端子(図示省略)は、実装基板30の第2主面30bの第2パッド36に接続される。その際、電子部品によっては、電子部品の外部端子は、金属部材38を介して第2パッド36に接続される。
より詳細には、実装基板30の第1主面30aには、ICチップ19、出力整合回路13、デュプレクサ9、整合回路14~16、送受信フィルタ8が実装されている。図2の例では、ICチップ19、出力整合回路13、デュプレクサ9、及び整合回路14,15は、この順番で、実装基板30の第1主面30aにおいて、第2方向D2の左端側から右端側に向かって並んで配置されている。また、ICチップ19、出力整合回路13、デュプレクサ9、及び整合回路14,15は、実装基板30の第1主面30aにおいて、第3方向D3の前半領域に配置されている。整合回路16は、実装基板30の第1主面30aにおいて、ICチップ19の後側に配置されている。送受信フィルタ8は、実装基板30の第1主面30aにおいて、整合回路15,16の後側に配置されている。
図4に戻って、実装基板30の第2主面30bには、パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12、デュプレクサ10、第1スイッチ4及び複数の外部接続端子34が実装されている。図3の例では、パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10は、この順番で、実装基板30の第2主面30bにおいて、第2方向D2の左端側から右端側に向かって並んで配置されている。また、パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10は、実装基板30の第2主面30bにおいて、第3方向D3の前半領域に配置されている。第1スイッチ4は、実装基板30の第2主面30bにおいて、ローノイズアンプの後側に配置されている。
図4に示すように、本実施形態では、パワーアンプ11は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、出力整合回路13及びICチップ19の各々の少なくとも一部と重なっている。これにより、出力整合回路13とパワーアンプ11との間の配線経路を、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で出力整合回路13とパワーアンプ11とが互いに重ならないように配置された場合と比べて、短くできる。同様に、ICチップ19とパワーアンプ11との間の配線経路を、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でICチップ19とパワーアンプ11とが互いに重ならないように配置された場合と比べて、短くできる。
図3に示すように、複数の外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bの空き領域(すなわち電子部品が配置されていない領域)に配置されている。外部接続端子34は、例えば柱状(例えば円柱状)であり、実装基板30の第2主面30bにおいて下方に突出するように配置されている。外部接続端子34における実装基板30とは反対側の下端面は、実装基板30の第2主面30bに実装された電子部品の下面(実装基板30の側とは反対側の主面)よりも実装基板30の側とは反対側に配置されている。
図4に示すように、樹脂層32Aは、実装基板30の第1主面30aに設けられている。樹脂層32Aは、実装基板30の第1主面30aに実装された複数の電子部品の各々の全体を覆っている。樹脂層32Bは、実装基板30の第2主面30bに設けられている。樹脂層32Bは、実装基板30の第2主面30bに実装された複数の電子部品及び複数の外部接続端子34の各々の少なくとも一部を覆っている。より詳細には、樹脂層32Bは、実装基板30の第2主面30bに実装された複数の電子部品については、電子部品の全体を覆っている。複数の外部接続端子34については、下端面を露出しかつ下端面以外を覆っている。樹脂層32A,32Bは、樹脂を含む。ただし、樹脂層32A,32Bは、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。樹脂層32A,32Bの材料は、互いに同じ材料であってもよいし、互いに異なる材料であってもよい。
複数の接続部材17は、外部基板40(例えばマザー基板)と接続される。すなわち、複数の接続部材17は、外部基板40と接続可能である。本実施形態では、複数の接続部材17は、半田41を介して外部基板40に実装される。複数の接続部材17は、接続部材171と接続部材172とを含む。接続部材171は、樹脂層32Bの下面(実装基板30側とは反対側の主面)において、外部接続端子34の下端面と接触するように設けられている。接続部材171は、外部接続端子34と接続されている。接続部材172は、樹脂層32Bの下面において、パワーアンプ11の後述の金属部材114の下面と接触するように設けられている。接続部材172は、金属部材114と接続されている。
シールド層33は、例えば金属で形成されている。シールド層33は、樹脂層32Aの外表面(外周面及び天面)と、樹脂層32Bの外周面と、実装基板30の外周面とに設けられている。シールド層33は、樹脂層32Aの外表面の全体と、実装基板30の外周面の全体と、樹脂層32Bの外周面の全体とを覆っている。シールド層33は、実装基板30の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1では、シールド層33の電位をグランド層の電位(グランド電位)と同じにすることができる。
(2-5)パワーアンプの構成の詳細
図4に示すように、パワーアンプ11は、基材111と、回路部(図示省略)と、貫通ビア113とを備える。また、高周波モジュール1は、貫通ビア113の下端面と接続される金属部材114(第2金属部材)を備える。
図4に示すように、パワーアンプ11は、基材111と、回路部(図示省略)と、貫通ビア113とを備える。また、高周波モジュール1は、貫通ビア113の下端面と接続される金属部材114(第2金属部材)を備える。
基材111は、例えば矩形の板状である。基材111は、絶縁性を有する部材(例えばガリウム砒素(GaAs)基板、又は、ガリウム砒素基板とシリコン(Si)基板とを積層した積層基板)で形成されている。基材111は、互いに対向する主面111aと主面111bとを有する。主面111aは、基材111における実装基板30側の主面である。主面111bは、基材111における実装基板30側とは反対側の主面である。基材111の主面111aは、実装基板30の第2主面30bと基材111の主面111bとの間に配置されている。
回路部は、パワーアンプ11の回路を構成する部分であり、基材111の主面111aに配置されている。回路部は、複数のトランジスタを含む。複数のトランジスタのうちの最終段のトランジスタ11aは、基材111の主面111aに配置されている。最終段のトランジスタ11aとは、パワーアンプ11の出力段の回路で用いられるトランジスタである。換言すれば、最終段のトランジスタ11aとは、パワーアンプ11が有する複数の処理段のうちの最後の処理段(最終段)に含まれるトランジスタである。
貫通ビア113は、パワーアンプ11(例えばトランジスタ11a)で発生した熱をパワーアンプ11の主面111a側から主面111b側に伝達させる。貫通ビア113は、基材111を厚さ方向(厚さ方向D1)に貫通している。すなわち、貫通ビア113は、基材111の主面111aと主面111bとの間を貫通している。貫通ビア113は、熱伝導性を有する部材(例えばシリコン)で形成されている。貫通ビア113は、例えば柱状(例えば円柱状)である。貫通ビア113の上端面(主面111a側の端面)は、金属部材38を介して実装基板30の第2パッド36に接続されている。貫通ビア113の下端面(主面111b側の端面)は、金属部材114を介して接続部材172(17)と接続されている。貫通ビア113は、最終段のトランジスタ11aの周囲に配置されている。図4の例では、貫通ビア113は、トランジスタ11aにおける第2方向D2の両側に配置されている。より詳細には、トランジスタ11aにおける第2方向D2の両側の各々において、複数の貫通ビア113が第3方向D3に沿って並んで配置されている。なお、第3方向D3は、第2方向D2と交差(例えば直交)する方向である。
本実施形態では、パワーアンプ11は、複数の金属部材38(第1金属部材)を介して実装基板30の第2主面30bに実装されている。貫通ビア113の上端面(主面111a側の端面)は、それら複数の金属部材38のうちの1つと接続されている。より詳細には、貫通ビア113は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、それら複数の金属部材38のうちトランジスタ11aに一番近い金属部材38と接続されている。または、貫通ビア113は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でトランジスタ11aと隣り合う金属部材38と接続されている。なお、「トランジスタ11aと隣り合う金属部材38」とは、トランジスタ11aと金属部材38との間に他の金属部材38を介さずに並んでいる金属部材38である。
金属部材114は、貫通ビア113の下端面(主面111b側の端面)と樹脂層32Bの下面の接続部材17(172)と電気的に接続する部材である。金属部材114は、パワーアンプ11と接続部材172との間に配置されており、接続部材172と接続されている。金属部材114は、例えば円柱状である。金属部材114は、基材111の主面111bにおいて、貫通ビア113と接触するように配置されている。すなわち、金属部材114は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、貫通ビア113と重なっている。金属部材114は、その下面(実装基板30側とは反対側の主面)を露出するように、樹脂層32Bに覆われている。金属部材114は、樹脂層32Bの下面(実装基板30側とは反対側の主面)に配置された接続部材172と接続されている。
(2-6)外部接続端子の配置
図3及び図4に示すように、本実施形態では、実装基板30の第2主面30bにおいて、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間には、外部接続端子34が配置されており、その外部接続端子34は、接続部材17(171)と接続されている。すなわち、複数の外部接続端子34は、接続部材17に接続された外部接続端子34(第1外部接続端子)を含み、その外部接続端子34(第1外部接続端子)は、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第2スイッチ5との間に配置されている。
図3及び図4に示すように、本実施形態では、実装基板30の第2主面30bにおいて、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間には、外部接続端子34が配置されており、その外部接続端子34は、接続部材17(171)と接続されている。すなわち、複数の外部接続端子34は、接続部材17に接続された外部接続端子34(第1外部接続端子)を含み、その外部接続端子34(第1外部接続端子)は、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第2スイッチ5との間に配置されている。
なお、本実施形態では、「2つの電子部品A,Bの間に外部接続端子34が配置されている」とは、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、電子部品Aの領域内の任意の点と電子部品Bの領域内の任意の点とを結ぶ線分の集合領域に、外部接続端子34の少なくとも一部が配置されていることである。これに基づけば、例えば「パワーアンプ11と第2スイッチ5との間に外部接続端子34が配置されている」とは、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、パワーアンプ11の領域内の任意の点と第2スイッチ5の領域内の任意の点とを結ぶ線分の集合領域に、外部接続端子34の少なくとも一部が配置されていることである。
第2スイッチ5は、パワーアンプ11と隣り合って配置されている。ここで、「第2スイッチ5がパワーアンプ11と隣り合って配置されている」とは、第2スイッチ5とパワーアンプ11との間に他の電子部品が配置されていないことである。第2スイッチ5は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、実装基板30の第2主面30bに実装された複数の電子部品のうちパワーアンプ11の一番近くに配置されている。
(2-7)パワーアンプで発生した熱の伝達(流れ)の例
図5に示すように、パワーアンプ11は、実装基板30の第2主面30bに実装されている。このため、パワーアンプ11で発生した熱の一部Q3(以後、熱Q3と記載する。)は、パワーアンプ11の主面111bから、例えば、樹脂層32B及び接続部材172を介して、外部基板40に伝達して放熱される。この放熱経路は、パワーアンプ11が実装基板30の第1主面30aに実装された場合においてパワーアンプ11の熱が外部基板40に伝達される放熱経路と比べて短い。このため、パワーアンプ11の放熱性は、パワーアンプ11が実装基板30の第1主面30aに実装された場合と比べて向上する。
図5に示すように、パワーアンプ11は、実装基板30の第2主面30bに実装されている。このため、パワーアンプ11で発生した熱の一部Q3(以後、熱Q3と記載する。)は、パワーアンプ11の主面111bから、例えば、樹脂層32B及び接続部材172を介して、外部基板40に伝達して放熱される。この放熱経路は、パワーアンプ11が実装基板30の第1主面30aに実装された場合においてパワーアンプ11の熱が外部基板40に伝達される放熱経路と比べて短い。このため、パワーアンプ11の放熱性は、パワーアンプ11が実装基板30の第1主面30aに実装された場合と比べて向上する。
また、図5に示すように、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間には、接続部材171と接続された外部接続端子34が配置されている。これにより、パワーアンプ11(例えばトランジスタ11a)で発生した熱の一部Q1(以後、熱Q1と記載する。)は、パワーアンプ11と実装基板30との間の樹脂層32B又は金属部材38(特にトランジスタ11aに一番近い金属部材38)を介して実装基板30に伝達する。そして、実装基板30に伝達した熱Q1は、実装基板30において第2主面30bに平行な方向に拡散する。そして、拡散した熱Q1の一部は、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の外部接続端子34及び接続部材171を順に通じて、接続部材17に接続された外部基板40に伝達して放熱される。これにより、パワーアンプ11で発生した熱Q1が第2スイッチ5に伝達することが抑制される。この結果、パワーアンプ11で発生した熱Q1が第2スイッチ5に影響することが抑制される。
より詳細には、図3に示すように、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間には、複数の外部接続端子34が配置されている。これら複数の外部接続端子34は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、パワーアンプ11と第2スイッチ5とが並んでいる方向(第2方向D2)に交差(例えば直交)する方向(第3方向D3)に並んで配置されている。これにより、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の複数の外部接続端子34によって、パワーアンプ11で発生した熱Q1が第2スイッチ5に影響することがより一層抑制される。
また、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の外部接続端子34によって、パワーアンプ11で発生した熱Q1の影響が実装基板30の第2主面30bに実装された他の電子部品(例えばローノイズアンプ12及びデュプレクサ10)に影響することも抑制される。
同様に、第2スイッチ5とローノイズアンプ12との間にも、接続部材171に接続された複数の外部接続端子34が配置されている。これら複数の外部接続端子34によっても、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の複数の外部接続端子34と同様に、パワーアンプ11で発生した熱Q1の影響がローノイズアンプ12に影響することが抑制される。同様に、ローノイズアンプ12とデュプレクサ10との間にも、接続部材171に接続された複数の外部接続端子34が配置されている。これら複数の外部接続端子34によっても、パワーアンプ11で発生した熱Q1の影響がデュプレクサ10に影響することが抑制される。同様に、パワーアンプ11と第1スイッチ4との間にも、接続部材171に接続された複数の外部接続端子34が配置されている。これら複数の外部接続端子34によっても、パワーアンプ11で発生した熱Q1の影響が第1スイッチ4に影響することが抑制される。
また、パワーアンプ11で発生した熱の一部Q2(以後、熱Q2と記載する。)は、パワーアンプ11を伝達して貫通ビア113、金属部材114及び接続部材172(17)を順に通じて外部基板40に伝達して放熱される。これにより、パワーアンプ11から実装基板30に伝達する熱Q1の流量が抑制される。この結果、パワーアンプ11で発生した熱Q1の影響が第2スイッチ5に影響することが更に抑制される。また、パワーアンプ11の熱Q2が接続部材172を介して(すなわち外部接続端子34を迂回せずに)外部基板40に放熱されるため、パワーアンプ11の放熱性が向上する。
(3)主要な効果
本実施形態に係る高周波モジュール1は、実装基板30と、パワーアンプ11、第1電子部品(例えば第2スイッチ5)と、外部接続端子34と、接続部材17と、を備える。実装基板30は、互いに対向する第1主面30a及び第2主面30bを有する。パワーアンプ11及び第1電子部品は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。複数の外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。接続部材17は、外部基板40と接続可能である。複数の外部接続端子34は、接続部材171に接続された外部接続端子34(第1外部接続端子)を含む。外部接続端子34(第1外部接続端子)は、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第1電子部品との間に配置されている。
本実施形態に係る高周波モジュール1は、実装基板30と、パワーアンプ11、第1電子部品(例えば第2スイッチ5)と、外部接続端子34と、接続部材17と、を備える。実装基板30は、互いに対向する第1主面30a及び第2主面30bを有する。パワーアンプ11及び第1電子部品は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。複数の外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30bに配置されている。接続部材17は、外部基板40と接続可能である。複数の外部接続端子34は、接続部材171に接続された外部接続端子34(第1外部接続端子)を含む。外部接続端子34(第1外部接続端子)は、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第1電子部品との間に配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ11が実装基板30の第2主面30b(すなわち接続部材17側の主面)に配置される。このため、パワーアンプ11が実装基板30の第1主面30aに配置された場合と比べて、接続部材17と接続される外部基板40とパワーアンプ11との間の距離(すなわち放熱経路)を短くできる。したがって、パワーアンプ11で発生した熱を外部基板40に効率良く(例えばより低い熱抵抗で)放熱させることができる。この結果、パワーアンプ11の放熱性を向上できる。
また、接続部材171と接続された外部接続端子34が、実装基板30の第2主面30bにおいてパワーアンプ11と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置されている。このため、パワーアンプ11から実装基板30に伝達した熱Q1を外部接続端子34及び接続部材171を通じて外部に効率良く放熱できる。さらに、接続部材171に外部基板40が接続された状態では、パワーアンプ11の熱Q1を外部接続端子34及び接続部材171を通じて外部基板40に効率良く放熱できる。この結果、パワーアンプで発生した熱Q1が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することを抑制できる。
以上より、パワーアンプ11の放熱性を向上でき、かつパワーアンプ11で発生した熱が他の電子部品(第1電子部品)に影響することを抑制できる。
(4)変形例
上記の実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、上記の実施形態と同じ構成要素には上記の実施形態の構成要素と同じ符号を付して説明を省略し、上記の実施形態と異なる構成要素を中心に説明する。以下で説明する変形例の組み合わせを実施してもよい。
上記の実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、上記の実施形態と同じ構成要素には上記の実施形態の構成要素と同じ符号を付して説明を省略し、上記の実施形態と異なる構成要素を中心に説明する。以下で説明する変形例の組み合わせを実施してもよい。
(4-1)変形例1
図6に示すように、変形例1の高周波モジュール1は、上記の実施形態において、再配線層50(配線層)を更に備える。
図6に示すように、変形例1の高周波モジュール1は、上記の実施形態において、再配線層50(配線層)を更に備える。
再配線層50は、樹脂層32Bの裏面(実装基板30側とは反対側の主面)と接続部材17との間に設けられている。再配線層50は、再配線層50の厚さ方向(厚さ方向D1)の両側において互いに対向する第3主面50a(第3主面)及び第4主面50b(第4主面)を有する。第3主面50aは、再配線層50における実装基板30側の主面である。第4主面50bは、再配線層50における実装基板30側とは反対側の主面である。複数の外部接続端子34は、実装基板30の第2主面30b(第2主面)と再配線層50の第3主面50a(第3主面)との間に配置されている。すなわち、再配線層50の第3主面50aは、実装基板30の第2主面30bと再配線層50の第4主面50bとの間に配置されている。また、再配線層50の第3主面50aは、パワーアンプ11の下面(実装基板30側とは反対側の主面)と再配線層50の第4主面50bとの間に配置されている。複数の接続部材17は、再配線層50の第4主面50bに配置されている。
再配線層50は、導体層51と、基板52と、ビア53とを有する。
導体層51は、導電路(配線)を構成する層である。導体層51は、樹脂層32Bの裏面において、所定のパターンを有するように設けられている。導体層51は、複数の外部接続端子34の下端面(実装基板30側とは反対側の端面)及び金属部材114の下端面(実装基板30側とは反対側の端面)と接触している。
基板52は、絶縁部材(例えば誘電体)で形成されている。基板52は、実装基板30よりも薄い平板状である。基板52は、樹脂層32Bの裏面の全体を覆うように樹脂層32Bの裏面に設けられている。基板52における厚さ方向D1の両側の主面は、再配線層50の両側の第3主面50a及び50bを構成する。導体層51は、樹脂層32Bと基板52との間に設けられている。
ビア53は、例えば柱状(例えば円柱状)の導体部材であり、基板52の厚さ方向(厚さ方向D1)に貫通するように基板52に設けられている。ビア53は、導体層51と、基板52の裏面(実装基板30側の主面)上の接続部材17とに接触している。ビア53は、導体層51を介して外部接続端子34又は金属部材114と接続されている。複数の接続部材17は、基板52の裏面(すなわち再配線層50の第4主面50b)に配置されている。複数の接続部材17は、上記の実施形態と同様に、半田41によって外部基板40に実装されている。
再配線層50では、複数の接続部材17の各々は、導体層51のパターンの形状及びビア53の配置を調整することで、基板52の厚さ方向(厚さ方向D1)からの平面視で、当該接続部材17と接続される外部接続端子34又は金属部材114と重なるように配置することもできるし、重ならないように配置することもできる。このように、再配線層50を備えることで、再配線層50の第4主面50bにおける複数の接続部材17の配置の自由度を向上できる。
(4-2)変形例2
図4に示すように、上記の実施形態では、実装基板30の第2主面30bに実装された複数の電子部品(パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10)において、隣り合う電子部品の間には、外部接続端子34が配置されている。
図4に示すように、上記の実施形態では、実装基板30の第2主面30bに実装された複数の電子部品(パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10)において、隣り合う電子部品の間には、外部接続端子34が配置されている。
変形例2では、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の外部接続端子34は、グランドに接続される。より詳細には、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の外部接続端子34は、接続部材17及び外部基板40を介して外部基板40のグランド層に接続される。これにより、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の外部接続端子34は、電磁遮蔽部材として機能する。この結果、当該外部接続端子34によって、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間のアイソレーションを確保できる。
同様に、第2スイッチ5とローノイズアンプ12との間の外部接続端子34も、グランドに接続されてもよい。また、ローノイズアンプ12とデュプレクサ10との間の外部接続端子34も、グランドに接続されてもよい。
(4-3)変形例3
図4に示すように、上記の実施形態では、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、実装基板30の第2主面30bに実装されている複数の電子部品(パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10)の各々の例えば第2方向D2の両側には、外部接続端子34が配置されている。
図4に示すように、上記の実施形態では、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、実装基板30の第2主面30bに実装されている複数の電子部品(パワーアンプ11、第2スイッチ5、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10)の各々の例えば第2方向D2の両側には、外部接続端子34が配置されている。
変形例3では、パワーアンプ11における第2方向D2の両側の外部接続端子34(第2外部接続端子)は、グランドに接続される。より詳細には、パワーアンプ11における第2方向D2の両側の外部接続端子34は、接続部材171及び外部基板40を介して外部基板40のグランド層に接続される。これにより、パワーアンプ11における第2方向D2の両側においてアイソレーションを確保できる。すなわち、パワーアンプ11から発されたノイズが、パワーアンプ11における第2方向D2の両側に伝搬することを抑制できる。また、パワーアンプ11における第2方向D2の両側から外部ノイズがパワーアンプ11に入射することを抑制できる。
なお、変形例3では、パワーアンプ11における第2方向D2の両側の外部接続端子34をグランドに接続する。ただし、パワーアンプ11における第2方向D2の両側の外部接続端子34をグランドに接続する代わりに、パワーアンプ11における第3方向D3の両側の外部接続端子34(第2外部接続端子)をグランドに接続してもよい。また、パワーアンプ11における第2方向D2の両側の外部接続端子34と、パワーアンプ11における第3方向D3の両側の外部接続端子34との両方をグランドに接続してもよい。
同様に、第2スイッチ5における第2方向D2の両側の外部接続端子34(第2外部接続端子)をグランドに接続してもよい。また、第2スイッチ5における第3方向D3の両側の外部接続端子34(第2外部接続端子)をグランドに接続してもよい。同様に、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10の各々における第2方向D2の両側の外部接続端子34をグランドに接続してもよい。また、ローノイズアンプ12及びデュプレクサ10の各々における第3方向D3の両側の外部接続端子34をグランドに接続してもよい。
(4-4)変形例4
上記の実施形態において、実装基板30の第2主面30bに配置されている受信系の電子部品(第1電子部品)とパワーアンプ11との間に外部接続端子34(第1外部接続端子)が配置されてもよい。この場合、受信系の電子部品とパワーアンプ11との間の外部接続端子34は、変形例2と同様にグランドに接続される。受信系の電子部品(第1電子部品)とは、アンテナ3で受信された受信信号が通る受信経路に接続されている電子部品である。受信経路とは、アンテナ端子34Aと信号出力端子34Dとの間を繋ぐ信号経路である。受信系の電子部品は、例えば図1の回路では、ローノイズアンプ12、デュプレクサ9,10、送受信フィルタ8などである。パワーアンプ11は、送信系の電子部品である。送信系の電子部品とは、送信信号が通る送信経路に接続されている電子部品である。送信経路とは、アンテナ端子34Aと信号入力端子34B,34Cとの間を繋ぐ信号経路である。変形例4によれば、送信系の電子部品(パワーアンプ11)と受信系の電子部品(第1電子部品)との間のアイソレーションを確保できる。
上記の実施形態において、実装基板30の第2主面30bに配置されている受信系の電子部品(第1電子部品)とパワーアンプ11との間に外部接続端子34(第1外部接続端子)が配置されてもよい。この場合、受信系の電子部品とパワーアンプ11との間の外部接続端子34は、変形例2と同様にグランドに接続される。受信系の電子部品(第1電子部品)とは、アンテナ3で受信された受信信号が通る受信経路に接続されている電子部品である。受信経路とは、アンテナ端子34Aと信号出力端子34Dとの間を繋ぐ信号経路である。受信系の電子部品は、例えば図1の回路では、ローノイズアンプ12、デュプレクサ9,10、送受信フィルタ8などである。パワーアンプ11は、送信系の電子部品である。送信系の電子部品とは、送信信号が通る送信経路に接続されている電子部品である。送信経路とは、アンテナ端子34Aと信号入力端子34B,34Cとの間を繋ぐ信号経路である。変形例4によれば、送信系の電子部品(パワーアンプ11)と受信系の電子部品(第1電子部品)との間のアイソレーションを確保できる。
(4-5)変形例5
図7に示すように、変形例5の高周波モジュール1は、上記の実施形態において、導体路60を更に備える。
図7に示すように、変形例5の高周波モジュール1は、上記の実施形態において、導体路60を更に備える。
導体路60は、実装基板30において、金属部材38と外部接続端子34とを互いに接続する部材である。導体路60は、実装基板30よりも熱伝導率が高い部材(例えば銅又は銅合金)で形成されている。導体路60によって、実装基板30において、金属部材38から外部接続端子34に熱を効率良く伝達できる。図7では、導体路60は、実装基板30の内部に設けられているが、実装基板30の第2主面30bに設けられてもよい。
上記の金属部材38(例えば半田バンプ)は、パワーアンプ11と実装基板30の第2主面30bの第2パッド36とを接続する部材である。変形例5では、導体路60は、上記の第2パッド36を介して上記の金属部材38と接続されている。また、上記の金属部材38は、パワーアンプ11の貫通ビア113と接続されている。上記の金属部材38は、例えば、パワーアンプ11と第2パッド36とを接続するための複数の金属部材38のうち、トランジスタ11aに一番近い金属部材、又は、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でトランジスタ11aと隣り合う金属部材である。上記の外部接続端子34は、パワーアンプ11と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置されている。
変形例5では、パワーアンプ11(例えばトランジスタ11a)で発生した熱の一部Q1(以後、熱Q1と記載する。)は、トランジスタ11aの一番近くの金属部材38を通じて、又は、パワーアンプ11の上面から樹脂層32Bを介して実装基板30に伝達する。そして、実装基板30に伝達した熱Q1は、導体路60を通じて、パワーアンプ11と第2スイッチ5との間の外部接続端子34に伝達する。そして、外部接続端子34に伝達された熱Q1は、外部接続端子34及び接続部材17を通じて外部基板40に放熱される。このように、パワーアンプ11から実装基板30に伝達した熱Q1は、導体路60を通じて外部接続端子34に効率良く伝達される。これにより、パワーアンプ11から実装基板30に伝達した熱Q1を外部接続端子34を通じて外部基板40に速やかに放熱できる。
(4-6)変形例6
変形例1では、図6に示すように、パワーアンプ11の出力部に接続される出力整合回路13は、実装基板30の第1主面30aに配置されている。これに対し、変形例6では、図8に示すように、パワーアンプ11の出力部に接続される出力整合回路13は、実装基板30の内部に配置されている。より詳細には、変形例6では、出力整合回路13は、さらに、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、パワーアンプ11と重なっている。なお、「実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でA(例えば出力整合回路13)がB(パワーアンプ11)と重なる」とは、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でAの少なくとも一部がBの少なくとも一部と重なることである。また、出力整合回路13は、実装基板30の内部において第1主面30aよりも第2主面30bに近接して配置されていることが望ましい。なお、「A(例えば出力整合回路13)が実装基板30の内部において第1主面30aよりも第2主面30bに近接して配置されている」とは、Aの厚さ方向D1の中心が、実装基板30の厚さ方向D1の中心よりも第2主面30bの側に配置されている」ことである。
変形例1では、図6に示すように、パワーアンプ11の出力部に接続される出力整合回路13は、実装基板30の第1主面30aに配置されている。これに対し、変形例6では、図8に示すように、パワーアンプ11の出力部に接続される出力整合回路13は、実装基板30の内部に配置されている。より詳細には、変形例6では、出力整合回路13は、さらに、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視で、パワーアンプ11と重なっている。なお、「実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でA(例えば出力整合回路13)がB(パワーアンプ11)と重なる」とは、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でAの少なくとも一部がBの少なくとも一部と重なることである。また、出力整合回路13は、実装基板30の内部において第1主面30aよりも第2主面30bに近接して配置されていることが望ましい。なお、「A(例えば出力整合回路13)が実装基板30の内部において第1主面30aよりも第2主面30bに近接して配置されている」とは、Aの厚さ方向D1の中心が、実装基板30の厚さ方向D1の中心よりも第2主面30bの側に配置されている」ことである。
変形例6によれば、パワーアンプ11と出力整合回路13との間の配線経路を、出力整合回路13が実装基板30の第1主面30aに配置される場合(図6)と比べて、短くできる。これにより、パワーアンプ11と出力整合回路13との間の配線経路で送信信号が損失することを低減でき、さらに、パワーアンプ11と出力整合回路13との間の配線経路から送信信号が受信回路側に漏洩することを低減できる。
(4-7)変形例7
変形例7は、図9に示すように、変形例1において、出力整合回路13がトランス131を有し、トランス131が実装基板30の内部に配置される点が異なる。より詳細には、変形例7の出力整合回路13は、トランス131と、その他の電子回路(例えばインダクタ132、キャパシタ及び抵抗など)とを有する。なお、変形例7では、出力整合回路13は、トランス131の他にその他の電子部品を有するが、トランス13のみで構成されていてもよい。
変形例7は、図9に示すように、変形例1において、出力整合回路13がトランス131を有し、トランス131が実装基板30の内部に配置される点が異なる。より詳細には、変形例7の出力整合回路13は、トランス131と、その他の電子回路(例えばインダクタ132、キャパシタ及び抵抗など)とを有する。なお、変形例7では、出力整合回路13は、トランス131の他にその他の電子部品を有するが、トランス13のみで構成されていてもよい。
トランス131は、パワーアンプ11の出力部と第2スイッチ5の共通端子5aとの間に接続されている。すなわちトランス131は、パワーアンプ11の出力部に接続されている。上記その他の電子部品は、トランス131と共通端子5aとの間に接続されている。
トランス131は、実装基板30の内部に配置されており、実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でパワーアンプ11と重なっている。なお、「実装基板30の厚さ方向D1からの平面視でA(例えばトランス11)がB(パワーアンプ11)と重なる」とは、変形例6で定義した通りである。また、トランス131は、実装基板30の内部において第1主面30aよりも第2主面30bに近接して配置されていることが望ましい。なお、「A(例えばトランス131)が実装基板30の内部において第1主面30aよりも第2主面30bに近接して配置されている」とは、変形例6で定義した通りである。上記その他の電子部品は、例えば、実装基板30の第1主面30aに配置されている。
変形例7によれば、パワーアンプ11とトランス131との間の配線経路を、トランス131が実装基板30の第1主面30aに配置される場合と比べて、短くできる。これにより、パワーアンプ11とトランス131との間の配線経路で送信信号が損失することを低減でき、さらに、パワーアンプ11とトランス131との間の配線経路から送信信号が受信回路側に漏洩することを低減できる。
(4-8)変形例8
変形例1では、図6に示すように、1つのパワーアンプ11を備える場合を例示するが、変形例8では、図10に示すように、複数(図10の例では2つ)のパワーアンプ11A,11Bを備える場合を例示する。図10の例では、複数のパワーアンプ11A,11Bは第3スイッチ6によって選択可能に構成されている。複数のパワーアンプ11A,11Bは、実装基板30の第2主面30bに配置されている。複数の外部接続端子34(第2外部接続端子)は、複数のパワーアンプ11A,11Bの各々の周囲に配置されている。外部接続端子34Aは、複数の外部接続端子34のうちパワーアンプ11Aの周囲に配置された外部接続端子34である。外部接続端子34Bは、複数の外部接続端子34のうちパワーアンプ11Bの周囲に配置された外部接続端子34である。
変形例1では、図6に示すように、1つのパワーアンプ11を備える場合を例示するが、変形例8では、図10に示すように、複数(図10の例では2つ)のパワーアンプ11A,11Bを備える場合を例示する。図10の例では、複数のパワーアンプ11A,11Bは第3スイッチ6によって選択可能に構成されている。複数のパワーアンプ11A,11Bは、実装基板30の第2主面30bに配置されている。複数の外部接続端子34(第2外部接続端子)は、複数のパワーアンプ11A,11Bの各々の周囲に配置されている。外部接続端子34Aは、複数の外部接続端子34のうちパワーアンプ11Aの周囲に配置された外部接続端子34である。外部接続端子34Bは、複数の外部接続端子34のうちパワーアンプ11Bの周囲に配置された外部接続端子34である。
外部接続端子34Aの上端面(実装基板30側の端面)は、第2バッド36及び金属部材38(第1金属部材)を介してパワーアンプ11Aの外部端子に電気的に接続されている。外部接続端子34Bの上端面(実装基板30側の端面)は、第2バッド36及び金属部材38(第1金属部材)を介してパワーアンプ11Bの外部端子に電気的に接続されている。外部接続端子34A,34Bの下端面(実装基板30側とは反対側の端面)は、再配線層50の導体層51及びビア53を介して接続部材171に接続されている。接続部材171は、例えば、半田41を介して外部基板40(例えば外部基板40のグランド電極)に接続されている。
図11に示すように、パワーアンプ11Aで発生した熱Q4は、パワーアンプ11Aの主面111a(実装基板30側の主面)から金属部材38、第2パッド36、外部接続端子34A、導体層51、ビア53及び接続部材171を介して外部基板40に伝達して放熱される。また、パワーアンプ11Bで発生した熱Q5は、パワーアンプ11Bの主面111a(実装基板30側の主面)から金属部材38、第2パッド36、外部接続端子34B、導体層51、ビア53及び接続部材171を介して外部基板40に伝達して放熱される。
このように、パワーアンプ11Aの放熱経路は、その周囲の外部接続端子34A等によって構成されており、パワーアンプ11Bの放熱経路は、その周囲の外部接続端子34B等によって構成されている。すなわち、パワーアンプ11A,11Bの放熱経路は、互いに分離されている。これにより、複数のパワーアンプ11A,11Bがそれらの中の他のパワーアンプからの熱による影響を受けることを低減できる。
(5)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(1)は、実装基板(30)と、パワーアンプ(11)及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)と、複数の外部接続端子(34)と、接続部材(17)と、を備える。実装基板(30)は、互いに対向する第1主面(30a)及び第2主面(30b)を有する。パワーアンプ(11)及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)は、実装基板(30)の第2主面(30b)に配置されている。複数の外部接続端子(34)は、実装基板(30)の第2主面(30b)に配置されている。接続部材(17)は、外部基板(40)と接続可能である。複数の外部接続端子(34)は、接続部材(17)に接続された第1外部接続端子(34)を含む。第1外部接続端子(34)は、パワーアンプ(11)と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11)が実装基板(30)の第2主面(30b)(すなわち接続部材(17)側の主面)に配置される。このため、パワーアンプ(11)が実装基板(30)の第1主面(30a)に配置される場合と比べて、パワーアンプ(11)と、接続部材(17)と接続される外部基板(40)との間の距離を短くできる。したがって、パワーアンプ(11)で発生した熱(Q3)を外部基板(40)に効率良く放熱させることができる。この結果、パワーアンプ(11)の放熱性を向上できる。
また、接続部材(17)に接続された第1外部接続端子(34)が、実装基板(30)の第2主面(30b)においてパワーアンプ(11)と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置されている。このため、パワーアンプ(11)から実装基板(30)に伝達した熱(Q1)を第1外部接続端子(34)及び接続部材(17)を通じて外部に効率良く放熱できる。さらに、接続部材(171)に外部基板(40)が接続された状態では、パワーアンプ(11)の熱(Q1)を第1外部接続端子(34)及び接続部材(17)を通じて外部基板(40)に効率良く放熱できる。これにより、パワーアンプ(11)で発生した熱が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することを抑制できる。
以上より、パワーアンプ(11)の放熱性を向上でき、かつパワーアンプ(11)で発生した熱(Q1)が他の電子部品(第1電子部品)に影響することを抑制できる。
第2の態様の高周波モジュール(1)は、第1の態様において、パワーアンプ(11)は、第1金属部材(38)を介して実装基板(30)の第2主面(30b)に配置されている。第1外部接続端子(34)は、第1金属部材(38)と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間に配置されている。
この構成によれば、第1外部接続端子(34)によって、パワーアンプ(11)から第1金属部材(38)に伝達した熱(Q1)が外部接続端子(34)に伝達することを抑制できる。これにより、パワーアンプ(11)から第1金属部材(38)に伝達した熱(Q1)が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することを抑制できる。
第3の態様の高周波モジュール(1)は、第2の態様において、導体路(60)を備える。導体路(60)は、実装基板(30)に設けられており、第1外部接続端子(34)と第1金属部材(38)とを接続する。
この構成によれば、パワーアンプ(11)から第1金属部材(38)に伝達した熱(Q1)を、導体路(60)を通じて外部接続端子(34)に速やかに伝達させることができる。
第4の態様の高周波モジュール(1)は、第1~3の態様のいずれか1つにおいて、パワーアンプ(11)及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)は、互いに隣り合って配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11)で発生した熱(Q1)が、パワーアンプ(11)と隣り合う第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することを抑制できる。
第5の態様の高周波モジュール(1)は、第1~4の態様のいずれか1つにおいて、第1外部接続端子(34)を複数備える。実装基板(30)の厚さ方向(D1)からの平面視で、複数の第1外部接続端子(34)は、パワーアンプ(11)と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)とが並んでいる方向(例えば第2方向D2)に交差する方向(例えば第3方向D3)に並んで配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11)で発生した熱(Q1)が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することをより一層抑制できる。
第6の態様の高周波モジュール(1)は、第1~第5の態様のいずれか1つにおいて、配線層(50)を更に備える。配線層(50)は、互いに対向する第3主面(50a)及び第4主面(50b)を有し、第3主面(50a)は、実装基板(30)の第2主面(30b)と第4主面(50b)との間に配置されている。第1外部接続端子(34)は、実装基板(30)の第2主面(30b)と配線層(50)の第3主面(50a)との間に配置されている。接続部材(17)は、配線層(50)の第4主面(50b)に配置されている。
この構成によれば、再配線層(50)によって、第1外部接続端子(34)に対する接続部材(17)の相対的な配置の自由度を向上できる。
第7の態様の高周波モジュール(1)は、第1~第6の態様のいずれか1つにおいて、パワーアンプ(11)と接続部材(17)との間に配置された第2金属部材(114)を更に備える。第2金属部材(114)は、接続部材(17)と接続されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11)で発生した熱(Q3)を第2金属部材(114)及び接続部材(17)を通じて、接続部材(17)と接続された外部基板(40)に放熱できる。これにより、パワーアンプ(11)で発生した熱(Q3)が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)の側に流れることを抑制できる。したがって、パワーアンプ(11)から実装基板(30)に伝達する熱(Q1)の流量が抑制される。この結果、パワーアンプ(11)で発生した熱(Q1)が第1電子部品(例えば第2スイッチ5)に影響することをより一層抑制できる。
第8の態様の高周波モジュール(1)は、第1~第7の態様のいずれか1つにおいて、パワーアンプ(11)の出力部に接続される出力整合回路(13)を更に備える。出力整合回路(13)は、実装基板(30)の内部に配置されており、実装基板(30)の厚さ方向(D1)からの平面視でパワーアンプ(11)と重なり、実装基板(30)の内部において第1主面(30a)よりも第2主面(30b)に近接して配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11)と出力整合回路(13)との間の配線経路を、出力整合回路(13)が実装基板(30)の第1主面(30a)に配置される場合と比べて、短くできる。これにより、パワーアンプ(11)と出力整合回路(13)との間の配線経路で送信信号が損失することを低減でき、さらに、パワーアンプ(11)と出力整合回路(13)との間の配線経路から送信信号が受信回路側に漏洩することを低減できる。
第9の態様の高周波モジュール(1)は、第1~第7の態様のいずれか1つにおいて、パワーアンプ(11)の出力部に接続されるトランス(131)を更に備える。トランス(131)は、実装基板(30)の内部に配置されており、実装基板(30)の厚さ方向(D1)からの平面視でパワーアンプ(11)と重なり、実装基板(30)の内部において第1主面(30a)よりも第2主面(30b)に近接して配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11)とトランス(131)との間の配線経路を、トランス(131)が実装基板(30)の第1主面(30a)に配置される場合と比べて、短くできる。これにより、パワーアンプ(11)とトランス(131)との間の配線経路で送信信号が損失することを低減でき、さらに、パワーアンプ(11)とトランス(131)との間の配線経路から送信信号が受信回路側に漏洩することを低減できる。
第10の態様の高周波モジュール(1)は、第1~第9の態様のいずれか1つにおいて、第1電子部品(例えば第2スイッチ5)は、受信信号が通る受信経路に接続されている。
この構成によれば、外部接続端子(34)によって、送信系の電子部品であるパワーアンプ(11)と受信系の第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間のアイソレーションを確保できる。
第11の態様の高周波モジュール(1)は、第1~第10の態様のいずれか1つにおいて、第1外部接続端子(34)は、グランドに接続されている。
この構成によれば、第1外部接続端子(34)を電磁遮蔽部材として機能させられる。これにより、パワーアンプ(11)と第1電子部品(例えば第2スイッチ5)との間のアイソレーションを確保できる。
第12の態様の高周波モジュール(1)は、第11の態様において、複数の外部接続端子(34)は、接続部材(17)と接続された複数の第2外部接続端子(34)を含む。実装基板(30)の厚さ方向(D1)からの平面視で、複数の第2外部接続端子(34)は、パワーアンプ(11)及び第1電子部品(例えば第2スイッチ5)の各々の両側に配置されている。
この構成によれば、第1電子部品(例えば第2スイッチ5)及びパワーアンプ(11)の各々の両側においてアイソレーションを確保できる。
第13の態様の高周波モジュール(1)では、第12の態様において、パワーアンプ(11A,11B)を複数備える。実装基板(30)の厚さ方向(D1)からの平面視で、複数の第2外部接続端子(34)は、複数のパワーアンプ(11A,11B)の各々の周囲に配置されている。
この構成によれば、パワーアンプ(11A)の放熱経路は、その周囲の外部接続端子(34A)等によって構成されており、パワーアンプ(11B)の放熱経路は、その周囲の外部接続端子(34B)等によって構成されている。すなわち、パワーアンプ(11A,11B)の放熱経路は、互いに分離されている。これにより、複数のパワーアンプ(11A,11B)がそれらの中の他のパワーアンプからの熱による影響を受けることを低減できる。
第14の態様の高周波モジュール(1)は、第10又は第11の態様において、複数の外部接続端子(34)は、接続部材(17)と接続された複数の第3外部接続端子(34)を含む。実装基板(30)の第2主面(30b)に配置された第2電子部品(例えばローノイズアンプ12)を更に備える。実装基板(30)の厚さ方向(D1)からの平面視で、複数の第3外部接続端子(34)は、第2電子部品(例えばローノイズアンプ12)の両側に配置されている。
この構成によれば、第2電子部品(例えばローノイズアンプ12)の両側においてアイソレーションを確保できる。
第15の態様の通信装置(100)は、第1~第14の態様のいずれか1つの高周波モジュール(1)と、信号処理回路(2)と、を備える。信号処理回路(2)は、高周波モジュール(1)を通る高周波信号を処理する。
この構成によれば、上記の効果を有する高周波モジュール(1)を備える通信装置(100)を提供できる。
1 高周波モジュール
2 信号処理回路
3 アンテナ
4 第1スイッチ
4a 共通端子
4b 選択端子
4c 選択端子
5 第2スイッチ
5a 共通端子
5b 選択端子
5c 選択端子
6 第3スイッチ
6a 共通端子
6b 選択端子
6c 選択端子
7 第4スイッチ
7a 共通端子
7b 選択端子
7c 選択端子
8 送受信フィルタ
9,10 デュプレクサ
11,11A,11B パワーアンプ
11a トランジスタ
12 ローノイズアンプ
13 出力整合回路
14-16 整合回路
17,171,172 接続部材
18 コントローラ
19 ICチップ
21 RF信号処理回路
22 ベースバンド信号処理回路
30 実装基板
30a 第1主面
30b 第2主面
32A,32B 樹脂層
33 シールド層
34 外部接続端子(第1外部接続端子、第2外部接続端子、第3外部接続端子)
34A アンテナ端子
34B,34C 信号入力端子
34D 信号出力端子
34E 入力端子
35 第1パッド
36 第2パッド
37 ビア
38 金属部材(第1金属部材)
40 外部基板
41 半田
50 再配線層(配線層)
50a 第3主面
50b 第4主面
51 導体層
52 基板
53 ビア
60 導体路
100 通信装置
111 基材
111a 主面
111b 主面
113 貫通ビア
114 金属部材(第2金属部材)
131 トランス
132 インダクタ
D1 第1方向(厚さ方向)
D2 第2方向
D3 第3方向
Q1~Q5 熱
2 信号処理回路
3 アンテナ
4 第1スイッチ
4a 共通端子
4b 選択端子
4c 選択端子
5 第2スイッチ
5a 共通端子
5b 選択端子
5c 選択端子
6 第3スイッチ
6a 共通端子
6b 選択端子
6c 選択端子
7 第4スイッチ
7a 共通端子
7b 選択端子
7c 選択端子
8 送受信フィルタ
9,10 デュプレクサ
11,11A,11B パワーアンプ
11a トランジスタ
12 ローノイズアンプ
13 出力整合回路
14-16 整合回路
17,171,172 接続部材
18 コントローラ
19 ICチップ
21 RF信号処理回路
22 ベースバンド信号処理回路
30 実装基板
30a 第1主面
30b 第2主面
32A,32B 樹脂層
33 シールド層
34 外部接続端子(第1外部接続端子、第2外部接続端子、第3外部接続端子)
34A アンテナ端子
34B,34C 信号入力端子
34D 信号出力端子
34E 入力端子
35 第1パッド
36 第2パッド
37 ビア
38 金属部材(第1金属部材)
40 外部基板
41 半田
50 再配線層(配線層)
50a 第3主面
50b 第4主面
51 導体層
52 基板
53 ビア
60 導体路
100 通信装置
111 基材
111a 主面
111b 主面
113 貫通ビア
114 金属部材(第2金属部材)
131 トランス
132 インダクタ
D1 第1方向(厚さ方向)
D2 第2方向
D3 第3方向
Q1~Q5 熱
Claims (15)
- 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2主面に配置されたパワーアンプ及び第1電子部品と、
前記実装基板の前記第2主面に配置された複数の外部接続端子と、
外部基板と接続可能な接続部材と、を備え、
前記複数の外部接続端子は、前記接続部材に接続された第1外部接続端子を含み、
前記第1外部接続端子は、前記パワーアンプと前記第1電子部品との間に配置されている、
高周波モジュール。 - 前記パワーアンプは、第1金属部材を介して前記実装基板の前記第2主面に配置されており、
前記第1外部接続端子は、前記第1金属部材と前記第1電子部品との間に配置されている、
請求項1に記載の高周波モジュール。 - 前記実装基板に設けられており、前記第1外部接続端子と前記第1金属部材とを接続する導体路を備える、
請求項2に記載の高周波モジュール。 - 前記パワーアンプ及び前記第1電子部品は、互いに隣り合って配置されている、
請求項1~3のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記第1外部接続端子を複数備え、
前記実装基板の厚さ方向からの平面視で、前記複数の第1外部接続端子は、前記パワーアンプと前記第1電子部品とが並んでいる方向に交差する方向に並んで配置されている、
請求項1~4のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 互いに対向する第3主面及び第4主面を有し、前記第3主面は、前記実装基板の前記第2主面と前記第4主面との間に配置されている配線層を更に備え、
前記第1外部接続端子は、前記実装基板の前記第2主面と前記配線層の前記第3主面との間に配置されており、
前記接続部材は、前記配線層の前記第4主面に配置されている、
請求項1~5のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記パワーアンプと前記接続部材との間に配置された第2金属部材を更に備え、
前記第2金属部材は、前記接続部材と接続されている、
請求項1~6のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記パワーアンプの出力部に接続される出力整合回路を更に備え、
前記出力整合回路は、前記実装基板の内部に配置されており、前記実装基板の厚さ方向からの平面視で前記パワーアンプと重なり、前記実装基板の内部において前記第1主面よりも前記第2主面に近接して配置されている、
請求項1~7のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記パワーアンプの出力部に接続されるトランスを更に備え、
前記トランスは、前記実装基板の内部に配置されており、前記実装基板の厚さ方向からの平面視で前記パワーアンプと重なり、前記実装基板の内部において前記第1主面よりも前記第2主面に近接して配置されている、
請求項1~7のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記第1電子部品は、受信信号が通る受信経路に接続されている、
請求項1~9のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記第1外部接続端子は、グランドに接続されている、
請求項1~10のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 - 前記複数の外部接続端子は、前記接続部材と接続された複数の第2外部接続端子を更に含み、
前記実装基板の厚さ方向からの平面視で、前記複数の第2外部接続端子は、前記パワーアンプ及び前記第1電子部品の各々の両側に配置されている、
請求項11に記載の高周波モジュール。 - 前記パワーアンプを複数備え、
前記実装基板の厚さ方向からの平面視で、前記複数の第2外部接続端子は、前記複数のパワーアンプの各々の周囲に配置されている、
請求項12に記載の高周波モジュール。 - 前記複数の外部接続端子は、前記接続部材と接続された複数の第3外部接続端子を更に含み、
前記実装基板の前記第2主面に配置された第2電子部品を更に備え、
前記実装基板の厚さ方向からの平面視で、前記複数の第3外部接続端子は、前記第2電子部品の両側に配置されている、
請求項10又は11に記載の高周波モジュール。 - 請求項1~14のいずれか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を通る高周波信号を処理する信号処理回路と、を備える、
通信装置。
Priority Applications (2)
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CN202280018319.XA CN117121198A (zh) | 2021-03-02 | 2022-02-28 | 高频模块以及通信装置 |
US18/459,440 US20230411377A1 (en) | 2021-03-02 | 2023-09-01 | High frequency module and communication apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-033006 | 2021-03-02 | ||
JP2021033006 | 2021-03-02 |
Related Child Applications (1)
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---|---|---|---|
US18/459,440 Continuation US20230411377A1 (en) | 2021-03-02 | 2023-09-01 | High frequency module and communication apparatus |
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WO2022186131A1 true WO2022186131A1 (ja) | 2022-09-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/008274 WO2022186131A1 (ja) | 2021-03-02 | 2022-02-28 | 高周波モジュール及び通信装置 |
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Country | Link |
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US (1) | US20230411377A1 (ja) |
CN (1) | CN117121198A (ja) |
WO (1) | WO2022186131A1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011198866A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2015111747A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-06-18 | 太陽誘電株式会社 | 通信モジュール |
WO2019181761A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
WO2019181590A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
WO2020071021A1 (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
JP2020126921A (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
WO2021002454A1 (ja) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール及び通信装置 |
-
2022
- 2022-02-28 CN CN202280018319.XA patent/CN117121198A/zh active Pending
- 2022-02-28 WO PCT/JP2022/008274 patent/WO2022186131A1/ja active Application Filing
-
2023
- 2023-09-01 US US18/459,440 patent/US20230411377A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019181761A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
WO2019181590A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
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WO2021002454A1 (ja) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール及び通信装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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US20230411377A1 (en) | 2023-12-21 |
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