CN103178804B - 电路基板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电路基板，该电路基板包括：层压基板，导电层和绝缘层层压在该层压基板中；滤波器芯片，该滤波器芯片具有弹性波滤波器，并且设置在所述层压基板的内部；以及有源部件，该有源部件设置在所述层压基板的表面上，并且与所述滤波器芯片连接，所述有源部件的至少一部分与如下投影区域重叠，所述投影区域为所述滤波器芯片沿所述层压基板的厚度方向投影的区域。

Description

电路基板

技术领域

本发明的一方面涉及电路基板。

背景技术

诸如SAW（表面弹性波）滤波器或FBAR（薄膜体弹性波谐振器）滤波器的弹性波滤波器被公知是在高频特性方面优良的滤波器。随着诸如移动电话的移动通讯终端的普及，包括弹性波滤波器的部件的小型化是必要的。为了小型化部件，而使用这样的电路基板，在该电路基板中，弹性波滤波器和诸如功率放大器或IC（集成电路）的电子部件设置在同一基板上。日本专利申请公报No.2001-189605公开了SAW滤波器芯片设置在基板的上表面上并且滤波器借助基板中的内部互连线来构造。日本专利申请公报No.2011-176061公开了晶体管和SAW滤波器设置在基板的上表面上。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种电路基板，该电路基板包括：层压基板，导电层和绝缘层层压在该层压基板中；滤波器芯片，该滤波器芯片具有弹性波滤波器，并且设置在所述层压基板的内部；以及有源部件，该有源部件设置在所述层压基板的表面上，并且与所述滤波器芯片连接，所述有源部件的至少一部分与如下投影区域重叠，所述投影区域为所述滤波器芯片沿所述层压基板的厚度方向投影的区域。

附图说明

图1A示出包括弹性波滤波器的模块的示意图；

图1B示出梯型滤波器的电路图；

图2A示出根据比较例的电路基板的俯视图；

图2B示出沿着图2A的线B-B剖取的剖视图；

图3A示出根据第一实施方式的电路基板的俯视图；

图3B示出沿着图3A的线B-B剖取的剖视图；

图4A根据第二实施方式的电路基板的俯视图；

图4B示出沿着图4A的线B-B剖取的剖视图；

图5A示出根据第三实施方式的电路基板的俯视图；

图5B示出沿着图5A的线B-B剖取的剖视图；以及

图6示出根据第四实施方式的电路基板的剖视图。

具体实施方式

在常规技术的情况下，将弹性波滤波器和电子部件连接的互连线是长的。这导致噪声影响增大。结果，存在其中弹性波滤波器的高频特性变差的情况。并且难以充分小型化电路基板。

首先，将对于包括弹性波滤波器的模块进行说明。图1A示出包括弹性波滤波器的模块的示意图。

如图1A所示，双工器10包括发射滤波器10Tx和接收滤波器10Rx，该发射滤波器和接收滤波器是SAW滤波器等。发射滤波器10Tx连接在天线节点Ant（公共节点）和发射节点Tx1之间。接收滤波器10Rx连接在天线节点Ant和接收节点Rx之间。发射滤波器10Tx和接收滤波器10Rx与接地端子（未示出）连接。接收节点Rx连接在接收滤波器10Rx和RFIC（射频集成电路）18（电子部件）之间。发射节点Tx2连接在PA 16和RFIC 18之间。

BBIC（基带集成电路）20将基带的发射信号输入到RFIC 18中。RFIC 18将基带的发射信号上变频成高频发射信号。发射信号由PA（功率放大器）16放大，并且输入到发射滤波器10Tx中。发射滤波器10Tx允许包括在发射信号中的具有位于发射滤波器10Tx的通频带之中的频率的信号通过，并且抑制包括在发射信号中的具有位于发射滤波器10Tx的通频带之外的频率的信号。开关12与具有双工器10、PA 16、RFIC 18以及BBIC 20的其它系统（图1A中未示出）连接。例如，开关12根据通频带来选择其中一个系统，并且使天线14输入信号或输出信号。发射信号经由开关12输入到天线14中，并且从天线14发射。由天线14接收的接收信号经由开关12输入到接收滤波器中10Rx中。接收滤波器10Rx允许包括在接收信号中的具有位于接收滤波器10Rx的通频带之中的频率的信号通过，并且抑制包括在接收信号中的具有位于接收滤波器10Rx的通频带之外的频率的信号。接收信号输入到RFIC 18中，并且由包括在RFIC 18中的低噪声放大器放大。RFIC 18将接收信号下变频成基带的接收信号。BBIC 20处理基带的接收信号。为了实现优选的高频特性，双工器10、PA 16、开关12、天线14、RFIC 18以及BBIC 20之间需要阻抗匹配。

梯型滤波器等用作发射滤波器10Tx和接收滤波器10Rx。图1B示出梯型滤波器的电路图。串联揩振器S1至S3以串联的方式连接在输入端子“In”和输出端子“Out”之间。并联揩振器P1连接在串联揩振器S1和S2之间。并联揩振器P2连接在串联揩振器S2和S3之间。并联揩振器P1和P2与接地端子连接。发射滤波器10Tx的输入端子“In”与图1A的发射节点Tx1连接。发射滤波器10Tx的输出端子“Out”与天线节点Ant连接。接收滤波器10Rx的输入端子“In”与天线节点Ant连接。接收滤波器10Rx的输出端子“Out”与接收节点Rx连接。除梯型滤波器之外的多模式滤波器等可以用作发射滤波器10Tx和接收滤波器10Rx。

作为比较例，将对其中由模块中的方框A包围的结构设置在单个电路基板上的示例进行说明。图2A示出根据该比较例的电路基板100R的俯视图。图2B示出沿着图2A的线B-B剖取的剖视图。在图2A中，未示出阻焊剂124和导电层140。在图2B中，多个过孔互连线150中的仅一部分附加有附图标记。

如图2A和图2B所示，绝缘层130、132、134、136和138、导电层140以及导电层142、144和146被层压。相邻导电层中的每层均由穿过绝缘层130、132、134、136和138的过孔互连线150连接。导电层146充当用于连接层压基板122和诸如天线14、RFIC 18或BBIC 20的外部部件的脚焊盘（foot pad）。图2B中所示的导电层146的发射端子146a与图1A的发射节点Tx2对应。与图1A的接收节点Rx对应的接收端子以及与天线节点Ant对应的天线端子未示出。

发射滤波器芯片110a是包括图1A的发射滤波器10Tx的SAW滤波器芯片等。接收滤波器芯片110b是包括接收滤波器10Rx的SAW滤波器芯片等。有源部件116a包括图1A的PA 16。

发射滤波器芯片110a和接收滤波器芯片110b是安装在设置于层压基板122的上表面上的导电层140上的倒装芯片。发射滤波器芯片110a的接地端子GND1和有源部件116a的接地端子GND2共同地与接地端子146b连接。发射滤波器芯片110a的输出端子Out1与包括在导电层146中的天线端子连接。天线端子与图1A的开关12连接。发射滤波器芯片110a的输入端子In1经由包括在导电层140中的互连线与有源部件116a的输出端子Out2连接。有源部件116a的输入端子In2与发射端子146a连接。发射端子146a与图1A的RFIC 18连接。

滤波器芯片（发射滤波器芯片110a和接收滤波器芯片110b）和有源部件116a设置在层压基板122的上表面上。因此，层压基板122变得更大。沿着层压基板122的表面方向延伸的互连线以及包括在导电层140中的互连线都变得更长，并且具有例如150μm或更大的长度。因此，经过互连线的高频信号趋于受到电气噪声的影响。因此，电路基板100R的高频特性可能变差。滤波器芯片和有源部件116a的位置以及互连线的通路可能被限制。因此，互连线变得更长，并且高频特性可能很大程度地变差。接下来将对第一实施方式进行说明。

[第一实施方式]

第一实施方式是这样的实施方式，在该实施方式中，滤波器芯片（发射滤波器芯片和接收滤波器芯片）设置在层压基板的内部，并且有源部件安装在层压基板的上表面（表面）上。图3A示出根据第一实施方式的电路基板100的俯视图。图3B示出沿着图3A的线B-B剖取的剖视图。

如图3A和图3B所示，发射滤波器芯片10a和接收滤波器芯片10b是SAW滤波器芯片，其中，IDT（叉指式换能器）形成在由诸如钽酸锂（LiTaO₃）或者铌酸锂（LiNbO₃）的压电材料制成的压电基板上，并且发射滤波器芯片10a和接收滤波器芯片10b设置在层压基板22的内部。激发弹性波的IDT未被示出，但设置在每个滤波器芯片的上表面上。

有源部件16a以倒装芯片的方式安装在层压基板22的上表面上。有源部件16a与投影区域10c（参照虚线）和投影区域10d（参照虚线）重叠，投影区域10c是发射滤波器芯片10a沿层压基板22的厚度方向（图3B的上下方向）投影的区域，投影区域10d是接收滤波器芯片（未示出）沿层压基板22的厚度方向投影的区域。因此，层压基板22的面积与比较例的相比更小。因此可以小型化电路基板100。

如图3B所示，发射滤波器芯片10a的输入端子In1经由互连线50和导电层40和42而与有源部件16a的输出端子Out2连接。位于输入端子In1和输出端子Out2之间的过孔互连线50与导电层40和42对应于供设置图1A的发射节点Tx1的互连线。发射滤波器芯片10a的输出端子Out1经由过孔互连线50和导电层42而与包括在导电层44中的天线端子44a连接。天线端子44a对应于图1A的天线节点Ant，并且与开关12和天线14连接。有源部件16a的端子16b和16c与以下端子中的两个对应：与电源连接的端子；接地端子；以及输入端子。

与发射滤波器芯片10a连接的有源部件16a与投影区域10c重叠。因此，将发射滤波器芯片10a与有源部件16a连接的互连线不包括沿表面方向延伸的互连线，并且用过孔互连线50构造成。绝缘层30和32的厚度例如为30μm等。将发射滤波器芯片10a和有源部件16a连接的两条互连线的总长度L1例如为60μm等。在第一实施方式中将发射滤波器芯片10a和有源部件16a连接的互连线与比较例的相比更短。因此，能够降低噪声的影响。此外，互连线的诸如寄生电容和寄生电感的寄生成分减少。因此，改善电路基板100的高频特性。为了有效地改善高频特性，优选的是，发射滤波器芯片10a不通过诸如感应器的另一个芯片部件而是直接连接到有源部件16a。

芯片部件设置在层压基板22的内部。因此，有源部件16a的位置和互连线的通路的自由度变得更大。因此，能够使电路基板100小型化，并且能够缩短沿着表面方向延伸的互连线。

包括在层压基板22中的绝缘层的数量和导电层的数量可以改变。除了由图1A的方框A包围的电路元件之外，电路基板100还可以具有开关12、天线14、BBIC 20和RFIC 18中的至少一个或全部。有源部件16a可以包括图1中的开关12、RFIC 18和BBIC 20。当有源部件16a是与接收滤波器芯片连接的部件（是开关12和RFIC 18的情况）时，优选的是，有源部件16a位于投影区域10d的内部，并且经由过孔互连线50与接收过滤器芯片连接。除了图1A的情况之外，有源部件16a可以是供输入电力的部件。

绝缘层30和32以及绝缘层34、36和38由诸如玻璃环氧树脂的树脂或陶瓷制成。当绝缘层由树脂制成时，滤波器芯片的接纳变得更容易。滤波器芯片10a的每个端子以及导电层40、42和44由诸如铜（Cu）或铝（Al）的金属或者包括该金属的合金制成。图3B的阻焊剂24防止倒装晶片安装所使用的焊球粘附到层压基板22和导电层40的不期望位置。

[第二实施方式]

第二实施方式是其中有源芯片部件的整体位于投影区域10c的内部的实施方式。图4A示出根据第二实施方式的电路基板200的俯视图。图4B示出沿着图4A的线B-B剖取的剖视图。

如图4A和图4B所示，有源部件16a的整体位于投影区域10c的内部。因此可以更加小型化电路基板200。与第一实施方式一样，互连线能够缩短。因此，能够改善高频特性。

[第三实施方式]

第三实施方式是其中使用沿表面方向的互连线的实施方式。图5A示出根据第三实施方式的电路基板300的俯视图。图5B示出沿着图5A的线B-B剖取的剖视图。

如图5A和图5B所示，发射滤波器芯片10a经由包括在导电层40中的互连线40a（第一互连线，参照图5B的网孔线）和过孔互连线50a（第二互连线）而与有源部件10a连接。互连线40a的长度L2例如为30μm。过孔互连线50a的总长度L1例如为60μm。即使过孔互连线50a未被设置成与有源部件16a重叠，也能够改善高频特性，这是因为沿表面方向延伸的互连线40a比过孔互连线50a短。互连线40a的长度能够根据层压基板22的上表面上的布局而改变。然而，优选的是，互连线40a比过孔互连线50a更短。如第一实施方式至第三实施方式所述，有源部件16a的至少一部分与投影区域10c重叠。能够根据有源部件16a的尺寸来使用第一实施方式至第三实施方式。

[第四实施方式]

第四实施方式是使用了芯的实施方式。图6示出了根据第四实施方式的电路基板400的剖视图。

如图6所示，层压基板22包括位于绝缘层32至38之间的芯52。芯52的厚度为250μm等，并且该芯由诸如铜的金属制成，并且具有接地电势。发射滤波器芯片10a设置在芯52的开口52a的内部。将导电层42和导电层44连接的过孔互连线50延伸到开口52b。芯52抑制位于芯52的上侧的导电层40和42与位于芯52的下侧的导电层44之间的信号干扰。这使得改善高频特性。芯52由金属制成，并且比其它导电层厚。因此，能够提高电路基板400的强度和散热性能。

IDT和滤波器芯片的端子可以设置在滤波器芯片的上表面上，或者可以设置在滤波器芯片的下表面上。滤波器芯片可以是除SAW滤波器芯片之外的其它弹性波滤波器芯片，例如为边界弹性波滤波器芯片或FBAR滤波器芯片。其中发射滤波器和接收滤波器设置在单个芯片上的双工器芯片可以设置在层压基板22的内部。在该情况下，有源部件16a设置成与双工器芯片的沿层压基板22的厚度方向投影的投影区域重叠。第一实施方式至第四实施方式可以应用于这样的示例，在该示例中，除了双工器之外的滤波器设置在层压基板22的内部。

用于阻抗匹配的匹配电路可以设置在图1A的双工器10和开关12之间、图1A的接收滤波器10Rx和RFIC 18之间、以及图1A的发射滤波器10Tx和PA 16之间。匹配电路包括诸如电容和电感的芯片部件。优选的是，芯片部件安装在层压基板22的上表面上，而与投影区域10c或投影区域10d重叠。这是因为能够缩短互连线。

本发明不局限于具体描述的实施方式，而是在不脱离所附权利要求的范围的情况下能够形成其它实施方式和变形。

Claims (7)

1.一种电路基板，该电路基板包括：

层压基板，导电层和绝缘层层压在该层压基板中；

滤波器芯片，该滤波器芯片具有弹性波滤波器，并且设置在所述层压基板的内部；以及

有源部件，该有源部件设置在所述层压基板的表面上并且与所述滤波器芯片连接，所述有源部件的至少一部分与如下投影区域重叠，所述投影区域为所述滤波器芯片沿所述层压基板的厚度方向投影的区域，

其中：

将所述滤波器芯片和所述有源部件电连接的互连线包括沿所述层压基板的表面方向延伸的第一互连线以及沿所述层压基板的所述厚度方向延伸的第二互连线，所述第一互连线由所述层压基板的所述导电层构成，所述第二互连线由穿过所述层压基板的所述绝缘层的过孔互连线构成；并且

所述第一互连线比所述第二互连线短。

2.如权利要求1所述电路基板，其中，所述有源部件的整体位于所述投影区域的内部。

3.如权利要求1或2所述的电路基板，其中，所述滤波器芯片不经由另一部件而直接连接到所述有源部件。

4.如权利要求1或2所述的电路基板，其中，多个所述滤波器芯片包括具有发射滤波器的发射滤波器芯片和具有接收滤波器的接收滤波器芯片。

5.如权利要求4所述的电路基板，其中：

所述发射滤波器芯片连接在发射节点与公共节点之间；

所述接收滤波器芯片连接在接收节点与所述公共节点之间；并且

所述有源部件与所述发射滤波器芯片连接并且与如下投影区域重叠，所述投影区域是所述发射滤波器芯片沿所述层压基板的所述厚度方向投影的区域。

6.如权利要求1或2所述的电路基板，其中：

所述层压基板包括由金属制成的芯；并且

所述滤波器芯片设置在形成于所述芯中的开口的内部。

7.如权利要求1或2所述的电路基板，其中：

所述第一互连线和所述第二互连线被设置在如下投影区域中，所述滤波器芯片或所述有源部件沿所述层压基板的所述厚度方向投影在该投影区域中。