CN103811470A - 电路模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路模块，其不易发生在滤波器件和发热性电子部件的信号传输通路中混入噪声等不良状况，并且，不易发生由于来自发热性电子部件的热传递引起滤波器件的误操作等问题。电路模块具备如下结构：多层基板（11）具有金属制的芯层（11a），滤波器件（12收纳于该芯层（11a）的收纳部（11a1）内，滤波器件（12）和功率放大器IC（13）具有滤波器件（12）的整个平行投影区域（PPR12）与功率放大器IC（13）的平行投影区域（PPR13）重叠的位置关系，功率放大器IC（13）经由设置于多层基板（11）的多个导热孔（11t1）与芯层（11a）的上表面（厚度方向的一个面）连接。

Description

电路模块

技术领域

本发明涉及包括滤波器件和功率放大器IC等的发热性电子部件的电路构筑的电路模块。

背景技术

该种电路模块中的滤波器件和功率放大器IC等的发热性电子部件的配置方式中，已知有在多层基板的厚度方向的一个面并列安装有滤波器件和发热性电子部件的方式（例如，参照下述专利文献1的图3），和在多层基板中内置滤波器件并在多层基板的厚度方向的一个面的位于该滤波器件的正上方的位置安装有发热性电子部件的方式（例如参照下述专利文献2的图1～图4）。

在前一种方式中，虽然能够使发热性电子部件所产生的热经由设置于多层基板的多个导热孔从该多层基板的厚度方向的其它面侧向外部放出，但是为了缓和从该发热性电子部件向滤波器件的热传递，需要确保该滤波器件和发热性电子部件之间充分的距离，担心由此滤波器件和发热性电子部件的信号传输通路变长从而发生在该信号传输通路中混入噪声等的问题。

在后一种方式中，与前一种方式相比，虽然能够使内置与多层基板的滤波器件和发热性电子部件的信号传输通路较短，但是，不能够使用如前一种方式那样的导热孔，并且担心由于来自发热性电子部件的热传递引起滤波器件的误工作等的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-203652号公报

专利文献2：日本特开2007-312108号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种电路模块，其不易发生在滤波器件和发热性电子部件的信号传输通路中混入噪声等的不良状况，并且，不易发生由于来自发热性电子部件的热传递引起滤波器件的误工作等的问题。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明的电路模块的特征在于：具备在多层基板中内置有滤波器件并在该多层基板的厚度方向的一个面安装有发热性电子部件的结构，构筑有包括上述滤波器件和上述发热性电子部件的电路，上述多层基板具有金属制的芯层，上述滤波器件被收纳在形成于该芯层的收纳部内，上述滤波器件和上述发热性电子部件具有上述滤波器件的平行投影区域的至少一部分与上述发热性电子部件的平行投影区域重叠的位置关系，上述发热性电子部件经由设置于上述多层基板的多个导热孔与上述芯层的厚度方向的一个面连接。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种电路模块，其不易发生在滤波器件和发热性电子部件的信号传输通路中混入噪声等不良状况，并且，不易发生由于来自发热性电子部件的热传递引起滤波器件的误操作等问题。

附图说明

图1是应用本发明的电路模块的主要部分的纵剖面图。

图2是表示图1所示的滤波器件和功率放大器IC的位置关系的图。

具体实施方式

《电路模块的结构》

图1所示的电路模块具备多层基板11、内置于多层基板11的滤波器件12和安装于多层基板11的上表面（厚度方向的一个面）的功率放大器IC（发热性电子部件），构筑包括滤波器件12和功率放大器IC13的电路（高频电路）。

在如图1所示的剖面结构中，多层基板11具有兼用作接地布线的金属制的芯层11a；顺次设置于芯层11a的上表面（厚度方向的一个面）的绝缘层11b、导体层11c、绝缘层11d、导体层11e、绝缘层11f、导体层11g和绝缘层11h；顺次设置于芯层11a的下表面（厚度方向的另一个面）的绝缘层11i、导体层11j、绝缘层11k、导体层11l、绝缘层11m、导体层11n和绝缘层11o；设置于最上位的绝缘层11h的上表面的信号焊盘11p和接地焊盘11q；设置于最下位的绝缘层11o的下表面的信号焊盘11r和接地焊盘11s。

另外，多层基板11以大致等间隔具有从最上位的绝缘层11h的上表面到芯层11a的上表面的多个（图1中为3个）导热孔11t1，和从最上位的绝缘层11h的上表面到与芯层11a的上表面最接近的导体层11c的上表面的至少一个（图1中为1个）导热孔11t2。各导热孔11t1和11t2形成为横剖面大致圆形的柱状，各自的上端与焊盘部11t3连续，该焊盘部11t3设置于最上位的绝缘层11h的上表面。焊盘部11t3与功率放大器IC13的隔热盘（Thermal pad）13b（参照图2）连接，各导热孔11t1的下端面与芯层11a的上表面连接，导热孔11t2的下端面与作为接地布线的导体层11c的上表面连接。各导热孔11t1不与存在于芯层11a的上侧的导体层11c、11e和11g接触，导热孔11t2不与存在于芯层11a的上侧的导体层11e和11g接触。

另外，多层基板11以大致等间隔具有从最下位的绝缘层11o的下表面到达芯层11a的下表面的多个（图1中为4个）第二导热孔11u。各第二导热孔11u形成为横剖面为大致圆形的柱状，各自的上端面与芯层11a的下表面连接，各自的下端面与接地焊盘11s连接。各第二导热孔11u不与存在于芯层11a的下侧的导体层11j、11l和11n接触。多个第二导热孔11u的位置（中心位置）比形成一组的上述各导热孔11t1和导热孔11t2的位置（中心位置）向左向（与多层基板11的厚度方向正交的方向）错开。

另外，多层基板11具有两个导体孔11e1，其连接于与芯层11a的上表面第二接近的导体层11e，并且以其下端面与滤波器件12的多个焊盘12a（参照图2）中的两个连接。在芯层11a贯通形成有大致长方形形状的收纳部11a1，在该收纳部11a1内收纳有滤波器件12，在收纳部11a1的内壁和滤波器件12的间隙中设置有绝缘材料11v。

另外，芯层11a、各导体层11c、11e、11g、11j、11l和11n、信号焊盘11p和11r、接地焊盘11q和11s、各导热孔11t1和11t2及其焊盘部11t3、各第二导热孔11u由铜、铜合金等金属构成。芯层11a的厚度例如处于100～400μm的范围内，各导体层11c、11e、11g、11j、11l和11n的厚度、信号焊盘11p和11r的厚度、接地焊盘11q和11s的厚度、焊盘部11t3的厚度例如处于5～25μm的范围内。各导热孔11t1和11t2的直径、各第二导热孔11u的直径、各导体孔11e1的直径例如处于10～80μm的范围内。

另外，各绝缘层11b、11d、11f、11h、11i、11k、11m和11o、绝缘材料11v由环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、在这些中含有玻璃纤维等增强填料的树脂等的合成树脂构成。各绝缘层11b、11d、11f、11h、11i、11k、11m和11o的厚度例如处于10～30μm的范围内。

虽然在图1中没有呈现，但是在各导体层11c、11e、11g、11j、11l和11n中信号布线和接地布线二维地形成图案。另外，在最上位的绝缘层11h的上表面，二维地设置有信号焊盘11p和接地焊盘11q以外的信号焊盘和接地焊盘，在最下位的绝缘层11o的下表面，也二维地设置有信号焊盘11r和接地焊盘11s以外的信号焊盘和接地焊盘。

在图1所示的剖面结构中，滤波器件12是具有从输入的信号读取特定的频带的信号并进行输出的功能的电子部件，例如，是利用声表面波（Surface Acoustic Wave）的SAW滤波器、利用体声波（BulkAcoustic Wave）的BAW滤波器等的弹性波滤波器，在接收信号和发射信号时都可以使用。滤波器件12形成为大致长方体形状，在其上表面具有总共5个的焊盘12a（参照图2）。总共5个的焊盘12a包括输入用焊盘、输出用焊盘和接地用焊盘，在图1中，其中的两个与上述各导体孔11e1的下端面连接。

在图1所示的剖面结构中，功率放大器IC13是发挥将从滤波器件12输出的信号或向滤波器件12输入的信号增幅的功能的电子部件。功率放大器IC形成为比滤波器件12大的大致长方体形状，在其下表面两侧具有总共10个焊盘13a，在其中央部分具有比焊盘13a大的隔热盘13b（参照图2）。总共10个焊盘13a包括输入用焊盘、输出用焊盘、接地用焊盘和电源供给用焊盘，在图1中，其中的两个与上述信号焊盘11p和接地焊盘11q连接。另外，隔热盘13b与各导热孔11t1和11t2的上端连接，与所设置的焊盘部11t3连接。

这里，引用图2，说明滤波器件12和功率放大器IC13的位置关系。图2所示的PPR12表示滤波器件12的平行投影区域，CT12表示该平行投影区域PPR12的中心，PPR13表示功率放大器IC13的平行投影区域，CT13表示该平行投影区域PPR13的中心。另外，图2中所示的I-I线表示图1的剖面位置。

顺便一提，若例举图2中所示的滤波器件12和功率放大器IC13的具体尺寸的例子，滤波器件12的长度为1.2mm、宽度为0.7mm，功率放大器IC13的长度为3.0mm、宽度3.0mm。另外，芯层11a的厚度为0.34mm，大于滤波器件12的厚度（0.32mm）。

从图2可知，滤波器件12和功率放大器IC13具有滤波器件12的整个平行投影区域PPR12和功率放大器IC13的平行投影区域PPR13重叠的位置关系。

具体而言，滤波器件12的平行投影区域PPR12的大小小于功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的大小，滤波器件12的平行投影区域PPR12的中心CT12从功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的中心CT13错开。另外，若比较滤波器件12的平行投影区域PPR12和功率放大器IC13的隔热盘13b的平行投影区域PPR13b，滤波器件12的平行投影区域PPR12的大小小于隔热盘13b的平行投影区域PPR13b的大小，滤波器件12的平行投影区域PPR12的一部分和隔热盘13b的平行投影区域PPR13b重叠。

《利用上述电路模块得到的效果》

（效果1）上述电路模块具有如下结构：多层基板11具有金属制芯层11a，滤波器件12收纳于该芯层11a的收纳部11a1内，滤波器件12和功率放大器IC13具有滤波器件12的整个平行投影区域PPR12与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13重叠的位置关系，功率放大器IC13经由设置于多层基板11的多个导热孔11t1与芯层11a的上表面（厚度方向的一个面）连接。

即，由于在多层基板11的金属制芯层11a的收纳部11a1内收纳有滤波器件12，能够极力缩短该滤波器件12和功率放大器IC13的信号传输通路，并且，能够使在功率放大器IC13所产生的热经由设置于多层基板11的多个导热孔11t1高效地传递至金属制芯层11a，从该芯层11a的端面等向外部有效地放出。因此，不易发生在滤波器件12和功率放大器IC13的信号传输通路中混入噪声等问题，并且，不易发生由于来自功率放大器IC13的热传递引起滤波器件12的误操作等问题。

（效果2）上述电路模块具备如下结构：滤波器件12的平行投影区域PPR12的中心CT12与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的中心CT13错开，并且，滤波器件12的平行投影区域PPR12的大小小于功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的大小。

即，通过使滤波器件12的平行投影区域PPR12靠近功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的边缘，能够极力增加用于进行从功率放大器IC13向金属制芯层11a的热传递的导热孔11t1的数量。总之，能够更高效地利用导热孔11t1进行向芯层11a的热传递，更可靠地缓和从功率放大器IC13向滤波器件12的热传递。

（效果3）上述电路模块具备如下结构：在多层基板11的上表面（厚度方向的一个面）和芯层11a的上表面（厚度方向的一个面）之间具有作为接地布线的导体层11c，与多个导热孔11t1形成一组的导热孔11t2与作为该接地布线的导体层11c连接。

即，能够使在功率放大器IC13所产生的热经由多个导热孔11t1高效地传递至多层基板11的金属制芯层11a，从该芯层11a的端面等向外部有效地放出，并且，能够使在功率放大器IC13所产生的热经由导热孔11t2高效地传递至作为接地布线的导体层11c，从该导体层11c的端面等向外部有效地放出。总之，通过使在功率放大器IC13产生的热向金属制芯层11a和导体层11c二者传递，能够提高总的热放出效率。

（效果4）上述电路模块具备如下结构：功率放大器IC13在其下表面（与多层基板11的厚度方向的一个面相对的面）的中央部分具有隔热盘13b，在该隔热盘13b连接有多个导热孔11t1和导热孔11t2。

即，能够使在功率放大器IC13产生的热高效地引导至设置于其下表面中央部分的隔热盘13b，使所引导的热传递至多个导热孔11t1和导热孔11t2，因此，可以更高效地进行从功率放大器IC13向金属制芯层11a的热传递。

（效果5）上述电路模块具备如下结构：芯层11a的下表面（厚度方向的另一个面）和设置于多层基板11的下表面（厚度方向的另一个面）的接地焊盘11s经由设置于该多层基板11的多个第二导热孔11u连接。

即，能够使从功率放大器IC13经由多个导热孔11t1传递至金属性的芯层11a的热传递至多个第二导热孔11u，从接地焊盘11s向外部放出，因此，能够提高总的热放出效率。

（效果6）上述电路模块具备如下结构：多个第二导热孔11u的位置比形成一组的多个导热孔11t1和导热孔11t2的位置向左（与多层基板的厚度方向正交的方向）错开。

即，由于多个第二导热孔11u的位置错开，也能够使传递至金属性的芯层11a的热经由多个第二导热孔11u传递至接地焊盘11s，因此，提高与接地焊盘11s的位置相关的设计自由度。并且，由于没有对接地焊盘11s的位置制约，因此也能够在多层基板11的下表面（厚度方向的另一个面）中的功率放大器IC13的平行投影区域PPR13内配制信号焊盘11r，能够得到没有浪费的空白空间的小型的电路模块。

《上述电路模块的结构变形例》

（变形例1）在上述《电路模块的结构》中，例示了在多层基板11的金属制芯层11a的收纳部11a1中收纳有接收信号用或发送信号用的滤波器件12的结构，但是，在芯层11a的收纳部11a1中收纳有焊盘12a的数量和位置不同的同样的滤波器件12时，或者在芯层11a的收纳部11a1收纳有其它种类的滤波器件、例如一并具有接收信号用滤波部和发送信号用滤波部的双工器时，也能够同样地得到上述效果1～效果6。另外，作为芯层11a的收纳部11a1例示了贯通孔型的收纳部11a1，但是，将收纳部11a1形成为非贯通孔型的凹状时，也能够同样地得到上述效果1～效果6。另外，例示了在多层基板11的上表面（厚度方向的一个面）安装有功率放大器IC的结构，但是在多层基板11的上表面（厚度方向的一个面）安装有焊盘13a和13b的数量和位置等不同的同样的功率放大器IC时，或在多层基板11的上表面（厚度方向的一个面）安装有功率放大器IC以外的发热性电子部件、例如RFIC（Radio Frequency Integrated Circuit，射频集成电路）时，也能够同样地得到上述效果1～效果6。

（变形例2）在上述《电路模块的结构》中，作为滤波器件12和功率放大器IC13的位置关系例示了滤波器件12的整个平行投影区域PPR12与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13重叠的结构，但是，滤波器件12的平行投影区域PPR12的一部分与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13重叠时，也能够同样地得到上述效果1～效果6。

（变形例3）在上述《电路模块的结构》中，例示了滤波器件12的平行投影区域PPR12的中心CT12与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的中心CT13错开并且滤波器件12的平行投影区域PPR12的大小小于功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的大小的结构，但是，与滤波器件12的平行投影区域PPR12的大小无关，只要具有滤波器件12的平行投影区域PPR12的中心CT12与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的中心CT13错开并且滤波器件12的平行投影区域PPR12的至少一部分与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13重叠的位置关系，就能够同样地得到上述效果1～上述效果6。

（变形例4）在上述《电路模块的结构》中，例示了在多层基板11的上表面（厚度方向的一个面）和芯层11a的上表面（厚度方向的一个面）之间具有作为接地布线的导体层11c，并且和多个导热孔11t1形成一组的导热孔11t2与作为该接地布线的导体层11c连接的结构，但是，采用从形成一组的多个导热孔11t1和导热孔11t2除去该导热孔11t2的结构，也能够同样地得到上述效果1、上述效果2、上述效果4～上述效果6。

（变形例5）在上述《电路模块的结构》中，例示了功率放大器IC13在其下表面（与多个基板11的厚度方向的一个面相对的面）的中央部分具有隔热盘13b，并且在该隔热盘13b连接有多个导热孔11t1和导热孔11t2的结构，但是，采用从功率放大器IC13除去隔热盘13b，而将多个导热孔11t1和导热孔11t2与功率放大器IC13的主体直接连接的结构，也能够同样地得到上述效果1～上述效果6。

（变形例6）在上述《电路模块的结构》中，例示了芯层11a的下表面（厚度方向的另一个面）和设置于多层基板11的下表面（厚度方向的另一个面）的接地焊盘11s经由设置于该多层基板11的多个第二导热孔11u连接的结构，但是，采用除去多个第二导热孔11u的结构，也能够同样地得到上述效果1～上述效果4、上述效果6。

（变形例7）在上述《电路模块的结构》中，例示了多个第二导热孔11u的位置比形成一组的多个导热孔11t1和导热孔11t2的位置向左向（与多层基板的厚度方向正交的方向）错开的结构，但是，采用在与多层基板11的厚度方向正交的方向上多个第二导热孔11u的位置和形成一组的多个导热孔11t1和导热孔11t2的位置大致一致的结构，只要具有滤波器件12的平行投影区域PPR12的大小小于功率放大器IC13的平行投影区域PPR13的大小、并且滤波器件12的平行投影区域PPR12的至少一部分与功率放大器IC13的平行投影区域PPR13重叠的位置关系，就能够同样地得到上述效果1～上述效果6。

符号说明

11…多层基板，11a…芯层，11a1…收纳部，11r…信号焊盘，11s…接地焊盘，11t1、11t2…导热孔，11u…第二导热孔，12…滤波器件，PPR12…滤波器件的平行投影区域，CT12…滤波器件的平行投影区域的中心，13…功率放大器IC，13b…隔热盘，PPR13…功率放大器IC的平行投影区域，CT13…功率放大器IC的平行投影区域的中心。

Claims (9)

1.一种电路模块，其特征在于：

具备在多层基板中内置有滤波器件并在该多层基板的厚度方向的一个面安装有发热性电子部件的结构，构筑有包括所述滤波器件和所述发热性电子部件的电路，

所述多层基板具有金属制的芯层，所述滤波器件被收纳在形成于该芯层的收纳部内，

所述滤波器件和所述发热性电子部件具有所述滤波器件的平行投影区域的至少一部分与所述发热性电子部件的平行投影区域重叠的位置关系，

所述发热性电子部件经由设置于所述多层基板的多个导热孔与所述芯层的厚度方向的一个面连接。

2.如权利要求1所述的电路模块，其特征在于：

所述滤波器件的平行投影区域的中心从所述发热性电子部件的平行投影区域的中心错开。

3.如权利要求1或2所述的电路模块，其特征在于：

所述滤波器件的平行投影区域的大小小于所述发热性电子部件的平行投影区域的大小。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电路模块，其特征在于：

所述多层基板在其厚度方向的一个面与所述芯层的厚度方向的一个面之间具有接地布线，

所述多个导热孔包括与所述接地布线连接的至少一个导热孔。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电路模块，其特征在于：

所述发热性电子部件在朝向所述多层基板的厚度方向的一个面的面的中央部分具有隔热盘，在该隔热盘连接有所述多个导热孔。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电路模块，其特征在于：

所述芯层的厚度方向的另一个面和设置于所述多层基板的厚度方向的另一个面的接地焊盘，经由设置于所述多层基板的多个第二导热孔连接。

7.如权利要求6所述的电路模块，其特征在于：

所述多个第二导热孔的位置与所述多个导热孔的位置在与所述多层基板的厚度方向正交的方向上错开。

8.如权利要求1～7中任一项所述的电路模块，其特征在于：

所述多层基板在其厚度方向的另一个面的所述发热性电子部件的平行投影区域内具有信号焊盘。

9.如权利要求1～8中任一项所述的电路模块，其特征在于：

所述发热性电子部件为功率放大器IC。

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