CN104737452A - 高频模块 - Google Patents

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Abstract

高频模块(1)包括层叠基板(11)、功率放大器(12)、热过孔(91、92)、和带通滤波器(13)。功率放大器(12)安装于层叠基板(11)上。热过孔(91、92)形成于功率放大器(12)正下方的层叠基板(11)内，用于功率放大器(12)的散热。带通滤波器(13)形成于层叠基板(11)内，与功率放大器(12)相连接。热过孔(92)被用作为构成带通滤波器(13)的电感器。带通滤波器(13)在从层叠基板(11)的层叠方向看时与功率放大器(12)相重叠。

Description

高频模块
技术领域
本发明涉及包括高频放大电路和LC电路的高频模块。
背景技术
高频模块由于具有小型化、集成化等优点，因此当前被内置于广泛普及的移动电话等无线通信装置。作为高频模块的一个方式，例如由滤波电路、匹配电路、放大电路等构成，用于收发信号。现有的高频模块例如在专利文献1至3中示出。
专利文献1和2所记载的高频模块包括层叠基板、高频放大电路、热过孔和滤波电路。高频放大电路安装于层叠基板上。热过孔形成于高频放大电路正下方的层叠基板内，并贯穿层叠基板。滤波电路由使用SAW(Surface Acoustic Wave：表面声波)元件的SAW滤波器构成，安装于高频放大电路附近。
专利文献3所记载的高频模块与专利文献2相同，包括层叠基板、高频放大电路、热过孔和滤波电路。高频放大电路安装于层叠基板上。热过孔形成于高频放大电路正下方的层叠基板内，并贯穿层叠基板。专利文献3的滤波电路是由电感器和电容器组合成的LC滤波电路，电感器和电容器分别由设置于热过孔附近的层叠基板内的电极图案形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-121147号公报
专利文献2：日本专利特开2005-123909号公报
专利文献3：日本专利特开2005-166980号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1和2所记载的高频模块的情况下，为了将SAW滤波器安装于层叠基板上，需要在层叠基板上确保用于安装SAW滤波器的空间。
在专利文献3所记载的高频模块的情况下，LC滤波电路形成于层叠基板内。然而，由于热过孔配置在高频放大电路正下方，因此无法将LC滤波电路形成在高频放大电路正下方。因而，需要在层叠基板内确保用于形成LC滤波电路的空间。
本发明的目的在于实现在维持散热性的同时小型化的高频模块。
用于解决技术问题的技术方案
本发明所涉及的高频模块构成如下。高频模块包括层叠基板、高频放大电路、热过孔和LC电路。高频放大电路安装于层叠基板上。热过孔形成于高频放大电路正下方的层叠基板内，且用于高频放大电路的散热。LC电路形成于层叠基板内，且与高频放大电路相连接。热过孔被用作为构成LC电路的电感器。LC电路从层叠基板的层叠方向看时与高频放大电路相重叠。
根据该结构，与另行确保用于形成LC电路的空间的情况相比，能够使高频模块小型化。另外，能够维持高频模块的散热性。
另外，本发明所涉及的高频模块中，LC电路也可为LC滤波器。
热过孔具有较大的截面积以使散热性较好。由此，热过孔具有较低的电阻值。根据该结构，能够提高LC滤波器的Q值，改善LC滤波器的衰减特性。
另外，本发明所涉及的高频模块中，优选为热过孔贯穿层叠基板。根据该结构，高频模块能够得到足够的散热性。
另外，本发明所涉及的高频模块中，也可为LC电路具有LC并联谐振电路，构成LC并联谐振电路的电感器形成为环状。根据该结构，能够进一步提高LC滤波器的Q值，改善LC滤波器的衰减特性。
另外，本发明所涉及的高频模块也可构成如下。高频放大电路包括级联连接的多个基本放大电路。用于末级基本放大电路的散热的热过孔被用作为电感器。通过去除用于其他基本放大电路的热过孔从而形成空间，LC电路形成于该空间。根据该结构，通过去除预定的热过孔，从而能够在维持高频放大电路的散热性的同时，使高频模块小型化。
发明效果
根据本发明，与另行确保用于形成LC电路的空间的情况相比，能够使高频模块小型化。另外，能够维持高频模块的散热性。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的高频模块的电路图。
图2是第一实施方式所涉及的高频模块的外观立体图。
图3是第一实施方式所涉及的高频模块的主要部分剖视图。
图4是第一实施方式所涉及的高频模块的层叠图。
图5是第二实施方式所涉及的高频模块的主要部分剖视图。
具体实施方式
对本发明的第一实施方式所涉及的高频模块进行说明。图1是第一实施方式所涉及的高频模块的电路图。高频模块1包括功率放大器12和带通滤波器13。功率放大器12相当于本发明的高频放大电路。带通滤波器13相当于本发明的LC电路和LC滤波器。
带通滤波器13的一端与输入端子T1相连接。带通滤波器13的另一端与功率放大器12的一端相连接。功率放大器12的另一端与输出端子T2相连接。
输入端子T1与电容器C4的一端及电容器C6的一端相连接。输入端子T1和电容器C4、C6的连接点经由电容器C1和电感器L1所构成的LC并联谐振电路而接地。
电容器C4的另一端与电容器C5的一端相连接。电容器C4、C5的连接点经由电容器C2和电感器L2所构成的LC并联谐振电路而接地。
电容器C5的另一端与电容器C6的另一端及功率放大器12的另一端相连接。电容器C5、C6和功率放大器12的连接点经由电容器C3和电感器L3所构成的LC并联谐振电路而接地。
带通滤波器13通过适当地设定电容器C1至C6以及电感器L1至L3的值，从而仅使特定频带的信号通过。带通滤波器13从输入的信号中去除不需要的频带的信号。将不需要的频带的信号去除后的信号被发送至功率放大器12。
图2是第一实施方式所涉及的高频模块的外观立体图。图3是第一实施方式所涉及的高频模块的主要部分剖视图。高频模块1包括层叠基板11、功率放大器12和热过孔91、92。
层叠基板11包括电介质层、电极图案和过孔。过孔不只是形成于电介质层的贯通孔，还包含形成于贯通孔内的导体。电介质层与电极图案层叠，过孔贯穿电介质层。此外，以下，将从层叠基板11的层叠方向看时大致呈矩形状的电极图案称为平板电极，将作为接地的电极图案称为接地电极，将其他电极图案称为线路电极。
功率放大器12安装于层叠基板11的第一主面。热过孔91、92形成在功率放大器12正下方，贯穿层叠基板11。热过孔91、92的一端与功率放大器12相连接。热过孔91、92的另一端与接地端子55相连接。接地端子55形成于层叠基板11的第二主面(与第一主面相反一侧的主面)。
接地电极72形成于靠近第一主面处的电介质层。接地电极73形成于靠近第二主面处的电介质层。接地电极72、73与热过孔91、92相连接。平板电极85形成为与接地电极72相对向。平板电极89形成为与接地电极73相对向。平板电极85、89经由过孔和线路电极61而与热过孔92相连接。
接地电极72和平板电极85和夹在它们之间的电介质层构成电容器C11。接地电极73和平板电极89和夹在它们之间的电介质层构成电容器C12。电容器C11、C12构成图1所示的电容器C1。热过孔92和线路电极61和连接线路电极61与平板电极85、89的过孔被用作为电感器L1。
另外，热过孔92和线路电极61和连接线路电极61与平板电极85、89的过孔在从与层叠基板的层叠方向垂直的方向看时，以热过孔92和接地电极73的连接点为起点形成为环状。由此，通过使用过孔将电感器形成为环状，从而能够提高电感器的Q值。
带通滤波器13由电容器C11、C12、电感器L1和未图示的电路元件构成。带通滤波器13配置成从层叠基板11的层叠方向看时与功率放大器12局部重叠。
一般而言，在要增大电容器的电容时，若由一组相对电极来构成电容器，则需要增大相对电极的主面面积。而且，若相对电极的主面面积变大，则需要增大高频模块的尺寸。然而，若通过并联连接电容器C11、C12来构成电容器C1，则能够增大电容器C1的电容，而无需增大平板电极85、89的主面面积。而且，通过将电容器C11、C12配置成从与层叠基板11的主面垂直的方向看时相重叠，从而无需增大层叠基板11的主面面积。因而，能够在高频模块1内形成等效地具有大电容的电容器C1，而不会增大高频模块1的尺寸。
图4是第一实施方式所涉及的高频模块的层叠图。层叠基板11包括按照编号顺序层叠的电介质层101至116。电介质层101的主面成为层叠基板11的第一主面。电介质层116的主面成为层叠基板11的第二主面。此外，图4所示的小圆圈表示过孔。
安装用连接盘51以大致矩形的形状形成于电介质层101。功率放大器12安装于安装用连接盘51上。热过孔91、92、93、94形成在功率放大器12正下方，并贯穿层叠基板11。热过孔91、92、93、94与接地端子55及接地电极71、72、73相连接。
接地电极71形成于电介质层103的大致整个表面。平板电极82形成于电介质层104。接地电极72形成于电介质层105的大致整个表面。平板电极82经由电介质层103而与接地电极71相对向。平板电极82经由电介质层104而与接地电极72相对向。平板电极82和接地电极71、72和电介质层103、104构成电容器C2。
平板电极84、85形成于电介质层106。平板电极86形成于电介质层107。平板电极86经由过孔与平板电极82相连接。平板电极84经由电介质层105与接地电极72相对向。平板电极84和接地电极72和电介质层105构成电容器C3。平板电极84经由电介质层106与平板电极86相对向。平板电极84、86和电介质层106构成电容器C5。平板电极85经由电介质层105与接地电极72相对向。平板电极85和接地电极72和电介质层105构成电容器C1。平板电极85经由电介质层106与平板电极86相对向。平板电极85、86和电介质层106构成电容器C4。
线路电极61形成于电介质层108至110。线路电极61的一端与热过孔92相连接。线路电极61的另一端经由过孔与平板电极85相连接。热过孔92和线路电极61和连接平板电极85、89与线路电极61的过孔被用作为电感器L1。
线路电极62形成于电介质层108至110。线路电极62的一端与热过孔93相连接。线路电极62的另一端经由过孔与平板电极82、86相连接。热过孔93和线路电极62和连接平板电极82与线路电极62的过孔被用作为电感器L2。
线路电极63形成于电介质层108至110。线路电极63的一端与热过孔94相连接。线路电极63的另一端经由过孔与平板电极84相连接。热过孔94和线路电极63和连接平板电极84、88与线路电极63的过孔被用作为电感器L3。
线路电极65形成于电介质层109。线路电极65的一端与线路电极63相连接。线路电极65的另一端是带通滤波器13的输出端子，与功率放大器12的输入端子相连接。
平板电极87形成于电介质层113。平板电极88、89形成于电介质层114。接地电极73形成于电介质层115的大致整个表面。平板电极88经由过孔而与平板电极84相连接。平板电极89经由过孔而与平板电极85相连接。
平板电极87经由电介质层113而与平板电极88、89相对向。平板电极87、88、89和电介质层113构成电容器C6。平板电极88经由电介质层114而与接地电极73相对向。平板电极88和接地电极73和电介质层114构成电容器C3。平板电极89经由电介质层114而与接地电极73相对向。平板电极89和接地电极73和电介质层114构成电容器C1。
接地端子55和高频模块用输入端子56和高频模块用输出端子57以预定的图案形成于电介质层116。高频模块用输入端子56经由过孔与平板电极89相连接。高频模块用输入端子56与带通滤波器13的输入端子相对应。
根据第一实施方式，在功率放大器12正下方的层叠基板11内形成带通滤波器13的一部分。由此，与另行确保用于形成滤波器的空间的情况相比，能够使高频模块1小型化。此外，也可减少热过孔的数量，在功率放大器12正下方的层叠基板11内形成带通滤波器13的所有部分。由此，能够进一步使高频模块1小型化。
另外，热过孔92、93、94具有较大的截面积以使散热性较好。由此，热过孔92、93、94具有较低的电阻值。因而，通过使用热过孔92、93、94以作为带通滤波器13的电感器，从而能够提高带通滤波器13的Q值，改善带通滤波器13的衰减特性。
即，在利用线路电极和过孔来形成电感器，想要提高带通滤波器13的Q值的情况下，需要增大线路电极的宽度，或者需要使过孔变粗。因此，带通滤波器13的尺寸变大，进而高频模块1的尺寸变大。然而，带通滤波器13中，由于使用已形成于层叠基板11的热过孔92、93、94以作为电感器，因此能够提高带通滤波器13的Q值，而不会增大高频模块1的尺寸。
另外，由于热过孔91、92、93、94贯穿层叠基板11，因此高频模块1能够得到足够的散热性。另外，热过孔91、92、93、94具有较低的电阻值，并且与接地电极71、72、73直接连接。因而，能够使带通滤波器13接地特性良好。
此外，电感器L1、L2、L3也可由过孔和线路电极形成。另外，电感器L1、L2、L3也可由过孔和线路电极形成为环状。在由过孔和线路电极构成的电感器是环状的情况下，与不是环状的情况相比，能够提高带通滤波器13的Q值，改善带通滤波器13的衰减特性。另外，本发明所涉及的LC电路也可为高通滤波器或低通滤波器。
对本发明的第二实施方式所涉及的高频模块进行说明。图5是第二实施方式所涉及的高频模块的主要部分剖视图。下面，对与第一实施方式不同的点进行说明。
高频模块1A包括将功率放大器12A1、12A2、12A3级联连接的功率放大器12A，以取代第一实施方式的功率放大器12。功率放大器12A1、12A2、12A3相当于本发明的基本放大电路。功率放大器12A相当于本发明的高频放大电路。功率放大器12A1、12A2、12A3例如由FET或双极型晶体管构成。
热过孔91、92仅形成于末级的功率放大器12A3正下方，不形成于功率放大器12A1、12A2正下方。带通滤波器13形成于功率放大器12A的大致正下方。
末级的功率放大器12A3与功率放大器12A1、12A2相比具有较大的负载。由此，来自末级的功率放大器12A3的发热量在来自功率放大器12A的发热量中占据较多的比例。因而，即使不在功率放大器12A1、12A2正下方形成热过孔，只要在末级的功率放大器12A3正下方形成热过孔91、92，也能维持散热性。由此，能够在维持散热性的同时，使高频模块1A小型化。
此外，在无法得到所期望的散热性的情况下，也可在功率放大器12A2正下方也形成热过孔。另外，级联连接的功率放大器的数量也可为4个以上。在这种情况下，热过孔形成于末级的功率放大器正下方和无法忽略发热量的其他功率放大器正下方。
标号说明
1、1A 高频模块
11 层叠基板
12、12A、12A1、12A2、12A3 功率放大器
13 带通滤波器
51 安装用连接盘
55 接地端子
56 高频模块用输入端子
57 高频模块用输出端子
61、62、63、65 线路电极
71、72、73 接地电极
82、84、85、86、87、88、89 平板电极
91、92、93、94 热过孔
101～116 电介质层
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C11、C12 电容器
L1、L2、L3 电感器

Claims (5)

1.一种高频模块，其特征在于，包括：
层叠基板；
高频放大电路，该高频放大电路安装于所述层叠基板上；
热过孔，该热过孔形成于所述高频放大电路正下方的所述层叠基板内，且用于所述高频放大电路的散热；以及
LC电路，该LC电路形成于所述层叠基板内，与所述高频放大电路相连接，且具有电感器和电容器，
所述热过孔被用作为所述电感器，
所述LC电路在从所述层叠基板的层叠方向看时与所述高频放大电路相重叠。
2.如权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
所述LC电路是LC滤波器。
3.如权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，
所述热过孔贯穿所述层叠基板。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的高频模块，其特征在于，
所述LC电路具有LC并联谐振电路，
构成所述LC并联谐振电路的所述电感器形成为环状。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的高频模块，其特征在于，
所述高频放大电路包括级联连接的多个基本放大电路，
形成于末级的所述基本放大电路正下方的所述热过孔被用作为所述电感器，
在其他所述基本放大电路的正下方形成空间，所述LC电路形成于所述空间。
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