CN113497637B - 高频模块、高频电路以及通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供实现滤波器特性的提高的高频模块、高频电路以及通信装置。滤波器(11)具有:第一输入输出电极(111)和第二输入输出电极(112),且上述滤波器(11)配置于安装基板(6)的第一主面(61)。安装基板(6)具有:第一焊盘电极(611)、第二焊盘电极(612)、接地端子(623)以及多个通孔导体(645)。第一焊盘电极连接到第一输入输出电极。第二焊盘电极连接到第二输入输出电极。接地端子在安装基板的厚度方向D1上位于比第一主面靠第二主面(62)侧。多个通孔导体配置于第一主面与第二主面之间,并连接到接地端子。在从安装基板的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体位于第一焊盘电极与第二焊盘电极之间。
Description
技术领域
本发明通常涉及高频模块、高频电路以及通信装置,更为详细而言,涉及具备滤波器的高频模块、具备该高频模块的高频电路、以及具备该高频电路的通信装置。
背景技术
以往,已知有具备第一滤波器芯片和第二滤波器芯片的分波装置(例如,参照专利文献1)。
专利文献1所公开的分波装置是具备双工器(Duplexer)和滤波器的三工器。第一滤波器芯片包括双工器。第二滤波器芯片包括滤波器。
在专利文献1中,示出安装于电路基板上的第一滤波器芯片以及第二滤波器芯片的示意配置。
专利文献1:国际公开第2016/056377号
在高频模块中,在具备安装基板以及安装于安装基板的滤波器的情况下,存在滤波器的滤波器特性降低的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现滤波器特性的提高的高频模块、高频电路以及通信装置。
本发明的一个方式的高频模块具备:安装基板和滤波器。上述安装基板具有相互对置的第一主面和第二主面。上述滤波器具有第一输入输出电极和第二输入输出电极,且上述滤波器配置于上述安装基板的上述第一主面。上述安装基板具有:第一焊盘电极、第二焊盘电极、接地端子以及多个通孔导体。上述第一焊盘电极连接到上述第一输入输出电极。上述第二焊盘电极连接到上述第二输入输出电极。上述接地端子在上述安装基板的厚度方向上位于比上述第一主面更靠上述第二主面侧。上述多个通孔导体配置在上述第一主面与上述第二主面之间,并连接到上述接地端子。在从上述厚度方向的俯视时,上述多个通孔导体位于上述第一焊盘电极与上述第二焊盘电极之间。
本发明的一个方式的高频电路具备:上述高频模块和放大器。上述放大器与上述高频模块的上述滤波器连接。
本发明的一个方式的通信装置具备:上述高频电路和信号处理电路。上述信号处理电路对通过上述高频模块的上述滤波器的高频信号进行信号处理。
本发明的上述方式的高频模块、高频电路以及通信装置能够实现滤波器特性的提高。
附图说明
图1是实施方式1的高频模块的俯视图。
图2是上述的高频模块的一部分断裂的俯视图。
图3是透视上述的高频模块的一部分的立体图。
图4是上述的高频模块的一部分断裂的透视侧面图。
图5是上述的高频模块的一部分断裂的剖视图。
图6的A是上述的高频模块中的安装基板的俯视图。图6的B示出上述的高频模块中的安装基板,是图4的B-B线剖视图。图6的C示出上述的高频模块中的安装基板,是图4的C-C线剖视图。图6的D示出上述的高频模块中的安装基板,是从安装基板的第一主面侧透视第二主面的俯视图。
图7是上述的高频模块中的第一滤波器、第二滤波器以及第三滤波器的滤波器通过特性的说明图。
图8是上述的高频模块的电路图。
图9是上述的高频模块中的第一滤波器的电路图。
图10是表示实施方式1的高频模块中的第一滤波器的滤波器通过特性和比较例的高频模块中的第一滤波器的滤波器通过特性的图表。
图11是表示实施方式1的高频模块中的第一滤波器的第一输入输出电极-第二输入输出电极间的隔离特性和比较例的高频模块中的第一滤波器的第一输入输出电极-第二输入输出电极间的隔离特性的图表。
图12是具备实施方式1的高频模块的高频电路以及通信装置的电路图。
图13是实施方式1的变形例1的高频模块的电路图。
图14是实施方式1的变形例2的高频模块的电路图。
图15是实施方式2的高频模块的俯视图。
图16是上述的高频模块的一部分断裂的俯视图。
图17是透视上述的高频模块的一部分的立体图。
图18的A是上述的高频模块中的安装基板的俯视图。图18的B是上述的高频模块中的安装基板的横向剖视图。图18的C是上述的高频模块中的安装基板的另一横向剖视图。图18的D表示上述的高频模块中的安装基板,是从安装基板的第一主面侧透视第二主面的俯视图。
图19是实施方式2的变形例的高频模块的电路图。
图20是实施方式3的高频模块的一部分断裂的俯视图。
图21是透视上述的高频模块的一部分的立体图。
图22是实施方式4的高频模块的俯视图。
附图标记说明:1、1a、1b、1c…高频模块;2…高频电路;6、6a、6b…安装基板;61…第一主面;600…共用端子;601…第一端子;602…第二端子;603…第三端子;611…第一焊盘电极;612…第二焊盘电极;613…第三焊盘电极;614…第四焊盘电极;616…第五焊盘电极;62…第二主面;63…侧面;64…侧面;65…侧面;66…侧面;623…接地端子;641…第一布线部;642…第二布线部;6421…布线用通孔导体;6422…内层导体部;6423…布线用通孔导体;645…通孔导体;646…内层布线部;647…内层布线部;648…通孔导体;649…内层布线部;650…通孔导体;651…接地层(第一接地层);652…通孔导体;653…第二接地层;7…树脂层;10…滤波器装置;11…滤波器(第一滤波器);110…压电性基板;1101…第一主面;1102…第二主面;111…第一输入输出电极;112…第二输入输出电极;113…接地电极;114…接地电极;116…IDT电极;118…隔离物层;119…盖部件;12…第二滤波器;121…输入输出电极;122…输入输出电极;13…第三滤波器;131…输入输出电极;132…输入输出电极;16…电子部件;20…第一收发信号电路;21…第一开关;211…共用端子;212、213…选择端子;22…发送滤波器;23…接收滤波器;24…功率放大器;25…低噪声放大器;30…第二收发信号电路;31…第二开关;311…共用端子;312~314…选择端子;32~34…双工器;35…第三开关;351…共用端子;352~354…选择端子;36…第四开关;361…共用端子;362~364…选择端子;37…功率放大器;38…低噪声放大器;40…第三收发信号电路;41…同向双工器;42…第五开关;421…共用端子;422、423…选择端子;43…第六开关;431…共用端子;432、433…选择端子;44…发送滤波器;45…接收滤波器;46…发送滤波器;47…接收滤波器;48…功率放大器;49…低噪声放大器;50…功率放大器;51…低噪声放大器;55…控制器;83…侧面接地层;84…侧面接地层;85…侧面接地层;86…侧面接地层;S1~S5…串联臂谐振器;P1~P4…并联臂谐振器;N1~N4…节点;300…通信装置;301…信号处理电路;302…RF信号处理电路;303…基带信号处理电路;310…天线;D1…厚度方向;DA1…直线;SQ1…直角四边形;T1…天线端子;T2~T10…信号端子;α…顶角。
具体实施方式
在以下的实施方式等中参照的图1~6D、图15~18D以及图20~22均是示意图,图中的各构成要素的大小、厚度每一个的比未必反映出实际的尺寸比。
(实施方式1)
以下,参照图1~图12对实施方式1的高频模块1、高频电路2以及通信装置300进行说明。
(1)高频模块的概要
如图1以及2所示,实施方式1的高频模块1具备:安装基板6和滤波器11。如图3~5所示,安装基板6具有相互对置的第一主面61和第二主面62。如图1~5所示,滤波器11具有第一输入输出电极111和第二输入输出电极112,且上述滤波器11配置于安装基板6的第一主面61。
如图1所示,第一滤波器11具有:第一输入输出电极111和第二输入输出电极112、以及多个(2个)接地电极113、114作为多个(4个)外部连接电极。
滤波器11(以下,也称为第一滤波器11)是具有规定通带的带通滤波器。第一滤波器11的规定通带对应Wi-Fi(注册商标)的2.4GHz频段的频带。规定通带例如包含于2400MHz-2483MHz的频带。
高频模块1除了第一滤波器11以外,还具备第二滤波器12。第二滤波器12配置于安装基板6的第一主面61。在实施方式1的高频模块1中,包括第一滤波器11和第二滤波器12的滤波器装置10配置于安装基板6的第一主面61。第一滤波器11和第二滤波器12被单封装化。第二滤波器12例如在比第一滤波器11的规定通带靠低频侧具有通带。比规定通带低频侧的通带例如包含于1710MHz-2370MHz的频带。第二滤波器12例如是中频用滤波器。第二滤波器12例如是带阻滤波器,在第一滤波器11的规定通带具有阻带,在比第一滤波器11的规定通带靠高频侧也具有通带。比规定通带靠高频侧的通带例如包含于2496MHz-2690MHz的频带。第二滤波器12在比第一滤波器11的规定通带靠低频侧和高频侧的至少一方具有通带即可。
另外,高频模块1还具备第三滤波器13。例如,第三滤波器13在比第一滤波器11的规定通带靠高频侧具有通带。第三滤波器13例如是超高频带(UHB)用滤波器。第三滤波器13的通带例如包含于3300MHz-5000MHz的频带。第三滤波器13的通带包含于3300MHz-5000MHz的频带即可,例如,也可以是3400MHz-3600MHz。第三滤波器13的通带处于比第二滤波器12的通带靠高频侧。在图7中,用实线A1示意性地示出第一滤波器11的滤波器特性,用虚线B1示出第二滤波器12的滤波器特性,用点划线C1示意性地示出第三滤波器13的滤波器特性。
在高频模块1中,包括第一滤波器11和第二滤波器12的一个滤波器装置10、以及第三滤波器13安装于安装基板6。如图8所示,高频模块1构成包括第一滤波器11、第二滤波器12以及第三滤波器13的复用器。在这里,第二滤波器12具有:输入输出电极121和输入输出电极122。另外,第三滤波器13具有:输入输出电极131和输入输出电极132。高频模块1还具备:共用端子600、第一端子601、第二端子602以及第三端子603。共用端子600是连接有第一滤波器11的第一输入输出电极111、第二滤波器12的输入输出电极121以及第三滤波器13的输入输出电极131的端子。第一端子601是连接有第一滤波器11的第二输入输出电极112的端子。第二端子602是连接有第二滤波器12的输入输出电极122的端子。第三端子603是连接有第三滤波器13的输入输出电极132的端子。
另外,如图1所示,高频模块1除了滤波器11、第二滤波器12以及第三滤波器13以外,还具备配置于安装基板6的第一主面61的多个(在图1的例子中,为6)电子部件16。多个电子部件16包括如图8所示的多个(4个)匹配电路140、142、152、153的构成要素(电感器、电容器等)。匹配电路140连接在第一滤波器11的第一输入输出电极111以及第二滤波器12的输入输出电极121与共用端子600之间。匹配电路142连接在第三滤波器13的输入输出电极131与共用端子600之间。匹配电路152连接在第二滤波器12的输入输出电极122与第二端子602之间。匹配电路153连接在第三滤波器13的输入输出电极132与第三端子603之间。
实施方式1的高频模块1具备:安装基板6和滤波器11。安装基板6具有相互对置的第一主面61和第二主面62。滤波器11具有第一输入输出电极111和第二输入输出电极112,且上述滤波器11配置于安装基板6的第一主面61。安装基板6具有:第一焊盘电极611、第二焊盘电极612、接地端子623以及多个(例如,5个)通孔导体645。第一焊盘电极611连接到第一输入输出电极111。第二焊盘电极612连接到第二输入输出电极112。接地端子623在安装基板6的厚度方向D1上位于比第一主面61靠第二主面62侧。多个通孔导体645配置于第一主面61与第二主面62之间,并连接到接地端子623。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一焊盘电极611与第二焊盘电极612之间(参照图2以及图3)。由此,实施方式1的高频模块1能够实现滤波器特性的提高。
(2)高频电路以及通信装置的概要
以下,基于图12,对具备实施方式1的高频模块1的高频电路2以及通信装置300进行说明。
具备高频模块1的高频电路2例如用于多模式/多模式兼容的通信装置300。通信装置300例如是移动电话(例如,智能手机),但并不局限于此,例如,也可以是可穿戴终端(例如,智能手表)等。高频模块1例如是能够应对4G(第四代移动通信)标准、5G(第五代移动通信)标准等的模块。4G标准例如是3GPP LTE(Long Term Evolution:长期演进)标准。5G标准例如是5G NR(New Radio:新空口)。高频电路2是能够应对载波聚合以及双重连接的电路。
在对高频电路2以及通信装置300进行说明之后,对高频模块1进行更为详细的说明。
高频电路2例如构成为对从信号处理电路301输入的发送信号(高频信号)进行放大并输出至天线310。另外,高频电路2构成为对从天线310输入的接收信号(高频信号)进行放大并输出至信号处理电路301。信号处理电路301不是高频电路2的构成要素,而是具备高频电路2的通信装置300的构成要素。高频电路2例如由通信装置300所具备的信号处理电路301控制。通信装置300具备:高频电路2和信号处理电路301。通信装置300还具备天线310。
信号处理电路301例如包括:RF信号处理电路302和基带信号处理电路303。RF信号处理电路302例如是RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit:射频集成电路),进行针对高频信号的信号处理。RF信号处理电路302例如对从基带信号处理电路303输出的高频信号(发送信号)进行上转换等信号处理,并输出进行信号处理的高频信号。另外,RF信号处理电路302例如对从高频模块1输出的高频信号(接收信号)进行下转换等信号处理,并将进行信号处理后的高频信号向基带信号处理电路303输出。基带信号处理电路303例如是BBIC(Baseband Integrated Circuit:基带集成电路)。基带信号处理电路303根据基带信号生成I相信号以及Q相信号。基带信号例如是从外部输入的声音信号、图像信号等。基带信号处理电路303通过合成I相信号和Q相信号来进行IQ调制处理,并输出发送信号。此时,发送信号被生成为对规定频率的载波信号以比该载波信号的周期长的周期进行振幅调制而成的调制信号(IQ信号)。通过基带信号处理电路303处理后的接收信号例如作为图像信号用于图像显示、或者作为声音信号用于通话。高频模块1在天线310与信号处理电路301的RF信号处理电路302之间传递高频信号(接收信号、发送信号)。
高频电路2具备:构成复用器的高频模块1、第一收发信号电路20、第二收发信号电路30以及第三收发信号电路40。多个外部连接端子包括:天线端子以及8个信号端子T2~T9。
在高频电路2中,高频模块1的共用端子600连接到天线端子T1。天线端子T1连接到天线310。
第一收发信号电路20经由高频模块1的第一滤波器11连接到天线端子T1。第一收发信号电路20包含:第一开关21、发送滤波器22、接收滤波器23、功率放大器24以及低噪声放大器25。
第一开关21具有:共用端子211以及多个(在图示例中,为2个)选择端子212、213。共用端子211连接到第一滤波器11(的第二输入输出电极112)。选择端子212连接到发送滤波器22。选择端子213连接到接收滤波器23。
第一开关21是能够将多个选择端子212、213中的一个以上的端子连接到共用端子211的开关。
第一开关21例如通过信号处理电路301来控制。第一开关21例如应对MIPI(MobileIndustry Processor Interface:移动产业处理器接口)标准。第一开关21例如根据来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,切换共用端子211与多个选择端子212、213的连接状态。第一开关21例如是开关IC(Integrated Circuit:集成电路)。
发送滤波器22使来自RF信号处理电路302的发送信号(高频信号)通过。
接收滤波器23使由天线310接收并通过第一滤波器11的接收信号(高频信号)通过。
功率放大器24具有:输入端子以及输出端子。功率放大器24的输入端子连接到信号端子T2。功率放大器24的输出端子连接到发送滤波器22。信号端子T2例如是用于输入来自外部电路(例如,信号处理电路301)的发送信号的端子,且上述信号端子T2连接到信号处理电路301。功率放大器24例如放大来自信号处理电路301的发送信号(高频信号)并输出。
第一收发信号电路20也可以包括连接在功率放大器24的输出端子与发送滤波器22之间的输出匹配电路。输出匹配电路是用于取功率放大器24与发送滤波器22的阻抗匹配的电路。
低噪声放大器25具有:输入端子以及输出端子。低噪声放大器25的输入端子连接到接收滤波器23。低噪声放大器26的输出端子连接到信号端子T3。信号端子T3例如是用于将来自低噪声放大器25的高频信号(接收信号)向外部电路(例如,信号处理电路301)输出的端子,且上述信号端子T3连接到信号处理电路301。低噪声放大器25对输入至输入端子的接收信号进行放大并从输出端子输出。
第一收发信号电路20也可以包括连接在接收滤波器23与低噪声放大器25的输入端子之间的输入匹配电路。输入匹配电路是用于取接收滤波器23与低噪声放大器25的阻抗匹配的电路。
第二收发信号电路30经由高频模块1的第二滤波器12连接到天线端子T1。第二收发信号电路30包括:第二开关31、双工器32、33、34、第三开关35、第四开关36、功率放大器37以及低噪声放大器38。
第二开关31具有:共用端子311以及多个(在图示例中,为3个)选择端子312、313、314。共用端子311连接到第二滤波器12。选择端子312连接到双工器32。选择端子313连接到双工器33。选择端子314连接到双工器34。
第二开关31例如是能够将3个选择端子312、313、314中的至少一个以上的端子连接到共用端子311的开关。在这里,第二开关31例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第二开关31例如应对MIPI标准。第二开关31例如根据来自信号处理电路301的控制信号,切换共用端子311与3个选择端子312、313、314的连接状态。第二开关31例如是开关IC。
第三开关35具有:共用端子351以及多个(在图示例中,为3个)选择端子352、353、354。共用端子351与功率放大器37电连接。选择端子352连接到双工器32。选择端子353连接到双工器33。选择端子354连接到双工器34。
第三开关35例如是能够将3个选择端子352、353、354中的至少一个以上的端子连接到共用端子351的开关。在这里,第三开关35例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第三开关35例如应对MIPI标准。第三开关35例如根据来自信号处理电路301的控制信号,切换共用端子351与3个选择端子352、353、354的连接状态。第三开关35例如是开关IC。
第四开关36具有:共用端子361和多个(在图示例子中,为3个)选择端子362、363、364。共用端子361与低噪声放大器38电连接。选择端子362连接到双工器32。选择端子363连接到双工器33。选择端子364连接到双工器34。
第四开关36例如是能够将3个选择端子362、363、364中的至少一个以上的端子连接到共用端子361的开关。在这里,第四开关36例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第四开关36例如应对MIPI标准。第四开关36例如根据来自信号处理电路301的控制信号,切换共用端子361与3个选择端子362、363、364的连接状态。第四开关36例如是开关IC。
多个双工器32~34中的每个双工器具有:发送滤波器、接收滤波器、共用端子、发送端子以及接收端子。在多个双工器32~34中的每个双工器中,发送滤波器连接在共用端子与发送端子之间。在多个双工器32~34中的每个双工器中,接收滤波器连接在共用端子与接收端子之间。多个双工器32~34的共用端子与第二开关31的多个选择端子312~314一对一地连接。另外,多个双工器32~34的发送端子与第三开关35的多个(在图示例中,为3个)的选择端子352~354一对一地连接。多个双工器32~34的接收端子与第四开关36的多个选择端子362~364一对一地连接。多个双工器32~34的发送滤波器的通带相互不同。多个双工器32~34的接收滤波器的通带相互不同。
功率放大器37具有:输入端子以及输出端子。功率放大器37的输入端子连接到信号端子T4。功率放大器37的输出端子连接到第三开关35的共用端子351。信号端子T4例如是用于输入来自外部电路(例如,信号处理电路301)的发送信号的端子,且上述信号端子T4连接到信号处理电路301。功率放大器37例如对来自信号处理电路301的发送信号(高频信号)进行放大并输出。
第二收发信号电路30也可以包括连接在功率放大器37的输出端子与第三开关35的共用端子351之间的输出匹配电路。输出匹配电路是用于取功率放大器37与第三开关35的阻抗匹配的电路。
低噪声放大器38具有:输入端子以及输出端子。低噪声放大器38的输入端子连接到第四开关36的共用端子361。低噪声放大器38的输出端子连接到信号端子T5。信号端子T3例如是用于将来自低噪声放大器38的高频信号(接收信号)向外部电路(例如,信号处理电路301)输出的端子,且上述信号端子T3连接到信号处理电路301。低噪声放大器38对输入至输入端子的接收信号进行放大并从输出端子输出。
第二收发信号电路30也可以包括连接在第四开关36的共用端子361与低噪声放大器38的输入端子之间的输入匹配电路。输入匹配电路是用于取第四开关36与低噪声放大器38的阻抗匹配的电路。
第三收发信号电路40经由高频模块1的第三滤波器13连接到天线端子T1。第三收发信号电路40包括:同向双工器41(Diplexer)、发送滤波器44、接收滤波器45、发送滤波器46、接收滤波器47、第五开关42、第六开关43、2个功率放大器48、50以及2个低噪声放大器49、51。
同向双工器41具有:第一收发信号滤波器、第二收发信号滤波器、共用端子、第一收发信号端子以及第二收发信号端子。在同向双工器41中,第一收发信号滤波器连接在共用端子与第一收发信号端子之间。在同向双工器41中,第二收发信号滤波器连接在共用端子与第二收发信号端子之间。
第五开关42具有:共用端子421以及多个(在图示例中,为2个)选择端子422、423。共用端子421连接到同向双工器41的第一收发信号端子。选择端子422连接到发送滤波器44。选择端子423连接到接收滤波器45。
第五开关42例如是能够将2个选择端子422、423中的一个选择端子连接到共用端子421的开关。第五开关42例如应对MIPI标准。第五开关42例如根据来自信号处理电路301的控制信号,切换共用端子421与2个选择端子422、423的连接状态。第五开关42例如是开关IC。
第六开关43具有:共用端子431以及多个(在图示例中,为2个)选择端子432、433。共用端子431连接到同向双工器41的第二收发信号端子。选择端子432连接到发送滤波器46。选择端子433连接到接收滤波器47。
第六开关43例如是能够将2个选择端子432、433中的一个选择端子连接到共用端子431的开关。第六开关43例如应对MIPI标准。第六开关43例如根据来自信号处理电路301的控制信号,切换共用端子431与2个选择端子432、433的连接状态。第六开关43例如是开关IC。
发送滤波器44使从RF信号处理电路302输出并被功率放大器48放大的发送信号(高频信号)通过。发送滤波器46使从RF信号处理电路302输出并被功率放大器48放大的发送信号(高频信号)通过。发送滤波器44和发送滤波器46具有相互不同的通带。
接收滤波器45使由天线310接收并通过第三滤波器13以及同向双工器41的第一收发信号滤波器的接收信号(高频信号)通过。接收滤波器47使由天线310接收并通过第三滤波器13以及同向双工器41的第二收发信号滤波器的接收信号(高频信号)通过。
功率放大器48具有:输入端子以及输出端子。功率放大器48的输入端子连接到信号端子T6。功率放大器48的输出端子连接到发送滤波器44。信号端子T6例如是用于输入来自外部电路(例如,信号处理电路301)的发送信号的端子,且上述信号端子T6连接到信号处理电路301。功率放大器48例如放大来自信号处理电路301的发送信号(高频信号)并输出。
第三收发信号电路40也可以包括连接在功率放大器48的输出端子与发送滤波器44之间的输出匹配电路。输出匹配电路是用于取功率放大器48与发送滤波器44的阻抗匹配的电路。
功率放大器50具有:输入端子以及输出端子。功率放大器50的输入端子连接到信号端子T8。功率放大器50的输出端子连接到发送滤波器46。信号端子T8例如是用于输入来自外部电路(例如,信号处理电路301)的发送信号的端子,且上述信号端子T8连接到信号处理电路301。功率放大器50例如放大来自信号处理电路301的发送信号(高频信号)并输出。
第三收发信号电路40也可以包括连接在功率放大器50的输出端子与发送滤波器46之间的输出匹配电路。输出匹配电路是用于取功率放大器50与发送滤波器46的阻抗匹配的电路。
低噪声放大器49具有:输入端子以及输出端子。低噪声放大器49的输入端子连接到接收滤波器45。低噪声放大器49的输出端子连接到信号端子T7。信号端子T7例如是用于将来自低噪声放大器49的高频信号(接收信号)向外部电路(例如,信号处理电路301)输出的端子,且上述信号端子T7连接到信号处理电路301。低噪声放大器49对输入至输入端子的接收信号进行放大并从输出端子输出。
第三收发信号电路40也可以包括连接在接收滤波器45与低噪声放大器49的输入端子之间的输入匹配电路。输入匹配电路是用于取接收滤波器45与低噪声放大器49的阻抗匹配的电路。
低噪声放大器51具有:输入端子以及输出端子。低噪声放大器51的输入端子连接到接收滤波器47。低噪声放大器51的输出端子连接到信号端子T9。信号端子T9例如是用于将来自低噪声放大器51的高频信号(接收信号)向外部电路(例如,信号处理电路301)输出的端子,且上述信号端子T9连接到信号处理电路301。低噪声放大器51对输入至输入端子的接收信号进行放大并从输出端子输出。
第三收发信号电路40也可以包括连接在接收滤波器47与低噪声放大器51的输入端子之间的输入匹配电路。输入匹配电路是用于取接收滤波器47与低噪声放大器51的阻抗匹配的电路。
高频电路2还具备控制器55,上述控制器55根据来自信号处理电路301的控制信号来控制多个(在图示例中,为4个)功率放大器24、37、48、50。控制器55例如应对MIPI标准。高频电路2还具备信号端子T10,上述信号端子T10连接有控制器55。控制器55例如经由信号端子T10连接到信号处理电路301。信号端子T10是用于将来自外部电路(例如,信号处理电路301)的控制信号向控制器55输入的端子。控制器55基于从信号端子T10获取的控制信号来控制多个功率放大器24、37、48、50。
另外,高频电路2包括多个接地端子。多个接地端子是与通信装置300所具备的上述的电路基板的接地电极电连接并被赋予接地电位的端子。
(3)高频模块的详细内容
以下,参照图1~12对高频模块1的详细内容进行说明。
(3.1)高频模块的电路结构
高频模块1具备多个外部连接端子。如图8所示,多个外部连接端子包括:共用端子600、第一端子601、第二端子602、第三端子603以及接地端子623(参照图6的D)。共用端子600是连接有第一滤波器11的第一输入输出电极111、第二滤波器12的输入输出电极121以及第三滤波器13的输入输出电极131的外部连接端子。第一端子601是连接有第一滤波器11的第二输入输出电极112的外部连接端子。第二端子602是连接有第二滤波器12的输入输出电极122的外部连接端子。第三端子603是连接有第三滤波器13的输入输出电极132的外部连接端子。
高频模块1也可以具备连接在第一滤波器11的第二输入输出电极112与第一端子601之间的第一匹配电路。第一匹配电路例如是用于使在第一端子601中连接到与第一滤波器11侧相反侧的电路和第一滤波器11的阻抗匹配的电路。
另外,高频模块1具备连接在第二滤波器12的输入输出电极122与第二端子602之间的匹配电路152。匹配电路152例如是用于使在第二端子602中连接到与第二滤波器12侧相反侧的电路和第二滤波器12的阻抗匹配的电路。
另外,高频模块1具备连接在第三滤波器13的输入输出电极132与第三端子603之间的匹配电路153。匹配电路153例如是用于使在第三端子603中连接到与第三滤波器13侧相反侧的电路和第三滤波器13的阻抗匹配的电路。
第一滤波器11例如是梯型滤波器。第一滤波器11具有多个谐振器。如图9所示,多个谐振器例如包括:多个(例如,5个)串联臂谐振器S1~S5以及多个(例如,4个)并联臂谐振器P1~P4。
多个串联臂谐振器S1~S5设置在第一输入输出电极111与第二输入输出电极112之间的路径104(以下,也称为串联臂路径104)上。多个串联臂谐振器S1~S5在串联臂路径104上串联连接。在第一滤波器11中,在串联臂路径104上,从第一输入输出电极111侧开始,按照串联臂谐振器S1、串联臂谐振器S2、串联臂谐振器S3、串联臂谐振器S4以及串联臂谐振器S5的顺序,排列有多个串联臂谐振器S1~S4。
并联臂谐振器P1设置在串联臂路径104上的节点N1与接地电极113之间的路径105(并联臂路径105)上。节点N1在串联臂路径104上,位于串联臂谐振器S1与串联臂谐振器S2之间。并联臂谐振器P2设置在串联臂路径104上的节点N2与接地电极113之间的路径106(并联臂路径106)上。节点N2在串联臂路径104上,位于串联臂谐振器S2与串联臂谐振器S3之间。并联臂谐振器P3设置在串联臂路径104上的节点N3与接地电极114之间的路径107(并联臂路径107)上。节点N3在串联臂路径104上,位于串联臂谐振器S3与串联臂谐振器S4之间。并联臂谐振器P4设置在串联臂路径104上的节点N4与接地电极114之间的路径106(并联臂路径108)上。节点N4在串联臂路径104上,位于串联臂谐振器S4与串联臂谐振器S5之间。
第一滤波器11例如是弹性波滤波器,多个弹性波谐振器(多个串联臂谐振器S1~S5以及多个并联臂谐振器P1~P4)中的每个谐振器由弹性波谐振器构成。弹性波滤波器例如是利用弹性表面波的SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)滤波器。在该情况下,多个谐振器中的每个谐振器是SAW谐振器。
第二滤波器12以及第三滤波器13与第一滤波器11相同,分别是弹性波滤波器。对于第二滤波器12以及第三滤波器13的电路结构省略说明。
(3.2)高频模块的构造
如图1所示,实施方式1的高频模块1具备:安装基板6、第一滤波器11、第二滤波器12、第三滤波器13以及多个(在图示例中,为6个)电子部件16。
在高频模块1中,第一滤波器11、第二滤波器12、第三滤波器13以及多个电子部件16配置于安装基板6的第一主面61。多个电子部件16包括匹配电路140、142、152、153的构成要素(电感器、电容器等)。
如图3以及图4所示,安装基板6具有在安装基板6的厚度方向D1上相互对置的第一主面61和第二主面62。安装基板6例如是包括多个(例如,20层)的电介质层以及多个(例如,20层)的导电层的多层基板。多个电介质层以及多个导电层层叠在安装基板6的厚度方向D1上。多个导电层按每个层形成为预定的规定图案。多个导电层中的每个导电层在与安装基板6的厚度方向D1正交的一个平面内包括一个或者多个导体部。各导电层的材料例如是铜。多个导电层包括:第一焊盘电极611、第二焊盘电极612、第三焊盘电极613、第四焊盘电极614、接地端子623以及接地层651(参照图3以及图4)。如图6的D所示,安装基板6具有多个(9个)接地端子623。在高频模块1中,多个接地端子623与接地层651通过安装基板6所具有的多个(例如,15个)接地用通孔导体652(参照图3、图4以及图6的D)连接。安装基板6例如是LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics:低温共烧陶瓷)基板。安装基板6并不局限于LTCC基板,例如,也可以是印刷布线板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics:高温共烧陶瓷)基板、树脂多层基板。
另外,安装基板6并不局限于LTCC基板,例如,也可以是布线结构体。布线结构体例如是多层结构体。多层结构体包括:至少一个绝缘层以及至少一个导电层。绝缘层形成为规定图案。在绝缘层为多个的情况下,多个绝缘层按每个层形成为预定的规定图案。导电层形成为与绝缘层的规定图案不同的规定图案。在导电层为多个的情况下,多个导电层按每个层形成为预定的规定图案。导电层也可以包括一个或者多个重新布线部。在布线结构体中,在多层结构体的厚度方向上相互对置的2个面中的第一面是安装基板6的第一主面61,第二面是安装基板6的第二主面62。布线结构体例如也可以是插入器。插入器可以是使用硅基板的插入器,也可以是由多层构成的基板。
安装基板6的第一主面61以及第二主面62在安装基板6的厚度方向D1上分离,并与安装基板6的厚度方向D1交叉。安装基板6中的第一主面61例如与安装基板6的厚度方向D1正交,但例如也可以作为不与厚度方向D1正交的面包括导体部的侧面等。另外,安装基板6中的第二主面62例如与安装基板6的厚度方向D1正交,但例如也可以作为不与厚度方向D1正交的面包括导体部的侧面等。另外,安装基板6的第一主面61以及第二主面62也可以形成微小的凹凸或者凹部或者凸部。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,安装基板6为正方形,但并不局限于此,例如,也可以为长方形,也可以为四边形以外的多边形。
第一滤波器11、第二滤波器12、第三滤波器13以及多个电子部件16安装于安装基板6。在这里,所谓的安装于安装基板6包括:配置于安装基板6(机械式地连接)、以及与安装基板6(的适当的导体部)电连接。高频模块1也可以包括设置于安装基板6内的电路元件。
第一滤波器11除上述的第一输入输出电极111以及第二输入输出电极112外,具有2个接地电极113、114。另外,多个电子部件16是表面安装型的电感器或者表面安装型的电容器,且具有2个电极。相对于这些,如图2以及图3所示,安装基板6还具有:连接到接地电极113的第三焊盘电极613、以及连接到接地电极114的第四焊盘电极614。另外,安装基板6对于多个(6个)电子部件16中的每个电子部件,具有连接电子部件16的2个电极的2个第五焊盘电极616、616。换句话说,安装基板6具有12个第五焊盘电极616。
在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,第一焊盘电极611、第二焊盘电极612、第三焊盘电极613以及第四焊盘电极614中的每个电极为圆形。另外,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个(12个)第五焊盘电极616中的每个电极的形状为四边形。
如图6的A所示,在安装基板6中,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,第二焊盘电极612配置于安装基板6的第一主面61的一个角部。另外,在安装基板6中,在俯视安装基板6时,第三焊盘电极613、第二焊盘电极612以及第四焊盘电极614在沿着安装基板6的外周的方向排列。如图2所示,在安装基板6中,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,第一焊盘电极611、第四焊盘电极614、第二焊盘电极612以及第三焊盘电极613各一个位于在以连结第一焊盘电极611的中心和第二焊盘电极612的中心的直线DA1为一个对角线的直角四边形SQ1的4个顶点。第三焊盘电极613以及第四焊盘电极614中的每个电极的中心与直角四边形SQ1的顶点一致,但并不局限于此,也可以移位。
如图5所示,第一滤波器11具有:压电性基板110、多个(例如,9个)IDT(Interdigital Transducer:叉指换能器)电极116、第一输入输出电极111、第二输入输出电极112以及2个接地电极113、114。压电性基板110具有相互对置的第一主面1101以及第二主面1102。IDT电极116设置在压电性基板110的第一主面1101上。压电性基板110是压电基板。压电基板的材料例如是钽酸锂或者铌酸锂。
另外,第一滤波器11作为封装结构的构成要素,具有:隔离物层118、盖部件119、第一输入输出电极111、第二输入输出电极112以及2个接地电极113、114。
隔离物层118以及盖部件119设置于压电性基板110的第一主面1101侧。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,隔离物层118包围多个IDT电极116。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,隔离物层118为矩形框状。隔离物层118具有电绝缘性。隔离物层118的材料为环氧树脂、聚酰亚胺等。盖部件119为平板状。盖部件119在隔离物层118上配置为在安装基板6的厚度方向D1上与压电性基板110对置。盖部件119在安装基板6的厚度方向D1上与多个IDT电极116重叠,并且在安装基板6的厚度方向D1上远离多个IDT电极116。盖部件119具有电绝缘性。盖部件119的材料为环氧树脂、聚酰亚胺等。第一滤波器11具有由压电性基板110、隔离物层118以及盖部件119围成的空间117。在第一滤波器11中,气体进入空间117。气体为空气、惰性气体(例如,氮气)等。
第一滤波器11中的第一输入输出电极111、第二输入输出电极112以及2个接地电极113、114从盖部件119露出。第一输入输出电极111、第二输入输出电极112以及2个接地电极113、114例如分别为凸块。各凸块例如是焊锡凸块。各凸块并不局限于焊锡凸块,例如也可以为金凸块。
如图1以及图8所示,第二滤波器12具有:2个输入输出电极121、122。在实施方式1的高频模块1中,压电性基板110被第一滤波器11和第二滤波器12共享,单封装的滤波器装置10配置于安装基板6的第一主面61。所谓的滤波器装置10配置于安装基板6的第一主面61意味着第一滤波器11以及第二滤波器12配置于安装基板6的第一主面61。在这里,滤波器装置10安装于安装基板6的第一主面61。
从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,滤波器装置10为长方形。在滤波器装置10中,从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,长边方向的一半构成第一滤波器11,剩余的部分构成第二滤波器12。从安装基板6的厚度方向D1的俯视时的滤波器装置10中的第一滤波器11的占有面积与第二滤波器12的占有面积的比率为1:1,但并不限于此。在第一滤波器11中,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,第二输入输出电极112和接地电极114沿着滤波器装置10的2个长边中的一条长边排列,接地电极113和第一输入输出电极111沿着另一条长边排列,第二输入输出电极112和接地电极113沿着2个短边中的一条短边排列。另外,在第一滤波器11中,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,第二输入输出电极112位于滤波器装置10的4个角部中的一个角部。
如图1以及8所示,第三滤波器13具有2个输入输出电极131、132。第三滤波器13配置于安装基板6的第一主面61。在这里,第三滤波器13安装于安装基板6的第一主面61。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,第三滤波器13为长方形,且远离第一滤波器11以及第二滤波器12。
多个电子部件16配置于安装基板6的第一主面61。在这里,多个电子部件16安装于安装基板6的第一主面61。
如上述那样,安装基板6具有:第一焊盘电极611、第二焊盘电极612、接地端子623以及多个(例如,5个)通孔导体645。第一焊盘电极611连接到第一输入输出电极111。第二焊盘电极612连接到第二输入输出电极112。接地端子623在安装基板6的厚度方向D1上位于比第一主面61更靠第二主面62侧。多个通孔导体645配置于第一主面61与第二主面62之间,且多个通孔导体645连接到接地端子623。
多个通孔导体645分别为圆柱状。多个通孔导体645分别沿着安装基板6的厚度方向D1配置。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645分别为圆形。
如图3所示,安装基板6具有:连接到第三焊盘电极613的通孔导体643、连接到第四焊盘电极614的通孔导体644、以及连接2个通孔导体643、644与5个通孔导体654的内层布线部646。由此,第一滤波器11的2个接地电极113、114与5个通孔导体654电连接。内层布线部646在安装基板6的厚度方向D1上与通孔导体643、通孔导体644以及5个通孔导体645重叠。内层布线部646在安装基板6的第一主面61侧连接5个通孔导体645。
另外,安装基板6具有内层布线部647,上述内层布线部647在安装基板6的第二主面62侧连接5个通孔导体645。内层布线部647在安装基板6的厚度方向D1上与5个通孔导体645重叠。
如图6的D所示,实施方式1的高频模块1具有多个(9个)接地端子623。多个接地端子623中的每个端子的表面构成第二主面62的一部分。
安装基板6还具备连接到多个(5个)通孔导体645与多个(9个)接地端子623的接地层651。接地层651在安装基板6的厚度方向D1上,位于5个通孔导体645与9个接地端子623之间。
在从厚度方向D1的俯视时,接地层651与5个通孔导体645以及9个接地端子623重叠。在安装基板6中,在安装基板6的厚度方向上,接地层651与第二主面62的距离比接地层651与第一主面61的距离短。在安装基板6的厚度方向D1上,5个通孔导体645中的每个通孔导体645的长度比第一主面61与第二主面62的距离短,且比接地层651与第二主面62的距离长。5个通孔导体645中的每个通孔导体645的长度比通孔导体643以及通孔导体644的长度长。在实施方式1的高频模块1中,5个通孔导体645的长度相互相同,但也可以不同。5个通孔导体645与接地层651经由连接到内层布线部647的通孔导体648、连接到通孔导体648的内层布线部649、以及连接到内层布线部649的通孔导体650电连接。
在高频模块1中,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,接地层651的面积比滤波器11的面积大。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,接地层651不与共用端子600、第一端子601、第二端子602以及第三端子603重叠。
高频模块1还具备上述的接地用通孔导体652(通孔导体652),上述的接地用通孔导体652(通孔导体652)与多个通孔导体645不同,在安装基板6的厚度方向D1上位于接地层651与接地端子623之间,且连接接地层651和接地端子623。高频模块1的9个接地端子623中的在安装基板6的厚度方向D1的俯视时位于中间的接地端子623的大小比其它8个接地端子623的大小大(参照图6的D)。位于中间的接地端子623与接地层651通过多个(例如,7个)通孔导体652(参照图6的C)连接,其它8个接地端子623与接地层651通过一个通孔导体652连接。
如图2所示,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一焊盘电极611与第二焊盘电极612之间。所谓的“位于第一焊盘电极611与第二焊盘电极612之间”是指在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645中每个通孔导体645的中心处于以连结第一焊盘电极611的中心和第二焊盘电极612的中心的直线DA1为一个对角线的直角四边形SQ1的内侧。在这里,对于多个通孔导体645中的未处于直线DA1上的通孔导体645,在以第一焊盘电极611的中心、通孔导体645的中心以及第二焊盘电极612的中心为顶点的虚拟三角形中,与通孔导体645的中心对应的顶点处的顶角α大于90度且小于180度。
多个通孔导体645中的相邻的2个通孔导体645间的距离为规定通带的中心频率的电波的波长的四分之一以下。规定通带例如包含于2400MHz-2483MHz的频带。规定通带的中心频率例如为2441.5MHz。
如图3、图5以及图6的A所示,安装基板6还具备:连结到第一焊盘电极611的第一布线部641、以及连接到第二焊盘电极612的第二布线部642。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一布线部641与第二布线部642之间。第一布线部641包括:多个布线用通孔导体以及多个内层布线部。第二布线部642包括连接第二焊盘电极612和第一端子601的布线用通孔导体。
高频模块1还具备树脂层7。树脂层7在安装基板6的第一主面61侧覆盖配置于安装基板6的第一主面61多个电路元件。在这里,树脂层7密封配置于安装基板6的第一主面61多个电路元件。配置于安装基板6的第一主面61多个电路元件包括:第一滤波器11、第二滤波器12、第三滤波器13以及多个电子部件16。树脂层7包含树脂。树脂层7也可以除树脂外还包含填料。
另外,高频模块1也可以还具备屏蔽层。屏蔽层的材料例如是金属。屏蔽层例如覆盖树脂层7的主面和外周面、以及安装基板6的外周面。
(3.3)高频模块的特性
图10是示出实施方式1的高频模块1中的第一滤波器11的滤波器通过特性A11和比较例的高频模块中的第一滤波器的滤波器通过特性A12的图表。比较例的高频模块在不具备实施方式1的高频模块1的多个通孔导体645的点,与实施方式1的高频模块1不同。
从图10可知,在实施方式1的高频模块1中,与比较例的高频模块相比,在第一滤波器11的规定通带的低频侧以及高频侧获得成为高衰减的滤波器通过特性。
图11是示出实施方式1的高频模块1中的第一滤波器11的第一输入输出电极-第二输入输出电极间的隔离特性B11和比较例的高频模块中的第一滤波器的第一输入输出电极-第二输入输出电极间的隔离特性B12的图表。
从图11可知,在实施方式1的高频模块1中,与比较例的高频模块相比,在包含第一滤波器11的规定通带的至少1.7GHz-2.8GHz的频带能够提高第一输入输出电极111与第二输入输出电极112之间的隔离。
(4)总结
(4.1)高频模块
实施方式1的高频模块1具备:安装基板6和滤波器11。安装基板6具有相互对置的第一主面61和第二主面62。滤波器11具有第一输入输出电极111和第二输入输出电极112,且滤波器11配置于安装基板6的第一主面61。安装基板6具有:第一焊盘电极611、第二焊盘电极612、接地端子623以及多个通孔导体645。第一焊盘电极611连接到第一输入输出电极111。第二焊盘电极612连接到第二输入输出电极112。接地端子623在安装基板6的厚度方向D1上位于比第一主面61靠第二主面62侧。多个通孔导体645配置在第一主面61与第二主面62之间,且多个通孔导体645连接到上述接地端子623。在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一焊盘电极611与第二焊盘电极612之间。
实施方式1的高频模块1能够实现滤波器11的滤波器特性的提高。
在这里,在实施方式1的高频模块1中,提高滤波器11的第一输入输出电极111与第二输入输出电极112之间的隔离度,并提高第一滤波器11的滤波器特性。在实施方式1的高频模块1中,通过具备多个通孔导体645,能够抑制滤波器11的第一输入输出电极111与第二输入输出电极112的经由安装基板6的电磁耦合。由此,实施方式1的高频模块1能够提高隔离度,并能够实现高衰减的滤波器特性。
另外,在实施方式1的高频模块1中,在从安装基板6的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一布线部641与第二布线部642之间。由此,在实施方式1的高频模块1中,能够抑制第一布线部641与第二布线部642的电磁耦合,并实现滤波器特性的进一步提高。
(4.2)高频电路
实施方式1的高频电路2具备:高频模块1、以及连接到高频模块1的滤波器11的放大器(功率放大器24、低噪声放大器25)。
实施方式1的高频电路2由于具备高频模块1,所以可实现滤波器11的滤波器特性的提高。
包含高频电路2的模块(前端模块)具备电路基板,上述电路基板安装有高频模块1、第一收发信号电路20的电路元件、第二收发信号电路30的电路元件、以及第三收发信号电路40的电路元件。在电路基板,配置有天线端子T1以及信号端子T2~T10。另外,前端模块配置有被赋予接地电位的外部接地端子。
由于包括高频电路2的模块(前端模块)具备高频模块1,所以可实现滤波器11的滤波器特性的提高。
(4.3)通信装置
实施方式1的通信装置300具备:高频电路2和信号处理电路301。信号处理电路301对通过高频模块1的滤波器11的高频信号进行信号处理。
由于实施方式1的通信装置300具备高频模块1,所以可实现滤波器11的滤波器特性的提高。
构成信号处理电路301的多个电子部件例如也可以安装于与安装有高频模块1的电路基板(第一电路基板)不同的电路基板(第二电路基板)。
(5)高频模块的变形例
(5.1)变形例1
参照图13,对实施方式1的变形例1的高频模块1进行说明。对于变形例1的高频模块1,对于与实施方式1的高频模块1相同的构成要素,标注相同的附图标记并省略说明。
变形例1的高频模块1在作为第三滤波器13采用对应卫星测位系统(GNSS)的L5频段的带通滤波器的点,与实施方式1的高频模块1不同。L5频段是1164.4MHz-1187.95MHz。第三滤波器13并不局限于GNSS的L5频段,也可以是对应L1频段的带通滤波器。L1频段是1559MHz-1606MHz。另外,第三滤波器13也可以对应Wi-Fi(注册商标)的5GHz频段的频带。Wi-Fi(注册商标)的5GHz频段的频带为5150MHz-7125MHz。
另外,变形例1的高频模块1在不具备多个(4个)匹配电路140、142、152、153的点,也与实施方式1的高频模块不同。
(5.2)变形例2
参照图14,对实施方式1的变形例2的高频模块1进行说明。对于变形例2的高频模块1,对于与实施方式1的高频模块1相同的构成要素,标注相同的附图标记并省略说明。
变形例2的高频模块1在代替第三滤波器13而具备第三滤波器14的点,与实施方式1的高频模块1不同。第三滤波器14例如是在比第一滤波器11靠低频侧具有通带的低通滤波器。第三滤波器14的通带例如是617MHz-960MHz。
另外,变形例2的高频模块1在不具备多个(4个)匹配电路140、142、152、153的点,也与实施方式1的高频模块不同。
(实施方式2)
参照图15~图18的D,对实施方式2的高频模块1a进行说明。实施方式2的高频模块1a在代替实施方式1的高频模块1中的安装基板6,而具备安装基板6a的点,与实施方式1的高频模块1不同。对于实施方式2的高频模块1a,对于与实施方式1的高频模块1相同的构成要素,标注相同的附图标记并省略说明。
另外,实施方式2的高频模块1a在具备7个电子部件16的点,与实施方式1的高频模块1不同。实施方式2的高频模块1a不具备实施方式1的高频模块1中的第三滤波器13,但由电子部件16以及安装基板6a形成相当于该第三滤波器13的LC滤波器。
如图15以及16所示,配置在安装基板6a上的第一滤波器11、第二滤波器12以及多个电子部件16的布局与实施方式1的高频模块1不同。对于安装基板6a,对与安装基板6相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
在高频模块1a中,在从安装基板6a的厚度方向D1的俯视时,安装基板6a为长方形。在高频模块1a中,在从安装基板6a的厚度方向D1的俯视时,第一滤波器11远离安装基板6a的第一主面61的4个角部来配置。以下,为了便于说明,在从安装基板6a的厚度方向D1的俯视时,关于安装基板6a的第一主面61的4个角部,将图15的右上角部称为第一角部,将左上角部称为第二角部,将左下角部称为第三角部,将右下角部称为第四角部。
在高频模块1a中,第一滤波器11的第二输入输出电极112和接地电极113在安装基板6a的2个长边中的一条长边(第一角部与第二角部之间的长边)的附近,在沿着该长边的方向排列。另外,在高频模块1a中,第二输入输出电极112和接地电极114在安装基板6a的2个短边中的一条短边(第一角部与第四角部之间的短边)的附近,在沿着该短边的方向排列。
在安装基板6a,在安装基板6a的第二主面62的4个角部中的在安装基板6a的厚度方向D1上与第一主面61的第一角部重叠的角部,配置有第一端子601。由此,在安装基板6a的厚度方向D1上,第一滤波器11的第二输入输出电极112与第一端子601不重叠。
在实施方式2的高频模块1a中,如图17以及18A~18C所示,第二布线部642包括:沿着安装基板6a的厚度方向D1配置的2个布线用通孔导体6421、6423、以及沿着与安装基板6a的厚度方向D1正交的面配置的内层导体部6422。在高频模块1a中,第二焊盘电极612与布线用通孔导体6421连接,布线用通孔导体6421与内层导体部6422连接,内层导体部6422与布线用通孔导体6423连接,布线用通孔导体6423与第一端子601(参照图17以及图18的D)连接。在实施方式1的高频模块1中,第二布线部642为直线状,相对于此在实施方式2的高频模块1a中,第二布线部642为曲柄状的形状。
安装基板6a还具有与接地层651(以下,也称为第一接地层651)不同的第二接地层653。第二接地层653配置在安装基板6a的第一主面61与内层导体部6422之间。在从安装基板6a的厚度方向D1的俯视时,第二接地层653与内层导体部6422重叠。在从安装基板6a的厚度方向D1的俯视时,第二接地层653也与第一端子601重叠。
在实施方式2的高频模块1a中,与实施方式1的高频模块1相同,在从安装基板6a的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一焊盘电极611与第二焊盘电极612之间。由此,实施方式2的高频模块1a能够实现滤波器11的滤波器特性的提高。
另外,实施方式2的高频模块1a由于具有第二接地层653,所以可实现第二布线部642与第一布线部641之间的隔离度的提高,并可实现滤波器11的第一输入输出电极111与第二输入输出电极112之间的隔离度的提高。
实施方式2的高频模块1a例如能够代替图12所示的实施方式1的高频电路2以及通信装置300所具备的高频模块1来使用。
参照图19对实施方式2的变形例的高频模块1a进行说明。变形例的高频模块1a在不具备多个电子部件的点,与实施方式2的高频模块1a不同。另外,在实施方式2的高频模块1a中,复用器为三工器,相对于此在实施方式2的变形例的高频模块1a中,复用器是包括第一滤波器11和第二滤波器12的同向双工器。实施方式2的变形例的高频模块1a例如能够代替图12所示的实施方式1的高频电路2以及通信装置300所具备的高频模块1来使用。在该情况下,高频电路2以及通信装置300不具备第三收发信号电路40。
(实施方式3)
参照图20以及图21对实施方式3的高频模块1b进行说明。实施方式3的高频模块1b在代替实施方式2的高频模块1a中的安装基板6a而具备安装基板6b的点,与实施方式2的高频模块1a不同。对于实施方式3的高频模块1b,对与实施方式2的高频模块1a相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
安装基板6b具有连接第一主面61和第二主面62的4个侧面63、64、65、66。安装基板6b与安装基板6a相比,接地层651的尺寸较大,接地层651的外周边到达4个侧面63、64、65、66。高频模块1b还具备2个侧面接地层83、84,上述2个侧面接地层83、84配置于4个侧面63、64、65、66中的接近第二布线部642的2个侧面63、64中的每个侧面并连接到接地层651。
另外,高频模块1b还具备2个侧面接地层85、86,上述2个侧面接地层85、86配置于侧面65、66中的每个侧面并连接到接地层651。
在实施方式3的高频模块1b中,与实施方式1的高频模块1相同,在从安装基板6b的厚度方向D1的俯视时,多个通孔导体645位于第一焊盘电极611与第二焊盘电极612之间。由此,实施方式3的高频模块1b能够实现滤波器11的滤波器特性的提高。
另外,实施方式3的高频模块1b由于还具备配置于接近第二布线部642的2个侧面63、64中的每个侧面并连接到接地层651的2个侧面接地层83、84,所以能够实现第一输入输出电极111与第二输入输出电极112之间的隔离的提高。
实施方式3的高频模块1b例如能够代替图12所示的实施方式1的高频电路2以及通信装置300所具备的高频模块1来使用。
(实施方式4)
参照图22对实施方式4的高频模块1c进行说明。对于实施方式4的高频模块1c,对与实施方式1的高频模块1相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。此外,实施方式4的高频模块1c例如能够代替实施方式1的通信装置300的高频模块1来使用。
实施方式4的高频模块1c在第一滤波器11和第二滤波器12未被单封装化,而相互远离的点,与实施方式1的高频模块1不同。
在实施方式4的高频模块1c中,不仅实现第一滤波器11的滤波器特性的提高,第一滤波器11以及第二滤波器12的配置的自由度也提高。
实施方式4的高频模块1c例如能够代替图12所示的实施方式1的高频电路2以及通信装置300所具备的高频模块1来使用。
(其它变形例)
上述的实施方式1~4只是本发明的各种实施方式之一。上述的实施方式1~4只要能够实现本发明的目的,能够根据设计等进行各种变更。
另外,第一滤波器11、第二滤波器12以及第三滤波器13是利用弹性表面波的弹性波滤波器,但并不局限于此,例如,也可以是弹性边界波、利用板波等的弹性波滤波器。
第一滤波器11也可以是不具有封装结构的裸芯片。另外,第一滤波器11并不局限于利用弹性表面波的弹性波滤波器,例如,也可以是BAW(Bulk Acoustic Wave)滤波器。另外,第一滤波器11并不局限于梯型滤波器,例如,也可以是纵向耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
第一滤波器11的压电性基板110并不局限于压电基板,例如,也可以是包括压电体层的层叠型基板。
层叠型基板例如具有:支承基板、设置在支承基板上的低声速膜、以及设置在低声速膜上的压电体层。
支承基板具有相互对置的第一主面以及第二主面。低声速膜设置在支承基板的第一主面上。
压电体层的材料例如是钽酸锂或者铌酸锂。低声速膜是在低声速膜中传播的体波的声速比在压电体层中传播的体波的声速低速的膜。低声速膜的材料例如是氧化硅。低声速膜的材料并不限定于氧化硅。低声速膜的材料例如也可以是氧化硅、玻璃、氮化硅、氧化钽、向氧化硅添加氟、碳、或硼而成的化合物、或者以上述各材料为主要成分的材料。在支承基板中,在支承基板中传播的体波的声速比在压电体层中传播的弹性波的声速高速。在这里,在支承基板中传播的体波是在支承基板中传播的多个体波中的最低声速的体波。支承基板的材料包含从由硅、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、氧化铝、氧化锆、N-600低热膨胀陶瓷(Kojilite)、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁以及钻石构成的组中选择的至少1种材料即可。
层叠型基板也可以还具有高声速膜,该高声速膜设置于支承基板与低声速膜之间。高声速膜是在高声速膜中传播的体波的声速比在压电体层中传播的弹性波的声速高速的膜。高声速膜的材料例如是从由类金刚石碳、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、硅、蓝宝石、压电体(钽酸锂、铌酸锂或者石英)、氧化铝、氧化锆、N-600低热膨胀陶瓷(Kojilite)、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁以及钻石构成的组中选择的至少1种材料。高声速膜的材料也可以是以上述的任意的材料为主要成分的材料、或者以包含上述的任意的材料的混合物为主要成分的材料。
层叠型基板例如也可以包括夹在低声速膜与压电体层之间的紧贴层。紧贴层例如由树脂(环氧树脂、聚酰亚胺树脂)构成。另外,层叠型基板也可以在低声速膜与压电体层之间、压电体层上、或者低声速膜下中的任意位置具备介电膜。介电膜的材料例如是氧化硅。另外,第一滤波器11也可以还具备设置在压电性基板110上且覆盖多个IDT电极116的保护膜。保护膜的材料例如是氧化硅。
高频模块1至少具备安装基板6和第一滤波器11即可,第二滤波器12以及第三滤波器13(或者第三滤波器14)不是必需的。
高频电路2在第一收发信号电路20中,具有包括功率放大器的发送路径和包括低噪声放大器的接收路径中的一个路径即可,第二收发信号电路30以及第三收发信号电路40不是必需的。
(方式)
在本说明书中,公开了以下方式。
第1方式的高频模块(1;1a;1b;1c)具备:安装基板(6;6a;6b)和滤波器(11)。安装基板(6;6a;6b)具有相互对置的第一主面(61)和第二主面(62)。滤波器(11)具有第一输入输出电极(111)和第二输入输出电极(112),且上述滤波器(11)配置于安装基板(6;6a;6b)的第一主面(61)。安装基板(6;6a;6b)具有:第一焊盘电极(611)、第二焊盘电极(612)、接地端子(623)以及多个通孔导体(645)。第一焊盘电极(611)连接到第一输入输出电极(111)。第二焊盘电极(612)连接到第二输入输出电极(112)。接地端子(623)在安装基板(6;6a;6b)的厚度方向(D1)上位于比第一主面(61)靠第二主面(62)侧。多个通孔导体(645)配置于第一主面(61)与第二主面(62)之间,且连接到接地端子(623)。在从安装基板(6;6a;6b)的厚度方向(D1)的俯视时,多个通孔导体(645)位于第一焊盘电极(611)与第二焊盘电极(612)之间。
第1方式的高频模块(1;1a;1b;1c)能够实现滤波器特性的提高。
在第2方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第1方式,滤波器(11)包括具有规定通带的带通滤波器。
在第3方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第2方式,规定通带对应Wi-Fi(注册商标)的2.4GHz频段的频带。
在第4方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第2或者3方式,滤波器(11)是具有多个串联臂谐振器(S1~S5)和多个并联臂谐振器(P1~P4)的梯型滤波器。
在第4方式的高频模块(1;1a;1b)中,能够实现衰减特性的提高。
在第5方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第4方式,除了作为滤波器(11)的第一滤波器(11)以外还具备第二滤波器(12),上述第二滤波器(12)在规定通带的低频侧和高频侧的至少一方具有通带。
在第5方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,在作为包括第一滤波器(11)和第二滤波器(12)的复用器来使用的情况下,能够抑制第一滤波器(11)的滤波器特性对第二滤波器(12)的滤波器特性的影响。
第6方式的高频模块(1;1c)根据第5方式,还具备第三滤波器(13;14),上述第三滤波器(13;14)在比第一滤波器(11)的规定通带以及第二滤波器(12)的通带靠高频侧或者低频侧具有通带。
在第6方式的高频模块(1;1c)中,在作为包括第一滤波器(11)、第二滤波器(12)以及第三滤波器(13;14)的复用器来使用的情况下,能够抑制第一滤波器(11)的滤波器特性对第二滤波器(12)以及第三滤波器(13;14)中的每个滤波器的滤波器特性的影响。
在第7方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第2~6方式中的任一方式,多个通孔导体(645)中的相邻的2个通孔导体(645)间的距离为规定通带的中心频率的电波的波长的四分之一以下。
在第7方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,能够提高滤波器(11)的第一输入输出电极(111)与第二输入输出电极(112)之间的隔离度。
在第8方式的高频模块(1;1c)中,根据第1~7方式中的任一方式,在从厚度方向(D1)的俯视时,安装基板(6)为多边形。在从厚度方向(D1)的俯视时,第一焊盘电极(611)和第二焊盘电极(612)中的一方的焊盘电极配置于安装基板(6)的第一主面(61)的角部。
在第8方式的高频模块(1;1c)中,第一焊盘电极(611)和第二焊盘电极(612)中的配置于安装基板(6)的第一主面(61)的角部的一个焊盘电极(第二焊盘电极612)难以与另一个焊盘电极(第一焊盘电极611)电磁耦合。
在第9方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第1~8方式,安装基板(6;6a;6b)还具备:连接到第一焊盘电极(611)的第一布线部(641)、以及连接到第二焊盘电极(612)的第二布线部(642)。在从安装基板(6;6a;6b)的厚度方向(D1)的俯视时,多个通孔导体(645)位于第一布线部(641)与第二布线部(642)之间。
在第9方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,通过多个通孔导体(645)能够抑制第一布线部(641)与第二布线部(642)的电磁耦合,并实现滤波器特性的进一步的提高。
在第10方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第9方式,第一布线部(641)的至少一部分位于安装基板(6)的第一主面(61)与第二主面(62)之间。第二布线部(642)的至少一部分位于安装基板(6)的第一主面(61)与第二主面(62)之间。
在第10方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,可实现滤波器(11)的滤波器特性的提高。
在第11方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,根据第9方式,安装基板(6;6a;6b)还具备接地层(651),上述接地层(651)连接到多个通孔导体(645)和接地端子(623)。接地层(651)在厚度方向(D1)上,位于多个通孔导体(645)与接地端子(623)之间。在从厚度方向(D1)的俯视时,接地层(651)与多个通孔导体(645)以及接地端子(623)重叠。
在第11方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,能够增大被赋予接地电位的接地层(651)的与安装基板(6;6a;6b)的厚度方向(D1)正交的剖面的剖面积。由此,能够减小接地层(651)的电阻值,抑制接地端子(623)的电位的变动。
第12方式的高频模块(1;1a;1b;1c)基于第11方式。在高频模块(1;1a;1b;1c)中,在从厚度方向(D1)的俯视时,接地层(651)的面积比滤波器(11)的面积大。
在第12方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,可实现滤波器特性的提高。
第13方式的高频模块(1;1a;1b;1c)根据第11或12方式,还具备通孔导体(652),上述通孔导体(652)与多个通孔导体(645)不同,在厚度方向(D1)上位于接地层(651)与接地端子(623)之间且连接接地层(651)与接地端子(623)。
在第13方式的高频模块(1;1a;1b;1c)中,安装基板(6;6a;6b)的第二主面(62)上的接地端子(623)的布局的自由度提高。
在第14方式的高频模块(1a;1b)中,根据第11或12方式,第二布线部(642)包括:沿着厚度方向(D1)配置的布线用通孔导体(6421、6423)、以及沿着与厚度方向(D1)正交的面配置的内层导体部(6422)。安装基板(6)还具备与接地层(651)亦即第一接地层不同的第二接地层(653)。第二接地层(653)配置于第一主面(61)与内层导体部(6422)之间。在从安装基板(6)的厚度方向(D1)的俯视时,第二接地层(653)与内层导体部(6422)重叠。
在第14方式的高频模块(1a;1b)中,可实现第二布线部(642)与第一布线部(641)之间的隔离度的提高,并可实现滤波器(11)的第一输入输出电极(111)与第二输入输出电极(112)之间的隔离度的提高。
在第15方式的高频模块(1b)中,根据第14方式,安装基板(6)具有连接第一主面(61)和第二主面(62)的4个侧面(63、64、65、66)。高频模块(1b)还具备2个侧面接地层(83、84),上述2个侧面接地层(83、84)配置于4个侧面(63、64、65、66)中的接近第二布线部(642)的2个侧面(63、64)中的每个侧面并连接到接地层(651)。
在第15方式的高频模块(1b)中,能够进一步提高滤波器(11)的第一输入输出电极(111)与第二输入输出电极(112)之间的隔离。
第16方式的高频电路(2)具备:第1~15方式中的任一方式的高频模块(1;1a;1b;1c);以及放大器(功率放大器24、低噪声放大器25),与高频模块(1;1a;1b;1c)的滤波器(11)连接。
在第16方式的高频电路(2)中,能够实现滤波器(11)的滤波器特性的提高。
第17方式的通信装置(300)具备:第16方式的高频电路(2)、以及信号处理电路(301)。信号处理电路(301)对通过高频模块(1;1a;1b;1c)的滤波器(11)的高频信号进行信号处理。
在第17方式的通信装置(300)中,能够实现滤波器(11)的滤波器特性的提高。
Claims (17)
1.一种高频模块,具备:
安装基板,具有相互对置的第一主面和第二主面;以及
滤波器,具有第一输入输出电极、第二输入输出电极以及接地电极,上述滤波器配置于上述安装基板的上述第一主面,
上述安装基板具有:
第一焊盘电极,连接到上述第一输入输出电极;
第二焊盘电极,连接到上述第二输入输出电极;
第三焊盘电极,连接到上述接地电极;
接地端子,在上述安装基板的厚度方向上位于比上述第一主面更靠上述第二主面侧;
内层布线部,位于上述第一主面和上述第二主面之间;
多个第一通孔导体,配置在上述第一主面与上述第二主面之间,并连接到上述接地端子和上述内层布线部;以及
第二通孔导体,配置在上述第一主面与上述第二主面之间,并连接到上述第三焊盘电极和上述内层布线部,
在从上述厚度方向俯视时,上述多个第一通孔导体位于上述第一焊盘电极与上述第二焊盘电极之间,
上述多个第一通孔导体中的各个第一通孔导体的长度比上述第二通孔导体的长度长。
2.根据权利要求1所述的高频模块,其中,
上述滤波器包括具有规定通带的带通滤波器。
3.根据权利要求2所述的高频模块,其中,
上述规定通带对应Wi-Fi的2.4GHz频段的频带。
4.根据权利要求2或3所述的高频模块,其中,
上述滤波器是具有多个串联臂谐振器和多个并联臂谐振器的梯型滤波器。
5.根据权利要求4所述的高频模块,其中,
除了上述滤波器亦即第一滤波器以外还具备第二滤波器,上述第二滤波器在上述规定通带的低频侧和高频侧中的至少一方具有通带。
6.根据权利要求5所述的高频模块,其中,
还具备第三滤波器,上述第三滤波器在比上述第一滤波器的上述规定通带以及上述第二滤波器的通带靠高频侧或者低频侧具有通带。
7.根据权利要求2或3所述的高频模块,其中,
上述多个第一通孔导体中的相邻的2个第一通孔导体间的距离为上述规定通带的中心频率的电波的波长的四分之一以下。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的高频模块,其中,
在从上述厚度方向俯视时,上述安装基板为多边形,
在从上述厚度方向俯视时,上述第一焊盘电极和上述第二焊盘电极中的一方的焊盘电极配置于上述安装基板的第一主面的角部。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的高频模块,其中,
上述安装基板还具备:
第一布线部,连接到上述第一焊盘电极;以及
第二布线部,连接到上述第二焊盘电极,
在从上述安装基板的厚度方向俯视时,上述多个第一通孔导体位于上述第一布线部与上述第二布线部之间。
10.根据权利要求9所述的高频模块,其中,
上述第一布线部的至少一部分位于上述安装基板的上述第一主面与上述第二主面之间,
上述第二布线部的至少一部分位于上述安装基板的上述第一主面与上述第二主面之间。
11.根据权利要求9所述的高频模块,其中,
上述安装基板还具备接地层,上述接地层连接到上述多个第一通孔导体和上述接地端子,
在上述厚度方向上,上述接地层位于上述多个第一通孔导体与上述接地端子之间,
在从上述厚度方向俯视时,上述接地层与上述多个第一通孔导体以及上述接地端子重叠。
12.根据权利要求11所述的高频模块,其中,
在从上述厚度方向俯视时,上述接地层的面积比上述滤波器的面积大。
13.根据权利要求11或12所述的高频模块,其中,
还具备第三通孔导体,上述第三通孔导体与上述多个第一通孔导体不同,在上述厚度方向上位于上述接地层与上述接地端子之间并连接上述接地层和上述接地端子。
14.根据权利要求11或12所述的高频模块,其中,
上述第二布线部包括:沿着上述厚度方向配置的第四通孔导体、以及沿着与上述厚度方向正交的面配置的内层导体部,
上述安装基板还具有第二接地层,该第二接地层与上述接地层亦即第一接地层不同,
上述第二接地层配置于上述第一主面与上述内层导体部之间,
在从上述厚度方向俯视时,上述第二接地层与上述内层导体部重叠。
15.根据权利要求14所述的高频模块,其中,
上述安装基板具有4个侧面,上述4个侧面连接上述第一主面与上述第二主面,
上述高频模块还具备2个侧面接地层,上述2个侧面接地层配置于上述4个侧面中的接近上述第二布线部的2个侧面中的每个侧面并连接到上述接地层。
16.一种高频电路,具备:
权利要求1~15中任一项所述的高频模块;以及
放大器,与上述高频模块的上述滤波器连接。
17.一种通信装置,具备:
权利要求16所述的高频电路;以及
信号处理电路,对通过上述高频模块的上述滤波器的高频信号进行信号处理。
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