CN114499438A - 模块 - Google Patents

Abstract

一种模块，包含：具备数个外部连接端子的布线基板；安装在所述布线基板，且具备弹性波组件的弹性波组件基板；及安装在所述弹性波组件基板上的无源构件。所述弹性波组件基板具有：形成在与所述布线基板相对的主面上的第1布线图案；形成在所述弹性波组件基板的厚度方向的面上的第2布线图案；及形成在所述弹性波组件基板安装有所述无源构件的主面上的第3布线图案，且所述无源构件经由所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与所述弹性波组件电性连接。借此，提供一种其所具有的阻抗匹配用电感器可更加小型化而且可以减低布线本身的插入损失的模块。

Description

模块

技术领域

本发明涉及一种包含前端模块的模块。

背景技术

代表移动通信终端的智能型手机等，需要具备在数个高频频带通信的机能。因此，使用搭载数个通过高频频带的通信的带通滤波器的前端模块。

另外，在前端模块中，在带通滤波器与低噪声放大器(Low Noise Amplifier)之间设置电感器，利用该电感器对带通滤波器与低噪声放大器进行阻抗匹配。

另外，由于近年来对于智能型手机的薄型化及集成化的需求，对前端模块小型化的要求也越来越高，阻抗匹配用电感器正朝向IPD(集成无源装置，Integrated PassiveDevice)发展。

专利文献1(日本专利公开2019-192992号公报)公开一种涉及前端模块的阻抗匹配的技术的一例。

近年来，安装在前端模块的组件，例如带通滤波器、低噪声放大器等集成电路，几乎必须具备阻抗匹配用电感器。

然而，随着移动通信终端的进一步高集成化、小型化的需求，前端模块也要求更进一步小型化。

另外，为了减低布线本身的插入损耗，针对用于阻抗匹配的布线图案，也希望更短距离的布线。

图1是显示现有模块的例子的视图。如图1所示，该模块搭载2个带通滤波器BPF及对该2个带通滤波器BPF分别进行阻抗匹配的IPD，该模块需要的面积增大。而且，也需要从带通滤波器BPF到IPD的布线。

发明内容

本发明为了解决所述课题，其目的在于提供一种具有阻抗匹配用电感器的模块或前端模块，该阻抗匹配用电感器可更加小型化而且可以减低布线本身的插入损耗。

为达成所述课题，本发明的模块包含：

具有数个外部连接端子的布线基板；

安装在所述布线基板且具有弹性波组件的弹性波组件基板；及

安装在所述弹性波组件基板上的无源构件。

所述弹性波组件基板具有：

形成在与所述布线基板相对的主面上的第1布线图案；

形成在所述弹性波组件基板的厚度方向的面上的第2布线图案；及

形成在所述弹性波组件基板安装有所述无源构件的主面上的第3布线图案，

其中，所述无源构件经由所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与所述弹性波组件。

本发明的模块的一种形态，所述无源构件是片式电感器。

本发明的模块的一种形态，所述无源构件是IPD(Integrated Passive Device)。

本发明的模块的一种形态，所述弹性波组件基板包含压电基板及支持基板，所述支持基板采用由蓝宝石、氧化铝、尖晶石、或高阻抗硅所构成的基板。

本发明的模块的一种形态，所述弹性波组件是弹性表面波共振器。

本发明的模块的一种形态，所述弹性波组件是压电薄膜共振器。

本发明的模块的一种形态，所述弹性波组件具有第1带通滤波器及第2带通滤波器，

所述弹性波组件基板至少分别具有4个所述第1布线图案、4个所述第2布线图案及4个所述第3布线图案，所述无源构件具有第1电感器及第2电感器，

所述第1电感器经由第1组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案，与所述第1带通滤波器电性连接，

所述第1电感器经由第2组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与外部连接端子电性连接，

所述第2电感器经由第3组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与所述第2带通滤波器电性连接，

所述第2电感器经由第4组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案，与另一个外部连接端子电性连接，

与所述第2电感器电性连接的另一个外部连接端子，不同于与所述第1电感器电性连接的外部连接端子。

本发明的模块的一种形态，该模块更包含集成电路构件，该集成电路构件包含切换电路及低噪声放大器。

本发明的模块的一种形态，所述布线基板与所述弹性波组件基板接合的区域的至少一部分的区域，及所述弹性波组件基板与所述无源构件接合的区域的至少一部分的区域在俯视透视图中重叠。

本发明的模块的一种形态，所述模块还包含覆盖所述弹性波组件基板和所述无源构件的封闭部。

本发明的有益的效果在于：依据本发明，可提供以最适当的电感値达成阻抗匹配，且低成本的前端模块。

附图说明

图1是显示现有模块的例子的视图。

图2是第1实施例的模块的截面图。

图3(a)-3(c)是显示弹性波组件基板的构造例的视图。

图4是显示弹性波组件为弹性表面波共振器的例子的俯视图。

图5是显示弹性波组件为压电薄膜共振器的例子的截面图。

图6(a)-6(c)为说明本实施例的弹性波组件基板的制造方法的例子的视图。

图7(a)-7(c)为说明本实施例的模块的制造方法的例子的视图。

图8是本发明的第2实施例的模块的截面图。

图9是本发明的第2实施例的模块的俯视图。

图10是显示前端模块的电路构造的示意图。

图11是第3实施例的前端模块的截面图。

具体实施方式

以下参考说明书附图，说明本发明的具体实施形态。

(第1实施例)

图2是本实施例的模块1的截面图。

如图2所示，本实施例的模块1具备有布线基板3、及安装在布线基板3上的弹性波组件基板5。另外，该模块1也具备安装在弹性波组件基板5上的无源构件7。

布线基板3例如为由树脂形成的多层基板，或是由数个介电层组成的低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)多层基板等。并且，布线基板3包括多个外部连接端子31。

弹性波组件基板5例如可采用钽酸锂、铌酸锂或水晶等压电单晶，或者是使用压电陶瓷。另外，弹性波组件基板5也可以使用由压电基板及支持基板所接合而成的基板。支持基板例如可采用蓝宝石基板、氧化铝基板、尖晶石基板或高阻抗硅基板。另外，高阻抗硅是指体积电阻率(volume resistivity)在1000Ω·cm以上的硅。

弹性波组件基板5是经由凸块15，以倒晶方式安装在布线基板3上。

凸块15例如可采用金凸块。凸块15的高度例如是20μm～50μm。

无源构件7例如可采用片式电感器或IPD。另外，也可以采用多重弯曲图形等金属图案等来形成电感器。无源构件7是经由形成在弹性波组件基板5的厚度方向的面上的第2布线图案11，与弹性波组件(在此图未示)电性连接。此外，经由另一个第2布线图案11与布线基板3的外部连接端子31电性连接。无源构件7可以通过使用例如焊料凸块而安装在弹性波组件基板5。

如图2所示，布线基板3与弹性波组件基板5接合的区域，也就是凸块15的区域，及弹性波组件基板5与无源构件7接合的区域之间，存在有重叠区域A。也就是，布线基板3与弹性波组件基板5接合的区域的至少一部分区域，及弹性波组件基板5与无源构件7接合的区域的至少一部分区域，在俯视透视图中重叠。借由设置区域A，在将无源构件7安装于弹性波组件基板5时，可抑制对弹性波组件基板5的破坏。

本实施例的模块1形成有封闭部17，覆盖弹性波组件基板5与无源构件7。封闭部17例如可由合成树脂等绝缘材料形成，也可以由金属形成。合成树脂例如可以采用环氧树脂、聚酰亚胺等，但不限于这些例子。优选地，使用环氧树脂，以低温硬化制程来形成封闭部17。

图3(a)-3(c)是用于说明弹性波组件基板5的构造的视图。

图3(a)显示与布线基板3相对的弹性波组件基板5的主面的例子。另外，图3(b)显示弹性波组件基板5的厚度方向上的面的例子。另外，图3(c)显示弹性波组件基板5安装有无源构件7的主面的例子。图3(a)中显示的弹性波组件基板5的一个主面的概呈四边形的底边，与图3(b)中显示的弹性波组件基板5的厚度方向上的面的概呈四边形的顶边一致。另外，图3(b)中显示的弹性波组件基板5的厚度方向的面的概呈四边形的底边，与图3(c)中显示的弹性波组件基板5的一个主面的概呈四边形的顶边一致。另外，图3(c)中是以俯视透视图来显示无源构件7。

如图3(a)所示，弹性波组件基板5上形成有第1布线图案9、弹性波组件52及布线图案54。

布线图案54上形成有绝缘体56。绝缘体56例如可采用聚酰亚胺。绝缘体56例如以1000nm膜厚形成。

绝缘体56上也形成有布线图案54，且通过绝缘体56立体交叉地形成布线。

第1布线图案9、弹性波组件52及布线图案54，可以使用银、铝、铜、钛、钯等适当的金属或是含有这些金属的合金。另外，这些金属图案，也可以由层叠数个金属层而成的叠层金属膜所形成。第1布线图案9、弹性波组件52及布线图案54的厚度例如可以是150nm～400nm。

布线图案54包含构成输入焊垫In、输出焊垫Out及接地焊垫GND的布线。另外，第1布线图案9及布线图案54与弹性波组件52电性连接。

如图3(a)所示，借由形成数个弹性波组件52，可以形成例如带通滤波器。带通滤波器被设计成使从输入焊垫In输入的电子信号中，只有期望频带中的电子信号通过。

从输入焊垫In输入的电子信号通过带通滤波器，只有期望频带中的电子信号被输出到第1布线图案9。

输出到第1布线图案9的电子信号，经由图3(b)中所示的第2布线图案11、及图3(c)中所示的第3布线图案13，输入至无源构件7。在无源构件7进行过阻抗匹配后的电子信号，经由其他的第1布线图案～第3布线图案，以及输出焊垫Out，从布线基板3的外部连接端子31输出。

图4是例示弹性波组件52为弹性表面波共振器的俯视图。

如图4所示，弹性波组件基板5上形成有激发弹性表面波的IDT(InterdigitalTransducer，叉指换能器)52a及反射器52b。IDT52a具有相互面对的一对梳状电极52c。梳状电极52c具有数个电极指52d及分别连接该数个电极指52d的汇流排52e。反射器52b设在IDT52a的两侧。

IDT52a及反射器52b例如是由铝与铜的合金所形成。IDT52a及反射器52b例如是厚度为150nm～400nm的薄膜。IDT52a及反射器52b也可以含有例如钛、钯、银等其他适当的金属，或是含有这些金属的合金，或是由这些金属的合金所形成。另外，IDT52a及反射器52b也可以由叠层数个金属层而成的叠层金属膜所形成。

图5是例示弹性波组件52为压电薄膜共振器的截面图。

如图5所示，芯片基板60上设有压电膜62。压电膜62的上下分别设有下部电极64及上部电极66，将压电膜62夹在这两者之间。下部电极64与芯片基板60之间形成有空隙68。下部电极64及上部电极66在压电膜62内激发厚度纵振动模态的弹性波。

芯片基板60例如可以采用硅等半导体基板，或是蓝宝石、氧化铝、尖晶石、或玻璃等绝缘基板。压电膜62例如可采用氮化铝。下部电极64及上部电极66例如可采用钌等金属。

弹性波组件52为了得到期望的带通滤波特性，可以适当地采用多模态式滤波器或梯式滤波器。

接着，说明本实施例的模块1的制造方法。

图6(a)-6(c)是说明本实施例的弹性波组件基板5的一个制造方法的例子的视图。

关于本实施例的模块1的制造方法，首先如图6(a)所示，准备弹性波组件基板5被分割成个片之前的基板70。以贯穿基板70的方式，利用激光等进行开孔加工。在形成第二布线图案11的区域72中进行开孔加工。对形成在区域72的贯通孔的表面进行电镀处理，形成第2布线图案11。

接着如图6(b)所示，以溅镀法等在与所述布线基板3相对的主面上形成第1布线图案9、以及形成弹性波组件52及布线图案54。

接着如图6(c)所示，在所述弹性波组件基板5将要安装无源构件7的主面侧，通过溅镀法等形成第3布线图案13。图中虽然没有显示，在以金属图案形成无源构件7时，也可以在形成第3布线图案13的同时形成无源构件7。之后对基板70进行切割，以分别切出制得各个弹性波组件基板5。

图7(a)-7(c)是说明本实施例的模块1的制造方法的例子的视图。

如图7(a)所示，以倒晶方式在作为布线基板3的布线基板阵列80上安装弹性波组件基板5。弹性波组件基板5例如可以使用金凸块安装在布线基板3上。

接着如图7(b)所示，在弹性波组件基板5上安装无源构件7。在将无源构件7安装于弹性波组件基板5时，例如可以采用焊接凸块进行回流焊接，以完成安装。

接着，如图7(c)所示，对薄片状的树脂进行适当的加热、按压，接着进行热处理使其硬化而形成树脂封闭部82。之后对布线基板阵列80进行切割，分别切出制得各个模块1。

依据以上所说明的本发明的实施形态，可以提供一种模块1，该模块1所具有的阻抗匹配用电感器可更加小型化而且可以减低布线本身的插入损失。

(第2实施例)

接着，说明本发明其他的实施形态，也就是第2实施例。

图8是本发明的第2实施例的模块的截面图。如图8所示，布线基板130的主面上安装有弹性波组件基板150。布线基板130具有数个外部连接端子131。

在与布线基板130相对的弹性波组件基板150的主面上形成有布线图案(未图示)、至少4个第1布线图案、第1带通滤波器BPF1及第2带通滤波器BPF2。另外，在弹性波组件基板150的另一个主面上，安装有第1电感器170及第2电感器171，也就是无源构件。

在弹性波组件基板150的厚度方向的面上，形成有至少4个第2布线图案111。另外，在弹性波组件基板150安装有无源构件的主面上形成有至少4个第3布线图案(未图示)。

第1组的第1布线图案、第2布线图案111及第3布线图案，与第1带通滤波器BPF1及第1电感器170的输入或输出端子电性连接。

第2组的第1布线图案、第2布线图案111及第3布线图案，与第1带通滤波器BPF1用于输入或输出的外部连接端子131，及第1电感器170的输入或输出端子电性连接。

第3组的第1布线图案、第2布线图案111及第3布线图案，与第2带通滤波器BPF2及第2电感器171的输入或输出端子电性连接。

第4组的第1布线图案、第2布线图案111及第3布线图案，与第2带通滤波器BPF2用于输入或输出的外部连接端子131，及第2电感器171的输入或输出端子电性连接。

图9是本发明的第2实施例的模块100的俯视图。

如图9所示，布线基板130的主面上安装有弹性波组件基板150。在与布线基板130相对的弹性波组件基板150的主面上，形成有第1带通滤波器BPF1及第2带通滤波器BPF2。弹性波组件基板150上安装有第1电感器170及第2电感器171。

在此，与图1中所例示的现有模块的例子相比，可以看出本实施例的模块的面积，大约小型化成其一半的程度。另外，带通滤波器与无源构件的布线的长度，在现有模块的例子中是220μm～270μm左右，而在本实施例的模块中，则可形成为例如50μm～200μm左右。也就是，可以缩短到原本的二分之一到四分之一左右。因此，可以提供减少布线本身的插入损耗的模块。

第2实施例的模块，是例示具有2个带通滤波器的模块。如此的2个带通滤波器可以使用作为双工器，或者可以两者同时用作发送用滤波器或接收用滤波器。另外，本发明的模块并不只限于具有2个带通滤波器，也可以是包括4个带通滤波器的有四工器(quattroplexer)或双重双工器(dual duplexer)的模块。

(第3实施例)

接着，说明本发明的另一个实施形态，也就是第3实施例。

图10是显示前端模块200的电路构造的示意图。

如图10所示，前端模块200的共通输入端子201(图11所示的外部连接端子231)连接天线端子ANT。第1输出端子203及第2输出端子205(图11所示的外部连接端子231)连接图中未显示的信号处理电路。

来自共通输入端子201的信号，借用切换电路SW，区分成为通过第1带通滤波器BPF21的信号，及通过第2带通滤波器BPF22的信号。

通过第1带通滤波器BPF21的信号，在第1电感器270进行阻抗匹配，由第1低噪声放大器LNA1増幅之后，从第1输出端子203输出。或者，如果第1带通滤波器BPF21是发送用滤波器时，第1输出端子203发挥输入端子的机能，以第1低噪声放大器LNA1増幅后由第1电感器270进行过阻抗匹配的信号，通过第1带通滤波器BPF21，从天线端子送出。

通过第2带通滤波器BPF22的信号，在第2电感器271进行阻抗匹配，由第2低噪声放大器LNA2増幅之后，从第2输出端子205输出。或者，如果第2带通滤波器BPF22是发送用滤波器时，第2输出端子205发挥输入端子的机能，以第2低噪声放大器LNA2増幅后由第2电感器271进行过阻抗匹配的信号，通过第2带通滤波器BPF22，从天线端子送出。

图11是第3实施例的前端模块200的截面图。

如图11所示，前端模块200在布线基板230的主面上安装弹性波组件基板250。布线基板230具有数个外部连接端子231。

与布线基板230相对的弹性波组件基板250的主面上形成有布线图案、至少4个第1布线图案、第1带通滤波器BPF21，及第2带通滤波器BPF22。另外，在弹性波组件基板250的另一个主面上，安装有第1电感器270及第2电感器271，也就是无源构件。

在弹性波组件基板250的厚度方向的面上，形成有至少4个第2布线图案211。另外，在弹性波组件基板250安装有无源构件的主面上，虽然没有图示，形成有至少4个第3布线图案。

第1组的第1布线图案、第2布线图案211及第3布线图案，与第1带通滤波器BPF21及第1电感器270的输入或输出端子电性连接。

第2组的第1布线图案、第2布线图案211及第3布线图案，经由切换电路或低噪声放大器，与第1带通滤波器BPF21用于输入或输出的外部连接端子231，以及第1电感器270的输入或输出端子电性连接。

第3组的第1布线图案、第2布线图案211及第3布线图案，与第2带通滤波器BPF22及第2电感器271的输入或输出端子电性连接。

第4组的第1布线图案、第2布线图案211及第3布线图案，经由切换电路或低噪声放大器，与第2带通滤波器BPF22用于输入或输出的外部连接端子231，以及第2电感器271的输入或输出端子电性连接。

在布线基板230的内部安装集成电路构件IC。集成电路构件IC包含有切换电路SW、第1低噪声放大器LNA1及第2低噪声放大器LNA2。

在布线基板230的另一个主面上，形成有数个外部连接端子231(包含共通输入端子201、第1输出端子203及第2输出端子205。)，成为安装于移动通信终端的母板上的结构。

其他的构成例，由于与第1实施例或第2实施例中说明的内容重复，故省略。

以上说明的本发明的实施形态，可以提供一种前端模块，该前端模块所具有的阻抗匹配用电感器可更加小型化而且可以减低布线本身的插入损耗。

当然地，本发明不限定于以上所说明的实施态样，还包含能达成本发明目的的所有实施态样。

此外，虽然以上描述了至少一个实施态样，应当理解的是，本领域技术人员能容易想到进行各种变化、修正或改进。上述变化、修正或改进也属于本公开的一部分，并且，属于本发明的范围。应当理解的是，这里所描述的方法或装置的实施态样，不仅限于以上说明所记载或附图所示例的构成组件的架构和排列。方法和装置能以其他实施态样安装，或以其他实施态样施行。所述实施例仅用于说明，并没有限定的意思。再者，此处所使用的描述或用词仅是为了说明，并没有限定的必要。这里的“包括”、“具备”、“具有”、“包含”及其变化的使用，具有包括之后列举的项目、其等同物和附加项目的意思。“或(或者)”的用词，或任何使用“或(或者)”描述的用语，可解释为所述描述用语中的其中一个、大于一个，或全部的意思。前、后、左、右、顶、底、上、下，及水平、垂直的引用都是为了方便描述，并非限定本发明中任一构成组件的位置与空间配置。因此，上述说明与附图只是示例性的。

Claims (10)

1.一种模块，包含：

具有数个外部连接端子的布线基板；

安装在所述布线基板且具有弹性波组件的弹性波组件基板；及

安装在所述弹性波组件基板上的无源构件，其特征在于：

所述弹性波组件基板具有：

形成在与所述布线基板相对的主面上的第1布线图案；

形成在所述弹性波组件基板的厚度方向的面上的第2布线图案；及

形成在所述弹性波组件基板的安装有所述无源构件的主面上的第3布线图案，

其中，所述无源构件经由所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与所述弹性波组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述无源构件是片式电感器。

3.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述无源构件是IPD。

4.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述弹性波组件基板包含压电基板及支持基板，所述支持基板是由蓝宝石、氧化铝、尖晶石、或高阻抗硅所构成的基板。

5.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述弹性波组件是弹性表面波共振器。

6.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述弹性波组件是压电薄膜共振器。

7.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述弹性波组件具有第1带通滤波器及第2带通滤波器，

所述弹性波组件基板至少分别具有4个所述第1布线图案、4个所述第2布线图案及4个所述第3布线图案，

所述无源构件具有第1电感器及第2电感器，

所述第1电感器经由第1组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案，与所述第1带通滤波器电性连接，

所述第1电感器经由第2组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与外部连接端子电性连接，

所述第2电感器经由第3组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案与所述第2带通滤波器电性连接，

所述第2电感器经由第4组的所述第1布线图案、所述第2布线图案及所述第3布线图案，与另一个外部连接端子电性连接，

与所述第2电感器电性连接的所述另一个外部连接端子，不同于与所述第1电感器电性连接的外部连接端子。

8.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述模块更包含集成电路构件，该集成电路构件包含切换电路及低噪声放大器。

9.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述布线基板与所述弹性波组件基板接合的区域的至少一部分区域，及所述弹性波组件基板与所述无源构件接合的区域的至少一部分区域在俯视透视图中重叠。

10.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述模块还包含覆盖所述弹性波组件基板和所述无源构件的封闭部。

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