CN214507063U - 高频模块和通信装置 - Google Patents

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CN214507063U CN202120370184.6U CN202120370184U CN214507063U CN 214507063 U CN214507063 U CN 214507063U CN 202120370184 U CN202120370184 U CN 202120370184U CN 214507063 U CN214507063 U CN 214507063U
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Abstract

提供一种高频模块和通信装置。高频模块(1)具备：功率放大器(11)；电感器(12)，其连接于用于向功率放大器(11)提供电源电压的电源端子(130)与功率放大器(11)之间；电容器(13)，其连接于电感器(12)及电源端子(130)之间的节点(14)与地之间；模块基板(70)，其具有彼此相向的主面(71)和主面(72)；以及配置于主面(72)的多个柱电极(90)，其中，电感器(12)配置于主面(71)或模块基板(70)的内部，功率放大器(11)和电容器(13)中的至少一方配置于主面(72)。

Description

高频模块和通信装置
技术领域
本实用新型涉及一种高频模块和通信装置。
背景技术
在便携式电话等移动通信装置中，特别是，随着多频段化的进展，构成高频前端电路的电路元件数量增加。
在专利文献1中公开了以下内容：在多层基板内的位于2个有机电介质层之间的导电层，形成电容器等无源元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2008/0111226号说明书
实用新型内容
实用新型要解决的问题
然而，在上述以往的技术中，期望高频模块的进一步小型化。
因此，本实用新型提供一种能够小型化的高频模块和通信装置。
用于解决问题的方案
本实用新型的一个方式所涉及的高频模块具备：功率放大器；电感器，其连接于电源端子与所述功率放大器之间，所述电源端子用于向所述功率放大器提供电源电压；电容器，其连接于节点与地之间，所述节点位于所述电感器与所述电源端子之间；模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；以及多个外部连接端子，所述多个外部连接端子配置于所述第二主面，其中，所述电感器配置于所述第一主面或所述模块基板的内部，所述功率放大器和所述电容器中的至少一方配置于所述第二主面。
优选地，所述功率放大器和所述电容器中的一方配置于所述第一主面，所述功率放大器和所述电容器中的另一方配置于所述第二主面。
优选地，所述功率放大器配置于所述第一主面，所述电容器配置于所述第二主面。
优选地，在俯视所述模块基板时，所述电容器的至少一部分与所述电感器的至少一部分重叠。
优选地，所述电容器和所述电感器经由形成于所述模块基板内的通路导体来相互连接。
优选地，在俯视所述模块基板时，所述电容器不与所述功率放大器重叠。
优选地，在俯视所述模块基板时，所述多个外部连接端子中的至少1个外部连接端子与所述功率放大器重叠，所述功率放大器经由形成于所述模块基板内的通路导体来与所述多个外部连接端子中的所述至少1个外部连接端子连接。
本实用新型的一个方式所涉及的通信装置具备：信号处理电路，其对高频信号进行处理；以及上述的高频模块，其传输由所述信号处理电路处理后的所述高频信号。
实用新型的效果
根据本实用新型，能够提供能够小型化的高频模块和通信装置。
附图说明
图1是实施方式1～4所涉及的高频模块和通信装置的电路结构图。
图2是实施方式1所涉及的高频模块的俯视图。
图3是实施方式1所涉及的高频模块的截面图。
图4是实施方式2所涉及的高频模块的截面图。
图5是实施方式3所涉及的高频模块的截面图。
图6是实施方式4所涉及的高频模块的截面图。
附图标记说明
1、1A、1B、1C：高频模块；5：天线；6：RFIC；7：BBIC；8：通信装置；11：功率放大器；12：电感器；13：电容器；14：节点；15：匹配电路；16：发送滤波器；21：低噪声放大器；26：接收滤波器；70：模块基板；71、72：主面；73：平面布线图案；74、75：通路导体；81、82：树脂构件；83：屏蔽电极层；90、90G、90P：柱电极；91、91G：凸块电极；100：天线连接端子；110：发送输入端子；120：接收输出端子；130：电源端子。
具体实施方式
下面，使用附图来详细说明本实用新型的实施方式。此外，下面说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。下面的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本实用新型。
此外，各图是为了表示本实用新型而适当进行了强调、省略、或比率的调整的示意图，未必严格地进行了图示，有时与实际的形状、位置关系以及比率不同。在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。
在下面的各图中，x轴和y轴是在与模块基板的主面平行的平面上相互正交的轴。另外，z轴是与模块基板的主面垂直的轴，z轴的正方向表示上方向，z轴的负方向表示下方向。
(实施方式1)
[1高频模块1和通信装置8的电路结构]
参照图1来说明本实施方式所涉及的高频模块1和通信装置8的电路结构。图1是实施方式1～4所涉及的高频模块1、1A、1B及1C以及通信装置8的电路结构图。
此外，在下面的电路结构的说明中，“连接”不仅包括借助布线导体、端子、连接器、开关或者它们的任意的组合来电连接的情况，还包括借助无源元件和/或有源元件来电连接的情况。另外，“连接于A与B之间”是指：配置在将A与B连结的路径上，且与A及B这两方连接。
[1.1通信装置8的电路结构]
通信装置8是在通信系统中使用的装置，例如是智能电话和平板电脑等。如图1所示，通信装置8具备高频模块1、发送滤波器16、接收滤波器26、低噪声放大器21、天线5、RFIC6以及BBIC 7。
天线5与天线连接端子100连接，发送从高频模块1输出的高频信号，另外，接收来自外部的高频信号后将该来自外部的高频信号输出到高频模块1。
RFIC 6是对高频信号进行处理的信号处理电路的一例。具体地说，RFIC 6对从BBIC 7输入的发送信号通过上变频等进行信号处理，将进行该信号处理后生成的高频信号输出到高频模块1的发送输入端子110。
另外，RFIC 6对从天线5经由接收滤波器26和低噪声放大器21输入的高频信号通过下变频等进行信号处理，将进行该信号处理后生成的接收信号输出到BBIC 7。
BBIC 7是使用频率比在高频模块1中传播的高频信号的频率低的中间频带来进行信号处理的电路。由BBIC 7处理后的信号例如被用作图像信号以显示图像，或者被用作声音信号以借助扬声器进行通话。
低噪声放大器21连接于接收滤波器26与接收输出端子120之间。低噪声放大器21将经由接收滤波器26输入的高频信号以低噪声的方式进行放大后输出到RFIC 6。
发送滤波器16连接于高频模块1的匹配电路15与天线连接端子100之间。发送滤波器16使被功率放大器11放大后的高频信号中的规定的发送带的高频信号通过。
接收滤波器26连接于低噪声放大器21与天线连接端子100之间。接收滤波器26使从天线连接端子100输入的高频信号中的规定的接收带的高频信号通过。
在本实施方式中，发送滤波器16和接收滤波器26构成了能够同时发送和接收规定的频带的高频信号的双工器。此外，也可以是，在发送滤波器16及接收滤波器26与天线连接端子100之间连接有开关等电路元件。
发送滤波器16和接收滤波器26中的各滤波器例如可以是声表面波滤波器、使用了BAW(Bulk Acoustic Wave：体声波)的弹性波滤波器、LC谐振滤波器、以及电介质滤波器中的任一个，而且不限定于它们。
此外，在本实施方式所涉及的通信装置8中，天线5和BBIC 7不是必需的结构要素。另外，也可以是，通信装置8不包括接收滤波器26、低噪声放大器21以及接收输出端子120。在该情况下，通信装置8成为用于发送规定的发送带的高频信号的发送装置。
另外，也可以是，发送滤波器16、接收滤波器26、低噪声放大器21、或者它们的任意组合包含于高频模块1。也就是说，也可以是，功率放大器11、电感器12、电容器13、匹配电路15、发送滤波器16、接收滤波器26以及低噪声放大器21安装于同一模块基板。
另外，也可以是，本实施方式所涉及的通信装置8是不仅传输规定的通信频段的高频信号而且传输多个通信频段的高频信号的电路。在该情况下，也可以是，通信装置8具备多个功率放大器、多个低噪声放大器、多个发送滤波器、多个接收滤波器以及对多个发送滤波器及多个接收滤波器进行切换的开关。
[1.2高频模块1的电路结构]
接着，说明对由RFIC 6处理后的高频信号进行传输的高频模块1的结构。如图1所示，高频模块1具备功率放大器11、电感器12、电容器13以及匹配电路15。
功率放大器11使用从电源端子130经由电感器12提供的电源电压来将从发送输入端子110输入的发送信号进行放大后输出到发送滤波器16。功率放大器11例如由以CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)或GaAs为材料的场效应晶体管(FET)、异质结双极型晶体管(HBT)等构成。
电感器12连接于用于向功率放大器11施加电源电压的电源端子130与功率放大器11之间。电感器12抑制高频信号流出到用于提供电源电压的电源线的情况。也就是说，电感器12作为所谓的扼流线圈来发挥功能。
电容器13连接于电感器12及电源端子130之间的节点14与地之间。电容器13抑制电源电压的变动，抑制噪声向高频信号线的侵入。也就是说，电容器13作为所谓的旁路电容器或去耦电容器来发挥功能。
匹配电路15连接于功率放大器11与发送滤波器16之间。匹配电路15取得功率放大器11与发送滤波器16的阻抗匹配。匹配电路15包括电感器和/或电容器。此外，匹配电路15也可以不包含于高频模块1。
[2高频模块1的部件配置]
接着，参照图2和图3来具体说明如以上那样构成的高频模块1的部件配置。
此外，在下面的部件配置的说明中，“俯视模块基板”是指从z方向将物体正投影到xy平面来进行观察。另外，“部件配置于模块基板的主面”不仅包括部件以与模块基板的主面接触的状态配置在主面上的情况，还包括部件以不与主面接触的方式配置于主面的上方的情况以及部件的一部分从主面侧嵌入到基板内来配置的情况。另外，“在俯视模块基板时A与B重叠或不重叠”是指正投影到xy平面的A的区域与正投影到xy平面的B的区域重叠或不重叠。
图2是实施方式1所涉及的高频模块1的俯视图。在图2中，(a)表示从z轴正侧观察模块基板70的主面71所得到的图，(b)表示从z轴正侧透视模块基板70的主面72所得到的图。在图2的(b)中，虚线表示模块基板70内或模块基板70的主面71上的物体。
图3是实施方式1所涉及的高频模块1的截面图。图3中的高频模块1的截面是图2的iii-iii线处的截面。
如图2和图3所示，高频模块1是封装后的模块，除了具备图1中示出的内置电路元件的电子部件以外，还具备模块基板70、树脂构件81及82、屏蔽电极层83以及多个柱电极90。此外，在图2中，省略了树脂构件81及82以及屏蔽电极层83的记载以便于图示部件。
模块基板70具有彼此相向的主面71及72。在主面71及72分别配置部件。作为模块基板70，例如能够使用具有多个电介质层的层叠构造的低温共烧陶瓷(LTCC：LowTemperature Co-fired Ceramics)基板、高温共烧陶瓷(HTCC：High Temperature Co-fired Ceramics)基板、部件内置基板、具有重新布线层(RDL：Redistribution Layer)的基板、或者印刷电路板等，但是不限定于它们。
模块基板70的主面71是第一主面的一例，有时被称作上表面或表面。如图2的(a)所示，在主面71配置有功率放大器11、电感器12以及匹配电路15。主面71上的这些部件如图3所示那样被树脂构件81密封。
模块基板70的主面72是第二主面的一例，有时被称作下表面或背面。如图2的(b)所示，在主面72配置有电容器13和多个柱电极90。主面72上的这些部件如图3所示那样被树脂构件82密封。
屏蔽电极层83例如是通过溅射法形成的金属薄膜，覆盖了模块基板70的主面71和侧面。屏蔽电极层83被设定为地电位，减少向高频模块1入射的外部噪声。
多个柱电极90是多个外部连接端子的一例。多个柱电极90中的各柱电极从主面72向z轴负侧突出，贯通了树脂构件82。多个柱电极90各自的一端从树脂构件82暴露出来，与在高频模块1的z轴负侧配置的主板上的输入输出端子和/或地电极等连接。多个柱电极90包括作为功率放大器11的散热用电极来发挥功能的柱电极90G以及作为电源端子130来发挥功能的柱电极90P。柱电极90G及90P例如分别与主板上的地电极及电源电极连接。
如图2的(b)所示，在俯视模块基板70时，电容器13的至少一部分与电感器12的至少一部分重叠。电感器12和电容器13经由形成于模块基板70内的通路导体74来相互连接。通路导体74经由形成于模块基板70内的平面布线图案73来与柱电极90P连接。
此外，在图3中，通路导体74是被填充到沿着z轴贯通模块基板70的通孔中的导体，但是不限定于此。例如，通路导体74也可以由被填充到形成于主面71侧的盲孔中的导体、被填充到形成于主面72侧的盲孔中的导体、以及将2个导体在模块基板70内进行连接的平面布线图案构成。
另外，在俯视模块基板70时，电容器13不与功率放大器11重叠。功率放大器11经由形成于模块基板70内的通路导体75来与柱电极90G连接。
[3效果等]
如以上那样，本实施方式所涉及的高频模块1具备：功率放大器11；电感器12，其连接于用于向功率放大器11提供电源电压的电源端子130与功率放大器11之间；电容器13，其连接于电感器12及电源端子130之间的节点14与地之间；模块基板70，其具有彼此相向的主面71及72；以及配置于主面72的多个柱电极90，其中，电感器12配置于主面71或模块基板70的内部，功率放大器11和电容器13中的至少一方配置于主面72。
据此，能够将功率放大器11以及与用于向功率放大器11提供电源电压的电源线连接的电感器12及电容器13分散地配置到模块基板70的两个主面，能够实现高频模块1的小型化。
另外，例如，在本实施方式所涉及的高频模块1中，也可以是，功率放大器11和电容器13中的一方配置于主面71，功率放大器11和电容器13中的另一方配置于主面72。
据此，能够将电容器13配置于与功率放大器11相反的一侧的主面。因而，能够将模块基板70配置于功率放大器11与电容器13之间，能够减少电容器13因从功率放大器11放出的热而被损坏的危险性。
另外，例如，在本实施方式所涉及的高频模块1中，也可以是，功率放大器11配置于主面71，电容器13配置于主面72。
据此，能够将功率放大器11配置于与多个柱电极90相反的一侧的主面71，能够提高功率放大器11的散热性。
另外，例如，在本实施方式所涉及的高频模块1中，也可以是，在俯视模块基板70时，电容器13的至少一部分与电感器12的至少一部分重叠。
据此，能够缩短电容器13与电感器12之间的布线长度，能够减少向电容器13与电感器12之间的布线流入的噪声。特别是，流入到电容器13与电感器12之间的布线的噪声不能被电容器13去除的可能性高，因此，缩短电容器13与电感器12之间的布线长度对于改善高频模块1的电气特性(例如噪声指数(NF)等)而言是有效的。
另外，例如，在本实施方式所涉及的高频模块1中，也可以是，电容器13和电感器12经由形成于模块基板70内的通路导体74来相互连接。
据此，能够进一步缩短电容器13与电感器12之间的布线长度，能够进一步减少向电容器13与电感器12之间的布线流入的噪声。
另外，例如，在本实施方式所涉及的高频模块1中，也可以是，在俯视模块基板70时，电容器13不与功率放大器11重叠。
据此，能够使电容器13远离功率放大器11地配置，能够减少电容器13因从功率放大器11放出的热而被损坏的危险性。
另外，例如，在本实施方式所涉及的高频模块1中，也可以是，在俯视模块基板70时，多个柱电极90中包括的柱电极90G与功率放大器11重叠，功率放大器11经由形成于模块基板70内的通路导体75来与柱电极90G连接。
据此，能够将在功率放大器11中产生的热经由通路导体75和柱电极90G传递到高频模块1外，能够提高功率放大器11的散热性。
另外，本实施方式所涉及的通信装置8具备：RFIC 6，其对高频信号进行处理；以及高频模块1，其传输由RFIC 6处理后的高频信号。
据此，能够在通信装置8中实现与上述高频模块1同样的效果。
(实施方式2)
接着，说明实施方式2。在本实施方式中，主要在高频模块的部件配置上与上述实施方式1不同。下面，以与上述实施方式1不同的方面为中心来说明本实施方式所涉及的高频模块。
参照图4来说明本实施方式所涉及的高频模块1A的部件配置。图4是实施方式2所涉及的高频模块1A的截面图。
如图4所示，在本实施方式所涉及的高频模块1A中，在模块基板70的主面71配置有电感器12、电容器13以及匹配电路15。另一方面，在模块基板70的主面72配置有功率放大器11和多个柱电极90。
如以上那样，即使电容器13配置于主面71、功率放大器11配置于主面72，也能够将功率放大器11、电感器12及电容器13分散地配置到模块基板70的两个主面，能够实现高频模块1的小型化。并且，能够将电容器13配置于与配置有功率放大器11的主面72相反的一侧的主面71，因此能够抑制电容器13因来自功率放大器11的热而被损坏的情况。
(实施方式3)
接着，说明实施方式3。在本实施方式中，主要在高频模块的部件配置上与上述实施方式1不同。下面，以与上述实施方式1不同的方面为中心来说明本实施方式所涉及的高频模块。
参照图5来说明本实施方式所涉及的高频模块1B的部件配置。图5是实施方式3所涉及的高频模块1B的截面图。
如图5所示，在本实施方式所涉及的高频模块1B中，在模块基板70的主面71配置有电感器12和匹配电路15。另一方面，在模块基板70的主面72配置有功率放大器11、电容器13以及多个柱电极90。
如以上那样，即使功率放大器11和电容器13这两方配置于模块基板70的主面72，也能够将功率放大器11、电感器12及电容器13分散地配置到模块基板70的两个主面，能够实现高频模块1的小型化。
(实施方式4)
接着，说明实施方式4。在本实施方式中，主要在以下方面与上述实施方式1不同：高频模块具备多个凸块电极来代替多个柱电极。下面，以与上述实施方式1不同的方面为中心，参照附图来说明本实施方式。
参照图6来说明本实施方式所涉及的高频模块1C的部件配置。图6是实施方式4所涉及的高频模块1C的截面图。
如图6所示，本实施方式所涉及的高频模块1C具备多个凸块电极91来代替多个柱电极90。功率放大器11经由通路导体75来与作为散热用电极发挥功能的凸块电极91G连接。高频模块1C在主面72侧不具备树脂构件82。
如以上那样，高频模块1C也可以具备作为多个外部连接端子的多个凸块电极91来代替多个柱电极90。
在该情况下，高频模块1C也能够实现与上述实施方式1同样的效果。
(其它实施方式)
以上，基于实施方式来说明了本实用新型所涉及的高频模块和通信装置，但是本实用新型所涉及的高频模块和通信装置不限定于上述实施方式。将上述实施方式中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式实施本领域技术人员在不脱离本实用新型的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有上述高频模块和通信装置的各种设备也包括在本实用新型中。
例如，在上述各实施方式所涉及的高频模块和通信装置的电路结构中，也可以在附图中公开的对各电路元件以及信号路径进行连接的路径之间插入其它的电路元件和布线等。例如，也可以是，在图1中在低噪声放大器21与接收滤波器26之间插入有匹配电路。
此外，在上述各实施方式中，没有特别说明功率放大器的详细结构，但是功率放大器的结构没有特别限定。功率放大器例如也可以由进行了多级连接的多个放大器和/或差动放大器构成。
此外，在上述各实施方式中，电感器12配置于模块基板70的主面71，但是不限定于此。例如，电感器12也可以配置于模块基板70的内部。在该情况下，电感器12例如也可以由模块基板70内的布线图案构成。另外，例如，电感器12也可以由嵌入到模块基板70内的集成型无源器件(IPD)构成。
产业上的可利用性
本实用新型作为配置于前端部的高频模块，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。

Claims (8)

1.一种高频模块，其特征在于，具备：
功率放大器；
电感器，其连接于电源端子与所述功率放大器之间，所述电源端子用于向所述功率放大器提供电源电压；
电容器，其连接于节点与地之间，所述节点位于所述电感器与所述电源端子之间；
模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；以及
多个外部连接端子，所述多个外部连接端子配置于所述第二主面，
其中，所述电感器配置于所述第一主面或所述模块基板的内部，
所述功率放大器和所述电容器中的至少一方配置于所述第二主面。
2.根据权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
所述功率放大器和所述电容器中的一方配置于所述第一主面，
所述功率放大器和所述电容器中的另一方配置于所述第二主面。
3.根据权利要求2所述的高频模块，其特征在于，
所述功率放大器配置于所述第一主面，
所述电容器配置于所述第二主面。
4.根据权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
在俯视所述模块基板时，所述电容器的至少一部分与所述电感器的至少一部分重叠。
5.根据权利要求4所述的高频模块，其特征在于，
所述电容器和所述电感器经由形成于所述模块基板内的通路导体来相互连接。
6.根据权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
在俯视所述模块基板时，所述电容器不与所述功率放大器重叠。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的高频模块，其特征在于，
在俯视所述模块基板时，所述多个外部连接端子中的至少1个外部连接端子与所述功率放大器重叠，
所述功率放大器经由形成于所述模块基板内的通路导体来与所述多个外部连接端子中的所述至少1个外部连接端子连接。
8.一种通信装置，其特征在于，具备：
信号处理电路，其对高频信号进行处理；以及
根据权利要求1～7中的任一项所述的高频模块，其传输由所述信号处理电路处理后的所述高频信号。
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