JP2020027975A - 高周波モジュールおよび通信装置 - Google Patents

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克也 中澤
Katsuya Nakazawa
克也 中澤
孝紀 上嶋
Takanori Uejima
孝紀 上嶋
基嗣 津田
Mototsugu Tsuda
基嗣 津田
佑二 竹松
Yuji Takematsu
佑二 竹松
大 中川
Masaru Nakagawa
大 中川
原田　哲郎
Tetsuo Harada
哲郎 原田
正英 武部
Masahide Takebe
正英 武部
直也 松本
Naoya Matsumoto
直也 松本
義明 祐森
Yoshiaki Sukemori
義明 祐森
充則 佐俣
Mitsunori Samata
充則 佐俣
佐々木　豊
Yutaka Sasaki
豊 佐々木
裕基 福田
Yuki Fukuda
裕基 福田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】電力増幅器の増幅特性の劣化が抑制された高周波モジュールを提供する。【解決手段】高周波モジュール１は、縦続接続された増幅トランジスタ１１０Ｐおよび１１０Ｄからなる送信電力増幅器１１と、互いに背向する主面９０ａおよび９０ｂを有し、主面９０ａに送信電力増幅器１１が実装された実装基板９０とを備え、増幅トランジスタ１１０Ｐは最後段に配置され、エミッタ端子１１２Ｐを有し、増幅トランジスタ１１０Ｄは増幅トランジスタ１１０Ｐよりも前段に配置され、エミッタ端子１１２Ｄを有し、実装基板９０は、主面９０ａに近い順にグランド電極層９３ｇ〜９６ｇを有し、エミッタ端子１１２Ｐとエミッタ端子１１２Ｄとは、主面９０ａ上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、グランド電極層９３ｇを介して電気的に接続されていない。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
携帯電話などの移動体通信機器では、特に、マルチバンド化の進展に伴い、高周波フロントエンド回路を構成する回路素子が高密度に実装される必要がある。回路素子を高密度実装するにあたり、増幅回路、および、当該増幅回路から出力された高周波信号を通過させる受動素子の放熱対策が重要となる。
特許文献１には、電力増幅回路を含む半導体チップと、当該半導体チップが実装された配線基板とを有する電力増幅モジュールが開示されている。半導体チップのソースに接続されたバンプ電極は、複数の球状バンプが長尺状に繋げられた、いわゆるストライプ形状となっている。この構成により、電力増幅モジュールは、電力増幅回路からの発熱を、ソース接続のバンプ電極から、配線基板に設けられた複数のソース用ビア（ＶＨ１Ｓ〜ＶＨ３Ｓ）を介して配線基板の裏面端子に放熱することが可能となる。
特開２０１０−２６７９４４号公報
一般に、電力増幅回路のグランド強化および放熱性強化のためには、電力増幅回路のグランド端子を配線基板内のグランド電極層と接続することが有効である。
しかしながら、電力増幅器を、縦続接続された多段の増幅素子で構成した場合、特に、最後段（パワー段）の増幅素子から出力される大電力の高周波信号が、配線基板内のグランド電極層を介して前段（ドライブ段）の増幅素子に回り込むことが想定される。この場合、前段（ドライブ段）の増幅素子に回り込んだ高周波信号は雑音信号となるため、電力増幅器の増幅特性が劣化してしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、電力増幅器の増幅特性の劣化が抑制された高周波モジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、縦続接続された複数の増幅素子からなる電力増幅器と、互いに背向する第１主面および第２主面を有し、前記第１主面に前記電力増幅器が実装された実装基板と、を備え、前記複数の増幅素子は、前記複数の増幅素子の最後段に配置され、第１グランド端子を有する第１増幅素子と、前記第１増幅素子よりも前段に配置され、第２グランド端子を有する第２増幅素子と、を有し、前記実装基板は、内部に、前記第１主面に略平行な複数のグランド電極層であって前記第１主面に近い順に第１グランド電極層から第ｎグランド電極層（ｎは２以上の整数）を有し、前記第１グランド端子と前記第２グランド端子とは、前記実装基板において、前記第１主面上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、前記第１グランド電極層を介して電気的に接続されていない。
本発明によれば、電力増幅器の増幅特性の劣化が抑制された高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。
実施の形態に係る高周波モジュールの回路構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る高周波モジュールが備える電力増幅器の回路構成図である。 実施の形態に係る高周波モジュールの回路配置を示す平面概略図である。 実施の形態に係る高周波モジュールの断面概略図である。 実施の形態に係る高周波モジュールが有する電力増幅器の実装配置を示す断面概略図および平面概略図である。 実施の形態の変形例に係る高周波モジュールの断面概略図である。
以下、本発明の実施の形態およびその変形例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態およびその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態およびその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態およびその変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
なお、以下の実施の形態およびその変形例において、「ＡとＢとが接続されている」とは、（１）ＡとＢとが直接、または、（２）導体膜を介して（ＡとＢとがそれぞれ導体膜の表面および裏面に）、接していることを指すものと定義される。また、「ＡとＢとが電気的に接続されている」とは、ＡとＢとが直接接していなくてもよく、導電配線を介してＡとＢとが間接的に接続されていることを含むものと定義される。
また、以下の実施の形態およびその変形例において、基板上に実装されたＡ、ＢおよびＣにおいて、「当該基板（または当該基板の主面）を平面視した場合に、ＡとＢとの間にＣが配置されている」とは、当該基板を平面視した場合に投影されるＡの領域内の任意の点と、当該基板を平面視した場合に投影されるＢの領域内の任意の点とを結ぶ線に、当該基板を平面視した場合に投影されるＣの領域の少なくとも一部が重複していることを指すものと定義される。
（実施の形態）
［１ 高周波モジュールおよび通信装置の回路構成］
図１は、実施の形態に係る高周波モジュール１の回路構成図である。同図に示すように、通信装置５は、高周波モジュール１と、アンテナ素子２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、を備える。
ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子２で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を、高周波モジュール１の送信信号経路に出力する。
ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、または、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。
また、ＲＦＩＣ３は、使用される通信バンド（周波数帯域）に基づいて、高周波モジュール１が有するスイッチ５１、５２、５３、５４、５５および５６の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、ＲＦＩＣ３は、制御信号（図示せず）によって、高周波モジュール１が有するスイッチ５１〜５６の接続を切り替える。なお、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波モジュール１またはＢＢＩＣ４に設けられていてもよい。
アンテナ素子２は、高周波モジュール１の共通端子１００に接続され高周波モジュール１から出力された高周波信号を放射し、また、外部からの高周波信号を受信して高周波モジュール１へ出力する。
なお、本実施の形態に係る通信装置５において、アンテナ素子２およびＢＢＩＣ４は、必須の構成要素ではない。
次に、高周波モジュール１の詳細な構成について説明する。
図１に示すように、高周波モジュール１は、共通端子１００と、送信電力増幅器１１および１２と、受信低雑音増幅器２１および２２と、送信フィルタ６１Ｔ、６２Ｔ、６３Ｔおよび６４Ｔと、受信フィルタ６１Ｒ、６２Ｒ、６３Ｒおよび６４Ｒと、送信出力整合回路３０と、受信入力整合回路４０と、整合回路７１、７２、７３および７４と、スイッチ５１、５２、５３、５４、５５および５６と、カプラ８０と、カプラ出力端子１８０と、を備える。
共通端子１００は、アンテナ素子２に接続される。
送信電力増幅器１１は、第１周波数帯域群に属する通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を増幅する電力増幅器である。また、送信電力増幅器１２は、第１周波数帯域群よりも高周波側の第２周波数帯域群に属する通信バンドＣおよび通信バンドＤの高周波信号を増幅する電力増幅器である。
送信電力増幅器１１は、入力端子１１４および出力端子１１１と、第１増幅器１１Ｐおよび第２増幅器１１Ｄとを有している。第１増幅器１１Ｐおよび第２増幅器１１Ｄは、入力端子１１４と出力端子１１１との間に接続され、互いに縦続接続（直列接続）されている。第１増幅器１１Ｐは、最後段に配置されており、第２増幅器１１Ｄは、第１増幅器１１Ｐよりも前段に配置されている。
送信電力増幅器１２は、入力端子１２４および出力端子１２１と、第１増幅器１２Ｐおよび第２増幅器１２Ｄとを有している。第１増幅器１２Ｐおよび第２増幅器１２Ｄは、入力端子１２４と出力端子１２１との間に接続され、互いに縦続接続（直列接続）されている。第１増幅器１２Ｐは、最後段に配置されており、第２増幅器１２Ｄは、第１増幅器１２Ｐよりも前段に配置されている。
図２Ａは、実施の形態に係る送信電力増幅器１１の回路構成図である。送信電力増幅器１１は、互いに縦続接続された２段の増幅トランジスタを含む構成となっている。図２Ａに示すように、送信電力増幅器１１は、第１増幅器１１Ｐと、第２増幅器１１Ｄと、を有している。
第１増幅器１１Ｐは、増幅トランジスタ１１０Ｐと、キャパシタ１１５Ｐおよび１１６Ｐと、バイアス回路１１７Ｐと、コレクタ端子１１３Ｐと、エミッタ端子１１２Ｐと、入力端子１１４Ｐと、出力端子１１１と、を備える。
増幅トランジスタ１１０Ｐは、複数の増幅トランジスタの最後段（パワー段）に配置された第１増幅素子であり、例えば、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであり、ベースに入力された高周波電流を増幅してコレクタから出力する。なお、増幅トランジスタ１１０Ｐは、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
第２増幅器１１Ｄは、増幅トランジスタ１１０Ｄと、キャパシタ１１５Ｄおよび１１６Ｄと、バイアス回路１１７Ｄと、コレクタ端子１１３Ｄと、エミッタ端子１１２Ｄと、入力端子１１４と、出力端子１１１Ｄと、を備える。
増幅トランジスタ１１０Ｄは、最後段に配置された増幅トランジスタ１１０Ｐよりも前段（ドライブ段）に配置された第２増幅素子であり、例えば、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであり、ベースに入力された高周波電流を増幅してコレクタから出力する。なお、増幅トランジスタ１１０Ｄは、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
キャパシタ１１５Ｐは、ＤＣカット用の容量素子であり、バイアス回路１１７Ｐからベースに印加される直流バイアス電圧により、入力端子１１４Ｐに直流電流が漏洩するのを防止する機能を有する。キャパシタ１１５Ｄは、ＤＣカット用の容量素子であり、バイアス回路１１７Ｄからベースに印加される直流バイアス電圧により、入力端子１１４に直流電流が漏洩するのを防止する機能を有する。
キャパシタ１１６Ｐは、ＤＣカット用の容量素子であり、直流バイアス電圧が重畳された高周波増幅信号の直流成分を除去する機能を有し、当該直流成分が除去された高周波増幅信号が出力端子１１１から出力される。キャパシタ１１６Ｄは、ＤＣカット用の容量素子であり、直流バイアス電圧が重畳された高周波増幅信号の直流成分を除去する機能を有し、当該直流成分が除去された高周波増幅信号が出力端子１１１Ｄから出力される。
バイアス回路１１７Ｐは、増幅トランジスタ１１０Ｐのベースに接続され、当該ベースにバイアス電圧を印加することで、増幅トランジスタ１１０Ｐの動作点を最適化する機能を有する。バイアス回路１１７Ｄは、増幅トランジスタ１１０Ｄのベースに接続され、当該ベースにバイアス電圧を印加することで、増幅トランジスタ１１０Ｄの動作点を最適化する機能を有する。
ここで、エミッタ端子１１２Ｐは、第１増幅器１１Ｐをグランドに電気的に接続するための第１グランド端子である。エミッタ端子１１２Ｄは、第２増幅器１１Ｄをグランドに電気的に接続するための第２グランド端子である。
つまり、増幅トランジスタ１１０Ｐは、複数の増幅トランジスタの最後段に配置され、第１グランド端子を有する第１増幅素子であり、増幅トランジスタ１１０Ｄは、増幅トランジスタ１１０Ｐよりも前段に配置され、第２グランド端子を有する第２増幅素子である。
本実施の形態に係る送信電力増幅器１１の上記回路構成によれば、入力端子１１４から入力された高周波信号ＲＦｉｎは、増幅トランジスタ１１０Ｄのベースからエミッタに流れるベース電流Ｉｂ１となる。増幅トランジスタ１１０Ｄによりベース電流Ｉｂ１が増幅されてコレクタ電流Ｉｃｃ１となり、当該コレクタ電流Ｉｃｃ１に対応した高周波信号が出力端子１１１Ｄ（入力端子１１４Ｐ）から出力される。さらに、増幅トランジスタ１１０Ｄで増幅された高周波信号は、入力端子１１４Ｐを経由して増幅トランジスタ１１０Ｐのベースからエミッタに流れるベース電流Ｉｂ２となる。増幅トランジスタ１１０Ｐによりベース電流Ｉｂ２が増幅されてコレクタ電流Ｉｃｃ２となり、当該コレクタ電流Ｉｃｃ２に対応した高周波信号が出力端子１１１から出力される。このとき、エミッタ端子１１２Ｄからグランドには、ベース電流Ｉｂ１およびコレクタ電流Ｉｃｃ１が合算された電流が流れる。また、エミッタ端子１１２Ｐからグランドには、ベース電流Ｉｂ２およびコレクタ電流Ｉｃｃ２が合算された大電流が流れる。
増幅トランジスタ１１０Ｐおよび１１０Ｄのそれぞれは、例えば、Ｓｉを含むＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の電界効果型トランジスタ、または、ＧａＡｓを材料とする電界効果型トランジスタあるいは上記のようなバイポーラトランジスタで構成されている。なお、パワーハンドリングを必要としない増幅トランジスタ１１０Ｄを、Ｓｉを含むＣＭＯＳで構成することで、高周波モジュール１を安価に製造することが可能となる。一方、高周波送信信号のパワーレベルが高い増幅トランジスタ１１０Ｐは、ＧａＡｓ系材料で構成することで、高品質な増幅特性および雑音特性を有する高周波送信信号を出力することが可能となる。
さらに、パワーハンドリングを必要としない増幅トランジスタ１１０Ｄを、スイッチ５１〜５５と、スイッチ５１〜５５の接続ならびに送信電力増幅器１１および受信低雑音増幅器２１の増幅率を制御する制御部とともに、Ｓｉを含むＣＭＯＳで１チップ化してもよい。これにより、高周波モジュール１の小型化が可能となる。
なお、本実施の形態において、送信電力増幅器１１および１２のそれぞれは、２段の増幅素子で構成されているものとしたが、３段以上の増幅素子で構成されていてもよい。この場合、上記複数の増幅トランジスタのうち最後段に配置された増幅トランジスタが第１増幅素子であり、第１増幅素子よりも前段に配置された増幅トランジスタが第２増幅素子である。
なお、送信電力増幅器１２についても、送信電力増幅器１１と同様の回路構成を有し、送信電力増幅器１１と同様の機能を有する。
受信低雑音増幅器２１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器である。また、受信低雑音増幅器２２は、通信バンドＣおよび通信バンドＤの高周波信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器である。
受信低雑音増幅器２１および２２は、例えば、ＣＭＯＳ、または、ＧａＡｓを材料とする電界効果型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどで構成されている。
送信フィルタ６１Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５１を介して送信電力増幅器１１の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＡの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６２Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５１を介して送信電力増幅器１１の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＢの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６３Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５２を介して送信電力増幅器１２の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１２で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＣの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６４Ｔは、送信出力整合回路３０およびスイッチ５２を介して送信電力増幅器１２の出力端に電気的に接続され、送信電力増幅器１２で増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドＤの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。
受信フィルタ６１Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５３を介して受信低雑音増幅器２１の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＡの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６２Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５３を介して受信低雑音増幅器２１の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＢの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６３Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５４を介して受信低雑音増幅器２２の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＣの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６４Ｒは、受信入力整合回路４０およびスイッチ５４を介して受信低雑音増幅器２２の入力端に電気的に接続され、共通端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＤの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。
なお、上記の送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒ〜６４Ｒは、例えば、弾性表面波フィルタ、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＬＣ共振フィルタ、および誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒは、通信バンドＡを通過帯域とするデュプレクサ６１を構成している。また、送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒは、通信バンドＢを通過帯域とするデュプレクサ６２を構成している。また、送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒは、通信バンドＣを通過帯域とするデュプレクサ６３を構成している。また、送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒは、通信バンドＤを通過帯域とするデュプレクサ６４を構成している。
送信出力整合回路３０は、整合回路３１および３２を有する。整合回路３１は、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとのインピーダンス整合をとる。整合回路３２は、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとのインピーダンス整合をとる。
受信入力整合回路４０は、整合回路４１および４２を有する。整合回路４１は、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとのインピーダンス整合をとる。整合回路４２は、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとのインピーダンス整合をとる。
スイッチ５１は、整合回路３１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔとの電気的な接続、および、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６２Ｔとの電気的な接続、を切り替える。スイッチ５２は、整合回路３２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔとの電気的な接続、および、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６４Ｔとの電気的な接続、を切り替える。スイッチ５３は、整合回路４１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒとの電気的な接続、および、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６２Ｒとの電気的な接続、を切り替える。スイッチ５４は、整合回路４２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒとの電気的な接続、および、受信低雑音増幅器２２と受信フィルタ６４Ｒとの電気的な接続、を切り替える。
スイッチ５５は、共通端子１００と送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒ〜６４Ｒとを結ぶ信号経路に配置され、（１）共通端子１００と送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒとの電気的な接続、（２）共通端子１００と送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒとの電気的な接続、（３）共通端子１００と送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒとの電気的な接続、ならびに、（４）共通端子１００と送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒとの電気的な接続、を切り替える。なお、スイッチ５５は、上記（１）〜（４）のうちの２以上の接続を同時に行うことが可能なマルチ接続型のスイッチ回路で構成される。
整合回路７１は、スイッチ５５と送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒとを結ぶ経路に配置されている。整合回路７２は、スイッチ５５と送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒとを結ぶ経路に配置されている。整合回路７３は、スイッチ５５と送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒとを結ぶ経路に配置されている。整合回路７４は、スイッチ５５と送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒとを結ぶ経路に配置されている。
カプラ８０およびスイッチ５６は、共通端子１００とスイッチ５５との間を伝送する高周波信号の電力強度をモニタする回路であり、モニタした電力強度を、カプラ出力端子１８０を介してＲＦＩＣ３などに出力する。
上記回路構成によれば、高周波モジュール１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢのいずれかの通信バンドの高周波信号と、通信バンドＣおよび通信バンドＤのいずれかの通信バンドの高周波信号とを、同時送信、同時受信、および同時送受信の少なくともいずれかを実行することが可能である。
なお、送信フィルタ６１Ｔ〜６４Ｔ、受信フィルタ６１Ｒ〜６４Ｒ、送信電力増幅器１２、受信低雑音増幅器２１および２２、整合回路３１、３２、４１、４２、７１〜７４、カプラ８０、スイッチ５１〜５６、ならびにカプラ出力端子１８０は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。つまり、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、通信バンドＡの高周波信号を送信する回路であればよく、送信電力増幅器１１と、送信電力増幅器１１を実装する実装基板（図３Ａおよび図３Ｂにて図示）との接続構造に特徴を有している。
［２ 高周波モジュール１の回路素子配置構成］
図２Ｂは、実施の形態に係る高周波モジュール１の回路配置を示す平面構成概略図である。また、図３Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１の断面概略図である。また、図３Ｂは、実施の形態に係る高周波モジュール１が有する送信電力増幅器１１の実装配置を示す断面概略図および平面概略図である。より具体的には、図３Ａは、図２ＢのＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線における断面図であり、図３Ｂの（ｂ）は、図２Ｂにおける送信電力増幅器１１が実装された領域Ａｐの主面９０ａにおける平面図であり、図３Ｂの（ａ）は、図３Ｂの（ｂ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における断面図である。
図２Ｂおよび図３Ａに示すように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、図１に示された回路構成に加えて、さらに、実装基板９０と、樹脂部材７０と、を有している。
実装基板９０は、互いに背向する主面９０ａ（第１主面）および主面９０ｂ（第２主面）を有し、図１に示された回路素子を実装する基板である。実装基板９０としては、例えば、樹脂からなる多層基板、または、複数の誘電体層からなる低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）多層基板等が用いられる。
樹脂部材７０は、実装基板９０の主面９０ａに配置され、主面９０ａに実装された回路素子および実装基板９０の主面９０ａを覆っており、上記回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。なお、樹脂部材７０は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。
図２Ｂおよび図３Ａに示すように、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、送信電力増幅器１１および１２、受信低雑音増幅器２１および２２、デュプレクサ６１〜６４、整合回路３１、３２、４１および４２、ならびに、スイッチ５１、５２および５５は、実装基板９０の主面９０ａに表面実装されている。なお、送信電力増幅器１２、受信低雑音増幅器２１および２２、デュプレクサ６１〜６４、整合回路３１、３２、４１および４２、ならびに、スイッチ５１、５２および５５は、実装基板９０の主面９０ｂに実装されていてもよい。また、スイッチ５６、整合回路７１〜７４、ならびに、カプラ８０は、図２Ｂには図示されていないが、実装基板９０の主面９０ａおよび９０ｂのいずれに表面実装されていてもよいし、また実装基板９０に内蔵されていてもよい。
整合回路３１は、インダクタ３１Ｌおよびキャパシタ３１Ｃを含む。整合回路３２は、インダクタ３２Ｌおよびキャパシタ３２Ｃを含む。整合回路４１は、インダクタ４１Ｌおよびキャパシタ４１Ｃを含む。整合回路４２は、インダクタ４２Ｌおよびキャパシタ４２Ｃを含む。
図２Ｂに示すように、実装基板９０を平面視した場合、送信電力増幅器１１（第１増幅器１１Ｐおよび第２増幅器１１Ｄ）および送信電力増幅器１２（第１増幅器１２Ｐおよび第２増幅器１２Ｄ）、整合回路３１および３２、ならびに、スイッチ５１および５２の送信回路素子は、実装基板９０の左側領域に配置されている。一方、受信低雑音増幅器２１および２２、ならびに、整合回路４１および４２の受信回路素子は、実装基板９０の右側領域に配置されている。そして、デュプレクサ６１〜６４が、実装基板９０の主面９０ａを平面視した場合、送信回路素子と受信回路素子との間（の中央領域）に配置されている。これにより、高周波モジュール１の送信系回路と受信系回路とが、デュプレクサを挟んで離間配置されるので、送信系回路と受信系回路とのアイソレーションを向上させることが可能となる。
高周波モジュール１は、さらに、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、送信電力増幅器１１に接続され、当該表面を平面視した場合に長尺形状であるバンプ電極１３Ｐ（第１バンプ電極）およびバンプ電極１３Ｄを備える。送信電力増幅器１１（第１増幅器１１Ｐおよび第２増幅器１１Ｄ）は、実装基板９０の主面９０ａに実装されている。第１増幅器１１Ｐおよび第２増幅器１１Ｄは、図２Ａに示すように、それぞれ、エミッタ端子１１２Ｐ（第１グランド端子）および１１２Ｄ（第２グランド端子）を有している。また、図３Ｂの（ｂ）に示すように、第１増幅器１１Ｐのエミッタ端子１１２Ｐは、バンプ電極１３Ｐに接続され、第２増幅器１１Ｄのエミッタ端子１１２Ｄは、バンプ電極１３Ｄに接続されている。
実装基板９０は、実装基板９０を平面視した場合に長尺形状であるビア導体９１Ｐおよび９１Ｄを有している。バンプ電極１３Ｐはビア導体９１Ｐに接続され、バンプ電極１３Ｄはビア導体９１Ｄに接続されている。
さらに、実装基板９０は、図３Ａに示すように、内部に、主面９０ａに略平行な複数のグランド電極層であって、主面９０ａに近い順に、グランド電極層９３ｇ（第１グランド電極増）、グランド電極層９４ｇ（第２グランド電極増）、グランド電極層９５ｇ（第３グランド電極増）、およびグランド電極層９６ｇ（第４グランド電極増）を有している。さらに、実装基板９０は、主面９０ｂに形成されたグランド電極層９３を有している。なお、実装基板９０は、その内部に、グランド電極層を２層以上有していればよい。
ここで、図３Ｂの（ａ）に示すように、ビア導体９１Ｄは、グランド電極層９３ｇおよび９４ｇと接続されているのに対して、ビア導体９１Ｐは、１層目のグランド電極層９３ｇには接続されておらず、２層目のグランド電極層９４ｇと接続されている。
つまり、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、縦続接続された複数の増幅トランジスタ１１０Ｐ（第１増幅素子）および１１０Ｄ（第２増幅素子）からなる送信電力増幅器１１と、主面９０ａ（第１主面）および９０ｂ（第２主面）を有し、主面９０ａに送信電力増幅器１１が実装された実装基板９０とを備える。増幅トランジスタ１１０Ｐは、最後段に配置され、エミッタ端子１１２Ｐ（第１グランド端子）を有する。増幅トランジスタ１１０Ｄは、増幅トランジスタ１１０Ｐよりも前段に配置され、エミッタ端子１１２Ｄ（第２グランド端子）を有する。実装基板９０は、その内部に、主面９０ａに近い順に、グランド電極層９３ｇ（第１グランド電極層）、グランド電極層９４ｇ（第２グランド電極層）、グランド電極層９５ｇ（第３グランド電極層）、およびグランド電極層９６ｇ（第４グランド電極層）を有する。ここで、エミッタ端子１１２Ｐとエミッタ端子１１２Ｄとは、主面９０ａ上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、第１層目のグランド電極層９３ｇを介して電気的に接続されていない。
一般に、送信電力増幅回路のグランド強化および放熱性強化のためには、送信電力増幅回路のグランド端子を実装基板内のグランド電極層と接続することが有効である。しかしながら、大電力出力を実現するため、送信電力増幅器を、縦続接続された多段の増幅トランジスタで構成した場合、特に、最後段（パワー段）の増幅トランジスタで生成される大電力の高周波信号が、実装基板内のグランド電極層を介して前段（ドライブ段）の増幅トランジスタに回り込むことが想定される。この場合、前段（ドライブ段）の増幅トランジスタに回り込んだ高周波信号は、前段（ドライブ段）の増幅トランジスタでの雑音となるため、送信電力増幅器の増幅特性が劣化してしまう。
これに対して、本実施の形態に係る高周波モジュール１の上記構成によれば、増幅トランジスタ１１０Ｐのグランド端子であるエミッタ端子１１２Ｐと、増幅トランジスタ１１０Ｄのグランド端子であるエミッタ端子１１２Ｄとは、実装基板９０において、主面９０ａ上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、第１層目のグランド電極層９３ｇを介して電気的に接続されていない。このため、増幅トランジスタ１１０Ｐのグランド端子と、増幅トランジスタ１１０Ｄのグランド端子とが、実装基板９０を経由した経路のうち実装基板９０の主面９０ａの表層付近に形成される最短経路で電気的に接続されていないので、双方のグランド端子間の電気経路を長くできる。よって、最後段（パワー段）の増幅トランジスタ１１０Ｐから出力される大電力の高周波信号は、グランド配線を伝搬する場合であっても十分減衰されてドライブ段の増幅トランジスタ１１０Ｄに流入する。よって、パワー段の第１増幅器１１Ｐからドライブ段の第２増幅器１１Ｄへの雑音信号の侵入を抑制できるので、送信電力増幅器１１および高周波モジュール１の増幅特性の劣化を抑制できる。
なお、本実施の形態では、図３Ｂの（ａ）に示すように、第１増幅器１１Ｐのエミッタ端子１１２Ｐと第２増幅器１１Ｄのエミッタ端子１１２Ｄとは、実装基板９０において、主面９０ａ上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、第１層目のグランド電極層９３ｇを介して電気的に接続されていないが、第２層目のグランド電極層９４ｇを介して電気的に接続されている。これに対して、エミッタ端子１１２Ｐとエミッタ端子１１２Ｄとが、実装基板９０のいずれのグランド電極層を介しても電気的に接続されていなくてもよい。この場合、エミッタ端子１１２Ｐとエミッタ端子１１２Ｄとは、例えば、実装基板９０の主面９０ｂに対向して配置された外部基板において電気的に接続される。これによれば、パワー段の第１増幅器１１Ｐからドライブ段の第２増幅器１１Ｄへの雑音信号の侵入を高周波モジュール１内で最大に抑制できるので、送信電力増幅器１１および高周波モジュール１の増幅特性の劣化を最も抑制できる。
なお、バンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄ、ならびに、ビア導体９１Ｐおよび９１Ｄは、長尺形状でなくてもよく、例えば、略円形状であってもよい。また、バンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄは、バンプでなくてもよく、送信電力増幅器１１の表面に配置された接続電極であってもよい。
また、バンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄはなくてもよく、エミッタ端子１１２Ｐとビア導体９１Ｐとが直接接続されていてもよく、また、エミッタ端子１１２Ｄとビア導体９１Ｄとが直接接続されていてもよい。つまり、エミッタ端子１１２Ｐとビア導体９１Ｐとが、主面９０ａにおいて接続されていてもよく、また、エミッタ端子１１２Ｄとビア導体９１Ｄとが、主面９０ａにおいて接続されていてもよい。
また、本実施の形態では、図３Ｂの（ｂ）に示すように、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとは、上記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、上記平面視において少なくとも上記長尺方向に長い、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとの重複領域で接続されている。ここで、長尺方向同士が揃っているとは、ビア導体９１Ｐの長尺方向とバンプ電極１３Ｐの長尺方向とが平行である状態に限定されず、ビア導体９１Ｐの長尺方向とバンプ電極１３Ｐの長尺方向とのなす角度が４５度以下である状態を含む。また、上記長尺方向に長い重複領域とは、上記平面視におけるバンプ電極１３Ｐの領域のうち上記長尺方向に長い領域と、上記平面視におけるビア導体９１Ｐの領域のうち上記長尺方向に長い領域とが重複している領域である。また、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１Ｄとは、上記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、上記平面視において少なくとも上記長尺方向に長い、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１Ｄとの重複領域で接続されている。
なお、長尺形状とは、一方向に長い形状であり、長尺方向とは、当該一方向を指す。
これによれば、長尺形状のバンプ電極１３Ｐと長尺形状のビア導体９１Ｐとが、上記平面視において長尺方向にわたって重複するように接続されるので、従来に比べて、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとの接触面積が大きくなり、また、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐの体積も大きくなる。また、長尺形状のバンプ電極１３Ｄと長尺形状のビア導体９１Ｄとが、上記平面視において長尺方向にわたって重複するように接続されるので、従来に比べて、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１Ｄとの接触面積が大きくなり、また、バンプ電極１３Ｄおよびビア導体９１Ｄが長尺形状を有するので、バンプ電極１３Ｄおよびビア導体９１Ｄの体積も大きくなる。よって、高周波モジュール１の放熱性を高めることが可能となる。
なお、バンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄは、それぞれ、例えば、銅（Ｃｕ）を主成分とする柱状電極である。これによれば、バンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄを、電解または無電解メッキ法などにより容易に上記長尺形状に形成でき、また、他の金属材料と比較して熱抵抗を低くすることができる。よって、製造工程の簡素化およびさらなる放熱性の向上を達成できる。
また、図２Ａに示したように、第１増幅器１１Ｐは、増幅トランジスタ１１０Ｐと、キャパシタ１１５Ｐおよび１１６Ｐと、バイアス回路１１７Ｐと、コレクタ端子１１３Ｐと、エミッタ端子１１２Ｐと、入力端子１１４Ｐと、出力端子１１１と、を備える。なお、増幅トランジスタ１１０Ｐは、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであるが、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
第２増幅器１１Ｄは、増幅トランジスタ１１０Ｄと、キャパシタ１１５Ｄおよび１１６Ｄと、バイアス回路１１７Ｄと、コレクタ端子１１３Ｄと、エミッタ端子１１２Ｄと、入力端子１１４と、出力端子１１１Ｄと、を備える。なお、増幅トランジスタ１１０Ｄは、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであるが、ドレイン（コレクタに対応）、ソース（エミッタに対応）およびゲート（ベースに対応）を有する電界効果型のトランジスタであってもよい。
なお、本実施の形態では、エミッタ端子１１２Ｐに接続されたバンプ電極１３Ｐ、ビア導体９１Ｐ、エミッタ端子１１２Ｄに接続されたバンプ電極１３Ｄ、および、ビア導体９１Ｄは、全て、上記平面視において長尺形状を有しているものとした。これらのうち、バンプ電極１３Ｐおよびビア導体９１Ｐは、バンプ電極１３Ｄおよびビア導体９１Ｄよりも、優先的に長尺形状であることが望ましい。これにより、大電力を出力する第１増幅器１１Ｐの放熱性を優先的に向上させることができ、高周波モジュール１を効果的に放熱できる。
また、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１増幅器１１Ｐに接続されたバンプ電極１４Ｐ（第２バンプ電極）、および、第２増幅器１１Ｄに接続されたバンプ電極１４Ｄを備える。バンプ電極１４Ｐは、第１増幅器１１Ｐの出力端子１１１またはコレクタ端子１１３Ｐの少なくとも１つと接続され、バンプ電極１４Ｄは、第２増幅器１１Ｄの出力端子１１１Ｄまたはコレクタ端子１１３Ｄの少なくとも１つと接続されている。また、バンプ電極１４Ｐは、実装基板９０に設けられた略円形状のビア導体９２Ｐと接続され、バンプ電極１４Ｄは、実装基板９０に設けられた略円形状のビア導体９２Ｄと接続されている。ここで、上記平面視において、バンプ電極１３Ｐ（第１バンプ電極）の面積は、バンプ電極１４Ｐ（第２バンプ電極）の面積よりも大きい。これによれば、大電流が流れるバンプ電極１３Ｐの上記平面視における面積が、高周波信号または電源電圧Ｖｃｃが印加されるバンプ電極１４Ｐの上記平面視における面積よりも大きいので、第１増幅器１１Ｐの放熱性を最適化できる。
ここで、上記平面視において、バンプ電極１３Ｄの面積は、バンプ電極１４Ｄの面積よりも大きい。これによれば、バンプ電極１３Ｄの上記平面視における面積が、高周波信号または電源電圧Ｖｃｃが印加されるバンプ電極１４Ｄの上記平面視における面積よりも大きいので、第２増幅器１１Ｄの放熱性を最適化できる。
なお、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとが上記平面視において完全に重複（上記平面視においてビア導体９１Ｐがバンプ電極１３Ｐを包含）し、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１Ｄとが上記平面視において完全に重複（上記平面視においてビア導体９１Ｄがバンプ電極１３Ｄを包含）している。これに対して、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとが、上記平面視において長尺方向が揃っており、かつ、バンプ電極１３Ｐの一部領域がビア導体９１Ｐと重複し、かつ、バンプ電極１３Ｐのその他の領域が実装基板９０の非導体部と重複していてもよい。また、バンプ電極１３Ｄとビア導体９１Ｄとが、上記平面視において長尺方向が揃っており、かつ、バンプ電極１３Ｄの一部領域がビア導体９１Ｄと重複し、かつ、バンプ電極１３Ｄのその他の領域が実装基板９０の非導体部と重複していてもよい。
なお、実装基板９０の非導体部とは、上記平面視においてビア導体の外周と接する実装基板９０の本体である。実装基板９０の非導体部は、例えば、実装基板９０が樹脂からなる多層基板の場合、当該多層基板の本体を構成する樹脂部材のことである。また、実装基板９０がＬＴＣＣ基板の場合、非導体部とは、当該ＬＴＣＣ基板の本体を構成するセラミック部材のことである。
つまり、バンプ電極１３Ｐは、上記平面視において、ビア導体９１Ｐと重複せず非導体部と重複する領域を含んでもよい。また、バンプ電極１３Ｄは、上記平面視において、ビア導体９１Ｄと重複せず非導体部と重複する領域を含んでもよい。
長尺形状のビア導体９１Ｐおよび９１Ｄは、例えば、まず、実装基板９０にレーザなどで穴開けした後、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）などの導体部材（例えば導電性ペースト）を充填するなどして形成される。長尺形状のビア導体９１Ｐおよび９１Ｄは、上記平面視において真円形状ではないため、ビア導体９１Ｐおよび９１Ｄの形成にあたり導体部材を充填する場合、ビア外周領域に比べてビア内周領域の導体充填量が少なくなることがある。このため、ビア外周領域に比べてビア内周領域のほうが実装基板９０の主面９０ａにおいて凹部が発生し易いことが想定され、実装基板９０の主面９０ａにおいてビア導体９１Ｐおよび９１Ｄの平坦性を確保することが困難となる。一方、上記平面視においてビア導体９１Ｐおよび９１Ｄを囲む非導体部は、実装基板９０の主面９０ａにおいて平坦性が確保されている。
これにより、バンプ電極１３Ｐとビア導体９１Ｐとの接続により高周波モジュールの放熱性を向上させつつ、バンプ電極１３Ｐおよびバンプ電極１３Ｄと非導体部との接続により実装基板９０上における送信電力増幅器１１の平坦性を確保することが可能となる。
さらに、バンプ電極とビア導体とを完全に重ねる必要がないので、実装基板９０におけるビア導体９１Ｐおよび９１Ｄの配置位置を、ある程度自由に選択することができ、実装基板９０内での放熱領域を変えることができる。特に、ビア導体９１Ｐおよび９１Ｄを、熱による特性変化の大きい部品などから離して配置することも可能となり、高周波モジュールの電気特性を安定化させることができる。
なお、主面９０ａにおけるビア導体９１Ｐおよび９１Ｄの面積を、バンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄの面積よりも小さくしてもよい。これにより、ビア導体９１Ｐおよび９１Ｄを小型化できるため、実装基板９０内部の配線設計の自由度を向上できる。
図４は、実施の形態の変形例に係る高周波モジュール１Ａの断面概略図である。本変形例に係る高周波モジュール１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、第１増幅器１１Ｐに接続されたバンプ電極および当該バンプ電極に接続されたビア導体の構造のみが異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ａについて、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
図４に示すように、第１増幅器１１Ｐは、実装基板９０の主面９０ａに実装されている。第１増幅器１１Ｐは、それぞれ、エミッタ端子１１２Ｐを有しており、エミッタ端子１１２Ｐは、バンプ電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄに接続されている。バンプ電極１３ａ〜１３ｄは、それぞれ、上記平面視において、略円形状を有し、ｘ軸方向に沿って離散的に配置されている。
実装基板９０は、ビア導体９１ａ、９１ｂ、９１ｃおよび９１ｄを有している。ビア導体９１ａ〜９１ｄは、それぞれ、実装基板９０を貫通し、上記平面視において、略円形状を有し、ｘ軸方向に沿って離散的に配置されている。
ここで、バンプ電極１３ａはビア導体９１ａに接続され、バンプ電極１３ｂはビア導体９１ｂに接続され、バンプ電極１３ｃはビア導体９１ｃに接続され、バンプ電極１３ｄはビア導体９１ｄに接続されている。
ここで、本変形例に係る高周波モジュール１Ａでは、エミッタ端子１１２Ｐとエミッタ端子１１２Ｄとは、実装基板９０において、主面９０ａ上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、第１層目のグランド電極層９３ｇを介して電気的に接続されていない。これにより、パワー段の第１増幅器１１Ｐからドライブ段の第２増幅器１１Ｄへの雑音信号の侵入を抑制できるので、送信電力増幅器１１および高周波モジュール１Ａの増幅特性の劣化を抑制できる。
なお、ビア導体９１ａ〜９１ｄは、実装基板９０の内部において、上記平面視において長尺形状を有する１つのビア導体となってもよい。つまり、高周波モジュール１Ａに必要とされる放熱性およびグランド強化性に応じて、実装基板９０の各層で、離散的に配置されたビア導体９１ａ〜９１ｄと、長尺形状のビア導体とを個別に設定してもよい。
なお、上記実施の形態およびその変形例に係る高周波モジュールでは、長尺形状のバンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄ）は、送信電力増幅器１１に接続されたバンプ電極であるとしたが、長尺形状のバンプ電極１３Ｐおよび１３Ｄは、送信電力増幅器１２に接続されたバンプ電極であってもよい。
（その他の実施の形態など）
以上、本実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態およびその変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態およびその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態およびその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態およびその変形例に係る高周波モジュールおよび通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
本発明は、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置される高周波モジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
１、１Ａ 高周波モジュール
２ アンテナ素子
３ ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４ ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
５ 通信装置
１１、１１Ａ、１２ 送信電力増幅器
１１Ｄ、１２Ｄ 第２増幅器
１１Ｐ、１２Ｐ 第１増幅器
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３Ｄ、１３Ｐ、１４Ｄ、１４Ｐ バンプ電極
２１、２２ 受信低雑音増幅器
３０ 送信出力整合回路
３１、３２、４１、４２、７１、７２、７３、７４ 整合回路
３１Ｃ、３２Ｃ、４１Ｃ、４２Ｃ キャパシタ
３１Ｌ、３２Ｌ、４１Ｌ、４２Ｌ インダクタ
４０ 受信入力整合回路
５１、５２、５３、５４、５５、５６ スイッチ
６１、６２、６３、６４ デュプレクサ
６１Ｒ、６２Ｒ、６３Ｒ、６４Ｒ 受信フィルタ
６１Ｔ、６２Ｔ、６３Ｔ、６４Ｔ 送信フィルタ
７０ 樹脂部材
８０ カプラ
９０ 実装基板
９０ａ、９０ｂ 主面
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９１Ｄ、９１Ｐ、９２、９２Ｄ、９２Ｐ ビア導体
９３ 裏面グランド電極層
９３ｇ、９４ｇ、９５ｇ、９６ｇ グランド電極層
１００ 共通端子
１１０Ｄ、１１０Ｐ 増幅トランジスタ
１１１、１１１Ｄ、１２１ 出力端子
１１２Ｄ、１１２Ｐ エミッタ端子
１１３Ｄ、１１３Ｐ コレクタ端子
１１４、１１４Ｐ、１２４ 入力端子
１１５Ｄ、１１５Ｐ、１１６、１１６Ｄ、１１６Ｐ キャパシタ
１１７Ｄ、１１７Ｐ バイアス回路
１８０ カプラ出力端子

Claims (12)

  1. 縦続接続された複数の増幅素子からなる電力増幅器と、
    互いに背向する第１主面および第２主面を有し、前記第１主面に前記電力増幅器が実装された実装基板と、を備え、
    前記複数の増幅素子は、
    前記複数の増幅素子の最後段に配置され、第１グランド端子を有する第１増幅素子と、
    前記第１増幅素子よりも前段に配置され、第２グランド端子を有する第２増幅素子と、を有し、
    前記実装基板は、内部に、前記第１主面に略平行な複数のグランド電極層であって前記第１主面に近い順に第１グランド電極層から第ｎグランド電極層（ｎは２以上の整数）を有し、
    前記第１グランド端子と前記第２グランド端子とは、前記実装基板において、前記第１主面上の電極を介して電気的に接続されておらず、かつ、前記第１グランド電極層を介して電気的に接続されていない、
    高周波モジュール。
  2. 前記第１グランド端子と前記第２グランド端子とは、前記実装基板が有する前記複数のグランド電極層を介して接続されていない、
    請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. 前記実装基板は、前記実装基板を平面視した場合に長尺形状であるビア導体を有し、
    前記第１グランド端子と前記ビア導体とは、前記第１主面において接続されている、
    請求項１または２に記載の高周波モジュール。
  4. 前記高周波モジュールは、さらに、前記電力増幅器の表面に接続された接続電極を備え、
    前記実装基板は、前記実装基板を平面視した場合に長尺形状であるビア導体を有し、
    前記接続電極と前記ビア導体とは、前記第１主面において接続されている、
    請求項１または２に記載の高周波モジュール。
  5. 前記接続電極は、前記平面視において、長尺形状を有する第１バンプ電極であり、
    前記第１バンプ電極と前記ビア導体とは、前記平面視において長尺方向同士が揃っており、かつ、前記平面視において少なくとも前記長尺方向に長い、前記第１バンプ電極と前記ビア導体との重複領域で接続されている、
    請求項４に記載の高周波モジュール。
  6. 前記第１増幅素子は、ベース端子、コレクタ端子およびエミッタ端子を有し、前記コレクタ端子から前記エミッタ端子へ向けて駆動電流を流すバイポーラトランジスタを有し、
    前記エミッタ端子は、前記第１グランド端子である、
    請求項５に記載の高周波モジュール。
  7. さらに、
    前記電力増幅器の前記表面に接続された第２バンプ電極を備え、
    前記第２バンプ電極は、前記ベース端子および前記コレクタ端子の少なくとも１つと接続され、
    前記平面視において、前記第１バンプ電極の面積は、前記第２バンプ電極の面積よりも大きい、
    請求項６に記載の高周波モジュール。
  8. 前記第１増幅素子は、ゲート端子、ドレイン端子およびソース端子を有し、前記ドレイン端子から前記ソース端子へ向けて駆動電流を流す電界効果型トランジスタを有し、
    前記ソース端子は、前記第１グランド端子である、
    請求項５に記載の高周波モジュール。
  9. さらに、
    前記電力増幅器の前記表面に接続された第２バンプ電極を備え、
    前記第２バンプ電極は、前記ゲート端子および前記ドレイン端子の少なくとも１つと接続され、
    前記平面視において、前記第１バンプ電極の面積は、前記第２バンプ電極の面積よりも大きい、
    請求項８に記載の高周波モジュール。
  10. 前記第１バンプ電極は、銅を主成分とする柱状電極である、
    請求項５〜９のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  11. 前記実装基板は、さらに、前記実装基板の本体であり、前記ビア導体の外周と接する非導体部を有し、
    前記第１バンプ電極は、前記平面視において、前記ビア導体と重複せず前記非導体部と重複する領域を含む、
    請求項５〜１０のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  12. アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
    通信装置。
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