KR102476616B1 - 고주파 모듈 및 통신장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

고주파 모듈(1)은 모듈 기판(91)과, 통신 밴드 A의 고주파 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기(11) 및 통신 밴드 A와 상이한 통신 밴드 B의 고주파 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기(12)가 내장된 반도체 부품(10)과, 전력 증폭기(11) 및 전력 증폭기(12)를 제어하는 제어회로(55)가 내장된 반도체 부품(50)을 구비하고, 반도체 부품(10) 및 반도체 부품(50)은 서로 겹쳐 쌓여져서 모듈 기판(91)에 배치되어 있다.

Description

고주파 모듈 및 통신장치{RADIO FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 고주파 모듈 및 통신장치에 관한 것이다.
휴대전화 등의 이동체 통신기기에서는 특히, 멀티밴드화의 진전에 따라 고주파 프런트 엔드 모듈을 구성하는 회로부품의 배치 구성이 복잡화되어 있다.
특허문헌 1에는 전력 증폭기, 스위치 및 필터 등이 패키지화된 프런트 엔드 모듈이 개시되어 있다.
미국 특허출원 공개 제 2015/0133067호 명세서
이러한 종래의 프런트 엔드 모듈에서는 추가적인 소형화가 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은 소형화를 실현할 수 있는 고주파 모듈 및 통신장치를 제공한다.
본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈은 모듈 기판과, 제 1 통신 밴드의 고주파 신호를 증폭 가능한 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 1 통신 밴드와 상이한 제 2 통신 밴드의 고주파 신호를 증폭 가능한 제 2 전력 증폭기가 내장된 제 1 반도체 부품과, 상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기를 제어하는 제어회로가 내장된 제 2 반도체 부품을 구비하고, 상기 제 1 반도체 부품 및 상기 제 2 반도체 부품은 서로 겹쳐 쌓여져서 상기 모듈 기판에 배치되어 있다.
본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈에 의하면, 소형화를 실현할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 평면도이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 단면도이다.
도 4는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 평면도이다.
도 5는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다.
또, 각 도면은 본 발명을 나타내기 위해서 적당하게 강조, 생략, 또는 비율의 조정을 행한 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니고, 실제의 형상, 위치 관계, 및 비율과는 상이한 경우가 있다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있고, 중복되는 설명은 생략 또는 간소화되는 경우가 있다.
이하의 각 도면에 있어서, x축 및 y축은 모듈 기판의 주면과 평행한 평면 상에서 서로 직교하는 축이다. 또한, z축은 모듈 기판의 주면에 수직인 축이며, 그 정방향은 상방향을 나타내고, 그 부방향은 하방향을 나타낸다.
또한, 본 발명의 회로구성에 있어서, 「접속된다」란 접속 단자 및/또는 배선 도체로 직접 접속되는 경우 뿐만 아니라, 다른 회로소자를 통해 전기적으로 접속되는 경우도 포함한다. 또한, 「A 및 B 사이에 접속된다」란 A 및 B 사이에서 A 및 B의 양방에 접속되는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 부품배치에 있어서, 「모듈 기판을 평면에서 볼 때」란 z축 정측으로부터 xy평면에 물체를 정투영해서 보는 것을 의미한다. 또한, 「모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, A는 B에 겹친다」란 xy평면에 정투영된 A의 영역의 적어도 일부가 xy평면에 정투영된 B의 영역의 적어도 일부에 겹치는 것을 의미한다. 또한, 「모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, A는 B에 겹치지 않는다」란 xy평면에 정투영된 A의 영역이 xy평면에 정투영된 B의 영역의 어디에도 겹치지 않는 것을 의미한다. 또한, 「A가 B와 C 사이에 배치된다」란 B내의 임의인 점과 C내의 임의의 점을 연결하는 복수의 선분의 적어도 1개가 A를 통과하는 것을 의미한다. 또한, 「평행」 및 「수직」 등의 요소간의 관계성을 나타내는 용어는 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면, 수% 정도의 오차도 포함하는 것을 의미한다.
또한, 「부품이 기판에 배치된다」란 부품이 기판과 접촉한 상태에서 기판 상에 배치되는 것에 추가해서, 기판과 접촉하지 않고 기판의 상방에 배치되는 것(예를 들면, 부품이 기판 상에 배치된 다른 부품 상에 적층되는 것), 및, 부품의 일부 또는 전부가 기판 내에 메워 넣어져서 배치되는 것을 포함한다. 또한, 「부품이 기판의 주면에 배치된다」란 부품이 기판의 주면과 접촉한 상태에서 주면 상에 배치되는 것에 추가해서, 부품이 주면과 접촉하지 않고 주면의 상방에 배치되는 것, 및, 부품의 일부가 주면측으로부터 기판 내에 메워 넣어져서 배치되는 것을 포함한다.
(실시형태 1)
[1. 1 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로구성]
본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로구성에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로 구성도이다.
[1. 1. 1 통신장치(5)의 회로구성]
우선, 통신장치(5)의 회로구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내듯이, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2)와, RFIC(3)와, BBIC(4)를 구비한다.
고주파 모듈(1)은 안테나(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송한다. 고주파 모듈(1)의 내부구성에 대해서는 후술한다.
안테나(2)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 고주파 모듈(1)로부터 출력된 고주파 신호를 송신하고, 또한, 외부로부터 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)로 출력한다.
RFIC(3)는 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로의 일례이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해 입력된 고주파 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 당해 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)로 출력한다. 또한, RFIC(3)는 BBIC(4)로부터 입력된 송신 신호를 업 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 당해 신호 처리해서 생성된 고주파 송신 신호를 고주파 모듈(1)의 송신 경로에 출력한다. 또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치 및 증폭기 등을 제어하는 제어부를 갖는다. 또, RFIC(3)의 제어부로서의 기능의 일부 또는 전부는 RFIC(3)의 외부에 실장되어도 좋고, 예를 들면, BBIC(4) 또는 고주파 모듈(1)에 실장되어도 좋다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)이 전송하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 이용하여 신호 처리하는 베이스 밴드 신호 처리 회로이다. BBIC(4)에서 처리되는 신호로서는, 예를 들면, 화상표시를 위한 화상신호, 및/또는 스피커를 통한 통화를 위해서 음성신호가 사용된다.
또, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)에 있어서, 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성요소는 아니다.
[1. 1. 2 고주파 모듈(1)의 회로구성]
다음에, 고주파 모듈(1)의 회로구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내듯이, 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11 및 12)와, 저잡음 증폭기(21)와, 스위치(51∼54)와, 제어회로(55)와, 듀플렉서(61∼63)와, 트랜스(71 및 72)와, 정합회로(MN)(73)와, 안테나 접속 단자(100)와, 복수의 고주파 입력 단자(110)와, 고주파 출력 단자(121)와, 제어 단자(131)를 구비한다.
안테나 접속 단자(100)는 외부 접속 단자의 일례이며, 안테나(2)에 접속된다.
복수의 고주파 입력 단자(110)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부로부터 복수의 고주파 송신 신호를 받기 위한 단자이다. 본 실시형태에서는 복수의 고주파 입력 단자(110)는 4개의 고주파 입력 단자(111∼114)를 포함한다.
복수의 고주파 입력 단자(110)가 외부로부터 받는 복수의 고주파 신호로서는 예를 들면, 서로 다른 통신 시스템의 고주파 신호, 및/또는 서로 다른 통신 밴드의 고주파 신호가 사용될 수 있다.
통신 시스템이란 무선 액세스 기술(RAT:Radio Access Technology)을 이용하여 구축되는 통신 시스템을 의미한다. 본 실시형태에서는 통신 시스템으로서는 예를 들면, 5GNR(5th Generation New Radio) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템 및 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 등을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
통신 밴드란 통신 시스템을 위해서 표준화 단체 등(예를 들면, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등)에 의해 미리 정의된 주파수 밴드를 의미한다.
또, 복수의 고주파 입력 단자(110)의 수는 4개에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수의 고주파 입력 단자(110)의 수는 4개보다 적어도 좋고, 4개보다 많아도 좋다.
고주파 출력 단자(121)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부에 복수의 고주파 수신 신호를 제공하기 위한 단자이다. 또, 고주파 모듈(1)은 복수의 고주파 출력 단자를 구비해도 좋다.
제어 단자(131)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부로부터 제어신호를 받기 위한 단자이다. 제어신호로서는 예를 들면, 전력 증폭기(11 및 12)를 제어하기 위한 신호가 사용된다.
전력 증폭기(11)는 제 1 전력 증폭기의 일례이며, 복수의 고주파 입력 단자(110)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기에서는 전력 증폭기(11)는 고주파 입력 단자(111 및/ 또는 112)로부터 스위치(54)를 통해 입력된 통신 밴드 A의 고주파 신호를 증폭할 수 있다.
전력 증폭기(12)는 제 2 전력 증폭기의 일례이며, 복수의 고주파 입력 단자(110)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기에서는 전력 증폭기(12)는 고주파 입력 단자(113 및/또는 114)로부터 스위치(54)를 통해 입력된 통신 밴드 B 및 C의 고주파 신호를 증폭할 수 있다.
전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 다단 증폭기이다. 즉, 전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 캐스케이드 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는다. 구체적으로는 전력 증폭기(11)는 입력단에 해당되는 증폭 소자(11a)와, 출력단에 해당되는 증폭 소자(11b)를 구비한다. 또한, 전력 증폭기(12)는 입력단에 해당되는 증폭 소자(12a)와, 출력단에 해당되는 증폭 소자(12b)를 구비한다. 또, 전력 증폭기(11 및 12)의 각각의 단수는 2단에 한정되지 않고, 3단 이상이어도 좋다. 또한, 전력 증폭기(11 및/또는 12)는 단단 구성이어도 좋다.
또한, 전력 증폭기(11 및/또는 12)는 고주파 신호를 차동 신호(즉 상보 신호)로 변환해서 증폭해도 좋다. 이러한 전력 증폭기(11 및/또는 12)는 차동 증폭기라고 불리는 경우가 있다. 이 경우, 전력 증폭기(11 및/또는 12)의 출력은 차동 신호이어도 좋다.
트랜스(71)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 트랜스(71)는 전력 증폭기(11)의 출력과 스위치(51)의 단자(511) 사이에 접속되어 있다. 트랜스(71)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 임피던스 정합을 취할 수 있다. 또, 전력 증폭기(11)의 출력이 차동 신호일 경우, 트랜스(71)는 발란(평형-불평형 변환 소자)으로서 기능한다.
트랜스(72)는 전력 증폭기(12)와 송신 필터(62T 및 63T) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 트랜스(72)는 전력 증폭기(12)의 출력과 스위치(51)의 단자(512) 사이에 접속되어 있다. 트랜스(72)는 전력 증폭기(12)와 송신 필터(62T 및 63T)의 임피던스 정합을 취할 수 있다. 또, 전력 증폭기(12)의 출력이 차동 신호일 경우, 트랜스(72)는 발란(평형- 불평형 변환 소자)으로서 기능한다.
정합회로(73)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R∼63R) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 정합회로(73)는 저잡음 증폭기(21)의 입력과 스위치(52)의 단자(521) 사이에 접속되어 있다. 정합회로(73)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R∼63R)의 임피던스 정합을 취한다.
저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속 단자(100)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기에서는 저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속 단자(100)로부터 스위치(53), 듀플렉서(61∼63), 및, 스위치(52)를 통해 입력된 통신 밴드 A∼C의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(21)에서 증폭된 고주파 신호는 고주파 출력 단자(121)에 출력된다. 저잡음 증폭기(21)의 구성은 특별히 한정되지 않는다.
듀플렉서(61)는 통신 밴드 A의 고주파 신호를 통과시킨다. 듀플렉서(61)는 통신 밴드 A의 송신 신호와 수신 신호를 주파수 분할 복신(FDD:Frequency Division Duplex) 방식으로 전송한다. 듀플렉서(61)는 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)를 포함한다.
송신 필터(61T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(61T)는 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드 A의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(61R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드 A의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
듀플렉서(62)는 통신 밴드 B의 고주파 신호를 통과시킨다. 듀플렉서(62)는 통신 밴드 B의 송신 신호와 수신 신호를 FDD 방식으로 전송한다. 듀플렉서(62)는 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)를 포함한다.
송신 필터(62T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(62T)는 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드 B의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(62R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(62R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드 B의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
듀플렉서(63)는 통신 밴드 C의 고주파 신호를 통과시킨다. 듀플렉서(63)는 통신 밴드 C의 송신 신호와 수신 신호를 FDD 방식으로 전송한다. 듀플렉서(63)는 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)를 포함한다.
송신 필터(63T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(63T)는 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드 C의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(63R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(63R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드 C의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
통신 밴드 A로서는 예를 들면, 하이 밴드군에 속하는 통신 밴드를 사용할 수 있다. 하이 밴드군은 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 밴드군이며, 미들 밴드군보다 고주파수측에 위치하고 있고, 예를 들면, 2.4-2.8GHz의 주파수 범위를 갖고 있다. 하이 밴드군은 예를 들면, LTE를 위한 밴드 B7(업링크:2500-2570MHz, 다운링크:2620-2690MHz) 등의 통신 밴드로 구성된다.
통신 밴드 B 및 C로서는, 예를 들면, 미들 밴드군에 속하는 통신 밴드를 사용할 수 있다. 미들 밴드군은 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 밴드군이며, 하이 밴드군보다 저주파수측에 위치하고 있고, 예를 들면, 1.5-2.2GHz의 주파수 범위를 갖고 있다. 미들 밴드군은 예를 들면, LTE를 위한 밴드 B1(업링크:1920-1980MHz, 다운링크:2110-2170MHz), 밴드 B39(1880-1920MHz), 및 밴드 B66(업링크:1710-1780MHz, 다운링크:2110-2200MHz) 등의 통신 밴드로 구성된다.
스위치(51)는 제 1 스위치의 일례이며, 송신 필터(61T∼63T)와 전력 증폭기(11 및 12) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 스위치(51)는 단자(511∼515)를 갖는다. 스위치(51)의 단자(511)는 제 1 단자의 일례이며, 전력 증폭기(11)의 출력에 접속되어 있다. 스위치(51)의 단자(512)는 제 2 단자의 일례이며, 전력 증폭기(12)의 출력에 접속되어 있다. 스위치(51)의 단자(513∼515)는 송신 필터(61T∼63T)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(51)는 예를 들면, RFIC(3)로부터의 제어신호에 의거하여 단자(511 및 513)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 또한, 단자(514 및 515) 중 어느 하나를 단자(512)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(51)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 또한, 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(62T)의 접속과 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(63T)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(51)는 예를 들면, 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되고, 밴드 셀렉트 스위치라고 불린다.
스위치(52)는 수신 필터(61R∼63R)와 저잡음 증폭기(21) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 스위치(52)는 단자(521∼524)를 갖는다. 스위치(52)의 단자(521)는 저잡음 증폭기(21)의 입력에 접속되어 있다. 스위치(52)의 단자(522∼524)는 수신 필터(61R∼63R)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(52)는 예를 들면, RFIC(3)로부터의 제어신호에 의거하여 단자(522∼524) 중 어느 하나를 단자(521)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(52)는 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(61R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(62R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(63R)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(52)는 예를 들면, SP3T(Single-Pole Triple-Throw)형의 스위치 회로로 구성되고, LNA 인 스위치라고 불린다.
스위치(53)는 안테나 접속 단자(100)와 듀플렉서(61∼63) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 스위치(53)는 단자(531∼534)를 갖는다. 스위치(53)의 단자(531)는 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있다. 스위치(53)의 단자(532∼534)는 듀플렉서(61∼63)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(53)는 예를 들면, RFIC(3)로부터의 제어신호에 의거하여 단자(532∼534) 중 적어도 1개를 단자(531)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(53)는 안테나(2)와 듀플렉서(61)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 안테나(2)와 듀플렉서(62)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 안테나(2)와 듀플렉서(63)의 접속 및 비접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(53)는 예를 들면, 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되고, 안테나 스위치라고 불린다.
스위치(54)는 제 2 스위치의 일례이며, 복수의 고주파 입력 단자(110)와 전력 증폭기(11 및 12) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는 스위치(54)는 단자(541∼546)를 갖는다. 스위치(54)의 단자(541)는 제 3 단자의 일례이며, 전력 증폭기(11)의 입력에 접속되어 있다. 스위치(54)의 단자(542 및 543)는 고주파 입력 단자(111 및 112)에 각각 접속되어 있다. 스위치(54)의 단자(544)는 제 4 단자의 일례이며, 전력 증폭기(12)의 입력에 접속되어 있다. 스위치(54)의 단자(545 및 546)는 고주파 입력 단자(113 및 114)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(54)는 예를 들면, RFIC(3)로부터의 제어신호에 의거하여 단자(542 및 543) 중 어느 하나를 단자(541)에 접속하고, 단자(545 및 546) 중 어느 하나를 단자(544)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(54)는 고주파 입력 단자(111) 및 전력 증폭기(11)의 접속과 고주파 입력 단자(112) 및 전력 증폭기(11)의 접속을 스위칭하고, 또한, 고주파 입력 단자(113) 및 전력 증폭기(12)의 접속과 고주파 입력 단자(114) 및 전력 증폭기(12)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(54)는 예를 들면, 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되고, 송신 입력 스위치라고 불린다.
제어회로(55)는 제어 단자(131)에 접속되어 있다. 제어회로(55)는 제어 단자(131)를 통해 RFIC(3)로부터 제어신호를 받고, 전력 증폭기(11 및 12)에 제어신호를 출력한다. 또, 제어회로(55)는 다른 회로부품에 제어신호를 출력해도 좋다.
또, 도 1에 나타내어진 회로소자의 일부는 고주파 모듈(1)에 포함되지 않아도 좋다. 예를 들면, 고주파 모듈(1)은 적어도, 전력 증폭기(11 및 12)와, 스위치(51) 또는 제어회로(55)를 구비하면 좋고, 다른 회로소자를 구비하지 않아도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)의 회로구성에서는 송신 신호 및 수신 신호를 FDD 방식으로 통신 가능하지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈의 회로구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 송신 신호 및 수신 신호를 시분할 복신(TDD:Time Division Duplex) 방식으로 통신 가능한 회로구성을 가져도 좋고, FDD 방식 및 TDD 방식의 양방으로 통신 가능한 회로구성을 가져도 좋다.
[1. 2 고주파 모듈(1)의 부품배치]
다음에 이상과 같이 구성된 고주파 모듈(1)의 부품배치에 대해서, 도 2 및 도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 2는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 평면도이다. 도 2에 있어서, (a)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 본 도면을 나타내고, (b)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 도 3은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 단면도이다. 도 3에 있어서의 고주파 모듈(1)의 단면은 도 2의 iii-iii선에 있어서의 단면이다.
도 2 및 도 3에 나타내듯이, 고주파 모듈(1)은 도 1에 나타내어진 회로소자를 내장하는 회로부품에 추가해서, 또한, 모듈 기판(91)과, 그라운드 전극 패턴(92)과, 복수의 범프 전극(150)을 구비한다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a) 및 주면(91b)을 갖는다. 모듈 기판(91)으로서는 예를 들면, 복수의 유전체층의 적층구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 고온 동시 소성 세라믹스(HTCC:High Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 부품 내장 기판, 재배선층(RDL:Redistribution Layer)을 갖는 기판, 또는 프린트 기판 등을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
주면(91a)은 제 1 주면의 일례이며, 상면 또는 표면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91a)에는 도 2의 (a)에 나타내듯이, 전력 증폭기(11 및 12)를 내장하는 반도체 부품(10)과, 스위치(51) 및 제어회로(55)를 내장하는 반도체 부품(50)과, 듀플렉서(61∼63)와, 정합회로(73)가 배치되어 있다.
반도체 부품(10)은 주면(91a) 상에 배치되고, 반도체 부품(50)은 반도체 부품(10) 상에 겹쳐 쌓여져 있다. 이 때, 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 반도체 부품(50)은 반도체 부품(10) 내의 전력 증폭기(11 및 12)의 양방에 겹쳐져 있다. 보다 구체적으로는 반도체 부품(50)은 전력 증폭기(11 및 12)의 입력단에 각각 해당되는 증폭 소자(11a 및 12a)의 양방에 겹쳐져 있지만, 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단에 각각 해당되는 증폭 소자(11b 및 12b)에 겹쳐져 있지 않다.
반도체 부품이란 반도체 칩(다이라고도 불린다)의 표면 및 내부에 형성된 전자회로를 갖는 전자부품이며, 반도체 집적회로라고도 불린다. 반도체 부품은 예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되고, 구체적으로는 SOI(Silicon on Insulator) 프로세스에 의해 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 반도체 부품을 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또, 반도체 부품은 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 1개로 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 고품질의 반도체 부품을 실현할 수 있다.
듀플렉서(61∼63)의 각각은 예를 들면, 탄성표면파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 것이어도 좋고, 또한 이들에는 한정되지 않는다.
정합회로(73)는 예를 들면, 인덕터 및/또는 커패시터를 포함하고, 표면 실장 디바이스(SMD:Surface Mount Device)로 구성되어 있다. 또, 정합회로(73)는 모듈 기판(91) 내에 형성되어도 좋고, 집적형 수동 디바이스(IPD:Integrated Passive Device)로 구성되어도 좋다.
주면(91b)은 제 2 주면의 일례이며, 하면 또는 이면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91b)에는 도 2의 (b)에 나타내듯이, 저잡음 증폭기(21) 및 스위치(52)가 내장된 반도체 부품(20)과, 스위치(53 및 54)와, 트랜스(71 및 72)와, 복수의 범프 전극(150)이 배치되어 있다.
스위치(53)는 복수의 범프 전극(150) 중 안테나 접속 단자(100)로서 기능하는 범프 전극(150)의 근방에 배치되어 있다.
스위치(54)는 복수의 범프 전극(150) 중 복수의 고주파 입력 단자로서 기능하는 범프 전극(150)의 근방에 배치되어 있다. 또한, 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 스위치(54)는 반도체 부품(10)에 겹쳐져 있다. 구체적으로는 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 스위치(54)는 전력 증폭기(11 및 12)의 입력단에 각각 해당되는 증폭 소자(11a 및 12a) 중 적어도 한쪽에 겹쳐져 있지만, 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단에 각각 해당되는 증폭 소자(11b 및 12b)에 겹쳐져 있지 않다.
또, 본 실시형태에서는 스위치(53 및 54)는 반도체 부품(20)에 내장되지 않고, 개별적으로 주면(91b)에 배치되어 있지만, 스위치(53 및/또는 54)는 반도체 부품(20)에 내장되어도 좋다.
트랜스(71 및 72의) 각각은 모듈 기판(91)에 내장되어 있다. 구체적으로는 트랜스(71 및 72)의 각각은 모듈 기판(91) 내의 주면(91b)측에 형성되어 있다. 또, 트랜스(71 및/또는 72)는 칩형상의 회로부품으로서 주면(91a 또는 91b)에 표면 실장되어 있어도 좋다.
그라운드 전극 패턴(92)은 모듈 기판(91)내에 형성되어 있고, 예를 들면, 그라운드 전위로 설정되는 범프 전극(150)에 물리적으로 접속되어 있다. 그라운드 전극 패턴(92)은 반도체 부품(10 및 20) 사이에 배치되어 있다.
복수의 범프 전극(150)은 안테나 접속 단자(100), 복수의 고주파 입력 단자(110), 고주파 출력 단자(121) 및 제어 단자(131)를 포함하는 복수의 외부 접속 단자를 구성한다. 복수의 범프 전극(150)의 각각은 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 주면(91b)으로부터 z축 부방향으로 돌출되어 있다. 복수의 범프 전극(150)의 단부는 고주파 모듈(1)의 z축 부방향으로 배치된 마더 기판 상의 입출력 단자 및/또는 그라운드 전극 등에 접속된다.
또, 모듈 기판(91) 상의 각 부품은 예를 들면, 본딩 와이어(161)를 통해 모듈 기판(91) 및/또는 다른 부품 상의 패드 전극(도시생략) 등에 접속된다. 도 2에서는 반도체 부품(50)에 접합된 본딩 와이어(161)의 일부가 예시되어 있고, 다른 본딩 와이어(161)의 도시는 생략되어 있다.
[1.3 효과 등]
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 모듈 기판(91)과, 통신 밴드 A의 고주파 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기(11) 및 통신 밴드 A와 상이한 통신 밴드 B의 고주파 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기(12)가 내장된 반도체 부품(10)과, 전력 증폭기(11) 및 전력 증폭기(12)를 제어하는 제어회로(55)가 내장된 반도체 부품(50)을 구비하고, 반도체 부품(10) 및 반도체 부품(50)은 서로 겹쳐 쌓여져서 모듈 기판(91)에 배치되어 있다.
이것에 의하면, 반도체 부품(10) 및 반도체 부품(50)을 서로 겹쳐 쌓을 수 있으므로, 모듈 기판(91)의 면적을 축소해서 고주파 모듈(1)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 전력 증폭기(11 및 12)를 제어하는 제어회로(55)가 내장된 반도체 부품(50)과 전력 증폭기(11 및 12)가 내장된 반도체 부품(10)이 겹쳐 쌓여지므로, 전력 증폭기(11 및 12)와 제어회로(55) 사이의 배선길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 전력 증폭기(11 및 12)와 제어회로(55) 사이의 배선을 흐르는 제어신호가 고주파 신호에 노이즈로서 유입되는 것을 억제할 수 있다. 특히, 제어신호가 디지털 신호인 경우에, 고주파 신호로의 디지털 노이즈의 유입을 저감할 수 있어 고주파 모듈(1)의 전기 특성(예를 들면, 잡음지수(NF), 게인 특성 등)을 개선할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 반도체 부품(50)은 반도체 부품(10) 내의 전력 증폭기(11 및 12)의 양방에 겹쳐져 있어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11 및 12)와 제어회로(55) 사이의 배선길이를 보다 짧게 할 수 있다. 따라서, 제어신호에 의한 고주파 신호로의 노이즈의 유입을 보다 저감할 수 있어 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 다단 증폭기이며, 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 반도체 부품(50)은 전력 증폭기(11)의 입력단에 해당되는 증폭 소자(11a) 및 전력 증폭기(12)의 입력단에 해당되는 증폭 소자(12a)의 양방에 겹쳐져 있어도 좋다.
이것에 의하면, 반도체 부품(50)을 전력 증폭기(11 및 12)의 입력단에 겹칠 수 있고, 출력단으로부터 떼어 놓는 것도 가능해진다. 일반적으로, 전력 증폭기에서는 입력단의 발열량보다 출력단의 발열량의 쪽이 크다. 따라서, 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단으로부터 방출되는 열에 의해 반도체 부품(50)이 고장날 위험성을 저감할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 반도체 부품(50)은 전력 증폭기(11)의 출력단에 해당되는 증폭 소자(11b) 및 전력 증폭기(12)의 출력단에 해당되는 증폭 소자(12b) 중 어디에도 겹쳐져 있지 않아도 좋다.
이것에 의하면, 반도체 부품(50)을 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단으로부터 떼어 놓을 수 있어 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단으로부터 방출되는 열에 의해 반도체 부품(50)이 고장날 위험성을 저감할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 반도체 부품(10)은 모듈 기판(91) 상에 배치되고, 반도체 부품(50)은 반도체 부품(10) 상에 겹쳐 쌓여져 있어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11 및 12)를 내장하는 반도체 부품(10)을 모듈 기판(91) 상에 배치할 수 있어 전력 증폭기(11 및 12)에서 발생한 열을 모듈 기판(91)을 통해 방열하는 것이 용이해진다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 반도체 부품(50)은 또한, 전력 증폭기(11)의 출력에 접속된 단자(511) 및 전력 증폭기(12)의 출력에 접속된 단자(512)를 갖는 스위치(51)를 내장해도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11 및 12)의 출력에 접속된 스위치(51)를 전력 증폭기(11 및 12)에 겹쳐 쌓을 수 있어 전력 증폭기(11 및 12)와 스위치(51) 사이의 배선길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 배선 로스 및 배선 불균일에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있어 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 또한, 전력 증폭기(11)의 입력에 접속된 단자(541) 및 전력 증폭기(12)의 입력에 접속된 단자(544)를 갖는 스위치(54)를 구비해도 좋고, 반도체 부품(10) 및 스위치(54)는 서로 모듈 기판(91)의 반대면에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 모듈 기판(91)의 양면에 반도체 부품(10) 및 스위치(54)를 배치할 수 있어 고주파 모듈(1)의 소형화를 촉진할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 또한, 복수의 외부 접속 단자로서 복수의 범프 전극(150)을 구비하고, 모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖고, 반도체 부품(10 및 50)은 주면(91a)에 배치되고, 복수의 범프 전극(150) 및 스위치(54)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11 및 12)의 입력에 접속된 스위치(54)를 복수의 범프 전극(150)이 배치된 주면(91b)에 배치할 수 있다. 따라서, RFIC(3)로부터 고주파 송신 신호를 받는 범프 전극(150)의 근방에 스위치(54)를 배치할 수 있어 범프 전극(150) 및 스위치(51) 사이의 배선길이를 짧게 할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 스위치(54)는 반도체 부품(10)에 겹쳐져 있어도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(54)와 전력 증폭기(11 및 12)의 각각 사이의 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 배선 로스 및 배선 불균일에 의한 부정합 손실을 보다 저감할 수 있어 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 다단 증폭기이며, 모듈 기판(91)을 평면에서 볼 때에 있어서, 스위치(54)는 전력 증폭기(11)의 출력단에 해당되는 증폭 소자(11b) 및 전력 증폭기(12)의 출력단에 해당되는 증폭 소자(12b)에 겹쳐져 있지 않아도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(54)를 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단으로부터 떼어 놓을 수 있어 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단으로부터 방출되는 열에 의해 스위치(54)가 고장날 위험성을 저감할 수 있다. 또한, 전력 증폭기(11 및 12)의 출력단으로부터 마더 기판으로 전열경로가 형성되어 있는 경우에, 스위치(54)로 전열경로가 차단되는 것을 막을 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 또한, 저잡음 증폭기(21)를 구비하고, 반도체 부품(10) 및 저잡음 증폭기(21)는 서로 모듈 기판(91)의 반대면에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 모듈 기판(91)의 양면에 반도체 부품(10) 및 저잡음 증폭기(21)를 배치할 수 있어 고주파 모듈(1)의 소형화를 촉진할 수 있다. 또한, 전력 증폭기(11 및 12)와 저잡음 증폭기(21) 사이에 모듈 기판(91)이 존재하므로, 전력 증폭기(11 및 12)와 저잡음 증폭기(21)의 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있다.
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 또한, 복수의 외부 접속 단자로서 복수의 범프 전극(150)을 구비하고, 모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖고, 반도체 부품(10 및 50)은 주면(91a)에 배치되고, 복수의 범프 전극(150) 및 저잡음 증폭기(21)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11 및 12)를 주면(91a)에 배치하고, 저잡음 증폭기(21)를 주면(91b)에 배치할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(11 및 12)로부터 마더 기판으로의 전열경로의 확보가 용이해져서 전력 증폭기(11 및 12)의 방열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, RFIC(3)와 안테나(2) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.
이것에 의하면, 통신장치(5)에 있어서, 고주파 모듈(1)과 동일한 효과를 실현할 수 있다.
(실시형태 2)
다음에 실시형태 2에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 적층되는 반도체 부품에 송신 인 스위치도 내장되는 점이 상기 실시형태 1과 주로 다르다. 이하에, 본 실시형태에 대해서, 상기 실시형태 1과 다른 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 본 실시형태에 따른 반도체 모듈의 회로구성에 대해서는 상기 실시형태 1과 동일하므로, 도시 및 설명을 생략한다.
[2. 1 고주파 모듈(1A)의 부품배치]
다음에 고주파 모듈(1A)의 부품배치에 대해서, 도 4 및 도 5를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 4는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1A)의 평면도이다. 도 4에 있어서, (a)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 본 도면을 나타내고, (b)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 도 5는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1A)의 단면도이다. 도 5에 있어서의 고주파 모듈(1A)의 단면은 도 4의 v-v선에 있어서의 단면이다.
도 4 및 도 5에 나타내듯이, 고주파 모듈(1A)은 도 1에 나타내어진 회로소자를 내장하는 회로부품에 추가해서, 또한, 모듈 기판(91)과, 그라운드 전극 패턴(92)과, 수지부재(94 및 95)와, 실드 전극층(96)과, 복수의 포스트 전극(150A)을 구비한다. 또, 도 4에서는 수지부재(94 및 95)와 실드 전극층(96)의 기재가 생략되어 있다.
주면(91a)에는 도 4의 (a)에 나타내듯이, 전력 증폭기(11 및 12)를 내장하는 반도체 부품(10)과, 스위치(51 및 54) 및 제어회로(55)를 내장하는 반도체 부품(50A)과, 듀플렉서(61∼63)가 배치되어 있다.
반도체 부품(50A)은 실시형태 1의 반도체 부품(50)과 마찬가지로, 반도체 부품(10) 상에 겹쳐 쌓여져 있다.
주면(91b)에는 도 4의 (b)에 나타내듯이, 저잡음 증폭기(21) 및 스위치(52)가 내장된 반도체 부품(20)과, 스위치(53)가 배치되어 있다.
수지부재(94)는 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 배치되고, 주면(91a) 상의 회로부품을 덮고 있다. 또한, 수지부재(95)는 모듈 기판(91)의 주면(91b) 상에 배치되고, 주면(91b) 상의 회로부품을 덮고 있다. 수지부재(94 및 95)는 주면(91a 및 91b) 상의 부품의 기계강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.
실드 전극층(96)은 예를 들면, 스퍼터법에 의해 형성된 금속 박막이며, 수지부재(94)의 상표면 및 측표면과, 모듈 기판(91) 및 수지부재(95)의 측표면을 덮도록 형성되어 있다. 실드 전극층(96)은 그라운드 전위로 설정되고, 외래 노이즈가 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로부품에 침입하는 것을 억제한다.
복수의 포스트 전극(150A)은 안테나 접속 단자(100), 복수의 고주파 입력 단자(110), 고주파 출력 단자(121) 및 제어 단자(131)를 포함하는 복수의 외부 접속 단자를 구성한다. 복수의 포스트 전극(150A)의 각각은 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 주면(91b)으로부터 수직으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 포스트 전극(150A)의 각각은 수지부재(95)를 관통하고, 그 일단이 수지부재(95)로부터 노출되어 있다. 수지부재(95)로부터 노출된 복수의 포스트 전극(150A)의 일단은 고주파 모듈(1A)의 z축 부방향으로 배치된 마더 기판 상의 입출력 단자 및/또는 그라운드 전극 등에 접속된다.
또, 모듈 기판(91) 상의 각 부품은 예를 들면, 범프 전극 등을 통해 모듈 기판(91) 및/또는 다른 부품 상의 패드 전극(도시생략) 등에 접속된다.
[2. 2 효과 등]
또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 반도체 부품(50A)은 전력 증폭기(11)의 입력에 접속된 단자(541) 및 전력 증폭기(12)의 입력에 접속된 단자(544)를 갖는 스위치(54)를 내장하고 있어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11 및 12)의 입력에 접속된 스위치(54)를 전력 증폭기(11 및 12)에 겹쳐 쌓을 수 있어 전력 증폭기(11 및 12)와 스위치(54) 사이의 배선길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 배선 로스 및 배선 불균일에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있어 고주파 모듈(1A)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
(다른 실시형태)
이상, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신장치에 대해서, 실시형태에 의거하여 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신장치는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에 있어서의 임의의 구성요소를 조합해서 실현되는 별도의 실시형태나, 상기 실시형태에 대해서 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해 내는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 각 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로구성에 있어서, 도면에 개시된 각 회로소자 및 신호경로를 접속하는 경로 사이에 별도의 회로소자 및 배선 등이 삽입되어도 좋다. 예를 들면, 스위치(53)와 듀플렉서(61∼63)의 각각 사이에 임피던스 정합회로가 삽입되어도 좋다. 임피던스 정합회로는 예를 들면, 인덕터 및/또는 커패시터에 의해 구성할 수 있다.
또, 상기 각 실시형태에서는 반도체 부품(10) 상에 반도체 부품(50 또는 50A)이 겹쳐 쌓여져 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 2개의 반도체 부품의 상하 관계는 한정되지 않고, 반도체 부품(10)과 반도체 부품(50 또는 50A)은 서로 겹쳐 쌓여져서 모듈 기판(91)에 배치되면 좋다. 따라서, 반도체 부품(50 또는 50A) 상에 반도체 부품(10)이 겹쳐 쌓여져도 좋다. 이 경우이어도, 고주파 모듈(1 또는 1A)의 소형화를 실현할 수 있다.
또, 상기 각 실시형태에서는 반도체 부품(10) 상에 겹쳐 쌓여진 반도체 부품(50 또는 50A)에는 적어도 스위치(51) 및 제어회로(55)가 내장되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에 있어서, 반도체 부품(50 또는 50A)에는 스위치(54)만이 내장되고, 스위치(51) 및 제어회로(55)가 내장되지 않아도 좋다. 즉, 반도체 부품(50 또는 50A)에는 스위치(51 및 54) 및 제어회로(55) 중 적어도 1개가 내장되면 좋다. 즉, 반도체 부품(50 및 50A)의 각각에는 스위치(51 및 54)와 제어회로(55) 중, 임의의 1개만, 임의의 2개, 또는 전부가 내장되어도 좋다. 어느 경우이어도 고주파 모듈의 소형화를 실현할 수 있다.
또, 상기 각 실시형태에서는 모듈 기판(91)의 양면에 회로부품이 배치되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실시형태 1에서는 저잡음 증폭기(21) 및 스위치(52)가 내장된 반도체 부품(20) 및 스위치(53 및 54)도 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치되어도 좋다. 또 예를 들면, 실시형태 2에서는 반도체 부품(20) 및 스위치(53)도 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치되어도 좋다.
또, 상기 각 실시형태에 있어서의 부품의 배치는 일례이며, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실시형태 1에 있어서, 반도체 부품(10 및 50)이 주면(91b)에 배치되고, 반도체 부품(20)이 주면(91a)에 배치되어도 좋다.
본 발명은 프런트 엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A 고주파 모듈
2 안테나
3 RFIC
4 BBIC
5 통신장치
10, 20, 50, 50A 반도체 부품
11, 12 전력 증폭기
11a, 11b, 12a, 12b 증폭 소자
21 저잡음 증폭기
51, 52, 53, 54 스위치
55 제어회로
61, 62, 63 듀플렉서
61R, 62R, 63R 수신 필터
61T, 62T, 63T 송신 필터
91 모듈 기판
91a, 91b 주면
92 그라운드 전극 패턴
94, 95 수지부재
96 실드 전극층
100 안테나 접속 단자
110, 111, 112, 113, 114 고주파 입력 단자
121 고주파 출력 단자
150 범프 전극
150A 포스트 전극
161 본딩 와이어

Claims (14)

  1. 모듈 기판과,
    제 1 통신 밴드의 고주파 신호를 증폭 가능한 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 1 통신 밴드와 상이한 제 2 통신 밴드의 고주파 신호를 증폭 가능한 제 2 전력 증폭기가 내장된 제 1 반도체 부품과,
    상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기를 제어하는 제어회로가 내장된 제 2 반도체 부품과,
    상기 제 1 전력 증폭기의 입력에 접속된 제 3 단자 및 상기 제 2 전력 증폭기의 입력에 접속된 제 4 단자를 갖는 제 2 스위치를 구비하고,
    상기 제 1 반도체 부품 및 상기 제 2 반도체 부품은 서로 겹쳐 쌓여져서 상기 모듈 기판에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, 상기 제 2 반도체 부품은 상기 제 1 반도체 부품 내의 상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기의 양방에 겹쳐져 있는 고주파 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기의 각각은 다단 증폭기이며,
    상기 모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, 상기 제 2 반도체 부품은 상기 제 1 전력 증폭기의 입력단 및 상기 제 2 전력 증폭기의 입력단의 각각에 겹쳐져 있는 고주파 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, 상기 제 2 반도체 부품은 상기 제 1 전력 증폭기의 출력단 및 상기 제 2 전력 증폭기의 출력단의 각각에 겹쳐져 있지 않은 고주파 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반도체 부품은 상기 모듈 기판 상에 배치되고,
    상기 제 2 반도체 부품은 상기 제 1 반도체 부품 상에 겹쳐 쌓여져 있는 고주파 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체 부품은, 상기 제 1 전력 증폭기의 출력에 접속된 제 1 단자 및 상기 제 2 전력 증폭기의 출력에 접속된 제 2 단자를 갖는 제 1 스위치를 추가로 내장하고 있는 고주파 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체 부품은, 상기 제 2 스위치를 추가로 내장하고 있는 고주파 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반도체 부품 및 상기 제 2 스위치는 서로 상기 모듈 기판의 반대면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    복수의 외부 접속 단자를 추가로 구비하고,
    상기 모듈 기판은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고,
    상기 제 1 반도체 부품 및 상기 제 2 반도체 부품은 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 복수의 외부 접속 단자 및 상기 제 2 스위치는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, 상기 제 2 스위치는 상기 제 1 반도체 부품에 겹쳐져 있는 고주파 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 증폭기 및 상기 제 2 전력 증폭기의 각각은 다단 증폭기이며,
    상기 모듈 기판을 평면에서 볼 때에 있어서, 상기 제 2 스위치는 상기 제 1 전력 증폭기의 출력단 및 상기 제 2 전력 증폭기의 출력단에 겹쳐져 있지 않은 고주파 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    저잡음 증폭기를 추가로 구비하고,
    상기 제 1 반도체 부품 및 상기 저잡음 증폭기는 서로 상기 모듈 기판의 반대면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    복수의 외부 접속 단자를 추가로 구비하고,
    상기 모듈 기판은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고,
    상기 제 1 반도체 부품 및 상기 제 2 반도체 부품은 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 복수의 외부 접속 단자 및 상기 저잡음 증폭기는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  14. 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로와,
    상기 신호 처리 회로와 안테나 사이에서 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈를 구비하는 통신장치.
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