TWI511475B - 模組基板及通信用模組 - Google Patents

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TWI511475B TW102144477A TW102144477A TWI511475B TW I511475 B TWI511475 B TW I511475B TW 102144477 A TW102144477 A TW 102144477A TW 102144477 A TW102144477 A TW 102144477A TW I511475 B TWI511475 B TW I511475B
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Naoyuki Tasaka
Tooru Takezaki
Ken Sasaki
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Taiyo Yuden Kk
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Description

模組基板及通信用模組
本發明係關於一種電子零件內置於多層配線基板而成之模組基板及使用該模組基板之模組。
於行動電話等行動通訊設備中，為了傳送或接收特定頻率之信號，而使用濾波器或雙工器(duplexer)等電子零件。於專利文獻1中揭示有如下之模組，即，為使行動通訊設備小型化，而於多層配線基板內內置有SAW(Surface Acoustic Wave，表面聲波)濾波器。又，已知有為使用複數個頻帶(波段)進行信號之傳送及接收，而包括複數個雙工器之模組。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-203652號公報
於行動通訊中，各國所使用之頻率之標準不同。因此，於包括複數個雙工器之模組中，為實現小型化而將雙工器內置於多層配線基板之情形時，於各個國家所應搭載之雙工器不同，因此必須區分國家而進行電子零件之內置步驟。因此，有製造過程複雜化、製造成本增大之課題。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於：於包括複數個雙工器之模組中，謀求小型化及低成本化之並存。
本發明係一種模組基板，其特徵在於包括：多層配線基板，其包含複數個配線層；及複數個內置雙工器，其等內置於上述多層配線基板，與上述配線層電性連接；並且上述複數個內置雙工器包含與波段1、波段2、波段5、波段8中之至少2個波段對應之2個雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述複數個配線層中之形成於上述多層配線基板之表面之配線層包含端子部，該端子部可安裝波段3、波段4、波段7、波段13、波段17、波段20中之至少一個波段之外置雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述複數個內置雙工器包含與波段1及波段5、波段1及波段8、波段2及波段5、波段2及波段8中之任一組合對應之雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述複數個內置雙工器包含與波段1、波段2、波段5、波段8中之至少3個波段對應之雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述與3個波段對應之雙工器中，於與3個波段中之頻帶最接近之2個波段對應之2個雙工器之間，配置有與剩餘1個波段對應之雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述複數個內置雙工器包含與波段1及波段2及波段5、波段1及波段2及波段8、波段1及波段5及波段8、波段2及波段5及波段8中之任一組合對應之雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述複數個內置雙工器包含與波段1、波段2、波段5、波段8該4個波段對應之雙工器。
於上述構成中，可構成為，上述與4個波段對應之雙工器中，於與波段1及波段2對應之雙工器之間，配置與波段5及波段8對應之雙工 器中之一者，並且於與波段5及波段8對應之雙工器之間，配置有與波段1及波段2對應之雙工器中之一者。
本發明係一種模組，其包括上述任一項之模組基板。
根據本發明，於包括複數個雙工器之模組中，可謀求小型化及低成本化之並存。
10‧‧‧天線
12‧‧‧開關電路
14‧‧‧高頻電路
20‧‧‧雙工器
20a‧‧‧傳送濾波器
20b‧‧‧接收濾波器
22‧‧‧功率放大器
24‧‧‧低雜訊放大器(LNA)
26‧‧‧功率放大器單元
28‧‧‧傳送濾波器
30‧‧‧多層配線基板
32‧‧‧絕緣層
32a~32h‧‧‧絕緣層
34‧‧‧配線層
34a~34i‧‧‧配線層
36‧‧‧通孔配線
38‧‧‧銅板
39‧‧‧通孔
40‧‧‧電子零件(內置雙工器)
40a~40d‧‧‧內置雙工器
50‧‧‧電子零件
60‧‧‧電子零件(外置雙工器)
62‧‧‧電子零件(功率放大器)
64‧‧‧接合線
100‧‧‧模組基板
圖1係實施例1之模組之電路圖。
圖2係實施例1之模組之剖面模式圖。
圖3(a)-(d)係表示實施例1的雙工器之配置關係之模式圖。
圖4係實施例1之變化例之模組之剖面模式圖。
圖5(a)-(c)係實施例1之變化例之模組之各層之俯視模式圖(其1)。
圖6(a)、(b)係實施例1之變化例之模組之各層之俯視模式圖(其2)。
圖7(a)-(d)係表示實施例2之雙工器之配置關係之模式圖。
圖8(a)-(d)係表示實施例3之雙工器之配置關係之模式圖。
 [實施例1]
圖1係實施例1之模組100之電路圖。模組100分別包括天線10、開關電路12、及高頻電路14。於開關電路12與高頻電路14之間，針對各頻帶(波段)安裝有複數個雙工器20。複數個雙工器20分別包含傳送濾波器20a及接收濾波器20b。於傳送濾波器20a與高頻電路14之間連接有用以放大傳送信號之功率放大器(power amplifier)22。接收濾波器20b連接於高頻電路14中之低雜訊放大器(LNA)24。複數個波段中，GSM(註冊商標)Tx信號及HB/LB信號之輸出端子未經由雙工器20，而是經由功率放大器單元26及傳送濾波器28連接於高頻電路14。開關電路12與所需波段之間進行連接切換。藉此，可經由共通天線10 收發複數個波段之信號。
於實施例1之模組100中，可對應之波段如下所述。
上述表中所記載之波段中，波段1(Tx：1920~1980MHz、Rx：2110~2170MHz)、波段2(Tx：1850~1910MHz、Rx：1930~1990MHz)、波段5(Tx：824~849MHz、Rx：869~894MHz)、波段8(Tx：880~915MHz、Rx：925~960MHz)該4個波段係世界上很多地區所使用之波段(以下，將上述4個波段稱為「通用波段」)。
與此相對，波段4(Tx：1710~1755MHz、Rx：2110~2155MHz)係當前僅在北美使用之波段，波段7(Tx：2500~2570MHz、Rx：2620~2690MHz)係當前僅在歐洲(EU)使用之波段。又，波段3(Tx：1710~1785MHz、Rx：1805~1880MHz)為適於亞洲．太平洋地區(APEC)及歐洲(EU)之標準。如此，表1所記載之波段中，除4個通用波段外之其他波段均為僅在特定地區使用之波段(以下，將該等波段稱為「分地區波段」)。
圖2係實施例1之模組100之剖面模式圖。模組100包括多層配線基板30、及內置於該多層配線基板30之電子零件40。多層配線基板30包含絕緣層32a~32h、及配線層34a~34i。絕緣層32a~32h中，中央 部之32c~32f成為內置電子零件之核心層。又，配線層34a~34i中之34a及34i係形成於多層配線基板30之表面的表面配線層，34b~34h係形成於絕緣層32a~32h之間之內部配線層。各配線層34彼此藉由貫通絕緣層32之通孔配線36而連接。
電子零件40包含圖1所示之雙工器20。於實施例1中，核心層32c~32f成為多層配線基板，於其他區域亦埋入有電子零件50。作為電子零件50，例如可使用晶片內置型之各種被動元件(電感器、電容器、電阻等)及主動元件(開關電路等)。所內置之電子零件40及50分別與內部配線層14h等電性連接(於本比較例中，可自電子零件40及50之上下兩面實現電性連接)。
於多層配線基板30之表面安裝有電子零件60、62。電子零件60與電子零件50同樣地為例如經晶片化之各種電子元件。又，電子零件60之一部分亦可與電子零件40同樣地包含1個以上之雙工器。電子零件62為功率放大器(相當於圖1之符號22)，其被安裝於表面配線層34a上，並且藉由接合線64與其他表面配線層34a電性連接。
此處，如上所述，各國可使用之波段不同。對此，於僅以內置之電子零件40中所含之雙工器進行對應之情形時，各國必須改變電子零件40中所含之雙工器之種類。又，電子零件40之埋入步驟亦必須區分國家而進行。但是存在如下課題，即，內置電子零件之步驟與將電子零件安裝於表面之情形相比複雜，於區分國家進行該步驟時，製造成本增加。
因此，實施例1之模組100構成為，僅內置複數個雙工器中之與通用波段對應之雙工器，將其他與分地區波段對應之雙工器安裝於多層配線基板30之表面。具體如下。
圖3係表示實施例1之雙工器之配置關係之模式圖。於多層配線基板30之表面，安裝有表面安裝之電子零件60中所含之雙工器(以下 稱為「外置雙工器」)。於多層配線基板30之內部安裝有內置之電子零件40中所含之雙工器(以下稱為「內置雙工器」)。
外置雙工器60係與分地區波段(波段3、波段4、波段7、波段13、波段17、波段20中之至少一者)對應之雙工器。外置雙工器60亦可為與上述分地區波段中之2個以上之波段對應之雙工器。於此情形時，可將通帶(Passband)不同之2個以上之雙工器形成於同一個晶片上，亦可形成於不同之晶片上。因此，圖3中外置雙工器60之個數為1個，但實際上亦可為複數個(下述圖7、圖8中亦相同)。
於實施例1中，對安裝2個雙工器(40a、40b)作為內置雙工器之例進行說明。自通用波段(波段1、波段2、波段5、波段8)中選擇2個波段分配至內置雙工器40a及40b。此處，如圖3(a)~圖3(d)所示，自通用波段選擇2個波段時之組合較佳為波段1及波段5、波段1及波段8、波段2及波段5、波段2及波段8之任一組合。其原因在於，於通帶接近之雙工器彼此(參照表1.)中，容易產生信號之干擾，因此於排列2個雙工器時，較佳為排列通帶分離之雙工器。
如上所述，實施例1之模組構成為，僅內置複數個雙工器中與多國共通之通用波段對應之雙工器，與各國不同之分地區波段對應之雙工器設為外置。更詳細而言，構成為，配線層34中之表面配線層34a包含可安裝外置雙工器60之端子部，外置雙工器60電性連接於該端子部。藉此，於製造階段，只要最先製造大量包含多層配線基板30及內置雙工器20之模組基板，在之後的步驟中，根據各國之規格安裝外置雙工器60即可。藉此，可一面維持內置雙工器之構成，一面使模組基板之製造步驟共通化，因此可謀求小型化及低成本化之並存。又，可提供一種可在世界各國廣泛使用之模組。
實施例1中，作為多層配線基板30，設為亦可於核心層32c~32f形成配線層34c~34f之構成，但亦可使用不同之構成。
圖4係實施例1之變化例之模組之剖面模式圖。對與實施例1(圖2)共通之部分標註相同之符號，並省略詳細之說明。本變化例中，於多層配線基板30之核心層32c~32f之一部分埋入有銅板38。銅板38發揮作為接地層之功能，並且亦發揮作為散熱用圖案之功能。核心層32c~32f中未形成如比較例1之內部配線層34d~34g，取而代之形成有逕自貫通無銅板38之部分之通孔39。
圖5及圖6係多層配線基板30中之各層之俯視圖。各層中，以影線表示配線層34或銅板38存在之區域。如圖5(c)所示，內置雙工器40被埋入至形成於核心層32c~32f之銅板38之矩形狀孔內。藉由如此般於多層配線基板30之核心層32c~32f埋入銅板38，可獲得抗外部雜訊能力強、散熱性優異之電子模組。
[實施例2]
實施例2是將內置雙工器之個數設為3個之例。
圖7係表示實施例2之雙工器之配置關係之模式圖，對應於實施例1中之圖3。於多層配線基板30之表面安裝有與分地區波段對應之外置雙工器60，於多層配線基板30之內部安裝有與通用波段對應之內置雙工器40a~40c。本實施例中，自通用波段(波段1、波段2、波段5、波段8)中選擇3個波段進行分配。
此處，如圖7(a)~圖7(d)所示，於自通用波段選擇3個波段之情形時，將通帶接近之雙工器彼此(波段1及波段2、波段5及波段8)配置於兩端，其間配置通帶分離之剩餘之雙工器。即，較佳為，於波段1及波段2之中央配置波段5或波段8之任一者(圖7(a)及(c))，於波段5及波段8之中央配置波段1或波段2之任一者(圖7(b)及(d))。藉此，可抑制因通帶接近之雙工器彼此產生之信號之干擾。
實施例2之模組亦與實施例1同樣地，於包括複數個雙工器之模組中，可謀求小型化及低成本化之並存。再者，圖7中將安裝於多層 配線基板30之表面之外置雙工器60之個數設為1個，但外置雙工器60亦可安裝有複數個。
[實施例3]
實施例3是將內置雙工器之個數設為4個之例。
圖8係表示實施例3之雙工器之配置關係之模式圖，與實施例1之圖3及實施例2之圖7對應。於多層配線基板30之表面安裝有與分地區波段對應之外置雙工器60，於多層配線基板30之內部安裝有與通用波段對應之內置雙工器40a~40d。本實施例中，配置合計4個與所有通用波段(波段1、波段2、波段5、波段8)對應之雙工器。
此處，如圖8(a)~圖8(d)所示，於使用4個波段作為通用波段之情形時，較佳為以通帶接近之雙工器彼此(波段1及波段2、波段5及波段8)不相鄰之方式進行配置。具體而言，較佳為，於與波段1及波段2對應之雙工器之間，配置與波段5及波段8對應之雙工器中之一者，並且於與波段5及波段8對應之雙工器之間，配置與波段1及波段2對應之雙工器中之一者。藉此，可抑制因通帶接近之雙工器彼此產生之信號之干擾。
實施例3之模組亦與實施例1同樣地，於包括複數個雙工器之模組中，可謀求小型化及低成本化之並存。再者，圖7中將安裝於多層配線基板30之表面之外置雙工器60之個數設為1個，但外置雙工器60亦可安裝有複數個。
作為實施例1~3中所說明之雙工器，例如可使用聲波器件。作為聲波器件，例如列舉使用表面聲波(SAW)之共振器或使用體波(bulk wave)之壓電薄膜共振器(FBAR)，但此外，亦可採用使用洛夫波(Love wave)、邊界波、及藍姆波(Lamb wave)之聲波器件。
以上，詳細敍述了本發明之實施例，但本發明並不限定於該特定之實施例，可於申請專利範圍所記載之本發明之主旨之範圍內進行各種變化、變更。
30‧‧‧多層配線基板
32a~32h‧‧‧絕緣層
34a~34i‧‧‧配線層
36‧‧‧通孔配線
40‧‧‧電子零件(內置雙工器)
50‧‧‧電子零件
60‧‧‧電子零件(外置雙工器)
62‧‧‧電子零件(功率放大器)
64‧‧‧接合線
100‧‧‧模組基板

Claims (9)

  1. 一種模組基板，其包括：多層配線基板，其包含複數個配線層；及複數個內置雙工器，其等內置於上述多層配線基板，與上述配線層電性連接；且上述複數個內置雙工器包含與波段1、波段2、波段5、波段8中之至少2個波段對應之雙工器；上述複數個配線層中，形成於上述多層配線基板之表面之配線層包含可安裝至少一個外置雙工器的端子部。
  2. 如請求項1之模組基板，其中包含安裝於上述端子部之波段3、波段4、波段7、波段13、波段17、波段20中之至少一個波段之上述外置雙工器。
  3. 如請求項1或2之模組基板，其中上述複數個內置雙工器包含與波段1及波段5、波段1及波段8、波段2及波段5、波段2及波段8中之任一組合對應之雙工器。
  4. 如請求項1或2之模組基板，其中上述複數個內置雙工器包含與波段1、波段2、波段5、波段8中之至少3個波段對應之雙工器。
  5. 如請求項4之模組基板，其中與上述3個波段對應之雙工器中，於與3個波段中頻帶最接近之2個波段對應之2個雙工器之間配置有與剩餘1個波段對應之雙工器。
  6. 如請求項4之模組基板，其中上述複數個內置雙工器包含與波段1及波段2及波段5、波段1及波段2及波段8、波段1及波段5及波段8、波段2及波段5及波段8中之任一組合對應之雙工器。
  7. 如請求項1或2之模組基板，其中上述複數個內置雙工器包含與波段1、波段2、波段5、波段8之4個波段對應之雙工器。
  8. 如請求項7之模組基板，其中與上述4個波段對應之雙工器中，於與波段1及波段2對應之雙工器之間配置與波段5及波段8對應之雙工器中之一者，並且於與波段5及波段8對應之雙工器之間配置有與波段1及波段2對應之雙工器中之一者。
  9. 一種通信用模組，其包括如請求項1至8中任一項之模組基板。
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