WO2008089725A2 - Elektrisches bauelement mit einem trägersubstrat und einem halbleiter-chip - Google Patents

Elektrisches bauelement mit einem trägersubstrat und einem halbleiter-chip Download PDF

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Definitions

  • the semiconductor chips have at least one chip, which may be housed.
  • the semiconductor chips can also have at least one bare die, ie unhoused chip.
  • the chip can be electrically connected to the contact surfaces of the carrier substrate by means of bonding wires.
  • the chip can also be fastened on the carrier substrate in flip-chip design. In this case, contact surfaces of the chip and of the substrate are facing each other and connected to each other by means of bumps.
  • the component is preferably realized as a compact structural unit.
  • the device is preferably suitable for surface mounting, ie its pads represent SMD contacts.
  • Figure 3 in cross section an exemplary device with heat dissipation for a semiconductor chip, which is arranged on the carrier substrate;
  • the receive filters 73, 74 enable the suppression of GSM, DCS and PCS signals in the stop band of the receive paths 312, 322.
  • the second and third harmonics of the transmission frequency of the respective frequency band are suppressed by the diplexer 300.

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Abstract

Es wird ein elektrisches Bauelement mit einem Trägersubstrat (100) angegeben, auf dem mindestens ein Halbleiter-Chip (202, 202') befestigt ist. Auf der Unterseite des Trägersubstrats (100) sind Anschlussflächen (141) und auf der Oberseite Kontaktflächen (142) angeordnet, die zur Bestückung mit Halbleiter-Chips (202, 202') vorgesehen sind. Das Trägersubstrat (100) hat einen Funktionsbereich (102), der in Sektionen (111-116) aufgeteilt ist, wobei jeder Sektion mindestens eine Funktion z. B. als Filter, Frequenzweiche, Balun usw. zugewiesen ist. Jeder Sektion (111-116) ist ein eigener Bereich des Trägersubstrats (100) zugewiesen. Für mindestens eine der Sektionen gilt: die Kontaktfläche und/oder die Anschlussfläche, die mit der Sektion leitend verbunden ist, liegt außerhalb der Grundfläche dieser Sektion. Die Verbindungsleitung, die den Ein- bzw. Ausgang der jeweiligen Sektion mit der Kontaktfläche und/oder der Anschlussfläche leitend verbindet, ist vorzugsweise von der Sektion durch eine Massefläche abgeschirmt.

Description

Beschreibung
Elektrisches Bauelement
Aus der Druckschrift US 2006/0229035 Al ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die ein Frontend-Modul eines Sendeempfangsgeräts realisiert.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein elektrisches Bauelement anzugeben, das einen geringen Platzbedarf aufweist und Flexibilität beim Design bietet.
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform wird ein elektrisches Bauelement mit einem Trägersubstrat angegeben, auf dem mindestens ein Halbleiter-Chip befestigt ist. Auf der Unterseite des Trägersubstrats sind Anschlussflächen des Bauelements und auf der Oberseite des Trägersubstrats Kontakt - flächen angeordnet. Die Kontaktflächen sind zur Bestückung mit Halbleiter-Chips und ggf. weiteren Chips, darunter Filter-Chips, Chip- Induktivitäten und Chip-Kapazitäten, vorgesehen und in einer Bestückungsebene angeordnet. Die Chips sind vorzugsweise als SMD-Bauteile ausgeführt. SMD steht für Sur- face Mounted Device.
Die Anschlussflächen sind in einer Footprint-Ebene angeordnet. Das Layout der Anschlussflächen wird als Footprint bezeichnet .
Der Funktionsbereich stellt einen räumlichen, d. h. dreidimensionalen, Bereich dar. Jede Sektion stellt einen räumlichen Teilbereich des Funktionsbereichs dar. Das Trägersubstrat hat einen Funktionsbereich, der mindestens eine Sektion aufweist, wobei jeder Sektion mindestens eine Funktion z. B. als Filter, Koppler, Frequenzweiche, Balun, Wärmeabfuhr vom Halbleiter-Chip usw. zugewiesen ist. Es müssen nicht alle genannten Funktionen im Funktionsbereich des Trägersubstrats realisiert sein, sondern einige dieser Funktionen können in mindestens einen Chip realisiert sein, der auf dem Trägersubstrat befestigt ist.
Die Sektionen sind wahlweise elektrisch untereinander, mit den Kontaktflächen oder mit den Anschlussflächen verbunden. Die Sektionen können in beliebiger Kombination elektrisch miteinander verbunden sein. Die Sektionen sind derart innerhalb des Funktionsbereichs des Substrats angeordnet, dass dabei vorteilhafte elektrische, mechanische und thermische Eigenschaften des Bauelements erzielt werden können. Beispielsweise wird es als vorteilhaft betrachtet, die Wärmeabfuhr- Sektion in einem mittleren Bereich des Substrats, zwischen anderen Sektionen zu realisieren.
Die Anordnung der Sektionen ist in einer vorteilhaften Variante nebeneinander bezüglich der Grundfläche des Trägersubstrats gewählt.
Ein besonders kompaktes Layout des Funktionsbereichs ist damit möglich. Beispielsweise ist es gelungen, durch die Optimierung des Layouts die Grundfläche des Bauelements von 64 mm2 auf 24 mm2 bei gleich bleibender Höhe zu reduzieren.
Im Ersatzschaltbild wird jede Funktion - z. B. diejenige einer Frequenzweiche, eines Filters, eines Baluns, einer Wärmeabfuhr, der Chip-Zuleitungen - durch einen Funktionsblock erfüllt, der vorzugsweise passive Schaltungselemente wie z. B. Induktivitäten, Kapazitäten, miteinander gekoppelte und ungekoppelte Leitungsabschnitte aufweist. Zumindest ein Teil dieser Schaltungselemente ist vorzugsweise im Trägersubstrat integriert .
Unter einem Balun, d. h. balanced-to-unbalanced transformier, versteht man einen Überträger, der eine Schnittstelle zwischen einem erdunsymmetrischen und einem erdsymmetrischen Tor darstellt. Mittels dieser Überträger und/oder balancierter Filter (in einer Variante Überträger und Filter) werden „sin- gle-ended" Anschlüsse der Verstärker an „balanced" Ein- und Ausgänge einer Transceiver-Schaltung angepasst . Die Transcei- ver-Schaltung ist in einer vorteilhaften Variante als ein WLAN Transceiver IC realisiert. WLAN steht für Wireless Local Area Network.
Der jeweilige Funktionsblock gemäß dem Ersatzschaltbild ist vorzugsweise komplett in der ihm zugewiesenen Sektion realisiert. Möglich ist aber auch, dass mindestens ein Schaltungselement des Funktionsblocks z. B. als Chip realisiert und auf dem Trägersubstrat befestigt ist.
Die Schaltungselemente des Funktionsblocks, die als Chip realisiert sind, können z. B. mindestens eine Chip-Kapazität, mindestens eine Chip- Induktivität und/oder mindestens eine Diode umfassen.
Der Funktionsbereich kann neben den vorstehend genannten Sektionen eine Sektion aufweisen, in der eine Anordnung von Zuleitungen zum Halbleiter-Chip untergebracht ist. Die Anordnung von Zuleitungen bedeutet, dass die Zuleitungen nebeneinander verlaufen, so dass dadurch ein kompakter Zuleitungsblock gebildet ist. Der Zuleitungsblock kann Zuleitungen um- fassen, die zur Durchführung eines Hochfrequenzsignals vorgesehen sind. Er kann auch Versorgungsleitungen und Steuerleitungen umfassen, die zur Stromversorgung und/oder zur Steuerung der Halbleiter-Chips vorgesehen sind.
Es ist möglich, in ein und derselben Sektion mindestens zwei der genannten Funktionen zu realisieren. Möglich ist auch, in ein und derselben Sektion mindestens eine der genannten Funktionen und eine weitere Funktion zu realisieren.
Für mindestens eine der Sektionen gilt: die Kontaktfläche und/oder die Anschlussfläche, die mit der Sektion leitend verbunden ist, liegt außerhalb der Grundfläche dieser Sektion. Die Verbindungsleitung, die den Ein- bzw. Ausgang der jeweiligen Sektion mit der Kontaktfläche und/oder der Anschlussfläche leitend verbindet, ist vorzugsweise von der Sektion durch eine Massefläche abgeschirmt.
In den Masseflächen sind Aussparungen vorzugsweise in Form von Öffnungen vorgesehen, durch die elektrische Leitungen durchgeführt sind. Diese Leitungen sind gegen die Masse e- lektrisch isoliert. Die Anordnung aus Verbindungsleitungen und Abschirmungen zwischen den oben genannten Sektionen wird als Umverdrahtungsebene bzw. -Sektion oder als redistribution layer bezeichnet.
Trotz einer vorgegebenen räumlichen Anordnung von außen liegenden elektrischen Anschlüssen der Sektionen wird man mittels der Umverdrahtungsebene unabhängig gegenüber der räumlichen Anordnung der Sektionen. Dies erlaubt ein flexibles und platzsparendes Design des Bauelements durch optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raums . Die räumliche Aufteilung des Funktionsbereichs in separate Sektionen gemäß den Funktionsblöcken im Ersatzschaltbild hat den Vorteil, dass somit das Übersprechen zwischen den Funktionsblöcken gering gehalten werden kann.
Zumindest zwei der Sektionen können nebeneinander angeordnet sein. Zumindest zwei der Sektionen können übereinander angeordnet sein. In einer Variante ist ein erster Bereich einer ersten Sektion neben einer zweiten Sektion und ein zweiter Bereich der ersten Sektion über oder unter der zweiten Sektion angeordnet .
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausgestaltungen des Bauelements angegeben.
Der mindestens eine Halbleiter-Chip umfasst vorzugsweise Verstärker und Halbleiter-Schalter. Die Verstärker umfassen Leistungsverstärker und rauscharme Verstärker. Der mindestens eine Halbleiter-Chip kann einen Richtkoppler mit einem HF- Detektor umfassen. Der HF-Detektor umfasst mindestens eine Detektor-Diode .
Das Bauelement stellt vorzugsweise ein Frontend-Modul dar, das in Mobilfunkgeräten eingesetzt werden kann. Das Frontend- Modul ist vorzugsweise für mindestens zwei Frequenzbänder, d. h. mehrere Übertragungssysteme, ausgelegt.
Das Trägersubstrat umfasst vorzugsweise einen keramischen Grundkörper, der innen liegende Metallisierungsebenen aufweist. Jede dieser Metallisierungsebene ist dabei zwischen zwei Keramikschichten angeordnet und umfasst elektrisch leit- fähige Strukturen wie z. B. Leiterbahnen und elektrisch leitende Flächen. Die Metallisierungsebenen sind mittels Durch- kontaktierungen leitend miteinander verbunden, die in den Keramikschichten angeordnet sind.
Als Keramikmaterial für das Trägersubstrat ist insbesondere eine LTCC-Keramik geeignet. LTCC steht für Low Temperature Cofired Ceramics.
Die Anzahl von Keramikschichten beträgt in einer Variante 6 bis 20, die typische Schichtdicke einer Keramikschicht beträgt zwischen 35 und 150 Mikrometer. Die Dielektrizitätskonstante liegt vorzugsweise im Bereich 5 bis 200.
Lang gestreckte, ggf. gefaltete Leiterbahnen, die in den Metallisierungsebenen realisiert sind, sind zur Ausbildung einer Induktivität, eines Phasenschiebers oder einer Verbindungsleitung geeignet. Leitfähige Flächen, die übereinander bzw. in verschiedenen Metallisierungsebenen angeordnet sind, sind zur Ausbildung einer Kapazität geeignet. Auch die Durchkontaktierungen können zur Realisierung eines Schaltungselements, vorzugsweise einer Induktivität, herangezogen werden. Mit diesen Schaltungselementen gelingt es, den jeweiligen Funktionsblock gemäß dem Ersatzschaltbild als eine integrierte Funktion zu realisieren.
Die Frequenzweiche ist vorzugsweise als eine Frequenzweiche- Sektion des Funktionsbereichs verwirklicht. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Frequenzweiche in mindestens einem Chip zu realisieren, der auf dem Trägersubstrat montiert ist. Es besteht die Möglichkeit, die Baluns in einer Sektion oder in mindestens einem Chip zu realisieren.
Die Filter umfassen in Sendepfaden angeordnete Sendefilter und in Empfangspfaden angeordnete Empfangsfilter. Alle Sende- filter und Empfangsfilter sind vorzugsweise in einer Filter- Sektion des Funktionsbereichs verwirklicht. Alternativ können alle Sendefilter in einer Sendefilter-Sektion und alle Empfangsfilter in einer separaten Empfangsfilter-Sektion verwirklicht sein. Alternativ besteht die Möglichkeit, zumindest einige der Filter, insbesondere die als Bandpassfilter ausgebildeten Filter, in mindestens einem Chip zu realisieren, der auf dem Trägersubstrat montiert ist.
Der einer bestimmten Sektion zugewiesene Bereich des Trägersubstrats überschneidet sich nicht mit Bereichen, die anderen Sektionen zugewiesen sind. Die Sektionen sind überall räumlich voneinander getrennt bzw. unabhängig. Jeder Sektion ist also ein eigener Bereich des Trägersubstrats zugewiesen.
Zwischen mindestens zwei der Sektionen ist vorzugsweise eine Isolationszone vorgesehen, die eine Breite von mindestens 100 Mikrometern aufweist. Die Isolationszone weist - mit Ausnahme der durch die Isolationszone hindurchgeführten Verbindungsleitungen - keine elektrisch leitenden Strukturen auf.
Die Breite der Isolationszone beträgt vorzugsweise maximal 300 Mikrometer. Die Sektionen sind dabei vorzugsweise durch eine Verbindungsleitung galvanisch miteinander verbunden, deren Länge maximal 500 Mikrometer beträgt. Die Länge der Verbindungsleitung wird dabei auf beiden Seiten zwischen Stellen gemessen, an denen sie in jeweils eine leitfähige Fläche mündet.
In einer vorteilhaften Variante weist das Trägersubstrat einen oberen Verdrahtungsbereich und einen unteren Verdrahtungsbereich auf. Die Verdrahtungsbereiche sind beide räum- lieh vom Funktionsbereich getrennt. Der Funktionsbereich ist vorzugsweise zwischen den Verdrahtungsbereichen angeordnet.
Der obere Verdrahtungsbereich weist erste Verbindungsleitungen auf, die die Sektionen mit den Kontaktflächen leitend verbinden. Der untere Verdrahtungsbereich weist zweite Verbindungsleitungen auf, die die Sektionen mit den Anschlussflächen leitend verbinden. Mindestens eine der ersten und/oder zweiten Verbindungsleitungen geht über die Grundfläche der mit ihr verbundenen Sektion hinaus.
Die Funktion eines Verdrahtungsbereichs besteht in der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen mindestens einem ersten Päd und mindestens einem zweiten Päd, wenn diese Pads in der Lateralebene voneinander entfernt sind, so dass keine direkte vertikale elektrische Verbindung möglich ist. Unter den ersten Pads versteht man den Eingang oder Ausgang der jeweiligen Sektion. Unter den zweiten Pads versteht man Kontaktflächen und Anschlussflächen.
Der obere Verdrahtungsbereich stellt eine Art Schnittstelle zwischen dem Funktionsbereich und der Bestückungsebene des Trägersubstrats mit den Kontaktflächen dar. Der untere Verdrahtungsbereich stellt eine Art Schnittstelle zwischen dem Funktionsbereich und dem Footprint des Trägersubstrats dar.
Ein besonderer Vorteil wird darin gesehen, dass im Trägersubstrat nicht nur ein Verdrahtungsbereich z. B. zum Footprint hin, sondern zwei Verdrahtungsbereiche sowohl für die Anpassung an das Footprint als auch für die Anpassung an die Bestückungsebene vorgesehen sind. Die Verdrahtungsbereiche erlauben eine beliebig flexible Verdrahtung zwischen dem Funktionsbereich und den außen liegenden elektrischen Kontakten des Trägersubstrats, die sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite angeordnet sind.
Die beiden Verdrahtungsbereiche und der Funktionsbereich werden vorzugsweise in einer Technologie bzw. in einem Körper hergestellt und bei keramischem Körper gemeinsam gesintert. Sie sind insbesondere nicht durch Klebung, sondern monolithisch miteinander verbunden.
Der Funktionsbereich des Trägersubstrats ist vom oberen und unteren Verdrahtungsbereich vorzugsweise durch jeweils eine Massefläche abgeschirmt, die sich über mindestens zwei der Sektionen erstreckt. Die obere und/oder untere Massefläche erstreckt sich vorzugsweise über alle Sektionen.
Die Wärmeabfuhr ist vorzugsweise zur Kühlung der Leistungsverstärker vorgesehen, kann aber auch zur Kühlung der Halbleiter-Schalter vorgesehen sein. Die Zuleitungen zum Halbleiter-Chip sind vorzugsweise zur Verdrahtung der Verstärker vorgesehen, können aber auch zur Verdrahtung der Halbleiter- Schalter vorgesehen sein.
Der Funktionsbereich umfasst in einer vorteilhaften Variante eine Frequenzweichen-Sektion, eine Balun-Sektion, eine Filter-Sektion und eine Verstärker-Sektion, in der die Wärmeabfuhr der Verstärker und elektrische Verdrahtung der Verstärker realisiert ist. Die Wärmeabfuhr ist vorzugsweise als eine Anordnung von Durchkontaktierungen realisiert, wobei die Durchkontaktierungen als vertikale, elektrisch leitende Säulen ausgebildet sind.
Die Verstärker-Sektion umfasst in einer Variante auch die Wärmeabfuhr der Schalter, die im Wesentlichen wie diejenige der Verstärker ausgebildet ist. Die Verstärker-Sektion kann auch die elektrische Verdrahtung der Schalter umfassen. Alternativ ist es möglich, die Wärmeabfuhr und die Verdrahtung der Schalter in einer separaten Sektion zu realisieren.
Es besteht die Möglichkeit, die Wärmeabfuhr der Verstärker und/oder Schalter in einer Wärmeabfuhr-Sektion zu realisieren, währen die Verdrahtungen der Verstärker und/oder Schalter in einer jeweiligen separaten Sektion oder in einer gemeinsamen Verdrahtungssektion realisiert sind.
Die Zuleitungen und Wärmeabfuhr der Leistungsverstärker, der rauscharmen Verstärker und der Schalter können in einer gemeinsamen Sektion realisiert sein. Die Zuleitungen der rauscharmen Verstärker können aber auch in einer separaten Sektion realisiert sein.
Die Balun-Sektion kann im Prinzip Bestandteil der Filter-Sektion sein, wenn z. B. die Filter jeweils ein erdsymmetrisches und ein erdunsymmetrisches elektrisches Tor aufweisen. Zumindest die Verstärker-Sektion und die Frequenzweiche-Sektion, und/oder die Verstärker-Sektion und die Filter-Sektion, sind räumlich voneinander getrennt.
Das Bauelement weist in einer Variante einen einem ersten Ü- bertragungssystem zugewiesenen ersten Signalpfad auf, der einen ersten Sendepfad und einen ersten Empfangspfad umfasst . Das Bauelement weist außerdem einen einem zweiten Übertragungssystem zugewiesenen zweiten Signalpfad auf, der einen zweiten Sendepfad und einen zweiten Empfangspfad umfasst . Die Frequenzbänder der Übertragungssysteme unterscheiden sich um mindestens eine Oktave. Das erste Frequenzband liegt z. B. bei 2,4 GHz und das zweite Frequenzband bei 5 GHz. Die Frequenzweiche ist vorzugsweise als Diplexer zur Trennung von Signalen des ersten und zweiten Übertragungssystems vorgesehen.
Die Frequenzweiche kann in einer weiteren Variante als Duplexer ausgebildet sein, der zur Trennung von Sende- und Empfangssignalen ein und desselben Übertragungssystems vorgesehen ist.
Die Frequenzweiche umfasst vorzugsweise zwei Filter, beispielsweise einen Tiefpass und einen Hochpass. Die Frequenzweiche hat in einer weiteren Variante zwei Bandpassfilter mit voneinander unterschiedlichen Passbändern.
In einer bevorzugten Variante umfasst die Frequenzweiche ein erstes Bandpassfilter, dessen Durchlassbereich das Frequenzband des ersten Übertragungssystems umfasst, wobei das Frequenzband des zweiten Übertragungssystems im Sperrbereich des ersten Bandpassfilters liegt. Die Frequenzweiche umfasst außerdem ein zweites Bandpassfilter, dessen Durchlassbereich das Frequenzband des zweiten Übertragungssystems umfasst, wobei das Frequenzband des ersten Übertragungssystems im Sperrbereich des zweiten Bandpassfilters liegt.
Die Verstärker weisen einen im ersten Empfangspfad angeordneten ersten rauscharmen Verstärker und einen im zweiten Empfangspfad angeordneten zweiten rauscharmen Verstärker auf. Die Verstärker weisen außerdem einen im ersten Sendepfad angeordneten ersten Leistungsverstärker sowie einen im zweiten Sendepfad angeordneten zweiten Leistungsverstärker auf .
Im ersten Signalpfad ist vorzugsweise ein erster Schalter angeordnet, der den ersten Sendepfad und den ersten Empfangs- pfad mit einem gemeinsamen ersten Sendeempfangspfad abwechselnd verbindet. Im zweiten Signalpfad ist ein zweiter Schalter angeordnet, der den zweiten Sendepfad und den zweiten Empfangspfad mit einem gemeinsamen zweiten Sendeempfangspfad abwechselnd verbindet .
Der erste und zweite Schalter können im Prinzip, je nach Ü- bertragungssystem, durch einen Duplexer ersetzt werden, falls in unterschiedlichen Frequenzbändern gesendet und empfangen wird.
Der erste und der zweite Signalpfad sind vorzugsweise an die Frequenzweiche angeschlossen, wobei die Frequenzweiche zwischen einem Antennenanschluss des Bauelements und den Signal- pfaden angeordnet ist. Die Frequenzweiche ist zwischen der Antenne und den Schaltern angeordnet. Zwischen der Antenne und der Frequenzweiche kann eine Trennkapazität zur Unterdrückung des Gleichspannungsanteils des Signals angeordnet sein.
Der erste Schalter ist zwischen der Frequenzweiche und dem ersten rauscharmen Verstärker angeordnet. Der erste Schalter ist zwischen der Frequenzweiche und dem ersten Leistungsverstärker angeordnet. Der zweite Schalter ist zwischen der Frequenzweiche und dem zweiten rauscharmen Verstärker angeordnet. Der zweite Schalter ist zwischen der Frequenzweiche und dem zweiten Leistungsverstärker angeordnet.
Der jeweilige Verstärker ist vorzugsweise zwischen dem jeweiligen Schalter und einem Filter angeordnet.
Die Filter, die in den Sendepfaden angeordnet sind, können als Tiefpassfilter ausgeführt sein. Sie können aber auch als Bandpassfilter realisiert sein. Die Filter, die in den Emp- fangspfaden angeordnet sind, sind vorzugsweise als Bandpassfilter ausgeführt.
Die Filter sind vorzugsweise in einer Filter-Sektion des Trägersubstrats realisiert, d. h. im Trägersubstrat integriert. Es besteht die Möglichkeit, zumindest eines der Filter als Chip auszubilden, der auf dem Trägersubstrat befestigt ist.
Die Anordnung der Schalter in unmittelbarer Nähe der Verstärker erlaubt, die Schalter und zumindest einige der Verstärker in einem einzigen Chip zu realisieren. In einer Variante ist der mindestens eine Halbleiter-Chip als ein Chip realisiert, der sowohl die Schalter als auch zumindest einige der Verstärker umfasst . Die Schalter und die rauscharmen Verstärker der beiden Signalpfade sind in einer Variante in einem gemeinsamen ersten Chip realisiert. Die Leistungsverstärker der beiden Signalpfade können in einem gemeinsamen zweiten Chip realisiert sein. In einer weiteren Variante sind die Schalter und die Leistungsverstärker der beiden Signalpfade in einem gemeinsamen Chip realisiert. In einer vorteilhaften Variante sind alle Leistungsverstärker, rauscharmen Verstärker und Schalter in einem gemeinsamen Halbleiter-Chip realisiert.
Die Halbleiter-Chips weisen mindestens einen Chip auf, der gehaust sein kann. Die Halbleiter-Chips können auch mindestens einen Bare-Die, d. h. ungehäusten Chip, aufweisen. Der Chip kann mittels Bonddrähten mit den Kontaktflächen des Trägersubstrats elektrisch verbunden sein. Der Chip kann auf dem Trägersubstrat auch in Flip-Chip-Bauweise befestigt sein. Dabei sind Kontaktflächen des Chips und des Substrats einander zugewandt und mittels Bumps miteinander verbunden. Das Bauelement ist vorzugsweise als eine kompakte bauliche Einheit realisiert. Das Bauelement ist vorzugsweise zu einer Oberflächenmontage geeignet, d. h. seine Anschlussflächen stellen SMD-Kontakte dar.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird ein e- lektrisches Bauelement mit zwei Signalpfaden angegeben, wobei in jedem Signalpfad ein Halbleiter-Schalter und ein elektrisch mit diesem verbundener rauscharmer Verstärker angeordnet ist. Die Verstärker und die Schalter sind in einem gemeinsamen Halbleiter-Chip realisiert.
Das Bauelement weist vorzugsweise eine Frequenzweiche auf, an die eine Antenne und die Signalpfade angeschlossen sind. Diese Frequenzweiche kann aber im Prinzip durch einen weiteren Schalter und/oder ggf. Filter ersetzt werden.
Das Bauelement gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann vorstehend erläuterte Merkmale des Bauelements gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform in beliebiger Kombination aufweisen.
Das angegebene Bauelement ist auf die angegebene Systemarchitektur des Frontendmoduls nicht beschränkt .
Im Folgenden wird das angegebene Bauelement und seine vorteilhaften Ausgestaltungen anhand von schematischen und nicht maßstabgetreuen Figuren erläutert. Es zeigen:
Figur 1 das Blockschaltbild eines Frontend-Moduls, das das angegebene Bauelement umfasst; Figur 2 im Querschnitt das Bauelement mit einem Trägersubstrat, das zwei Verdrahtungsbereiche und einen dazwischen angeordneten Funktionsbereich aufweist;
Figur 3 im Querschnitt ein beispielhaftes Bauelement mit Wärmeabfuhr für einen Halbleiter-Chip, der auf dem Trägersubstrat angeordnet ist;
Figur 4 in 3D-Explosionsdarstellung den Innenaufbau des Trägersubstrats ;
Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht den unteren Verdrahtungsbereich und die Footprint -Ebene des Bauelements.
Figur 1 zeigt ein Frontend-Modul im Ersatzschaltbild. Dieses Frontend-Modul ist in einem Bauelement realisiert, das in den weiteren Figuren erläutert wird.
Das Frontend-Modul hat einen Antennenanschluss 309, an den eine Antenne angeschlossen ist, die sowohl für das Senden als auch für den Empfang benutzt wird.
Das Frontend-Modul bildet vorzugsweise eine Schnittstelle zwischen der Antenne und der Transceiver-Schaltung eines WLAN-Systems.
Das Frontend-Modul umfasst eine Frequenzweiche 300, die über die Trennkapazität 308 an den Antennenanschluss 309 angeschlossen ist. Die Frequenzweiche 300 weist ein erstes Filter 301 und ein zweites Filter 302 auf. An das erste Filter ist ein erster Signalpfad 31 und an das zweite Filter ein zweiter Signalpfad 32 angeschlossen. Diese Pfade sind mittels der Frequenzweiche zu einem gemeinsamen Antennenpfad vereinigt. Der Signalpfad 31 ist einem ersten Übertragungssystem zugeordnet, das ein Frequenzband von ca. 2 GHz aufweist. Der Signalpfad 32 ist einem zweiten Übertragungssystem zugeordnet, das ein Frequenzband von ca. 5 GHz aufweist.
Die Signalpfade 31, 32 stellen jeweils einen Sendeempfangs- pfad dar. Der erste Signalpfad 31 umfasst einen ersten Sendepfad 311 und einen ersten Empfangspfad 312. Der zweite Signalpfad 32 umfasst einen zweiten Sendepfad 321 und einen zweiten Empfangspfad 322.
Im ersten Signalpfad 31 ist ein erster Schalter 41 angeordnet, der zwischen den Teilpfaden 311, 312 umschaltet. Im zweiten Signalpfad 32 ist ein zweiter Schalter 42 angeordnet, der zwischen den Teilpfaden 321, 322 umschaltet. Als Schalter können z. B. SPDT-Schalter verwendet werden. SPDT steht für Single Pole Dual Throw.
Im ersten Sendepfad 311 ist ein erster Leistungsverstärker 61, ein erstes Sendefilter 71 und ein Balun 81 angeordnet. Im zweiten Sendepfad 321 ist ein zweiter Leistungsverstärker 62, ein zweites Sendefilter 72 und ein Balun angeordnet. Im ersten Empfangspfad 312 ist ein erster rauscharmer Verstärker 51, ein erstes Empfangsfilter 73 und ein Balun angeordnet. Im zweiten Empfangspfad 322 ist ein zweiter rauscharmer Verstärker 52, ein zweites Empfangsfilter 74 und ein Balun angeordnet. Der jeweilige Balun ist zwischen dem Eingang des Sendepfades 311, 321 und dem Sendefilter 71, 72 oder zwischen dem Ausgangs des Empfangspfades 312, 322 und dem Empfangsfilter 73, 74 geschaltet.
Die Empfangsfilter 73, 74 ermöglichen die Unterdrückung von GSM-, DCS- und PCS-Signalen im Sperrbereich der Empfangspfade 312, 322. In den Sendepfaden 311, 321 wird die zweite und dritte Harmonische der Sendefrequenz des jeweiligen Frequenzbands durch den Diplexer 300 unterdrückt.
Das im Sendepfad angeordnete Filter kann auch als Bandpass ausgebildet sein. Alternativ kann im Sendepfad neben einem Tiefpass ein Hochpass geschaltet sein, wobei diese Filter zusammen einen Bandpass realisieren. Somit können störende Signale des Lokaloszillators unterdrückt werden.
Die Kombination des Filters und des in Serie mit ihm geschalteten Baluns kann durch ein balanciertes Filter ersetzt werden.
Der jeweilige Verstärker 51, 52, 61, 62 ist zwischen dem Schalter 41, 42 und dem Filter 71, 72, 73, 74 angeordnet. Der Schalter 41, 42 ist zwischen der Frequenzweiche 300 und dem Verstärker 51, 52, 61, 62 angeordnet. Diese Systemarchitektur, bei der die Schalter und die Verstärker direkt miteinander verbunden sind, wird im Hinblick auf eine mögliche Integration der Schalter und zumindest einiger der Verstärker in einem Halbleiter-Chip 202, 202' als vorteilhaft betrachtet.
Die Verwendung nur eines Diplexers in einem Dualband-Gerät hat den Vorteil, dass dabei die Frequenzweiche-Sektion besonders kompakt und platzsparend ausgebildet werden kann.
Es ist angedeutet, dass die rauscharmen Verstärker 51, 52 und die Schalter 41, 42 in einer baulichen Einheit, also einem gemeinsamen Chip 202, realisiert sind. Der Chip 202 ist also ein Multiband-LNA. LNA steht für Low Noise Amplifier. Die Leistungsverstärker 61, 62 sind in einem weiteren Chip 202' realisiert. Der Chip 202' ist also ein Multiband-PA. PA steht für Power Amplifier.
Es besteht die Möglichkeit, alle Verstärker und Schalter in einem einzigen Chip zu realisieren.
Die Chips 202, 202' sind auf einem Trägersubstrat 100 montiert und elektrisch mit diesem verbunden, siehe Figur 2. Das Trägersubstrat 100 und die darauf befestigten Chips bilden ein elektrisches Bauelement, das mit einer Transceiver- Schaltung 90 leitend verbunden ist. Diese Schaltung wird auch Radiofrequency Integrated Circuit genannt. Sie ist zur Weiterverarbeitung von Empfangssignalen und zur Erzeugung von den dem Bauelement zuzuführenden Sendesignalen vorgesehen. Die Transceiver-Schaltung 90 weist typischerweise erdsymmetrische elektrische Tore auf, die an die erdsymmetrischen (ba- lanced) elektrischen Tore des Bauelements angeschlossen sind. Die Transceiver-Schaltung 90 kann alternativ auf mindestens einer Seite ein erdunsymmetrisches (single-ended) elektrisches Tor aufweisen.
Die Filter 71-74 sind als Bandpässe ausgebildet, wobei die Sendefilter 71, 72 auch als Tiefpässe ausgebildet sein können. Zumindest die Sendefilter 71, 72, aber auch die Empfangsfilter 73, 74, können im Trägersubstrat 100 integriert sein. Sie können aber auch in mindestens einem Chip realisiert sein, der auf dem Trägersubstrat 100 befestigt ist. Die Baluns 81 sind vorzugsweise im Trägersubstrat 100 integriert.
Die Trennkapazität kann als ein Chip-Kondensator ausgebildet sein, der auf dem Trägersubstrat 100 befestigt ist. Die Trennkapazität kann auch im Trägersubstrat integriert sein. Das Trägersubstrat 100 umfasst einen unteren Verdrahtungsbereich 101, einen oberen Verdrahtungsbereich 103 und einen dazwischen angeordneten Funktionsbereich 102, der vom Verdrahtungsbereich 101 durch eine Massefläche 104 und vom Verdrahtungsbereich 102 durch eine weitere Massefläche 105 getrennt bzw. elektromagnetisch abgeschirmt ist.
Auf der Unterseite des Trägersubstrats 100 sind Anschlussflächen 141 vorgesehen, die als Außenkontakte des Bauelements vorgesehen sind. Außerdem ist im mittleren Bereich der Unterseite mindestens eine Massefläche 109 angeordnet, die zusammen mit den Durchkontaktierungen 133 und den Masseflächen 152, 152' zur Wärmeabfuhr vom Halbleiter-Chip 202, 202' vorgesehen ist, siehe auch Figur 3. Diese Massefläche wird vorzugsweise an eine externe Leiterplatte thermisch angekoppelt. In der Variante gemäß der Figur 4 sind zwei untere Masseflächen 109 vorgesehen.
Auf der Oberseite des Trägersubstrats 100 sind Kontaktflächen 142 vorgesehen, die zur Kontaktierung der Chips 201, 202, 202', 203 vorgesehen sind.
Im Chip 201 ist z. B. ein Filter realisiert. Im Chip 203 ist z. B. eine Kapazität oder eine Diode realisiert. Die Chips 201, 203 sind vorzugsweise zur Oberflächenmontage geeignet. In der Variante gemäß der Figur 2 ist der Chip 201 in Flip- Chip-Bauweise mittels Bumps auf den Kontaktflächen des Trägersubstrats befestigt.
Die Chips 202, 202' sind mittels Bonddrähten mit den Kontaktflächen 142 leitend verbunden. Die Chips 202, 202' sind vorzugsweise mittels eines Klebers mit dem Trägersubstrat 100 fest verbunden. Sie können mittels eines leitfähigen Klebers mit einer Massefläche verbunden sein, die auf der Oberseite des Trägersubstrats 100 ausgebildet ist.
Alle Anschlussflächen 141 und die Massefläche 109 bilden zusammen ein so genanntes Footprint 106. Das Footprint stellt eine SMD-kompatible Schnittstelle dar. Die Anschlussflächen 141 sind als HF-Kontakte, DC-Kontakte und Massekontakte vorgesehen. Die leitenden Flächen 109 sind als thermische Kontakte vorgesehen.
Die HF-Leitungen des Moduls sind an HF-Kontakte und die Versorgungsleitungen des Halbleiter-Chips 202, 202' an DC- Kontakte angeschlossen. Die Versorgungsleitungen werden vorzugsweise so geführt, dass sie die HF-Leitungen des Moduls nicht beeinflussen. Der Mindestabstand zwischen DC- und HF- Leitungen beträgt vorzugsweise das Doppelte bis dreifache des Abstands zur nächstliegenden Masseebene. Erst in den Verdrahtungsbereichen wird entsprechend dem Layout der Bestückungsebene 107 und des Footprints 106 umverdrahtet.
Alle Kontaktflächen 142 und ggf. die obere Massefläche 152, 152', die unterhalb des Chips 202, 202' liegt, bilden zusammen eine Bestückungsebene 107. Die Kontaktflächen 142 sind als HF-Kontakte, DC-Kontakte und Massekontakte für die Chips 201, 202, 202', 203 vorgesehen. Die leitenden Flächen 152, 152' sind als thermische Kontakte für die Chips 202, 202' vorgesehen.
Der Verdrahtungsbereich 101 dient zur Anpassung der Anordnung von elektrischen Verbindungen der Sektionen an das Footprint 106. Der Verdrahtungsbereich 103 dient zur Anpassung der Anordnung von elektrischen Verbindungen der Sektionen an die Bestückungsebene 107. Dadurch, dass die Verdrahtungsbereiche für die Anpassung elektrischer Verdrahtung des Bauelements zur Verfügung stehen, kann das Layout des Funktionsbereichs ohne Rücksicht auf das Layout der äußeren Schnittstellen des Trägersubstrats, d. h. des Footprints und der Bestückungsebene, erfolgen. Somit kann das Footprint-Layout des Bauelements problemlos an das Layout einer System-Leiterplatte angepasst werden, auf der das Bauelement befestigt werden soll, wobei das Layout des Funktionsbereichs beibehalten werden kann.
Dies gilt auch für das Layout der Bestückungsebene 107, dass bei unverändertem Layout des Funktionsbereichs unter Verwendung des Verdrahtungsbereichs 103 nun flexibel gestaltet werden kann.
Die Chips 201, 202, 202', 203 sind mittels einer Vergussmasse 204 verkapselt, die außerhalb der Grundfläche der Chips mit der Oberseite des Trägersubstrats abschließt. Die Vergussmasse enthält vorzugsweise Harz.
Wie in der Figur 4 durch gestrichelte Linien angedeutet, ist der Funktionsbereich 102 des Trägersubstrats 100 zur Bildung von separaten Sektionen 111-116 partitioniert .
In der Sektion 113 ist die Frequenzweiche 300 verwirklicht. In einer Variante kann in dieser Sektion zusätzlich ein di- rektionaler Koppler, ein weiteres Empfangsfilter und/oder ein weiteres Sendefilter realisiert sein. Diese Filter sind im Gegensatz zu den Filtern 71-74 vorzugsweise zwischen der Frequenzweiche 300 und dem jeweiligen Verstärker 51, 52, 61, 62 angeordnet .
In den Sektionen 115, 116 ist jeweils ein balanciertes Filter für das erste Frequenzband, d. h. 2 GHz, realisiert. In den Sektionen 111, 114 ist jeweils ein balanciertes Filter für das zweite Frequenzband, d. h. 5 GHz, realisiert.
Jedes balancierte Filter umfasst das Filter 71, 73 und den daran angeschlossenen Balun 81.
Die Sektion 112 stellt eine Verstärker-Sektion dar, die eine thermische Abfuhr für die Chips 202, 202' und eine Abschirmung umfasst. Die übrigen Sektionen konnten dank der Einführung von Verdrahtungsbereichen 101, 103 auf eine platzsparende Weise neben der Sektion 112 angeordnet sein, obwohl die Ein- und Ausgänge jener Sektionen an einem Randbereich des Trägersubstrats 100 angeordnet sind.
In der Massefläche 105 sind Aussparungen 125 zur Durchführung von signalführenden Verbindungsleitungen 132 ausgebildet. In der Massefläche 104 sind in entsprechender Weise Aussparungen 126 zur Durchführung von signalführenden Verbindungsleitungen 131 ausgebildet. Die zur Wärmeabfuhr vom Halbleiter-Chip vorgesehenen Durchkontaktierungen 133 sind vorzugsweise an diese Masseflächen angeschlossen.
Die zur Wärmeabfuhr vom Halbleiter-Chip vorgesehenen Durchkontaktierungen 133 unterscheiden sich von übrigen mit Masse verbundenen Durchkontaktierungen dadurch, dass sie dicht beieinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den Mitten der Durchkontaktierungen 133 ihren dreifachen Durchmesser nicht übersteigt .
In der Figur 5 ist eine beispielhafte Umverdrahtung der e- lektrischen Verbindungen des Moduls gezeigt. Die Verbindungsleitung 131 verbindet leitend einen Kontakt 136 mit einem Kontakt 137. Der Kontakt 136 ist direkt unterhalb des Filter- Eingangs oder -Ausgangs angeordnet und mit diesem mittels einer vertikalen elektrischen .Verbindung leitend verbunden. Der Kontakt 137 ist direkt oberhalb der Anschlussfläche 141 angeordnet und mit diesem mittels einer vertikalen elektrischen Verbindung leitend verbunden.
Der jeweilige Verdrahtungsbereich 101, 103 umfasst mindestens eine Metallisierungsebene, in der Verbindungsleitungen verwirklicht sind. Die jeweilige Verbindungsleitung 131, 132 verbindet leitend eine bestimmte Sektion mit der Kontaktfläche 142 oder der Anschlussfläche 141.
Das Footprint 106 ist dem Verdrahtungsbereich 101 zugeordnet. Die Bestückungsebene 107 ist dem Verdrahtungsbereich 103 zugeordnet. Der Verdrahtungsbereich 101 stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Footprint 106 und dem Funktionsbereich 102 her. Der Verdrahtungsbereich 103 stellt eine elektrische Verbindung zwischen der Bestückungsebene 107 und dem Funktionsbereich 102 her. Der Verdrahtungsbereich 101, 103 umfasst vorzugsweise mindestens eine innen liegende Metallisierungsebene des Substrats. Der Verdrahtungsbereich kann auch mehrere Metallisierungsebenen aufweisen, z. B. falls verschiedene Verbindungsleitungen teilweise übereinander verlaufen bzw. falls eine Überkreuzung notwendig ist.
Auch wenn kürzestmögliche elektrische Verbindungen bevorzugt werden, hat es Vorteile, wenn ein Abschnitt einer Verbindungsleitung im jeweiligen Verdrahtungsbereich über die Grundfläche der an sie angeschlossenen Sektion hinaus bis zu ■ einer Stelle geführt wird, die in der Lateralebene der Lage der Anschlussfläche oder der Kontaktfläche entspricht. Die in Zusammenhang mit den vorgestellten Ausführungsbeispielen erläuterten und in den Figuren dargestellten Merkmale des Bauelements sind auf diese Ausführungsformen nicht beschränkt, sondern können beliebig kombiniert werden.
Die Masseflächen, insbesondere die untere Massefläche 109, können jeweils mehrere vorzugsweise durchgehend ausgebildete Segmente aufweisen, die vorzugsweise mittels einer brückenartigen Verbindung oder anderweitig leitend miteinander verbunden sind.
Im Prinzip besteht die Möglichkeit, das angegebene Bauelement und die Transceiver-Schaltung 90 in einer baulichen Einheit, d. h. als ein Chip, zu realisieren.
Bezugszeichenliste
100 Trägersubstrat
101 unterer Verdrahtungsbereich
102 Funktionsbereich des Trägersubstrats
103 oberer Verdrahtungsbereich 104, 105, 109 Massefläche
106 Footprint
107 Bestückungsebene
111, 112, 113 Sektion des Funktionsbereichs
114, 115, 116 Sektion des Funktionsbereichs
125, 126 Ausnehmung in der Massefläche 104, 105
131, 132 Verbindungsleitung
133 Durchkontaktierungssäule zur Wärmeabfuhr
135 Verstärker-Zuleitung
141 Anschlussflächen des Bauelements
142 Kontaktflächen zur Bestückung der Chips
152 Massefläche, die unterhalb des Chips 202 angeordnet ist
152' Massefläche, die unterhalb des Chips 202' angeordnet ist
201, 202, 202' Chips
203 Chip
204 Verguss
300 Frequenzweiche (Diplexer)
301 erstes Filter der Frequenzweiche
302 zweites Filter der Frequenzweiche 308 Kapazität
309 Antennenanschluss
31 erster Signalpfad
311 erster Sendepfad
312 erster Empfangspfad
32 zweiter Signalpfad
321 zweiter Sendepfad
322 zweiter Empfangspfad 41, 42 Schalter
51, 52 rauscharme Verstärker
61, 62 Leistungsverstärker
71, 72, 73, 74 Filter
81 Balun
90 Transceiver-IC

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches Bauelement
- mit einem Trägersubstrat (100) , auf dem mindestens ein Halbleiter-Chip (202, 202') befestigt ist,
- wobei auf der Unterseite des Trägersubstrats (100) Anschlussflächen (141) des Bauelements und auf der Oberseite des Trägersubstrats (100) Kontaktflächen (142) angeordnet sind, wobei zumindest zwei der Kontaktflächen (142) mit dem mindestens einen Halbleiter-Chip (202, 202') bestückt sind,
- wobei das Trägersubstrat (100) einen Funktionsbereich (102) aufweist, der Sektionen (111-116) aufweist, wobei jeder Sektion mindestens eine der folgenden Funktionen zugewiesen ist: Balun (81) , Frequenzweiche (300) , Filter (71-74) , Wärmeabfuhr
(133) für den mindestens einen Halbleiter-Chip,
- wobei mindestens einer der Sektionen (111-116) ein eigener Bereich des Trägersubstrats (100) zugewiesen ist, der sich mit Bereichen, die anderen Sektionen zugewiesen sind, nicht überschneidet ,
- wobei für mindestens eine der Sektionen gilt: die Kontaktfläche und/oder die Anschlussfläche, die mit der Sektion leitend verbunden ist, liegt außerhalb der Grundfläche dieser Sektion,
- wobei das Trägersubstrat (100) einen oberen Verdrahtungsbereich (101) und einen unteren Verdrahtungsbereich (103) aufweist, zwischen denen der Funktionsbereich (102) angeordnet ist ,
- wobei der obere Verdrahtungsbereich (103) erste Verbindungsleitungen (132) aufweist, die die Sektionen mit den Kontaktflächen (142) leitend verbinden,
- wobei der untere Verdrahtungsbereich (101) zweite Verbindungsleitungen (131) aufweist, die die Sektionen mit den Anschlussflächen (141) leitend verbinden, - wobei der Funktionsbereich (102) des Trägersubstrats vom oberen und unteren Verdrahtungsbereich (101, 103) durch jeweils eine Massefläche (104, 105) abgeschirmt ist, die sich über mindestens zwei der Sektionen (111-116) erstreckt.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
- wobei der Halbleiter-Chip (202, 202') mindestens einen Verstärker (51, 52, 61, 62) und mindestens einen Halbleiter- Schalter (41, 42) umfasst.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2,
- wobei die Kontaktfläche (142) und/oder die Anschlussfläche (141) mit der jeweiligen Sektion mittels einer Verbindungsleitung (131, 132) leitend verbunden ist, die von dieser Sektion durch eine Masseflache (104, 105) abgeschirmt ist.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- wobei mindestens eine der ersten und/oder zweiten Verbindungsleitungen (131, 132) über die Grundfläche der mit ihr verbundenen Sektion (111-116) hinausgeht.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
- wobei sich die jeweilige Massefläche (104, 105) über alle Sektionen (111-116) erstreckt.
6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
- wobei zwischen mindestens zwei der Sektionen (111-116) eine Isolationszone angeordnet ist, die eine Breite von mindestens 100 Mikrometern aufweist.
7. Bauelement nach Anspruch 6,
- wobei die Breite der Isolationszone maximal 300 Mikrometer beträgt .
8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
- wobei mindestens zwei der Sektionen (111-116) durch eine Verbindungsleitung galvanisch miteinander verbunden sind, deren Länge maximal 500 Mikrometer beträgt.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
- wobei der mindestens eine Halbleiter-Chip (202, 202') eine Detektor-Diode und/oder einen Richtkoppler umfasst .
10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
- das einen einem ersten Übertragungssystem zugewiesenen ersten Signalpfad (31) aufweist, der einen ersten Sendepfad (311) und einen ersten Empfangspfad (312) umfasst,
- das einen einem zweiten Übertragungssystem zugewiesenen zweiten Signalpfad (32) aufweist, der einen zweiten Sendepfad (321) und einen zweiten Empfangspfad (322) umfasst,
- wobei die Frequenzweiche (300) zur Trennung von Signalen des ersten und zweiten Übertragungssystems vorgesehen ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10,
- wobei die Verstärker (51, 52, 61, 62) einen im ersten Empfangspfad (312) angeordneten ersten rauscharmen Verstärker (51) und einen im zweiten Empfangspfad (322) angeordneten zweiten rauscharmen Verstärker (52) aufweisen,
- wobei die Verstärker (51, 52) einen im ersten Sendepfad (311) angeordneten ersten Leistungsverstärker (61) und einen im zweiten Sendepfad (321) angeordneten zweiten Leistungsverstärker (62) aufweisen.
12. Bauelement nach Anspruch 10 oder 11,
- wobei im ersten Signalpfad (31) ein erster Schalter (41) angeordnet ist, der den ersten Sendepfad (311) und den ersten Empfangspfad (312) mit einem gemeinsamen ersten Sendeemp- fangspfad abwechselnd verbindet,
- wobei im zweiten Signalpfad (32) ein zweiter Schalter (42) angeordnet ist, der den zweiten Sendepfad (321) und den zweiten Empfangspfad (322) mit einem gemeinsamen zweiten Sende- empfangspfad abwechselnd verbindet .
13. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
- wobei der erste Signalpfad (31) und der zweite Signalpfad (32) an die Frequenzweiche (300) angeschlossen ist,
- wobei die Frequenzweiche (300) zwischen einer Antenne (309) und den Signalpfaden (31, 32) angeordnet ist.
14. Bauelement nach Anspruch 13,
- wobei die Frequenzweiche (300) zwischen der Antenne (309) und den Schaltern (41, 42) angeordnet ist.
15. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
- wobei der erste Schalter (41) zwischen der Frequenzweiche (300) und dem ersten rauscharmen Verstärker (51) verschaltet ist,
- wobei der erste Schalter (41) zwischen der Frequenzweiche (300) und dem ersten Leistungsverstärker (61) verschaltet ist ,
- wobei der zweite Schalter (42) zwischen der Frequenzweiche (300) und dem zweiten rauscharmen Verstärker (52) angeordnet ist ,
- wobei der zweite Schalter (42) zwischen der Frequenzweiche
(300) und dem zweiten Leistungsverstärker (62) angeordnet ist.
16. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
- wobei die Frequenzweiche (300) ein erstes Bandpassfilter
(301) umfasst, dessen Durchlassbereich das Frequenzband des ersten Übertragungssystems umfasst, wobei das Frequenzband des zweiten Übertragungssystems im Sperrbereich des ersten Bandpassfilters liegt,
- wobei die Frequenzweiche (300) ein zweites Bandpassfilter (302) umfasst, dessen Durchlassbereich das Frequenzband des zweiten Übertragungssystems umfasst, wobei das Frequenzband des ersten Übertragungssystems im Sperrbereich des zweiten Bandpassfilters liegt. -
17. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 16,
- wobei der jeweilige Verstärker (51, 52, 61, 62) zwischen dem jeweiligen Schalter (41, 42) und einem Filter (71-74) verschaltet ist .
18. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 17,
- wobei der mindestens eine Halbleiter-Chip (202, 202') sowohl die Schalter (41, 42) als auch zumindest zwei der Verstärker (51, 52, 61, 62) umfasst.
19. Bauelement nach Anspruch 18,
- wobei die Schalter (41, 42) und die rauscharmen Verstärker (51, 52) der beiden Signalpfade (31, 32) in einem gemeinsamen ersten Chip (202) realisiert sind.
20. Bauelement nach Anspruch 19,
- wobei die Leistungsverstärker (61, 62) der beiden Signalpfade (31, 32) in einem gemeinsamen zweiten Chip (202') realisiert sind.
21. Bauelement nach Anspruch 18,
- wobei die Schalter (41, 42) und die Leistungsverstärker (61, 62) der beiden Signalpfade (31, 32) in einem gemeinsamen ersten Chip (202) realisiert sind.
22. Elektrisches Bauelement
- mit zwei Signalpfaden, wobei in jedem Signalpfad ein Halbleiter-Schalter (41, 42) und ein elektrisch mit diesem verbundener rauscharmer Verstärker (51, 52) angeordnet ist,
- wobei die Verstärker und die Schalter in einem gemeinsamen Halbleiter-Chip (202, 202') realisiert sind.
23. Bauelement nach Anspruch 22,
- mit einer Frequenzweiche, an die eine Antenne und die Signalpfade angeschlossen sind.
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