JP2021170702A - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波モジュールの電気特性を改善する。【解決手段】電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたインダクタ１２と、インダクタ１２を介して電力増幅器１１に接続され、外部から電源電圧を受けるための第１外部接続端子である電源端子１３１と、互いに対向する主面９１ａ及び主面９１ｂを有するモジュール基板９１と、を備え、インダクタ１２及び電源端子１３１は、主面９１ｂに配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、高周波モジュール及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の配置構成が複雑化されている。

特許文献１には、電力増幅器、低雑音増幅器及びフィルタ等の多くの電子部品がパッケージ化されたＲＦモジュールが開示されている。

特開２０１８−１３７５２２号公報

上記従来技術では、モジュールの小型化のために多くの部品が集積される。そのため、部品間及び配線間のアイソレーション特性が低下し、高周波モジュールの電気特性（例えば雑音指数（ＮＦ）、ゲイン特性等）が劣化する。

そこで、本発明は、電気特性を改善することができる高周波モジュール及び通信装置を提供する。

本発明の一態様に係る高周波モジュールは、電力増幅器と、前記電力増幅器に接続されたインダクタと、前記インダクタを介して前記電力増幅器に接続され、外部から電源電圧を受けるための第１外部接続端子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を有するモジュール基板と、を備え、前記インダクタ及び前記第１外部接続端子は、前記第２主面に配置されている。

本発明によれば、複数の部品を含む高周波モジュールの電気特性を改善することができる。

実施の形態１に係る高周波モジュールの回路構成図 実施の形態１に係る高周波モジュールの平面図 実施の形態１に係る高周波モジュールの断面図 実施の形態２に係る高周波モジュールの断面図 他の実施の形態に係る高周波モジュールの断面図

以下、本発明の実施の形態について、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は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。

なお、各図は、本発明を示すために適宜強調、省略、又は比率の調整を行った模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡素化される場合がある。

以下の各図において、ｘ軸及びｙ軸は、モジュール基板の主面と平行な平面上で互いに直交する軸である。また、ｚ軸は、モジュール基板の主面に垂直な軸であり、その正方向は上方向を示し、その負方向は下方向を示す。

本発明の回路構成において、「接続される」とは、接続端子及び／又は配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含む。「Ａ及びＢの間に接続される」とは、Ａ及びＢの間でＡ及びＢの両方に接続されることを意味する。

本発明の部品配置において、「モジュール基板の平面視」とは、ｚ軸正側からｘｙ平面に物体を正投影して見ることを意味する。「モジュール基板の平面視において、ＡはＢに重なる」とは、ｘｙ平面に正投影されたＡの領域の少なくとも一部が、ｘｙ平面に正投影されたＢの領域の少なくとも一部に重なることを意味する。「部品が基板に配置される」とは、部品が基板と接触した状態で基板上に配置されることに加えて、基板と接触せずに基板の上方に配置されること（例えば、部品が、基板上に配置された他の部品上に積層されること）、及び、部品の一部又は全部が基板内に埋め込まれて配置されることを含む。「部品が基板の主面に配置される」とは、部品が基板の主面と接触した状態で主面上に配置されることに加えて、部品が主面と接触せずに主面の上方に配置されること、及び、部品の一部が主面側から基板内に埋め込まれて配置されることを含む。「ＡがＢとＣの間に配置される」とは、Ｂ内の任意の点とＣ内の任意の点とを結ぶ複数の線分のうちの少なくとも１つがＡを通ることを意味する。

「平行」及び「垂直」などの要素間の関係性を示す用語は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の誤差をも含むことを意味する。

（実施の形態１）
［１．１ 高周波モジュール１及び通信装置５の回路構成］
本実施の形態に係る高周波モジュール１及び通信装置５の回路構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施の形態１に係る高周波モジュール１及び通信装置５の回路構成図である。

［１．１．１ 通信装置５の回路構成］
まず、通信装置５の回路構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る通信装置５は、高周波モジュール１と、アンテナ２と、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。以下、通信装置５の各構成要素について順に説明する。

高周波モジュール１は、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する。高周波モジュール１の回路構成については後述する。

アンテナ２は、高周波モジュール１のアンテナ接続端子１００に接続され、外部から高周波信号を受信して高周波モジュール１へ出力する。

ＲＦＩＣ３は、高周波信号を処理する信号処理回路の一例である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の受信経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバート等により信号処理し、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、高周波モジュール１が有するスイッチ及び低雑音増幅器等を制御する制御部を有する。なお、ＲＦＩＣ３の制御部としての機能の一部又は全部は、ＲＦＩＣ３の外部に実装されてもよく、例えば、ＢＢＩＣ４又は高周波モジュール１に実装されてもよい。

ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１が伝送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ベースバンド信号処理回路である。ＢＢＩＣ４で処理される信号としては、例えば、画像表示のための画像信号、及び／又は、スピーカを介した通話のために音声信号が用いられる。

なお、本実施の形態に係る通信装置５において、アンテナ２及びＢＢＩＣ４は、必須の構成要素ではない。

［１．１．２ 高周波モジュール１の回路構成］
次に、高周波モジュール１の回路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、電力増幅器１１と、インダクタ１２と、キャパシタ１３と、低雑音増幅器２１と、スイッチ５１〜５４と、デュプレクサ６１及び６２と、整合回路（ＭＮ）７１及び７２と、アンテナ接続端子１００と、高周波入力端子１１１及び１１２と、高周波出力端子１２１と、電源端子１３１と、を備える。

アンテナ接続端子１００は、第３外部接続端子の一例であり、アンテナ２に接続される。

高周波入力端子１１１及び１１２は、第３外部接続端子の一例であり、高周波モジュール１の外部から高周波送信信号を受けるための端子である。高周波入力端子１１１及び１１２が外部から受ける高周波信号としては、例えば、互いに異なる通信システムの高周波信号、及び／又は、互いに異なる通信バンドの高周波信号が用いられ得る。

通信システムとは、無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）を用いて構築される通信システムを意味する。本実施の形態では、通信システムとしては、例えば５ＧＮＲ（5th Generation New Radio）システム、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システム及びＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）システム等を用いることができるが、これらに限定されない。

通信バンドとは、通信システムのために標準化団体など（例えば３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）等）によって予め定義された周波数バンドを意味する。

なお、高周波入力端子の数は、２つに限定されない。例えば、高周波入力端子の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

高周波出力端子１２１は、第３外部接続端子の一例であり、高周波モジュール１の外部に高周波受信信号を提供するための端子である。なお、高周波モジュール１は、複数の高周波出力端子を備えてもよい。

電源端子１３１は、第１外部接続端子の一例であり、高周波モジュール１の外部から電源電圧を受けるための端子である。電源端子１３１は、インダクタ１２を介して電力増幅器１１に接続されている。

電力増幅器１１は、高周波入力端子１１１及び１１２で受けた高周波信号を増幅することができる。ここでは、電力増幅器１１は、高周波入力端子１１１及び／又は１１２からスイッチ５４を介して入力された通信バンドＡ及び／又はＢの高周波信号を増幅することができる。

例えば、電力増幅器１１は、多段増幅器であってもよい。つまり、電力増幅器１１は、カスケード接続された複数の増幅素子を有してもよい。この場合、電力増幅器１１の段数は、特に限定されない。また、電力増幅器１１は、単段構成であってもよい。また、電力増幅器１１は、高周波信号を差動信号（つまり相補信号）に変換して増幅してもよい。このような電力増幅器１１は、差動増幅器と呼ばれる場合がある。この場合、電力増幅器１１の出力は差動信号であってもよい。なお、電力増幅器１１の構成は、これらに限定されない。

インダクタ１２は、電源端子１３１と電力増幅器１１との間に接続されている。インダクタ１２は、高周波信号を伝送する高周波信号ラインから電源電圧を供給するための電源ラインに高周波信号が流出することを抑制し、電源ラインから高周波信号ラインに電源ノイズが流入することを抑制することができる。つまり、インダクタ１２は、いわゆるチョークコイルとして機能する。

キャパシタ１３は、電源端子１３１及びインダクタ１２を結ぶ経路とグランドとの間に接続されている。言い換えると、キャパシタ１３は、電源端子１３１及びインダクタ１２の間のノードとグランドとの間に接続されている。キャパシタ１３は、電源電圧の変動を抑制することができる。また、キャパシタ１３は、インダクタ１２と同様に、高周波信号ラインから電源ラインに高周波信号が流出することを抑制し、電源ラインから高周波信号ラインに電源ノイズが流入することを抑制することができる。つまり、キャパシタ１３は、いわゆるバイパスコンデンサあるいはデカップリングコンデンサとして機能する。

低雑音増幅器２１は、アンテナ接続端子１００で受けた複数の高周波信号を増幅することができる。ここでは、低雑音増幅器２１は、アンテナ接続端子１００からスイッチ５３並びにデュプレクサ６１及び６２を介して入力された通信バンドＡ及びＢの高周波信号を増幅することができる。低雑音増幅器２１で増幅された高周波信号は、高周波出力端子１２１に出力される。低雑音増幅器２１の構成は、特に限定されない。

デュプレクサ６１は、通信バンドＡを含む通過帯域を有する。デュプレクサ６１は、通信バンドＡの送信信号と受信信号とを、周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）方式で伝送する。デュプレクサ６１は、送信フィルタ６１Ｔ及び受信フィルタ６１Ｒを有する。

送信フィルタ６１Ｔは、スイッチ５１とアンテナ接続端子１００との間に接続される。送信フィルタ６１Ｔは、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の送信帯域の信号を通過させる。

受信フィルタ６１Ｒは、スイッチ５２とアンテナ接続端子１００との間に接続される。受信フィルタ６１Ｒは、アンテナ接続端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＡの受信帯域の信号を通過させる。

デュプレクサ６２は、通信バンドＡと異なる通信バンドＢを含む通過帯域を有する。デュプレクサ６２は、通信バンドＢの送信信号と受信信号とを、ＦＤＤ方式で伝送する。デュプレクサ６２は、送信フィルタ６２Ｔ及び受信フィルタ６２Ｒを有する。

送信フィルタ６２Ｔは、スイッチ５１とアンテナ接続端子１００との間に接続される。送信フィルタ６２Ｔは、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の送信帯域の信号を通過させる。

受信フィルタ６２Ｒは、スイッチ５２とアンテナ接続端子１００との間に接続される。受信フィルタ６２Ｒは、アンテナ接続端子１００から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドＢの受信帯域の信号を通過させる。

なお、通信バンドＡ及びＢとしては、例えば、ＬＴＥバンド、５ＧＮＲバンド、及び、ＷＬＡＮバンド等を用いることができるが、これらに限定されない。

スイッチ５１は、送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔと電力増幅器１１との間に接続されている。具体的には、スイッチ５１は、端子５１１〜５１３を有する。端子５１１は、電力増幅器１１の出力に接続されている。端子５１２及び５１３は、送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔにそれぞれ接続されている。この接続構成において、スイッチ５１は、例えばＲＦＩＣ３からの制御信号に基づいて、端子５１２及び５１３のいずれかを端子５１１に接続することができる。つまり、スイッチ５１は、電力増幅器１１及び送信フィルタ６１Ｔの接続と、電力増幅器１１及び送信フィルタ６２Ｔの接続と、を切り替えることができる。スイッチ５１は、例えばＳＰＤＴ（Single-Pole Double-Throw）型のスイッチ回路で構成され、バンドセレクトスイッチと呼ばれる。

スイッチ５２は、受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒと低雑音増幅器２１との間に接続されている。具体的には、スイッチ５２は、端子５２１〜５２３を有する。端子５２１は、低雑音増幅器２１の入力に接続されている。端子５２２及び５２３は、受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒにそれぞれ接続されている。この接続構成において、スイッチ５２は、例えばＲＦＩＣ３からの制御信号に基づいて、端子５２２及び５２３のいずれかを端子５２１に接続することができる。つまり、スイッチ５２は、低雑音増幅器２１及び受信フィルタ６１Ｒの接続と、低雑音増幅器２１及び受信フィルタ６２Ｒの接続と、を切り替えることができる。スイッチ５２は、例えばＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成され、ＬＮＡインスイッチと呼ばれる。

スイッチ５３は、アンテナ接続端子１００とデュプレクサ６１及び６２との間に接続されている。具体的には、スイッチ５３は、端子５３１〜５３３を有する。端子５３１は、アンテナ接続端子１００に接続されている。端子５３２及び５３３は、デュプレクサ６１及び６２にそれぞれ接続されている。この接続構成において、スイッチ５３は、例えばＲＦＩＣ３からの制御信号に基づいて、端子５３２及び５３３の少なくとも１つを端子５３１に接続することができる。つまり、スイッチ５３は、アンテナ２とデュプレクサ６１との接続及び非接続を切り替え、アンテナ２とデュプレクサ６２との接続及び非接続を切り替えることができる。スイッチ５３は、例えばマルチ接続型のスイッチ回路で構成され、アンテナスイッチと呼ばれる。

スイッチ５４は、高周波入力端子１１１及び１１２と電力増幅器１１との間に接続されている。具体的には、スイッチ５４は、端子５４１〜５４３を有する。端子５４１は、電力増幅器１１の入力に接続されている。端子５４２及び５４３は、高周波入力端子１１１及び１１２にそれぞれ接続されている。この接続構成において、スイッチ５４は、例えばＲＦＩＣ３からの制御信号に基づいて、端子５４２及び５４３のいずれかを端子５４１に接続することができる。つまり、スイッチ５４は、高周波入力端子１１１及び電力増幅器１１の接続と高周波入力端子１１２及び電力増幅器１１の接続とを切り替えることができる。スイッチ５４は、例えばＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成され、送信入力スイッチと呼ばれる。

整合回路７１は、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔとの間に接続されている。具体的には、整合回路７１は、電力増幅器１１の出力とスイッチ５１の端子５１１との間に接続されている。整合回路７１は、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔ及び６２Ｔとのインピーダンス整合をとることができる。

整合回路７２は、低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒとの間に接続されている。具体的には、整合回路７２は、低雑音増幅器２１の入力とスイッチ５２の端子５２１との間に接続されている。整合回路７２は、低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒ及び６２Ｒとのインピーダンス整合をとることができる。

なお、図１に表された回路素子のいくつかは、高周波モジュール１に含まれなくてもよい。例えば、高周波モジュール１は、少なくとも、電力増幅器１１と、インダクタ１２と、電源端子１３１と、を備えればよく、他の回路素子を備えなくてもよい。

また、高周波モジュール１の回路構成では、送信信号及び受信信号をＦＤＤ方式で通信可能であるが、本発明に係る高周波モジュールの回路構成はこれに限定されない。例えば、本発明に係る高周波モジュールは、送信信号及び受信信号を時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）方式で通信可能な回路構成を有してもよいし、ＦＤＤ方式及びＴＤＤ方式の両方で通信可能な回路構成を有してもよい。

［１．２ 高周波モジュール１の部品配置］
次に、以上のように構成された高周波モジュール１の部品配置について、図２及び図３を参照しながら具体的に説明する。

図２は、実施の形態１に係る高周波モジュール１の平面図である。図２において、（ａ）はｚ軸正側からモジュール基板９１の主面９１ａを見た図を示し、（ｂ）は、ｚ軸正側からモジュール基板９１の主面９１ｂを透視した図を示す。図２の（ａ）において、破線は、モジュール基板９１の主面９１ｂに配置されたインダクタ１２を表す。図３は、実施の形態１に係る高周波モジュール１の断面図である。図３における高周波モジュール１の断面は、図２のｉｉｉ−ｉｉｉ線における断面である。なお、図２及び図３では、モジュール基板９１上及びモジュール基板９１内の配線及び導体については、一部のみが記載されている。

図２及び図３に示すように、高周波モジュール１は、図１に示された回路を構成する回路部品に加えて、さらに、モジュール基板９１と、樹脂部材９４及び９５と、シールド電極層９６と、複数のポスト電極１５０と、を備える。なお、図２では、樹脂部材９４及び９５並びにシールド電極層９６の記載が省略されている。

モジュール基板９１は、互いに対向する主面９１ａ及び主面９１ｂを有する。モジュール基板９１としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）基板、高温同時焼成セラミックス（ＨＴＣＣ：High Temperature Co-fired Ceramics）基板、部品内蔵基板、再配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）を有する基板、又は、プリント基板等を用いることができるが、これらに限定されない。モジュール基板９１内には、グランド電極パターン９２が形成されている。

主面９１ａは、第１主面の一例であり、上面又は表面と呼ばれる場合がある。主面９１ａには、図２の（ａ）及び図３に示すように、電力増幅器１１と、デュプレクサ６１及び６２と、整合回路７１及び７２と、樹脂部材９４と、が配置されている。

デュプレクサ６１及び６２の各々は、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、及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。

整合回路７１及び７２は、例えばインダクタ及び／又はキャパシタを含み、表面実装デバイス（ＳＭＤ：Surface Mount Device）で構成されている。なお、整合回路７１及び７２は、モジュール基板９１内に形成されてもよく、集積型受動デバイス（ＩＰＤ：Integrated Passive Device）で構成されてもよい。

樹脂部材９４は、主面９１ａ上の回路部品を覆っている。樹脂部材９４は、主面９１ａ上の部品の機械強度及び耐湿性等の信頼性を確保する機能を有する。

主面９１ｂは、第２主面の一例であり、下面又は裏面と呼ばれる場合がある。主面９１ｂには、図２の（ｂ）及び図３に示すように、インダクタ１２と、キャパシタ１３と、低雑音増幅器２１並びにスイッチ５２及び５３が内蔵された半導体部品２０と、スイッチ５１及び５４と、樹脂部材９５と、複数のポスト電極１５０と、が配置されている。

インダクタ１２は、電源端子１３１を構成するポスト電極１５０の近傍に配置され、配線１３１Ｌを介して電源端子１３１と接続されている。具体的には、インダクタ１２と電源端子１３１を構成するポスト電極１５０との間の距離は、インダクタ１２と他のポスト電極１５０の各々との間の距離以下である。また、インダクタ１２は、半導体部品２０よりも、電源端子１３１を構成するポスト電極１５０の近くに配置されている。

モジュール基板９１の平面視において、インダクタ１２は、図２の（ａ）に示すように、電力増幅器１１と重なっている。また、インダクタ１２は、整合回路７２とは重なっていない。

インダクタ１２は、モジュール基板９１内に形成されたビア導体９３を介して電力増幅器１１と接続されている。ビア導体９３は、モジュール基板９１内に形成されたビアに充填された導体であり、材質などは特に限定されない。なお、ビア導体９３は、スルービアに充填された導体で構成されてもよく、２つのブラインドビア内に充填された導体と、それらをモジュール基板９１内で接続する電極パターンとで構成されてもよい。

インダクタ１２及び整合回路７２の間には、グランド電極パターン９２が配置されている。グランド電極パターン９２は、電極パターンの一例であり、グランド電位に設定される。なお、電極パターンは、グランド電極パターン９２でなくてもよく、グランド電位に設定されなくてもよい。

半導体部品２０は、半導体チップ（ダイとも呼ばれる）の表面及び内部に形成された電子回路を有する電子部品であり、半導体集積回路とも呼ばれる。半導体部品２０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）で構成され、具体的にはＳＯＩ（Silicon on Insulator）プロセスにより構成されてもよい。これにより、半導体部品を安価に製造することが可能となる。なお、半導体部品２０は、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ及びＧａＮのうちの少なくとも１つで構成されてもよい。これにより、高品質な半導体部品を実現することができる。

樹脂部材９５は、主面９１ｂ上の回路部品を覆っている。樹脂部材９５は、主面９１ｂ上の部品の機械強度及び耐湿性等の信頼性を確保する機能を有する。

複数のポスト電極１５０は、アンテナ接続端子１００、高周波入力端子１１１及び１１２、高周波出力端子１２１、電源端子１３１並びにグランド端子１４１を含む複数の外部接続端子を構成する。複数のポスト電極１５０の各々は、モジュール基板９１の主面９１ｂに配置され、主面９１ｂから垂直に延びている。また、複数のポスト電極１５０の各々は、樹脂部材９５を貫通し、その一端が樹脂部材９５から露出している。樹脂部材９５から露出した複数のポスト電極１５０の一端は、高周波モジュール１のｚ軸負方向に配置されたマザー基板上の入出力端子及び／又はグランド電極等に接続される。

グランド端子１４１を構成するポスト電極１５０は、インダクタ１２及び半導体部品２０の間に配置されている。グランド端子１４１は、第２外部接続端子の一例であり、グランド電位に設定される。グランド端子１４１を構成するポスト電極１５０は、例えば、マザー基板上のグランド電極に接続される。

シールド電極層９６は、例えばスパッタ法により形成された金属薄膜であり、樹脂部材９４の上表面及び側表面と、モジュール基板９１及び樹脂部材９５の側表面と、を覆うように形成されている。シールド電極層９６は、グランド電位に設定され、外来ノイズが高周波モジュール１Ａを構成する回路部品に侵入することを抑制する。

［１．３ 効果等］
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたインダクタ１２と、インダクタ１２を介して電力増幅器１１に接続され、外部から電源電圧を受けるための第１外部接続端子である電源端子１３１と、互いに対向する主面９１ａ及び主面９１ｂを有するモジュール基板９１と、を備え、インダクタ１２及び電源端子１３１は、主面９１ｂに配置されている。

これによれば、インダクタ１２及び電源端子１３１を同一主面に配置することができ、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌの長さを容易に短縮することができる。したがって、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌから放射される電源ノイズが他の配線に干渉することを抑制することができ、高周波モジュール１の電気特性を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、電力増幅器１１は、主面９１ａに配置されてもよい。

これによれば、電力増幅器１１をインダクタ１２及び電源端子１３１と逆の主面９１ａに配置することができる。したがって、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌから放射される電源ノイズが電力増幅器１１に干渉することを抑制することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、モジュール基板９１の平面視において、電力増幅器１１は、インダクタ１２と重なっている。

これによれば、電力増幅器１１及びインダクタ１２間の配線長を短縮することができる。したがって、配線ロス及び配線のばらつきによる不整合損を低減することができ、高周波モジュール１の電気特性をより改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、低雑音増幅器２１と低雑音増幅器２１及びアンテナ接続端子１００の間に接続されたスイッチ５３との少なくとも一方を内蔵する半導体部品２０を備えてもよく、半導体部品２０は、主面９１ｂに配置されてもよい。

これによれば、比較的低背化が容易な半導体部品２０をモジュール基板９１の主面９１ｂに配置することができ、電源端子１３１等の短縮及び高周波モジュール１全体の低背化を図ることができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、グランド電位に設定された第２外部接続端子であるグランド端子１４１を備えてもよく、グランド端子１４１は、主面９１ｂに配置され、インダクタ１２と半導体部品２０との間に配置されてもよい。

これによれば、グランド端子１４１によってインダクタ１２と半導体部品２０との磁界結合を抑制することができる。したがって、電源ノイズが半導体部品２０に干渉することを抑制することができ、高周波モジュール１の電気特性を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、インダクタ１２は、半導体部品２０よりも電源端子１３１の近くに配置されてもよい。

これによれば、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌの長さを確実に短縮することができる。したがって、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌから放射される電源ノイズが他の配線に干渉することを抑制することができ、高周波モジュール１の電気特性を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、主面９１ｂに配置された複数の第３外部接続端子を備えてもよく、インダクタ１２と電源端子１３１との間の距離は、インダクタ１２と複数の第３外部接続端子の各々との間の距離以下であってもよい。

これによれば、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌの長さを確実に短縮することができる。したがって、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌから放射される電源ノイズが他の配線に干渉することを抑制することができ、高周波モジュール１の電気特性を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、インダクタ１２及び電源端子１３１を結ぶ経路とグランドとの間に接続されたキャパシタ１３を備えてもよい。

これによれば、キャパシタ１３によって電源電圧の変動を抑制することができ、高周波信号ラインへの電源ノイズの流入を抑制することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、インダクタ１２は、主面９１ａ及び９１ｂの一方に配置され、整合回路７２は、主面９１ａ及び９１ｂの他方に配置されてもよい。

これによれば、モジュール基板９１の両面に部品を配置することができるので、モジュール基板９１の片面のみに部品が配置される場合よりも、高周波モジュール１の小型化を実現することができる。さらに、高周波モジュール１の小型化によって部品間の物理的距離が減少する場合に、送信経路に接続されるインダクタ１２と受信経路に接続される整合回路７２とを互いにモジュール基板９１の逆面に配置することができる。したがって、インダクタ１２と整合回路７２との磁界結合を抑制することができ、高周波モジュール１の電気特性（特に受信性能）を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、インダクタ１２及び電源端子１３１は、主面９１ｂに配置され、整合回路７２は、主面９１ａに配置されてもよい。

これによれば、インダクタ１２及び電源端子１３１を同一主面に配置することができ、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌの長さを容易に短縮することができる。したがって、インダクタ１２及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌから放射される電源ノイズが他の配線に干渉することを抑制することができ、高周波モジュール１の電気特性を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、さらに、モジュール基板９１内に電極パターンを備えてもよく、電極パターンは、インダクタ１２及び整合回路７２の間に配置されてもよい。

これによれば、インダクタ１２及び整合回路７２の間に配置される電極パターンによって、インダクタ１２と整合回路７２との磁界結合がより抑制され、高周波モジュール１の電気特性をより改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、電極パターンは、グランド電位に設定されるグランド電極パターン９２であってもよい。

これによれば、グランド電極パターン９２によってインダクタ１２と整合回路７２との磁界結合がより抑制され、高周波モジュール１の電気特性をより改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、電力増幅器１１は、主面９１ａに配置され、低雑音増幅器２１は、主面９１ｂに配置されてもよい。

これによれば、電力増幅器１１及び低雑音増幅器２１を互いにモジュール基板９１の逆面に配置することができ、送信及び受信間のアイソレーション特性を改善することができる。

また、本実施の形態に係る通信装置５は、高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、ＲＦＩＣ３とアンテナ２との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１と、を備える。

これによれば、通信装置５において、高周波モジュール１と同様の効果を実現することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、インダクタがモジュール基板内に配置される点が、上記実施の形態１と主として異なる。以下に、上記実施の形態１と異なる点を中心に、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。

なお、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａの回路構成については、インダクタ１２の代わりにインダクタ１２Ａを備える点を除いて上記実施の形態１と同様であるので、図示及び説明を省略する。

［２．１ 高周波モジュール１Ａの部品配置］
本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａの部品配置について、図４を参照しながら具体的に説明する。図４は、実施の形態２に係る高周波モジュール１Ａの断面図である。

本実施の形態では、インダクタ１２Ａは、モジュール基板９１内に配置されている。図４では、インダクタ１２Ａは、モジュール基板９１内の主面９１ｂ側に配置されている。つまり、インダクタ１２Ａは、モジュール基板９１内で主面９１ａよりも主面９１ｂに近い位置に配置されている。

具体的には、インダクタ１２Ａは、例えば、モジュール基板９１内の配線パターンで形成されるが、これに限定されない。例えば、インダクタ１２Ａは、ＩＰＤで構成されてもよく、モジュール基板９１内のキャビティに埋め込まれてもよい。

他の部品配置については、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

［２．２ 効果など］
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａは、電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたインダクタ１２Ａと、インダクタ１２Ａを介して電力増幅器１１に接続され、外部から電源電圧を受けるための外部接続端子である電源端子１３１と、低雑音増幅器２１と、低雑音増幅器２１の入力に接続された整合回路７２と、互いに対向する主面９１ａ及び９１ｂを有するモジュール基板９１と、を備え、インダクタ１２Ａは、モジュール基板９１内に配置され、整合回路７２は、主面９１ａ及び９１ｂの一方に配置されている。

これによれば、モジュール基板９１の内部及び両面に部品を配置することができるので、モジュール基板９１の片面のみに部品が配置される場合よりも、高周波モジュール１Ａの小型化を実現することができる。さらに、高周波モジュール１Ａの小型化によって部品間の物理的距離が減少する場合に、送信経路に接続されるインダクタ１２Ａをモジュール基板９１内に配置し、受信経路に接続される整合回路７２をモジュール基板９１の主面９１ａ又は９１ｂに配置することができる。したがって、インダクタ１２Ａと整合回路７２との磁界結合を抑制することができ、高周波モジュール１Ａの電気特性（特に受信性能）を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａにおいて、電源端子１３１は、主面９１ｂに配置され、インダクタ１２Ａは、モジュール基板９１内の主面９１ｂ側に配置され、整合回路７２は、主面９１ａに配置されてもよい。

これによれば、インダクタ１２Ａをモジュール基板９１内の主面９１ｂ側に配置して、主面９１ａに配置される整合回路７２との磁界結合をより抑制することが可能となる。また、主面９１ｂに配置される電源端子１３１とインダクタ１２Ａとの間の配線１３１Ｌの長さを容易に短縮することができる。したがって、インダクタ１２Ａ及び電源端子１３１間の配線１３１Ｌから放射される電源ノイズが他の配線に干渉することを抑制することができ、高周波モジュール１Ａの電気特性を改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａは、さらに、モジュール基板９１内に電極パターンを備えてもよく、電極パターンは、インダクタ１２Ａ及び整合回路７２の間に配置されてもよい。

これによれば、インダクタ１２Ａ及び整合回路７２の間に配置される電極パターンによって、インダクタ１２Ａと整合回路７２との磁界結合がより抑制され、高周波モジュール１Ａの電気特性をより改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａにおいて、電極パターンは、グランド電位に設定されるグランド電極パターン９２であってもよい。

これによれば、グランド電極パターン９２によってインダクタ１２Ａと整合回路７２との磁界結合がより抑制され、高周波モジュール１Ａの電気特性をより改善することができる。

また例えば、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａにおいて、電力増幅器１１は、主面９１ａに配置され、低雑音増幅器２１は、主面９１ｂに配置されてもよい。

これによれば、電力増幅器１１及び低雑音増幅器２１を互いにモジュール基板９１の逆面に配置することができ、送信及び受信間のアイソレーション特性を改善することができる。

また、本実施の形態に係る通信装置５は、高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、ＲＦＩＣ３とアンテナ２との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１Ａと、を備える。

これによれば、通信装置５において、高周波モジュール１Ａと同様の効果を実現することができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る高周波モジュール及び通信装置について、実施の形態を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュール及び通信装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態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、上記実施の形態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、並びに、上記高周波モジュール及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、上記各実施の形態に係る高周波モジュール及び通信装置において、図面に開示された各回路素子及び信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子及び配線などが挿入されてもよい。例えば、スイッチ５３とデュプレクサ６１及び／又は６２との間に整合回路が接続されてもよい。

なお、上記各実施の形態において、高周波モジュール１及び１Ａは、低雑音増幅器２１及び整合回路７２を備えていたが、これに限定されない。つまり、高周波モジュール１及び／又は１Ａは、低雑音増幅器２１及び／又は整合回路７２を備えなくてもよい。この場合であっても、インダクタ１２及び／又は１２Ａと電源端子１３１との間の配線１３１Ｌの長さを短縮することができ、高周波モジュール１及び／又は１Ａの電気特性を改善することができる。

なお、上記各実施の形態では、モジュール基板９１の平面視において、インダクタ１２及び１２Ａは、電力増幅器１１と重なっていたが、これに限定されない。インダクタ１２及び／又は１２Ａが電力増幅器１１と重ならなくても、インダクタ１２及び／又は１２Ａと電源端子１３１との間の配線１３１Ｌの長さを短縮することができ、高周波モジュール１及び／又は１Ａの電気特性を改善することができる。

なお、電力増幅器１１及び低雑音増幅器２１の配置は、上記各実施の形態に限定されない。例えば、主面９１ａに低雑音増幅器２１が配置され、主面９１ｂに電力増幅器１１が配置されてもよい。

なお、上記各実施の形態では、複数の外部接続端子は、複数のポスト電極１５０で構成されていたが、これに限定されない。例えば、複数の外部接続端子は、複数のバンプ電極で構成されてもよい。図５は、他の実施の形態に係る高周波モジュール１Ｂの断面図である。高周波モジュール１Ｂは、複数のポスト電極１５０の代わりに、複数のバンプ電極１５０Ｂを備える。この場合、高周波モジュール１Ｂは、主面９１ｂ上の回路部品を覆う樹脂部材９５を備えなくてもよい。

本発明は、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、１Ｂ 高周波モジュール
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４ ＢＢＩＣ
５ 通信装置
１１ 電力増幅器
１２、１２Ａ インダクタ
１３ キャパシタ
２０ 半導体部品
２１ 低雑音増幅器
５１、５２、５３、５４ スイッチ
６１、６２ デュプレクサ
６１Ｒ、６２Ｒ 受信フィルタ
６１Ｔ、６２Ｔ 送信フィルタ
７１、７２ 整合回路
９１ モジュール基板
９１ａ、９１ｂ 主面
９２ グランド電極パターン
９３ ビア導体
９４、９５ 樹脂部材
９６ シールド電極層
１００ アンテナ接続端子
１１１、１１２ 高周波入力端子
１２１ 高周波出力端子
１３１ 電源端子
１３１Ｌ 配線
１４１ グランド端子
１５０ ポスト電極
１５０Ｂ バンプ電極
５１１、５１２、５１３、５２１、５２２、５２３、５３１、５３２、５３３、５４１、５４２、５４３ 端子

Claims (9)

1. 電力増幅器と、
   前記電力増幅器に接続されたインダクタと、
   前記インダクタを介して前記電力増幅器に接続され、外部から電源電圧を受けるための第１外部接続端子と、
   互いに対向する第１主面及び第２主面を有するモジュール基板と、を備え、
   前記インダクタ及び前記第１外部接続端子は、前記第２主面に配置されている、
   高周波モジュール。
2. 前記電力増幅器は、前記第１主面に配置されている、
   請求項１に記載の高周波モジュール。
3. 前記モジュール基板の平面視において、前記電力増幅器は、前記インダクタと重なっている、
   請求項２に記載の高周波モジュール。
4. さらに、低雑音増幅器と前記低雑音増幅器及びアンテナ接続端子の間に接続されたスイッチとの少なくとも一方を内蔵する半導体部品を備え、
   前記半導体部品は、前記第２主面に配置されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
5. さらに、グランド電位に設定された第２外部接続端子を備え、
   前記第２外部接続端子は、前記第２主面に配置され、前記インダクタと前記半導体部品との間に配置されている、
   請求項４に記載の高周波モジュール。
6. 前記インダクタは、前記半導体部品よりも前記電源端子の近くに配置されている、
   請求項４又は５に記載の高周波モジュール。
7. さらに、前記第２主面に配置された複数の第３外部接続端子を備え、
   前記インダクタと前記第１外部接続端子との間の距離は、前記インダクタと前記複数の第３外部接続端子の各々との間の距離以下である、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
8. さらに、前記インダクタ及び前記第１外部接続端子を結ぶ経路とグランドとの間に接続されたキャパシタを備える、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
9. 高周波信号を処理する信号処理回路と、
   前記信号処理回路とアンテナとの間で高周波信号を伝送する請求項１〜８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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