專利名稱：高頻模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高頻模塊，進(jìn)一步詳細(xì)來(lái)說(shuō)是涉及合格率高而且通用性強(qiáng)的高頻模塊。
背景技術(shù)：
最近，以手機(jī)為代表的信息通信終端的小型化迅猛發(fā)展。對(duì)此，組裝在信息通信終端內(nèi)的各種零件的小型化發(fā)揮了重大作用。組裝在信息通信終端內(nèi)的重要零件，除了進(jìn)行收發(fā)信號(hào)切換的高頻開(kāi)關(guān)外，在發(fā)送側(cè)電路中有功率放大器和電壓控制振蕩器(VCO)等，在接收側(cè)電路中有低噪聲放大器和混頻器等。
為了使組裝在這些信息通信終端中的零件進(jìn)一步小型化，對(duì)2個(gè)或2個(gè)以上的零件實(shí)現(xiàn)一體化進(jìn)行了大量試驗(yàn)。這樣，如果使2個(gè)或2個(gè)以上的零件一體化，構(gòu)成?？?，那么與這些零件分別安裝到母電路板上時(shí)相比，能減小安裝面積，能達(dá)到整體小型化。
這樣，雖然如果使2個(gè)以上的零件一體化，構(gòu)成?？?，那么能達(dá)到整體小型化，但是在對(duì)太多的零件進(jìn)行一體化時(shí)，該模塊的合格率會(huì)大幅度降低。也就是說(shuō)，在2個(gè)以上零件進(jìn)行一體化構(gòu)成模塊的情況下，如果組裝在這些模塊中的零件中即使有一個(gè)不合格，就會(huì)使整個(gè)模塊不合格，所以，該模塊的合格率是其中組裝的各個(gè)零件的合格率的積。例如，合格率分別為95％的5個(gè)零件進(jìn)行一體化構(gòu)成模塊時(shí)，模塊整體的合格率約下降到77％(0.955)。這樣，過(guò)去存在的問(wèn)題是許多零件一體化構(gòu)成模塊時(shí)，模快整體的合格率降低。
再者，對(duì)多個(gè)零件進(jìn)行一體化構(gòu)成模塊的情況下，要求一部分零件更改特性的情況下，必須重新設(shè)計(jì)整體模塊本身，所以，也存在通用性較差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種能抑制整體合格率降低的高頻模塊。
并且，本發(fā)明的另一目的在于提供通用性強(qiáng)的高頻模塊。
本發(fā)明的上述目的是利用這樣一種高頻模塊來(lái)達(dá)到的，即其特征在于具有有第1高頻電路，并且，至少一部分是由裝在多層基板內(nèi)的導(dǎo)體圖形構(gòu)成的主模塊、以及有第2高頻電路的次模塊，上述次模塊插入到設(shè)在上述主模塊內(nèi)的空腔內(nèi)。
若按照本發(fā)明，則具有第1高頻電路的主模塊和具有第2高頻電路的次模塊分別構(gòu)成單個(gè)零件。通過(guò)把次模塊插入到主模塊內(nèi)的空腔內(nèi)而形成一體化，所以，能夠只利用通過(guò)制造后的檢查而確定為合格品的主模塊和次模塊。因此，能大大提高高頻模塊整體的合格率。并且，若按照本發(fā)明，則因?yàn)橹髂K和次模塊分別是單個(gè)零件，所以例如，在要求屬于次模塊的第2高頻電路更改特性的情況下，可以不更改主模塊，只重新設(shè)計(jì)次模塊即可。所以，能提高通用性。
在本發(fā)明的良好實(shí)施例中，上述第1高頻電路是由裝在多層基板內(nèi)的導(dǎo)體圖形、以及裝在多層基板上的電子元件構(gòu)成。
在本發(fā)明的另一良好實(shí)施例中，上述次模塊由多層基板構(gòu)成。
在本發(fā)明的另一良好實(shí)施例中，構(gòu)成上述主模塊的多層基板和構(gòu)成上述次模塊的多層基板，由互不相同的材料構(gòu)成。
在本發(fā)明的另一良好實(shí)施例中，構(gòu)成上述主模塊的多層基板由多塊樹(shù)脂基板的積層體構(gòu)成。
在本發(fā)明的另一良好實(shí)施例中，構(gòu)成上述次模塊的多層基板由多層陶瓷基板的積層體構(gòu)成。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中，設(shè)置在上述主模塊的上述空腔的底面上的多個(gè)電極、以及設(shè)置在上述次模塊的底面上的多個(gè)電極，分別進(jìn)行電連接。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中，設(shè)置在上述主模塊的上述空腔的底面上的多個(gè)電極、以及設(shè)置在上述次模塊的底面上的多個(gè)電極，分別用錫焊方法進(jìn)行電連接。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中設(shè)置在上述主模塊的上述空腔的底面上的多個(gè)電極、以及設(shè)置在上述次模塊的底面上的多個(gè)電極，分別通過(guò)各向異性導(dǎo)電片進(jìn)行電連接。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中插入了上述次模塊的上述空腔的上部用金屬板堵蓋。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中上述金屬板與設(shè)置在上述主模塊上面的接地圖形相連接。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中構(gòu)成上述主模塊的多層基板內(nèi)還裝有阻抗匹配部，用于對(duì)上述第1高頻電路和上述第2高頻電路進(jìn)行阻抗匹配。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中上述第1高頻電路是從前端模塊部、功率放大器模塊部、合成器模塊部、LSI部、SAW濾波器模塊部構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)電路。
在本發(fā)明另一良好實(shí)施例中上述第2高頻電路是前端模塊部、功率放大器模塊部、合成器模塊部、、LSI部、SAW濾波器模塊部構(gòu)成的組，是從構(gòu)成上述第1高頻電路的電路除外的組中選擇的至少一個(gè)電路。
本發(fā)明的上述目的是利用這樣一種高頻模塊而達(dá)到的，該高頻模塊具有第1和第2空腔，其中分別能插入第1和第2次模塊，其特征在于規(guī)定的高頻電路實(shí)現(xiàn)了一體化，同時(shí)內(nèi)部裝有阻抗匹配電路，用于對(duì)上述第1次模塊和第2次模塊進(jìn)行阻抗匹配。
若按照本發(fā)明，則第1和第2次模塊能分別插入到第1和第2空腔內(nèi)，所以，能夠僅利用通過(guò)制造后的檢查而被認(rèn)定為合格品的次模塊。因此，能大大提高高頻模塊整體的合格率。并且，若按照本發(fā)明，則在要求對(duì)各個(gè)次模塊內(nèi)的電路進(jìn)行特性更改的情況下，也只重新設(shè)計(jì)需要更改的次模塊即可，所以能提高通用性。并且，由于內(nèi)部裝有阻抗匹配電路，用于對(duì)第1次模塊和第2次模塊進(jìn)行阻抗匹配，所以，不需要附加阻抗匹配電路，能達(dá)到整體小型化。
在本發(fā)明的良好實(shí)施例中，還在內(nèi)部裝有阻抗匹配電路，以便對(duì)上述高頻電路和上述第1次模塊進(jìn)行阻抗匹配。


圖1是本發(fā)明良好實(shí)施例中的高頻模塊1的電路結(jié)構(gòu)的概要方框圖。
圖2是本發(fā)明良好實(shí)施例中的高頻模塊1結(jié)構(gòu)中的主模塊60的形狀圖。(a)是平面圖，(b)和(c)分別是沿(a)所示的a-b線的斷面圖，以及沿c-d線的斷面圖。
圖3是構(gòu)成合成器模塊部6的電壓控制振蕩器33和阻抗匹配部11(一部分)的電路結(jié)構(gòu)一例的具體電路圖。
圖4(a)是構(gòu)成前端模塊部4的次模塊80從背面看的概要斜視圖，圖4(b)是其斷面圖。
圖5(a)是構(gòu)成功率放大器模塊5的次模塊90從背面看的概要斜視圖，圖5(b)是其斷面圖。
圖6是構(gòu)成LSI部7的半導(dǎo)體芯片封裝品100從背面看的概要斜視圖。
圖7(a)是構(gòu)成SAW濾波器模塊部8的次模塊110從背面看的概要斜視圖。圖7(b)是其斷面圖。
圖8是表示高頻模塊1的形狀的圖，其結(jié)構(gòu)是次模塊80、次模塊90，半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110分別被插入在主模塊60中的第1～第4空腔61～64內(nèi)。(a)是平面圖，(b)是沿(a)所示的a-b線的斷面圖。
圖9是本發(fā)明另一良好實(shí)施例中的高頻模塊120的形狀圖，(a)是平面圖，(b)是沿(a)所示的e～f線的斷面圖。
圖10(a)是各向異性導(dǎo)電片121的概要平面圖，圖10(b)是表示(a)所示g-h斷面的概要斷面圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的良好實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明良好實(shí)施例中的高頻模塊1的電路結(jié)構(gòu)的概要方框圖。這并非特意限定的。本發(fā)明實(shí)施例中的高頻模塊1組裝和使用于能用2種方式通話的所謂雙頻帶手機(jī)內(nèi)。在此，所謂2種方式，是指例如GSM方式和DCS方式，二者均為歐洲采用的移動(dòng)電話方式。在GSM方式中，接收頻率為925～960MHz，發(fā)射頻率為880～915MHz，在DCS方式中，接收頻率為1805～1880MHz，發(fā)射頻率為1710～1785MHz。
如圖1所示，本實(shí)施例中的高頻模塊1設(shè)置在雙頻帶手機(jī)的天線2和基帶電路3之間，其作用是把由天線2接收的接收信號(hào)供給到基帶電路3內(nèi)，同時(shí)把由基帶電路部3供給的發(fā)送信號(hào)發(fā)送到天線2內(nèi)。
更具體來(lái)說(shuō)，高頻模塊1具有前端模塊部4、功率放大器模塊部5、合成器模塊部6、LSI部7、SAW(表面波)濾波器模塊部8、和阻抗匹配部9～14。
前端模塊部4具有對(duì)用于GSM方式的頻帶信號(hào)和用于DCS方式的頻帶信號(hào)進(jìn)行分離的天線分離濾波器(DPX)15、在GSM側(cè)對(duì)收發(fā)信號(hào)進(jìn)行切換的高頻開(kāi)關(guān)(SW)16，在DCS側(cè)對(duì)收發(fā)信號(hào)進(jìn)行切換的高頻開(kāi)關(guān)(SW)17、分別連接在高頻開(kāi)關(guān)16和17的發(fā)送側(cè)節(jié)點(diǎn)(TX)上的低低通濾波器(LPF)18和19、分別連接在高頻開(kāi)關(guān)16和17的接收側(cè)節(jié)點(diǎn)(RX)上的SAW濾波器(SAW)20和21。如下所述，這些天線分離濾波器15、高頻開(kāi)關(guān)16和17、低通濾波器18和19，SAW濾波器20和21作為一個(gè)次模塊，構(gòu)成一體化。
再者，前端模塊部4，作為外部端子具有天線端子22、GSM側(cè)發(fā)射端子23、DCS側(cè)發(fā)射端子24、GSM側(cè)接收端子25、DCS側(cè)接收端子26。天線端子22被連接在天線分離濾波器15的天線節(jié)點(diǎn)上，GSM側(cè)發(fā)射端子23連接在低通濾波器18上，DCS側(cè)發(fā)射端子24連接在低通濾波器19上，GSM側(cè)接收端子25連接在SAW濾波器20上，DCS側(cè)接收端子26連接在SAW濾波器21上。
功率放大器模塊部5具有放大GSM側(cè)的發(fā)射信號(hào)的GSM側(cè)功率放大器(GMS PA)27、以及放大DCS側(cè)的發(fā)射信號(hào)的DCS側(cè)功率放大器(DCS PA)28。如下所述，這些作為一個(gè)次模塊構(gòu)成一個(gè)整體。再者，功率放大器模塊部5，其外部端子有分別向GSM側(cè)功率放大器27和DCS側(cè)功率放大器28供給輸入信號(hào)的輸入端子29和30、分別從GSM側(cè)功率放大器27和DCS側(cè)功率放大器28供給輸出信號(hào)的輸出端子31和32。
合成器模塊6具有對(duì)GSM方式的聲音信號(hào)等進(jìn)行調(diào)制的電壓控制振蕩器(VCO)33、以及對(duì)DCS方式的聲音信號(hào)等進(jìn)行調(diào)制的電壓控制振蕩器(VCO)34，如下所述，他們被裝在主模塊內(nèi)。再者，合成器模塊部6，其外部端子有分別向電壓控制振蕩器33和34供給輸入信號(hào)的輸入端子35和36。輸入端子35和36如圖1所示，連接在基帶電路部3上。
LSI部7具有放大GSM側(cè)的接收信號(hào)的GSM側(cè)低噪聲放大器(LNA)37、放大DCS的接收信號(hào)的DCS側(cè)低噪聲放大器(LNA)38、根據(jù)GSM側(cè)的接收信號(hào)來(lái)合成中頻的GSM側(cè)混頻器(M1X)39、以及根據(jù)DCS側(cè)的接收信號(hào)來(lái)合成中頻的DCS側(cè)混頻器(M1X)、40。如下所述，這些都集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片內(nèi)。再者，LSI部7，其外部端子有分別向GSM側(cè)低噪聲放大器37和DCS側(cè)低噪聲放大器38供給輸入信號(hào)的輸入端子41和42、分別從GSM側(cè)低噪聲放大器37和DCS側(cè)低噪聲放大器38供給輸出信號(hào)的輸出端子43和44、分別向GSM側(cè)混頻器39和DCS側(cè)混頻器40內(nèi)供給輸入信號(hào)的輸入端子45和46、以及分別從GSM側(cè)混頻器39和DCS側(cè)混頻器40中供給輸出信號(hào)的輸出端子47和48。其中，輸出端子47和48如圖1所示連接在基帶電路部3上。
SAW濾波器模塊部8具有從GSM側(cè)的接收信號(hào)中取出所需的頻帶(925～960MHz)的信號(hào)的GSM側(cè)SAW濾波器(SAW)49、以及從DCS側(cè)的接收信號(hào)中取出所需頻帶(1805～1880MHz)的信號(hào)的DCS側(cè)SAW濾波器(SAW)50。如下所述，它們作為一個(gè)次模塊構(gòu)成一個(gè)整體，再者，SAW濾波器模塊部8，其輸出端子有分別把輸入信號(hào)供給到GSM側(cè)SAW濾波器49和DCS側(cè)SAW濾波器50內(nèi)的輸入端子52和53、以及分別從GSM側(cè)SAW濾波器49和DCS側(cè)SAW濾波器50中供給輸出信號(hào)的輸出端子54和55。
而且，對(duì)于上述前端模塊部4、功率放大器模塊部5、合成器模塊部6、LSI部7、SAW濾波器模塊部8說(shuō)明了的外部端子，是僅表示其具有的主要外部端子，此外，也還有電源端子和各種控制端子(例如，對(duì)高頻開(kāi)關(guān)16進(jìn)行切換控制用的控制端子)等其他外部端子。
并且，高頻模塊1具有與天線2相連接的天線端子56，阻抗匹配部9連接在所用天線端子56和前端模塊部4的天線端子22之間，對(duì)兩者進(jìn)行阻抗匹配。
同樣，阻抗匹配部10連接在前端模塊部4和GSM側(cè)發(fā)射端子23和DCS側(cè)發(fā)送端子24、以及功率放大器模塊部5的輸出端子31和32之間，對(duì)其進(jìn)行阻抗匹配。阻抗匹配部11連接在功率放大器模塊部5的輸入端子29和30、以及合成器模塊部6的電壓控制振蕩器33和34的輸出接點(diǎn)之間，對(duì)其進(jìn)行阻抗匹配。阻抗匹配部12連接在前端模塊部4的GSM側(cè)接收端子25和DCS側(cè)接收端子26以及LSI部7的輸入端子41和42之間，對(duì)其進(jìn)行阻抗匹配。阻抗匹配部13連接在LSI部7的輸出端子43和44以及SAW濾波器模塊部8的輸入端子52和53之間，對(duì)其進(jìn)行阻抗匹配。阻抗匹配部14連接在LSI部7的輸入端子45和46、以及SAW濾波器模塊部8的輸出端子54和55之間，對(duì)其進(jìn)行阻抗匹配。
以下說(shuō)明涉及本實(shí)施例的高頻模塊1的具體形狀。
圖2是涉及本實(shí)施例的構(gòu)成高頻模塊1的主模塊60的形狀圖，(a)是平面圖，(b)和(c)分別表示沿(a)所示a-b線的斷面圖、以及沿c-d線的斷面圖。
如圖2(a)～(c)所示，涉及本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成高頻模塊1的主模塊60的平面形狀為約18mm×約20mm的長(zhǎng)方形，其厚度約為2.0mm。主模塊60由以下多層基板和各種電子元件(二極管等)76構(gòu)成；上述多層基板由多個(gè)樹(shù)脂基板積層而成，其內(nèi)部形成了構(gòu)成規(guī)定的元件(電感等)、和布線的導(dǎo)體圖形74以及穿通孔電極75；上述各種電子元件安裝在上述多層基板上。如圖2(a)和(b)所示，主模塊60的一部分構(gòu)成合成器模塊部6，該部分的平面尺寸約為11mm×10mm。主模塊60中，構(gòu)成合成器模塊部6的部分以外的位置上，設(shè)置了第1～第4空腔61～64。并且，主模塊60中，構(gòu)成合成器模塊部6的部分上面，設(shè)置了切斷電磁波用金屬帽蓋77。
第1空腔61用于插入為構(gòu)成前端模塊部4的次模塊，其平面形狀為3.5mm×8.5mm，深為0.6mm。并且，第2空腔62用于插入為構(gòu)成功率放大器模塊部5的次模塊。其平面形狀為11.5mm×8.5mm，深為0.6mm。第3空腔63用于插入為構(gòu)成LSI部7的半導(dǎo)體芯片封裝品，其平面形狀為5.5mm×4.5mm，深度為0.6mm。第4空腔64用于插入為構(gòu)成SAW濾波器模塊部8的次模塊，其平面形狀為3.5mm×3.0mm，深度為0.6mm。
如圖2(c)所示，在第1空腔61的底面上設(shè)置了多個(gè)焊點(diǎn)65，這樣一來(lái)，若把構(gòu)成前端模塊部4的次模塊插入到第1空腔61內(nèi)，則該次模塊上的天線端子22、GSM側(cè)發(fā)送端子23、DCS側(cè)發(fā)送端子24、GSM側(cè)接收端子25和DCS側(cè)接收端子26等外部端子就和焊點(diǎn)65進(jìn)行牢靠的電氣連接。
同樣，如圖2(b)所示，在第2空腔62的底布，設(shè)置了多個(gè)焊點(diǎn)66，這樣一來(lái)，若把構(gòu)成功率放大器模塊部5的次模塊插入到第2空腔62內(nèi)，則該次模塊上的輸入端子29、30和輸出端子31、32等外部端子就與焊點(diǎn)66進(jìn)行牢靠的電氣連接。
如圖2(c)所示，在第3空腔63的底面上，設(shè)置多個(gè)焊錫凸點(diǎn)67，這樣一來(lái)，若把構(gòu)成LSI部7的半導(dǎo)體芯片封裝品插入到第3空腔63內(nèi)，則設(shè)置在該次模塊上的輸入端子41、42、45、46和輸出端子43、44、47、48等外部端子就和焊錫凸點(diǎn)67牢靠地進(jìn)行電連接。
再者，同樣，如圖2(c)所示，在第4空腔64的底面上設(shè)置多個(gè)焊錫凸點(diǎn)68，這樣一來(lái)，若把構(gòu)成SAW濾波器模塊8的次模塊插入到第4空腔64內(nèi)，則設(shè)置在該次模塊上的輸入端子52、53和輸出端子54、55等外部端子就與焊錫凸點(diǎn)68進(jìn)行可靠的電連接。
再者，在主模塊60的背面上設(shè)置了天線端子56等多個(gè)外部端子69，若把主模塊60安裝到母板(無(wú)圖示)上，則該外部端子69就和設(shè)置在母板上的端子可靠地進(jìn)行電連接。
再者，如圖2(b)和(c)所示，在主模塊60內(nèi)，除了合成器模塊部6以外，還裝入了用導(dǎo)體圖形74構(gòu)成的阻抗匹配部9～14(在圖2(b)、(c)中，僅表示出了阻抗匹配部11和13)。
圖3是電路結(jié)構(gòu)一例的具體電路圖，它表示構(gòu)成合成器模塊部6的電壓控制振蕩器33和阻抗匹配部11(一部分)。
如圖3所示，電壓控制振蕩器33具有電壓可調(diào)諧振電路71、振蕩電路72、輸出放大電路73。控制電壓和調(diào)制電壓通過(guò)輸入端子35(35-1、35-2)從基帶電路部3供給到電壓可調(diào)諧振電路71內(nèi)，振蕩電路72和輸出放大電路73根據(jù)從電壓可調(diào)諧振電路71供給的輸出信號(hào)以及從電源端子70供給的電源電壓，生成作為輸出的調(diào)制信號(hào)。
輸出放大電路73的輸出供給到阻抗匹配部11內(nèi)，阻抗匹配部11的輸出供給到焊錫凸點(diǎn)66上。如上所述，焊點(diǎn)66是形成在第2空腔62底面上的電極，若把構(gòu)成功率放大器模塊部5的次模塊插入，則與設(shè)置在該次模塊上的外部端子(輸入端子29)進(jìn)行電連接。
構(gòu)成合成器模塊部6的電壓控制振蕩器34，其電路結(jié)構(gòu)也與圖3所示的電壓控制振蕩器33相同，其輸出和電壓控制振蕩器33一樣供給到阻抗匹配部11內(nèi)。
這種電路結(jié)構(gòu)的電壓控制振蕩器33和34的一部分，如圖2(a)和(b)所示，由設(shè)置在主模塊60內(nèi)部的導(dǎo)體圖形74構(gòu)成，其余部分由安裝在主模塊60上面的電子元件75構(gòu)成。這樣一來(lái)，在主模塊60中把合成器模塊部6和阻抗匹配部9～14構(gòu)成一個(gè)整體，同時(shí)能夠插入高頻模塊1的功能所需要的其他部分(前端模塊部4等)。
這樣，作為主模塊60本身，只是合成器模塊部6和阻抗匹配部9～14實(shí)現(xiàn)了一體化，所以，主模塊60的合格率實(shí)質(zhì)上等于合成器模塊部6本身的合格率。
圖4(a)是構(gòu)成前端模塊部4的次模塊80從背面觀看時(shí)的大體斜視圖，圖4(b)是其斷面圖。
如圖4(a)和(b)所示，構(gòu)成前端模塊部4的次模塊80的平面形狀約為3.0mm×8.0mm的長(zhǎng)方形，其厚度約為1.5mm。次模塊80由許多塊陶瓷基板重疊而成，基板內(nèi)部形成了構(gòu)成規(guī)定元件和布線的導(dǎo)體圖形81以及穿通孔電極82，基板的上面安裝了各種電子元件83。在該多層基板的上面設(shè)置了為屏蔽電磁波所需的金屬帽蓋84。
構(gòu)成次模塊80的陶瓷基板如圖4(b)所示，由介電常數(shù)不同的2種陶瓷基板構(gòu)成，介電常數(shù)高(例如εr＝11)的陶瓷基板布置在上層部分和下層部分，其上形成的導(dǎo)體圖形81主要構(gòu)成電容器電極；介電常數(shù)低(例如εr＝5)的陶瓷基板布置在中層部分，其上形成的導(dǎo)體圖形81主要構(gòu)成電感器電極。
并且，在次模塊80的背面上，設(shè)置了許多外部電極85，用于構(gòu)成天線端子22、GSM側(cè)發(fā)送端子23、DCS側(cè)發(fā)送端子24、GSM側(cè)接收端子25和DCS側(cè)接收端子26等。該平面布置對(duì)應(yīng)于設(shè)置在第1空腔61底面上的焊點(diǎn)65的布置。所以，若把該次模塊80插入到第1空腔61內(nèi)，則如上所述，可以實(shí)現(xiàn)這些外部電極85和焊點(diǎn)65的電連接。
而且，構(gòu)成前端模塊部4的次模塊80與主模塊60分開(kāi)，單獨(dú)設(shè)計(jì)、制造，在插入到第1空腔61內(nèi)之前，獨(dú)立地進(jìn)行檢查。因此，次模塊80的合格率實(shí)質(zhì)上與主模塊60的合格率沒(méi)有關(guān)系。
圖5(a)是構(gòu)成功率放大器模塊部5的次模塊90從背面觀看時(shí)的大體斜視圖，圖5(b)是其斷面圖。
如圖5(a)和(b)所示，構(gòu)成功率放大器模塊部5的次模塊90的平面形狀約為11.0mm×8.0mm的長(zhǎng)方形，其厚度約為1.5mm。次模塊90，由許多塊樹(shù)脂基板重疊而成，其內(nèi)部在多層基板上形成了構(gòu)成規(guī)定元件和布線的導(dǎo)體圖形91和穿通孔電極92；在多層基板內(nèi)部埋入了半導(dǎo)體芯片(MMIC)93；在多層基板的上面安裝了各種電子元件94。在該多層基板的最上面，設(shè)置了對(duì)電磁波進(jìn)行屏蔽用的金屬帽蓋95，而且，作為構(gòu)成次模塊90的樹(shù)脂基板，既可以采用與構(gòu)成主模塊60的樹(shù)脂基板相同種類(lèi)的樹(shù)脂基板，也可以采用不同種類(lèi)或不同介電常數(shù)的樹(shù)脂基板。
并且，在次模塊90的背面，設(shè)置了構(gòu)成輸入端子29、30和輸出端子31、32等的許多外部電極96、以及用于對(duì)半導(dǎo)體芯片93進(jìn)行散熱的散熱電極97。外部電極96的平面布置對(duì)應(yīng)于設(shè)置在第2空腔62底面上的焊點(diǎn)66的布置。所以，若把該次模塊90插入到第2空腔62內(nèi)，則如上所述，這些外部電極96和焊點(diǎn)66就能實(shí)現(xiàn)電連接。
而且，構(gòu)成功率放大器模塊部5的次模塊90，和次模塊80一樣，與主模塊60分開(kāi)，單獨(dú)設(shè)計(jì)、制造，在插入到第2空腔62內(nèi)之前單獨(dú)進(jìn)行檢查，所以，次模塊90的合格率實(shí)質(zhì)上與主模塊60和次模塊80的合格率沒(méi)有關(guān)系。
圖6是構(gòu)成LSI部7的半導(dǎo)體芯片封裝品100從背面觀看時(shí)的大體斜視圖。
如圖6所示，構(gòu)成LSI部7的半導(dǎo)體芯片封裝品100的平面形狀約為5.0mm×4.0mm的長(zhǎng)方形，其厚度約為0.5mm。半導(dǎo)體芯片封裝品100是為了實(shí)現(xiàn)GSM側(cè)低噪聲放大器37、DCS側(cè)低噪聲放大器38，GSM側(cè)混頻器39和DCS側(cè)混頻器40的各功能，將其電路集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，用樹(shù)脂封裝而形成的。其背面上設(shè)置了陣列狀的許多外部電極101，用于構(gòu)成輸入端子41、42、45、46和輸出端子43、44、47、48等。這些外部電極101的平面布置對(duì)應(yīng)于設(shè)置在第3空腔63底面上的焊點(diǎn)67的布置。所以，該半導(dǎo)體芯片封裝品100若插入到第3空腔63內(nèi)，則如上所述，這些外部電極101和焊點(diǎn)67就能實(shí)現(xiàn)電連接。
而且，構(gòu)成LSI部7的半導(dǎo)體芯片封裝品100，與次模塊80和90一樣，與主模塊60分開(kāi)，單獨(dú)設(shè)計(jì)、制造，在插入到第2空腔62內(nèi)之前單獨(dú)檢查，所以，半導(dǎo)體芯片封裝成品100的合格率，實(shí)際上與主模塊60和次模塊80及90的合格率沒(méi)有關(guān)系。而且，在本說(shuō)明書(shū)中，半導(dǎo)體芯片封裝品也稱為“次模塊”。也就是說(shuō)，所謂“次模塊”，其概念包括半導(dǎo)體芯片封裝品在內(nèi)。
圖7(a)是構(gòu)成SAW濾波器模塊部8的次模塊110從背面觀看時(shí)的大體斜視圖，圖7(b)是其斷面圖。
如圖7(a)和(b)所示，構(gòu)成SAW濾波器模塊8的次模塊110的平面形狀約為3.0mm×2.5mm的長(zhǎng)方形，其厚度約為1.0mm。次模塊110，由內(nèi)部形成了導(dǎo)體圖形111和穿通孔電極112的多層陶瓷基板，安裝在多層陶瓷基板上的SAW濾波器20、21，以及封裝用帽蓋113構(gòu)成。SAW濾波器20、21由密封用帽蓋113進(jìn)氣密封。
并且，次模塊110的背面上設(shè)置了多個(gè)外部電極115，用于構(gòu)成輸入端子52、53和輸出端子54、55等。這些外部端子115的平面布置對(duì)應(yīng)于設(shè)置在第4空腔64底面上的焊點(diǎn)68的布置。所以，若把該次模塊110插入到第4空腔64內(nèi)，則如上所述，這些外部電極115和焊點(diǎn)68就實(shí)現(xiàn)電接觸。
而且，構(gòu)成SAW濾波器模塊部8的次模塊110，和次模塊80、90和半導(dǎo)體芯片封裝品100一樣，與主模塊60分開(kāi)，單獨(dú)設(shè)計(jì)、制造，在插入到第4空腔64內(nèi)之前單獨(dú)檢查，所以，次模塊110的合格率，實(shí)質(zhì)上與主模塊60和次模塊80、90以及半導(dǎo)體芯片封裝品100的合格率沒(méi)有關(guān)系。
涉及本實(shí)施例的高頻模塊1，是分別把次模塊80、次模塊90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110插入到設(shè)置在主模塊60上的第1～第4空腔61～64中，進(jìn)行電連接后而制成的。在該插入作業(yè)中，把分別設(shè)置在各次模塊80、90和100的上部的金屬帽蓋84、95和113的表面、以及半導(dǎo)體芯片封裝品100的表面卡住(固定)，使其容易處理，并且，在將其插入后，通過(guò)回流焊接工序，使第1～第4空腔61～64底面上的焊點(diǎn)65～68一旦熔化，這樣，與對(duì)應(yīng)的外部電極85、96、101和115進(jìn)行電氣和機(jī)械的連接。
圖8表示高頻模塊1的形狀，這是把次模塊80、次模塊90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110分別插入到設(shè)置在主模塊60上的第1～第4空腔61～64中而構(gòu)成的，圖中(a)是平面圖，(b)是沿(a)所示的a～b線的斷面圖。
如圖8所示，若把次模塊80、次模塊90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110分別插入到第1～第4空腔61～64中進(jìn)行電氣和機(jī)械連接，則主模塊60可以作為整體的大規(guī)模模塊使用，其中具有圖1所示的高頻模塊1的全部功能。
這樣，采用本實(shí)施例的高頻模塊1是一種大規(guī)模的模塊，其中具有前置模塊部4，功率放大器模塊部5、合成器模塊部6、LSI部7、SAW濾波器模塊部8和阻抗匹配部9～14。另一方面，作為其主體的主模塊60中，僅僅使這些電路的一部分即合成器模塊部6和阻抗匹配部9～14進(jìn)行一體化或裝入內(nèi)部，其他電路部分，即前端模塊部4、功率放大器模塊部5、LSI部7和SAW濾波器模塊，作為次模塊在事后插入，所以，只能使用通過(guò)制造后的檢查被認(rèn)定為合格的產(chǎn)品。因此，能大幅度提高高頻模塊1整體的合格率。
再者，在采用本實(shí)施例的高頻模塊1中，分別構(gòu)成前端模塊部4、功率放大器模塊部5、合成器模塊部6、LSI部7和SAW濾波器模塊部8的、次模塊80、次模塊90、主模塊60、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110、分別是單個(gè)的零件，所以即使在要求其中的一部分電路更改特性的情況下，僅重新設(shè)計(jì)構(gòu)成相應(yīng)電路的次模塊即可，所以，能提高通用性。
而且，在采用本實(shí)施例的高頻模塊1中，前端模塊部4、功率放大器模塊部5、合成器模塊部6、LSI部7和SAW濾波器模塊部8，其互相連接的布線、以及設(shè)置在他們之間的阻抗匹配部9～14，與合成器模塊部6一起安裝在主模塊60內(nèi)，所以，不需要在母板上設(shè)置該布線，不需要設(shè)置阻抗匹配部。這樣一來(lái)，與在母板上單獨(dú)安裝前端模塊部4等的情況相比較，能大幅度減小安裝面積。
再者，次模塊80、90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110的外部電極85、96、101、115，均設(shè)置在其底面上，所以，可以把第1～第4空腔61～64的內(nèi)徑設(shè)定成與次模塊80、90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110的外徑大體相同，這樣，能控制主模塊60的平面尺寸。
以下說(shuō)明本發(fā)明的其他良好實(shí)施例。
圖9是涉及本發(fā)明其他良好實(shí)施例的高頻模塊120的形狀圖，(a)是平面圖，(b)是沿(a)所示的e-f線的斷面圖。
涉及本實(shí)施例的高頻模塊120，在主模塊60和各次模塊80、90、110及半導(dǎo)體芯片封裝品100的連接方法方面，不同于涉及上述實(shí)施例的高頻模塊1。
也就是說(shuō)，在涉及本實(shí)施例的高頻模塊120中，如圖9(b)所示，在主模塊60與各次模塊80、90、110和半導(dǎo)體芯片封裝品100的連接部分，設(shè)置了各向異性導(dǎo)電片121，使兩者的電氣連接通過(guò)該各向異性導(dǎo)電片121來(lái)進(jìn)行。
圖10(a)是各向異性導(dǎo)電片121的概要平面圖，圖10(b)是圖10(a)所示的g-h斷面的概要斷面圖。
如圖10(a)和(b)所示，各向異性導(dǎo)電片121，其結(jié)構(gòu)是在厚度約0.2mm的絕緣性薄膜122上設(shè)置了從一個(gè)面向另一個(gè)面穿通的多個(gè)穿通孔123。各穿通孔123的直徑和相鄰的穿通孔之間的間隔，其設(shè)定值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于次模塊80、90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110的外部電極85、96、101和115的直徑以及電極之間的間隔。并且，在各穿通孔123內(nèi)填入了導(dǎo)電性材料124，利用從穿通孔123的一端向另一端連續(xù)填入的導(dǎo)電性材料124，使各向異性導(dǎo)電片121的一個(gè)面向另一個(gè)面形成導(dǎo)電性。對(duì)導(dǎo)電性材料124沒(méi)有特別限制，但最好采用金。
另一方面，作為各向異性導(dǎo)電片121的主體的絕緣性薄膜122由絕緣性材料構(gòu)成，所以，各向異性導(dǎo)電片121在平面方向上有絕緣性。也就是說(shuō)，各向異性導(dǎo)電片121在其厚度方向上有導(dǎo)電性，在其平面方向上有絕緣性。
并且，如圖9(b)所示，在本實(shí)施例中，在次模塊90本身沒(méi)有設(shè)置金屬帽蓋，在把次模塊90插入到第2空腔62內(nèi)后，通過(guò)固定墊片126放置(按壓)的金屬板127具有帽蓋的作用。也就是說(shuō)，在把次模塊90插入到第2空腔62內(nèi)后，在次模塊90的上面部分上放置固定墊片126，然后用金屬板127來(lái)關(guān)閉第2空腔62。這時(shí)，在主模塊60的上面部分中，在與金屬板127的端部相連接的部分形成接地圖形，這樣，使金屬板127上出現(xiàn)接地電位。該結(jié)構(gòu)對(duì)于其他次模塊80、110也是一樣。
在通過(guò)這種各向異性導(dǎo)電片121的連接中，利用金屬板127通過(guò)固定墊片126來(lái)按壓次模塊80、90、110，在此狀態(tài)下，金屬板127的端部和設(shè)置在主模塊60上面的接地圖形利用焊接等方法進(jìn)行固定。這樣一來(lái)，主模塊60和各次模塊80、90、110通過(guò)各向異性導(dǎo)電片121進(jìn)行壓接，實(shí)現(xiàn)電連接。
若按照本實(shí)施例，則除上述實(shí)施例的效果外，因?yàn)橹髂K60、與次模塊80、90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110通過(guò)各向異性導(dǎo)電片121進(jìn)行連接，所以不需要在主模塊60的第1～第4空腔61～64的底面上形成焊點(diǎn)65～68。并且，因?yàn)橹髂K60和次模塊80、90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110沒(méi)有焊接，所以在將其插入到第1～第4空腔61～64內(nèi)，用金屬板127封閉后，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，很容易對(duì)其進(jìn)行更換。
再者，在本實(shí)施例中，利用金屬板127來(lái)對(duì)第1～第4空腔61～64進(jìn)行封閉，其中被插入的次模塊80、90、半導(dǎo)體芯片封裝品100和次模塊110大體上呈密封狀態(tài)，所以，異物不易進(jìn)入，這也是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明并非僅限于上述實(shí)施例，而是不言而喻，在權(quán)利要求書(shū)中所述的各項(xiàng)發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種更改，這些更改也應(yīng)當(dāng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如，在涉及上述實(shí)施例的高頻模塊1和120中，在主模塊60內(nèi)安裝合成器模塊部6，而把前置模塊部4、功率放大器模塊部5、LSI部7和SAW濾波器模塊部8作為單個(gè)零件制成次模塊或半導(dǎo)體芯片封裝品。應(yīng)當(dāng)裝入主模塊60內(nèi)的電路部分并非僅限于合成器模塊部6，也可以裝入其他電路部分。但是，主模塊60的尺寸大于次模塊和半導(dǎo)體芯片封裝品，所以，為了減輕總體重量，最好采用樹(shù)脂基板等輕質(zhì)材料來(lái)制作主模塊60，考慮到這一點(diǎn)，最好選擇能安裝到由樹(shù)脂等構(gòu)成的多層基板內(nèi)的電路部分。
并且，在主模塊60內(nèi)也可以安裝2個(gè)以上的電路部分，它們可以選自前置模塊部4、功率放大器模塊部5、合成器模塊部6、LSI部7和SAW濾波器模塊部8。如果把這2個(gè)以上的電路部分安裝到主模塊60內(nèi)，那么，能使整體尺寸小型化，相反，合格率會(huì)下降，所以，內(nèi)部安裝的電路部分的數(shù)量，最好對(duì)要求的尺寸和合格率考慮后加以決定。
再者，在涉及上述實(shí)施例的高頻模塊1和120中，把阻抗匹配部9～14全部安裝到構(gòu)成主模塊60內(nèi)的多層基板內(nèi)，但是，并不是必須把它們?nèi)垦b入到多層基板內(nèi)，而是也可以根據(jù)安裝在主模塊60上面的電子元件的情況，僅把阻抗匹配部的一部分安裝在內(nèi)部。
并且，在涉及上述實(shí)施例的高頻模塊1中，在第1～第4空腔61～64的底面上設(shè)置了焊點(diǎn)65～68，但也可以不在第1～第4空腔61～64側(cè)設(shè)置焊點(diǎn)，而在被插入的次模塊和半導(dǎo)體芯片封裝品側(cè)設(shè)置焊點(diǎn)。
如上所述，本發(fā)明從結(jié)構(gòu)上在構(gòu)成高頻模塊的多個(gè)電路部分中，能把一部分電路部分安裝在主模塊內(nèi)，把其他電路部分作為次模塊或半導(dǎo)體芯片封裝品插入到主模塊上的空腔內(nèi)，所以能抑制包括多個(gè)電路部分的高頻模塊的合格率下降，同時(shí)能提高其通用性。
權(quán)利要求
1.一種高頻模塊，其特征在于包括主模塊和次模塊；主模塊具有第1高頻電路，其至少一部分是由在多層基板內(nèi)形成的導(dǎo)體圖形構(gòu)成；次模塊具有第2高頻電路，上述次模塊被插入到上述主模塊中的空腔內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于上述第1高頻電路由在多層基板內(nèi)形成的導(dǎo)體圖形和安裝在上述多層基板上的電子元件構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于上述次模塊由多層基板構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的高頻模塊，其特征在于構(gòu)成上述主模塊的多層基板和構(gòu)成上述次模塊的多層基板，由互不相同的材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于構(gòu)成上述主模塊的多層基板由多塊樹(shù)脂基板的疊層體構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求3所述的高頻模塊，其特征在于構(gòu)成上述次模塊的多層基板由多塊陶瓷基板的疊層體構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求5所述的高頻模塊，其特征在于構(gòu)成上述次模塊的多層基板由多塊陶瓷基板的疊層體構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于設(shè)置在上述主模塊的上述空腔的底面上的多個(gè)電極、以及設(shè)置在上述次模塊的底面上的上述多個(gè)電極分別電連接。
9.如權(quán)利要求8所述的高頻模塊，其特征在于設(shè)置在上述主模塊的上述空腔的底面上的多個(gè)電極、以及設(shè)置在上述次模塊的底面上的上述多個(gè)電極分別用錫焊方法進(jìn)行電連接。
10.如權(quán)利要求8所述的高頻模塊，其特征在于設(shè)置在上述主模塊的上述空腔的底面上的多個(gè)電極、以及設(shè)置在上述次模塊的底面上的上述多個(gè)電極分別通過(guò)各向異性導(dǎo)電片來(lái)進(jìn)行電連接。
11.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于插入了上述次模塊的上述空腔的上部用金屬板進(jìn)行封閉。
12.如權(quán)利要求10所述的高頻模塊，其特征在于插入了上述次模塊的上述空腔的上部用金屬板進(jìn)行封閉。
13.如權(quán)利要求11所述的高頻模塊，其特征在于上述金屬板與設(shè)置在上述主模塊上面的接地圖形相連接。
14.如權(quán)利要求12所述的高頻模塊，其特征在于上述金屬板與設(shè)置在上述主模塊上面的接地圖形相連接。
15.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于在構(gòu)成上述主模塊的多層基板中還安裝了阻抗匹配部，用于對(duì)上述第1高頻電路和上述第2高頻電路進(jìn)行阻抗匹配。
16.如權(quán)利要求1所述的高頻模塊，其特征在于上述第1高頻電路是從前端模塊部、功率放大器模塊部、合成器模塊部、LSI部、SAW濾波器模塊部所構(gòu)成的組中選擇出的至少一個(gè)電路。
17.如權(quán)利要求16所述的高頻模塊，其特征在于上述第2高頻電路是從前端模塊部、功率放大器模塊部、合成器模塊部、LSI部、SAW濾波器模塊部所構(gòu)成的組，除構(gòu)成上述第1高頻電路的電路外的組中選擇出的至少一個(gè)電路。
18.一種高頻模塊，它具有能分別插入第1和第2次模塊的第1和第2空腔，其特征在于規(guī)定的高頻電路實(shí)現(xiàn)了一體化，同時(shí)，內(nèi)部裝有阻抗匹配電路，用于對(duì)上述第1次模塊和上述第2次模塊進(jìn)行阻抗匹配。
19.如權(quán)利要求18所述的高頻模塊，其特征在于內(nèi)部還裝入阻抗匹配電路，用于對(duì)上述高頻電路和上述第1次模塊進(jìn)行阻抗匹配。
20.一種高頻模塊，其特征在于從前端模塊部、功率放大器模塊部、合成器模塊部、LSI部和SAW濾波器模塊部所構(gòu)成的組中選擇出的第1電路，與從上述組中選擇出的不同于上述第1電路的第2電路成為一體化，上述第1電路和上述第2電路中的至少一方是可插拔裝卸的。
全文摘要
一種能抑制整體合格率下降的高頻模塊。它包括有第1高頻電路，并且，至少一部分是由裝在多層基板內(nèi)的導(dǎo)體圖形構(gòu)成的主模塊、以及有第2高頻電路的次模塊，上述次模塊插入到設(shè)在上述主模塊內(nèi)的空腔內(nèi)。按照本發(fā)明，則具有第1高頻電路的主模塊和具有第2高頻電路的次模塊分別構(gòu)成單個(gè)零件。另一方面通過(guò)把次模塊插入到主模塊內(nèi)的空腔內(nèi)而形成一體化，所以，能夠只利用通過(guò)制造后的檢查而確定為合格品的主模塊和次模塊。因此，能大大提高高頻模塊整體的合格率。
文檔編號(hào)H05K1/18GK1460397SQ02800933
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者中井信也, 山下喜就, 二宮秀明 申請(qǐng)人:Tdk股份有限公司