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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168755
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】高周波モジュール及び通信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 1/38 20150101AFI20241128BHJP
H04B 1/00 20060101ALI20241128BHJP
H01L 23/00 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
H04B1/38
H04B1/00 260
H04B1/00 257
H01L23/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085681
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100189430
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100190805
【弁理士】
【氏名又は名称】傍島 正朗
(72)【発明者】
【氏名】中嶋 礼滋
(72)【発明者】
【氏名】可児 広幸
(72)【発明者】
【氏名】竹内 壮央
【テーマコード（参考）】
5K011
【Ｆターム（参考）】
5K011AA06
5K011BA02
5K011BA03
5K011BA04
5K011DA02
5K011DA27
5K011JA01
5K011KA18
(57)【要約】
【課題】信号品質の向上と小型化とを両立する。
【解決手段】高周波モジュール１は、主面９０ａ及び９０ｂを有するモジュール基板９０と、モジュール基板９０に配置された送信フィルタ４１と、モジュール基板９０に配置された、送信フィルタ４３ａ及び受信フィルタ４３ｂを含むデュプレクサ４３と、送信フィルタ４１及びデュプレクサ４３との接続を切り替えるアンテナスイッチ５０と、送信フィルタ４１及び４３ａの接続を切り替えるスイッチ３０と、を備え、送信フィルタ４１は、ＦＤＤ用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４３ａは、第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、受信フィルタ４３ｂは、第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。
【選択図】図３Ｂ
【解決手段】高周波モジュール１は、主面９０ａ及び９０ｂを有するモジュール基板９０と、モジュール基板９０に配置された送信フィルタ４１と、モジュール基板９０に配置された、送信フィルタ４３ａ及び受信フィルタ４３ｂを含むデュプレクサ４３と、送信フィルタ４１及びデュプレクサ４３との接続を切り替えるアンテナスイッチ５０と、送信フィルタ４１及び４３ａの接続を切り替えるスイッチ３０と、を備え、送信フィルタ４１は、ＦＤＤ用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４３ａは、第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、受信フィルタ４３ｂは、第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。
【選択図】図３Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面及び当該第１主面の反対側の第２主面を有するモジュール基板と、
前記モジュール基板に配置された第１弾性波フィルタと、
前記モジュール基板に配置された、第２弾性波フィルタ及び第３弾性波フィルタを含むデュプレクサと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記デュプレクサとの接続を切り替えるアンテナスイッチと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタの接続を切り替える送信側スイッチと、
を備え、
前記第１弾性波フィルタは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第２弾性波フィルタは、前記第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第１弾性波フィルタと前記第３弾性波フィルタとは、前記第１主面側で積層されている、
高周波モジュール。
前記モジュール基板に配置された第１弾性波フィルタと、
前記モジュール基板に配置された、第２弾性波フィルタ及び第３弾性波フィルタを含むデュプレクサと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記デュプレクサとの接続を切り替えるアンテナスイッチと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタの接続を切り替える送信側スイッチと、
を備え、
前記第１弾性波フィルタは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第２弾性波フィルタは、前記第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第１弾性波フィルタと前記第３弾性波フィルタとは、前記第１主面側で積層されている、
高周波モジュール。
【請求項2】
前記送信側スイッチを介して前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタに接続された電力増幅器を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項3】
前記第１主面の平面視において、前記電力増幅器と前記第１弾性波フィルタとの距離は、前記電力増幅器と前記第２弾性波フィルタとの距離より長い、
請求項２に記載の高周波モジュール。
請求項２に記載の高周波モジュール。
【請求項4】
前記第１弾性波フィルタ、前記第３弾性波フィルタ及び前記第１主面を覆う樹脂部材と、
前記樹脂部材の表面を覆うシールド膜と、を備え、
前記第１弾性波フィルタは、前記シールド膜に接触している、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
前記樹脂部材の表面を覆うシールド膜と、を備え、
前記第１弾性波フィルタは、前記シールド膜に接触している、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項5】
前記第３弾性波フィルタは、前記モジュール基板と前記第１弾性波フィルタとの間に位置しており、
前記第１弾性波フィルタは、前記第３弾性波フィルタに対向する面とは反対側の面で前記シールド膜に接触している、
請求項４に記載の高周波モジュール。
前記第１弾性波フィルタは、前記第３弾性波フィルタに対向する面とは反対側の面で前記シールド膜に接触している、
請求項４に記載の高周波モジュール。
【請求項6】
前記送信側スイッチは、
前記電力増幅器の出力端に接続される第１共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの入力端に接続される第１選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの入力端に接続される第２選択端子と、を有し、
前記アンテナスイッチは、
アンテナに接続される第２共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの出力端に接続される第３選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの出力端及び前記第３弾性波フィルタの入力端に接続される第４選択端子と、を有し、
前記第１共通端子と前記第１選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第３選択端子に接続されて、前記第４選択端子には接続されない、
請求項２又は３に記載の高周波モジュール。
前記電力増幅器の出力端に接続される第１共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの入力端に接続される第１選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの入力端に接続される第２選択端子と、を有し、
前記アンテナスイッチは、
アンテナに接続される第２共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの出力端に接続される第３選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの出力端及び前記第３弾性波フィルタの入力端に接続される第４選択端子と、を有し、
前記第１共通端子と前記第１選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第３選択端子に接続されて、前記第４選択端子には接続されない、
請求項２又は３に記載の高周波モジュール。
【請求項7】
前記第１共通端子と前記第２選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第４選択端子に接続されて、前記第３選択端子には接続されない、
請求項６に記載の高周波モジュール。
請求項６に記載の高周波モジュール。
【請求項8】
前記第１弾性波フィルタは、パワークラス２に対応し、
前記第２弾性波フィルタは、パワークラス３に対応する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
前記第２弾性波フィルタは、パワークラス３に対応する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項9】
前記第１弾性波フィルタの耐電力は、前記第２弾性波フィルタの耐電力より高い、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項10】
前記第１弾性波フィルタのサイズは、前記第２弾性波フィルタのサイズより大きい、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項11】
前記第３弾性波フィルタは、前記モジュール基板と前記第１弾性波フィルタとの間に位置しており、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１主面の平面視において、前記第１弾性波フィルタより小さい、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
前記第３弾性波フィルタは、前記第１主面の平面視において、前記第１弾性波フィルタより小さい、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項12】
前記第３弾性波フィルタに接続された低雑音増幅器を備える、
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項13】
前記第２弾性波フィルタは、前記第１主面に配置され、
前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、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。
前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、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。
【請求項14】
前記第２弾性波フィルタ、前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、前記第１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。
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項15】
請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、
前記高周波モジュールを伝送される高周波信号を処理するよう構成された信号処理回路と、を備える、
通信装置。
前記高周波モジュールを伝送される高周波信号を処理するよう構成された信号処理回路と、を備える、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波モジュール及び通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話などの移動体通信装置では、特に、マルチバンド化の進展に伴い、部品点数が増加して通信装置が大型化することが懸念されている。特許文献１には、複数のバンドに対応するフロントエンドモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開２０１５／０１３３０６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来の技術では、複数のフィルタが必要となるため、モジュールの小型化が難しい。また、信号の同時伝送を許容する場合には、信号間のアイソレーションが十分でないと信号品質が劣化する。
【0005】
そこで、本発明は、信号品質の向上と小型化とを両立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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第１主面及び当該第１主面の反対側の第２主面を有するモジュール基板と、モジュール基板に配置された第１弾性波フィルタと、モジュール基板に配置された、第２弾性波フィルタ及び第３弾性波フィルタを含むデュプレクサと、第１弾性波フィルタ及びデュプレクサとの接続を切り替えるアンテナスイッチと、第１弾性波フィルタ及び第２弾性波フィルタの接続を切り替える送信側スイッチと、備え、第１弾性波フィルタは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、第２弾性波フィルタは、第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、第３弾性波フィルタは、第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、第１弾性波フィルタと第３弾性波フィルタとは、第１主面側で積層されている。
【0007】
本発明の一態様に係る通信装置は、上記一態様に係る高周波モジュールと、高周波モジュールを伝送される高周波信号を処理するよう構成された信号処理回路と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、信号品質の向上と小型化とを両立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ことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。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。
【0011】
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。
【0012】
以下の各図において、ｘ軸及びｙ軸は、基板の主面と平行な平面上で互いに直交する軸である。具体的には、平面視において基板が矩形状を有する場合、ｘ軸は、基板の第１辺に平行であり、ｙ軸は、基板の第１辺と直交する第２辺に平行である。また、ｚ軸は、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。
【0013】
本発明の部品配置において、「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。「Ａは平面視においてＢと重なる」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と重なることを意味する。また、「ＡがＢ及び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。
【0014】
本発明の部品配置において、「部品が基板に配置される」とは、部品が基板の主面上に配置されること、及び、部品が基板内に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、部品が基板の主面に接触して配置されることに加えて、部品が主面と接触せずに当該主面の上方に配置されること（例えば、部品が主面と接触して配置された他の部品上に積層されること）を含む。また、「部品が基板の主面に配置される」は、主面に形成された凹部に部品が配置されることを含んでもよい。「部品が基板内に配置される」とは、部品がモジュール基板内にカプセル化されることに加えて、部品の全部が基板の両主面の間に配置されているが部品の一部が基板に覆われていないこと、及び、部品の一部のみが基板内に配置されていることを含む。
【0015】
本開示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。
【0016】
また、本開示において、「ＡとＢとの距離」とは、ＡとＢとの最短距離を意味し、具体的には、Ａ内の任意の点とＢ内の任意の点とを結ぶ無数の線分のうち、最短になる線分の長さに相当する。
【0017】
また、回路部品とは、能動素子及び／又は受動素子を含む部品を意味する。つまり、回路部品には、トランジスタ又はダイオード等を含む能動部品、及び、インダクタ、トランスフォーマ、キャパシタ又は抵抗等を含む受動部品が含まれ、端子、コネクタ又は配線等を含む電気機械部品が含まれない。
【0018】
本発明において、「端子」とは、要素内の導体が終了するポイントを意味する。なお、要素間の導体のインピーダンスが十分に低い場合には、端子は、単一のポイントだけでなく、要素間の導体上の任意のポイント又は導体全体と解釈される。
【0019】
また、「平行」及び「垂直」などの要素間の関係性を示す用語、「矩形」などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、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。
【0020】
また、「ＡとＢとが積層される」とは、ＡとＢとが平面視で重なっていることを意味する。ＡとＢとは接触していてもよく、ＡとＢとの間に他の部材が介在していてもよい。
【0021】
また、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数又は順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。
【0022】
（実施の形態）
［１ 高周波モジュール１及び通信装置４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４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、本実施の形態に係る高周波モジュール１及び通信装置４の回路構成図である。
［１ 高周波モジュール１及び通信装置４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４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、本実施の形態に係る高周波モジュール１及び通信装置４の回路構成図である。
【0023】
なお、図１は、例示的な回路構成であり、通信装置４は、多種多様な回路実装及び回路技術のいずれかを使用して実装され得る。したがって、以下に提供される通信装置４の説明は、限定的に解釈されるべきではない。
【0024】
［１．１ 通信装置４の回路構成］
まず、通信装置４の回路構成について説明する。
まず、通信装置４の回路構成について説明する。
【0025】
本実施の形態に係る通信装置４は、セルラーネットワーク（モバイルネットワークともいう）におけるユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に相当し、典型的には、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ウェアラブル・デバイス等である。なお、通信装置４は、ＩｏＴ（Internet of Things）センサ・デバイス、医療／ヘルスケア・デバイス、車、無人航空機（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）（いわゆるドローン）、無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）であってもよい。また、通信装置４は、セルラーネットワークにおけるＢＳ（Base Station）として機能してもよい。
【0026】
図１に示すように、通信装置４は、高周波モジュール１と、アンテナ２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、を備える。
【0027】
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の具体的な回路構成については後述する。
【0028】
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に接続される。アンテナ２は、高周波モジュール１から出力された高周波信号（送信信号）を送信する。また、アンテナ２は、外部から高周波信号（受信信号）を受信して高周波モジュール１へ出力する。
【0029】
ＲＦＩＣ３は、高周波信号を処理するよう構成された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、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ、図示せず）へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣから入力された送信信号をアップ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高周波送信信号を、高周波モジュール１の送信経路に出力する。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、高周波モジュール１又はＢＢＩＣに実装されてもよい。
【0030】
なお、通信装置４の構成は、図１に示した例に限定されない。例えば、通信装置４は、ＢＢＩＣを備えてもよい。また、通信装置４は、複数のアンテナ２を備えてもよい。あるいは、通信装置４は、アンテナ２を備えていなくてもよい。
【0031】
［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。
次に、高周波モジュール１の回路構成について説明する。
【0032】
図１に示すように、高周波モジュール１は、電力増幅器１０と、ＰＡ制御回路１２と、低雑音増幅器２０と、スイッチ３０と、送信フィルタ４１、４２、４３ａ及び４４ａと、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５と、アンテナスイッチ５０と、整合回路６０と、アンテナ接続端子１００と、高周波入力端子１１０と、高周波出力端子１２０と、制御端子１３０と、を備える。
【0033】
アンテナ接続端子１００、高周波入力端子１１０、高周波出力端子１２０及び制御端子１３０はそれぞれ、高周波モジュール１が備える外部接続端子である。アンテナ接続端子１００は、高周波モジュール１の外部でアンテナ２に接続され、高周波モジュール１の内部でアンテナスイッチ５０の共通端子５０ａに接続される。高周波入力端子１１０は、高周波モジュール１の外部でＲＦＩＣ３に接続され、高周波モジュール１の内部で電力増幅器１０の入力端に接続される。高周波出力端子１２０は、高周波モジュール１の外部でＲＦＩＣ３に接続され、高周波モジュール１の内部で低雑音増幅器２０の出力端に接続される。制御端子１３０は、高周波モジュール１の外部でＲＦＩＣ３に接続され、高周波モジュール１の内部でＰＡ制御回路１２に接続される。
【0034】
電力増幅器１０は、ＲＦＩＣ３から出力された送信信号を増幅するよう構成されている。電力増幅器１０は、スイッチ３０を介して、送信フィルタ４１、４２、４３ａ及び４４ａに接続される。具体的には、電力増幅器１０の入力端は、高周波入力端子１１０に接続される。電力増幅器１０の出力端は、整合回路６０及びスイッチ３０を介して送信フィルタ４１、４２、４３ａ及び４４ａに接続される。
【0035】
本実施の形態では、電力増幅器１０は、複数のバンドの送信信号を増幅することができる。なお、バンドは、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のために、標準化団体など（例えば３ＧＰＰ（登録商標）、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。各実施の形態等では、通信システムとしては、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）システム、５Ｇ（5th Generation）－ＮＲ（New Radio）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。
【0036】
また、アップリンク動作バンドとは、上記バンドのうちのアップリンク用に指定された周波数範囲を意味する。また、ダウンリンク動作バンドとは、上記バンドのうちのダウンリンク用に指定された周波数範囲を意味する。
【0037】
また、電力増幅器１０は、複数のパワークラスに対応して送信信号の増幅が可能である。パワークラスとは、最大出力パワーで規定される端末の出力パワーの分類であり、パワークラスの値が小さいほど高い最大出力パワーが許容されることを示す。例えば、３ＧＰＰ（登録商標）では、パワークラス１（ＰＣ１）の最大出力パワーは３１ｄＢｍであり、パワークラス１．５（ＰＣ１．５）の最大出力パワーは２９ｄＢｍであり、パワークラス２（ＰＣ２）の最大出力パワーは２６ｄＢｍであり、パワークラス３（ＰＣ３）の最大出力パワーは２３ｄＢｍである。電力増幅器１０は、少なくともＰＣ２及びＰＣ３に対応した増幅動作が可能である。
【0038】
端末の最大出力パワーは、アンテナ端における最大出力パワーで定義される。ユーザ端末（ＵＥ）の最大出力パワーの測定は、３ＧＰＰ（登録商標）等によって定義された方法で行われる。例えば、図１において、アンテナ２における放射電力を測定することで最大出力パワーが測定される。なお、放射電力の測定の代わりに、アンテナ２の近傍に端子を設けて、その端子に計測器（例えばスペクトルアナライザなど）を接続することで、アンテナ２の最大出力パワーを測定することもできる。
【0039】
ＰＡ制御回路１２は、電力増幅器１０を制御する制御回路の一例である。具体的には、ＰＡ制御回路１２は、電力増幅器１０の動作モード（パワークラス）の切り替えを行う。例えば、ＰＡ制御回路１２は、電力増幅器１０に供給するバイアスを調整することで、送信信号が所望のパワーでアンテナ２から送信されるように送信信号の増幅を行う。
【0040】
また、ＰＡ制御回路１２は、スイッチ３０及びアンテナスイッチ５０を制御してもよい。例えば、ＰＡ制御回路１２は、電力増幅器１０の動作モードに応じて、スイッチ３０及びアンテナスイッチ５０の接続の切り替えを制御してもよい。
【0041】
低雑音増幅器２０は、アンテナ２で受信された受信信号を増幅するよう構成されている。低雑音増幅器２０は、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５に接続される。具体的には、低雑音増幅器２０の入力端は、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５の各々の出力端に接続される。低雑音増幅器２０の出力端は、高周波出力端子１２０に接続される。
【0042】
スイッチ３０は、送信側スイッチの一例であり、電力増幅器１０が出力する送信信号の伝送先を切り替えるためのスイッチである。スイッチ３０は、共通端子３０ａと、選択端子３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅと、を備える。
【0043】
共通端子３０ａは、第１共通端子の一例であり、電力増幅器１０の出力端に接続される。本実施の形態では、共通端子３０ａは、整合回路６０を介して電力増幅器１０の出力端に接続される。選択端子３０ｂは、第１選択端子の一例であり、送信フィルタ４１の入力端に接続される。選択端子３０ｃは、第１選択端子の一例であり、送信フィルタ４２の入力端に接続される。選択端子３０ｄは、第２選択端子の一例であり、送信フィルタ４３ａの入力端に接続される。選択端子３０ｅは、第２選択端子の一例であり、送信フィルタ４４ａの入力端に接続される。
【0044】
スイッチ３０は、ＳＰ４Ｔ（Single-Pole Four-Throw）型のスイッチである。共通端子３０ａは、選択端子３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅの各々に接続可能である。共通端子３０ａは、選択端子３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅのうちの１つに接続されている場合には、残りの３つには接続されない。共通端子３０ａと選択端子３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅとの接続は、電力増幅器１０の動作モード（パワークラス）、及び、送信信号のバンドに基づいて切り替えられる。接続の切り替えは、例えば、ＰＡ制御回路１２、ＲＦＩＣ３又は図示されない他の制御部等によって行われる。なお、スイッチ３０の構成は、図１に示した例には限定されない。例えば、スイッチ３０は、複数の共通端子（例えば、複数の電力増幅器に接続された共通端子）を含んでもよく、選択端子の個数も特に限定されない。
【0045】
アンテナスイッチ５０は、アンテナ２に接続される伝送経路を切り替えるためのスイッチである。アンテナスイッチ５０は、共通端子５０ａと、選択端子５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ及び５０ｅと、を備える。
【0046】
共通端子５０ａは、第２共通端子の一例であり、アンテナ接続端子１００を介してアンテナ２に接続される。選択端子５０ｂは、第３選択端子の一例であり、送信フィルタ４１の出力端に接続される。選択端子５０ｃは、第３選択端子の一例であり、送信フィルタ４２の出力端に接続される。選択端子５０ｄは、第４選択端子の一例であり、送信フィルタ４３ａ及び４４ａの各々の出力端と、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５の各々の入力端とに接続される。選択端子５０ｅは、第４選択端子の一例である。選択端子５０ｅは、例えば、図示しない他のフィルタに接続されるが、これに限定されない。例えば、選択端子５０ｅは、送信フィルタ４４ａの出力端及び受信フィルタ４４ｂの入力端、並びに／又は、受信フィルタ４５の入力端に接続されてもよい。なお、選択端子５０ｅは設けられていなくてもよい。
【0047】
アンテナスイッチ５０は、ＳＰ４Ｔ型のスイッチである。共通端子５０ａは、選択端子５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ及び５０ｅの各々に接続可能である。共通端子５０ａは、選択端子５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ及び５０ｅのうちの１つに接続されている場合には、残りの３つには接続されない。共通端子５０ａと選択端子５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ及び５０ｅとの接続は、電力増幅器１０の動作モード（パワークラス）、及び、送信信号のバンドに基づいて切り替えられる。接続の切り替えは、例えば、ＰＡ制御回路１２、ＲＦＩＣ３又は図示されない他の制御部等によって行われる。なお、アンテナスイッチ５０の構成は、図１に示した例には限定されない。例えば、アンテナスイッチ５０は、複数の共通端子（例えば、複数のアンテナに接続された共通端子）を含んでもよく、選択端子の個数も特に限定されない。
【0048】
送信フィルタ４１は、第１弾性波フィルタの一例であり、周波数分割複信（ＦＤＤ）用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有する。第１バンドは、一例として、４Ｇ－ＬＴＥのバンドＢ１又は５Ｇ－ＮＲのバンドｎ１であるが、これに限定されない。送信フィルタ４１の入力端は、スイッチ３０の選択端子３０ｂに接続される。送信フィルタ４１の出力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｂに接続される。
【0049】
なお、弾性波フィルタは、具体的には、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタである。弾性波フィルタは、複数の共振子を有し、その組み合わせによって所望の通過帯域を有するフィルタを実現している。また、弾性波フィルタは、ＢＡＷ（Bulk Acoustic Wave）フィルタであってもよい。ＢＡＷフィルタの共振子構造としては、例えば、ＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）又はＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）等が利用できる。
【0050】
送信フィルタ４２は、弾性波フィルタの一例であり、ＦＤＤ用の第２バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有する。第２バンドは、一例として、４Ｇ－ＬＴＥのバンドＢ３又は５Ｇ－ＮＲのバンドｎ３であるが、これに限定されない。送信フィルタ４２の入力端は、スイッチ３０の選択端子３０ｃに接続される。送信フィルタ４２の出力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｃに接続される。
【0051】
送信フィルタ４３ａは、第２弾性波フィルタの一例であり、ＦＤＤ用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有する。例えば、送信フィルタ４３ａの通過帯域は、送信フィルタ４１の通過帯域と同じ、又は、互いの通過帯域の少なくとも一部が重複している。送信フィルタ４３ａの入力端は、スイッチ３０の選択端子３０ｄに接続される。送信フィルタ４３ａの出力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｄに接続される。なお、送信フィルタ４３ａは、受信フィルタ４３ｂとともに、デュプレクサ４３（図３Ａ等を参照）を構成している。
【0052】
送信フィルタ４４ａは、弾性波フィルタの一例であり、ＦＤＤ用の第２バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有する。例えば、送信フィルタ４４ａの通過帯域は、送信フィルタ４２の通過帯域と同じ、又は、互いの通過帯域の少なくとも一部が重複している。送信フィルタ４４ａの入力端は、スイッチ３０の選択端子３０ｅに接続される。送信フィルタ４４ａの出力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｄに接続される。なお、送信フィルタ４４ａの出力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｅに接続されてもよい。なお、送信フィルタ４４ａは、受信フィルタ４４ｂとともに、デュプレクサ４４（図３Ａ等を参照）を構成している。
【0053】
送信フィルタ４１及び４２は、ＰＣ２に対応している。送信フィルタ４３ａ及び４４ａは、ＰＣ３に対応している。つまり、送信フィルタ４１及び４３ａは、同じアップリンク動作バンドを通過帯域として有するが、通過させる信号の最大出力パワー（パワークラス）が相違する。具体的には、送信フィルタ４１を通過する信号の最大出力パワーは、送信フィルタ４３ａを通過する信号の最大出力パワーより大きい。最大出力パワーが大きい信号を通過可能にするため、送信フィルタ４１の耐電力は、送信フィルタ４３ａの耐電力より高い。
【0054】
例えば、送信フィルタ４１のサイズは、送信フィルタ４３ａのサイズより大きい。サイズが大きくなることにより、耐電力を高めることができる。サイズは、例えば、モジュール基板９０（図３Ａ、図３Ｂ等を参照）に実装された場合において、モジュール基板９０の主面９０ａの平面視における専有面積で表される。あるいは、サイズは、体積であってもよい。
【0055】
また、送信フィルタ４１の共振子の数が、送信フィルタ４３ａの共振子の数より多くてもよい。共振子の数が多くなることにより、耐電力を高めることができる。あるいは、一般的には、ＢＡＷフィルタの耐電力がＳＡＷフィルタの耐電力より高いので、送信フィルタ４１がＢＡＷフィルタであり、送信フィルタ４３ａがＳＡＷフィルタであってもよい。また、材料、電極形状等によって、送信フィルタ４１及び４３ａの耐電力に差が設けられてもよい。
【0056】
送信フィルタ４２と送信フィルタ４４ａとも同様である。具体的には、送信フィルタ４２の耐電力は、送信フィルタ４４ａの耐電力より高い。例えば、送信フィルタ４２のサイズは、送信フィルタ４４ａのサイズより大きい。また、送信フィルタ４２の共振子の数が、送信フィルタ４４ａの共振子の数より多くてもよい。また、送信フィルタ４２がＢＡＷフィルタであり、送信フィルタ４４ａがＳＡＷフィルタであってもよい。
【0057】
受信フィルタ４３ｂは、第３弾性波フィルタの一例であり、ＦＤＤ用の第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有する。受信フィルタ４３ｂの入力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｄに接続される。受信フィルタ４３ｂの出力端は、低雑音増幅器２０の入力端に接続される。
【0058】
受信フィルタ４４ｂは、弾性波フィルタの一例であり、ＦＤＤ用の第２バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有する。受信フィルタ４４ｂの入力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｄに接続される。受信フィルタ４４ｂの出力端は、低雑音増幅器２０の入力端に接続される。なお、受信フィルタ４４ｂの入力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｅに接続されてもよい。
【0059】
受信フィルタ４５は、弾性波フィルタの一例であり、第３バンドの少なくとも一部を含む通過帯域を有する。本実施の形態では、第３バンドは、時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）用のバンドであり、例えば、４Ｇ－ＬＴＥのバンドＢ４０又は５Ｇ－ＮＲのバンドｎ４０であるが、これに限定されない。第３バンドは、ＦＤＤ用のバンドであってもよく、受信フィルタ４５は、ＦＤＤ用のバンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有してもよい。受信フィルタ４５の入力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｄに接続される。受信フィルタ４５の出力端は、低雑音増幅器２０の入力端に接続される。なお、受信フィルタ４５の入力端は、アンテナスイッチ５０の選択端子５０ｅに接続されてもよい。
【0060】
整合回路６０は、電力増幅器１０の出力インピーダンスを整合させる。整合回路６０は、例えば、インダクタ、キャパシタ及び抵抗の少なくとも１つを含んでいる。なお、インピーダンス整合を目的とした整合回路は、整合回路６０以外に設けられてもよい。例えば、整合回路は、高周波入力端子１１０と電力増幅器１０の入力端との間、低雑音増幅器２０の出力端と高周波出力端子１２０との間、及び、低雑音増幅器２０の入力端と受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５との間などに設けられていてもよい。
【0061】
なお、高周波モジュール１の構成は、図１に示した例に限定されない。例えば、高周波モジュール１は、送信フィルタ４２及び４４ａ、並びに、受信フィルタ４４ｂ及び４５を備えていなくてもよい。この場合、スイッチ３０は、選択端子３０ｃ及び３０ｅを備えていなくてもよく、アンテナスイッチ５０は、選択端子５０ｃを備えていなくてもよい。また、高周波モジュール１は、整合回路６０を備えていなくてもよい。この場合、電力増幅器１０の出力端は、スイッチ３０の共通端子３０ａに直接接続されている。
【0062】
また、高周波モジュール１は、複数の電力増幅器１０及び複数の低雑音増幅器２０を備えてもよい。例えば、複数の電力増幅器１０は、互いに異なるバンドの送信信号を増幅するよう構成される。複数の低雑音増幅器２０は、互いに異なるバンドの受信信号を増幅するよう構成される。
【0063】
あるいは、高周波モジュール１は、電力増幅器１０及び低雑音増幅器２０を備えていなくてもよい。この場合、スイッチ３０の共通端子３０ａは、高周波モジュール１が備える複数の外部接続端子のうち、高周波モジュール１の外部に設けられた電力増幅器の出力端に接続することができる外部接続端子に接続される。また、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５の各々の出力端は、高周波モジュール１が備える複数の外部接続端子のうち、高周波モジュール１の外部に設けられた低雑音増幅器の入力端に接続することができる外部接続端子に接続される。
【0064】
また、送信フィルタ４２及び４４ａ並びに受信フィルタ４４ｂ及び４５は、弾性波フィルタでなくてもよい。例えば、送信フィルタ４２及び４４ａ並びに受信フィルタ４４ｂ及び４５は、インダクタ及びキャパシタ等で構成されたＬＣフィルタであってもよい。
【0065】
［２ 動作］
続いて、本実施の形態に係る高周波モジュール１の動作について説明する。以下では、第１バンド（バンドＢ１）の信号を送受信する場合の動作を中心に説明を行う。なお、高周波モジュール１は、第２バンド（バンドＢ３）の信号を送受信する場合も、第１バンドと同様の動作を行うことができる。
続いて、本実施の形態に係る高周波モジュール１の動作について説明する。以下では、第１バンド（バンドＢ１）の信号を送受信する場合の動作を中心に説明を行う。なお、高周波モジュール１は、第２バンド（バンドＢ３）の信号を送受信する場合も、第１バンドと同様の動作を行うことができる。
【0066】
高周波モジュール１は、第１バンドの送信信号を伝送する場合に、ＰＣ２モード及びＰＣ３モードのいずれかで動作可能である。すなわち、高周波モジュール１は、状況に応じて、高い最大出力パワー（ＰＣ２モード）で送信信号をアンテナ２から送信させることが可能である。
【0067】
送信信号の最大出力パワーが高い場合、具体的には、ＰＣ２モードで高周波モジュール１が動作する場合には、発熱量の増加に伴う送信信号の品質の劣化、及び、フィルタ等の回路部品の耐電力が問題となる。このため、本実施の形態１に係る高周波モジュール１では、耐電力が高い送信フィルタ４１を設けることにより、ＰＣ２モードに対応させている。
【0068】
また、高周波モジュール１では、ＨＤ－ＦＤＤ（Half Duplex - Frequency Division Duplex）方式で送信信号の伝送を行う。具体的には、高周波モジュール１は、ＰＣ２モードの場合には、第１バンドの送信信号をＴＤＤ方式で送信し、ＰＣ３モードの場合には、第１バンドの送信信号をＦＤＤ方式で送信する。すなわち、ＰＣ３モードの場合には、第１バンドの受信信号を受信可能であるが、ＰＣ２モードの場合には、高周波モジュール１は、第１バンドの受信信号を受信しない。
【0069】
図２Ａは、本実施の形態に係る高周波モジュール１のＰＣ２モードで動作時の各スイッチの接続状態を示す回路構成図である。図２Ａに示すように、ＰＣ２モードで動作時には、スイッチ３０では、共通端子３０ａと選択端子３０ｂとが接続され、アンテナスイッチ５０では、共通端子５０ａと選択端子５０ｂとが接続される。これにより、電力増幅器１０がＰＣ２モードで増幅した第１バンドの送信信号は、耐電力の高い送信フィルタ４１を通過して、アンテナ２から送信される。
【0070】
アンテナスイッチ５０では、共通端子５０ａが選択端子５０ｄには接続されないので、低雑音増幅器２０並びに受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５は、アンテナ２から切り離された状態になる。よって、低雑音増幅器２０並びに受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５はいずれも動作しないので、これらの回路部品による発熱を抑制することができる。
【0071】
このように、ＰＣ２モードでは、主な発熱源が電力増幅器１０及び送信フィルタ４１になり、他の部品からの発熱が抑制される。発熱が抑制されることにより、送信信号の品質の劣化を抑制することができる。また、熱による影響を受けた耐電力の低下も抑制することができる。また、ＰＣ２モードでは、受信信号の受信を行わないことにより、送信経路の回路部品の発熱の影響を受けて受信信号の品質が劣化するのを抑制することができる。
【0072】
図２Ｂは、本実施の形態に係る高周波モジュール１のＰＣ３モードで動作時の各スイッチの接続状態を示す回路構成図である。図２Ｂに示すように、ＰＣ３モードで動作時には、スイッチ３０では、共通端子３０ａと選択端子３０ｄとが接続され、アンテナスイッチ５０では、共通端子５０ａと選択端子５０ｄとが接続される。これにより、電力増幅器１０がＰＣ３モードで増幅した第１バンドの送信信号は、送信フィルタ４３ａを通過して、アンテナ２から送信される。また、アンテナ２で受信された第１バンドの受信信号は、受信フィルタ４３ｂを通過して低雑音増幅器２０で増幅され、ＲＦＩＣ３へ出力される。
【0073】
なお、本実施の形態では、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５の各入力端が選択端子５０ｄに接続されているので、ＰＣ３モードでは、第１バンドの受信信号以外に、第２バンド（バンドＢ３）の受信信号及び第３バンド（バンドＢ４０）の受信信号の同時受信も可能である。
【0074】
ＰＣ３モードでは、ＰＣ２モードに比べて、電力増幅器１０及び送信フィルタ４１での発熱量が抑制される。このため、低雑音増幅器２０並びに受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５で発熱があったとしても、適切な放熱が可能である。なお、低雑音増幅器２０並びに受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５での発熱量は、通常の場合、電力増幅器１０等での発熱量に比べて小さい。よって、ＰＣ３モードでは、信号品質の劣化を抑制しながら、同時送受信が可能になる。
【0075】
［３ 実施例］
続いて、上述した回路構成を有する高周波モジュール１の具体的な実施例について説明する。
続いて、上述した回路構成を有する高周波モジュール１の具体的な実施例について説明する。
【0076】
【0077】
図３Ａ及び図３Ｂはそれぞれ、実施例１に係る高周波モジュール１Ａの平面図及び断面図である。図３Ａは、ｚ軸の正側からモジュール基板９０の主面９０ａを見た図を表している。図３Ａでは、樹脂部材９２及び９３、シールド膜９５並びに電極等の図示を省略している。また、モジュール基板９０の主面９０ｂに配置された回路部品、及び、他の回路部品とモジュール基板９０の主面９０ａとの間に配置された回路部品は、破線で表している。また、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩ－ＩＩＩ線のうち、ｘ軸に平行な部分における断面（ｘｚ断面）を表している。また、図３Ａ及び図３Ｂでは、分かりやすさを考慮して、各回路部品に“ＰＡ”等の文字を付しているが、これらの文字は実際の回路部品には付されていなくてもよい。このような図示の手法は、後述する図４Ａ～図５Ｂにおいても同様である。
【0078】
図３Ａ及び図３Ｂに示す高周波モジュール１Ａの回路構成は、図１に示した高周波モジュール１の回路構成と同じである。高周波モジュール１Ａは、モジュール基板９０と、樹脂部材９２及び９３と、シールド膜９５と、を備える。
【0079】
モジュール基板９０は、高周波モジュール１Ａを構成する回路部品を実装する基板である。モジュール基板９０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（Low Temperature Co-fired Ceramics：ＬＴＣＣ）基板、高温同時焼成セラミックス（High Temperature Co-fired Ceramics：ＨＴＣＣ）基板、部品内蔵基板、再配線層（Redistribution Layer：ＲＤＬ）を有する基板（例えば、ＲＤＬを有するＬＴＣＣ基板）、又は、プリント基板などが用いられるが、これらに限定されない。
【0080】
モジュール基板９０は、主面９０ａと、主面９０ａの反対側の主面９０ｂと、を有する。なお、モジュール基板９０の内部又は主面９０ａ若しくは９０ｂには、グランド電極層及び配線等が形成されている。グランド電極層及び配線は、例えば金属等の導電材料を用いて形成されている。図３Ａに示すように、モジュール基板９０の平面視形状は矩形状であるが、これに限定されない。
【0081】
主面９０ａ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９０ｂは、第２主面の一例であり、下面又は底面と呼ばれる場合がある。本実施例では、主面９０ａ及び９０ｂの各々に、１以上の回路部品が配置されている。つまり、モジュール基板９０は、主面９０ａ及び９０ｂの両方が回路部品の実装面として利用される両面実装基板である。
【0082】
１以上の回路部品はそれぞれ、表面実装部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）である。具体的には、回路部品は、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）、集積受動デバイス（ＩＰＤ：Integrated Passive Device）、又は、チップインダクタ若しくはチップコンデンサなどの個別受動部品などである。集積回路は、例えば、Ｓｉ基板を利用した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。あるいは、集積回路は、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。
【0083】
本実施例では、電力増幅器１０、送信フィルタ４１、４２、４３ａ及び４４ａ、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５並びに整合回路６０は、主面９０ａに配置されている。ＰＡ制御回路１２、低雑音増幅器２０、スイッチ３０及びアンテナスイッチ５０は、主面９０ｂに配置されている。
【0084】
なお、電力増幅器１０、ＰＡ制御回路１２及び低雑音増幅器２０はそれぞれ、集積回路で実現されている。また、スイッチ３０及びアンテナスイッチ５０は、１つの集積回路で実現されているが、各々に個別の集積回路で実現されてもよい。また、整合回路６０は、例えば、チップインダクタ若しくはチップコンデンサ又はＩＰＤであるが、これに限定されない。整合回路６０の少なくとも一部は、モジュール基板９０に設けられた配線によって構成されてもよい。
【0085】
図３Ｂに示すように、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。本実施例では、受信フィルタ４３ｂは、モジュール基板９０と送信フィルタ４１との間に位置している。具体的には、受信フィルタ４３ｂは、バンプ電極９４ａによってモジュール基板９０の主面９０ａに設けられた配線に電気的に接続される。なお、受信フィルタ４３ｂとモジュール基板９０の配線との電気的な接続は、バンプ電極９４ａには限定されず、平面電極、ポスト電極又はボンディングワイヤ等で行われてもよい。
【0086】
送信フィルタ４１は、受信フィルタ４３ｂを覆うように設けられている。例えば、送信フィルタ４１は、受信フィルタ４３ｂの上面（ｚ軸正側の面で、モジュール基板９０に対向する面とは反対側の面）に接触して設けられている。
【0087】
本実施例では、主面９０ａの平面視において、受信フィルタ４３ｂは、送信フィルタ４１より小さい。このため、受信フィルタ４３ｂ上に送信フィルタ４１を配置した場合、送信フィルタ４１の一部が受信フィルタ４３ｂの上面から張り出すようになる。送信フィルタ４１の張り出し部分を利用して、送信フィルタ４１とモジュール基板９０の主面９０ａに設けられた配線との電気的な接続を確保することができる。例えば、送信フィルタ４１は、ポスト電極９４ｂによってモジュール基板９０の配線に電気的に接続される。なお、送信フィルタ４１とモジュール基板９０の配線との電気的な接続は、ポスト電極９４ｂには限定されず、ボンディングワイヤ、又は、受信フィルタ４３ｂに設けられた配線若しくは貫通電極等で行われてもよい。
【0088】
送信フィルタ４１は、シールド膜９５に接触している。シールド膜９５は金属等の熱伝導率の高い材料を用いて形成されているので、送信フィルタ４１で発生する熱を、シールド膜９５を介して放熱させることができる。本実施例では、図３Ｂに示すように、送信フィルタ４１の上面（ｚ軸正側の面で、受信フィルタ４３ｂに対向する面とは反対側の面）がシールド膜９５に接触している。シールド膜９５との接触面積を増やすことができるので、熱伝導が速やかに行われ、放熱効率を高めることができる。
【0089】
このように、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとを積層して主面９０ａに配置することにより、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとを積層せずに主面９０ａに配置する場合よりも平面専有面積を減らすことができる。これにより、モジュール基板９０を小面積化することができるので、高周波モジュール１Ａの小型化を実現することができる。
【0090】
なお、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとを積層した場合には、送信信号と受信信号とのアイソレーションを確保できないと、信号品質が劣化するおそれがある。本実施例では、送信フィルタ４１はＰＣ２に対応しているので、ＰＣ２モードで送信信号を通過させる。その一方で、受信フィルタ４３ｂは、ＰＣ２モードでは受信信号を通過させない。また、受信フィルタ４３ｂが受信信号を通過させうるのは、ＰＣ３モードの場合であるが、この場合、送信フィルタ４１は送信信号を通過させない（送信フィルタ４３ａが送信信号を通過させる）。つまり、送信フィルタ４１による送信信号の通過と受信フィルタ４３ｂによる受信信号の通過とは同時には行われない。このため、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとを積層したとしても、送信信号と受信信号とのアイソレーションが問題にはならず、信号品質の劣化を抑制することができる。
【0091】
送信フィルタ４３ａは、モジュール基板９０の主面９０ａに配置されている。図３Ａに示すように、主面９０ａの平面視において、電力増幅器１０と送信フィルタ４１との距離は、電力増幅器１０と送信フィルタ４３ａとの距離より長い。簡単に言えば、送信フィルタ４１は、送信フィルタ４３ａと比較した場合に、電力増幅器１０からより遠くに配置されている。
【0092】
上述したように、送信フィルタ４３ａがＰＣ３に対応し、送信フィルタ４１がＰＣ２に対応している。このため、送信フィルタ４１の発熱量は、送信フィルタ４３ａの発熱量よりも多くなる。また、電力増幅器１０の発熱量は、ＰＣ２モードで動作時の方がＰＣ３モードで動作時よりも多くなる。
【0093】
このため、ＰＣ２モードでの発熱量が多い送信フィルタ４１と電力増幅器１０との間の距離を、送信フィルタ４３ａと電力増幅器１０との間の距離よりも長くすることにより、モジュール基板９０内での熱源を分散させることができる。ＰＣ２モードで動作時における電力増幅器１０と送信フィルタ４１との相互の熱干渉を抑制することができるので、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0094】
なお、本実施例では、電力増幅器１０と送信フィルタ４１との間に送信フィルタ４３ａが配置されているが、これには限定されない。例えば、電力増幅器１０が送信フィルタ４１と送信フィルタ４３ａとの間に配置されていてもよい。
【0095】
送信フィルタ４２及び４４ａ並びに受信フィルタ４４ｂの位置関係についても同様である。具体的には、送信フィルタ４２と受信フィルタ４４ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。より具体的には、受信フィルタ４４ｂは、送信フィルタ４２とモジュール基板９０との間に位置している。また、主面９０ａの平面視において、電力増幅器１０と送信フィルタ４２との距離は、電力増幅器１０と送信フィルタ４４ａとの距離より長い。これにより、小型化を実現することができ、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0096】
また、本実施例では、送受信のアイソレーションを高めるため、主面９０ａの平面視において、低雑音増幅器２０及び受信フィルタ４５を電力増幅器１０から離れた位置に配置している。例えば、主面９０ａをｘ軸に平行な線で２つの領域に二等分した場合、電力増幅器１０が配置される領域（ｙ軸負側の領域）と、低雑音増幅器２０及び受信フィルタ４５が配置される領域（ｙ軸正側の領域）とは、異なる領域である。これにより、送受信のアイソレーションを高めることができるので、信号品質の劣化を抑制することができる。また、発熱源を分散させることによる信号品質の劣化の抑制及び耐電力の低下の抑制という効果も得られる。
【0097】
樹脂部材９２は、主面９０ａと、主面９０ａに配置された回路部品の少なくとも１つとを覆う。具体的には、樹脂部材９２は、電力増幅器１０と、送信フィルタ４１、４２、４３ａ及び４４ａと、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５と、整合回路６０とを覆っている。なお、「ＡがＢを覆う」とは、ＡがＢの表面の一部を覆っていればよいことを意味している。例えば、樹脂部材９２は、送信フィルタ４１の上面を覆わずに側面を覆っている。
【0098】
樹脂部材９３は、主面９０ｂと、主面９０ｂに配置された回路部品の少なくとも１つとを覆う。具体的には、樹脂部材９３は、ＰＡ制御回路１２と、低雑音増幅器２０と、スイッチ３０及びアンテナスイッチ５０とを覆っている。
【0099】
樹脂部材９２及び９３は、主面９０ａ及び９０ｂに設けられた回路部品の機械強度及び耐湿性などの信頼性を確保する機能を有する。樹脂部材９２及び９３は、絶縁性の樹脂材料を用いて形成される。例えば、モジュール基板９０の主面９０ａに各回路部品を配置した後、液状樹脂を用いて、回路部品及び主面９０ａの全体をモールドする。このとき、上面を露出させる回路部品（具体的には、送信フィルタ４１）の上面も液状樹脂で覆ってよい。液状樹脂を硬化させた後、硬化した樹脂を研磨する。このとき、送信フィルタ４１の一部も同時に研磨してもよい。これにより、送信フィルタ４１の上面と、樹脂部材９２の上面とを面一にすることができるので、シールド膜９５のカバレッジを高めることができる。
【0100】
シールド膜９５は、樹脂部材９２の表面を覆う金属薄膜である。例えば、シールド膜９５は、スパッタ法等によって形成される。シールド膜９５は、樹脂部材９２の上面及び側面、モジュール基板９０の側面、並びに、樹脂部材９３の側面を連続的に覆っている。
【0101】
上述したように、シールド膜９５は、送信フィルタ４１の上面に接触しているので、送信フィルタ４１で発生する熱を効率良く放熱することができる。なお、シールド膜９５は、送信フィルタ４１の側面に接触していてもよい。また、シールド膜９５は、他の回路部品に接触していてもよい。具体的には、シールド膜９５は、電力増幅器１０の上面若しくは側面、又は、送信フィルタ４２、４３ａ若しくは４４ａの各々の上面若しくは側面に接触していてもよい。
【0102】
図示されていないが、シールド膜９５は、モジュール基板９０に設けられたグランド電極層に電気的に接続されている。これにより、シールド膜９５は、グランド電位に設定されるので、外来ノイズが高周波モジュール１Ａに含まれる回路部品に侵入することを抑制する。また、高周波モジュール１Ａに含まれる回路部品が発生させうる電磁波が、高周波モジュール１Ａ以外の他の部品に影響を与えるのを抑制することができる。
【0103】
なお、図３Ａ及び図３Ｂには示されていないが、樹脂部材９３を貫通する複数のポスト電極が設けられている。ポスト電極は、高周波モジュール１Ａが備える外部接続端子の一例である。例えば、複数のポスト電極には、図１に示したアンテナ接続端子１００、高周波入力端子１１０、高周波出力端子１２０及び制御端子１３０、並びに、グランド端子等が含まれる。複数のポスト電極はそれぞれ、高周波モジュール１Ａのｚ軸負側に配置されるマザー基板上の入出力端子及び／又はグランド端子等に接続される。
【0104】
［３．２ 実施例２］
次に、実施例２に係る高周波モジュール１Ｂについて、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。なお、以下の説明では、実施例１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
次に、実施例２に係る高周波モジュール１Ｂについて、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。なお、以下の説明では、実施例１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
【0105】
図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ、実施例２に係る高周波モジュール１Ｂの平面図及び断面図である。図４Ａは、ｚ軸の正側からモジュール基板９０の主面９０ａを見た図を表している。図４Ａでは、樹脂部材９２、シールド膜９５及び電極等の図示を省略している。また、モジュール基板９０の主面９０ｂに配置された回路部品、及び、他の回路部品とモジュール基板９０の主面９０ａとの間に配置された回路部品は、破線で表している。また、図４Ｂは、図４ＡのＩＶ－ＩＶ線のうち、ｘ軸に平行な部分における断面（ｘｚ断面）を表している。
【0106】
図４Ａ及び図４Ｂに示す高周波モジュール１Ｂの回路構成は、図１に示した高周波モジュール１の回路構成と同じである。高周波モジュール１Ｂでは、全ての回路部品がモジュール基板９０の主面９０ａに設けられている点が、実施例１に係る高周波モジュール１Ａとは主として相違する。すなわち、本実施例では、モジュール基板９０は、主面９０ａ及び９０ｂの一方のみが回路部品の実装面として利用される片面実装基板である。
【0107】
具体的には、図４Ａに示すように、電力増幅器１０、ＰＡ制御回路１２、低雑音増幅器２０、送信フィルタ４１、４２、４３ａ及び４４ａ、受信フィルタ４３ｂ、４４ｂ及び４５、整合回路６０、並びに、スイッチ３０及びアンテナスイッチ５０を含む集積回路は、主面９０ａに配置されている。
【0108】
本実施例においても、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。具体的には、受信フィルタ４３ｂは、モジュール基板９０と送信フィルタ４１との間に位置している。また、主面９０ａの平面視において、電力増幅器１０と送信フィルタ４１との距離は、電力増幅器１０と送信フィルタ４３ａとの距離より長い。これにより、小型化を実現することができ、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0109】
送信フィルタ４２と受信フィルタ４４ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。具体的には、受信フィルタ４４ｂは、モジュール基板９０と送信フィルタ４２との間に位置している。また、主面９０ａの平面視において、電力増幅器１０と送信フィルタ４２との距離は、電力増幅器１０と送信フィルタ４４ａとの距離より長い。これにより、小型化を実現することができ、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0110】
また、送信フィルタ４１及び４２はそれぞれ、シールド膜９５に接触している。具体的には、図４Ｂに示すように、送信フィルタ４１及び４２の各々の上面がシールド膜９５に接触している。これにより、放熱性を更に高めることができるので、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0111】
また、本実施例では、送受信のアイソレーションを高めるため、主面９０ａの平面視において、低雑音増幅器２０及び受信フィルタ４５を電力増幅器１０から離れた位置に配置している。例えば、主面９０ａをｙ軸に平行な線で２つの領域に二等分した場合、電力増幅器１０が配置される領域（ｘ軸正側の領域）と、低雑音増幅器２０及び受信フィルタ４５が配置される領域（ｘ軸負側の領域）とは、異なる領域である。これにより、送受信のアイソレーションを高めることができるので、信号品質の劣化を抑制することができる。また、発熱源を分散させることによる信号品質の劣化の抑制及び耐電力の低下の抑制という効果も得られる。
【0112】
［３．３ 実施例３］
次に、実施例３に係る高周波モジュール１Ｃについて、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。なお、以下の説明では、実施例１及び２との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
次に、実施例３に係る高周波モジュール１Ｃについて、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。なお、以下の説明では、実施例１及び２との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
【0113】
図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、実施例３に係る高周波モジュール１Ｃの平面図及び断面図である。図５Ａは、ｚ軸の正側からモジュール基板９０の主面９０ａを見た図を表している。図５Ａでは、樹脂部材９２、シールド膜９５及び電極等の図示を省略している。また、モジュール基板９０の主面９０ｂに配置された回路部品、及び、他の回路部品とモジュール基板９０の主面９０ａとの間に配置された回路部品は、破線で表している。また、図５Ｂは、図５ＡのＶ－Ｖ線のうち、ｘ軸に平行な部分における断面（ｘｚ断面）を表している。
【0114】
図５Ａ及び図５Ｂに示す高周波モジュール１Ｃの回路構成は、図１に示した高周波モジュール１の回路構成と同じである。高周波モジュール１Ｃでは、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとの位置関係が逆になっている点が、実施例２に係る高周波モジュール１Ｂとは主として相違する。また、送信フィルタ４２と受信フィルタ４４ｂとの位置関係も逆になっている。
【0115】
本実施例では、送信フィルタ４１が、受信フィルタ４３ｂとモジュール基板９０との間に位置している。本実施例では、送信フィルタ４１は、バンプ電極９４ａによってモジュール基板９０の主面９０ａに設けられた配線に電気的に接続される。なお、送信フィルタ４１とモジュール基板９０の配線との電気的な接続は、バンプ電極９４ａには限定されず、平面電極、ポスト電極又はボンディングワイヤ等で行われてもよい。
【0116】
受信フィルタ４３ｂは、送信フィルタ４１を覆うように設けられている。例えば、受信フィルタ４３ｂは、送信フィルタ４１の上面（ｚ軸正側の面で、モジュール基板９０に対向する面とは反対側の面）に接触して設けられている。
【0117】
本実施例では、主面９０ａの平面視において、受信フィルタ４３ｂは、送信フィルタ４１より小さい。このため、送信フィルタ４１上に受信フィルタ４３ｂを配置した場合、受信フィルタ４３ｂは、平面視において、送信フィルタ４１の上面内に配置され、送信フィルタ４１の上面からは張り出さない。このため、受信フィルタ４３ｂとモジュール基板９０の主面９０ａに設けられた配線との電気的な接続は、送信フィルタ４１の上面を利用して行われる。
【0118】
例えば、送信フィルタ４１の上面には、再配線層が設けられている。受信フィルタ４３ｂは、平面電極９４ｃによって再配線層に電気的に接続される。受信フィルタ４３ｂと再配線層との接続は、バンプ電極又はポスト電極によって行われてもよい。再配線層は、ボンディングワイヤ、送信フィルタ４１の側面に設けられた配線又は送信フィルタ４１を貫通する貫通電極等を介してモジュール基板９０の配線と電気的に接続される。これにより、受信フィルタ４３ｂとモジュール基板９０の配線とは、再配線層を利用して電気的に接続される。
【0119】
なお、受信フィルタ４３ｂとモジュール基板９０の配線との電気的な接続は、平面電極９４ｃ及び再配線層を利用する場合には限定されない。例えば、受信フィルタ４３ｂは、送信フィルタ４１から一部が張り出すように設けられてもよく、張り出した部分に接続されたポスト電極等が利用されてもよい。
【0120】
本実施例では、発熱量が大きい送信フィルタ４１がモジュール基板９０の主面９０ａに実装される。このため、モジュール基板９０を介して効率良く放熱することができる。また、受信フィルタ４３ｂの上面は、シールド膜９５に接触している。このため、受信フィルタ４３ｂで発生する熱は、シールド膜９５を利用して放熱することができる。
【0121】
なお、送信フィルタ４２と受信フィルタ４４ｂとの位置関係についても同様である。具体的には、送信フィルタ４２が、受信フィルタ４４ｂとモジュール基板９０との間に位置している。これにより、送信フィルタ４２で発生する熱を、モジュール基板９０を介して効率良く放熱することができる。
【0122】
上述した各実施例は、高周波モジュール１の具体的な実施例の一例にすぎない。例えば、樹脂部材９２及び９３、並びに、シールド膜９５は設けられていなくてもよい。
【0123】
［４ 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、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃは、主面９０ａ及び９０ｂを有するモジュール基板９０と、モジュール基板９０に配置された送信フィルタ４１と、モジュール基板９０に配置された、送信フィルタ４３ａ及び受信フィルタ４３ｂを含むデュプレクサ４３と、送信フィルタ４１及びデュプレクサ４３との接続を切り替えるアンテナスイッチ５０と、送信フィルタ４１及び４３ａの接続を切り替えるスイッチ３０と、を備え、送信フィルタ４１は、ＦＤＤ用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４３ａは、第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、受信フィルタ４３ｂは、第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃは、主面９０ａ及び９０ｂを有するモジュール基板９０と、モジュール基板９０に配置された送信フィルタ４１と、モジュール基板９０に配置された、送信フィルタ４３ａ及び受信フィルタ４３ｂを含むデュプレクサ４３と、送信フィルタ４１及びデュプレクサ４３との接続を切り替えるアンテナスイッチ５０と、送信フィルタ４１及び４３ａの接続を切り替えるスイッチ３０と、を備え、送信フィルタ４１は、ＦＤＤ用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４３ａは、第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、受信フィルタ４３ｂは、第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとは、主面９０ａ側で積層されている。
【0124】
これにより、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとが積層されているので、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとが積層されていない場合に比べて、モジュール基板９０の主面９０ａの平面専有面積を減らすことができる。これにより、モジュール基板９０を小面積化することができるので、高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃの小型化を実現することができる。
【0125】
また、送信フィルタ４１による送信信号の通過と受信フィルタ４３ｂによる受信信号の通過とを同時に行わない場合には、送信信号と受信信号とのアイソレーションが問題にはならず、信号品質の劣化を抑制することができる。このように、本実施の形態によれば、信号品質の向上と小型化とを両立することができる高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃを実現することができる。
【0126】
また、例えば、高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃは、スイッチ３０を介して送信フィルタ４１及び４３ａに接続された電力増幅器１０を備える。
【0127】
これにより、電力増幅器１０で発生する熱を考慮した放熱設計が容易になる。例えば、放熱性が高まるような部品配置や、部品間で互いの熱影響を受けにくい部品配置を行うことにより、熱の影響による信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0128】
また、例えば、主面９０ａの平面視において、電力増幅器１０と送信フィルタ４１との距離は、電力増幅器１０と送信フィルタ４３ａとの距離より長い。
【0129】
これにより、電力増幅器１０と送信フィルタ４１との距離を長く確保することができるので、相互の発熱干渉を抑制することができる。よって、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0130】
また、例えば、高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃは、送信フィルタ４１及び４３ａ並びに主面９０ａを覆う樹脂部材９２と、樹脂部材９２の表面を覆うシールド膜９５と、を備え、送信フィルタ４１は、シールド膜９５に接触している。
【0131】
これにより、送信フィルタ４１で発生する熱を、シールド膜９５を介して放熱することができる。高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃの放熱性が高まることにより、信号品質の劣化及び耐電力の低下を抑制することができる。
【0132】
また、例えば、受信フィルタ４３ｂは、モジュール基板９０と送信フィルタ４１との間に位置しており、送信フィルタ４１は、受信フィルタ４３ｂに対向する面とは反対側の面でシールド膜９５に接触している。
【0133】
これにより、シールド膜９５と送信フィルタ４１との接触面積を増やすことができるので、放熱性を更に高めることができる。
【0134】
また、例えば、スイッチ３０は、電力増幅器１０の出力端に接続される共通端子３０ａと、送信フィルタ４１の入力端に接続される選択端子３０ｂと、送信フィルタ４３ａの入力端に接続される選択端子３０ｄと、を有し、アンテナスイッチ５０は、アンテナ２に接続される共通端子５０ａと、送信フィルタ４１の出力端に接続される選択端子５０ｂと、送信フィルタ４３ａの出力端及び受信フィルタ４３ｂの入力端に接続される選択端子５０ｄと、を有し、共通端子３０ａと選択端子３０ｂとが接続された場合に、共通端子５０ａは、選択端子５０ｂに接続されて、選択端子５０ｄには接続されない。
【0135】
これにより、送信フィルタ４１が送信信号を通過させる場合には、受信フィルタ４３ｂが受信信号を通過させないようにすることができる。すなわち、送信フィルタ４１をＴＤＤ方式で利用することができる。このため、送信信号と受信信号とのアイソレーションが問題にはならず、信号品質の劣化を抑制することができる。
【0136】
また、例えば、共通端子３０ａと選択端子３０ｄとが接続された場合に、共通端子５０ａは、選択端子５０ｄに接続されて、選択端子５０ｂには接続されない。
【0137】
これにより、送信フィルタ４１が送信信号を通過させない場合には、受信フィルタ４３ｂが受信信号を通過させることができ、送信フィルタ４３ａが送信信号を通過させることができる。送信フィルタ４３ａ及び受信フィルタ４３ｂを利用した同時送受信が可能になる。
【0138】
また、例えば、送信フィルタ４１は、パワークラス２に対応し、送信フィルタ４３ａは、パワークラス３に対応する。
【0139】
これにより、ＨＤ－ＦＤＤ方式で第１バンドの信号の送受信が可能になる。ＰＣ２モードでは第１バンドの送信信号を送信し、かつ、信号の受信を行わないことにより、送信フィルタ４１と受信フィルタ４３ｂとを積層したとしても、信号品質の劣化を抑制することができる。ＰＣ３モードでは、第１バンドの同時送受信を行うことができる。
【0140】
また、例えば、送信フィルタ４１の耐電力は、送信フィルタ４３ａの耐電力より高い。
【0141】
これにより、ＰＣ２モードで増幅された送信信号のような最大出力パワーが大きい信号を、送信フィルタ４１が適切に通過させることができる。
【0142】
また、例えば、送信フィルタ４１のサイズは、送信フィルタ４３ａのサイズより大きい。
【0143】
これにより、ＰＣ２モードで増幅された送信信号のような最大出力パワーが大きい信号を、送信フィルタ４１が適切に通過させることができる。
【0144】
また、例えば、受信フィルタ４３ｂは、モジュール基板９０と送信フィルタ４１との間に位置しており、受信フィルタ４３ｂは、主面９０ａの平面視において、送信フィルタ４１より小さい。
【0145】
これにより、送信フィルタ４１は受信フィルタ４３ｂよりも外側に張り出すように設けられるので、張り出し部分を利用することで、送信フィルタ４１とモジュール基板９０の主面９０ａに設けられる配線との電気的な接続を容易に行うことができる。
【0146】
また、例えば、高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃは、受信フィルタ４３ｂに接続された低雑音増幅器２０を備える。
【0147】
これにより、送受信間のアイソレーションを考慮した放熱設計が容易になる。例えば、送信フィルタ４１及び電力増幅器１０と低雑音増幅器２０との距離を長く確保して配置することにより、アイソレーションを高めることができ、信号品質の劣化を抑制することができる。
【0148】
また、例えば、高周波モジュール１Ａでは、送信フィルタ４３ａは、主面９０ａに配置され、アンテナスイッチ５０及びスイッチ３０は、主面９０ｂに配置されている。
【0149】
これにより、モジュール基板９０の両面に回路部品を分けて配置することができるので、モジュール基板９０の小面積化を実現することができる。
【0150】
また、例えば、高周波モジュール１Ｂ又は１Ｃでは、送信フィルタ４３ａ、アンテナスイッチ５０及びスイッチ３０は、主面９０ａに配置されている。
【0151】
これにより、モジュール基板９０の片面に全ての回路部品を配置することができるので、高周波モジュール１Ｂ又は１Ｃの低背化を実現することができる。
【0152】
また、例えば、本実施の形態に係る通信装置４は、高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃと、高周波モジュール１、１Ａ、１Ｂ又は１Ｃを伝送される高周波信号を処理するよう構成されたＲＦＩＣ３と、を備える。
【0153】
これにより、信号品質の向上と小型化とを両立することができる通信装置４を実現することができる。
【0154】
（他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係る高周波モジュール及び通信装置について、実施の形態等に基づいて説明したが、本発明に係る高周波モジュールは、上記実施の形態等に限定されるものではない。上記実施の形態等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や、上記実施の形態等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や、上記高周波モジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
以上、本発明の実施の形態に係る高周波モジュール及び通信装置について、実施の形態等に基づいて説明したが、本発明に係る高周波モジュールは、上記実施の形態等に限定されるものではない。上記実施の形態等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や、上記実施の形態等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や、上記高周波モジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【0155】
例えば、上記実施の形態等に係る高周波モジュールにおいて、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いてもよい。
【0156】
また、例えば、第３弾性波フィルタは、平面視において、第１弾性波フィルタより大きくてもよい。この場合において、第１弾性波フィルタが第３弾性波フィルタの上面に積層されるときには、第１弾性波フィルタは、第３弾性波フィルタの上面に設けられた再配線層等を利用して電気的な接続を行うことができる。例えば、第３弾性波フィルタの上面に設けられた再配線層は、ボンディングワイヤ、第３弾性波フィルタの側面に設けられた配線又は第３弾性波フィルタを貫通する貫通電極を介してモジュール基板の配線と電気的に接続される。
【0157】
また、例えば、第１弾性波フィルタ及び第２弾性波フィルタが対応するパワークラスは、ＰＣ２及びＰＣ３以外のパワークラスであってもよい。第１弾性波フィルタが通過させる信号の最大出力パワーは、第２弾性波フィルタが通過させる信号の最大出力パワーより大きければよい。
【0158】
また、例えば、第１弾性波フィルタの耐電力は、第２弾性波フィルタの耐電力に等しい、又は、第２弾性波フィルタの耐電力より低くてもよい。第１弾性波フィルタが、ＰＣ２モードで増幅された信号を通過させることができればよい。サイズ及び共振子の数についても同様である。例えば、第１弾性波フィルタのサイズは、第２弾性波フィルタのサイズに等しい、又は、第２弾性波フィルタのサイズより小さくてもよい。
【0159】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【0160】
以下に、上記実施の形態に基づいて説明した高周波モジュール及び通信装置の特徴を示す。
【0161】
＜１＞
第１主面及び当該第１主面の反対側の第２主面を有するモジュール基板と、
前記モジュール基板に配置された第１弾性波フィルタと、
前記モジュール基板に配置された、第２弾性波フィルタ及び第３弾性波フィルタを含むデュプレクサと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記デュプレクサとの接続を切り替えるアンテナスイッチと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタの接続を切り替える送信側スイッチと、
を備え、
前記第１弾性波フィルタは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第２弾性波フィルタは、前記第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第１弾性波フィルタと前記第３弾性波フィルタとは、前記第１主面側で積層されている、高周波モジュール。
第１主面及び当該第１主面の反対側の第２主面を有するモジュール基板と、
前記モジュール基板に配置された第１弾性波フィルタと、
前記モジュール基板に配置された、第２弾性波フィルタ及び第３弾性波フィルタを含むデュプレクサと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記デュプレクサとの接続を切り替えるアンテナスイッチと、
前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタの接続を切り替える送信側スイッチと、
を備え、
前記第１弾性波フィルタは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）用の第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第２弾性波フィルタは、前記第１バンドのアップリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１バンドのダウンリンク動作バンドを含む通過帯域を有し、
前記第１弾性波フィルタと前記第３弾性波フィルタとは、前記第１主面側で積層されている、高周波モジュール。
【0162】
＜２＞
前記送信側スイッチを介して前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタに接続された電力増幅器を備える、＜１＞に記載の高周波モジュール。
前記送信側スイッチを介して前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタに接続された電力増幅器を備える、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0163】
＜３＞
前記第１主面の平面視において、前記電力増幅器と前記第１弾性波フィルタとの距離は、前記電力増幅器と前記第２弾性波フィルタとの距離より長い、＜１＞又は＜２＞に記載の高周波モジュール。
前記第１主面の平面視において、前記電力増幅器と前記第１弾性波フィルタとの距離は、前記電力増幅器と前記第２弾性波フィルタとの距離より長い、＜１＞又は＜２＞に記載の高周波モジュール。
【0164】
＜４＞
前記第１弾性波フィルタ、前記第３弾性波フィルタ及び前記第１主面を覆う樹脂部材と、
前記樹脂部材の表面を覆うシールド膜と、を備え、
前記第１弾性波フィルタは、前記シールド膜に接触している、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第１弾性波フィルタ、前記第３弾性波フィルタ及び前記第１主面を覆う樹脂部材と、
前記樹脂部材の表面を覆うシールド膜と、を備え、
前記第１弾性波フィルタは、前記シールド膜に接触している、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0165】
＜５＞
前記第３弾性波フィルタは、前記モジュール基板と前記第１弾性波フィルタとの間に位置しており、
前記第１弾性波フィルタは、前記第３弾性波フィルタに対向する面とは反対側の面で前記シールド膜に接触している、＜４＞に記載の高周波モジュール。
前記第３弾性波フィルタは、前記モジュール基板と前記第１弾性波フィルタとの間に位置しており、
前記第１弾性波フィルタは、前記第３弾性波フィルタに対向する面とは反対側の面で前記シールド膜に接触している、＜４＞に記載の高周波モジュール。
【0166】
＜６＞
前記送信側スイッチは、
前記電力増幅器の出力端に接続される第１共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの入力端に接続される第１選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの入力端に接続される第２選択端子と、を有し、
前記アンテナスイッチは、
アンテナに接続される第２共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの出力端に接続される第３選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの出力端及び前記第３弾性波フィルタの入力端に接続される第４選択端子と、を有し、
前記第１共通端子と前記第１選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第３選択端子に接続されて、前記第４選択端子には接続されない、＜２＞又は＜３＞に記載の高周波モジュール。
前記送信側スイッチは、
前記電力増幅器の出力端に接続される第１共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの入力端に接続される第１選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの入力端に接続される第２選択端子と、を有し、
前記アンテナスイッチは、
アンテナに接続される第２共通端子と、
前記第１弾性波フィルタの出力端に接続される第３選択端子と、
前記第２弾性波フィルタの出力端及び前記第３弾性波フィルタの入力端に接続される第４選択端子と、を有し、
前記第１共通端子と前記第１選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第３選択端子に接続されて、前記第４選択端子には接続されない、＜２＞又は＜３＞に記載の高周波モジュール。
【0167】
＜７＞
前記第１共通端子と前記第２選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第４選択端子に接続されて、前記第３選択端子には接続されない、＜６＞に記載の高周波モジュール。
前記第１共通端子と前記第２選択端子とが接続された場合に、前記第２共通端子は、前記第４選択端子に接続されて、前記第３選択端子には接続されない、＜６＞に記載の高周波モジュール。
【0168】
＜８＞
前記第１弾性波フィルタは、パワークラス２に対応し、
前記第２弾性波フィルタは、パワークラス３に対応する、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第１弾性波フィルタは、パワークラス２に対応し、
前記第２弾性波フィルタは、パワークラス３に対応する、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0169】
＜９＞
前記第１弾性波フィルタの耐電力は、前記第２弾性波フィルタの耐電力より高い、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第１弾性波フィルタの耐電力は、前記第２弾性波フィルタの耐電力より高い、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0170】
＜１０＞
前記第１弾性波フィルタのサイズは、前記第２弾性波フィルタのサイズより大きい、＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第１弾性波フィルタのサイズは、前記第２弾性波フィルタのサイズより大きい、＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0171】
＜１１＞
前記第３弾性波フィルタは、前記モジュール基板と前記第１弾性波フィルタとの間に位置しており、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１主面の平面視において、前記第１弾性波フィルタより小さい、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第３弾性波フィルタは、前記モジュール基板と前記第１弾性波フィルタとの間に位置しており、
前記第３弾性波フィルタは、前記第１主面の平面視において、前記第１弾性波フィルタより小さい、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0172】
＜１２＞
前記第３弾性波フィルタに接続された低雑音増幅器を備える、＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第３弾性波フィルタに接続された低雑音増幅器を備える、＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0173】
＜１３＞
前記第２弾性波フィルタは、前記第１主面に配置され、
前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、前記第２主面に配置されている、＜１＞～＜１２＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第２弾性波フィルタは、前記第１主面に配置され、
前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、前記第２主面に配置されている、＜１＞～＜１２＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0174】
＜１４＞
前記第２弾性波フィルタ、前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、前記第１主面に配置されている、＜１＞～＜１３＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
前記第２弾性波フィルタ、前記アンテナスイッチ及び前記送信側スイッチは、前記第１主面に配置されている、＜１＞～＜１３＞のいずれか１つに記載の高周波モジュール。
【0175】
＜１５＞
＜１＞～＜１４＞のいずれか１つに記載の高周波モジュールと、
前記高周波モジュールを伝送される高周波信号を処理するよう構成された信号処理回路と、を備える、
通信装置。
＜１＞～＜１４＞のいずれか１つに記載の高周波モジュールと、
前記高周波モジュールを伝送される高周波信号を処理するよう構成された信号処理回路と、を備える、
通信装置。
【産業上の利用可能性】
【0176】
本発明は、マルチバンド対応の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。
【符号の説明】
【0177】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 高周波モジュール
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４ 通信装置
１０ 電力増幅器
１２ ＰＡ制御回路
２０ 低雑音増幅器
３０ スイッチ
３０ａ、５０ａ 共通端子
３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ 選択端子
４１、４２、４３ａ、４４ａ 送信フィルタ
４３ｂ、４４ｂ、４５ 受信フィルタ
４３、４４ デュプレクサ
５０ アンテナスイッチ
６０ 整合回路
９０ モジュール基板
９０ａ、９０ｂ 主面
９２、９３ 樹脂部材
９４ａ バンプ電極
９４ｂ ポスト電極
９４ｃ 平面電極
９５ シールド膜
１００ アンテナ接続端子
１１０ 高周波入力端子
１２０ 高周波出力端子
１３０ 制御端子
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４ 通信装置
１０ 電力増幅器
１２ ＰＡ制御回路
２０ 低雑音増幅器
３０ スイッチ
３０ａ、５０ａ 共通端子
３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ 選択端子
４１、４２、４３ａ、４４ａ 送信フィルタ
４３ｂ、４４ｂ、４５ 受信フィルタ
４３、４４ デュプレクサ
５０ アンテナスイッチ
６０ 整合回路
９０ モジュール基板
９０ａ、９０ｂ 主面
９２、９３ 樹脂部材
９４ａ バンプ電極
９４ｂ ポスト電極
９４ｃ 平面電極
９５ シールド膜
１００ アンテナ接続端子
１１０ 高周波入力端子
１２０ 高周波出力端子
１３０ 制御端子
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】