模块基板及模块.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103973332 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 3 3 3 2 A (21)申请号 201410008629.0 (22)申请日 2014.01.08 2013-012164 2013.01.25 JP H04B 1/40(2006.01) H03H 9/72(2006.01) (71)申请人太阳诱电株式会社 地址日本东京都 (72)发明人田坂直之 竹崎徹 佐佐木健 (74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人吕俊刚 刘久亮 (54) 发明名称 模块基板及模块 (57) 摘要 模块基板及模块。一种

2、模块基板，所述模块基 板包括：多层配线基板，所述多层配线基板包括 多个配线层；以及嵌入式双工器，所述嵌入式双 工器被嵌入在所述多层配线基板中并且与所述配 线层电连接，其中所述嵌入式双工器包括支持频 带1、频带2、频带5和频带8中的至少两个频带的 双工器。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图10页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图10页 (10)申请公布号 CN 103973332 A CN 103973332 A 1/1页 2 1.一种模块基板，所述模块基板包括： 多层配线基板，所述多层配线基

3、板包括多个配线层；以及 嵌入式双工器，所述嵌入式双工器被嵌入在所述多层配线基板中并且与所述配线层电 连接，其中 所述嵌入式双工器包括支持频带1、频带2、频带5和频带8中的至少两个频带的双工 器。 2.根据权利要求1所述的模块基板，其中 所述多个配线层中的、形成在所述多层配线基板的表面上的配线层包括端子部分，所 述端子部分允许将支持频带3、频带4、频带7、频带13、频带17和频带20中的至少一个的 外部双工器安装到该端子部分上。 3.根据权利要求1所述的模块基板，其中 所述嵌入式双工器包括支持频带1和频带5、频带1和频带8、频带2和频带5或者频 带2和频带8的双工器。 4.根据权利要求1所述的模

4、块基板，其中 所述嵌入式双工器包括支持频带1、频带2、频带5和频带8中的三个频带的双工器。 5.根据权利要求4所述的模块基板，其中 支持所述三个频带的所述双工器被设置为使得第一双工器位于两个第二双工器之间， 所述两个第二双工器支持所述三个频带当中的频带彼此接近的两个频带，其余频带由所述 第一双工器支持。 6.根据权利要求4所述的模块基板，其中 所述嵌入式双工器包括支持频带1和频带2以及频带5、频带1和频带2以及频带8、 频带1和频带5以及频带8、或者频带2和频带5以及频带8的双工器。 7.根据权利要求1所述的模块基板，其中 所述嵌入式双工器包括支持频带1、频带2、频带5和频带8四个频带的双工器

5、。 8.根据权利要求7所述的模块基板，其中 支持所述四个频带的所述双工器被设置为使得支持频带5和频带8的双工器中的一个 双工器位于支持频带1和频带2的双工器之间，而支持频带1和频带2的所述双工器中的 一个位于支持频带5和频带8的所述双工器之间。 9.一种模块，所述模块包括： 根据权利要求1至8中的任一权利要求的所述模块基板。 权 利 要 求 书CN 103973332 A 1/5页 3 模块基板及模块 技术领域 0001 本发明的特定方面涉及一种模块基板及模块。 背景技术 0002 已经在诸如移动电话的移动通信设备中使用了诸如滤波器和双工器的电子部件， 以对预定频率的信号进行发送和接收。日本专

6、利申请公布No.2006-203652公开了一种模 块，该模块包括被嵌入在多层配线基板中的SAW（表面声波）滤波器，以使移动通信设备小 型化。另外，已知一种模块，该模块包括两个或更多个双工器以发送和接收具有两个或更多 个频带的信号。 0003 各个国家的用于移动通信的频率标准可能不同。因此，当模块包括两个或更多个 双工器并且所述双工器被嵌入在多层配线基板中以减小尺寸时，因为将要安装的双工器取 决于国家，所以不得不针对每个国家单独地执行嵌入电子部件的过程。因此，生产过程变得 复杂，并且生产成本由此增加。 发明内容 0004 根据本发明的一个方面，提供了一种模块基板，所述模块基板包括：多层配线基

7、板，所述多层配线基板包括多个配线层；以及嵌入式双工器，所述嵌入式双工器被嵌入在所 述多层配线基板中并且与所述配线层电连接，其中所述嵌入式双工器包括支持频带1、频带 2、频带5和频带8中的至少两个频带的双工器。 0005 根据本发明的另一个方面，提供了一种模块，所述模块包括上述模块基板。 附图说明 0006 图1是根据第一实施方式的模块的电路图； 0007 图2是根据第一实施方式的模块的示意性截面图； 0008 图3A至图3D是例示根据第一实施方式的多个双工器之间的设置关系的示意图； 0009 图4是根据第一实施方式的变型例的模块的示意性截面图； 0010 图5A至图5C是第一实施方式的变型例的

8、模块的各层的示意性平面图（第1部分）； 0011 图6A和图6B是第一实施方式的变型例的模块的各层的示意性平面图（第2部分）； 0012 图7A至图7D是例示根据第二实施方式的多个双工器之间的设置关系的示意图； 以及 0013 图8A至图8D是例示根据第三实施方式的多个双工器之间的设置关系的示意图。 具体实施方式 0014 第一实施方式 0015 图1是根据第一实施方式的模块100的电路图。模块100包括天线10、开关电路 12和高频电路14。用于各个频带的双工器20被安装在开关电路12与高频电路14之间。 说 明 书CN 103973332 A 2/5页 4 双工器20中的每一个均包括发送滤

9、波器20a和接收滤波器20b。用于对发送信号进行放大 的功率放大器22被连接在发送滤波器20a与高频电路14之间。接收滤波器20b与高频电 路14中的低噪声放大器（LNA）24连接（couple）。频带外的GSM（注册商标）Tx信号和HB/ LB信号的输出端通过功率放大器单元26和发送滤波器28而没有通过双工器20与高频电 路14连接。开关电路12对与期望的频带之间的连接进行开关。这使得能够通过公共天线 10来发送和接收多频带的信号。 0016 第一实施方式的模块100可以支持如下频带。 0017 表1 0018 名称发送频带TxMHz接收频带RxMHz分类 频带1 19201980 2110

10、2170通用频带 频带2 18501910 19301990通用频带 频带3 17101785 18051880区域性频带 频带4 17101755 21102155区域性频带 频带5 824849 869894通用频带 频带7 25002570 26202690区域性频带 频带8 880915 925960通用频带 频带13 777787 746756区域性频带 频带17 704716 734746区域性频带 频带20 832862 791821区域性频带 0019 在上表中所列出的频带当中，包括频带1（Tx：19201980MHz、Rx：2110 2170MHz）、频带2（Tx：18501

11、910MHz、Rx：19301990MHz）、频带5（Tx：824849MHz、 Rx：869894MHz）和频带8（Tx：880915MHz、Rx：925960MHz）的四个频带广泛用于 世界上许多区域，并且在下文中，将前述四个频带称为“通用频带”。 0020 相比之下，频带4（Tx：17101755MHz、Rx：21102155MHz）是目前仅在北美使 用的频带，并且频带7（Tx：25002570MHz、Rx：26202690MHz）目前仅在欧洲（EU）使用 的频带。另外，频带3（Tx：17101785MHz、Rx：18051880MHz）是用于亚太地区(APEC) 和欧洲(EU)的标准。

12、如上所述，除了在表1中所列出的频带中的四种通用频带之外的其它 频带是用于特定区域的频带，并且在下文中，将这些频带称为“区域性频带”。 0021 图2是根据第一实施方式的模块100的示意性截面图。模块100包括多层配线基 板30和被嵌入在多层配线基板30中的电子部件40。多层配线基板30包括绝缘层32a 32h和配线层34a34i。位于绝缘层32a32h的中间的绝缘层32c32f是嵌入了电 说 明 书CN 103973332 A 3/5页 5 子部件的核心层。另外，配线层34a34i中的配线层34a和34i是形成在多层配线基板 30的表面上的表面配线层，并且配线层34b34h是形成在绝缘层32a

13、32h之间的内部 配线层。配线层34经由穿过绝缘层32的配线36来互连。 0022 电子部件40包括图1所示的双工器20。在第一实施方式中，核心层32c32f形 成多层配线基板，并还将电子部件50嵌入在其它区域中。电子部件50可以是包括内置芯 片的无源元件（电感器、电容器或者电阻）或者有源元件（开关电路等）。被嵌入的电子部件 40和50与内部配线层34h等电连接（在本实施方式中，电子部件40和50可以从上表面和 下表面二者电连接）。 0023 电子部件60、62被安装在多层配线基板30的表面上。电子部件60是被制造为芯 片的电子元件，如同电子部件50那样。另外，电子部件60的一部分可以包括一个

14、或更多个 双工器，如同电子部件40所包括的那样。电子部件62是功率放大器（与图1中的附图标记 22相对应），该电子部件62被安装在表面配线层34a上，并且通过接合配线64与其它的表 面配线层34a电连接。 0024 这里，如前所述，各个国家的可用频带是不同的。当仅使用包括在被嵌入的电子部 件40中的双工器来解决这种情况时，不得不针对每个国家来改变包括在电子部件40中的 双工器的类型。另外，不得不针对每个国家单独地执行嵌入电子部件40的过程。然而，嵌 入电子部件40的过程比将电子部件安装在表面上的过程更加复杂，并且因此导致在针对 每个国家单独地执行时生产成本的增加。 0025 在第一实施方式的模

15、块100中，仅嵌入支持通用频带的双工器，并且将支持区域 性频带的双工器安装在多层配线基板30的表面上。在下文中将给出更加具体的描述。 0026 图3A至图3D是例示第一实施方式的多个双工器之间的设置关系的示意图。在多 层配线基板30的表面上，对包括在被表面安装的电子部件60中的双工器（在下文中，称为 “外部双工器”）进行安装。在多层配线基板30内部，对包括在被嵌入的电子部件40中的双 工器（在下文中，称为“嵌入式双工器”）进行安装。 0027 外部双工器60是支持区域性频带（频带3、频带4、频带7、频带13、频带17和频带 20中的至少一个）的双工器。外部双工器60可以是支持前述区域性频带中的

16、两个或更多 个频带的双工器。在这种情况下，具有不同的通带的两个或更多个双工器可以形成在单个 芯片上，或者形成在不同的芯片上。因此，外部双工器60的数量在图3中是一个，但是也可 以是两个或更多个（这应用于稍后描述的图7A至图8D）。 0028 第一实施方式安装两个双工器（40a、40b）作为嵌入式双工器。从通用频带（频带 1、频带2、频带5和频带8）中选择两个频带并且将这两个频带分配给嵌入式双工器40a和 40b。这里，如图3A图3D所示，两个频带的组合优选地为频带1和频带5、频带1和频带 8、频带2和频带5或者频带2和频带8。这是因为通带彼此接近（参见表1）的双工器容易 发生信号干扰，并且因此

17、优选的，设置通带彼此远离的双工器。 0029 如上所述，第一实施方式的模块具有这样一种结构，在该结构中，仅嵌入支持通常 在许多国家中使用的通用频带的双工器，并且外部地安装支持各个国家不同的区域性频带 的双工器。更详细地说，配线层34中的表面配线层34a包括端子部分，该端子部分允许将 外部双工器60安装到其上，并且所述外部双工器60与所述端子部分电连接。因此，在制造 阶段中，包括多层配线基板30和嵌入式双工器20的模块基板被大量生产，并且在此后的过 说 明 书CN 103973332 A 4/5页 6 程中安装外部双工器60以适于每个国家的规范。这使得能够保持其中嵌入双工器的结构 并且使模块基板

18、的制造过程标准化。因此，小型化和成本减少二者都可以被实现。另外，可 以提供能够在世界上许多国家广泛使用的模块。 0030 在第一实施方式中，多层配线基板30具有其中还可以在核心层32c32f中形成 配线层34c34f的结构，但是也可以采用其它结构。 0031 图4是根据第一实施方式的变型例的模块的示意性截面图。相同的附图标记被附 于与第一实施方式（图2）相同的部分，并且其详细描述被省略。在该实施方式的变型例中， 将铜板38嵌入在多层配线板30的核心层32c32f的一部分中。铜板38用作接地层以 及热释放图案（heat release pattern）。在核心层32c32f中没有形成在第一实施方

19、式 中描述的内部配线层34d34g，而是形成了通孔39，这些通孔39穿过其中不存在铜板38 的部分。 0032 图5A至图6B是多层配线基板30中的各层的平面图。在每一层中，通过阴影来显 示其中存在配线层34或在铜板38的区域。如图5C所示，嵌入式双工器40被嵌入在矩形 孔中，该矩形孔形成在核心层32c32f中的铜板38中。如上所述，当将铜板38嵌入在多 层配线基板30的核心层32c32f中时，可以获得对外部噪声具有强抵抗力和良好的热释 放性能的模块。 0033 第二实施方式 0034 第二实施方式安装三个嵌入式双工器。 0035 图7A至图7D是例示第二实施方式的多个双工器之间的设置关系的示

20、意图，并且 与第一实施方式中的图3A至图3D相对应。支持区域性频带的外部双工器60被安装在多 层配线基板30的表面上，并且支持通用频带的嵌入式双工器40a40c被安装在多层配线 基板30内部。在本实施方式中，从通用频带（频带1、频带2、频带5和频带8）中选择三个 频带并且对所述三个频带进行分配。 0036 这里，如图7A图7D所示，当从通用频带中选择三个频带时，通带彼此接近（频带 1和频带2、频带5和频带8）的双工器位于两端，并且通带与彼此接近的两个通带远离的其 余双工器位于通带彼此接近的两个双工器之间。即，支持频带5或频带8的双工器位于支 持频带1和频带2的双工器之间（图7A和图7C），或者

21、支持频带1或频带2的双工器位于支 持频带5和频带8的双工器之间（图7B和图7D）。这使得能够抑制由支持彼此接近的通带 的双工器所引起的信号干扰。 0037 第二实施方式也可以实现包括两个或更多个双工器的模块的小型化和成本减少， 如同第一实施方式那样。在图7A至图7D中，被安装在多层配线基板30的表面上的外部双 工器60的数量是一个，但是也可以安装两个或更多个外部双工器60。 0038 第三实施方式 0039 第三实施方式安装四个嵌入式双工器。 0040 图8A至图8D是例示根据第三实施方式的多个双工器之间的设置关系的示意图， 并且与第一实施方式中的图3A至图3D和第二实施方式的图7A至图7D相

22、对应。支持区域 性频带的外部双工器60被安装在多层配线基板30的表面上，并且支持通用频带的嵌入式 双工器40a40d被安装在多层配线基板30内部。在本实施方式中，对支持所有通用频带 （频带1、频带2、频带5和频带8）的四个双工器进行设置。 说 明 书CN 103973332 A 5/5页 7 0041 这里，如图8A图8D所示，当四个频带用作通用频带时，优选地设置双工器，使得 通带彼此接近（频带1和频带2、频带5和频带8）的双工器不位于彼此相邻的位置。更加详 细地说，支持频带5和频带8的双工器中的一个优选地位于支持频带1和频带2的双工器 之间，而支持频带1和频带2的双工器中的一个优选地位于支持

23、频带5和频带8的双工器 之间。这使得能够抑制由通带彼此接近的双工器所引起的信号干扰。 0042 第三实施方式也可以实现包括两个或更多个双工器的模块的小型化和成本减少， 如同第一实施方式那样。在图8A至图8D中，被安装在多层配线基板30的表面上的外部双 工器60的数量是一个，但是也可以安装两个或更多个外部双工器60。 0043 可以使用声波器件作为在第一至第三实施方式中所描述的双工器。所述声波器件 的示例包括使用表面声波（SAW）的谐振器、使用体声波的膜体声波谐振器（FBAR）、但是使 用Love波、边界波或者Lamb波的声波器件也可以被使用。 0044 尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是

24、应该理解，在不脱离本发明的精神 和范围的情况下，可对本发明进行各种改变、替换和更改。 说 明 书CN 103973332 A 1/10页 8 图1 说 明 书 附 图CN 103973332 A 2/10页 9 图2 说 明 书 附 图CN 103973332 A 3/10页 10 图3A 图3B 图3C 说 明 书 附 图CN 103973332 A 10 4/10页 11 图3D 说 明 书 附 图CN 103973332 A 11 5/10页 12 图4 说 明 书 附 图CN 103973332 A 12 6/10页 13 图5A 图5B 说 明 书 附 图CN 103973332 A 13 7/10页 14 图5C 图6A 说 明 书 附 图CN 103973332 A 14 8/10页 15 图6B 图7A 图7B 说 明 书 附 图CN 103973332 A 15 9/10页 16 图7C 图7D 图8A 说 明 书 附 图CN 103973332 A 16 10/10页 17 图8B 图8C 图8D 说 明 书 附 图CN 103973332 A 17