高频前端电路的制作方法

本发明涉及高频前端电路。

背景技术：

在搭载于便携式电话、智能电话等移动无线通信终端装置的高频前端电路中，例如，有时将发送频率不同的高频信号分别进行放大的多个功率放大器被构成在同一基板上。这样的高频前端电路一般来说是使多个功率放大器排他性地动作的结构。

在功率放大器的电源供给路径设置电源供给用的电感器。此外，在功率放大器的高频信号的输出路径设置匹配用的电感器。可考虑由基板上的布线来构成这些电感器，但是存在基板尺寸增大这样的课题。在下述的专利文献1中记载了将电源供给用的电感器和匹配用的电感器重叠地设置在ipd(integratedpassivedevice，集成无源器件)的分别不同的层的结构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2018/0006626号说明书

在上述的功率放大器的结构中，若由于电源供给用的电感器和匹配用的电感器电磁耦合(coupling)而相互干扰，形成了高频信号的反馈路径，则输出特性有可能劣化，例如高次谐波增大等。进而，甚至有可能造成功率放大器振荡。

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明正是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，实现一种能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时小型化的高频前端电路。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方面的高频前端电路包含：多个功率放大器；多个电源供给用电感器，分别设置在对多个所述功率放大器的电源供给路径；输出匹配电路，与多个所述功率放大器的输出端连接，所述输出匹配电路分别包含匹配用电感器；以及基板，至少设置所述电源供给用电感器以及所述匹配用电感器，所述电源供给用电感器的至少一部分包含由设置在所述基板的导体构成的电源供给用电感器布线，所述匹配用电感器的至少一部分包含由设置在所述基板的导体构成的电源供给用电感器布线，第一电源供给用电感器布线和第二匹配用电感器布线设置在所述基板的分别不同的层，其中，该第一电源供给用电感器布线设置在对多个所述功率放大器中的第一功率放大器的电源供给路径，该第二匹配用电感器布线设置在与所述第一功率放大器不同的第二功率放大器的输出匹配电路，在所述基板的俯视下，所述第一电源供给用电感器布线的至少一部分和所述第二匹配用电感器布线的至少一部分隔着绝缘层而重叠地配置。

在该结构中，能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时将高频前端电路小型化。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时小型化的高频前端电路。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的高频前端电路的外观的图。

图2是实施方式1涉及的高频前端电路的框图。

图3是示出实施方式1涉及的高频前端电路的概略结构的图。

图4a是沿着图3所示的a1-a2线的剖视图。

图4b是沿着图3所示的b1-b2线的剖视图。

图5是示出实施方式2涉及的高频前端电路的概略结构的图。

图6是示出实施方式3涉及的高频前端电路的外观的图。

图7是示出实施方式3涉及的高频前端电路的概略结构的图。

附图标记说明

1、1a、1b：高频前端电路；

2、3、3a、4：基板；

5：第一功率放大器；

6：第二功率放大器；

7：第一输出匹配电路；

8：第二输出匹配电路；

c1：第一电容器；

c2：第二电容器；

l11：第一电源供给用电感器；

l12：第二电源供给用电感器；

l21：第一匹配用电感器；

l22：第二匹配用电感器。

具体实施方式

以下，基于附图对实施方式涉及的高频前端电路进行详细地说明。另外，本发明并不被该实施方式所限定。各实施方式为例示，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合，这是不言而喻的。在实施方式2以后，省略关于与实施方式1共同的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。

(实施方式1)

图1是示出实施方式1涉及的高频前端电路的外观的图。实施方式1涉及的高频前端电路1包含基板2和基板3。

高频前端电路1能够在便携式电话、智能电话等移动无线通信终端装置中被利用于与基站收发声音、数据等各种信号。

基板2是非半导体基板。关于基板2，可例示由玻璃环氧树脂、ltcc(lowtemperatureco-firedceramic，低温共烧陶瓷)等构成的刚性基板、由液晶聚合物、聚酰亚胺树脂等构成的柔性基板。

基板3是半导体基板。关于基板3，可例示ic(integratedcircuit，集成电路)芯片(die)。

基板2与x-y平面并行。基板3与x-y平面并行。而且，从z方向观察，基板3与基板2重叠地配置。基板2具有基板3重叠的区域以上的面积。

基板2是包含多个布线层的多层基板。基板2具有多个布线层。关于各布线层，可例示铝(a1)、包含铝的合金、金(au)、包含金的合金、铜(cu)、包含铜的合金。在各布线层之间设置有绝缘体。

本实施方式中的基板3对应于本公开的“第一基板”。本实施方式中的基板2对应于本公开的“第二基板”。

图2是实施方式1涉及的高频前端电路的框图。高频前端电路1包含第一功率放大器5、第二功率放大器6、第一输出匹配电路7、以及第二输出匹配电路8。

第一功率放大器5经由第一电源供给用电感器l11被施加第一电源电压vcc1。

第二功率放大器6经由第二电源供给用电感器l12被施加第二电源电压vcc2。

第一功率放大器5将第一高频输入信号rf_in1放大，并经由第一输出匹配电路7而输出第一高频输出信号rf_out1。第一输出匹配电路7至少包含第一匹配用电感器l21和第一电容器c1。

第二功率放大器6将第二高频输入信号rf_in2放大，并经由第二输出匹配电路8而输出第二高频输出信号rf_out2。第二输出匹配电路8至少包含第二匹配用电感器l22和第二电容器c2。

在本公开中，第一功率放大器5和第二功率放大器6例如处理的频带(频段)不同，排他性地动作。即，在第一功率放大器5动作时，第二功率放大器6不动作。此外，在第二功率放大器6动作时，第一功率放大器5不动作。

另外，虽然在图2所示的例子中，例示了包含第一功率放大器5和第二功率放大器6这两个功率放大器的结构，但是不限于此。此外，关于第一输出匹配电路7以及第二输出匹配电路8的结构，只要是至少具备匹配用电感器的结构即可，并不限于上述的结构。本公开并不被功率放大器的数目以及输出匹配电路的结构所限定。

图3是示出实施方式1涉及的高频前端电路的概略结构的图。

在本实施方式中，第一功率放大器5以及第二功率放大器6设置在基板3。此外，在本实施方式中，第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、第二匹配用电感器l22、第一电容器c1、以及第二电容器c2设置在基板2。

像上述的那样，在本实施方式中，基板3是半导体基板，构成配置在基板2上的ic芯片。包含第一功率放大器5以及第二功率放大器6的ic芯片安装在作为非半导体基板的基板2上，构成了高频前端电路1。

第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、第二匹配用电感器l22、第一电容器c1、以及第二电容器c2由设置在基板2的布线层的导体构成。另外，第一电容器c1以及第二电容器c2也可以是安装在基板2的表面的表面安装部件(smd；surfacemountdevice)。此外，第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的各电感器为了实现各自所需的电感值，也可以将由设置在基板2的导体构成的电感器布线和安装在基板2的表面的smd组合起来实现。虽然在以下的说明中，对第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的各电感器分别仅由电感器布线构成的例子进行说明，但是不限于此。另外，在本公开中，电感器布线是用于有意地得到电感的布线，因此定义为在俯视下描绘曲折形状、螺旋形状、圆弧等将布线的长度有意地加长的布线、使布线宽度有意地变细的布线。

图4a是沿着图3所示的a1-a2线的剖视图。图4b是沿着图3所示的b1-b2线的剖视图。

如图4a所示，第一匹配用电感器l21和第二电源供给用电感器l12分别设置在不同的布线层，在基板2的俯视(图4a中的箭头所示方向)下，隔着绝缘层9而重叠地配置。虽然在图上，构成第一匹配用电感器l21的电感器布线和构成第二电源供给用电感器l12的电感器布线完全重叠，但是也包含至少一部分重叠的情况。

像这样，将设置在对第二功率放大器6的电源供给路径的第二电源供给用电感器l12和设置在第一功率放大器5的输出匹配电路的第一匹配用电感器l21分别设置于不同的布线层，在基板2的俯视下，隔着绝缘层9而重叠地配置，由此能够缩小基板2所占的电路面积，能够将高频前端电路1小型化。

此外，如图4b所示，第二匹配用电感器l22和第一电源供给用电感器l11分别设置在不同的布线层，在基板2的俯视(图4b中的箭头所示方向)下，隔着绝缘层9而重叠地配置。虽然在图上，构成第二匹配用电感器l22的电感器布线和构成第一电源供给用电感器l11的电感器布线完全重叠，但是也包含至少一部分重叠的情况。

像这样，将设置在对第一功率放大器5的电源供给路径的第一电源供给用电感器l11和设置在第二功率放大器6的输出匹配电路的第二匹配用电感器l22分别设置于不同的布线层，在基板2的俯视下，隔着绝缘层9而重叠地配置，由此能够缩小基板2所占的电路面积，能够将高频前端电路1小型化。

另外，第一匹配用电感器l21和第二匹配用电感器l22可以设置在相同的布线层，也可以分别设置在不同的布线层。此外，第一电源供给用电感器l11和第二电源供给用电感器l12可以设置在相同的布线层，也可以分别设置在不同的布线层。此外，也可以是第一匹配用电感器l21和第二电源供给用电感器l12设置在相同的布线层，还可以是第二匹配用电感器l22和第一电源供给用电感器l11设置在相同的布线层。

进而，在本公开中，像上述的那样，将第一功率放大器5的第一匹配用电感器l21和第二功率放大器6的第二电源供给用电感器l12重叠地配置，并将第二功率放大器6的第二匹配用电感器l22和第一功率放大器5的第一电源供给用电感器l11重叠地配置。

像上述的那样，在本公开中，是第一功率放大器5和第二功率放大器6排他性地动作的结构。因此，即使第一功率放大器5的第一匹配用电感器l21和第二功率放大器6的第二电源供给用电感器l12耦合，也不会产生由相互干扰造成的输出特性的劣化。此外，即使第二功率放大器6的第二匹配用电感器l22和第一功率放大器5的第一电源供给用电感器l11进行电磁耦合(coupling)，也不会产生由相互干扰造成的输出特性的劣化。由此，能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时将高频前端电路1小型化。

(实施方式2)

图5是示出实施方式2涉及的高频前端电路的概略结构的图。另外，对于与实施方式1相同的构成要素，标注相同的参照附图标记，并省略说明。

在本实施方式中，第一功率放大器5、第二功率放大器6、第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22设置在基板3a。

在本实施方式中，基板3a是半导体基板，构成配置在基板2上的ic芯片。包含第一功率放大器5、第二功率放大器6、第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的ic芯片安装在作为非半导体基板的基板2上，构成了高频前端电路1a。此外，在本实施方式中，第一电容器c1以及第二电容器c2设置在基板2。

本实施方式中的基板3a对应于本公开的“第一基板”。本实施方式中的基板2对应于本公开的“第二基板”。

第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21以及第二匹配用电感器l22由设置在基板3a的布线层的导体构成。另外，第一电容器c1以及第二电容器c2可以由设置在基板2的布线层的导体构成，也可以是安装在基板2的表面的smd。此外，第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的各电感器为了实现各自所需的电感值，也可以将由设置在基板3a的导体构成的电感器布线和安装在基板2的表面的smd组合起来实现。在以下的说明中，对第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的各电感器各自仅由电感器布线构成的例子进行说明，但是并不限于此。

第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的配置构造与实施方式1相同。在本实施方式中，第一匹配用电感器l21和第二电源供给用电感器l12在基板3a中分别设置在不同的布线层，在基板3a的俯视下，隔着绝缘层而重叠地配置。此外，关于第二匹配用电感器l22和第一电源供给用电感器l11也是：在基板3a中分别设置在不同的布线层，在基板3a的俯视下，隔着绝缘层而重叠地配置。虽然在图上，构成第一匹配用电感器l21的电感器布线和构成第二电源供给用电感器l12的电感器布线完全重叠，但是也包含至少一部分重叠的情况。此外，虽然在图上，构成第二匹配用电感器l22的电感器布线和构成第一电源供给用电感器l11的电感器布线完全重叠，但是也包含至少一部分重叠的情况。

在本实施方式中，也是第一功率放大器5和第二功率放大器6排他性地动作的结构。因此，即使第一功率放大器5的第一匹配用电感器l21与第二功率放大器6的第二电源供给用电感器l12耦合，也不会产生由相互干扰造成的输出特性的劣化。此外，即使第二功率放大器6的第二匹配用电感器l22与第一功率放大器5的第一电源供给用电感器l11电磁耦合(coupling)，也不会产生由相互干扰造成的输出特性的劣化。由此，与实施方式1同样地，能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时将高频前端电路1a小型化。

(实施方式3)

图6是示出实施方式3涉及的高频前端电路的外观的图。图7是示出实施方式3涉及的高频前端电路的概略结构的图。另外，对于与实施方式1、2相同的构成要素，标注相同的参照附图标记，并省略说明。

实施方式3涉及的高频前端电路1b包含基板2、基板3以及基板4。

基板4是半导体基板。关于基板4，可例示集成化无源元件(ipd；integratedpassivedevice，集成无源器件)。

基板4与x-y平面并行。而且，从z方向观察，基板4与基板2重叠地配置。基板2具有基板3以及基板4重叠的区域以上的面积。

在本实施方式中，第一功率放大器5以及第二功率放大器6设置在基板3。

在本实施方式中，基板4是半导体基板，构成配置在基板2上的ipd。包含第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的ipd安装在作为半导体基板的基板4上，构成了高频前端电路1b。此外，在本实施方式中，第一电容器c1以及第二电容器c2设置在基板2。

本实施方式中的基板3对应于本公开的“第一基板”。本实施方式中的基板4对应于本公开的“第二基板”。本实施方式中的基板2对应于本公开的“第三基板”。

第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22由设置在基板4的布线层的导体构成。另外，第一电容器c1以及第二电容器c2可以由设置在基板2的布线层的导体构成，也可以是安装在基板2的表面的smd。此外，第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的各电感器为了实现各自所需的电感值，也可以将由设置在基板4的导体构成的电感器布线和安装在基板2的表面的smd组合起来实现。在以下的说明中，对第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的各电感器各自仅由电感器布线构成的例子进行说明，但是并不限于此。

第一电源供给用电感器l11、第二电源供给用电感器l12、第一匹配用电感器l21、以及第二匹配用电感器l22的配置构造与实施方式1、2相同。在本实施方式中，第一匹配用电感器l21和第二电源供给用电感器l12在基板4中分别设置在不同的布线层，在基板4的俯视下，隔着绝缘层而重叠地配置。此外，关于第二匹配用电感器l22和第一电源供给用电感器l11也是：在基板4中分别设置在不同的布线层，在基板4的俯视下，隔着绝缘层而重叠地配置。虽然在图上，构成第一匹配用电感器l21的电感器布线和构成第二电源供给用电感器l12的电感器布线完全重叠，但是也包含至少一部分重叠的情况。此外，虽然在图上，构成第二匹配用电感器l22的电感器布线和构成第一电源供给用电感器l11的电感器布线完全重叠，但是也包含至少一部分重叠的情况。

在本实施方式中，也是第一功率放大器5和第二功率放大器6排他性地动作的结构。因此，即使第一功率放大器5的第一匹配用电感器l21和第二功率放大器6的第二电源供给用电感器l12耦合，也不会产生由相互干扰造成的输出特性的劣化。此外，即使第二功率放大器6的第二匹配用电感器l22和第一功率放大器5的第一电源供给用电感器l11电磁耦合(coupling)，也不会产生由相互干扰造成的输出特性的劣化。由此，与实施方式1、2同样地，能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时将高频前端电路1b小型化。

上述的各实施方式用于使本发明容易理解，并非用于对本发明进行限定解释。本发明能够在不脱离其主旨的情况下进行变更/改良，并且在本发明中也包含其等价物。

此外，本公开能够像上述的那样或者代替上述而采取以下的结构。

(1)本发明的一个方面的高频前端电路包含：多个功率放大器；多个电源供给用电感器，分别设置在对多个所述功率放大器的电源供给路径；输出匹配电路，与多个所述功率放大器的输出端连接，所述输出匹配电路分别包含匹配用电感器；以及基板，至少设置所述电源供给用电感器以及所述匹配用电感器，所述电源供给用电感器的至少一部分包含由设置在所述基板的导体构成的电源供给用电感器布线，所述匹配用电感器的至少一部分包含由设置在所述基板的导体构成的电源供给用电感器布线，第一电源供给用电感器布线和第二匹配用电感器布线设置在所述基板的分别不同的层，其中，该第一电源供给用电感器布线设置在对多个所述功率放大器中的第一功率放大器的电源供给路径，该第二匹配用电感器布线设置在与所述第一功率放大器不同的第二功率放大器的输出匹配电路，在所述基板的俯视下，所述第一电源供给用电感器布线的至少一部分和所述第二匹配用电感器布线的至少一部分隔着绝缘层而重叠地配置。

在该结构中，能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时将高频前端电路小型化。

(2)在上述(1)的高频前端电路中，第二电源供给用电感器布线和第一匹配用电感器布线设置在所述基板的分别不同的层，其中，该第二电源供给用电感器布线设置在对所述第二功率放大器的电源供给路径，该第一匹配用电感器布线设置在所述第一功率放大器的输出匹配电路，在所述基板的俯视下，所述第二电源供给用电感器布线的至少一部分和所述第一匹配用电感器布线的至少一部分隔着绝缘层而重叠地配置。

(3)在上述(1)的高频前端电路中，包含：第一基板，设置所述第一功率放大器以及所述第二功率放大器；以及第二基板，设置所述第一电源供给用电感器布线以及所述第二匹配用电感器布线。

(4)在上述(2)的高频前端电路中，包含：第一基板，设置所述第一功率放大器以及所述第二功率放大器；以及第二基板，设置所述第一电源供给用电感器布线、所述第一匹配用电感器布线、所述第二电源供给用电感器布线、以及所述第二匹配用电感器布线。

(5)在上述(1)的高频前端电路中，包含：第一基板，设置所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第一电源供给用电感器布线以及所述第二匹配用电感器布线；以及第二基板，配置所述第一基板。

(6)在上述(2)的高频前端电路中，包含：第一基板，设置所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第一电源供给用电感器布线、所述第一匹配用电感器布线、所述第二电源供给用电感器布线、以及所述第二匹配用电感器布线；以及第二基板，配置所述第一基板。

(7)在上述(3)至(6)中的任一个高频前端电路中，所述第一基板是半导体基板。

(8)在上述(1)的高频前端电路中，包含：第一基板，设置所述第一功率放大器以及所述第二功率放大器；第二基板，设置所述第一电源供给用电感器布线以及所述第二匹配用电感器布线；以及第三基板，配置所述第一基板以及所述第二基板。

(9)在上述(2)的高频前端电路中，包含：第一基板，设置所述第一功率放大器以及所述第二功率放大器；第二基板，设置所述第一电源供给用电感器布线、所述第一匹配用电感器布线、所述第二电源供给用电感器布线、以及所述第二匹配用电感器布线；以及第三基板，配置所述第一基板以及所述第二基板。

(10)在上述(9)的高频前端电路中，所述第一基板以及所述第二基板是半导体基板。

根据本公开，能够在抑制高频信号的输出特性的劣化的同时将高频前端电路小型化。