高频模块的制作方法

本发明涉及高频模块。

背景技术：

关于现有的高频模块，例如，在国际公开第2007/088732号中公开了一种复合高频元器件，其目的是可以减少元器件数量，使移动通信装置小型轻量化，简化移动通信装置的高频电路部的电路设计(专利文献1)。在专利文献1中公开的复合高频元器件具备插入至多层基板的内部且设置成在俯视多层基板时在一个方向上排列的多个螺旋状的电感器。

现有技术文献专利文献

专利文献1：国际公开第2007/088732号

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

如上述的专利文献1中所公开，已知有用作为移动通信装置的天线开关模块等的复合高频元器件。在该复合高频元器件中，为了实现装置的小型化，要求缩短多层基板的全长。一方面，若为了应对上述的要求而将多个螺旋状电感器以窄间距排列，则彼此相邻的电感器间会发生电磁耦合，从而可能无法获得足够的绝缘性(Isolation－绝缘性)。

因此，本发明的目的是解决上述的问题，提供一种既实现缩短基板的全长又在相邻的电感器间获得足够的绝缘性的高频模块。

解决技术问题的技术方案

根据本发明的1个方面的高频模块包括：具有主面的基板；以及设置于基板的多个电感器，在俯视基板的主面时，该多个电感器具有呈环状延伸的形状的环状部，并且环状部沿着规定方向呈交错状排列。多个电感器包含第一电感器、与第一电感器相邻配置的第二电感器。第一电感器的环状部包含呈直线状延伸的第一直线部。第二电感器的环状部包含第二直线部，该第二直线部在与第一直线部平行的方向上呈直线状延伸，在俯视基板的主面时，在相对于规定方向倾斜的方向上与第一直线部相对。

根据如上述所构成的高频模块，第一直线部和第二直线部在相对于规定方向倾斜的方向上相对，因此即使在沿着规定方向呈交错状排列的多个电感器间为窄间距的情况下，也容易确保环状部间的绝缘性。因此，能实现缩短基板的全长并且在相邻的电感器间获得足够的绝缘性的高频模块。

更优选地，在俯视基板的主面时，基板呈具有第一边、与第一边相交的第二边的矩形形状。规定方向是第一边延伸的方向。根据如上述构成的高频模块，能缩短在第一边延伸的方向上的基板全长，并能确保在相邻的电感器间足够的绝缘性。

更优选地，第一边的长度比第二边更长。根据如上述构成的高频模块，能缩短在成为长边的第一边延伸的方向上的基板全长，并能确保在相邻的电感器间足够的绝缘性。

根据本发明的另一个方面的高频模块包括：具有主面的基板；以及多个电感器，该多个电感器设置于基板，在俯视基板的主面时，该多个电感器具有呈环状延伸的形状的环状部。多个电感器包含第一电感器、与第一电感器相邻配置的第二电感器。第一电感器的环状部包含呈直线状延伸的第一直线部。第二电感器的环状部包含在与第一直线部不平行的方向上呈直线状延伸并与第一直线部相对的第二直线部。

根据如上述构成的高频模块，第一直线部与第二直线部设置成相互不平行，因此即使在将第一电感器和第二电感器靠近配置的情况下，也容易确保环状部间的绝缘性。因此，能实现缩短基板的全长并且在相邻的电感器间获得足够的绝缘性的高频模块。

更优选地，第一直线部和第二直线部成45°角度。根据如上述构成的高频模块，容易进一步确保环状部间的绝缘性。

更优选地，在俯视基板的主面时，多个电感器设置成环状部在一个方向上排列。根据如上述构成的高频模块，能缩短多个电感器的排列方向上的基板全长，并能确保在相邻的电感器间足够的绝缘性。

更优选地，在俯视基板的主面时，多个电感器设置成环状部沿着规定方向呈交错状排列。根据如上述构成的高频模块，能缩短环状部呈交错状排列的方向上的基板全长，并能确保在相邻的电感器间足够的绝缘性。

更优选地，高频模块还具备布线，该布线以位于第一电感器和第二电感器之间的方式设置在基板上，并且与接地电位连接。根据如上述构成的高频模块，容易确保第一电感器与第二电感器间的绝缘性。

更优选地，高频模块还具备具有多个接点的开关元件。第一电感器与第二电感器分别作为消除在多个接点间产生的容性的匹配元件，与多个接点连接。

根据如上述构成的高频模块，能在作为匹配元件设置的电感器间获得足够的绝缘性。

更优选地，基板具有层叠多个绝缘层来形成的层叠结构。在从多个绝缘层的层叠方向观察基板时，环状部具有呈环状延伸的形状。

根据如上述构成的高频模块，能实现缩短具有层叠多个绝缘层来形成的层叠结构的基板的全长，并且在相邻的电感器间获得足够的绝缘性的高频模块。

发明效果

如上述说明，根据本发明，可以提供一种实现缩短基板的全长并且在相邻的电感器间获得足够的绝缘性的高频模块。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的高频模块的剖视图。

图2是从图1的箭头II所示的方向观察得到的高频模块的立体图。

图3是将图2中的高频模块局部放大显示的立体图。

图4是示出用于比较的高频模块的立体图。

图5是示出本发明的实施方式2的高频模块的立体图。

图6是示出图5中的高频模块的第1变形例的立体图。

图7是示出图5中的高频模块的第2变形例的立体图。

图8是示出图5中的高频模块的第3变形例的立体图。

图9是示出本发明的实施方式3的高频模块的电路图。

图10是示出图9中的用双点划线X包围的范围内的高频模块的立体图。

具体实施方式

对于本发明的实施方式，参照附图进行说明。此外，以下参照的附图中，对相同或者与其相当的构件标注相同的编号。

(实施方式1)

图1是示出本发明的实施方式1的高频模块的剖视图。图2是从图1的箭头II所示的方向观察得到的高频模块的立体图。在图1中，示出沿着图2中的I-I线上的高频模块的剖面。

参照图1与图2，本实施方式的高频模块10包括基板12、设置在基板12上的多个螺旋状电感器31。

基板12由绝缘性材料形成。基板12具有主面12a。主面12a在基板12包含的多个侧面中具有最大的面积。在本实施方式中，在从正面观察基板12的主面12a时，基板12具有矩形的俯视形状(以下，将从正面观察基板12的主面12a时也简称为“俯视基板12”)。在俯视时，基板12具有长边13和与长边13相交的短边14。长边13在第一箭头102所示的方向上延伸(以下，也称为基板12的长边方向)，短边14在第一箭头102所示的方向的垂直方向即第二箭头103所示的方向上延伸。长边13与短边14分别具有长度W与长度L。短边14的长度L比长边13的长度W更短(L<W)。

基板12是具有层叠多个绝缘层21A、21B、21C、21D、21E(以下，在没有特别进行区分的情况下，称为绝缘层21)来形成的层叠结构的多层电路基板。绝缘层21利用由陶瓷或者树脂形成的绝缘性材料来形成。由树脂形成的绝缘层21的材料由例如聚酰亚胺、LCP(液晶聚合物)、PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)形成。特别是在本实施方式中，基板12由使用陶瓷材料的陶瓷基板构成。陶瓷基板可以使用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics－低温共烧陶瓷)基板或者HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics－高温共烧陶瓷)基板。在多层电路基板的表面与内部，设置由导电性材料形成的布线。

多个绝缘层21在第三箭头101所示的一个方向上层叠。绝缘层21A、绝缘层21B、绝缘层21C、绝缘层21D以及绝缘层21E按照列举的顺序从上向下排列。基板12在从该绝缘层21的层叠方向观察时，具有矩形的俯视形状。绝缘层21的层叠方向上的基板12的长度(厚度)比长边13以及短边14的长度更小。

此外，基板12也可以具有正方形的俯视形状，不限于矩形形状，还可以具有矩形以外的任意的俯视形状。基板12也不一定要具有层叠结构。

螺旋状电感器31由导电性材料形成。螺旋状电感器31由铜、银、铝、不锈钢、镍或者金等金属、或包含这些金属的合金等形成。

螺旋状电感器31具有环状部32作为其结构部位。环状部32在俯视基板12时，具有呈环状延伸的形状。在本实施方式中，环状部32具有沿着矩形(更具体而言，正方形)的四边环绕的形状(矩形的环绕形状)。

环状部32设置在基板12的内部。更具体而言，环状部32分别设置在相邻的绝缘层21的层间(绝缘层21A与绝缘层21B的层间，绝缘层21B与绝缘层21C的层间，绝缘层21C与绝缘层21D的层间，绝缘层21D与绝缘层21E的层间)。设置在各层间的环状部32彼此利用在绝缘层21的层叠方向延伸的未图示的内部过孔导体相互地连接。利用上述的结构，螺旋状电感器31整体具有沿绝缘层21的层叠方向呈螺旋(螺旋线形)状延伸的形状。

图3是将图2中的高频模块局部地放大显示的立体图。参照图1至图3，多个螺旋状电感器31设置成环状部32沿着第一箭头102所示的方向呈交错状排列(以下，也将环状部32呈交错状排列的方向称为环状部32的交错排列方向)。环状部32在沿着第二箭头103所示的方向的一个方向和反方向上交替地错开，并且作为整体沿着第一箭头102所示的方向排列。在本实施方式中，环状部32的交错排列方向与基板12的长边方向一致。更详细地说，多个螺旋状电感器31中的一部分在沿着基板12的主面12a的规定方向(基板12的长边方向(交错排列方向))上隔开间距P1地排列。而且，多个螺旋状电感器31中的剩余部分沿着基板12的主面12a在上述规定方向上隔开间距P1排列，且排列在与规定方向正交的方向上距离上述多个螺旋状电感器31中的一部分的间距P1的中央为规定距离B的位置上。

多个螺旋状电感器31中，关注作为第一电感器任选出的螺旋状电感器31P和作为第二电感器与上述螺旋状电感器31P相邻配置的螺旋状电感器31Q。螺旋状电感器31P的环状部32具有直线部32m作为其结构部位。螺旋状电感器31Q的环状部32具有直线部32n作为其结构部位。

直线部32m与直线部32n在螺旋状电感器31P与螺旋状电感器31Q之间彼此相对地设置。

直线部32m与直线部32n呈直线状延伸。直线部32m和直线部32n与环状部32构成的矩形的环绕形状中的一边对应。直线部32m与直线部32n相互平行地延伸。直线部32m与直线部32n在相对于环状部32的交错排列方向倾斜的方向上延伸。

在俯视基板12时，第四箭头106所示的直线部32m与直线部32n相对的方向是相对于第一箭头102所示的环状部32的交错排列方向倾斜的方向。即，直线部32m与直线部32n相对的方向与环状部32的交错排列方向不平行，并且与环状部32的交错排列方向不正交。

特别是在本实施方式中，具有矩形的环绕形状的环状部32以基板12的长边13与短边14为基准倾斜45°来设置。直线部32m与直线部32n相对的方向是相对于环状部32的交错排列方向倾斜45°的方向。

此外，环状部32不限于矩形的环绕形状。例如，环状部32也可以具有包含长方形、正方向、菱形在内的平行四边形的环绕形状，其在从基板12的层叠方向观察螺旋状电感器时，具有相互平行地相对的一对直线部、以及与上述的一对直线部连接并且相互平行地相对的另一对直线部。而且，环状部32也可以具有矩形以外的多边形的环绕形状。此外，在基板12的相同绝缘层上设置的彼此相邻的2个环状部32中，在2个环状部32的彼此距离最短的部分分别设置直线部32m与直线部32n。

在本实施方式中，多个螺旋状电感器31虽然配置成相邻的环状部32彼此不产生在环状部32的交错排列方向上重叠的部分，但不限于上述的结构，也可以配置成产生重叠的部分。此外，在图2与图3中，虽然利用直线相交的形状表示环状部32的角部，但在本发明中，只要环状部的至少一部分存在直线部即可，也可以将环状部的角部设为锥形或曲线形状。

图4是示出用于比较的高频模块的立体图。图4是与表示本实施方式的高频模块10的图2对应的图。

参照图4，在本比较例中，多个螺旋状电感器31设置成环状部32在基板12的长边方向排成一列。在上述的结构中，为了使高频模块小型化，若以窄间距设置多个螺旋状电感器31，则在相邻的螺旋状电感器31间环状部32彼此接近，从而难以在两者间获得足够的绝缘性。

参照图1至图3，与此相对，在本实施方式的高频模块10中，在相邻的螺旋状电感器31间，直线部32m与直线部32n在相对于环状部32的交错排列方向倾斜的方向上相对。根据上述的结构，即使在将多个螺旋状电感器31以窄间距N设置的情况下，也可以使相对的直线部32m与直线部32n相互远离来配置。由此，可以缩短环状部32的交错排列方向上的基板12的长度(本实施方式中，基板12的长边方向的长度)，并且可以在相邻的螺旋状电感器31间获得足够的绝缘性。

此外，在本实施方式中，虽然对于环状部32的交错排列方向与基板12的长边方向一致的情况进行了说明，但是本方面不限于上述的结构。例如，环状部32的交错排列方向可以与基板12的短边方向一致，也可以是相对于基板12的长边方向与短边方向倾斜的方向。

此外，在本实施方式中，对于本发明的电感器是具有沿着绝缘层21的层叠方向呈螺旋状(螺旋线形状)延伸的形状的螺旋状电感器31的情况进行了说明，但是并不限于上述的结构。例如，本实施方式的环状部32可以是设置在基板12的表层上，也可以是设置在基板12的不同层上。作为后者的结构的一个示例，假设环状部32交替地设置在图1中的绝缘层21A与绝缘层21B的层间和绝缘层21B与绝缘层21C的层间的情况。即使在该情况下，只要在俯视地对基板12进行透视的情况下环状部32排列成交错状，也适用本发明。

若对于本实施方式的高频模块10的结构进一步进行说明，则高频模块10还具有设置于基板12的接地过孔导体41。接地过孔导体41由导电性材料形成。接地过孔导体41以沿着绝缘层21的层叠方向延伸的方式贯通设置。接地过孔导体41作为与接地电位连接的布线设置在基板12上。接地过孔导体41设置在彼此相邻的螺旋状电感器31P和螺旋状电感器31Q之间。

螺旋状电感器31还具有延伸部33作为其结构部位。在俯视基板12时，延伸部33设置成从环状部32延伸出。在本实施方式中，延伸部33设置成从具有矩形的环绕形状的环状部32的角部向一个方向延伸。

螺旋状电感器31P的延伸部33和螺旋状电感器31Q的延伸部33相互之间间隔配置。螺旋状电感器31P的延伸部33和螺旋状电感器31Q的延伸部33在环状部32的交错排列方向上间隔排列。

在本实施方式中，与接地电位连接的过孔导体即接地过孔导体41设置成位于彼此相邻的螺旋状电感器31P的环状部32和螺旋状电感器31Q的环状部32之间。接地过孔导体41设置成位于彼此相邻的螺旋状电感器31P的延伸部33和螺旋状电感器31Q的延伸部33之间。

根据上述的结构，在彼此相邻的螺旋状电感器31之间设置连接至接地电位的接地过孔导体41，因此即使在以窄间距设置环状部32的情况下，也能更有效地防止相邻的螺旋状电感器31间的电磁耦合。

若对如上所说明的本发明的实施方式1的高频模块10的结构汇总说明，则本实施方式的高频模块10包括具有主面12a的基板12、以及多个作为电感器的螺旋状电感器31，该多个螺旋状电感器31设置在基板12上，且在俯视基板12的主面12a时，具有呈环状延伸的形状的环状部32，环状部32沿着规定方向呈交错状排列。多个螺旋状电感器31包含作为第一电感器的螺旋状电感器31P和与螺旋状电感器31P相邻配置的作为第二电感器的螺旋状电感器31Q。螺旋状电感器31P的环状部32包含作为呈直线状延伸的第一直线部的直线部32m。螺旋状电感器31Q的环状部32包含作为第二直线部的直线部32n，该直线部32n在与直线部32m平行的方向上呈直线状延伸，在俯视基板12的主面12a时，在相对于规定方向倾斜的方向上与直线部32m相对。

根据如上所述构成的本发明的实施方式1的高频模块10，可以缩短基板12的全长，并且可以在彼此相邻的螺旋状电感器31之间获得足够的绝缘性。

(实施方式2)

图5是示出本发明的实施方式2的高频模块的立体图。图5和在后文中说明的图6至图8与实施方式1的图3对应的图。本实施方式的高频模块与实施方式1的高频模块10相比，主要是环状部32的配置(排列)不同。以下，对于与实施方式1的高频模块10重复的结构，不重复说明

参照图5，多个螺旋状电感器31设置成环状部32在一个方向上排列。在本实施方式中，环状部32的排列方向与第一箭头102所示的基板12的长边13延伸的方向一致。

此外，环状部32的排列方向不限于基板12的长边方向与实施方式1中环状部32的交错排列方向的说明相同。

多个螺旋状电感器31中，观察任选出的螺旋状电感器31P和与该螺旋状电感器31P相邻配置的螺旋状电感器31Q。螺旋状电感器31P的环状部32具有直线部32m作为其结构部位。螺旋状电感器31Q的环状部32具有直线部32n作为其结构部位。

直线部32m与直线部32n在螺旋状电感器31P与螺旋状电感器31Q之间相对地设置。

直线部32m与直线部32n呈直线状延伸。直线部32m和直线部32n与环状部32构成的矩形的环绕形状中的彼此接近并相对的一边对应。直线部32m与直线部32n相互不平行地延伸。

在本实施方式中，具有矩形的环绕形状的螺旋状电感器31P的环状部32相对于基板12的长边13与短边14平行地设置，另一方面，具有矩形的环绕形状的螺旋状电感器31Q的环状部32以基板12的长边13与短边14为基准倾斜地设置。多个螺旋状电感器31设置成螺旋状电感器31P和螺旋状电感器31Q交替排列，其中，螺旋状电感器31P具有以基板12的长边13与短边14为基准不倾斜的环状部32，螺旋状电感器31Q具有以基板12的长边13与短边14为基准倾斜的环状部32。

由此，在本实施方式的高频模块中，在相邻的螺旋状电感器31间，直线部32m与直线部32n设置成不平行。利用上述的结构，即使在将多个螺旋状电感器31以窄间距设置的情况下，与图4中所示的比较例相比，也能减少直线部32m与直线部32n彼此接近的部位。由此，可以缩短环状部32的排列方向上的基板12的长度(本实施方式中，基板12的长边方向的长度)，并且可以在相邻的螺旋状电感器31间获得足够的绝缘性。

此外，多个螺旋状电感器31中，分别具有相互不平行的直线部32m与直线部32n的螺旋状电感器31P与螺旋状电感器31Q至少存在1组即可。

图6是示出图5中的高频模块的第1变形例的立体图。参照图6，在本变形例中，直线部32m与直线部32n成45°角度。

具有矩形的环绕形状的螺旋状电感器31Q的环状部32相对于基板12的长边13与短边14平行地设置，另一方面，具有矩形的环绕形状的螺旋状电感器31P的环状部32以基板12的长边13与短边14为基准倾斜45°来设置。多个螺旋状电感器31设置成螺旋状电感器31Q和螺旋状电感器31P交替排列，其中，螺旋状电感器31Q具有以基板12的长边13与短边14为基准不倾斜的环状部32，螺旋状电感器31P具有以基板12的长边13与短边14为基准倾斜45°的环状部32。

直线部32m以最接近直线部32n的部位作为顶点，以远离直线部32n的方式向其两侧延伸。

根据上述的结构，即使在将多个螺旋状电感器31以窄间距设置的情况下，通过将直线部32m与直线部32n彼此接近的部位减少至最小限度，从而可以更有效地防止相邻的螺旋状电感器31间的电磁耦合。

图7是示出图5中的高频模块的第2变形例的立体图。参照图7，本实施例的高频模块还具有连接至接地电位的接地过孔导体41。接地过孔导体41设置在彼此相邻的螺旋状电感器31P和螺旋状电感器31Q之间。

接地过孔导体41设置成位于彼此相邻的螺旋状电感器31P的环状部32和螺旋状电感器31Q的环状部32之间。接地过孔导体41设置成位于彼此相邻的螺旋状电感器31P的延伸部33和螺旋状电感器31Q的延伸部33之间。

根据上述的结构，在彼此相邻的螺旋状电感器31之间设置连接至接地电位的接地过孔导体41，因此在以窄间距设置环状部32的情况下，能更有效地防止相邻的螺旋状电感器31间的电磁耦合。

图8是示出图5中的高频模块的第3变形例的立体图。参照图8，在本比较例中，多个螺旋状电感器31设置成环状部32沿着第一箭头102所示的方向呈交错状排列。直线部32m与直线部32n成45°角度。

具有矩形的环绕形状的螺旋状电感器31Q的环状部32相对于基板12的长边13与短边14平行地设置，另一方面，具有矩形的环绕形状的螺旋状电感器31P的环状部32以基板12的长边13与短边14为基准倾斜45°来设置。多个螺旋状电感器31设置成螺旋状电感器31Q和螺旋状电感器31P交替地交错排列，其中，螺旋状电感器31Q具有以基板12的长边13与短边14为基准不倾斜的环状部32，螺旋状电感器31P具有以基板12的长边13与短边14为基准倾斜45°的环状部32。

本实施例的高频模块还具有连接至接地电位的接地过孔导体41。接地过孔导体41设置在彼此相邻的螺旋状电感器31P和螺旋状电感器31Q之间。

接地过孔导体41设置成位于彼此相邻的螺旋状电感器31P的延伸部33和螺旋状电感器31Q的延伸部33之间。

根据上述的结构，可以防止相邻的螺旋状电感器31间的电磁耦合，并且可以以窄间距配置环状部32。

此外，还可以对在从图5至图8中说明的螺旋状电感器31的环状部32的各种配置和排列进行适当组合，来构成新的高频模块。此外，还可以使用矩形以外的圆形和椭圆形等，将它们与矩形组合来作为环状部32的形状。

若对如上所说明的本发明的实施方式2的高频模块的结构汇总说明，则本实施方式的高频模块包括具有主面12a的基板12、以及多个螺旋状电感器31，该多个螺旋状电感器31设置在基板12上，并且在俯视基板12的主面12a时，具有呈环状延伸的形状的环状部32。多个螺旋状电感器31包含作为第一电感器的螺旋状电感器31P和与螺旋状电感器31P相邻配置的作为第二电感器的螺旋状电感器31Q。螺旋状电感器31P的环状部32包含作为呈直线状延伸的第一直线部的直线部32m。螺旋状电感器31Q的环状部32包含在与直线部32m不平行的方向上呈直线状延伸并与直线部32m相对的作为第二直线部的直线部32n。

根据如上所述构成的本发明的实施方式2的高频模块，可以缩短基板12的全长，并且可以在彼此相邻的螺旋状电感器31之间获得足够的绝缘性。

(实施方式3)

图9是示出本发明的实施方式3的高频模块的电路图。图10是示出图9中的用双点划线X包围的范围的高频模块的立体图。

参照图9与图10，本实施方式的高频模块除多个螺旋状电感器31以外，还具有开关元件51。开关元件51具有在一个方向上排列的多个接点56。

在本实施方式中，多个螺旋状电感器31分别连接至多个接点56。螺旋状电感器31作为消除在多个接点56间产生的容性的具有感应性的匹配元件。多个螺旋状电感器31设置成具备在实施方式1中说明的交错状配置的环状部32。

随着开关元件51的多端口化，输出端子52侧的阻抗呈容性。在本实施方式中，通过将实施方式1所说明的螺旋状电感器31作为匹配元件设置在基板12上，可以防止如图10中所示沿着基板12的主面的长边排列的多个输出端子52间的绝缘性的恶化，并且可以消除输出端子52的容性，从而进行匹配。

此外，在本发明中，也可以不必在多个接点56上全都设置螺旋状电感器31。此外，在本实施方式中，虽然对于将实施方式1所说明的高频模块的结构适用于多端口结构的开关元件的情况进行了说明，但是也可以同样适用实施方式2所说明的各种高频模块的结构。

本次所公开的实施方式应视作在所有方面均为例示而并非限制本发明的范围由权利要求的范围来表示，而并非由上述说明来表示，本发明的范围还包括与权利要求的范围等同的意思及范围内的所有变更。

工业上的实用性

本发明可利用于内置在移动电话中的天线模块等。

标号说明

10 高频模块

12 基板

13 长边

14 短边

21、21A、21B、21C、21D、21E 绝缘层

31、31P、31Q 螺旋状电感器

32 环状部

32m、32n 直线部

33 延伸部

41 接地过孔导体

51 开关元件

52 输出端子

56 接点