(57)【要約】【課題】安定性が損なわれることを抑制することを可能とする。【解決手段】第１基板と、少なくとも一部が第１基板と重なる領域に配置された第２基板と、を含む。第２基板は、第１増幅回路及び第２増幅回路を含む。第１基板は、一端に信号が入力され、他端が基準電位に電気的に接続された１次巻線と、一端が第１増幅回路の入力端子に電気的に接続され、他端が第２増幅回路の入力端子に電気的に接続された２次巻線と、を含む第１トランスと、一端が第１増幅回路の出力端子に電気的に接続され、他端が第２増幅回路の出力端子に電気的に接続された１次巻線と、一端から信号を出力し、他端が基準電位に電気的に接続された２次巻線と、を含む第２トランスと、第１トランスと第２トランスとの間に列をなして並んで形成され、各々が第１主面上の配線層から基板の第２主面上の配線層まで至る、複数の第１導体と、を含む。【選択図】図４
2020028108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面と第２主面とを備え且つ複数の配線層を含む第１基板と、第１主面が前記第１基板の第１主面に対向し、前記第１基板の前記第１主面と直交する方向から視て、少なくとも一部が前記第１基板と重なる領域に配置された第２基板と、を含む電力増幅モジュールであって、
前記第２基板は、
各々が電力増幅を行う第１増幅回路及び第２増幅回路を含み、
前記第１基板は、
前記複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第１トランスであって、一端に信号が入力され、他端が第１の基準電位に電気的に接続された１次巻線と、一端が前記第１増幅回路の入力端子に電気的に接続され、他端が前記第２増幅回路の入力端子に電気的に接続された２次巻線と、を含む前記第１トランスと、
前記第１主面と直交する方向から視て前記第１トランスと重ならない位置で、前記複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第２トランスであって、一端が前記第１増幅回路の出力端子に電気的に接続され、他端が前記第２増幅回路の出力端子に電気的に接続された１次巻線と、一端から信号を出力し、他端が第２の基準電位に電気的に接続された２次巻線と、を含む前記第２トランスと、
前記第１主面と直交する方向から視て前記第１トランスと前記第２トランスとの間に列をなして並んで形成され、各々が前記第１主面上の配線層から前記第１基板の第２主面上の配線層まで至る、複数の第１導体と、
を含む、
電力増幅モジュール。
【請求項２】
第１主面と第２主面とを備え且つ複数の配線層を含む第１基板と、第１主面が前記第１基板の第１主面に対向し、前記第１基板の前記第１主面と直交する方向から視て、少なくとも一部が前記第１基板と重なる領域に配置された第２基板と、を含む電力増幅モジュールであって、
前記第２基板は、
各々が電力増幅を行う第１増幅回路及び第２増幅回路を含み、
前記第１基板は、
前記複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第１トランスであって、一端に信号が入力され、他端が第１の基準電位に電気的に接続された１次巻線と、一端が前記第１増幅回路の入力端子に電気的に接続され、他端が前記第２増幅回路の入力端子に電気的に接続された２次巻線と、を含む前記第１トランスと、
前記第１主面と直交する方向から視て前記第１トランスと重ならない位置で、前記複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第２トランスであって、一端が前記第１増幅回路の出力端子に電気的に接続され、他端が前記第２増幅回路の出力端子に電気的に接続された１次巻線と、一端から信号を出力し、他端が第２の基準電位に電気的に接続された２次巻線と、を含む前記第２トランスと、
前記第１トランスと前記第２トランスとの間に形成され、前記第１主面上の配線層から前記第１基板の第２主面上の配線層まで至る、壁状の１つの第１導体と、
を含む、
電力増幅モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第１基板の第２主面上の配線層に形成され、前記第１導体に電気的に接続されるとともに、前記第１の基準電位又は前記第２の基準電位に電気的に接続される、平面電極を更に含む、
電力増幅モジュール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第１増幅回路及び前記第２増幅回路の各々は、トランジスタを含み、
前記トランジスタの共通端子は、前記第１導体に、電気的に接続されている、
電力増幅モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第１トランスの前記２次巻線の前記一端は、前記第１増幅回路の中の前記トランジスタの入力端子に電気的に接続され、
前記第１トランスの前記２次巻線の前記他端は、前記第２増幅回路の中の前記トランジスタの入力端子に電気的に接続され、
前記第２トランスの前記１次巻線の前記一端は、前記第１増幅回路の中の前記トランジスタの出力端子に電気的に接続され、
前記第２トランスの前記１次巻線の前記他端は、前記第２増幅回路の中の前記トランジスタの出力端子に電気的に接続されている、
電力増幅モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第２基板は、
出力端子が前記第１トランスの前記一端に電気的に接続され、電力増幅した信号を前記第１トランスの前記一端に出力する、第３増幅回路を含む、
電力増幅モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第１トランスの１次巻線及び２次巻線は、前記複数の配線層の内の、前記第１主面上の配線層以外の配線層に形成されている、
電力増幅モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第１基板は、
前記第１トランスの１次巻線及び２次巻線よりも前記第２基板に近い配線層、且つ、前記第１主面と直交する方向から視て前記第１トランスの１次巻線と少なくとも一部が重なる領域に形成された、第２導体を含む、
電力増幅モジュール。
【請求項９】
請求項６に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第２基板は、
前記第１主面上、且つ、前記第１主面と直交する方向から視て前記第１トランスの１次巻線と少なくとも一部が重なる領域に形成された、第２導体を含む、
電力増幅モジュール。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の電力増幅モジュールであって、
前記第１の基準電位と前記第２の基準電位は同じである、
電力増幅モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力増幅モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信端末装置に搭載される電力増幅器では、シングルエンド信号（不平衡信号）の電力を増幅してシングルエンド信号を出力する。このような電力増幅器の構成の一例として、シングルエンド信号を第１トランスで一対の差動信号（平衡信号）に変換し、差動信号を２個のトランジスタで夫々増幅し、増幅後の差動信号を第２トランスでシングルエンド信号に変換する構成がある。この構成では、トランジスタの差動信号に対するエミッタインダクタンスがゼロとなるので、電力増幅器のゲインを容易に高めることが可能である。
【０００３】
関連する技術として、下記の特許文献１には、トランスの配置の一例が記載されている。特許文献１には、ドライバ増幅器の前段のトランスを、非半導体の基板内に配置した技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５３０１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した電力増幅器の構成において、第１トランスと第２トランスとが電磁気的に結合することにより帰還経路ができてしまうと、電力増幅器の安定性（Ｋファクター）が損なわれ、更に電力増幅器が発振にまで至ってしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、第１トランスと第２トランスの結合を抑制することで、電力増幅器の安定性（Ｋファクター）が損なわれることを抑制することを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面の電力増幅モジュールは、第１主面と第２主面とを備え且つ複数の配線層を含む第１基板と、第１主面が第１基板の第１主面に対向し、第１基板の第１主面と直交する方向から視て、少なくとも一部が第１基板と重なる領域に配置された第２基板と、を含む。第２基板は、各々が電力増幅を行う第１増幅回路及び第２増幅回路を含む。第１基板は、複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第１トランスであって、一端に信号が入力され、他端が基準電位に電気的に接続された１次巻線と、一端が第１増幅回路の入力端子に電気的に接続され、他端が第２増幅回路の入力端子に電気的に接続された２次巻線と、を含む第１トランスと、第１主面と直交する方向から視て第１トランスと重ならない位置で、複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第２トランスであって、一端が第１増幅回路の出力端子に電気的に接続され、他端が第２増幅回路の出力端子に電気的に接続された１次巻線と、一端から信号を出力し、他端が基準電位に電気的に接続された２次巻線と、を含む第２トランスと、第１主面と直交する方向から視て第１トランスと第２トランスとの間に列をなして並んで形成され、各々が第１主面上の配線層から基板の第２主面上の配線層まで至る、複数の第１導体と、を含む。
【０００８】
本発明の一側面の電力増幅モジュールは、第１主面と第２主面とを備え且つ複数の配線層を含む第１基板と、第１主面が第１基板の第１主面に対向し、第１基板の第１主面と直交する方向から視て、少なくとも一部が第１基板と重なる領域に配置された第２基板と、を含む。第２基板は、各々が電力増幅を行う第１増幅回路及び第２増幅回路を含む。第１基板は、複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第１トランスであって、一端に信号が入力され、他端が第１の基準電位に電気的に接続された１次巻線と、一端が第１増幅回路の入力端子に電気的に接続され、他端が第２増幅回路の入力端子に電気的に接続された２次巻線と、を含む第１トランスと、第１主面と直交する方向から視て第１トランスと重ならない位置で、複数の配線層のうちの１つ又は複数の配線層に形成された第２トランスであって、一端が第１増幅回路の出力端子に電気的に接続され、他端が第２増幅回路の出力端子に電気的に接続された１次巻線と、一端から信号を出力し、他端が第２の基準電位に電気的に接続された２次巻線と、を含む第２トランスと、第１トランスと第２トランスとの間に形成され、第１主面上の配線層から第１基板の第２主面上の配線層まで至る、壁状の１つの第１導体と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定性（Ｋファクター）が損なわれることを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の電力増幅モジュールの外観を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の電力増幅モジュールの回路図である。
【図３】第１の実施の形態の電力増幅モジュールの増幅回路の回路図である。
【図４】第１の実施の形態の電力増幅モジュールを主面と直交する方向（Ｚ軸）から視た透視図である。
【図５】第１の実施の形態の電力増幅モジュールのＡ−Ｂから見た断面透視図である。
【図６】第１の実施の形態の電力増幅モジュールのＣ−Ｄから見た断面透視図である。
【図７】第２の実施の形態の電力増幅モジュールの回路図である。
【図８】第２の実施の形態の電力増幅モジュールを主面と直交する方向（Ｚ軸）から視た透視図である。
【図９】第２の実施の形態の電力増幅モジュールを主面と直交する方向（Ｚ軸）から視た透視図である。
【図１０】第２の実施の形態の電力増幅モジュールのＡ−Ｂから見た断面透視図である。
【図１１】第２の実施の形態の変形例の電力増幅モジュールのＥ−Ｆから見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の電力増幅モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２の実施の形態以降では第１の実施の形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施の形態毎には逐次言及しない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の電力増幅モジュールの外観を示す図である。電力増幅モジュール１は、第１基板２と、第２基板３と、を含む。
【００１３】
電力増幅モジュール１は、携帯電話装置で例示される移動体通信装置において、音声、データ等の各種信号を基地局と送受信するために利用可能である。
【００１４】
第１基板２は、非半導体の基板である。第１基板２は、ガラスエポキシ樹脂やＬＴＣＣ（Low  Temperature  Co-fired  Ceramic）などから構成されるリジッド基板や、液晶ポリマーやポリイミド樹脂などから構成されるフレキシブル基板が例示される。第２基板３は、半導体基板である。第２基板３は、ＩＣ（Integrated  Circuit）チップ（ダイ）が例示される。
【００１５】
第１基板２の第１主面２ａ及び第２主面２ｂは、Ｘ−Ｙ平面に並行している。第２基板３の第１主面３ａ及び第２主面３ｂも、Ｘ−Ｙ平面に並行している。そして、Ｚ方向から視て、第２基板３は、第１基板２に重ねて配置されている。第１基板２は、第２基板３が重なる領域以上の面積を有している。第２基板３の第１主面３ａは、第１基板２の第１主面２ａに対向している。
【００１６】
なお、図１では、第２基板３の全部が第１基板２に重なっているが、本開示はこれに限定されない。第２基板３の少なくとも一部が第１基板２に重なっていれば良い。
【００１７】
第１基板２は、複数の配線層を含む、多層基板である。第１基板２は、第１主面２ａから第２主面２ｂに向かって、第１配線層から第Ｎ配線層（Ｎは、２以上の自然数）の配線層を有する。各配線層は、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムを含む合金、金（Ａｕ）、金を含む合金、銅（Ｃｕ）、銅を含む合金が例示される。各配線層の間には、絶縁体が設けられている。
【００１８】
第１配線層は、第１主面２ａ上に形成されている。第Ｎ配線層は、第２主面２ｂ上に形成されている。第２主面２ｂの全面には、第Ｎ配線層である、平板状（プレート状）の平面電極が形成されている。平面電極は、基準電位に電気的に接続される。基準電位は、接地電位が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【００１９】
図２は、第１の実施の形態の電力増幅モジュールの回路図である。電力増幅モジュール１は、第１トランス４と、第１増幅回路５と、第２増幅回路６と、第２トランス７と、を含む。
【００２０】
第１トランス４及び第２トランス７は、第１基板２に形成されている。第１増幅回路５及び第２増幅回路６は、第２基板３に形成されている。
【００２１】
第１トランス４の１次巻線１１の一端１１ａには、シングルエンドの信号Ｓ１が入力される。第１トランス４の１次巻線１１の他端１１ｂは、第１の基準電位に電気的に接続される。
【００２２】
信号Ｓ１の周波数は、数百メガヘルツ（ＭＨｚ）から数十ギガヘルツ（ＧＨｚ）程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。例えば、ＧＳＭ（登録商標）（global  system  for  mobile  communications）の９００ＭＨｚ帯では、８７０ＭＨｚから９６０ＭＨｚ程度が例示される。また、ＧＳＭ（登録商標）の１．９ＧＨｚ帯では、１８５０ＭＨｚから１９９０ＭＨｚ程度が例示される。
【００２３】
第１トランス４の２次巻線１２の一端１２ａは、第１増幅回路５の入力端子に電気的に接続されている。第１トランス４の２次巻線１２の他端１２ｂは、第２増幅回路６の入力端子に電気的に接続されている。第１トランス４の２次巻線１２の中間タップ１２ｃは、基準電位に電気的に接続される。
【００２４】
つまり、第１トランス４は、シングルエンドの信号Ｓ１を一対の差動信号である信号Ｓ２及びＳ３に変換して、第１増幅回路５及び第２増幅回路６に出力する。
【００２５】
第１増幅回路５は、信号Ｓ２を電力増幅して、信号Ｓ４を出力する。第２増幅回路６は、信号Ｓ３を電力増幅して、信号Ｓ５を出力する。
【００２６】
第２トランス７の１次巻線１４の一端１４ａは、第１増幅回路５の出力端子に電気的に接続されている。第２トランス７の１次巻線１４の他端１４ｂは、第２増幅回路６の出力端子に電気的に接続されている。第２トランス７の１次巻線１４の中間タップ１４ｃは、基準電位に電気的に接続される。
【００２７】
第２トランス７の２次巻線１５の一端１５ａからは、シングルエンドの信号Ｓ６が出力される。第２トランス７の２次巻線１５の他端１５ｂは、第２の基準電位に電気的に接続される。
【００２８】
つまり、第２トランス７は、一対の差動信号である信号Ｓ４及びＳ５をシングルエンドの信号Ｓ６に変換して、出力する。
【００２９】
なお、電力増幅モジュール１は、多段増幅回路に適用されても良い。つまり、第１トランス４の前段に別の増幅回路が設けられ、該増幅回路が、信号Ｓ１を、第１トランス４の１次巻線１１の一端１１ａに出力しても良い。或いは、第２トランス７の後段に別の増幅回路が設けられ、該増幅回路が、信号Ｓ６を増幅しても良い。
【００３０】
図３は、第１の実施の形態の電力増幅モジュールの増幅回路の回路図である。第１増幅回路５は、トランジスタ２１を含む。トランジスタ２１は、第２基板３に形成されている。
【００３１】
トランジスタ２１は、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Heterojunction  Bipolar  Transistor：ＨＢＴ）が例示されるが、これに限定されない。トランジスタ２１は、例えば、電界効果トランジスタ（Field  Effect  Transistor：ＦＥＴ）であっても良い。
【００３２】
トランジスタ２１は、複数の単位トランジスタ（フィンガーとも言う）を電気的に並列接続した、マルチフィンガートランジスタであっても良い。なお、単位トランジスタとは、トランジスタが構成される最小限の構成を言う。
【００３３】
トランジスタ２１のベース２１ｂには、信号Ｓ２が入力される。ベース２１ｂが、トランジスタ２１の入力端子である。
【００３４】
トランジスタ２１のエミッタ２１ｅは、バンプ（図示されず）とビア２２を介して、基準電位に接続される。つまり、トランジスタ２１の回路構成は、エミッタ接地回路である。ビア２２は、第１基板２に形成されている。エミッタ２１ｅが、トランジスタ２１の共通端子である。
【００３５】
ビア２２は、導体であり、アルミニウム、アルミニウムを含む合金、金、金を含む合金、銅、銅を含む合金、タングステン（Ｗ）、タングステンを含む合金、チタン（Ｔｉ）、チタンを含む合金が例示される。
【００３６】
トランジスタ２１のコレクタ２１ｃは、チョークインダクタ２３を介して、電源電位Ｖｃｃに接続されている。トランジスタ２１のコレクタ２１ｃには、チョークインダクタ２３を介して、電源電位Ｖｃｃからコレクタ電流が流れる。チョークインダクタ２３は、交流電力を通さない機能を担っている。
【００３７】
チョークインダクタ２３は、信号Ｓ２の周波数帯域に対して、十分に高いインピーダンスを有するものとする。つまり、チョークインダクタ２３のインピーダンスは、信号Ｓ２の周波数帯域を考慮するに際して、無視できるものとする。また、チョークインダクタ２３は、信号Ｓ２の電源回路への結合を抑制する。
【００３８】
トランジスタ２１は、増幅後の信号Ｓ４をコレクタ２１ｃから出力する。コレクタ２１ｃが、トランジスタ２１の出力端子である。
【００３９】
第２増幅回路６の回路構成は、第１増幅回路５の回路構成と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【００４０】
図４は、第１の実施の形態の電力増幅モジュールを主面と直交する方向から視た透視図である。つまり、図４は、電力増幅モジュール１をＺ方向から視た透視図である。
【００４１】
第１基板２には、第１トランス４と、第２トランス７と、が形成されている。第２トランス７は、第１トランス４のＸ方向側に形成されている。第１トランス４と、第２トランス７と、の間には、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄが、形成されている。複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは、Ｙ方向に沿って一列に形成されている。
【００４２】
複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄの各々は、第１基板２の第１主面２ａ上の第１配線層から第２主面２ｂ上の第Ｎ配線層まで至る、貫通ビアである。複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄの各々は、第１基板２の第２主面２ｂ上に形成された平面電極を介して、基準電位に電気的に接続される。
【００４３】
複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄの各々は、導体であり、アルミニウム、アルミニウムを含む合金、金、金を含む合金、銅、銅を含む合金、タングステン、タングステンを含む合金、チタン、チタンを含む合金が例示される。
【００４４】
複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄが、本開示の１つ又は複数の第１導体に相当する。
【００４５】
第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２は、第１配線層から第（Ｎ−１）配線層のいずれかの配線層に、形成されている。
【００４６】
電力増幅モジュール１では、１次巻線１１及び２次巻線１２は、同じ配線層に形成されていることとするが、本開示はこれに限定されない。１次巻線１１と２次巻線１２とは、別の配線層に形成されても良い。その場合には、１次巻線１１と２次巻線１２とは、Ｚ方向から視て、重なるように形成されても良い。さらに、１次巻線１１または２次巻線１２（または両方）がそれぞれ複数層にわたって積層された構造も可能である。
【００４７】
第１トランス４の１次巻線１１の一端１１ａ及び他端１１ｂは、第１トランス４の略中央部に、Ｙ方向に沿って並んで形成されている。一端１１ａは、他端１１ｂのＹ方向のプラス側に形成されている。１次巻線１１は、一端１１ａからＸ方向に向かって延び、第１トランス４の外周に沿って反時計回りに延び、Ｘ方向と反対の方向に向かって延びて、他端１１ｂに至る。他端１１ｂは、ビアを介して、第２主面２ｂ上に形成された平面電極に電気的に接続されている。これにより、他端１１ｂは、第１の基準電位に電気的に接続される。
【００４８】
第１トランス４の２次巻線１２の一端１２ａ及び他端１２ｂは、第１トランス４のＸ方向側の辺（図４中の右辺）に沿って形成されている。一端１２ａは、他端１２ｂのＹ方向側に形成されている。２次巻線１２は、１次巻線１１の内側に沿って、一端１２ａから反時計回りに延びて、他端１２ｂに至る。
【００４９】
第１トランス４の２次巻線１２の中間タップ１２ｃは、第１トランス４の、Ｘ方向と逆方向側の辺（図４中の左辺）側に形成されている。中間タップ１２ｃは、ビアを介して、第２主面２ｂ上に形成された平面電極に電気的に接続されている。これにより、中間タップ１２ｃは、基準電位に電気的に接続される。
【００５０】
第２トランス７の１次巻線１４及び２次巻線１５は、第１配線層から第（Ｎ−１）配線層のいずれかの配線層に、形成されている。
【００５１】
電力増幅モジュール１では、１次巻線１４及び２次巻線１５は、同じ配線層に形成されていることとするが、本開示はこれに限定されない。１次巻線１４と２次巻線１５とは、別の配線層に形成されても良い。その場合には、１次巻線１４と２次巻線１５とは、Ｚ方向から視て、重なるように形成されても良い。さらに、１次巻線１４または２次巻線１５（または両方）がそれぞれ複数層にわたって積層された構造も可能である。
【００５２】
第２トランス７の１次巻線１４の一端１４ａ及び他端１４ｂは、第２トランス７の、Ｘ方向と逆方向側の辺（図４中の左辺）に沿って形成されている。一端１４ａは、他端１４ｂのＹ方向側に形成されている。１次巻線１４は、一端１４ａからＸ方向に向かって延び、第２トランス７の外周に沿って時計回りに延び、Ｘ方向と逆方向に向かって延びて、他端１４ｂに至る。
【００５３】
第２トランス７の１次巻線１４の中間タップ１４ｃは、第２トランス７の、Ｘ方向側の辺（図４中の右辺）側に形成されている。中間タップ１４ｃは、ビアを介して、第２主面２ｂ上に形成された平面電極に電気的に接続されている。これにより、中間タップ１４ｃは、基準電位に電気的に接続される。
【００５４】
第２トランス７の２次巻線１５の一端１５ａ及び他端１５ｂは、第２トランス７の略中央部に、Ｙ方向に沿って形成されている。一端１５ａは、他端１５ｂのＹ方向側に形成されている。２次巻線１５は、一端１５ａからＸ方向側に延び、１次巻線１４の内側に沿って反時計回りに延び、Ｘ方向と逆方向側に延びて、他端１５ｂに至る。
【００５５】
第２基板３は、Ｚ方向から視て、第１トランス４と、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄと、第２トランス７の１次巻線１４の一端１４ａ及び他端１４ｂと、に重なる。
【００５６】
第１増幅回路５のトランジスタ２１は、Ｚ方向から視て、第１トランス４の２次巻線１２の一端１２ａと、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄと、第２トランス７の１次巻線１４の一端１４ａと、に重なる。
【００５７】
トランジスタ２１のベースは、後述するバンプを介して、第１トランス４の２次巻線１２の一端１２ａに電気的に接続されている。
【００５８】
トランジスタ２１のエミッタは、後述するバンプを介して、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄに電気的に接続されている。
【００５９】
なお、トランジスタ２１のエミッタは、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄに電気的に接続されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。トランジスタ２１のエミッタは、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄの内の少なくとも１つに電気的に接続されていれば良い。
【００６０】
トランジスタ２１のコレクタは、後述するバンプを介して、第２トランス７の１次巻線１４の一端１４ａに電気的に接続されている。
【００６１】
第２増幅回路６のトランジスタ３１は、第１トランス４の２次巻線１２の他端１２ｂと、複数のビア３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄと、第２トランス７の１次巻線１４の他端１４ｂと、に重なる。
【００６２】
トランジスタ３１のベースは、バンプを介して、第１トランス４の２次巻線１２の他端１２ｂに電気的に接続されている。
【００６３】
トランジスタ３１のエミッタは、後述するバンプを介して、複数のビア３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄに電気的に接続されている。
【００６４】
トランジスタ３１のコレクタは、バンプを介して、第２トランス７の１次巻線１４の他端１４ｂに電気的に接続されている。
【００６５】
図５は、第１の実施の形態の電力増幅モジュールの断面図である。詳しくは、図５は、電力増幅モジュール１の、図４中のＡ−Ｂ線での断面図である。
【００６６】
第１基板２には、第１配線層Ｌ１、第２配線層Ｌ２、・・・、第（Ｎ−１）配線層ＬＮ−１、及び、第Ｎ配線層ＬＮの配線が形成されている。第１基板２の第２主面２ｂの全面には、第Ｎ配線層である、平面電極６１が形成されている。平面電極６１は、基準電位に電気的に接続される。
【００６７】
複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄの各々は、第１基板２の第１主面２ａから第２主面２ｂまで貫通している、貫通ビアである。複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄの各々は、第１基板２の第２主面２ｂ上に形成された平面電極６１を介して、基準電位に電気的に接続される。
【００６８】
トランジスタ２１のエミッタは、バンプ４１を介して、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、及び、２２ｄに、電気的に接続されている。従って、トランジスタ２１のエミッタは、基準電位に電気的に接続される。
【００６９】
トランジスタ３１のエミッタは、バンプ５１を介して、複数のビア３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及び、３２ｄに、電気的に接続されている。従って、トランジスタ３１のエミッタは、基準電位に電気的に接続される。
【００７０】
なお、電力増幅モジュール１では、４個のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、及び、２２ｄが、第１基板２に形成され、トランジスタ２１のエミッタに電気的に接続されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。ビアの数は、４個に限定されない。また、ビアは、１個の壁状であっても良い。
【００７１】
同様に、電力増幅モジュール１では、４個のビア３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及び、３２ｄが、第１基板２に形成され、トランジスタ３１のエミッタに電気的に接続されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。ビアの数は、４個に限定されない。また、ビアは、１個の壁状であっても良い。
【００７２】
更に、一例として、Ｙ方向に延在する１個の壁状のビアが、第１基板２に形成され、トランジスタ２１のエミッタ及びトランジスタ３１のエミッタに電気的に接続されていることとしても良い。
【００７３】
図６は、第１の実施の形態の電力増幅モジュールの断面図である。詳しくは、図６は、電力増幅モジュール１の、図４中のＣ−Ｄ線での断面図である。
【００７４】
第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２は、第１配線層Ｌ１に形成されている。
【００７５】
なお、電力増幅モジュール１では、第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２が、第１配線層Ｌ１に形成されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。１次巻線１１及び２次巻線１２は、第１配線層Ｌ１から第（Ｎ−１）配線層ＬＮ−１のいずれかの配線層に形成されれば良い。１次巻線１１と２次巻線１２とは、同じ配線層に形成されても良いし、別の配線層に形成されても良い。１次巻線１１と２次巻線１２とが別の配線層に形成される場合には、１次巻線１１と２次巻線１２とは、Ｚ方向から視て、重なるように形成されても良い。
【００７６】
また、第１トランス４で発生する磁束の影響を抑制することを考慮すると、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第１基板２の厚さ方向の中央付近に形成されると好適である。例えば、Ｎが偶数であるとすると、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第（Ｎ／２）配線層又は第（（Ｎ／２）＋１）配線層に形成されると好適である。また、Ｎが奇数であるとすると、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第（（Ｎ＋１）／２）配線層に形成されると好適である。
【００７７】
例えば、Ｎ＝６であるとすると、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第３配線層又は第４配線層に形成されると好適である。また、例えば、Ｎ＝５であるとすると、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第３配線層に形成されると好適である。また、例えば、Ｎ＝７であるとすると、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第４配線層に形成されると好適である。
【００７８】
第２トランス７の１次巻線１４及び２次巻線１５は、第１配線層Ｌ１に形成されている。
【００７９】
なお、電力増幅モジュール１では、第２トランス７の１次巻線１４及び２次巻線１５が、第１配線層Ｌ１に形成されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。１次巻線１４及び２次巻線１５は、第１配線層Ｌ１から第（Ｎ−１）配線層ＬＮ−１のいずれかの配線層に形成されれば良い。１次巻線１４と２次巻線１５とは、同じ配線層に形成されても良いし、別の配線層に形成されても良い。１次巻線１４と２次巻線１５とが別の配線層に形成される場合には、１次巻線１４と２次巻線１５とは、Ｚ方向から視て、重なるように形成されても良い。
【００８０】
また、第２トランス７で発生する磁束の影響を抑制することを考慮すると、１次巻線１４及び２次巻線１５は、第１基板２の厚さ方向の中央付近に形成されると好適である。例えば、Ｎが偶数であるとすると、１次巻線１４及び２次巻線１５は、第（Ｎ／２）配線層又は第（（Ｎ／２）＋１）配線層に形成されると好適である。また、Ｎが奇数であるとすると、１次巻線１４及び２次巻線１５は、第（（Ｎ＋１）／２）配線層に形成されると好適である。
【００８１】
トランジスタ２１のベースは、バンプ４２を介して、第１トランス４の２次巻線１２の一端１２ａに、電気的に接続されている。
【００８２】
トランジスタ２１のエミッタは、バンプ４１を介して、ビア２２ｃに、電気的に接続されている。
【００８３】
トランジスタ２１のコレクタは、バンプ４３を介して、第２トランス７の１次巻線１４の一端１４ａに、電気的に接続されている。
【００８４】
以上説明したように、第１トランス４は、第２トランス７と同じ第１基板２に形成されている。これにより、電力増幅モジュール１は、第１トランス４が第２基板３に形成された場合と比較して、第２基板３の面積を縮小することができる。従って、電力増幅モジュール１は、コスト低減を実現することができる。
【００８５】
また、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄが、第１トランス４と第２トランス７との間に形成されている。複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは、第１トランス４と第２トランス７との間の電磁気的な結合を抑制できる。これにより、電力増幅モジュール１は、第１トランス４と第２トランス７との間のアイソレーションを確保することができる。つまり、電力増幅モジュール１は、第１トランス４と第２トランス７との間の帰還経路の形成を抑制できる。従って、電力増幅モジュール１は、安定性（Ｋファクター）が損なわれることを抑制することができる。
【００８６】
なお、複数のビア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは、第１トランス４と第２トランス７との間の電磁気的な結合を抑制することを考慮すると、次のようであることが好ましい。ビア２２ａのＹ方向側の端部から、ビア３２ｄのＹ方向と逆方向側の端部までのＹ方向の長さは、第１トランス４又は第２トランス７のＹ方向の長さと同じか又はより長いと好ましい。或いは、第１トランス４と第２トランス７との間の電磁気的な結合を十分に抑制できる場合には、ビア２２ａのＹ方向側の端部から、ビア３２ｄのＹ方向と逆方向側の端部までのＹ方向の長さは、第１トランス４又は第２トランス７のＹ方向の長さより短くても良い。
【００８７】
第１トランス４の１次巻線１１の他端１１ｂに接続する第１の基準電位と第２トランス７の２次巻線１５の他端１５ｂに接続する第２の基準電位は、分離されていても良いし、共通の基準電位でもよい。分離されている場合は、基準電位から回り込むノイズ源や高周波信号が戻るのを抑制することが可能となる。共通の基準電位である場合、理想の基準電位として扱うことができる。
【００８８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成については、図示及び説明を適宜省略する。
【００８９】
図７は、第２の実施の形態の電力増幅モジュールの回路図である。電力増幅モジュール１Ａは、第１トランス４と、第１増幅回路５と、第２増幅回路６と、第２トランス７と、に加えて、第３増幅回路８を更に含む。
【００９０】
第３増幅回路８は、第２基板３に形成されている。
【００９１】
第３増幅回路８の入力端子には、シングルエンドの信号Ｓ０が入力される。第３増幅回路８は、信号Ｓ０を増幅して、増幅後の信号Ｓ１を、第１トランス４の１次巻線１１の一端１１ａに出力する。
【００９２】
第３増幅回路８の回路構成は、第１増幅回路５の回路構成（図３参照）と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【００９３】
第３増幅回路８は、ドライバ段増幅回路と称しても良い。第１増幅回路５及び第２増幅回路６は、出力段増幅回路と称しても良い。
【００９４】
図８は、第２の実施の形態の電力増幅モジュールを主面と直交する方向から視た図である。つまり、図８は、電力増幅モジュール１ＡをＺ方向から視た図である。
【００９５】
第３増幅回路８内のトランジスタ８１のコレクタ（出力端子）は、バンプを介して、第１トランス４の１次巻線１１の一端１１ａに電気的に接続されている。
【００９６】
第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２は、第２配線層から第（Ｎ−１）配線層のいずれかの配線層に、形成されている。
【００９７】
第１基板２の第１主面２ａ上の第１配線層、且つ、Ｚ方向から視て第１トランス４と重なる領域に、シールド材９１が形成されている。シールド材９１は、導体であり、アルミニウム、アルミニウムを含む合金、金、金を含む合金、銅、銅を含む合金が例示される。シールド材９１は、第１トランス４から第２基板３へ向かう磁束を妨げる。
【００９８】
電力増幅モジュール１Ａでは、シールド材９１の全部が第１トランス４と重なっているが、本開示はこれに限定されない。シールド材９１の少なくとも一部が、第１トランス４と重なっていれば良い。
【００９９】
シールド材９１が、本開示の第２導体に相当する。
【０１００】
第３増幅回路８内のトランジスタ８１は、Ｚ方向から視て、第１トランス４と重なる領域に、形成されている。
【０１０１】
電力増幅モジュール１Ａでは、第３増幅回路８内のトランジスタ８１の全部が第１トランス４と重なっているが、本開示はこれに限定されない。第３増幅回路８内のトランジスタ８１の少なくとも一部が、第１トランス４と重なっていれば良い。
【０１０２】
また、第３増幅回路８内のトランジスタ８１は、Ｚ方向から視て、シールド材９１と重なる領域に、形成されている。
【０１０３】
電力増幅モジュール１Ａでは、第３増幅回路８内のトランジスタ８１の全部がシールド材９１と重なっているが、本開示はこれに限定されない。第３増幅回路８内のトランジスタ８１の少なくとも一部が、シールド材９１と重なっていれば良い。例えば、図９に示すように、シールド材９１の左辺が、トランジスタ８１の左辺よりも右側（Ｘ方向側）であっても良い。
【０１０４】
電力増幅モジュール１Ａの、図８中のＡ−Ｂ線での断面図は、図５と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０１０５】
図１０は、第２の実施の形態の電力増幅モジュールの断面図である。詳しくは、図１０は、電力増幅モジュール１Ａの、図８中のＥ−Ｆ線での断面図である。
【０１０６】
第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２は、第２配線層Ｌ２に形成されている。
【０１０７】
なお、電力増幅モジュール１では、第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２が、第２配線層Ｌ２に形成されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。１次巻線１１及び２次巻線１２は、第２配線層Ｌ２から第（Ｎ−１）配線層ＬＮ−１のいずれかの配線層に形成されれば良い。１次巻線１１と２次巻線１２とは、同じ配線層に形成されても良いし、別の配線層に形成されても良い。１次巻線１１と２次巻線１２とが別の配線層に形成される場合には、１次巻線１１と２次巻線１２とは、Ｚ方向から視て、重なるように形成されても良い。
【０１０８】
また、１次巻線１１及び２次巻線１２は、第３配線層から第（Ｎ−１）配線層ＬＮ−１のいずれかの配線層に形成されても良い。その場合、シールド材９１は、第２配線層Ｌ２
に形成されても良い。つまり、シールド材９１は、１次巻線１１及び２次巻線１２よりも第２基板３に近い配線層に形成されていれば良い。
【０１０９】
以上説明したように、シールド材９１は、Ｚ方向から視て、第１トランス４と重なるとともに、第３増幅回路８内のトランジスタ８１と重なる。これにより、シールド材９１は、第１トランス４から第３増幅回路８内のトランジスタ８１へ向かう磁束を妨げる。従って、シールド材９１は、第１トランス４とトランジスタ８１との間の電磁気的な結合を抑制できる。これにより、電力増幅モジュール１Ａは、第１トランス４とトランジスタ８１との間のアイソレーションを確保することができる。つまり、電力増幅モジュール１Ａは、第１トランス４とトランジスタ８１との間の帰還経路の形成を抑制できる。従って、電力増幅モジュール１Ａは、安定性（Ｋファクター）が損なわれることを抑制することができる。
【０１１０】
なお、シールド材９１は、第１トランス４と第３増幅回路８内のトランジスタ８１との間の電磁気的な結合を抑制することを考慮すると、次のようであっても良い。シールド材９１は、第１トランス４又はトランジスタ８１の全部に重なっていても良い。或いは、第１トランス４とトランジスタ８１との間の電磁気的な結合を十分に抑制できる場合には、シールド材９１は、第１トランス４又はトランジスタ８１の一部に重なっていても良い。
【０１１１】
（第２の実施の形態の変形例）
第２の実施の形態の変形例において、第２の実施の形態と同様の構成については、図示及び説明を適宜省略する。
【０１１２】
図１１は、第２の実施の形態の変形例の電力増幅モジュールの断面図である。詳しくは、図１１は、電力増幅モジュール１Ｂの、図８中のＥ−Ｆ線での断面図である。
【０１１３】
第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２は、第１配線層Ｌ１に形成されている。
【０１１４】
第２基板３の第１主面３ａ上、且つ、Ｚ方向から視て第３増幅回路８内のトランジスタ８１と重なる領域に、シールド材９１が形成されている。
【０１１５】
第３増幅回路８内のトランジスタ８１の全部が、シールド材９１と重なっても良い。また、第３増幅回路８内のトランジスタ８１の少なくとも一部が、シールド材９１と重なっても良い。
【０１１６】
なお、電力増幅モジュール１では、第１トランス４の１次巻線１１及び２次巻線１２が、第１配線層Ｌ１に形成されていることとしたが、本開示はこれに限定されない。１次巻線１１及び２次巻線１２は、第１配線層Ｌ１から第（Ｎ−１）配線層ＬＮ−１のいずれかの配線層に形成されれば良い。１次巻線１１と２次巻線１２とは、同じ配線層に形成されても良いし、別の配線層に形成されても良い。１次巻線１１と２次巻線１２とが別の配線層に形成される場合には、１次巻線１１と２次巻線１２とは、Ｚ方向から視て、重なるように形成されても良い。
【０１１７】
以上説明したように、シールド材９１は、Ｚ方向から視て、第１トランス４と重なるとともに、第３増幅回路８内のトランジスタ８１と重なる。これにより、シールド材９１は、第１トランス４から第３増幅回路８内のトランジスタ８１へ向かう磁束を妨げる。従って、シールド材９１は、第１トランス４とトランジスタ８１との間の電磁気的な結合を抑制できる。これにより、電力増幅モジュール１Ｂは、第１トランス４とトランジスタ８１との間のアイソレーションを確保することができる。つまり、電力増幅モジュール１Ｂは、第１トランス４とトランジスタ８１との間の帰還経路の形成を抑制できる。従って、電力増幅モジュール１Ｂは、安定性が損なわれることを抑制することができる。
【０１１８】
なお、シールド材９１は、第１トランス４と第３増幅回路８内のトランジスタ８１との間の電磁気的な結合を抑制することを考慮すると、次のようであっても良い。シールド材９１は、トランジスタ８１の全部に重なっていても良い。或いは、第１トランス４とトランジスタ８１との間の電磁気的な結合を十分に抑制できる場合には、シールド材９１は、トランジスタ８１の一部に重なっていても良い。
【０１１９】
なお、上記した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１Ａ、１Ｂ  電力増幅モジュール
２  第１基板
３  第２基板
４  第１トランス
５  第１増幅回路
６  第２増幅回路
７  第２トランス
８  第３増幅回路
１１、１４  １次巻線
１２、１５  ２次巻線
２１、３１、８１  トランジスタ
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  ビア
６１  平面電極
４１、４２、４３、５１  バンプ
９１  シールド材
【図１】
2020028108.tif 000003
【図２】
2020028108.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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