(57)【要約】    【課題】複数の電子回路ユニットを搭載した電子回路モジュールにおいて、各々の電子回路ユニットの性能を損なわずに、モジュール基板層数を増やすことなく面積の小型化が可能な電子回路モジュールを提供する。    【解決手段】複数の電子回路ユニットを一枚のモジュール基板１上に搭載した電子回路モジュールにおいて、発熱の大きな第１の電子回路ユニット１１と、該第１の電子回路ユニットより発熱の小さな第２の電子回路ユニット２１及び第３の電子回路ユニット３１とを、上記第１の電子回路ユニットは能動素子を形成していない面が上記モジュール基板に接触するように搭載し、上記第３の電子回路ユニットは上記第２の電子回路ユニットの上に重なるように搭載する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール基板と、
第１の電子回路ユニットと、
該第１の電子回路ユニットとそれぞれ電気的に接続され、該第１の電子回路ユニットよりも発熱が小さい第２及び第３の電子回路ユニットと
を具備して成り、
前記第１及び第２の電子回路ユニットは、それぞれ前記モジュール基板上に搭載され、
前記第３の電子回路ユニットは、前記第２の電子回路ユニット上に重なるように搭載されている
ことを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の電子回路ユニットは、前記第１の電子回路ユニットよりも面積が大きいことを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の電子回路ユニットは、能動素子が形成された表面とは反対側の裏面が前記モジュール基板に接触するように該モジュール基板上に搭載されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項４】
請求項３において、
前記モジュール基板はサーマルビアを有し、
前記第１の電子回路ユニットは、前記裏面から前記サーマルビアを介して放熱するよう構成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項５】
請求項１において、
前記第２の電子回路ユニットは、能動素子が形成された表面が前記モジュール基板に接触するように該モジュール基板上に搭載されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１の電子回路ユニットは、前記第２の電子回路ユニットと少なくとも１本のユニット間接続導体で接続され、
前記第１の電子回路ユニットと前記第２の電子回路ユニットとは、前記ユニット間接続導体を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１の電子回路ユニットは、前記第３の電子回路ユニットと少なくとも１本のユニット間接続導体で接続され、
前記第１の電子回路ユニットと前記第３の電子回路ユニットとは、前記ユニット間接続導体を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１の電子回路ユニットの上面と前記第３の電子回路ユニットの上面との高さが略等しいことを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１の電子回路ユニットと前記モジュール基板との間に熱伝導材料が設けられていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかにおいて、
前記電子回路モジュールは、更に第１の副基板を具備して成り、
前記ユニット間接続導体は、前記第１の副基板上に形成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１の副基板は、変形可能なフレキシブル基板であることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１２】
請求項１０又は１１のいずれかにおいて、
前記電子回路モジュールは、更に少なくとも１つの受動素子を具備して成り、
該受動素子は、前記第１の副基板上に搭載されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１３】
請求項１において、
前記第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つは、前記モジュール基板上に形成されたモジュール基板配線と少なくとも１本のユニット−基板間接続導体で接続され、
前記第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つと前記モジュール基板配線とは、前記ユニット−基板間接続導体を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記電子回路モジュールは、更に第２の副基板を具備して成り、
前記ユニット−基板間接続導体は、前記第２の副基板上に形成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記第２の副基板は、変形可能なフレキシブル基板であることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１６】
請求項１４又は１５のいずれかにおいて、
前記電子回路モジュールは、更に少なくとも１つの受動素子を具備して成り、
該受動素子は、前記第２の副基板上に搭載されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１７】
請求項１において、
前記第１の電子回路ユニットは、前記第２の電子回路ユニットと少なくとも１本のユニット間接続導体で接続され、
前記第１の電子回路ユニットと前記第２の電子回路ユニットとは、前記ユニット間接続導体を介して電気的に接続され、
前記第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つは、前記モジュール基板上に形成されたモジュール基板配線と少なくとも１本のユニット−基板間接続導体で接続され、
前記第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つと前記モジュール基板配線とは、前記ユニット−基板間接続導体を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１８】
請求項１において、
前記第１の電子回路ユニットは、前記第３の電子回路ユニットと少なくとも１本のユニット間接続導体で接続され、
前記第１の電子回路ユニットと前記第３の電子回路ユニットとは、前記ユニット間接続導体を介して電気的に接続され、
前記第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つは、前記モジュール基板上に形成されたモジュール基板配線と少なくとも１本のユニット−基板間接続導体で接続され、
前記第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つと前記モジュール基板配線とは、前記ユニット−基板間接続導体を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項１９】
請求項１７又は１８のいずれかにおいて、
前記電子回路モジュールは、更に第３の副基板を具備して成り、
前記ユニット間接続導体及び前記ユニット−基板間接続導体は、前記第３の副基板上に形成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記第３の副基板は、連続した１枚のフレキシブル基板であることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２１】
請求項１９又は２０のいずれかにおいて、
前記電子回路モジュールは、更に少なくとも１つの受動素子を具備して成り、
該受動素子は、前記第３の副基板上に搭載されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２２】
モジュール基板と、
第１の電子回路ユニットと、
該第１の電子回路ユニットと電気的に接続され、該第１の電子回路ユニットよりも発熱が小さい第２の電子回路ユニットと
を具備して成り、
前記第１及び第２の電子回路ユニットは、前記モジュール基板上に搭載され、
前記第１の電子回路ユニットと前記第２の電子回路ユニットとは、前記モジュール基板とは別の基板である第１の副基板上に形成されたユニット間接続導体を介して電気的に接続され、
前記第１及び第２の電子回路ユニットの少なくとも一方は、ユニット−基板間接続導体を介して前記モジュール基板上に形成されたモジュール基板配線と電気的に接続されていることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２３】
モジュール基板と、
電力増幅器と、
該電力増幅器と電気的に接続され、送信信号に係るベースバンド信号を無線周波数信号に変換する無線周波数集積回路と、
前記電力増幅器と電気的に接続され、制御信号に係るベースバンド信号に基づき前記電力増幅器の出力電力を制御する電力制御集積回路と
を具備して成り、
前記電力増幅器及び前記無線周波数集積回路は、それぞれ前記モジュール基板上に搭載され、
前記電力制御集積回路は、前記無線周波数集積回路上に重なるように搭載されている
ことを特徴とする高周波回路モジュール。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記無線周波数集積回路は、前記無線周波数信号を前記電力増幅器へ出力し、該電力増幅器は、前記無線周波数集積回路からの前記無線周波数信号を増幅して出力することを特徴とする高周波回路モジュール。
【請求項２５】
請求項２３において、
前記電力制御集積回路は、入力段電力増幅トランジスタと一体に形成され、
前記無線周波数集積回路は、前記無線周波数信号を前記電力制御集積回路へ出力し、該電力制御集積回路は、前記無線周波数集積回路からの前記無線周波数信号を前記入力段電力増幅トランジスタによって増幅して前記電力増幅器へ出力し、該電力増幅器は、前記電力制御集積回路からの信号を増幅して出力することを特徴とする高周波回路モジュール。
【請求項２６】
請求項２３乃至２５のいずれかにおいて、
前記送信信号に係るベースバンド信号及び制御信号に係るベースバンド信号を前記無線周波数集積回路へ出力するベースバンド集積回路を更に具備して成ることを特徴とする高周波回路モジュール。
【請求項２７】
アンテナと、
該アンテナと電気的に接続された高周波回路モジュールと、
該高周波回路モジュールと電気的に接続されたベースバンド集積回路と
を具備して成り、
前記高周波回路モジュールは、
第１のモジュール基板と、
電力増幅器と、
該電力増幅器と電気的に接続され、送信信号に係るベースバンド信号を無線周波数信号に変換する無線周波数集積回路と、
前記電力増幅器と電気的に接続され、制御信号に係るベースバンド信号に基づき前記電力増幅器の出力電力を制御する電力制御集積回路と
を具備して成り、
前記電力増幅器及び前記無線周波数集積回路は、それぞれ前記第１のモジュール基板上に搭載され、
前記電力制御集積回路は、前記無線周波数集積回路上に重なるように搭載されていることを特徴とする携帯電話。
【請求項２８】
請求項２７において、
前記無線周波数集積回路は、前記無線周波数信号を前記電力増幅器へ出力し、該電力増幅器は、前記無線周波数集積回路からの前記無線周波数信号を増幅して出力することを特徴とする携帯電話。
【請求項２９】
請求項２７において、
前記電力制御集積回路は、入力段電力増幅トランジスタと一体に形成され、
前記無線周波数集積回路は、前記無線周波数信号を前記電力制御集積回路へ出力し、該電力制御集積回路は、前記無線周波数集積回路からの前記無線周波数信号を前記入力段電力増幅トランジスタによって増幅して前記電力増幅器へ出力し、該電力増幅器は、前記電力制御集積回路からの信号を増幅して出力することを特徴とする携帯電話。
【請求項３０】
請求項２７乃至２９のいずれかにおいて、
前記ベースバンド集積回路と電気的に接続されたアプリケーションプロセッサ部を更に具備して成ることを特徴とする携帯電話。
【請求項３１】
請求項３０において、
前記アプリケーションプロセッサ部は、
第２のモジュール基板と、
アプリケーションプロセッサと、
該アプリケーションプロセッサと電気的に接続され、該アプリケーションプロセッサの出力を記憶するＳＲＡＭと、
該アプリケーションプロセッサと電気的に接続され、該アプリケーションプロセッサの出力を記憶するフラッシュメモリと
を具備して成ることを特徴とする携帯電話。
【請求項３２】
請求項３１において、
前記アプリケーションプロセッサ及び前記ＳＲＡＭは、それぞれ前記第２のモジュール基板上に搭載され、
前記フラッシュメモリは、前記ＳＲＡＭ上に重なるように搭載されていることを特徴とする携帯電話。
【請求項３３】
請求項３１において、
前記アプリケーションプロセッサ及び前記フラッシュメモリは、それぞれ前記第２のモジュール基板上に搭載され、
前記ＳＲＡＭは、前記フラッシュメモリの上に搭載されていることを特徴とする携帯電話。
【請求項３４】
請求項２７乃至３３のいずれかにおいて、
前記高周波回路モジュールは、前記送信信号に係るベースバンド信号及び制御信号に係るベースバンド信号を前記無線周波数集積回路へ出力するベースバンド集積回路を更に具備して成ることを特徴とする携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子回路ユニットを搭載した電子回路モジュール、特に発熱の大きな電子回路ユニットとそれ以外の電子回路ユニットとを搭載した電子回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器を小型化する技術には、電子回路の集積回路化及び複数の電子回路ユニットの電子回路モジュール化がある。小型化の度合いは前者が格段に優れるものの、プロセスの異なるデバイスを集積回路化することは技術的に困難な場合も多く、実現した場合に製品価格が非常に高くなることが避けられない。
【０００３】
低価格かつ小型化が要求される携帯機器の代表に携帯電話等の携帯用移動端末が挙げられる。従来の携帯用移動端末に搭載される電子回路モジュールとして、モジュールの薄型化を図るためにモジュール基板をポリイミドよりなる薄膜樹脂板で形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２７２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６は、特許文献１の開示内容に基づき、本発明の発明者が本発明提案に先立ち独自の視点から検討した電子回路モジュールの一例である高周波回路モジュールの平面図（部品配置図）である。電力増幅器（Power Amplifier：以下「ＰＡ」という）１１、送受切り替えスイッチ（Switch：以下「ＳＷ」という）１２、無線周波数集積回路（Radio Frequency Integrated Circuit：以下「ＲＦ−ＩＣ」という）２１、電力制御ＩＣ３１、ＳＷ制御ＩＣ３２がモジュール基板１上にベアチップ搭載される。また、バイパスコンデンサ等のチップ部品４０、ダイプレクサ（Diplexer）４１、低域濾波器（Low Pass Filter：以下「ＬＰＦ」という）４２等には小型の表面実装部品が、表面弾性波フィルタ（Surface Acoustic Wave：以下「ＳＡＷ」という）４４には小型表面実装型パッケージ品が用いられる。ＰＡ１１とのインピーダンス整合を取る整合回路である送信系整合回路（Transmission Matching Network：以下「Ｔｘ−ＭＮ」という）及びＲＦ−ＩＣ２１とのインピーダンス整合を取る整合回路である受信系整合回路（Reception Matching Network：以下「Ｒｘ−ＭＮ」という）は表面実装受動素子により構成されるか、又は、モジュール基板１に多層基板を用いて基板内の多層配線で構成される。更に、モジュール基板１上のＰＡ１１と配線５との間がワイヤ４によって接続され、ＳＷ１２と配線６とがワイヤ３によって接続されている。上述した特許文献１に開示されているモジュール構成も、同様に、ワイヤによる接続部分を有する。
【０００６】
特許文献１に開示された従来のモジュール構成も、発明者が独自の視点から検討した図６のモジュール構成も、いずれも、携帯電話のマザーボード上にパッケージ品を搭載して高周波回路部を構成する場合と比較すれば、パッケージ化するために必要とされていた余分な面積を削減できることから、格段に小さい実装面積を実現することができた。
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された従来のモジュール構成も含め、上述した電子回路モジュールでは、各電子回路ユニットがモジュール基板上に平面的に配置されるため、それぞれの電子回路ユニットの表面積を合計した面積より小さい面積にまでは電子回路モジュールを小型化できないという問題、すなわち、各電子回路ユニットの平面的配置を工夫して電子回路モジュールの小型化を図るにもそれらの表面積合計までが限界であり、更なる小型化を図ることができないという問題があった。
【０００８】
更に、図６のモジュール構成におけるＰＡ１１と電力制御ＩＣ３１との間の電気的接続に用いられるモジュール基板配線５のような配線は、電子回路モジュールの面積を増大させる原因となるが、その面積増大を避けるためにモジュール基板を多層化してモジュール基板表面の配線数を少なくすると、モジュール基板の価格が高価になるという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、複数の電子回路ユニットを搭載した電子回路モジュールにおいて、各々の電子回路ユニットの性能を損なわずに、モジュール基板層数を増やすことなくモジュール面積の小型化が可能な電子回路モジュールを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、複数の電子回路ユニットを搭載した電子回路モジュールにおいて、その電子回路ユニットの面積合計より小さい面積の電子回路モジュールを提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、モジュール基板に高価な多層基板を用いることなく、安価に小型化可能な電子回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願によって開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。すなわち、本発明の電子回路モジュールは、モジュール基板と、第１の電子回路ユニットと、第１の電子回路ユニットとそれぞれ電気的に接続され、第１の電子回路ユニットよりも発熱が小さい第２及び第３の電子回路ユニットとを具備して成り、第１及び第２の電子回路ユニットは、それぞれモジュール基板上に搭載され、第３の電子回路ユニットは、第２の電子回路ユニット上に重なるように搭載されていることを特徴とする。
【００１３】
第２の電子回路ユニットは、第１の電子回路ユニットよりも面積が大きくなるように構成すると好適である。
【００１４】
第１の電子回路ユニットは、能動素子が形成された表面とは反対側の裏面がモジュール基板に接触するようにモジュール基板上に搭載されるように構成すると好適である。その場合、モジュール基板はサーマルビアを有し、第１の電子回路ユニットは、裏面からサーマルビアを介して放熱するよう構成すると好適である。
【００１５】
第２の電子回路ユニットは、能動素子が形成された表面が前記モジュール基板に接触するようにモジュール基板上に搭載されるように構成すると好適である。
【００１６】
第１の電子回路ユニットは、第２の電子回路ユニットと少なくとも１本のユニット間接続導体で接続され、第１の電子回路ユニットと第２の電子回路ユニットとは、ユニット間接続導体を介して電気的に接続されるよう構成してもよい。また、第１の電子回路ユニットは、第３の電子回路ユニットと少なくとも１本のユニット間接続導体で接続され、第１の電子回路ユニットと第３の電子回路ユニットとは、ユニット間接続導体を介して電気的に接続されるよう構成してもよい。その場合、第１の電子回路ユニットの上面と第３の電子回路ユニットの上面との高さが略等しくなるように構成すると好適である。更に、第１の電子回路ユニットとモジュール基板との間に熱伝導材料が設けられるよう構成すると好適である。
【００１７】
本発明の電子回路モジュールは、更に第１の副基板を具備して成り、ユニット間接続導体は、第１の副基板上に形成されるよう構成すると好適である。その場合、第１の副基板は、変形可能なフレキシブル基板であってもよい。また、電子回路モジュールは、更に少なくとも１つの受動素子を具備して成り、その受動素子は、第１の副基板上に搭載されるよう構成してもよい。
【００１８】
第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つは、モジュール基板上に形成されたモジュール基板配線と少なくとも１本のユニット−基板間接続導体で接続され、第１乃至第３の電子回路ユニットの少なくとも１つとモジュール基板配線とは、ユニット−基板間接続導体を介して電気的に接続されるよう構成してもよい。
【００１９】
本発明の電子回路モジュールは、更に第２の副基板を具備して成り、ユニット−基板間接続導体は、第２の副基板上に形成されるよう構成すると好適である。その場合、第２の副基板は、変形可能なフレキシブル基板であってもよい。また、電子回路モジュールは、更に少なくとも１つの受動素子を具備して成り、その受動素子は、第２の副基板上に搭載されるよう構成してもよい。
【００２０】
本発明の電子回路モジュールは、更に第３の副基板を具備して成り、ユニット間接続導体及びユニット−基板間接続導体は、第３の副基板上に形成されるよう構成してもよい。その場合、第３の副基板は、連続した１枚のフレキシブル基板であってもよい。また、電子回路モジュールは、更に少なくとも１つの受動素子を具備して成り、その受動素子は、第３の副基板上に搭載されるよう構成してもよい。
【００２１】
また、本発明の電子回路モジュールは、モジュール基板と、第１の電子回路ユニットと、第１の電子回路ユニットと電気的に接続され、第１の電子回路ユニットよりも発熱が小さい第２の電子回路ユニットとを具備して成り、第１及び第２の電子回路ユニットは、モジュール基板上に搭載され、第１の電子回路ユニットと第２の電子回路ユニットとは、モジュール基板とは別の基板である第１の副基板上に形成されたユニット間接続導体を介して電気的に接続され、第１及び第２の電子回路ユニットの少なくとも一方は、ユニット−基板間接続導体を介してモジュール基板上に形成されたモジュール基板配線と電気的に接続されていることを特徴とするものも含む。
【００２２】
本発明の高周波回路モジュールは、モジュール基板と、電力増幅器と、電力増幅器と電気的に接続され、送信信号に係るベースバンド信号を無線周波数信号に変換する無線周波数集積回路と、電力増幅器と電気的に接続され、制御信号に係るベースバンド信号に基づき前記電力増幅器の出力電力を制御する電力制御集積回路とを具備して成り、電力増幅器及び無線周波数集積回路は、それぞれモジュール基板上に搭載され、電力制御集積回路は、無線周波数集積回路上に重なるように搭載されていることを特徴とする。
【００２３】
無線周波数集積回路は、無線周波数信号を前記電力増幅器へ出力し、電力増幅器は、無線周波数集積回路からの無線周波数信号を増幅して出力するよう構成してもよい。また、電力制御集積回路は、入力段電力増幅トランジスタと一体に形成され、無線周波数集積回路は、無線周波数信号を前記電力制御集積回路へ出力し、電力制御集積回路は、無線周波数集積回路からの無線周波数信号を入力段電力増幅トランジスタによって増幅して電力増幅器へ出力し、電力増幅器は、電力制御集積回路からの信号を増幅して出力するよう構成してもよい。
【００２４】
本発明の高周波回路モジュールは、送信信号に係るベースバンド信号及び制御信号に係るベースバンド信号を無線周波数集積回路へ出力するベースバンド集積回路を更に具備してもよい。
【００２５】
本発明の携帯電話は、アンテナと、アンテナと電気的に接続された高周波回路モジュールと、高周波回路モジュールと電気的に接続されたベースバンド集積回路とを具備して成り、高周波回路モジュールが上記の特徴を有する様々な態様のいずれかであることを特徴とする。
【００２６】
本発明の携帯電話は、ベースバンド集積回路と電気的に接続されたアプリケーションプロセッサ部を更に具備していると好適である。その場合、アプリケーションプロセッサ部は、第２のモジュール基板と、アプリケーションプロセッサと、アプリケーションプロセッサと電気的に接続され、アプリケーションプロセッサの出力を記憶するＳＲＡＭと、アプリケーションプロセッサと電気的に接続され、アプリケーションプロセッサの出力を記憶するフラッシュメモリとを具備していると好適である。更にその場合、アプリケーションプロセッサ及びＳＲＡＭは、それぞれ第２のモジュール基板上に搭載され、フラッシュメモリは、ＳＲＡＭ上に重なるように搭載されるよう構成してもよい。また、アプリケーションプロセッサ及びフラッシュメモリは、それぞれ第２のモジュール基板上に搭載され、ＳＲＡＭは、フラッシュメモリの上に搭載されるよう構成してもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、複数の電子回路ユニットを搭載した電子回路モジュールにおいて、発熱の大きい電子回路ユニットの放熱性を確保しながら、それ以外の電子回路ユニット部の面積を削減して電子回路モジュールの面積を小型化するとともに、モジュール基板外に電子回路ユニットへの接続導体を設けることで、モジュール基板の層数を増やすことなく電子回路モジュールの面積を更に小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る電子回路モジュールの最良の実施形態は以下の通りである。すなわち、本発明の電子回路モジュールは、複数の電子回路ユニットを一枚のモジュール基板上に搭載した電子回路モジュールにおいて、発熱の大きな第１の電子回路ユニットと、第１の電子回路ユニットより発熱の小さな第２の電子回路ユニット及び第３の電子回路ユニットとを、第１の電子回路ユニットは能動素子を形成していない面がモジュール基板に接触するように搭載され、第３の電子回路ユニットは上記第２の電子回路ユニットの上に重なるように搭載されていることを特徴とする。
【００２９】
この構成により、発熱の大きな第１の電子回路ユニットとのモジュール基板への放熱性を確保することが可能となり、同電子回路ユニットの性能を損なうことなく、放熱性を必要としない第２、第３の電子回路ユニットを三次元実装することで各々の電子回路ユニットの性能を損なわずに電子回路モジュールの面積の小型化を実現することができる。
【００３０】
また、本発明の電子回路モジュールにおいて、第１の電子回路ユニットと、第２及び第３の電子回路ユニットの少なくとも一方とを一本以上のユニット間接続導体で電気的に接続すれば、モジュール基板配線に必要な面積を削減することができ、もって基板層数を増やすことなくモジュール面積を更に小型化することができる。
【００３１】
このとき、第１の電子回路ユニットの上面と、第２の電子回路ユニットの上面または第３の電子回路ユニットの上面との高さがほぼ等しくなるよう、第１の電子回路ユニットとモジュール基板との間に熱伝導材料を挿入すれば、第１の電子回路ユニットのモジュール基板への放熱性を損なうことなく、第１と第２の電子回路ユニット間または第１と第３の電子回路ユニット間に設けるユニット間接続導体を、モジュール基板面から等しい高さに形成することができるようになり、作業性が向上し組立てコストを抑えることができる。
【００３２】
更に、ユニット間接続導体を第１の副基板上に形成すれば、複数の接続導体を個別に接続するのに比べて接続導体間の距離を一定に保つことができるために、特性ばらつきを低減することができるとともに、副基板の面積が小さく、層数も少なくてよいことから、モジュール基板層数を増やす場合と比べて全体の基板価格を低く抑えることができる。
【００３３】
また、モジュール基板上のモジュール基板配線と、第１〜第３の電子回路ユニットの少なくとも１つの電子回路ユニットとを、第２の副基板上に設けたユニット−基板間接続導体で電気的に接続すれば、モジュール基板上に設けていたモジュール基板配線の一部を、面積が小さく層数の少ない第２の副基板上に移設したこととなるため、電子回路モジュールの面積を更に削減できる。
【００３４】
また、第１及び第２の副基板の少なくとも一方を変形可能なフレキシブル基板とすれば、各電子回路ユニットの高さばらつき及び位置ずれに対する許容度が大きくなる。
【００３５】
また、第１及び第２の副基板を連続した一枚のフレキシブル基板で形成すれば、取扱う部品点数が少なくなるため、部品管理費を低減できる。
【００３６】
また、第１及び第２の副基板の少なくとも一方の上に一つ以上の受動素子を搭載すれば、モジュール基板上に搭載すべき部品点数が削減されるために、より電子回路モジュールを小型化できる。
【００３７】
なお、第３の電子回路ユニットを第２の電子回路ユニット内に一括形成した場合でも、第１の電子回路ユニットのモジュール基板への放熱性を確保しつつモジュール基板配線を削減できるという点では同様であるから、この場合にも基板層数を増やすことなく電子回路モジュールの面積を小型化できる。
【００３８】
以下、上述した本発明に係る電子回路モジュールの最良の実施形態を、以下の実施例１〜６にて図面を参照して更に詳細に説明する。なお、図１〜５，７〜９における同一の符号は、図面の各図の間で互いに対応する同一物又は類似物を指すものとする。
＜実施例１＞
図１は本発明の電子回路モジュールの第１の実施例を示す断面図である。モジュール基板１上には、発熱の大きな第１の電子回路ユニット１０が、能動素子を形成していない面（裏面）がモジュール基板に接触するように搭載される。第１の電子回路ユニットより発熱の小さな第２の電子回路ユニット２０と第３の電子回路ユニット３０については、第２の電子回路ユニットはモジュール基板上の第１の電子回路ユニットとは異なる位置に、第３の電子回路ユニットは第２の電子回路ユニットの上に重なるように、それぞれ搭載される。これら第１〜第３の電子回路ユニット１０、２０、３０と、モジュール基板１とを具備して、電子回路モジュールが構成される。
【００３９】
本電子回路モジュールは、４周波数帯対応（一般に「クワッドバンド」と呼ばれる）ＧＳＭ携帯電話向け高周波回路モジュールである。クワッドバンド携帯電話の詳細については、実施例５で説明する。モジュール基板には、例えば誘電率７．８、厚さ５００μｍ、導体層４層のセラミック多層基板を用いることができる。
【００４０】
第１の電子回路ユニット１０は、例えば厚さ５０μｍのＧａＡｓ−ＨＢＴによるＰＡ−ＭＭＩＣで構成することができる。その場合、ＰＡ−ＭＭＩＣからの放熱は、図１０に示すように、ＰＡ−ＭＭＩＣ裏面から、セラミック多層基板内に設けられたサーマルビア７を介して、本電子回路モジュールが搭載される携帯電話のマザーボードに対して行なわれるようにするのが好適である。
【００４１】
第２の電子回路ユニット２０は、例えば厚さ３００μｍのＳｉＧｅ−ＢｉＣＭＯＳによるＲＦ−ＩＣで構成することができ、その場合、第２の電子回路ユニット２０はモジュール基板１に、能動素子を形成している面（表面）がモジュール基板１側となるような向きでフリップチップ実装される。ここで、モジュール基板１として、例えばセラミック多層基板を用いることができる。
【００４２】
第３の電子回路ユニット３０は、例えば厚さ３００μｍのＣＭＯＳによる電力制御ＩＣで構成することができ、その場合、第２の電子回路ユニット２０の裏面、すなわち、能動素子を形成していない面に接着剤等で固定される。接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤を用いることができる。
【００４３】
ここで、ＲＦ−ＩＣを第２の回路ユニット２０、すなわちモジュール基板１に近い側とし、電力制御ＩＣを第３の回路ユニット３０、すなわちモジュール基板１から遠い側としたのは、特にクワッドバンド携帯電話の場合、４つの周波数帯の信号処理を行なうための比較的複雑な回路がＲＦ−ＩＣに内蔵されるため、通常はＲＦ−ＩＣの面積が電力制御ＩＣの面積に比べて相対的に大きくなるからである。しかしながら、本発明の電子回路モジュールはクワッドバンド携帯電話用に限定されるものではなく、ＲＦ−ＩＣの面積が電力制御ＩＣの面積に比べて相対的に大きい３周波数帯対応（一般に「トリプルバンド」と呼ばれる）以下の携帯電話用にも適用可能であることは言うまでもない。
【００４４】
試作した電子回路モジュールにおいて、高周波回路中最も発熱の大きな第１の電子回路モジュール１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）は、放熱性が確保されたことによってその性能が損なわれることはなく、また、放熱性への要求の小さい第２の電子回路ユニット２０（ＲＦ−ＩＣ）及び第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）は、三次元実装しても発熱が小さいことから性能劣化は見られなかった。なお、ここで用いた電力制御ＩＣは、ＰＡ−ＭＭＩＣ内に設けたリファレンストランジスタに生じる電圧を検出してＰＡ−ＭＭＩＣに所定のバイアス電流を流すためのベース電位を設定する機能を有するが、ＰＡ−ＭＭＩＣ内のトランジスタに流れる電流をカレントミラー型回路で直接読み取る形式にしてもよく、その場合でも同様に発熱が小さいことから三次元実装による性能劣化が見られないことは言うまでもない。
【００４５】
更に、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）と第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）とは、複数のユニット間接続導体５０で電気的に接続される。ユニット間接続導体５０には、例えば直径２０μｍの金ワイヤを用いることができる。これにより、従来モジュール基板上に設けていた複数の制御線を削減することができる。
【００４６】
本実施例によれば、第２の電子回路ユニット２０と第３の電子回路ユニット３０とが三次元実装され、第１の電子回路ユニット１０と第３の電子回路ユニット３０とがユニット間接続導体５０で電気的に接続されてモジュール基板１上の制御線が削減されるため、電子回路モジュールの面積が大幅に削減されるという効果がある。試作した電子回路モジュールにおいて、三次元実装による効果と制御線の削減効果とを合わせた電子回路モジュールの面積削減量（率）は約１割であった。また、制御線の削減効果は、同制御線をモジュール基板１の内層に形成する場合と比べた場合、導体層が１層削減される効果に相当する。
【００４７】
モジュール基板１としては、セラミック多層基板の他に、例えばセラミック単層基板、単層樹脂基板、又は多層樹脂基板等を用いることができる。その場合でも、セラミック多層基板を用いた場合と同様に本発明の効果が得られることは言うまでもない。
＜実施例２＞
図２は本発明の電子回路モジュールの第２の実施例を示す断面図である。本実施例では実施例１と同じ電子回路ユニットとモジュール基板とが用いられ、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ-ＭＭＩＣ）の上面と第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）の上面との高さが等しくなるよう、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）とモジュール基板１との間に熱伝導材料２が挿入される。熱伝導材料２には、例えば、良好な熱伝導性が得られ、かつ、ＰＡ−ＭＭＩＣとの熱膨張率の差が小さいＭｏを用いることができる。
【００４８】
実施例１と同様に、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ-ＭＭＩＣ）からの放熱は、図１１に示すように、ＰＡ−ＭＭＩＣ裏面から、セラミック多層基板内に設けられたサーマルビア７を介して、本電子回路モジュールが搭載される携帯電話のマザーボードに対して行なわれるようにするのが好適である。
【００４９】
この構成により、高周波回路中最も発熱の大きな第１の電子回路モジュール１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）は、放熱性が確保されたことによってその性能が損なわれることはなく、また、放熱性への要求の小さい第２の電子回路ユニット２０（ＲＦ−ＩＣ）及び第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）は、三次元実装しても発熱が小さいことから性能が損なわれることがないため、電子回路モジュール全体として三次元実装による小型化が可能となる。
【００５０】
また、本実施例では、ユニット間接続導体が第１の副基板５１上に形成される。第１の副基板５１には、例えば厚さ１５０μｍの単層樹脂基板を用いることができる。ユニット間接続導体と第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）及び第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）それぞれとの接続には、例えば金バンプを用いることができる。
【００５１】
本実施例によれば、熱伝導材料２を挿入することにより、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）のモジュール基板１への放熱性を損なうことなく、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）と第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）との間に設けるユニット間接続導体を、モジュール基板１の基板面からほぼ等しい高さに形成することができるので、作業性が向上して組立てコストを抑えることができるという効果がある。
【００５２】
また、ユニット間接続導体を第１の副基板５１上に形成することにより、ユニット間接続導体として複数の金ワイヤを用いて段差のある第１の電子回路ユニット１０と第３の電子回路ユニット３０との間を個別に接続する構成に比べて、複数のユニット間接続導体のそれぞれの距離をほぼ一定に保つことができるため、電子回路モジュールの特性ばらつきを低減することができるという効果がある。更に、第１の副基板５１の面積が小さく、また、第１の副基板５１に形成された導体層も１層と少ないことから、モジュール基板１として用いるセラミック多層基板の層数を１層増やす場合と比べて、モジュール基板と副基板とを含めた基板全体の価格を低く抑えることができるという効果がある。
＜実施例３＞
図３は本発明の電子回路モジュールの第３の実施例を示す断面図である。本実施例では、実施例１と同じ第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）、第２の電子回路ユニット２０（ＲＦ−ＩＣ）、第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）、及びモジュール基板１を用いることができるが、例えば、第２の電子回路ユニット２０を、電力制御ＩＣがＲＦ−ＩＣ内のＣＭＯＳ回路部に一括形成された構成の電力制御機能付きＲＦ−ＩＣとしてもよい。その場合、電子回路ユニット２０（電力制御機能付きＲＦ−ＩＣ）と第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）とは、第１の副基板５２上に設けられたユニット間接続導体によって電気的に接続される。また、電子回路ユニット２０（電力制御機能付きＲＦ−ＩＣ）は、能動素子を形成していない面（裏面）をモジュール基板１側に向けてモジュール基板１上に搭載してもよい。
【００５３】
実施例１と同様に、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ-ＭＭＩＣ）からの放熱は、図１２に示すように、ＰＡ−ＭＭＩＣ裏面から、セラミック多層基板内に設けられたサーマルビア７を介して、本電子回路モジュールが搭載される携帯電話のマザーボードに対して行なわれるようにするのが好適である。
【００５４】
この構成により、高周波回路中最も発熱の大きな第１の電子回路モジュール１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）は、放熱性が確保されたことによってその性能が損なわれることはなく、また、放熱性への要求の小さい第２の電子回路ユニット２０（ＲＦ−ＩＣ）及び第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）は、三次元実装しても発熱が小さいことから性能が損なわれることがないため、電子回路モジュール全体として三次元実装による小型化が可能となる。
【００５５】
また、実施例１と同様に、第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）を第２の電子回路ユニット（ＲＦ−ＩＣ）とは別の半導体チップとして構成した場合、第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）を、図３に示すように、能動素子を形成している面（表面）をモジュール基板１側に向けて第１の副基板５２上に搭載するのが好適である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）が、能動素子を形成していない面（裏面）をモジュール基板１側に向けて第２の電子回路ユニット（ＲＦ−ＩＣ）上に搭載され、第３の電子回路ユニット３０（電力制御ＩＣ）の上面（能動素子が形成された面（表面））と第１の電子回路ユニット（ＰＡ−ＭＭＩＣ）とが第１の副基板５２上に設けられたユニット間接続導体によって電気的に接続されるよう構成してもよい。
【００５６】
更に、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）とモジュール基板１上のモジュール基板配線とは、第２の副基板５３上に設けられたユニット−基板間接続導体で電気的に接続される。第２の副基板５３には、例えば厚さ４０μｍのポリイミド製フレキシブル基板を用いることができる。なお、電力制御機能付きＲＦ−ＩＣと第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）とを電気的に接続する第１の副基板５２には、例えば第２の副基板５３と同様の仕様を有するフレキシブル基板を用いることができる。
【００５７】
本実施例によれば、第１及び第２の副基板５２及び５３を変形可能なフレキシブル基板とすることにより、高さの違う電子回路ユニット間及び電子回路ユニットからモジュール基板配線への接続が容易になるため、電子回路モジュール作製時の作業性が向上し、もって製品の歩留まりが向上するという効果がある。第１及び第２の副基板５２及び５３をフレキシブル基板とすることにより、その長さに余裕を持たせることが可能となるため、各電子回路ユニットの高さばらつき及び位置ずれに対する許容度が大きくなり、もって電子回路モジュール作製時の作業性及び製品の歩留まりが更に向上するという効果がある。
【００５８】
また、第２の副基板５３を用いることにより、従来モジュール基板上に設けられていたモジュール基板配線の一部を、面積が小さく層数の少ない第２の副基板５３上に移設することが可能となり、もって電子回路モジュール基板の面積をより一層小型化することができるという効果がある。
【００５９】
更に、電力制御ＩＣがＲＦ−ＩＣ内に一括形成された構成により、電子回路モジュール作製時に取扱う部品点数が減少するため、部品管理費を削減することが可能となる。その上、実施例１及び２と同様に、第１の電子回路ユニット１０（ＰＡ−ＭＭＩＣ）のモジュール基板１への放熱性を確保することができる。加えて、従来モジュール基板上に設けられていたモジュール基板配線の一部が削減されるため、モジュール基板層数を増やすことなく電子回路モジュールの面積を小さくすることができるという効果がある。
＜実施例４＞
図４は本発明の電子回路モジュールの第４の実施例を示す平面図（部品配置図）である。本実施例では、ＰＡ−ＭＭＩＣ１１及びＳＷ１２の少なくとも一方が実施例１〜３における第１の電子回路ユニット１０に相当し、ＲＦ−ＩＣ２１が第２の電子回路ユニット２０に相当し、電力制御ＩＣ３１及びＳＷ制御回路３２の少なくとも一方が第３の電子回路ユニット３０に相当する。
【００６０】
電子回路モジュール内には、少なくともＰＡ−ＭＭＩＣ１１、ＲＦ−ＩＣ２１、及び電力制御ＩＣ３１が含まれる。ダイプレクサ（Ｄｉｐ）４１、低域濾波器（ＬＰＦ）４２、送信系整合回路（Ｔｘ−ＭＮ）４３、表面弾性波フィルタ（ＳＡＷ）４４、及び受信系整合回路（Ｒｘ−ＭＮ）４５は、電子回路モジュール内に含まれるのが好適であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの少なくとも１つがモジュール内に含まれない構成であってもよい。ＰＡ−ＭＭＩＣ１１、ＲＦ−ＩＣ２１、及び電力制御ＩＣ３１には、例えば実施例１と同じものを用いることができる。特に、ＲＦ−ＩＣ２１は、例えば図７に示す回路構成とすることができ（図７において、ＤＰＤはディジタル位相検出器：Digital Phase Detectorを示す）、また、ＰＡ−ＭＭＩＣ１１及び電力制御ＩＣ３１は、例えば図８に示す回路構成とすることができる。ＳＷ１２は、例えば厚さ５０μｍのＧａＡｓ−ｐＨＥＭＴで構成することができ、また、ＳＷ制御ＩＣ３２は、例えば厚さ３００μｍのＣＭＯＳで構成することができる。モジュール基板１には、例えば誘電率４．７、厚さ４５０μｍ、導体層４層の多層樹脂基板を用いることができる。
【００６１】
モジュール基板１として多層樹脂基板を用いた場合、ＰＡ−ＭＭＩＣ１１からの放熱は、ＰＡ−ＭＭＩＣ１１の裏面から、モジュール基板１（多層樹脂基板）内に設けられたサーマルビア７を介して、本電子回路モジュールが搭載される携帯電話のマザーボードに対して行なわれるようにするのが好適である。
【００６２】
また、ＳＷ１２が扱うＰＡ−ＭＭＩＣ１１からの出力電力は４Ｗ近くと大きいものになるため、わずかな損失でも大きい熱を発生することになる。この熱を放熱して回路動作を安定なものとするために、ＳＷ１２の実装形態もＰＡ−ＭＭＩＣ１１と同等なものとするのが好適である。本実施例でモジュール基板１（多層樹脂基板）内に設けられたサーマルビア７は、例えば銅メッキにより形成することができ、その場合、導電性ペーストを充填したセラミック多層基板内のサーマルビア７よりも高い熱伝導性を得ることができる。
【００６３】
ＲＦ−ＩＣ２１は、モジュール基板１に対して、能動素子を形成している面（表面）がモジュール基板１側となるような向きでフリップチップ実装されている。電力制御ＩＣ３１及びＳＷ制御ＩＣ３２は、実施例３の第１の副基板５２に相当するフレキシブル基板５２上の接続導体に対してフリップチップ実装され、ＲＦ−ＩＣ２１の上に配置されている。
【００６４】
本発明の電子回路モジュールは、特にクワッドバンドＧＳＭ携帯電話向け高周波回路モジュールに適用されて好適であり、本実施例は、そのように適用された場合の部品配置例である。この場合、ＲＦ−ＩＣ２１は、４周波数帯域に対応するために回路規模が大きくなっている。そのため、ＲＦ−ＩＣ２１の面積は回路規模の大きさの分だけ大きくなっており、電力制御ＩＣ３１及びＳＷ制御ＩＣ３２を搭載するのに十分な大きさとなっている。
【００６５】
本実施例では、フレキシブル基板５２上の接続導体にはユニット間接続導体５０及びユニット−基板間接続導体５５の両者があり、本実施例におけるフレキシブル基板５２は実施例３における第１の副基板５２及び第２の副基板５３に相当する副基板を連続して一枚で形成したものとなっている。
【００６６】
本実施例によれば、副基板が連続して一枚で形成された構成により、取扱う部品点数が少なくなるため、部品管理費が削減できるという効果がある。また、フレキシブル基板５２上には少なくとも１つの受動素子４０が実装され得る。その場合、従来モジュール基板１上に設けられていた受動素子の一部がフレキシブル基板５２上に移設されたこととなるため、モジュール基板１上に搭載すべき部品点数が削減され、もって電子回路モジュールをより小型化することができるという効果がある。
【００６７】
以上の諸々の効果により、本実施例による電子回路モジュールの大きさは、従来技術に基づき本発明の発明者が本発明提案に先立ち独自の視点から検討した図６の電子回路モジュール構成に比べて、基板層数を増加させずに２割以上小さくすることが可能となる。
【００６８】
なお、本実施例では、第２の電子回路ユニット２０（ＲＦ−ＩＣ）上に搭載される第３の電子回路ユニット３０として、電力制御ＩＣ３１及びＳＷ制御ＩＣ３２の少なくとも一方としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電力制御ＩＣ３１の代わりに、電力増幅器の初段及び中間段もしくは初段が電力制御回路と共に１つのＩＣに一体に形成され、電力増幅器の最終段もしくは中間段及び最終段が１つのＰＡ−ＭＭＩＣに形成された構成の場合にも適用可能であり、同様の効果が得られる。その場合、電力増幅器の初段及び中間段もしくは初段が電力制御回路と共に一体に形成されたＩＣ並びにＳＷ制御ＩＣ３２の少なくとも一方を第３の電子回路ユニット３０とし、電力増幅器の最終段もしくは中間段及び最終段が形成されたＰＡ−ＭＭＩＣを第１の電子回路ユニット１０とすればよい。この構成は、電力制御ＩＣ３１の内部に電力増幅器の初段及び中間段もしくは初段が更に形成された構成であると見ることもできる。この構成により、単位面積あたりの価格が高いＧａＡｓ基板を用いたＰＡ−ＭＭＩＣを本実施例のＰＡ−ＭＭＩＣ１１より小さくし、単位面積あたりの価格が安いＳｉ基板を用いた電力制御ＩＣを相対的に大きくすることが可能となるため、電子回路モジュールの価格を低減させることができるという効果がある。
＜実施例５＞
図５は、現在、事実上世界標準の無線通信方式となっているＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）方式において、欧州及び米国で共用化を可能とする、４周波数帯対応（一般に「クワッドバンド」と呼ばれる）携帯電話の構成に、本発明の電子回路モジュールを応用した例である第５の実施例を示す図である。ここで、共用化とは、携帯電話器として欧州及び米国のいずれでも使用可能であるという意味と、携帯電話を構成する高周波回路部として欧州向け携帯電話器用にも米国向け携帯電話器用にも、いずれにも共通な部品として供給可能であるという意味と、両方の意味を持つ。
【００６９】
本実施例の携帯電話は、少なくとも実施例１〜４で説明した電子回路モジュールた適用された高周波回路部と、ベースバンドＬＳＩと、アンテナとを具備する。
【００７０】
本実施例における通話時の動作は以下の通りである。まず、送信時には、マイク６１から入力された音声はベースバンド大規模集積回路（Base Band Large Scale Integrated circuit：以下「ＢＢ-ＬＳＩ」という）６０により符号化、変調され、無線周波数集積回路（Radio Frequency Integrated Circuit：以下「ＲＦ−ＩＣ」という）２１により送信周波数に周波数変換された後、電力増幅器（Power Amplifier：以下「ＰＡ」という）１１に送られる。
【００７１】
クワッドバンド携帯電話が対応する４つの周波数帯は、例えば、欧州の９００ＭＨｚ帯（一般に「ＥＧＳＭ帯」と呼ばれる）、１８００ＭＨｚ帯（一般に「ＤＣＳ帯」と呼ばれる）、米国の８５０ＭＨｚ帯（一般に「ＡＭＰＳ帯」と呼ばれる）、１９００ＭＨｚ帯（一般に「ＰＣＳ帯」と呼ばれる）である。ＰＡ１１は２系統の回路でこれらの周波数帯に対応する。一つの系統はＧＳＭ帯及びＡＭＰＳ帯を増幅し、もう一つの系統はＤＣＳ帯及びＰＣＳ帯を増幅する。ＰＡ１１において、どちらの系統を使用するかの切り替え及び必要とされる増幅率の設定は、ＢＢ−ＬＳＩ６０から電力制御ＩＣ３１を介して行なわれる。
【００７２】
増幅された信号は、ＰＡ１１の整合回路である送信系整合回路（Transmission Matching Network：以下「Ｔｘ−ＭＮ」という）４３及び高調波を除去する低域濾波器（Low Pass Filter：以下「ＬＰＦ」という）４２を経由して、送受切り替えスイッチ（Switch：以下「ＳＷ」という）１２に送られる。ＳＷ１２における送受切り替え及び帯域の選択は、ＢＢ−ＬＳＩ６０からＳＷ制御ＩＣ３２を介して行なわれる。ＳＷ１２を経由した信号はダイプレクサ（Diplexer）４１を経由してアンテナ７０より放射される。
【００７３】
次に、受信において、アンテナ７０により受信された信号は、その周波数帯に応じてダイプレクサ４１によって、ＧＳＭ帯及びＡＭＰＳ帯の経路又はＤＣＳ帯及びＰＣＳ帯の経路のいずれかに振り分けられる。振り分けられた信号はその周波数帯に応じた表面弾性波フィルタ（Surface Acoustic Wave：以下「ＳＡＷ」という）４４及びＲＦ−ＩＣ２１との整合回路である受信系整合回路（Reception Matching Network：以下「Ｒｘ−ＭＮ」という）４５を介してＲＦ−ＩＣ２１に入力され、周波数変換された後、ＢＢ−ＬＳＩ６０により復調、復号されスピーカ６２から出力される。ＡＮＴ７０とＢＢ−ＬＳＩ６０の間の回路ブロックは高周波回路部１００であり、この高周波回路部１００に上記の実施例１〜４のいずれかに記載の電子回路モジュールが適用される。
【００７４】
特に、ＲＦ−ＩＣ２１は、例えば図７に示す回路構成とすることができ、また、ＰＡ−ＭＭＩＣ１１及び電力制御ＩＣ３１は、例えば図８に示す回路構成とすることができる。
【００７５】
また、近年の携帯電話では上記の通話機能以外に、インターネット通信、音楽やビデオの再生、ディジタルカメラ等の機能を備えるようになってきており、ＢＢ−ＬＳＩ６０が有する中央演算装置では処理能力に限界が生じてきている。このため、これらの処理を専門に行なうアプリケーションプロセッサ１５が設けられた構成とすると好適である。アプリケーションプロセッサ１５とその周辺メモリであるＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）３５及びフラッシュ（Flash）メモリ２５を併せた部分をアプリケーションプロセッサ部１５０と呼ぶ。一般的に、アプリケーションプロセッサ１５には、音楽再生用スピーカ６３、キーパッド６４、液晶ディスプレイ６５、カメラユニット６６等が接続される。尚、アプリケーションプロセッサ部１５０とＢＢ−ＬＳＩ６０とが、高周波回路部１００とは別の１つのモジュール内に搭載されるように構成してもよい。
【００７６】
高周波回路部１００に用いられるデバイス（素子）は、高性能と低価格とを同時に実現するために、ユニット毎に異なる。例えば、ＰＡ１１にはＧａＡｓヘテロジャンクションバイポーラトランジスタ（Hetero-Bipolar Transistor：以下「ＨＢＴ」という）が用いられ、ＰＡ１１は２系統併せてマイクロ波モノリシックＩＣ（Microwave Monolithic Integrated Circuit：以下「ＭＭＩＣ」という）化されている。
【００７７】
また、ＳＷにはＧａＡｓ疑似ヘテロ接合電界効果トランジスタ（Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor：以下「ＰＨＥＭＴ」という）が、ＲＦ-ＩＣにはＳｉＧｅバイシーモス（Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor：以下「ＢｉＣＭＯＳ」という）が、電力制御ＩＣ及びＳＷ制御ＩＣには通常のＣＭＯＳが用いられている。
【００７８】
本実施例によれば、上記実施例１〜４の電子回路モジュールのいずれかを高周波回路部１００に適用してモジュール化することによって高周波回路部１００の小型化が可能となるため、携帯電話器全体の大きさを格段に小型化できるという効果がある。異なるデバイスの各々のパッケージ品を組み合わせて高周波回路部１００を構成したものに比べて携帯電話器全体の大きさが格段に小型化されるばかりでなく、ベアチップ品を組み合わせて高周波回路部１００を構成したものの中でも、そのベアチップを平面的にのみ構成したものと比べて携帯電話器全体の大きさが格段に小型化されるという効果がある。
【００７９】
なお、本実施例では電子回路モジュールの対象を高周波回路部１００としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアプリケーションプロセッサ部１５０に本発明の電子回路モジュールを適用しても同等の効果が得られる。この場合、発熱の大きいアプリケーションプロセッサ１５を第１の電子回路ユニット１０とし、それよりも発熱の小さいＦｌａｓｈメモリ２５及びＳＲＡＭ３５をそれぞれ第２及び第３の電子回路ユニット２０及び３０とすればよい。但し、Ｆｌａｓｈメモリ２５とＳＲＡＭ３５のどちらを上にし、どちらを下にするか、すなわち、どちらを第３の電子回路ユニットとし、どちらを第２の電子回路ユニットとするかは、それぞれに要求されるチップサイズに依存して変更し得る。第２及び第３の電子回路ユニットは、能動素子を形成した面（表面）をモジュール基板１側に向けて実装しても、能動素子を形成していない面（裏面）をモジュール基板１側に向けて実装してもよい。なお、ここではメモリの種類をＦｌａｓｈメモリ及びＳＲＡＭとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、周知の他の種類のメモリデバイスにも適用可能であることは言うまでもない。
【００８０】
また、本実施例では、図５に示すクワッドバンドＧＳＭ方式携帯電話のブロック図における高周波回路部１００のみに本発明の電子回路モジュールを適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子回路モジュールに高周波回路部１００とＢＢ−ＬＳＩ６０とが共に含められた構成であってもよく、その場合でも、同様に本発明の効果が得られることは言うまでもない。
＜実施例６＞
図９は、実施例５の変形例である第６の実施例を説明するための図である。実施例５では、第２の電子回路ユニット２０（ＲＦ−ＩＣ）上に搭載される第３の電子回路ユニット３０として、電力制御ＩＣ３１及びＳＷ制御ＩＣ３２の少なくとも一方としていたが、本実施例では、電力制御ＩＣ３１の代わりに、電力増幅器の初段及び中間段もしくは初段が電力制御回路と共に１つのＩＣに一体に形成され、電力増幅器の最終段もしくは中間段及び最終段が１つのＰＡ−ＭＭＩＣに形成された構成としている。この場合にも、実施例５と同様の効果が得られる。その場合、電力増幅器の初段及び中間段もしくは初段が電力制御回路と共に一体に形成されたＩＣ並びにＳＷ制御ＩＣ３２の少なくとも一方を第３の電子回路ユニット３０とし、電力増幅器の最終段もしくは中間段及び最終段が形成されたＰＡ−ＭＭＩＣを第１の電子回路ユニット１０とすればよい。この構成は、電力制御ＩＣ３１の内部に電力増幅器の初段及び中間段もしくは初段が更に形成された構成であると見ることもできる。
【００８１】
本実施例によれば、この構成により、単位面積あたりの価格が高いＧａＡｓ基板を用いたＰＡ−ＭＭＩＣを本実施例のＰＡ−ＭＭＩＣ１１より小さくし、単位面積あたりの価格が安いＳｉ基板を用いた電力制御ＩＣを相対的に大きくすることが可能となるため、電子回路モジュールの価格を低減させることができ、もって携帯電話器全体の価格を低減させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る電子回路モジュールの第１の実施例を説明するための断面図。
【図２】本発明に係る電子回路モジュールの第２の実施例を説明するための断面図。
【図３】本発明に係る電子回路モジュールの第３の実施例を説明するための断面図。
【図４】本発明に係る電子回路モジュールの部品配置例である第４の実施例を説明するための平面図（部品配置図）。
【図５】本発明に係る電子回路モジュールをクワッドバンドＧＳＭ方式携帯電話に適用した例である第５の実施例を説明するためのブロック図。
【図６】本発明に先立ち発明者が独自に検討した電子回路モジュールを説明するための平面図（部品配置図）。
【図７】本発明に係る電子回路モジュールの第４及び第５の実施例におけるＲＦ−ＩＣ２１の詳細回路図。
【図８】本発明に係る電子回路モジュールの第４及び第５の実施例におけるＰＡ−ＭＭＩＣ１１及び電力制御ＩＣ３１の詳細回路図。
【図９】本発明に係る電子回路モジュールをクワッドバンドＧＳＭ方式携帯電話に適用した例である第６の実施例を説明するためのブロック図。
【図１０】本発明に係る電子回路モジュールの第１の実施例における第１の電子回路１０の放熱の例を説明するための断面図。
【図１１】本発明に係る電子回路モジュールの第２の実施例における第１の電子回路１０からの放熱の例を説明するための断面図。
【図１２】本発明に係る電子回路モジュールの第３の実施例における第１の電子回路１０の放熱の例を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００８３】
１…モジュール基板、２…熱伝導材料、３…ボンディングワイヤ、５…モジュール基板配線、１０…第１の電子回路ユニット、１１…ＰＡ−ＭＭＩＣ、１２…ＳＷ、１５…アプリケーションプロセッサ、２０…第２の電子回路ユニット、２１…ＲＦ-ＩＣ、２５…Ｆｌａｓｈメモリ、３０…第３の電子回路ユニット、３１…電力制御ＩＣ、３２…ＳＷ制御ＩＣ、３５…ＳＲＡＭ、４０…チップ部品、４１…Ｄｉｐｌｅｘｅｒ、４２…ＬＰＦ、４３…Ｔｘ−ＭＮ、４４…ＳＡＷフィルタ、４５…Ｒｘ−ＭＮ、５０…ユニット間接続導体、５１…第１の副基板、５２…フレキシブル基板、５３…第２の副基板、５５…ユニット−基板間接続導体、６０…ＢＢ−ＬＳＩ、６１…マイク、６２…スピーカ、６３…音楽再生用スピーカ、６４…キーパッド、６５…液晶ディスプレイ、６６…カメラユニット、７０…アンテナ、１００…高周波回路部、１５０…アプリケーションプロセッサ部。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１２】
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