專利名稱：電路基板的制作方法
技術領域：
本發明的一方面涉及電路基板。
背景技術：
諸如SAW (表面彈性波)濾波器或FBAR (薄膜體彈性波諧振器)濾波器的彈性波濾波器被公知是在高頻特性方面優良的濾波器。隨著諸如移動電話的移動通訊終端的普及，包括彈性波濾波器的部件的小型化是必要的。為了小型化部件，而使用這樣的電路基板，在該電路基板中，彈性波濾波器和諸如IC (集成電路)的電子部件設置在同一基板上。日本專利申請公報N0.2001-189605公開了 SAW濾波器芯片設置在基板的上表面上并且濾波器借助基板中的內部互連線來構造。日本專利申請公報N0.2011-176061公開了晶體管和SAW濾波器設置在基板的上表面上。
發明內容
根據本發明的一方面，提供一種電路基板，該電路基板包括:層壓基板，導電層和絕緣層層壓在該層壓基板中；濾波器芯片，該濾波器芯片具有彈性波濾波器，并且設置在所述層壓基板的內部；以及芯片部件，該芯片部件設置在所述層壓基板的表面上，并且連接至所述濾波器芯片，所述芯片部件的至少一部分與如下投影區域重疊，所述投影區域為所述濾波器芯片沿所述層壓基板的厚度方向投影的區域。
圖1A示出包括彈性波濾波器的模塊的示意圖；圖1B示出梯型濾波器的電路圖；圖2A示出根據比較例的電路基板的俯視圖；圖2B示出沿著圖2A的線B-B剖取的剖視圖；圖3A示出根據第一實施方式的電路基板的俯視圖；圖3B示出沿著圖3A的線B-B剖取的剖視圖；圖3C示出芯片部件的立體圖；圖4A根據第二實施方式的電路基板的俯視圖；圖4B示出沿著圖4A的線B-B剖取的剖視圖；圖5A示出根據第三實施方式的電路基板的俯視圖；圖5B示出沿著圖5A的線B-B剖取的剖視圖；圖5C示出根據第三實施方式的變形例的電路基板的剖視圖；以及圖6示出根據第四實施方式的電路基板的剖視圖。
具體實施例方式在常規技術的情況下，將彈性波濾波器和電子部件連接的互連線是長的。這導致阻抗匹配困難并且噪聲影響增大。結果，存在其中彈性波濾波器的高頻特性惡化的情況。并且難以充分小型化電路基板。首先，將對于包括彈性波濾波器的模塊進行說明。圖1A示出包括彈性波濾波器的豐旲塊的不意圖。如圖1A所示，雙工器10包括發射濾波器IOTx和接收濾波器10Rx，該發射濾波器和接收濾波器是SAW濾波器等。發射濾波器IOTx連接在天線節點Antl (公共節點)和發射節點Txl之間。接收濾波器IORx連接在天線節點Antl和接收節點Rxl之間。發射濾波器IOTx和接收濾波器IORx與接地端子(未示出)連接。天線節點Ant2連接在匹配電路12和開關20之間。接收節點Rx2連接在匹配電路14和RFIC (射頻集成電路)24 (電子部件)之間。發射節點Tx2連接在ΡΑ18和RFIC24之間。BBIC (基帶集成電路)26將基帶的發射信號輸入到RFIC24中。RFIC24將基帶的發射信號上變頻成高頻發射信號。發射信號由PA (功率放大器)18放大，經過匹配電路16，并且輸入到發射濾波器IOTx中。發射濾波器IOTx允許包括在發射信號中的具有在發射濾波器IOTx的通頻帶之中的頻率的信號通過，并且抑制包括在發射信號中的具有在發射濾波器IOTx的通頻帶之外的頻率的信號。開關20與具有雙工器10、匹配電路12、14和16、PA18、RFIC24以及BBIC26的其它系統(圖1A中未示出)連接。例如，開關20根據通頻帶來選擇其中一個系統，并且將該其中一個系統與天線22連接。發射信號經由匹配電路12和開關20輸入到天線22中，并且從天線22發射。由天線22接收的接收信號經由開關20和匹配電路12輸入到接收濾波器IORx中。接收濾波器IORx允許包括在接收信號中的具有在接收濾波器IORx的通頻帶之中的頻率的信號通過，并且抑制包括在接收信號中的具有在接收濾波器IORx的通頻帶之外的頻率的信號。接收信號經由匹配電路14輸入到RFIC24中，并且由包括在RFIC24中的低噪聲放大器放大。RFIC24將接收信號下變頻成基帶的接收信號。BBIC26處理基帶的接收信號。匹配電路12、14和16包括諸如電感、電容器等的芯片部件，并且具有實現在雙工器10、PA18、開關20、天線22、RFIC24和BBIC26之間的阻抗匹配的功能。為了實現充分的阻抗匹配，優選的是，匹配電路12、14和16布置在雙工器10附近，并且連接在匹配電路12、14和16以及雙工器10之間的互連線是短的。梯型濾波器等用作發射濾波器IOTx和接收濾波器10Rx。圖1B示出梯型濾波器的電路圖。串聯揩振器SI至S3以串聯的方式連接在輸入端子“In”和輸出端子“Out”之間。并聯揩振器Pl連接在串聯揩振器SI和S2之間。并聯揩振器P2連接在串聯揩振器S2和S3之間。并聯揩振器Pl和P2與接地端子連接。發射濾波器IOTx的輸入端子“In”與圖1A的發射節點Txl連接。發射濾波器IOTx的輸出端子“Out”與天線節點Antl連接。接收濾波器IORx的輸入端子“In”與天線節點Antl連接。接收濾波器IORx的輸出端子“Out”與接收節點Rxl連接。除梯型濾波器之外的多模式濾波器等可以用作發射濾波器IOTx和接收濾波器IORx。作為比較例，將對其中由模塊中的方框A包圍的結構設置在單個電路基板上的示例進行說明。圖2A示出根據該比較例的電路基板100R的俯視圖。圖2B示出沿著圖2A的線B-B剖取的剖視圖。在圖2A中，未示出阻焊劑129和導電層140。在圖2B中，多條過孔互連線152中的僅一部分附加有附圖標記。
如圖2A和圖2B所示，絕緣層130、132、134、136和138、導電層140以及導電層142、144、146、148和150被層壓。相鄰導電層中的每層均由穿過絕緣層130、132、134、136和138的過孔互連線152連接。導電層150充當用于連接層壓基板128和諸如天線22、RFIC24或BBIC26的外部部件的腳焊盤(foot pad)。圖2B的導電層150的天線端子150b與圖1A的天線節點Ant2對應。接收端子150c充當圖1A的接收節點Rx2。與圖1A的發射節點Tx2對應的發射端子未示出。發射濾波器芯片IlOa是包括圖1A的發射濾波器IOTx的SAW濾波器芯片等。接收濾波器芯片IlOb是包括接收濾波器IORx的SAW濾波器芯片等。圖1A的匹配電路12包括芯片部件112a。匹配電路14包括芯片部件114a和114b。匹配電路16包括芯片部件116a。有源部件118a包括PA18。發射濾波器芯片I IOa和接收濾波器芯片I IOb是安裝在設置于層壓基板128的上表面上的導電層140上的倒裝芯片。芯片部件112a、114a、114b和116a借助焊料115安裝在導電層140上。發射濾波器芯片IlOa的接地端子GNDl和接收濾波器芯片IlOb的接地端子GND2共同地與接地端子150a連接。發射濾波器芯片IlOa的輸出端子Outl和接收濾波器芯片IlOb的輸入端子In2經由包括在導電層140中的互連線而與芯片部件112a連接。芯片部件112a經由包括在導電層150中的天線端子150b與天線22 (圖1A)連接。發射濾波器芯片IlOa的輸入端子Inl經由包括在導電層140中的互連線與芯片部件116a(圖2A)連接。芯片部件116a與有源部件118a (圖2A)連接。有源部件118a與RFIC24 (圖1)連接。接收濾波器芯片IlOb的輸出端子0ut2經由包括在導電層140中的互連線而與芯片部件114a和114b連接。芯片114a和114b經由接收端子150c與RFIC24 (圖1A)連接。濾波器芯片(發射濾波器芯片IlOa和接收濾波器芯片110b)、芯片部件112a、114a、114b和116a以及有源部件118a設置在層壓基板128的上表面上。因此，層壓基板128變得更大。沿著層壓基板128的表面方向延伸的互連線以及包括在導電層140中的互連線都變得更長，并且具有例如150 μ m或更大的長度。因此，難以實現濾波器芯片與芯片部件112a和114a之間的阻抗匹配。并且經過互連線的高頻信號趨于受到電氣噪聲的影響。因此，電路基板100R的高頻特性可能變差。濾波器芯片、芯片部件112a、114a、114b和116a以及有源部件118a的位置與互連線的通路可能被限制。因此，互連線變得更長，并且高頻特性可能很大程度地變差。當濾波器芯片和芯片部件兩者被設置在層壓基板128的內部時，互連線因互連線沿表面方向的連接而變得更長。并且難以改變已設置在層壓基板128的內部的濾波器芯片和芯片部件的位置以及電路常數(電阻值、電容和電感)。因此，在位置被調節時難以實現充分的阻抗匹配。接下來將對第一實施方式進行說明。[第一實施方式]第一實施方式是這樣的實施方式，其中，濾波器芯片設置在層壓基板的內部，并且芯片部件安裝在層壓基板的上表面(表面)上。圖3A示出根據第一實施方式的電路基板100的俯視圖。圖3B示出沿著圖3A的線B-B剖取的剖視圖。如圖3A和圖3B所示，發射濾波器芯片IOa和接收濾波器芯片IOb是SAW濾波器芯片，其中，IDT (叉指式換能器)形成在由諸如鉭酸鋰(LiTaO3)或者鈮酸鋰(LiNbO3)的壓電材料制成的壓電基板上，并且發射濾波器芯片IOa和接收濾波器芯片IOb設置在層壓基板28的內部。激發聲波的IDT未被示出，但設置在每個濾波器芯片的上表面上。
芯片部件12a、14a、14b和16a借助焊料15安裝在層壓基板28的上表面上。芯片部件12a (第一芯片部件)的整體與投影區域IOc (第一投影區域，參照虛線)重疊，該投影區域IOc是發射濾波器芯片IOa沿層壓基板28的厚度方向(圖3B的上下方向)投影的區域。芯片部件14a (第三芯片部件)的整體與投影區域IOd (第二投影區域，參照虛線)重疊，該投影區域IOd是接收濾波器芯片IOb沿層壓基板28的厚度方向投影的區域。因此，層壓基板28的面積與比較例的相比更小。因此可以小型化電路基板100。如圖3B所示，發射濾波器芯片IOa的輸出端子Outl和接收濾波器芯片IOb的輸入端子In2經由過孔互連線52和導電層40、42而與芯片部件12a連接。芯片部件12a與包括在導電層50中的天線端子(未示出)連接。天線端子與圖1A的天線節點Ant2對應，并且與開關20和天線22連接。發射濾波器芯片IOa的輸入端子(未示出)與芯片部件16a(第二芯片部件，參照圖3A)連接。芯片部件16a經由有源部件18a (圖3A)與包括在導電層50中的發射端子(未示出)連接。導電層50的發射端子與圖1A的發射節點Tx2對應，并且與RFIC24連接。發射濾波器芯片IOa的接地端子GNDl經由導電層42以及導電層42以及導電層44、46和48而與包括在導電層50中的接地端子50a連接。接收濾波器芯片IOb的輸出端子0ut2經由過孔互連線52和導電層40而與芯片部件14a連接。芯片部件14a經由芯片部件14b和過孔互連線52而與包括在導電層50中的接收端子50c連接。接收端子50c與圖1A的接收節點Rx2對應并且與RFIC24連接。與發射濾波器芯片IOa連接的芯片部件12a與投影區域IOc重疊。因此，將發射濾波器芯片IOa和芯片部件12a連接的互連線不包括沿表面方向延伸的互連線并且借助過孔互連線52構造成。將接收濾波器芯片IOb和芯片部件14a連接的互連線也借助過孔互連線52構造成。絕緣層30和32的厚度例如為30 μ m等。將接收濾波器芯片IOb和芯片部件14a連接的過孔互連線52的長度LI例如為60 μ m等。在第一實施方式中將濾波器芯片和芯片部件12a和14a連接的互連線與比較例的相比更短。因此，阻抗匹配變得更容易，并且能夠降低噪聲的影響。此外，互連線的諸如寄生電容和寄生電感的寄生成分減少。因此，改善電路基板100的高頻特性。為了有效地改善高頻特性，優選的是，發射濾波器芯片IOa不通過另一芯片部件而是直接連接到芯片部件12a，并且接收濾波器芯片IOb不通過另一芯片部件而是直接連接到芯片部件14a。芯片部件12a、14a、14b和16a安裝在層壓基板28的上表面上。因此可以精確且容易地實現阻抗匹配，同時調節芯片部件12a、14a、14b和16a的位置和電路常數。濾波器芯片設置在層壓基板28的內部。因此，有源部件18a、芯片部件12a、14a、14b和16a的位置和互連線的通路的自由度變得更大。因此，能夠使電路基板100小型化，并且能夠縮短沿著表面方向延伸的互連線。圖3C示出芯片部件12a的立體圖，該芯片部件12a的寬度例如為0.4mm、0.6mm或1mm。芯片部件12a的長度L2例如為0.2mm、0.3mm或0.5mm。芯片部件12a的高度例如為0.3mm。芯片部件12a、14a、14b和16a可以具有相同尺寸或者可以具有彼此不同的尺寸。芯片部件的尺寸和芯片部件的數量可以根據層壓基板28的上表面上的布局而改變。濾波器芯片的厚度例如為250 μ m。然而，該厚度可以改變。包括在層壓基板28中的絕緣層的數量和導電層的數量可以改變。除了由圖1A的方框A包圍的電路元件之外，電路基板100可以具有開關20、天線22、BBIC26和RFIC24中的至少一個或全部。
絕緣層30和32以及絕緣層34、36和38由諸如玻璃環氧樹脂的樹脂或陶瓷制成。當絕緣層由樹脂制成時，濾波器芯片的接納變得更容易。濾波器芯片的每個端子以及導電層42、44、46、48和50由諸如銅(Cu)或鋁(Al)的金屬或者包括該金屬的合金制成。焊料15包括錫-銀(Sn-Ag)等。圖3B的阻焊劑29防止焊料15粘附到層壓基板28和導電層40的不期望位置。[第二實施方式]第二實施方式是其中多個芯片部件設置在單個投影區域中的實施方式。圖4A示出根據第二實施方式的電路基板200的俯視圖。圖4B示出沿著圖4A的線B-B剖取的剖視圖。如圖4A和圖4B所示，芯片部件12a和16a的整體位于投影區域IOc的內部。芯片部件14a和14b的整體位于投影區域IOd的內部。因此，可以更加小型化電路基板200。與第一實施方式一樣，互連線能夠縮短。因此，能夠改善高頻特性。芯片部件12a直接與發射濾波器芯片IOa連接。因此，芯片部件12a可以位于投影區域IOc的內部。[第三實施方式]第三實施方式是其中芯片部件的一部分設置在投影區域的內部的實施方式。圖5A示出根據第三實施方式的電路基板300的俯視圖。圖5B示出沿著圖5A的線B-B剖取的剖視圖。如圖5A和圖5B所示，芯片部件14a的一部分位于投影區域IOd的內部，并且芯片部件14a的另一部分位于投影區域IOd的外部。根據第三實施方式，電路基板300能夠被小型化，并且能夠改善高頻特性。芯片部件12a、14a、14b和16a的其中一個的至少一部分僅必須位于投影區域IOc或投影區域IOd的內部。圖5C示出根據第三實施方式的變形例的電路基板300a的剖視圖。如圖5C所示，接收濾波器芯片IOb經由包括在導電層40中的互連線40a(第一互連線，參照圖5C的網孔線)和過孔互連線52a (第二互連線)而與芯片部件14a連接。互連線40a的長度L3例如為30μπι。過孔互連線52a的長度LI例如為60 μ m。即使過孔互連線52a未被設置成與芯片部件14a重疊，也能夠改善高頻特性，這是因為沿表面方向延伸的互連線40a比過孔互連線52a更短。互連線40a的長度能夠根據層壓基板28的上表面上的布局而改變。然而，優選的是，互連線40a比過孔互連線52a短。[第四實施方式]第四實施方式是使用了芯的實施方式。圖6示出了根據第四實施方式的電路基板400的剖視圖。如圖6所示，層壓基板28包括芯54和絕緣層37，絕緣層37設置在絕緣層36和絕緣層38之間。芯54的厚度為250 μ m等，并且由諸如銅的金屬制成。芯54具有接地電勢，并且與芯片部件14b和包括在導電層50中的接地端子50d連接。發射濾波器芯片IOa和接收濾波器芯片IOb設置在芯54的開口 54a的內部。將導電層42和導電層48連接的過孔互連線52延伸到開口 54b。芯54抑制位于芯54的上側的導電層40和42與位于芯54的下側的導電層48和50之間的信號干擾。這使得改善高頻特性。芯54由金屬制成，并且比其它導電層厚。因此，能夠提高電路基板400的強度和散熱性能。在第一實施方式至第四實施方式中，IDT和濾波器芯片的端子可以設置在濾波器芯片的上表面上，或者可以設置在濾波器芯片的下表面上。濾波器芯片可以是除SAW濾波器芯片之外的其它彈性波濾波器芯片，例如為邊界彈性波濾波器芯片或FBAR濾波器芯片。其中發射濾波器芯片和接收濾波器芯片設置在單個芯片上的雙工器芯片可以設置在層壓基板28的內部。在該情況下，芯片部件設置成使得雙工器芯片與層壓基板28沿該層壓基板28的厚度方向投影的投影區域重疊。第一實施方式至第四實施方式可以應用于這樣的示例，在該示例中，除了雙工器之外的濾波器設置在層壓基板28的內部。 本發明不局限于具體描述的實施方式，而是在不脫離所附權利要求的范圍的情況下能夠形成其它實施方式和變形。
權利要求
1.一種電路基板，該電路基板包括: 層壓基板，導電層和絕緣層層壓在該層壓基板中； 濾波器芯片，該濾波器芯片具有彈性波濾波器，并且設置在所述層壓基板的內部；以及 芯片部件，該芯片部件設置在所述層壓基板的表面上并且連接至所述濾波器芯片，所述芯片部件的至少一部分與如下投影區域重疊，所述投影區域為所述濾波器芯片沿所述層壓基板的厚度方向投影的區域。
2.如權利要求1所述電路基板，其中，所述芯片部件的整體位于所述投影區域的內部。
3.如權利要求1或2所述的電路基板，其中，多個所述芯片部件全部位于所述投影區域的內部。
4.如權利要求1或2所述的電路基板，其中，所述濾波器芯片不經由其它芯片部件而直接連接到所述芯片部件。
5.如權利要求1或2所述的電路基板，其中，多個所述濾波器芯片包括具有發射濾波器的發射濾波器芯片和具有接收濾波器的接收濾波器芯片。
6.如權利要求5所述的電路基板，其中: 所述發射濾波器芯片連接在發射節點與公共節點之間； 所述接收濾波器芯片連接在接收節點與所述公共節點之間； 多個所述芯片部件包括連接在所述公共節點和天線之間的第一芯片部件、連接在所述發射節點和電子部件之間的第二芯片部件、以及連接在所述接收節點和所述電子部件之間的第三芯片部件； 所述第一芯片部件與第一投影區域和第二投影區域之中的一個投影區域重疊，所述第一投影區域是所述發射濾波器芯片沿所述層壓基板的所述厚度方向投影的區域，所述第二投影區域是所述接收濾波器芯片沿所述層壓基板的所述厚度方向投影的區域； 所述第二芯片部件與所述第一投影區域重疊；并且 所述第三芯片部件與所述第二投影區域重疊。
7.如權利要求1或2所述的電路基板，其中: 將所述濾波器芯片和所述芯片部件連接的互連線包括沿所述層壓基板的表面方向延伸的第一互連線以及沿所述層壓基板的所述厚度方向延伸的第二互連線；并且 所述第一互連線比所述第二互連線短。
8.如權利要求1或2所述的電路基板，其中: 所述層壓基板包括由金屬制成的芯；并且 所述濾波器芯片設置在形成于所述芯中的開口的內部。
全文摘要
本發明涉及電路基板，該電路基板包括層壓基板，導電層和絕緣層層壓在該層壓基板中；濾波器芯片，該濾波器芯片具有彈性波濾波器，并且設置在所述層壓基板的內部；以及芯片部件，該芯片部件設置在所述層壓基板的表面上，并且連接至所述濾波器芯片，所述芯片部件的至少一部分與如下投影區域重疊，所述投影區域為所述濾波器芯片沿所述層壓基板的厚度方向投影的區域。
文檔編號H01L23/66GK103179779SQ20121053543
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月12日 優先權日2011年12月22日
發明者田中祥子, 田坂直之, 西村豪紀 申請人:太陽誘電株式會社