JP2002134679A - 集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログ高周波処理を行う回路とデジタルロ
ジック処理を行う回路を混在させたモジュールＩＣにお
いて、それぞれの回路が発生するノイズがモジュールＩ
Ｃ内の他の回路に影響を与えないようにする。 【解決手段】 デジタルロジック回路１２とアナログ高
周波回路１３と混載されて構成される集積回路におい
て、デジタルロジック回路１２とアナログ高周波回路１
３の少なくとも一方を、電磁波吸収体樹脂１５で封止し
て、一体のパッケージ１４に収納させた構成とし、電磁
波吸収体樹脂１５で封止された回路から放射されるノイ
ズが、この電磁波吸収体樹脂１５で吸収されて、集積回
路内の他の回路へのノイズの影響を低減させるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の回路部品が
収納されたモジュールＩＣ（Integrated Circuit）と称
される集積回路に関し、特に携帯電話端末などの通信装
置に組み込まれる集積回路に適用して好適なものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体製造技術の向上や産業分野
の発展に伴って、特定のシステムやアプリケーション、
用途に特化した集積回路が各種実用化されている。この
ような集積回路の中には、複数の機能の集積回路部品を
混載させていわゆるモジュールＩＣと称されるものがあ
る。このモジュールＩＣとして、アナログ高周波処理を
行う集積回路部品（アナログ高周波ＩＣ）と、デジタル
ロジック処理を行う集積回路部品（デジタルロジックＩ
Ｃ）とを、１つのモジュールＩＣとして混載させたもの
も各種存在する。このようなモジュールＩＣを使用する
ことで、このＩＣを搭載した機器の回路の集積度を向上
させることができ、機器の小型化や低消費電力化などに
貢献する。

【０００３】図６は、従来のモジュールＩＣの構成例を
断面で示す図である。モジュールＩＣ１として、例えば
基板２の上に、デジタルロジックＩＣ３とアナログ高周
波ＩＣ４とが配置してあり、樹脂，セラミックなどで形
成されたパッケージ５に収納させてある。そして、基板
２に形成された配線パターンが各ＩＣ３，４と接続して
あり、この配線パターンと接続された端子（図示せず）
が、パッケージ５の外部に露出させてあり、このモジュ
ールＩＣが配置される回路基板上の配線パターンとハン
ダ付けなどで接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなアナログ高周波処理を行う集積回路部品と、デジタ
ルロジック処理を行う集積回路部品とを、１つのモジュ
ールＩＣに混載させた場合、一方の回路部品が発生させ
るノイズが、他方の回路部品に悪影響を与える場合が多
々あった。例えば、デジタルロジックＩＣは、使用する
クロック周波数の近傍又はそのクロック周波数の逓倍の
デジタルノイズが発生する問題がある。また、アナログ
高周波ＩＣの場合には、アナログデバイス固有のノイズ
や通過信号の近傍及び逓倍のノイズが発生する問題があ
る。

【０００５】従来、これらのノイズ対策は、各回路部品
毎に個別に対応するようにしてあるが、回路内での対応
だけでは完全にノイズを除去することは困難であった。
ここで、例えば回路部品が取付けられた基板を覆うよう
なシールドケースを取付けるような構成とすることで、
機器の外部にノイズが漏れるのを防止することは比較的
容易に行える。

【０００６】これに対して、上述したモジュールＩＣで
両回路部品が混載されている場合には、モジュールＩＣ
内でアナログ高周波ＩＣとデジタルロジックＩＣのノイ
ズが相互に影響しあうため、それぞれの回路部品からの
ノイズの出力がある限り、モジュールＩＣ内の回路間で
のノイズによる影響を原理的に無くすことは困難であ
る。

【０００７】例えば、携帯電話端末と称される無線通信
装置の場合には、携帯用としての用途から小型化が要請
されており、上述したモジュールＩＣを使用することは
小型化や低消費電力化を行う上で有効であるが、この種
の無線通信で使用される周波数帯域として高い周波数帯
域が使用されつつあり、例えば８００ＭＨｚから数ＧＨ
ｚ程度の帯域が使用され、ＩＣが使用するクロックやア
ナログ高周波信号などの周波数が非常に高周波数化して
おり、上述したノイズが発生し易い状況になっている。

【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、アナログ高周波処理を行う回路とデジタル
ロジック処理を行う回路を混在させたモジュールＩＣに
おいて、それぞれの回路が発生するノイズがモジュール
ＩＣ内の他の回路に影響を与えないようにすることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、デジタルロジ
ック回路とアナログ高周波回路と混載されて構成される
集積回路において、デジタルロジック回路とアナログ高
周波回路の少なくとも一方を、電磁波吸収体樹脂で封止
して、一体のパッケージに収納させた構成としたもので
ある。

【００１０】かかる発明によると、電磁波吸収体樹脂で
封止された回路から放射されるノイズが、この電磁波吸
収体樹脂で吸収されて、集積回路内の他の回路へのノイ
ズの影響を低減させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施の形態について説明する。

【００１２】本例においては、デジタルロジック処理
（デジタル的な論理演算を行う処理）を行う回路部品で
あるデジタルロジックＩＣと、アナログ高周波信号の処
理を行う回路部品であるアナログ高周波ＩＣとが、１つ
のパッケージに混載されたモジュールＩＣとして構成さ
れた集積回路に適用したものである。

【００１３】図１は、本例の集積回路の構成例を断面で
示す図である。本例のモジュールＩＣ１０は、例えば基
板１１の上に、デジタルロジック処理を行う集積回路部
品であるデジタルロジックＩＣ１２と、アナログ高周波
信号の処理を行う集積回路部品であるアナログ高周波Ｉ
Ｃ１３とが配置してあり、樹脂，セラミックなどで形成
されたパッケージ１４に収納させてある。そして、基板
１１に形成された配線パターンが各ＩＣ１２，１３と接
続してあり、この配線パターンと接続された端子（図示
せず）が、パッケージ１４の外部に露出させてあり、こ
のモジュールＩＣが配置される回路基板上の配線パター
ンとハンダ付けなどで接続される。なお、デジタルロジ
ックＩＣ１２やアナログ高周波ＩＣ１３は、それぞれ複
数個配置される構成であっても良い。

【００１４】そして本例においては、モジュールＩＣ１
０の内部の基板１１に配置されたデジタルロジックＩＣ
１２の周囲に、電磁波吸収体樹脂１５を塗布して、デジ
タルロジックＩＣ１２を電磁波吸収体樹脂１５で封止す
るようにしてある。

【００１５】電磁波吸収体樹脂１５としては、例えば軟
磁性体である軟磁性フェライトの微粒子を、エポキシ樹
脂あるいはフェノール樹脂等を結合媒体として重量比５
０〜９０ｗｔ％で混合して、ペースト状としたものを使
用する。軟磁性フェライトの微粒子としては、例えば薄
膜プロセスで作製した偏平あるいは円盤状のFe16N2微粒
子を使用する。また、結合媒体として、クロロプレンゴ
ムやシリコンゴム等を用いても良い。また、カップリン
グ剤を用いて、充填率を増加させて、粒子の凝固を防止
するようにして、均一な分散状態が得られるようにして
も良い。さらに、有機溶媒を用いて、塗布しやすい構成
としても良い。塗布させる代わりに、電磁波吸収体樹脂
１５をシート状に形成して、これをデジタルロジックＩ
Ｃ１２の形状に合わせて切断して貼付するようにしても
良い。

【００１６】このように構成されるモジュールＩＣ１０
は、内部にデジタルロジックＩＣ１２とアナログ高周波
ＩＣ１３とが混載されているが、それぞれのＩＣ１２，
１３のノイズの相互影響を除去することができる効果を
有する。即ち、デジタルロジックＩＣ１２から放射され
るノイズは、電磁波吸収体樹脂１５で吸収されて、アナ
ログ高周波ＩＣ１３に到達するレベルが低減されて、ア
ナログ高周波ＩＣ１３での信号処理に悪影響を与えるこ
とがなくなる。また、アナログ高周波ＩＣ１３から放射
されるノイズについても、少なくともモジュールＩＣ１
０内のデジタルロジックＩＣ１２に到達するレベルが、
電磁波吸収体樹脂１５で低減されて、デジタルロジック
ＩＣ１２での信号処理に悪影響を与えることがなくな
る。

【００１７】図２は、電磁波吸収体樹脂１５として、Fe
16N2微粒子を結合媒体と混合させたものを使用した場合
の特性例を示したものである。図２Ａは電磁波吸収体樹
脂を塗布しない場合の、ある回路部品からの電磁波の放
射レベルで、図２Ｂは同じ回路部品に電磁波吸収体樹脂
を塗布した場合の、同じ条件での電磁波の放射レベルを
示したものである。図２Ａと図２Ｂを比較すれば判るよ
うに、図２に示した１５００ＭＨｚまでの周波数範囲で
は、どの周波数帯域でも高い減衰効果があり、最大で約
１５ｄＢの減衰効果が得られる。このように最大で１５
ｄＢ程度の電磁波の減衰があることで、この部品に近接
して配置された部品に到達するノイズも、それだけレベ
ルが減衰することになり、ノイズによる誤動作を効果的
に防止することができるようになる。

【００１８】次に、このように構成されるモジュールＩ
Ｃ１０の使用例を、図３を参照して説明する。この例で
は、無線信号の送受信を行う無線電話装置（携帯電話端
末）に使用されるようにしたものである。即ち、アンテ
ナ１０１が接続されたアナログ高周波回路１０２で、高
周波信号の送信処理及び受信処理を行う。アナログ高周
波回路１０２で受信された所定の伝送チャンネル（伝送
周波数）の信号を、変復調回路１０３に供給して復調
し、その復調された信号をデータ処理回路１０４に供給
して、デジタルデータ処理を行う。データ処理回路１０
４での処理で抽出された音声データは、デジタル／アナ
ログ変換器１０５に供給してアナログ音声信号に変換
し、変換された音声信号を増幅器１０６を介してスピー
カ１０７に供給し、出力させる。

【００１９】また、マイクロホン１０８が拾って出力さ
せる音声信号を、増幅器１０９を介してアナログ／デジ
タル変換器１１０に供給して、デジタル音声データに変
換し、変換された音声データをデータ処理回路１０４に
供給して、送信用の構成のデータとする。データ処理回
路１０４で生成された送信データは、変復調回路１０３
に供給して送信用に変調し、その変調された送信信号を
アナログ高周波回路１０２に供給して、所定の伝送チャ
ンネルの信号とし、アンテナ１０１から無線送信させ
る。

【００２０】これらの回路での送信処理や受信処理は、
中央制御ユニット（ＣＰＵ）１１１の制御で実行され
る。中央制御ユニット１１１は、内部バスに指令を送る
ことができる構成としてある。また中央制御ユニット１
１１には、内部バスを介してメモリ１１２が接続してあ
り、メモリ１１２に処理に必要なデータが記憶される。

【００２１】さらにこの装置は、表示部１１３とキー入
力部１１４を備え、表示部１１３での表示が、中央制御
ユニット１１１の制御で実行され、キー入力部１１４で
検出したキー入力情報を中央制御ユニット１１１に供給
する構成としてある。

【００２２】アナログ高周波回路１０２には、図示しな
い高周波発振器からの高周波信号が供給されて、伝送チ
ャンネルの信号から中間周波信号（又はベースバンド信
号）への周波数変換や、中間周波信号（又はベースバン
ド信号）から伝送チャンネルの信号への周波数変換など
が行われる。アナログ高周波回路１０２で処理される送
信周波数や受信周波数としては、例えば８００ＭＨｚ帯
や数ＧＨｚ帯が使用される。変復調回路１０３，データ
処理回路１０４，デジタル／アナログ変換器１０５，ア
ナログ／デジタル変換器１０６，中央制御ユニット１１
１での処理には、図示しないクロック発生器からのクロ
ックが供給されて、作動する。

【００２３】このように構成される無線電話装置への本
例のモジュールＩＣ１０の適用としては、例えばアナロ
グ高周波ＩＣ１３で、アナログ高周波回路１０２を構成
させる。具体的には、周波数変換に必要なミキサや、ロ
ーノイズアンプ（ＬＮＡ）と称される高周波信号用の増
幅器などを、アナログ高周波ＩＣ１３で構成させて、ア
ナログ高周波回路１０２として機能するようにする。

【００２４】また、モジュールＩＣ１０内のデジタルロ
ジックＩＣ１２としては、無線電話装置内でデジタル演
算処理が行われる各種回路に適用可能である。例えば、
変復調回路１０３，データ処理回路１０４，デジタル／
アナログ変換器１０５，アナログ／デジタル変換器１１
０の内の１つ又は複数の回路を構成させることができ
る。あるいは、デジタルロジックＩＣ１２で、中央制御
ユニット１１１を構成させて、このデジタルロジックＩ
Ｃ１２が各部の制御処理を行うようにしても良い。

【００２５】このように構成される無線電話装置内の回
路として、本例のモジュールＩＣ１０を使用すること
で、装置内部のアナログ高周波回路とデジタルロジック
回路とが相互にノイズで悪影響を与えることがなくな
り、良好な信号処理特性が得られるようになり、無線電
話装置としての特性が向上する。

【００２６】なお、図１に示したモジュールＩＣ１０で
は、モジュールＩＣ内のデジタルロジックＩＣ１２を電
磁波吸収体樹脂１５で封止させ、アナログ高周波ＩＣ１
３については電磁波吸収体樹脂１５で封止させない構成
としたが、アナログ高周波ＩＣ側を電磁波吸収体樹脂で
封止させるようにしても良い。

【００２７】即ち、例えば図４に断面で示すように、モ
ジュールＩＣ２０として、例えば基板２１の上に、デジ
タルロジック処理を行う集積回路部品であるデジタルロ
ジックＩＣ２２と、アナログ高周波信号の処理を行う集
積回路部品であるアナログ高周波ＩＣ２３とを混載させ
て、樹脂，セラミックなどで形成されたパッケージ２４
に収納させて構成させた場合に、デジタルロジックＩＣ
２２とアナログ高周波ＩＣ２３の双方の回路部品の周囲
に、電磁波吸収体樹脂２５を塗布して、デジタルロジッ
クＩＣ２２とアナログ高周波ＩＣ２３の双方を電磁波吸
収体樹脂２５で封止するようにしても良い。このように
構成することで、デジタルロジックＩＣ２２とアナログ
高周波ＩＣ２３のノイズ相互影響を効果的に除去するこ
とができる。また、このようにモジュールＩＣ内の各Ｉ
Ｃ２２，２３を電磁波吸収体樹脂２５で封止すること
で、モジュールＩＣ２０の外部へのノイズの放射レベル
についても効果的に低減させることができる。但し本例
の場合には、図１の構成の場合に比べて、電磁波吸収体
樹脂の使用量が若干増える。

【００２８】また、例えば図５に断面で示すように、モ
ジュールＩＣ３０として、例えば基板３１の上に、デジ
タルロジック処理を行う集積回路部品であるデジタルロ
ジックＩＣ３２と、アナログ高周波信号の処理を行う集
積回路部品であるアナログ高周波ＩＣ３３とを混載させ
て、樹脂，セラミックなどで形成されたパッケージ３４
に収納させて構成させた場合に、アナログ高周波ＩＣ３
３の周囲に電磁波吸収体樹脂３５を塗布し、デジタルロ
ジックＩＣ３２の周囲には電磁波吸収体樹脂３５を塗布
させず、アナログ高周波ＩＣ３３だけを電磁波吸収体樹
脂３５で封止するようにしても良い。このように構成す
ることによっても、デジタルロジックＩＣ３２とアナロ
グ高周波ＩＣ３３のノイズ相互影響を除去することがで
きる。

【００２９】なお、図４，図５の構成で示した電磁波吸
収体樹脂２５，３５としては、例えば上述した図１例の
電磁波吸収体樹脂１５と同じ組成のものを使用する。

【００３０】なお、上述した実施の形態では、モジュー
ルＩＣを無線電話装置に組み込んだ例について説明した
が、アナログ高周波回路とデジタルロジック回路とを混
載させた集積回路が必要なその他の各種電子機器に使用
されるモジュールＩＣにも適用できることは勿論であ
る。この場合、アナログ高周波回路としては、上述した
上述した実施の形態では、送信処理と受信処理の双方を
行う回路としたが、アナログ高周波信号による送信処理
又は受信処理のいずれか一方だけを行う回路でも良い。
また、デジタルロジック回路についても、送信するデー
タ又は受信したデータのデジタルロジック処理を行う回
路の他に、装置が有する制御手段が必要とするデジタル
ロジック処理を行う回路としても良い。

【００３１】また、上述した実施の形態で説明した電磁
波吸収体樹脂を構成する軟磁性体や結合媒体の組成につ
いては一例を示したものであり、同様の電磁波吸収特性
を有するペースト状などの材料を使用しても良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、電磁波吸収体樹脂で封
止された回路から放射されるノイズが、この電磁波吸収
体樹脂で吸収されて、集積回路内の他の回路へのノイズ
の影響を低減させることができ、モジュールＩＣ内での
ノイズの影響による誤動作などを効果的に防止すること
が可能になる。

【００３３】この場合、デジタルロジック回路を電磁波
吸収体樹脂で封止し、アナログ高周波回路は電磁波吸収
体樹脂では封止しない構成としたことで、デジタルロジ
ック回路とアナログ高周波回路との間でのノイズの影響
を効果的に低減させることができる。特にこの構成の場
合には、電磁波吸収体樹脂は一方の回路を封止させるだ
けで良いので、少ない使用量の電磁波吸収体樹脂でノイ
ズの影響を低減させることができる。

【００３４】また、電磁波吸収体樹脂は、軟磁性体で構
成される粒子を樹脂に混合したものとしたことで、軟磁
性体樹脂により封止された回路から放射される電磁波
を、軟磁性体が効率良く吸収するようになり、効果的な
ノイズ除去が行える。

【００３５】さらに、アナログ高周波回路は、無線信号
の送信処理又は受信処理を行う回路であり、デジタルロ
ジック回路は、アナログ高周波回路で送信する信号又は
受信した信号のベースバンド処理、又はアナログ高周波
回路を制御する処理を行う回路であることで、例えば携
帯電話端末のような通信装置内での高周波信号の伝送処
理とベースバンド処理や制御処理を、ノイズの影響の無
い１つのモジュールＩＣを使用して効率良く行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるモジュールＩＣの
内部構成例を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態で使用される電磁波吸収
体樹脂の特性例を示す特性図で、図２Ａは電磁波吸収体
樹脂を使用しない場合の電磁波の放射レベルで、図２Ｂ
は電磁波吸収体樹脂を使用した場合の電磁波の放射レベ
ルである。

【図３】本発明の一実施の形態によるモジュールＩＣが
適用される装置の構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明の他の実施の形態によるモジュールＩＣ
の内部構成例を示す断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態によるモジュー
ルＩＣの内部構成例を示す断面図である。

【図６】従来のモジュールＩＣの内部構成例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０…モジュールＩＣ、１１，２１，３１
…基板、１２，２２，３２…デジタルロジックＩＣ、１
３，２３，３３…アナログ高周波ＩＣ、１４，２４，３
４…パッケージ部材、１５，２５，３５…電磁波吸収体
樹脂、１０１…アンテナ、１０２…アナログ高周波回
路、１０３…変復調回路、１０４…データ処理回路、１
０５…デジタル／アナログ変換器、１０６…増幅器、１
０７…スピーカ、１０８…マイクロホン、１０９…増幅
器、１１０…アナログ／デジタル変換器、１１１…中央
制御ユニット（ＣＰＵ）、１１２…メモリ、１１３…表
示部、１１４…キー入力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 9/00 (72)発明者 初谷 匡長 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA03 CA05 CA22 EA02 EA03 EB06 EB12 EE08 GA02 5E321 AA22 BB33 GG05 GG07 GG11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルロジック回路とアナログ高周波
   回路と混載されて構成される集積回路において、 上記デジタルロジック回路と上記アナログ高周波回路の
   少なくとも一方を、電磁波吸収体樹脂で封止して、一体
   のパッケージに収納させたことを特徴とする集積回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の集積回路において、 上記デジタルロジック回路を上記電磁波吸収体樹脂で封
   止し、上記アナログ高周波回路は上記電磁波吸収体樹脂
   では封止しないようにした集積回路。
3. 【請求項３】 請求項１記載の集積回路において、 上記電磁波吸収体樹脂は、軟磁性体で構成される粒子を
   樹脂に混合したものとした集積回路。
4. 【請求項４】 請求項１記載の集積回路において、 上記アナログ高周波回路は、無線信号の送信処理又は受
   信処理を行う回路であり、 上記デジタルロジック回路は、上記アナログ高周波回路
   で送信する信号又は受信した信号のベースバンド処理、
   又は上記アナログ高周波回路を制御する処理を行う回路
   である集積回路。