JP2006279553A - 高周波スイッチングモジュール及び無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【効果】新たにローパスフィルタの追加をしなくても、フィルタ回路を通過する受信信号の高調波信号を減衰させ、高周波スイッチングモジュールの小型化と低損失化を図る。
【選択図】 図3
Description
図5は、一般的なGSM/DCS方式デュアルバンド携帯電話機用の高周波スイッチングモジュールRFMのブロック図である。
このように1つのモジュールでさらに多くのバンドに対応する必要が生じた場合、誘電体基板にはバンド数に比例した表層スペースが必要となり、アンテナスイッチモジュールには、ますます小型化が要求される。
その際、アンテナスイッチモジュールでは、通過帯域における低損失化とともに、高調波の減衰が厳しく要求される。
その要求値は、RXでは10dBほどであり、TXの30dBと比べると比較的小さい。
従って、分波回路により高調波の減衰を行うことが考えられるが、分波回路で高調波の減衰を行おうとすると、受信通過帯域での損失も増えてしまう。したがって、分波回路での高調波の減衰は、限界がある。
従って、本発明は、小型、低損失で、新たにローパスフィルタを挿入することなく、高調波を減衰させることのできる高周波スイッチングモジュール及びこれを搭載した無線通信装置を提供することを目的とする。
前記インダクタ調整用電極は、前記誘電体層の一層以上を貫く複数のビアホール導体及びこれらのビアホール導体同士を接続するため前記誘電体層に形成された導体パターンで構成すれば、誘電体多層基板の中に内蔵することができ、誘電体多層基板の小型化、高周波スイッチングモジュールの小型化を図ることができる。
前記高周波スイッチ素子搭載用電極と、前記誘電体多層基板の裏面に設けられた接地用電極との間に、容量を形成するためのキャパシタ調整用電極がさらに設けることとすれば、後に実施例に示すように、高調波減衰特性の調整がさらにきめ細かく行える。
前記キャパシタ調整用電極は、前記高周波スイッチ素子搭載用電極に接続され前記誘電体層の一層以上を貫く第2のビアホール導体と、前記第2のビアホール導体に接続するため前記誘電体層に形成された第2の導体パターンと、前記接地用電極に接続され前記誘電体層の一層以上を貫く第3のビアホール導体と、前記第3のビアホール導体に接続するため前記誘電体層に形成された第3の導体パターンとからなる構成とすれば、すれば、誘電体多層基板の中に内蔵することができ、誘電体多層基板の小型化、高周波スイッチングモジュールの小型化を図ることができる。
さらに、本発明は、以上に説明した高周波スイッチングモジュールを搭載する、小型低損失の無線通信装置に係るものである。
図1は、マルチバンド対応携帯電話端末機の高周波スイッチングモジュールRFM1の一例を説明するためのブロック図である。
この高周波スイッチングモジュールRFM1は、1つの共通のアンテナ端子ANTに接続され、GSM850(850MHz帯)、GSM900(900MHz帯)、DCS(1800MHz帯)、PCS(1900MHz帯)、CDMA Cellular(800MHz帯)、UMTS(2100MHz帯)の6つの送受信系を切り替える機能を備えている。前記GSM850、GSM900、CDMA Cellularの各送受信系は低域の送受信系に分類され、前記低域の送受信系の各送受信系は高域の送受信系に分類さる。また、送信系を「TX」、受信系を「RX」と表記する。
このように高周波スイッチ素子SW1、SW2を構成する高周波半導体集積回路素子SWICは、図1に示すように、高周波スイッチ素子SW1、SW2に対応して、それぞれ別々の集積回路素子で形成されている。
また、分波回路、高周波スイッチ素子SW1、SW2の代わりに、SP8Tのような多ポートスイッチ素子を使用していてもよい。
以下、前記高周波スイッチ素子SW1、高周波スイッチ素子SW2が1つの高周波半導体集積回路素子SWICとして集積されている場合を想定して、説明を進める。
図3、図4に示すように、本発明の高周波スイッチングモジュールは、誘電体層と導体層が積層されてなる多層基板Aに形成されている。
多層基板Aは、セラミック、又はエポキシ系樹脂などからなる同一寸法形状の誘電体層11〜17が積層されてが構成されている。
誘電体層11〜17は、例えば、低温焼成用のセラミックスで形成され、導体層21は、銅や銀などの低抵抗導体によって形成される。
このような多層基板Aは、周知の多層セラミック技術によって形成されるもので、例えば、セラミックグリーンシートの表面に導電ペーストを塗布して上述した各回路を構成する導体パターンをそれぞれ形成した後、グリーンシートを積層し、所要の圧力と温度の下で熱圧着し焼成して形成されている。
この多層基板Aの下面には、大面積のGND電極37が形成されている。なお、該多層基板Aの側面に近い部分には信号用端子パターンがLGA(ランドグリッドアレイ)方式の電極(図示せず)として形成されている。
高周波半導体集積回路素子SWICは、多層基板Aの上面に、Ag又はAuSnに接着剤を混ぜた導電性接着剤、又は有機樹脂系の非導電性の接着剤47を介して、表面実装される。
多層基板Aの上面は、エポキシ樹脂などの封止樹脂55で封止される。
前記導体パターン23aは、誘電体層14〜17の表面に沿ってそれぞれ一定の長さをもって延びている。最も上部の導体パターン23aの一端は、前記ダイパッド26から降りてくるビアホール導体27aの下端につながり、この導体パターン23aの他端は、誘電体層14を貫くビアホール導体24aにつながっている。前記ビアホール導体24aは、次の層15の導体パターン23aの一端につながり、前記導体パターン23aの他端は、次の層15を貫くビアホール導体24aの上端につながっている。
また、前記キャパシタ調整電極CEは、図3に示すように、誘電体層14,16の上面にそれぞれ形成される導体パターン23bと、誘電体層14,15を貫くビアホール導体24bとで構成される一方電極と、誘電体層15,17の上面にそれぞれ形成される導体パターン23cと、誘電体層15,16を貫くビアホール導体24cとで構成される他方電極とからなっている。
以上に説明したように、インダクタ調整電極LE、前記キャパシタ調整電極CEを多層基板A内部に実装して、高周波スイッチ素子のアンテナ端子ANTから受信端子(RX)に至る通過減衰量の周波数特性を測定した。
また、インダクタを2nHとすることで、3倍高調波の減衰量をさらに大幅に増やすことができる。
以上の図3,図4の説明では、前記高周波スイッチ素子SW1、高周波スイッチ素子SW2が1つの高周波半導体集積回路素子SWICとして集積されていることを想定した。
しかし、前記高周波スイッチ素子SW1、高周波スイッチ素子SW2がそれぞれ別個の高周波半導体集積回路素子に集積され、各高周波半導体集積回路素子をそれぞれ別のダイパッドに搭載する形態においても、前記インダクタ調整電極LE、前記キャパシタ調整電極CEをそれぞれのダイパッドとGND電極37との間に設けることが、高調波の減衰のためには有効である。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
23a,b,c 導体パターン
24a,b,c ビアホール導体
26 ダイパッド(搭載用電極)
27a,b,a,b ビアホール導体
37 GND電極
A 多層基板
ANT アンテナ端子
CE キャパシタ調整電極
DIP1 分波回路
LE インダクタ調整電極
LPF1,LPF2 低域通過フィルタ回路
RX 受信信号用端子
SW1 高周波スイッチ素子
SW2 高周波スイッチ素子
SWIC 高周波半導体集積回路素子
TX 送信信号用端子
Claims (9)
- 複数の誘電体層からなる誘電体多層基板と、
前記誘電体多層基板の表面に設けられた高周波スイッチ素子搭載用電極と、
前記搭載用電極に接合され、通過帯域の異なる複数の送受信信号を、送受信系別の送信信号又は受信信号に切り替える高周波スイッチ素子と、
前記誘電体多層基板の表面又は内部に実装され、前記高周波スイッチ素子の端子に接続されることにより送信信号の高調波を減衰させるフィルタ回路とを有し、
前記高周波スイッチ素子搭載用電極と、前記誘電体多層基板の裏面に設けられた接地用電極との間を接続する誘電体層貫通導体に、インダクタ調整用電極が設けられている高周波スイッチングモジュール。 - 前記インダクタ調整用電極は、前記誘電体層の一層以上を貫く複数のビアホール導体及びこれらのビアホール導体同士を接続するため前記誘電体層に形成された導体パターンとからなる請求項1記載の高周波スイッチングモジュール。
- 前記高周波スイッチ素子が低域用と高域用の2種類形成され、
前記各高周波スイッチ素子に対応する2つの高周波スイッチ素子搭載用電極が設けられ、
前記各高周波スイッチ素子搭載用電極ごとに、それぞれインダクタ調整用電極が設けられている請求項1又は請求項2のいずれかに記載の高周波スイッチングモジュール。 - 前記高周波スイッチ素子搭載用電極と、前記誘電体多層基板の裏面に設けられた接地用電極との間に、容量を形成するためのキャパシタ調整用電極がさらに設けられている請求項1から請求項3のいずれかに記載の高周波スイッチングモジュール。
- 複数の誘電体層からなる誘電体多層基板と、
前記誘電体多層基板の表面に設けられた高周波スイッチ素子搭載用電極と、
前記搭載用電極に接合され、通過帯域の異なる複数の送受信信号を、送受信系別の送信信号又は受信信号に切り替える高周波スイッチ素子と、
前記誘電体多層基板の表面又は内部に実装され、前記高周波スイッチ素子の端子に接続されることにより送信信号の高調波を減衰させるフィルタ回路とを有し、
前記高周波スイッチ素子搭載用電極と、前記誘電体多層基板の裏面に設けられた接地用電極との間に、容量を形成するためのキャパシタ調整用電極が設けられている高周波スイッチングモジュール。 - 前記キャパシタ調整用電極は、前記高周波スイッチ素子搭載用電極に接続され前記誘電体層の一層以上を貫く第2のビアホール導体と、前記第2のビアホール導体に接続するため前記誘電体層に形成された第2の導体パターンと、前記接地用電極に接続され前記誘電体層の一層以上を貫く第3のビアホール導体と、前記第3のビアホール導体に接続するため前記誘電体層に形成された第3の導体パターンとからなる請求項5記載の高周波スイッチングモジュール。
- 前記高周波スイッチ素子が低域用と高域用の2種類形成され、
前記各高周波スイッチ素子に対応する2つの高周波スイッチ素子搭載用電極が設けられ、
前記各高周波スイッチ素子搭載用電極ごとに、それぞれキャパシタ調整用電極が設けられている請求項5又は請求項6に記載の高周波スイッチングモジュール。 - 前記高周波スイッチ素子は、半導体集積回路素子から成る請求項1から請求項7のいずれかに記載の高周波スイッチングモジュール。
- 前記請求項1から請求項8のいずれかに記載の高周波スイッチングモジュールを具備する無線通信装置。
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