JP2020150510A - スイッチ回路、高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

スイッチ回路、高周波モジュール及び通信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】グランド端子の共通化によってスイッチ回路の小型化を図るとともに、グランド電位の変動によるアイソレーション特性の劣化を抑制することができるスイッチ回路を提供する。【解決手段】基板１１に実装されたスイッチ回路３００は、第１端子３１１及び第２端子３１２を結ぶ経路上に直列に配置された第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２と、第１端子３１１及び第３端子３１３を結ぶ経路上に直列に配置された第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４と、共通グランド端子１１５と第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間の第１ノード３４１とに接続された第１シャントスイッチ３３１と、共通グランド端子１１５と第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間の第２ノード３４２とに接続された第２シャントスイッチ３３２と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、スイッチ回路、並びに、当該スイッチ回路を備える高周波モジュール及び通信装置に関する。
携帯電話などの移動体通信機器では、マルチバンド化の進展に伴い、複数の高周波フィルタを切り替えるスイッチ回路が採用されている。
特許文献１には、４つの端子間（ＲＦ１−ＲＦ４）の接続を切り替える高周波電力スイッチスイッチが開示されている。この高周波電力スイッチは、端子ＲＦ１と端子ＲＦ２及び端子ＲＦ４の一方とを導通させると同時に、端子ＲＦ３と端子ＲＦ２及び端子ＲＦ４の他方とを導通させることができるＤＰＤＴ（Ｄｏｕｂｌｅ−Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ−Ｔｈｒｏｗ）スイッチである。
特開２００６−１６５５２４号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載のＤＰＤＴスイッチでは、端子間を流れる信号の向きによって、直列接続型のスイッチ（以下、シリーズスイッチと呼ぶ）を経由することなく、グランド電位と接続される並列接続型のスイッチ（以下、シャントスイッチと呼ぶ）に信号が流れる場合がある。例えば、端子ＲＦ１から信号が入力された場合に、シリーズスイッチを経由せずにシャントスイッチに信号が流れる。この場合、シャントスイッチを介してグランド端子に大電流が流れ、グランド電位が変動することがある。したがって、スイッチ回路の小型化のために２つのシャントスイッチが接続されるグランド端子を共通化すれば、グランド電位の変動によりスイッチ回路のアイソレーション特性が劣化する。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、複数のシャントスイッチに接続されるグランド端子の共通化によってスイッチ回路の小型化を図るとともに、グランド電位の変動によるアイソレーション特性の劣化を抑制することができるスイッチ回路等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るスイッチ回路は、基板に実装されたスイッチ回路であって、第１端子、第２端子、第３端子及び共通グランド端子と、前記第１端子及び前記第２端子を結ぶ経路上に直列に配置された第１スイッチ及び第２スイッチと、前記第１端子及び前記第３端子を結ぶ経路上に直列に配置された第３スイッチ及び第４スイッチと、前記共通グランド端子と前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの間の第１ノードとに接続された第５スイッチと、前記共通グランド端子と前記第３スイッチ及び前記第４スイッチの間の第２ノードとに接続された第６スイッチと、を備える。
本発明によれば、複数のシャントスイッチに接続されるグランド端子の共通化によってスイッチ回路の小型化を図るとともに、グランド電位の変動によるアイソレーション特性の劣化を抑制することができる。
実施の形態１に係るスイッチモジュールの回路構成図 実施の形態１に係るスイッチモジュールの平面図 実施の形態１における第１動作状態のスイッチ回路の回路図 実施の形態１における第１動作状態のスイッチ回路の平面図 実施の形態１における第２動作状態のスイッチ回路の回路図 実施の形態１における第２動作状態のスイッチ回路の平面図 実施の形態に係るスイッチモジュールの半導体パッケージの正面図 実施の形態に係るスイッチモジュールの半導体パッケージの底面図 実施の形態１の変形例に係るスイッチ回路の平面図 実施の形態２に係るスイッチ回路の平面図 実施の形態３に係るスイッチ回路の回路構成図 実施の形態３に係るスイッチ回路の平面図 他の実施の形態に係る通信装置の回路構成図
以下、本発明の実施の形態及びその変形例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及びその変形例は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態及びその変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、本発明を示すために適宜強調、省略、又は比率の調整を行った模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡素化される場合がある。
以下の各図において、Ｘ軸及びＹ軸は、基板の主面と平行な平面上で互いに直交する軸であり、それぞれ第１軸及び第２軸に対応する。また、Ｚ軸は、モジュール基板の主面に垂直な軸である。
また、本発明において、「接続される」とは、接続端子及び／又は配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含む。
また、本発明において、平行及び垂直などの要素間の関係性を示す用語、及び、矩形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。
また、本発明において「平面視」とは、Ｚ軸と平行な方向からＸＹ平面に物体を投影して見ることを意味する。
（実施の形態１）
実施の形態１について、図１〜図５Ｂを参照しながら説明する。
［１．１ スイッチモジュール１０の回路構成］
まず、本実施の形態に係るスイッチモジュール１０の回路構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施の形態１に係るスイッチモジュール１０の回路構成図である。スイッチモジュール１０は、スイッチ回路１００と制御回路１７０とを備える。
スイッチ回路１００は、いわゆるＤＰＤＴスイッチであり、基板に実装される。つまり、スイッチ回路１００は、４つの端子間の導通及び非導通を切り替える。スイッチ回路１００の詳細な回路構成については後述する。
制御回路１７０は、例えばスイッチ回路１００と同一の基板に実装され、スイッチ回路１００の動作を制御する。具体的には、制御回路１７０は、例えば、外部との通信部、デコーダ、電源部、負電圧を発生させられるチャージポンプなどの電圧変換部、及び、レベルコンバータなどを含む。外部との通信には、例えばシリアル通信及びパラレル通信などを用いることができる。
制御回路１７０は、電源端子１７１と、グランド端子１７２と、制御端子１７３と、を備える。電源端子１７１には、駆動電力が入力される。グランド端子１７２は、制御回路１７０用のグランド端子である。制御端子１７３には、スイッチ回路１００の制御信号が入力される。
なお、制御回路１７０は、本発明に係るスイッチモジュールに必須の構成要素ではない。
［１．２ スイッチ回路１００の回路構成］
ここで、スイッチ回路１００の回路構成について、図１を参照しながら具体的に説明する。
図１に示すように、スイッチ回路１００は、第１〜第４端子１１１〜１１４と、共通グランド端子１１５と、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８と、第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４と、を備える。スイッチ回路１００は、第１端子１１１と第２端子１１２との間、第１端子１１１と第３端子１１３との間、第２端子１１２と第４端子１１４との間、及び、第３端子１１３と第４端子１１４との間の各々の導通及び非導通を切り替える。
第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２は、それぞれ第１スイッチ及び第２スイッチの一例であり、第１端子１１１及び第２端子１１２を結ぶ経路上に直列に配置される。第１シリーズスイッチ１２１は、第１端子１１１と第１ノード１４１との間の導通及び非導通を切り替える。第２シリーズスイッチ１２２は、第２端子１１２と第１ノード１４１との間の導通及び非導通を切り替える。第１ノード１４１は、第１シリーズスイッチ１２１と第２シリーズスイッチ１２２との間のノードである。
第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４は、それぞれ第３スイッチ及び第４スイッチの一例であり、第１端子１１１及び第３端子１１３を結ぶ経路上に直列に配置される。第３シリーズスイッチ１２３は、第１端子１１１と第２ノード１４２との間の導通及び非導通を切り替える。第４シリーズスイッチ１２４は、第３端子１１３と第２ノード１４２との間の導通及び非導通を切り替える。第２ノード１４２は、第３シリーズスイッチ１２３と第４シリーズスイッチ１２４との間のノードである。
第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６は、それぞれ第７スイッチ及び第８スイッチの一例であり、第４端子１１４及び第２端子１１２を結ぶ経路上に直列に配置される。第５シリーズスイッチ１２５は、第４端子１１４と第３ノード１４３との間の導通及び非導通を切り替える。第６シリーズスイッチ１２６は、第２端子１１２と第３ノード１４３との間の導通及び非導通を切り替える。第３ノード１４３は、第５シリーズスイッチ１２５と第６シリーズスイッチ１２６との間のノードである。
第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８は、それぞれ第９スイッチ及び第１０スイッチの一例であり、第４端子１１４及び第３端子１１３を結ぶ経路上に直列に配置される。第７シリーズスイッチ１２７は、第４端子１１４と第４ノード１４４との間の導通及び非導通を切り替える。第８シリーズスイッチ１２８は、第３端子１１３と第４ノード１４４との間の導通及び非導通を切り替える。第４ノード１４４は、第７シリーズスイッチ１２７と第８シリーズスイッチ１２８との間のノードである。
これらの第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の各々は、直列接続された複数のＭＯＳ−ＦＥＴによって構成できる。これより、各シリーズスイッチにおいて、より高い電圧に耐えることが可能となる。ＭＯＳ−ＦＥＴの直列接続の段数としては、例えば８段を用いることができるが、これに限定されない。例えば、必要な耐電圧に応じて、１段以上の任意の段数が用いられればよい。一般的には、５段から１５段までのいずれかの段数が用いられることが多い。
なお、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の構成は、これに限定されず、ＭＯＳ−ＦＥＴの代わりにバイポーラトランジスタなど他のトランジスタが用いられてもよい。また、各ＦＥＴのドレインとソースとの間には、各ＦＥＴに掛かる電圧の均一化を図るためにキャパシタが並列に配置されてもよい。
第１シャントスイッチ１３１は、第５スイッチの一例であり、第１ノード１４１と共通グランド端子１１５とに接続される。第１シャントスイッチ１３１は、第１ノード１４１と共通グランド端子１１５との間の導通及び非導通を切り替える。
第２シャントスイッチ１３２は、第６スイッチの一例であり、第２ノード１４２と共通グランド端子１１５とに接続される。第２シャントスイッチ１３２は、第２ノード１４２と共通グランド端子１１５との間の導通及び非導通を切り替える。
第３シャントスイッチ１３３は、第１１スイッチの一例であり、第３ノード１４３と共通グランド端子１１５とに接続される。第３シャントスイッチ１３３は、第３ノード１４３と共通グランド端子１１５との間の導通及び非導通を切り替える。
第４シャントスイッチ１３４は、第１２スイッチの一例であり、第４ノード１４４と共通グランド端子１１５とに接続される。第４シャントスイッチ１３４は、第４ノード１４４と共通グランド端子１１５との間の導通及び非導通を切り替える。
これらの第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４の各々は、直列接続された複数のＭＯＳ−ＦＥＴによって構成できる。ＭＯＳ−ＦＥＴの直列接続の段数としては、例えば８段を用いることができるが、これに限定されない。例えば、必要な耐電圧に応じて、１段以上の任意の段数が用いられればよい。一般的には、５段から１５段までのいずれかの段数が用いられることが多い。なお、第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４の構成は、これに限定されず、ＭＯＳ−ＦＥＴの代わりに他のトランジスタが用いられてもよい。
［１．３ スイッチモジュール１０内の回路素子の配置］
次に、スイッチモジュール１０を構成する回路素子の配置について図２を参照しながら具体的に説明する。図２は、実施の形態１に係るスイッチモジュール１０の平面図である。なお、図２では、制御回路１７０内の回路素子は省略されている。
スイッチモジュール１０は、スイッチ回路１００及び制御回路１７０に加えて、さらに、平面視において矩形状を有する基板１１を備える。基板１１には、図１に示されたスイッチ回路１００及び制御回路１７０が実装される。なお、基板１１の形状は、一例であり、矩形に限定されない。
基板１１としては、半導体基板を用いることができる。半導体基板としては、高抵抗シリコン基板上に、トラップリッチ層、ＢＯＸ層と呼ばれる絶縁層及び機能用のシリコン層が積層されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）半導体基板を用いることができる。また、使用周波数帯及び性能の要求によっては、半導体基板として、バルクＣＭＯＳとも呼ばれる通常のシリコン基板が用いられてもよい。また、半導体基板として、ガリウムヒ素基板が用いられてもよい。さらに、基板１１として、プリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）、低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）基板、又は樹脂多層基板等が用いられてもよい。なお、基板１１は、上述した基板に限定されない。
スイッチ回路１００は、図１に示された回路素子及び端子に加えて、さらに、第１〜第８電極１５１〜１５８を備える。
第１電極１５１は、第１端子１１１と第１シリーズスイッチ１２１及び第３シリーズスイッチ１２３とを接続する配線である。第２電極１５２は、第２端子１１２と第２シリーズスイッチ１２２及び第６シリーズスイッチ１２６とを接続する配線である。第３電極１５３は、第３端子１１３と第４シリーズスイッチ１２４及び第８シリーズスイッチ１２８とを接続する配線である。第４電極１５４は、第４端子１１４と第５シリーズスイッチ１２５及び第７シリーズスイッチ１２７とを接続する配線である。
第５電極１５５は、第１シリーズスイッチ１２１と第２シリーズスイッチ１２２と第１シャントスイッチ１３１とを接続する配線である。第６電極１５６は、第３シリーズスイッチ１２３と第４シリーズスイッチ１２４と第２シャントスイッチ１３２とを接続する配線である。第７電極１５７は、第５シリーズスイッチ１２５と第６シリーズスイッチ１２６と第３シャントスイッチ１３３とを接続する配線である。第８電極１５８は、第７シリーズスイッチ１２７と第８シリーズスイッチ１２８と第４シャントスイッチ１３４とを接続する配線である。
以下、平面視における基板１１上の各回路素子等の形状及び配置について説明する。
第１〜第４端子１１１〜１１４は、基板１１上の矩形の４つの頂点の位置に配置される。より具体的には、第１端子１１１、第２端子１１２、第４端子１１４及び第３端子１１３は、第１端子１１１を左上頂点として右回りにこの順で矩形の４つの頂点の位置に配置される。また、共通グランド端子１１５は、基板１１上の当該矩形の領域内に配置される。なお、この矩形は、４つの端子を直線で仮想的に結ぶことで表される仮想形状であり、基板１１上の実際の構造の形状ではない。
第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の各々は、Ｙ軸と平行な方向に信号を流すように配置される。また、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の各々は、Ｘ軸に沿って延びている。第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８は、同一サイズ及び同一形状を有する。具体的には、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の各々の形状は、Ｘ軸と平行な長辺を有する矩形状である。
第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８は、間隔を空けて行列状に配列される。図２では、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８は、４行２列に配列されている。具体的には、第１シリーズスイッチ１２１、第３シリーズスイッチ１２３、第４シリーズスイッチ１２４及び第８シリーズスイッチ１２８は、Ｙ軸に沿って一列に配列される。また、第２シリーズスイッチ１２２、第５シリーズスイッチ１２５、第６シリーズスイッチ１２６及び第７シリーズスイッチ１２７は、Ｙ軸に沿って一列に配列される。
なお、本明細書において「一列に配列される」とは、基板を平面視した場合に、一列に配列される各要素の外周を構成する辺が同じ直線上にある場合に限られない。すなわち、「一列に配列される」とは、列に垂直な方向における複数の要素の位置が厳格に一致する場合に限定されず、実質的に一致とみなせる範囲、例えば数%のずれを含むことを意味する。例えば、第１シリーズスイッチ１２１の外周を構成するＹ軸に平行な辺（例えば左辺）の位置と、第３シリーズスイッチ１２３の外周を構成するＹ軸に平行な辺（例えば左辺）の位置とがＸ方向にずれていてもよく、例えば数μｍ程度ずれていてもよい。他のスイッチについても同様である。
第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４は、Ｘ軸又はＹ軸に沿って延びる矩形状を有する。第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４は、同一サイズ及び同一形状を有する。
第１シャントスイッチ１３１は、第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２の間の領域に配置される。また、第１シャントスイッチ１３１は、第３シリーズスイッチ１２３及び第６シリーズスイッチ１２６の間に配置される。具体的には、第１シャントスイッチ１３１は、第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２の間の領域と第３シリーズスイッチ１２３及び第６シリーズスイッチ１２６の間の領域とにまたがって配置される。
図２では、第１シャントスイッチ１３１は、第１領域１６１に配置され、共通グランド端子１１５から第５電極１５５までＹ軸の正の向きに延びている。第１領域１６１は、Ｙ軸に沿って並ぶ第１シリーズスイッチ１２１、第１電極１５１及び第３シリーズスイッチ１２３の列と、Ｙ軸に沿って並ぶ第２シリーズスイッチ１２２、第２電極１５２及び第６シリーズスイッチ１２６の列との間の領域である。第１シャントスイッチ１３１は、第１シリーズスイッチ１２１、第１電極１５１及び第３シリーズスイッチ１２３の列と第２シリーズスイッチ１２２、第２電極１５２及び第６シリーズスイッチ１２６の列とに対して隙間を空けて配置される。
第２シャントスイッチ１３２は、第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４の間の領域に配置される。また、第２シャントスイッチ１３２は、第１シリーズスイッチ１２１及び第８シリーズスイッチ１２８の間に配置される。図２では、第２シャントスイッチ１３２は、第２領域１６２に配置され、共通グランド端子１１５から第６電極１５６までＸ軸の負の向きに延びている。第２領域１６２は、第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４を接続するＵ形状の第６電極１５６の内方領域である。第２シャントスイッチ１３２は、第６電極１５６のＸ軸に沿って延びる側部と隙間を空けて配置される。
第３シャントスイッチ１３３は、第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６の間の領域に配置される。また、第３シャントスイッチ１３３は、第２シリーズスイッチ１２２及び第７シリーズスイッチ１２７の間に配置される。図２では、第３シャントスイッチ１３３は、第３領域１６３に配置され、共通グランド端子１１５から第７電極１５７までＸ軸の正の向きに延びている。第３領域１６３は、第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６を接続するＵ形状の第７電極１５７の内方領域である。第３シャントスイッチ１３３は、第７電極１５７のＸ軸に沿って延びる側部と隙間を空けて配置される。
第４シャントスイッチ１３４は、第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８の間の領域に配置される。また、第４シャントスイッチ１３４は、第４シリーズスイッチ１２４及び第５シリーズスイッチ１２５の間に配置される。具体的には、第４シャントスイッチ１３４は、第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８の間の領域と第４シリーズスイッチ１２４及び第５シリーズスイッチ１２５の間の領域とにまたがって配置される。
図２では、第４シャントスイッチ１３４は、第４領域１６４に配置され、共通グランド端子１１５から第８電極１５８までＹ軸の負の向きに延びている。第４領域１６４は、Ｙ軸に沿って並ぶ第４シリーズスイッチ１２４、第３電極１５３及び第８シリーズスイッチ１２８の列と、Ｙ軸に沿って並ぶ第５シリーズスイッチ１２５、第４電極１５４及び第７シリーズスイッチ１２７の列との間の領域である。第４シャントスイッチ１３４は、第４シリーズスイッチ１２４、第３電極１５３及び第８シリーズスイッチ１２８の列と、第５シリーズスイッチ１２５、第４電極１５４及び第７シリーズスイッチ１２７の列とに対して隙間を空けて配置される。
このように配置された第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４は、共通グランド端子１１５を中心に十字形を形成する。つまり、第１シャントスイッチ１３１及び第４シャントスイッチ１３４は、共通グランド端子１１５からＹ軸に沿って互いに逆向きに延びている。また、第２シャントスイッチ１３２及び第３シャントスイッチ１３３は、共通グランド端子１１５からＸ軸に沿って互いに逆向きに延びている。
なお、８つのシリーズスイッチ及び４つのシャントスイッチは、共通グランド端子１１５を対称点とした点対称に配置される。具体的には、第１シリーズスイッチ１２１及び第７シリーズスイッチ１２７の組と、第２シリーズスイッチ１２２及び第８シリーズスイッチ１２８の組と、第３シリーズスイッチ１２３及び第５シリーズスイッチ１２５の組と、第４シリーズスイッチ１２４及び第６シリーズスイッチ１２６の組と、第１シャントスイッチ１３１及び第４シャントスイッチ１３４の組と、第２シャントスイッチ１３２及び第３シャントスイッチ１３３の組との各組において、２つのスイッチは共通グランド端子１１５を対称点として点対称に配置される。
第１電極１５１は、第１シリーズスイッチ１２１及び第３シリーズスイッチ１２３の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、Ｘ軸に沿って延びる互いに対向する２つの長辺部を有する。第１電極１５１は、互いに対向する２つの長辺部において、第１シリーズスイッチ１２１の長辺部及び第３シリーズスイッチ１２３の長辺部とそれぞれ接合される。
第２電極１５２は、第２シリーズスイッチ１２２及び第６シリーズスイッチ１２６の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、Ｘ軸に沿って延びる互いに対向する２つの長辺部を有する。第２電極１５２は、互いに対向する２つの長辺部において、第２シリーズスイッチ１２２の長辺部及び第６シリーズスイッチ１２６の長辺部とそれぞれ接合される。
第３電極１５３は、第４シリーズスイッチ１２４及び第８シリーズスイッチ１２８の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、Ｘ軸に沿って延びる互いに対向する２つの長辺部を有する。第３電極１５３は、互いに対向する２つの長辺部において、第４シリーズスイッチ１２４の長辺部及び第８シリーズスイッチ１２８の長辺部とそれぞれ接合される。
第４電極１５４は、第５シリーズスイッチ１２５及び第７シリーズスイッチ１２７の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、Ｘ軸に沿って延びる互いに対向する２つの長辺部を有する。第４電極１５４は、互いに対向する２つの長辺部において、第５シリーズスイッチ１２５の長辺部及び第７シリーズスイッチ１２７の長辺部とそれぞれ接合される。
第５電極１５５は、第１端子１１１及び第２端子１１２の間の領域においてＸ軸に沿って延びている。第５電極１５５は、Ｘ軸に沿って延びる長辺部を有し、その長辺部に沿って第１シリーズスイッチ１２１の長辺部及び第２シリーズスイッチ１２２の長辺部と接合される。また、第５電極１５５は、第１ノード１４１に対応する長手方向の中間部分において第１シャントスイッチ１３１の先端部（第１シャントスイッチ１３１の共通グランド端子１１５側の端部とは反対側の端部）と接合される。
第６電極１５６は、第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４の間の領域に配置され、共通グランド端子１１５に向けて開口するＵ形状を有する。第６電極１５６は、Ｕ形状の２つの腕部の外縁において、第３シリーズスイッチ１２３の長辺部及び第４シリーズスイッチ１２４の長辺部と接合される。また、第６電極１５６は、第２ノード１４２に対応するＵ形状の底部の内縁において、第２シャントスイッチ１３２の先端部（第２シャントスイッチ１３２の共通グランド端子１１５側の端部とは反対側の端部）と接合される。
第７電極１５７は、第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６の間の領域に配置され、共通グランド端子１１５に向けて開口するＵ形状を有する。第７電極１５７は、Ｕ形状の２つの腕部の外縁において、第５シリーズスイッチ１２５の長辺部及び第６シリーズスイッチ１２６の長辺部と接合される。また、第７電極１５７は、第３ノード１４３に対応するＵ形状の底部の内縁において、第３シャントスイッチ１３３の先端部（第３シャントスイッチ１３３の共通グランド端子１１５側の端部とは反対側の端部）と接合される。
第８電極１５８は、Ｘ軸に沿って延びる長尺形状を有する。第８電極１５８は、その長尺形状の長辺部に沿って、第７シリーズスイッチ１２７の長辺部及び第８シリーズスイッチ１２８の長辺部と接合される。また、第８電極１５８は、第４ノード１４４に対応する長手方向の中間部分において、第４シャントスイッチ１３４の先端部（第４シャントスイッチ１３４の共通グランド端子１１５側の端部とは反対側の端部）と接合される。
制御回路１７０の電源端子１７１、グランド端子１７２及び制御端子１７３は、Ｘ軸に沿って一列に配列される。電源端子１７１は、第１端子１１１及び第３端子１１３とＹ軸に沿って一列に配列される。グランド端子１７２は、共通グランド端子１１５とＹ軸に沿って一列に配列される。制御端子１７３は、第２端子１１２及び第４端子１１４とＹ軸に沿って一列に配列される。
なお、制御回路１７０は、スイッチ回路１００と同一の基板に実装されなくてもよい。つまり、制御回路１７０は、スイッチ回路１００と異なる基板に実装されてもよい。この場合、スイッチ回路１００は、さらに、制御回路１７０から制御信号を入力するための制御端子を備えてもよい。
［１．４ スイッチ回路１００の動作状態］
次に、以上のように構成されたスイッチ回路１００の動作状態について図３Ａ〜図４Ｂを参照しながら具体的に説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、実施の形態１における第１動作状態のスイッチ回路１００の回路図及び平面図である。図４Ａ及び図４Ｂは、実施の形態１における第２動作状態のスイッチ回路１００の回路図及び平面図である。なお、図３Ｂ及び図４Ｂにおいて、ハッチングされた部分は、グランド電位に設定された部分を表す。
まず、第１動作状態について説明する。
図３Ａに示すように、第１動作状態では、第１シリーズスイッチ１２１、第２シリーズスイッチ１２２、第７シリーズスイッチ１２７、第８シリーズスイッチ１２８、第２シャントスイッチ１３２及び第３シャントスイッチ１３３がオンされる。逆に、第３シリーズスイッチ１２３、第４シリーズスイッチ１２４、第５シリーズスイッチ１２５、第６シリーズスイッチ１２６、第１シャントスイッチ１３１及び第４シャントスイッチ１３４がオフされる。
これにより、第１端子１１１と第２端子１１２とが接続され、第３端子１１３と第４端子１１４とが接続される。逆に、第１端子１１１と第３端子１１３とが隔離され、第２端子１１２と第４端子１１４とが隔離される。
つまり、第１端子１１１から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、第１電極１５１、第１シリーズスイッチ１２１、第５電極１５５、第２シリーズスイッチ１２２及び第２電極１５２をこの順に経由して、第２端子１１２から出力される。一方、第２端子１１２から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、その逆順に経由して、第１端子１１１から出力される。
同様に、第３端子１１３から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、第３電極１５３、第８シリーズスイッチ１２８、第８電極１５８、第７シリーズスイッチ１２７及び第４電極１５４をこの順に経由して、第４端子１１４から出力される。一方、第４端子１１４から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、その逆順に経由して、第３端子１１３から出力される。
このとき、図３Ｂに示すように、第６電極１５６は、第２シャントスイッチ１３２を介して共通グランド端子１１５に接続され、グランド電位に設定される。また、第７電極１５７は、第３シャントスイッチ１３３を介して共通グランド端子１１５に接続され、グランド電位に設定される。
次に、第２動作状態について説明する。
図４Ａに示すように、第２動作状態では、第３シリーズスイッチ１２３、第４シリーズスイッチ１２４、第５シリーズスイッチ１２５、第６シリーズスイッチ１２６、第１シャントスイッチ１３１及び第４シャントスイッチ１３４がオンされる。逆に、第１シリーズスイッチ１２１、第２シリーズスイッチ１２２、第７シリーズスイッチ１２７、第８シリーズスイッチ１２８、第２シャントスイッチ１３２及び第３シャントスイッチ１３３がオフされる。
これにより、第１端子１１１と第３端子１１３とが接続され、第２端子１１２と第４端子１１４とが接続される。逆に、第１端子１１１と第２端子１１２とが隔離され、第３端子１１３と第４端子１１４とが隔離される。
つまり、第１端子１１１から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、第１電極１５１、第３シリーズスイッチ１２３、第６電極１５６、第４シリーズスイッチ１２４及び第３電極１５３を経由して、第３端子１１３から出力される。一方、第３端子１１３から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、その逆順に経由して、第１端子１１１から出力される。
同様に、第２端子１１２から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、第２電極１５２、第６シリーズスイッチ１２６、第７電極１５７、第５シリーズスイッチ１２５及び第４電極１５４をこの順に経由して、第４電極から出力される。一方、第４端子１１４から高周波信号が入力されれば、高周波信号は、その逆順に経由して、第２端子１１２から出力される。
このとき、図４Ｂに示すように、第５電極１５５は、第１シャントスイッチ１３１を介して共通グランド端子１１５に接続され、グランド電位に設定される。また、第８電極１５８は、第４シャントスイッチ１３４を介して共通グランド端子１１５に接続され、グランド電位に設定される。
なお、スイッチ回路１００の動作状態は、第１動作状態及び第２動作状態のみに限定されない。スイッチ回路１００は、第１動作状態及び第２動作状態と異なる他の動作状態を有してもよい。
［１．５ スイッチモジュール１０のパッケージ化］
次に、スイッチモジュール１０の半導体パッケージ１０００について図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら具体的に説明する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、半導体パッケージ１０００は、スイッチモジュール１０と、複数のバンプ電極１０１０と、複数のボンディングパッド１０２０と、リードフレーム１０３１〜１０３５を含む複数のリードフレーム１０３０と、封止樹脂１０４０と、を備える。
複数のリードフレーム１０３０の各々は、銅又は銅を主成分とする合金をエッチング又はプレスで打ち抜き後、プレス曲げ加工などで加工することができる。
スイッチモジュール１０の第１〜第４端子１１１〜１１４、共通グランド端子１１５、電源端子１７１、グランド端子１７２及び制御端子１７３は、複数のリードフレーム１０３０に設けられた複数のボンディングパッド１０２０に、複数のバンプ電極１０１０で接着される。
封止樹脂１０４０は、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂等）とフィラー（例えばガラス繊維等）との混合物を外囲器内に射出するトランスファーモールドにより成形される。封止樹脂１０４０としては、熱可塑性樹脂が用いられてもよい。この場合、インジェクションモールドが用いられてもよい。
これにより、第１〜第４端子１１１〜１１４、共通グランド端子１１５、電源端子１７１、グランド端子１７２及び制御端子１７３の各々は、複数のリードフレーム１０３０のいずれかと接続される。例えば、第１〜第４端子１１１〜１１４は、リードフレーム１０３１〜１０３４とそれぞれ接続される。また、共通グランド端子１１５は、リードフレーム１０３５と接続される。
なお、図５Ａ及び図５Ｂに示す半導体パッケージ１０００は、スイッチモジュール１０のパッケージ化の一例であり、スイッチモジュール１０のパッケージ化は、これに限定されない。例えば、リードフレームの代りにプリント基板の端子が設けられてもよい。さらに、必要に応じて、樹脂表面は、チタン、銅、ニッケルなど１種類以上の金属膜で覆われてもよい。そして、金属膜をグランド電位に設定して電磁シールドの機能が付与されてもよい。また、基板１１をそのまま用いて、チップサイズパッケージとすることもできる。
［１．６ 実施の形態１の効果］
以上のように、本実施の形態に係るスイッチ回路１００は、基板１１に実装されたスイッチ回路１００であって、第１端子１１１、第２端子１１２、第３端子１１３及び共通グランド端子１１５と、第１端子１１１及び第２端子１１２を結ぶ経路上に直列に配置された第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２と、第１端子１１１及び第３端子１１３を結ぶ経路上に直列に配置された第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４と、共通グランド端子１１５と第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２の間の第１ノード１４１とに接続された第１シャントスイッチ１３１と、共通グランド端子１１５と第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４の間の第２ノード１４２とに接続された第２シャントスイッチ１３２と、を備えることができる。スイッチ回路１００は、さらに、第４端子１１４と、第４端子１１４及び第２端子１１２を結ぶ経路上に直列に配置された第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６と、第４端子１１４及び第３端子１１３を結ぶ経路上に直列に配置された第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８と、共通グランド端子１１５と第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６の間の第３ノード１４３とに接続された第３シャントスイッチ１３３と、共通グランド端子１１５と第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８の間の第４ノード１４４とに接続された第４シャントスイッチ１３４と、を備えることができる。
これにより、第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４は、１つの共通グランド端子１１５に接続される。したがって、スイッチ回路１００の端子数を削減することができ、スイッチ回路１００の小型化を図ることができる。さらに、各シャントスイッチは、２つのシリーズスイッチの間のノードに接続される。したがって、端子間を流れる信号の向きがどちら向きであっても、シリーズスイッチを経由することなくシャントスイッチに大電流が流れることを防ぐことができる。例えば、第１端子１１１及び第２端子１１２のどちらから信号が入力される場合であっても、第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２をオフにすることで、第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２のどちらかで電流が遮断又は減衰され、第１シャントスイッチ１３１に大電流が流れることを防ぐことができる。その結果、スイッチ回路１００は、グランド電位を安定させることができ、グランド電位の変動によるアイソレーション特性の劣化を抑制することができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路１００によれば、基板１１の平面視において、第１シャントスイッチ１３１は、第１シリーズスイッチ１２１及び第２シリーズスイッチ１２２の間の領域に配置され、第２シャントスイッチ１３２は、第３シリーズスイッチ１２３及び第４シリーズスイッチ１２４の間の領域に配置され、第３シャントスイッチ１３３は、第５シリーズスイッチ１２５及び第６シリーズスイッチ１２６の間の領域に配置され、第４シャントスイッチ１３４は、第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８の間の領域に配置されることができる。
これにより、２つの端子を結ぶ経路上に直列に配置された２つのシリーズスイッチの間の領域に共通グランド端子１１５に接続されたシャントスイッチを配置することができる。２つのシリーズスイッチの間の領域には、アイソレーションのために空隙が設けられることが多い。したがって、２つのシリーズスイッチの間の領域にシャントスイッチを配置することで、空隙を有効活用することができ、スイッチ回路１００の小型化を図ることができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路１００によれば、基板１１の平面視において、第１シャントスイッチ１３１は、第３シリーズスイッチ１２３及び第６シリーズスイッチ１２６の間に配置され、第２シャントスイッチ１３２は、第１シリーズスイッチ１２１及び第８シリーズスイッチ１２８の間に配置され、第３シャントスイッチ１３３は、第２シリーズスイッチ１２２及び第７シリーズスイッチ１２７の間に配置され、第４シャントスイッチ１３４は、第７シリーズスイッチ１２７及び第８シリーズスイッチ１２８の間の領域に配置されることができる。
これにより、２つの非導通経路に接続された２つのシャントスイッチをオンにすることで、２つの導通経路の間にグランド電位に設定された領域を配置することができる。したがって、２つの導通経路間のアイソレーション特性を向上させることができる。これについて、図３Ａ〜図４Ｂを参照しながら具体的に説明する。
第１動作状態では、図３Ａに示すように、第１端子１１１及び第２端子１１２が接続され、第３端子１１３及び第４端子１１４が接続される。このとき、第１端子１１１及び第２端子１１２並びにこれらを結ぶ経路上に配置された第１電極１５１、第１シリーズスイッチ１２１、第５電極１５５、第２シリーズスイッチ１２２及び第２電極１５２（以下、これらを第１−第２回路と呼ぶ）と、第３端子１１３及び第４端子１１４並びにこれらを結ぶ経路上に配置された第３電極１５３、第８シリーズスイッチ１２８、第８電極１５８、第７シリーズスイッチ１２７及び第４電極１５４（以下、これらを第３−第４回路と呼ぶ）との間に、グランド電位に設定された領域（図３Ｂのハッチング領域）を配置することができる。したがって、第１−第２回路で発生した電界が、第３−第４回路に伝搬することを抑制することができる。同様に、第３−第４回路で発生した電界が、第１−第２回路に伝搬することも抑制することができる。その結果、第１端子１１１及び第２端子１１２と、第３端子１１３及び第４端子１１４との間のアイソレーション特性を向上させることができる。
第２動作状態では、図４Ａに示すように、第１端子１１１及び第３端子１１３が接続され、第２端子１１２及び第４端子１１４が接続される。このとき、第１端子１１１及び第３端子１１３並びにこれらを結ぶ経路上に配置された第１電極１５１、第３シリーズスイッチ１２３、第６電極１５６、第４シリーズスイッチ１２４及び第３電極１５３（以下、これらを第１−第３回路と呼ぶ）と、第２端子１１２及び第４端子１１４並びにこれらを結ぶ経路上に配置された第２電極１５２、第６シリーズスイッチ１２６、第７電極１５７、第５シリーズスイッチ１２５及び第４電極１５４（以下、これらを第２−第４回路と呼ぶ）との間に、グランド電位に設定された領域（図４Ｂのハッチング領域）を配置することができる。したがって、第１−第３回路で発生した電界が、第２−第４回路に伝搬することを抑制することができる。同様に、第２−第４回路で発生した電界が、第１−第３回路に伝搬することも抑制することができる。その結果、第１端子１１１及び第３端子１１３と、第２端子１１２及び第４端子１１４との間のアイソレーション特性を向上させることができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路１００によれば、第１端子１１１、第２端子１１２、第３端子１１３及び第４端子１１４は、矩形の４つの頂点の位置に配置され、共通グランド端子１１５は、当該矩形の領域内に配置され、基板１１の平面視において、第１シャントスイッチ１３１及び第４シャントスイッチ１３４は、共通グランド端子１１５からＹ軸に沿って互いに逆向きに延び、第２シャントスイッチ１３２及び第３シャントスイッチ１３３は、共通グランド端子１１５からＸ軸に沿って互いに逆向きに延びることができる。
これにより、４つの端子を頂点とする矩形の領域内に配置された共通グランド端子１１５を中心に第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４を十字形に配置することができる。したがって、第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４と接続される第１〜第４ノード１４１〜１４４を共通グランド端子１１５から離れて４方向対称に配置することができる。その結果、４つの端子に接続されるシリーズスイッチ及び電極を対称に配置することが可能となり、端子間の電気特性の対称性を向上させることができる。さらに、第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４は、Ｘ軸又はＹ軸に沿って延びているので、Ｘ軸又はＹ軸に沿って２つのシリーズスイッチを離間させることができ、アイソレーション特性を向上させることができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路１００によれば、基板１１の平面視において、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の各々は、Ｙ軸と平行な方向に信号を流すように配置され、第１シリーズスイッチ１２１、第３シリーズスイッチ１２３、第４シリーズスイッチ１２４及び第８シリーズスイッチ１２８は、Ｙ軸に沿って一列に配列され、第２シリーズスイッチ１２２、第５シリーズスイッチ１２５、第６シリーズスイッチ１２６及び第７シリーズスイッチ１２７は、Ｙ軸に沿って一列に配列されることができる。
これにより、複数のシリーズスイッチをＹ軸に沿って２列に配列することができる。したがって、複数のシリーズスイッチが同一サイズの矩形状を有する場合に、複数のシリーズスイッチを行列状により高い密度で配置することができ、さらなるスイッチ回路１００の小型化を図ることができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路１００は、第１端子１１１と第１シリーズスイッチ１２１及び第３シリーズスイッチ１２３とを接続する第１電極１５１と、第２端子１１２と第２シリーズスイッチ１２２及び第６シリーズスイッチ１２６とを接続する第２電極１５２と、第３端子１１３と第４シリーズスイッチ１２４及び第８シリーズスイッチ１２８とを接続する第３電極１５３と、第４端子１１４と第５シリーズスイッチ１２５及び第７シリーズスイッチ１２７とを接続する第４電極１５４と、を備え、基板１１の平面視において、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８の各々は、Ｘ軸に沿って延びており、第１電極１５１は、第１シリーズスイッチ１２１及び第３シリーズスイッチ１２３の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、第２電極１５２は、第２シリーズスイッチ１２２及び第６シリーズスイッチ１２６の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、第３電極１５３は、第４シリーズスイッチ１２４及び第８シリーズスイッチ１２８の間の領域においてＸ軸に沿って延びており、第４電極１５４は、第５シリーズスイッチ１２５及び第７シリーズスイッチ１２７の間の領域においてＸ軸に沿って延びている。
これにより、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８及び第１〜第４電極１５１〜１５４の各々をＸ軸に沿って延在させることができる。したがって、Ｘ軸に沿ってシリーズスイッチを電極と接合することができ、シリーズスイッチと電極との接触面積を大きくすることができる。その結果、電極とシリーズスイッチとの間の抵抗損失を抑制することができ、スイッチ回路１００の特性を向上させることができる。
（実施の形態１の変形例）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。本変形例では、第２シャントスイッチに接続される第６電極の形状と、第３シャントスイッチに接続される第７電極の形状とが、上記実施の形態１と主として異なる。以下に、上記実施の形態１と異なる点を中心に、本変形例について図６を参照しながら具体的に説明する。
図６は、実施の形態１の変形例に係るスイッチ回路１００Ａの平面図である。本変形例に係るスイッチ回路１００Ａは、実施の形態１における第６電極１５６及び第７電極１５７の代わりに、第６電極１５６Ａ及び第７電極１５７Ａを備える。
第６電極１５６Ａは、上記実施の形態１における第６電極１５６と同様に、第３シリーズスイッチ１２３と第４シリーズスイッチ１２４と第２シャントスイッチ１３２とを接続する配線である。なお、本変形例では、第６電極１５６Ａは、第１端子１１１及び第３端子１１３を結ぶ線に対して垂直なＸ軸の負の向きに突出する突出部１５６ＡＰを備える。この突出部１５６ＡＰは、第１端子１１１と第３端子１１３とを結ぶ線上に配置される。ここで、２つの端子を結ぶ線としては、２つの端子の中心同士を結ぶ線を用いることができる。
第７電極１５７Ａは、上記実施の形態１における第７電極１５７と同様に、第５シリーズスイッチ１２５と第６シリーズスイッチ１２６と第３シャントスイッチ１３３とを接続する配線である。なお、本変形例では、第７電極１５７Ａは、第２端子１１２及び第４端子１１４を結ぶ線に対して垂直なＸ軸の正の向きに突出する突出部１５７ＡＰを備える。この突出部１５７ＡＰは、第２端子１１２と第４端子１１４とを結ぶ線上に配置される。
なお、第６電極１５６Ａ及び第７電極１５７Ａの形状は、図６に限定されない。シャントスイッチ及びシャントスイッチに接続された電極の少なくとも一方が隣り合う２つの端子を結ぶ線上に配置されれば、電極の形状はどのような形状であってもよい。
以上のように、本変形例に係るスイッチ回路１００Ａは、第１シリーズスイッチ１２１と第２シリーズスイッチ１２２と第１シャントスイッチ１３１とを接続する第５電極１５５と、第３シリーズスイッチ１２３と第４シリーズスイッチ１２４と第２シャントスイッチ１３２とを接続する第６電極１５６と、第５シリーズスイッチ１２５と第６シリーズスイッチ１２６と第３シャントスイッチ１３３とを接続する第７電極１５７と、第７シリーズスイッチ１２７と第８シリーズスイッチ１２８と第４シャントスイッチ１３４とを接続する第８電極１５８と、を備え、基板１１の平面視において、第１シャントスイッチ１３１及び第５電極１５５のうちの少なくとも一方は、第１端子１１１及び第２端子１１２を結ぶ線上に配置され、第２シャントスイッチ１３２及び第６電極１５６のうちの少なくとも一方は、第１端子１１１及び第３端子１１３を結ぶ線上に配置され、第３シャントスイッチ１３３及び第７電極１５７のうちの少なくとも一方は、第２端子１１２及び第４端子１１４を結ぶ線上に配置され、第４シャントスイッチ１３４及び第８電極１５８のうちの少なくとも一方は、第３端子１１３及び第４端子１１４を結ぶ線上に配置されることができる。
これにより、シャントスイッチがオンにされたときにグランド電位に設定されるシャントスイッチ及び電極の少なくとも一方を隣り合う２つの端子を結ぶ線上に配置することができる。したがって、端子間のアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、シリーズスイッチの配置が上記実施の形態１と主として異なる。以下に、本実施の形態について、上記実施の形態１と異なる点を中心に図７を参照しながら具体的に説明する。なお、本実施の形態に係るスイッチ回路の回路構成及び動作状態は、第１〜第８シリーズスイッチ１２１〜１２８が第１〜第８シリーズスイッチ２２１〜２２８に代わる点を除いて上記実施の形態１と同様であるので、図示及び説明を省略する。
［２．１ スイッチ回路２００内の回路素子の配置］
図７は、実施の形態２に係るスイッチ回路２００の平面図である。本実施の形態に係るスイッチ回路２００は、第１〜第４端子２１１〜２１４と、共通グランド端子１１５と、第１〜第８シリーズスイッチ２２１〜２２８と、第１〜第４シャントスイッチ１３１〜１３４と、第１〜第８電極２５１〜２５８と、を備える。
第１〜第４端子２１１〜２１４は、矩形の４つの頂点の位置に配置される。より具体的には、第１端子１１１、第２端子１１２、第４端子１１４及び第３端子１１３は、第１端子１１１を左上頂点として右回りにこの順で矩形の４つの頂点の位置に配置される。また、共通グランド端子１１５は、当該矩形の領域の中心に配置される。つまり、第１〜第４端子２１１〜２１４は、共通グランド端子１１５を対称点として点対称に配置される。
第１〜第８シリーズスイッチ２２１〜２２８は、同一サイズ及び同一形状を有する。具体的には、第１〜第８シリーズスイッチ２２１〜２２８の各々は矩形状を有する。
第１シリーズスイッチ２２１、第２シリーズスイッチ２２２、第７シリーズスイッチ２２７及び第８シリーズスイッチ２２８の各々は、Ｘ軸と平行な方向に信号を流すように配置される。第１シリーズスイッチ２２１及び第２シリーズスイッチ２２２は、第１端子２１１及び第２端子２１２の間に、Ｘ軸に沿って配列される。第７シリーズスイッチ２２７及び第８シリーズスイッチ２２８は、第３端子２１３及び第４端子２１４の間に、Ｘ軸に沿って配列される。
第３シリーズスイッチ２２３、第４シリーズスイッチ２２４、第６シリーズスイッチ２２６及び第７シリーズスイッチ２２７の各々は、Ｙ軸と平行な方向に信号を流すように配置される。第３シリーズスイッチ２２３及び第４シリーズスイッチ２２４は、第１端子２１１及び第３端子２１３の間に、Ｙ軸に沿って配列される。第５シリーズスイッチ２２５及び第６シリーズスイッチ２２６は、第２端子２１２及び第４端子２１４の間に、Ｙ軸に沿って配列される。
これらの第１〜第８シリーズスイッチ２２１〜２２８の各々は、実施の形態１と同様に、直列接続された複数のＭＯＳ−ＦＥＴによって構成できるが、これに限定されない。
第１電極２５１は、第１端子１１１と、第１シリーズスイッチ２２１及び第３シリーズスイッチ２２３とを接続する配線である。本変形例では、第１電極２５１は、Ｘ軸に沿う辺部とＹ軸に沿う辺部とを有する。第１電極２５１のＹ軸に沿う辺部は、第１シリーズスイッチ２２１と接合される。第１電極２５１のＸ軸に沿う辺部は、第３シリーズスイッチ２２３と接合される。
第２電極２５２は、第２端子１１２と、第２シリーズスイッチ２２２及び第６シリーズスイッチ２２６とを接続する配線である。本変形例では、第２電極２５２は、Ｘ軸に沿う辺部とＹ軸に沿う辺部とを有する。第２電極２５２のＹ軸に沿う辺部は、第２シリーズスイッチ２２２と接合される。第２電極２５２のＸ軸に沿う辺部は、第６シリーズスイッチ２２６と接合される。
第３電極２５３は、第３端子１１３と、第４シリーズスイッチ２２４及び第８シリーズスイッチ２２８とを接続する配線である。本変形例では、第３電極２５３は、Ｘ軸に沿う辺部とＹ軸に沿う辺部とを有する。第３電極２５３のＸ軸に沿う辺部は、第４シリーズスイッチ２２４と接合される。第３電極２５３のＹ軸に沿う辺部は、第８シリーズスイッチ２２８と接合される。
第４電極２５４は、第４端子１１４と、第５シリーズスイッチ２２５及び第７シリーズスイッチ２２７とを接続する配線である。本変形例では、第４電極２５４は、Ｘ軸に沿う辺部とＹ軸に沿う辺部とを有する。第４電極２５４のＸ軸に沿う辺部は、第５シリーズスイッチ２２５と接合される。第４電極２５４のＹ軸に沿う辺部は、第７シリーズスイッチ２２７と接合される。
第５電極２５５は、第１シリーズスイッチ２２１と第２シリーズスイッチ２２２と第１シャントスイッチ１３１とを接続する配線である。第５電極２５５及び第１シャントスイッチ１３１の少なくとも一方は、第１端子１１１及び第２端子１１２を結ぶ線上に配置される。
第６電極２５６は、第１シリーズスイッチ２２１と第３シリーズスイッチ２２３と第２シャントスイッチ１３２とを接続する配線である。第６電極２５６及び第２シャントスイッチ１３２の少なくとも一方は、第１端子１１１及び第３端子１１３を結ぶ線上に配置される。
第７電極２５７は、第２シリーズスイッチ２２２と第４シリーズスイッチ２２４と第３シャントスイッチ１３３とを接続する配線である。第７電極２５７及び第３シャントスイッチ１３３の少なくとも一方は、第２端子１１２及び第４端子１１４を結ぶ線上に配置される。
第８電極２５８は、第３シリーズスイッチ２２３と第４シリーズスイッチ２２４と第４シャントスイッチ１３４とを接続する配線である。第８電極２５８及び第４シャントスイッチ１３４の少なくとも一方は、第３端子１１３及び第４端子１１４を結ぶ線上に配置される。
［２．２ 実施の形態２の効果］
以上のように、本実施の形態に係るスイッチ回路２００によれば、基板１１の平面視において、第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第９スイッチ及び前記第１０スイッチの各々は、前記第１軸と平行な方向に信号を流すように配置され、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第７スイッチ及び前記第８スイッチの各々は、前記第２軸と平行な方向に信号を流すように配置され、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは、前記第１端子及び前記第２端子の間に、前記第１軸に沿って配列され、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチは、前記第１端子及び前記第３端子の間に、前記第２軸に沿って配列され、前記第７スイッチ及び前記第８スイッチは、前記第２端子及び前記第４端子の間に、前記第２軸に沿って配列され、前記第９スイッチ及び前記第１０スイッチは、前記第３端子及び前記第４端子の間に、前記第１軸に沿って配列される。
このように、各素子が配置されても、スイッチ回路２００は、実施の形態１と同様に、共通グランド端子１１５によってスイッチ回路２００の端子数を削減することができ、スイッチ回路２００の小型化を図ることができる。さらに、スイッチ回路２００は、グランド電位を安定させることができ、グランド電位の変動によるアイソレーション特性の劣化を抑制することができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路２００によれば、第１〜第４端子２１１〜２１４を、共通グランド端子１１５を対称点として点対称に配置することができる。したがって、端子間の電気特性の対称性をさらに向上させることができる。さらに、隣り合う端子間の直線距離を増加させることができ、アイソレーション特性を向上させることができる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態では、本発明がＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ−Ｔｈｒｏｗ）スイッチに適用される場合について説明する。以下に、本実施の形態について、上記実施の形態１又は２と異なる点を中心に図８及び図９を参照しながら具体的に説明する。
［３．１ スイッチ回路３００の回路構成］
まず、本実施の形態に係るスイッチ回路３００の回路構成について、図８を参照しながら具体的に説明する。図８は、実施の形態３に係るスイッチ回路３００の回路構成図である。
スイッチ回路３００は、いわゆるＳＰＤＴスイッチであり、基板に実装される。スイッチ回路３００は、第１〜第３端子３１１〜３１３と、共通グランド端子３１５と、第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４と、第１及び第２シャントスイッチ３３１及び３３２と、を備える。スイッチ回路３００は、第１端子３１１と第２端子３１２との間、及び、第１端子３１１と第３端子３１３との間の導通及び非導通を切り替える。
第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２は、第１スイッチ及び第２スイッチの一例であり、第１端子３１１及び第２端子３１２を結ぶ経路上に直列に配置される。第１シリーズスイッチ３２１は、第１端子３１１と第１ノード３４１との間の導通及び非導通を切り替える。第２シリーズスイッチ３２２は、第２端子３１２と第１ノード３４１との間の導通及び非導通を切り替える。第１ノード３４１は、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間のノードである。
第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４は、第３スイッチ及び第４スイッチの一例であり、第１端子３１１及び第３端子３１３を結ぶ経路上に直列に配置される。第３シリーズスイッチ３２３は、第１端子３１１と第２ノード３４２との間の導通及び非導通を切り替える。第４シリーズスイッチ３２４は、第３端子３１３と第２ノード３４２との間の導通及び非導通を切り替える。第２ノード３４２は、第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間のノードである。
第１シャントスイッチ３３１は、第５スイッチの一例であり、第１ノード３４１と共通グランド端子３１５とに接続される。第１シャントスイッチ３３１は、第１ノード３４１と共通グランド端子３１５との間の導通及び非導通を切り替える。
第２シャントスイッチ３３２は、第６スイッチの一例であり、第２ノード３４２と共通グランド端子３１５とに接続される。第２シャントスイッチ３３２は、第２ノード３４２と共通グランド端子３１５との間の導通及び非導通を切り替える。
これらのシリーズスイッチ及びシャントスイッチの各々は、実施の形態１と同様に、直列接続された複数のＭＯＳ−ＦＥＴによって構成できるが、これに限定されない。
［３．２ スイッチ回路３００内の回路素子の配置］
次に、スイッチ回路３００を構成する回路素子の配置について図９を参照しながら具体的に説明する。図９は、実施の形態３に係るスイッチ回路３００の平面図である。
スイッチ回路３００は、図８に示された回路素子及び端子に加えて、さらに、平面視において矩形状を有する基板３１０と、第１〜第５電極３５１ａ〜３５５と、を備える。
基板３１０には、第１〜第３端子３１１〜３１３と、共通グランド端子３１５と、第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４と、第１及び第２シャントスイッチ３３１及び３３２と、第１〜第５電極３５１ａ〜３５５と、が配置される。なお、基板３１０の形状は、一例であり、矩形に限定されない。また、基板３１０としては、実施の形態１における基板１１と同様の基板を用いることができるが、特に限定される必要はない。
第１電極３５１ａは、第１端子３１１と第１シリーズスイッチ３２１とを接続する配線である。第１電極３５１ｂは、第１端子３１１と第３シリーズスイッチ３２３とを接続する配線である。第２電極３５２は、第２端子３１２と第２シリーズスイッチ３２２とを接続する配線である。第３電極３５３は、第３端子３１３と第４シリーズスイッチ３２４とを接続する配線である。第４電極３５４は、第１シリーズスイッチ３２１と第２シリーズスイッチ３２２と第１シャントスイッチ３３１とを接続する配線である。第５電極３５５は、第３シリーズスイッチ３２３と第４シリーズスイッチ３２４と第２シャントスイッチ３３２とを接続する配線である。
以下、平面視における基板３１０上の各回路素子等の形状及び配置について説明する。
第１端子３１１、第２端子３１２及び第３端子３１３は、三角形の３つの頂点の位置に配置される。より具体的には、第１端子３１１は、二等辺三角形の底辺の反対側の頂点の位置に配置され、第２端子３１２及び第３端子３１３は、当該二等辺三角形の他の２つの頂点の位置に配置される。また、共通グランド端子３１５は、当該二等辺三角形の領域内に配置される。なお、この二等辺三角形は、３つの端子を直線で仮想的に結ぶことで表される仮想形状であり、基板３１０上の実際の構造の形状ではない。
第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４の各々は、Ｘ軸と平行な方向に信号を流すように配置される。第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４は、同一サイズ及び同一形状を有する。具体的には、第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４の各々は、Ｘ軸と平行な長辺を有する矩形状である。
第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４は、間隔を空けて行列状に配列される。図９では、第１〜第４シリーズスイッチ３２１〜３２４は、２行２列に配列されている。具体的には、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２は、Ｘ軸に沿って配列される。第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４は、Ｘ軸に沿って配列される。第１シリーズスイッチ３２１及び第３シリーズスイッチ３２３は、Ｙ軸に沿って配列される。第２シリーズスイッチ３２２及び第４シリーズスイッチ３２４は、Ｙ軸に沿って配列される。
第１シャントスイッチ３３１及び第２シャントスイッチ３３２の形状は、Ｙ軸に平行な長辺を有する矩形状である。第１シャントスイッチ３３１及び第２シャントスイッチ３３２は、同一サイズ及び同一形状を有する。
第１シャントスイッチ３３１は、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間の領域に配置される。具体的には、第１シャントスイッチ３３１は、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間の領域において、共通グランド端子３１５からＹ軸の正の向きに延びている。
第２シャントスイッチ３３２は、第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間の領域に配置される。具体的には、第２シャントスイッチ３３２は、第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間の領域において、共通グランド端子３１５からＹ軸の負の向きに延びている。つまり、第１シャントスイッチ３３１及び第２シャントスイッチ３３２は、共通グランド端子３１５から互いに逆向きに延びている。
このような４つのシリーズスイッチ及び２つのシャントスイッチの配置は、共通グランド端子３１５を通るＸ軸と平行な直線を対称軸とした線対称配置となる。具体的には、第１シリーズスイッチ３２１及び第３シリーズスイッチ３２３は線対称に配置され、第２シリーズスイッチ３２２及び第４シリーズスイッチ３２４は線対称に配置される。また、第１シャントスイッチ３３１及び第２シャントスイッチ３３２は線対称に配置される。
第１電極３５１ａ及び第１電極３５１ｂの各々は、Ｙ軸に沿って延びる辺部を有する。第１電極３５１ａは、当該辺部において、第１シリーズスイッチ３２１のＹ軸と平行な辺部と接合される。第１電極３５１ｂは、当該辺部において、第３シリーズスイッチ３２３のＹ軸と平行な辺部と接合される。
第２電極３５２及び第３電極３５３の各々も、Ｙ軸に沿って延びる辺部を有する。第２電極３５２は、当該辺部において、第２シリーズスイッチ３２２のＹ軸と平行な辺部と接合される。第３電極３５３は、当該辺部において、第４シリーズスイッチ３２４のＹ軸と平行な辺部と接合される。
第４電極３５４は、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間の領域に配置され、共通グランド端子３１５に向けて開口するＵ形状を有する。第４電極３５４は、Ｕ形状の２つの腕部の外縁において、第１シリーズスイッチ３２１の辺部及び第２シリーズスイッチ３２２の辺部と接合される。また、第４電極３５４は、第１ノード３４１に対応するＵ形状の底部の内縁において、第１シャントスイッチ３３１の先端部と接合される。
第５電極３５５は、第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間の領域に配置され、共通グランド端子３１５に向けて開口するＵ形状を有する。第５電極３５５は、Ｕ形状の２つの腕部の外縁において、第３シリーズスイッチ３２３の辺部及び第４シリーズスイッチ３２４の辺部と接合される。また、第５電極３５５は、第２ノード３４２に対応するＵ形状の底部の内縁において、第２シャントスイッチ３３２の先端部と接合される。
［３．３ 実施の形態３の効果］
以上のように、本実施の形態に係るスイッチ回路３００は、基板３１０に実装されたスイッチ回路３００であって、第１端子３１１、第２端子３１２、第３端子３１３及び共通グランド端子３１５と、第１端子３１１及び第２端子３１２を結ぶ経路上に直列に配置された第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２と、第１端子３１１及び第３端子３１３を結ぶ経路上に直列に配置された第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４と、共通グランド端子３１５と第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間の第１ノード３４１とに接続された第１シャントスイッチ３３１と、共通グランド端子３１５と第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間の第２ノード３４２とに接続された第２シャントスイッチ３３２と、を備えることができる。
これにより、第１及び第２シャントスイッチ３３１及び３３２は、１つの共通グランド端子３１５に接続される。したがって、スイッチ回路３００の端子数を削減することができ、スイッチ回路３００の小型化を図ることができる。さらに、各シャントスイッチは、２つのシリーズスイッチの間のノードに接続される。したがって、端子間を流れる信号の向きがどちら向きであっても、シリーズスイッチを経由することなくシャントスイッチに大電流が流れることを防ぐことができる。例えば、第１端子３１１及び第２端子３１２のどちらから信号が入力される場合であっても、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２をオフにすることで、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２のどちらかで電流が遮断又は減衰され、第１シャントスイッチ３３１に大電流が流れることを防ぐことができる。その結果、スイッチ回路３００は、グランド電位を安定させることができ、グランド電位の変動によるアイソレーション特性の劣化を抑制することができる。
また、本実施の形態に係るスイッチ回路３００によれば、基板３１０の平面視において、第１シャントスイッチ３３１は、第１シリーズスイッチ３２１及び第２シリーズスイッチ３２２の間の領域に配置され、第２シャントスイッチ３３２は、第３シリーズスイッチ３２３及び第４シリーズスイッチ３２４の間の領域に配置されることができる。
これにより、２つの端子を結ぶ経路上に直列に配置された２つのシリーズスイッチの間の領域に共通グランド端子３１５に接続されたシャントスイッチを配置することができる。２つのシリーズスイッチの間の領域には、アイソレーションのために空隙が設けられることが多い。したがって、２つのシリーズスイッチの間の領域にシャントスイッチを配置することで、空隙を有効活用することができ、スイッチ回路３００の小型化を図ることができる。
（他の実施の形態）
以上、本発明に係るスイッチ回路について、実施の形態及びその変形例を挙げて説明したが、本発明に係るスイッチ回路は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態及びその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態及びその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記スイッチ回路を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、上記各実施の形態及びその各変形例に係るスイッチ回路において、図面に開示された各回路素子及び信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子及び配線などが挿入されていてもよい。
また、実施の形態１及びその変形例では、第１〜第４端子１１１〜１１４及びそれらに接続された第１〜第４電極１５１〜１５４は、共通グランド端子１１５を対称点として点対称に配置されていなかったが、これに限定されない。つまり、スイッチ回路１００及び１００Ａは、共通グランド端子１１５を対称点として点対称に構成されてもよい。これにより、４つの端子間の電気特性の対称性をさらに向上させることができる。
また、上記各実施の形態及びその変形例に係るスイッチ回路は、通信装置の高周波モジュールに内蔵されてもよい。実施の形態１に係るスイッチ回路１００及び制御回路１７０を備える通信装置５について、図１０を参照しながら具体的に説明する。
図１０は、他の実施の形態に係る通信装置５の回路構成図である。通信装置５は、高周波モジュール１と、アンテナ素子２ａ及び２ｂと、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、を備える。
高周波モジュール１は、アンテナ素子２ａ及び２ｂとＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝達する。高周波モジュール１は、例えばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの無線フロントエンド回路にて用いられる各種機能部品を一体化した集積モジュールである。なお、本発明に係る高周波モジュールは、これに限定されない。
アンテナ素子２ａ及び２ｂは、外部からの高周波信号を受信して高周波モジュール１へ出力する。アンテナ素子２ａ及び２ｂは、例えばダイバーシティアンテナとして用いることができるが、これに限定されない。
ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子２ａ及び２ｂで送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１によって伝達され入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。
ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、又は、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。
なお、アンテナ素子２ａ及び２ｂ並びにＢＢＩＣ４は、本発明に係る通信装置に必須の構成要素ではない。
ここで、高周波モジュール１の詳細な構成について説明する。本実施の形態では、高周波モジュール１は、高周波信号の受信回路を構成する。
図１０に示すように、高周波モジュール１は、受信低雑音増幅器２１及び２２と、受信フィルタ６１及び６２と、スイッチ回路１００と、制御回路１７０と、を備える。
受信低雑音増幅器２１及び２２の各々は、増幅回路の一例であり、アンテナ素子２ａ又は２ｂから受信フィルタ６１又は６２を介して入力された高周波信号を低雑音で増幅する。増幅された高周波信号は、ＲＦＩＣ３に出力される。
受信フィルタ６１は、高周波フィルタの一例であり、受信低雑音増幅器２１とスイッチ回路１００の第２端子１１２とを結ぶ経路に配置される。受信フィルタ６１は、アンテナ素子２ａ又は２ｂから入力された高周波信号のうち、第１通信バンドの受信帯域の高周波信号を通過させる。
受信フィルタ６２は、高周波フィルタの一例であり、受信低雑音増幅器２２とスイッチ回路１００の第３端子１１３とを結ぶ経路に配置される。受信フィルタ６２は、アンテナ素子２ａ又は２ｂから入力された高周波信号のうち、第１通信バンドと異なる第２通信バンドの受信帯域の高周波信号を通過させる。
受信フィルタ６１及び６２は、弾性表面波フィルタ、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）フィルタ、ＬＣ共振フィルタ、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらに限定されない。
スイッチ回路１００は、アンテナ素子２ａ及び２ｂと受信フィルタ６１及び６２とを結ぶ経路に配置され、アンテナ素子２ａ及び２ｂの各々と受信フィルタ６１及び６２の各々との導通及び非導通を切り替える。より具体的には、スイッチ回路１００は、（１）アンテナ素子２ａと受信フィルタ６１との接続、（２）アンテナ素子２ｂと受信フィルタ６２との接続、（３）アンテナ素子２ａと受信フィルタ６２との接続、及び、（４）アンテナ素子２ｂと受信フィルタ６１との接続、を切り替える。スイッチ回路１００は、上記（１）〜（４）のうちの（１）及び（２）の接続又は（３）及び（４）の接続を同時に行うことができる。なお、スイッチ回路１００は、上記（１）〜（４）のうちのいずれかの接続のみを行ってもよい。
制御回路１７０は、スイッチ回路１００を制御する。
なお、受信低雑音増幅器２１及び２２並びに制御回路１７０は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。
なお、高周波モジュール１及び通信装置５において、図面に開示された各回路素子及び信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子及び配線などが挿入されていてもよい。例えば、図１０において、受信低雑音増幅器と受信フィルタとのインピーダンス整合をとる整合回路が、受信低雑音増幅器と受信フィルタとの間に挿入されてもよい。
なお、図１０では、高周波モジュール１は、実施の形態１に係るスイッチ回路１００を備えていたが、スイッチ回路１００の代わりに実施の形態１の変形例に係るスイッチ回路１００Ａ又は実施の形態２に係るスイッチ回路２００を備えてもよい。また、アンテナ素子の数が１つである場合は、高周波モジュール１は、スイッチ回路１００の代わりに実施の形態３に係るスイッチ回路３００を備えてもよい。
なお、上記各実施の形態に係るスイッチ回路の用途は、高周波モジュールのアンテナの切り替えに限定されない。例えば、上記各実施の形態に係るスイッチ回路は、複数の受信フィルタと１以上の受信低雑音増幅器との間の導通及び非導通を切り替えるスイッチとして用いられてもよい。また、上記各実施の形態に係るスイッチ回路は、他の機器に用いられてもよい。
なお、図１０では、スイッチ回路１００を備える高周波モジュールの一例として受信回路を説明したが、高周波モジュールは送信回路であってもよい。つまり、高周波モジュールは、受信フィルタ及び受信低雑音増幅器の代わりに、送信フィルタ及び送信電力増幅器を備えてもよい。この場合、フィルタ及び増幅器等の入力及び出力が逆転する。例えば、送信電力増幅器の出力信号が送信フィルタに入力される。また、高周波モジュールは、送受信回路であってもよい。
本発明は、高周波モジュールに用いられるスイッチ回路として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
１ 高周波モジュール
２ａ、２ｂ アンテナ素子
３ ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４ ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
５ 通信装置
１０ スイッチモジュール
１１、３１０ 基板
２１、２２ 受信低雑音増幅器
６１、６２ 受信フィルタ
１００、１００Ａ、２００、３００ スイッチ回路
１１１、２１１、３１１ 第１端子
１１２、２１２、３１２ 第２端子
１１３、２１３、３１３ 第３端子
１１４、２１４ 第４端子
１１５、３１５ 共通グランド端子
１２１、２２１、３２１ 第１シリーズスイッチ
１２２、２２２、３２２ 第２シリーズスイッチ
１２３、２２３、３２３ 第３シリーズスイッチ
１２４、２２４、３２４ 第４シリーズスイッチ
１２５、２２５ 第５シリーズスイッチ
１２６、２２６ 第６シリーズスイッチ
１２７、２２７ 第７シリーズスイッチ
１２８、２２８ 第８シリーズスイッチ
１３１、３３１ 第１シャントスイッチ
１３２、３３２ 第２シャントスイッチ
１３３ 第３シャントスイッチ
１３４ 第４シャントスイッチ
１４１、３４１ 第１ノード
１４２、３４２ 第２ノード
１４３ 第３ノード
１４４ 第４ノード
１５１、２５１、３５１ａ、３５１ｂ 第１電極
１５２、２５２、３５２ 第２電極
１５３、２５３、３５３ 第３電極
１５４、２５４、３５４ 第４電極
１５５、２５５、３５５ 第５電極
１５６、１５６Ａ、２５６ 第６電極
１５６ＡＰ、１５７ＡＰ 突出部
１５７、１５７Ａ、２５７ 第７電極
１５８、２５８ 第８電極
１６１ 第１領域
１６２ 第２領域
１６３ 第３領域
１６４ 第４領域
１７０ 制御回路
１７１ 電源端子
１７２ グランド端子
１７３ 制御端子
１０００ 半導体パッケージ
１０１０ バンプ電極
１０２０ ボンディングパッド
１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５ リードフレーム
１０４０ 封止樹脂

Claims (12)

  1. 基板に実装されたスイッチ回路であって、
    第１端子、第２端子、第３端子及び共通グランド端子と、
    前記第１端子及び前記第２端子を結ぶ経路上に直列に配置された第１スイッチ及び第２スイッチと、
    前記第１端子及び前記第３端子を結ぶ経路上に直列に配置された第３スイッチ及び第４スイッチと、
    前記共通グランド端子と前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの間の第１ノードとに接続された第５スイッチと、
    前記共通グランド端子と前記第３スイッチ及び前記第４スイッチの間の第２ノードとに接続された第６スイッチと、を備える、
    スイッチ回路。
  2. 前記基板の平面視において、
    前記第５スイッチは、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの間の領域に配置され、
    前記第６スイッチは、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチの間の領域に配置される、
    請求項１に記載のスイッチ回路。
  3. 前記スイッチ回路は、さらに、
    第４端子と、
    前記第４端子及び前記第２端子を結ぶ経路上に直列に配置された第７スイッチ及び第８スイッチと、
    前記第４端子及び前記第３端子を結ぶ経路上に直列に配置された第９スイッチ及び第１０スイッチと、
    前記共通グランド端子と前記第７スイッチ及び前記第８スイッチの間の第３ノードとに接続された第１１スイッチと、
    前記共通グランド端子と前記第９スイッチ及び前記第１０スイッチの間の第４ノードとに接続された第１２スイッチと、を備える、
    請求項１に記載のスイッチ回路。
  4. 前記基板の平面視において、
    前記第５スイッチは、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの間の領域に配置され、
    前記第６スイッチは、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチの間の領域に配置され、
    前記第１１スイッチは、前記第７スイッチ及び前記第８スイッチの間の領域に配置され、
    前記第１２スイッチは、前記第９スイッチ及び前記第１０スイッチの間の領域に配置される、
    請求項３に記載のスイッチ回路。
  5. 前記基板の平面視において、
    前記第５スイッチは、前記第３スイッチ及び前記第８スイッチの間に配置され、
    前記第６スイッチは、前記第１スイッチ及び前記第１０スイッチの間に配置され、
    前記第１１スイッチは、前記第２スイッチ及び前記第９スイッチの間に配置され、
    前記第１２スイッチは、前記第４スイッチ及び前記第７スイッチの間に配置される、
    請求項４に記載のスイッチ回路。
  6. 前記基板の平面視において、
    前記第１端子、前記第２端子、前記第３端子及び前記第４端子は、矩形の４つの頂点の位置に配置され、
    前記共通グランド端子は、前記矩形の領域内に配置され、
    前記第５スイッチ及び前記第１２スイッチは、前記共通グランド端子から第２軸に沿って互いに逆向きに延びており、
    前記第６スイッチ及び前記第１１スイッチは、前記共通グランド端子から前記第２軸と垂直な第１軸に沿って互いに逆向きに延びている、
    請求項５に記載のスイッチ回路。
  7. 前記基板の平面視において、
    前記第１〜前記第４スイッチ及び前記第７〜前記第１０スイッチの各々は、前記第２軸と平行な方向に信号を流すように配置され、
    前記第１スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ及び前記第１０スイッチは、前記第２軸に沿って一列に配列され、
    前記第２スイッチ、前記第７スイッチ、前記第８スイッチ及び前記第９スイッチは、前記第２軸に沿って一列に配列される、
    請求項６に記載のスイッチ回路。
  8. 前記スイッチ回路は、さらに、
    前記第１端子と前記第１スイッチ及び前記第３スイッチとを接続する第１電極と、
    前記第２端子と前記第２スイッチ及び前記第８スイッチとを接続する第２電極と、
    前記第３端子と前記第４スイッチ及び前記第１０スイッチとを接続する第３電極と、
    前記第４端子と前記第７スイッチ及び前記第９スイッチとを接続する第４電極と、を備え、
    前記基板の平面視において、
    前記第１〜前記第４スイッチ及び前記第７〜前記第１０スイッチの各々は、前記第１軸に沿って延びており、
    前記第１電極は、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチの間の領域において前記第１軸に沿って延びており、
    前記第２電極は、前記第２スイッチ及び前記第８スイッチの間の領域において前記第１軸に沿って延びており、
    前記第３電極は、前記第４スイッチ及び前記第１０スイッチの間の領域において前記第１軸に沿って延びており、
    前記第４電極は、前記第７スイッチ及び前記第９スイッチの間の領域において前記第１軸に沿って延びている、
    請求項７に記載のスイッチ回路。
  9. 前記スイッチ回路は、さらに、
    前記第１スイッチと前記第２スイッチと前記第５スイッチとを接続する第５電極と、
    前記第３スイッチと前記第４スイッチと前記第６スイッチとを接続する第６電極と、
    前記第７スイッチと前記第８スイッチと前記第１１スイッチとを接続する第７電極と、
    前記第９スイッチと前記第１０スイッチと前記第１２スイッチとを接続する第８電極と、を備え、
    前記基板の平面視において、
    前記第５スイッチ及び前記第５電極のうちの少なくとも一方は、前記第１端子及び前記第２端子を結ぶ線上に配置され、
    前記第６スイッチ及び前記第６電極のうちの少なくとも一方は、前記第１端子及び前記第３端子を結ぶ線上に配置され、
    前記第１１スイッチ及び前記第７電極のうちの少なくとも一方は、前記第２端子及び前記第４端子を結ぶ線上に配置され、
    前記第１２スイッチ及び前記第８電極のうちの少なくとも一方は、前記第３端子及び前記第４端子を結ぶ線上に配置される、
    請求項８に記載のスイッチ回路。
  10. 前記基板の平面視において、
    前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第９スイッチ及び前記第１０スイッチの各々は、前記第１軸と平行な方向に信号を流すように配置され、
    前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第７スイッチ及び前記第８スイッチの各々は、前記第２軸と平行な方向に信号を流すように配置され、
    前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは、前記第１端子及び前記第２端子の間に、前記第１軸に沿って配列され、
    前記第３スイッチ及び前記第４スイッチは、前記第１端子及び前記第３端子の間に、前記第２軸に沿って配列され、
    前記第７スイッチ及び前記第８スイッチは、前記第２端子及び前記第４端子の間に、前記第２軸に沿って配列され、
    前記第９スイッチ及び前記第１０スイッチは、前記第３端子及び前記第４端子の間に、前記第１軸に沿って配列される、
    請求項６に記載のスイッチ回路。
  11. 複数の高周波フィルタと、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスイッチ回路と、を備え、
    前記スイッチ回路は、１以上のアンテナ素子の各々と前記複数の高周波フィルタの各々との間の導通及び非導通を切り替える、
    高周波モジュール。
  12. 請求項１１に記載の高周波モジュールと、
    １以上のアンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、を備え、
    前記高周波モジュールは、前記１以上のアンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する、
    通信装置。
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