JP3851184B2

JP3851184B2 - Front-end module

Info

Publication number: JP3851184B2
Application number: JP2002047755A
Authority: JP
Inventors: 信也中井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2022-02-25
Also published as: JP2003249868A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話（又は携帯電話機）、ＰＨＳ電話（又はＰＨＳ電話機）、携帯情報端末、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータを含む各種無線通信装置の高周波部のフロントエンドに利用可能なフロントエンドモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来例について説明する。
【０００３】
(1) ：用語の定義
本明細書中において使用する用語の意味は次の通りである。
【０００４】
ａ：ＧＳＭ（The Global System For Mobiles ）は、ヨーロッパ標準のディジタル携帯電話システムの名称である。ＧＳＭでは、８チャンネルを多重化するＴＤＭＡ／ＴＤＤを用いている。また、ＧＳＭには、周波数９００ＭＨ_Zを使う「ＧＳＭ９００」、周波数１．８ＧＨ_Zを使う「ＧＳＭ１８００」、周波数１．９ＧＨ_Zを使う「ＧＳＭ１９００」がある。
【０００５】
ｂ：ＤＣＳ（Digital Cellular System ）は、特に、前記ＧＳＭ１８００のシステムをＤＣＳと呼ぶことが多い。
【０００６】
ｃ：ＬＴＣＣ（Low Temperature Cofired Ceramics）は、低温焼成セラミックのことである。
【０００７】
ｄ：ＧＮＤは接地の意味である。
【０００８】
ｅ：ＰＡ（Power Amplifier ）は、パワーアンプ（電力増幅器）のことである。
【０００９】
ｆ：ＲＦ（Radio Frequency ）は、高周波のことであり、「ＲＦ回路部」は高周波回路部のことである。
【００１０】
ｇ：無線通信装置は、携帯電話機、ＰＨＳ電話機、無線通信機能を有する携帯情報端末、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータを含む各種無線通信装置のことである。
【００１１】
ｈ：フロントエンド部は、各種無線通信装置の高周波部のフロントエンドのことである。
【００１２】
ｉ：ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit ）は、モノリシック・マイクロ波集積回路のことであり、マイクロ波領域の信号の増幅や変復調を行うものである。トランジスタの他、抵抗、コンデンサなどの素子を一体化して１個のＩＣチップに集積したものである。
【００１３】
ｊ：ＳＡＷ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）は、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の弾性表面波フィルタのことである。
【００１４】
(2) ：従来の無線通信装置のフロントエンド部の説明
携帯電話をはじめとする各種無線通信装置では、その小型化のため、高周波回路部のフロントエンド（以下「フロントエンド部」とも記す）は種々の機能の複合化、モジュール化が進んでいる。携帯電話の代表的な欧州の「ＧＳＭ／ＤＣＳのデュアルバンド」の規格では、ＧＳＭ（９００ＭＨ_Z帯）とＤＣＳ（１８００ＭＨ_Z帯）を有し、前記ＧＳＭとＤＣＳとを分離する構成となったフロントエンド部が使用されている。
【００１５】
ところで、前記のような構成のフロントエンド部では、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）のようなフィルタ機能を備えた回路部品と、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）のようなスイッチ機能を備えた回路素子を含んでおり、これらは、同一多層基板（セラミック多層基板又は樹脂多層基板）の中に一体化された状態で積層されるのが常識であった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のものにおいては、次のような課題があった。
【００１７】
(1) ：フィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品は異なった技術要素を持つため、構成する受動素子に要求される技術ポイントも異なる。例えば、フィルタ機能を有する回路部品は、厳密な周波数特性を実現する必要があり、各ＬＣには量産時歩留りを確保するためには、±１％前後の精度が必要である。
【００１８】
ところが、一般に、樹脂ベースの多層基板は、±５％の精度が限界であり、フィルタを構成するには向かず、量産時その歩留りを大幅に悪化させてしまうという課題があった。
【００１９】
一方、例えば、ダイオードスイッチを使った高周波スイッチ機能を有する回路部品では、構成するその受動素子の量産時精度は±５％程度で十分であるが、使用されるλ／４共振器は線路長が長いため、セラミック基板に使用される導体では抵抗分が大きく、損失が大きくなってしまうという課題があった。
【００２０】
(2) ：フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品に加え、出力パワーアンプまで一体化したモジュールも考えられているが、このようなモジュールでは、次のような課題が生じていた。
【００２１】
すなわち、パワーアンプも量産時精度は±５％前後で良いが、例えば、ＧＳＭなどの携帯電話では１Ａ以上の電流を扱うため、パワーアンプの能動素子に電流を供給するためのチョークコイルには１Ａ以上の電流が流れ、セラミック基板の導体では抵抗分が大きく電圧降下が起こり、無駄な電力を消費してしまうという課題があった。
【００２２】
更に、高周波スイッチ、出力パワーアンプなどの形状が大きくなればなるほど、セラミック多層基板で構成すると、ガラス−エポキシ樹脂（略称：ガラエポ）（マザー基板として世界的に広く使用されている）と熱膨張係数が一桁以上異なるため、熱衝撃に弱く、クラックが発生し易いという課題があった。
【００２３】
また、セラミックとガラス−エポキシ樹脂（略称：ガラエポ）では、その剛性率が大きく異なるため、落下試験などを実施すると、その試験実施時の機械的衝撃にも弱く、例えば、携帯電話の落下試験（１．５ｍの高さから鉄板上に自然落下させるなど）の実施時にクラックが発生し易いという課題があった。
【００２４】
本発明は、このような従来の課題を解決し、フィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品に要求される量産時精度を落とすことなく、フロントエンドモジュールの小型化、薄型化、耐衝撃性、低消費電力化、量産時歩留りや精度の向上、コストダウン等を実現することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の目的を達成するため、次のように構成した。
【００２６】
すなわち、本発明のフロントエンドモジュールは、無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をセラミック多層基板内層に積層したチップ部品と、スイッチ機能を有する回路部品のうちの受動部品を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品とスイッチを構成する能動素子とが搭載され一体化されていると共に、前記樹脂多層基板の内にはλ／４共振器が形成され、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のフロントエンドモジュールは、無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、ダイプレクサ及びローパスフィルタを構成する素子を、それぞれセラミック多層基板内層に積層したチップ部品と、スイッチ機能を有する回路部品のうちの受動素子を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品とスイッチを構成する能動素子とが搭載され一体化されていると共に、前記樹脂多層基板の内にはλ／４共振器が形成され、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とする。
また、本発明のフロントエンドモジュールは、無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をそれぞれセラミック多層基板内層に積層した複数のチップ部品と、高周波スイッチを構成する回路及び出力パワーアンプを構成する回路のうちのチョークコイルを含む受動素子を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品及びスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子が搭載され一体化されていると共に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とする。
【００２８】
更に、本発明は前記フロントエンドモジュールにおいて、前記樹脂多層基板の表面に、更に、前記フロントエンドの弾性表面波フィルタを構成するチップ部品が搭載されていることを特徴とする。
【００２９】
（作用）
無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品（例えば、ダイプレクサ、ＬＰＦ）はセラミック多層基板内層に積層したチップ部品として構成されており、スイッチ機能を有する回路部品（高周波スイッチ）や出力パワーアンプを構成する回路部品のうちの受動部品は樹脂多層基板の内層に積層され、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したチップ部品やスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子やＳＡＷフィルタを構成するチップ部品が搭載され一体化されている。
【００３０】
このように、フィルタ機能を有する回路部品にはセラミック多層基板を使用し、スイッチ機能を有する回路部品には樹脂多層基板を使用する方が、量産時の精度や歩留りを向上させるのにも有利である。本発明ではこのようなことを考慮し、フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品を種類の異なる材料の多層基板に分けて積層し、これらを樹脂多層基板に一体化している。
【００３１】
従って、量産時の歩留りは十分に高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下は最小限に抑えられるため、電気的性能が高く消費電力も少なくなる。また、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【００３２】
また、本発明のフロントエンドモジュールでは、セラミック多層基板で構成したチップ部品は、高周波部のフロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。従って、多数の回路部品を集めたフロントエンドモジュールであっても、ユーザ側での整合作業が不要となり、手間も時間もかからず、製造コストも安くなる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
§１：フロントエンドモジュールの概要
フロントエンド部に使用されるフィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品は異なった技術要素を持つため、構成する受動素子に要求される技術ポイントも異なる。例えば、フィルタ機能を有する回路部品は、厳密な周波数特性を実現する必要があり、各ＬＣには量産時歩留りを確保するためには、±１％前後の精度が必要である。ところが、一般に、樹脂ベースの多層基板は、±５％前後の精度が限界であり、フィルタを構成するには向かず、量産時その歩留りを大幅に悪化させてしまう。
【００３５】
一方、例えば、ダイオードスイッチを使った高周波スイッチ機能を有する回路部品では、その受動素子の量産時精度は±５％前後で十分であるが、使用されるλ／４共振器は線路長が長いため、セラミック基板の導体では抵抗分が大きく、損失が大きくなってしまう。
【００３６】
また、フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品に加え、出力パワーアンプ（ＰＡ）まで一体化したモジュールでは、出力パワーアンプを構成する受動素子も量産時精度は±５％前後で良いが、例えば、ＧＳＭなどの携帯電話では１Ａ以上の電流を扱うため、パワーアンプの能動素子に電流を供給するためのチョークコイルに１Ａ以上の電流が流れ、セラミック基板の導体では抵抗分が大きく電圧降下が起こり、無駄な電力を消費してしまう。
【００３７】
更に、高周波スイッチ、パワーアンプなどの形状が大きくなればなるほど、セラミック多層基板で構成すると、ガラエポと熱膨張係数が一桁以上異なるため、熱衝撃に弱く、クラックが発生し易い。
【００３８】
また、セラミックとガラエポでは、その剛性率が大きく異なるため、落下試験などを実施すると、その試験実施時の機械的衝撃にも弱く、例えば、携帯電話の落下試験（１．５ｍの高さから鉄板上に自然落下させるなど）の実施時には、クラックが発生し易い。
【００３９】
また、ＧＳＭ、ＤＣＳの何れも、高周波フィルタとして厳密な周波数特性を要求されることから、構成するＬ、Ｃには量産時±１％前後の精度が要求されるが、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）では、各受動素子の精度は±５％前後で良い。
【００４０】
以上のことを考慮すると、フィルタ機能を有する回路部品にはセラミック多層基板を使用し、スイッチ機能を有する回路部品には樹脂多層基板を使用する方が有利である。従って、本発明ではこのようなことを考慮してなされたものであり、以下、具体的に説明する。
【００４１】
§２：フロントエンドモジュールの概要
図１はフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その１）であり、Ａ図は例１、Ｂ図は例２を示す。また、図２はフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その２）であり、Ｃ図は例３、Ｄ図は例４を示す。以下、図１、２に基づいてフロントエンドモジュールの概要を説明する。
【００４２】
この例では、前記従来例で説明したＧＳＭ／ＤＣＳデュアルモード型携帯電話におけるフロントエンド部の各回路部品を多層基板に実装してフロントエンドモジュールとした例であり、フロントエンド部を構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、スイッチ機能を有する回路部品を樹脂多層基板に積層し、該樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品及びスイッチを構成するＰＩＮダイオードを搭載して一体化すると共に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、フロントエンド部の他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。具体的には次の通りである。
【００４３】
▲１▼：例１のフロントエンドモジュール（図１のＡ図参照）
例１は、携帯電話のフロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を、多層基板を用いて一体化し、フロントエンドモジュールとした例である。
【００４４】
例１では、前記フロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）及びＬＰＦを構成する素子をそれぞれセラミック多層基板に積層した複数（この例では３個）のチップ部品と、前記高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層した樹脂多層基板とからなり、樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成した各チップ部品及びスイッチを構成するＰＩＮダイオードが搭載され一体化されていると共に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、フロントエンド部の他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。
【００４５】
このように、例１のフロントエンドモジュールでは、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）をそれぞれセラミック多層基板（ＬＴＣＣにより構成）内層に積層し、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を樹脂多層基板内層に積層する。
【００４６】
この場合、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とする。
【００４７】
そして、樹脂多層基板内層に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）の各チップ部品及びスイッチを構成するＰＩＮダイオードを搭載し、これらを一体化して、フロントエンドモジュールとする。
【００４８】
▲２▼：例２のフロントエンドモジュール（図１のＢ図参照）
例２は、前記フロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦと、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の出力ＰＡを多層基板を用いて一体化し、フロントエンドモジュールとした例である。
【００４９】
すなわち、例２のフロントエンドモジュールでは、フロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）及びＬＰＦを構成する素子をそれぞれセラミック多層基板内層に積層して複数（この例では３個）のチップ部品とし、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する素子及び出力ＰＡを構成する受動素子を樹脂多層基板に積層し、該樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成した複数のチップ部品及びスイッチ、ＰＡを構成する能動素子を搭載し一体化する。
【００５０】
この場合、セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、前記フロントエンドの他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。更に具体的には次の通りである。
【００５１】
このフロントエンドモジュールでは、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）をそれぞれセラミック多層基板（ＬＴＣＣにより構成）内層に積層し、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＰＡを樹脂多層基板内層に積層する。
【００５２】
この場合、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とする。
【００５３】
そして、樹脂多層基板に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）及びＧＳＭ側及びＤＣＳ側の出力パワーアンプ（ＧＳＭ−ＰＡ及びＤＣＳ−ＰＡ）を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）の各チップ部品を搭載し、これらを一体化してフロントエンドモジュールとする。
【００５４】
▲３▼：例３のフロントエンドモジュール（図２のＣ図参照）
例３は、前記例１のフロントエンドモジュールの樹脂多層基板の表面に、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）も一緒に搭載して一体化した例である。
【００５５】
▲４▼：例４のフロントエンドモジュール（図２のＤ図参照）
例４は、前記例２のフロントエンドモジュールの樹脂多層基板の表面に、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）も一緒に搭載して一体化した例である。
【００５６】
§３：ＧＭＳ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部の説明
図３はＧＭＳ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部のブロック図である。以下、図３に基づいて、ＧＭＳ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部について説明する。
【００５７】
図３において、ＡＮＴはアンテナ、ＲＸは受信側、ＴＸは送信側を示す。また、ＧＳＭ−ＳＡＷはＧＳＭ帯のＳＡＷフィルタ（弾性表面波フィルタ）、ＤＣＳ−ＳＡＷはＤＣＳ帯のＳＡＷフィルタ（弾性表面波フィルタ）を示す。
【００５８】
図３に示した例は、携帯電話において代表的な欧州のシステムであるＧＳＭ／ＤＣＳディアルバンドのフロントエンド部の例である。図中、ダイプレクサ（Diplexer）は、ＧＳＭ（９００ＭＨ_Z帯）とＤＣＳ（１８００ＭＨ_Z帯）を分離するフィルタで、９００ＭＨ_Z帯を通過域に持つＬＰＦ（ローパスフィルタ）と、１８００ＭＨ_Z帯を通過域に持つＨＰＦ（ハイパスフィルタ）とからなる。
【００５９】
ＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）は、高周波信号をそれぞれＧＳＭとＤＣＳに分離した後で、それぞれ送受信を時分割により分離する高周波スイッチである。
【００６０】
ＧＳＭ−ＬＰＦ及びＤＣＳ−ＬＰＦは、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側それぞれの出力パワーアンプ（ＧＳＭ−ＰＡ、ＤＣＳ−ＰＡ）出力の直後に配置されており、それぞれの出力パワーアンプから発生する高周波を除去する機能を持つフィルタである。
【００６１】
§４：ダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例
図４は、ダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例である。以下、図４に基づいて、フロントエンド部を構成するダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例について説明する。
【００６２】
▲１▼：ダイプレクサ（Diplexer）は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部分とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部分で構成されている。前記ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部分は、コイルＬ１、Ｌ２と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３で構成され、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部分は、コイルＬ３と、コンデンサＣ４、Ｃ５、Ｃ６で構成されている。
【００６３】
そして、前記ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部分とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部分の接続点とアンテナ（ＡＮＴ）側には、コンデンサＣ７が接続されている。これらダイプレクサ（Diplexer）を構成する各素子は、セラミック多層基板に積層され、チップ部品として製作されるが、各Ｌ、Ｃ素子には、量産時、±１％前後の精度が要求される。
【００６４】
▲２▼：ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦは、それぞれ、コイルＬ１、Ｌ２と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５で構成されている。これらＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦを構成する各素子は、セラミック多層基板に積層され、チップ部品として製作されるが、各Ｌ、Ｃ素子には、量産時、±１％前後の精度が要求される。
【００６５】
▲３▼：ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）は、それぞれ、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５と、２つのλ／４共振器（Ｌ１、Ｌ２）と、ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２で構成されている。そして、これらＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する各部品は、樹脂多層基板に積層されるが、この場合、量産時の精度は、±５％前後でも良いが、λ／４共振器Ｌ２等に低損失が要求される。
【００６６】
§５：ＰＡの回路例
図５はＰＡの回路例である。以下、図５に基づいてＰＡの回路例を説明する。なお、図５の点線部分は、ＰＡＭ（ＰＡモジュール）内であることを示している。この例では、ＰＡＭ（パワーアンプモジュール）は、ＰＡＭＭＩＣと、入力整合回路と、出力整合回路と、電源供給回路と、その他の部品（コンデンサ等）で構成されている。
【００６７】
なお、図５において、矩形で示した素子はチョークコイルを示す。また、「match 」はマッチング回路、「control 」は制御回路、「Vcc 、 Vcc1、 Vcc2」はそれぞれ電源電圧「IN」は入力端子、「OUT 」は出力端子、「Vctl」は制御電圧、「GND 」は接地を示す。
【００６８】
このＰＡの量産時精度は、±５％前後で良いが、１Ａ以上の電流が流れるため電圧降下を防止するように、低損失が要求される。
【００６９】
§６：フロントエンドモジュールの積層例の説明
図６は例１のフロントエンドモジュール実装例であり、Ａ図は平面図、Ｂ図は正面図（但し、ケースのみ断面図）である。図７は例２のフロントエンドモジュール実装例、図８は例３のフロントエンドモジュール実装例、図９は例４のフロントエンドモジュール実装例を示す。以下、図６〜図９に基づいて、フロントエンドモジュールの実装例を説明する。
【００７０】
▲１▼：例１のフロントエンドモジュール実装例（図６参照）
例１のフロントエンドモジュールは、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）をそれぞれセラミック多層基板（ＬＴＣＣにより構成）に積層し、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を樹脂多層基板に積層する。
【００７１】
このフロントエンドモジュールを製作する際、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品を製作する。
【００７２】
そして、樹脂多層基板に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）の各チップ部品を搭載し、これらを一体化してフロントエンドモジュールとする。
【００７３】
このフロントエンドモジュールの製作時には、樹脂多層基板の内層に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を組み込む。その後、前記樹脂多層基板の表面に、前記製作済みのチップ部品を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオード（図４のＤ１、Ｄ２を含むＧＳＭ側及びＤＣＳ側の合計４個）と、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等のチップ部品を搭載する。このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。
【００７４】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。この場合、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンドの他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが設計された状態で製作しておく。
【００７５】
また、前記樹脂多層基板は、ガラス−エポキシ樹脂と熱膨張係数、剛性率の近い材料を使用すれば性能向上が期待できる。すなわち、該フロントエンドモジュールは、量産時歩留りや量産時精度が十分高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下が最小限に抑えられるため、電気的性能が高く、消費電力も少なく、更に、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【００７６】
なお、前記フロントエンドモジュールの平面の寸法例としては、図６のＡ図に示したように、７．００ｍｍ×３．０ｍｍであり、厚みは図６のＢ図に示したように、シールドケースも含めて１．５ｍｍ以内で構成できる。このようにして、従来のセラミット多層基板によるフロントエンドモジュールの寸法（５．４ｍｍ×４．０ｍｍ）に比べて、同等以下の外形寸法に製作でき、しかも、電気的な特性は従来例より向上することが判明した。
【００７７】
▲２▼：例２のフロントエンドモジュール実装例
図７は例２のフロントエンドモジュール実装例である。例２のフロントエンドモジュールは、ダイプレクサと、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＬＰＦと、ダイプレクサの３つのフィルタ機能を有する回路部品を、それぞれセラミック多層基板に積層し、３つのチップ部品として製作する。
【００７８】
また、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つの高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＰＡ（出力パワーアンプ）は樹脂多層基板に実装する。この場合、前記樹脂多層基板の内層には、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子が組み込まれている。また、樹脂多層基板の内層には、ＰＡを構成する受動素子が組み込まれている。そして、樹脂多層基板の表面には、ＰＡＭＭＩＣ及び一部の受動素子（Ｒ、Ｃのチップ部品）が搭載されている。
【００７９】
また、樹脂多層基板の表面には、前記製作済みのフィルタ機能を有するチップ部品を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオード（合計４個）と、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等を搭載する。
【００８０】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を実装したフロントエンドモジュールが製作される。この場合、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンド部の他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが設計された状態で製作しておく。
【００８１】
また、前記樹脂多層基板は、ガラス−エポキシ樹脂と熱膨張係数、剛性率の近い材料を使用すれば性能向上が期待できる。すなわち、該フロントエンドモジュールは、量産時歩留りは十分高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下が最小限に抑えられるため、電気的性能が高く、消費電力も少なく、更に、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【００８２】
なお、前記フロントエンドモジュールの平面の寸法例としては、９．００ｍｍ×７．０ｍｍであり、厚みは１．５ｍｍ以内で構成できる。このようにして、フロントエンドモジュールの小型化ができている。しかも、電気的な特性は従来例より向上することが判明した。
【００８３】
▲３▼：例３のフロントエンドモジュール実装例
図８は例３のフロントエンドモジュール実装例である。例３のフロントエンドモジュールは、前記例１のフロントエンドモジュールに、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタを実装した例である。
【００８４】
すなわち、例３のフロントエンドモジュールは、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品を製作する。また、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタ（チップ部品）を用意する。
【００８５】
そして、樹脂多層基板に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）と、ＳＡＷフィルタの各チップ部品を搭載し、これらを一体化してフロントエンドモジュールとする。
【００８６】
このフロントエンドモジュールの製作時には、樹脂多層基板の内層に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を組み込む。その後、前記樹脂多層基板の表面に、前記製作済みのフィルタ機能を有する回路部品（ＳＡＷフィルタも含む）を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオードと、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等を搭載する。このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。
【００８７】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。この場合、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンドの他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが設計された状態で製作する。
【００８８】
▲４▼：例４のフロントエンドモジュール実装例
図９は例４のフロントエンドモジュール実装例である。例４のフロントエンドモジュールは、前記例２のフロントエンドモジュールに、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタを実装した例である。
【００８９】
例４のフロントエンドモジュールでは、ダイプレクサと、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＬＰＦと、ダイプレクサの３つのフィルタ機能を有する回路部品は、それぞれセラミック多層基板に積層し、３つのチップ部品として製作する。また、ＳＡＷフィルタ（チップ部品）も用意しておく。
【００９０】
更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つの高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＰＡは、樹脂多層基板に実装する。この場合、前記樹脂多層基板の内層には、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子が組み込まれている。また、樹脂多層基板の内層には、ＰＡを構成する受動素子が組み込まれている。そして、表面には、ＰＡＭＭＩＣ及び一部の受動素子（Ｒ、Ｃのチップ部品）が搭載されている。
【００９１】
また、樹脂多層基板の表面には、前記製作済みのフィルタ機能を有する回路部品を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオードと、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等を搭載する。
【００９２】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を実装したフロントエンドモジュールが製作されるが、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンドの他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが整合するよう設計された状態で製作する。
【００９３】
§７：その他の説明
▲１▼：前記樹脂多層基板に、セラミック粉末を混ぜた材料を使用することも可能である。この場合、誘電率を高くすることができる。誘電率を高くすることにより、例えば、ＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）回路の中のλ／４共振器の長さを短くできるため、導体ロスが下がり、挿入損失が低減するなどの効果が得られる。
【００９４】
▲２▼：前記樹脂多層基板は、ガラス−エポキシ樹脂と熱膨張係数、剛性率の近い樹脂多層基板を使用することが可能である。
【００９５】
▲３▼：前記の例では、スイッチとしてＰＩＮダイオードを使用する例を示したが、ＧａＡｓＦＥＴを使ったＭＭＩＣタイプのスイッチを使用した場合でも、前記と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９６】
▲４▼：なお、前記の例では、ＧＳＭ方式のデュアルバンドシステムの場合を説明したが、シングルバンドの他、トリプルバンド、クワッドバンドなどのマルチバンドシステム及びＧＳＭ以外の方式へも本発明は適用でき、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。
【００９８】
(1) ：無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品（例えば、ダイプレクサ、ＬＰＦ）はセラミック多層基板内層に積層したチップ部品として構成されており、スイッチ機能を有する回路部品（高周波スイッチ）や出力パワーアンプを構成する回路部品のうちの受動部品は樹脂多層基板の内層に積層され、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したチップ部品やスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子やＳＡＷフィルタを構成するチップ部品が搭載され一体化されている。
【００９９】
このように、フィルタ機能を有する回路部品にはセラミック多層基板を使用し、スイッチ機能を有する回路部品には樹脂多層基板を使用する方が、量産時の精度や歩留りを向上させるのにも有利である。本発明ではこのようなことを考慮し、フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品を種類の異なる材料の多層基板に分けて積層し、これらを樹脂多層基板に一体化している。
【０１００】
従って、量産時の歩留りは十分に高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下は最小限に抑えられるため、電気的性能が高く消費電力も少なくなる。また、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【０１０１】
(2) ：フロントエンドモジュールのセラミック多層基板で構成したチップ部品は、高周波部のフロントエンドの他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で製作する。また、フロントエンドモジュールとしての入出力インピーダンスも同様に、他の回路部品と整合するように設計された状態で製作する。
【０１０２】
従って、多数の回路部品を集めたフロントエンドモジュールであっても、ユーザ側での入出力インピーダンスの整合作業が不要となり、手間もかからず最終製品の製造コストも安くなる。
【０１０３】
(3) ：フィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品に要求される量産時精度を落とすことなく、フロントエンドモジュールの小型化、薄型化、耐衝撃性、低消費電力化、量産時歩留り及び精度の向上、コストダウンを実現することが可能である。
【０１０４】
(4) ：量産時歩留りは十分高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下が最小限に抑えられるため、電気的性能が高く、消費電力も少なく、更に、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その１）であり、Ａ図は例１、Ｂ図は例２である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その２）であり、Ｃ図は例３、Ｄ図は例４である。
【図３】本発明の実施の形態におけるＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＰＡの回路例である。
【図６】本発明の実施の形態における例１のフロントエンドモジュール実装例であり、Ａ図は平面図（ケースは図示省略）、Ｂ図は正面図（但し、ケースのみ断面図）である。
【図７】本発明の実施の形態における例２のフロントエンドモジュール実装例である。
【図８】本発明の実施の形態における例３のフロントエンドモジュール実装例である。
【図９】本発明の実施の形態における例４のフロントエンドモジュール実装例である。
【符号の説明】
ＧＳＭ：The Global System For Mobiles
ＤＣＳ：Digital Cellular System
ＬＴＣＣ：Low Temperature Cofired Ceramics（低温焼成セラミック）
ＰＡ：パワーアンプ（電力増幅器）
ＭＭＩＣ：Monolithic Microwave Integrated Circuit （モノリシック・マイクロ波集積回路）
ＳＡＷ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）：ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の弾性表面波フィルタ
Ｔｘ：送信側
Ｒｘ：受信側
ＡＮＴ：アンテナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a front-end module that can be used as a front end of a high-frequency unit of various wireless communication devices including a mobile phone (or mobile phone), a PHS phone (or PHS phone), a portable information terminal, and a personal computer having a wireless communication function. About.
[0002]
[Prior art]
A conventional example will be described below.
[0003]
(1): Definition of terms
The meanings of terms used in the present specification are as follows.
[0004]
a: GSM (The Global System For Mobiles) is the name of a European standard digital cellular phone system. GSM uses TDMA / TDD that multiplexes 8 channels. GSM also has a frequency of 900 MHz._ZUse "GSM900", frequency 1.8GH_ZUse "GSM1800", frequency 1.9GH_ZThere is "GSM1900" that uses.
[0005]
b: In particular, DCS (Digital Cellular System) often refers to the GSM1800 system as DCS.
[0006]
c: LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) is a low-temperature fired ceramic.
[0007]
d: GND means grounding.
[0008]
e: PA (Power Amplifier) is a power amplifier.
[0009]
f: RF (Radio Frequency) is a high frequency, and "RF circuit part" is a high frequency circuit part.
[0010]
g: The wireless communication device refers to various wireless communication devices including a mobile phone, a PHS phone, a portable information terminal having a wireless communication function, and a personal computer having a wireless communication function.
[0011]
h: The front end part is a front end of a high frequency part of various wireless communication devices.
[0012]
i: MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) is a monolithic microwave integrated circuit, and performs amplification and modulation / demodulation of signals in the microwave region. In addition to transistors, elements such as resistors and capacitors are integrated and integrated on one IC chip.
[0013]
j: SAW (GSM-SAW and DCS-SAW) is a surface acoustic wave filter on the GSM side and DCS side.
[0014]
(2): Description of the front end of a conventional wireless communication device
In various types of wireless communication devices such as mobile phones, the front end of a high-frequency circuit unit (hereinafter also referred to as “front end unit”) is becoming increasingly complex and modular in order to reduce the size. The typical European “GSM / DCS dual band” standard for mobile phones uses GSM (900 MHZ)._ZObi) and DCS (1800MH)_ZA front end portion having a band) and configured to separate the GSM and the DCS is used.
[0015]
By the way, the front end portion having the above-described configuration includes a circuit component having a filter function such as a low-pass filter (LPF) and a circuit element having a switch function such as a high-frequency switch (RF-Switch). It is common knowledge that these are laminated in the same multilayer substrate (ceramic multilayer substrate or resin multilayer substrate) in an integrated state.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional apparatus as described above has the following problems.
[0017]
(1): Since the circuit component having the filter function and the circuit component having the switch function have different technical elements, the technical points required for the constituent passive elements are also different. For example, a circuit component having a filter function needs to realize a strict frequency characteristic, and each LC needs an accuracy of around ± 1% in order to ensure a yield during mass production.
[0018]
However, in general, a resin-based multilayer substrate has a limit of accuracy of ± 5%, which is not suitable for constituting a filter, and has a problem that the yield is greatly deteriorated during mass production.
[0019]
On the other hand, for example, in a circuit component having a high-frequency switching function using a diode switch, the accuracy of mass production of the passive element to be constructed is sufficient at about ± 5%, but the λ / 4 resonator used has a line length of Since it is long, there is a problem that the conductor used for the ceramic substrate has a large resistance and a large loss.
[0020]
(2): In addition to circuit components having a filter function and circuit components having a switch function, a module that integrates an output power amplifier is also considered. However, such a module has the following problems. .
[0021]
That is, the power amplifier may have an accuracy of about ± 5% at the time of mass production. For example, since a cellular phone such as GSM handles a current of 1 A or more, a choke coil for supplying a current to an active element of the power amplifier is 1 A. The above current flows, and the conductor of the ceramic substrate has a problem that the resistance is large and a voltage drop occurs, thereby consuming unnecessary power.
[0022]
Furthermore, the larger the shape of the high-frequency switch, output power amplifier, etc., the more the glass multi-layer substrate is used, the glass-epoxy resin (abbreviation: glass epoxy) (which is widely used worldwide as a mother substrate) and the thermal expansion coefficient. Since they differ by more than one digit, there is a problem that they are vulnerable to thermal shock and cracks are likely to occur.
[0023]
In addition, since the rigidity of ceramic and glass-epoxy resin (abbreviation: glass epoxy) differ greatly, performing a drop test or the like is also vulnerable to mechanical shock during the test. For example, a drop test of a mobile phone ( There has been a problem that cracks are likely to occur when carrying out, for example, natural dropping onto a steel plate from a height of 1.5 m.
[0024]
The present invention solves such conventional problems, and reduces the size and thickness of the front-end module without reducing the mass production accuracy required for the circuit component having the filter function and the circuit component having the switch function. The purpose is to achieve impact resistance, lower power consumption, yield in mass production, improved accuracy, and cost reduction.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0026]
  That is, the front end module of the present invention includes a chip part in which a circuit part having a filter function is stacked on an inner layer of a ceramic multilayer substrate, and a circuit having a switch function among circuit parts constituting a front end of a high frequency unit in a wireless communication device. It consists of a resin multilayer substrate in which passive components of the components are laminated on the inner layer, and the chip component composed of the ceramic multilayer substrate and the active element constituting the switch are mounted and integrated on the surface of the resin multilayer substrate. AndA λ / 4 resonator is formed in the resin multilayer substrate,The chip component composed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance is matched with the other circuit components constituting the front end.
[0027]
  The front end module of the present invention includes a chip component in which elements constituting a diplexer and a low-pass filter are laminated on an inner layer of a ceramic multilayer substrate, and a switch, among circuit components constituting a front end of a high-frequency unit in a wireless communication device It consists of a resin multilayer substrate in which passive elements of functional circuit components are laminated on the inner layer, and the chip component composed of the ceramic multilayer substrate and the active element constituting the switch are mounted on the surface of the resin multilayer substrate. As well as being integrated,A λ / 4 resonator is formed in the resin multilayer substrate,The chip component composed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance is matched to the other circuit components constituting the front end..
  Further, the front end module of the present invention includes a plurality of chip components in which circuit components having a filter function are laminated on an inner layer of a ceramic multilayer substrate among circuit components constituting a front end of a high frequency unit in a radio communication device, and a high frequency switch Of the circuit constituting the output power amplifierIncluding choke coilIt consists of a resin multilayer substrate in which passive elements are laminated on the inner layer. On the surface of the resin multilayer substrate, each chip component composed of the ceramic multilayer substrate, a switch, and an active element constituting a power amplifier are mounted and integrated. In addition, each chip component formed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance matches that of the other circuit components forming the front end.
[0028]
Furthermore, the present invention is characterized in that in the front end module, a chip component constituting the surface acoustic wave filter of the front end is further mounted on the surface of the resin multilayer substrate.
[0029]
(Function)
Of the circuit components constituting the front end of the high-frequency unit in the wireless communication device, circuit components having a filter function (for example, diplexer, LPF) are configured as chip components laminated on the inner layer of the ceramic multilayer substrate and have a switch function. Passive components among circuit components (high-frequency switches) and circuit components constituting the output power amplifier are stacked on the inner layer of the resin multilayer substrate. On the surface of the resin multilayer substrate, chip components, switches, An active element constituting the amplifier and a chip part constituting the SAW filter are mounted and integrated.
[0030]
In this way, it is advantageous to use a ceramic multilayer substrate for circuit components having a filter function and a resin multilayer substrate for circuit components having a switch function, in order to improve accuracy and yield in mass production. is there. In the present invention, in consideration of the above, the circuit component having the filter function and the circuit component having the switch function are divided and laminated on the multilayer substrates of different kinds of materials, and these are integrated with the resin multilayer substrate.
[0031]
Accordingly, the yield during mass production is sufficiently high, and the loss and voltage drop due to the conductor resistance can be minimized, so that the electrical performance is high and the power consumption is reduced. In addition, a front end module that is resistant to thermal shock and mechanical shock and is downsized can be realized.
[0032]
Further, in the front end module of the present invention, the chip component composed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed to match the input / output impedance with other circuit components constituting the front end of the high frequency part. ing. Therefore, even a front-end module in which a large number of circuit components are collected does not require alignment work on the user side, takes time and effort, and reduces manufacturing costs.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0034]
§1: Overview of the front-end module
Since the circuit component having a filter function used in the front end portion and the circuit component having a switch function have different technical elements, the technical points required for the constituent passive elements are also different. For example, a circuit component having a filter function needs to realize a strict frequency characteristic, and each LC needs an accuracy of around ± 1% in order to ensure a yield during mass production. However, in general, a resin-based multilayer substrate has a limit of accuracy of around ± 5%, which is not suitable for constituting a filter, and its yield is greatly deteriorated during mass production.
[0035]
On the other hand, for example, in a circuit component having a high-frequency switching function using a diode switch, the accuracy of mass production of the passive element is sufficient at around ± 5%, but the λ / 4 resonator used has a long line length. In the conductor of the ceramic substrate, the resistance is large and the loss becomes large.
[0036]
In addition to the circuit component having the filter function and the circuit component having the switch function, in the module integrated up to the output power amplifier (PA), the passive element constituting the output power amplifier may have an accuracy of about ± 5% during mass production. However, for example, since a cellular phone such as GSM handles a current of 1 A or more, a current of 1 A or more flows through a choke coil for supplying current to an active element of a power amplifier, and a conductor of a ceramic substrate has a large resistance component and a voltage. A descent occurs and wastes power.
[0037]
Furthermore, as the shape of the high frequency switch, power amplifier, etc. increases, the ceramic multilayer substrate is more susceptible to thermal shock and cracking because the thermal expansion coefficient differs from that of the glass epoxy by one or more digits.
[0038]
In addition, since the rigidity of ceramic and glass epoxy differ greatly, if a drop test is performed, it is vulnerable to mechanical shock during the test. For example, a drop test of a mobile phone (from a height of 1.5 m to an iron plate Cracks are likely to occur at the time of carrying out the natural fall on the surface.
[0039]
Since both GSM and DCS are required to have strict frequency characteristics as a high frequency filter, the L and C components are required to have an accuracy of about ± 1% during mass production. ), The accuracy of each passive element may be around ± 5%.
[0040]
In consideration of the above, it is advantageous to use a ceramic multilayer substrate for the circuit component having the filter function and to use a resin multilayer substrate for the circuit component having the switch function. Therefore, the present invention has been made in consideration of the above, and will be specifically described below.
[0041]
§2: Front-end module overview
FIG. 1 is a schematic block diagram (part 1) of a front end module. FIG. 1A shows an example 1 and FIG. 1B shows an example 2. FIG. FIG. 2 is a schematic block diagram (part 2) of the front end module. FIG. 2C shows Example 3 and FIG. 2D shows Example 4. The outline of the front end module will be described below with reference to FIGS.
[0042]
This example is an example in which each circuit component of the front end portion in the GSM / DCS dual mode mobile phone described in the above-described conventional example is mounted on a multilayer substrate to form a front end module, and the circuit components constituting the front end portion Among them, a circuit component having a filter function is laminated on a ceramic multilayer substrate to form a chip component, and a circuit component having a switch function is laminated on a resin multilayer substrate, and the surface of the resin multilayer substrate is constituted by the ceramic multilayer substrate. The chip component and the PIN diode constituting the switch are mounted and integrated, and the chip component composed of the ceramic multilayer substrate is designed so that the input / output impedance matches the other circuit components of the front end part. It is implemented in the state. Specifically, it is as follows.
[0043]
(1) Front-end module of Example 1 (see FIG. 1A)
Example 1 includes a diplexer, a GSM-side and DCS-side low-pass filter (LPF), and a GSM-side and DCS-side high-frequency switch (RF-Switch) among circuit components constituting the front-end portion of the cellular phone. Are integrated using a multilayer substrate to form a front end module.
[0044]
In Example 1, among the circuit components constituting the front end portion, a plurality of (three in this example) chip components each in which elements constituting a diplexer and LPF are laminated on a ceramic multilayer substrate, and the high-frequency switch It consists of a resin multilayer substrate on which passive elements constituting (RF-Switch) are laminated, and each chip component composed of a ceramic multilayer substrate and a PIN diode constituting a switch are mounted and integrated on the surface of the resin multilayer substrate. At the same time, each chip component formed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance is matched with the other circuit components of the front end portion.
[0045]
Thus, in the front-end module of Example 1, a diplexer (diplexer) and LPFs on the GSM side and DCS side (portions shown by hatching) are respectively laminated on the inner layers of the ceramic multilayer substrate (configured by LTCC), and the GSM side and Passive elements constituting a DCS-side high-frequency switch (RF-Switch) are laminated on the inner layer of the resin multilayer substrate.
[0046]
In this case, first, an element constituting a diplexer is laminated on a ceramic multilayer substrate to form a chip component, and an element constituting an GSM side LPF (shown by hatching) is laminated on the ceramic multilayer substrate to obtain a chip component. Then, the elements constituting the DCS side LPF (the portion shown by hatching) are stacked on a ceramic multilayer substrate to form a chip component.
[0047]
Then, a passive element constituting a GSM-side and DCS-side high-frequency switch (RF-Switch) is laminated on the inner layer of the resin multilayer substrate, and a diplexer (Diplexer) composed of a ceramic multilayer substrate is formed on the surface of the resin multilayer substrate. , GSM side and DCS side LPFs (portions shown by hatching) are mounted with chip components and PIN diodes constituting the switch, and these are integrated to form a front end module.
[0048]
{Circle over (2)} Front end module of Example 2 (see FIG. 1B)
Example 2 includes a diplexer, a GSM-side and DCS-side LPF, a GSM-side and DCS-side high-frequency switch (RF-Switch), a GSM-side, and a DCS among circuit components constituting the front-end unit. This is an example in which the output PA on the side is integrated using a multilayer substrate to form a front end module.
[0049]
That is, in the front end module of Example 2, among the circuit components constituting the front end portion, a plurality of elements (three in this example) are formed by laminating the elements constituting the diplexer and the LPF on the inner layer of the ceramic multilayer substrate. A plurality of chip components, in which an element constituting a high frequency switch (RF-Switch) and a passive element constituting an output PA are laminated on a resin multilayer substrate as a chip component, and the ceramic multilayer substrate is formed on the surface of the resin multilayer substrate. In addition, the active elements constituting the switch and PA are mounted and integrated.
[0050]
In this case, each chip component constituted by the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance matches with the other circuit components of the front end. More specifically, it is as follows.
[0051]
In this front end module, a diplexer and LPFs (shown by hatching) on the GSM side and DCS side are respectively laminated on the inner layer of a ceramic multilayer substrate (configured by LTCC), and high frequency switches on the GSM side and DCS side ( RF-Switch) and PA on the GSM side and DCS side are laminated on the inner layer of the resin multilayer substrate.
[0052]
In this case, first, an element constituting a diplexer is laminated on a ceramic multilayer substrate to form a chip component, and an element constituting an GSM side LPF (shown by hatching) is laminated on the ceramic multilayer substrate to obtain a chip component. Then, the elements constituting the DCS side LPF (the portion shown by hatching) are stacked on a ceramic multilayer substrate to form a chip component.
[0053]
The GSM-side and DCS-side high-frequency switches (RF-Switch) and GSM-side and DCS-side output power amplifiers (GSM-PA and DCS-PA) are laminated on the resin multilayer substrate, and the surface of the resin multilayer substrate Further, a diplexer (Diplexer) composed of a ceramic multilayer substrate and GSM-side and DCS-side LPFs (portions shown by hatching) are mounted and integrated into a front-end module.
[0054]
(3) Front end module of Example 3 (see FIG. 2C)
Example 3 is an example in which the GSM side and DCS side SAW filters (GSM-SAW and DCS-SAW) are also mounted on the surface of the resin multilayer substrate of the front end module of Example 1 and integrated. .
[0055]
{Circle over (4)} Front end module of Example 4 (see FIG. 2D)
Example 4 is an example in which the GSM side and DCS side SAW filters (GSM-SAW and DCS-SAW) are also mounted and integrated on the surface of the resin multilayer substrate of the front end module of Example 2 above. .
[0056]
§3: Description of front end of GMS / DCS dual-band mobile phone
FIG. 3 is a block diagram of the front end portion of the GMS / DCS dual-band mobile phone. Hereinafter, the front end portion of the GMS / DCS dual-band mobile phone will be described with reference to FIG.
[0057]
In FIG. 3, ANT represents an antenna, RX represents a receiving side, and TX represents a transmitting side. GSM-SAW represents a GSM band SAW filter (surface acoustic wave filter), and DCS-SAW represents a DCS band SAW filter (surface acoustic wave filter).
[0058]
The example shown in FIG. 3 is an example of a front end portion of a GSM / DCS dial band, which is a typical European system for mobile phones. In the figure, the diplexer is GSM (900 MHZ)._ZObi) and DCS (1800MH)_Z900MH with a filter that separates the band)_ZLPF (low-pass filter) with a band in the passband and 1800MH_ZIt consists of an HPF (High Pass Filter) having a band in the passband.
[0059]
The RF switch (RF-Switch) is a high-frequency switch that separates transmission and reception by time division after separating high-frequency signals into GSM and DCS, respectively.
[0060]
The GSM-LPF and DCS-LPF are arranged immediately after the output power amplifiers (GSM-PA, DCS-PA) on the GSM side and the DCS side, respectively, and function to remove the high frequency generated from each output power amplifier. Is a filter with
[0061]
§4: Diplexer, LPF, and RF switch circuit examples
FIG. 4 is a circuit example of a diplexer, LPF, and RF switch. Hereinafter, a circuit example of a diplexer, an LPF, and an RF switch constituting the front end unit will be described with reference to FIG.
[0062]
{Circle around (1)} A diplexer is composed of a low-pass filter (LPF) portion and a high-pass filter (HPF) portion. The low-pass filter (LPF) portion includes coils L1 and L2 and capacitors C1, C2, and C3, and the high-pass filter (HPF) portion includes coil L3 and capacitors C4, C5, and C6.
[0063]
A capacitor C7 is connected to the connection point between the low-pass filter (LPF) portion and the high-pass filter (HPF) portion and the antenna (ANT) side. Each element constituting the diplexer is laminated on a ceramic multilayer substrate and manufactured as a chip component. Each L and C element is required to have an accuracy of about ± 1% in mass production.
[0064]
{Circle around (2)} The LPF on the GSM side and the DCS side are composed of coils L1, L2 and capacitors C1, C2, C3, C4, C5, respectively. Each element that constitutes these GSM side and DCS side LPFs is laminated on a ceramic multilayer substrate and manufactured as a chip component, but each L and C element is required to have an accuracy of around ± 1% during mass production. The
[0065]
{Circle over (3)} The RF switches (RF-switches) on the GSM side and DCS side are capacitors C1, C2, C3, C4, C5, two λ / 4 resonators (L1, L2), and a PIN diode D1, respectively. , D2. The components constituting the GSM-side and DCS-side RF switches (RF-Switch) are laminated on a resin multilayer substrate. In this case, the accuracy during mass production may be around ± 5%. The / 4 resonator L2 and the like are required to have a low loss.
[0066]
§5: PA circuit example
FIG. 5 shows an example of a PA circuit. Hereinafter, a circuit example of the PA will be described with reference to FIG. In addition, the dotted line part of FIG. 5 has shown that it is in PAM (PA module). In this example, the PAM (power amplifier module) includes a PAMMIC, an input matching circuit, an output matching circuit, a power supply circuit, and other components (capacitors and the like).
[0067]
In FIG. 5, the elements indicated by rectangles indicate choke coils. “Match” is the matching circuit, “control” is the control circuit, “Vcc, Vcc1, Vcc2” is the power supply voltage “IN” is the input terminal, “OUT” is the output terminal, “Vctl” is the control voltage, “GND” "Indicates grounding.
[0068]
The accuracy of mass production of this PA may be around ± 5%, but since a current of 1 A or more flows, low loss is required so as to prevent a voltage drop.
[0069]
§6: Explanation of examples of stacking front-end modules
FIG. 6 is an example of mounting the front end module of Example 1, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a front view (however, only the case is a sectional view). 7 shows an example of mounting the front end module of Example 2, FIG. 8 shows an example of mounting of the front end module of Example 3, and FIG. 9 shows an example of mounting the front end module of Example 4. Hereinafter, a mounting example of the front end module will be described with reference to FIGS.
[0070]
(1): Example of mounting the front end module of Example 1 (see FIG. 6)
The front-end module of Example 1 has a diplexer and GSM-side and DCS-side LPFs (shown by hatching) laminated on a ceramic multilayer substrate (configured by LTCC), respectively, and GSM-side and DCS-side high-frequency switches Passive elements constituting (RF-Switch) are laminated on a resin multilayer substrate.
[0071]
When manufacturing this front-end module, first, an element constituting a diplexer is laminated on a ceramic multilayer substrate to form a chip component, and an element constituting an LPF on the GSM side is laminated on the ceramic multilayer substrate to obtain a chip component. The chip component is manufactured by laminating elements constituting the LPS on the DCS side on the ceramic multilayer substrate.
[0072]
And while laminating the passive element which comprises the high frequency switch (RF-Switch) of the GSM side and the DCS side on the resin multilayer substrate, on the surface of the resin multilayer substrate, a diplexer (Diplexer) composed of a ceramic multilayer substrate, The chip parts of the GSM side and DCS side LPFs (portions shown by hatching) are mounted, and these are integrated to form a front end module.
[0073]
At the time of manufacturing the front end module, passive elements constituting a GSM-side and DCS-side high-frequency switch (RF-Switch) are incorporated in the inner layer of the resin multilayer substrate. Thereafter, the fabricated chip parts are mounted on the surface of the resin multilayer substrate, the remaining PIN diodes (a total of four on the GSM side and DCS side including D1 and D2 in FIG. 4), and resistance (R) A chip component such as a capacitor (C) is mounted. In this way, a front end module in which the above-described components are laminated on the resin multilayer substrate is manufactured.
[0074]
In this way, a front end module in which the above-described components are laminated on the resin multilayer substrate is manufactured. In this case, the circuit component (diplexer, LPF) having a filter function mounted on the resin multilayer substrate is manufactured in a state where the input / output impedance is designed so as to be matched with other circuit components of the front end.
[0075]
The resin multilayer substrate can be expected to improve performance if a material having a thermal expansion coefficient and rigidity similar to those of glass-epoxy resin is used. In other words, the front end module has sufficiently high yield and accuracy during mass production, and the loss and voltage drop due to the conductor resistance can be minimized, resulting in high electrical performance, low power consumption, A front-end module that is resistant to impact and mechanical impact and is downsized can be realized.
[0076]
In addition, as an example of the dimension of the plane of the front end module, as shown in FIG. 6A, it is 7.00 mm × 3.0 mm, and the thickness is as shown in FIG. Including 1.5 mm or less. In this way, the outer dimensions of the front end module (5.4 mm × 4.0 mm) of the conventional ceramic multilayer substrate can be manufactured to the same or smaller outer dimensions, and the electrical characteristics are improved as compared with the conventional example. It has been found.
[0077]
(2): Example of mounting the front end module in Example 2
FIG. 7 shows an example of mounting the front end module of Example 2. The front end module of Example 2 is manufactured by stacking a diplexer, two LPFs on the GSM side and DCS side, and circuit components having three filter functions of the diplexer on a ceramic multilayer substrate, respectively, and manufacturing them as three chip components.
[0078]
Further, two high-frequency switches (RF-switches) on the GSM side and DCS side and two PAs (output power amplifiers) on the GSM side and DCS side are mounted on a resin multilayer substrate. In this case, a passive element constituting a high-frequency switch (RF-Switch) is incorporated in the inner layer of the resin multilayer substrate. Moreover, the passive element which comprises PA is incorporated in the inner layer of the resin multilayer substrate. A PAMMIC and some passive elements (R and C chip components) are mounted on the surface of the resin multilayer substrate.
[0079]
On the surface of the resin multilayer substrate, the manufactured chip parts having the filter function are mounted, and the remaining PIN diodes (total of four), resistors (R), capacitors (C), and the like are mounted.
[0080]
In this way, a front end module in which the above-described components are mounted on the resin multilayer substrate is manufactured. In this case, a circuit component (diplexer, LPF) having a filter function mounted on the resin multilayer substrate is manufactured in a state where the input / output impedance is designed so as to match with other circuit components of the front end portion.
[0081]
The resin multilayer substrate can be expected to improve performance if a material having a thermal expansion coefficient and rigidity similar to those of glass-epoxy resin is used. That is, the front-end module has a sufficiently high yield during mass production, and the loss and voltage drop due to the conductor resistance are minimized, so that the electrical performance is high, the power consumption is low, and the thermal shock, mechanical A front-end module that is resistant to impact and reduced in size can be realized.
[0082]
In addition, as an example of the dimension of the plane of the said front end module, it is 9.00 mm x 7.0 mm, and thickness can be comprised within 1.5 mm. In this way, the front end module can be miniaturized. Moreover, it has been found that the electrical characteristics are improved as compared with the conventional example.
[0083]
(3): Example of mounting the front end module of Example 3
FIG. 8 shows an example of mounting the front end module of Example 3. The front end module of Example 3 is an example in which SAW filters on the GSM side and DCS side are further mounted on the front end module of Example 1.
[0084]
That is, in the front end module of Example 3, first, an element constituting a diplexer (Diplexer) is laminated on a ceramic multilayer substrate as a chip component, and an element constituting an LPF on the GSM side is laminated on the ceramic multilayer substrate. Then, a chip component is manufactured by laminating elements constituting the LPS on the DCS side on the ceramic multilayer substrate. In addition, SAW filters (chip parts) on the GSM side and DCS side are prepared.
[0085]
And while laminating the passive element which comprises the high frequency switch (RF-Switch) of the GSM side and the DCS side on the resin multilayer substrate, on the surface of the resin multilayer substrate, a diplexer (Diplexer) composed of a ceramic multilayer substrate, GSM side and DCS side LPFs (portions shown with diagonal lines) and SAW filter chip components are mounted and integrated into a front end module.
[0086]
At the time of manufacturing the front end module, passive elements constituting a GSM-side and DCS-side high-frequency switch (RF-Switch) are incorporated in the inner layer of the resin multilayer substrate. Thereafter, the fabricated circuit components (including SAW filters) having the filter function are mounted on the surface of the resin multilayer substrate, and the remaining PIN diode, resistor (R), capacitor (C), and the like are mounted. . In this way, a front end module in which the above-described components are laminated on the resin multilayer substrate is manufactured.
[0087]
In this way, a front end module in which the above-described components are laminated on the resin multilayer substrate is manufactured. In this case, the circuit component (diplexer, LPF) having a filter function mounted on the resin multilayer substrate is manufactured in a state where the input / output impedance is designed so as to be matched with other circuit components of the front end.
[0088]
(4): Example of mounting the front end module of Example 4
FIG. 9 shows an example of mounting the front end module of Example 4. The front end module of Example 4 is an example in which SAW filters on the GSM side and DCS side are further mounted on the front end module of Example 2.
[0089]
In the front end module of Example 4, the diplexer, the two LPFs on the GSM side and the DCS side, and the circuit components having the three filter functions of the diplexer are each laminated on a ceramic multilayer substrate and manufactured as three chip components. A SAW filter (chip component) is also prepared.
[0090]
Furthermore, two high-frequency switches (RF-Switch) on the GSM side and DCS side and two PAs on the GSM side and DCS side are mounted on a resin multilayer substrate. In this case, a passive element constituting a high-frequency switch (RF-Switch) is incorporated in the inner layer of the resin multilayer substrate. Moreover, the passive element which comprises PA is incorporated in the inner layer of the resin multilayer substrate. On the surface, PAMMIC and some passive elements (R and C chip components) are mounted.
[0091]
On the surface of the resin multilayer substrate, the manufactured circuit component having the filter function is mounted, and the remaining PIN diode, resistor (R), capacitor (C), and the like are mounted.
[0092]
In this way, a front-end module in which the above-described components are mounted on a resin multilayer substrate is manufactured. A circuit component having a filter function (diplexer, LPF) mounted on the resin multilayer substrate is used for other circuits on the front end. Manufactured in a state designed to match the input / output impedance to match the parts.
[0093]
§7: Other explanation
(1): It is also possible to use a material in which ceramic powder is mixed with the resin multilayer substrate. In this case, the dielectric constant can be increased. By increasing the dielectric constant, for example, the length of the λ / 4 resonator in the RF switch (RF-Switch) circuit can be shortened, so that the conductor loss is reduced and the insertion loss is reduced. .
[0094]
{Circle around (2)} As the resin multilayer substrate, it is possible to use a resin multilayer substrate having a thermal expansion coefficient and rigidity close to those of glass-epoxy resin.
[0095]
{Circle around (3)} In the above example, an example in which a PIN diode is used as a switch has been shown, but it goes without saying that the same effect as described above can be obtained even when an MMIC type switch using a GaAsFET is used.
[0096]
(4) In the above example, the case of the GSM dual band system has been described. However, the present invention is applicable not only to a single band, but also to a multiband system such as a triple band, a quad band, etc., and a system other than GSM. Needless to say, the same effect can be obtained.
[0097]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0098]
(1): Among the circuit components constituting the front end of the high-frequency part in the wireless communication device, the circuit component having a filter function (for example, diplexer, LPF) is configured as a chip component laminated on the inner layer of the ceramic multilayer substrate. Passive components among circuit components having a switching function (high frequency switch) and output power amplifiers are laminated on the inner layer of the resin multilayer substrate, and chip components composed of a ceramic multilayer substrate on the surface of the resin multilayer substrate. In addition, an active element constituting a switch, a power amplifier, and a chip part constituting a SAW filter are mounted and integrated.
[0099]
In this way, it is advantageous to use a ceramic multilayer substrate for circuit components having a filter function and a resin multilayer substrate for circuit components having a switch function, in order to improve accuracy and yield in mass production. is there. In the present invention, in consideration of the above, the circuit component having the filter function and the circuit component having the switch function are divided and laminated on the multilayer substrates of different kinds of materials, and these are integrated with the resin multilayer substrate.
[0100]
Accordingly, the yield during mass production is sufficiently high, and the loss and voltage drop due to the conductor resistance can be minimized, so that the electrical performance is high and the power consumption is reduced. In addition, a front end module that is resistant to thermal shock and mechanical shock and is downsized can be realized.
[0101]
(2): The chip component composed of the ceramic multilayer substrate of the front end module is manufactured in a state designed so that the input / output impedance matches that of other circuit components of the front end of the high frequency part. Similarly, the input / output impedance of the front-end module is manufactured in a state designed to match with other circuit components.
[0102]
Therefore, even for a front-end module in which a large number of circuit components are collected, input / output impedance matching work on the user side is not required, and it is not time-consuming and the manufacturing cost of the final product is reduced.
[0103]
(3): Reduces the size, thickness, impact resistance, power consumption, and mass production of front-end modules without reducing the mass production accuracy required for circuit components with a filter function and circuit components with a switch function. It is possible to improve time yield, accuracy, and cost reduction.
[0104]
(4): High yield in mass production, loss and voltage drop due to conductor resistance are minimized, high electrical performance, low power consumption, and strong resistance to thermal shock and mechanical shock In addition, a miniaturized front end module can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram (part 1) of a front end module according to an embodiment of the present invention; FIG. 1A is an example 1 and FIG.
FIG. 2 is a schematic block diagram (part 2) of the front end module according to the embodiment of the present invention, where FIG. C is Example 3 and FIG. D is Example 4.
FIG. 3 is a block diagram of a front end unit of a GSM / DCS dual-band mobile phone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit example of a diplexer, LPF, and RF switch in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit example of a PA according to the embodiment of the present invention.
6 is an example of mounting the front end module of Example 1 in the embodiment of the present invention. FIG. A is a plan view (case is not shown), and FIG. B is a front view (however, only the case is a sectional view).
FIG. 7 is a mounting example of a front end module of Example 2 in the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a mounting example of a front end module of Example 3 in the embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a mounting example of a front end module of Example 4 in the embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
GSM: The Global System For Mobiles
DCS: Digital Cellular System
LTCC: Low Temperature Cofired Ceramics
PA: Power amplifier (power amplifier)
MMIC: Monolithic Microwave Integrated Circuit
SAW (GSM-SAW and DCS-SAW): GSM-side and DCS-side surface acoustic wave filters
Tx: Transmission side
Rx: Receiver
ANT: Antenna

Claims

Of the circuit components that make up the front end of the high-frequency unit in a wireless communication device, a chip component in which a circuit component having a filter function is stacked on the inner layer of a ceramic multilayer substrate, and a passive component among the circuit components having a switch function are stacked on the inner layer. A multi-layered resin substrate,
On the surface of the resin multilayer substrate, a chip component composed of the ceramic multilayer substrate and an active element constituting a switch are mounted and integrated , and a λ / 4 resonator is formed in the resin multilayer substrate. The chip component formed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance is matched with the other circuit components forming the front end. module.

Of the circuit components constituting the front end of the high-frequency part in the wireless communication device, the chip component in which the elements constituting the diplexer and the low-pass filter are laminated on the inner layer of the ceramic multilayer substrate, and the passive element among the circuit components having the switch function A multi-layered resin board that is laminated on the inner layer,
On the surface of the resin multilayer substrate, a chip component composed of the ceramic multilayer substrate and an active element constituting a switch are mounted and integrated , and a λ / 4 resonator is formed in the resin multilayer substrate. The chip component formed of the ceramic multilayer substrate is mounted in a state designed so that the input / output impedance is matched with the other circuit components forming the front end. module.

Among the circuit components that constitute the front end of the high-frequency unit in the wireless communication device, a plurality of chip components each having a filter function laminated on the inner layer of the ceramic multilayer substrate, a circuit that constitutes a high-frequency switch, and an output power amplifier Consisting of a resin multilayer substrate in which passive elements including a choke coil are laminated on the inner layer,
On the surface of the resin multilayer substrate, each chip component configured with the ceramic multilayer substrate and a switch, and an active element configuring a power amplifier are mounted and integrated, and each chip component configured with the ceramic multilayer substrate is A front-end module mounted in a state designed so that input / output impedance matches with other circuit components constituting the front-end.

4. The front end module according to claim 2, wherein chip parts constituting the surface acoustic wave filter of the front end are further mounted on the surface of the resin multilayer substrate.