JP5685816B2 - 高周波受信モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、高周波受信モジュールに関する。特に、ＲＦ−ＩＣ、デジタルＩＣ等が内蔵されている高周波受信モジュールに関する。
従来、電子機器の高性能化、小型化の流れにともない、電子部品の高密度実装が重要な課題となっている。例えば高周波受信モジュールについて言えば、この課題を解決する１つの方策として、多層基板上に部品を実装し、樹脂で埋設するタイプのものが用いられている。
特許文献１の高周波受信モジュールは、受信信号の増幅機能を有するものである。近年、増幅だけでなく、ダウンコンバータ機能を有するＲＦ−ＩＣや、復調機能を有するデジタルＩＣが一体に組み込まれた高周波受信モジュールが求められている。
ところが、従来技術の高周波受信モジュールの構成に、ＲＦ−ＩＣやデジタルＩＣを一体に組み込もうとした場合に、受信信号がノイズの影響を受けやすくなってしまい、Ｓ／Ｎ比が低下するという問題が生じていた。これは、受信信号の通る経路が、ノイズの発生源であるデジタルＩＣや電源端子の経路と混成して配置されていたためであった。
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであり、受信信号のＳ／Ｎ比を向上させることを目的とする。
本発明に係る高周波受信モジュールは、下方の主面上に基板と接続される信号端子を有する第１の配線層と、前記第１の配線層の上方の主面上に設けられ、前記信号端子と電気的に接続されるベースバンド部を内部に有する第１の内蔵層と、前記第１の内蔵層の上方に設けられ、前記ベースバンド部と電気的に接続されるＲＦ部を内部に有する第２の内蔵層と、一端が前記ベースバンド部より上の位置で、前記ＲＦ部と電気的に接続され、他端が前記第１の内蔵層の外部を経て、前記第１の内蔵層より下方にある面内で前記基板に設けられた端子と接続される外部接続経路と、を備えることを特徴としている。
本発明の構成によれば、外部接続経路からの受信信号が、ベースバンド部で発生する主にデジタルノイズの影響を受けにくくなる。したがって、受信信号のＳ／Ｎ比が向上する。
また、本発明に係る高周波受信モジュールにおいて、前記外部接続経路は、前記第１の内蔵層の、前記第２の内蔵層側の主面より上の位置で接続されることが好ましい。
かかる場合には、受信信号がベースバンド部で発生する主にデジタルノイズの影響をより受けにくくなる。したがって、受信信号のＳ／Ｎ比がさらに向上する。
また、本発明に係る高周波受信モジュールにおいて、前記第１の内蔵層と前記第２の内蔵層の間に第２の配線層を備え、前記外部接続経路は、前記第２の配線層に接する接続端子を介してＲＦ部と電気的に接続されることが好ましい。
かかる場合には、外部接続経路が第１の内蔵層と第２の内蔵層の間に接続されるため、低背化が可能になる。
また、本発明に係る高周波受信モジュールにおいて、前記第１の配線層は、前記ベースバンド部と前記ＲＦ部とに電流を供給する電源端子を有することが好ましい。
かかる場合には、アンテナからの受信信号が電源端子で発生する主にリップルノイズの影響を受けにくくなる。したがって、受信信号のＳ／Ｎ比が向上する。
また、本発明に係る高周波受信モジュールにおいて、前記第１の配線層は多層構造を構成することが好ましい。
かかる場合には、第１の配線層内で配線パターンを形成することが可能である。したがって、小型化が可能になる。
また、本発明に係る高周波受信モジュールにおいて、前記外部接続経路はアンテナと電気的に接続されることが好ましい。
かかる場合には、アンテナからの信号のＳ／Ｎ比が向上する。
また、本発明に係る高周波受信モジュールにおいて、前記外部接続経路はフレキシブル基板によって与えられることが好ましい。
かかる場合には、フレキシブル基板上に高周波部品を搭載することが可能となる。したがって、低背化が可能になる。
本発明の構成によれば、外部接続経路からの受信信号が、ベースバンド部で発生する主にデジタルノイズの影響を受けずにＲＦ部に入力される。したがって、受信信号のＳ／Ｎ比が向上する。
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の高周波受信モジュール１００を示すブロック図である。アンテナ１０１から入力された信号は、外部接続経路２３、ＲＦ部４０、ベースバンド部５０の順で処理される。まず、アンテナ１０１から入力された信号は、外部接続経路２３を介して、ＲＦ部４０に入る。本実施形態において、ＲＦ部４０は、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４２とフィルタ４３とＲＦ−ＩＣ４１とで構成されている。
図１は、本発明の高周波受信モジュール１００を示すブロック図である。アンテナ１０１から入力された信号は、外部接続経路２３、ＲＦ部４０、ベースバンド部５０の順で処理される。まず、アンテナ１０１から入力された信号は、外部接続経路２３を介して、ＲＦ部４０に入る。本実施形態において、ＲＦ部４０は、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４２とフィルタ４３とＲＦ−ＩＣ４１とで構成されている。
ＬＮＡ４２は、アンテナ１０１の受信信号を増幅する。増幅された信号はフィルタ４３を通過する。フィルタ４３を通過することで、信号中の不要波は減衰し、実質的に除去される。ＲＦ−ＩＣ４１はダウンコンバータ機能を有しており、信号を中間周波数に変換する。中間周波数に変換された信号は、ベースバンド部５０を構成するデジタルＩＣ５１により復調される。このようにして、アンテナ１０１の受信信号を復調した信号を取り出すことができる。ＬＮＡ４２やＲＦ−ＩＣ４１、デジタルＩＣ５１は、高周波受信モジュール１００の外にある電源から、電流を供給されて作動する。
図２は実施形態１の高周波受信モジュールを示す断面図である。
本発明に係る高周波受信モジュール１００は、第１の配線層１１と、第１の内蔵層１２と、第２の配線層１３と、第２の内蔵層１４と、外部接続経路２３と、を備えている。
第１の配線層１１は、その下方の主面上に電源端子３１と信号端子３２とを有している。電源端子３１と信号端子３２とは、はんだ２５により基板１に固定され、かつ電気的に接続される。第１の配線層１１は、図示したビア電極２１を含む複数のビア電極や図示した配線パターン２２を含む複数の配線パターンを有しており、多層構造を構成していることが好ましい。この場合、図示しないが、配線パターンの構成により、容量やインダクタンスの機能を内蔵することもできる。したがって、モジュール全体を小型化することができる。
電源端子３１は、第１の内蔵層１２に配置されるベースバンド部５０および第２の内蔵層に配置されるＲＦ部４０に電源を供給するためのもので、前述したビア電極２１や配線パターン２２は、このような電源供給の経路の一部を与えるものである。
第１の内蔵層１２は、第１の配線層１１の上方の主面上に設けられる。そして、第１の内蔵層１２はベースバンド部５０を内部に有する。また、第１の内蔵層１２には、ビア電極２１ａが設けられる。本実施形態において、ベースバンド部５０は、前述したようにデジタルＩＣ５１で構成されている。ベースバンド部５０ははんだ２５ａを介して配線パターン２２上に固定されている。したがって、信号端子３２は、ベースバンド部５０と電気的に接続されている。
第２の内蔵層１４は、第１の内蔵層１２の上方に設けられている。また、第１の内蔵層１２と第２の内蔵層１４との間には、第２の配線層１３が介在している。第２の配線層１３には、ビア電極２１ｂおよび配線パターン２２ａが設けられる。第２の内蔵層１４はＲＦ部４０を内部に有する。ＲＦ部４０はＲＦ−ＩＣ４１とＬＮＡ４２とフィルタ（図示せず）とで構成されている。ＲＦ部４０は、はんだ２５ｂで配線パターン２２ａ上に固定されている。そして、ＲＦ部４０は、第１の内蔵層１２に設けられたビア電極２１ａおよび第２の配線層１３に設けられたビア電極２１ｂならびに第１の配線層１１に設けられた配線パターン２２および第２の配線層１３に設けられた配線パターン２２ａを介して、ベースバンド部５０と電気的に接続されている。
外部接続経路２３は、その一端が接続端子３３に接続されており、接続端子３３を介して、ＲＦ部４０と電気的に接続されている。接続端子３３は、第２の配線層１３上に配置されている。また、外部接続経路２３の他端はアンテナ端子６１に接続されている。アンテナ端子６１は、図示していないが、アンテナと電気的に接続されている。
アンテナからの信号は、外部接続経路２３を介して、高周波受信モジュール１００の内部に入力される。その信号は接続端子３３や配線パターン２２ａを介して、ＲＦ部４０に入力される。そして、この信号は、ＲＦ部４０での処理後に、配線パターン２２および２２ａならびにビア電極２１ａおよび２１ｂを介して、ベースバンド部５０に入力されて、信号端子３２から基板１に出力される。
本実施形態において、外部接続経路２３は、ベースバンド部５０より上の位置でＲＦ部４０と電気的に接続されている。本実施形態では、ＲＦ部４０とベースバンド部５０とが異なる内蔵層に配置されている。かかる構成により、ノイズの主要因となりうる信号端子３２や電源端子３１と、受信信号の経路とを分離することができる。そのため、受信信号がベースバンド部５０の影響を受けにくくなり、Ｓ／Ｎ比が向上する。また、外部接続経路２３は、第１の内蔵層１２の、第２の内蔵層１４側の主面よりも上の位置で接続されることが好ましい。かかる構成の場合、受信信号がベースバンド部５０の影響をより受けにくくなる。
外部接続経路２３は、フレキシブル基板によって与えられることが好ましい。かかる場合には、フレキシブル基板上に高周波部品を搭載することが可能となる。したがって、第２の内蔵層に配置されている部品をフレキシブル基板上に移すことができるため、高周波受信モジュールの低背化が可能になる。また、フレキシブル基板がコプレーナ構造をとる場合には、インピーダンスを５０Ω近くにすることができる。その場合、インピーダンスが５０Ωで設計されている汎用のＬＮＡやフィルタを用いても、整合回路やインピーダンス変換回路が不要となり、モジュール全体を小型化することができる。
また、図示した実施形態では、接続端子３３は第２の配線層１３の、第２の内蔵層１４側の主面に接しているが、接続端子３３は第２の配線層１３の、第１の内蔵層１２側の主面に接していても良い。
第１の配線層１１、第１の内蔵層１２、第２の配線層１３および第２の内蔵層１４は、筺体２４により覆われている。筺体２４は、例えば金属ケースで構成される。筺体２４は、ベースバンド部５０や電源端子３１からのノイズから外部接続経路２３を遮断する役割を有する。
なお、第１の配線層１１と第２の配線層１３とは、例えば樹脂による多層構造や、セラミック誘電体による多層構造によって構成される。
また、第１の内蔵層１２や第２の内蔵層１４は、はんだによる部品の固定後、熱硬化樹脂等を固化させることで形成することができる。ビア電極２１は、例えばレーザーによるビアホールの形成後に、導電性ペーストを充填して熱硬化させることで形成することができる。配線パターン２２および２２ａは、例えば印刷等により形成することが可能である。ビア電極２１、２１ａおよび２１ｂや配線パターン２２および２２ａには、ＣｕやＡｇ等、良好な導電率を有する材料を用いることが好ましい。
また、ＬＮＡ４２やフィルタ４３の配置の順序は本実施形態のブロック図の順序に限らない。本実施形態では、ＲＦ部４０がＬＮＡ４２とフィルタ４３とＲＦ−ＩＣ４１とを有する構成としたが、ＲＦ部４０は少なくともＲＦ−ＩＣ４１を有しており、フィルタ４３やＬＮＡ４１がない構成でも、本発明の効果を奏する。また、外部接続経路２３にＬＮＡ４１やフィルタ４３を搭載した構成でも、本発明の効果を奏する。
（実施形態２）
図３は、実施形態２の高周波受信モジュール１００ａを示す断面図である。実施形態１と共通する点については説明を省略する。
図３は、実施形態２の高周波受信モジュール１００ａを示す断面図である。実施形態１と共通する点については説明を省略する。
本実施形態では、接続端子３３が、第２の内蔵層１４の、第１の内蔵層１２と反対側の主面上にある。そして、第２の内蔵層１４には、ここを貫通するようにビア電極２１ｃが設けられ、接続端子３３は、ビア電極２１ｃと電気的に接続されている。ＲＦ部４０は、配線パターン２２ａおよびビア電極２１ｃを介して接続端子３３と電気的に接続されている。このような構成により、デジタルＩＣ５１によって構成されるベースバンド部５０や電源端子３１の信号授受部分と接続端子３３との間の距離をより大きくすることができ、信号のＳ／Ｎ比がより向上する。
以上、本発明の高周波受信モジュールがこの内容に限定されることはなく、発明の趣旨を損なわない範囲で、適宜変更を加えることができる。
１ 基板
１１ 第１の配線層
１２ 第１の内蔵層
１３ 第２の配線層
１４ 第２の内蔵層
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ビア電極
２２，２２ａ 配線パターン
２３ 外部接続経路
２４ 筺体
２５，２５ａ，２５ｂ はんだ
３１ 電源端子
３２ 信号端子
３３ 接続端子
４０ ＲＦ部
４１ ＲＦ−ＩＣ
４２ ＬＮＡ
４３ フィルタ
５０ ベースバンド部
５１ デジタルＩＣ
６１ アンテナ端子
１００，１００ａ 高周波受信モジュール
１０１ アンテナ
１１ 第１の配線層
１２ 第１の内蔵層
１３ 第２の配線層
１４ 第２の内蔵層
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ビア電極
２２，２２ａ 配線パターン
２３ 外部接続経路
２４ 筺体
２５，２５ａ，２５ｂ はんだ
３１ 電源端子
３２ 信号端子
３３ 接続端子
４０ ＲＦ部
４１ ＲＦ−ＩＣ
４２ ＬＮＡ
４３ フィルタ
５０ ベースバンド部
５１ デジタルＩＣ
６１ アンテナ端子
１００，１００ａ 高周波受信モジュール
１０１ アンテナ
Claims (9)
- 下方の主面上に基板と接続される信号端子を有する第１の配線層と、
前記第１の配線層の上方の主面上に設けられ、前記信号端子と電気的に接続されるベースバンド部を内部に有する第１の内蔵層と、
前記第１の内蔵層の上方に設けられ、前記ベースバンド部と電気的に接続されるＲＦ部を内部に有する第２の内蔵層と、
一端が前記ベースバンド部より上の位置で、前記ＲＦ部と電気的に接続され、他端が前記第１の内蔵層の外部を経て、前記第１の内蔵層より下方にある面内で前記基板に設けられた端子と接続される外部接続経路と、
を備える高周波受信モジュール。 - 少なくとも前記第１の内蔵層を覆い、前記ベースバンド部からのノイズから前記外部接続経路を遮断する筺体をさらに備え、
前記外部接続経路は、前記他端が前記筺体の外部を経て、前記第１の内蔵層より下方にある面内に設けられた端子と接続される、請求項１に記載の高周波受信モジュール。 - 前記外部接続経路は、前記第１の内蔵層の、前記第２の内蔵層側の主面より上の位置で接続される、請求項１または２に記載の高周波受信モジュール。
- 前記第１の内蔵層と前記第２の内蔵層との間に配置される第２の配線層と、前記第２の配線層に接するように設けられる接続端子とをさらに備え、
前記外部接続経路は、前記接続端子を介して前記ＲＦ部と電気的に接続される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波受信モジュール。 - 前記第１の配線層は、前記ベースバンド部と前記ＲＦ部とに電流を供給する電源端子を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波受信モジュール。
- 前記第１の配線層は多層構造を構成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波受信モジュール。
- 前記外部接続経路はアンテナと電気的に接続される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波受信モジュール。
- 前記外部接続経路はフレキシブル基板によって与えられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波受信モジュール。
- 前記外部接続経路には、前記ＲＦ部の一部の回路が搭載されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の高周波受信モジュール。
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP5685816B2 true JP5685816B2 (ja) | 2015-03-18 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010016498A Active JP5685816B2 (ja) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | 高周波受信モジュール |
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