JP6631255B2 - 発振モジュール、電子機器及び移動体 - Google Patents
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Description
このような課題に対して、上記発振回路は、電源端子から各回路ブロックまでの電源供給経路などに改善の余地がある。
これにより、発振モジュールは、例えば、環状配線の厚さを第1の配線との交差部では非交差部よりも薄くして、第1の配線との非交差部では交差部よりも厚くすることができる。
また、環状配線の交差部が、積層された複数の配線層に設けられている複層配線部を含むことから、例えば、環状配線が電源ラインである場合、非交差部は元より、交差部においても複層配線部によって、充分な電流供給能力を備えた電源配線を提供できる。
したがって、発振モジュールは、第1の配線内を流れる信号の特性を向上させることができる。
したがって、発振モジュールは、例えば、環状配線が電源ラインである場合、交差部での両配線の総厚を抑制しつつ、充分な電流供給能力を備えた電源配線を提供できる。
これにより、発振モジュールは、例えば、環状配線が電源ラインである場合、第1の回路ブロックへ2方向(2つの経路)から電源が供給されることになる。
したがって、発振モジュールは、第1の回路ブロックが比較的消費電流の大きい回路ブロックであっても、環状配線から第2の配線と第3の配線との両方を介して充分な電源を変動少なく供給することができる。
このことから、発振モジュールは、例えば、環状配線が電源ラインである場合、第2の回路ブロックを介して、第1の回路ブロックへ2つの経路から電源が供給されることになる。
したがって、発振モジュールは、第1の回路ブロックが比較的消費電流の大きい回路ブロックであっても、第2の回路ブロックを介して、環状配線から充分な電源を変動少なく供給することができる。
また、発振モジュールは、第1の回路ブロック及び第2の回路ブロックへ個別に電源を供給する場合と比較して、電源配線を含めたレイアウト設計を効率化することができる。
したがって、発振モジュールは、第1の回路ブロックが比較的消費電流の大きい回路ブロックであっても、環状配線から更に充分な電源を変動少なく供給することができる。
1−1.発振モジュールの構造
図1は、本実施形態の発振モジュール1の構造の一例を示す図であり、発振モジュール1の斜視図である。また、図2は発振モジュール1を図1のA−A’で切断した断面図であり、図3は発振モジュール1を図1のB−B’で切断した断面図である。なお、図1〜図3では、リッド(蓋)が無い状態の発振モジュール1が図示されているが、実際には、パッケージ4の開口が不図示のリッド(蓋)で覆われて発振モジュール1が構成されている。
なお、パッケージ4の第3層4Cの上面の外周には、パッケージ4の第4層4Dが設けられ、第4層4Dの上面に不図示のリッド(蓋)が接合される構成となっている。
特に、本実施形態では、第1の入力ポートIP1、第2の入力ポートIP2、第1の出力ポートOP1及び第2の出力ポートOP2が、長辺2Xに沿って長辺2Xに近い位置に設けられているため、図5の左側の断面図(図3の一部を図示した断面図)に示すように、SAWフィルター2の上面からワイヤー5Aの最高部までの高さH1を小さくすることができる。図5の右側には、仮に、第1の入力ポートIP1、第2の入力ポートIP2、第1の出力ポートOP1及び第2の出力ポートOP2を長辺2Xからより遠い位置に設けた場合の断面図が示されており、SAWフィルター2の上面からワイヤー5Aの最高部までの高さH2はH1よりも大きい。このように、本実施形態によれば、ワイヤー5Aを低くすることができるので、パッケージ4の高さ方向のサイズを小さくすることが可能となり、発振モジュール1の小型化を実現することができる。
図6は、本実施形態の発振モジュール1の機能構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、本実施形態の発振モジュール1は、SAWフィルター2、位相シフト回路10、差動増幅器20、コンデンサー32、コンデンサー34、差動増幅器40、コンデンサー52、コンデンサー54、逓倍回路60、ハイパスフィルター70(フィルター回路)、出力回路80を含んで構成されている。なお、本実施形態の発振モジュール1は、適宜、これらの要素の一部を省略または変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
本実施形態の発振モジュール1では、充分な電流供給能力を備えた電源配線(電源供給経路)を実現するために、集積回路3のレイアウトを工夫している。
図14は、集積回路3に含まれる電源配線、高周波信号配線、及び各回路(一部を除く)のレイアウト配置の一例を示す図であり、集積回路3を、半導体基板上の、各種の素子(トランジスターや抵抗など)が積層されている面と直交する方向から平面視した平面図である。
図15は、集積回路3を図14のC−C’で切断した要部断面図であり、図16は、集積回路3を図14のD−D’で切断した要部断面図である。
環状配線90には、パッケージ4の表面に設けられた外部電極であるVDD端子を介して所望の電源電位(VDD電位)が供給され、環状配線91には、パッケージ4の表面に設けられた外部電極であるVSS端子を介して接地電位(0V、VSS電位)が供給される。
高周波出力配線92,93には、差動増幅器20で増幅された互いに逆相の高周波信号(図8参照)が、差動増幅器20から出力端子T3,T4に向けて流れている。
本実施形態では、環状配線90,91が、高周波出力配線92,93との交差部90A,91Aにおいて、高周波出力配線92,93の下側を通るように立体交差している。
環状配線90,91は、高周波出力配線92,93との交差部90A,91Aと非交差部90B,91Bとで、厚さが異なっている。
また、高周波出力配線92,93の厚さは、環状配線90,91の交差部90A,91Aの厚さと異なっている。
環状配線90,91の交差部90A,91Aは、積層された複数の配線層AL1,AL2に設けられている複層配線部90C,91Cを含んでいる。
また、高周波出力配線92,93は、環状配線90,91の非交差部90B,91Bと同じ配線層AL3に設けられていることから、高周波出力配線92,93の厚さをCとしたとき、B=C(BとCとは同じ厚さ)の関係となっている。
なお、発振モジュール1は、第1の配線として高周波入力配線94,95を、第1の回路として位相シフト回路10を、第1の端子として入力端子T1,T2を設定した場合でも、基本的に上記と同様の構成となっている。
第2の配線96a,96bは、平面視で逓倍回路ブロック60の第1の方向(ここでは、逓倍回路ブロック60から出力端子T6方面を向く方向)に沿って配置されている。
第3の配線99a,99bは、平面視で第1の方向とは異なる第2の方向(ここでは、逓倍回路ブロック60から接地端子T8方面を向く方向)に沿って配置されている。
これにより、逓倍回路ブロック60は、第2の配線96a,96b及び第3の配線99a,99bによって、2方向から環状配線90,91と電気的に接続されていることになる。
ここで、第3の配線を、一時的に逓倍回路ブロック60から出力端子T3方面を向く方向に沿って配置された配線である97a,97bとしたとき、第3の配線(97a,97b)は、ハイパスフィルターブロック70を介して、環状配線90,91と逓倍回路ブロック60とを電気的に接続していることになる。
第4の配線98a,98bは、平面視で逓倍回路ブロック60の第1の方向及び第2の方向とは異なる第3の方向(ここでは、逓倍回路ブロック60から出力端子T6とは反対方面を向く方向)に沿って配置されている。
第5の配線97a,97bは、平面視で逓倍回路ブロック60の第1の方向、第2の方向及び第3の方向とは異なる第4の方向(ここでは、逓倍回路ブロック60から出力端子T3方面を向く方向)に沿って配置されている。
これにより、逓倍回路ブロック60は、第2の配線〜第5の配線によって四方(4方向)から環状配線90,91と電気的に接続されていることになる。
これらの各回路ブロックは、少なくとも互いに異なる2方向に沿った配線(第2の配線〜第5の配線のいずれかに相当)で、環状配線90,91と電気的に接続されており、当該回路ブロックと環状配線90,91との間に介在する他の回路ブロックは、第2の回路ブロックに相当することになる。
なお、図示では、出力回路ブロック80は、環状配線90,91と直接電気的に接続されている構成となっているが、上記と同様に第2の配線〜第5の配線の内、少なくとも互いに異なる2方向に沿った配線によって、環状配線90,91と電気的に接続されている構成としてもよい。
また、図14では、環状配線90,91の内側に複数の回路ブロックが配置されているが、1つの回路ブロック(第1の回路ブロック)のみの構成としてもよく、2つの回路ブロックのみとして、1つを第1の回路ブロック、他の1つを第2の回路ブロックとする構成としてもよい。
したがって、発振モジュール1は、環状配線90,91が電源ラインである場合、交差部90A,91Aでの両配線の総厚を抑制しつつ、充分な電流供給能力を備えた電源配線(電源供給経路)を提供できる。
したがって、発振モジュール1は、差動増幅器20と出力端子T3,T4との間を流れる信号(ここでは高周波信号)の特性を向上させることができる。
したがって、発振モジュール1は、環状配線90,91が電源ラインである場合、交差部90A,91Aでの両配線の総厚を抑制しつつ、充分な電流供給能力を備えた電源配線を提供できる。
これにより、発振モジュール1は、環状配線90,91が電源ラインである場合、第1の回路ブロックへ2方向(2つの経路)から電源が供給されることになる。
したがって、発振モジュール1は、第1の回路ブロックが比較的消費電流の大きい回路ブロックであっても、環状配線から充分な電源を変動少なく供給することができる。
このことから、発振モジュール1は、環状配線90,91が電源ラインである場合、ハイパスフィルターブロック70を介して、逓倍回路ブロック60へ2つの経路から電源が供給されることになる。
したがって、発振モジュール1は、逓倍回路ブロック60が比較的消費電流の大きい回路ブロックであっても、ハイパスフィルターブロック70を介して、環状配線90,91から充分な電源を変動少なく供給することができる。
また、発振モジュール1は、逓倍回路ブロック60及びハイパスフィルターブロック70へ個別に電源を供給する場合と比較して、電源配線を含めたレイアウト設計を効率化することができる。
したがって、発振モジュール1は、逓倍回路ブロック60が比較的消費電流の大きい回路ブロックであっても、環状配線90,91から更に充分な電源を変動少なく供給することができる。
図17は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態の電子機器300は、発振モジュール310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図17の構成要素(各部)の一部を省略または変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
図18は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図18に示す移動体400は、発振モジュール410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図18の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
Claims (13)
- 環状配線と、第1の配線と、第1の回路と、第1の端子と、を有し、
前記第1の回路は、前記第1の配線によって前記第1の端子と接続され、
前記第1の配線は、前記環状配線と立体交差し、
前記環状配線は、前記第1の配線との交差部と非交差部とで、厚さが異なり、
前記第1の配線は、高周波信号ラインであることを特徴とする発振モジュール。 - 前記環状配線の前記交差部は、積層された複数の配線層に設けられている複層配線部を含むことを特徴とする請求項1に記載の発振モジュール。
- 前記第1の配線の厚さは、前記環状配線の前記交差部の厚さと異なることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発振モジュール。
- 前記環状配線及び前記第1の配線は、積層された複数の配線層に設けられ、
前記第1の配線は、前記環状配線の前記非交差部と同じ前記配線層に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の発振モジュール。 - 前記環状配線の前記交差部の厚さをAとし、前記非交差部の厚さをBとしたとき、
A<Bであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の発振モジュール。 - 前記環状配線は、積層された複数の配線層に跨って設けられ、前記非交差部の方が、前記交差部よりも上層の前記配線層に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の発振モジュール。
- 前記環状配線は、電源ラインであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の発振モジュール。
- 第1の回路ブロックと、前記環状配線と前記第1の回路ブロックとを電気的に接続する第2の配線及び第3の配線と、を更に有し、
前記第2の配線は、平面視で前記第1の回路ブロックの第1の方向に沿って配置され、
前記第3の配線は、平面視で前記第1の回路ブロックの前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の発振モジュール。 - 第2の回路ブロックを更に有し、
前記第2の配線及び前記第3の配線の少なくとも一方は、前記第2の回路ブロックを介して前記環状配線と前記第1の回路ブロックとを電気的に接続していることを特徴とする請求項8に記載の発振モジュール。 - 前記環状配線と前記第1の回路ブロックとを電気的に接続する第4の配線及び第5の配線の少なくとも一方を更に有し、
前記第4の配線は、平面視で前記第1の回路ブロックの前記第1の方向及び前記第2の方向とは異なる第3の方向に沿って配置され、
前記第5の配線は、平面視で前記第1の回路ブロックの前記第1の方向、前記第2の方向及び前記第3の方向とは異なる第4の方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の発振モジュール。 - 前記環状配線は、所定の電位を有していることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか一項に記載の発振モジュール。
- 請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の発振モジュールを備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の発振モジュールを備えていることを特徴とする移動体。
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