JP6724394B2 - 発振モジュール、電子機器及び移動体 - Google Patents
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Description
これにより、発振モジュールは、SAWフィルターの変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルターの容量アレイの調整(例えば、配線層マスクの変更)のみで、その変化に対応することができる。
この結果、発振モジュールは、マスタースライスによる発振信号の周波数帯の変更(発振周波数のシリーズ化)に関する納期の短縮及びコストの低減を図ることが可能となる。
これにより、発振モジュールは、SAWフィルターの変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルターの容量アレイの調整のみで、その変化に対応することができる。
これにより、発振モジュールは、SAWフィルターの変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルターの容量アレイの調整のみで、その変化に対応することができ、第1の容量のみの場合よりも対応範囲を広げることができる。
これにより、発振モジュールは、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
これにより、発振モジュールは、SAWフィルターの変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルターの容量アレイの調整のみで、その変化に対応することができ、第1の容量及び第2の容量のみの場合よりも対応範囲を広げることができる。
これにより、発振モジュールは、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
これにより、発振モジュールは、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
これにより、発振モジュールは、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
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の構造の一例を示す図であり、発振モジュールの斜視図である。また、図2は発振モジュールを図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。
図11では、例えば、入力端子IP70が非反転入力端子であり、入力端子IN70が反転入力端子である。また、出力端子OP70が非反転出力端子であり、出力端子ON70が反転出力端子である。
このように、各容量部の第1の端子は、コイル74と接続され、各容量部の第2の端子は、各入出力端子を介してハイパスフィルター70の外部と接続されていることになる。
ここでは、容量部72を例に挙げ、その構成を具体的に説明する。他の容量部73,75,76についても基本的構成は、容量部72と同様である。
図12に示すように、容量部72は、容量アレイ72Aを含んでいる。容量アレイ72Aは、第1の容量C1と、第2の容量C2と、を含んでいる。
図13は、第1の容量の構成を示す模式断面図である。なお、第2の容量C2も同様の構成となっている。
図13に示すように、第1の容量C1の一方の電極C1aは、第1の配線層AL1に設けられている。
第1の容量C1の他方の電極C1bは、第2の配線層AL2と、第3の配線層AL3とに跨って設けられ、一方の電極C1aが設けられている第1の配線層AL1を、第2の配線層AL2と第3の配線層AL3とで挟むように構成されている。
第1の配線層AL1には、第1の配線PP1が設けられている。第1の配線PP1は、第1の容量C1の一方の電極C1aと第1の端子72aとを電気的に接続している。第1の配線PP1は、更に第1の端子72aとコイル74の一端とを電気的に接続している。
第2の配線PP2及び第3の配線PP3は、第1の配線層AL1に設けられている第4の配線PP4と接続され、第4の配線PP4を介して、第1の容量C1の他方の電極C1bと第2の端子72bとを電気的に接続している。なお、第4の配線PP4は、更に第2の端子72bと入力端子IP70とを電気的に接続している。
また、第2の容量C2の他方の電極C2bは、第2の配線PP2、第3の配線PP3及び第4の配線PP4により、第1の容量C1の他方の電極C1bと電気的に接続されている。
ここでは、一例として、第1の容量C1の容量値よりも、第2の容量C2の容量値の方が大きいものとする(C1<C2)。
そして、容量アレイ72Aは、コイル74と接続されている第1の端子72aと、第1の容量C1と、第2の容量C2と、を含み、第1の容量C1の容量値は、第2の容量C2の容量値よりも小さくなっている(C1<C2)。
かつ、第1の容量C1と第1の端子72aとが接続された場合の配線長L1は、第2の容量C2と第1の端子72aとが接続された場合の配線長L2よりも短くなっている(L1<L2)。
なお、各容量は、ハイパスフィルター70で減衰させる低周波成分の周波数帯域によっては、コイル74と非接続となる場合があり、その場合には、一方の電極及び他方の電極とも、所定の固定電位に接続されることが好ましい。
図14は、容量部の他の構成例を示す模式図である。なお、上記構成との共通部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略し、上記構成と異なる部分を中心に説明する。
図14に示すように、容量部72は、容量アレイ72Aを含んでいる。容量アレイ72Aは、第1の容量C1と、第2の容量C2と、第3の容量C3と、を含んでいる。なお、第3の容量C3の基本的な構成は、第1の容量C1及び第2の容量C2と同様である。
また、第3の容量C3の他方の電極C3bは、第2の配線PP2、第3の配線PP3及び第4の配線PP4(図13参照)により、第1の容量C1及び第2の容量C2の他方の電極C1b,C2bと電気的に接続されている。
そして、容量アレイ72Aは、コイル74と接続されている第1の端子72aと、第1の容量C1と、第2の容量C2と、第3の容量C3と、を含み、第1の容量C1の容量値と第2の容量C2の容量値との和は、第3の容量C3の容量値よりも小さくなっている((C1+C2)<C3)。
かつ、第1の容量C1が第1の端子72aに接続された場合の配線長L1は、第3の容量C3が第1の端子72aに接続された場合の配線長L3よりも短くなっている(L1<L3)。
なお、第3の容量C3の容量値は、第1の容量C1の容量値または第2の容量C2の容量値と略等しくてもよい。
図15は、容量部の別の構成例を示す模式図である。
図15に示すように、容量部72は、容量アレイ72Aを含んでいる。
容量アレイ72Aは、コイル74と接続されている第1の端子72aと、互いに接続されるn(nは整数)個の容量(第1の容量C1〜第nの容量Cn)の第1のアレイA1と、互いに接続されるm(mは整数)個の容量(第1の容量C1’〜第mの容量Cm)の第2のアレイA2と、を含んでいる。
そして、第1のアレイA1に属する1つの容量と第1の端子72aとが電気的に接続された場合の配線長は、第2のアレイA2に属する1つの容量と第1の端子72aとが電気的に接続された場合の配線長よりも短くなっている。
そして、容量アレイ72Aは、コイル74と接続されている第1の端子72aと、互いに接続されるn個の容量の第1のアレイA1と、互いに接続されるm個の容量の第2のアレイA2と、を含み、第1のアレイA1の総容量値は、第2のアレイA2の総容量値よりも小さくなっている。
かつ、第1のアレイA1に属する1つの容量(例えば、第4の容量C4)と第1の端子72aとが接続された場合の配線長(例えば、L4)は、第2のアレイA2に属する1つの容量(例えば、第1の容量C1’)と第1の端子72aとが接続された場合の配線長(例えば、L5)よりも短くなっている。
これによれば、発振モジュール1は、容量部72の容量アレイ72A内の容量(第1の容量C1、第2の容量C2など)の選択により、所望の周波数帯をハイパスフィルター70の通過帯域とすることができる。
これにより、発振モジュール1は、SAWフィルター2の変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルター70の容量アレイ72Aの調整(具体的には、第1の配線層AL1のマスク変更による配線変更)のみで、その変化に対応することができる。
この結果、発振モジュール1は、マスタースライスによる発振信号の周波数帯の変更(発振周波数のシリーズ化)に関する納期の短縮及びコストの低減を図ることができる。
これによれば、発振モジュール1は、第1の容量C1に応じた周波数帯をハイパスフィルター70の通過帯域とすることができる。
これにより、発振モジュール1は、SAWフィルター2の変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルター70の容量アレイ72Aの調整のみで、その変化に対応することができる。
これにより、発振モジュール1は、SAWフィルター2の変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルター70の容量アレイ72Aの調整のみで、その変化に対応することができ、第1の容量C1のみの場合よりも対応範囲を広げることができる。
このことから、発振モジュール1は、第1の容量C1の容量値が小さいほど影響が大きくなる、第1の配線PP1の配線長L1に起因するインピーダンスの変化や寄生容量の変化を低減できる。
これにより、発振モジュール1は、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
このことから、発振モジュール1は、第1の容量C1の容量値と第2の容量C2の容量値と第3の容量の容量値との和に応じた周波数帯をハイパスフィルター70の通過帯域とすることができる。
これにより、発振モジュール1は、SAWフィルター2の変更で発振周波数が変化しても、ハイパスフィルター70の容量アレイ72Aの調整のみで、その変化に対応することができ、第1の容量C1及び第2の容量C2のみの場合よりも対応範囲を広げることができる。
そして、第1の容量C1の容量値は、第2の容量C2の容量値よりも小さく、かつ、第1の容量C1と第1の端子72aとが接続された場合の配線長L1は、第2の容量C2と第1の端子72aとが接続された場合の配線長L2よりも短くなっている。
これにより、発振モジュール1は、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
そして、第1の容量C1の容量値と第2の容量C2の容量値との和は、第3の容量C3の容量値よりも小さく、かつ、第1の容量C1が第1の端子72aに接続された場合の配線長L1は、第3の容量C3が第1の端子72aに接続された場合の配線長L3よりも短くなっている。
これにより、発振モジュール1は、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
そして、第1のアレイA1の総容量値は、第2のアレイA2の総容量値よりも小さく、かつ、第1のアレイA1に属する1つの容量(例えば、第4の容量C4)と第1の端子72aとが接続された場合の配線長(例えば、L4)は、第2のアレイA2に属する1つの容量(例えば、第1の容量C1’)と第1の端子72aとが接続された場合の配線長(例えば、L5)よりも短くなっている。
これにより、発振モジュール1は、周波数精度の高い発振信号を出力することができる。
図18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18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19は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図19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19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 (12)
- SAWフィルターと、集積回路内に構成されたハイパスフィルターと、を備え、
前記ハイパスフィルターは、コイル部と、容量部と、前記コイル部と前記容量部とを接続する第1の配線と、を有し、
前記容量部は、容量アレイを含み、
前記コイル部は、前記第1の配線が設けられている第1の配線層よりも厚い第2の配線層に設けられていることを特徴とする発振モジュール。 - 前記第2の配線層は、前記第1の配線層の上方に積層されていることを特徴とする請求項1に記載の発振モジュール。
- 前記容量アレイは、第1の容量を含み、
前記第1の容量の少なくとも一方の電極は、前記第1の配線層に設けられてい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。 - SAWフィルターと、集積回路内に構成されたハイパスフィルターと、を備え、
前記ハイパスフィルターは、コイル部と、容量部と、前記コイル部と前記容量部とを接続する第1の配線と、を有し、
前記容量部は、容量アレイを含み、
前記容量アレイは、第1の容量を含み、
前記第1の容量の少なくとも一方の電極は、前記第1の配線が設けられている第1の配線層に設けられており、
前記第1の容量の他方の電極は、第2の配線層と、第3の配線層とに跨って設けられ、
前記一方の電極が設けられている前記第1の配線層を、前記第2の配線層と前記第3の配線層とで挟むように構成されていることを特徴とする発振モジュール。 - 前記コイル部と接続されている第1の端子と、前記ハイパスフィルターの外部と接続されている第2の端子とを、更に備え、
前記第1の配線は、前記一方の電極と前記第1の端子とを電気的に接続し、
前記第2の配線層に設けられている第2の配線及び前記第3の配線層に設けられている第3の配線は、前記他方の電極と前記第2の端子とを電気的に接続していることを特徴とする請求項4に記載の発振モジュール。 - 前記容量アレイは、第2の容量を更に含み、
前記第2の容量の一方の電極は、前記第1の配線により前記第1の容量の前記一方の電極と接続されていることを特徴とする請求項3ないし請求項5に記載の発振モジュール。 - 前記第1の容量の容量値と前記第2の容量の容量値とは略等しいことを特徴とする請求項6に記載の発振モジュール。
- 前記第1の容量の容量値よりも前記第2の容量の容量値の方が大きいことを特徴とする請求項6に記載の発振モジュール。
- SAWフィルターと、集積回路内に構成されたハイパスフィルターと、を備え、
前記ハイパスフィルターは、コイル部と、容量部と、前記コイル部と前記容量部とを接続する第1の配線と、を有し、
前記容量部は、容量アレイを含み、
前記容量アレイは、第1の容量及び第2の容量を含み、
前記コイル部と接続されている第1の端子を更に備え、
前記第1の配線は、前記第1の容量の一方の電極と前記第1の端子とを電気的に接続し、
前記第2の容量の一方の電極は、前記第1の配線により前記第1の容量の前記一方の電極と接続されており、
前記第1の端子から前記第1の容量までの前記第1の配線の配線長は、前記第1の端子から前記第2の容量までの前記第1の配線の配線長よりも短いことを特徴とする発振モジュール。 - 前記容量アレイは、第3の容量を更に含み、
前記第3の容量の一方の電極は、前記第1の配線により前記第1の容量の前記一方の電極及び前記第2の容量の前記一方の電極と接続されていることを特徴とする請求項6ないし請求項9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10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10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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