KR102409089B1

KR102409089B1 - 고주파 모듈 및 통신 장치

Info

Publication number: KR102409089B1
Application number: KR1020200110873A
Authority: KR
Inventors: 타카유키 시노자키; 유키야 야마구치; 모리오 타케우치; 요이치 사와다
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2022-06-15
Also published as: US20210091807A1; US11239868B2; CN213213458U; US20210091801A1; KR20210034490A; CN213213459U; US11336315B2; JP2021052378A; JP2021052379A; CN213213455U; JP2021052377A; KR20210034508A; KR20210034504A; KR102383353B1; KR102414508B1

Abstract

고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 송신 전력 증폭기(11)와, 송신 전력 증폭기(11)를 제어하는 PA 제어 회로(13)와, 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속된 제1인덕터를 구비하고, PA 제어 회로(13)는 주면(91b)에 배치되어 있고, 제1인덕터는 주면(91a)에 배치되어 있다.

Description

고주파 모듈 및 통신 장치{HIGH-FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 고주파 모듈 및 통신 장치에 관한 것이다.

휴대전화 등의 이동체 통신기기에서는 특히 멀티밴드화의 진전에 따라 고주파 프론트 엔드 회로를 구성하는 회로소자의 배치 구성이 복잡화되어 있다.

특허문헌 1에는 출력단 및 드라이버단의 전력 증폭기, 상기 전력 증폭기의 전단, 단간, 및 후단에 배치된 정합 회로, 상기 전력 증폭기와 복수의 송신 경로 중 어느 하나를 선택적으로 접속하는 스위치, 및, 상기 전력 증폭기의 동작을 제어하는 제어 회로를 구비한 전력 증폭 모듈이 개시되어 있다. 이 구성에 의하면, 상기 전력 증폭기의 입출력 신호 사이에서 충분한 아이솔레이션을 확보하는 것이 가능하다.

일본 특허공개 2018-181943호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 전력 증폭 모듈을 송신 회로로 해서 소형의 송수신 모듈을 구성하는 경우, 전력 증폭기를 제어하는 제어 회로로부터 출력되는 디지털 제어 신호가 전력 증폭기 및 상기 스위치를 통과하는 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 경우가 있다. 이것에 의해, 상기 송신 신호의 인접 채널 누설 전력비(ACLR: Adjacent Channel Leakage Ratio)가 악화되고, 송신 신호의 품질이 저하된다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 송신 신호의 품질 저하가 억제된 고주파 모듈 및 그것을 구비한 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈은 서로 대향하는 제1주면 및 제2주면을 갖는 모듈 기판과, 송신 전력 증폭기와, 상기 송신 전력 증폭기를 제어하는 제어 회로와, 상기 송신 전력 증폭기의 출력 단자에 접속된 제1인덕터를 구비하고, 상기 제어 회로는 상기 제1주면에 배치되고, 상기 제1인덕터는 상기 제2주면에 배치되어 있다.

본 발명에 의하면, 송신 신호의 품질 저하가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시예 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 2b는 실시예 1에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 2c는 변형예 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 3a는 실시예 2에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 3b는 실시예 2에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 이하의 실시예 및 변형예에 있어서의 구성요소 중, 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 임의의 구성요소로서 설명된다. 또한 도면에 나타내어지는 구성요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화하는 경우가 있다.

또한 이하에 있어서, 평행 및 수직 등의 요소간의 관계성을 나타내는 용어, 및, 직사각형상 등의 요소의 형상을 나타내는 용어, 및, 수치범위는 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 수% 정도의 차이도 포함하는 것을 의미한다.

또한 이하에 있어서, 기판에 실장된 A, B 및 C에 있어서, 「기판(또는 기판의 주면)을 평면에서 볼 때에 A와 B 사이에 C가 배치되어 있다」란 기판을 평면에서 볼 때에 A 내의 임의의 점과 B 내의 임의의 점을 연결하는 복수의 선분 중 적어도 1개가 C의 영역을 통과하는 것을 의미한다. 또한 기판을 평면에서 볼 때란 기판 및 기판에 실장된 회로소자를 기판의 주면에 평행한 평면에 정투영해서 보는 것을 의미한다.

또한 이하에 있어서, 「A가 기판의 제1주면에 배치되어 있다」란 A가 제1주면 상에 직접 실장되어 있을 뿐만 아니라, 기판에서 이격된 제1주면측의 공간 및 제2주면측의 공간 중, A가 제1주면측의 공간에 배치되어 있는 것을 의미한다. 즉, A가 제1주면 상에 그 밖의 회로소자나 전극 등을 통해 실장되어 있는 것을 포함한다.

또한 이하에 있어서, 「송신 경로」란 고주파 송신 신호를 전송하는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극, 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다. 또한 「수신 경로」란 고주파 수신 신호를 전송하는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극, 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다. 또한 「신호 경로」란 고주파 신호를 전송하는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극, 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다.

(실시형태)

[1. 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성]

도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내듯이, 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)와, 베이스 밴드 신호 처리 회로(BBIC)(4)를 구비한다.

RFIC(3)는 안테나(2)로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해 입력된 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)에 출력한다. 또한 RFIC(3)는 BBIC(4)로부터 입력된 송신 신호를 업 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 송신 신호를 고주파 모듈(1)의 송신 경로에 출력한다.

BBIC(4)는 고주파 모듈(1)을 전송하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 이용하여 신호 처리하는 회로이다. BBIC(4)에서 처리된 신호는 예를 들면 화상표시를 위한 화상 신호로서 사용되거나, 또는 스피커를 통한 통화를 위해서 음성 신호로서 사용된다.

또한 RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역)에 의거하여 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(51, 52, 53, 54, 55 및 56)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 제어 신호(도시생략)에 의해 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(51∼56)의 접속을 스위칭한다. 구체적으로는 RFIC(3)는 스위치(51∼56)를 제어하기 위한 디지털 제어 신호를 PA 제어 회로(13)에 출력한다. 고주파 모듈(1)의 PA 제어 회로(13)는 RFIC(3)로부터 입력된 디지털 제어 신호에 의해, 스위치(51∼56)에 디지털 제어 신호를 출력함으로써 스위치(51∼56)의 접속 및 비접속을 제어한다.

또한 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 이득, 송신 전력 증폭기(11 및 12)에 공급되는 전원 전압(Vcc) 및 바이어스 전압(Vbias)을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 MIPI 및 GPIO 등의 디지털 제어 신호를 고주파 모듈(1)의 제어 신호 단자(113)에 출력한다. 고주파 모듈(1)의 PA 제어 회로(13)는 제어 신호 단자(113 및 114)를 통해 입력된 디지털 제어 신호에 의해, 송신 전력 증폭기(11 및 12)에 제어 신호, 전원 전압(Vcc) 또는 바이어스 전압(Vbias)을 출력함으로써 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 이득을 조정한다. 또, 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 이득을 제어하는 디지털 제어 신호를 RFIC(3)로부터 받는 제어 신호 단자와, 송신 전력 증폭기(11 및 12)에 공급되는 전원 전압(Vcc) 및 바이어스 전압(Vbias)을 제어하는 디지털 제어 신호를 RFIC(3)로부터 받는 제어 신호 단자는 달라도 좋다. 또, 제어부는 RFIC(3)의 외부에 형성되어 있어도 좋고, 예를 들면 BBIC(4)에 형성되어 있어도 좋다.

안테나(2)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 고주파 모듈(1)로부터 출력된 고주파 신호를 방사하고, 또한 외부로부터의 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)에 출력한다.

또, 본 실시형태에 따른 통신 장치(5)에 있어서, 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수의 구성요소는 아니다.

다음에 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.

도 1에 나타내듯이, 고주파 모듈(1)은 안테나 접속 단자(100)와, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)와, PA 제어 회로(13)와, 송신 필터(61T, 62T, 63T 및 64T)와, 수신 필터(61R, 62R, 63R 및 64R)와, 송신 출력 정합 회로(30)와, 수신 입력 정합 회로(40)와, 정합 회로(71, 72, 73 및 74)와, 스위치(51, 52, 53, 54, 55 및 56)와, 다이플렉서(60)와, 커플러(80)와, 커플러 출력 단자(180)를 구비한다.

안테나 접속 단자(100)는 입출력 단자의 일례이며, 안테나(2)에 접속되는 안테나 공통 단자이다.

송신 전력 증폭기(11)는 송신 입력 단자(111)(입력 단자)로부터 입력된 제1주파수 대역군에 속하는 통신 밴드 A(제1통신 밴드) 및 통신 밴드 B(제2통신 밴드)의 고주파 신호를 증폭하는 증폭기이다. 또한 송신 전력 증폭기(12)는 송신 입력 단자(112)(입력 단자)로부터 입력된 제1주파수 대역군과 주파수가 다른 제2주파수 대역군에 속하는 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 증폭하는 증폭기이다.

PA 제어 회로(13)는 제어 신호 단자(113 및 114)를 통해 입력된 디지털 제어 신호(MIPI 및 GPIO) 등에 의해, 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 이득을 조정하는 제어 회로의 일례이다. PA 제어 회로(13)는 제1반도체 IC(Integrated Circuit)로 형성되어 있어도 좋다. 제1반도체 IC는 예를 들면 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되어 있다. 구체적으로는 SOI(Silicon On Insulator) 프로세스에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해 제1반도체 IC를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또, 제1반도체 IC는 GaAs, SiGｅ 및 GaN 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해 고품질의 증폭 성능 및 잡음성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.

수신 저잡음 증폭기(21)는 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭하고, 수신 출력 단자(121)(출력 단자)에 출력하는 증폭기이다. 또한 수신 저잡음 증폭기(22)는 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭하고, 수신 출력 단자(122)(출력 단자)에 출력하는 증폭기이다.

송신 필터(61T)는 송신 입력 단자(111)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AT)에 접속되고, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 A의 송신 대역의 송신 신호를 통과시킨다. 또한 송신 필터(62T)는 송신 입력 단자(111)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(BT)에 접속되고, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 B의 송신 대역의 송신 신호를 통과시킨다. 또한 송신 필터(63T)는 송신 입력 단자(112)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(CT)에 접속되고, 송신 전력 증폭기(12)로 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 C의 송신 대역의 송신 신호를 통과시킨다. 또한 송신 필터(64T)는 송신 입력 단자(112)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(DT)에 접속되고, 송신 전력 증폭기(12)로 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 D의 송신 대역의 송신 신호를 통과시킨다.

수신 필터(61R)는 수신 출력 단자(121)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 수신 경로(AR)에 접속되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 A의 수신 대역의 수신 신호를 통과시킨다. 또한 수신 필터(62R)는 수신 출력 단자(121)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 수신 경로(BR)에 접속되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 B의 수신 대역의 수신 신호를 통과시킨다. 또한 수신 필터(63R)는 수신 출력 단자(122)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 수신 경로(CR)에 접속되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 C의 수신 대역의 수신 신호를 통과시킨다. 또한 수신 필터(64R)는 수신 출력 단자(122)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 수신 경로(DR)에 접속되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 D의 수신 대역의 수신 신호를 통과시킨다.

송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)는 통신 밴드 A를 통과대역으로 하는 듀플렉서(61)를 구성하고 있다. 또한 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)는 통신 밴드 B를 통과대역으로 하는 듀플렉서(62)를 구성하고 있다. 또한 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)는 통신 밴드 C를 통과대역으로 하는 듀플렉서(63)를 구성하고 있다. 또한 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)는 통신 밴드 D를 통과대역으로 하는 듀플렉서(64)를 구성하고 있다.

또, 듀플렉서(61∼64)의 각각은 복수의 송신 필터만으로 구성된 멀티플렉서, 복수의 수신 필터만으로 구성된 멀티플렉서, 복수의 듀플렉서로 구성된 멀티플렉서이어도 좋다.

송신 경로(AT)는 통신 밴드 A의 송신 신호를 전송한다. 송신 경로(AT)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 송신 경로(AT)의 타단은 송신 입력 단자(111)에 접속되어 있다. 송신 경로(BT)는 통신 밴드 B의 송신 신호를 전송한다. 송신 경로(BT)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 송신 경로(BT)의 타단은 송신 입력 단자(111)에 접속되어 있다. 송신 경로(CT)는 통신 밴드 C의 송신 신호를 전송한다. 송신 경로(CT)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 송신 경로(CT)의 타단은 송신 입력 단자(112)에 접속되어 있다. 송신 경로(DT)는 통신 밴드 D의 송신 신호를 전송한다. 송신 경로(DT)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 송신 경로(DT)의 타단은 송신 입력 단자(112)에 접속되어 있다.

수신 경로(AR)는 통신 밴드 A의 수신 신호를 전송한다. 수신 경로(AR)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 수신 경로(AR)의 타단은 수신 출력 단자(121)에 접속되어 있다. 수신 경로(BR)는 통신 밴드 B의 수신 신호를 전송한다. 수신 경로(BR)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 수신 경로(BR)의 타단은 수신 출력 단자(121)에 접속되어 있다. 수신 경로(CR)는 통신 밴드 C의 수신 신호를 전송한다. 수신 경로(CR)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 수신 경로(CR)의 타단은 수신 출력 단자(122)에 접속되어 있다. 수신 경로(DR)는 통신 밴드 D의 수신 신호를 전송한다. 수신 경로(DR)의 일단은 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 수신 경로(DR)의 타단은 수신 출력 단자(122)에 접속되어 있다.

여기에서, 수신 저잡음 증폭기(21), 정합 회로(41)의 회로소자, 스위치(53), 수신 필터(61R 및 62R)의 각각은 수신 신호를 전송하는 수신 경로(AR 및 BR)에 접속된 제1회로부품이다. 또한 수신 저잡음 증폭기(22), 정합 회로(42)의 회로소자, 스위치(54), 수신 필터(63R 및 64R)의 각각은 수신 신호를 전송하는 수신 경로(CR 및 DR)에 접속된 제1회로부품이다. 또한 다이플렉서(60) 및 스위치(55)의 각각은 수신 신호를 전송하는 수신 경로(AR, BR, CR 및 DR)에 접속된 제1회로부품이다.

송신 출력 정합 회로(30)는 정합 회로(31 및 32)를 갖는다. 정합 회로(31)는 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)를 연결하는 송신 경로에 접속되고, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(32)는 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T)를 연결하는 송신 경로에 접속되고, 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(31 및 32)의 각각은 적어도 칩형상의 제1인덕터를 포함한다.

수신 입력 정합 회로(40)는 정합 회로(41 및 42)를 갖는다. 정합 회로(41)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)를 연결하는 수신 경로에 접속되고, 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(42)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R)를 연결하는 수신 경로에 접속되고, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R)의 임피던스 정합을 취한다.

스위치(51)는 공통 단자 및 2개의 선택 단자를 갖는다. 스위치(51)의 공통 단자는 정합 회로(31)를 통해 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속되어 있다. 스위치(51)의 한쪽의 선택 단자는 송신 경로(AT)에 접속된 송신 필터(61T)에 접속되고, 스위치(51)의 다른쪽의 선택 단자는 송신 경로(BT)에 접속된 송신 필터(62T)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(51)는 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속, 및, 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속을 스위칭한다. 즉, 스위치(51)는 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자와 송신 필터(61T)의 접속, 및, 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자와 송신 필터(62T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(51)는 예를 들면 SPDT(Single Pole Double Throw)형의 스위치 회로로 구성된다.

스위치(52)는 공통 단자 및 2개의 선택 단자를 갖는다. 스위치(52)의 공통 단자는 정합 회로(32)를 통해 송신 전력 증폭기(12)의 출력 단자에 접속되어 있다. 스위치(52)의 한쪽의 선택 단자는 송신 경로(CT)에 접속된 송신 필터(63T)에 접속되고, 스위치(52)의 다른쪽의 선택 단자는 송신 경로(DT)에 접속된 송신 필터(64T)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(52)는 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속, 및, 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속을 스위칭한다. 즉, 스위치(52)는 송신 전력 증폭기(12)의 출력 단자와 송신 필터(63T)의 접속, 및, 송신 전력 증폭기(12)의 출력 단자와 송신 필터(64T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(52)는 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.

스위치(53)는 공통 단자 및 2개의 선택 단자를 갖는다. 스위치(53)의 공통 단자는 정합 회로(41)를 통해 수신 저잡음 증폭기(21)의 입력 단자에 접속되어 있다. 스위치(53)의 한쪽의 선택 단자는 수신 경로(AR)에 접속된 수신 필터(61R)에 접속되고, 스위치(53)의 다른쪽의 선택 단자는 수신 경로(BR)에 접속된 수신 필터(62R)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(53)는 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 즉, 스위치(53)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 경로(AR)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 또한 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 경로(BR)의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 스위치(53)는 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.

스위치(54)는 공통 단자 및 2개의 선택 단자를 갖는다. 스위치(54)의 공통 단자는 정합 회로(42)를 통해 수신 저잡음 증폭기(22)의 입력 단자에 접속되어 있다. 스위치(54)의 한쪽의 선택 단자는 수신 경로(CR)에 접속된 수신 필터(63R)에 접속되고, 스위치(54)의 다른쪽의 선택 단자는 수신 경로(DR)에 접속된 수신 필터(64R)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(54)는 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 즉, 스위치(54)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 경로(CR)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 또한 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 경로(DR)의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 스위치(54)는 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.

스위치(55)는 안테나 스위치의 일례이며, 다이플렉서(60)를 통해 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, (1)안테나 접속 단자(100)와 송신 경로(AT) 및 수신 경로(AR)의 접속, (2)안테나 접속 단자(100)와 송신 경로(BT) 및 수신 경로(BR)의 접속, (3)안테나 접속 단자(100)와 송신 경로(CT) 및 수신 경로(CR)의 접속, 및 (4)안테나 접속 단자(100)와 송신 경로(DT) 및 수신 경로(DR)의 접속을 스위칭한다. 또, 스위치(55)는 상기 (1)∼(4) 중 2 이상의 접속을 동시에 행하는 것이 가능한 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성된다.

정합 회로(71)는 스위치(55)와 듀플렉서(61)를 연결하는 경로에 접속되고, 안테나(2) 및 스위치(55)와, 듀플렉서(61)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(72)는 스위치(55)와 듀플렉서(62)를 연결하는 경로에 접속되고, 안테나(2) 및 스위치(55)와, 듀플렉서(62)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(73)는 스위치(55)와 듀플렉서(63)를 연결하는 경로에 접속되고, 안테나(2) 및 스위치(55)와, 듀플렉서(63)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(74)는 스위치(55)와 듀플렉서(64)를 연결하는 경로에 접속되고, 안테나(2) 및 스위치(55)와, 듀플렉서(64)의 임피던스 정합을 취한다.

다이플렉서(60)는 멀티플렉서의 일례이며, 필터(60L 및 60H)로 구성되어 있다. 필터(60L)는 칩형상의 인덕터 및 커패시터 중 적어도 한쪽으로 구성된 LC 필터의 일례이며, 제1주파수 대역군 및 제2주파수 대역군을 포함하는 주파수 범위를 통과대역으로 하는 필터이다. 필터(60H)는 칩형상의 인덕터 및 커패시터 중 적어도 한쪽으로 구성된 LC 필터의 일례이며, 제1주파수 대역군 및 제2주파수 대역군과 주파수가 상이한 다른 주파수 대역군을 포함하는 주파수 범위를 통과대역으로 하는 필터이다. 필터(60L)의 한쪽의 단자와 필터(60H)의 한쪽의 단자는 안테나 접속 단자(100)에 공통 접속되어 있다. 또, 제1주파수 대역군 및 제2주파수 대역군이 상기 다른 주파수 대역군보다 저주파수측에 위치하는 경우에는 필터(60L)는 로우패스 필터이어도 좋고, 또한 필터(60H)는 하이패스 필터이어도 좋다.

커플러(80) 및 스위치(56)는 안테나 접속 단자(100)와 스위치(55) 사이를 전송하는 고주파 신호의 전력강도를 모니터하는 회로이며, 모니터한 전력강도를 커플러 출력 단자(180)를 통해 RFIC(3) 등에 출력한다.

또, 상기 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R)는 예를 들면 SAW(Surface Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 하나이어도 좋고, 또한, 이들에는 한정되지 않는다.

또한 송신 전력 증폭기(11 및 12), 및, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)는 예를 들면 Si계의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 GaAs를 재료로 한 전계 효과형 트랜지스터(FET) 또는 헤테로 바이폴러 트랜지스터(HBT) 등으로 구성되어 있다.

또한 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 및, 스위치(53, 54 및 55)는 제2반도체 IC(Integrated Circuit)에 형성되어 있어도 좋다. 또한, 제2반도체 IC는 송신 전력 증폭기(11 및 12), 및, 스위치(51 및 52)를 더 포함하고 있어도 좋다. 제2반도체 IC는 예를 들면 CMOS로 구성되어 있다. 구체적으로는 SOI(Silicon On Insulator) 프로세스에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해 제2반도체 IC를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또, 제2반도체 IC는 GaAs, SiGｅ 및 GaN 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해 고품질의 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.

또, 정합 회로(71∼74), 커플러(80), 스위치(56), 및 커플러 출력 단자(180)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수의 구성요소는 아니다.

상기 고주파 모듈(1)의 구성에 있어서, 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 송신 필터(61T), 정합 회로(71), 스위치(55), 및 필터(60L)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A의 송신 신호를 전송하는 제1송신 회로를 구성한다. 또한 필터(60L), 스위치(55), 정합 회로(71), 수신 필터(61R), 스위치(53), 정합 회로(41), 및 수신 저잡음 증폭기(21)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 A의 수신 신호를 전송하는 제1수신 회로를 구성한다.

또한 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 송신 필터(62T), 정합 회로(72), 스위치(55), 및 필터(60L)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 B의 송신 신호를 전송하는 제2송신 회로를 구성한다. 또한 필터(60L), 스위치(55), 정합 회로(72), 수신 필터(62R), 스위치(53), 정합 회로(41), 및 수신 저잡음 증폭기(21)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 B의 수신 신호를 전송하는 제2수신 회로를 구성한다.

또한 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 송신 필터(63T), 정합 회로(73), 스위치(55), 및 필터(60L)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 C의 송신 신호를 전송하는 제3송신 회로를 구성한다. 또한 필터(60L), 스위치(55), 정합 회로(73), 수신 필터(63R), 스위치(54), 정합 회로(42), 및 수신 저잡음 증폭기(22)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 C의 수신 신호를 전송하는 제3수신 회로를 구성한다.

또한 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 송신 필터(64T), 정합 회로(74), 스위치(55), 및 필터(60L)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 D의 송신 신호를 전송하는 제4송신 회로를 구성한다. 또한 필터(60L), 스위치(55), 정합 회로(74), 수신 필터(64R), 스위치(54), 정합 회로(42), 및 수신 저잡음 증폭기(22)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 D의 수신 신호를 전송하는 제4수신 회로를 구성한다.

상기 회로 구성에 의하면, 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B 중 어느 하나의 통신 밴드의 고주파 신호와, 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D 중 어느 하나의 통신 밴드의 고주파 신호를 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신 중 적어도 어느 하나로 실행하는 것이 가능하다.

또, 본 발명에 따른 고주파 모듈에서는 상기 4개의 송신 회로 및 상기 4개의 수신 회로가 스위치(55)를 통해 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있지 않아도 좋고, 상기 4개의 송신 회로 및 상기 4개의 수신 회로가 다른 단자를 통해 안테나(2)에 접속되어 있어도 좋다. 또한 본 발명에 따른 고주파 모듈은 제1송신 회로, 제2송신 회로, 제3송신 회로, 및 제4송신 회로 중 적어도 1개와, 제1수신 회로, 제2수신 회로, 제3수신 회로, 및 제4수신 회로 중 적어도 1개와, PA 제어 회로(13)를 적어도 갖고 있으면 좋다.

또한 본 발명에 따른 고주파 모듈에 있어서, 제1송신 회로는 송신 전력 증폭기(11) 및 정합 회로(31)를 갖고 있으면 좋다. 또한 제2송신 회로는 송신 전력 증폭기(11) 및 정합 회로(31)를 갖고 있으면 좋다. 또한 제3송신 회로는 송신 전력 증폭기(12) 및 정합 회로(32)를 갖고 있으면 좋다. 또한 제4송신 회로는 송신 전력 증폭기(12) 및 정합 회로(32)를 갖고 있으면 좋다.

여기에서, 상기 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로소자를 소형의 프론트 엔드 회로로서 1개의 모듈 기판에 실장하는 경우, 모듈 기판 표면의 회로부품 레이아웃 면적을 작게 하는 것이 필요해진다. 이 경우, 예를 들면 PA 제어 회로(13)와 송신 경로(AT∼DT)에 접속된 송신계 회로부품을 근접시키는 것이 상정된다. 이 경우, PA 제어 회로(13)로부터 출력되는 디지털 제어 신호가 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 경우가 있다. 이것에 의해 상기 송신 신호의 ACLR이 악화되고, 송신 신호의 품질이 저하된다고 하는 문제가 발생한다.

이것에 대해서 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 PA 제어 회로(13)와 송신계 회로부품이 전계 결합, 자계 결합, 또는 전자계 결합하는 것을 억제하는 구성을 갖고 있다. 이하에서는 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)의 상기 전계 결합, 상기 자계 결합, 또는 전자계 결합을 억제하는 구성에 대해서 설명한다.

[2. 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 회로소자 배치 구성]

도 2a는 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 평면 구성 개략도이다. 또한 도 2b는 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는 도 2a의 IIB-IIB선에 있어서의 단면도이다. 또, 도 2a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 2a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.

실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.

도 2a 및 도 2b에 나타내듯이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)은 도 1에 나타내어진 회로 구성에 추가해서, 또한, 모듈 기판(91)과, 수지부재(92 및 93)를 갖고 있다.

모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제2주면) 및 주면(91b)(제1주면)을 갖고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는 예를 들면 복수의 유전체층의 적층구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(Low Temperature Co-fired Ceramics:LTCC) 기판, 고온 동시 소성 세라믹스(High Temperature Co-fired Ceramics:HTCC) 기판, 부품 내장 기판, 재배선층(Redistribution Layer:RDL)을 갖는 기판, 또는 프린트 기판 등이 사용된다. 또, 모듈 기판(91) 상에 안테나 접속 단자(100), 송신 입력 단자(111 및 112), 및 수신 출력 단자(121 및 122)가 형성되어 있어도 좋다.

수지부재(92)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치되고, 상기 송신 회로의 일부, 상기 수신 회로의 일부, 및 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 덮고 있고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 구성하는 회로소자의 기계강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 수지부재(93)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 상기 송신 회로의 일부, 상기 수신 회로의 일부, 및 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 덮고 있고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 구성하는 회로소자의 기계강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또, 수지부재(92 및 93)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수의 구성요소는 아니다.

정합 회로(31 및 32)의 각각은 적어도 칩형상의 인덕터(제1인덕터)를 포함한다.

도 2a 및 도 2b에 나타내듯이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12), 듀플렉서(61∼64), 스위치(51 및 52), 정합 회로(31, 32, 41 및 42)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 한편, PA 제어 회로(13), 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 스위치(53, 54 및 55), 및 다이플렉서(60)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다. 또, 정합 회로(71∼74), 및, 커플러(80)는 도 2a 및 도 2b에는 도시되어 있지 않지만, 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b) 중 어디에 표면 실장되어 있어도 좋고, 또 모듈 기판(91)에 내장되어 있어도 좋다. 또, 커플러(80)는 고주파 모듈(1A)을 전송하는 고주파 신호의 전력강도를 모니터하고, 상기 전력강도를 커플러 출력 단자(180)를 통해 RFIC(3) 등의 외부회로에 출력하기 때문에, 외부 기판측의 주면(91b)에 실장되어 있는 것이 바람직하다.

또, 도 2a에는 도시하고 있지 않지만, 도 1에 나타내어진 송신 경로(AT, BT, CT 및 DT), 및, 수신 경로(AR, BR, CR 및 DR)를 구성하는 배선은 모듈 기판(91)의 내부, 주면(91a 및 91b)에 형성되어 있다. 또한 상기 배선은 양단이 주면(91a, 91b) 및 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로소자 중 어느 하나에 접합된 본딩 와이어이어도 좋고, 또한 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로소자의 표면에 형성된 단자, 전극 또는 배선이어도 좋다.

본 실시예에서는 도 2a 및 도 2b에 나타내듯이, PA 제어 회로(13)는 주면(91b)에 배치되어 있고, 정합 회로(31)의 인덕터 및 정합 회로(32)의 인덕터는 주면(91a)에 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31 및 32)의 인덕터가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31 및 32)의 인덕터가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)로부터 출력된 디지털 제어 신호가 정합 회로(31 및 32)의 인덕터를 통과하는 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해 상기 송신 신호의 ACLR의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, 송신 신호의 품질 저하가 억제된 고주파 모듈(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 본 실시예에서는 듀플렉서(61∼64), 및, 정합 회로(41 및 42)는 수신 경로(AR∼DR)에 접속된 제1회로부품이며, 주면(91a)에 배치되어 있다. 한편, PA 제어 회로(13)는 주면(91b)에 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91b) 상에 PA 제어 회로(13)가 배치되고, 주면(91a) 상에 수신 경로(AR∼DR)에 접속된 제1회로부품이 배치되어 있다. 즉, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)로부터 출력된 디지털 제어 신호의 고조파가 수신 경로(AR∼DR)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 고조파가 수신 경로(AR∼DR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한 도 2a에 나타내듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, PA 제어 회로(13)와 수신 경로(AR∼DR)에 접속된 제1회로부품은 겹치지 않는 것이 바람직하다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있을 뿐만 아니라, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품의 거리를 크게 확보할 수 있으므로, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.

또, PA 제어 회로(13)는 RFIC(3)로부터 출력되는 디지털 제어 신호를 전송하는 제어 배선에 접속되고, 또한, 송신 전력 증폭기(11 및 12) 및 스위치(51∼56)와 제어 배선으로 접속된 회로이며, 예를 들면 제1반도체 IC로 형성되어 있다.

또, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 PA 제어 회로(13)가 주면(91b)에 배치되고, 듀플렉서(61∼64), 및, 정합 회로(41 및 42)가 주면(91a)에 배치된 구성을 갖고 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 고주파 모듈은 주면(91a 및 91b)의 한쪽에 PA 제어 회로(13)가 배치되고, 주면(91a 및 91b)의 다른쪽에 이하에 열거된 회로부품 중 적어도 1개(제1회로부품)가 배치되어 있으면 좋다. 즉, 제1회로부품으로서는,

(1)수신 저잡음 증폭기(21 또는 22),

(2)정합 회로(41)의 인덕터 또는 정합 회로(42)의 인덕터,

(3)스위치(53 또는 54),

(4)수신 필터(61R∼64R) 중 어느 하나, 또는 듀플렉서(61∼64) 중 어느 하나,

(5)다이플렉서(60), 및,

(6)스위치(55),

중 적어도 1개이면 좋다.

이것에 의하면, PA 제어 회로(13)와, 상기 (1)∼(6)의 회로부품이 동일한 주면에 배치된 구성을 갖는 고주파 모듈에 비해서, PA 제어 회로(13)와 상기 (1)∼(6) 중 적어도 1개가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 신호 경로(AR∼DR)의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있고, 또한 고주파 모듈(1A)로부터 출력되는 송신 신호의 신호 품질 열화를 억제할 수 있다.

본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 제1회로부품으로서, 특히 상기 (4)수신 필터(61R∼64R) 중 어느 하나, 또는 듀플렉서(61∼64) 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 이것은 수신 필터(61R∼64R) 및 듀플렉서(61∼64)는 디지털 제어 신호에 의해 통과 특성이 열화되기 쉬운 것에 기인한다.

또, 모듈 기판(91)은 복수의 유전체층이 적층된 다층구조를 갖고, 상기 복수의 유전체층 중 적어도 1개에는 그라운드 전극 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 모듈 기판(91)의 전자계 차폐 기능이 향상된다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 모듈 기판(91)의 주면(91b)측에 복수의 외부 접속 단자(150)가 배치되어 있다.

안테나 접속 단자(100)는 복수의 외부 접속 단자(150) 중 1개로 구성되어 있고, 주면(91b)에서 다이플렉서(60)와 이웃하는 위치에 형성되어 있다. 이 배치에 의해, 안테나 접속 단자(100)와 다이플렉서(60)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있으므로, 고주파 모듈(1A)을 전송하는 송수신 신호의 전송손실을 저감할 수 있다.

또한 송신 입력 단자(111 및 112)는 복수의 외부 접속 단자(150) 중 2개로 구성되어 있고, 모듈 기판(91)을 사이에 두고 송신 전력 증폭기(11 및 12)와 대향하는 위치에 형성되어 있다. 이 배치에 의해, 송신 입력 단자(111)와 송신 전력 증폭기(11)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있고, 송신 입력 단자(112)와 송신 전력 증폭기(12)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있으므로, 고주파 모듈(1A)을 전송하는 송신 신호의 전송손실을 저감할 수 있다.

또한 수신 출력 단자(121 및 122)는 복수의 외부 접속 단자(150) 중 2개로 구성되어 있고, 주면(91b)에서 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)와 이웃하는 위치에 형성되어 있다. 이 배치에 의해, 수신 출력 단자(121)와 수신 저잡음 증폭기(21)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있고, 수신 출력 단자(122)와 수신 저잡음 증폭기(22)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있으므로, 고주파 모듈(1A)을 전송하는 수신 신호의 전송손실을 저감할 수 있다.

또한 고주파 모듈(1A)은 고주파 모듈(1A)의 z축 부방향측에 배치되는 외부 기판과, 복수의 외부 접속 단자(150)를 경유해서 전기신호의 교환을 행한다. 또한 복수의 외부 접속 단자(150)의 몇개는 외부 기판의 그라운드 전위로 설정된다. 주면(91a 및 91b) 중, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 송신 전력 증폭기(11 및 12)가 배치되지 않고, 저배화가 용이한 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 및, 스위치(53, 54 및 55)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1A) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다. 또한 수신 회로의 수신 감도에 크게 영향을 주는 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)의 주위에 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)가 복수 배치되므로, 수신 회로의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.

외부 접속 단자(150)는 도 2a 및 2b에 나타내듯이, 수지부재(93)를 z축 방향으로 관통하는 주상(柱狀) 전극이어도 좋고, 또한 주면(91b) 상에 형성된 범프 전극이어도 좋다. 외부 접속 단자(150)가 범프 전극인 경우에는 주면(91b)측의 수지부재(93)는 없어도 좋다.

또한 도 2a의 (b)에 나타내듯이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, 주면(91b)에 배치된 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)와 PA 제어 회로(13) 사이에는 그라운드 전위로 설정된 외부 접속 단자(150g)가 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의하면, 주면(91b)에 PA 제어 회로(13) 및 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)가 배치된 경우이어도, PA 제어 회로(13)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)가 외부 접속 단자(150g)를 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)로부터 출력된 디지털 노이즈가 수신 경로(AR∼DR)에 유입하는 것을 보다 한층 억제할 수 있다. 따라서, 상기 디지털 노이즈가 수신 경로(AR∼DR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 PA 제어 회로(13)는 주면(91b)에 배치되고, 외부 접속 단자(150d)와 접속되어 있다. 외부 접속 단자(150d)는 z축 부방향측에 배치된 RFIC(3)와 접속되고, RFIC(3)로부터 출력된 디지털 제어 신호를 PA 제어 회로(13)에 전달한다. 이 때문에, 상기 디지털 제어 신호는 주면(91a)측에는 도달하지 않고, 상기 디지털 제어 신호에 기인한 디지털 노이즈를 주면(91b)측에만 고정시켜 두는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 디지털 제어 신호에 의한 디지털 노이즈의 고주파 모듈(1A)로의 유입을 억제할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12)는 주면(91a)에 배치되어 있다.

송신 전력 증폭기(11 및 12)는 고주파 모듈(1A)이 갖는 회로부품 중에서 발열량이 큰 부품이다. 고주파 모듈(1A)의 방열성을 향상시키기 위해서는 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 발열을, 작은 열저항을 갖는 방열 경로로 외부 기판에 방열하는 것이 중요하다. 가령, 송신 전력 증폭기(11 및 12)를 주면(91b)에 배치한 경우, 송신 전력 증폭기(11 및 12)에 접속되는 전극배선은 주면(91b) 상에 배치된다. 이 때문에, 방열 경로로서는 주면(91b) 상의 (xy 평면 방향을 따르는) 평면 배선 패턴만을 경유한 방열 경로를 포함하게 된다. 상기 평면 배선 패턴은 금속박막으로 형성되므로 열저항이 크다. 이 때문에, 송신 전력 증폭기(11 및 12)를 주면(91b) 상에 배치한 경우에는 방열성이 저하되어 버린다.

이것에 대해서 송신 전력 증폭기(11 및 12)를 주면(91a)에 배치한 경우, 주면(91a)과 주면(91b) 사이를 관통하는 관통 전극을 통해, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와 외부 접속 단자(150)를 접속할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 방열 경로로서 모듈 기판(91)내의 배선 중 열저항이 큰 xy 평면 방향을 따르는 평면 배선 패턴만을 경유한 방열 경로를 배제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로부터의 외부 기판으로의 방열성이 향상된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 고주파 모듈(1A)의 방열성을 향상시키는 상기 구성에 의하면, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와 z축 방향에 대향하는 주면(91b)의 영역에는 방열을 목적으로 하는 외부 접속 단자 등이 배치되므로 회로부품의 배치가 제약된다. 한편, 송신 전력 증폭기(11)와 스위치(51)를 연결하는 송신 경로에는 대전력의 송신 신호가 흐르므로, 상기 송신 경로는 가능한 한 짧게 하는 것이 바람직하다. 이 관점으로부터, 송신 전력 증폭기(11)와 스위치(51)는 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되는 것이 바람직하지만, 상기 제약에 의해, 스위치(51)를 송신 전력 증폭기(11)와 대향하도록 배치하는 것은 곤란하다. 따라서, 스위치(51)를 송신 전력 증폭기(11)가 배치되는 주면(91a)에 송신 전력 증폭기(11)와 이웃하도록 배치하는 것이 바람직하다.

또, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 및 스위치(53, 54 및 55)는 1개의 반도체 IC(10)에 내장되어 있어도 좋다. 이것에 의해 주면(91b)측의 z축 방향의 높이를 저감할 수 있고, 또 주면(91b)의 부품 실장 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1A)을 소형화할 수 있다. 또한, 반도체 IC(10)는 PA 제어 회로(13)를 포함해도 좋다.

또한 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 주면(91b)에 배치된 스위치(53 및 54)와, 주면(91a)에 배치된 송신 전력 증폭기(11 및 12)는 겹치지 않고, 또한, 주면(91a)에 배치된 스위치(51 및 52)와 주면(91b)에 배치된 스위치(53 및 54)는 겹치지 않는 것이 바람직하다.

이것에 의해 수신 경로에 접속된 스위치(53 및 54)와 송신 전력 증폭기(11 및 12)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치될 뿐만 아니라, 스위치(53 및 54)와 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 거리를 크게 확보할 수 있다. 또한 수신 경로에 접속된 스위치(53 및 54)와 송신 경로에 접속된 스위치(51 및 52)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치될 뿐만 아니라, 스위치(53 및 54)와 스위치(51 및 52)의 거리를 크게 확보할 수 있다. 이것에 의해 송신 회로와 수신 회로의 아이솔레이션이 보다 한층 향상되므로, 송신 신호, 고조파, 및 상호 변조 변형의 불요파가 수신 경로에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 나타내듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 주면(91a)에 배치된 정합 회로(41)의 인덕터와 주면(91b)에 배치된 스위치(53)는 겹치고, 주면(91a)에 배치된 정합 회로(42)의 인덕터와 주면(91b)에 배치된 스위치(54)는 겹쳐져 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 정합 회로(41)의 인덕터와 스위치(53)가 모듈 기판(91)을 통해 대향하고 있으므로, 정합 회로(41)의 인덕터와 스위치(53)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 또한 정합 회로(41)의 인덕터와 스위치(53)가 모듈 기판(91)을 통해 대향하고 있으므로, 정합 회로(41)의 인덕터와 스위치(53)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 수신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 나타내듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 주면(91a)에 배치된 듀플렉서(61)(또는 수신 필터(61R)) 및 듀플렉서(62)(또는 수신 필터(62R)) 중 적어도 한쪽과, 주면(91b)에 배치된 스위치(53)는 겹쳐져 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 듀플렉서(61 및 62) 중 적어도 한쪽과 스위치(53)가 모듈 기판(91)을 통해 대향하고 있으므로, 듀플렉서(61 및 62) 중 적어도 한쪽과 스위치(53)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 수신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다. 또한 주면(91a)에 배치된 듀플렉서(63)(또는 수신 필터(63R)) 및 듀플렉서(64)(또는 수신 필터(64R)) 중 적어도 한쪽과, 주면(91b)에 배치된 스위치(54)는 겹쳐져 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 듀플렉서(63 및 64) 중 적어도 한쪽과 스위치(54)가 모듈 기판(91)을 통해 대향하고 있으므로, 듀플렉서(63 및 64) 중 적어도 한쪽과 스위치(54)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 수신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 나타내듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 듀플렉서(61)(또는 송신 필터(61T)) 또는 듀플렉서(62)(또는 송신 필터(62T))의 순으로 주면(91a) 상에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 전기적인 접속 순서와 같은 순서로 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 듀플렉서(61 또는 62)가 주면(91a) 상에 배치되게 된다. 이것에 의해 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 듀플렉서(61 또는 62)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 송신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다. 또한 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 듀플렉서(63)(또는 송신 필터(63T)) 또는 듀플렉서(64)(또는 송신 필터(64T))의 순으로 주면(91a) 상에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 전기적인 접속 순서와 같은 순서로 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 듀플렉서(63 또는 64)가 주면(91a) 상에 배치되게 된다. 이것에 의해 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 듀플렉서(63 또는 64)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 송신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다.

[3. 변형예 1에 따른 고주파 모듈(1C)의 회로소자 배치 구성]

도 2c는 변형예 1에 따른 고주파 모듈(1C)의 평면 구성 개략도이다. 또, 도 2c의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 2c의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.

변형예 1에 따른 고주파 모듈(1C)은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.

본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)은 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 비교해서 스위치(55)의 배치 구성이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에 대해서, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.

도 2c에 나타내듯이, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12), 스위치(51 및 52), 듀플렉서(61∼64), 및 정합 회로(31, 32, 41 및 42)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 한편, PA 제어 회로(13), 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 스위치(53, 54 및 55), 및 다이플렉서(60)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다.

본 변형예에서는 PA 제어 회로(13)는 주면(91b)에 배치되어 있고, 정합 회로(31)의 인덕터 및 정합 회로(32)의 인덕터는 주면(91a)에 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31 및 32)의 인덕터가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)로부터 출력된 디지털 제어 신호가 정합 회로(31 및 32)의 인덕터를 통과하는 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 송신 신호의 ACLR의 악화를 억제할 수 있다.

또한 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 및 스위치(53∼55)를 1개의 반도체 IC로 형성하는 것이 가능해진다. 이 반도체 IC와 PA 제어 회로(13) 사이에 외부 접속 단자(150g)가 배치되므로, 수신 감도의 저하를 억제하면서 소형화를 촉진할 수 있다.

또, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A) 및 변형예 1에 따른 고주파 모듈(1C)에 있어서, 외부 접속 단자(150)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.

[4. 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 회로소자 배치 구성]

도 3a는 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 평면 구성 개략도이다. 또한 도 3b는 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는 도 3a의 IIIB-IIIB선에 있어서의 단면도이다. 또, 도 3a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 3a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.

실시예 2에 따른 고주파 모듈(1B)은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.

본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)은 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 비교해서 고주파 모듈(1B)을 구성하는 회로소자의 배치 구성만이 다르다. 이하, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에 대해서, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.

모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제1주면) 및 주면(91b)(제2주면)을 갖는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는 예를 들면 복수의 유전체층의 적층구조를 갖는 LTCC 기판, HTCC 기판, 부품 내장 기판, RDL을 갖는 기판, 또는 프린트 기판 등이 사용된다.

도 3a 및 도 3b에 나타내듯이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12), PA 제어 회로(13), 스위치(55), 듀플렉서(61∼64), 및 정합 회로(41 및 42)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 한편, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 스위치(51, 52, 53, 및 54), 정합 회로(31 및 32), 및 다이플렉서(60)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다. 또, 정합 회로(71∼74), 및, 커플러(80)는 도 3a 및 도 3b에는 도시되어 있지 않지만, 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b) 중 어디에 표면 실장되어 있어도 좋고, 또 모듈 기판(91)에 내장되어 있어도 좋다.

본 실시예에서는 PA 제어 회로(13)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 정합 회로(31)의 인덕터 및 정합 회로(32)의 인덕터는 주면(91b)에 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31 및 32)의 인덕터가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31 및 32)의 인덕터가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)로부터 출력된 디지털 제어 신호가 정합 회로(31 및 32)의 인덕터를 통과하는 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해 상기 송신 신호의 ACLR의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, 송신 신호의 품질 저하가 억제된 고주파 모듈(1B)을 제공하는 것이 가능해진다.

또, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에 있어서, 정합 회로(31 및 32)의 인덕터는 예를 들면 Si 기판의 내부 또는 표면에 집적 실장된 집적형 수동 소자(IPD:Integrated Passive Device)이어도 좋다. 이 구성에 의하면, 정합 회로(31 및 32)의 인덕터가, 저배화가 가능한 IPD로 구성되어 있으므로, 주면(91b)측을 저배화할 수 있다.

또한 도 3a 및 도 3b에는 도시하고 있지 않지만, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, PA 제어 회로(13)와 스위치(51)는 적어도 일부가 겹쳐져 있어도 좋다. 또는 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, PA 제어 회로(13)와 스위치(52)는 적어도 일부가 겹쳐져 있어도 좋다.

이것에 의하면, PA 제어 회로(13)와 스위치(51 또는 52)를 연결하는 제어 배선을 짧게 할 수 있으므로, PA 제어 회로(13)로부터 스위치(51 또는 52)에 출력된 디지털 제어 신호가 스위치(51 또는 52)를 통과하는 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 것을 보다 억제할 수 있다. 따라서, 상기 송신 신호의 ACLR의 악화를 보다 한층 억제할 수 있다.

본 실시예에서는 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 스위치(53 및 54), 및 다이플렉서(60)는 수신 경로(AR∼DR)에 접속된 제1회로부품이며, 주면(91b)에 배치되어 있다. 한편, PA 제어 회로(13)는 주면(91a)에 배치되어 있다. 즉, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 PA 제어 회로(13)가 배치되고, 주면(91b) 상에 수신 경로(AR∼DR)에 접속된 제1회로부품이 배치되어 있다. 즉, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)에 입출력되는 디지털 제어 신호의 고조파가 수신 경로(AR∼DR)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 고조파가 수신 경로(AR∼DR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 제1회로부품으로서, 특히 다이플렉서(60)인 것이 바람직하다. 이것은 다이플렉서(60)를 구성하는 칩형상의 인덕터가 디지털 제어 신호에 의해 영향을 받기 쉬운 것에 기인한다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 제1회로부품으로서, 특히 수신 저잡음 증폭기(21 또는 22)인 것이 바람직하다. 즉, PA 제어 회로(13)는 주면(91a)에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(21 또는 22)는 주면(91b)에 배치되어 있다.

이것은 수신 경로의 가장 후단에 위치하는 수신 저잡음 증폭기(21 또는 22)가 디지털 제어 신호에 의해 영향을 받으면 수신 감도의 열화가 커지는 것에 기인한다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 수신 저잡음 증폭기(21 또는 22)가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)에 입출력되는 디지털 제어 신호의 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 또는 22)를 경유해서 수신 경로(AR∼DR)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 고조파가 수신 경로(AR∼DR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 억제할 수 있다.

또, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)와 스위치(53 및 54)는 1개의 반도체 IC에 포함되어 있어도 좋다. 또한, 상기 반도체 IC는 스위치(51 및 52)를 포함해도 좋다. 이것에 의해 고주파 모듈(1B)을 보다 한층 소형화할 수 있다.

또한 도 3a에 나타내듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, PA 제어 회로(13)와 수신 경로(AR∼DR)에 접속된 제1회로부품은 겹치지 않는 것이 바람직하다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있을 뿐만 아니라, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품의 거리를 크게 확보할 수 있으므로, PA 제어 회로(13)와 제1회로부품이 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.

또, 모듈 기판(91)은 복수의 유전체층이 적층된 다층구조를 갖고, 상기 복수의 유전체층 중 적어도 1개에는 그라운드 전극 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 모듈 기판(91)의 전자계 차폐 기능이 더욱 향상된다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 모듈 기판(91)의 주면(91b)측에 복수의 외부 접속 단자(150)가 배치되어 있다. 고주파 모듈(1B)은 고주파 모듈(1B)의 z축 부방향측에 배치되는 외부 기판과, 복수의 외부 접속 단자(150)를 경유해서 전기신호의 교환을 행한다. 또한 복수의 외부 접속 단자(150)의 몇개는 외부 기판의 그라운드 전위로 설정된다. 주면(91a 및 91b) 중, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 송신 전력 증폭기(11 및 12)가 배치되지 않고, 저배화가 용이한 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 스위치(51∼54), 및 다이플렉서(60)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1B) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, PA 제어 회로(13)와, 수신 경로에 접속된 듀플렉서(61∼64) 및 정합 회로(41 및 42) 사이에 송신 전력 증폭기(11)가 배치되어 있다. 또, PA 제어 회로(13)와, 수신 경로에 접속된 듀플렉서(61∼64) 및 정합 회로(41 및 42) 사이에 배치되는 것은 송신 전력 증폭기(11)가 아니어도 좋고, 도전부품이면 좋다. 또, 도전부품이란 신호 인출 전극 등의 도전부재를 갖고 있는 전자부품이며, 예를 들면 칩 저항, 칩 콘덴서, 칩 인덕터, 필터, 스위치, 및, 증폭기 및 제어 회로 등의 능동소자 중 적어도 어느 하나이다.

이것에 의하면, 주면(91a)에 PA 제어 회로(13) 및 듀플렉서(61∼64) 및 정합 회로(41 및 42)가 배치된 경우이어도, PA 제어 회로(13)와 듀플렉서(61∼64) 및 정합 회로(41 및 42)가 도전부품을 사이에 두고 배치되어 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)에 입출력되는 디지털 제어 신호의 고조파가 수신 경로(AR∼DR)에 유입하는 것을 보다 한층 억제할 수 있다. 따라서, 상기 고조파가 수신 경로(AR∼DR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12)는 주면(91a)에 배치되어 있다.

이것에 의하면, 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 방열 경로로서 모듈 기판(91)내의 배선 중 열저항이 큰 xy 평면 방향을 따르는 평면 배선 패턴만을 경유한 방열 경로를 배제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로부터의 외부 기판으로의 방열성이 향상된 소형의 고주파 모듈(1B)을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 주면(91a)에 배치된 듀플렉서(61)(또는 수신 필터(61R)) 및 듀플렉서(62)(또는 수신 필터(62R)) 중 적어도 한쪽과, 주면(91b)에 배치된 스위치(53)는 겹쳐져 있는 것이 바람직하다(도 3a에는 도시생략). 이것에 의해 듀플렉서(61 및 62) 중 적어도 한쪽과 스위치(53)가 모듈 기판(91)을 통해 대향하고 있으므로, 듀플렉서(61 및 62) 중 적어도 한쪽과 스위치(53)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 수신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다. 또한 도 3a에 나타내듯이, 주면(91a)에 배치된 듀플렉서(63)(또는 수신 필터(63R)) 및 듀플렉서(64)(또는 수신 필터(64R)) 중 적어도 한쪽과, 주면(91b)에 배치된 스위치(54)는 겹쳐져 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 듀플렉서(63 및 64) 중 적어도 한쪽과 스위치(54)가 모듈 기판(91)을 통해 대향하고 있으므로, 듀플렉서(63 및 64) 중 적어도 한쪽과 스위치(54)를 연결하는 배선길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 수신 경로에 있어서의 전송손실을 저감할 수 있다.

또한 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1B)에 있어서, 외부 접속 단자(150)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.

[5. 효과 등]

이상, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 송신 전력 증폭기(11)와, 송신 전력 증폭기(11)를 제어하는 PA 제어 회로(13)와, 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속된 제1인덕터를 구비하고, PA 제어 회로(13)는 주면(91b)에 배치되어 있고, 제1인덕터는 주면(91a)에 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31)의 제1인덕터가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31)의 제1인덕터가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)로부터 출력된 디지털 제어 신호가 정합 회로(31)의 제1인덕터를 통과하는 송신 신호의 인접 채널에 불요 신호를 발생시키는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해 상기 송신 신호의 ACLR의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, 송신 신호의 품질 저하가 억제된 고주파 모듈(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 고주파 모듈(1A)은 외부 접속 단자(150)를 더 구비하고, 외부 접속 단자(150)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의해 주면(91b)에 배치된 PA 제어 회로(13)는 외부 기판측으로부터 외부 접속 단자(150d)를 통해 디지털 제어 신호를 받는다. 이 때문에, 상기 디지털 제어 신호는 주면(91a)측에는 도달하지 않고, 상기 디지털 제어 신호에 기인한 디지털 노이즈를 주면(91b)측에만 고정시켜 두는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 디지털 제어 신호에 의한 디지털 노이즈의 고주파 모듈(1)로의 유입을 억제할 수 있다.

또한 고주파 모듈(1A)은 수신 저잡음 증폭기(21)를 더 구비하고, 수신 저잡음 증폭기(21)는 주면(91b)에 배치되어 있고, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, PA 제어 회로(13)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에는 그라운드 전위로 설정된 외부 접속 단자(150g)가 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 수신 저잡음 증폭기(21)가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)에 입출력되는 디지털 제어 신호의 고조파가 수신 경로(AR∼BR)에 유입하는 것을 보다 한층 억제할 수 있다. 따라서, 상기 고조파가 수신 경로(AR∼BR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.

또한 고주파 모듈(1A)에 있어서, 송신 전력 증폭기(11)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의해 송신 전력 증폭기(11)의 방열 경로로서 모듈 기판(91)내의 배선 중 열저항이 큰 평면 배선 패턴만을 경유한 방열 경로를 배제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11)로부터의 외부 기판으로의 방열성이 향상된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 고주파 모듈(1B)은 외부 접속 단자(150)를 구비하고, 외부 접속 단자(150)는 주면(91b)에 배치되어 있고, PA 제어 회로(13)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 제1인덕터는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31)의 제1인덕터가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 정합 회로(31)의 제1인덕터가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해 상기 송신 신호의 ACLR의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, 송신 신호의 품질 저하가 억제된 고주파 모듈(1B)을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 고주파 모듈(1B)에 있어서, 제1인덕터는 집적형 수동 소자이어도 좋다.

이것에 의하면, 정합 회로(31)의 인덕터가, 저배화가 가능한 IPD로 구성되어 있으므로, 주면(91b)측을 저배화할 수 있다.

또한 고주파 모듈(1B)은 수신 저잡음 증폭기(21)를 구비하고, 수신 저잡음 증폭기(21)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의해 PA 제어 회로(13)와 수신 저잡음 증폭기(21)가 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, PA 제어 회로(13)에 입출력되는 디지털 제어 신호의 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21)를 경유해서 수신 경로(AR∼BR)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 고조파가 수신 경로(AR∼BR) 중 어느 하나에 유입하여 수신 감도를 저하시켜 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한 통신 장치(5)는 안테나(2)와, 안테나(2)로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, 안테나(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.

이것에 의해 송신 신호의 품질 저하가 억제된 통신 장치(5)를 제공하는 것이 가능해진다.

(그 밖의 실시형태 등)

이상, 본 발명의 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서, 실시형태 및 실시예를 들어서 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치는 상기 실시형태 및 실시예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 실시예에 있어서의 임의의 구성요소를 조합해서 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태 및 실시예에 대해서 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해내는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.

예를 들면 상기 실시형태 및 그 실시예에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에 다른 회로소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 좋다.

본 발명은 멀티밴드 대응의 프론트 엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.

Claims

서로 대향하는 제1주면 및 제2주면을 갖는 모듈 기판과,
송신 전력 증폭기와,
상기 송신 전력 증폭기를 제어하는 제어 회로와,
상기 송신 전력 증폭기의 출력 단자에 접속된 제1인덕터를 구비하고,
상기 제어 회로는 상기 제1주면에 배치되고,
상기 제1인덕터는 상기 제2주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
외부 접속 단자를 더 구비하고,
상기 외부 접속 단자는 상기 제1주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 2 항에 있어서,
수신 저잡음 증폭기를 더 구비하고,
상기 수신 저잡음 증폭기는 상기 제1주면에 배치되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우, 상기 제어 회로와 상기 수신 저잡음 증폭기 사이에는 그라운드 전위로 설정된 상기 외부 접속 단자가 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 송신 전력 증폭기는 상기 제2주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
외부 접속 단자를 더 구비하고,
상기 외부 접속 단자는 상기 제2주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 제1인덕터는 집적형 수동 소자인 고주파 모듈.
제 5 항에 있어서,
수신 저잡음 증폭기를 더 구비하고,
상기 수신 저잡음 증폭기는 상기 제2주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 송신 전력 증폭기는 상기 제1주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
안테나와,
상기 안테나로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
상기 안테나와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.