KR102414981B1 - 고주파 모듈 - Google Patents

고주파 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102414981B1
KR102414981B1 KR1020200040173A KR20200040173A KR102414981B1 KR 102414981 B1 KR102414981 B1 KR 102414981B1 KR 1020200040173 A KR1020200040173 A KR 1020200040173A KR 20200040173 A KR20200040173 A KR 20200040173A KR 102414981 B1 KR102414981 B1 KR 102414981B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
bump
high frequency
frequency module
directional coupler
Prior art date
Application number
KR1020200040173A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200037198A (ko
Inventor
마사시 하야카와
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20200037198A publication Critical patent/KR20200037198A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102414981B1 publication Critical patent/KR102414981B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/481—Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49822—Multilayer substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/693—Switching arrangements with several input- or output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Structure Of Receivers (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

[과제] 스위치 IC를 구비하는 고주파 모듈에 있어서, 스위치 IC의 공통 단자와 선택 단자 사이의 아이솔레이션을 향상시킨다.
[해결 수단] 고주파 모듈(1)은 기판(30)과, 기판(30) 상에 실장되고 공통 단자(220) 및 복수의 선택 단자(221 및 222)를 구비하는 스위치 IC(20)를 구비하고, 기판(30)은 기판(30)을 평면으로 볼 때에 있어서 공통 단자(220)와 복수의 선택 단자(221 및 222)의 사이에 배치된 접지되는 전극인 접지 전극(350 및 351)을 구비한다.

Description

고주파 모듈{RADIO-FREQUENCY MODULE}
본 발명은 고주파 신호의 경로를 스위칭하는 스위치 IC를 구비하는 고주파 모듈에 관한 것이다.
휴대전화 등으로 대표되는 무선 통신 단말의 프론트 엔드부에 있어서, 고주파 신호의 경로를 스위칭하는 스위치 IC가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
특허문헌 1에 개시된 무선 수신 장치에 있어서의 스위치 IC는 하나의 공통 단자와 복수의 선택 단자를 구비한다. 또한, 상기 스위치 IC의 공통 단자에 시험 신호 생성부가 접속되어 있다. 이것에 의해, 특허문헌 1에 개시된 무선 수신 장치에 있어서는 스위치 IC의 복수의 선택 단자 중 하나와 공통 단자를 접속함으로써, 시험 신호를 선택된 선택 단자에 송신할 수 있다.
일본 특허공개 2011-010185호 공보
특허문헌 1에 개시된 무선 수신 장치를 구비하는 무선 통신 단말에 있어서는 소형화의 요구가 엄격해지고 있다. 이 요구에 따라, 스위치 IC도 소형화되고 있다.
그러나, 고주파 신호의 경로를 스위칭하기 위해서 스위치 IC를 사용할 경우에는, 공통 단자에 접속되어 있지 않은 선택 단자와 공통 단자의 사이에서 신호가 누설된다고 하는 문제가 있다. 즉, 선택 단자와 공통 단자 사이의 아이솔레이션이 충분하지 않다고 하는 문제가 있다. 상기 문제는 스위치 IC의 소형화가 진행될수록 현저해진다.
그래서, 본 발명은 스위치 IC를 구비하는 고주파 모듈에 있어서, 스위치 IC의 공통 단자와 선택 단자 사이의 아이솔레이션을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일형태에 의한 고주파 모듈은 기판과, 상기 기판 상에 실장되고 공통 단자 및 복수의 선택 단자를 구비하는 스위치 IC를 구비하고, 상기 기판은 상기 기판을 평면으로 볼 때에 있어서 상기 공통 단자와 상기 복수의 선택 단자 사이에 배치된 접지되는 전극인 접지 전극을 구비한다.
이것에 의해, 스위치 IC의 공통 단자와 복수의 선택 단자의 사이를 전파하는 고주파의 적어도 일부를 차단할 수 있다. 즉, 스위치 IC의 공통 단자와 복수의 선택 단자 사이의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접지 전극의 적어도 일부는 상기 기판의 내부에 배치되어도 좋다.
이것에 의해, 접지 전극은 기판의 내부를 전파하는 고주파의 적어도 일부를 차단할 수 있다.
또한, 상기 접지 전극의 적어도 일부는 상기 기판의 두께 방향으로 연장되어도 좋다.
이것에 의해, 기판의 내부를 전파하는 고주파를 접지 전극에 의해 보다 확실하게 차단할 수 있다.
또한, 상기 접지 전극은 상기 기판의 두께 방향으로 연장되는 비어 전극(비아 전극)을 포함해도 좋다.
또한, 상기 접지 전극은 상기 기판을 평면으로 볼 때에 있어서 상기 복수의 선택 단자를 따라 일렬로 배열된 복수의 비어 전극을 포함해도 좋다.
이와 같이, 공통 단자와 선택 단자의 사이에 복수의 기둥상의 접지 전극을 일렬로 배열함으로써, 복수의 접지 전극이 고주파를 차단하는 면을 형성할 수 있다. 이 때문에, 공통 단자와 복수의 선택 단자의 사이를 전파하는 고주파를 보다 확실하게 차단할 수 있다.
또한, 상기 접지 전극은 상기 복수의 비어 전극 중 적어도 2개의 비어 전극을 접속하는 배선 패턴을 포함해도 좋다.
이와 같이, 접지 전극은 기판의 주면에 평행한 방향으로 연장되는 배선 패턴을 포함하는 전극이기 때문에, 기판의 두께 방향으로 연장되는 복수의 접지 전극 사이를 전파하는 고주파의 차단에 기여할 수 있다.
또한, 상기 기판은 복수의 층이 적층된 적층 기판이며, 상기 비어 전극은 상기 복수의 층 중 적어도 일부의 층을 관통하는 것이라도 좋다.
또한, 상기 접지 전극은 상기 기판의 상기 스위치 IC가 실장되는 주면에 있어서 외부로 노출되지 않아도 좋다.
이것에 의해, 기판의 스위치 IC가 실장되는 주면에 있어서 접지 전극과 스위치 IC의 공통 단자 및 복수의 선택 단자의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 각 접지 전극이 상기 주면에 있어서 외부로 노출되지 않기 때문에, 예를 들면 접지 전극의 직경을 스위치 IC의 공통 단자와 복수의 선택 단자 사이의 거리와 같은 정도 이상으로 할 수 있다. 즉, 접지 전극의 치수의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 방향성 결합기를 더 구비하고, 상기 복수의 선택 단자의 적어도 하나는 상기 방향성 결합기의 결합 포트에 접속되어도 좋다.
이와 같이, 각 선택 단자가 결합 포트에 접속되어 있을 경우, 각 선택 단자에 입력되는 고주파 신호는 방향성 결합기의 2개의 입출력 포트의 사이를 전파하는 고주파 신호보다 미약하다. 그러나, 본 발명의 일형태에 의한 고주파 모듈에 있어서는 스위치 IC의 공통 단자와 선택 단자 사이의 아이솔레이션이 향상되어 있기 때문에, 공통 단자로부터 높은 S/N비로 미약한 고주파 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 복수의 선택 단자 중 하나의 선택 단자는 상기 방향성 결합기의 한쪽의 결합 포트에 접속되고, 상기 복수의 선택 단자 중 다른 하나의 선택 단자는 상기 방향성 결합기의 다른쪽의 결합 포트에 접속되어도 좋다.
이와 같이, 양쪽 결합 포트가 함께 선택 단자에 접속될 경우, 결합 포트를 종단(終端)함으로써 결합 포트로부터의 고주파의 방사를 억제할 수 없다. 본 발명의 일형태에 의한 고주파 모듈에서는, 이와 같은 경우에도 공통 단자에 접속되어 있지 않은 결합 포트로부터 방사되는 고주파를 접지 전극에 의해 차단할 수 있다. 이 때문에, 스위치 IC의 공통 단자로부터 높은 S/N비로 방향성 결합기로부터의 미약한 고주파 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 접지 전극은 상기 기판을 평면으로 볼 때에 있어서 상기 공통 단자가 배치된 상기 기판의 코너부의 영역과, 상기 복수의 선택 단자 및 상기 방향성 결합기가 배치된 상기 기판의 영역을 구획해도 좋다.
이것에 의해, 기판 상의 공통 단자가 배치되는 영역의 주변에 방향성 결합기 이외의 고주파 기기가 배치될 경우에 있어서도, 상기 영역을 구획하는 접지 전극에 의해 상기 영역을 향하는 고주파가 차단되기 때문에 공통 단자가 배치되는 영역에 있어서의 고주파 노이즈가 억제된다. 이 때문에, 스위치 IC의 공통 단자로부터 출력되는 고주파 신호의 S/N비의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 공통 단자가 배치되는 영역이 기판의 코너부에 배치되어 있기 때문에, 공통 단자로부터 출력되는 신호의 기판 외부의 검출기 등으로의 입력을 용이화할 수 있다. 또한, 구획하기 위해서 필요로 하는 접지 전극의 수량을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 접지 전극을 배치하기 위해서 필요로 하는 영역도 저감할 수 있다.
본 발명에 의한 고주파 모듈에 의하면, 스위치 IC를 구비하는 고주파 모듈에 있어서 스위치 IC의 공통 단자와 선택 단자 사이의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
도 2는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 외관을 나타내는 상면도이다.
도 3은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시형태 2에 의한 고주파 모듈의 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
도 6은 실시형태 2에 의한 고주파 모듈의 사용형태의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 7은 실시형태 3에 의한 고주파 모듈의 회로 구성 및 사용형태의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 8은 실시형태 4에 의한 고주파 모듈의 구성의 개요를 나타내는 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 실시형태 및 그 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 이하의 실시형태에 있어서의 구성요소 중, 독립 청구항으로 기재되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 임의의 구성요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내어지는 구성요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다.
(실시형태 1)
[1-1. 전체 구성]
우선, 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 전체 구성에 대해서 도면을 사용하여 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 외관을 나타내는 상면도이다.
도 3은 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 3에서는, 도 2에 있어서의 III-III 단면이 나타내어진다.
도 4는 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 4에서는, 도 2에 있어서의 IV-IV 단면이 나타내어진다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 기판(30과, 기판(30) 상에 실장되고 공통 단자(220) 및 복수의 선택 단자(221 및 222)를 구비하는 스위치 IC(20)를 구비한다. 이하, 스위치 IC(20) 및 기판(30)에 대해서 상세하게 설명한다.
[1-1-1. 스위치 IC]
도 1에 나타내어지는 바와 같이, 스위치 IC(20)는 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 중 어느 하나의 선택 단자를 선택적으로 접속하는 스위치 회로이다. 스위치 IC는 예를 들면, FET(Field-Effect Transistor) 등의 트랜지스터에 의해 실현되는 공지의 스위치 회로이며, 스위치 IC(20)를 구동하기 위한 신호에 의거하여 선택된 선택 단자와 공통 단자를 접속한다.
본 실시형태에서는 스위치 IC(20)는 대략 직육면체상의 형상을 갖는 패키지화된 회로 부품이다. 스위치 IC(20)의 공통 단자(220) 및 선택 단자(221 및 222)는 스위치 IC(20)의 기판(30)에 대향하는 외면에 설치된다[공통 단자(220)에 대해서는 도 3을, 선택 단자(221 및 222)에 대해서는 도 4를 각각 참조].
선택 단자(221 및 222)는 도 2의 x축 방향으로 배열된다. 공통 단자(220)는 선택 단자(221 및 222)가 배열되는 방향(도 2의 x축 방향)과 교차하는 방향(즉, y축 방향)에 선택 단자(221 및 222)로부터 이간한 위치에 배치된다.
스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 또는 222) 사이의 거리(도 2에 있어서의 y축 방향의 거리)는 특별하게 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 상기 거리는 50㎛ 이상 150㎛ 이하 정도이다. 고주파 신호용의 스위치 소자에서는 상기 거리가 작을수록 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 아이솔레이션의 확보가 어려워진다. 그 때문에, 본 실시형태에 의한 스위치 IC(20)와 같이 상기 거리가 작은 경우에는 아이솔레이션을 확보하기 위한 대책이 필요해진다.
도 2~도 4에 나타내어지는 바와 같이, 스위치 IC(20)는 기판(30)의 z축 방향 정측의 주면(30a) 상에 실장된다. 본 실시형태에서는 공통 단자(220), 선택 단자(221 및 222)는 각각 땜납 범프를 구비하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 공통 단자(220) 및 선택 단자(221)의 땜납 범프가 기판(30)의 접속 단자(320 및 321)에 접속된다. 또한, 도시되지 않지만 선택 단자(222)의 땜납 범프도 마찬가지로 접속 단자(322)에 접속된다. 접속 단자(322)는 도 3에 나타내어지는 접속 단자(321)와 마찬가지의 구성을 갖는다.
또한, 스위치 IC(20)의 각 단자의 구성은 상기 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 단자는 스위치 IC(20)의 측면[기판(30)의 주면(30a)에 대략 수직인 외면]에 설치되어도 좋다.
[1-1-2. 기판]
기판(30)은 스위치 IC(20)가 실장되는 기판이다. 본 실시형태에서는 기판(30)은 도 3 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 복수의 층이 적층된 적층 기판이다. 본 실시형태에서는 기판(30)을 형성하는 복수의 층은 각각 10㎛ 이상 20㎛ 이하 정도의 두께를 갖는 유전체층이다. 기판(30)을 형성하는 복수의 유전체층의 적어도 일부에는 도전성 부재로 이루어지고 유전체층의 표면에 배치되는 배선 패턴, 및 도전성 부재로 이루어지고 유전체층을 관통하는 비어 전극(비아 전극)이 설치되어 있다. 이들 배선 및 비어 전극에 의해, 각 단자 사이가 전기적으로 접속된다.
도 2에 나타내어지는 바와 같이, 기판(30)의 스위치 IC(20)가 실장되는 측의 주면(30a)에는 스위치 IC(20)의 공통 단자(220), 선택 단자(221 및 222)에 대응하는 위치에 접속 단자(320, 321 및 322)가 설치되어 있다. 접속 단자(320, 321 및 322)는 각각 기판(30) 내부의 배선 패턴(330, 331 및 332)을 통해서 접속 단자(340, 341 및 342)에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는 접속 단자(320~322 및 340~342)는 각각 비어 전극으로 이루어진다.
접속 단자(340~342)의 배치 및 형상은 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 접속 단자(340)는 주면(30b)에 있어서 외부로 노출되는 비어 전극으로 이루어진다. 한편, 접속 단자(341)는 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 기판(30)의 스위치 IC(20)가 실장되는 주면(30a)에 있어서 외부로 노출되는 비어 전극으로 이루어진다. 또한, 도시되지 않지만 접속 단자(342)도 접속 단자(341)와 마찬가지로, 주면(30a)에 있어서 외부로 노출되는 비어 전극으로 이루어진다.
접속 단자(340~342)는 각각 스위치 IC(20)의 입출력 포트로서 사용된다. 예를 들면, 각 접속 단자에는 고주파 회로를 구성하는 각 소자에 접속된 배선, 단자 등이 접속된다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이 기판(30)은 기판(30)을 평면으로 볼 때에 있어서 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이에 배치된 접지되는 전극인 접지 전극(350 및 351)을 구비한다. 이것에 의해, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이를 전파하는 고주파의 적어도 일부를 차단하는 것이 가능하다. 즉, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
고주파 모듈(1)과 같이 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)에 접속된 접속 단자(340)가 주면(30b)에 배치될 경우에는, 공통 단자(220)에 접속되는 접속 단자(340) 등의 도전성 부재가 기판의 주면(30a)으로부터 주면(30b)까지 부설되게 된다. 이 경우, 공통 단자(220)로부터 접속 단자(340)까지의 도전성 부재가 기판(30) 내부를 전파하는 고주파 신호를 수신하기 쉽다. 그 때문에, 접속 단자(340)가 주면(30b)에 배치되는 경우에는 기판(30)에 접지 전극(350 및 351)을 설치하는 것에 의한, 기판(30) 내를 전파하는 고주파의 차단에 의한 아이솔레이션 향상 효과가 보다 한층 현저해진다.
본 실시형태에서는 복수의 접지 전극(350 및 351)의 적어도 일부는 기판(30)의 내부에 배치된다. 이것에 의해, 접지 전극(350 및 351)은 기판(30)의 내부를 전파하는 고주파의 적어도 일부를 차단할 수 있다.
또한, 복수의 접지 전극(350)의 각각은 적층 기판의 복수의 층 중, 적어도 일부의 층을 관통하는 비어 전극(접지 비아)이다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 복수의 접지 전극(350)의 적어도 일부는 기판(30)의 내부에 있어서 기판(30)의 두께 방향(도 3 및 도 4의 z축 방향)으로 설치된다. 즉, 기판(30)을 형성하는 유전체층의 표면을 따라 설치되는 배선 패턴과 달리, 유전체층을 관통하는 방향으로 접지 전극(350)이 설치된다. 이와 같이, 접지 전극(350)이 기판(30)의 두께 방향으로 연장됨으로써 기판(30)의 내부를 전파하는 고주파를 접지 전극(350)에 의해 보다 확실하게 차단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 기판(30)은 복수의 선택 단자(221 및 222)를 따라 일렬로 배열된 복수의 접지 전극(350)을 구비한다. 이와 같이, 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이에 복수의 기둥상의 접지 전극(350)을 일렬로 배열함으로써, 복수의 접지 전극(350)이 고주파를 차단하는 면을 형성할 수 있다. 이 때문에, 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이를 전파하는 고주파를 보다 확실하게 차단할 수 있다. 또한, 여기에서 복수의 접지 전극(350)은 기판(30)을 평면으로 볼 때에 있어서 직선상으로 일렬로 배열되는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수의 접지 전극(350)은 기판(30)을 평면으로 볼 때에 있어서 곡선상으로 일렬로 배열되는 구성이라도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 접지 전극(350)은 복수의 유전체층의 각각에 비어 전극을 형성하고, 상기 복수의 유전체층을 적층함으로써 접지 전극(350)을 형성하고 있지만, 접지 전극(350)의 형성 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 접지 전극(350)은 기판(30)에 오목부 또는 관통 구멍을 형성한 후에, 상기 오목부에 도전성 부재를 삽입함으로써 형성되어도 좋다.
복수의 접지 전극(350)의 형상 및 치수는 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는 접지 전극(350)은 직경 100㎛ 정도의 원기둥상의 형상을 갖는다. 접지 전극(350)의 형상은, 예를 들면, 판상, 직육면체상 등이어도 좋다. 도 3을 참고하면, 접지 전극(350)의 직경은 상기 공통 단자(220)와 상기 복수의 선택 단자(221, 222) 사이의 거리보다 작을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 복수의 접지 전극(350)을 접속하는 배선 패턴으로 이루어지는 접지 전극(351)을 구비한다. 접지 전극(351)은 기판(30)의 주면(30a)에 평행인 방향으로 연장되는 전극이기 때문에, 기판(30)의 두께 방향으로 연장되는 복수의 접지 전극(350)의 사이를 전파하는 고주파의 차단에 기여할 수 있다.
복수의 접지 전극(350 및 351)의 개수는 특별히 한정되지 않지만, 짧은 간격으로 다수 설치하는 편이 고주파를 차단하는 효과는 향상된다. 예를 들면, 이웃하는 접지 전극(350)의 간격은 고주파 모듈(1)에 있어서 사용되는 고주파의 파장의 1/4 정도 이하로 하면, 복수의 접지 전극(350)에 있어서의 고주파 차단 효과를 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 접지 전극(350 및 351)은 기판(30)의 스위치 IC(20)가 실장되는 주면(30a)에 있어서 외부로 노출되지 않는다. 이것에 의해, 주면(30a)에 있어서 접지 전극(350 및 351)과 스위치 IC(20)의 공통 단자(220), 선택 단자(221 및 222) 등과의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 각 접지 전극이 주면(30a)에 있어서 외부로 노출되지 않기 때문에, 예를 들면 접지 전극(350)의 직경을 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 거리와 같은 정도 이상으로 할 수 있다. 즉, 접지 전극(350 및 351)의 치수의 자유도를 향상시킬 수 있다.
접지 전극(350)을 접지하는 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 접지 전극(350)은 기판(30)의 도 2~도 4의 z축 방향 부측의 주면(30b)에 있어서 외부로 노출되어 있고, 상기 노출부가 외부의 접지된 배선, 단자 등에 접속된다. 또한, 본 실시형태에서는 접지 전극(350)은 기판(30)을 형성하는 유전체층 상에 형성된 배선 패턴으로 이루어지는 접지 전극(351)에 의해 서로 접속되어 있다. 또한, 복수의 접지 전극(350)의 전체가 주면(30b)에 있어서 외부로 노출되지 않아도 좋다. 예를 들면, 복수의 접지 전극(350)의 일부가 주면(30b)에 있어서 외부로 노출되어 접지되어도 좋다. 이 경우, 외부로 노출되지 않은 접지 전극(350)은 접지된 접지 전극(350) 등과 배선 패턴에 의해 접속됨으로써 접지되어도 좋다.
기판(30)을 형성하는 재료는 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는 기판(30)의 각 유전체층은 세라믹스 등으로 형성된다. 세라믹스로서는 예를 들면, 비자성 페라이트 세라믹스나 알루미나를 주성분으로 하는 알루미나 세라믹스가 사용될 수 있다. 또한, 각 접지 전극, 각 접속 단자 및 배선 패턴을 형성하는 재료도 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는 예를 들면, 구리를 주성분으로 하는 금속 또는 합금이 사용된다.
[1-2. 정리]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 기판(30)과, 기판(30) 상에 실장되고 공통 단자(220) 및 선택 단자(221 및 222)를 구비하는 스위치 IC(20)를 구비한다. 기판(30)은 기판(30)을 평면으로 볼 때에 있어서 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이에 배치된 접지되는 전극인 접지 전극(350 및 351)을 구비한다.
이것에 의해, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이를 전파하는 고주파의 적어도 일부를 차단할 수 있다. 즉, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 접지 전극(350 및 351)의 적어도 일부는 기판(30)의 내부에 배치되어도 좋다.
이것에 의해, 접지 전극(350 및 351)은 기판(30)의 내부를 전파하는 고주파의 적어도 일부를 차단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 접지 전극(350)의 적어도 일부는 기판(30)의 두께 방향으로 연장되어도 좋다.
이것에 의해, 기판(30)의 내부를 전파하는 고주파를 접지 전극(350)에 의해 보다 확실하게 차단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 접지 전극(350)은 기판(30)의 두께 방향으로 연장되는 비어 전극을 포함해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 접지 전극(350)은 기판(30)을 평면으로 볼 때에 있어서 복수의 선택 단자(221 및 222)를 따라 일렬로 배열된 복수의 비어 전극을 포함해도 좋다.
이와 같이, 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222)의 사이에 복수의 기둥상의 접지 전극(350)을 일렬로 배열함으로써, 복수의 접지 전극(350)이 고주파를 차단하는 면을 형성할 수 있다. 이 때문에, 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이를 전파하는 고주파를 보다 확실하게 차단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 접지 전극(351)은 복수의 비어 전극 중 적어도 2개의 비어 전극을 접속하는 배선 패턴을 포함해도 좋다.
이와 같이, 접지 전극(351)은 기판(30)의 주면(30a)에 평행인 방향으로 연장되는 배선 패턴을 포함하는 전극이기 때문에, 기판(30)의 두께 방향으로 연장되는 복수의 접지 전극(350) 사이를 전파하는 고주파의 차단에 기여할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 기판(30)은 복수의 층이 적층된 적층 기판이며, 비어 전극은 기판(30)을 형성하는 복수의 층 중 적어도 일부 층을 관통해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 접지 전극(350 및 351)은 기판(30)의 스위치 IC(20)가 실장되는 주면(30a)에 있어서 외부로 노출되지 않아도 좋다.
이것에 의해, 주면(30a)에 있어서 접지 전극(350 및 351)과 스위치 IC(20)의 공통 단자(220), 선택 단자(221 및 222)의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 각 접지 전극이 주면(30a)에 있어서 외부로 노출되지 않기 때문에, 예를 들면 접지 전극(350)의 직경을 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 거리와 같은 정도 이상으로 할 수 있다. 즉, 접지 전극(350 및 351)의 치수의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 기판(30)은 공통 단자(220)에 접속된 접속 단자(340)를 구비하고, 접속 단자(340)는 기판(30)의 스위치 IC(20)가 실장되는 주면(30a)의 이면측의 주면(30b)에 배치되어도 좋다.
본 실시형태와 같이, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)에 접속된 접속 단자(340)가 주면(30b)에 배치될 경우에는, 공통 단자(220)에 접속되는 접속 단자(340) 등의 도전성 부재가 기판의 주면(30a)으로부터 주면(30b)까지 부설되게 된다. 이 경우, 공통 단자(220)로부터 접속 단자(340)까지의 도전성 부재가 기판(30) 내부를 전파하는 고주파 신호를 수신하기 쉽다. 그 때문에, 접속 단자(340)가 주면(30b)에 배치될 경우에는, 기판(30)에 접지 전극(350 및 351)을 설치하는 것에 의한, 기판(30) 내를 전파하는 고주파의 차단에 의한 아이솔레이션 향상 효과가 한층 더 현저해진다.
(실시형태 2)
이어서, 실시형태 2에 의한 고주파 모듈에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 의한 고주파 모듈은 기판 상에 방향성 결합기를 더 구비한다. 이하, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈에 대해서, 실시형태 1에 의한 고주파 모듈과의 차이점을 중심으로 설명한다.
[2-1. 전체 구성]
우선, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈의 전체 구성에 대해서 도 5를 사용하여 설명한다.
도 5는 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)의 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)과 마찬가지로 기판(31) 및 스위치 IC(20)를 구비한다. 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)은 방향성 결합기(60) 및 스위치 IC(70)를 더 구비한다.
기판(31)은 스위치 IC(20)가 실장되는 주면에 방향성 결합기(60) 등을 실장하는 영역을 갖는 점에 있어서 실시형태 1에 의한 기판(30)과 상위하고, 그 밖의 점에 있어서 일치한다.
방향성 결합기(60)는 입출력 포트(661 및 662)의 사이를 전파하는 고주파 신호의 일부를 결합 포트(663 및 664)에 출력하는 결합기이다. 방향성 결합기(60)에 있어서는, 고주파 신호의 일부가 고주파 신호의 전파 방향에 따라 다른 결합 포트로 출력된다. 본 실시형태에서는 입출력 포트(661)로부터 입출력 포트(662)로 전파되는 고주파 신호의 일부가 결합 포트(663)에 출력된다. 한편, 입출력 포트(662)로부터 입출력 포트(661)로 전파되는 고주파 신호의 일부가 결합 포트(664)에 출력된다.
본 실시형태에서는 방향성 결합기(60)의 입출력 포트(661 및 662)는 각각 스위치 IC(70) 및 접속 단자(362)에 접속된다. 또한, 방향성 결합기(60)의 결합 포트(663 및 664)는 각각 스위치 IC(20)의 선택 단자(221 및 222)에 접속된다.
스위치 IC(70)는 공통 단자(710)와 복수의 선택 단자(711~713) 중 어느 하나의 선택 단자를 선택적으로 접속하는 스위치 회로이다. 공통 단자(710)는 방향성 결합기(60)의 입출력 포트(661)에 접속된다. 선택 단자(711~713)는 각각 기판(31)에 설치된 접속 단자(311~313)에 접속된다.
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)에 있어서도 실시형태 1에 의한 고주파 모듈과 마찬가지로, 기판(31)은 기판(31)을 평면으로 볼 때에 있어서 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 복수의 선택 단자(221 및 222)의 사이에 배치된 접지 전극(350 및 351)을 구비한다.
본 실시형태에 있어서는 상술한 바와 같이, 스위치 IC(20)의 선택 단자(221 및 222)에 각각 방향성 결합기(60)의 결합 포트(663 및 664)가 접속되어 있다. 이 때문에, 각 선택 단자에 입력되는 고주파 신호는 방향성 결합기(60)의 입출력 포트(661 및 662) 사이를 전파하는 고주파 신호보다 미약하다. 그러나, 본 실시형태에 의한 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 아이솔레이션이 향상되어 있기 때문에, 공통 단자(220)로부터 높은 S/N비로 방향성 결합기(60)로부터의 미약한 고주파 신호를 출력할 수 있다.
또한, 도 5에 나타내어지는 예에서는 스위치 IC(20)의 선택 단자(221 및 222)는 각각 방향성 결합기(60)의 결합 포트(663 및 664)에 접속되어 있지만, 선택 단자(221 및 222)의 적어도 한쪽이 접속되어 있으면 된다. 단, 예를 들면 선택 단자(221)만이 결합 포트(663)에 접속되어 있을 경우, 결합 포트(664)를 스위치 IC(20)의 밖에서 종단할 수 있기 때문에 결합 포트(664)로부터 스위치 IC(20)에 전파되는 고주파 노이즈는 무시할 수 있는 레벨이 된다. 한편, 결합 포트(663 및 664)가 각각 선택 단자(221 및 222)에 접속될 경우, 결합 포트(663 또는 664)를 종단함으로써 결합 포트(663 또는 664)로부터의 고주파 노이즈의 방사를 억제할 수 없다. 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)에서는 이와 같은 경우에도, 공통 단자(220)에 접속되어 있지 않은 결합 포트로부터 방사되는 고주파를 접지 전극(350 및 351)에 의해 차단할 수 있다. 그 때문에, 고주파 모듈(2)에 있어서의 접지 전극(350 및 351)에 의한 고주파 차단 효과는 선택 단자(221 및 222)가 각각 결합 포트(663 및 664)에 접속되어 있는 경우에 있어서 보다 현저해진다.
또한, 스위치 IC(70)에 있어서도 공통 단자(710)와 선택 단자(711~713) 사이의 아이솔레이션을 향상시키기 위해서, 기판(31)이 기판(31)을 평면으로 볼 때에 있어서 공통 단자(710)와 선택 단자(711~713)의 사이에 접지 전극을 구비해도 좋다.
[2-2. 사용형태]
여기에서, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)의 사용형태의 일례에 대해서 도 6을 사용해서 설명한다.
도 6은 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)의 사용형태의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(2)은 예를 들면, 송신파 생성기(82), 안테나(80) 및 검출기(84) 등이 접속된 상태에서 사용된다.
안테나(80)는 고주파 신호를 전자파로서 공간에 방사하는 기기이다. 또한, 안테나(80)는 공간을 전파하는 전자파를 수신하는 기기이기도 하다. 본 사용형태에서는 안테나(80)는 방향성 결합기(60)의 입출력 포트(662)에 접속된 접속 단자(362)에 접속된다.
송신파 생성기(82)는 안테나(80)를 통해서 송신하기 위한 고주파 신호를 생성하는 기기이다. 송신파 생성기(82)의 출력 단자는 스위치 IC(70)의 선택 단자(712)에 접속된 접속 단자(312)에 접속된다.
검출기(84)는 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)로부터 출력되는 고주파 신호를 검출하기 위한 기기이다.
도 6에 나타내어지는 사용형태에서는 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)가 선택 단자(221)에 접속될 경우에는, 공통 단자(220)에는 방향성 결합기(60)의 결합 포트(663)로부터 출력되는 고주파 신호가 입력된다. 즉, 공통 단자(220)에는 송신파 생성기(82)로부터 방향성 결합기(60)에 입력되는 고주파 신호[즉, 안테나(80)에입력되는 고주파 신호]의 일부가 결합 포트(663)로부터 선택 단자(221)를 통해서 입력된다.
한편, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)가 선택 단자(222)에 접속될 경우에는, 공통 단자(220)에는 방향성 결합기(60)의 결합 포트(664)로부터 출력되는 고주파 신호가 입력된다. 즉, 공통 단자(220)에는 방향성 결합기(60)로부터 안테나(80)로 입력되고, 안테나(80)에서 반사된 고주파 신호의 일부가 결합 포트(664)로부터 선택 단자(222)를 통해서 입력된다.
이상과 같이, 본 사용형태에 있어서는 검출기(84)에 의해 안테나(80)에 입력되는 고주파 신호의 일부를 검출할 수 있다. 이것에 의해, 검출기(84)에 있어서 송신파 생성기(82)의 출력 신호 강도를 검출할 수 있다. 또한, 본 사용형태에 있어서는 검출기(84)에 의해 안테나(80)에 있어서 반사된 고주파 신호의 일부도 검출할 수 있다. 이것에 의해, 본 사용형태에 의하면 안테나(80)에 있어서의 정재파비도 검출할 수 있다.
또한, 본 사용형태에 있어서는 안테나(80)에 의해 반사된 고주파 신호가 미약해질 수 있지만, 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 아이소레이션이 향상되어 있기 때문에 높은 S/N비로 신호를 검출할 수 있다.
[2-3. 정리]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(2)은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서 방향성 결합기(60)를 더 구비하고, 선택 단자(221 및 222)의 적어도 하나는 방향성 결합기(60)의 결합 포트에 접속된다.
이와 같이, 선택 단자의 적어도 한쪽이 결합 포트(663 및 664)에 접속되어 있는 경우, 각 선택 단자에 입력되는 고주파 신호는 방향성 결합기(60)의 입출력 포트(661 및 662)의 사이를 전파하는 고주파 신호보다 미약하다. 그러나, 본 실시형태에 의한 스위치 IC(20)의 공통 단자(220)와 선택 단자(221 및 222) 사이의 아이소레이션이 향상되어 있기 때문에, 공통 단자(220)에 있어서 높은 S/N비로 방향성 결합기(60)로부터의 미약한 고주파 신호를 수신할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(2)에 있어서 스위치 IC(20)의 선택 단자(221)는 방향성 결합기(60)의 한쪽의 결합 포트(663)에 접속되고, 다른 선택 단자(222)는 방향성 결합기(60)의 다른쪽의 결합 포트(664)에 접속되어도 좋다.
이와 같이, 결합 포트(663 및 664)가 종단되지 않고 각각 선택 단자(221 및 222)에 접속되는 경우에도, 고주파 모듈(2)에서는 높은 S/N비로 방향성 결합기(60)로부터의 미약한 고주파 신호를 수신할 수 있다.
(실시형태 3)
이어서, 실시형태 3에 의한 고주파 모듈에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는 실시형태 2에 의한 고주파 모듈(2)에 추가해서, 방향성 결합기가 더 추가되고, 각 스위치 IC의 선택 단자가 증가된 예를 나타낸다. 이하, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈의 구성, 및 사용형태의 일례에 대해서 도 7을 사용하여 설명한다.
도 7은 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(3)의 회로 구성 및 사용형태의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 7에 나타내어지는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(3)은 실시형태 2에 의한 고주파 모듈(2)과 마찬가지로 기판(32), 스위치 IC(21, 71), 및 방향성 결합기(60)를 구비한다. 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(3)은 방향성 결합기(61)를 더 구비한다.
또한, 스위치 IC(21)는 선택 단자의 개수에 있어서 스위치 IC(20)와 상위하다. 스위치 IC(21)는 선택 단자(221 및 222)에 추가해서, 선택 단자(223 및 224)를 구비한다.
스위치 IC(71)는 2개의 공통 단자(710 및 770)와 6개의 선택 단자(711~713 및 771~773)를 구비한다. 공통 단자(710) 및 공통 단자(770)는 각각 선택 단자(711~713 및 771~773) 중 어느 하나와 접속된다.
방향성 결합기(61)는 방향성 결합기(60)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 본 실시형태에서는 방향성 결합기(61)의 입출력 포트(665 및 666)는 각각 스위치 IC(71)의 공통 단자(770) 및 접속 단자(366)에 접속된다. 또한, 방향성 결합기(61)의 결합 포트(667 및 668)는 각각 스위치 IC(20)의 선택 단자(222 및 223)에 접속된다.
또한, 본 실시형태에서는 방향성 결합기(60)의 결합 포트(663 및 664)는 각각 스위치 IC(20)의 선택 단자(221 및 224)에 접속된다.
기판(32)은 스위치 IC(21)가 실장되는 주면에 방향성 결합기(61) 등을 실장하는 영역을 갖는 점에 있어서 실시형태 2에 의한 기판(31)과 상위하다. 또한, 기판(32)은 스위치 IC(21)의 구성에 따라 접지 전극(350 및 351)의 개수가 증가되어 있는 점에 있어서도 기판(31)과 상위하다.
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(3)에 있어서도, 실시형태 2에 의한 고주파 모듈(2)과 마찬가지의 효과를 갖는다.
계속해서, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(3)의 사용형태의 일례에 대해서 도 7을 사용해서 설명한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(3)은 예를 들면, 송신파 생성기(82), 수신기(83), 안테나(80, 81) 및 검출기(84) 등이 접속된 상태에서 사용된다.
안테나(81)는 안테나(80)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 안테나(81)는 예를 들면, 안테나(80)와 다른 공진 주파수를 갖고 있어도 좋다. 본 사용형태에서는 안테나(81)는 방향성 결합기(61)의 입출력 포트(666)에 접속된 접속 단자(366)에 접속된다.
수신기(83)는 안테나(81)에 의해 수신된 고주파 신호를 수신하는 기기이다. 본 사용형태에서는 수신기(83)에는 선택 단자(772)에 접속된 접속 단자(372)로부터 고주파 신호가 입력된다.
본 사용형태에 있어서도, 스위치 IC(21)의 각 선택 단자에는 미약한 고주파 신호가 입력된다. 이 때문에, 본 사용형태에 있어서도 고주파 모듈(3)은 고주파 모듈(2)과 마찬가지의 효과를 갖는다.
(실시형태 4)
이어서, 실시형태 4에 의한 고주파 모듈에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는 고주파 모듈에 있어서, 기판의 영역이 접지 전극에 의해 구획된다. 이하, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈에 대해서 도 8을 사용하여 설명한다.
도 8은 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(4)의 구성의 개요를 나타내는 회로도이다.
도 8에 나타내어지는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(4)은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)과 마찬가지로 기판(33)과, 스위치 IC(20)를 구비한다. 고주파 모듈(4)은 접지 전극(350 및 351)에 의해 기판(33)의 영역이 구획되어 있는 점에 있어서 고주파 모듈(1)과 상위하다. 또한, 여기에서 접지 전극(350 및 351)에 의해 기판(33) 상의 2개의 영역을 구획한다는 것은, 2개의 영역의 경계선 전체를 따라 접지 전극(350 및 351)의 적어도 한쪽이 배치되고, 한쪽의 영역으로부터 다른쪽의 영역에 전파되는 고주파 신호가 억제되는 상태인 것을 말한다.
본 실시형태의 고주파 모듈(4)에 있어서는 접지 전극(350 및 351)은 기판(33)을 평면으로 볼 때에 있어서 공통 단자(220)가 배치된 기판(33)의 코너부의 영역(38b)과, 선택 단자(221 및 222) 및 방향성 결합기(60)가 배치된 기판(33)의 영역(38a)을 구획한다.
이것에 의해, 영역(38a)의 스위치 IC(20)의 주변에 방향성 결합기(60) 이외의 고주파를 방사하는 고주파 기기가 배치될 경우에 있어서도, 영역(38a)과 영역(38b)을 구획하는 접지 전극(350 및 351)에 의해 고주파가 차단된다. 이 때문에, 영역(38b)에 있어서의 고주파 노이즈가 억제된다. 이것에 의해, 공통 단자(220)로부터 출력되는 고주파 신호의 S/N비의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 영역(38b)이 기판(33)의 코너부에 배치되어 있기 때문에, 공통 단자(220)로부터 출력되는 신호의 접속 단자(340)로부터 고주파 모듈(4)의 외부에 배치된 검출기 등으로의 입력을 용이화할 수 있다. 또한, 구획하기 위해서 필요로 하는 접지 전극(350 및 351)의 수량을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 접지 전극(350 및 351)을 배치하기 위해서 필요로 하는 영역도 저감할 수 있다. 또한, 여기에서 기판(33)의 코너부란, 기판(33)의 서로 교차하는 방향으로 연장되는 2개의 끝 가장자리에 접하는 영역을 말한다. 또한, 2개의 끝 가장자리란 직선상의 끝 가장자리에 한정되지 않고, 곡선상이라도 좋다.
또한, 영역(38b)에는 공통 단자(220) 이외에 고주파를 방사하는 소자 등을 배치하지 않는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 영역(38b)에 있어서의 고주파 노이즈를 억제할 수 있다.
(그 밖의 변형예 등)
이상, 본 발명의 실시형태에 의한 고주파 모듈에 대하여 실시형태를 들어서 설명했지만, 본 발명의 고주파 모듈은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 각 실시형태에 있어서의 임의의 구성요소를 조합시켜서 실현되는 별도의 실시형태나, 상기 각 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각할 수 있는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 본 개시의 고주파 모듈을 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 각 실시형태에서는 접지 전극으로써 비어 전극으로 이루어지는 접지 전극(350) 및 배선 패턴으로 이루어지는 접지 전극(351)을 사용했지만, 접지 전극의 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 비어 전극으로 이루어지는 접지 전극(350)만을 사용해도 좋고, 배선 패턴으로 이루어지는 접지 전극(351)만을 사용해도 좋다.
또한, 상기 실시형태 1에서는 공통 단자(220)에 접속된 접속 단자(340)가 기판(30)의 스위치 IC(20)가 실장되는 주면(30a)의 이면측의 주면(30b)에 노출되는 구성을 갖지만, 본 발명의 고주파 모듈은 상기 구성을 갖지 않아도 좋다. 예를 들면, 공통 단자(220) 이외의 선택 단자(221 및 222)의 각각에 접속된 접속 단자가 주면(30b)에 노출되어도 좋다. 또한, 공통 단자(220), 선택 단자(221 및 222)의 각각에 접속된 모든 접속 단자가 주면(30b)에 노출되어도 좋고, 상기 모든 접속 단자가 주면(30a)에 노출되어도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에 의한 고주파 모듈에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에 별도의 고주파 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 좋다.
본 발명은 예를 들면, 고주파 신호를 송신하는 안테나에 접속되는 고주파 모듈로써 휴대 전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 2, 3, 4 : 고주파 모듈 20, 21, 70, 71 : 스위치 IC
30, 31, 32, 33 : 기판 38a, 38b : 영역
60, 61 : 방향성 결합기 80, 81 : 안테나
82 : 송신파 생성기 83 : 수신기
84 : 검출기 220, 710, 770 : 공통 단자
221~224, 711~713, 771~773 : 선택 단자
311~313, 320~323, 340~342, 362, 372 : 접속 단자
330, 331, 332 : 배선 패턴 350, 351 : 접지 전극
661, 662, 665, 666 : 입출력 포트 663, 664, 667, 668 : 결합 포트

Claims (24)

  1. 제 1 주면과 상기 제 1 주면의 반대측의 제 2 주면 사이에서 서로 적층된 복수의 층을 포함하는 다층 기판; 및
    제 1 스위치와, 상기 다층 기판의 상기 제 1 주면에 연결된 복수의 범프를 포함하고, 상기 다층 기판 상에 실장된 회로 부품;을 포함하고,
    상기 복수의 범프는,
    상기 제 1 스위치의 공통 단자를 정의하는 제 1 범프; 및
    상기 제 1 스위치의 제 1 선택 단자를 정의하는 제 2 범프;를 포함하고, 상기 제 1 선택 단자와 상기 공통 단자는 상기 제 1 스위치를 통해 서로 연결 가능하며,
    상기 다층 기판은,
    상기 복수의 층의 적어도 하나를 관통하는 접지 비아; 및
    상기 제 1 주면과 제 2 주면으로 노출되지 않은 상태로, 상기 제 1 주면과 나란한 방향으로 연장되고, 상기 다층 기판의 내부에 배치된 접지 패턴;을 더 포함하고,
    상기 접지 패턴의 적어도 부분은 상기 다층 기판의 평면 시에서 상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프 사이에 배치되는, 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지 비아는 상기 다층 기판의 평면 시에서 상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프 사이에 배치되는, 고주파 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 범프는 상기 제 1 스위치의 제 2 선택 단자를 정의하는 제 3 범프를 포함하고, 상기 제 1 스위치의 상기 제 2 선택 단자와 상기 공통 단자는 상기 제 1 스위치를 통해 서로 연결가능하고,
    상기 접지 패턴의 적어도 부분은 상기 다층 기판의 평면 시에서 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이에 배치되는, 고주파 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회로 부품은, 상기 제 1 선택 단자로의 상기 공통 단자의 제 1 연결과 상기 제 2 선택 단자로의 상기 공통 단자의 제 2 연결을 전환하는, 고주파 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접지 비아는 상기 다층 기판의 평면 시에서 상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프 사이에 배치되는, 고주파 모듈.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 접지 비아는 상기 다층 기판의 평면 시에서 상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프 사이에 배치되는, 고주파 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회로 부품은 직육면체 형상을 갖는 패키지화된 회로 부품인, 고주파 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프는 상기 제 1 주면과 대향하는 상기 회로 부품의 외표면 상에 배치되는, 고주파 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프 사이의 거리는 50㎛ 내지 150㎛인, 고주파 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프는 솔더 범프인, 고주파 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 층은 10㎛ 내지 20㎛의 두께를 각각 갖는 절연 층을 포함하는, 고주파 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 접지 비아와 상기 접지 패턴은 금속 또는 구리를 포함한 합금을 포함하는, 고주파 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접지 비아는 100㎛의 지름을 갖고, 원기둥 형상을 갖는, 고주파 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 다층 기판은 상기 복수의 층의 적어도 하나를 관통하는 제 2 접지 비아를 포함하고,
    상기 접지 비아와 상기 제 2 접지 비아 사이의 거리는 상기 고주파 모듈에서 사용되는 고주파의 파장의 1/4 이하인, 고주파 모듈.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치에 연결된 방향성 결합기를 더 포함하는, 고주파 모듈.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기는 상기 제 1 주면 상에 배치되는, 고주파 모듈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기에 연결된 제 2 스위치를 더 포함하는, 고주파 모듈.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기는 제 1 입출력 포트, 제 2 입출력 포트, 제 1 결합 포트 및 제 2 결합 포트를 포함하고,
    상기 방향성 결합기는 상기 제 1 입출력 포트와 상기 제 2 입출력 포트 사이에서 전파하는 고주파신호의 부분을 상기 제 1 결합 포트와 상기 제 2 결합 포트로 출력하는, 고주파 모듈.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기는 제 1 입출력 포트, 제 2 입출력 포트, 제 1 결합 포트 및 제 2 결합 포트를 포함하고,
    상기 방향성 결합기는 상기 제 1 입출력 포트와 상기 제 2 입출력 포트 사이에서 전파하는 고주파신호의 부분을 상기 제 1 결합 포트와 상기 제 2 결합 포트로 출력하는, 고주파 모듈.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치에 연결된 방향성 결합기를 더 포함하는, 고주파 모듈.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기는 상기 제 1 주면 상에 배치되는, 고주파 모듈.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기에 연결된 제 2 스위치를 더 포함하는, 고주파 모듈.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 방향성 결합기는 제 1 입출력 포트, 제 2 입출력 포트, 제 1 결합 포트 및 제 2 결합 포트를 포함하고,
    상기 방향성 결합기는 상기 제 1 입출력 포트와 상기 제 2 입출력 포트 사이에서 전파하는 고주파신호의 부분을 상기 제 1 결합 포트와 상기 제 2 결합 포트로 출력하는, 고주파 모듈.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범프와 상기 제 2 범프 사이의 거리는 50㎛ 내지 150㎛인, 고주파 모듈.
KR1020200040173A 2015-08-10 2020-04-02 고주파 모듈 KR102414981B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015158474A JP6443263B2 (ja) 2015-08-10 2015-08-10 高周波モジュール
JPJP-P-2015-158474 2015-08-10
KR1020180065320A KR102099679B1 (ko) 2015-08-10 2018-06-07 고주파 모듈

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180065320A Division KR102099679B1 (ko) 2015-08-10 2018-06-07 고주파 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200037198A KR20200037198A (ko) 2020-04-08
KR102414981B1 true KR102414981B1 (ko) 2022-06-30

Family

ID=57994877

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160099349A KR102090002B1 (ko) 2015-08-10 2016-08-04 고주파 모듈
KR1020180065320A KR102099679B1 (ko) 2015-08-10 2018-06-07 고주파 모듈
KR1020200040173A KR102414981B1 (ko) 2015-08-10 2020-04-02 고주파 모듈

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160099349A KR102090002B1 (ko) 2015-08-10 2016-08-04 고주파 모듈
KR1020180065320A KR102099679B1 (ko) 2015-08-10 2018-06-07 고주파 모듈

Country Status (4)

Country Link
US (3) US10651884B2 (ko)
JP (1) JP6443263B2 (ko)
KR (3) KR102090002B1 (ko)
CN (2) CN113206360B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6451605B2 (ja) * 2015-11-18 2019-01-16 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
CN111684649B (zh) * 2018-02-05 2022-04-29 株式会社村田制作所 定向耦合器
CN109587933B (zh) * 2018-12-10 2021-10-08 深圳市江波龙电子股份有限公司 一种电路转接板以及测试装置
CN118451550A (zh) * 2021-12-24 2024-08-06 株式会社村田制作所 高频模块和通信装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244711A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Hitachi Metals Ltd 高周波スイッチモジュール及びこれを用いた通信装置
JP2011010185A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Hitachi Ltd 無線受信装置及びその試験方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58157234A (ja) * 1982-03-15 1983-09-19 Fujitsu Ltd アンテナ
JP2908225B2 (ja) * 1993-12-24 1999-06-21 日本電気株式会社 高周波チョーク回路
JP3630797B2 (ja) * 1995-10-09 2005-03-23 三洋電機株式会社 半導体装置
CA2211830C (en) * 1997-08-22 2002-08-13 Cindy Xing Qiu Miniature electromagnetic microwave switches and switch arrays
JP4026696B2 (ja) * 1998-02-27 2007-12-26 パイロットインキ株式会社 磁気表示装置
US6159385A (en) * 1998-05-08 2000-12-12 Rockwell Technologies, Llc Process for manufacture of micro electromechanical devices having high electrical isolation
JP3702189B2 (ja) * 2001-02-27 2005-10-05 三洋電機株式会社 化合物半導体スイッチ回路装置
JP4623850B2 (ja) * 2001-03-27 2011-02-02 京セラ株式会社 高周波半導体素子収納用パッケージおよびその実装構造
JP2003008470A (ja) 2001-06-21 2003-01-10 Kyocera Corp 高周波モジュール
US6975271B2 (en) 2003-02-26 2005-12-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna switch module, all-in-one communication module, communication apparatus and method for manufacturing antenna switch module
US7149496B2 (en) 2003-03-27 2006-12-12 Kyocera Corporation High-frequency module and radio communication apparatus
JP4120935B2 (ja) * 2003-08-08 2008-07-16 日立金属株式会社 高周波モジュール及びこれを用いた通信機
JP2005136948A (ja) * 2003-10-08 2005-05-26 Renesas Technology Corp アンテナスイッチ回路
US20050221767A1 (en) 2004-04-05 2005-10-06 Satoshi Suga High frequency module and high frequency circuit for mobile communications device
JP2006186907A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Kyocera Corp 積層誘電体基板、高周波モジュール及び無線通信装置
JP5029946B2 (ja) 2007-04-24 2012-09-19 日立金属株式会社 スイッチモジュール
JP5144379B2 (ja) 2008-06-09 2013-02-13 太陽誘電株式会社 分波器
JPWO2009157357A1 (ja) 2008-06-25 2011-12-15 日立金属株式会社 高周波回路、高周波部品及び通信装置
JP4735773B2 (ja) * 2008-06-25 2011-07-27 株式会社村田製作所 高周波モジュール
CN101662885B (zh) * 2008-08-28 2011-09-14 中国科学院微电子研究所 对Ku波段微带型开关电路印制电路板进行背金的方法
WO2010106977A1 (ja) * 2009-03-16 2010-09-23 株式会社村田製作所 高周波スイッチモジュール
JP5152409B2 (ja) * 2009-06-11 2013-02-27 株式会社村田製作所 高周波スイッチモジュール
JP5189032B2 (ja) * 2009-06-16 2013-04-24 新光電気工業株式会社 半導体装置および多層配線基板
US9025583B2 (en) * 2009-07-09 2015-05-05 Mediatek Inc. System for the coexistence between a plurality of wireless communication module sharing single antenna
JP5071465B2 (ja) * 2009-11-11 2012-11-14 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP4992960B2 (ja) 2009-12-07 2012-08-08 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP5590135B2 (ja) * 2010-09-29 2014-09-17 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP5618003B2 (ja) 2011-06-21 2014-11-05 株式会社村田製作所 回路モジュール
WO2013002089A1 (ja) 2011-06-28 2013-01-03 株式会社村田製作所 高周波モジュール
CN103828249B (zh) 2011-09-26 2016-08-17 株式会社村田制作所 高频模块
CN104094527A (zh) * 2012-02-06 2014-10-08 株式会社村田制作所 高频模块
JP5609918B2 (ja) * 2012-05-09 2014-10-22 株式会社村田製作所 スイッチモジュール
JP6076068B2 (ja) * 2012-12-17 2017-02-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路装置
WO2014119046A1 (ja) 2013-02-01 2014-08-07 株式会社村田製作所 スイッチｉｃおよびそれを備える高周波モジュール
JP5751265B2 (ja) 2013-02-06 2015-07-22 株式会社村田製作所 高周波モジュール
US9503151B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-22 Qualcomm Incorporated Implicit switch for switching between receive and transmit modes of antennas
JP5677499B2 (ja) * 2013-04-11 2015-02-25 太陽誘電株式会社 高周波回路モジュール
US10050002B2 (en) * 2013-11-19 2018-08-14 Skyworks Solutions, Inc. Managing parasitic capacitance and voltage handling of stacked radio frequency devices
US10138542B2 (en) * 2014-04-11 2018-11-27 University Of Massachusetts Mechanically gated electrical switches by creasing of patterned metal/elastomer bilayer films

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244711A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Hitachi Metals Ltd 高周波スイッチモジュール及びこれを用いた通信装置
JP2011010185A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Hitachi Ltd 無線受信装置及びその試験方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102090002B1 (ko) 2020-03-17
US20220038131A1 (en) 2022-02-03
US20170047963A1 (en) 2017-02-16
KR102099679B1 (ko) 2020-04-10
CN106450594B (zh) 2021-05-11
KR20180070524A (ko) 2018-06-26
JP6443263B2 (ja) 2018-12-26
KR20170018776A (ko) 2017-02-20
US10651884B2 (en) 2020-05-12
US11770153B2 (en) 2023-09-26
CN106450594A (zh) 2017-02-22
US20200235773A1 (en) 2020-07-23
CN113206360A (zh) 2021-08-03
CN113206360B (zh) 2022-08-30
JP2017037970A (ja) 2017-02-16
KR20200037198A (ko) 2020-04-08
US11177850B2 (en) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102414981B1 (ko) 고주파 모듈
US11631933B2 (en) Antenna module and communication device
US7256661B2 (en) Multi-channel circulator/isolator apparatus and method
JP7476168B2 (ja) アンテナ素子モジュール
KR100880800B1 (ko) 고주파 모듈
KR101994799B1 (ko) 고주파 프론트 엔드 회로
KR101926408B1 (ko) 고주파 스위치 모듈
US9413413B2 (en) High-frequency module
US10383211B2 (en) Front-end circuit and high-frequency module
KR20160125307A (ko) 안테나 기판
US9240383B2 (en) High frequency switch module
US10382086B2 (en) High-frequency switch module
US11894593B2 (en) Filter device, and antenna module and communication device including the same
CN108966480B (zh) 高频系统、通信链路

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant