KR102417489B1 - 고주파 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11)와, 전력 증폭기(11)에 접속된 인덕터(12)와, 인덕터(12)를 통해서 전력 증폭기(11)에 접속되고, 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 외부 접속 단자인 전원 단자(131)와, 저잡음 증폭기(21)와, 저잡음 증폭기(21)의 입력에 접속된 정합 회로(72)와, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)을 구비하고, 인덕터(12)는 주면(91a 및 91b) 중 일방에 배치되고, 정합 회로(72)는 주면(91a 및 91b) 중 타방에 배치되어 있다.

Description

고주파 모듈 및 통신 장치{RADIO FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 고주파 모듈 및 통신 장치에 관한 것이다.
휴대전화 등의 이동체 통신 기기에서는, 특히 멀티밴드화의 진전에 따라 고주파 프런트엔드 회로를 구성하는 회로 소자의 배치 구성이 복잡화되어 있다.
특허문헌 1에는 전력 증폭기, 저잡음 증폭기 및 필터 등의 많은 전자 부품이 패키지화된 RF 모듈이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 2018-137522호 공보
상기 종래 기술에서는 모듈의 소형화를 위해 많은 부품이 집적된다. 그 때문에, 부품 사이 및 배선 사이의 아이솔레이션 특성이 저하되어, 고주파 모듈의 전기 특성(예를 들면, 잡음지수(NF), 게인 특성 등)이 열화된다.
그래서, 본 발명은 전기 특성을 개선할 수 있는 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 일 형태에 의한 고주파 모듈은 전력 증폭기와, 전력 증폭기에 접속된 인덕터와, 인덕터를 통해서 전력 증폭기에 접속되고, 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 외부 접속 단자와, 저잡음 증폭기와, 저잡음 증폭기의 입력에 접속된 정합 회로와, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판을 구비하고, 인덕터는 제 1 주면 및 제 2 주면 중 일방에 배치되고, 정합 회로는 제 1 주면 및 제 2 주면 중 타방에 배치되어 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 부품을 포함하는 고주파 모듈의 전기 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 회로 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 평면도이다.
도 3은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 4는 실시형태 2에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 5는 다른 실시형태에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또한 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태로 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다.
또한, 각 도면은 본 발명을 나타내기 위해서 적당하게 강조, 생략 또는 비율의 조정을 행한 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니고, 실제의 형상, 위치 관계 및 비율과는 다른 경우가 있다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고 있으며, 중복하는 설명은 생략 또는 간소화되는 경우가 있다.
이하의 각 도면에 있어서, x축 및 y축은 모듈 기판의 주면과 평행한 평면 상에서 서로 직교하는 축이다. 또한, z축은 모듈 기판의 주면에 수직한 축이며, 그 정방향은 상방향을 나타내고, 그 부방향은 하방향을 나타낸다.
본 발명의 회로 구성에 있어서, 「접속되는」이란 접속 단자 및/또는 배선 도체에 의해 직접 접속되는 경우뿐만 아니라, 다른 회로 소자를 통해서 전기적으로 접속되는 경우도 포함한다. 「A 및 B 사이에 접속되는」이란 A 및 B 사이에서 A 및 B의 양쪽에 접속되는 것을 의미한다.
본 발명의 부품 배치에 있어서, 「모듈 기판의 평면으로 보아」란 z축 정측으로부터 xy 평면에 물체를 정투영해서 보는 것을 의미한다. 「모듈 기판의 평면으로 볼 때에 있어서, A는 B에 겹친다」란 xy 평면에 정투영된 A의 영역의 적어도 일부가 xy 평면에 정투영된 B의 영역의 적어도 일부에 겹치는 것을 의미한다. 「부품이 기판에 배치된다」란 부품이 기판과 접촉한 상태에서 기판 상에 배치되는 것에 추가하여, 기판과 접촉하지 않고 기판의 상방에 배치되는 것(예를 들면, 부품이 기판 위에 배치된 다른 부품 위에 적층되는 것), 및 부품의 일부 또는 전부가 기판 내에 매립되어서 배치되는 것을 포함한다. 「부품이 기판의 주면에 배치된다」란 부품이 기판의 주면과 접촉한 상태에서 주면 위에 배치되는 것에 추가하여, 부품이 주면과 접촉하지 않고 주면의 상방에 배치되는 것, 및 부품의 일부가 주면측으로부터 기판 내에 매립되어서 배치되는 것을 포함한다. 「A가 B와 C 사이에 배치된다」란 B 내의 임의의 점과 C 내의 임의의 점을 연결하는 복수의 선분 중 적어도 1개가 A를 통과하는 것을 의미한다.
「평행」 및 「수직」 등의 요소 사이의 관계성을 나타내는 용어는 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 수% 정도의 오차도 포함하는 것을 의미한다.
(실시형태 1)
[1.1 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성도이다.
[1.1.1 통신 장치(5)의 회로 구성]
우선, 통신 장치(5)의 회로 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2)와, RFIC(3)와, BBIC(4)를 구비한다. 이하, 통신 장치(5)의 각 구성요소에 대해서 순서대로 설명한다.
고주파 모듈(1)은 안테나(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송한다. 고주파 모듈(1)의 회로 구성에 대해서는 후술한다.
안테나(2)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 외부로부터 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)에 출력한다.
RFIC(3)는 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로의 일례이다. 구체적으로는, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해서 입력된 고주파 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)에 출력한다. 또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치 및 저잡음 증폭기 등을 제어하는 제어부를 갖는다. 또한, RFIC(3)의 제어부로서의 기능의 일부또는 전부는 RFIC(3)의 외부에 실장되어도 좋고, 예를 들면 BBIC(4) 또는 고주파 모듈(1)에 실장되어도 좋다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)이 전송하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 이용하여 신호 처리하는 베이스밴드 신호 처리 회로이다. BBIC(4)에서 처리되는 신호로서는, 예를 들면 화상 표시를 위한 화상 신호, 및/또는 스피커를 통한 통화를 위해 음성 신호가 사용된다.
또한, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)에 있어서, 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성요소는 아니다.
[1.1.2 고주파 모듈(1)의 회로 구성]
이어서, 고주파 모듈(1)의 회로 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11)와, 인덕터(12)와, 커패시터(13)와, 저잡음 증폭기(21)와, 스위치(51∼54)와, 듀플렉서(61 및 62)와, 정합 회로(MN)(71 및 72)와, 안테나 접속 단자(100)와, 고주파 입력 단자(111 및 112)와, 고주파 출력 단자(121)와, 전원 단자(131)를 구비한다.
안테나 접속 단자(100)는 안테나(2)에 접속된다.
고주파 입력 단자(111 및 112)는 고주파 모듈(1)의 외부로부터 고주파 송신 신호를 받기 위한 단자이다. 고주파 입력 단자(111 및 112)가 외부로부터 받는 고주파 신호로서는, 예를 들면 서로 다른 통신 시스템의 고주파 신호, 및/또는 서로 다른 통신 밴드의 고주파 신호가 사용될 수 있다.
통신 시스템이란 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology)을 이용하여 구축되는 통신 시스템을 의미한다. 본 실시형태에서는, 통신 시스템으로서는 예를 들면, 5GNR(5th Generation New Radio) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템 및 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
통신 밴드란 통신 시스템을 위해 표준화 단체 등(예를 들면, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등)에 의해 미리 정의된 주파수 밴드를 의미한다.
또한, 고주파 입력 단자의 수는 2개에 한정되지 않는다. 예를 들면, 고주파 입력 단자의 수는 1개여도 좋고, 3개 이상이어도 좋다.
고주파 출력 단자(121)는 고주파 모듈(1)의 외부에 고주파 수신 신호를 제공하기 위한 단자이다. 또한, 고주파 모듈(1)은 복수의 고주파 출력 단자를 구비해도 좋다.
전원 단자(131)는 외부 접속 단자의 일례이며, 고주파 모듈(1)의 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 단자이다. 전원 단자(131)는 인덕터(12)를 통해서 전력 증폭기(11)에 접속되어 있다.
전력 증폭기(11)는 고주파 입력 단자(111 및 112)에서 받은 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기서는, 전력 증폭기(11)는 고주파 입력 단자(111 및/또는 112)로부터 스위치(54)를 통해서 입력된 통신 밴드(A 및/또는 B)의 고주파 신호를 증폭할 수 있다.
예를 들면, 전력 증폭기(11)는 다단 증폭기여도 좋다. 즉, 전력 증폭기(11)는 캐스케이드 접속된 복수의 증폭 소자를 가져도 좋다. 이 경우, 전력 증폭기(11)의 단수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 전력 증폭기(11)는 단일단 구성이어도 좋다. 또한, 전력 증폭기(11)는 고주파 신호를 차동 신호(즉, 상보 신호)로 변환해서 증폭해도 좋다. 이러한 전력 증폭기(11)는 차동 증폭기라고 불리는 경우가 있다. 이 경우, 전력 증폭기(11)의 출력은 차동 신호여도 좋다. 또한, 전력 증폭기(11)의 구성은, 이것들에 한정되지 않는다.
인덕터(12)는 전원 단자(131)와 전력 증폭기(11) 사이에 접속되어 있다. 인덕터(12)는 고주파 신호를 전송하는 고주파 신호 라인으로부터 전원 전압을 공급하기 위한 전원 라인으로 고주파 신호가 유출되는 것을 억제하고, 전원 라인으로부터 고주파 신호 라인으로 전원 노이즈가 유입되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 인덕터(12)는, 소위 초크 코일로서 기능한다.
커패시터(13)는 전원 단자(131) 및 인덕터(12)를 연결하는 경로와 그라운드 사이에 접속되어 있다. 환언하면, 커패시터(13)는 전원 단자(131) 및 인덕터(12) 사이의 노드와 그라운드 사이에 접속되어 있다. 커패시터(13)는 전원 전압의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 커패시터(13)는 인덕터(12)와 마찬가지로, 고주파 신호 라인으로부터 전원 라인으로 고주파 신호가 유출되는 것을 억제하고, 전원 라인으로부터 고주파 신호 라인으로 전원 노이즈가 유입되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 커패시터(13)는, 소위 바이패스 콘덴서 또는 디커플링 커패시터로서 기능한다.
저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속 단자(100)에서 받은 복수의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 여기서는, 저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속 단자(100)로부터 스위치(53) 및 듀플렉서(61 및 62)를 통해서 입력된 통신 밴드(A 및 B)의 고주파 신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(21)에서 증폭된 고주파 신호는 고주파 출력 단자(121)에 출력된다. 저잡음 증폭기(21)의 구성은 특별히 한정되지 않는다.
듀플렉서(61)는 통신 밴드(A)를 포함하는 통과 대역을 갖는다. 듀플렉서(61)는 통신 밴드(A)의 송신 신호와 수신 신호를 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplex) 방식으로 전송한다. 듀플렉서(61)는 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)를 갖는다.
송신 필터(61T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(61T)는 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드(A)의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(61R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드(A)의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
듀플렉서(62)는 통신 밴드(A)와 다른 통신 밴드(B)를 포함하는 통과 대역을 갖는다. 듀플렉서(62)는 통신 밴드(B)의 송신 신호와 수신 신호를 FDD 방식으로 전송한다. 듀플렉서(62)는 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)를 갖는다.
송신 필터(62T)는 스위치(51)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 송신 필터(62T)는 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 송신 신호 중, 통신 밴드(B)의 송신 대역의 신호를 통과시킨다.
수신 필터(62R)는 스위치(52)와 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된다. 수신 필터(62R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중, 통신 밴드(B)의 수신 대역의 신호를 통과시킨다.
또한, 통신 밴드(A 및 B)로서는, 예를 들면 LTE 밴드, 5GNR 밴드 및 WLAN 밴드 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
스위치(51)는 송신 필터(61T 및 62T)와 전력 증폭기(11) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(51)는 단자(511∼513)를 갖는다. 단자(511)는 전력 증폭기(11)의 출력에 접속되어 있다. 단자(512 및 513)는 송신 필터(61T 및 62T)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(51)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(512 및 513) 중 어느 하나를 단자(511)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(51)는 전력 증폭기(11) 및 송신 필터(61T)의 접속과, 전력 증폭기(11) 및 송신 필터(62T)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(51)는, 예를 들면 SPDT(Single-Pole Double-Throw)형의 스위치 회로로 구성되며, 밴드 셀렉트 스위치라고 불린다.
스위치(52)는 수신 필터(61R 및 62R)와 저잡음 증폭기(21) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(52)는 단자(521∼523)를 갖는다. 단자(521)는 저잡음 증폭기(21)의 입력에 접속되어 있다. 단자(522 및 523)는 수신 필터(61R 및 62R)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(52)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(522 및 523) 중 어느 하나를 단자(521)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(52)는 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(61R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(62R)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(52)는, 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성되며, LNA 인스위치라고 불린다.
스위치(53)는 안테나 접속 단자(100)와 듀플렉서(61 및 62) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(53)는 단자(531∼533)를 갖는다. 단자(531)는 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있다. 단자(532 및 533)는 듀플렉서(61 및 62)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(53)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(532 및 533) 중 적어도 1개를 단자(531)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(53)는 안테나(2)와 듀플렉서(61)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 안테나(2)와 듀플렉서(62)의 접속 및 비접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(53)는, 예를 들면 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되며, 안테나 스위치라고 불린다.
스위치(54)는 고주파 입력 단자(111 및 112)와 전력 증폭기(11) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(54)는 단자(541∼543)를 갖는다. 단자(541)는 전력 증폭기(11)의 입력에 접속되어 있다. 단자(542 및 543)는 고주파 입력 단자(111 및 112)에 각각 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(54)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거해서 단자(542 및 543) 중 어느 하나를 단자(541)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(54)는 고주파 입력 단자(111) 및 전력 증폭기(11)의 접속과 고주파 입력 단자(112) 및 전력 증폭기(11)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(54)는, 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성되며, 송신 입력 스위치라고 불린다.
정합 회로(71)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 정합 회로(71)는 전력 증폭기(11)의 출력과 스위치(51)의 단자(511) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(71)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)의 임피던스 정합을 취할 수 있다.
정합 회로(72)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 정합 회로(72)는 저잡음 증폭기(21)의 입력과 스위치(52)의 단자(521) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(72)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)의 임피던스 정합을 취할 수 있다.
또한, 도 1에 나타내어진 회로 소자 중 몇 개는 고주파 모듈(1)에 포함되지 않아도 좋다. 예를 들면, 고주파 모듈(1)은 적어도 전력 증폭기(11)와, 인덕터(12)와, 전원 단자(131)와, 저잡음 증폭기(21)와, 정합 회로(72)를 구비하면 좋고, 다른 회로 소자를 구비하지 않아도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)의 회로 구성에서는 송신 신호 및 수신 신호를 FDD 방식으로 통신가능하지만, 본 발명에 의한 고주파 모듈의 회로 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 의한 고주파 모듈은 송신 신호 및 수신 신호를 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 통신가능한 회로 구성을 가져도 좋고, FDD 방식 및 TDD 방식의 양쪽에서 통신가능한 회로 구성을 가져도 좋다.
[1.2 고주파 모듈(1)의 부품 배치]
이어서, 이상과 같이 구성된 고주파 모듈(1)의 부품 배치에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 2는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)의 평면도이다. 도 2에 있어서, (a)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 본 도면을 나타내고, (b)는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 도 2의 (a)에 있어서, 파선은 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치된 인덕터(12)를 나타낸다. 도 3은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)의 단면도이다. 도 3에 있어서의 고주파 모듈(1)의 단면은 도 2의 iii-iii선에 있어서의 단면이다. 또한, 도 2 및 도 3에서는 모듈 기판(91) 위 및 모듈 기판(91) 내의 배선 및 도체에 대해서는 일부만이 기재되어 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 고주파 모듈(1)은, 도 1에 나타내어진 회로를 구성하는 회로 부품에 추가하여, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(94 및 95)와, 실드 전극층(96)과, 복수의 포스트 전극(150)을 더 구비한다. 또한, 도 2에서는 수지 부재(94 및 95) 및 실드 전극층(96)의 기재가 생략되어 있다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a) 및 주면(91b)을 갖는다. 모듈 기판(91)으로서는, 예를 들면 복수의 유전체층의 적층 구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 고온 동시 소성 세라믹스(HTCC: High Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 부품 내장 기판, 재배선층 (RDL: Redistribution Layer)을 갖는 기판, 또는 프린트 기판 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 모듈 기판(91) 내에는 그라운드 전극 패턴(92)이 형성되어 있다.
주면(91a)은 제 1 주면의 일례이며, 상면 또는 표면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91a)에는 도 2의 (a) 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 전력 증폭기(11)와, 듀플렉서(61 및 62)와, 정합 회로(71 및 72)와, 수지 부재(94)가 배치되어 있다.
듀플렉서(61 및 62)의 각각은, 예를 들면 탄성 표면파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터 및 유전체 필터 중 어느 것이어도 좋고, 또한 이것들에는 한정되지 않는다.
정합 회로(71 및 72)는, 예를 들면 인덕터 및/또는 커패시터를 포함하고, 표면 실장 디바이스(SMD: Surface Mount Device)로 구성되어 있다. 또한, 정합 회로(71 및 72)는 모듈 기판(91) 내에 형성되어도 좋고, 집적형 수동 디바이스(IPD: Integrated Passive Device)로 구성되어도 좋다.
수지 부재(94)는 주면(91a) 위의 회로 부품을 덮고 있다. 수지 부재(94)는 주면(91a) 상의 부품의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.
주면(91b)은 제 2 주면의 일례이며, 하면 또는 이면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91b)에는 도 2의 (b) 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 인덕터(12)와, 커패시터(13)와, 저잡음 증폭기(21) 및 스위치(52 및 53)가 내장된 반도체 부품(20)과, 스위치(51 및 54)와, 수지 부재(95)와, 복수의 포스트 전극(150)이 배치되어 있다.
인덕터(12)는 전원 단자(131)를 구성하는 포스트 전극(150)의 근방에 배치되고, 배선(131L)을 통해서 전원 단자(131)와 접속되어 있다. 구체적으로는, 인덕터(12)와 전원 단자(131)를 구성하는 포스트 전극(150) 사이의 거리는 인덕터(12)와 다른 포스트 전극(150)의 각각 사이의 거리 이하이다. 또한, 인덕터(12)는 반도체 부품(20)보다, 전원 단자(131)를 구성하는 포스트 전극(150) 가까이에 배치되어 있다.
모듈 기판(91)의 평면으로 볼 때에 있어서, 인덕터(12)는 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이 전력 증폭기(11)와 겹쳐 있다. 또한, 인덕터(12)는 정합 회로(72)와는 겹치지 않고 있다.
인덕터(12)는 모듈 기판(91) 내에 형성된 비아 도체(93)를 통해서 전력 증폭기(11)와 접속되어 있다. 비아 도체(93)는 모듈 기판(91) 내에 형성된 비아에 충전된 도체이며, 재질 등은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 비아 도체(93)는 스루 비아에 충전된 도체로 구성되어도 좋고, 2개의 블라인드 비아 내에 충전된 도체와, 그것들을 모듈 기판(91) 내에서 접속하는 전극 패턴으로 구성되어도 좋다.
인덕터(12) 및 정합 회로(72) 사이에는 그라운드 전극 패턴(92)이 배치되어 있다. 그라운드 전극 패턴(92)은 전극 패턴의 일례이며, 그라운드 전위로 설정된다. 또한, 전극 패턴은 그라운드 전극 패턴(92)이 아니어도 좋고, 그라운드 전위로 설정되지 않아도 좋다.
반도체 부품(20)은 반도체 팁(다이라고도 불림)의 표면 및 내부에 형성된 전자 회로를 갖는 전자부품이며, 반도체 집적 회로라고도 불린다. 반도체 부품(20)은, 예를 들면 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되고, 구체적으로는 SOI(Silicon on Insulator) 프로세스에 의해 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 반도체 부품(20)을 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 부품(20)은 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 1개로 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 고품질의 반도체 부품(20)을 실현할 수 있다.
수지 부재(95)는 주면(91b) 위의 회로 부품을 덮고 있다. 수지 부재(95)는 주면(91b) 위의 부품의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.
복수의 포스트 전극(150)은 안테나 접속 단자(100), 고주파 입력 단자(111) 및 112), 고주파 출력 단자(121), 전원 단자(131) 및 그라운드 단자(141)를 포함하는 복수의 외부 접속 단자를 구성한다. 복수의 포스트 전극(150)의 각각은 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 주면(91b)으로부터 수직으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 포스트 전극(150)의 각각은 수지 부재(95)를 관통하고, 그 일단이 수지 부재(95)로부터 노출되어 있다. 수지 부재(95)로부터 노출된 복수의 포스트 전극(150)의 일단은 고주파 모듈(1)의 ｚ축 부방향에 배치된 마더 기판 위의 입출력 단자 및/또는 그라운드 전극 등에 접속된다.
그라운드 단자(141)를 구성하는 포스트 전극(150)은 인덕터(12) 및 반도체 부품(20) 사이에 배치되어 있다. 그라운드 단자(141)는 그라운드 전위로 설정된다. 그라운드 단자(141)를 구성하는 포스트 전극(150)은, 예를 들면 마더 기판 상의 그라운드 전극에 접속된다.
실드 전극층(96)은, 예를 들면 스퍼터법에 의해 형성된 금속 박막이며, 수지 부재(94)의 상표면 및 측표면과, 모듈 기판(91) 및 수지 부재(95)의 측표면을 덮도록 형성되어 있다. 실드 전극층(96)은 그라운드 전위로 설정되고, 외래 노이즈가 고주파 모듈(1)을 구성하는 회로 부품에 침입하는 것을 억제한다.
[1.3 효과 등]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11)와, 전력 증폭기(11)에 접속된 인덕터(12)와, 인덕터(12)를 통해서 전력 증폭기(11)에 접속되고, 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 외부 접속 단자인 전원 단자(131)와, 저잡음 증폭기(21)와, 저잡음 증폭기(21)의 입력에 접속된 정합 회로(72)와, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)을 구비하고, 인덕터(12)는 주면(91a 및 91b) 중 일방에 배치되고, 정합 회로(72)는 주면(91a 및 91b) 중 타방에 배치되어 있다.
이것에 의하면, 모듈 기판(91)의 양면에 부품을 배치할 수 있으므로, 모듈 기판(91)의 편면에만 부품이 배치되는 경우보다 고주파 모듈(1)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 고주파 모듈(1)의 소형화에 의해 부품 사이의 물리적 거리가 감소하는 경우에, 송신 경로에 접속되는 인덕터(12)와 수신 경로에 접속되는 정합 회로(72)를 서로 모듈 기판(91)의 반대면에 배치할 수 있다. 따라서, 인덕터(12)와 정합 회로(72)의 자계 결합을 억제할 수 있어, 고주파 모듈(1)의 전기 특성(특히 수신 성능)을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131)는 주면(91b)에 배치되고, 정합 회로(72)는 주면(91a)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12) 및 전원 단자(131)를 동일 주면에 배치할 수 있고, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)의 길이를 용이하게 단축할 수 있다. 따라서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)으로부터 방사되는 전원 노이즈가 다른 배선에 간섭하는 것을 억제할 수 있어, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 모듈 기판(91) 내에 전극 패턴을 더 구비해도 좋고, 전극 패턴은 인덕터(12) 및 정합 회로(72) 사이에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12) 및 정합 회로(72) 사이에 배치되는 전극 패턴에 의해, 인덕터(12)와 정합 회로(72)의 자계 결합이 보다 억제되어, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 전극 패턴은 그라운드 전위로 설정되는 그라운드 전극 패턴(92)이어도 좋다.
이것에 의하면, 그라운드 전극 패턴(92)에 의해 인덕터(12)와 정합 회로(72)의 자계 결합이 보다 억제되어, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 전력 증폭기(11)는 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(21)는 주면(91b)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)를 서로 모듈 기판(91)의 반대면에 배치할 수 있어, 송신 및 수신 사이의 아이솔레이션 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131)는 주면(91b)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12) 및 전원 단자(131)를 동일 주면에 배치할 수 있고, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)의 길이를 용이하게 단축할 수 있다. 따라서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)으로부터 방사되는 전원 노이즈가 다른 배선에 간섭하는 것을 억제할 수 있어, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 전력 증폭기(11)는 주면(91a)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11)를 인덕터(12) 및 전원 단자(131)와 반대의 주면(91a)에 배치할 수 있다. 따라서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)으로부터 방사되는 전원 노이즈가 전력 증폭기(11)에 간섭하는 것을 억제할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에서는 모듈 기판(91)의 평면으로 볼 때에 있어서, 전력 증폭기(11)는 인덕터(12)와 겹쳐 있다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11) 및 인덕터(12) 사이의 배선 길이를 단축할 수 있다. 따라서, 배선 로스 및 배선의 불균일에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 저잡음 증폭기(21)와 저잡음 증폭기(21) 및 안테나 접속 단자(100) 사이에 접속된 스위치(53) 중 적어도 일방을 내장하는 반도체 부품(20)을 더 구비해도 좋고, 반도체 부품(20)은 주면(91b)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 비교적 저배화가 용이한 반도체 부품(20)을 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치할 수 있고, 전원 단자(131) 등의 단축 및 고주파 모듈(1) 전체의 저배화를 도모할 수 있다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 그라운드 전위로 설정된 제 2 외부 접속 단자인 그라운드 단자(141)를 더 구비해도 좋고, 그라운드 단자(141)는 주면(91b)에 배치되고, 인덕터(12)와 반도체 부품(20) 사이에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 그라운드 단자(141)에 의해 인덕터(12)와 반도체 부품(20)의 자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 전원 노이즈가 반도체 부품(20)에 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서, 인덕터(12)는 반도체 부품(20)보다 전원 단자(131) 가까이에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)의 길이를 확실하게 단축할 수 있다. 따라서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)으로부터 방사되는 전원 노이즈가 다른 배선에 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 주면(91b)에 배치된 복수의 제 3 외부 접속 단자를 더 구비해도 좋고, 인덕터(12)와 전원 단자(131) 사이의 거리는 인덕터(12)와 복수의 제 3 외부 접속 단자의 각각 사이의 거리 이하여도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)의 길이를 확실하게 단축할 수 있다. 따라서, 인덕터(12) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)으로부터 방사되는 전원 노이즈가 다른 배선에 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 인덕터(12) 및 전원 단자(131)를 연결하는 경로와 그라운드 사이에 접속된 커패시터(13)를 더 구비해도 좋다.
이것에 의하면, 커패시터(13)에 의해 전원 전압의 변동을 억제할 수 있고, 고주파 신호 라인에의 전원 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, RFIC(3)와 안테나(2) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.
이것에 의하면, 통신 장치(5)에 있어서, 고주파 모듈(1)과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(실시형태 2)
이어서, 실시형태 2에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 인덕터가 모듈 기판 내에 배치되는 점이, 상기 실시형태 1과 주로 다르다. 이하에, 상기 실시형태 1과 다른 점을 중심으로, 본 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)의 회로 구성에 대해서는 인덕터(12) 대신에 인덕터(12A)를 구비하는 점을 제외하고, 상기 실시형태 1과 마찬가지이므로, 도시 및 설명을 생략한다.
[2.1 고주파 모듈(1A)의 부품 배치]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)의 부품 배치에 대해서, 도 4를 참조하면서 구체적으로 설명한다. 도 4는 실시형태 2에 의한 고주파 모듈(1A)의 단면도이다.
본 실시형태에서는, 인덕터(12A)는 모듈 기판(91) 내에 배치되어 있다. 도 4에서는, 인덕터(12A)는 모듈 기판(91) 내의 주면(91b)측에 배치되어 있다. 즉, 인덕터(12A)는 모듈 기판(91) 내이고 주면(91a)보다 주면(91b)에 가까운 위치에 배치되어 있다.
구체적으로는, 인덕터(12A)는 예를 들면, 모듈 기판(91) 내의 배선 패턴으로 형성되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 인덕터(12A)는 IPD로 구성되어도 좋고, 모듈 기판(91) 내의 캐비티에 매립되어도 좋다.
다른 부품 배치에 대해서는, 상기 실시형태 1과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
[2.2 효과 등]
이상과 같이, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)은 전력 증폭기(11)와, 전력 증폭기(11)에 접속된 인덕터(12A)와, 인덕터(12A)를 통해서 전력 증폭기(11)에 접속되고, 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 외부 접속 단자인 전원 단자(131)와, 저잡음 증폭기(21)와, 저잡음 증폭기(21)의 입력에 접속된 정합 회로(72)와, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)을 구비하고, 인덕터(12A)는 모듈 기판(91) 내에 배치되고, 정합 회로(72)는 주면(91a 및 91b) 중 일방에 배치되어 있다.
이것에 의하면, 모듈 기판(91)의 내부 및 양면에 부품을 배치할 수 있으므로, 모듈 기판(91)의 편면에만 부품이 배치되는 경우보다, 고주파 모듈(1A)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 고주파 모듈(1A)의 소형화에 의해 부품 사이의 물리적 거리가 감소하는 경우에, 송신 경로에 접속되는 인덕터(12A)를 모듈 기판(91) 내에 배치하고, 수신 경로에 접속되는 정합 회로(72)를 모듈 기판(91)의 주면(91a 또는 91b)에 배치할 수 있다. 따라서, 인덕터(12A)와 정합 회로(72)의 자계 결합을 억제할 수 있고, 고주파 모듈(1A)의 전기 특성(특히, 수신 성능)을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)에 있어서, 전원 단자(131)는 주면(91b)에 배치되고, 인덕터(12A)는 모듈 기판(91) 내의 주면(91b)측에 배치되고, 정합 회로(72)는 주면(91a)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12A)를 모듈 기판(91) 내의 주면(91b)측에 배치하여, 주면(91a)에 배치되는 정합 회로(72)와의 자계 결합을 보다 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 주면(91b)에 배치되는 전원 단자(131)와 인덕터(12A) 사이의 배선(131L)의 길이를 용이하게 단축할 수 있다. 따라서, 인덕터(12A) 및 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)으로부터 방사되는 전원 노이즈가 다른 배선에 간섭하는 것을 억제할 수 있어, 고주파 모듈(1A)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)은 모듈 기판(91) 내에 전극 패턴을 더 구비해도 좋고, 전극 패턴은 인덕터(12A) 및 정합 회로(72) 사이에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 인덕터(12A) 및 정합 회로(72) 사이에 배치되는 전극 패턴에 의해, 인덕터(12A)와 정합 회로(72)의 자계 결합이 보다 억제되어, 고주파 모듈(1A)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)에 있어서, 전극 패턴은 그라운드 전위로 설정되는 그라운드 전극 패턴(92)이어도 좋다.
이것에 의하면, 그라운드 전극 패턴(92)에 의해 인덕터(12A)와 정합 회로(72)의 자계 결합이 보다 억제되어, 고주파 모듈(1A)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)에 있어서, 전력 증폭기(11)는 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(21)는 주면(91b)에 배치되어도 좋다.
이것에 의하면, 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)를 서로 모듈 기판(91)의 반대면에 배치할 수 있고, 송신 및 수신 사이의 아이솔레이션 특성을 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, RFIC(3)와 안테나(2) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1A)을 구비한다.
이것에 의하면, 통신 장치(5)에 있어서, 고주파 모듈(1A)과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(다른 실시형태)
이상, 본 발명에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서, 실시형태를 들어서 설명했지만, 본 발명에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에 있어서의 임의의 구성요소를 조합시켜서 실현되는 별도의 실시형태, 상기 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 고안해 낸 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예, 및 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 각 실시형태에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에, 별도의 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어도 좋다. 예를 들면, 스위치(53)와 듀플렉서(61 및/또는 62) 사이에 정합 회로가 접속되어도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에 있어서의 부품 배치는 일례이며, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 주면(91a) 또는 모듈 기판(91) 내의 주면(91a)측에 인덕터(12또는 12A)가 배치되고, 주면(91b)에 정합 회로(72) 및 전원 단자(131)가 배치되어도 좋다. 이들 경우라도, 인덕터(12 또는 12A)와 정합 회로(72)의 자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 모듈 기판(91)의 평면으로 볼 때에 있어서, 인덕터(12 및 12A)는 전력 증폭기(11)와 겹쳐 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 인덕터(12 및/또는 12A)가 전력 증폭기(11)와 겹치지 않아도, 인덕터(12 및/또는 12A)와 전원 단자(131) 사이의 배선(131L)의 길이를 단축할 수 있어, 고주파 모듈(1 및/또는 1A)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
또한, 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)의 배치는 상기 각 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 주면(91a)에 저잡음 증폭기(21)가 배치되고, 주면(91b)에 전력 증폭기(11)가 배치되어도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 복수의 외부 접속 단자는 복수의 포스트 전극(150)으로 구성되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수의 외부접속 단자는 복수의 범프 전극으로 구성되어도 좋다. 도 5는 다른 실시형태에 의한 고주파 모듈(1B)의 단면도이다. 고주파 모듈(1B)은 복수의 포스트 전극(150) 대신에, 복수의 범프 전극(150B)을 구비한다. 이 경우, 고주파 모듈(1B)은 주면(91b) 상의 회로 부품을 덮는 수지 부재(95)를 구비하지 않아도 좋다.
본 발명은 프런트엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서, 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A, 1B : 고주파 모듈 2 : 안테나
3 : RFIC 4 : BBIC
5 : 통신 장치 11 : 전력 증폭기
12, 12A : 인덕터 13 : 커패시터
20 : 반도체 부품 21 : 저잡음 증폭기
51, 52, 53, 54 : 스위치 61, 62 : 듀플렉서
61R, 62R : 수신 필터 61T, 62T : 송신 필터
71, 72 : 정합 회로 91 : 모듈 기판
91a, 91b : 주면 92 : 그라운드 전극 패턴
93 : 비아 도체 94, 95 : 수지 부재
96 : 실드 전극층 100 : 안테나 접속 단자
111, 112 : 고주파 입력 단자 121 : 고주파 출력 단자
131 : 전원 단자 131L : 배선
141 : 그라운드 단자 150 : 포스트 전극
150B : 범프 전극
511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533, 541, 542, 543 : 단자

Claims (11)

  1. 전력 증폭기와,
    상기 전력 증폭기에 접속된 인덕터와,
    상기 인덕터를 통해서 상기 전력 증폭기에 접속되고, 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 외부 접속 단자와,
    저잡음 증폭기와,
    상기 저잡음 증폭기의 입력에 접속된 정합 회로와,
    서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판을 구비하고,
    상기 인덕터 및 상기 외부 접속 단자는 상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 정합 회로는 상기 제 1 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판 내에 전극 패턴을 더 구비하고,
    상기 전극 패턴은 상기 인덕터 및 상기 정합 회로 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극 패턴은 그라운드 전위로 설정되는 그라운드 전극 패턴인 고주파 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 저잡음 증폭기는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  6. 전력 증폭기와,
    상기 전력 증폭기에 접속된 인덕터와,
    상기 인덕터를 통해서 상기 전력 증폭기에 접속되고, 외부로부터 전원 전압을 받기 위한 외부 접속 단자와,
    저잡음 증폭기와,
    상기 저잡음 증폭기의 입력에 접속된 정합 회로와,
    서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판을 구비하고,
    상기 외부 접속 단자는 상기 제 2 주면에 배치되고,
    상기 인덕터는 상기 모듈 기판 내의 상기 제 2 주면측에 배치되고,
    상기 정합 회로는 상기 제 1 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 모듈 기판 내에 전극 패턴을 더 구비하고,
    상기 전극 패턴은 상기 인덕터 및 상기 정합 회로 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극 패턴은 그라운드 전위로 설정되는 그라운드 전극 패턴인 고주파 모듈.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 저잡음 증폭기는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  11. 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로와,
    상기 신호 처리 회로와 안테나 사이에서 고주파 신호를 전송하는 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항, 또는 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114041265A (zh) * 2019-06-26 2022-02-11 株式会社村田制作所 高频模块以及通信装置
JP2021170701A (ja) * 2020-04-14 2021-10-28 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
JP2021170702A (ja) * 2020-04-14 2021-10-28 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244815A1 (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100253435A1 (en) * 2004-03-18 2010-10-07 Ikuroh Ichitsubo Rf power amplifier circuit utilizing bondwires in impedance matching
US8903332B2 (en) * 2009-06-23 2014-12-02 Silicon Laboratories Inc. Circuit device and method of coupling to an antenna
JP2011040602A (ja) * 2009-08-12 2011-02-24 Renesas Electronics Corp 電子装置およびその製造方法
US8773204B2 (en) * 2012-02-14 2014-07-08 Qualcomm Incorporated Amplifier with reduced source degeneration inductance
JP6341461B2 (ja) * 2013-09-11 2018-06-13 株式会社村田製作所 電力増幅器
KR102677033B1 (ko) * 2014-05-13 2024-06-19 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 선형의 효율적인 광대역 전력 증폭기들에 관한 시스템들 및 방법들
JP2018137522A (ja) 2017-02-20 2018-08-30 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
WO2019215988A1 (ja) * 2018-05-10 2019-11-14 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP2021103713A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
JP2021170701A (ja) * 2020-04-14 2021-10-28 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244815A1 (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

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