KR102538385B1 - 고주파 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

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타카노리 우에지마
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(91a) 및 주면(91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91a)에 배치된 제 1 전자 부품(예를 들면, 전력 증폭기(11))과, 주면(91b)에 배치된 제 2 전자 부품(예를 들면, 저잡음 증폭기(21))과, 주면(91b)에 배치된 복수의 포스트 전극(150)과, 주면(91b)에 배치되고, 그라운드 전위로 설정된 도금 실드벽(82)을 구비하고, 복수의 포스트 전극(150)은 제 1 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 포스트 전극(151)과, 전원 신호를 입력하는 제 2 포스트 전극(152)을 포함하고, 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152) 중 일방은 도금 실드벽(82)으로 둘러싸여 있으며, 도금 실드벽(82)의 적어도 일부는 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152) 사이에 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 프런트 엔드 회로를 구성하는 회로 소자의 배치 구성이 복잡화되어 있다.
특허문헌 1에는 시스템부 및 전원 회로부의 일방 또는 쌍방의 실장 영역과 고주파 처리부의 실장 영역을 구획하도록 형성된 실드벽을 구비하는 통신 모듈이 개시되어 있다. 이것에 의해 시스템부 및 전원 회로부로부터 고주파 처리부로의 노이즈의 침입을 억제하여 통신 모듈의 소형화를 도모할 수 있다.
일본 특허공개 2015-111747호 공보
그러나 상기 종래 기술에서는 고주파 신호로의 노이즈의 유입을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있다.
그래서 본 발명은 고주파 신호로의 노이즈의 유입을 억제할 수 있는 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시형태에 의한 고주파 모듈은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 상기 제 1 주면에 배치된 제 1 전자 부품과, 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 전자 부품과, 상기 제 2 주면에 배치된 복수의 외부 접속 단자와, 상기 제 2 주면에 배치되고, 그라운드 전위로 설정된 제 1 금속벽을 구비하고, 상기 복수의 외부 접속 단자는 제 1 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 외부 접속 단자와, 전원 신호, 제어 신호, 및 제 2 고주파 신호 중 어느 것을 입력 또는 출력하는 제 2 외부 접속 단자를 포함하고, 상기 모듈 기판의 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 2 외부 접속 단자 중 일방은 상기 제 1 금속벽으로 둘러싸여 있으며, 상기 제 1 금속벽의 적어도 일부는 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 2 외부 접속 단자 사이에 배치되어 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 고주파 신호로의 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치의 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 평면도이다.
도 5는 실시형태 3에 의한 고주파 모듈의 평면도이다.
도 6은 실시형태 3에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
도 7은 실시형태 4에 의한 고주파 모듈의 평면도이다.
도 8은 실시형태 5에 의한 고주파 모듈의 평면도이다.
도 9는 실시형태 5에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치, 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다.
또한, 각 도면은 본 발명을 나타내기 위해서 적당히 강조, 생략 또는 비율의 조정을 행한 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니고, 실제의 형상, 위치 관계, 및 비율과는 상이한 경우가 있다. 각 도면에 있어서 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있으며, 중복되는 설명은 생략 또는 간소화되는 경우가 있다.
이하의 각 도면에 있어서 x축 및 y축은 모듈 기판의 주면과 평행인 평면 상에서 서로 직교하는 축이다. 또한, z축은 모듈 기판의 주면에 수직인 축이며, 그 ＋방향은 상방향을 나타내고, 그 －방향은 하방향을 나타낸다.
본 개시에 있어서 통신 시스템이란 표준화 단체(예를 들면, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 및 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등) 등에 의해 정의된 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology)을 사용해서 구축되는 통신 시스템을 의미한다. 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 이들에 한정되지 않는다.
또한, 통신 밴드란 통신 시스템을 위해서 표준화 단체 등에 의해 미리 정의된 주파수 밴드를 의미한다. 통신 밴드로서는, 예를 들면 5GNR 주파수 밴드, LTE 주파수 밴드, 및 WLAN 채널 등을 사용할 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.
(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.
또한, 이하의 회로 구성의 설명에 있어서 「접속된다」란 배선 도체, 단자, 커넥터, 스위치 또는 그들의 임의의 조합을 통해 전기적으로 접속되는 것뿐만 아니라 수동 소자 및/또는 능동 소자를 통해 전기적으로 접속되는 것도 포함한다. 또한, 「A와 B 사이에 접속된다」란 A 및 B를 잇는 경로 상에 배치되어 A 및 B 양쪽에 접속되는 것을 의미한다.
[1.1.1 통신 장치(5)의 회로 구성]
통신 장치(5)는 통신 시스템에서 사용되는 장치이며, 예를 들면 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터 등이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2)와, RFIC(3)와, BBIC(4)를 구비한다.
안테나(2)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 고주파 모듈(1)로부터 출력된 고주파 신호를 송신하고, 또한 외부로부터의 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)로 출력한다.
RFIC(3)는 안테나(2)에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 신호 경로를 통해 입력된 고주파 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)로 출력한다. 또한, RFIC(3)는 BBIC(4)로부터 입력된 송신 신호를 업 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 고주파 송신 신호를 고주파 모듈(1)의 송신 신호 경로에 출력한다.
또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 제어부는 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치의 접속을 스위칭하기 위한 제어 신호를 고주파 모듈(1)의 제어 회로(77)에 전달한다. 또한, 제어부는 고주파 모듈(1)의 전력 증폭기 및 저잡음 증폭기의 이득 등을 조정하기 위한 제어 신호를 제어 회로(77)에 전달한다. 또한, 제어부는 RFIC(3)의 외부에 형성되어 있어도 좋고, 예를 들면 BBIC(4)에 형성되어 있어도 좋다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)을 전파하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 사용해서 신호 처리하는 회로이다. BBIC(4)에서 처리된 신호는, 예를 들면 화상 표시를 위한 화상 신호로서 사용되거나 또는 스피커를 통한 통화를 위해서 음성 신호로서 사용된다.
또한, 본 실시형태에 의한 통신 장치(5)에 있어서 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수 구성 요소는 아니다.
[1.1.2 고주파 모듈(1)의 회로 구성]
이어서, 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11 및 12)와, 저잡음 증폭기(21 및 22)와, 송신 필터(61T~64T)와, 수신 필터(61R~64R)와, 정합 회로(31, 32, 41, 42, 및 71~74)와, 스위치(51~55)와, 전원 회로(76)와, 제어 회로(77)를 구비한다.
전력 증폭기(11)는 제 1 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 증폭한다. 전력 증폭기(11)의 입력 단자는 송신 입력 단자(111)에 접속되고, 전력 증폭기(11)의 출력 단자는 정합 회로(31)에 접속되어 있다.
전력 증폭기(12)는 제 1 주파수 대역군보다 저주파측의 제 2 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 증폭한다. 전력 증폭기(12)의 입력 단자는 송신 입력 단자(112)에 접속되고, 전력 증폭기(12)의 출력 단자는 정합 회로(32)에 접속되어 있다.
저잡음 증폭기(21)는 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭한다. 저잡음 증폭기(21)의 입력 단자는 정합 회로(41)에 접속되고, 저잡음 증폭기(21)의 출력 단자는 수신 출력 단자(121)에 접속되어 있다.
저잡음 증폭기(22)는 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭한다. 저잡음 증폭기(22)의 입력 단자는 정합 회로(42)에 접속되고, 저잡음 증폭기(22)의 출력 단자는 수신 출력 단자(122)에 접속되어 있다.
송신 필터(61T)는 전력 증폭기(11)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 송신 경로(AT)에 배치되어 있다. 송신 필터(61T)는 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 A의 업 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
송신 필터(62T)는 전력 증폭기(11)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 송신 경로(BT)에 배치되어 있다. 송신 필터(62T)는 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 B의 업 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
송신 필터(63T)는 전력 증폭기(12)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 송신 경로(CT)에 배치되어 있다. 송신 필터(63T)는 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 C의 업 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
송신 필터(64T)는 전력 증폭기(12)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 송신 경로(DT)에 배치되어 있다. 송신 필터(64T)는 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 D의 업 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 저잡음 증폭기(21)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 수신 경로(AR)에 배치되어 있다. 수신 필터(61R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 A의 다운 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
수신 필터(62R)는 저잡음 증폭기(21)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 수신 경로(BR)에 배치되어 있다. 수신 필터(62R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 B의 다운 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
수신 필터(63R)는 저잡음 증폭기(22)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 수신 경로(CR)에 배치되어 있다. 수신 필터(63R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 C의 다운 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
수신 필터(64R)는 저잡음 증폭기(22)와 안테나 접속 단자(100)를 잇는 수신 경로(DR)에 배치되어 있다. 수신 필터(64R)는 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 D의 다운 링크 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)는 통신 밴드 A를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(61)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)는 통신 밴드 B를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(62)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)는 통신 밴드 C를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(63)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)는 통신 밴드 D를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(64)를 구성하고 있다.
또한, 상기 송신 필터(61T~64T) 및 수신 필터(61R~64R) 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 이들에는 한정되지 않는다.
정합 회로(31)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(31)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)의 임피던스 정합을 취한다.
정합 회로(32)는 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(32)는 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T)의 임피던스 정합을 취한다.
정합 회로(41)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(41)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)의 임피던스 정합을 취한다.
정합 회로(42)는 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(42)는 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R)의 임피던스 정합을 취한다.
스위치(51)는 정합 회로(31)와 송신 필터(61T 및 62T) 사이에 접속되어 있다. 스위치(51)는 전력 증폭기(11) 및 송신 필터(61T)의 접속과, 전력 증폭기(11) 및 송신 필터(62T)의 접속을 스위칭한다. 구체적으로는 스위치(51)는, 예를 들면 정합 회로(31)에 접속된 공통 단자와, 송신 필터(61T)에 접속된 제 1 단자와, 송신 필터(62T)에 접속된 제 2 단자를 구비한다. 이와 같은 접속 구성에 있어서 스위치(51)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거하여 제 1 단자 및 제 2 단자 중 어느 것을 공통 단자에 접속할 수 있다. 이것에 의해 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 접속과, 전력 증폭기(11)와 송신 필터(62T)의 접속이 스위칭된다. 스위치(51)는, 예를 들면 SPDT(Single Pole Double Throw)형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(52)는 정합 회로(32)와 송신 필터(63T 및 64T) 사이에 접속되어 있다. 스위치(52)는 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(63T)의 접속과, 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(64T)의 접속을 스위칭한다. 구체적으로는 스위치(52)는, 예를 들면 정합 회로(32)에 접속된 공통 단자와, 송신 필터(63T)에 접속된 제 1 단자와, 송신 필터(64T)에 접속된 제 2 단자를 구비한다. 이와 같은 접속 구성에 있어서 스위치(52)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거하여 제 1 단자 및 제 2 단자 중 어느 것을 공통 단자에 접속할 수 있다. 이것에 의해 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(63T)의 접속과, 전력 증폭기(12) 및 송신 필터(64T)의 접속이 스위칭된다. 스위치(52)는, 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(53)는 정합 회로(41)와 수신 필터(61R 및 62R) 사이에 접속되어 있다. 스위치(53)는 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(61R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(62R)의 접속을 스위칭한다. 구체적으로는 스위치(53)는, 예를 들면 정합 회로(41)에 접속된 공통 단자와, 수신 필터(61R)에 접속된 제 1 단자와, 수신 필터(62R)에 접속된 제 2 단자를 구비한다. 이와 같은 접속 구성에 있어서 스위치(53)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거하여 제 1 단자 및 제 2 단자 중 어느 것을 공통 단자에 접속할 수 있다. 이것에 의해 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(61R)의 접속과, 저잡음 증폭기(21) 및 수신 필터(62R)의 접속이 스위칭된다. 스위치(53)는, 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(54)는 정합 회로(42)와 수신 필터(63R 및 64R) 사이에 접속되어 있다. 스위치(54)는 저잡음 증폭기(22) 및 수신 필터(63R)의 접속과, 저잡음 증폭기(22) 및 수신 필터(64R)의 접속을 스위칭한다. 스위치(54)는, 예를 들면 정합 회로(42)에 접속된 공통 단자와, 수신 필터(63R)에 접속된 제 1 단자와, 수신 필터(64R)에 접속된 제 2 단자를 구비한다. 이와 같은 접속 구성에 있어서 스위치(54)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어 신호에 의거하여 제 1 단자 및 제 2 단자 중 어느 것을 공통 단자에 접속할 수 있다. 이것에 의해 저잡음 증폭기(22) 및 수신 필터(63R)의 접속과, 저잡음 증폭기(22) 및 수신 필터(64R)의 접속이 스위칭된다. 스위치(54)는, 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(55)는 안테나 접속 단자(100)와 송신 필터(61T~64T) 및 수신 필터(61R~64R) 사이에 접속되어 있다. 스위치(55)는 (1) 안테나 접속 단자(100)와 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)의 접속, (2) 안테나 접속 단자(100)와 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)의 접속, (3) 안테나 접속 단자(100)와 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)의 접속, 및 (4) 안테나 접속 단자(100)와 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)의 접속을 스위칭한다. 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 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(71)는 안테나(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)의 임피던스 정합을 취한다.
정합 회로(72)는 스위치(55)와 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(72)는 안테나(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)의 임피던스 정합을 취한다.
정합 회로(73)는 스위치(55)와 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(73)는 안테나(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)의 임피던스 정합을 취한다.
정합 회로(74)는 스위치(55)와 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R) 사이에 접속되어 있다. 정합 회로(74)는 안테나(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)의 임피던스 정합을 취한다.
전원 회로(76)는 전원 단자(131)에 접속되어 있다. 전원 회로(76)는 전원 단자(131)를 통해 전원(도시하지 않음)으로부터 전력의 공급을 받고, 스위치(51~55), 전력 증폭기(11 및 12), 및 저잡음 증폭기(21 및 22) 중 적어도 1개에 전원 신호를 출력한다. 또한, 전원 회로(76)는 다른 전자 부품에 전원 신호를 출력해도 좋다.
전원 신호란 고주파 모듈(1)에 포함되는 전자 부품에 전력을 공급하기 위한 신호이다. 예를 들면, 전원 신호는 전력 증폭기(11 및 12)에 전원 전압 및/또는 바이어스 전류를 공급하기 위한 신호이다. 또한, 전원 신호는, 예를 들면 스위치(51~55)에 구동 전력을 공급하기 위한 신호이어도 좋다.
제어 회로(77)는 제어 단자(132)에 접속되어 있다. 제어 회로(77)는 제어 단자(132)를 통해 RFIC(3)로부터 제어 신호를 받고, 스위치(51~55), 전력 증폭기(11 및 12), 및 저잡음 증폭기(21 및 22) 중 적어도 1개에 제어 신호를 출력한다. 또한, 제어 회로(77)는 다른 전자 부품에 제어 신호를 출력해도 좋다.
제어 신호란 고주파 모듈(1)에 포함되는 전자 부품을 제어하기 위한 신호이다. 구체적으로는 제어 신호는, 예를 들면 전력 증폭기(11 및 12)와, 저잡음 증폭기(21 및 22)와, 스위치(51~55) 중 적어도 1개를 제어하기 위한 디지털 신호이다.
상기 고주파 모듈(1)의 구성에 있어서 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 및 송신 필터(61T 및 62T)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 송신 신호를 출력하는 제 1 송신 회로를 구성한다. 또한, 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 및 송신 필터(63T 및 64T)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 출력하는 제 2 송신 회로를 구성한다. 제 1 송신 회로 및 제 2 송신 회로는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A~D의 고주파 신호를 출력하는 송신 회로를 구성한다.
또한, 상기 고주파 모듈(1)의 구성에 있어서 저잡음 증폭기(21), 정합 회로(41), 스위치(53), 및 수신 필터(61R 및 62R)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 입력하는 제 1 수신 회로를 구성한다. 또한, 저잡음 증폭기(22), 정합 회로(42), 스위치(54), 및 수신 필터(63R 및 64R)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 수신 신호를 입력하는 제 2 수신 회로를 구성한다. 제 1 수신 회로 및 제 2 수신 회로는 안테나 접속 단자(100)로부터 통신 밴드 A~D의 고주파 신호를 입력하는 수신 회로를 구성한다.
또한, 제 2 송신 회로 및 제 2 수신 회로는, 예를 들면 로우 밴드군에 속하는 통신 밴드의 고주파 신호를 전송하는 회로이다. 로우 밴드군은 4G 및 5G에 대응한 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 대역군이며, 예를 들면 1㎓ 이하의 주파수 범위를 갖고 있다. 로우 밴드군은, 예를 들면 LTE를 위한 밴드 B5(업 링크: 824-849㎒, 다운 링크: 869-894㎒), 밴드 B8(업 링크: 880-915㎒, 다운 링크: 925-960㎒), 및 밴드 B28(업 링크: 703-748㎒, 다운 링크: 753-803㎒) 등의 통신 밴드로 구성된다.
또한, 제 1 송신 회로 및 제 1 수신 회로는, 예를 들면 미들 밴드군에 속하는 통신 밴드의 고주파 신호를 전송하는 회로이다. 미들 밴드군은 4G 및 5G에 대응한 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 대역군이며, 로우 밴드군보다 고주파수측에 위치하고 있으며, 예를 들면 1.5-2.2㎓의 주파수 범위를 갖고 있다. 미들 밴드군은, 예를 들면 LTE를 위한 밴드 B1(업 링크: 1920-1980㎒, 다운 링크: 2110-2170㎒), 밴드 B39(1880-1920㎒), 및 밴드 B66(업 링크: 1710-1780㎒, 다운 링크: 2110-2200㎒) 등의 통신 밴드로 구성된다.
또한, 제 1 송신 회로 및 제 1 수신 회로는, 예를 들면 하이 밴드군에 속하는 통신 밴드의 송신 신호 및 수신 신호를 전송하는 회로이어도 좋다. 하이 밴드군은 4G 및 5G에 대응한 복수의 통신 밴드로 구성된 주파수 대역군이며, 미들 밴드군보다 고주파수측에 위치하고 있으며, 예를 들면 2.4-2.8㎓의 주파수 범위를 갖고 있다. 하이 밴드군은, 예를 들면 LTE를 위한 밴드 B7(업 링크: 2500-2570㎒, 다운 링크: 2620-2690㎒) 및 밴드 B41(2496-2690㎒) 등의 통신 밴드로 구성된다.
상기 회로 구성에 의하면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B 중 어느 통신 밴드의 고주파 신호와, 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D 중 어느 통신 밴드의 고주파 신호를 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신 중 적어도 어느 것을 실행하는 것이 가능하다.
또한, 송신 회로 및 수신 회로는 스위치(55)를 통해 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 송신 회로 및 수신 회로는 서로 상이한 안테나 접속 단자를 통해 서로 상이한 안테나에 접속되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 고주파 모듈은 회로 구성으로서 적어도 2개의 회로 소자(예를 들면, 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21))를 갖고 있으면 좋고, 다른 회로 소자를 갖지 않아도 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.
또한, 이하의 부품 배치의 설명에 있어서 「모듈 기판의 평면으로부터 볼 때」란 z 방향으로부터 xy 평면으로 물체를 정투영해서 보는 것을 의미한다. 또한, 「부품이 모듈 기판의 주면에 배치된다」란 부품이 모듈 기판의 주면과 접촉한 상태로 주면 상에 배치되는 것뿐만 아니라 부품이 주면과 접촉하지 않고, 주면의 상방에 배치되는 것, 및 부품의 일부가 주면측으로부터 기판 내에 매입되어 배치되는 것을 포함한다. 또한, 「A가 B 및 C 사이에 배치되어 있다」란 B 내의 임의의 점과 C 내의 임의의 점을 잇는 선분 중 적어도 1개가 A 내를 지나는 것을 의미한다.
도 2는 실시형태 1에 의한 고주파 모듈(1)의 평면도이다. 도 2에 있어서 도 2의 (a)는 z축 ＋측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 본 도면을 나타내고, 도 2의 (b)는 z축 ＋측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 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.
본 실시형태에서는 고주파 모듈(1)은 수지 부재(92 및 93)에 의해 패키지화되어 있지만 도 2에서는 부품을 도시하기 위해서 수지 부재(92 및 93)의 기재가 생략되어 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 고주파 모듈(1)은 도 1에 나타내어진 회로 소자를 내장하는 전자 부품에 추가하여 도금 실드벽(82 및 83)과, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(92 및 93)와, 복수의 포스트 전극(150)을 더 구비한다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는다. 주면(91a 및 91b)에는 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 구성하는 부품이 배치된다. 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 이들에 한정되지 않는다.
모듈 기판(91)의 주면(91a)은 제 1 주면의 일례이며, 상면 또는 표면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91a)에는 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이 전력 증폭기(11 및 12)와, 정합 회로(31, 32, 41, 42, 71, 및 72)와, 듀플렉서(61~64)가 배치되어 있다. 이들의 주면(91a) 상의 부품은 모두 제 1 전자 부품의 일례이며, 도 3에 나타내는 바와 같이 수지 부재(92)로 밀봉되어 있다.
정합 회로(31, 32, 41, 42, 71, 및 72) 각각은 인덕터 및/또는 커패시터를 포함한다. 도 2에서는 정합 회로(31, 32, 41, 및 42) 각각은 인덕터 및 커패시터의 양쪽을 포함한다. 한편, 정합 회로(71 및 72) 각각은 인덕터를 포함하지만 커패시터를 포함하지 않는다. 또한, 정합 회로(31, 32, 41, 42, 71, 및 72) 각각의 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 정합 회로(31, 32, 41, 및 42) 각각은 커패시터를 포함하지 않아도 좋고, 정합 회로(71 및 72) 각각은 커패시터를 포함해도 좋다.
모듈 기판(91)의 주면(91b)은 제 2 주면의 일례이며, 하면 또는 이면이라고 불리는 경우가 있다. 주면(91b)에는 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 저잡음 증폭기(21 및 22)와, 스위치(51, 52, 및 55)와, 도금 실드벽(82 및 83)과, 복수의 포스트 전극(150)이 배치되어 있다. 이들의 주면(91b) 상의 부품은 모두 제 2 전자 부품의 일례이며, 도 3에 나타내는 바와 같이 수지 부재(93)로 밀봉되어 있다.
도 2의 (b)에서는 스위치(51 및 52)는 1개의 부품에 포함되고, 저잡음 증폭기(21 및 22) 및 스위치(55)는 각각의 부품에 포함된다. 또한, 저잡음 증폭기(21 및 22)와 스위치(51, 52, 및 55)는 1개의 반도체 집적 회로에 포함되어도 좋다. 이 경우 반도체 집적 회로는, 예를 들면 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되고, 구체적으로는 SOI(Silicon on Insulator) 프로세스에 의해 구성되어도 좋다. 이것에 의해 반도체 집적 회로를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 집적 회로는 GaAs, SiGe, 및 GaN 중 적어도 1개로 구성되어도 좋다. 이것에 의해 고품질인 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 저잡음 증폭기를 실현하는 것이 가능해진다.
복수의 포스트 전극(150)은 복수의 외부 접속 단자의 일례이며, 모듈 기판(91)의 주면(91b)의 외측 가장자리를 따라 배열되어 있다. 복수의 포스트 전극(150) 각각은 주면(91b)으로부터 z축 －측으로 돌출되고, 수지 부재(93)를 관통하고 있다. 복수의 포스트 전극(150) 각각의 일단은 수지 부재(93)로부터 노출되고, 고주파 모듈(1)의 z축 －측에 배치된 마더 기판 상의 입출력 단자 및/또는 그라운드 전극 등에 접속된다. 복수의 포스트 전극(150)은 제 1 포스트 전극(151)과, 제 2 포스트 전극(152)과, 제 3 포스트 전극(153)과, 제 4 포스트 전극(154)을 포함한다.
제 1 포스트 전극(151)은 제 1 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 외부 접속 단자의 일례이다. 즉, 제 1 포스트 전극(151)은 제 1 고주파 신호를 전송하기 위한 단자(예를 들면, 도 1의 안테나 접속 단자(100))로서 기능한다. 또한, 제 1 포스트 전극(151)은 안테나 접속 단자(100)에 한정되지 않고, 다른 단자(예를 들면, 송신 입력 단자(111 또는 112) 또는 수신 출력 단자(121 또는 122))로서 기능해도 좋다.
제 2 포스트 전극(152)은 전원 신호를 입력하는 제 2 외부 접속 단자의 일례이다. 즉, 제 2 포스트 전극(152)은 전원 신호를 전송하기 위한 단자(예를 들면, 도 1의 전원 단자(131))로서 기능한다. 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 2 포스트 전극(152)은 도금 실드벽(82)으로 둘러싸여 있다.
제 3 포스트 전극(153)은 제어 신호를 입력하는 제 2 외부 접속 단자 또는 제 3 외부 접속 단자의 일례이다. 즉, 제 3 포스트 전극(153)은 제어 신호를 전송하기 위한 단자(예를 들면, 도 1의 제어 단자(132))로서 기능한다. 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 3 포스트 전극(153)은 도금 실드벽(83)으로 둘러싸여 있다.
제 4 포스트 전극(154)은 제 2 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 2 외부 접속 단자의 일례이다. 즉, 제 4 포스트 전극(154)은 제 2 고주파 신호를 전송하기 위한 단자(예를 들면, 도 1의 송신 입력 단자(111 또는 112) 또는 수신 출력 단자(121 또는 122))로서 기능한다.
도금 실드벽(82)은 제 1 금속벽의 일례이며, 그라운드 전위로 설정되어 있다. 본 실시형태에서는 도금 실드벽(82)은 도 3에 나타내는 바와 같이 비아 도체를 통해 모듈 기판(91) 내의 그라운드 도체(93G)와 접속됨으로써 그라운드 전위로 설정되어 있다. 도금 실드벽(82)은 모듈 기판(91)의 주면(91b)으로부터 z축 －측으로 돌출되어 있다. 도금 실드벽(82)의 주면(91b)으로부터의 높이는 제 2 포스트 전극(152)의 주면(91b)으로부터의 높이 이상이다.
또한, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 도금 실드벽(82)은 제 2 포스트 전극(152)을 둘러싸고 있다. 제 2 포스트 전극(152)은 직사각형 통형상의 도금 실드벽(82)의 내부에 도금 실드벽(82)과 비접촉으로 배치되어 있다. 이것에 의해 도금 실드벽(82)의 일부는 제 1 포스트 전극(151)과 제 2 포스트 전극(152) 사이에 배치되어 있다. 또한, 도금 실드벽(82)의 다른 일부는 제 2 포스트 전극(152)과 제 4 포스트 전극(154) 사이에 배치되어 있다.
도금 실드벽(83)은 제 2 금속벽의 일례이며, 그라운드 전위로 설정되어 있다. 본 실시형태에서는 도금 실드벽(83)은 도 3에 나타내는 바와 같이 비아 도체를 통해 모듈 기판(91) 내의 그라운드 도체(93G)와 접속됨으로써 그라운드 전위로 설정되어 있다. 도금 실드벽(83)은 모듈 기판(91)의 주면(91b)으로부터 z축 －측으로 돌출되어 있다. 도금 실드벽(83)의 주면(91b)으로부터의 높이는 제 3 포스트 전극(153)의 주면(91b)으로부터의 높이 이상이다.
또한, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 도금 실드벽(83)은 제 3 포스트 전극(153)을 둘러싸고 있다. 제 3 포스트 전극(153)은 직사각형 통형상의 도금 실드벽(83)의 내부에 도금 실드벽(83)과 비접촉으로 배치되어 있다. 이것에 의해 도금 실드벽(83)의 일부는 제 1 포스트 전극(151)과 제 3 포스트 전극(153) 사이에 배치되어 있다. 또한, 도금 실드벽(83)의 다른 일부는 제 3 포스트 전극(153)과 제 4 포스트 전극(154) 사이에 배치되어 있다.
또한, 도 2 및 도 3의 예에서는 제 2 포스트 전극(152) 및 제 3 포스트 전극(153)의 양쪽이 개별로 도금 실드벽(82 및 83)으로 둘러싸여 있지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 2 포스트 전극(152) 및 제 3 포스트 전극(153)의 일방만이 도금 실드벽(82 또는 83)으로 둘러싸여도 좋다. 또한, 제 2 포스트 전극(152) 및 제 3 포스트 전극(153)의 양쪽이 1개의 도금 실드벽으로 둘러싸여도 좋다.
본 실시형태에서는 복수의 포스트 전극(150)과 도금 실드벽(82 및 83)은 도금 금속으로 이루어진다. 바꿔 말하면, 복수의 포스트 전극(150)과 도금 실드벽(82 및 83)은 도금법에 의해 도금 성장한 금속체이다. 복수의 포스트 전극(150)과 도금 실드벽(82 및 83)은, 예를 들면 다음과 같은 공정에 의해 형성할 수 있다.
우선, 모듈 기판(91)의 주면(91b) 상의 소정 영역에 감광성 레지스트 등으로 오목부를 형성함으로써 도금의 하지가 되는 시드층이 노출된다. 이어서, 노출된 시드층 상에 금 또는 구리 등의 금속을 전계 도금에 의해 성장시킴으로써 복수의 포스트 전극(150)과 도금 실드벽(82 및 83)이 동시에 형성된다.
또한, 스위치(53 및 54), 정합 회로(73 및 74), 전원 회로(76), 및 제어 회로(77)는 도 2 및 도 3에 나타내어져 있지 않지만 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b) 중 어느 곳에 배치되어도 좋고, 모듈 기판(91) 내에 배치되어도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 고주파 모듈은 모듈 기판(91)과, 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치된 전자 부품 중 어느 것(예를 들면, 전력 증폭기(11))과, 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치된 전자 부품 중 어느 것(예를 들면, 저잡음 증폭기(21))과, 복수의 포스트 전극(150)과, 도금 실드벽(82 또는 83)을 적어도 갖고 있으면 좋고, 다른 부품을 갖지 않아도 좋다.
[1.3 효과 등]
이상과 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(91a) 및 주면(91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91a)에 배치된 제 1 전자 부품(예를 들면, 전력 증폭기(11 또는 12))과, 주면(91b)에 배치된 제 2 전자 부품(예를 들면, 저잡음 증폭기(21 또는 22))과, 주면(91b)에 배치된 복수의 포스트 전극(150)과, 주면(91b)에 배치되고, 그라운드 전위로 설정된 도금 실드벽(82)을 구비하고, 복수의 포스트 전극(150)은 제 1 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 포스트 전극(151)과, 전원 신호를 입력하는 제 2 포스트 전극(152)을 포함하고, 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152)의 일방은 도금 실드벽(82)으로 둘러싸여 있으며, 도금 실드벽(82)의 적어도 일부는 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152) 사이에 배치되어 있다.
이것에 의하면 제 1 전자 부품 및 제 2 전자 부품을 모듈 기판(91)의 양면에 배치할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 소형화를 도모할 수 있다. 그리고 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152)을 도금 실드벽(82)으로 사이를 둠으로써 제 1 포스트 전극(151)에서 전송되는 제 1 고주파 신호에 제 2 포스트 전극(152)에서 전송되는 전원 신호가 노이즈로서 유입되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 양면 실장형의 고주파 모듈(1)에 있어서 외부 접속 단자를 흐르는 고주파 신호로의 노이즈의 유입을 억제할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성(예를 들면, 잡음 지수(NF) 등)을 개선할 수 있다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서 도금 실드벽(82)의 적어도 일부는 도금 금속으로 이루어져도 좋다.
이것에 의하면 도금 공정에 의해 도금 실드벽(82)을 형성할 수 있고, 스퍼터 공정 등에 비해 고주파 모듈(1)에 대한 열부하를 억제할 수 있다. 따라서, 열에 의한 전자 부품의 특성 변화 및 모듈 기판(91)의 변형 등을 억제할 수 있다. 또한, 비교적 고밀도인 도금 금속을 벽에 사용할 수 있고, 제 2 포스트 전극(152)으로부터 제 1 포스트 전극(151)으로의 노이즈의 유입을 더 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서 복수의 포스트 전극(150)은 도금 금속으로 이루어져도 좋다.
이것에 의하면 도금 실드벽(82)을 복수의 포스트 전극(150)과 동일 공정으로 형성할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 제조 공정을 간소화할 수 있다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에서는 도금 실드벽(82)의 주면(91b)으로부터의 높이는 제 2 포스트 전극(152)의 주면(91b)으로부터의 높이 이상이어도 좋다.
이것에 의하면 제 2 포스트 전극(152)의 양단을 제외하고, 제 2 포스트 전극(152)을 도금 실드벽(82)으로 포위할 수 있어 도금 실드벽(82)에 의한 실드 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)은 주면(91b)에 배치되고, 그라운드 전위로 설정된 도금 실드벽(83)을 더 구비해도 좋다. 이때 복수의 포스트 전극(150)은 제어 신호를 입력하는 제 3 포스트 전극(153)을 더 포함하고, 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 3 포스트 전극(153)은 도금 실드벽(83)으로 둘러싸여 있으며, 도금 실드벽(83)의 적어도 일부는 제 1 포스트 전극(151) 및 제 3 포스트 전극(153) 사이에 위치해도 좋다.
이것에 의하면 제 1 포스트 전극(151)에서 전송되는 제 1 고주파 신호에 제 3 포스트 전극(153)에서 전송되는 제어 신호가 노이즈로서 유입되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 제 1 포스트 전극(151)을 흐르는 신호와 제 3 포스트 전극(153)을 흐르는 신호 간의 간섭을 억제할 수 있다. 특히, 제어 신호가 디지털 신호일 경우에 제 1 고주파 신호로의 디지털 노이즈의 유입을 저감할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 보다 개선할 수 있다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에 있어서 제 1 전자 부품은 전력 증폭기(11)를 포함하고, 제 2 전자 부품은 저잡음 증폭기(21)를 포함해도 좋다.
이것에 의하면 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)를 모듈 기판(91)의 반대면에 배치할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 소형화를 도모함과 아울러, 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21) 사이의 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 의한 통신 장치(5)는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와 RFIC(3)에서 처리된 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.
이것에 의하면 통신 장치(5)에 있어서 상기 고주파 모듈(1)과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(실시형태 2)
이어서, 실시형태 2에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 포스트 전극이 도금 실드벽으로 둘러싸여 있는 점이 상기 실시형태 1과 주로 상이하다. 이하에 본 실시형태에 대해서 상기 실시형태 1과 상이한 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
[2.1 고주파 모듈(1A)의 부품 배치]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)의 회로 구성은 실시형태 1과 마찬가지이므로 도시 및 설명을 생략하고, 고주파 모듈(1)의 부품 배치에 대해서 도 4를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 4는 실시형태 2에 의한 고주파 모듈(1A)의 평면도이다. 구체적으로는 도 4는 z축 ＋측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 또한, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 도 4에서는 수지 부재(93)의 기재가 생략되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)은 도금 실드벽(82 및 83) 대신에 도금 실드벽(81)을 구비한다.
도금 실드벽(81)은 그라운드 전위로 설정된 제 1 금속벽의 일례이다. 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 도금 실드벽(81)은 제 1 포스트 전극(151)을 둘러싸고 있다. 그리고 도금 실드벽(81)의 주면(91b)으로부터의 높이는 제 1 포스트 전극(151)의 주면(91b)으로부터의 높이 이상이다. 그 결과 도금 실드벽(81)은 제 1 포스트 전극(151)과 다른 포스트 전극(예를 들면, 제 2 포스트 전극(152), 제 3 포스트 전극(153), 및 제 4 포스트 전극(154) 등) 사이에 배치되어 있다.
[2.2 효과 등]
이상과 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1A)에서는 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 1 포스트 전극(151)은 도금 실드벽(81)으로 둘러싸여도 좋다.
이것에 의하면 제 1 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 포스트 전극(151)을 도금 실드벽(81)으로 둘러쌀 수 있고, 다른 포스트 전극(예를 들면, 제 2 포스트 전극(152) 및 제 3 포스트 전극(153) 등)으로부터 제 1 포스트 전극(151)으로의 노이즈의 유입을 억제할 수 있다. 또한, 다른 포스트 전극 이외로부터 제 1 포스트 전극(151)으로 유입되는 노이즈도 억제할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 전기 특성을 개선할 수 있다.
(실시형태 3)
이어서, 실시형태 3에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 고주파 모듈이 실드막을 구비하는 점이 상기 실시형태 1과 주로 상이하다. 이하에 본 실시형태에 대해서 상기 실시형태 1과 상이한 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
[3.1 고주파 모듈(1B)의 부품 배치]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1B)의 회로 구성은 실시형태 1과 마찬가지이므로 도시 및 설명을 생략하고, 고주파 모듈(1B)의 부품 배치에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 5는 실시형태 3에 의한 고주파 모듈(1B)의 평면도이다. 구체적으로는 도 5는 z축 ＋측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 또한, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 도 5에서는 수지 부재(93)의 기재가 생략되어 있다. 도 6은 실시형태 3에 의한 고주파 모듈(1B)의 단면도이다. 도 6에 있어서의 고주파 모듈(1B)의 단면은 도 5의 vi-vi선에 있어서의 단면이다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1B)은 도금 실드벽(82 및 83) 대신에 도금 실드벽(82B 및 83B)을 구비하고, 또한 실드막(94G)을 구비한다.
실드막(94G)은, 예를 들면 스퍼터법에 의해 형성된 금속 박막이며, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 및 측면을 덮고 있다. 실드막(94G)은, 예를 들면 모듈 기판(91)의 측면에 있어서 그라운드 도체(93G)와 접속된다.
도 5에 나타내는 바와 같이 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 2 포스트 전극(152)은 실드막(94G) 및 도금 실드벽(82B)으로 둘러싸여 있다. 또한, 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 3 포스트 전극(153)은 실드막(94G) 및 도금 실드벽(83B)으로 둘러싸여 있다. 즉, 실드막(94G)은 제 2 포스트 전극(152)을 둘러싸는 제 1 금속벽의 일부를 구성하고, 제 3 포스트 전극(153)을 둘러싸는 제 2 금속벽의 일부를 구성하고 있다.
[3.2 효과 등]
이상과 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1B)은 모듈 기판(91)의 주면(91a) 및 측면을 덮는 실드막(94G)을 더 구비해도 좋고, 제 1 금속벽의 일부는 실드막(94G)에 의해 구성되어 있어도 좋다.
이것에 의하면 실드막(94G)으로 금속벽의 일부를 구성할 수 있고, 상기 실시형태 1과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(실시형태 4)
이어서, 실시형태 4에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 도금 실드벽이 복수의 포스트 전극을 둘러싸는 점이 상기 실시형태 1과 주로 상이하다. 이하에 본 실시형태에 대해서 상기 실시형태 1과 상이한 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
[4.1 고주파 모듈(1C)의 부품 배치]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1C)의 회로 구성은 실시형태 1과 마찬가지이므로 도시 및 설명을 생략하고, 고주파 모듈(1C)의 부품 배치에 대해서 도 7을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 7은 실시형태 4에 의한 고주파 모듈(1C)의 평면도이다. 구체적으로는 도 7은 z축 ＋측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 또한, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 도 7에서는 수지 부재(93)의 기재가 생략되어 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1C)은 도금 실드벽(82 및 83) 대신에 도금 실드벽(82C 및 83C)을 구비한다.
도금 실드벽(82C)은 제 1 금속벽의 일례이며, 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 제 2 포스트 전극(152)을 포함하는 5개의 포스트 전극(150)을 둘러싸고 있다. 5개의 포스트 전극(150)은 제 1 포스트 전극(151)을 포함하지 않고, 예를 들면 그라운드 전극 및/또는 다른 전원 신호의 입출력 전극을 포함해도 좋다. 도금 실드벽(82C)은 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152) 사이에 배치되어 있다.
도금 실드벽(83C)은 제 2 금속벽의 일례이며, 모듈 기판(91)의 평면으로부터 볼 때에 있어서 복수의 포스트 전극(150) 중 제 3 포스트 전극(153)을 포함하는 3개의 포스트 전극을 둘러싸고 있다. 3개의 포스트 전극은 제 1 포스트 전극(151)을 포함하지 않으면 좋고, 예를 들면 그라운드 전극 및/또는 다른 제어 신호의 입출력 전극을 포함해도 좋다. 도금 실드벽(83C)은 제 1 포스트 전극(151) 및 제 3 포스트 전극(153) 사이에 배치되어 있다.
[4.2 효과 등]
이상과 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1C)에 있어서 복수의 포스트 전극(150) 중 몇 가지는 도금 실드벽(82C)으로 둘러싸여 있으며, 제 1 포스트 전극(151) 및 제 2 포스트 전극(152) 중 일방을 포함하고, 타방을 포함하지 않는다.
또한, 예를 들면 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1C)에 있어서 복수의 포스트 전극(150) 중 몇 가지는 도금 실드벽(83C)으로 둘러싸여 있으며, 제 1 포스트 전극(151) 및 제 3 포스트 전극(153) 중 일방을 포함하고, 타방을 포함하지 않아도 좋다.
이와 같은 경우이어도 고주파 모듈(1C)은 상기 실시형태 1과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(실시형태 5)
이어서, 실시형태 5에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 고주파 모듈이 복수의 포스트 전극 대신에 복수의 범프 전극을 구비하는 점이 상기 실시형태 1과 주로 상이하다. 이하에 본 실시형태에 대해서 상기 실시형태 1과 상이한 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
[5.1 고주파 모듈(1D)의 부품 배치]
본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1D)의 회로 구성은 실시형태 1과 마찬가지이므로 도시 및 설명을 생략하고, 고주파 모듈(1D)의 부품 배치에 대해서 도 8 및 도 9를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 8은 실시형태 5에 의한 고주파 모듈(1D)의 평면도이다. 구체적으로는 도 8은 z축 ＋측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 도 9는 실시형태 5에 의한 고주파 모듈(1D)의 단면도이다. 도 9에 있어서의 고주파 모듈(1D)의 단면은 도 8의 ix-ix선에 있어서의 단면이다.
도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1D)은 제 1 포스트 전극(151)~제 4 포스트 전극(154)을 포함하는 복수의 포스트 전극(150) 대신에 제 1 범프 전극(161)~제 4 범프 전극(164)을 포함하는 복수의 범프 전극(160)을 구비한다. 본 실시형태에서는 고주파 모듈(1D)은 주면(91b)측에 수지 부재(93)를 구비하지 않아도 좋다.
[5.2 효과 등]
이상과 같이 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1D)에 있어서 복수의 외부 접속 단자로서 복수의 범프 전극(160)을 구비해도 좋다.
이 경우이어도 고주파 모듈(1D)은 상기 실시형태 1과 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
(다른 실시형태)
이상, 본 발명에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서 실시형태에 의거하여 설명했지만 본 발명에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합해서 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태에 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 각 실시형태에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치의 회로 구성에 있어서 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에 다른 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태 1과 상기 실시형태 2가 조합되어도 좋다. 이 경우 제 1 포스트 전극(151), 제 2 포스트 전극(152), 및 제 3 포스트 전극(153) 각각이 도금 실드벽으로 둘러싸인다. 또한, 상기 실시형태 2와 상기 실시형태 3, 4 또는 5가 조합되어도 좋다. 또한, 이들 조합에 한정되지 않고, 실시형태 1~5는 임의로 조합할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 도금 실드벽은 모듈 기판 내의 그라운드 도체와 접속되어 있었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도금 실드벽은 모듈 기판의 z축 －측에 배치되는 마더 기판 상의 그라운드 도체와 접속되어도 좋다.
또한, 도금 실드벽의 형상은 상기 각 실시형태에 한정되지 않는다. 도금 실드벽은 곡면을 가져도 좋고, 예를 들면 원통형상 또는 타원통형상을 가져도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 금속벽의 적어도 일부가 도금 금속으로 이루어져 있었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 금속벽은 금속 페이스트의 도포에 의해 형성되어도 좋다. 또한, 금속벽은 미리 성형된 금속 부재를 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 접착하는 것으로 형성되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태 1~4에서는 제 1 포스트 전극(151) 또는 제 2 포스트 전극(152), 및 제 3 포스트 전극(153)이 도금 실드벽으로 둘러싸여 있었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 1 포스트 전극(151)~제 3 포스트 전극(153) 각각이 도금 실드벽으로 둘러싸여도 좋다. 또한, 제 4 포스트 전극(154)이 도금 실드벽으로 둘러싸여도 좋다. 즉, 제 1 포스트 전극(151)~제 4 포스트 전극(154) 중 어느 것 또는 그들의 임의의 조합이 도금 실드벽으로 둘러싸여도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 고주파 모듈은 1개의 제어 단자 및 1개의 전원 단자를 구비하고 있었지만 제어 단자의 수 및 전원 단자의 수는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 고주파 모듈은 제어 신호 및 전원 신호가 공급되는 부품마다 제어 단자 및 전원 단자를 구비해도 좋다. 이 경우 고주파 모듈은 제어 회로 및 전원 회로를 구비하지 않아도 좋다.
본 발명은 프런트 엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D: 고주파 모듈 2: 안테나
3: RFIC 4: BBIC
5: 통신 장치 11, 12: 전력 증폭기
21, 22: 저잡음 증폭기
31, 32, 41, 42, 71, 72, 73, 74: 정합 회로
51, 52, 53, 54, 55: 스위치 61, 62, 63, 64: 듀플렉서
61R, 62R, 63R, 64R: 수신 필터 61T, 62T, 63T, 64T: 송신 필터
76: 전원 회로 77: 제어 회로
81, 82, 82B, 82C, 83, 83B, 83C: 도금 실드벽
91: 모듈 기판 91a, 91b: 주면
92, 93: 수지 부재 93G: 그라운드 도체
94G: 실드막 100: 안테나 접속 단자
111, 112: 송신 입력 단자 121, 122: 수신 출력 단자
131: 전원 단자 132: 제어 단자
150: 포스트 전극 151: 제 1 포스트 전극
152: 제 2 포스트 전극 153: 제 3 포스트 전극
154: 제 4 포스트 전극 160: 범프 전극
161: 제 1 범프 전극 162: 제 2 범프 전극
163: 제 3 범프 전극 164: 제 4 범프 전극

Claims (10)

  1. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    상기 제 1 주면에 배치된 제 1 전자 부품과,
    상기 제 2 주면에 배치된 제 2 전자 부품과,
    상기 제 2 주면에 배치된 복수의 외부 접속 단자와,
    상기 제 2 주면에 배치되고, 그라운드 전위로 설정된 제 1 금속벽을 구비하고,
    상기 복수의 외부 접속 단자는 제 1 고주파 신호를 입력 또는 출력하는 제 1 외부 접속 단자와, 전원 신호, 제어 신호, 및 제 2 고주파 신호 중 어느 것을 입력 또는 출력하는 제 2 외부 접속 단자를 포함하고,
    상기 모듈 기판의 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 2 외부 접속 단자 중 일방은 상기 제 1 금속벽으로 둘러싸여 있으며,
    상기 제 1 금속벽의 적어도 일부는 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 2 외부 접속 단자 사이에 배치되어 있고,
    상기 제 1 금속벽의 상기 제 2 주면으로부터의 높이는 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 2 외부 접속 단자 중 상기 일방의 상기 제 2 주면으로부터의 높이 이상이고,
    상기 제 1 금속벽은, 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 2 외부 접속 단자 중 상기 일방을 개별적으로 둘러싸는 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속벽의 적어도 일부는 도금 금속으로 이루어지는 고주파 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 외부 접속 단자는 도금 금속으로 이루어지는 고주파 모듈.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제 2 외부 접속 단자는 상기 제 1 금속벽으로 둘러싸여 있는 고주파 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 주면에 배치되고, 그라운드 전위로 설정된 제 2 금속벽을 더 구비하고,
    상기 제 2 외부 접속 단자는 상기 전원 신호를 입력하는 단자이며,
    상기 복수의 외부 접속 단자는 상기 제어 신호를 입력하는 제 3 외부 접속 단자를 더 포함하고,
    상기 모듈 기판의 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제 3 외부 접속 단자는 상기 제 2 금속벽으로 둘러싸여 있으며,
    상기 제 2 금속벽의 적어도 일부는 상기 제 1 외부 접속 단자 및 상기 제 3 외부 접속 단자 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제 1 외부 접속 단자는 상기 제 1 금속벽으로 둘러싸여 있는 고주파 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 상기 제 1 주면 및 측면을 덮는 실드막을 더 구비하고,
    상기 제 1 금속벽의 일부는 상기 실드막에 의해 구성되어 있는 고주파 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전자 부품은 전력 증폭기를 포함하고,
    상기 제 2 전자 부품은 저잡음 증폭기를 포함하는 고주파 모듈.
  10. 고주파 신호를 처리하는 신호 처리 회로와,
    상기 신호 처리 회로에서 처리된 상기 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 내지 제 3 항 또는 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.
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