KR20210083170A - 고주파 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

고주파 모듈(1A)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91a)에 배치된 전력 증폭기(10)와, 주면(91b)에 배치된 저잡음 증폭기(20)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)를 구비하고, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작고, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.

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, 멀티 밴드화의 진전에 따라, 고주파 프론트 엔드 회로를 구성하는 회로 소자의 배치 구성이 복잡화되고 있다.
특허문헌 1에는 양면 실장 가능한 배선 기판의 상면에 필터가 실장되고, 하면에 전력 증폭기 및 저잡음 증폭기가 실장된 구성을 갖는 반도체 모듈이 개시되어 있다. 배선 기판에 배치되는 필터로서, 예를 들면, 탄성 표면파(Surface Acoustic Wave) 필터가 사용된다.
일본 특허공개 2011-40602호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 반도체 모듈에 있어서, 필터로서, 예를 들면 탄성 표면파 필터 등을 사용했을 경우, 탄성 표면파 필터의 통과 특성은 온도에 의존해서 주파수 변화된다(주파수 온도 특성을 갖는다). 또한, 반도체 모듈에는 발열량이 큰 전력 증폭기가 배치되어 있기 때문에, 반도체 모듈의 온도가 국소적으로 변화된다. 이 반도체 모듈의 온도 변화에 기인해서, 주파수 온도 특성을 갖는 필터의 통과 특성이 변동되고, 반도체 모듈의 신호 전송 특성이 열화될 경우가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 온도 변화에 따른 신호 전송 특성의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일형태에 따른 고주파 모듈은, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 상기 제 1 주면에 배치된 전력 증폭기와, 상기 제 2 주면에 배치된 저잡음 증폭기와, 상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 탄성파 필터와, 상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 탄성파 필터를 구비하고, 상기 제 1 탄성파 필터의 주파수 온도 계수의 절대값은, 상기 제 2 탄성파 필터의 주파수 온도 계수의 절대값보다 작고, 상기 제 1 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리는, 상기 제 2 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리보다 작다.
본 발명에 의하면, 온도 변화에 따른 신호 전송 특성의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 2a는 음속막 적층형 탄성파 필터의 구조를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 2b는 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2c는 LT 기판형 탄성파 필터의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2d는 벌크 탄성파 필터의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 LT 기판형 탄성파 필터 및 음속막 적층형 탄성파 필터의 통과 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4a는 실시예 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 4b는 실시예 1에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 4c는 변형예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 5a는 실시예 2에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 5b는 실시예 2에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 6a는 실시예 3에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 6b는 실시예 3에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 포괄적이며 또한 구체적인 예를 나타내는 것이다. 또한, 이하의 실시형태, 실시예 및 변형예로 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 변형예에 있어서의 구성 요소 중, 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로 해서 설명된다. 또한, 도면에 나타내어지는 구성 요소의 크기, 또는, 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화할 경우가 있다.
또한, 이하에 있어서, 평행 및 수직 등의 요소간의 관계성을 나타내는 용어, 및, 직사각 형상 등의 요소의 형상을 나타내는 용어, 및, 수치 범위는 엄격한 의미만을 나타내는 것이 아니며, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면, 수% 정도의 차이도 포함하는 것을 의미한다.
또한, 이하에 있어서, 기판에 배치된 물체 A 및 물체 B에 있어서, 「A와 B의 거리」란 A와 B의 최단 거리를 의미한다. 바꿔 말하면, 「A와 B의 거리」란, 물체 A의 외측 가장자리와 물체 B의 외측 가장자리를 연결하는 복수의 선분 중 가장 짧은 선분의 길이이다.
또한, 이하에 있어서 「송신 경로」란, 고주파 송신 신호가 전파되는 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 신호가 전파되는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극, 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다.
또한, 이하에 있어서, 「A와 B가 접속되어 있다」란, A와 B가 물리적으로 접속되어 있을 경우에 적용될 뿐만 아니라, A와 B가 전기적으로 접속되어 있을 경우에도 적용된다.
(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 나타내는 바와 같이, 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 통해서 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 신호에 근거해서 처리된 고주파 송신 신호를, 고주파 모듈(1)의 송신 경로에 출력한다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)을 전송하는 고주파 신호보다 낮은 주파수의 신호를 사용해서 데이터 처리하는 회로이다. BBIC(4)에서 처리된 신호는, 예를 들면 화상 표시를 위한 화상 신호로서 사용되며, 또는, 스피커를 통한 통화를 위해 음성 신호로서 사용된다.
또한, RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역)에 근거하여, 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(40)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능을 갖는다. 구체적으로는, RFIC(3)는 제어 신호(도시하지 않음)에 의해 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(40)의 접속을 스위칭한다. 또한, 제어부는 RFIC(3)의 외부에 설치되어 있어도 좋고, 예를 들면, 고주파 모듈(1) 또는 BBIC(4)에 설치되어 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.
또한, 본 실시형태에 따른 통신 장치(5)에 있어서, 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수의 구성 요소는 아니다.
이어서, 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은 안테나 접속 단자(100)와, 전력 증폭기(10)와, 저잡음 증폭기(20)와, 송신 필터(30T)와, 수신 필터(30R)와, 스위치(40)를 구비한다.
안테나 접속 단자(100)는 안테나(2)에 접속되어 있다.
전력 증폭기(10)는 송신 입력 단자(110)로부터 입력된 통신 밴드 A의 송신 신호를 증폭하는 증폭기이다.
저잡음 증폭기(20)는 통신 밴드 A의 수신 신호를 저잡음으로 증폭하고, 수신 출력 단자(120)에 출력하는 증폭기이다.
송신 필터(30T)는 안테나 접속 단자(100)와 송신 입력 단자(110)를 연결하는 송신 경로(AT)에 배치되고, 전력 증폭기(10)에서 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 A의 송신 신호를 통과시킨다.
수신 필터(30R)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(120)를 연결하는 수신 경로(AR)에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 A의 수신 신호를 통과시킨다.
송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는 통신 밴드 A를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(30)를 구성하고 있다.
스위치(40)는 안테나 스위치의 일례이며, 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, (1) 안테나 접속 단자(100)와 송신 경로(AT) 및 수신 경로(AR)의 접속, 및, (2) 안테나 접속 단자(100)와 다른 송신 경로 및 수신 경로의 접속을 스위칭한다. 또한, 스위치(40)는 상기 (1) 및 (2)를 동시에 행하는 것이 가능한 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되어도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 신호 경로 상에 임피던스 정합 회로, 필터, 및 스위치 등이 더 배치되어 있어도 좋다.
고주파 모듈(1)의 구성에 있어서, 전력 증폭기(10), 송신 필터(30T), 및 스위치(40)는, 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A의 송신 신호를 전송하는 송신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(40), 수신 필터(30R), 및 저잡음 증폭기(20)는, 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 통신 밴드 A의 수신 신호를 전송하는 수신 회로를 구성한다.
상기 회로 구성에 의하면, 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A의 고주파 신호를 송신, 수신, 및 송수신 중 적어도 어느 하나로 실행하는 것이 가능하다.
또한, 고주파 모듈(1)은, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로 외에, 통신 밴드 A와 다른 통신 밴드의 송신 신호를 전송하는 송신 회로 및 통신 밴드 A와 다른 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 수신 회로를 갖고 있어도 좋다. 또한, 고주파 모듈(1)에서는, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로가 스위치(40)를 통해서 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있지 않아도 좋다.
또한, 전력 증폭기(10) 및 저잡음 증폭기(20)는, 예를 들면 Si계의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 GaAs를 재료로 한, 전계 효과형 트랜지스터(FET) 또는 헤테로 바이폴라 트랜지스터(HBT) 등으로 구성되어 있다.
또한, 저잡음 증폭기(20) 및 스위치(40)는 반도체 IC(Integrated Circuit)로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 반도체 IC는 전력 증폭기(10)를 포함하고 있어도 좋다. 반도체 IC는, 예를 들면 CMOS로 구성되어 있다. 구체적으로는, SOI(Silicon On Insulator) 프로세스에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 반도체 IC를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 IC는 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 고품질인 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는, 송신 신호와 수신 신호를 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplex) 방식으로 전송하는 듀플렉서(30)를 구성하고 있지만, 송신 신호와 수신 신호를 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 전송해도 좋다. 이 경우에는, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)의 전단 및 후단 중 적어도 일방에 송신 및 수신을 스위칭하는 스위치가 배치된다.
또한, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)의 각각은 (1) 음속막 적층형의 탄성파 필터, (2) 온도 보상 LN 기판형의 탄성파 필터, (3) LT 기판형의 탄성파 필터, 및 (4) 벌크 탄성파 필터 중 어느 하나여도 좋다.
이하에서는, 상기 (1)-(4)의 탄성파 필터의 구조 및 특성에 대해서 설명한다.
[2. 탄성파 필터의 구조 및 특성]
도 2a는 음속막 적층형의 탄성파 필터의 구조를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다. 구체적으로는, 도 2a에는 음속막 적층형의 탄성파 필터를 구성하는 탄성파 공진자(60)의 일례를 모식적으로 나타내는 개략도가 나타내어져 있고, 도 2a의 (a)는 탄성파 공진자(60)를 구성하는 IDT(InterDigital Transducer) 전극(54)의 평면도, 도 2a의 (b) 및 (c)는 도 2a의 (a)에 나타낸 탄성파 공진자(60)의 1점 쇄선에 있어서의 단면도이다.
또한, 상기 (1)-(4)의 탄성파 필터의 타입으로서는, 예를 들면, 도 2a에 나타내어진 탄성파 공진자(60)가 직렬 및 병렬로 복수 배치된 래더형의 필터, 또는, 도 2a에 나타내어진 탄성파 공진자(60)가 탄성파 전파 방향으로 배열되어 복수 배치된 세로 결합형의 필터 등을 들 수 있다. 또한, 도 2a에 나타내어진 탄성파 공진자(60)는 전형적인 구조를 설명하기 위한 것으로, 예를 들면, 탄성파 공진자(60)의 IDT 전극(54)을 구성하는 전극지(電極指)의 개수 및 길이 등은 이것에 한정되지 않는다.
음속막 적층형의 탄성파 필터를 구성하는 1개의 탄성파 공진자(60)는, 도 2a의 (c)에 나타내는 바와 같이, 압전성을 갖는 기판(50)과, IDT 전극(54)과, 보호층(55)을 갖고 있다.
도 2a의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(50) 상에는 서로 대향하는 한쌍의 빗살형 전극(60a 및 60b)이 형성되어 있다. 빗살형 전극(60a)은 서로 평행한 복수의 전극지(61a)와, 복수의 전극지(61a)를 접속하는 버스바 전극(62a)으로 구성되어 있다. 또한, 빗살형 전극(60b)은 서로 평행한 복수의 전극지(61b)와, 복수의 전극지(61b)를 접속하는 버스바 전극(62b)으로 구성되어 있다. 복수의 전극지(61a 및 61b)는 탄성파 전파 방향(X축 방향)과 직교 하는 방향을 따라 형성되어 있다.
또한, 복수의 전극지(61a 및 61b), 및, 버스바 전극(62a 및 62b)으로 구성되는 IDT 전극(54)은, 도 2a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 밀착층(540)과 주전극층(542)의 적층 구조로 되어 있다.
밀착층(540)은 기판(50)과 주전극층(542)의 밀착성을 향상시키기 위한 층이며, 재료로서, 예를 들면 Ti가 사용된다. 주전극층(542)은, 재료로서, 예를 들면 Cu를 1% 함유한 Al이 사용된다.
보호층(55)은 빗살형 전극(60a 및 60b)을 덮도록 형성되어 있다. 보호층(55)은 주전극층(542)을 외부 환경으로부터 보호하는 것, 주파수 온도 특성을 조정하는 것, 및, 내습성을 높이는 것 등을 목적으로 하는 층이며, 예를 들면, 이산화 규소를 주성분으로 하는 유전체막이다.
또한, 밀착층(540), 주전극층(542) 및 보호층(55)을 구성하는 재료는 상술한 재료에 한정되지 않는다. 또한, IDT 전극(54)은 상기 적층 구조가 아니어도 좋다. IDT 전극(54)은, 예를 들면, Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag, Pd 등의 금속 또는 합금으로 구성되어도 좋고, 또, 상기 금속 또는 합금으로 구성되는 복수의 적층체로 구성되어도 좋다. 또한, 보호층(55)은 형성되어 있지 않아도 좋다.
이어서, 기판(50)의 적층 구조에 대해서 설명한다.
도 2a의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(50)은 고음속 지지 기판(51)과, 저음속막(52)과, 압전막(53)을 구비하고, 고음속 지지 기판(51), 저음속막(52) 및 압전막(53)이 이 순서로 적층된 구조를 갖고 있다.
압전막(53)은, 예를 들면, θ°Y커팅 X전파 LiTaO3 압전 단결정 또는 압전 세라믹스(X축을 중심축으로 해서 Y축으로부터 θ° 회전한 축을 법선으로 하는 면으로 절단한 리튬탄탈레이트 단결정, 또는 세라믹스로서 X축 방향으로 탄성 표면파가 전파하는 단결정 또는 세라믹스)로 이루어진다. 또한, 각 필터의 요구 사양에 따라, 압전막(53)으로서 사용되는 압전 단결정의 재료 및 커팅각(θ)이 적당히 선택되어도 좋다.
고음속 지지 기판(51)은 저음속막(52), 압전막(53) 및 IDT 전극(54)을 지지하는 기판이다. 고음속 지지 기판(51)은, 또한, 압전막(53)을 전파하는 표면파 및 경계파 등의 탄성파보다, 고음속 지지 기판(51) 중의 벌크파의 음속이 고속으로 되는 고음속층이며, 탄성 표면파를 압전막(53) 및 저음속막(52)이 적층되어 있는 부분에 가두어, 고음속 지지 기판(51)으로부터 하방으로 새지 않도록 기능한다. 고음속 지지 기판(51)은, 예를 들면 규소 기판이다.
저음속막(52)은 압전막(53)을 전파하는 벌크파보다, 저음속막(52) 중의 벌크파의 음속이 저속으로 되는 막이며, 압전막(53)과 고음속 지지 기판(51) 사이에 배치된다. 이 구조와, 탄성파가 본질적으로 저음속인 매질에 에너지가 집중한다고 하는 성질에 의해, 탄성 표면파 에너지의 IDT 전극 밖으로의 누설이 억제된다. 저음속막(52)은, 예를 들면 이산화규소를 주성분으로 하는 막이다.
즉, 음속막 적층형의 탄성파 필터는, 벌크파 음속이 서로 다른 복수의 층(저음속층 및 고음속층)이 적층된 구조를 갖고 있다.
또한, 기판(50)의 상기 적층 구조에 의하면, 압전 기판을 단층으로 사용하고 있는 구조와 비교해서, 공진 주파수 및 반공진 주파수에 있어서의 Ｑ값을 대폭으로 높이는 것이 가능해진다. 즉, Q값이 높은 탄성파 공진자를 구성할 수 있으므로, 상기 탄성파 공진자를 사용하여 삽입 손실이 작은 필터를 구성하는 것이 가능해진다.
또한, 고음속 지지 기판(51)은, 지지 기판과 압전막(53)을 전파하는 표면파 및 경계파 등의 탄성파보다, 전파되는 벌크파의 음속이 고속으로 되는 고음속막이 적층된 구조를 갖고 있어도 좋다. 이 경우, 지지 기판에는 사파이어, 리튬탄탈레이트, 리튬니오베이트, 및 수정 등의 압전체, 알루미나, 마그네시아, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 지르코니아, 코어디어라이트, 뮬라이트, 스테아타이트, 및 포스테라이트 등의 각종 세라믹, 유리 등의 유전체, 규소 및 질화갈륨 등의 반도체, 및 수지 기판 등을 사용할 수 있다. 또한, 고음속막에는 질화알루미늄, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, DLC막, 다이아몬드, 이들 재료를 주성분으로 하는 매질, 이들 재료의 혼합물을 주성분으로 하는 매질 등, 다양한 고음속 재료를 사용할 수 있다.
또한, 음속막 적층형의 탄성파 필터를 구성하는 기판(50)은, 상기와 같이 고음속 지지 기판(51), 저음속막(52) 및 압전막(53)이 이 순서로 적층된 구조가 아니어도 좋고, 이하의 적층 구조를 갖고 있어도 좋다.
즉, 기판(50)은 지지 기판과, 에너지 내포층과, 압전막이 이 순서로 적층된 구조를 갖고 있어도 좋다. 압전막 상에 IDT 전극(54)이 형성된다. 압전막은, 예를 들면, LiTaO3 압전 단결정 또는 압전 세라믹스가 사용된다. 지지 기판은 압전막, 에너지 내포층, 및 IDT 전극(54)을 지지하는 기판이다.
에너지 내포층은 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 갖고, 예를 들면, 음향 임피던스가 상대적으로 낮은 저음향 임피던스층과, 음향 임피던스가 상대적으로 높은 고음향 임피던스층이 교대에 적층되어 있어도 좋다.
즉, 음속막 적층형의 탄성파 필터는, 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 갖는 복수의 층(저음향 임피던스층 및 고음향 임피던스층)이 적층된 구조를 갖고 있어도 좋다.
이하, 본 명세서에 있어서, 벌크파 음속이 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조, 또는, 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 갖는 필터를, 음속막 적층형 탄성파 필터라고 기재한다.
도 2b는 온도 보상 LN 기판형의 탄성파 필터(TC-SAW)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 2a에 나타내어진 음속막 적층형의 탄성파 필터에서는, IDT 전극(54)은 압전성을 갖는 기판(50) 상에 형성되어 있다. 이것에 대하여, 온도 보상 LN 기판형의 탄성파 필터에서는, 도 2b에 나타내는 바와 같이, IDT 전극(54)이 형성되는 기판은 압전체층의 단층으로 이루어지는 기판(57)이어도 좋다. 온도 보상 LN 기판형의 탄성파 필터는, 예를 들면, 기판(57)과, IDT 전극(54)과, 온도 보상층(58)을 갖고, 기판(57), IDT 전극(54), 및 온도 보상층(58)이 이 순서로 적층된 구성으로 되어 있다.
기판(57)은 LiNbO3 압전 단결정 또는 압전 세라믹스로 이루어진다. 또한, 탄성파 필터의 요구 통과 특성 등에 따라, 적당히 커팅각을 변경해도 좋다.
IDT 전극(54)은 도 2a의 (a)에 나타내어진 IDT 전극(54)과 마찬가지의 구성이다.
온도 보상층(58)은 기판(57) 상 및 IDT 전극(54) 상에 형성되어 있다. 온도 보상층(58)은 주파수 온도 계수(TCF: Temperature Coefficient of Frequency)의 절대값을 작게 하는 것을 목적으로 하는 절연층이며, 예를 들면, 이산화규소를 주성분으로 하는 유전체막이다. 또한, 온도 보상층(58)은 주전극층(542)을 외부 환경으로부터 보호하는 것, 및, 내습성을 높이는 것 등의 기능을 더 갖고 있어도 좋다.
즉, 온도 보상 LN 기판형의 탄성파 필터는, 주파수 온도 특성을 조정하는 절연층이 형성된 LiNbO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터이다.
이하, 본 명세서에 있어서, 주파수 온도 특성을 조정하는 절연층이 형성된 LiNbO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터를, 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터라고 기재한다.
도 2c는 LT 기판형의 탄성파 필터(LT-SAW)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. LT 기판형의 탄성파 필터에서는, 도 2c에 나타내는 바와 같이, IDT 전극(54)이 형성되는 기판은 압전체층의 단층으로 이루어지는 기판(59)이어도 좋다. LT 기판형의 탄성파 필터는, 예를 들면, 기판(59)과, IDT 전극(54)을 갖고, 기판(59) 및 IDT 전극(54)이 적층된 구성으로 되어 있다.
기판(59)은 LiTaO3 압전 단결정 또는 압전 세라믹스로 이루어진다. 또한, 탄성파 필터의 요구 통과 특성 등에 따라, 적당히, 커팅각(θ)을 변경해도 좋다.
IDT 전극(54)은 도 2a의 (a)에 나타내어진 IDT 전극(54)과 마찬가지의 구성이다.
또한, LT 기판형의 탄성파 필터에 있어서, 기판(59) 상 및 IDT 전극(54) 상에, 주전극층(542)을 외부 환경으로부터 보호하는 것, 및, 내습성을 높이는 것 등을 목적으로 하는 보호층이 형성되어 있어도 좋다. 상기 보호층은, 예를 들면 이산화규소를 주성분으로 하는 유전체막이다.
즉, LT 기판형의 탄성파 필터는, LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터이다.
이하, 본 명세서에 있어서, LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터를 LT 기판형 탄성파 필터라고 기재한다.
도 2d는 벌크 탄성파 필터(BAW)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 벌크 탄성파 필터는, 도 2d에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 지지 기판(65)과, 하부 전극(66)과, 압전막(67)과, 상부 전극(68)을 갖고 있고, 지지 기판(65), 하부 전극(66), 압전막(67), 및 상부 전극(68)이 이 순서로 적층된 구성으로 되어 있다.
지지 기판(65)은 하부 전극(66), 압전막(67), 및 상부 전극(68)을 지지하기 위한 기판이며, 예를 들면, 규소 기판이다. 또한, 지지 기판(65)은 하부 전극(66)과 접촉하는 영역에 공동이 형성되어 있다. 이것에 의해, 압전막(67)을 자유롭게 진동시키는 것이 가능해진다.
하부 전극(66) 및 상부 전극(68)은, 예를 들면, 재료로서, 예를 들면, Cu를 1% 함유한 Al이 사용된다.
압전막(67)은, 예를 들면, ZnO(산화아연), AlN(질화알루미늄), PZT(티탄산 지르콘산 납), KN(니오브산 칼륨), LN(리튬니오베이트), LT(리튬탄탈레이트), 수정, 및 LiBO(붕산 리튬) 중 적어도 1개를 주성분으로 한다.
벌크 탄성파 필터의 상기 구성에 있어서, 하부 전극(66)과, 압전막(67)과, 상부 전극(68)은 벌크 탄성파(BAW) 공진자를 구성하고 있다. BAW 공진자는, 하부 전극(66)과 상부 전극(68) 사이에 전기적인 에너지를 인가함으로써 압전막(67) 내에 벌크 탄성파를 유발하여 공진을 발생시키는 것이다. 이 BAW 공진자에 의해 생성되는 벌크 탄성파는, 하부 전극(66)과 상부 전극(68) 사이를 압전막(67)의 막면에 수직인 방향으로 전파한다.
즉, 벌크 탄성파 필터는 벌크 탄성파를 이용한 필터이다.
이하, 본 명세서에 있어서, 벌크 탄성파를 이용한 필터를 벌크 탄성파 필터라고 기재한다.
도 3은 LT 기판형 탄성파 필터 및 음속막 적층형 탄성파 필터의 통과 특성을 나타내는 그래프이다. 동 도면의 (a)에는 LT 기판형 탄성파 필터의 온도 변화에 대한 통과 특성이 나타내어지고, 동 도면의 (b)에는 음속막 적층형 탄성파 필터의 온도 변화에 대한 통과 특성이 나타내어져 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 탄성파 필터는 고온(도 3에서는 +85℃)으로 되면 통과 특성이 고주파수측으로 시프트하고, 저온(도 3에서는 -35℃)으로 되면 통과 특성이 저주파수측으로 시프트한다.
여기에서, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, LT 기판형 탄성파 필터에서는, 온도 변화에 대한 주파수 시프트의 정도를 나타내는 주파수 온도 계수(TCF)는, 예를 들면 -40ppm/℃이다. 한편, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 음속막 적층형 탄성파 필터에서는, 주파수 온도 계수(TCF)는, 예를 들면 -8ppm/℃이다. 즉, 음속막 적층형 탄성파 필터의 TCF의 절대값은, LT 기판형 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
표 1에 각 탄성파 필터의 전형적인 TCF를 나타낸다.
Figure pat00001
표 1로부터, 음속막 적층형 탄성파 필터의 TCF의 절대값은, 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
또한, 벌크 탄성파 필터의 TCF의 절대값은 LT 기판형 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
또한, 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터의 TCF의 절대값은, LT 기판형 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
여기에서, 상기 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로 소자를, 소형의 프론트 엔드 회로로서 1개의 모듈 기판에 실장할 경우, 모듈 기판 표면의 회로 부품 레이아웃 면적을 작게 하는 것이 필요하게 된다. 이 경우, 발열량이 큰 전력 증폭기가 모듈 기판 상에 배치되면, 고주파 모듈(1)의 온도가 국소적으로 변화한다. 이 고주파 모듈(1)의 온도 변화에 기인해서, 상기와 같이 주파수 온도 특성을 갖는 탄성파 필터의 통과 특성이 변동되고, 고주파 모듈(1)의 신호 전송 특성이 열화된다고 하는 문제가 발생한다.
이것에 대하여, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는, 전력 증폭기의 발열에 기인해서 탄성파 필터의 통과 특성이 변화되는 것을 억제하는 구성을 갖고 있다. 이하에서는, 본 실시형태에 따른 탄성파 필터의 통과 특성의 변화를 억제하는 구성에 대해서 설명한다.
[3. 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 회로 소자 배치 구성]
도 4a는 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 4b는 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는, 도 4a의 IVB-IVB선에 있어서의 단면도이다. 한편, 도 4a의 (a)에는, 모듈 기판(91)이 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측으로부터 보았을 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 또한, 도 4a의 (b)에는, 주면(91b)을 z축 정방향측으로부터 보았을 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)은, 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로 소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)은, 도 1에 나타내어진 회로 구성에 추가해서, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(92 및 93)와, 외부 접속 단자(150)를 더 갖고 있다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제 1 주면) 및 주면(91b)(제 2 주면)을 갖고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는, 예를 들면, 복수의 유전체층의 적층 구조를 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.
수지 부재(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 회로 소자의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 수지 부재(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 회로 소자의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또한, 수지 부재(92 및 93)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수 구성 요소가 아니다.
도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는, 전력 증폭기(10), 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)(제 1 주면)에 배치되어 있다. 한편, 저잡음 증폭기(20) 및 스위치(40)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 2 주면)에 배치되어 있다. 또한, 스위치(40)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
송신 필터(30T)는 제 1 탄성파 필터의 일례이며, 수신 필터(30R)는 제 2 탄성파 필터의 일례이다. 여기에서, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작다. 즉, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값은 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
또한, 도 4a의 (a)에 나타내는 바와 같이, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
고주파 모듈(1A)의 상기 구성에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 수신 필터(30R)가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 송신 필터(30T)보다, 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 이 때문에, 송신 필터(30T)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)는 TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값이 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작다고 하고 있다. 송신 필터(30T)에는 전력 증폭기(10)에서 증폭된 고출력의 송신 신호가 입력되기 때문에, 송신 필터(30T)는 온도 상승하기 쉬우므로, TCF의 절대값이 작은 쪽이 바람직하다. 또한, 고주파 모듈(1A)이, 입력 신호의 전력 레벨에 따른 온도 상승의 영향이 작은 구성으로 되어 있을 경우에는, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 커도 좋다. 단, 이 경우에는, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 크게 설정된다.
즉, 본 발명에 따른 고주파 모듈은, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값이 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작을 경우, 제 1 탄성파 필터와 전력 증폭기(10)의 거리가, 제 2 탄성파 필터와 전력 증폭기(10)의 거리보다 작은 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는 모두 주면(91a)(제 1 주면)에 배치되어 있지만, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는 주면(91a 및 91b)에 나뉘어져 있어도 좋다.
이 경우여도, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)가 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작으면, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
이것에 의하면, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 TCF의 절대값이 상대적으로 크지만, 거리(D30R)가 크므로 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 음속막 적층형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터 중 어느 하나여도 좋다.
이것에 의하면, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
이것에 의하면, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는, TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는, 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 2 주면)측에 복수의 외부 접속 단자(150)가 배치되어 있다. 고주파 모듈(1A)은, 고주파 모듈(1A)의 z축 부방향측에 배치되는 외부 기판과, 복수의 외부 접속 단자(150)를 경유해서, 전기 신호의 교환을 행한다. 도 4a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 외부 접속 단자(150)는, 주면(91b)의 외측 가장자리 영역에 배치되어 있어도 좋다. 복수의 외부 접속 단자(150)의 몇개는 외부 기판의 그라운드 전위로 설정된다.
외부 접속 단자(150)의 상기 배치 구성에 의하면, 저잡음 증폭기(20)의 주위에, 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)가 복수 배치되므로, 수신 회로로의 외래 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 복수의 외부 접속 단자(150)가 주면(91b)에 배치되고, 또한, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)가 주면(91b)에 배치되며, 또한, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)가 주면(91a)에 배치되어도 좋다. 이 경우, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 음속막 적층형 탄성파 필터여도 좋다. 음속막 적층형 탄성파 필터는, 규소 기판으로 구성되어 있으므로, 규소 기판측으로부터 연마함으로써 저배화(低背化)하는 것이 가능하다.
이것에 의하면, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는, 저배화가 용이한 저잡음 증폭기(20), 스위치(40), 및 음속막 적층형 탄성파 필터가 배치되므로, 고주파 모듈(1A) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는, 전력 증폭기(10)는 주면(91a)(제 1 주면)에 실장되어 있다.
전력 증폭기(10)는, 고주파 모듈(1A)이 갖는 회로 부품 중에서 발열량이 큰 부품이다. 고주파 모듈(1A)의 방열성을 향상시키기 위해서는, 전력 증폭기(10)의 발열을, 작은 열저항을 갖는 방열 경로에서 외부 기판으로 방열하는 것이 중요하다. 만일, 전력 증폭기(10)를 주면(91b)에 실장했을 경우, 전력 증폭기(10)에 접속되는 전극 배선은 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, 금속 박막으로 형성되기 때문에 열저항이 크다. 이 때문에, 전력 증폭기(10)를 주면(91b) 상에 배치했을 경우에는 방열성이 저하되어 버린다.
이것에 대하여, 전력 증폭기(10)를 주면(91a)에 실장했을 경우, 주면(91a)과 주면(91b) 사이를 관통하는 관통 전극을 통해, 전력 증폭기(10)와 외부 접속 단자(150)를 접속할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(10)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, 전력 증폭기(10)로부터의 외부 기판으로의 방열성이 향상된 고주파 모듈(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 방열성의 관점으로부터, 도 4a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 전력 증폭기(10)가 배치된 주면(91a)의 영역과 대향하는 주면(91b)의 영역에는, 상기 관통 전극 또는 방열 부재가 배치되는 것이 바람직하기 때문에, 상기 영역에는 회로 소자가 배치되어 있지 않은 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 전력 증폭기(10)는 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(20)는 주면(91b)에 배치되어 있다. 이것에 의하면, 전력 증폭기(10)와 저잡음 증폭기(20)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있으므로, 송수신간의 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 저잡음 증폭기(20) 및 스위치(40)는 1개의 반도체 IC(70)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, 외부 접속 단자(150)는, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 수지 부재(93)를 z축 방향으로 관통하는 기둥 형상 전극이어도 좋고, 또한, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 주면(91b) 상에 형성된 범프 전극(160)이어도 좋다. 도 4c에 나타내는 바와 같이, 외부 접속 단자(150)가 범프 전극(160)일 경우에는, 수지 부재(93)는 주면(91b) 상에는 배치되지 않는다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 외부 접속 단자(150)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)가 벌크 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)가 LT 기판형 탄성파 필터일 경우에는, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값은, 항상, 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작아진다. 따라서, 이 경우에는, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값이 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작은 것을 발명 특정 사항이라고 하지 않아도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)가 음속막 적층형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)가 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터 중 어느 하나일 경우에는, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값은, 항상, 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작아진다. 따라서, 이 경우에는, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값이 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작은 것을 발명 특정 사항이라고 하지 않아도 좋다.
[4. 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1C)의 회로 소자 배치 구성]
도 5a는 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1C)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 5b는 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1C)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는, 도 5a의 VB-VB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 5a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측으로부터 보았을 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 또한, 도 5a의 (a)에는 주면(91b) 상에 배치된 전력 증폭기(10)가 파선으로 나타내어져 있다. 한편, 도 5a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측으로부터 보았을 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
실시예 2에 따른 고주파 모듈(1C)은, 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로 소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)은, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 비교해서, 전력 증폭기(10) 및 스위치(40)의 배치 구성이 다르다. 이하, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에 대해서, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 동일한 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제 2 주면) 및 주면(91b)(제 1 주면)을 갖고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는, 예를 들면, 복수의 유전체층의 적층 구조를 갖는 LTCC 기판, HTCC 기판, 부품 내장 기판, RDL을 갖는 기판, 또는, 프린트 기판 등이 사용된다.
도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는, 송신 필터(30T), 수신 필터(30R), 및 스위치(40)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)(제 2 주면)에 배치되어 있다. 한편, 전력 증폭기(10) 및 저잡음 증폭기(20)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 1 주면)에 배치되어 있다. 또한, 스위치(40)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.
송신 필터(30T)는 제 1 탄성파 필터의 일례이며, 수신 필터(30R)는 제 2 탄성파 필터의 일례이다. 여기에서, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작다. 즉, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값은 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
또한, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
고주파 모듈(1C)의 상기 구성에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 수신 필터(30R)가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 송신 필터(30T)보다 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 이 때문에, 송신 필터(30T)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)는 TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1C)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는 모두 주면(91a)(제 2 주면)에 배치되어 있지만, 송신 필터(30T) 및 수신 필터(30R)는 주면(91a 및 91b)에 나뉘어져 있어도 좋다.
이 경우여도, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)가, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작으면, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1C)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 음속막 적층형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터 중 어느 하나여도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
이들 제 1 탄성파 필터 및 제 2 탄성파 필터의 조합에 의하면, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는, TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1C)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는, 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 1 주면)측에 복수의 외부 접속 단자(150)가 배치되어 있다. 도 5a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 외부 접속 단자(150)는 주면(91b)의 외측 가장자리 영역에 배치되어 있어도 좋다. 복수의 외부 접속 단자(150) 중 몇개는 외부 기판의 그라운드 전위로 설정된다.
외부 접속 단자(150)의 상기 배치 구성에 의하면, 저잡음 증폭기(20)의 주위에 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)가 복수 배치되므로, 수신 회로로의 외래 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1C)에 있어서, 외부 접속 단자(150)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
[5. 실시예 3에 따른 고주파 모듈(1D)의 회로 소자 배치 구성]
도 6a는 실시예 3에 따른 고주파 모듈(1D)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 6b는 실시예 3에 따른 고주파 모듈(1D)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는, 도 6a의 VIB-VIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 6a의 (a)에는, 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측으로부터 보았을 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 6a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측으로부터 보았을 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
실시예 3에 따른 고주파 모듈(1D)은, 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로 소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)은, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 비교해서, 수신 필터(30R) 및 스위치(40)의 배치 구성이 다르다. 이하, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에 대해서, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)과 동일한 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제 1 주면) 및 주면(91b)(제 2 주면)을 갖고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는, 예를 들면, 복수의 유전체층의 적층 구조를 갖는 LTCC 기판, HTCC 기판, 부품 내장 기판, RDL을 갖는 기판, 또는, 프린트 기판 등이 사용된다.
도 6a 및 도 6b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에서는, 전력 증폭기(10), 송신 필터(30T), 및 스위치(40)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)(제 1 주면)에 배치되어 있다. 한편, 저잡음 증폭기(20) 및 수신 필터(30R)는, 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 2 주면)에 배치되어 있다. 또한, 스위치(40)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.
송신 필터(30T)는 제 1 탄성파 필터의 일례이며, 수신 필터(30R)는 제 2 탄성파 필터의 일례이다. 여기에서, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작다. 즉, 제 1 탄성파 필터의 TCF의 절대값은 제 2 탄성파 필터의 TCF의 절대값보다 작다.
또한, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
고주파 모듈(1D)의 상기 구성에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 수신 필터(30R)가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 송신 필터(30T)보다, 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 이 때문에, 송신 필터(30T)는 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 수신 필터(30R)는, TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1D)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 음속막 적층형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터 중 어느 하나여도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
이들 제 1 탄성파 필터 및 제 2 탄성파 필터의 조합에 의하면, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는, TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1D)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에서는, 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 2 주면)측에 복수의 외부 접속 단자(150)가 배치되어 있다. 도 6a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 외부 접속 단자(150)는 주면(91b)의 외측 가장자리 영역에 배치되어 있어도 좋다. 복수의 외부 접속 단자(150) 중 몇개는 외부 기판의 그라운드 전위로 설정된다.
외부 접속 단자(150)의 상기 배치 구성에 의하면, 저잡음 증폭기(20)의 주위에 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)가 복수 배치되므로, 수신 회로로의 외래 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에서는, 전력 증폭기(10)는 주면(91a)(제 1 주면)에 실장되어 있다.
이것에 의하면, 주면(91a)과 주면(91b) 사이를 관통하는 관통 전극을 통해서, 전력 증폭기(10)와 외부 접속 단자(150)를 접속할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(10)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, 전력 증폭기(10)로부터의 외부 기판으로의 방열성이 향상된 고주파 모듈(1D)을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에서는, 전력 증폭기(10)는 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(20)는 주면(91b)에 배치되어 있다. 이것에 의하면, 전력 증폭기(10)와 저잡음 증폭기(20)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 배치되어 있으므로, 송수신간의 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1D)에 있어서, 외부 접속 단자(150)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
[6. 효과 등]
이상, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91a)에 배치된 전력 증폭기(10)와, 주면(91b)에 배치된 저잡음 증폭기(20)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)를 구비하고, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작고, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
이것에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)보다, 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 이 때문에, 송신 필터(30T)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)는 TCF의 절대값이 상대적으로 크지만, 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
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, 저잡음 증폭기(20)의 주위에, 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)를 복수 배치할 수 있으므로, 수신 회로로의 외래 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 주면(91a)에 배치되고, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
또한, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 주면(91a 및 91b)의 일방에 배치되고, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 주면(91a 및 91b)의 타방에 배치되어 있어도 좋다.
또한, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 주면(91b)에 배치되고, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 주면(91a)에 배치되며, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 음속막 적층형 탄성파 필터여도 좋다.
이것에 의하면, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는, 저배화가 용이한 저잡음 증폭기(20) 및 음속막 적층형 탄성파 필터가 배치되므로, 고주파 모듈(1A) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다.
또한, 실시예 2에 따른 고주파 모듈(1C)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91b)에 배치된 전력 증폭기(10)와, 주면(91b)에 배치된 저잡음 증폭기(20)와, 주면(91a)에 배치된 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)와, 주면(91a)에 배치된 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)를 구비하고, 송신 필터(30T)의 TCF의 절대값은, 수신 필터(30R)의 TCF의 절대값보다 작고, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
이것에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)보다, 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 이 때문에, 송신 필터(30T)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)는, TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1C)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1C)은 외부 접속 단자(150)를 더 구비하고, 외부 접속 단자(150)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의해, 저잡음 증폭기(20)의 주위에, 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)를 복수 배치할 수 있으므로, 수신 회로로의 외래 노이즈의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 안테나 접속 단자(100)를 더 구비하고, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 전력 증폭기(10)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AT) 상에 배치되고, 전력 증폭기(10)로 증폭된 송신 신호를 통과시키는 송신용 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는, 안테나 접속 단자(100)와 저잡음 증폭기(20)를 연결하는 수신 경로(AR) 상에 배치되어, 수신 신호를 통과시키는 수신용 필터여도 좋다.
송신 필터(30T)에는 전력 증폭기(10)로 증폭된 고출력의 송신 신호가 입력되므로, 송신 필터(30T)는 온도 상승하기 쉽기 때문에, TCF의 절대값이 작은 쪽이 바람직하다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1)의 전송 특성의 열화를 보다 한층 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 음속막 적층형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터 중 어느 하나여도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는 LT 기판형 탄성파 필터여도 좋다.
이것에 의하면, 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)는, 거리(D30T)는 작지만 TCF의 절대값이 상대적으로 작으므로, 전력 증폭기(10)에 의한 큰 온도 변화를 받아도 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)는, TCF의 절대값이 상대적으로 크지만 거리(D30R)가 크므로, 전력 증폭기(10)에 의한 온도 변화가 작아 통과 특성의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91a)에 배치된 전력 증폭기(10)와, 주면(91b)에 배치된 저잡음 증폭기(20)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)를 구비하고, 송신 필터(30T)는 벌크 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)는 LT 기판형 탄성파 필터이며, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
이것에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 LT 기판형 탄성파 필터가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 벌크 탄성파 필터보다 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 실시예 1에 따른 고주파 모듈(1A)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 주면(91a)에 배치된 전력 증폭기(10)와, 주면(91b)에 배치된 저잡음 증폭기(20)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 송신 필터(30T)(제 1 탄성파 필터)와, 주면(91a 또는 91b)에 배치된 수신 필터(30R)(제 2 탄성파 필터)를 구비하고, 송신 필터(30T)는 음속막 적층형 탄성파 필터이며, 수신 필터(30R)는 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 및 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터 중 어느 하나이며, 송신 필터(30T)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30T)는, 수신 필터(30R)와 전력 증폭기(10)의 거리(D30R)보다 작다.
이것에 의하면, TCF의 절대값이 상대적으로 큰 벌크 탄성파 필터, LT 기판형 탄성파 필터, 또는 온도 보상 LN 기판형 탄성파 필터가, TCF의 절대값이 상대적으로 작은 음속막 적층형 탄성파 필터보다, 발열량이 큰 전력 증폭기(10)로부터 떨어져서 배치되어 있다. 따라서, 온도 변화에 따른 고주파 모듈(1A)의 전송 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 통신 장치(5)는 안테나(2)에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, 안테나(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.
이것에 의해, 온도 변화에 따른 신호 전송 특성의 열화가 억제된 통신 장치(5)를 제공하는 것이 가능해진다.
(그 밖의 실시형태 등)
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서, 실시형태, 실시예 및 변형예를 들어서 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치는, 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합시켜서 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해낸 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로의 사이에 다른 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 좋다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은 멀티 밴드 대응의 프론트 엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서, 휴대 전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    상기 제 1 주면에 배치된 전력 증폭기와,
    상기 제 2 주면에 배치된 저잡음 증폭기와,
    상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 탄성파 필터와,
    상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 탄성파 필터를 구비하고,
    상기 제 1 탄성파 필터의 주파수 온도 계수의 절대값은, 상기 제 2 탄성파 필터의 주파수 온도 계수의 절대값보다 작고,
    상기 제 1 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리는, 상기 제 2 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리보다 작은 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외부 접속 단자를 더 구비하고,
    상기 외부 접속 단자는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성파 필터는 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 제 2 탄성파 필터는 상기 제 1 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성파 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 일방에 배치되고,
    상기 제 2 탄성파 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 타방에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성파 필터는 상기 제 2 주면에 배치되고,
    상기 제 2 탄성파 필터는 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 제 1 탄성파 필터는, 벌크파 음속이 서로 다른 복수의 층, 또는, 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 갖는 음속막 적층형의 탄성파 필터인 고주파 모듈.
  6. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    상기 제 1 주면에 배치된 전력 증폭기와,
    상기 제 1 주면에 배치된 저잡음 증폭기와,
    상기 제 2 주면에 배치된 제 1 탄성파 필터와,
    상기 제 2 주면에 배치된 제 2 탄성파 필터를 구비하고,
    상기 제 1 탄성파 필터의 주파수 온도 계수의 절대값은, 상기 제 2 탄성파 필터의 주파수 온도 계수의 절대값보다 작고,
    상기 제 1 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리는, 상기 제 2 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리보다 작은 고주파 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    외부 접속 단자를 더 구비하고,
    상기 외부 접속 단자는 상기 제 1 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    안테나 접속 단자를 더 구비하고,
    상기 제 1 탄성파 필터는, 상기 전력 증폭기와 상기 안테나 접속 단자를 연결하는 송신 경로 상에 배치되고, 상기 전력 증폭기로 증폭된 송신 신호를 통과시키는 송신용 필터이며,
    상기 제 2 탄성파 필터는, 상기 안테나 접속 단자와 상기 저잡음 증폭기를 연결하는 수신 경로 상에 배치되며, 수신 신호를 통과시키는 수신용 필터인 고주파 모듈.
  9. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성파 필터는 벌크 탄성파를 이용한 필터이며,
    상기 제 2 탄성파 필터는 LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터인 고주파 모듈.
  10. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성파 필터는, 벌크파 음속이 서로 다른 복수의 층, 또는, 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 갖는 음속막 적층형의 탄성파 필터이며,
    상기 제 2 탄성파 필터는, 벌크 탄성파를 이용한 필터, LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터, 및, 주파수 온도 특성을 조정하는 절연층이 형성된 LiNbO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터 중 어느 하나인 고주파 모듈.
  11. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성파 필터는, 주파수 온도 특성을 조정하는 절연층이 형성된 LiNbO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터이며,
    상기 제 2 탄성파 필터는 LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터인 고주파 모듈.
  12. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    상기 제 1 주면에 배치된 전력 증폭기와,
    상기 제 2 주면에 배치된 저잡음 증폭기와,
    상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 탄성파 필터와,
    상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 탄성파 필터를 구비하고,
    상기 제 1 탄성파 필터는 벌크 탄성파를 이용한 필터이며,
    상기 제 2 탄성파 필터는, LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터이며,
    상기 제 1 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리는, 상기 제 2 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리보다 작은 고주파 모듈.
  13. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    상기 제 1 주면에 배치된 전력 증폭기와,
    상기 제 2 주면에 배치된 저잡음 증폭기와,
    상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 탄성파 필터와,
    상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 탄성파 필터를 구비하고,
    상기 제 1 탄성파 필터는, 벌크파 음속이 서로 다른 복수의 층, 또는, 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 갖는 음속막 적층형의 탄성파 필터이며,
    상기 제 2 탄성파 필터는 벌크 탄성파를 이용한 필터, LiTaO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터, 및, 주파수 온도 특성을 조정하는 절연층이 형성된 LiNbO3으로 이루어지는 압전 기판을 전파하는 탄성 표면파를 이용한 필터 중 어느 하나이며,
    상기 제 1 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리는, 상기 제 2 탄성파 필터와 상기 전력 증폭기의 거리보다 작은 고주파 모듈.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    외부 접속 단자를 더 구비하고,
    상기 외부 접속 단자는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  15. 안테나에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
    상기 안테나와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 또는 제 6 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.
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