KR20210123356A

KR20210123356A - 고주파 모듈 및 통신 장치

Info

Publication number: KR20210123356A
Application number: KR1020217027977A
Authority: KR
Inventors: 유키야 야마구치
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2021-10-13
Also published as: CN113574658A; US20210409046A1; WO2020184613A1; US11876545B2; KR102419331B1

Abstract

고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(90a 및 90b)을 갖는 실장 기판(90)과, 노드(N1)에 접속된 송신 필터(21T) 및 노드(N1)에 접속된 수신 필터(21R)를 갖는 듀플렉서(21)를 구비하고, 송신 필터(21T)는 주면(90a)에 실장되고, 수신 필터(21R)는 주면(90b)에 실장되고, 실장 기판(90)을 평면으로부터 봤을 경우 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)는 적어도 일부가 겹쳐져 있다.

Description

고주파 모듈 및 통신 장치

본 발명은 고주파 모듈 및 상기 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치에 관한 것이다.

휴대전화 등의 이동체 통신 기기에서는 특히 멀티밴드화의 진전에 따라 고주파 프런트엔드 회로를 구성하는 회로 소자가 증가하여 고주파 모듈의 소형화를 곤란하게 하고 있다.

특허문헌 1에는 양면 실장 가능한 배선 기판에 의해 소형화를 실현하는 반도체 모듈이 개시되어 있다. 구체적으로는 안테나 스위치와 고주파 IC 회로부 사이에 파워 앰프(전력 증폭기) 및 송신 필터로 구성된 송신 회로와, 저잡음 앰프(저잡음 증폭기) 및 수신 필터로 구성된 수신 회로가 접속되어 있다.

일본 특허공개 2011-040602호 공보

특허문헌 1에 개시된 반도체 모듈에서는 송신 필터와 수신 필터가 배선 기판의 동일 주면에 실장되어 있다.

그러나 상기 송신 필터 및 수신 필터가 송신 필터의 출력단과 수신 필터의 입력단이 공통 단자에 접속된 멀티플렉서(듀플렉서를 포함한다)를 구성할 경우 공통 단자로부터 송신 필터까지의 배선 길이 및 공통 단자로부터 수신 필터까지의 배선 길이가 길면 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 신호 전송 손실이 커진다. 또한, 상기 송신 필터 및 상기 수신 필터를 동일 주면에 실장할 경우 신호 전송 손실을 저감하기 위해 상기 배선 길이를 짧게 하고자 하면 송신 필터와 수신 필터가 동일 주면상에서 접근하기 때문에 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션이 열화된다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 송신 필터 및 수신 필터로 구성된 멀티플렉서를 갖고, 신호 전송 손실을 저감하면서 송수신 간의 아이솔레이션을 향상할 수 있는 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시형태에 의한 고주파 모듈은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 실장 기판과, 제 1 공통 단자, 상기 제 1 공통 단자에 접속된 송신 필터, 및 상기 제 1 공통 단자에 접속된 수신 필터를 갖는 멀티플렉서를 구비하고, 상기 송신 필터는 상기 제 1 주면에 실장되고, 상기 수신 필터는 상기 제 2 주면에 실장되고, 상기 실장 기판을 평면으로부터 봤을 경우 상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 적어도 일부가 겹쳐져 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 송신 필터 및 수신 필터로 구성된 멀티플렉서를 갖는 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서 신호 전송 손실을 저감하면서 송수신 간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시형태에 의한 고주파 모듈 및 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 2는 실시형태에 의한 고주파 모듈의 평면도 및 저면도이다.
도 3은 실시형태에 의한 고주파 모듈의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용하여 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. 이하의 실시형태에 있어서의 구성 요소 중 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다.

또한, 각 도면은 본 발명을 나타내기 위해서 적당히 강조, 생략, 또는 비율의 조정을 행한 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니고, 실제 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 실장 기판의 주면과 평행한 평면상에서 서로 직교하는 축이다. 또한, z축은 모듈 기판의 주면에 수직인 축이며, 그 정방향은 상방향을 나타내고, 그 부방향은 하방향을 나타낸다.

또한, 본 발명에 있어서 「접속된다」란 접속 단자 및/또는 배선 도체에 의해 직접 접속되는 경우뿐만 아니라 인덕터 및 커패시터 등의 수동 소자를 통해 전기적으로 접속되는 경우도 포함한다.

또한, 본 발명에 있어서 평행 및 수직 등의 요소 간의 관계성을 나타내는 용어, 및 직사각형 등의 요소의 형상을 나타내는 용어, 및 수치 범위는 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 수% 정도의 차이도 포함하는 것을 의미한다.

또한, 본 발명에 있어서 「평면으로부터 볼 때」란 Z 방향으로부터 XY 평면으로 물체를 투영해서 보는 것을 의미한다.

(실시형태)

실시형태에 대해서 도 1~도 3을 참조하면서 설명한다.

[1 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성]

우선, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성에 대해서 도 1을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 1은 실시형태에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나 소자(2)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)와, 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)(4)를 구비한다.

고주파 모듈(1)은 안테나 소자(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전달한다. 고주파 모듈(1)은, 예를 들면 LTE(Long Term Evolution), Wi-Fi(등록상표), Bluetooth(등록상표), GPS(Global Positioning System), NR(New Radio) 등의 무선 프런트엔드 회로에 의해 사용되는 각종 기능 부품을 일체화한 집적 모듈이다. 또한, 본 발명에 의한 고주파 모듈은 이것에 한정되지 않는다.

RFIC(3)는 안테나 소자(2)에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 신호 경로를 통해 입력된 고주파 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 신호를 고주파 모듈(1)의 송신 신호 경로에 출력한다.

또한, RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역)에 의거하여 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(11 및 12)의 단자 간 접속을 제어하는 기능 및 고주파 모듈(1)이 갖는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(31R, 32R, 및 33R)의 이득을 제어하는 기능을 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 반도체 IC(50)가 갖는 제어 회로(51)에 전원 신호, IO 신호, 클럭 신호, 및 데이터 신호 등을 출력한다. 제어 회로(51)는 이들 신호에 의거하여 스위치(11 및 12), 저잡음 증폭기(31R, 32R, 및 33R)에 제어 신호를 출력한다.

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

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

또한, 안테나 소자(2) 및 BBIC(4)는 본 발명에 의한 통신 장치에 필수적인 구성 요소는 아니다.

여기에서 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 고주파 모듈(1)은 고주파 신호의 송수신 회로를 구성한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 고주파 모듈(1)은 송수신 단자(100)와, 수신 출력 단자(110R, 120R, 및 130R)와, 송신 입력 단자(110T, 120T, 및 130T)와, 듀플렉서(21 및 22)와, 필터(23)와, 반도체 IC(50)와, 정합 회로(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 및 49)와, 송신 증폭 회로(30T)를 구비한다.

듀플렉서(21)는 송신 필터(21T) 및 수신 필터(21R)로 이루어지며, 멀티플렉서의 일례이다. 송신 필터(21T)의 입력단은 정합 회로(44)를 통해 전력 증폭기(31T)에 접속되고, 송신 필터(21T)의 출력단은 노드(N1)(제 1 공통 단자)에 접속되어 있다. 또한, 수신 필터(21R)의 입력단은 노드(N1)(제 1 공통 단자)에 접속되고, 수신 필터(21R)의 출력단은 정합 회로(45)를 통해 저잡음 증폭기(31R)에 접속되어 있다. 노드(N1)는 정합 회로(42)를 통해 스위치(11)의 선택 단자(11b)(제 1 선택 단자)에 접속되어 있다.

송신 필터(21T)는 3GPP(Third Generation Partnership Project) 규격의 통신 시스템에 적용되고, 예를 들면 LTE(Long Term Evolution) 또는 NR(New Radio)의 통신 밴드 A의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 수신 필터(21R)는 3GPP 규격의 통신 시스템에 적용되고, 예를 들면 LTE 또는 NR의 통신 밴드 A의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 상기 구성에 의해 듀플렉서(21)는 통신 밴드 A의 고주파 송신 신호 및 고주파 수신 신호를 주파수 분할 복신(Frequency Division Duplex) 방식에 의해 동시에 전송한다.

또한, 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)는 동일한 통신 밴드 A의 송신 대역과 수신 대역을 통과 대역으로 하는 듀플렉서가 아니어도 좋고, 상이한 통신 밴드의 송신 대역과 수신 대역을 통과 대역으로 하는 멀티플렉서이어도 좋다.

듀플렉서(22)는 송신 필터(22T) 및 수신 필터(22R)로 이루어지며, 멀티플렉서의 일례이다. 송신 필터(22T)의 입력단은 정합 회로(46)를 통해 전력 증폭기(32T)에 접속되고, 송신 필터(22T)의 출력단은 노드(N1)(제 1 공통 단자)에 접속되어 있다. 또한, 수신 필터(22R)의 입력단은 노드(N1)(제 1 공통 단자)에 접속되고, 수신 필터(22R)의 출력단은 정합 회로(47)를 통해 저잡음 증폭기(32R)에 접속되어 있다.

송신 필터(22T)는 3GPP 규격의 통신 시스템에 적용되고, 예를 들면 LTE 또는 NR의 통신 밴드 B의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 수신 필터(22R)는 3GPP 규격의 통신 시스템에 적용되고, 예를 들면 LTE 또는 NR의 통신 밴드 B의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 상기 구성에 의해 듀플렉서(22)는 통신 밴드 B의 고주파 송신 신호 및 고주파 수신 신호를 주파수 분할 복신 방식에 의해 동시에 전송한다.

또한, 송신 필터(22T)와 수신 필터(22R)는 동일한 통신 밴드 B의 송신 대역과 수신 대역을 통과 대역으로 하는 듀플렉서가 아니어도 좋고, 상이한 통신 밴드의 송신 대역과 수신 대역을 통과 대역으로 하는 멀티플렉서이어도 좋다.

필터(23)는 제 1 필터의 일례이며, 1세트의 입력단 및 출력단을 갖는 단일의 필터 소자로 이루어진다. 필터(23)의 1세트의 입력단 및 출력단 중 일방단은 정합 회로(43)를 통해 스위치(11)의 선택 단자(11c)(제 1 선택 단자)에 접속되고, 타방단은 스위치(12)의 공통 단자에 접속되어 있다. 스위치(12)의 일방의 선택 단자는 정합 회로(48)를 통해 전력 증폭기(33T)에 접속되고, 스위치(12)의 타방의 선택 단자는 정합 회로(49)를 통해 저잡음 증폭기(33R)에 접속되어 있다.

필터(23)는 3GPP 규격의 통신 시스템에 적용되고, 예를 들면 LTE 또는 NR의 통신 밴드 C의 송수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 스위치(12)의 접속 스위칭에 의해 필터(23)는 (1) 전력 증폭기(33T)로부터 출력된 통신 밴드 C의 고주파 송신 신호를 통과시켜서 안테나 소자(2)를 향해 전송하는 송신 필터로서 기능하고, 또한 (2) 안테나 소자(2)에서 수신한 통신 밴드 C의 고주파 수신 신호를 통과시켜서 저잡음 증폭기(33R)를 향해 전송하는 수신 필터로서 기능한다. 상기 구성에 의해 필터(23)는 통신 밴드 C의 고주파 송신 신호 및 고주파 수신 신호를 시분할 복신(Time Division Duplex) 방식에 의해 전송한다.

송신 필터(21T 및 22T), 수신 필터(21R 및 22R), 및 필터(23)는, 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.

송신 증폭 회로(30T)는 전력 증폭기(31T, 32T, 및 33T)로 구성되어 있다.

전력 증폭기(31T)의 입력단은 송신 입력 단자(110T)를 통해 RFIC(3)에 접속되고, 전력 증폭기(31T)의 출력단은 정합 회로(44)를 통해 송신 필터(21T)의 입력단에 접속되어 있다. 전력 증폭기(31T)는, 예를 들면 통신 밴드 A의 고주파 신호를 우선적으로 증폭한다.

전력 증폭기(32T)의 입력단은 송신 입력 단자(120T)를 통해 RFIC(3)에 접속되고, 전력 증폭기(32T)의 출력단은 정합 회로(46)를 통해 송신 필터(22T)의 입력단에 접속되어 있다. 전력 증폭기(32T)는, 예를 들면 통신 밴드 B의 고주파 신호를 우선적으로 증폭한다.

전력 증폭기(33T)의 입력단은 송신 입력 단자(130T)를 통해 RFIC(3)에 접속되고, 전력 증폭기(33T)의 출력단은 정합 회로(48) 및 스위치(12)를 통해 필터(23)의 타력단에 접속되어 있다. 전력 증폭기(33T)는, 예를 들면 통신 밴드 C의 고주파 신호를 우선적으로 증폭한다.

반도체 IC(50)는 스위치(11 및 12)와, 수신 증폭 회로(30R)와, 제어 회로(51)를 구비한다.

수신 증폭 회로(30R)는 저잡음 증폭기(31R, 32R, 및 33R)로 구성되어 있다.

저잡음 증폭기(31R)의 입력단은 정합 회로(45)를 통해 수신 필터(21R)의 출력단에 접속되고, 저잡음 증폭기(31R)의 출력단은 수신 출력 단자(110R)를 통해 RFIC(3)에 접속되어 있다. 저잡음 증폭기(31R)는, 예를 들면 통신 밴드 A의 고주파 신호를 저잡음에서 우선적으로 증폭한다.

저잡음 증폭기(32R)의 입력단은 정합 회로(47)를 통해 수신 필터(22R)의 출력단에 접속되고, 저잡음 증폭기(32R)의 출력단은 수신 출력 단자(120R)를 통해 RFIC(3)에 접속되어 있다. 저잡음 증폭기(32R)는, 예를 들면 통신 밴드 B의 고주파 신호를 저잡음에서 우선적으로 증폭한다.

저잡음 증폭기(33R)의 입력단은 정합 회로(49) 및 스위치(12)를 통해 필터(23)의 타방단에 접속되고, 저잡음 증폭기(33R)의 출력단은 수신 출력 단자(130R)를 통해 RFIC(3)에 접속되어 있다. 저잡음 증폭기(33R)는, 예를 들면 통신 밴드 C의 고주파 신호를 저잡음에서 우선적으로 증폭한다.

저잡음 증폭기(31R, 32R, 및 33R) 및 전력 증폭기(31T, 32T, 및 33T)는 각각 바이폴러 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터 등의 증폭 소자를 포함하고, 예를 들면 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 GaAs를 재료로 하는 전계 효과 트랜지스터(FET), 헤테로 접합 바이폴러 트랜지스터(HBT) 등으로 구성되어 있다.

스위치(11)는 공통 단자(11a)(제 2 공통 단자) 및 2 이상의 선택 단자를 갖고, 공통 단자(11a)가 정합 회로(41)를 통해 송수신 단자(100)에 접속되고, 선택 단자(11b)(제 1 선택 단자) 단자가 정합 회로(42)를 통해 듀플렉서(21 및 22)에 접속되고, 선택 단자(11c)(제 2 선택 단자) 단자가 정합 회로(43)를 통해 필터(23)에 접속되어 있다. 스위치(11)는 공통 단자(11a)와 선택 단자(11b)의 접속 및 공통 단자(11a)와 선택 단자(11c)의 접속을 동시에 실행 가능한 멀티 접속형의 스위치이다.

스위치(12)는 공통 단자 및 2개의 선택 단자를 갖고, 공통 단자가 필터(23)의 타방단에 접속되고, 일방의 선택 단자가 정합 회로(48)를 통해 전력 증폭기(33T)에 접속되고, 타방의 선택 단자가 정합 회로(49)를 통해 저잡음 증폭기(33R)에 접속되어 있다. 스위치(12)는 공통 단자와 일방의 선택 단자의 접속 및 공통 단자와 타방의 선택 단자의 접속을 배타적으로 실행 가능한 스위치이다.

제어 회로(51)는 RFIC(3)로부터 출력된 전원 신호, IO 신호, 클럭 신호, 및 데이터 신호 등에 의거하여 스위치(11 및 12) 및 저잡음 증폭기(31R, 32R, 및 33R)에 제어 신호를 출력한다.

반도체 IC(50)는, 예를 들면 CMOS로 구성되어 있다. 이에 따라 반도체 IC(50)를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 IC(50)는 GaAs로 구성되어 있어도 좋다. 이에 따라 고품질인 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.

또한, 수신 증폭 회로(30R)는 반도체 IC(50)에 내장되어 있지 않아도 좋다. 또한, 송신 증폭 회로(30T)는 반도체 IC(50)에 내장되어 있어도 좋다.

정합 회로(41)는 스위치(11)와 송수신 단자(100)를 연결하는 경로에 배치되고, 스위치(11)와 안테나 소자(2)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(42)는 스위치(11)와 듀플렉서(21 및 22)를 연결하는 경로에 배치되고, 스위치(11)와 듀플렉서(21 및 22)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(43)는 스위치(11)와 필터(23)를 연결하는 경로에 배치되고, 스위치(11)와 필터(23)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(41~43) 각각은 인덕터 및 커패시터의 적어도 일방을 포함한다.

정합 회로(44)는 전력 증폭기(31T)와 송신 필터(21T)를 연결하는 경로에 배치되고, 전력 증폭기(31T)의 출력 임피던스와 송신 필터(21T)의 입력 임피던스의 정합을 취한다. 정합 회로(46)는 전력 증폭기(32T)와 송신 필터(22T)를 연결하는 경로에 배치되고, 전력 증폭기(32T)의 출력 임피던스와 송신 필터(22T)의 입력 임피던스의 정합을 취한다. 정합 회로(44 및 46) 각각은 인덕터 및 커패시터의 적어도 일방(제 1 정합 소자)을 포함한다.

정합 회로(45)는 저잡음 증폭기(31R)와 수신 필터(21R)를 연결하는 경로에 배치되고, 저잡음 증폭기(31R)의 입력 임피던스와 수신 필터(21R)의 출력 임피던스의 정합을 취한다. 정합 회로(47)는 저잡음 증폭기(32R)와 수신 필터(22R)를 연결하는 경로에 배치되고, 저잡음 증폭기(32R)의 입력 임피던스와 수신 필터(22R)의 출력 임피던스의 정합을 취한다. 정합 회로(45 및 47) 각각은 인덕터 및 커패시터의 적어도 일방(제 2 정합 소자)을 포함한다.

정합 회로(48)는 전력 증폭기(33T)와 스위치(12)를 연결하는 경로에 배치되고, 전력 증폭기(33T)의 출력 임피던스와 필터(23)의 입력 임피던스의 정합을 취한다. 정합 회로(49)는 저잡음 증폭기(33R)와 스위치(12)를 연결하는 경로에 배치되고, 저잡음 증폭기(33R)의 입력 임피던스와 필터(23)의 출력 임피던스의 정합을 취한다.

또한, 정합 회로(41~49)는 2개의 회로 소자를 연결하는 경로 상에 직렬로 배치되어 있어도 좋고, 또한 상기 경로 상의 노드와 그라운드 사이에 배치되어 있어도 좋다. 또한, 정합 회로(41~49)는 없어도 좋다.

고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 상기 회로 구성에 의하면 통신 밴드 A의 고주파 신호의 송수신, 통신 밴드 B의 고주파 신호의 송수신, 및 통신 밴드 C의 고주파 신호의 송수신 중 어느 하나를 실행하는 것이 가능하다. 또한, 멀티 접속형의 스위치(11)에 의해 (1) 통신 밴드 A의 고주파 신호의 송수신, (2) 통신 밴드 B의 고주파 신호의 송수신, 및 (3) 통신 밴드 C의 고주파 신호의 송신 또는 수신 중 2 이상을 동시에 실행하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 고주파 모듈은 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 구성 요소 중 듀플렉서(21 또는 22)만을 구비하고 있으면 좋다. 따라서, 본 발명에 의한 고주파 모듈이 전송 가능한 통신 밴드의 수도 1개 이상이면 좋다.

또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)에 있어서 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B로서 LTE의 Band25(송신 대역: 1850-1915㎒, 수신 대역: 1930-1995㎒), Band30(송신 대역: 2305-2315㎒, 수신 대역: 2350-2360㎒) 및 Band66(송신 대역: 1710-1780㎒, 수신 대역: 2110-2200㎒) 중 어느 하나가 적용되어도 좋다. 또한, 통신 밴드 C로서 LTE의 Band34(송수신 대역: 2010-2025㎒), Band39(송수신 대역: 1880-1920㎒) 및 Band41(송수신 대역: 2496-2690㎒)이 적용되어도 좋다.

여기에서 상기 고주파 모듈(1)을 구성하는 듀플렉서(21)(또는 22)의 송신 필터(21T)로부터 노드(N1)(제 1 공통 단자)까지의 배선 길이와, 수신 필터(21R)로부터 노드(N1)(제 1 공통 단자)까지의 배선 길이의 합계가 길면 이들 배선의 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 신호 전송 손실이 커진다. 또한, 신호 전송 손실을 저감하기 위해 상기 배선 길이의 합계를 짧게 하고자 하면 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)가 접근하기 때문에 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션이 열화된다.

이에 대하여 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에서는 상기 배선 길이를 짧게 하면서 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션의 열화를 억제한 구성을 갖고 있다. 이하에서는 고주파 모듈(1)의 신호 전송 손실을 저감하면서, 소형화하면서, 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션을 향상시키는 구성에 대해서 설명한다.

[2 고주파 모듈(1) 내의 회로 소자의 배치 구성]

이어서, 고주파 모듈(1)을 구성하는 회로 소자의 배치 구성에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 2는 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 평면도(도 2(a)) 및 저면도(도 2의 (b))이다. 도 3은 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)의 단면도이다. 구체적으로는 도 3은 도 2의 III-III선에 있어서의 단면도이다.

또한, 도 2에서는 수지 부재(70A 및 70B) 및 실드 전극층(85)의 기재가 생략되어 있다. 또한, 도 2(a)에서는 입출력 단자(81)와 그라운드 단자(80G)를 구별하기 위해서 그라운드 단자(80G)에 해칭이 부착되어 있다. 또한, 도 2에서는 각 회로 소자를 접속하는 주면(90a) 상의 배선 및 주면(90b) 상의 배선의 기재가 생략되어 있다. 또한, 도 3에서는 그라운드 전극층(92G)을 제외하는 실장 기판(90) 내의 평면 배선 패턴의 기재가 생략되어 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 고주파 모듈(1)은 도 1에 나타내어진 회로 소자에 추가하여 실장 기판(90)과, 입출력 단자(81)와, 그라운드 단자(80G)와, 수지 부재(70A 및 70B)와, 실드 전극층(85)을 더 구비한다.

실장 기판(90)은, 예를 들면 프린트 기판(Printed Circuit Board: PCB), 저온 동시 소성 세라믹스(Low Temperature Co-fired Ceramics: LTCC) 기판, 또는 수지 다층 기판 등이다. 본 실시형태에서는 실장 기판(90)은 도 2에 나타내는 바와 같이 평면으로부터 볼 때에 있어서 직사각형상을 갖지만 이것에 한정되지 않는다.

실장 기판(90)은 서로 대향하는 주면(90a 및 90b)을 갖는다. 여기에서 주면(90a)은 제 1 주면의 일례이며, 표면 또는 상면으로 불리는 경우가 있다. 한편, 주면(90b)은 제 2 주면의 일례이며, 이면 또는 하면으로 불리는 경우가 있다.

본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에서는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 송신 필터(21T)는 주면(90a)에 실장되고, 수신 필터(21R)는 주면(90b)에 실장되어 있다. 또한, 평면으로부터 볼 때에 있어서 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)는 적어도 일부가 겹쳐져 있다. 구체적으로는 송신 필터(21T)는 도 3에 나타내는 바와 같이 범프 전극(213 및 214)을 통해 실장 기판(90)에 접속되어 있다. 또한, 수신 필터(21R)는 도 3에 나타내는 바와 같이 범프 전극(211 및 212)을 통해 실장 기판(90)에 접속되어 있다. 범프 전극(213)과 범프 전극(211)은 도 3에 나타내는 바와 같이 실장 기판(90)의 z축 방향으로 연장되는 비아 도체(91)를 통해 접속되어 있다. 여기에서 송신 필터(21T)의 범프 전극(213)은 송신 필터(21T)의 출력단에 상당하고, 수신 필터(21R)의 범프 전극(211)은 수신 필터(21R)의 입력단 및 노드(N1)에 상당하다.

또한, 실시형태에서는 실장 기판(90)의 두께는, 예를 들면 150㎛이며, 실장 기판(90)의 주면(90a 또는 90b)에 있어서의 기판 갭의 최소값(동일 주면 상에서의 이웃하는 회로 소자의 최소 간격)은, 예를 들면 80㎛이다.

상기 구성에 의하면 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)가 상기 평면으로부터 볼 때에 있어서 겹치도록 배치되어 있으므로 노드(N1)(범프 전극(211))로부터 송신 필터(21T)의 출력단(범프 전극(213))까지의 배선 길이와, 노드(N1)(범프 전극(211))로부터 수신 필터(21R)의 입력단(범프 전극(211))까지의 배선 길이(실질 제로)의 합계를 짧게 할 수 있고, 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 듀플렉서(21)에 있어서의 신호 전송 손실을 저감할 수 있다. 또한, 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)가 실장 기판(90)을 사이에 두고 배치되어 있으므로 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션을 향상할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1)의 신호 전송 손실을 저감하면서 송수신 간의 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에 의한 고주파 모듈(1)에서는 도 2에 나타내는 바와 같이 송신 필터(22T)는 주면(90a)에 실장되고, 수신 필터(22R)는 주면(90b)에 실장되어 있다. 또한, 평면으로부터 볼 때에 있어서 송신 필터(22T)와 수신 필터(22R)는 적어도 일부가 겹쳐져 있다. 구체적으로는 도 2 및 도 3에는 도시되어 있지 않지만 송신 필터(22T)는 범프 전극을 통해 실장 기판(90)에 접속되어 있다. 또한, 수신 필터(22R)는 범프 전극을 통해 실장 기판(90)에 접속되어 있다. 송신 필터(22T)의 하나의 범프 전극과 수신 필터(22R)의 하나의 범프 전극은 실장 기판(90)의 z축 방향으로 연장되는 비아 도체를 통해 접속되어 있다. 여기에서 송신 필터(22T)의 상기 하나의 범프 전극은 송신 필터(22T)의 출력단에 상당하고, 수신 필터(22R)의 상기 하나의 범프 전극은 수신 필터(22R)의 입력단 및 노드(N1)에 상당하다.

상기 구성에 의하면 송신 필터(22T)와 수신 필터(22R)가 상기 평면으로부터 볼 때에 있어서 겹치도록 배치되어 있으므로 노드(N1)(수신 필터(22R)의 상기 하나의 범프 전극)로부터 송신 필터(21T)의 출력단(송신 필터(22T)의 상기 하나의 범프 전극)까지의 배선 길이와, 노드(N1)(수신 필터(22R)의 상기 하나의 범프 전극)로부터 수신 필터(21R)의 입력단(수신 필터(22R)의 상기 하나의 범프 전극)까지의 배선 길이(실질 제로)의 합계를 짧게 할 수 있고, 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 듀플렉서(22)에 있어서의 신호 전송 손실을 저감할 수 있다. 또한, 송신 필터(22T)와 수신 필터(22R)가 실장 기판(90)을 사이에 두고 배치되어 있으므로 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션을 향상할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1)의 신호 전송 손실을 저감하면서 송수신 간의 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)의 상기 배치 관계 및 송신 필터(22T)와 수신 필터(22R)의 상기 배치 관계 중 어느 한쪽만이 실시되어 있어도 좋다.

본 실시형태에서는 도 2에 나타내는 바와 같이 송신 필터(21T 및 22T), 정합 회로(44), 및 송신 증폭 회로(30T)가 주면(90a)에 실장되고, 수신 필터(21R 및 22R), 필터(23), 반도체 IC(50), 및 정합 회로(49)가 주면(90b)에 실장되어 있다.

즉, 반도체 IC(50) 및 필터(23)는 동일 주면(90b)에 실장되어 있다. 또한, 스위치(11) 및 필터(23)는 동일 주면(90b)에 실장되어 있다. 구체적으로는 반도체 IC(50)는 범프 전극(501, 502, 및 503)을 통해 실장 기판(90)에 접속되어 있다. 또한, 필터(23)는 범프 전극(231 및 232)을 통해 실장 기판(90)에 접속되어 있다. 범프 전극(501)과 범프 전극(211)은 실장 기판(90)의 주면(90b)에 형성된 배선(93)을 통해 접속되어 있다. 범프 전극(503)과 범프 전극(231)은 실장 기판(90)의 주면(90b)에 형성된 배선(94)을 통해 접속되어 있다. 배선(93 및 94)은 실장 기판(90)의 주면 방향으로 연장되는 평면 배선 패턴이다. 여기에서 반도체 IC(50)의 범프 전극(501)은 스위치(11)의 선택 단자(11b)에 상당하고, 반도체 IC(50)의 범프 전극(503)은 스위치(11)의 선택 단자(11c)에 상당하다.

상기 구성에 의하면 노드(N1)(수신 필터(21R)의 범프 전극(211))과, 스위치(11)의 선택 단자(11b)(범프 전극(501)) 및 선택 단자(11c)(범프 전극(503))와, 필터(23)의 일방단(범프 전극(231))이 실장 기판(90)의 동일 주면(90b)에 배치되므로 이들을 근접 배치할 수 있다. 이에 따라 스위치(11)의 선택 단자(11b)로부터 듀플렉서(21)의 공통 단자(노드(N1))까지의 배선 길이와, 스위치(11)의 선택 단자(11c)로부터 필터(23)의 일방단까지의 배선 길이의 합계를 짧게 할 수 있다. 따라서, 듀플렉서(21)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방과, 필터(23)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방을 동시에 실행했을 경우의 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 신호 전송 손실을 저감할 수 있다.

또한, 상기 구성의 경우 반도체 IC(50)가 주면(90b)에 실장되고, 송신 필터(21T)는 주면(90a)에 실장되어 있다. 상기 구성에 의하면 스위치(11) 및 필터(23)가 실장된 주면(90b)에는 대전력의 송신 신호를 전송하는 송신 필터(21T)는 실장되어 있지 않으므로 상기 송신 신호에 의해 스위치(11)가 오동작하거나 필터(23)를 전송하는 수신 신호의 수신 감도가 저하되거나 하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 스위치(11)는 반도체 IC(50)에 내장된 형태로 주면(90b)에 실장되어 있지 않아도 좋고, 스위치(11) 단체로 주면(90b)에 실장되어 있어도 좋다.

또한, 스위치(11) 및 필터(23)는 동일 주면(90a)에 실장되어 있어도 좋다. 이 경우에는 송신 필터(21T)의 범프 전극(213)이 노드(N1)에 상당하고, 범프 전극(213)과 반도체 IC(50)의 범프 전극(501)(선택 단자(11b)에 상당)이 주면(90a)에 형성된 평면 배선 패턴에 의해 접속되고, 반도체 IC(50)의 범프 전극(503)(선택 단자(11c)에 상당)과 필터(23)의 범프 전극(231)이 주면(90a)에 형성된 평면 배선 패턴에 의해 접속된다.

상기 구성에 의하면 노드(N1)(송신 필터(21T)의 범프 전극(213))와, 스위치(11)의 선택 단자(11b)(범프 전극(501)) 및 선택 단자(11c)(범프 전극(503))와, 필터(23)의 일방단(범프 전극(231))이 실장 기판(90)의 동일 주면에 배치되므로 이들을 근접 배치할 수 있다. 이에 따라 스위치(11)의 선택 단자(11b)로부터 듀플렉서(21)의 공통 단자(노드(N1))까지의 배선 길이와, 스위치(11)의 선택 단자(11c)로부터 필터(23)의 일방단까지의 배선 길이의 합계를 짧게 할 수 있다. 따라서, 듀플렉서(21)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방과, 필터(23)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방을 동시에 실행했을 경우의 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 신호 전송 손실을 저감할 수 있다.

또한, 범프 전극(211, 212, 213, 214, 231, 232, 501, 502, 및 503)은 고도전성 금속으로 구성된 볼형상의 전극이며, 예를 들면 Sn/Ag/Cu로 구성된 땜납 범프 및 Au를 주성분으로 하는 범프 등을 들 수 있다. 또한, 범프 전극(211~214, 231, 232, 및 501~503)은 범프 전극이 아니어도 좋고, 예를 들면 땜납 페이스트에 의해 형성된 전극이어도 좋다.

또한, 정합 회로(44)는 주면(90a)에 실장되어 있으며, 정합 회로(49)는 주면(90b)에 실장되어 있다. 상기 구성에 의하면 정합 회로(44)를 구성하는 인덕터와 정합 회로(49)를 구성하는 인덕터가 실장 기판(90)을 사이에 두고 배치되므로 상기 2개의 인덕터의 자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(31T)로부터 출력된 고주파 송신 신호가 송신 필터(21T) 및 필터(23)를 경유하지 않고 상기 자계 결합을 통해 저잡음 증폭기(33R)에 침입하는 것이 억제되므로 통신 밴드 C의 고주파 신호의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 정합 회로(44 및 46)의 적어도 일방이 주면(90a)에 실장되고, 정합 회로(45 및 47)의 적어도 일방이 주면(90b)에 실장되어 있어도 좋다. 이것에 의하면 정합 회로(44 및 46)의 적어도 일방을 구성하는 인덕터(제 1 정합 소자)와 정합 회로(45 및 47)의 적어도 일방을 구성하는 인덕터(제 2 정합 소자)가 실장 기판(90)을 사이에 두고 배치되므로 상기 2개의 인덕터의 자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(31T 또는 32T)로부터 출력된 고주파 송신 신호가 송신 필터(21T 또는 22T), 및 수신 필터(21R 또는 22R)를 경유하지 않고 상기 자계 결합을 통해 저잡음 증폭기(31R 또는 32R)에 침입하는 것이 억제되므로 통신 밴드 A 또는 B의 고주파 신호의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 실장 기판(90)은 도 3에 나타내는 바와 같이 그라운드 전극층(92G)을 갖는다. 그라운드 전극층(92G)은 실장 기판(90)의 주면 방향으로 연장되는 평면 배선 패턴에 의해 형성되어 있다. 여기에서 평면으로부터 볼 때에 있어서 송신 필터(21T)의 적어도 일부 및 수신 필터(21R)의 적어도 일부는 그라운드 전극층(92G)과 겹쳐서 있어도 좋다. 또한, 평면으로부터 볼 때에 있어서 송신 필터(22T)의 적어도 일부 및 수신 필터(22R)의 적어도 일부가 그라운드 전극층(92G)과 겹쳐서 있어도 좋다.

수지 부재(70A)는 주면(90a) 상에 형성되어 송신 필터(21T 및 22T), 정합 회로(44), 및 송신 증폭 회로(30T)를 덮고 있다. 수지 부재(70A)는 송신 필터(21T 및 22T), 정합 회로(44), 및 송신 증폭 회로(30T)의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또한, 수지 부재(70A)는 송신 필터(21T 및 22T), 정합 회로(44), 및 송신 증폭 회로(30T)의 모든 면을 덮지 않아도 좋다. 예를 들면, 수지 부재(70A)는 송신 증폭 회로(30T)의 측면만을 덮어도 좋다.

수지 부재(70B)는 주면(90b) 상에 형성되어 수신 필터(21R 및 22R), 필터(23), 반도체 IC(50), 및 정합 회로(49)를 덮고 있다. 수지 부재(70B)는 수신 필터(21R 및 22R), 필터(23), 반도체 IC(50), 및 정합 회로(49)의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또한, 수지 부재(70B)는 수신 필터(21R 및 22R), 필터(23), 반도체 IC(50), 및 정합 회로(49)의 모든 면을 덮지 않아도 좋다. 예를 들면, 수지 부재(70B)는 반도체 IC(50)의 측면만을 덮어도 좋다.

입출력 단자(81) 각각은 외부 기판(도시하지 않음) 등과 전기 신호의 주고받기를 행하기 위한 단자이다. 입출력 단자(81) 각각은, 예를 들면 실장 기판(90)의 주면(90b)으로부터 Z 방향으로 연장되는 구리 기둥형상 전극이며, 실장 기판(90)과 외부 기판를 접속하기 위해서 수지 부재(70B)를 관통하고 있다. 외부 기판은, 예를 들면 고주파 모듈(1)의 Z축 부방향측에 배치되는 마더 기판이다. 입출력 단자(81) 각각은, 예를 들면 도 1에 나타내어진 송수신 단자(100), 수신 출력 단자(110R, 120R, 130R), 송신 입력 단자(110T, 120T, 및 130T) 중 어느 하나에 상당하다.

그라운드 단자(80G)는 실장 기판(90)의 주면(90b)에 배치되고, 그라운드 전위에 설정되는 복수의 외부 접속 단자의 일례이다. 그라운드 단자(80G) 각각은, 예를 들면 실장 기판(90)의 주면(90b)으로부터 Z 방향으로 연장되는 구리 기둥형상 전극이며, 실장 기판(90)과 외부 기판를 접속하기 위해서 수지 부재(70B)를 관통하고 있다.

또한, 입출력 단자(81) 및 그라운드 단자(80G)는 기둥형상 및 구리제일 필요는 없고, 그 형상 및 재질은 한정되지 않는다. 예를 들면, 입출력 단자(81) 및 그라운드 단자(80G)는 반구형상의 전극(범프)이어도 좋고, 예를 들면 땜납 볼 또는 구리 코어 볼이어도 좋다.

실드 전극층(85)은 수지 부재(70A)의 표면 및 측면, 및 수지 부재(70B)의 측면을 덮고, 그라운드 전극층(92G)에 접속된다. 예를 들면, 실드 전극층(85)은 실장 기판(90)의 측면에 의해 그라운드 전극층(92G)과 접속된다.

또한, 수지 부재(70A 및 70B), 실드 전극층(85), 입출력 단자(81), 및 그라운드 단자(80G)는 본 발명에 의한 고주파 모듈(1)에 필수적인 구성 요소는 아니다. 또한, 입출력 단자(81)는 주면(90b)에 배치되지 않아도 좋고, 예를 들면 본딩 와이어 등으로 바꿔 놓여도 좋다.

[3 효과 등]

이상과 같이 본 실시형태에 의하면 고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(90a 및 90b)을 갖는 실장 기판(90)과, 노드(N1)에 접속된 송신 필터(21T), 및 노드(N1)에 접속된 수신 필터(21R)를 갖는 듀플렉서(21)를 구비하고, 송신 필터(21T)는 주면(90a)에 실장되고, 수신 필터(21R)는 주면(90b)에 실장되고, 실장 기판(90)을 평면으로부터 봤을 경우 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)는 적어도 일부가 겹칠 수 있다.

이에 따라 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)가 상기 평면으로부터 볼 때에 있어서 겹치도록 배치되어 있으므로 노드(N1)로부터 송신 필터(21T)까지의 배선 길이와 수신 필터(21R)까지의 배선 길이의 합계를 짧게 할 수 있고, 듀플렉서(21)의 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 신호 전송 손실을 저감할 수 있다. 또한, 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R)가 실장 기판(90)을 사이에 두고 배치되어 있으므로 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션을 향상할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1)의 신호 전송 손실을 저감하면서 송수신 간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 고주파 모듈(1)은 공통 단자(11a), 선택 단자(11b 및 11c)를 더 갖고, 공통 단자(11a)와 선택 단자(11b)의 접속 및 공통 단자(11a)와 선택 단자(11c)의 접속을 동시에 실행 가능한 스위치(11)와, 선택 단자(11c)에 접속된 필터(23)를 구비하고, 노드(N1)는 선택 단자(11b)에 접속될 수 있다.

이에 따라 듀플렉서(21)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방과, 필터(23)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방을 동시에 실행할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 스위치(11) 및 필터(23)는 주면(90a 및 90b) 중 동일한 주면에 실장될 수 있다.

이에 따라 스위치(11)로부터 필터(23)까지의 배선 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 송신 필터(21T) 및 수신 필터(21R)의 일방이 스위치(11)와 동일 주면에 배치되어 있는 점에서 스위치(11)로부터 노드(N1)까지의 배선 길이도 짧게 할 수 있다. 따라서, 듀플렉서(21)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방과, 필터(23)를 통과하는 고주파 신호의 송신 및 수신의 적어도 일방을 동시에 실행했을 경우의 배선 저항 및 위상 어긋남에 기인한 신호 전송 손실을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 스위치(11) 및 필터(23)는 주면(90b)에 실장될 수 있다.

이에 따라 스위치(11) 및 필터(23)가 실장된 주면(90b)에는 대전력의 송신 신호를 전송하는 송신 필터(21T)는 실장되어 있지 않으므로 상기 송신 신호에 의해 스위치(11)가 오동작하거나 필터(23)를 전송하는 수신 신호의 수신 감도가 저하되거나 하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 고주파 모듈(1)은 스위치(11)와, 스위치(11)의 접속을 스위칭하는 제어 신호를 스위치(11)에 출력하는 제어 회로(51)를 내장하는 반도체 IC(50)를 구비하고, 반도체 IC(50)는 주면(90b)에 실장될 수 있다.

이에 따라 반도체 IC(50)가 실장된 주면(90b)에는 대전력의 송신 신호를 전송하는 송신 필터(21T)는 실장되어 있지 않으므로 상기 송신 신호의 노이즈가 상기 제어 신호에 중첩해서 스위치(11)가 오동작하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 반도체 IC(50)는 수신 필터(21R)로부터 출력된 고주파 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(31R)를 더 내장할 수 있다.

이에 따라 반도체 IC(50)가 실장된 주면(90b)에는 수신 필터(21R)가 실장되어 있으므로 수신 필터(21R)로부터 저잡음 증폭기(31R)까지의 배선 길이를 짧게 할 수 있어 수신 신호의 전송 손실을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 송신 필터(21T)와 송신 필터의 입력단측에 배치되는 전력 증폭기(31T) 간의 임피던스 정합을 취하는 정합 회로(44)와, 저잡음 증폭기(31R)와 수신 필터(21R) 간의 임피던스 정합을 취하는 정합 회로(45)를 구비하고, 정합 회로(44)를 구성하는 제 1 정합 소자는 주면(90a)에 실장되어 있으며, 정합 회로(45)를 구성하는 제 2 정합 소자는 주면(90b)에 실장될 수 있다.

이에 따라, 제 1 정합 소자와 제 2 정합 소자는 실장 기판(90)을 사이에 두고 배치되므로 제 1 정합 소자와 제 2 정합 소자의 자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(31T)로부터 출력된 고주파 송신 신호가 송신 필터(21T) 및 수신 필터(21R)를 경유하지 않고 상기 자계 결합을 통해 저잡음 증폭기(31R)에 침입하는 것이 억제되므로 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 실장 기판(90)은 평면 배선 패턴에 의해 형성된 그라운드 전극층(92G)을 갖고, 평면으로부터 볼 때에 있어서 송신 필터(21T)의 적어도 일부 및 수신 필터(21R)의 적어도 일부는 그라운드 전극층(92G)과 겹칠 수 있다.

이에 따라 송신 필터(21T)와 수신 필터(21R) 사이에 그라운드 전극층(92G)이 개재되므로 송신 신호와 수신 신호의 아이솔레이션을 강화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 통신 장치(5)는 안테나 소자(2)에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)와, 안테나 소자(2)와, RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전달하는 고주파 모듈(1)을 구비할 수 있다.

이에 따라 신호 전송 손실을 저감하면서 송수신 간의 아이솔레이션이 향상된 통신 장치(5)를 제공할 수 있다.

(다른 변형예 등)

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 구성 요소를 조합해서 실현되는 별도의 실시형태, 상기 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각나는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예, 및 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 상기 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.

(산업상 이용 가능성)

본 발명은 프런트엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.

1: 고주파 모듈 2: 안테나 소자
3: RF 신호 처리 회로(RFIC) 4: 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)
5: 통신 장치 11, 12: 스위치
11a: 공통 단자 11b, 11c: 선택 단자
21, 22: 듀플렉서 21R, 22R: 수신 필터
21T, 22T: 송신 필터 23: 필터
30R: 수신 증폭 회로 30T: 송신 증폭 회로
31R, 32R, 33R: 저잡음 증폭기 31T, 32T, 33T: 전력 증폭기
41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49: 정합 회로
50: 반도체 IC 51: 제어 회로
70A, 70B: 수지 부재 80G: 그라운드 단자
81: 입출력 단자 85: 실드 전극층
90: 실장 기판 90a, 90b: 주면
91: 비아 도체 92G: 그라운드 전극층
93, 94: 배선 100: 송수신 단자
110R, 120R, 130R: 수신 출력 단자 110T, 120T, 130T: 송신 입력 단자
211, 212, 213, 214, 231, 232, 501, 502, 503: 범프 전극
N1: 노드

Claims

서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 실장 기판과,
제 1 공통 단자, 상기 제 1 공통 단자에 접속된 송신 필터, 및 상기 제 1 공통 단자에 접속된 수신 필터를 갖는 멀티플렉서를 구비하고,
상기 송신 필터는 상기 제 1 주면에 실장되고,
상기 수신 필터는 상기 제 2 주면에 실장되고,
상기 실장 기판을 평면으로부터 봤을 경우 상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 적어도 일부가 겹쳐져 있는 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
제 2 공통 단자, 제 1 선택 단자, 및 제 2 선택 단자를 갖고, 상기 제 2 공통 단자와 상기 제 1 선택 단자의 접속, 및 상기 제 2 공통 단자와 상기 제 2 선택 단자의 접속을 동시에 실행 가능한 스위치와,
상기 제 2 선택 단자에 접속된 제 1 필터를 더 구비하고,
상기 제 1 공통 단자는 상기 제 1 선택 단자에 접속되어 있는 고주파 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 스위치 및 상기 제 1 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 동일한 주면에 실장되어 있는 고주파 모듈.
제 3 항에 있어서,
상기 스위치 및 상기 제 1 필터는 상기 제 2 주면에 실장되어 있는 고주파 모듈.
제 4 항에 있어서,
상기 고주파 모듈은,
상기 스위치와, 상기 스위치의 접속을 스위칭하는 제어 신호를 상기 스위치에 출력하는 제어 회로를 내장하는 반도체 IC를 구비하고,
상기 반도체 IC는 상기 제 2 주면에 실장되어 있는 고주파 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 반도체 IC는 상기 수신 필터로부터 출력된 고주파 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기를 더 내장하는 고주파 모듈.
제 6 항에 있어서,
상기 송신 필터와 상기 송신 필터의 입력단측에 배치되는 전력 증폭기 간의 임피던스 정합을 취하는 제 1 정합 소자와,
상기 저잡음 증폭기와 상기 수신 필터 간의 임피던스 정합을 취하는 제 2 정합 소자를 더 구비하고,
상기 제 1 정합 소자는 상기 제 1 주면에 실장되어 있으며,
상기 제 2 정합 소자는 상기 제 2 주면에 실장되어 있는 고주파 모듈.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실장 기판은,
평면 배선 패턴에 의해 형성된 그라운드 전극층을 갖고,
상기 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 송신 필터의 적어도 일부 및 상기 수신 필터의 적어도 일부는 상기 그라운드 전극층과 겹쳐져 있는 고주파 모듈.
안테나 소자에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
상기 안테나 소자와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전달하는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.