KR20210146207A - 고주파 모듈 및 통신장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 송수신간의 아이솔레이션의 열화가 억제된 고주파 모듈을 제공한다.
(해결수단) 고주파 모듈은, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기와, 수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기와, 전력 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 제 2 주면에 배치된 제 1 스위치와, 저잡음 증폭기의 출력 단자에 접속되고, 제 2 주면에 배치된 제 2 스위치와, 모듈 기판을 평면에서 본 경우에 제 1 스위치와 제 2 스위치로 끼워진 제 2 주면 상의 영역에 배치된 제 1 그라운드 단자를 구비한다.

Description

고주파 모듈 및 통신장치{RADIO-FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 고주파 모듈 및 통신장치에 관한 것이다.
휴대전화 등의 이동체 통신기기에는 고주파 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기가 탑재된다. 특허문헌 1에는 송신 신호를 전송하는 PA 회로(송신 증폭 회로)와, 수신 신호를 전송하는 LNA 회로(수신 증폭 회로)를 구비하는 프런트 엔드 회로(RF 모듈)가 개시되어 있다. 송신 증폭 회로에는 전력 증폭기의 증폭 특성을 제어하는 PA 제어부가 배치되고, 수신 증폭 회로에는 저잡음 증폭기의 증폭 특성을 제어하는 LNA 제어부가 배치되어 있다.
일본 특허공개 2018-137522호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 RF 모듈에 있어서, 송신 증폭 회로와 수신 증폭 회로가 전자계 결합하여 송수신간의 아이솔레이션이 열화되는 경우가 있다. 이 경우, 예를 들면, 송신 증폭 회로를 전송하는 고출력의 송신 신호의 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 상기 전자계 결합을 통해 수신 증폭 회로에 유입되어 당해 수신 증폭 회로의 수신 감도가 열화되는 경우가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 송수신간의 아이솔레이션의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈은, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기와, 수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기와, 상기 전력 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 스위치와, 상기 저잡음 증폭기의 출력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 스위치와, 상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우에 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치로 끼워진 상기 제 2 주면 상의 영역에 배치된 제 1 그라운드 단자를 구비한다.
또한, 본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈은, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기와, 수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기와, 상기 전력 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 스위치와, 상기 저잡음 증폭기의 출력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 스위치를 구비하고, 상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우, 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치로 끼워진 상기 제 2 주면 상의 영역에는 제 1 도전부품이 배치되어 있다.
본 발명의 적합한 실시형태에 의하면, 송수신간의 아이솔레이션의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시예에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 2b는 실시예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 2c는 변형예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 이하의 실시예 및 변형예에 있어서의 구성요소 중, 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 임의의 구성요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내어지는 구성요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화하는 경우가 있다.
또한, 이하에 있어서, 평행 및 수직 등의 요소간의 관계성을 나타내는 용어, 및, 직사각형상 등의 요소의 형상을 나타내는 용어, 및, 수치범위는 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면, 수% 정도의 차이도 포함하는 것을 의미한다.
또한, 이하에 있어서, 기판에 실장된 A, B 및 C에 있어서, 「기판(또는 기판의 주면)을 평면에서 볼 때에 있어서, A와 B 사이에 C가 배치되어 있다」란 기판을 평면에서 볼 때에 있어서 A내의 임의의 점과 B내의 임의의 점을 연결하는 복수의 선분 중 적어도 1개가 C의 영역을 통과하는 것을 의미한다. 또한, 기판을 평면에서 볼 때란 기판 및 기판에 실장된 회로소자를 기판의 주면에 평행한 평면에 정투영해 보는 것을 의미한다.
또한, 이하에 있어서, 「송신 경로」란 고주파 송신 신호가 전파되는 배선, 당해 배선에 직접 접속된 전극, 및 당해 배선 또는 당해 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송선로인 것을 의미한다. 또한, 「수신 경로」란 고주파 수신 신호가 전파되는 배선, 당해 배선에 직접 접속된 전극, 및 당해 배선 또는 당해 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송선로인 것을 의미한다. 또한, 「송수신 경로」란 고주파 송신 신호 및 고주파 수신 신호가 전파되는 배선, 당해 배선에 직접 접속된 전극, 및 당해 배선 또는 당해 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송선로인 것을 의미한다.
(실시형태)
[1. 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로구성]
도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내 듯이, 통신장치(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)에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해 입력된 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 당해 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, 당해 신호 처리해서 생성된 송신 신호를 고주파 모듈(1)의 송신 경로로 출력한다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)을 전송하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 이용하여 신호 처리하는 회로이다. BBIC(4)에서 처리된 신호는 예를 들면, 화상표시를 위한 화상신호로서 사용되거나, 또는 스피커를 통한 통화를 위해서 음성신호로서 사용된다.
또한, RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역)에 의거하여 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(31, 32, 33, 34 및 35)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 제어신호(도시생략)에 의해 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(31∼35)의 접속을 스위칭한다. 구체적으로는 RFIC(3)는 스위치(31∼35)를 제어하기 위한 디지털 제어 신호를 PA 제어회로(70)로 출력한다. 고주파 모듈(1)의 PA 제어회로(70)는 RFIC(3)로부터 입력된 디지털 제어 신호에 의해, 스위치(31∼35)에 디지털 제어 신호를 출력함으로써 스위치(31∼35)의 접속 및 비접속을 제어한다.
또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 전력 증폭기(11)의 이득, 전력 증폭기(11)에 공급되는 전원 전압(Vcc) 및 바이어스 전압(Vbias)을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 MIPI 및 GPIO 등의 디지털 제어 신호를 고주파 모듈(1)의 제어 신호 단자(130)로 출력한다. 고주파 모듈(1)의 PA 제어회로(70)는 제어 신호 단자(130)를 통해 입력된 디지털 제어 신호에 의해, 전력 증폭기(11)에 제어신호, 전원 전압(Vcc) 또는 바이어스 전압(Vbias)을 출력함으로써 전력 증폭기(11)의 이득을 조정한다. 또, 전력 증폭기(11)의 이득을 제어하는 디지털 제어 신호를 RFIC(3)로부터 받는 제어 신호 단자와, 전력 증폭기(11)에 공급되는 전원 전압(Vcc) 및 바이어스 전압(Vbias)을 제어하는 디지털 제어 신호를 RFIC(3)로부터 받는 제어 신호 단자는 달라도 좋다. 또한, 제어부는 RFIC(3)의 외부에 형성되어 있어도 좋고, 예를 들면, BBIC(4)에 형성되어 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)로 출력한다.
또, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)에 있어서, 안테나(2) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성요소는 아니다.
다음에 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내 듯이, 고주파 모듈(1)은 안테나 접속 단자(100)와, 전력 증폭기(11)와, 저잡음 증폭기(21)와, 송신 필터(61T 및 62T)와, 수신 필터(61R 및 62R)와, PA 제어회로(70)와, 정합회로(51, 52, 53 및 54)와, 스위치(31, 32, 33, 34 및 35)와, 다이플렉서(60)를 구비한다.
안테나 접속 단자(100)는 안테나(2)에 접속된다.
전력 증폭기(11)는 송신 입력 단자(111 및 112)로부터 입력된 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 송신 신호를 증폭 가능한 증폭회로이다. 또, 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11) 대신에, 통신 밴드 A의 고주파 신호를 증폭하는 제 1 전력 증폭기와, 통신 밴드 B의 고주파 신호를 증폭하는 제 2 전력 증폭기를 구비해도 좋다.
PA 제어회로(70)는 제어 신호 단자(130)를 통해 입력된 디지털 제어 신호 MIPI 및 GPIO 등에 의해, 전력 증폭기(11)가 갖는 증폭 소자의 이득을 조정한다. PA 제어회로(70)는 반도체 IC(Integrated Circuit)로 형성되어 있어도 좋다. 반도체 IC는 예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되어 있다. 구체적으로는 SOI(Silicon On Insulator) 프로세스에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 반도체 IC를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또, 반도체 IC는 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 고품질의 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.
저잡음 증폭기(21)는 통신 밴드 A 및 B의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭 가능하며, 수신 출력 단자(121 및 122)로 출력하는 증폭기이다. 또, 고주파 모듈(1)은 복수의 저잡음 증폭기를 구비하고 있어도 좋다. 예를 들면, 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A의 고주파 신호를 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기와, 통신 밴드 B의 고주파 신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기를 구비해도 좋다.
전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)는 예를 들면, Si계의 CMOS 또는 GaAs를 재료로 한 전계 효과형 트랜지스터(FET) 또는 헤테로 바이폴러 트랜지스터(HBT) 등으로 구성되어 있다.
송신 필터(61T)는 송신 입력 단자(111 및 112)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AT)에 배치되고, 전력 증폭기(11)에서 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 A의 송신 대역의 송신 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(62T)는 송신 입력 단자(111 및 112)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 송신 경로(BT)에 배치되고, 전력 증폭기(11)에서 증폭된 송신 신호 중, 통신 밴드 B의 송신 대역의 송신 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 수신 출력 단자(121 및 122)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 수신 경로(AR)에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 A의 수신 대역의 수신 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(62R)는 수신 출력 단자(121 및 122)와 안테나 접속 단자(100)를 연결하는 수신 경로(BR)에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 통신 밴드 B의 수신 대역의 수신 신호를 통과시킨다.
송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)는 통신 밴드 A를 통과대역으로 하는 듀플렉서(61)를 구성하고 있다. 듀플렉서(61)는 통신 밴드 A의 송신 신호와 수신 신호를 주파수 분할 복신(FDD:Frequency Division Duplex) 방식으로 전송한다. 또한, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)는 통신 밴드 B를 통과대역으로 하는 듀플렉서(62)를 구성하고 있다. 듀플렉서(62)는 통신 밴드 B의 송신 신호와 수신 신호를 FDD 방식으로 전송한다.
또, 듀플렉서(61 및 62)의 각각은 복수의 송신 필터만으로 구성된 멀티플렉서, 복수의 수신 필터만으로 구성된 멀티플렉서, 복수의 듀플렉서로 구성된 멀티플렉서이어도 좋다. 또한, 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)는 듀플렉서(61)를 구성하고 있지 않아도 좋고, 시분할 복신(TDD:Time Division Duplex) 방식으로 전송하는 1개의 필터이어도 좋다. 이 경우에는 상기 1개의 필터의 전단 및 후단의 적어도 한쪽에 송신 및 수신을 스위칭하는 스위치가 배치된다. 또한, 마찬가지로, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)는 듀플렉서(62)를 구성하고 있지 않아도 좋고, TDD 방식으로 전송하는 1개의 필터이어도 좋다.
정합회로(51)는 스위치(35)와 듀플렉서(61)를 연결하는 경로에 배치되고, 스위치(35) 및 안테나(2)와, 듀플렉서(61)의 임피던스 정합을 취한다. 정합회로(52)는 스위치(35)와 듀플렉서(62)를 연결하는 경로에 배치되고, 스위치(35) 및 안테나(2)와, 듀플렉서(62)의 임피던스 정합을 취한다. 정합회로(53)는 전력 증폭기(11)와 스위치(31)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 전력 증폭기(11)와 스위치(31), 듀플렉서(61 및 62)의 임피던스 정합을 취한다. 정합회로(54)는 저잡음 증폭기(21)와 스위치(32)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 저잡음 증폭기(21)와 스위치(32), 듀플렉서(61 및 62)의 임피던스 정합을 취한다.
스위치(33)는 전력 증폭기(11)의 입력 단자에 접속된 제 1 스위치의 일례이며, 공통 단자(33a), 선택 단자(33b 및 33c)를 갖는다. 공통 단자(33a)는 전력 증폭기(11)의 입력 단자에 접속되고, 선택 단자(33b)는 송신 입력 단자(111)에 접속되고, 선택 단자(33C)는 송신 입력 단자(112)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(33)는 전력 증폭기(11)와 송신 입력 단자(111)의 접속, 및, 전력 증폭기(11)와 송신 입력 단자(112)의 접속을 스위칭한다. 스위치(33)는 예를 들면, SPDT(Single Pole Double Throw)형 스위치 회로로 구성된다.
송신 입력 단자(111)로부터는 예를 들면, 통신 밴드 A의 송신 신호가 입력되고, 송신 입력 단자(112)로부터는 예를 들면, 통신 밴드 B의 송신 신호가 입력된다. 또한, 송신 입력 단자(111)로부터는 예를 들면, 제 4 세대 이동 통신 시스템(4G)에 있어서의 통신 밴드 A 또는 B의 송신 신호가 입력되고, 송신 입력 단자(112)로부터는 예를 들면, 제 5 세대 이동 통신 시스템(5G)에 있어서의 통신 밴드 A 또는 B의 송신 신호가 입력되어도 좋다.
또, 스위치(33)는 공통 단자가 송신 입력 단자에 접속되고, 한쪽의 선택 단자가 통신 밴드 A의 송신 신호를 증폭하는 제 1 전력 증폭기에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 통신 밴드 B의 송신 신호를 증폭하는 제 2 전력 증폭기에 접속된 구성을 갖고 있어도 좋다. 이 경우에는 송신 입력 단자로부터는 예를 들면, 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 송신 신호가 입력된다. 또한, 송신 입력 단자로부터는 예를 들면, 4G에 있어서의 통신 밴드 A의 송신 신호와 5G에 있어서의 통신 밴드 B의 송신 신호가 입력되어도 좋다.
또한, 스위치(33)는 2개의 공통 단자와 2개의 선택 단자를 갖는 DPDT(Double Pole Double Throw)형의 스위치 회로로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우에는 송신 입력 단자(111)가 한쪽의 공통 단자와 접속되고, 송신 입력 단자(112)가 다른쪽의 공통 단자와 접속된다. 또한, 한쪽의 선택 단자가 통신 밴드 A의 송신 신호를 증폭하는 제 1 전력 증폭기에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 통신 밴드 B의 송신 신호를 증폭하는 제 2 전력 증폭기에 접속된다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(33)는 한쪽의 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속 및 한쪽의 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속을 스위칭하고, 또한, 다른쪽의 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속 및 다른쪽의 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속을 스위칭한다. 이 경우에는 예를 들면, 송신 입력 단자(111)로부터 통신 밴드 A의 송신 신호가 입력되고, 송신 입력 단자(112)로부터 통신 밴드 B의 송신 신호가 입력된다. 또한, 예를 들면, 송신 입력 단자(111)로부터 4G에 있어서의 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 송신 신호가 입력되고, 송신 입력 단자(112)로부터 5G에 있어서의 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 송신 신호가 입력되어도 좋다.
스위치(34)는 저잡음 증폭기(21)의 출력 단자에 접속된 제 2 스위치의 일례이며, 공통 단자(34a), 선택 단자(34b 및 34c)를 갖는다. 공통 단자(34a)는 저잡음 증폭기(21)의 출력 단자에 접속되고, 선택 단자(34b)는 수신 출력 단자(121)에 접속되고, 선택 단자(34c)는 수신 출력 단자(122)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(34)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 출력 단자(121)의 접속, 및, 저잡음 증폭기(21)와 수신 출력 단자(122)의 접속을 스위칭한다. 스위치(34)는 예를 들면, SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
수신 출력 단자(121)로부터는 예를 들면, 통신 밴드 A의 수신 신호가 출력되고, 수신 출력 단자(122)로부터는 예를 들면, 통신 밴드 B의 수신 신호가 출력된다. 또한, 수신 출력 단자(121)로부터는 예를 들면, 4G에 있어서의 통신 밴드 A 또는 B의 수신 신호가 출력되고, 수신 출력 단자(122)로부터는 예를 들면, 5G에 있어서의 통신 밴드 A 또는 B의 수신 신호가 출력되어도 좋다.
또, 스위치(34)는 공통 단자가 수신 출력 단자에 접속되고, 한쪽의 선택 단자가 통신 밴드 A의 수신 신호를 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 통신 밴드 B의 수신 신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기에 접속된 구성을 갖고 있어도 좋다. 이 경우에는 수신 출력 단자로부터는 예를 들면, 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 수신 신호가 출력된다. 또한, 수신 출력 단자로부터는 예를 들면, 4G에 있어서의 통신 밴드 A의 수신 신호와 5G에 있어서의 통신 밴드 B의 수신 신호가 출력되어도 좋다.
또한, 스위치(34)는 2개의 공통 단자와 2개의 선택 단자를 갖는 DPDT형의 스위치 회로로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우에는 수신 출력 단자(121)가 한쪽의 공통 단자와 접속되고, 수신 출력 단자(122)가 다른쪽의 공통 단자와 접속된다. 또한, 한쪽의 선택 단자가 통신 밴드 A의 수신 신호를 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 통신 밴드 B의 수신 신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기에 접속된다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(34)는 한쪽의 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속 및 한쪽의 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속을 스위칭하고, 또한, 다른쪽의 공통 단자와 한쪽의 선택 단자의 접속 및 다른쪽의 공통 단자와 다른쪽의 선택 단자의 접속을 스위칭한다. 이 경우에는 예를 들면, 수신 출력 단자(121)로부터 통신 밴드 A의 수신 신호가 출력되고, 수신 출력 단자(122)로부터 통신 밴드 B의 수신 신호가 출력된다. 또한, 예를 들면, 수신 출력 단자(121)로부터 4G에 있어서의 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 수신 신호가 출력되고, 수신 출력 단자(122)로부터 5G에 있어서의 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 수신 신호가 출력되어도 좋다.
또, 스위치(33 및 34)가 갖는 공통 단자 및 선택 단자의 수는 고주파 모듈(1)이 갖는 신호경로의 수, 및, RFIC(3)의 출력 단자의 수에 따라 적당하게 설정된다.
스위치(31)는 정합회로(53)를 통해 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속된 제 3 스위치의 일례이며, 공통 단자(31a), 선택 단자(31b 및 31c)를 갖는다. 공통 단자(31a)는 정합회로(53)를 통해 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속되어 있다. 선택 단자(31b)는 송신 필터(61T)에 접속되고, 선택 단자(31c)는 송신 필터(62T)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(31)는 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 접속, 및, 전력 증폭기(11)와 송신 필터(62T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(31)는 예를 들면, SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(32)는 공통 단자(32a), 선택 단자(32b 및 32c)를 갖는다. 공통 단자(32a)는 정합회로(54)를 통해 저잡음 증폭기(21)의 입력 단자에 접속되어 있다. 선택 단자(32b)는 수신 필터(61R)에 접속되고, 선택 단자(32c)는 수신 필터(62R)에 접속되어 있다. 이 접속 구성에 있어서, 스위치(32)는 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(62R)의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 스위치(32)는 예를 들면, SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(35)는 안테나 접속 단자(100)에 접속된 제 4 스위치의 일례이며, 다이플렉서(60)를 통해 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 송신 경로(BT) 및 수신 경로(BR)의 접속을 스위칭한다. 또, 스위치(35)는 상기 (1) 및 (2)의 접속을 동시에 행하는 것이 가능한 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성된다.
다이플렉서(60)는 멀티플렉서의 일례이며, 필터(60L 및 60H)로 구성되어 있다. 필터(60L)는 통신 밴드 A 및 B를 포함하는 주파수 범위를 통과대역으로 하는 필터이며, 필터(60H)는 통신 밴드 A 및 B를 포함하는 주파수 범위와 상이한 다른 주파수 범위를 통과대역으로 하는 필터이다. 필터(60L)의 한쪽의 단자와 필터(60H)의 한쪽의 단자는 안테나 접속 단자(100)에 공통 접속되어 있다. 필터(60L 및 60H)의 각각은 예를 들면, 칩형상의 인덕터 및 커패시터 중 적어도 한쪽으로 구성된 LC 필터이다. 또, 통신 밴드 A 및 B를 포함하는 주파수 범위가 상기 다른 주파수 범위보다 저주파수측에 위치하는 경우에는 필터(60L)는 로우 패스 필터이어도 좋고, 또한, 필터(60H)는 하이 패스 필터이어도 좋다.
또, 상기 송신 필터(61T 및 62T), 및, 수신 필터(61R 및 62R)는 예를 들면, SAW(Surface Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 하나이어도 좋고, 또한 이들에는 한정되지 않는다.
또한, 전력 증폭기(11)와 스위치(33) 사이 및 저잡음 증폭기(21)와 스위치(34) 사이에 정합회로가 배치되어 있어도 좋다.
고주파 모듈(1)의 구성에 있어서, 스위치(33), 전력 증폭기(11), 정합회로(53), 스위치(31), 송신 필터(61T), 정합회로(51), 및 스위치(35), 필터(60L), 및 송신 경로(AT)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A의 송신 신호를 전송하는 제 1 송신 회로를 구성한다. 또한, 필터(60L), 스위치(35), 정합회로(51), 수신 필터(61R), 스위치(32), 정합회로(54), 저잡음 증폭기(21), 스위치(34), 및 수신 경로(AR)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 A의 수신 신호를 전송하는 제 1 수신 회로를 구성한다.
또한, 스위치(33), 전력 증폭기(11), 정합회로(53), 스위치(31), 송신 필터(62T), 정합회로(52), 스위치(35), 필터(60L), 및 송신 경로(BT)는 안테나 접속 단자(100)를 향해서 통신 밴드 B의 송신 신호를 전송하는 제 2 송신 회로를 구성한다. 또한, 필터(60L), 스위치(35), 정합회로(52), 수신 필터(62R), 스위치(32), 정합회로(54), 저잡음 증폭기(21), 스위치(34), 및 수신 경로(BR)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해 통신 밴드 B의 수신 신호를 전송하는 제 2 수신 회로를 구성한다.
상기 회로구성에 의하면, 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B 중 어느 하나의 고주파 신호를 송신, 수신, 및 송수신 중 적어도 어느 하나로 실행하는 것이 가능하다. 또한, 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신 중 적어도 어느 하나로 실행하는 것도 가능하다.
또, 본 발명의 일실시형태에 따른 고주파 모듈에서는 상기 2개의 송신 회로 및 상기 2개의 수신 회로가 스위치(35)를 통해 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있지 않아도 좋고, 상기 2개의 송신 회로 및 상기 2개의 수신 회로가 다른 단자를 통해 안테나(2)에 접속되어 있어도 좋다. 또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 도 1에 나타내어진 회로에 있어서, 전력 증폭기(11)와, 저잡음 증폭기(21)와, 스위치(33 및 34)를 갖고 있으면 좋다.
또한, 저잡음 증폭기(21)와 스위치(31∼35) 중 적어도 1개는 1개의 반도체 IC에 형성되어 있어도 좋다. 반도체 IC는 예를 들면, CMOS로 구성되어 있다. 구체적으로는 SOI 프로세스에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 반도체 IC를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또, 반도체 IC는 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 고품질의 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.
여기에서, 상기 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로소자를 소형의 프런트 엔드 회로로서 1개의 모듈 기판에 실장할 경우, 모듈 기판 표면의 회로부품 레이아웃 면적을 작게 하는 것이 필요해진다. 이 경우, 제 1 송신 회로 및 제 2 송신 회로와, 제 1 수신 회로 및 제 2 수신 회로가 전자계 결합하는 것이 상정된다. 이 경우, 송신 경로(AT 및 BT)를 전송하는 고출력의 송신 신호의 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 상기 전자계 결합을 통해 수신 경로(AR 및 BR) 중 어느 하나에 유입되어 당해 수신 경로의 수신 감도가 열화된다는 문제가 발생한다.
이것에 대해서 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 상기 전자계 결합을 억제하는 구성을 갖고 있다. 이하에서는 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)의 상기 전자계 결합을 억제하는 구성에 대해서 설명한다.
[2. 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)의 회로소자 배치구성]
도 2a는 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 2b는 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는 도 2a의 IIB-IIB선에 있어서의 단면도이다. 또, 도 2a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측으로부터 본 경우의 회로소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 2a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측으로부터 본 경우의 회로소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
실시예에 따른 고주파 모듈(1A)은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로소자의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b에 나타내 듯이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)은 도 1에 나타내어진 회로구성에 추가해서, 모듈 기판(91)과, 수지부재(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 적층구조를 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.
수지부재(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 회로소자의 기계강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 수지부재(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 회로소자의 기계강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또, 수지부재(92 및 93)는 본 발명의 실시예에 따른 고주파 모듈에 필수적인 구성요소는 아니다.
도 2a 및 도 2b에 나타내 듯이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 전력 증폭기(11), 듀플렉서(61 및 62), 및 정합회로(51, 52, 53 및 54)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)(제 1 주면)에 배치되어 있다. 한편, PA 제어회로(70), 저잡음 증폭기(21), 스위치(31, 32, 33, 34 및 35), 및 다이플렉서(60)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)(제 2 주면)에 배치되어 있다.
또, 도 2a에는 도시하고 있지 않지만, 도 1에 나타내어진 송신 경로(AT 및 BT), 및, 수신 경로(AR 및 BR)를 구성하는 배선은 모듈 기판(91)의 내부, 주면(91a 및 91b)에 형성되어 있다. 또한, 상기 배선은 양단이 주면(91a, 91b) 및 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로소자 중 어느 하나에 접합된 본딩 와이어이어도 좋고, 또한, 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로소자의 표면에 형성된 단자, 전극 또는 배선이어도 좋다.
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 전기신호의 주고받기를 행한다. 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 복수의 외부 접속 단자(150)에는 안테나 접속 단자(100), 송신 입력 단자(111 및 112), 수신 출력 단자(121 및 122), 및 제어 신호 단자(130)가 포함된다. 또한, 복수의 외부 접속 단자(150)의 일부는 외부 기판의 그라운드 전위로 설정된 그라운드 단자(150g)(제 1 그라운드 단자 또는 제 2 그라운드 단자)이다.
본 실시예에서는 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 스위치(33 및 34)는 주면(91b)에 배치되고, 또한, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(33)와 스위치(34)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역(P)에 그라운드 단자(150g)가 배치되어 있다.
상기 구성에 의하면, 주면(91b) 상에 있어서, 스위치(33)와 스위치(34)는 그라운드 단자(150g)를 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해, 스위치(33) 및 스위치(34)로부터 발생하는 전자계를 그라운드 단자(150g)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 경로(AT 및 BT)를 전송하는 고출력의 송신 신호의 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 상기 전자계 결합을 통해 수신 경로(AR 및 BR) 중 어느 하나에 유입되어 당해 수신 경로의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에 있어서의 스위치(33)와 스위치(34)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역(P)이란 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(33)와 스위치(34)를 연결하는 선분과 수직으로 교차하는 직선 중, 스위치(33)에 접촉하지 않고 스위치(33)와 가장 가까운 직선과, 스위치(34)에 접촉하지 않고 스위치(34)와 가장 가까운 직선으로 끼워진 주면(91b) 상의 영역이라고 정의된다.
또, 그라운드 단자(150g)는 스위치(33)와 스위치(34) 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 효과적으로 억제할 수 있다.
또는 본 실시예에서는 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 스위치(33 및 34)는 주면(91b)에 배치되고, 또한, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(31)가 스위치(33)와 스위치(34)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역(P)에 배치되어 있다.
이것에 의하면, 주면(91b) 상에 있어서, 스위치(33)와 스위치(34)는 스위치(31)를 사이에 두고 배치되어 있다. 스위치(31)는 제 1 도전부품의 일례이며, 전극 및 단자 등의 도전부재를 갖고 있다. 따라서, 스위치(33) 및 스위치(34)로부터 발생하는 전자계를 스위치(31)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 경로(AT 및 BT)를 전송하는 고출력의 송신 신호의 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 상기 전자계 결합을 통해 수신 경로(AR 및 BR) 중 어느 하나에 유입되어 당해 수신 경로의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또, 도전부품이란 신호 취출 전극 등의 도전부재를 갖고 있는 전자부품이며, 예를 들면, 칩 저항, 칩 콘덴서, 칩 인덕터, 필터, 스위치, 및, 증폭기 및 제어회로 등의 능동소자 중 적어도 어느 하나이다.
또, 스위치(31)는 스위치(33)와 스위치(34) 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 영역(P)에 배치되고, 상기 전자계 결합을 억제하는 제 1 도전부품은 PA 제어회로(70)이어도 좋다. 이것에 의해, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 전력 증폭기(11)가 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(21)가 주면(91b)에 배치되어 있다. 이것에 의하면, 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기(11)와, 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(21)가 양면으로 나뉘어서 배치되므로, 송수신간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
또, 모듈 기판(91)은 복수의 유전체층이 적층된 다층구조를 갖고, 당해 복수의 유전체층 중 적어도 1개에는 그라운드 전극 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 모듈 기판(91)의 전자계 차폐 기능이 향상된다.
전력 증폭기(11)는 고주파 모듈(1A)이 갖는 회로부품 중에서 발열량이 큰 부품이다. 고주파 모듈(1A)의 방열성을 향상시키기 위해서는 전력 증폭기(11)의 발열을, 작은 열저항을 갖는 방열 경로로 외부 기판에 방열하는 것이 중요하다. 가령, 전력 증폭기(11)를 주면(91b)에 실장한 경우, 전력 증폭기(11)에 접속되는 전극배선은 주면(91b) 상에 배치된다. 이 때문에, 방열 경로로서는 주면(91b) 상의 (xy평면 방향을 따르는) 평면 배선 패턴만을 경유한 방열 경로를 포함하는 것이 된다. 상기 평면 배선 패턴은 금속 박막으로 형성되므로 열저항이 크다. 이 때문에, 전력 증폭기(11)를 주면(91b) 상에 배치한 경우에는 방열성이 저하되어 버린다.
이것에 대해서 전력 증폭기(11)를 주면(91a)에 실장한 경우, 주면(91a)과 주면(91b) 사이를 관통하는 관통 전극을 통해, 전력 증폭기(11)와 외부 접속 단자(150)를 접속할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(11)의 방열 경로로서 모듈 기판(91) 내의 배선 중 열저항의 큰 xy평면 방향으로 따르는 평면 배선 패턴만을 경유한 방열 경로를 배제할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(11)로부터의 외부 기판으로의 방열성이 향상된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 도시하고 있지 않지만, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(34)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역에 그라운드 단자(150g)가 배치되어 있어도 좋다.
상기 구성에 의하면, 주면(91b) 상에 있어서, 스위치(34)와 스위치(35)는 그라운드 단자(150g)를 사이에 두고 배치된다. 이것에 의해, 스위치(34) 및 스위치(35)로부터 발생하는 전자계를 그라운드 단자(150g)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(34)와 스위치(35)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 고출력의 송신 신호가, 예를 들면, 수신 경로(AR)에 배치된 수신 필터(61R) 및 저잡음 증폭기(21)를 경유하지 않고, 또한, 수신 경로(BR)에 배치된 수신 필터(62R) 및 저잡음 증폭기(21)를 경유하지 않고, 상기 전자계 결합을 통해 RFIC(3)에 유입되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(34)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역에 다이플렉서(60)가 배치되어 있어도 좋다. 다이플렉서(60)는 제 2 도전부품의 일례이며, 전극 및 단자 등의 도전부재를 갖고 있다. 이것에 의해, 스위치(34) 및 스위치(35)로부터 발생하는 전자계를 다이플렉서(60)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(34)와 스위치(35)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또, 스위치(34)와 스위치(35)로 끼워진 상기 영역에 배치되는 제 2 도전부품은 다이플렉서(60)에 한정되지 않고, 스위치(31, 32, 33), PA 제어회로(70), 송신 필터(61T 및 62T), 및, 수신 필터(61R 및 62R) 중 적어도 1개이어도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(33)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역(P)에 그라운드 단자(150g)가 배치되어 있어도 좋다.
상기 구성에 의하면, 주면(91b) 상에 있어서, 스위치(33)와 스위치(35)는 그라운드 단자(150g)를 사이에 두고 배치되어 있다. 이것에 의해, 스위치(33) 및 스위치(35)로부터 발생하는 전자계를 그라운드 단자(150g)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(35)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 고출력의 송신 신호, 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이, 예를 들면, 송신 경로(AT)에 배치된 스위치(31) 및 송신 필터(61T)를 경유하지 않고, 상기 전자계 결합을 통해 수신 경로(AR 및 BR) 중 어느 하나에 유입되어 당해 수신 경로의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(33)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역(P)에 스위치(31, 32), 및 PA 제어회로(70) 중 적어도 1개(제 3 도전부품)가 배치되어 있어도 좋다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 송신 필터(61T 및 62T), 및, 수신 필터(61R 및 62R) 중 적어도 1개가 주면(91b)에 배치되고, 당해 적어도 1개가 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에, 스위치(33)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역(P)에 배치되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 수신 경로의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 주면(91a 및 91b) 중, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 전력 증폭기(11)가 배치되지 않고, 저배화가 용이한 저잡음 증폭기(21), PA 제어회로(70), 스위치(31∼35), 및 다이플렉서(60)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1A) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다.
또한, 도 2a의 (b)에 나타내 듯이, 저잡음 증폭기(21) 및 스위치(34)는 반도체 IC(80)에 포함되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 고주파 모듈(1A)의 소형화를 촉진할 수 있다. 또한, 반도체 IC(80)는 스위치(31, 32, 33, 및 35) 중 적어도 1개를 추가로 포함해도 좋다.
또, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 전력 증폭기(11), 듀플렉서(61, 62), 및 정합회로(51∼54) 중 적어도 1개가 주면(91b)에 배치되고, PA 제어회로(70), 저잡음 증폭기(21), 스위치(31, 32, 35), 및 다이플렉서(60) 중 적어도 1개가 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
또, 외부 접속 단자(150)(및 그라운드 단자(150g))는 도 2a 및 도 2b에 나타내 듯이, 수지부재(93)를 z축 방향으로 관통하는 주상 전극이어도 좋고, 또한, 도 2c에 나타내어진 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)과 같이, 외부 접속 단자(150)(및 그라운드 단자(150g))는 주면(91b) 상에 형성된 범프 전극(160)(및 그라운드 단자(160g))이어도 좋다. 이 경우에는 주면(91b)측의 수지부재(93)는 없어도 좋다.
또한, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에 있어서, 외부 접속 단자(150)는 주면(91a)에 배치되어 있어도 좋다.
[3. 효과 등]
이상, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기(11)와, 수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기(21)와, 전력 증폭기(11)의 입력 단자에 접속되고, 주면(91b)에 배치된 스위치(33)와, 저잡음 증폭기(21)의 출력 단자에 접속되고, 주면(91b)에 배치된 스위치(34)와, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에 스위치(33)와 스위치(34)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역에 배치된 그라운드 단자(150g)를 구비한다.
이것에 의하면, 스위치(33) 및 스위치(34)로부터 발생하는 전자계를 그라운드 단자(150g)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 경로(AT 및 BT)를 전송하는 고출력의 송신 신호의 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 상기 전자계 결합을 통해 수신 경로(AR 및 BR) 중 어느 하나에 유입되어 당해 수신 경로의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 그라운드 단자(150g)는 스위치(33)와 스위치(34) 사이에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기(11)와, 수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기(21)와, 전력 증폭기(11)의 입력 단자에 접속되고, 주면(91b)에 배치된 스위치(33)와, 저잡음 증폭기(21)의 출력 단자에 접속되고, 주면(91b)에 배치된 스위치(34)를 구비하고, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, 스위치(33)와 스위치(34)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역에는 제 1 도전부품이 배치되어 있다.
이것에 의하면, 스위치(33) 및 스위치(34)로부터 발생하는 전자계를 제 1 도전부품으로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 경로(AT 및 BT)를 전송하는 고출력의 송신 신호의 고조파, 또는 당해 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 상기 전자계 결합을 통해 수신 경로(AR 및 BR) 중 어느 하나에 유입되어 당해 수신 경로의 수신 감도가 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 도전부품은 스위치(33)와 스위치(34) 사이에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 도전부품은 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속된 스위치(31)이어도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(33) 및 스위치(34)로부터 발생하는 전자계를 스위치(31)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 1 도전부품은 전력 증폭기(11)를 제어하는 PA 제어회로(70)이어도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(33) 및 스위치(34)로부터 발생하는 전자계를 PA 제어회로(70)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(33)와 스위치(34)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)은 추가로, 주면(91b)에 배치된 복수의 외부 접속 단자(150)를 구비해도 좋다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 전력 증폭기(11)는 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(21)는 주면(91b)에 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기(11)와, 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(21)가 양면에 나뉘어져서 배치되므로, 송수신간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)은 추가로, 안테나 접속 단자(100)와, 안테나 접속 단자(100)에 접속된 스위치(35)를 구비하고, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우에 스위치(34)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역에 배치된 그라운드 단자(150g)를 구비해도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(34) 및 스위치(35)로부터 발생하는 전자계를 그라운드 단자(150g)로 차폐할 수 있으므로, 스위치(34)와 스위치(35)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 고출력의 송신 신호가, 예를 들면, 수신 경로(AR)에 배치된 수신 필터(61R) 및 저잡음 증폭기(21)를 경유하지 않고, 또한, 수신 경로(BR)에 배치된 수신 필터(62R) 및 저잡음 증폭기(21)를 경유하지 않고, 상기 전자계 결합을 통해 RFIC(3)에 유입되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 모듈 기판(91)을 평면에서 본 경우, 스위치(34)와 스위치(35)로 끼워진 주면(91b) 상의 영역에는 제 2 도전부품이 배치되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 스위치(34) 및 스위치(35)로부터 발생하는 전자계를 제 2 도전부품으로 차폐할 수 있으므로, 스위치(34)와 스위치(35)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 제 2 도전부품은 스위치(35)에 접속된 다이플렉서(60)이어도 좋다.
또한, 통신장치(5)는 안테나(2)와, 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, 송수신간의 아이솔레이션의 열화가 억제된 통신장치(5)를 제공하는 것이 가능해진다.
(기타 실시형태 등)
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치에 대해서, 실시형태, 실시예 및 변형예를 들어서 설명했지만, 본 발명의 일실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치는 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 있어서의 임의의 구성요소를 조합해서 실현되는 별도의 실시형태나, 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 대해서 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해 내는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 실시형태, 실시예 및 변형예에 따른 고주파 모듈 및 통신장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로소자 및 신호경로를 접속하는 경로 사이에 별도의 회로소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 좋다.
본 발명의 일실시형태는 멀티밴드 대응의 프런트 엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A, 1B 고주파 모듈
2 안테나
3 RF 신호 처리 회로(RFIC)
4 베이스 밴드 신호 처리 회로(BBIC)
5 통신장치
11 전력 증폭기
21 저잡음 증폭기
31, 32, 33, 34, 35 스위치
31a, 32a, 33a, 34a, 35a 공통 단자
31b, 31c, 32b, 32c, 33b, 33c, 34b, 34c, 35b, 35c 선택 단자
51, 52, 53, 54 정합회로
60 다이플렉서
60H, 60L 필터
61, 62 듀플렉서
61R, 62R 수신 필터
61T, 62T 송신 필터
70 PA 제어회로
80 반도체 IC
91 모듈 기판
91a, 91b 주면
100 안테나 접속 단자
111, 112 송신 입력 단자
121, 122 수신 출력 단자
130 제어 신호 단자
150 외부 접속 단자
150g, 160g 그라운드 단자
160 범프 전극

Claims (12)

  1. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기와,
    수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기와,
    상기 전력 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 스위치와,
    상기 저잡음 증폭기의 출력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 스위치와,
    상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우에 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치로 끼워진 상기 제 2 주면 상의 영역에 배치된 제 1 그라운드 단자를 구비하는 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그라운드 단자는 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  3. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기와,
    수신 신호를 증폭 가능한 저잡음 증폭기와,
    상기 전력 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 1 스위치와,
    상기 저잡음 증폭기의 출력 단자에 접속되고, 상기 제 2 주면에 배치된 제 2 스위치를 구비하고,
    상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우에 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치로 끼워진 상기 제 2 주면 상의 영역에 배치된 제 1 도전부품을 구비하는 고주파 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부품은 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치 사이에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부품은 상기 전력 증폭기의 출력 단자에 접속된 제 3 스위치인 고주파 모듈.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부품은 상기 전력 증폭기를 제어하는 제어회로인 고주파 모듈.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 주면에 배치된 복수의 외부 접속 단자를 추가로 구비하는 고주파 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 상기 제 1 주면에 배치되고,
    상기 저잡음 증폭기는 상기 제 2 주면에 배치되어 있는 고주파 모듈.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안테나 접속 단자와,
    상기 안테나 접속 단자에 접속된 제 4 스위치와,
    상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우에 상기 제 2 스위치와 상기 제 4 스위치로 끼워진 상기 제 2 주면 상의 영역에 배치된 제 2 그라운드 단자를 추가로 구비하는 고주파 모듈.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안테나 접속 단자와,
    상기 안테나 접속 단자에 접속된 제 4 스위치와,
    상기 모듈 기판을 평면에서 본 경우에 상기 제 2 스위치와 상기 제 4 스위치로 끼워진 상기 제 2 주면 상의 영역에 배치된 제 2 도전부품을 추가로 구비하는 고주파 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 도전부품은 상기 제 4 스위치에 접속된 필터인 고주파 모듈.
  12. 안테나와,
    상기 안테나에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
    상기 안테나와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신장치.
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