WO2018088410A1 - スイッチｉｃ、高周波モジュールおよび通信装置 - Google Patents

スイッチｉｃ、高周波モジュールおよび通信装置 Download PDF

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優佑 浪花
武藤　英樹
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株式会社村田製作所
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    • H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter

Definitions

  • the present invention relates to a switch IC, a high-frequency module, and a communication device.
  • digital control circuits are becoming mainstream as circuits for controlling conduction and non-conduction of switches constituting a high-frequency front-end circuit and gain adjustment of an amplifier circuit.
  • the digital control circuit can control transmission / reception in the high-frequency front-end circuit with high precision by receiving the digital control signal and conducting the conduction and non-conduction of the switch and the amplification circuit gain adjustment.
  • Patent Document 1 discloses a mixed integrated circuit in which an analog circuit and a digital circuit for processing a signal in a desired frequency band are mixedly mounted on the same semiconductor chip.
  • a digital circuit such as an A / D converter and a D / A converter is disposed at a substantially central portion of the semiconductor chip. According to this configuration, even if the wiring length from the pad provided in the peripheral portion of the semiconductor chip to the digital circuit becomes long, the coupling noise generated on the wiring and the loss on the wiring can be reduced.
  • the A / D converter and the D / A converter arranged in the central portion of the semiconductor chip are an RF circuit, an IF circuit, a baseband signal processing circuit, and an audio. It is sandwiched between signal processing circuits.
  • the region where the RF circuit is disposed is limited to a region where the baseband signal processing circuit and the audio signal processing circuit are not disposed. And limited to a specific direction from the digital circuit.
  • a baseband signal processing circuit that is not easily interfered with by a digital signal is disposed adjacent to the A / D converter and the D / A converter.
  • an object of the present invention is to provide a switch IC, a high-frequency module, and a communication device that are made to solve the above-described problems and in which interference of a digital control signal with a high-frequency signal is suppressed.
  • a switch IC includes an IC substrate, a high-frequency circuit that is formed on the IC substrate and includes an amplifier that amplifies a high-frequency signal and a switch that switches a propagation path of the high-frequency signal. And a digital control circuit formed on the IC substrate. When the IC substrate is viewed in plan, the digital control circuit is surrounded by the high-frequency circuit.
  • each circuit element constituting the high frequency circuit is arranged around the digital control circuit, so that the crossing and parallel running of the digital wiring for transmitting the digital control signal and the wiring connecting the high frequency circuit elements are suppressed. it can.
  • the digital control circuit can be physically located far from any high frequency circuit. Further, variation in the length of each digital wiring connected to each high-frequency circuit element is suppressed, and extremely long digital wiring is eliminated. Therefore, the isolation between the digital control circuit and the high frequency circuit is improved, and the interference of digital noise (spurious) to the high frequency circuit is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high frequency signal.
  • a high-frequency module includes a module substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, the switch IC described above formed on the first main surface, A passive circuit formed on a module substrate and connected to at least one of the amplifier and the switch.
  • the high-frequency circuit has a plurality of analog ground electrodes, and the plurality of analog ground electrodes are in the plan view. In the high-frequency circuit and at the boundary with the digital control circuit so as to surround the digital control circuit.
  • the digital control circuit can be arranged far from any circuit element constituting the passive circuit. Therefore, the isolation between the digital control circuit and the passive circuit and the isolation between the digital control circuit and the analog wiring are improved, so that interference of digital noise (spurious) to the passive circuit and the analog wiring is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio of the high-frequency signal and the deterioration of the reception sensitivity. Further, by surrounding the digital control circuit with the analog ground electrode, the digital control circuit and the high-frequency circuit and the passive circuit can be efficiently separated, and interference of the digital control signal with the high-frequency signal can be efficiently suppressed.
  • the digital control circuit is surrounded by the high frequency circuit, the digital control circuit and the external circuit are isolated from each other, and the digital control circuit and the analog wiring of the external circuit are isolated from each other. Will improve. Thereby, interference of digital noise (spurious) to an external circuit or analog wiring is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high frequency signal.
  • the switch IC may be surrounded by the passive circuit.
  • each circuit element constituting the passive circuit is arranged radially with the digital control circuit and the high frequency circuit as the center, so that the digital wiring for transmitting the digital control signal is connected to the passive circuit element and the high frequency circuit element.
  • Crossing and parallel running with wiring can be suppressed.
  • variation in the length of each high-frequency wiring connecting the passive circuit element and the high-frequency circuit element is suppressed, and extremely long high-frequency wiring is eliminated. Therefore, for example, when high-frequency signals in different frequency bands are simultaneously transmitted and received, it is possible to improve isolation between high-frequency signals. Furthermore, the emission of digital noise to the external circuit of the high frequency module can be suppressed.
  • the digital control circuit includes a digital ground electrode, and the module substrate is connected to the plurality of analog ground electrodes, and includes a first ground via wiring extending from the first main surface to the second main surface.
  • the module board transmits a digital control signal for switching between conduction and non-conduction of the switch, and transmits the high-frequency signal with the digital wiring from the first main surface to the second main surface, An analog wiring extending from the first main surface to the second main surface; a first terminal connected to the digital wiring; disposed on the second main surface; and connected to the analog wiring; And when the second main surface is viewed in plan, all of the second terminals may be disposed on the outer peripheral portion of all of the first terminals. .
  • the digital control circuit is arranged at the center of the first main surface, and the first terminal is arranged at the center of the second main surface (position facing the digital control circuit across the module board). Therefore, the digital wiring can be wired in the shortest in the module substrate.
  • the analog (high frequency) wiring is arranged on the outer periphery of the digital wiring, so that the isolation between the analog wiring and the digital wiring is improved, and the signal of the digital wiring may interfere with the signal of the analog (high frequency) wiring. It is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high frequency signal. Furthermore, it is possible to easily separate and arrange the analog wiring and the digital wiring on the mounting board on which the high-frequency module is mounted.
  • the module substrate further transmits a power supply voltage to the digital control circuit and the high frequency circuit, and is connected to the power supply wiring from the first main surface to the second main surface, and to the power supply wiring,
  • a third terminal disposed on the second main surface, and when the second main surface is viewed in plan, the third terminal may be disposed on an outer peripheral portion of all the first terminals. Good.
  • the power supply wiring is arranged on the outer periphery of the digital wiring, and the power supply voltage is transmitted to the digital control circuit and the high-frequency circuit via the power supply wiring, and the power supply wiring and the digital wiring can be isolated from each other. . Furthermore, for example, it becomes easy to place a decoupling capacitor necessary for power supply wiring in the high-frequency module or in the immediate vicinity of the module substrate.
  • the switch is connected between the second switch and the second input / output terminal, and the passive circuit is between the first switch and the second switch.
  • the first filter Arranged on the first signal path and between the first switch and the second switch and on the second signal path, the first filter having the first frequency band as a pass band.
  • a second filter for the serial second frequency band as a pass band, the disposed first on signal path or the second signal on the path, and the impedance matching element incorporated in the module substrate may be provided.
  • the high-frequency module is applied as a multiband front-end module that processes high-frequency signals in two or more frequency bands.
  • the circuit elements constituting the first switch, the second switch, and the amplifier circuit are arranged radially with the digital control circuit as the center.
  • the digital control circuit can be any circuit that constitutes the passive circuit. It is possible to dispose the device far away from the element. Therefore, the isolation between the digital control circuit, the passive circuit, and the high-frequency circuit is improved, and interference of digital noise (spurious) to each switch, amplifier circuit, each filter, and impedance matching element is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high-frequency signal, and it is possible to improve the isolation between the first signal path and the second signal path.
  • a communication device includes an RF signal processing circuit that processes a high-frequency signal transmitted and received by an antenna element, and the high-frequency signal that is transmitted between the antenna element and the RF signal processing circuit.
  • the isolation between the digital control circuit and the high-frequency circuit and the passive circuit is improved, and interference of digital noise (spurious) to the high-frequency circuit and the passive circuit is suppressed.
  • the S / N ratio of the high-frequency signal is deteriorated.
  • the isolation between the digital control circuit and the high-frequency circuit is improved, and the interference of digital noise (spurious) to the high-frequency circuit is suppressed. It becomes possible to suppress the deterioration of the S / N ratio of the signal and the deterioration of the reception sensitivity.
  • FIG. 1 is a functional block configuration diagram of a communication apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a circuit arrangement of the switch IC according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a circuit arrangement of the switch IC according to the comparative example.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a circuit arrangement of the high-frequency module according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a circuit arrangement of a high-frequency module according to a modification of the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a circuit arrangement of a high-frequency module according to a modification of the embodiment.
  • FIG. 1 is a functional block configuration diagram of a communication device 5 according to an embodiment.
  • the communication device 5 includes an RF module 1, an RF signal processing circuit (RFIC) 3, and a baseband signal processing circuit (BBIC) 4.
  • the RF module 1 is disposed, for example, in a front end portion of a multimode / multiband mobile phone.
  • the RF module 1 includes a digital control circuit 10, switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D and 14A, low noise amplifiers 21C and 21D, filters 31, 32, 33, 34 and 35, and inductors 41a, 41b and 42a. 42b, 43a, 43b, 44a, 44b, 45a, 45b, 46 and 47.
  • the digital control circuit 10, the switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D and 14A, and the low noise amplifiers 21C and 21D constitute a switch IC (Integrated Circuit), which is provided in an IC substrate (not shown) or IC It is formed on a substrate.
  • the switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D and 14A and the low noise amplifiers 21C and 21D constitute a high frequency circuit.
  • the switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D, and 14A each have a function of switching the propagation path of the high-frequency signal input to the RF module 1.
  • the low noise amplifiers 21 ⁇ / b> C and 21 ⁇ / b> D each function as an amplifier that amplifies the high-frequency reception signal input to the RF module 1.
  • the filters 31 to 35 and the inductors 41a to 47 constitute a passive circuit connected to the switches 11 to 14A or the low noise amplifiers 21C and 21D.
  • the inductors 41a to 47 function as impedance matching elements.
  • the common terminal of the switch 11 corresponds to the first input / output terminal of the RF module 1
  • the common terminal of the switch 14A corresponds to the second input / output terminal of the RF module 1.
  • each of the switches 11 to 14A has a common terminal and a plurality of selection terminals, and switches the connection between the common terminal and the plurality of selection terminals.
  • the number of the plurality of selection terminals is arbitrary.
  • the switch 11 switches the connection between the antenna element 2 and the signal path of the first frequency band group and the signal path of the second frequency band group on the higher frequency side than the first frequency band group.
  • the signal path of the first frequency band group is a signal path connected to the switch 12A
  • the signal path of the second frequency band group is a signal path connected to the switch 12B.
  • the switch 12A switches the connection between the switch 11 and any one of the filters 31 to 35.
  • the switch 12A has a first signal path (for example, a path where the filter 31 is disposed) that propagates a high-frequency signal in the first frequency band, and a second signal that propagates a high-frequency signal in the second frequency band on the higher frequency side than the first frequency band.
  • This is a first switch that switches the connection between the signal path (for example, the path where the filter 33 is disposed) and the common terminal of the switch 11.
  • the switch 13C switches the connection between the low noise amplifier 21C and any one of the filters 31 to 32.
  • the switch 13C is a second switch that switches connection between two different signal paths and the low noise amplifier 21C.
  • the switch 13D switches the connection between the low noise amplifier 21D and any one of the filters 33 to 35.
  • the switch 13D is a second switch that switches connection between three different signal paths and the low-noise amplifier 21D.
  • the switch 12B switches the connection between the switch 11 and a filter having the second frequency band group as a pass band.
  • the switch 14A switches the connection between the RF signal processing circuit (RFIC) 3 and one of the low noise amplifiers 21C to 21D.
  • Each of the filters 31 to 35 is a reception filter that has different pass bands, filters the received signals received by the antenna element 2 and passes through the switches 11 and 12A in each pass band, and outputs the filtered signals to the low noise amplifier 21C or 21D.
  • the filter 31 is a first filter between the switches 12A and 13C and having a first frequency band as a pass band.
  • the filter 33 is a first filter between the switches 12A and 13D and having a second frequency band as a pass band.
  • the RF signal processing circuit (RFIC) 3 processes a high-frequency reception signal input from the antenna element 2 through the RF module 1 by down-conversion, and the received signal generated by the signal processing is a baseband signal. Output to the processing circuit (BBIC) 4.
  • the baseband signal processing circuit (BBIC) 4 is a circuit that performs signal processing using an intermediate frequency band that is lower in frequency than the high-frequency signal in the front end section.
  • the signal processed by the baseband signal processing circuit (BBIC) 4 is used, for example, as an image signal for image display or as an audio signal for a call via a speaker.
  • the digital control circuit 10 is formed on an IC substrate on which the high-frequency circuit is formed, and a digital control signal for switching between conduction and non-conduction of the switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D and 14A is supplied to the digital control wiring 111, The power is supplied to the switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D, and 14A via 112A, 112B, 113C, 113D, and 114A. Further, the digital control circuit 10 supplies a digital control signal for adjusting the amplification factor of the low noise amplifiers 21C and 21D to the low noise amplifiers 21C and 21D via the digital control wirings 121C and 121D. The digital control circuit 10 receives the pulsed serial clock signal and outputs the digital control signal to the switches 11 to 14A and the low noise amplifiers 21C and 21D.
  • the RF module 1 controls the switches 11 to 14A by the digital control circuit 10, thereby propagating the high-frequency signal received by the antenna element 2 through an appropriate signal path, and the RF signal processing circuit (RFIC) 3 and This is transmitted to the baseband signal processing circuit (BBIC) 4.
  • RFIC RF signal processing circuit
  • the RF module 1 that is a reception demultiplexing circuit is exemplified as the high frequency module.
  • the high frequency module of the present invention may be a transmission multiplexing circuit, or both transmission and reception may be performed.
  • a possible demultiplexing / multiplexing circuit may be used.
  • the number of frequency bands (signal paths) is not limited.
  • the RF module 1 can be applied not only to one signal path but also to a system that can simultaneously receive high-frequency signals in a plurality of frequency bands. In this case, for example, there is no switch 11, and the common terminal of the switches 12A and 12B is connected to the antenna element 2.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a circuit arrangement of the switch IC 50 according to the embodiment.
  • the switch IC 50 shown in the figure is composed of a digital control circuit 10 and a high frequency circuit 20, and the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 20 are formed on the same IC substrate.
  • the high-frequency circuit 20 includes the switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D, and 14A shown in FIG. 1, and low-noise amplifiers 21C and 21D.
  • Each circuit element constituting the high-frequency circuit 20 and the digital control circuit 10 are connected by digital control wirings 111, 112A, 112B, 113C, 113D, and 114A, respectively.
  • the digital control circuit 10 when the IC substrate is viewed in plan, the digital control circuit 10 is surrounded by the high-frequency circuit 20.
  • the high-frequency circuit 20 is disposed on the outer periphery of the digital control circuit 10, and when the digital control circuit 10 has a rectangular shape, at least one of the circuit elements constituting the high-frequency circuit 20 is located on each side of the rectangle. It is arranged at the opposite position.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a circuit arrangement of the switch IC 500 according to the comparative example.
  • the switch IC 500 shown in the figure includes a digital control circuit 10 and a high frequency circuit 520, and the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 520 are formed on the same IC substrate.
  • the high frequency circuit 520 includes switches 11, 12A, 12B, 13C, 13D and 14A, and low noise amplifiers 21C and 21D. Further, each circuit element constituting the high-frequency circuit 520 and the digital control circuit 10 are connected by digital control wirings 511, 512A, 512B, 513C, 513D and 514A, respectively.
  • the digital control circuit 10 when the IC substrate is viewed in plan, the digital control circuit 10 is not surrounded by the high-frequency circuit 520 and is disposed at the end of the IC substrate (the upper left end in FIG. 3).
  • the circuit elements constituting the high-frequency circuit 520 when the digital control circuit 10 has a rectangular shape, the circuit elements constituting the high-frequency circuit 520 are not arranged at positions facing each side of the rectangle.
  • the circuit elements constituting the high-frequency circuit 520 are arranged at positions facing the two sides of the rectangle, but are not arranged at positions facing the other two sides.
  • the difference in length of each digital wiring connected to each circuit element constituting the high-frequency circuit 520 becomes significant, and an extremely long digital wiring (in FIG. Wiring 511, 513C, 514A) is generated.
  • the long digital control wirings 511, 513C, and 514A intersect or run in parallel with the high-frequency wiring that connects the circuit elements constituting the high-frequency circuit 520. For this reason, digital noise (spurious) is superimposed on the high-frequency circuit 520 via the digital wiring.
  • digital noise is also emitted to the outside of the switch IC 500.
  • the frequency with which the circuit elements constituting the high-frequency circuit 520 are arranged adjacent to each other increases, for example, high-frequency noise radiated from the amplification circuits such as the low-noise amplifiers 21C and 21D is caused by other circuits such as switches. It becomes easy to be superimposed on the element.
  • each circuit element constituting the high-frequency circuit 20 is radially arranged on the IC substrate with the digital control circuit 10 as the center.
  • the digital control circuit 10 can be physically located far from any circuit element of the high-frequency circuit 20.
  • variation in the length of each digital wiring connected to each circuit element is suppressed, and extremely long digital wiring can be eliminated.
  • the isolation between the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 20 is improved, and it is possible to avoid the digital noise (spurious) from being superimposed on the high frequency circuit 20 via the digital wiring, and the interference of the digital signal with the high frequency signal. Is suppressed.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a circuit arrangement of the RF module 1 according to the embodiment.
  • the RF module 1 shown in the figure includes a switch IC 50A and a passive circuit 30.
  • the switch IC 50A and the passive circuit 30 are arranged on the same module substrate.
  • the switch IC 50A differs from the switch IC 50 according to the embodiment in the arrangement configuration of the analog ground electrode of the high-frequency circuit 20A. Only the differences between the switch IC 50A and the switch IC 50 will be described.
  • the switch IC 50A includes a digital control circuit 10 and a high-frequency circuit 20A.
  • the digital control circuit 10 has a digital ground electrode 61 that serves as a ground potential for the digital control circuit 10.
  • the digital control circuit 10 may have a single digital ground electrode 61 or a plurality of digital ground electrodes 61.
  • the high frequency circuit 20A includes switches 11 to 14A, low noise amplifiers 21C and 21D, a plurality of analog ground electrodes 62 serving as a ground potential of the high frequency circuit 20A, and a plurality of RF electrodes 63 for inputting and outputting high frequency signals.
  • switches 11 to 14A low noise amplifiers 21C and 21D
  • a plurality of analog ground electrodes 62 serving as a ground potential of the high frequency circuit 20A
  • RF electrodes 63 for inputting and outputting high frequency signals.
  • the analog ground electrode 62 is a ground electrode connected to circuit elements other than the digital control circuit 10, and is connected to, for example, the switches 11 to 14A and the low noise amplifiers 21C and 21D constituting the high frequency circuit 20A.
  • the passive circuit 30 includes switches 11 to 14A, or filters 31 to 35 and inductors 41a to 47 connected to the low noise amplifiers 21C and 21D.
  • the inductors 41a to 47 may be configured by a plurality of planar coils formed in the module substrate, or may be chip inductors arranged on the module substrate.
  • the digital control circuit 10 is surrounded by the high-frequency circuit 20A when the IC substrate is viewed in plan.
  • the digital control circuit 10 can be disposed far from any circuit element constituting the passive circuit 30. . Therefore, by improving the isolation between the digital control circuit 10 and the passive circuit 30 and the isolation between the digital control circuit 10 and the analog wiring, interference of digital noise (spurious) to the passive circuit 30 and the analog wiring is suppressed. The As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio of the high-frequency signal and the deterioration of the reception sensitivity. Further, by surrounding the digital control circuit 10 with the analog ground electrode, the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 20A and the passive circuit 30 can be separated efficiently, and interference of the digital control signal with the high frequency signal can be efficiently performed. Can be suppressed.
  • the digital control circuit 10 is surrounded by the high-frequency circuit 20A, the digital control circuit 10 and the external circuit are isolated from each other, and the analog wiring between the digital control circuit 10 and the external circuit is also provided for the external circuit of the RF module 1. And isolation. Thereby, interference of digital noise (spurious) to an external circuit or analog wiring is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high frequency signal.
  • the plurality of analog ground electrodes 62 are arranged in the high frequency circuit 20A at the boundary with the digital control circuit 10 when the IC substrate is viewed in plan view. It is arranged to surround.
  • the plurality of analog ground electrodes 62 are arranged in the inner peripheral portion of the region of the high-frequency circuit 20 ⁇ / b> A surrounding the digital control circuit 10 and at the position closest to the digital control circuit 10.
  • the plurality of RF electrodes 63 are arranged at the outermost part of the region of the high-frequency circuit 20 ⁇ / b> A surrounding the digital control circuit 10 and at the position farthest from the digital control circuit 10.
  • the digital control circuit 10, the high-frequency circuit 20A, and the passive circuit 30 can be efficiently separated by surrounding the digital control circuit 10 with a plurality of analog ground electrodes 62. That is, the isolation between the high frequency signal and the digital control signal can be ensured, and the interference of the digital control signal with the high frequency signal can be efficiently suppressed.
  • the influence on the layout design of the high-frequency wirings and analog ground electrodes of the high-frequency circuit 20A and the passive circuit 30 is increased. Can be reduced.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing a circuit arrangement of the RF module 1A according to a modification of the embodiment.
  • the RF module 1A shown in the figure includes a switch IC 50A and a passive circuit 30A.
  • the switch IC 50A and the passive circuit 30A are arranged on the same module substrate.
  • the RF module 1A according to the present modification differs from the RF module 1 according to the embodiment in the arrangement position of the switch IC 50A on the module substrate.
  • the configuration of the RF module 1 ⁇ / b> A is different from the RF module 1.
  • the switch IC 50A includes a digital control circuit 10 and a high-frequency circuit 20A.
  • the high frequency circuit 20 ⁇ / b> A includes switch circuits 20 ⁇ / b> S, 20 ⁇ / b> T, 20 ⁇ / b> U, and 20 ⁇ / b> V, a plurality of analog ground electrodes 62, and a plurality of RF electrodes 63.
  • FIG. 5 illustrates switch circuits 20S, 20T, 20U and 20V instead of the switches 11 to 14A and the low noise amplifiers 21C and 21D constituting the high frequency circuit 20A.
  • Each of the switch circuits 20S, 20T, 20U and 20V includes at least one of the switches 11 to 14A and the low noise amplifiers 21C and 21D.
  • the passive circuit 30A includes filter circuits 31S, 32S, 33S, 34S, 35S, and 36S.
  • FIG. 5 illustrates filter circuits 31S to 36S instead of the filters 31 to 35 and the inductors 41a to 47 constituting the passive circuit 30.
  • the filter circuit 31S includes, for example, the filter 31 and the inductors 41a and 41b in FIG.
  • the filter circuit 32S includes, for example, the filter 32 and inductors 42a and 42b in FIG.
  • the filter circuit 33S includes, for example, the filter 33 and inductors 43a and 43b in FIG.
  • the filter circuit 34S includes, for example, the filter 34 and inductors 44a and 44b in FIG.
  • the filter circuit 35S includes, for example, the filter 35 and inductors 45a and 45b in FIG.
  • the filter circuit 36S includes a filter having a pass band different from that of the filters 31 to 35 and an inductor.
  • the filter circuits 31S to 36S (each circuit element) constituting the passive circuit 30A can be arranged radially with the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 20A as the center. Further, the filter circuits 31S to 36S constituting the passive circuit 30A can be arranged radially for each signal path (frequency band). As a result, as shown in FIG. 5, the crossing and parallel running of the digital wiring that transmits the digital control signal and the RF wirings 131L to 136L that connect the passive circuit 30A and the high-frequency circuit 20A can be suppressed.
  • the isolation between the high frequency signal and the digital control signal can be ensured, and the interference of the digital control signal with the high frequency signal can be efficiently suppressed.
  • variations in the length of the RF wirings 131L to 136L are suppressed, and extremely long high-frequency wirings are eliminated. Therefore, a high-frequency signal path with low loss and a small stray capacitance and parasitic inductance can be formed, and the area and size of the RF module can be reduced.
  • a configuration is assumed in which a plurality of RF modules 1A that are controlled by switches and amplifiers by digital control signals are arranged adjacent to each other.
  • the front end circuit when a digital control signal from another RF module enters one RF module 1A, it is assumed that the digital control circuit of the one RF module 1A reacts.
  • the switch IC 50A is surrounded by the passive circuit 30A, and the digital ground electrode 61 is circuit-separated from the analog ground electrode 62.
  • the switch IC 50A is surrounded by the passive circuit 30A, and the digital ground electrode 61 is circuit-separated from the analog ground electrode 62.
  • a high-frequency module includes a digital control circuit, a digitally controlled high-frequency element controlled by a digital control signal output from the digital control circuit among a plurality of high-frequency elements that process a high-frequency signal, and the digital It is composed of a non-digitally controlled high-frequency element that is not controlled by a control signal.
  • the digital control circuit and the plurality of digitally controlled high frequency elements constitute a switch IC, and the switch IC and the plurality of non-digitally controlled high frequency elements constitute a high frequency module.
  • the digitally controlled high frequency element corresponds to the switches 11 to 14A and the low noise amplifiers 21C and 21D constituting the high frequency circuit 20A.
  • the non-digitally controlled high frequency element corresponds to the filters 31 to 35 and the inductors 41a to 47 in the RF module 1 according to the present embodiment.
  • the digital control circuit is surrounded by a plurality of digitally controlled high-frequency elements.
  • the digitally controlled high-frequency element is arranged between the digital control circuit and the non-digitally controlled high-frequency element, so that the digital control circuit can be arranged far from any non-digitally controlled high-frequency element. Therefore, the interference of digital noise (spurious) to the non-digitally controlled high-frequency element is suppressed, and the S / N ratio of the high-frequency signal, the reception sensitivity, and the isolation between the high-frequency signals can be improved.
  • the switch IC is surrounded by a plurality of non-digitally controlled high frequency elements.
  • the digital wiring for transmitting the digital control signal, the plurality of nondigitally controlled high frequency elements and the plurality of digitally controlled high frequency elements are arranged.
  • Crossing and parallel running with the high-frequency wiring connecting the elements can be suppressed.
  • variations in length of each high-frequency wiring are suppressed, and extremely long high-frequency wiring is eliminated. Therefore, for example, when high-frequency signals in different frequency bands are simultaneously transmitted and received, it is possible to improve isolation between high-frequency signals.
  • the emission of digital noise to the external circuit of the high frequency module can be suppressed.
  • FIG. 6 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing a circuit arrangement of an RF module 1A according to a modification of the embodiment. 6 shows a planar configuration of the RF module 1A, as in FIG. More specifically, an arrangement configuration of the switch IC 50A on the module substrate 100 and the filter circuits 31S to 36S constituting the passive circuit 30A is shown. Further, in the lower part of FIG. 6, an XX cross section of the RF module 1A shown in the upper part is shown.
  • the module substrate 100 includes ground via wires 81 and 82, in-substrate ground wires 87, RF wires 83 and 86, digital wires 84, power supply wires 85, and digital ground terminals 71.
  • the digital ground terminal 71, analog ground terminal 72, digital terminal (first terminal) 74, power supply terminal (third terminal) 75, and RF terminal (second terminal) 76 are the back surface (second main surface) of the module substrate 100. It is the electrode terminal for external connection formed in this.
  • the ground via wiring 81 is a second ground via wiring that is connected to the plurality of digital ground electrodes 61 and the digital ground terminal 71 and extends from the front surface (first main surface) to the back surface (second main surface) of the module substrate 100. .
  • the ground via wiring 82 is a first ground via wiring that is connected to the plurality of analog ground electrodes 62 and the analog ground terminal 72 and extends from the front surface (first main surface) to the back surface (second main surface) of the module substrate 100. .
  • the ground via wiring 82 is connected to the in-substrate ground wiring 87 in the module substrate 100, and is separated from the ground via wiring 81 in the module substrate 100.
  • the RF wiring 83 is a high-frequency wiring that connects each switch circuit of the high-frequency circuit 20A and each filter circuit of the passive circuit 30A.
  • the digital wiring 84 is a digital wiring that transmits a digital control signal to each switch circuit of the high-frequency circuit 20A and extends from the front surface (first main surface) to the back surface (second main surface) of the module substrate 100.
  • the power supply wiring 85 transmits power supply voltages (for example, VDD and VIO) to the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 20A, and the power supply reaches from the back surface (second main surface) to the front surface (first main surface) of the module substrate 100. Wiring.
  • VDD and VIO power supply voltages
  • the RF wiring 86 is connected to the high frequency circuit 20A or the passive circuit 30A and the RF terminal (second terminal) 76, and the high frequency wiring extends from the front surface (first main surface) to the back surface (second main surface) of the module substrate 100. It is.
  • the ground via wiring 81 and the ground via wiring 82 are separated in the module substrate 100.
  • the isolation between the ground via wiring 82 (analog ground wiring) and the ground via wiring 81 (digital ground wiring) is improved, and digital noise (spurious noise) is transmitted to the high-frequency signal via the ground via wiring 81 and 82 of the module substrate 100. ) Is suppressed from interfering. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high frequency signal.
  • the digital control circuit 10 is disposed at the center of the front surface (first main surface) of the module substrate 100, and the digital terminal (first terminal) 74 is the center of the back surface (second main surface) (module substrate 100). Therefore, the digital wiring 84 can be wired as short as possible in the module substrate 100.
  • the RF wiring 86 is disposed on the outer periphery of the digital wiring 84, so that the isolation between the RF wiring 86 and the digital wiring 84 is improved, and the signal of the digital wiring 84 interferes with the signal of the RF wiring 86. It is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio and the reception sensitivity of the high frequency signal. Further, the analog wiring and the digital wiring can be easily separated from each other on the mounting board on which the RF module 1A is mounted.
  • the power supply terminal (third terminal) 75 is connected to all the digital terminals (first terminals) 74. You may arrange
  • the power supply wiring 85 is arranged on the outer periphery of the digital wiring 84, and the power supply wiring 85 and the digital wiring 84 are connected to the digital control circuit 10 and the high frequency circuit 20 ⁇ / b> A via the power supply wiring 85. Can be isolated. Furthermore, for example, it becomes easy to arrange a decoupling capacitor necessary for the power supply wiring 85 in the RF module or in the immediate vicinity of the module substrate 100.
  • the switch IC, the high frequency module, and the communication device according to the embodiment of the present invention have been described with reference to the embodiment.
  • the switch IC, the high frequency module, and the communication device of the present invention are limited to the above embodiment. It is not something.
  • Examples and various devices incorporating the switch IC, the high-frequency module, and the communication device of the present disclosure are also included in the present invention.
  • the switch IC the high frequency module, and the communication device according to the above embodiment, even if another high frequency circuit element and wiring are inserted between the circuit elements disclosed in the drawings and the path connecting the signal paths. Good.
  • the high-frequency circuits 20 and 20A may be configured by a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the high frequency circuits 20 and 20A may be made of GaAs. This makes it possible to output a high-frequency signal having high quality amplification performance and noise performance.
  • the switch ICs 50 and 50A may be composed of CMOS. Thereby, the switch ICs 50 and 50A can be manufactured at a lower cost.
  • the switch ICs 50 and 50A may be made of GaAs. As a result, a high-quality digital control signal can be output, and a high-frequency signal having high-quality amplification performance and noise performance can be output.
  • the switch ICs 50 and 50A may be realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit.
  • the method of circuit integration may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology.
  • the present invention can be widely used in communication equipment such as a mobile phone as a high-frequency module disposed in a multiband / multimode-compatible front end unit.
  • RFIC RF signal processing circuit
  • BBIC Baseband signal processing circuit
  • Communication Device 10 Digital Control Circuit 11, 12A, 12B, 13C, 13D, 14A Switch 20, 20A, 520 High Frequency Circuit 20S, 20T, 20U, 20V Switch Circuit 21C, 21D Low Noise Amplifier 30, 30A Passive Circuit 31, 32, 33 , 34, 35 Filter 31S, 32S, 33S, 34S, 35S, 36S Filter circuit 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b, 44a, 44b, 45a, 45b, 46, 47 Inductor 50, 50A, 500 Switch IC 61 Digital ground electrode 62 Analog ground electrode 63 RF electrode 71 Digital ground terminal 72 Analog ground terminal 74 Digital terminal 75 Power supply terminal 76 RF terminal 81, 82 Ground via wiring 83, 86, 131L, 132L, 133L, 134L, 135L, 136L RF Wiring 84 Digital

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

ＲＦモジュール（１）は、モジュール基板（１００）の表面に形成されたスイッチＩＣ（５０Ａ）と、モジュール基板（１００）に形成された受動回路（３０）とを備え、スイッチＩＣ（５０Ａ）は、ＩＣ基板に形成された高周波回路（２０Ａ）と、ディジタル制御回路（１０）とを備え、ＩＣ基板を平面視した場合、ディジタル制御回路（１０）は高周波回路（２０Ａ）に囲まれており、高周波回路（２０Ａ）は、複数のアナロググランド電極（６２）を有し、複数のアナロググランド電極（６２）は、上記平面視において、高周波回路（２０Ａ）内であってディジタル制御回路（１０）との境界部に、ディジタル制御回路（１０）を囲むように配置されている。

Description

スイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置
　本発明は、スイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
　近年、高周波フロントエンド回路を構成するスイッチの導通および非導通、ならびに増幅回路のゲイン調整などを制御する回路として、ディジタル制御回路が主流となりつつある。ディジタル制御回路は、ディジタル制御信号を受けて、スイッチの導通および非導通および増幅回路ゲイン調整等を行うことで、高周波フロントエンド回路における送受信を高精度に制御することが可能である。
　特許文献１には、所望の周波数帯の信号を処理するアナログ回路とディジタル回路とが同一の半導体チップに混載された混載集積回路が開示されている。この半導体チップの略中央部にはＡ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器などのディジタル回路が配置されている。この構成によれば、半導体チップの周辺部に設けられるパッドからディジタル回路までの配線長が長くなっても、配線上に生じる結合ノイズや配線上での損失を低減できるとしている。
特開２００３－３７１７３号公報
　携帯電話などの移動体通信装置では、特に、マルチバンド化の進展に伴い、高周波フロントエンド回路で処理される複数の高周波帯域の信号品質を高めることが重要となる。
　しかしながら、特許文献１に記載された混載集積回路では、半導体チップの中央部に配置されたＡ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器は、ＲＦ回路およびＩＦ回路と、ベースバンド信号処理回路およびオーディオ信号処理回路とで挟まれている。この場合、異なる周波数帯域の高周波信号を処理する高周波回路を上記ＲＦ回路に配置する場合、ＲＦ回路が配置される領域が、ベースバンド信号処理回路およびオーディオ信号処理回路が配置されていない領域に限定され、ディジタル回路から特定の方向に限定されている。また、Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器に隣り合うように、ディジタル信号に干渉されにくいベースバンド信号処理回路が配置されている。このため、ＲＦ回路の複数の高周波配線とディジタル回路のディジタル配線とを近接させずに配置することが困難となる。よって、ディジタル回路とＲＦ回路とのアイソレーションが確保されず、複数のＲＦ配線へのディジタル信号の干渉を効果的に抑制できない。その結果、高周波信号のＳ／Ｎ比、受信感度が劣化してしまう。
　そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、高周波信号へのディジタル制御信号の干渉が抑制されたスイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るスイッチＩＣは、ＩＣ基板と、前記ＩＣ基板に形成され、高周波信号を増幅する増幅器および高周波信号の伝搬経路を切り替えるスイッチを有する高周波回路と、前記ＩＣ基板に形成されたディジタル制御回路と、を備え、前記ＩＣ基板を平面視した場合、前記ディジタル制御回路は、前記高周波回路に囲まれている。
　これにより、高周波回路を構成する各回路素子は、ディジタル制御回路の周りに配置されるので、ディジタル制御信号を伝達するディジタル配線と、高周波回路素子間を接続する配線との交差および並走を抑制できる。ディジタル制御回路をどの高周波回路からも物理的に遠く配置することができる。また、各高周波回路素子に接続される各ディジタル配線の長さのばらつきが抑制され、極端に長いディジタル配線が排除される。よって、ディジタル制御回路と高周波回路とのアイソレーションが向上し、高周波回路へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制される。この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。
　また、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、互いに背向する第１主面および第２主面を有するモジュール基板と、前記第１主面上に形成された上記記載のスイッチＩＣと、前記モジュール基板に形成され、前記増幅器および前記スイッチの少なくとも一方に接続された受動回路と、を備え、前記高周波回路は、複数のアナロググランド電極を有し、前記複数のアナロググランド電極は、前記平面視において、前記高周波回路内であって前記ディジタル制御回路との境界部に、前記ディジタル制御回路を囲むように配置されている。
　これにより、ディジタル制御回路と受動回路との間に高周波回路が配置されるので、ディジタル制御回路を、受動回路を構成するどの回路素子からも遠くに配置することが可能となる。よって、ディジタル制御回路と受動回路とのアイソレーション、ディジタル制御回路とアナログ配線とのアイソレーションが向上したことによって、受動回路やアナログ配線へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制される。その結果として、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化を、および受信感度劣化を抑制させることが可能となる。また、アナロググランド電極でディジタル制御回路を取り囲むことで、ディジタル制御回路と高周波回路および受動回路とを効率よく回路分離することができ、高周波信号へのディジタル制御信号の干渉を効率よく抑制できる。
　また、ディジタル制御回路が高周波回路に囲まれているので、当該高周波モジュールの外部回路に対しても、ディジタル制御回路と外部回路とのアイソレーション、ディジタル制御回路と外部回路のアナログ配線とのアイソレーションが向上する。これにより、外部回路やアナログ配線へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制される。その結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。
　また、前記モジュール基板を平面視した場合、前記スイッチＩＣは、前記受動回路に囲まれていてもよい。
　これにより、受動回路を構成する各回路素子は、ディジタル制御回路および高周波回路を中心にして放射状に配置されるので、ディジタル制御信号を伝達するディジタル配線と、受動回路素子および高周波回路素子を接続する配線との交差および並走を抑制できる。また、受動回路素子と高周波回路素子とを接続する各高周波配線の長さのばらつきが抑制され、極端に長い高周波配線が排除される。よって、例えば、異なる周波数帯域の高周波信号を同時送受信する場合の、高周波信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。さらには、高周波モジュールの外部回路へのディジタルノイズの放射を抑制できる。
　また、前記ディジタル制御回路は、ディジタルグランド電極を有し、前記モジュール基板は、前記複数のアナロググランド電極に接続され、前記第１主面から前記第２主面に到る第１グランドビア配線と、前記ディジタルグランド電極に接続され、前記第１主面から前記第２主面に到る第２グランドビア配線と、を有し、前記第１グランドビア配線と前記第２グランドビア配線とは、前記モジュール基板内で分離されていてもよい。
　これにより、第１グランドビア配線（アナロググランド配線）と第２グランドビア配線（ディジタルグランド配線）とのアイソレーションが向上し、モジュール基板のグランド配線を介して高周波信号にディジタルノイズ（スプリアス）が干渉することが抑制される。この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。
　また、前記モジュール基板は、前記スイッチの導通および非導通を切り替えるためのディジタル制御信号を伝達し、前記第１主面から前記第２主面に到るディジタル配線と、前記高周波信号を伝送し、前記第１主面から前記第２主面に到るアナログ配線と、前記ディジタル配線に接続され、前記第２主面に配置された第１端子と、前記アナログ配線に接続され、前記第２主面に配置された第２端子と、を有し、前記第２主面を平面視した場合に、全ての前記第２端子は、全ての前記第１端子の外周部に配置されていてもよい。
　上記構成によれば、ディジタル制御回路が第１主面の中央部に配置され、第１端子が第２主面の中央部（モジュール基板を挟んでディジタル制御回路と対向する位置）に配置されることとなるため、ディジタル配線を、モジュール基板内で最短に配線できる。また、アナログ（高周波）配線がディジタル配線の外周部に配置されることとなり、アナログ配線とディジタル配線とのアイソレーションが向上し、アナログ（高周波）配線の信号にディジタル配線の信号が干渉することが抑制される。この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。さらに、高周波モジュールを実装する実装基板においても、アナログ配線とディジタル配線とを容易に分離配置することが可能となる。
　また、前記モジュール基板は、さらに、前記ディジタル制御回路および前記高周波回路に電源電圧を伝達し、前記第１主面から前記第２主面に到る電源配線と、前記電源配線に接続され、前記第２主面に配置された第３端子と、を有し、前記第２主面を平面視した場合に、前記第３端子は、全ての前記第１端子の外周部に配置されていてもよい。
　これにより、電源配線がディジタル配線の外周部に配置されることとなり、電源配線を介してディジタル制御回路および前記高周波回路に電源電圧を伝達しつつ、電源配線とディジタル配線とのアイソレーションを確保できる。さらに、例えば、電源配線に必要なデカップリングコンデンサを、高周波モジュール内またはモジュール基板の直近に配置することが容易となる。
　また、第１入出力端子および第２入出力端子を備え、前記高周波回路は、第１周波数帯域の高周波信号を伝搬する第１信号経路および前記第１周波数帯域よりも高周波側の第２周波数帯域の高周波信号を伝搬する第２信号経路と、前記第１入出力端子との接続を切り替える第１スイッチと、前記第１信号経路および前記第２信号経路と、前記増幅器との接続を切り替える第２スイッチと、を前記スイッチとして備え、前記増幅器は、前記第２スイッチと前記第２入出力端子との間に接続され、前記受動回路は、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間であって前記第１信号経路上に配置され、前記第１周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタと、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間であって前記第２信号経路上に配置され、前記第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタと、前記第１信号経路上または前記第２信号経路上に配置され、前記モジュール基板に内蔵されたインピーダンス整合素子と、を備えてもよい。
　これにより、上記高周波モジュールは、２以上の周波数帯域の高周波信号を処理するマルチバンド型のフロントエンドモジュールとして適用される。このとき、第１スイッチ、第２スイッチおよび増幅回路を構成する回路素子は、ディジタル制御回路を中心にして放射状に配置される。また、ディジタル制御回路と第１フィルタ、第２フィルタおよびインピーダンス整合素子との間に、第１スイッチ、第２スイッチおよび増幅回路が配置されるので、ディジタル制御回路を、受動回路を構成するどの回路素子からも遠くに配置することが可能となる。よって、ディジタル制御回路と受動回路および高周波回路とのアイソレーションが向上し、各スイッチ、増幅回路、各フィルタ、およびインピーダンス整合素子へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制される。この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制でき、さらには第１信号経路および第２信号経路間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
　また、本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する上記記載の高周波モジュールと、を備える。
　これにより、ディジタル制御回路と高周波回路および受動回路とのアイソレーションが向上し、高周波回路および受動回路へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制され、この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化が抑制された通信装置を提供できる。
　本発明に係るスイッチＩＣ、高周波モジュール、または通信装置によれば、ディジタル制御回路と高周波回路とのアイソレーションが向上し、高周波回路へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制され、この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。
図１は、実施の形態に係る通信装置の機能ブロック構成図である。 図２は、実施の形態に係るスイッチＩＣの回路配置を表す平面概略図である。 図３は、比較例に係るスイッチＩＣの回路配置を表す平面概略図である。 図４は、実施の形態に係る高周波モジュールの回路配置を表す平面概略図である。 図５は、実施の形態の変形例に係る高周波モジュールの回路配置を表す平面概略図である。 図６は、実施の形態の変形例に係る高周波モジュールの回路配置を表す平面概略図および断面概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について、実施の形態およびその図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
　（実施の形態１）
　［１．１　通信装置の構成］
　図１は、実施の形態に係る通信装置５の機能ブロック構成図である。同図には、通信装置５と、アンテナ素子２とが示されている。通信装置５は、ＲＦモジュール１と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４とを備える。ＲＦモジュール１は、例えば、マルチモード／マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。
　ＲＦモジュール１は、ディジタル制御回路１０と、スイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａと、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄと、フィルタ３１、３２、３３、３４および３５と、インダクタ４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、４５ａ、４５ｂ、４６および４７と、を備えた高周波モジュールである。
　ディジタル制御回路１０と、スイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａと、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄとは、スイッチＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）を構成し、これらはＩＣ基板（図示せず）内またはＩＣ基板上に形成されている。スイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａ、ならびに、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄは、高周波回路を構成する。
　スイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａは、それぞれ、ＲＦモジュール１に入力された高周波信号の伝搬経路を切り替える機能を有する。
　ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄは、それぞれ、ＲＦモジュール１に入力された高周波受信信号を増幅する増幅器として機能する。
　フィルタ３１～３５およびインダクタ４１ａ～４７は、スイッチ１１～１４Ａ、または、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄに接続された受動回路を構成する。インダクタ４１ａ～４７は、インピーダンス整合素子として機能する。
　スイッチ１１の共通端子はＲＦモジュール１の第１入出力端子に相当し、スイッチ１４Ａの共通端子はＲＦモジュール１の第２入出力端子に相当する。
　より具体的には、スイッチ１１～１４Ａは、それぞれ、共通端子および複数の選択端子を有し、共通端子と複数の選択端子のいずれかとの接続を切り替える。上記複数の選択端子の数は任意である。スイッチ１１は、例えば、アンテナ素子２と、第１周波数帯域群の信号経路および第１周波数帯域群よりも高周波側の第２周波数帯域群の信号経路との接続を切り替える。第１周波数帯域群の信号経路は、スイッチ１２Ａに接続された信号経路であり、第２周波数帯域群の信号経路は、スイッチ１２Ｂに接続された信号経路である。
　スイッチ１２Ａは、スイッチ１１と、フィルタ３１～３５のいずれかとの接続を切り替える。スイッチ１２Ａは、第１周波数帯域の高周波信号を伝搬する第１信号経路（例えばフィルタ３１が配置された経路）および第１周波数帯域よりも高周波側の第２周波数帯域の高周波信号を伝搬する第２信号経路（例えばフィルタ３３が配置された経路）と、スイッチ１１の共通端子との接続を切り替える第１スイッチである。スイッチ１３Ｃは、ローノイズアンプ２１Ｃと、フィルタ３１～３２のいずれかとの接続を切り替える。スイッチ１３Ｃは、異なる２つの信号経路と、ローノイズアンプ２１Ｃとの接続を切り替える第２スイッチである。スイッチ１３Ｄは、ローノイズアンプ２１Ｄと、フィルタ３３～３５のいずれかとの接続を切り替える。スイッチ１３Ｄは、異なる３つの信号経路と、ローノイズアンプ２１Ｄとの接続を切り替える第２スイッチである。スイッチ１２Ｂは、スイッチ１１と、第２周波数帯域群を通過帯域とするフィルタとの接続を切り替える。スイッチ１４Ａは、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ローノイズアンプ２１Ｃ～２１Ｄのいずれかとの接続を切り替える。
　フィルタ３１～３５は、それぞれ、異なる通過帯域を有し、アンテナ素子２で受信しスイッチ１１および１２Ａを経由した受信信号を各通過帯域でフィルタリングし、ローノイズアンプ２１Ｃまたは２１Ｄへ出力する受信用フィルタである。例えば、フィルタ３１は、スイッチ１２Ａと１３Ｃとの間であって第１周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタである。また、フィルタ３３は、スイッチ１２Ａと１３Ｄとの間であって第２周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタである。
　ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３は、アンテナ素子２からＲＦモジュール１を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４へ出力する。
　ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４は、フロントエンド部における高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、または、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。
　ディジタル制御回路１０は、上記高周波回路が形成されたＩＣ基板に形成され、スイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａの導通および非導通を切り替えるためのディジタル制御信号を、ディジタル制御配線１１１、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄおよび１１４Ａを経由してスイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａへ供給する。さらに、ディジタル制御回路１０は、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄの増幅率を調整するためのディジタル制御信号を、ディジタル制御配線１２１Ｃおよび１２１Ｄを経由してローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄへ供給する。ディジタル制御回路１０は、パルス状のシリアルクロック信号を受けて、上記ディジタル制御信号を、スイッチ１１～１４Ａならびにローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄへ出力する。
　上記構成により、ＲＦモジュール１は、ディジタル制御回路１０によりスイッチ１１～１４Ａを制御することにより、アンテナ素子２で受信した高周波信号を適切な信号経路で伝搬させ、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３およびベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４に伝達する。
　なお、本実施の形態では、高周波モジュールとして受信分波回路であるＲＦモジュール１を例示したが、本発明の高周波モジュールは、送信合波回路であってもよく、または、送信および受信の双方が可能な分波／合波回路であってもよい。また、周波数帯域（信号経路）の数には限定されない。さらには、ＲＦモジュール１は、１つの信号経路のみを選択するだけではなく、複数の周波数帯域の高周波信号を同時に受信できるシステムにも適用可能である。この場合には、例えば、スイッチ１１がなく、スイッチ１２Ａおよび１２Ｂの共通端子がアンテナ素子２に接続された構成となる。
　［１．２　スイッチＩＣの構成］
　図２は、実施の形態に係るスイッチＩＣ５０の回路配置を表す平面概略図である。同図に示されたスイッチＩＣ５０は、ディジタル制御回路１０と、高周波回路２０とで構成され、ディジタル制御回路１０と高周波回路２０とが、同一のＩＣ基板に形成されている。
　高周波回路２０は、図１に示したスイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａと、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄとで構成されている。
　高周波回路２０を構成する各回路素子とディジタル制御回路１０とは、それぞれ、ディジタル制御配線１１１、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄおよび１１４Ａで接続されている。
　ここで、スイッチＩＣ５０において、ＩＣ基板を平面視した場合、ディジタル制御回路１０は、高周波回路２０に囲まれている。言い換えると、高周波回路２０は、ディジタル制御回路１０の外周部に配置されており、ディジタル制御回路１０が矩形形状である場合、高周波回路２０を構成する回路素子の少なくとも１つが当該矩形の各辺に対向する位置に配置されている。
　図３は、比較例に係るスイッチＩＣ５００の回路配置を表す平面概略図である。同図に示されたスイッチＩＣ５００は、ディジタル制御回路１０と、高周波回路５２０とで構成され、ディジタル制御回路１０と高周波回路５２０とが、同一のＩＣ基板に形成されている。高周波回路５２０は、スイッチ１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄおよび１４Ａと、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄとで構成されている。また、高周波回路５２０を構成する各回路素子とディジタル制御回路１０とは、それぞれ、ディジタル制御配線５１１、５１２Ａ、５１２Ｂ、５１３Ｃ、５１３Ｄおよび５１４Ａで接続されている。
　ここで、比較例に係るスイッチＩＣ５００において、ＩＣ基板を平面視した場合、ディジタル制御回路１０は、高周波回路５２０に囲まれておらず、ＩＣ基板の端部（図３では左上端部）に配置されている。言い換えると、高周波回路５２０は、ディジタル制御回路１０が矩形形状である場合、高周波回路５２０を構成する回路素子が当該矩形の各辺に対向する位置に配置されていない。具体的には、図３では、高周波回路５２０を構成する回路素子は、当該矩形の２辺に対向する位置に配置されているが、他の２辺に対向する位置には配置されていない。
　比較例に係るスイッチＩＣ５００の上記構成によれば、高周波回路５２０を構成する各回路素子に接続される各ディジタル配線の長さの差が顕著となり、極端に長いディジタル配線（図３では、ディジタル制御配線５１１、５１３Ｃ、５１４Ａ）が発生する。この場合、長いディジタル制御配線５１１、５１３Ｃ、および５１４Ａは、高周波回路５２０を構成する各回路素子間を接続する高周波配線と交差または並走することとなる。このため、高周波回路５２０へ、ディジタル配線を介したディジタルノイズ（スプリアス）が重畳してしまう。また、ディジタル制御回路１０がスイッチＩＣ５００の外周部に配置されると、スイッチＩＣ５００の外部にもディジタルノイズが放射されてしまう。さらに、高周波回路５２０を構成する各回路素子同士が隣り合って配置される頻度が高くなるため、例えば、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄなどの増幅回路から放射される高周波ノイズが、スイッチなどの他の回路素子へと重畳され易くなる。
　これに対して、本実施の形態に係るスイッチＩＣ５０によれば、高周波回路２０を構成する各回路素子は、ＩＣ基板において、ディジタル制御回路１０を中心にして放射状に配置される。
　上記配置構成により、ディジタル制御信号を伝達する各ディジタル配線と、高周波回路２０を構成する回路素子間を接続する配線との交差および並走を抑制することが可能となる。また、ディジタル制御回路１０を高周波回路２０のどの回路素子からも物理的に遠く配置することができる。また、上記各回路素子に接続される各ディジタル配線の長さのばらつきが抑制され、極端に長いディジタル配線を排除できる。これにより、ディジタル制御回路１０と高周波回路２０とのアイソレーションが向上し、高周波回路２０へ、ディジタル配線を介したディジタルノイズ（スプリアス）が重畳することを回避でき、高周波信号へのディジタル信号の干渉が抑制される。この結果、高周波回路２０を伝搬する高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。さらに、スイッチＩＣ５０の外部の回路に、ディジタルノイズを放射することを抑制できる。
　［１．３　ＲＦモジュールの構成］
　図４は、実施の形態に係るＲＦモジュール１の回路配置を表す平面概略図である。同図に示されたＲＦモジュール１は、スイッチＩＣ５０Ａと、受動回路３０とを備える。スイッチＩＣ５０Ａと受動回路３０とは、同一のモジュール基板に配置されている。
　スイッチＩＣ５０Ａは、実施の形態に係るスイッチＩＣ５０と比較して、高周波回路２０Ａのアナロググランド電極の配置構成が異なる。スイッチＩＣ５０Ａの構成について、スイッチＩＣ５０と異なる点のみを説明する。
　スイッチＩＣ５０Ａは、ディジタル制御回路１０と、高周波回路２０Ａとを備える。ディジタル制御回路１０は、ディジタル制御回路１０の接地電位となるディジタルグランド電極６１を有している。なお、ディジタル制御回路１０は、単一のディジタルグランド電極６１を有していてもよく、また、複数のディジタルグランド電極６１を有していてもよい。
　高周波回路２０Ａは、スイッチ１１～１４Ａ、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄのほか、高周波回路２０Ａの接地電位となる複数のアナロググランド電極６２と、高周波信号を入出力するための複数のＲＦ電極６３と、を有している。
　アナロググランド電極６２は、ディジタル制御回路１０以外の回路素子に接続されるグランド電極であり、例えば、高周波回路２０Ａを構成するスイッチ１１～１４Ａおよびローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄに接続されている。
　受動回路３０は、スイッチ１１～１４Ａ、または、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄに接続されたフィルタ３１～３５およびインダクタ４１ａ～４７で構成されている。インダクタ４１ａ～４７は、例えば、上記モジュール基板内に形成された複数の平面コイルで構成されていてもよく、または、上記モジュール基板上に配置されたチップインダクタであってもよい。
　ここで、ディジタル制御回路１０は、ＩＣ基板を平面視した場合、高周波回路２０Ａに囲まれている。これにより、ディジタル制御回路１０と受動回路３０との間に高周波回路２０Ａが配置されるので、ディジタル制御回路１０を、受動回路３０を構成するどの回路素子からも遠くに配置することが可能となる。よって、ディジタル制御回路１０と受動回路３０とのアイソレーション、ディジタル制御回路１０とアナログ配線とのアイソレーションが向上したことによって、受動回路３０やアナログ配線へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制される。その結果として、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化を、および受信感度の劣化を抑制させることが可能となる。また、アナロググランド電極でディジタル制御回路１０を取り囲むことで、ディジタル制御回路１０と高周波回路２０Ａおよび受動回路３０とを効率よく回路分離することができ、高周波信号へのディジタル制御信号の干渉を効率よく抑制できる。
　また、ディジタル制御回路１０が高周波回路２０Ａに囲まれているので、ＲＦモジュール１の外部回路に対しても、ディジタル制御回路１０と外部回路とのアイソレーション、ディジタル制御回路１０と外部回路のアナログ配線とのアイソレーションが向上する。これにより、外部回路やアナログ配線へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制される。その結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。
　さらに、本実施の形態に係るＲＦモジュール１では、複数のアナロググランド電極６２は、ＩＣ基板を平面視した場合、高周波回路２０Ａ内であってディジタル制御回路１０との境界部に、ディジタル制御回路１０を囲むように配置されている。言い換えると、複数のアナロググランド電極６２は、ディジタル制御回路１０を囲む高周波回路２０Ａの領域のうちの内周部であって、ディジタル制御回路１０に最も近い位置に配置されている。また、複数のＲＦ電極６３は、ディジタル制御回路１０を囲む高周波回路２０Ａの領域のうちの外周部であって、ディジタル制御回路１０に最も遠い位置に配置されている。
　本実施の形態に係るＲＦモジュール１では、複数のアナロググランド電極６２でディジタル制御回路１０を取り囲むことで、ディジタル制御回路１０と高周波回路２０Ａおよび受動回路３０とを効率よく回路分離することができる。つまり、高周波信号とディジタル制御信号とのアイソレーションを確保でき、高周波信号へのディジタル制御信号の干渉を効率よく抑制できる。
　また、ディジタル制御回路１０のディジタルグランド電位を強化すべく、ディジタル制御回路１０内のディジタルグランド電極を増加させても、高周波回路２０Ａおよび受動回路３０の高周波配線およびアナロググランド電極の配置設計への影響を小さくできる。
　［１．４　変形例１に係るＲＦモジュールの構成］
　図５は、実施の形態の変形例に係るＲＦモジュール１Ａの回路配置を表す平面概略図である。同図に示されたＲＦモジュール１Ａは、スイッチＩＣ５０Ａと、受動回路３０Ａとを備える。スイッチＩＣ５０Ａと受動回路３０Ａとは、同一のモジュール基板に配置されている。
　本変形例に係るＲＦモジュール１Ａは、実施の形態に係るＲＦモジュール１と比較して、モジュール基板上におけるスイッチＩＣ５０Ａの配置位置が異なる。以下、ＲＦモジュール１Ａの構成について、ＲＦモジュール１と異なる点のみを説明する。
　スイッチＩＣ５０Ａは、ディジタル制御回路１０と、高周波回路２０Ａとを備える。高周波回路２０Ａは、スイッチ回路２０Ｓ、２０Ｔ、２０Ｕおよび２０Ｖと、複数のアナロググランド電極６２と、複数のＲＦ電極６３と、を有している。図５では、高周波回路２０Ａを構成するスイッチ１１～１４Ａ、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄに代えて、スイッチ回路２０Ｓ、２０Ｔ、２０Ｕおよび２０Ｖを例示している。スイッチ回路２０Ｓ、２０Ｔ、２０Ｕおよび２０Ｖは、それぞれ、スイッチ１１～１４Ａ、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄの少なくとも１つから構成されている。
　受動回路３０Ａは、フィルタ回路３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ、３４Ｓ、３５Ｓおよび３６Ｓで構成されている。図５では、受動回路３０を構成するフィルタ３１～３５およびインダクタ４１ａ～４７に代えて、フィルタ回路３１Ｓ～３６Ｓを例示している。ここで、フィルタ回路３１Ｓは、例えば、図１におけるフィルタ３１、インダクタ４１ａおよび４１ｂで構成される。また、フィルタ回路３２Ｓは、例えば、図１におけるフィルタ３２、インダクタ４２ａおよび４２ｂで構成される。また、フィルタ回路３３Ｓは、例えば、図１におけるフィルタ３３、インダクタ４３ａおよび４３ｂで構成される。また、フィルタ回路３４Ｓは、例えば、図１におけるフィルタ３４、インダクタ４４ａおよび４４ｂで構成される。また、フィルタ回路３５Ｓは、例えば、図１におけるフィルタ３５、インダクタ４５ａおよび４５ｂで構成される。また、フィルタ回路３６Ｓは、フィルタ３１～３５と異なる通過帯域を有するフィルタおよびインダクタで構成される。
　ＲＦモジュール１Ａの上記構成において、モジュール基板を平面視した場合、スイッチＩＣ５０Ａは、受動回路３０Ａに囲まれている。これにより、受動回路３０Ａを構成する各フィルタ回路３１Ｓ～３６Ｓ（各回路素子）を、ディジタル制御回路１０および高周波回路２０Ａを中心にして放射状に配置できる。さらに、受動回路３０Ａを構成する各フィルタ回路３１Ｓ～３６Ｓを、信号経路（周波数帯域）ごとに、放射状に配置することが可能となる。これにより、図５に示すように、ディジタル制御信号を伝達するディジタル配線と、受動回路３０Ａおよび高周波回路２０Ａを接続するＲＦ配線１３１Ｌ～１３６Ｌとの交差および並走を抑制できる。よって、高周波信号とディジタル制御信号とのアイソレーションを確保でき、高周波信号へのディジタル制御信号の干渉を効率よく抑制できる。また、ＲＦ配線１３１Ｌ～１３６Ｌの長さのばらつきが抑制され、極端に長い高周波配線が排除される。よって、低ロスで浮遊容量および寄生インダクタンスの小さい高周波信号経路を形成でき、ＲＦモジュールの省面積化および小型化が可能となる。さらに、例えば、異なる周波数帯域の高周波信号を同時送受信する場合の、高周波信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。さらには、ＲＦモジュール１Ａの外部回路へのディジタルノイズの放射を抑制できる。
　マルチバンド化が進展したフロントエンド回路において、ディジタル制御信号によるスイッチおよび増幅器の制御がなされるＲＦモジュール１Ａが、隣り合って複数配置された構成が想定される。ここで、上記フロントエンド回路において、一のＲＦモジュール１Ａに、他のＲＦモジュールからのディジタル制御信号が侵入した場合、当該一のＲＦモジュール１Ａのディジタル制御回路が反応してしまうことが想定される。これに対して、本変形例に係るＲＦモジュール１Ａによれば、スイッチＩＣ５０Ａが、受動回路３０Ａに囲まれていること、および、ディジタルグランド電極６１が、アナロググランド電極６２と回路分離されていることにより、ディジタルグランド電極６１を介して貫通電流が流れてしまうことが抑制される。よって、ディジタル制御信号のクロック周波数の逓倍波がスプリアスとなって高周波配線に飛び移ることを回避でき、一のＲＦモジュール１Ａにおける受信感度の劣化を抑制できる。
　すなわち、本発明に係る高周波モジュールは、ディジタル制御回路と、高周波信号を処理する複数の高周波素子のうち、ディジタル制御回路から出力されるディジタル制御信号により制御される被ディジタル制御高周波素子と、当該ディジタル制御信号により制御されない非ディジタル制御高周波素子とで構成される。ディジタル制御回路と複数の被ディジタル制御高周波素子とは、スイッチＩＣを構成し、当該スイッチＩＣと複数の非ディジタル制御高周波素子とは、高周波モジュールを構成する。被ディジタル制御高周波素子は、本実施の形態に係るＲＦモジュール１では、高周波回路２０Ａを構成するスイッチ１１～１４Ａ、ローノイズアンプ２１Ｃおよび２１Ｄに相当する。また、非ディジタル制御高周波素子は、本実施の形態に係るＲＦモジュール１では、フィルタ３１～３５およびインダクタ４１ａ～４７に相当する。
　この構成において、ディジタル制御回路は複数の被ディジタル制御高周波素子に囲まれている。これにより、ディジタル制御回路と非ディジタル制御高周波素子との間に被ディジタル制御高周波素子が配置されるので、ディジタル制御回路を、どの非ディジタル制御高周波素子からも遠くに配置することが可能となる。よって、非ディジタル制御高周波素子へのディジタルノイズ（スプリアス）の干渉が抑制され、高周波信号のＳ／Ｎ比、受信感度、および高周波信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。さらに、スイッチＩＣは複数の非ディジタル制御高周波素子に囲まれている。これにより、複数の非ディジタル制御高周波素子は、ディジタル制御回路を中心にして放射状に配置されるので、ディジタル制御信号を伝達するディジタル配線と、複数の非ディジタル制御高周波素子および複数の被ディジタル制御高周波素子を接続する高周波配線との交差および並走を抑制できる。また、各高周波配線の長さのばらつきが抑制され、極端に長い高周波配線が排除される。よって、例えば、異なる周波数帯域の高周波信号を同時送受信する場合の、高周波信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。さらには、高周波モジュールの外部回路へのディジタルノイズの放射を抑制できる。
　次に、ＲＦモジュール１Ａのモジュール基板における配線構成および電極配置構成について説明する。
　図６は、実施の形態の変形例に係るＲＦモジュール１Ａの回路配置を表す平面概略図および断面概略図である。図６の上段には、図５と同様に、ＲＦモジュール１Ａの平面構成が示されている。より具体的には、モジュール基板１００上におけるスイッチＩＣ５０Ａ、ならびに、受動回路３０Ａを構成するフィルタ回路３１Ｓ～３６Ｓの配置構成が示されている。また、図６の下段には、上段に示されたＲＦモジュール１ＡのＸ－Ｘ断面が示されている。
　図６の下段に示すように、モジュール基板１００は、グランドビア配線８１および８２と、基板内グランド配線８７と、ＲＦ配線８３および８６と、ディジタル配線８４と、電源配線８５と、ディジタルグランド端子７１と、アナロググランド端子７２と、ディジタル端子７４と、電源端子７５と、ＲＦ端子７６とを有している。
　ディジタルグランド端子７１、アナロググランド端子７２、ディジタル端子（第１端子）７４、電源端子（第３端子）７５、およびＲＦ端子（第２端子）７６は、モジュール基板１００の裏面（第２主面）に形成された外部接続用の電極端子である。
　グランドビア配線８１は、複数のディジタルグランド電極６１およびディジタルグランド端子７１に接続され、モジュール基板１００の表面（第１主面）から裏面（第２主面）に到る第２グランドビア配線である。
　グランドビア配線８２は、複数のアナロググランド電極６２およびアナロググランド端子７２に接続され、モジュール基板１００の表面（第１主面）から裏面（第２主面）に到る第１グランドビア配線である。また、グランドビア配線８２は、モジュール基板１００内で基板内グランド配線８７に接続されており、グランドビア配線８１とはモジュール基板１００内で分離されている。
　ＲＦ配線８３は、高周波回路２０Ａの各スイッチ回路と受動回路３０Ａの各フィルタ回路とを接続する高周波配線である。
　ディジタル配線８４は、高周波回路２０Ａの各スイッチ回路にディジタル制御信号を伝達し、モジュール基板１００の表面（第１主面）から裏面（第２主面）に到るディジタル配線である。
　電源配線８５は、ディジタル制御回路１０および高周波回路２０Ａに電源電圧（例えば、ＶＤＤおよびＶＩＯ）を伝達し、モジュール基板１００の裏面（第２主面）から表面（第１主面）に到る電源配線である。
　ＲＦ配線８６は、高周波回路２０Ａまたは受動回路３０ＡとＲＦ端子（第２端子）７６とに接続され、モジュール基板１００の表面（第１主面）から裏面（第２主面）に到る高周波配線である。
　ここで、グランドビア配線８１とグランドビア配線８２とは、モジュール基板１００内で分離されている。これにより、グランドビア配線８２（アナロググランド配線）とグランドビア配線８１（ディジタルグランド配線）とのアイソレーションが向上し、モジュール基板１００のグランドビア配線８１および８２を介して高周波信号にディジタルノイズ（スプリアス）が干渉することが抑制される。この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。
　また、モジュール基板１００の裏面を平面視した場合に、全てのＲＦ端子（第２端子）７６は、全てのディジタル端子（第１端子）７４の外周部に配置されている。これにより、ディジタル制御回路１０がモジュール基板１００の表面（第１主面）の中央部に配置され、ディジタル端子（第１端子）７４、が裏面（第２主面）の中央部（モジュール基板１００を挟んでディジタル制御回路１０と対向する位置）に配置されることとなるため、ディジタル配線８４を、モジュール基板１００内で最短に配線できる。また、ＲＦ配線８６がディジタル配線８４の外周部に配置されることとなり、ＲＦ配線８６とディジタル配線８４とのアイソレーションが向上し、ＲＦ配線８６の信号にディジタル配線８４の信号が干渉することが抑制される。この結果、高周波信号のＳ／Ｎ比の劣化および受信感度の劣化を抑制することが可能となる。さらに、ＲＦモジュール１Ａを実装する実装基板においても、アナログ配線とディジタル配線とを容易に分離配置することが可能となる。
　なお、図６の下段に示すように、モジュール基板１００の裏面（第２主面）を平面視した場合に、電源端子（第３端子）７５が、全てのディジタル端子（第１端子）７４の外周部に配置されていてもよい。これにより、電源配線８５がディジタル配線８４の外周部に配置されることとなり、電源配線８５を介してディジタル制御回路１０および高周波回路２０Ａに電源電圧を伝達しつつ、電源配線８５とディジタル配線８４とのアイソレーションを確保できる。さらに、例えば、電源配線８５に必要なデカップリングコンデンサを、ＲＦモジュール内またはモジュール基板１００の直近に配置することが容易となる。
　（その他の実施の形態など）
　以上、本発明の実施の形態に係るスイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態を挙げて説明したが、本発明のスイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本開示のスイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
　例えば、上記実施の形態に係るスイッチＩＣ、高周波モジュールおよび通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に別の高周波回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
　また、高周波回路２０および２０Ａは、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）で構成されていてもよい。これにより、スイッチＩＣ５０および５０Ａを安価に製造することが可能となる。
　また、高周波回路２０および２０Ａは、ＧａＡｓで構成されていてもよい。これにより、高品質な増幅性能および雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。
　さらに、スイッチＩＣ５０および５０Ａは、ＣＭＯＳで構成されていてもよい。これにより、スイッチＩＣ５０および５０Ａを、さらに安価に製造することが可能となる。
　また、スイッチＩＣ５０および５０Ａは、ＧａＡｓで構成されていてもよい。これにより、高品質なディジタル制御信号を出力し、高品質な増幅性能および雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。
　また、本発明に係るスイッチＩＣ５０および５０Ａは、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。また、集積回路化の手法は、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
　本発明は、マルチバンド／マルチモード対応のフロントエンド部に配置される高周波モジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
　１、１Ａ　　ＲＦモジュール
　２　　アンテナ素子
　３　　ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
　４　　ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
　５　　通信装置
　１０　　ディジタル制御回路
　１１、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１４Ａ　　スイッチ
　２０、２０Ａ、５２０　高周波回路
　２０Ｓ、２０Ｔ、２０Ｕ、２０Ｖ　　スイッチ回路
　２１Ｃ、２１Ｄ　　ローノイズアンプ
　３０、３０Ａ　　受動回路
　３１、３２、３３、３４、３５　フィルタ
　３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ、３４Ｓ、３５Ｓ、３６Ｓ　　フィルタ回路
　４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、４５ａ、４５ｂ、４６、４７　　インダクタ
　５０、５０Ａ、５００　　スイッチＩＣ
　６１　　ディジタルグランド電極
　６２　　アナロググランド電極
　６３　　ＲＦ電極
　７１　　ディジタルグランド端子
　７２　　アナロググランド端子
　７４　　ディジタル端子
　７５　　電源端子
　７６　　ＲＦ端子
　８１、８２　　グランドビア配線
　８３、８６、１３１Ｌ、１３２Ｌ、１３３Ｌ、１３４Ｌ、１３５Ｌ、１３６Ｌ　　ＲＦ配線
　８４　　ディジタル配線
　８５　　電源配線
　８７　　基板内グランド配線
　１００　　モジュール基板
　１１１、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄ、１１４Ａ、１２１Ｃ、１２１Ｄ、５１１、５１２Ａ、５１２Ｂ、５１３Ｃ、５１３Ｄ、５１４Ａ、５２１Ｃ、５２１Ｄ　　ディジタル制御配線

Claims (8)

  1. 　ＩＣ基板と、
    　前記ＩＣ基板に形成され、高周波信号を増幅する増幅器および高周波信号の伝搬経路を切り替えるスイッチを有する高周波回路と、
    　前記ＩＣ基板に形成されたディジタル制御回路と、を備え、
    　前記ＩＣ基板を平面視した場合、前記ディジタル制御回路は、前記高周波回路に囲まれている、
    　スイッチＩＣ。
  2. 　互いに背向する第１主面および第２主面を有するモジュール基板と、
    　前記第１主面上に形成された請求項１に記載のスイッチＩＣと、
    　前記モジュール基板に形成され、前記増幅器および前記スイッチの少なくとも一方に接続された受動回路と、を備え、
    　前記高周波回路は、複数のアナロググランド電極を有し、
    　前記複数のアナロググランド電極は、前記平面視において、前記高周波回路内であって前記ディジタル制御回路との境界部に、前記ディジタル制御回路を囲むように配置されている、
    　高周波モジュール。
  3. 　前記モジュール基板を平面視した場合、前記スイッチＩＣは、前記受動回路に囲まれている、
    　請求項２に記載の高周波モジュール。
  4. 　前記ディジタル制御回路は、ディジタルグランド電極を有し、
    　前記モジュール基板は、
    　前記複数のアナロググランド電極に接続され、前記第１主面から前記第２主面に到る第１グランドビア配線と、
    　前記ディジタルグランド電極に接続され、前記第１主面から前記第２主面に到る第２グランドビア配線と、を有し、
    　前記第１グランドビア配線と前記第２グランドビア配線とは、前記モジュール基板内で分離されている、
    　請求項２または３に記載の高周波モジュール。
  5. 　前記モジュール基板は、
    　前記スイッチの導通および非導通を切り替えるためのディジタル制御信号を伝達し、前記第１主面から前記第２主面に到るディジタル配線と、
    　前記高周波信号を伝送し、前記第１主面から前記第２主面に到るアナログ配線と、
    　前記ディジタル配線に接続され、前記第２主面に配置された第１端子と、
    　前記アナログ配線に接続され、前記第２主面に配置された第２端子と、を有し、
    　前記第２主面を平面視した場合に、全ての前記第２端子は、全ての前記第１端子の外周部に配置されている、
    　請求項２～４のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  6. 　前記モジュール基板は、さらに、
    　前記ディジタル制御回路および前記高周波回路に電源電圧を伝達し、前記第１主面から前記第２主面に到る電源配線と、
    　前記電源配線に接続され、前記第２主面に配置された第３端子と、を有し、
    　前記第２主面を平面視した場合に、前記第３端子は、全ての前記第１端子の外周部に配置されている、
    　請求項５に記載の高周波モジュール。
  7. 　第１入出力端子および第２入出力端子を備え、
    　前記高周波回路は、
    　第１周波数帯域の高周波信号を伝搬する第１信号経路および前記第１周波数帯域よりも高周波側の第２周波数帯域の高周波信号を伝搬する第２信号経路と、前記第１入出力端子との接続を切り替える第１スイッチと、
    　前記第１信号経路および前記第２信号経路と、前記増幅器との接続を切り替える第２スイッチと、を前記スイッチとして備え、
    　前記増幅器は、前記第２スイッチと前記第２入出力端子との間に接続され、
    　前記受動回路は、
    　前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間であって前記第１信号経路上に配置され、前記第１周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタと、
    　前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間であって前記第２信号経路上に配置され、前記第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタと、
    　前記第１信号経路上または前記第２信号経路上に配置され、前記モジュール基板に内蔵されたインピーダンス整合素子と、を備える、
    　請求項２～６のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
  8. 　アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    　前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項２～７のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
    　通信装置。
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