JP5655937B2 - 高周波モジュール - Google Patents

高周波モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP5655937B2
JP5655937B2 JP2013505978A JP2013505978A JP5655937B2 JP 5655937 B2 JP5655937 B2 JP 5655937B2 JP 2013505978 A JP2013505978 A JP 2013505978A JP 2013505978 A JP2013505978 A JP 2013505978A JP 5655937 B2 JP5655937 B2 JP 5655937B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control signal
conductor
frequency
wiring conductor
signal wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013505978A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012128271A1 (ja
Inventor
農史 小野
農史 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2013505978A priority Critical patent/JP5655937B2/ja
Publication of JPWO2012128271A1 publication Critical patent/JPWO2012128271A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5655937B2 publication Critical patent/JP5655937B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • H05K1/0224—Patterned shielding planes, ground planes or power planes
    • H05K1/0225—Single or multiple openings in a shielding, ground or power plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2135—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using strip line filters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/0243—Printed circuits associated with mounted high frequency components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Description

本発明は、多層基板に高周波スイッチおよび高周波フィルタが搭載された高周波モジュールに関し、特に高周波スイッチに対する制御信号を入力する制御信号入力端子を備えた高周波モジュールに関する。
複数の通信周波数帯を切り替えて通信する通信機器には、一般にアンテナと送受信回路との間にフロントエンドモジュールが備えられる。たとえば、特許文献１には高周波スイッチを備えたフロントエンドモジュールが開示されている。
図１は特許文献１に示されているフロントエンドモジュールの回路図である。このフロントエンドモジュールにおいて、高周波スイッチ１の送信信号入力部２は低域フィルタ５，６を介してパワーアンプ１３に接続されている。受信信号出力部３はバンドパスフィルタ１０，１１，１２を介してローノイズアンプ１４に接続されている。高周波スイッチ１の出力部４はアンテナ１５に接続されている。
特表２００４−５１７５８３号公報
特許文献１に示されるような高周波スイッチをダイプレクサやフィルタとともに多層セラミック基板に搭載することで小型の高周波モジュールが構成できる。しかし、多層セラミック基板の表面電極を含む各配線パターンの配置を工夫しなければ、配線間で干渉し合うという不具合が生じる。特に、シリアルデータ信号およびクロック信号で制御データを入力する高周波スイッチである場合、シリアルデータ信号およびクロック信号（高周波スイッチ制御信号）は高調波ノイズ成分が多いので、この高周波スイッチ制御信号の配線の取り扱いが課題となる。
上述の問題はフィルタから高周波スイッチまでの間で生じる干渉に限らず、アンテナから高周波スイッチまでの間で生じる干渉についても同様である。
本発明は上述の事情に鑑み、高周波スイッチ制御信号による高調波ノイズの影響を受け難くして通信特性の劣化を改善した高周波モジュールを提供することを目的としている。
本発明の発明者等の実験を通しての考察により、高周波スイッチ制御信号による高調波ノイズは、多層基板内部のグランド導体層を介して、高周波スイッチの高周波信号ラインに重畳されることと、その重畳の原因が、制御信号用配線導体と高周波スイッチの高周波信号が流れる配線導体とが同じグランド導体に近接していることであることがわかった。また、高周波スイッチ以外に電子部品を備える場合には、高周波スイッチ制御信号による高調波ノイズは、多層基板内部のグランド導体層を介して、前記電子部品が導通するグランド導体に重畳されることと、その重畳の原因が、前記電子部品の導通するグランド導体（整合用素子導通グランド導体）と制御信号用配線導体とが近接していることであることがわかった。
そこで、上述の課題を解決するために、本発明の高周波モジュールは次のように構成する。
複数の誘電体層と前記誘電体層上に形成された配線導体と前記誘電体層を厚み方向に貫通する層間接続導体とを備える多層基板、
前記多層基板の第１主面にそれぞれ搭載された高周波スイッチおよび電子部品、
ならびに前記多層基板の第２主面に形成され、前記高周波スイッチの制御信号を入力する制御信号入力端子を有し、
前記制御信号入力端子がつながる制御信号用配線導体は前記多層基板の第２主面に近い誘電体層上に形成され、
前記高周波スイッチの高周波信号が流れる高周波信号配線導体は前記多層基板の第１主面に近い誘電体層上に形成されており、前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体と前記電子部品のグランド端子がつながる電子部品導通グランド導体とは、前記多層基板内で電気的に分離されており、前記電子部品導通グランド導体は、前記第１主面に近い誘電体層上に形成されており、前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体は、前記第２主面に近い誘電体層上に形成されており、前記制御信号用配線導体および前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体と前記電子部品導通グランド導体との間に、前記電子部品導通グランド導体とは別のグランド導体が形成されていることを特徴とする。
前記高周波スイッチと前記制御信号用配線導体とを導通させる層間接続導体は、前記多層基板の平面視で、前記高周波スイッチの領域内に形成されることが好ましい。
前記高周波スイッチが制御信号入力端子から入力する前記高周波スイッチの制御信号はシリアルデータ信号およびクロック信号である場合に、特に効果的である。
前記電子部品は、例えば前記高周波信号配線導体とグランドとの間に接続された整合用素子である。
前記整合用素子は、例えば前記多層基板内の層間接続導体および配線導体により構成されたインダクタ素子である。
前記整合用素子は、例えば前記多層基板の第１主面に搭載されたインダクタ素子である。
本発明によれば、制御信号用配線導体と高周波信号配線導体との電磁界を介する結合、および制御信号用配線導体と整合用素子導通グランド導体との電磁界を介する結合が抑制されて、高周波スイッチ制御信号が入力されることによる高調波ノイズの影響を受け難くなる。そのため、受信感度の低下や送信信号歪みなどの通信特性の劣化が改善される。
図１は特許文献１に示されているフロントエンドモジュールの回路図である。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、第１の実施形態の高周波モジュールに対する比較例の高周波モジュール１００Ａ，１００Ｂの主要部の断面図である。 図３は第１の実施形態の高周波モジュール１０１の主要部の断面図である。 図４は第２の実施形態の高周波モジュール１０２のブロック構成図である。 図５はシリアルデータ入力端子ＳＤＡＴＡに入力されるシリアルデータ信号S(SDATA)とクロック信号入力端子ＳＣＬＫに入力されるクロック信号S(SCLKの波形図である。 図６（Ａ）は第２の実施形態の高周波モジュール１０２の主要部の断面図、図６（Ｂ）はその比較対照としての、従来構造の高周波モジュール１００Ｃの主要部の断面図である。 図７（Ａ）は第３の実施形態の高周波モジュール１０３の主要部の断面図、図７（Ｂ）はその比較対照としての、従来構造の高周波モジュール１００Ｄの主要部の断面図である。 図８（Ａ）は第４の実施形態の高周波モジュール１０４の主要部の断面図、図８（Ｂ）はその比較対照としての、従来構造の高周波モジュール１００Ｅの主要部の断面図である。 図９は第５の実施形態の高周波モジュール１０５の断面図である。 図１０は高周波モジュール１０５の分解平面図である。 図１１は第６の実施形態の高周波モジュールの分解平面図である。
《第１の実施形態》
図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、第１の実施形態の高周波モジュールに対する比較例の（従来の一般的な設計方法での）高周波モジュール１００Ａ，１００Ｂの主要部の断面図である。また、図３は第１の実施形態の高周波モジュール１０１の主要部の断面図である。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図３において、高周波モジュール（１００Ａ，１００Ｂ，１０１）は多層セラミック基板（以下、単に「多層基板」）２０と、この多層基板２０の第１主面（上面）に搭載された高周波スイッチ３１を備えている。多層基板２０は、その内部に配線導体Ｗ１，Ｗ２、グランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３、層間接続導体Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を備えている。多層基板２０の第２主面（下面）には制御信号入力端子２１が形成されている。
高周波スイッチ３１が搭載される電極と配線導体Ｗ１，Ｗ２とは層間接続導体Ｖ２，Ｖ３を介して導通している。
前記制御信号入力端子２１には高周波スイッチ３１に対する制御信号が入力される。この制御信号は層間接続導体Ｖ１、配線導体Ｗ１、および層間接続導体Ｖ２を経由して高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に入力される。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）いずれの例でも、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波スイッチの高周波信号が流れる配線導体Ｗ２がグランド導体Ｇ１の層に近接している。グランド導体Ｇ１が完全なグランド電位で且つ極めて低抵抗でない限り、制御信号用配線導体Ｗ１と配線導体Ｗ２はグランド導体Ｇ１の層を介して結合してしまう。すなわち、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に矢印で示すように、前記制御信号は高周波スイッチ３１の高周波信号が流れる配線導体Ｗ２へ回り込む。その結果、高周波信号に制御信号の高調波ノイズが重畳されてしまう。その高周波信号が受信信号である場合には、受信感度の低下の原因となる。送信信号である場合には、送信信号歪みの原因となる。
一方、図３に示す第１の実施形態の高周波モジュール１０１では、制御信号用配線導体Ｗ１は多層基板２０の第２主面（下面）に近い誘電体層上に形成されていて、高周波スイッチ３１の高周波信号が流れる高周波信号配線導体Ｗ２は多層基板２０の第１主面（上面）に近い誘電体層上に形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波信号配線導体Ｗ２とは互いに離れている。
また、この例では、制御信号用配線導体Ｗ１と配線導体Ｗ２との間にグランド導体Ｇ４等の別のグランド導体層が形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と配線導体Ｗ２との結合が充分に遮断される。
さらに、高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に繋がる層間接続導体Ｖ２は高周波スイッチ３１の搭載位置の直下に直線状に延びていて、高周波スイッチ３１と制御信号用配線導体Ｗ１とを導通させる層間接続導体Ｖ２は、多層基板２０の平面視で、高周波スイッチ３１の領域内に形成されている。そのため、高周波スイッチ３１の搭載位置の近傍での制御信号用導体の引き回しが少なく、高周波信号配線導体Ｗ２への回り込みが少なくなる。
これらの作用によって、高周波信号配線導体Ｗ２への制御信号およびその高調波の重畳が充分に抑制される。その結果、受信感度の低下や送信信号歪みなどの通信特性の劣化が改善される。
《第２の実施形態》
図４は第２の実施形態の高周波モジュール１０２のブロック構成図である。
第２の実施形態の高周波モジュール１０２は、多層基板とこの多層基板に搭載された高周波スイッチ３１、デュプレクサ３２ａ〜３２ｄ、ダイプレクサ３５，フィルタ３４ｅ，３４ｆ、整合用インダクタＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ等を備えている。高周波スイッチ３１はアンテナポートＡＮＴ、入出力ポートＰ１〜Ｐ７、電源端子Ｖｄｄ、グランド端子ＧＮＤ、シリアルデータ入力端子ＳＤＡＴＡ、クロック信号入力端子ＳＣＬＫおよびデジタル回路部用電源端子Ｖｉｏを備えている。
図５は前記シリアルデータ入力端子ＳＤＡＴＡに入力されるシリアルデータ信号S(SDATA)と前記クロック信号入力端子ＳＣＬＫに入力されるクロック信号S(SCLK)の波形図である。高周波スイッチ３１はクロック信号S(SCLK)に同期してシリアルデータから所定ビットのデータを読み取る。このデータに基づいてＦＥＴなどの高周波スイッチのオン／オフを切り替える。
このようにシリアルデータ信号S(SDATA)とクロック信号S(SCLK)は矩形波信号であるので、その高調波成分の強度が高い。しかも、クロック信号S(SCLK)はたとえば２６ＭＨｚの連続した矩形波信号であるので、前述した高調波ノイズの重畳の原因となりやすい。
図６（Ａ）は第２の実施形態の高周波モジュール１０２の主要部の断面図、図６（Ｂ）はその比較対照としての、従来構造の高周波モジュール１００Ｃの主要部の断面図である。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）において、高周波モジュール（１０２，１００Ｃ）は多層基板２０と、この多層基板２０の第１主面（上面）に搭載された高周波スイッチ３１、デュプレクサ３２、整合用インダクタ３３等を備えている。多層基板２０は、その内部に配線導体Ｗ１〜Ｗ３、グランド導体Ｇ１〜Ｇ３、層間接続導体Ｖ１〜Ｖ７を備えている。多層基板２０の第２主面（下面）には制御信号入力端子２１が形成されている。
高周波スイッチ３１が搭載される電極と配線導体Ｗ１，Ｗ２とは層間接続導体Ｖ２，Ｖ３を介して導通している。
前記制御信号入力端子２１には高周波スイッチ３１に対する制御信号が入力される。この制御信号は層間接続導体Ｖ１、配線導体Ｗ１、および層間接続導体Ｖ２を経由して高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に入力される。整合用インダクタ３３の一方の端子は層間接続導体Ｖ６を介してグランド導体Ｇ１に接続され、他方の端子は配線導体Ｗ２に接続されている。デュプレクサ３２の一つの端子は層間接続導体Ｖ４を介して配線導体Ｗ２に接続されていて、別の端子は配線導体Ｗ３に接続されている。
図６（Ｂ）の例では、高周波スイッチの高周波信号が流れる配線導体（高周波信号配線導体）Ｗ２の層が、整合用インダクタ３３が導通するグランド導体Ｇ１の層に近接している。そのため、図６（Ｂ）に矢印で示すように、前記制御信号の高調波ノイズは整合用インダクタ３３が繋がる整合用素子導通グランド導体Ｇ１へ重畳される。この制御信号の高調波ノイズは整合用インダクタ３３を介して高周波信号配線導体Ｗ２に回り込む。その結果、高周波信号に制御信号の高調波ノイズが重畳されてしまう。その高周波信号が受信信号である場合には、受信感度の低下の原因となる。送信信号である場合には、送信信号歪みの原因となる。
一方、本発明の第２の実施形態では、図６（Ａ）のように制御信号用配線導体Ｗ１は多層基板２０の第２主面（下面）に近い誘電体層上に形成されていて、高周波スイッチ３１の高周波信号が流れる高周波信号配線導体Ｗ２および整合用素子導通グランド導体Ｇ１は多層基板２０の第１主面（上面）に近い誘電体層上に形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波信号配線導体Ｗ２とは互いに離れている。また、制御信号用配線導体Ｗ１と整合用素子導通グランド導体Ｇ１とは互いに離れている。
また、この例では、制御信号用配線導体Ｗ１と整合用素子導通グランド導体Ｇ１との間にグランド導体Ｇ２，Ｇ３等の整合用素子導通グランド導体Ｇ１とは別のグランド導体層が形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と整合用素子導通グランド導体Ｇ１との結合が充分に遮断される。
さらに、高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に繋がる層間接続導体Ｖ２は高周波スイッチ３１の搭載位置の直下に直線状に延びていて、高周波スイッチ３１と制御信号用配線導体Ｗ１とを導通させる層間接続導体Ｖ２は、多層基板２０の平面視で、高周波スイッチ３１の領域内に形成されている。そのため、高周波スイッチ３１の搭載位置の近傍での制御信号用導体の引き回しが少なく、整合用素子導通グランド導体Ｇ１および高周波信号配線導体Ｗ２への回り込みが少ない。
これらの作用によって、高周波信号配線導体Ｗ２への制御信号およびその高調波の重畳が充分に抑制される。その結果、受信感度の低下や送信信号歪みなどの通信特性の劣化が改善される。
《第３の実施形態》
図７（Ａ）は第３の実施形態の高周波モジュール１０３の主要部の断面図、図７（Ｂ）はその比較対照としての、従来構造の高周波モジュール１００Ｄの主要部の断面図である。
図７（Ａ）、図７（Ｂ）において、高周波モジュール（１０３，１００Ｄ）は多層基板２０と、この多層基板２０の第１主面（上面）に搭載された高周波スイッチ３１、電子部品３６等を備えている。多層基板２０は、その内部に配線導体Ｗ１〜Ｗ３、グランド導体Ｇ１〜Ｇ３、層間接続導体Ｖ１〜Ｖ６を備えている。多層基板２０の第２主面（下面）には制御信号入力端子２１が形成されている。
高周波スイッチ３１が搭載される電極と配線導体Ｗ１，Ｗ２とは層間接続導体Ｖ２，Ｖ３を介して導通している。
前記制御信号入力端子２１には高周波スイッチ３１に対する制御信号が入力される。この制御信号は層間接続導体Ｖ１、配線導体Ｗ１、および層間接続導体Ｖ２を経由して高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に入力される。電子部品３６のグランド端子は層間接続導体Ｖ６を介してグランド導体（電子部品導通グランド導体）Ｇ１に接続され、他の端子は配線導体Ｗ２，Ｗ３に接続されている。
図７（Ｂ）の例では、高周波スイッチの高周波信号が流れる配線導体（高周波信号配線導体）Ｗ２の層が、電子部品３６が導通するグランド導体Ｇ１の層に近接している。そのため、図７（Ｂ）に矢印で示すように、前記制御信号の高調波ノイズは電子部品３６が繋がる電子部品導通グランド導体Ｇ１へ重畳される。この制御信号の高調波ノイズは電子部品３６を介して高周波信号配線導体Ｗ２，Ｗ３に回り込む。その結果、高周波信号に制御信号の高調波ノイズが重畳されてしまう。その高周波信号が受信信号である場合には、受信感度の低下の原因となる。送信信号である場合には、送信信号歪みの原因となる。
一方、本発明の第３の実施形態では、図７（Ａ）のように制御信号用配線導体Ｗ１は多層基板２０の第２主面（下面）に近い誘電体層上に形成されていて、高周波スイッチ３１の高周波信号が流れる高周波信号配線導体Ｗ２および電子部品３６が導通するグランド導体（電子部品導通グランド導体）Ｇ１は多層基板２０の第１主面（上面）に近い誘電体層上に形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波信号配線導体Ｗ２とは互いに離れている。また、制御信号用配線導体Ｗ１と電子部品導通グランド導体Ｇ１とは互いに離れている。
また、この例では、制御信号用配線導体Ｗ１と電子部品導通グランド導体Ｇ１との間にグランド導体Ｇ２，Ｇ３等の電子部品導通グランド導体Ｇ１とは別のグランド導体層が形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と電子部品導通グランド導体Ｇ１との結合が充分に遮断される。
さらに、高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に繋がる層間接続導体Ｖ２は高周波スイッチ３１の搭載位置の直下に直線状に延びていて、高周波スイッチ３１と制御信号用配線導体Ｗ１とを導通させる層間接続導体Ｖ２は、多層基板２０の平面視で、高周波スイッチ３１の領域内に形成されている。そのため、高周波スイッチ３１の搭載位置の近傍での制御信号用導体の引き回しが少なく、電子部品導通グランド導体Ｇ１および高周波信号配線導体Ｗ２への回り込みが少ない。
これらの作用によって、高周波信号配線導体Ｗ２への制御信号およびその高調波の重畳が充分に抑制される。その結果、受信感度の低下や送信信号歪みなどの通信特性の劣化が改善される。
《第４の実施形態》
図８（Ａ）は第４の実施形態の高周波モジュール１０４の主要部の断面図、図８（Ｂ）はその比較対照としての、従来構造の高周波モジュール１００Ｅの主要部の断面図である。
図８（Ａ）、図８（Ｂ）において、高周波モジュール（１０４，１００Ｅ）は多層基板２０と、この多層基板２０の第１主面（上面）に搭載された高周波スイッチ３１、デュプレクサ３２等を備えている。多層基板２０は、その内部に配線導体Ｗ１〜Ｗ３、グランド導体Ｇ１〜Ｇ４、層間接続導体Ｖ１〜Ｖ５、整合用インダクタＬ１を備えている。多層基板２０の第２主面（下面）には制御信号入力端子２１が形成されている。
高周波スイッチ３１が搭載される電極と配線導体Ｗ１，Ｗ２とは層間接続導体Ｖ２，Ｖ３介して導通している。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示した構造の高周波モジュールと異なり、整合用インダクタＬ１は多層基板２０内に構成されている。この整合用インダクタＬ１は層方向に延びる複数の配線導体と層間方向に延びる複数の層間接続導体とで構成されている。そして、整合用インダクタＬ１の一方端が高周波信号配線導体Ｗ２につながっていて、他方端が整合用素子導通グランド導体Ｇ１につながっている。
図８（Ｂ）の例では、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波信号配線導体Ｗ２とがグランド導体Ｇ４の層に近接している。そのため、図８（Ｂ）に矢印で示すように、前記制御信号の高調波ノイズはグランド導体Ｇ４を介して高周波信号配線導体Ｗ２へ重畳される。その結果、高周波信号に制御信号の高調波ノイズが重畳されてしまう。その高周波信号が受信信号である場合には、受信感度の低下の原因となる。送信信号である場合には、送信信号歪みの原因となる。
一方、本発明の第４の実施形態では、図８（Ａ）のように制御信号用配線導体Ｗ１は多層基板２０の第２主面（下面）に近い誘電体層上に形成されていて、高周波信号配線導体Ｗ２は多層基板２０の第１主面（上面）に近い誘電体層上に形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波信号配線導体Ｗ２とは互いに離れている。
また、この例では、制御信号用配線導体Ｗ１に平面視で重なるグランド導体Ｇ３と整合用素子導通グランド導体Ｇ１とは分離部Ｓで分離されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と整合用素子導通グランド導体Ｇ１との結合が充分に遮断される。
さらに、高周波スイッチ３１の制御信号入力端子に繋がる層間接続導体Ｖ２は高周波スイッチ３１の搭載位置の直下に直線状に延びていて、高周波スイッチ３１と制御信号用配線導体Ｗ１とを導通させる層間接続導体Ｖ２は、多層基板２０の平面視で、高周波スイッチ３１の領域内に形成されている。そのため、高周波スイッチ３１の搭載位置の近傍での制御信号用導体の引き回しが少なく、高周波信号配線導体Ｗ２への回り込みが少ない。
これらの作用によって、高周波信号配線導体Ｗ２への制御信号およびその高調波の重畳が充分に抑制される。その結果、受信感度の低下や送信信号歪みなどの通信特性の劣化が改善される。
《第５の実施形態》
図９は第５の実施形態の高周波モジュール１０５の断面図である。図１０はこの高周波モジュール１０５の分解平面図である。この高周波モジュールは、多層基板とその多層基板に搭載された高周波スイッチおよび整合用インダクタで構成されている。図１０の(1)〜(20)はその多層基板の各層の平面図である。(1)が最上層、(20)が最下層である。(1)に示す最上層には高周波スイッチが搭載される電極および整合用インダクタチップが搭載される電極が形成されている。(2)〜(19)に示す各層には各種配線導体、各種グランド導体および層間接続導体（ビア導体）が形成されている。
図９のように、多層基板２０は、その内部に配線導体Ｗ１，Ｗ２、グランド導体Ｇ１〜Ｇ３、層間接続導体Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７を備えている。多層基板２０の第２主面（下面）には制御信号入力端子２１が形成されている。基本構成は、第２の実施形態で図６（Ａ）に示したものと同様である。
高周波スイッチ３１が搭載される電極と配線導体Ｗ１，Ｗ２とは層間接続導体Ｖ２，Ｖ３を介して導通している。
制御信号用配線導体Ｗ１は多層基板２０の第２主面（下面）に近い誘電体層上に形成されていて、高周波スイッチ３１の高周波信号が流れる高周波信号配線導体Ｗ２および整合用素子導通グランド導体Ｇ１は多層基板２０の第１主面（上面）に近い誘電体層上に形成されている。そのため、制御信号用配線導体Ｗ１と高周波信号配線導体Ｗ２とは互いに離れている。また、制御信号用配線導体Ｗ１と整合用素子導通グランド導体Ｇ１とは互いに離れている。
図１０の層(20)には制御信号入力端子２１（シリアルデータ入力端子ＳＤＡＴＡおよびクロック信号入力端子ＳＣＬＫ）を含む複数の端子が形成されている。層(19)にはグランド導体Ｇ３が形成されている。層(18)には制御信号入力端子２１に繋がる制御信号用配線導体Ｗ１が形成されている。層(17)にはグランド導体Ｇ２が形成されている。また、層(5)にはグランド導体Ｇ１が形成されている。層(2)には高周波信号配線導体Ｗ２が形成されている。さらに層(1)には高周波スイッチ３１を搭載する複数の電極Ａ３１および整合用インダクタ３３を搭載する二つの電極Ａ３３が形成されている。層(3)〜層(19)には層間接続導体Ｖ２が形成されている。
以上のとおり多層構造を構成できる。
《第６の実施形態》
図１１は第６の実施形態の高周波モジュールの分解平面図である。第５の実施形態ではシリアルデータ入力端子ＳＤＡＴＡおよびクロック信号入力端子ＳＣＬＫにそれぞれつながる配線導体や層間接続導体からの高調波ノイズの回り込みを防止する構造とした。第６の実施形態はクロック信号入力端子ＳＣＬＫにつながる配線導体や層間接続導体からの高調波ノイズの回り込みを防止する構造である。その他は第５の実施形態と同様である。
図１１の層(20)には、シリアルデータ入力端子ＳＤＡＴＡとクロック信号入力端子ＳＣＬＫ（制御信号入力端子２１）を含む複数の端子が形成されている。層(19)にはグランド導体Ｇ３が形成されている。層(18)にはクロック信号入力端子ＳＣＬＫ（制御信号入力端子２１）に繋がる制御信号用配線導体Ｗ１が形成されている。層(17)にはグランド導体Ｇ２が形成されている。また、層(5)にはグランド導体Ｇ１が形成されている。層(2)には高周波信号配線導体Ｗ２が形成されている。さらに層(1)には高周波スイッチ３１を搭載する複数の電極Ａ３１および整合用インダクタ３３を搭載する二つの電極Ａ３３が形成されている。層(3)〜層(19)には層間接続導体Ｖ２が形成されている。
このように、シリアルデータの同期転送用のクロック信号入力端子ＳＣＬＫにそれぞれつながる配線導体や層間接続導体についてのみ、図９に示した構造をとっても、クロック信号の高調波信号の高周波信号配線導体Ｗ２への回り込みが充分に抑制される。その結果、受信感度の低下や送信信号歪みなどの通信特性の劣化が改善される。
Ａ３１，Ａ３３…電極
ＡＮＴ…アンテナポート
Ｇ１…整合用素子導通グランド導体
Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４…グランド導体
ＧＮＤ…グランド端子
Ｌ１…整合用インダクタ
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ…整合用インダクタ
Ｐ１〜Ｐ７…入出力ポート
Ｓ…分離部
ＳＣＬＫ…クロック信号入力端子
ＳＤＡＴＡ…シリアルデータ入力端子
Ｖ１〜Ｖ７…層間接続導体
Ｖｄｄ…電源端子
Ｗ１…制御信号用配線導体
Ｗ２…高周波信号配線導体
Ｗ３…配線導体
２０…多層基板
２１…制御信号入力端子
３１…高周波スイッチ
３２，３２ａ〜３２ｄ…デュプレクサ
３３…整合用インダクタ
３４ｅ，３４ｆ…フィルタ
３５…ダイプレクサ
１００Ａ〜１００Ｄ…高周波モジュール
１０１〜１０５…高周波モジュール

Claims (7)

  1. 複数の誘電体層と前記誘電体層上に形成された配線導体と前記誘電体層を厚み方向に貫通する層間接続導体とを備える多層基板、
    前記多層基板の第１主面にそれぞれ搭載された高周波スイッチおよび電子部品、
    ならびに前記多層基板の第２主面に形成され、前記高周波スイッチの制御信号を入力する制御信号入力端子を有し、
    前記制御信号入力端子がつながる制御信号用配線導体は前記多層基板の第２主面に近い誘電体層上に形成され、
    前記高周波スイッチの高周波信号が流れる高周波信号配線導体は前記多層基板の第１主面に近い誘電体層上に形成されており、
    前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体と前記電子部品のグランド端子がつながる電子部品導通グランド導体とは、前記多層基板内で電気的に分離されており、
    前記電子部品導通グランド導体は、前記第１主面に近い誘電体層上に形成されており、
    前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体は、前記第２主面に近い誘電体層上に形成されており、
    前記制御信号用配線導体および前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体と前記電子部品導通グランド導体との間に、前記電子部品導通グランド導体とは別のグランド導体が形成されていることを特徴とする高周波モジュール。
  2. 前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体は、前記制御信号用配線導体よりも前記第２主面側に配置されており、
    前記電子部品導通グランド導体とは別のグランド導体は、前記制御信号用配線導体よりも前記第１主面側に配置されており、
    前記制御信号用配線導体に近接するグランド導体および前記電子部品導通グランド導体とは別のグランド導体は、前記制御信号用配線導体に対して、１層の誘電体層のみを介して配置されている、
    請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. 前記高周波スイッチと前記制御信号用配線導体とを導通させる層間接続導体は、前記多層基板の平面視で、前記高周波スイッチの領域内に形成された、請求項１または請求項２に記載の高周波モジュール。
  4. 前記高周波スイッチが制御信号入力端子から入力する前記高周波スイッチの制御信号はシリアルデータ信号およびクロック信号である、請求項１〜３のいずれかに記載の高周波モジュール。
  5. 前記電子部品は、前記高周波信号配線導体とグランドとの間に接続された整合用素子である、請求項１〜４のいずれかに記載の高周波モジュール。
  6. 前記整合用素子は、前記多層基板内の層間接続導体および配線導体により構成されたインダクタ素子である、請求項５に記載の高周波モジュール。
  7. 前記整合用素子は、前記多層基板の第１主面に搭載されたインダクタ素子である、請求項５に記載の高周波モジュール。
JP2013505978A 2011-03-24 2012-03-21 高周波モジュール Active JP5655937B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013505978A JP5655937B2 (ja) 2011-03-24 2012-03-21 高周波モジュール

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011065149 2011-03-24
JP2011065149 2011-03-24
JP2013505978A JP5655937B2 (ja) 2011-03-24 2012-03-21 高周波モジュール
PCT/JP2012/057122 WO2012128271A1 (ja) 2011-03-24 2012-03-21 高周波モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012128271A1 JPWO2012128271A1 (ja) 2014-07-24
JP5655937B2 true JP5655937B2 (ja) 2015-01-21

Family

ID=46879416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013505978A Active JP5655937B2 (ja) 2011-03-24 2012-03-21 高周波モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9300019B2 (ja)
JP (1) JP5655937B2 (ja)
CN (1) CN103430457B (ja)
DE (1) DE112012001397B4 (ja)
WO (1) WO2012128271A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5783186B2 (ja) * 2013-01-21 2015-09-24 株式会社村田製作所 積層基板モジュール
JP5950016B2 (ja) * 2013-02-12 2016-07-13 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP6278117B2 (ja) * 2014-07-10 2018-02-14 株式会社村田製作所 高周波モジュール
KR102400978B1 (ko) 2015-09-30 2022-05-23 삼성전자주식회사 전원공급장치용 회로 기판, 이를 포함하는 전자 장치 및 인덕터 소자
JP6451605B2 (ja) * 2015-11-18 2019-01-16 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
CN109923788B (zh) * 2016-11-11 2021-08-06 株式会社村田制作所 开关ic、高频模块以及通信装置
WO2018101112A1 (ja) * 2016-11-30 2018-06-07 株式会社村田製作所 配線基板、カプラモジュール、及び通信装置
WO2018110513A1 (ja) 2016-12-15 2018-06-21 株式会社村田製作所 能動素子、高周波モジュールおよび通信装置
KR102542594B1 (ko) * 2016-12-16 2023-06-14 삼성전자 주식회사 다층 인쇄 회로 기판 및 이를 포함하는 전자 장치
CN107911941B (zh) * 2017-12-07 2019-12-31 晶晨半导体(上海)股份有限公司 一种电路板
CN111566873B (zh) * 2018-09-07 2022-02-01 株式会社村田制作所 天线元件、天线模块以及通信装置
WO2020059352A1 (ja) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社村田製作所 フィルタ装置ならびにそれを用いた高周波フロントエンド回路および通信装置
US20200243484A1 (en) * 2019-01-30 2020-07-30 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Radio frequency (rf) switch device including rf switch integrated circuit (ic) divided between sides of pcb
JP2021145282A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2021158556A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2021158554A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6379350A (ja) * 1986-09-24 1988-04-09 Hitachi Vlsi Eng Corp 半導体装置
WO2007049788A1 (ja) * 2005-10-28 2007-05-03 Hitachi Metals, Ltd. Dc-dcコンバータ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333588B1 (en) 2000-11-01 2012-02-01 Hitachi Metals, Ltd. High-frequency switch module
JP2002208868A (ja) 2001-01-11 2002-07-26 Sharp Corp 無線通信装置
DE10102201C2 (de) 2001-01-18 2003-05-08 Epcos Ag Elektrisches Schaltmodul, Schaltmodulanordnung und verwendung des Schaltmoduls und der Schaltmodulanordnung
CN1494771A (zh) * 2001-10-24 2004-05-05 ���µ�����ҵ��ʽ���� 高频复合开关模块和用它的通信终端
WO2004038913A1 (ja) * 2002-10-25 2004-05-06 Hitachi Metals, Ltd. 平衡−不平衡型マルチバンドフィルタモジュール
JP2004260498A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Tdk Corp 積層複合電子部品
JPWO2005046070A1 (ja) * 2003-11-11 2007-05-24 株式会社村田製作所 高周波モジュール
KR100726260B1 (ko) 2006-08-07 2007-06-08 삼성전자주식회사 통신 장치의 정합 제어 장치 및 방법
WO2008084723A1 (ja) 2006-12-28 2008-07-17 Hitachi Metals, Ltd. 高周波部品及び通信装置
EP2352229A4 (en) * 2008-11-05 2014-11-26 Hitachi Metals Ltd HIGH FREQUENCY SWITCHING, HIGH FREQUENCY ELEMENT AND MULTI-BAND COMMUNICATION DEVICE
JP2009153208A (ja) 2009-04-03 2009-07-09 Hitachi Ltd 電子回路およびその制御方法
JP5168505B2 (ja) 2009-04-30 2013-03-21 株式会社村田製作所 高周波複合部品
JP5071465B2 (ja) * 2009-11-11 2012-11-14 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP5370389B2 (ja) * 2011-02-14 2013-12-18 株式会社村田製作所 高周波モジュール
CN103636136B (zh) * 2011-06-28 2016-08-17 株式会社村田制作所 高频模块

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6379350A (ja) * 1986-09-24 1988-04-09 Hitachi Vlsi Eng Corp 半導体装置
WO2007049788A1 (ja) * 2005-10-28 2007-05-03 Hitachi Metals, Ltd. Dc-dcコンバータ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012128271A1 (ja) 2014-07-24
DE112012001397T5 (de) 2014-01-30
DE112012001397B4 (de) 2017-08-24
WO2012128271A1 (ja) 2012-09-27
CN103430457B (zh) 2015-05-13
US20140002209A1 (en) 2014-01-02
US9300019B2 (en) 2016-03-29
CN103430457A (zh) 2013-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5655937B2 (ja) 高周波モジュール
JP5677499B2 (ja) 高周波回路モジュール
US8390396B2 (en) Duplexer module
TWI493893B (zh) 高頻電路模組
CN106716634B (zh) 高频元器件
JP4623330B2 (ja) 高周波部品及び通信装置
US20090195334A1 (en) High frequency module provided with power amplifier
US8558641B2 (en) High-frequency module
JP4450079B2 (ja) 高周波モジュール
WO2020071021A1 (ja) 高周波モジュールおよび通信装置
US9461619B2 (en) High-frequency module
US9119318B2 (en) Multilayer substrate module
JP5790771B2 (ja) 高周波モジュール
JP4655093B2 (ja) 高周波モジュール
JP4492708B2 (ja) 高周波モジュール
JP2006319512A (ja) 多層配線基板装置
US8422972B2 (en) Antenna combining module
JP2007036315A (ja) 高周波電子部品
JP7414147B2 (ja) 回路基板及び電子機器
JP4502019B2 (ja) 高周波モジュール
US8872601B2 (en) Circuit module including a duplexer mounted on a circuit substrate having a specified second ground path
JP4135936B2 (ja) 高周波モジュールおよび高周波回路
JP2010136288A (ja) バンドパスフィルタ、高周波部品および通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140729

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141028

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5655937

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150