KR102489366B1

KR102489366B1 - 고주파 모듈 및 통신장치

Info

Publication number: KR102489366B1
Application number: KR1020210086932A
Authority: KR
Inventors: 켄지 타하라; 세이코 오노; 키요시 아이카와; 마사나리 미우라; 히로미치 키타지마
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2023-01-17
Also published as: JP2022019182A; US11626967B2; US20220021510A1; KR20220010430A; CN215912093U

Abstract

(과제) 동일의 TDD용의 통신밴드에 있어서의 복수의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 복수의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있는 고주파 모듈을 제공한다.
(해결수단) 고주파 모듈(1)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, TDD용의 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(61)와, 필터(61)에 접속된 스위치(51)와, 주면(91a)에 배치되고, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속되는 전력 증폭기(11)와, 주면(91b)에 배치되고, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속되는 저잡음 증폭기(21)와, 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(62A)와, 주면(91b)에 배치되고, 필터(62A)에 접속된 저잡음 증폭기(22)와, 주면(91b)에 배치된 복수의 포스트 전극(150)과, 주면(91b) 상에서 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이에 배치된 제 1 도전 부재를 구비한다.

Description

고주파 모듈 및 통신장치{RADIO FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명은 고주파 모듈 및 통신장치에 관한 것이다.

5GNR(5th Generation New Radio)에서는, 보다 넓은 대역폭을 갖는 시분할 복신(TDD)용의 통신밴드(이하, 단지 TDD 밴드라고도 한다)가 이용 가능하고, 이러한 광대역인 TDD 밴드의 효율적인 이용에 대해서 검토가 진행되고 있다. 예를 들면, 광대역인 TDD 밴드 내에서 복수의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 동시에 사용해서 통신을 행하는 것이 검토되고 있다(Intra-band Carrier Aggregation).

일본 특허공표 2017-527155호 공보

그러나, 종래의 고주파 모듈에서는, 동일한 TDD용의 통신밴드에 있어서의 복수의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 복수의 수신신호가 간섭하여 수신 감도가 저하할 경우가 있다.

그래서, 본 발명은 동일한 TDD용의 통신밴드에 있어서의 복수의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 복수의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있는 고주파 모듈 및 통신장치를 제공한다.

본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈은, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 시분할 복신(TDD)용의 제 1 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 1 필터와, 상기 제 1 필터에 접속된 제 1 스위치와, 상기 제 1 주면에 배치되고, 상기 제 1 스위치를 개재해서 상기 제 1 필터에 접속되는 제 1 전력 증폭기와, 상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 1 스위치를 개재해서 상기 제 1 필터에 접속되는 제 1 저잡음 증폭기와, 상기 제 1 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 2 필터와, 상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 2 필터에 접속된 제 2 저잡음 증폭기와, 상기 제 2 주면에 배치된 복수의 외부 접속단자와, 상기 제 2 주면 상에서 상기 제 1 저잡음 증폭기 및 상기 제 2 저잡음 증폭기의 사이에 배치된 제 1 도전 부재를 구비한다.

본 발명에 의하면, 동일한 TDD용의 통신밴드에 있어서의 복수의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 복수의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 평면도이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 평면도이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 단면도이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈에 있어서의 통신밴드 A의 신호의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈에 있어서의 통신밴드 B의 신호의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로 구성도이다.
도 7은 실시형태 3에 따른 고주파 모듈의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 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.

또, 각 도면은 본 발명을 나타내기 위해서 적당하게 강조, 생략, 또는 비율의 조정을 행한 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시되는 것은 아니고, 실제의 형상, 위치 관계, 및 비율과는 다른 경우가 있다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있고, 중복되는 설명은 생략 또는 간소화될 경우가 있다.

이하의 각 도면에 있어서, x축 및 y축은 모듈 기판의 주면과 평행한 평면 상에서 서로 직교하는 축이다. 또한, z축은 모듈 기판의 주면에 수직인 축이며, 그 정방향은 상방향을 나타내고, 그 부방향은 하방향을 나타낸다.

또한, 본 개시의 회로구성에 있어서 「접속된다」란, 접속단자 및/또는 배선 도체로 직접 접속될 경우 뿐만 아니라, 다른 회로소자를 개재해서 전기적으로 접속될 경우도 포함한다. 또한, 「A 및 B의 사이에 접속된다」란, A 및 B의 사이에서 A 및 B의 양쪽에 접속되는 것을 의미한다.

또한, 본 개시의 모듈 구성에 있어서 「모듈 기판을 평면으로 볼 때에」란, z축 정측으로부터 xy 평면에 물체를 정투영하여 보는 것을 의미한다. 「모듈 기판을 평면으로 볼 때에 있어서 A는 B와 겹친다」란, xy 평면에 정투영된 A의 영역의 적어도 일부가, xy 평면에 정투영된 B의 영역의 적어도 일부와 겹치는 것을 의미한다. 「부품이 기판의 주면에 배치된다」란, 부품이 기판의 주면과 접촉한 상태에서 주면 상에 배치되는 것에 추가해서, 부품이 주면과 접촉하지 않고 주면의 상방에 배치되는 것, 및, 부품의 일부가 주면측에서 기판 내에 매입되어 배치되는 것을 포함한다. 「A가 B 및 C의 사이에 배치된다」란, B 내의 임의의 점과 C 내의 임의의 점을 연결하는 복수의 선분 중 적어도 1개가 A를 통과하는 것을 의미한다. 또한, 「평행」 및 「수직」 등의 요소간의 관계성을 나타내는 용어는, 엄격한 의미만을 나타내는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 수% 정도의 오차도 포함하는 것을 의미한다.

(실시형태 1)

[1.1 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로구성]

본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로구성에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로 구성도이다.

[1.1.1 통신장치(5)의 회로구성]

우선, 통신장치(5)의 회로구성에 대하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2A 및 2B)와, RFIC(3)와, BBIC(4)를 구비한다.

고주파 모듈(1)은 안테나(2A 및 2B)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송한다. 고주파 모듈(1)의 상세한 회로구성에 대해서는 후술한다.

안테나(2A 및 2B)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속단자(101 및 102)에 각각 접속되어, 고주파 모듈(1)로부터 출력된 고주파 신호를 송신하고, 또한 외부로부터 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)에 출력한다.

RFIC(3)는 고주파 신호를 처리하는 신호처리회로의 일례이다. 구체적으로는, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해서 입력된 고주파 수신신호를, 다운컨버팅 등에 의해 신호처리하고, 상기 신호처리해서 생성된 수신신호를 BBIC(4)에 출력한다. 또한, RFIC(3)는 BBIC(4)로부터 입력된 송신신호를 업컨버팅 등에 의해 신호처리하고, 상기 신호처리해서 생성된 고주파 송신신호를, 고주파 모듈(1)의 송신 경로에 출력한다. 또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치 및 증폭기 등을 제어하는 제어부를 갖는다. 또, RFIC(3)의 제어부로서의 기능의 일부 또는 전부는, RFIC(3)의 외부에 실장되어도 좋고, 예를 들면, BBIC(4) 또는 고주파 모듈(1)에 실장되어도 좋다.

BBIC(4)는 고주파 모듈(1)이 전송하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수대역을 이용하여 신호처리하는 베이스밴드 신호처리회로이다. BBIC(4)에서 처리되는 신호로서는, 예를 들면 화상표시를 위한 화상신호, 및/또는, 스피커를 통한 통화를 위한 음성신호가 사용된다.

또, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)에 있어서, 안테나(2A 및 2B) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성요소는 아니다.

[1.1.2 고주파 모듈(1)의 회로구성]

다음에, 고주파 모듈(1)의 회로구성에 대하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은 전력 증폭기(11 및 12)와, 저잡음 증폭기(21∼24)와, 스위치(51∼53)와, 필터(61, 62A, 62B 및 63)와, 제어회로(81)와, 전원회로(82)와, 안테나 접속단자(101 및 102)와, 고주파 입력단자(111 및 112)와, 고주파 출력단자(121∼124)를 구비한다.

안테나 접속단자(101 및 102)는 안테나(2A 및 2B)에 각각 접속된다.

고주파 입력단자(111 및 112)는 고주파 모듈(1)의 외부로부터 고주파 송신신호를 받기 위한 단자이다. 구체적으로는, 고주파 입력단자(111)는 RFIC(3)로부터 T DD용의 통신밴드 A의 송신신호를 받기 위한 단자이다. 또한, 고주파 입력단자(112)는 RFIC(3)로부터 TDD용의 통신밴드 B의 송신신호를 받기 위한 단자이다.

통신밴드란, 통신 시스템을 위해서 표준화 단체 등(예를 들면, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등)에 의해 미리 정의된 주파수 밴드를 의미한다. 통신 시스템이란, 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology)을 이용하여 구축되는 통신 시스템을 의미한다. 통신 시스템으로서는, 예를 들면 5GNR 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템 및 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.

통신밴드 A 및 B는, 각각, 제 1 통신밴드 및 제 2 통신밴드의 일례이다. 본 실시형태에서는, 통신밴드 A로서 5GNR을 위한 밴드 n77이 사용되고, 통신밴드 B로서 5GNR을 위한 밴드 n79가 사용된다. 또, 통신밴드 A 및 B의 조합은 밴드 n77 및 n79의 조합에 한정되지 않는다. 예를 들면, 통신밴드 A로서 밴드 n77 대신에 밴드 n78이 사용되어도 좋다. 또한, 통신밴드 A 및 B는 서로 다른 통신 시스템을 위한 통신밴드라도 좋다. 예를 들면, 통신밴드 A 및 B로서, 5GNR, LTE 및 WLAN을 위한 주파수 밴드 중 임의의 2개의 조합이 사용되어도 좋다. 또한, 통신밴드 A 및/또는 B로서, 7기가헤르츠 이상의 밀리파 대역이 사용되어도 좋다.

고주파 출력단자(121∼124)는 고주파 모듈(1)의 외부에 고주파 수신신호를 제공하기 위한 단자이다. 구체적으로는, 고주파 출력단자(121 및 122)는 RFIC(3)에 통신밴드 A의 수신신호를 공급하기 위한 단자이다. 또한, 고주파 출력단자(123 및 124)는 RFIC(3)에 통신밴드 B의 수신신호를 공급하기 위한 단자이다.

전력 증폭기(11)는 제 1 전력 증폭기의 일례이며, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속된다. 전력 증폭기(11)는 고주파 입력단자(111)에서 받은 통신밴드 A의 송신신호를 증폭해서 필터(61)에 전송할 수 있다.

전력 증폭기(12)는 제 2 전력 증폭기의 일례이며, 스위치(52)를 개재해서 필터(63)에 접속된다. 전력 증폭기(12)는 고주파 입력단자(112)에서 받은 통신밴드 B의 송신신호를 증폭해서 필터(63)에 전송할 수 있다.

전력 증폭기(11) 및 전력 증폭기(12)의 각각으로서는, 예를 들면 다단 증폭기, 및/또는 차동 증폭기 등을 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

저잡음 증폭기(21)는 제 1 저잡음 증폭기의 일례이며, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속된다. 저잡음 증폭기(21)는 안테나 접속단자(101 또는 102)로부터 스위치(53), 필터(61) 및 스위치(51)를 통해서 입력된 통신밴드 A의 수신신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(21)에서 증폭된 통신밴드 A의 수신신호는 고주파 출력단자(121)에 출력된다.

저잡음 증폭기(22)는 제 2 저잡음 증폭기의 일례이며, 필터(62A)에 접속된다. 저잡음 증폭기(22)는 안테나 접속단자(101 또는 102)로부터 스위치(53) 및 필터(62A)를 통해서 입력된 통신밴드 A의 수신신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(22)에서 증폭된 통신밴드 A의 수신신호는 고주파 출력단자(122)에 출력된다.

저잡음 증폭기(23)는 제 3 저잡음 증폭기의 일례이며, 스위치(52)를 개재해서 필터(63)에 접속된다. 저잡음 증폭기(23)는 안테나 접속단자(101 또는 102)로부터 스위치(53), 필터(63) 및 스위치(52)를 통해서 입력된 통신밴드 B의 수신신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(23)에서 증폭된 통신밴드 B의 수신신호는 고주파 출력단자(123)에 출력된다.

저잡음 증폭기(24)는 제 4 저잡음 증폭기의 일례이며, 필터(62B)에 접속된다. 저잡음 증폭기(24)는 안테나 접속단자(101 또는 102)로부터 스위치(53) 및 필터(62B)를 통해서 입력된 통신밴드 B의 수신신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(24)에서 증폭된 통신밴드 B의 수신신호는 고주파 출력단자(124)에 출력된다.

필터(61)(A-TRx)는 제 1 필터의 일례이며, 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는다. 이것에 의해, 필터(61)는 통신밴드 A의 송신신호 및 수신신호를 통과시키고, 통신밴드 A와 중복되지 않는 다른 통신밴드의 송신신호 및 수신신호를 감쇠시킬 수 있다. 구체적으로는, 필터(61)는 2개의 입출력단자를 갖는다. 필터(61)에 있어서, 2개의 입출력단자의 한쪽은, 스위치(53)를 개재해서 안테나 접속단자(101 또는 102)에 접속되고, 2개의 입출력단자의 다른쪽은, 스위치(51)를 개재해서 전력 증폭기(11) 또는 저잡음 증폭기(21)에 접속된다.

필터(62A)(A-Rx)는 제 2 필터의 일례이며, 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는다. 이것에 의해, 필터(62A)는 통신밴드 A의 수신신호를 통과시키고, 통신밴드 A와 중복되지 않는 다른 통신밴드의 수신신호를 감쇠시킬 수 있다. 구체적으로는, 필터(62A)는 입력단자 및 출력단자를 갖는다. 필터(62A)에 있어서 입력단자는, 스위치(53)를 개재해서 안테나 접속단자(101 또는 102)에 접속되고, 출력단자는 저잡음 증폭기(22)에 접속된다.

필터(62B)(B-Rx)는 제 4 필터의 일례이며, 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 갖는다. 이것에 의해, 필터(62B)는 통신밴드 B의 수신신호를 통과시키고, 통신밴드 B와 중복되지 않는 다른 통신밴드의 수신신호를 감쇠시킬 수 있다. 구체적으로는, 필터(62B)는 입력단자 및 출력단자를 갖는다. 필터(62B)에 있어서, 입력단자는 스위치(53)을 개재해서 안테나 접속단자(101 또는 102)에 접속되고, 출력단자는 저잡음 증폭기(24)에 접속된다.

필터(63)(B-TRx)는 제 3 필터의 일례이며, 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 갖는다. 이것에 의해, 필터(63)는 통신밴드 B의 송신신호 및 수신신호를 통과시키고, 통신밴드 B와 중복되지 않는 다른 통신밴드의 송신신호 및 수신신호를 감쇠시킬 수 있다. 구체적으로는, 필터(63)는 2개의 입출력단자를 갖는다. 필터(63)에 있어서 2개의 입출력단자의 한쪽은 스위치(53)를 개재해서 안테나 접속단자(101 또는 102)에 접속되고, 2개의 입출력단자의 다른쪽은 스위치(52)를 개재해서 전력 증폭기(12) 또는 저잡음 증폭기(23)에 접속된다.

필터(62A 및 62B)는 멀티플렉서(62)를 구성하고, 1칩화되어 있다. 즉, 필터(62A 및 62B)는 1개로 묶여져서 스위치(53)의 1개의 단자에 접속되어 있다.

스위치(51)는 제 1 스위치의 일례이며, 필터(61)와, 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)의 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(51)는 단자(511∼513)를 갖는다. 단자(511)는 필터(61)에 접속되어 있다. 단자(512 및 513)는 전력 증폭기(11) 및 저잡음 증폭기(21)에 각각 접속되어 있다.

이 접속 구성에 있어서, 스위치(51)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어신호 에 의거하여 단자(511)를 단자(512 및 513) 중 어느 하나에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(51)는, 필터(61)와 전력 증폭기(11)의 접속과, 필터(61)와 저잡음 증폭기(21)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(51)는, 예를 들면 SPDT(Single Pole Double Throw)형의 스위치 회로로 구성되고, TDD 스위치라고 불릴 경우도 있다.

스위치(52)는 제 2 스위치의 일례이며, 필터(63)와, 전력 증폭기(12) 및 저잡음 증폭기(23)의 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(52)는 단자(521∼523)를 갖는다. 단자(521)는 필터(63)에 접속되어 있다. 단자(522 및 523)는 전력 증폭기(12) 및 저잡음 증폭기(23)에 각각 접속되어 있다.

이 접속 구성에 있어서, 스위치(52)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어신호 에 의거하여 단자(521)를 단자(522 및 523) 중 어느 하나에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(52)는, 필터(63)와 전력 증폭기(12)의 접속과, 필터(63)와 저잡음 증폭기(23)의 접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(52)는, 예를 들면 SPDT형의 스위치 회로로 구성되고, TDD 스위치라고 불릴 경우도 있다.

스위치(53)는 제 3 스위치의 일례이며, 안테나 접속단자(101 및 102)와, 필터(61, 62A, 62B 및 63)의 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(53)는 단자(531∼535)를 갖는다. 단자(531 및 532)는 각각, 안테나 접속단자(101 및 102)에 접속되어 있다. 단자(533)는 필터(61)에 접속되어 있다. 단자(534)는 멀티플렉서(62)(즉, 필터(62A 및 62B))에 접속되어 있다. 단자(535)는 필터(63)에 접속되어 있다.

이 접속 구성에 있어서, 스위치(53)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어신호 에 의거하여 단자(531 및 532)를, 단자(533∼535) 중 다른 2개에 각각 접속할 수 있다. 즉, 스위치(53)는 안테나(2A 및 2B)와, 필터(61), 멀티플렉서(62) 및 필터(63)의 접속 및 비접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(53)는, 예를 들면 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되고, 안테나 스위치라고 불릴 경우도 있다.

제어회로(81)는 RFIC(3)로부터 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 및 GPIO(General Purpose I/O) 등의 디지털 제어신호를 받고, 전력 증폭기(11 및 12), 저잡음 증폭기(21∼24), 및 스위치(51∼53) 중 적어도 1개를 제어한다.

전원회로(82)는 전력 증폭기(11 및 12), 저잡음 증폭기(21∼24), 및 스위치(51∼53) 중 적어도 1개에 전력을 공급한다.

또, 도 1에 나타내어진 회로소자의 몇개는 고주파 모듈(1)에 포함되지 않아도 좋다. 예를 들면, 고주파 모듈(1)은 적어도 전력 증폭기(11)와, 저잡음 증폭기(21)와, 스위치(51)와, 필터(61 및 62A)를 구비하면 좋고, 다른 회로소자를 구비하지 않아도 좋다.

[1.2 고주파 모듈(1)의 부품 배치]

다음에, 이상과 같이 구성된 고주파 모듈(1)의 부품 배치에 대해서, 도 2a∼도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 평면도이다. 구체적으로는, 도 2a는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 본 도면을 나타낸다. 또한, 도 2b는 z축 정측으로부터 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 투시한 도면을 나타낸다. 도 3은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 단면도이다. 도 3에 있어서의 고주파 모듈(1)의 단면은, 도 2a 및 도 2b의 iii-iii선에 있어서의 단면이다. 또, 도 2a∼도 3에서는, 모듈 기판(91) 상 및 모듈 기판(91) 내의 배선 및 도체에 대해서는 일부만이 기재되어 있다.

도 2a∼도 3에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은, 도 1에 나타내어진 회로를 구성하는 회로부품에 추가해서, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(92 및 93)와, 실드 전극층(95)과, 복수의 포스트 전극(150)을 더 구비한다. 또, 도 2a 및 도 2b에서는, 수지 부재(92 및 93) 및 실드 전극층(95)의 기재가 생략되어 있다.

모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a) 및 주면(91b)을 갖는다. 모듈 기판(91)으로서는, 예를 들면 복수의 유전체층의 적층구조를 갖는 저온 동시소성 세라믹스(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 고온 동시소성 세라믹스(HTCC: High Temperature Co-fired Ceramics) 기판, 부품 내장 기판, 재배선층(RDL: Redistribution Layer)을 갖는 기판, 또는, 프린트 기판 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 모듈 기판(91) 내에는 그라운드 전극 패턴(94)이 형성되어 있다.

주면(91a)은 제 1 주면의 일례이며, 상면 또는 표면이라고 불릴 경우가 있다. 주면(91a)에는, 도 2a 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 전력 증폭기(11 및 12)와, 멀티플렉서(62)와, 제어회로(81)와, 전원회로(82)와, 수지 부재(92)가 배치되어 있다.

멀티플렉서(62)(즉, 필터(62A 및 62B))로서는, 예를 들면 탄성 표면파 필터가 사용된다. 또, 멀티플렉서(62)는 탄성 표면파 필터에 한정되지 않는다. 예를 들면, 멀티플렉서(62)로서 BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 필터, 유전체 필터 및 분포 정수형 필터가 사용되어도 좋고, 또한, 이것들에 한정되지 않는다.

수지 부재(92)는 주면(91a) 상의 회로부품을 덮고 있다. 수지 부재(92)는 주면(91a) 상의 부품의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.

주면(91b)은 제 2 주면의 일례이며, 하면 또는 이면이라고 불릴 경우가 있다. 주면(91b)에는, 도 2b 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 저잡음 증폭기(21∼24)와, 스위치(51∼53)와, 필터(61 및 63)와, 수지 부재(93)와, 복수의 포스트 전극(150)이 배치되어 있다.

필터(61 및 63)로서는, 예를 들면 LC 필터가 사용된다. LC 필터는, 예를 들면 표면 실장 부품(SMD) 또는 집적형 수동 디바이스(IPD: Integrated Passive Device)로 구성된다. 또, 필터(61 및 63)는 LC 필터에 한정되지 않는다. 예를 들면, 필터(61 및 63)로서 탄성 표면파 필터, BAW를 사용한 탄성파 필터, 유전체 필터 및 분포 정수형 필터가 사용되어도 좋고, 또한, 이것들에 한정되지 않는다.

수지 부재(93)는 주면(91b) 상의 회로부품을 덮고 있다. 수지 부재(93)는 주면(91b) 상의 부품의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖는다.

실드 전극층(95)은, 예를 들면 스퍼터법에 의해 형성된 금속 박막이며, 수지 부재(92)의 상표면 및 측표면과, 모듈 기판(91) 및 수지 부재(93)의 측표면을 덮도록 형성되어 있다. 실드 전극층(95)은 그라운드 전위로 설정되고, 외래 노이즈가 고주파 모듈(1)을 구성하는 회로부품에 침입하는 것을 억제한다.

복수의 포스트 전극(150)은, 도 1에 있어서의 안테나 접속단자(101 및 102), 고주파 입력단자(111 및 112), 고주파 출력단자(121∼124), 및 그라운드 단자(도시하지 않음)를 포함하는 복수의 외부 접속단자를 구성한다. 복수의 포스트 전극(150)의 각각은, 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 주면(91b)으로부터 수직으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 포스트 전극(150)의 각각은 수지 부재(93)를 관통하고, 그 일단이 수지 부재(93)로부터 노출되어 있다. 수지 부재(93)로부터 노출된 복수의 포스트 전극(150)의 일단은, 고주파 모듈(1)의 z축 부방향으로 배치된 머더기판 상의 입출력단자 및/또는 그라운드 전극 등에 접속된다.

복수의 포스트 전극(150)은 그라운드 전위로 설정되는 포스트 전극(150G)을 포함한다. 여기에서는, 포스트 전극(150G) 중 적어도 1개는 제 1 도전 부재의 일례이며, 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이에 배치되어 있다. 포스트 전극(150G) 중 다른 적어도 1개는 제 2 도전 부재의 일례이며, 저잡음 증폭기(23 및 24)의 사이에 배치되어 있다.

모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62A)는 저잡음 증폭기(22)와 겹쳐 있다. 이것에 의해, 필터(62A) 및 저잡음 증폭기(22)는, 예를 들면 모듈 기판(91) 내의 비아 도체를 개재해서 서로 접속할 수 있고, 저잡음 증폭기(22)와 필터(62A) 사이의 배선 길이를 단축하는 것이 가능해진다.

또한, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62B)는 저잡음 증폭기(24)와 겹쳐 있다. 이것에 의해, 필터(62B) 및 저잡음 증폭기(24)는, 예를 들면 모듈 기판(91) 내의 비아 도체를 개재해서 서로 접속할 수 있고, 저잡음 증폭기(24)와 필터(62B) 사이의 배선 길이를 단축하는 것이 가능해진다.

또한, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62A 및 62B)의 각각은 스위치(53)와 겹치고 있다. 이것에 의해, 필터(62A 및 62B)와 스위치(53)를, 예를 들면 모듈 기판(91) 내의 비아 도체를 개재해서 접속할 수 있고, 필터(62A 및 62B)와 스위치(53) 사이의 배선 길이를 단축하는 것이 가능해진다.

또, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62A)는 저잡음 증폭기(22)와 겹치지 않아도 좋고, 필터(62B)는 저잡음 증폭기(24)와 겹치지 않아도 좋다. 또한, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62A 및 62B)의 각각은 스위치(53)와 겹치지 않아도 좋다.

또, 도 2a∼도 3의 부품 배치는 일례이며, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 필터(61)가 주면(91a)에 배치되고, 필터(62A)가 주면(91b)에 배치되어도 좋다. 또한 예를 들면, 필터(61 및 62A)는 모듈 기판(91)의 같은 주면(주면(91a 또는 91b))에 배치되어도 좋다. 또한, 필터(63 및 62B)의 배치도 필터(61 및 62A)의 배치와 마찬가지로, 도 2a∼도 3의 배치에 한정되지 않는다.

[1.3 신호의 흐름]

다음에, 이상과 같이 구성된 고주파 모듈(1)에 있어서의 신호의 흐름에 대해서, 도 4 및 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 4는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서의 통신밴드 A의 신호의 흐름을 나타내는 회로도이다. 도 5는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서의 통신밴드 B의 신호의 흐름을 나타내는 회로도이다. 도 4 및 도 5에는, 신호의 흐름이 파선 화살표로 나타내어져 있다.

도 4에서는, 통신밴드 A의 1업링크 및 2다운링크가 실현되어 있다. 구체적으로는, 통신밴드 A의 송신신호는 RFIC(3)로부터 고주파 입력단자(111), 전력 증폭기(11), 스위치(51), 필터(61), 스위치(53) 및 안테나 접속단자(101)를 경유하여 안테나(2A)에 전송된다. 또한, 통신밴드 A의 수신신호는 안테나(2A)로부터 안테나 접속단자(101), 스위치(53), 필터(61), 스위치(51), 저잡음 증폭기(21) 및 고주파 출력단자(121)를 경유하여 RFIC(3)에 전송된다. 이 때, 통신밴드 A의 송신신호 및 수신신호의 전송은, 스위치(51)에 의해 배타적으로 스위칭된다. 또한, 통신밴드 A의 수신신호는 안테나(2B)로부터 안테나 접속단자(102), 스위치(53), 필터(62A), 저잡음 증폭기(22) 및 고주파 출력단자(122)를 경유해서 RFIC(3)에 전송된다.

도 5에서는, 통신밴드 B의 1업링크 및 2다운링크가 실현되어 있다. 구체적으로는, 통신밴드 B의 송신신호는 RFIC(3)로부터 고주파 입력단자(112), 전력 증폭기(12), 스위치(52), 필터(63), 스위치(53) 및 안테나 접속단자(102)를 경유하여 안테나(2B)에 전송된다. 또한, 통신밴드 B의 수신신호는 안테나(2B)로부터 안테나 접속단자(102), 스위치(53), 필터(63), 스위치(52), 저잡음 증폭기(23) 및 고주파 출력단자(123)를 경유하여 RFIC(3)에 전송된다. 이 때, 통신밴드 B의 송신신호 및 수신신호의 전송은, 스위치(52)에 의해 배타적으로 스위칭된다. 또한, 통신밴드 B의 수신신호는 안테나(2A)로부터 안테나 접속단자(101), 스위치(53), 필터(62B), 저잡음 증폭기(24) 및 고주파 출력단자(124)를 경유해서 RFIC(3)에 전송된다.

[1.4 효과 등]

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, TDD용의 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(61)와, 필터(61)에 접속된 스위치(51)와, 주면(91a)에 배치되고, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속되는 전력 증폭기(11)와, 주면(91b)에 배치되고, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속되는 저잡음 증폭기(21)와, 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(62A)와, 주면(91b)에 배치되고, 필터(62A)에 접속된 저잡음 증폭기(22)와, 주면(91b)에 배치된 복수의 포스트 전극(150)과, 주면(91b) 상에서 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이에 배치된 제 1 도전 부재를 구비한다.

이것에 의하면, 2개의 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이에 제 1 도전 부재를 배치할 수 있다. 따라서, 통신밴드 A의 2개의 수신신호가 각각 증폭되는 2개의 저잡음 증폭기(21 및 22)의 자계 결합, 전계 결합 또는 전자계 결합을 억제할 수 있고, 2개의 저잡음 증폭기(21 및 22)간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 A에 있어서의 2개의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 2개의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 동일한 TDD용의 통신밴드에 있어서 동시 수신되는 2개의 수신신호에서는, 필터 등에 의해서 한쪽의 수신신호만을 제거하는 것이 어렵다. 그 때문에, 이러한 2개의 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이에 제 1 도전 부재를 배치하는 것은 수신 감도의 향상에 효과적이다.

또 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(61)는 주면(91a 및 91b)의 한쪽에 배치되고, 필터(62A)는 주면(91a 및 91b)의 다른쪽에 배치되어도 좋다.

이것에 의하면, 2개의 필터(61 및 62A)가 서로 모듈 기판(91)의 역면에 배치된다. 따라서, 통신밴드 A의 2개의 수신신호가 각각 전송되는 2개의 필터(61 및 62A)의 자계 결합, 전계 결합 또는 전자계 결합을 억제할 수 있고, 2개의 필터(61 및 62A)간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 A에 있어서의 2개의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 2개의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(62A)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62A)는 저잡음 증폭기(22)와 겹쳐도 좋다.

이것에 의하면, 필터(62A)와 저잡음 증폭기(22)를 모듈 기판(91)을 사이에 두고 겹쳐서 배치할 수 있다. 따라서, 필터(62A) 및 저잡음 증폭기(22) 사이의 배선 길이를 단축할 수 있고, 배선 손실 및 배선의 편차에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 A의 수신 감도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(61)는 LC 필터로 구성되어도 좋다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1)은 LC 필터를 통신밴드 A의 송신 및 수신의 양쪽을 위한 필터(61)로서 사용할 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(62A)는 탄성 표면파 필터로 구성되어도 좋다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1)은 탄성 표면파 필터를 통신밴드 A의 수신을 위한 필터(62A)로서 사용할 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은, 통신밴드 A와는 다른 TDD용의 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(63)와, 필터(63)에 접속된 스위치(52)와, 주면(91a)에 배치되고, 스위치(52)를 개재해서 필터(63)에 접속되는 전력 증폭기(12)와, 주면(91b)에 배치되고, 스위치(52)를 개재해서 필터(63)에 접속되는 저잡음 증폭기(23)와, 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(62B)와, 주면(91b)에 배치되고, 필터(62B)에 접속된 저잡음 증폭기(24)와, 안테나 접속단자(101 및 102)에 접속된 스위치(53)와, 주면(91b) 상에서 저잡음 증폭기(23) 및 저잡음 증폭기(24)의 사이에 배치된 제 2 도전 부재를 더 구비해도 좋고, 필터(61, 62A, 62B 및 63)는 스위치(53)를 개재해서 안테나 접속단자(101 및 102)에 접속되어도 좋다.

이것에 의하면, 2개의 저잡음 증폭기(23 및 24)의 사이에 제 2 도전 부재를 배치할 수 있다. 따라서, 통신밴드 B의 2개의 수신신호가 각각 증폭되는 2개의 저잡음 증폭기(23 및 24)의 자계 결합, 전계 결합 또는 전자계 결합을 억제할 수 있고, 2개의 저잡음 증폭기(23 및 24)간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 A와 마찬가지로, 통신밴드 B에 있어서의 2개의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 2개의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(62A 및 62B)는 멀티플렉서(62)로서 1칩화되어 있고, 스위치(53)는 안테나 접속단자(101 및 102)에 각각 접속된 단자(531 및 532)와, 필터(61 및 63)에 각각 접속된 단자(533 및 535)와, 멀티플렉서(62)에 접속된 단자(534)를 가져도 좋다.

이것에 의하면, 필터(62A 및 62B)를 멀티플렉서(62)로서 1칩화할 수 있다. 따라서, 필터(62A 및 62B)가 개별적으로 실장될 경우보다 부품수를 삭감할 수 있다. 또한, 멀티플렉서(62)를 스위치(53)의 단자(534)에 접속함으로써 필터(62A 및 62B)를 1개의 단자(534)로 접속할 수 있어, 스위치(53)의 단자수를 삭감할 수 있다. 그 결과, 스위치(53)의 통과 특성을 개선할 수 있고, 고주파 모듈(1)의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 멀티플렉서(62)는 탄성 표면파 필터로 구성되어도 좋다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1)은 탄성 표면파 필터를 통신밴드 A 및 B의 수신을 위한 멀티플렉서(62)로서 사용할 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(63)는 LC 필터로 구성되어도 좋다.

이것에 의하면, LC 필터를 통신밴드 B의 송신 및 수신의 양쪽을 위한 필터(63)로서 사용할 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(63)는 주면(91a 및 91b)의 한쪽에 배치되고, 필터(62B)는 주면(91a 및 91b)의 다른쪽에 배치되어도 좋다.

이것에 의하면, 2개의 필터(62B 및 63)가 서로 모듈 기판(91)의 역면에 배치된다. 따라서, 통신밴드 B의 2개의 수신신호가 각각 전송되는 2개의 필터(62B 및 63)의 자계 결합, 전계 결합 또는 전자계 결합을 억제할 수 있고, 2개의 필터(62B 및 63)간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 B에 있어서의 2개의 수신신호의 동시 수신에 있어서, 2개의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(62B)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62B)는 저잡음 증폭기(24)와 겹쳐도 좋다.

이것에 의하면, 필터(62B)와 저잡음 증폭기(24)를 모듈 기판(91)을 사이에 두고 겹쳐서 배치할 수 있다. 따라서, 필터(62B) 및 저잡음 증폭기(24)와의 사이의 배선 길이를 단축할 수 있고, 배선 손실 및 배선의 편차에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 B의 수신 감도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(62A)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62A)는 스위치(53)와 겹쳐도 좋다.

이것에 의하면, 필터(62A)와 스위치(53)를 모듈 기판(91)을 사이에 두고 겹쳐서 배치할 수 있다. 따라서, 필터(62A) 및 스위치(53)와의 사이의 배선 길이를 단축할 수 있고, 배선 손실 및 배선의 편차에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 A의 수신 감도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 필터(62B)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 모듈 기판(91)을 평면으로 볼 때에 있어서, 필터(62B)는 스위치(53)와 겹쳐도 좋다.

이것에 의하면, 필터(62B)와 스위치(53)를 모듈 기판(91)을 사이에 두고 겹쳐서 배치할 수 있다. 따라서, 필터(62B) 및 스위치(53)와의 사이의 배선 길이를 단축할 수 있고, 배선 손실 및 배선의 편차에 의한 부정합 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 고주파 모듈(1)은 통신밴드 B의 수신 감도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에 있어서, 통신밴드 A는 5GNR을 위한 밴드 n77이며, 통신밴드 B는 5GNR를 위한 밴드 n79여도 좋다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1)은 5GNR을 위한 밴드 n77 및 n79의 각각의 1업링크 및 2다운링크에 대응할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, RFIC(3)와 안테나(2A 및 2B)의 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.

이것에 의하면, 통신장치(5)는 고주파 모듈(1)의 상기 효과와 동일한 효과를 이룰 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재로서 포스트 전극(150G)이 사용되고 있었지만, 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 포스트 전극(150G) 대신에, 또는, 포스트 전극(150G)에 추가해서, 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치된 금속벽 등이 제 1 도전 부재 및/또는 제 2 도전 부재로서 사용되어도 좋다.

또한, 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재는 그라운드 전위로 설정되는 그라운드 도체(예를 들면, 포스트 전극(150G))에 한정되지 않는다. 예를 들면, 그라운드 도체 대신에, 또는, 그라운드 도체에 추가해서, 입출력단자로서 기능하는 다른 포스트 전극(150), 제어회로(81), 및 전원회로(82) 중 적어도 1개가, 제 1 도전 부재 및/또는 제 2 도전 부재로서 사용되어도 좋다. 이러한 경우에도, 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이의 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합을 억제할 수 있고, 저잡음 증폭기(23 및 24) 사이의 전계 결합, 자계 결합 또는 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 2개의 저잡음 증폭기(21 및 22)간의 아이솔레이션, 및, 2개의 저잡음 증폭기(23 및 24)간의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 저잡음 증폭기(21∼24), 스위치(51∼53), 제어회로(81) 및 전원회로(82)는 각각 개별의 부품으로서 구성되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 저잡음 증폭기(21∼24), 스위치(51∼53), 제어회로(81) 및 전원회로(82)의 몇개 또는 전부는, 1 이상의 반도체 집적회로에 내장되어도 좋다. 반도체 집적회로란, 반도체칩(다이라고도 불린다)의 표면 및 내부에 형성된 전자회로이며, 반도체 부품이라고도 불린다. 반도체 집적회로는, 예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되고, 구체적으로는 SOI(Silicon on Insulator) 프로세스에 의해 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 반도체 집적회로를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또, 반도체 집적회로는 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 1개로 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 고품질인 반도체 집적회로를 실현할 수 있다.

1개의 반도체 집적회로에 저잡음 증폭기(21 및 22)가 내장될 경우, 상기 반도체 집적회로 내에서 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이에 그라운드 도체, 제어회로(81) 및 전원회로(82) 중 적어도 1개가 배치되어도 좋다. 또한 마찬가지로, 1개의 반도체 집적회로에 저잡음 증폭기(23 및 24)가 내장될 경우, 상기 반도체 집적회로 내에서 저잡음 증폭기(23 및 24)의 사이에 그라운드 도체, 제어회로(81) 및 전원회로(82) 중 적어도 1개가 배치되어도 좋다.

또, 본 실시형태에서는, 필터(62A 및 62B)는 멀티플렉서(62)를 구성하고, 1칩화되어 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 필터(62A 및 62B)는 스위치(53)의 각각의 단자에 접속되는 각각의 필터 부품이어도 좋다.

또, 본 실시형태에서는, 통신장치(5) 및 고주파 모듈(1)은 2개의 TDD용의 통신밴드에 대응하고 있었지만, 1개의 TDD용의 통신밴드에만 대응해도 좋다. 이 경우, 통신장치(5) 및 고주파 모듈(1)은 통신밴드 A 및 B의 한쪽 및 양쪽에 사용되는 부품을 구비하고, 통신밴드 A 및 B의 다른쪽에만 사용되는 부품을 구비하지 않아도 좋다.

(실시형태 2)

다음에, 실시형태 2에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 고주파 모듈이 4다운링크를 실현하기 위한 구성을 갖는 점이 상기 실시형태 1과 주로 다르다. 본 실시형태에 따른 고주파 모듈에 대해서, 상기 실시형태 1과 다른 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.

[2.1 고주파 모듈(1A) 및 통신장치(5A)의 회로구성]

본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1A) 및 통신장치(5A)의 회로구성에 대해서, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1A) 및 통신장치(5A)의 회로 구성도이다.

[2.1.1 통신장치(5A)의 회로구성]

우선, 통신장치(5A)의 회로구성에 대하여 설명한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 통신장치(5A)는 고주파 모듈(1A)과, 안테나(2A∼2D)와, RFIC(3)와, BBIC(4)를 구비한다.

고주파 모듈(1A)은 안테나(2A∼2D)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송한다. 고주파 모듈(1A)의 상세한 회로구성에 대해서는 후술한다.

안테나(2A∼2D)는 고주파 모듈(1A)의 안테나 접속단자(101∼104)에 각각 접속되고, 고주파 모듈(1A)로부터 출력된 고주파 신호를 송신하고, 또한, 외부로부터 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1A)에 출력한다.

또, 본 실시형태에 따른 통신장치(5A)에 있어서, 안테나(2A∼2D) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성요소는 아니다.

[2.1.2 고주파 모듈(1A)의 회로구성]

다음에, 고주파 모듈(1A)의 회로구성에 대하여 설명한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1A)은 전력 증폭기(11 및 12)와, 저잡음 증폭기(21, 23, 221∼223 및 241∼243)와, 스위치(51, 52 및 53A)와, 필터(61, 63, 621A∼623A 및 621B∼623B)와, 제어회로(81)와, 전원회로(82)와, 안테나 접속단자(101∼104)와, 고주파 입력단자(111 및 112)와, 고주파 출력단자(121, 123, 1221∼1223 및 1241∼1243)를 구비한다.

안테나 접속단자(101∼104)는 안테나(2A∼2D)에 각각 접속된다.

고주파 출력단자(1221∼1223 및 1241∼1243)는 고주파 모듈(1A)의 외부에 고주파 수신신호를 제공하기 위한 단자이다. 구체적으로는, 고주파 출력단자(1221∼1223)는 RFIC(3)에 통신밴드 A의 수신신호를 공급하기 위한 단자이다. 또한, 고주파 출력단자(1241∼1243)는 RFIC(3)에 통신밴드 B의 수신신호를 공급하기 위한 단자이다.

저잡음 증폭기(221∼223)의 각각은, 제 2 저잡음 증폭기의 일례이다. 저잡음 증폭기(221∼223)는 필터(621A∼623A)에 각각 접속된다. 저잡음 증폭기(221∼223)는 안테나 접속단자(101∼104)로부터 스위치(53A), 필터(621A∼623A)를 통해서 입력된 통신밴드 A의 수신신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(221∼223)에서 증폭된 통신밴드 A의 수신신호는 고주파 출력단자(1221∼1223)에 각각 출력된다.

저잡음 증폭기(241∼243)의 각각은 제 4 저잡음 증폭기의 일례이다. 저잡음증폭기(241∼243)는 필터(621B∼623B)에 각각 접속된다. 저잡음 증폭기(241∼243)는 안테나 접속단자(101∼104)로부터 스위치(53A), 필터(621B∼623B)를 통해서 입력된 통신밴드 B의 수신신호를 증폭할 수 있다. 저잡음 증폭기(241∼243)에서 증폭된 통신밴드 B의 수신신호는 고주파 출력단자(1241∼1243)에 각각 출력된다.

필터(621A∼623A)(A-Rx)의 각각은 제 2 필터의 일례이며, 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는다. 이것에 의해, 필터(621A∼623A)의 각각은 통신밴드 A의 수신신호를 통과시키고, 통신밴드 A와 중복되지 않는 다른 통신밴드의 수신신호를 감쇠시킬 수 있다.

구체적으로는, 필터(621A∼623A)의 각각은 입력단자 및 출력단자를 갖는다. 필터(621A∼623A)의 각각에 있어서, 입력단자는 스위치(53A)를 개재해서 안테나 접속단자(101∼104) 중 어느 하나에 접속되고, 출력단자는 저잡음 증폭기(221∼223)의 대응하는 1개에 접속된다.

필터(621B∼623B)(B-Rx)의 각각은 제 4 필터의 일례이며, 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 갖는다. 이것에 의해, 필터(621B∼623B)의 각각은 통신밴드 B의 수신신호를 통과시키고, 통신밴드 B와 중복되지 않는 다른 통신밴드의 수신신호를 감쇠시킬 수 있다.

구체적으로는, 필터(621B∼623B)의 각각은 입력단자 및 출력단자를 갖는다. 필터(621B∼623B)의 각각에 있어서, 입력단자는 스위치(53A)를 개재해서 안테나 접속단자(101∼104) 중 어느 하나에 접속되고, 출력단자는 저잡음 증폭기(241∼243)의 대응하는 1개에 접속된다.

필터(621A 및 621B)는 멀티플렉서(621)를 구성하고, 1칩화되어 있다. 즉, 필터(621A 및 621B)는 1개로 묶여져서 스위치(53A)의 1개의 단자에 접속되어 있다.

필터(622A 및 622B)는 멀티플렉서(622)를 구성하고, 1칩화되어 있다. 즉, 필터(622A 및 622B)는 1개로 묶여져서 스위치(53A)의 1개의 단자에 접속되어 있다.

필터(623A 및 623B)는 멀티플렉서(623)를 구성하고, 1칩화되어 있다. 즉, 필터(623A 및 623B)는 1개로 묶여져서 스위치(53A)의 1개의 단자에 접속되어 있다.

스위치(53A)는 제 3 스위치의 일례이며, 안테나 접속단자(101∼104)와, 필터(61, 63, 621A∼623A 및 621B∼623B) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 스위치(53A)는 단자(531A∼539A)를 갖는다. 단자(531A∼534A)는 각각, 안테나 접속단자(101∼104)에 접속되어 있다. 단자(535A)는 필터(61)에 접속되어 있다. 단자(536A)는 멀티플렉서(621)(즉, 필터(621A 및 621B))에 접속되어 있다. 단자(537A)는 멀티플렉서(622)(즉, 필터(622A 및 622B))에 접속되어 있다. 단자(538A)는 멀티플렉서(623)(즉, 필터(623A 및 623B))에 접속되어 있다. 단자(539A)는 필터(63)에 접속되어 있다.

이 접속 구성에 있어서, 스위치(53A)는, 예를 들면 RFIC(3)로부터의 제어신호에 의거하여 단자(531A∼534A)를, 다른 단자(535A∼539A)에 접속할 수 있다. 즉, 스위치(53A)는 안테나(2A∼2D)와, 필터(61), 멀티플렉서(621∼623) 및 필터(63)의 접속 및 비접속을 스위칭할 수 있다. 스위치(53A)는, 예를 들면 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되고, 안테나 스위치라고 불릴 경우도 있다.

[2.2 고주파 모듈(1A)의 부품 배치]

고주파 모듈(1A)에 포함되는 각종 부품은, 실시형태 1과 같은 방법으로 배치할 수 있으므로, 도시를 생략하여 설명을 간략화한다.

고주파 모듈(1A)에서는, 저잡음 증폭기(21 및 221∼223) 중 임의의 2개의 사이에 제 1 도전 부재(예를 들면, 포스트 전극(150), 제어회로(81) 또는 전원회로(82) 등)가 배치된다. 또한, 저잡음 증폭기(23 및 241∼243) 중 임의의 2개의 사이에 제 2 도전 부재(예를 들면, 포스트 전극(150), 제어회로(81) 또는 전원회로(82) 등)가 배치된다.

[2.3 효과 등]

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1A)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, TDD용의 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(61)와, 필터(61)에 접속된 스위치(51)와, 주면(91a)에 배치되고, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속되는 전력 증폭기(11)와, 주면(91b)에 배치되고, 스위치(51)를 개재해서 필터(61)에 접속되는 저잡음 증폭기(21)와, 통신밴드 A를 포함하는 통과대역을 각각 갖는 필터(621A∼623A)와, 주면(91b)에 배치되고, 필터(621A∼623A)에 각각 접속된 저잡음 증폭기(221∼223)와, 주면(91b) 상에서 저잡음 증폭기(21 및 221∼223) 중 임의의 2개의 사이에 배치된 제 1 도전 부재를 구비한다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1A)은 통신밴드 A의 1업링크 및 4다운링크를 1개의 모듈에서 실현할 수 있고, 통신밴드 A의 4개의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1A)은, 통신밴드 A와는 다른 TDD용의 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 갖는 필터(63)와, 필터(63)에 접속된 스위치(52)와, 주면(91a)에 배치되고, 스위치(52)를 개재해서 필터(63)에 접속되는 전력 증폭기(12)와, 주면(91b)에 배치되고, 스위치(52)를 개재해서 필터(63)에 접속되는 저잡음 증폭기(23)와, 통신밴드 B를 포함하는 통과대역을 각각 갖는 필터(621B∼623B)와, 주면(91b)에 배치되고, 필터(621B∼623B)에 각각 접속된 저잡음 증폭기(241∼243)와, 안테나 접속단자(101∼104)에 접속된 스위치(53A)와, 저잡음 증폭기(23 및 241∼243) 중 임의의 2개의 사이에 배치된 제 2 도전 부재를 더 구비해도 좋고, 필터(61, 63, 621A∼623A 및 621B∼623B)는 스위치(53A)를 개재해서 안테나 접속단자(101∼104)에 접속되어도 좋다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1A)은 통신밴드 A의 1업링크 및 4다운링크에 추가해서, 통신밴드 B의 1업링크 및 4다운링크도 1개의 모듈로 실현할 수 있고, 통신밴드 B의 4개의 수신신호간의 간섭을 억제하여 수신 감도를 향상시킬 수 있다.

(실시형태 3)

다음에, 실시형태 3에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 고주파 모듈은, 포스트 전극 대신에 범프 전극을 구비하는 점이 상기 실시형태 1과 다르다. 이하에, 본 실시형태에 대해서 상기 실시형태 1과 다른 점을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.

또, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)의 회로구성에 대해서는, 상기 실시형태 1과 같으므로 도시 및 설명을 생략한다.

[3.1 고주파 모듈(1B)의 부품 배치]

도 7은 실시형태 3에 따른 고주파 모듈(1B)의 단면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1B)은 복수의 포스트 전극(150) 대신에, 복수의 범프 전극(160)을 구비한다. 여기에서는, 저잡음 증폭기(21 및 22)의 사이, 및, 저잡음 증폭기(23 및 24)의 사이에는, 그라운드 전위로 설정되는 범프 전극(160G)이 배치된다. 고주파 모듈(1B)은 주면(91b) 상의 회로부품을 덮는 수지 부재(93)를 구비하지 않아도 좋다.

[3.2 효과 등]

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)은, 복수의 외부 접속단자로서 주면(91b)에 배치된 복수의 범프 전극(160)을 구비할 수 있다.

(다른 실시형태)

이상, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신장치에 대해서 실시형태에 의거하여 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신장치는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에 있어서의 임의의 구성요소를 조합시켜서 실현되는 별도의 실시형태나, 상기 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각이 미치는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 상기 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로구성에 있어서, 도면에 나타내어진 각 회로소자 및 신호경로를 접속하는 경로의 사이에, 별도의 회로소자 및 배선 등이 삽입되어도 좋다. 예를 들면, 상기 실시형태 1에 있어서, 안테나 접속단자(101 및 102)의 각각과 스위치(53)의 사이에 필터가 삽입되어도 좋다. 또 예를 들면, 안테나 접속단자(101 및 102)와 필터(61∼63)의 사이, 및/또는, 필터(61∼63)와 전력 증폭기(11 및 12) 및 저잡음 증폭기(21∼24)의 사이에, 정합회로가 삽입되어도 좋다.

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

1, 1A, 1B : 고주파 모듈
2A, 2B, 2C, 2D : 안테나
3 : RFIC
4 : BBIC
5, 5A : 통신장치
11, 12 : 전력 증폭기
21, 22, 23, 24, 221, 222, 223, 241, 242, 243 : 저잡음 증폭기
51, 52, 53, 53A : 스위치
62, 621, 622, 623 : 멀티플렉서
61, 62A, 62B, 63, 621A, 621B, 622A, 622B, 623A, 623B : 필터
81 : 제어회로
82 : 전원회로
91 : 모듈 기판
91a, 91b : 주면
92, 93 : 수지 부재
94 : 그라운드 전극 패턴
95 : 실드 전극층
101, 102, 103, 104 : 안테나 접속단자
111, 112 : 고주파 입력단자
121, 122, 123, 124, 1221, 1222, 1223, 1241, 1242, 1243 : 고주파 출력단자
150, 150G : 포스트 전극
160, 160G : 범프 전극

Claims

서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
시분할 복신(TDD)용의 제 1 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 1 필터와,
상기 제 1 필터에 접속된 제 1 스위치와,
상기 제 1 주면에 배치되고, 상기 제 1 스위치를 개재해서 상기 제 1 필터에 접속되는 제 1 전력 증폭기와,
상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 1 스위치를 개재해서 상기 제 1 필터에 접속되는 제 1 저잡음 증폭기와,
상기 제 1 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 2 필터와,
상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 2 필터에 접속된 제 2 저잡음 증폭기와,
상기 제 2 주면에 배치된 복수의 외부 접속단자와,
상기 제 2 주면 상에서 상기 제 1 저잡음 증폭기 및 상기 제 2 저잡음 증폭기의 사이에 배치된 제 1 도전 부재를 구비하는 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 한쪽에 배치되고,
상기 제 2 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 다른쪽에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 필터는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면으로 볼 때에 있어서, 상기 제 2 필터는 상기 제 2 저잡음 증폭기와 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 필터는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면으로 볼 때에 있어서, 상기 제 2 필터는 상기 제 2 저잡음 증폭기와 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 필터는 LC 필터로 구성되어 있는 고주파 모듈.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 필터는 탄성 표면파 필터로 구성되어 있는 고주파 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 필터는 탄성 표면파 필터로 구성되어 있는 고주파 모듈.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 통신밴드와는 다른 TDD용의 제 2 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 3 필터와,
상기 제 3 필터에 접속된 제 2 스위치와,
상기 제 1 주면에 배치되고, 상기 제 2 스위치를 개재해서 상기 제 3 필터에 접속되는 제 2 전력 증폭기와,
상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 2 스위치를 개재해서 상기 제 3 필터에 접속되는 제 3 저잡음 증폭기와,
상기 제 2 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 4 필터와,
상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 4 필터에 접속된 제 4 저잡음 증폭기와,
제 1 안테나 접속단자 및 제 2 안테나 접속단자에 접속된 제 3 스위치와,
상기 제 2 주면 상에서 상기 제 3 저잡음 증폭기 및 상기 제 4 저잡음 증폭기의 사이에 배치된 제 2 도전 부재를 더 구비하고,
상기 제 1 필터, 상기 제 2 필터, 상기 제 3 필터 및 상기 제 4 필터는, 상기 제 3 스위치를 개재해서 상기 제 1 안테나 접속단자 및 상기 제 2 안테나 접속단자에 접속되는 고주파 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 통신밴드와는 다른 TDD용의 제 2 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 3 필터와,
상기 제 3 필터에 접속된 제 2 스위치와,
상기 제 1 주면에 배치되고, 상기 제 2 스위치를 개재해서 상기 제 3 필터에 접속되는 제 2 전력 증폭기와,
상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 2 스위치를 개재해서 상기 제 3 필터에 접속되는 제 3 저잡음 증폭기와,
상기 제 2 통신밴드를 포함하는 통과대역을 갖는 제 4 필터와,
상기 제 2 주면에 배치되고, 상기 제 4 필터에 접속된 제 4 저잡음 증폭기와,
제 1 안테나 접속단자 및 제 2 안테나 접속단자에 접속된 제 3 스위치와,
상기 제 2 주면 상에서 상기 제 3 저잡음 증폭기 및 상기 제 4 저잡음 증폭기의 사이에 배치된 제 2 도전 부재를 더 구비하고,
상기 제 1 필터, 상기 제 2 필터, 상기 제 3 필터 및 상기 제 4 필터는, 상기 제 3 스위치를 개재해서 상기 제 1 안테나 접속단자 및 상기 제 2 안테나 접속단자에 접속되는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 필터와 상기 제 4 필터는 멀티플렉서로서 1칩화되어 있고,
상기 제 3 스위치는, 상기 제 1 안테나 접속단자 및 상기 제 2 안테나 접속단자에 각각 접속된 제 1 단자 및 제 2 단자와, 상기 제 1 필터 및 상기 제 3 필터에 각각 접속된 제 3 단자 및 제 4 단자와, 상기 멀티플렉서에 접속된 제 5 단자를 갖는 고주파 모듈.
제 10 항에 있어서,
상기 멀티플렉서는 탄성 표면파 필터로 구성되어 있는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 3 필터는 LC 필터로 구성되어 있는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 3 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 한쪽에 배치되고,
상기 제 4 필터는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 다른쪽에 배치되어 있는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 4 필터는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면으로 볼 때에 있어서, 상기 제 4 필터는 상기 제 4 저잡음 증폭기와 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 필터는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면으로 볼 때에 있어서, 상기 제 2 필터는 상기 제 3 스위치와 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 4 필터는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면으로 볼 때에 있어서, 상기 제 4 필터는 상기 제 3 스위치와 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 통신밴드는 5GNR(5th Generation New Radio)을 위한 밴드 n77이며,
상기 제 2 통신밴드는 5GNR을 위한 밴드 n79인 고주파 모듈.
고주파 신호를 처리하는 신호처리회로와,
상기 신호처리회로와 안테나 사이에서 상기 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 저잡음 증폭기는 상기 제 1 통신밴드의 제 1 수신신호를 증폭하고, 상기 제 2 저잡음 증폭기는 상기 제 1 수신신호와 동시에 상기 고주파 모듈에서 수신되는 상기 제 1 통신밴드의 제 2 수신신호를 증폭하는, 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 도전 부재는 그라운드 전위로 설정되는 그라운드 도체인, 고주파 모듈.