JP5648736B2 - 高周波モジュール - Google Patents

Description

この発明は、複数の通信信号を共通アンテナで送受信する高周波モジュールに関する。

従来、それぞれに異なる周波数帯域を利用した複数の通信信号を共通アンテナで送受信する高周波モジュールが各種考案されている。例えば、特許文献１に記載の高周波モジュールは、それぞれにＳＡＷフィルタを組み合わせた複数のデュプレクサとスイッチＩＣとを備える。これらのＳＡＷデュプレクサおよびスイッチＩＣは、高周波モジュールの他の回路を構成する積層体の表面に実装される。そして、高周波モジュールの外部接続端子は、積層体の底面に配列形成されている。

このような高周波モジュールでは、送信信号が伝送する回路と受信信号が伝送する回路との間のアイソレーションを高くする必要がある。このため、特許文献１に記載の高周波モジュールは、受信回路側の外部接続端子群と、送信回路側の外部接続端子群とが、積層体を平面視した対向する側辺にそれぞれ配列形成された構造を採用している。

特開２００８−１０９９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の高周波モジュールの構造では、積層体の外部接続端子に関しては、送信側回路と受信側回路とのアイソレーションを確保できるものの、積層体表面の実装パターンおよび積層体内等の配線パターンはアイソレーションを意識的に配慮しておらず、アイソレーションが低下してしまう可能性がある。特に、送信信号と受信信号とを合分波するＳＡＷデュプレクサを用いた場合、よりアイソレーションが低下しやすくなってしまう。

したがって、本発明の目的は、送信信号と受信信号とを合分波するＳＡＷデュプレクサを備えながらも、十分なアイソレーションが得られる高周波モジュールを実現することにある。

この発明は、共通端子および複数の個別端子を備えたスイッチＩＣと、該スイッチＩＣの個別端子に接続し、通信信号の送信信号と受信信号とを合分波するＳＡＷデュプレクサとを備えた高周波モジュールに関する。この高周波モジュールは、スイッチＩＣおよびＳＡＷデュプレクサを底面以外の所定面に実装する実装用ランドを備え、且つ底面に外部接続用ランドを備える所定の立体形状からなる積層体を備える。送信信号が入力される送信側外部接続用ランドおよびアンテナに接続する外部接続用ランドと、受信信号を出力する受信側外部接続用ランドとは、積層体を平面視して対向する辺に沿って、互いに分離するように配設されている。ＳＡＷデュプレクサの受信信号側のポートが実装される受信側実装用ランドは、受信側外部接続用ランドとほぼビアホールのみにより接続されている。積層体の底面には、積層体を平面視して受信側外部接続用ランドと送信側外部接続用ランドとの間に外部グランド接続用電極が形成されている。積層体におけるＳＡＷデュプレクサが実装される面には、ＳＡＷデュプレクサのグランド接続用ポートの実装用ランドが、複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成されている。複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成されたグランド接続用ポートの実装用ランドは、各ＳＡＷデュプレクサの実装範囲の中央付近に配置されている。積層体を平面視して、複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成されたグランド接続用ポートの実装用ランドは、外部グランド接続用電極と重なっている。複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成されたグランド接続用ポートの実装用ランドと外部グランド接続用電極は、ビアホールを介して接続されている。

この構成では、外部の送信回路および受信回路にそれぞれ接続するための送信側外部接続用ランドと受信側外部接続用ランドとが、積層体の底面において離間して配置されている。さらに、積層体の実装面に実装されたＳＡＷデュプレクサの受信側実装用ランドと積層体の底面の受信側外部接続用ランドとが略ビアホールのみで接続される。これにより、積層体内では、受信側外部接続用ランドとＳＡＷデュプレクサの受信側実装用ランドとが積層方向に沿ってほぼ直線でつながる配線構造となる。したがって、積層体内では、送信系回路と受信系回路とが積層方向から見て重なる構造や、近接する構造にはなりにくく、十分なアイソレーションが確保される。この構成では、積層体の実装面から底面までの積層方向の全範囲に亘り、送信系回路と受信系回路との間にグランドに接続する電極が形成される。これにより、送信系回路と受信系回路との間に、さらに高いアイソレーションを確保することができる。

また、この発明の高周波モジュールでは、受信側外部接続用ランドとアンテナに接続する外部接続用ランドとは、積層体を平面視して対向する辺に沿って、互いに分離するように配設されている。

この構成では、受信側外部接続用ランドとアンテナに接続する外部接続用ランドとの距離が離間するので、これらの間のアイソレーションを高くすることができる。

また、この発明の高周波モジュールでは、スイッチＩＣは送信側外部接続用ランドが配置された積層体の一方側の辺に沿って配置され、ＳＡＷデュプレクサは受信側外部接続用ランドが配置された積層体の他方側の辺に沿って配置されている。

この構成では、スイッチＩＣとＳＡＷデュプレクサとの距離が離間するので、これらの実装部品間でのアイソレーションを高くすることができる。

また、この発明の高周波モジュールでは、受信側実装用ランドは、受信側外部接続用ランドに対して、積層体を平面視した重なり合う位置に配設されている。

この構成では、上述の受信側実装用ランドと受信側外部接続用ランドとの具体的な形成位置関係を示している。

また、この発明の高周波モジュールでは、積層体の実装面および内層の少なくとも一方には、積層体を平面視して受信側外部接続用ランドと送信側外部接続用ランドとの間、および受信側実装用ランドとＳＡＷデュプレクサの送信信号側のポートが実装される送信側実装用ランドとの間に、グランド電極が形成されている。該グランド電極は、実装された前記ＳＡＷデュプレクサのグランドポートが実装されるグランド実装用ランドに対してビアホールを介して接続されている。

この構成では、本願の高周波モジュールのグランド構造を示している。このように、受信側実装用ランド、受信側外部接続用ランドおよびこれらを接続するビアホール等からなる受信系回路と、送信側実装用ランド、送信側外部接続用ランドを含む送信系回路との間に、グランド電極およびグランド電極に接続し積層方向に延びるビアホールが存在することで、積層体内での送信系回路と受信系回路との間に、より高いアイソレーションを確保することができる。

また、この発明の高周波モジュールでは、スイッチＩＣは複数の個別端子を備え、該複数の個別端子毎に異なるＳＡＷデュプレクサが接続される。各ＳＡＷデュプレクサを実装する受信側実装用ランドの配列軸と、送信側実装用ランドの配列軸とが、所定間隔をおいて平行に配設されている。

この構成では、積層体の実装面に実装される複数のＳＡＷデュプレクサが、端子配置が同じ位置関係となるように、配列して配置される。これにより、送信側実装用ランド群と受信側実装用ランド群との間に、所定間隔を保つことができ、送信系回路と受信系回路との間のアイソレーションを高くすることができる。

この発明の高周波モジュールでは、複数のＳＡＷデュプレクサのアンテナ側ポートは、ＳＡＷデュプレクサの受信信号側のポートおよび送信信号側のポートが配設された辺と対向する辺に配設される。そして、これら複数のＳＡＷデュプレクサのアンテナ側ポートが受信側実装用ランドおよび送信側実装用ランドの配列軸に沿って受信信号側のポートおよび送信信号側のポートを間に挟むように、複数のＳＡＷデュプレクサが実装されている。

この構成では、複数のＳＡＷデュプレクサを用いる場合のより具体的な構成を示している。そして、このような複数のＳＡＷデュプレクサの配置を行うことで、各ＳＡＷデュプレクサにおける送信系回路およびアンテナ側回路と受信系回路との間で、高いアイソレーションを確保できる。

この発明の高周波モジュールでは、送信側外部接続用ランドおよびアンテナに接続する外部接続用ランドとは、積層体の一側辺に沿って配列して形成される。送信側外部接続用ランドおよびアンテナに接続する外部接続用ランドとの間には、スイッチＩＣを駆動する信号を印加するための外部接続用ランドが配設されている。

この構成では、積層体の底面において、送信側外部接続用ランドとアンテナに接続する外部接続用ランドとの間に所定間隔を設け、中間にこれらの電磁界結合を妨げるランドを形成することができる。これにより、送信系回路とアンテナ側回路とのアイソレーションを確保することができる。

この発明の高周波モジュールでは、積層体は複数の誘電体層を積層して形成され、積層体の内部にはスイッチＩＣ用の第１の内層グランド電極と、ＳＡＷデュプレクサ用の第２の内層グランド電極とを備える。第１の内層グランド電極と第２の内層グランド電極とは、積層体の内部の異なる誘電体層上に形成されている。

この構成では、スイッチＩＣ用の内層グランド電極と、ＳＡＷデュプレクサ用の内層グランド電極との間の電磁界結合を防止できる。

この発明によれば、送信信号と受信信号とを合分波するＳＡＷデュプレクサが実装された積層体からなる高周波モジュールであっても、ＳＡＷデュプレクサの送信側回路と受信側回路との間で、十分なアイソレーションが得ることができる。

本発明の実施形態に係る高周波モジュール１０の回路図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュール１０の主要構成を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュール１０の積層図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュール１０の実装用ランドと外部接続用ランドとの位置関係を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの他の構成での実装用ランドと外部接続用ランドとの位置関係を説明するための図である。

本発明の実施形態に係る高周波モジュールについて、図を参照して説明する。本実施形態では、高周波モジュールとして、それぞれに異なる周波数帯域を利用した第１、第２、第３の通信信号を送受信する高周波スイッチモジュールを例に説明する。図１は本実施形態の高周波モジュール１０の主要構成を示す外観斜視図である。高周波モジュール１０は、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３を備えている。

高周波モジュール１０は誘電体層を所定層数だけ積層してなる積層体１１と、当該積層体１１内に形成される回路素子および積層体の天面に実装される回路素子により形成される。この実装される回路素子により、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３が実現される。そして、高周波モジュール１０を構成する、これらスイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３以外の構成要素が、積層体１０の天面（実装面）、底面、および内部に形成された電極パターン（ビアホールを含む）により実現される。なお、積層体１１の実装面上には絶縁性保護材１２が形成されている。

次に、高周波モジュール１０の具体的回路構成について説明する。図２は本発明の実施形態に係る高周波スイッチモジュール１０の回路図である。

スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣは、単一の共通端子ＰＩＣ０と、三個の個別端子ＰＩＣ１１，ＰＩＣ１２，ＰＩＣ１３を備え、グランドＧＮＤに接続されている。スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣには駆動電圧Ｖｄｄおよび制御電圧Ｖｃ１が印加されており、当該制御電圧Ｖｃ１を制御することで、単一の共通端子ＰＩＣを三個の個別端子ＰＩＣ１１，ＰＩＣ１２，ＰＩＣ１３のいずれかに接続する。

スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣの共通端子ＰＩＣ０は、アンテナ側電極パターンＴａｎを介して高周波モジュール１０のアンテナ側外部接続用ランドＰａｎに接続している。このアンテナ側外部接続用ランドＰａｎは、外部のアンテナＡＮＴに接続している。

スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣの第１個別端子ＰＩＣ１１は、第１の電極パターンＴｒｃ１を介して、第１のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１のアンテナ側実装用電極Ｐｓｃ１に接続している。

第１のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１は、アンテナ側ポートＰｓｃ１、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１、受信信号側ポートＰｓｒｘ１を備える。なお、第１のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１は、グランド接続用ポートも備える。

第１のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１は、アンテナ側ポートＰｓｃ１と送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１との間に配設された第１ＳＡＷフィルタと、アンテナ側ポートＰｓｃ１と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１との間に配設された第２ＳＡＷフィルタとからなる。第１ＳＡＷフィルタは、第１通信信号の送信信号周波数帯域を通過帯域とし、それ以外の周波数帯域を遮断帯域とする。第２ＳＡＷフィルタは、第１通信信号の受信信号周波数帯域を通過帯域とし、それ以外の周波数帯域を遮断帯域とする。

第１のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１の送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１は、第１の送信側電極パターンＴｒｔ１を介して、高周波モジュール１０の第１の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ１に接続している。

第１のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１の受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１は、第１の受信側電極パターンＴｒｒ１を介して、高周波モジュール１０の第１の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１に接続している。

第２のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２は、アンテナ側ポートＰｓｃ２、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ２、受信信号側ポートＰｓｒｘ２を備える。なお、第２のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２は、グランド接続用ポートも備える。

第２のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２は、アンテナ側ポートＰｓｃ２と送信信号入力側ポートＰｓｔｘ２との間に配設された第３ＳＡＷフィルタと、アンテナ側ポートＰｓｃ２と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ２との間に配設された第４ＳＡＷフィルタとからなる。第３ＳＡＷフィルタは、第２通信信号の送信信号周波数帯域を通過帯域とし、それ以外の周波数帯域を遮断帯域とする。第４ＳＡＷフィルタは、第２通信信号の受信信号周波数帯域を通過帯域とし、それ以外の周波数帯域を遮断帯域とする。

第２のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２の送信信号入力側ポートＰｓｔｘ２は、第２の送信側電極パターンＴｒｔ２を介して、高周波モジュール１０の第２の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ２に接続している。

第２のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２の受信信号出力側ポートＰｓｒｘ２は、第２の受信側電極パターンＴｒｒ２を介して、高周波モジュール１０の第２の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ２に接続している。

第３のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３は、アンテナ側ポートＰｓｃ３、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ３、受信信号側ポートＰｓｒｘ３を備える。なお、第３のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３は、グランド接続用ポートも備える。

第３のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３は、アンテナ側ポートＰｓｃ３と送信信号入力側ポートＰｓｔｘ３との間に配設された第５ＳＡＷフィルタと、アンテナ側ポートＰｓｃ３と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ３との間に配設された第６ＳＡＷフィルタとからなる。第５ＳＡＷフィルタは、第３通信信号の送信信号周波数帯域を通過帯域とし、それ以外の周波数帯域を遮断帯域とする。第６ＳＡＷフィルタは、第３通信信号の受信信号周波数帯域を通過帯域とし、それ以外の周波数帯域を遮断帯域とする。

第３のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３の送信信号入力側ポートＰｓｔｘ３は、第３の送信側電極パターンＴｒｔ３を介して、高周波モジュール１０の第３の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ３に接続している。

第３のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３の受信信号出力側ポートＰｓｒｘ３は、第３の受信側電極パターンＴｒｒ３を介して、高周波モジュール１０の第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ３に接続している。

次に、上述の回路構成からなる高周波モジュール１０の具体的な構造について説明する。図３は本実施形態に係る高周波モジュール１０の積層図である。図４は本実施形態に係る高周波モジュール１０の実装用ランドと外部接続用ランドとの位置関係を説明するための図である。図４（Ａ）は、積層体１１の実装面となる誘電体層ＰＬ１表面の実装用ランドパターンおよびスイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の配置図である。図４（Ｂ）は積層体１１の底面となる誘電体層ＰＬ１２の外部接続用ランドの配置パターンを示す図である。図４（Ｃ）は、誘電体層ＰＬ１と誘電体層ＰＬ１２とを重ね合わせて見た図である。なお、図３、図４の各層に記載の丸印は、層間を接続する導電性ビアホールである。

高周波モジュール１０を構成する積層体１１は、１２層からなる誘電体層ＰＬ１−ＰＬ１２を積層してなる。

積層体１１の最上層となる誘電体層ＰＬ１の表面（積層体１１の天面）には、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３を実装するための実装用ランドが所定パターンで配置されている。なお、図３では、これらの素子とともに複数のディスクリート部品が実装されているが、本願発明の特徴に本質的に関係するものではないので、他の図には記載していない。

より具体的な誘電体層ＰＬ１の実装用ランドの配置パターンを説明する。

ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３は、同じ形状であり、上述の送信信号入力側ポート、受信信号出力側ポートおよびグランド接続用ポートに対応する実装用電極の配置パターンも同じである。したがって、これら実装用電極が実装される積層体１１の実装用ランドの配置パターンも同じである。

その配置の一例としてＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１に対する実装用ランドの配置を説明する。図４（Ａ）に示すように、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１の筐体の長手方向に沿った二側辺の一方辺に沿って、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１用の実装用ランド、グランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドおよび受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１の実装用ランドがこの順で形成されている。また、前記長手方向に沿った二側辺の他方辺に沿って、グランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランド、アンテナ側ポートＰｓｃ１の実装用ランド、グランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドがこの順で形成されている。さらに、短手方向に沿って、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１用の実装用ランドとグランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドとの間、グランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドとアンテナ側ポートＰｓｃ１の実装用ランドとの間、および受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１用の実装用ランドとグランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドとの間に、それぞれグランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドが形成されている。

そして、これらＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３は、短手方向に沿って並ぶように配置されるので、これらに対する各実装用ランドパターンもＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３毎に、短手方向に沿って配列形成されている。

この際、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の実装される向きが同じになるように、実装用ランドパターンが形成されている。

さらに、各ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドが、積層体１１の長手方向に沿った一方の側辺近傍となり、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の短手方向が積層体１１の長手方向と平行になるように、実装用ランドパターンが形成されている。

スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣの実装用ランドは、各ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の実装用ランド群に対して、受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランド群が配列された側と反対側の領域に形成されている。すなわち、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣの実装用ランド群は、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１，Ｐｓｔｘ２，Ｐｓｔｘ３の実装用ランド群が配列された側である積層体１１の長手方向に沿った他方の側辺近傍に形成されている。このように、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣを、送信信号入力側ポート側に配置することにより、送信側と受信側のアイソレーションを向上することができる。

さらに、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣの実装用ランド群における共通端子ＰＩＣの実装用ランドは、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１のアンテナ側ポートＰｓｃ１の実装用ランドの形成位置に近い短手方向に沿った側辺近傍となるように形成されている。すなわち、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣの共通端子ＰＩＣ０の実装用ランドは、各ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１，Ｐｓｔｘ２，Ｐｓｔｘ３に対して、極力遠い位置となるように、形成されている。

実装用ランドの配置パターンすなわちＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の実装パターンをこのように設定することで、各ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の各送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１，Ｐｓｔｘ２，Ｐｓｔｘ３、各受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３、アンテナ側ポートＰｓｃ１，Ｐｓｃ２，Ｐｓｃ３のそれぞれが、所定間隔で離間し、且つそれぞれの間にグランド接続用ポートＰＧＮＤが介する構成となる。これにより、各ポート間の干渉（不必要な電磁界結合）を抑圧し、高いアイソレーションを確保することができる。

受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドの形成位置には、誘電体層ＰＬ１−ＰＬ１２を貫く導電性のビアホールが形成されている。

これらのビアホールにより、受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドと、積層体１１の底面に形成された第１、第２、第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１，ＰＭｒｘ２，ＰＭｒｘ３とが、積層方向にほぼ最短距離で接続される。これにより、各実装用ランドと、各外部接続用ランドとを低損失に接続することができる。また、これらビアホールは、積層体１１を平面視して、ほぼ等間隔に所定間隔を開けて配置されているので、ビアホール間のアイソレーションを確保することができる。また、積層方向に延びる短い電極となるので、誘電体層の面に平行に形成される後述の第１、第２、第３の電極パターンＴｒｃ１，Ｔｒｃ２，Ｔｒｃ３および第１、第２、第３の送信側電極パターンＴｒｔ１，Ｔｒｔ２，Ｔｒｔ３との干渉を抑制でき、送信系回路およびアンテナ側回路に対するアイソレーションをさらに高く確保することができる。

なお、理想的には、完全に直線状に誘電体層ＰＬ１−ＰＬ１２を貫く導電性のビアホールを用いるのが良いが、途中の誘電体層にて、ビアホールの直径の数個分に相当する内層電極パターンで、上下のビアホールを電気的に接続するような構造であってもよい。この場合、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１，Ｐｓｔｘ２，Ｐｓｔｘ３に近づかないように内層電極パターンを形成するとよい。

誘電体層ＰＬ２には、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３用の内層グランド電極ＧＮＤｉが形成されている。

誘電体層ＰＬ３には、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ用の内層グランド電極ＧＮＤｉが形成されている。このように、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３用の内層グランド電極ＧＮＤｉとスイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ用の内層グランド電極ＧＮＤｉとを異なる層に形成することで、これら内層グランド電極間による不要な電磁界結合を防止でき、内層グランド電極を介して各送信信号や各受信信号が不要に伝送することを防止できる。

また、誘電体層ＰＬ３には、上述のスイッチＩＣ素子ＳＷＩＣとＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１とを接続する第１の電極パターンＴｒｃ１、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣとＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２とを接続する第２の電極パターンＴｒｃ２、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣとＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３とを接続する第３の電極パターンＴｒｃ３が形成されている。

誘電体層ＰＬ４、ＰＬ５には、誘電体層ＰＬ３と同様に、スイッチＩＣ素子ＳＷＩＣ用の内層グランド電極ＧＮＤｉが形成されている。

また、誘電体層ＰＬ４，ＰＬ５，ＰＬ６，ＰＬ７には、高周波モジュール１０を構成するインダクタ（回路図上は図示せず）を実現する内層電極パターンが形成されている。

誘電体層ＰＬ７には、上述のＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１と高周波モジュール１０の第１の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ１とを接続する第１の送信側電極パターンＴｒｔ１、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ２と高周波モジュール１０の第１の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ２とを接続する第２の送信側電極パターンＴｒｔ２、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ３と高周波モジュール１０の第３の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ３とを接続する第３の送信側電極パターンＴｒｔ３が形成されている。

この際、第１、第２、第３の送信側電極パターンＴｒｔ１，Ｔｒｔ２，Ｔｒｔ３は、送信信号入力側ポートＰｓｔｘ１，Ｐｓｔｘ２，Ｐｓｔｘ３の実装位置を起点として、受信信号側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランド側と反対側の方向へ延びるように形成される。これにより、受信系回路を構成する上述のビアホールとの間のアイソレーションを確保することができる。そして、これら第１、第２、第３の送信側電極パターンＴｒｔ１，Ｔｒｔ２，Ｔｒｔ３は、積層体１１の短手方向に沿って、ほぼ全辺に亘って平行に形成されている。これにより、これら第１、第２、第３の送信側電極パターンＴｒｔ１，Ｔｒｔ２，Ｔｒｔ３についても、アイソレーションを向上させることができる。

また、これら第１、第２、第３の送信側電極パターンＴｒｔ１，Ｔｒｔ２，Ｔｒｔ３は、受信信号側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドに接続するビアホールに近づくことなく、離間するように形成されているので、送信側回路と受信側回路との間のアイソレーションを確保することもできる。

誘電体層ＰＬ８には、ビアホールのみが形成されている。

誘電体層ＰＬ９には、略全面に内層グランド電極ＧＮＤｉが形成されている。

誘電体層ＰＬ１０には、高周波モジュール１０を構成するキャパシタ（回路図上は図示せず）を実現する内層電極パターンおよび上述のインダクタ用の配線パターンが形成されている。

誘電体層ＰＬ１１には、略全面に内層グランド電極ＧＮＤｉが形成されている。

積層体１１の底面を構成する誘電体層ＰＬ１２の底面側には、各種外部接続用ランドが形成されている。誘電体層ＰＬ１２を平面視した中央には、外部グランド接続用ランドＧＮＤが形成されている。

誘電体層ＰＬ１２の長手方向に沿った一方の側辺（上述の受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドが配置される側の側辺）近傍には、当該長手方向に沿って、第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ３、二つの外部グランド接続用ランドＧＮＤ、第２の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ２、二つの外部グランド接続用ランドＧＮＤ、第１の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１、二つの外部グランド接続用ランドＧＮＤが、この順で配設されている。この際、積層体１１を積層方向に沿って見て、第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ３と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ３の実装用ランドとが重なり合い、第２の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ２と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ２の実装用ランドとが重なり合い、第１の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１の実装用ランドとが重なり合うように、各外部接続用ランドが形成されている。これにより、それぞれ対応する実装用ランドと外部接続用ランドとを、積層体１１を貫通するビアホールのみで最短距離にて接続することができる。

誘電体層ＰＬ１２の長手方向に沿った他方の側辺（上述の受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドが配置される側と反対側の側辺）近傍には、当該長手方向に沿って、第３の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ３、外部グランド接続用ランドＧＮＤ、第２の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ２、外部グランド接続用ランドＧＮＤ、第１の送信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１、制御電圧Ｖｃ１印加のための外部接続用ランド、駆動電圧Ｖｄｄ印加のための外部接続用ランド、外部グランド接続用ランドＧＮＤ、アンテナ側外部接続用ランドＰａｎが、この順で配設されている。

第１の送信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１はビアホールを介して、誘電体層ＰＬ７の第１の送信側電極パターンＴｒｔ１に接続している。第２の送信側外部接続用ランドＰＭｒｘ２はビアホールを介して、誘電体層ＰＬ７の第２の送信側電極パターンＴｒｔ２に接続している。第３の送信側外部接続用ランドＰＭｒｘ３はビアホールを介して、誘電体層ＰＬ７の第３の送信側電極パターンＴｒｔ３に接続している。

誘電体層ＰＬ１２の短手方向に沿った二辺には、外部グランド接続用ランドＧＮＤのみが配設されている。

このように、第１、第２、第３の送信側外部接続用ランドＰＭｔｘ１，ＰＭｔｘ２，ＰＭｔｘ３と第１、第２、第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１，ＰＭｒｘ２，ＰＭｒｘ３とが、積層体１１の対向するに二辺に沿って離間して配置されることで、当該外部接続用ランドの配置パターンにおいて、送信系回路と受信系回路とのアイソレーションを確保することができる。

また、アンテナ側外部接続用ランドＰａｎと第１、第２、第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１，ＰＭｒｘ２，ＰＭｒｘ３とが、積層体１１の対向するに二辺に沿って離間して配置されることで、当該外部接続用ランドの配置パターンにおいて、アンテナ側回路と受信系回路とのアイソレーションを確保することができる。

また、第１、第２、第３の送信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１，ＰＭｒｘ２，ＰＭｒｘ３の内のアンテナ側外部接続用ランドＰａｎに最も近い第１の送信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１とアンテナ側外部接続用ランドＰａｎとの間に、制御電圧Ｖｃ１印加のための外部接続用ランド、駆動電圧Ｖｄｄ印加のための外部接続用ランド、外部グランド接続用ランドＧＮＤが配設されることで、アンテナ側回路と送信側回路とのアイソレーションも確保することができる。

また、上述のように、積層体１１内においても、送信系回路およびアンテナ側回路（電極パターンおよびビアホール）と受信系回路（ビアホール）とが離間して配設されるので、積層体１１内の構造においても、アンテナ側回路および送信系回路と、受信系回路とのアイソレーションを確保することができる。

また、上述の内層グランド電極ＧＮＤｉおよび外部グランド接続用ランドＧＮＤは、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３のグランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランドに対して、積層方向に見て重なり合うように形成されており、これらのランドや電極は、ビアホールにより積層方向に沿って接続されている。このような構成とすることで、これらのグランド接続用ポートＰＧＮＤの実装用ランド、内層グランド電極ＧＮＤｉ、外部グランド接続用ランドＧＮＤおよびこれらを接続するビアホール群により、アンテナ側回路および送信系回路と、受信系回路との間にグランドに接続する電極が配置されることになる。したがって、アンテナ側回路および送信系回路と受信系回路との間に、さらに高いアイソレーションを確保することができる。

以上のように、本実施形態の構成を用いることで、高周波モジュール１０の全体において、受信系回路と、送信系回路およびアンテナ側回路との間の干渉を抑圧し、高いアイソレーションを有する高周波モジュールを実現することができる。

なお、上述の説明では、第１、第２、第３の受信側外部接続用ランドＰＭｒｘ１，ＰＭｒｘ２，ＰＭｒｘ３と受信信号出力側ポートＰｓｒｘ１，Ｐｓｒｘ２，Ｐｓｒｘ３の実装用ランドとが積層方向から見て重なり合う構成を例に示した。しかしながら、これらは部分的に重なったり、近接する位置関係になったりしてもよい。

さらには、これらの受信系の実装用ランドと外部接続用ランドとの位置関係は、送信系回路に対して受信系回路の配線パターンが所定間隔以上空き、積層方向から見て重なり合わないように形成されていればよい。したがって、例えば、図５に示すように、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の実装位置はそのままで、ＳＡＷデュプレクサＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３の配列方向と直交する方向に沿って受信系の外部接続用ランドが配列形成することも可能である。図５は本実施形態に係る他の構成の高周波モジュールの実装用ランドと外部接続用ランドとの位置関係を説明するための図である。図５（Ａ）は、積層体の実装面となる誘電体層ＰＬ１Ａ表面の実装用ランドパターン図である。図５（Ｂ）は積層体の底面となる誘電体層ＰＬ１２Ａの外部接続用ランドの配置パターンを示す図である。

また、上述の説明では、三個のＳＡＷデュプレクサを用いた高周波モジュールを例に説明したが、他の個数のＳＡＷデュプレクサを用いる場合であっても、上述の構成を適用することができる。

また、上述の説明では、積層体１１の天面にＳＡＷデュプレクサを実装する例を示したが、場合によっては積層体１１の所定の中間層にＳＡＷデュプレクサＳＤＰ等を実装するような構成であってもよい。

１０：高周波モジュール、１１：積層体、１２：絶縁性保護材、ＳＷＩＣ：スイッチＩＣ、ＳＤＰ１，ＳＤＰ２，ＳＤＰ３：ＳＡＷデュプレクサ

Claims (9)

1. 共通端子および複数の個別端子を備えたスイッチＩＣと、該スイッチＩＣの個別端子に接続し、通信信号の送信信号と受信信号とを合分波するＳＡＷデュプレクサとを備えた高周波モジュールであって、
   前記スイッチＩＣおよび前記ＳＡＷデュプレクサを底面以外の所定面に実装する実装用ランドを備え、且つ前記底面に外部接続用ランドを備える所定の立体形状からなる積層体を備え、
   前記送信信号が入力される送信側外部接続用ランドおよびアンテナに接続する外部接続用ランドと、前記受信信号を出力する受信側外部接続用ランドとは、前記積層体を平面視して対向する辺に沿って、互いに分離するように配設され、
   前記ＳＡＷデュプレクサの受信信号側のポートが実装される受信側実装用ランドは、前記受信側外部接続用ランドとほぼビアホールのみにより接続されており、
   前記積層体の底面には、前記積層体を平面視して前記受信側外部接続用ランドと前記送信側外部接続用ランドとの間に外部グランド接続用電極が形成されており、
   前記積層体における前記ＳＡＷデュプレクサが実装される面には、前記ＳＡＷデュプレクサのグランド接続用ポートの実装用ランドが、複数の前記ＳＡＷデュプレクサ毎に形成されており、
   前記複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成された前記グランド接続用ポートの実装用ランドは、各ＳＡＷデュプレクサの実装範囲の中央付近に配置されており、
   前記積層体を平面視して、前記複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成された前記グランド接続用ポートの実装用ランドは、前記外部グランド接続用電極と重なっており、
   前記複数のＳＡＷデュプレクサ毎に形成された前記グランド接続用ポートの実装用ランドと前記外部グランド接続用電極は、ビアホールを介して接続されている、
   高周波モジュール。
2. 請求項１に記載の高周波モジュールであって、
   前記受信側外部接続用ランドとアンテナに接続する外部接続用ランドとは、前記積層体を平面視して対向する辺に沿って、互いに分離するように配設されている、高周波モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の高周波モジュールであって、
   前記スイッチＩＣは前記送信側外部接続用ランドが配置された前記積層体の一方側の辺に沿って配置され、前記ＳＡＷデュプレクサは前記受信側外部接続用ランドが配置された前記積層体の他方側の辺に沿って配置されている、高周波モジュール。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高周波モジュールであって、
   前記受信側実装用ランドは、前記受信側外部接続用ランドに対して、前記積層体を平面視した重なり合う位置に配設されている、高周波モジュール。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波モジュールであって、
   前記積層体の実装面および内層の少なくとも一方には、前記積層体を平面視して前記受信側外部接続用ランドと前記送信側外部接続用ランドとの間、および前記受信側実装用ランドと前記ＳＡＷデュプレクサの送信信号側のポートが実装される送信側実装用ランドとの間に、グランド電極が形成されており、
   該グランド電極は、前記グランド接続用ポートの実装用ランドに対してビアホールを介して接続されている、高周波モジュール。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の高周波モジュールであって、
   前記スイッチＩＣは複数の個別端子を備え、該複数の個別端子毎に異なるＳＡＷデュプレクサが接続され、
   各ＳＡＷデュプレクサを実装する受信側実装用ランドの配列軸と、送信側実装用ランドの配列軸とが、所定間隔をおいて平行に配設されている、高周波モジュール。
7. 請求項６に記載の高周波モジュールであって、
   前記複数のＳＡＷデュプレクサのアンテナ側ポートは、前記ＳＡＷデュプレクサの受信信号側のポートおよび送信信号側のポートが配設された辺と対向する辺に配設され、
   前記複数のＳＡＷデュプレクサのアンテナ側ポートは、前記受信側実装用ランドおよび送信側実装用ランドの配列軸に沿って、前記受信信号側のポートおよび前記送信信号側のポートを間に挟むように、前記複数のＳＡＷデュプレクサが実装されている、高周波モジュール。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の高周波モジュールであって、
   前記送信側外部接続用ランドおよび前記アンテナに接続する外部接続用ランドとは、前記積層体の一側辺に沿って配列して形成され、
   前記送信側外部接続用ランドおよび前記アンテナに接続する外部接続用ランドとの間には、前記スイッチＩＣを駆動する信号を印加するための外部接続用ランドが配設されている、高周波モジュール。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の高周波モジュールであって、
   前記積層体は複数の誘電体層を積層して形成され、
   前記積層体の内部には前記スイッチＩＣ用の第１の内層グランド電極と、前記ＳＡＷデュプレクサ用の第２の内層グランド電極とを備え、
   前記第１の内層グランド電極と前記第２の内層グランド電極とは、前記積層体の内部の異なる前記誘電体層上に形成されている、高周波モジュール。

Images