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JP6900947B2 - 高周波モジュールおよび通信装置 - Google Patents

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JP6900947B2
JP6900947B2 JP2018247192A JP2018247192A JP6900947B2 JP 6900947 B2 JP6900947 B2 JP 6900947B2 JP 2018247192 A JP2018247192 A JP 2018247192A JP 2018247192 A JP2018247192 A JP 2018247192A JP 6900947 B2 JP6900947 B2 JP 6900947B2
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佑二 竹松
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Description

本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
携帯電話などの移動体通信機器では、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を構成する回路素子の配置構成が複雑化されている。
特許文献1には、実装基板上に増幅素子を含む半導体チップおよび容量素子が実装された高周波モジュールの断面構成が開示されている。半導体チップは、互いに背向する主面の一方が、実装基板または他の半導体チップと平面電極を介して接続され、互いに背向する主面の他方が、ボンディングワイヤを介して実装基板上の電極と接続されている。また、実装基板を断面視した場合、容量素子にはボンディングワイヤが跨っている。
特開2004−342849号公報
特許文献1に開示された高周波モジュールを、送受信回路を含むコンパクトなモジュールにする場合、送信回路と受信回路とが近接し、送信回路を含むアンテナ接続端子までの送信経路に配置された回路素子のインダクタンス成分と、アンテナ接続端子から受信回路までの受信経路に配置された回路素子のインダクタンス成分とが磁界結合することが想定される。この場合、送信回路の電力増幅器で増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入し、受信回路の受信感度が劣化するという問題が発生する。この磁界結合を抑制する手段としては、磁界結合をする2つの回路素子のいずれか一方を磁界シールドすることが挙げられる。
しかしながら、特許文献1に開示された高周波モジュールでは、容量素子を跨ぐボンディングワイヤが開示されているが、インダクタンス成分の磁界結合を抑制することはできないので、受信回路の受信感度が劣化してしまう。
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、受信感度の劣化が抑制された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高周波モジュールは、共通端子、送信端子、および受信端子と、実装基板上に配置され、前記送信端子から入力された高周波信号を処理して前記共通端子に出力する送信回路と、前記実装基板上に配置され、前記共通端子から入力された高周波信号を処理して前記受信端子に出力する受信回路と、を備えた高周波モジュールであって、前記送信回路および前記受信回路の少なくとも1つは、第1インダクタと、グランドに接続されたボンディングワイヤと、を含み、前記ボンディングワイヤは前記第1インダクタを跨いでいる。
本発明によれば、受信感度の劣化が抑制された高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。
実施の形態1に係る高周波モジュールおよび通信装置の回路構成図である。 実施の形態1に係る高周波モジュールの断面構成概略図および平面構成概略図である。 実施の形態1の変形例1に係る高周波モジュールの断面構成概略図および平面構成概略図である。 実施の形態1の変形例2に係る高周波モジュールの断面構成概略図および平面構成概略図である。 実施の形態1の変形例3に係る高周波モジュールの断面構成概略図および平面構成概略図である。 実施の形態1の変形例4に係る高周波モジュールの平面構成概略図である。 実施の形態1の変形例5に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。 実施の形態1の変形例6に係る高周波モジュールの断面構成概略図および平面構成概略図である。 実施の形態2に係る高周波モジュールの平面構成概略図および断面構成概略図である。 実施の形態2の変形例7に係る高周波モジュールの平面構成概略図および断面構成概略図である。 実施の形態2の変形例8に係る高周波モジュールの平面構成概略図および断面構成概略図である。 実施の形態2の変形例9に係る高周波モジュールの平面構成概略図および断面構成概略図である。 実施の形態2の変形例10に係る高周波モジュールの平面構成概略図および断面構成概略図である。 実施の形態2の変形例11に係る高周波モジュールの平面構成概略図および断面構成概略図である。
以下、本発明の実施の形態およびその変形例について、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およびその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態およびその変形例で示される数値、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。以下の実施の形態およびその変形例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。
なお、本明細書において、「AがBを跨ぐ」とは、Bの一主面部および当該一主面部を挟んで互いに背向するBの2つの側面部に、Aが対向するように配置されていることを指すものと定義される。ただし、Bの一主面部および側面部は、厳密に平面でなくてもよく、曲面および段差などを含んでいてもよい。
また、本明細書において、基板上に実装されたA、BおよびCにおいて、「当該基板(または当該基板の主面)を平面視した場合に、AとBとの間にCが配置されている」とは、当該基板を平面視した場合に投影されるAの領域内の任意の点と、当該基板を平面視した場合に投影されるBの領域内の任意の点とを結ぶ線に、当該基板を平面視した場合に投影されるCの領域の少なくとも一部が重複していることを指すものと定義される。
(実施の形態1)
[1.1 高周波モジュール1および通信装置5の回路構成]
図1は、実施の形態1に係る高周波モジュール1および通信装置5の回路構成図である。同図に示すように、通信装置5は、高周波モジュール1と、アンテナ2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。
RFIC3は、アンテナ2で送受信される高周波信号を処理するRF信号処理回路である。具体的には、RFIC3は、高周波モジュール1の受信信号経路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BBIC4へ出力する。また、RFIC3は、BBIC4から入力された送信信号をアップ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高周波送信信号を、高周波モジュール1の送信信号経路に出力する。
BBIC4は、高周波モジュール1を伝搬す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。BBIC4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。
また、RFIC3は、使用される通信バンド(周波数帯域)に基づいて、高周波モジュール1が有するスイッチ51A、51B、52A、52B、および55の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、RFIC3は、制御信号(図示せず)によって、高周波モジュール1が有するスイッチ51A〜55の接続を切り替える。なお、制御部は、RFIC3の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波モジュール1またはBBIC4に設けられていてもよい。
アンテナ2は、高周波モジュール1の共通端子100に接続され高周波モジュール1から出力された高周波信号を放射し、また、外部からの高周波信号を受信して高周波モジュール1へ出力する。
なお、本実施の形態に係る通信装置5において、アンテナ2およびBBIC4は、必須の構成要素ではない。
次に、高周波モジュール1の詳細な構成について説明する。
図1に示すように、高周波モジュール1は、共通端子100と、送信端子110Aおよび110Bと、低雑音増幅回路30と、電力増幅回路40と、デュプレクサ21、22、23および24と、送信整合回路54Aおよび54Bと、受信整合回路53Aおよび53Bと、整合回路61、62、63および64と、スイッチ51A、51B、52A、52B、および55と、を備える。
共通端子100は、アンテナ2に接続される。
低雑音増幅回路30は、低雑音増幅器30Aおよび30Bを有している。低雑音増幅器30Aは、通信バンドA(第1通信バンド)および通信バンドBの高周波信号を低雑音で増幅する第1低雑音増幅器である。また、低雑音増幅器30Bは、通信バンドC(第2通信バンド)および通信バンドDの高周波信号を低雑音で増幅する第2低雑音増幅器である。
電力増幅回路40は、電力増幅器40Aおよび40Bを有している。電力増幅器40Aは、通信バンドA(第1通信バンド)および通信バンドBの高周波信号を増幅する第1電力増幅器である。また、電力増幅器40Bは、通信バンドC(第2通信バンド)および通信バンドDの高周波信号を増幅する第2電力増幅器である。
デュプレクサ21は、送信フィルタ21Tおよび受信フィルタ21Rを有する。デュプレクサ22は、送信フィルタ22Tおよび受信フィルタ22Rを有する。デュプレクサ23は、送信フィルタ23Tおよび受信フィルタ23Rを有する。デュプレクサ24は、送信フィルタ24Tおよび受信フィルタ24Rを有する。
送信フィルタ21Tは、電力増幅器40Aと共通端子100とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Aで増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドAの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ22Tは、電力増幅器40Aと共通端子100とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Aで増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドBの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ23Tは、電力増幅器40Bと共通端子100とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Bで増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドCの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。また、送信フィルタ24Tは、電力増幅器40Bと共通端子100とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Bで増幅された高周波送信信号のうち、通信バンドDの送信帯域の高周波送信信号を通過させる。
受信フィルタ21Rは、低雑音増幅器30Aと共通端子100とを結ぶ受信経路に配置され、共通端子100から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドAの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ22Rは、低雑音増幅器30Aと共通端子100とを結ぶ受信経路に配置され、共通端子100から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドBの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ23Rは、低雑音増幅器30Bと共通端子100とを結ぶ受信経路に配置され、共通端子100から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドCの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。また、受信フィルタ24Rは、低雑音増幅器30Bと共通端子100とを結ぶ受信経路に配置され、共通端子100から入力された高周波受信信号のうち、通信バンドDの受信帯域の高周波受信信号を通過させる。
なお、上記の送信フィルタ21T〜24Tおよび受信フィルタ21R〜24Rは、例えば、弾性表面波フィルタ、BAW(Bulk Acoustic Wave)を用いた弾性波フィルタ、LC共振フィルタ、および誘電体フィルタのいずれかであってもよく、さらには、これらには限定されない。
送信整合回路54Aは、電力増幅器40Aと送信フィルタ21Tおよび22Tとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Aと送信フィルタ21Tおよび22Tとのインピーダンス整合をとる。送信整合回路54Bは、電力増幅器40Bと送信フィルタ23Tおよび24Tとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Bと送信フィルタ23Tおよび24Tとのインピーダンス整合をとる。
送信整合回路54Aは、電力増幅器40Aの出力端子に接続された1以上の第1インダクタ(第1送信整合用インダクタ)を含む。送信整合回路54Bは、電力増幅器40Bの出力端子に接続された1以上の第1インダクタ(第1送信整合用インダクタ)を含む。なお、送信整合回路54Aおよび54Bは、1以上の第1インダクタのほか、1以上の整合用キャパシタを含んでもよい。
受信整合回路53Aは、低雑音増幅器30Aと受信フィルタ21Rおよび22Rとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器30Aと受信フィルタ21Rおよび22Rとのインピーダンス整合をとる。受信整合回路53Bは、低雑音増幅器30Bと受信フィルタ23Rおよび24Rとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器30Bと受信フィルタ23Rおよび24Rとのインピーダンス整合をとる。
受信整合回路53Aは、低雑音増幅器30Aの入力端子に接続された1以上の第1インダクタ(第1受信整合用インダクタ)を含む。受信整合回路53Bは、低雑音増幅器30Bの入力端子に接続された1以上の第1インダクタ(第1受信整合用インダクタ)を含む。なお、受信整合回路53Aおよび53Bは、1以上の第1インダクタのほか、1以上の整合用キャパシタを含んでもよい。
スイッチ51Aは、送信整合回路54Aと送信フィルタ21Tおよび22Tとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Aと送信フィルタ21Tとの接続、および、電力増幅器40Aと送信フィルタ22Tとの接続、を切り替える。スイッチ51Aは、例えば、共通端子が送信整合回路54Aに接続され、一方の選択端子が送信フィルタ21Tに接続され、他方の選択端子が送信フィルタ22Tに接続された、SPDT(Single Pole Double Throw)型のスイッチ回路で構成される。スイッチ51Bは、送信整合回路54Bと送信フィルタ23Tおよび24Tとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器40Bと送信フィルタ23Tとの接続、および、電力増幅器40Bと送信フィルタ24Tとの接続、を切り替える。スイッチ51Bは、例えば、共通端子が送信整合回路54Bに接続され、一方の選択端子が送信フィルタ23Tに接続され、他方の選択端子が送信フィルタ24Tに接続されたSPDT型のスイッチ回路で構成される。
スイッチ52Aは、受信整合回路53Aと受信フィルタ21Rおよび22Rとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器30Aと受信フィルタ21Rとの接続、および、低雑音増幅器30Aと受信フィルタ22Rとの接続、を切り替える。スイッチ52Aは、例えば、共通端子が受信整合回路53Aに接続され、一方の選択端子が受信フィルタ21Rに接続され、他方の選択端子が受信フィルタ22Rに接続されたSPDT型のスイッチ回路で構成される。スイッチ52Bは、受信整合回路53Bと受信フィルタ23Rおよび24Rとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器30Bと受信フィルタ23Rとの接続、および、低雑音増幅器30Bと受信フィルタ24Rとの接続、を切り替える。スイッチ52Bは、例えば、共通端子が受信整合回路53Bに接続され、一方の選択端子が受信フィルタ23Rに接続され、他方の選択端子が受信フィルタ24Rに接続されたSPDT型のスイッチ回路で構成される。
スイッチ55は、共通端子100と送信フィルタ21T〜24Tおよび受信フィルタ21R〜24Rとを結ぶ信号経路に配置され、(1)共通端子100と送信フィルタ21Tおよび受信フィルタ21Rとの接続、(2)共通端子100と送信フィルタ22Tおよび受信フィルタ22Rとの接続、(3)共通端子100と送信フィルタ23Tおよび受信フィルタ23Rとの接続、ならびに、(4)共通端子100と送信フィルタ24Tおよび受信フィルタ24Rとの接続、を切り替える。なお、スイッチ55は、上記(1)〜(4)のうちの2以上の接続を同時に行うことが可能なマルチ接続型のスイッチ回路で構成される。
整合回路61は、スイッチ55と送信フィルタ21Tおよび受信フィルタ21Rとを結ぶ経路に配置され、アンテナ2およびスイッチ55と、送信フィルタ21Tおよび受信フィルタ21Rとのインピーダンス整合をとる。整合回路62は、スイッチ55と送信フィルタ22Tおよび受信フィルタ22Rとを結ぶ経路に配置され、アンテナ2およびスイッチ55と、送信フィルタ22Tおよび受信フィルタ22Rとのインピーダンス整合をとる。整合回路63は、スイッチ55と送信フィルタ23Tおよび受信フィルタ23Rとを結ぶ経路に配置され、アンテナ2およびスイッチ55と、送信フィルタ23Tおよび受信フィルタ23Rとのインピーダンス整合をとる。整合回路64は、スイッチ55と送信フィルタ24Tおよび受信フィルタ24Rとを結ぶ経路に配置され、アンテナ2およびスイッチ55と、送信フィルタ24Tおよび受信フィルタ24Rとのインピーダンス整合をとる。
整合回路61〜64は、それぞれ、1以上の第1インダクタを含む。なお、整合回路61〜64は、1以上の第1インダクタのほか、1以上の整合用キャパシタを含んでもよい。
上記高周波モジュール1の構成において、電力増幅器40A、送信整合回路54A、および送信フィルタ21Tは、共通端子100に向けて通信バンドA(第1通信バンド)の高周波送信信号を出力する第1送信回路を構成する。また、電力増幅器40B、送信整合回路54B、および送信フィルタ23Tは、共通端子100に向けて通信バンドC(第2通信バンド)の高周波送信信号を出力する第2送信回路を構成する。第1送信回路および第2送信回路は、送信端子110Aまたは110Bから入力された高周波信号を処理して共通端子100に出力する送信回路を構成する。
また、低雑音増幅器30A、受信整合回路53A、および受信フィルタ21Rは、アンテナ2から共通端子100を介して通信バンドA(第1通信バンド)の高周波受信信号を入力する第1受信回路を構成する。また、低雑音増幅器30B、受信整合回路53B、および受信フィルタ23Rは、アンテナ2から共通端子100を介して通信バンドC(第2通信バンド)の高周波受信信号を入力する第2受信回路を構成する。第1受信回路および第2受信回路は、共通端子100から入力された高周波信号を処理して受信端子120Aまたは120Bに出力する受信回路を構成する。
上記回路構成によれば、本実施の形態に係る高周波モジュール1は、通信バンドA、B、CおよびDのいずれかの通信バンドの高周波信号を送受信することが可能である。さらに、通信バンドAおよび通信バンドBのいずれかの通信バンドの高周波信号と、通信バンドCおよび通信バンドDのいずれかの通信バンドの高周波信号とを、同時送信、同時受信、および同時送受信の少なくともいずれかを実行することが可能である。
なお、本発明に係る高周波モジュールは、必須の回路構成として、電力増幅器40A、送信整合回路54A、および送信フィルタ21Tのうちの少なくとも1つを有する送信回路、ならびに、低雑音増幅器30A、受信整合回路53A、および受信フィルタ21Rのうちの少なくとも1つを有する受信回路を備え、さらに、送信整合回路54A、受信整合回路53A、および整合回路61のうちの少なくとも1つを備える。送信整合回路54A、受信整合回路53A、および整合回路61は、高周波モジュール1が有する2つの回路素子間のインピーダンス整合をとる第1インダクタを含む。
ここで、上記高周波モジュール1を構成する各回路素子を、コンパクトなフロントエンド回路として1つのモジュールで構成する場合、例えば、送信回路と受信回路とが近接し、送信回路(例えば、送信整合回路54Aまたは54B)のインダクタンス成分と受信回路(例えば、受信整合回路53Aまたは53B)のインダクタンス成分とが磁界結合することが想定される。この場合、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入すると、受信回路の受信感度が劣化してしまう。
これに対して、本実施の形態に係る高周波モジュール1では、送信回路のインダクタンス成分と受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制する構成を有している。以下では、本実施の形態に係る高周波モジュール1の上記磁界結合を抑制する構成について説明する。
[1.2 高周波モジュール1の回路素子配置構成]
図2は、実施の形態1に係る高周波モジュール1の断面構成概略図および平面構成概略図である。図2の(a)は、高周波モジュール1の断面構成概略図であり、具体的には、図2の(b)のII−II線における断面図である。
図2に示すように、本実施の形態に係る高周波モジュール1は、図1に示された回路構成に加えて、さらに、実装基板80と、ボンディングワイヤ71Gおよび72Gと、樹脂部材90と、を有している。ボンディングワイヤ71Gおよび72Gは、送信回路に含まれる。
実装基板80は、上記送信回路および上記受信回路を実装する基板である。実装基板80としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス(Low Temperature Co−fired Ceramics:LTCC)基板、または、プリント基板等が用いられる。
図2に示すように、低雑音増幅回路30、電力増幅回路40、受信整合回路53Aおよび53B、送信整合回路54Aおよび54B、ならびに、デュプレクサ21〜24は、実装基板80の主面に表面実装されている。
電力増幅回路40は、例えば、電力増幅器40Aおよび40Bが内蔵された半導体ICで構成されている。この半導体ICは、電力増幅器40Aおよび40Bのほか、スイッチ51A〜55およびディジタル制御回路を内蔵していてもよい。
低雑音増幅回路30は、例えば、低雑音増幅器30Aおよび30Bが内蔵された半導体ICで構成されている。この半導体ICは、低雑音増幅器30Aおよび30Bのほか、スイッチ51A〜55およびディジタル制御回路を内蔵していてもよい。
上記半導体ICは、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)で構成されている。これにより、半導体ICを安価に製造することが可能となる。なお、半導体IC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。
樹脂部材90は、実装基板80上に配置され、上記送信回路および上記受信回路の少なくとも一部を覆っており、上記送信回路および上記受信回路を構成する回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。なお、樹脂部材90は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。
ボンディングワイヤ72Gは、その両端が、電力増幅回路40の互いに背向する主面のうちの実装基板80から遠い方の主面(以下、天面と記す)に形成されたグランド電極42G、および、実装基板80上に形成されたグランド電極82Gに接触して接続されている。
ボンディングワイヤ71Gは、その両端が、実装基板80上に形成されたグランド電極81G1および81G2に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ71Gは、グランドに接続されている。図2の(a)に示すように、ボンディングワイヤ71Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、図2の(b)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ71Gと送信整合回路54B(の第1インダクタ)とは重複している。また、図2の(a)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ71Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨いでいる。
このボンディングワイヤ71Gの構成によれば、送信回路のインダクタンス成分となる送信整合回路54Bの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
なお、本実施の形態に係るボンディングワイヤ71Gの構成は、受信回路におけるノイズ成分の発生源である送信回路からの磁界発生を抑制するものである。
なお、本実施の形態に係る高周波モジュール1は、図2の(a)に示すように、ボンディングワイヤ71Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)のみを跨いでいる。
これによれば、グランド接続されたボンディングワイヤ71Gを、送信整合回路54Bの第1インダクタに、より接近して配置できるので、当該第1インダクタから発生する磁界を、より効果的に遮蔽することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を効果的に抑制できる。
また、図2の(b)に示すように、グランドに接続された互いに平行な複数のボンディングワイヤ71G(複数の第1ボンディングワイヤ)が配置されていてもよい。
これによれば、互いに平行な複数のボンディングワイヤ71Gにより、当該第1インダクタから発生する磁界を、より強力に遮蔽することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
さらに、図2には図示していないが、送信整合回路54Bの第1インダクタを跨ぐボンディングワイヤは、実装基板80を平面視した場合に、グランドに接続された互いに平行な複数のボンディングワイヤ71G(複数の第1ボンディングワイヤ)と、複数のボンディングワイヤ71Gと交差する複数の第2ボンディングワイヤとで構成されていてもよい。この場合、複数の第1ボンディングワイヤは送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨いでおり、かつ、複数の第2ボンディングワイヤは送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨いでいてもよい。
これによれば、互いに交差する複数のボンディングワイヤにより、当該第1インダクタから発生する磁界を、より強力に遮蔽することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
また、本実施の形態に係る高周波モジュール1では、送信回路は、送信フィルタ21T〜24Tを有し、受信回路は、受信フィルタ21R〜24Rを有している。ここで、図2の(b)に示すように、実装基板80を平面視した場合に、送信フィルタ21T〜24Tおよび受信フィルタ21R〜24Rは、送信回路が配置された領域と、受信回路が配置された領域との境界領域に配置されていてもよい。
上記構成によれば、低雑音増幅回路30、受信整合回路53Aおよび53Bと、電力増幅回路40、送信整合回路54Aおよび54Bとの間に、導電部材を有する回路素子である送信フィルタ21T〜24Tおよび受信フィルタ21R〜24Rが配置されている。デュプレクサ21〜24のそれぞれを構成する送信フィルタおよび受信フィルタは、信号取り出し電極などの導電部材を複数有しており、例えば、複数の信号取り出し電極のうちの少なくとも1つは、実装基板80に配置されたグランドパターンと接続されている。これにより、送信回路から発生するインダクタンス成分および受信回路から発生するインダクタンス成分をデュプレクサ21〜24の少なくとも1つで遮蔽できる。よって、送信回路と受信回路との磁界結合を抑制でき、送受信回路間のアイソレーション特性を向上できる。
また、本実施の形態に係る高周波モジュール1において、送信整合回路54B(の第1インダクタ)の磁束方向(巻回軸方向)は、実装基板80の主面に垂直な方向であってもよい。
これによれば、送信整合回路54B(の第1インダクタ)の磁束が伸びる方向に、グランド接続されたボンディングワイヤ71Gが配置されているので、当該第1インダクタから発生する磁界を、より強力に遮蔽することが可能となる。よって、受信回路の受信感度劣化を抑制でき、送受信回路間のアイソレーション特性を向上できる。
なお、本実施の形態に係る高周波モジュール1では、図2の(b)に示すように、高周波信号を伝送するボンディングワイヤ(HOT)と、魏ランド接続されたボンディングワイヤ(GND)とを略平行させて配置する場合には、電力増幅回路40および低雑音増幅器30の天面に配置された信号用パッド電極(HOT)を外周側に配置し、グランド用パッド電極(GND))を内周側(中心側)に配置した構造としている。
信号用ボンディングワイヤに高周波信号が流れると当該ワイヤ周囲に磁界が発生する。この磁界が高周波モジュール1内で広がると不要な干渉を発生する場合がある。
これに対して、上記構成により、信号用ボンディングワイヤ(HOT)をグランド用ボンディングワイヤ(GND)で覆う(グランド用ボンディングワイヤ(GND)が信号用ボンディングワイヤ(HOT)を跨ぐ)ような配置構成とすることができるので、上記磁界の広がりを抑制することができ、信号の干渉を防止することができる。また、外部からの信号が、信号用ボンディングワイヤを介して電力増幅回路40および低雑音増幅器30へ漏洩することも防止できる。
[1.3 高周波モジュール1Aの回路素子配置構成]
図3は、実施の形態1の変形例1に係る高周波モジュール1Aの断面構成概略図および平面構成概略図である。図3の(a)は、高周波モジュール1Aの断面構成概略図であり、具体的には、図3の(b)のIII−III線における断面図である。本変形例に係る高周波モジュール1Aは、実施の形態1に係る高周波モジュール1と比較して、送信整合回路54Bを跨ぐボンディングワイヤの配置構成のみが異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Aについて、実施の形態1に係る高周波モジュール1と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ73Gは、送信回路に含まれ、その両端が、実装基板80上に形成されたグランド電極81G1および81G2に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ73Gは、グランドに接続されている。また、図3の(a)に示すように、ボンディングワイヤ73Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)および電力増幅回路40を跨いでいる。より具体的には、図3の(b)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ73Gと送信整合回路54B(の第1インダクタ)および電力増幅回路40とは、重複している。また、図3の(a)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ73Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)および電力増幅回路40を跨いでいる。
このボンディングワイヤ73Gの構成によれば、送信回路のインダクタンス成分となる送信整合回路54Bの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、電力増幅回路40から放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ73Gのシールド効果により、外部へ漏洩することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aおよび40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[1.4 高周波モジュール1Bの回路素子配置構成]
図4は、実施の形態1の変形例2に係る高周波モジュール1Bの断面構成概略図および平面構成概略図である。図4の(a)は、高周波モジュール1Bの断面構成概略図であり、具体的には、図4の(b)のIV−IV線における断面図である。本変形例に係る高周波モジュール1Bは、実施の形態1に係る高周波モジュール1と比較して、送信整合回路54Bを跨ぐボンディングワイヤの配置構成のみが異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Bについて、実施の形態1に係る高周波モジュール1と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ72Gは、送信回路に含まれ、一端が、実装基板80上に形成されたグランド電極82Gに接触して接続され、他端が、電力増幅回路40の天面に形成されたグランド電極42Gに接続されている。
ボンディングワイヤ71Gは、送信回路に含まれ、一端が、実装基板80上に形成されたグランド電極81Gに接触して接続され、他端が、電力増幅回路40の天面に形成されたグランド電極41Gに接続されている。また、ボンディングワイヤ71Gは、図4の(a)に示すように、ボンディングワイヤ71Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、ボンディングワイヤ71Gは、図4の(b)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ71Gと送信整合回路54B(の第1インダクタ)とは重複している。また、図4の(a)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ71Gは、送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨いでいる。
このボンディングワイヤ71Gの構成によれば、送信回路のインダクタンス成分となる送信整合回路54Bの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[1.5 高周波モジュール1Cの回路素子配置構成]
図5は、実施の形態1の変形例3に係る高周波モジュール1Cの断面構成概略図および平面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Cは、変形例2に係る高周波モジュール1Bと比較して、電力増幅回路40の電極配置構成のみが異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Cについて、変形例2に係る高周波モジュール1Bと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
変形例2に係る高周波モジュール1Bでは、電力増幅回路40の信号を取り出すための電極は、その天面に形成されていたのに対して、本変形例に係る高周波モジュール1Cでは、電力増幅回路40の天面ではなく、実装基板80と対向する主面に信号を取り出すための電極およびグランド電極が形成されている。つまり、本変形例に係る電力増幅回路40は、実装基板80に対してフリップチップ(フェイスダウン)実装が可能な構成となっている。
本変形例に係るボンディングワイヤ71Gの構成によっても、送信回路のインダクタンス成分となる送信整合回路54Bの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[1.6 高周波モジュール1Dの回路素子配置構成]
図6は、実施の形態1の変形例4に係る高周波モジュール1Dの断面構成概略図および平面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Dは、実施の形態1に係る高周波モジュール1と比較して、受信フィルタ24Rを跨ぐボンディングワイヤ88Gの配置構成のみが異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Dについて、実施の形態1に係る高周波モジュール1と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ88Gは、一端が、実装基板80上に形成されたグランド電極89Gに接触して接続され、他端が、電力増幅回路40の天面に形成されたグランド電極43Gに接続された第3ボンディングワイヤである。また、ボンディングワイヤ88Gは、図6に示すように、受信フィルタ24Rを跨いでいる。
このボンディングワイヤ88Gの構成によれば、電力増幅回路40から放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ88Gのシールド効果により、受信フィルタ24Rへ到達することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、受信回路に流入することを抑制できるので、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
なお、ボンディングワイヤ88Gは、両端が、実装基板80に形成されたグランド電極で接触して接続され、受信フィルタ24Rを跨いでいてもよい。
また、上記接続構成を有するボンディングワイヤ88Gは、受信フィルタ24Rだけでなく、受信フィルタ21R〜23Rに対して配置されていてもよい。つまり、上記接続構成を有するボンディングワイヤ88Gは、受信フィルタ21R〜24Rの少なくとも1つに対して配置されていればよい。
[1.7 高周波モジュール1Eの回路素子配置構成]
図7は、実施の形態1の変形例5に係る高周波モジュール1Eの断面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Eは、実施の形態1に係る高周波モジュール1と比較して、シールド電極層95が配置されている点、および、送信整合回路54B(の第1インダクタ)を跨ぐボンディングワイヤ71Gの配置構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Eについて、実施の形態1に係る高周波モジュール1と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
シールド電極層95は、樹脂部材90の天面および側面を覆うように形成されたグランド電極である。なお、シールド電極層95は、実装基板80に形成されたグランド電極パターンと、実装基板80の側面で接触して接続されている。
ボンディングワイヤ71Gは、送信回路に含まれ、一端が、実装基板80上に形成されたグランド電極81G2に接触して接続され、他端が、シールド電極層95に接触して接続されている。
このボンディングワイヤ71Gの構成によれば、送信回路のインダクタンス成分となる送信整合回路54Bの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できるので、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[1.8 高周波モジュール1Fの回路素子配置構成]
図8は、実施の形態1の変形例6に係る高周波モジュール1Fの断面構成概略図および平面構成概略図である。図8の(a)は、高周波モジュール1Fの断面構成概略図であり、具体的には、図8の(b)のVIII−VIII線における断面図である。本変形例に係る高周波モジュール1Fは、実施の形態1に係る高周波モジュール1と比較して、受信回路側に配置されたボンディングワイヤの配置構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Fについて、実施の形態1に係る高周波モジュール1と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ73Gは、受信回路に含まれ、その両端が、低雑音増幅回路30の天面に形成されたグランド電極32G、および、実装基板80上に形成されたグランド電極83Gに接触して接続されている。
ボンディングワイヤ74Gは、受信回路に含まれ、その両端が、実装基板80上に形成されたグランド電極84G1および84G2に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ74Gは、グランドに接続されている。図8の(a)に示すように、ボンディングワイヤ74Gは、受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、図8の(b)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ74Gと受信整合回路53B(の第1インダクタ)とは重複している。また、図8の(a)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ74Gは、受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。
このボンディングワイヤ74Gの構成によれば、受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Bの第1インダクタと、送信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
なお、本変形例では、上記磁界結合を受信回路側で抑制する構成となっている。
なお、本変形例に係る高周波モジュール1Fは、図8の(b)に示すように、ボンディングワイヤ74Gは、受信整合回路53B(の第1インダクタ)のみを跨いでいる。
これによれば、グランド接続されたボンディングワイヤ74Gを、受信整合回路53Bの第1インダクタに、より接近配置できるので、当該第1インダクタの磁界が外部の磁界と結合することを、より効果的に抑制することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を効果的に抑制できる。
また、図8の(b)に示すように、グランドに接続された互いに略平行な複数のボンディングワイヤ74G(複数の第1ボンディングワイヤ)が配置されていてもよい。
これによれば、互いに略平行な複数のボンディングワイヤ74Gにより、当該第1インダクタの磁界が外部の磁界と結合することを、より強力に抑制することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
さらに、図8には図示していないが、受信整合回路53Bの第1インダクタを跨ぐボンディングワイヤは、実装基板80を平面視した場合に、グランドに接続された互いに略平行な複数のボンディングワイヤ74G(複数の第1ボンディングワイヤ)と、複数のボンディングワイヤ74Gと交差する複数の第2ボンディングワイヤとで構成されていてもよい。この場合、複数のボンディングワイヤ74Gは受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでおり、かつ、複数の第2ボンディングワイヤは受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいてもよい。
これによれば、互いに交差する複数のボンディングワイヤにより、当該第1インダクタの磁界が外部の磁界と結合することを、より強力に遮蔽することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
また、本変形例に係る高周波モジュール1Fにおいて、受信整合回路53B(の第1インダクタ)の磁束方向(巻回軸方向)は、実装基板80の主面に垂直な方向であることが望ましい。
これによれば、受信整合回路53B(の第1インダクタ)の磁束が伸びる方向に、グランド接続されたボンディングワイヤ74Gが配置されているので、当該第1インダクタの磁界が外部の磁界と結合することを、より強力に抑制することが可能となる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
また、ボンディングワイヤ74Gは、受信整合回路53B(の第1インダクタ)および低雑音増幅回路30を跨いでいてもよい。
これによれば、受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Bの第1インダクタと、送信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、送信回路から放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ74Gのシールド効果により、低雑音増幅器30Aおよび30Bに侵入することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
また、ボンディングワイヤ74Gは、一端が、実装基板80上に形成されたグランド電極に接触して接続され、他端が、低雑音増幅回路30の天面に形成されたグランド電極に接続されていてもよい。
これによれば、受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Bの第1インダクタと、送信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、異なる通信バンドの高周波信号を伝送する送信回路および受信回路の間での磁界結合を抑制する高周波モジュールの構成について示す。
[2.1 高周波モジュール1Gの回路素子配置構成]
図9は、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gの平面構成概略図および断面構成概略図である。なお、本実施の形態およびその変形例に係る高周波モジュールは、実施の形態1に係る高周波モジュール1と同様に、図1に示された回路構成を有している。
本実施の形態に係る高周波モジュール1Gは、共通端子100と、送信端子110Aおよび110Bと、低雑音増幅回路30(低雑音増幅器30Aおよび30B)と、電力増幅回路40(電力増幅器40Aおよび40B)と、デュプレクサ21、22、23および24と、送信整合回路54Aおよび54Bと、受信整合回路53Aおよび53Bと、整合回路61、62、63および64と、スイッチ51A、51B、52A、52B、および55と、実装基板80と、ボンディングワイヤ75および76と、樹脂部材91および92と、を有している。
電力増幅器40A、送信整合回路54A、および送信フィルタ21Tは、共通端子100に向けて通信バンドA(第1通信バンド)の高周波送信信号を出力する第1送信回路を構成する。また、電力増幅器40B、送信整合回路54B、および送信フィルタ23Tは、共通端子100に向けて通信バンドC(第2通信バンド)の高周波送信信号を出力する第2送信回路を構成する。
また、低雑音増幅器30A、受信整合回路53A、および受信フィルタ21Rは、アンテナ2から共通端子100を介して通信バンドA(第1通信バンド)の高周波受信信号を入力する第1受信回路を構成する。また、低雑音増幅器30B、受信整合回路53B、および受信フィルタ23Rは、アンテナ2から共通端子100を介して通信バンドC(第2通信バンド)の高周波受信信号を入力する第2受信回路を構成する。
なお、図9の(a)および(b)には、高周波モジュール1Gが備える回路素子のうちの一部の回路素子が示されている。
図9の(b)に示すように、実装基板80は、互いに背向する第1主面および第2主面を有している。実装基板80の第1主面には、電力増幅器40A、低雑音増幅器30B、送信整合回路54A、受信整合回路53B、および、ボンディングワイヤ75が実装されている。また、実装基板80の第2主面には、電力増幅器40B、低雑音増幅器30A(図示せず)、送信整合回路54B(図示せず)、受信整合回路53A、および、ボンディングワイヤ76が実装されている。
ボンディングワイヤ75は、受信回路に含まれ、その両端が、実装基板80の第1主面上に形成されたグランド電極に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ75は、グランドに接続されている。図9の(b)に示すように、ボンディングワイヤ75は、受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、図9の(a)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ75と受信整合回路53B(の第1インダクタ)とは重複している。また、図9の(b)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ75は、受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。つまり、受信整合回路53Bは、ボンディングワイヤ75が跨がっている第1インダクタを含む。
このボンディングワイヤ75の構成によれば、第2受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Bの第1インダクタと、第1送信回路の送信整合回路54Aのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、第1送信回路の電力増幅器40Aから放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ75のシールド効果により、受信整合回路53Bに侵入することを抑制できる。これにより、第1送信回路の電力増幅器40Aで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して第2受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、第2受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
ボンディングワイヤ76は、受信回路に含まれ、その両端が、実装基板80の第2主面上に形成されたグランド電極に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ76は、グランドに接続されている。図9の(b)に示すように、ボンディングワイヤ76は、受信整合回路53A(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ76と受信整合回路53A(の第1インダクタ)とは重複している。また、図9の(b)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ76は、受信整合回路53A(の第1インダクタ)を跨いでいる。つまり、受信整合回路53Aは、ボンディングワイヤ76が跨がっている第1インダクタを含む。
このボンディングワイヤ76の構成によれば、第1受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Aの第1インダクタと、第2送信回路の送信整合回路54Bのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、第2送信回路の電力増幅器40Bから放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ76のシールド効果により、受信整合回路53Aに侵入することを抑制できる。これにより、第2送信回路の電力増幅器40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して第1受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、第1受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
なお、本実施の形態では、受信整合回路53Aおよび53Bにボンディングワイヤ76が跨っている構成を示したが、この構成に代えて、送信整合回路54Aおよび54Bにボンディングワイヤが跨っている構成であってもよい。
これによれば、送信回路のインダクタンス成分となる送信整合回路54Aまたは54Bの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[2.2 高周波モジュール1Hの回路素子配置構成]
図10は、実施の形態2の変形例7に係る高周波モジュール1Hの平面構成概略図および断面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Hは、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと比較して、低雑音増幅器30Bに配置されたボンディングワイヤの配置構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Hについて、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ77は、受信回路に含まれ、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gのボンディングワイヤ75と同じ配置構成を有する。ボンディングワイヤ79は、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gのボンディングワイヤ76と同じ配置構成を有する。
ボンディングワイヤ78は、受信回路に含まれ、その両端が、実装基板80の第1主面上に形成されたグランド電極に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ78は、グランドに接続されている。図10の(b)に示すように、ボンディングワイヤ78は、低雑音増幅器30Bを跨いでいる。より具体的には、図10の(a)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ78と低雑音増幅器30Bとは重複している。また、図10の(b)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ78は、低雑音増幅器30Bを跨いでいる。
このボンディングワイヤ77および78の構成によれば、第1送信回路の電力増幅器40Aから放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ77および78のシールド効果により、第2受信回路に侵入することを抑制できる。これにより、第1送信回路の電力増幅器40Aで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して第2受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、第2受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
なお、図示していないが、グランド電極に接触されたボンディングワイヤが、上記平面視において、低雑音増幅器30Aと重複し、上記断面視において、当該ボンディングワイヤが低雑音増幅器30Aを跨いでいてもよい。
また、図10の(a)の右側に示すように、グランド電極に接触されたボンディングワイヤが、上記平面視において、受信整合回路53Bおよび低雑音増幅器30Bと重複し、上記断面視において、当該ボンディングワイヤが受信整合回路53Bおよび低雑音増幅器30Bを跨いでいてもよい。
[2.3 高周波モジュール1Jの回路素子配置構成]
図11は、実施の形態2の変形例8に係る高周波モジュール1Jの平面構成概略図および断面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Jは、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと比較して、受信整合回路53Aおよび53Bに配置されたボンディングワイヤの配置構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Jについて、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ85は、受信回路に含まれ、その両端が、実装基板80の第1主面上に形成されたグランド電極に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ85は、グランドに接続されている。図11の(b)に示すように、ボンディングワイヤ85は受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、図11の(a)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ85と受信整合回路53B(の第1インダクタ)とは重複している。また、図11の(b)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ85は受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。さらに、ボンディングワイヤ85は、互いに平行な複数の第1のボンディングワイヤと、当該複数の第1のボンディングワイヤと交差し、互いに平行な複数の第2のボンディングワイヤと、を含む。なお、複数の第1のボンディングワイヤと複数の第2のボンディングワイヤとは、上記平面視で交差する箇所において接触していてもよい。
このボンディングワイヤ85の構成によれば、第2受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Bの第1インダクタと、第1送信回路の送信整合回路54Aのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、第1送信回路の電力増幅器40Aから放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ85のシールド効果により、受信整合回路53Bに侵入することを抑制できる。
ボンディングワイヤ86は、受信回路に含まれ、その両端が、実装基板80の第2主面上に形成されたグランド電極に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ86は、グランドに接続されている。図11の(b)に示すように、ボンディングワイヤ86は受信整合回路53A(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、上記平面視において、ボンディングワイヤ86と受信整合回路53A(の第1インダクタ)とは重複している。また、図11の(b)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ86は受信整合回路53A(の第1インダクタ)を跨いでいる。さらに、ボンディングワイヤ86は、互いに平行な複数の第1のボンディングワイヤと、当該複数の第1のボンディングワイヤと交差し、互いに平行な複数の第2のボンディングワイヤと、を含む。なお、複数の第1のボンディングワイヤと複数の第2のボンディングワイヤとは、上記平面視で交差する箇所において接触していてもよい。
このボンディングワイヤ86の構成によれば、第1受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Aの第1インダクタと、第2送信回路の送信整合回路54Bのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、第2送信回路の電力増幅器40Bから放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ86のシールド効果により、受信整合回路53Aに侵入することを抑制できる。
[2.4 高周波モジュール1Kの回路素子配置構成]
図12は、実施の形態2の変形例9に係る高周波モジュール1Kの平面構成概略図および断面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Kは、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと比較して、受信整合回路53Aおよび53Bにボンディングワイヤが配置されず導電キャップが配置されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Kについて、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
導電キャップ96は、グランドに接続された導電部材であり、第2受信回路の受信整合回路53Cを構成する回路素子のうちの第1インダクタのみを、実装基板80とで覆っている。
この導電キャップ96の構成によれば、第2受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Cの第1インダクタと、第1送信回路の送信整合回路54Aのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、第1送信回路の電力増幅器40Aから放射される高周波送信信号が、導電キャップ96のシールド効果により、受信整合回路53Cに侵入することを抑制できる。これにより、第1送信回路の電力増幅器40Aで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して第2受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、第2受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
導電キャップ97は、グランドに接続された導電部材であり、第1受信回路の受信整合回路53Dを構成する回路素子のうちの第1インダクタのみを、実装基板80とで覆っている。
この導電キャップ97の構成によれば、第1受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Dの第1インダクタと、第2送信回路の送信整合回路54Bのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。また、第2送信回路の電力増幅器40Bから放射される高周波送信信号が、導電キャップ97のシールド効果により、受信整合回路53Dに侵入することを抑制できる。これにより、第2送信回路の電力増幅器40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して第1受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、第1受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[2.5 高周波モジュール1Lの回路素子配置構成]
図13は、実施の形態2の変形例10に係る高周波モジュール1Lの平面構成概略図および断面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Lは、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと比較して、送信回路と受信回路との間にボンディングワイヤ87が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Lについて、実施の形態2に係る高周波モジュール1Gと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
ボンディングワイヤ87は、その両端が、実装基板80上のグランド電極に接触して接続され、実装基板の第1主面を平面視した場合に、電力増幅器40Aおよび送信整合回路54Aと、低雑音増幅器30Bおよび受信整合回路53Bとの間に配置されている。
また、ボンディングワイヤ87は、その両端が、実装基板80上のグランド電極に接触して接続され、実装基板の第2主面を平面視した場合に、電力増幅器40Bおよび送信整合回路54Bと、低雑音増幅器30Aおよび受信整合回路53Aとの間に配置されている。
つまり、ボンディングワイヤ87は、実装基板を平面視した場合、第1送信回路と第2受信回路との間、および、第2送信回路と第1受信回路との間に形成されている。
なお、ボンディングワイヤ87は、第1送信回路と第2受信回路との間、および、第2送信回路と第1受信回路との間、のいずれか一方のみに配置されていてもよい。
これによれば、送信回路のインダクタ成分と受信回路のインダクタ成分とが磁界結合することを抑制できる。また、送信回路の電力増幅器から放射される高周波送信信号が、ボンディングワイヤ87のシールド効果により、受信回路に侵入することを抑制できる。これにより、送信回路の電力増幅器で増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
[2.6 高周波モジュール1Mの回路素子配置構成]
図14は、実施の形態2の変形例11に係る高周波モジュール1Mの平面構成概略図および断面構成概略図である。本変形例に係る高周波モジュール1Mは、変形例10に係る高周波モジュール1Lと比較して、シールド電極層95が配置されており、ボンディングワイヤ75Aがシールド電極層95と接触している点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール1Mについて、変形例10に係る高周波モジュール1Lと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
シールド電極層95は、樹脂部材91の天面および側面、ならびに、樹脂部材92の側面を覆うように形成されたグランド電極である。なお、シールド電極層95は、実装基板80に形成されたグランド電極パターンと、実装基板80の側面で接触して接続されている。
ボンディングワイヤ75Aは、その両端が、実装基板80の第1主面上に形成されたグランド電極に接触して接続されている。つまり、ボンディングワイヤ75Aは、グランドに接続されている。図14の(b)に示すように、ボンディングワイヤ75Aは、受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。より具体的には、図14の(a)に示すように、実装基板80を平面視した場合、ボンディングワイヤ75Aと受信整合回路53B(の第1インダクタ)とは重複している。また、図14の(b)に示すように、実装基板80を断面視した場合、ボンディングワイヤ75Aは、受信整合回路53B(の第1インダクタ)を跨いでいる。さらに、ボンディングワイヤ75Aは、シールド電極層95と接触している。さらに、ボンディングワイヤ75Aは、シールド電極層95と接触している。
これによれば、第2受信回路のインダクタンス成分となる受信整合回路53Bの第1インダクタと、第1送信回路の送信整合回路54Aのインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。さらに、ボンディングワイヤ75Aが、シールド電極層95と接触しているので、上記磁界結合の抑制が強化される。これにより、第1送信回路の電力増幅器40Aで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して第2受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、第2受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
(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高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態1、2およびその変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態およびその変形例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、上記実施の形態およびその変形例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、上記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。
なお、実施の形態1および2およびその変形例では、送信回路を構成する送信整合回路および受信回路を構成する受信整合回路の少なくとも一方の第1インダクタに対して、グランド接続され、実装基板の平面視において当該第1インダクタと重複し、実装基板の断面視において当該第1インダクタを跨ぐボンディングワイヤを示した。しかしながら、本発明に係る高周波モジュールは、送信回路または受信回路を構成する整合回路に上記ボンディングワイヤが配置されず、図1に示された整合回路61〜64の少なくとも1つが有する第1インダクタに対して、グランド接続され、実装基板の平面視において当該第1インダクタと重複し、実装基板の断面視において当該第1インダクタを跨ぐボンディングワイヤが配置されていてもよい。
つまり、実装基板80上に配置された送信回路および受信回路を備えた高周波モジュールは、送信回路および受信回路の接続ノードと共通端子100との間に接続された、インピーダンスを整合させるための第1インダクタと、グランドに接続されたボンディングワイヤと、を含み、上記ボンディングワイヤは当該第1インダクタを跨いでいる構成を有していればよい。
なお、この場合、整合回路61〜64は、共通端子100に接続される回路素子(アンテナ2)と、送信フィルタおよび受信フィルタとのインピーダンス整合をとる第1インダクタを含む。
このボンディングワイヤの構成によれば、高周波送信信号が通過する整合回路61〜64のいずれかの第1インダクタと、受信回路のインダクタンス成分とが磁界結合することを抑制できる。あるいは、送信回路のインダクタンス成分と、高周波受信信号が通過する整合回路61〜64のいずれかの第1インダクタとが磁界結合することを抑制できる。
これにより、電力増幅器40Aまたは40Bで増幅された高出力の高周波送信信号、その高調波成分、または、当該高周波送信信号と他の高周波信号との相互変調歪成分が、上記磁界結合を介して受信回路に流入することを抑制できる。よって、送受信回路間のアイソレーション特性を向上でき、受信回路の受信感度劣化を抑制できる。
なお、実施の形態1および2およびその変形例に係る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、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
本発明は、マルチバン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、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1J、1K、1L、1M 高周波モジュール
2 アンテナ
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
21、22、23、24 デュプレクサ
21R、22R、23R、24R 受信フィルタ
21T、22T、23T、24T 送信フィルタ
30 低雑音増幅回路
30A、30B 低雑音増幅器
32G、41G、42G、43G、81G、81G1、81G2、82G、83G、84G1、84G2、89G グランド電極
40 電力増幅回路
40A、40B 電力増幅器
65、66、71G、72G、73G、74G、75、75A、76、77、78、79、85、86、87、88G ボンディングワイヤ
41A、41B、42A、42B、81A、82A 電極
51A、51B、52A、52B、55 スイッチ
53A、53B、53C、53D 受信整合回路
54A、54B 送信整合回路
61、62、63、64 整合回路
80 実装基板
90、91、92 樹脂部材
95 シールド電極層
96、97 導電キャップ
100 共通端子
110A、110B 送信端子
120A、120B 受信端子

Claims (19)

  1. 共通端子、送信端子、および受信端子と、
    実装基板上に配置され、前記送信端子から入力された高周波信号を処理して前記共通端子に出力する送信回路と、
    前記実装基板上に配置され、前記共通端子から入力された高周波信号を処理して前記受信端子に出力する受信回路と、を備えた高周波モジュールであって、
    前記送信回路および前記受信回路の少なくとも1つは、
    第1インダクタと、
    グランドに接続されたボンディングワイヤと、を含み、
    前記ボンディングワイヤは前記第1インダクタを跨いでいる、
    高周波モジュール。
  2. 前記第1インダクタは、
    前記送信端子から入力された高周波信号を増幅する電力増幅器の出力端子に接続されたインダクタ、および、増幅した高周波信号を受信端子に出力する低雑音増幅器の入力端子に接続されたインダクタ、の少なとも1つである、
    請求項1に記載の高周波モジュール。
  3. 前記受信回路は、
    前記低雑音増幅器と、
    前記第1インダクタと、を有し、
    前記ボンディングワイヤは、前記低雑音増幅器および前記第1インダクタを跨いでいる、
    請求項2に記載の高周波モジュール。
  4. 前記送信回路は、
    前記電力増幅器と、
    前記第1インダクタと、を有し、
    前記ボンディングワイヤは、前記電力増幅器および前記第1インダクタを跨いでいる、
    請求項2に記載の高周波モジュール。
  5. 前記受信回路は、
    前記低雑音増幅器と、
    前記第1インダクタと、を有し、
    前記ボンディングワイヤの一端は、前記低雑音増幅器の互いに背向する主面のうち実装基板から遠いほうの主面に形成されたグランド電極に接触接続され、前記ボンディングワイヤの他端は、前記実装基板に形成されたグランド電極に接触接続されている、
    請求項2に記載の高周波モジュール。
  6. 前記送信回路は、
    前記電力増幅器と、
    前記第1インダクタと、を有し、
    前記ボンディングワイヤの一端は、前記電力増幅器の互いに背向する主面のうち実装基板から遠いほうの主面に形成されたグランド電極に接触接続され、前記ボンディングワイヤの他端は、前記実装基板に形成されたグランド電極に接触接続されている、
    請求項2に記載の高周波モジュール。
  7. 前記送信回路は、
    第1通信バンドの高周波信号を伝送する第1送信回路と、
    前記第1通信バンドと周波数が異なる第2通信バンドの高周波信号を伝送する第2送信回路と、を備え、
    前記受信回路は、
    前記第1通信バンドの高周波信号を伝送する第1受信回路と、
    前記第2通信バンドの高周波信号を伝送する第2受信回路と、を備え、
    前記第1受信回路は、
    前記第1通信バンドの高周波信号を第1受信端子に出力する第1低雑音増幅器と、
    前記第1低雑音増幅器の入力端子に接続された第1受信整合用インダクタと、を備え、
    前記第1受信整合用インダクタは、前記第1インダクタである、
    請求項1に記載の高周波モジュール。
  8. 前記実装基板は、互いに背向する第1主面および第2主面を有し、
    前記第1送信回路および前記第2受信回路は、前記第1主面に実装され、
    前記第2送信回路および前記第1受信回路は、前記第2主面に実装され、
    前記高周波モジュールは、さらに、
    前記実装基板を平面視した場合、前記第1送信回路と前記第2受信回路との間に形成された、グランドに接続されたボンディングワイヤを備える、
    請求項7に記載の高周波モジュール。
  9. 共通端子、送信端子、および受信端子と、
    実装基板上に配置され、前記送信端子から入力された高周波信号を処理して前記共通端子に出力する送信回路と、
    前記実装基板上に配置され、前記共通端子から入力された高周波信号を処理して前記受信端子に出力する受信回路と、を備えた高周波モジュールであって、
    前記高周波モジュールは、さらに、
    前記送信回路および前記受信回路の接続ノードと前記共通端子との間に接続された第1インダクタと、
    グランドに接続されたボンディングワイヤと、を含み、
    前記ボンディングワイヤは前記第1インダクタを跨いでいる、
    高周波モジュール。
  10. 前記第1インダクタは、
    送信フィルタの出力端子および受信フィルタの入力端子に接続されたインダクタである、
    請求項9に記載の高周波モジュール。
  11. 前記ボンディングワイヤは、グランドに接続された互いに平行な複数の第1ボンディングワイヤで構成され、
    前記複数の第1ボンディングワイヤは前記第1インダクタを跨いでいる、
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  12. 前記ボンディングワイヤは、グランドに接続された互いに平行な複数の第1ボンディングワイヤと、前記複数の第1ボンディングワイヤと交差する複数の第2ボンディングワイヤとで構成され、
    前記複数の第1ボンディングワイヤは前記第1インダクタを跨いでおり、かつ、前記複数の第2ボンディングワイヤは前記第1インダクタを跨いでいる、
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  13. 前記ボンディングワイヤは、前記第1インダクタのみを跨いでいる、
    請求項1〜12のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  14. 前記高周波モジュールは、さらに、
    前記実装基板上に配置され、前記送信回路および前記受信回路の少なくとも一部を覆う樹脂部材と、
    前記樹脂部材の天面および側面を覆うように形成されたシールド電極層と、を備え、
    前記ボンディングワイヤの一端は、前記シールド電極層に接触接続されている、
    請求項1〜13のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  15. 前記送信回路は、送信フィルタを有し、
    前記受信回路は、受信フィルタを有し、
    前記実装基板を平面視した場合に、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタは、前記送信回路が配置された領域と、前記受信回路が配置された領域との境界領域に配置されている、
    請求項2〜6のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  16. さらに、グランドに接続された第3ボンディングワイヤ、を含み、
    前記実装基板を平面視した場合、前記第3ボンディングワイヤと前記受信フィルタとは重複し、
    前記実装基板を断面視した場合、前記第3ボンディングワイヤは前記受信フィルタを跨いでいる、
    請求項15に記載の高周波モジュール。
  17. 前記第1インダクタの磁束方向は、前記実装基板の主面に垂直な方向である、
    請求項1〜16のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  18. 共通端子、送信端子、および受信端子と、
    実装基板上に配置され、前記送信端子から入力された高周波信号を処理して前記共通端子に出力する送信回路と、
    前記実装基板上に配置され、前記共通端子から入力された高周波信号を処理して前記受信端子に出力する受信回路と、を備えた高周波モジュールであって、
    前記高周波モジュールは、
    第1インダクタと、
    前高周波モジュールを構成する回路素子のうちの前記第1インダクタのみを前記実装基板とで覆う、グランドに接続された導電キャップとを含む、
    高周波モジュール。
  19. アンテナ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1〜18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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