(57)【要約】【課題】本発明は増幅器の異常発振を抑制することを目的とするものである。【解決手段】基板１２の上面又は下面又は内部に配置されたグランド板１８は、半導体回路１３の上に配置されると共に半導体回路１３に接続された第１グランド領域２０と、増幅器１４の下に配置されると共に増幅器１４に接続された第２グランド領域２１とを有し、上方向から見て第１グランド領域２０と第２グランド領域２１とは重複する領域を有さない構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に単層又は複層のグランド板を有する基板と、
この基板の上に配置された増幅器と、
前記基板の下に配置されると共に前記増幅器に接続された半導体回路とを備え、
前記グランド板は、前記増幅器に接続された第１グランド領域と、前記半導体回路に接続された第２グランド領域とを有し、
上方向から見て前記第１グランド領域と前記第２グランド領域とは重ならない通信装置。
【請求項２】
前記グランド板は、前記第１グランド領域と前記第２グランド領域との間に配置されると共に前記第１グランド領域及び前記第２グランド領域よりも高いインピーダンス値を有する第１ハイインピーダンスグランド領域を有する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１ハイインピーダンスグランド領域として、前記第１グランド領域及び前記第２グランド領域より幅の狭い第１接続グランド板を有する請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記半導体回路は、デジタル信号を処理するデジタル回路を有し、
前記グランド板は、前記デジタル回路に接続されたデジタルグランド領域と、前記第１グランド領域と前記デジタルグランド領域との間に配置されると共に前記第１グランド領域及び前記デジタルグランド領域よりも高いインピーダンス値を有する第２ハイインピーダンスグランド領域とを有する請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第２ハイインピーダンスグランド領域として、前記第１グランド領域及び前記デジタルグランド領域より幅の狭い第２接続グランド板を有する請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
前記基板の下面の周縁部に配置されると共に前記半導体回路よりも高さの高いスペーサ基板を有する請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
前記基板の上に前記増幅器を含む電子部品を覆うように配置されたシールドケースを有し、
前記シールドケースは、前記基板及び前記スペーサ基板に接続された請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
内部に単層又は複層のグランド板を有する基板と、
この基板の上に配置された増幅器と、
前記基板の下に配置されると共に前記増幅器に接続された半導体回路と、
この半導体回路の出力側にアンテナと、
前記半導体回路の入力側に信号処理回路とを備え、
前記グランド板は、前記増幅器に接続された第１グランド領域と、前記半導体回路に接続された第２グランド領域とを有し、
上方向から見て前記第１グランド領域と前記第２グランド領域とは重ならない電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＡＮ通信等の無線通信に用いる通信装置とこれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信装置について、図７を用いて説明する。図７において、従来の通信装置１は、基板２と、この基板２の下面に配置され、信号を生成する半導体回路３と、基板２の上面に配置され、基板２に設けられたビア４を介して、この半導体回路３の出力側に接続された増幅器５と、この増幅器５に接続されたアンテナ端子６とを有していた。
【０００３】
さらに、従来の通信装置１は、基板２の下面に配置されると共に増幅器５に接続されたグランド板７と、基板２の内部に配置されると共に半導体回路３に接続されたグランド板８とを有していた。そして、これらグランド板７とグランド板８とはグランドビア９を介して接続され、増幅器５とグランド板７，８とは増幅器５を放熱させるためのサーマルビア１０で接続されていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１２１１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の通信装置１の上方向から見て、増幅器５が配置された領域と半導体回路３が配置された領域とが重複していた為、半導体回路３が有する多数の信号ラインが邪魔になり、増幅器５に接続されたサーマルビア１０を十分に設けることが困難であった。この為、増幅器５とグランド板７，８との間で浮遊インダクタンスが発生しやすくなり、増幅器５が異常発振し易くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は増幅器の異常発振を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の通信装置は、基板と、この基板の上面又は下面又は内部に配置されたグランド板と、基板の下に配置され、送信信号を生成する半導体回路と、基板の上に配置され、半導体回路からの送信信号を増幅させる増幅器とを備える。また、グランド板は、半導体回路の上に配置されると共に半導体回路に接続された第１グランド領域と、増幅器の下に配置されると共に増幅器に接続された第２グランド領域とを有し、上方向から見て第１グランド領域と第２グランド領域とは非重複な構成である。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により、半導体回路に接続された第１グランド領域と、増幅器に接続された第２グランド領域とが分離されている為、半導体回路の信号ラインが邪魔にならずに、増幅器に接続されたサーマルビアを十分に設けることができる。この為、増幅器とグランド板との間で浮遊インダクタンスが発生しにくくなり、増幅器の異常発振を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態１について図１を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態１における通信装置の上面と下面を示す図である。図１において、通信装置１１は、例えば、チップ型であり、パソコンや携帯電話等の電子機器（図示せず）に接続されて、ＬＡＮ通信等の無線通信に用いられる。この通信装置１１は、基板１２と、この基板１２の下面に配置された半導体回路１３と、基板１２の上面に配置され半導体回路１３にビア１５を介して接続された増幅器１４と、基板１２の上面に配置され増幅器１４の出力側に接続されたアンテナ端子１６とを有する。
【００１１】
基板１２は、例えば、方形であり、ガラスエポキシなどの樹脂からなる厚さ０．５ミリメートル以下の多層基板である。また、基板１２は、基板１２の上面に配置され増幅器１４に接続されたグランド板１７と、基板１２の内部に配置され半導体回路１３に接続されたグランド板１８とを有する。そして、これらグランド板１７とグランド板１８とは、基板１２の内部に設けられたグランドビア２２によって、電気的に接続されている。
【００１２】
半導体回路１３は、送信信号を生成し、例えば、ＣＭＯＳプロセスの大規模集積化回路で構成したＩＣからなる。半導体回路１３は、基板１２の内部に設けられた２００以上の信号ラインと接続されている。
【００１３】
増幅器１４は、半導体回路１３で生成された送信信号を増幅する。この増幅器１４とグランド板１７，１８とは、増幅器１４から発生する熱を拡散させるためのサーマルビア１９によって接続されている。この増幅器１４は、化合物半導体プロセスで集積化したＩＣであり、Ｉｄｓｓを制御する為のコントロール電圧端子が設けられた２ステージのデバイスである。
【００１４】
アンテナ端子１６は、コネクタや基板１２のスルーホールや半田などの導電体からなる。このアンテナ端子１６は、このアンテナ端子１６の出力側に設けられたアンテナ（図示せず）へ送信信号を供給する。
【００１５】
また、グランド板１７，１８は、半導体回路１３に接続された第１グランド領域２０を有し、グランド板１８は、増幅器１４の下に配置されると共に増幅器１４に接続された第２グランド領域２１を有する。また、基板１２の上方向から見て、第１グランド領域２０と第２グランド領域２１とは重複する領域を有さない。
【００１６】
上記構成により、半導体回路１３に接続された第１グランド領域２０と、増幅器１４に接続された第２グランド領域２１とが分離されている為、半導体回路１３の信号ラインが邪魔にならずに、増幅器１４に接続されたサーマルビア１９を十分に設けることができる。この為、増幅器１４とグランド板１７，１８との間で浮遊インダクタンスが発生しにくくなり、増幅器１４の異常発振を抑制することができる。また、サーマルビア１９を十分に設けることにより、増幅器１４を十分に放熱させることができ、増幅器１４の自己発熱による利得低下を抑制することができる。この結果、増幅器１４の送信特性を安定させることができる。
【００１７】
また、増幅器１４と半導体回路１３とが基板の対向する面に設けられている為、半導体回路１３から発生する低周波ノイズが、増幅器１４へ混入することを抑制することができる。
【００１８】
さらに、グランド板１７，１８は、第１グランド領域２０と第２グランド領域２１との間に、第１グランド領域２０と第２グランド領域２１よりも高いインピーダンス値を有する第１ハイインピーダンス領域２３を有しても良い。この第１ハイインピーダンス領域２３は、例えば図２のように、第１グランド領域２０を含むグランド板２４と、第２グランド領域２１を含むグランド板２５とを接続すると共に、第１グランド領域２０を含むグランド板２４及び第２グランド領域２１を含むグランド板２５より幅の狭い第１接続グランド板２６として具現化することができる。この第１接続グランド板２６は、第１グランド領域２０を含むグランド板２４と第２グランド領域２１を含むグランド板２５とを直流的にはショート、高周波的にはオープンにするという効果を有する。これにより、半導体回路１３から発生する低周波ノイズが、増幅器１４へ混入することを抑制することができる。
【００１９】
また、増幅器１４とアンテナ端子１６とを、基板１２の同一面上に配置するのが望ましい。これにより、信号が伝送線路の途中において基板１２の上面と下面とを電気的に接続するビアを経由しないので、伝送ロスを低減することができる。
【００２０】
なお、増幅器１４とアンテナ端子１６とを基板１２の異なる面に配置しても構わない。これにより、増幅器１４で増幅された送信信号がアンテナ端子１６に対し結合するのを抑制することができる。
【００２１】
なお、上記は、通信装置１１を送信装置として説明したが、通信装置１１は受信装置であっても構わない。
【００２２】
（実施の形態２）
以下、本発明における実施の形態２について図３を用いて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号をつけてその説明を省略し、相違点について詳述する。図３は、本発明の実施の形態２における通信装置の上面と下面を示す図である。
【００２３】
図３において、半導体回路１３は、無線ＬＡＮに使用するＲＦ帯（２．４ＧＨｚ帯、または５ＧＨｚ帯）の送受信回路の他に、信号処理回路、無線ＬＡＮ用ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路、ＳＤＩＯ、ＳＰＩ、ＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＧＰＩＯ、マイコン、及びＪＴＡＧからなるデジタル回路を有している。
【００２４】
そしてグランド板１７，１８は、半導体回路１３のうちＲＦ帯の送受信回路の下に配置された送受信回路グランド領域２７と、デジタル回路の下に配置されたデジタルグランド領域２８とを有している。
【００２５】
さらに、グランド板１７，１８は、送受信回路グランド領域２７とデジタルグランド領域２８との間に配置されると共に、送受信回路グランド領域２７及びデジタルグランド領域２８よりも高いインピーダンス値を有する第２ハイインピーダンスグランド領域２９を有する。この第２ハイインピーダンスグランド領域２９は、例えば図４のように、送受信回路グランド領域２７を含むグランド板３０と、デジタルグランド領域２８を含むグランド板３１とを接続すると共に、送受信回路グランド領域２７を含むグランド板３０及びデジタルグランド領域２８を含むグランド板３１より幅の狭い第２接続グランド板３２として具現化することができる。この第２接続グランド板３２は、送受信回路グランド領域２７を含むグランド板３０とデジタルグランド領域２８を含むグランド板３１とを直流的にはショート、高周波的にはオープンにするという効果を有する。これにより、デジタル回路から発生する低周波ノイズが、送受信回路に混入することを抑制することができる。
【００２６】
（実施の形態３）
以下、本発明における実施の形態３について図５を用いて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号をつけてその説明を省略し、相違点について詳述する。
【００２７】
図５は本発明の実施の形態３における通信装置の断面図である。
【００２８】
図５において、ガラスエポキシなどの樹脂からなるスペーサ基板３３が基板１２の下面の周縁部に沿って配置されている。
【００２９】
また、スペーサ基板３３の高さ（Ｌ１）は、半導体回路１３の部品高さ（Ｌ２）よりも大きい。これにより、半導体回路１３を保護することができ、半導体回路１３と基板１２との接続信頼性を向上させることができる。
【００３０】
さらに、シールドケース３４は、基板１２の上に増幅器１４を含む電子部品を覆うように配置され、基板１２の端面とスペーサ基板３３の端面とを固定している。これにより、基板１２とスペーサ基板３３との接続信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、通信装置１１をマザー基板３５に実装する際に、シールドケース３４もマザー基板３５に半田付けすることも可能である。
【００３２】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４における通信装置およびそれを用いた電子機器の上面と下面を示す図である。
【００３３】
通信装置１１は、ＣＰＵ３６を持つマイコンから、ＳＤＩＯ，ＳＰＩ等のインターフェースバス３７に接続される。
【００３４】
また、アンテナ端子１６には、アンテナ３８が接続される。
【００３５】
これにより、通信装置１１が電子機器に搭載されるＣＰＵ３６により制御することができるため、実施の形態１から３で示した送信特性の向上した通信装置を有する電子機器を具現化することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる通信装置は、増幅器の異常発振を抑制することができるという効果を有し、携帯端末用や車に搭載される電子機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における通信装置の上面と下面を示す図
【図２】同通信装置の上面と下面を示す図
【図３】本発明の実施の形態２における通信装置の上面と下面を示す図
【図４】同通信装置の上面と下面を示す図
【図５】本発明の実施の形態３における通信装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態４における通信装置およびそれを用いた電子機器の上面と下面を示す図
【図７】従来の通信装置の上面と下面を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１１  通信装置
１２  基板
１３  半導体回路
１４  増幅器
１５  ビア
１６  アンテナ端子
１７  グランド板
１８  グランド板
１９  サーマルビア
２０  第１グランド領域
２１  第２グランド領域
２２  グランドビア
２３  第１ハイインピーダンス領域
２６  第１接続グランド板
２７  送受信回路グランド領域
２８  デジタルグランド領域
２９  第２ハイインピーダンス領域
３２  第２接続グランド板
３３  スペーサ基板
３４  シールドケース
３５  マザー基板
３６  ＣＰＵ
３７  インターフェースバス
３８  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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