(57)【要約】【課題】低コストで作製することができる小型の高周波モジュールを提供する。【解決手段】複数の周波数帯域に対応する高周波モジュールであって、送信と受信を切り替えるスイッチ回路と、送信の帯域外抑圧回路と、受信の複数の周波数帯域に対応した複数の弾性表面波素子が封止されたＳＡＷモジュールと、前記スイッチ回路、前記帯域外抑圧回路及び前記ＳＡＷモジュールが設けられる基板とを有し、前記ＳＡＷモジュールは、上面が平坦に加工されたキャップ部を有し、前記キャップ部によって前記複数の弾性表面波素子が封止されている高周波モジュールとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数帯域に対応する高周波モジュールであって、
送信と受信を切り替えるスイッチ回路と、
送信の帯域外抑圧回路と、
受信の複数の周波数帯域に対応した複数の弾性表面波素子が封止されたＳＡＷモジュールと、
前記スイッチ回路、前記帯域外抑圧回路及び前記ＳＡＷモジュールが設けられる基板とを有し、
前記ＳＡＷモジュールは、上面が平坦に加工されたキャップ部を有し、前記キャップ部によって前記複数の弾性表面波素子が封止されている高周波モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の高周波モジュールにおいて、
前記基板を第１の基板としたときに、
前記ＳＡＷモジュールは、前記第１の基板とは異なる第２の基板上に、前記複数の弾性表面波素子が形成されており、
前記キャップ部と前記第２の基板とによって封止されていることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高周波モジュールにおいて、
異なる周波数の信号を分離するダイプレクサ回路を有し、
高域側の信号と低域側の信号に分離された信号はそれぞれ送信と受信で切り替えられることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項４】
請求項３記載の高周波モジュールにおいて、
前記スイッチ回路はＰｉｎダイオードを含むことを特徴とする高周波モジュール。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の高周波モジュールにおいて、適用周波数はＧＳＭ方式の周波数帯域の内、３バンド又は４バンドに対応することを特徴とする高周波モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の高周波モジュールにおいて、
前記ＳＡＷモジュールは、前記基板上の略中央に配置されていることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の高周波モジュールを備える携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話端末に採用するＧＳＭ方式に対応するＳＡＷフィルタ、アンテナスイッチを含む高周波モジュールの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州市場からスタートした携帯電話のＧＳＭ方式は、その汎用性の高さから、アジア市場、米国市場にも展開され、その市場規模は拡大しつつある。ＧＳＭ端末の増大に対応し、周波数帯域も当初のＥＧＳＭ（９００ＭＨｚ）のみでは間に合わなくなり、高周波バンドのＤＣＳ（１８００ＭＨｚ）、ＰＣＳ（１９００ＭＨｚ）、さらに北米対応のＧＳＭ８５０（８５０ＭＨｚ）が加わり、マルチバンド対応の市場が急速に広がった。
【０００３】
バンド数が増える一方で、携帯電話端末の多機能、高機能化が進み、携帯電話に使われる各素子への小型低背化の要求は強くなっている。小型低背化の手法として、通常モジュールを覆う金属シールド、もしくは樹脂モールドを削除することが挙げられる。
【０００４】
また、その際にモジュール搭載工程でのハンドリングに必要なマウンタによる吸着を可能にする平坦面をモジュール中央部に確保することが必要となる。例えば、下記特許文献１には、複数のＳＡＷフィルタをセラミック基板上にフリップチップボンディングし、一括封止する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６１５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、ＳＡＷフィルタを搭載するためのフリップチップボンディング工程、ＳＡＷフィルタの気密性を確保するための封止工程は、セラミック基板上に半田実装されるチップ部品の搭載工程とは大きく異なり、製造工程が複雑になる。そのため、製造コストが上がるという課題がある。
【０００７】
本発明は、低コストで作製することができる小型の高周波モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に従えば、複数の周波数帯域に対応する高周波モジュールであって、送信と受信を切り替えるスイッチ回路と、送信の帯域外抑圧回路と、受信の複数の周波数帯域に対応した複数の弾性表面波素子が封止されたＳＡＷモジュールと、前記スイッチ回路、前記帯域外抑圧回路及び前記ＳＡＷモジュールが設けられる基板とを有し、前記ＳＡＷモジュールは、上面が平坦に加工されたキャップ部を有し、前記キャップ部によって前記複数の弾性表面波素子が封止されている高周波モジュールが提供される。
【０００９】
本発明に従う高周波モジュールは、例えば、複数の弾性表面波素子（以下、ＳＡＷフィルタともいう）を１つのパッケージ（ＰＫＧ）にまとめて構成されたＳＡＷモジュールを有する。そして、ＳＡＷモジュールは、上面が平坦なキャップ部によって覆われるように構成される。こうして得られたＳＡＷモジュールは、基板上に他の実装部品と共に実装される。ＳＡＷモジュールの製造工程を、そのＳＡＷモジュールを基板上に実装する工程と別工程とすることにより、製造コストを下げることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型で低背化された高周波モジュールを低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に従う高周波モジュールの実施形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本発明に従う高周波モジュールにおいては、ＣＳＰ  ＳＡＷを製造する工程で複数のＳＡＷフィルタを搭載したＳＡＷモジュールを作製し、同ＳＡＷモジュールを搭載することで吸着面積を確保すると共に、チップ部品と同時に半田実装できるような構造にしている。以下、かかる高周波モジュールについて詳細に説明する。
【００１３】
図１に、本発明に従うクアッドバンド対応の高周波モジュールの実施例の上面図を示す。高周波モジュールは、４つのＳＡＷフィルタを１つのＰＫＧにまとめたＳＡＷモジュール１を有し、ＳＡＷモジュール１は、コンデンサ２、ダイオード３、インダクタ４、抵抗５と共にセラミック基板（ＬＴＣＣ）６上に半田実装される。
【００１４】
また、図２に、本発明を用いた高周波モジュールの回路ブロックの１例を示す。同図に示すように、本発明の高周波モジュール７は、アンテナ接続端子８、はＧＳＭ８５０受信信号出力端子９、はＥＧＳＭ受信信号出力端子１０、はＧＳＭ８５０／ＥＧＳＭ送信信号入力端子１１、はＤＣＳ受信信号出力端子１２、はＰＣＳ受信信号出力端子１３、はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子１４、スイッチ切替え制御端子１５及び１６、ダイプレクサ回路１７、ＰＩＮダイオード（p-intrinsic-n Diode）１８、１９、２０、２１、λ／４移相回路２２、２３、抵抗２４、２５、インダクタ２６、２７、接地コンデンサ２８、２９、ＳＡＷフィルタ３０、３１、３２、３３、ＬＰＦ（Low Pass Filter）３４、３５を有する。
【００１５】
アンテナ接続端子８より入力された受信信号は、ダイプレクサ回路１７により、１ＧＨｚ帯のＧＳＭ８５０、ＥＧＳＭと２ＧＨｚ帯のＤＣＳ、ＰＣＳに信号に分離され、互いに影響しないようにしている。受信時にはスイッチ切替え制御端子１５、１６をｏｆｆ（０Ｖ）に設定することにより、各ダイオード１８、１９、２０、２１はｏｆｆとなり、ダイプレクサ回路１７により分離された信号は、５０Ωで設計されたλ／４移相回路２２、２３を通過後、各ＳＡＷフィルタ３０、３１、３２、３３に入力、不要信号を抑圧した後、受信信号出力端子９、１０、１２、１３のどれかの端子から出力され、高周波モジュール７の後段に接続されるＲＦＩＣのＬＮＡ（Low Noise Amplifier）に入力される。
【００１６】
一方ＧＳＭ８５０若しくはＥＧＳＭの送信時は、スイッチ切替え制御端子１５をｏｎに設定する。この時スイッチ切替え制御端子１５から印加された電圧により、制御電流は抵抗２４、ダイオード１８、λ／４移相回路２２、ダイオード１９及びインダクタ２６を介してＧＮＤに流れ、ダイオード１８、１９はｏｎになる。高周波モジュール７のＧＳＭ８５０／ＥＧＳＭ送信信号入力端子１１は送信用ハイパワーアンプの出力端子に接続されている。ハイパワーアンプから出力された送信信号は、高周波モジュール７の送信端子１１に入力され、高調波成分がローパスフィルタ３４で抑圧された後、ｏｎ状態のダイオード１９を通過しダイプレクサ回路１７を通ってアンテナ接続端子８から出力される。
【００１７】
尚、この時、受信回路はダイオード１８がｏｎ状態になっており、送信回路と受信回路の接続点から見た受信回路のインピーダンスがオープンになるようにλ／４移相回路２２及び接地コンデンサ２８の定数を設計することで、送信信号が受信回路に漏れ込む量を小さく抑えることができる。同様に、ＤＣＳ若しくはＰＣＳの送信時も、スイッチ切替え制御端子１６をｏｎに設定することで、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子１４から入力される送信信号をアンテナ接続端子８より出力することができる。
【００１８】
本発明の実施例の断面図を図３に示す。図１と同じ機能を有する物は同一の番号を付して説明を省略する。
【００１９】
本実施例では、基板６に多層のセラミック基板（ＬＴＣＣ）を用い、ダイプレクサ１７やλ／４移相回路２２、２３をＬＴＣＣに内層に入れることで小型化を図っており、基板６の上面には送受信切替え用のダイオード３及びチップコンデンサ２、チップインダクタ４及びチップ抵抗５等のディスクリート部品と複数のＳＡＷフィルタを搭載したＳＡＷモジュール１が搭載されている。
【００２０】
また、ＳＡＷモジュール１は、ほぼ中央に近い位置に搭載されており、高周波モジュール７の搭載工程でのハンドリング時に重心に近い場所で吸着できるようにしている。本発明では、複数のＳＡＷフィルタを搭載したＳＡＷモジュール１を用いることで高周波モジュール７搭載時の吸着面積を確保することができ、モジュールの上に更に金属シールドもしくは樹脂モールドをする必要がなくなり、金属シールドの半田付け等に必要なスペースを削除でき、高周波モジュール７を小型低背化できる。
【００２１】
図４に図１で説明した本発明のＳＡＷモジュール１の１実施例を示す。図４（ａ）はＳＡＷモジュールの斜視図、図４（ｂ）は断面図である。同図において、３６はＳＡＷチップ、３７はセラミック基板、３８は金属キャップである。複数個のＳＡＷチップ３６がセラミック基板（ＨＴＣＣ）３７の上にフリップチップボンディングで接続され、金属キャップ３８で封止されている。
【００２２】
本ＳＡＷモジュール１は既存のシングルチップのＳＡＷフィルタと同様の製造工程で作製することができ、さらにシングルのＳＡＷフィルタを４個並べた時に比べて実装面積を約２５％低減できるため、本ＳＡＷモジュール１を高周波モジュール７に搭載することで更に高周波モジュール７の小型化に貢献している。
【００２３】
以上の説明から、従来の製造工程、設備を使用して、高周波モジュールを小型低背化できることがわかる。さらに、複数のＳＡＷフィルタを１つのパッケージ（ＰＫＧ）にまとめたＳＡＷモジュールを搭載することにより、高周波モジュールの構造を簡略化できる。
【００２４】
以上、本発明に従う高周波モジュールの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良や変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の高周波モジュール構成例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の高周波モジュールの回路ブロック図である。
【図３】本発明の高周波モジュール構成例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の高周波モジュールに使用するＣＳＰ  ＳＡＷの概略斜視図及び概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１・・・ＳＡＷモジュール、２・・・チップコンデンサ、３・・・ダイオード、４・・・チップインダクタ、５・・・チップ抵抗、６・・・セラミック基板（ＬＴＣＣ）、７・・・高周波モジュール、８・・・アンテナ接続端子、９・・・ＧＳＭ８５０受信信号出力端子、１０・・・ＥＧＳＭ受信信号出力端子、１１・・・ＧＳＭ８５０／ＥＧＳＭ送信信号入力端子、１２・・・ＤＣＳ受信信号出力端子、１３・・・ＰＣＳ受信信号出力端子、１４・・・ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子、１５・・・ＧＳＭ８５０／ＥＧＳＭスイッチ切替え制御端子、１６・・・ＤＣＳ／ＰＣＳスイッチ切替え制御端子、１７・・・ダイプレクサ回路、１８〜２１・・・ダイオード、２２，２３・・・λ／４移相回路、２４，２５・・・抵抗、２６，２７・・・インダクタ、２８，２９・・・コンデンサ、３０・・・ＧＳＭ８５０  ＳＡＷフィルタ、３１・・・ＥＧＳＭ  ＳＡＷフィルタ、３２・・・ＤＣＳ  ＳＡＷフィルタ、３３・・・ＰＣＳ  ＳＡＷフィルタ、３４，３５・・・ＬＰＦ、３６・・・ＳＡＷチップ、３７・・・セラミック基板（ＨＴＣＣ）、３８・・・金属キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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