(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高周波増幅段が形成されてなる集積回路チップが多層基板に形成されたキャビティ内に搭載されており、該多層基板は前記高周波増幅段のそれぞれの共通のグランドとなる共通グランドパターンを前記キャビティの底面に有しており、前記集積回路チップに形成された前記高周波増幅段のそれぞれのグランド接続端子が接続導体を介して前記共通グランドパターンに電気的に接続されてなる高周波デバイスであって、
前記共通グランドパターンが、一つの高周波増幅段のグランド接続端子に接続される接続導体の共通グランドパターンとの接続点と、前記一つの高周波増幅段に続く高周波増幅段のグランド接続端子に接続される接続導体の共通グランドパターンとの接続点を結ぶ仮想線を横切るように形成された切欠きを有し、
前記集積回路チップは前記仮想線上に配置されていること、
を特徴とする高周波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波デバイスに関し、特に、携帯電話などの移動体無線通信端末や無線ＬＡＮなどの無線通信端末において高周波送受信デバイスなどとして用いられる高周波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の高周波デバイスとしては、従来より、セラミックスの多層基板に無線通信端末の高周波出力段として機能する高周波電力増幅回路を集積した集積回路チップを搭載したものがある。例えば、セラミックスの多層基板にキャビティを形成し、このキャビティの底面に共通グランドパターンを形成するとともにその上に集積回路チップを搭載し、該集積回路チップの端子（ＩＣパッド）を、キャビティ内に形成したランドとワイヤボンディングにより電気的に接続したものが一般に知られている。
【０００３】
集積回路チップの端子のうち、グランド端子は、多層基板に形成されたランド及びビアホール導体を介して前記共通グランドパターンに電気的に接続している。また、特許文献１には、図３に示すように、セラミックスの多層基板３１上に無線通信端末の高周波出力段として機能する高周波電力増幅回路を集積した集積回路チップ３２を搭載し、該集積回路チップ３２の端子（ＩＣパッド）のうちグランド端子は、ボンディングワイヤ３３、多層基板３１の表面に形成されたランド３４及びビアホール導体３５を介して、多層基板３１内部に形成された共通グランドパターン３６に電気的に接続するようにしたものが開示されている。これらいずれの高周波デバイスにあっても、多層基板に形成される共通グランドパターンは、集積回路チップの高周波電力増幅回路の利得特性を向上させるため、多層基板において可能な限りその面積が大きくなるように設計される。
【０００４】
ところで、前記従来の高周波デバイスにおいて、集積回路チップが複数段の増幅器の機能を有するものである場合には、前記利得特性のほかに、変調精度を示す指標であるＥＶＭ（Error  Vector  Magnitude）特性も考慮に入れる必要がある。しかしながら、前記高周波デバイスでは、集積回路チップに形成された各段の増幅器のグランド端子が共通グランドパターンに接続されているので、該共通グランドパターンを通しての各段の増幅器のグランド端子への信号電力の帰還量が大きく、所望のＥＶＭ特性を得るのが難しいという問題点があった。また、前記共通グランドパターンを各段の増幅器ごとに分割すると、共通グランドパターンの面積が小さくなり、高周波電力増幅回路の利得特性が所望のレベルに達しないという問題点があった。このような問題点を解消するためには、各段の増幅器ごとに、広い面積を有するグランド電極を多層基板に形成すればよいが、これでは、高周波デバイスのサイズが大きくなるという問題点が生じる。
【特許文献１】特開２００３−２０４０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、良好な利得特性及びＥＶＭ特性を有する高周波デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係る高周波デバイスは、複数の高周波増幅段が形成されてなる集積回路チップが多層基板に形成されたキャビティ内に搭載されており、該多層基板は前記高周波増幅段のそれぞれの共通のグランドとなる共通グランドパターンを前記キャビティの底面に有しており、前記集積回路チップに形成された前記高周波増幅段のそれぞれのグランド接続端子が接続導体を介して前記共通グランドパターンに電気的に接続されてなる高周波デバイスであって、前記共通グランドパターンが、一つの高周波増幅段のグランド接続端子に接続される接続導体の共通グランドパターンとの接続点と、前記一つの高周波増幅段に続く高周波増幅段のグランド接続端子に接続される接続導体の共通グランドパターンとの接続点を結ぶ仮想線を横切るように形成された切欠きを有し、前記集積回路チップは前記仮想線上に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る高周波デバイスにおいて、前記切欠きは、集積回路チップに形成された高周波増幅段のそれぞれのグランド端子の共通グランドパターンとの接続点の間に介在し、高周波増幅段のそれぞれのグランド端子と共通グランドパターンとの電気的な接続点の間のインピーダンスを高くする。これにより、高周波増幅段のそれぞれが共通グランドパターンを通して受ける帰還量が減少することになる。また、共通グランドパターンは、切欠きの形成による実質的な面積の減少も小さくなる。
【０００８】
本発明に係る高周波デバイスにおいて、前記多層基板がキャビティを有し、該キャビティ内に前記集積回路チップが搭載されているため、高周波デバイスの高さが抑えられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記切欠きの存在によって高周波増幅段のそれぞれのグランド端子と共通グランドパターンとの接続点間のインピーダンスが高くなる。これにより、高周波増幅段のそれぞれが共通グランドパターンを通して受ける帰還量が減少し、ＥＶＭ特性が大幅に向上するばかりでなく、切欠きによる共通グランドパターンの実質的な面積の減少も小さく、高周波増幅段の各々の利得特性も高いレベルを維持することができ、小型で電気的特性のすぐれた高周波デバイスを得ることができる。
【００１０】
また、多層基板にキャビティを形成して、その内部に集積回路チップを収容したため、高周波デバイスの高さを低くすることができ、より小型の高周波デバイスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る高周波デバイスの実施例を添付図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明の一実施例である高周波デバイスの縦断面を図１に、またそのＸ−Ｘ線に沿う断面を図２に示す。なお、図２においては煩雑さを避けるため断面を示すハッチングを省略している。
【００１３】
この高周波デバイス１０では、セラミックスの多層基板１１にキャビティ１２を形成するとともに、該キャビティ１２の底面に共通グランドパターン１３を形成し、その上に、集積回路チップ（ベアチップ）１４を搭載している。集積回路チップ１４は、無線通信端末の高周波出力段として機能する高周波電力増幅回路を集積したもので、複数段の高周波増幅器から構成されている。
【００１４】
集積回路チップ１４に形成された端子（ＩＣパッド）１５ａは、図示しない外部回路や共通グランドパターン１３に接続するため、キャビティ１２に形成された段部１６に配置されたランド１７とＡｕを主成分とするボンディングワイヤ１８により電気的に接続されている。また、集積回路チップ１４の各段の高周波増幅回路のグランド端子１５ｇは、ボンディングワイヤ１８、該ボンディングワイヤ１８が接続されるキャビティ１２の段部１６に形成されたランド１７及び該ランド１７に接続されたビアホール導体１９を介して共通グランドパターン１３に電気的に接続されている。
【００１５】
共通グランドパターン１３には、図２に示すように、切欠き２１が形成されている。この切欠き２１は、集積回路チップ１４の一つの高周波増幅段のグランド端子１５ｇがボンディングワイヤ１８及びランド１７を介して接続されるビアホール導体１９の共通グランドパターン１３との接続点Ｐ１と、一つの高周波増幅段に続く高周波増幅段のグランド端子１５ｇがボンディングワイヤ１８及びランド１７を介して接続されるビアホール導体１９の共通グランドパターン１３との接続点Ｐ２，Ｐ２を結ぶ仮想線Ａ，Ａを横切るように形成されている。また、キャビティ１２内には、チップコート樹脂２３が充填されて封止されている。
【００１６】
本実施例において、共通グランドパターン１３には、集積回路チップ１４に形成された高周波増幅段のそれぞれのグランド端子１５ｇの共通グランドパターン１３との接続点Ｐ１，Ｐ２間に切欠き２１が介在することになり、高周波増幅段のそれぞれのグランド端子１５ｇの共通グランドパターン１３との接続点Ｐ１，Ｐ２間のインピーダンスが高くなり、高周波増幅段のそれぞれが共通グランドパターン１３を通して受ける帰還量が大幅に減少し、ＥＶＭ特性が大幅に向上する。また、共通グランドパターン１３は、前述の如く切欠き２１の形成による実質的な面積の減少も小さいので、高周波増幅段のそれぞれの利得特性も高いレベルを維持することができる。
【００１７】
また、本実施例では、多層基板１１にキャビティ１２を形成し、その内部に集積回路チップ１４を収容するようにしているので、高周波デバイスの高さを低くすることができるという利点も有している。
【００１８】
ここで、本発明者らが行った実験において、以下の表１に示す結果を得た。実験は、前記実施例である高周波デバイス１０に対して、中心周波数５．２５ＧＨｚ、出力電力１８ｄＢｍの条件下で、利得とＥＶＭ特性を測定した。また、比較のために、共通グランドパターン１３を分割しないもの（比較例１）、共通グランドパターン１３を完全に分割したもの（比較例２）も同様の条件で利得とＥＶＭ特性を測定した。表１において、◎印は優、○印は良、×印は不良の評価を示している。
【００１９】
【表１】
0004760257.tif 000002
【００２０】
表１から明らかなように、本実施例では利得及びＥＶＭ特性ともに高いレベルで両立している。これに対して、比較例１では利得が高いもののＥＶＭ特性が低く、比較例２ではＥＶＭ特性が優れているが利得が低い。即ち、比較例１，２はトータルの性能として不十分である。
【００２１】
（他の実施例）
本発明に係る高周波デバイスは前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の構成とすることができる。
【００２２】
例えば、前記実施例において、多層基板１１にはキャビティ１２を形成することなく、多層基板１１の表面に直接、集積回路チップ１４を搭載し、集積回路チップ１４の端子（ＩＣパッド）１５ａを図示しない外部回路と接続するため、多層基板１１の表面に形成したランドとボンディングワイヤにより電気的に接続する一方、グランド端子１５ｇは、多層基板１１に形成したビアホール導体を介して多層基板１１の内部に形成した共通グランドパターン１３に電気的に接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る高周波デバイスの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】従来の高周波デバイスの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…高周波デバイス
１１…多層基板
１２…キャビティ
１３…共通グランドパターン
１４…集積回路チップ
１５ａ…端子（ＩＣパッド）
１５ｇ…グランド端子
１７…ランド
１８…ボンディングワイヤ
１９…ビアホール導体
２１…切欠き
Ａ…仮想線
Ｐ１，Ｐ２…接続点
【図１】
0004760257.tif 000003
【図２】
0004760257.tif 000004
【図３】
0004760257.tif 000005