(57)【要約】      （修正有）【課題】回路接続部での伝送損失の低減をすることができる送受信モジュールを提供する。【解決手段】低雑音増幅器９および高出力増幅器８がそれぞれ形成された複数の半導体基板と、移相器６と、切替用単極双投スイッチ（ＭＥＭＳスイッチ）５ａ、５ｂと、低雑音増幅器９、高出力増幅器８、移相器６、および切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂを制御する制御回路７とが、一体的に形成されたシリコン基板２を備え、それぞれの半導体基板は、導電性部材１４を介してシリコン基板２上に実装された回路または電極に接続されることにより、金ワイヤや金リボンなどの導電性部材による回路の接続部分を減らし、回路接続部での伝送損失を低減することができる。【選択図】図１
2009071135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低雑音増幅器および高出力増幅器がそれぞれ形成された複数の高周波回路基板と、
移相器と、ＭＥＭＳスイッチと、低雑音増幅器、高出力増幅器、移相器、およびＭＥＭＳスイッチを制御する制御回路とが、一体的に形成されたシリコン基板と、
を備え、
上記それぞれの高周波回路基板は、導電性部材を介して上記シリコン基板上の回路に接続されたことを特徴とする送受信モジュール。
【請求項２】
上記シリコン基板、高周波回路基板は金属のベース基板に接合され、上記シリコン基板には、低雑音増幅器が形成された高周波回路基板を収容するための空隙が設けられたことを特徴とする請求項１記載の送受信モジュール
【請求項３】
複数の受信系増幅器が一体的に実装された受信系高周波回路基板と、
複数の送信系増幅器が一体的に実装された送信系高周波回路基板と、
移相器と、ＭＥＭＳスイッチと、受信系増幅器、送信系増幅器、移相器、およびＭＥＭＳスイッチを制御する制御回路とが、一体的に形成されたシリコン基板と、
を備え、
上記シリコン基板は、受信系高周波回路基板および送信系高周波回路基板をそれぞれ収容するキャビティが形成され、
上記受信系高周波回路基板および送信系高周波回路基板は、上記シリコン基板の上記キャビティに実装され、導電性部材を介して上記シリコン基板上の回路に接続されたことを特徴とする送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波やミリ波帯の高周波信号を送受信する送受信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送受信モジュールでは、大電力増幅器、低雑音増幅器、送受信切替器などの高周波回路を、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）の搭載されたＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）や、チップ部品で構成していた。また、ＦＥＴを制御する制御回路を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やトランジスタを実装した制御回路基板で構成していた。これらの高周波回路や制御回路基板は、金属製のモジュールケース内に収容され、送受信モジュールが構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６４４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の送受信モジュールは、高周波回路を構成する各部品間や、高周波回路を実装する高周波回路基板と制御回路基板とを、複数本の金ワイヤや金リボンで接続していた。このような接続形態では、製造時における各部品の接続ばらつきが特性に大きく影響するという問題があった。
【０００５】
また、部品組み立て時の接続作業に時間を要するとともに、部品点数も多い。このため、組み立て時の製造コストを下げることが難しいという問題があった。
【０００６】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、金ワイヤや金リボンによる接続部分を減らし、接続部での損失を低減することのできる、送受信モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る送受信モジュールは、低雑音増幅器および高出力増幅器がそれぞれ形成された複数の高周波回路基板と、移相器と、ＭＥＭＳスイッチと、低雑音増幅器、高出力増幅器、移相器、およびＭＥＭＳスイッチを制御する制御回路とが、一体的に形成されたシリコン基板と、を備え、上記それぞれの高周波回路基板は、導電性部材を介して上記シリコン基板上の回路に接続されたものである。
【０００８】
また、複数の受信系増幅器が一体的に実装された受信系高周波回路基板と、複数の送信系増幅器が一体的に実装された送信系高周波回路基板と、移相器と、ＭＥＭＳスイッチと、受信系増幅器、送信系増幅器、移相器、およびＭＥＭＳスイッチを制御する制御回路とが、一体的に形成されたシリコン基板と、を備え、上記シリコン基板は、受信系高周波回路基板および送信系高周波回路基板をそれぞれ収容するキャビティが形成され、
上記受信系高周波回路基板および送信系高周波回路基板は、上記シリコン基板の上記キャビティに実装され、導電性部材を介して上記シリコン基板上の回路に接続されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、金ワイヤや金リボンなどの導電性部材による回路の接続部分を減らし、回路接続部での伝送損失を低減することのできる、送受信モジュールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１、２は、この発明の実施の形態１における送受信モジュールの接続構造を示す図であり、図１は機能接続構成を示す上面図、図２は基板間の接続を示す一部断面図である。図中、各構成回路は模式的に示しており、詳細構造は省略している（特に、ハッチング部分）。
図において、送受信モジュール１は、シリコン（Ｓｉ）基板２と、回路基板１３と、シリコン基板２および回路基板１３を載置するベース基板１１と、高出力増幅器８と、低雑音増幅器９を備えて構成される。
【００１１】
高出力増幅器８および低雑音増幅器９は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板や窒化ガリウム（ＧａＮ）基板や炭化シリコン（ＳｉＣ）基板などの半導体基板上に形成され、上面もしくは下面に電極を有した半導体チップ部品を構成する。高出力増幅器８および低雑音増幅器９はベース基板１１に直接、載置される。高出力増幅器８は送信系の最終段（後段）の増幅器として機能し、サーキュレータ１０とＲＦ（Radio Frequency）信号を入出力するためのＲＦコネクタ１６を介して、外部に接続されるアンテナに対し送信信号を出力する。低雑音増幅器９は、受信系の初段（前段）の低雑音増幅器として機能し、ＲＦコネクタ１６およびサーキュレータ１０を介して、外部に接続されるアンテナで受けた受信信号が入力される。高出力増幅器８および低雑音増幅器９の上面は非導電性の樹脂系シール材６０に覆われており、耐湿化されている。なお、この樹脂系シール材６０の外側周囲をさらに導電性シール材で覆うことにより、電磁遮蔽効果を得ることができる。
【００１２】
ベース基板１１は筐体１５内に収容され、筐体１５にはＲＦコネクタ１６、１９と、制御信号やバイアス信号を入出力する電源信号コネクタ１７が設けられている。ＲＦコネクタ１６、１９は同軸線路で構成される。ベース基板１１は鉄ニッケルコバルト合金やセラミック基板のように、シリコン基板２や回路基板１３に対して線膨張係数差が小さい金属板や、誘電体基板によって構成される。例えば、鉄ニッケルコバルト合金の線膨張係数は4.5×10−6である。シリコン基板２の線膨張係数は2.55×10−6である。回路基板１３はアルミナセラミック（Ａｌ２Ｏ３）のようにセラミックを組成とするセラミック基板によって構成される。例えば、アルミナセラミックの線膨張係数は7×10−７である。また、高出力増幅器８および低雑音増幅器９を構成する半導体基板（高周波回路基板）は、ベース基板１１に対し線膨張係数差が小さいものが用いられる。例えば、ガリウム砒素の線膨張係数は5.7×10−6である。
【００１３】
シリコン基板２は、送信用増幅器３と、受信用低雑音増幅器４と、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂと、移相器６と、制御回路７とを備えている。シリコン基板２は、同一のシリコンウエハに対し、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）を形成するシリコンエッチングや、ＣＭＯＳＦＥＴ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）集積回路プロセスを用いて、各回路要素を構成する機能部品、配線パターンや積層構造が、基板上に一体的に形成されている。例えば、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂや移相器６は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）スイッチによって構成される。また、送信用増幅器３、受信用低雑音増幅器４、制御回路７は、ＣＭＯＳＦＥＴ集積回路プロセスを用いてＦＥＴやトランジスタが形成される。ＭＥＭＳを構成するエッチングプロセスとＣＭＯＳ集積回路プロセスを混在させる方法については、例えば特開２００６−２６３９０２号公報において、一例が記載されている。また、ＭＥＭＳスイッチについては、例えば、上田政則など著、「無線通信用ＲＦ−ＭＥＭＳデバイス」、ＦＵＪＩＴＳＵ.５６,４、２００５年７月、ｐ.３３３−３３９や、特開２００４−２０８２７５号公報に、一例が記載されている。ここでは、シリコン基板２に構成される各回路の詳細構造についての説明を省く。
【００１４】
なお、図１の例では、シリコン基板２の一部に、低雑音増幅器９を収容するための空隙を構成している。この空隙は、図のように基板の一部を切り欠いたものの他、基板の一部に貫通穴や溝を構成したものであっても良い。
【００１５】
回路基板１３は、サーキュレータ１０や終端器１２を配線接続するための、配線パターン１８が形成されている。回路基板１３は、基板上の配線パターンにサーキュレータ１０がフリップチップ実装されるとともに、終端器１２がフリップチップ実装されている。また、サーキュレータ１０は、薄いフェライト磁性体を用いてチップ化した部品を用いると良い。終端器１２は高出力増幅器８および低雑音増幅器９と同様、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板や窒化ガリウム（ＧａＮ）基板や炭化シリコン（ＳｉＣ）基板などの半導体基板上に形成されて構成される。または、終端器１２を回路基板１３の配線パターン上に一体的に形成しても良い。
【００１６】
ここで、シリコン基板２では、表層や内層あるいは内部空間に各回路要素や配線パターンが構成され、導電性ワイヤや導電性リボンや球状半田のような導電性部材を用いることなく、各回路要素が接続されている。このため、送受信モジュール１では、導電性部材１４を用いた回路間の接続部は、次の部分に限られる。
１）シリコン基板２上の電極と高出力増幅器８および低雑音増幅器９上の電極との間
２）シリコン基板２上の電極とセラミック基板１３上の電極との間
３）セラミック基板１３上の電極と高出力増幅器８および低雑音増幅器９上の電極の間
図１の例では、導電性部材１４は、高出力増幅器８とサーキュレータ１０の接続部分、高出力増幅器８と送信用増幅器３の接続部分、切替用単極双投スイッチ５ａと配線パターン１８の接続部分、切替用単極双投スイッチ５ａと終端器１２の接続部分、切替用単極双投スイッチ５ａと低雑音増幅器９の接続部分、低雑音増幅器９と受信用低雑音増幅器４の接続部分の、６箇所に限られている。図１の例では、導電性部材１４として、導電性ワイヤ（金ワイヤ）や導電性リボン（金リボン）を用いている。
【００１７】
このように、シリコン基板２において、送信用増幅器３と、受信用低雑音増幅器４と、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂと、移相器６と、制御回路７を、一枚の同一のシリコンウエハから一体的に形成することにより、送受信モジュールを構成する回路部品間で導電性部材１４を介して接続する部分を、シリコン基板２を用いない場合に比して減らすことが可能となる。これにより、金ワイヤや金リボンなどの導電性部材による回路の接続部分が減り、組み立て作業工数や部品数が減るので、低価格な送受信モジュールを得ることができる。また、回路接続部での伝送損失を低減し、より安定したＲＦ回路特性を得ることができる。さらに、シリコン基板２による各回路の一体成形により、回路実装面積が小さくなり、送受信モジュールの小型化にも寄与する。
【００１８】
次に、送受信モジュール１の動作について簡単に説明する。
送受信モジュール１は、ＲＦコネクタ１９を介して外部装置から送信用の変調信号が供給される。また、送受信モジュール１は、電源信号コネクタ１８を介して外部装置からバイアス電源およびコントロール信号が供給される。制御回路７はコントロール信号に基づいて、送信用増幅器３、受信用低雑音増幅器４、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂ、移相器６、高出力増幅器８および低雑音増幅器９のオンオフ動作や、増幅ゲイン、印加バイアスや、スイッチ切替えなどを制御するための制御信号や、バイアス信号を生成し、各回路に適宜供給する。
【００１９】
ＲＦコネクタ１９に入力された送信用の変調信号は、移相器６において、制御回路７によって設定された位相に位相可変される。移相器６で位相可変された送信用の変調信号は、切替用単極双投スイッチ５ｂを介して送信用増幅器３に入力される。この際、切替用単極双投スイッチ５ｂは制御回路７により、送信用増幅器３に切替え接続される。送信用増幅器３は送信系前段の信号増幅器として、位相可変された送信用の変調信号を増幅する。高出力増幅器８は、送信用増幅器３で増幅された送信信号を更に増幅し、前述のようにサーキュレータ１０を介してＲＦコネクタ１６に送信信号を出力し、外部のアンテナに送信信号を給電する。
【００２０】
また、外部のアンテナからＲＦコネクタ１６に入力される受信信号は、サーキュレータ１０を介して切替用単極双投スイッチ５ａに入力される。この際、切替用単極双投スイッチ５ａは制御回路７により低雑音増幅器９に切替え接続され、低雑音増幅器９に供給される。低雑音増幅器９は、低雑音増幅した受信信号を後段の受信用低雑音増幅器４に出力し、受信用低雑音増幅器４にて更に信号増幅される。この増幅された受信信号は、切替用単極双投スイッチ５ｂを介して移相器６に供給され、制御回路７により所望の設定位相に位相可変される。この位相可変された受信信号は、ＲＦコネクタ１９を介して外部の信号処理装置に出力される。
【００２１】
ここで、大電力を受ける高出力増幅器８および低雑音増幅器９や終端器１２に限定して、ガリウム砒素基板や窒化ガリウム基板を用いることにより、広帯域に亘り飽和せずに信号増幅することが可能となる。図３に、各半導体基材による周波数と出力電圧の関係図を参考例示する。同図に示すように、特に窒化ガリウム基板を用いた場合は、より高出力信号を飽和なく増幅することが可能となる。また、高出力増幅器８および低雑音増幅器９を直接、ベース基板１１に載置することにより、放熱効果を高めることを可能ならしめている。また、製造コストが高価になるガリウム砒素基板や窒化ガリウム基板の使用面積を小さくできるので、全体としてのコスト低下に寄与する。
【００２２】
一方、シリコン基板２には出力電圧の小さい増幅器を構成しており、シリコン基板でも充分な使用周波数帯域を得ることができる。また、ＭＥＭＳスイッチで構成される切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂと、ＭＥＭＳスイッチで構成される移相器６などのパッシブ部品は、機械駆動により信号導通と信号遮断を切り替えることができるので、シリコン基板を用いても充分な使用周波数帯域を得ることができる。
なお、シリコン基板２内に気密中空構造を形成することにより、送信用増幅器３および受信用低雑音増幅器４を簡易に気密封止することが可能となり、高出力増幅器８および低雑音増幅器９のみを気密構造とするだけで、全体として気密パッケージのサイズを小さくすることが可能となる。
【００２３】
以上のように、実施の形態１による送受信モジュールは、低雑音増幅器９および高出力増幅器８がそれぞれ形成された複数の半導体基板（高周波回路基板）と、移相器６と、ＭＥＭＳスイッチにより構成される切替用単極双投スイッチ（ＭＥＭＳスイッチ）５ａ、５ｂと、低雑音増幅器９、高出力増幅器８、移相器６、および切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂを制御する制御回路７とが、一体的に形成されたシリコン基板２を備え、それぞれの半導体基板は、導電性部材１４を介してシリコン基板２上に実装された回路または電極に接続されることにより、金ワイヤや金リボンなどの導電性部材による回路の接続部分を減らし、回路接続部での伝送損失を低減することができる。
【００２４】
実施の形態２．
図４、５は、この発明の実施の形態２における送受信モジュールの接続構造を示す図であり、図４は機能接続構成を示す上面図、図２は基板間の接続を示す一部断面図である。図中、各構成回路は模式的に示しており、詳細構造は省略している（特に、ハッチング部分）。ここで、図１、２と同一符号のものは同様の構成および機能を有する。
【００２５】
図において、送受信モジュール１００は、シリコン基板２０と、シリコン基板２０を載置するベース基板１１と、ＭＭＩＣ２１と、ＭＭＩＣ２２と、終端器２３を備えて構成される。ここで、シリコン基板２０はベース基板１１上に載置される。シリコン基板２０の上面には、キャビティ底面および側面に導体層が形成された部品実装用の複数のキャビティ２７が形成されている。ＭＭＩＣ２１はシリコン基板２０に形成されたキャビティ２７内に載置され、ＭＭＩＣ２２はシリコン基板２０に形成された他のキャビティ２７内に載置され、終端器２３はシリコン基板２０の上面に載置される。ベース基板１１は筐体１５内に収容され、筐体１５にはＲＦコネクタ１６、１９と、制御信号やバイアス信号を入出力する電源信号コネクタ１７が設けられている。また、シリコン基板２０上面にはロの字型に突出した壁面部５０が設けられる。壁面部５０の上面には金属上蓋５１が気密もしくは非気密に接合され、キャビティ内部のＭＭＩＣから放射される電磁波を遮蔽している。
【００２６】
ＭＭＩＣ２１は高出力増幅器８および送信用増幅器３の回路が構成され、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板や窒化ガリウム（ＧａＮ）基板で形成される。高出力増幅器８は送信用増幅器３の後段に接続配置される。ＭＭＩＣ２１の上面には、サーキュレータ１０が実装される。なお、ＭＭＩＣ２１を２分割し、サーキュレータ１０を、高出力増幅器８および送信用増幅器３とは別の基板に実装しても良い。ＭＭＩＣ２２は低雑音増幅器９および受信用低雑音増幅器４の回路が構成され、低雑音増幅器９は受信用低雑音増幅器４の前段に接続配置される。高出力増幅器８は送信系の最終段増幅器として機能し、サーキュレータ１０とＲＦ（Radio Frequency）信号を入出力するためのＲＦコネクタ１６を介して、外部に接続されるアンテナに対し送信信号を出力する。低雑音増幅器９は受信系の初段の低雑音増幅器として機能し、ＲＦコネクタ１６およびサーキュレータ１０を介して、外部に接続されるアンテナで受けた受信信号が入力される。
このように、ＭＭＩＣ２１は複数の受信系増幅器が一体的に実装された受信系高周波回路基板を構成する。また、ＭＭＩＣ２２は複数の送信系増幅器が一体的に実装された送信系高周波回路基板を構成する。
【００２７】
ベース基板１１は鉄ニッケルコバルト合金やセラミック基板のように、シリコン基板２０に対して線膨張係数差が小さい金属板や、誘電体基板によって構成される。例えば、鉄ニッケルコバルト合金の線膨張係数は4.5×10−6である。シリコン基板２０の線膨張係数は2.55×10−6である。ＭＭＩＣ２１およびＭＭＩＣ２２を構成する基板（高周波回路基板）は、シリコン基板２０に対し線膨張係数差が小さいものが用いられる。例えば、ガリウム砒素の線膨張係数は5.7×10−6である。
【００２８】
シリコン基板２０は、送信用増幅器３と、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂと、移相器６と、制御回路７とを備えている。シリコン基板２０は、同一のシリコンウエハに対し、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）を形成するシリコンエッチングや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）集積回路プロセスを用いて、各回路要素を構成する機能部品、配線パターンや積層構造が、基板上の回路領域２６に一体的に形成されている。例えば、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂや移相器６は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）スイッチによって構成される。また、制御回路７は、ＣＭＯＳ集積回路プロセスを用いてＦＥＴやトランジスタが形成される。ＭＥＭＳを構成するエッチングプロセスとＣＭＯＳ集積回路プロセスを混在させる方法については、例えば特開２００６−２６３９０２号公報において、一例が記載されている。また、ＭＥＭＳスイッチについては、例えば、上田政則など著、「無線通信用ＲＦ−ＭＥＭＳデバイス」、ＦＵＪＩＴＳＵ.５６,４、２００５年７月、ｐ.３３３−３３９や、特開２００４−２０８２７５号公報に、一例が記載されている。ここでは、シリコン基板２０に構成される各回路の詳細構造についての説明を省く。
【００２９】
ここで、シリコン基板２０では、表層や内層あるいは内部空間に各回路要素や配線パターンが構成され、導電性ワイヤや導電性リボンや球状半田のような導電性部材を用いることなく、各回路要素が接続されている。このため、送受信モジュール１００では、導電性部材１４を用いた回路間の接続部は、シリコン基板２上の電極とＭＭＩＣ２１、２２上の電極との間に限られる。
図４の例において、シリコン基板２０に対して、導電性部材１４はＭＭＩＣ２１上のサーキュレータ１０との接続部分、および送信用増幅器３との接続部分に用いられる。また、シリコン基板２に対して、導電性部材１４はＭＭＩＣ２２上の低雑音増幅器９との接続部分、および受信用低雑音増幅器４との接続部分に用いられる。また、シリコン基板２０に対して、導電性部材１４は終端器１２との接続部分に用いられる。
図４の例では、導電性部材１４として、導電性ワイヤ（金ワイヤ）や導電性リボン（金リボン）を用いているが、球状半田や球状導電部材（金バンプ）を用いても良い。球状半田を用いる場合、ＭＭＩＣ２１およびＭＭＩＣ２２の電極を下面にして、シリコン基板２０の上面電極にフリップチップ実装する。また、球状導電部材を用いる場合、ＭＭＩＣ２１およびＭＭＩＣ２２の電極を下面にして、シリコン基板２０の上面電極に接触させ、表面活性化フリップチップ実装により実装する。
【００３０】
このように、シリコン基板２０において、切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂと、移相器６と、制御回路７を、一枚の同一のシリコンウエハから一体的に形成することにより、送受信モジュールを構成する回路部品間で導電性部材１４を介して接続する部分を、シリコン基板２０を用いない場合に比して減らすことが可能となる。これにより、実施の形態１と同様の効果を奏し、低価格で安定したＲＦ回路特性を得ることができるとともに、小型な送受信モジュールを得ることができる。
送受信モジュール１００は、各構成回路が実施の形態１と同様に動作し、ここではその説明を省く。
【００３１】
次に、シリコン基板２０の製造プロセスの特徴部分について概略を説明する。
図６は、シリコン基板２０のキャビティ、ＭＥＭＳスイッチおよびトランジスタを形成する際の、犠牲層エッチングプロセスを示す図である。
図６（ａ）に示すように、まず、シリコン基板２０は、シリコンウエハに、パッシベーション絶縁層や導体層（符号３１、３７、４０、４１、４２、４５）、など）、エッチングストッパを形成する。また、犠牲層（SiO2酸化膜）（符号３０）を成長する。そして、シリコン基板２０には、梁３４と蓋３２、蓋３４を構成するポリシリコンが蒸着される。
【００３２】
次に、図６（ｂ）に示すように、シリコン基板２０において、犠牲層酸化膜をエッチングにより除去する。これによって、シリコン基板２０に、底面が平坦なキャビティ２７と、空洞３８、３９と、穴３３、穴４４が出現する。
ここで、空洞３９により、梁３４と、信号電極３１、３７と、バイアス印加電極３５から構成されるＭＥＭＳスイッチが形成される。また、ＭＥＭＳスイッチの上部には、穴３３が空いた蓋３２が形成される。
また、空洞３８により、ソース電極４０、ドレイン電極４２と、ゲート電極４１が形成され、ＦＥＴが形成される。また、ＦＥＴの上部には、穴４４が空いた蓋４３が形成される。蓋４３にはドレイン電極４２に接続される電極４５が設けられる。
【００３３】
次に、図６（ｃ）に示すように、蓋３２、蓋４３の上部に、蓋５１、蓋６０が気密を保持して固着される。これにより、蓋３２の穴３３と蓋４３の穴４４が気密封止される。
このようにして、シリコン基板２０に、ＭＭＩＣを実装するキャビティ２７と、ＭＥＭＳスイッチと、ＦＥＴが構成される。
なお、以上のプロセスは、ＢｉＭＯＳ半導体製造プロセス技術を利用しており、ＬＳＩの製造工程と同様の、不純物拡散、酸化膜成長、エッチング、蒸着プロセスを行うので、ＭＥＭＳスイッチと同時に、ＦＥＴやトランジスタを有した制御回路７を構成することができる。
【００３４】
以上のように、実施の形態２による送受信モジュールは、複数の受信系増幅器が一体的に実装されたＭＭＩＣ２２（受信系高周波回路基板）と、複数の送信系増幅器が一体的に実装されたＭＭＩＣ２１（送信系高周波回路基板）と、ＭＥＭＳスイッチで構成される移相器６と、ＭＥＭＳスイッチで構成された切替用単極双投スイッチ５ａ、５ｂと、受信系増幅器、送信系増幅器、移相器、および切替用単極双投スイッチを制御する制御回路７とが一体的に形成されたシリコン基板２０とを備え、シリコン基板２０は、ＭＭＩＣ２１およびＭＭＩＣ２２をそれぞれ収容するキャビティ２１、２２が形成され、ＭＭＩＣ２１およびＭＭＩＣ２２は、シリコン基板２０のキャビティ２１に実装され、導電性部材１４を介してシリコン基板２０上の回路に接続される。これにより、金ワイヤや金リボンなどの導電性部材による回路の接続部分を減らし、回路接続部での伝送損失を低減することができる。
【００３５】
また、移相器や切替用単極双投スイッチなどのパッシブ部品を高周波特性の良いＭＥＭＳスイッチで構成し、複数の送信系増幅器または受信系増幅器を一体的にＭＭＩＣに実装することにより、広帯域に亘り、より高い耐電力性能を得ることができる。特に、ＭＭＩＣに窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる場合は、図３から判るように、耐電力性能をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態１による送受信モジュールの構成を示す上面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による送受信モジュールの構成を示す一部断面図である。
【図３】半導体基材による周波数と出力電圧の関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２による送受信モジュールの構成を示す上面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による送受信モジュールの構成を示す一部断面図である。
【図６】犠牲層を利用して、シリコン基板のキャビティ、ＭＥＭＳスイッチおよびトランジスタを形成することを説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  送受信モジュール、２  シリコン基板、５ａ、５ｂ  切替用単極双投スイッチ、６移相器、７  制御回路、８  高出力増幅器、９  低雑音増幅器、１０  サーキュレータ、１１  ベース基板、１４  導電性部材、１５  筐体、１６  ＲＦコネクタ、１７  電源信号コネクタ、１９  ＲＦコネクタ、２０  シリコン基板、２１  ＭＭＩＣ（送信系高周波回路基板）、２２  ＭＭＩＣ（受信系高周波回路基板）、２７  キャビティ、１００  送受信モジュール。
【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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