(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をセラミック多層基板内層に積層したチップ部品と、スイッチ機能を有する回路部品のうちの受動部品を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、
前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品とスイッチを構成する能動素子とが搭載され一体化されていると共に、前記樹脂多層基板の内にはλ／４共振器が形成され、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とするフロントエンドモジュール。
【請求項２】
無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、ダイプレクサ及びローパスフィルタを構成する素子を、それぞれセラミック多層基板内層に積層したチップ部品と、スイッチ機能を有する回路部品のうちの受動素子を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、
前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品とスイッチを構成する能動素子とが搭載され一体化されていると共に、前記樹脂多層基板の内にはλ／４共振器が形成され、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とするフロントエンドモジュール。
【請求項３】
無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をそれぞれセラミック多層基板内層に積層した複数のチップ部品と、高周波スイッチを構成する回路及び出力パワーアンプを構成する回路のうちのチョークコイルを含む受動素子を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、
前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品及びスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子が搭載され一体化されていると共に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とするフロントエンドモジュール。
【請求項４】
前記樹脂多層基板の表面に、更に、前記フロントエンドの弾性表面波フィルタを構成するチップ部品が搭載されていることを特徴とする請求項２又は３記載のフロントエンドモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話（又は携帯電話機）、ＰＨＳ電話（又はＰＨＳ電話機）、携帯情報端末、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータを含む各種無線通信装置の高周波部のフロントエンドに利用可能なフロントエンドモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来例について説明する。
【０００３】
(1) ：用語の定義
本明細書中において使用する用語の意味は次の通りである。
【０００４】
ａ：ＧＳＭ（The Global System For Mobiles ）は、ヨーロッパ標準のディジタル携帯電話システムの名称である。ＧＳＭでは、８チャンネルを多重化するＴＤＭＡ／ＴＤＤを用いている。また、ＧＳＭには、周波数９００ＭＨZ を使う「ＧＳＭ９００」、周波数１．８ＧＨZ を使う「ＧＳＭ１８００」、周波数１．９ＧＨZ を使う「ＧＳＭ１９００」がある。
【０００５】
ｂ：ＤＣＳ（Digital Cellular System ）は、特に、前記ＧＳＭ１８００のシステムをＤＣＳと呼ぶことが多い。
【０００６】
ｃ：ＬＴＣＣ（Low Temperature Cofired Ceramics）は、低温焼成セラミックのことである。
【０００７】
ｄ：ＧＮＤは接地の意味である。
【０００８】
ｅ：ＰＡ（Power Amplifier ）は、パワーアンプ（電力増幅器）のことである。
【０００９】
ｆ：ＲＦ（Radio Frequency ）は、高周波のことであり、「ＲＦ回路部」は高周波回路部のことである。
【００１０】
ｇ：無線通信装置は、携帯電話機、ＰＨＳ電話機、無線通信機能を有する携帯情報端末、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータを含む各種無線通信装置のことである。
【００１１】
ｈ：フロントエンド部は、各種無線通信装置の高周波部のフロントエンドのことである。
【００１２】
ｉ：ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit ）は、モノリシック・マイクロ波集積回路のことであり、マイクロ波領域の信号の増幅や変復調を行うものである。トランジスタの他、抵抗、コンデンサなどの素子を一体化して１個のＩＣチップに集積したものである。
【００１３】
ｊ：ＳＡＷ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）は、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の弾性表面波フィルタのことである。
【００１４】
(2) ：従来の無線通信装置のフロントエンド部の説明
携帯電話をはじめとする各種無線通信装置では、その小型化のため、高周波回路部のフロントエンド（以下「フロントエンド部」とも記す）は種々の機能の複合化、モジュール化が進んでいる。携帯電話の代表的な欧州の「ＧＳＭ／ＤＣＳのデュアルバンド」の規格では、ＧＳＭ（９００ＭＨZ 帯）とＤＣＳ（１８００ＭＨZ 帯）を有し、前記ＧＳＭとＤＣＳとを分離する構成となったフロントエンド部が使用されている。
【００１５】
ところで、前記のような構成のフロントエンド部では、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）のようなフィルタ機能を備えた回路部品と、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）のようなスイッチ機能を備えた回路素子を含んでおり、これらは、同一多層基板（セラミック多層基板又は樹脂多層基板）の中に一体化された状態で積層されるのが常識であった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のものにおいては、次のような課題があった。
【００１７】
(1) ：フィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品は異なった技術要素を持つため、構成する受動素子に要求される技術ポイントも異なる。例えば、フィルタ機能を有する回路部品は、厳密な周波数特性を実現する必要があり、各ＬＣには量産時歩留りを確保するためには、±１％前後の精度が必要である。
【００１８】
ところが、一般に、樹脂ベースの多層基板は、±５％の精度が限界であり、フィルタを構成するには向かず、量産時その歩留りを大幅に悪化させてしまうという課題があった。
【００１９】
一方、例えば、ダイオードスイッチを使った高周波スイッチ機能を有する回路部品では、構成するその受動素子の量産時精度は±５％程度で十分であるが、使用されるλ／４共振器は線路長が長いため、セラミック基板に使用される導体では抵抗分が大きく、損失が大きくなってしまうという課題があった。
【００２０】
(2) ：フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品に加え、出力パワーアンプまで一体化したモジュールも考えられているが、このようなモジュールでは、次のような課題が生じていた。
【００２１】
すなわち、パワーアンプも量産時精度は±５％前後で良いが、例えば、ＧＳＭなどの携帯電話では１Ａ以上の電流を扱うため、パワーアンプの能動素子に電流を供給するためのチョークコイルには１Ａ以上の電流が流れ、セラミック基板の導体では抵抗分が大きく電圧降下が起こり、無駄な電力を消費してしまうという課題があった。
【００２２】
更に、高周波スイッチ、出力パワーアンプなどの形状が大きくなればなるほど、セラミック多層基板で構成すると、ガラス−エポキシ樹脂（略称：ガラエポ）（マザー基板として世界的に広く使用されている）と熱膨張係数が一桁以上異なるため、熱衝撃に弱く、クラックが発生し易いという課題があった。
【００２３】
また、セラミックとガラス−エポキシ樹脂（略称：ガラエポ）では、その剛性率が大きく異なるため、落下試験などを実施すると、その試験実施時の機械的衝撃にも弱く、例えば、携帯電話の落下試験（１．５ｍの高さから鉄板上に自然落下させるなど）の実施時にクラックが発生し易いという課題があった。
【００２４】
本発明は、このような従来の課題を解決し、フィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品に要求される量産時精度を落とすことなく、フロントエンドモジュールの小型化、薄型化、耐衝撃性、低消費電力化、量産時歩留りや精度の向上、コストダウン等を実現することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の目的を達成するため、次のように構成した。
【００２６】
すなわち、本発明のフロントエンドモジュールは、無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をセラミック多層基板内層に積層したチップ部品と、スイッチ機能を有する回路部品のうちの受動部品を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品とスイッチを構成する能動素子とが搭載され一体化されていると共に、前記樹脂多層基板の内にはλ／４共振器が形成され、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のフロントエンドモジュールは、無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、ダイプレクサ及びローパスフィルタを構成する素子を、それぞれセラミック多層基板内層に積層したチップ部品と、スイッチ機能を有する回路部品のうちの受動素子を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品とスイッチを構成する能動素子とが搭載され一体化されていると共に、前記樹脂多層基板の内にはλ／４共振器が形成され、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とする。
また、本発明のフロントエンドモジュールは、無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をそれぞれセラミック多層基板内層に積層した複数のチップ部品と、高周波スイッチを構成する回路及び出力パワーアンプを構成する回路のうちのチョークコイルを含む受動素子を内層に積層した樹脂多層基板とからなり、前記樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品及びスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子が搭載され一体化されていると共に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、前記フロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されていることを特徴とする。
【００２８】
更に、本発明は前記フロントエンドモジュールにおいて、前記樹脂多層基板の表面に、更に、前記フロントエンドの弾性表面波フィルタを構成するチップ部品が搭載されていることを特徴とする。
【００２９】
（作用）
無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品（例えば、ダイプレクサ、ＬＰＦ）はセラミック多層基板内層に積層したチップ部品として構成されており、スイッチ機能を有する回路部品（高周波スイッチ）や出力パワーアンプを構成する回路部品のうちの受動部品は樹脂多層基板の内層に積層され、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したチップ部品やスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子やＳＡＷフィルタを構成するチップ部品が搭載され一体化されている。
【００３０】
このように、フィルタ機能を有する回路部品にはセラミック多層基板を使用し、スイッチ機能を有する回路部品には樹脂多層基板を使用する方が、量産時の精度や歩留りを向上させるのにも有利である。本発明ではこのようなことを考慮し、フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品を種類の異なる材料の多層基板に分けて積層し、これらを樹脂多層基板に一体化している。
【００３１】
従って、量産時の歩留りは十分に高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下は最小限に抑えられるため、電気的性能が高く消費電力も少なくなる。また、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【００３２】
また、本発明のフロントエンドモジュールでは、セラミック多層基板で構成したチップ部品は、高周波部のフロントエンドを構成する他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。従って、多数の回路部品を集めたフロントエンドモジュールであっても、ユーザ側での整合作業が不要となり、手間も時間もかからず、製造コストも安くなる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
§１：フロントエンドモジュールの概要
フロントエンド部に使用されるフィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品は異なった技術要素を持つため、構成する受動素子に要求される技術ポイントも異なる。例えば、フィルタ機能を有する回路部品は、厳密な周波数特性を実現する必要があり、各ＬＣには量産時歩留りを確保するためには、±１％前後の精度が必要である。ところが、一般に、樹脂ベースの多層基板は、±５％前後の精度が限界であり、フィルタを構成するには向かず、量産時その歩留りを大幅に悪化させてしまう。
【００３５】
一方、例えば、ダイオードスイッチを使った高周波スイッチ機能を有する回路部品では、その受動素子の量産時精度は±５％前後で十分であるが、使用されるλ／４共振器は線路長が長いため、セラミック基板の導体では抵抗分が大きく、損失が大きくなってしまう。
【００３６】
また、フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品に加え、出力パワーアンプ（ＰＡ）まで一体化したモジュールでは、出力パワーアンプを構成する受動素子も量産時精度は±５％前後で良いが、例えば、ＧＳＭなどの携帯電話では１Ａ以上の電流を扱うため、パワーアンプの能動素子に電流を供給するためのチョークコイルに１Ａ以上の電流が流れ、セラミック基板の導体では抵抗分が大きく電圧降下が起こり、無駄な電力を消費してしまう。
【００３７】
更に、高周波スイッチ、パワーアンプなどの形状が大きくなればなるほど、セラミック多層基板で構成すると、ガラエポと熱膨張係数が一桁以上異なるため、熱衝撃に弱く、クラックが発生し易い。
【００３８】
また、セラミックとガラエポでは、その剛性率が大きく異なるため、落下試験などを実施すると、その試験実施時の機械的衝撃にも弱く、例えば、携帯電話の落下試験（１．５ｍの高さから鉄板上に自然落下させるなど）の実施時には、クラックが発生し易い。
【００３９】
また、ＧＳＭ、ＤＣＳの何れも、高周波フィルタとして厳密な周波数特性を要求されることから、構成するＬ、Ｃには量産時±１％前後の精度が要求されるが、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）では、各受動素子の精度は±５％前後で良い。
【００４０】
以上のことを考慮すると、フィルタ機能を有する回路部品にはセラミック多層基板を使用し、スイッチ機能を有する回路部品には樹脂多層基板を使用する方が有利である。従って、本発明ではこのようなことを考慮してなされたものであり、以下、具体的に説明する。
【００４１】
§２：フロントエンドモジュールの概要
図１はフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その１）であり、Ａ図は例１、Ｂ図は例２を示す。また、図２はフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その２）であり、Ｃ図は例３、Ｄ図は例４を示す。以下、図１、２に基づいてフロントエンドモジュールの概要を説明する。
【００４２】
この例では、前記従来例で説明したＧＳＭ／ＤＣＳデュアルモード型携帯電話におけるフロントエンド部の各回路部品を多層基板に実装してフロントエンドモジュールとした例であり、フロントエンド部を構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、スイッチ機能を有する回路部品を樹脂多層基板に積層し、該樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品及びスイッチを構成するＰＩＮダイオードを搭載して一体化すると共に、前記セラミック多層基板で構成したチップ部品は、フロントエンド部の他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。具体的には次の通りである。
【００４３】
▲１▼：例１のフロントエンドモジュール（図１のＡ図参照）
例１は、携帯電話のフロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を、多層基板を用いて一体化し、フロントエンドモジュールとした例である。
【００４４】
例１では、前記フロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）及びＬＰＦを構成する素子をそれぞれセラミック多層基板に積層した複数（この例では３個）のチップ部品と、前記高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層した樹脂多層基板とからなり、樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成した各チップ部品及びスイッチを構成するＰＩＮダイオードが搭載され一体化されていると共に、前記セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、フロントエンド部の他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。
【００４５】
このように、例１のフロントエンドモジュールでは、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）をそれぞれセラミック多層基板（ＬＴＣＣにより構成）内層に積層し、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を樹脂多層基板内層に積層する。
【００４６】
この場合、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とする。
【００４７】
そして、樹脂多層基板内層に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）の各チップ部品及びスイッチを構成するＰＩＮダイオードを搭載し、これらを一体化して、フロントエンドモジュールとする。
【００４８】
▲２▼：例２のフロントエンドモジュール（図１のＢ図参照）
例２は、前記フロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦと、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の出力ＰＡを多層基板を用いて一体化し、フロントエンドモジュールとした例である。
【００４９】
すなわち、例２のフロントエンドモジュールでは、フロントエンド部を構成する回路部品の内、ダイプレクサ（Diplexer）及びＬＰＦを構成する素子をそれぞれセラミック多層基板内層に積層して複数（この例では３個）のチップ部品とし、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する素子及び出力ＰＡを構成する受動素子を樹脂多層基板に積層し、該樹脂多層基板の表面に、前記セラミック多層基板で構成した複数のチップ部品及びスイッチ、ＰＡを構成する能動素子を搭載し一体化する。
【００５０】
この場合、セラミック多層基板で構成した各チップ部品は、前記フロントエンドの他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で実装されている。更に具体的には次の通りである。
【００５１】
このフロントエンドモジュールでは、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）をそれぞれセラミック多層基板（ＬＴＣＣにより構成）内層に積層し、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＰＡを樹脂多層基板内層に積層する。
【００５２】
この場合、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とする。
【００５３】
そして、樹脂多層基板に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）及びＧＳＭ側及びＤＣＳ側の出力パワーアンプ（ＧＳＭ−ＰＡ及びＤＣＳ−ＰＡ）を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）の各チップ部品を搭載し、これらを一体化してフロントエンドモジュールとする。
【００５４】
▲３▼：例３のフロントエンドモジュール（図２のＣ図参照）
例３は、前記例１のフロントエンドモジュールの樹脂多層基板の表面に、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）も一緒に搭載して一体化した例である。
【００５５】
▲４▼：例４のフロントエンドモジュール（図２のＤ図参照）
例４は、前記例２のフロントエンドモジュールの樹脂多層基板の表面に、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）も一緒に搭載して一体化した例である。
【００５６】
§３：ＧＭＳ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部の説明
図３はＧＭＳ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部のブロック図である。以下、図３に基づいて、ＧＭＳ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部について説明する。
【００５７】
図３において、ＡＮＴはアンテナ、ＲＸは受信側、ＴＸは送信側を示す。また、ＧＳＭ−ＳＡＷはＧＳＭ帯のＳＡＷフィルタ（弾性表面波フィルタ）、ＤＣＳ−ＳＡＷはＤＣＳ帯のＳＡＷフィルタ（弾性表面波フィルタ）を示す。
【００５８】
図３に示した例は、携帯電話において代表的な欧州のシステムであるＧＳＭ／ＤＣＳディアルバンドのフロントエンド部の例である。図中、ダイプレクサ（Diplexer）は、ＧＳＭ（９００ＭＨZ 帯）とＤＣＳ（１８００ＭＨZ 帯）を分離するフィルタで、９００ＭＨZ 帯を通過域に持つＬＰＦ（ローパスフィルタ）と、１８００ＭＨZ 帯を通過域に持つＨＰＦ（ハイパスフィルタ）とからなる。
【００５９】
ＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）は、高周波信号をそれぞれＧＳＭとＤＣＳに分離した後で、それぞれ送受信を時分割により分離する高周波スイッチである。
【００６０】
ＧＳＭ−ＬＰＦ及びＤＣＳ−ＬＰＦは、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側それぞれの出力パワーアンプ（ＧＳＭ−ＰＡ、ＤＣＳ−ＰＡ）出力の直後に配置されており、それぞれの出力パワーアンプから発生する高周波を除去する機能を持つフィルタである。
【００６１】
§４：ダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例
図４は、ダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例である。以下、図４に基づいて、フロントエンド部を構成するダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例について説明する。
【００６２】
▲１▼：ダイプレクサ（Diplexer）は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部分とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部分で構成されている。前記ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部分は、コイルＬ１、Ｌ２と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３で構成され、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部分は、コイルＬ３と、コンデンサＣ４、Ｃ５、Ｃ６で構成されている。
【００６３】
そして、前記ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部分とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部分の接続点とアンテナ（ＡＮＴ）側には、コンデンサＣ７が接続されている。これらダイプレクサ（Diplexer）を構成する各素子は、セラミック多層基板に積層され、チップ部品として製作されるが、各Ｌ、Ｃ素子には、量産時、±１％前後の精度が要求される。
【００６４】
▲２▼：ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦは、それぞれ、コイルＬ１、Ｌ２と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５で構成されている。これらＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦを構成する各素子は、セラミック多層基板に積層され、チップ部品として製作されるが、各Ｌ、Ｃ素子には、量産時、±１％前後の精度が要求される。
【００６５】
▲３▼：ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）は、それぞれ、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５と、２つのλ／４共振器（Ｌ１、Ｌ２）と、ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２で構成されている。そして、これらＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する各部品は、樹脂多層基板に積層されるが、この場合、量産時の精度は、±５％前後でも良いが、λ／４共振器Ｌ２等に低損失が要求される。
【００６６】
§５：ＰＡの回路例
図５はＰＡの回路例である。以下、図５に基づいてＰＡの回路例を説明する。なお、図５の点線部分は、ＰＡＭ（ＰＡモジュール）内であることを示している。この例では、ＰＡＭ（パワーアンプモジュール）は、ＰＡＭＭＩＣと、入力整合回路と、出力整合回路と、電源供給回路と、その他の部品（コンデンサ等）で構成されている。
【００６７】
なお、図５において、矩形で示した素子はチョークコイルを示す。また、「match 」はマッチング回路、「control 」は制御回路、「Vcc 、 Vcc1、 Vcc2」はそれぞれ電源電圧「IN」は入力端子、「OUT 」は出力端子、「Vctl」は制御電圧、「GND 」は接地を示す。
【００６８】
このＰＡの量産時精度は、±５％前後で良いが、１Ａ以上の電流が流れるため電圧降下を防止するように、低損失が要求される。
【００６９】
§６：フロントエンドモジュールの積層例の説明
図６は例１のフロントエンドモジュール実装例であり、Ａ図は平面図、Ｂ図は正面図（但し、ケースのみ断面図）である。図７は例２のフロントエンドモジュール実装例、図８は例３のフロントエンドモジュール実装例、図９は例４のフロントエンドモジュール実装例を示す。以下、図６〜図９に基づいて、フロントエンドモジュールの実装例を説明する。
【００７０】
▲１▼：例１のフロントエンドモジュール実装例（図６参照）
例１のフロントエンドモジュールは、ダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）をそれぞれセラミック多層基板（ＬＴＣＣにより構成）に積層し、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を樹脂多層基板に積層する。
【００７１】
このフロントエンドモジュールを製作する際、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品を製作する。
【００７２】
そして、樹脂多層基板に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）の各チップ部品を搭載し、これらを一体化してフロントエンドモジュールとする。
【００７３】
このフロントエンドモジュールの製作時には、樹脂多層基板の内層に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を組み込む。その後、前記樹脂多層基板の表面に、前記製作済みのチップ部品を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオード（図４のＤ１、Ｄ２を含むＧＳＭ側及びＤＣＳ側の合計４個）と、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等のチップ部品を搭載する。このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。
【００７４】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。この場合、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンドの他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが設計された状態で製作しておく。
【００７５】
また、前記樹脂多層基板は、ガラス−エポキシ樹脂と熱膨張係数、剛性率の近い材料を使用すれば性能向上が期待できる。すなわち、該フロントエンドモジュールは、量産時歩留りや量産時精度が十分高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下が最小限に抑えられるため、電気的性能が高く、消費電力も少なく、更に、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【００７６】
なお、前記フロントエンドモジュールの平面の寸法例としては、図６のＡ図に示したように、７．００ｍｍ×３．０ｍｍであり、厚みは図６のＢ図に示したように、シールドケースも含めて１．５ｍｍ以内で構成できる。このようにして、従来のセラミット多層基板によるフロントエンドモジュールの寸法（５．４ｍｍ×４．０ｍｍ）に比べて、同等以下の外形寸法に製作でき、しかも、電気的な特性は従来例より向上することが判明した。
【００７７】
▲２▼：例２のフロントエンドモジュール実装例
図７は例２のフロントエンドモジュール実装例である。例２のフロントエンドモジュールは、ダイプレクサと、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＬＰＦと、ダイプレクサの３つのフィルタ機能を有する回路部品を、それぞれセラミック多層基板に積層し、３つのチップ部品として製作する。
【００７８】
また、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つの高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＰＡ（出力パワーアンプ）は樹脂多層基板に実装する。この場合、前記樹脂多層基板の内層には、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子が組み込まれている。また、樹脂多層基板の内層には、ＰＡを構成する受動素子が組み込まれている。そして、樹脂多層基板の表面には、ＰＡＭＭＩＣ及び一部の受動素子（Ｒ、Ｃのチップ部品）が搭載されている。
【００７９】
また、樹脂多層基板の表面には、前記製作済みのフィルタ機能を有するチップ部品を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオード（合計４個）と、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等を搭載する。
【００８０】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を実装したフロントエンドモジュールが製作される。この場合、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンド部の他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが設計された状態で製作しておく。
【００８１】
また、前記樹脂多層基板は、ガラス−エポキシ樹脂と熱膨張係数、剛性率の近い材料を使用すれば性能向上が期待できる。すなわち、該フロントエンドモジュールは、量産時歩留りは十分高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下が最小限に抑えられるため、電気的性能が高く、消費電力も少なく、更に、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【００８２】
なお、前記フロントエンドモジュールの平面の寸法例としては、９．００ｍｍ×７．０ｍｍであり、厚みは１．５ｍｍ以内で構成できる。このようにして、フロントエンドモジュールの小型化ができている。しかも、電気的な特性は従来例より向上することが判明した。
【００８３】
▲３▼：例３のフロントエンドモジュール実装例
図８は例３のフロントエンドモジュール実装例である。例３のフロントエンドモジュールは、前記例１のフロントエンドモジュールに、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタを実装した例である。
【００８４】
すなわち、例３のフロントエンドモジュールは、先ず、ダイプレクサ（Diplexer）を構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＧＳＭ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品とし、ＤＣＳ側のＬＰＦを構成する素子をセラミック多層基板に積層してチップ部品を製作する。また、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタ（チップ部品）を用意する。
【００８５】
そして、樹脂多層基板に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を積層すると共に、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したダイプレクサ（Diplexer）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＬＰＦ（斜線で図示した部分）と、ＳＡＷフィルタの各チップ部品を搭載し、これらを一体化してフロントエンドモジュールとする。
【００８６】
このフロントエンドモジュールの製作時には、樹脂多層基板の内層に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子を組み込む。その後、前記樹脂多層基板の表面に、前記製作済みのフィルタ機能を有する回路部品（ＳＡＷフィルタも含む）を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオードと、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等を搭載する。このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。
【００８７】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を積層したフロントエンドモジュールが製作される。この場合、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンドの他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが設計された状態で製作する。
【００８８】
▲４▼：例４のフロントエンドモジュール実装例
図９は例４のフロントエンドモジュール実装例である。例４のフロントエンドモジュールは、前記例２のフロントエンドモジュールに、更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側のＳＡＷフィルタを実装した例である。
【００８９】
例４のフロントエンドモジュールでは、ダイプレクサと、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＬＰＦと、ダイプレクサの３つのフィルタ機能を有する回路部品は、それぞれセラミック多層基板に積層し、３つのチップ部品として製作する。また、ＳＡＷフィルタ（チップ部品）も用意しておく。
【００９０】
更に、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つの高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）と、ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の２つのＰＡは、樹脂多層基板に実装する。この場合、前記樹脂多層基板の内層には、高周波スイッチ（ＲＦ−Switch）を構成する受動素子が組み込まれている。また、樹脂多層基板の内層には、ＰＡを構成する受動素子が組み込まれている。そして、表面には、ＰＡＭＭＩＣ及び一部の受動素子（Ｒ、Ｃのチップ部品）が搭載されている。
【００９１】
また、樹脂多層基板の表面には、前記製作済みのフィルタ機能を有する回路部品を搭載すると共に、残りのＰＩＮダイオードと、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等を搭載する。
【００９２】
このようにして、樹脂多層基板に前記各部品等を実装したフロントエンドモジュールが製作されるが、樹脂多層基板に搭載するフィルタ機能を有する回路部品（ダイプレクサ、ＬＰＦ）は、フロントエンドの他の回路部品と整合するよう、入出力インピーダンスが整合するよう設計された状態で製作する。
【００９３】
§７：その他の説明
▲１▼：前記樹脂多層基板に、セラミック粉末を混ぜた材料を使用することも可能である。この場合、誘電率を高くすることができる。誘電率を高くすることにより、例えば、ＲＦスイッチ（ＲＦ−Switch）回路の中のλ／４共振器の長さを短くできるため、導体ロスが下がり、挿入損失が低減するなどの効果が得られる。
【００９４】
▲２▼：前記樹脂多層基板は、ガラス−エポキシ樹脂と熱膨張係数、剛性率の近い樹脂多層基板を使用することが可能である。
【００９５】
▲３▼：前記の例では、スイッチとしてＰＩＮダイオードを使用する例を示したが、ＧａＡｓＦＥＴを使ったＭＭＩＣタイプのスイッチを使用した場合でも、前記と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９６】
▲４▼：なお、前記の例では、ＧＳＭ方式のデュアルバンドシステムの場合を説明したが、シングルバンドの他、トリプルバンド、クワッドバンドなどのマルチバンドシステム及びＧＳＭ以外の方式へも本発明は適用でき、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。
【００９８】
(1) ：無線通信装置における高周波部のフロントエンドを構成する回路部品の内、フィルタ機能を有する回路部品（例えば、ダイプレクサ、ＬＰＦ）はセラミック多層基板内層に積層したチップ部品として構成されており、スイッチ機能を有する回路部品（高周波スイッチ）や出力パワーアンプを構成する回路部品のうちの受動部品は樹脂多層基板の内層に積層され、該樹脂多層基板の表面に、セラミック多層基板で構成したチップ部品やスイッチ、パワーアンプを構成する能動素子やＳＡＷフィルタを構成するチップ部品が搭載され一体化されている。
【００９９】
このように、フィルタ機能を有する回路部品にはセラミック多層基板を使用し、スイッチ機能を有する回路部品には樹脂多層基板を使用する方が、量産時の精度や歩留りを向上させるのにも有利である。本発明ではこのようなことを考慮し、フィルタ機能を有する回路部品とスイッチ機能を有する回路部品を種類の異なる材料の多層基板に分けて積層し、これらを樹脂多層基板に一体化している。
【０１００】
従って、量産時の歩留りは十分に高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下は最小限に抑えられるため、電気的性能が高く消費電力も少なくなる。また、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【０１０１】
(2) ：フロントエンドモジュールのセラミック多層基板で構成したチップ部品は、高周波部のフロントエンドの他の回路部品に対して入出力インピーダンスが整合するように設計された状態で製作する。また、フロントエンドモジュールとしての入出力インピーダンスも同様に、他の回路部品と整合するように設計された状態で製作する。
【０１０２】
従って、多数の回路部品を集めたフロントエンドモジュールであっても、ユーザ側での入出力インピーダンスの整合作業が不要となり、手間もかからず最終製品の製造コストも安くなる。
【０１０３】
(3) ：フィルタ機能を有する回路部品と、スイッチ機能を有する回路部品に要求される量産時精度を落とすことなく、フロントエンドモジュールの小型化、薄型化、耐衝撃性、低消費電力化、量産時歩留り及び精度の向上、コストダウンを実現することが可能である。
【０１０４】
(4) ：量産時歩留りは十分高く、導体抵抗に起因する損失、電圧降下が最小限に抑えられるため、電気的性能が高く、消費電力も少なく、更に、熱衝撃、機械的衝撃にも強く、かつ小型化されたフロントエンドモジュールが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その１）であり、Ａ図は例１、Ｂ図は例２である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフロントエンドモジュールの概略ブロック図（その２）であり、Ｃ図は例３、Ｄ図は例４である。
【図３】本発明の実施の形態におけるＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンド型携帯電話のフロントエンド部のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるダイプレクサ、ＬＰＦ、ＲＦスイッチの回路例である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＰＡの回路例である。
【図６】本発明の実施の形態における例１のフロントエンドモジュール実装例であり、Ａ図は平面図（ケースは図示省略）、Ｂ図は正面図（但し、ケースのみ断面図）である。
【図７】本発明の実施の形態における例２のフロントエンドモジュール実装例である。
【図８】本発明の実施の形態における例３のフロントエンドモジュール実装例である。
【図９】本発明の実施の形態における例４のフロントエンドモジュール実装例である。
【符号の説明】
ＧＳＭ：The Global System For Mobiles
ＤＣＳ：Digital Cellular System
ＬＴＣＣ：Low Temperature Cofired Ceramics（低温焼成セラミック）
ＰＡ：パワーアンプ（電力増幅器）
ＭＭＩＣ：Monolithic Microwave Integrated Circuit （モノリシック・マイクロ波集積回路）
ＳＡＷ（ＧＳＭ−ＳＡＷ及びＤＣＳ−ＳＡＷ）：ＧＳＭ側及びＤＣＳ側の弾性表面波フィルタ
Ｔｘ：送信側
Ｒｘ：受信側
ＡＮＴ：アンテナ
【図１】
0003851184.tif 000002
【図２】
0003851184.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003851184.tif 000006
【図６】
0003851184.tif 000007
【図７】
0003851184.tif 000008
【図８】
0003851184.tif 000009
【図９】
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