(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電位ノード（２０）から基準電位（Ｖｓｓ）の供給を受ける多層基板モジュールであって、
積層された複数の絶縁層（１０５）と、
前記外部電位ノード（２０）と電気的に結合される少なくとも1個の基準電位伝達ノード（２０４）と、
各前記絶縁層および前記多層基板モジュールの表面のいずれかに形成される少なくとも１個の回路素子を含む複数の内部回路（２１０，２２０，２３０）と、
前記基準電位（Ｖｓｓ）を伝達するために、前記複数の内部回路（２１０，２２０，２３０）にそれぞれ対応して設けられる複数の基準電位配線（１６０−１，１６０−２，１６０−３）とを備える、多層基板モジュール。
【請求項２】
前記基準電位伝達ノード（２０４−１，２０４−２，２０４−３）は、前記複数の内部回路（２１０，２２０，２３０）にそれぞれ対応して設けられ、
前記複数の基準電位配線のうちの１本は、残りの前記複数の基準電位配線の各々よりも寄生インダクタンスが小さい、請求項１に記載の多層基板モジュール。
【請求項３】
前記多層基板モジュールは、さらに、前記複数の内部回路（２１０，２２０，２３０）と複数の前記基準電位伝達ノード（２０４−１，２０４−２，２０４−３）との間のそれぞれに、前記複数の絶縁層（１０５）のうちの少なくとも一部を貫通して設けられる複数のビアホール（１６５−１，１６５−２ａ，１６５−２ｂ，１６５−２ｃ，１６５−３）を備え、
前記複数の基準電位配線（１６０−１，１６０−２，１６０−３）は、前記複数のビアホール（１６５−１，１６５−２ａ，１６５−２ｂ，１６５−２ｃ，１６５−３）内に形成され、
前記複数の基準電位配線のうちの１つ（１６０−１）が形成される前記複数のビアホールのうちの１つ（１６５−１）は、残りのビアホールのうちの各々よりも断面積が大きい、請求項２に記載の多層基板モジュール。
【請求項４】
前記多層基板モジュールは、さらに、前記複数の内部回路のうちの１つ（２２０）と対応する前記基準電位伝達ノード（２０４−２）との間に、前記複数の絶縁層（１０５）のうちの少なくとも一部を貫通して並列に設けられる複数のビアホール（１６５−２ａ，１６５−２ｂ，１６５−２ｃ）を備え、
前記複数の内部回路のうちの１つ（２２０）に対応する前記基準電位配線（１６０−２）は、前記並列に設けられた複数のビアホール（１６５−２ａ，１６５−２ｂ，１６５−２ｃ）にそれぞれ形成される複数の配線（１６２−２ａ，１６２−２ｂ，１６２−２ｃ）の並列接続によって構成される、請求項２に記載の多層基板モジュール。
【請求項５】
前記基準電位伝達ノード（２０４）は、前記複数の内部回路（２１０，２２０，２３０）に共通に設けられ、
前記多層基板モジュールは、さらに、前記複数の絶縁層のうちの１つ（１０５Ｃ）に設けられ、前記基準電位伝達ノード（２０４）と電気的に結合される共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）を備え、
各前記基準電位配線（１６０−１，１６０−２，１６０−３）は、前記共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）が設けられる絶縁層（１０５Ｃ）において、前記共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）と電気的に結合される、請求項１に記載の多層基板モジュール。
【請求項６】
前記共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）が設けられる絶縁層（１０５Ｃ）は、前記複数の絶縁層（１０５）のうちの最下層に位置する、請求項５に記載の多層基板モジュール。
【請求項７】
前記多層基板モジュールは、メインボード（１０）上に実装され、
前記多層基板モジュールは、さらに、
前記メインボード（１０）との間で電気信号を授受するための複数の信号伝達ノード（２０２）と、
前記多層基板モジュールの外面を覆うように設けられ、前記外部電位ノード（２０）と電気的に結合される金属被膜（２７０）とを備え、
各前記基準電位配線（１６０−１，１６０−２，１６０−３）は、前記金属被膜（２７０）と電気的に結合され、
前記金属被膜（２７０）は、前記複数の信号伝達ノード（２０２）と非接触に設けられる、請求項１に記載の多層基板モジュール。
【請求項８】
前記複数の内部回路のうちの１つは、第１の高周波信号（ＲＦＩ）と発振信号（ＬＯ）とを受けて、第１のベースバンド信号（ＢＢＩ）を生成する第１のミクサ回路（４１０ａ）であり、
前記複数の内部回路のうちの他の１つは、前記第１の高周波信号（ＲＦＩ）と９０°位相の異なる第２の高周波信号（ＲＦＱ）と発振信号（ＬＯ）とを受けて、前記第１のベースバンド信号（ＢＢＩ）と９０°位相の異なる第２のベースバンド信号（ＢＢＱ）を生成し、前記第１のミクサ回路（４１０ａ）と直交ミクサを構成する第２のミクサ回路（４１０ｂ）である、請求項１に記載の多層基板モジュール。
【請求項９】
前記基準電位伝達ノード（２０４ａ，２０４ｂ）は、前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ，４１０ｂ）にそれぞれ対応して設けられ
前記多層基板モジュールは、さらに、前記複数の絶縁層（１０５）のうちの同一層を貫通して、前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ，４１０ｂ）と対応する前記基準電位伝達ノード（２０４ａ，２０４ｂ）との間にそれぞれ設けられる第１および第２のビアホール（５７５ａ，５７５ｂ）を備え、
前記複数の基準電位配線のうちの前記第１のミクサ回路（４１０ａ）に対応する基準電位配線（５７０ａ）は、前記第１のビアホール（５７５ａ）に形成され、
前記複数の基準電位配線のうちの前記第２のミクサ回路（４１０ｂ）に対応する基準電位配線（５７０ｂ）は、前記第２のビアホール（５７５ｂ）に形成され、
前記第１および第２のビアホールに形成される基準電位配線（５７０ａ，５７０ｂ）の配線長および断面形状は、それぞれの基準電位配線（５７０ａ，５７０ｂ）が同一の寄生インダクタンスを有するように設計される、請求項８に記載の多層基板モジュール。
【請求項１０】
前記基準電位伝達ノード（２０４）は、前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ，４１０ｂ）に共通に設けられ、
前記多層基板モジュールは、さらに、
前記複数の絶縁層のうちの１つ（１０５Ｃ）に設けられ、前記基準電位伝達ノード（２０４）と電気的に結合される共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）と、
同一の前記絶縁層（１０５）を貫通して、前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ，４１０ｂ）と対応する前記基準電位伝達ノード（２０４）との間にそれぞれ設けられる第１および第２のビアホール（５７５ａ，５７５ｂ）を備え、
前記複数の基準電位配線のうちの前記第１のミクサ回路（４１０ａ）に対応する基準電位配線（５７０ａ）は、前記第１のビアホール（５７５ａ）に形成され、
前記複数の基準電位配線のうちの前記第２のミクサ回路（４１０ｂ）に対応する基準電位配線（５７０ｂ）は、前記第２のビアホール（５７５ｂ）に形成され、
前記第１および第２のビアホールにそれぞれ形成される基準電位配線（５７０ａ，５７０ｂ）は、前記共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）が設けられる絶縁層（１０５Ｃ）において、前記共通配線ノード（Ｎｃｍｎ）と電気的に結合され、
前記第１および第２のビアホールにそれぞれ形成される基準電位配線（５７０ａ，５７０ｂ）の配線長および断面形状は、前記基準電位配線（５７０ａ，５７０ｂ）のそれぞれが同一の寄生インダクタンスを有するように設計される、請求項８に記載の多層基板モジュール。
【請求項１１】
前記第1のミクサ回路（４１０ａ）は、複数の第1のミクサ回路素子（５５２ａ〜５６４ａ）を有し、
前記第２のミクサ回路（４１０ｂ）は、前記複数の第1のミクサ回路素子（５５２ａ〜５６４ａ）にそれぞれ対応する複数の第２のミクサ回路素子（５５２ｂ〜５６４ｂ）を有し、
前記複数の第１および第２のミクサ回路素子（５５２ａ〜５６４ａ，５５２ｂ〜５６４ｂ）のうちの対応する１つ同士は、同一の前記絶縁層（１０５）に設けられる、請求項８に記載の多層基板モジュール。
【請求項１２】
前記複数の第１および第２のミクサ回路素子（５５２ａ〜５６４ａ，５５２ｂ〜５６４ｂ）のうちの対応する１つ同士は、水平方向の対称軸（Ｚ−Ｚ´）に対して線対称となるように配置される、請求項１１に記載の多層基板モジュール。
【請求項１３】
前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ，４１０ｂ）は、無線端末装置の構成部品である、請求項８に記載の多層基板モジュール。
【請求項１４】
前記複数の内部回路のうちの１つは、高周波信号（ＲＦ）を増幅するための増幅回路（５１８）であり、
前記増幅回路（５１８）は、信号増幅を行なうためのトランジスタ（３１０）を含み、
前記トランジスタ（３１０）は、
前記高周波信号（ＲＦ）を入力として受ける制御ノード（３１１）と、
駆動電位(Ｖｄｄ)の供給を受けるとともに、増幅された出力信号を生成する第１の導通ノード（３１２）と、
前記制御ノード（３１１）への入力に応じて、前記第１の導通ノード（３１２）との間で電流経路を形成する第２の導通ノード（３１３）とを有し、
前記多層基板モジュールは、さらに、
前記第１の制御ノード（３１１）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第１のサブ基準電位配線（５８５ｇ）と、
前記第１のサブ基準電位配線（５８５ｇ）とは独立に、前記第２の導通ノード（３１３）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第２のサブ基準電位配線（５８５ｓ）とを備える、請求項１に記載の多層基板モジュール。
【請求項１５】
前記増幅回路（５１８）は、無線端末装置の構成部品である、請求項１４に記載の多層基板モジュール。
【請求項１６】
前記複数の内部回路のうちの１つは、前記多層基板モジュールの上面に装着される第１の集積回路（５１８ａ）であり、
前記複数の内部回路のうちの他の１つは、前記多層基板モジュールの上面に装着される第２の集積回路（５１８ｂ）であり、
前記第１および第２の集積回路（５１８ａ，５１８ｂ）は、共通の金属電極（５９５）を有する同一チップ（５９０）上に搭載され、
前記第１および第２の集積回路（５１８ａ，５１８ｂ）に対応する基準電位配線（５８５ａ，５８５ｂ）は、前記第１および第２の集積回路（５１８ａ，５１８ｂ）と前記外部電位ノード（２０）との間にそれぞれ直接設けられる、請求項１に記載の多層基板モジュール。
【請求項１７】
前記第１の集積回路は、高周波信号（ＲＦ）を増幅するための第１の増幅回路（５１８ａ）であり、
前記第２の集積回路は、前記第１の増幅回路（５１８ａ）の出力信号を増幅するための第２の増幅回路（５１８ｂ）であり、
前記第１の増幅回路（５１８ａ）は、信号増幅を行なうための第１のトランジスタ（３１０ａ）を含み、
前記第１のトランジスタ（３１０ａ）は、
前記高周波信号を入力として受ける第１の制御ノード（３１１ａ）と、
駆動電位(Ｖｄｄ)の供給を受けるとともに、増幅された出力信号を生成する第１の導通ノード（３１２ａ）と、
前記制御ノードへの入力に応じて、前記第１の導通ノード（３１２ａ）との間で電流経路を形成する第２の導通ノード（３１３ａ）とを有し、
前記第２の増幅回路（５１８ｂ）は、信号増幅を行なうための第２のトランジスタ（３１０ｂ）を含み、
前記第２のトランジスタ（３１０ｂ）は、
前記第１の増幅回路（５１８ａ）の出力信号を入力として受ける第２の制御ノード（３１１ｂ）と、
前記駆動電位(Ｖｄｄ)の供給を受けるとともに、増幅された出力信号を生成する第３の導通ノード（３１２ｂ）と、
前記制御ノードへの入力に応じて、前記第３の導通ノード（３１２ｂ）との間で電流経路を形成する第４の導通ノード（３１３ｂ）とを有し、
前記多層基板モジュールは、さらに、互いに独立に設けられる、
前記第１の制御ノード（３１１ａ）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第１のサブ基準電位配線（５８５ｇ−ａ）と、
前記第２の制御ノード（３１１ｂ）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第２のサブ基準電位配線（５８５ｇ−ｂ）と、
前記第２の導通ノード（３１３ａ）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第３のサブ基準電位配線（５８５ｓ−ａ）と、
前記第４の導通ノード（３１３ｂ）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第４のサブ基準電位配線（５８５ｓ−ｂ）とを備える、請求項１６に記載の多層基板モジュール。
【請求項１８】
複数のチャネルの中から所望のチャネルを選択的に受信する無線端末装置であって、
前記複数のチャネルを含む高周波信号（ＲＦ）を受信するためのアンテナ（５１０）と、
局部発振信号（ＬＯ）を発振する局部発振器（５２４）と、
前記アンテナ（５１０）からの高周波信号（ＲＦ）に応答して、互いに９０°位相の異なる第１および第２の高周波信号（ＲＦＩ、ＲＦＱ）を生成する位相シフト器（４０２）と、
前記位相シフト器（４０２）からの第１の高周波信号（ＲＦＩ）を前記局部発振器（５２４）からの局部発振信号（ＬＯ）と混合して第１のベースバンド信号（ＢＢＩ）を生成する第１のミクサ回路（４１０ａ）と、
前記位相シフト器（４０２）からの第２の高周波信号（ＲＦＱ）を前記局部発振器（５２４）からの局部発振信号（ＬＯ）と混合して第２のベースバンド信号（ＢＢＱ）を生成する第２のミクサ回路（４１０ｂ）と、
前記第１および第２のベースバンド信号（ＢＢＩ、ＢＢＱ）を復調するベースバンド回路（５３６）とを備え、
前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ，４１０ｂ）は、外部電位ノード（２０）から基準電位（Ｖｓｓ）の供給を受ける多層基板モジュール（１０４）に実装され、
前記多層基板モジュール（１０４）は、
積層された複数の絶縁層（１０５）と、
前記外部電位ノード（２０）と電気的に結合される少なくとも1個の基準電位伝達ノード（２０４）と、
前記基準電位（Ｖｓｓ）を伝達するために、前記第１および第２のミクサ回路（４１０ａ、４１０ｂ）にそれぞれ対応して設けられる第１および第２の基準電位配線（５７０−ａ、５７０−ｂ）とを含む、無線端末装置。
【請求項１９】
前記無線端末装置は、
前記アンテナ（５１０）と前記位相シフト器（４０２）との間に配置され、前記アンテナ（５１０）からの高周波信号（ＲＦ）を増幅するための増幅回路（５１８）をさらに備え、
前記増幅回路（５１８）は、前記多層基板モジュール（１０４）に実装され、
前記増幅回路（５１８）は、信号増幅を行なうためのトランジスタ（３１０）を含み、
前記トランジスタ（３１０）は、
前記高周波信号（ＲＦ）を入力として受ける制御ノード（３１１）と、
駆動電位(Ｖｄｄ)の供給を受けるとともに、前記位相シフト回路（４０２）への出力信号を生成する第１の導通ノード（３１２）と、
前記制御ノードへの入力に応じて、前記第１の導通ノード（３１１）との間で電流経路を形成する第２の導通ノード（３１３）とを有し、
前記多層基板モジュールは、さらに、
前記第１の制御ノード（３１１）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第１のサブ基準電位配線（５８５ｇ）と、
前記第１のサブ基準電位配線（５８５ｇ）とは独立に、前記第２の導通ノード（３１３）と前記外部電位ノード（２０）との間に設けられる第２のサブ基準電位配線（５８５ｓ）とを備える、請求項１８に記載の無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は、多層基板モジュールに関し、さらに詳しくは、高周波領域で動作する電子回路が形成される多層基板モジュールおよび、このような多層基板モジュールに実装された回路を備える無線端末装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、電子機器の小型軽量化が進んでおり、それに用いられる回路基板もこの動向に呼応する形で、小型軽量化、薄形化および複合化が進められている。特に、携帯電話機に代表される、高周波を利用した無線通信装置においては、セラミックスの優れた誘電特性等と多層化技術から、セラミックスを用いた多層基板が用いられており、近年ではその小型・薄形化が進められている。
【０００３】
すなわち、このような無線通信装置等の電子機器を構成するための電子回路群は、多層基板上に形成される、多層基板モジュールとして使用される。このような多層基板モジュールにおいては、基板の上面に集積回路群を実装するのみならず、基板内部の層においても積極的に回路素子を形成して、これらの回路素子を用いて電子回路群が構成されるため、小型・軽量化に特に有利である。
【０００４】
図１８は、このような多層基板モジュールにおける電子回路の一般的な配置例を示すための多層基板モジュールの断面図である。
【０００５】
図１８を参照して、多層基板モジュール１００は、メインボード１０上に実装され、メインボード１０に設けられるアースノード２０から接地のための基準電位Ｖｓｓの供給を受ける。多層基板モジュール１００は、セラミックス等からなる絶縁層１０５を複数積層して形成される。
【０００６】
多層基板モジュール１００は、内部に電子回路２１０，２２０，２３０を備える。以下においては、多層基板モジュール内に形成される電子回路を、単に内部回路とも称する。絶縁層１０５もしくは多層基板モジュールの上面に、内部回路を構成するための回路素子が配置される。一般に、コイルや抵抗等の受動素子は、絶縁層内部に形成され、トランジスタやダイオード等の半導体素子は、多層基板モジュールの表面に集積回路として実装される。
【０００７】
図１８においては、一例として、多層基板モジュールが３個の内部回路２１０，２２０，２３０から構成される例を示している。内部回路２１０は、絶縁層１０５に形成される回路素子２１１および２１２を含む。同様に、内部回路２２０は、多層基板モジュール上に実装される集積回路である回路素子２２１と、絶縁層１０５に形成される回路素子２２２，２２３を含む。内部回路２３０は、絶縁層１０５に形成される回路素子２３１，２３２および２３３を含む。
【０００８】
詳細は図示しないが、多層基板モジュール１００内には、これらの回路素子間を接続するためのパターン配線が適宜設けられている。多層基板モジュール１００とメインボード１０との間における電気信号の授受は、たとえばピン端子として設けられる、信号伝達ノード２０２を介して実行される。また、これらの信号伝達ノードのうちの少なくとも１個は、多層基板モジュール１００を接地するために、メインボード１０に設けられるアースノード２０と接続される。以下においては、これらの信号伝達ノードを単にピン端子２０２とも称し、信号伝達ノードのうちアースノードと結合されるものを、接地ピン端子２０４とも称して、ピン端子２０２と区別するものとする。
【０００９】
多層基板モジュール１００内には、接地ピン端子２０４と接続された主接地配線１５０が、絶縁層１０５を貫くように高さ方向に形成される。各内部回路と主接地配線１５０との間には、副接地配線２１５，２２５，２３５がそれぞれ設けられる。これらの主接地配線１５０および副接地配線２１５，２２５，２３５によって、各内部回路は多層基板モジュール１００が実装されるメインボードに設けられたアースノード２０と電気的に結合され、接地のための基準電位Ｖｓｓの供給を受けることができる。以下においては、主接地配線と副接地配線とを総称して、単に接地配線群とも称する。
【００１０】
しかしながら、多層基板モジュール内に設けられるこれらの内部回路が、高周波を利用したものである場合には、接地配線群の寄生インダクタンスの影響で、動作の安定化が損なわれるおそれがある。
【００１１】
図１９は、接地配線群の寄生インダクタンスの影響によって、内部回路に生じる問題点を説明するための概念図である。図１９においては、代表的に、内部回路２１０と２２０との間に生じる問題点が示される。
【００１２】
図１９を参照して、内部回路２１０は、副接地配線２１５および主接地配線１５０を経由してアースノード２０と電気的に結合される。同様に、内部回路２２０は、副接地配線２２５および主接地配線１５０を経由してアースノード２０と接続される。ここで、主接地配線１５０の寄生インダクタンスをＬｇｒｄで表わすと、高周波化に伴って、寄生インダクタンスＬｇｒｄによるインピーダンスＺ＝ω・Ｌｇｒｄ（ω＝２・π・ｆ，ｆは電流の周波数）は増大する。
【００１３】
このため、高周波動作時においては、内部回路２１０から本来アースノード２０に流れるべきアース電流Ｉｇｒｄが、インピーダンスの大きい主接地配線１５０を通過せずに、副接地配線２２５を通じて、他の内部回路２２０に流入（Ｉｇｒｄ′）してしまうおそれがある。
【００１４】
このように、アース電流Ｉｇｒｄが流入電流Ｉｇｒｄ′として他の内部回路への回り込むと、当該他の内部回路２２０の動作が不安定になるおそれが生じる。以下においては、図１９に示されるこのような現象を、アース電流の回り込み現象とも称する。
【００１５】
特に、このような問題は、主接地配線１５０の寄生インダクタンスが大きくなってしまう、多層基板モジュール内の上層部分に配置される内部回路に対して影響が大きい。
【００１６】
同様の問題は、半導体チップに代表される多層基板モジュール上に実装される集積回路に対しても存在していた。
【００１７】
図２０は、多層基板モジュール上に形成される複数の電子回路の一般的な配置例を示す断面図である。
【００１８】
図２０を参照して、内部回路２３０および２４０は、たとえば半導体素子を搭載した集積回路である。このような集積回路においては、裏面に接地のための金属被膜が形成され、当該集積回路はこの金属被膜によって接地されることが多い。
【００１９】
たとえば、図２２の例でいえば、集積回路である内部回路２３０および２４０は、金属被膜２３５および２４５によってそれぞれ接地される。
【００２０】
内部回路２３０および２４０が一体的に１チップ化されて多層基板モジュール上に形成される場合には、金属被膜２３５および２４５が一体化されて一体の接地電極として作用する。したがって、一体化された金属被膜２３５および２４５と、多層基板モジュール１００内に設けられた主接地配線１５０との間に副接地配線２５５を配置すれば、これらの多層基板モジュール上に配置された内部回路を接地することができる。
【００２１】
しかしながら、このように配置される内部回路２３０および２４０に対しても、高周波動作時においては、図１９で説明したアース電流の回り込み現象が同様に発生するおそれがある。多層基板モジュール上に配置される内部回路に対しては、特に主接地配線１５０の経路長が長くなり、寄生インダクタンスＬｇｒｄはさらに大きな値となるので、この影響はさらに大きくなる。
【００２２】
一方、このような問題点は、多層基板モジュール内に形成される単一の内部回路についても生じる場合がある。たとえば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用した携帯電話機においては、１〜２ＧＨｚ程度の周波数帯域が使用されるが、このような携帯電話機内に備えられる低雑音増幅器（以下、高周波増幅回路とも称する）および直交ミクサ等にこれらの問題が生じるおそれがある。
【００２３】
図２１は、一般的な高周波増幅回路の構成を示す回路図である。
【００２４】
図２１を参照して、高周波増幅回路３００は、増幅素子であるトランジスタ３１０と、その周辺に配置される抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、キャパシタＣ１〜Ｃ５およびインダクタＬを含む。これらの周辺素子は、トランジスタ３１０に対するバイアス抵抗や結合容量等を形成している。トランジスタ３１０としては、代表的に電界効果型トランジスタが適用される。
【００２５】
高周波増幅回路３００は、駆動電位Ｖｄｄによって駆動され、入力ノードＩＮに入力された電圧信号を増幅して、出力ノードＯＵＴに出力する。高周波増幅回路３００は一般的なものであるので、その詳細な動作については説明を省略する。
【００２６】
図２２は、接地配線の寄生インダクタンスの影響によって、高周波増幅回路３００に生じる問題点を説明する概念図である。
【００２７】
図２２を参照して、図２１に示された周辺素子（抵抗素子，キャパシタ，インダクタ）は、ブロック３２１〜３２６で示される。トランジスタ３１０においては、ゲート３１１への入力に応じて、ドレイン３１２およびソース３１３の間に電流経路が形成されて、このソース・ドレイン間電流に応答した電位レベルが出力ノードＯＵＴに現われることによって、信号増幅が実行される。
【００２８】
この場合に、トランジスタ３１０のゲート３１１、ドレイン３１２およびソース３１３は、周辺素子を示すブロック３２２、３２４および３２５をそれぞれ介して主接地配線１５０と接続されて、接地される。この場合、図１９に示されるように、高周波動作時においては、主接地配線１５０の寄生インダクタンスＬｇｒｄによるインピーダンスが大きなものとなってしまうので、本来アースノード２０に流入すべきドレイン電流の一部がトランジスタ３１０のゲート３１１に対する入力として流入してしまうという現象が生じる。このような現象が生じると、トランジスタ３１０の増幅作用は不安定なものとなってしまい、高周波増幅回路３００は、一般に発振現象といわれる不安定状態に至ってしまうおそれがある。
【００２９】
図２３は、直交ミクサの配置を示すブロック図である。
【００３０】
図２３を参照して、９０°分配器４０２は、高周波信号ＲＦ（周波数ｆｒｆ）を、互いに９０°位相の異なるＩチャネル用の高周波信号ＲＦＩとＱチャネル用の高周波信号ＲＦＱとに分配する。０°分配器４０４は、局部発振信号ＬＯ（周波数ｆｌｏ）を同位相の信号に分配する。
【００３１】
直交ミクサ４００は、Ｉチャネル用の第１のミクサ４１０ａと、Ｑチャネル用の第２のミクサ４１０ｂとを含む。直交ミクサ４００は、互いに９０°位相の異なるＩチャネル用の高周波信号ＲＦＩおよびＱチャネル用の高周波信号ＲＦＱと、局部発振信号ＬＯとを受けて、ベースバンド信号ＢＢＩおよびＢＢＱを生成する。高周波信号ＲＦは、たとえば、携帯電話機においては、受信波に相当する。局部発振信号ＬＯの周波数ｆｌｏは、高周波信号ＲＦの周波数ｆｒｆの２分の１である。
【００３２】
第１のミクサ４１０ａ、Ｉチャネル用高周波信号ＲＦＩと、局部発振信号ＬＯとに基づいて、ベースバンド信号ＢＢＩ（周波数｜ｆｒｆ−ｆｌｏ｜）を生成する。同様に、第２のミクサ４１０ｂは、Ｑチャネル用高周波信号ＲＦＱと局部発振信号ＬＯとを受けて、ベースバンド信号ＢＢＱ（周波数｜ｆｒｆ−ｆｌｏ｜）を生成する。
【００３３】
図２４は、直交ミクサの理想的な出力信号を説明する波形図である。
【００３４】
図２４を参照して、理想的な状態においては、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂは対称に動作して、ベースバンド信号ＢＢＩとＢＢＱとは互いに振幅が等しく、位相が９０°ずれた信号となる。
【００３５】
図２５は、接地配線の寄生インダクタンスの影響によって、直交ミクサ４００に生じる問題点を説明する概念図である。
【００３６】
直交ミクサ４００を多層基板モジュール内に形成する場合においては、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂを主接地配線１５０に接続すると、これまでに説明したようなアース電流の回り込みによる悪影響は、他の内部回路から及ぼされるのではなく、直交ミクサ回路内の第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとの間で生じてしまう。
【００３７】
すなわち、図２５に示されるように、たとえば第１のミクサ４１０ａからアースノード２０に流入すべきアース電流Ｉｇｒｄが、主接地配線１５０の寄生インダクタンスＬｇｒｄの影響によって、点線で示す電流経路によって第２のミクサ４１０ｂに流入し、これが両ミクサの直交性を損なわせるおそれがある。このような流入電流Ｉｇｒｄ′が、悪影響を及ぼすことによって、図２６に示すように、ベースバンド信号ＢＢＩとＢＢＱの間に、振幅誤差ΔＡや、位相誤差Δφが生じ、直交ミクサの直交精度が損なわれるといった問題点が生じる。
【００３８】
【発明の開示】
この発明の目的は、実装される複数の電子回路に対して、高周波動作時における動作が不安定になることを防止することが可能な接地配線の構成を有する多層基板モジュールを提供することである
この発明のもう１つの目的は、高周波動作時においても十分な直交精度を確保可能な、多層基板モジュールに実装された直交ミクサを備えた、無線端末装置を提供することである。
【００３９】
この発明に従うと、外部電位ノードから基準電位の供給を受ける多層基板モジュールは、積層された複数の絶縁層と、少なくとも1個の基準電位伝達ノードと、複数の内部回路と、複数の基準電位配線とを備える。基準電位伝達ノードは、外部電位ノードと電気的に結合される。複数の内部回路は、各絶縁層および多層基板モジュールの表面のいずれかに形成される少なくとも１個の回路素子を含む。複数の基準電位配線は、基準電位を伝達するために、複数の内部回路にそれぞれ対応して設けられる。
【００４０】
好ましくは、基準電位伝達ノードは、複数の内部回路にそれぞれ対応して設けられ、複数の基準電位配線のうちの１本は、残りの複数の基準電位配線の各々よりも寄生インダクタンスが小さい。
【００４１】
好ましくは、基準電位伝達ノードは、複数の内部回路に共通に設けられ、多層基板モジュールは、さらに、複数の絶縁層のうちの１つに設けられ、基準電位伝達ノードと電気的に結合される共通配線ノードを備え、各基準電位配線は、共通配線ノードが設けられる絶縁層において、共通配線ノードと電気的に結合される。
【００４２】
好ましくは、多層基板モジュールは、メインボード上に実装され、多層基板モジュールは、さらに、メインボードとの間で電気信号を授受するための複数の信号伝達ノードと、多層基板モジュールの外面を覆うように設けられ、外部電位ノードと電気的に結合される金属被膜とを備え、各基準電位配線は、金属被膜と電気的に結合され、金属被膜は、複数の信号伝達ノードと非接触に設けられる。
【００４３】
好ましくは、複数の内部回路のうちの１つは、多層基板モジュールの上面に装着される第１の集積回路であり、複数の内部回路のうちの他の１つは、多層基板モジュールの上面に装着される第２の集積回路であり、第１および第２の集積回路は、共通の金属電極を有する同一チップ上に搭載され、第１および第２の集積回路に対応する基準電位配線は、第１および第２の集積回路と外部電位ノードとの間にそれぞれ直接設けられる。
【００４４】
このような多層基板モジュールにおいては、高周波動作時においてもアース電流を確実にアースノードに導くことができるので、内部回路の動作が不安定になることを防止できる。
【００４５】
この発明の別の局面に従うと、複数のチャネルの中から所望のチャネルを選択的に受信する無線端末装置は、アンテナと、局部発振器と、位相シフト器と、第１のミクサ回路と、第２のミクサ回路と、ベースバンド回路とを備える。アンテナは、複数のチャネルを含む高周波信号を受信する。局部発振器は、局部発振信号を発振する。位相シフト器は、アンテナからの高周波信号に応答して、互いに９０°位相の異なる第１および第２の高周波信号を生成する。第１のミクサ回路は、位相シフト器からの第１の高周波信号を局部発振器からの局部発振信号と混合して第１のベースバンド信号を生成する。第２のミクサ回路は、位相シフト器からの第２の高周波信号を局部発振器からの局部発振信号と混合して第２のベースバンド信号を生成する。ベースバンド回路は、第１および第２のベースバンド信号を復調する。第１および第２のミクサ回路は、外部電位ノードから基準電位の供給を受ける多層基板モジュールに実装される。多層基板モジュールは、積層された複数の絶縁層と、外部電位ノードと電気的に結合される少なくとも1個の基準電位伝達ノードと、基準電位を伝達するために、第１および第２のミクサ回路にそれぞれ対応して設けられる第１および第２の基準電位配線とを含む。
【００４６】
好ましくは、無線端末装置は、アンテナと位相シフト器との間に配置され、アンテナからの高周波信号を増幅するための増幅回路をさらに備え、増幅回路は、多層基板モジュールに実装され、増幅回路は、信号増幅を行なうためのトランジスタを含み、トランジスタは、高周波信号を入力として受ける制御ノードと、駆動電位の供給を受けるとともに、位相シフト回路への出力信号を生成する第１の導通ノードと、制御ノードへの入力に応じて、第１の導通ノードとの間で電流経路を形成する第２の導通ノードとを有し、多層基板モジュールは、さらに、第１の制御ノードと外部電位ノードとの間に設けられる第１のサブ基準電位配線と、第１のサブ基準電位配線とは独立に、第２の導通ノードと外部電位ノードとの間に設けられる第２のサブ基準電位配線とを備える。
【００４７】
このような無線端末装置においては、直交ミクサを小型化に有利な多層基板モジュールに実装するとともに、高周波動作時においても直交ミクサの直交精度を確保することができる。
【００４８】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、この発明の実施の形態による多層基板モジュールを図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を示してその説明は繰返さない。
【００４９】
（実施の形態１）
図１を参照して、この発明の実施の形態１に従う多層基板モジュール１１０は、メインボード１０上に実装される。詳細は図示しないが、メインボード１０上には複数の配線パターンが形成され、これらの配線パターンとたとえばピン端子として設けられる信号伝達ノード２０２とを電気的に結合させることにより、メインボード１０と多層基板モジュール１１０内に形成された内部回路との間で電気信号の授受が可能である。
【００５０】
図２を参照して、多層基板モジュール１１０は、メインボード１０に設けられるアースノード２０との接続によって、基準電位Ｖｓｓの供給を受ける。以下においては、このような基準電位Ｖｓｓの供給を、単に「接地」とも称する。たとえば、アースノード２０の配線パターンは、メインボード１０の裏面に形成され、多層基板モジュール１１０の接地にも使用される。
【００５１】
これらの信号伝達ノードのうちの少なくとも１個は、多層基板モジュール１１０を接地するために、アースノード２０と電気的に結合される。以下においても、これらの信号伝達ノードを単にピン端子２０２とも称し、信号伝達ノードのうちアースノード２０と結合されるものを、接地ピン端子２０４とも称して、ピン端子２０２と区別する。
【００５２】
多層基板モジュール１１０は、さらに、複数の内部回路２１０、２２０および２３０にそれぞれ対応して設けられる複数の接地配線１６０−１，１６０−２および１６０−３を備える。各内部回路を構成する回路素子群については、図１８で説明した内容と同様であるので、説明は繰り返さない。また、本明細書において、多層基板モジュール内の内部回路の個数を３個としているのは、例示に過ぎず任意の複数個の内部回路を有する場合について、本願発明の構成を適用することが可能である。
【００５３】
接地配線１６０−１、１６０−２、１６０−３は、独立した複数の接地ピン端子２０４−１、２０４−２、２０４−３とそれぞれ接続される。接地ピン端子２０４−１、２０４−２、２０４−３は、アースノード２０と電気的に結合される。
【００５４】
各接地配線は、絶縁層１０５を貫くように形成されるビアホールに形成される。
【００５５】
接地配線１６０−１は、接地ピン端子２０４−１と内部回路２１０との間に形成されるビアホール１６５−１に配置される。同様に、接地配線１６０−３は、接地ピン端子２０４−３と内部回路２３０との間に形成されるビアホール１６５−３を介して設けられる。
【００５６】
接地配線１６０−２は、接地ピン端子２０４−２と内部回路２２０との間に並列に形成される複数のビアホール１６５−２ａ、１６５−２ｂおよび１６５−２ｃにそれぞれ設けられる複数の接地配線１６２−２ａ、１６２−２ｂおよび１６２−２ｃを並列接続して形成される。
【００５７】
このように、多層基板モジュール内において、内部回路ごとに接地配線を設けることによって、内部回路間におけるアース電流の回り込みによって回路動作が不安定になるという問題点を回避することができる。
【００５８】
また、ビアホール１６０−１の断面積を他のビアホールよりも大きくとり、接地配線１６０−１の断面積を大きくすることによって、接地配線１６０−１の寄生インダクタンス値を抑制することができる。また、接地配線１６０−２についても、複数の接地配線を並列接続しているため、寄生インダクタンス値を抑制することができる。
【００５９】
このように、接地配線が設けられるビアホールの断面積を必要に応じて大きくしたり、複数のビアホールに形成される配線を並列接続して設けることにより、特に接地を強化したい内部回路に対応して設けられる接地配線の寄生インダクタンスを抑制することができる。この結果、高周波動作時における内部回路間でのアース電流の回り込みをより確実に防止して、内部回路の動作を安定化することができる。
【００６０】
（実施の形態２）
図３を参照して、この発明の実施の形態２に従う多層基板モジュール１２０は、
この発明の実施の形態１に従う多層基板モジュール１１０と同様に、複数の内部回路２１０，２２０，２３０を備える。内部回路の構成および個数については、実施の形態１で説明したとおりであるので説明は繰返さない。
【００６１】
この発明の実施の形態１においては、複数の内部回路ごとに接地ピン端子を設ける構成としているので、接地ピン端子が内部回路の数に対応して必要となってしまい、ピン数の増加を招いてしまう。したがって、多層基板モジュール１２０においては、絶縁層１０５Ｃに、それぞれの内部回路に対する接地配線を統合するための共通ノードＮｃｍｎを設け、この共通ノードのみを接地ピン端子２０４と結合する。
【００６２】
複数の内部回路２１０、２２０および２３０に対応してそれぞれ設けられる複数の接地配線１７０−１、１７０−２、１７０−３は共通ノードＮｃｍｎが配置される絶縁層１０５Ｃにおいて結合される。共通ノードＮｃｍｎは、複数の内部回路間で共有される接地ピン端子２０４を介してアースノード２０と電気的に結合される。
【００６３】
特に、共通ノードＮｃｍｎを、多層基板モジュール１２０内の下部の絶縁層、好ましくは最下層の絶縁層に設けることによって、共通ノードＮｃｍｎとアースノード２０との間の寄生インダクタンス、すなわち複数の内部回路２１０，２２０，２３０間で共有される、アース電流の通過部分の寄生インダクタンスを、少ない個数の接地ピン端子を用いて抑制することができる。
【００６４】
このような構成とすることにより、少ない個数の接地ピン端子を用いて、内部回路間におけるアース電流の回り込みを抑制することができ、内部回路の動作を安定化することが可能となる。
【００６５】
（実施の形態３）
図４を参照して、この発明の実施の形態３に従う多層基板モジュール１３０は、図１に示される実施の形態１に示す多層基板モジュール１１０と比較して、その外面部（側面部）に、アースノード２０と接続される金属被膜２７０を備える点で異なる。金属被膜２７０は、アースノード２０と電気的に結合され、接地電極として作用する。アース端子２０４を除くピン端子２０２は、金属被膜２７０と接触しないように、当該部分をくり抜いた形で金属被膜２７０は形成される。
【００６６】
図５を参照して、この発明の実施の形態３に従う多層基板モジュール１３０は、この発明の実施の形態１に従う多層基板モジュール１１０と同様に、複数の内部回路２１０，２２０，２３０を備える。内部回路の構成および個数については、実施の形態１で説明したとおりであるので説明は繰返さない。
【００６７】
内部回路２１０、２２０および２３０にそれぞれ対応して設けられる接地配線１８０−１、１８０−２および１８０−３は、接地電極として作用する金属被膜２７０と電気的に結合される。このように、高さ方向に絶縁層を貫いて設けられるビアホールを介さずに、水平方向に配置される接地配線によってそれぞれの内部回路を接地することが可能となるので、各接地配線の寄生インダクタンスを抑制することができる。
【００６８】
また、ピン端子２０２は、接地のための金属被膜２７０とは非接触となるように設けられるので、このような内部回路の接地の強化を、電気信号を入出力するためのピン端子を確保した上で実行することが可能となる。
【００６９】
（実施の形態４）
実施の形態４においては、特に高精度の高周波動作が要求される無線端末装置の１つである携帯電話機に搭載される低雑音アンプおよび直交ミクサの多層基板モジュールへの実装について説明する。
【００７０】
図６を参照して、この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールを備える携帯電話機５００は、アンテナ５１０と、送信回路５１２と、受信回路５１４と、送受分波器５１６とを備える。
【００７１】
この携帯電話機は、ＣＤＭＡ方式を採用しており、送信と受信とを１本のアンテナ５１０を介して同時に行なう。したがって、送信周波数は受信周波数と異なるように設定されるが、ここでは送信周波数の方が受信周波数よりも低く設定される。そのため、送受分波器５１６は、送信波ＴＸのみを透過するバンドパスフィルタと、受信波ＲＸのみを透過するバンドパスフィルタとから構成され、送信波ＴＸを受信回路５１４側にほとんど透過しない。
【００７２】
図７を参照して、受信回路５１４は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５１８と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５２０と、９０°分配器４０２と、局部発振器５２４と、同相（０°）分配器４０４と、直交ミクサ４００と、ローパスフィルタ５３２，５３４と、ベースバンド回路５３６とを備える。
【００７３】
低雑音増幅器５１８は、送受分波器５１６を透過した受信波ＲＸ（以下、高周波信号ＲＦともいう）を高ＳＮ（Signal to Noise）比で増幅する。バンドパスフィルタ５２０は、不要な信号を除去して必要な高周波信号ＲＦのみを透過する。９０°分配器４０２は、バンドパスフィルタ５２０を透過した高周波信号ＲＦに基づいて、互いに９０°位相の異なるＩチャネル用の高周波信号ＲＦＩと、Ｑチャネル用の高周波信号ＲＦＱとを生成する。
【００７４】
局部発振器５２４は、局部発振信号ＬＯを発振する。この局部発振信号ＬＯの周波数ｆｌｏは、高周波信号ＲＦの周波数ｆｒｆの２分の１である。０°分配器４０４は、局部発振器５２４からの局部発振信号ＬＯを、直交ミクサ４００を構成する第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂに分配する。第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂに与えられる局部発振信号ＬＯの位相は同じである。
【００７５】
Ｉチャネル用に設けられる第１のミクサ４１０ａは、９０°分配器４０２からの高周波信号ＲＦＩを０°分配器４０４からの局部発振信号ＬＯと混合して、Ｉチャネルベースバンド信号ＢＢＩおよび／ＢＢＩを生成する。この第１のミクサ４１０ａは、差動型（平衡型）であり、ベースバンド信号／ＢＢＩは、ベースバンド信号ＢＢＩと１８０°位相が異なる。
【００７６】
同様に、Ｑチャネル用に設けられる第２のミクサ４１０ｂは、９０°分配器４０２からの高周波信号ＲＦＱを０°分配器４０４からの局部発振信号ＬＯと混合してＱチャネルベースバンド信号ＢＢＱおよび/ＢＢＱを生成する。この第２のミクサも差動型（平衡型）であり、ベースバンド信号／ＢＢＱは、ベースバンド信号ＢＢＱと１８０°位相が異なる。このように、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂは、全体として直交ミクサ４００を形成することができる。
【００７７】
ベースバンド回路５３６は、ローパスフィルタ５３２，５３４によって透過された、Ｉチャネルベースバンド信号ＢＢＩ，／ＢＢＩおよびＱチャネルベースバンド信号ＢＢＱ，／ＢＢＱを受信して、低周波（音声）信号に復調する。
【００７８】
図８を参照して、第１のミクサ４１０ａは、高周波信号ＲＦＩを通過させるためのハイパスフィルタ５５２ａと、局部発振信号ＬＯを通過させるためのローパスフィルタ５５４ａと、高周波信号ＲＦＩと局部発振信号ＬＯとを混合するためのダイオードペア５５６ａと、ダイオードペア５５６ａとアースノード２０との間に接続されるキャパシタ５５８ａとを含む。第１のミクサ４１０ａは、さらに、ダイオードペア５５６ａの両端に出力されるＩチャネルベースバンド信号ＢＢＩ，／ＢＢＩを透過するためのローパスフィルタを構成する、インダクタ５６０ａ，５６２ａおよび抵抗素子５６４ａを含む。
【００７９】
第１のミクサ４１０ａは、接地配線５７０ａによってアースノード２０に接地される。ここで、接地配線５７０ａの寄生インダクタンスは、Ｌｇｄａで示される。
【００８０】
第２のミクサ４１０ｂも、第１のミクサ４１０ａと同様の構成を有し、ハイパスフィルタ５５２ｂ、ローパスフィルタ５５４ｂ、ダイオードペア５５６ｂ、キャパシタ５５８ｂ、インダクタ５６０ｂ，５６２ｂ、および抵抗素子５６４ｂを含む。第２のミクサ４１０ｂに対しては、接地配線５７０ｂが配置され、これにより第２のミクサ４１０ｂはアースノード２０と電気的に結合されて接地される。接地配線５７０ｂの寄生インダクタンスはＬｇｄｂで示される。
【００８１】
このように、第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとの間の直交精度を確保するために、各ミクサは、同一の回路構成を有する。
【００８２】
なお、図８において、偶高調波ミクサの構成を示したのは例示に過ぎない。これまで説明した寄生インダクタンスに起因する現象は、一般のミクサについても同様に発生する。したがって、本願発明の構成は、偶高調波ミクサのみに限らず一般のミクサについても適用可能である。
【００８３】
図９を参照して、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂは、この発明の実施の形態に従う多層基板モジュール１４０に形成される。図８で説明した、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂの構成素子５５２ａ〜５６４ａおよび５５２ｂ〜５６４ｂの各々は、多層基板モジュール１４０の上面もしくは絶縁層１０５内に形成される。
【００８４】
接地配線５７０ａおよび５７０ｂは分離され、接地配線５７０ａおよび５７０ｂは独立した接地ピン端子２０４ａおよび２０４ｂとそれぞれ電気的に結合される。このように、第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとのそれぞれに対応する接地配線を分離することにより、ミクサ間におけるアース電流の回り込みを防止して、直交精度の劣化を防止できる。
【００８５】
図１０を参照して、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂは、実施の形態２の構成を適用して、共通ノードＮｃｍｎを介して接地することも可能である。この場合には、図３で示したのと同様に、複数の絶縁層のうちのいずれか１個の絶縁層１０５Ｃにおいて、接地配線５７０ａおよび５７０ｂを結合するための共通ノードＮｃｍｎが設けられる。共通ノードＮｃｍｎは、接地ピン端子２０４を介してアースノード２０と接続される。
【００８６】
これにより、第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとの間で共有される接地配線の部分は、共通ノードＮｃｍｎからアースノード２０までの間に限られるので、この部分の寄生インダクタンスを十分抑えることができる。さらに、共通接続ノードＮｃｍｎを最下層の絶縁層に設けることによって、寄生インダクタンスを抑制できる。この結果、アース電流の回り込みによって生じる直交精度の劣化を防ぐことが可能となる。
【００８７】
図１１を参照して、第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとを多層基板モジュール１４０内に、対称性を保って配置すれば、さらに両ミクサ間の直交精度を向上させることができる。すなわち、図８で説明したように、第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとの回路構成は同一であるので、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂのそれぞれの回路素子は同士は、互いに対応付けられる。
【００８８】
したがって、対応付けられる各回路素子を多層基板モジュール１４０内に対称性を保って配置することとすれば、第１のミクサ４１０ａと第２のミクサ４１０ｂとの間の直交精度をさらに向上させることができる。具体的には、図１１に示されるように、それぞれのミクサの対応付けられる各構成要素は、同一の絶縁層１０５に形成される。図１１においては、ミクサの回路素子のうちの一部の配置が代表的に示される。
【００８９】
図１１に示されるように、接地配線５７０ａおよび５７０ｂについても、同一の絶縁層に設けられたコンタクトホール５７５ａおよび５７５ｂ内にそれぞれ配置される。さらに、接地配線５７０ａおよび５７０ｂの形状および断面積を同一とすることにより、寄生インダクタンスＬｇｄａおよびＬｇｄｂを同一の値とすることができるので、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂの直交精度を向上することができる。
【００９０】
また、図１２に示されるように、水平方向についても、対称軸Ｚ−Ｚ′に対してそれぞれの構成要素が対称に配置することにより、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂの直交精度をさらに向上することができる。
【００９１】
図１３に示されるように、第１のミクサおよび第２のミクサの構成素子および接地配線をそれぞれ対称に設ける構成は、図１０に示されるような共通ノードＮｃｍｎを介した接地を行なう場合にも適用できる。この場合においても、第１のミクサ４１０ａおよび第２のミクサ４１０ｂと、共通ノードＮｃｍｎが形成される絶縁層１０５Ｃとの間に形成されるビアホール５７５ａおよび５７５ｂを同一形状で形成し、これらのビアホール内に配置される接地配線５７０ａおよび５７０ｂを同一形状および同一断面積とすることによって、それぞれのミクサの接地配線の寄生インダクタンスＬｇｄａおよびＬｇｄｂを同一の値とすることができ、直交精度を向上させることができる。
【００９２】
次に、低雑音増幅器５１８の多重基板モジュール上への実装について説明する。
【００９３】
図１４を参照して、低雑音増幅器５１８は、たとえば、図２１で説明した高周波増幅器の回路構成を適用することが可能である。低雑音増幅器５１８は、電界効果型トランジスタ３１０と、周辺に配置される回路素子群を示すブロック３２１〜３２６を有する。入力ノードＩＮには、受信波である高周波信号ＲＦが入力され、出力ノードＯＵＴから出力される増幅信号はバンドパスフィルタ５２０に伝達される。なお、図１４においては、電界効果型トランジスタが使用される構成を示しているが、電界効果型トランジスタに代えて、バイポーラ型トランジスタを用いることも可能である。この場合には、電界効果型トランジスタのゲート、ソースおよびドレインにそれぞれ対応して、バイポーラ型トランジスタのベース、コレクタおよびエミッタを接続すればよい。
【００９４】
低雑音増幅器５１８は、独立の接地配線５８５ｇおよび５８５ｓによって接地される。接地配線５８５ｓは、電界効果型トランジスタ３１０のソース３１３に対応して設けられる。一方、接地配線５８５ｇは、電界効果型トランジスタ３１０のゲート３１１およびドレイン３１２に対応して設けられる。
【００９５】
接地配線５８５ｓおよび５８５ｇは、図９に示される接地配線５７０ａ，５７０ｂと同様の構成に従って、独立する複数の接地ピン端子とそれぞれ電気的に結合される構成とすることができる。このような構成とすることによって、電界効果型トランジスタ３１０において、ゲート３１１を接地する配線とソース３１３を接地する配線とを分離することができる。これにより、信号増幅のために電界効果型トランジスタ３１０のチャネルに流れるソース・ドレイン間電流がゲート３１１に回り込んで、低雑音増幅器５１８全体の動作が発振することを防止することができる。
【００９６】
また、接地配線５８５ｇおよび５８５ｓについては、図１０で示される接地配線５７０ａ，５７０ｂと同様の構成に従って、多層基板モジュールの最下層の絶縁層に形成される共通ノードＮｃｍｎで統合し、共通の接地ピン端子を介してアースノード２０と接続する構成としても、ゲート３１１を接地する配線とソース３１２を接地する配線との間で共有される部分の寄生インダクタンス値を抑制できるので、低雑音増幅器５１８の動作を安定化する効果を得ることができる。
【００９７】
次に、低雑音増幅器において、複数個のトランジスタを直列接続して信号増幅を行なう場合の配置について説明する。
【００９８】
この場合には、たとえば図１４に示した低雑音増幅器５１８と同一の構成を有する２個の集積回路５１８ａおよび５１８ｂを１チップに統合して、集積回路（低雑音増幅器）５９０を構成する場合が考えられる。
【００９９】
図１５に示されるように、集積回路５９０は、集積回路５１８ａおよび５１８ｂが接続されて構成される。特に各集積回路の裏面に設けられたアースのための金属電極５９５ａおよび５９５ｂも互いに接続され、共通の金属電極５９５を形成する。このように１チップ化された集積回路で構成される低雑音増幅器５９０を、図２０に示されるような方法で、多層基板モジュール１４０の上面に実装すれば、それぞれのアンプモジュール内の電界効果型トランジスタ間で接地配線が共有される構成となるので、高周波動作時においてアース電流の回り込みに起因する発振現象が起こりやすくなってしまう。
【０１００】
図１６を参照して、１チップ化された低雑音増幅器５９０は、多層基板モジュール１４０の上面に実装されるが、集積回路５１８ａおよび５１８ｂ中のトランジスタ素子は、裏面金属５９５ａ，５９５ｂとの間でそれぞれ非接続とされ、各集積回路において、接地配線は、対応する接地ピン端子との間に直接設けられる。
【０１０１】
集積回路５１８ａに対応して、接地配線５８５−ａが設けられる。図１４で説明したように、接地配線５８５−ａは、低雑音増幅器中のトランジスタのゲート３１１に対応する接地配線５８５ｇ−ａと、ソース３１３に対応する接地配線５８５ｓ−ａとを含む。同様に、集積回路５１８ｂに対応して、接地配線５８５−ｂが設けられ、接地配線５８５−ｂは、接地配線５８５ｇ−ｂおよび５８５ｓ−ｂを含む。これらの接地配線は、独立の接地ピン端子２０４−１〜２０１−４をそれぞれ介して、アースノード２０と接続される。
【０１０２】
図１７を参照して、このような構成とすることにより、集積回路５１８ａ中の電界効果型トランジスタ３１０ａのゲート３１１ａに対して、アース電流が回り込むことに起因して生じる発振現象を防止できる。同様に、集積回路５１８ｂ中の電界効果型トランジスタ３１０ｂのゲート３１１ｂに対しても、他の部分からのアース電流の回り込みを防止して、発振現象を防止することが可能となる。
【０１０３】
なお、集積回路５１８ａおよび５１８ｂのそれぞれに対する接地配線は、図１３に示されるような構成を適用して、多層基板モジュールの最下層に設けられた共通ノードＮｃｍｎを介して、共通の接地ピン端子によってアースノード２０と電気的に結合される構成としても、接地配線の共有部分の寄生インダクタンスの抑制によって、発振現象を防止することが可能となる。
【０１０４】
また、図１７の構成においても、増幅素子として電界効果型トランジスタが示されるが、電流駆動形のバイポーラトランジスタを用いることが可能である。
【０１０５】
なお、図１５から図１７においては、２個の集積回路（低雑音増幅回路）が一体化する構成について説明したが、３個以上の複数個の集積回路を一体化する場合においても、それぞれの集積回路に対応して、図１６で示されるように、独立して接地配線を設ければよい。
【０１０６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１０７】
【産業上の利用可能性】
この発明による多層基板モジュールは、携帯電話機のような高周波携帯無線装置の内部回路の実装に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に従う多層基板モジュールの外観を示す概略図である。
【図２】  図１に示される多層基板モジュールのＸ−Ｘ′断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２に従う多層基板モジュールの断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態３に従う多層基板モジュールの外観を示す概略図である。
【図５】  図４に示される多層基板モジュールのＹ−Ｙ′断面図である。
【図６】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールを備える携帯電話機の全体構成を示すブロック図である。
【図７】  図６に示された受信回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【図８】  図７に示された直交ミクサの構成を示す回路図である。
【図９】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールにおける接地配線の配置の一例を示す断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールにおける接地配線の配置の他の一例を示す断面図である。
【図１１】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールに形成される直交ミクサの高さ方向の配置の一例を示す断面図である。
【図１２】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールに形成される直交ミクサの水平方向の配置の一例を示す上面図である。
【図１３】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュールに形成される直交ミクサの高さ方向の配置の他の一例を示す断面図である。
【図１４】  図７に示される低雑音増幅器の回路図である。
【図１５】  ２個の集積回路の１チップ化を示す概念図である。
【図１６】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュール上に形成される１チップ化された低雑音増幅器に対する接地配線の配置例を示す断面図である。
【図１７】  この発明の実施の形態４に従う多層基板モジュール上に形成される１チップ化された低雑音増幅器の回路図である。
【図１８】  このような多層基板モジュールにおける電子回路の一般的な配置例を示すための多層基板モジュールの断面図である。
【図１９】  接地配線の寄生インダクタンスの影響によって内部回路に生じる問題点を説明する概念図である。
【図２０】  多層基板モジュール上に形成される複数の内部回路の一般的な配置例を示す断面図である。
【図２１】  一般的な高周波増幅回路の構成例を示す回路図である。
【図２２】  接地配線の寄生インダクタンスの影響によって、図２１に示される高周波増幅回路に生じる問題点を説明する概念図である。
【図２３】  直交ミクサの配置を示すブロック図である。
【図２４】  直交ミクサの理想的な出力信号を説明する波形図である。
【図２５】  接地配線の寄生インダクタンスの影響によって、図２３に示される直交ミクサに生じる問題点を説明する概念図である。
【図２６】  図２５に示される問題点を説明するための波形図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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