專利名稱：高頻開關模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用高頻開關的模塊，尤其涉及由具備輸入輸出共用端子的高頻開關和由裝載該高頻開關的基板來構成的高頻開關模塊。
背景技術：
在專利文獻1中公開了便攜式電話用的高頻開關模塊。圖1是在專利文獻1中所記載的高頻開關模塊的立體圖。在該高頻開關模塊1中， 在多層基板5上不僅裝載FET開關電路，還裝載聲表面濾波器(SAW濾波器)50、55、60、電容器C1、C2、C3、以及電感器Li。上述FET開關電路包括發(fā)送信號端子、接收信號端子、以及天線端子。此外，還包括控制信號端子，該控制信號端子用于選擇性地將天線端子和規(guī)定信號端子相連接。在專利文獻1中記載了如下內容為了防止發(fā)送信號或接收信號的一部分經由與控制信號端子相連接的控制信號用線路泄漏至控制端子、而在通帶中的插入損耗特性劣化，從而用接地電極將控制用電路隔離開，由此來提高控制信號用線路與收發(fā)電路的隔離性?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特開2008-271420號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的問題在專利文獻1中，在多層基板內具備多個接地電極，將它們通過通孔相連接。FET 開關不僅需要收發(fā)信號用線路以及與收發(fā)信號用線路相對應的接地用線路，還需要用于施加用來切換開關的控制信號的接地用線路。如專利文獻1那樣在多個接地電極之間配置控制信號用線路，則雖然控制信號用線路與收發(fā)線路之間的直接干擾會降低，然而如果收發(fā)信號用接地電極和控制信號用接地電極是公共電極，則由于來自發(fā)送端子等的高輸出功率信號經由其公共接地電極泄漏至邏輯電路部，邏輯電路不能正常動作，因此存在開關的高次諧波失真特性等高頻特性劣化的問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供高頻開關模塊，這種高頻開關模塊改善高頻特性的劣化、尤其是高次諧波失真特性。用于解決問題的方法為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下結構。(1) 一種高頻開關模塊，包括高頻開關，該高頻開關具備高頻端子、控制端子、電源端子、以及接地端子，且使所述多個高頻端子中的規(guī)定高頻端子之間進行選擇性導通；以及矩形板狀多層基板，該矩形板狀多層基板是將絕緣體和電極交替層疊而成，
與所述高頻開關的各端子相連接的上表面連接電極配置在所述多層基板的上表面上，與安裝目標的電路基板上的電極相連接的下表面連接端子配置在所述多層基板的下表面上，將所述上表面連接電極和所述下表面連接端子之間進行導通的布線電極形成在所述多層基板內，所述高頻開關模塊的特征在于，所述接地端子包括高頻電路用接地端子和控制電路用接地端子，在所述多層基板內部具備與連接到所述高頻電路用接地端子的上表面連接電極相導通的接地電極，與連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極相導通的所述布線電極以與所述接地電極絕緣的狀態(tài)來配置。通過該結構，能對高頻開關的控制電路接地路徑與高頻信號接地路徑之間的干擾進行抑制，防止高頻信號經由接地路徑泄漏至高頻開關，或者防止在高頻開關的控制電路 (邏輯電路部)中發(fā)生的噪聲泄漏至高頻信號的傳送路徑。(2)所述布線電極中的、與連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極相導通的布線電極(通孔)配置在俯視時不被所述接地電極所包圍的位置。通過該結構，能抑制在高頻開關的控制電路用接地路徑與多層基板內的接地電極之間產生不必要的電容，還能防止所述高頻信號和噪聲的泄漏。(3)所述布線電極中的、與連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極相導通的布線電極配置在與所述控制電路用接地端子相連接的上表面連接電極的正下方。通過該結構，由于控制電路用接地端子與多層基板的下表面連接端子(控制電路用下表面接地端子)直接(不經由不必要的布線)連接，因此能防止高頻開關的控制電路接地路徑與傳送收發(fā)信號的線路之間的干擾。(4)所述下表面連接端子配置在與所述控制電路用接地端子相連接的上表面連接電極的正下方的、俯視時與所述上表面連接電極重合的位置。通過該結構，由于控制電路用接地端子通過短的路徑直接與多層基板的下表面連接端子(控制電路用下表面接地端子)相連接，因此能防止高頻開關的控制電路接地路徑與傳送收發(fā)信號的線路之間的干擾。(5)所述接地電極配置在俯視時與所述下表面連接端子中的、與所述控制電路用接地端子相導通的下表面連接端子不重合的位置。通過該結構，能抑制在控制電路用接地電極和多層基板的下表面連接端子(控制電路用下表面接地端子)之間產生不必要的電容，還能防止所述高頻信號和噪聲的泄漏。(6)所述高頻端子包含發(fā)送信號輸入端子，所述發(fā)送信號輸入端子與低通濾波器相連接，所述低通濾波器由所述多層基板內的電極來構成，所述低通濾波器配置在所述多層基板內的形成于層疊方向上的相互不同的位置的所述接地電極之間。通過該結構，能防止發(fā)送信號從所述低通濾波器泄漏，能降低高頻開關的控制電路與發(fā)送電路之間的干擾。發(fā)明的效果利用本發(fā)明，能防止發(fā)送信號等高輸出功率信號經由高頻側接地電極泄漏至高頻開關的控制電路(邏輯電路部)。此外，能防止在高頻開關的控制電路(邏輯電路部)中發(fā)生的噪聲泄漏至高頻信號的傳送路徑。通過這樣，能構成改善了高頻特性的劣化、尤其是高次諧波失真特性的高頻開關模塊。


圖1是在專利文獻1中所記載的高頻開關模塊的立體圖。圖2是第1實施方式所涉及的高頻開關模塊的電路圖。圖3是第1實施方式所涉及的高頻開關模塊的俯視圖。圖4是表示圖2所示的高頻開關100與多層基板101之間的連接關系的截面圖。圖5是表示圖3、圖4所示的多層基板101的各層結構的圖。圖6是圖5后續(xù)的圖，是表示多層基板101的各層結構的圖。圖7是表示第2實施方式所涉及的高頻開關模塊的圖。
具體實施例方式第1實施方式參照圖2 圖6，對第1實施方式所涉及的高頻開關模塊進行說明。圖2是第1實施方式所涉及的高頻開關模塊201的電路圖。該高頻開關模塊201 包括高頻開關100;與該高頻開關100相連接的低通濾波器LPF ULPF 2;SAW濾波器F1、 2、？3、？4;以及匹配電路1^1、1^2、1^3、1^4。所述高頻開關100 包括多個高頻端子 1^x1、Tx2, Rxl、Rx2、Rx3、Rx4、Ul、U2、U3 ； 天線端子Ant ;控制端子￥(；1、￥02、￥03、￥04;以及電源端子￥(1(1 ；和接地端子GndO Gnd4。所述高頻端子中，端子Txl為GSM 850/900的發(fā)送信號輸入端子，Tx2為GSM 1800/1900的發(fā)送信號輸入端子。此外，Rxl為GSM 850的接收信號輸出端子，Rx2為GSM 900的接收信號輸出端子，Rx3為GSM 1800的接收信號輸出端子，Rx4為GSM 1900的接收信號輸出端子。而且，Ul為UMTS 1(例如800MHz頻帶的UMTS 800)的輸入輸出端子，U2為 UMTS2 (例如850MHz頻帶的UMTS 850)的輸入輸出端子，U3為UMTS 3 (例如2100MHz頻帶的UMTS 2100)的輸入輸出端子。此外，所述天線端子Ant與天線ANT相連接。所述控制端子Vcl Vc4輸入控制電壓信號VCl VC4，并選擇性將多個高頻端子中的任意高頻端子與天線端子Ant相導通。S卩，高頻開關100為SP9T (單刀9擲=Single pole-9throw)開關，例如在輸出GSM 850/900的發(fā)送信號的情況下，將天線端子Ant與Txl 相導通。圖3是第1實施方式所涉及的高頻開關模塊的俯視圖。該高頻開關模塊201通過在多層基板101的上表面上裝載高頻開關100和SAW濾波器Fl F4來構成。圖2所示的低通濾波器LPF1、LPF2由多層基板101內部的布線電極和/或裝載到上表面的元器件來構成。多層基板101是將絕緣體(介電陶瓷)和布線電極交替層疊的陶瓷多層基板。高頻開關100構成在矩形板狀的半導體基板上。高頻開關100的上述多個高頻端子、控制端子、 電源端子、以及接地端子形成在上述半導體基板的一個主面(下表面)上。另外，多層基板 101還可由液晶聚合物等樹脂來形成。在多層基板101的上表面上，形成與高頻開關100的各種端子相連接的上表面電極。此外，如圖3中的虛線所示，在多層基板101的下表面上形成下表面連接端子，該下表面連接端子用來與作為高頻開關模塊201的安裝目標的電路基板的電極相連接。圖4是表示圖2所示的高頻開關100與多層基板101之間的連接關系的截面圖。 但是，為了避免圖面復雜化，省略了表示截面部分的陰影。如圖4所示，在多層基板101內部形成有布線電極E401 E414、EOOl E004、 E006 E013、接地電極G01、G02等。對于多層基板101內部的其它布線電極則省略圖示。形成在多層基板101的上表面上的上表面連接電極中的與控制電路用接地端子 &id4相連接的控制電路用上表面連接電極&id4P、與多層基板101的下表面連接端子中的控制電路用下表面接地端子GND4經由上述布線電極E401 E414相連接。另一方面，形成在多層基板101的上表面上的上表面連接電極中的與高頻電路用接地端子&id0相連接的高頻電路用上表面連接電極&idOP、與多層基板101的下表面連接端子中的高頻電路用下表面接地端子GNDO經由上述布線電極EOOl E004、E006 EO13 相連接。此外，上述高頻電路用上表面連接電極&idOP經由上述布線電極EOOl E004、 E006 E013與多層基板101內部的接地電極G01、G02相連接。如下所述，在這兩個接地電極G01、G02之間配置低通濾波器LPF1、LPF2。另外，本實施方式所涉及的高頻開關100中的各端子由Au凸點或焊料凸點來形成，高頻開關100通過將其電路形成面朝向多層基板101的上表面?zhèn)葋砻娉碌剡M行安裝。圖5、圖6是表示多層基板101的各層的結構的圖。圖5和圖6是連續(xù)的。圖5中的(A)為多層基板101的最上層，圖6中的(H)為最下層。任何圖都是從各層的下表面向上表面方向看過去的仰視圖。因而，圖5(A)的圖成為觀察裝載在多層基板的上表面上的高頻開關100、SAff濾波器Fl F4的下表面的圖。各層中的小圓圈圖案是通孔，其它圖案是在表面方向上延伸的線路、電感器形成用電極、以及電容器形成用電極。圖5、圖6中的標號與圖2中所示的電路元件的標號相一致。由這些布線電極構成圖2所示的低通濾波器LPF1、LPF2。在圖5中，如果著眼于高頻開關100的控制電路用接地端子&id4，則利用E401 — E 402 — E403 — E404 — E405 — E406 — E407 — E408 — E409 — E410 — E411 — E412 — E413 — E414 的路徑經由布線電極(通孔)最終與控制電路用下表面接地端子GND4相導通。另一方面，如果著眼于高頻開關100的高頻電路用接地端子&id0，則利用EOOl — E 002 — E003 — E004 — GOl — E006 — E007 — E008 — E009 — EOlO — EOl 1 — E012 — E013 — G02 的路徑經由布線電極和接地電極最終與高頻電路用下表面接地端子GNDO相導通。在多層基板101內部的接地電極G01、G02之間，由多個布線電極來形成電感器和電容器，且由這些電感器和電容器來構成圖2所示的低通濾波器LPFl、LPF2。通過這樣，由于保持將高頻開關100的控制電路用接地端子&id4和高頻電路用接地端子&id0相分隔開的狀態(tài)不變，使其分別與多層基板101的控制電路用下表面接地端子 GND4和高頻電路用下表面接地端子GNDO相連接，因此能防止在發(fā)送電路等中發(fā)生的發(fā)送信號經由接地路徑泄漏到高頻開關的控制電路(邏輯電路部)。此外，由于通過將與連接到控制電路用接地端子&id4的上表面連接電極相導通的布線電極E401 E414配置在與連接到控制電路用接地端子&id4的控制電路用上表面接地電極&id4P的正下方，并且通過將控制電路用下表面接地端子GND4配置在連接到控制電路用接地端子&id4的控制電路用上表面連接電極&id4P的正下方，使控制電路用接地端子&id4不經由不必要的布線與控制電路用下表面接地端子GND4相連接，因此能防止高頻開關的控制電路的接地路徑與傳送收發(fā)信號的線路之間的干擾。此外，由于將與高頻開關100的發(fā)送信號輸入端子Txl、Tx2相連接的低通濾波器 LPFU LPF2配置在多層基板101內部的兩個接地電極G01、G02之間，因此能防止發(fā)送信號從低通濾波器LPF1、LPF2泄漏，能降低高頻開關的控制電路與發(fā)送電路之間的干擾。第2實施方式圖7是表示第2實施方式所涉及的高頻開關模塊的圖。圖7中特別示出多層基板的各層中的3個層的結構。與第1實施方式的圖5、圖6所示的多層基板不同之處在于接地電極G01、G02的形狀。其他結構與第1實施方式相同。在第2實施方式中，布線電極(通孔)E405、E414等配置在當俯視時不被接地電極G01、G02包圍的位置。布線電極E405、E414與連接到控制電路用接地端子&id4的控制電路用上表面連接電極&id4P相導通。換言之，將接地電極G01、G02形成為接地電極G01、 G02的形成區(qū)域在俯視時不包圍布線電極(通孔)E405、E414等的形成位置，其中布線電極 (通孔)E405、E414等與控制電路用上表面連接電極&id4P相導通。此外，上述接地電極G01、G02配置在當俯視時不與上述控制電路用下表面接地端子GND4相重合的位置。通過該結構，能抑制在控制電路用接地電極和多層基板內的接地電極之間、以及控制電路用接地電極和控制電路用下表面接地端子之間產生不必要的電容，還能防止高頻信號和噪聲的泄漏。另外，上述控制電路用下表面接地端子和上述高頻電路用下表面接地端子還可沿上述多層基板的相互不同的一邊來配置。由此，能減小在控制電路用下表面接地端子和高頻電路用下表面接地端子之間產生的電容，還能防止上述高頻信號和噪聲的泄漏。此外，還可將控制端子用接地端子GND4設置在遠離UMTS端子、發(fā)送信號輸入端子、天線端子等施加功率的端子的位置(不相鄰的位置)。由此，能進一步降低泄漏至高頻開關內的控制電路的高頻信號。標號說明ANT…天線Ant…天線端子E401 E414、E001 E004、E006 E013…布線電極F1、F2、F3、F4…SAW 濾波器G01、G02…接地電極GndO Gnd4…接地端子GNDO…高頻電路用下表面接地端子GndO…高頻電路用接地端子GndOP···高頻電路用上表面連接電極GND4…控制電路用下表面接地端子Gnd4…控制電路用接地端子Gnd4P···控制電路用上表面連接電極L1、L2、L3、L4 …匹配電路
LPFl、LPF2…低通濾波器Txl、Tx2…發(fā)送信號輸入端子100…高頻開關101…多層基板201…高頻開關模塊
權利要求
1.一種高頻開關模塊，包括高頻開關，該高頻開關具備高頻端子、控制端子、電源端子、以及接地端子，且使所述多個高頻端子中的規(guī)定高頻端子之間進行選擇性導通；以及矩形板狀的多層基板，該矩形板狀的多層基板是將絕緣體和電極交替層疊而成，與所述高頻開關的各端子相連接的上表面連接電極配置在所述多層基板的上表面上， 與安裝目標的電路基板上的電極相連接的下表面連接端子配置在所述多層基板的下表面上，將所述上表面連接電極和所述下表面連接端子之間進行導通的布線電極形成在所述多層基板內，所述高頻開關模塊的特征在于，所述接地端子包含高頻電路用接地端子和控制電路用接地端子，在所述多層基板內部具備與連接到所述高頻電路用接地端子的上表面連接電極相導通的接地電極，與連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極相導通的所述布線電極以與所述接地電極絕緣的狀態(tài)來配置。
2.如權利要求1所述的高頻開關模塊，其特征在于，所述布線電極中的、與連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極相導通的布線電極配置在俯視時不被所述接地電極所包圍的位置。
3.如權利要求1或2所述的高頻開關模塊，其特征在于，所述布線電極中的、與連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極相導通的布線電極配置在連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極的正下方。
4.如權利要求3所述的高頻開關模塊，其特征在于，所述下表面連接端子配置在連接到所述控制電路用接地端子的上表面連接電極的正下方的、俯視時與所述上表面連接電極重合的位置。
5.如權利要求1至4的任一項所述的高頻開關模塊，其特征在于，所述接地電極配置在俯視時與所述下表面連接端子中的、與所述控制電路用接地端子相導通的下表面連接端子不重合的位置。
6.如權利要求1至5的任一項所述的高頻開關模塊，其特征在于，所述接地電極形成在所述多層基板內的相互不同的多個層中，所述高頻端子包含發(fā)送信號輸入端子，由所述多層基板內的電極構成的低通濾波器與所述發(fā)送信號輸入端子相連接，所述低通濾波器配置在所述多層基板內的形成于相互不同的層中的所述接地電極之間。
全文摘要
提供一種高頻開關模塊，其改善高頻特性的劣化、尤其是通電時的高次諧波失真特性。高頻開關模塊(201)通過在多層基板(101)的上表面上裝載高頻開關(100)和SAW濾波器(F1～F4)來構成。低通濾波器(LPF1、LPF2)形成在多層基板(101)的內部。高頻開關(100)的端子形成在上述半導體基板的下表面上。高頻開關(100)包含高頻電路用接地端子(Gnd0)和控制電路用接地端子(Gnd4)，在多層基板(101)內部具備與連接到高頻電路用接地端子(Gnd0)的上表面連接電極相導通的接地電極，且以與接地電極絕緣的狀態(tài)來配置與連接到控制電路用接地端子(Gnd4)的上表面連接電極相導通的布線電極。
文檔編號H01P1/15GK102460985SQ201080026188
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權日2009年6月11日
發(fā)明者上嶋孝紀, 村瀨永德 申請人:株式會社村田制作所