用于无线网络系统的前端模块的制作方法

文档序号:7533878阅读:394来源:国知局
专利名称:用于无线网络系统的前端模块的制作方法
技术领域
本发明主要关于一种前端模块,尤其是关于一种用于无线网络系统的前端模块。
现有技术目前,无线网络的技术有两大分类,一是利用无线电波技术,另一是利用光传导技术,例如以红外线(Infrared)与激光(Laser)作为数据传输的载波(Carrier)。由于无线电波的穿透力较佳,在使用上较具有弹性且更加方便。
在无线网络技术方面,主要朝两个方向发展。一是使用于短距离(10公尺)、低功率(100mW)及低成本的蓝芽技术,二是使用于办公室无线传输的IEEE802.11技术(频宽最高可达54Mbps,而使用距离可达100公尺左右)。
就办公室无线传输的IEEE802.11技术而言,一无线网络系统通常由前端模块(front-end module)、基频处理器(baseband Processor,定义为PHY)与MAC(Media Access Controller)等三部份所组成。
由于无线网络系统中的前端模块包含了大量的电容器、电感器、电阻器、滤波器及阻抗转换器等无源组件,因此,在组装上往往会有可靠度低、成本高、体积大等缺点。为了解决这些问题,就必须将这些组件模块化且微型化。

发明内容
在目前不包含移动电话的无线通信系统的无线网络应用中,一现有前端模块通常具有体积大、成本高、可靠度低的缺点。为解决该问题,本发明提出一种用于无线网络的前端模块,其采用积层低温共烧陶瓷(Low Temperature Cofired Ceramic;LTCC)的方法制作,且无上述缺点。
本发明的一个目的在于提出一种用于无线网络系统的前端模块,其可将多数无源组件集成化及微型化。
依本发明一实施例的用于无线网络系统的前端模块,包含一收发切换开关、一带通滤波器、一非平衡至平衡转换器、一低通滤波器及一功率放大器。在此,该带通滤波器连接至该收发切换开关,用以接收并处理一通过该收发切换开关的已接收信号。该非平衡至平衡转换器连接至该带通滤波器,用以接收并处理通过该带通滤波器的该已接收信号。该功率放大器,用以接收并处理一待发射信号。该低通滤波器,其连接至该功率放大器,用以接收并处理通过该功率放大器的该待发射信号。
本发明的特征在于该带通滤波器、该非平衡至平衡转换器及该低通滤波器是以图案化方式形成于多个低温共烧陶瓷基板内部,该收发切换开关及该功率放大器是以表面贴装技术(surface mountingtechnology;SMT)形成于该类低温共烧陶瓷基板的表层。
本发明的优点在于第一、用于无线局域网络系统中的前端模块体积小、成本低及可靠度高。第二、电路的散热性能佳。第三、设计与制作搭配度高,减少生产时间。
附图简单说明

图1为一方框图,显示本发明的用于无线网络系统的前端模块的架构。
图2为一立体图,显示本发明一实施例的用于无线网络系统的前端模块中,低温共烧陶瓷基板表层的油墨印刷电阻。
图3A为一示意图,显示本发明一实施例的用于无线网络系统的前端模块中电感的配置形式。
图3B为一示意图,显示本发明一实施例的用于无线网络系统的前端模块中电容的配置形式。
组件符号说明1~前端模块11~接收天线
12~收发切换开关13~带通滤波器14~非平衡至平衡转换器15~接收端21~传送天线23~低通滤波器24~功率放大器25~发射端3~集成模块31~低温共烧陶瓷基板311~低温共烧陶瓷基板表层32~表面电极33~油墨41、51~导电层42、52~金属导通孔具体实施方式
以下,就本发明的用于无线网络系统的前端模块的架构、组成及制作方式以实施例的方式来说明。
请参见图1,本发明第一实施例中的用于无线网络系统的前端模块1主要有一收发切换开关(transmitting/receiving switch)12、一带通滤波器(band pass filter)1 3、一非平衡至平衡转换器(balun)1 4、一低通滤波器(low pass filter)23及一功率放大器(power amplifier)24。
在操作上,前端模块1的作用在于利用一接收天线(receivingantenna)11接收一射频信号,并将射频信号传送给一接收端15,以及将来自发射端25的信号经过处理后,透过一传送天线(transmittingantenna)21发射出去。
在信号的收发期间,前端模块1仅会选择单一路径接通。请再次参见图1,当接收端15进行一信号的接收时,传送路径会因为收发切换开关12尚未作动而不接通,因此射频信号仅会经由带通滤波器13以及非平衡至平衡转换器14的处理而为接收端15所接收。当发射端25进行一信号的传送时,收发切换开关12才会作动并将传送路径接通,此时来自发射端25的信号便会先经过功率放大器17及低通滤波器16的处理且通过收发切换开关12后,再经由传送天线21发射出去。
在本实施例中,收发切换开关12至少包含有一砷化镓(GaAs)开关(switch)及一RC电路,而带通滤波器(band pass filter)13、非平衡至平衡转换器(balun)14及低通滤波器(low pass filter)23均是由LC电路所构成。
请参见图2,本发明的用于无线网络系统的前端模块1采用多层的低温共烧陶瓷(Low Temperature Cofired Ceramic;LTCC)基板31来制作成一集成模块3。在此,各层低温共烧陶瓷基板31主要由许多陶瓷介电材料所构成且其中夹藏许多导电层。
详言之,本发明的用于无线网络系统的前端模块1的部分组件,包括收发切换开关12的电容器、带通滤波器13、非平衡至平衡转换器14及低通滤波器23,以图案化的方式形成在各层低温共烧陶瓷基板31内部。由于这些组件是由电容器及电感器等无源组件所组成,因此将前端模块1的收发切换开关12的电容器、带通滤波器13、非平衡至平衡转换器14及低通滤波器23等组件整合至各层低温共烧陶瓷基板31内部就相当于将这些电容器及电感器等无源组件形成在各层低温共烧陶瓷基板31内部。就此而言,各层低温共烧陶瓷基板31内部主要包含这些电容器及电感器,而低温共烧陶瓷基板表层311主要包括有以表面贴装技术所装设的有源组件,即收发切换开关12的电阻器、功率放大器17及其它如IC的半导体组件等。
如图3A所示,在制作过程上,这些电感器是以条状图案化的方式形成在各层低温共烧陶瓷基板31内部的导电层41上而成为条状电极,各导电层41之间具有电介质层(未显示),且导电层41之间是以金属导通孔(via hole)42连接,因此,电感器在多层低温共烧陶瓷基板31内部所呈现的连结型态为一螺旋型态。另一方面,如图3B所示,这些电容器是以块状图案化的方式形成在各层低温共烧陶瓷基板31内部的导电层51上而成为块状电极,各导电层51之间具有电介质层(未显示),且导电层51之间是以金属导通孔(via hole)52连接,因此,电容器在多层低温共烧陶瓷基板31内部所呈现的连结形式为一重迭形式。这些电容器、电感器以图案化的方式被整合至多层低温共烧陶瓷基板31内部。请参见图2,电阻器的制作是利用油墨印刷等薄膜技术,将具有阻抗特性的油墨33依特定长宽比印刷在表层低温共烧陶瓷基板311的表面电极32间而形成。
就低温共烧陶瓷基板表层311而言,其表面上除了电阻器之外,还包含有其它诸如功率放大器17及半导体材料的有源组件。在低温共烧陶瓷基板表层311下方各层低温共烧陶瓷基板中的LC电路是通过上述各导电层之间的金属导通孔42及52与这些在低温共烧陶瓷基板表层311上的电阻器及主动组件电连接。
正由于陶瓷基板具有高介电值,因此在本发明的用于无线网络系统的前端模块1的部分组件以图案化的方式埋入多层陶瓷基板中而集成化后,陶瓷基板可以将原本这些组件所占据的体积有效地缩小。
综上所述,本发明已由上述的实施例及变化例来详加描述。然而,本领域的技术人员当了解的是,本发明的所有的实施例在此仅为例示性而非为限制性,亦即,在不脱离本发明实质精神及范围的内,上述所述及的用于无线网络系统的前端模块的其它变化例及修正例均为本发明所涵盖。因此,本发明由权利要求的范围加以界定。
权利要求
1.一种用于无线网络系统的前端模块,其包含一收发切换开关;一带通滤波器,连接至该收发切换开关,接收并处理一通过该收发切换开关的已接收信号;一非平衡至平衡转换器,连接至该带通滤波器,接收并处理通过该带通滤波器的该已接收信号;一功率放大器,接收并处理一待发射信号;及一低通滤波器,连接至该功率放大器,接收并处理通过该功率放大器的该待发射信号;其中该带通滤波器、该非平衡至平衡转换器及该低通滤波器位于多个低温共烧陶瓷基板内部,该收发切换开关及该功率放大器位于该等低温共烧陶瓷基板的一表层。
2.如权利要求1所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该带通滤波器、该非平衡至平衡转换器及该低通滤波器以图案化方式形成。
3.如权利要求1所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该收发切换开关及该功率放大器以表面贴装技术形成。
4.如权利要求1所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该类低温共烧陶瓷基板中具有多个导电层及多个介电层,且该类导电层之间设有金属导通孔。
5.如权利要求4所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该收发切换开关至少包含一GaAs开关及一RC电路,且该带通滤波器、该非平衡至平衡转换器及该低通滤波器至少包含一LC电路。
6.如权利要求5所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该RC电路及该LC电路中的电容器及电感器以图案化方式形成于该类导电层上。
7.如权利要求6所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该类电容器的图案呈块状且该类电感器的图案呈螺旋状。
8.如权利要求5所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该表层上具有二表面电极,且该RC电路的电阻器形成于该类表面电极之间。
9.如权利要求8所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该RC电路的电阻器是一以油墨印刷方式形成的有阻抗的油墨薄膜。
10.如权利要求8所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该RC电路及该LC电路由该类导电层之间的金属导通孔连接至该等表面电极。
11.如权利要求5所述的用于无线网络系统的前端模块,其中该表层上更具有多个有源组件,且该RC电路及该LC电路由该类导电层之间的金属导通孔连接至该等有源组件。
全文摘要
本发明涉及一种用于无线网络系统的前端模块。前端模块包含一收发切换开关、一带通滤波器、一非平衡至平衡转换器、一低通滤波器及一功率放大器。特征在于,带通滤波器、非平衡至平衡转换器及低通滤波器以图案化的方式形成在复数层低温共烧陶瓷基板中,且收发切换开关及功率放大器以表面贴装技术形成于这些低温共烧陶瓷基板的一表层上。
文档编号H03H7/12GK1581780SQ0315344
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月13日 优先权日2003年8月13日
发明者史承彦 申请人:台达电子工业股份有限公司
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