专利名称：高频开关模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有在多层基板上装载开关IC的结构的高频开关模块。
背景技术：
在便携式电话等的前端部中采用高频开关模块。通过在多层基板上装载开关IC 来构成高频开关模块。开关IC将选自多个端子的选择端子与公用端子相连接。多层基板包括与开关IC的端子相连接的表面电极、安装电极、内部电极。在高频开关模块中，外部或开关IC所生成的电源噪声可能叠加在向开关IC供电的内部布线(电源布线)上。如果该电源噪声在多层基板中泄漏到电源布线以外的其它内部布线，则会成问题。尤其是，当电源噪声泄漏到在开关IC接通时传输发送信号的内部布线(发送布线)时，有可能发生高次谐波失真等特性劣化，所造成的问题很大。因此，为了解决该问题，有的采用以内部接地电极夹住电源布线上下的结构(例如参考专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2001-53449号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题在上述文献中，在多层基板内部的预定界面的整个面上形成内部接地电极，该内部接地电极防止叠加在电源布线上的电源噪声泄漏到其它内部布线。因此，由于使电源布线以外的其它内部布线或电路元件等面向该内部接地电极，有时不能够获得所期望的阻抗或电特性。另外，电源噪声有可能从电源布线经由内部接地电极泄漏到其它内部布线。因此，本发明的目的在于提供能够容易将电源布线以外的其它内部布线或电路元件等设定成期望的阻抗或电特性、能够抑制电源噪声经由内部接地电极泄漏到电源布线以外的其它内部布线的高频开关模块。解决技术问题所采用的技术方案本发明涉及将开关IC装载到通过层叠绝缘体层和电极来构成的多层基板上的高频开关模块，且该高频开关模块包括电源布线和第一信号布线、第一及第二内部接地电极。 电源布线是向开关IC供电的内部布线。第一信号布线是传输第一高频信号的内部布线。在从多层基板的层叠方向来看时，第一及第二内部接地电极彼此相隔着间隔而配置。在此，配置在第一内部接地电极的开关IC侧的全部的内部布线与第一信号布线分隔开，且其至少一部分为电源布线。配置在第二内部接地电极的开关IC侧的全部的内部布线与电源布线分隔开，且其至少一部分为第一信号布线。通过该结构，提高配置在第一内部接地电极的开关IC侧的内部布线、与配置在第二内部接地电极的开关IC侧的内部布线之间的隔离性。从而，能够抑制叠加在电源布线上的噪声经由第一及第二内部接地电极泄漏到第一信号布线。而且，由于分离了面向电源布线的第一内部接地电极，因此能够容易将电源布线以外的其它内部布线或电路元件的阻抗或电特性等设定成期望值。本发明的高频开关模块也可包括第二信号布线和第三内部接地电极。第二信号布线是传输第二高频信号的内部布线。在从多层基板的层叠方向来看时，第三内部接地电极与第一及第二内部接地电极相隔着间隔而配置。在这种情况下，优选为配置在第一内部接地电极的开关IC侧的内部布线、以及配置在第二内部接地电极的开关IC侧的内部布线的各自的全部的内部布线与第二信号布线分隔开。而且，优选为配置在第三内部接地电极的开关IC侧的全部的内部布线与第一信号布线及电源布线分隔开，且其至少一部分为第二信号布线。通过该结构，提高配置在第一内部接地电极的开关IC侧的内部布线、配置在第二内部接地电极的开关IC侧的内部布线、配置在第三内部接地电极的开关IC侧的内部布线之间的隔离性。从而避免第一及第二高频信号、电源噪声等经由第一至第三内部接地电极泄漏。优选为本发明的高频开关模块包括第二信号布线，配置在第一内部接地电极的开关IC侧的内部布线的至少一部分为第二信号布线。此外，优选为配置在第二内部接地电极的开关IC侧的全部的内部布线与第二信号布线分隔开。通过该结构，至少能够抑制第二高频信号经由第一及第二内部接地电极泄漏到第一信号布线。另外，能够抑制第一高频信号经由第二及第一内部接地电极泄漏到第二信号布线。优选为本发明的第一高频信号是发送信号，第二高频信号是接收信号。由于发送信号的电流振幅比接收信号的要大，发送信号泄漏到第二信号布线，因此导致高次谐波失真等问题。所以，通过将面向传输发送信号的第一信号布线和传输接收信号的第二信号布线的内部接地电极分隔开，从而能提高发送信号与接收信号的隔离性，并能够抑制高次谐波失真等问题。优选为本发明的高频开关模块包括第四内部接地电极。第四内部接地电极在配置在第一内部接地电极的开关IC侧的内部布线的还要开关IC侧，从多层基板的层叠方向来看时，配置成与第一内部接地电极重叠。通过该结构，能够减小叠加在电源布线上的噪声泄漏。优选为在从多层基板的层叠方向来看时，本发明的高频开关模块的开关IC配置成与第一内部接地电极重叠。通过该结构，能够缩短电源布线，并能够抑制噪声叠加在电源布线上的风险。优选为本发明的高频开关模块中，第一内部接地电极和第二内部接地电极形成在多层基板的不同层上。通过该结构，能够减小经由第一和第二内部接地电极泄漏的噪声。优选为本发明的配置在各内部接地电极的开关IC侧的内部布线与相邻内部接地电极之间的间隔比该内部布线与相邻的其它内部布线之间的间隔要短。通过该结构，能够减小来自各布线的噪声。发明效果根据本发明，由于第一内部接地电极和第二内部接地电极分开形成，因此提高了电源布线与第一信号布线之间的隔离性。从而，能够抑制叠加在电源布线上的噪声经由第一及第二内部接地电极泄漏到第一信号布线。而且，由于分离了面向电源布线的第一内部接地电极，因此能够容易将电源布线以外的其它内部布线或电路元件的阻抗或电特性等设定成期望值。
图1是对本发明的第一实施方式所涉及的高频开关模块的结构例进行说明的图。图2是对验证本发明的效果的实验进行说明的图。图3是对本发明的第二实施方式所涉及的高频开关模块的结构例进行说明的图。图4是对本发明的第三实施方式所涉及的高频开关模块的结构例进行说明的图。图5是对本发明的第四实施方式所涉及的高频开关模块的结构例进行说明的图。图6是对本发明的第五实施方式所涉及的高频开关模块的结构例进行说明的图。
图7是对本发明的电极配置例进行说明的图。
具体实施例方式以下，说明本发明的第一实施方式所涉及的高频开关模块的结构例。图1 (A)是本实施方式所涉及的高频开关模块的部分剖视图，图1⑶是从预定基板界面来看到的本实施方式所涉及的高频开关模块的部分俯视图。高频开关模块1包括开关IC 2和多层基板3。多层基板3包括多个内部布线4A、4B、5及内部接地电极6A、6B、7。多层基板3的顶面形成有装载包含开关IC 2的多个开关元件的表面电极(未图示)。多层基板3的底面形成有安装电极(未图示)。内部接地电极6A、6B隔着狭缝8而设置在多层基板3内的同一基板界面上。内部接地电极7设置在多层基板3内的与底面相邻的基板界面上。内部布线4A设置在布线区域3A中。布线区域3A是比多层基板3中的内部接地电极6A更靠顶面侧的区域。内部布线4A与表面电极或内部接地电极6A相连接。内部布线4B设置在布线区域;3B中。布线区域是比多层基板3中的内部接地电极6B更靠顶面侧的区域。内部布线4B与表面电极或内部接地电极6B相连接。内部布线5设置在元件区域3C内。元件区域3C是比多层基板3中的内部接地电极6A、6B更靠底面侧、比内部接地电极7更靠顶面侧的区域。在元件区域3C中，内部布线5 部分地构成电路元件。内部布线5的一部分与内部布线4A或内部布线4B相连接，同时还与安装电极相连接。此外，内部布线5的其它部分与内部接地电极6A或内部接地电极6B 相连接，同时还与内部接地电极7相连接。开关IC 2在底面包括多个端子(未图示)。这些端子装载在多层基板3的表面电极上，与内部布线4A、4B相连接。在本实施方式中，开关IC 2的多个端子中的DC(直流) 系统端子与任一内部布线4A相连接。DC系统端子是直接或者经由阻抗元件与开关IC内部的电源线相连接的端子，且包含开关IC 2的电源端子。从而，内部布线4A中的任一个与开关IC 2的电源端子相连接，且可用作为向开关IC 2供电的本发明的电源布线。另外，内部接地电极6A用作为本发明的第一内部接地电极。
此外，开关IC 2的多个端子中的RF(射频)系统端子与任一内部布线4B相连接。 RF系统端子是直接或者经由阻抗元件与开关IC内部的RF线相连接的端子，且包含开关IC 2的信号端子。因而，任一内部布线4B与开关IC 2的信号端子相连接，且用作为传输RF信号的本发明的第一信号布线。另外，内部接地电极6B用作为本发明的第二内部接地电极。开关IC 2的多个端子中的DC系统端子及RF系统端子的其它端子可与内部布线 4A、4B中的任一个相连接，也可与设置在布线区域3A JB外的内部布线相连接。在本实施方式中，这些端子中的控制系统端子与任一内部布线4A相连接。控制系统端子是直接或者经由阻抗元件与开关IC内部的控制线相连接的端子。在以上结构中，由狭缝8将内部接地电极6A与内部接地电极6B分隔开。从而全部的内部布线4A不横跨布线区域:3B而设置在布线区域3A中，且与开关IC 2的RF系统端子分隔开。全部的内部布线4B不横跨布线区域3A而设置在布线区域:3B中，且与开关IC 2的DC系统端子分隔开。由此，提高了面向内部接地电极6A的内部布线4A、与面向内部接地电极6B的内部布线4B间的隔离性。因而，即使电源噪声从DC系统端子叠加在内部布线4A上的情况下，电源噪声基本上不会从内部接地电极6A传输到内部接地电极6B。因此，能够抑制电源噪声从内部布线 4A泄漏到内部布线4B。此外，尽管在本实施方式中，全部的DC系统端子与内部布线4A相连接，但能够通过至少将电源端子与内部布线4A相连接来减少来自电源布线的电源噪声的泄漏。因为噪声也有可能经过电源端子以外的DC系统端子，因此可通过将电源端子以外的DC系统端子也与内部布线4A相连接，来进一步抑制电源噪声的泄漏。此外，噪声几乎不会从内部接地电极6B传输到内部接地电极6A，例如，RF信号本身几乎不会作为噪声从内部布线4B泄漏到内部布线4A中。此外，尽管在本实施方式中将全部的RF系统端子与内部布线4B相连接，但如果至少将第一信号端子与内部布线4B相连接，则能够减少泄漏至该信号端子的电源噪声、或从该信号端子泄漏至电源布线的噪声。因为噪声也有可能经过该信号端子以外的RF系统端子，因此可通过将该信号端子以外的RF 系统端子也与内部布线4B相连接，来进一步抑制噪声的泄漏。此外，即使假设电源噪声在开关IC的内部泄漏至控制线，但叠加在控制系统端子上的噪声也几乎不会从内部接地电极6A传输至内部接地电极6B。因而，也能够抑制由控制系统端子造成的噪声泄漏。图2是对验证本发明的效果的实验进行说明的图。在此，示出对2条传送线路间的隔离性进行仿真的结果。图2㈧所示的结构是一体化构成2条传送线路中的接地电极的结构，且2条传送线路之间的隔离性为40dB。另一方面，图2(B)所示的结构是分开来构成2条传送线路中的接地电极的结构，且2条传送线路之间的隔离性为52dB。这样，在2条传送线路中，能够通过分开接地电极来改善隔离性。 因而，对于高频开关模块而言也同样，可通过分割内部接地电极使得电源布线与信号布线分开，从而提高2条布线之间的隔离性。接着，说明本发明的第二实施方式所涉及的高频开关模块。在以下说明中，对于与第一实施方式相同的结构，附加相同的附图标记，并省略说明。图3是从预定基板界面来看到的本实施方式所涉及的高频开关模块的部分俯视图。
高频开关模块11包括多层基板13。多层基板13包括多个内部布线4六、148、14(及内部接地电极6六、168、16(。内部接地电极6A、16B、16C隔着狭缝而设置在多层基板13内的同一基板界面上。内部布线14B设置在比多层基板13中的内部接地电极16B更靠顶面侧的区域中。内部布线14C设置在比多层基板13中的内部接地电极16C更靠顶面侧的区域中。开关IC 2的多个端子中的发送系统端子与任一内部布线14B相连接。发送系统端子是直接或者经由阻抗元件与开关IC内部的发送线相连接的端子，且包含开关IC 2的发送端子。因而，内部布线14B中的任一个用作为传输发送信号的本发明的第一信号布线。 此外，内部接地电极16B用作为本发明的第二内部接地电极。开关IC 2的多个端子中的接收系统端子与任一内部布线14C相连接。接收系统端子是直接或者经由阻抗元件与开关IC内部的接收线相连接的端子，且包含开关IC 2的接收端子。因而，内部布线14C中的任一个用作为传输接收信号的本发明的第二信号布线。 此外，内部接地电极16C用作为本发明的第三内部接地电极。在以上结构中，由狭缝将内部接地电极6A、内部接地电极16B、以及内部接地电极 16C分隔开。因此，全部的内部布线4A设置成不横跨面向内部接地电极16B、16C的区域，与开关IC 2的发送系统端子及接收系统端子分隔开。全部的内部布线14B设置成不横跨面向内部接地电极6A、16C的区域，与开关IC 2的DC系统端子及接收系统端子分隔开。全部的内部布线14C设置成不横跨面向内部接地电极6A、16B的区域，与开关IC 2的DC系统端子及发送系统端子分隔开。由此，提高内部布线4A、内部布线14B以及内部布线14C之间的隔离性。因而，即使电源噪声叠加在内部布线4A上的情况下，电源噪声基本上也不会从内部接地电极6A传输到内部接地电极16B或内部接地电极16C。因此，能够抑制电源噪声泄漏到内部布线4B或内部布线14C。此外，噪声几乎不会从内部接地电极16B传输到内部接地电极6A或内部接地电极 16C，例如，发送信号本身几乎不会作为噪声从内部布线14B泄漏到内部布线4A或内部布线 14C 中。此外，尽管本实施方式中分别将全部的发送系统端子或全部的接收系统端子与内部布线14B、14C相连接，但如果至少将发送端子与内部布线14B相连接、并至少将接收端子与内部布线14C相连接，也能够抑制电源噪声泄漏至这些信号线。另外，由于噪声有可能经由这些信号端子以外的发送系统端子或接收系统端子而泄漏，因此可通过将信号端子以外的发送系统端子或接收系统端子也与内部布线14B、14C相连接，来进一步抑制噪声的泄漏。接着，说明本发明的第三实施方式所涉及的高频开关模块。图4是本实施方式所涉及的高频开关模块的部分层叠图，图4(A)至图4(F)依次为俯视基板A-F的分解俯视图。本实施方式的高频开关模块包括通过层叠基板A-F来构成的多层基板。基板A的上表面是多层基板的顶面，且是开关IC的装载面。在基板A的上表面中包括用于装载包含开关IC的多个片状元件的多个表面电极。基板B至基板E设置在从基板 A开始的第二至第五层上，且包括用于构成内部布线的多个图案电极和多个通孔电极。基板F设置在从开关IC的装载面开始的第六层上，且在上表面中包括内部接地电极^AJ6B。设置在基板A上的表面电极中的表面电极2IA配置在面向内部接地电极26A的布线区域23A、与面向内部接地电极^B的布线区域2 之间，并装载开关IC的发送系统端子。表面电极21B配置在布线区域23B中，并装载开关IC的接收系统端子。表面电极21C 配置在布线区域23B中，并装载开关IC的⑶系统端子。与表面电极21A相导通的内部布线包含对应于本发明的第一信号布线的内部布线，主要在基板B至基板E中的布线区域23A内进行走线。这些内部电极的一部分与内部接地电极26A相连接，另一部分经过设置在内部接地电极^A的内侧的开口部与安装电极相连接，另一部分连接在表面电极之间。与表面电极21B相导通的内部布线包含对应于本发明的第二信号布线的内部布线，主要在基板B至基板E中的布线区域23B内进行走线。这些内部电极的一部分与内部接地电极26B相连接，另一部分与安装电极相连接，另一部分连接在表面电极之间。与表面电极2IC相导通的内部布线包含对应于本发明的电源布线的内部布线，主要在基板B至基板E中的布线区域23B内进行走线。这些内部电极的一部分与内部接地电极26B相连接，另一部分与安装电极相连接，另一部分连接在表面电极之间。在以上结构中，由狭缝将内部接地电极26A与内部接地电极26B分隔开。此外，设置在布线区域23A中的全部的内部布线不横跨布线区域23B，与开关IC 2的接收系统端子及DC系统端子分隔开。设置在布线区域23B中的全部的内部布线不横跨布线区域23A，与开关IC 2的发送系统端子分隔开。由此，提高设置在布线区域23A中的内部布线、设置在布线区域23B中的内部布线之间的隔离性。因而，即使电源噪声叠加在设置于布线区域23B中的内部布线上的情况下，电源噪声也几乎不会从内部接地电极26B传输至内部接地电极2队,能够抑制电源噪声泄漏至开关IC的发送系统端子。此外，噪声也几乎不会从内部接地电极26B传输到内部接地电极2从，例如，发送信号本身几乎不会作为噪声从设置在布线区域23B中的内部布线泄漏到设置在布线区域 23A中的内部布线。此外，多层基板可使用交替层叠并烧结陶瓷和Ag或Cu等的电极的低温烧结陶瓷基板、或利用液晶聚合物等树脂的多层基板等。接着，说明本发明的第四实施方式所涉及的高频开关模块。在以下说明中，对于与第一实施方式相同的结构，附加相同的附图标记，并省略说明。图5是本实施方式所涉及的高频开关模块的部分剖视图。本实施方式的高频开关模块31与第一实施方式的高频开关模块不同之处在于，未设置内部接地电极6B，且在多层基板33中的与形成内部接地电极6A的基板界面不同的其它基板界面中包括内部接地电极 36B。通过该结构，内部接地电极36B与内部接地电极6A之间的间隔变宽，提高内部接地电极36B与内部接地电极6A之间的隔离性。接着，说明本发明的第五实施方式所涉及的高频开关模块。在以下说明中，对于与第一实施方式相同的结构，附加相同的附图标记，并省略说明。图6是本实施方式所涉及的高频开关模块的部分剖视图。本实施方式的高频开关模块41与第一实施方式的高频开关模块的不同之处在于，在多层基板43中包括内部接地电极46。内部接地电极46设置在多层基板43内的与顶面相邻的基板界面中的布线区域3A中，对应于本发明的第四内部接地电极。因而，将内部布线4A的上下夹在内部接地电极 46及内部接地电极6A中。由此，能够减少噪声从内部布线4A泄漏。图7是说明本实施方式中的电极配置例的图。如图7㈧所示，将与内部布线4B最接近的内部布线4A配置成间隔LC比间隔LA、 LB要大。间隔LC是在基板界面中的、到最接近该内部布线4A的内部布线4B的间隔。间隔 LB是在垂直于基板界面的轴中、从该内部布线4A到内部接地电极6A的间隔。间隔LA是在垂直于基板界面的轴中、从该内部布线4A到内部接地电极46的间隔。由此，通过使间隔LC比间隔LA、LB要宽的电极配置，如图7 (B)所示，在该内部布线4A的周围所产生的电磁波集中在内部接地电极6A和46之间，而几乎不会到达内部布线 4B。因而，即使电源噪声叠加在该内部布线4A上的情况下，由该电源噪声所产生的不需要的电磁波也几乎不会到达内部布线4B。因此，能够有效地抑制电源噪声从该内部布线4A泄漏到内部布线4B。即使是以上各实施方式所示以外的结构，本发明也能够适当地利用各种方式来实施。例如，可将本发明的高频开关模块构建成将单个通信系统的发送信号与接收信号分隔开的双工器，还可将本发明的高频开关模块构建成将GSM或UMTS等多个通信系统的高频信号分隔开的多路复用器。至少，可通过将内部接地电极分割成多个，使电源布线和信号布线
的至少--个布线对应于各自的内部接地电极来适当地实施本发明。
附图标记说明
1、11、31、41…高频开关模块
2…开关IC
3、13、33、43…多层基板
3A、;3B、23A、2;3B…布线区域
30··元件区域
4A、4B、5、14B、14C···内部布线
6八、68、7、168、16(、26六、268、368、46...内部接地电极
8…狭缝
21A、21B、21C…表面电极
权利要求
1.一种高频开关模块，是将开关IC装载到通过层叠绝缘体层和电极来构成的多层基板上的高频开关模块，所述高频开关模块包括作为向所述开关IC供电的内部布线的电源布线、作为传输第一高频信号的内部布线的第一信号布线、从所述多层基板的层叠方向来看时彼此间相隔着间隔而配置的第一及第二内部接地电极，配置在所述第一内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第一信号布线分隔开，且其至少一部分为所述电源布线，配置在所述第二内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述电源布线分隔开，且其至少一部分为所述第一信号布线。
2.如权利要求1所述的高频开关模块，其特征在于，包括作为传输第二高频信号的内部布线的第二信号布线、从所述多层基板的层叠方向来看时与所述第一内部接地电极及所述第二内部接地电极相隔着间隔而配置的第三内部接地电极，配置在所述第一内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第二信号布线分隔开，配置在所述第二内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第二信号布线分隔开，配置在所述第三内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第一信号布线和所述电源布线分隔开，且其至少一部分为所述第二信号布线。
3.如权利要求1所述的高频开关模块，其特征在于，包括作为传输第二高频信号的内部布线的第二信号布线、与所述第一及第二内部接地电极配置在不同的所述绝缘体层上的第三内部接地电极，配置在所述第一内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第二信号布线分隔开，配置在所述第二内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第二信号布线分隔开，配置在所述第三内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第一信号布线和所述电源布线分隔开，且其至少一部分为所述第二信号布线。
4.如权利要求1或2所述的高频开关模块，其特征在于，包括作为传输第二高频信号的内部布线的第二信号布线，配置在所述第一内部接地电极的所述开关IC侧的内部布线的至少一部分是所述第二信号布线，配置在所述第二内部接地电极的所述开关IC侧的全部的内部布线与所述第二信号布线分隔开。
5.如权利要求2至4的任一项所述的高频开关模块，其特征在于，所述第一高频信号是发送信号、所述第二高频信号是接收信号。
6.如权利要求1至5的任一项所述的高频开关模块，其特征在于，从所述多层基板的层叠方向来看时，所述开关IC配置成与所述第一内部接地电极重叠。
7.如权利要求1至6的任一项所述的高频开关模块，其特征在于，在配置在所述第一内部接地电极的所述开关IC侧的内部布线的还要靠近所述开关IC侧，包括从所述多层基板的层叠方向来看时配置成与所述第一内部接地电极重叠的第四内部接地电极。
8.如权利要求1至7的任一项所述的高频开关模块，其特征在于，配置在各内部接地电极的所述开关IC侧的内部布线与相邻内部接地电极之间的间隔比所述内部布线与相邻的其它内部布线之间的间隔要短。
9.如权利要求1至8的任一项所述的高频开关模块，其特征在于，所述第一内部接地电极与所述第二内部接地电极形成在所述多层基板的不同层上。
全文摘要
在高频开关模块中，提高电源布线与信号布线之间的隔离性，防止叠加于电源布线上的噪声泄漏至信号布线。通过将开关IC(2)装载在多层基板(3)上来构成高频开关模块(1)。多层基板(3)中，包括2个内部布线(4A、4B)以及2个内部接地电极(6A、6B)。在从多层基板(3)的层叠方向来看时，内部接地电极(6A、6B)彼此间相隔着间隔而配置。第一内部布线(4B)配置在第一内部接地电极(6B)的顶面侧，全部的第一内部布线(4B)与RF布线分隔开，且包含向开关IC(2)供电的电源布线。第二内部布线(4A)配置在第二内部接地电极(6A)的顶面侧，全部的第二内部布线(4A)与电源布线分隔开，且包含传输RF信号的信号布线。
文档编号H01P1/15GK102356510SQ20108001272
公开日2012年2月15日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年3月16日
发明者上岛孝纪, 村濑永德 申请人:株式会社村田制作所