專利名稱：多層基板模塊及無線便攜終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層基板模塊，更詳細地講，涉及形成在高頻區(qū)域中進行工作的電子電路的多層基板模塊，以及具備安裝在這種多層基板模塊上的電路的無線終端裝置。
背景技術(shù)：
近年來，電子設(shè)備正在向小型輕量化發(fā)展，在電子設(shè)備中使用的電路基板也以配合該動向的形式，向小型輕量化、薄型化及復(fù)合化發(fā)展。特別是，在以便攜電話機為代表的利用了高頻的無線通信裝置中，從陶瓷的出色的介電特性等和多層化技術(shù)出發(fā)，使用了陶瓷的多層基板正在被應(yīng)用，近年來正在向小型、薄型化方向發(fā)展。
即，構(gòu)成這種無線通信裝置的電子設(shè)備的電子電路群，可以作為在多層基板上形成的多層基板模塊來進行使用。在這樣的多層基板模塊中，不僅在基板的上表面安裝集成電路群，而且在基板內(nèi)部的層中也積極地形成電路元件，由于使用這些電路元件而構(gòu)成電子電路群，因此對于小型、輕量化特別有利。
圖18是用于表示這種多層基板模塊中的電子電路的一般配置例的多層基板模塊的剖面圖。
參照圖18，多層基板模塊100安裝在主板10上，從設(shè)置在主板10的接地節(jié)點20接受用于接地的基準(zhǔn)電位Vss的供給。多層基板模塊100由疊層了多層陶瓷等構(gòu)成的絕緣層105而形成。
多層基板模塊100在內(nèi)部具備電子電路210、220、230。以下，還把在多層基板模塊內(nèi)形成的電子電路簡單地稱為內(nèi)部電路。在絕緣層105或者多層基板模塊的上表面，配置用于構(gòu)成內(nèi)部電路的電路元件。一般，線圈或者電阻等無源元件形成在絕緣層內(nèi)部，晶體管或者二極管等半導(dǎo)體元件作為集成電路安裝在多層基板模塊的表面。
在圖18中，作為一例，示出多層基板模塊由3個內(nèi)部電路210、220、230構(gòu)成的例子。內(nèi)部電路210包括形成在絕緣層105上的電路元件211及212。同樣，內(nèi)部電路220包括安裝在多層基板模塊上的作為集成電路的電路元件221和形成在絕緣層105上的電路元件222、223。內(nèi)部電路230包括形成在絕緣層105上的電路元件231、232及233。
雖然沒有圖示細節(jié)，但是，在多層基板模塊100內(nèi)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置了用于把這些電路元件之間連接的圖形布線。多層基板模塊100與主板10之間的電信號的收發(fā)例如通過作為引腳端子設(shè)置的信號傳遞節(jié)點202進行。另外，為了使多層基板模塊100接地，把這些信號傳遞節(jié)點中的至少一個與設(shè)置在主板10上的接地節(jié)點20連接。以下，還把這些信號傳遞節(jié)點簡單地稱為引腳端子202，把信號傳遞節(jié)點中與接地節(jié)點相連接的節(jié)點稱為接地引腳端子204，以便與引腳端子202區(qū)別。
在多層基板模塊100內(nèi)，沿著高度方向形成與接地引腳端子204連接的主接地布線150，使得貫通絕緣層105。在各個內(nèi)部電路與主接地布線150之間，分別設(shè)置副接地布線215、225、235。通過這些主接地布線150以及副接地布線215、225、235、各個內(nèi)部電路與設(shè)置在安裝了多層基板模塊100的主板上的接地節(jié)點20電連接，能夠接受用于接地的基準(zhǔn)電位Vss的供給。以下，還簡單地把主接地布線和副接地布線總稱為接地布線群。
但是，當(dāng)設(shè)置在多層基板模塊內(nèi)的這些內(nèi)部電路是利用了高頻的電路時，由于受到接地布線群的寄生電感的影響，有可能損害工作的穩(wěn)定化。
圖19是用于說明由于接地布線群的寄生電感的影響，在內(nèi)部電路產(chǎn)生的問題的概念圖。在圖19中，代表性地示出內(nèi)部電路210與220之間產(chǎn)生的問題。
參照圖19，內(nèi)部電路21經(jīng)過副接地布線215及主接地布線150與接地節(jié)點20電連接。同樣，內(nèi)部電路220經(jīng)過副接地布線225及主接地布線150與接地節(jié)點20連接。這里，如果用Lgrd表示主接地布線150的寄生電感，則伴隨著高頻化，由寄生電感Lgrd產(chǎn)生的阻抗Z＝ω×Lgrd(ω＝2×π×f，f是電流的頻率)增大。
因此，在高頻工作時，原來要從內(nèi)部電路210流向接地節(jié)點20的地電流Igrd，有可能不通過阻抗大的主接地布線150而通過副接地布線225，流入到其它的內(nèi)部電路220(Igrd’)。
這樣，如果地電流Igrd作為內(nèi)流電流(inflow current)Igrd’而流入到其它的內(nèi)部電路，則有可能產(chǎn)生該其它的內(nèi)部電路220的工作不穩(wěn)定。
這樣的問題對于配置多層基板模塊內(nèi)的上層部分中的內(nèi)部電路影響特別大，這是由于上層部分中的主接地布線150的寄生電感增大。
同樣的問題，對于以半導(dǎo)體芯片為代表的安裝在多層基板模塊上的集成電路也存在。
圖20是示出形成在多層基板模塊上的多個電子電路的一般配置例的剖面圖。
參照圖20，內(nèi)部電路230及240例如是搭載了半導(dǎo)體元件的集成電路。在這樣的集成電路中，在背面形成用于接地的金屬覆蓋膜，該集成電路大多通過該金屬覆蓋膜接地。
例如，在圖22的例中，作為集成電路的內(nèi)部電路230及240分別通過金屬覆蓋膜235及245接地。
在把內(nèi)部電路230及240一體地單芯片化，形成在多層基板模塊上的情況下，把金屬覆蓋膜235及245一體化，作為一體的接地電極而起作用。從而，如果在一體化了的金屬覆蓋膜235及245與設(shè)置在多層基板模塊100內(nèi)的主接地布線150之間配置副接地布線255，則能夠把配置在這些多層基板模塊上的內(nèi)部電路接地。
但是，即使對于這樣配置的內(nèi)部電路230及240，在高頻工作時，也同樣有可能發(fā)生在圖19中說明過的地電流的繞流現(xiàn)象。對于配置在多層基板模塊上的內(nèi)部電路，特別是由于加長主接地布線150的路徑長度，寄生電感Lgrd成為更大的值，因此進一步加大該影響。
另一方面，這樣的問題即使對于形成在多層基板模塊內(nèi)的單一的內(nèi)部電路有時也發(fā)生。例如，在采用了CDMA(碼分多址)方式的便攜電話機中，使用1～2GHz左右的頻帶，有可能在這種便攜電話機內(nèi)所具備的低噪聲放大器(以下，也稱為高頻放大電路)及正交混頻器中產(chǎn)生這樣的問題。
圖21是示出一般的高頻放大電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照圖21，高頻放大電路300包括作為放大元件的晶體管310；配置在其周邊的電阻元件R1～R4；電容器C1～C5；以及電感器L。這些周邊元件形成對于晶體管310的偏置電阻或者連接電容等。作為晶體管310代表性地使用場效應(yīng)型晶體管。
高頻放大電路300由驅(qū)動電位Vdd驅(qū)動，把輸入到輸入節(jié)點IN的電壓信號放大，輸出到輸出節(jié)點OUT。由于高頻放大電路300是一般的電路，因此對于其詳細的工作省略說明。
圖22是說明由于接地布線的寄生電感的影響，在高頻放大電路300中產(chǎn)生的問題的概念圖。
參照圖22，用方塊321～326表示圖21中所示的周邊元件(電阻元件，電容器、電感器)。在晶體管310中，根據(jù)向柵極311的輸入，在漏極312及源極313之間形成電流通路，在輸出節(jié)點OUT上表現(xiàn)響應(yīng)該源、漏間電流的電位電平，由此，進行信號放大。
這種情況下，晶體管310的柵極311、漏極312及源極313分別經(jīng)過表示周邊元件的方塊322、324及325與主接地布線150連接進行接地。這時，如圖19所示，在高頻工作時，由于由主接地布線150的寄生電感Lgrd產(chǎn)生的阻抗成為很大的值，因此將產(chǎn)生原來要流入接地節(jié)點20的漏極電流的一部分作為對于晶體管310的柵極311的輸入而流入這樣的現(xiàn)象。如果產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象，則晶體管310的放大作用成為不穩(wěn)定，高頻放大電路300有可能達到一般稱為振蕩現(xiàn)象的不穩(wěn)定狀態(tài)。
圖23是示出正交混頻器的配置的框圖。
參照圖23，90°分配器402把高頻信號RF(頻率frf)分配為互差90°相位的I信道用的高頻信號RFI和Q信道用的高頻信號RFQ。0°分配器404把本機振蕩信號LO(頻率flo)分配為同相位的信號。
正交混頻器400包括I信道用的第1混頻器410a和Q信道用的第2混頻器410b。正交混頻器400接受互差90°相位的I信道用的高頻信號RFI及Q信道用的高頻信號RFQ和本機振蕩信號LO，生成基帶信號線BBI及BBQ。高頻信號RF例如在便攜電話機中相當(dāng)于接收波。本機振蕩信號LO的頻率flo是高頻信號RF的頻率frf的二分之一。
第1混頻器410a根據(jù)I信道用高頻信號RFI和本機振蕩信號LO，生成基帶信號BBI(頻率|frf-flo|)。同樣，第2混頻器410b接受Q信道用高頻信號RFQ和本機振蕩信號LO，生成基帶信號BBQ(頻率|frf-flo|)。
圖24是說明正交混頻器的理想輸出信號的波形圖。
參照圖24，在理想的狀態(tài)下，第1混頻器410a及第2混頻器410b對稱地進行工作，基帶信號BBI和BBQ成為振幅相等，相位相互錯開90°的信號。
圖25是說明由于接地布線的寄生電感的影響，在正交混頻器400中產(chǎn)生的問題的概念圖。
在多層基板模塊內(nèi)形成正交混頻器400的情況下，如果第1混頻器410a及第2混頻器410b與主接地布線150連接，則在前面說過的地電流的繞流引起的惡劣影響，不是從其它內(nèi)部電路產(chǎn)生，而是在正交混頻器電路內(nèi)的第1混頻器410a與第2混頻器410b之間產(chǎn)生。
即，如圖25所示那樣，例如要從第1混頻器410a流入到接地節(jié)點20的地電流Igrd由于主接地布線150的寄生電感Lgrd的影響，沿著用虛線所示的電流通路流入到第2混頻器410b，有可能損害2個混頻器的正交性。由于這樣的流入電流Igrd’產(chǎn)生的惡劣影響，如圖26所示，在基帶信號BBI與BBQ之間會產(chǎn)生振幅誤差ΔA或者相位誤差Δφ從而損害正交混頻器的正交精度這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供對于所安裝的多個電子電路具有能夠防止高頻工作時工作不穩(wěn)定的接地布線結(jié)構(gòu)的多層基板模塊。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種具備即使在高頻工作時也能夠確保充分的正交精度的安裝在多層基板模塊上的正交混頻器的無線終端裝置。
按照本發(fā)明，從外部電位節(jié)點接受基準(zhǔn)電位的供給的多層基板模塊具備疊層的多個絕緣層；至少一個基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點；多個內(nèi)部電路；以及多條基準(zhǔn)電位布線?；鶞?zhǔn)電位傳遞節(jié)點與外部電位節(jié)點電連接。多個內(nèi)部電路至少包括一個形成在各絕緣層及多層基板模塊表面的某一個上的電路元件。為了傳遞基準(zhǔn)電位，分別對應(yīng)于多個內(nèi)部電路而設(shè)置多條基準(zhǔn)電位布線。
理想的是，分別對應(yīng)于多個內(nèi)部電路而設(shè)置基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點，多條基準(zhǔn)電位布線中的1條的寄生電感比其余的多條基準(zhǔn)電位布線的每一條都小。
理想的是，對多個內(nèi)部電路共同設(shè)置基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點，多層基板模塊還具備設(shè)置在多個絕緣層中的一個中的與基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點電連接的共同布線節(jié)點，各基準(zhǔn)電位布線在設(shè)置了共同布線節(jié)點的絕緣層中，與共同布線節(jié)點電連接。
理想的是，多層基板模塊安裝在主板上，多層基板模塊還具備用于在與主板之間收發(fā)電信號的多個信號傳遞節(jié)點及設(shè)置成覆蓋多層基板模塊的外表面、與外部電位節(jié)點電連接的金屬覆蓋膜，各條基準(zhǔn)電位布線與金屬覆蓋膜電連接，金屬覆蓋膜設(shè)置成與多個信號傳遞節(jié)點不接觸。
理想的是，多個內(nèi)部電路中的一個是安裝在多層基板模塊的上表面的第1集成電路，多個內(nèi)部電路中的另一個是安裝在多層基板模塊的上表面的第2集成電路，第1及第2集成電路搭載在具有共同的金屬電極的同一個芯片上，對應(yīng)于第1及第2集成電路的基準(zhǔn)電位布線分別直接設(shè)置在第1及第2集成電路與外部電位節(jié)點之間。
在這樣的多層基板模塊中，由于即使在高頻工作時也能夠可靠地把地電流導(dǎo)入到接地節(jié)點，因此能夠防止內(nèi)部電路的工作不穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，從多個信道中有選擇地接收所希望的信道的無線終端裝置具備天線；本機振蕩器；移相器；第1混頻器電路；第2混頻器電路；以及基帶電路。天線接收包括多個信道的高頻信號。本機振蕩器產(chǎn)生本機振蕩信號。移相器響應(yīng)來自天線的高頻信號，生成互差90°相位的第1及第2高頻信號。第1混頻器電路把來自移相器的第1高頻信號與來自本機振蕩器的本機振蕩信號混合后生成第1基帶信號。第2混頻器電路把來自移相器的第2高頻信號與來自本機振蕩器的本機振蕩信號混合后生成第2基帶信號。基帶電路把第1及第2基帶信號解調(diào)。第1及第2混頻器電路安裝在從外部電位節(jié)點接受基準(zhǔn)電位的供給的多層基板模塊上。多層基板模塊包括疊層的多個絕緣層；與外部電位節(jié)點電連接的至少一個基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點；為了傳遞基準(zhǔn)電位，分別對應(yīng)于第1及第2混頻器電路而設(shè)置的第1及第2基準(zhǔn)電位布線。
理想的是，無線終端裝置還具備配置在天線與移相器之間，用于把來自天線的高頻信號放大的放大電路，放大電路安裝在多層基板模塊上，放大電路包括用于進行信號放大的晶體管，晶體管具備把高頻信號作為輸入來接收的控制節(jié)點；接受驅(qū)動電位的供給的同時，生成對于移相器電路的輸出信號的第1導(dǎo)通節(jié)點；以及根據(jù)向控制節(jié)點輸入，在與第1導(dǎo)通節(jié)點之間形成電流通路的第2導(dǎo)通節(jié)點，多層基板模塊還具備設(shè)置在第1控制節(jié)點與外部電位節(jié)點之間的第1子基準(zhǔn)電位布線；與第1子基準(zhǔn)電位布線獨立地設(shè)置在第2導(dǎo)通節(jié)點與外部電位節(jié)點之間的第2子基準(zhǔn)電位布線。
在這樣的無線終端裝置中，把正交混頻器安裝在有利于小型化的多層基板模塊上，同時，在高頻工作時也能夠確保正交混頻器的正交精度。


圖1是示出基于本發(fā)明實施形態(tài)1的多層基板模塊的外觀的概略圖。
圖2是圖1所示的多層基板模塊的X-X’剖面圖。
圖3是基于本發(fā)明實施形態(tài)2的多層基板模塊的剖面圖。
圖4是示出基于本發(fā)明實施形態(tài)3的多層基板模塊的外觀的概略圖。
圖5是圖4所示的多層基板模塊的Y-Y’剖面圖。
圖6是示出具備基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊的便攜電話機的總體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是示出圖6所示的接收電路的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是示出圖7所示的正交混頻器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是示出基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊中的接地布線的配置一例的剖面圖。
圖10是示出基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊中的接地布線配置的其它一例的剖面圖。
圖11是示出在基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊上形成的正交混頻器沿高度方向配置一例的剖面圖。
圖12是示出在基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊上形成的正交混頻器沿水平方向配置的一例的俯視圖。
圖13是示出在基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊上形成的正交混頻器沿高度方向配置的其它一例的剖面圖。
圖14是示出圖7所示的低噪聲放大器的電路圖。
圖15是示出2個集成電路的單芯片化的概念圖。
圖16是示出對于在基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊上形成的單芯片化了的低噪聲放大器的接地布線配置例的剖面圖。
圖17是在基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊上形成的單芯片化了的低噪聲放大器的電路圖。
圖18是用于表示這樣的多層基板模塊中的電子電路的一般配置例的多層基板模塊的剖面圖。
圖19是說明由于接地布線的寄生電感的影響而在內(nèi)部電路中產(chǎn)生的問題的概念圖。
圖20是示出在多層基板模塊上形成的多個內(nèi)部電路的一般配置例的剖面圖。
圖21是示出一般的高頻放大電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖22是說明由于接地布線的寄生電感的影響，在圖21所示的高頻放大電路中產(chǎn)生的問題的概念圖。
圖23是示出正交混頻器的配置的框圖。
圖24是說明正交混頻器的理想的輸出信號的波形圖。
圖25是說明由于接地布線的寄生電感的影響而在圖23所示的正交混頻器中產(chǎn)生的問題的概念圖。
圖26是用于說明圖25所示的問題的波形圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明基于本發(fā)明實施形態(tài)的多層基板模塊。另外，在圖中相同或者相當(dāng)?shù)牟糠稚鲜境鱿嗤姆?，并且不重?fù)其說明。
(實施形態(tài)1)參照圖1，基本發(fā)明實施形態(tài)1的多層基板模塊110安裝在主板10上。雖然沒有圖示細節(jié)，但是，在主板10上形成多個布線圖形，通過把這些布線圖形與例如作為引腳端子設(shè)置的信號傳遞節(jié)點202電連接，在主板10與形成在多層基板模塊110內(nèi)的內(nèi)部電路之間能夠收發(fā)電信號。
參照圖2，多層基板模塊110通過與設(shè)置在主板10上的接地節(jié)點20的連接，接受基準(zhǔn)電位Vss的供給。以下，還把這樣的基準(zhǔn)電位Vss的供給簡單地稱為「接地」。例如，接地節(jié)點20的布線圖形形成在主板10的背面，也在多層基板模塊110的接地中使用。
為了使多層基板模塊110接地，把這些信號傳遞節(jié)點中的至少1個與接地節(jié)點20電連接。以下，還把這些信號傳遞節(jié)點簡單地稱為引腳端子202，把信號傳遞節(jié)點中與接地節(jié)點20連接的節(jié)點稱為接地引腳端子204，以便與引腳端子202區(qū)別。
多層基板模塊110還具備分別與多個內(nèi)部電路210、220及230對應(yīng)而設(shè)置的多條接地布線160-1、160-2及160-3。關(guān)于構(gòu)成各個內(nèi)部電路的電路元件群，由于與在圖18說明過的內(nèi)容相同，因此不重復(fù)說明。另外，在本說明書中，把多層基板模塊內(nèi)的內(nèi)部電路的個數(shù)取為3個只不過是一個例示，對于具有任意個數(shù)的內(nèi)部電路的情況也能夠適用本申請的發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
接地布線160-1、160-2、160-3分別與獨立的多個接地引腳端子204-1、204-2、204-3連接。接地引腳端子204-1、204-2、204-3與接地節(jié)點20電連接。
各接地布線形成在貫通絕緣層105那樣形成的通路孔內(nèi)。
接地布線160-1配置在形成于接地引腳端子204-1與內(nèi)部電路210之間的通路孔165-1中。同樣，接地布線160-3通過形成在接地引腳端子204-3與內(nèi)部電路230之間的通路孔165-3而設(shè)置。
接地布線160-2并聯(lián)連接而形成在接地引腳端子204-2與內(nèi)部電路220之間并列形成的多個通路孔165-2a、165-2b及165-2c中分別設(shè)置的多條接地布線162-2a、162-2b及162-2c。
這樣，在多層基板模塊內(nèi)，通過按照每個內(nèi)部電路設(shè)置接地布線，能夠避免由于在內(nèi)部電路之間的地電流的內(nèi)流現(xiàn)象從而使電路工作不穩(wěn)定的問題。
另外，通過把通路孔160-1的橫截面做成比其它的通路孔大來加大接地布線160-1的橫截面，能夠抑制接地布線160-1的寄生電感值。另外，由于對于接地布線160-2并聯(lián)連接多條接地布線，因此也能夠抑制寄生電感值。
這樣，根據(jù)需要加大設(shè)置接地布線的通路孔的橫截面，或者并聯(lián)連接設(shè)置形成在多個通路孔內(nèi)的布線，能夠特別地抑制與希望強化接地的內(nèi)部電路對應(yīng)而設(shè)置的接地布線的寄生電感。其結(jié)果，能夠更可靠地防止高頻工作時在內(nèi)部電路之間的地電流的內(nèi)流現(xiàn)象，從而使內(nèi)部電路的工作穩(wěn)定。
(實施形態(tài)2)參照圖3，基于本發(fā)明實施形態(tài)2的多層基板模塊120與基于本發(fā)明實施形態(tài)1的多層基板模塊110相同，具備多個內(nèi)部電路210、220、230。關(guān)于內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)及個數(shù)，由于與在實施形態(tài)1中說明過的相同，因此不重復(fù)說明。
在本發(fā)明實施形態(tài)1中，由于采用按照多個內(nèi)部電路的每一個設(shè)置接地引腳端子的結(jié)構(gòu)，因此接地引腳端子需要對應(yīng)于內(nèi)部電路的個數(shù)，導(dǎo)致引腳數(shù)的增加。從而，在多層基板模塊120中，在絕緣層105C，設(shè)置用于合并對于各個內(nèi)部電路的接地布線的共同節(jié)點Ncmn，僅把該共同節(jié)點與接地引腳端子204連接。
分別對應(yīng)于多個內(nèi)部電路210、220及230而設(shè)置的多條接地布線170-1、170-2、170-3在配置共同節(jié)點Ncmn的絕緣層105C中連接。共同節(jié)點Ncmn通過在多個內(nèi)部電路之間共有的接地引腳端子204，與接地節(jié)點20電連接。
特別是，通過把共同節(jié)點Ncmn設(shè)置在多層基板模塊120內(nèi)的下部的絕緣層，優(yōu)選地最下層的絕緣層中能夠使用很少個數(shù)的接地引腳端子抑制共同節(jié)點Ncmn與接地節(jié)點20之間的寄生電感，即在多個內(nèi)部電路210、220、230之間共有的地電流通過部分的寄生電感。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使用很少個數(shù)的接地引腳端子，抑制內(nèi)部電路之間的地電流的內(nèi)流現(xiàn)象，從而能夠使內(nèi)部電路的工作穩(wěn)定。
(實施形態(tài)3)參照圖4，基于本發(fā)明實施形態(tài)3的多層基板模塊130與圖1所示實施形態(tài)1示出的多層基板模塊110相比較，在其外表面部(側(cè)面部)上具備與接地節(jié)點20連接的金屬覆蓋膜270這一點不同。金屬覆蓋膜270與接地節(jié)點20電連接，作為接地電極而起作用。以除去接地端子204以外的引腳端子202與金屬覆蓋膜270不接觸的方式、即以去除了該部分的形式來形成金屬覆蓋膜270。
參照圖5，基于本發(fā)明實施形態(tài)3的多層基板模塊130與基于本發(fā)明實施形態(tài)1的多層基板模塊110相同，具備多個內(nèi)部電路210、220、230。關(guān)于內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)及個數(shù)由于與在實施形態(tài)1說明過的相同，因此不重復(fù)說明。
分別對應(yīng)于內(nèi)部電路210、220及230而設(shè)置的接地布線180-1、180-2及180-3與作為接地電極而起作用的金屬覆蓋膜270電連接。這樣，由于不通過沿著高度方向貫通絕緣層而設(shè)置的通路孔、而通過沿著水平方向配置的接地布線能夠使各個內(nèi)部電路接地，因此能夠抑制各接地布線的寄生電感。
另外，引腳端子202由于設(shè)置成與用于接地的金屬覆蓋膜270不接觸，因此在確保用于輸入輸出電信號的引腳端子的基礎(chǔ)上能夠強化這種內(nèi)部電路的接地。
(實施形態(tài)4)在實施形態(tài)4中，說明在作為要求精度特別高的高頻工作的無線終端裝置之一的便攜電話機中所搭載的低噪聲放大器及正交混頻器向多層基板模塊的安裝。
參照圖6，具備基于本發(fā)明實施形態(tài)4的多層基板模塊的便攜電話機500具備天線510；發(fā)射電路512；接收電路514；以及收發(fā)分波器516。
該便攜電話機采用CDMA方式，通過一根天線510同時進行發(fā)射和接收。從而，設(shè)定為使得發(fā)射頻率與接收頻率不同，但在這里，發(fā)射頻率設(shè)定為比接收頻率低。因此，收發(fā)分波器516由僅通過發(fā)射波TX的帶通濾波器和僅通過接收波RX的帶通濾波器構(gòu)成。在接收電路514一側(cè)幾乎不通過發(fā)射波TX。
參照圖7，接收電路514具備低噪聲放大器(LNA)518；帶通濾波器(BPF)520；90°分配器402；本機振蕩器524；同相(0°)分配器404；正交混頻器400；低通濾波器532、534；以及基帶電路536。
低噪聲放大器518以高SN(信噪比)把通過了收發(fā)分波器516的接收波RX(以下，也稱為高頻信號RF)放大。帶通濾波器520去除不需要的信號，僅通過所需要的高頻信號RF。90°分配器402根據(jù)透過了帶通濾波器520的高頻信號RF，生成互差90°相位的I信道用的高頻信號RFI和Q信道用的高頻信號RFQ。
本機振蕩器524振蕩本機振蕩信號LO。該本機振蕩信號LO的頻率flo是高頻信號RF的頻率frf的二分之一。0°分配器404把來自本機振蕩器524的本機振蕩信號LO分配到構(gòu)成正交混頻器400的第1混頻器410a及第2混頻器410b。提供給第1混頻器410a及第2混頻器410b的本機振蕩信號LO的相位相同。
設(shè)置為I信道用的第1混頻器410a把來自90°分配器402的高頻信號RFI與來自0°分配器404的本機振蕩信號LO混合后，生成I信道基帶信號BBI及/BBI。該第1混頻器410a是差動型(平衡型)，基帶信號/BBI與基帶信號BBI相差180°相位。
同樣，設(shè)置為Q信道用的第2混頻器410b把來自90°分配器402的高頻信號RFQ與來自0°分配器404的本機振蕩信號LO混合后，生成Q信道基帶信號BBQ及/BBQ。該第2混頻器也是差動型(平衡型)，基帶信號/BBQ與基帶信號BBQ相差180°相位。這樣，第1混頻器410a及第2混頻器410b作為總體能夠形成正交混頻器400。
基帶電路536接收由低通濾波器532、534透過的I信道基帶信號BBI、/BBI及Q信道基帶信號BBQ、/BBQ，解調(diào)成低頻(聲音)信號。
參照圖8，第1混頻器410a包括用于使高頻信號RFI通過的高通濾波器552a；用于使本機振蕩信號LO通過的低通濾波器554a；用于把高頻信號RFI與本機振蕩信號LO混合的二極管對556a；以及連接在二極管對556a與接地節(jié)點20之間的電容器558a。第1混頻器410a還包括構(gòu)成用于通過輸出到二極管對556a兩端的I信道基帶信號BBI、/BBI的低通濾波器的電感器560a、562a及電阻元件564a。
第1混頻器410a通過接地布線570a接地到接地節(jié)點20。這里，用Lgda表示接地布線570a的寄生電感。
第2混頻器410b也具有與第1混頻器410a同樣的結(jié)構(gòu)，包括高通濾波器552b；低通濾波器554b；二極管對556b；電容器558b；電感器560b、562b；以及電阻元件564b。對于第2混頻器410b，配置接地布線570b，由此，第2混頻器410b與接地節(jié)點20電連接而接地。用Lgdb表示接地布線570b的寄生電感。
這樣，為了確保第1混頻器410a與第2濾波器410b之間的正交精度，各個混頻器具有相同的電路結(jié)構(gòu)。
另外，圖8中示出的偶次諧波混頻器的結(jié)構(gòu)不過是一個例示。以前說明過的由于寄生電感引起的現(xiàn)象對于一般的混頻器也同樣發(fā)生。從而，本申請發(fā)明的結(jié)構(gòu)不是僅限于偶次諧波混頻器，對于一般的混頻器也能夠適用。
參照圖9，第1混頻器410a及第2混頻器410b形成在基于本發(fā)明實施形態(tài)的多層基板模塊140上。在圖8中說明過的第1混頻器410a及第2混頻器410b的構(gòu)成元件552a～564a及552b～564b的每一個形成在多層基板模塊140的上表面或者絕緣層105內(nèi)。
把接地布線570a及570b分離，接地布線570a及570b分別與獨立的接地引腳端子204a及204b電連接。這樣，通過分離與第1混頻器410a和第2混頻器410b的每一個對應(yīng)的接地布線，能夠防止混頻器之間的地電流的內(nèi)流現(xiàn)象，防止正交精度的惡化。
參照圖10，第1混頻器410a及第2混頻器410b適用實施形態(tài)2的結(jié)構(gòu)，還能夠經(jīng)過共同節(jié)點Ncmn接地。這種情況下，與圖3中所示的相同，在多個絕緣層中的任一個絕緣層105C中，設(shè)置用于把接地布線570a及570b連接的共同節(jié)點Ncmn。共同節(jié)點Ncmn經(jīng)過接地引腳端子204與接地節(jié)點20連接。
由此，由于把在第1混頻器410a與第2混頻器410b之間共有的接地布線的部分限制在從共同節(jié)點Ncmn到接地節(jié)點20之間，因此能夠充分地抑制這部分的寄生電感。進而，通過把共同連接節(jié)點Ncmn設(shè)置在最下層的絕緣層中，能夠抑制寄生電感。其結(jié)果，能夠防止由于地電流的繞流產(chǎn)生的正交精度的惡化。
參照圖11，如果在多層基板模塊140內(nèi)確保對稱性來配置第1混頻器410a和第2混頻器410b，則能夠進一步提高兩個混頻器之間的正交精度。即，如在圖8中說明過的那樣，由于第1混頻器410a與第2混頻器410b的電路結(jié)構(gòu)相同，因此第1混頻器410a及第2混頻器410b的各個電路元件相互對應(yīng)。
從而，如果在多層基板模塊140內(nèi)確保對稱性來配置相對應(yīng)的各個電路元件，則能夠進一步提高第1混頻器410a與第2混頻器410b之間的正交精度。具體地講，如圖11所示，各個混頻器的相對應(yīng)的各個構(gòu)成要素形成在同一個絕緣層105上。在圖11中，代表性地示出混頻器的電路元件中的一部分的配置。
如圖11所示，對于接地布線570a及570b，也分別配置在設(shè)置于同一個絕緣層中的接觸孔575a及575b內(nèi)。進而，通過把接地布線570a及570b的形狀及橫截面取為相同，能夠把寄生電感Lgda及Lgdb取為相同的值，因此能夠提高第1混頻器410a及第2混頻器410b的正交精度。
另外，如圖12所示，關(guān)于水平方向，通過對于Z-Z’對稱地配置各個構(gòu)成要素，能夠進一步提高第1混頻器410a及第2混頻器410b的正交精度。
如圖13所示，分別對稱地設(shè)置第1混頻器及第2混頻器的構(gòu)成元件及接地布線的結(jié)構(gòu)也能夠適用在進行經(jīng)過了圖10所示的共同節(jié)點Ncmn的接地的情況。在這種情況下，通過以相同的形狀形成第1混頻器410a及第2混頻器410b與形成共同節(jié)點Ncmn的絕緣層105C之間所形成的通路孔575a及575b，把配置在這些通路孔內(nèi)的接地布線570a及570b取為相同形狀及相同橫截面，能夠把各個混頻器的接地布線的寄生電感Lgda及Lgdb取為相同的值，能夠使正交精度提高。
其次，說明低噪聲放大器518向多層基板模塊上的安裝。
參照圖14，低噪聲放大器518例如能夠適用在圖21中說明的高頻放大器的電路結(jié)構(gòu)。低噪聲放大器518具有場效應(yīng)型晶體管310和表示配置在其周邊的電路元件群的方塊321～326。在輸入節(jié)點IN上，輸入作為接收波的高頻信號RF，從輸出節(jié)點OUT輸出的放大信號傳遞到帶通濾波器520。另外，在圖14中，示出使用了場效應(yīng)型晶體管的結(jié)構(gòu)，而代替場效應(yīng)晶體管，也能夠使用雙極型晶體管。這種情況下，分別與場效應(yīng)型晶體管的柵極、源極及漏極對應(yīng)、連接雙極型晶體管的基極、集電極及發(fā)射極，即可。
低噪聲放大器518通過獨立的接地布線585g及585s接地。接地布線585s對應(yīng)于場效應(yīng)型晶體管310的源極313而設(shè)置。另一方面，接地布線585g對應(yīng)于場效應(yīng)型晶體管310的柵極311及漏極312而設(shè)置。
接地布線585s及585g，能夠根據(jù)與圖9所示的接地布線570a、570b相同的結(jié)構(gòu)，采用分別與獨立的多個接地引腳端子電連接的結(jié)構(gòu)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，在場效應(yīng)型晶體管310中，能夠把將柵極311接地的布線與將源極313接地的布線分離。由此，能夠防止為了信號放大，流過場效應(yīng)型晶體管310的溝道的源、漏間的電流繞流到柵極311，低噪聲放大器518總體工作進行振蕩。
另外，關(guān)于接地布線585g及585s，根據(jù)與圖10中所示的接地布線570a、570b相同的結(jié)構(gòu)，即使取為使用形成在多層基板模塊最下層的絕緣層中的共同節(jié)點Ncmn合并，然后經(jīng)過共同的接地引腳端子與接地節(jié)點20連接的結(jié)構(gòu)，也能夠抑制在將柵極311接地的布線與將源極312接地的布線之間共有的部分的寄生電感值，因此可以得到使低噪聲放大器518的工作穩(wěn)定的效果。
其次，說明在低噪聲放大器中，串聯(lián)連接多個晶體管進行信號放大時的配置。
這種情況下，例如考慮在一個芯片上合并具有與圖14所示的低噪聲放大器518相同結(jié)構(gòu)的2個集成電路518a及518b，構(gòu)成集成電路(低噪聲放大器)590的情況。
如圖15所示，集成電路590連接集成電路518a及518b而構(gòu)成。特別是設(shè)置在各集成電路背面的用于接地的金屬電極595a及595b也相互連接，形成共同的金屬電極595。如果用圖20所示的方法把由這樣單芯片化的集成電路構(gòu)成的低噪聲放大器590安裝在多層基板模塊140的上表面，則由于在各個放大器模塊內(nèi)的場效應(yīng)型晶體管之間成為共有接地布線的結(jié)構(gòu)，因此在高頻工作時易于引起由地電流的內(nèi)流而產(chǎn)生的振蕩現(xiàn)象。
參照圖16，單芯片化了的低噪聲放大器590安裝在多層基板模塊140的上表面，而集成電路518a及518b中的晶體管元件與背面金屬595a和595b之間分別不相連接，在各集成電路中，接地布線直接設(shè)置在與對應(yīng)的接地引腳端子之間。
對應(yīng)于集成電路518a，設(shè)置接地布線585-a。如在圖14中說明過的那樣，接地布線585-a包括與低噪聲放大器中的晶體管的柵極311對應(yīng)的接地布線585g-a和與源極313對應(yīng)的接地布線585s-a。同樣，對應(yīng)于集成電路518b，設(shè)置接地布線585-b，接地布線585-b包括接地布線585g-b及585s-b。這些接地布線分別經(jīng)過獨立的接地引腳端子204-1～204-4，與接地節(jié)點20連接。
參照圖17，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，對于集成電路518a中的場效應(yīng)型晶體管310a的柵極311a，能夠防止起因于地電流繞流而產(chǎn)生的振蕩現(xiàn)象。
另外，對于集成電路518a及518b的每一個接地布線使用圖13所示那樣的結(jié)構(gòu)，即使采用經(jīng)過設(shè)置在多層基板模塊最下層中的共同節(jié)點Ncmn，由共同接地引腳端子與接地節(jié)點20電連接的結(jié)構(gòu)，也能夠通過抑制接地布線的共有部分的寄生電感，防止振蕩現(xiàn)象。
另外，在圖17的結(jié)構(gòu)中，作為放大元件示出了場效應(yīng)型晶體管，而也能夠使用電流驅(qū)動型的雙極型晶體管。
另外，在圖15到圖17中，說明了2個集成電路(低噪聲放大電路)一體化的結(jié)構(gòu)，而在把3個以上的多個集成電路一體化的情況下，也可以對應(yīng)于各個集成電路，如在圖16中所示那樣，獨立地設(shè)置接地布線。
應(yīng)該認為，現(xiàn)在公開的實施形態(tài)在所有的方面都是例示，而不是要限制于這些方面。本發(fā)明的范圍不是由上述說明而是由權(quán)利要求的范圍給出，意圖包括在與權(quán)利要求的范圍均等的意義及范圍內(nèi)的所有的變更。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的多層基板模塊能夠適用在便攜電話機這樣的高頻便攜無線裝置的內(nèi)部電路的安裝中。
權(quán)利要求
1.一種多層基板模塊，該多層基板模塊從外部電位節(jié)點接受基準(zhǔn)電位的供給，其特征在于具有疊層的多個絕緣層和多個內(nèi)部電路、上述多個內(nèi)部電路中的每一個至少包含一個電路元件，該電路元件形成在各個上述絕緣層和上述多層基板模塊的表面的任一個上、上述多層基板模塊還具有與上述外部電位節(jié)點電連接的基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點；用于傳遞上述基準(zhǔn)電位的多條基準(zhǔn)電位布線；和設(shè)置在上述多個絕緣層中的與上述外部電位節(jié)點鄰接的一個絕緣層上，并且與上述基準(zhǔn)電位傳遞節(jié)點電連接的共同布線節(jié)點，各條上述基準(zhǔn)電位布線在設(shè)置了上述共同布線節(jié)點的上述一個絕緣層中與上述共同布線節(jié)點電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層基板模塊，其特征在于設(shè)置了上述共同布線節(jié)點的絕緣層相當(dāng)于上述多個絕緣層中的，與上述共同布線節(jié)點最近的絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層基板模塊，其特征在于上述多個內(nèi)部電路中的一個是接受第1高頻信號和振蕩信號從而生成第1基帶信號的第1混頻器電路，上述多個內(nèi)部電路中的另一個是接受與上述第1高頻信號互差90°相位的第2高頻信號和振蕩信號以便生成與上述第1基帶信號互差90°相位的第2基帶信號并且與上述第1混頻器電路構(gòu)成正交混頻器的第2混頻器電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層基板模塊，其特征在于上述第1混頻器電路具有多個第1混頻器電路元件上述第2混頻器電路具有分別與上述多個第1混頻器電路元件對應(yīng)的多個第2混頻器電路元件，上述多個第1及第2混頻器電路元件中對應(yīng)的一對元件被設(shè)置在同一個上述絕緣層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層基板模塊，其特征在于上述多個第1及第2混頻器電路元件中對應(yīng)的一對元件配置成對于水平方向的對稱軸(Z-Z’)成為線對稱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層基板模塊，其特征在于上述多個內(nèi)部電路中的1個是用于放大高頻信號的放大電路，上述放大電路包括用于進行信號放大的晶體管，上述晶體管具有把上述高頻信號作為輸入來接受的控制節(jié)點；接受驅(qū)動電位的供給的同時生成放大了的輸出信號的第1導(dǎo)通節(jié)點；以及根據(jù)向上述控制節(jié)點的輸入在與上述第1導(dǎo)通節(jié)點之間形成電流通路的第2導(dǎo)通節(jié)點，上述多層基板模塊還具備設(shè)置在上述第1控制節(jié)點與上述外部電位節(jié)點之間的第1子基準(zhǔn)電位布線；以及與上述第1子基準(zhǔn)電位布線獨立地設(shè)置在上述第2導(dǎo)通節(jié)點與上述外部電位節(jié)點之間的第2子基準(zhǔn)電位布線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層基板模塊，其特征在于上述放大電路是無線終端裝置的構(gòu)成部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層基板模塊，其特征在于上述多個內(nèi)部電路中的1個是安裝在上述多層基板模塊上表面的第1集成電路，上述多個內(nèi)部電路中的另一個是安裝在上述多層基板模塊的上表面的第2集成電路，上述第1及第2集成電路搭載在具有共同的金屬電極的同一個芯片上，與上述第1及第2集成電路對應(yīng)的基準(zhǔn)電位布線分別直接設(shè)置在上述第1及第2集成電路與上述外部電位節(jié)點之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層基板模塊，其特征在于上述第1集成電路是用于放大高頻信號的第1放大電路，上述第2集成電路是用于放大上述第1放大電路的輸出信號的第2放大電路，上述第1放大電路包括用于進行信號放大的第1晶體管，上述第1晶體管具有把上述高頻信號作為輸入來接受的第1控制節(jié)點；接受驅(qū)動電位的供給的同時生成放大了的輸出信號的第1導(dǎo)通節(jié)點；以及根據(jù)向上述控制節(jié)點的輸入在與上述第1導(dǎo)通節(jié)點之間形成電流通路的第2導(dǎo)通節(jié)點，上述第2放大電路包括用于進行信號放大的第2晶體管，上述第2晶體管具有把上述第1放大電路的輸出信號作為輸入來接受的第2控制節(jié)點；接受上述驅(qū)動電位的供給的同時生成放大了的輸出信號的第3導(dǎo)通節(jié)點；以及根據(jù)向上述控制節(jié)點的輸入在與上述第3導(dǎo)通節(jié)點之間形成電流通路的第4導(dǎo)通節(jié)點，上述多層基板模塊還具備相互獨立設(shè)立的設(shè)置在上述第1控制節(jié)點與上述外部電位節(jié)點之間的第1子基準(zhǔn)電位布線；設(shè)置在上述第2控制節(jié)點與上述外部電位節(jié)點之間的第2子基準(zhǔn)電位布線；設(shè)置在上述第2導(dǎo)通節(jié)點與上述外部電位節(jié)點之間的第3子基準(zhǔn)電位布線；以及設(shè)置在上述第4導(dǎo)通節(jié)點與上述外部電位節(jié)點之間的第4子基準(zhǔn)電位布線。
全文摘要
在從外部的接地節(jié)點(20)接受用于接地的基準(zhǔn)電位(Vss)的多層基板模塊中，設(shè)置分別與多個內(nèi)部電路(210、220、230)對應(yīng)的多條接地布線(170－1，170－2，170－3)。在多層基板模塊中的絕緣層(105C)中設(shè)置用于把接地布線(170－1、170－2、170－3)連接的共同節(jié)點(Ncmn)，它經(jīng)過在多個內(nèi)部電路(210、220、230)間共有的接地引腳端子204與接地節(jié)點20電連接。最好把該節(jié)點設(shè)置在多層基板模塊120內(nèi)的最下層的絕緣層中。因此可使用很少的接地引腳端子抑制多個內(nèi)部電路(210、220、230)間共有的地電流流通部分的寄生電感。從而可防止多個內(nèi)部電路(210、220、230)間的地電流的內(nèi)流，使工作穩(wěn)定。
文檔編號H01L25/00GK1558713SQ20041003669
公開日2004年12月29日 申請日期2000年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月29日
發(fā)明者桂隆俊, 伊東健治, 永野弘明, 義田陽次, 下澤充弘, 高木直, 末松憲治, 小野政好, 前田憲一, 一, 好, 弘, 明, 次, 治 申請人:三菱電機株式會社