衬底、通信模块及通信设备制造技术

本发明专利技术提供一种衬底、通信模块及通信设备。其中用于安装滤波器的 衬底，包括：连接线路层，其具有用于连接所述滤波器的传输线路；接地 层，其设置在所述连接线路层之下并且具有接地图案；和绝缘层，其设置 在所述传输线路和所述接地层之间，并且具有满足使得所述传输线路的特 征阻抗位于0.1到50欧姆范围内的厚度，所述特征阻抗由所述绝缘层的厚 度和介电常数和所述传输线路的宽度所确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高频滤波器的衬底和用于移动通信设备和无线装 置的复用器，所述移动通信设备和无线装置例如为移动电话。本专利技术还涉 及一种高频滤波器和复用器，更具体地，涉及一种使用声波装置的高频滤 波器和复用器。而且，本专利技术涉及一种使用上述装置的模块和通信设备。
技术介绍
最近，用于例如为移动电话的无线通信设备的多频带/多系统得到了 进步。多个通信设备安装到一个移动电话中。 一个通信设备通常需要多个 滤波器、复用器和功率放大器。 一个移动电话从而需要包括大量的高频装 置，并且这成为阻止移动电话的尺寸减小的一个因素。因而，非常需要减 小高频装置的尺寸和厚度。对于用于通信设备的高频滤波器、复用器和功率放大器，其输入/输 出阻抗被调节到50欧姆。然后，它们中的每一个都被包装成单个部件并 进行供应。例如表面声波(SAW)滤波器和膜式体积声波共振器 (FBAR)滤波器的声波装置广泛用于高频滤波器和复用器。由于输入/输 出阻抗能够通过用于声波装置的滤波器元件的设计而调节，所以可以无需 增加其它匹配电路而实现50欧姆。然而，在功率放大器的情况下，其输 入/输出阻抗通常为几个欧姆，并且不能仅通过放大器元件的设计而实现 50欧姆。从而，需要匹配电路，然后需要空间，并且这成为了减小部件尺 寸的障碍。6图18A示出了传统移动电话的RF单元的略图。图18A中示出的高频 单元包括天线101、复用器102、低噪放大器(LNA) 103、级间滤波器 104、 LNA105、混合器106和109、低通滤波器(LPF) 107和110、可变 增益放大器(VGA) 108和111、相位控制电路112、发射器113、级间滤 波器114和功率放大器(PA) 115。图18A示出用于构成一个通信设备的 RF单元。多频带/多系统移动电话包括多个RF单元。参照图18A，在发射级之间的滤波器114和复用器102通常分别布置 在功率放大器115前方及其后方。参照图18B，功率放大器115—般作为 具有放大元件115a和匹配电路115b和115c的功率放大器模块而提供，从 而在滤波器和复用器之间执行50欧姆的阻抗匹配。从而，功率放大器模 块的尺寸约为4X4mm，并且其大于高频滤波器(例如1.4X1.0mm)。为 了减小RF单元的尺寸，对连接到功率放大器115的匹配电路进行简化或 删除是有利的。从而，高频滤波器和复用器的输入/输出可调节阻抗应该被 设计为远小于与功率放大器的输入/输出阻抗接近的50欧姆。然而，高频滤波器和复用器连接到功率放大器并且还连接到输入/输 出阻抗通常为50欧姆的另一部件上。从而，高频滤波器和复用器的输入/ 输出阻抗需要分别成为包括50欧姆的两个阻抗以及远小于50欧姆的值。一般地，具有作为输入/输出阻抗的两个不同阻抗的高频滤波器和复 用器具有50欧姆的输入阻抗以及带平衡/非平衡输出转换的大于50欧姆的 100欧姆或200欧姆的输入阻抗。滤波器和复用器被实现为省去存在于低 噪放大器和滤波器之间的平衡/非平衡转换电路——相当于用于减小噪音的 平衡输入(例如参见日本早期公开专利文献No. 2001-267885)。由于具有几个欧姆的输入/输出阻抗的功率放大器一般作为包括匹配 电路的模块而提供。从而，具有50欧姆的阻抗和小于50欧姆的值的阻抗 的高频滤波器和复用器不是有利的。然而，如上所述，由于需要减小高频 装置而优选地简化或删除功率放大器的匹配电路。从而，需要具有50欧 姆的阻抗和小于50欧姆的值的阻抗的高频滤波器和复用器。而且，用于图19中示出的移动电话的RF单元的复用器201希望直接 连接到具有小于50欧姆的阻抗的功率放大器203和具有大于50欧姆的阻抗的低噪放大器202。从而，在复用器201中，发射端口 205需要具有小 于50欧姆的输入阻抗，连接到天线101的天线端口 206需要具有50欧姆 的阻抗，并且连接到低噪放大器202的接收端口 204需要具有大于50欧姆 的输入阻抗。即，复用器201需要具有三个不同的阻抗。总之，高频滤波器和复用器需要具有小于50欧姆的阻抗和50欧姆的 阻抗的两种阻抗(例如图18A中示出的发射级之间的级间滤波器114)、 小于50欧姆的阻抗、50欧姆的阻抗和大于50欧姆的阻抗的三种阻抗(如 图19中示出的复用器201)，或者包括50欧姆的阻抗和大于50欧姆的阻 抗的两种阻抗(例如图18A中示出的级间滤波器104)。为了制造满足上述指标的高频滤波器和复用器，包括SAW和FBAR 滤波器的滤波元件的输入/输出阻抗需要同时具有小于和大于50欧姆的阻 抗值。并且，设置在衬底上的传输线路(transmission line)的特征阻抗也 需要同时具有小于和大于50欧姆的阻抗值，所述衬底上设置有滤波元 件。由于可以容易地调节SAW滤波器和FBAR滤波器的输入阻抗，所以 SAW滤波器和FBAR滤波器没有问题。
技术实现思路
然而，在不增加其上或其中包括传输线路的衬底或芯片的成本和尺寸 的情况下，常规的设计方法可能不适于具有不同特征阻抗的传输线路的设 计，例如其具有小于和大于50欧姆的值。这是因为常规衬底的几个参数 被限制于实现具有不同阻抗的传输线路。而且，按照当前所需要的高频滤 波器和复用器的成本，优选地，所述衬底中的分层结构被统一成用于包括 图18A中的级间滤波器114、级间滤波器104和复用器102的多个部件。 因此，按照一层的结构，需要这种衬底，可以容易地调节其特征阻抗并且 分层结构使得设计自由度增大。本专利技术的一个目的是稳定地提供一种具有小于50欧姆的阻抗和不小 于50欧姆的阻抗并且尺寸小、成本低的高频滤波器和复用器。而且，本 专利技术的另一目的是实现具有所述衬底、所述滤波器或复用器的通信模块。 而且，本专利技术的另一目的是实现具有通信模块的通信设备。8根据本专利技术的第一衬底包括滤波器连接线路层，其具有用于连接滤 波器元件的传输线路；接地层，其设置在所述滤波器连接线路层之下并且至少在其一部分上具有接地图案(pattern);和绝缘层，其设置在所述滤 波器连接线路层和所述接地层之间。所述绝缘层形成有根据所述滤波器连 接线路层的连接线路宽度以及绝缘层的介电常数和厚度所确定的特征阻 抗，范围为0.1到50欧姆。根据本专利技术的第二衬底包括滤波器连接线路层，其具有用于连接滤 波器元件的传输线路；接地线层，其设置在所述滤波器连接线路层之下并 且至少在其一部分上具有接地图案；和绝缘层，其设置在所述滤波器连接线路层和所述接地层之间。所述绝缘层的厚度形成为不大于具有根据所述 滤波器连接线路层的金属宽度和介电常数以及绝缘层的厚度所确定的、范 围为0.1到50欧姆的特征阻抗的厚度的一半。附图说明图1示出根据实施例的衬底的截面图2示出设置在衬底上的微波带状线路的立体图；图3示出对于微波带状线路的每个宽度的绝缘体的厚度(微米)与介 电常数的关系的图形，其中设置在绝缘体上的微波带状线路的阻抗是50 欧姆；图4示出第一阶系数和线宽之间的关系； 图5示出常数项的值与线宽之间的关系； 图6示出根据第一实施例的衬底的截面图； 图7示出根据第一实施例的衬底的截面图； 图8示出根据第一实施例的衬底的截面图9示出设置在根据第一实施例的衬底上的匹配电路和滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装一个或多个滤波器的衬底，包括：　连接线路层，其具有至少一个用于连接所述滤波器的传输线路；　接地层，其设置在所述连接线路层之下并且具有至少一个接地图案；和　绝缘层，其设置在所述连接线路层和所述接地层之间，并且具有 满足使得所述传输线路的特征阻抗位于０．１到５０欧姆范围内的厚度，所述特征阻抗由所述绝缘层的厚度和介电常数以及所述传输线路的宽度所确定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：堤润，松本一宏，
申请(专利权)人：堤润，松本一宏，
类型：发明
国别省市：JP