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技術 無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置

出願人 ルネサスエレクトロニクス株式会社
発明者 王寧一
出願日 2016年7月8日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2016-135769
公開日 2018年1月11日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2018-006695
状態 特許登録済
技術分野 雑音の除去 送受信機 ICの設計・製造(配線設計等) 半導体集積回路
主要キーワード 側電圧端子 P側端子 接地電圧源 LDOレギュレータ 差動方式 スマートメーター 電源電圧源 シングルエンド方式
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図面 (14)

課題

DCDCコンバータから受けるノイズを抑制することにより高周波信号を高い感度で受信することが可能な無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置を提供すること。

解決手段

一実施の形態によれば、無線通信装置1は、スイッチング方式のDCDCコンバータ16と、コイルL11,L12により構成され、無線受信した高周波信号に基づいて差動信号を出力するバラン11と、DCDCコンバータ16の出力電圧によって駆動され、バラン11から出力された差動信号を処理する低雑音増幅器12と、低雑音増幅器12と接地電圧源GNDとを接続する接地電圧ラインW1と、を備え、接地電圧ラインW1は、バラン11を挟んで対向配置された部分接地電圧ラインW11,W12と、を有する。

概要

背景

無線通信装置には、各機能ブロックに供給する電圧を生成する電圧生成部が搭載されている。近年では、低消費電力化及び外付けコスト低減のため、電圧生成部としてLDOレギュレータに代えてDCDCコンバータが設けられている。しかしながら、無線通信装置にDCDCコンバータが搭載された場合、DCDCコンバータのスイッチング動作に起因して発生した高調波成分ノイズ)が、接地電圧ラインを経由して、無線受信した高周波信号に基づき差動信号を出力する役割を果たすバラン伝搬してしまい、その結果、無線通信装置の特定周波数における高周波信号の受信感度劣化してしまうという問題があった。

例えば、特許文献1には、半導体基板信号配線層との間にグランドレベルに固定されたシールドメタル層を積層した半導体集積回路の構成が開示されている。それにより、半導体基板から信号配線層にノイズが伝搬するのを阻止している。

概要

DCDCコンバータから受けるノイズを抑制することにより高周波信号を高い感度で受信することが可能な無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置を提供すること。一実施の形態によれば、無線通信装置1は、スイッチング方式のDCDCコンバータ16と、コイルL11,L12により構成され、無線受信した高周波信号に基づいて差動信号を出力するバラン11と、DCDCコンバータ16の出力電圧によって駆動され、バラン11から出力された差動信号を処理する低雑音増幅器12と、低雑音増幅器12と接地電圧源GNDとを接続する接地電圧ラインW1と、を備え、接地電圧ラインW1は、バラン11を挟んで対向配置された部分接地電圧ラインW11,W12と、を有する。

目的

前記一実施の形態によれば、DCDCコンバータから受けるノイズを抑制することにより高周波信号を高い感度で受信することが可能な無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

スイッチング方式DCDCコンバータと、コイルにより構成され、無線受信した高周波信号に基づいて差動信号を出力するバランと、前記DCDCコンバータの出力電圧によって駆動され、前記バランから出力された差動信号を処理する内部回路と、前記内部回路と接地電圧源とを接続する接地電圧ラインと、を備え、前記接地電圧ラインは、第1の部分接地電圧ラインと、前記第1の部分接地電圧ラインと前記バランを挟んで対向配置された第2の部分接地電圧ラインと、を有する、無線通信装置

請求項2

前記第1及び前記第2の部分接地電圧ラインは、前記バランの一方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、前記バランの他方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、の差分が所定の許容範囲内となるように配置される、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項3

前記第1及び前記第2の部分接地電圧ラインは、前記バランの一方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、前記バランの他方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、の差分が実質的に無くなるように配置される、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項4

前記第1の部分接地電圧ラインと前記バランを構成する前記コイルの外周辺との間の距離と、前記第2の部分接地電圧ラインと前記バランを構成する前記コイルの外周辺との間の距離とは、略同一である、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項5

前記第1の部分接地電圧ラインの幅と、前記第2の部分接地電圧ラインの幅とは、略同一である、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項6

前記第1の部分接地電圧ラインと前記第2の部分接地電圧ラインとは、前記バランを挟んで左右対称に配置されている、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項7

前記DCDCコンバータの出力電圧が当該DCDCコンバータから前記内部回路にかけて伝搬する電源電圧ラインをさらに備え、前記電源電圧ラインは、第1の部分電源電圧ラインと、前記第1の部分電源電圧ラインと前記バランを挟んで対向配置された第2の部分電源電圧ラインと、を有する、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項8

前記第1及び前記第2の部分電源電圧ラインは、前記バランの一方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、前記バランの他方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、の差分が所定の許容範囲内となるように配置される、請求項7に記載の無線通信装置。

請求項9

前記第1及び前記第2の部分電源電圧ラインは、前記バランの一方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、前記バランの他方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、の差分が実質的に無くなるように配置される、請求項7に記載の無線通信装置。

請求項10

前記第1の部分電源電圧ラインと前記バランを構成する前記コイルの外周辺との間の距離と、前記第2の部分電源電圧ラインと前記バランを構成する前記コイルの外周辺との間の距離とは、略同一である、請求項7に記載の無線通信装置。

請求項11

前記第1の部分電源電圧ラインの幅と、前記第2の部分電源電圧ラインの幅とは、略同一である、請求項7に記載の無線通信装置。

請求項12

前記第1の部分電源電圧ラインと前記第2の部分電源電圧ラインとは、前記バランを挟んで左右対称に配置されている、請求項7に記載の無線通信装置。

請求項13

前記内部回路は、前記差動信号を増幅する低雑音増幅器である、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項14

請求項1に記載の無線通信装置を備えた電力量計測装置

請求項15

スイッチング方式のDCDCコンバータと、前記DCDCコンバータの出力電圧によって駆動され、差動信号を出力する内部回路と、コイルにより構成され、前記差動信号に基づいて高周波信号を出力するバランと、前記内部回路と接地電圧源とを接続する接地電圧ラインと、を備え、前記接地電圧ラインは、第1の部分接地電圧ラインと、前記第1の部分接地電圧ラインと前記バランを挟んで対向配置された第2の部分接地電圧ラインと、を有する、無線通信装置。

請求項16

前記第1及び前記第2の部分接地電圧ラインは、前記バランの一方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、前記バランの他方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、の差分が所定の許容範囲内となるように配置される、請求項15に記載の無線通信装置。

請求項17

前記第1及び前記第2の部分接地電圧ラインは、前記バランの一方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、前記バランの他方の出力端子が前記DCDCコンバータから受けるノイズと、の差分が実質的に無くなるように配置される、請求項15に記載の無線通信装置。

請求項18

前記第1の部分接地電圧ラインと前記バランを構成する前記コイルの外周辺との間の距離と、前記第2の部分接地電圧ラインと前記バランを構成する前記コイルの外周辺との間の距離とは、略同一である、請求項15に記載の無線通信装置。

請求項19

前記第1の部分接地電圧ラインの幅と、前記第2の部分接地電圧ラインの幅とは、略同一である、請求項15に記載の無線通信装置。

請求項20

前記第1の部分接地電圧ラインと前記第2の部分接地電圧ラインとは、前記バランを挟んで左右対称に配置されている、請求項15に記載の無線通信装置。

技術分野

0001

本発明は、無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置に関し、例えば高周波信号を高い感度で受信するのに適した無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置に関する。

背景技術

0002

無線通信装置には、各機能ブロックに供給する電圧を生成する電圧生成部が搭載されている。近年では、低消費電力化及び外付けコスト低減のため、電圧生成部としてLDOレギュレータに代えてDCDCコンバータが設けられている。しかしながら、無線通信装置にDCDCコンバータが搭載された場合、DCDCコンバータのスイッチング動作に起因して発生した高調波成分ノイズ)が、接地電圧ラインを経由して、無線受信した高周波信号に基づき差動信号を出力する役割を果たすバラン伝搬してしまい、その結果、無線通信装置の特定周波数における高周波信号の受信感度劣化してしまうという問題があった。

0003

例えば、特許文献1には、半導体基板信号配線層との間にグランドレベルに固定されたシールドメタル層を積層した半導体集積回路の構成が開示されている。それにより、半導体基板から信号配線層にノイズが伝搬するのを阻止している。

先行技術

0004

特開2000−286385号公報

発明が解決しようとする課題

0005

DCDCコンバータが搭載された無線通信装置に対して上述のシールド用メタルを適用した場合、DCDCコンバータのスイッチング動作に起因して発生した高調波成分(ノイズ)が、接地電圧ラインを経由して、グランドレベルに固定されたシールド用メタル層に伝搬し、その後、バランに伝搬してしまう。つまり、シールド用メタル層では、DCDCコンバータのスイッチング動作に起因して発生した高調波成分がバランに伝搬するのを防ぐことができない。その結果、無線通信装置の特定周波数における高周波信号の受信感度が劣化してしまうという問題があった。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

課題を解決するための手段

0006

一実施の形態によれば、無線通信装置は、スイッチング方式のDCDCコンバータと、コイルにより構成され、無線受信した高周波信号に基づいて差動信号を出力するバランと、前記DCDCコンバータの出力電圧によって駆動され、前記バランから出力された差動信号を処理する内部回路と、前記内部回路と接地電圧源とを接続する接地電圧ラインと、を備え、前記接地電圧ラインは、第1の部分接地電圧ラインと、前記第1の部分接地電圧ラインと前記バランを挟んで対向配置された第2の部分接地電圧ラインと、を有する。

0007

他の実施の形態によれば、無線通信装置は、スイッチング方式のDCDCコンバータと、前記DCDCコンバータの出力電圧によって駆動され、差動信号を出力する内部回路と、コイルにより構成され、前記差動信号に基づいて高周波信号を出力するバランと、前記内部回路と接地電圧源とを接続する接地電圧ラインと、を備え、前記接地電圧ラインは、第1の部分接地電圧ラインと、前記第1の部分接地電圧ラインと前記バランを挟んで対向配置された第2の部分接地電圧ラインと、を有する。

発明の効果

0008

前記一実施の形態によれば、DCDCコンバータから受けるノイズを抑制することにより高周波信号を高い感度で受信することが可能な無線通信装置及びそれを備えた電力量計測装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

実施の形態1にかかる無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
実施の形態1にかかる無線通信システムの概略平面図である。
図2に示す無線通信システムにおけるDCDCコンバータからバランへのノイズの伝搬を示す概略平面図である。
図2に示す無線通信システムの変形例を示す概略平面図である。
実施の形態2にかかる無線通信システムの概略平面図である。
実施の形態3にかかる無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
図6に示す無線通信システムの概略平面図である。
図7に示す無線通信システムにおけるDCDCコンバータからバランへのノイズの伝搬を示す概略平面図である。
実施の形態1に至る前の構想にかかる無線通信システムの概略平面図である。
図9に示す無線通信システムにおけるDCDCコンバータから低雑音増幅器へのノイズの伝搬を示す概略断面図である。
図9に示す無線通信システムにおけるDCDCコンバータから低雑音増幅器へのノイズの伝搬を示す概略断面図である。
図9に示す無線通信システムにおけるDCDCコンバータから低雑音増幅器へのノイズの伝搬を示す概略断面図である。
図9に示す無線通信システムにおけるDCDCコンバータからバランへのノイズの伝搬を示す概略平面図である。

実施例

0010

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

0011

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

0012

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(動作ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等(個数、数値、量、範囲等を含む)についても同様である。

0013

<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る無線通信システムSYS1の構成例を示すブロック図である。無線通信システムSYS1は、例えばスマートメーター等の電力量計測装置、携帯電話、又は、カーナビゲーションシステム等に適用される。本実施の形態に係る無線通信システムSYS1では、無線通信装置を形成する半導体チップ上に、バラン及び低雑音増幅器だけでなくDCDCコンバータが搭載され、かつ、低雑音増幅器と接地電圧源とを接続するための接地電圧ラインが第1及び第2の部分接地電圧ラインに分岐したうえでそれぞれバランを挟んで対向配置されている。それにより、本実施の形態に係る無線通信システムSYS1は、バランの一方及び他方の出力端子がDCDCコンバータから受けるノイズの大きさを同等程度にまで近づけることができるため、特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化を抑制することができる。以下、具体的に説明する。

0014

図1に示すように、無線通信システムSYS1は、無線通信装置(半導体装置)1と、アンテナA1と、を少なくとも備える。無線通信装置1は、例えば一つの半導体チップ上に形成され、バラン11と、低雑音増幅器(内部回路)12と、復調部13と、ADコンバータ14と、ベースバンド処理部15と、DCDCコンバータ16と、を備える。なお、図1の例では、無線通信装置1に受信経路回路が示されているが、当然ながら、無線通信装置1に送信経路の回路が設けられていてもよい。

0015

バラン11は、外部からアンテナA1を介して無線受信したシングルエンド方式の高周波信号を差動方式の高周波信号(差動信号)に変換する。なお、バラン11は、シングルエンド方式の高周波信号を差動方式の高周波信号に変換する場合に限られず、差動方式の高周波信号を伝達して差動方式の高周波信号を出力する場合もある。以下では、代表して前者の場合についてのみ説明する。

0016

具体的には、バラン11は、一次側コイルL11と、二次側コイルL12と、によって構成されている。一次側コイルL11の一端は、アンテナA1に接続され、一次側コイルL11の他端は、接地電圧端子GNDに接続されている。二次側コイルL12の一端は、低雑音増幅器12の非反転入力端子P側端子)に接続され、二次側コイルL12の他端は、低雑音増幅器12の反転入力端子(N側端子)に接続されている。

0017

例えば、無線受信した高周波信号が正振幅である場合、一次側コイルL11の一端から他端に向けて電流が流れる。それにより、二次側コイルL12には、一次側コイルL11の電流変化に応じた正の起電力が発生する。そのため、二次側コイルL12の一端には、正振幅の交流信号が発生し、二次側コイルL12の他端には、負振幅の交流信号が発生する。他方、無線受信した高周波信号が負振幅である場合、一次側コイルL11の他端から一端に向けて電流が流れる。それにより、二次側コイルL12には、一次側コイルL11の電流変化に応じた負の起電力が発生する。そのため、二次側コイルL12の一端には、負振幅の交流信号が発生し、二次側コイルL12の他端には、正振幅の交流信号が発生する。つまり、二次側コイルL12の一端及び他端から、差動方式の高周波信号が出力される。

0018

なお、バラン11の構成は、上述の構成に限られず、同等の機能を有する他の構成に適宜変更可能である。例えば、バラン11は、電気信号平衡不平衡の変換を行うだけでなく、インピーダンスマッチングを行う整合回路としての機能を有してもよい。

0019

低雑音増幅器12は、バラン11から出力された差動方式の高周波信号を低雑音増幅する。なお、低雑音増幅器12は、高周波信号を増幅する必要がなければ設けられていなくてもよい。復調部13は、低雑音増幅器12により増幅された差動方式の高周波信号をベースバンド信号に復調する。ADコンバータ14は、アナログのベースバンド信号をデジタルのベースバンド信号に変換する。ベースバンド処理部15は、デジタルのベースバンド信号に基づいて所定の処理を実行する。

0020

DCDCコンバータ16は、スイッチング方式の回路構成を有し、クロック信号CLK(不図示)に同期してスイッチング動作することで、電源(不図示)から供給される入力電圧Vinを昇圧又は降圧させた出力電圧Voutを生成する。出力電圧Voutは、無線通信装置1に設けられた各機能ブロック(低雑音増幅器12、復調部13、ADコンバータ14、ベースバンド処理部15等)に供給される。

0021

このように、無線通信システムSYS1は、DCDCコンバータ16の出力電圧Voutを用いて各機能ブロックを駆動しているため、電源から供給される電流を間欠的なものとすることができ、その結果、消費電力の増大を抑制することができる。

0022

続いて、無線通信システムSYS1の平面構造について説明する。

0023

(発明者による事前検討)
無線通信システムSYS1の詳細な平面構造について説明する前に、まず、本発明者が事前検討した無線通信システムSYS50の平面構造について、図9を用いて説明する。

0024

図9は、実施の形態1に至る前の構想にかかる無線通信システムSYS50の概略平面図である。図9に示すように、無線通信システムSYS50では、ボード100上に半導体パッケージ101(無線通信装置に相当)が形成されている。半導体パッケージ101の内部には、半導体パッケージ101内に共通の接地電圧領域であるタブグランド102が形成され、タブグランド102上には、半導体チップ103が形成されている。なお、タブグランド102は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0025

半導体チップ103上には、複数の機能ブロック及び複数のパッドが配置されている。図9の例では、複数の機能ブロックのうち、バラン11、低雑音増幅器12、DCDCコンバータ16のみが示され、かつ、複数のパッドのうち、パッドPDV1,PDG1、PDG11〜PDG13、PDP1,PDN1のみが示されている。

0026

複数のパッドは、半導体チップ103上の外周辺に沿って設けられている。バラン11は、半導体チップ103上の外周辺にできるだけ近い位置に配置されている。それにより、バラン11は、外部からの高周波信号を高い感度で受信することができる。

0027

バラン11は、上述のように一次側コイルL11及び二次側コイルL12によって構成されている。図9の例では、一次側コイルL11及び二次側コイルL12は、同一配線層(但し、交差部分については異なる配線層)において、その外周辺が矩形状となるように渦巻き状に配置されている。また、図9の例では、一次側コイルL11及び二次側コイルL12は、X−X’軸を対称軸にして左右対称に配置されている。

0028

一次側コイルL11の一端は、パッドPDP1に接続され、一次側コイルL11の他端は、パッドPDN1に接続されている。パッドPDP1は、ボンディングワイヤBWP1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子P1に接続されている。この外部接続端子P1は、ボード100を介して、アンテナA1に接続されている。パッドPDN1は、ボンディングワイヤBWN1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子N1に接続されている。この外部接続端子N1は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0029

二次側コイルL12の一端は、低雑音増幅器12の非反転入力端子(P側端子)に接続され、二次側コイルL12の他端は、低雑音増幅器12の反転入力端子(N側端子)に接続されている。

0030

また、半導体チップ103上には、低雑音増幅器12と接地電圧源GNDとを接続するための接地電圧ラインW50が設けられている。具体的には、接地電圧ラインW50は、低雑音増幅器12の低電位側電圧端子から、バラン11と半導体チップ103の外周辺との間の配線領域を経由して、パッドPDG11〜PDG13にかけて配置されている。

0031

パッドPDG11〜PDG13は、それぞれボンディングワイヤBWG11〜BWG13を介して、半導体パッケージ101内に共通の接地電圧領域であるタブグランド102に接続されている。

0032

DCDCコンバータ16の高電位側電圧端子は、パッドPDV1に接続され、DCDCコンバータ16の低電位側電圧端子は、パッドPDG1に接続されている。パッドPDV1は、ボンディングワイヤBWV1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子V1に接続されている。この外部接続端子V1は、ボード100を介して、電源電圧源DDに接続されている。パッドPDG1は、ボンディングワイヤBWG1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子G1に接続されている。この外部接続端子G1は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0033

ここで、無線通信システムSYS50では、DCDCコンバータ16のスイッチング動作に起因して発生した高調波成分(ノイズ)が、接地電圧ラインW50を経由して、バラン11に伝搬する。それにより、無線通信システムSYS50では、特定周波数における高周波信号の受信感度が劣化してしまうという問題があった。

0034

以下、無線通信システムSYS50の特定周波数における高周波信号の受信感度が劣化するメカニズムについて詳細に説明する。

0035

図10図12は、無線通信システムSYS50におけるDCDCコンバータ16から低雑音増幅器12へのノイズの伝搬を示す概略断面図である。

0036

まず、図10を参照すると、DCDCコンバータ16のスイッチング動作に起因して発生した高調波成分(ノイズ)は、DCDCコンバータ16の低電位側電圧端子から、パッドPDG1を介して、ボンディングワイヤBWG1に向けて伝搬する。このノイズは、ボンディングワイヤBWG1と電磁的に結合されたボンディングワイヤBWG11(又はBWG12,BWG13)に伝搬した後、パッドPDG11(又はPDG12,PDG13)を介して、低雑音増幅器12の低電位側電圧端子にまで伝搬する。

0037

また、図11を参照すると、DCDCコンバータ16のスイッチング動作に起因して発生した高調波成分(ノイズ)は、DCDCコンバータ16の低電位側電圧端子から、パッドPDG1、ボンディングワイヤBWG1、及び、半導体パッケージ101の外部接続端子G1を介して、ボード100に向けて伝搬する。このノイズは、さらに、タブグランド102、ボンディングワイヤBWG11(又はBWG12,BWG13)、及び、パッドPDG11(又はPDG12,PDG13)を介して、低雑音増幅器12の低電位側電圧端子にまで伝搬する。

0038

さらに、図12を参照すると、DCDCコンバータ16のスイッチング動作に起因して発生した高調波成分(ノイズ)は、DCDCコンバータ16の低電位側電圧端子から、パッドPDG1を介して、ボンディングワイヤBWG1に向けて伝搬する。このノイズは、ボンディングワイヤBWG1と電磁的に結合された周辺回路のボンディングワイヤに伝搬した後、タブグランド102、ボンディングワイヤBWG11(又はBWG12,BWG13)、及び、パッドPDG11(又はPDG12,PDG13)を介して、低雑音増幅器12の低電位側電圧端子にまで伝搬する。

0039

つまり、DCDCコンバータ16のスイッチング動作に起因して発生した高調波成分(ノイズ)は、DCDCコンバータ16に供給される接地電圧が伝搬する経路、及び、低雑音増幅器12に供給される接地電圧が伝搬する経路を介して、低雑音増幅器12にまで伝搬する。

0040

図13は、無線通信システムSYS50におけるDCDCコンバータ16からバラン11へのノイズの伝搬を示す概略平面図である。

0041

図13に示すように、接地電圧ラインW50は、低雑音増幅器12からバラン11を迂回してパッドPDG11〜PDG13に至るまでの配線経路のうち、バラン11の一方の側辺がわを通る第1の経路(チップの外周辺に近い側の経路)には配置されるが、バラン11の他方の側辺がわを通る第2の経路(チップの外周辺に遠い側の経路)には配置されていない。

0042

そのため、接地電圧ラインW50とバラン11の正極側(コイルL11,L12のそれぞれの一端側)との間の電磁的な結合力が、接地電圧ラインW50とバラン11の負極側(コイルL11,L12のそれぞれの他端側)との間の電磁的な結合力よりも強くなってしまう。その結果、バラン11の一方の出力端子(即ち、コイルL12の一端側)がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子(即ち、コイルL12の他端側)がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分が、許容範囲を超えるほど大きくなってしまう可能性がある。その場合、DCDCコンバータ16からのノイズは、バラン11を用いた同相成分の相殺によっても十分に抑制されないため、結果的に、特定周波数(スイッチング周波数整数倍)における高周波信号の受信感度を劣化させてしまうという問題があった。

0043

そこで、低雑音増幅器12と接地電圧源GNDとを接続するための接地電圧ラインの配置を工夫して、バラン11の一方及び他方の出力端子がDCDCコンバータから受けるノイズの大きさを同等程度にまで近づけることにより、特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化を防ぐことが可能な実施の形態1に係る無線通信システムSYS1が見出された。

0044

(実施の形態1に係る無線通信システムSYS1の平面構造)
図2は、実施の形態1にかかる無線通信システムSYS1の概略平面図である。
図2に示すように、無線通信システムSYS1では、ボード100上に半導体パッケージ101(無線通信装置に相当)が形成されている。半導体パッケージ101の内部には、半導体パッケージ101内に共通の接地電圧領域であるタブグランド102が形成され、タブグランド102上には、半導体チップ103が形成されている。なお、タブグランド102は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0045

半導体チップ103上には、複数の機能ブロック及び複数のパッドが配置されている。図2の例では、複数の機能ブロックのうち、バラン11、低雑音増幅器12、DCDCコンバータ16のみが示され、かつ、複数のパッドのうち、パッドPDV1,PDG1、PDG11〜PDG13、PDP1,PDN1のみが示されている。

0046

複数のパッドは、半導体チップ103上の外周辺に沿って設けられている。バラン11は、半導体チップ103上の外周辺にできるだけ近い位置に配置されている。それにより、バラン11は、外部からの高周波信号を高い感度で受信することができる。

0047

バラン11は、上述のように一次側コイルL11及び二次側コイルL12によって構成されている。図2の例では、一次側コイルL11及び二次側コイルL12は、同一配線層(但し、交差部分については異なる配線層)において、その外周辺が矩形状となるように渦巻き状に配置されている。また、図2の例では、一次側コイルL11及び二次側コイルL12は、X−X’軸を対称軸にして左右対称に配置されている。

0048

一次側コイルL11の一端は、パッドPDP1に接続され、一次側コイルL11の他端は、パッドPDN1に接続されている。パッドPDP1は、ボンディングワイヤBWP1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子P1に接続されている。この外部接続端子P1は、ボード100を介して、アンテナA1に接続されている。パッドPDN1は、ボンディングワイヤBWN1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子N1に接続されている。この外部接続端子N1は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0049

二次側コイルL12の一端は、低雑音増幅器12の非反転入力端子(P側端子)に接続され、二次側コイルL12の他端は、低雑音増幅器12の反転入力端子(N側端子)に接続されている。

0050

また、半導体チップ103上には、低雑音増幅器12と接地電圧源GNDとを接続するための接地電圧ラインW1が設けられている。具体的には、接地電圧ラインW1は、低雑音増幅器12の低電位側電圧端子から、バラン11を迂回して、パッドPDG11〜PDG13にかけて配置されている。

0051

パッドPDG11〜PDG13は、それぞれボンディングワイヤBWG11〜BWG13を介して、半導体パッケージ101内に共通の接地電圧領域であるタブグランド102に接続されている。

0052

DCDCコンバータ16の高電位側電圧端子は、パッドPDV1に接続され、DCDCコンバータ16の低電位側電圧端子は、パッドPDG1に接続されている。パッドPDV1は、ボンディングワイヤBWV1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子V1に接続されている。この外部接続端子V1は、ボード100を介して、電源電圧源VDDに接続されている。パッドPDG1は、ボンディングワイヤBWG1を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子G1に接続されている。この外部接続端子G1は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0053

ここで、接地電圧ラインW1は、低雑音増幅器12からバラン11を迂回してパッドPDG11〜PDG13に至るまでの配線経路のうち、バラン11の一方の側辺がわを通る第1の経路(チップの外周辺に近い側の経路)に配置されるとともに、バラン11の他方の側辺がわを通る第2の経路(チップの外周辺に遠い側の経路)にも分岐して配置されている。

0054

以下、バラン11の一方の側辺がわを通る第1の経路に配置された接地電圧ラインW1を部分接地電圧ラインW11と称し、バラン11の他方の側辺がわを通る第2の経路に配置された接地電圧ラインW1を部分接地電圧ラインW12と称する。このとき、部分接地電圧ラインW11,W12は、バラン11を挟んで対向配置されている。

0055

換言すると、部分接地電圧ラインW11,W12を含む接地電圧ラインW1、及び、低雑音増幅器12は、バラン11を囲むように配置されている。なお、パッドPDG11〜PDG13を介して供給される接地電圧が集合する接地電圧ラインW1の結合部分Q1は、バラン11を囲んでいる接地電圧ラインW1のライン部分よりも外側に、かつ、バラン11の対称軸上(X−X’軸上)に位置している。

0056

それにより、バラン11の一方の出力端子(二次側コイルL12の一端)がDCDCコンバータ16から受けるノイズと、バラン11の他方の出力端子(二次側コイルL12の他端)がDCDCコンバータ16から受けるノイズと、の差分が所定の許容範囲内にまで小さくなる(理想的には実質的に差分が無くなる)ため、DCDCコンバータ16からのノイズは、バラン11を用いた同相成分の相殺によって十分に抑制される。その結果、無線通信システムSYS1は、特定周波数(スイッチング周波数の整数倍)における高周波信号の受信感度の劣化を防ぐことができる。

0057

図3は、無線通信システムSYS1におけるDCDCコンバータ16からバラン11へのノイズの伝搬を示す概略平面図である。

0058

図3に示すように、部分接地電圧ラインW11,W12がバラン11を挟んで対向配置されている。それにより、部分接地電圧ラインW11,W12とバラン11の正極側(コイルL11,L12のそれぞれの一端側の経路)との間の電磁的な結合力と、部分接地電圧ラインW11,W12とバラン11の負極側(コイルL11,L12のそれぞれの他端側の経路)との間の電磁的な結合力と、が同等程度にまで近づく。それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分が、所定の許容範囲内にまで小さくなるため、DCDCコンバータ16からのノイズは、バラン11を用いた同相成分の相殺によって十分に抑制される。その結果、無線通信システムSYS1は、特定周波数(スイッチング周波数の整数倍)における高周波信号の受信感度の劣化を防ぐことができる。

0059

なお、部分接地電圧ラインW11とバラン11との間の距離と、部分接地電圧ラインW12とバラン11との間の距離とは、略同一であることが好ましい。より具体的には、部分接地電圧ラインW11とバラン11を構成するコイルL11,L12の外周辺との間の距離と、部分接地電圧ラインW12とバラン11を構成するコイルL11,L12の外周辺との間の距離とは、略同一であることが好ましい。ここで、略同一とは、完全に同一である場合のみならず、完全に同一な状態から誤差分ずれた場合も含むという意味である。それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、無線通信システムSYS1の特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0060

また、部分接地電圧ラインW11の幅と、部分接地電圧ラインW12の幅とは、略同一であることが好ましい。さらに、部分接地電圧ラインW11及び部分接地電圧ラインW12は、バラン11を挟んで(X−X’軸を対称軸にして)左右対称に配置されることが好ましい。それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、無線通信システムSYS1の特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0061

このように、無線通信システムSYS1では、無線通信装置1を形成する半導体チップ103上に、バラン11及び低雑音増幅器12だけでなくDCDCコンバータ16が搭載され、かつ、低雑音増幅器12と接地電圧源GNDとを接続するための接地電圧ラインW1が部分接地電圧ラインW11,W12に分岐したうえでそれぞれバラン11を挟んで対向配置されている。それにより、無線通信システムSYS1は、バラン11の一方及び他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさを同等程度にまで近づけることができるため、特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化を抑制することができる。

0062

(無線通信システムSYS1の変形例)
図4は、無線通信システムSYS1の変形例を無線通信システムSYS1aとして示す概略平面図である。無線通信システムSYS1aでは、無線通信システムSYS1の場合と比較して、接地電圧ラインW1の配線パターンが異なる。

0063

具体的には、無線通信システムSYS1では、接地電圧ラインW1がパッドPDG11〜PDG13に接続されていたが、無線通信システムSYS1aでは、接地電圧ラインW1がパッドPDG11,PDG12にのみ接続されている。それにより、無線通信システムSYS1aは、接地電圧ラインW1の配線パターンの対称性を向上させることができる。それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0064

なお、接地電圧ラインW1の配線パターンは、図4の場合に限られず、対称性を向上させることが可能な配線パターンに適宜変更可能である。

0065

<実施の形態2>
図5は、実施の形態2に係る無線通信システムSYS1bの概略平面図である。
図5に示すように、無線通信システムSYS1bでは、DCDCコンバータ16から低雑音増幅器12にかけてDCDCコンバータ16の出力電圧Voutが伝搬する電源電圧ラインW2が、部分電源電圧ラインW21,W22に分岐したうえでそれぞれバラン11を挟んで対向配置されている。

0066

具体的には、電源電圧ラインW2は、DCDCコンバータ16からバラン11を迂回して低雑音増幅器12に至るまでの配線経路のうち、バラン11の一方の側辺がわを通る第1の経路(チップの外周辺に近い側の経路)に配置されるとともに、バラン11の他方の側辺がわを通る第2の経路(チップの外周辺に遠い側の経路)にも分岐して配置されている。

0067

以下、バラン11の一方の側辺がわを通る第1の経路に配置された電源電圧ラインW2を部分電源電圧ラインW21と称し、バラン11の他方の側辺がわを通る第2の経路に配置された電源電圧ラインW2を部分電源電圧ラインW22と称する。このとき、部分電源電圧ラインW21,W22は、バラン11を挟んで対向配置されている。

0068

それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズと、の差分が所定の許容範囲内にまで小さくなる(理想的には実質的に差分が無くなる)ため、DCDCコンバータ16からのノイズは、バラン11を用いた同相成分の相殺によって十分に抑制される。その結果、無線通信システムSYS1は、特定周波数(スイッチング周波数の整数倍)における高周波信号の受信感度の劣化を防ぐことができる。

0069

なお、部分電源電圧ラインW21とバラン11との間の距離と、部分電源電圧ラインW22とバラン11との間の距離とは、略同一であることが好ましい。より具体的には、部分電源電圧ラインW21とバラン11を構成するコイルL11,L12の外周辺との間の距離と、部分電源電圧ラインW22とバラン11を構成するコイルL11,L12の外周辺との間の距離とは、略同一であることが好ましい。ここで、略同一とは、完全に同一である場合のみならず、完全に同一な状態から誤差分ずれた場合も含むという意味である。それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、無線通信システムSYS1bの特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0070

また、部分電源電圧ラインW21の幅と、部分電源電圧ラインW22の幅とは、略同一であることが好ましい。さらに、部分電源電圧ラインW21及び部分電源電圧ラインW22は、バラン11を挟んで(X−X’軸を対称軸にして)左右対称に配置されることが好ましい。それにより、バラン11の一方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、バラン11の他方の出力端子がDCDCコンバータ16から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、無線通信システムSYS1bの特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0071

<実施の形態3>
図6は、実施の形態3に係る無線通信システムSYS2の構成例を示すブロック図である。無線通信システムSYS1では、主に受信経路の回路が示されていたが、無線通信システムSYS2では、主に送信経路の回路が示されている。以下、具体的に説明する。

0072

図6に示すように、無線通信システムSYS2は、無線通信装置(半導体装置)2と、アンテナA2と、を少なくとも備える。無線通信装置2は、例えば一つの半導体チップ上に形成され、バラン21と、パワーアンプ(内部回路)22と、変調部23と、DAコンバータ24と、ベースバンド処理部25と、を備える。なお、図6の例では、無線通信装置2に送信経路の回路が示されているが、当然ながら、無線通信装置2に受信経路の回路が設けられていてもよい。

0073

ベースバンド処理部25は、図示しない上位装置から受信したデータに基づいてベースバンド信号を生成する。DAコンバータ24は、デジタルのベースバンド信号をアナログのベースバンド信号に変換する。変調部23は、DAコンバータ24から出力されたアナログのベースバンド信号を差動方式の高周波信号に変調する。パワーアンプ22は、変調部23から出力された差動方式の高周波信号を、無線送信するのに十分なレベルまで増幅する。

0074

バラン21は、例えば、パワーアンプ22から出力された差動方式の高周波信号をシングルエンド方式の高周波信号に変換する。なお、バラン21は、差動方式の高周波信号をシングルエンド方式の高周波信号に変換する場合に限られず、差動方式の高周波信号を伝達して差動方式の高周波信号を出力する場合もある。以下では、代表して前者の場合についてのみ説明する。

0075

具体的には、バラン21は、一次側コイルL22と、二次側コイルL21と、によって構成されている。一次側コイルL22の一端は、パワーアンプ22の非反転出力端子(P側端子)に接続され、一次側コイルL22の他端は、パワーアンプ22の反転出力端子(N側端子)に接続されている。二次側コイルL21の一端は、アンテナA2に接続され、二次側コイルL21の他端は、接地電圧端子GNDに接続されている。

0076

例えば、無線送信する高周波信号が正振幅である場合、一次側コイルL22の一端から他端に向けて電流が流れる。それにより、二次側コイルL21には、一次側コイルL22の電流変化に応じた正の起電力が発生する。そのため、二次側コイルL21の一端には、正振幅の交流信号が発生する。他方、無線送信する高周波信号が負振幅である場合、一次側コイルL22の他端から一端に向けて電流が流れる。それにより、二次側コイルL21には、一次側コイルL22の電流変化に応じた負の起電力が発生する。そのため、二次側コイルL21の一端には、負振幅の交流信号が発生する。つまり、二次側コイルL21の一端から、シングルエンド方式の高周波信号が出力される。

0077

なお、バラン21の構成は、上述の構成に限られず、同等の機能を有する他の構成に適宜変更可能である。例えば、バラン21は、電気信号の平衡不平衡の変換を行うだけでなく、インピーダンスマッチングを行う整合回路としての機能を有してもよい。

0078

バラン21から出力されたシングルエンド方式の高周波信号は、アンテナA2を介して外部に無線送信される。

0079

DCDCコンバータ26は、DAコンバータ16に対応するものであって、スイッチング方式の回路構成を有し、クロック信号CLK(不図示)に同期してスイッチング動作することで、電源(不図示)から供給される入力電圧Vinを昇圧又は降圧させた出力電圧Voutを生成する。出力電圧Voutは、無線通信装置2に設けられた各機能ブロック(パワーアンプ22、変調部23、DAコンバータ24、ベースバンド処理部25等)に供給される。

0080

このように、無線通信システムSYS2は、DCDCコンバータ26の出力電圧Voutを用いて各機能ブロックを駆動しているため、電源から供給される電流を間欠的なものとすることができ、その結果、消費電力の増大を抑制することができる。

0081

続いて、無線通信システムSYS2の平面構造について説明する。

0082

(実施の形態3に係る無線通信システムSYS2の平面構造)
図7は、実施の形態3にかかる無線通信システムSYS2の概略平面図である。
図7に示すように、無線通信システムSYS2では、ボード100上に半導体パッケージ101(無線通信装置に相当)が形成されている。半導体パッケージ101の内部には、半導体パッケージ101内に共通の接地電圧領域であるタブグランド102が形成され、タブグランド102上には、半導体チップ103が形成されている。なお、タブグランド102は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0083

半導体チップ103上には、複数の機能ブロック及び複数のパッドが配置されている。図7の例では、複数の機能ブロックのうち、バラン21、パワーアンプ22、変調部23、DAコンバータ24、ベースバンド処理部25、DCDCコンバータ26のみが示され、かつ、複数のパッドのうち、パッドPDV2,PDG2、PDG21〜PDG22、PDP2、PDN2のみが示されている。

0084

複数のパッドは、半導体チップ103上の外周辺に沿って設けられている。バラン21は、半導体チップ103上の外周辺にできるだけ近い位置に配置されている。それにより、バラン21は、高周波信号を高い感度で無線送信することができる。

0085

バラン21は、上述のように一次側コイルL22及び二次側コイルL21によって構成されている。図7の例では、一次側コイルL22及び二次側コイルL21は、同一配線層(但し、交差部分については異なる配線層)において、その外周辺が矩形状となるように渦巻き状に配置されている。また、図7の例では、一次側コイルL22及び二次側コイルL21は、X−X’軸を対称軸にして左右対称に配置されている。

0086

二次側コイルL21の一端は、パッドPDP2に接続され、二次側コイルL21の他端は、パッドPDN2に接続されている。パッドPDP2は、ボンディングワイヤBWP2を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子P2に接続されている。この外部接続端子P2は、ボード100を介して、アンテナA2に接続されている。パッドPDN2は、ボンディングワイヤBWN2を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子N2に接続されている。この外部接続端子N2は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0087

一次側コイルL22の一端は、パワーアンプ22の非反転出力端子(P側端子)に接続され、一次側コイルL22の他端は、パワーアンプ22の反転出力端子(N側端子)に接続されている。

0088

また、半導体チップ103上には、パワーアンプ22と接地電圧源GNDとを接続するための接地電圧ラインW3が設けられている。具体的には、接地電圧ラインW3は、パワーアンプ22の低電位側電圧端子から、バラン21を迂回して、パッドPDG21〜PDG22にかけて配置されている。

0089

パッドPDG21〜PDG22は、それぞれボンディングワイヤBWG21〜BWG22を介して、半導体パッケージ101内に共通の接地電圧領域であるタブグランド102に接続されている。

0090

DCDCコンバータ26の高電位側電圧端子は、パッドPDV2に接続され、DCDCコンバータ26の低電位側電圧端子は、パッドPDG2に接続されている。パッドPDV2は、ボンディングワイヤBWV2を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子V2に接続されている。この外部接続端子V2は、ボード100を介して、電源電圧源VDDに接続されている。パッドPDG2は、ボンディングワイヤBWG2を介して、半導体パッケージ101の外部接続端子G2に接続されている。この外部接続端子G2は、ボード100を介して、接地電圧源GNDに接続されている。

0091

ここで、接地電圧ラインW3は、パワーアンプ22からバラン21を迂回してパッドPDG21〜PDG22に至るまでの配線経路のうち、バラン21の一方の側辺がわを通る第1の経路(チップの外周辺に近い側の経路)に配置されるとともに、バラン21の他方の側辺がわを通る第2の経路(チップの外周辺に遠い側の経路)にも分岐して配置されている。

0092

以下、バラン21の一方の側辺がわを通る第1の経路に配置された接地電圧ラインW3を部分接地電圧ラインW31と称し、バラン21の他方の側辺がわを通る第2の経路に配置された接地電圧ラインW3を部分接地電圧ラインW32と称する。このとき、部分接地電圧ラインW31,W32は、バラン31を挟んで対向配置されている。

0093

換言すると、部分接地電圧ラインW31,W32を含む接地電圧ラインW3、及び、パワーアンプ22は、バラン21を囲むように配置されている。ここで、パッドPDG21〜PDG22に供給される接地電圧が集合する接地電圧ラインW3の結合部分Q2は、バラン21を囲んでいる接地電圧ラインW3のライン部分よりも外側に、かつ、バラン21の対称軸上(X−X’軸上)に位置している。

0094

それにより、バラン21の一方の出力端子(二次側コイルL21の一端)がDCDCコンバータ26から受けるノイズと、バラン21の他方の出力端子(二次側コイルL21の他端)がDCDCコンバータ26から受けるノイズと、の差分が所定の許容範囲内にまで小さくなる(理想的には実質的に差分が無くなる)ため、DCDCコンバータ26からのノイズは、バラン21を用いた同相成分の相殺によって十分に抑制される。その結果、無線通信システムSYS2は、特定周波数(スイッチング周波数の整数倍)における高周波信号の受信感度の劣化を防ぐことができる。

0095

図8は、無線通信システムSYS2におけるDCDCコンバータ26からバラン21へのノイズの伝搬を示す概略平面図である。

0096

図8に示すように、部分接地電圧ラインW31,W32がバラン21を挟んで対向配置されている。それにより、部分接地電圧ラインW31,W32とバラン21の正極側(コイルL21,L22のそれぞれの一端側の経路)との間の電磁的な結合力と、部分接地電圧ラインW31,W32とバラン21の負極側(コイルL21,L22のそれぞれの他端側の経路)との間の電磁的な結合力と、が同等程度にまで近づく。それにより、バラン21の一方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさと、バラン21の他方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさと、の差分が、所定の許容範囲内にまで小さくなるため、DCDCコンバータ26からのノイズは、バラン21を用いた同相成分の相殺によって十分に抑制される。その結果、無線通信システムSYS2は、特定周波数(スイッチング周波数の整数倍)における高周波信号の受信感度の劣化を防ぐことができる。

0097

なお、部分接地電圧ラインW31とバラン21との間の距離と、部分接地電圧ラインW32とバラン21との間の距離とは、略同一であることが好ましい。より具体的には、部分接地電圧ラインW31とバラン21を構成するコイルL21,L22の外周辺との間の距離と、部分接地電圧ラインW32とバラン21を構成するコイルL21,L22の外周辺との間の距離とは、略同一であることが好ましい。ここで、略同一とは、完全に同一である場合のみならず、完全に同一な状態から誤差分ずれた場合も含む、という意味である。それにより、バラン21の一方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさと、バラン21の他方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、無線通信システムSYS2の特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0098

また、部分接地電圧ラインW31の幅と、部分接地電圧ラインW32の幅とは、略同一であることが好ましい。さらに、部分接地電圧ラインW31及び部分接地電圧ラインW32は、バラン21を挟んで(X−X’軸を対称軸にして)左右対称に配置されることが好ましい。それにより、バラン21の一方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさと、バラン21の他方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさと、の差分がさらに小さくなるため、無線通信システムSYS2の特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化がさらに抑制される。

0099

このように、無線通信システムSYS2では、無線通信装置2を形成する半導体チップ103上に、バラン21及びパワーアンプ22だけでなくDCDCコンバータ26が搭載され、かつ、パワーアンプ22と接地電圧源GNDとを接続するための接地電圧ラインW3が部分接地電圧ラインW31,W32に分岐したうえでそれぞれバラン21を挟んで対向配置されている。それにより、無線通信システムSYS2は、バラン21の一方及び他方の出力端子がDCDCコンバータ26から受けるノイズの大きさを同等程度にまで近づけることができるため、特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化を抑制することができる。

0100

以上のように、上記実施の形態1〜3に係る無線通信システムでは、無線通信装置を形成する半導体チップ上に、バラン及びアンプ(低雑音増幅器やパワーアンプ等)だけでなくDCDCコンバータが搭載され、かつ、アンプと接地電圧源とを接続するための接地電圧ラインが2つの部分接地電圧ラインに分岐したうえでそれぞれバランを挟んで対向配置されている。それにより、上記実施の形態1〜3に係る無線通信システムは、バランの一方及び他方の出力端子がDCDCコンバータから受けるノイズの大きさを同等程度にまで近づけることができるため、特定周波数における高周波信号の受信感度の劣化を抑制することができる。

0101

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

0102

例えば、上記の実施の形態に係る半導体装置では、半導体基板、半導体層拡散層拡散領域)などの導電型(p型もしくはn型)を反転させた構成としてもよい。そのため、n型、及びp型の一方の導電型を第1の導電型とし、他方の導電型を第2の導電型とした場合、第1の導電型をp型、第2の導電型をn型とすることもできるし、反対に第1の導電型をn型、第2の導電型をp型とすることもできる。

0103

1無線通信装置
2 無線通信装置
11バラン
12低雑音増幅器
13復調部
14ADコンバータ
15ベースバンド処理部
16DCDCコンバータ
21 バラン
22パワーアンプ
23変調部
24 DAコンバータ
25 ベースバンド処理部
26 DCDCコンバータ
31 バラン
100 ボード
101半導体パッケージ
102タブグランド
103半導体チップ
A1,A2アンテナ
BWG11〜BWG13ボンディングワイヤ
BWG21〜BWG22 ボンディングワイヤ
BWG1,BWG2 ボンディングワイヤ
BWN1,BWN2 ボンディングワイヤ
BWP1,BWP2 ボンディングワイヤ
BWV1,BWV2 ボンディングワイヤ
L11,L12コイル
L21,L22 コイル
PDG11〜PDG13パッド
PDG21〜PDG22 パッド
PDG1,PDG2 パッド
PDN1,PDN2 パッド
PDP1,PDP2 パッド
PDV1,PDV2 パッド
SYS1,SYS1a,SYS1b無線通信システム
SYS2 無線通信システム
G1,G2外部接続端子
N1,N2 外部接続端子
P1,P2 外部接続端子
V1,V2 外部接続端子
W1接地電圧ライン
W11,W12 部分接地電圧ライン
W2電源電圧ライン
W21,W22部分電源電圧ライン
W3 接地電圧ライン
W31,W32 部分接地電圧ライン

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