專利名稱：用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要關(guān)于一種前端模塊，尤其是關(guān)于一種用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊。
現(xiàn)有技術(shù)目前，無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)有兩大分類，一是利用無線電波技術(shù)，另一是利用光傳導技術(shù)，例如以紅外線(Infrared)與激光(Laser)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d波(Carrier)。由于無線電波的穿透力較佳，在使用上較具有彈性且更加方便。
在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，主要朝兩個方向發(fā)展。一是使用于短距離(10公尺)、低功率(100mW)及低成本的藍芽技術(shù)，二是使用于辦公室無線傳輸?shù)腎EEE802.11技術(shù)(頻寬最高可達54Mbps，而使用距離可達100公尺左右)。
就辦公室無線傳輸?shù)腎EEE802.11技術(shù)而言，一無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常由前端模塊(front-end module)、基頻處理器(baseband Processor，定義為PHY)與MAC(Media Access Controller)等三部份所組成。
由于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的前端模塊包含了大量的電容器、電感器、電阻器、濾波器及阻抗轉(zhuǎn)換器等無源組件，因此，在組裝上往往會有可靠度低、成本高、體積大等缺點。為了解決這些問題，就必須將這些組件模塊化且微型化。

發(fā)明內(nèi)容
在目前不包含移動電話的無線通信系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，一現(xiàn)有前端模塊通常具有體積大、成本高、可靠度低的缺點。為解決該問題，本發(fā)明提出一種用于無線網(wǎng)絡(luò)的前端模塊，其采用積層低溫共燒陶瓷(Low Temperature Cofired Ceramic；LTCC)的方法制作，且無上述缺點。
本發(fā)明的一個目的在于提出一種用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其可將多數(shù)無源組件集成化及微型化。
依本發(fā)明一實施例的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，包含一收發(fā)切換開關(guān)、一帶通濾波器、一非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器、一低通濾波器及一功率放大器。在此，該帶通濾波器連接至該收發(fā)切換開關(guān)，用以接收并處理一通過該收發(fā)切換開關(guān)的已接收信號。該非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器連接至該帶通濾波器，用以接收并處理通過該帶通濾波器的該已接收信號。該功率放大器，用以接收并處理一待發(fā)射信號。該低通濾波器，其連接至該功率放大器，用以接收并處理通過該功率放大器的該待發(fā)射信號。
本發(fā)明的特征在于該帶通濾波器、該非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器及該低通濾波器是以圖案化方式形成于多個低溫共燒陶瓷基板內(nèi)部，該收發(fā)切換開關(guān)及該功率放大器是以表面貼裝技術(shù)(surface mountingtechnology；SMT)形成于該類低溫共燒陶瓷基板的表層。
本發(fā)明的優(yōu)點在于第一、用于無線局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的前端模塊體積小、成本低及可靠度高。第二、電路的散熱性能佳。第三、設(shè)計與制作搭配度高，減少生產(chǎn)時間。
附圖簡單說明

圖1為一方框圖，顯示本發(fā)明的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊的架構(gòu)。
圖2為一立體圖，顯示本發(fā)明一實施例的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊中，低溫共燒陶瓷基板表層的油墨印刷電阻。
圖3A為一示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊中電感的配置形式。
圖3B為一示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊中電容的配置形式。
組件符號說明1～前端模塊11～接收天線
12～收發(fā)切換開關(guān)13～帶通濾波器14～非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器15～接收端21～傳送天線23～低通濾波器24～功率放大器25～發(fā)射端3～集成模塊31～低溫共燒陶瓷基板311～低溫共燒陶瓷基板表層32～表面電極33～油墨41、51～導電層42、52～金屬導通孔具體實施方式
以下，就本發(fā)明的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊的架構(gòu)、組成及制作方式以實施例的方式來說明。
請參見圖1，本發(fā)明第一實施例中的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊1主要有一收發(fā)切換開關(guān)(transmitting/receiving switch)12、一帶通濾波器(band pass filter)1 3、一非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器(balun)1 4、一低通濾波器(low pass filter)23及一功率放大器(power amplifier)24。
在操作上，前端模塊1的作用在于利用一接收天線(receivingantenna)11接收一射頻信號，并將射頻信號傳送給一接收端15，以及將來自發(fā)射端25的信號經(jīng)過處理后，透過一傳送天線(transmittingantenna)21發(fā)射出去。
在信號的收發(fā)期間，前端模塊1僅會選擇單一路徑接通。請再次參見圖1，當接收端15進行一信號的接收時，傳送路徑會因為收發(fā)切換開關(guān)12尚未作動而不接通，因此射頻信號僅會經(jīng)由帶通濾波器13以及非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器14的處理而為接收端15所接收。當發(fā)射端25進行一信號的傳送時，收發(fā)切換開關(guān)12才會作動并將傳送路徑接通，此時來自發(fā)射端25的信號便會先經(jīng)過功率放大器17及低通濾波器16的處理且通過收發(fā)切換開關(guān)12后，再經(jīng)由傳送天線21發(fā)射出去。
在本實施例中，收發(fā)切換開關(guān)12至少包含有一砷化鎵(GaAs)開關(guān)(switch)及一RC電路，而帶通濾波器(band pass filter)13、非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器(balun)14及低通濾波器(low pass filter)23均是由LC電路所構(gòu)成。
請參見圖2，本發(fā)明的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊1采用多層的低溫共燒陶瓷(Low Temperature Cofired Ceramic；LTCC)基板31來制作成一集成模塊3。在此，各層低溫共燒陶瓷基板31主要由許多陶瓷介電材料所構(gòu)成且其中夾藏許多導電層。
詳言之，本發(fā)明的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊1的部分組件，包括收發(fā)切換開關(guān)12的電容器、帶通濾波器13、非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器14及低通濾波器23，以圖案化的方式形成在各層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部。由于這些組件是由電容器及電感器等無源組件所組成，因此將前端模塊1的收發(fā)切換開關(guān)12的電容器、帶通濾波器13、非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器14及低通濾波器23等組件整合至各層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部就相當于將這些電容器及電感器等無源組件形成在各層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部。就此而言，各層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部主要包含這些電容器及電感器，而低溫共燒陶瓷基板表層311主要包括有以表面貼裝技術(shù)所裝設(shè)的有源組件，即收發(fā)切換開關(guān)12的電阻器、功率放大器17及其它如IC的半導體組件等。
如圖3A所示，在制作過程上，這些電感器是以條狀圖案化的方式形成在各層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部的導電層41上而成為條狀電極，各導電層41之間具有電介質(zhì)層(未顯示)，且導電層41之間是以金屬導通孔(via hole)42連接，因此，電感器在多層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部所呈現(xiàn)的連結(jié)型態(tài)為一螺旋型態(tài)。另一方面，如圖3B所示，這些電容器是以塊狀圖案化的方式形成在各層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部的導電層51上而成為塊狀電極，各導電層51之間具有電介質(zhì)層(未顯示)，且導電層51之間是以金屬導通孔(via hole)52連接，因此，電容器在多層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部所呈現(xiàn)的連結(jié)形式為一重迭形式。這些電容器、電感器以圖案化的方式被整合至多層低溫共燒陶瓷基板31內(nèi)部。請參見圖2，電阻器的制作是利用油墨印刷等薄膜技術(shù)，將具有阻抗特性的油墨33依特定長寬比印刷在表層低溫共燒陶瓷基板311的表面電極32間而形成。
就低溫共燒陶瓷基板表層311而言，其表面上除了電阻器之外，還包含有其它諸如功率放大器17及半導體材料的有源組件。在低溫共燒陶瓷基板表層311下方各層低溫共燒陶瓷基板中的LC電路是通過上述各導電層之間的金屬導通孔42及52與這些在低溫共燒陶瓷基板表層311上的電阻器及主動組件電連接。
正由于陶瓷基板具有高介電值，因此在本發(fā)明的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊1的部分組件以圖案化的方式埋入多層陶瓷基板中而集成化后，陶瓷基板可以將原本這些組件所占據(jù)的體積有效地縮小。
綜上所述，本發(fā)明已由上述的實施例及變化例來詳加描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員當了解的是，本發(fā)明的所有的實施例在此僅為例示性而非為限制性，亦即，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)精神及范圍的內(nèi)，上述所述及的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊的其它變化例及修正例均為本發(fā)明所涵蓋。因此，本發(fā)明由權(quán)利要求的范圍加以界定。
權(quán)利要求
1.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其包含一收發(fā)切換開關(guān)；一帶通濾波器，連接至該收發(fā)切換開關(guān)，接收并處理一通過該收發(fā)切換開關(guān)的已接收信號；一非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器，連接至該帶通濾波器，接收并處理通過該帶通濾波器的該已接收信號；一功率放大器，接收并處理一待發(fā)射信號；及一低通濾波器，連接至該功率放大器，接收并處理通過該功率放大器的該待發(fā)射信號；其中該帶通濾波器、該非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器及該低通濾波器位于多個低溫共燒陶瓷基板內(nèi)部，該收發(fā)切換開關(guān)及該功率放大器位于該等低溫共燒陶瓷基板的一表層。
2.如權(quán)利要求1所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該帶通濾波器、該非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器及該低通濾波器以圖案化方式形成。
3.如權(quán)利要求1所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該收發(fā)切換開關(guān)及該功率放大器以表面貼裝技術(shù)形成。
4.如權(quán)利要求1所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該類低溫共燒陶瓷基板中具有多個導電層及多個介電層，且該類導電層之間設(shè)有金屬導通孔。
5.如權(quán)利要求4所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該收發(fā)切換開關(guān)至少包含一GaAs開關(guān)及一RC電路，且該帶通濾波器、該非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器及該低通濾波器至少包含一LC電路。
6.如權(quán)利要求5所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該RC電路及該LC電路中的電容器及電感器以圖案化方式形成于該類導電層上。
7.如權(quán)利要求6所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該類電容器的圖案呈塊狀且該類電感器的圖案呈螺旋狀。
8.如權(quán)利要求5所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該表層上具有二表面電極，且該RC電路的電阻器形成于該類表面電極之間。
9.如權(quán)利要求8所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該RC電路的電阻器是一以油墨印刷方式形成的有阻抗的油墨薄膜。
10.如權(quán)利要求8所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該RC電路及該LC電路由該類導電層之間的金屬導通孔連接至該等表面電極。
11.如權(quán)利要求5所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊，其中該表層上更具有多個有源組件，且該RC電路及該LC電路由該類導電層之間的金屬導通孔連接至該等有源組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端模塊。前端模塊包含一收發(fā)切換開關(guān)、一帶通濾波器、一非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器、一低通濾波器及一功率放大器。特征在于，帶通濾波器、非平衡至平衡轉(zhuǎn)換器及低通濾波器以圖案化的方式形成在復數(shù)層低溫共燒陶瓷基板中，且收發(fā)切換開關(guān)及功率放大器以表面貼裝技術(shù)形成于這些低溫共燒陶瓷基板的一表層上。
文檔編號H03H7/12GK1581780SQ0315344
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月13日
發(fā)明者史承彥 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司