JP5230270B2 - Duplexer and wireless communication equipment - Google Patents

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Description

本発明は、整合回路を内蔵した分波器に関するものである。   The present invention relates to a duplexer incorporating a matching circuit.

CDMA方式の通信方式を採用している通信端末では、弾性表面波フィルタを用いた分波器が使用されている。CDMA方式では、送信周波数帯の送信信号と受信周波数帯の受信信号を同時に送受信している。そこで、送信回路からの送信信号をアンテナへ、アンテナからの受信信号を受信回路へと分波する素子が分波器である。   In a communication terminal that employs a CDMA communication system, a duplexer using a surface acoustic wave filter is used. In the CDMA system, a transmission signal in the transmission frequency band and a reception signal in the reception frequency band are simultaneously transmitted and received. Therefore, a demultiplexer is an element that demultiplexes the transmission signal from the transmission circuit to the antenna and the reception signal from the antenna to the reception circuit.

分波器は送信周波数帯を透過する送信用フィルタと、受信周波数帯を透過する受信用フィルタによって構成されるが、これらのフィルタはアンテナに接続される端子(以下では、アンテナ端子ともいう)によって接続される。アンテナ端子において送信信号が受信回路へ流れ込まないようにするには、送信回路からアンテナ側を見たときに受信回路が十分に大きなインピーダンスを持つ必要がある。同様に、受信信号が送信回路へ流れ込まないようにするには、アンテナから送信回路側を見たときに送信回路が十分に大きなインピーダンスを持つ必要がある。そのような機能を果たすのが送受信間の整合回路である。   The duplexer is composed of a transmission filter that transmits the transmission frequency band and a reception filter that transmits the reception frequency band. These filters are connected to an antenna (hereinafter also referred to as an antenna terminal). Connected. In order to prevent the transmission signal from flowing into the reception circuit at the antenna terminal, the reception circuit needs to have a sufficiently large impedance when the antenna side is viewed from the transmission circuit. Similarly, in order to prevent the reception signal from flowing into the transmission circuit, the transmission circuit needs to have a sufficiently large impedance when the transmission circuit side is viewed from the antenna. A matching circuit between transmission and reception fulfills such a function.

整合回路はインダクタやキャパシタなどによって構成され、アンテナ端子と送受信フィルタとの間に配置されることが多い。   The matching circuit is configured by an inductor, a capacitor, and the like, and is often disposed between the antenna terminal and the transmission / reception filter.

通信端末の設計効率を向上するには、設計要素の一つである送受信間の整合回路は分波器に内蔵されている方が望ましく、近年、そのニーズが高まっている。   In order to improve the design efficiency of the communication terminal, it is desirable that the matching circuit between transmission and reception, which is one of the design elements, is built in the duplexer, and its needs are increasing in recent years.

整合回路を内蔵した分波器が、例えば、特許文献1に開示されている。   A duplexer with a built-in matching circuit is disclosed in, for example, Patent Document 1.

ところが、近年、国際ローミングや複数の周波数帯割り当てに対応できる通信端末が求められており、加えて、TVやラジオの受信やカメラ機能など、通話以外の機能も求められている。従って、1台の通信端末に搭載される部品点数は増加しており、部品への小型化の要求は継続的に存在している。しかし、前述した特許文献1では、整合回路が送信端子群や受信端子群と外部回路とを接続する配線と互いに空間的に交差しないように配置しているので、分波器の平面方向の面積が増大し、分波器が大型化を招くという問題があった。
特開2000−349586号公報
However, in recent years, there has been a demand for communication terminals that can handle international roaming and multiple frequency band assignments. In addition, functions other than telephone calls such as TV and radio reception and camera functions are also required. Therefore, the number of components mounted on one communication terminal is increasing, and there is a continuous demand for miniaturization of components. However, in Patent Document 1 described above, the matching circuit is arranged so as not to spatially intersect the wiring connecting the transmission terminal group or the reception terminal group and the external circuit. As a result, there is a problem that the duplexer causes an increase in size.
JP 2000-349586 A

整合回路を内蔵した分波器を小型化するには、整合回路が送信端子群や受信端子群と外部回路とを接続する配線と互いに空間的に交差するように配置すればよい。これにより分波器の平面方向の面積が小さくなり、分波器を小型化できる。   In order to reduce the size of the duplexer incorporating the matching circuit, the matching circuit may be arranged so as to spatially intersect the wiring connecting the transmission terminal group or the reception terminal group and the external circuit. As a result, the area of the duplexer in the plane direction is reduced, and the duplexer can be miniaturized.

しかしながら、整合回路が送信端子群や受信端子群と外部回路とを接続する配線と互いに空間的に交差するように配置した場合には、送受信間のアイソレーション特性が劣化するという問題が生じる。   However, when the matching circuit is disposed so as to spatially intersect the wiring connecting the transmission terminal group or the reception terminal group and the external circuit, there arises a problem that the isolation characteristic between transmission and reception is deteriorated.

本発明は、上記のような問題を改善すべく案出されたものであり、その目的は、整合回路を内蔵しながら、小型低背で、且つ、送受信間のアイソレーション特性を改善した分波器を提供することにある。   The present invention has been devised in order to improve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a demultiplexer that has a small size and a low profile while improving isolation characteristics between transmission and reception while incorporating a matching circuit. Is to provide a vessel.

本発明の分波器は、圧電基板と、前記圧電基板の一主面に併設された、ラダー型フィルタ回路を構成する送信用弾性表面波フィルタ及び縦多重モード型フィルタ回路を構成する受信用弾性表面波フィルタと、上面に前記圧電基板を実装する回路基板と、前記送信用弾性表面波フィルタと前記受信用弾性表面波フィルタとをインピーダンス整合させる整合回路を構成し、且つ前記回路基板の厚み方向おいて前記受信用弾性表面波フィルタと重なる第1部分を有するように前記回路基板の内部に形成されるインダクタパターンと、前記回路基板の厚み方向において前記インダクタパターンの第1部分と前記受信用弾性表面波フィルタとの間に配置された受信側遮蔽導体と、を備えたものである。   The duplexer according to the present invention includes a piezoelectric substrate, a surface acoustic wave filter for transmission that constitutes a ladder type filter circuit, and an elastic for reception that constitutes a longitudinal multimode filter circuit, which are provided on one main surface of the piezoelectric substrate. A surface wave filter; a circuit board on which the piezoelectric substrate is mounted; and a matching circuit that impedance-matches the surface acoustic wave filter for transmission and the surface acoustic wave filter for reception; and the thickness direction of the circuit board An inductor pattern formed inside the circuit board so as to have a first portion overlapping the surface acoustic wave filter for reception, and the first portion of the inductor pattern and the elasticity for reception in the thickness direction of the circuit board. A receiving-side shielding conductor disposed between the surface wave filter and the surface wave filter.

また本発明の分波器において、前記インダクタパターンが、前記回路基板の厚み方向において前記送信用弾性表面波フィルタと重なる第2部分を有し、前記インダクタパターンの第2部分と前記送信用弾性表面波フィルタとの間には、前記遮蔽導体よりも面積が小さい送信側遮蔽導体が形成されていることが好ましい。   In the duplexer of the present invention, the inductor pattern includes a second portion that overlaps the surface acoustic wave filter for transmission in the thickness direction of the circuit board, and the second portion of the inductor pattern and the elastic surface for transmission It is preferable that a transmission-side shielding conductor having a smaller area than the shielding conductor is formed between the wave filter.

また本発明の分波器において、前記受信用弾性表面波フィルタが、不平衡入力及び平衡出力の縦多重モード型フィルタ回路を含むことが好ましい。   In the duplexer of the present invention, it is preferable that the surface acoustic wave filter for reception includes a longitudinal multimode filter circuit having an unbalanced input and a balanced output.

また本発明の分波器において、前記受信側遮蔽導体が、前記回路基板の下面に形成された基準電位端子に電気的に接続されていることが好ましい。   In the duplexer of the present invention, it is preferable that the reception-side shielding conductor is electrically connected to a reference potential terminal formed on the lower surface of the circuit board.

また本発明の分波器において、前記送信側遮蔽導体が、帯状導体の両側に櫛歯状導体が形成された両歯櫛歯状、または網状の形状を有することが好ましい。   In the duplexer of the present invention, it is preferable that the transmission-side shielding conductor has a double-toothed comb-like shape in which comb-like conductors are formed on both sides of a strip-like conductor, or a net-like shape.

また本発明の分波器において、前記送信側遮蔽導体は、前記回路基板の内部に形成されていてもよい。   In the duplexer of the present invention, the transmission-side shielding conductor may be formed inside the circuit board.

また本発明の分波器において、前記送信側遮蔽導体は、前記回路基板の上面に形成されていてもよい。   In the duplexer of the present invention, the transmission-side shielding conductor may be formed on the upper surface of the circuit board.

また本発明の分波器において、前記回路基板の下面には前記受信用弾性表面波フィルタと受信用線路を介して接続される受信側信号端子が設けられており、前記受信用線路と前記整合回路との間には、前記基準電位端子と接続される基準電位貫通導体が形成されていることが好ましい。   In the duplexer of the present invention, a reception-side signal terminal connected to the reception surface acoustic wave filter via the reception line is provided on the lower surface of the circuit board, and the matching is performed with the reception line. A reference potential through conductor connected to the reference potential terminal is preferably formed between the circuit and the circuit.

また本発明の分波器において、前記回路基板の下面には前記送信用弾性表面波フィルタと送信用線路を介して接続される送信側信号端子が設けられており、前記送信用線路と前記整合回路との間には、前記基準電位端子と接続される基準電位貫通導体が形成されていることが好ましい。   In the duplexer of the present invention, a transmission-side signal terminal connected to the surface acoustic wave filter for transmission via the transmission line is provided on the lower surface of the circuit board, and the matching is performed with the transmission line. A reference potential through conductor connected to the reference potential terminal is preferably formed between the circuit and the circuit.

また本発明の分波器は、前記回路基板の厚み方向において前記送信用弾性表面波フィルタと重なる位置には前記受信側遮蔽導体が形成されていないことが好ましい。   In the duplexer of the present invention, it is preferable that the reception-side shielding conductor is not formed at a position overlapping the surface acoustic wave filter for transmission in the thickness direction of the circuit board.

また本発明の無線通信機器は、上記いずれか記載の分波器がアンテナに接続されてなるものである。   The wireless communication device of the present invention is one in which any of the duplexers described above is connected to an antenna.

本発明の分波器によれば、送信用弾性表面波フィルタと受信用弾性表面波フィルタとをインピーダンス整合させる整合回路を構成し、且つ回路基板の厚み方向おいて前記受信用弾性表面波フィルタと重なる第1部分を有するように前記回路基板の内部に形成されるインダクタパターンと、前記回路基板の厚み方向において前記インダクタパターンの第1部分と前記受信用弾性表面波フィルタとの間に配置された受信側遮蔽導体と、を備えていることにより、整合回路と受信用弾性表面波フィルタとの間の電磁気的な結合を受信側遮蔽導体によって遮蔽することができるため、整合回路をコンパクトに内蔵しつつ、アイソレーション特性を改善した分波器を実現することができる。   According to the duplexer of the present invention, a matching circuit for impedance matching between the surface acoustic wave filter for transmission and the surface acoustic wave filter for reception is configured, and the surface acoustic wave filter for reception is arranged in the thickness direction of the circuit board. An inductor pattern formed inside the circuit board so as to have an overlapping first part, and disposed between the first part of the inductor pattern and the surface acoustic wave filter for reception in the thickness direction of the circuit board Since the receiving side shielding conductor includes the receiving side shielding conductor, the electromagnetic coupling between the matching circuit and the surface acoustic wave filter for receiving can be shielded by the receiving side shielding conductor. However, a duplexer with improved isolation characteristics can be realized.

また、本発明の分波器を使用することにより、無線通信機器の設計効率を改善することができると共に、多数の部品を搭載できることにより多機能を実現した無線通信機器を実現することができる。   Further, by using the duplexer of the present invention, it is possible to improve the design efficiency of the wireless communication device, and it is possible to realize a wireless communication device that realizes multiple functions by mounting a large number of components.

以下、本発明にかかる分波器の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する図面において同様の箇所には同じ符号を付すものとする。また、各パターンの大きさやパターン間の距離等、あるいはビアの本数や直径や形状等については、説明のために模式的に図示したものであるので、これらに限定されるものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a duplexer according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, the same portions are denoted by the same reference numerals. Further, the size of each pattern, the distance between the patterns, the number of vias, the diameter, the shape, and the like are schematically illustrated for explanation, and are not limited thereto.

<第1実施形態>
本発明の第1実施形態にかかる分波器の斜視図を図11に示す。図11に示す分波器は、誘電体を多層に積層してなる回路基板100と、送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6とを有する圧電基板101とから主に構成されている。送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6は、圧電基板101の主面に併設されている。圧電基板101は、送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6が設けられた面(以下、第1主面101Aともいう)を、回路基板100の上面(以下、第2主面100Aともいう)に向かい合わせた状態で、回路基板100にフリップチップ実装される。圧電基板101は、回路基板100より一回り小さいサイズに設定され、全体が封止樹脂103(図では点線で示す)により覆われて保護されている。なお、回路基板100の厚みは、例えば、350μm〜400μm、圧電基板101の厚みは、例えば、230μm〜280μmである。
<First Embodiment>
FIG. 11 shows a perspective view of the duplexer according to the first embodiment of the present invention. The duplexer shown in FIG. 11 is mainly composed of a circuit board 100 in which dielectrics are laminated in multiple layers, and a piezoelectric substrate 101 having a surface acoustic wave filter 5 for transmission and a surface acoustic wave filter 6 for reception. ing. The transmitting surface acoustic wave filter 5 and the receiving surface acoustic wave filter 6 are provided on the main surface of the piezoelectric substrate 101. The piezoelectric substrate 101 has a surface on which the surface acoustic wave filter for transmission 5 and the surface acoustic wave filter for reception 6 are provided (hereinafter also referred to as a first main surface 101A) as an upper surface (hereinafter referred to as a second main surface) of the circuit board 100. The circuit board 100 is flip-chip mounted in a state of being opposed to each other. The piezoelectric substrate 101 is set to a size slightly smaller than the circuit substrate 100, and is entirely covered and protected by a sealing resin 103 (indicated by a dotted line in the figure). The thickness of the circuit board 100 is, for example, 350 μm to 400 μm, and the thickness of the piezoelectric substrate 101 is, for example, 230 μm to 280 μm.

図7(a)は、第1実施形態にかかる分波器に使用される圧電基板101の第1主面側の平面図である。本実施形態における送信用弾性表面波フィルタ5は、ラダー型フィルタ回路を構成するものであり、図7に示されるように複数の弾性表面波素子22を直列接続あるいは並列接続することにより形成されている。一方、受信用弾性表面波フィルタ6は、縦多重モード型フィルタ回路を構成するものであり、図7に示されるように複数の弾性表面波素子22を直列接続あるいは並列接続することにより形成されている。なお図7(a)において、1’は回路基板100の送信側信号端子1と電気的に接続される端子、2’、3’は回路基板100の受信側信号端子2、3と電気的に接続される端子、4’は回路基板100の共通端子4と電気的に接続される端子である。   FIG. 7A is a plan view of the first main surface side of the piezoelectric substrate 101 used in the duplexer according to the first embodiment. The transmitting surface acoustic wave filter 5 in this embodiment constitutes a ladder type filter circuit, and is formed by connecting a plurality of surface acoustic wave elements 22 in series or in parallel as shown in FIG. Yes. On the other hand, the surface acoustic wave filter for reception 6 constitutes a longitudinal multimode filter circuit, and is formed by connecting a plurality of surface acoustic wave elements 22 in series or in parallel as shown in FIG. Yes. 7A, 1 ′ is a terminal electrically connected to the transmission side signal terminal 1 of the circuit board 100, and 2 ′ and 3 ′ are electrically connected to the reception side signal terminals 2 and 3 of the circuit board 100. The terminal 4 ′ to be connected is a terminal electrically connected to the common terminal 4 of the circuit board 100.

図7(a)に示すような構成により図7(b)に示す分波器のフィルタ部分が形成される。以下、送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6とを合わせて呼ぶときは、単に弾性表面波フィルタと称する。   With the configuration as shown in FIG. 7A, the filter portion of the duplexer shown in FIG. 7B is formed. Hereinafter, when the surface acoustic wave filter for transmission 5 and the surface acoustic wave filter for reception 6 are collectively referred to, they are simply referred to as surface acoustic wave filters.

図1は、回路基板100を構成する各誘電体層の上面図を示すものであり、図2は本実施形態にかかる分波器に組み込まれた回路のブロック図である。   FIG. 1 is a top view of each dielectric layer constituting the circuit board 100, and FIG. 2 is a block diagram of a circuit incorporated in the duplexer according to the present embodiment.

第1実施形態にかかる分波器は図2に示すように共通端子4と、一端が共通端子4に接続され、他端が接地された整合用線路7と、共通端子4と送信側信号端子1との間に配置された送信用弾性表面波フィルタ5と、共通端子4と受信側信号端子2、3間に配置された受信用弾性表面波フィルタ6とを有している。   As shown in FIG. 2, the duplexer according to the first embodiment includes a common terminal 4, a matching line 7 having one end connected to the common terminal 4 and the other end grounded, the common terminal 4, and the transmission-side signal terminal. 1 and a surface acoustic wave filter for transmission 6 disposed between the common terminal 4 and the signal terminals 2 and 3 on the receiving side.

整合用線路7は、送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6とをインピーダンス整合させる整合回路として機能するものであり、複数の誘電体層にわたり形成された線路パターンにより構成される。整合用線路7は、その一部にインダクタパターンを含むものであり、本実施形態では、整合用線路7を構成するインダクタパターンと受信用弾性表面波ファイルタ6との間に受信側遮蔽導体31が設けられている。   The matching line 7 functions as a matching circuit that impedance-matches the surface acoustic wave filter for transmission 5 and the surface acoustic wave filter for reception 6, and is configured by a line pattern formed over a plurality of dielectric layers. . The matching line 7 includes an inductor pattern in a part thereof. In the present embodiment, the receiving-side shielding conductor 31 is interposed between the inductor pattern constituting the matching line 7 and the surface acoustic wave filter 6 for reception. Is provided.

送信用弾性表面波フィルタ5および受信用弾性表面波フィルタ6は通過帯域周波数が互いに異なるように設定されている。その具体的な構成は、図7に示したとおりである。   The surface acoustic wave filter for transmission 5 and the surface acoustic wave filter for reception 6 are set to have different passband frequencies. The specific configuration is as shown in FIG.

送信用フィルタ5と受信用フィルタ6は同一基板上に作製されていても、個別の基板に作製されていても構わないが、同一基板上に作製されている方が望ましい。分波器の製造上、送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6のそれぞれに製造ばらつきが発生するが、それぞれのフィルタが個別の基板上に作製されている場合、様々な製造ばらつきの送信用フィルタと受信用フィルタを組み合わせることになり、整合回路の線路パターンの最適なインダクタンス値が組み合わせによって異なってしまう可能性がある。しかし、同一基板上に作製されている場合、ウェハーのほぼ同じ場所に作製されたフィルタ同士であるため、同一基板上の送信側フィルタと受信側フィルタで見た場合、ウェハーから切り出したどの基板でも最適なインダクタンス値はほぼ同じになるため、組み合わせによるばらつきを気にする必要が無くなるためである。   The transmitting filter 5 and the receiving filter 6 may be manufactured on the same substrate or may be manufactured on separate substrates, but are preferably manufactured on the same substrate. Due to the manufacture of the duplexer, manufacturing variations occur in each of the surface acoustic wave filter for transmission 5 and the surface acoustic wave filter for reception 6, but when each filter is manufactured on a separate substrate, various manufactures are possible. Since the transmission filter and the reception filter having variations are combined, the optimum inductance value of the line pattern of the matching circuit may be different depending on the combination. However, when manufactured on the same substrate, since the filters are manufactured in almost the same place on the wafer, any substrate cut out from the wafer when viewed with the transmitting filter and the receiving filter on the same substrate. This is because the optimum inductance value is almost the same, so there is no need to worry about variation due to the combination.

回路基板100を構成する誘電体の材料としては例えばアルミナを主成分とするセラミックスや、低温で焼結可能なガラスセラミックス、または有機材料を主成分とするガラスエポキシ樹脂等が用いられる。セラミックスやガラスセラミックスを用いる場合には、セラミックス等の金属酸化物と有機バインダとを有機溶剤等で均質混練したスラリーをシート状に成型したグリーンシートを作製し、所望の導体パターンやビアを形成した後、これらグリーンシートを積層し圧着することにより一体形成して焼成することによって作製される。   As a dielectric material constituting the circuit board 100, for example, ceramics mainly composed of alumina, glass ceramics that can be sintered at a low temperature, glass epoxy resins mainly composed of organic materials, and the like are used. In the case of using ceramics or glass ceramics, a green sheet was produced by forming a slurry in which a metal oxide such as ceramics and an organic binder were homogeneously kneaded with an organic solvent into a sheet, and a desired conductor pattern or via was formed. Thereafter, these green sheets are laminated and pressure-bonded so as to be integrally formed and fired.

整合用線路7や受信側遮蔽導体31は各誘電体層の表面に導体で作製され、誘電体層間は導体を充填したビアで接続される。ここで導体としては、銀、銀にパラジウムを添加した合金、タングステン、銅および金などを用いることができる。これらのパターンは、金属導体をスクリーン印刷、あるいは蒸着やスパッタリング等の成膜法とエッチングとの組合せ等により形成されて作製される。フィルタと直接接続されるパターンや、PCB等の外部回路に分波器を搭載する際接続する端子には、さらにフィルタの接続端子との良好な接合に必要であれば、表面にNiあるいはAu等のめっきを施してもよい。   The matching line 7 and the reception-side shielding conductor 31 are made of a conductor on the surface of each dielectric layer, and the dielectric layers are connected by vias filled with the conductor. Here, silver, an alloy obtained by adding palladium to silver, tungsten, copper, gold, or the like can be used as the conductor. These patterns are formed by forming a metal conductor by screen printing or a combination of a film forming method such as vapor deposition or sputtering and etching. If the pattern is directly connected to the filter, or the terminal to be connected when the duplexer is mounted on an external circuit such as PCB, Ni or Au is further provided on the surface if necessary for good bonding with the connection terminal of the filter. Plating may be performed.

回路基板100の具体的な例について、図1を用いて説明する。   A specific example of the circuit board 100 will be described with reference to FIG.

本実施形態にかかる分波器に使用される回路基板100は3層の誘電体層を積層してなる。図1において、(a)は圧電基板101が実装される面(第2主面100A)に形成されたパターン、(g)は回路基板100の裏面(分波器の実装面)に形成されたパターン、(c),(e)は回路基板100の内層に形成されたパターン、(b)は(a)に示したパターンと(c)に示したパターンとの間を接続するビア、(d)は(c)に示すパターンと(e)に示すパターンとの間を接続するビア、(f)は(e)に示したパターンと(g)に示したパターンとの間を接続するビアである。この例では弾性表面波フィルタが形成された圧電基板101を、第1主面101Aと第2主面100Aとが向かい合う状態で回路基板100にフリップチップ実装している。   The circuit board 100 used in the duplexer according to the present embodiment is formed by laminating three dielectric layers. In FIG. 1, (a) is a pattern formed on the surface (second main surface 100A) on which the piezoelectric substrate 101 is mounted, and (g) is formed on the back surface of the circuit board 100 (mounting surface of the duplexer). (C), (e) are patterns formed in the inner layer of the circuit board 100, (b) is a via connecting the pattern shown in (a) and the pattern shown in (c), (d ) Is a via connecting between the pattern shown in (c) and the pattern shown in (e), and (f) is a via connecting between the pattern shown in (e) and the pattern shown in (g). is there. In this example, the piezoelectric substrate 101 on which the surface acoustic wave filter is formed is flip-chip mounted on the circuit substrate 100 with the first main surface 101A and the second main surface 100A facing each other.

図1の(a)において、環状電極16は弾性表面波素子22の振動空間を確保し、これら弾性表面波素子22を気密封止するためのパターンであり、圧電基板101の第1主面101Aに設けた環状電極16’と半田などの接合材を介して接合されるようになっている。   In FIG. 1A, the annular electrode 16 is a pattern for securing a vibration space of the surface acoustic wave element 22 and hermetically sealing the surface acoustic wave element 22, and the first main surface 101 </ b> A of the piezoelectric substrate 101. It is joined to the annular electrode 16 'provided on the substrate via a joining material such as solder.

本実施形態では圧電基板101が回路基板100にフリップチップ実装される場合を示しているが、必ずしもフリップチップ実装される必要は無く、フェイスアップ実装した後、フィルタの接続端子と回路基板の接続端子をワイヤーボンディング等の方法で接続しても良い。また、本実施形態では送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6が同一圧電基板上に作製され、図1(a)に示すパターンに接続できる端子電極および環状電極を備えている場合を示している。この例ではパターン8,9,10を含む左側の領域Tに送信用弾性表面波フィルタ5が配置され、パターン13,14,15を含む右側の領域Rに受信用弾性表面波フィルタ6が配置される。   In this embodiment, the piezoelectric substrate 101 is flip-chip mounted on the circuit board 100. However, it is not always necessary to perform flip-chip mounting. After face-up mounting, the connection terminal of the filter and the connection terminal of the circuit board May be connected by a method such as wire bonding. In this embodiment, the surface acoustic wave filter for transmission 5 and the surface acoustic wave filter for reception 6 are manufactured on the same piezoelectric substrate, and are provided with a terminal electrode and an annular electrode that can be connected to the pattern shown in FIG. Shows the case. In this example, the surface acoustic wave filter for transmission 5 is disposed in the left region T including the patterns 8, 9, and 10, and the surface acoustic wave filter for reception 6 is disposed in the right region R including the patterns 13, 14, and 15. The

図1に示すように送信側信号端子1から入力された送信信号はビア50,パターン43,ビア35,パターン28,ビア19およびパターン10を介して送信用弾性表面波フィルタ5に入力される。送信用弾性表面波フィルタ5から出力された送信信号はパターン11,ビア20,パターン29,ビア36,パターン44,ビア51および共通端子4を介して接続されたアンテナ(図示せず)に出力される。またアンテナから入力された受信信号は共通端子4,ビア51,パターン44,ビア36,パターン29,ビア20およびパターン11を介して受信用弾性表面波フィルタ6に入力され、パターン13,15,ビア22,24,パターン30,32,ビア37,38,インダクタパターン45,47,およびビア52,53を介して受信側信号端子2,3から出力される。   As shown in FIG. 1, the transmission signal input from the transmission-side signal terminal 1 is input to the surface acoustic wave filter for transmission 5 via the via 50, the pattern 43, the via 35, the pattern 28, the via 19, and the pattern 10. The transmission signal output from the transmitting surface acoustic wave filter 5 is output to an antenna (not shown) connected via the pattern 11, the via 20, the pattern 29, the via 36, the pattern 44, the via 51, and the common terminal 4. The The reception signal input from the antenna is input to the surface acoustic wave filter 6 for reception via the common terminal 4, via 51, pattern 44, via 36, pattern 29, via 20 and pattern 11, and the patterns 13, 15 and vias are received. 22 and 24, patterns 30 and 32, vias 37 and 38, inductor patterns 45 and 47, and vias 52 and 53, and are output from reception side signal terminals 2 and 3.

共通端子4に接続された整合用線路7は送信用弾性表面波フィルタ5と受信用弾性表面波フィルタ6の整合をとるために設けられたもので、共通端子4にビア51、パターン44、ビア36を介して接続されるパターン29、ビア39、インダクタパターン48から構成される。整合用線路7の主要部分を構成するインダクタパターン48は、所定のインダクタンスを有するように渦巻状となっている。このインダクタパターン48は、回路基板100の厚み方向において受信用弾性表面波フィルタ6と重なる第1部分48’(図中、点線で囲んだ部分)を有している。このインダクタパターン48と圧電基板101が実装される層(図1(a)に示した層)の中間に位置する(c)の層には受信側遮蔽導体31が配置されている。   The matching line 7 connected to the common terminal 4 is provided for matching the surface acoustic wave filter 5 for transmission and the surface acoustic wave filter 6 for reception. The common terminal 4 has vias 51, patterns 44, and vias. The pattern 29, the via 39, and the inductor pattern 48 are connected via 36. The inductor pattern 48 constituting the main part of the matching line 7 has a spiral shape so as to have a predetermined inductance. The inductor pattern 48 has a first portion 48 ′ (portion surrounded by a dotted line in the figure) that overlaps the surface acoustic wave filter 6 for reception in the thickness direction of the circuit board 100. The reception-side shielding conductor 31 is disposed in the layer (c) located between the inductor pattern 48 and the layer on which the piezoelectric substrate 101 is mounted (the layer shown in FIG. 1A).

受信側遮蔽導体31により整合用線路7と圧電基板上のフィルタ配線パターンの不要な電磁気的結合が抑制され、整合用線路7と受信側信号端子2,3のアイソレーションを良好とすることが可能となる。受信側遮蔽導体31を設置する層は整合用線路7と圧電基板上のフィルタ配線パターンの中間にあれば良く、回路基板100の表層(第2主面100A)に設けても良い。また、受信側遮蔽導体31はフィルタで使用する周波数の電磁波に対し遮蔽する効果があれば良く、図1に示したベタパターンの他にも例えば、線状、網目状であっても良い。   The reception-side shielding conductor 31 suppresses unnecessary electromagnetic coupling between the matching line 7 and the filter wiring pattern on the piezoelectric substrate, and can improve the isolation between the matching line 7 and the reception-side signal terminals 2 and 3. It becomes. The layer on which the reception-side shielding conductor 31 is disposed may be provided between the matching line 7 and the filter wiring pattern on the piezoelectric substrate, and may be provided on the surface layer (second main surface 100A) of the circuit substrate 100. The receiving-side shielding conductor 31 only needs to have an effect of shielding electromagnetic waves having a frequency used in the filter. For example, the receiving-side shielding conductor 31 may be linear or meshed in addition to the solid pattern shown in FIG.

受信側遮蔽導体31はビア40、パターン46、ビア54を介して接地された基準電位端子55に接続されている。このように受信側遮蔽導体31を基準電位端子55に電気的に接続することにより、受信側遮蔽導体31の電位が基準電位に近くなり、送信用弾性表面波フィルタ5もしくは受信用弾性表面波フィルタ6と整合用線路7との電磁界結合が低減される。なお本実施形態において基準電位端子55は、グランド電位に保持される端子である。   The reception-side shielding conductor 31 is connected to the grounded reference potential terminal 55 through the via 40, the pattern 46, and the via 54. By electrically connecting the reception-side shielding conductor 31 to the reference potential terminal 55 in this way, the potential of the reception-side shielding conductor 31 becomes close to the reference potential, and the surface acoustic wave filter for transmission 5 or the surface acoustic wave filter for reception is received. The electromagnetic coupling between 6 and the matching line 7 is reduced. In the present embodiment, the reference potential terminal 55 is a terminal that is held at the ground potential.

<第2実施形態>
次に本発明の第2実施形態にかかる分波器について説明する。図3は、第2実施形態における分波器に使用される回路基板100の各誘電体層の上面図である。第1実施形態の分波器と異なる点は送信側弾性表面波フィルタ5と整合用線路7の中間に位置する(c)の層に送信側遮蔽導体56が設けられることである。
Second Embodiment
Next, a duplexer according to a second embodiment of the present invention is described. FIG. 3 is a top view of each dielectric layer of the circuit board 100 used in the duplexer in the second embodiment. The difference from the duplexer of the first embodiment is that a transmission-side shielding conductor 56 is provided in the layer (c) located between the transmission-side surface acoustic wave filter 5 and the matching line 7.

本実施形態では、インダクタパターン48は回路基板100の厚み方向において送信用弾性表面波フィルタ5と重なる第2部分48’’を有し、この第2部分48’’と送信用弾性表面波フィルタ5との間に位置する層(図では(c)の層)に送信側遮蔽導体56が設けられている。この送信側遮蔽導体56は、受信側遮蔽導体31より小さい面積となるようにパターン形成されており、本実施形態では、ベタパターンではなく帯状導体の両側に櫛歯状導体が連結された両歯櫛歯状パターンをなしている。このようにインダクタパターン48の第2部分48’’と送信用弾性表面波フィルタ5との間に、受信側遮蔽導体31よりも面積が小さい送信側遮蔽導体56を設けることによって、送信用弾性表面波フィルタ5と整合回路を構成する整合用線路7との電磁気的干渉をある程度遮蔽することができ、これによって分波器のアイソレーション特性を改善することができる。加えて、送信側遮蔽導体56の面積が比較的小さいことにより、ラダー型フィルタを採用している送信用弾性表面波フィルタ5と遮蔽機能を持った送信側遮蔽導体56との間の寄生容量を小さくすることができるため、受信側遮蔽導体31が送信用弾性表面波フィルタ5と整合用線路7との間の領域まで広がっている場合に比べて挿入損失を改善することができる。   In the present embodiment, the inductor pattern 48 has a second portion 48 ″ that overlaps the surface acoustic wave filter for transmission 5 in the thickness direction of the circuit board 100, and this second portion 48 ″ and the surface acoustic wave filter for transmission 5 The transmission-side shielding conductor 56 is provided in a layer positioned between (a layer (c) in the figure). The transmission-side shielding conductor 56 is formed in a pattern so as to have a smaller area than the reception-side shielding conductor 31. In this embodiment, both the teeth having comb-like conductors connected to both sides of the strip-like conductor are used instead of the solid pattern. It has a comb-like pattern. Thus, by providing the transmission side shielding conductor 56 having a smaller area than the reception side shielding conductor 31 between the second portion 48 ″ of the inductor pattern 48 and the surface acoustic wave filter for transmission 5, the elastic surface for transmission is provided. The electromagnetic interference between the wave filter 5 and the matching line 7 constituting the matching circuit can be shielded to some extent, and thereby the isolation characteristics of the duplexer can be improved. In addition, since the area of the transmission side shielding conductor 56 is relatively small, the parasitic capacitance between the surface acoustic wave filter for transmission 5 employing a ladder filter and the transmission side shielding conductor 56 having a shielding function is reduced. Since it can be made smaller, the insertion loss can be improved as compared with the case where the reception-side shielding conductor 31 extends to the region between the surface acoustic wave filter 5 for transmission and the matching line 7.

送信側遮蔽導体56は、ビア40、パターン46、ビア54を介して接地された基準電位端子55に接続される。送信用弾性表面波フィルタ5はラダー型弾性表面波フィルタで構成され、ラダー型弾性表面波フィルタは寄生容量により、挿入損失や減衰特性が悪化しやすい性質を有する。そのため送信側遮蔽導体56の面積を小さくすれば、圧電基板上のフィルタ配線パターンと送信側遮蔽導体56との間で発生する寄生容量を小さくすることができ、挿入損失や減衰特性への影響を小さくすることができる。また圧電基板上の配線パターンと整合用線路7との不要な電磁気的結合を抑制することもできる。その結果、整合用線路7と送信用弾性表面波フィルタ6との間のアイソレーション特性を良好にすることができる。   The transmission-side shielding conductor 56 is connected to the grounded reference potential terminal 55 through the via 40, the pattern 46, and the via 54. The surface acoustic wave filter for transmission 5 is composed of a ladder-type surface acoustic wave filter, and the ladder-type surface acoustic wave filter has a property that insertion loss and attenuation characteristics are likely to deteriorate due to parasitic capacitance. Therefore, if the area of the transmission-side shielding conductor 56 is reduced, the parasitic capacitance generated between the filter wiring pattern on the piezoelectric substrate and the transmission-side shielding conductor 56 can be reduced, which has an effect on insertion loss and attenuation characteristics. Can be small. Also, unnecessary electromagnetic coupling between the wiring pattern on the piezoelectric substrate and the matching line 7 can be suppressed. As a result, the isolation characteristic between the matching line 7 and the transmission surface acoustic wave filter 6 can be improved.

送信側遮蔽導体31を設置する層は整合用線路7と圧電基板上のフィルタ配線パターンの中間にあれば良く、回路基板100の表層の(a)に設けても良い。図3に示すように、送信用遮蔽導体31を回路基板100の内部に形成した場合は、圧電基板101との距離を大きくとることができるため、寄生容量をより小さくすることができ、これにより挿入損失を改善することができる。一方、送信側遮蔽導体31を回路基板100の上面に形成した場合は、回路基板100の内部により規模の大きい整合用線路7を作り込むことができる。   The layer on which the transmission-side shielding conductor 31 is disposed may be provided between the matching line 7 and the filter wiring pattern on the piezoelectric substrate, and may be disposed on the surface layer (a) of the circuit substrate 100. As shown in FIG. 3, when the transmission shielding conductor 31 is formed inside the circuit board 100, since the distance from the piezoelectric substrate 101 can be increased, the parasitic capacitance can be further reduced. Insertion loss can be improved. On the other hand, when the transmission-side shielding conductor 31 is formed on the upper surface of the circuit board 100, a matching line 7 having a larger scale can be formed inside the circuit board 100.

なお、送信側遮蔽導体31はフィルタで使用する周波数の電磁波に対し遮蔽する効果があればよく、両歯櫛歯状パターンの他にも例えば、線状、網目状であっても良い。   In addition, the transmission side shielding conductor 31 should just have an effect which shields with respect to the electromagnetic wave of the frequency used with a filter, and may be a linear form and a mesh shape other than a both-tooth comb-like pattern, for example.

<第3実施形態>
次に本発明の第3実施形態にかかる分波器について説明する。図4は第3実施形態の分波器に使用される回路基板100の各誘電体層における上面図である。図1に示した分波器と異なる点は整合用線路7と受信用線路の間に基準電位端子55と接続される基準電位貫通導体59、60を設けたことである。整合用線路7はパターン29、ビア39、パターン48、ビア54からなり、受信用線路はパターン13、ビア22、パターン30、ビア37、パターン45、ビア52、パターン2およびパターン15、ビア24、パターン32、ビア38、パターン47、ビア53、パターン3からなる。回路基板内には送信用線路、整合用線路、受信用線路が近接して配置されるため、相互に電磁気的結合が生じて、アイソレーション特性が悪化しやすい環境となっている。整合用線路7と受信用線路との間に基準電位貫通導体59,60からなるシールドを設けることにより、受信用線路と整合用線路7および送信用線路との間の不要な電磁気的結合を抑制することができ、アイソレーション特性を良好にすることができる。かかるシールドは送信用線路と整合用線路7の間にも設けても良く、その場合は更に送信用線路と整合用線路7および受信用線路との間で相互の不要な電磁気的結合が抑制されるため、アイソレーション特性をさらに良好なものとすることができる。
<Third Embodiment>
Next, a duplexer according to a third embodiment of the present invention is described. FIG. 4 is a top view of each dielectric layer of the circuit board 100 used in the duplexer according to the third embodiment. The difference from the duplexer shown in FIG. 1 is that reference potential through conductors 59 and 60 connected to the reference potential terminal 55 are provided between the matching line 7 and the receiving line. The matching line 7 includes a pattern 29, a via 39, a pattern 48, and a via 54, and the receiving line includes a pattern 13, a via 22, a pattern 30, a via 37, a pattern 45, a via 52, a pattern 2, and a pattern 15, a via 24, The pattern 32, the via 38, the pattern 47, the via 53, and the pattern 3 are included. Since the transmission line, the matching line, and the reception line are arranged close to each other in the circuit board, an electromagnetic coupling occurs between them, and the isolation characteristic is likely to deteriorate. By providing a shield composed of the reference potential through conductors 59 and 60 between the matching line 7 and the receiving line, unnecessary electromagnetic coupling between the receiving line and the matching line 7 and the transmitting line is suppressed. It is possible to improve the isolation characteristics. Such a shield may be provided between the transmission line and the matching line 7, in which case unnecessary electromagnetic coupling between the transmission line and the matching line 7 and the reception line is further suppressed. Therefore, the isolation characteristics can be further improved.

<第4実施形態>
次に本発明の無線通信装置の実施形態について説明する。図6は、本実施形態にかかる無線通信装置のブロック図であり、分波器として上述した第1〜第3実施形態にかかるいずれかの分波器を用いている。同図に示すようにマイクロフォンより入力された音声信号はDSPでA/D変換された後、変調器で変調され、更に局部発振器の発振信号を用いてミキサで周波数変換される。ミキサの出力は送信用バンドパスフィルタおよびパワーアンプを通り、本発明の分波器を通ってアンテナに出力される。アンテナからの受信信号は分波器を通ってローノイズアンプ、受信用バンドパスフィルタを経てミキサへ入力される。ミキサは局部発振器の発振信号を用いて受信信号の周波数を変換し、変換された信号はローパスフィルタを通って復調器で復調され、更にDSPでD/A変換され、スピーカーから音声信号が出力される。図6に示す無線通信装置は本発明の分波器を具備しているため、ノイズの少ない通話が可能である。
<Fourth embodiment>
Next, an embodiment of the wireless communication apparatus of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram of the wireless communication apparatus according to the present embodiment, and any of the duplexers according to the first to third embodiments described above is used as the duplexer. As shown in the figure, the audio signal input from the microphone is A / D converted by the DSP, modulated by the modulator, and further frequency-converted by the mixer using the oscillation signal of the local oscillator. The output of the mixer passes through the transmission band-pass filter and the power amplifier, and is output to the antenna through the duplexer of the present invention. A received signal from the antenna passes through a duplexer, and is input to a mixer through a low noise amplifier and a reception band pass filter. The mixer converts the frequency of the received signal using the oscillation signal of the local oscillator, and the converted signal is demodulated by the demodulator through the low-pass filter, further D / A converted by the DSP, and the audio signal is output from the speaker. The Since the radio communication apparatus shown in FIG. 6 includes the duplexer of the present invention, a call with less noise is possible.

図1、3、4に示した各回路基板100を用いて分波器を作製した実施例について説明する。なお、以下に示す形態はあくまで本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらに限定されるものではない。   An embodiment in which a duplexer is manufactured using each circuit board 100 shown in FIGS. In addition, the form shown below is an example of embodiment of this invention to the last, and this invention is not limited to these.

まず、圧電基板101としてタンタル酸リチウム(LiTaO3)を用い、その主面上に厚みが6nmのTi薄膜を形成し、その上に厚みが157nmのAl−Cu薄膜を形成した。   First, lithium tantalate (LiTaO3) was used as the piezoelectric substrate 101, a Ti thin film having a thickness of 6 nm was formed on the main surface, and an Al—Cu thin film having a thickness of 157 nm was formed thereon.

次に、レジスト塗布装置によりフォトレジストを約0.5μmの厚みに塗布した。そして、縮小投影露光装置(ステッパー)により、共振器や信号線,パッド電極等および共振器や信号線,パッド電極等を囲む環状電極16’となるフォトレジストパターンを形成した。環状電極16’は回路基板上に形成された環状電極16と半田接合され、接地パターンとしての機能を持つとともに弾性表面波素子22を気密封止する機能も併せ持つ。さらに、現像装置にて不要部分のフォトレジストをアルカリ現像液で溶解させた。   Next, a photoresist was applied to a thickness of about 0.5 μm using a resist coating apparatus. Then, a reduced projection exposure apparatus (stepper) was used to form a photoresist pattern serving as a resonator, a signal line, a pad electrode, and the like, and an annular electrode 16 'surrounding the resonator, the signal line, the pad electrode, and the like. The annular electrode 16 ′ is solder-bonded to the annular electrode 16 formed on the circuit board, and has a function as a ground pattern and a function of hermetically sealing the surface acoustic wave element 22. Further, unnecessary portions of the photoresist were dissolved with an alkaline developer by a developing device.

次に、RIE(Reactive Ion Etching)装置により図7に示す電極パターンを形成した。そして、電極パターンの所定領域上に保護膜を作製した。すなわち、CVD(Chemical Vapor Deposition)装置により、電極パターン及び圧電基板の主面上にSiO膜を約15nmの厚みに形成した。そして、フォトリソグラフィによってフォトレジストのパターニングを行ない、RIE装置等でフリップチップ用電極部(入出力電極,接地電極及びパッド電極)のSiO膜のエッチングを行った。次に、スパッタリング装置を使用し、SiO2膜を除去した部分にCr,Ni,Auよりなる積層電極を成膜した。このときの電極膜厚は約1μmそれぞれ0.01μm 、1μm 、0.2μmとした。さらに、フォトレジスト及び不要箇所の積層電極をリフトオフ法により同時に除去し、積層電極が形成された部分を、フリップチップ用バンプを接続するためのフリップチップ用電極部とした。 Next, an electrode pattern shown in FIG. 7 was formed by a RIE (Reactive Ion Etching) apparatus. And the protective film was produced on the predetermined area | region of the electrode pattern. That is, a SiO 2 film having a thickness of about 15 nm was formed on the electrode pattern and the main surface of the piezoelectric substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus. Then, the photoresist was patterned by photolithography, and the SiO 2 film of the flip chip electrode portion (input / output electrode, ground electrode and pad electrode) was etched by an RIE apparatus or the like. Next, using a sputtering apparatus, a laminated electrode made of Cr, Ni and Au was formed on the portion where the SiO2 film was removed. The electrode film thickness at this time was about 1 μm, respectively 0.01 μm, 1 μm, and 0.2 μm. Further, the photoresist and the unnecessary portion of the laminated electrode were simultaneously removed by a lift-off method, and the portion where the laminated electrode was formed was used as a flip chip electrode portion for connecting the flip chip bump.

次に、圧電基板にダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、フィルタ素子のチップに分割した。   Next, the piezoelectric substrate was diced along dicing lines and divided into filter element chips.

次に、セラミックからなる積層構造の回路基板100の上面に銀からなるパターン電極、入出力導体、及び接地導体上に、導電材を印刷した。導電材としては半田を使用した。そして、各チップをフリップチップ実装装置によって、電極形成面を下面にして回路基板上に仮接着した。仮接着はN雰囲気中で行った。さらに、N雰囲気中でベークを行ない、半田を溶融することにより、チップと回路基板とを接着した。整合のためのインダクタは、図1,3,4に示すように回路基板の内部に設けられた線路により形成される。なお、本回路基板は集合基板となっており、複数のチップを搭載している。 Next, a conductive material was printed on the patterned electrode, the input / output conductor, and the ground conductor made of silver on the upper surface of the circuit board 100 having a laminated structure made of ceramic. Solder was used as the conductive material. Then, each chip was temporarily bonded onto the circuit board by a flip chip mounting apparatus with the electrode formation surface on the bottom surface. Temporary bonding was performed in an N 2 atmosphere. Furthermore, the chip was bonded to the circuit board by baking in an N 2 atmosphere and melting the solder. The matching inductor is formed by a line provided inside the circuit board as shown in FIGS. Note that this circuit board is a collective board, and is mounted with a plurality of chips.

次に、チップが接着された回路基板に樹脂を塗布し、N雰囲気中でベークを行ない、チップを樹脂封止した。 Next, resin was applied to the circuit board to which the chip was bonded, and baking was performed in an N 2 atmosphere to seal the chip with resin.

次に、各回路基板を含む大型基板にダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、個片に分割し、本発明の分波器を作製した。なお、個片に分割されたセラミック回路基板は、2.5×2.0mmの搭載面積と、0.9mmの高さを有する。   Next, the large substrate including each circuit substrate was diced along dicing lines and divided into individual pieces, thereby producing the duplexer of the present invention. The ceramic circuit board divided into individual pieces has a mounting area of 2.5 × 2.0 mm and a height of 0.9 mm.

以上により、本発明の分波器Aを作製した。   Thus, the duplexer A of the present invention was produced.

また、比較例として、回路基板に内装されたシールド用パターンが従来どおり全面ベタパターンで形成された図5に示す回路基板を作製した。そしてフィルタが形成された圧電基板を回路基板上にフリップチップ半田実装し、CSPデュプレクサを作製した。CSPデュプレクサを更にプリント基板に実装し、SMAコネクタと同軸ケーブルを介してネットワークアナライザを用いて各ポート間のSパラメータを測定した。2.1GHz帯における送信端子と受信端子間の透過係数と帯域外減衰量およびアイソレーションのデータを表1、図8、9、10に示す。なお、実施例1は図1に示す回路基板100を用いて作製した分波器、実施例2は図3に示す回路基板100を用いて作製した分波器、実施例3は図4に示す回路基板100を用いて作製した分波器である。なお表1および図1〜3において、Rx帯は1.92〜1.98GHzの帯域、Tx帯は2.11〜2.17GHzの帯域である。   Further, as a comparative example, a circuit board shown in FIG. 5 was produced in which the shielding pattern built in the circuit board was formed as a solid pattern as usual. Then, the piezoelectric substrate on which the filter was formed was flip-chip solder mounted on the circuit substrate to produce a CSP duplexer. A CSP duplexer was further mounted on a printed circuit board, and S parameters between each port were measured using a network analyzer via an SMA connector and a coaxial cable. The transmission coefficient, out-of-band attenuation, and isolation data between the transmission terminal and the reception terminal in the 2.1 GHz band are shown in Table 1 and FIGS. Example 1 is a duplexer fabricated using the circuit board 100 shown in FIG. 1, Example 2 is a duplexer fabricated using the circuit board 100 shown in FIG. 3, and Example 3 is shown in FIG. This is a duplexer fabricated using the circuit board 100. In Table 1 and FIGS. 1 to 3, the Rx band is a band of 1.92 to 1.98 GHz, and the Tx band is a band of 2.11 to 2.17 GHz.

表1に示す結果より、実施例1〜3の場合、挿入損失が低く、良好なアイソレーション特性が得られていることが分かる。   From the results shown in Table 1, it can be seen that in Examples 1 to 3, the insertion loss is low and good isolation characteristics are obtained.

図8に実施例1の分波器および比較例の分波器についてのフィルタ特性を示す。図8(a)は透過特性を、図8(b)はアイソレーション特性をそれぞれ示すものである。それぞれの線図において、横軸は周波数(単位:GHz)を、縦軸は減衰量(単位:dB)を表し、実線の特性曲線は実施例1の結果を示し、破線の特性曲線は比較例の結果を示している。図8(a)、(b)に示す結果から分かるように、実施例1の分波器は、比較例の分波器に比べて挿入損失が大幅に向上(Txフィルタで0.8dB、Rxフィルタで0.4dB)する。なお、実施例1の分波器は比較例の分波器に比べて、アイソレーションについては小さく(Tx帯で0.6dB、Rx帯で6dB)なっているものの、弾性表面波フィルタと整合用線路7との間に何ら遮蔽導体のないものと比較した場合には、実施例1の分波器の方がアイソレーション特性に優れたものとなる。この結果から、アイソレーション特性と挿入損失との両方を考慮した場合には、比較例のように弾性表面波フィルタと整合用線路7との間に全面ベタパターンの遮蔽導体61を設けるのではなく、図4に示す分波器のように、送信側弾性表面波フィルタとの対向部分に大きな遮蔽導体を設けない方がよいといえる。   FIG. 8 shows filter characteristics for the duplexer of the first embodiment and the duplexer of the comparative example. FIG. 8A shows transmission characteristics, and FIG. 8B shows isolation characteristics. In each diagram, the horizontal axis represents frequency (unit: GHz), the vertical axis represents attenuation (unit: dB), the solid characteristic curve represents the result of Example 1, and the dashed characteristic curve represents a comparative example. Shows the results. As can be seen from the results shown in FIGS. 8A and 8B, the duplexer of the first embodiment has a significantly improved insertion loss compared to the duplexer of the comparative example (0.8 dB and Rx with the Tx filter). 0.4 dB with a filter). The duplexer of Example 1 is smaller in isolation (0.6 dB in the Tx band and 6 dB in the Rx band) than the comparative duplexer, but is used for matching with the surface acoustic wave filter. When compared with the one having no shielding conductor between the line 7 and the duplexer of the first embodiment, the isolation characteristic is superior. From this result, when both the isolation characteristic and the insertion loss are taken into consideration, the shield conductor 61 having a full solid pattern is not provided between the surface acoustic wave filter and the matching line 7 as in the comparative example. As in the duplexer shown in FIG. 4, it can be said that it is better not to provide a large shielding conductor at the portion facing the transmission-side surface acoustic wave filter.

図9に実施例2の分波器および比較例の分波器についてのフィルタ特性を示す。図9(a)は透過特性を、図9(b)はアイソレーション特性をそれぞれ示すものである。それぞれの線図において、横軸は周波数(単位:GHz)を、縦軸は減衰量(単位:dB)を表し、実線の特性曲線は実施例2の結果を示し、破線の特性曲線は比較例の結果を示している。図9(a)、(b)に示す結果から分かるように、実施例2は比較例に比べてTx帯アイソレーションが4dB大きく、Rx帯アイソレーションが1.4dB小さくなり、挿入損失はTxフィルタで0.5dB、Rxフィルタで0.1dB向上する。   FIG. 9 shows filter characteristics for the duplexer of the second embodiment and the duplexer of the comparative example. FIG. 9A shows transmission characteristics, and FIG. 9B shows isolation characteristics. In each diagram, the horizontal axis represents frequency (unit: GHz), the vertical axis represents attenuation (unit: dB), the solid characteristic curve represents the result of Example 2, and the broken characteristic curve represents a comparative example. Shows the results. As can be seen from the results shown in FIGS. 9A and 9B, the Tx band isolation in the second embodiment is 4 dB larger and the Rx band isolation is 1.4 dB smaller than the comparative example, and the insertion loss is reduced by the Tx filter. With 0.5 dB, the Rx filter improves 0.1 dB.

図10に実施例3の分波器および比較例の分波器についてのフィルタ特性を示す。図10(a)は透過特性を、図10(b)はアイソレーション特性をそれぞれ示すものである。それぞれの線図において、横軸は周波数(単位:GHz)を、縦軸は減衰量(単位:dB)を表し、実線の特性曲線は実施例2の結果を示し、破線の特性曲線は比較例の結果を示している。図10(a)、(b)に示す結果から分かるように、本発明の実施例1は比較例に比べてRx帯アイソレーションが5.8dB小さくなるが、Tx帯アイソレーションが4.1dB大きく、挿入損失はTxフィルタで0.8dB、Rxフィルタで0.3dB向上する。   FIG. 10 shows filter characteristics for the duplexer of the third embodiment and the duplexer of the comparative example. FIG. 10A shows transmission characteristics, and FIG. 10B shows isolation characteristics. In each diagram, the horizontal axis represents frequency (unit: GHz), the vertical axis represents attenuation (unit: dB), the solid characteristic curve represents the result of Example 2, and the broken characteristic curve represents a comparative example. Shows the results. As can be seen from the results shown in FIGS. 10A and 10B, Example 1 of the present invention has an Rx band isolation of 5.8 dB smaller than that of the comparative example, but a Tx band isolation of 4.1 dB larger. The insertion loss is improved by 0.8 dB with the Tx filter and 0.3 dB with the Rx filter.

また表1から分かるように実施例1と実施例3を比較すると両者は挿入損失がほぼ等しいが、Tx帯アイソレーションについては実施例3の分波器の方が実施例1の分波器よりも4.7dB向上していることがわかる。   As can be seen from Table 1, when Example 1 and Example 3 are compared, both have substantially the same insertion loss. However, for Tx band isolation, the duplexer of Example 3 is more than the duplexer of Example 1. It can also be seen that there is an improvement of 4.7 dB.

なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。シールドパターンを表層に用いてもよいし、また、シールドパターンの層数を2層としてもよい。その場合には整合用線路と圧電基板上のフィルタ配線パターンとの不要な電磁気的結合をより小さくすることができ、アイソレーション特性を向上できる。   In addition, this invention is not limited to the example of the above embodiment, A various change may be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. A shield pattern may be used for the surface layer, and the number of layers of the shield pattern may be two. In that case, unnecessary electromagnetic coupling between the matching line and the filter wiring pattern on the piezoelectric substrate can be further reduced, and the isolation characteristics can be improved.

本発明の第1実施形態にかかる分波器を構成する回路基板の各層のパターン配置およびビア配置を示す図である。It is a figure which shows the pattern arrangement | positioning and via | veer arrangement | positioning of each layer of the circuit board which comprise the branching filter concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる分波器に組み込まれる回路のブロック図である。It is a block diagram of the circuit integrated in the duplexer concerning the embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態にかかる分波器を構成する回路基板の各層のパターン配置およびビア配置を示す図である。It is a figure which shows the pattern arrangement | positioning and via | veer arrangement | positioning of each layer of the circuit board which comprise the duplexer concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態にかかる分波器を構成する回路基板の各層のパターン配置およびビア配置を示す図である。It is a figure which shows the pattern arrangement | positioning and via | veer arrangement | positioning of each layer of the circuit board which comprise the branching filter concerning 3rd Embodiment of this invention. 比較例の分波器を構成する回路基板の各層のパターン配置およびビア配置を示す図である。It is a figure which shows the pattern arrangement | positioning and via arrangement | positioning of each layer of the circuit board which comprise the splitter of a comparative example. 本発明の第4実施形態にかかる無線通信装置のブロック図である。It is a block diagram of the radio | wireless communication apparatus concerning 4th Embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる分波器に使用されるフィルタパターンの模式図である。It is a schematic diagram of the filter pattern used for the duplexer according to the embodiment of the present invention. 図1に示す回路基板と図5に示す回路基板を用いて分波器を作製したときの電気特性を示す図であり、(a)は透過特性の測定結果を示す図、(b)はアイソレーション特性の測定結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing electrical characteristics when a duplexer is manufactured using the circuit board shown in FIG. 1 and the circuit board shown in FIG. 5, (a) shows a measurement result of transmission characteristics, and (b) shows an isolator. It is a figure which shows the measurement result of an oscillation characteristic. 図3に示す回路基板と図5に示す回路基板を用いて分波器を作製したときの電気特性を示す図であり、(a)は透過特性の測定結果を示す図、(b)はアイソレーション特性の測定結果を示す図である。図である。FIG. 6 is a diagram showing electrical characteristics when a duplexer is manufactured using the circuit board shown in FIG. 3 and the circuit board shown in FIG. 5, (a) shows a measurement result of transmission characteristics, and (b) shows an isolator. It is a figure which shows the measurement result of an oscillation characteristic. FIG. 図4に示す回路基板と図5に示す回路基板を用いて分波器を作製したときの電気特性を示す図であり、(a)は透過特性の測定結果を示す図、(b)はアイソレーション特性の測定結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing electrical characteristics when a duplexer is manufactured using the circuit board shown in FIG. 4 and the circuit board shown in FIG. 5, (a) is a diagram showing measurement results of transmission characteristics, and (b) is an isolator. It is a figure which shows the measurement result of an oscillation characteristic. 本発明の実施形態にかかる分波器の斜視図である。It is a perspective view of the duplexer concerning the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・送信側信号端子
2、3・・・受信側信号端子
4・・・共通端子
5・・・送信用弾性表面波フィルタ
6・・・受信用弾性表面波フィルタ
7・・・整合回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission side signal terminal 2, 3 ... Reception side signal terminal 4 ... Common terminal 5 ... Surface acoustic wave filter for transmission 6 ... Surface acoustic wave filter for reception 7 ... Matching circuit

Claims (11)

圧電基板と、前記圧電基板の一主面に併設された、ラダー型フィルタ回路を構成する送信用弾性表面波フィルタ及び縦多重モード型フィルタ回路を構成する受信用弾性表面波フィルタと、
上面に前記圧電基板を実装する回路基板と、
前記送信用弾性表面波フィルタと前記受信用弾性表面波フィルタとをインピーダンス整合させる整合回路を構成し、且つ前記回路基板の厚み方向おいて前記受信用弾性表面波フィルタと重なる第1部分及び前記送信用弾性表面波フィルタと重なる第2部分を有するように前記回路基板の内部に形成されるインダクタパターンと、
前記回路基板の厚み方向において前記インダクタパターンの第1部分と前記受信用弾性表面波フィルタとの間に配置された受信側遮蔽導体と、
前記回路基板の厚み方向において前記インダクタパターンの第2部分と前記送信用弾性表面波フィルタとの間に配置された、前記受信側遮蔽導体よりも面積が小さい送信側遮蔽導体と、を備えた分波器。
A piezoelectric substrate; and a surface acoustic wave filter for transmission that constitutes a ladder-type filter circuit and a surface acoustic wave filter for reception that constitutes a longitudinal multimode filter circuit provided on one main surface of the piezoelectric substrate;
A circuit board for mounting the piezoelectric substrate on an upper surface;
Wherein the transmitting SAW filter and the receiving SAW filter constitutes a matching circuit for impedance matching, and the circuit first portion and the overlapping with Oite the reception surface acoustic wave filter in the thickness direction of the substrate An inductor pattern formed inside the circuit board so as to have a second portion overlapping the surface acoustic wave filter for transmission ;
A receiving-side shielding conductor disposed between the first portion of the inductor pattern and the receiving surface acoustic wave filter in the thickness direction of the circuit board;
A transmission-side shielding conductor that is disposed between the second portion of the inductor pattern and the transmission surface acoustic wave filter in the thickness direction of the circuit board and has a smaller area than the reception-side shielding conductor. Waver.
前記圧電基板を覆う封止樹脂をさらに備える請求項1記載の分波器。 The duplexer according to claim 1 , further comprising a sealing resin that covers the piezoelectric substrate . 前記受信用弾性表面波フィルタは、不平衡入力及び平衡出力の縦多重モード型フィルタ回路を含む請求項1乃至2のいずれか記載の分波器。   3. The duplexer according to claim 1, wherein the surface acoustic wave filter for reception includes a longitudinal multimode filter circuit having an unbalanced input and a balanced output. 前記受信側遮蔽導体は、前記回路基板の下面に形成された基準電位端子に電気的に接続されている請求項1乃至3のいずれか記載の分波器。   4. The duplexer according to claim 1, wherein the reception-side shielding conductor is electrically connected to a reference potential terminal formed on a lower surface of the circuit board. 前記送信側遮蔽導体は、帯状導体の両側に櫛歯状導体が形成された両歯櫛歯状、または網状の形状を有する請求項記載の分波器。 The sender shielding conductor duplexer according to claim 1 having both toothed comb-shaped or net shape interdigital conductors on both sides are formed of the strip conductor. 前記送信側遮蔽導体は、前記回路基板の内部に形成されている請求項記載の分波器。 The sender shielding conductor duplexer according to claim 1, characterized in that formed inside the circuit board. 前記送信側遮蔽導体は、前記回路基板の上面に形成されている請求項記載の分波器。 The sender shielding conductor duplexer as claimed in claim 1, wherein formed on the upper surface of the circuit board. 前記回路基板の下面には前記受信用弾性表面波フィルタと受信用線路を介して接続される受信側信号端子が設けられており、
前記受信用線路と前記整合回路との間には、前記基準電位端子と接続される基準電位貫通導体が形成されている請求項4記載の分波器。
The lower surface of the circuit board is provided with a reception-side signal terminal connected to the reception surface acoustic wave filter via a reception line,
5. The duplexer according to claim 4, wherein a reference potential through conductor connected to the reference potential terminal is formed between the reception line and the matching circuit.
前記回路基板の下面には前記送信用弾性表面波フィルタと送信用線路を介して接続される送信側信号端子が設けられており、
前記送信用線路と前記整合回路との間には、前記基準電位端子と接続される基準電位貫通導体が形成されている請求項4記載の分波器。
A transmission side signal terminal connected to the surface acoustic wave filter for transmission and a transmission line is provided on the lower surface of the circuit board,
5. The duplexer according to claim 4, wherein a reference potential through conductor connected to the reference potential terminal is formed between the transmission line and the matching circuit.
前記回路基板の厚み方向において前記送信用弾性表面波フィルタと重なる位置には前記受信側遮蔽導体が形成されていない請求項1記載の分波器。   The duplexer according to claim 1, wherein the reception-side shielding conductor is not formed at a position overlapping the surface acoustic wave filter for transmission in the thickness direction of the circuit board. 請求項1乃至10のいずれか記載の分波器と、前記分波器と接続されるアンテナと、を備えた無線通信機器。   A wireless communication device comprising the duplexer according to claim 1 and an antenna connected to the duplexer.
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