CN100557970C

CN100557970C - 滤波器和双工器

Info

Publication number: CN100557970C
Application number: CNB2007101038966A
Authority: CN
Inventors: 岩本康秀; 井上将吾; 上田政则; 水户部整一
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Media Devices Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: KR20070112011A; KR100954643B1; US20070268091A1; JP2007312145A; US7629863B2; CN101079611A; JP4177389B2

Abstract

本发明涉及一种滤波器和双工器，该双工器包括：第一滤波器，该第一滤波器连接至公共端子和第一端子，并包括第一串联臂谐振器；第二滤波器，该第二滤波器连接至所述公共端子和第二端子；第一电感器，该第一电感器并联连接至所述第一串联臂谐振器；安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述第一滤波器和所述第二滤波器；第一电感器线路，该第一电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一电感器和所述第一串联臂谐振器；以及第一端子线路，该第一端子线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一滤波器和所述第一端子。在该双工器中，流经所述第一电感器线路和所述第一端子线路的电流的方向彼此交叉。

Description

滤波器和双工器

技术领域

本发明大体上涉及一种滤波器和一种双工器，更具体地说，涉及安装在安装单元上的滤波器和双工器。

背景技术

随着移动通信系统近年来的迅猛发展，便携式电话机装置、便携式信息终端等讯速普及，并且正在开发具有更小尺寸、更高性能的这种终端。此外，模拟系统和数字系统均用于便携式电话系统，通常使用的频率在800MHz至1GHz频带以及1.5GHz至2.0GHz频带内。也已经开发了在为移动通信而设计的那些装置中使用的利用表面声波滤波器或压电薄膜滤波器的天线双工器。

在便携式电话装置的新发展中，因为已发展了多种系统，所以终端的性能已经通过使用双模(模拟系统和数字系统的结合或数字TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)的组合)或双频带(800MHz频带和1.9GHz频带，或者900MHz频带和1.8GHz频带或1.5GHz的结合使用)而得到了改进。期望用于这些终端的部件(滤波器)具有更复杂的功能。

除了具有复杂的功能，同样期望器件尺寸更小并且成本更低。将用在多功能终端中的许多天线双工器都是通过电介质形成的，而复杂双工器利用表面声波并在至少一侧上包括电介质，或者复杂双工器仅具有表面声波器件。

电介质双工器尺寸较大，因而很难用电介质双工器生产出小尺寸或薄的便携式终端。此外，如果在一侧上使用表面声波器件，则由于电介质器件的尺寸而很难生产出小尺寸或薄的器件。在使用传统表面声波滤波器的双工器器件中，存在如下的类型：模块类型的器件，该类型的器件具有彼此独立地安装在印制电路板上的发送滤波器、接收滤波器、以及匹配电路；以及集成类型的器件，该类型的器件具有安装在多层陶瓷封装件中的发送和接收滤波器芯片以及安装在封装件中的匹配电路。这些器件的每个器件在体积上都是电介质双工器的1/3至1/15，而当沿高度方向观察时在厚度上是电介质双工器的1/2至1/3。日本专利特开平8-18393号公报公开了一种滤波器和双工器，所述滤波器和双工器具有安装在安装单元上的滤波器芯片，该安装单元是具有堆叠的陶瓷基板的堆叠式封装件或堆叠式基板等。

日本专利特开2004-135322和2003-332885号公报公开了将电感器并联连接至梯型滤波器或利用梯型滤波器的双工器的串联臂谐振器的技术。因为电感器并联连接至串联臂谐振器，所以可以在滤波器的通带附近形成衰减极点，从而可以改善抑制特性。

如果具有并联连接至串联臂谐振器的电感器的滤波器芯片安装在安装单元上，则由此可以减小尺寸，但需要降低信号线之间的互感以获得较高的抑制程度。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种消除了以上缺点的滤波器和双工器。

本发明的更具体的目的是提供一种滤波器和一种双工器，所述滤波器和双工器即使尺寸较小也可以降低信号线之间的互感，从而可在阻带中具有较高的抑制程度。

根据本发明的一个方面，提供了一种双工器，该双工器包括：第一滤波器，该第一滤波器连接至公共端子和第一端子，并包括第一串联臂谐振器；第二滤波器，该第二滤波器连接至所述公共端子和第二端子；第一电感器，该第一电感器并联连接至所述第一串联臂谐振器；安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述第一滤波器和所述第二滤波器；第一电感器线路，该第一电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一电感器和所述第一串联臂谐振器；以及第一端子线路，该第一端子线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一滤波器和所述第一端子，所述第一电感器线路和所述第一端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

根据本发明的另一方面，提供了一种滤波器，该滤波器包括：串联臂谐振器，该串联臂谐振器连接在第一输入/输出端子和第二输入/输出端子之间；电感器，该电感器并联连接至所述串联臂谐振器；安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述串联臂谐振器；电感器线路，该电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述电感器和所述串联臂谐振器；以及第二线路，该第二线路设置在所述安装单元上，并连接所述串联臂谐振器和所述第二输入/输出端子，其中所述电感器线路和所述第二线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

附图说明

在结合附图阅读时，从以下的详细描述将更加清楚本发明的其它目的、特性以及优点，在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的双工器的电路图；

图2是根据第一实施例的双工器的俯视图(未示出盖)；

图3是沿图2的线A-A剖取的双工器的剖视图；

图4示出了IPD用于电感器的示例；

图5A至图5E示出了堆叠式封装件的各层；

图6是根据第一实施例的双工器的电路图，其示出了堆叠式封装件的线路图案；

图7A和图7B分别示出了对比例1和第一实施例的晶粒安装层；

图8示出了对比例1和第一实施例的双工器的带通特性；

图9示出了由流经两个线路图案的电流形成的角和所述线路图案之间的互感的耦合系数；

图10A和图10B分别示出对比例1和本发明的第二实施例的晶粒安装层；

图11示出了对比例1以及第一实施例和第二实施例的双工器的带通特性；

图12是根据本发明第三实施例的双工器的电路图；

图13A至图13C示出了根据第三实施例的堆叠式封装件的各层；

图14A和图14B分别示出了对比例2和第三实施例的晶粒安装层；

图15是根据本发明第四实施例的双工器的电路图；

图16A和图16B示出了根据第四实施例的堆叠式封装件的各层；

图17A和图17B分别示出了对比例3和第四实施例的晶粒安装层；

图18是根据本发明第五实施例的滤波器的俯视图(未示出盖)；

图19是沿图18的线A-A剖取的滤波器的剖视图；

图20是根据第五实施例的滤波器的电路图；

图21A至图21E示出了第五实施例的堆叠式封装件的各层；

图22是根据本发明第六实施例的双工器的俯视图；

图23是沿图22的线A-A剖取的双工器的剖视图；

图24是根据本发明第七实施例的双工器的俯视图(未示出盖)；

图25是沿图24的线A-A剖取的双工器的剖视图；

图26示出了第七实施例的晶粒安装层；

图27是根据本发明第八实施例的双工器的电路图；

图28是根据本发明第九实施例的双工器的电路图；以及

图29示出了将IPD用于平衡转换器(balun)的示例。

具体实施方式

以下是参考附图对本发明实施例的描述。

[第一实施例]

本发明的第一实施例是将具有梯型滤波器的用于2-GHz频带W-CDMA系统的双工器安装在堆叠式封装件上的示例。在该实施例中，具有并联连接至串联臂谐振器的第一电感器30的第一滤波器10用作接收滤波器，而第二滤波器20用作发送滤波器。图1是根据第一实施例的双工器的电路图。如图1所示，第一滤波器10(接收滤波器)连接在公共端子Ant(天线端子)和第一端子T1(接收端子)之间。第二滤波器20(发送滤波器)连接在公共端子Ant和第二端子T2(发送端子)之间。第一滤波器10是梯型滤波器，并包括串联臂谐振器S11至S13和并联臂谐振器P11和P12。第二滤波器20也是梯型滤波器，并包括串联臂谐振器S21至S23以及并联臂谐振器P21和P22。串联臂谐振器S11至S23以及并联臂谐振器P11至P22是表面声波谐振器。例如，各串联臂谐振器S11至S23以及并联臂谐振器P11和P22具有位于压电基板(诸如42度Y切割X传播(42-degree Y-cut X-propagation)的LiTaO₃基板)的表面上的叉指换能器IDT，以及位于该IDT的任一侧上的反射器R0。

在第一滤波器10中，第一电感器30并联连接至最靠近公共端子Ant的串联臂谐振器S11(第一串联臂谐振器)。第一电感器30在发送频带中形成衰减极点，从而改善第一滤波器10在发送频带中的抑制特性。第一电感器30还起到匹配电路的作用。因此，在发送频带中，从公共端子Ant看的第一滤波器10的阻抗是增加的。这样，可以防止发送信号的功率进入第一滤波器10。

在第一实施例中，公共端子Ant和第一滤波器10通过公共线路L11连接，第一电感器30和串联臂感应器S11通过第一电感器线路L12连接，而第一滤波器10和第一端子T1通过第一端子线路L13连接。

图2是根据第一实施例的双工器的堆叠式封装件40的俯视图，其中盖56被移除。图3是沿图2的线A-A剖取的堆叠式封装件40的剖视图。如图2所示，第一滤波器芯片11、第二滤波器芯片21以及电感器芯片31被面朝下安装在堆叠式封装件40的晶粒安装层44上。第一滤波器10的串联臂谐振器S11至S13以及并联臂谐振器P11和P12形成在第一滤波器芯片11中。第二滤波器20的串联臂谐振器S21至S23以及并联臂谐振器P21和P22形成在第二滤波器芯片21中。第一电感器30形成在电感器芯片31中。堆叠式封装件40的外部尺寸大致为3×2.5×0.9mm，该尺寸远小于大致为3.8×3.8×1.5mm的典型的传统尺寸。

如图4所示，作为集成无源器件(IPD)的电感器芯片31在绝缘基板或半导体基板38上形成有导电的螺旋图案33和连接至所述螺旋图案33的焊盘34。在各焊盘34上形成有凸块(bump)36。电感器芯片31可以是贴片电感器。

如图3所示，堆叠式封装件40由多个堆叠层形成。所述多个堆叠层包括盖安装层48、空腔层46、晶粒安装层44以及线路图案/引脚焊盘层42。盖安装层48和空腔层46形成容纳芯片11、21和31的空腔57。盖56放置在盖安装层48上，从而在空腔57中包含芯片11、21和31。芯片11、21和31通过凸块54(诸如焊接凸块)安装在晶粒安装层44的表面上。引脚焊盘52形成在线路图案/引脚焊盘层42的底面之下。各堆叠层由诸如陶瓷的绝缘材料制成，并形成有诸如过孔的线路图案和导电图案(稍后将描述)。导电图案可以由含有作为基底Al的合金(例如，Al-Cu或Al-Mg)，或由该合金制成的多层膜(例如，Al-Cu/Cu/Al-Cu、Al/Cu/Al、Al/Mg/Al、Al-Mg/Mg/Al-Mg)形成。各堆叠层的绝缘材料例如可以是氧化铝陶瓷、玻璃陶瓷或者有机基板。

现参照图5A至图5E来描述堆叠式封装件40的各层的结构。在图中，以黑色示出的图案是导电图案。如图5A所示，将成为空腔57的空腔形成在盖安装层48中，并且导电盖56(未示出)放置在该空腔上方。如图5B所示，将形成空腔57的空腔形成在空腔层46中。图5A至图5D中示出的过孔VG将接地引脚焊盘FG连接至盖56，所述接地引脚焊盘FG是在图5E中示出的线路图案/引脚焊盘层42的底面之下的接地端子。

如图5C所示，在晶粒安装层44的表面上形成有由诸如金属的导电材料形成的线路图案以及由诸如其中嵌入有导体的过孔的导电图案。各芯片的焊盘通过凸块54电连接至形成在晶粒安装层44表面上的线路图案。过孔穿透各堆叠层，并且各过孔填充有诸如金属的导电材料。线路图案是将凸块或过孔彼此连接的导电图案。安装在晶粒安装层44表面上的第一滤波器芯片11、第二滤波器芯片21以及电感器芯片31由虚线表示。如图5D所示，线路图案和过孔形成在线路图案/引脚焊盘层42的上表面上，同样形成在晶粒安装层44的表面上。如图5E所示，由导电材料制成的引脚焊盘形成在线路图案/引脚焊盘层42的底面上。

图6示出了电路图和图5C至5E之间的对应关系。如图5C至5E和图6所示，作为公共端子Ant的公共端子引脚焊盘FA通过形成在线路图案/引脚焊盘层42上的过孔VA2和线路图案LA以及形成在晶粒安装层44上的过孔VA1连接至形成在电感器芯片31中的第一电感器30的一端。过孔VA1通过公共线路L11连接至形成在第一滤波器芯片11中的第一滤波器10的串联臂谐振器S11。第一电感器30的另一端通过第一电感器线路L12连接在形成于第一滤波器芯片11中的第一滤波器10的串联臂谐振器S11和S12之间。通过该布置，第一电感器30并联连接至串联臂谐振器S11。

作为第一端子T1的接收引脚焊盘FR通过形成在线路图案/引脚焊盘层42和晶粒安装层44上的过孔VR和第一端子线路L13连接至第一滤波器10的串联臂谐振器S13。第一滤波器10的并联臂谐振器P11和P12在第一滤波器芯片11中的接地侧短路，并通过形成在晶粒安装层44上的过孔VRG1、形成在线路图案/引脚焊盘层42上的线路图案LRG和过孔VRG2连接至接地引脚焊盘FG。

第一滤波器10和第二滤波器20通过形成在晶粒安装层44的表面上的线路图案LRT在公共端子Ant侧彼此连接。作为第二端子T2的发送引脚焊盘FT通过形成在线路图案/引脚焊盘层42上的过孔VT2和线路图案LT以及形成在晶粒安装层44上的过孔VT1而连接至第二滤波器20的串联臂谐振器S23。第二滤波器20的并联臂谐振器P21和P22在第二滤波器芯片21中的接地侧短路，并通过形成在晶粒安装层44上的过孔VTG1和形成在线路图案/引脚焊盘层42上的线路图案LTG和过孔VTG2连接至接地引脚焊盘FG。

这样，形成在第一滤波器芯片11中的第一滤波器10、形成在第二滤波器芯片21中的第二滤波器20以及形成在电感器芯片31中的第一电感器30彼此连接。

生产了根据对比例1的双工器，并对根据对比例1的双工器的特性与根据第一实施例的双工器的特性进行对比。图7A和图7B分别示出了对比例1的晶粒安装层44和第一实施例的晶粒安装层44。图7B示出了图5C的结构中的电流，其中去掉了芯片11、21和31。如图7A所示，在对比例1的晶粒安装层44上，第一电感器线路L12和第一端子线路L13设置为彼此平行走向，从而流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流沿相同的方向流动。如图7B所示，在第一实施例的晶粒安装层44上，第一电感器线路L12和第一端子线路L13设置为相对于彼此基本成90度，从而流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此基本成90度。

图8示出了对比例1和第一实施例的第一滤波器10(接收滤波器)的带通特性。在接收频带中，对比例1和第一实施例表现出相同的特性，并且两者在通带中没有差异。在发送频带中，第一实施例比对比例1具有更大的衰减。因此，第一实施例在阻带(发送频带)中表现出更高程度的抑制。在第一实施例中，流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向设置为相对于彼此基本成直角，以增加阻带中的衰减量。这是因为可以减小第一电感器线路L12和第一端子线路L13之间的互感。在第一实施例中，流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此基本成90度。然而，这些电流的方向应当设置成减小第一电感器线路L12和第一端子线路L13之间的互感。通过将第一电感器线路L12和第一端子线路L13布置成使得流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向彼此交叉(在沿电流方向延伸的线路上交叉)可以获得这样的效果。

图9示出了为测定流经所述两个线路图案的电流形成的角和所述两个线路图案之间的互感而进行的计算的结果。当由流经所述两个线路图案的电流形成的角为90度时，可以使互感最小化。从而为了将互感减小至1％以下，流经线路图案的电流的方向应当为77.5度至102.5度的角。此外，为了将互感减小至0.5％以下，流经线路图案的电流方向应当为85度至95度的角。概括而言，由流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流形成的角优选为77.5度至102.5度，而更优选为85度至95度。

[第二实施例]

第二实施例是这样的示例，其中流经公共线路L11和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此也成90度，并且流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向也是如此。图10A是示出对比例1的晶粒安装层44的表面的平面图，与图7A相同。图10B是根据第二实施例的双工器的晶粒安装层44的表面的平面图。其它堆叠层与第一实施例的其它堆叠层相同，从而在此省略对它们的说明。该实施例的晶粒安装层44与图7B示出的第一实施例的晶粒安装层44的区别在于流经公共线路L11和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此基本成90度，并且流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向也是如此。该结构的其它方面与第一实施例的结构的其它方面相同，在此省略它们的说明。

图11示出了对比例1以及第一实施例和第二实施例的双工器的第一滤波器10的带通特性。在接收频带中，对比例1和第二实施例几乎相同，并且两者之间在通带中没有任何插入损耗差异。然而，在发送频带中，第二实施例比第一实施例表现出更大的衰减量。因此，第二实施例在发送频带中可以提供更高程度的抑制。

由于流经公共线路L11(第一公共线路)和第一端子线路L13的电流的方向设置成彼此交叉，因此可以减小互感。另外，由流经公共线路L11和第一端子线路L13的电流形成的角优选为77.5度至102.5度，而更优选为85度至95度。

[第三实施例]

如图12所示，本发明的第三实施例是这样的示例，其中将具有并联连接至串联臂谐振器的第一电感器30a的第一滤波器10a用作发送滤波器，而将第二滤波器20a用作接收滤波器。第一端子T1用作发送端子，第二端子T2用作接收端子。第一滤波器10a(发送滤波器)的串联臂谐振器S11至S13以及并联臂谐振器P11和P12形成在第一滤波器芯片11a中。第二滤波器20a(接收滤波器)的串联臂谐振器S21至S23以及并联臂谐振器P21和P22形成在第二滤波器芯片21a中。第一电感器30a形成在电感器芯片31a中。公共线路L11连接公共端子Ant和第一滤波器10a。第一电感器线路L12连接第一电感器30a和串联臂谐振器S11。第一端子线路T13连接第一滤波器10a和发送端子T1。

图13A至图13C分别示出了第三实施例的晶粒安装层44的顶面、线路图案/引脚焊盘层42的顶面以及透视观察到的线路图案/引脚焊盘层42的底面。第三实施例的其它堆叠层与第一实施例的其它堆叠层相同，在此省略对它们的说明。由于第一滤波器10a用作发送滤波器，而第二滤波器20a用作接收滤波器，因此图5C示出的过孔VR、VRG1、VT1和VTG1分别由在图13A示出的晶粒安装层44上的过孔VT、VTG1、VR1和VRG1代替。在图13B示出的线路图案/引脚焊盘层42的顶面上，图5D示出的过孔VR、VRG2、VT2和VTG2，以及线路图案LRG、LT、和LTG分别由过孔VT、VTG2、VR2、VRG2以及线路图案LTG、LR和LRG代替。在图13C示出的线路图案/引脚焊盘层42的底面上，图5E示出的引脚焊盘FT和FR被交换。该结构的其它方面与第二实施例的结构的其它方面相同。

图14A和图14B为了比较的目的而示出了对比例2和第三实施例的晶粒安装层44的平面图。如图14A所示，流经对比例2的第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向彼此基本平行地延伸。如图14B所示，在第三实施例中，流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此基本成90度，并且流经公共线路L11和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此也基本成90度。如在第三实施例中那样，第一滤波器10a可以用作发送滤波器，而第二滤波器20a可以用作接收滤波器。因此，可以使发送滤波器在接收频带中的衰减量更大。

[第四实施例]

本发明的第四实施例是这样的示例，其中第一滤波器10为接收滤波器，第二滤波器20为发送滤波器，并且第一电感器30和第二电感器32分别并联连接至第一滤波器10和第二滤波器20的串联臂谐振器。图15是根据第四实施例的双工器的电路图。第一电感器30并联连接至第一滤波器10(接收滤波器)的串联臂谐振器S11(第一串联臂谐振器)，而第二电感器32并联连接至第二滤波器20(发送滤波器)的串联臂谐振器S21(第二串联臂谐振器)。第一滤波器10的串联臂谐振器S11至S13以及并联臂谐振器P11和P12形成在第一滤波器芯片11中。第二滤波器20的串联臂谐振器S21至S23以及并联臂谐振器P21和P22形成在第二滤波器芯片21中。第一电感器30和第二电感器32形成在电感器芯片31b中。除了图6示出的线路以外，该实施例的双工器包括连接第二电感器32和串联臂谐振器S21的第二电感器线路L22以及连接第二滤波器20和第二端子T2的第二端子线路L23。在该实施例中，公共线路L11还用作通过第一滤波器芯片11连接公共端子Ant和第二滤波器20的公共线路(第二公共线路)。

图16A和图16B是第四实施例的晶粒安装层44和线路图案/引脚焊盘层42的顶面的平面图。该实施例的其它堆叠层与第一实施例的其它堆叠层相同，而在此省略它们的说明。如图16A所示，连接至公共端子Ant的过孔VA1连接至电感器芯片31b的第二电感器32的一端。第二电感器32的另一端通过第二电感器线路L22连接在第二电感器芯片21的串联臂谐振器S21和S22之间。通过该布置，第二电感器32并联连接至串联臂谐振器S21。第二滤波器芯片21的串联臂谐振器S23和连接至第二端子T2的过孔VT通过第二端子线路L23彼此连接。该实施例的结构的其它方面与第一实施例的结构的其它方面相同，在此省略它们的说明。

图17A和图17B示出了对比例3和第四实施例的晶粒安装层44的表面。图17B与图16A相同。如图17A所示，在对比例3中，流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向彼此基本平行地延伸。流经第二电感器线路L22和第二端子线路L23的电流的方向也彼此基本平行地延伸。如图17B所示，在第四实施例中，流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流的方向相对于彼此基本成90度。而且，流经第二电感器线路L22和第二端子线路L23的电流的方向相对于彼此基本成90度。另外，流经公共线路L11和第二端子线路L23的电流的方向相对于彼此基本成90度。

如在第四实施例中那样，流经第一电感器线路L12和第一端子线路L13的电流设计成在第一滤波器10和第二滤波器20中与流经第二电感器线路L22和第二端子线路L23的电流交叉，从而第一滤波器10和第二滤波器20在彼此的频带中可以具有较大的衰减量。这些电流之间的角优选在77.5度至102.5度的范围内，更优选在85度至95度的范围内。

另外，流经公共线路L11(第一公共线路)和第一端子线路L13的电流设计成彼此交叉，并且流经公共线路L11(第二公共线路)和第二端子线路L23的电流设计成在第一滤波器10和第二滤波器20中彼此交叉。通过该布置，第一滤波器10和第二滤波器20在彼此的频带中可以具有甚至更大的衰减量。这些电流之间的角优选在77.5度至102.5度的范围内，更优选在85度至95度的范围内。在第四实施例中，连接公共端子Ant和第一滤波器10的公共线路L11还用作连接公共端子Ant和第二滤波器20的公共线路L11。然而，也可以使用两个单独的公共线路。

在第一至第四实施例中，可以任意地设定第一电感器30和第二电感器32将与串联臂谐振器S11至S13和S21至S23中的哪些个谐振器的并联连接。即使在这种情况下，也可以在彼此的频带中形成衰减极点。然而，在第一滤波器10中，第一电感器30应当优选地连接至在串联臂谐振器S11至S 13中的最靠近公共端子Ant的串联臂谐振器S11。通过将第一电感器30连接至串联臂谐振器S11，可以使第一滤波器10的在从公共端子Ant看的阻抗在第二滤波器20的通带中更高。于是，就不再需要匹配电路。同样，在第二滤波器20中，第二电感器32应当优选地连接至在串联臂谐振器S21至S23中的最靠近公共端子Ant的串联臂谐振器S21。

[第五实施例]

本发明的第五实施例是一种滤波器的示例。图18是根据第五实施例的滤波器的堆叠式封装件40的俯视图，其中盖56被移除了。图19是沿着图18的线A-A剖取的堆叠式封装件40的剖视图。如图18所示，滤波器芯片15和电感器芯片31被面朝下安装在堆叠式封装件40的晶粒安装层44上。滤波器14的串联臂谐振器S1至S3以及并联臂谐振器P1和P2形成在滤波器芯片15中。第一电感器30形成在电感器芯片31中。该实施例的结构的其它方面与图2和图3示出的第一实施例的结构的其它方面相同，而在此省略它们的说明。

图20是根据第五实施例的滤波器14的电路图。串联臂谐振器S1至S3连接在第二端子TR1和第一端子TR2之间，而并联臂谐振器P1和P2并联连接。这些谐振器形成在滤波器芯片15中。电感器30并联连接至串联臂谐振器S1，并形成在IPD芯片31中。第二线路L01将第二端子TR1连接至滤波器14的串联臂谐振器S1的一端。电感器线路L02将电感器30连接至串联臂谐振器S1的另一端。第一线路L03将第一端子TR2连接至串联臂谐振器S3。

现参照图21A至图21E来描述在堆叠式封装件40中各堆叠层的结构。图21A和图21B分别示出了盖安装层48和空腔层46。盖安装层48和空腔层46与第一实施例的盖安装层48和空腔层46相同，在此省略它们的说明。图21C至图21E示出了晶粒安装层44和线路图案/引脚焊盘层42的顶面、以及从上方观察的线路图案/引脚焊盘层42的底面。作为第二端子TR1的引脚焊盘F1通过形成在线路图案/引脚焊盘层42上的过孔VS2和线路图案LS以及形成在晶粒安装层44上的过孔VS1连接至形成在电感器芯片31中的电感器30的一端。第二端子TR1通过第二线路L01连接至滤波器芯片15的串联臂谐振器S1的一端。电感器30的另一端通过电感器线路L02连接至滤波器芯片15的串联臂谐振器S1的另一端。通过该布置，电感器30并联连接至串联臂式滤波器S1。滤波器芯片15的串联臂谐振器S3通过第一线路L03和过孔VS3连接至作为第一端子TR2的引脚焊盘F2。滤波器芯片15的并联臂谐振器P1和P2在滤波器芯片15上的接地侧短路，并通过过孔VG1、线路图案LG以及过孔VG2连接至作为接地端子的引脚焊盘FG。

如在第五实施例中那样，流经电感器线路L02和第一线路L03的电流的方向在滤波器14中彼此交叉。通过该布置，可以使阻带中的衰减量更大。从而为了减小互感，这些电流方向之间的角优选在77.5度至102.5度的范围内，更优选在85度至95度的范围内。而且，流经第二线路L01和第一线路L03的电流的方向彼此交叉。通过该布置，可以使阻带中的衰减量更大。为了进一步减小互感，这些电流之间的角优选在77.5度至102.5度的范围内，更优选在85度至95度的范围内。

[第六实施例]

本发明的第六实施例是使用堆叠式基板60作为安装单元的示例。图22是示出第六实施例的俯视图。电感器芯片31、其中密封地封装有第一滤波器10的第一滤波器封装件12、以及其中密封地封装有第二滤波器20的第二滤波器封装件22安装在堆叠式基板60上。图23是沿图22的线A-A剖取的该实施例的结构的剖视图。该堆叠式基板60是有机基板，并由晶粒安装层64和线路图案/引脚焊盘层62形成。第一滤波器封装件12和第二滤波器封装件22通过凸块54安装在晶粒安装层64上。该实施例的晶粒安装层64和线路图案/引脚焊盘层62的结构与第一实施例的晶粒安装层44和线路图案/引脚焊盘层42的结构相同，在此省略它们的说明。

安装单元应当具有安装滤波器芯片的功能。如在第一至第六实施例中那样，所述安装单元可以是堆叠式封装件40或堆叠式基板60。各滤波器可以如第一至第五实施例中那样直接安装在安装单元上，或如第六实施例中那样在密封在封装件中的同时安装在安装单元上。堆叠式封装件40或堆叠式基板60可以如第一至第五实施例中那样由氧化铝陶瓷或玻璃陶瓷制成，或者可以如第六实施例中那样由有机基板形成。

[第七实施例]

第七实施例是第一滤波器10和第二滤波器20形成在一个滤波器芯片13中的示例。图24是根据第七实施例的结构的俯视图。图2示出的第一滤波器芯片11和第二滤波器芯片21由单个滤波器芯片13代替。图25是沿图24的线A-A剖取的该实施例的结构的剖视图。图3示出的第一滤波器芯片11和第二滤波器芯片21由单个滤波器芯片13代替。图26示出了晶粒安装层44。由于图10B示出的第二实施例的第一滤波器芯片11和第二滤波器芯片21由滤波器芯片13代替，并且连接第一滤波器芯片11和第二滤波器芯片21的线路图案LRT形成在滤波器芯片13中，因此线路图案没有形成在晶粒安装层44上。该实施例的结构的其它方面与第二实施例的结构的其它方面相同，在此省略它们的说明。如在第七实施例中那样，第一滤波器10和第二滤波器20可以形成在单个滤波器芯片13中。

[第八实施例]

本发明的第八实施例是平衡输出双工器的示例，该平衡输出双工器具有连接至第一实施例的双工器的第一端子线路L13的集总参数平衡转换器。如图27所示，第一滤波器10(接收滤波器)的串联臂谐振器S13通过第一端子线路L13连接至集总参数平衡转换器70。在该集总参数平衡转换器70中，电容器72串联连接在第一端子线路L13和第一端子1(T11)之间，而电感器71并联连接在第一端子线路L13和第一端子1(T11)之间。在该集总参数平衡转换器70中，电感器74也串联连接在第一端子线路L13和第一端子2(T12)之间，而电容器73并联连接在第一端子线路L13和第一端子2(T12)之间。该实施例的结构的其它方面与第一实施例的结构的其它方面相同，在此省略它们的说明。在该结构中，平衡转换器70具有第一端子1T11和第一端子2(T12)。该平衡转换器70使第一端子1(T11)和第一端子2(T12)将经过第一端子线路L13输入或输出的信号作为彼此具有不同相位的信号(一般彼此具有相差180°的相位)输入或输出。这样，通过该平衡转换器70，可以进行不平衡至平衡的转换。将平衡转换器70内置在滤波器或双工器中就不必使用单独的平衡转换器。

尽管在第八实施例中平衡转换器70连接至接收滤波器，但是平衡转换器70可以连接至发送滤波器。在这种情况下，平衡转换器70输入彼此具有不同相位的信号。另选的是，每个接收滤波器和发送滤波器上可连接有一个平衡转换器70。在某些便携式电话终端中，接收侧上的信号是差分型的，从而可以限制在高频电路中的共模噪音。在这些情况下，平衡转换器70实际上连接至接收滤波器。

[第九实施例]

本发明的第九实施例是集总参数平衡转换器70连接至第五实施例的滤波器的示例。如图28所示，平衡转换器70连接至第一线路L03，从而使第一端子1(TR21)和第一端子2(TR22)输入或输出彼此具有不同相位的信号。这样，平衡转换器70可以连接至滤波器10。

图29示出了将IPD用作平衡转换器70的示例。如图29所示，电容器72和73以及电感器71和74例如形成在石英基板80上。焊盘75连接至第二线路L01，焊盘76和78连接至第一端子TR21和TR22，而焊盘77和79连接至地。因为使用IPD作为平衡转换器70，因此可以生产出高性能小尺寸器件。

构成平衡转换器70的电容器和电感器可以是贴片电容器和贴片电感器。因为将贴片器件用于平衡转换器70，所以可以生产出高性能小尺寸器件。

在第一实施例至第九实施例中，表面声波谐振器或压电薄膜谐振器可以被用作包括第一串联臂谐振器S11和第二并联臂谐振器S21的串联臂谐振器和并联臂谐振器。另外，由于第一电感器30和第二电感器32由IPD形成，因此可以生产出高性能小尺寸器件。由于第一电感器30和第二电感器32由贴片电感器形成，因此可以以较低的成本生产出高性能器件。

最后，针对各种方面对本发明概括如下。

根据本发明的一个方面，提供了一种双工器，该双工器包括：第一滤波器，该第一滤波器连接至公共端子和第一端子，并包括第一串联臂谐振器；第二滤波器，该第二滤波器连接至所述公共端子和第二端子；第一电感器，该第一电感器并联连接至所述第一串联臂谐振器；安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述第一滤波器和所述第二滤波器；第一电感器线路，该第一电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一电感器和所述第一串联臂谐振器；以及第一端子线路，该第一端子线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一滤波器和所述第一端子，所述第一电感器线路和所述第一端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。因此可以提供这样一种双工器，该双工器即使尺寸较小也可以降低所述第一电感器线路和所述第一端子线路之间的互感，从而在所述第一滤波器的阻带中具有较高的抑制程度。

所述双工器还可以包括：第一公共线路，该第一公共线路设置在所述安装单元上，并连接所述公共端子和所述第一滤波器，其中所述第一公共线路和所述第一端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。通过该结构，可以提供这样一种双工器，该双工器即使尺寸较小也可以降低所述第一公共线路和所述第一端子线路之间的互感，从而在所述第一滤波器的阻带中具有较高的抑制程度。

所述双工器可以构造成：所述第二滤波器包括第二串联臂谐振器和并联连接至该第二串联臂谐振器的第二电感器；所述双工器还包括：第二电感器线路，该第二电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述第二电感器和所述第二串联臂谐振器；以及第二端子线路，该第二端子线路设置在所述安装单元上，并连接所述第二滤波器和所述第二端子；并且所述第二电感器线路和所述第二端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。通过该结构，可以提供这样一种双工器，该双工器即使尺寸较小也可以降低所述第二电感器线路和所述第二端子线路之间的互感，从而在所述第二滤波器的阻带中具有较高的抑制程度。

所述双工器还可以包括：第二公共线路，该第二公共线路设置在所述安装单元上，并连接所述公共端子和所述第二滤波器，其中所述第二公共线路和所述第二端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。通过该结构，可以提供这样一种双工器，该双工器即使尺寸较小也可以降低所述第二公共线路和所述第二端子线路之间的互感，从而在所述第二滤波器的阻带中具有较高的抑制程度。

所述双工器可以构造成：所述第一滤波器包含有多个包括所述第一串联臂谐振器的串联臂谐振器；并且所述第一串联臂谐振器在包括所述第一串联臂谐振器的所述多个串联臂谐振器中最靠近所述公共端子。通过该结构，就不再需要匹配电路。

所述双工器可以构造成：所述第二滤波器包含有多个包括所述第二串联臂谐振器的串联臂谐振器；并且所述第二串联臂谐振器在包括所述第二串联臂谐振器的所述多个串联臂谐振器中最靠近所述公共端子。通过该结构，就不再需要匹配电路。

所述双工器可以构造成使得在流经所述第一电感器线路和所述第一端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。通过该结构，可以提供一种在所述第一滤波器的阻带中可以具有较高抑制程度的双工器。

所述双工器可以构造成使得在流经所述第一公共线路和所述第一端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。通过该结构，可以提供一种在所述第一滤波器的阻带中可以具有较高抑制程度的双工器。

所述双工器可以构造成使得在流经所述第二电感器线路和所述第二端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。通过该结构，可以提供一种在所述第二滤波器的阻带中可以具有较高抑制程度的双工器。

所述双工器可以构造成使得在流经所述第二公共线路和所述第二端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。通过该结构，可以提供一种在所述第二滤波器的阻带中可以具有较高抑制程度的双工器。

所述双工器可以构造成：设置有两个所述第一端子；并且所述双工器还包括平衡转换器，所述平衡转换器连接至所述第一端子线路，并且使所述两个第一端子输入或输出彼此具有不同相位的信号。通过该结构，可以获得一种包括用于进行不平衡至平衡转换的平衡转换器的双工器。

所述双工器可以构造成使得所述平衡转换器由贴片电感器和贴片电容器，或集总参数无源器件形成。所述双工器可以构造成使得所述第一电感器是贴片电感器或集总参数无源器件。所述双工器可以构造成使得所述第二电感器是贴片电感器或集总参数无源器件。所述双工器可以构造成使得所述第一串联臂谐振器是表面声波谐振器或压电薄膜谐振器。所述双工器可以构造成使得所述第二串联臂谐振器是表面声波谐振器或压电薄膜谐振器。

根据本发明的另一方面，提供了一种滤波器，该滤波器包括：串联臂谐振器，该串联臂谐振器连接在第一输入/输出端子和第二输入/输出端子之间；电感器，该电感器并联连接至所述串联臂谐振器；安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述串联臂谐振器；电感器线路，该电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述电感器和所述串联臂谐振器；以及第二线路，该第二线路设置在所述安装单元上，并连接所述串联臂谐振器和所述第二输入/输出端子，其中所述电感器线路和所述第二线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。因此，即使尺寸较小，也可降低所述电感器线路和所述第二线路之间的互感，从而在所述滤波器的阻带中可以获得较高的抑制程度。

所述滤波器还可以包括：第一线路，该第一线路设置在所述安装单元上，并连接所述串联臂谐振器和所述第一输入/输出端子，其中所述第一线路和所述第二线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。通过该结构，即使尺寸较小，也可降低所述第一线路和所述第二线路之间的互感，从而在所述滤波器的阻带中可以获得较高的抑制程度。

所述滤波器可以构造成使得在流经所述电感器线路和所述第二线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。通过该结构，在所述滤波器的阻带中可以获得较高的抑制程度。

所述滤波器可以构造成使得在流经所述第一线路和所述第二线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。通过该结构，在所述滤波器的阻带中可以获得较高的抑制程度。

所述滤波器可以构造成：设置有两个所述第二输入/输出端子；并且所述滤波器还包括平衡转换器，该平衡转换器连接至所述第二线路，并且使所述两个第二输入/输出端子输入或输出彼此具有不同相位的信号。通过该结构，可以获得一种包括用于进行不平衡至平衡转换的平衡转换器的滤波器。

虽然已经示出并描述了本发明的几个优选实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行修改，本发明原理和精神的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims

1.一种双工器，该双工器包括：

第一滤波器，该第一滤波器连接至公共端子和第一端子，并包括第一串联臂谐振器；

第二滤波器，该第二滤波器连接至所述公共端子和第二端子；

第一电感器，该第一电感器并联连接至所述第一串联臂谐振器；

安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述第一滤波器和所述第二滤波器；

第一电感器线路，该第一电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一电感器和所述第一串联臂谐振器；以及

第一端子线路，该第一端子线路设置在所述安装单元上，并连接所述第一滤波器和所述第一端子，

所述第一电感器线路和所述第一端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

2.如权利要求1所述的双工器，该双工器还包括：

第一公共线路，该第一公共线路设置在所述安装单元上，并连接所述公共端子和所述第一滤波器，

其中所述第一公共线路和所述第一端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

3.如权利要求1所述的双工器，其中：

所述第二滤波器包括第二串联臂谐振器和并联连接至所述第二串联臂谐振器的第二电感器；

所述双工器还包括：

第二电感器线路，该第二电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述第二电感器和所述第二串联臂谐振器；以及

第二端子线路，该第二端子线路设置在所述安装单元上，并连接所述第二滤波器和所述第二端子；并且

所述第二电感器线路和所述第二端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

4.如权利要求3所述的双工器，该双工器还包括：

第二公共线路，该第二公共线路设置在所述安装单元上，并连接所述公共端子和所述第二滤波器，

其中所述第二公共线路和所述第二端子线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

5.如权利要求1所述的双工器，其中：

所述第一滤波器包含有包括所述第一串联臂谐振器的多个串联臂谐振器；并且

所述第一串联臂谐振器在包括所述第一串联臂谐振器的所述多个串联臂谐振器中最靠近所述公共端子。

6.如权利要求3所述的双工器，其中：

所述第二滤波器包含有包括所述第二串联臂谐振器的多个串联臂谐振器；并且

所述第二串联臂谐振器在包括所述第二串联臂谐振器的所述多个串联臂谐振器中最靠近所述公共端子。

7.如权利要求1所述的双工器，其中，在流经所述第一电感器线路和所述第一端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。

8.如权利要求2所述的双工器，其中，在流经所述第一公共线路和所述第一端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。

9.如权利要求3所述的双工器，其中，在流经所述第二电感器线路和所述第二端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。

10.如权利要求4所述的双工器，其中，在流经所述第二公共线路和所述第二端子线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。

11.如权利要求1所述的双工器，其中：

设置有两个所述第一端子；并且

所述双工器还包括平衡转换器，该平衡转换器连接至所述第一端子线路，并使所述两个第一端子输入或输出彼此具有不同相位的信号。

12.如权利要求11所述的双工器，其中，所述平衡转换器由贴片电感器和贴片电容器，或集总参数无源器件形成。

13.如权利要求1所述的双工器，其中，所述第一电感器是贴片电感器或集总参数无源器件。

14.如权利要求3所述的双工器，其中，所述第二电感器是贴片电感器或集总参数无源器件。

15.如权利要求1所述的双工器，其中，所述第一串联臂谐振器是表面声波谐振器或压电薄膜谐振器。

16.如权利要求3所述的双工器，其中，所述第二串联臂谐振器是表面声波谐振器或压电薄膜谐振器。

17.一种滤波器，该滤波器包括：

串联臂谐振器，该串联臂谐振器连接在第一端子和第二端子之间，所述第一端子和所述第二端子中的一个作为输入端子，而另一个作为输出端子；

电感器，该电感器并联连接至所述串联臂谐振器；

安装单元，该安装单元具有安装在其上的所述串联臂谐振器；

电感器线路，该电感器线路设置在所述安装单元上，并连接所述电感器和所述串联臂谐振器；以及

第一线路，该第一线路设置在所述安装单元上，并连接所述串联臂谐振器和所述第一端子，

其中所述电感器线路和所述第一线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

18.如权利要求17所述的滤波器，该滤波器还包括：

第二线路，该第二线路设置在所述安装单元上，并连接所述串联臂谐振器和所述第二端子，

其中所述第一线路和所述第二线路具有沿彼此交叉的方向流动的电流。

19.如权利要求17所述的滤波器，其中，在流经所述电感器线路和所述第一线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。

20.如权利要求18所述的滤波器，其中，在流经所述第一线路和所述第二线路的电流的方向之间形成的角在77.5度至102.5度的范围内。

21.如权利要求17所述的滤波器，其中：

设置有两个所述第一端子；并且

所述滤波器还包括平衡转换器，该平衡转换器连接至所述第一线路，并使所述两个第一端子输入或输出彼此具有不同相位的信号。