CN101356730B - Saw滤波器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种SAW滤波器装置(1)，具有SAW滤波器芯片，该SAW滤波器芯片在θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板上形成有弹性表面波共振子(P11～P14)，该弹性表面波共振子由Al或以Al为主成分的合金构成的IDT电极的多个1端口型SAW共振子构成，切角θ为50°～55°，以弹性表面波的波长λ对IDT电极的厚度h进行标准化而构成的标准化膜厚100h/λ(％)为2～4％，占空比为0.4以下。从而，在陷波频带的低频侧具有通频带，能够降低通频带内以及通频带高频侧端部中的插入损耗，并且能够扩大陷波频带中的衰减频带宽度。

Description

SAW滤波器装置
技术领域
本发明涉及例如用作携带电话机的频带滤波器的SAW滤波器装置，更详细地来说涉及具有多个1端口型SAW共振子被连接的结构的SAW滤波器装置。
背景技术
以往采用各种弹性表面波滤波器作为携带电话机等的通信设备的RF段的频带滤波器。这种弹性表面波滤波器的一例公开在例如下述的专利文献1中。
专利文献1中所记载的弹性表面波滤波器，在41°旋转Y切(cut)X传输的LiNbO3基板上，具有：由IDT电极构成的串联腕弹性表面波共振子；与该串联腕弹性表面波共振子的一端连接的输出电极部；一端与输出电极部连接的并联腕弹性表面波共振子；与并联腕弹性表面波共振子的另一端连接的接地电极部。在此，IDT电极由Al或者以Al为主要成分的Al合金的金属膜形成。而且，该金属膜的厚度处于并联腕弹性表面波共振子的IDT电极中的电极周期的2.5％以上、7.5％以下的范围。由此，能够扩大通频带，并且在通频带内没有乱真(spurious)，通频带能够得到平坦的频率特性。
此外，在以下的非专利文献1中表示了在LiNbO3基板上传输的雷利波以及疑似弹性表面波的切(cut)角所产生的相位速度和电机械耦合系数的变化。即记载有在切角为41°的41°旋转Y切X传输的LiNbO3基板上，表示疑似弹性表面波的电机械耦合系数较大的值，但雷利波表示压电性。此外，记载有在60～70°的切角的情况下，表示与疑似弹性表面波的电机械耦合系数为41°的情况相比较小的值，但雷利波几乎不表示压电性。
在非专利文献1的图1.7中，表示雷利波和疑似弹性表面波的传输速度之比，在切角为41°～60°的范围中为0.8。
专利文献1：特开平9-121136号公报
非专利文献1：电子材料工业会编、“表面波设备及其应用”日刊工业新闻社刊、第17页以及图1·7(昭和53年12月25日初版发行)
在专利文献1中记载有，通过在41°旋转Y切X传输的LiNbO3基板上以上述特定的膜厚形成IDT电极，从而能够实现通频带的扩大、通频带内的乱真的降低。但是，采用该LiNbO3基板构成具有陷波(trap)频带和比陷波频带低的通频带的滤波器装置时，能够扩大陷波频带，但存在比陷波频带低的通频带内以及通频带的高频侧端部中的插入损耗变大的问题。
即如非专利文献1所述，在切角为41°～60°的旋转Y切X传输的LiNbO3基板上，雷利波和疑似弹性表面波之间的传输速度比为0.8。因此，在形成比陷波频带低的通频带的滤波器装置的情况下，在陷波频率的0.8倍的频率中，产生雷利波乱真。因此，可知通频带中的插入损耗恶化。
发明内容
本发明正是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种在配置有比陷波频带低的通频带的SAW滤波器装置中，能够减小通频带内以及通频带高频侧端部中的插入损耗，而且能够扩大陷波频带的宽度的SAW滤波器装置。
通过本发明提供一种SAW滤波器装置，具有陷波频带和位于该陷波频带的低频侧的通频带，该SAW滤波器装置具有滤波器芯片，该滤波器芯片具有：θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板；和多个1端口型SAW共振子，其形成在所述LiNbO3基板上，具有由Al或以Al为主成分的合金构成的IDT电极，上述切角θ为50°～55°，以弹性表面波的波长λ对上述IDT电极的厚度h进行标准化而构成的标准化膜厚100h/λ(％)为2～4％，占空比为0.4以下。
本发明相关的SAW滤波器装置的某特定的方面中，还具有被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中的多个第1电感器，在上述输入端子和接地电位之间、上述输出端子和接地电位之间以及上述多个第1电感器间和接地电位之间分别连接有上述1端口型SAW共振子。此时，在通频带和比通频带低的频带中，信号通过，在陷波频带中信号充分衰减，并且能够有效地降低通频带中的乱真。
在本发明的另一特定方面中，还具备搭载有上述滤波器芯片的安装基板，该安装基板具有一个接地端子，与上述滤波器芯片的接地电位连接的部分的全部与上述安装基板的上述接地端子电连接，并且位于上述输入端子以及上述输出端子内的一方与接地电位之间的上述1端口型SAW共振子在上述陷波频带以及通频带中为电容性，且其共振频率比剩余的1端口型SAW共振子的反共振频率高。此时，能够实现SAW滤波器装置的小型化，并且能够降低输入输出间的直达波，能够抑制陷波频带中的衰减量的劣化。
本发明的进而另一特定的方面中，具备：陷波电路部分，其具有第1电感器和第1共振子，该第1电感器被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中，该第1共振子分别被连接在上述第1电感器的两端和接地电位之间；滤波器电路部分，其被设置在上述输入端子和上述陷波电路部分之间以及上述输出端子和上述陷波电路部分之间的至少一方，上述滤波器电路部分具有：第2共振子，其在上述串联腕中配置在上述输入端子和上述陷波电路部分之间或者上述输出端子和上述陷波电路部分之间；和第2电感器，其连接在第2共振子的一端和接地电位之间或者另一端和接地电位之间，上述第2共振子的共振频率与上述通频带的高频侧端部大致一致，上述第1、第2共振子由上述1端口型SAW共振子构成。此时，在通频带中使信号通过，在比通频带低的频带以及陷波频带中能够使信号衰减，能够有效地降低滤波器的通频带中的乱真。
本发明的再一特定方面中，具备：滤波器电路部分，其具有第3电感器和第1共振子，该第3电感器被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中，该第1共振子与上述第3电感器串联连接；陷波电路部分，其具有：被插入到上述串联腕的至少一个第1电感器；被连接在上述第1电感器的一端和接地电位之间的第2共振子；和被连接在上述第1电感器的另一端和接地电位之间的第3共振子，上述滤波器电路部分和陷波电路部分在串联腕中被串联连接，上述通频带具有第1中心频率，由上述第1～第3共振子的电容成分以及上述第1、第3电感器的电感成分构成的滤波器的频率特性所具有的第2中心频率比上述第1中心频率高，上述第1～第3共振子由上述1端口型SAW共振子构成。此时，在通频带中使信号通过，在比通频带低的频带例如VHF频带、陷波频带和比陷波频带高的频带中能够使信号衰减，能抑压通频带中的乱真。
本发明的进而另一特定的方面在于，上述电感器为芯片型电感部件。在这种情况下，能够对电感器进行表面安装，能够实现SAW滤波器装置的小型化。而且，在本发明中，上述的电感器不是芯片型电感部件，也可由其他的电感部件构成。
本发明的进而另一特定的方面在于，上述滤波器芯片采用一个LiNbO3基板而构成，还具备搭载有该滤波器芯片的安装基板和安装有该安装基板的电路基板，在上述安装基板内内置有上述电感器。
本发明的进而另一特定方面在于，上述滤波器芯片采用一个LiNbO3基板而构成，还具备安装有上述安装基板的电路基板，在该电路基板内内置有上述电感器。
如上所述，在电感器内置于电路基板内或安装基板内的情况下，不需要作为电感器的外带的电子部件，因此能够推进SAW滤波器装置的进一步的小型化。此外，能够实现部件个数的减少。进而，也难以产生电感部件的安装偏差所引起的特性的偏差。
本发明相关的SAW滤波器装置中，按照具有陷波频带和位于陷波频带的低频侧的通频带的方式，多个1端口型SAW共振子采用在θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板上采用由Al或以Al为主要成分的合金构成的IDT电极而形成。并且，切角θ为50°以上，55°以下，IDT电极的膜厚、即上述标准化膜厚为2％以上、4％以下，占空比为0.4以下，因此根据后述的实施方式的说明可知，能够有效地降低通频带内以及通频带的高频侧端部中的插入损耗，进而能够扩大陷波频带中的衰减频带宽度。因此，可以提供具有较大的陷波频带，并且在陷波频带的低频侧中具有低插入损耗的通频带的SAW滤波器装置。
附图说明
图1为本发明的第1实施方式相关的SAW滤波器装置的电路图。
图2为示意地表示形成在用于第1实施方式的SAW滤波芯片的下面的电极构造的从基板的上面侧透视下面的电极构造的平面图。
图3为在第1实施方式中采用的作为封装材料的安装基板的平面图。
图4为表示第1实施方式的SAW滤波器装置的构造的示意的正面剖面图。
图5为示意地表示在第1实施方式中，连接外置于安装基板的电感器(inductor)的构造的平面图。
图6(a)为表示采用切角θ为41°、45°以及50°时的θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板的SAW滤波器装置的通频带中的衰减频率特性的图，图6(b)为表示采用切角θ为55°时的θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板的SAW滤波器装置的通频带中的衰减频率特性的图。
图7为表示在第1实施方式中，设IDT电极的标准化膜厚为2％以及3％时的通频带高频侧的频率特性的图。
图8为表示在第1实施方式中，采用使切角变化为41°、45°、50°、55°、60°以及64°时的θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板的SAW滤波器装置中的IDT电极的标准化膜厚100h/λ(％)与电机械耦合系数K之间的关系的图。
图9为表示在第1实施方式的弹性表面波滤波器装置中，θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板的切角θ为50°以及55°时的衰减量频率特性的图。
图10为表示本发明的第2实施方式相关的SAW滤波器装置的电路结构的电路图。
图11(a)为表示在第2实施方式的SAW滤波器装置中，LiNbO3基板的切角θ为41°、45°以及50°时的衰减量频率特性，(b)为θ为55°时的衰减量频率特性。
图12为表示在第2实施方式中，设IDT电极的占空比为0.3、0.4以及0.5时的通频带高频侧的频率特性的图。
图13为表示本发明的第3实施方式相关的SAW滤波器装置的电路构成的电路图。
图14为示意地表示本发明的变形例相关的SAW滤波器装置的构造的平面图。
图15(a)为用于说明在图14所示的SAW滤波器装置中内置于电路基板的电感器的示意的部分凹口正面剖面图，(b)为示意地表示被内置的电感结构线圈状导体图案的平面图。
符号的说明：
1-SAW滤波器装置；2-连接点；3-连接点；4-公共端子；11-SAW滤波器芯片；12-压电基板；12a～12f-电极连接盘(land)；13a～13f-焊盘；14-作为封装材料的安装基板；14a～14e-电极连接盘；21-SAW滤波器装置；31-SAW滤波器装置；32、33-滤波器电路部分；41-SAW滤波器装置；42-电路基板；43-安装基板；44-线圈状导体图案；45、46-过孔(via hole)电极；47、48-电极连接盘；L11～L13-第1电感器；L21-第1电感器；L22、L23-第2电感器；L31、L32-第3电感器；P11～P14-弹性表面波共振子；P21～P22-弹性表面波共振子；S21～S22-弹性表面波共振子；S31～S32-弹性表面波共振子；La-电感器；IN-输入端子；OUT-输出端子。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本发明的具体实施方式进行说明，能够明确本发明。
图1为本发明的第1实施方式相关的SAW滤波器装置的电路图。
本实施方式的SAW滤波器装置1具有连结输入端子IN、输出端子OUT的串联腕。在该串联腕上，电感器L11～L13被互相串联地连接配置。
此外，在用于连结在电感器L11和输入端子IN之间的连接点与接地电位的并联腕上，配置有作为并联腕共振子的弹性表面波共振子P11。在连结电感器L11、L12间的连接点2和接地电位的并联腕上，配置有作为并联腕共振子的弹性表面波共振子P12。在电感器L12、L13间的连接点3和接地电位之间的并联腕上，配置有作为并联腕共振子的弹性表面波共振子P13。进而，在电感器L13和输出端子OUT之间的连接点和接地电位之间的并联腕上，配置有作为并联腕共振子的弹性表面波共振子P14。
弹性表面波共振子P11～P14都为1端口型SAW共振子，与各接地电位连接的端部被公共连接，并与公共端子4连接。在该公共端子4和接地电位之间插入电感器La。
SAW滤波器装置1为具有陷波频带和位于陷波频带的低频侧的通频带的带阻型滤波器。在SAW滤波器装置1中，第1弹性表面波共振子P11的共振频率和2个第2弹性表面波共振子P12、P13的共振频率大致相等，但作为电容元件的第3弹性表面波共振子P14的共振频率比第2弹性表面波共振子P12、P13的反共振频率高，并且第3弹性表面波共振子P14在陷波频带以及通频带中具有电容性。
在本实施方式中，产生在公共连接点4和接地电位之间电连接部分的电感器La，在陷波频带中，弹性表面波共振子P11的阻抗变低，因此在电感器La上施加电压，产生信号。但是，在本实施方式中，第3弹性表面波共振子P14的阻抗在陷波频带中具有共振频率的阻抗的大约50倍的大小。即第3弹性表面波共振子P14在通频带中为电容性，因此在电感器La中产生的上述信号，在输出端子OUT难以流动。
因此，能够抑制由于直达波所引起的衰减量的恶化。
此外，弹性表面波共振子P14并不仅在陷波频带中表示电容性，而与电感器L13并联连接来构成并联共振电路。因此，在并联共振电路的并联共振频率位于弹性表面波滤波器装置1的陷波频带内的情况下，能够提高陷波频带中的阻抗，由此能够更加提高电感器La和输出端子OUT之间的阻抗，从而能够更有效地抑制上述直达波的影响。
接下来，参照图2～图5对上述SAW滤波器装置1的具体的构造进行说明。
在本实施方式的SAW滤波器装置1中，图2所示的滤波器芯片11通过倒装焊接(flip chip bonding)工艺被安装在图3的平面图所示的作为封装基板的安装基板14上。图4为表示该实施方式的SAW滤波器装置1的具体的构造的示意的正面剖面图。
在图2中，形成在滤波器芯片11的下面的电极构造，由在透过压电基板12的状态下的示意的平面图表示。
在本实施方式中采用55°Y切X传输的LiNbO3基板作为压电基板12。而且，图2所示的电极构造由Al构成。即通过由AL构成的电极构造，形成上述的弹性表面波共振子P11～P14。此外，不仅弹性表面波共振子P11～P14，而且将电极连接盘12a～12f与弹性表面波共振子P11～P14连接，用于实现图1所示的电路结构的电极图案也同样地形成。
另外，在图2中，弹性表面波共振子P11～P14仅示意地表示其形成的位置，但具体地来说，为1端口型弹性表面波共振子，其具有由一对梳齿电极构成的IDT电极和配置在该IDT电极的表面波传输方向两侧的一对反射器。
上述弹性表面波共振子P11～P14的电极膜厚为弹性表面波的波长的3％。即设IDT电极的厚度为h，弹性表面波的波长为λ时，IDT电极的标准化膜厚100h/λ为3％。此外，IDT电极中的占空比为0.3。
在上述电极连接盘12a～12f上分别形成金属焊盘13a～13f。即金属焊盘13a～13f形成为从压电基板12的下面向上方突出。
另一方面，图3所示的安装基板14由铝等的绝缘性陶瓷或者合成树脂等的适当的绝缘性材料构成。在安装基板14的上面形成有电极连接盘14a～14e。电极连接盘14a为与输入端子连接的电极连接盘，电极连接盘14e为与输出端子连接的电极连接盘。电极连接盘14d为与接地电位连接的电极连接盘，电极连接盘14b、14c构成与在图3中未图示的电感器L11～L13连接的端子。
即图1所示的电感器L11～L13，如图5概略图所示，由与安装基板14不同的电感部件构成。作为这种电感部件，能够优选在安装基板14或电路基板等采用可表面安装的芯片型电感部件。
另一方面，如图4所示，在上述安装基板14上，滤波器芯片11采用焊盘13a、13c、13e等被倒装焊接(flip chip bonding)而被搭载。而且，通过图5所示的外带的电感部件构成电感器L11～L13能够得到上述实施方式的SAW滤波器装置1。
本实施方式的SAW滤波器装置1具有连结输入端子IN和输出端子OUT的串联腕和连结串联腕和接地电位的多个并联腕，在这一点上具有与具有串联腕共振子以及并联腕共振子的梯型频带滤波器类似的电路结构。SAW滤波器装置1那样的带阻滤波器装置也期望梯型的频带滤波器的相当于通频带宽度的陷波域中的频带宽度、即衰减频带宽度。而且，通过如专利文献1所述那样构成，认为增大带阻型滤波器中的衰减频带宽度是大致可能的。
但是，在上述专利文献1所述那样构成的情况下，实际上梯型的带通滤波器中的阻止域、即存在于比陷波频带低侧的通频带中产生乱真，这一点已由本申请发明者发现。上述乱真在共振子的共振频率×0.8倍的位置出现。因此，该乱真被认为由雷利波引起的乱真，在上述梯型的带通滤波器中也出现了。
但是，在梯型的带通滤波器的情况下，上述乱真出现的频带成为通频带外的衰减量较大的频带，因此存在问题的地方减少。
与此相对，如本实施方式的SAW滤波器装置1那样，在带阻型的SAW滤波器装置1中，上述乱真出现在存在于陷波频带的低频侧的通频带，会经常对插入损耗带来较大影响。
雷利波作为通常没有衰减、Q大的表面波被公知。此外，还公知雷利波不依赖于压电基板、共振子的电极的膜厚以及IDT电极的占空比。
但是，通过本实施方式，在SAW滤波器装置1中，能够减小由上述雷利波所引起的乱真，或者使其消失。根据更具体的实验例对这一点进行说明。
即在SAW滤波器装置1中，与上述实施方式相同，设电极标准化膜厚3％、IDT电极的占空比为0.3，由Al形成电极构造。其中采用切角θ为41°、45°、50°以及55°这4种Y切X传输的LiNbO3基板，制作4种类的SAW滤波器装置，测定通过特性。图6中表示结果。
由图6可明确，在切角θ为41°的情况下，产生2.0dB左右大小的乱真，但随着切角θ比41°大，乱真变小，在55°时几乎不发生。此外，切角θ为58°以上时，上述乱真完全不发生。
一般，优选通频带中的衰减量的偏差在1.0dB以下。因此，如果上述乱真的大小在1.0dB以下的范围、即切角θ为50°以上的范围时，由于上述通频带内的衰减量的偏差在1.0dB以下，因此认为优选。从而，优选采用切角为50°以上的Y切X传输LiNbO3基板作为Y切X传输的LiNbO3基板。
另外，在本实施方式中可以明确，表面波的波长相对电极的膜厚的比例为3％，但如果在4％以下也能得到同样的效果。
此外，图7为表示电极的标准化膜厚为3％的上述实施方式的SAW滤波器装置的通频带高频侧的特性，和除去IDT电极的膜厚/波长的比例(％)从3％变为2％以外与该实施方式构成相同的SAW滤波器装置的通频带高频侧的频率特性的图。
在图7中，虚线表示上述实施方式的结果，实线表示IDT电极的标准化膜厚为2％时的结果。IDT电极的标准化膜厚比例为2％时，可知通频带高频侧中的插入损耗劣化一些。通过本申请发明者的实验可明确，该标准化膜厚小于2％时，通频带中的插入损耗具有更加劣化的倾向。因此优选切角θ为50°以上、且上述电极的标准化膜厚为2％以上、4％以下。
图8为表示IDT电极的占空比为0.3、压电基板的切角θ变化为41°、45°、50°、55°、60°以及64°时的IDT电极的标准化膜厚比例(％)和电机械耦合系数之间的关系的图。
由图8可明确，在切角θ为50°～55°，且标准化膜厚比例为2～4％的情况下，电机械耦合系数能为12.5％～15％。虽然优选电机械耦合系数K较大，但如果过大则会有难以实现陷波频带中的衰减特性的急剧型和衰减量之间的平衡的可能性。因此，优选电机械耦合系数为15％以下程度，因此如上所述，通过设电机械耦合系数为12.5～15％，能够提高陷波中的急剧性和衰减量之间的平衡，这是优选的。因此，需要设切角θ为50～55°的范围，并且IDT电极的标准化膜厚为2％～4％的范围。
图9中用实线表示采用上述实施方式的SAW滤波器装置1、即切角θ为55°的旋转Y切X传输的LiNbO3基板的SAW滤波器装置1的衰减量频率特性，用虚线表示切角θ为50°的SAW滤波器装置的衰减量频率特性。
上述切角θ＝50°的SAW滤波器装置1中的电感器L11～L13的电感器为L11＝15nH，L12＝20nH以及L13＝15nH。此外，弹性表面波共振子P11～P14的电路常数如下表1所示。
[表1]
  弹性表面波共振子   fr[MHz]   C0[pF]   C1[pF]   L1[nH]   R1[Ω]
  P11   837.12   2.04   0.31   0.12   3.3
  P12   838.95   2.73   0.43   0.08   1.8
  P13   837.24   2.48   0.39   0.09   1.7
  P14   1085.43   1.94   0.30   0.07   2.9
另外，表1以及后述的表2中的fr表示弹性表面波共振子的共振频率。此外，弹性表面波共振子具有等效电路，该等效电路将互相串联连接的串联电感L1、串联电容C1以及串联电阻R1、与并联电容C0并联连接。表1中的C0表示弹性表面波共振子的等效电路中的并联电容，C1表示等效电路中的串联电容，L1表示等效电路中的串联电感器，R1为等效电路中的串联电阻。
另一方面，切角θ＝55°的SAW滤波器装置1中的电感器L11～L13的值为L11＝13nH，L12＝18nH以及L13＝13nH。此外，弹性表面波共振子P11～P14的电路常数如下表2所示。
[表2]
  弹性表面波共振子   fr[MHz]   C0[pF]   C1[pF]   L1[nH]   R1[Ω]
  P11   834.82   2.64   0.28   0.13   1.7
  P12   839.40   3.41   0.37   0.10   1.3
  P13   841.42   1.89   0.21   0.17   2.3
  P14   1085.43   1.70   0.19   0.11   1.3
IDT电极的标准化膜厚为3％，占空比为0.3。另外，图9中的粗线A为表示通频带中的插入损耗的标准值的线，粗线B为表示陷波频带即衰减频带中的标准值的线。即插入损耗的标准值为470～770MHz中时，为2dB以下，上述粗线B所示的陷波频带中的衰减量的标准值在830～845MHz中时，为40dB以上。
由图9可明确，切角θ＝50°时，得到40dB以上的衰减量的衰减频带宽度为28MHz，相对与此切角θ＝55°时，40dB衰减频带宽度为25MHz。切角θ＝50°以及θ＝55°时的40dB衰减频带宽度的下限频率都为825MHz。此外，相对上述衰减频带宽度的下限，分别设置5MHz的频率的余裕。
在通频带内的高频侧中，插入损耗为2dB的频率和作为通频带上限的频率即770MHz之间的频率差，在θ＝50°时为5MHz，相对于此，在θ＝55°时为8MHz。因此，可知在任何情况下频率余裕都足够大，但在θ＝55°的情况下，频率的余裕更大。
在θ小于50°的情况下，由于存在在700MHz附近产生的雷利波乱真，因此不能满足插入损耗的标准。此外，在标准上要求插入损耗的通频带内中的偏差为1dB以下。如果切角超过55°，则40dB衰减频带宽度比25MHz小，衰减频带宽度的频率余裕也变小。因此，切角θ需要为50°以上55°以下。
图10为表示本发明的第2实施方式相关的SAW滤波器装置的电路结构的电路图。
本发明的SAW滤波器装置中的电路结构并不限定为第1实施方式的电路结构。在第2实施方式的SAW滤波器装置21中，在连结输入端子IN和输出端子OUT的串联腕连接有第1电感器L21。在连结第1电感器L21的两端和接地电位的各并联腕中，作为并联共振子分别连接有第1弹性表面波共振子P21、P22。由该第1电感器L21和弹性表面波共振子P21、P22构成陷波电路部分。
在本实施方式中，在上述陷波电路部分和输入端子IN之间以及上述陷波电路和输出端子OUT之间分别设置有滤波器电路部分。
一方的滤波器电路部分具有：作为串联地插入到输入端子IN和电感器L21之间的串联腕共振子的第2弹性表面波共振子S21；在与第2弹性表面波共振子S21的输入端子IN相反侧的端部和接地电位之间连接的第2电感器L22。另一方的滤波器电路部分连接在陷波电路和输出端子OUT之间。即该滤波器电路部分具有：作为串联地插入到第1电感器L21和输出端子OUT之间的串联腕共振子的第2弹性表面波共振子S22；在与第2弹性表面波共振子S22的陷波电路部分侧端部和接地电位之间连接的第2电感器L23。
在此，第2弹性表面波共振子S21、S22的共振频率与上述SAW滤波器装置21的通频带的高频侧端部大致一致。
因此，在通频带中使信号通过，能够使比通频带低的频带以及陷波频带衰减。
在本实施方式中，采用θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板作为所使用的压电基板，由具有由Al或以Al为主要成分的合金构成的IDT电极的1端口型SAW共振子构成上述弹性表面波共振子S21、S22以及P21、P22，通过切角θ处于50°～55°的范围，IDT电极的厚度h的标准化膜厚h/λ×100(％)为2～4％，占空比为0.4以下，从而能够有效地抑压雷利波乱真。
除此之外，在本实施方式中，由于上述滤波电路部分与陷波电路部分连接，因此能够形成阻止频带宽度较大的通频带。即利用作为串联腕共振子的弹性表面波共振子S21、S22的并联共振以及作为并联腕共振子的弹性表面波共振子P21、P22的串联共振，来得到比通频带高的频带侧中的衰减特性。此外，与第1实施方式不同，VHF频带即比通频带低的频带侧的频带中也能得到较大的衰减量。
在本实施方式中，根据具体的实验例对在切角θ、IDT电极的标准化膜厚以及占空比位于上述范围内时，能减小乱真的例子进行说明。图11(a)表示切角θ为41°、45°以及50°时的SAW滤波器装置21的通过特性，即650～750MHz中的通过特性，图11(b)表示θ＝55°时的通过特性。由图11(a)、(b)可知，随着切角θ变大，675MHz附近出现的乱真减小，在θ＝55°时几乎不出现乱真。
此外，图12表示IDT电极的占空比d为0.3的上述第2实施方式的SAW滤波器装置21、除去占空比d为0.4之外相同的滤波器装置以及为了进行比较而准备的除了占空比d为0.5之外与上述SAW滤波器装置的结构相同的SAW滤波器装置的衰减量频率特性。在此，表示通频带高频侧中的衰减量频率特性。
由图12可知，占空比为0.5时，675MHz附近的乱真变大。此外，可知在通频带高频侧端部附近，即700～760MHz附近乱真增大。因此，优选占空比比0.5小，根据本申请发明者可以确定，如果为0.4以下，则与上述第1实施方式的情况相同，降低通频带高频侧中的乱真，能得到良好的滤波特性。
在第2实施方式中，在上述陷波电路部分的前级以及后级的双方中设置有由弹性表面波共振子S21或者S22、与第2电感器L22或者L23构成的滤波电路部分，但也可只设置任一方的滤波器电路部分。
图13为本发明的第3实施方式相关的SAW滤波器装置的电路图。在本实施方式的SAW滤波器装置31中，在连结输入端子IN和输出端子OUT的串联腕中，串联连接陷波电路部分和滤波器电路部分。在本实施方式中，在陷波电路部分的前级以及后级的双方中连接有滤波器电路部分32、33。滤波器电路部分32被插入到连结输入端子IN和输出端子OUT的串联腕中，具有互相串联连接的第3电感器L31以及作为串联腕共振子的第1弹性表面波共振子S31。同样，滤波器电路部分33也被插入到串联腕，具有互相串联连接的第3电感器L32和作为串联腕共振子的第1弹性表面波共振子S32。
另外，也可只设置滤波器电路部32、33中的一方。
陷波电路部分，构成为与第2实施方式中的陷波电路部分相同。即陷波电路部分具有：被插入到串联腕中的第1电感器L21；连结第1电感器L21的两端和接地电位的各并联腕的作为并联腕共振子的第2、第3弹性表面波共振子P21、P22。
上述SAW滤波器装置31，通频带具有第1中心频率，由上述陷波频带中的第2、第3弹性表面波共振子P21、P22的电容成分、滤波器电路部分中的第1弹性表面波共振子S31、S32的电容成分和第1、第3的电感器L21、L31、L32的电感成分所构成的滤波器的频率特性所具有的第2中心频率比该第1中心频率高。
在本实施方式中，也与上述第1、第2实施方式同样，采用使所使用的压电基板的切角θ处于上述特定的范围的LiNbO3基板，由具有由Al或以Al为主成分的合金构成的IDT电极的1端口型SAW共振子来构成各弹性表面波共振子P21、P22、P31、P32，通过使IDT电极的标准化膜厚以及占空比处于上述特定的范围内，从而能够有效地抑压雷利波所带来的非期望的乱真。
此外，在本实施方式中，由于上述滤波电路部分32、33与陷波电路部分连接，因此能够使通频带中的信号通过，使比通频带低的VHF频带中的频率以及陷波频带以及比陷波频带高的频带中的信号衰减。
在第1实施方式中，电感器L11～L13如图5中大致图示那样由外置的电感部件构成，但如图14、图15所示，也可使电感器内置于电路基板。即图14为本发明的变形例相关的SAW滤波器装置的模式平面图。本变形例的SAW滤波器装置41中，在构成封装的电路基板42上搭载有搭载了滤波器芯片的安装基板43。而且，电路基板42的一部分，即在由图14的单点划线所包围的部分内在电路基板42中内置有电感器。在图15(a)、(b)中采用D所包围的部分的部分放大剖面图以及示意的平面图来说明上述内容。
图15(a)为将电路基板42的一部分放大来表示的示意的正面剖面图，在此，在电路基板42内构成为设置有线圈状导体图案44而构成电感器。图15(b)表示线圈状导体图案44的平面形状。
线圈状导体图案44具有线圈状的平面形状。而且，线圈状的导体图案44，通过过孔电极45、46从电路基板42的上面被引出。过孔电极45、46的上端与电极连接盘47、48连接。电极连接盘47、48上，与从搭载有滤波器芯片的安装基板43的下面突出的焊盘(未图示)结合。
由此，在本发明中，用于构成SAW滤波器装置的电感器并不是芯片型电感部件那样的外带的电感部件，而也可通过使构成封装的安装基板43或者安装有安装基板43的电路基板42等内置于导体图案中来形成。此时，减少外置的电感部件的数量，并能够省略外置的电感部件。因此，能够推进SAW滤波器装置的小型化以及高度低化。进而，也难以产生安装电感部件时的安装偏差所引起的特性偏差。
另外，在上述实施方式以及变形例中，IDT电极由Al形成，但也可由以Al为主成分的合金来构成IDT电极。

Claims (10)

1.一种SAW滤波器装置，具有陷波频带和位于该陷波频带的低频侧的通频带，
该SAW滤波器装置具有滤波器芯片，该滤波器芯片具有：θ旋转Y切X传输的LiNbO3基板；和多个1端口型SAW共振子，其形成在所述LiNbO3基板上，具有由Al或以Al为主成分的合金构成的IDT电极，
上述切角θ为50°～55°，以弹性表面波的波长λ对上述IDT电极的厚度h进行标准化而构成的标准化膜厚100h/λ的百分比为2～4％，占空比为0.4以下。
2.根据权利要求1所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
还具有被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中的多个第1电感器，
在上述输入端子和接地电位之间、上述输出端子和接地电位之间以及上述多个第1电感器间和接地电位之间分别连接有上述1端口型SAW共振子。
3.根据权利要求2所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
还具备搭载有上述滤波器芯片的安装基板，
该安装基板具有一个接地端子，与上述滤波器芯片的接地电位连接的部分的全部与上述安装基板的上述接地端子电连接，并且位于上述输入端子以及上述输出端子内的一方与接地电位之间的上述1端口型SAW共振子在上述陷波频带以及通频带中为电容性，且该1端口型SAW共振子的共振频率比剩余的1端口型SAW共振子的反共振频率高。
4.根据权利要求1所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
具备：
陷波电路部分，其具有第1电感器和2个第1共振子，该第1电感器被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中，该2个第1共振子分别被连接在上述第1电感器的两端和接地电位之间；
滤波器电路部分，其被设置在上述输入端子和上述陷波电路部分之间，
上述滤波器电路部分具有：
第2共振子，其在上述串联腕中配置在上述输入端子和上述陷波电路部分之间；和
第2电感器，其连接在第2共振子的一端和接地电位之间或者第2共振子的另一端和接地电位之间，
上述第2共振子的共振频率与上述通频带的高频侧端部一致，上述第1、第2共振子由上述1端口型SAW共振子构成。
5.根据权利要求1所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
具备：
陷波电路部分，其具有第1电感器和2个第1共振子，该第1电感器被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中，该2个第1共振子分别被连接在上述第1电感器的两端和接地电位之间；
滤波器电路部分，其被设置在上述输出端子和上述陷波电路部分之间，
上述滤波器电路部分具有：
第2共振子，其在上述串联腕中配置在上述输出端子和上述陷波电路部分之间；和
第2电感器，其连接在第2共振子的一端和接地电位之间或者第2共振子的另一端和接地电位之间，
上述第2共振子的共振频率与上述通频带的高频侧端部一致，上述第1、第2共振子由上述1端口型SAW共振子构成。
6.根据权利要求1所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
具备：
陷波电路部分，其具有第1电感器和2个第1共振子，该第1电感器被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中，该2个第1共振子分别被连接在上述第1电感器的两端和接地电位之间；
2个滤波器电路部分，其被设置在上述输入端子和上述陷波电路部分之间以及上述输出端子和上述陷波电路部分之间，
上述输入端子侧的上述滤波器电路部分具有：
第2共振子，其在上述串联腕中配置在上述输入端子和上述陷波电路部分之间；和
第2电感器，其连接在第2共振子的一端和接地电位之间或者第2共振子的另一端和接地电位之间，
上述输出端子侧的上述滤波器电路部分具有：
第2共振子，其在上述串联腕中配置在上述输出端子和上述陷波电路部分之间；和
第2电感器，其连接在第2共振子的一端和接地电位之间或者第2共振子的另一端和接地电位之间，
上述第2共振子的共振频率与上述通频带的高频侧端部一致，上述第1、第2共振子由上述1端口型SAW共振子构成。
7.根据权利要求1所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
具备：
滤波器电路部分，其具有第3电感器和第1共振子，该第3电感器被插入到连结输入端子和输出端子的串联腕中，该第1共振子与上述第3电感器串联连接；
陷波电路部分，其具有：被插入到上述串联腕的至少一个第1电感器；被连接在上述第1电感器的一端和接地电位之间的第2共振子；和被连接在上述第1电感器的另一端和接地电位之间的第3共振子，
上述滤波器电路部分和陷波电路部分在串联腕中被串联连接，
上述通频带具有第1中心频率，
由上述第1～第3共振子的电容成分以及上述第1、第3电感器的电感成分构成的滤波器的频率特性所具有的第2中心频率比上述第1中心频率高，
上述第1～第3共振子由上述1端口型SAW共振子构成。
8.根据权利要求2～7中任一项所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
上述电感器为芯片型电感部件。
9.根据权利要求2～7中任一项所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
上述滤波器芯片采用一个LiNbO3基板而构成，
还具备搭载有该滤波器芯片的安装基板和安装有该安装基板的电路基板，
在上述安装基板内内置有上述电感器。
10.根据权利要求2～7中任一项所述的SAW滤波器装置，其特征在于，
上述滤波器芯片采用一个LiNbO3基板而构成，
还具备安装有上述安装基板的电路基板，
在该电路基板内内置有上述电感器。
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