CN103765775B - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有将多个弹性波滤波器并联连接于输入输出间的构成，不仅能实现插入损耗的减少以及耐电力性的提高，还能实现小型化的弹性波装置。在弹性波装置(1)中，在具有模片接合面(41a)的布线基板的模片接合面(41a)安装有弹性波滤波器芯片(70)，弹性波滤波器芯片(70)具有输入侧的信号端子(34)和输出侧的信号端子(35、36)，输入侧的信号端子以及输出侧的信号端子之中至少一方为多个信号端子，在布线基板内设有将弹性波滤波器芯片(70)的多个信号端子(35、36)共用连接的共用连接布线(37)，通过共用连接布线(37)，多个信号端子(35、36)被共用连接。
Description
技术领域
本发明涉及利用了声表面波或弹性边界波等弹性波的弹性波装置，更详细而言，涉及具有弹性波滤波器芯片被安装在布线基板的模片接合面的构造的弹性波装置。
背景技术
近年来，在移动电话机等中，为了将从天线收发的信号分离而在天线上连接分波器。作为分波器，广泛采用利用了声表面波、弹性边界波或者体声波等弹性波的弹性波分波器。
例如在下述的专利文献1中，公开了利用这种弹性波的分波器的一个例子。
如图13所示，专利文献1中记载的分波器1001具有与天线连接的共用端子1002、发送端子1003、和接收端子1004。在共用端子1002与发送端子1003之间连接有发送侧声表面波滤波器1005。发送侧声表面波滤波器1005是在压电基板上形成有图示的电极构造的梯型声表面波滤波器。
另一方面，在共用端子1002与接收端子1004之间连接有接收滤波器1006。接收滤波器1006具有纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008。即，在压电基板上，构成纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008。通过共用连接布线1010，在输入侧的信号端子1009上连接有纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008。输入侧的信号端子1009经由匹配电路1011而与共用端子1002连接。纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008的输出端与信号端子1012共用连接。即，通过共用连接布线1013，纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008的输出端彼此被共用连接，并与信号端子1012连接。信号端子1012与接收端子1004连接。
在专利文献1记载的分波器1001中，接收滤波器1006将2个纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008并联连接于输入输出信号端子间。因此，与在输入输出端子间连接了1个纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器的构造相比，能将声表面波滤波器中的开口长设为一半。由此，能将电极指的电阻值设为1/4，能减少插入损耗。另外，能提高耐电力性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2003-249842号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，如专利文献1记载的那样，由于并联连接了多个纵耦合谐振器型双模声表面波滤波器1007、1008，所以必须将输入侧的信号端子彼此以及输出侧的信号端子彼此共用连接。因此，必须在形成有接收滤波器1006的压电基板上形成上述共用连接布线1010、共用连接布线1013。因此，存在在接收滤波器1006中芯片尺寸大型化这样的问题。
本发明的目的在于提供一种弹性波装置，其具有在输入输出间并联连接了多个弹性波滤波器的构成，不仅能实现插入损耗的减少以及耐电力性的提高，而且能实现小型化。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的弹性波装置具备：具有模片接合面的布线基板；和在上述布线基板的上述模片接合面安装的弹性波滤波器芯片。在本发明中，上述弹性波滤波器芯片具有输入侧的信号端子、输出侧的信号端子和在输入侧的信号端子与输出侧的信号端子之间并联连接的多个弹性滤波器，输入侧的信号端子以及输出侧的信号端子之中至少一方具有多个信号端子。在上述布线基板内，设有将上述弹性波滤波器芯片的上述多个信号端子共用连接的共用连接布线，通过该共用连接布线，上述多个信号端子被共用连接。
在本发明所涉及的弹性波装置的某个特定方式中，上述弹性波滤波器芯片是接收侧滤波器芯片，上述弹性波装置还具备发送侧滤波器芯片，该发送侧滤波器芯片被安装于上述布线基板的上述模片接合面，并由弹性波滤波器芯片构成，由此构成弹性波分波器。在该情况下，由于能实现接收侧滤波器芯片的小型化，所以能实现弹性波分波器的小型化。
在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定方式中，与上述接收侧滤波器芯片的连接于接地电位的端子电连接的接地电极、和与上述发送侧滤波器芯片连接的信号电极被设于上述布线基板的模片接合面。在进行俯视之际，上述接地电极与上述共用连接布线的至少一部重合，并且上述接地电极位于上述信号电极与上述共用连接布线之间。在该情况下，能改善从发送侧向接收侧的绝缘特性。
在本发明所涉及的弹性波装置的又一限定的方式中，在进行俯视之际上述接地电极与上述共用连接布线重合的部分，设置上述接地电极使得上述接地电极与上述共用连接布线的外周缘相比到达外侧。在该情况下，即使在产生了布线基板中的层间的错位的情况下，也能减小特性的偏差。
在本发明所涉及的弹性波装置的又一其他特定的方式中，上述接收侧滤波器芯片的上述输出侧的信号端子具有多个信号端子，该多个信号端子通过在上述布线基板内设置的上述共用连接布线而被共用连接。
发明效果
在本发明的弹性波装置中，由于不仅在弹性波滤波器芯片侧，而且在布线基板内也设有共用连接布线，所以能实现弹性波滤波器芯片的小型化。因此，通过采用在输入侧信号端子与输出侧信号端子之间并联连接多个弹性波滤波器的结构，由此不仅能实现插入损耗的减少以及耐电力性的提高，而且还能实现具有该弹性波滤波器芯片的弹性波装置整体的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的电路构成的简略的电路图。
图2是表示本发明的第1实施方式的弹性波装置的构造的示意性主视剖面图。
图3是表示本发明的第1实施方式的弹性波装置所使用的发送侧滤波器芯片的电极构造的示意性俯视图。
图4是在本发明的第1实施方式中使用的发送侧滤波器芯片的简略的主视剖面图。
图5是用于表示在本发明的第1实施方式中使用的接收侧滤波器芯片的电极构造的示意性俯视图。
图6是表示在本发明的第1实施方式中使用的布线基板的模片接合面的电极构造的示意性俯视图。
图7是表示在本发明的第1实施方式中使用的布线基板的中间层设置的电极构造的示意性俯视图。
图8是用于表示在本发明的第1实施方式中使用的布线基板的背面侧的电极形状的示意性俯视图。
图9是表示本发明的第1实施方式的分波器中的布线基板的各层的电极的重合状态的示意性俯视图。
图10是表示在本发明的第2实施方式的分波器中使用的布线基板的模片接合面上的电极构造的示意性俯视图。
图11是表示本发明的第2实施方式中的布线基板的各层的电极的重合状态的示意性俯视图。
图12是表示第1以及第2实施方式的弹性波装置的接收滤波器的衰减量频率特性的图。
图13是表示以往的分波器的一个例子的电路图。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而使本发明更加清楚。
图1是本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的简略的电路图。本实施方式的弹性波装置1是在移动电话机的UMTS-BAND8中使用的声表面波分波器。在UMTS-BAND8中，发送频带为880MHz～915MHz，接收频带为925MHz～960MHz。
弹性波装置1具有天线端子11、发送端子12和接收端子13。在天线端子11与接收端子13之间连接有接收侧滤波器部15。接收侧滤波器部15由虚线所示的接收侧滤波器芯片70构成。
另一方面，在天线端子11与发送端子12之间，连接有发送侧滤波器部20。发送侧滤波器部20具有由虚线表示的发送侧滤波器芯片60。
在天线端子11和天线14的连接点、与接地电位之间，连接有外置的匹配用电感器L1。
发送侧滤波器部20具有与天线端子11连接的第1信号端子21、和与发送端子12连接的第2信号端子22。第1信号端子21与第2信号端子22通过串联臂23连接。在串联臂23上，多个串联臂谐振器S1～S6被串联连接。在串联臂23与接地电位之间连接有多个并联臂24～26。在并联臂24～26的每一个上设有并联臂谐振器P1～P3。
在发送侧滤波器芯片60上以外置的形式连接有电感器L2～L5。更具体地说，在并联臂24～26上，并联臂谐振器P1～P3的与连接于串联臂23一侧相反的一侧的端部，与设于发送侧滤波器芯片60的接地端子31～33连接。该接地端子31～33分别与电感器L2～L4的一端连接。即，并联臂谐振器P1～P3分别与电感器L2～L4串联连接。电感器L2～L4的另一端被共用连接，与电感器L5的一端连接。电感器L5的另一端与接地电位连接。
如上述那样，具有发送侧滤波器芯片60的发送侧滤波器部20具有梯型电路构成。另外，上述串联臂谐振器S1～S6以及并联臂谐振器P1～P3如后述那样，通过构成在压电基板上包含IDT电极的声表面波谐振器来形成。因此，发送侧滤波器芯片60是弹性波滤波器芯片。
接收侧滤波器部15作为输入侧的信号端子而具有第3信号端子34，作为输出侧的信号端子而具有第4、第5信号端子35、36。即，在本实施方式中，在输出侧设有多个信号端子35、36。
在第3信号端子34与第4信号端子35之间，连接有第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16。第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16具有第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16A、和与第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16A级联连接的第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16B。第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16A具有沿着声表面波传播方向配置的3个IDT电极、和在设有3个IDT电极的区域的两侧配置的一对反射器。第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16B也具有相同的构成。
在图1中，用方块图简略地表示第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16A、16B的3个IDT电极。关于一对反射器，省略了图示。
第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16A的输入端经由单端口型声表面波谐振器18而与第3信号端子34连接。第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16B的输出端与第4信号端子35连接。
另外，第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部17也同样地具有第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部17A、17B。第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部17A、17B与第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16A、16B同样地构成。
第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部17A的输入端经由单端口型声表面波谐振器19而与第3信号端子34连接。第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部17B的输出端与第5信号端子36连接。
然后，第4、第5信号端子35、36通过共用连接布线37被共用连接，并与接收端子13连接。如后述那样，共用连接布线37没有设于接收侧滤波器芯片70内，而设于后述的布线基板内。
图2是本实施方式的弹性波装置1的简略的剖面图。如图2所示，弹性波装置1具有布线基板40。布线基板40具有上层41与下层42。上层41的上表面是模片接合面41a。以下，将下层42的上表面即上层41与下层42的界面设为中间层42a，将下层42的下表面设为布线基板40的背面42b。在布线基板40的模片接合面41a上，安装有发送侧滤波器芯片60与接收侧滤波器芯片70。发送侧滤波器芯片60以及接收侧滤波器芯片70利用凸块81，通过倒装接合方法而被安装于布线基板40。
另外，按照覆盖发送侧滤波器芯片60以及接收侧滤波器芯片70的方式形成有密封树脂层82。由此，密封发送侧滤波器芯片60以及接收侧滤波器芯片70。
图3是上述发送侧滤波器芯片60的示意性俯视图，图4是示意性主视剖面图。发送侧滤波器芯片60具有压电基板61和形成于压电基板61上的电极构造62。在图3中，表示了电极构造62的详细结构。即，电极构造62具有构成前述的串联臂谐振器S1～S6以及并联臂谐振器P1～P3的IDT电极以及反射器。另外，电极构造62具有前述的串联臂23、并联臂24～26、第1以及第2信号端子21、22以及第1～第3接地端子31～33。
图5是接收侧滤波器芯片70的示意性俯视图。接收侧滤波器芯片70通过在压电基板71上形成电极构造72而构成。电极构造72具有构成前述的第1以及第2滤波器部16、17以及单端口型声表面波谐振器18、19的IDT电极以及反射器。进而，电极构造72包括前述的第3～第5信号端子34～36、第4～第6接地端子37A～39以及将它们连接的布线。
如前述那样，在本实施方式中，第4信号端子35和第5信号端子36没有在压电基板71上通过共用连接布线而被共用化。因此，由于没有必要将这样的共用连接布线形成在压电基板71上，因此能实现接收侧滤波器芯片70的小型化。
此外，压电基板61、71可以通过适当的压电材料形成。作为这样的压电材料，可以举出LiNbO3、LiTaO3或者水晶等。
电极构造62、72可以通过适当的金属形成。作为这样的金属，可以使用Al、Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Ti、Cr、Pd或者它们的合金。另外，构成电极构造62、72的各电极也可以通过层叠由上述金属或合金构成的多个金属层而形成。
接下来，参照图6～图9对上述布线基板40的详细结构进行说明。
图6是表示布线基板40的上表面即模片接合面41a上的电极构造的俯视图。图7是表示在布线基板40的中间层42a设置的电极构造的示意性俯视图。图8是示意性表示在布线基板40的背面42b设置的电极形状的俯视图。
如图6所示，在布线基板40的模片接合面41a上形成有电极构造100。电极构造100具有与天线连接的天线电极101、发送侧电极102、第1以及第2接收侧电极103、104、和第1～第4接地电极105～108。发送侧滤波器芯片60以及接收侧滤波器芯片70经由前述的凸块81与电极构造100电连接。
更具体地说，发送侧滤波器芯片60的第1信号端子21与天线电极101连接。第2信号端子22与发送侧电极102连接。第1接地端子31与第1接地电极105连接。第2接地端子32与第2接地电极106连接。第3接地端子33与第3接地电极107连接。
另一方面，接收侧滤波器芯片70的第3信号端子34与天线电极101连接。第4信号端子35与第1接收侧电极103连接。第5信号端子36与第2接收侧电极104连接。第4～第6接地端子37A～39与第4接地电极108连接。
如图7所示，在中间层42a形成有电极构造200。电极构造200具有天线内部电极201、发送侧内部电极202、接收侧内部电极203、第1以及第2接地内部电极204、205。电极构造200经由通孔电极100A而适当地与电极构造100的电极连接。更具体地说，天线内部电极201与天线电极101连接。发送侧内部电极202与发送侧电极102连接。接收侧内部电极203与第1以及第2接收侧电极103、104连接。第1接地内部电极204与第1～第3接地电极105～107连接。第2接地内部电极205与第4接地电极108连接。
上述接收侧内部电极203相当于前述的共用连接布线37。即，接收侧内部电极203被设于布线基板40内，将前述的第4信号端子35与第5信号端子36共用连接。
另外，第1接地内部电极204与第1～第3接地电极105～107连接。由此，并联臂24～26被共用化。
如图8所示，在布线基板40的背面42b形成有电极构造300。电极构造300具有天线外部端子301、发送侧外部端子302、接收侧外部端子303、和第1～第4接地外部端子304～307。电极构造300经由简略地在图7中用虚线表示的通孔电极200A，与电极构造200的电极电连接。更具体地说，天线外部端子301与天线内部电极201连接。发送侧外部端子302与发送侧内部电极202连接。接收侧外部端子303与接收侧内部电极203连接。第1接地外部端子304与第1接地内部电极204连接。第2～第4接地外部端子305～307与第2接地内部电极205连接。
在此，通过第1～第3接地电极105～107、第1接地内部电极204、第1接地外部端子304、和将它们连接的通孔电极100A、200A，来形成前述的电感器L2～L5。即，在本实施方式中，前述的电感器L2～L5虽然外置于发送侧滤波器芯片60，但使用上述布线基板40来构成。因此，作为电感器L2～L5，不需要布线基板40以及发送侧滤波器芯片60以外的电感器元件。由此，在弹性波装置1中也能实现零部件件数的减少以及小型化。
图9是表示在布线基板40的模片接合面41a、中间层42a以及背面42a设置的上述电极的重合状态的示意性俯视图。在图9中，没有对在模片接合面41a设置的电极构造100附上剖面线。另外，对在中间层42a上形成的电极构造200附上了斜线的剖面线。进而，对在背面42b上形成的电极构造300附上了与电极构造200不同的方向的斜线的剖面线。
如图9所示，在俯视布线基板40之际，在前述的模片接合面41a上形成的第4接地电极108与在中间层42b形成的接收侧内部电极203部分重合。此外，第4接地电极108位于模片接合面41a上的天线电极101和接收侧内部电极203之间。因此，能限制经由从天线电极101向接收侧内部电极203的寄生电容的不必要的信号的泄露。因此，能改善从发送侧向接收侧的绝缘特性。
接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式的弹性波装置除了布线基板外与第1实施方式相同。因此，关于发送侧滤波器芯片60以及接收侧滤波器芯片70以及布线基板、和发送侧滤波器芯片60以及接收侧滤波器芯片70的连接构造，援引第1实施方式的说明而省略。
图10是表示第2实施方式中使用的布线基板91的模片接合面上的电极构造100B的示意性俯视图。在电极构造100B中，第4接地电极108A的面积小于第1实施方式的第4接地电极108。关于其他点，电极构造100B与电极构造100相同。因此，相同部分标记相同的参照编号。
布线基板91的中间层以及背面的电极构造与第1实施方式相同。图11是表示第2实施方式中的布线基板91的模片接合面、中间层以及背面的电极构造的重合状态的示意性俯视图。根据图11可知，在本实施方式中，第4接地电极108A也与接收侧内部电极203部分重合。另外，第4接地电极108A被配置成介于天线电极101与接收侧内部电极203之间。因此，在本实施方式中，也能改善从发送侧向接收侧的绝缘特性。
图12是表示第1以及第2实施方式的从弹性波装置的发送侧向接收侧的绝缘特性，实线表示第1实施方式的结果，虚线表示第2实施方式的结果。在第2实施方式中，发送侧频带即880MHz～915MHz的绝缘特性也超过作为绝缘标准的55db，为60db以上。然而，与第2实施方式相比，第1实施方式更能进一步改善绝缘特性。认为这是因为：在第1实施方式中，第4接地电极108和作为共用连接布线的接收侧内部电极203重合的面积比第2实施方式大。因此，优选第4接地电极与接收侧内部电极即共用连接布线重合的面积大。
此外，第4接地电极与接收侧内部电极重合的面积越大，即使在产生了布线基板中的电极层间的层叠错位的情况下，也能减小特性的偏差。
因此，优选在俯视之际，第4接地电极108、108A与作为共用连接布线的接收侧内部电极203重合的部分中，第4接地电极108、108A与接收侧内部电极203的外缘相比向外侧扩展。
在上述第1以及第2实施方式中，在图1的接收侧滤波器芯片70中，输出侧信号端子被设为第4信号端子35以及第5信号端子36，与第4信号端子35和第5信号端子36共用连接的共用连接布线被设于接收侧滤波器芯片70外。另一方面，在接收侧滤波器芯片70的输入侧，单端口型声表面波谐振器18、19的输入端被共用连接，并与第3信号端子34连接。与此相对，如图1中虚线A所示，也可以将单端口型声表面波谐振器18的输入端与第6信号端子35A连接，将单端口型声表面波谐振器19与第7信号端子36A连接，在接收侧滤波器芯片70外，通过共用连接布线将输入侧的第6、第7信号端子35A、36A共用连接。即，也可以将第3信号端子34A与共用连接布线构成在布线基板。
如上述那样，在本发明中，在接收侧滤波器芯片70的输入侧的多个信号端子以及输出侧的信号端子之中至少一方中，也可以是多个信号端子通过在接收侧滤波器芯片70外的布线基板上设置的共用连接布线而进行共用连接。由此，由于在接收侧滤波器芯片70上没有必要形成共用连接布线，所以能实现接收侧滤波器芯片70的小型化。因此，优选在输入侧以及输出侧的双方，从接收侧滤波器芯片70除去共用连接布线，将布线设于布线基板。
另外，在第1、第2实施方式中，接收侧滤波器芯片70具有利用了声表面波的纵耦合谐振器型声表面波滤波器部16、17，但并不限定于声表面波，也可以使用利用了弹性边界波或体声波的弹性滤波器来构成。
关于发送侧滤波器芯片60，也可以通过利用了弹性边界波或体声波的弹性波元件构成。
进而，在上述实施方式中，在弹性波分波器中的接收侧滤波器芯片的输入侧的多个信号端子以及输出侧的信号端子之中至少一方中，多个信号端子通过设于布线基板的共用连接布线而被共用连接。即，由弹性波滤波器芯片构成的接收侧滤波器芯片中的多个信号端子，通过设于布线基板的共用连接布线而被共用连接。这样的本申请发明的构成并不限定于将构成弹性波分波器的接收侧滤波器的弹性波滤波器芯片安装于布线基板的构造。即，本发明也能广泛适用于下述的弹性波装置：该弹性波装置是将在输入侧以及/或者输出侧具有多个信号端子的弹性波滤波器芯片安装于布线基板而成的弹性波装置，并具备将多个信号端子共用连接的构成。
符号的说明：
1…弹性波装置
11…天线端子
12…发送端子
13…接收端子
14…天线
15…接收侧滤波器部
16…第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器部
17…第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器部
18、19…单端口型声表面波谐振器
20…发送侧滤波器部
21…第1信号端子
22…第2信号端子
23…串联臂
24～26…并联臂
31～33、37A～39…接地端子
34～36、34A～36A…信号端子
37…共用连接布线
40、91…布线基板
41…上层
41a…模片接合面
42…下层
42a…中间层
42b…背面
60…发送侧滤波器芯片
61、71…压电基板
62、72、100、100B、200、300…电极构造
70…接收侧滤波器芯片
81…凸块
82…密封树脂层
100A、200A…通孔电极
101…天线电极
102…发送侧电极
103…第1接收侧电极
104…第2接收侧电极
105～108、108A…接地电极
201…天线内部电极
202…发送侧内部电极
203…接收侧内部电极
204…第1接地内部电极
205…第2接地内部电极
301…天线外部端子
302…发送侧外部端子
303…接收侧外部端子
304～307…接地外部端子
L1～L5…电感器
Claims (3)
1.一种弹性波装置，其具备：
布线基板，其具有模片接合面；
接收侧滤波器芯片，其被安装于上述布线基板的上述模片接合面；和
发送侧滤波器芯片，该发送侧滤波器芯片被安装于上述布线基板的上述模片接合面，并由弹性波滤波器芯片构成，
由此构成弹性波分波器，
上述接收侧滤波器芯片具有输入侧的信号端子、输出侧的信号端子和在输入侧的信号端子与输出侧的信号端子之间并联连接的多个弹性滤波器，输入侧的信号端子以及输出侧的信号端子之中至少一方具有多个信号端子，
在上述布线基板内，设有将上述接收侧滤波器芯片的上述多个信号端子共用连接的共用连接布线，通过该共用连接布线，多个信号端子被共用连接，
与上述接收侧滤波器芯片的连接于接地电位的端子电连接的接地电极、和与上述发送侧滤波器芯片连接的信号电极被设于上述布线基板的模片接合面，在进行俯视之际，上述接地电极与上述共用连接布线的至少一部分重合，并且上述接地电极位于上述信号电极与上述共用连接布线之间。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其特征在于，
在进行俯视之际，在上述接地电极与上述共用连接布线重合的部分，设置有上述接地电极，使得上述接地电极与上述共用连接布线的外周缘相比到达外侧。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其特征在于，
上述接收侧滤波器芯片的上述输出侧的信号端子具有多个信号端子，该多个信号端子通过在上述布线基板内设置的上述共用连接布线而被共用连接。
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