CN109120239A - 多工器、发送装置以及接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻抗匹配优异的多工器。多工器具备：滤波器(11～14)，设置在安装基板的一个主面，具有相互不同的通带；以及电感元件(41)，内置于所述安装基板，一端与滤波器(12)的一端连接，电感元件(41)的另一端与滤波器(11、13、14)各自的一端在公共连接点(30)相互连接，电感元件(41)由配置在位于所述安装基板的内层的布线层(W3、W4)的螺旋状的布线导体形成，所述安装基板具有布线层(W2、W5)，所述布线层(W2、W5)与布线层(W3、W4)相邻，且在与电感元件(41)的形成区域(A)对应的部分未形成接地图案。

Description

多工器、发送装置以及接收装置
技术领域
本发明涉及具备弹性波滤波器的多工器、发送装置以及接收装置。
背景技术
对于近年来的便携式电话，要求用一个终端来应对多个频带以及多种无线方式，即，所谓的多频段化以及多模式化。为了应对该要求，在一个天线的正下方配置对具有多个无线传输频率的高频信号进行分波的多工器。作为构成多工器的多个带通滤波器，使用以通带内的低损耗性以及通带周边的通过特性的陡峭性为特征的弹性波滤波器。
在专利文献1中，公开了一种多工器，其中，具有多个声表面波滤波器，并将各滤波器的天线侧的端子进行了公共化。
在专利文献1的多工器中，将多个滤波器中的一个滤波器的天线端经由第一电感元件与公共连接点进行连接，将其它滤波器的天线端与所述公共连接点直接进行连接。
通过所述第一电感元件观察的所述一个滤波器的阻抗与其它滤波器的合成阻抗被设计为接近于复共轭。由此，从所述公共连接点观察的全部的滤波器的阻抗被调整为大致相同的复阻抗。
进而，在所述多工器中，将所述公共连接点和用于连接天线元件的天线端子经由第二电感元件进行连接。第二电感元件对所述进行了调整的复阻抗从天线元件的特性阻抗的偏移进行修正。
像这样，在所述多工器中，使用第一电感元件对多个滤波器的阻抗进行调整，并使用第二电感元件将进行了调整的阻抗修正为天线元件的特性阻抗。因此，根据专利文献1的多工器，能够使用少数的电感元件以高精度实现阻抗匹配。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/208670号
专利文献1的多工器例如能够使用内置有电感元件的安装基板来构成。但是，在该情况下，存在阻抗匹配的精度被安装基板内的电感元件的配置所影响这样的问题。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明着眼于上述问题，其目的在于，提供一种使用内置有电感元件的安装基板来构成且可得到天线端子处的优异的阻抗匹配的多工器。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的多工器具备：安装基板；一个第一弹性波滤波器以及一个以上的第二弹性波滤波器，设置在所述安装基板的一个主面，具有相互不同的通带；以及第一电感元件，内置于所述安装基板，一端与所述第一弹性波滤波器的一端连接，所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端相互连接，所述第一弹性波滤波器由一个以上的第一谐振器和一个以上的第二谐振器构成，所述一个以上的第一谐振器构成对所述第一弹性波滤波器的所述一端和另一端进行连结的信号路径，所述一个以上的第二谐振器连接在所述信号路径与基准端子之间，至少一个所述第二谐振器连接在所述信号路径中的所述第一弹性波滤波器的所述一端与最靠近所述一端的第一谐振器之间，所述一个以上的第二弹性波滤波器各自由一个以上的第三谐振器和一个以上的第四谐振器构成，所述一个以上的第三谐振器构成对所述第二弹性波滤波器的所述一端和另一端进行连结的信号路径，所述一个以上的第四谐振器连接在所述信号路径与基准端子之间，所述安装基板是在位于所述安装基板的所述一个主面、另一个主面以及内层的多个布线层配置有布线导体的多层基板，所述第一电感元件由配置在所述多个布线层中的至少一个布线层的第一布线导体形成，所述多个布线层包含如下布线层：与配置有所述第一布线导体的布线层相邻，且在俯视下与所述第一电感元件的形成区域重叠的部分未形成接地图案。
在该结构中，将通过第一电感元件观察的第一弹性波滤波器的阻抗与全部的第二弹性波滤波器的合成阻抗设计为接近于复共轭。通过这样，从所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端的公共连接点观察的全部的滤波器的阻抗被调整为大致相同的复阻抗。此时，若在第一电感元件产生寄生电容，则第一电感元件的阻抗下降，阻抗匹配变差，会成为阻抗的准确的调整的障碍。
因此，按照上述的结构，在与形成有第一电感元件的布线层相邻的布线层中，使得在俯视下与第一电感元件的形成区域重叠的部分不形成接地图案。由此，可避免在具有与第一电感元件相邻的接地图案的情况下产生的寄生电容的增大，可抑制第一电感元件的阻抗的下降。其结果是，在第一弹性波滤波器和一个以上的第二弹性波滤波器各自中可准确地调整阻抗，可得到阻抗匹配优异的多工器。
此外，所述多个布线层也可以包含如下布线层：与配置有所述第一布线导体的布线层在所述安装基板的所述一个主面侧相邻，且在俯视下与所述第一电感元件的形成区域重叠的部分未形成接地图案。
根据该结构，通过在第一电感元件的两侧设置未形成接地图案的布线层，从而能够更有效地避免在第一电感元件发生的寄生电容的增大，能够抑制第一电感元件的阻抗的下降。
此外，也可以是，所述多工器还具备：公共信号端子，设置在所述安装基板；以及第二电感元件，内置于所述安装基板，并连接在公共连接点与所述公共信号端子之间，所述公共连接点是所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端的公共连接点，所述第二电感元件由配置在所述多个布线层中的至少一个布线层的第二布线导体形成，配置有所述第二布线导体的布线层中的至少一个布线层处于比配置有所述第一布线导体的布线层中的任一个都靠近所述安装基板的另一个主面的位置。
根据该结构，能够用第二电感元件统一对在第一弹性波滤波器和一个以上的第二弹性波滤波器中进行了调整的阻抗进一步进行修正。在安装基板的一个主面设置有滤波器的多工器，一般经由安装基板的另一个主面安装到印刷布线板等母基板。因此，按照上述的结构，在第一电感元件和第二电感元件之中，将第二电感元件配置为更靠近安装基板的另一个主面，将第一电感元件配置为更远离安装基板的另一个主面。
由此，即使在安装基板的另一个主面、母基板设置有接地图案的情况下，也可降低第一电感元件与该接地图案之间的寄生电容，可抑制第一电感元件的阻抗的下降，因此可得到阻抗匹配优异的多工器。
相反，第二电感元件与该接地图案之间的寄生电容会变大，但是没有关系。这是因为，与在第一电感元件产生的寄生电容相比，在第二电感元件产生的寄生电容对阻抗匹配造成的不良影响小。反而，由于第二电感元件的寄生电容增大，从而基于LC谐振的极产生在通带外的高频侧，可得到改善通带外的衰减量的效果。
此外，也可以是，所述多工器还具备：公共信号端子，设置在所述安装基板；以及第二电感元件，内置于所述安装基板，并连接在对公共连接点和所述公共信号端子进行连结的信号路径与基准端子之间，所述公共连接点是所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端的公共连接点，所述第二电感元件由配置在所述多个布线层中的至少一个布线层的第二布线导体形成，配置有所述第二布线导体的布线层中的至少一个布线层处于比配置有所述第一布线导体的布线层中的任一个都靠近所述安装基板的另一个主面的位置。
根据该结构，能够用第二电感元件统一对在第一弹性波滤波器和一个以上的第二弹性波滤波器中进行了调整的阻抗进一步进行修正。在安装基板的一个主面设置有滤波器的多工器，一般经由安装基板的另一个主面安装到印刷布线板等母基板。因此，按照上述的结构，在第一电感元件和第二电感元件之中，将第二电感元件配置为更靠近安装基板的另一个主面，将第一电感元件配置为更远离安装基板的另一个主面。
由此，即使在安装基板的另一个主面、母基板设置有接地图案的情况下，也可降低第一电感元件与该接地图案之间的寄生电容，可抑制第一电感元件的阻抗的下降，因此可得到阻抗匹配优异的多工器。
相反，第二电感元件与该接地图案之间的寄生电容会变大，但是没有关系。这是因为，与在第一电感元件产生的寄生电容相比，在第二电感元件产生的寄生电容对阻抗匹配造成的不良影响小。反而，由于第二电感元件的寄生电容增大，从而实现阻抗匹配所需的L值变小，其结果是，面积变小。因此，可抑制与其它电感器的不需要的耦合，可得到改善通带内的衰减量的效果。
此外，所述多工器也可以还具备形成在所述安装基板的另一个主面的接地图案。
根据该结构，能够使第二电感元件与形成在所述安装基板的另一个主面的接地图案之间的寄生电容增大而改善通带外或通带内的衰减量。
本发明的一个方式涉及的发送装置具备：所述多工器；以及发送电路，与所述多工器连接，生成频带相互不同的多个发送信号，所述多工器从所述发送电路获取所述多个发送信号，并合成为单个天线信号。
本发明的一个方式涉及的接收装置具备：所述多工器；以及接收电路，与所述多工器连接，对频带相互不同的多个接收信号进行处理，所述多工器从包含所述多个接收信号的单个天线信号分离所述多个接收信号，并供给到所述接收电路。
由此，基于所述多工器的特征，可得到天线端子处的阻抗匹配优异的发送装置以及接收装置。
发明效果
根据本发明涉及的多工器、发送装置以及接收装置，使用内置有电感元件的安装基板来构成，能够得到天线端子处的优异的阻抗匹配。
附图说明
图1是示出第一实施方式涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。
图2A是示出第一实施方式涉及的Band25的发送侧滤波器的结构的一个例子的电路图。
图2B是示出第一实施方式涉及的Band25的接收侧滤波器的结构的一个例子的电路图。
图2C是示出第一实施方式涉及的Band66的发送侧滤波器的结构的一个例子的电路图。
图2D是示出第一实施方式涉及的Band66的接收侧滤波器的结构的一个例子的电路图。
图3是示出第一实施方式涉及的谐振器的构造的一个例子的剖视图。
图4是示出第一实施方式涉及的多工器的构造的一个例子的俯视图。
图5是示出第一实施方式涉及的多工器的构造的一个例子的剖视图。
图6是示出第一实施方式涉及的安装基板的布局的实施例的俯视图。
图7是示出第一实施方式涉及的安装基板的布局的比较例的俯视图。
图8A是示出第一实施方式涉及的Band25的发送侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图8B是示出第一实施方式涉及的Band25的接收侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图8C是示出第一实施方式涉及的Band66的发送侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图8D是示出第一实施方式涉及的Band66的接收侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图9是示出第一实施方式涉及的多工器的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio，电压驻波比)的一个例子的曲线图。
图10是示出第一实施方式涉及的多工器的插入损耗的一个例子的曲线图。
图11A是示出第一实施方式的变形例涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。
图11B是示出第一实施方式的变形例涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。
图12是示出第二实施方式涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。
图13是示出构成第二实施方式涉及的多工器的Band66的发送侧滤波器的电路结构的一个例子的电路图。
图14是示出第二实施方式涉及的多工器的安装基板中的布线布局的实施例的俯视图。
图15是示出第二实施方式涉及的多工器的安装基板中的布线布局的比较例的俯视图。
图16A是示出第二实施方式涉及的Band25的发送侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图16B是示出第二实施方式涉及的Band25的接收侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图16C是示出第二实施方式涉及的Band66的发送侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图16D是示出第二实施方式涉及的Band66的接收侧滤波器的从天线端观察的复阻抗的一个例子的史密斯图。
图17是示出第二实施方式涉及的多工器的VSWR的一个例子的曲线图。
图18A是示出第二实施方式的变形例涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。
图18B是示出第二实施方式的变形例涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。
附图标记说明
1、2：多工器，9：天线元件，11～14、13a：滤波器，21～24：输入端，30：公共连接点，31～35：输出端，41～43：电感元件，50：基板，51：高声速膜，52：低声速膜，53：压电膜，54：IDT电极，55：密接层，56：主电极层，60：安装基板，61～65：基材层，66、67：连接电极，68：面内导体，69：层间导体，70：导电性接合材料，80：密封层，100：谐振器，101～105：串联谐振器，141：电感元件，151～154：并联谐振器，201：串联谐振器，202：滤波器，251：并联谐振器，253：并联谐振器，301～304：串联谐振器，341：电感元件，351～354：并联谐振器，401～405：串联谐振器，451～454：并联谐振器，461：电感元件。
具体实施方式
以下，使用实施例以及附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式均示出总括性的或具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨不是限定本发明。关于以下的实施方式中的构成要素中的未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。此外，附图所示的构成要素的大小或大小之比未必严谨。
(第一实施方式)
[1.多工器的基本结构]
在第一实施方式中，对应用于LTE(Long Term Evolution，长期演进)标准的Band25(发送频带：1850-1915MHz，接收频带：1930-1995MHz)以及Band66(发送频带：1710-1780MHz，接收频带：2010-2200MHz)的四工器进行说明。该四工器将Band25用的非平衡型双工器的天线端与Band66用的非平衡型双工器的天线端进行公共化而构成。
图1是示出第一实施方式涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。如图1所示，多工器1具备滤波器11～14、电感元件41、42、公共信号端子P0、选择信号端子P1～P4以及接地端子GND。
滤波器11、12分别是Band25用的发送侧滤波器以及接收侧滤波器，滤波器13、14分别是Band66用的发送侧滤波器以及接收侧滤波器。滤波器11的输入端21、滤波器12的输出端32、滤波器13的输入端23以及滤波器14的输出端34分别与选择信号端子P1～P4连接。滤波器11、13的输出端31、33以及滤波器14的输入端24与公共连接点30连接。滤波器12的输入端22经由电感元件41与公共连接点30连接。公共连接点30经由电感元件42与公共信号端子P0连接。公共信号端子P0与天线元件9连接。
在此，电感元件41为第一电感元件的一个例子，电感元件42为第二电感元件的一个例子。此外，公共信号端子P0为天线端子的一个例子。
Band25的发送信号从发送电路(未图示)供给到选择信号端子P1。滤波器11在输入端21获取该发送信号，以Band25的发送通带(1850-1915MHz)进行滤波并从输出端31输出。滤波后的Band25的发送信号经由公共连接点30以及电感元件42从公共信号端子P0供给到天线元件9。
包含Band25的接收信号的天线信号从天线元件9供给到公共信号端子P0。滤波器12经由电感元件42、公共连接点30以及电感元件41在输入端22获取该天线信号，以Band25的接收通带(1930-1995MHz)进行滤波并从输出端32输出。滤波后的天线信号作为Band25的接收信号从选择信号端子P2供给到接收电路(未图示)。
Band66的发送信号从发送电路(未图示)供给到选择信号端子P3。滤波器13在输入端23获取该发送信号，以Band66的发送通带(1710-1780MHz)进行滤波并从输出端33输出。滤波后的Band66的发送信号经由公共连接点30以及电感元件42从公共信号端子P0供给到天线元件9。
包含Band66的接收信号的天线信号从天线元件9供给到公共信号端子P0。滤波器14经由电感元件42以及公共连接点30在输入端24获取该天线信号，以Band66的接收通带(2010-2200MHz)进行滤波并从输出端34输出。滤波后的天线信号作为Band66的接收信号从选择信号端子P4供给到接收电路(未图示)。
[2.各滤波器的电路结构]
对滤波器11～14的结构进行说明。另外，以下所示的结构为一个例子，并不限定滤波器11～14的具体的结构。也可以根据滤波器11～14要求的特性，采用与以下的说明不同的谐振器的个数、滤波器的类型(梯型或纵向耦合型)。
图2A是示出滤波器11的结构的一个例子的电路图。如图2A所示，滤波器11为由串联谐振器101～105以及并联谐振器151～154这九个元件构成的梯型的滤波器。滤波器11包括匹配用的电感元件141、161以及162。
在此，滤波器11为第二弹性波滤波器的一个例子。串联谐振器101～105为构成对滤波器11的作为一端的输出端31和作为另一端的输入端21进行连结的信号路径的第一谐振器的一个例子。此外，并联谐振器151～154为连接在该信号路径与作为基准端子的接地端子GND之间的第二谐振器的一个例子。
图2B是示出滤波器12的结构的一个例子的电路图。如图2B所示，滤波器12包括由并联谐振器251、252以及串联谐振器201这三个元件构成的梯型的滤波器。在该梯型的滤波器的后级，并联连接有由五个谐振器构成的纵向耦合型的滤波器202以及203，进而，连接有并联谐振器253。
在此，滤波器12为第一弹性波滤波器的一个例子。串联谐振器201以及构成纵向耦合型的滤波器202和203的谐振器为构成对滤波器12的作为一端的输入端22和作为另一端的输出端32进行连结的信号路径的谐振器的一个例子。此外，并联谐振器251～253为连接在该信号路径与作为基准端子的接地端子GND之间的谐振器的一个例子。在滤波器12中，并联谐振器251连接在所述信号路径中的输入端22与最靠近输入端22的串联谐振器201之间。
图2C是示出滤波器13的结构的一个例子的电路图。如图2C所示，滤波器13为由串联谐振器301～304以及并联谐振器351～354这八个元件构成的梯型的滤波器。滤波器13包括匹配用的电感元件341、361以及362。
在此，滤波器13为第二弹性波滤波器的一个例子。串联谐振器301～304为构成对滤波器13的作为一端的输出端33和作为另一端的输入端23进行连结的信号路径的谐振器的一个例子。此外，并联谐振器351～354为连接在该信号路径与作为基准端子的接地端子GND之间的谐振器的一个例子。
图2D是示出滤波器14的结构的一个例子的电路图。如图2D所示，滤波器14为由串联谐振器401～405以及并联谐振器451～454这九个元件构成的梯型的滤波器。滤波器14包括匹配用的电感元件461。
在此，滤波器14为第二弹性波滤波器的一个例子。串联谐振器401～405为构成对滤波器14的作为一端的输入端24与作为另一端的输出端34进行连结的信号路径的谐振器的一个例子。此外，并联谐振器451～454为连接在该信号路径与作为基准端子的接地端子GND之间的谐振器的一个例子。
[3.多工器中的阻抗匹配]
通过上述结构，在多工器1中，可实现如下的阻抗匹配。
从公共连接点30观察的合成了滤波器11、13以及14的复阻抗为电容性。相对于此，从公共连接点30观察的滤波器12的复阻抗由于电感元件41而向电感性移动。通过合成这些复阻抗，从而从公共连接点30观察的滤波器11～14的复阻抗例如被调整为残留有一些电容性的大致相同的复阻抗。
进行了调整的复阻抗由于电感元件42而统一向电感性移动。其结果是，从天线元件9观察的滤波器11～14的复阻抗成为天线元件9的特性阻抗，可实现准确的阻抗匹配。
[4.谐振器的构造]
对构成滤波器11～14的谐振器的构造进行说明。以下示出SAW(声表面波)谐振器的构造，但这是一个例子，并不限定构成滤波器11～14的谐振器的具体的构造。也可以根据滤波器11～14要求的特性，采用与以下的说明不同的压电基板的构造、利用体声波的FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator，薄膜体声波谐振器)的构造。
图3是示出构成滤波器11～14的谐振器的构造的一个例子的剖视图。图3的构造应用于构成滤波器11～14的串联谐振器、并联谐振器以及纵向耦合型的滤波器的谐振器。
如图3所示，谐振器100由基板50和配置在基板50上的IDT(InterDigitalTransducer，叉指换能器)电极54构成。
基板50为高声速膜51、低声速膜52以及压电膜53的层叠体。
高声速膜51是在膜中传播的体波(bulk wave)的声速大于在压电膜53中传播的表面波以及边界波的声速的膜。作为一个例子，高声速膜51是硅基板，厚度为200μm。在图3中，高声速膜51兼作对低声速膜52、压电膜53以及IDT电极54进行支承的支承基板，但不限于此，支承基板也可以在高声速膜51的下方与高声速膜51独立地设置。
低声速膜52形成在高声速膜51上，是在膜中传播的体波的声速小于在压电膜53中传播的表面波以及边界波的声速的膜。作为一个例子，低声速膜52是以二氧化硅为主成分的膜，厚度为670nm。
压电膜53形成在低声速膜52上，是传播声表面波的膜。作为一个例子，压电膜53是θ旋转Y切割X传播钽酸锂单晶或陶瓷，厚度为600nm。在此，所谓θ旋转Y切割X传播钽酸锂单晶或陶瓷，是指如下的钽酸锂单晶或陶瓷，即，声表面波的传播方向为X轴方向，用将以X轴为中心轴而从Y轴旋转了角度θ的轴作为法线的面进行了切断。θ例如为50°。
IDT电极54为形成在压电膜53上的一对梳型电极，根据被施加的电信号对压电膜53进行激励。作为一个例子，IDT电极54是在以钛为主成分的厚度为12nm的密接层55上形成由含有1％的铜的铝构成的厚度为162nm的主电极层56而成的多层膜。也可以在主电极层56上进一步形成以二氧化硅为主成分的厚度为25nm的保护层(未图示)。
根据这样的构造，通过设置低声速膜52，从而基于能量集中在声速小的介质的弹性波的性质，弹性波的能量有效地被束缚在压电膜53以及低声速膜52内。此外，通过高声速膜51可抑制从高声速膜51向更下部的构造(未图示)的弹性波的泄漏。其结果是，可得到损耗小且Q值高的谐振器100。
在设置有电感元件、电容元件等匹配元件的滤波器中，由匹配元件造成的损耗的增大以及Q值的下降不可避免。通过使用谐振器100来构成这样的滤波器，从而能够通过谐振器100的小的损耗以及高的Q值来弥补由匹配元件造成的损耗的增大以及Q值的下降，能够得到特性优异的滤波器。
在基板50上，也可以设置形成多个谐振器100的IDT电极54。此外，也可以在基板50上设置与IDT电极54连接的布线导体(未图示)，对谐振器100间进行布线。例如，也可以使用形成了滤波器11～14包含的多个谐振器并对谐振器间进行了布线的基板50，构成作为芯片部件的滤波器11～14。滤波器11～14包含的匹配用的电感元件(例如，滤波器11的电感元件141以及滤波器13的电感元件341)也可以不内置于芯片部件而由外置部件构成。
[5.多工器的构造]
对多工器1的构造进行说明。以下，作为一个例子，示出在安装基板上安装有作为芯片部件的滤波器的模块部件或作为模块部件的一部分的多工器的构造。
图4以及图5分别是示出多工器1的构造的一个例子的俯视图以及剖视图。图5对应于向箭头的方向观察图4的V-V切断线的剖面。
如图4以及图5所示，多工器1具备安装基板60、导电性接合材料70、滤波器11～14、以及密封层80。
安装基板60为将基材层61～65进行层叠而成的多层基板，基材层61～65例如由酚醛树脂或环氧树脂等树脂构成。在安装基板60的一个主面以及另一个主面分别设置连接电极66以及67，在相邻的基材层的界面设置面内导体68(布线图案)，贯通基材层而设置层间导体69(过孔)。
连接电极66为滤波器11～14的连接用的电极。在连接电极66，使用焊料等导电性接合材料70装配作为芯片部件的滤波器11～14。连接电极67构成公共信号端子P0、选择信号端子P1～P4、以及接地端子GND。多工器1经由连接电极67安装到印刷布线板等母基板(未图示)。连接电极66、67例如由铜合金的箔构成，被实施镀金等镀覆。
面内导体68以及层间导体69构成图1所示的多工器1的电路(包括电感元件41、42)。面内导体68例如由配置在基材层61～65的表面的铜合金的箔构成，层间导体69例如由镀覆在设置于基材层61～65的贯通孔的内壁的铜合金构成。
密封层80对安装基板60的上表面以及滤波器11～14进行密封。密封层80例如由热固化性树脂或紫外线固化性树脂构成。
[6.安装基板中的电感元件的配置]
对安装基板60中的电感元件41、42的配置进行说明。另外，以下所示的配置为一个例子，并不限定电感元件41、42的具体的配置。也可以按照后述的与电感元件41、42的配置相关的想法，采用与以下的说明不同的配置。
以下，为便于说明，将安装基板60中的基材层61～65的露出面以及接合面按靠近滤波器11～14的顺序标记为布线层W1～W6。布线层W1、W6分别位于安装基板60的一个主面以及另一个主面，布线层W2～W5位于安装基板60的内层。在用上下来表示布线层W1～W6的相对的位置的情况下，将布线层W1称为上，将布线层W6称为下。
图6是示出安装基板60的布局的实施例的俯视图，示出了分别配置在布线层W1～W6的连接电极66、67、面内导体68以及层间导体69的布局的一个例子。
在图6中，灰色的区域表示连接电极66、67以及面内导体68，黑圆圈表示设置在与下一个布线层之间的层间导体69。此外，虚线框表示设置滤波器11～14以及电感元件41、42的区域。
电感元件41用层间导体对设置在布线层W3以及W4的区域A的螺旋状的面内导体进行连接而构成。在此，设置在布线层W3以及W4的区域A的螺旋状的面内导体、以及对该面内导体进行连接的层间导体为第一布线导体的一个例子。在布线层W2以及W5的区域A未形成接地图案。
所谓接地图案，是指与作为基准端子的接地电极连接的面状的布线导体。所谓在与区域A重叠的部分未形成接地图案，意味着在该部分不存在实质性的大小的接地图案，作为一个例子，可以允许在该部分存在面积比小于10％的接地图案。由此，能够将在该部分存在对两点间进行连结的线状的接地布线、由于对准偏移造成的接地图案的进入的情况包含于未形成接地图案的情况。
像这样，安装基板60具有布线层W5，该布线层W5在安装基板60的另一个主面侧与配置有第一布线导体的布线层W4相邻，并且，在俯视下与形成有电感元件41的区域A重叠的部分未形成接地图案。
此外，安装基板60具有布线层W2，该布线层W2在安装基板60的一个主面侧与配置有第一布线导体的布线层W3相邻，并且，在俯视下与形成有电感元件41的区域A重叠的部分未形成接地图案。
另一方面，电感元件42用层间导体对设置在布线层W4以及W5的区域B的螺旋状的面内导体进行连接而构成。在此，设置在布线层W4以及W5的区域B的螺旋状的面内导体、以及对该面内导体进行连接的层间导体为第二布线导体的一个例子。
像这样，配置有第二布线导体的布线层中的至少一个布线层W5处于比配置有第一布线导体的布线层W3、W4中的任一个都靠近安装基板60的另一个主面的位置。
若在电感元件41产生寄生电容，则电感元件41的阻抗下降，公共信号端子P0处的阻抗匹配变差。因此，按照图6的布局，在与形成有电感元件41的布线层W3以及W4分别相邻的布线层W2以及W5中，使得在与形成有电感元件41的区域A重叠的部分不形成接地图案。
由此，可避免在存在与电感元件41相邻的接地图案的情况下产生的寄生电容的增大，可抑制电感元件41的阻抗的下降，因此可得到公共信号端子P0处的阻抗匹配优异的多工器。
此外，根据图6的布局，在电感元件41以及42之中，将电感元件41配置为更远离安装基板的另一个主面，将电感元件42配置为更靠近安装基板的另一个主面。
由此，可降低电感元件41与母基板包含的接地图案(未图示)之间的寄生电容，可抑制电感元件41的阻抗的下降，因此可得到公共信号端子P0(天线端子)处的阻抗匹配优异的多工器。
虽然在图6的布局中，电感元件42与母基板包含的接地图案(未图示)之间的寄生电容容易增大，但是若与在电感元件41产生的寄生电容相比，则在电感元件42产生的寄生电容对阻抗匹配造成的不良影响小。反而，由于电感元件42的寄生电容增大，从而基于LC谐振的极产生在通带外的高频侧，可得到改善通带外的衰减量的效果。
在图6的布局中，在布线层W6设置有作为连接电极67的接地图案。由此，使电感元件42的与形成在布线层W6的接地图案之间的寄生电容增大，更可靠地改善通带外的衰减量。
[7.基于电感元件的配置的效果的验证]
为了确认上述的效果，设定安装基板60的布局的比较例，进行基于实施例以及比较例的布局的仿真，计算出了多工器的信号传播特性。
图7是示出安装基板60的布局的比较例的俯视图，示出了分别配置在布线层W1～W6的连接电极66、67、面内导体68以及层间导体69的布局的一个例子。图7中的标记法与图6相同，因此不重复说明。
图7的比较例的布局与图6的实施例的布局相比，在以下方面不同。即，电感元件41形成在布线层W4以及W5，电感元件42形成在布线层W3以及W4。此外，在与布线层W5相邻的布线层W6的、在俯视下与形成有电感元件41的区域A重叠的部分，形成有接地图案。由于这些差异，可认为在按照比较例的布局构成的多工器中不能充分地发挥上述的效果。
图8A～图8D是分别示出从公共信号端子P0观察的滤波器11～14的复阻抗的史密斯图，实线表示实施例，点线表示比较例。如图8A～图8D所示，各滤波器的复阻抗在实施例中与特性阻抗良好地一致，相对于此，在比较例中可观察到偏差。
图9是分别示出从公共信号端子P0观察的滤波器11～14的VSWR的曲线图，实线表示实施例，点线表示比较例。如图9所示，关于从公共信号端子P0观察的滤波器11～14的VSWR，在实施例中，在任一频带中均被抑制为1.30以下，相对于此，在比较例中，对于每个频带，可观察到1.40～1.55程度的最大值。
图10是示出从公共信号端子P0观察的滤波器11的插入损耗的曲线图，实线表示实施例，点线表示比较例。如图10所示，在实施例中，在7GHz附近产生极，与比较例相比，改善了通带外的高频侧的衰减量。
根据这些仿真结果可确认，在实施例中，与比较例相比，基于更高的精度的阻抗匹配，信号传播特性提高。
以上，使用应用于Band25以及Band66的四工器的例子对多工器的一个方式涉及的构造以及效果进行了说明，但是并不限于该例子，例如，在Band1以及3、Band3以及7等其它组合的四工器中，也能够得到同样的效果。进而，不限于四工器，在图11A以及图11B那样的组合了三个频段的六工器等中，也能够得到实现了更准确的阻抗匹配的多工器。
(第二实施方式)
[8.多工器的基本结构]
图12是示出第二实施方式涉及的多工器的功能性的结构的一个例子的框图。如图12所示，多工器2具备滤波器11～14、电感元件41、43、公共信号端子P0、选择信号端子P1～P4以及接地端子GND。
在多工器2中，与图1的多工器1相比，变更了作为Band66用的发送侧滤波器的滤波器13a和电感元件43。电感元件43连接在对公共连接点30和公共信号端子P0进行连结的信号路径与基准端子之间。
[9.滤波器的电路结构]
图13是示出滤波器13a的结构的一个例子的电路图。如图13所示，滤波器13a从图2C的滤波器13省略并联谐振器351而构成。
[10.多工器中的阻抗匹配]
通过上述的结构，在多工器2中，可实现如下的阻抗匹配。
从公共连接点30观察的合成了滤波器11、13a以及14的复阻抗为电容性。相对于此，从公共连接点30观察的滤波器12的复阻抗由于电感元件41而向电感性移动。通过合成这些复阻抗，从而从公共连接点30观察的滤波器11～14的复阻抗例如被调整为残留有一些电容性的大致相同的复阻抗。
进行了调整的复阻抗由于电感元件43而进一步向电感性移动。其结果是，从天线元件9观察的滤波器11～14的复阻抗成为天线元件9的特性阻抗，可实现准确的阻抗匹配。
[11.安装基板中的电感元件的配置]
图14是示出安装基板60的布局的实施例的俯视图，示出了分别配置在布线层W1～W6的连接电极66、67、面内导体68以及层间导体69的布局的一个例子。
在图14的布局中，与图6的布局同样地，电感元件41用层间导体对设置在布线层W3以及W4的区域A的螺旋状的面内导体进行连接而构成。在此，设置在布线层W3以及W4的区域A的螺旋状的面内导体、以及对该面内导体进行连接的层间导体为第一布线导体的一个例子。在布线层W2以及W5的区域A未形成接地图案。
像这样，安装基板60具有布线层W5，该布线层W5在安装基板60的另一个主面侧与配置有第一布线导体的布线层W4相邻，并且，在俯视下与形成有电感元件41的区域A重叠的部分未形成接地图案。
此外，安装基板60具有布线层W2，该布线层W2在安装基板60的一个主面侧与配置有第一布线导体的布线层W3相邻，并且，在俯视下与形成有电感元件41的区域A重叠的部分未形成接地图案。
另一方面，电感元件43用层间导体对设置在布线层W4以及W5的区域B的螺旋状的面内导体进行连接而构成。在此，设置在布线层W4以及W5的区域B的螺旋状的面内导体、以及对该面内导体进行连接的层间导体为第二布线导体的一个例子。
像这样，配置有第二布线导体的布线层中的至少一个布线层W5处于比配置有第一布线导体的布线层W3、W4中的任一个都靠近安装基板60的另一个主面的位置。
此外，在电感元件41以及43之中，将电感元件41配置为更远离安装基板的另一个主面，将电感元件43配置为更靠近安装基板的另一个主面。
根据图14的布局，可根据与图6的布局同样的特征来抑制在电感元件41产生的寄生电容，并抑制电感元件41的阻抗的下降，因此可得到公共信号端子P0处的阻抗匹配优异的多工器。
虽然在图14的布局中，电感元件43与母基板包含的接地图案(未图示)之间的寄生电容容易增大，但是若与在电感元件41产生的寄生电容相比，则在电感元件43产生的寄生电容对阻抗匹配造成的不良影响小。此外，由于电感元件43的寄生电容增大，从而实现阻抗匹配所需的L值变小，其结果是，面积变小。因此，可抑制与其它电感器的不需要的耦合，可得到改善通带内的衰减量的效果。
在图14的布局中，在布线层W6设置有作为连接电极67的接地图案。由此，使电感元件43的与形成在布线层W6的接地图案之间的寄生电容增大，更可靠地改善通带内的衰减量。
[12.基于电感元件的配置的效果的验证]
为了确认上述的效果，设定安装基板60的布局的比较例，进行基于实施例以及比较例的布局的仿真，计算出了多工器的信号传播特性。
图15是示出安装基板60的布局的比较例的俯视图，示出了分别配置在布线层W1～W6的连接电极66、67、面内导体68以及层间导体69的布局的一个例子。
图15的比较例的布局与图14的实施例的布局相比，在以下方面不同。即，电感元件41形成在布线层W4以及W5，电感元件43形成在布线层W3以及W4。此外，在与布线层W5相邻的布线层W6的、在俯视下与形成有电感元件41的区域A重叠的部分，形成有接地图案。由于这些差异，可认为在按照比较例的布局构成的多工器中不能充分地发挥上述的效果。
图16A～图16D是分别示出从公共信号端子P0观察的滤波器11～14的复阻抗的史密斯图，实线表示实施例，点线表示比较例。如图16A～图16D所示，各滤波器的复阻抗在实施例中与特性阻抗良好地一致，相对于此，在比较例中可观察到偏差。
图17是分别示出从公共信号端子P0观察的滤波器11～14的VSWR的曲线图，实线表示实施例，点线表示比较例。如图17所示，关于从公共信号端子P0观察的滤波器11～14的VSWR，在实施例中，在任一频带中均被抑制为1.30以下，相对于此，在比较例中，对于每个频带，可观察到1.47～1.53程度的最大值。
根据这些仿真结果可确认，在实施例中，与比较例相比，基于更高的精度的阻抗匹配，信号传播特性提高。
以上，使用应用于Band25以及Band66的四工器的例子对多工器的一个方式涉及的构造以及效果进行了说明，但是并不限于该例子，例如，在Band1以及3、Band3以及7等其它组合的四工器中，也能够得到同样的效果。进而，不限于四工器，在图18A以及图18B那样的组合了三个频段的六工器等中，也能够得到实现了更准确的阻抗匹配的多工器。
基于实施方式对本发明的方式涉及的多工器、发送装置以及接收装置进行了说明，但是本发明并不限定于各个实施方式。只要不脱离本发明的主旨，在本发明的一个或多个方式的范围内可以还包含对本实施方式施加了本领域技术人员想到的各种变形的实施方式、对不同的实施方式中的构成要素进行组合而构建的方式。
产业上的可利用性
本发明作为具备多个弹性波滤波器、小型且插入损耗特性优异的弹性波滤波器装置，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。

Claims (7)

1.一种多工器，具备：
安装基板；
一个第一弹性波滤波器以及一个以上的第二弹性波滤波器，设置在所述安装基板的一个主面，具有相互不同的通带；以及
第一电感元件，内置于所述安装基板，一端与所述第一弹性波滤波器的一端连接，
所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端相互连接，
所述第一弹性波滤波器由一个以上的第一谐振器和一个以上的第二谐振器构成，所述一个以上的第一谐振器构成对所述第一弹性波滤波器的所述一端和另一端进行连结的信号路径，所述一个以上的第二谐振器连接在所述信号路径与基准端子之间，至少一个所述第二谐振器连接在所述信号路径中的所述第一弹性波滤波器的所述一端与最靠近所述一端的第一谐振器之间，
所述一个以上的第二弹性波滤波器各自由一个以上的第三谐振器和一个以上的第四谐振器构成，所述一个以上的第三谐振器构成对所述第二弹性波滤波器的所述一端和另一端进行连结的信号路径，所述一个以上的第四谐振器连接在所述信号路径与基准端子之间，
所述安装基板是在位于所述安装基板的所述一个主面、另一个主面以及内层的多个布线层配置有布线导体的多层基板，
所述第一电感元件由配置在所述多个布线层中的至少一个布线层的第一布线导体形成，
所述多个布线层包含如下布线层：与配置有所述第一布线导体的布线层在所述安装基板的所述另一个主面侧相邻，且在俯视下与所述第一电感元件的形成区域重叠的部分未形成接地图案。
2.根据权利要求1所述的多工器，其中，
所述多个布线层包含如下布线层：与配置有所述第一布线导体的布线层在所述安装基板的所述一个主面侧相邻，且在俯视下与所述第一电感元件的形成区域重叠的部分未形成接地图案。
3.根据权利要求1或2所述的多工器，其中，
所述多工器还具备：
公共信号端子，设置在所述安装基板；以及
第二电感元件，内置于所述安装基板，并连接在公共连接点与所述公共信号端子之间，所述公共连接点是所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端的公共连接点，
所述第二电感元件由配置在所述多个布线层中的至少一个布线层的第二布线导体形成，
配置有所述第二布线导体的布线层中的至少一个布线层处于比配置有所述第一布线导体的布线层中的任一个都靠近所述安装基板的另一个主面的位置。
4.根据权利要求1或2所述的多工器，其中，
所述多工器还具备：
公共信号端子，设置在所述安装基板；以及
第二电感元件，内置于所述安装基板，并连接在对公共连接点和所述公共信号端子进行连结的信号路径与基准端子之间，所述公共连接点是所述第一电感元件的另一端与所述一个以上的第二弹性波滤波器各自的一端的公共连接点，
所述第二电感元件由配置在所述多个布线层中的至少一个布线层的第二布线导体形成，
配置有所述第二布线导体的布线层中的至少一个布线层处于比配置有所述第一布线导体的布线层中的任一个都靠近所述安装基板的另一个主面的位置。
5.根据权利要求3或4所述的多工器，其中，
所述多工器还具备：接地图案，形成在所述安装基板的另一个主面。
6.一种发送装置，具备：
权利要求1至5中的任一项所述的多工器；以及
发送电路，与所述多工器连接，生成频带相互不同的多个发送信号，
所述多工器从所述发送电路获取所述多个发送信号，并合成为单个天线信号。
7.一种接收装置，具备：
权利要求1至5中的任一项所述的多工器；以及
接收电路，与所述多工器连接，对频带相互不同的多个接收信号进行处理，
所述多工器从包含所述多个接收信号的单个天线信号分离所述多个接收信号，并供给到所述接收电路。
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