CN1169393C - 双工器装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种双工器装置，包括具有彼此不同的频带中心频率的两个表面声波滤波器和用于使这两个表面声波滤波器的相位匹配的一个线路图案，其中提供了：一个导线接合焊盘层，它具有多个焊盘，包括用于把线路图案与表面声波滤波器上的端相连的焊盘和用于把连接到一个外部天线的一个公共端与该线路图案相连的焊盘；以及，连接表面声波滤波器中的一个和线路图案的一个第一端的一个第一焊盘和连接该公共端和线路图案的一个第二端的一个第二焊盘被设置在导线接合焊盘层内彼此相距最远的位置处。

Description

双工器装置

本发明的领域

本发明涉及一种双工器装置，且更具体地说是利用一种表面声波滤波器的双工器装置。

本发明的背景

近来，随着移动通信系统的发展，移动电话和移动信息终端得到了迅速的推广，并被要求具有小型的尺寸和高的性能。

所采用的射频覆盖了宽的频带，例如从800MHz至1GHz频带和从1.5至2.0GHz频带。

在移动电话的近来的发展中，终端已经具有了很高的功能，例如双模式，即模拟模式和数字模式的组合，或数字模式的组合，即一种TDMA(时分多址)模式和CDMA(码分多址)模式，以及双频带(例如800MHz频带与1.9GHz频带的组合，或者900MHz与1.8GHz频带或1.5GHz频带的组合)。

随着这种趋势，移动电话中采用的部分(诸如滤波器)也需要具有高的功能。除了需要高功能之外，还要求小的尺寸和低的生产成本。

这种移动通信设备采用了在通过天线发送和接收的一种RF扇区分支和发生信号中的一种天线双工器(duplexer)。

图36是显示传统上采用的移动电话的射频部分的框图。

从一个移动电话输入的一个声频信号100被一个调制器101转换成移动电话系统的调制系统的调制信号，并随后被一个本地振荡器108转换到一个指定的载波频率。随后，该信号通过一个级间滤波器102-该级间滤波器102只选择具有预定的发送频率的信号，并随后被一个功率放大器103放大至一个所希望的信号强度，并被发送到一个天线双工器105。天线双工器105只把具有指定发送频率的信号发送至一个天线104，且天线104把该信号作为无线电信号发送到空中。

另一方面，被天线104接收的信号被发送到天线双工器105，以只选择具有指定频率的信号。该选定的信号被一个低噪声放大器106所放大，并通过一个级间滤波器107而被发送到一个IF滤波器110，且只有一个消息信号被IF滤波器110所选定。该信号被发送到一个解调器111，被以一个声频信号100的形式被取出。天线双工器105位于天线104与所谓的声频信号处理电路之间并具有这样的功能-即发送信号和接收信号被适当分配以防止它们的干扰。

这种天线双工器必须具有至少一个发送滤波器和一个接收滤波器，且为了防止发送信号与接收信号的干扰，它还具有一个匹配电路，该匹配电路也被称为相位匹配电路或用于相位匹配的线路图案。

用于高功能终端的这种天线双工器包括复杂的双工器，该双工器具有介电材料或在至少一个部分上采用了介电材料的表面声波滤波器，以及只包含一个表面声波滤波器的一种构造。采用介电材料的双工器具有大的尺寸，因而难于制成小而薄的移动终端。

即使在只在一个部分上采用表面声波双工器的情况下，介电材料器件的尺寸也使得移动终端不能具有小而薄的尺寸。

采用表面声波滤波器的传统的双工器包括一种类型的模块，该模块包括具有单独的滤波器和匹配电路的印刷电路板，并具有一件的形式，其中包括安装在一种多层陶瓷封装中的发送和接收滤波器芯片以及设置在该封装内的匹配电路。

与采用介电材料的双工器相比，这些类型的双工器的体积减小了约1/3至1/15且高度减小了约1/2至1/3。双工器的成本相当于采用表面声波器件的介电材料器件并减小了器件的尺寸。

为了适应进一步减小尺寸的未来要求，需要采用在日本来审查专利公开Hei 10(1998)-126213号中描述的利用一种多层陶瓷封装件，且还需要形成在一个芯片上的两个滤波器并应用不采用导线连接的一种触发器芯片安装技术。在所有情况下，都需要两个组件，即能够气密封的双工器封装件载有两个表面声波滤波器和用于构成具有两个滤波器的双工器的匹配电路。

该匹配电路是通过在具有多层结构的一个封装件中的一层上设置具有预定长度的线路图案而形成的。

为了满足双工器所需的特性并适应减小双工器封装件的尺寸的要求，匹配电路的这种线路图案的设置必须得到考虑。

具体地，在其中双工器封装件的线路图案和外部连接终端(导线接合焊盘)被紧密排列的情况下，有一个问题，即不能保证足够的隔离，且构成双工器的两个表面声波滤波器的通过频带之外的抑制特性发生了恶化。

本发明的内容

本发明是涉及一种双工器装置，其中匹配电路的线路图案与一个双工器封装件的信号端之间的隔离得到了充分的保证，从而稳定了双工器的特性。

本发明涉及一种双工器装置，它包括具有彼此不同的频带中心频率的两个表面声波滤波器和用于使这两个表面声波滤波器的相位相匹配的线路图案，其中提供有：一个导线接合焊盘层，它具有多个焊盘，包括用于把该线路图案与表面声波滤波器上的端子相连的焊盘和用于把连接到一个外部天线的公共端子与具有该线路图案的一个外部相连的焊盘；以及，用于连接表面声波滤波器之外与该线路图案的一个第一端的一个第一焊盘和用于连接该公共端子与该线路图案的一个第二端的一个第二焊盘，这两个焊盘被设置在导线接合焊盘层内彼此相距最远的位置处。

本发明还涉及一种双工器装置，它包括具有彼此不同的频带中心频率的两个表面声波滤波器以及用于使这两个表面声波滤波器的相位匹配的一个线路图案，其中提供有，具有多个焊盘的一个导线接合焊盘层，包括用于把该线路图案与表面声波滤波器上的端子相连的焊盘和用于把连接到一个外部天线的一个公共端子与该线路图案相连的焊盘；位于该导线接合焊盘层之下的一个线路图案层，该线路图案层具有该线路图案；以及，位于该线路图案层之下的一个外部连接端子层，该外部连接端子层具有用于把表面声波滤波器与一个外部电路相连的一个外部连接端子，该线路图案层被这样形成-即使得线路图案层中把表面声波滤波器上的该端端子与该外部连接端子相连的一个路径与该线路图案层相交，且该线路图案上的一个任意点被设定在一个预定的值或更大的值。

根据本发明，能够提供一种使对应部分的抑制特性得到稳定的小型双工器装置。

附图的简要描述

图1是根据本发明的双工器的示意框图；

图2是根据本发明的双工器的一个实施例的示意框图；

图3是根据本发明的双工器中采用的两个SAW滤波器的频率特性曲线图；

图4是示意横截面图，显示了根据本发明的双工器装置的一个实施例的横截面结构；

图5是平面图，显示了根据本发明的双工器装置的一种导线接合焊盘层的平面结构。

图6是显示根据本发明的双工器装置的一种线路图案层的平面结构的平面图。

图7是示意电路图，显示了根据本发明的采用梯型SAW滤波器的双工器。

图8是平面图，显示了本发明中不采用的一种双工器装置的导线接合焊盘层的平面结构。

图9是显示与图8对应的一种线路图案层的一种平面结构的平面图。

图10是曲线图，显示了在本发明的一个空白封装件中最小距离dS与隔离(dB)之间的关系。

图11是曲线图，显示了在本发明的一种空白封装件中至线路图案的距离d与隔离(dB)之间的关系。

图12是一个说明图，显示了在根据本发明的双工器装置的线路图案层的该平面结构的一种实施例中的距离d。

图13是曲线图，显示了一种传统双工器装置的一个实施例的频率特性。

图14是图13所示的传统双工器装置的一种线路图案的平面结构的一个示意平面图。

图15是曲线图，显示了在其中连接到一个线路图案的一个焊盘不以一种优化方式得到设置的情况下一个双工器装置的频率特性。

图16是平面图，显示了在其中连接到一个线路图案的一个焊盘未以优化方式得到设置的情况下一个线路图案层的一种平面结构。

图17是曲线图，显示了根据本发明的双工器装置的一个实施例的频率特性。

图18是平面图，显示了根据本发明的该线路图案层的一种实施例的一种平面结构。

图19是曲线图，显示了根据本发明的双工器装置的一个实施例的频率特性。

图20是平面图，显示了根据本发明的线路图案层的一个实施例的一种平面结构。

图21是示意横截面图，显示了根据本发明的双工器装置的一个实施例的一种横截面结构。

图22(a)、22(b)和22(c)是平面图，显示了图21中所示的根据本发明的双工器装置的各个层的平面结构。

图23是曲线图，显示了本发明的一个空白封装件中最小距离dS与隔离(dB)之间的关系。

图24是示意横截面图，显示了根据本发明的双工器装置的一个实施例的一种横截面结构。

图25(a)、25(b)、25(c)是平面图，显示了图24所示的根据本发明的双工器装置的各个层的平面结构。

图26是平面图，显示了一种平面结构，其中一个线路图案和一个公共引线被形成在同一层(线路图案层)上。

图27是曲线图，显示了本发明的一个空白封装件中最小距离dS与隔离(dB)之间的关系。

图28是一个示意横截面图，显示了根据本发明的双工器装置的一个实施例的横截面结构。

图29(a)和29(b)是平面图，显示了一种传统双工器装置的一个压模连接层的平面结构。

图30(a)和30(b)是平面图，显示了根据本发明的双工器装置的一种压模连接层的平面结构。

图31是曲线图，显示了该压模连接层中的一个线路图案的一个电阻值。

图32(a)、32(b)、32(c)是平面图，显示了根据本发明的导线接合焊盘层的实施例。

图33(a)和33(b)是显示根据本发明的导线接合焊盘层的实施例的平面图。

图34(a)、34(b)、34(c)和34(d)是平面图，显示了根据本发明的导线接合焊盘层的实施例。

图35(a)、35(b)、35(c)和35(d)是平面图，显示了根据本发明的导线接合焊盘层的实施例。

图36是显示一种传统移动电话的一个射频部分的构成框图。

最佳实施例的描述

在本发明中，优选的是导线接合焊盘层在其大体中心处具有一个矩形的空间，其中装有两个表面声波滤波器，且该矩形空间被多个焊盘所围绕，其中第一焊盘和第二焊盘被设置在对角上，在它们之间是该矩形空间。

也可以使公共端子被形成在外部连接端子层上，且在不同于该线路图案层的一个层上形成用于连接该第二焊盘和该公共端子的一个公共端子引线。

具体地，该公共端子引线可被形成在导线接合焊盘层上并可被形成在线路图案层之下的一个层中。根据这种配置，线路图案与外部连接端子之间的隔离能够得到改善。

其中形成有一个GND图案的一个公共GND层可被设置在其中形成有该公共端子引线的层与线路图案层之间。

从防止外部噪声的影响的角度看，前述层的侧表面可用GND层覆盖。

也可以在导线接合焊盘层之下但在线路图案层之上提供用于安装表面声波滤波器的一个压模连接层，以分成两或更多压模连接层的形式形成用于把表面声波滤波器连接到一个GND的一个压模连接图案，且分好的压模连接图案通过一种糊而与表面声波滤波器相接触。

优选的是，形成在导线接合焊盘层上的多个焊盘具有预定的相互间距。

为了获得良好的双工器频率特性，该预定距离优选地是0.3mm或更大并且小于用于安装表面声波滤波器的该矩形空间。

在具有5mm(宽度)×5mm(长度)×1.5mm(高度)尺寸的双工器装置中，距离dS可满足1.075mm≤dS，以获得良好的抑制特性。

以下结合附图参照实施例更详细地描述本发明，但本发明不限于这些具体描述。

图1是根据本发明的双工器的示意框图。

该双工器包括两个SAW滤波器2(F1)和3(F2)和一个匹配电路1，并还具有与一个天线相连的一个公共端T0和与一个外部电路相连的用于输入和输出的外部连接端T1和T2。

从小型化和所要求的性能的角度考虑，结合表面声波谐振器的一个表面声波滤波器(以下称为SAW滤波器)被用作滤波器F1和F2。

匹配电路1被提供在公共端T0与SAW滤波器之间，以减小两个SAW滤波器之间的干扰，以获得所希望的滤波器特性。虽然匹配电路1可分别被提供在公共端T0与滤波器F1之间和在公共端T0与滤波器F2之间，从小型化的角度考虑，优选的是只在公共端T0与这些滤波器之一之间提供一个匹配电路。在以下的描述中，将示例性地描述这样一个情况，其中匹配电路被提供在公共端T0与滤波器F2之间。

图2是根据本发明的双工器的一个实施例的示意框图，其中匹配电路1被提供在公共端T0与滤波器F2之间。

如将要描述的，以FP开始的符号表示在封装件的侧表面上的连线焊盘(脚焊盘)，以WP开始的符号表示在导线接合焊盘层中的导线接合焊盘(连线焊盘，以下有时称为焊盘)，且符号IN和OUT分别表示设置在滤波器芯片2和3上的连接端。

匹配电路1通常用包含作为主组分的钨或铜的、具有预定长度的长线状材料形成。匹配电路1具有约0.1至0.2mm的宽度和约几十mm的线长度，且该线长度由与所要求的SAW滤波器的中心频率的关系确定。在以下的实施例中，匹配电路1有时被称为线路图案，它具有两个端，且线路图案的一端(第一端)被称为LP1，而另一端(第二端)被称为LP2。

图3是曲线图，显示了根据本发明的双工器中采用的两个SAW滤波器F1和F2的频率特性。SAW滤波器F1和F2具有彼此不同的频带中心频率(F1＜F2)，且例如，它可以被这样形成，即使得SAW滤波器F1的频带中心频率为836MHz，且SAW滤波器F2的频带中心频率为881MHz。

图4是一个示意横截面图，显示了根据本发明的具有SAW滤波器的双工器封装件的一个实施例的横截面结构。在此实施例中，该双工器封装件具有包括五个层(L1至L5)的多层结构。虽然构成该多层结构的层的数目不受具体的限制，但从减小高度的角度看层的数目较小是有利的。

具有约9.5的介电常数ε的氧化铝或玻璃陶瓷被用作构成各个层(层L1至L5)的材料。匹配电路的线路图案1和GND图案13被形成在这些层中。

在图4中，层L1的上表面被称为顶安装层4，层L1与层L2之间的层L2的表面被称为导线接合焊盘层5，层L2与层L3之间的层L3的表面被称为压模连接层6，层L3与层L4之间的层L4的表面被称为线路图案层7，层L4与层L5之间的层L5的表面被称为公共GND层8，且层L5的下表面被称为脚图案层9。

形成了一个侧护壁10，以覆盖层L1的上表面的一部分、层L5的下表面的一部分以及各个层的侧表面。该侧护壁的形成，是为了防止外部噪声进入到滤波器之内。

线路图案1和SAW滤波器通过侧护壁10而与公共端T0和外部连接端子T1和T2相连。

用于保护内部的滤波器2和3的一个盖12被设置在层L1上，作为最上的层。盖12是用金属材料制成的，诸如Au和Ni镀，或用与封装件类似的陶瓷材料制成。

层L1起着安装盖12的框架的作用。

层L2的表面是用于把SAW滤波器2和3上的端子与双工器封装件相连的层，且所谓的导线接合焊盘被设置在其上。设置在导线接合焊盘层5的表面上的焊盘(端子，对应于图2中的焊盘WP3、WP5、WP8和WP10)通过导线11与SAW滤波器上的端(IN和OUT)相连。

层L2的表面上的互连图案的端，是通过使诸如钨、铜和Ag的一种导电材料的表面受到镀金处理，而得到形成的。导线11可用诸如铝-硅的适当材料制成。

滤波器芯片2和3，通过借助一种压模连接图案14和一种糊15(导电或非导电的)被设置在的粘合，而被设置在层L3(压模连接层6)的表面上。

该匹配电路的线路图案1被形成在层L4(线路图案层7)的表面上。虽然线路图案1在图4中用八个矩形表示，它实际上是一个连续的线。

该线路图案以一种导电图案的形式被形成在线路图案层7上，该图案具有约λ/4的总长度，且在整个该长度上具有约80μm至120μm的宽度。该线路图案被形成在公共GND层8之上的一个层上。它可以被直接形成在公共GND层8的层上，或者可以被分割地形成在公共GND层之上的多个层上。

公共GND层8带有用于屏蔽的一个GND图案13，在用于信号的侧表面上的侧护壁10的图案部分除外。

公共GND图案13可用钨或铜制成，象线路图案1。

用作公共GND图案和线路图案的材料，是在考虑到封装材料的烘烤温度的情况下选择的。

在其中铝被用作封装材料的情况下，钨优选地得到采用，因为铝的烘烤温度约1600℃。

在其中玻璃陶瓷被用作封装材料的情况下，铜优选地得到采用，因为其烘烤温度约950℃。由于铜具有比钨更低的电阻，双工器的频率特性之间的插入损耗(发送强度)变得令人满意。

GND图案13等的暴露部分优选地受到一种防止氧化处理，且因而镍或金膜可按照此顺序被形成在铜上。镍在此被用于改善铜与金之间的粘合性。

公共端T0和外部连接端子T1和T2被提供在外部连接端子层(脚图案层)9上。这些端T0、T1和T2通过侧护壁10分别与图2所示的端FP5、FP8和FP2相电连接。

图5是从上方看的平面图，显示了本发明的该实施例的双工器封装件。

图5是这样的立体图，即盖12被从图4中的横截面图中除去，并主要是显示导线接合焊盘层5的平面结构。该图显示了其中形成在一个封装件中的两个表面声波滤波器芯片F1和F2被设置在处于大体中心的腔中的切换。

即，导线接合焊盘层5具有在大体中心的一个矩形空间，用于安装SAW滤波器。这些焊盘被围绕该矩形空间而设置。虽然图5中显示了十个焊盘WP1至WP10)，焊盘的数目不限于此。

在图5中，从FP开始的符号表示的端、从WP开始的符号表示的端以及滤波器芯片的OUT和IN，与图2中所示的构成块中具有相同的含意。

图6是平面图，显示了形成在线路图案层7上的线路图案1的图案形状的一个实施例。

图5中的焊盘WP5和线路图案1的端部LP1通过穿过这些层(层L2和层L3)的一个通孔而电连接，且图5中的端部LP2和WP10通过穿过这些层(层L2和层L3)的一个通孔而电连接。

术语“电连接”将得到描述。例如，图2中显示的外部连接端子T1处于脚图案层9上，并通过侧护壁10与导线接合焊盘层5上的端FP8(图2和图5中所示)相连，并通过一个互连图案进一步地与导线接合焊盘WP8相连。

焊盘WP8和表面声波滤波器芯片F1上的端IN通过导线11相连。

类似地，图2中的端T2通过侧护壁10与图5中的端FP2相连，并通过一个互连图案与焊盘WP3进一步相连，从而连接到表面声波滤波器F2上的端OUT。

公共端T0通过侧护壁10与导线接合焊盘层5上的端FP5相连，并通过一个公共端子引线20进一步与焊盘WP5相连，从而连接到表面声波滤波器F1上的端OUT。

在根据本发明的具有这样的构成的双工器封装件中，其外部尺寸，在用于800MHz的双工器的情况下，可以是5.0(宽度)×5.0(长度)×1.5mm(高度)。

由于已经使用在移动电话中的传统双工器封装件的尺寸是约9.5(宽度)×7.5(长度)×2.1(高度)，本发明的双工器封装件实现了约25％的小型化。

用于1.9GHz的双工器的尺寸可被减小至约3.8(宽度)×3.8(长度)×1.5(长度)，这是传统的双工器封装件的约14％。在以下的例子中，将描述5.0×5.0×1.5mm的小型化的双工器封装件的构造，除非另有说明。

表面声波滤波器芯片2和3每一个都具有一种梯形的设计，其中一端口的表面声波谐振器以梯级的形式相连(见图7)，且用于基底的材料是LiTaO₃(例如42°Y-转动X-传播)。电极材料是一种包含作为主组分的铝的合金(诸如Al-Cu和Al-Mg)及其通过溅射形成的多层膜(诸如Al-Cu/Cu/Al-Cu、Al/Cu/Al、Al/Mg/Al和Al-Mg/Mg/Al-Mg)，其通过曝光和蚀刻而形成图案。

线路图案1与设置在导线接合层5上的端和导线接合焊盘的位置关系(它是本发明的特征之一)将得到描述。

在图5所示的本发明的一个实施例中，连接到导线接合焊盘层5中的线路图案1的两端(LP1和LP2)的焊盘(以下称为匹配焊盘)是WP5和WP10，且这两个匹配焊盘都被设置在最远的对角处，而用于安装滤波器芯片的矩形空间位于其间。

换言之，匹配焊盘WP5和WP10被形成在设置在导线接合焊盘层5上的焊盘中彼此相距最远的位置。匹配焊盘WP5和WP10分别被设置在线路图案1的端LP1和LP2的刚好上方处，从而通过通孔而电连接匹配焊盘和线路图案的端。焊盘WP5与端LP1相连，而焊盘WP10与端LP2相连。

在图6中，本发明的该实施例的线路图案的总长度约λ/4(λ＝C/f₀)，C＝C₀/ε^1/2，C₀＝3×10⁸米/秒)。线路图案的总长度是由滤波器的通过频带的中心频率和图案的特性阻抗值确定的。

图6所示的本发明的实施例中线路图案与连接到表面声波滤波器F1侧上的外部连接端子T1的端(图6中的FP8)之间的最小距离dS1将得到描述。在图6所示的线路图案1的设置中，FP8与折叠角之间的距离变为最小距离dS1。

类似地，该线路图案与连接到表面声波滤波器F2一侧上的外部连接端子T2的端(图6中的FP2)之间的最小距离dS2变为从FP2至图6中所示的折叠角的距离。例如，虽然通常有dS1≠dS2，在此实施例中可能的是dS1＝dS2＝约1.1mm。以后，这两个最小距离dS1和dS2用dS表示。

换言之，距离dS被定义为点FP8与线路图案1上的一个任意点之间的最小距离，而FP8是连接脚图案层9上的外部连接端子T1和T2与SAW滤波器上的端IN和OUT的路径与线路图案层7相交的点。

为了比较，图8和9中显示了未在本发明中采用的焊盘和线路图案的设置。

图8显示了在导线接合层上的焊盘的设置，其中与线路图案1的端部LP1和LP2相连的匹配焊盘被设置在WP10和WP5内的WP9和WP4的位置。

当线路图案1以图9所示的形式得到设置时，从端FP8和FP2至该线路图案的最小距离dS1和dS2是在该图中显示的那些距离。

线路图案1的总长度在此与图6中所示的相同。在此情况下，这些最小距离是例如dS1＝dS2＝约0.5mm。因此，应该理解的是，图6中所示的本发明的线路图案的最小距离dS1和dS2可以大于图9所示的本发明中未涉及的线路图案的那些距离。如以下所述，距离dS1和dS2优选地是尽可能地长，以获得足够的隔离，从而实现双工器的频率特性中的良好的抑制特性。

在图5所示的情况下，连接焊盘WP5至连接端FP5至公共端T0的线路20可以比图9中显示的线路20短。

已知的是，双工器的抑制特性在外部连接端子T1和T2与线路图案1之间的隔离差时发生恶化。当它们的距离太短时，隔离恶化，因而不能满足所希望的抑制特性。

因此，为了获得所希望的良好的双工器抑制特性，优选的是从连接到端T1和T2的端FP8和FP2与外部连接端子T1和T2至线路图案1的任意点的距离尽可能地大。换言之，外部连接端子T1与T2和线路图案1之间的隔离，当最小距离dS1和dS2尽可能地大时，可得到改善。

图5显示了这样的情况，即设置了其中连接到表面声波滤波器等上的端的总共十个导线接合焊盘，但线路图案的端LP1和LP2以及连接到它们的焊盘的设置可被认为是不同于图6和9中显示的两个实施例。虽然以下将描述可能的设置，图6中显示的最小距离dS1和dS2，在其中连接到线路图案的端LP1与LP2的匹配焊盘被设置在对角上且矩形空间位于其间的情况下，可以是最长的，且匹配焊盘被设置在这样的位置-即连接焊盘FP8和FP2至外部连接端子T1和T2的距离变为最大，如图5所示。

即使当与图6中所示的等价的最小距离dS1和dS2可在其他的可能的设置中被获得时，也有这样的情况，即其中由于图案的其他设置而引起了恶化隔离的其他因素，例如连接端FP5至导线接合层上的公共端T0的线路20的长度必然变长，如图8所示。

因此，优选的是在本发明中实现线路图案与外部连接端子之间的良好隔离，即连接线路图案的端LP1和LP2的匹配焊盘被设置在这样的设置-在这样的位置至少满足以下条件中的一个。

(1)两个匹配焊盘被设置在矩形空间的对角，该矩形空间用于在导线接合层上安装滤波器芯片，从而使匹配焊盘之间的距离变为最大。

(2)这些匹配焊盘被设置在这样的位置，即至到导线接合层中的外部连接端子的距离变为最大。

最好的是这两个条件都得到满足。

对于第二个条件(2)，优选的是在线路图案层7，连接外部连接端子与SAW滤波器上的端的路径与线路图案层7相交的点与线路图案1上的一个任意点之间的距离dS尽可能地大，且为了满足所需要的规范，距离dS至少为该规范所确定的一个预定值。

图10是曲线图，显示了在没有安装滤波器芯片的空白封装件中最小距离dS(dS1和dS2)和公共端T0与外部连接端子T1和T2之间的隔离(dB)之间的关系。

在此，较短的最小距离dS(dS1和dS2)提供了差的隔离，而较大的最小距离提供了好的隔离。例如，当有要求-50dB或更大的隔离的一个所要求的设计规范时，最小距离dS(dS1和dS2)必须为1.075mm或更大。

已经发现，隔离(dB)随着线路图案的排列而变化，即使是当最小距离dS1和dS2得到选择以保持好的隔离时。

即，对于端FP8和FP2与线路图案之间的距离，当最小距离dS(dS1和dS2)的次最小距离被称为d时，已经发现，当距离d尽可能地大时，隔离(dB)变得良好。

在图10的曲线图中，点A表示了其中距离d为1.4mm的情况，且点B表示了其中距离d为1.15mm的情况。根据这些，隔离(dB)当距离较大时得到了改善。

图12是说明图，显示了在一个实施例中连接到外部连接端子T1和T2的端FP8和FP2与线路图案之间的次最小距离d(d＞dS1和dS2)。

它是这样一个曲线图，即显示了在图11所示的情况(其中最小距离dS1和dS2为1.13mm)下距离d(d＞dS1和dS2)的变化时的隔离。

根据图11，该曲线图沿着一条大体直线延伸，且当距离d较小时隔离变差，且当距离d大时它变好。

例如，为了获得-50dB或更大的隔离，线路图案必须提供1.075mm或更大的距离d。

以下描述双工器封装件的滤波器特性，即频率(MHz)通过强度(dB)。

图13是曲线图，显示了传统上采用的双工器封装件的滤波器特性。该传统双工器封装件具有9.5mm(宽度)×7.5mm(长度)×2.1mm(高度)的尺寸，这比本发明的双工器封装件大得多。

图14是平面图，显示了传统的双工器封装件的线路图案层7的线路图案1。

在图14中，连接到滤波器F1的外部连接端子T1的端与线路图案1之间的距离dS和d分别为1.5mm和1.6mm，这比本发明中的大。

这是由于传统的双工器封装件的尺寸比本发明的大，且距离dS和d可以做得大。换言之，传统的产品呈现出足够的隔离，即如图13所示的发送滤波器上的-52dB的抑制度和接收滤波器上的-46dB的抑制度，但作为补偿，双工器封装件的尺寸大。

图15和16是曲线图，显示了在尺寸与本发明的双工器封装件相同(5mm(宽度)×5mm(长度)的双工器封装件的双工器装置的一种线路图案层的线路图案形状下，在没有优化的导线接合焊盘设置的情况下的频率特性和平面。

在图16中，连接到外部连接端子T1的端FP8与线路图案1之间的距离dS和d分别是0.5mm和0.6mm，这比图6中所示的根据本发明的情况下要小得多。

在图15中，发送滤波器侧的抑制度是-42dB，且接收滤波器侧的抑制度是-37dB，这与图13所示的传统产品相比恶化了许多。换言之，在图16所示的实施例中，由于距离dS和d小，在带通之外提供了差的抑制度，即使封装件得到了小型化，隔离也是不够的。

以下描述根据本发明的双工器封装件的滤波器特性。

图17是曲线图，显示了根据本发明的双工器装置的滤波器特性，其中焊盘的设置如图5所示。

图18是平面图，显示了与图17中所示的实施例相应的线路图案层7的平面结构。在此，距离dS是0.9mm，距离d是1.2mm，且双工器封装件的尺寸是5mm×5mm×1.5mm。

根据图17，在发送滤波器上的抑制度是-47dB，且在接收滤波器上的抑制度是-39dB，这与图13所示的传统产品相比是差的，但与图15所示的实施例(其中只是双工器封装件的尺寸得到了小型化)相比是好的。

因此，当双工器封装件的尺寸不变时，当导线接合焊盘的设置使得距离dS和d较大时(如在图18中)，隔离得到了改善，从而使抑制度得到了改善。

图19和20显示了本发明的一个实施例，其中距离dS和d被做得比图18的情况下还要大。

图19是曲线图，显示了根据本发明的双工器封装件的滤波器特性；且图20是平面图，显示了线路图案的图案形状，其中距离dS和d较大，而线路图案的总长度是35mm，这与图18的情况相同。

在此，最小距离dS为1.1mm，距离d是1.4mm，且双工器封装件的尺寸是5mm×5mm×1.5mm。

根据图19，在发送滤波器上的抑制度是-55dB，且在接收滤波器上的抑制度是-43dB。应该理解的是，该抑制度与图15和17所示的双工器封装件相比得到了很大的改善，且在发送滤波器上的抑制度比图13所示的传统的产品要好。

即，当距离dS和d在小型化的双工器封装件中被做得大时，如图20所示，隔离得到了改善且抑制度增大。

如从前述描述可见，根据本发明的该实施例，当线路图案被以这样的方式设置，即最小距离dS1和dS2以及距离d为1.075mm或更长且最小距离dS1和dS2满足了前述条件时，能够获得具有足够隔离和良好抑制度的双工器封装件。

以下描述本发明的其他实施例，其中隔离得到了改善。

在图4所示的本发明的实施例中，连接连接端FP5至公共端T0和焊盘WP5的线路20(以下称为公共端子引线)出现在导线接合焊盘层5上(见图5)。

在此情况下，具有形成的线路图案1的层(即线路图案层7)和具有形成的公共端子引线20的层(即导线接合焊盘层5)彼此不同。

将考虑这样一个实施例，其中公共端子引线20被形成在具有形成的线路图案1的层7上。在此情况下的线路图案层7的图案形状的一个实施例在图26中得到显示。

在图26的实施例中，由于公共端子引线20被提供在与线路图案相同的层，该线路图案必然是在没有余量的情况下设置的，因而最小距离dS和距离d不能大。在此情况下，距离dS比图6的情况小约0.18mm。

图27是曲线图，显示了当该图案以图26所示的方式设置时，距离dS与隔离特性之间的关系。

在图27中，黑点表示了图4所示的情况下的隔离特性，而白点表示了在图26所示的情况下的隔离特性。在其中线路图案1和公共端子引线20未出现在同一层的情况下(黑点)，隔离比在其中它们出现在同一层的情况下要好约6.7至9.9dB，且抑制度也好。因此，较好的是线路图案1和公共端子引线20被形成在不同的层上。

虽然图4所示的实施例保证了-50dB或更多的隔离，隔离可通过在GND层8之下提供另一个层即一个公共端子引线层而得到进一步的改善。这是由于公共端子引线20被认为对隔离特性有影响。

根据本发明的双工器封装件的另一个实施例在图21中得到显示。

在此实施例中，一个公共端子引线层21被提供在公共GND层8之下，与图5不同。线路图案1的图案形状与图6中的相同。

图22A、22B和22C是平面图，分别显示了导线接合焊盘层5、公共GND层8和公共端子引线层21的表面图案。

在图22A、22B和22C中，导线接合焊盘层5的一个焊盘WP5和在公共端子引线层21上的公共端子引线20的一个端23通过穿过这些层的一个通孔(在公共GND层8的位置22处)而电连接。

图23是曲线图，显示了具有图21所示的构造的本发明的双工器的空白封装件的最小距离dS与隔离之间的关系。

图23中的白点(C1至C4)表示了其中公共GND层8不处于线路图案1与公共端子引线20之间的情况(见图4)，且图23中的黑点(D1至D4)表示了其中公共GND层8被提供在线路图案1与图21中的公共端子引线层21之间的情况。

从图23可以理解，由于公共端子引线层21被提供在公共GND层8之下，与其中未提供公共端子引线层21的情况相比，隔离被改善了约从9至14dB。

进一步地，如图24所示，可形成公共GND层8-1和8-2以夹住公共端子引线层21。

图25A、25B和25C是平面图，分别显示了导线接合焊盘层5、公共GND层8-1和公共端子引线层21的表面图案。在此情况下，公共端子引线20的焊盘WP5和端部23通过穿过这些层的一个通孔(在位置22)而得到电连接。

根据本实施例，由于公共端子引线层21被两个公共GND层8-1和8-2夹住和屏蔽，隔离可进一步地被改善约3-5dB。

作为本发明的又一个实施例，匹配电路的线路图案不被形成在一个层上，而是被分别形成在多个层上。由于各层上的线路图案的长度可通过把图案分到多个层上而得到缩短，距离dS和d可做得更大，因而隔离可得到改善。然而，在其中线路图案被分到多个层上的情况下，优选的是这些层的线路图案的设置彼此不同，以防止这些层的线路图案的干扰。

四条导线被用来连接滤波器芯片的端(IN和OUT)与导线接合焊盘，且当这些导线彼此太接近时，滤波器特性的抑制度由于其干扰而发生恶化。

因此，需要在考虑到使导线之间的距离尽可能地大的情况下确定导线接合焊盘的位置。

从导线的角度看，由于在图5所示的本发明的实施例中，来自滤波器芯片的导线是被连到WP3和WP5，它是优选的，因为导线之间的距离比图8所示的情况(其中导线被连接到彼此相邻的焊盘WP3和WP4)下大。

虽然封装件的整个外层都被覆盖了GND以防止外部噪声对图4所示的实施例的滤波器芯片和匹配电路的影响，也可以如图28所示地使一个顶安装层4和导线接合焊盘层5的GND部分通过层L1中提供的通孔而相连。该结构可防止外部噪声进入内部图案。

在其中滤波器芯片通过一种导电糊15而被安装在压模连接层6上的压模连接图案14上的情况下，从匹配电路的阻抗匹配的角度看，压模连接图案14优选地可具有分割的图案，而不是一个坚实的膜。

该压模连接图案14是作为最下的层而通过侧护壁10连接到脚图案层9的GND图案的一个GND图案。

图29A和29B是平面图，显示了传统上采用的压模连接层6的图案形状。图29A显示了其中压模连接图案14具有一个坚实膜图案的情况，且图29显示了其中导电糊15被涂覆到压模连接图案14上的情况。

图30A和30B是平面图，显示了本发明中采用的压模连接层的图案形状。图30A显示了其中压模连接图案14被分成四块的情况。图30B显示了其中导电糊15被涂覆到分成四块的压模连接图案14上的情况。

图31是曲线图，显示了在其中压模连接层6上的压模连接图案14被分成四块的情况以及它未被分割的情况下，线路图案的特性阻抗值(Ω)与线路图案长度之间的关系。

从图31，可以理解的是，其中图案被分成四块的情况在所有长度下都呈现了更高的特性阻抗。换言之，当压模连接图案14被分割时，线路图案的特性阻抗值高，因而能够获得好的阻抗匹配。

这被认为是由于压模连接图案14与糊15之间的连接关系。糊15被用来把滤波器芯片附在压模连接图案上并防止由于滤波器芯片与封装件的基材料的热膨胀系数的不同而使滤波器芯片断裂。例如，糊15可以是导电或不导电的，并可以用诸如Ag、Cu和Si的材料制成。

当压模连接图案14被分割，且压模连接图案的这些分割件之间的连接只借助导电糊15而实现时，特性阻抗值变得高于以一个坚实膜的形式形成的压模连接图案。换言之，由于特性阻抗值在压模连接图案14以一个坚实的膜的形式形成时被减小了，压模连接图案14与线路图案1发生干扰，使匹配电路的阻抗匹配恶化。

滤波器芯片相对于层L3的表面的平坦性，当在其中压模连接图案14被分割并涂覆有导电糊15的情况下把滤波器芯片安装到压模连接层6上时，与其中导电糊被涂覆在未分割的坚实的膜上的情况相比，变得更好。

因此，从匹配电路的阻抗匹配、滤波器芯片性能断裂防止以及滤波器芯片性能平行性的角度看，压模连接图案14优选地是以分割的形式形成，如图30所示。分割的段的数目可以是两个或更多。然而，当分割件的数目太大时，图案的形状变得复杂且侧护壁的连接的数目增大，因而分割件的数目优选地是大约4。

从图4，可以理解的是，线路图案1被设置在压模连接层6上的压模连接图案14之下。已经发现，在其中被直接在压模连接图案14之下的区所包围的线路图案的长度与其总长度的比值为33％或更小的情况下，压模连接图案对线路图案的阻抗的影响小。例如，已经发现，其中该比值为约30％时，阻抗值的恶化比该比值为约70％时好约16％。因此，优选的是图案形状以这样的方式形成，即线路图案尽可能地不通过直接在压模连接图案下方的区。

以下描述图5所示的导线接合焊盘层5上的焊盘(诸如WP1)之间的距离等。

进行了一个模拟，以看一下在其中导线接合焊盘的距离小于0.3mm(例如为0.15mm)的情况下以及在其中该距离为0.3mm或更大(例如0.33mm)的情况下焊盘之间将发生什么程度的干扰。

对于其中在外部连接端子T0、T1和T2以及GND之间施加了一个电流的各个导线接合焊盘，测量电流分布的一种模拟。根据这种模拟，确认当导线接合焊盘的距离小于0.3mm时在相邻的导线接合端之间发生了影响双工器的滤波器特性的电流干扰，但在该距离为0.3mm或更大时不发生明显的电流干扰。

因此，导线接合焊盘之间的距离优选地是0.3mm或更大，即使当构成如图4和5所示的根据本发明的5×5×1.5mm的小型双工器时也是如此。然而，由于封装件尺寸的限制，该尺寸的双工器中的焊盘的距离被限制于最大0.45mm。

最后，在图32A至32C、33A、33B、34A至34D、以及35A至35D中，显示了提供良好的滤波器特性的双工器封装件的导线接合焊盘的设置的实施例，这些图都是显示导线接合焊盘层5的平面图，显示了连接到线路图案1的端LP1的焊盘PD1与连接到线路图案1的端LP2的焊盘PD2的优选设置。在所有这些设置中，具有约λ/4mm的总长度的线路图案可被形成，以提供1.075mm的最小距离dS。

图33A和33B显示了其中连接到公共端T0的两个端FP4和FP5被提供在侧表面上的情况。图34A至34D显示了其中连接到线路图案的焊盘PD1和PD2被设置在用于安装滤波器的矩形空间的同侧上彼此相距最远的位置处的情况。

图35A和35B显示了这样的实施例，即其中设置有焊盘的区的方向相对于图32A至32C的实施例被转动了90°；且图35C和35D显示了这样的实施例，即其中用于设置这些焊盘的区被提供在用于安装滤波器的矩形空间的整个环绕区中。

根据本发明，由于线路图案的形状和连接到形成在导线接合焊盘层上的线路图案的焊盘的设置被适当地配置，能够提供一种双工器装置，它具有小的尺寸和在表面声波滤波器的通过频带中的稳定的表面声波滤波器抑制特性。

Claims (20)

1.一种双工器装置，包括具有彼此不同的频带中心频率的两个表面声波滤波器和用于匹配这两个表面声波滤波器的相位的一个线路图案，

其中提供有：

一个导线接合焊盘层，它具有多个焊盘，包括用于把该线路图案与表面声波滤波器上的端相连的焊盘和用于把一个连接到一个外部天线的一个公共端与该线路图案相连的焊盘；以及

连接这些表面声波滤波器中的一个和该线路图案的一个第一端的一个第一焊盘以及连接该公共端和该线路图案的一个第二端的一个第二焊盘被设置在这样的位置，即这些位置处于导线接合焊盘层内彼此相距最远处。

2.根据权利要求1的双工器装置，其中该导线接合焊盘层具有在其大体中心的一个矩形空间，用于在其中安装这两个表面声波滤波器，且该矩形空间被多个焊盘所围绕，其中第一焊盘和第二焊盘被设置在对角且矩形空间处于它们之间。

3.根据权利要求1的双工器装置，其中所述导线接合焊盘层的侧表面被一个GND层所覆盖。

4.根据权利要求1的双工器装置，其中形成在导线接合焊盘层上的多个焊盘具有预定的相互距离。

5.根据权利要求4的双工器装置，其中多个焊盘之间的所述预定的相互距离不小于0.3mm且小于用于安装表面声波滤波器的矩形空间的宽度。

6.一种双工器装置，包括具有彼此不同的频带中心频率的两个表面声波滤波器和用于匹配这两个表面声波滤波器的相位的一个线路图案，

其中提供有：

一个导线接合焊盘层，它具有多个焊盘，包括用于把该线路图案与表面声波滤波器上的端相连的焊盘和用于把一个连接到一个外部天线的一个公共端与该线路图案相连的焊盘；

位于该导线接合焊盘层之下的一个线路图案层，该线路图案层具有该线路图案；以及

位于该线路图案层之下的一个外部连接端子层，该外部连接端子层具有用于把该表面声波滤波器与一个外部电路相连的一个外部连接端子，

该线路图案层被这样形成，即使得该线路图案层中连接表面声波滤波器上的该端与该外部连接端子的路径与该线路图案层相交的一个点与在该线路图案上的一个任意点之间的距离dS被设定为不小于一个预定值的距离。

7.根据权利要求6的双工器装置，其中把该表面声波滤波器中的一个与该线路图案的一个第一端相连的一个第一焊盘和把该公共端与该线路图案的一个第二端相连的一个第二焊盘被设置在导线接合焊盘层内彼此相距最远的位置。

8.根据权利要求7的双工器装置，其中该导线接合焊盘层具有在它的大体中心的一个矩形空间，用于在其中安装该两个表面声波滤波器，且该矩形空间被多个焊盘所围绕，其中第一焊盘和第二焊盘被设置在对角处且矩形空间处于它们之间。

9.根据权利要求7的双工器装置，其中该公共端被形成在外部连接端子层上，且用于连接该第二焊盘和公共端的一个公共端引线被形成在不同于该线路图案层的一个层上。

10.根据权利要求8的双工器装置，其中该公共端被形成在外部连接端子层上，且用于连接该第二焊盘和公共端的一个公共端引线被形成在不同于该线路图案层的一个层上。

11.根据权利要求9的双工器装置，其中该公共端引线被形成在导线接合焊盘层上。

12.根据权利要求9的双工器装置，其中该公共端子引线被形成在该线路图案层之下的一个层上。

13.根据权利要求9的双工器装置，其中具有一个GND图案的一个公共GND层被提供在其上形成有公共端子引线的层与该线路图案层之间。

14.根据权利要求11或12的双工器装置，其中具有一个GND图案的一个公共GND层被提供在其上形成有公共端子引线的层与该线路图案层之间。

15.根据权利要求6至13中的任何一项的双工器装置，其中距离dS被设定为不小于1.075mm的距离。

16.根据权利要求14的双工器装置，其中距离dS被设定为不小于1.075mm的距离。

17.根据权利要求6的双工器装置，其中所述导线接合焊盘层、所述线路图案层、和所述外部连接端子层的侧表面被覆盖了一个GND层。

18.根据权利要求6的双工器装置，其中在导线接合焊盘层之下但在线路图案层之上提供了用于安装表面声波滤波器的一个压模连接层，用于把这些表面声波滤波器连接到一个GND的一个压模连接图案作为压模连接层上的被分成两个或更多个的图案而被形成，且被分割的压模连接图案通过一种糊而与表面声波滤波器相接触。

19.根据权利要求6的双工器装置，其中形成在导线接合焊盘层上的多个焊盘具有预定的相互距离。

20.根据权利要求19的双工器装置，其中多个焊盘之间的所述预定的相互距离不小于0.3mm且小于用于安装表面声波滤波器的矩形空间的宽度。

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