CN117914282A - 弹性波滤波器、弹性波器件、分波器以及通信装置 - Google Patents

弹性波滤波器、弹性波器件、分波器以及通信装置 Download PDF

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Abstract

SAW滤波器具有压电基板、串联臂和并联谐振部。串联臂包含位于压电基板上的一个以上的串联谐振部。并联谐振部位于压电基板上，和串联臂构成梯子型滤波器。并联谐振部具有并联谐振器和电容元件。并联谐振器包含位于压电基板上的IDT电极以及位于其两侧的一对反射器。电容元件与并联谐振器并联连接。电容元件的电容是并联谐振器的IDT电极的电容的0.8倍以上。并联谐振部的反谐振频率与谐振频率之差小于并联谐振器的反谐振频率与谐振频率之差。

Description

弹性波滤波器、弹性波器件、分波器以及通信装置
本申请为专利申请案(申请日2017年10月24日，国际申请号PCT/JP2017/038282，于2019年04月04日进入中国国家阶段，中国国家阶段申请号201780061878.8，发明名称为“弹性波滤波器、弹性波器件、分波器以及通信装置”)的分案申请。
技术领域
本公开涉及利用弹性波对信号进行滤波的弹性波滤波器、包含该弹性波滤波器的弹性波器件、分波器以及通信装置。弹性波例如是声表面波(SAW：surface acousticwave)。
背景技术
作为弹性波滤波器，已知将多个弹性波谐振器连接为梯子型的梯子型滤波器(专利文献1)。在专利文献1中，对弹性波谐振器并联连接电容部。此外，在专利文献1中提到，通过设置这样的电容部，能够在不使谐振频率变化的情况下，将反谐振频率接近于谐振频率，减小谐振频率与反谐振频率之差Δf。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2001-345675号公报
发明内容
本公开的一方式所涉及的弹性波滤波器具有：压电基板、串联臂和一个以上的并联谐振部。所述串联臂包含位于所述压电基板上的一个以上的串联谐振部。所述一个以上的并联谐振部位于所述压电基板上，与所述串联臂构成梯子型滤波器。所述一个以上的串联谐振部以及所述一个以上的并联谐振部之中的任意一个即第1谐振部具有第1谐振器和第1电容部。所述第1谐振器包含位于所述压电基板上的IDT电极以及位于其两侧的一对反射器。所述第1电容部与所述第1谐振器并联连接。所述第1电容部的电容是所述第1谐振器的IDT电极的电容的0.8倍以上。所述第1谐振部的反谐振频率与谐振频率之差小于所述第1谐振器的反谐振频率与谐振频率之差。
本公开的一方式所涉及的弹性波器件具有：上述的弹性波滤波器、安装有所述弹性波滤波器的安装基板。所述安装基板具有：与所述多个基准电位端子接合的多个焊盘；与所述多个焊盘连接的多个布线；和经由所述多个布线而与所述多个焊盘连接的多个外部端子。所述多个焊盘包含从该多个焊盘到所述多个外部端子未相互短路的两个焊盘。所述两个基准电位端子的一方与所述两个焊盘的一方连接。所述两个基准电位端子的另一方与所述两个焊盘的另一方连接。
本公开的一方式所涉及的分波器具有：天线端子；对发送信号进行滤波并输出到所述天线端子的发送滤波器；和对来自所述天线端子的接收信号进行滤波的接收滤波器。所述发送滤波器以及所述接收滤波器的至少一方包含上述的弹性波滤波器。
本公开的一方式所涉及的通信装置具有：天线；在所述天线连接所述天线端子的上述的分波器；和连接于所述发送滤波器以及所述接收滤波器的IC。
附图说明
图1是表示SAW谐振器的结构的俯视图。
图2是示意性地表示包含图1的SAW谐振器的SAW滤波器的结构的俯视图。
图3的(a)是示意性地表示包含图2的SAW滤波器的分波器的剖视图，图3的(b)是示意性地表示分波器的电路的一部分的图。
图4是表示包含图3的分波器的通信装置的示意图。
图5的(a)、图5的(b)、图5的(c)以及图5的(d)是表示模拟计算结果的图。
图6是SAW滤波器的变形例的示意图。
图7是表示图2的SAW滤波器与另一变形例的SAW滤波器的频率特性的模拟计算结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本公开的实施方式进行说明。另外，以下的说明中使用的附图是示意性的，附图上的尺寸比率等不必与现实的一致。
针对相同或者类似的结构，如“第1梳齿电极11A”、“第2梳齿电极11B”那样，可能对相同名称赋予相互不同的字母来称呼，此外，在这种情况下，也可能简称为“梳齿电极11”并不区分这些。
(SAW谐振器的结构)
图1是表示实施方式所涉及的SAW滤波器51(图2)中使用的SAW谐振器1的结构的俯视图。
SAW谐振器1(SAW滤波器51)可以将任意方向设为上方或者下方，但在以下的说明中，为了方便，定义包含D1轴、D2轴以及D3轴的正交坐标系，将D3轴的正侧(图1的纸面近前侧)作为上方，使用上表面等的用语。另外，D1轴被定义为与沿着后述的压电基板3的上表面(纸面近前侧的面。通常是最宽的面(主面)。)传播的SAW的传播方向平行，D2轴被定义为与压电基板3的上表面平行并且与D1轴正交，D3轴被定义为与压电基板3的上表面正交。
SAW谐振器1构成所谓的1端口SAW谐振器，例如，若从示意性地表示的第1端子31A以及第2端子31B的一方输入规定频率的电信号则产生谐振，则将产生了该谐振的信号从第1端子31A以及第2端子31B另一方输出。
作为这样的1端口SAW谐振器的SAW谐振器1例如具有压电基板3、和被设置在压电基板3上的谐振器电极部5。谐振器电极部5具有IDT电极7、和位于IDT电极7的两侧的一对反射器9。
压电基板3例如包含具有压电性的单晶。单晶例如是铌酸锂(LiNbO3)单晶或者钽酸锂(LiTaO3)单晶。切割角可以根据利用的SAW的种类等来适当地设定。例如，压电基板3是旋转Y切割X传播。即，X轴与压电基板3的上表面(D1轴)平行，Y轴相对于压电基板3的上表面的法线以规定的角度倾斜。另外，压电基板3也可以较薄地形成，在背面(D3轴负侧的面)贴合包含无机材料或者有机材料的支承基板。
IDT电极7以及反射器9由被设置在压电基板3上的层状导体构成。IDT电极7以及反射器9例如以相互相同的材料以及厚度构成。构成这些的层状导体例如是金属。金属例如是Al或者以Al为主成分的合金(Al合金)。Al合金例如是Al-Cu合金。层状导体也可以包含多个金属层。层状导体的厚度可根据SAW谐振器1所要求的电特性等来适当地设定。作为一个例子，层状导体的厚度是50nm～600nm。
IDT电极7具有第1梳齿电极11A(为了提高可视性的方便而赋予阴影)以及第2梳齿电极11B。各梳齿电极11具有：汇流条13、从汇流条13相互并列地延伸的多个电极指15、和在多个电极指15之间从汇流条13突出的多个虚设电极17。一对梳齿电极11被配置为多个电极指15相互咬合(交叉)。即，一对梳齿电极11的两根汇流条13被相互对置配置，第1梳齿电极11A的电极指15与第2梳齿电极11B的电极指15在其宽度方向基本交替地排列。此外，一方梳齿电极11的多个虚设电极的前端与另一方梳齿电极11的电极指15的前端对置。
汇流条13例如形成为以大体恒定的宽度在SAW的传播方向(D1轴方向)直线状地延伸的长条状。并且，一对汇流条13在与SAW的传播方向正交的方向(D2轴方向)相互对置。另外，汇流条13也可以宽度变化，或者相对于SAW的传播方向倾斜。
各电极指15例如形成为以大体恒定的宽度在与SAW的传播方向正交的方向(D2轴方向)直线状地延伸的长条状。多个电极指15例如在SAW的传播方向排列，此外，是相互同等的长度。另外，IDT电极7也可以被实施多个电极指15的长度(在另外观点中为交叉宽度)根据传播方向的位置而变化的所谓的变迹。
电极指15的根数可以根据SAW谐振器1所要求的电特性等而适当地设定。另外，图1等是示意图，因此电极指15的根数被较少地表示。实际上，可以排列比图示多(例如100根以上)的电极指15。针对后述的反射器9的带状电极21也是同样的。
多个电极指15的间距p(电极指间距)例如遍及IDT电极7整体地被设为大体恒定。另外，间距p例如是相邻的两根电极指15(或者后述的带状电极21)的中心间距离。间距p基本上被设为具有与在压电基板3上传播的SAW之中希望谐振的频率同等的频率的SAW的波长λ的一半(p＝λ/2)。
多个虚设电极17例如形成为以大体恒定的宽度在与SAW的传播方向正交的方向(D2轴方向)直线状地突出的长条状。其前端与多个电极指15的前端的间隙例如在多个虚设电极17之间同等。多个虚设电极17的宽度、根数以及间距与多个电极指15同等。另外，虚设电极17的宽度也可以与电极指15不同。
此外，IDT电极7也可以不具有虚设电极17。以下的说明中，可能省略虚设电极17的说明以及图示。
反射器9例如形成为格子状。即，反射器9具有相互对置的一对汇流条19、和在一对汇流条19之间延伸的多个带状电极21。
汇流条19以及带状电极21的形状除了带状电极21的两端与一对汇流条19连接以外，可以与IDT电极7的汇流条13以及电极指15相同。
例如，汇流条19形成为以大体恒定的宽度在SAW的传播方向(D1轴方向)直线状地延伸的长条状。各带状电极21形成为以大体恒定的宽度在与SAW的传播方向正交的方向(D2轴方向)直线状地延伸的长条状。此外，多个带状电极21例如在SAW的传播方向排列，此外，是相互同等的长度。多个带状电极21的宽度以及间距例如与多个电极指15的宽度以及间距同等。
多个带状电极21的根数例如被设定为意图利用的示意性的SAW的反射率大体为100％以上。其理论上的必要最小限的根数例如是几根～10根左右，通常为了充裕而设为20根以上或者30根以上。
一对反射器9例如在SAW的传播方向在IDT电极7的两侧相邻。因此，多个带状电极21接着多个电极指15的排列而被排列。在反射器9与IDT电极7之间相邻的带状电极21与电极指15的间距例如与多个电极指15的间距同等。
另外，虽未特别图示，但压电基板3的上表面也可以从IDT电极7以及反射器9的上方起被包含SiO2等的保护膜覆盖。保护膜可以仅仅用于抑制IDT电极7等的腐蚀，也可以有助于温度补偿。此外，在设置保护膜等情况下，也可以在IDT电极7以及反射器9的上表面或者下表面，为了提高SAW的反射系数而设置包含绝缘体或者金属的附加膜。
若向一对梳齿电极11施加电压，则通过电极指15来向压电基板3施加电压，在压电基板3的上表面附近沿着上表面在D1轴方向传播的规定的模式的SAW被激励。被激励的SAW通过电极指15而被机械地反射。其结果，形成将电极指15的间距设为半波长的驻波。驻波被变换为与该驻波相同频率的电信号，通过电极指15而被取出。这样，SAW谐振器1作为谐振器而发挥作用。其谐振频率是与将电极指间距作为半波长并在压电基板3上传播的SAW的频率大体相同的频率。
在IDT电极7中被激励的SAW通过反射器9的带状电极21而被机械地反射。此外，由于相邻的带状电极21通过汇流条19而被相互连接，因此来自IDT电极7的SAW在电气上也通过带状电极21而被反射。由此，可抑制SAW的扩散，IDT电极7中的驻波增强，SAW谐振器1的作为谐振器的功能提高。
IDT电极7为了特性的提高或者微调，可能在其一部分(例如小于电极指间距的总数的50％或者小于5％)设定大小与大部分的电极指间距不同的电极指间距。例如，IDT电极7可能在SAW的传播方向的两侧，设置电极指间距比其他大部分小的窄间距部。此外，例如，可能将1～几十根左右(例如3根)被交替排列的一对梳齿电极11的电极指15去除，或者进行与此实质等效的电极指15的宽度或者排列的变更即所谓的剔除。在本公开中简称为间距的情况下，去除这种特异的部分的间距。此外，在间距遍及IDT电极7整体地在微小范围内变动的情况下，可以使用其平均值。
(SAW滤波器)
图2是示意性地表示包含SAW谐振器1的SAW滤波器51的结构的俯视图。该图中，如从纸面左上侧所示的谐振器电极部5、IDT电极7、反射器9、梳齿电极11、汇流条13以及电极指15的符号理解那样，比图1更加示意性地表示这些导体。
SAW滤波器51例如具有：已述的压电基板3、位于该压电基板3上的两个端子53(第1端子53A以及第2端子53B)。SAW滤波器51对输入到两个端子53的一方的信号进行滤波并从两个端子53的另一方输出。
此外，SAW滤波器51位于压电基板3上，具有接地(被赋予基准电位)的一个以上或者两个以上的GND端子55(图示的例子中为第1GND端子55A～第3GND端子55C)。流过两个端子53之间的信号之中的不必要分量(通带外的信号)流向GND端子55。
端子53以及GND端子55包含位于压电基板3的上表面的层状导体。这些的具体的数量、形状、大小以及压电基板3的上表面处的位置可以适当地设定。
SAW滤波器51为了进行上述的滤波，具有将两个端子53连接的串联臂57、和将串联臂57与GND端子55连接的一个以上的并联臂59(图示的例子中为第1并联臂59A～第3并联臂59C)。即，SAW滤波器51是具有连接为梯子型的串联臂57以及一个以上的并联臂59的梯子型滤波器。通带的信号经由串联臂57而从两个端子53的一方流向另一方，通带外的信号经由并联臂59而流向GND端子55。
串联臂57包含在第1端子53A与第2端子53B之间被串联连接的多个串联谐振部61(图示的例子中为第1串联谐振部61A～第4串联谐振部61D)。另外，串联臂所包含的串联谐振部61也可以是一个。
并联臂59的数量可以是一个也可以是多个，以下，以多个的情况为例。多个并联臂59相对于串联臂57在电学上相互不同的位置连接。
这里所谓的相对于串联臂57在电学上相互不同的位置，是指针对串联臂57所包含的串联谐振部61的相对关系相互不同。例如，第1串联谐振部61A与第2串联谐振部61B之间、第2串联谐振部61B与第3串联谐振部61C之间是相互不同的位置。相反地，例如，若是第1串联谐振部61A与第2串联谐振部61B之间(包含后述的第1串联谐振器65A与电容元件67的第2串联谐振部61B侧的连接点。)，则将两者连接的布线的任意位置都是在电学上相同(共用)的位置。
各并联臂59具有将串联臂57与GND端子55连接的并联谐振部63(图示的例子中为第1并联谐振部63A～第3并联谐振部63C)。
串联谐振部61以及并联谐振部63分别具有例如阻抗取极小值的谐振频率、和阻抗取极大值且频率比谐振频率高的反谐振频率。并且，串联谐振部61以及并联谐振部63的谐振频率以及反谐振频率被设定为串联谐振部61的谐振频率与并联谐振部63的反谐振频率大体一致。由此，能够将比并联谐振器69的谐振频率与串联谐振器65的反谐振频率之间的频率范围稍窄的范围设为通带，对从两个端子53的一方流向另一方的信号进行滤波。
(谐振部)
多个串联谐振部61例如分别至少包含串联谐振器65(图示的例子中为第1串联谐振器65A～第4串联谐振器65D)。此外，多个串联谐振部61的任意一个(图示的例子中为第1串联谐振部61A)也可以包含与串联谐振器65并联连接的电容元件67。
多个并联谐振部63例如分别至少包含并联谐振器69(图示的例子中为第1并联谐振器69A～第3并联谐振器69C)。此外，多个并联谐振部63的任意一个(图示的例子中为全部并联谐振部63)也可以包含与并联谐振器69并联连接的电容元件71(第1电容元件71A～第3电容元件71C)。
串联谐振器65以及并联谐振器69例如是与参照图1来说明的SAW谐振器1相同的结构。即，串联谐振器65以及并联谐振器69分别具有压电基板3、和设置在压电基板3上的谐振器电极部5(IDT电极7以及反射器9)。其中，电极指15的根数、电极指15的长度以及/或者间距p等的具体值可以根据各谐振器所要求的特性来设定。以下，可能不区分串联谐振器65以及并联谐振器69而将这些称为SAW谐振器1。
串联谐振器65以及并联谐振器69被设置于相同压电基板3的相同主面。在另一观点中，串联谐振器65以及并联谐振器69具有压电基板3的一部分和设置在其上方的谐振器电极部5，其配置范围根据谐振器电极部5而被规定。另外，以下，为了方便，可能将谐振器的用语以与谐振器电极部的用语同义来使用。
电容元件67相对于第1串联谐振器65A并联连接。此外，在各并联谐振部63中，电容元件71相对于并联谐振器69并联连接。
电容元件与SAW谐振器1(IDT电极7)的并联连接例如是：构成电容元件的两个电极的一方与SAW谐振器1的两个梳齿电极11的一方连接，构成电容元件的两个电极的另一方与SAW谐振器1的两个梳齿电极11的另一方连接的状态。另外，可能将这种连接称为狭义的并联连接。
但是，在本公开中，并联连接如后面所述，是理论上的并联连接即可，在并联谐振部63中，不需要电容元件71的两个电极与并联谐振器69的两个梳齿电极11如上述那样连接。
若将电容元件相对于SAW谐振器1并联连接，例如，在与SAW谐振器1等效的二阶谐振电路中，相当于对反谐振频率(并联谐振的频率)进行规定的制动电容变大。由此，例如，SAW谐振器1的反谐振频率变低。并且，谐振频率与反谐振频率的频率差Δf变小。换言之，包含电容元件(67或者71)的谐振部(61A或者63)的Δf比该谐振部所包含的SAW谐振器1的Δf小。
串联谐振部61以及/或者并联谐振部63也可以包含未图示的电感器。在该情况下，谐振频率也变化。但是，在本实施方式中，电感器的电感被设定为谐振部(61，63)的Δf比该谐振部所包含的SAW谐振器1的Δf大，电容元件(67，71)的电容被设定为谐振部(61，63)的Δf比该谐振部所包含的SAW谐振器1的Δf小。与本实施方式不同地，在一部分或者全部，也可以谐振部的Δf被设为该谐振部所包含的SAW谐振器1的Δf以上。
在与串联臂57的用语的对比中虽然使用并联臂59的用语，但在本公开中，并联臂59与并联谐振部63同义。例如，在并联臂59包含对并联臂59的谐振特性有影响的电子元件的情况下，该电子元件被包含于并联谐振部63。因此，并联臂59的Δf以及并联谐振部63的Δf同义。此外，在串联臂57中，在两个串联谐振器65之间串联地设置电感器的情况下，该电感器构成哪个串联谐振器65和串联谐振部61例如能够通过将并联臂59的连接位置理解为串联谐振部61间的边界来判别。
在图2中，各种连接通过示意性地表示的布线而进行。但是，例如，也可以通过汇流条13彼此直接连接等而进行，省略布线。
(电容元件的结构)
电容元件67或者71具有相互对置的一对电极。该一对电极例如由设置在压电基板3上的导体层构成。一对电极例如可以是相互使1边彼此对置的长方形，也可以是被配置为相互咬合的一对梳齿电极11(IDT电极7)。
在本实施方式中，如第1电容元件71A中赋予符号那样，并联谐振部63的电容元件71由一对梳齿电极11构成。通过将电容元件71由一对梳齿电极11构成，容易相对于电容元件71的面积，增大电容。
具有一对梳齿电极11的电容元件71不需要具有基于SAW的传播的谐振特性，因此不需要是与SAW谐振器1相同的结构。因此，例如，电容元件71也可以如图示那样不具有反射器9，也可以与图2不同，具有位于IDT电极7的两侧的反射器9。此外，电容元件71可以具有虚设电极17，也可以不具有虚设电极17。此外，电容元件71的IDT电极7的间距可以与SAW的半波长较大偏离，也可以接近SAW的半波长，可以恒定，也可以不恒定。在间距不恒定的情况下，可以在较大的范围(例如平均间距的±30％以上的范围)变动。此外，间距可以规则地变动，也可以不规则地变动。另外，在不设置反射器9以及/或者虚设电极17的情况下，例如对于小型化有利。
电容元件71的IDT电极7的间距p例如被设为较小。由此，例如，相对于电容元件71的面积，能够增大电容元件71的电容。具体而言，例如，电容元件71的间距p比与该电容元件71并联连接的SAW谐振器1(这里为并联谐振器69)的间距p小。进一步具体而言，例如，前者可以被设为后者的0.9倍以下或者0.6倍以下。
串联谐振部61的电容元件67也与电容元件71同样地，也可以由一对梳齿电极11构成。因此，上述的电容元件71的一对梳齿电极11的说明可以应用于电容元件67。
(电容元件的电容)
并联谐振部63的电容元件71的电容例如被设为较大。例如，电容元件71的电容为与该电容元件71并联连接的SAW谐振器1(这里为并联谐振器69)的IDT电极7的电容的0.8倍以上或者1倍以上。
另外，这里所谓的SAW谐振器1或者电容元件的IDT电极7的电容是由一对梳齿电极11的对置面积(俯视下的对置长度×电极厚度)以及压电基板3等的介电常数决定的实际的电容。即，不是将SAW谐振器1表示为二阶谐振电路等的等效电路时的等效电容。
一般地，在SAW滤波器51的设计中，首先，设计串联谐振器65以及并联谐振器69(SAW谐振器1)。然后，根据模拟计算或者实验，在SAW谐振器1中无法得到所希望的特性时，研究设置与SAW谐振器1并联连接的电容元件，此外，设定其电容。其结果，通常，电容元件71的电容为较小的值，不是上述的较大的值。
在本实施方式中，通过如上述那样增大电容元件71的电容，在另一观点中，通过从并联谐振器69的设计的最初考虑电容元件71的电容，例如，能够减小并联谐振部63的面积。这是由于如上述那样，电容元件71能够减小间距、不需要虚设电极17、以及/或者不需要反射器9等。
串联谐振部61的电容元件67例如被设为较小。例如，电容元件67的电容小于与该电容元件67并联连接的SAW谐振器1(这里为串联谐振器65)的电容的0.8倍或者1倍。换言之，与串联谐振器65并联连接的电容元件67的电容(C67)相对于该串联谐振器65的IDT电极7的电容(C65)之比(C67/C65)小于与并联谐振器69并联连接的电容元件71的电容(C71)相对于该并联谐振器69的IDT电极7的电容(C69)之比(C71/C69)。在该情况下，容易减小随着增大电容的反谐振频率中的阻抗的降低对滤波器特性的影响。
但是，与上述的说明不同地，也可以电容元件71的电容较小(例如C71/C69＜1或者0.8)，电容元件67的电容较大(例如C67/C65≥1或者0.8)，比(C67/C65)大于比(C71/C69)。
(并联谐振部的连接方法)
分别在第1并联谐振部63A以及第3并联谐振部63C中，并联谐振器69与电容元件71通过上述的狭义的并联连接而被连接。即，并联谐振器69的一对梳齿电极11的一方与电容元件71的一对梳齿电极11的一方连接，并联谐振器69的一对梳齿电极11的另一方与电容元件71的一对梳齿电极11的另一方连接。此外，在另一观点中，并联谐振器69与电容元件71被连接于相同的GND端子55。
另一方面，在第2并联谐振部63B中，第2并联谐振器69B的一对梳齿电极11的一方与第2电容元件71B的一对梳齿电极11的一方连接(串联臂57侧)，但第2并联谐振器69B的一对梳齿电极11的另一方与第2电容元件71B的一对梳齿电极11的另一方不连接(GND端子55侧)。在另一观点中，第2并联谐振器69B的一对梳齿电极11的另一方与第2电容元件71B的一对梳齿电极11的另一方连接于相互独立的GND端子55。
因此，第2并联谐振器69B与第2电容元件71B在狭义上不并联连接。但是，意图多个GND端子55均被赋予基准电位，基本上成为相互相同的电位。因此，能够视为第2并联谐振器69B与第2电容元件71B并联连接，此外，习惯上，这种连接也作为并联连接的一种来对待。因此，在本公开中，在并联连接的情况下，只要没有特别说明，则也包含这样的并联谐振器69与电容元件71连接于相互不同的GND端子55的方式。
第1GND端子55A与第2GND端子55B未被短路。即，第1GND端子55A以及第2GND端子55B通过经由第1并联谐振部63A、第2串联谐振部61B以及第2并联谐振部63B的路线而连接，但未成为不经由谐振部、电阻体、电感器以及/或者电容元件(均除去不可避免地包含于布线的元件)的连接(仅基于布线的连接)。
另一方面，在第2并联谐振部63B中，第2并联谐振器69B与第2GND端子55B连接，第2电容元件71B与第1GND端子55A连接。因此，第2并联谐振器69B以及第2电容元件71B连接于未相互短路的两个GND端子55，被电分离直到GND端子55。
另外，假设设置将第2并联谐振器69B与第2GND端子55B之间的布线、第2电容元件71B与第1GND端子55A之间的布线连结的布线，若第2并联谐振器69B和第2电容元件71B中成为狭义的并联连接，则当然第1GND端子55A与第2GND端子55B短路。因此，在第1GND端子55A与第2GND端子55B不短路的情况下，虽然是反过来讲，但在连接于这些的第2并联谐振器69B和第2电容元件71B中未成为狭义的并联连接是前提。
第2GND端子55B以及第3GND端子55C例如经由布线(省略符号)而被短路。因此，例如，在第3并联谐振部63C中，第3并联谐振器69C与第3电容元件71C未仅通过布线来连接，即使第3并联谐振器69C与第3GND端子55C连接，第3电容元件71C与第2GND端子55B连接，也可以说是第3并联谐振器69C与第3电容元件71C成为狭义的并联连接。
相互并联连接的并联谐振器69以及电容元件71针对串联臂57侧，相对于串联臂相互连接于相同(共用)的位置即可。该相同的位置的意思如已述那样。例如，第1并联谐振器69A以及第1电容元件71A不是如图示那样相互连接之后连接于串联臂57，而是也可以相互独立地连接于第1串联谐振部61A与第2串联谐振部61B之间。
另外，与图示不同地，第1GND端子55A与第2GND端子55B既可以被短路，第2GND端子55B与第3GND端子55C也可以不被短路，也可以第2并联谐振器69B与第2电容元件71B连接于相同的GND端子55。
(分波器)
图3的(a)是示意性地表示作为SAW滤波器51的利用例的分波器101的剖视图。
分波器101例如是对发送信号与接收信号进行分波的双工器。在该分波中，作为对发送信号或者接收信号进行滤波的滤波器，使用SAW滤波器51。
分波器101例如是大体长方体状的电子部件，在其至少一个面85b具有露出的外部端子91。并且，例如，分波器101通过将外部端子91与未图示的电路基板的连接盘接合，而被安装于未图示的电路基板并被利用。
分波器101例如具有：安装基板81、安装于安装基板81的SAW滤波器51以及SAW滤波器52、将这些滤波器密封的密封树脂83。
安装基板81例如具有：绝缘基板85、设置于绝缘基板85的多个焊盘87、布线89以及上述的外部端子91。焊盘87例如由位于绝缘基板85的一个面85a上的导体层构成。布线89构成为包含位于绝缘基板85的内部以及/或者表面的导体层、以及贯通绝缘基板85的一部分或者全部的贯通导体的任意一者。外部端子91例如由位于绝缘基板85的另一个面85b上的导体层构成。焊盘87与外部端子91通过布线89来连接。
SAW滤波器51以及52例如一方作为对发送信号进行滤波的滤波器而发挥功能，另一方作为对接收信号进行滤波的滤波器而发挥功能。SAW滤波器51的结构如已述那样。SAW滤波器52例如与SAW滤波器51同样地，具有压电基板3、位于压电基板3上的一个以上的IDT电极7、端子53以及GND端子55。其中，IDT电极7所构成的滤波器可以是与SAW滤波器51相同的梯子型滤波器，也可以是其他形式(例如多模型滤波器)。
SAW滤波器51以及52例如通过使设置有端子53以及GND端子55的面与安装基板81的面85a对置而配置，这些端子53通过凸块93而与安装基板81的焊盘87接合，从而在与面85a隔开规定的缝隙的状态下安装于安装基板81。
密封树脂83从与安装基板81相反的一侧覆盖SAW滤波器51以及52，对SAW滤波器51以及52与安装基板81的缝隙进行密封。该缝隙例如为真空状态或者惰性气体被密封的状态，有助于使SAW的传播(压电基板3的振动)变得容易。
图3的(b)是示意性地表示分波器101的电路的一部分的图。另外，该图中，对图3的(a)中所示的焊盘87以及外部端子91，赋予A～C以及G1～G3(也可能简称为G。)的附加符号。此外，对SAW滤波器52的端子53赋予C以及D的附加符号。
外部端子91A连接于这里未图示的天线，经由两个焊盘87A来连接于SAW滤波器51的第2端子53B以及SAW滤波器52的端子53C。即，外部端子91A连接于SAW滤波器51以及52双方。
外部端子91B用于发送信号的输入以及接收信号的输出的一方，经由焊盘87B而与SAW滤波器51的第1端子53A连接。另外，SAW滤波器51中的第1端子53A以及第2端子53B的作用也可以相反。外部端子91C用于发送信号的输入或者接收信号的输出的另一方，经由焊盘87C而与SAW滤波器52的端子53D连接。
外部端子91G(87G1～87G3)被从外部赋予基准电位(与外部的基准电位部连接)，经由焊盘87G(87G1～87G3)而连接于SAW滤波器51的GND端子55以及SAW滤波器52的GND端子55(这里未图示)。
SAW滤波器51中未相互短路的第1GND端子55A以及第2GND端子55B连接于安装基板81的焊盘87G1以及87G2。这里，焊盘87G1以及焊盘87G2在安装基板81内(换言之直到外部端子91G)未短路。因此，第2并联谐振器69B以及第2电容元件71B的GND端子55侧的电极从该电极直到外部端子91均未短路，并且在分波器101整体中也未进行狭义的并联连接。
(通信装置)
图4是表示作为上述分波器101的利用例的通信装置151的主要部分的框图。
通信装置151中，包含应发送的信息的发送信息信号TIS通过RF-IC(RadioFrequency Integrated Circuit，射频集成电路)153而被进行调制以及频率的上调(向载波频率的高频信号的变换)并设为发送信号TS。发送信号TS通过带通滤波器155而被去除发送用的通带以外的不必要分量，通过放大器157而被放大并输入到分波器101(外部端子91B以及91C的一方)。并且，分波器101从被输入的发送信号TS去除发送用的通带以外的不必要分量，将该去除后的发送信号TS从外部端子91A输出到天线159。天线159将被输入的电信号(发送信号TS)变换为无线信号(电波)并发送。
此外，在通信装置151中，由天线159接收的无线信号(电波)通过天线159而被变换为电信号(接收信号RS)并输入到分波器101(外部端子91A)。分波器101从被输入的接收信号RS去除接收用的通带以外的不必要分量，从外部端子91B以及91C的另一方输出到放大器161。被输出的接收信号RS通过放大器161而被放大，通过带通滤波器163而被去除接收用的通带以外的不必要分量。并且，接收信号RS通过RF-IC153而被进行频率的下调以及解调并设为接收信息信号RIS。
另外，发送信息信号TIS以及接收信息信号RIS可以是包含适当的信息的低频信号(基带信号)，例如是模拟的声音信号或被数字化的声音信号。无线信号的通带可以按照UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem，通用移动电信系统)等的各种标准。调制方式也可以是相位调制、振幅调制、频率调制或这些的任意两个以上的组合。电路方式在图4中示例了直接变换方式，但也可以设为除此以外的适当方式，例如也可以是超外差方式。此外，图4仅示意性地表示主要部分，也可以在适当的位置追加低通滤波器、隔离器等，此外，也可以变更放大器等的位置。
(模拟计算结果)
作为电容元件71的电容相对于并联谐振器69的电容之比(C71/C69)，假定各种值并进行模拟计算，检查电容之比(C71/C69)对滤波器特性的影响。另外，电容之比(C71/C69)是全部并联谐振部63共用地设定的。
图5的(a)是表示实施方式的SAW滤波器51的滤波器特性的一个例子的图。该图中，横轴表示被标准化的频率。横轴中，1.00表示通带的中心频率。纵轴表示衰减量(dB)。
该模拟计算结果是针对将电容之比(C71/C69)设定为0.8以上的SAW滤波器51的结果。在本实施方式中，与以往不同地，虽然电容之比被较大设定(例如0.8以上或者1.0以上)，但即使在这种情况下，如该图所示，也确认可得到梯子型滤波器的特性。
这里，如该图所示，作为滤波器特性的评价指标，将中心频率处的通过特性IL(dB)、从中心频率向低频侧规定的宽度Wf1的频率处的通过特性Att1(dB)、从中心频率向高频侧规定的宽度Wf2的频率处的通过特性Att2(dB)用作为评价滤波器特性的指标。
若通过特性IL较小，可以说插入损耗较少。若通过特性Att1较大，可以说低频侧的衰减特性陡峭。若通过特性Att2较大，可以说高频侧的衰减特性陡峭。
宽度Wf1以及Wf2在实际的设计中，可根据通信系统的规格、从顾客要求的特性，基于各种业者的经验等来适当地设定。这里，作为Wf1以及Wf2，使用通带的带宽。
图5的(b)～图5的(d)是表示仅各种改变电容之比(C71/C69)并且通过模拟计算来求取上述指标的值的结果的图。各图中，横轴表示电容之比(C71/C69)。纵轴是IL、Att1或者Att2(衰减量)。
如图5的(b)所示，衰减量IL在电容之比(C71/C69)为0.85以上且1.69以下的范围为3dB以下。另一方面，一般地，衰减量IL要求收敛于3dB以下的情况较多。因此，确认即使电容之比被设定较大，也能够实现一般要求的衰减量IL。
如图5的(c)所示，衰减量Att1针对设为计算的对象的全部电容之比(C71/C69)，为40dB以上。此外，如图5的(d)所示，衰减量Att2在电容之比为0.97以上的范围内为30dB以上。经验上，衰减量Att1以及Att2若为30dB以上，则在多数情况下，满足SAW滤波器所要求的规范。因此，确认即使电容之比较大，也能够实现一般要求的衰减量Att1以及Att2。
衰减量Att1以及Att2的变化相对于电容之比(C71/C69)的变化的比例(变化率、斜率)在将纵轴设为dB的这些图中大体恒定。另一方面，衰减量IL的变化率在1.60附近，绝对值变大(倾斜变急)。认为这是若增大电容之比，则不仅反谐振频率向低频侧移动，而且反谐振频率处的阻抗降低，因此其影响相比于衰减量Att1以及Att2，衰减量IL更强烈表现。因此，作为电容之比，例如，可以将1.60考虑为上限值，也考虑是否为3dB以下，或者将1.69考虑为上限值，来设计电容元件71(或者67)。当然，也可利用其以上的值来设定电容之比。
(面积缩小的估算例)
如已述那样，通过使电容元件71较大，能够缩小并联谐振部63的面积。以下表示其估算例。
首先，作为比较例，假定不设置电容元件71仅由并联谐振器69来构成并联谐振部63。作为这样的比较例，假定IDT电极7的电容CA以及IDT电极7的间距pA相互不同的情况1～3，估算该并联谐振器69的面积SA。
估算结果如下。
接下来，假定如实施方式那样通过并联谐振器69以及电容元件71来构成并联谐振部63。并且，设定并联谐振器69的电容CB以及电容元件71的电容CC以使得作为该并联谐振部63整体的电容为上述的情况1～3的电容CA(CA＝CB+CC)。此外，将并联谐振器69的间距pB设定为上述的情况1～3的间距pA(pB＝pA)，另一方面，将电容元件71的间距pC设定为小于间距pB。具体而言，如以下那样设定。
并且，基于上述的CB、CC、pB以及pC，估算并联谐振器69的面积SB以及电容元件71的面积SC，将其合计的面积SB+C与比较例的面积SA进行比较。估算结果如下。
根据上述的结果可确认，通过使电容元件71的电容较大，能够减小作为并联谐振部63整体的面积。具体而言，在该估算例中，通过使电容之比(CC/CB)为1以上，相比于未设置电容元件71的情况，能够将并联谐振部63的面积缩小到约70％以下。
如以上那样，在本实施方式中，例如，SAW滤波器51具有：压电基板3；包含位于压电基板3上的一个以上的串联谐振部61的串联臂57、位于压电基板3上并与串联臂57构成梯子型滤波器的一个以上的并联谐振部63(并联臂59)。一个以上的串联谐振部61以及一个以上的并联谐振部63之中的任意一个即第1并联谐振部63A具有：包含IDT电极7等的第1并联谐振器69A、及与第1并联谐振器69A并联连接的第1电容元件71A。第1电容元件71A的电容为第1并联谐振器69A的IDT电极7的电容的0.8倍以上。第1并联谐振部63A的反谐振频率与谐振频率之差Δf小于第1并联谐振器69A的反谐振频率与谐振频率之差Δf。
因此，例如，使滤波器的衰减区域的陡峭度的提高以及/或者窄通带的实现变得容易。此外，例如，不是设计并联谐振器69之后附加地设计电容元件71，而是从最初就将具有较大电容的电容元件71考虑到设计中，从而如估算例所示，能够减小并联谐振部63的面积，并且能够实现SAW滤波器51、分波器101以及/或者通信装置151的小型化。
此外，在本实施方式中，例如，如上述那样具有较大的电容元件71的谐振部是一个以上的并联谐振部63之一。
在该情况下，例如，相比于在串联谐振部61中想要增大电容元件67的电容并缩小面积的情况(该情况也包含于本公开的技术)，容易减小伴随着增大电容的反谐振频率处的阻抗的降低对滤波器特性的影响。
此外，在本实施方式中，例如，一个以上的串联谐振部61之一的第1串联谐振部61A具有：包含IDT电极7等的第1串联谐振器65A、和与第1串联谐振器65A并联连接的电容元件67。电容元件67的电容相对于第1串联谐振器65A的IDT电极7的电容之比小于第1电容元件71A的电容相对于第1并联谐振器69A的IDT电极7的电容之比。
在该情况下，例如，容易得到上述的、减小伴随着增大电容的反谐振频率处的阻抗的降低对滤波器特性的影响的效果。
此外，在本实施方式中，SAW滤波器51还具有位于压电基板3上的多个GND端子55。多个GND端子包含未相互短路的两个GND端子55(55A以及55B)。第2并联谐振器69B与第2GND端子55B连接。与第2并联谐振器69B并联连接的(针对串联臂57的连接位置共用的)第2电容元件71B连接于第1GND端子55A。
在该情况下，例如，第2并联谐振器69B以及第2电容元件71B即使在理论上可以说并联连接，但在现实的产品中，与布线中的电阻、电感以及/或者电容相互不同的独立的路径连接。并且，例如，根据多个路径，产生多个串联谐振的衰减极。其结果，例如，能够在不增加并联谐振器69的数量的情况下，通过多个衰减极来提高衰减特性。
此外，本实施方式的分波器101具有：在滤波器内第2并联谐振器69B以及第2电容元件71B未短路的SAW滤波器51；和安装有SAW滤波器51的安装基板81。安装基板81具有：与多个GND端子55接合的多个焊盘87；与多个焊盘87连接的多个布线89；经由多个布线89而与多个焊盘87连接的多个外部端子91。多个焊盘87包含从该多个焊盘87到多个外部端子91未相互短路的两个焊盘87G1以及87G2。上述的未短路的两个GND端子55的一方(55A)与焊盘87G1连接，两个GND端子55的另一方(55B)与焊盘87G2连接。
因此，第1GND端子55A以及第2GND端子55B的隔离性提高，上述多个衰减极的效果提高。在另一观点中，第2并联谐振器69B以及第2电容元件71B连接于直到外部端子91都未短路的独立的路径，因此两个路径的谐振特性之差容易变大，并且容易出现多个衰减极。
(基于接地分离的效果验证：模拟计算结果)
如上所述，通过本实施方式，谐振器及与其并联连接的电容元件在压电基板3上连接于不同的基准电位。具体而言，若着眼于SAW滤波器51的第2并联谐振部63B，则第2并联谐振器69B与第2电容元件71B分别连接于不同的GND端子55(55A以及55B)。这样，为了确认使与一个并联臂59并联连接的并联谐振器69和电容元件71连接于不同的GND端子55所导致的效果，制作图2所示的结构的SAW滤波器51的模型，模拟频率特性。
此外，作为变形例，制作将第2并联谐振器69B和第2电容元件71B连接于相同的GND端子55的SAW滤波器的模型，同样地模拟频率特性。
图7中表示这些模拟结果。图7中，横轴表示频率(单位：MHz)，纵轴表示通过特性(单位：dB)。图中，实线表示本实施方式的SAW滤波器51的模型的结果，虚线表示变形例的SAW滤波器的模型的结果。
根据附图也可明确确认，将GND端子分离的本实施方式的模型的特性相比于变形例的模型的特性，通带外的衰减特性优良。即使第2并联谐振器69B以及第2电容元件71B在理论上可以说并联连接，在现实的产品中，也与布线中的电阻、电感以及/或者电容相互不同的独立的路径连接。并且，例如，根据多个路径，产生多个串联谐振的衰减极。其结果，例如，认为能够在不增加并联谐振器69的数量的情况下，通过多个衰减极来提高衰减特性。
此外，如图3所示的本实施方式的分波器101那样，在安装有SAW滤波器的安装基板81中，在不具备连接有第2并联谐振器69B的GND端子55A与连接有第2电容元件71B的GND端子55B被电连接的路径的情况下，能够进一步提高衰减特性。
另外，在以上的实施方式中，SAW滤波器51是弹性波滤波器的一个例子。第1串联谐振部61A以及第1并联谐振部63A～第3并联谐振部63C分别是第1谐振部的一个例子。第1串联谐振器65A以及第1并联谐振器69A～第3并联谐振器69C分别是第1谐振器的一个例子。电容元件67以及第1电容元件71A～第3电容元件71C分别是第1电容部的一个例子。
此外，在另一观点中，第1串联谐振部61A是第2谐振部的一个例子。第1串联谐振器65A是第2谐振器的一个例子。电容元件67是第2电容部的一个例子。
多个GND端子55是多个基准电位端子的一个例子。第1GND端子55A以及第2GND端子55B是未相互短路的两个基准电位端子的一个例子。分波器101是弹性波器件的一个例子。
外部端子91A是天线端子的一个例子。SAW滤波器51是发送滤波器以及接收滤波器的一方的一个例子，SAW滤波器52是发送滤波器以及接收滤波器的另一方的一个例子。
本公开的技术并不限定于以上的实施方式，可以通过各种方式来实施。
弹性波并不限定于SAW。例如，弹性波也可以是在压电基板内传播的体波(bulkwave)，也可以是在压电基板与覆盖压电基板的绝缘层的边界部传播的弹性边界波(但是，广义上是SAW的一种。)。
在实施方式中，仅针对多个并联谐振部之一，将并联谐振器和电容部连接于未相互短路的基准电位端子。设置这样的并联谐振部的数量可以适当地，相对于串联臂的连接位置也可以适当地设定。例如，如图6所示，在全部并联谐振部63中，并联谐振器69和电容元件71也可以连接于未相互短路的GND端子55(进一步地，未相互短路的焊盘87～外部端子91)。在该情况下，例如，相比于在一个并联谐振部63中不使并联谐振器69与电容元件71短路的情况，衰减极的数量变多，衰减量提高。
图3的(a)所示的弹性波器件的结构仅仅是一个例子。例如，弹性波器件(或者也可以说明为弹性波滤波器)也可以是在压电基板的上表面设置外罩以使得覆盖IDT电极并将IDT电极密封、端子(可以是焊盘状也可以是柱状)从外罩的上表面露出的晶片级封装体。
从本公开，能够提取不以电容部的电容的大小为问题的以下的技术。
一种弹性波滤波器，具有：
压电基板；
串联臂，位于所述压电基板上；
一个以上的并联臂，位于所述压电基板上且与所述串联臂构成梯子型滤波器；和
多个基准电位端子，位于所述压电基板上，
所述一个以上的并联臂之中的任意一个即第1并联臂具有：
第1谐振器，包含位于所述压电基板上的IDT电极以及位于其两侧的一对反射器；和
第1电容部，与所述第1谐振器并联连接，
所述多个基准电位端子包含未相互短路的两个基准电位端子，
所述第1谐振器与所述两个基准电位端子的一方连接，
所述第1电容部与所述两个基准电位端子的另一方连接。
-符号说明-
3…压电基板，7…IDT电极，9…反射器，57…串联臂，51…SAW滤波器(弹性波滤波器)，59(59A～59C)…并联臂，61A…第1串联谐振部(第2谐振部)，63(63A～63C)…并联谐振部(第1谐振部)，69(69A～69C)…并联谐振器(第1谐振器)，71(71A～71C)…电容元件(电容部)。

Claims (9)

1.一种弹性波滤波器，具有：
压电基板；
串联臂，包含位于所述压电基板上的一个以上的串联谐振部；和
一个以上的并联谐振部，位于所述压电基板上，与所述串联臂构成梯子型滤波器，
所述一个以上的串联谐振部以及所述一个以上的并联谐振部之中的任意一个即第1谐振部具有：
第1谐振器，包含位于所述压电基板上的IDT电极以及位于其两侧的一对反射器；和
第1电容部，与所述第1谐振器并联连接，
并且，所述第1谐振部不具有与所述第1谐振器并联连接的电感器，
所述第1电容部的电容为所述第1谐振器的IDT电极的电容的0.8倍以上，
所述第1谐振部的反谐振频率与谐振频率之差小于所述第1谐振器的反谐振频率与谐振频率之差。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1谐振部是所述一个以上的并联谐振部的一个。
3.根据权利要求2所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1电容部包含位于所述压电基板上且电极指间距比所述第1谐振器的IDT电极的电极指间距小的IDT电极。
4.根据权利要求2所述的弹性波滤波器，其中，
所述一个以上的串联谐振部之中的一个即第2谐振部具有：
第2谐振器，包含位于所述压电基板上的IDT电极以及位于其两侧的一对反射器；和
第2电容部，与所述第2谐振器并联连接，
所述第2电容部的电容相对于所述第2谐振器的IDT电极的电容之比小于所述第1电容部的电容相对于所述第1谐振器的IDT电极的电容之比。
5.根据权利要求2所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1电容部的电容为所述第1谐振器的电容的1.69倍以下。
6.根据权利要求2所述的弹性波滤波器，其中，
所述弹性波滤波器还具有位于所述压电基板上的多个基准电位端子，
所述多个基准电位端子包含未相互短路的两个基准电位端子，
所述第1谐振器与所述两个基准电位端子的一方连接，
所述第1电容部与所述两个基准电位端子的另一方连接。
7.一种弹性波器件，具有：
权利要求6所述的弹性波滤波器；和
安装基板，安装有所述弹性波滤波器，
所述安装基板具有：
多个焊盘，与所述多个基准电位端子接合；
多个布线，与所述多个焊盘连接；和
多个外部端子，经由所述多个布线而与所述多个焊盘连接，
所述多个焊盘包含从该多个焊盘到所述多个外部端子未相互短路的两个焊盘，
所述两个基准电位端子的一方与所述两个焊盘的一方连接，
所述两个基准电位端子的另一方与所述两个焊盘的另一方连接。
8.一种分波器，具有：
天线端子；
发送滤波器，对发送信号进行滤波并输出到所述天线端子；和
接收滤波器，对来自所述天线端子的接收信号进行滤波，
所述发送滤波器以及所述接收滤波器的至少一方包含权利要求1～6的任意一项所述的弹性波滤波器。
9.一种通信装置，具有：
天线；
在所述天线连接所述天线端子的权利要求8所述的分波器；和
连接于所述发送滤波器以及所述接收滤波器的IC。
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