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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Oberflächenwellen-Bauteil wie einen Duplexer, ein Filter zum
Auskoppeln eines schwachen Signals oder dergleichen, und betrifft
insbesondere ein Oberflächenwellen-Bauteil,
bei dem eine Vielzahl von SAW-Filterelementen
in einem einzelnen Gehäuse
untergebracht sind.
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Seit
kurzem wird ein Oberflächenwellen-Filter,
das durch Oberflächenwellen-Elemente
gebildet ist (nachstehend als SAW- Filter bezeichnet) in einer Vielzahl
von Kommunikationsgebieten verwendet. Da es die Eigenschaften hat
einer hohen Leistungsfähigkeit,
eines kompakten Designs, Massenherstellbarkeit und dergleichen,
spielt dieses SAW-Filter eine wichtige Rolle bei der Verbreitung
von Kommunikationsbauteilen kleiner Größe, wie Handies (cellular phones)
oder dergleichen.
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Die
Forderungen nach einer Miniaturisierung und nach einer höheren Leistungsfähigkeit
von Kommunikationsbauteilen kleiner Größe werden immer anspruchsvoller.
Vor kurzem ist ein Produkt in den Handel gebracht worden, bei dem
ein einzelnes Gehäuse
eine Vielzahl von SAW-Filtern aufnimmt (z. B. ein SAW-Vorfilter
und ein SAW-Zwischenstufenfilter).
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Beispiele
von Produkten, bei denen ein einzelnes Gehäuse eine Vielzahl von SAW-Filtern
aufnimmt, beinhalten einen Duplexer, bei dem ein Signal in einem
Empfangsfrequenzband von einem Signal in einem Sendefrequenzband
getrennt wird, sowie ein zwei- oder dreibandiges Auskoppelfilter
für schwache
Signale bzw. Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen, bei
dem Signale in einer Vielzahl von Frequenzbändern voneinander getrennt werden.
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Bspw.
weist ein Duplexer in einem einzelnen Gehäuse ein SAW-Filterelement,
das als ein Empfangsfilter dient, und ein SAW-Filterelement auf,
das als ein Sendefilter dient. Ein Auskoppelfilter für schwache
Signale beinhaltet ein SAW-Vorfilterelement, eine Verstärkerschaltung
und ein SAW-Zwischenstufenfilterelement, und das SAW-Vor- und das SAW-Zwischenstufenfilterelement
sind in einem Hohlraum in demselben Gehäuse bzw. Behälter angeordnet.
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In
jedem Fall ist es wichtig, eine nicht geerdete Kapazität unter
bzw. zwischen einer Vielzahl von SAW-Filterelementen zu begrenzen,
um zu verhindern, daß ein Übersprechen
auftritt. Insbesondere bei dem Auskoppelfilter für schwache Signale weisen das
SAW-Vorfilterelement und das SAW-Zwischenstufenfilterelement Bänder auf,
deren Mittenfrequenzen annähernd
identisch sind, und diese zwei SAW-Filterelemente müssen gleichzeitig
angesteuert werden. Es ist demzufolge wichtig, soweit wie möglich eine
Isolation (ein Verringern des Übersprechens)
zwischen diesen zwei SAW-Filterelementen zu erzielen.
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Genauer
gesagt führt
ein Anstieg des Übersprechens
zu dem folgenden Problem. Wenn das SAW-Vorfilterelement und das
SAW-Zwischenstufenfilterelement
durch externe Verdrahtungen in Kaskade miteinander verbunden sind,
läßt sich
der Gesamtdämpfungsbetrag,
der theoretisch aus den individuellen Dämpfungsbeträgen der SAW-Filterelemente
zu erwarten ist, häufig
nicht erzielen. Dies liegt daran, daß der Gesamtdämpfungsbetrag
der zwei SAW-Filterelemente
durch das Übersprechen
zwischen dem SAW-Vorfilterelement
und dem SAW-Zwischenstufenfilterelement begrenzt ist. Tatsächlich wird
ein derartiges Bauteil häufig
mit einer Verstärkerschaltung
verwendet, die zwischen den zwei SAW-Filterelementen angeordnet ist. In einem
solchen Fall tritt ebenfalls ein ähnliches Problem auf.
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Ein
Verfahren zum Erzielen einer Isolation zwischen zwei SAW-Filterelementen,
wie oben erwähnt,
ist beispielhaft offenbart durch die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.
11-205077 .
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Bei
der Technik gemäß der obigen
Veröffentlichung
wird ein Oberflächenwellen-Bauteil
derart angeordnet, daß zwei
SAW-Filterelemente
in einem Hohlraum eines Gehäuses
aufgenommen sind, und daß die
Eingangspads, Ausgangspads und Massepads des Gehäuses jeweils elektrisch verbunden sind
mit den Eingangselektroden, Ausgangselektroden bzw. Masseelektroden
der SAW-Filterelemente. Es
ist insbesondere offenbart, daß eine
Vielzahl von Massepads in dem Hohlraum des Gehäuses angeordnet sind, und daß jede Masseelektrode
des einen SAW-Filterelementes und jede Masseelektrode des anderen
SAW-Filterelementes jeweils mit unterschiedlichen Massepads verbunden
sind.
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Der
oben erwähnte
Stand der Technik schreibt lediglich die Verbindungsrelationen zwischen
den SAW-Filterelementen und den Massepads vor, die in dem Hohlraum
ausgebildet sind.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben verschiedene Tests durchgeführt und
herausgefunden, daß ein Übersprechen
aufgetreten ist, das sich ergibt aus den Verbindungsmitteln zwischen
den Masseelektroden der SAW-Filterelemente und den Massepads des
Gehäuses.
Genauer gesagt, haben die Erfinder herausgefunden, daß ein Übersprechen auftritt
als Ergebnis nicht lediglich der Bond-Drähte, sondern auch der Formen
der Masseleiterfilme, die auf der SAW-Filter-Montagefläche des
Hohlraums ausgebildet sind, in dem die SAW-Filterelemente montiert
sind, und der Anordnung der externen Masseterminals.
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(A) Masseleiterfilm
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Ein
Oberflächenwellen-Bauteil
gemäß dem Stand
der Technik ist in den 16 und 17 gezeigt. 16 ist
eine perspek tivische Ansicht des Oberflächenwellen-Bauteils, wobei
dessen metallischer Deckel weggelassen ist, und 17 ist
eine perspektivische Ansicht des Bauteils, wobei SAW-Filterelemente
weggelassen sind.
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In
den 16 und 17 sind
gezeigt ein SAW-Vorfilterelement 100,
ein SAW-Zwischenstufenfilterelement 200, ein mit konkaven
Ausnehmungen versehenes Gehäuse 300,
ein Massepad 136, das auf einem Stufenabschnitt des Gehäuses 300 ausgebildet
und mit einer Masseelektrode 101 des SAW-Vorfilterelementes 100 durch
einen Bond-Draht verbunden ist, ein Massepad 139, das auf
einem Stufenabschnitt des Gehäuses 300 ausgebildet
und mit einer Masseelektrode 102 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 200 über einen
Bond-Draht verbunden ist, ein Masseleiterfilm 500, der
im wesentlichen auf der gesamten Fläche der Montagefläche eines Hohlraumes 317 des
Gehäuses 300 ausgebildet
ist, und externe Masseterminals 145, 146, 147, 148,
die auf äußeren Seiten
des Gehäuses 300 ausgebildet und
mit einem metallischen Deckel (nicht gezeigt) verbunden sind.
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Wie
es in 17 gezeigt ist, ist der Masseleiterfilm 500 mit
dem Massepad 136 verbunden und ist elektrisch mit dem externen
Masseterminal 145 verbunden, das auf der externen bzw. äußeren Seite des
Gehäuses 300 ausgebildet
ist. Gleichermaßen ist
der Masseleiterfilm 500 mit dem Massepad 139 verbunden
und ist elektrisch verbunden mit dem externen Masseterminal 146.
Der Masseleiterfilm 500 ist verbunden mit einem Massepad 138 und
ist elektrisch verbunden mit dem externen Masseterminal 147,
und ferner ist der Masseleiterfilm 500 verbunden mit einem
Massepad 137 und ist elektrisch verbunden mit dem externen Masseterminal 148.
Die externen Masseterminals 145, 146, 147, 148 sind
jeweils in einer Vielzahl von Positionen angeordnet. Dies dient
dazu, um das Massepotential des Masseleiterfilms 500 zu
gewährleisten.
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Gemäß der obengenannten
Anordnung, wenn z. B. das Massepad 136, das mit dem SAW-Vorfilterelement 100 verbunden
ist, und das Massepad 139, das mit dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 200 verbunden
ist, gemeinsam mit dem Masseleiterfilm 500 verbunden sind,
sind die Masseelektroden der SAW-Filterelemente 100, 200 folglich
gemeinsam verbunden mit dem Masseleiterfilm 500 in dem
Gehäuse 300.
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Wenn
ein Oberflächenwellen-Bauteil
mit diesem Masseleiterfilm 500 an einer (nicht gezeigten) Leiterplatte
montiert wird, werden nachteiligerweise zwischen dem Massepotential
des Masseleiterfilms 500 und dem Massepotential der Leiterplatte
parasitäre
Impedanzen erzeugt, die sich aus den externen Masseterminals 145, 146, 147, 148 ergeben,
sowie parasitäre
Impedanzen, die sich aus dem Masseleiterfilm 500 ergeben.
Diese parasitären
Impedanzen werden zwischen dem Massepotential des Masseleiterfilms 500 und
dem Massepotential der Leiterplatte erzeugt durch den Masseleiterfilm 500,
der gemeinsam elektrisch verbunden ist mit den SAW-Filterelementen 100, 200.
Folglich üben
die auf der Seite von einem SAW-Filterelement 100 erzeugten
parasitären Impedanzen
auch einen Einfluß auf
das andere SAW-Filterelement 200 aus.
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Demgemäß verursacht
die Verbindung der externen Masseterminals, die auf den externen
Seiten des Gehäuses
ausgebildet sind, mit dem Masseleiterfilm, daß die Massepegel der zwei SAW- Filterelemente identisch
sind. Daher läßt sich
trotz der Tatsache, daß jedes
der zwei SAW-Filterelemente bspw. mit jedem eigenen Massepad verbunden
ist, wie es in der
japanischen
offengelegten Patentveröffentlichung
Nr. 11-205077 gezeigt ist, das Übersprechen zwischen den SAW-Filterelementen
nicht hinreichend begrenzen, und daher lassen sich stabile Charakteristika
nicht erhalten.
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Zur
Frage, warum stabile Charakteristika nicht erhalten werden können, muß das folgende
berücksichtigt
werden. Der gemeinsame Masseleiterfilm 500 ist in einer
großen
Fläche
der Montageoberfläche
des Hohlraumes ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Fläche des
Masseleiterfilms 500 dem Grunde nach groß. Dies
macht es schwierig, den gesamten Masseleiterfilm auf Massepotential
beizubehalten. Ferner steigert die große Fläche das Maß, um das parasitäre Impedanzen
erzeugt werden.
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Andererseits
offenbaren die
japanischen
offengelegten Patentveröffentlichungen
mit den Nummern 10-224175 und
10-209800 ein Oberflächenwellen-Bauteil,
bei dem die Masseleiterfilme, die auf der Montageoberfläche des
Hohlraums des Gehäuses ausgebildet
sind, elektrisch voneinander getrennt sind.
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Es
sind jedoch offenbart (i) ein Oberflächenwellen-Bauteil, bei dem der Masseleiterfilm,
der mit der Eingangsseite eines einzelnen SAW-Filterelementes verbunden
ist, von dem Masseleiterfilm getrennt ist, der mit der Ausgangsseite
desselben SAW-Filterelementes verbunden ist (
japanische offengelegte Patentveröffentlichung
Nr. 10-224175 ), und (ii) ein Oberflächenwellen-Bauteil, bei dem
die Masseleiterfilme, die mit der Emp fangs- und der Sendeseite einer
kammartigen Elektrode eines einzelnen SAW-Filterelementes verbunden sind, elektrisch
voneinander getrennt sind (
japanische
offengelegte Patentveröffentlichung
Nr. 10-209800 ). Jede der obengenannten Techniken ist dazu
ausgelegt, die Dämpfungscharakteristika
eines Signals außerhalb
des Bandes in einem einzelnen SAW-Filterelement zu verbessern. Folglich
ist kein Stand der Technik offenbart worden hinsichtlich der Technologie
des Trennens der Masseleiterfilme voneinander, um ein Übersprechen
zwischen einer Vielzahl von SAW-Filterelementen
zu verhindern, die in einem einzelnen Gehäuse verwendet werden, wie es
in einem Duplexer oder in einem Gehäuse für ein Auskoppelfilter für schwache
Signale erfolgt.
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Aus
US 4,365,219 ist ein SAW-Filterbaugruppenmodul
bekannt, das einer Vielzahl von Serien SAW-Filterbauteilen beinhaltet
und in der Lage ist, eine wesentliche Isolation eines Ausgangs von
einem Eingang des Moduls bereitzustellen. Getrennt isolierte, leitende
Masseflächen
sind an der Oberfläche
eines isolierenden Substrates angeordnet, auf den die SAW-Filterbauteile
platziert sind, und zwar mit einem Abschnitt bestimmter Bereiche,
die sich zu einer Seite des Anschlusses des Substrates hin erstrecken,
und jedes SAW-Bauteil ist elektrisch verbunden mit einer jeweiligen
leitenden Massefläche. Eine
separate Zwischen-SAW-Massefläche
ist zwischen jedem Satz von Bauteilmasseflächen angeordnet. Eine leitfähige Eingangsfläche eines
ersten SAW-Filters ist in größtmöglichem
Abstand von der leitfähigen
Ausgangsfläche
eines nachgeschalteten SAW-Filters angeordnet mit der Vielzahl von
leitfähigen
Masseflächen,
die dazwischen angeordnet sind, um die Trennung zu verstärken. Ein
leitfähiges
Schild ist festgelegt an und elektrisch verbunden mit einer Massefläche zwischen
den SAW-Filterbauteilen und ist positioniert, um Strahlungssignale
zwischen den Bauteilen zu blockieren. Eine Nebenschlussspule ist zwischen
der Zwischen-SAW-Massefläche und
einer Zwischen-SAW-Signalpfad-leitfähigen-Fläche angeschlossen, um die Trennung
mit geringer Pegelminderung zu vergrößern. Geknickte Streifenleiter,
mit einer flachen oder im Wesentlichen nicht zylindrischen Querschnittsfläche können verwendet
werden, um die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden des
Umformers eines jeden SAW-Bauteils zu der zugehörigen entsprechenden leitfähigen Fläche des Substrates
herzustellen. Eine isolierende Abdeckung ist über dem Filterbaugruppenmodul
angeordnet, wobei die Positionen der leitfähigen Flächen sich darunter zu der Anschlussseite
des Substrates hin erstrecken.
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US 5,237,235 offenbart ein
Oberflächenwellenbauteilgehäuse zur
Reduzierung von Pegelminderung und direkte Hochfrequenzdurchführungen
des SAW-Bauteils. Das Gehäuse
stellt für
umfassende Abschirmung jedes der Eingänge und Ausgänge Kontaktstellen
bereit. Die Eingänge
und Ausgänge zu
dem SAW-Bauteil sind getrennt durch Bereitstellen des Eingangs auf
einer Oberfläche
des Substrates und des Ausgangs an der gegenüberliegenden Oberfläche des
Substrates. Das SAW-Kristallsubstrat beinhaltet das SAW-Bauteil,
das mit dem Gehäusesubstrat
verklebt ist und das Gehäuse
ist hermetisch verschlossen zum Beispiel mittels einer Niedrig-Temperaturglasabdichtung
oder einer Lötabdichtung.
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Aus
JP 11 205077A ist
ein Oberflächenwellenfilter
bekannt, um das Übersprechen
zwischen Übertragungs-
und Empfangsfiltern zu verbessern durch Bereitstellen mehrerer Masseanschlusselektroden
an einem Gehäuse
und durch Verbinden der Masseelektrode eines Oberflächenwellenfilters
und der Masseelektrode des anderen Oberflächenwellenfilters mit unterschiedlichen
Masseanschlusselektroden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächenwellen-Bauteil
anzugeben, bei dem die Masseverbindungsstrukturen zwischen den Masseelektroden
der SAW-Filterelemente und den externen Masseterminals an den externen
Seiten eines Gehäuses,
im Inneren des Gehäuses
für die
jeweiligen SAW-Filterelemente unabhängig voneinander ausgebildet
werden, um hierdurch den wechselseitigen Einfluß von parasitären Impedanzen
wirksam zu begrenzen, die sich aus den Masseverbindungsstrukturen
der SAW-Filterelemente ergeben, was insgesamt zu stabilen Filtercharakteristika
führt.
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(B) Anordnung von externen Masseterminals
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Bei
einem Oberflächenwellen-Bauteil
ist eine Entscheidung hinsichtlich der Anordnung der externen Eingangs-
und Ausgangsterminals getroffen worden, wobei der Bequemlichkeit
für einen
Benutzer Vorrang eingeräumt
wurde, der das Oberflächenwellen- Bauteil auf einer
Leiterplatte montiert. Im Ergebnis sind in einem Oberflächenwellen-Bauteil
mit einem SAW-Vorfilterelement und einem SAW-Zwischenstufenfilterelement,
die kaskadiert miteinander in einem einzelnen Gehäuse verbunden
sind, ein externes Eingangsterminal 41 eines SAW-Vorfilterelementes 100 und
ein externes Ausgangsterminal 44 eines SAW-Zwischenstufenfilterelementes 200 auf derselben
lateralen Seite eines Gehäuses 300 angeordnet,
wie es in 19 gezeigt ist.
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Wenn
die externen Eingangs-/Ausgangsterminals angeordnet werden, wie
es in
19 gezeigt ist, bringt dies
mit sich, daß es
wahrscheinlich ist, daß die
Kaskadenverbindungscharakteristika, die aus den jeweiligen Filtern
erwartet werden, nicht in hinreichendem Maße erhalten werden, obgleich
die Vorkehrungen getroffen sind, wie sie in der
japanischen offengelegten Patentveröffentlichung
Nr. 11-205077 gezeigt sind. Genauer gesagt wird der Dämpfungsbetrag
der elektrischen Charakteristika dann, wenn das SAW-Vorfilterelement
und das SAW-Zwischenstufenfilterelement
in Kaskade miteinander verbunden sind, in nachteiliger Weise durch Übersprechen oder
Isolationscharakteristika zwischen dem externen Eingangsterminal
des SAW-Vorfilterelementes und
dem externen Ausgangsterminal des SAW-Zwischenstufenfilterelementes bestimmt.
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Genauer
gesagt verkürzt
die Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals, wie sie
in 19 gezeigt ist, nicht nur die Distanz zwischen dem
externen Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 100 und
dem externen Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 200, sondern
steigert auch, sowohl hinsichtlich Entfernung als auch Anordnung,
sowohl die Interferenz zwischen den Pads der Bond-Drähte im Inneren des Gehäuses 200 als
auch das Übersprechen
unter den Bond-Drähten,
die die Eingangs-/Ausgangselektroden der SAW-Filterelemente 100, 200 elektrisch
mit den Pads verbinden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächenwellen-Bauteil
anzugeben, das in der Lage ist, den Einfluß von Übersprechen unter den SAW-Filterelementen wirksam
zu begrenzen bzw. einzuschränken,
um hierdurch gute Kaskadenverbindungs-/Dämpfungscharakteristika zu erzielen, und
zwar indem die Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals
des Gehäuses
spezifiziert wird, d. h. die Anordnung des externen Eingangsterminals
des vorne angeordneten SAW-Filterelementes
und das externe Ausgangsterminal des SAW-Filterelementes in der
letzten Stufe.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Oberflächenwellen-Bauteil
nach Anspruch 1 oder 6.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Oberflächenwellen-Bauteil bereit,
bei dem eine Vielzahl von SAW-Filterelementen in einem einzelnen
Gehäuse aufgenommen
sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß Masseleiterfilme jeweils
in den Bereichen bzw. Flächen
angeordnet sind, wo die SAW-Filterelemente in einem Hohlraumabschnitt
aufgenommen sind, und dadurch, daß sämtliche Masseleiterfilme, die
jeweils in den Bereichen ausgebildet sind, wo die SAW-Filterelemente
jeweils aufgenommen sind, innerhalb des Gehäuses elektrisch voneinander
getrennt sind.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Oberflächenwellen-Bauteil bereit,
bei dem eine Vielzahl von SAW-Filterelementen in einem einzelnen Gehäuse aufgenommen
sind, gekennzeichnet ist, daß das
Gehäuse
rechtwinklig ausgebildet ist, daß eine Vielzahl von SAW-Filterelementen
in Kaskade miteinander verbunden ist, daß das externe Eingangsterminal,
das mit dem vorne angeordneten SAW-Filterelement der in Kaskade
miteinander verbundenen SAW-Filterelementen elektrisch verbunden
ist, bei oder in der Nachbarschaft eines ersten Eckabschnittes der äußeren Randfläche bzw.
der äußeren peripheren
Fläche
des Gehäuses
ausgebildet ist, und daß das
externe Ausgangsterminal, das mit dem SAW-Filterelement der letzten
Stufe elektrisch verbunden ist, bei oder in der Nachbarschaft eines zweiten
Eckabschnittes ausgebildet ist, der in bezug auf den ersten Eckabschnitt
in einer diagonalen Richtung angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Oberflächenwellen-Bauteil bereit, das in der Lage ist,
ein Übersprechen
zwischen zwei SAW-Filterelementen merklich zu reduzieren.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Schaltungsdiagramm einer Verbindungsstruktur eines Auskoppelfilters
für schwache Signale;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Auskoppelfilters für schwache Signale als eine
Ausführungsform
eines Oberflächenwellen-Bauteiles
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Draufsicht auf das Auskoppelfilter für schwache Signale, wobei dessen
metallischer Deckel weggelassen ist, wobei insbesondere die Beziehung
zwischen den SAW-Elementen und den Pads dargestellt ist;
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4A eine
Draufsicht auf das Elektrodenmuster eines SAW-Elementes, das für das Auskoppelfilter
für schwache
Signale verwendet wird;
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4B eine
Draufsicht auf das Elektrodenmuster eines weiteren SAW-Elementes,
das für
das Auskoppelfilter für
schwache Signale verwendet wird;
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5A ein
Ersatzschaltbild des in 4A gezeigten
SAW-Elementes;
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5B ein
Ersatzschaltbild des in 4B gezeigten
SAW-Elementes;
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6 eine
Seitenansicht von einer Seite (bzw. lateralen Seite) eines Behälters für ein Auskoppelfilter
für schwache
Signale;
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7 eine
Schnittansicht des Auskoppelfilters für schwache Signale an dessen
externen Eingangs-/Ausgangsterminalabschnitt;
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8A eine
Seitenansicht einer anderen lateralen Seite des Gehäuses für das Auskoppelfilter für schwache
Signale;
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9 eine
Schnittansicht eines Auskoppelfilters für schwache Signale, und zwar
von dessen externen Masseterminalabschnitt;
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10 eine
Draufsicht auf eine keramische Zwischenschicht des Gehäuses für das Auskoppelfilter
für schwache
Signale;
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11A eine Draufsicht auf die unterste keramische
Schicht des Gehäuses
für das
Auskoppelfilter für
schwache Signale;
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12 eine
Ansicht der untersten keramischen Schicht des Gehäuses für das Auskoppelfilter für schwache
Signale von unten;
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13 ein
Ersatzschaltbild, das parasitäre Impedanzelemente
darstellt, die an den Masseleiterfilmen des Auskoppelfilters für schwache
Signale erzeugt werden;
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14 ein
Ersatzschaltbild, das parasitäre Impedanzelemente
darstellt, die auf einem gemeinsamen Masseleiterfilm eines Auskoppelfilters
für schwache
Signale gemäß dem Stand
der Technik erzeugt werden;
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15 ein
Diagramm, das die Isolationscharakteristika des Auskoppelfilters
für schwache
Signale der vorliegenden Erfindung darstellt;
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16 eine
perspektivische Ansicht eines Auskoppelfilters für schwache Signale gemäß dem Stand
der Technik, wobei dessen metallischer Deckel weggelassen ist, und
wobei insbesondere die Beziehung zwischen den SAW-Elementen und
den Pads dargestellt ist;
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17 eine
perspektivische Ansicht des Auskoppelfilters für schwache Signale gemäß dem Stand
der Technik, wobei dessen metallischer Deckel und die SAW-Elemente
weggelassen sind, wobei insbesondere ein Masseleiterfilm dargestellt
ist;
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18 ein
Diagramm, das die Isolationscharakteristika des Auskoppelfilters
für schwache
Signale gemäß dem Stand
der Technik darstellt;
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19 eine
Draufsicht auf ein Auskoppelfilter für schwache Signale gemäß dem Stand
der Technik, wobei keine Vorkehrungen hinsichtlich der Anordnung
der externen Eingangs-/Ausgangsterminals getroffen worden sind,
wobei das Filter ohne metallischen Deckel dargestellt ist;
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20 ein
Diagramm, das die Isolationscharakteristika des in den 2 und 3 gezeigten Auskoppelfilters
für schwache
Signale und die Isolationscharakteristika eines Auskoppelfilters
für schwache
Signale als Vergleichsbeispiel darstellt;
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21 ein
Diagramm, das die Isolationscharakteristika eines Auskoppelfilters
für schwache
Signale gemäß einem
Vergleichsbeispiel darstellt, wobei sich zwei SAW-Elemente ein Massepad
teilen;
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22 ein
Diagramm, das die Isolationscharakteristika eines Auskoppelfilters
für schwache
Signale darstellt, das die Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals
der vorliegenden Erfindung besitzt; und
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23 ein
Diagramm, das die Isolationscharakteristika eines Auskoppelfilters
für schwache
Signale darstellt, das die Anordnung von externen Eingang-/Ausgangsterminals
gemäß dem Stand
der Technik besitzt.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird als eine Ausführungsform
eines Oberflächenwellen-Bauteils
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Auskoppelfilter für
schwache Signale (”weak
signal extracting filter”)
diskutiert. Beispiele von schwachen Signalen sind Signale, die von
einem künstlichen
Satelliten auf die Erde gesendet werden und dergleichen.
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– Erste Ausführungsform –
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Wie
es in 1 gezeigt ist, ist ein Auskoppelfilter für schwache
Signale mit einer Antennenschaltung A verbunden und wird zusammen
mit einer Verstärkerschaltung
P verwendet. Genauer gesagt ist die Antennenschaltung A in Kaskade
verbunden mit einem SAW-Vorfilterelement 1, durch das ein
bestimmtes Frequenzband hindurchgehen kann (nachstehend einfach
als SAW-Vorfilterelement
bezeichnet) mit der Verstärkerschaltung
P zum Verstärken
eines Signals dieser bestimmten Frequenz und mit einem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 zum
Extrahieren bzw. Auskoppeln eines verstärkten Signals (nachstehend
einfach als SAW-Zwischenstufenfilterelement
bezeichnet). Mit der oben erwähnten
Anordnung wird aus einem schwachen Signal ein Pegelsignal erhalten,
in dem ein Rauschelement begrenzt ist und das bis zu einem solchem
Maße verstärkt ist, daß es von
einer normalen Umschaltschaltung oder einer Empfangsschaltung verarbeitet
werden kann.
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In
der Anordnung eines derartigen Auskoppelfilters für schwache
Signale wird zumindest die Verstärkerschaltung
P als ein getrennter Teil eines IC-Chips oder dergleichen behandelt.
Das SAW-Vorfilterelement 1 und das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 werden
als ein einzelner Teil behandelt bzw. gehandhabt, der in einem einzelnen
Gehäuse
aufgenommen ist.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Auskoppelfilters für schwache
Signale gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine
Draufsicht auf das Auskoppelfilter für schwache Signale, wobei dessen
metallischer Deckel weggelassen ist. Die 7 und 9 sind
jeweils eine Schnittansicht, die die Struktur eines Gehäuses im
Schnitt darstellen. Die 6 und 8A sind
jeweils eine Seitenansicht von Hauptabschnitten des Gehäuses. Die 5A und 5B stellen
jeweils ein Ersatzschaltbild eines SAW-Filterelementes dar.
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In 2 beinhaltet
das Auskoppelfilter für schwache
Signale ein Gehäuse 3 und
einen metallischen Deckel 7, der die Oberseite des Gehäuses 3 hermetisch
abdichtet. An den vier externen lateralen Seiten des Behälters 3 sind
bspw. acht Vertiefungen (jeweils drei in einem Paar von gegenüberliegenden Seiten
und jeweils eine in einem weiteren Paar von gegenüberliegenden
Seiten) ausgebildet, und zwar zum Bilden von externen Terminals,
wobei die Vertiefungen in einer Draufsicht eine Halbkreisform besitzen.
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Diese
halbkreisförmigen
Vertiefungen zum Bilden von externen Terminals erstrecken sich in Richtung
der Dicke des Gehäuses 3 und
im Inneren dieser Vertiefungen sind externe Terminals 41–48 ausgebildet.
Bspw. sind an einer Seite eines Paars von gegenüberliegenden externen lateralen
Seiten das externe Eingangsterminal 41, das elektrisch
mit einem Eingangspad des SAW-Vorfilterelementes verbunden
ist, das externe Masseterminal 45, das elektrisch mit einem
Massepad eines SAW-Zwischenstufenfilterelementes verbunden ist,
und das externe Zwischenstufeneingangsterminal 43 ausgebildet,
das mit einem Eingangspad des SAW-Zwischenstufenfilterelementes
elektrisch verbunden ist.
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Ferner
sind in der anderen Seite des Paares von gegenüberliegenden externen lateralen
Seiten das externe Vorfeldausgangsterminal 42, das elektrisch
mit einem Ausgangspad des SAW- Vorfilterelementes
verbunden ist, das externe Masseterminal 46, das elektrisch
mit einem Massepad des SAW-Vorfilterelementes verbunden ist, und
das externe Zwischenstufenausgangsterminal 44 ausgebildet,
das elektrisch mit einem Ausgangspad des SAW-Zwischenstufenfilterelementes verbunden
ist.
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Ferner
ist in einer Seite eines weiteren Paares von gegenüberliegenden
Seiten das externe Masseterminal 47 angeordnet, das mit
einem Massepad des SAW-Vorfilterelementes elektrisch verbunden ist.
An der anderen Seite des weiteren Paares von gegenüberliegenden
Seiten ist das externe Masseterminal 48 angeordnet, das
mit einem Massepad des SAW-Zwischenstufenfilterelementes elektrisch verbunden
ist.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, ist in dem Gehäuse 3 ein Hohlraumabschnitt 30 angeordnet,
der eine Montagefläche 3c,
an der die zwei SAW-Filterelemente 1 und 2 zu
montieren sind, und Stufenabschnitte 3a, 3b an
beiden Seiten aufweist. Auf der Montagefläche 3c sind die SAW-Filterelemente 1 und 2 angeordnet.
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Aufeinanderfolgend
vom oberen Teil bis zum unteren Teil der 3 sind angeordnet
auf dem Stufenabschnitt 3a des Hohlraumabschnittes 30 ein
Eingangspad 31, das mit der Eingangselektrode des SAW-Vorfilterelementes 1 zu
verbinden ist, ein Massepad 35, das mit einer Masseelektrode
des SAW-Vorfilterelementes 1 zu
verbinden ist, ein Massepad 36, das mit einer Masseelektrode
des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu verbinden ist,
ein Eingangspad 33, das mit der Eingangselektrode des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu
verbinden ist, und ein Massepad 37, das mit einer Masseelektrode
des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu
verbinden ist.
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Aufeinanderfolgend
von dem oberen Teil bis zu dem unteren Teil der 3 sind
auf dem anderen Stufenabschnitt 3b angeordnet ein Massepad 38, das
mit einer Masseelektrode des SAW-Vorfilterelementes 1 zu
verbinden ist, ein Ausgangspad 32, das mit der Ausgangselektrode
des SAW-Vorfilterelementes 1 zu verbinden ist, ein Massepad 39,
das mit einer Masseelektrode des SAW-Vorfilterelementes 1 zu
verbinden ist, ein Massepad 40, das mit einer Masseelektrode
des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu verbinden ist,
und ein Ausgangspad 34, das mit der Ausgangselektrode des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu verbinden ist.
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Die
in 4A gezeigte Eingangselektrode 11 des
SAW-Vorfilterelementes 1 ist
verbunden, mittels eines Bond-Drahtes, mit dem Eingangspad 31, das
auf dem rechten Stufenabschnitt 3a in 3 ausgebildet
ist, und die Ausgangselektrode 12 ist verbunden, über einen
Bond-Draht, mit dem Ausgangspad 32, der auf dem linken
Stufenabschnitt 3b ausgebildet ist. Eine Masseelektrode 13 ist über einen Bond-Draht
verbunden mit dem Massepad 35 auf dem Stufenabschnitt 3a und
eine Masseelektrode 14 ist über einen Bond-Draht verbunden
mit dem Massepad 38 auf dem Stufenabschnitt 3b.
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Die
in 4B gezeigte Eingangselektrode 21 des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 ist über einen
Bond-Draht verbunden mit dem Eingangspad 33, der auf dem
rechten Stufenabschnitt 3a in 3 ausgebildet
ist, und die Ausgangselektrode 22 ist über einen Bond-Draht verbunden
mit dem Ausgangspad 34, der auf dem linken Stufenabschnitt 3b ausgebildet
ist. Eine Masseelektrode 23 ist verbunden über einen
Bond-Draht mit dem Massepad 36 auf dem Stufenabschnitt 3a,
und eine Masseelektrode 24 ist über einen Bond-Draht verbunden
mit dem Massepad 40 auf dem Stufenabschnitt 3b.
Eine Masseelektrode 25 ist über einen Bond-Draht verbunden mit
dem Massepad 37, der auf dem Stufenabschnitt 3a ausgebildet
ist.
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Jedes
der SAW-Filterelemente 1, 2 weist ein piezoelektrisches
Substrat 53, 54 aus Lithiumtantalat (LiTaO3), aus Lithiumniobat (LiNbO3),
Quarzkristall oder dergleichen auf, wobei auf einer Oberfläche des Substrates
je nach Anforderung interdigitale Elektroden PS, die aus einem Satz
von wechselseitig ineinandergreifenden, kammartigen Elektrodenfingern
bestehen, Verbindungsleiter PPS, die Eingangselektroden 11, 21,
die Ausgangselektroden 12, 22, die Masseelektroden 13, 14; 23, 24, 25 und
Reflektorelektroden (, die in 4 generell
durch ein × bezeichnet sind,)
gebildet sind.
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Eine
inter-digitale Elektrode PS bildet einen Resonanzabschnitt. Die
Resonanzabschnitte sind in serielle Resonanzabschnitte und parallele
Resonanzabschnitte klassifiziert, die miteinander durch Verbindungsleiter
verbunden sind. In dem SAW-Vorfilterelement 1,
das in 4A gezeigt ist, sind drei serielle
Resonanzabschnitte S11 bis S13 und vier parallele Resonanzabschnitte
P11 bis P14 auf dem piezoelektrischen Substrat 53 in der
Form einer Leiter (”ladder”) durch
die Verbindungsleiter PPS verbunden. 5A zeigt
ein Ersatzschaltbild der in 4A gezeigten
Anordnung.
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Eine
Eingangselektrode 11, eine Ausgangselektrode 12 und
die zwei Masseelektroden 13, 14 sind an dem SAW-Filterelement 1 angebracht.
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In
dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2, das in 4B gezeigt
ist, sind zwei serielle Resonanzabschnitte S21 bis S22 und drei
parallele Resonanzabschnitte P21 bis P23 auf dem piezoelektrischen
Substrat 54 in der Form einer Leiter durch die Verbindungsleiter
bzw. -konduktoren PPS verbunden. 5B zeigt
ein Ersatzschaltbild der in 4B gezeigten
Anordnung.
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Eine
Eingangselektrode 21, eine Ausgangselektrode 22 und
drei Masseelektroden 23, 24, 25 sind
an dem SAW-Filterelement 2 angebracht.
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Das
SAW-Vorfilterelement 1 und das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 unterscheiden sich
etwas voneinander in der Anzahl der Verbindungsstufen, wobei die
Durchlaßbandcharakteristika und
die Trennschärfe
in Betracht gezogen werden.
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Diese
SAW-Filterelemente 1, 2 sind jeweils mittels isolierender
Klebstoffe mit Masseleiterfilmen 51, 52 (11A) auf die Montagefläche 3c des Hohlraumabschnittes 30 geklebt
bzw. gebondet.
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Wie
es in 6 gezeigt ist, sind die externen Terminals 41, 45, 43 des
Gehäuses 3 in
Dickenrichtung des Gehäuses 3 (vertikale
Richtung in der Zeichnungspapierebene) auf einer Seite eines Paares
von externen lateralen Seiten des Gehäuses 3 ausgebildet.
In den externen Terminals 41, 45, 43 erstrecken
sich Leiter im Inneren der Vertiefungen mit dem halbkreisförmigen Querschnitt,
und zwar vom Boden bis zu vorbestimmten Positionen. Bspw. erstrecken
sich das externe bzw. äußere Eingangsterminal 41,
das mit der Eingangselektrode 11 (siehe 4A) des
SAW-Vorfilterelementes 1 zu verbinden ist, und das externe
Eingangsterminal 43, das mit der Eingangselektrode 21 (siehe 4B)
des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu verbinden ist,
ausgehend von dem Boden des Gehäuses 3 bis
zu der mittleren Position in Tiefen- bzw. Dickenrichtung des Gehäuses 3.
Das externe Masseterminal 45, das in Breitenrichtung der
externen lateralen Seite des Gehäuses 3 im
wesentlichen in der Mitte angeordnet ist, erstreckt sich von dem
Boden des Gehäuses 3 in Richtung
hin zur Oberseite des Gehäuses 3 in
Richtung der Tiefe bzw. Dicke des Gehäuses 3. Das externe
Masseterminal 45 ist elektrisch mit einem Verbindungsleiterfilm 61 für einen
Abdichtring verbunden, welcher Film 61 auf der Oberseite
des Gehäuses 3 ausgebildet
ist.
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In ähnlicher
Weise erstrecken sich auf der anderen externen lateralen Seite des
Gehäuses 3 (nicht
gezeigt) die externen Ausgangsterminals 42, 44 von
dem Boden des Gehäuses
in Tiefenrichtung hin zu einer mittleren Position und das externe
Masseterminal 46 erstreckt sich von dem Boden zur Oberseite
des Gehäuses 3 und
ist elektrisch verbunden mit dem Verbindungsleiterfilm 61 für einen
Abdichtring, welcher Film 61 auf der Oberseite des Gehäuses 3 ausgebildet
ist.
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8A ist
eine Seitenansicht einer externen lateralen Seite des Gehäuses 3 betrachtet
aus einer Position, die gegenüber
der Blickposition der 6 um einen Winkel von 90° versetzt
ist. An dieser externen lateralen Seite ist nur das externe Masseterminal 47 ausgebildet.
Auf der externen lateralen Seite des Gehäuses 3, die dieser
externen lateralen Seite gegenüberliegt,
ist lediglich das externe Masseterminal 48 ausgebildet.
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Jede
der 7 und 9 ist eine Schnittansicht des
Gehäuses 3.
In den 7 und 9 sind gezeigt der Verbindungsleiterfilm 61 für den Abdichtring
(Massepotential), der zuvor erwähnt
wurde, ein Abdichtring 62 und der metallische Deckel 7.
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Wie
es in den 7 und 9 gezeigt
ist, ist das Gehäuse 3 durch
wenigstens drei keramische Schichten gebildet. Die oberste keramische
Schicht 3x ist in der Form eines Ringes hergestellt, um
eine Öffnung
des Hohlraumabschnittes 30 zu bilden (siehe 3).
An der gesamten Oberseite der keramischen Schicht 3x ist
der Leiterfilm 61 angebracht, auf den der Abdichtring 62 durch
Hartlöten
gebondet ist, wobei der Abdichtring 62 aus Kovar, einer
42er-Legierung oder dergleichen hergestellt ist.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, ist ein Leiterfilm, der bspw. als
das externe Eingangsterminal 41 dient, nicht an einer Vertiefung 30x angebracht,
die in der obersten keramischen Schicht 3x ausgebildet
ist. Eine solche Anordnung gilt auch für die anderen externen Eingangs-/Ausgangsterminals 42, 43, 44.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, ist bei den externen Masseterminals 45, 46 ein
Leiterfilm durch die Dicke sämtlicher
drei keramischer Schichten 3x, 3y, 3z hindurch
ausgebildet. Wie es in 8A gezeigt ist, ist bei den
externen Masseterminals 47, 48 ein Leiterfilm
nicht an einer Vertiefung angebracht, die in der keramischen Schicht 3x ausgebildet
ist. Der Grund hierfür
wird nachstehend erläutert
werden.
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10 ist
eine Draufsicht auf die keramische Zwischenschicht 3y.
Auf der keramischen Schicht 3y sind die Stufenab schnitte 3a, 3b in
der inneren Wand des Hohlraumabschnittes 30 gebildet (siehe 3). Demgemäß ist die
keramische Schicht 3y in der Form eines Rings hergestellt,
mit einer Öffnung,
die relativ gesehen kleiner ist als die Öffnung des Hohlraumabschnittes 30.
In dem Gebiet der äußeren Peripherie
der keramischen Schicht 3y sind acht halbkreisförmige konkave
Abschnitte ausgebildet, die als Vertiefungen in den externen lateralen
Seiten des Gehäuses 3 dienen,
um die Flächen
bzw. Gebiete festzulegen, in denen die externen Terminals gebildet sind.
In den konkaven Abschnitten sind jeweils ausgebildet ein Leiterfilm,
der als das externe Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes
dient, ein Leiterfilm, der als das externe Masseterminal 45 dient,
ein Leiterfilm, der als das externe Eingangsterminal 43 des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes dient, ein Leiterfilm, der als
das externe Masseterminal 48 dient, ein Leiterfilm, der
als das externe Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes
dient, ein Leiterfilm, der als das externe Masseterminal 46 dient,
ein Leiterfilm, der als das externe Ausgangsterminal 42 des
SAW-Vorfilterelementes dient, und ein Leiterfilm, der als das externe
Masseterminal 47 dient.
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Um
die Öffnung
der keramischen Schicht 3y herum sind auch Leiterfilme
ausgebildet, die als die Eingangspads 31, 33 dienen,
die jeweils mit den Eingangselektroden 11, 21 der
SAW-Filterelemente
verbunden sind, Leiterfilme, die als die Ausgangspads 32, 34 dienen,
die jeweils mit den Ausgangselektroden 12, 22 verbunden
sind, und Leiterfilme, die als Massepads 35, 38, 36, 40, 37 dienen,
die jeweils mit den Masseelektroden 13, 14, 23, 24, 25 verbunden sind.
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Der
Stufenabschnitt 3a ist aufgrund des Größenunterschiedes zwischen der Öffnung der
obersten keramischen Schicht 3x und der Öffnung der
keramischen Zwischenschicht 3y gebildet. Auf dem rechten
Abschnitt in 10, entsprechend dem Stufenabschnitt 3a in 3,
sind ausgebildet ein Leiterfilm, der als das Eingangspad 31 dient,
das mit der Eingangselektrode des SAW-Vorfilterelementes 1 verbunden
ist, ein Leiterfilm, der als das Massepad dient, das mit der Masseelektrode
des SAW-Vorfilterelementes 1 verbunden
ist, ein Leiterfilm, der als das Massepad 36 dient, das
mit der Masseelektrode des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, ein Leiterfilm, der als das Eingangspad 33 dient,
das mit der Eingangselektrode des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, und ein Leiterfilm, der als das Massepad 37 dient,
das mit der Masseelektrode des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist. Von diesen fünf
Pads erstreckt sich der Leiterfilm, der als das Eingangspad 31 dient,
das mit der Eingangselektrode 11 des SAW-Vorfilterelementes
verbunden ist, aus dieser Seite heraus und ist elektrisch verbunden
mit dem Leiterfilm, der als das externe Eingangsterminal 41 in
der Vertiefung dient. Der Leiterfilm, der als das Massepad 36 dient, das
mit der Masseelektrode 22 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, erstreckt sich von dieser Seite nach außen und ist elektrisch verbunden
mit dem Leiterfilm, der als das externe Masseterminal 45 in
der Vertiefung dient. Der Leiterfilm, der als das Eingangspad 33 dient,
das mit der Eingangselektrode 21 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, erstreckt sich von dieser Seite nach außen und ist elektrisch verbunden
mit dem Leiterfilm, der als das externe Eingangsterminal 43 in der
Vertiefung dient. Der Leiterfilm, der als das Massepad 37 dient,
das mit der Masseelektrode 25 des SAW- Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, ist elektrisch verbunden mit dem Leiterfilm, der als das externe
Masseterminal 48 in der Vertiefung dient, die auf der anderen
Seite ausgebildet ist.
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Das
Massepad 35, das das zweite Pad auf der Stufe 3a von
oben gesehen ist und das mit der Masseelektrode 13 des
SAW-Vorfilterelementes
verbunden ist, erstreckt sich von dem Stufenabschnitt 3a nach
innen und endet in einem halbkreisförmigen konkaven Abschnitt,
der in der inneren Wand des Stufenabschnittes 3a ausgebildet
ist.
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Von
den Pads auf dem linken Abschnitt der 10 entsprechend
dem Stufenabschnitt 3b in 3 ist das
Massepad 38, das mit der Masseelektrode 14 des
SAW-Vorfilterelementes 1 verbunden ist, elektrisch mit
dem Leiterfilm verbunden, der als das externe Masseterminal 47 in
der Vertiefung dient, die auf der anderen Seite ausgebildet ist.
Der Leiterfilm, der als das Ausgangspad 32 dient, das mit
der Ausgangselektrode 12 des SAW-Vorfilterelementes 1 verbunden
ist, erstreckt sich von dieser Seite nach außen und ist elektrisch verbunden,
mit dem Leiterfilm, der als das externe Ausgangsterminal 42 in
der Vertiefung auf der linken Seite in 10 dient.
Der Leiterfilm, der als das Ausgangspad 34 dient, das mit der
Ausgangselektrode 22 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, erstreckt sich von dieser Seite nach außen und ist elektrisch verbunden,
mit dem Leiterfilm, der als das externe Ausgangsterminal 44 in
der Vertiefung auf der linken Seite in 10 dient.
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Das
Massepad 39 ist verbunden, mit dem Leiterfilm, der als
das externe Masseterminal 46 in der Vertiefung auf der
linken Seite in 10 dient. Das Massepad 40 erstreckt
sich Stufenabschnitt 3b nach innen und endet in einer halbkreisförmigen Vertiefung,
die in der inneren Wand des Stufenabschnittes 3b ausgebildet
ist.
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11A ist eine Draufsicht auf die unterste keramische
Schicht 3z. Die keramische Schicht 3z ist flach
und weist im Bereich des Außenumfanges
acht konkave Abschnitte auf, genau so, wie die keramischen Schichten 3x und 3y.
Leiterfilme, die als die externen Terminals dienen, sind im Inneren
der konkaven Abschnitte ausgebildet.
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Auf
der Oberseite der keramischen Schicht 3z, die als die Montagefläche des
Hohlraumabschnittes 30 dient, sind zwei Masseleiterfilme 51, 52 ausgebildet.
Ein Masseleiterfilm 51 ist im wesentlichen in dem Bereich
ausgebildet, wo das SAW-Vorfilterelement 1 montiert
ist, und der andere Masseleiterfilm 52 ist im wesentlichen
in dem Bereich ausgebildet, wo das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 montiert ist.
Die Masseleiterfilme 51, 52 sind nicht miteinander verbunden.
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Der
Masseleiterfilm 51, an den das SAW-Vorfilterelement 1 gebondet
ist, erstreckt sich zu dem unteren Abschnitt des konkaven Abschnittes, in
dem der zweite Massepad 35 auf dem rechten Stufenabschnitt 3a in 3 endet,
so daß der
Masseleiterfilm 51 mit dem Massepad 35 verbunden
ist (siehe Verlängerungsabschnitt 51a).
Der Masseleiterfilm 51 erstreckt sich zu dem konkaven Abschnitt,
der in der oberen Seite in 11A gebildet
ist, und ist über
einen Abschnitt niedriger Impedanz elek trisch mit dem Leiterfilm
verbunden, der als das externe Masseterminal 47 dient.
Ferner erstreckt sich der Masseleiterfilm 51 zu dem konkaven
Abschnitt, der in der Mitte auf der linken Seite in 11A gebildet ist, und ist mit dem externen Masseterminal 46 verbunden über einen
Abschnitt hoher Impedanz. Genauer gesagt ist der Masseleiter 51 in
dem vorliegenden Beispiel verbunden mit den externen Masseterminals 46, 47,
die jeweils in unterschiedlichen Seiten des Gehäuses gebildet sind. Demgemäß ist der
Masseleiterfilm 51 gegen das Massepotential in unterschiedlichen
Richtungen geerdet.
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Der
Masseleiterfilm 52, an den das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 gebondet
ist, erstreckt sich zu dem unteren Abschnitt des konkaven Abschnittes
des vierten Massepads 40 auf dem Stufenabschnitt 3b in 3,
so daß der
Masseleiterfilm 52 mit dem Massepad 40 verbunden
ist (siehe Verlängerungsabschnitt 52a).
Der Masseleiterfilm 52 erstreckt sich hin zu dem konkaven
Abschnitt, der in der unteren Seite in 11A gebildet
ist, und ist über einen
Abschnitt niedriger Impedanz elektrisch mit dem Leiterfilm verbunden,
der als das externe Masseterminal 48 dient.
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Ferner
erstreckt sich der Masseleiterfilm 52 hin zu dem konkaven
Abschnitt, der in der Mitte auf der rechten Seite in 11A gebildet ist, und ist mit dem externen Masseterminal 45 über einen
Abschnitt hoher Impedanz elektrisch verbunden. Genauer gesagt ist
der Masseleiterfilm 52 in dem vorliegenden Beispiel mit
den externen Masseterminals 48, 45 verbunden,
die jeweils in unterschiedlichen Seiten des Gehäuses 3 gebildet sind,
genauso wie der Masseleiterfilm 51. Demgemäß ist der
Mas seleiterfilm 52 gegen Massepotential in unterschiedliche Richtungen
geerdet.
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Der
oben erwähnte
Abschnitt mit hoher Impedanz ist als ein Abschnitt definiert, in
dem ein schwacher elektrischer Strom der von den Masseleiterfilmen 51, 52 zu
den externen Masseterminals fließt, wesentlich beschränkt wird,
und der obenerwähnte
Abschnitt niedriger Impedanz ist als ein Abschnitt definiert, in
dem ein schwacher elektrischer Strom, der von den Masseleiterfilmen 51, 52 zu
den externen Masseterminals fließt, nicht wesentlich beschränkt wird.
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12 ist
eine Ansicht der keramischen Schicht 3z von unten. An die
Unterseite der keramischen Schicht 3z sind flache Terminalelektroden 41a bis 48a angebracht,
die jeweils mit den Terminalelektroden bzw. externen Terminals 41 bis 48 elektrisch verbunden
sind.
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Das
Gehäuse
mit der oben erläuterten
Anordnung wird bspw. hergestellt, indem aufeinanderfolgend drei
Arten von keramischen Rohlagen (”green sheets”) laminiert
werden. Genauer gesagt werden in den vorbestimmten Positionen der
Lagen, die als die oberste keramische Schicht 3x, die mittlere
keramische Schicht 3y und die unterste keramische Schicht 3z dienen,
in den vorbestimmten Positionen Durchgangslöcher ausgebildet, die zu den
Vertiefungen führen,
und auf die Lagen und die inneren Oberflächen der Durchgangslöcher wird
leitende Paste aufgebracht. In den Lagen, die als die oberste keramische
Schicht 3x und die mittlere keramische Schicht 3y dienen,
werden Öffnungen
bzw. Ausnehmungen zum Bilden des Hohlraumabschnittes ausgebildet.
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Diese
keramischen Lagen werden dann durch Laminierung zu einer einheitlichen
Struktur herausgebildet, werden geglüht und in die Form des Gehäuses 3 geteilt
oder geschnitten, wodurch das Gehäuse 3 erhalten wird.
Es ist anzumerken, daß das
Teilen oder Schneiden vor dem Glühprozess durchgeführt werden
kann.
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Das
Filmleitermaterial ist bspw. W (Wolfram), Mo (Molybdän), Ag,
Cu und dergleichen. Das zu verwendende Metall hängt von dem keramischen Material
ab (Die Glühtemperatur
und die Glühatmosphäre variieren
mit dem keramischen Material). Wenn das keramische Material Aluminiumoxid
ist, können
als das Leitermaterial W (Wolfram) oder Mo (Molybdän) verwendet
werden. Wenn das keramische Material ein Glas-Keramikmaterial ist,
können
als das Leitermaterial Ag oder Cu verwendet werden. Wenn Cu verwendet
wird, wird der Glühvorgang
in einer Reduktionsatmosphäre
durchgeführt.
Auf die Flächen der
Pads 31 bis 40 und der externen Terminals 41 bis 48,
die gegenüber
dem Gehäuse 3 freiliegen,
werden eine Ni-Plattierung oder eine Au-Plattierung aufgebracht.
Dies erleichtert nicht nur das Bonden der Pads 31 bis 40 unter
Zuhilfenahme von Bond-Drähten,
sondern erleichtert auch das Bonden der externen Terminals 41 bis 48 an
Lötungen
oder dergleichen. Ferner kann der Leiterfilm 61 auf der
Oberseite des Gehäuses 3 leicht
und sicher durch Hartlöten
an den Abdichtring gebondet werden.
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Der
Abdichtring 62 wird durch Hartlöten auf die Oberseite des Leiterfilms 61 gebondet
(der elektrisch mit externen Masseterminals verbunden ist, die an
den lateralen Seiten des Behälters 3 ausgebildet sind),
der auf der Oberfläche
des Gehäuses 3 ausgebildet
ist, das die drei keramischen Schichten 3x bis 3y aufweist
wie oben genannt. Damit ist die Herstellung des Gehäuses 3 insgesamt
abgeschlossen.
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Wie
oben erwähnt,
sind das SAW-Vorfilterelement und das SAW-Zwischenstufenfilterelement 1,2 in
dem Hohlraumabschnitt 30 des Gehäuses 3 an die Masseleiterfilme 51, 52 jeweils
mittels Klebstoff gebondet, und sind miteinander verbunden durch Bond-Drähte aus
Au oder dergleichen.
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Auf
die oben erwähnte
Art und Weise sind das SAW-Vorfilterelement
und das SAW-Zwischenstufenfilterelement 1, 2 in
dem Hohlraumabschnitt des Gehäuses 3 aufgenommen.
Der metallische Deckel 7 wird auf den Dichtring 62 gesetzt,
der auf den Umfang der Öffnung
außerhalb
des Hohlraumabschnittes 30 gelegt ist, und es wird eine
Nahtschweißung
durchgeführt,
indem an die Bond-Abschnitte zwischen dem metallischen Deckel 7 und dem
Dichtring 62 ein vorbestimmter elektrischer Strom angelegt
wird.
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Der
metallische Deckel 7 ist aus einer metallischen flachen
Platte aus Kovar oder einer 42er-Legierung hergestellt und ist auf
seiner SAW-Elementmontagefläche
mit einer Ag-Schicht versehen. Der metallische Deckel 7 ist über die
externen Masseterminals 45 bis 48, die an den
externen lateralen Seiten des Gehäuses 3 angeordnet
sind, im wesentlichen auf Massepotential geerdet.
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In
dem Auskoppelfilter für
schwache Signale mit der obengenannten Anordnung sind von den externen
Masseterminals 45 bis 48 die gegenüberliegenden
externen Masseterminals 45, 46, die an der Unterteilungsposition
zwischen den zwei SAW- Filterelementen
angeordnet sind, mit dem metallischen Deckel 7 außerhalb
des Gehäuses 3 elektrisch
verbunden. Die Massepads 35 bis 40 werden von
den SAW-Filterelementen 1, 2 nicht gemeinsam genutzt und
die Massepotentiale der Massepads 35 bis 40, die
mit den SAW-Filterelementen 1, 2 verbunden sind,
sind im Inneren des Gehäuses 3 elektrisch
voneinander getrennt.
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Die
folgende Beschreibung erörtert
die elektrische Verbindung zwischen den externen Massetermnals 45 bis 48 und
den Masseleiterfilmen 51, 52 sowie die elektrische
Verbindung zwischen den externen Masseterminals 45 bis 48 und
dem metallischen Deckel 7.
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Die
externen Masseterminals 45, 46 sind mit dem metallischen
Deckel 7 lediglich über
die Abschnitte hoher Impedanz der Masseleiterfilme 51, 52 verbunden.
Die Abschnitte hoher Impedanz beschränken den elektrischen Stromfluß, so daß der metallische
Deckel 7 sicher auf das Massepotential abgesenkt wird.
Folglich ist an dem metallischen Deckel 7 ein Potential
ausgebildet, das nahe dem idealen Massepotential liegt, so daß der metallische
Deckel 7 eine abschirmende Wirkung besitzt. Demzufolge
kann das Übersprechen
zwischen den SAW-Filterelementen 1, 2 über den
metallischen Deckel 7 beschränkt werden. Ferner sind, wie
es in 3 gezeigt ist, die externen Masseterminals 45, 46 an
den entgegengesetzten Enden einer virtuellen Linie angeordnet, die
die zwei SAW-Filterelemente voneinander abteilt. Daher ist in dem
Teilungsabschnitt bzw. Abteilungsabschnitt ein Potential nahe dem
idealen Massepotential ausgebildet. Folglich können parasitäre Impedanzen
der SAW-Filterelemente 1, 2 an dem
metallischen Deckel 7 an dem Teilungsabschnitt unterbunden
werden, wodurch die ab schirmende Wirkung zwischen den SAW-Filterelementen 1, 2 noch
weiter verbessert wird.
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Andererseits
sind die externen Masseterminals 47, 48 mit den
Abschnitten niedriger Impedanz der Masseleiterfilme 51, 52 verbunden
und sind mit dem metallischen Deckel 7 nicht verbunden.
Demzufolge spielen die externen Masseterminals 47, 48 hauptsächlich eine
Rolle beim Absenken der Potentiale der Masseleiterfilme 51, 52 auf
das Massepotential. Demzufolge können
die Massepotentiale der Masseleiterfilme 51, 52 sicher
aufrechterhalten werden.
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Im
Stand der Technik sind sämtliche
externen Masseterminals 45 bis 48 mit dem metallischen Deckel 7 verbunden.
Folglich werden die Potentiale der Verbindungsabschnitte der Masseleiterfilme 51, 52 mit
den externen Masseterminals 45 bis 48 durch denselben
Kanal auf das Massepotential abgesenkt, durch den das Potential
des metallischen Deckels 7 auf das Massepotential abgesenkt
wird. Daher können
die Masseleiterfilme 51, 52 nicht hinreichend
auf das Masseleiterpotential abgesenkt werden und der metallische
Deckel 7 kann eine hinreichende abschirmende Wirkung nicht
bereitstellen. Im Ergebnis ergeben sich leicht Einflüsse aufgrund
einer Potentialdifferenz zwischen den Masseleiterfilmen 51, 52 und der
montierten Leiterplatte (nicht gezeigt).
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Um
diese Wirkungen zu bestätigen,
haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die Isolationseigenschaften
tatsächlich
gemessen. 20 zeigt die Meßergebnisse
der Isolationscharakteristika.
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In 20 zeigt
eine dicke durchgezogene Linie die Isolationscharakteristika bzw.
Entkopplungseigenschaften eines Auskoppelfilters für schwache Signale
bzw. eines Filters zum Extrahieren von schwachen Signalen mit der
Anordnung, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform diskutiert ist.
Eine dünne
durchgezogene Linie zeigt die Isolationscharakteristika eines Filters
zum Extrahieren von schwachen Signalen mit einer Anordnung, die
jener der ersten Ausführungsform ähnlich ist,
mit Ausnahme der Tatsache, daß sämtliche
externen Masseterminals 45 bis 48 mit dem metallischen
Deckel 7 verbunden wurden. Eine gestrichelte Linie zeigt
die Isolationscharakteristika eines Filters zum Extrahieren von
schwachen Signalen mit einer Anordnung, die ähnlich jener der ersten Ausführungsform
ist, mit der Ausnahme der Tatsache, daß lediglich die externen Masseterminals 45, 46, 47 mit
dem metallischen Deckel 7 verbunden wurden.
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Die
dicke durchgezogene Linie zeigt die bevorzugtesten Isolationscharakteristika
und die gestrichelte Linie zeigt die zweitbesten Isolationscharakteristika.
Die dünne
durchgezogene Linie des Filters zum Extrahieren von schwachen Signalen,
bei dem sämtliche
externen Masseterminals mit dem metallischen Deckel 7 verbunden
waren, zeigt die schlechtesten Isolationscharakteristika. Dies sind
jene Ergebnisse, die die Erfinder erwartet hatten.
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Wie
oben diskutiert, ist das Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen
der ersten Ausführungsform
derart ausgelegt, daß die
Masseleiterfilme 51, 52, an denen die SAW-Filterelemente 1, 2 jeweils montiert
sind, in dem Hohlraumabschnitt 30 des Gehäuses 3 nicht
miteinander verbunden sind, sonder mit den externen Masseterminals 45 bis 48 verbunden
sind.
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Die
nachstehende Beschreibung erörtert eine äquivalente
Schaltung bzw. Ersatzschaltung, bei der eine parasitäre Impedanz
zwischen jedem der SAW-Filterelemente 1, 2 und
dem Massepotential der montierten Leiterplatte berücksichtigt
ist. 13 ist ein Ersatzschaltbild, das die parasitären Impedanzen
um die Masseleiterfilme 51, 52 in dem Filter zum Extrahieren
von schwachen Signalen darstellt. 14 ist
ein Ersatzschaltbild, daß die
parasitären Impedanzen
eines Filters zum Extrahieren von schwachen Signalen gemäß dem Stand
der Technik darstellt, wobei, wie es in 17 gezeigt
ist, ein Masseleiterfilm 500 ausgebildet ist, der sich
auf der Montagefläche
eines Hohlraumes 317 über
die Fläche der
zwei SAW-Filterelemente 100, 200 erstreckt.
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Bei
dem in den 3 und 4 gezeigten SAW-Vorfilterelement 1 sind
die Masseelektroden 13, 14 über die Massepads 35, 38 mit
dem Masseleiterfilm 51 verbunden, der dem SAW-Vorfilterelement 1 zugeordnet
ist, und sind gleichfalls über
die externen Masseterminals 46, 47 mit dem Massepotential der
Leiterplatte verbunden.
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In
dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 sind die Masseelektroden 23, 24, 25 über die
Massepads 36, 40, 37 mit dem Masseleiterfilm 52 verbunden,
der dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 zugeordnet ist,
und sind gleichfalls über
die externen Masseterminals 45, 48 mit dem Massepotential
der Leiterplatte verbunden.
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Demgemäß werden
zwischen Eingangs- und Ausgangsleitungen (IN- und OUT-Leitungen)
der SAW-Filterelemente 1, 2 und Massepotentialen
G51, G52 der Masseleiterfilme 51, 52 jeweilige
parasitäre Impedanzen
C1, C2 unabhängig
voneinander erzeugt.
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Zwischen
den Massepotentialen G51, G52 der Masseleiterfilme 51, 52 und
dem Massepotential G0 der Leiterplatte werden jeweilige parasitäre Impedanzen
C3, C4 unabhängig
voneinander erzeugt, die sich aus den Masseleiterfilmen 51, 52 ergeben.
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Das
parasitäre
Impedanzelement C3, das sich aus dem Masseleiterfilm 51 ergibt,
der dem SAW-Vorfilterelement 1 zugeordnet ist, hat lediglich einen
Einfluß auf
das SAW-Vorfilterelement 1, jedoch keinen Einfluß auf das
andere SAW-Zwischenstufenfilterelement 2.
Gleichermaßen
hat die parasitäre
Impedanz C4, die sich aus dem Masseleiterfilm 52 ergibt,
der dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 zugeordnet ist,
keinen Einfluß auf
das SAW-Vorfilterelement 1.
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Im
Stand der Technik ist der Masseleiterfilm 500 jedoch so
ausgebildet, daß er
sich über
die gesamte obere Fläche
der untersten keramischen Schicht erstreckt, wie es in 17 gezeigt
ist, und die Massepotentiale der SAW-Filterelemente 1, 2 sind über diesen
Masseleiterfilm 500 miteinander verbunden.
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14 zeigt
das die parasitären
Impedanzen der Anordnung des Standes der Technik betreffende Ersatzschaltbild.
In der Ersatzschaltung der 14 ist
eine parasitäre
Impedanz C5, die sich aus dem gemeinsamen Masseleiterfilm ergibt,
gemeinschaftlich zwischen dem Massepotential des Masseleiterfilms
G1 und dem Massepotential der Leiterplatte G0 erzeugt.
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Diese
parasitäre
Impedanz C5 hat auf nachteilige Weise einen Einfluß sowohl
auf das SAW-Vorfilterelement 1 als auch das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2.
Ferner ist der Masseleiterfilm 500 so ausgebildet, daß er sich über beide
Flächen
bzw. Bereiche der zwei SAW-Filterelemente erstreckt. Der Masseleiterfilm 500 hat
eine nahezu doppelt so große
Fläche
verglichen mit jedem der Masseleiterfilme der vorliegenden Erfindung.
Demgemäß ist die
parasitäre
Kapazität
in bezug auf ein SAW-Filterelement nahezu
doppelt so groß.
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Dies
führt zu
der Verschlechterung der Isolationscharakteristika zwischen den
zwei SAW-Filterelementen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die Isolationscharakteristika
der Filterbauelemente zum Extrahieren von schwachen Signalen tatsächlich gemessen,
wobei diese jeweils ein SAW-Vorfilterelement 1 und ein
SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 besaßen und ein Band mit einer Mittenfrequenz
von 1,57 GHz aufwiesen.
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Bei
der Messung wurden das externe Ausgangsterminal 42 des
SAW-Vorfilterelementes 1 und das externe Eingangsterminal 43 des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 jeweils mit Widerständen von
50 Ω verbunden.
Das Verhältnis
des Signalpegels des externen Ausgangsterminals 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu
dem Signalpegel des externen Eingangsterminals 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 wurde
in Dezibel (dB) gemessen.
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Bei
einem Filterbauteil zum Extrahieren von schwachen Signalen mit der
Verbindungsstruktur zwischen den externen Masseterminals 45 bis 48 und
dem metallischen Deckel 7 gemäß der vorliegenden Erfindung
wurde aus dem Durchlaßband,
das in 15 gezeigt ist, auf der Seite
der unteren Frequenz (z. B. 1,48 GHz) ein Dämpfungsbetrag von –52 dB erhalten.
Andererseits wurde bei einem Bauteil des Stand der Technik mit der
Anordnung, bei der die externen Masseterminals sämtlich mit dem metallischen
Deckel verbunden waren und bei der sich die zwei SAW-Filterelemente
in dem Hohlraum einen einzelnen Masseleiterfilm teilten, aus dem
in 18 gezeigten Durchlaßband auf der Seite der niedrigeren
Frequenz (z. B. 1,48 GHz) lediglich ein Dämpfungsbetrag von –40 dB erhalten.
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Weiterhin
wurde bei dem Filterbauteil zum Extrahieren von schwachen Signalen
mit der Verbindungsstruktur zwischen den externen Masseterminals 45 bis 48 und
dem metallischen Deckel 7 gemäß der vorliegenden Erfindung
bei dem Durchlaßband, das
in 15 gezeigt ist, auf der Hochfrequenzseite (z.
B. 1,68 GHz) ein Dämpfungsbetrag
von –51
dB erhalten. Andererseits wurde beim Bauteil des Standes der Technik
lediglich ein Dämpfungsbetrag
von etwa –40
dB erhalten, wie es in 18 gezeigt ist.
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Es
wird angenommen, daß diese
Ergebnisse sich aus den folgenden Gründen ergeben.
- (1) Die Abschnitte hoher Impedanz der Masseleiterfilme 51, 52 sind
mit den externen Masseterminals 45, 46 verbunden
und lediglich die externen Masseterminals 45, 46,
die mit den Abschnitten hoher Impedanz verbunden sind, sind mit
dem metallischen Deckel 7 verbunden. Demzufolge hat der
metallische Deckel 7 ein Potential in der Nähe der idealen
Masse. Folglich hat der metallische Deckel 7 eine hinreichende
abschirmende Wir kung, wodurch es schwierig ist, zwischen den zwei
SAW-Filterelementen 1, 2 ein Übersprechen zu
erzeugen.
- (2) Jene Abschnitte der Masseleiterfilme 51, 52, die
jeweils mit den gegenüberliegenden
externen Masseterminals 47, 48 verbunden sind,
sind als Abschnitte niedriger Impedanz ausgebildet. Ferner sind
diese Abschnitte niedriger Impedanz der Masseleiterfilme 51, 52 nicht
mit dem metallischen Deckel 7 außerhalb des Gehäuses 3 verbunden.
Demzufolge sind die Potentiale der Masseleiterfilme 51, 52 hinreichend
auf Massepotential abgesenkt. Dies beschränkt die parasitären Impedanzelemente,
so daß es
schwierig wird, zwischen den zwei SAW-Filterelementen ein Übersprechen
zu erzeugen.
- (3) Die externen Masseterminals 45, 46, die
mit den Abschnitten hoher Impedanz der Masseleiterfilme verbunden
sind, sind an den externen lateralen Seiten an Positionen zwischen
den zwei benachbarten SAW-Filterelementen ausgebildet. Ferner sind
das externe Masseterminal 46, das mit dem einen SAW-Filterelement 1 verbunden
ist und das externe Masseterminal 45, das mit dem anderen
SAW-Filterelement 2 verbunden ist, auf gegenüberliegenden
externen lateralen Seiten ausgebildet. Lediglich die gegenüberliegenden externen
Masseterminals 45, 46 sind mit dem metallischen
Deckel 7 außerhalb
des Gehäuses 3 elektrisch
verbunden. Demzufolge hat jener Abschnitt an dem metallischen Deckel 7,
der in einer virtuellen Linie angeordnet ist, die die zwei SAW-Filterelemente 1, 2 voneinander
abtrennt, ein Potential in der Nähe
des idealen Massepotentials. Folglich kann eine stärkere abschirmende
Wirkung als die bei (1) erhaltene Wirkung an dem metallischen Deckel
erhalten werden, wo durch es schwierig ist, zwischen den zwei SAW-Filterelementen
ein Übersprechen
zu erzeugen.
- (4) In dem Hohlraumabschnitt 30 des Behälters 3 sind
die Masseleiterfilme 51, 52 jeweils einem der SAW-Filterelemente 1, 2 zugeordnet
und physikalisch voneinander getrennt. Dies erschwert das Erzeugen
von Übersprechen
zwischen den zwei SAW-Filterelementen.
- (5) Die Masseleiterfilme 51, 52 selbst sind
voneinander getrennt, so daß die
Leiterfläche
der jeweiligen Masseleiterfilme verringert ist. Dies führt wiederum
zu einer Verringerung des parasitären Elementes, das bspw. aufgrund
von einem Masseleiterfilm erzeugt wird, was das Übersprechen verringert.
- (6) Bspw. ist ein Masseleiterfilm 51 mit einer Vielzahl
von externen Masseterminals verbunden (in der ersten Ausführungsform
die zwei externen Masseterminals 46, 47), und
diese externen Masseterminals 46, 57 sind in unterschiedlichen
Richtungen angeschlossen. Demzufolge ist das Massepotential des
Masseleiterfilms 51 relativ gleichmäßig. Dies gilt auch für den anderen
Masseleiterfilm 52.
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Die
Masseleiterfilme 51, 52 sind jeweils einem SAW-Filterelement zugeordnet
und voneinander getrennt. Beim Verbinden der Masseelektroden 13 bis 14, 23 bis 25 der
zwei SAW-Filterelemente 1, 2 mit
den Massepads 35 bis 40 mittels Bond-Drähten sollte
jedoch Sorgfalt an den Tag gelegt werden. D. h., wenn Masseelektroden
der zwei SAW-Filterelemente 1, 2 mit einem einzelnen
Massepad verbunden sind, wenn z. B. die Masseelektrode 13 des SAW-Filterelementes 1 und
die Masseelektrode 23 des SAW- Filterelemente 2 mit dem Massepad 35 verbunden
sind, verringert dies die normalerweise durch Trennen der Masseleiterfilme 51, 52 voneinander
erhaltene Wirkung.
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Wenn
die Masseelektroden 13 bis 14, 23 bis 25 der
zwei SAW-Filterelemente 1, 2 mit den Massepads 35 bis 40 auf
den Stufenabschnitten 3a, 3b des Hohlraumabschnittes 30 verbunden
werden, ist in diesem Zusammenhang folgendes zu bemerken. D. h.,
die Massepads 35, 38, 39, die mit einem
Masseleiterfilm 51 elektrisch verbunden sind, werden ausschließlich zur
Verbindung des SAW-Vorfilterelementes 1 verwendet, und
die Massepads 36, 37, 40, die mit dem
anderen Masseleiterfilm 52 elektrisch verbunden sind, werden
ausschließlich
zur Verbindung des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verwendet.
Es ist wichtig, daß die
Masseelektroden der SAW-Filterelemente 1, 2 nicht
mit gemeinsamen Massepads verbunden sind.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die Isolationscharakteristika
eines Vergleichsbeispiels gemessen, bei dem die Masseelektroden 13, 23 der
zwei SAW-Filterelemente 1, 2 mit dem einzelnen
Massepad 35 verbunden wurden.
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Das
Ergebnis ist in 21 gezeigt. Wie es in 21 gezeigt
ist, wurde auf der niederfrequenten Seite (z. B. 1,48 GHz) des Durchlaßbandes
lediglich ein Dämpfungsbetrag
von etwa –44
dB erhalten, und auf der Hochfrequenzseite (z. B. 1,68 GHz) wurde
lediglich ein Dämpfungsbetrag
von etwa –45
dB erhalten.
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Es
versteht sich aus dem obengenannten Ergebnis, daß es im Hinblick auf die Isolationscharakteristika
wichtig ist, daß die
Masseelektroden 13, 14 des SAW-Vorfilterelementes 1 mit
den Massepads 35, 38 verbunden werden, die elektrisch
mit dem Masseleiterfilm 51 verbunden sind, auf dem das SAW-Vorfilterelement 1 montiert
ist, und daß die Masseelektroden 23 bis 25 des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 mit den Massepads 36, 40, 37 verbunden
werden, die elektrisch mit dem Masseleiterfilm 52 verbunden
sind, auf dem das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 montiert
ist.
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– Zweite Ausführungsform –
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Nachstehend
wird ein Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erörtert.
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Nachstehend
wird die charakteristische Anordnung des Filters zum Extrahieren
von schwachen Signalen gemäß der zweiten
Ausführungsform
erörtert.
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Bei
dem Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen gemäß der zweiten
Ausführungsform ist
eine Vielzahl von externen Eingangs-/Ausgangsterminals 41 bis 48 an
den externen lateralen Seiten des Gehäuses 3 ausgebildet,
wie es in 3 gezeigt ist. Das externe Eingangsterminal 41 von
diesen externen Eingangs-/Ausgangsterminals 41 bis 48,
das mit dem SAW-Vorfilterelement 1 verbunden
ist, ist in der Nähe
eines ersten Eckabschnittes J ausgebildet.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, ist das externe Eingangsterminal 41 an
einer lateralen Seite ausgebildet, die in dem ersten Eckabschnitt
J als Ecke mündet.
Das externe Eingangsterminal 41 kann jedoch auch an der
lateralen Seite ausgebildet sein, die rechtwinklig zu der erstgenannten
lateralen Seite ausgerichtet ist, oder kann an dem ersten Eckabschnitt
J direkt ausgebildet sein.
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Das
externe Ausgangsterminal 44, das elektrisch mit dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 verbunden
ist, ist in der Nachbarschaft eines zweiten Eckabschnittes K ausgebildet,
der diagonal in bezug auf den ersten Eckabschnitt J an dem Gehäuse 3 angeordnet
ist.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, ist das externe Ausgangsterminal 44 an
einer lateralen Seite ausgebildet, die in den zweiten Eckabschnitt
K als Ecke mündet.
Das externe Ausgangsterminal 44 kann jedoch auch an jener
lateralen Seite ausgebildet sein, die unter einem rechten Winkel
zu der erstgenannten lateralen Seite ausgerichtet ist, oder kann
direkt an dem zweiten Eckabschnitt K ausgebildet sein.
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Folglich
sind das externe Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 und
das externe Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 im
wesentlichen diagonal an dem Gehäuse 3 gegenüberliegend
angeordnet. Genauer gesagt sind das externe Eingangsterminal 41,
das mit dem SAW-Vorfilterelement 1 verbunden ist und das externe
Eingangsterminal 43, das mit dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 verbunden
ist, an einer Seite eines Paares von gegenüberliegenden lateralen Seiten
des Gehäuses 3 ausgebildet.
Ferner sind das externe Ausgangsterminal 42, das mit dem SAW-Vorfilterelement 1 verbunden
ist, und das externe Ausgangsterminal 44, das mit dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 verbunden
ist, an der anderen Seite des Paares von gegenüberliegenden lateralen Seiten
des Gehäuses 3 ausgebildet.
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Die
obengenannte Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals
maximiert die Entfernung zwischen dem externen Ausgangsterminal 44, das
mit dem SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 verbunden ist,
und dem externen Eingangsterminal 41, das mit dem SAW-Vorfilterelement 1 verbunden
ist. Demzufolge ist es weniger wahrscheinlich, daß ein Signal,
das dem externen Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 zugeführt wird,
das mit der Antennenschaltung verbunden ist, direkt in das externe
Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 eindringt,
wodurch es schwierig wird, ein Übersprechen
zu erzeugen.
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Die
obengenannte Anordnung kann aus den folgenden Gründen ein zwischen den SAW-Filterelementen 1, 2 erzeugtes Übersprechen
beschränken.
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Es
wird angenommen, daß das Übersprechen
zwischen dem externen Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 und
dem externen Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 folgendes
beinhaltet:
- (a) Übersprechen, das erzeugt wird,
weil elektromagnetische Wellen, die aus dem externen Eingangsterminal 41 des
SAW-Vorfilterelementes 1 herauskommen, über die
Luft direkt hin zu dem externen Ausgangsterminal 44 übertragen
werden;
- (b) Übersprechen,
das erzeugt wird, weil elektromagnetische Wellen, die aus dem externen
Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 herauskommen, über die
Luft direkt zu dem externen Ausgangsterminal 42 des SAW-Vorfilterelementes 1 übertragen
werden; und
- (c) Übersprechen,
das erzeugt wird, weil elektromagnetische Wellen, die aus dem externen
Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 herauskommen, über die
Luft direkt zu dem externen Eingangsterminal 43 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 übertragen
werden.
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Es
wird angenommen, daß das Übersprechen,
das sich aus der Interferenz zwischen dem externen Eingangsterminal 41 und
dem externen Eingangsterminal 43 ergibt, wie oben bei (c)
angegeben, aufgrund der Tatsache, daß die Distanz zwischen den
Terminals 41, 43 am kürzesten ist, groß ist. Ein Hauptteil
der Interferenzkomponente wird jedoch beschnitten bzw. herausgefiltert,
nachdem er durch das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 hindurchgegangen
ist, so daß kein
wesentlicher Einfluß auf
die Filtercharakteristika ausgeübt
wird. Hinsichtlich des obigen Punktes (b) übt die Interferenzkomponente
aus dem gleichen Grund keinen wesentlichen Einfluß aus.
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Hinsichtlich
des obengenannten Punktes (a) übt
die auf das externe Ausgangsterminal 44 übertragene
Interferenzkomponente jedoch direkt einen Einfluß auf die Isolationscharakteristika
des Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen aus.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind das externe Eingangsterminal 41 und
das externe Ausgangsterminal 44 jedoch in der Nachbarschaft
des ersten Eckabschnittes J des Gehäuses 3 bzw. in der
Nachbarschaft des zweiten Eckabschnittes K ausgebildet, der dem
ersten Eckabschnitt J diagonal gegenüberliegt. Dies maximiert die
Entfernung zwischen dem externen Eingangsterminal 41 und
dem externen Ausgangsterminal 44, so daß die direkten Interferenzen
zwischen dem externen Eingangsterminal 41 und dem externen
Ausgangsterminal 44 minimiert werden. Dies gewährleistet
exzellente Isolationscharakteristika.
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Nachstehend
wird das Übersprechen
zwischen dem Eingangspad 31, das mit dem externen Eingangsterminal 41 im
Inneren des Ge häuses 3 verbunden
ist, und dem Ausgangspad 34 erörtert, das mit dem externen
Ausgangsterminal 44 verbunden ist, sowie das Übersprechen
zwischen dem Bond-Draht für
das Eingangspad 31 und dem Bond-Draht für das Ausgangspad 34.
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Vorzugsweise
sind diese Pads so angeordnet, daß sie nicht parallel zueinander
liegen, und die Bond-Drähte
sind so angeordnet, daß sie
nicht parallel zueinander liegen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
ist jedoch die Entfernung zwischen dem externen Eingangsterminal 41 und
dem externen Ausgangsterminal 44 maximiert. Demzufolge
kann trotz der Tatsache, daß die
Pads und die Bond-Drähte
jeweils parallel zueinander angeordnet sind, das Übersprechen
zwischen den Pads und das Übersprechen
zwischen den Bond-Drähten
minimiert werden. Dies bedeutet, daß die Pads parallel zueinander
angeordnet werden können,
und daß die
Bond-Drähte
parallel zueinander angeordnet werden können. Demzufolge können die
Pads und die Bond-Drähte
in einer Richtung ausgebildet werden, wodurch eine Miniaturisierung
des Filters zum Extrahieren von schwachen Signalen ermöglicht wird.
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Im
folgenden wird das Übersprechen
zwischen dem externen Eingangsterminal 41 und dem externen
Ausgangsterminal 44 erörtert,
für den
Fall, daß das
externe Eingangsterminal 41 und das externe Ausgangsterminal 44 nicht
angeordnet sind wie in 3, sondern so, wie es in 19 gezeigt
ist.
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19 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung, bei der das externe Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 ausgebildet
ist, wie es in 3 gezeigt ist, und bei der das externe
Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 auf
derselben Seite angeordnet ist wie das externe Eingangsterminal 41.
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In 19 ist
die Entfernung zwischen dem externen Eingangsterminal 41 des
SAW-Vorfilterelementes 1 und dem externen Ausgangsterminal 44 des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 relativ kurz. Demzufolge
ist es leicht möglich,
daß eine
elektrische bzw. elektromagnetische Welle direkt von dem externen
Eingangsterminal 41 hin zu dem externen Ausgangsterminal 44 übertragen
wird, wodurch die Interferenzkomponente vergrößert wird. Demzufolge können hinreichende
Isolationscharakteristika im Vergleich zu der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nicht erhalten werden. Dies gilt auch für die Interferenz
zwischen den Pads und die Interferenz zwischen den Bond-Drähten.
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Die
Erfinder haben die Isolationscharakteristika eines Filter zum Extrahieren
von schwachen Signalen simuliert, bei dem das SAW-Vorfilterelement 1 und
das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 jeweils eine Mittenfrequenz
von 1,57 GHz besitzen.
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Die
Simulationsergebnisse sind in den 22, 23 gezeigt.
Bei der Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals 41, 44 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie es in 3 gezeigt ist, wurde auf der
niederfrequenten Seite (z. B. 1,48 GHz) des Durchlaßbandes
ein Dämpfungsbetrag
von –41
dB erhalten, wie es in 22 gezeigt ist. Andererseits
wurde bei der Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals 41, 44 gemäß 19 auf der
niederfrequenten Seite (z. B. 1,48 GHz) des Durchlaßbandes
lediglich ein Dämpfungsbetrag
von etwa –37
dB erhalten, wie es in 23 gezeigt ist.
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Ferner
wurde bei der Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals 41, 44 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie es in 3 gezeigt ist, auf der Hochfrequenzseite
(z. B. 1,68 GHz) des Durchlaßbandes
ein Dämpfungsbetrag
von –42
dB erhalten, wie es in 22 gezeigt ist. Andererseits wurde
bei der Anordnung der externen Eingangs-/Ausgangsterminals 41, 44 gemäß 19 auf der
Hochfrequenzseite (z. B. 1,68 GHz) des Durchlaßbandes ein Dämpfungsbetrag
von etwa –37
dB erhalten, wie es in 23 gezeigt wird.
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Es
wird angenommen, daß die
obigen Ergebnisse aus den folgenden Gründen erhalten werden.
- (a) Bei der Anordnung der externen Terminals
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Entfernung zwischen dem externen Eingangsterminal 41 und
dem externen Ausgangsterminal 44 in dem Gehäuse 3 maximiert
und die Entfernung zwischen dem Eingangspad 31 und dem
Ausgangspad 34 ist ebenfalls maximiert. Dies macht es schwierig,
ein direktes Übersprechen
zwischen dem externen Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 und
dem externen Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 zu
erzeugen. Dies gilt auch für
die Pads 31, 34 in dem Gehäuse 3.
- (b) Bei der Anordnung der externen Terminals gemäß der vorliegenden
Erfindung wird angenommen, daß die
Interferenzkomponente aus dem externen Eingangsterminal 41 auf
das externe Eingangsterminal 43 in dem Gehäuse 3 die
größte indirekte
In terferenzkomponente ist. Der Einfluß des indirekten Übersprechens
ist jedoch klein, da diese Interferenzkomponente durch das SAW-Zwischenstufenfilterelement 2 gedämpft wird.
Dies gilt auch für
die Pads und die Bond-Drähte
in dem Gehäuse 3.
- (c) Die direkte Interferenz zwischen den Bond-Drähten ist
beschränkt,
da die Entfernung zwischen den Bond-Drähten groß ist. Ferner sind der Bond-Draht,
der mit dem externen Eingangsterminal des SAW-Vorfilterelementes 1 verbunden
ist, und der Bond-Draht, der mit dem externen Ausgangsterminal des
SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 verbunden
ist, in diagonaler Richtung zueinander angeordnet, so daß diese
Bond-Drähte
nicht benachbart zueinander sind. Dies beschränkt das Übersprechen zwischen diesen Bond-Drähten.
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Wie
sich aus dem Vorstehenden ergibt, führt die Anordnung, bei der
das externe Eingangsterminal 41 des SAW-Vorfilterelementes 1 und das
externe Ausgangsterminal 44 des SAW-Zwischenstufenfilterelementes 2 auf
gegenüberliegenden
Seiten angeordnet sind, zu exzellenten Isolationscharakteristika.
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– Weitere Ausführungsformen –
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Bei
jeder der obenerwähnten
Ausführungsformen
ist ein Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen beschrieben
worden, bei dem zwei SAW-Filterelemente 1, 2 in
dem Hohlraumabschnitt 30 aufgenommen sind. Erfindungsgemäß können jedoch
drei oder mehr SAW-Filterelemente in dem Hohlraumabschnitt 30 aufgenommen
sein.
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Ferner
können
die zwei SAW-Filterelemente 1, 2 auf einer einzelnen
Platte ausgebildet sein.
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Wenn
bspw. drei SAW-Filterelemente aufgenommen sind, können gegenüberliegende
externe Masseterminals, die in Positionen angeordnet sind, bei denen
die drei Elemente voneinander abgeteilt sind, mit dem metallischen
Deckel verbunden sein, und es können
drei Masseleiterfilme für
die jeweiligen drei SAW-Filterelemente
angeordnet werden. Bei der Verbindung der externen Masseterminals
mit den Masseleiterfilmen können
Vorkehrungen getroffen werden, daß kein Masseleiterfilm gemeinsam
verwendet wird. Ferner können
das externe Eingangsterminal des vordersten SAW-Filterelementes
und das externe Ausgangsterminal des SAW-Filterelementes der letzten
Stufe an gegenüberliegenden Seiten
angeordnet sein.
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Bei
jeder der obengenannten Ausführungsformen
ist ein Filter zum Extrahieren von schwachen Signalen beschrieben
worden, die vorliegende Erfindung läßt sich jedoch in weitem Maße auf beliebige Oberflächenwellen-Bauteile
anwenden, bei denen zwei oder mehr SAW-Filterelemente in einem einzelnen
Gehäuse
aufgenommen sind.