DE10325798B4 - SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation - Google Patents

SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation Download PDF

Info

Publication number
DE10325798B4
DE10325798B4 DE10325798.5A DE10325798A DE10325798B4 DE 10325798 B4 DE10325798 B4 DE 10325798B4 DE 10325798 A DE10325798 A DE 10325798A DE 10325798 B4 DE10325798 B4 DE 10325798B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
converter
coupling
shielding structure
track
transducers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10325798.5A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10325798A1 (de
Inventor
Dr. Pitschi Maximilian
Matthias Jungkunz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SnapTrack Inc
Original Assignee
Epcos AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Priority to DE10325798.5A priority Critical patent/DE10325798B4/de
Priority to US10/559,508 priority patent/US7477117B2/en
Priority to JP2006508151A priority patent/JP4567672B2/ja
Priority to PCT/EP2004/004082 priority patent/WO2004109911A2/de
Priority to KR1020057023402A priority patent/KR101075674B1/ko
Publication of DE10325798A1 publication Critical patent/DE10325798A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10325798B4 publication Critical patent/DE10325798B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0047Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks
    • H03H9/0052Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically cascaded
    • H03H9/0057Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically cascaded the balanced terminals being on the same side of the tracks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0047Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks
    • H03H9/0052Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically cascaded
    • H03H9/0061Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically cascaded the balanced terminals being on opposite sides of the tracks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0047Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks
    • H03H9/0066Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel
    • H03H9/0071Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel the balanced terminals being on the same side of the tracks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0047Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks
    • H03H9/0066Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel
    • H03H9/0076Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel the balanced terminals being on opposite sides of the tracks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02913Measures for shielding against electromagnetic fields
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14588Horizontally-split transducers

Abstract

SAW Filter, – bei dem auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats zwei elektrisch miteinander verschaltete akustische Spuren benachbart zueinander angeordnet sind, – ausgebildet als DMS Filter, – mit einem als Eingangswandler (W1) dienenden ersten Wandler und einem ersten Koppelwandler (K1) in der ersten Spur, – mit einem zweiten Koppelwandler (K2) und einem als Ausgangswandler dienenden zweiten Wandler (W2) in der zweiten Spur, – mit einer jeweils eine Stromschiene des ersten und des zweiten Koppelwandlers elektrisch verbindenden Koppelleitung, – bei dem zwischen den beiden Spuren eine mit Masse verbundene metallische Abschirmstruktur (AS) angeordnet ist, die sich zumindest über die Länge der gegeneinander abzuschirmenden ersten und zweiten Wandler erstreckt und diese gegeneinander abschirmt, – bei dem die Koppelleitung (KL) in jeder Spur jeweils an diejenige Stromschiene des betreffenden Koppelwandlers (K1, K2) angeschlossen ist, die von der anderen Spur weiter entfernt ist, – bei dem die beiden gegeneinander abgeschirmten Wandler (W1, W2) jeweils eine zur Abschirmstruktur (AS) weisende Stromschiene aufweisen, wobei zumindest eine dieser Stromschienen floatend ist oder mit einem von Masse verschiedenen Potential verbunden ist.

Description

  • Ein SAW-Filter besteht aus zumindest einer akustischen Spur, in der zumindest ein elektroakustischer Wandler angeordnet ist. Ein solcher Wandler weist zumindest zwei Stromschienen auf, die üblicherweise parallel zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle angeordnet sind. Senkrecht zu jeder Stromschiene sind Elektrodenfinger angeordnet und bilden eine interdigitale Elektrodenstruktur.
  • Sind auf einem piezoelektrischen Substrat mehrere Spuren eines Filters oder verschiedene Spuren unterschiedlicher Filter in räumlicher Nähe zueinander angeordnet, so kann es zwischen den Metallisierungen, die Bauelementstrukturen wie Wandler und Stromschienen bilden, und insbesondere zwischen den parallel zur Spur ausgerichteten Stromschienen zweier unterschiedlicher akustischer Spuren zu kapazitiven Wechselwirkungen kommen. Sind die beiden akustischen Spuren miteinander verschaltet und dem gleichen Filter zugehörig, so verändert sich dadurch in der Regel die Sperrselektion. Treten elektromagnetische Kopplungen zwischen akustischen Spuren zweier unabhängiger Filter auf, so kann dadurch die Isolation verschlechtert werden. Dies bewirkt, daß am Ausgang eines Filters unerwünschte bzw. fremde Signalanteile vom Eingang des einen oder des anderen Filters empfangen werden, die das eigentliche Signal verfälschen und zu vermeiden sind. Ganz allgemein werden solche kapazitiven Wechselwirkungen als Übersprechen bezeichnet.
  • Bei DMS-Filtern können die Wandler in mehreren miteinander verschalteten Spuren angeordnet werden. Üblicherweise sind die akustischen Spuren dazu parallel zueinander ausgerichtet und zur Einsparung kostenträchtiger Chipoberfläche räumlich nahe benachbart. Einander gegenüberliegende Wandler bzw. nahe beieinander liegende Stromschienen unterschiedlicher akustischer Spuren treten insbesondere bei Ein- und Ausgangswandlern auf und führen zu einem nicht unerheblichen Übersprechen, das die Selektion des Filters verschlechtert. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn die zur benachbarten Spur weisende Stromschiene des Ein- oder Ausgangswandlers mit einem Potential verbunden ist, das von Masse unterschiedlich ist. Besonders starke Auswirkungen finden sich auch bei solchen Wandlern, bei denen der elektrische Anschluß des Wandlers von einer Seite der akustischen Spur erfolgt, auf der dann die entsprechende Stromschiene in zwei Teilschienen geteilt ist, die mit den beiden Anschlüssen verbunden sind. Die gegenüberliegende Stromschiene ist einteilig, nicht mit einem von außen eingeprägten Potential verbunden und nimmt daher ein floatendes Potential (Zwischenpotential) an. Wird ein solcher, z. B. aus der DE 100 13 861 A1 bekannter, auch als V-Split-Wandler bezeichneter Wandler symmetrisch (balanced) angesteuert, so stellt die floatende Stromschiene eine virtuelle Masse dar. Das heißt, bei symmetrischer Verschaltung und ansonsten optimierter symmetrischer Ausgestaltung des übrigen Filters liegt das floatende Potential genau auf Masse. Weicht das Potential dieser virtuellen Masse jedoch von Null ab, so liegt eine Symmetriestörung vor, die zu einer Beeinträchtigung der Filterfunktion führt und insbesondere eine geringere Sperrselektion zur Folge hat. Ein solches ”Wegdriften” der virtuellen Masse solcher Zweispur- oder Mehrspur-DMS-Filter kann durch elektromagnetische Kopplungen verursacht werden.
  • Aus der EP 1 158 670 A1 ist ein SAW Filter bekannt, bei dem die akustische Welle mittels schräg stehender Reflektoren in eine zweite Spur umgeleitet wird. Zwischen den beiden Spuren kann ein geerdeter Reflektor angeordnet sein.
  • Aus der JP H07 154201 A ist ein Laddertype Filter bekannt, bei dem zwischen den Anschlusspads von Ein- oder Ausgang und einer signalführenden Leitung ein geerdetes Metallisierungsmuster angeordnet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filter anzugeben, bei dem die elektromagnetische Kopplung zwischen zwei akustischen Spuren unterdrückt ist und damit die Selektion des Filters oder die Isolation eines Mehrfachfilters verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein SAW-Filter mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung schlägt bei einem SAW-Filter vor, zwischen zwei benachbarten akustischen Spuren eine mit Masse verbundene metallische Abschirmstruktur anzuordnen. Auf diese Weise gelingt es, die ansonsten zum Übersprechen neigenden in unterschiedlichen Spuren angeordneten Wandler gegeneinander abzuschirmen. Die beiden Spuren sind einem gemeinsamen Filter angehörig und elektrisch miteinander verschaltet, sodass auf diese Weise die Sperrselektion verbessert wird, also im Stoppband liegende Signale besser unterdrückt werden.
  • Weiterhin ist das Filter als DMS Filter ausgebildet und weist einen als Eingangswandler dienenden ersten Wandler und einen ersten Koppelwandler in der ersten Spur, sowie einen zweiten Koppelwandler und einen als Ausgangswandler dienenden zweiten Wandler in der zweiten Spur auf.
  • Jeweils eine Stromschiene des ersten und des zweiten Koppelwandlers sind elektrisch über eine Koppelleitung verbunden. Die metallische Abschirmstruktur erstreckt sich zumindest über die Länge der gegeneinander abzuschirmenden ersten und zweiten Wandler und diese schirmt gegeneinander ab.
  • Die Koppelleitung ist in jeder Spur jeweils an diejenige Stromschiene des betreffenden Koppelwandlers angeschlossen, die von der anderen Spur weiter entfernt ist.
  • Die beiden gegeneinander abgeschirmten Wandler weisen jeweils eine zur Abschirmstruktur weisende Stromschiene auf, wobei zumindest eine dieser Stromschienen floatend ist oder mit einem von Masse verschiedenen Potential verbunden ist.
  • Die Abschirmstruktur dient dazu, elektromagnetische Feldlinien, die das Übersprechen bewirken, mit der metallischen Abschirmstruktur gegen den Masseabschluß abzuleiten. Eine erfindungsgemäße metallische Abschirmstruktur ist daher vorzugsweise als hochwertige Masse ausgebildet. Dies bedeutet, daß zumindest ein, besser zwei oder mehr Masseanschlüsse vorgesehen sind. Die Qualität der Masse kann auch mit zunehmender Fläche der Abschirmstruktur verbessert werden. Möglich ist es auch, die Metallisierungsdicke der Abschirmstruktur zu erhöhen.
  • Besondere Vorteile entfaltet die erfindungsgemäße Abschirmstruktur in einem Filter, bei dem die gegeneinander abzuschirmenden Wandler als V-Split-Wandler ausgebildet sind, deren geteilte Stromschienen mit den Anschlüssen verbunden sind wobei die jeweils andere, durchgehende Stromschiene dagegen floatend ist. Bei einem solchen Filter – ohne die erfindungsgemäße Abschirmstruktur – kann es zu verstärktem Übersprechen kommen, da aufgrund des fehlenden Anschlusses an der floatenden Stromschiene der Abstand der benachbarten Spuren reduziert ist.
  • Die erfindungsgemäße Abschirmstruktur besteht vorzugsweise aus einer durchgehend metallisierten Fläche, die sich vorteilhaft zumindest über die Länge der gegeneinander abzuschirmenden Wandler erstreckt. Da mit der Fläche der Abschirmstruktur auch die Qualität der Masse ansteigt, wird die senkrecht zur akustischen Spur gemessene Breite der Abschirmstruktur maximal gewählt. Bei einem vorgegebenen Abstand der akustischen Spuren wird dabei die zwischen den Spuren vorhandene Fläche mit der Abschirmstruktur optimal ausgefüllt. Vorzugsweise wird gegenüber einem nicht abgeschirmten Filter der Abstand der Spuren zusätzlich erhöht, um Platz für eine hoch qualitative Abschirmstruktur zu schaffen. Der dadurch erhöhte Flächenbedarf des Filters, der eigentlich einen Nachteil darstellt, wird durch die verbesserte Sperrselektion bzw. die verbesserte Isolation kompensiert.
  • In der Ausgestaltung der Erfindung ist das Filter als DMS-Filter ausgebildet, welches einen als Eingangswandler dienenden ersten Wandler und einen ersten Koppelwandler in einer ersten Spur, einen zweiten Koppelwandler dagegen und einen als Ausgangswandler dienenden zweiten Wandler in der zweiten Spur aufweist. In jeder Spur kann daneben noch eine beliebige Anzahl von weiteren, als Eingangs-, Ausgangs- oder Koppelwandler dienende Wandler vorgesehen sein. Die beiden akustischen Spuren sind über Koppelleitungen verbunden, die jeweils an eine Stromschiene von erstem und zweitem Koppelwandler angeschlossen sind. Die Abschirmstruktur ist zwischen dem Eingangswandler der ersten Spur und dem Ausgangswandler der zweiten Spur, also zwischen erstem und zweitem Wandler angeordnet.
  • In der Erfindung ist die Abschirmstruktur zusätzlich mit derjenigen Stromschiene des jeweiligen Koppelwandlers verbunden, die der mit der Koppelleitung verbundenen Stromschiene gegenüber liegt. Dies sind insbesondere die zur jeweils anderen Spur weisenden Stromschienen der Koppelwandler. Da bei dieser Anordnung die Koppelleitung jeweils mit den nach außen weisenden Stromschienen der Koppelwandler verbunden ist, wird sie auch vorzugsweise außerhalb der akustischen Spur bzw. um die jeweilige Spur herumgeführt. Da eine jede akustische Spur eines DMS-Filters vorzugsweise von zwei Reflektoren begrenzt ist, wird in einer Ausgestaltung der Erfindung die Koppelleitung hinter den Reflektoren jeder Spur herumgeführt.
  • Möglich ist es jedoch auch, die Reflektoren in die Koppelleitung einzubauen und dadurch das Signal durch die Reflektoren hindurch zu führen. Diese Ausführung ist besonders platzsparend, da dabei die Reflektoren zur Signalleitung eingesetzt werden und keine zusätzliche Leitung erforderlich ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Abschirmstruktur mit den Reflektoren verbunden. Dabei ist es möglich, den Masseanschluß der Abschirmstruktur über die Reflektoren zur Verfügung zu stellen und die Reflektoren daher gesondert mit einem Masseanschluß zu verbinden. Möglich ist es jedoch auch, nur die Abschirmstruktur mit einem Masseanschluß zu verbinden und die Reflektoren an die Abschirmstruktur anzubinden. Es können aber auch sowohl die Reflektoren als auch die Abschirmstruktur mit einem Masseanschluß verbunden sein.
  • Vorzugsweise wird die Abschirmstruktur zusammen mit anderen Metallisierungen auf dem Substrat erzeugt und besitzt daher vorteilhaft den gleichen Aufbau. Sind unterschiedliche Metallisierungschritte aus anderen Gründen erforderlich, so kann die Abschirmstruktur auch eine kombinierte mehrfache Metallisierung aufweisen und insbesondere dicker als die für die Wandler, Reflektoren oder Stromschienen verwendeten Metallisierungen aufgebaut sein. Sie kann daher im gleichen Schrit zusammen mit anderen Metallisierungen erzeugt werden und erfordert so bei der Herstellung keinen zusätzlichen Verfahrensaufwand.
  • Eine geeignete Metallisierung für Wandler und damit ein potentieller Bestandteil der Metallisierung für die Abschirmstruktur besteht beispielsweise aus Aluminium, einer aluminiumhaltigen Legierung oder aus einer Mehrschichtstruktur, die zumindest eine solche Aluminium umfassende Schicht enthält. Zwischen Metallisierung und Substratoberfläche können zusätzliche, die Haftung verbessernde Schichten vorgesehen sein. Über der Metallisierung kann eine Passivierungsschicht angeordnet sein. Eine solche Passivierungsschicht kann eine zusätzlich aufgebrachte dielektrische Schicht sein, beispielsweise eine dünne SiO2-Schicht. Möglich ist es jedoch auch, die oberste Schicht der Metallisierung und damit die oberste Schicht sowohl der Wandler als auch der Abschirmstruktur zu oxidieren und beispielsweise in die entsprechenden Oxide überzuführen. Eine Aluminium umfassende Metallisierung ist daher vorzugsweise mit einer Passivierungsschicht aus Aluminiumoxid überzogen. Dieses kann durch anodische Oxidation oder durch eine entsprechende Plasmabehandlung der ursprünglichen Metallisierung in einem sauerstoffhaltigen Plasma erzeugt werden.
  • Weiter ist es möglich, Stromschienen und/oder lötbare Anschlußflächen oder Underbump-Metallisierungen zusätzlich zu verstärken, wobei in diesem Prozess auch die Abschirmstruktur verstärkt werden kann.
  • Die Anschlüsse der metallischen Strukturen des Filters und damit die Anschlüsse für die Abschirmstruktur, die Wandler und ggf. weitere Teile des Filters, können über Bonddrähte vorgenommen werden. Insbesondere bei miniaturisierten Bauelementen ist jedoch eine Flip Chip Anordnung bevorzugt, bei der das die Filterstrukturen tragende piezoelektrische Substrat über Bump-Verbindungen mit einem Trägersubstrat so verbunden wird, daß die Bauelementstrukturen hin zum Trägersubstrat weisen, und die miteinander zu verbindenden elektrischen Anschlußflächen einander direkt gegenüber zu liegen kommen und dann mit Bumps verbunden werden.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren dienen der Veranschaulichung und sind daher nur schematisch und nicht maßstabsgetreu ausgeführt. Auch die Anzahl der dargestellten Elemente, insbesondere der Elektrodenfinger weicht ebenso wie die Dimensionierung der Elemente von der realen Ausgestaltung eines Filters ab.
  • 1 zeigt ein 2-Spur-DMS-Filter mit Abschirmstruktur.
  • 2 zeigt ein erfindungsgemäßes 2-Spur-DMS-Filter, bei dem die Abschirmstruktur mit den Masseanschlüssen der Koppelwandler verbunden ist.
  • 3 zeigt eine 2-Spur-DMS-Anordnung mit ungesplittetem Ein- und Ausgangswandler.
  • 4 zeigt ein 2-Spur-DMS-Filter mit jeweils zwei Wandlern pro Spur und ungesplitteten Ein- und Ausgangswandlern.
  • 5 zeigt ein 2-Spur-DMS-Filter mit einer Verschaltungsvariante
  • 6 zeigt ein 2-Spur-DMS-Filter mit einer weiteren Verschaltungsmöglichkeit
  • 7 zeigt das Durchlaßverhalten eines erfindungsgemäßen Filters im Vergleich mit dem eines bekannten Filters.
  • 8 zeigt das Durchlaßverhalten eines weiter verbesserten erfindungsgemäßen Filters im Vergleich zu einem bekannten Filter.
  • 1 zeigt eine erste einfache, in einem 2-Spur-3-Wandler-DMS-Filter verwirklichte Ausführungsform. In der ersten Spur (in der Figur unten dargestellt) ist ein erster Wandler W1 angeordnet, über zwei Anschlüsse mit dem Eingang IN verbunden und dient daher als Eingangswandler. Ein erster Koppelwandler K1 und ein weiterer Koppelwandler K1' sind beiderseits des ersten Wandlers W1 angeordnet.
  • Die zweite akustische Spur umfaßt einen zweiten Wandler W2, der mit dem Ausgang (OUT) verbunden ist und den Ausgangswandler darstellt. Beiderseits ist der zweite Wandler W2 in der zweiten Spur je von einem zweiten Koppelwandler K2, K2' benachbart. Erste und zweite Koppelwandler K1, K2; K1', K2' sind über Koppelleitungen KL, KL' miteinander verbunden. Jede Spur ist beiderseits von je einem Reflektor R1, R1', R2, R2' begrenzt. Ein- und Ausgangswandler (erster und zweiter Wandler) W1, W2 sind hier als V-Split-Wandler ausgebildet und werden symmetrisch, also balanced betrieben. Möglich ist es jedoch auch, einen oder beide aus ersten und zweiten Wandler unsymmetrisch zu betreiben und dazu einen der Anschlüsse auf Null- oder Bezugspotential (Masse) zu legen. Zwischen den beiden Spuren ist eine Abschirmstruktur AS als flächige Metallisierung ausgebildet. Die Abschirmstruktur AS erstreckt sich hier zumindest über die parallel zur akustischen Spur bestimmte Länge von erstem und zweitem Wandler, die gegeneinander abzuschirmen sind. Die senkrecht zur akustischen Spur bestimmte Breite der Abschirmstruktur ist wesentlich höher als die der Stromschienen der Wandler und ist auf den Abstand der beiden Spuren optimiert bzw. füllt diesen optimal aus. Die Abschirmstruktur ist mit einem Masseanschluß verbunden. Als weitere Ausgestaltung in dieser Figur wird diejenige Stromschiene eines jeden Koppelwandlers K1, K2, die nicht mit einer Koppelleitung KL verbunden ist, zusammen mit dem direkt benachbarten Reflektor R zu einem Masseanschluß geführt.
  • 2 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Koppelleitungen KL, KL' an diejenige Stromschiene der Koppelwandler K angebunden sind, die von der jeweils anderen Spur wegweist bzw. am weitesten von dieser entfernt ist. Auf diese Weise ist die zwischen den Spuren angeordnete Abschirmstruktur AS nur solchen Stromschienen bzw. Strukturen benachbart, die tatsächlich oder virtuell auf Masse liegen. Zusätzlich sind die mit Masse zu verbindenden Stromschienen der Koppelwandler K mit der Abschirmstruktur AS verbunden. Erster und zweiter Koppelwandler K1 und K2 sind über eine Koppelleitung KL verbunden, die um die Reflektoren R1, R2 herumgeführt wird. Gleiches gilt für die Koppelleitung KL', die um die Reflektoren R1', R2' herumgeführt ist. In dieser Ausführung sind die Reflektoren mit der jeweils benachbarten Koppelleitung verbunden. Möglich ist es jedoch auch, die Reflektoren an Masse anzuschließen oder floatend zu gestalten.
  • 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der im Unterschied zur Ausführung nach 2 erster Wandler W1 und zweiter Wandler W2 als normaler Wandler mit durchgehenden Stromschienen beiderseits der akustischen Spur ausgeführt sind, wobei die Anschlüsse von erstem und zweitem Wandler auf den beiden Stromschienen beiderseits der akustischen Spur vorgesehen sind. In dieser Ausführung sind Ein- und Ausgangswandler W1, W2 als symmetrische Wandler ausgebildet, die balanced betrieben werden. Die übrige Ausgestaltung des Filters ist gegenüber der Ausgestaltung nach 2 unverändert. In dieser Ausführung trennt die Abschirmstruktur AS nicht eine floatende Stromschiene in jedem der beiden Wandler W1 und W2, sondern vielmehr die innenliegenden symmetrischen Anschlüsse von erstem und zweitem Wandler W1, W2.
  • 4 zeigt einen 2-Spur-DMS-Wandler, bei dem jede Spur zwei Wandler aufweist, einen ersten Wandler und einen ersten Koppelwandler in der ersten bzw. einen zweiten Wandler und einen zweiten Koppelwandler in der zweiten Spur. Erster und zweiter Wandler haben ihre Anschlüsse auf beiden Seiten des Wandlers. Die Koppelwandler K1, K2 sind über eine Koppelleitung KL verbunden, die jeweils an die nach außen weisende Stromschiene der Koppelwandler angeschlossen ist und um die beiden direkt benachbarten Reflektoren herumgeführt wird. Die innen liegenden Stromschienen der Koppelwandler K1, K2 sind mit der Abschirmstruktur verbunden, ebenso die direkt neben erstem und zweitem Wandler W1, W2 angeordneten Reflektoren R1', R2'.
  • 5 zeigt eine weitere Variation der in 4 dargestellten Ausführung. In dieser Ausführung ist die Koppelleitung durch die beiden direkt benachbarten Reflektoren R1, R2 hindurchgeführt. Dies erspart gegenüber der Ausführung in 4 einen Leiterabschnitt der Koppelleitung, dessen Funktion hier durch die beiden Reflektoren wahrgenommen wird.
  • 6 zeigt eine weitere Variation der in 4 dargestellten Ausführung, bei der die Koppelleitung KL zwar um die beiden Reflektoren R1, R2 herumgeführt wird. Im Unterschied zur 4 sind hier jedoch die Reflektoren R1, R2 nicht mit der Koppelleitung KL, dafür aber mit der Abschirmstruktur AS verbunden. Dazu ist die Abschirmstruktur verlängert und trennt sämtliche Wandler und Reflektoren der beiden Spuren voneinander.
  • In 7 ist der Frequenzgang eines erfindungsgemäßen Filters dargestellt und dem Frequenzgang eines bekannten Filters ohne Abschirmstruktur gegenübergestellt. Verglichen wird der Frequenzgang A eines 3-Wandler-2-Spur-DMS-Filters, der gemäß 1 ausgebildet ist mit dem Frequenzgang B eines entsprechenden Filters ohne Abschirmstruktur AS. Es zeigt sich, daß das Filter (gemessen an der Übertragungsfunktion S21) eine verbesserte Sperrselektion aufweist, siehe beispielsweise den Unterschied der beiden Übertragungsfunktionen an den mit Pfeilen gekennzeichneten Stellen im Sperrbereich.
  • 8 zeigt anhand einer Gegenüberstellung den Frequenzgang C eines gemäß 2 ausgebildeten erfindungsgemäßen Filters, der hier dem Frequenzgang D eines entsprechenden Filters ohne Abschirmstruktur gegenübergestellt ist. Es zeigt sich, daß mit einer im Vergleich zu einem Filter nach 1 vergrößerten Abschirmstruktur und mit außen geführten Koppelleitung eine weitere Verbesserung der Sperrselektion erzielt werden kann, während das Paßband, also der Durchlaßbereich des Filters weitgehend unverändert bleibt. Insbesondere bleibt die Einfügedämpfung und die Bandbreite nahezu gleich.
  • Obwohl die Erfindung nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt wurde, ist sie nicht auf diese beschränkt. Weitere im Rahmen der Erfindung liegende Variationsmöglichkeiten ergeben sich aus Variationen der Struktur, insbesondere der Anzahl der Wandler pro Spur. Die Erfindung ist auch nicht auf DMS-Filter beschränkt. Möglich ist auch die Abschirmung von Wandlern in Spuren eines Reaktanzfilters. Weitere Variationen ergeben sich aus der Verschaltung der Wandler und Koppelwandler sowie aus dem Weglassen der Verschaltung, so daß die Erfindung anhand zweier elektrisch gegeneinander isolierter Spuren verwirklicht ist.
  • Neben den in den Ausführungsbeispielen dargestellten Normalfingerwandlern können die Wandler auch als Splitfinger-Wandler, als gewichtete Wandler, als Wandler mit verteilter Anregung und insbesondere als SPUDT-Wandler ausgebildet sein. Zusätzlich können sich die Abstände und/oder die Breiten der Elektrodenfinger entlang einer Achse senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle verändern, so daß der entsprechende Wandler als Fächer-Wandler ausgebildet ist. Auch können erfindungsgemäße Filter Wandler mit sich in Ausbreitungsrichtung verändernden Abstände und/oder Breiten der Elektrodenfinger aufweisen.
  • Ein erfindungsgemäßes Filter kann auch eine erste und eine zweite Spur umfassen, die jeweils in einem der Filter eines in einem Gehäuse untergebrachten doppelten sogenannten 2 in 1-Filter ausgebildet sind. Die beiden Spuren können auch den beiden Teilfiltern eines Duplexers zugeordnet sein, so daß eine Spur einem RX-Filter und die andere Spur einem TX-Filter zugeordnet ist. Im Falle eines Reaktanzfilters werden die beiden akustischen Spuren bzw. die Resonatoren gegeneinander abgeschirmt, wobei vorzugsweise Resonatoren aus unterschiedlichen Zweigen mit Hilfe einer Abschirmstruktur gegeneinander abgeschirmt werden. Beispielsweise kann erfindungsgemäß ein Resonator im seriellen Zweig gegen einen in der nächsten akustischen Spur direkt benachbarten Resonator im parallelen Zweig abgeschirmt werden. Auf diese Weise wird eine verbesserte Isolation erhalten, die sich im Gesamt-Filter in diesem Fall in einer verbesserten Sperrselektion bemerkbar machen kann.

Claims (9)

  1. SAW Filter, – bei dem auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats zwei elektrisch miteinander verschaltete akustische Spuren benachbart zueinander angeordnet sind, – ausgebildet als DMS Filter, – mit einem als Eingangswandler (W1) dienenden ersten Wandler und einem ersten Koppelwandler (K1) in der ersten Spur, – mit einem zweiten Koppelwandler (K2) und einem als Ausgangswandler dienenden zweiten Wandler (W2) in der zweiten Spur, – mit einer jeweils eine Stromschiene des ersten und des zweiten Koppelwandlers elektrisch verbindenden Koppelleitung, – bei dem zwischen den beiden Spuren eine mit Masse verbundene metallische Abschirmstruktur (AS) angeordnet ist, die sich zumindest über die Länge der gegeneinander abzuschirmenden ersten und zweiten Wandler erstreckt und diese gegeneinander abschirmt, – bei dem die Koppelleitung (KL) in jeder Spur jeweils an diejenige Stromschiene des betreffenden Koppelwandlers (K1, K2) angeschlossen ist, die von der anderen Spur weiter entfernt ist, – bei dem die beiden gegeneinander abgeschirmten Wandler (W1, W2) jeweils eine zur Abschirmstruktur (AS) weisende Stromschiene aufweisen, wobei zumindest eine dieser Stromschienen floatend ist oder mit einem von Masse verschiedenen Potential verbunden ist.
  2. SAW Filter nach Anspruch 1, bei dem die akustischen Spuren jeweils von zwei Reflektoren (R, R') begrenzt sind, bei dem die Koppelleitungen (KL) außerhalb der akustischen Spuren um die Reflektoren herum geführt sind.
  3. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Abschirmstruktur (AS) mit einem äußeren Masseanschluß und mit jeweils der Stromschiene eines der Koppelwandler (K1, K2) verbunden ist, die nicht mit der Koppelleitung (KL) verbunden ist.
  4. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die akustischen Spuren jeweils von zwei Reflektoren (R) begrenzt sind, bei dem die Abschirmstruktur (AS) mit einem äußeren Masseanschluß und den Reflektoren verbunden ist.
  5. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im ersten und im zweiten Wandler (W1, W2) die jeweils von der benachbarten Spur weiter entfernte Stromschiene in zwei Teilschienen aufgeteilt ist, wobei jede Teilschiene des ersten Wandler (W1) mit einem der äußeren Anschlüssen des Eingangs (IN) und jede Teilschiene des zweiten Wandlers (W2) mit einem der äußeren Anschlüssen des Ausgang (OUT) verbunden ist und bei dem die als Ein- und Ausgangswandler dienenden ersten und zweiten Wandler (W1, W2) jeweils einem symmetrischen Ein- bzw. Ausgang (IN, OUT) zugeordnet sind.
  6. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Wandler (W1, W2) und die Abschirmstruktur (AS) aus der gleichen Metallisierung aufgebaut sind.
  7. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Metallisierung der Wandler (W1, W2) und der Abschirmstruktur (AS) eine Schicht aus Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Legierung, oder einen eine solche Schicht umfassenden Mehrschichtaufbau aufweist.
  8. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Substrat in Flip-Chip-Anordnung auf einem Träger montiert ist, und bei dem eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer auf dem Träger angeordneten Anschlußfläche und der Abschirmstruktur (AS) mit einem oder mehreren Bumps vorgenommen ist.
  9. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Abschirmstruktur (AS) eine Breite aufweist, die deutlich größer ist als die der zueinander weisenden Stromschienen von erstem und zweitem Wandler (W1, W2).
DE10325798.5A 2003-06-06 2003-06-06 SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation Expired - Lifetime DE10325798B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10325798.5A DE10325798B4 (de) 2003-06-06 2003-06-06 SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation
US10/559,508 US7477117B2 (en) 2003-06-06 2004-04-16 Saw filter with improved selection or insulation
JP2006508151A JP4567672B2 (ja) 2003-06-06 2004-04-16 選択性または分離性の改善されたsawフィルタ
PCT/EP2004/004082 WO2004109911A2 (de) 2003-06-06 2004-04-16 Saw-filter mit verbesserter selektion oder isolation
KR1020057023402A KR101075674B1 (ko) 2003-06-06 2004-04-16 개선된 선별 또는 절연을 갖는 saw 필터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10325798.5A DE10325798B4 (de) 2003-06-06 2003-06-06 SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10325798A1 DE10325798A1 (de) 2004-12-23
DE10325798B4 true DE10325798B4 (de) 2015-06-18

Family

ID=33482667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10325798.5A Expired - Lifetime DE10325798B4 (de) 2003-06-06 2003-06-06 SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7477117B2 (de)
JP (1) JP4567672B2 (de)
KR (1) KR101075674B1 (de)
DE (1) DE10325798B4 (de)
WO (1) WO2004109911A2 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006311041A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ共用器
JP4294632B2 (ja) * 2005-10-26 2009-07-15 富士通メディアデバイス株式会社 弾性表面波装置
JP5099330B2 (ja) * 2007-09-07 2012-12-19 Tdk株式会社 弾性表面波装置
US8138858B1 (en) * 2007-10-29 2012-03-20 Rf Micro Devices, Inc. Architectures using multiple dual-mode surface acoustic wave devices
CN102804600B (zh) * 2009-06-26 2015-09-02 京瓷株式会社 表面声波滤波器以及使用其的分波器
US7939989B2 (en) * 2009-09-22 2011-05-10 Triquint Semiconductor, Inc. Piston mode acoustic wave device and method providing a high coupling factor
US8294331B2 (en) 2009-09-22 2012-10-23 Triquint Semiconductor, Inc. Acoustic wave guide device and method for minimizing trimming effects and piston mode instabilities
DE102011011377B4 (de) 2011-02-16 2016-05-25 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement
JP5862761B2 (ja) 2012-03-22 2016-02-16 株式会社村田製作所 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
JP5825444B2 (ja) * 2012-09-28 2015-12-02 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法
US10056878B2 (en) * 2014-12-12 2018-08-21 Taiyo Yuden Co., Ltd. Acoustic wave device and method of fabricating the same
JP6558445B2 (ja) * 2015-11-18 2019-08-14 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ、デュプレクサ及び弾性波フィルタモジュール

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07154201A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フィルタ
DE10013861A1 (de) * 2000-03-21 2001-09-27 Epcos Ag Dualmode-Oberflächenwellenfilter mit verbesserter Symmetrie und erhöhter Sperrdämpfung
EP1158670A1 (de) * 1999-12-09 2001-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Akustische oberflächenwellenanordnung und kommunikationsgerät mit einer derartigen anordnung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE33957E (en) 1982-07-26 1992-06-09 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. High frequency narrow-band multi-mode filter
JPS6194409A (ja) 1984-10-15 1986-05-13 Clarion Co Ltd 弾性表面波素子の素子分離構造
US5929723A (en) * 1995-09-21 1999-07-27 Tdk Corporation Surface acoustic wave apparatus having an electrode that is a doped alloy film
US6147574A (en) * 1997-11-20 2000-11-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Unidirectional surface acoustic wave transducer and transversal-type saw filter having the same
DE19818826B4 (de) 1998-04-27 2004-11-04 Epcos Ag Oberflächenwellenfilter mit erhöhter Bandbreite
JP3860364B2 (ja) * 1999-08-11 2006-12-20 富士通メディアデバイス株式会社 弾性表面波装置
DE10025450B4 (de) 2000-05-23 2010-04-15 Epcos Ag Oberflächenwellen-Bandpassfilter in Drei-Wandler-Anordnung
JP3391347B2 (ja) * 2000-06-26 2003-03-31 株式会社村田製作所 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
JP3384403B2 (ja) * 2001-03-01 2003-03-10 株式会社村田製作所 弾性表面波装置、通信装置
JP2003209456A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Toyo Commun Equip Co Ltd Sawフィルタ
JP2004260793A (ja) * 2003-02-04 2004-09-16 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波フィルタ
JP4283076B2 (ja) * 2003-09-29 2009-06-24 富士通メディアデバイス株式会社 圧電体を用いたフィルタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07154201A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フィルタ
EP1158670A1 (de) * 1999-12-09 2001-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Akustische oberflächenwellenanordnung und kommunikationsgerät mit einer derartigen anordnung
DE10013861A1 (de) * 2000-03-21 2001-09-27 Epcos Ag Dualmode-Oberflächenwellenfilter mit verbesserter Symmetrie und erhöhter Sperrdämpfung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004109911A2 (de) 2004-12-16
JP2006527516A (ja) 2006-11-30
JP4567672B2 (ja) 2010-10-20
KR20060035613A (ko) 2006-04-26
US7477117B2 (en) 2009-01-13
KR101075674B1 (ko) 2011-10-21
US20070279156A1 (en) 2007-12-06
WO2004109911A3 (de) 2005-06-23
DE10325798A1 (de) 2004-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005032058B4 (de) HF-Filter mit verbesserter Gegenbandunterdrückung
EP1196991B1 (de) Saw-filter des reaktanzfiltertyps mit verbesserter sperrbereichsunterdrückung und verfahren zur optimierung der sperrbereichsunterdrückung
DE10138335B4 (de) Oberflächenwellen-Bauteil
DE19939887B4 (de) Oberflächenwellenresonator und Verfahren zu dessen Herstellung und Oberfächenwellenfilter, Oszillator, Duplexer und Kommunikationsvorrichtung, die diesen enthalten
DE102006057340B4 (de) DMS-Filter mit verbesserter Anpassung
DE112015003391B4 (de) Duplexer
DE112010001620B4 (de) Filter für elastische Wellen und Kommunikationsvorrichtung
WO2006002720A1 (de) Duplexer
DE19830315C2 (de) Oberflächenwellenelement
DE112011103586B4 (de) Demultiplexer für elastische Wellen
DE102013000191A1 (de) Akustikwellenvorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür
DE10343296B4 (de) Oberflächenwellenbauelement und Kommunitkationsvorrichtung, die dasselbe umfasst
DE102005010658A1 (de) Duplexer mit verbesserter Leistungsverträglichkeit
DE102018102891A1 (de) Multiplexierer, Übertragungsvorrichtung und Empfangsvorrichtung
DE10013861A1 (de) Dualmode-Oberflächenwellenfilter mit verbesserter Symmetrie und erhöhter Sperrdämpfung
DE10325798B4 (de) SAW-Filter mit verbesserter Selektion oder Isolation
DE19818826B4 (de) Oberflächenwellenfilter mit erhöhter Bandbreite
WO2003081773A1 (de) Filter mit akustisch gekoppelten resonatoren
DE102010021164B4 (de) Balanced/Unbalanced arbeitendes SAW Filter
DE102010008774B4 (de) Mikroakustisches Filter mit kompensiertem Übersprechen und Verfahren zur Kompensation
DE112016003390T5 (de) Vorrichtung für elastische Wellen
DE102016123701A1 (de) SAW-Filter mit hoher Bandbreite
DE112004000738B3 (de) Oberflächenwellenverzweigungsfilter
DE102011101756B4 (de) Oberflächenwellenfilterbauelement
DE19513793C2 (de) Akustisches Oberflächenwellenfilter

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination
8110 Request for examination paragraph 44
8170 Reinstatement of the former position
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SNAPTRACK INC., SAN DIEGO, US

Free format text: FORMER OWNER: EPCOS AG, 81669 MUENCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BARDEHLE PAGENBERG PARTNERSCHAFT MBB PATENTANW, DE

R071 Expiry of right