JP2002076834A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JP2002076834A JP2000264524A JP2000264524A JP2002076834A JP 2002076834 A JP2002076834 A JP 2002076834A JP 2000264524 A JP2000264524 A JP 2000264524A JP 2000264524 A JP2000264524 A JP 2000264524A JP 2002076834 A JP2002076834 A JP 2002076834A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数のSAWフィルタ素子間での
グランド続構造による寄生インピーダンス成分の影響を
有効に抑え、安定した特性が導出できる弾性表面波装置
を提供する。 【解決手段】 グランド外部端子45〜48のうち、各
SAWフィルタ素子1、2を分割する位置に配置された
互いに向かい合ったグランド外部端子45、46のみを
容器3外部で金属性蓋体6と電気的に接続し、かつグラ
ンド導体膜51、52の高インピーダンス部と接続して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デュプレクサや微
弱信号抽出用フィルタに用いられる複数のSAWフィル
タ素子を1つの容器に収容して成る弾性表面波装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、弾性表面波素子で構成された弾性
表面波フィルタ(以下、SAWフィルタと称す)素子は
多くの通信分野で用いられ、高性能、小型、量産性等の
特徴を有することから携帯電話等の普及の一翼を担って
いる。
【0003】例えば、デュプレクサは、1つの容器内に
受信用フィルタを構成するSAWフィルタ素子と送信用
フィルタを構成するSAWフィルタ素子とを配置してい
た。また、微弱信号抽出用フィルタは、前段SAWフィ
ルタ素子、増幅回路、後段SAWフィルタ素子とから成
り、上述の前段SAWフィルタ素子と後段SAWフィル
タ素子とを同一容器のキャビティー部内に配置されてい
た。
【0004】いずれの場合でも、複数のSAWフィルタ
素子間での浮遊容量を抑えて、相互干渉(クロストー
ク)を防止することが重要となる。特に、微弱信号抽出
フィルタでは、前段SAWフィルタ素子と後段SAWフ
ィルタ素子の帯域の中心周波数が略同一で、しかも、同
時に2つのSAWフィルタ素子を駆動する必要があるた
め、両者の相互干渉を如何に低減するかが重要となる。
【0005】即ち、相互干渉が大きいと、前段SAWフ
ィルタ素子と後段SAWフィルタ素子とを外部配線によ
って従属接続した場合、2つのSAWフィルタ素子の各
減衰量から期待できるトータル減衰量がそのまま得られ
ない場合が多い。これは、相互干渉によって2つのSA
Wフィルタ素子のトータル減衰量が、前段SAWフィル
タ素子と後段SAWフィルタ素子のアイソレーションレ
ベルにより制約される為である。実際の機器では、2つ
のSAWフィルタ素子間に増幅回路を挟んで使用される
ことが多いが、その場合も同様の問題が発生する。
【0006】従来、上述のようなSAWフィルタ素子の
相互の干渉を低減する方法としては、例えば、特開平1
1−205077号などに開示されている。
【0007】同号公報の技術は、2つのSAWフィルタ
素子を容器のキャビティー部内に収容し、前記容器の入
力パッド、出力パッド、グランドパッドとSAWフィル
タ素子の入力電極、出力電極、グランド電極とを電気的
に接続して弾性表面波装置を構成したものである。特
に、前記容器のキャビティー部内に複数のグランドパッ
ドを設け、一方のSAWフィルタ素子のグランド電極と
他方のSAWフィルタ素子のグランド電極とを別のグラ
ンドパッドに接続することが開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、SAWフィルタ素子とキャビティー部内に形成
されたグランドパッドとの接続関係しか規定されていな
い。本発明者が種々実験を行ったところ、SAWフィル
タ素子のグランド電極と容器のグランドパッド間との接
続手段に起因する相互干渉が発生すること、即ち、ボン
ディングワイヤ以外に、SAWフィルタ素子を実装する
キャビティー部の実装面に形成するグランド導体膜、グ
ランド外部端子に起因する相互干渉が発生することを知
見した。
【0009】従来の弾性表面波装置SWを図16、図1
7に示す。図16は、従来の弾性表面波装置SWにおけ
る金属製蓋体を省略した状態の外観図であり、図17
は、図16においてSAWフィルタ素子を省略した状態
の外観図である。図中、100は前段SAWフィルタ素
子、200は後段SAWフィルタ素子、300は凹状の
容器、136は容器300の段差部に形成され前段SA
Wフィルタ素子100のグランド電極101からボンデ
ィングワイヤを介して接続されるグランドパッド、13
9は容器300の段差部に形成され後段SAWフィルタ
素子200のグランド電極102からボンディングワイ
ヤを介して接続されるグランドパッド、500は容器3
00のキャビティー部317の実装面の略全面に形成し
たグランド導体膜、145、146、148は容器30
0の外側面に形成され、不図示の金属製蓋体に接続され
る外部グランド端子である。
【0010】図17に示すように、グランド導体膜50
0はグランドパッド136に接続され、容器300の外
側面に形成されたグランド外部端子145と導通されて
いる。同様に、グランド導体膜500はグランドパッド
139に接続されグランド外部端子146に、また、グ
ランド導体膜500はグランドパッド138に接続され
てグランド外部端子147と、また、グランド導体膜5
00はグランドパッド137に接続されグランド外部端
子148と夫々導通されている。なお、複数個所からグ
ランド外部端子145、146、147、148を設け
ているのはグランド導体膜500のグランドを強化する
ためである。
【0011】以上の構成により、例えばSAWフィルタ
素子100から接続されたグランドパッド136とSA
Wフィルタ素子200から接続されたグランドパッド1
39とがグランド導体膜500で共通に接続されている
と、結果として、容器300内のグランド導体膜500
で2つのSAWフィルタ素子100、200が共通に接
続されてしまうことになる。
【0012】このようなグランド導体膜500を形成し
た弾性表面波装置SWを実装基板(不図示、以下同じ)
に実装した場合、グランド導体膜500のグランド電位
と、実装基板のグランド電位との間にグランド外部端子
145、146、147、148に起因する寄生成分
や、グランド導体膜500に起因する寄生成分が発生し
てしまう。これら寄生成分は各SAWフィルタ素子10
0、200の双方から共通に導通したグランド導体膜5
00を経由して実装基板のグランド電極との間で発生し
てしまうことにより、一方のSAWフィルタ素子100
側での寄生成分が、他方のSAWフィルタ素子200に
も互いに影響しあうことになる。
【0013】以上により、容器外部に形成したグランド
外部端子と前記グランド導体膜との接続状態によって、
グランドレベルが2つのSAWフィルタ素子との間で共
通になり、例えば、特開平11−205077号に示す
ように2つのSAWフィルタ素子毎に固有のグランドパ
ッドに接続したとしても、互いのSAWフィルタ素子の
相互干渉を充分に抑えることができず、安定した特性を
得ることができなかった。
【0014】また、この安定した特性を得ることができ
ない原因としては、2つのSAWフィルタ素子に跨がっ
て共通のグランド導体膜がキャビティー部の実装面に幅
広く形成されるため、即ち、グランド導体膜の面積が根
本的に広いため、グランド導体膜全体を均一にグランド
電位に接地することが困難となるためであり、また、面
積が広いため寄生成分が発生する度合いが増大するため
と考えられる。
【0015】一方、弾性表面波装置において、容器のキ
ャビティー部の実装面に形成したグランド導体膜を電気
的に分離する構成についは特開平10−224175、
特開平10−209800に開示されている。
【0016】しかしながら、何れの弾性表面波装置につ
いても1つのSAWフィルタ素子における入力側又は出
力側で接続するグランド導体膜を分離したり(特開平1
0−224175)、1つのSAWフィルタ素子におけ
る櫛歯状電極の受信側又は送信側で接続するグランド導
体膜を分離したものであり(特開平10−20980
0)、何れの場合にも、1つのSAWフィルタ素子にお
ける帯域外の信号の減衰特性を向上させるものである。
従って、デュプレクサや微弱信号抽出用フィルタのよう
に複数のSAWフィルタ素子を用いた場合、グランド導
体膜を分離する技術に関して、互いのSAWフィルタの
相互干渉を防止できる技術の開示は全くされていない。
【0017】本発明は、上述の課題に鑑みて案出された
ものであり、その目的には、容器側のグランド構造にお
いて、各SAWフィルタ素子のグランド電極から、容器
の外周面に形成されるグランド外部端子電極間のグラン
ド接続構造を、容器内部では、各々のSAWフィルタ素
子で独立させることにより、他のSAWフィルタ素子の
グランド接続構造による寄生成分の影響を有効に抑え、
もって、安定したフィルタ特性が導出できる弾性表面波
装置を提供するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、外周面に複数
の入力外部端子、出力外部端子、グランド外部端子を、
キャビティー部内に、前記入力外部端子、出力外部端
子、グランド外部端子に導通した複数の入力パッド、出
力パッド、グランドパッドを有する容器と、該容器のキ
ャビティー部に収容される複数のSAWフィルタ素子
と、前記キャビティー部内の各SAWフィルタ素子が収
容される領域に形成され、複数のグランド外部端子を接
続するグランド導体膜と、前記容器のキャビティー部を
封止する金属製蓋体とから成り、前記各SAWフィルタ
素子の入力電極は前記入力パッドに、出力電極は出力パ
ッドに、グランド電極はグランドパッドに夫々接続され
ているとともに、前記各SAWフィルタ素子が収容され
る領域に形成されているグランド導体膜は、そのいずれ
もがキャビティ内で電気的に分離させてなる弾性表面波
装置であって、前記グランド導体膜を介して接続されて
いる複数のグランド外部端子は、その少なくとも1つが
金属製蓋体に接続され、他は金属製蓋体に非接続となっ
ており、かつグランド導体膜のうち前記金属製蓋体に接
続されるグランド外部端子近傍に位置する領域には高イ
ンピーダンス部が設けられていることを特徴とする弾性
表面波装置である。
【0019】また、前記グランド導体膜のうち前記金属
製蓋体に非接続となっているグランド外部端子近傍に位
置する領域には低インピーダンス部が設けられているこ
とを特徴とする弾性表面波装置である。
【0020】また、前記容器内に複数のSAWフィルタ
素子を併設配置させると共に、隣接するSAWフィルタ
素子の各々のグランド電極に導通し、かつ金属製蓋体に
接続されているグランド外部端子が隣接するSAWフィ
ルタ素子間で互いに対向する位置に配置されていること
を特徴とする弾性表面波装置である。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の弾性表面波装置を
図面に基づいて説明する。尚、実施例は、微小信号抽出
用フィルタを用いて説明する。微小信号とは、例えば、
人工衛星などから地上に送信される信号などが例示され
る。
【0022】この微小信号抽出用フィルタは、例えば、
図1に示すように、アンテナ回路Aに接続され、且つ増
幅手段Pとともに用いらる。具体的には、アンテナ回路
Aに、特定周波数帯域を通過させ得る前段(フロントエ
ンド)SAWフィルタ素子(以下、単に前段SAWフィ
ルタ素子)1、この特定周波数の信号成分を抽出した信
号を増幅する増幅手段P、増幅した信号を再度抽出処理
する後段(インターステージ)SAWフィルタ素子(以
下、単に後段SAWフィルタ素子)2を順次接続する。
これにより、微弱信号を増幅した信号を、通常のスイッ
チ回路や受信回路で処理できる程度のレベル信号とな
り、しかも、ノイズ成分が抑制された信号が得られるこ
とになる。
【0023】このような微小信号抽出用フィルタの構成
において、少なくとも増幅手段Pは、ICチップなどに
よって別部品で扱うことになる。そして、前段SAWフ
ィルタ素子と後段SAWフィルタ素子とを同一容器内に
収容して、1つの部品と取り扱う。
【0024】本発明の弾性表面波装置SWは、この前段
SAWフィルタ素子1と後段SAWフィルタ素子2とを
一体化した部品をいう。尚、SAWフィルタ素子とは、
それ自体がフィルタ機能を持つもので、個々で共振器の
機能を有して、これらを接続することでフィルタとなる
ものは含まれない。
【0025】図2には、本発明の弾性表面波装置SWの
外観図である。また、図3は、金属製蓋体を省略した状
態の平面図であり、図7、図9は、容器の断面構造を示
し、図6、図8は、容器の主要部分の平面図である。
尚、図5(a)、(b)は、本発明のSAWフィルタ素
子の等価回路を示す。
【0026】図2において、本発明の弾性表面波装置S
Wは、容器3と容器上面に被着封止された金属製蓋体6
とから構成されている。また、容器3外側の4つの端面
には、外部端子を形成するための平面から見た形が半円
形の溝部が例えば8つ(一対の辺には夫々3つ、もう一
対の辺には1つ)形成されている。
【0027】この外部端子を形成する半円形の溝部は容
器3の厚み方向に形成されており、この溝部内に外部端
子41〜48が形成されている。例えば、一対の対向し
あう端面の一方面には、前段SAWフィルタ素子用入力
パッドに導通する前段用入力外部端子41、前段SAW
フィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部
端子45、後段SAWフィルタ素子用入力パッドに導通
した後段用入力外部端子43が形成されている。
【0028】また、一対の対向しあう端面の他方面に
は、前段SAWフィルタ素子用出力パッド(後述)に導
通する前段用出力外部端子42、他方のSAWフィルタ
素子用グランドパッド(後述)に導通するグランド外部
端子46、後段SAWフィルタ素子用出力パッド(後
述)に導通した後段用出力外部端子44が形成されてい
る。
【0029】さらに、もう一対の端面の一方面には、前
段SAWフィルタ素子用グランドパッドに導通するグラ
ンド外部端子47が配置されている。また、もう一対の
端面の他方面には、後段SAWフィルタ素子用グランド
パッドに導通するグランド外部端子48が配置されてい
る。
【0030】このような容器3の上面には、図3に示す
ように、例えば2つのSAWフィルタ素子1、2が実装
される実装面3C及び両側面に段差部3a、3bを有す
るキャビティー部30が形成されている。そして、この
実装面3Cには、SAWフィルタ素子1、2が配置され
ている。また、キャビティー部30の段差部3aには、
図3の上側から、前段SAWフィルタ素子1の入力電極
(後述)と接続する入力パッド31、前段SAWフィル
タ素子1のグランド電極(後述)と接続するグランドパ
ッド35、後段SAWフィルタ素子2のグランド電極と
接続するグランドパッド36、後段SAWフィルタ素子
2の入力電極と接続する入力パッド33、後段SAWフ
ィルタ素子2のグランド電極と接続するグランドパッド
37が配置されている。
【0031】また、他方の段差部3bには、図3の上側
から、前段SAWフィルタ素子1のグランド電極と接続
するグランドパッド38、前段SAWフィルタ素子1の
出力電極と接続する出力パッド32、前段SAWフィル
タ素子1のグランド電極と接続するグランドパッド3
9、後段SAWフィルタ素子2のグランド電極と接続す
るグランドパッド40、後段SAWフィルタ素子2の出
力電極と接続する出力パッド34が配置されている。
【0032】また、キャビティー部30で、この段差部
3a、3bに囲まれたキャビティー部の実装面3Cに
は、2つのSAWフィルタ素子1、2が接合される領域
において、夫々グランド導体膜51、52が形成されて
いる(図11参照)。
【0033】即ち、図3でキャビティー部3の実装面3
cの上側であるグランド導体膜51上には、前段SAW
フィルタ素子1が配置されている。また、下側であるグ
ランド導体膜52上には後段SAWフィルタ素子2が配
置されている。
【0034】このSAWフィルタ素子1、2は、図4に
示すようにタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水
晶基板などの圧電基板53、54の表面に、互いに噛み
合う1組の櫛型電極指からなるインターデジタル電極P
S、接続導体PPS、入力電極11、21、出力電極1
2、22、グランド電極13、14、23〜25、必要
に応じて反射器電極(図中、×の記号を指す)が形成さ
れている。
【0035】そして、このインターデジタル電極PSに
より、1つの共振部を構成することになる。そして、こ
の共振部は直列共振部、並列共振部に分類され、接続導
体を介して、直列共振部、並列共振部とが互いに接続さ
れる。
【0036】例えば、図4(a)に示す前段SAWフィ
ルタ素子1は、圧電基板53上に3つの直列共振部S1
1〜S13と4つの並列共振部P11〜P14とが接続
導体PPSによってラダー状に接続されている。この等
価回路図を図5(a)に示す。
【0037】そして、このSAWフィルタ素子1には、
1つの入力電極11、1つの出力電極12、2つのグラ
ンド電極13、14が被着形成されている。
【0038】図4(b)に示す後段SAWフィルタ素子
2は、圧電基板54上に2つの直列共振部S21〜S2
2と3つの並列共振部P21〜P23とが接続導体(符
号を省略する)によってラダー状に接続されている。こ
の等価回路図を図5(b)に示す。
【0039】そして、このSAWフィルタ素子2には、
1つの入力電極21、1つの出力電極22、3つのグラ
ンド電極23〜25が被着形成されている。
【0040】尚、前段SAWフィルタ素子1及び後段S
AWフィルタ素子2は、夫々通過帯域での特性、及び選
択性を考慮して、接続段数が若干相違している。
【0041】このようなSAWフィルタ素子1、2は、
絶縁性接着材を介して、キャビティー部30の実装面3
cのグランド導体膜51、52に接合されている。
【0042】また、前段SAWフィルタ素子1の入力電
極11は、図3の右側の段差部3aに形成した入力パッ
ド31にボンディングワイヤを介して接続され、出力電
極12は、左側の段差部3bに形成した出力パッド32
にボンディングワイヤを介して接続されている。また、
グランド電極13は、段差部3aのグランドパッド35
にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極
14は、段差部3bのグランドパッド38にボンディン
グワイヤを介して接続されている。
【0043】また、後段SAWフィルタ素子2の入力電
極21は、図3の右側の段差部3aに形成された入力パ
ッド33にボンディングワイヤを介して接続され、出力
電極22は、段差部3bに形成した出力パッド34にボ
ンディングワイヤを介して接続されている。また、グラ
ンド電極23は、段差部3aに形成したグランドパッド
36にボンディングワイヤを介して接続され、グランド
電極24は、段差部3bに形成したグランドパッド40
にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極
25は、段差部3aに形成したグランドパッド37にボ
ンディングワイヤを介して接続されている。
【0044】このような容器3は、少なくとも3層のセ
ラミック層から構成されており、上述のように容器3の
一対の外側端面には、図6に示すように、容器3の外部
端子41、45、43が厚み方向に形成されている。こ
の外部端子41、45、43は、断面半円形状の溝部の
内部に、底面から所定位置まで導体が形成されている。
例えば、図6〜図9に示すように前段SAWフィルタ素
子1の入力電極11(図4参照)と接続する入力外部端
子41及び後段SAWフィルタ素子2の入力電極21
(図4参照)と接続する入力外部端子43は、容器3の
底面から外側端面にかけて容器3の厚みの途中まで延び
ている。また、容器3外側端面の幅方向の略中央部分に
位置するグランド外部端子45は、容器3の底面から外
側端面を通って容器3の厚み方向全域に延びて形成さ
れ、さらに、容器3の上面に形成したシールリング接合
用の導体膜61に導通している。
【0045】また、容器3のもう一方の外側端面は、側
面図を省略しているが、図6と同様、出力外部端子4
2、44は、底面から容器の厚みの途中にまで延び、グ
ランド外部端子46は、容器3の底面から容器の上面に
まで延び、さらに、容器3の上面に形成したシールリン
グ接合用の導体膜61に導通している。
【0046】尚、図7において、61は、上述したよう
にシールリング接合用導体膜(グランド電位)であり、
62はシールリングであり、7は、金属蓋体である。
【0047】また、図8は、図6と直交する外側端面で
ある。この外側端面には、グランド外部端子47のみが
形成されている。これに対向する容器3の端面には、グ
ランド外部端子48のみが形成されている。このグラン
ド外部端子47、48は、容器3の底面から上面に延び
て形成されている。
【0048】図7、図9に示す容器3は、最上面のセラミ
ック層3xは、キャビティー部30(図3参照)の開口
を形成するためにリング状を成しており、その上面の全
面にわたり、コバール、42アロイなどからなるシール
リング62をロウ付により接合する導体膜61が被着形
成されている。
【0049】ここで、図7に示すように最上層のセラミ
ック層3xに形成された溝部30xには、例えば入力外
部端子41となる導体膜が被着されていない。これは、
他の入出力外部端子42、43、44についても同様な
構造である。
【0050】また、図9に示すように、グランド外部端
子45、46については、3つのセラミック層3x〜3
zの厚みに跨がって導体膜が形成され、図8に示すよう
にグランド外部端子47、48についてはセラミック層
3xに形成された溝部31xには、導体膜が被着されて
いない。この理由は後述する。
【0051】また、中間に位置するセラミック層3yの
上面図を図10に示す。セラミック層3yはキャビティ
ー部30内壁に段差部3a、3bを形成するため(図3
参照)、キャビティー部30の開口部寸法に比較して若
干小さい開口部を有するリング状となっている。そし
て、このセラミック層yの外周には、外部端子を形成す
る領域を確保するための容器3の外側端面に溝部が形成
される半円形の凹部(符号を省略している)が8つ形成
されている。夫々の凹部には、前段SAWフィルタ素子
側の入力外部端子41となる導体膜、グランド外部端子
45となる導体膜、後段SAWフィルタ素子側の入力外
部端子43となる導体膜、グランド外部端子48となる
導体膜、後段SAWフィルタ素子側の出力外部端子34
となる導体膜、グランド外部端子46となる導体膜、後
段SAWフィルタ素子側の出力外部端子42となる導体
膜、グランド外部端子47となる導体膜が形成されてい
る。
【0052】また、このセラミック層3yの開口周囲に
は、各SAWフィルタ素子の入力電極11、21と接続
する入力パッド31、33となる導体膜、出力電極1
2、22と接続する出力パッド32、34となる導体
膜、グランド電極13、14、23、24、25と接続
するグランドパッド35、36、37、38、39、4
0となる導体膜が形成されている。
【0053】例えば、最上層のセラミック層3xの開口
と中間に位置するセラミック層3yの開口の差によって
発生する段差部3aにおいて、例えば、図3の右側とな
る段差部3aに相当する部分には、図10の上から、前
段SAWフィルタ素子1の入力電極と接続する入力パッ
ド31となる導体膜、前段SAWフィルタ素子1のグラ
ンド電極と接続するグランドパッド35となる導体膜、
後段SAWフィルタ素子2のグランド電極と接続するグ
ランドパッド36となる導体膜、後段SAWフィルタ素
子2の入力電極と接続する入力パッド33となる導体
膜、後段SAWフィルタ素子2のグランド電極と接続す
るグランドパッド37となる導体膜が形成されている。
そして、この5つのパッドのうち、前段SAWフィルタ
素子1の入力電極11に接続する入力パッド31となる
導体膜は、この辺の外方側に延出され、溝部内の入力外
部端子41となる導体膜に導通している。また、後段S
AWフィルタ素子2のグランド電極23に接続するグラ
ンドパッド36となる導体膜は、この辺の外方側に延出
され、溝部内のグランド外部端子45となる導体膜に導
通している。また、後段SAWフィルタ素子2の入力電
極21に接続する入力パッド33となる導体膜は、この
辺の外方側に延出され、そのまま溝部内の入力外部端子
43となる導体膜に導通している。また、後段SAWフ
ィルタ素子2のグランド電極25に接続するグランドパ
ッド37となる導体膜は、異なる辺に形成された溝部内
のグランド外部端子48となる導体膜に導通している。
【0054】尚、段差部3aの上から2つ目のパッドで
ある前段SAWフィルタ素子のグランド電極13と接続
するグランドパッド35は、段差部3aの内側に導出さ
れ、その壁面に形成した半円形状凹部内に導出されてい
る。
【0055】また、図面の左側となる段差部3bに相当
する部分の各パッドにおいて、前段SAWフィルタ素子
1のグランド電極14に接続するグランドパッド38
は、異なる辺に形成された溝部内のグランド外部端子4
7となる導体膜に導通している。また、前段SAWフィ
ルタ素子1の出力電極12に接続する出力パッド32と
なる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま図
面の左辺の溝部内の出力外部端子42となる導体膜に導
通している。また、後段SAWフィルタ素子2の出力電
極22に接続する出力パッド34となる導体膜は、この
辺の外方側に延出され、そのまま図面の左辺の溝部内の
出力外部端子44となる導体膜に導通している。
【0056】尚、グランドパッド39はそのまま図面の
左辺の溝部内グランド側外部端子46となる導体膜に導
通している。また、グランドパッド40は、段差部3b
の内側に導出され、その壁面に形成した半円形状溝部内
に導出されている。
【0057】最下層のセラミック層3zの上面図を図1
1に示す。セラミック層3zは平板形状となっており、
各セラミック層3x、3yと同様に外周に8つの凹部が
形成されている。そして、各凹部の内面には、それぞれ
外部端子となる導体膜が形成されている。
【0058】また、このセラミック層3zの上面で、キ
ャビティー部30の実装面となる領域には、2つの平面
に広がったグランド導体膜51、52が形成されてい
る。1つのグランド導体膜51は、実質的に前段SAW
フィルタ素子1が搭載される領域に形成され、もう1つ
のグランド導体膜52は、実質的に後段SAWフィルタ
素子2が搭載される領域に形成され、互いに接続されて
いない。
【0059】また、前段SAWフィルタ素子1が接合さ
れるグランド導体膜51は、右側段差部3aの図面上か
ら2つ目のグランドパッド35と接続するように、その
凹部の下部にまで延出されている(延出部51a参
照)。また、このグランド導体膜51は、図面上、上辺
に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子4
7となる導体膜と低インピーダンス部を介して導通して
いる。さらに、図面上、左辺中央に形成された凹部にま
で延出され、グランド外部端子46に高インピーダンス
部を介して導通している。即ち、このグランド導体膜5
1は、例えば、容器3の異なる辺に形成されたグランド
外部端子47、46に接続されている。これにより、異
なる方向からグランド電位に接地する。
【0060】また、前段SAWフィルタ素子2が接合さ
れるグランド導体膜52は、段差段3bの図面上から4
つ目のグランドパッド40と接続するように、その凹部
の下部にまで延出されている(延出部52a参照)。ま
た、このグランド導体膜52は、図面上、下辺に形成さ
れた凹部にまで延出され、グランド外部端子48となる
導体膜と低インピーダンス部を介して導通している。
【0061】さらに、図面上、右辺中央に形成された凹
部にまで延出され、グランド外部端子45に高インピー
ダンス部を介して導通している。即ち、このグランド導
体膜52は、導体膜51と同様に、例えば、容器3の異
なる辺に形成されたグランド外部端子48、45に接続
されている。これにより、異なる方向からグランド電位
に接地する。
【0062】なお、上述の高インピーダンス部とは、グ
ランド導体膜51、52からグランド外部端子へ流れる
微少な電流が略抑制される部分のことをいい、低インピ
ーダンス部とはその逆をいうものと定義する。
【0063】また、セラミック層3zの底面図を図12
に示す。セラミック層3zの底面には、各端子電極41
〜48と導通した平面状の端子電極41a〜48aが被
着形成されている。
【0064】このような容器3は、複数の容器3が抽出
できる形状の複数類、例えば3種類のセラミックグリー
ンシート順次積層して形成される。即ち、最上層に位置
するセラミック層3x、中間層となるセラミック層3
y、最下層となるセラミック層3zとなるシートは、所
定位置に溝部となるスールホールを形成し、このシート
上またはスルーホールの内面に導電性ペーストを塗布す
る。尚、最上層に位置するセラミック層3x、中間層と
なるセラミック層3yとなるシートに関しては、キャビ
ティー部を形成する開口を有する。
【0065】そして、このようなセラミックシートを積
層一体化し、焼成し、さらに、容器3の形状に分割また
は切断することによって得られる。尚、分割または切断
を焼成処理前に行っても構わない。ここで、各種導体膜
は、W(タングテステン)やMo(モリブデン)、A
g、Cuなどが例示できる。尚、これらの金属は、セラ
ミックの材料(焼成温度、焼成雰囲気が相違する)によ
って決定される。セラミック材料がアルミナであれば、
導体材料は、W(タングテステン)やMo(モリブデ
ン)が例示できる。セラミック材料がガラス−セラミッ
ク材料であれば、Ag、Cuなどが例示できる。
【0066】尚、Cuを用いた場合には、焼成雰囲気は
還元性雰囲気でおこなう。
【0067】また、容器3から露出するパッド31〜4
0、外部端子41〜48は、その表面にNiメッキ、A
uメッキなどが塗着されている。これにより、パッド3
1〜40においては、ボンディングワイヤによる接合が
容易に行え、外部端子41〜48においては半田などと
の接合が容易となる。また、最上面に位置する導体膜6
1では、シールリングとのろう付け接合が容易且つ強固
に行える。
【0068】このような3つのセラミック層3x〜3z
からなる容器3の表面の表面に位置する導体膜61(容
器4側面に位置するグランド外部端子に導通している)
上には、シールリング62がろう付けによって接合して
容器3全体が構成される。
【0069】容器3のキャビティー部30には、上述し
たように、前段SAWフィルタ素子1及び後段SAWフ
ィルタ素子2が接着剤を介して、グランド導体膜51、
52に接合され、Auなどのワイヤボンディングを介し
て接続れさる。
【0070】そして、このように容器3のキャビティー
部30内に収容された前段SAWフィルタ素子1及び後
段SAWフィルタ素子2は、キャビティー部30の外部
の開口周囲に配置されたシールリング62上に金属製蓋
体7が載置され、金属蓋体7とシールリング62との接
合部分に、所定電流を通電して、シーム溶接を行う。
【0071】このように形成された金属蓋体7は、コバ
ールや42アロイなどの金属平板に、表面に応じて、実
装面側にAg層を形成している。実質的には、容器3の
外周面である側面に配置されたグランド外部端子45〜
48を介してグランド電位に接地されることになる。
【0072】以上のような構成の弾性表面波装置SWで
は、グランド外部端子45〜48のうち、各SAWフィ
ルタ素子の間、即ち、2つのSAWフィルタ素子の間で
ある分割位置に配置され、かつ、互いに向かい合ったグ
ランド外部端子45、46は容器3の外部で金属性蓋体
6と電気的に接続されている。また、グランドパッド3
5〜40は各々のSAWフィルタ素子1、2で共有され
ず、かつ各々のSAWフィルタ素子1、2が接続される
グランドパッド35〜40のグランド電位は容器内部で
電気的に分離されている。
【0073】ここで、グランド外部端子45〜48とグ
ランド導体膜51、52及びグランド外部端子45〜4
8と金属製蓋体6との電気的接続について説明する。ま
ず、グランド外部端子45、46は、グランド導体膜5
1、52の高インピーダンス部を介して接続されてお
り、かつ、この部分のみが金属製蓋体6に接続されてい
るので、高インピーダンス部により流れる電流が抑制さ
れて主に金属製蓋体6をグランド電位に確実に落とすと
いう役割を担う。これによりSAWフィルタ素子1、2
間での金属製蓋体6を介した相互干渉は、金属製蓋体6
上で略理想グランドに近い電位を形成しているために金
属蓋体6がシールド効果を有してSAWフィルタ素子
1、2の相互干渉を抑制することができる。しかも、図
11のような2つのSAWフィルタ素子を分割する線上
で、かつ互いに対向する面にグランド外部端子45、4
6を配置したので、分割部分がほぼ理想グランドに近い
電位と成っているため、金属製蓋体上でのSAWフィル
タ素子1、2の寄生成分が分割部分で断ち切ることがで
き、SAWフィルタ素子1、2間のシールド効果をより
強めることができる。
【0074】一方、グランド外部端子47、48は、グ
ランド導体膜51、52の低インピーダンス部に接続さ
れ、金属制蓋体6とは接続されていない為、これらのグ
ランド外部端子47、48は主にグランド導体膜51,
52だけをグランド電位に落とすという役割を担うた
め、グランド導体膜51,52のグランドが強化される
ものである。
【0075】これに対して従来は、すべてのグランド外
部端子45〜48を金属製蓋体6に接続していた為、グ
ランド導体膜51、52の外部グランド導体45〜48
の接続部から落ちるグランドと金属製蓋体6から落ちる
グランドとが同じ経路であり、これにより、グランド導
体膜51、52が十分にグランドに落ちることができ
ず、金属製蓋体6による十分なシールド効果を得ること
もできなかった。その結果、グランド導体膜51、52
と実装基板(不図示)の電位差に起因した影響が現れや
すかった。
【0076】発明者らは、この効果を確認するために、
アイソレーション特性の実測を行った。図19にアイソ
レーション特性の測定結果を示す。ここで、太実線で示
した特性は本発明の実施の形態で説明した構成の弾性表
面波装置SWのアイソレーション特性であり、細実線
は、外部グランド端子45〜48全てが金属製蓋体6の
接続した場合以外は本発明の実施の形態と同様の構成で
あり、破線は、外部グランド端子45、46、47だけ
を金属製蓋体6に接続した以外は本発明の実施の形態と
同じ構成である。一番好ましい結果としては本発明の弾
性表面波装置SWが最も良いアイソレーション特性とな
り、続いて、破線の外部グランド端子45、46、47
を金属製蓋体に接続した場合で、全ての外部グランド端
子を金属製蓋体に接続した場合が最も悪いアイソレーシ
ョン特性となり、考察通りの結果が得られた。
【0077】また、相互干渉はSAWフィルタ素子1、
2から実装基板のグランド電位までの間の寄生成分によ
り発生する。以下その寄生成分について等価回路を用い
て説明する。
【0078】図13は、本発明の弾性表面波装置におけ
るグランド導体膜を中心とした寄生成分を示す等価回路
である。また、図14は、従来、即ち、図17に示すよ
うな、キャビティー部の実装面のグランド導体を2つの
SAWフィルタ素子の領域に跨がって共通とした弾性表
面波装置の寄生インピーダンス成分を示す等価回路を示
す。
【0079】図13において、前段SAWフィルタ素子
1のグランド電極13、14は、グランドパッド35、
38、前段用SAWフィルタ素子1専有のグランド導体
膜51に接続され、前段SAWフィルタ素子2専有の複
数のグランド外部端子46、47を介して配線基板のグ
ランド電位に接続されていることになる。
【0080】また、後段SAWフィルタ素子2側におい
て、後段SAWフィルタ素子2専有のグランド導体膜5
2、グランド外部端子45、48を介してグランド電位
に接続されている。
【0081】これより、SAWフィルタ素子1、2のI
N−OUTラインに対してグランド導体膜51、52の
グランド電位G51、G52との間に、寄生容量成分C
1、C2が夫々独立して発生する。
【0082】また、グランド導体膜51、52のグラン
ド電位G51、G52と配線基板のグランド電位G0と
の間に、夫々グランド導体膜51、52に起因する寄生
インピーダンス成分C3、C4が夫々独立して発生す
る。
【0083】従って、前段SAWフィルタ素子と専有の
グランド導体膜51に起因する寄生インピーダンスC3
の影響は、前段SAWフィルタ素子1のみに影響し、他
方の後段側のSAWフィルタ素子2には影響しない。同
様に、後段SAWフィルタ素子2専有のグランド導体膜
52に起因する寄生インピーダンスC4の影響は、前段
SAWフィルタ素子1に影響しない。
【0084】これに対して、従来は、図17に示すよう
に、最下層のセラミック層の上面に全面に拡がったグラ
ンド導体膜が形成され、各SAWフィルタ素子のグラン
ド電位は、このグランド導体膜により接続されていた。
【0085】図14に示す従来の構造での寄生インピー
ダンス成分に関する等価回路では、共通のグランド導体
膜に起因する寄生インピーダンスC5は、グランド導体
膜と配線基板のグランド電位との間に共通的に発生す
る。しかも、この寄生インピーダンスC5は、前段SA
Wフィルタ素子1及び後段SAWフィルタ素子2の両方
に影響してしまう。
【0086】しかも、この寄生インピーダンスC5は、
面積が2つのSAWフィルタ素子分の領域に形成されて
おり、単純に、本発明の構造に対して、グランド導体膜
の寸法が2倍となっており、1つのSAWフィルタ素子
から見た寄生容量成分が2倍となってしまう。
【0087】この結果、両SAWフィルタ素子間で、ア
イソレーション特性が劣化してしまう。
【0088】本発明者らは、前段SAWフィルタ素子
1、後段SAWフィルタ素子2とともに、1.57GH
Z帯域の中心周波数となる微小信号抽出用フィルタ装置
に基づいて、アイソレーション特性を実測した。
【0089】その結果、本発明の外部グランド端子45
〜48と金属製蓋体6との接続構造を有する弾性表面波
装置SWでは、図15に示すように通過帯域の低周波側
(例えば、1.48GHz)において−62dBの減衰
量を確保できるのに対して、図18に示すように、従来
のすべての外部グランド端子を金属製蓋体に接続し、か
つ、キャビティー内部のグランド導体膜を2つのSAW
フィルタ素子で共有化したグランド導体膜の構造を有す
る装置では、通過帯域の低周波側(例えば、1.48G
Hz)において−40dB程度の減衰量しか確保できな
い。
【0090】また、図15に示すように通過帯域の高周
波側(例えば、1.68GHz)において−61dBの
減衰量を確保できるのに対して、図18に示すように、
従来では、−40dB程度の減衰量しか確保できない。
【0091】このような結果は、以下の作用によって達
成されると考える。 (1)グランド導体膜51、52の高インピーダンス部
が各外部グランド電極45、46に接続し、かつ、高イ
ンピーダンス部に接続した外部グランド端子45、46
のみが金属製蓋体6に接続されているので、金属製蓋体
6が理想グランドに近い電位を持つために十分なシール
ド効果を有し、2つのSAWフィルタ素子1、2間での
干渉が起こりにくい。 (2)前記グランド導体の高インピーダンス部以外の接
続部は低インピーダンス部となるように形成したため
に、グランド導体膜を十分低インピーダンス部から落と
すことができ、寄生インピーダンス成分を抑えることが
できる。 (3)グランド導体膜の高インピーダンス部と接続する
グランド外部端子は、互いに隣接する2つの前記SAW
フィルタ素子1、2間の外周面に形成され、かつ、一方
のSAWフィルタ素子1に接続するグランド外部端子4
6と他方のSAWフィルタ素子2に接続するグランド外
部端子45は互いに対向する外周面に形成されたため
に、互いに向かい合ったグランド外部端子45、46の
み、容器3外部で金属性蓋体6と電気的に接続している
ことから、金属製蓋体6上で2つのSAWフィルタ素子
1、2を分割する線上に位置する部分がほぼ理想グラン
ドに近い電位と成り、金属製蓋体6上で(1)よりもさ
らに高いシールド効果が得られ、2つのSAWフィルタ
素子間での干渉が起こりにくい。 (4)容器3のキャビティー部30内のグランド導体膜
51、52が、各SAWフィルタ素子1、2毎に専有化
されているため、物理的に分割されているため相互干渉
が発生しにくい。 (5)グランド導体膜51、52自身が分割されている
結果、導体面積が減少している。このため、1つのグラ
ンド導体膜、例えば51に起因する寄生成分が小さくな
り、干渉が少なくなる。
【0092】尚、グランド導体膜51、52を各SAW
フィルタ素子1、2毎に専有化して分割したとしても、
2つのSAWフィルタ素子1、2のグランド電極13〜
14、23〜25からグランドパッド35〜40にボン
ディングワイヤによって接続するにあたり、グランドパ
ッド35〜40には、何れか1つのSAWフィルタ素子
からのみ接続されていると良好である。
【0093】尚、上述の実施例では、2つのSAWフィ
ルタ素子1、2を容器3内のキャビティー部30に収容
した微小信号抽出用フィルタで説明したが、キャビティ
ー部30内に、3つ以上のSAWフィルタ素子を配置し
ても構わない。
【0094】また、2つのSAWフィルタ素子1、2を
同一基板上に形成しても構わない。
【0095】例えば、3つのSAWフィルタ素子を収容
した場合には、それぞれの素子を分割する位置に配置さ
れた互いに向かい合った外部グランド端子を金属製蓋体
と接続し、3つのグランド導体膜を、3つのSAWフィ
ルタ素子夫々独立するように形成し、しかも、グランド
外部端子との接続において、他のグランド導体膜と共用
しなようにすればよい。
【0096】また、上述の実施例では、微小信号抽出用
フィルタを例にして説明したが、1つの容器に2つ以上
のSAWフィルタ素子を収容した全ての弾性表面波装置
にも広く適用できる。
【0097】
【発明の効果】本発明では、2つのSAWフィルタ素子
間の相互干渉(クロストーク)を大幅に抑圧することが
可能な弾性表面波装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弾性表面波装置の実装形態を示す等価
回路図である。
【図2】本発明の弾性表面波装置の外観斜視図である。
【図3】本発明の請求項4記載の弾性表面波装置におい
て、金属製蓋体を省略した状態であり、特にSAWフィ
ルタ素子と導体膜との関係を示した概略図である。
【図4】本発明の弾性表面波装置に用いるSAWフィル
タ素子の配置関係を示した平面図であり、(a)は上段
SAWフィルタ素子、(b)は後段SAWフィルタ素子
である。
【図5】(a)は本発明の前段SAWフィルタ素子の等
価回路図であり、(b)は、後段SAWフィルタ素子の
等価回路図である。
【図6】本発明の弾性表面波装置における容器の一方面
側の側面図である。
【図7】本発明の弾性表面波装置における入出力外部端
子部分の断面図である。
【図8】本発明の弾性表面波装置における容器の他方の
端面側の側面図である。
【図9】本発明の弾性表面波装置における2つのSAW
フィルタ素子を分割する位置に配置され向かい合うグラ
ンド外部端子のうちの1つに関する断面図である。
【図10】本発明の弾性表面波装置の容器を構成する中
間に位置するセラミック層の上面図である。
【図11】本発明の弾性表面波装置の容器を構成する最
下層に位置するセラミック層の上面図である。
【図12】本発明の弾性表面波装置の容器を構成する最
下層に位置するセラミック層の下面図である。
【図13】本発明の弾性表面波装置におけるグランド導
体膜に発生する寄生インピーダンス成分を示す等価回路
図である。
【図14】従来の弾性表面波装置における共通グランド
導体膜に発生する寄生インピーダンス成分を示す等価回
路図である。
【図15】本発明の請求項4記載の弾性表面波装置にお
けるアイソレーション特性図である。
【図16】従来の弾性表面波装置において、金属製蓋体
を省略した状態であり、特にSAWフィルタ素子と導体
膜との関係を示した外観斜視図である。
【図17】図16において、SAWフィルタ素子を省略
した状態の外観斜視図である。
【図18】従来の弾性表面波装置におけるアイソレーシ
ョン特性図である。
【図19】外部グランド端子と金属製蓋体の接続を変化
させたときのアイソレーション特性図である。
【符号の説明】
1・・前段SAWフィルタ素子 2・・後段SAWフィルタ素子 3・・容器 30・・キャビティー部 41・・前段SAWフィルタ素子用の入力外部端子 42・・前段SAWフィルタ素子用の出力外部端子 46、47・・前段SAWフィルタ素子用グランド外部
端子 43・・後段SAWフィルタ素子用の入力外部端子 44・・後段SAWフィルタ素子用の出力外部端子 45、48・・後段SAWフィルタ素子用グランド外部
端子 31・・前段SAWフィルタ素子用の入力パッド 32・・前段SAWフィルタ素子用の出力パッド 35、38、39・・前段SAWフィルタ素子用入力グ
ランドパッド 33・・後段SAWフィルタ素子用の入力パッド 34・・後段SAWフィルタ素子用の出力パッド 36、37、40・・後段SAWフィルタ素子用グラン
ドパッド 51・・前段SAWフィルタ素子用のグランド導体膜 52・・後段SAWフィルタ素子用のグランド導体膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面に複数の入力外部端子、出力外部
    端子、グランド外部端子を、キャビティー部内に、前記
    入力外部端子、出力外部端子、グランド外部端子に導通
    した複数の入力パッド、出力パッド、グランドパッドを
    有する容器と、 該容器のキャビティー部に収容される複数のSAWフィ
    ルタ素子と、 前記キャビティー部内の各SAWフィルタ素子が収容さ
    れる領域に形成され、複数のグランド外部端子を接続す
    るグランド導体膜と、 前記容器のキャビティー部を封止する金属製蓋体とから
    成り、 前記各SAWフィルタ素子の入力電極は前記入力パッド
    に、出力電極は出力パッドに、グランド電極はグランド
    パッドに夫々接続されているとともに、前記各SAWフ
    ィルタ素子が収容される領域に形成されているグランド
    導体膜は、そのいずれもがキャビティ内で電気的に分離
    させてなる弾性表面波装置であって、 前記グランド導体膜を介して接続されている複数のグラ
    ンド外部端子は、その少なくとも1つが金属製蓋体に接
    続され、他は金属製蓋体に非接続となっており、かつグ
    ランド導体膜のうち前記金属製蓋体に接続されるグラン
    ド外部端子近傍に位置する領域には高インピーダンス部
    が設けられていることを特徴とする弾性表面波装置。
  2. 【請求項2】前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体
    に非接続となっているグランド外部端子近傍に位置する
    領域には低インピーダンス部が設けられていることを特
    徴とする請求項1記載の弾性表面波装置。
  3. 【請求項3】 前記容器内に複数のSAWフィルタ素子
    を併設配置させると共に、隣接するSAWフィルタ素子
    の各々のグランド電極に導通し、かつ金属製蓋体に接続
    されているグランド外部端子が隣接するSAWフィルタ
    素子間で互いに対向する位置に配置されていることを特
    徴とする請求項1記載の弾性表面波装置。
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