JP2005294891A

JP2005294891A - 弾性表面波装置

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Publication number: JP2005294891A
Application number: JP2004102471A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Takamine; 裕一高峰; Showa Tani; 将和谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP4403861B2

Abstract

【課題】平衡度が良好で、弾性表面波装置を実装する回路基板の小型化に好適な構成とすることができる、弾性表面波装置を提供する。
【解決手段】第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１０１〜１０４は、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が圧電基板１００の長辺と平行な方向となるように、圧電基板１００の短辺と平行な方向に並べて配置される。第１の端子１０５は、圧電基板１００の一方の短辺側に配置される。第２及び第３の端子１０６，１０７は、圧電基板１００の他方の短辺側に配置される。
【選択図】図９

Description

本発明は弾性表面波装置に関し、詳しくは、位相が反転した２つの平衡信号を出力する弾性表面波装置に関する。

近年の携帯電話機の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。このような状況を背景に、携帯電話機のＲＦ段に使用する弾性表面波フィルタに平衡−不平衡変換機能、いわゆるバランの機能を持たせたものも近年盛んに研究され、ＧＳＭなどを中心に使用されるようになってきた。このような平衡−不平衡変換機能を持たせた弾性表面波装置に関して、種々提案されている。

例えば図１に、不平衡信号端子側のインピーダンスが５０Ω、平衡信号端子側のインピーダンスが２００Ωの平衡−不平衡変換機能を持たせた弾性表面波装置の素子構成を示す。この弾性表面波装置は、３つのＩＤＴおよびそれらを挟み込むように設けられたリフレクタを有する弾性表面波フィルタ１０１〜１０４を用い、前記弾性表面波フィルタ１０１と１０２、前記弾性表面波フィルタ１０３と１０４をそれぞれ縦続接続し、前記弾性表面波フィルタ１０１と１０３を電気的に並列接続されるように不平衡信号端子１０５と接続し、前記弾性表面波フィルタ１０２と１０４を直列接続されるようにそれぞれ平衡信号端子１０６，１０７と接続している。その際、弾性表面波フィルタ１０４は、他の３つの弾性表面波フィルタに対して伝送位相特性が約１８０度異なるように中央部のＩＤＴが反転されている。これにより平衡−不平衡変換機能を持たせることができ、さらに平衡信号端子側のインピーダンスは、不平衡信号端子側のインピ−ダンスの約４倍とすることができる（例えば、特許文献１参照）。

平衡−不平衡変換機能を有し、かつ平衡信号端子側のインピーダンスが不平衡信号端子側のインピーダンスの約４倍となる構成としては、他にも図２や図３の構成が挙げられるが、図１の構成は図２、図３の構成に対して縦結合共振子型弾性表面波フィルタの交叉幅が半分であり、かつ不平衡信号端子側では２つの縦結合共振子型弾性表面波フィルタを並列接続していることより、フィルタの抵抗損が小さいというメリットがあり、低損失なフィルタを実現することができる。
特開２００２−８４１６４号公報（第７頁、図２３）

平衡−不平衡変換機能を有するフィルタにおいては、不平衡信号端子と平衡信号端子のそれぞれの端子との間の通過帯域内での伝送特性において、振幅特性が等しく、かつ位相が１８０度反転していることが要求され、それぞれ振幅平衡度及び位相平衡度と呼んでいる。

振幅平衡度及び位相平衡度とは、前記平衡−不平衡変換機能を有するフィルタ装置を３ポートのデバイスと考え、例えば不平衡入力端子をポート１、平衡出力端子のそれぞれをポート２、ポート３としたとき、振幅平衡度と位相平衡度を、次のように定義される。
振幅平衡度＝│Ａ│
ただし、Ａ＝│２０ｌｏｇ（Ｓ２１）│−│２０ｌｏｇ（Ｓ３１）│
位相平衡度＝│Ｂ−１８０│
ただし、Ｂ＝│∠Ｓ２１−∠Ｓ３１│
なお、Ｓ２１はポート１からポート２への伝達係数であり、Ｓ３１はポート１からポート３への伝達係数である。

このような平衡度は、理想的には、フィルタの通過帯域内で、振幅平衡度は０ｄＢ、位相平衡度は０度とされる必要がある。

従来、圧電基板上に実際に図１のフィルタを構成する場合、図４のように２つのフィルタが弾性表面波の伝搬方向に隣り合うように構成していた。これは平衡信号端子の振幅平衡度、位相平衡度を悪化させないように仮想中心軸Ａに対して左右対称にレイアウトするためである。その場合、弾性表面波装置のパッケージの裏面端子は図５のようにされていた。図５において端子２０１が不平衡信号端子、端子２０２，２０３が平衡信号端子、端子２０４，２０５，２０６がアース端子である。つまり不平衡信号端子２０１（入力端子）を上として見た場合、横長となる構成である。

一方で近年、図６や図７のように、不平衡信号端子１０５（入力端子）を上としてみた場合に、パッケージが縦長となる構成が望まれている。これは近年、１つの携帯電話に複数の方式を取り込む場合が多いため、実際の携帯電話セットで複数の弾性表面波装置を横に並べた場合、縦長の構成の方が実装上、有利となるためである。

しかし図４のような圧電基板のレイアウトで縦長の構成とすると、２つのフィルタを隣り合うように構成しているので、この２つのフィルタの素子長で短辺側の寸法が決まってしまい、市場要求に合った小型化に対応できない。また、図８のように素子をずらして対応しようとすると、仮想中心軸Ａに対して左右非対称な構成となってしまい、平衡信号端子間の平衡度が悪化してしまうという欠点があった。

すなわち、図４では、圧電基板上に、４つの縦結合共振子型弾性表面波フィルタを２行２列で配置し、不平衡信号端子（入力）が１つの長辺に、平衡信号端子（出力）が他の１つの長辺側に配置されている。マルチバンド携帯電話では、２つ以上の受信側弾性表面波フィルタをスイッチで切り替えて使用しており、高周波回路では配線を極力短くしなくてはならないので、２つの受信側弾性表面波フィルタの入力端子とスイッチ端子との距離も等しくかつ短くする必要がある。平衡信号端子（出力）が長辺に沿って配置される弾性表面波装置を２つ用いる場合、長辺方向に並べる必要があり、プリント基板上の面積はさらに横長となり、スペース効率がよくない。そこで、４素子の不平衡−平衡弾性表面波フィルタにおいて、縦長形状の圧電基板の上に、４つの縦結合共振子型弾性表面波フィルタをどのように配置するかが課題になる。共振子付き２素子の不平衡−平衡弾性表面波フィルタ、４素子の平衡−平衡弾性表面波フィルタ、共振子付き２素子の平衡−平衡弾性表面波フィルタについても、同様の課題がある。

本発明は、このような実情に鑑みて、平衡度が良好で、弾性表面波装置を実装する回路基板の小型化に好適な構成とすることができる、弾性表面波装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性表面波装置を提供する。

弾性表面波装置は、長方形の圧電基板上に、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端と、前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端とに電気的に接続された第１の端子と、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子とが形成され、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタが縦続接続され、前記第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタのうち１つの位相が他の３つの位相と１８０度異なる、素子チップを備える。前記第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置される。

上記構成において、第１の端子に不平衡信号を入力すると、位相が反転した２つの平衡信号が第２及び第３端子からそれぞれ出力される。第１の端子に対して第１及び第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを並列に接続し、第２及び第３端子の間に第２及び第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを直列に接続することにより、インピーダンス変換機能を有するようにすることができる。

上記構成によれば、第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを圧電基板上に対称に配置して、平衡度を改善することができる。また、圧電基板の一方の短辺側に、不平衡信号を入力する第１の端子が配置され、圧電基板の他方の短辺側に、平衡信号を出力する第２及び第３の端子が配置されるので、出力端子や入力端子を狭い範囲に集約することができる縦長パッケージへの実装が容易となる。

また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性表面波装置を提供する。

弾性表面波装置は、長方形の圧電基板上に、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、１つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の弾性表面波共振子と、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端と、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端とに電気的に接続された第１の端子と、前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子とが形成され、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、前記第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの位相が１８０度異なる、素子チップを備える。前記第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第１及び第２の弾性表面波共振子は、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置される。

上記構成において、第１の端子に不平衡信号を入力すると、位相が反転した２つの平衡信号が第２及び第３端子からそれぞれ出力される。第１の端子に対して第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを並列に接続し、第２及び第３端子の間に第１及び第２の弾性表面波共振子を直列に接続することにより、インピーダンス変換機能を有するようにすることができる。

上記構成によれば、第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと第１及び第２の弾性表面波共振子とを圧電基板上に対称に配置して、平衡度を改善することができる。また、圧電基板の一方の短辺側に、不平衡信号を入力する第１の端子が配置され、圧電基板の他方の短辺側に、平衡信号を出力する第２及び第３の端子が配置されるので、出力端子や入力端子を狭い範囲に集約することができる縦長パッケージへの実装が容易となる。

上記各構成の弾性表面波装置について、以下のように構成してもよい。

好ましくは、前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージは外部に露出する長方形の面を有し、該面に、前記第１、第２及び第３の端子にそれぞれ電気的に接続された第１、第２及び第３の外部端子と、３つのアース端子とが、該面の長辺間の中心線に関して略対称に配置される。

上記構成によれば、出力用、入力用、アース用の外部端子をそれぞれ短辺方向の狭い範囲に配置することができる。これにより、例えば複数の弾性表面波装置を用いる場合、長辺同士が隣り合うように配置し、出力用など同じ種類の外部端子を短辺方向の狭い範囲に集め、弾性表面波装置を実装する回路基板のレイアウトの小型化を図ることができる。また、外部端子を略対称に配置することにより、配線の長さを等しくして平衡度をより改善することができる。

好ましくは、前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージは外部に露出する長方形の面を有し、該面に、前記第１、第２及び第３の端子にそれぞれ電気的に接続された第１、第２及び第３の外部端子と、２つのアース端子とが、該面の長辺間の中心線に関して略対称に配置される。

弾性表面波装置は、長方形の圧電基板上に、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第１の端子と、前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子と、前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第４の端子とが形成され、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、前記第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置される。

上記構成において、第１及び第２の端子に逆位相の平衡信号を入力すると、逆位相の２つの平衡信号が第３及び第４端子からそれぞれ出力される。

上記構成によれば、圧電基板上に、第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを対称に配置して、平衡度を改善することができる。また、圧電基板の一方の短辺側に、平衡信号を入力する第１及び第２の端子が配置され、圧電基板の他方の短辺側に、平衡信号を出力する第３及び第４の端子が配置されるので、出力端子や入力端子を狭い範囲に集約することができる縦長パッケージへの実装が容易となる。

弾性表面波装置は、長方形の圧電基板上に、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、１つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の弾性表面波共振子と、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第１の端子と、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子と、前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第４の端子とが形成され、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続される、素子チップを備える。前記第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第１及び第２の弾性表面波共振子は、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置される。

上記構成によれば、第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと第１及び第２の弾性表面波共振子とを圧電基板上に対称に配置して、平衡度を改善することができる。また、圧電基板の一方の短辺側に、平衡信号を入力する第１及び第２の端子が配置され、圧電基板の他方の短辺側に、平衡信号を出力する第３及び第４の端子が配置されるので、出力端子や入力端子を狭い範囲に集約することができる縦長パッケージへの実装が容易となる。

上記２つの構成の弾性表面波装置について、以下のように構成してもよい。

好ましくは、前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージは外部に露出する長方形の面を有し、該面に、前記第１乃至第４の端子にそれぞれ電気的に接続された第１乃至第４の外部端子と、２つのアース端子とが、該面の長辺間の中心線に関して略対称に配置される。

さらに、上記各構成において、好ましくは、前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージに、少なくとも２つの前記素子チップが、それぞれの長辺同士が隣り合うように並べて収納される。

上記構成によれば、平衡信号端子間の平衡度が優れたマルチバンド弾性表面波装置が得られる。端子を短辺方向の狭い範囲に集約すれば、低損失とすることができる

また、本発明は、上記各構成のいずれかの前記弾性表面波装置を帯域フィルタとして備える通信機を提供する。

例えばマルチバンド携帯電話機などの通信機において、上記各構成の弾性表面波装置を好適に用いることができる。

本発明の弾性表面波装置は、平衡度が良好で、弾性表面波装置を実装する回路基板の小型化に好適な構成とすることができる。

以下、本発明の実施の形態として実施例について、図１及び図６〜図３０を参照しながら説明する。なお、図中、同じ構成部分には同じ符号を用いている。

まず、第１実施例の弾性表面波装置について、図１、図６、図９〜図１８を参照しながら説明する。なお、以後の実施例では、ＡＤＣ受信用フィルタを例にとって説明する。

第１実施例の弾性表面波装置は、図１に模式的に示した電極構成の素子チップを備える。素子チップには、４つの弾性表面波フィルタ１０１〜１０４などが、例えば、４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ_３基板上にＡｌ電極により形成されている。弾性表面波フィルタ１０１〜１０４は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ含む縦結合共振子型フィルタである。

弾性表面波フィルタ１０１と１０２、弾性表面波フィルタ１０３と１０４は、それぞれ、縦続接続する。弾性表面波フィルタ１０１と１０３は、電気的に並列接続となるように、不平衡信号端子１０５と接続する。弾性表面波フィルタ１０２と１０４は、直列接続となるように、それぞれ、平衡信号端子１０６，１０７と接続する。弾性表面波フィルタ１０４は、他の３つの弾性表面波フィルタ１０１，１０２，１０３に対して、伝送位相特性が約１８０度異なるように構成されている。

弾性表面波フィルタ１０１は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴ１０８，１０９，１１０及び２つのリフレクタ１１１，１１２を備える。ＩＤＴ１０９の両側を挟み込むようにＩＤＴ１０８，１１０が形成され、さらにその両側を挟み込むようにリフレクタ１１１、１１２が形成されている。図１に符号１１３，１１４で示した箇所において、ＩＤＴ１０８と１０９の間、およびＩＤＴ１０９と１１０の間の数本の電極指のピッチが、ＩＤＴ１０８，１０９，１１０の他の部分よりも小さい。

弾性表面波フィルタ１０２，１０３は、弾性表面波フィルタ１０１と同様に構成されている。弾性表面波フィルタ１０４も略同様に構成されているが、他の弾性表面波フィルタ１０１，１０２，１０３に対して伝送位相を約１８０度異ならせるため、ＩＤＴ１１５，１１７に対するＩＤＴ１１６の向きを反転させている。これにより、平衡−不平衡変換機能を有する。

また、ＩＤＴ１０９に対する伝送位相がＩＤＴ１０８と１１０で約１８０度異なるように構成されている。これにより、引き回し１２１，１２２を伝送する電気信号の位相は約１８０度異なるようになるが、ＩＤＴ１１８，１２０のＩＤＴ１１９に対する伝送位相も約１８０°度異なるように構成されているので、ＩＤＴ１１８，１２０からＩＤＴ１１９に伝搬する表面波の位相は等しくなる。弾性表面波フィルタ１０３，１０４についても、同様に構成されている。このように構成することで、弾性表面波装置の平衡度が向上する。

図６は、第１実施例の弾性表面波装置のパッケージの裏面を、上面から見た透視図である。図１との関係では、端子２０１が端子１０５に接続される不平衡信号端子、端子２０２，２０３がそれぞれ端子１０６，１０７に接続される平衡信号端子、端子２０４，２０５，２０６がアース端子である。

図９は、素子チップの圧電基板１００上のレイアウトを示す。図８に示した構成とは異なり、各弾性表面波フィルタ１０１〜１０４は、弾性表面波の伝搬方向が長方形の圧電基板１００の長辺と平行な方向となるように、配置する。さらに、弾性表面波フィルタ１０１〜１０４は、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直方向、すなわち、圧電基板１００の短辺に平行な方向に並べる。平衡信号端子１０６，１０７をはじめとする圧電基板１００上のレイアウトは、圧電基板１００の長辺に平行な方向に延在する長手方向の中心線Ａに関して対称となっている。

第１実施例の弾性表面波装置は、図１０に示すように、圧電基板１００の電極面とパッケージ３００のダイアタッチ面３０３の間をバンプ３０６で接続するフェイスダウン工法を用いて作製されている。パッケージ３００は、底板３０１と側壁部３０２、キャップ３０４からなっている。

次に、詳細な設計例を説明する。

弾性表面波フィルタ１０１の設計諸元の一例は、ピッチを小さくしていない電極指のピッチで決まる波長をλ_Ｉとすると、以下のようになる。
交叉幅：２２．３λ_Ｉ
ＩＤＴ本数（１０８，１０９，１１０の順）：（４）２５／（４）３２（４）／２５（４）本（カッコ内はピッチを小さくした電極指の本数）
リフレクタ本数：７０本
デューティ：０．７２（ＩＤＴ）、０．５５（リフレクタ）
電極膜厚：０．０８５λ_Ｉ

弾性表面波フィルタ１０２，１０３，１０４の設計諸元も、弾性表面波フィルタ１０１と同じである。ただし、前述したように、弾性表面波フィルタ１０４は、伝送位相が約１８０度異なるように、ＩＤＴ１１５，１１７に対するＩＤＴ１１６の向きを反転している。

上記設計諸元の弾性表面波装置（実施例１）について、図１１に振幅平衡度、図１２に位相平衡度、図１３に挿入損失を示す。比較のため、図８の構成（比較例）の場合の各特性も、合わせて示す。比較例は、圧電基板上のレイアウトが実施例１と異なる以外は、弾性表面波フィルタの設計諸元やパッケージは同じである。

図１１から、ＡＤＣ受信用フィルタの通過帯域８６９〜８９４ＭＨｚにおいて、振幅平衡度は、比較例では−０．５〜＋０．６ｄＢ（偏差１．１ｄＢ、偏差が小さいほど良い）であるのに対し、実施例１では−０．２〜＋０．３ｄＢ（偏差０．５ｄＢ）であり、約０．６ｄＢ振幅平衡度が改善されていることが分かる。

図１２から、位相平衡度は、比較例では１８０度に対して−８〜０度（偏差８度、偏差が小さいほど良い）であるのに対し、実施例１では−３〜＋１度（偏差４度）であり、約４度位相平衡度が改善されていることが分かる。

図１３から、比較例に対して実施例１は、通過帯域外の減衰量が、５〜１５ｄＢ程度改善されていることが分かる。

このように弾性表面波装置の平衡信号端子間の平衡度が改善しているのは、圧電基板１００の長辺と平行な方向を弾性表面波の伝搬方向とし、さらに弾性表面波フィルタ１０１〜１０４を弾性表面波の伝搬方向に垂直方向に並べたことで、圧電基板上のレイアウトをほぼ左右対称としたことによる効果である。

次に、第１実施例の変形例について、さらに説明する。

パッケージの裏面端子レイアウトは、図６の６端子とする代わりに、図９の圧電基板上のレイアウトにそのまま対応して、図７のように５端子のレイアウトとしても、良好な平衡信号端子間の平衡度を実現することができる。

パッケージと素子チップとを接続する方法は、図１０に示したフェイスダウン工法に限らず、例えばワイヤボンド工法であってもよい。

素子チップを封止する構成は、図１０のように素子チップをパッケージに収納しキャップで覆う構成に限らない。例えば図１４のように、集合基板４０１上に素子チップ４０２をフリップチップ工法で接合し、その上を樹脂４０３で覆って封止した後、ダイシングにより切断線４０４に沿って１パッケージ単位に切断するようにしてもよい。あるいは図１５のように、同じく集合基板５０１上に素子チップ５０２をフリップチップ工法で接合し、その上をシート状の樹脂材５０３で覆って封止した後、ダイシングにより切断線５０４に沿って１パッケージ単位に切断するようにしてもよい。

弾性表面波フィルタ１０１〜１０４の設計諸元は、すべて同じとすることは必須ではなく、リフレクタの本数を異ならせてもよい。例えば図１６のように、弾性表面波フィルタ１０１ａ，１０３ａと、１０２ａ，１０４ａとで、リフレクタの本数が異なり、中心線Ａに関して対称なレイアウトとしてもよい。図１７のように、中心線Ａの両側で弾性表面波フィルタ１０１ｂ〜１０４ｂのリフレクタの本数が異なり、中心線Ａに関する対称性が完全ではないが、略対称であるレイアウトとしてもよい。また、必要に応じて、リフレクタの本数以外の設計パラメータを異ならせてもよい。

また、すべての弾性表面波フィルタ１０１〜１０４を、まっすぐ一列に揃えて配置する代わりに、例えば図１８のように、圧電基板１００ｃの大きさがほぼ変わらず、さらに中心線Ａに対してほぼ左右対称を保てる程度に、弾性表面波フィルタ１０１ｃ〜１０４ｃを圧電基板１０ｃの長辺と平行にずらしてもよい。

基板は、４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ_３に限らず、６４〜７２°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ_３、４１°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ_３など、他のものでも同様な効果が得られる。

次に、第２実施例の弾性表面波装置について、図６、図１９及び図２０を参照しながら説明する。

第２実施例は、４つの弾性表面波フィルタ５０１〜５０４を用いて、平衡信号入力−平衡信号出力のフィルタ（以下、「平衡−平衡フィルタ」という。）を構成している。

図１９に、素子構成を示す。弾性表面波フィルタ５０１と５０２、弾性表面波フィルタ５０３と５０４は、それぞれ、縦続接続する。弾性表面波フィルタ５０１，５０３は、それぞれ、平衡信号端子５０５，５０６に直列に接続する。弾性表面波フィルタ５０２，５０４は、それぞれ、平衡信号端子５０７，５０８に直列に接続する。

図２０は、圧電基板５００上のレイアウトを示す。第２実施例と同様に、長方形の圧電基板５００の長辺と平行な方向を弾性表面波の伝搬方向とし、さらに弾性表面波フィルタ５０１〜５０４を弾性表面波の伝搬方向に垂直に（すなわち、圧電基板５００の短辺と平行な方向に）並べている。また、長手方向の中心線Ａに対して、平衡信号端子５０５と５０６、５０７と５０８をはじめとする圧電基板上のレイアウトが、ほぼ左右対称になるように構成する。

第２実施例のパッケージは、図６の裏面端子レイアウトを有する。図２０との関係において、平衡信号端子５０５，５０６はそれぞれ端子２０１，２０５と接続され、平衡信号端子５０７，５０８は端子２０２，２０３とそれぞれ接続される。端子２０４，２０６は、アース端子となる。

第２実施例においても、圧電基板５００上のレイアウトがほぼ左右対称になるように構成したので、平衡信号端子５０５と５０６、および５０７と５０８の間の平衡度が良好な、平衡−平衡フィルタが得られる。

次に、第３実施例について、図２１〜図２４を参照しながら、説明する。

図２１及び図２２に示すように、第３実施例は、縦結合共振子型の２つの弾性表面波フィルタ７０１，７０２と、１つのＩＤＴをそれぞれ有する２つの弾性表面波共振子７０３、７０４とを用いて、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を構成した例である。

図２１に、素子構成を示す。弾性表面波フィルタ７０１に弾性表面波共振子７０３、弾性表面波フィルタ７０２に弾性表面波共振子７０４を、それぞれ直列接続する。弾性表面波フィルタ７０１と７０２の一方の端子は、電気的に並列接続となるように、不平衡信号端子７０５に接続する。弾性表面波共振子７０３、７０４は、電気的に直列接続となるように、それぞれ、平衡信号端子７０６，７０７に接続する。

図２２に、圧電基板７００上のレイアウトを示す。第１及び第２実施例と同様に、長方形の圧電基板７００の長辺と平行な方向を弾性表面波の伝搬方向とする。弾性表面波フィルタ７０１，７０２および弾性表面波共振子７０３，７０４は、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に、すなわち圧電基板７００の短辺と平行な方向に、配置する。また、平衡信号端子７０６と７０７をはじめとする圧電基板上のレイアウトは、圧電基板７００の長手方向の中心線Ａに対してほぼ左右対称になる。

第３実施例においても、パッケージは図６の裏面端子レイアウトを有する。図２２との関係では、不平衡信号端子７０５は端子２０１、平衡信号端子７０６，７０７はそれぞれ端子２０２，２０３と接続される。端子２０４，２０５，２０６は、アース端子となる。なお、図７の裏面端子レイアウトを有するパッケージを用いてもよい。

第３実施例においても、圧電基板７００上のレイアウトがほぼ左右対称になるように構成したので、平衡信号端子７０６と７０７の間の平衡度が良好な、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置が得られる。

次に、第３実施例の変形例について説明する。

弾性表面波共振子７０３，７０４を平衡信号端子７０６，７０７に直列に接続する構成に代え、例えば、図２３のように、弾性表面波フィルタ７０１，７０２を平行信号端子７０６，７０７にそれぞれ接続し、弾性表面波共振子７０３，７０４を不平衡信号端子７０５に接続してもよい。また、図２４のように、弾性表面波共振子７０３，７０４及び７０３'，７０４'を両方の端子７０５及び７０６，７０７に接続する場合においても、圧電基板７００の長手方向の中心線Ａに対してほぼ左右対称にレイアウトすることで、平衡度が良好な平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置が得られる。

次に、第４実施例の弾性表面波装置について、図２５及び図２６を参照しながら説明する。第４実施例は、弾性表面波フィルタ８０１，８０２と弾性表面波共振子８０３，８０４を用いて、平衡−平衡フィルタを構成した例である。

図２５に、素子構成を示す。弾性表面波フィルタ８０１と弾性表面波共振子８０３、弾性表面波フィルタ８０２と弾性表面波共振子８０４は、それぞれ、直列に接続する。弾性表面波フィルタ８０１と８０２は、電気的に直列接続となるように、平衡信号端子８０５，８０６にそれぞれ接続する。弾性表面波共振子８０３，８０４の一方の端子は、電気的に直列接続となるように、それぞれ、平衡信号端子８０７，８０８に接続する。

図２６に、圧電基板８００上のレイアウトを示す。第１乃至第３実施例と同様に、長方形の圧電基板８００の長辺と平行な方向を弾性表面波の伝搬方向とする。弾性表面波フィルタ８０１，８０２および弾性表面波共振子８０３，８０４は、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直方向、すなわち圧電基板８００と短辺と平行な方向に並べる。また、平衡信号端子８０５と８０６、８０７と８０８をはじめとする圧電基板８００上のレイアウトは、圧電基板８００の長手方向の中心線Ａに関してほぼ左右対称になるように構成されている。

第４実施例のパッケージは、図６の裏面端子レイアウトを有する。図２６との関係では、平衡信号端子８０５，８０６はそれぞれ端子２０１，２０５と接続され、平衡信号端子８０７，８０８はそれぞれ端子２０２，２０３と接続される。端子２０４，２０６は、アース端子となる。

第４実施例においても、圧電基板８００のレイアウトがほぼ左右対称になるように構成したので、平衡信号端子８０５と８０６、および８０７と８０８の間の平衡度が良好な、平衡−平衡フィルタが得られる。

次に、第５実施例の弾性表面波装置について、図２７及び図２８を参照しながら説明する。

第５実施例は、第１乃至第４実施例の圧電基板のレイアウトを用いて、マルチバンド弾性表面波装置を構成した例である。

図２８のように、長方形の圧電基板６００，６０１上のレイアウトが第１乃至第４実施例のいずれかである２つの素子チップを、圧電基板６００，６０１の長辺同士が隣接するように並べて、パッケージに実装する。マルチバンド弾性表面波装置を構成する場合、図２８のように圧電基板６００，６０１の短辺と平行な方向に圧電基板６００，６０１を配列する方が、弾性表面波装置の縦横比が大きくならず、有利である。

図２７は、パッケージ裏面端子の一例である。端子９０１または９０２を一方の素子チップの不平衡信号端子（または９０１，９０２両方を平衡信号端子とする）、９０３または９０４を他方の素子チップの不平衡信号端子（または９０３，９０４両方を平衡信号端子とする）、９０５，９０６を一方の素子チップの平衡信号端子、９０７，９０８を他方の素子チップの平衡信号端子とし、残りの端子をアース端子とする。

第５実施例において、第１乃至第４実施例の圧電基板のレイアウトを用いることで、平衡信号端子間の平衡度が優れた、マルチバンド弾性表面波装置が得られる。

次に、第５実施例の変形例について説明する。

１つのパッケージに３つ以上の素子チップを実装してもよい。例えば図２９のように、端子１００１または１００２を第１の素子チップの不平衡信号端子（または１００１，１００２両方を平衡信号端子とする）、１００３または１００４を第２の素子チップの不平衡信号端子（または１００３，１００４両方を平衡信号端子とする）、１００５または１００６を第３の素子チップの不平衡信号端子（または１００５、１００６両方を平衡信号端子とする）、１００７，１００８を第１の素子チップの平衡信号端子、１００９，１０１０を第２の素子チップの平衡信号端子、１０１１，１０１２を第３の素子チップの平衡信号端子とし、残りの端子をアース端子として、３つの素子チップを１つのパッケージに実装してもよい。それ以上の数の素子チップを１つのパッケージに実装する場合も、第１乃至第４実施例の圧電基板上のレイアウトを有する素子チップを用いることで、平衡信号端子間の平衡度が優れた、マルチバンド弾性表面波装置が得られる。

次に、第６実施例の通信機について、図３０を参照しながら説明する。

図３０は、マルチバンド携帯電話など、異なる方式に対応した通信機１６０の要部ブロック図である。通信機１６０は、スイッチＳＷにより、受信周波数を切り替えることができるようになっている。

アンテナ１６１に、デュプレクサ１６２が接続されている。デュプレクサ１６２には、スイッチＳＷを介して、２系統の受信回路が接続されている。すなわち、スイッチＳＷとＩＦ段の弾性表面波フィルタ１６９，１６９ａとの間には、受信側ＲＦ弾性表面波フィルタ１６４，１６４ａ、増幅器１６５，１６５ａ、及び受信側ミキサ１６３，１６３ａが、それぞれ接続されている。また、デュプレクサ１６２と送信側のミキサ１６６との間には、ＲＦ段を構成する増幅器１６７及び送信側弾性表面波フィルタ１６８が接続されている。例えば、受信側ＲＦ弾性表面波フィルタ１６４，１６４ａに、第１実施例や第５実施例の弾性表面波装置を用いれば、配線を短くして、通信機１６０の回路基板を小型化することができ、好適である。

なお、本発明の弾性表面波装置及び通信機は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様で実施可能である。

弾性表面波装置の構成図１（従来例、実施例１）弾性表面波装置の構成図２（従来例）弾性表面波装置の構成図３（従来例）圧電基板上のレイアウト図１（従来例）パッケージの裏面端子レイアウト図１（従来例）パッケージの裏面端子レイアウト図２（実施例１、２、３、４）パッケージの裏面端子レイアウト図３（実施例１、３）圧電基板上のレイアウト図２（従来例）圧電基板上のレイアウト図（実施例１）弾性表面波装置の構成図（実施例１）振幅平衡度のグラフ（実施例１、比較例）位相平衡度のグラフ（実施例１、比較例）挿入損失のグラフ（実施例１、比較例）弾性表面波装置の構成図１（実施例１の変形例１）弾性表面波装置の構成図２（実施例１の変形例２）圧電基板上のレイアウト図１（実施例１の変形例３）圧電基板上のレイアウト図２（実施例１の変形例４）圧電基板上のレイアウト図３（実施例１の変形例５）弾性表面波装置の構成図（実施例２）圧電基板上のレイアウト図（実施例２）弾性表面波装置の構成図（実施例３）圧電基板上のレイアウト図（実施例３）圧電基板上のレイアウト図１（実施例３の変形例１）圧電基板上のレイアウト図２（実施例３の変形例２）弾性表面波装置の構成図（実施例４）圧電基板上のレイアウト図（実施例４）パッケージの裏面端子レイアウト図（実施例５）圧電基板の並べ方の説明図（実施例５）パッケージの裏面端子レイアウト図１（実施例５の変形例）通信機のブロック図（実施例６）

符号の説明

１００圧電基板
１０１弾性表面波フィルタ（第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
１０２弾性表面波フィルタ（第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
１０３弾性表面波フィルタ（第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
１０４弾性表面波フィルタ（第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
１０５不平衡信号端子（第１の端子）
１０６平衡信号端子（第２の端子）
１０７平衡信号端子（第３の端子）
１０８，１０９，１１０ＩＤＴ
１１８，１１９，１２０ＩＤＴ
２０１端子（第１の外部端子）
２０２端子（第２の外部端子）
２０３端子（第３の外部端子）
２０４端子（アース端子、第４の外部端子）
２０５端子（アース端子）
２０６端子（アース端子）
５００圧電基板
５０１弾性表面波フィルタ（第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
５０２弾性表面波フィルタ（第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
５０３弾性表面波フィルタ（第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
５０４弾性表面波フィルタ（第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
５０５平衡信号端子（第１の端子）
５０６平衡信号端子（第２の端子）
５０７平衡信号端子（第３の端子）
５０８平衡信号端子（第４の端子）
６００，６０１圧電基板
７００圧電基板
７０１弾性表面波フィルタ（第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
７０２弾性表面波フィルタ（第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
７０３弾性表面波フィルタ（第１の弾性表面波共振子）
７０４弾性表面波フィルタ（第２の弾性表面波共振子）
７０５平衡信号端子（第１の端子）
７０６平衡信号端子（第２の端子）
７０７平衡信号端子（第３の端子）
８００圧電基板
８０１弾性表面波フィルタ（第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
８０２弾性表面波フィルタ（第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ）
８０３弾性表面波共振子（第１の弾性表面波共振子）
８０４弾性表面波共振子（第２の弾性表面波共振子）
８０５平衡信号端子（第１の端子）
８０６平衡信号端子（第２の端子）
８０７平衡信号端子（第３の端子）
８０８平衡信号端子（第４の端子）

Claims

長方形の圧電基板上に、
弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端と、前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端とに電気的に接続された第１の端子と、
前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、
前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子とが形成され、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、
前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、
前記第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタのうち、１つの位相が他の３つの位相と１８０度異なる、素子チップを備えた弾性表面波装置であって、
前記第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置されたことを特徴とする、弾性表面波装置。
長方形の圧電基板上に、
弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、
１つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の弾性表面波共振子と、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端と、前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端とに電気的に接続された第１の端子と、
前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、
前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子とが形成され、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、
前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、
前記第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの位相が１８０度異なる、素子チップを備えた弾性表面波装置であって、
前記第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第１及び第２の弾性表面波共振子は、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置されたことを特徴とする、弾性表面波装置。
前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージは外部に露出する長方形の面を有し、該面に、前記第１、第２及び第３の端子にそれぞれ電気的に接続された第１、第２及び第３の外部端子と、３つのアース端子とが、該面の長辺間の中心線に関して略対称に配置されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージは外部に露出する長方形の面を有し、該面に、前記第１、第２及び第３の端子にそれぞれ電気的に接続された第１、第２及び第３の外部端子と、２つのアース端子とが、該面の長辺間の中心線に関して略対称に配置されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
長方形の圧電基板上に、
弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第１の端子と、
前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、
前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子と、
前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第４の端子とが形成され、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、
前記第３の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタとが縦続接続され、
前記第１乃至第４の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置されたことを特徴とする、弾性表面波装置。
長方形の圧電基板上に、
弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、
１つのＩＤＴをそれぞれ有する第１及び第２の弾性表面波共振子と、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第１の端子と、
前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの中央に配置された前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第２の端子と、
前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第３の端子と、
前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの一端に電気的に接続された第４の端子とが形成され、
前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第１の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、
前記第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの両側に配置された前記ＩＤＴのそれぞれの一端が、前記第２の弾性表面波共振子の前記ＩＤＴの他端に接続され、
前記第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタと前記第１及び第２の弾性表面波共振子は、それぞれの弾性表面波の伝搬方向が前記圧電基板の長辺と平行な方向となるように、前記圧電基板の短辺と平行な方向に並べて配置されたことを特徴とする、弾性表面波装置。
前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージは外部に露出する長方形の面を有し、該面に、前記第１乃至第４の端子にそれぞれ電気的に接続された第１乃至第４の外部端子と、２つのアース端子とが、該面の長辺間の中心線に関して略対称に配置されたことを特徴とする、請求項５又は６に記載の弾性表面波装置。
前記素子チップを収納するパッケージを備え、該パッケージに、少なくとも２つの前記素子チップが、それぞれの長辺同士が隣り合うように並べて収納されたことを特徴とする、請求項１、２、５又は６のいずれかに記載の弾性表面波装置。
請求項１乃至８のいずれかに記載の前記弾性表面波装置を帯域フィルタとして備えたことを特徴とする、通信機。