JP2006180192A - 分波器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 デバイスサイズを小型化した場合でも、信号間の高アイソレーションを確保可能な、小型で特性の安定した分波器を提供する。
【解決手段】 積層パッケージ120の第1の層123は、送信用フィルタ112のグランドに接続される第1のグランド線路パターン141と、受信用フィルタ113のグランドに接続される第2のグランド線路パターン142と、位相整合用回路のグランドに接続される第3のグランド線路パターン143と、複数の信号線路パターン144〜146とを有する。第2の層124は、複数の信号線路パターンの間に配置された仕切りグランド線路パターン160と、外部接続用の信号用フットパッド164〜166及びグランド用フットパッド161〜163とを有し、第1及び第2のグランド線路パターン141、142の各々は、グランド用フットパッド161〜163を介して仕切り用グランド線路パターン160に接続されている。
【選択図】 図5

Description

本発明は分波器に関し、特に弾性表面波デバイスや圧電薄膜デバイスなどの弾性波デバイスを用いた分波器に関する。
近年、移動体通信システムの発展に伴って携帯電話、携帯情報端末等が急速に普及しており、これら端末の小型・高性能化の競争が各メーカ間で行なわれている。また、携帯電話のシステムも、アナログとディジタルの両方が用いられ、使用周波数も800MHz〜1GHz帯と1.5GHz〜2.0GHz帯と多岐にわたっている。これら移動通信用に用いられる機器に提供する弾性表面波フィルタを用いたアンテナ分波器デバイスが提案されている。
近年の携帯電話器の開発では、システムの多様化によりデュアルモード(アナログとディジタルの併用、ディジタルのTDMA:時間分割変調方式、とCDMA:コード分割変調方式の併用)あるいはデュアルバンド(800MHz帯と1.9GHz帯、900MHz帯と1.8GHz帯又は1.5GHz帯の併用)化を行なうことで端末を高機能化することが行なわれている。これらに用いられる部品(フィルタ)も高機能化が求められいろいろな開発がなされている。
一方、機能以外に小型且つ低コスト化の要求も当然のように求められている。高機能端末におけるアンテナ分波器は、誘電体あるいは少なくとも一方に誘電体を用いた弾性表面波との複合分波器あるいは弾性表面波デバイスのみで構成されたものが多い。
誘電体分波器は、サイズが大きいために、携帯端末機器の小型化や薄型化が非常に難しい。また、片方に弾性表面波デバイスを用いる場合でも誘電体デバイスのサイズが小型・薄型化を難しくしている。従来の弾性表面波フィルタを用いた分波器デバイスは、プリント板上に送信用フィルタ、受信用フィルタ、整合回路を個別に搭載したモジュール型のものや多層セラミックパッケージに送信及び受信用フィルタチップを搭載し整合回路をパッケージ内に設けた一体型のものがある。これらは、誘電体分波器に比べ体積は、1/3から1/15程度で、高さ方向だけでみると1/2から1/3程度の小型薄型化が可能となる。
次に、従来の分波器について説明する。図1は、従来の分波器の構成を示すブロック図である。図2は分波器の周波数特性を示す図である。なお、図2の横軸は周波数(右に向かって周波数が高くなる)、縦軸は通過強度(上に向かって高くなる)である。図1に示すように、分波器10は2つのフィルタ12、13、位相整合用回路11、共通端子14、及び個別端子15及び16を有する。共通端子14は、アンテナを通して電波を送受信する外部回路を接続する端子である。送信側端子15は、外部の送信用回路が接続され、所望の中心周波数を持つ信号を入力する端子である。受信側端子16は、外部の受信用回路が接続され、所望の中心周波数を持つ信号を出力する端子である。送信側端子15及び受信側端子16と異なるもう一方の端子は、グランドレベル(GND)に接地されている。
通常、弾性表面波フィルタ12、13と位相整合用回路11が多層のセラミックパッケージ内に納められる。フィルタ12と13は弾性表面波フィルタで構成され、夫々互いに異なる通過帯域中心周波数F1、F2を持つ(F2>F1)。例えば、フィルタ12は送信用フィルタであり、フィルタ13は受信用フィルタである(以下、フィルタ12と13を夫々送信用フィルタ及び受信用フィルタと称する場合がある)。例えば、1.9GHz帯の分波器では、F1とF2の周波数差は約100MHzである。
位相整合用回路11は、フィルタ12、13のフィルタ特性を互いに劣化させないようにするために設けられている。今、共通端子14からフィルタ12を見た場合の特性インピーダンスをZ1、フィルタ13を見た場合の特性インピーダンスをZ2とする。位相整合用回路11の作用により、共通端子14から入力する信号の周波数がF1の場合はフィルタ12側の特性インピーダンスZ1は共通端子14の特性インピーダンス値と一致し、フィルタ13側の特性インピーダンスは無限大であってかつ反射係数は1となる。また、信号の周波数がF2の場合はフィルタ12側の特性インピーダンスは無限大かつ反射係数は1、フィルタ13の特性インピーダンスZ2は共通端子14の特性インピーダンスと一致するようになっている。
次に、小型化を目的として提案されている従来技術について説明する。特許文献1によれば、弾性表面波フィルタのチップをフェイスダウン状態でパッケージのダイアタッチ層に実装し、位相整合用の線路パターンを2層にわたって引き回した分波器が提案されている。特許文献2によれば、位相整合用回路に集中定数型のインダクタおよびキャパシタを用いた弾性表面波型分波器が提案されている。
特開2004−328676号公報 特許第3487692号公報(特開平9−98046号公報)
しかしながら、特許文献1では、位相整合用の線路パターンを2層にわたって引き回しているため、パッケージサイズが約5mm角で、高さが約1.5mm程度となり、低背化出来ないという欠点がある。また、信号線の真下に、大きな面積のグランドパターン(べたグランド)が配置されているため、信号線の浮遊容量が増え、インピーダンスマッチングが悪化してしまう問題があった。インピーダンスマッチングが悪化すると、挿入損失が悪化してしまう。
また、特許文献2では、誘電体フィルタと比較して小型化した技術であるため、デバイスサイズを8×5.1×2.5mmと想定している。また、チップをパッケージに実装する技術、特に信号間の高アイソレーション化および並列共振器用グランドのインダクタンス調整に関しては、なんら考慮されていない。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであって、デバイスサイズを小型化した場合でも、信号間の高アイソレーションを確保可能な、小型で特性の安定した分波器を提供することを目的とする。
本発明は、異なる帯域中心周波数を有する送信用フィルタ及び受信用フィルタと、該送信用及び受信用フィルタ同士の位相を整合させる位相整合用回路と、前記送信用及び受信用フィルタと前記位相整合用回路とが実装される第1の層を含む積層パッケージとを有し、前記第1の層は、前記送信用フィルタのグランドに接続される第1のグランド線路パターンと、前記受信用フィルタのグランドに接続される第2のグランド線路パターンと、前記位相整合用回路のグランドに接続される第3のグランド線路パターンと、複数の信号線路パターンとを有し、前記第1の層の下方に位置する前記積層パッケージの第2の層は、前記複数の信号線路パターンの間に配置された仕切りグランド線路パターンと、外部接続用の信号用フットパッド及びグランド用フットパッドとを有し、前記第1及び第2のグランド線路パターンの各々は、前記グランド用フットパッドを介して仕切りグランド線路パターンに接続されている分波器である。
上記分波器において、前記第1及び第2のグランド線路パターンの各々は、前記グランド用フットパッドを介してのみ仕切りグランド線路パターンに接続されている構成とすることができる。また、前記仕切りグランド線路パターンは、送信信号が通る信号線路パターンと受信信号を受け取る受信用フットパターンとの間、及び受信信号が通る信号線路パターンと送信信号を出力する送信用フットパターンとの間に介在している構成とすることもできる。また、前記第1及び第2のグランド線路パターンとは、前記積層パッケージ内で共通に接続されている構成とすることもできる。前記第1のグランド線路パターンと前記第2のグランド線路パターンとは、前記グランド用フットパターン上で接続されている構成とすることができる。前記第1のグランド線路パターンと前記第2のグランド線路パターンとは、重なり合う部分を持たない構成とすることができる。前記送信用フィルタ及び受信用フィルタは少なくとも1つのチップ上に形成され、前記第1の層にフェイスダイン状態で実装されている構成とすることができる。前記送信用フィルタ及び受信用フィルタは弾性表面波フィルタである構成とすることができる。また、前記送信用フィルタ及び受信用フィルタは圧電薄膜フィルタである構成とすることもできる。
本発明はまた、異なる帯域中心周波数を有する送信用フィルタ及び受信用フィルタと、該送信用及び受信用フィルタ同士の位相を整合させる位相整合用回路と、前記送信用及び受信用フィルタと前記位相整合用回路とが実装される第1の層を含む積層パッケージとを有し、前記第1の層は、前記送信用フィルタのグランドに接続される第1のグランド線路パターンと、前記受信用フィルタのグランドに接続される第2のグランド線路パターンとを有し、前記第1及び第2のグランド線路パターンは、これらを流れる電流の向きが互いにほぼ逆方向となるように配置されている分波器である。
デバイスサイズを小型化した場合でも、信号間の高アイソレーションを確保可能な、小型で特性の安定した分波器及びこれを用いた電子装置を提供することができる。
以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図3は実施例1に係る分波器を示す断面図である。分波器100は、フィルタチップ110、位相整合用回路130及び積層パッケージ120を有し、図1に示す回路構成を実現している。積層パッケージ120は、例えばセラミックスで形成された複数の層121〜124を積層したものである。層121〜124はそれぞれキャップ搭載層、キャビティ層、ダイアタッチ層及び線路パターン/フットパッド層124である。キャップ搭載層121とキャビティ層122とは、積層パッケージ120内部にキャビティを形成するためのキャビティ形成層125を画定する。ダイアタッチ層123及び線路パターン/フットパッド層124は、積層パッケージ120のベース層126を形成する。キャビティ内のフィルタチップ110及び位相整合用回路130は、バンプ128を用いて、ダイアタッチ層123のダイアタッチ面にフェイスダウン状態で実装されている。ダイアタッチ面には、後述する回路パターンが形成されている。また、線路パターン/フットパッド層124の上面には後述する回路パターンが形成され、下面(積層パッケージ120の底面)にはフットパッド129が形成されている。積層パッケージ120のキャビティは、キャップ127で封止されている。なお、ダイアタッチ層123及び線路パターン/フットパッド層124をそれぞれ、第1の層及び第2の層と定義する。
図4は、キャップ127を取り除いた状態の分波器100の平面図である。位相整合用回路130はチップ状部品であって、フィルタチップ110に隣接配置されている。フィルタチップ110は、1つのチップ又は個別の圧電基板111上に形成された送信用フィルタ112及び受信用フィルタ113を有する。
図5は積層パッケージ120の各層を示す図である。図5(a)はキャップ搭載層121を示し、図5(b)はキャビティ層122を示す。図5(c)はダイアタッチ層123を示す。図5(d)及び(e)はそれぞれ、線路パターン/フットパッド層124の上面及び下面を示す。
図5(c)に示すように、ダイアタッチ層123には、送信用グランド線路パターン141、受信用グランド線路パターン142、位相整合回路用グランド線路パターン143、送信用信号線路パターン144、受信用信号線路パターン145及び共通端子用信号線路パターン146を有する。これらの線路パターンを用いて、図6に示す回路が構成されている。図6に示すように、各線路パターンはインダクタンス成分を含んでいる。なお、図5(c)及び(d)に示す丸印は、層間を電気的に接続するためのビア(VIA)である。
図5(d)に示すように、線路パターン/フットパッド層124の上面には、送信用グランド線路パターン151、受信用グランド線路パターン152、送信用信号線路パターン154、受信用信号線路パターン155、共通端子用信号線路パターン156及び仕切り用グランド線路パターン160が形成されている。また、図5(e)に示すように、線路パターン/フットパッド層124の下面には、グランド用フットパッド161〜163、送信用フットパッド164、受信用フットパッド165、及び共通端子用フットパッド166が形成されている。これらのフットパッドは、図3では一括して参照番号129で示されている。図5(d)及び(e)に示す線路パターン及びフットパッドを用いて、図6に回路が構成されている。仕切り用グランド線路パターン160は、各信号線路パターンの間に配置されている。具体的には、仕切り用グランド線路パターン160は、共振端子用信号線路パターン146と受信用信号線路パターン145との間、共振端子用信号線路パターン146と送信用信号線路パターン144との間、及び送信用信号線路パターン144及び受信用信号線路パターン145との間に設けられている。図5(d)に示す配線パターン層でも同様に、仕切り用グランド線路パターン160が信号線路パターン間に介在している。
図7は、実施例1に係る分波器と、仕切り用グランド線路パターン160を持たない従来の分波器における受信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。横軸は周波数(MHz)、縦軸は挿入損失(dB)である。実線は実施例1の分波器の受信用フィルタ113を示し、破線は従来の分波器の受信用フィルタを示す。実施例1では、受信用信号線路パターン145、155と共通端子用信号線路パターン146、156との間に仕切り用グランド線路パターン160が設けられているため、これらの間の橋絡容量を低減することができ、高抑圧な特性を有した小型の分波器を実現することができる。なお、ダイアタッチ層123に仕切り用グランド線路パターンを設けることも考えられる。しかしながら、ダイアタッチ層123には前述のように多数の線路パターンを形成する必要があるため、仕切り用グランド線路パターンを形成するスペースはなく、形成するためにはダイアタッチ層123のサイズを大きくする必要がある。実施例1では、仕切り用グランド線路パターン160を、ダイアタッチ層123の下層である線路パターン/フットパッド層124の上面に形成したことで、分波器の小型化を図りつつ高抑圧な特性を実現している。
図8は、実施例1に係る分波器と、仕切り用グランド線路パターン160を持たない従来の分波器における送信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。横軸は周波数(MHz)、縦軸は挿入損失(dB)である。実線は実施例1の分波器の送信用フィルタ112を示し、破線は従来の分波器の送信用フィルタを示す。実施例1では、送信用信号線路パターン144、154と共通端子用信号線路パターン146、156との間に仕切り用グランド線路パターン160が設けられているため、これらの間の橋絡容量を低減することができ、高抑圧な特性を有した小型の分波器を実現することができる。
送信用フィルタ112に必要なインダクタンスは、ダイアタッチ層123及び線路パターン/フットパッド層124にそれぞれ形成された送信用グランド線路パターン141及び151で形成されている。同様に、受信用フィルタ113に必要なインダクタンスは、ダイアタッチ層123及び線路パターン/フットパッド層124にそれぞれ形成された受信用グランド線路パターン142及び152で形成されている。そして、送信用グランド線路パターン141及び151は、送信用フィルタ112のグランドをグランド用フットパッド161に直接接続されている。同様に、受信用グランド線路パターン142、152は、受信用フィルタ113のグランドをグランド用フットパッド162及び163に直接接続されている。更に、位相整合回路用グランド線路パターン143は、位相整合用回路130のグランドをグランド用フットパッド163に直接接続する。そして、仕切り用グランド線路パターン160は、グランド用フットパッド161〜163を相互に接続している。これにより、必要とするグランドのインダクタンスの得ることができるとともに、その調整を容易に行なうことができ、しかも分波器の実装状態によらずかつ外部ノイズの影響を受け難い安定したフィルタ特性を実現することができる。
仕切り用グランド線路パターン160は、送信用信号線路パターン154と受信用フットパッド165との間、及び共振端子用フットパッド166との間に配置されている。また、仕切り用グランド線路パターン160は、受信用信号線路パターン155と送信用フットパッド164との間、及び共振端子用フットパッド166との間に配置されている。更に、仕切り用グランド線路パターン160は、共通端子用信号線路パターン156と送信用フットパッド164との間、及び受信用フットパッド165との間に配置されている。また、仕切り用グランド線路パターン160は、送信用信号線路パターン144及び受信用信号線路パターン145に重ならないように配置されている。これらの配置により、信号間の橋絡容量を一層低減することができるとともに、高抑圧なフィルタ特性が実現されている。上記配置は、積層パッケージ120のベース層126が約0.1mmと極めて薄い場合に効果的である。このように薄い場合には、信号線路パターンと仕切り用グランド線路パターン160とが重なり合うと、信号線路パターンの浮遊容量が大幅に増えてインピーダンスマッチングがずれてしまい、挿入損失が悪化してしまう。
図9は、比較例として示す分波器の構成を示す。この比較例は、実施例1の構成を変形し、仕切り用グランド線路パターン160がグランド用フットパッド161〜163以外の部分、例えば図5(d)に示す線路パターン層上で送信用グランド線路パターン141、151、受信用グランド線路パターン142、152及び位相整合回路用グランド線路パターン143を共通化したものである。
図10はこの比較例と実施例1との送信用フィルタ112の周波数特性を示し、図11は受信用フィルタ113の周波数特性を示す。これらの図において、実線は実施例1の特性を示し、破線は比較例の特性を示す。なお、図10は仕切り用グランド線路パターン160が受信用グランド線路パターン142、152には接続されていない状態での測定結果を示し、図11は仕切り用グランド線路パターン160が送信用グランド線路パターン141、151には接続されていない状態での測定結果を示す。比較例では、仕切り用グランド線路パターン160のインダクタンスの影響が特性に大きく反映され、帯域外抑圧度が悪いのに対し、実施例1では高い帯域外抑圧度を実現している。
図5及び図6において、受信用グランド線路パターン142、152は受信用フィルタ113の複数のグランド毎に接続され、仕切り用グランド線路パターン160によってグランド用フットパッド162、163を介して共通化されている。この構成により、図12の実線で示すように、受信用フィルタ113の帯域外抑圧度を改善することができる。なお、図12の破線は、受信用フィルタ113の複数のグランドを積層パッケージ120の内層で共通化した比較例を示す。
更に、前述したように、送信用グランド線路パターン141、151と受信用グランド線路パターン142、152とはグランド用フットパッド161〜163を介して共通化されている構成により、図13に示すように帯域外抑圧度が改善されている。図13の破線は、送信用グランド線路パターン141、151と受信用グランド線路パターン142、152とが積層パッケージ120内で接続されていない比較例の特性を示す。
図5(e)に示すグランド用フットパッド161〜163を、図14に示すように共通化してもよい。グランド用フットパッド169は線路パターン/フットパッド層124の底面の大半を覆うため、外部ノイズによる影響をより受け難い構造となっている。加えて、層間を電気的に接続するビアホールの位置決め自由度を大きくすることができる。
以下、実施例1の分波器の材料や寸法の一例を示す。積層パッケージ120は比誘電率が9.5程度のアルミナ又はガラスセラミックスで形成されている。位相整合用回路130は、絶縁基板上に形成されたインダクタとキャパシタとを含む集中定数型回路である。積層パッケージ120の外形サイズは、約2.5×2×0.6mmである。従来の分波器のパッケージサイズは約5×5×1.5mmや3.8×3.8×1.5mmが主流であるのに対し、本発明の分波器は大幅に小型化されている。フィルタチップは例えば、42°YカットX伝搬LiTaO3の圧電単結晶基板であって、この上にラダー型フィルタ(送信用フィルタ112)と多重モード型フィルタ(受信用フィルタ)とが形成されたものである。図15に、この種のフィルタチップの一例を示す。図15の構成では、多重モード型フィルタはシングルポート構成であるが、バランス出力構成であってもよい。
また、送信用フィルタ112及び受信用フィルタ113はそれぞれ圧電薄膜共振器を用いたものであってもよい。図16に圧電薄膜共振器(FBAR)で構成されるフィルタ(FBARフィルタ)の一例を示し、図17にこれらを用いた分波器の回路構成例を示す。図16(A)はFBARフィルタの平面図、(B)は(A)のX−X線断面図である。第1のFBARフィルタは複数のFBARを有する。FBARは、Siやガラスなどの基板21上に、上部電極膜24、圧電膜23、下部電極膜22の積層構造を備え、上部電極膜24と対向する下部電極膜22の直下に、基板21に形成されたキャビティ27を設け、ここに弾性エネルギーを閉じ込める構成である。下部電極膜22は例えば2層構成であって、キャビティ27に露出する膜は例えばCr膜であり、その上の膜は例えばRu膜である。上部電極膜24上には、FBARフィルタの中心周波数を調整するために設けられた2つの調整層25及び26が設けられている。FBARフィルタは4の直列共振器S1〜S4と4つの並列共振器P1〜P4とを有する。並列共振器P1〜P4は、圧電膜23上に形成されたグランドパターン28に接続されている。また、上部電極膜24のそれぞれの両端は、入出力端子として用いられる。
このような構成のFBARフィルタを2つ用いて、図17に示す分波器を構成する。図示する分波器はそれぞれ送信用フィルタ112及び受信用フィルタ113を実現するFBARフィルタ40、50を有する。位相整合回路20と30はFBARフィルタ40と50にそれぞれ設けられている。FBARフィルタ40の並列共振器P1及びP2とグランドとの間にはインダクタンスLP1が設けられ、並列共振器P3及びP4とグランドとの間にはインダクタンスLP2が設けられている。これらのインダクタンスLP1、LP2は前述の送信用グランド線路パターン141、151や受信用グランド線路パターン142、152で実現される。FBARフィルタ50もFBARフィルタ40と同様に構成されている。FBARフィルタ50は4つの直列共振器S1’〜S4’と、4つの並列共振器P1’〜P4’と、インダクタンスLP1’、LP2’とを有する。
以上のように構成された本発明の分波器は、デバイスサイズを小型化したにもかかわらず、信号間の高アイソレーションを確保して安定した高フィルタ特性を有している。
図18は本発明の実施例2に係る分波器の要部を示す図である。本実施例では、図18(a)に示すように、送信用グランド線路パターン151を流れるグランド電流と受信用グランド線路パターン152を流れるグランド電流とが互いに略逆方向になるように構成されている。これにより、グランド間の相互インダクタンスを低減することができる。図18(b)は、実施例2のフィルタ特性(実線)と、比較例のフィルタ特性(破線)とを示す。比較例は、送信用グランド線路パターン151を流れるグランド電流と受信用グランド線路パターン152を流れるグランド電流とが互いに略同じ方向になるように構成したものである。図18(b)に示すように、実施例2に係る分波器は帯域外抑圧度が改善されている。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内において他の実施例や変形例が可能である。
従来の分波器の構成を示すブロック図である。 図1に示す分波器の周波数特性を示す図である。 実施例1に係る分波器を示す断面図である。 キャップを取り除いた状態の実施例1に係る分波器の平面図である。 実施例1に係る分波器の積層パッケージを構成する各層を示す図である。 実施例1に係る分波器の回路図である。 実施例1に係る分波器と、仕切り用グランド線路パターンを持たない従来の分波器における受信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。 実施例1に係る分波器と、仕切り用グランド線路パターン160を持たない従来の分波器における送信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。 比較例として示す分波器の構成を示す。 図9に示す比較例と実施例1との送信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。 図9に示す比較例と実施例1との受信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。 受信用グランド線路パターンを受信用フィルタの複数のグランド毎に設け、仕切り用グランド線路パターンによってグランド用フットパッドを介して共通化した場合の受信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。 送信用グランド線路パターンと受信用グランド線路パターンとがグランド用フットパッドを介して共通化されている構成の受信用フィルタの周波数特性を示すグラフである。 実施例1の変形例を示す図である。 本発明で用いられるフィルタチップの一構成例を示す回路図である。 本発明で用いられるフィルタチップの別の構成例を示す回路図である。 本発明で用いられるフィルタチップの別の構成例を示す断面図である。 図16に示すフィルタチップを用いた分波器の回路図である。 本発明の実施例2に係る分波器の要部を示す図である。
符号の説明
100 分波器
110 フィルタチップ
111 圧電基板
112 送信用フィルタ
113 受信用フィルタ
120 積層パッケージ
121 チップ搭載層
122 キャビティ層
123 ダイアタッチ層
124 線路パターン/フットパッド層
125 キャビティ形成層
126 ベース層
127 キャップ
128 バンプ
129 フットパッド
130 位相整合回路
141、151 送信用グランド線路パターン
142、152 受信用グランド線路パターン
143 位相整合回路用グランドパターン
144、154 送信用信号線路パターン
145、155 受信用信号線路パターン
146、156 共通端子用信号線路パターン
161、162、163 グランド用フットパッド
164 送信用フットパッド
165 受信用フットパッド
166 共通端子用フットパッド

Claims (10)

  1. 異なる帯域中心周波数を有する送信用フィルタ及び受信用フィルタと、該送信用及び受信用フィルタ同士の位相を整合させる位相整合用回路と、前記送信用及び受信用フィルタと前記位相整合用回路とが実装される第1の層を含む積層パッケージとを有し、
    前記第1の層は、前記送信用フィルタのグランドに接続される第1のグランド線路パターンと、前記受信用フィルタのグランドに接続される第2のグランド線路パターンと、前記位相整合用回路のグランドに接続される第3のグランド線路パターンと、複数の信号線路パターンとを有し、
    前記第1の層の下方に位置する前記積層パッケージの第2の層は、前記複数の信号線路パターンの間に配置された仕切りグランド線路パターンと、外部接続用の信号用フットパッド及びグランド用フットパッドとを有し、
    前記第1及び第2のグランド線路パターンの各々は、前記グランド用フットパッドを介して仕切りグランド線路パターンに接続されていることを特徴とする分波器。
  2. 前記第1及び第2のグランド線路パターンの各々は、前記グランド用フットパッドを介してのみ仕切りグランド線路パターンに接続されていることを特徴とする請求項1記載の分波器。
  3. 前記仕切りグランド線路パターンは、送信信号が通る信号線路パターンと受信信号を受け取る受信用フットパターンとの間、及び受信信号が通る信号線路パターンと送信信号を出力する送信用フットパターンとの間に介在していることを特徴とする請求項1記載の分波器。
  4. 前記第1及び第2のグランド線路パターンとは、前記積層パッケージ内で共通に接続されていることを特徴とする請求項1記載の分波器。
  5. 前記第1のグランド線路パターンと前記第2のグランド線路パターンとは、前記グランド用フットパターン上で接続されていることを特徴とする請求項1記載の分波器。
  6. 前記第1のグランド線路パターンと前記第2のグランド線路パターンとは、重なり合う部分を持たないことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の分波器。
  7. 前記送信用フィルタ及び受信用フィルタは少なくとも1つのチップ上に形成され、前記第1の層にフェイスダイン状態で実装されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の分波器。
  8. 前記送信用フィルタ及び受信用フィルタは弾性表面波フィルタであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の分波器。
  9. 前記送信用フィルタ及び受信用フィルタは圧電薄膜フィルタであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の分波器。
  10. 異なる帯域中心周波数を有する送信用フィルタ及び受信用フィルタと、該送信用及び受信用フィルタ同士の位相を整合させる位相整合用回路と、前記送信用及び受信用フィルタと前記位相整合用回路とが実装される第1の層を含む積層パッケージとを有し、
    前記第1の層は、前記送信用フィルタのグランドに接続される第1のグランド線路パターンと、前記受信用フィルタのグランドに接続される第2のグランド線路パターンとを有し、
    前記第1及び第2のグランド線路パターンは、これらを流れる電流の向きが互いにほぼ逆方向となるように配置されていることを特徴とする分波器。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008271421A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Hitachi Metals Ltd 弾性波フィルタ及び複合部品
WO2008146525A1 (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. デュプレクサ及び弾性波装置
JP2010087586A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Fujitsu Media Device Kk 弾性波デバイス
JP2012501563A (ja) * 2008-09-01 2012-01-19 エプコス アクチエンゲゼルシャフト アンテナ整合回路
US8159315B2 (en) 2008-02-20 2012-04-17 Taiyo Yuden Co., Ltd. Substrate, communication module, and communication apparatus
US8367941B2 (en) 2008-02-20 2013-02-05 Taiyo Yuden Co., Ltd. Filter, branching filter, communication module, and communication equipment
US8907740B2 (en) 2010-11-18 2014-12-09 Taiyo Yuden Co., Ltd. Duplexer
US8963652B2 (en) 2011-04-22 2015-02-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer and circuit module including the same
WO2018212105A1 (ja) * 2017-05-15 2018-11-22 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、送信装置および受信装置
WO2023112652A1 (ja) * 2021-12-15 2023-06-22 株式会社村田製作所 弾性波装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777451B1 (ko) * 2006-10-31 2007-11-21 삼성전자주식회사 박막 벌크 음향 공진기 필터 및 듀플렉서
DE102007019325B4 (de) * 2007-04-24 2008-12-24 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement
KR101113362B1 (ko) * 2007-08-23 2012-03-02 다이요 유덴 가부시키가이샤 듀플렉서, 통신 모듈, 및 통신 장치
KR20110113340A (ko) 2010-04-09 2011-10-17 한국전자통신연구원 Crlh 구조 공진기 기반의 대역 통과 필터 및 이를 이용한 듀플렉서
JP5603209B2 (ja) * 2010-11-10 2014-10-08 太陽誘電株式会社 分波器及びこれを備えた電子装置
WO2012126337A1 (zh) 2011-03-23 2012-09-27 深圳市阿达电子有限公司 一种节能型电子触摸开关
JP6074167B2 (ja) * 2012-06-12 2017-02-01 太陽誘電株式会社 フィルタモジュール及び分波器モジュール
CN108288959A (zh) * 2013-05-08 2018-07-17 天津大学 压电声波谐振器和滤波器
JP2016012796A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 太陽誘電株式会社 フィルタ、デュプレクサおよびモジュール。
KR101942731B1 (ko) * 2017-04-10 2019-01-28 삼성전기 주식회사 필터 및 필터 모듈
KR102561938B1 (ko) * 2020-10-27 2023-08-01 삼성전기주식회사 탄성파 필터 장치
CN116032246B (zh) * 2023-03-27 2023-10-31 成都频岢微电子有限公司 一种双工器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4847379A (en) 1987-11-30 1989-07-11 E. R. Squibb & Sons, Inc. 3,6-dihydro-1,5(2H)-pyrimidinecarboxylic acid esters
JP3487692B2 (ja) * 1995-10-02 2004-01-19 富士通株式会社 分波器
JPH11186872A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Oki Business Co Ltd 分波器多層基板パッケージ
WO2001048917A1 (fr) * 1999-12-24 2001-07-05 Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. Duplexeur d'antenne
JP2001313542A (ja) 2000-04-28 2001-11-09 Oki Electric Ind Co Ltd 分波器
DE10138335B4 (de) * 2000-07-28 2010-10-21 Kyocera Corp. Oberflächenwellen-Bauteil
KR100384399B1 (ko) 2000-11-28 2003-05-22 주식회사 케이이씨 듀플렉서의 주파수 격리회로
US6462631B2 (en) * 2001-02-14 2002-10-08 Agilent Technologies, Inc. Passband filter having an asymmetrical filter response
JP3818896B2 (ja) * 2001-11-26 2006-09-06 富士通メディアデバイス株式会社 分波器及びこれを用いた電子装置
JP2004080233A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Murata Mfg Co Ltd 分波器
JP2004120295A (ja) 2002-09-26 2004-04-15 Kyocera Corp デュプレクサ
JP3778902B2 (ja) * 2003-04-28 2006-05-24 富士通メディアデバイス株式会社 分波器及び電子装置
KR100541077B1 (ko) * 2003-05-14 2006-01-10 삼성전기주식회사 정합회로 및 그 정합회로를 포함하는 적층형 듀플렉서
US6822537B1 (en) * 2003-05-14 2004-11-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave branching filter
KR100500391B1 (ko) * 2003-05-20 2005-07-18 전자부품연구원 박막형 체적 탄성 공진기 필터를 사용한 듀플렉싱 모듈
WO2005011114A1 (ja) * 2003-07-29 2005-02-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 弾性表面波デバイス
US7385463B2 (en) * 2003-12-24 2008-06-10 Kyocera Corporation Surface acoustic wave device and electronic circuit device
KR20050081738A (ko) * 2004-02-16 2005-08-19 엘지이노텍 주식회사 듀플렉서 및 듀플렉서 패키지

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008271421A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Hitachi Metals Ltd 弾性波フィルタ及び複合部品
US7924118B2 (en) 2007-05-28 2011-04-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer and elastic wave device
WO2008146525A1 (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. デュプレクサ及び弾性波装置
US8367941B2 (en) 2008-02-20 2013-02-05 Taiyo Yuden Co., Ltd. Filter, branching filter, communication module, and communication equipment
US8159315B2 (en) 2008-02-20 2012-04-17 Taiyo Yuden Co., Ltd. Substrate, communication module, and communication apparatus
JP2012501563A (ja) * 2008-09-01 2012-01-19 エプコス アクチエンゲゼルシャフト アンテナ整合回路
US9160306B2 (en) 2008-09-01 2015-10-13 Epcos Ag Duplexer and method for increasing the isolation between two filters
US9214920B2 (en) 2008-09-01 2015-12-15 Epcos Ag Antenna matching circuit
US9577606B2 (en) 2008-09-01 2017-02-21 Epcos Ag Duplexer and method for increasing the isolation between two filters
JP4663770B2 (ja) * 2008-09-29 2011-04-06 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
CN101714857B (zh) * 2008-09-29 2013-01-09 太阳诱电株式会社 表面波装置
JP2010087586A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Fujitsu Media Device Kk 弾性波デバイス
US8907740B2 (en) 2010-11-18 2014-12-09 Taiyo Yuden Co., Ltd. Duplexer
US8963652B2 (en) 2011-04-22 2015-02-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer and circuit module including the same
WO2018212105A1 (ja) * 2017-05-15 2018-11-22 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、送信装置および受信装置
WO2023112652A1 (ja) * 2021-12-15 2023-06-22 株式会社村田製作所 弾性波装置

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