JP3401408B2 - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話等に用い
られる弾性表面波（ＳＡＷ）チップに形成されるＳＡＷ
フィルタに係り、特に、そのＳＡＷフィルタの薄膜構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、回路的に
は、ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＩ
ＣＲＯＷＡＶＥ ＴＨＥＯＲＹ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩ
ＱＵＥＳ，ＶＯＬ．３６ Ｎｏ．６，１９８８年６月，
“Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ ＳＡＷＡｎｔｅｎｎａ Ｄｕｐ
ｌｅｘｅｒ ｆｏｒ ８００−ＭＨｚ Ｐｏｒｔａｂｌ
ｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｕｓｅｄ ｉｎ Ｃｅｌｌｕ
ｌａｒ ＲａｄｉｏＳｙｓｔｅｍｓ”に開示されるもの
がある。

【０００３】図７はかかる従来のＳＡＷフィルタの回路
構成を示す図である。この図に示すように、従来の構成
は、ＳＡＷ共振子の直列腕１の１段目と２段目の間のＡ
点からＳＡＷ共振子の並列腕２が接続されており、ＳＡ
Ｗフィルタから線を引き出し、ＳＡＷフィルタチップ４
の外部にコンデンサ３を接続するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のＳＡＷフィルタでは、ＳＡＷフィルタチップ４
内のＩＤＴの容量と浮遊容量以外に設計上、容量成分は
なく、直列腕１と並列腕２の交点Ａ部分にコンデンサ３
を薄膜で形成し、容量成分を加え、帯域外減衰量等の特
性を改善することはできなかった。

【０００５】薄膜でコンデンサ３を形成しない従来例の
場合は、外部に引き出し線を出し、外部でディスクリー
トのコンデンサ３に接続できるように、ＳＡＷフィルタ
チップ４内に電極接続用パッドを形成する必要がある。
ＩＤＴは普通、直列腕、並列腕一対で、１段のフィルタ
を構成することができるが、特性を得るため、複数段で
構成されている。

【０００６】複数段の直列腕１と並列腕２の交点Ａに、
それぞれコンデンサ用の電極接続用パッドを設ける場
合、コンデンサ用の電極接続用パッドの面積がトータル
で大きくなる。その結果、チップサイズが大きくなる
か、又はサイズの限られたチップ内に電極接続用パッド
を設けることができない場合がある。ＳＡＷフィルタチ
ップの外部にコンデンサ３を取り付ける場合は、ＳＭＤ
等の実装工程が必要となり、コストが高くなる。また、
コンデンサ３を取り付けるための配線やスペースが必要
となる。

【０００７】本発明は、上記問題点を除去し、チップ内
のＳＡＷフィルタに薄膜コンデンサを組み込み、特性の
向上、小形化及びコストの低減化を図ることができる弾
性表面波フィルタを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕弾性表面波フィルタにおいて、基板と、この基板
上に形成されるＩＤＴと、このＩＤＴ上に形成される薄
膜酸化シリコン膜と、前記ＩＤＴの一方に接続される入
力導体パターン膜と、この入力導体パターン膜に接続さ
れるとともに、前記薄膜酸化シリコン膜の上部に接続さ
れる入力導体パターン膜電極と、前記ＩＤＴのもう一方
に接続されるＧＮＤ導体パターン膜と、このＧＮＤ導体
パターン膜に接続されるとともに、前記薄膜酸化シリコ
ン膜の下部であって、前記入力導体パターン膜電極と少
なくとも一部が対向するように配置されるＧＮＤ導体パ
ターン膜電極とを設けるようにしたものである。

【０００９】〔２〕上記〔１〕記載の弾性表面波フィル
タにおいて、前記入力導体パターン膜電極と前記ＧＮＤ
導体パターン膜電極との対向面積を調整することによ
り、コンデンサの容量を調整可能にしたものである。 〔３〕上記〔１〕記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記入力導体パターン膜電極と前記ＧＮＤ導体パターン
膜電極とによって挟まれる薄膜酸化シリコン膜の膜厚を
調整することにより、コンデンサの容量を調整可能にし
たものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施例を示すＳＡＷフィルタの構成図、図２は図１のＡ
−Ａ′断面図、図３は図１のＢ−Ｂ′断面図、図４は図
１のＣ−Ｃ′断面図である。これらの図において、１０
は圧電基板、１１はＩＤＴ、１２はＧＮＤ導体パターン
膜電極、１３は入力導体パターン膜、１４はＧＮＤ導体
パターン膜、１５は酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜、１６
は入力導体パターン膜電極である。

【００１１】この実施例のＳＡＷフィルタは、圧電基板
１０上に形成されるＩＤＴ１１と、このＩＤＴ１１上に
形成される薄膜酸化シリコン膜１５と、前記ＩＤＴ１１
の一方に接続される入力導体パターン膜１３と、この入
力導体パターン膜１３に接続されるとともに、前記薄膜
酸化シリコン膜１５の上部に接続される入力導体パター
ン膜電極１６と、前記ＩＤＴ１１のもう一方に接続され
るＧＮＤ導体パターン膜１４と、このＧＮＤ導体パター
ン膜１４に接続されるとともに、前記薄膜酸化シリコン
膜１６の下部であって、前記入力導体パターン膜電極１
６と少なくとも一部が対向するように配置されるＧＮＤ
導体パターン膜電極１４とを具備する。

【００１２】ここで、ＧＮＤ導体パターン膜電極１２と
入力導体パターン膜電極１６とによって挟まれる対向部
分には薄膜コンデンサ形成部１７が構成される。ここ
で、入力導体パターン膜１３、ＧＮＤ導体パターン膜電
極１２、ＩＤＴ１１、ＧＮＤ導体パターン膜電極１６
は、それぞれ薄膜Ａｌで形成され、入力導体パターン膜
電極１６は薄膜Ａｕで形成される。

【００１３】また、上記薄膜コンデンサ形成部１７の容
量は、対向する入力導体パターン膜電極１６とＧＮＤ導
体パターン膜電極１２との対向面積又は酸化シリコン
（ＳｉＯ₂ ）膜１５の膜厚で調整することができる。こ
のように、酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜１５は、ＩＤＴ
１１を覆い、また、薄膜コンデンサ形成のためＧＮＤ導
体パターン膜電極１６を覆うように形成される。また、
入力導体パターン膜１３、ＧＮＤ導体パターン膜１４は
これに必要な範囲で覆われる。

【００１４】また、ＧＮＤ導体パターン膜１４は、ＧＮ
Ｄ１８に接続されている。図５は本発明の実施例を示す
ＳＡＷフィルタの回路図である。この図に示すように、
ＳＡＷ共振子の直列腕（ＩＤＴ）２１の１段目と２段目
の間のＡ点には、ＳＡＷ共振子の並列腕（ＩＤＴ）２２
が接続されている。このＩＤＴ（並列腕）２２と、並列
にコンデンサ２３が形成される。

【００１５】ＩＤＴ２２は等価回路として、Ｌ，Ｃの集
中定数で換算されるが、ＩＤＴ２２内の櫛歯の交差長と
対数と電極ピッチにより、集中定数換算のＬ，Ｃ値に制
約があり、従来は自由にＬ，Ｃを設定することはできな
かったが、本発明によれば、コンデンサ２３を設けるこ
とができるとともに、そのＣ成分を自由に設定すること
ができる。

【００１６】また、図６に示すように、上記したＳＡＷ
共振子の直列腕（ＩＤＴ）２１の１段目と２段目の間の
Ａ点には、ＳＡＷ共振子の並列腕（ＩＤＴ）２２が接続
され、このＩＤＴ（並列腕）２２と並列にコンデンサ２
３が形成された第１段目のＳＡＷフィルタに、更に、縦
接続（カスケード）に、直列腕３１（ＩＤＴ）の１段目
と２段目の間のＣ点にはＳＡＷ共振子の並列腕（ＩＤ
Ｔ）３２が接続され、このＩＤＴ（並列腕）３２と、並
列にコンデンサ３３が形成された第２段目のＳＡＷフィ
ルタを設けるようにすることができる。

【００１７】また、これ以上の多段化を図ることができ
るとともに、それぞれの段におけるコンデンサの容量Ｃ
を調整することができる。このように、本実施例によれ
ば、薄膜コンデンサをＳＡＷチップ内のＩＤＴに並列に
形成することにより、 帯域外の減衰量を大幅に大きくすることができる。

【００１８】 高調波の減衰量を改善することができ
る。 集中定数を変えて通過域の周波数を可変に調整する
ことができる。 従来のようなコンデンサの外付けのための外部接続
用ワイヤボンディングのための電極が不要となる。 従来のような表面実装デバイス（ＳＭＤ）用外部パ
ッドが不要となる。

【００１９】 従来のよう外部表面実装デバイス（Ｓ
ＭＤ）用の配線が不要となる。 上記、に起因して、ＳＡＷフィルタのサイズの
小形化、工程の簡素化を図ることができる。なお、本発
明は、以下のような利用形態を有することができる。 薄膜コンデンサを形成する部分は、回路上どの部分
でも挿入可能である。

【００２０】 薄膜コンデンサはＩＤＴの直列腕、並
列腕のどちらにも形成可能である。 薄膜コンデンサは複数配置することができる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、ＳＡＷチップ内の
ＳＡＷフィルタに薄膜コンデンサを組み込むことによ
り、ＳＡＷフィルタの特性の向上、小形化及びコストの
低減を図ることができる。

【００２２】（２）請求項２記載の発明によれば、入力
導体パターン膜電極とＧＮＤ導体パターン膜電極との対
向面積を調整することにより、コンデンサの容量を調整
可能にし、帯域外の減衰量を大きくし、集中定数を変え
て通過域の周波数を可変にすることができる。 （３）請求項３記載の発明によれば、前記入力導体パタ
ーン膜電極とＧＮＤ導体パターン膜電極とによって挟ま
れる薄膜酸化シリコン膜の膜厚を調整することにより、
コンデンサの容量を調整可能にし、帯域外の減衰量を大
きくし、集中定数を変えて通過域の周波数を可変にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すＳＡＷフィルタの構成図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ′断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ′断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ′断面図である。

【図５】本発明の実施例を示すＳＡＷフィルタの回路図
である。

【図６】本発明の他の実施例を示すＳＡＷフィルタの回
路図である。

【図７】従来のＳＡＷフィルタの回路構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 圧電基板 １１ ＩＤＴ １２ ＧＮＤ導体パターン膜電極 １３ 入力導体パターン膜 １４ ＧＮＤ導体パターン膜 １５ 酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜 １６ 入力導体パターン膜電極 １７ 薄膜コンデンサ形成部 １８ ＧＮＤ ２１，３１ ＳＡＷ共振子の直列腕（ＩＤＴ） ２２，３２ ＳＡＷ共振子の並列腕（ＩＤＴ） ２３，３３ コンデンサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）基板と、（ｂ）該基板上に形成され
   るＩＤＴと、（ｃ）該ＩＤＴ上に形成される薄膜酸化シ
   リコン膜と、（ｄ）前記ＩＤＴの一方に接続される入力
   導体パターン膜と、（ｅ）該入力導体パターン膜に接続
   されるとともに、前記薄膜酸化シリコン膜の上部に接続
   される入力導体パターン膜電極と、（ｆ）前記ＩＤＴの
   もう一方に接続されるＧＮＤ導体パターン膜と、（ｇ）
   該ＧＮＤ導体パターン膜に接続されるとともに、前記薄
   膜酸化シリコン膜の下部であって、前記入力導体パター
   ン膜電極と少なくとも一部が対向するように配置される
   ＧＮＤ導体パターン膜電極とを具備することを特徴とす
   る弾性表面波フィルタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性表面波フィルタにお
   いて、前記入力導体パターン膜電極と前記ＧＮＤ導体パ
   ターン膜電極との対向面積を調整することによりコンデ
   ンサの容量を調整可能にしたことを特徴とする弾性表面
   波フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の弾性表面波フィルタにお
   いて、前記入力導体パターン膜電極と前記ＧＮＤ導体パ
   ターン膜電極とによって挟まれる薄膜酸化シリコン膜の
   膜厚を調整することによりコンデンサの容量を調整可能
   にしたことを特徴とする弾性表面波フィルタ。