JP4000081B2

JP4000081B2 - Diplexer built-in wiring board

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Publication number: JP4000081B2
Application number: JP2003067236A
Authority: JP
Inventors: 哲也岡元
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP2004282175A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタを有する弾性表面波フィルタ素子を収納する多層配線基板であって、特に、異なる２つの周波数帯域を持つ弾性表面波フィルタ素子を内蔵するとともに異なる２つの周波数帯域の信号を分けるダイプレクサを有するダイプレクサ内蔵配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や移動体通信に用いられる電子機器等の小型化・高密度化・低価格化に対する要求が高まる中、小型・低損失・高減衰量の複数のフィルタを有する多層基板、特にダイプレクサと各周波数帯のフィルタとを備えた多層配線基板がある。
【０００３】
このような配線基板として、例えば特開2002−111317号公報には、複数の誘電体層が積層された誘電体ブロックと、電子部品を搭載するために誘電体ブロックの主面側の一部から誘電体層の積層方向に形成されたキャビティとを有する多層配線基板において、キャビティを形成しない誘電体層間の層間であってキャビティの下部誘電体層間に、相対的に長いストリップラインと、一方の電極がその長いストリップラインに接続され他方の電極が下部誘電体層を介してアース電位に接続された容量成分とを含むローパスフィルタを形成し、キャビティを形成する誘電体層間の層間であってキャビティに隣接する隣接誘電体層間の箇所に、相対的に短いストリップラインと、一方の電極がその短いストリップラインに接続され他方の電極が隣接誘電体層間を介して入力回路に接続された容量成分とを含むハイパスフィルタを形成したことを特徴とする多層配線基板が開示されている。
【０００４】
これによれば、誘電体層間の層間のうちキャビティ下部やキャビティに隣接する箇所は、従来はキャビティを形成するために存在するデットスペースであり、また、フィルタを構成するストリップラインの導体長は周波数によって異なるが、比較的広い面積を確保できるキャビティ下部に長いストリップラインと所定の容量成分とを必要とするローパスフィルタ、および面積の狭いキャビティ隣接箇所に短いストリップラインと所定の容量成分とで構成できるハイパスフィルタを形成してデッドスペースの有効利用を図り、フィルタ数が増えることに伴う通信機全体の大型化を避けることができるというものである。
【０００５】
また、好ましい一つの構成としてキャビティの底面を含む面のうち、平面視でローパスフィルタとハイパスフィルタとが重なる領域のほぼ全面に接地導体を形成するというものである。
【０００６】
これによれば、ローパスフィルタとハイパスフィルタとの重なり領域の余地全体に電子部品に必要な接地導体を形成することで、上下のフィルタを分離して相互干渉を無くするシルードを兼ねるとともに、電子部品をキャビティに配置することで、その破損を防止することができるというものである。
【０００７】
また、別の好ましい構成として、誘電体層の層間であって平面視で２種のローパスフィルタおよびハイパスフィルタのいずれとも重ならない位置に、積層型誘電体フィルタとなる複数のストリップラインを形成するというものである。
【０００８】
これによれば、ダイプレクサに接続される各周波数帯のフィルタとダイプレクサとの接続距離が短くなり、伝送損失が著しく減少するというものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開2002−111317号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2002−111317号公報に開示された多層配線基板では、ローパスフィルタを構成するストリップラインとアース電位に接続された容量成分とをキャビティ下部の誘電体層間に配置したことにより、ストリップラインと容量成分との距離を確保しにくく、ストリップラインと容量成分との干渉の影響が大きくなるとともに、キャビティ下部の誘電体層の厚みが厚くなり基板自体の厚みも厚くなるという問題点があった。
【００１１】
また、ハイパスフィルタを誘電体層間であってキャビティに隣接する隣接誘電体層間の箇所に配置したため、形状的に厚み方向には大きくならないが、キャビティに隣接する隣接誘電体が大きくなる結果、全体の大きさが大きくなるという問題点があった。
【００１２】
また、ローパスフィルタとハイパスフィルタとの重なり領域の余地全体に電子部品に必要な接地導体を形成することで、上下のフィルタを分離して相互干渉を無くするシールドを兼ねるようにしたため、全体の厚みが大きくなるという問題点があった。
【００１３】
本発明は上記のような従来の技術の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、複数の誘電体層を積層して成る基体の内部に、ダイプレクサとローパスフィルタとを内蔵し、異なる周波数の通話方式のデュプレクサを１つの基体内に収納して、内蔵されたローパスフィルタにより送信周波数帯域の２倍あるいは３倍の周波数を減衰させる、弾性表面波フィルタ素子を搭載収容するキャビティを有する小型で薄型のダイプレクサ内蔵配線基板を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイプレクサ内蔵配線基板は、複数の誘電体層が積層されて成る基体と、この基体の上面に形成された弾性表面波フィルタ素子を搭載収容するキャビティと、前記基体の内部に内蔵された、異なる２つの周波数帯域の信号を分けるダイプレクサとを具備するダイプレクサ内蔵配線基板において、前記ダイプレクサは、インダクタンスを生じる２つのストリップラインであって、一方の周波数帯域側の回路を構成する前記弾性表面波フィルタ素子に並列に接続される第１のストリップラインおよび他方の周波数帯域側の回路を構成する前記弾性表面波フィルタ素子に直列に接続される第２のストリップラインと、接地容量を形成する接地電極および接地容量電極ならびに容量を形成するコンデンサ電極とを有し、前記第１のストリップラインは、一方端が前記コンデンサ電極により形成される第１の容量を介して前記第２のストリップラインの一方端に接続されるとともに前記コンデンサ電極により形成される第２の容量を介して前記弾性表面波フィルタ素子に接続され、他方端が前記接地電極および前記接地容量電極により形成される第１の接地容量に接続されており、前記第２のストリップラインは、他方端が前記弾性表面波フィルタ素子および前記接地電極および前記接地容量電極により形成される第２の接地容量に接続され、前記一方端と前記他方端との間に前記コンデンサ電極により形成される第３の容量が接続されており、前記接地電極および前記接地容量電極は前記キャビティの底面より下面側に配置されているとともに、前記２つのストリップラインは前記キャビティの下方部以外の部位に配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板は、上記構成において、前記基体の内部に内蔵された、前記弾性表面波フィルタ素子が電気的に接続される位相調整用ストリップラインを具備することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板は、上記各構成において、前記２つのストリップラインを前記接地電極および前記接地容量電極よりも前記基体の上面側に配置したことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板は、上記構成において、前記基体の内部に内蔵された、前記弾性表面波フィルタ素子が電気的に接続されるローパスフィルタであって、インダクタンスを生じるストリップラインと、このストリップラインの両端にそれぞれ接続された、接地容量を形成する接地電極および接地容量電極とを有する前記ローパスフィルタを具備することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板は、上記構成において、前記ダイプレクサの前記２つのストリップラインと前記ローパスフィルタの前記ストリップラインとが、前記キャビティを挟んで対向する部位にそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板について図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。図１において、１は積層されて基体を構成する複数の誘電体層、２はキャビティ、３は接地電極、４は弾性表面波フィルタ素子実装面、５は第１のコンデンサ電極、６は第２のコンデンサ電極、７は第３のコンデンサ電極、８は第１のストリップライン、９は第１の接地容量電極、10は第２のストリップライン、11は第２の接地容量電極、12は第４のコンデンサ電極、13は第３のストリップライン、14は第３の接地容量電極、15は第４の接地容量電極、16は第４のストリップライン、17は第５の接地容量電極、18は第６の接地容量電極、19は第1の位相調整用ストリップライン、20は第２の位相調整用ストリップラインである。
【００２１】
図１に示す例においては、第１のコンデンサ電極５と第２のコンデンサ電極６との間に生じる容量を第１の容量Ｃ１とし、第２のコンデンサ電極６と第３のコンデンサ電極７との間に生じる容量を第２の容量Ｃ２とし、第１のストリップライン８により生じるインダクタンスをＬ１とし、第１の接地容量電極９と接地電極３との間に生じる接地容量を第１の接地容量Ｃ３とし、第２のストリップライン１０により生じるインダクタンスをＬ２とし、第２の接地容量電極１１と接地電極３との間に生じる接地容量を第２の接地容量Ｃ５とし、第２の接地容量電極１１と第４のコンデンサ電極１２との間に生じる容量を第３の容量Ｃ４とし、第３のストリップライン１３により生じるインダクタンスをＬ３とし、第３の接地容量電極１４と接地電極３との間に生じる接地容量をＣ６とし、第４の接地容量電極１５と接地電極３との間に生じる接地容量をＣ７とし、第４のストリップライン１６により生じるインダクタンスをＬ４とし、第５の接地容量電極１７と接地電極３との間に生じる接地容量をＣ８とし、第６の接地容量電極１８と接地電極３との間に生じる接地容量をＣ９とし、受信側弾性表面波フィルタＡ１に接続される第１の位相調整用ストリップライン１９をＳ１とし、受信側弾性表面波フィルタＡ２に接続される第２の位相調整用ストリップライン２０をＳ２とする。
【００２２】
このような図１に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例によれば、その等価回路図は図２に示すようなものとなる。なお、図２において、破線で囲んだ部分が図１に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例の等価回路に相当する部分である。図２においては、Ｌ１・Ｌ２とＣ１からＣ５とにてダイプレクサを構成し、Ｌ３とＣ６・Ｃ７とにて送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１側のローパスフィルタを構成し、Ｌ４とＣ８・Ｃ９とにて送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ２側のローパスフィルタを構成している。
【００２３】
また、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板によれば、ダイプレクサを構成する接地電極３と第１および第２の接地容量電極９・11とをキャビティ２の底面より基体の下面側に配置し、第１および第２のストリップライン８・10をキャビティ２の下方部以外の部位に配置することにより、ダイプレクサを構成する際に最も大きな接地容量が必要なＣ３、すなわち接地電極３と接地容量電極９との対向する面積を最も必要とする部分を、ダイプレクサ内蔵配線基板で最も面積の広くとれるキャビティ２より下部に構成できるため、大きな容量を形成するために新たに誘電体層１の層数を増やしたり、第１の接地容量電極９と接地電極３との間に介在する誘電体層１の厚みを極端に薄くする必要がなくなるとともに、第１および第２のストリップライン８・10をキャビティ２の下方部以外の部位に配置したことにより、これらと第１および第２の接地容量電極９・11との距離を離すことができるため、第１および第２のストリップライン８・10により生じるインダクタンスＬ１・Ｌ２と第１および第２の接地容量電極９・11との相互作用を減らすことができるために、特性の良いダイプレクサを構成することができる。
【００２４】
また、受信側弾性表面波フィルタ素子Ａ１およびＡ２に接続される第１および第２の位相調整用ストリップライン19・20を内蔵したことにより、受信側弾性表面波表面波フィルタ素子Ａ１およびＡ２の入力側の位相を適切に調整できるため、受信側の特性を向上させることができるものとなる。
【００２５】
また、第１および第２のストリップライン８・10を接地電極３ならびに第１および第２の接地容量電極９・11よりも基体の上面側に配置したことにより、第１および第２のストリップライン８・10により生じるインダクタンスＬ１・Ｌ２と接地電極３ならびに第１および第２の接地容量電極９・11との相互作用をさらに減らすことができるために、さらに特性の良いダイプレクサを構成することができる。
【００２６】
また、送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１の通過帯域より高い遮断周波数をもつ、Ｌ３とＣ６・Ｃ７とからなるローパスフィルタを送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１の入力側に接続することにより、送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１の高域側で十分な減衰量を取れないという弾性表面波フィルタ素子の欠点を補い、高域側で十分な減衰量を得ることができ、例えばパワーアンプの通過帯域の２倍あるいは３倍の高調波も効果的に除去することができるものとなる。同様に、送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ２の通過帯域より高い遮断周波数をもつ、Ｌ４とＣ８・Ｃ９とからなるローパスフィルタを送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ２の入力側に接続することにより、送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ２の高域側で十分な減衰量を取れないという弾性表面波フィルタ素子の欠点を補い、高域側で十分な減衰量を得ることができ、例えばパワーアンプの通過帯域の２倍あるいは３倍の高調波も効果的に除去することができるものとなる。
【００２７】
また、ダイプレクサを構成する第１および第２のストリップライン８・10ならびに第１から第４のコンデンサ電極５・６・７・12と、ローパスフィルタを構成する第３および第４のストリップライン13・16とをキャビティ２を挟んで両側の対向する部位にそれぞれ配置したことにより、ダイプレクサとローパスフィルタとの距離を物理的に離せるため、十分なアイソレーションを確保することができ、同じ基体内にダイプレクサとローパスフィルタとを構成してもそれぞれに特性の良いものが得られる。
【００２８】
図３は、図１に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ１間およびアンテナ−受信端子Ｒ１間の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。図３において、実線はアンテナ−送信端子Ｔ１間の、破線はアンテナ−受信端子Ｒ１間の周波数特性を示している。
【００２９】
図４は、図１に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ１間の周波数特性を示す線図である。図４において、実線はＬ３とＣ６・Ｃ７とからなるローパスフィルタがある場合の特性であり、破線はＬ３とＣ６・Ｃ７とからなるローパスフィルタがない場合の特性である。
【００３０】
図５は、図１に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ２間およびアンテナ−受信端子Ｒ２間の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。図５において、実線はアンテナ−送信端子Ｔ２間、破線はアンテナ−受信端子Ｒ２間の周波数特性を示している。
【００３１】
図６は、図１に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ１間の周波数特性を示す線図である。図６において、実線はＬ４とＣ８・Ｃ９とからなるローパスフィルタがある場合の特性であり、破線はＬ４とＣ８・Ｃ９とからなるローパスフィルタがない場合の特性である。
【００３２】
なお、以上の図３から図６においては、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はアンテナからの送信側または受信側の信号通過量（単位：ｄＢ）を表わしている。
【００３３】
図３から図６に示す結果より、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板によれば、ダイプレクサにより分けられた信号が、各弾性表面波フィルタを通過し、各周波数ごとに分けられ、受信端子Ｒ１およびＲ２と送信端子Ｔ１およびＴ２とから、それぞれ所望の周波数の信号が損失も少なく出力されていることが分かる。また図４および図６に示す結果より、Ｌ３とＣ６・Ｃ７とからなるローパスフィルタ、およびＬ４とＣ８・Ｃ９とからなるローパスフィルタのない場合に比べ、ローパスフィルタの高周波数における信号の減衰効果のため、弾性表面波フィルタ素子の通過帯域の高周波側において、弾性表面波フィルタ素子のみの周波数特性に比べて大きな減衰量が得られていることが分かる。
【００３４】
なお、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板におけるローパスフィルタは、例えば誘電体層１がセラミックスから成る場合であれば、焼成後に各誘電体層１となる誘電体セラミックグリーンシートに所定の孔開け加工を施すとともに各電極のパターン形状および貫通導体となる貫通孔やグリーンシートの側面等に導体ペーストを塗布し、これらを積層して焼成することによって製作される。あるいは、誘電体層１がフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂・ポリイミド樹脂のような樹脂から成る場合であれば、樹脂基板を用い、その表面に被着させた銅箔をエッチングして各電極パターンの形成を行ない、層間接続用ビア導体を形成して積層プレスすることによって製作される。
【００３５】
また、複数の誘電体層１には、アルミナセラミックス・ムライトセラミックス等のセラミックス材料やガラスセラミックス等の無機系材料、あるいは四フッ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ）・四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ）・四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂・ポリイミド等の樹脂系材料等が用いられる。また、接地電極３、弾性表面波フィルタ素子実装面４、第１から第４のコンデンサ電極５・６・７・12、第１から第４のストリップライン８・10・13・16、第１から第６の接地容量電極９・11・14・15・17・18、第１および第２の位相調整用ストリップライン19・20には、高周波信号伝送用の金属材料の導体層、例えばＣｕ層・Ｍｏ−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｗのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｃｒ−Ｃｕ合金層・Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｔａ₂Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・またはＮｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの等が用いられ、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成方法やメッキ法等により形成される。その厚みや幅は、伝送される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。
【００３６】
次に、図７に本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の実施の形態の他の例を図１と同様の分解斜視図で示す。図７において、１ａは積層されて基体を構成する複数の誘電体層、２ａはキャビティ、３ａは接地電極、４ａは弾性表面波フィルタ素子実装面、５ａは第１のコンデンサ電極、６ａは第２のコンデンサ電極、７ａは第３のコンデンサ電極、８ａは第１のストリップライン、９ａは第１の接地容量電極、10ａは第２のストリップライン、11ａは第２の接地容量電極、12ａは第４のコンデンサ電極、13ａは第３のストリップライン、14ａは第３の接地容量電極、15ａは第４の接地容量電極、19ａは第1の位相調整用ストリップライン、20ａは第２の位相調整用ストリップラインである。
【００３７】
図７に示す例においては、第１のコンデンサ電極５ａと第２のコンデンサ電極６ａとの間に生じる容量を第１の容量Ｃ１ａとし、第２のコンデンサ電極６ａと第３のコンデンサ電極７ａとの間に生じる容量を第２の容量Ｃ２ａとし、第１のストリップライン８ａにより生じるインダクタンスをＬ１ａとし、第１の接地容量電極９ａと接地電極３ａとの間に生じる接地容量を第１の接地容量Ｃ３ａとし、第２のストリップライン１０ａにより生じるインダクタンスをＬ２ａとし、第２の接地容量電極１１ａと接地電極３ａとの間に生じる接地容量を第２の接地容量Ｃ５ａとし、第２の接地容量電極１１ａと第４のコンデンサ電極１２ａとの間に生じる容量を第３の容量Ｃ４ａとし、第３のストリップライン１３ａにより生じるインダクタンスをＬ３ａとし、第３の接地容量電極１４ａと接地電極３ａとの間に生じる接地容量をＣ６ａとし、第４の接地容量電極１５ａと接地電極３ａとの間に生じる接地容量をＣ７ａとし、受信側弾性表面波フィルタ素子Ａ１ａに接続される第１の位相調整用ストリップライン１９ａをＳ１ａとし、受信側弾性表面波フィルタ素子Ａ２ａに接続される第２の位相調整用ストリップライン２０ａをＳ２ａとする。
【００３８】
このような図７に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例によれば、その等価回路図は図８に示すようなものとなる。なお、図８においては、Ｌ１ａ・Ｌ２ａとＣ１ａからＣ５ａとにてダイプレクサを構成し、Ｌ３ａとＣ６ａ・Ｃ７ａとにて送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１ａ側のローパスフィルタを構成している。なお、図８において、破線で囲んだ部分が図７に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例の等価回路に相当する部分である。
【００３９】
この図７に示す例は、図１に示す例に比べて送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ２ａに接続されるローパスフィルタがなくなっており、ダイプレクサ内部のローパスフィルタの作用により、送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ２ａの通過帯域より高域側で十分な減衰量を得ることにより、例えばパワーアンプの通過帯域の２倍あるいは３倍の高調波も効果的に除去しようというものである。
【００４０】
そして、ダイプレクサを構成する接地電極３ａと第１および第２の接地容量電極９ａ・11ａをキャビティ２ａの底面より基体の下面側に配置し、第１および第２のストリップライン８ａ・10ａをキャビティ２ａの下方部以外の部位に配置することにより、最も大きな接地容量が必要なＣ３ａ、すなわち接地電極３ａと接地容量電極９ａとの対向する面積を最も必要とする部分を、ダイプレクサ内蔵配線基板で最も面積の広くとれるキャビティ２ａより下部に構成できるため、大きな容量を形成するために新たに誘電体層１ａの層数を増やしたり、第１の接地容量電極９ａと接地電極３ａとの間に介在する誘電体層１ａの厚みを極端に薄くする必要がなくなるとともに、第１および第２のストリップライン８ａ・10ａをキャビティ２ａの下方部以外の部位に配置したことにより、これらと第１および第２の接地容量電極９ａ・11ａとの距離を離すことができるため、第１および第２のストリップライン８ａ・10ａにより生じるインダクタンスＬ１ａ・Ｌ２ａと第１および第２の接地容量電極９ａ・11ａとの相互作用を減らせるために、特性の良いダイプレクサを構成することができる。
【００４１】
また、受信側弾性表面波フィルタ素子Ａ１ａおよびＡ２ａに接続される第１および第２の位相調整用ストリップライン19ａ・20ａを内蔵したことにより、受信側弾性表面波表面波フィルタ素子Ａ１ａおよびＡ２ａの入力側の位相を適切に調整できるため、受信側の特性を向上させることができるものとなる。
【００４２】
また、第１および第２のストリップライン８ａ・10ａを接地電極３ａならびに第１および第２の接地容量電極９ａ・11ａよりも基体の上面側に配置したことにより、第１および第２のストリップライン８ａ・10ａにより生じるインダクタンスＬ１ａ・Ｌ２ａと接地容量電極３ａならびに第１および第２の接地容量電極９ａ・11ａとの相互作用をさらに減らすことができるために、さらに特性の良いダイプレクサを構成することができる。
【００４３】
また、送信側弾性表面波フィルタ１ａの通過帯域より高い遮断周波数をもつ、Ｌ３ａとＣ６ａ・Ｃ７ａからなるローパスフィルタを送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１の入力側に接続することにより、送信側弾性表面波フィルタ素子Ｂ１ａの高域側で十分な減衰量を取れないという弾性表面波フィルタ素子の欠点を補い、高域側で十分な減衰量を得ることができ、例えばパワーアンプの通過帯域の２倍あるいは３倍の高調波も効果的に除去することができるものとなる。
【００４４】
また、ダイプレクサを構成する第１および第２のストリップライン８ａ・10ａならびに第１から第４のコンデンサ電極５ａ・６ａ・７ａ・12ａと、ローパスフィルタを構成する第３のストリップライン13ａとをキャビティ２ａを挟んで両側の対向する部位にそれぞれ配置したことにより、ダイプレクサとローパスフィルタとの距離を物理的に離せるため、十分なアイソレーションを確保することができ、同じ基体内にダイプレクサとローパスフィルタとを構成してもそれぞれに特性の良いものが得られる。
【００４５】
図９は、図７に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ１ａ間およびアンテナ−受信端子Ｒ１ａ間の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。図９において、実線はアンテナ−送信端子Ｔ１ａ間の、破線はアンテナ−受信端子Ｒ１ａ間の周波数特性を示している。
【００４６】
図10は、図７に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ１ａ間の周波数特性を示す線図である。
【００４７】
図11は、図７に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ２ａ間およびアンテナ−受信端子Ｒ２ａ間の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。図11において、実線はアンテナ−送信端子Ｔ２ａ間の、破線はアンテナ−受信端子Ｒ２ａ間の周波数特性を示している。
【００４８】
図12は、図７に示す本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の例におけるアンテナ−送信端子Ｔ１ａ間の周波数特性を示す線図である。
【００４９】
なお、以上の図９から図12においては、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はアンテナからの送信側または受信側の信号通過量（単位：ｄＢ）を表わしている。
【００５０】
図９から図12に示す結果より、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板によれば、ダイプレクサにより分けられた信号が、各弾性表面波フィルタを通過し、各周波数ごとに分けられ、受信端子Ｒ１ａおよびＲ２ａと送信端子Ｔ１ａおよびＴ２ａとから、それぞれ所望の周波数の信号が損失も少なく出力されていることが分かる。また図10および図12に示す結果より、送信端子Ｔ１ａにおいてはＬ３ａとＣ６ａ・Ｃ７ａとからなるローパスフィルタの高周波数における信号の減衰効果のため、通過帯域の高周波側において、弾性表面波フィルタ素子のみの周波数特性に比べて大きな減衰量が得られているとともに、ローパスフィルタのない送信端子Ｔ２ａにおいてもダイプレクサ内部のローパスフィルタの作用により、通過帯域の高周波側において、弾性表面波フィルタのみの周波数特性に比べて大きな減衰量が得られていることが分かる。
【００５１】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。例えば、本発明のダイプレクサ内蔵配線基板によれば、複数の誘電体層の一部の層に高誘電率材料や磁性材料を用いてもよい。
【００５２】
また、搭載される弾性表面波フィルタ素子は、送信と受信とに個別のものを用いるものに限られるものではなく、送信側と受信側とが一体化されたものでもよい。また、搭載される部品は弾性表面波フィルタ素子に限らず、ＢＡＷフィルタのような他のフィルタでもかまわない。また、ローパスフィルタの位置は送信側弾性表面波フィルタ素子の出力側に接続されているだけでなく、送信側弾性表面波フィルタ素子の入力側に接続されていてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明のダイプレクサ内蔵配線基板によれば、複数の誘電体層が積層されて成る基体と、この基体の上面に形成された弾性表面波フィルタ素子を搭載収容するキャビティと、基体の内部に内蔵された、異なる２つの周波数帯域の信号を分けるダイプレクサとを具備するダイプレクサ内蔵配線基板において、ダイプレクサは、インダクタンスを生じる２つのストリップラインであって、一方の周波数帯域側の回路を構成する弾性表面波フィルタ素子に並列に接続される第１のストリップラインおよび他方の周波数帯域側の回路を構成する弾性表面波フィルタ素子に直列に接続される第２のストリップラインと、接地容量を形成する接地電極および接地容量電極ならびに容量を形成するコンデンサ電極とを有し、第１のストリップラインは、一方端がコンデンサ電極により形成される第１の容量を介して第２のストリップラインの一方端に接続されるとともにコンデンサ電極により形成される第２の容量を介して弾性表面波フィルタ素子に接続され、他方端が接地電極および接地容量電極により形成される第１の接地容量に接続されており、第２のストリップラインは、他方端が弾性表面波フィルタ素子および接地電極および接地容量電極により形成される第２の接地容量に接続され、一方端と他方端との間にコンデンサ電極により形成される第３の容量が接続されており、接地電極および接地容量電極はキャビティの底面より下面側に配置されているとともに、２つのストリップラインはキャビティの下方部以外の部位に配置されていることにより、ダイプレクサの中でも最も大きな面積を必要とする接地容量電極を最も面積の取れる部分に配置できるため小型化できるとともに、２つのストリップラインと接地電極および接地容量電極との距離を離すことができ相互作用を減らせるため特性のよいダイプレクサを構成することができる。
【００５４】
また、基体の内部に内蔵された、弾性表面波フィルタ素子が電気的に接続される位相調整用ストリップラインを具備するものとしたときには、受信側弾性表面波表面波フィルタ素子の入力側の位相を適切に調整できるため、受信側の特性を向上させることができるものとなる。
【００５５】
また、２つのストリップラインを接地電極および接地容量電極よりも基体の上面側に配置したときには、２つのストリップラインと接地電極および接地容量電極との距離をより離すことができて、より相互作用を減らせるため、さらに特性のよいダイプレクサを構成することができる。
【００５６】
また、基体の内部に内蔵された、弾性表面波フィルタ素子が電気的に接続されるローパスフィルタであって、インダクタンスを生じるストリップラインと、このストリップラインの両端にそれぞれ接続された、接地容量を形成する接地電極および接地容量電極とを有するローパスフィルタを具備するものとしたときには、弾性表面波フィルタ素子の通過帯域の高調波側で十分な減衰量がとれないという欠点を補うことができるため、パワーアンプ等に必要とされる通過帯域の２倍あるいは３倍の高調波を確実に除去することができるものとなる。
【００５７】
また、ダイプレクサの２つのストリップラインとローパスフィルタのストリップラインとをキャビティを挟んで両側の対向する部位にそれぞれ配置されているものとしたときには、ダイプレクサの２つのストリップラインとローパスフィルタのストリップラインとの距離を離せるため、十分なアイソレーションが確保でき、同じ基体内にダイプレクサとローパスフィルタとを構成しても特性の良いものが得られるものとなる。
【００５８】
以上のように、本発明によれば、ダイプレクサとローパスフィルタとを内蔵した配線基板において、ダイプレクサの接地電極および接地容量電極をキャビティの底面より基体の下面側に配置し、ダイプレクサを構成するストリップラインを接地電極および接地容量電極よりも基体の上面側に配置したときには、相互作用を減らすことができて特性の良いダイプレクサを構成することができる。また、位相調整用ストリップラインを内蔵したときには、送信側弾性表面波フィルタ素子の出力側の位相を適切に調整できる。また、ローパスフィルタにより通過帯域の２倍または３倍の高調波を減衰させることができる。また、ダイプレクサを構成するストリップラインとローパスフィルタとをキャビティを挟んで対向する部位にそれぞれ配置したときには、アイソレーションが向上するためこれらを同じ基体内に構成しても、それぞれに良い特性のものが得られる。
【００５９】
従って、本発明によれば、複数の誘電体層を積層して成る基体の内部に、ダイプレクサとローパスフィルタとを内蔵し、異なる周波数の通話方式のデュプレクサを１つの基体内に収納して、内蔵されたローパスフィルタにより送信周波数帯域の２倍あるいは３倍の周波数を減衰させる、弾性表面波フィルタ素子を搭載収容するキャビティを有する小型で薄型のダイプレクサ内蔵配線基板を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイプレクサ内蔵配線基板の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例の等価回路図である。
【図３】図１に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。
【図４】図１に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の周波数特性を示す線図である。
【図５】図１に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。
【図６】図１に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の周波数特性を示す線図である。
【図７】本発明のローパスフィルタ内蔵配線基板の実施の形態の他の例を示す分解斜視図である。
【図８】図７に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例の等価回路図である。
【図９】図７に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。
【図１０】図７に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の周波数特性を示す線図である。
【図１１】図７に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の通過帯域近傍の周波数特性を示す線図である。
【図１２】図７に示すダイプレクサ内蔵配線基板の例における送信端子および受信端子の周波数特性を示す線図である。
【符号の説明】
１、１ａ・・・・・誘電体層
２、２ａ・・・・・キャビティ
３、３ａ・・・・・接地電極
４、４ａ・・・・・弾性表面波フィルタ素子実装面
５、５ａ・・・・・第１のコンデンサ電極
６、６ａ・・・・・第２のコンデンサ電極
７、７ａ・・・・・第３のコンデンサ電極
８、８ａ・・・・・第１のストリップライン
９、９ａ・・・・・第１の接地容量電極
10、10ａ・・・・・第２のストリップライン
11、11ａ・・・・・第２の接地容量電極
12、12ａ・・・・・第４のコンデンサ電極
13、13ａ・・・・・第３のストリップライン
14、14ａ・・・・・第３の接地容量電極
15、15ａ・・・・・第４の接地容量電極
16・・・・・第４のストリップライン
17・・・・・第５の接地容量電極
18・・・・・第６の接地容量電極
19、19ａ・・・・・第1の位相調整用ストリップライン
20、20ａ・・・・・第２の位相調整用ストリップライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board that accommodates a surface acoustic wave filter element having a filter, and in particular, a diplexer that incorporates a surface acoustic wave filter element having two different frequency bands and separates signals of two different frequency bands. The present invention relates to a wiring board with a built-in diplexer.
[0002]
[Prior art]
As the demand for downsizing, high density, and low price of electronic devices used in mobile phones and mobile communications is increasing, multilayer boards with multiple filters of small size, low loss and high attenuation, especially diplexers and each There is a multilayer wiring board provided with a filter in a frequency band.
[0003]
As such a wiring board, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-111317, a dielectric block in which a plurality of dielectric layers are laminated and a part on the main surface side of the dielectric block for mounting an electronic component are used. In a multilayer wiring board having a cavity formed in the stacking direction of dielectric layers, a relatively long strip line and one electrode between the dielectric layers not forming the cavity and between the lower dielectric layers of the cavity Forming a low-pass filter including a capacitive component connected to the long strip line and the other electrode connected to the ground potential through the lower dielectric layer. A relatively short strip line at a location between adjacent adjacent dielectric layers, one electrode connected to the short strip line, and the other electrode adjacent to the dielectric There is disclosed a multilayer wiring board characterized in that a high-pass filter including a capacitive component connected to an input circuit through an interlayer is formed.
[0004]
According to this, the lower part of the cavity between the dielectric layers and the part adjacent to the cavity is a dead space that conventionally exists to form the cavity, and the conductor length of the strip line constituting the filter is the frequency. Depending on the type, a low-pass filter that requires a long strip line and a predetermined capacitance component at the bottom of the cavity that can secure a relatively large area, and a short strip line and a predetermined capacitance component adjacent to a cavity with a small area can be configured. A high-pass filter is formed to effectively use the dead space, and an increase in the size of the entire communication device due to an increase in the number of filters can be avoided.
[0005]
Further, as a preferable configuration, a ground conductor is formed on almost the entire surface of the surface including the bottom surface of the cavity where the low-pass filter and the high-pass filter overlap in a plan view.
[0006]
According to this, by forming the ground conductor necessary for the electronic component over the entire overlap area of the low-pass filter and the high-pass filter, the upper and lower filters are separated to serve as a shield to eliminate mutual interference, and the electronic component By disposing in the cavity, the breakage can be prevented.
[0007]
Further, as another preferred configuration, a plurality of strip lines to be a multilayer dielectric filter are formed at a position between the dielectric layers and not overlapping with any of the two types of low-pass filter and high-pass filter in plan view. Is.
[0008]
According to this, the connection distance between the filter of each frequency band connected to the diplexer and the diplexer is shortened, and the transmission loss is remarkably reduced.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-111317 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the multilayer wiring board disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-111317, the stripline is formed by disposing the stripline constituting the low-pass filter and the capacitive component connected to the ground potential between the dielectric layers below the cavity. There is a problem that it is difficult to secure the distance between the capacitor and the capacitive component, the influence of the interference between the strip line and the capacitive component is increased, and the thickness of the dielectric layer under the cavity is increased and the thickness of the substrate itself is increased. .
[0011]
In addition, since the high-pass filter is disposed between the dielectric layers and adjacent to the cavity, the shape of the high-pass filter does not increase in the thickness direction, but the adjacent dielectric adjacent to the cavity increases. There was a problem that the size increased.
[0012]
In addition, by forming the ground conductor necessary for the electronic component over the entire overlap area between the low-pass filter and the high-pass filter, the upper and lower filters are separated to serve as a shield that eliminates mutual interference. There is a problem that becomes larger.
[0013]
The present invention has been devised in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to incorporate a diplexer and a low-pass filter inside a substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers. A cavity containing a surface acoustic wave filter element in which duplexers having different frequency communication systems are housed in a single substrate and attenuated twice or three times the transmission frequency band by a built-in low-pass filter. It is an object of the present invention to provide a small and thin wiring board with a built-in diplexer.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The wiring board with a built-in diplexer according to the present invention includes a substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers, a cavity for mounting and accommodating a surface acoustic wave filter element formed on the upper surface of the substrate, and a substrate embedded in the substrate. In the wiring board with a built-in diplexer comprising a diplexer that separates signals of two different frequency bands, the diplexer is two strip lines that generate inductance, and is a circuit on one frequency band side. The surface acoustic wave filter element constituting Connected in parallel to First Stripline and other frequency band side circuit The surface acoustic wave filter element constituting Connected in series Second Stripline and ,Contact It has a ground electrode that forms a ground capacitance, a ground capacitance electrode, and a capacitor electrode that forms a capacitance. The first strip line is connected to one end of the second strip line via a first capacitor formed at one end by the capacitor electrode and is formed by the capacitor electrode. The surface is connected to the surface acoustic wave filter element via a capacitor, the other end is connected to a first ground capacitor formed by the ground electrode and the ground capacitor electrode, and the second strip line is connected to the other end. Is connected to a second ground capacitance formed by the surface acoustic wave filter element, the ground electrode, and the ground capacitance electrode, and a third formed by the capacitor electrode between the one end and the other end. Capacity is connected The ground electrode and the ground capacitance electrode are disposed on the lower surface side of the bottom surface of the cavity, and the two strip lines are disposed in a portion other than a lower portion of the cavity. Is.
[0015]
The diplexer-embedded wiring board according to the present invention is characterized in that, in the above-described structure, the diplexer-embedded wiring board includes a phase adjustment stripline that is built in the base and is electrically connected to the surface acoustic wave filter element. Is.
[0016]
The diplexer built-in wiring board of the present invention is the above-described configuration, wherein Two The strip line is arranged on the upper surface side of the substrate with respect to the ground electrode and the ground capacitance electrode.
[0017]
The wiring board with a built-in diplexer according to the present invention has a low-pass filter that is built in the base and is electrically connected to the surface acoustic wave filter element. The low-pass filter having a strip line that generates an inductance, and a ground electrode and a ground capacitor electrode that are connected to both ends of the strip line and form a ground capacitor. It is characterized by comprising.
[0018]
The diplexer built-in wiring board of the present invention has the above-described configuration. Of the diplexer Said Two Stripline and low-pass filter Of the stripline Are respectively arranged at portions facing each other with the cavity interposed therebetween.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The diplexer-embedded wiring board of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of an embodiment of a wiring board with a built-in diplexer according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a plurality of dielectric layers that are laminated to form a substrate, 2 is a cavity, 3 is a ground electrode, 4 is a surface acoustic wave filter element mounting surface, 5 is a first capacitor electrode, and 6 is a second capacitor electrode. , 7 is the third capacitor electrode, 8 is the first strip line, 9 is the first ground capacitance electrode, 10 is the second strip line, 11 is the second ground capacitance electrode, and 12 is the fourth Capacitor electrode, 13 is a third strip line, 14 is a third ground capacitance electrode, 15 is a fourth ground capacitance electrode, 16 is a fourth strip line, 17 is a fifth ground capacitance electrode, and 18 is a first 6 are ground capacitance electrodes, 19 is a first phase adjustment stripline, and 20 is a second phase adjustment stripline.
[0021]
In the example shown in FIG. 1, the capacitance generated between the first capacitor electrode 5 and the second capacitor electrode 6 is 1st capacity C1 and the capacitance generated between the second capacitor electrode 6 and the third capacitor electrode 7 is Second capacity C 2, the inductance generated by the first strip line 8 is L 1, and the ground capacitance generated between the first ground capacitance electrode 9 and the ground electrode 3 is First grounded capacitance C3, the inductance generated by the second strip line 10 is L2, and the ground capacitance generated between the second ground capacitance electrode 11 and the ground electrode 3 is Second ground capacitance C5, and the capacitance generated between the second grounded capacitance electrode 11 and the fourth capacitor electrode 12 is Third capacity C4, the inductance generated by the third strip line 13 is L3, the ground capacitance generated between the third ground capacitance electrode 14 and the ground electrode 3 is C6, and the fourth ground capacitance electrode 15 and the ground electrode 3 are The ground capacitance generated between the first strip line 16 and the inductance of the fourth strip line 16 is L4, the ground capacitance generated between the fifth ground capacitance electrode 17 and the ground electrode 3 is C8, and the sixth ground capacitance. The ground capacitance generated between the electrode 18 and the ground electrode 3 is C9, and the first phase adjustment strip line 19 connected to the reception-side surface acoustic wave filter A1 is S1, and is connected to the reception-side surface acoustic wave filter A2. The second phase adjustment stripline 20 to be set is S2.
[0022]
According to the example of the diplexer built-in wiring board of the present invention shown in FIG. 1, the equivalent circuit diagram is as shown in FIG. In FIG. 2, the portion surrounded by a broken line corresponds to the equivalent circuit of the example of the diplexer built-in wiring board of the present invention shown in FIG. In FIG. 2, a diplexer is constituted by L1 · L2 and C1 to C5, and a low pass filter on the transmitting surface acoustic wave filter element B1 side is constituted by L3 and C6 · C7, and L4, C8 · C9, Constitutes a low-pass filter on the transmission-side surface acoustic wave filter element B2 side.
[0023]
Further, according to the wiring board with a built-in diplexer of the present invention, the ground electrode 3 and the first and second grounded capacitance electrodes 9 and 11 constituting the diplexer are arranged on the lower surface side of the base body from the bottom surface of the cavity 2. Further, by arranging the second strip lines 8 and 10 at a portion other than the lower part of the cavity 2, C3 which requires the largest grounding capacity when forming the diplexer, that is, the grounding electrode 3 and the grounding capacity electrode 9 Since the part that needs the most facing area can be configured below the cavity 2 that has the largest area in the wiring board with a built-in diplexer, the number of dielectric layers 1 can be newly increased in order to form a large capacity, There is no need to extremely reduce the thickness of the dielectric layer 1 interposed between the first ground capacitance electrode 9 and the ground electrode 3, and the first and second strip lines are eliminated. The first and second strips can be separated from the first and second grounded capacitive electrodes 9 and 11 by disposing the first and second grounding electrodes 8 and 10 at portions other than the lower portion of the cavity 2. Since the interaction between the inductances L1 and L2 generated by the lines 8 and 10 and the first and second grounded capacitance electrodes 9 and 11 can be reduced, a diplexer with good characteristics can be configured.
[0024]
Further, since the first and second phase adjustment strip lines 19 and 20 connected to the reception-side surface acoustic wave filter elements A1 and A2 are incorporated, the inputs of the reception-side surface acoustic wave surface-wave filter elements A1 and A2 are input. Since the phase on the side can be adjusted appropriately, the characteristics on the receiving side can be improved.
[0025]
Further, the first and second strip lines 8 and 10 are arranged on the upper surface side of the substrate with respect to the ground electrode 3 and the first and second ground capacitance electrodes 9 and 11, so that the first and second strip lines are arranged. Since the interaction between the inductances L1 and L2 generated by 8 and 10 and the ground electrode 3 and the first and second grounded capacitance electrodes 9 and 11 can be further reduced, a diplexer with better characteristics can be configured. .
[0026]
Further, by connecting a low-pass filter composed of L3 and C6 / C7 having a cutoff frequency higher than the passband of the transmission-side surface acoustic wave filter element B1 to the input side of the transmission-side surface acoustic wave filter element B1, the transmission side The surface acoustic wave filter element can compensate for the drawback of the surface acoustic wave filter element that cannot obtain sufficient attenuation on the high frequency side of the surface acoustic wave filter element B1, and can provide sufficient attenuation on the high frequency side. A double or triple harmonic can be effectively removed. Similarly, by connecting a low-pass filter composed of L4 and C8 / C9 having a cutoff frequency higher than the passband of the transmission-side surface acoustic wave filter element B2 to the input side of the transmission-side surface acoustic wave filter element B2, transmission is performed. It is possible to compensate for the drawback of the surface acoustic wave filter element that a sufficient amount of attenuation cannot be obtained on the high frequency side of the side surface acoustic wave filter element B2, and to obtain a sufficient attenuation on the high frequency side. Therefore, harmonics twice or three times as high as can be effectively removed.
[0027]
Further, the first and second strip lines 8 and 10 constituting the diplexer and the first to fourth capacitor electrodes 5 6 7 12 and the third and fourth strip lines 13 constituting the low-pass filter. 16 are arranged at opposite positions on both sides of the cavity 2 so that the distance between the diplexer and the low-pass filter can be physically separated, so that sufficient isolation can be ensured, Even if the diplexer and the low-pass filter are configured, those having good characteristics can be obtained.
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of the passband between the antenna and the transmission terminal T1 and between the antenna and the reception terminal R1 in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. In FIG. 3, the solid line indicates the frequency characteristic between the antenna and the transmission terminal T1, and the broken line indicates the frequency characteristic between the antenna and the reception terminal R1.
[0029]
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics between the antenna and the transmission terminal T1 in the example of the diplexer-embedded wiring board of the present invention shown in FIG. In FIG. 4, the solid line is the characteristic when there is a low-pass filter composed of L3 and C6 / C7, and the broken line is the characteristic when there is no low-pass filter composed of L3 and C6 / C7.
[0030]
FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of the passband between the antenna and the transmission terminal T2 and between the antenna and the reception terminal R2 in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. In FIG. 5, the solid line indicates the frequency characteristic between the antenna and the transmission terminal T2, and the broken line indicates the frequency characteristic between the antenna and the reception terminal R2.
[0031]
FIG. 6 is a diagram showing frequency characteristics between the antenna and the transmission terminal T1 in the example of the diplexer-embedded wiring board of the present invention shown in FIG. In FIG. 6, the solid line is the characteristic when there is a low-pass filter composed of L4 and C8 / C9, and the broken line is the characteristic when there is no low-pass filter composed of L4 and C8 / C9.
[0032]
In FIGS. 3 to 6, the horizontal axis represents the frequency (unit: GHz), and the vertical axis represents the signal passing amount (unit: dB) on the transmitting side or receiving side from the antenna.
[0033]
From the results shown in FIG. 3 to FIG. 6, according to the wiring board with a built-in diplexer according to the present invention, the signals divided by the diplexer pass through each surface acoustic wave filter and are divided for each frequency, and receive terminals R1 and R2 From the transmission terminals T1 and T2, it can be seen that signals of desired frequencies are output with little loss. 4 and 6 show that the low-pass filter has a signal attenuation effect at a high frequency as compared with the case where there is no low-pass filter composed of L3, C6, and C7 and a low-pass filter composed of L4, C8, and C9. Therefore, it can be seen that a large amount of attenuation is obtained on the high frequency side of the passband of the surface acoustic wave filter element as compared with the frequency characteristics of the surface acoustic wave filter element alone.
[0034]
In the present invention, Diplexer For example, if the dielectric layer 1 is made of ceramics, the low-pass filter in the built-in wiring board performs predetermined perforation processing on the dielectric ceramic green sheet that becomes each dielectric layer 1 after firing and the pattern shape of each electrode. In addition, it is manufactured by applying a conductor paste to a through-hole serving as a through-conductor or a side surface of a green sheet, and laminating and baking these. Alternatively, if the dielectric layer 1 is made of a resin such as a fluororesin, a glass epoxy resin, or a polyimide resin, a resin substrate is used, and the copper foil deposited on the surface is etched to form each electrode pattern. Is performed by forming a via conductor for interlayer connection and laminating and pressing.
[0035]
The plurality of dielectric layers 1 include ceramic materials such as alumina ceramics and mullite ceramics, inorganic materials such as glass ceramics, or tetrafluoroethylene resin (polytetrafluoroethylene; PTFE) / tetrafluoroethylene-ethylene. Fluoropolymers such as copolymer resins (tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin; ETFE) / tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer resins (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin; PFA) and glass epoxies Resin-based materials such as resin and polyimide are used. In addition, the ground electrode 3, the surface acoustic wave filter element mounting surface 4, the first to fourth capacitor electrodes 5, 6, 7, 12, the first to fourth strip lines 8, 10, 13, 16, the first to the fourth The sixth grounded capacitance electrodes 9, 11, 14, 15, 17, 18 and the first and second phase adjusting strip lines 19, 20 are made of a conductor layer of a metal material for high-frequency signal transmission, such as a Cu layer, Ni-plated layer and Au-plated layer deposited on Mo-Mn metallized layer. Ni-plated layer and Au-plated layer deposited on W metallized layer. Cr-Cu alloy layer Cr- Ni plating layer and Au plating layer deposited on Cu alloy layer ・ Ta ₂ Ni-Cr alloy layer and Au plating layer deposited on N layer, Pt layer and Au plating layer deposited on Ti layer, or Pt layer and Au plating on Ni-Cr alloy layer A layer to which a layer is applied is used, and it is formed by a thick film printing method, various thin film forming methods, a plating method, or the like. The thickness and width are set according to the frequency and application of the high-frequency signal to be transmitted.
[0036]
Next, FIG. 7 shows another example of the embodiment of the wiring board with a built-in diplexer according to the present invention in an exploded perspective view similar to FIG. In FIG. 7, 1a is a plurality of dielectric layers that are laminated to form a substrate, 2a is a cavity, 3a is a ground electrode, 4a is a surface acoustic wave filter element mounting surface, 5a is a first capacitor electrode, and 6a is a second capacitor electrode. Capacitor electrode 7a is a third capacitor electrode, 8a is a first strip line, 9a is a first ground capacitor electrode, 10a is a second strip line, 11a is a second ground capacitor electrode, and 12a is a fourth capacitor electrode. Capacitor electrode 13a is a third strip line, 14a is a third ground capacitance electrode, 15a is a fourth ground capacitance electrode, 19a is a first phase adjustment strip line, and 20a is a second phase adjustment strip. Line.
[0037]
In the example shown in FIG. 7, the capacitance generated between the first capacitor electrode 5a and the second capacitor electrode 6a is 1st capacity C1a is a capacitance generated between the second capacitor electrode 6a and the third capacitor electrode 7a. Second capacity C2a, the inductance generated by the first strip line 8a is L1a, and the ground capacitance generated between the first ground capacitance electrode 9a and the ground electrode 3a is First grounded capacitance C3a, the inductance generated by the second strip line 10a is L2a, and the ground capacitance generated between the second ground capacitance electrode 11a and the ground electrode 3a is Second ground capacitance C5a, and the capacitance generated between the second grounded capacitance electrode 11a and the fourth capacitor electrode 12a Third capacity C4a, the inductance generated by the third strip line 13a is L3a, the ground capacitance generated between the third ground capacitance electrode 14a and the ground electrode 3a is C6a, and the fourth ground capacitance electrode 15a and the ground electrode 3a The ground capacitance generated between the first and second surface acoustic wave filter elements A1a is S1a, and the second phase connection is connected to the second surface acoustic wave filter element A2a. The phase adjustment strip line 20a is set to S2a.
[0038]
According to the example of the diplexer-embedded wiring board of the present invention shown in FIG. 7, the equivalent circuit diagram is as shown in FIG. In FIG. 8, L1a / L2a and C1a to C5a constitute a diplexer, and L3a and C6a / C7a constitute a low-pass filter on the transmission surface acoustic wave filter element B1a side. In FIG. 8, the portion surrounded by a broken line is the portion of the present invention shown in FIG. Diplexer This is a portion corresponding to the equivalent circuit of the example of the built-in wiring board.
[0039]
In the example shown in FIG. 7, the low-pass filter connected to the transmission-side surface acoustic wave filter element B2a is eliminated compared to the example shown in FIG. 1, and the transmission-side surface acoustic wave filter is obtained by the action of the low-pass filter inside the diplexer. By obtaining a sufficient amount of attenuation at a higher frequency side than the pass band of the element B2a, for example, harmonics twice or three times the pass band of the power amplifier are effectively removed.
[0040]
The ground electrode 3a and the first and second grounded capacitance electrodes 9a and 11a constituting the diplexer are arranged on the lower surface side of the base body from the bottom surface of the cavity 2a, and the first and second strip lines 8a and 10a are disposed in the cavity 2a. By placing it in a portion other than the lower part of C3a, C3a that requires the largest grounding capacity, that is, the part that most requires the opposing area between the grounding electrode 3a and the grounding capacitive electrode 9a is the largest area in the wiring board with a built-in diplexer. Therefore, the number of layers of the dielectric layer 1a can be increased to form a large capacitance, or the dielectric interposed between the first grounded capacitance electrode 9a and the grounded electrode 3a can be formed. It is not necessary to make the body layer 1a extremely thin, and the first and second strip lines 8a and 10a are provided below the cavity 2a. Since the distance between them and the first and second grounded capacitance electrodes 9a and 11a can be increased, the inductances L1a and L2a generated by the first and second strip lines 8a and 10a In order to reduce the interaction with the first and second grounded capacitance electrodes 9a and 11a, a diplexer with good characteristics can be configured.
[0041]
Further, since the first and second phase adjusting strip lines 19a and 20a connected to the reception-side surface acoustic wave filter elements A1a and A2a are built in, the inputs of the reception-side surface acoustic wave filter elements A1a and A2a are input. Since the phase on the side can be adjusted appropriately, the characteristics on the receiving side can be improved.
[0042]
Further, the first and second strip lines 8a and 10a are arranged on the upper surface side of the substrate with respect to the ground electrode 3a and the first and second ground capacitance electrodes 9a and 11a. Since the interaction between the inductances L1a and L2a caused by 8a and 10a, the grounded capacitive electrode 3a, and the first and second grounded capacitive electrodes 9a and 11a can be further reduced, it is possible to configure a diplexer with better characteristics. it can.
[0043]
Further, by connecting a low pass filter composed of L3a and C6a / C7a having a cutoff frequency higher than the pass band of the transmission surface acoustic wave filter 1a to the input side of the transmission surface acoustic wave filter element B1, the transmission surface acoustic surface It is possible to compensate for the defect of the surface acoustic wave filter element that the sufficient attenuation cannot be obtained on the high frequency side of the wave filter element B1a, and to obtain a sufficient attenuation on the high frequency side, for example, twice the pass band of the power amplifier. Alternatively, triple harmonics can be effectively removed.
[0044]
The first and second strip lines 8a and 10a constituting the diplexer and the first to fourth capacitor electrodes 5a, 6a, 7a and 12a and the third strip line 13a constituting the low-pass filter are connected to the cavity 2a. Since the distance between the diplexer and the low-pass filter can be physically separated by arranging them on opposite sides on both sides, sufficient isolation can be secured, and the diplexer and the low-pass filter are installed in the same substrate. Even if it comprises, the thing with a good characteristic is obtained for each.
[0045]
FIG. 9 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of the passband between the antenna and the transmission terminal T1a and between the antenna and the reception terminal R1a in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. In FIG. 9, the solid line indicates the frequency characteristic between the antenna and the transmission terminal T1a, and the broken line indicates the frequency characteristic between the antenna and the reception terminal R1a.
[0046]
FIG. 10 is a diagram showing frequency characteristics between the antenna and the transmission terminal T1a in the example of the diplexer-embedded wiring board of the present invention shown in FIG.
[0047]
FIG. 11 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of the passband between the antenna and the transmission terminal T2a and between the antenna and the reception terminal R2a in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. In FIG. 11, the solid line indicates the frequency characteristic between the antenna and the transmission terminal T2a, and the broken line indicates the frequency characteristic between the antenna and the reception terminal R2a.
[0048]
12 is a diagram showing frequency characteristics between the antenna and the transmission terminal T1a in the example of the diplexer-embedded wiring board of the present invention shown in FIG.
[0049]
9 to 12, the horizontal axis represents the frequency (unit: GHz), and the vertical axis represents the signal passing amount (unit: dB) on the transmitting side or receiving side from the antenna.
[0050]
From the results shown in FIG. 9 to FIG. 12, according to the wiring board with built-in diplexer of the present invention, the signal divided by the diplexer passes through each surface acoustic wave filter and is divided for each frequency, and receives terminals R1a and R2a. From the transmission terminals T1a and T2a, it can be seen that signals of desired frequencies are output with little loss. Further, from the results shown in FIGS. 10 and 12, only the surface acoustic wave filter element is provided on the high frequency side of the pass band because of the signal attenuation effect at the high frequency of the low-pass filter composed of L3a and C6a / C7a at the transmission terminal T1a. A large attenuation is obtained compared to the frequency characteristics of the filter, and even at the transmission terminal T2a without the low-pass filter, the frequency characteristics of only the surface acoustic wave filter are obtained on the high-frequency side of the passband due to the action of the low-pass filter inside the diplexer. It can be seen that a large amount of attenuation is obtained.
[0051]
In addition, this invention is not limited to the example of the above embodiment, A various change may be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, according to the wiring board with a built-in diplexer of the present invention, a high dielectric constant material or a magnetic material may be used for some of the plurality of dielectric layers.
[0052]
Further, the surface acoustic wave filter element to be mounted is not limited to one using separate elements for transmission and reception, and may be one in which the transmission side and the reception side are integrated. Further, the component to be mounted is not limited to the surface acoustic wave filter element, but may be another filter such as a BAW filter. The position of the low-pass filter is not only connected to the output side of the transmission-side surface acoustic wave filter element, but may be connected to the input side of the transmission-side surface acoustic wave filter element.
[0053]
【The invention's effect】
According to the wiring board with a built-in diplexer of the present invention, a base body in which a plurality of dielectric layers are laminated, a cavity for mounting and accommodating a surface acoustic wave filter element formed on the upper surface of the base body, and a base board is built in the base body. In addition, in the diplexer-embedded wiring board having a diplexer that separates signals in two different frequency bands, the diplexer is two strip lines that generate inductance, and is a circuit on one frequency band side. Surface acoustic wave filter element constituting Connected in parallel to First Stripline and other frequency band side circuit Surface acoustic wave filter element constituting Connected in series Second Stripline and ,Contact It has a ground electrode that forms a ground capacitance, a ground capacitance electrode, and a capacitor electrode that forms a capacitance. The first strip line is connected to one end of the second strip line via a first capacitor formed at one end by a capacitor electrode and via a second capacitor formed by a capacitor electrode. Connected to the surface acoustic wave filter element, the other end is connected to a first ground capacitor formed by a ground electrode and a ground capacitor electrode, and the other end of the second stripline is connected to the surface acoustic wave filter element and the ground. Connected to a second grounded capacitor formed by the electrode and the grounded capacitor electrode, and a third capacitor formed by the capacitor electrode is connected between one end and the other end. The ground electrode and the ground capacitance electrode are arranged on the lower surface side from the bottom surface of the cavity, and the two strip lines are arranged at a portion other than the lower part of the cavity, so that the largest area of the diplexer is obtained. The required ground capacitance electrode can be arranged in the area that can take the most area, so that it can be miniaturized, and the distance between the two strip lines, the ground electrode and the ground capacitance electrode can be separated, and the interaction can be reduced. Can be configured.
[0054]
In addition, when the phase adjustment strip line is provided in the substrate and electrically connected to the surface acoustic wave filter element, the phase on the input side of the surface acoustic wave filter element on the reception side is changed. Since it can be adjusted appropriately, the characteristics on the receiving side can be improved.
[0055]
Also, Two When the strip line is arranged on the upper surface side of the substrate with respect to the ground electrode and the ground capacitance electrode, Two Since the distance between the strip line and the ground electrode and the grounded capacitance electrode can be further increased and the interaction can be further reduced, a diplexer with better characteristics can be configured.
[0056]
Also, a low-pass filter built in the substrate and electrically connected to the surface acoustic wave filter element A low-pass filter having a strip line that generates an inductance, and a ground electrode and a ground capacitor electrode that are connected to both ends of the strip line and form a ground capacitance. 2 can compensate for the disadvantage that sufficient attenuation cannot be obtained on the harmonic side of the pass band of the surface acoustic wave filter element, so that it is twice the pass band required for a power amplifier or the like. Alternatively, the triple harmonic can be reliably removed.
[0057]
Diplexer's Two Stripline and low-pass filter Stripline Are placed in opposite positions on both sides of the cavity. Two strip lines And low-pass filter Stripline Therefore, sufficient isolation can be ensured, and even if a diplexer and a low-pass filter are formed in the same substrate, a good characteristic can be obtained.
[0058]
As described above, according to the present invention, in the wiring board incorporating the diplexer and the low pass filter, the ground electrode and the ground capacitance electrode of the diplexer are arranged on the lower surface side of the base body from the bottom surface of the cavity, and the strip line constituting the diplexer Is arranged on the upper surface side of the substrate with respect to the ground electrode and the ground capacitance electrode, the interaction can be reduced and a diplexer with good characteristics can be configured. In addition, when the phase adjustment strip line is built in, the phase on the output side of the transmission surface acoustic wave filter element can be adjusted appropriately. Further, the harmonics that are twice or three times the pass band can be attenuated by the low-pass filter. Also, when the strip line and low-pass filter that make up the diplexer are placed in opposite locations across the cavity, isolation is improved, so even if they are arranged in the same substrate, each has good characteristics. can get.
[0059]
Therefore, according to the present invention, a diplexer and a low-pass filter are built in a substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and a duplexer having a different frequency communication system is housed in a single substrate. It was possible to provide a small and thin wiring board with a built-in diplexer having a cavity for mounting and accommodating a surface acoustic wave filter element that attenuates a frequency twice or three times the transmission frequency band by the low-pass filter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of an embodiment of a wiring board with a built-in diplexer according to the present invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the example of the diplexer built-in wiring board shown in FIG. 1;
3 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of a pass band of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. 1; FIG.
4 is a diagram showing frequency characteristics of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the diplexer built-in wiring board shown in FIG. 1; FIG.
5 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of a pass band of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. 1; FIG.
6 is a diagram showing frequency characteristics of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the diplexer-embedded wiring board shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing another example of the embodiment of the wiring board with a built-in low-pass filter of the present invention.
8 is an equivalent circuit diagram of the example of the diplexer built-in wiring board shown in FIG.
9 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of a pass band of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. 7;
10 is a diagram showing frequency characteristics of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the diplexer built-in wiring board shown in FIG.
11 is a diagram showing frequency characteristics in the vicinity of a pass band of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the wiring board with a built-in diplexer shown in FIG. 7;
12 is a diagram showing frequency characteristics of a transmission terminal and a reception terminal in the example of the diplexer built-in wiring board shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 1a ... Dielectric layer
2, 2a ... cavity
3, 3a Ground electrode
4, 4a .. Surface acoustic wave filter element mounting surface
5, 5a ... 1st capacitor electrode
6, 6a: Second capacitor electrode
7, 7a: Third capacitor electrode
8, 8a ... 1st stripline
9, 9a... First grounded capacitance electrode
10, 10a ... 2nd strip line
11, 11a: Second grounded capacitance electrode
12, 12a ... Fourth capacitor electrode
13, 13a ... 3rd strip line
14, 14a: Third grounded capacitance electrode
15, 15a ... 4th grounded capacitive electrode
16 ... 4th stripline
17 ・・・・・ 5th grounded capacitance electrode
18 …… Sixth grounded capacitance electrode
19, 19a: Strip line for the first phase adjustment
20, 20a ... Stripline for second phase adjustment

Claims

A substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers, a cavity in which a surface acoustic wave filter element formed on the upper surface of the substrate is mounted and accommodated, and signals in two different frequency bands built in the substrate. in diplexer built-in wiring board comprising a diplexer to separate, the diplexer comprises two stripline resulting inductance, Ru is connected in parallel to said surface acoustic wave filter elements constituting the circuit of one of the frequency band side first forming a second stripline that will be connected in series to said surface acoustic wave filter elements constituting the circuit of one of the strip line and the other frequency band side, the ground electrode and the ground capacitor electrode and capacitance forming the grounded capacitance and a capacitor electrode of said first strip line, one end to said capacitor electrode Connected to one end of the second strip line through a first capacitor formed and connected to the surface acoustic wave filter element through a second capacitor formed by the capacitor electrode, One end is connected to a first ground capacitor formed by the ground electrode and the ground capacitor electrode, and the other end of the second stripline is the surface acoustic wave filter element, the ground electrode, and the ground capacitor. A third capacitance formed by the capacitor electrode is connected between the one end and the other end, and the ground electrode and the ground capacitance electrode are connected to a second ground capacitance formed by an electrode. Is disposed on the lower surface side of the bottom surface of the cavity, and the two strip lines are disposed at a portion other than the lower portion of the cavity. Diplexer built-in wiring board, characterized in that there.

2. The wiring board with a built-in diplexer according to claim 1, further comprising a phase adjustment strip line incorporated in the substrate and electrically connected to the surface acoustic wave filter element.

3. The wiring board with a built-in diplexer according to claim 1, wherein the two strip lines are arranged on the upper surface side of the base body with respect to the ground electrode and the ground capacitance electrode.

A low-pass filter built in the base body to which the surface acoustic wave filter element is electrically connected, and forms a strip line that generates an inductance, and a grounding capacitor that is connected to both ends of the strip line. The diplexer built-in wiring board according to claim 1, further comprising the low-pass filter having a ground electrode and a ground capacitance electrode.

5. The wiring board with a built-in diplexer according to claim 4, wherein the two strip lines of the diplexer and the strip line of the low-pass filter are respectively disposed at portions facing each other with the cavity interposed therebetween.