JP4514295B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デュプレクサや微弱信号抽出用フィルタに用いられる複数のＳＡＷフィルタ素子を１つの容器に収容して成る弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、弾性表面波素子で構成された弾性表面波フィルタ（以下、ＳＡＷフィルタと称す）素子は多くの通信分野で用いられ、高性能、小型、量産性等の特徴を有することから携帯電話等の普及の一翼を担っている。
【０００３】
例えば、デュプレクサは、１つの容器内に受信用フィルタを構成するＳＡＷフィルタ素子と送信用フィルタを構成するＳＡＷフィルタ素子とを配置していた。また、微弱信号抽出用フィルタは、前段ＳＡＷフィルタ素子、増幅回路、後段ＳＡＷフィルタ素子とから成り、上述の前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子とを同一容器のキャビティー部内に配置されていた。
【０００４】
いずれの場合でも、複数のＳＡＷフィルタ素子間での浮遊容量を抑えて、相互干渉（クロストーク）を防止することが重要となる。特に、微弱信号抽出フィルタでは、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子の帯域の中心周波数が略同一で、しかも、同時に２つのＳＡＷフィルタ素子を駆動する必要があるため、両者の相互干渉を如何に低減するかが重要となる。
【０００５】
即ち、相互干渉が大きいと、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子とを外部配線によって従属接続した場合、２つのＳＡＷフィルタ素子の各減衰量から期待できるトータル減衰量がそのまま得られない場合が多い。これは、相互干渉によって２つのＳＡＷフィルタ素子のトータル減衰量が、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子のアイソレーションレベルにより制約される為である。実際の機器では、２つのＳＡＷフィルタ素子間に増幅回路を挟んで使用されることが多いが、その場合も同様の問題が発生する。
【０００６】
従来、上述のようなＳＡＷフィルタ素子の相互の干渉を低減する方法としては、例えば、特開平１１−２０５０７７号などに開示されている。
【０００７】
同号公報の技術は、２つのＳＡＷフィルタ素子を容器のキャビティー部内に収容し、前記容器の入力パッド、出力パッド、グランドパッドとＳＡＷフィルタ素子の入力電極、出力電極、グランド電極とを電気的に接続して弾性表面波装置を構成したものである。特に、前記容器のキャビティー部内に複数のグランドパッドを設け、一方のＳＡＷフィルタ素子のグランド電極と他方のＳＡＷフィルタ素子のグランド電極とを別のグランドパッドに接続することが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術では、ＳＡＷフィルタ素子とキャビティー部内に形成されたグランドパッドとの接続関係しか規定されていない。本発明者が種々実験を行ったところ、ＳＡＷフィルタ素子のグランド電極と容器のグランドパッド間との接続手段に起因する相互干渉が発生すること、即ち、ボンディングワイヤ以外に、ＳＡＷフィルタ素子を実装するキャビティー部の実装面に形成するグランド導体膜、グランド外部端子に起因する相互干渉が発生することを知見した。
【０００９】
従来の弾性表面波装置ＳＷを図１６、図１７に示す。図１６は、従来の弾性表面波装置ＳＷにおける金属製蓋体を省略した状態の外観図であり、図１７は、図１６においてＳＡＷフィルタ素子を省略した状態の外観図である。図中、１００は前段ＳＡＷフィルタ素子、２００は後段ＳＡＷフィルタ素子、３００は凹状の容器、１３６は容器３００の段差部に形成され、前段ＳＡＷフィルタ素子１００のグランド電極１０１からボンディングワイヤを介して接続されるグランドパッド、１３９は容器３００の段差部に形成され、後段ＳＡＷフィルタ素子２００のグランド電極１０２からボンディングワイヤを介して接続されるグランドパッド、５００は容器３００のキャビティー部３１７の実装面の略全面に形成されたグランド導体膜、１４５、１４６、１４７、１４８は容器３００の外側面に形成され、不図示の金属製蓋体に接続される外部グランド端子である。
【００１０】
図１７に示すように、グランド導体膜５００はグランドパッド１３６に接続され、容器３００の外側面に形成されたグランド外部端子１４５と導通されている。同様に、グランド導体膜５００はグランドパッド１３９に接続されグランド外部端子１４６に、また、グランド導体膜５００はグランドパッド１３８に接続されてグランド外部端子１４７と、また、グランド導体膜５００はグランドパッド１３７に接続されグランド外部端子１４８と夫々導通されている。なお、複数個所からグランド外部端子１４５、１４６、１４７、１４８を設けているのはグランド導体膜５００のグランドを強化するためである。
【００１１】
以上の構成により、例えばＳＡＷフィルタ素子１００から接続されたグランドパッド１３６とＳＡＷフィルタ素子２００から接続されたグランドパッド１３９とがグランド導体膜５００で共通に接続されていると、結果として、容器３００内のグランド導体膜５００で２つのＳＡＷフィルタ素子１００、２００が共通に接続されてしまうことになる。
【００１２】
このようなグランド導体膜５００を形成した弾性表面波装置ＳＷを実装基板（不図示、以下同じ）に実装した場合、グランド導体膜５００のグランド電位と、実装基板のグランド電位との間にグランド外部端子１４５、１４６、１４７、１４８に起因する寄生成分や、グランド導体膜５００に起因する寄生成分が発生してしまう。これら寄生成分は各ＳＡＷフィルタ素子１００、２００の双方から共通に導通したグランド導体膜５００を経由して実装基板のグランド電極との間で発生してしまうことにより、一方のＳＡＷフィルタ素子１００側での寄生成分が、他方のＳＡＷフィルタ素子２００にも互いに影響しあうことになる。
【００１３】
以上により、容器外部に形成したグランド外部端子と前記グランド導体膜との接続状態によって、グランドレベルが２つのＳＡＷフィルタ素子との間で共通になり、例えば、特開平１１−２０５０７７号に示すように２つのＳＡＷフィルタ素子毎に固有のグランドパッドに接続したとしても、互いのＳＡＷフィルタ素子の相互干渉を充分に抑えることができず、安定した特性を得ることができなかった。
【００１４】
また、この安定した特性を得ることができない原因としては、２つのＳＡＷフィルタ素子に跨がって共通のグランド導体膜がキャビティー部の実装面に幅広く形成されるため、即ち、グランド導体膜の面積が根本的に広いため、グランド導体膜全体を均一にグランド電位に接地することが困難となるためであり、また、面積が広いため寄生成分が発生する度合いが増大するためと考えられる。
【００１５】
一方、弾性表面波装置において、容器のキャビティー部の実装面に形成したグランド導体膜を電気的に分離する構成についは特開平１０−２２４１７５、特開平１０−２０９８００に開示されている。
【００１６】
しかしながら、何れの弾性表面波装置についても１つのＳＡＷフィルタ素子における入力側又は出力側で接続するグランド導体膜を分離したり（特開平１０−２２４１７５）、１つのＳＡＷフィルタ素子における櫛歯状電極の受信側又は送信側で接続するグランド導体膜を分離したものであり（特開平１０−２０９８００）、何れの場合にも、１つのＳＡＷフィルタ素子における帯域外の信号の減衰特性を向上させるものである。従って、デュプレクサや微弱信号抽出用フィルタのように複数のＳＡＷフィルタ素子を用いた場合、グランド導体膜を分離する技術に関して、互いのＳＡＷフィルタの相互干渉を防止できる技術の開示は全くされていない。
【００１７】
本発明は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的には、容器側のグランド構造において、各ＳＡＷフィルタ素子のグランド電極から、容器の外周面に形成されるグランド外部端子電極間のグランド接続構造を、容器内部では、各々のＳＡＷフィルタ素子で独立させることにより、他のＳＡＷフィルタ素子のグランド接続構造による寄生成分の影響を有効に抑え、もって、安定したフィルタ特性が導出できる弾性表面波装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波装置は、外周面に複数の入力外部端子、出力外部端子およびグランド外部端子を、キャビティー部内に、前記入力外部端子、前記出力外部端子および前記グランド外部端子に夫々導通した複数の入力パッド、出力パッドおよびグランドパッドを有する容器と、該容器の前記キャビティー部内に収容された複数のＳＡＷフィルタ素子と、前記キャビティー部内の各前記ＳＡＷフィルタ素子が収容される領域に形成され、複数の前記グランド外部端子同士を接続している複数のグランド導体膜と、前記容器の前記キャビティー部を封止する金属製蓋体とから成り、各前記ＳＡＷフィルタ素子の入力電極は前記入力パッドに、出力電極は前記出力パッドに、グランド電極は前記グランドパッドに夫々接続されているとともに、各前記ＳＡＷフィルタ素子が収容される領域に形成されている前記グランド導体膜は、そのいずれもがキャビティー部内で電気的に分離されてなる弾性表面波装置であって、前記グランド導体膜を介して互いに接続されている複数の前記グランド外部端子は、その少なくとも１つが前記金属製蓋体と接続され、他は前記金属製蓋体と非接続となっており、かつ前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体と接続されている前記グランド外部端子近傍に位置する領域には、前記グランド外部端子よりも幅が狭い導体膜からなる高インピーダンス部が設けられており、各前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体と非接続となっている前記グランド外部端子近傍に位置する領域には、前記高インピーダンス部よりも幅が広い導体膜からなる低インピーダンス部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記構成において、前記容器内に複数の前記ＳＡＷフィルタ素子が併設配置されていると共に、隣接する前記ＳＡＷフィルタ素子の各々の前記グランド電極に導通し、かつ前記金属製蓋体と接続されている前記グランド外部端子が、隣接する前記ＳＡＷフィルタ素子間で互いに対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の弾性表面波装置を図面に基づいて説明する。尚、実施例は、微小信号抽出用フィルタを用いて説明する。微小信号とは、例えば、人工衛星などから地上に送信される信号などが例示される。
【００２２】
この微小信号抽出用フィルタは、例えば、図１に示すように、アンテナ回路Ａに接続され、且つ増幅手段Ｐとともに用いられる。具体的には、アンテナ回路Ａに、特定周波数帯域を通過させ得る前段（フロントエンド）ＳＡＷフィルタ素子（以下、単に前段ＳＡＷフィルタ素子）１、この特定周波数の信号成分を抽出した信号を増幅する増幅手段Ｐ、増幅した信号を再度抽出処理する後段（インターステージ）ＳＡＷフィルタ素子（以下、単に後段ＳＡＷフィルタ素子）２を順次接続する。これにより、微弱信号を増幅した信号が、通常のスイッチ回路や受信回路で処理できる程度のレベルの信号となり、しかも、ノイズ成分が抑制された信号が得られることになる。
【００２３】
このような微小信号抽出用フィルタの構成において、少なくとも増幅手段Ｐは、ＩＣチップなどによって別部品で扱うことになる。そして、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子とを同一容器内に収容して、１つの部品と取り扱う。
【００２４】
本発明の弾性表面波装置ＳＷは、この前段ＳＡＷフィルタ素子１と後段ＳＡＷフィルタ素子２とを一体化した部品をいう。尚、ＳＡＷフィルタ素子とは、それ自体がフィルタ機能を持つもので、個々で共振器の機能を有して、これらを接続することでフィルタとなるものは含まれない。
【００２５】
図２には、本発明の弾性表面波装置ＳＷの外観図である。また、図３は、金属製蓋体を省略した状態の平面図であり、図７、図９は、容器の断面構造を示し、図6、図８は、容器の主要部分の平面図である。尚、図５（ａ）、（ｂ）は、本発明のＳＡＷフィルタ素子の等価回路を示す。
【００２６】
図２において、本発明の弾性表面波装置ＳＷは、容器３と容器上面に被着封止された金属製蓋体６とから構成されている。また、容器３外側の４つの端面には、外部端子を形成するための平面から見た形が半円形の溝部が例えば８つ（一対の辺には夫々３つ、もう一対の辺には１つ）形成されている。
【００２７】
この外部端子を形成する半円形の溝部は容器３の厚み方向に形成されており、この溝部内に外部端子４１〜４８が形成されている。例えば、一対の対向しあう端面の一方面には、前段ＳＡＷフィルタ素子用入力パッドに導通する前段用入力外部端子４１、後段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部端子４５、後段ＳＡＷフィルタ素子用入力パッドに導通した後段用入力外部端子４３が形成されている。
【００２８】
また、一対の対向しあう端面の他方面には、前段ＳＡＷフィルタ素子用出力パッド（後述）に導通する前段用出力外部端子４２、前段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッド（後述）に導通するグランド外部端子４６、後段ＳＡＷフィルタ素子用出力パッド（後述）に導通した後段用出力外部端子４４が形成されている。
【００２９】
さらに、もう一対の端面の一方面には、前段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部端子４７が配置されている。また、もう一対の端面の他方面には、後段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部端子４８が配置されている。
【００３０】
このような容器３の上面には、図３に示すように、例えば２つのＳＡＷフィルタ素子１、２が実装される実装面３Ｃ及び両側面に段差部３ａ、３ｂを有するキャビティー部３０が形成されている。そして、この実装面３Ｃには、ＳＡＷフィルタ素子１、２が配置されている。また、キャビティー部３０の段差部３ａには、図３の上側から、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極（後述）と接続する入力パッド３１、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極（後述）と接続するグランドパッド３５、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極と接続するグランドパッド３６、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極と接続する入力パッド３３、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極と接続するグランドパッド３７が配置されている。
【００３１】
また、他方の段差部３ｂには、図３の上側から、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極と接続するグランドパッド３８、前段ＳＡＷフィルタ素子１の出力電極と接続する出力パッド３２、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極と接続するグランドパッド３９、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極と接続するグランドパッド４０、後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力電極と接続する出力パッド３４が配置されている。
【００３２】
また、キャビティー部３０で、この段差部３ａ、３ｂに囲まれたキャビティー部の実装面３Ｃには、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２が接合される領域において、夫々グランド導体膜５１、５２が形成されている（図１１参照）。
【００３３】
即ち、図３でキャビティー部３の実装面３ｃの上側であるグランド導体膜５１上には、前段ＳＡＷフィルタ素子１が配置されている。また、下側であるグランド導体膜５２上には後段ＳＡＷフィルタ素子２が配置されている。
【００３４】
このＳＡＷフィルタ素子１、２は、図４に示すようにタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶基板などの圧電基板５３、５４の表面に、互いに噛み合う１組の櫛型電極指からなるインターデジタル電極ＰＳ、接続導体ＰＰＳ、入力電極１１、２１、出力電極１２、２２、グランド電極１３、１４、２３〜２５、必要に応じて反射器電極（図中、×の記号を指す）が形成されている。
【００３５】
そして、このインターデジタル電極ＰＳにより、１つの共振部を構成することになる。そして、この共振部は直列共振部、並列共振部に分類され、接続導体を介して、直列共振部、並列共振部とが互いに接続される。
【００３６】
例えば、図４（ａ）に示す前段ＳＡＷフィルタ素子１は、圧電基板５３上に３つの直列共振部Ｓ１１〜Ｓ１３と４つの並列共振部Ｐ１１〜Ｐ１４とが接続導体ＰＰＳによってラダー状に接続されている。この等価回路図を図５（ａ）に示す。
【００３７】
そして、このＳＡＷフィルタ素子１には、１つの入力電極１１、１つの出力電極１２、２つのグランド電極１３、１４が被着形成されている。
【００３８】
図４（ｂ）に示す後段ＳＡＷフィルタ素子２は、圧電基板５４上に２つの直列共振部Ｓ２１〜Ｓ２２と３つの並列共振部Ｐ２１〜Ｐ２３とが接続導体（符号を省略する）によってラダー状に接続されている。この等価回路図を図５（ｂ）に示す。
【００３９】
そして、このＳＡＷフィルタ素子２には、１つの入力電極２１、１つの出力電極２２、３つのグランド電極２３〜２５が被着形成されている。
【００４０】
尚、前段ＳＡＷフィルタ素子１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２は、夫々通過帯域での特性、及び選択性を考慮して、接続段数が若干相違している。
【００４１】
このようなＳＡＷフィルタ素子１、２は、絶縁性接着材を介して、キャビティー部３０の実装面３ｃのグランド導体膜５１、５２に接合されている。
【００４２】
また、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１は、図３の右側の段差部３ａに形成した入力パッド３１にボンディングワイヤを介して接続され、出力電極１２は、左側の段差部３ｂに形成した出力パッド３２にボンディングワイヤを介して接続されている。また、グランド電極１３は、段差部３ａのグランドパッド３５にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極１４は、段差部３ｂのグランドパッド３８にボンディングワイヤを介して接続されている。
【００４３】
また、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１は、図３の右側の段差部３ａに形成された入力パッド３３にボンディングワイヤを介して接続され、出力電極２２は、段差部３ｂに形成した出力パッド３４にボンディングワイヤを介して接続されている。また、グランド電極２３は、段差部３ａに形成したグランドパッド３６にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極２４は、段差部３ｂに形成したグランドパッド４０にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極２５は、段差部３ａに形成したグランドパッド３７にボンディングワイヤを介して接続されている。
【００４４】
このような容器３は、少なくとも３層のセラミック層から構成されており、上述のように容器３の一対の外側端面には、図６に示すように、容器３の外部端子４１、４５、４３が厚み方向に形成されている。この外部端子４１、４５、４３は、断面半円形状の溝部の内部に、底面から所定位置まで導体が形成されている。例えば、図６〜図９に示すように前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１（図４参照）と接続する入力外部端子４１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１（図４参照）と接続する入力外部端子４３は、容器３の底面から外側端面にかけて容器３の厚みの途中まで延びている。また、容器３外側端面の幅方向の略中央部分に位置するグランド外部端子４５は、容器３の底面から外側端面を通って容器３の厚み方向全域に延びて形成され、さらに、容器３の上面に形成したシールリング接合用の導体膜６１に導通している。
【００４５】
また、容器３のもう一方の外側端面は、側面図を省略しているが、図６と同様、出力外部端子４２、４４は、底面から容器の厚みの途中にまで延び、グランド外部端子４６は、容器３の底面から容器の上面にまで延び、さらに、容器３の上面に形成したシールリング接合用の導体膜６１に導通している。
【００４６】
尚、図７において、６１は、上述したようにシールリング接合用導体膜（グランド電位）であり、６２はシールリングであり、７は、金属蓋体である。
【００４７】
また、図８は、図６と直交する外側端面である。この外側端面には、グランド外部端子４７のみが形成されている。これに対向する容器３の端面には、グランド外部端子４８のみが形成されている。このグランド外部端子４７、４８は、容器３の底面から上面に延びて形成されている。
【００４８】
図７、図９に示す容器３は、最上面のセラミック層３ｘは、キャビティー部３０（図３参照）の開口を形成するためにリング状を成しており、その上面の全面にわたり、コバール、４２アロイなどからなるシールリング６２をロウ付により接合する導体膜６１が被着形成されている。
【００４９】
ここで、図７に示すように最上層のセラミック層３ｘに形成された溝部３０ｘには、例えば入力外部端子４１となる導体膜が被着されていない。これは、他の入出力外部端子４２、４３、４４についても同様な構造である。
【００５０】
また、図９に示すように、グランド外部端子４５、４６については、３つのセラミック層３ｘ〜３zの厚みに跨がって導体膜が形成され、図８に示すようにグランド外部端子４７、４８についてはセラミック層３ｘに形成された溝部３１ｘには、導体膜が被着されていない。この理由は後述する。
【００５１】
また、中間に位置するセラミック層３ｙの上面図を図１０に示す。セラミック層３ｙはキャビティー部３０内壁に段差部３ａ、３ｂを形成するため（図３参照）、キャビティー部３０の開口部寸法に比較して若干小さい開口部を有するリング状となっている。そして、このセラミック層３ｙの外周には、外部端子を形成する領域を確保するための容器３の外側端面に溝部が形成される半円形の凹部（符号を省略している）が８つ形成されている。夫々の凹部には、前段ＳＡＷフィルタ素子側の入力外部端子４１となる導体膜、グランド外部端子４５となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子側の入力外部端子４３となる導体膜、グランド外部端子４８となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子側の出力外部端子３４となる導体膜、グランド外部端子４６となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子側の出力外部端子４２となる導体膜、グランド外部端子４７となる導体膜が形成されている。
【００５２】
また、このセラミック層３ｙの開口周囲には、各ＳＡＷフィルタ素子の入力電極１１、２１と接続する入力パッド３１、３３となる導体膜、出力電極１２、２２と接続する出力パッド３２、３４となる導体膜、グランド電極１３、１４、２３、２４、２５と接続するグランドパッド３５、３６、３７、３８、３９、４０となる導体膜が形成されている。
【００５３】
例えば、最上層のセラミック層３ｘの開口と中間に位置するセラミック層の開口の差によって発生する段差部３ａにおいて、例えば、図３の右側となる段差部３ａに相当する部分には、図１０の上から、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１と接続する入力パッド３１となる導体膜、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１３と接続するグランドパッド３５となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２３と接続するグランドパッド３６となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１と接続する入力パッド３３となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２５と接続するグランドパッド３７となる導体膜が形成されている。そして、この５つのパッドのうち、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１に接続する入力パッド３１となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、溝部内の入力外部端子４１となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２３に接続するグランドパッド３６となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、溝部内のグランド外部端子４５となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１に接続する入力パッド３３となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま溝部内の入力外部端子４３となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２５に接続するグランドパッド３７となる導体膜は、異なる辺に形成された溝部内のグランド外部端子４８となる導体膜に導通している。
【００５４】
尚、段差部３ａの上から２つ目のパッドである前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１３と接続するグランドパッド３５は、段差部３ａの内側に導出され、その壁面に形成した半円形状凹部内に導出されている。
【００５５】
また、図面の左側となる段差部３ｂに相当する部分の各パッドにおいて、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１４に接続するグランドパッド３８は、異なる辺に形成された溝部内のグランド外部端子４７となる導体膜に導通している。また、前段ＳＡＷフィルタ素子１の出力電極１２に接続する出力パッド３２となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま図面の左辺の溝部内の出力外部端子４２となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力電極２２に接続する出力パッド３４となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま図面の左辺の溝部内の出力外部端子４４となる導体膜に導通している。
【００５６】
尚、グランドパッド３９はそのまま図面の左辺の溝部内グランド側外部端子４６となる導体膜に導通している。また、グランドパッド４０は、段差部３ｂの内側に導出され、その壁面に形成した半円形状溝部内に導出されている。
【００５７】
最下層のセラミック層３ｚの上面図を図１１に示す。セラミック層３ｚは平板形状となっており、各セラミック層３ｘ、３ｙと同様に外周に８つの凹部が形成されている。そして、各凹部の内面には、それぞれ外部端子となる導体膜が形成されている。
【００５８】
また、このセラミック層３ｚの上面で、キャビティー部３０の実装面となる領域には、２つの平面に広がったグランド導体膜５１、５２が形成されている。１つのグランド導体膜５１は、実質的に前段ＳＡＷフィルタ素子１が搭載される領域に形成され、もう１つのグランド導体膜５２は、実質的に後段ＳＡＷフィルタ素子２が搭載される領域に形成され、互いに接続されていない。
【００５９】
また、前段ＳＡＷフィルタ素子１が接合されるグランド導体膜５１は、右側段差部３ａの図面上から２つ目のグランドパッド３５と接続するように、その凹部の下部にまで延出されている（延出部５１ａ参照）。また、このグランド導体膜５１は、図面上、上辺に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４７となる導体膜と低インピーダンス部を介して導通している。さらに、図面上、左辺中央に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４６に高インピーダンス部を介して導通している。即ち、このグランド導体膜５１は、例えば、容器３の異なる辺に形成されたグランド外部端子４７、４６に接続されている。これにより、異なる方向からグランド電位に接地する。
【００６０】
また、後段ＳＡＷフィルタ素子２が接合されるグランド導体膜５２は、段差部３ｂの図面上から４つ目のグランドパッド４０と接続するように、その凹部の下部にまで延出されている（延出部５２ａ参照）。また、このグランド導体膜５２は、図面上、下辺に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４８となる導体膜と導通している。
【００６１】
さらに、図面上、右辺中央に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４５に高インピーダンス部を介して導通している。即ち、このグランド導体膜５２は、導体膜５１と同様に、例えば、容器３の異なる辺に形成されたグランド外部端子４８、４５に接続されている。これにより、異なる方向からグランド電位に接地する。
【００６２】
なお、上述の高インピーダンス部とは、グランド導体膜５１、５２からグランド外部端子へ流れる微少な電流が略抑制される部分のことをいい、低インピーダンス部とはその逆をいうものと定義する。
【００６３】
また、セラミック層３ｚの底面図を図１２に示す。セラミック層３ｚの底面には、各端子電極４１〜４８と導通した平面状の端子電極４１ａ〜４８aが被着形成されている。
【００６４】
このような容器３は、複数の容器３が抽出できる形状の複数類、例えば３種類のセラミックグリーンシートを順次積層して形成される。即ち、最上層に位置するセラミック層３ｘ、中間層となるセラミック層３ｙ、最下層となるセラミック層３ｚとなるシートは、所定位置に凹部となるスルーホールを形成し、このシート上またはスルーホールの内面に導電性ペーストを塗布する。尚、最上層に位置するセラミック層３ｘ、中間層となるセラミック層３ｙとなるシートに関しては、キャビティー部を形成する開口を有する。
【００６５】
そして、このようなセラミックシートを積層一体化し、焼成し、さらに、容器３の形状に分割または切断することによって得られる。尚、分割または切断を焼成処理前に行っても構わない。ここで、各種導体膜は、Ｗ（タングテステン）やＭｏ（モリブデン）、Ａｇ、Ｃｕなどが例示できる。尚、これらの金属は、セラミックの材料（焼成温度、焼成雰囲気が相違する）によって決定される。セラミック材料がアルミナであれば、導体材料は、Ｗ（タングテステン）やＭｏ（モリブデン）が例示できる。セラミック材料がガラス−セラミック材料であれば、Ａｇ、Ｃｕなどが例示できる。
【００６６】
尚、Ｃｕを用いた場合には、焼成雰囲気は還元性雰囲気でおこなう。
【００６７】
また、容器３から露出するパッド３１〜４０、外部端子４１〜４８は、その表面にＮｉメッキ、Ａｕメッキなどが塗着されている。これにより、パッド３１〜４０においては、ボンディングワイヤによる接合が容易に行え、外部端子４１〜４８においては半田などとの接合が容易となる。また、最上面に位置する導体膜６１では、シールリングとのろう付け接合が容易且つ強固に行える。
【００６８】
このような３つのセラミック層３ｘ〜３ｚからなる容器３の表面に位置する導体膜６１（容器４側面に位置するグランド外部端子に導通している）上には、シールリング６２がろう付けによって接合されて容器３全体が構成される。
【００６９】
容器３のキャビティー部３０には、上述したように、前段ＳＡＷフィルタ素子１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２が接着剤を介して、グランド導体膜５１、５２に接合される。
【００７０】
そして、このように容器３のキャビティー部３０内に収容された前段ＳＡＷフィルタ素子１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２は、キャビティー部３０の外部の開口周囲に配置されたシールリング６２上に金属製蓋体７が載置され、金属蓋体７とシールリング６２との接合部分に、所定電流を通電して、シーム溶接を行う。
【００７１】
このように形成された金属蓋体７は、コバールや４２アロイなどの金属平板に、表面に応じて、実装面側にＡｇ層を形成している。実質的には、容器３の外周面である側面に配置されたグランド外部端子４５〜４８を介してグランド電位に接地されることになる。
【００７２】
以上のような構成の弾性表面波装置ＳＷでは、グランド外部端子４５〜４８のうち、各ＳＡＷフィルタ素子の間、即ち、２つのＳＡＷフィルタ素子の間である分割位置に配置され、かつ、互いに向かい合ったグランド外部端子４５、４６は容器３の外部で金属性蓋体６と電気的に接続されている。また、グランドパッド３５〜４０は各々のＳＡＷフィルタ素子１、２で共有されず、かつ各々のＳＡＷフィルタ素子１、２が接続されるグランドパッド３５〜４０のグランド電位は容器内部で電気的に分離されている。
【００７３】
ここで、グランド外部端子４５〜４８とグランド導体膜５１、５２及びグランド外部端子４５〜４８と金属製蓋体６との電気的接続について説明する。
まず、グランド外部端子４５、４６は、グランド導体膜５１、５２の高インピーダンス部を介して接続されており、かつ、この部分のみが金属製蓋体６に接続されているので、高インピーダンス部により流れる電流が抑制されて主に金属製蓋体６をグランド電位に確実に落とすという役割を担う。これによりＳＡＷフィルタ素子１、２間での金属製蓋体６を介した相互干渉は、金属製蓋体６上で略理想グランドに近い電位を形成しているために金属蓋体６がシールド効果を有してＳＡＷフィルタ素子１、２の相互干渉を抑制することができる。しかも、図１１のような２つのＳＡＷフィルタ素子を分割する線上で、かつ互いに対向する面にグランド外部端子４５、４６を配置したので、分割部分がほぼ理想グランドに近い電位と成っているため、金属製蓋体上でのＳＡＷフィルタ素子１、２の寄生成分が分割部分で断ち切ることができ、ＳＡＷフィルタ素子１、２間のシールド効果をより強めることができる。
【００７４】
一方、グランド外部端子４７、４８は、グランド導体膜５１、５２の低インピーダンス部に接続され、金属制蓋体６とは接続されていない為、これらのグランド外部端子４７、４８は主にグランド導体膜５１，５２だけをグランド電位に落とすという役割を担うため、グランド導体膜５１，５２のグランドが強化されるものである。
【００７５】
これに対して従来は、すべてのグランド外部端子４５〜４８を金属製蓋体６に接続していた為、グランド導体膜５１、５２の外部グランド導体４５〜４８の接続部から落ちるグランドと金属製蓋体６から落ちるグランドとが同じ経路であり、これにより、グランド導体膜５１、５２が十分にグランドに落ちることができず、金属製蓋体６による十分なシールド効果を得ることもできなかった。その結果、グランド導体膜５１、５２と実装基板（不図示）の電位差に起因した影響が現れやすかった。
【００７６】
発明者らは、この効果を確認するために、アイソレーション特性の実測を行った。図１９にアイソレーション特性の測定結果を示す。ここで、太実線で示した特性は本発明の実施の形態で説明した構成の弾性表面波装置ＳＷのアイソレーション特性であり、細実線は、外部グランド端子４５〜４８全てが金属製蓋体６の接続した場合以外は本発明の実施の形態と同様の構成であり、破線は、外部グランド端子４５、４６、４７だけを金属製蓋体６に接続した以外は本発明の実施の形態と同じ構成である。一番好ましい結果としては本発明の弾性表面波装置ＳＷが最も良いアイソレーション特性となり、続いて、破線の外部グランド端子４５、４６、４７を金属製蓋体に接続した場合で、全ての外部グランド端子を金属製蓋体に接続した場合が最も悪いアイソレーション特性となり、考察通りの結果が得られた。
【００７７】
また、相互干渉はＳＡＷフィルタ素子１、２から実装基板のグランド電位までの間の寄生成分により発生する。以下その寄生成分について等価回路を用いて説明する。
【００７８】
図１３は、本発明の弾性表面波装置におけるグランド導体膜を中心とした寄生成分を示す等価回路である。また、図１４は、従来、即ち、図１７に示すような、キャビティー部の実装面のグランド導体を２つのＳＡＷフィルタ素子の領域に跨がって共通とした弾性表面波装置の寄生インピーダンス成分を示す等価回路を示す。
【００７９】
図１３において、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１３、１４は、グランドパッド３５、３８、前段用ＳＡＷフィルタ素子１専有のグランド導体膜５１に接続され、前段ＳＡＷフィルタ素子２専有の複数のグランド外部端子４６、４７を介して配線基板のグランド電位に接続されていることになる。
【００８０】
また、後段ＳＡＷフィルタ素子２側において、後段ＳＡＷフィルタ素子２専有のグランド導体膜５２、グランド外部端子４５、４８を介してグランド電位に接続されている。
【００８１】
これより、ＳＡＷフィルタ素子１、２のＩＮ−ＯＵＴラインに対してグランド導体膜５１、５２のグランド電位Ｇ５１、G５２との間に、寄生容量成分Ｃ１、Ｃ２が夫々独立して発生する。
【００８２】
また、グランド導体膜５１、５２のグランド電位Ｇ５１、G５２と配線基板のグランド電位Ｇ０との間に、夫々グランド導体膜５１、５２に起因する寄生インピーダンス成分Ｃ３、Ｃ４が夫々独立して発生する。
【００８３】
従って、前段ＳＡＷフィルタ素子１専有のグランド導体膜５１に起因する寄生インピーダンスＣ３の影響は、前段ＳＡＷフィルタ素子１のみに影響し、他方の後段ＳＡＷフィルタ素子２には影響しない。同様に、後段ＳＡＷフィルタ素子２専有のグランド導体膜５２に起因する寄生インピーダンスＣ４の影響は、前段ＳＡＷフィルタ素子１に影響しない。
【００８４】
これに対して、従来は、図１７に示すように、最下層のセラミック層の上面に全面に拡がったグランド導体膜５００が形成され、各ＳＡＷフィルタ素子１００，２００のグランド電位Ｇ０は、このグランド導体膜５００により接続されていた。
【００８５】
図１４に示す従来の構造での寄生インピーダンス成分に関する等価回路では、共通のグランド導体膜５００に起因する寄生インピーダンスＣ５は、グランド導体膜５００と配線基板のグランド電位Ｇ０との間に共通的に発生する。しかも、この寄生インピーダンスＣ５は、前段ＳＡＷフィルタ素子１００及び後段ＳＡＷフィルタ素子２００の両方に影響してしまう。
【００８６】
しかも、この寄生インピーダンスＣ５は、面積が２つのＳＡＷフィルタ素子分の領域に形成されており、単純に、本発明の構造に対して、グランド導体膜の寸法が２倍となっており、１つのＳＡＷフィルタ素子から見た寄生容量成分が２倍となってしまう。
【００８７】
この結果、両ＳＡＷフィルタ素子間で、アイソレーション特性が劣化してしまう。
【００８８】
本発明者らは、前段ＳＡＷフィルタ素子１、後段ＳＡＷフィルタ素子２とともに、１．５７ＧＨＺ帯域の中心周波数となる微小信号抽出用フィルタ装置に基づいて、アイソレーション特性を実測した。
【００８９】
その結果、本発明の外部グランド端子４５〜４８と金属製蓋体６との接続構造を有する弾性表面波装置ＳＷでは、図１５に示すように通過帯域の低周波側（例えば、１．４８ＧＨｚ）において−６２ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１８に示すように、従来のすべての外部グランド端子を金属製蓋体に接続し、かつ、キャビティー内部のグランド導体膜を２つのＳＡＷフィルタ素子で共有化したグランド導体膜の構造を有する装置では、通過帯域の低周波側（例えば、１．４８ＧＨｚ）において−４０ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００９０】
また、図１５に示すように通過帯域の高周波側（例えば、１．６８ＧＨｚ）において−６１ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１８に示すように、従来では、−４０ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００９１】
このような結果は、以下の作用によって達成されると考える。
（１）グランド導体膜５１、５２の高インピーダンス部が各外部グランド電極４５、４６に接続し、かつ、高インピーダンス部に接続した外部グランド端子４５、４６のみが金属製蓋体６に接続されているので、金属製蓋体６が理想グランドに近い電位を持つために十分なシールド効果を有し、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２間での干渉が起こりにくい。
（２）前記グランド導体の高インピーダンス部以外の接続部は低インピーダンス部となるように形成したために、グランド導体膜を十分低インピーダンス部から落とすことができ、寄生インピーダンス成分を抑えることができる。
（３）グランド導体膜の高インピーダンス部と接続するグランド外部端子は、互いに隣接する２つの前記ＳＡＷフィルタ素子１、２間の外周面に形成され、かつ、一方のＳＡＷフィルタ素子１に接続するグランド外部端子４６と他方のＳＡＷフィルタ素子２に接続するグランド外部端子４５は互いに対向する外周面に形成されたために、互いに向かい合ったグランド外部端子４５、４６のみ、容器３外部で金属性蓋体６と電気的に接続していることから、金属製蓋体６上で２つのＳＡＷフィルタ素子１、２を分割する線上に位置する部分がほぼ理想グランドに近い電位と成り、金属製蓋体６上で（１）よりもさらに高いシールド効果が得られ、２つのＳＡＷフィルタ素子間での干渉が起こりにくい。
（４）容器３のキャビティー部３０内のグランド導体膜５１、５２が、各ＳＡＷフィルタ素子１、２毎に専有化されているため、物理的に分割されているため相互干渉が発生しにくい。
（５）グランド導体膜５１、５２自身が分割されている結果、導体面積が減少している。このため、１つのグランド導体膜、例えば５１に起因する寄生成分が小さくなり、干渉が少なくなる。
【００９２】
尚、グランド導体膜５１、５２を各ＳＡＷフィルタ素子１、２毎に専有化して分割したとしても、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２のグランド電極１３〜１４、２３〜２５からグランドパッド３５〜４０にボンディングワイヤによって接続するにあたり、グランドパッド３５〜４０には、何れか１つのＳＡＷフィルタ素子からのみ接続されていると良好である。
【００９３】
尚、上述の実施例では、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２を容器３内のキャビティー部３０に収容した微小信号抽出用フィルタで説明したが、キャビティー部３０内に、３つ以上のＳＡＷフィルタ素子を配置しても構わない。
【００９４】
また、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２を同一基板上に形成しても構わない。
【００９５】
例えば、３つのＳＡＷフィルタ素子を収容した場合には、それぞれの素子を分割する位置に配置された互いに向かい合った外部グランド端子を金属製蓋体と接続し、３つのグランド導体膜を、３つのＳＡＷフィルタ素子夫々独立するように形成し、しかも、グランド外部端子との接続において、他のグランド導体膜と共用しなようにすればよい。
【００９６】
また、上述の実施例では、微小信号抽出用フィルタを例にして説明したが、１つの容器に２つ以上のＳＡＷフィルタ素子を収容した全ての弾性表面波装置にも広く適用できる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明では、２つのＳＡＷフィルタ素子間の相互干渉（クロストーク）を大幅に抑圧することが可能な弾性表面波装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の弾性表面波装置の実装形態を示す等価回路図である。
【図２】 本発明の弾性表面波装置の外観斜視図である。
【図３】 本発明の請求項４記載の弾性表面波装置において、金属製蓋体を省略した状態であり、特にＳＡＷフィルタ素子と導体膜との関係を示した概略図である。
【図４】 本発明の弾性表面波装置に用いるＳＡＷフィルタ素子の配置関係を示した平面図であり、（ａ）は上段ＳＡＷフィルタ素子、（ｂ）は後段ＳＡＷフィルタ素子である。
【図５】 （ａ）は本発明の前段ＳＡＷフィルタ素子の等価回路図であり、（ｂ）は、後段ＳＡＷフィルタ素子の等価回路図である。
【図６】 本発明の弾性表面波装置における容器の一方面側の側面図である。
【図７】 本発明の弾性表面波装置における入出力外部端子部分の断面図である。
【図８】 本発明の弾性表面波装置における容器の他方の端面側の側面図である。
【図９】 本発明の弾性表面波装置における２つのＳＡＷフィルタ素子を分割する位置に配置され向かい合うグランド外部端子のうちの１つに関する断面図である。
【図１０】 本発明の弾性表面波装置の容器を構成する中間に位置するセラミック層の上面図である。
【図１１】 本発明の弾性表面波装置の容器を構成する最下層に位置するセラミック層の上面図である。
【図１２】 本発明の弾性表面波装置の容器を構成する最下層に位置するセラミック層の下面図である。
【図１３】 本発明の弾性表面波装置におけるグランド導体膜に発生する寄生インピーダンス成分を示す等価回路図である。
【図１４】 従来の弾性表面波装置における共通グランド導体膜に発生する寄生インピーダンス成分を示す等価回路図である。
【図１５】 本発明の請求項４記載の弾性表面波装置におけるアイソレーション特性図である。
【図１６】 従来の弾性表面波装置において、金属製蓋体を省略した状態であり、特にＳＡＷフィルタ素子と導体膜との関係を示した外観斜視図である。
【図１７】 図１６において、ＳＡＷフィルタ素子を省略した状態の外観斜視図である。
【図１８】 従来の弾性表面波装置におけるアイソレーション特性図である。
【図１９】外部グランド端子と金属製蓋体の接続を変化させたときのアイソレーション特性図である。
【符号の説明】
１・・前段ＳＡＷフィルタ素子
２・・後段ＳＡＷフィルタ素子
３・・容器
３０・・キャビティー部
４１・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の入力外部端子
４２・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の出力外部端子
４６、４７・・前段ＳＡＷフィルタ素子用グランド外部端子
４３・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の入力外部端子
４４・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の出力外部端子
４５、４８・・後段ＳＡＷフィルタ素子用グランド外部端子
３１・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の入力パッド
３２・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の出力パッド
３５、３８、３９・・前段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッド
３３・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の入力パッド
３４・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の出力パッド
３６、３７、４０・・後段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッド
５１・・前段ＳＡＷフィルタ素子用のグランド導体膜
５２・・後段ＳＡＷフィルタ素子用のグランド導体膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、デュプレクサや微弱信号抽出用フィルタに用いられる複数のＳＡＷフィルタ素子を１つの容器に収容して成る弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、弾性表面波素子で構成された弾性表面波フィルタ（以下、ＳＡＷフィルタと称す）素子は多くの通信分野で用いられ、高性能、小型、量産性等の特徴を有することから携帯電話等の普及の一翼を担っている。
【０００３】
例えば、デュプレクサは、１つの容器内に受信用フィルタを構成するＳＡＷフィルタ素子と送信用フィルタを構成するＳＡＷフィルタ素子とを配置していた。また、微弱信号抽出用フィルタは、前段ＳＡＷフィルタ素子、増幅回路、後段ＳＡＷフィルタ素子とから成り、上述の前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子とを同一容器のキャビティー部内に配置されていた。
【０００４】
いずれの場合でも、複数のＳＡＷフィルタ素子間での浮遊容量を抑えて、相互干渉（クロストーク）を防止することが重要となる。特に、微弱信号抽出フィルタでは、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子の帯域の中心周波数が略同一で、しかも、同時に２つのＳＡＷフィルタ素子を駆動する必要があるため、両者の相互干渉を如何に低減するかが重要となる。
【０００５】
即ち、相互干渉が大きいと、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子とを外部配線によって従属接続した場合、２つのＳＡＷフィルタ素子の各減衰量から期待できるトータル減衰量がそのまま得られない場合が多い。これは、相互干渉によって２つのＳＡＷフィルタ素子のトータル減衰量が、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子のアイソレーションレベルにより制約される為である。実際の機器では、２つのＳＡＷフィルタ素子間に増幅回路を挟んで使用されることが多いが、その場合も同様の問題が発生する。
【０００６】
従来、上述のようなＳＡＷフィルタ素子の相互の干渉を低減する方法としては、例えば、特開平１１−２０５０７７号などに開示されている。
【０００７】
同号公報の技術は、２つのＳＡＷフィルタ素子を容器のキャビティー部内に収容し、前記容器の入力パッド、出力パッド、グランドパッドとＳＡＷフィルタ素子の入力電極、出力電極、グランド電極とを電気的に接続して弾性表面波装置を構成したものである。特に、前記容器のキャビティー部内に複数のグランドパッドを設け、一方のＳＡＷフィルタ素子のグランド電極と他方のＳＡＷフィルタ素子のグランド電極とを別のグランドパッドに接続することが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術では、ＳＡＷフィルタ素子とキャビティー部内に形成されたグランドパッドとの接続関係しか規定されていない。本発明者が種々実験を行ったところ、ＳＡＷフィルタ素子のグランド電極と容器のグランドパッド間との接続手段に起因する相互干渉が発生すること、即ち、ボンディングワイヤ以外に、ＳＡＷフィルタ素子を実装するキャビティー部の実装面に形成するグランド導体膜、グランド外部端子に起因する相互干渉が発生することを知見した。
【０００９】
従来の弾性表面波装置ＳＷを図１６、図１７に示す。図１６は、従来の弾性表面波装置ＳＷにおける金属製蓋体を省略した状態の外観図であり、図１７は、図１６においてＳＡＷフィルタ素子を省略した状態の外観図である。図中、１００は前段ＳＡＷフィルタ素子、２００は後段ＳＡＷフィルタ素子、３００は凹状の容器、１３６は容器３００の段差部に形成され、前段ＳＡＷフィルタ素子１００のグランド電極１０１からボンディングワイヤを介して接続されるグランドパッド、１３９は容器３００の段差部に形成され、後段ＳＡＷフィルタ素子２００のグランド電極１０２からボンディングワイヤを介して接続されるグランドパッド、５００は容器３００のキャビティー部３１７の実装面の略全面に形成されたグランド導体膜、１４５、１４６、１４７、１４８は容器３００の外側面に形成され、不図示の金属製蓋体に接続される外部グランド端子である。
【００１０】
図１７に示すように、グランド導体膜５００はグランドパッド１３６に接続され、容器３００の外側面に形成されたグランド外部端子１４５と導通されている。同様に、グランド導体膜５００はグランドパッド１３９に接続されグランド外部端子１４６に、また、グランド導体膜５００はグランドパッド１３８に接続されてグランド外部端子１４７と、また、グランド導体膜５００はグランドパッド１３７に接続されグランド外部端子１４８と夫々導通されている。なお、複数個所からグランド外部端子１４５、１４６、１４７、１４８を設けているのはグランド導体膜５００のグランドを強化するためである。
【００１１】
以上の構成により、例えばＳＡＷフィルタ素子１００から接続されたグランドパッド１３６とＳＡＷフィルタ素子２００から接続されたグランドパッド１３９とがグランド導体膜５００で共通に接続されていると、結果として、容器３００内のグランド導体膜５００で２つのＳＡＷフィルタ素子１００、２００が共通に接続されてしまうことになる。
【００１２】
このようなグランド導体膜５００を形成した弾性表面波装置ＳＷを実装基板（不図示、以下同じ）に実装した場合、グランド導体膜５００のグランド電位と、実装基板のグランド電位との間にグランド外部端子１４５、１４６、１４７、１４８に起因する寄生成分や、グランド導体膜５００に起因する寄生成分が発生してしまう。これら寄生成分は各ＳＡＷフィルタ素子１００、２００の双方から共通に導通したグランド導体膜５００を経由して実装基板のグランド電極との間で発生してしまうことにより、一方のＳＡＷフィルタ素子１００側での寄生成分が、他方のＳＡＷフィルタ素子２００にも互いに影響しあうことになる。
【００１３】
以上により、容器外部に形成したグランド外部端子と前記グランド導体膜との接続状態によって、グランドレベルが２つのＳＡＷフィルタ素子との間で共通になり、例えば、特開平１１−２０５０７７号に示すように２つのＳＡＷフィルタ素子毎に固有のグランドパッドに接続したとしても、互いのＳＡＷフィルタ素子の相互干渉を充分に抑えることができず、安定した特性を得ることができなかった。
【００１４】
また、この安定した特性を得ることができない原因としては、２つのＳＡＷフィルタ素子に跨がって共通のグランド導体膜がキャビティー部の実装面に幅広く形成されるため、即ち、グランド導体膜の面積が根本的に広いため、グランド導体膜全体を均一にグランド電位に接地することが困難となるためであり、また、面積が広いため寄生成分が発生する度合いが増大するためと考えられる。
【００１５】
一方、弾性表面波装置において、容器のキャビティー部の実装面に形成したグランド導体膜を電気的に分離する構成についは特開平１０−２２４１７５、特開平１０−２０９８００に開示されている。
【００１６】
しかしながら、何れの弾性表面波装置についても１つのＳＡＷフィルタ素子における入力側又は出力側で接続するグランド導体膜を分離したり（特開平１０−２２４１７５）、１つのＳＡＷフィルタ素子における櫛歯状電極の受信側又は送信側で接続するグランド導体膜を分離したものであり（特開平１０−２０９８００）、何れの場合にも、１つのＳＡＷフィルタ素子における帯域外の信号の減衰特性を向上させるものである。従って、デュプレクサや微弱信号抽出用フィルタのように複数のＳＡＷフィルタ素子を用いた場合、グランド導体膜を分離する技術に関して、互いのＳＡＷフィルタの相互干渉を防止できる技術の開示は全くされていない。
【００１７】
本発明は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的には、容器側のグランド構造において、各ＳＡＷフィルタ素子のグランド電極から、容器の外周面に形成されるグランド外部端子電極間のグランド接続構造を、容器内部では、各々のＳＡＷフィルタ素子で独立させることにより、他のＳＡＷフィルタ素子のグランド接続構造による寄生成分の影響を有効に抑え、もって、安定したフィルタ特性が導出できる弾性表面波装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波装置は、外周面に複数の入力外部端子、出力外部端子およびグランド外部端子を、キャビティー部内に、前記入力外部端子、前記出力外部端子および前記グランド外部端子に夫々導通した複数の入力パッド、出力パッドおよびグランドパッドを有する容器と、該容器の前記キャビティー部内に収容された複数のＳＡＷフィルタ素子と、前記キャビティー部内の各前記ＳＡＷフィルタ素子が収容される領域に形成され、複数の前記グランド外部端子同士を接続している複数のグランド導体膜と、前記容器の前記キャビティー部を封止する金属製蓋体とから成り、各前記ＳＡＷフィルタ素子の入力電極は前記入力パッドに、出力電極は前記出力パッドに、グランド電極は前記グランドパッドに夫々接続されているとともに、各前記ＳＡＷフィルタ素子が収容される領域に形成されている前記グランド導体膜は、そのいずれもがキャビティー部内で電気的に分離されてなる弾性表面波装置であって、前記グランド導体膜を介して互いに接続されている複数の前記グランド外部端子は、その少なくとも１つが前記金属製蓋体と接続され、他は前記金属製蓋体と非接続となっており、かつ前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体と接続されている前記グランド外部端子近傍に位置する領域には、前記グランド外部端子よりも幅が狭い導体膜からなる高インピーダンス部が設けられており、各前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体と非接続となっている前記グランド外部端子近傍に位置する領域には、前記高インピーダンス部よりも幅が広い導体膜からなる低インピーダンス部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記構成において、前記容器内に複数の前記ＳＡＷフィルタ素子が併設配置されていると共に、隣接する前記ＳＡＷフィルタ素子の各々の前記グランド電極に導通し、かつ前記金属製蓋体と接続されている前記グランド外部端子が、隣接する前記ＳＡＷフィルタ素子間で互いに対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の弾性表面波装置を図面に基づいて説明する。尚、実施例は、微小信号抽出用フィルタを用いて説明する。微小信号とは、例えば、人工衛星などから地上に送信される信号などが例示される。
【００２２】
この微小信号抽出用フィルタは、例えば、図１に示すように、アンテナ回路Ａに接続され、且つ増幅手段Ｐとともに用いられる。具体的には、アンテナ回路Ａに、特定周波数帯域を通過させ得る前段（フロントエンド）ＳＡＷフィルタ素子（以下、単に前段ＳＡＷフィルタ素子）１、この特定周波数の信号成分を抽出した信号を増幅する増幅手段Ｐ、増幅した信号を再度抽出処理する後段（インターステージ）ＳＡＷフィルタ素子（以下、単に後段ＳＡＷフィルタ素子）２を順次接続する。これにより、微弱信号を増幅した信号が、通常のスイッチ回路や受信回路で処理できる程度のレベルの信号となり、しかも、ノイズ成分が抑制された信号が得られることになる。
【００２３】
このような微小信号抽出用フィルタの構成において、少なくとも増幅手段Ｐは、ＩＣチップなどによって別部品で扱うことになる。そして、前段ＳＡＷフィルタ素子と後段ＳＡＷフィルタ素子とを同一容器内に収容して、１つの部品と取り扱う。
【００２４】
本発明の弾性表面波装置ＳＷは、この前段ＳＡＷフィルタ素子１と後段ＳＡＷフィルタ素子２とを一体化した部品をいう。尚、ＳＡＷフィルタ素子とは、それ自体がフィルタ機能を持つもので、個々で共振器の機能を有して、これらを接続することでフィルタとなるものは含まれない。
【００２５】
図２には、本発明の弾性表面波装置ＳＷの外観図である。また、図３は、金属製蓋体を省略した状態の平面図であり、図７、図９は、容器の断面構造を示し、図6、図８は、容器の主要部分の平面図である。尚、図５（ａ）、（ｂ）は、本発明のＳＡＷフィルタ素子の等価回路を示す。
【００２６】
図２において、本発明の弾性表面波装置ＳＷは、容器３と容器上面に被着封止された金属製蓋体６とから構成されている。また、容器３外側の４つの端面には、外部端子を形成するための平面から見た形が半円形の溝部が例えば８つ（一対の辺には夫々３つ、もう一対の辺には１つ）形成されている。
【００２７】
この外部端子を形成する半円形の溝部は容器３の厚み方向に形成されており、この溝部内に外部端子４１〜４８が形成されている。例えば、一対の対向しあう端面の一方面には、前段ＳＡＷフィルタ素子用入力パッドに導通する前段用入力外部端子４１、後段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部端子４５、後段ＳＡＷフィルタ素子用入力パッドに導通した後段用入力外部端子４３が形成されている。
【００２８】
また、一対の対向しあう端面の他方面には、前段ＳＡＷフィルタ素子用出力パッド（後述）に導通する前段用出力外部端子４２、前段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッド（後述）に導通するグランド外部端子４６、後段ＳＡＷフィルタ素子用出力パッド（後述）に導通した後段用出力外部端子４４が形成されている。
【００２９】
さらに、もう一対の端面の一方面には、前段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部端子４７が配置されている。また、もう一対の端面の他方面には、後段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッドに導通するグランド外部端子４８が配置されている。
【００３０】
このような容器３の上面には、図３に示すように、例えば２つのＳＡＷフィルタ素子１、２が実装される実装面３Ｃ及び両側面に段差部３ａ、３ｂを有するキャビティー部３０が形成されている。そして、この実装面３Ｃには、ＳＡＷフィルタ素子１、２が配置されている。また、キャビティー部３０の段差部３ａには、図３の上側から、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極（後述）と接続する入力パッド３１、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極（後述）と接続するグランドパッド３５、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極と接続するグランドパッド３６、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極と接続する入力パッド３３、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極と接続するグランドパッド３７が配置されている。
【００３１】
また、他方の段差部３ｂには、図３の上側から、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極と接続するグランドパッド３８、前段ＳＡＷフィルタ素子１の出力電極と接続する出力パッド３２、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極と接続するグランドパッド３９、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極と接続するグランドパッド４０、後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力電極と接続する出力パッド３４が配置されている。
【００３２】
また、キャビティー部３０で、この段差部３ａ、３ｂに囲まれたキャビティー部の実装面３Ｃには、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２が接合される領域において、夫々グランド導体膜５１、５２が形成されている（図１１参照）。
【００３３】
即ち、図３でキャビティー部３の実装面３ｃの上側であるグランド導体膜５１上には、前段ＳＡＷフィルタ素子１が配置されている。また、下側であるグランド導体膜５２上には後段ＳＡＷフィルタ素子２が配置されている。
【００３４】
このＳＡＷフィルタ素子１、２は、図４に示すようにタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶基板などの圧電基板５３、５４の表面に、互いに噛み合う１組の櫛型電極指からなるインターデジタル電極ＰＳ、接続導体ＰＰＳ、入力電極１１、２１、出力電極１２、２２、グランド電極１３、１４、２３〜２５、必要に応じて反射器電極（図中、×の記号を指す）が形成されている。
【００３５】
そして、このインターデジタル電極ＰＳにより、１つの共振部を構成することになる。そして、この共振部は直列共振部、並列共振部に分類され、接続導体を介して、直列共振部、並列共振部とが互いに接続される。
【００３６】
例えば、図４（ａ）に示す前段ＳＡＷフィルタ素子１は、圧電基板５３上に３つの直列共振部Ｓ１１〜Ｓ１３と４つの並列共振部Ｐ１１〜Ｐ１４とが接続導体ＰＰＳによってラダー状に接続されている。この等価回路図を図５（ａ）に示す。
【００３７】
そして、このＳＡＷフィルタ素子１には、１つの入力電極１１、１つの出力電極１２、２つのグランド電極１３、１４が被着形成されている。
【００３８】
図４（ｂ）に示す後段ＳＡＷフィルタ素子２は、圧電基板５４上に２つの直列共振部Ｓ２１〜Ｓ２２と３つの並列共振部Ｐ２１〜Ｐ２３とが接続導体（符号を省略する）によってラダー状に接続されている。この等価回路図を図５（ｂ）に示す。
【００３９】
そして、このＳＡＷフィルタ素子２には、１つの入力電極２１、１つの出力電極２２、３つのグランド電極２３〜２５が被着形成されている。
【００４０】
尚、前段ＳＡＷフィルタ素子１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２は、夫々通過帯域での特性、及び選択性を考慮して、接続段数が若干相違している。
【００４１】
このようなＳＡＷフィルタ素子１、２は、絶縁性接着材を介して、キャビティー部３０の実装面３ｃのグランド導体膜５１、５２に接合されている。
【００４２】
また、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１は、図３の右側の段差部３ａに形成した入力パッド３１にボンディングワイヤを介して接続され、出力電極１２は、左側の段差部３ｂに形成した出力パッド３２にボンディングワイヤを介して接続されている。また、グランド電極１３は、段差部３ａのグランドパッド３５にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極１４は、段差部３ｂのグランドパッド３８にボンディングワイヤを介して接続されている。
【００４３】
また、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１は、図３の右側の段差部３ａに形成された入力パッド３３にボンディングワイヤを介して接続され、出力電極２２は、段差部３ｂに形成した出力パッド３４にボンディングワイヤを介して接続されている。また、グランド電極２３は、段差部３ａに形成したグランドパッド３６にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極２４は、段差部３ｂに形成したグランドパッド４０にボンディングワイヤを介して接続され、グランド電極２５は、段差部３ａに形成したグランドパッド３７にボンディングワイヤを介して接続されている。
【００４４】
このような容器３は、少なくとも３層のセラミック層から構成されており、上述のように容器３の一対の外側端面には、図６に示すように、容器３の外部端子４１、４５、４３が厚み方向に形成されている。この外部端子４１、４５、４３は、断面半円形状の溝部の内部に、底面から所定位置まで導体が形成されている。例えば、図６〜図９に示すように前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１（図４参照）と接続する入力外部端子４１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１（図４参照）と接続する入力外部端子４３は、容器３の底面から外側端面にかけて容器３の厚みの途中まで延びている。また、容器３外側端面の幅方向の略中央部分に位置するグランド外部端子４５は、容器３の底面から外側端面を通って容器３の厚み方向全域に延びて形成され、さらに、容器３の上面に形成したシールリング接合用の導体膜６１に導通している。
【００４５】
また、容器３のもう一方の外側端面は、側面図を省略しているが、図６と同様、出力外部端子４２、４４は、底面から容器の厚みの途中にまで延び、グランド外部端子４６は、容器３の底面から容器の上面にまで延び、さらに、容器３の上面に形成したシールリング接合用の導体膜６１に導通している。
【００４６】
尚、図７において、６１は、上述したようにシールリング接合用導体膜（グランド電位）であり、６２はシールリングであり、７は、金属蓋体である。
【００４７】
また、図８は、図６と直交する外側端面である。この外側端面には、グランド外部端子４７のみが形成されている。これに対向する容器３の端面には、グランド外部端子４８のみが形成されている。このグランド外部端子４７、４８は、容器３の底面から上面に延びて形成されている。
【００４８】
図７、図９に示す容器３は、最上面のセラミック層３ｘは、キャビティー部３０（図３参照）の開口を形成するためにリング状を成しており、その上面の全面にわたり、コバール、４２アロイなどからなるシールリング６２をロウ付により接合する導体膜６１が被着形成されている。
【００４９】
ここで、図７に示すように最上層のセラミック層３ｘに形成された溝部３０ｘには、例えば入力外部端子４１となる導体膜が被着されていない。これは、他の入出力外部端子４２、４３、４４についても同様な構造である。
【００５０】
また、図９に示すように、グランド外部端子４５、４６については、３つのセラミック層３ｘ〜３zの厚みに跨がって導体膜が形成され、図８に示すようにグランド外部端子４７、４８についてはセラミック層３ｘに形成された溝部３１ｘには、導体膜が被着されていない。この理由は後述する。
【００５１】
また、中間に位置するセラミック層３ｙの上面図を図１０に示す。セラミック層３ｙはキャビティー部３０内壁に段差部３ａ、３ｂを形成するため（図３参照）、キャビティー部３０の開口部寸法に比較して若干小さい開口部を有するリング状となっている。そして、このセラミック層３ｙの外周には、外部端子を形成する領域を確保するための容器３の外側端面に溝部が形成される半円形の凹部（符号を省略している）が８つ形成されている。夫々の凹部には、前段ＳＡＷフィルタ素子側の入力外部端子４１となる導体膜、グランド外部端子４５となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子側の入力外部端子４３となる導体膜、グランド外部端子４８となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子側の出力外部端子３４となる導体膜、グランド外部端子４６となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子側の出力外部端子４２となる導体膜、グランド外部端子４７となる導体膜が形成されている。
【００５２】
また、このセラミック層３ｙの開口周囲には、各ＳＡＷフィルタ素子の入力電極１１、２１と接続する入力パッド３１、３３となる導体膜、出力電極１２、２２と接続する出力パッド３２、３４となる導体膜、グランド電極１３、１４、２３、２４、２５と接続するグランドパッド３５、３６、３７、３８、３９、４０となる導体膜が形成されている。
【００５３】
例えば、最上層のセラミック層３ｘの開口と中間に位置するセラミック層の開口の差によって発生する段差部３ａにおいて、例えば、図３の右側となる段差部３ａに相当する部分には、図１０の上から、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１と接続する入力パッド３１となる導体膜、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１３と接続するグランドパッド３５となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２３と接続するグランドパッド３６となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１と接続する入力パッド３３となる導体膜、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２５と接続するグランドパッド３７となる導体膜が形成されている。そして、この５つのパッドのうち、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力電極１１に接続する入力パッド３１となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、溝部内の入力外部端子４１となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２３に接続するグランドパッド３６となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、溝部内のグランド外部端子４５となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２の入力電極２１に接続する入力パッド３３となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま溝部内の入力外部端子４３となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２のグランド電極２５に接続するグランドパッド３７となる導体膜は、異なる辺に形成された溝部内のグランド外部端子４８となる導体膜に導通している。
【００５４】
尚、段差部３ａの上から２つ目のパッドである前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１３と接続するグランドパッド３５は、段差部３ａの内側に導出され、その壁面に形成した半円形状凹部内に導出されている。
【００５５】
また、図面の左側となる段差部３ｂに相当する部分の各パッドにおいて、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１４に接続するグランドパッド３８は、異なる辺に形成された溝部内のグランド外部端子４７となる導体膜に導通している。また、前段ＳＡＷフィルタ素子１の出力電極１２に接続する出力パッド３２となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま図面の左辺の溝部内の出力外部端子４２となる導体膜に導通している。また、後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力電極２２に接続する出力パッド３４となる導体膜は、この辺の外方側に延出され、そのまま図面の左辺の溝部内の出力外部端子４４となる導体膜に導通している。
【００５６】
尚、グランドパッド３９はそのまま図面の左辺の溝部内グランド側外部端子４６となる導体膜に導通している。また、グランドパッド４０は、段差部３ｂの内側に導出され、その壁面に形成した半円形状溝部内に導出されている。
【００５７】
最下層のセラミック層３ｚの上面図を図１１に示す。セラミック層３ｚは平板形状となっており、各セラミック層３ｘ、３ｙと同様に外周に８つの凹部が形成されている。そして、各凹部の内面には、それぞれ外部端子となる導体膜が形成されている。
【００５８】
また、このセラミック層３ｚの上面で、キャビティー部３０の実装面となる領域には、２つの平面に広がったグランド導体膜５１、５２が形成されている。１つのグランド導体膜５１は、実質的に前段ＳＡＷフィルタ素子１が搭載される領域に形成され、もう１つのグランド導体膜５２は、実質的に後段ＳＡＷフィルタ素子２が搭載される領域に形成され、互いに接続されていない。
【００５９】
また、前段ＳＡＷフィルタ素子１が接合されるグランド導体膜５１は、右側段差部３ａの図面上から２つ目のグランドパッド３５と接続するように、その凹部の下部にまで延出されている（延出部５１ａ参照）。また、このグランド導体膜５１は、図面上、上辺に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４７となる導体膜と低インピーダンス部を介して導通している。さらに、図面上、左辺中央に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４６に高インピーダンス部を介して導通している。即ち、このグランド導体膜５１は、例えば、容器３の異なる辺に形成されたグランド外部端子４７、４６に接続されている。これにより、異なる方向からグランド電位に接地する。
【００６０】
また、後段ＳＡＷフィルタ素子２が接合されるグランド導体膜５２は、段差部３ｂの図面上から４つ目のグランドパッド４０と接続するように、その凹部の下部にまで延出されている（延出部５２ａ参照）。また、このグランド導体膜５２は、図面上、下辺に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４８となる導体膜と導通している。
【００６１】
さらに、図面上、右辺中央に形成された凹部にまで延出され、グランド外部端子４５に高インピーダンス部を介して導通している。即ち、このグランド導体膜５２は、導体膜５１と同様に、例えば、容器３の異なる辺に形成されたグランド外部端子４８、４５に接続されている。これにより、異なる方向からグランド電位に接地する。
【００６２】
なお、上述の高インピーダンス部とは、グランド導体膜５１、５２からグランド外部端子へ流れる微少な電流が略抑制される部分のことをいい、低インピーダンス部とはその逆をいうものと定義する。
【００６３】
また、セラミック層３ｚの底面図を図１２に示す。セラミック層３ｚの底面には、各端子電極４１〜４８と導通した平面状の端子電極４１ａ〜４８aが被着形成されている。
【００６４】
このような容器３は、複数の容器３が抽出できる形状の複数類、例えば３種類のセラミックグリーンシートを順次積層して形成される。即ち、最上層に位置するセラミック層３ｘ、中間層となるセラミック層３ｙ、最下層となるセラミック層３ｚとなるシートは、所定位置に凹部となるスルーホールを形成し、このシート上またはスルーホールの内面に導電性ペーストを塗布する。尚、最上層に位置するセラミック層３ｘ、中間層となるセラミック層３ｙとなるシートに関しては、キャビティー部を形成する開口を有する。
【００６５】
そして、このようなセラミックシートを積層一体化し、焼成し、さらに、容器３の形状に分割または切断することによって得られる。尚、分割または切断を焼成処理前に行っても構わない。ここで、各種導体膜は、Ｗ（タングテステン）やＭｏ（モリブデン）、Ａｇ、Ｃｕなどが例示できる。尚、これらの金属は、セラミックの材料（焼成温度、焼成雰囲気が相違する）によって決定される。セラミック材料がアルミナであれば、導体材料は、Ｗ（タングテステン）やＭｏ（モリブデン）が例示できる。セラミック材料がガラス−セラミック材料であれば、Ａｇ、Ｃｕなどが例示できる。
【００６６】
尚、Ｃｕを用いた場合には、焼成雰囲気は還元性雰囲気でおこなう。
【００６７】
また、容器３から露出するパッド３１〜４０、外部端子４１〜４８は、その表面にＮｉメッキ、Ａｕメッキなどが塗着されている。これにより、パッド３１〜４０においては、ボンディングワイヤによる接合が容易に行え、外部端子４１〜４８においては半田などとの接合が容易となる。また、最上面に位置する導体膜６１では、シールリングとのろう付け接合が容易且つ強固に行える。
【００６８】
このような３つのセラミック層３ｘ〜３ｚからなる容器３の表面に位置する導体膜６１（容器４側面に位置するグランド外部端子に導通している）上には、シールリング６２がろう付けによって接合されて容器３全体が構成される。
【００６９】
容器３のキャビティー部３０には、上述したように、前段ＳＡＷフィルタ素子１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２が接着剤を介して、グランド導体膜５１、５２に接合される。
【００７０】
そして、このように容器３のキャビティー部３０内に収容された前段ＳＡＷフィルタ素子１及び後段ＳＡＷフィルタ素子２は、キャビティー部３０の外部の開口周囲に配置されたシールリング６２上に金属製蓋体７が載置され、金属蓋体７とシールリング６２との接合部分に、所定電流を通電して、シーム溶接を行う。
【００７１】
このように形成された金属蓋体７は、コバールや４２アロイなどの金属平板に、表面に応じて、実装面側にＡｇ層を形成している。実質的には、容器３の外周面である側面に配置されたグランド外部端子４５〜４８を介してグランド電位に接地されることになる。
【００７２】
以上のような構成の弾性表面波装置ＳＷでは、グランド外部端子４５〜４８のうち、各ＳＡＷフィルタ素子の間、即ち、２つのＳＡＷフィルタ素子の間である分割位置に配置され、かつ、互いに向かい合ったグランド外部端子４５、４６は容器３の外部で金属性蓋体６と電気的に接続されている。また、グランドパッド３５〜４０は各々のＳＡＷフィルタ素子１、２で共有されず、かつ各々のＳＡＷフィルタ素子１、２が接続されるグランドパッド３５〜４０のグランド電位は容器内部で電気的に分離されている。
【００７３】
ここで、グランド外部端子４５〜４８とグランド導体膜５１、５２及びグランド外部端子４５〜４８と金属製蓋体６との電気的接続について説明する。
まず、グランド外部端子４５、４６は、グランド導体膜５１、５２の高インピーダンス部を介して接続されており、かつ、この部分のみが金属製蓋体６に接続されているので、高インピーダンス部により流れる電流が抑制されて主に金属製蓋体６をグランド電位に確実に落とすという役割を担う。これによりＳＡＷフィルタ素子１、２間での金属製蓋体６を介した相互干渉は、金属製蓋体６上で略理想グランドに近い電位を形成しているために金属蓋体６がシールド効果を有してＳＡＷフィルタ素子１、２の相互干渉を抑制することができる。しかも、図１１のような２つのＳＡＷフィルタ素子を分割する線上で、かつ互いに対向する面にグランド外部端子４５、４６を配置したので、分割部分がほぼ理想グランドに近い電位と成っているため、金属製蓋体上でのＳＡＷフィルタ素子１、２の寄生成分が分割部分で断ち切ることができ、ＳＡＷフィルタ素子１、２間のシールド効果をより強めることができる。
【００７４】
一方、グランド外部端子４７、４８は、グランド導体膜５１、５２の低インピーダンス部に接続され、金属制蓋体６とは接続されていない為、これらのグランド外部端子４７、４８は主にグランド導体膜５１，５２だけをグランド電位に落とすという役割を担うため、グランド導体膜５１，５２のグランドが強化されるものである。
【００７５】
これに対して従来は、すべてのグランド外部端子４５〜４８を金属製蓋体６に接続していた為、グランド導体膜５１、５２の外部グランド導体４５〜４８の接続部から落ちるグランドと金属製蓋体６から落ちるグランドとが同じ経路であり、これにより、グランド導体膜５１、５２が十分にグランドに落ちることができず、金属製蓋体６による十分なシールド効果を得ることもできなかった。その結果、グランド導体膜５１、５２と実装基板（不図示）の電位差に起因した影響が現れやすかった。
【００７６】
発明者らは、この効果を確認するために、アイソレーション特性の実測を行った。図１９にアイソレーション特性の測定結果を示す。ここで、太実線で示した特性は本発明の実施の形態で説明した構成の弾性表面波装置ＳＷのアイソレーション特性であり、細実線は、外部グランド端子４５〜４８全てが金属製蓋体６の接続した場合以外は本発明の実施の形態と同様の構成であり、破線は、外部グランド端子４５、４６、４７だけを金属製蓋体６に接続した以外は本発明の実施の形態と同じ構成である。一番好ましい結果としては本発明の弾性表面波装置ＳＷが最も良いアイソレーション特性となり、続いて、破線の外部グランド端子４５、４６、４７を金属製蓋体に接続した場合で、全ての外部グランド端子を金属製蓋体に接続した場合が最も悪いアイソレーション特性となり、考察通りの結果が得られた。
【００７７】
また、相互干渉はＳＡＷフィルタ素子１、２から実装基板のグランド電位までの間の寄生成分により発生する。以下その寄生成分について等価回路を用いて説明する。
【００７８】
図１３は、本発明の弾性表面波装置におけるグランド導体膜を中心とした寄生成分を示す等価回路である。また、図１４は、従来、即ち、図１７に示すような、キャビティー部の実装面のグランド導体を２つのＳＡＷフィルタ素子の領域に跨がって共通とした弾性表面波装置の寄生インピーダンス成分を示す等価回路を示す。
【００７９】
図１３において、前段ＳＡＷフィルタ素子１のグランド電極１３、１４は、グランドパッド３５、３８、前段用ＳＡＷフィルタ素子１専有のグランド導体膜５１に接続され、前段ＳＡＷフィルタ素子２専有の複数のグランド外部端子４６、４７を介して配線基板のグランド電位に接続されていることになる。
【００８０】
また、後段ＳＡＷフィルタ素子２側において、後段ＳＡＷフィルタ素子２専有のグランド導体膜５２、グランド外部端子４５、４８を介してグランド電位に接続されている。
【００８１】
これより、ＳＡＷフィルタ素子１、２のＩＮ−ＯＵＴラインに対してグランド導体膜５１、５２のグランド電位Ｇ５１、G５２との間に、寄生容量成分Ｃ１、Ｃ２が夫々独立して発生する。
【００８２】
また、グランド導体膜５１、５２のグランド電位Ｇ５１、G５２と配線基板のグランド電位Ｇ０との間に、夫々グランド導体膜５１、５２に起因する寄生インピーダンス成分Ｃ３、Ｃ４が夫々独立して発生する。
【００８３】
従って、前段ＳＡＷフィルタ素子１専有のグランド導体膜５１に起因する寄生インピーダンスＣ３の影響は、前段ＳＡＷフィルタ素子１のみに影響し、他方の後段ＳＡＷフィルタ素子２には影響しない。同様に、後段ＳＡＷフィルタ素子２専有のグランド導体膜５２に起因する寄生インピーダンスＣ４の影響は、前段ＳＡＷフィルタ素子１に影響しない。
【００８４】
これに対して、従来は、図１７に示すように、最下層のセラミック層の上面に全面に拡がったグランド導体膜５００が形成され、各ＳＡＷフィルタ素子１００，２００のグランド電位Ｇ０は、このグランド導体膜５００により接続されていた。
【００８５】
図１４に示す従来の構造での寄生インピーダンス成分に関する等価回路では、共通のグランド導体膜５００に起因する寄生インピーダンスＣ５は、グランド導体膜５００と配線基板のグランド電位Ｇ０との間に共通的に発生する。しかも、この寄生インピーダンスＣ５は、前段ＳＡＷフィルタ素子１００及び後段ＳＡＷフィルタ素子２００の両方に影響してしまう。
【００８６】
しかも、この寄生インピーダンスＣ５は、面積が２つのＳＡＷフィルタ素子分の領域に形成されており、単純に、本発明の構造に対して、グランド導体膜の寸法が２倍となっており、１つのＳＡＷフィルタ素子から見た寄生容量成分が２倍となってしまう。
【００８７】
この結果、両ＳＡＷフィルタ素子間で、アイソレーション特性が劣化してしまう。
【００８８】
本発明者らは、前段ＳＡＷフィルタ素子１、後段ＳＡＷフィルタ素子２とともに、１．５７ＧＨＺ帯域の中心周波数となる微小信号抽出用フィルタ装置に基づいて、アイソレーション特性を実測した。
【００８９】
その結果、本発明の外部グランド端子４５〜４８と金属製蓋体６との接続構造を有する弾性表面波装置ＳＷでは、図１５に示すように通過帯域の低周波側（例えば、１．４８ＧＨｚ）において−６２ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１８に示すように、従来のすべての外部グランド端子を金属製蓋体に接続し、かつ、キャビティー内部のグランド導体膜を２つのＳＡＷフィルタ素子で共有化したグランド導体膜の構造を有する装置では、通過帯域の低周波側（例えば、１．４８ＧＨｚ）において−４０ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００９０】
また、図１５に示すように通過帯域の高周波側（例えば、１．６８ＧＨｚ）において−６１ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１８に示すように、従来では、−４０ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００９１】
このような結果は、以下の作用によって達成されると考える。
（１）グランド導体膜５１、５２の高インピーダンス部が各外部グランド電極４５、４６に接続し、かつ、高インピーダンス部に接続した外部グランド端子４５、４６のみが金属製蓋体６に接続されているので、金属製蓋体６が理想グランドに近い電位を持つために十分なシールド効果を有し、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２間での干渉が起こりにくい。
（２）前記グランド導体の高インピーダンス部以外の接続部は低インピーダンス部となるように形成したために、グランド導体膜を十分低インピーダンス部から落とすことができ、寄生インピーダンス成分を抑えることができる。
（３）グランド導体膜の高インピーダンス部と接続するグランド外部端子は、互いに隣接する２つの前記ＳＡＷフィルタ素子１、２間の外周面に形成され、かつ、一方のＳＡＷフィルタ素子１に接続するグランド外部端子４６と他方のＳＡＷフィルタ素子２に接続するグランド外部端子４５は互いに対向する外周面に形成されたために、互いに向かい合ったグランド外部端子４５、４６のみ、容器３外部で金属性蓋体６と電気的に接続していることから、金属製蓋体６上で２つのＳＡＷフィルタ素子１、２を分割する線上に位置する部分がほぼ理想グランドに近い電位と成り、金属製蓋体６上で（１）よりもさらに高いシールド効果が得られ、２つのＳＡＷフィルタ素子間での干渉が起こりにくい。
（４）容器３のキャビティー部３０内のグランド導体膜５１、５２が、各ＳＡＷフィルタ素子１、２毎に専有化されているため、物理的に分割されているため相互干渉が発生しにくい。
（５）グランド導体膜５１、５２自身が分割されている結果、導体面積が減少している。このため、１つのグランド導体膜、例えば５１に起因する寄生成分が小さくなり、干渉が少なくなる。
【００９２】
尚、グランド導体膜５１、５２を各ＳＡＷフィルタ素子１、２毎に専有化して分割したとしても、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２のグランド電極１３〜１４、２３〜２５からグランドパッド３５〜４０にボンディングワイヤによって接続するにあたり、グランドパッド３５〜４０には、何れか１つのＳＡＷフィルタ素子からのみ接続されていると良好である。
【００９３】
尚、上述の実施例では、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２を容器３内のキャビティー部３０に収容した微小信号抽出用フィルタで説明したが、キャビティー部３０内に、３つ以上のＳＡＷフィルタ素子を配置しても構わない。
【００９４】
また、２つのＳＡＷフィルタ素子１、２を同一基板上に形成しても構わない。
【００９５】
例えば、３つのＳＡＷフィルタ素子を収容した場合には、それぞれの素子を分割する位置に配置された互いに向かい合った外部グランド端子を金属製蓋体と接続し、３つのグランド導体膜を、３つのＳＡＷフィルタ素子夫々独立するように形成し、しかも、グランド外部端子との接続において、他のグランド導体膜と共用しなようにすればよい。
【００９６】
また、上述の実施例では、微小信号抽出用フィルタを例にして説明したが、１つの容器に２つ以上のＳＡＷフィルタ素子を収容した全ての弾性表面波装置にも広く適用できる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明では、２つのＳＡＷフィルタ素子間の相互干渉（クロストーク）を大幅に抑圧することが可能な弾性表面波装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の弾性表面波装置の実装形態を示す等価回路図である。
【図２】 本発明の弾性表面波装置の外観斜視図である。
【図３】 本発明の請求項４記載の弾性表面波装置において、金属製蓋体を省略した状態であり、特にＳＡＷフィルタ素子と導体膜との関係を示した概略図である。
【図４】 本発明の弾性表面波装置に用いるＳＡＷフィルタ素子の配置関係を示した平面図であり、（ａ）は上段ＳＡＷフィルタ素子、（ｂ）は後段ＳＡＷフィルタ素子である。
【図５】 （ａ）は本発明の前段ＳＡＷフィルタ素子の等価回路図であり、（ｂ）は、後段ＳＡＷフィルタ素子の等価回路図である。
【図６】 本発明の弾性表面波装置における容器の一方面側の側面図である。
【図７】 本発明の弾性表面波装置における入出力外部端子部分の断面図である。
【図８】 本発明の弾性表面波装置における容器の他方の端面側の側面図である。
【図９】 本発明の弾性表面波装置における２つのＳＡＷフィルタ素子を分割する位置に配置され向かい合うグランド外部端子のうちの１つに関する断面図である。
【図１０】 本発明の弾性表面波装置の容器を構成する中間に位置するセラミック層の上面図である。
【図１１】 本発明の弾性表面波装置の容器を構成する最下層に位置するセラミック層の上面図である。
【図１２】 本発明の弾性表面波装置の容器を構成する最下層に位置するセラミック層の下面図である。
【図１３】 本発明の弾性表面波装置におけるグランド導体膜に発生する寄生インピーダンス成分を示す等価回路図である。
【図１４】 従来の弾性表面波装置における共通グランド導体膜に発生する寄生インピーダンス成分を示す等価回路図である。
【図１５】 本発明の請求項４記載の弾性表面波装置におけるアイソレーション特性図である。
【図１６】 従来の弾性表面波装置において、金属製蓋体を省略した状態であり、特にＳＡＷフィルタ素子と導体膜との関係を示した外観斜視図である。
【図１７】 図１６において、ＳＡＷフィルタ素子を省略した状態の外観斜視図である。
【図１８】 従来の弾性表面波装置におけるアイソレーション特性図である。
【図１９】外部グランド端子と金属製蓋体の接続を変化させたときのアイソレーション特性図である。
【符号の説明】
１・・前段ＳＡＷフィルタ素子
２・・後段ＳＡＷフィルタ素子
３・・容器
３０・・キャビティー部
４１・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の入力外部端子
４２・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の出力外部端子
４６、４７・・前段ＳＡＷフィルタ素子用グランド外部端子
４３・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の入力外部端子
４４・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の出力外部端子
４５、４８・・後段ＳＡＷフィルタ素子用グランド外部端子
３１・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の入力パッド
３２・・前段ＳＡＷフィルタ素子用の出力パッド
３５、３８、３９・・前段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッド
３３・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の入力パッド
３４・・後段ＳＡＷフィルタ素子用の出力パッド
３６、３７、４０・・後段ＳＡＷフィルタ素子用グランドパッド
５１・・前段ＳＡＷフィルタ素子用のグランド導体膜
５２・・後段ＳＡＷフィルタ素子用のグランド導体膜
Claims (2)
- 外周面に複数の入力外部端子、出力外部端子およびグランド外部端子を、キャビティー部内に、前記入力外部端子、前記出力外部端子および前記グランド外部端子に夫々導通した複数の入力パッド、出力パッドおよびグランドパッドを有する容器と、
該容器の前記キャビティー部内に収容された複数のＳＡＷフィルタ素子と、
前記キャビティー部内の各前記ＳＡＷフィルタ素子が収容される領域に形成され、複数の前記グランド外部端子同士を接続している複数のグランド導体膜と、
前記容器の前記キャビティー部を封止する金属製蓋体とから成り、
各前記ＳＡＷフィルタ素子の入力電極は前記入力パッドに、出力電極は前記出力パッドに、グランド電極は前記グランドパッドに夫々接続されているとともに、各前記ＳＡＷフィルタ素子が収容される領域に形成されている前記グランド導体膜は、そのいずれもがキャビティー部内で電気的に分離されてなる弾性表面波装置であって、
前記グランド導体膜を介して互いに接続されている複数の前記グランド外部端子は、その少なくとも１つが前記金属製蓋体と接続され、他は前記金属製蓋体と非接続となっており、かつ前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体と接続されている前記グランド外部端子近傍に位置する領域には、前記グランド外部端子よりも幅が狭い導体膜からなる高インピーダンス部が設けられており、各前記グランド導体膜のうち前記金属製蓋体と非接続となっている前記グランド外部端子近傍に位置する領域には、前記高インピーダンス部よりも幅が広い導体膜からなる低インピーダンス部が設けられていることを特徴とする弾性表面波装置。 - 前記容器内に複数の前記ＳＡＷフィルタ素子が併設配置されていると共に、隣接する前記ＳＡＷフィルタ素子の各々の前記グランド電極に導通し、かつ前記金属製蓋体と接続されている前記グランド外部端子が、隣接する前記ＳＡＷフィルタ素子間で互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
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