JP4998617B2 - 弾性波フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも３個のＩＤＴが圧電基板上に形成されている縦結合共振子型の弾性波フィルタ部を備える弾性波フィルタ装置に関し、より詳細には、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置に関する。

従来、携帯電話機の帯域フィルタなどに、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置が用いられている。また、近年、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ装置に代えて、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置も注目されている。弾性表面波フィルタ装置や弾性境界波フィルタ装置などの弾性波フィルタ装置が平衡−不平衡変換機能を有する場合、バランと称されている平衡−不平衡変換機能素子を省略することができる。従って、部品点数の低減及び携帯電話機などの小型化を図ることができる。

下記の特許文献１には、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置が開示されている。図１９に示すように、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１００１では、上方に開いた開口１００２ａを有するパッケージ１００２内に、弾性表面波フィルタ素子チップ１００３が収納されている。弾性表面波フィルタ素子チップ１００３では、圧電基板１００４上に、図示の電極構造が形成されて、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタが構成されている。

すなわち、不平衡端子１００５に、弾性表面波共振子１００６，１００７を介して、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部１００８が接続されている。ここでは、不平衡端子１００５に接続されるＩＤＴが、第１，第３のＩＤＴ１００９，１０１１である。そして、第１，第３のＩＤＴ１００９，１０１１間に挟まれて、第２のＩＤＴ１０１０が配置されている。第２のＩＤＴ１０１０の一端が第１の平衡端子１０１２に、他端が第２の平衡端子１０１３に接続される。

他方、不平衡端子１００５に接続されるＩＤＴ１００９の他端は、アース配線パターン１０１４を介して、アース電位に接続される電極パッド１０１５に接続されている。同様に、不平衡端子１００５に一端が接続されているＩＤＴ１０１１の他端は、アース配線パターン１０１６により、アース電位に接続されている電極パッド１０１７に接続されている。

他方、下記の特許文献２には、不平衡端子と第１の平衡端子との間に、第１の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が、不平衡端子と第２の平衡端子との間に、第２の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が接続されており、それによって、平衡−不平衡変換機能が実現されている弾性波フィルタ装置が開示されている。ここでは、アース配線を工夫することにより、帯域外減衰量の改善を図ることができる旨が記載されている。
特開２００３−１２４７８２号公報 特許第３９１８１０２号公報

特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１００１では、上記のように、１つの縦結合共振子型弾性波フィルタ部１００８を用いて、平衡−不平衡変換機能が実現されている。従って、単にバランを省略し得るだけでなく、平衡−不平衡変換機能を実現するための電極構造の簡略化を図ることができる。しかしながら、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１００１では、通過帯域外の減衰量が十分な大きさを有しないという問題があった。

他方、特許文献２では、アース配線を工夫することにより低損失化を図った構造が示されている。しかしながら、特許文献２においてアース配線を工夫することにより帯域外減衰量が改善されている構造は、あくまでも、特許文献２に開示されている特定の電極構造を有するフィルタ装置において効果を有するものにすぎなかった。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、不平衡端子と第１，第２の平衡端子との間に、不平衡端子に接続されるＩＤＴと、平衡端子に接続されるＩＤＴとを有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部が接続されている弾性波フィルタ装置であって、帯域外減衰量の拡大を図ることができる、弾性波フィルタ装置を提供することにある。

本発明によれば、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有し、平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置であって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、前記不平衡端子と前記第１，第２の平衡端子との間に接続されており、少なくとも３個のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、前記圧電基板上に形成されており、第１の端部及び第２の端部を有し、第１の端部が、前記少なくとも３個のＩＤＴの内、前記第１または第２の平衡端子に接続されているＩＤＴのアース側端部に接続されている第１のアース配線と、前記圧電基板上に形成されており、第１，第２の端部を有し、第１の端部が前記不平衡端子に接続されているＩＤＴのアース側端部に接続されている第２のアース配線と、前記圧電基板上に形成されており、前記第１，第２のアース配線の各第２の端部が電気的に接続される第１，第２のアース用電極パッドとを備え、前記第２のアース配線が、前記第１の端部から第２の端部に向かう途中で第１，第２の分岐配線部に分かれており、第１，第２の分岐配線部が前記少なくとも３個のＩＤＴが設けられている領域を挟むように配置されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置が提供される。

本発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、第１，第２のアース用電極パッドが１つの電極パッドからなる。その場合には、圧電基板上における電極構造の簡略化を図ることができるとともに、弾性波フィルタ装置の小型化を図ることができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記第１のアース配線が、絶縁膜を介して前記第１の分岐配線部の一部と積層されている部分を有する。この場合には、第１の分岐配線部と、第１のアース配線とが積層されているため、圧電基板上において配線を含む電極構造を形成する面積を小さくすることができ、小型化を進めることができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置は、弾性境界波フィルタ装置であってもよく、弾性表面波フィルタ装置であってもよい。弾性境界波フィルタ装置の場合には、上記圧電基板上に積層された誘電体がさらに備えられ、圧電基板と誘電体との間に前記少なくとも３個のＩＤＴが形成されることになる。
（発明の効果）

本発明によれば、不平衡端子と第１，第２の平衡端子との間に、不平衡端子に接続されるＩＤＴと、第１，第２の平衡端子にそれぞれ接続される平衡側のＩＤＴとを有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部が接続されている構成において、不平衡端子に接続されているＩＤＴのアース側端部に接続されている第２のアース配線が、第１，第２の分岐配線部を有し、第１，第２の分岐配線部が少なくとも３個のＩＤＴが設けられている領域を挟むように配置されているため、第１，第２の平衡端子間の差動特性が改善される。そのため、通過帯域外の減衰量を大きくすることができ、弾性波フィルタ装置の低損失化を図ることが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性境界波フィルタ装置を示す模式的平面図である。 図２は、第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置で用いられている１ポート型弾性境界波共振子の電極構造を模式的に示す平面図である。 図３は、第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置で用いられている５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部の電極構造を模式的に示す平面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置の回路構成を示す模式的平面図である。 図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置の立体構造を説明するための略図的正面断面図及びその要部を拡大して示す部分切欠正面断面図である。 図６は、比較のために用意した未だ公知ではない第１の比較例の弾性境界波フィルタ装置を説明するための模式的平面図である。 図７は、比較のために用意した未だ公知ではない第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置を説明するための模式的平面図である。 図８は、第１，第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１，第２の平衡端子間の差動特性を示す図である。 図９は、第１，第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１の平衡端子からの出力特性を示す図である。 図１０は、第１，第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第２の平衡端子からの出力特性を示す図である。 図１１は、第１の実施形態及び第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置の第１，第２の平衡端子間における差動特性を示す図である。 図１２は、第１の実施形態及び第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１の平衡端子からの出力特性を示す図である。 図１３は、第１の実施形態及び第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第２の平衡端子からの出力特性を示す図である。 図１４（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置を説明するための模式的平面図及びその要部を示す部分切欠断面図である。 図１５（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図及びその要部を示す部分切欠断面図である。 図１６は、第２の実施形態及び第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１，第２の平衡端子間の差動特性を示す図である。 図１７は、第２の実施形態及び第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１の平衡端子からの出力特性を示す図である。 図１８は、第２の実施形態及び第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第２の平衡端子からの出力特性を示す図である。 図１９は、従来の弾性表面波フィルタ装置の一例を説明するための平面図である。

符号の説明

１…弾性境界波フィルタ装置
２…圧電基板
３…不平衡端子
４…第１の平衡端子
５…第２の平衡端子
６…アース端子
７〜１０…バンプ
１１…１ポート型弾性境界波共振子
１１ａ…ＩＤＴ
１１ｂ，１１ｃ…反射器
１２…縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部
１３…不平衡側信号配線
１４…第１の平衡側信号配線
１５…第２の平衡側信号配線
１６…１ポート型弾性境界波共振子
１７…第１のアース配線
１８…第２のアース配線
１８ａ…第１の分岐配線部
１８ｂ…第２の分岐配線部
１８ｃ…共通アース配線部分
２１〜２５…第１〜第５のＩＤＴ
２６，２７…反射器
３１…電極
３２…誘電体
３３…吸音膜
３４，３５…貫通導体
１０１…弾性境界波フィルタ装置
１０２…絶縁層
１１１…弾性境界波フィルタ装置
１１２…絶縁層
１１０１…弾性境界波フィルタ装置
１１０２…第１のアース配線
１１０３…第２のアース配線
１１０４…接続点
１１０５…共通アース配線
１２０１…弾性境界波フィルタ装置
１２０２…第１のアース配線
１２０３…第２のアース配線

以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置を示す模式的平面図である。弾性境界波フィルタ装置１では、圧電基板２上に、図１に模式的に示されている電極が形成されている。弾性境界波フィルタ装置１では、圧電基板２上に不平衡端子３、第１，第２の平衡端子４，５及びアース端子６が形成されている。これらの端子は、電極パッドにより形成されており、各電極パッド上に、円で示すように、バンプ７〜１０が接合されている。この端子及びバンプの具体的な構造は後ほど説明する。

不平衡端子３に、１ポート型弾性境界波共振子１１を介して、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２が接続されている。

図１では、１ポート型弾性境界波共振子１１は、その位置が矩形のブロックで示されているが、その電極構造は、図２に示す通りである。すなわち、１ポート型弾性境界波共振子１１は、ＩＤＴ１１ａと、ＩＤＴ１１ａの両側に配置された反射器１１ｂ，１１ｃとを有する。

他方、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２では、矩形のブロックで示すように、中央に配置された第１のＩＤＴ２１と、第１のＩＤＴ２１の弾性境界波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴ２２，２３と、第１〜第３のＩＤＴ２１〜２３が設けられている領域の境界波伝搬方向両側に配置された第４，第５のＩＤＴ２４，２５と、ＩＤＴ２１〜２５が設けられている領域の境界波伝搬方向両側に配置された反射器２６，２７とを有する。図１では、これらの電極はそれぞれ矩形のブロックで示されているが、その詳細は図３に示す通りである。

本実施形態の弾性境界波フィルタ装置１では、上記第１，第４及び第５のＩＤＴ２１，２４，２５の各一端が共通接続され、１ポート型弾性境界波共振子１１を介して不平衡端子３に接続されている。従って、第１，第４及び第５のＩＤＴ２１，２４，２５が不平衡側のＩＤＴである。ここで、不平衡端子３と、ＩＤＴ２１，２４及び２５の共通接続点とを接続している、破線で示されている配線パターンを不平衡側信号配線１３とする。

他方、第２のＩＤＴ２２の一端は、破線で示す平衡側信号配線１４により第１の平衡端子４に接続されている。同様に、第３のＩＤＴ２３の一端は、破線で示す第２の平衡側信号配線１５により第２の平衡端子５に電気的に接続されている。そして、第１，第２の平衡側信号配線１４，１５間に、１ポート型弾性境界波共振子１６が接続されている。１ポート型弾性境界波共振子１６は、１ポート型弾性境界波共振子１１と同様の電極構造を有する。

他方、第１，第２の平衡端子４，５にそれぞれ接続されている第２，第３のＩＤＴ２２，２３のアース電位に接続される端部同士は、第１のアース配線１７により共通接続され、かつアース端子６に接続されている。すなわち、第１のアース配線１７の第１の端部がＩＤＴ２２，２３のアース側端部に、第２の端部がアース端子６に接続されている。

他方、本実施形態では、不平衡側のＩＤＴであるＩＤＴ２１，２４，２５のアース側端部は共通接続され、第２のアース配線１８に接続されている。

本実施形態の特徴は、この第２のアース配線１８が、第１，第２の分岐配線部１８ａ，１８ｂを有し、第１，第２の分岐配線部１８ａ，１８ｂが、ＩＤＴ２１〜２５が設けられている領域を挟むように、その両側を通るように配置され、かつ同じアース端子６に電気的に接続されていることにある。

より具体的には、第２のアース配線１８は、第１の端部側において、ＩＤＴ２１，２４，２５に接続されており、第１の端部側から反対側の第２の端部に向かうにあたり、第１の分岐配線部１８ａと第２の分岐配線部１８ｂとに分岐されている。

第１，第２の分岐配線部１８ａ，１８ｂを明確に定義するために、第１，第４及び第５のＩＤＴ２１，２４，２５のアース側端部を共通接続しているアース配線部分を共通アース配線部分１８ｃとする。共通アース配線部分１８ｃは、第２のアース配線１８の前記第１の端部を含み、第４のＩＤＴ２４のアース側端部と接続されている部分から、第５のＩＤＴ２５のアース側端部と接続されている部分までをいうものとする。従って、第１の分岐配線部１８ａは、共通アース配線部分１８ｃの一端から反射器２６が設けられている部分の外側を通り、アース端子６に向かって延ばされている。他方、第２の分岐配線部１８ｂは、共通アース配線部分１８ｃの他端から反射器２７が設けられている部分の外側を通り、アース端子６に延ばされている。そして、第１，第２の分岐配線部１８ａ，１８ｂの端部すなわち第２のアース配線１８の第２の端部は、アース端子６に接続されていることになる。

本実施形態では、第２のアース配線１８が上記のように形成されているため、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

圧電基板２上に、上記電極構造が形成されており、それによって、本実施形態では、図４に示すフィルタ回路が形成されていることになる。すなわち、不平衡端子３と第１，第２の平衡端子４，５との間に不平衡端子に接続されるＩＤＴと、第１，第２の平衡端子にそれぞれ接続される第１，第２の平衡側ＩＤＴとを有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２が接続されている平衡−不平衡変換機能を有する弾性境界波フィルタ装置が形成されている。

なお、１ポート型弾性境界波共振子１１は、必ずしも設けられずともよいが、該弾性境界波共振子１１を設けることにより、通過帯域の高域側近傍の減衰量を大きくすることができる。同様に、１ポート型弾性境界波共振子１６についても、必ずしも設けられずともよいが、１ポート型弾性境界波共振子１６を設けることにより、通過帯域の低域側近傍の減衰量を大きくすることができ、好ましい。

本実施形態の弾性境界波フィルタ装置１の立体的な構造を、図５（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。

図５（ａ）及び（ｂ）は、弾性境界波フィルタ装置１の一部を略図的に示す正面断面図及びその要部を拡大して示す部分切欠正面断面図である。弾性境界波フィルタ装置１では、圧電基板２上に、図５（ａ）に示す電極３１が形成されている。この電極３１として、図１及び図４に示した電極構造が形成されている。

そして、図５（ａ）では、不平衡端子３及びアース端子６が設けられている部分が略図的に示されている。アース端子６は、図示のように電極３１に接続されるアース用電極パッドで構成されている。同様に、不平衡端子３についても、電極３１に接続される電極パッドにより形成されている。そして、弾性境界波フィルタ装置１では、圧電基板２上に、上記電極３１を覆うように誘電体３２が積層されている。ＩＤＴ２１〜２５などを含む電極は、圧電基板２と誘電体３２との界面に形成されている。上記圧電基板２を構成する材料としては、ＬｉＴａＯ_３やＬｉＮｂＯ_３などの圧電単結晶を挙げることができる。また、誘電体３２としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＮなどの適宜の誘電体材料を挙げることができる。

本実施形態では、上記圧電基板２と誘電体３２との界面に形成されたＩＤＴ２１〜２５を励振させることにより弾性境界波が伝搬される。

他方、上記誘電体３２を覆うように、吸音膜３３が積層されている。吸音膜３３は、適宜の合成樹脂、ガラスまたは絶縁性セラミックスからなる。

また、上記吸音膜３３及び誘電体３２を貫通するようにアース端子６及び不平衡端子３を露出させる貫通孔が形成されている。この貫通孔内に、貫通導体３４，３５が充填されている。そして、貫通導体３４，３５上に、図１に示したバンプ１０及びバンプ７がそれぞれ形成されている。

上記バンプ１０，７を形成する材料については、半田、Ａｕなどの適宜の金属を挙げることができる。

また、圧電基板２上に形成される電極３１や端子を形成している電極パッド及び前述したアース配線１７，１８、貫通導体３４及び３５等については、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、またはこれらの合金などの適宜の金属からなる。また、複数の金属膜を積層した積層金属膜により、これらの電極や配線などが形成されていてもよい。

なお、図１において、破線で示した不平衡側信号配線１３、第１，第２の平衡側信号配線１４，１５などは、実際には、第１，第２のアース配線１７，１８と同様に、ある程度の幅を有する導体パターンにより形成されている。図１では、図示を容易としかつ特徴を明確化するために、これらの信号配線パターン１３，１４，１５を破線で略図的に示している。

次に、第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１において、第２のアース配線１８が上記のように形成されているため帯域外減衰量が拡大され得ることを、図６及び図７に示す、未だ公知ではない比較例の弾性境界波フィルタ装置１１０１及び１２０１と対比することにより明らかにする。

以下の実験例においては、弾性境界波フィルタ部１２の構成、第１，第２の１ポート型弾性境界波共振子１１，１６の構成は以下の通りとした。

弾性境界波フィルタ部１２の構成
電極指の対数は、第４のＩＤＴ２４／第２のＩＤＴ２２／第１のＩＤＴ２１／第３のＩＤＴ２３／第５のＩＤＴ２５の順に、１７／１２．５／１１．５／１２．５／１７とした。各ＩＤＴ２１〜２５における電極指交叉幅は１００μｍとし、デューティ比（電極指幅／電極指の配列周期）は０．６とした。

また、１ポート型弾性境界波共振子１１では、電極指の対数は５５とし、電極指交叉幅は１００μｍとし、デューティ比は０．６とした。

１ポート型弾性境界波共振子１６では、電極指の対数は２０とし、電極指交叉幅は５０μｍ、デューティ比は０．６とした。

また、フィルタ部や共振子の電極材料としては、圧電基板２上から上方に向かって、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／ＮｉＣｒをこの順序で積層した積層金属膜を用いた。膜厚は、順に１０／１０／１５０／１０／１０／１７（単位はいずれもｎｍ）とした。

また、吸音膜３３については、７μｍのポリイミド膜を形成した。

さらに、アース端子６などの電極パッド部分は、厚さ４０ｎｍのＴｉ下地層上に、１６００ｎｍのＡｌＣｕを積層してなる積層金属膜を用いた。

また、ＳｉＯ_２からなる誘電体３２の厚みは６μｍとした。

さらに、アース配線１７，１８や信号配線などについては、圧電基板２側から上層に向かってＴｉ／ＡｌＣｕ／Ｔｉ／Ｐｔをこの順序で積層した積層金属膜を用いた。膜厚は、上記順序で２０／１０００／５０／１００（単位はいずれもｎｍ）とした。信号配線に厚さ４０ｎｍのＴｉと、１６００ｎｍのＡｌＣｕをさらに積層して電気抵抗を低減した。

図６は、第１の比較例の弾性境界波フィルタ装置１１０１の電極構造を示す模式的平面図である。

第１の比較例の弾性境界波フィルタ装置１１０１は、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２のアース配線が異なることを除いては、上記実施形態の弾性境界波フィルタ装置１と同様である。すなわち、図６に示すように、平衡側のＩＤＴである第２，第３のＩＤＴ２２，２３のアース電位に接続される端部が共通接続され、第１のアース配線１１０２が形成されている。また、不平衡側の第１，第４及び第５のＩＤＴ２１，２４及び２５のアース電位に接続される側の端部が共通接続され、第２のアース配線１１０３に接続されている。ここでは、第１のアース配線１１０２及び第２のアース配線１１０３が、接続点１１０４において共通接続され、共通アース配線１１０５によりアース端子６に接続されている。すなわち、第１〜第５のＩＤＴ２１〜２５のアース電位に接続される側の全ての端部が接続点１１０４で共通接続され、共通アース配線１１０５によりアース端子６に接続されている。

図６に示したように、アース配線を共通化することにより、小型化を図ることができる。もっとも、弾性境界波フィルタ装置１１０１では、帯域外減衰量が十分でなかった。

他方、図７に示す弾性境界波フィルタ装置１２０１では、平衡側のＩＤＴとアース端子６を接続している第１のアース配線１２０２と不平衡側のＩＤＴ２１，２４，２５のアース電位を共通接続し、アース端子６に接続している第２のアース配線１２０３とが分離されている。すなわち、平衡側と不平衡側において、アース配線１２０２，１２０３が分離されている。その他の構成については、弾性境界波フィルタ装置１２０１は、弾性境界波フィルタ装置１及び１１０１と同様である。

図８は、上記第１，第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１，第２の平衡端子間の差動特性を示し、図９は第１，第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第１の平衡端子の出力特性を示し、図１０は、第１，第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置における第２の平衡端子からの出力特性を示す。第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置１２０１のように、不平衡端子に接続される第２のアース配線と、平衡端子に接続される第１のアース配線とを分離することにより、帯域外におけるコモンモードレベルの改善されることが確かめられた。しかしながら、図８〜図１０から明らかなように、帯域外減衰量については、分離及び非分離の如何にかかわらず、さほど大きくない。例えば、６ＧＨｚ付近において、いずれの場合においても、減衰量の差動特性は３０ｄＢ程度に留まっていた。

図１１〜図１３は、上記第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１及び上記第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置１２０１における第１，第２の平衡端子間の差動特性、第１の平衡端子からの出力特性及び第２の平衡端子からの出力特性をそれぞれ示す図である。

図１１〜図１３から明らかなように、特に図１１の差動特性から明らかなように、第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１では、通過帯域外における減衰量を大幅に改善し得ることがわかる。例えば、６ＧＨｚにおけて、第２の比較例では、減衰量が３０ｄＢであったのに対し、本実施形態では、５０ｄＢ以上と、２０ｄＢ以上大きくなることがわかる。

すなわち、不平衡側ＩＤＴ２１，２４及び２５に接続される第２のアース配線を、上記分岐配線部１８ａ，１８ｂを有するように設けることにより、帯域外減衰量が顕著に改善され得ることがわかる。これは、分岐配線部１８ａ，１８ｂを設け、ＩＤＴ２１〜２５が設けられている領域の両側を分岐配線部１８ａ，１８ｂが通過することにより、ＩＤＴ２１〜２５が設けられている領域の両側において、アース配線に対する寄生容量が同等になるため、第１，第２の平衡端子間の差動特性が改善されることによると考えられる。差動特性は、第１の平衡端子の出力特性と第２の平衡端子の出力特性の差である。図１２及び図１３から明らかなように、第１の実施形態では高域側の帯域外減衰特性がほぼ同じになっている。そのため、差動特性が改善されている。それに対して、第２の比較例では高域側の帯域外減衰特性が大きく異なっている。そのため、差動特性が悪化している。上記のように、第１の実施形態によれば、単に第２のアース配線のパターンを変形しただけで、帯域外減衰量が大幅に改善されるという顕著な効果が得られる。

図１４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置の模式的平面図及びその要部を示す部分切欠断面図である。

本実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１では、第１のアース配線１７と、第２のアース配線１８の一部とが重なり合うように配置されている。すなわち、第２のアース配線１８の第１の分岐配線部１８ａの一部が、第１のアース配線１７の上方を通過するように、第１のアース配線１７に対して積層されている。もっとも、両者の間の電気的絶縁を図るために、絶縁層１０２が形成されている。すなわち、圧電基板２上に第１のアース配線１７が形成されており、第１のアース配線１７上に絶縁層１０２が積層されており、絶縁層１０２上に、第２のアース配線１８の第１の分岐配線部１８ａが接続されている。それによって、第１のアース配線１７と第２のアース配線１８の第１の分岐配線部１８ａとの電気的絶縁が図られている。このように、第１の分岐配線部１８ａの一部が絶縁層１０２を介して第１のアース配線１７上に積層されていることを除いては、本実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１は、第１の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１と同様に構成されている。

なお、上記絶縁層１０２を構成する材料としては特に限定されず、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、またはアクリル樹脂などの適宜の合成樹脂、あるいはアルミナなどの絶縁性セラミックスにより形成することができる。

図１５（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置１１１を示す模式的平面図及びその要部を示す部分切欠断面図である。ここでは、第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１の場合とは逆に、第２のアース配線１８の第１の分岐配線部１８ａ上に絶縁層１１２が積層されており、絶縁層１１２上に第１のアース配線１７が積層されている。このように、第１のアース配線１７と、第１の分岐配線部１８ａの一部が積層される場合、いずれが下方に位置していてもよい。

第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１及び上記変形例の弾性境界波フィルタ装置１１１では、第１のアース配線１７と、第２のアース配線１８の第２の分岐配線部が積層されているため、電極パターンの形成密度を高めることができ、それによって小型化を進めることができる。

なお、第１のアース配線１７と、第２のアース配線１８の一部が絶縁層１０２，１１２を介して積層されている場合、両者の間の容量より特性が劣化するおそれがある。しかしながら、上記第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１及び上記変形例の弾性境界波フィルタ装置１１１においても、前述した第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置１２０１に比べて、差動特性を大幅に改善することができる。これを、図１６〜図１８に示す。

図１６〜図１８は、第２の実施形態の弾性境界波フィルタ装置１０１及び上記第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置１２０１における第１，第２の平衡端子間の差動特性、第１の平衡端子からの出力特性及び第２の平衡端子からの出力特性をそれぞれ示す。実線が第２の実施形態の結果を、破線が第２の比較例の結果を示す。

図１６〜図１８から明らかなように、特に図１６の差動特性から明らかなように、第２の実施形態においても、第２の比較例に比べて、通過帯域外減衰量を大幅に改善し得ることがわかる。すなわち、６ＧＨｚの周波数域においても、第２の実施形態においても、第２の比較例に比べて、減衰量３０ｄＢ以上改善し得ることがわかる。従って、小型化を図りつつ、通過帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

上述してきた第１，第２の実施形態及び変形例では、弾性境界波フィルタ装置につき説明したが、本発明は、弾性境界波フィルタ装置だけでなく、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ装置にも適用することができる。すなわち、図１に示した電極構造をすべて圧電基板上に形成し、誘電体上にアース配線を形成しないで、同様の構造を有する弾性表面波フィルタ装置を形成することができる。

従って、図１は、弾性表面波フィルタ装置についての圧電基板及び電極構造を示す図でもあり得ることを指摘しておく。

また、上記実施形態の弾性境界波フィルタ装置１では、５個のＩＤＴ２１〜２５が配置されていたが、３個以上の奇数のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部を備える弾性境界波フィルタ装置に本発明は広く適用することができる。

すなわち、本発明は、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子との間に、少なくとも３個のＩＤＴのうち、不平衡端子に接続されるＩＤＴと、第１，第２の平衡端子に接続されるＩＤＴとを有するように、少なくとも３個のＩＤＴを有する縦結合共振子型の弾性波フィルタ部が接続されている弾性波フィルタ装置に広く適用することができる。なお、不平衡端子と第１の平衡端子との間に第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が、不平衡端子と第２の平衡端子に第２の縦結合共振子型弾性波フィルタが接続されている特許文献２に記載のような弾性波フィルタ装置は、本発明が対象とする弾性波フィルタ装置と平衡−不平衡変換機能を実現する電極構造において全く異なるものであるため、同様に考えることはできないことを指摘しておく。

Claims (5)

1. 不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有し、平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置であって、
   圧電基板と、
   前記圧電基板上に形成されており、前記不平衡端子と前記第１，第２の平衡端子との間に接続されており、少なくとも３個のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、
   前記圧電基板上に形成されており、第１の端部及び第２の端部を有し、第１の端部が、前記少なくとも３個のＩＤＴの内、前記第１または第２の平衡端子に接続されているＩＤＴのアース側端部に接続されている第１のアース配線と、
   前記圧電基板上に形成されており、第１，第２の端部を有し、第１の端部が前記不平衡端子に接続されているＩＤＴのアース側端部に接続されている第２のアース配線と、
   前記圧電基板上に形成されており、前記第１，第２のアース配線の各第２の端部が電気的に接続される第１，第２のアース用電極パッドとを備え、
   前記第２のアース配線が、前記第１の端部から第２の端部に向かう途中で第１，第２の分岐配線部に分かれており、第１，第２の分岐配線部が前記少なくとも３個のＩＤＴが設けられている領域を挟むように配置されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置。
2. 前記第１，第２のアース用電極パッドが１つの電極パッドからなる、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
3. 前記第１のアース配線が、絶縁膜を介して前記第１の分岐配線部の一部と積層されている部分を有する、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
4. 圧電基板に積層された誘電体をさらに備え、前記圧電基板と前記誘電体との間に少なくとも３個の前記ＩＤＴが形成されている弾性境界波フィルタ装置である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
5. 弾性表面波フィルタ装置である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

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