JP5072139B2 - 微弱信号抽出用フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部で縦続接続される複数のＳＡＷフィルタが１つの容器に搭載された弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＳＡＷ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。そして、これらの小型、高性能化の要求はますます厳しさを増し、複数の表面波フィルタを１つの容器に搭載した製品も製品化されている。
【０００３】
複数のＳＡＷフィルタを１つの容器に搭載した製品としては、これまで、受信周波数帯と送信周波数帯の信号を分離するデュプレクサや複数の周波数帯の信号を分離するデュアルバンド、あるいはトリプルバンドの弾性表面波装置が存在している。
【０００４】
これらのデュプレクサ、微弱信号抽出用フィルタ等に用いられる弾性表面波装置を小型化するためには、例えば、前段のＳＡＷフィルタと後段ＳＡＷフィルタとを同一容器に搭載することが考えられるが、従来から存在していた、デュプレクサやデュアルバンド、あるいはトリプルバンドの弾性表面波装置は、各ＳＡＷフィルタ素子が互いに異なる中心周波数を有しており、しかも片側のＳＡＷフィルタ素子が駆動時には、他のＳＡＷフィルタ素子は駆動しておらず、相互のＳＡＷフィルタの電磁的干渉は大きな問題とはならなかった。
【０００５】
また、デュプレクサやデュアルバンド、あるいはトリプルバンドの弾性表面波装置は、駆動する１つのＳＡＷフィルタ素子における入力外部端子と出力外部端子間のアイソレーションがフィルタの減衰量にほぼ支配されているものが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、微弱信号抽出用フィルタのように前段のＳＡＷフィルタと後段のＳＡＷフィルタとを外部配線に接続されたアンプを介して縦続接続して用いる構成の弾性表面波装置においては、各々のＳＡＷフィルタ素子の入力外部端子と出力外部端子間のアイソレーションが十分であっても、互いのＳＡＷフィルタ素子間のアイソレーションが不充分であると、例えば、２つのＳＡＷフィルタ素子を縦続結合した場合の減衰量は、相互干渉により２つのＳＡＷフィルタの各々から期待できる減衰量をそのまま得る事が出来ないという問題点がある。
【０００７】
さらに、これまでは、各ＳＡＷフィルタ素子間のアイソレーションは殆ど問題とされていなかった為、その入力外部端子と出力外部端子の配置に関しては、配線基板に実装するユーザで使い勝手を優先して考えられていた。その結果、縦続接続して用いる前段のＳＡＷフィルタ素子と後段のＳＡＷフィルタ素子が１つの容器に搭載された弾性表面波においては、図１４に示すように前段のＳＡＷフィルタ素子１００の入力外部端子４１と後段のＳＡＷフィルタ素子２００の出力外部端子４４が容器３００の同一側面側に配置されていた。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
しかしながら、本発明者が種々実験を行ったところ、各ＳＡＷフィルタ間の相互干渉は、従来技術のように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方法以外に、外部端子の配置に起因する相互干渉が発生することを知見した。
【００１１】
上述した特開平１１−２０５０７７号に示される弾性表面波装置では、各ＳＡＷフィルタ素子のグランド電極とグランドパッドとの接続構造を規定するに過ぎず、入出力外部端子の配置位置については全く開示されていない。
【００１２】
仮に、前段のＳＡＷフィルタ素子と後段のＳＡＷフィルタ素子とを外部配線によって縦続接続して用いる弾性表面波装置において、入出力外部端子の配置を考慮せずに図１４に示した様な入出力外部端子の配置を実施してしまうと、従来技術で示されたような措置を講じても、各フィルタから期待される十分な縦続接続特性が得られない可能性が高い。即ち、前段と後段のＳＡＷフィルタ素子を縦続接続した時の電気特性の減衰量が、前段ＳＡＷフィルタの入力外部端子と後段ＳＡＷフィルタの出力外部端子間のアイソレーション特性に支配されるのである。これは、図１４に示した様な外部端子配置を実施してしまうと、前段のＳＡＷフィルタ素子１００の入力外部端子４１と後段のＳＡＷフィルタ素子２００の出力外部端子４４間の距離が近くなるだけでなく、容器３００内に設けられたボンディングワイヤのパッド間の干渉やＳＡＷフィルタ素子１００、２００の入出力電極とパッドとを電気的に接続するボンディングワイヤ間の相互干渉も、距離、配置的要因から見て大きくなってしまう為でもある。
【００１３】
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、容器の入出力外部端子の配置において、複数の入力外部端子の内、最前段のＳＡＷフィルタ素子の入力外部端子と、最後段のＳＡＷフィルタ素子の出力外部端子との配置を規定することにより、各ＳＡＷフィルタ素子間の相互干渉の影響を有効に抑え、もって、良好な縦続接続減衰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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の微弱信号抽出用フィルタは、弾性表面波装置とアンプとから成る。前記弾性表面波装置は、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、複数の出力パッドおよび複数のグランドパッドを有する矩形状の容器と、該容器の前記キャビティー部内に収容された、第１のＳＡＷフィルタ素子および第２のＳＡＷフィルタ素子を含む複数のＳＡＷフィルタ素子と、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が前記複数の入力パッドに、出力電極が前記複数の出力パッドに、グランド電極が前記複数のグランドパッドに夫々接続されている。そして、前記複数のＳＡＷフィルタ素子のうち前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が前記容器の前記外周面の第１角部又はその近傍に形成されていると共に、前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子が前記第１角部に対して対角線方向にある第２角部又はその近傍であって、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が形成された面と反対側の面に形成されており、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子が前記容器の前記外周面の第１角部と隣り合う第３角部又はその近傍に形成されていると共に、前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が前記第３角部に対して対角線方向にある第４角部又はその近傍に形成されている。さらに、前記アンプは、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子と前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子との間に接続されることを特徴とするものである。
【００１５】
【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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、グランド導体膜５１が形成されている（図１１参照）。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
例えば、図４の上部に示す前段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。
【００３０】
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。
【００３１】
図４の下部に示す後段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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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に接合されている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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（登録商標）、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。
【００４２】
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。
【００４３】
これに対して、図９に示すように、グランド外部端子４５〜４８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ている。尚、図８は、グランド外部端子４７が形成された側面を示している。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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３ｙ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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が形成されている。グランド導体膜５１は、実質的に前段ＳＡＷフィルタ素子１、後段ＳＡＷフィルタ素子２が搭載される領域に形成されている。
【００５２】
さらに、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、及び段差段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。また、このグランド導体膜５１は、図面上、上辺と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４７、４８となる導体膜と導通している。さらに、図面上、左右の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、４６に導通している。即ち、このグランド導体膜５１は、異なる方向からグランド電位に接地する。
【００５３】
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。
【００５４】
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用いて形成される。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３０を形成する開口を形成する。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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に接合される。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
以上のように、本発明の構成の弾性表面波装置ＳＷにおいては、容器３の外周面に形成する複数の入出力外部端子４１〜４８の内、最前段のＳＡＷフィルタ素子１から導通した入力外部端子４１を容器３の第１角部Ｊの近傍に形成している。例えば、図３に示した面に形成しても良く、その面と直交する面に形成してもよい。また、第１角部Ｊに形成しても良い。一方、最後段のＳＡＷフィルタ素子２から導通した出力外部端子４４を、容器３の第１角部Ｊから出た対角線の方向に存在する第２角部Ｋの近傍に形成している。この形成する面も例えば図３に示した面に形成しても良く、その面と直交する面に形成してもよい。
【００６３】
この構成により各ＳＡＷフィルタ素子１、２の相互干渉を抑えることができる。その理由を以下に説明する。
【００６４】
前段のＳＡＷフィルタ素子１の外部端子４１と後段のＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子４４間の相互干渉は
（１）外部端子４１から出る電磁波等が空中を伝わって、直接、出力外部端子４４に伝搬することによる相互干渉
（２）前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１から出る電磁波等が空中を伝わって、直接、出力外部端子４２に伝搬することによる相互干渉
（３）前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１から出る電磁波等が空中を伝わって、直接、後段のＳＡＷフィルタ素子２の入力外部端子４３に伝搬されることによる相互干渉
が考えられるが、特に（３）の入力外部端子４１と入力外部端子４３との干渉に起因した成分は、図３に開示した構成では端子間の距離が最も近いため大きいと考えられるが、この干渉成分の大部分は、その後、後段のＳＡＷフィルタ素子２を通って不要な成分がカットされる為、結果として殆ど影響を及ぼさない。これは（２）でも同様の理由で殆ど影響を及ぼさないものである。しかし、（１）の場合には出力外部端子４４に伝搬した干渉成分が直接、弾性表面波装置ＳＷのアイソレーション特性に影響を与える。
【００６５】
しかしながら、入力外部端子４１と出力外部端子４４間との直接の干渉は、容器３の第１角部Ｊの近傍から対角線方向にある第２角部Ｋの近傍に形成したため、入力外部端子４１と出力外部端子４４の端子間距離が極大化され、干渉成分が極小に抑えこまれている。よって、非常に良好なアイソレーション特性が得られる。
【００６６】
次に、容器３内部において入力外部端子４１に接続する入力パッド３１及びボンディングワイヤと出力外部端子４４に接続する出力パッド３４及びボンディングワイヤとの相互干渉については、互いに平行にならないように配置することが必要である。
【００６７】
しかしながら、外部端子４１と出力外部端子４４の端子間距離が極大化されているため、互いに平行に配置したとしてもパッド、ボンディングワイヤ同士の干渉も極小にすることができる。逆に、パッド、ボンディングワイヤ同士を平行に形成することができるため、これにより、一方方向にパッド、ボンディングワイヤを配置させることができ弾性表面波装置ＳＷの小型化を達成することができる。
【００６８】
一方、図３のような入力外部端子４１、出力外部端子４４の配置をとらなかった場合として、前段ＳＡＷフィルタ素子１の外部入出力端子４１はそのままに、後段ＳＡＷフィルタ２の外部入出力端子４４を逆転させた場合、即ち、図１４に示す外部入出力端子配置とした場合の入力外部端子４１と出力外部端子４４との相互干渉を考える。
【００６９】
図１４において、入力外部端子４１と出力外部端子４４間の距離的が短くなっている為に入力外部端子４１から直接出力外部端子４４に伝わりやくすなり、干渉成分は増大する。従って、実施例に比較して十分なアイソレーション特性が得られない。これらは、パッドやボンディングワイヤ同士の干渉も同様のことがいえる。
【００７０】
本発明者は、前段ＳＡＷフィルタ素子１、後段ＳＡＷフィルタ素子２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シミュレーションした。
【００７１】
その結果、図３に示すような本発明の外部入出力端子４１、４４の配置では、図１３に示すように通過帯域の低周波側（例えば、１．４８ＧＨｚ）において−４１ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１４の外部入出力端子４１、４４の構成をとった場合、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−３７ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００７２】
また、図１３に示すように通過帯域の高周波側（例えば、１．６８ＧＨｚ）において−４２ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１５に示すように、−３７ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００７３】
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）本発明の外部端子配置の場合、容器３の入力外部端子４１と出力外部端子４４の距離、入力パッド３１と出力パッド３４の距離が極大化する為、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１と後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子３４間の直接的な相互干渉が発生しにくい。これは、容器３内のパッドについても同様である。
（２）本発明の外部端子配置の場合、間接的な干渉成分で最も大きいと思われる容器３の入力外部端子４１から入力外部端子４３を経由した干渉成分は、後段のＳＡＷフィルタ素子２により減衰されるため、間接的な相互干渉の影響が小さい。これは、容器３内のパッド、ボンディングワイヤについても同様である。
（３）ボンディングワイヤ間の直接の干渉が、距離的にも遠いため抑制され、前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子に接続するボンディングワイヤと後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子に接続するボンディングワイヤとが隣接しない対角線方向に形成されているのでボンディングワイヤの相互干渉を抑えることができる。
【００７４】
上述の結果から理解できるように、最前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１と最後段のＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子４４それぞれが対向する面に配置されていることが、アイソレーション特性上重要となる。
【００７５】
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フィルタを配置しても構わない。
【００７６】
また、各ＳＡＷフィルタを同一基板上に形成しても構わない。
【００７７】
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フィルタを収容した全ての弾性表面波装置にも広く適用できる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明では、２つのＳＡＷフィルタ間の相互干渉（クロストーク）を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】 本発明の弾性表面波装置において、金属製蓋体を省略した状態の平面図である。
【図４】 本発明の弾性表面波装置に用いるＳＡＷフィルタの配置関係を示した平面図である。
【図５】 （ａ）は本発明の前段ＳＡＷフィルタの等価回路図であり、（ｂ）は、前段ＳＡＷフィルタ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グランド外部端子部分の断面図である。
【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アイソレーション特性図である。
【図１４】 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の平面図である。
【図１５】 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。
【符号の説明】
１・・前段ＳＡＷフィルタ
２・・後段ＳＡＷフィルタ
３・・容器
３０・・キャビティー部
４１・・前段ＳＡＷフィルタ用の入力外部端子
４２・・前段ＳＡＷフィルタ用の出力外部端子
４６、４７・・前段ＳＡＷフィルタ用グランド外部端子
４３・・後段ＳＡＷフィルタ用の入力外部端子
４４・・後段ＳＡＷフィルタ用の出力外部端子
４５、４８・・後段ＳＡＷフィルタ用グランド外部端子
３１・・前段ＳＡＷフィルタ用の入力パッド
３２・・前段ＳＡＷフィルタ用の出力パッド
３５、３８、３９・・前段ＳＡＷフィルタ用グランドパッド
３３・・後段ＳＡＷフィルタ用の入力パッド
３４・・後段ＳＡＷフィルタ用の出力パッド
３６、３７、４０・・後段ＳＡＷフィルタ用グランドパッド
５１・・前段ＳＡＷフィルタ用のグランド導体膜
Ｊ・・・第１角部
Ｋ・・・第２角部
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部で縦続接続される複数のＳＡＷフィルタが１つの容器に搭載された弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＳＡＷ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。そして、これらの小型、高性能化の要求はますます厳しさを増し、複数の表面波フィルタを１つの容器に搭載した製品も製品化されている。
【０００３】
複数のＳＡＷフィルタを１つの容器に搭載した製品としては、これまで、受信周波数帯と送信周波数帯の信号を分離するデュプレクサや複数の周波数帯の信号を分離するデュアルバンド、あるいはトリプルバンドの弾性表面波装置が存在している。
【０００４】
これらのデュプレクサ、微弱信号抽出用フィルタ等に用いられる弾性表面波装置を小型化するためには、例えば、前段のＳＡＷフィルタと後段ＳＡＷフィルタとを同一容器に搭載することが考えられるが、従来から存在していた、デュプレクサやデュアルバンド、あるいはトリプルバンドの弾性表面波装置は、各ＳＡＷフィルタ素子が互いに異なる中心周波数を有しており、しかも片側のＳＡＷフィルタ素子が駆動時には、他のＳＡＷフィルタ素子は駆動しておらず、相互のＳＡＷフィルタの電磁的干渉は大きな問題とはならなかった。
【０００５】
また、デュプレクサやデュアルバンド、あるいはトリプルバンドの弾性表面波装置は、駆動する１つのＳＡＷフィルタ素子における入力外部端子と出力外部端子間のアイソレーションがフィルタの減衰量にほぼ支配されているものが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、微弱信号抽出用フィルタのように前段のＳＡＷフィルタと後段のＳＡＷフィルタとを外部配線に接続されたアンプを介して縦続接続して用いる構成の弾性表面波装置においては、各々のＳＡＷフィルタ素子の入力外部端子と出力外部端子間のアイソレーションが十分であっても、互いのＳＡＷフィルタ素子間のアイソレーションが不充分であると、例えば、２つのＳＡＷフィルタ素子を縦続結合した場合の減衰量は、相互干渉により２つのＳＡＷフィルタの各々から期待できる減衰量をそのまま得る事が出来ないという問題点がある。
【０００７】
さらに、これまでは、各ＳＡＷフィルタ素子間のアイソレーションは殆ど問題とされていなかった為、その入力外部端子と出力外部端子の配置に関しては、配線基板に実装するユーザで使い勝手を優先して考えられていた。その結果、縦続接続して用いる前段のＳＡＷフィルタ素子と後段のＳＡＷフィルタ素子が１つの容器に搭載された弾性表面波においては、図１４に示すように前段のＳＡＷフィルタ素子１００の入力外部端子４１と後段のＳＡＷフィルタ素子２００の出力外部端子４４が容器３００の同一側面側に配置されていた。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
しかしながら、本発明者が種々実験を行ったところ、各ＳＡＷフィルタ間の相互干渉は、従来技術のように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方法以外に、外部端子の配置に起因する相互干渉が発生することを知見した。
【００１１】
上述した特開平１１−２０５０７７号に示される弾性表面波装置では、各ＳＡＷフィルタ素子のグランド電極とグランドパッドとの接続構造を規定するに過ぎず、入出力外部端子の配置位置については全く開示されていない。
【００１２】
仮に、前段のＳＡＷフィルタ素子と後段のＳＡＷフィルタ素子とを外部配線によって縦続接続して用いる弾性表面波装置において、入出力外部端子の配置を考慮せずに図１４に示した様な入出力外部端子の配置を実施してしまうと、従来技術で示されたような措置を講じても、各フィルタから期待される十分な縦続接続特性が得られない可能性が高い。即ち、前段と後段のＳＡＷフィルタ素子を縦続接続した時の電気特性の減衰量が、前段ＳＡＷフィルタの入力外部端子と後段ＳＡＷフィルタの出力外部端子間のアイソレーション特性に支配されるのである。これは、図１４に示した様な外部端子配置を実施してしまうと、前段のＳＡＷフィルタ素子１００の入力外部端子４１と後段のＳＡＷフィルタ素子２００の出力外部端子４４間の距離が近くなるだけでなく、容器３００内に設けられたボンディングワイヤのパッド間の干渉やＳＡＷフィルタ素子１００、２００の入出力電極とパッドとを電気的に接続するボンディングワイヤ間の相互干渉も、距離、配置的要因から見て大きくなってしまう為でもある。
【００１３】
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、容器の入出力外部端子の配置において、複数の入力外部端子の内、最前段のＳＡＷフィルタ素子の入力外部端子と、最後段のＳＡＷフィルタ素子の出力外部端子との配置を規定することにより、各ＳＡＷフィルタ素子間の相互干渉の影響を有効に抑え、もって、良好な縦続接続減衰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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の微弱信号抽出用フィルタは、弾性表面波装置とアンプとから成る。前記弾性表面波装置は、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、複数の出力パッドおよび複数のグランドパッドを有する矩形状の容器と、該容器の前記キャビティー部内に収容された、第１のＳＡＷフィルタ素子および第２のＳＡＷフィルタ素子を含む複数のＳＡＷフィルタ素子と、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が前記複数の入力パッドに、出力電極が前記複数の出力パッドに、グランド電極が前記複数のグランドパッドに夫々接続されている。そして、前記複数のＳＡＷフィルタ素子のうち前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が前記容器の前記外周面の第１角部又はその近傍に形成されていると共に、前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子が前記第１角部に対して対角線方向にある第２角部又はその近傍であって、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が形成された面と反対側の面に形成されており、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子が前記容器の前記外周面の第１角部と隣り合う第３角部又はその近傍に形成されていると共に、前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が前記第３角部に対して対角線方向にある第４角部又はその近傍に形成されている。さらに、前記アンプは、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子と前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子との間に接続されることを特徴とするものである。
【００１５】
【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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、グランド導体膜５１が形成されている（図１１参照）。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
例えば、図４の上部に示す前段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。
【００３０】
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。
【００３１】
図４の下部に示す後段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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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に接合されている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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（登録商標）、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。
【００４２】
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。
【００４３】
これに対して、図９に示すように、グランド外部端子４５〜４８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ている。尚、図８は、グランド外部端子４７が形成された側面を示している。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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３ｙ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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が形成されている。グランド導体膜５１は、実質的に前段ＳＡＷフィルタ素子１、後段ＳＡＷフィルタ素子２が搭載される領域に形成されている。
【００５２】
さらに、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、及び段差段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。また、このグランド導体膜５１は、図面上、上辺と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４７、４８となる導体膜と導通している。さらに、図面上、左右の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、４６に導通している。即ち、このグランド導体膜５１は、異なる方向からグランド電位に接地する。
【００５３】
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。
【００５４】
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用いて形成される。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３０を形成する開口を形成する。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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に接合される。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
以上のように、本発明の構成の弾性表面波装置ＳＷにおいては、容器３の外周面に形成する複数の入出力外部端子４１〜４８の内、最前段のＳＡＷフィルタ素子１から導通した入力外部端子４１を容器３の第１角部Ｊの近傍に形成している。例えば、図３に示した面に形成しても良く、その面と直交する面に形成してもよい。また、第１角部Ｊに形成しても良い。一方、最後段のＳＡＷフィルタ素子２から導通した出力外部端子４４を、容器３の第１角部Ｊから出た対角線の方向に存在する第２角部Ｋの近傍に形成している。この形成する面も例えば図３に示した面に形成しても良く、その面と直交する面に形成してもよい。
【００６３】
この構成により各ＳＡＷフィルタ素子１、２の相互干渉を抑えることができる。その理由を以下に説明する。
【００６４】
前段のＳＡＷフィルタ素子１の外部端子４１と後段のＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子４４間の相互干渉は
（１）外部端子４１から出る電磁波等が空中を伝わって、直接、出力外部端子４４に伝搬することによる相互干渉
（２）前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１から出る電磁波等が空中を伝わって、直接、出力外部端子４２に伝搬することによる相互干渉
（３）前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１から出る電磁波等が空中を伝わって、直接、後段のＳＡＷフィルタ素子２の入力外部端子４３に伝搬されることによる相互干渉
が考えられるが、特に（３）の入力外部端子４１と入力外部端子４３との干渉に起因した成分は、図３に開示した構成では端子間の距離が最も近いため大きいと考えられるが、この干渉成分の大部分は、その後、後段のＳＡＷフィルタ素子２を通って不要な成分がカットされる為、結果として殆ど影響を及ぼさない。これは（２）でも同様の理由で殆ど影響を及ぼさないものである。しかし、（１）の場合には出力外部端子４４に伝搬した干渉成分が直接、弾性表面波装置ＳＷのアイソレーション特性に影響を与える。
【００６５】
しかしながら、入力外部端子４１と出力外部端子４４間との直接の干渉は、容器３の第１角部Ｊの近傍から対角線方向にある第２角部Ｋの近傍に形成したため、入力外部端子４１と出力外部端子４４の端子間距離が極大化され、干渉成分が極小に抑えこまれている。よって、非常に良好なアイソレーション特性が得られる。
【００６６】
次に、容器３内部において入力外部端子４１に接続する入力パッド３１及びボンディングワイヤと出力外部端子４４に接続する出力パッド３４及びボンディングワイヤとの相互干渉については、互いに平行にならないように配置することが必要である。
【００６７】
しかしながら、外部端子４１と出力外部端子４４の端子間距離が極大化されているため、互いに平行に配置したとしてもパッド、ボンディングワイヤ同士の干渉も極小にすることができる。逆に、パッド、ボンディングワイヤ同士を平行に形成することができるため、これにより、一方方向にパッド、ボンディングワイヤを配置させることができ弾性表面波装置ＳＷの小型化を達成することができる。
【００６８】
一方、図３のような入力外部端子４１、出力外部端子４４の配置をとらなかった場合として、前段ＳＡＷフィルタ素子１の外部入出力端子４１はそのままに、後段ＳＡＷフィルタ２の外部入出力端子４４を逆転させた場合、即ち、図１４に示す外部入出力端子配置とした場合の入力外部端子４１と出力外部端子４４との相互干渉を考える。
【００６９】
図１４において、入力外部端子４１と出力外部端子４４間の距離的が短くなっている為に入力外部端子４１から直接出力外部端子４４に伝わりやくすなり、干渉成分は増大する。従って、実施例に比較して十分なアイソレーション特性が得られない。これらは、パッドやボンディングワイヤ同士の干渉も同様のことがいえる。
【００７０】
本発明者は、前段ＳＡＷフィルタ素子１、後段ＳＡＷフィルタ素子２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シミュレーションした。
【００７１】
その結果、図３に示すような本発明の外部入出力端子４１、４４の配置では、図１３に示すように通過帯域の低周波側（例えば、１．４８ＧＨｚ）において−４１ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１４の外部入出力端子４１、４４の構成をとった場合、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−３７ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００７２】
また、図１３に示すように通過帯域の高周波側（例えば、１．６８ＧＨｚ）において−４２ｄＢの減衰量を確保できるのに対して、図１５に示すように、−３７ｄＢ程度の減衰量しか確保できない。
【００７３】
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）本発明の外部端子配置の場合、容器３の入力外部端子４１と出力外部端子４４の距離、入力パッド３１と出力パッド３４の距離が極大化する為、前段ＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１と後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子３４間の直接的な相互干渉が発生しにくい。これは、容器３内のパッドについても同様である。
（２）本発明の外部端子配置の場合、間接的な干渉成分で最も大きいと思われる容器３の入力外部端子４１から入力外部端子４３を経由した干渉成分は、後段のＳＡＷフィルタ素子２により減衰されるため、間接的な相互干渉の影響が小さい。これは、容器３内のパッド、ボンディングワイヤについても同様である。
（３）ボンディングワイヤ間の直接の干渉が、距離的にも遠いため抑制され、前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子に接続するボンディングワイヤと後段ＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子に接続するボンディングワイヤとが隣接しない対角線方向に形成されているのでボンディングワイヤの相互干渉を抑えることができる。
【００７４】
上述の結果から理解できるように、最前段のＳＡＷフィルタ素子１の入力外部端子４１と最後段のＳＡＷフィルタ素子２の出力外部端子４４それぞれが対向する面に配置されていることが、アイソレーション特性上重要となる。
【００７５】
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フィルタを配置しても構わない。
【００７６】
また、各ＳＡＷフィルタを同一基板上に形成しても構わない。
【００７７】
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フィルタを収容した全ての弾性表面波装置にも広く適用できる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明では、２つのＳＡＷフィルタ間の相互干渉（クロストーク）を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】 本発明の弾性表面波装置において、金属製蓋体を省略した状態の平面図である。
【図４】 本発明の弾性表面波装置に用いるＳＡＷフィルタの配置関係を示した平面図である。
【図５】 （ａ）は本発明の前段ＳＡＷフィルタの等価回路図であり、（ｂ）は、前段ＳＡＷフィルタ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グランド外部端子部分の断面図である。
【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アイソレーション特性図である。
【図１４】 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の平面図である。
【図１５】 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。
【符号の説明】
１・・前段ＳＡＷフィルタ
２・・後段ＳＡＷフィルタ
３・・容器
３０・・キャビティー部
４１・・前段ＳＡＷフィルタ用の入力外部端子
４２・・前段ＳＡＷフィルタ用の出力外部端子
４６、４７・・前段ＳＡＷフィルタ用グランド外部端子
４３・・後段ＳＡＷフィルタ用の入力外部端子
４４・・後段ＳＡＷフィルタ用の出力外部端子
４５、４８・・後段ＳＡＷフィルタ用グランド外部端子
３１・・前段ＳＡＷフィルタ用の入力パッド
３２・・前段ＳＡＷフィルタ用の出力パッド
３５、３８、３９・・前段ＳＡＷフィルタ用グランドパッド
３３・・後段ＳＡＷフィルタ用の入力パッド
３４・・後段ＳＡＷフィルタ用の出力パッド
３６、３７、４０・・後段ＳＡＷフィルタ用グランドパッド
５１・・前段ＳＡＷフィルタ用のグランド導体膜
Ｊ・・・第１角部
Ｋ・・・第２角部
Claims (1)
- 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、複数の出力パッドおよび複数のグランドパッドを有する矩形状の容器と、該容器の前記キャビティー部内に収容された、第１のＳＡＷフィルタ素子および第２のＳＡＷフィルタ素子を含む複数のＳＡＷフィルタ素子と、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が前記複数の入力パッドに、出力電極が前記複数の出力パッドに、グランド電極が前記複数のグランドパッドに夫々接続された弾性表面波装置であって、
前記複数のＳＡＷフィルタ素子のうち前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が前記容器の前記外周面の第１角部又はその近傍に形成されていると共に、前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子が前記第１角部に対して対角線方向にある第２角部又はその近傍であって、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が形成された面と反対側の面に形成されており、前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子が前記容器の前記外周面の第１角部と隣り合う第３角部又はその近傍に形成されていると共に、前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子が前記第３角部に対して対角線方向にある第４角部又はその近傍に形成されている弾性表面波装置と、
前記第１のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記出力外部端子と前記第２のＳＡＷフィルタ素子に導通した前記入力外部端子との間に接続されるアンプ、とから成る微弱信号抽出用フィルタ。
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