JP5170262B2

JP5170262B2 - 分波器

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Publication number: JP5170262B2
Application number: JP2010549953A
Authority: JP
Inventors: 俊明高田; 康宏清水
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-06-24
Also published as: WO2011077773A1; JPWO2011077773A1; US20120235767A1; US8416036B2

Description

本発明は、分波器に関する。特には、本発明は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されているラダー型弾性波フィルタ部と、アンテナ端子と第１及び第２の受信側平衡信号端子との間に接続されている、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを備える分波器に関する。

近年、アンテナから送受信される送信信号と受信信号とを分波する分波器として、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を使用した弾性波分波器が広く用いられるようになってきている。

例えば、下記の特許文献１には、送信側フィルタとして、高い耐電力性を有するラダー型弾性波フィルタを使用し、受信側フィルタとして、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタを使用したデュプレクサが記載されている。

ＷＯ２００７／１１６７６０Ａ１号公報

上記特許文献１に記載のように、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタを受信側フィルタまたは送信側フィルタとして用いたデュプレクサ（以下、「バランス型デュプレクサ」とする。）では、第１及び第２の平衡信号端子間のバランス性が良好であることが求められる。このため、第１及び第２の平衡信号端子間のバランス性が良好となるように、ＩＤＴ電極や配線等を配置する必要があり、バランス型デュプレクサでは、電極構造の制約が大きかった。従って、バランス型デュプレクサでは、小型化が困難であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部を備える分波器であって、バランス性が良好であり、かつ小型な分波器を提供することにある。

本発明に係る分波器は、アンテナ端子、送信側信号端子並びに第１及び第２の受信側平衡信号端子を有する分波器である。本発明に係る分波器は、配線基板と、ラダー型弾性波フィルタチップと、縦結合共振子型弾性波フィルタチップとを備えている。配線基板は、第１及び第２の主面を有する。ラダー型弾性波フィルタチップは、配線基板の第１の主面上に実装されている。ラダー型弾性波フィルタチップは、圧電基板と、ラダー型弾性波フィルタ部とを有する。ラダー型弾性波フィルタ部は、圧電基板の上に形成されている。ラダー型弾性波フィルタ部は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタチップは、配線基板の第１の主面上に実装されている。配線基板は、アンテナ側裏面電極と、第１の配線とを有する。アンテナ側裏面電極は、第２の主面上に形成されている。アンテナ側裏面電極は、アンテナ端子に接続されている。第１の配線は、アンテナ側裏面電極に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタチップは、圧電基板と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、アンテナ側電極パッドと、第２の配線とを有する。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、圧電基板上に形成されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、アンテナ端子と第１及び第２の受信側平衡信号端子との間に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、平衡−不平衡変換機能を有する。アンテナ側電極パッドは、圧電基板上に形成されている。アンテナ側電極パッドは、第１の配線を介してアンテナ側裏面電極に接続されている。第２の配線は、圧電基板上に形成されている。第２の配線は、アンテナ側電極パッドと縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを接続している。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、第１の機能電極部と、第２の機能電極部とを有する。第１の機能電極部は、第２の配線と第１の受信側平衡信号端子との間に接続されている。第２の機能電極部は、第２の配線と第２の受信側平衡信号端子との間に接続されている。第２の配線は、第１の方向に沿って延びている。第１の機能電極部と第２の機能電極部とは、第２の配線の第１の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されている。ラダー型弾性波フィルタチップは、長手方向が前記第１の方向と垂直な第２の方向に平行な細長形状である。

なお、本発明において、「機能電極部」とは、弾性波の伝搬に関与する電極部をいう。

本発明において、「第１の配線」は、アンテナ側裏面電極とアンテナ側電極パッドとを接続している電極のうち、面内方向に延びる部分をいうものとする。すなわち、アンテナ側裏面電極とアンテナ側電極パッドとを接続している電極のうち、法線方向に延びているビアホール電極などは、第１の配線に含まれないものとする。

本発明に係る分波器のある特定の局面は、アンテナ側電極パッドは、平面視においてアンテナ側裏面電極と異なる位置に設けられている。

本発明に係る分波器の他の特定の局面では、第１の配線は、配線基板の内部または配線基板の第２の主面上に形成されている。この構成によれば、第１の配線と第１または第２の機能電極部との間で電磁界結合が生じることを抑制できる。従って、より優れたバランス性及びアイソレーション特性を実現することができる。また、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置に要求される精度が低く、高い良品率でデュプレクサを製造することができる。

本発明に係る分波器の別の特定の局面では、第１の配線は、第１及び第２の機能電極部の少なくとも一方と記第１の方向において重なっている。

本発明に係る分波器のさらに別の特定の局面では、第１の機能電極部は、第１の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のＩＤＴ電極を有する第１の縦結合共振子型フィルタ部を有し、第２の機能電極部は、第１の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のＩＤＴ電極を有する第２の縦結合共振子型フィルタ部を有し、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部とは、第２の方向に沿って配列されている。この構成によれば、分波器をさらに小型化し得る。

本発明に係る分波器のまた他の特定の局面では、第１の機能電極部は、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と第１の受信側平衡信号端子との間において、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、第２の機能電極部は、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と第２の受信側平衡信号端子との間において、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、第１〜第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、第２の方向に沿って配列されている。

本発明に係る分波器のまた別の特定の局面では、縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、第２の方向に平行な弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極を有し、第１の機能電極部の少なくとも一部は、第１及び第２のＩＤＴ電極と第３のＩＤＴ電極の一部とにより構成されており、第２の機能電極部の少なくとも一部は、第４及び第５のＩＤＴ電極と第３のＩＤＴ電極の残りの一部とにより構成されている。

本発明に係る分波器のさらにまた他の特定の局面では、ラダー型フィルタの圧電基板と、縦結合共振子型弾性波フィルタの圧電基板とは、一体に形成されている。

本発明に係る分波器のさらにまた別の特定の局面では、ラダー型フィルタ部及び縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性表面波を利用する弾性表面化フィルタ部または弾性境界波を利用する弾性境界波フィルタ部である。

本発明では、第１の機能電極部と第２の機能電極部とが、アンテナ側電極パッドと縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを接続している第２の配線の第１の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されている。このため、第２の配線と縦結合共振子型弾性波フィルタ部との間に、バランス性を悪化させる寄生容量の差が生じ難い。また、第１の機能電極部と第２の機能電極部とが第２の配線の第１の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されている限りにおいて、電極構造は、特段の制約を受けない。従って、小型化に有利な電極構造を採用し得る。従って、本発明によれば、良好なバランス性の実現と、小型化との両立を図ることができる。

図１は、第１の実施形態に係るデュプレクサの略図的平面図である。図２は、第１の実施形態に係るデュプレクサの等価回路図である。図３は、第１の実施形態におけるラダー型弾性波フィルタチップの略図的平面透視図である。図４は、第１の実施形態における縦結合共振子型弾性波フィルタチップの略図的平面透視図である。図５は、第１の実施形態における第１の基板層の略図的平面図である。図６は、第１の実施形態における第２の基板層の略図的平面図である。図７は、第１の実施形態における第３の基板層の略図的平面図である。図８は、第１の実施形態における第３の基板層の略図的平面透視図である。図９は、第２の実施形態における第２の基板層の略図的平面図である。図１０は、第２の実施形態における第３の基板層の略図的平面図である。図１１は、第３の実施形態における第１の基板層の略図的平面図である。図１２は、第３の実施形態における第２の基板層の略図的平面図である。図１３は、第１の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。実線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップを設計通りの位置に実装した場合のアイソレーション特性を表す。一点破線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置を、第１の方向のｘ２側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。点線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置を、第１の方向のｘ１側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。図１４は、第２の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。実線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップを設計通りの位置に実装した場合のアイソレーション特性を表す。一点破線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置を、第１の方向のｘ２側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。点線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置を、第１の方向のｘ１側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。図１５は、第３の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。実線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップを設計通りの位置に実装した場合のアイソレーション特性を表す。一点破線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置を、第１の方向のｘ２側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。点線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置を、第１の方向のｘ１側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。図１６は、第１の変形例に係るデュプレクサの等価回路図である。図１７は、弾性表面波フィルタ部の略図的断面図である。図１８は、弾性境界波フィルタ部の略図的断面図である。図１９は、第２の変形例におけるフィルタチップの略図的平面透視図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示すデュプレクサ１を例に挙げて説明する。但し、デュプレクサ１は、単なる例示である。本発明に係る分波器は、デュプレクサ１に何ら限定されない。本発明に係る分波器は、例えば、デュプレクサ１以外のデュプレクサであってもよいし、トリプレクサなどであってもよい。

なお、本実施形態のデュプレクサ１は、送信側フィルタの通過帯域（Ｔｘ）が８８０〜９１５ＭＨｚであり、受信側フィルタの通過帯域（Ｒｘ）が９２５〜９６０ＭＨｚのＵＭＴＳ
ＢＡＮＤ８のデュプレクサである。アンテナ整合回路は、デュプレクサ１とは別体
に設けられている。

図１は、第１の実施形態に係るデュプレクサの略図的平面図である。図２は、第１の実施形態に係るデュプレクサの等価回路図である。図３は、第１の実施形態におけるラダー型弾性波フィルタチップの略図的平面図である。図４は、第１の実施形態における縦結合共振子型弾性波フィルタチップの略図的平面図である。

なお、本明細書で参照する図面において、ＩＤＴ電極は、矩形または対角線が引かれた矩形により模式的に記載している。また、図２や図１６などにおいては、反射器の描画を省略している。

図１に示すように、デュプレクサ１は、配線基板１０と、ラダー型弾性波フィルタチップ４０と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０とを備えている。配線基板１０は、ダイアタッチ面を構成している第１の主面１０ａと、第２の主面１０ｂ（図８を参照）とを有する。ラダー型弾性波フィルタチップ４０と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０とは、配線基板１０の第１の主面１０ａ上に、半田やＡｕなどからなるバンプ電極を介してフェースダウン実装されている。

図２及び図３に示すように、ラダー型弾性波フィルタチップ４０には、ラダー型弾性波フィルタ部４１が設けられている。デュプレクサ１において、ラダー型弾性波フィルタ部４１は、送信側フィルタ部を構成している。図２に示すように、ラダー型弾性波フィルタ部４１は、アンテナ端子１１と、送信側信号端子１２との間に接続されている。

一方、図２及び図４に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１が設けられている。デュプレクサ１において、縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１は、受信側フィルタ部を構成している。縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１は、平衡−不平衡変換機能を有する所謂バランス型の弾性波フィルタ部である。図２に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１は、アンテナ端子１１と、第１及び第２の受信側平衡信号端子１３ａ、１３ｂとの間に接続されている。

なお、図２に示すように、ラダー型弾性波フィルタ部４１及び縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１と、アンテナ端子１１との間の接続点と、グラウンド電位との間には、インダクタ１４が接続されている。このインダクタ１４は、アンテナ整合用のインダクタである。

次に、図１〜図３を参照しながら、ラダー型弾性波フィルタチップ４０の構成について詳細に説明する。

図１及び図３に示すように、ラダー型弾性波フィルタチップ４０は、長手方向が第２の方向ｙに平行な細長形状に形成されている。具体的には、ラダー型弾性波フィルタチップ４０は、長手方向が第２の方向ｙに平行な矩形状に形成されている。

図３に示すように、ラダー型弾性波フィルタチップ４０は、圧電基板４２を備えている。この圧電基板４２の上に、ラダー型弾性波フィルタ部４１が形成されている。ここでは、便宜上、圧電基板４２の裏面側からラダー型弾性波フィルタ部４１を透視するように図示している。ラダー型弾性波フィルタ部４１は、複数の直列腕共振子４３ａ〜４３ｈが形成されている。これら複数の直列腕共振子４３ａ〜４３ｈは、アンテナ端子１１と送信側信号端子１２との間において直列に接続されており、直列腕４４を構成している。図３に示すように、直列腕４４の一方側端部は、圧電基板４２上に形成されているバンプ電極４５に接続されており、直列腕４４の他方側端部は、バンプ電極４６に接続されている。バンプ電極４５は、後に詳述するように、配線基板１０を介してアンテナ端子１１に接続されている。一方、バンプ電極４６は、配線基板１０を介して送信側信号端子１２に接続されている。

なお、直列腕４４において、直列腕共振子４３ｇ、４３ｈには、インダクタ４９ｃが並列に接続されている。後述のように、このインダクタ４９ｃは、配線基板１０に形成されており、直列腕共振子４３ｇ、４３ｈは、図３に示すバンプ電極４６，５０ｄを介してインダクタ４９ｃに接続されている。

図２及び図３に示すように、直列腕４４とグラウンド電位との間には、それぞれ並列腕４８ａ〜４８ｃを構成している並列腕共振子４７ａ〜４７ｃが接続されている。具体的には、並列腕共振子４７ａは、圧電基板４２上に形成されているバンプ電極５０ａに接続されており、バンプ電極５０ａは、後述のように、配線基板１０を介してグラウンド電位に接続されている。並列腕共振子４７ｂは、圧電基板４２上に形成されているバンプ電極５０ｂに接続されており、バンプ電極５０ｂは、後述のように、配線基板１０を介してグラウンド電位に接続されている。並列腕共振子４７ｃは、圧電基板４２上に形成されているバンプ電極５０ｃに接続されており、バンプ電極５０ｃは、後述のように、配線基板１０を介してグラウンド電位に接続されている。

並列腕共振子４７ａと並列腕共振子４７ｂとの間の接続点と、グラウンド電位との間には、インダクタ４９ａが接続されている。また、並列腕共振子４７ｃとグラウンド電位との間には、インダクタ４９ｂが接続されている。

次に、図１、図２及び図４を参照しながら、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０の構成について詳細に説明する。

図１及び図４に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０は、長手方向が第２の方向ｙに平行な細長形状に形成されている。具体的には、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０は、長手方向が第２の方向ｙに平行な矩形状に形成されている。

図４に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０は、圧電基板６２と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１と、アンテナ側電極パッド６３と、第２の配線６４と、電極パッド６５，６６とを有する。縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１と、アンテナ側電極パッド６３と、第２の配線６４と、電極パッド６５，６６とのそれぞれは、圧電基板６２上に形成されている。ここでは、便宜上、圧電基板６２の裏面側から縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１と、アンテナ側電極パッド６３と、第２の配線６４と、電極パッド６５，６６とを透視するように図示している。第２の配線６４は、アンテナ側電極パッド６３と縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１とを接続している。図１に示すように、アンテナ側電極パッド６３は、第２の方向ｙにおける圧電基板６２の中央部であって、第１の方向ｘにおける圧電基板６２のラダー型弾性波フィルタチップ４０側の端部に設けられている。アンテナ側電極パッド６３は、後述のように、配線基板１０に形成されている第１の配線１８を介してアンテナ側裏面電極１７ｓに接続されている。

電極パッド６５は、第２の方向ｙにおける圧電基板６２の一方側端部に位置している一方、電極パッド６６は、第２の方向ｙにおける圧電基板６２の他方側端部に位置している。電極パッド６５，６６のそれぞれは、圧電基板６２の第１の方向ｘにおけるラダー型弾性波フィルタチップ４０とは反対側の端部に位置している。電極パッド６５は、配線基板１０を介して第１の受信側平衡信号端子１３ａに接続されている。一方、電極パッド６６は、配線基板１０を介して第２の受信側平衡信号端子１３ｂに接続されている。

縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１は、第１及び第２の機能電極部６７，６８を備えている。第１の機能電極部６７は、第２の配線６４と、電極パッド６５との間に接続されている。一方、第２の機能電極部６８は、第２の配線６４と、電極パッド６６との間に接続されている。第１及び第２の機能電極部６７，６８は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１のうち、弾性波の伝搬に関与する電極部により構成されている。具体的には、本実施形態では、第１及び第２の機能電極部６７，６８は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１を構成するＩＤＴ電極や反射器により構成されている。

第１の機能電極部６７は、第１及び第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部６９，７１と、直列トラップとしての弾性波共振子７３とを備えている。弾性波共振子７３は、第２の配線６４と第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部６９との間に接続されている。

第１及び第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部６９，７１は、第２の配線６４と、第１の受信側平衡信号端子１３ａとの間において縦続接続されている。第１及び第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部６９，７１のそれぞれは、弾性波伝搬方向である第１の方向ｘに沿って配列された３つのＩＤＴ電極と、それら３つのＩＤＴ電極が設けられている領域の第１の方向ｘの両側に配置されている一対の反射器を備えている。

同様に、第２の機能電極部６８は、第２及び第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部７０，７２と、直列トラップとしての弾性波共振子７４とを備えている。弾性波共振子７４は、第２の配線６４と第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部７０との間に接続されている。

第２及び第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部７０，７２は、第２の配線６４と、第２の受信側平衡信号端子１３ｂとの間において縦続接続されている。第２及び第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部７０，７２のそれぞれは、弾性波伝搬方向である第１の方向ｘに沿って配列された３つのＩＤＴ電極と、それら３つのＩＤＴ電極が設けられている領域の第１の方向ｘの両側に配置されている一対の反射器を備えている。

本実施形態では、第１の機能電極部６７と第２の機能電極部６８とが、第１の方向ｘに沿って延びる第２の配線６４の第１の方向ｘに沿った中心軸Ｃに対して線対称に設けられている。

図１及び図４に示すように、本実施形態では、第１〜第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部６９〜７２は、第２の方向ｙに沿って配列されている。

なお、圧電基板６２上に形成されている電極パッド７５〜７７は、配線基板１０を介してグラウンド電位に接続されるグラウンド電極パッドである。また、電極パッド６３、６５、６６、７５〜７７の上には、バンプ電極６３ａ、６５ａ、６６ａ、７５ａ〜７７ａがそれぞれ設けられている。

なお、本実施形態において、圧電基板４２，６２の材料は、特に限定されない。圧電基板４２，６２は、例えば、ＬｉＮｂＯ_３基板、ＬｉＴａＯ_３基板などにより構成することができる。また、本実施形態において、弾性共振子、ＩＤＴ電極、反射器及び配線等の各種電極の材料も特に限定されない。電極は、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｐｄなどの金属や、これらの金属の一種以上を含む合金などの導電材料により形成することができる。また、電極は、複数の導電膜が積層された導電膜積層体により形成されていてもよい。

また、本実施形態において、ラダー型弾性波フィルタ部４１や縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１は、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ部であってもよい。図１７に示すように、弾性表面波フィルタ部８０は、圧電体８１と、圧電体８１の上に形成されているＩＤＴ電極８２とを有する。また、ラダー型弾性波フィルタ部４１や縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１は、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ部であってもよい。図１８に示すように、弾性境界波フィルタ部８３は、圧電体８４と、圧電体８４の上に形成されたＳｉＮなどからなる第１の媒質８５と、第１の媒質８５と圧電体８４との間に形成されたＳｉＯ_２などからなる第２の媒質８６とを備えている。圧電体８４と第２の媒質８６との間にＩＤＴ電極８７が形成されている。

次に、図５〜図８を参照しながら、配線基板１０の構成について詳細に説明する。

本実施形態の配線基板１０は、セラミック一体焼成技術により一体に焼成された３枚の基板層１５（図５を参照）、１６（図６を参照）及び１７（図７及び図８を参照）により構成されている。

図５は、第１の基板層の略図的平面図である。図６は、第２の基板層の略図的平面図である。図７は、第３の基板層の第１の主面側の略図的平面図である。図８は、便宜上、第３の基板層の第１の主面側から第２の主面側を透視した略図的平面透視図である。

図５に示すように、第１の基板層１５は、主面１５Ａを備えている。この主面１５Ａが、配線基板１０の第１の主面１０ａを構成している。

図５に示すように、主面１５Ａの上には、図３に示すバンプ電極４５に接続されている電極１５ａが形成されている。電極１５ａは、第１の基板層１５を貫通しているビアホール電極１５ｂにより、第２の基板層１６の主面１６Ａの上に形成されている電極１６ａ（図６を参照）に接続されている。電極１６ａは、第２の基板層１６を貫通しているビアホール電極１６ｂによって、第３の基板層１７の第１の主面１７Ａ上に形成されている電極１７ｅ（図７を参照）に接続されている。電極１７ｅは、第３の基板層１７を貫通しているビアホール電極１７ｎにより、第３の基板層１７の第２の主面１７Ｂの上に形成されているアンテナ側裏面電極１７ｓ（図８を参照）に接続されている。このアンテナ側裏面電極１７ｓは、図２に示すアンテナ端子１１を構成している。

図５に示すように、主面１５Ａ上には、図３に示すバンプ電極４６に接続されている電極１５ｇが形成されている。電極１５ｇは、第１の基板層１５を貫通しているビアホール電極１５ｈにより、第２の基板層１６の主面１６Ａ上に形成されている電極１６ｇ（図６を参照）に接続されている。電極１６ｇは、ビアホール電極１６ｈ、電極１７ｇ（図７を参照）及びビアホール電極１７ｍを介して、第３の基板層１７の第２の主面１７Ｂ上に形成されている送信側信号出力電極１７ｔ（図８を参照）に接続されている。この送信側信号出力電極１７ｔは、図２に示す送信側信号端子１２を構成している。

図５に示すように、第１の基板層１５の主面１５Ａ上には、バンプ電極５０ａ、５０ｂに接続されている電極１５ｅと、バンプ電極５０ｃに接続されている電極１５ｃが形成されている。電極１５ｅ及び１５ｃは、ビアホール電極１５ｆ、１５ｄ、電極１６ｅ、１６ｃ（図６を参照）、ビアホール電極１６ｄ、１６ｆ、電極１７ｈ（図７を参照）、ビアホール電極１７ｌを介して、第２の主面１７Ｂ上に形成されているグラウンド電極１７ｗ（図８を参照）に接続されている。このグラウンド電極１７ｗは、グラウンド電位に接続されている。

また、図５に示すように、第１の基板層１５の主面１５Ａ上には、バンプ電極５０ｅに接続されている電極１５ｋが形成されている。この電極１５ｋも、ビアホール電極１５ｌ１〜１５ｌ３、電極１６ｋ、ビアホール電極１６ｌ１，１６ｌ２（図６を参照）、電極１７ｆ、１７ｏ、１７ｐ（図７を参照）を介して、図８に示すグラウンド電極１７ｗに接続されている。

図５に示すように、第１の基板層１５の主面１５Ａの上に形成されており、バンプ電極５０ｄに接続されている電極１５ｉは、ビアホール電極１５ｊを介して、図６に示す電極１６ｉに接続されている。この電極１６ｉは、渦巻き状に形成されており、図２に示すインダクタ４９ｃを構成している。電極１６ｉは、ビアホール電極１６ｊを介して図７に示す電極１７ｇに接続されている。電極１７ｇは、上述の通り、図８に示す送信側信号出力電極１７ｔに接続されている。

図５に示すように、第１の基板層１５の主面１５Ａ上には、アンテナ側電極パッド６３とバンプ電極６３ａを介して接続されている電極１５ｍが形成されている。電極１５ｍは、第１の基板層１５を貫通しているビアホール電極１５ｎを介して、第２の基板層１６の主面１６Ａ上に形成されている電極１６ｍに接続されている。この電極１６ｍは、第２の基板層１６を貫通しているビアホール電極１６ｎを介して第３の基板層１７の第１の主面１７Ａ上に形成されている電極１７ｅ（図７を参照）に接続されている。電極１７ｅは、上述の通り、ビアホール電極１７ｎを介して、図８に示すアンテナ側裏面電極１７ｓに接続されている。

このように、本実施形態では、アンテナ側裏面電極１７ｓとアンテナ側電極パッド６３とは、電極１５ｍと、ビアホール電極１５ｎと、電極１６ｍと、ビアホール電極１６ｎと、電極１７ｅと、ビアホール電極１７ｎとによって接続されている。これらのうちで、面内方向に延びている電極１７ｅによって第１の配線１８が構成されている。

第１の配線１８は、本実施形態では、配線基板１０の内部に形成されている。もっとも、第１の配線１８は、配線基板１０の第２の主面１０ｂ（第３の基板層１７の第２の主面１７Ｂ）の上に形成されていてもよいし、配線基板１０の第１の主面１０ａの上に形成されていてもよい。

また、図４〜図８を参照することにより、本実施形態においては、第１の配線１８は、第１及び第２の機能電極部６７，６８の少なくとも一方と、第１の方向ｘにおいて重なっている。具体的には、第１の配線１８は、第１の機能電極部６７とは、第１の方向ｘにおいて重なっておらず、第２の機能電極部６８と、第１の方向ｘにおいて重なっている。

なお、図８に示すアンテナ側裏面電極１７ｓと、図４に示すアンテナ側電極パッド６３とは、平面視において、異なる位置に設けられている。

図５に示す電極１５ｏは、図４に示す電極パッド６６にバンプ電極６６ａを介して接続されている。電極１５ｏは、ビアホール電極１５ｐ、電極１６ｏ及びビアホール電極１６ｐ（図６を参照）、電極１７ｃ及びビアホール電極１７ｊ（図７を参照）を介して、図８に示すグラウンド電極１７ｕに接続されている。グラウンド電極１７ｕは、グラウンド電位に接続されている。

図５に示す電極１５ｑは、図４に示す電極パッド６５にバンプ電極６５ａを介して接続されている。電極１５ｑは、ビアホール電極１５ｒ、電極１６ｑ及びビアホール電極１６ｒ（図６を参照）、電極１７ｉ及びビアホール電極１７ｊ（図７を参照）を介して、図８に示すグラウンド電極１７ｖに接続されている。グラウンド電極１７ｖは、グラウンド電位に接続されている。

図４に示す電極パッド７５〜７７にバンプ電極７５ａ〜７７ａを介して接続されている電極１５ｕ、１５ｓ、１５ｗ（図５を参照）は、ビアホール電極１５ｖ、１５ｔ、１５ｘを介して、図６に示す電極１６ｓに接続されている。電極１６ｓは、ビアホール電極１６ｔ１〜１６ｔ４を介して図７に示す電極１７ｂまたは電極１７ｄに接続されている。電極１７ｂは、ビアホール電極１７ｋを介して、電極１７ｄは、ビアホール電極１７ｑ、１７ｒを介してグラウンド電極１７ｗに接続されている。

次に、上記第１の実施形態とは、配線基板１０における電極構造のみが異なる第２及び第３の実施形態における配線基板１０について詳細に説明する。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。

図９は、第２の実施形態における第２の基板層の略図的平面図である。図１０は、第２の実施形態における第３の基板層の略図的平面図である。

第２の実施形態は、第１の配線１８の引き回し態様以外は、上記第１の実施形態と同様の構成を有している。第１の基板層１５の構成及び第３の基板層１７の第２の主面１７Ｂにおける電極構造は、上記第１の実施形態と同様である。本実施形態において、図１〜図５及び図８を上記第１の実施形態と共通に参照する。

本実施形態では、図９に示すように、電極１６ａと、電極１６ｍとが接続されている。そして、電極１６ａと電極１６ｍとが共通に、ビアホール電極１６ｂを介して図１０に示す電極１７ｅに接続されている。このため、本実施形態では、電極１６ａ、１６ｍによって第１の配線１８が構成されている。従って、上記第１の実施形態では、第１の配線１８は、第３の基板層１７の第１の主面１７Ａ上に形成されていたのに対して、第２の実施形態では、第１の配線１８は、第２の基板層１６の主面１６Ａ上に形成されている。

図１１は、第３の実施形態における第１の基板層の略図的平面図である。図１２は、第３の実施形態における第２の基板層の略図的平面図である。

第３の実施形態も、第１の配線１８の引き回し態様以外は、上記第１の実施形態と同様の構成を有している。本実施形態において、図１〜図４、図７及び図８を上記第１の実施形態と共通に参照する。

本実施形態では、図１１に示すように、電極１５ａと電極１５ｍとが接続されている。そして、電極１５ａと電極１５ｍとが共通に、ビアホール電極１５ｂを介して電極１６ａに接続されている。このため、本実施形態では、電極１５ａと電極１５ｍとによって第１の配線１８が構成されている。従って、本実施形態では、第１の配線１８は、第１の基板層１５の主面１５Ａ上に形成されている。

上記第１〜第３の実施形態では、第１の機能電極部６７と第２の機能電極部６８とが、第１の方向ｘに沿って延びている第２の配線６４の第１の方向ｘに沿った中心軸Ｃに対して線対称に設けられている。すなわち、第１の方向ｘにおける第２の配線６４と第１の機能電極部６７との距離と、第１の方向ｘにおける第２の配線６４と第２の機能電極部６８との距離とが等しくされている。このため、仮に第２の配線６４と第１，第２の機能電極部６７，６８との間に寄生容量が生じたとしても、第２の配線６４と第１の機能電極部６７との間で生じる寄生容量と、第２の配線６４と第２の機能電極部６８との間で生じる寄生容量との差が小さい。従って、バランス性が悪化しにくい。すなわち、第１及び第２の受信側平衡信号端子１３ａ、１３ｂ（図２を参照）間のバランス性を悪化させる寄生容量が生じ難い。特に本実施形態では、第２の配線６４は、第１及び第２の機能電極部６７，６８のいずれとも、第１の方向ｘにおいて重なっていない。従って、第２の配線６４と、第１及び第２の機能電極部６７，６８との間に寄生容量が生じ難い。

そして、第１の機能電極部６７と第２の機能電極部６８とが、第１の方向ｘに沿って延びている第２の配線６４の第１の方向ｘに沿った中心軸Ｃに対して線対称に設けられている限りにおいて、バランス性の観点から、電極構造は、特段の制約を受けない。従って、小型化に有利な電極構造を採用し得る。従って、本実施形態によれば、良好なバランス性の実現と、小型化との両立を図ることができる。

より具体的には、ラダー型弾性波フィルタチップ４０が長手方向を有する細長形状に形成されている場合、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０が細長形状となるような縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１の電極構造を採用し、ラダー型弾性波フィルタチップ４０と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０とが、長手方向が互いに平行となるように配置することにより、デュプレクサ１を小型化することができる。

例えば、本実施形態では、第１の機能電極部６７と第２の機能電極部６８とが第２の方向ｙに沿って配列することにより、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０を細長形状としている。そして、ラダー型弾性波フィルタチップ４０と縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０とのそれぞれを第２の方向ｙに長手方向が沿うように配置することにより、デュプレクサ１を小型化している。

より高いバランス性を実現する観点からは、第３の実施形態のように、第１の配線１８を配線基板１０の第１の主面１０ａ上に設けるよりも、第１及び第２の実施形態のように、第１の配線１８を配線基板１０の内部または第２の主面１０ｂ上に設けることが好ましい。第１の配線１８を配線基板１０の内部または第２の主面１０ｂ上に設けることにより、第１の配線１８と縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１との間で、バランス性を悪化させるおそれのある電磁界結合が生じにくくなるためである。

以下、この効果について、より詳細に説明する。

第１〜第３の実施形態に係るデュプレクサのそれぞれにおいて、送信側信号端子１２と、第１及び第２の受信側平衡信号端子１３ａ、１３ｂとの間のアイソレーション特性を測定した。結果を、下記の表１及び図１３〜図１５に示す。

表１は、Ｔｘ帯（８８０〜９１５ＭＨｚ）におけるアイソレーションの実力値を示している。なお、アイソレーションの実力値とは、Ｔｘ帯における最小損失である。

図１３は、第１の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。図１４は、第２の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。図１５は、第３の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。なお、図１３〜図１５において、実線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０を設計通りの位置に実装した場合のアイソレーション特性を表す。一点破線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０の実装位置を、第１の方向のｘ２側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。点線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０の実装位置を、第１の方向のｘ１側に５０μｍずらした場合のアイソレーション特性を表す。

まず、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０の実装位置が所望の位置である場合を比較すると、第１の配線１８が配線基板１０の内部に位置している第１及び第２の実施形態に係るデュプレクサの方が、第１の配線１８が配線基板１０の第１の主面１０ａ上に位置している第３の実施形態に係るデュプレクサよりも良好であることが分かる。この結果から、第１の配線１８が配線基板１０の内部にある場合は、第１の配線１８と縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１との間の電磁界結合の発生を抑制でき、バランス性を高めることができることが分かる。

さらに、図１３と図１４との比較により、第１の配線１８が第３の基板層１７の第１の主面１７Ａ上に形成されている第１の実施形態に係るデュプレクサの方が、第１の配線１８が第２の基板層１６の主面１６Ａ上に形成されている第２の実施形態に係るデュプレクサよりもアイソレーション特性が良好であることが分かる。この結果から、第１の配線１８を配線基板１０の第１の主面１０ａから離れた位置に設けることにより、よりアイソレーション特性を高められることが分かる。

また、第１及び第２の実施形態では、第１の配線１８と縦結合共振子型弾性波フィルタ部６１との間の電磁界結合の発生が抑制できるため、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０の実装位置ずれが生じた場合でも、アイソレーション特性が変化しにくい。従って、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０の実装位置に要求される精度が低く、高い良品率でデュプレクサを製造することができる。

なお、この電磁界結合を抑制できる効果は、第１の機能電極部６７と、第２の機能電極部６８とが弾性波の伝搬に関して独立している場合に特に顕著に表れる効果である。

以下、上記実施形態の変形例について説明する。下記の変形例の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の機能で参照し、説明を省略する。

上記実施形態では、第１及び第２の機能電極部６７，６８のそれぞれが、それぞれ３つのＩＤＴ電極を有する２つの縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されている場合について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第１及び第２の機能電極部のそれぞれは、複数のＩＤＴ電極を有するひとつの縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されていてもよい。また、例えば図１６に示すように、第１及び第２の機能電極部が、弾性波伝搬方向に沿ってこの順番で形成されている第１〜第５のＩＤＴ電極９１〜９５により構成されていてもよい。図１６に示す場合は、第１のＩＤＴ電極９１と、第２のＩＤＴ電極９２と、第３のＩＤＴ電極９３の一部とにより第１の機能電極部６７が構成されており、第３のＩＤＴ電極９３の残りの一部と、第４のＩＤＴ電極９４と、第５のＩＤＴ電極９５とにより第２の機能電極部６８が構成されている。

また、上記第１の実施形態では、圧電基板４２と圧電基板６２とが別体に形成されている場合について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図１９に示すように、圧電基板４２と圧電基板６２とは、一体に形成されていてもよい。すなわち、ラダー型弾性波フィルタチップ４０と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ６０とが一体に形成されていてもよい。

１…デュプレクサ
１０…配線基板
１０ａ…配線基板の第１の主面
１０ｂ…配線基板の第２の主面
１１…アンテナ端子
１２…送信側信号端子
１３ａ…第１の受信側平衡信号端子
１３ｂ…第２の受信側平衡信号端子
１４…インダクタ
１５…第１の基板層
１５Ａ…第１の基板層の主面
１５ａ、１５ｃ、１５ｅ、１５ｇ、１５ｉ、１５ｋ、１５ｍ、１５ｏ、１５ｑ、１５ｕ、１５ｓ、１５ｗ、１６ａ、１６ｃ、１６ｅ、１６ｇ、１６ｉ、１６ｋ、１６ｍ、１６ｏ、１６ｑ、１６ｓ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈ、１７ｉ、１７ｏ、１７ｐ…電極
１５ｂ、１５ｄ、１５ｆ、１５ｈ、１５ｊ、１５ｌ、１５ｎ、１５ｐ、１５ｒ、１５ｖ、１５ｔ、１５ｘ、１６ｂ、１６ｄ、１６ｆ、１６ｈ、１６ｊ、１６ｌ、１６ｎ、１６ｐ、１６ｒ、１６ｔ、１７ｊ、１７ｋ、１７ｌ、１７ｍ、１７ｎ、１７ｑ、１７ｒ…ビアホール電極
１６…第２の基板層
１６Ａ…第２の基板層の主面
１７…第３の基板層
１７Ａ…第３の基板層の第１の主面
１７Ｂ…第３の基板層の第２の主面
１７ｓ…アンテナ側裏面電極
１７ｔ…送信側信号出力電極
１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ…グラウンド電極
１８…第１の配線
４０…ラダー型弾性波フィルタチップ
４１…ラダー型弾性波フィルタ部
４２…圧電基板
４３ａ〜４３ｈ…直列腕共振子
４４…直列腕
４５、４６、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ…バンプ電極
４７ａ〜４７ｃ…並列腕共振子
４８ａ〜４８ｃ…並列腕
４９ａ〜４９ｃ…インダクタ
６０…縦結合共振子型弾性波フィルタチップ
６１…縦結合共振子型弾性波フィルタ部
６２…圧電基板
６３…アンテナ側電極パッド
６４…第２の配線
６５，６６…電極パッド
６７…第１の機能電極部
６８…第２の機能電極部
６９…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
７０…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
７１…第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
７２…第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
７３、７４…弾性波共振子
７５〜７７…電極パッド
８０…弾性表面波フィルタ部
８１…圧電体
８２…ＩＤＴ電極
８３…弾性境界波フィルタ部
８４…圧電体
８５…第１の媒質
８６…第２の媒質
８７…ＩＤＴ電極
９１…第１のＩＤＴ電極
９２…第２のＩＤＴ電極
９３…第３のＩＤＴ電極
９４…第４のＩＤＴ電極
９５…第５のＩＤＴ電極

Claims

アンテナ端子、送信側信号端子並びに第１及び第２の受信側平衡信号端子を有する分波器であって、
第１及び第２の主面を有する配線基板と、
前記配線基板の前記第１の主面上に実装されており、圧電基板と、前記圧電基板の上に形成されており、前記アンテナ端子と前記送信側信号端子との間に接続されているラダー型弾性波フィルタ部とを有するラダー型弾性波フィルタチップと、
前記配線基板の前記第１の主面上に実装されている縦結合共振子型弾性波フィルタチップとを備え、
前記配線基板は、前記第２の主面上に形成されており、前記アンテナ端子に接続されているアンテナ側裏面電極と、前記アンテナ側裏面電極に接続されている第１の配線とを有し、
前記縦結合共振子型弾性波フィルタチップは、
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されており、前記アンテナ端子と前記第１及び第２の受信側平衡信号端子との間に接続されている、平衡−不平衡変換機能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、前記第１の配線を介して前記アンテナ側裏面電極に接続されているアンテナ側電極パッドと、
前記圧電基板上に形成されており、前記アンテナ側電極パッドと前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを接続している第２の配線とを有し、
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、前記第２の配線と前記第１の受信側平衡信号端子との間に接続されている第１の機能電極部と、前記第２の配線と前記第２の受信側平衡信号端子との間に接続されている第２の機能電極部とを有し、
前記第２の配線は、第１の方向に沿って延びており、かつ、前記第１の機能電極部と前記第２の機能電極部とは、前記第２の配線の前記第１の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されており、
前記ラダー型弾性波フィルタチップは長手方向が前記第１の方向と垂直な第２の方向に平行な細長形状であり、前記第１の配線は、前記配線基板の内部または前記配線基板の第２の主面上に形成されている、分波器。
前記アンテナ側電極パッドは、平面視において前記アンテナ側裏面電極と異なる位置に設けられている、請求項１に記載の分波器。
前記第１の配線は、前記第１及び第２の機能電極部の少なくとも一方と前記第１の方向において重なっている、請求項１または２に記載の分波器。
前記第１の機能電極部は、前記第１の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のＩＤＴ電極を有する第１の縦結合共振子型フィルタ部を有し、
前記第２の機能電極部は、前記第１の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のＩＤＴ電極を有する第２の縦結合共振子型フィルタ部を有し、
前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部とは、前記第２の方向に沿って配列されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分波器。
前記第１の機能電極部は、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と前記第１の受信側平衡信号端子との間において、前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、
前記第２の機能電極部は、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と前記第２の受信側平衡信号端子との間において、前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、
前記第１〜第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、前記第２の方向に沿って配列されている、請求項４に記載の分波器。
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、前記第２の方向に平行な弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極を有し、
前記第１の機能電極部の少なくとも一部は、前記第１及び第２のＩＤＴ電極と前記第３のＩＤＴ電極の一部とにより構成されており、
前記第２の機能電極部の少なくとも一部は、前記第４及び第５のＩＤＴ電極と前記第３のＩＤＴ電極の残りの一部とにより構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分波器。
前記ラダー型フィルタの圧電基板と、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの圧電基板とは、一体に形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の分波器。
前記ラダー型フィルタ部及び前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性表面波を利用する弾性表面化フィルタ部または弾性境界波を利用する弾性境界波フィルタ部である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の分波器。