JP5177392B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents

Description

本発明は、弾性表面波装置に係り、特に、フリップチップボンディング実装（以下、ＦＣＢ実装と称する）した複数の弾性表面波フィルタを含む弾性表面波装置においてフィルタ間の干渉を防ぐ電極の配置構造に関する。

小型軽量で高機能化に適することから、送信側および受信側の各フィルタに弾性表面波（以下「ＳＡＷ」と言うことがある）フィルタを用いたＳＡＷデュプレクサが、例えば携帯電話機などの移動体通信機器において近年広く使用されている。このようなデュプレクサを構成するＳＡＷフィルタは、一般に、圧電基板上に形成した一対の櫛形電極を含む複数の交差指状電極（インターデジタルトランスデューサ／Interdigital Transducer／以下、ＩＤＴという）を備え、これらを電気的・音響的に接続・結合することにより、所定の通過帯域（送信周波数または受信周波数）を形成する。

そして、これらのフィルタのうち送信側フィルタは、送信信号が入力される送信信号端子（送信電極）とアンテナに接続される共通端子（共通電極）との間に、また、受信側のフィルタは、受信信号が出力される受信信号端子（受信電極）と共通端子との間にそれぞれ接続されて送信信号と受信信号の分波を行う。

また、このようなＳＡＷ装置（デュプレクサ、デュアルフィルタ）を開示するものとして下記特許文献がある。
特開２００６‐８０９２１号公報 特開２００６‐１８０１９２号公報 特開２００５‐１７５６３８号公報

ところで、従来、デュプレクサ内の送信側フィルタと受信側フィルタはそれぞれ独立したチップ部品として作製されていたが、部品のより一層の小型化と製造工程の削減が求められ、これを実現するために同一の（１枚の）圧電基板上に送受信両フィルタを形成する試みが近年なされている。しかしながら、このように同一の圧電基板上に両フィルタを搭載して送受信フィルタを１チップ化した場合には、フィルタ同士が干渉してアイソレーション特性が劣化する問題が生じ得る。

特に、従来に比べ、装置を一層小型化する場合には（例えばパッケージサイズ（縦横寸法）が２．０ｍｍ×１．６ｍｍや更に小さい例えば１．８ｍｍ×１．４ｍｍ）、送受信フィルタ間のアイレーションを確保することは容易ではない。なぜなら、従来の装置（パッケージサイズが例えば２．５ｍｍ×２．０ｍｍ以上のもの）にあっては、ＦＣＢ実装するベース基板側の導体パターンに余裕があるから、例えば信号ライン間にグランドパターンを設け、更にこのグランドパターンの面積を広くしたり、あるいは多数本のビアによりベース基板裏面の大きなグランド電極に接続するなどの方法により強化することも可能であるが、装置を更に小型化した場合には（例えばパッケージサイズが２．０ｍｍ×１．６ｍｍ、あるいは更に小さい例えば１．８ｍｍ×１．４ｍｍ）、両フィルタの信号ライン同士が接近すると共に、両フィルタ間にグランド電極や多数のビアを設けることが出来なくなるからである。

一方、前記特許文献１（特開２００６‐８０９２１）ならびに特許文献２（特開２００６‐１８０１９２）に記載の発明は、いずれも良好な電気的特性を維持しながらＳＡＷ装置（デュプレクサ）の小型化を図るものであるが、装置のより一層の小型化を考えた場合には、両フィルタ間の干渉を防ぐ新たな手段の提供が望まれる。また、前記特許文献３（特開２００５‐１７５６３８）は、送信側のグランドパターンを、共通電極と受信側のグランドパターンから分離することが記載されているが、小型化した場合におけるフィルタ間の干渉を防ぐ方法は全く示されていない。

したがって、本発明の目的は、複数のＳＡＷフィルタを含むＳＡＷ装置においてフィルタ間の干渉を防ぎ、アイソレーション特性を向上させる点にある。

前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係るＳＡＷ（弾性表面波）装置は、互いに中心周波数が異なりかつ同一の圧電基板上に備えられた低域側ＳＡＷフィルタおよび高域側ＳＡＷフィルタを含むＳＡＷ素子と、表面に導電体を有し当該表面に前記ＳＡＷ素子がＦＣＢ（フリップチップボンディング）実装されたベース基板とを備えたＳＡＷ装置であって、前記ベース基板の表面の導電体を、そのいずれもが前記低域側ＳＡＷフィルタの形成領域に対向するベース基板表面の領域である第一対向領域と、前記高域側ＳＡＷフィルタの形成領域に対向するベース基板表面の領域である第二対向領域とに跨ることがないように配置した。

本発明において、上記「ＳＡＷ（弾性表面波）フィルタの形成領域」（低域側ＳＡＷフィルタの形成領域，高域側ＳＡＷフィルタの形成領域）とは、当該ＳＡＷフィルタを構成する、ＩＤＴ、必要に応じて当該ＩＤＴの両側に配置される反射電極（反射器）、ＦＣＢ実装用の接続パッド電極、ならびに、ＩＤＴ同士やＩＤＴと接続パッド電極とを接続する導体線路を含む領域を言う。言い換えれば、「ＳＡＷフィルタの形成領域」は、これらフィルタの構成要素（ＩＤＴ、反射器（反射器を備える場合）、ＦＣＢ実装用接続パッド電極、およびＩＤＴ同士又はＩＤＴと接続パッド電極を接続する導体線路）の外縁を結んだ領域を意味する。また、上記「第一対向領域」は、低域側ＳＡＷフィルタの形成領域と向かい合うベース基板表面の領域であり、同様に上記「第二対向領域」は、高域側ＳＡＷフィルタの形成領域と向かい合うベース基板表面の領域である。

パッケージサイズが大きい従来のＳＡＷ装置においては、前述のようにＳＡＷ素子を実装するベース基板側の導体パターンに余裕があり、信号ライン間に強いグランドパターンを設けるなどの方法により比較的容易に受送信間のアイレーションを確保することが可能であった。このため、ＳＡＷ素子を実装するベース基板側のパターンに対しては、さほど関心が払われず、特に工夫が施されていないのが現状である。

一方、装置を更に小型化することを考えた場合、既に述べたとおり信号ライン間に強いグランドパターンを設けることは難しい。また、ＳＡＷ素子をフェースダウンによりＦＣＢ実装する場合、装置を低背化できる一方で、ＳＡＷ素子の電極パターン形成面（フィルタ形成面）がベース基板表面に対向し接近して配置されることになるから、例えばワイヤボンディング実装と比べて対向するベース基板の構造の影響を受けやすくなる。そこで、本発明では、ＳＡＷ素子を実装するベース基板側に着目し、当該ＳＡＷ素子に含まれる複数のＳＡＷフィルタ間のアイソレーションを高めるための構造を検討した。

具体的には、同一の圧電基板上に隣接して形成した２つのＳＡＷフィルタ（低域側フィルタと高域側フィルタ）を含むＳＡＷ素子をベース基板の表面にＦＣＢ実装したＳＡＷデュプレクサについて、ベース基板に設けられるグランド電極を分割してこれによる影響を検証した。この分割は、前記ＳＡＷフィルタのうち低域側フィルタの形成領域に対向するベース基板表面の領域である第一対向領域と、高域側フィルタの形成領域に対向するベース基板表面の領域である第二対向領域とに跨るように（両領域にその一部が入り込むように）形成されたグランド電極を、両対向領域に跨ることがないように分離（分断）する、言い換えれば、第一対向領域と第二対向領域との間で当該グランド電極を２つの電極に分けることにより行った。

なお、本発明は、上記のような分割した構成、すなわち、第一対向領域と第二対向領域とに跨るように従来配置されていた導電体を分ける構成に限定されるものではなく、例えば当該両対向領域に跨るように配置されていた導電体についていずれか一方の対向領域のみに配置されるように当該導電体を移動させても良いし、いずれか一方の対向領域に入り込んでいた導電体部分を削除することによって当該導電体が両対向領域に跨ることがないようにすることも可能である。本発明においては、要は、ベース基板の表面の導電体を、そのいずれもが第一対向領域と第二対向領域とに跨ることがないように配置すれば良い。

上記検討を行ったベース基板は、配線層を３層、すなわち、ベース基板の表面である表面層（表層）と、ベース基板裏面である裏面層（裏層）と、ベース基板内部の配線層である内層の合計３層の配線層を備え、各層に、上記第一対向領域または当該領域に対応する（平面から見て同一の）基板内層もしくは裏面層の領域と、上記第二対向領域または当該領域に対応する（平面から見て同一の）基板内層もしくは裏面層の領域とに跨るようなグランド電極を備えているが、これら裏面層と内層にそれぞれ設けられているグランド電極についても、上記表層と同様に、第一対向領域に対応する領域と第二対向領域に対応する領域とについてグランド電極を分割する検討を行った。結果は、下記表１および図１に示すとおりである。なお、このＳＡＷ装置は、パッケージサイズ（ベース基板の縦横寸法）が２．５ｍｍ×２．０ｍｍ（ベース基板表面の面積が５．０ｍｍ²）である。

上記検討から、分割を全く行わない（分割無し）に比べてグランド電極を分割するほど良好なアイソレーションが得られ、特に、表層、内層および裏層のすべてについてグランド電極を分割すれば最も良好な特性が得られることがわかる。

一方、本発明者は更に装置を小型化した場合について同様の検討を行った。パッケージサイズ（ベース基板の縦横寸法）は１．８ｍｍ×１．４ｍｍ（ベース基板表面の面積が２．５２ｍｍ²）である。結果は、下記表２および図２に示すとおりであった。

上記結果から、装置を小型化した場合には装置サイズが大きい場合と異なり、単純にグランド電極を分割すればするほど（表層・内層・裏層のすべてのグランド電極について分割すれば）良いというものではなく、表層のみを分割することが両フィルタ間のアイソレーションを向上させるのに効果的であることが分かった。特に、装置サイズが大きい場合と異なり、装置が小さくなると、裏層のみ、あるいは表層・内層・裏層のすべてについて分割を行うと、導体同士が物理的に離れることによる電磁界結合の低減効果よりも、グランドインダクタンス成分が大きくなり、グランド電極自体のグランドが弱くなることによる電磁界結合の増大効果が支配的になり、却ってアイソレーション特性を劣化させることとなる。

このような検討結果から、本発明に係るＳＡＷ装置では、低域側ＳＡＷフィルタおよび高域側ＳＡＷフィルタを含むＳＡＷ素子がＦＣＢ実装されたベース基板の表面の導電体を、そのいずれもが第一対向領域と第二対向領域とに跨ることがないように配置する。言い換えれば、第一対向領域および第二対向領域の両方に跨るように配置された導電体がベース基板の表面に無い構造である。そして、このような本発明の構造によれば、両フィルタがベース基板表面の導電体（例えばグランド電極）を介して電磁的に結合することを防止または軽減することができ、フィルタ間のアイソレーション特性を向上させることが可能となる。

さらに、上記本発明のＳＡＷ装置においては、ベース基板表面の導電体を、そのいずれもがベース基板表面の、第一対向領域と第二対向領域との間の領域に位置しないように配置するようにしても良い。このような配置構造、言い換えれば、ベース基板表面において両フィルタの間（第一対向領域と第二対向領域との間）に導電体を備えない構造とすれば、ベース基板を通じた両フィルタの電磁結合をより一層軽減することが出来る。

本発明においてベース基板上の「導電体」は、典型的にはグランド電極であるが、必ずしもこれに限られず、例えば接続用のパッド電極や伝送線路など導電性を有する各種の導電体が含まれる。また本発明における「ベース基板」は、例えばセラミック基板、樹脂を主体とする材料からなる基板（例えば樹脂基板や、樹脂材料に無機フィラーを混入した複合材料基板）とすることが出来る。さらに、ベース基板表面に実装したＳＡＷ素子を、当該ＳＡＷ素子とベース基板とを覆うように塗布した樹脂（封止材）によって封止しても良い。このようなパッケージ構造によれば、装置の小型化と共に低背化を図ることが出来る。

本発明は上記検討からも明らかなように、装置を小型化した場合に特に有効である。具体的には、例えば、（１）ベース基板の面積が３．２ｍｍ²以下、（２）ベース基板の横方向の寸法が２．０ｍｍ以下でかつ縦方向の寸法が１．６ｍｍ以下、という２つの条件のうちのいずれか一方または双方を満たす装置である。あるいは更に小型の装置である、（１）ベース基板の表面の面積が２．５２ｍｍ²以下、（２）ベース基板の横方向の寸法が１．８ｍｍ以下でかつ縦方向の寸法が１．４ｍｍ以下、という２つの条件のうちのいずれか一方または双方を満たす装置である。なお、これらの場合、低域側ＳＡＷフィルタと高域側ＳＡＷフィルタは、圧電基板上で互いに隣り合って配列され、これらＳＡＷフィルタの配列方向を横方向、ベース基板の表面に平行でかつ当該横方向に直交する方向を縦方向とする。

本発明においてＳＡＷ素子に含まれるＳＡＷフィルタの数は、２個に限られるものではなく、３個以上であっても同様に本発明を適用することが出来ることは明らかである。また、ベース基板についても３層に限られるものではなく、２層以下、あるいは４層以上の配線層を備えたものであっても良い。

また、上記本発明のＳＡＷ装置では、ＳＡＷ素子が、アンテナに接続される共通電極と、低域側信号電極と、高域側信号電極と、接地用のグランド電極とを備え、低域側ＳＡＷフィルタが、共通電極と低域側信号電極との間に接続され、高域側ＳＡＷフィルタが、共通電極と高域側信号電極との間に接続されると共に、共通電極と高域側信号電極とを接続する伝送路上に直列に接続された１以上の直列腕共振子と、当該伝送路から前記グランド電極に分岐する２以上の伝送路上に各々接続された２以上の並列腕共振子とを含み、これら並列腕共振子のうち共通電極から見て最初に接続された並列腕共振子である第一並列腕共振子と、共通電極から見て前記第一並列腕共振子の次に接続された並列腕共振子である第二並列腕共振子とを少なくとも含む２以上の並列腕共振子を共通のグランド電極に接続し、かつ、当該共通のグランド電極、ならびに、当該２以上の並列腕共振子と当該共通のグランド電極とを接続する伝送路を、前記共通電極と高域側信号電極とを接続する伝送路より低域側弾性表面波フィルタの形成領域に近い側に配置するようにしても良い。

このような装置構造によれば、共通電極と高域側信号電極とを接続する伝送路（高域側信号伝送路）と低域側フィルタとの間に共通のグランド電極を介在させることができ、かつ、当該グランド電極ならびに当該グランド電極への伝送路（分岐路）について２以上の並列腕共振子で共通化することでこれらの大きさ（面積）を大きくしグランド電極への伝送路のインダクタンス値を下げることが出来るから、前述したベース基板側の電極構造と相まって両フィルタ間の結合をより一層低減することが可能となる。

また逆に、低域側フィルタについて同様の構成を採っても、すなわち、共通電極と低域側信号電極とを接続する伝送路（低域側信号伝送路）と高域側フィルタとの間に共通のグランド電極を介在させても同様の効果を得ることが出来る。

具体的には、前記本発明のＳＡＷ装置において、ＳＡＷ素子が、アンテナに接続される共通電極と、低域側信号電極と、高域側信号電極と、接地用のグランド電極とを備え、高域側ＳＡＷフィルタが、共通電極と高域側信号電極との間に接続され、低域側ＳＡＷフィルタが、共通電極と低域側信号電極との間に接続されると共に、共通電極と低域側信号電極とを接続する伝送路上に直列に接続された１以上の直列腕共振子と、当該伝送路からグランド電極に分岐する２以上の伝送路上に各々接続された２以上の並列腕共振子とを含み、これら並列腕共振子のうち共通電極から見て最初に接続された並列腕共振子である第一並列腕共振子と、共通電極から見て第一並列腕共振子の次に接続された並列腕共振子である第二並列腕共振子とを少なくとも含む２以上の並列腕共振子を共通のグランド電極に接続し、かつ、当該共通のグランド電極、ならびに、当該２以上の並列腕共振子と当該共通のグランド電極とを接続する伝送路を、共通電極と低域側信号電極とを接続する伝送路より高域側ＳＡＷフィルタの形成領域に近い側に配置しても良い。

本発明によれば、複数のＳＡＷフィルタを含むＳＡＷ装置を小型化した場合でもフィルタ間の干渉を防ぎ、アイソレーション特性を向上させることが出来る。

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、以下の実施形態の説明では、理解を容易にするためまず本発明の前提となる比較例に係るＳＡＷデュプレクサについて述べ、これとの比較において実施形態に係るＳＡＷデュプレクサについて説明する。また、各図中において同一又は相当部分については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

〔第１実施形態〕
図３から図４は、第一の比較例に係るＳＡＷデュプレクサを模式的に示すもので、図３はベース基板の表面を、図４は当該ベース基板にＳＡＷ素子（以下、チップと言うことがある）を実装した状態をそれぞれ示す。なお、フィルタを構成するＩＤＴや接続パッド等の導体パターンは実装状態ではチップの下面に形成されているが、図４はチップの上面側から当該チップ下面（導体パターン）を透視した状態で表している。

図３および図４に示すようにこのＳＡＷデュプレクサは、ＳＡＷ素子１２１を実装するベース基板１０１が従来と同様の電極構造を有するもので、当該ベース基板１０１の表面にベアチップ状のＳＡＷ素子１２１をフェースダウンによりＦＣＢ実装したものである。ＳＡＷ素子１２１は圧電基板の表面（下面）に左右に並べて形成した低域側ＳＡＷフィルタ２１と高域側ＳＡＷフィルタ３１とを有し、低域側ＳＡＷフィルタ２１を送信側フィルタ、高域側ＳＡＷフィルタ３１を受信側フィルタとしてある。

なお、以下の説明では、低域側・高域側両フィルタ２１，３１の配列方向（図３及び図４の左右方向／ｘ軸方向）を横方向、ベース基板表面に平行でかつ当該横方向に直交する方向（図３及び図４の上下方向／ｙ軸方向）を縦方向と称する（図５、図６、図１０および図１２を含む以下の説明において同様）。また図４において、送信側フィルタ２１の形成領域を二点鎖線で囲みかつ符号１０２で、受信側フィルタ３１の形成領域を同様に二点鎖線で囲みかつ符号１０３で示す。さらに図３において、送信側フィルタ２１の形成領域１０２に対向する第一対向領域を同様に二点鎖線で囲みかつ同一の符号１０２を付して示し、受信側フィルタ３１の形成領域１０３に対向する第二対向領域を同様に二点鎖線で囲みかつ同一の符号１０３を付して示した。

送信側フィルタ２１は、アンテナに接続される共通電極Ｃ１と送信信号が入力される送信電極Ｔとの間の伝送線路上に直列に接続された３個の直列腕共振子２２，２３，２４と、当該伝送線路からグランド電極Ｇ１に分岐する分岐線路上に接続された３個の並列腕共振子２５，２６，２７とを有する５段のラダー型ＳＡＷフィルタである。一方、受信側フィルタ３１は、アンテナに接続される共通電極Ｃ２と受信信号が出力される受信電極Ｒとの間の伝送線路上に直列に接続された２個の直列腕共振子３２，３３と、当該伝送線路からグランド電極Ｇ，Ｇ４に分岐する分岐線路上に接続された３個の並列腕共振子３５，３６，３７とを有する４段のラダー型ＳＡＷフィルタである。また、両フィルタ２１，３１における各直列腕共振子２２〜２４，３２〜３３および各並列腕共振子２５〜２７，３５〜３７は、一対の櫛形電極を組み合わせてその両側に反射器を備えたＩＤＴからなる。なお、このＳＡＷ素子１２１の好適な構成例については、第二の実施形態として後に述べる。

ベース基板１０１は、表層、内層および裏層の３層の配線層を備えたセラミック基板であり、図３に示すようにその表面（表層）に、送信信号用の送信パッド１１１、受信信号用の受信パッド１１５、アンテナ接続用の共通パッド１１３，１１４、接地用のグランドパッド１１２，１１６、ならびに、グランド電極１１７を含む複数の導電体を備えている。送信パッド１１１、受信パッド１１５、共通パッド１１３，１１４およびグランドパッド１１２，１１６には、前記ＳＡＷ素子１２１の送信電極Ｔ、受信電極Ｒ、共通電極Ｃ１，Ｃ２およびグランド電極Ｇ１，Ｇ４がそれぞれ金属バンプＢを介して接続される。

なお、送信パッドＴはベース基板表面の一縁部（縦方向の一方の端縁部）の一方の端部に、受信パッドＲはベース基板表面の一縁部（縦方向の一方の端縁部）の他方の端部にそれぞれ配置してある。また、送信側の共通パッド１１３はベース基板表面の他縁部（縦方向の他方の端縁部）の中央部に、受信側の共通パッド１１４はベース基板表面の他縁部（縦方向の他方の端縁部）の他方の端部にそれぞれ配置してある。さらに、送信パッド１１１と受信パッド１１５との間にグランドパッド１１６を設けると共に、当該グランドパッド１１６、受信パッド１１５および共通パッド１１３，１１４に囲まれたベース基板１０１の中央部にグランド電極１１７を形成してある。ベース基板１０１のサイズは、横方向の寸法ｘ₁が１．８ｍｍで縦方向の寸法ｙ₁が１．４ｍｍであり、面積が２．５２ｍｍ²である（図５及び図６に示す第一実施形態も同様）。

また、ベース基板１０１の裏面（裏層）には、当該ＳＡＷデュプレクサを実装するための外部接続端子、すなわち、アンテナ共通端子１（図１１および図１３参照）、送信端子２、受信端子３およびグランド端子を備え、前記ベース基板上の共通パッド１１３，１１４は当該アンテナ共通端子１に、前記送信パッド１１１は当該送信端子２に、前記受信パッド１１５は当該受信端子３に、前記グランドパッド１１２，１１６およびグランド電極１１７は当該グランド端子に、それぞれビアＶを介して電気的に接続されている。また、これら外部接続端子を除くベース基板裏面の略全面には、グランド電極（所謂ベタ電極）を形成する。

一方、図５から図６は、本発明の第一の実施形態に係るＳＡＷデュプレクサを模式的に示すもので、図５は前記図３と同様にベース基板１０１の表面を、図６は前記図４と同様に当該ベース基板１０１にチップ１２１を実装した状態をそれぞれ示している。本実施形態のＳＡＷデュプレクサは、前記比較例と比べてベース基板１０１の表面の導電体（パッド及びグランド電極）の形状および配置のみが異なる。

具体的には、前記図３に示した比較例に係るデュプレクサでは、送信パッド１１１と受信パッド１１５との間に設けたグランドパッド１１６、ならびに、ベース基板１０１の中央部に配したグランド電極１１７が、第一対向領域１０２と第二対向領域１０３とに跨るように形成されていたが、本実施形態に係るデュプレクサでは、当該グランドパッド１１６を図５に示すように第一対向領域１０２と第二対向領域１０３との間で２つのパッド部１１６ａ，１１６ｂに分けると共に、ベース基板中央部のグランド電極１１７について、第一対向領域１０２および両対向領域の間の領域１０４に配置されていた部分を削除して第二対向領域１０３内にほぼ全体が収まるような形状を有するグランド電極１１７ａとした。これにより、ベース基板１０１の表面に第一対向領域１０２と第二対向領域１０３とに跨るような導電体を備えない構造、言い換えれば、ベース基板１０１の表面のすべての導電体が第一対向領域１０２と第二対向領域１０３に跨ることがない構造を実現する。

また、上記ベース基板中央部のグランド電極１１７は、２本のビアＶを介してベース基板裏面のグランド電極に電気的に接続しているが、更に多くの（例えば３本以上）のビアを設けてベース基板裏面のグランド電極に接続することにより、当該ベース基板表面のグランド電極１１７ａを強化することも可能である。

さらに、本実施形態のように、ベース基板表面の第一対向領域１０２と第二対向領域１０３の間の領域（第一対向領域１０２と第二対向領域１０３に挟まれたベース基板１０１上の領域／以下、境界領域と言う）１０４に導電体が存在しないようにすることが両フィルタ２１，３１間の干渉を防ぐ点から好ましい。なお、図５ないし図６に示した例では、送信側フィルタ２１の前記分割したグランドパッド部１１６ａの一部と、共通パッド１１３の一部とが当該境界領域１０４に若干入り込んでいるが、これら導電体の略全体は第一対向領域１０２内に収まっており、特性に影響を与えることは殆ど無い。ただし、当該グランドパッド部１１６ａおよび共通パッド１１３を例えば移動させ或いは形状・大きさを変更することにより当該境界領域１０４への侵入部分を完全に無くすことも可能であり、このように境界領域１０４に完全に導電体が存在しない構造としても良い。

図７から図９は、本実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性（周波数‐減衰特性）を前記比較例に係るデュプレクサと比較して示すものである（実線が本実施形態、破線が比較例）。なお、デュプレクサに要求される規格の一例として、送信周波数帯１．７５ＧＨｚ〜１．７８５ＧＨｚにおいて減衰量−５０ｄＢを要求するものがあり、当該規格を図８および図９の線図中に示している。これらの線図から明らかなように本実施形態によれば、フィルタ間のアイソレーション特性を向上させ、上記規格を十分に満足させることが出来る。

〔第２実施形態〕
図１２から図１３は、本発明の第二の実施形態に係るＳＡＷデュプレクサ（ＳＡＷ素子）を示すものであり、図１０から図１１は、当該第二実施形態の前提となる第二の比較例に係るＳＡＷデュプレクサ（ＳＡＷ素子）を示すものである。本実施形態は、前記第一実施形態と同様に送受信両フィルタ２１，３１間のアイソレーション特性を向上させるものであるが、特にＳＡＷ素子側の電極パターンに特徴を有する。なお、図１０および図１２では、前記図４および図６と同様にＳＡＷ素子の下面をチップ上面から透視した状態で示している。

図１０から図１１に示すようにまず、第二比較例に係るＳＡＷデュプレクサは、前記第一比較例および第一実施形態のデュプレクサと同様に、１枚の圧電基板の表面（下面）に低域側（送信側）ＳＡＷフィルタ２１と高域側（受信側）ＳＡＷフィルタ３１とを左右に並べて形成したＳＡＷ素子１２１ａを備えている。

送信側フィルタ２１は、送信電極Ｔと共通電極Ｃ１との間の伝送線路上に直列に接続された３個の直列腕共振子２２，２３，２４と、当該伝送線路からグランド電極Ｇ１に分岐する分岐線路上に接続された３個の並列腕共振子２５，２６，２７とを有する５段のラダー型ＳＡＷフィルタである。一方、受信側フィルタ３１は、共通電極Ｃ２と受信電極Ｒとの間の伝送線路（以下、受信信号ラインと言う）上に直列に接続された２個の直列腕共振子３２，３３と、当該伝送線路からグランド電極Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に分岐する分岐線路（以下、グランドラインと言う）上に接続された３個の並列腕共振子３５，３６，３７とを有する４段のラダー型ＳＡＷフィルタである。各直列腕共振子２２〜２４，３２〜３３および各並列腕共振子２５〜２７，３５〜３７は、一対の櫛形電極を組み合わせてその両側に反射器を備えたＩＤＴからなる。

また、図１０および図１１に示すように受信側（低域側）フィルタ３１では、並列腕共振子３５，３６，３７毎に個別にグランドライン（分岐線路）を設け、各並列腕共振子３５，３６，３７および各グランドラインに対応する個別のグランド電極Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４を設けている。

一方、本実施形態に係るＳＡＷデュプレクサは、上記第二比較例と同様に５段のラダー型ＳＡＷフィルタからなる送信側フィルタ２１と、４段のラダー型ＳＡＷフィルタからなる受信側フィルタ３１とを同一の圧電基板上に左右に並べて形成したＳＡＷ素子１２１ｂを備えるものであるが、このＳＡＷ素子１２１ｂは、図１２および図１３に示すように受信側（高域側）フィルタ３１について、並列腕共振子３５〜３７のうち共通電極Ｃ２から見て最初に接続された並列腕共振子である第一並列腕共振子３５と、共通電極Ｃ２から見て第一並列腕共振子３５の次に接続された並列腕共振子である第二並列腕共振子３６を共通のグランド電極Ｇ２２に接続してある。また同時に、当該共通グランド電極Ｇ２２、ならびに、当該共通グランド電極Ｇ２２に対して第一並列腕共振子３５と第二並列腕共振子３６を接続する伝送線路（以下、共通分岐ラインと言う）１０６を、前記受信信号ライン１０７より中央寄り（送信側（低域側）フィルタ２１に近い側）に配置する。

このような配置構造とすれば、図１２および図１３に示すように当該共通分岐ライン１０６を幅広に太く形成することができ、伝送線路１０６のインダクタンス値を低下させて送受信両フィルタ２１，３１間の干渉を軽減することが出来る。なお、本実施形態に係るこのような構成について別の捉え方（表現）をすれば、上記共通グランド電極Ｇ２２および共通分岐ライン１０６を、高域側フィルタ３１の形成領域１０３の中央（中心線１０５）より低域側フィルタ２１の形成領域１０２に近い側に配置する、と定義することも可能である。このように構成すれば、高域側フィルタ３１の形成領域１０３の中央（中心線１０５）より外側（低域側フィルタ２１の形成領域１０２から遠い側）に高域側フィルタ３１の信号ライン１０７を配置することが出来ると共に、当該高域側信号ライン１０７と低域側フィルタ２１との間に上記共通グランド電極Ｇ２２および共通分岐ライン１０６を配置して両フィルタ２１，３１間の干渉を抑制することが可能となる。

図１４から図１５は、本実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性（周波数‐減衰特性）を前記第二比較例に係るデュプレクサと比較して示すものである（実線が本実施形態、破線が比較例）。なお、前記図８および図９と同様に規格の一例（１．７５ＧＨｚ〜１．７８５ＧＨｚで減衰量−５０ｄＢ）を線図中に示した。これらの線図から明らかなように本実施形態によっても、フィルタ間の干渉を防ぎアイソレーション特性を向上させることが出来る。したがって、前記第一実施形態で説明したベース基板の構造と、当該第二実施形態で説明したＳＡＷ素子構造とを組み合わせることにより、小型でかつフィルタ間の干渉が極めて小さいアイソレーション特性に優れたＳＡＷデュプレクサを実現することが出来る。

〔第３実施形態〕
図１６から図１７は、本発明の第三の実施形態に係るＳＡＷデュプレクサ（ＳＡＷ素子）を示すものである。本実施形態は、前記第二実施形態と同様にＳＡＷ素子側の電極パターンに特徴を有し、送受信両フィルタ２１，３１間のアイソレーション特性を向上させるものである。なお、図１６および図１７では、前記図１２と同様にＳＡＷ素子の下面をチップ上面から透視した状態で示している。

図１６から図１７に示すように本実施形態に係るＳＡＷデュプレクサは、前記第二実施形態のＳＡＷデュプレクサと同様に、５段のラダー型ＳＡＷフィルタからなる送信側フィルタ２１と、４段のラダー型ＳＡＷフィルタからなる受信側フィルタ３１とを同一の圧電基板上に左右に並べて形成したＳＡＷ素子１２１ｃを備えるものであるが、このＳＡＷ素子１２１ｃは、図１６および図１７に示すように送信側（低域側）フィルタ２１について、総ての並列腕共振子２５〜２７（共通電極Ｃ１から見て最初に接続された並列腕共振子である第一並列腕共振子２７，共通電極Ｃ１から見て第一並列腕共振子２７の次に接続された並列腕共振子である第二並列腕共振子２６，共通電極Ｃ１から見て第二並列腕共振子２６の次に接続された並列腕共振子である第三並列腕共振子２５）を共通のグランド電極Ｇ１に接続してある。また同時に、当該共通グランド電極Ｇ１、ならびに、当該共通グランド電極Ｇ１に対してこれら並列腕共振子２５〜２７を接続する伝送線路（共通分岐ライン）１３２を、送信信号ライン１３３より中央寄り（受信側（高域側）フィルタ３１に近い側）に配置する。

このように構成すれば、前記第二実施形態と同様に、低域側フィルタ２１の形成領域１０２の中央（中心線１３１）より外側（高域側フィルタ３１の形成領域１０３から遠い側）に低域側フィルタ２１の信号ライン１３３を配置することが出来ると共に、当該低域側信号ライン１３３と高域側フィルタ３１との間に上記共通グランド電極Ｇ１および共通分岐ライン１３２を配置して両フィルタ２１，３１間の干渉を抑制することが可能となる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。例えば、前記実施形態では、低域側フィルタを送信側フィルタ、高域側フィルタを受信側フィルタとしたが、これとは逆に、低域側フィルタを受信側フィルタ、高域側フィルタを送信側フィルタとすることも可能である。また、低域側および高域側の各フィルタは、実施形態では共にラダー型ＳＡＷフィルタとしたが、これらフィルタのいずれか一方又は双方をラダー型以外の構造（例えば音響結合型その他の構造）を有するフィルタとしても良い。さらに前記実施形態で示した周波数帯は一例として示したものであって、本発明に基づいて他の周波数帯を使用するＳＡＷ装置を構成し同様の効果を得ることが出来ることは明らかである。

パッケージサイズが大きいＳＡＷデュプレクサについて、ベース基板に備えられるグランド電極を分割した場合の影響（アイソレーション特性）を検討した結果を示す線図である。 パッケージサイズが小さいＳＡＷデュプレクサについて、ベース基板に備えられるグランド電極を分割した場合の影響（アイソレーション特性）を検討した結果を示す線図である。 第一の比較例に係るＳＡＷデュプレクサ（ベース基板の表面）を模式的に示す平面図である。 前記第一比較例に係るＳＡＷデュプレクサを、ベース基板上に実装したＳＡＷ素子を透過した状態で模式的に示す平面図である。 本発明の第一の実施形態に係るＳＡＷデュプレクサにおけるベース基板の表面を模式的に示す平面図である。 前記第一実施形態に係るＳＡＷデュプレクサを、ベース基板上に実装したＳＡＷ素子を透過した状態で模式的に示す平面図である。 前記第一実施形態のＳＡＷデュプレクサにおけるアイソレーション特性（広帯域）を示す線図である。 前記第一実施形態のＳＡＷデュプレクサにおけるアイソレーション特性（通過帯域）を示す線図である。 前記図６の線図の一部（送信周波数帯）を拡大して示す線図である。 第二の比較例に係るＳＡＷ素子の導体パターンを模式的に示す平面図である。 前記第二比較例に係るＳＡＷ素子を示す回路図である。 本発明の第二の実施形態に係るＳＡＷ素子の導体パターンを模式的に示す平面図である。 前記第二実施形態に係るＳＡＷ素子を示す回路図である。 前記第二実施形態によるアイソレーション特性を第二比較例と比較して示す線図である。 前記図１４の線図の一部（送信周波数帯）を拡大して示す線図である。 前記第三実施形態に係るＳＡＷ素子を示す回路図である。 本発明の第三の実施形態に係るＳＡＷ素子の導体パターンを模式的に示す平面図である。

符号の説明

１ アンテナ共通端子
２ 送信端子
３ 受信端子
２１ 低域側ＳＡＷフィルタ（送信側フィルタ）
２２，２３，２４，３２，３３ 直列腕共振子
２５，２６，２７，３５，３６，３７ 並列腕共振子
３１ 高域側ＳＡＷフィルタ（受信側フィルタ）
１０１ ベース基板
１０２ 低域側（送信側）フィルタ形成領域（第一対向領域）
１０３ 高域側（受信側）フィルタ形成領域（第二対向領域）
１０４ 境界領域
１０５ 高域側（受信側）フィルタ形成領域の中心線
１０６，１３２ 共通分岐ライン
１１１ 送信パッド
１１２，１１６ グランドパッド
１１３，１１４ 共通パッド
１１５ 受信パッド
１１７ グランド電極
１２１ ＳＡＷ素子
１３１ 低域側（送信側）フィルタ形成領域の中心線
Ｂ 金属バンプ
Ｃ１，Ｃ２ 共通電極
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ グランド電極
Ｇ２２ 共通グランド電極
Ｒ 受信電極
Ｔ 送信電極
Ｖ ビアホール

Claims (7)

1. 互いに中心周波数が異なりかつ同一の圧電基板上に備えられた低域側弾性表面波フィルタおよび高域側弾性表面波フィルタを含む弾性表面波素子と、
   表面に導電体を有し当該表面に前記弾性表面波素子がフリップチップボンディング実装されたベース基板と、
   を備えた弾性表面波装置であって、
   前記ベース基板の表面の導電体を、そのいずれもが前記低域側弾性表面波フィルタの形成領域に対向するベース基板表面の領域である第一対向領域と、前記高域側弾性表面波フィルタの形成領域に対向するベース基板表面の領域である第二対向領域とに跨ることがないように配置し、
   前記弾性表面波素子は、
   アンテナに接続される共通電極と、
   低域側信号電極と、
   高域側信号電極と、
   接地用のグランド電極と、
   を備え、
   前記低域側弾性表面波フィルタは、前記共通電極と前記低域側信号電極との間に接続され、
   前記高域側弾性表面波フィルタは、
   前記共通電極と前記高域側信号電極との間に接続されると共に、
   前記共通電極と前記高域側信号電極とを接続する伝送路上に直列に接続された１以上の直列腕共振子と、当該伝送路から前記グランド電極に分岐する２以上の伝送路上に各々接続された２以上の並列腕共振子とを含み、
   これら並列腕共振子のうち前記共通電極から見て最初に接続された並列腕共振子である第一並列腕共振子と、前記共通電極から見て前記第一並列腕共振子の次に接続された並列腕共振子である第二並列腕共振子とを少なくとも含む２以上の並列腕共振子を共通のグランド電極に接続し、かつ、当該共通のグランド電極、ならびに、当該２以上の並列腕共振子と当該共通のグランド電極とを接続する伝送路を、前記共通電極と前記高域側信号電極とを接続する伝送路より前記低域側弾性表面波フィルタの形成領域に近い側で且つ当該高域側弾性表面波フィルタの形成領域の中央より前記低域側弾性表面波フィルタの形成領域に近い側に収まるように配置した
   ことを特徴とする弾性表面波装置。
2. 前記ベース基板表面の導電体を、そのいずれもが前記ベース基板表面の、前記第一対向領域と前記第二対向領域との間の領域に位置しないように配置した
   請求項１に記載の弾性表面波装置。
3. 前記低域側弾性表面波フィルタと前記高域側弾性表面波フィルタは、前記圧電基板上で互いに隣り合って配列され、
   前記ベース基板の面積が３．２ｍｍ²以下である
   請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
4. 前記低域側弾性表面波フィルタと前記高域側弾性表面波フィルタは、前記圧電基板上で互いに隣り合って配列され、
   これら弾性表面波フィルタの配列方向を横方向、前記ベース基板の表面に平行でかつ前
   横方向に直交する方向を縦方向とした場合に、前記ベース基板は、横方向の寸法が２．０ｍｍ以下であり、縦方向の寸法が１．６ｍｍ以下である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
5. 前記ベース基板がセラミック基板である
   請求項１から４のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
6. 前記ベース基板が、樹脂を主体とする材料からなる基板である
   請求項１から４のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
7. 前記ベース基板表面に実装した弾性表面波素子を、当該弾性表面波素子とベース基板とを覆うように塗布した樹脂によって封止した
   請求項１から６のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。

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