JPH06350390A - Surface acoustic wave filter - Google Patents

Surface acoustic wave filter

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JPH06350390A
JPH06350390A JP13708293A JP13708293A JPH06350390A JP H06350390 A JPH06350390 A JP H06350390A JP 13708293 A JP13708293 A JP 13708293A JP 13708293 A JP13708293 A JP 13708293A JP H06350390 A JPH06350390 A JP H06350390A
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surface acoustic
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parallel
series arm
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光夫 高松
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Abstract

PURPOSE:To obtain a small sized surface acoustic wave filter with high performance in which the band width is set freely, a square ratio is increased without making the band width narrow and a temperature coefficient is made small. CONSTITUTION:At least two surface acoustic wave resonators 4, 5 having different anti-resonance frequencies fa1, fa2 and at least one inductor 6 are connected to a series arm 2 of a 2-terminal ladder circuit and a parallel resonator 3 causing parallel resonance at a frequency fp between the anti-resonance frequencies fa1, fa2 of the surface acoustic wave resonators 4, 5 of the series arm 2 is connected to a parallel arm 1 to form unit section. The inductor 6 connecting to the series arm 2 is formed of a thin wire, plural bonding pads formed in the surface acoustic wave resonator and plural bonding pads formed in a package accommodating the surface acoustic wave resonator are connected in zigzag shaped to obtain a desired inductance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波フィルタに
関する。一般に、弾性表面波デバイスは、圧電基板なら
びにその上に設けられた電圧を弾性表面波に変換もしく
は逆変換するすだれ状電極から構成されている。機能と
しては高周波電圧をすだれ状電極を用いて波長が電磁波
の10-5倍程度の弾性表面波に変換し、圧電基板の表面
を伝播させた後、再びすだれ状電極で電圧に変換する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter. Generally, a surface acoustic wave device is composed of a piezoelectric substrate and a comb-shaped electrode provided on the piezoelectric substrate for converting a voltage into a surface acoustic wave or vice versa. As a function, a high frequency voltage is converted into a surface acoustic wave having a wavelength of about 10 −5 times that of an electromagnetic wave by using a comb-shaped electrode, propagated on the surface of the piezoelectric substrate, and then converted into a voltage by the comb-shaped electrode again.

【0002】この2回の変換の際にすだれ状電極の形状
により、周波数選択性をもたせることが可能であるた
め、フィルタ機能、あるいは共振器機能をもつ。また、
伝播速度も電磁波の10-5程度に遅くできることから遅
延素子としても用いることができる。既に、これらの機
能を利用して小型、安価で調整が不要なフィルタ、共振
器、遅延素子への応用がなされている。
Since it is possible to have frequency selectivity by the shape of the interdigital transducer during the two conversions, it has a filter function or a resonator function. Also,
Since the propagation speed can be slowed down to about 10 −5 of electromagnetic waves, it can be used as a delay element. Utilizing these functions, they have already been applied to filters, resonators, and delay elements that are compact, inexpensive, and do not require adjustment.

【0003】既に製品化されたものの例としては、TV
のIFフィルタ、VTRの発振器用の共振器、コードレ
ス電話用VCO等を挙げることができる。最近は、小
型、安価である特徴を活かして、自動車電話、携帯電話
等の移動体無線への応用も行われており、この分野での
ニーズを拡げるためには、通過特性の改善と電力特性の
向上が主な課題となっている。
An example of a product already commercialized is a TV.
, An IF filter, a resonator for a VTR oscillator, a VCO for a cordless telephone, and the like. Recently, it has been applied to mobile radio such as car phones and mobile phones by taking advantage of its small size and low price. To expand the needs in this field, improvement of pass characteristics and power characteristics are required. Is the main issue.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、自動車電話、携帯電話用弾性表面
波(Surface Acoustic Wave S
AW)フィルタとしてトランスバーサル型のフィルタが
使われていたが、損失に限界があるため、その欠点を解
決するものとして共振器型の弾性表面波フィルタが開発
された。
2. Description of the Related Art Conventionally, a surface acoustic wave (Surface Acoustic Wave S) for automobiles and mobile phones is used.
Although a transversal type filter has been used as an (AW) filter, a resonator type surface acoustic wave filter has been developed as a solution to the drawback because the loss is limited.

【0005】これまでの弾性表面波共振器を用いた広帯
域型のフィルタは、特公昭56−19765号公報、特
願平3−281694号明細書、特願平4−32270
号明細書等にみられるように、1端子対型の弾性表面波
共振器を梯子型に接続したものであった。
Conventional broadband type filters using surface acoustic wave resonators are disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-19765, Japanese Patent Application Nos. 3-281694 and 4-32270.
As can be seen in the specification, etc., one-terminal pair type surface acoustic wave resonators were connected in a ladder type.

【0006】図9は、従来の弾性表面波フィルタの原理
説明図である。この図において、61は並列腕、62は
直列腕、63,64は弾性表面波共振器である。従来の
弾性表面波フィルタの基本区間は、この図に示されてい
るように、並列腕61に弾性表面波共振器63が接続さ
れ、直列腕62に弾性表面波共振器64が接続されてい
る。
FIG. 9 is an explanatory view of the principle of a conventional surface acoustic wave filter. In this figure, 61 is a parallel arm, 62 is a series arm, and 63 and 64 are surface acoustic wave resonators. In the basic section of the conventional surface acoustic wave filter, as shown in this figure, a surface acoustic wave resonator 63 is connected to the parallel arm 61 and a surface acoustic wave resonator 64 is connected to the series arm 62. .

【0007】図10は、従来の弾性表面波フィルタの動
作説明図であり、(A)はインミタンスの周波数依存
性、(B)は減衰量の周波数依存性を示している。この
図の横軸は周波数を示し、縦軸は直列腕62の弾性表面
波共振器64のインピーダンスと並列腕61の弾性表面
波共振器63のアドミタンスを意味するインミタンスを
示している。説明を簡略化するため、弾性表面波共振器
を抵抗分のないリアクタンス回路であるとし、図9の直
列腕62の弾性表面波共振器64のインピーダンスをZ
=jx、並列腕61の弾性表面波共振器63のアドミタ
ンスをY=jbとする。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of a conventional surface acoustic wave filter. FIG. 10A shows frequency dependence of immittance, and FIG. 10B shows frequency dependence of attenuation. The horizontal axis of this figure shows the frequency, and the vertical axis shows the impedance of the surface acoustic wave resonator 64 of the series arm 62 and the immittance which means the admittance of the surface acoustic wave resonator 63 of the parallel arm 61. In order to simplify the explanation, it is assumed that the surface acoustic wave resonator is a reactance circuit without resistance, and the impedance of the surface acoustic wave resonator 64 of the series arm 62 of FIG.
= Jx, and the admittance of the surface acoustic wave resonator 63 of the parallel arm 61 is Y = jb.

【0008】イメージパラメータ法によると、図9の入
力電圧をV1 、入力電流をI1 とし、出力電圧をV2
出力電流をI2 とすると、 exp(γ)=(V1 ・I1 / V2 ・I2 1/2 ・・・(1) で定義されるイメージ伝送量γ(複素数)が重要な意味
をもち、 tanh(γ)=tanh(α+β) =(B・C/ A・D)1/2 ・・・・・・(2) で表される値が虚数であれば、図9の二端子対回路全体
は通過特性を示し、実数であれば減衰特性を示す。
According to the image parameter method, the input voltage in FIG. 9 is V 1 , the input current is I 1 , and the output voltage is V 2 ,
Assuming that the output current is I 2 , exp (γ) = (V 1 · I 1 / V 2 · I 2 ) 1/2 (1) the image transmission amount γ (complex number) defined by , Tanh (γ) = tanh (α + β) = (B / C / A / D) 1/2 ... (2) is an imaginary number, the two terminals of FIG. The whole pair circuit shows a pass characteristic, and a real number shows an attenuation characteristic.

【0009】ただし、このA,B,C,Dの値は A=1 B=jx C=jb D=1−bx ・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) である。したがって、(2)式は、 tanh(γ)=(bx/(bx−1))1/2 ・・・・・(4) となる。However, the values of A, B, C and D are: A = 1 B = jx C = jb D = 1-bx (3) Is. Therefore, the expression (2) becomes tanh (γ) = (bx / (bx−1)) 1/2 (4).

【0010】この(4)式から、0<bx<1、すなわ
ち、bとxが同符号で小さい値のとき、図9の二端子対
回路全体は通過特性を示し、bx<0またはbx>1の
とき、すなわち、bとxが異符号であるとき、またはb
x積が大きい値のとき、減衰特性を示すことがわかる。
From the equation (4), when 0 <bx <1, that is, when b and x have the same sign and a small value, the entire two-terminal pair circuit in FIG. 9 shows a pass characteristic, and bx <0 or bx>. 1, that is, when b and x have opposite signs, or b
It can be seen that when the x product has a large value, the damping characteristic is exhibited.

【0011】図9の並列腕61と直列腕62に接続され
る弾性表面波共振器63,64は、共振周波数frと反
共振周波数faをもつ二重共振特性を有している。そし
て、このような二重共振特性を有する弾性表面波共振器
63,64を並列腕61と直列腕62に接続し、並列腕
61に接続された弾性表面波共振器63の反共振周波数
fapを直列腕62に接続された弾性表面波共振器64
の共振周波数frsにほぼ一致させると、それを中心周
波数とするバンドパス型のフィルタ特性を示す。
The surface acoustic wave resonators 63 and 64 connected to the parallel arm 61 and the series arm 62 of FIG. 9 have double resonance characteristics having a resonance frequency fr and an antiresonance frequency fa. Then, the surface acoustic wave resonators 63 and 64 having such double resonance characteristics are connected to the parallel arm 61 and the series arm 62, and the anti-resonance frequency fap of the surface acoustic wave resonator 63 connected to the parallel arm 61 is set to Surface acoustic wave resonator 64 connected to series arm 62
When the resonance frequency frs is substantially equal to the resonance frequency frs, the bandpass filter characteristic having the center frequency as the center frequency is exhibited.

【0012】その理由は、図10(A)のインミタンス
と周波数の関係にも示されているように、fap≒fr
sである中心周波数近傍では、0<bx<1の関係が満
たされるため、前述の条件から通過域となり、中心周波
数から少し離れた周波数領域ではbx>1、大きく離れ
た領域ではbx<0となり、ともに減衰域となるからで
ある。
The reason for this is as shown in the relationship between immittance and frequency in FIG.
In the vicinity of the center frequency of s, the relationship of 0 <bx <1 is satisfied, and therefore the pass band is obtained from the above condition, bx> 1 in the frequency region slightly away from the center frequency, and bx <0 in the region far away from the center frequency. , And both are in the attenuation range.

【0013】したがって、図9に示された弾性表面波フ
ィルタは、図10(B)に示されるようなフィルタ特性
を有する。なお、この図に示されたfrpは並列腕61
に接続された弾性表面波共振器63の共振周波数であ
り、fasは直列腕62に接続された弾性表面波共振器
64の反共振周波数である。また、横軸の周波数中に記
載されたfcは中心周波数である。
Therefore, the surface acoustic wave filter shown in FIG. 9 has a filter characteristic as shown in FIG. The frp shown in this figure is the parallel arm 61.
Is the resonance frequency of the surface acoustic wave resonator 63, and fas is the anti-resonance frequency of the surface acoustic wave resonator 64 connected to the series arm 62. Further, fc described in the frequency on the horizontal axis is the center frequency.

【0014】上に説明した弾性表面波フィルタの他に、
共振器型構成の弾性表面波フィルタとして、2重モード
型のフィルタ設計法が知られている(電子情報通信学会
技術研究報告1992年5月28日発行US92−8,
pp7〜14参照)。
In addition to the surface acoustic wave filter described above,
As a surface acoustic wave filter of a resonator type, a double mode type filter design method is known (Technical Research Report of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, May 28, 1992, US92-8,
pp 7-14).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来提案された
弾性表面波共振器を梯子型に接続したフィルタと2重モ
ード型のフィルタには以下のような限界がある。
The above-mentioned conventionally proposed filter in which the surface acoustic wave resonators are connected in a ladder type and the dual mode type filter have the following limitations.

【0016】 帯域幅には結晶の電気結合係数で決ま
る限界がある。この帯域を若干拡大することはできる
が、そのようにすると帯域内の入力定在波比(VSW
R)が悪化する。
The bandwidth has a limit determined by the electric coupling coefficient of the crystal. This band can be expanded a little, but if it does so, the input standing wave ratio (VSW
R) becomes worse.

【0017】 電気機械結合係数の大きな広帯域用共
振器のQには限界があり、フィルタ特性の角形比(S=
帯域幅/帯域外の最も内側の減衰極同士の周波数差 S
hape Factor)を1に近づけることが難し
く、急峻なカットオフ特性を実現することが困難であ
る。逆にQの高い材料である水晶等は、電気機械接合係
数が小さいため、これまでのフィルタ構成では広帯域化
はできない。
There is a limit to the Q of the wideband resonator having a large electromechanical coupling coefficient, and the squareness ratio (S =
Bandwidth / frequency difference between the innermost attenuation poles outside the band S
It is difficult to bring the “Hap Factor” close to 1, and it is difficult to realize a steep cutoff characteristic. On the other hand, quartz or the like, which is a material having a high Q, has a small electromechanical junction coefficient, and thus cannot be used for a wide band with the conventional filter configuration.

【0018】 電気機械結合係数の大きな広帯域フィ
ルタは温度係数が大きく(30〜80ppm/℃)、動
作温度範囲を広くとると周波数が大きくシフトする等の
問題がある。
A wide band filter having a large electromechanical coupling coefficient has a large temperature coefficient (30 to 80 ppm / ° C.), and there is a problem that the frequency greatly shifts when the operating temperature range is widened.

【0019】本発明は、帯域幅を自由に設定でき、帯域
幅を狭くすることなく角型比を大きくすることができ、
温度係数が実質的に0ppm/℃である、高性能で小型
の弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
According to the present invention, the bandwidth can be freely set, and the squareness ratio can be increased without narrowing the bandwidth.
It is an object of the present invention to provide a high performance and small surface acoustic wave filter having a temperature coefficient of substantially 0 ppm / ° C.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる弾性表面
波フィルタにおいては、異なる反共振周波数fa1,f a2
をもつ少なくとも2個の弾性表面波共振器と少なくとも
1個のインダクタを2端子対梯子型回路の直列腕に接続
し、該直列腕の弾性表面波共振器の反共振周波数fa1
a2の間の周波数fp で並列共振を起こす並列共振器を
並列腕に接続した構成を採用した。
Elastic surface according to the invention
In the wave filter, different anti-resonance frequencies fa1, F a2
At least two surface acoustic wave resonators with
Connect one inductor to the series arm of a two terminal pair ladder circuit
Then, the anti-resonance frequency f of the surface acoustic wave resonator of the series arm isa1
fa2Frequency f betweenpParallel resonator that causes parallel resonance at
Adopted a configuration connected to parallel arms.

【0021】この場合、並列腕の並列共振器を、小型化
が可能で、Qが高い、電磁波を閉じ込めて共振する構造
の共振器とすることができる。また、並列腕の並列共振
器を直列腕の弾性表面波共振器を包むパッケージの下部
にアース用金属膜を介して作りこんで形成することがで
きる。また、直列腕の弾性表面波共振器を水晶板上に形
成することができる。
In this case, the parallel arms of the parallel arms can be made into a resonator which can be miniaturized and has a high Q and which confines electromagnetic waves for resonance. Further, the parallel resonator of the parallel arm can be formed by forming it in the lower part of the package that encloses the surface acoustic wave resonator of the series arm via the metal film for grounding. Further, the surface acoustic wave resonator of the series arm can be formed on the quartz plate.

【0022】また、この場合、直列腕に接続されるイン
ダクタを細いワイヤで形成し、パッケージと弾性表面波
共振器を形成するチップとの間を、インダクタンス値を
調整するための複数本のワイヤによって接続することが
できる。
Further, in this case, the inductor connected to the series arm is formed by a thin wire, and a plurality of wires for adjusting the inductance value are provided between the package and the chip forming the surface acoustic wave resonator. Can be connected.

【0023】この場合、直列腕の弾性表面波共振器を形
成するチップの入力側あるいは出力側の電極を互いに絶
縁された複数個の電極部によって形成し、そのうちの少
なくとも1つの電極を弾性表面波共振器に接続し、パッ
ケージ側の電極も互いに絶縁された複数個の電極によっ
て形成し、そのうちの少なくとも1つの電極をパッケー
ジの信号線に接続し、これらチップ側の電極とパッケー
ジ側の電極とで交互にワイヤを接続して所望のインダク
タンスを得ることができる。
In this case, the electrodes on the input side or the output side of the chip forming the surface acoustic wave resonator of the series arm are formed by a plurality of electrode portions which are insulated from each other, and at least one of them is a surface acoustic wave. The electrode on the package side is connected to the resonator, and the electrode on the package side is also formed by a plurality of electrodes insulated from each other. At least one of the electrodes is connected to the signal line of the package, and the electrode on the chip side and the electrode on the package side are connected. The wires can be alternately connected to obtain the desired inductance.

【0024】[0024]

【作用】図1は、本発明の弾性表面波共振器を用いたフ
ィルタの構成説明図である。この図は、本発明の弾性表
面波共振器を用いたフィルタの基本区間の等価回路を示
している。この図において、1は並列腕、2は直列腕、
3は並列共振器、31 はインダクタ、32 はキャパシ
タ、4は第1の弾性表面波共振器、5は第2の弾性表面
波共振器、6は直列インダクタである。
FIG. 1 is an explanatory view of the structure of a filter using the surface acoustic wave resonator of the present invention. This figure shows an equivalent circuit of a basic section of a filter using the surface acoustic wave resonator of the present invention. In this figure, 1 is a parallel arm, 2 is a series arm,
3 is a parallel resonator, 3 1 is an inductor, 3 2 is a capacitor, 4 is a first surface acoustic wave resonator, 5 is a second surface acoustic wave resonator, and 6 is a series inductor.

【0025】本発明の弾性表面波共振器を用いたフィル
タは2端子対梯子型回路であり、その入力側の並列腕1
には、インダクタ31 とキャパシタ32 からなり、並列
共振周波数fp を有する並列共振器(Rp )3が接続さ
れ、直列腕2には、反共振周波数fa1を有する第1の弾
性表面波共振器(Rs1)4、反共振周波数fa2を有する
第2の弾性表面波共振器(Rs2)5、インダクタンスL
を有する直列インダクタ(L)6が接続されている。
The filter using the surface acoustic wave resonator of the present invention is a two-terminal pair ladder type circuit, and the parallel arm 1 on the input side thereof.
Is connected to a parallel resonator (R p ) 3 having an inductor 3 1 and a capacitor 3 2 and having a parallel resonance frequency fp, and the series arm 2 has a first surface acoustic wave having an anti-resonance frequency f a1. Resonator (R s1 ) 4, second surface acoustic wave resonator (R s2 ) 5 having anti-resonance frequency f a2 , inductance L
Is connected to the series inductor (L) 6.

【0026】図2は、本発明の弾性表面波共振器を用い
たフィルタの動作説明図であり、(A)はインミタンス
の周波数依存性、(B)は減衰量の周波数依存性を示し
ている。この図の横軸は周波数を示し、縦軸は直列腕回
路のインピーダンスjxと並列腕の回路のアドミタンス
jbを意味するインミタンスを示している。説明を簡略
化するため、弾性表面波共振器は抵抗分のないリアクタ
ンス回路であり、並列共振器は純リアクタンスであると
仮定する。
2A and 2B are operation explanatory views of a filter using the surface acoustic wave resonator of the present invention. FIG. 2A shows frequency dependence of immittance, and FIG. 2B shows frequency dependence of attenuation. . The horizontal axis of this figure shows the frequency, and the vertical axis shows the impedance jx of the series arm circuit and the immittance that means the admittance jb of the parallel arm circuit. To simplify the explanation, it is assumed that the surface acoustic wave resonator is a reactance circuit without a resistance component and the parallel resonator is a pure reactance.

【0027】図1に記載された本発明の弾性表面波共振
器を用いたフィルタの動作を、従来例の弾性表面波共振
器を用いたフィルタと同様にイメージパラメータ法によ
って検討するが、それに先立って、直列腕回路のインピ
ーダンス特性が図2(A)のようになる理由を説明す
る。
The operation of the filter using the surface acoustic wave resonator of the present invention shown in FIG. 1 will be examined by the image parameter method like the filter using the surface acoustic wave resonator of the conventional example. The reason why the impedance characteristic of the series arm circuit becomes as shown in FIG. 2A will be described.

【0028】図3は、直列腕回路のインピーダンス特性
の説明図で、(A)は個々の回路要素のインピーダンス
の周波数依存性、(B)は個々の回路要素を加算したイ
ンピーダンスの周波数依存性を示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram of impedance characteristics of the series arm circuit. (A) shows frequency dependence of impedance of individual circuit elements, and (B) shows frequency dependence of impedance obtained by adding individual circuit elements. Shows.

【0029】個々の回路要素のインピーダンスの周波数
依存性を示す図3(A)にみられるように、直列腕に接
続されている第1の弾性表面波共振器Rs1と第2の弾性
表面波共振器Rs2は2重共振特性を示し、それぞれ共振
周波数fr1,fr2および反共振周波数fa1,fa2をもっ
ている。また、直列インダクタLのインダクタンスはω
Lで表され周波数の増加と共に増大するため上昇する直
線となる。
As shown in FIG. 3A showing the frequency dependence of the impedance of each circuit element, the first surface acoustic wave resonator R s1 and the second surface acoustic wave connected to the series arm are connected. The resonator R s2 exhibits double resonance characteristics and has resonance frequencies f r1 and f r2 and antiresonance frequencies f a1 and f a2 , respectively. The inductance of the series inductor L is ω
It is represented by L and increases as the frequency increases.

【0030】また、第1の弾性表面波共振器Rs1と第2
の弾性表面波共振器Rs2と直列インダクタLのインピー
ダンスを加算した図3(B)に見られるように、これら
を加算した結果、第2の弾性表面波共振器Rs2の共振周
波数fr2が低周波数側に移動し、およそfa1,fa2の中
間fc に位置するようになる。この図3(B)は、図2
(A)の直列回路のインピーダンスの周波数依存性を示
している。
Further, the first surface acoustic wave resonator R s1 and the second surface acoustic wave resonator R s1
3B in which the impedances of the surface acoustic wave resonator R s2 and the series inductor L are added, as a result of adding them, the resonance frequency f r2 of the second surface acoustic wave resonator R s2 becomes It moves to the low frequency side and comes to be located at an intermediate position f c between f a1 and f a2 . This FIG. 3 (B) corresponds to FIG.
The frequency dependence of the impedance of the series circuit of (A) is shown.

【0031】そしてさらに、図2(A)に示すように、
並列腕の回路の共振周波数fp をf c にほぼ一致するよ
うに設計する。並列腕の回路は通常の並列共振器である
ため、そのアドミタンス特性は破線のように周波数とと
もに増大する直線となることは前述の通りである。
Further, as shown in FIG.
Resonant frequency f of parallel arm circuitpF cAlmost matches
To design. The parallel arm circuit is a normal parallel resonator
Therefore, its admittance characteristic is
As described above, the straight line increases.

【0032】今、図1の直列腕回路のインピーダンスを
Z=jx、並列腕回路のアドミタンスをY=jbとする
と、前掲の特願平3−281694号明細書や特願平4
−32270号明細書にも記載されているイメージパラ
メータ法によると、0<bx<1、すなわち、bとxが
同符号で小さい値のとき、図1の二端子対回路全体は通
過特性を示し、bx<0またはbx>1のとき、すなわ
ち、bとxが異符号であるとき、またはbx積が大きい
値のとき、減衰特性を示す。
Assuming that the impedance of the series arm circuit of FIG. 1 is Z = jx and the admittance of the parallel arm circuit is Y = jb, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-281694 and Japanese Patent Application No. 4-169494.
According to the image parameter method described in Japanese Patent No. 32270-3, when 0 <bx <1, that is, when b and x have the same sign and a small value, the entire two-terminal pair circuit in FIG. 1 exhibits pass characteristics. , Bx <0 or bx> 1, that is, when b and x have opposite signs, or when the bx product has a large value, the attenuation characteristic is exhibited.

【0033】これを図2の場合に当てはめると、周波数
c の近傍では0<bx<1となって通過域となり、そ
れより外側の周波数領域では、bx>1またはbx<0
となって減衰域となる。その結果、図2(B)に示され
ているように、周波数fc を中心とする帯域通過特性を
示すことになる。
When this is applied to the case of FIG. 2, 0 <bx <1 becomes a pass band in the vicinity of the frequency f c , and bx> 1 or bx <0 in the frequency region outside thereof.
Becomes the attenuation range. As a result, as shown in FIG. 2B, the band pass characteristic centered on the frequency f c is exhibited.

【0034】このような本発明の構成の弾性表面波フィ
ルタでは、帯域幅は直列腕の2つの弾性表面波共振器の
共振周波数の差で決まるため、前掲の特願平3−281
694号明細書や特願平4−32270号明細書に記載
された従来構成の弾性表面波フィルタのように、弾性表
面波共振器の電気機械接合係数の値で決定されることは
ない。したがって、弾性表面波共振器のQがある程度大
きければ、原理上、帯域幅にほとんど設計上の制約はな
くなる。また、弾性表面波共振器のQが大きければ、通
過帯域の角形比も1に近づき、急峻な特性が実現でき
る。
In such a surface acoustic wave filter of the present invention, the bandwidth is determined by the difference between the resonance frequencies of the two surface acoustic wave resonators in the series arm, and therefore the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-281.
Unlike the surface acoustic wave filter of the conventional configuration described in Japanese Patent No. 694 and Japanese Patent Application No. 4-32270, it is not determined by the value of the electromechanical junction coefficient of the surface acoustic wave resonator. Therefore, if the Q of the surface acoustic wave resonator is large to some extent, there is almost no design constraint on the bandwidth in principle. Further, if the Q of the surface acoustic wave resonator is large, the squareness ratio of the pass band approaches 1, and steep characteristics can be realized.

【0035】この時、従来の構成の弾性表面波フィルタ
では、Qを上げると帯域幅が狭くなる傾向があったが、
本発明の構成の弾性表面波フィルタではこの問題がな
い。したがって、本発明の構成の弾性表面波フィルタに
よれば、帯域幅が広く、しかも急峻な角形比をもつフィ
ルタ特性を実現することができる。
At this time, in the surface acoustic wave filter having the conventional structure, the bandwidth tends to be narrowed when Q is increased.
The surface acoustic wave filter having the configuration of the present invention does not have this problem. Therefore, according to the surface acoustic wave filter having the structure of the present invention, it is possible to realize a filter characteristic having a wide bandwidth and a steep squareness ratio.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。実施例を
説明するに当たり、現在実用化されている中でも最も広
い帯域幅と急峻な角形比が要求されるフィルタの仕様と
して、イギリスの自動車、携帯電話の仕様であるE−T
ACSを選び、その受信(Rx)フィルタの実現する方
法を具体例として挙げる。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. In describing the embodiments, the ET, which is the specification of British automobiles and mobile phones, is used as the specification of a filter that requires the widest bandwidth and steep squareness ratio that are currently in practical use.
A specific example is a method of selecting the ACS and realizing the reception (Rx) filter thereof.

【0037】図4は、本発明の一実施例の弾性表面波フ
ィルタの等価回路図である。この図において、11は並
列腕、12は直列腕、13は第1の並列共振器、131
はキャパシタ、132 はインダクタ、14は第1の弾性
表面波共振器、15は第2の弾性表面波共振器、16は
直列インダクタ、17は第2の並列共振器、171 はキ
ャパシタ、172 はインダクタである。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention. In this figure, 11 is a parallel arm, 12 is a series arm, 13 is a first parallel resonator, and 13 1
Is a capacitor, 13 2 is an inductor, 14 is a first surface acoustic wave resonator, 15 is a second surface acoustic wave resonator, 16 is a series inductor, 17 is a second parallel resonator, 17 1 is a capacitor, 17 2 is an inductor.

【0038】この実施例の弾性表面波フィルタにおいて
は、直列腕12には、共振周波数f r1=910MHz、
反共振周波数fa1=911MHzを有する第1の弾性表
面波共振器Rs114と、共振周波数fr2=955MH
z、反共振周波数fa2=956MHzを有する第2の弾
性表面波共振器Rs215と、ボンディングワイヤによる
直列インダクタL1 12および直列インダクタL2 16
が接続されている。
In the surface acoustic wave filter of this embodiment,
Is the resonance frequency f on the series arm 12. r1= 910 MHz,
Anti-resonance frequency fa1= 1st elasticity table with = 911 MHz
Surface wave resonator Rs114 and the resonance frequency fr2= 955MH
z, anti-resonance frequency fa2= 2nd bullet with 956MHz
Surface acoustic wave resonator Rs215 and bonding wire
Series inductor L112 and series inductor L216
Are connected.

【0039】また、並列腕11には、キャパシタ131
とインダクタ132 からなり共振周波数fp1を有する第
1の並列共振器Rp113と、キャパシタ171 とインダ
クタ172 からなり共振周波数fp2をもつ第2の並列共
振器Rp217がそれぞれ入力側と出力側に接続されてい
る。
The parallel arm 11 has a capacitor 13 1
The first parallel resonator R p1 13 composed of the inductor 13 2 and the resonance frequency f p1 and the second parallel resonator R p2 17 composed of the capacitor 17 1 and the inductor 17 2 and having the resonance frequency f p2 are input. Side and output side are connected.

【0040】図5は、本発明の一実施例の弾性表面波フ
ィルタの並列腕の並列共振器の構成説明図であり、
(A)は等価回路、(B)は第1の形態、(C)は第2
の形態を示している。
FIG. 5 is a structural explanatory view of a parallel resonator of parallel arms of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.
(A) is an equivalent circuit, (B) is a first form, (C) is a second form.
Shows the form of.

【0041】この図において、(A)の並列腕の並列共
振器の等価回路の符号は図4と同じで、(B)の第1の
形態、(C)の第2の形態においては、21は誘電体基
板、22は導電体膜、221 は導電体膜の水平部、22
2 は導電体膜の垂直部、23は誘電体、24は中心導
体、25は外部導電体膜である。
In this figure, the reference numerals of the equivalent circuits of the parallel arms of the parallel arms of (A) are the same as those of FIG. 4, and in the first form of (B) and the second form of (C), 21 Is a dielectric substrate, 22 is a conductor film, 22 1 is a horizontal portion of the conductor film, 22
2 is a vertical portion of the conductor film, 23 is a dielectric, 24 is a central conductor, and 25 is an outer conductor film.

【0042】第1の形態の並列共振器においては、図5
(A)の並列共振器の等価回路を実現するため、図5
(B)に示されているように、誘電体基板21の上に、
導電体膜の水平部221 と導電体膜の垂直部222 から
なる導電体膜22を形成した構成を採用している。定性
的にいえば、上下の導電体膜の水平部221 の間でキャ
パシタンスをもたせ、導電体膜の垂直部222 によって
インダクタンスをもたせている。
In the parallel resonator of the first embodiment, FIG.
In order to realize the equivalent circuit of the parallel resonator shown in FIG.
As shown in (B), on the dielectric substrate 21,
A configuration is adopted in which the conductor film 22 is formed of the horizontal portion 22 1 of the conductor film and the vertical portion 22 2 of the conductor film. Qualitatively speaking, a capacitance is provided between the horizontal portions 22 1 of the upper and lower conductor films, and an inductance is provided by the vertical portions 22 2 of the conductor film.

【0043】第2の形態の並列共振器においては、図5
(A)の並列共振器の等価回路を実現するため、図5
(C)に示されているように、断面が正方形ないし矩形
の柱状の誘電体23の中にその中心軸に沿って中心導体
24を形成し、誘電体23の外側に外部導電体膜25を
形成した構成を採用している。
In the parallel resonator of the second embodiment, FIG.
In order to realize the equivalent circuit of the parallel resonator shown in FIG.
As shown in (C), a central conductor 24 is formed along a central axis of a columnar dielectric 23 having a square or rectangular cross section, and an outer conductor film 25 is formed outside the dielectric 23. The formed structure is adopted.

【0044】これは、電気長が4分の1波長の短絡型の
同軸共振器で、その共振周波数fpは共振器の長さによ
って決まり、その長さdは、d=3×1010/4fp ε
1/2(cm)となる。ここでεは誘電体の比誘電率であ
り、この値が大きいほど、小型の共振器を形成すること
が形成できる。また、fp は共振周波数である。後に説
明する本発明の一実施例の弾性表面波フィルタにおいて
は、この第2の態様の並列共振器を用いている。
This is a short-circuit type coaxial resonator having an electric length of ¼ wavelength, and its resonance frequency f p is determined by the length of the resonator, and its length d is d = 3 × 10 10 / 4f p ε
It becomes 1/2 (cm). Here, ε is the relative permittivity of the dielectric, and the larger this value is, the smaller the resonator can be formed. Further, f p is a resonance frequency. The surface acoustic wave filter of one embodiment of the present invention described later uses the parallel resonator of the second aspect.

【0045】現在、温度係数の小さい材料としてはBa
Ti2 3 を用いたセラミクスがよく用いられるが、こ
の場合、εは98であるのでfp (=fc )=934M
Hzとすると、誘電体の長さは8mmとなる。
Currently, Ba has a small temperature coefficient.
Ceramics using Ti 2 O 3 is often used. In this case, ε is 98, so f p (= f c ) = 934 M
In Hz, the dielectric length is 8 mm.

【0046】図6は、本発明の一実施例の弾性表面波フ
ィルタの構成説明図であり、(A)は分解した状態を示
し、(B)は組み立てた状態を示している。この図にお
いて、Iは第1の誘電体部材、IIは第2の誘電体部
材、IIIは第3の誘電体部材、IVは第4の誘電体部
材、Vは金属製蓋体、VIは弾性表面波共振器チップ、
31はスルーホール、32は金属層、33はスルーホー
ル、34は入力側導電体配線層、35は出力側導電体配
線層、36,37,38,39はボンディングパッド、
40,44,45は導電体層、41,42,43は導電
体配線層である。
6A and 6B are structural explanatory views of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A shows a disassembled state and FIG. 6B shows an assembled state. In this figure, I is the first dielectric member, II is the second dielectric member, III is the third dielectric member, IV is the fourth dielectric member, V is the metallic lid, and VI is elastic. Surface wave resonator chip,
31 is a through hole, 32 is a metal layer, 33 is a through hole, 34 is an input side conductor wiring layer, 35 is an output side conductor wiring layer, 36, 37, 38 and 39 are bonding pads,
Reference numerals 40, 44 and 45 are conductor layers, and 41, 42 and 43 are conductor wiring layers.

【0047】この図6(A)によって、本発明の一実施
例の弾性表面波フィルタの構成部材を説明する。
The constituent members of the surface acoustic wave filter of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 (A).

【0048】第1の誘電体部材I 誘電率ε1 の誘電体で形成され、高さがh1 で矩形状の
枠状の部材であり、その4隅にはスルーホール31が形
成されている。そして、枠状の部材の上面には、金属性
蓋体Vを接着するための金属層32が形成されている。
The first dielectric member I is a rectangular frame-shaped member formed of a dielectric material having a dielectric constant ε 1 and a height of h 1 , and through holes 31 are formed at its four corners. . Then, a metal layer 32 for adhering the metallic lid V is formed on the upper surface of the frame-shaped member.

【0049】第2の誘電体部材II 誘電率ε1 の誘電体で形成され、高さがh2 の第1の誘
電体部材Iより枠の幅が広い矩形状の枠状の部材であ
り、その4隅にはスルーホール33が形成されている。
そして、この幅が広い枠状の部材の上面には、入力側導
電体配線層34、出力側導電体配線層35と、ボンディ
ングパッド36,37,38,39が形成されている。
Second Dielectric Member II A rectangular frame-shaped member formed of a dielectric having a dielectric constant ε 1 and having a frame width wider than that of the first dielectric member I having a height of h 2 . Through holes 33 are formed at the four corners.
The input side conductor wiring layer 34, the output side conductor wiring layer 35, and the bonding pads 36, 37, 38, 39 are formed on the upper surface of the wide frame-shaped member.

【0050】第3の誘電体部材III 誘電率ε2 の誘電体で形成され、高さがh3 の矩形板状
の部材であり、その上面と長辺方向の側面に接地導体と
なる導電体層40が形成されている。そして、短辺方向
の側面には導電体配線層41が形成されている。
Third Dielectric Member III A rectangular plate-shaped member formed of a dielectric having a dielectric constant ε 2 and having a height of h 3 , and a conductor serving as a ground conductor on the upper surface and the side surface in the long side direction. The layer 40 is formed. A conductor wiring layer 41 is formed on the side surface in the short side direction.

【0051】第4の誘電体部材IV 誘電率ε2 の誘電体で形成され、高さがh4 の矩形板状
の部材であり、その上面に入力側の第1の並列共振器R
p1の中心導体となる導電体配線層42と出力側の第2の
並列共振器Rp2の中心導体となる導電体配線層43が形
成され、側面に外部導体となる導電体配線層44,45
が形成されている。
Fourth dielectric member IV is a rectangular plate member formed of a dielectric material having a dielectric constant ε 2 and having a height of h 4 , and the upper surface thereof has the first parallel resonator R on the input side.
A conductor wiring layer 42 serving as the center conductor of p1 and a conductor wiring layer 43 serving as the center conductor of the second parallel resonator R p2 on the output side are formed, and conductor wiring layers 44 and 45 serving as outer conductors are formed on the side surfaces.
Are formed.

【0052】また、VIは2端子対型弾性表面波フィル
タの直列腕に接続される弾性表面波共振器チップであ
り、Qが高く、周波数の温度依存性が小さいSTカット
水晶板(伝播方向はX方向に垂直な方向)の表面にAl
系合金で櫛形電極が形成されて、第1の弾性表面波共振
器Rs1と第2の弾性表面波共振器Rs2が構成され、後に
図7によって説明するように、入力電極と出力電極とと
もにボンディングパッドが形成されている。なお、第1
の誘電体部材I、第2の誘電体部材II、第3の誘電体
部材III、第4の誘電体部材IVの外形は同じで、長
辺方向の長さdは、d=λp /4である。ただし、この
λp は共振波長である。
VI is a surface acoustic wave resonator chip connected to the series arm of a two-terminal pair type surface acoustic wave filter, and has a high Q and an ST-cut quartz plate with a small frequency temperature dependence (the propagation direction is Al on the surface (direction perpendicular to the X direction)
A comb-shaped electrode is formed of a system alloy to form a first surface acoustic wave resonator R s1 and a second surface acoustic wave resonator R s2 , and together with an input electrode and an output electrode, as described later with reference to FIG. Bonding pads are formed. The first
Of the dielectric member I, the second dielectric member II, the third dielectric member III, and the fourth dielectric member IV are the same, and the length d in the long side direction is d = λ p / 4 Is. However, this λ p is the resonance wavelength.

【0053】図6(B)は、図6(A)を用いて説明し
た弾性表面波フィルタの構成部材を組み立てた状態を示
している。前に説明した第1の誘電体部材I、第2の誘
電体部材II、第3の誘電体部材III、第4の誘電体
部材IVを積層、第1の誘電体部材I、第2の誘電体部
材IIの枠内の開口を通して、第3の誘電体部材III
の上面の導電体層40の上に弾性表面波共振器チップV
Iを載置した状態で熱処理を加えることによって、第1
の誘電体部材I、第2の誘電体部材II、第3の誘電体
部材III、第4の誘電体部材IV相互間を接着すると
ともに、第3の誘電体部材IIIの上面の導電体層40
の上に弾性表面波共振器チップVIを固着する。また、
スルーホール31とスルーホール33の中に導電体を充
填して金属層32と導電体層40の間を接続する。
FIG. 6B shows a state in which the constituent members of the surface acoustic wave filter described with reference to FIG. 6A are assembled. The first dielectric member I, the second dielectric member II, the third dielectric member III, and the fourth dielectric member IV, which are described above, are laminated, and the first dielectric member I and the second dielectric member IV are stacked. The third dielectric member III is passed through the opening in the frame of the body member II.
On the upper surface of the conductor layer 40 of the surface acoustic wave resonator chip V
By applying heat treatment while I is placed,
The dielectric member I, the second dielectric member II, the third dielectric member III, and the fourth dielectric member IV, and the conductor layer 40 on the upper surface of the third dielectric member III.
The surface acoustic wave resonator chip VI is fixed on the upper surface. Also,
A conductor is filled in the through holes 31 and 33 to connect the metal layer 32 and the conductor layer 40.

【0054】そして、第2の誘電体部材IIの幅が広い
枠の上に形成された入力側導電体配線層34と出力側導
電体配線層35と、弾性表面波共振器チップVIの入力
電極、出力電極の間をボンディグワイヤによって接続す
る。
Then, the input side conductor wiring layer 34 and the output side conductor wiring layer 35 formed on the wide frame of the second dielectric member II, and the input electrode of the surface acoustic wave resonator chip VI. The output electrodes are connected by a bonding wire.

【0055】この際、直列腕に接続されるインダクタを
形成するために必要なインダクタンスを得るために、第
2の誘電体部材IIの入力側導電体配線層34と弾性表
面波共振器チップVIの入力電極、あるいは、第2の誘
電体部材IIの出力側導電体配線層35と弾性表面波共
振器チップVIの出力電極の間をボンディグワイヤによ
って直接接続しないで、第2の誘電体部材IIのボンデ
ィングパッド36,37,38,39と弾性表面波共振
器チップVIのボンディングパッドの間をボンディグワ
イヤによって必要な回数だけジグザグ状に接続した後
に、第2の誘電体部材IIの入力側導電体配線層34と
弾性表面波共振器チップVIの入力電極、あるいは、第
2の誘電体部材IIの出力側導電体配線層35と弾性表
面波共振器チップVIの出力電極の間を接続することが
できる。最後に、厚さ0.2mmの金属製蓋体Vによっ
て封止する。
At this time, in order to obtain the inductance required to form the inductor connected to the series arm, the input side conductor wiring layer 34 of the second dielectric member II and the surface acoustic wave resonator chip VI are formed. The input electrode or the output-side conductor wiring layer 35 of the second dielectric member II and the output electrode of the surface acoustic wave resonator chip VI are not directly connected by a bonding wire, but the second dielectric member II is not connected. After the bonding pads 36, 37, 38, 39 of No. 3 and the bonding pads of the surface acoustic wave resonator chip VI are connected to each other in a zigzag shape by a bonding wire as many times as necessary, the input side conductivity of the second dielectric member II. The body wiring layer 34 and the input electrode of the surface acoustic wave resonator chip VI, or the output side conductor wiring layer 35 of the second dielectric member II and the surface acoustic wave resonator chip V. It can be connected between the output electrode. Finally, it is sealed with a metal lid V having a thickness of 0.2 mm.

【0056】例えば、h1 =0.5mm,h2 =0.3
mm,h3 =1mm、h4 =1mmとすると、全体の厚
さが蓋体を含めて3mm程度になり、短辺sを3mmと
し、長辺d(=λp /4)を8mmと小型化することが
できる。なお、ε1 =ε2 =98とした。
For example, h 1 = 0.5 mm, h 2 = 0.3
When mm, h 3 = 1 mm, h 4 = 1 mm, the total thickness including the lid is about 3 mm, the short side s is 3 mm, and the long side d (= λ p / 4) is 8 mm, which is small. Can be converted. Note that ε 1 = ε 2 = 98.

【0057】図7は、本発明の一実施例の弾性表面波フ
ィルタの共振チップとその接続方法の説明図である。こ
の図において、IIは第2の誘電体部材、VIは弾性表
面波共振器チップ、34は入力側導電体配線層、35は
出力側導電体配線層、36,37,38,39はボンデ
ィングパッド、51は入力電極、52は出力電極、5
3,54,55,56はボンディングパッド、wはボン
ディングワイヤである。
FIG. 7 is an explanatory view of a resonance chip of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention and a connecting method thereof. In this figure, II is a second dielectric member, VI is a surface acoustic wave resonator chip, 34 is an input side conductor wiring layer, 35 is an output side conductor wiring layer, and 36, 37, 38, 39 are bonding pads. , 51 is an input electrode, 52 is an output electrode, 5
3, 54, 55 and 56 are bonding pads, and w is a bonding wire.

【0058】この実施例においては、第1の弾性表面波
共振器Rs1 は、240対、開口長320μm、周期
5.11μmであり、第2の弾性表面波共振器Rs2は、
対数と開口長は第1の弾性表面波共振器Rs1と同じで、
周期のみ4.87μmと短くなっている。このことによ
り、2つの弾性表面波共振器は共振周波数、反共振周波
数共に互いに異なる。
In this embodiment, the first surface acoustic wave resonator Rs 1 has 240 pairs, the aperture length is 320 μm and the period is 5.11 μm, and the second surface acoustic wave resonator R s2 is
The logarithm and the aperture length are the same as those of the first surface acoustic wave resonator R s1 ,
Only the period is shortened to 4.87 μm. As a result, the two surface acoustic wave resonators have different resonance frequencies and antiresonance frequencies.

【0059】この図に示されているように、大きさがお
よそ3mm×1mmで厚さが0.3mmのSTカット水
晶板(伝播方向はX方向に垂直な方向)の表面にAl系
合金によって櫛形電極を形成して第1の弾性表面波共振
器Rs1と第2の弾性表面波共振器Rs2を平行に並べて形
成し、両者間の対向する側は導体配線層51によって接
続され、両者の外側には入力電極52と出力電極53が
設けられ、入力側と出力側にはボンディングパッド5
4,55,56,57が形成されている。
As shown in this figure, the surface of an ST-cut quartz plate (propagation direction is a direction perpendicular to the X direction) having a size of about 3 mm × 1 mm and a thickness of 0.3 mm is made of Al alloy. A comb-shaped electrode is formed to form a first surface acoustic wave resonator R s1 and a second surface acoustic wave resonator R s2 in parallel, and the opposite sides are connected by a conductor wiring layer 51. An input electrode 52 and an output electrode 53 are provided on the outer side of the bonding pad 5 on the input side and the output side.
4, 55, 56 and 57 are formed.

【0060】また、第2の誘電体部材IIには、入力側
導電体配線層34と出力側導電体配線層35の他に、弾
性表面波共振器チップVIと同様にボンディングパッド
36,37,38,39が形成されている。この実施例
では、第2の誘電体部材IIの入力側導電体配線層34
と、弾性表面波共振器チップVIの入力電極52の間の
インダクタンスL1 と、第2の誘電体部材IIの出力側
導体配線層35と、弾性表面波共振器チップVIの出力
電極53の間のインダクタンスL2 を、ともに2.5n
Hとした。
In addition to the input side conductor wiring layer 34 and the output side conductor wiring layer 35, the second dielectric member II has bonding pads 36, 37, as well as the surface acoustic wave resonator chip VI. 38 and 39 are formed. In this embodiment, the input side conductor wiring layer 34 of the second dielectric member II is used.
And the inductance L 1 between the input electrode 52 of the surface acoustic wave resonator chip VI, the output side conductor wiring layer 35 of the second dielectric member II, and the output electrode 53 of the surface acoustic wave resonator chip VI. The inductance L 2 of both is 2.5n
H.

【0061】そして、このインダクタンスL1 とインダ
クタンスL2 を、ボンディングワイヤで実現した。25
μmφのAlのボンディングワイヤは1mmの長さで約
0.5nHになるから、このボンディングワイヤを5
本、ジグザグ状に直列に接続した。
Then, the inductance L 1 and the inductance L 2 are realized by a bonding wire. 25
Since the bonding wire of Al of μmφ is about 0.5 nH in the length of 1 mm, 5 mm of this bonding wire is used.
Books and zigzags were connected in series.

【0062】その接続の方法は図7に示されているよう
に、入力側については、入力側導体配線層34→ボンデ
ィングパッド55→ボンディングパッド36→ボンディ
ングパッド54→ボンディングパッド37→入力電極5
2とジグザグ状にボンディングワイヤwで接続する。ボ
ンディングワイヤwのジグザグの1辺は約1mmとする
と、全長で5mmとなり、L1 として2.5nHのイン
ダクタンスを実現することができる。
As for the connection method, as shown in FIG. 7, for the input side, the input side conductor wiring layer 34 → bonding pad 55 → bonding pad 36 → bonding pad 54 → bonding pad 37 → input electrode 5
2 and zigzag connection with a bonding wire w. If one side of the zigzag of the bonding wire w is about 1 mm, the total length is 5 mm, and an inductance of 2.5 nH can be realized as L 1 .

【0063】出力側についても、出力側導体配線層35
→ボンディングパッド57→ボンディングパッド38→
ボンディングパッド56→ボンディングパッド39→出
力電極53とジグザグ状にボンディングワイヤwで接続
することによって、L2 として2.5nHのインダクタ
ンスを実現することができる。なお、この図に示された
s11 ,Rs12 ,Rs21 ,Rs22 は変換効率を改善し、
減衰量の周波数特性のリップルを調節するための反射器
である。
Also on the output side, the output-side conductor wiring layer 35
→ bonding pad 57 → bonding pad 38 →
By connecting the bonding pad 56 → bonding pad 39 → output electrode 53 in a zigzag manner with the bonding wire w, an inductance of 2.5 nH can be realized as L 2 . In addition, R s11 , R s12 , R s21 , and R s22 shown in this figure improve the conversion efficiency,
It is a reflector for adjusting the ripple of the frequency characteristic of the attenuation amount.

【0064】上記の構成を採ることによって、L1 +L
2 を5nHにすることができ、図3(B)の直列腕の共
振回路のインピーダンス特性において、共振周波数fc
をf a1とfa2の中間に移すことができた。具体的には、
a1=911MHz,fa2=956MHzで、fc =9
34MHzとなった。
By adopting the above configuration, L1+ L
2Can be set to 5 nH, and the
In the impedance characteristic of the vibration circuit, the resonance frequency fc
F a1And fa2I was able to move to the middle of. In particular,
fa1= 911 MHz, fa2= 956 MHz, fc= 9
It became 34 MHz.

【0065】また、図4に示された2端子対型弾性表面
波フィルタの並列腕の第1の並列共振器と第2の並列共
振器を、図6のように弾性表面波共振器を搭載するパッ
ケージの下部に誘電体を用いた同軸共振器を作り込む構
造として実現した。
Further, the first parallel resonator and the second parallel resonator of the parallel arms of the two-terminal pair type surface acoustic wave filter shown in FIG. 4 are mounted, and the surface acoustic wave resonator is mounted as shown in FIG. It was realized as a structure in which a coaxial resonator using a dielectric was built in the lower part of the package.

【0066】すなわち、この図に示されるように、第3
の誘電体部材III、第4の誘電体部材IVが誘電体共
振器であり、回りが導電体層40,44,45からなる
接地される外部導体で覆われ、第3の誘電体部材III
と第4の誘電体部材IVに、入力側の第1の並列共振器
p1と出力側の第2の並列共振器Rp2の同軸線路用導体
となる導電体配線層42,43が、銅、タングステン等
をスクリーン印刷することによって形成されている。
That is, as shown in this figure, the third
The third dielectric member III and the fourth dielectric member IV are dielectric resonators, and the surroundings are covered with the grounded outer conductor composed of the conductor layers 40, 44, 45, and the third dielectric member III.
In the fourth dielectric member IV, the conductor wiring layers 42 and 43 serving as the conductors for the coaxial line of the first parallel resonator R p1 on the input side and the second parallel resonator R p2 on the output side are made of copper. , Tungsten, etc. are formed by screen printing.

【0067】図8は、本発明の一実施例の弾性表面波フ
ィルタの特性図である。この図において、横軸は周波数
を示し、縦軸は減衰量を示している。この図には、36
°YカットX伝搬LiTiO3 上に形成した従来構造の
E−TACS用Rxフィルタの特性を比較のため破線で
示している。本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの
特性は実線で示されているが、従来のフィルタに比べて
角型比が急峻になるとともに、低損失を確保できる帯域
幅を広くすることができたことを示している。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention. In this figure, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents attenuation. In this figure, 36
The characteristics of the conventional Rx filter for E-TACS formed on the Y-cut X-propagation LiTiO 3 are shown by broken lines for comparison. The characteristic of the surface acoustic wave filter of one embodiment of the present invention is shown by the solid line, but the squareness ratio becomes steeper than that of the conventional filter, and the bandwidth capable of securing low loss can be widened. It shows that.

【0068】この実施例においては、帯域幅は前述した
ように、2つの弾性表面波共振器の共振周波数の差で決
まるため、個別の弾性表面波共振器のすだれ状の電極の
周期の設計だけで自由に設定が可能である。また、温度
係数も結晶の温度特性を反映して、従来のフィルタが3
2ppm/℃であるのに対し、本発明の一実施例の弾性
表面波フィルタは1ppm/℃以下となり大きく改善さ
れた。
In this embodiment, since the bandwidth is determined by the difference between the resonance frequencies of the two surface acoustic wave resonators as described above, only the design of the period of the interdigital electrodes of the individual surface acoustic wave resonators is required. Can be set freely. In addition, the temperature coefficient also reflects the temperature characteristics of the crystal, and the conventional filter has 3
The surface acoustic wave filter according to one embodiment of the present invention has a significant improvement of 1 ppm / ° C or less, while it is 2 ppm / ° C.

【0069】以上より、E−TACS用Rxフィルタ仕
様では、帯域917MHz〜950MHzで損失が3d
B以下、帯域外抑圧度が905MHzと962MHzで
30dB以上が要求されているが、本発明のフィルタで
はこれが実現されており、しかも温度による周波数ずれ
も生じない。
As described above, in the E-TACS Rx filter specification, the loss is 3d in the band of 917 MHz to 950 MHz.
Below B, the out-of-band suppression is required to be 30 dB or more at 905 MHz and 962 MHz, but this is realized by the filter of the present invention, and the frequency shift due to temperature does not occur.

【0070】なお、上記の実施例において、2端子対梯
子型回路の直列腕に2個の弾性表面波共振器を接続して
いるが、通過帯域を調整するために3個以上の弾性表面
波共振器を接続することもできる。直列腕に接続するイ
ンダクタについても、1個にまとめることもでき、また
複数箇所に分散して形成することもできる。
Although two surface acoustic wave resonators are connected to the series arm of the two-terminal pair ladder type circuit in the above embodiment, three or more surface acoustic wave resonators are used to adjust the pass band. It is also possible to connect a resonator. The inductors connected to the series arms can be integrated into one piece or can be formed in a dispersed manner at a plurality of locations.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
2つの弾性表面波共振器の反共振周波数の差でバンド幅
が決められるため、自由にその幅を設計することができ
る。また、弾性表面波共振器として水晶等のQの高いも
のを用いると、帯域幅を犠牲にすることなく角型比が大
きいフィルタを設計することができる。また、温度係数
も水晶を用いることによってほとんど0ppm/℃にす
ることができ、高性能で小型のフィルタを実現すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
Since the bandwidth is determined by the difference between the anti-resonance frequencies of the two surface acoustic wave resonators, the width can be freely designed. If a surface acoustic wave resonator having a high Q such as crystal is used, a filter having a large squareness ratio can be designed without sacrificing the bandwidth. Further, the temperature coefficient can be set to almost 0 ppm / ° C. by using crystal, and a high-performance and small-sized filter can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の弾性表面波共振器を用いたフィルタの
構成説明図である。
FIG. 1 is a structural explanatory view of a filter using a surface acoustic wave resonator of the present invention.

【図2】本発明の弾性表面波共振器を用いたフィルタの
動作説明図であり、(A)はインミタンスの周波数依存
性、(B)は減衰量の周波数依存性を示している。
FIG. 2 is an operation explanatory view of a filter using the surface acoustic wave resonator of the present invention, (A) shows frequency dependence of immittance, and (B) shows frequency dependence of attenuation amount.

【図3】直列腕回路のインピーダンス特性の説明図で、
(A)は個々の回路要素のインピーダンス特性、(B)
は個々の回路要素を加算したインピーダンス特性を示し
ている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of impedance characteristics of a series arm circuit,
(A) is the impedance characteristic of each circuit element, (B)
Indicates the impedance characteristic obtained by adding the individual circuit elements.

【図4】本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの等価
回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの並列
腕の並列共振器の構成説明図であり、(A)は等価回
路、(B)は第1の形態、(C)は第2の形態を示して
いる。
5A and 5B are configuration explanatory views of a parallel resonator of parallel arms of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention, where FIG. 5A is an equivalent circuit, FIG. 5B is a first mode, and FIG. 2 is shown.

【図6】本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの構成
説明図であり、(A)は分解した状態を示し、(B)は
組み立てた状態を示している。
6A and 6B are configuration explanatory views of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 6A shows a disassembled state and FIG. 6B shows an assembled state.

【図7】本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの共振
チップとその接続方法の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a resonance chip of the surface acoustic wave filter of the embodiment of the present invention and a connecting method thereof.

【図8】本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの特性
図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.

【図9】従来の弾性表面波フィルタの原理説明図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of a conventional surface acoustic wave filter.

【図10】従来の弾性表面波フィルタの動作説明図であ
り、(A)はインミタンスの周波数依存性、(B)は減
衰量の周波数依存性を示している。
10A and 10B are operation explanatory views of a conventional surface acoustic wave filter, FIG. 10A shows frequency dependence of immittance, and FIG. 10B shows frequency dependence of attenuation amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 並列腕 2 直列腕 3 並列共振器 31 インダクタ 32 キャパシタ 4 第1の弾性表面波共振器 5 第2の弾性表面波共振器 6 インダクタ 11 並列腕 12 直列腕 13 第1の並列共振器 131 キャパシタ 132 インダクタ 14 第1の弾性表面波共振器 15 第2の弾性表面波共振器 16 直列インダクタ 17 第2の並列共振器 171 キャパシタ 172 インダクタ 21 誘電体基板 22 導電体膜 221 導電体膜の水平部 222 導電体膜の垂直部 23 誘電体 24 中心導体 25 外部導電体膜 31 スルーホール 32 金属層 33 スルーホール 34 入力側導電体配線層 35 出力側導電体配線層 36,37,38,39 ボンディングパッド 40,44,45 導電体層 41,42,43 導電体配線層 51 入力電極 52 出力電極 53,54,55,56 ボンディングパッド I 第1の誘電体部材 II 第2の誘電体部材 III 第3の誘電体部材 IV 第4の誘電体部材 V 金属製蓋体 VI 弾性表面波共振器チップ w ボンディングワイヤ 61 並列腕 62 直列腕 63,64 弾性表面波共振器1 parallel arm 2 series arm 3 parallel resonator 3 1 inductor 3 2 capacitor 4 first surface acoustic wave resonator 5 second surface acoustic wave resonator 6 inductor 11 parallel arm 12 series arm 13 first parallel resonator 13 1 Capacitor 13 2 Inductor 14 First Surface Acoustic Wave Resonator 15 Second Surface Acoustic Wave Resonator 16 Series Inductor 17 Second Parallel Resonator 17 1 Capacitor 17 2 Inductor 21 Dielectric Substrate 22 Conductive Film 22 1 Conductive Horizontal part of body film 22 2 Vertical part of conductor film 23 Dielectric 24 Center conductor 25 External conductor film 31 Through hole 32 Metal layer 33 Through hole 34 Input side conductor wiring layer 35 Output side conductor wiring layer 36, 37 , 38, 39 Bonding pads 40, 44, 45 Conductor layer 41, 42, 43 Conductor wiring layer 51 Input electrode 52 Output electrode 53, 5 , 55, 56 Bonding pad I First dielectric member II Second dielectric member III Third dielectric member IV Fourth dielectric member V Metal lid VI VI surface acoustic wave resonator chip w Bonding wire 61 Parallel arm 62 Series arm 63,64 Surface acoustic wave resonator

フロントページの続き (72)発明者 西原 時弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 高松 光夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Front page continuation (72) Inventor Toshihiro Nishihara 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Fujitsu Limited (72) Inventor Mitsuo Takamatsu 1015 Kamedota, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる反共振周波数fa1,fa2をもつ少
なくとも2個の弾性表面波共振器と少なくとも1個のイ
ンダクタを2端子対梯子型回路の直列腕に接続し、該直
列腕の弾性表面波共振器の反共振周波数fa1,fa2の間
の周波数fpで並列共振を起こす並列共振器を並列腕に
接続してなることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
1. At least two surface acoustic wave resonators having different antiresonance frequencies f a1 and f a2 and at least one inductor are connected to a series arm of a two-terminal pair ladder type circuit, and the elasticity of the series arm is connected. A surface acoustic wave filter comprising a parallel arm connected to a parallel arm that causes parallel resonance at a frequency f p between the anti-resonance frequencies f a1 and f a2 of the surface wave resonator.
【請求項2】 並列腕の並列共振器が電磁波を閉じ込め
て共振する構造の共振器であることを特徴とする請求項
1に記載された弾性表面波フィルタ。
2. The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the parallel resonator of the parallel arms is a resonator having a structure for confining and resonating electromagnetic waves.
【請求項3】 並列腕の並列共振器が直列腕の弾性表面
波共振器を包むパッケージの下部にアース用金属膜を介
して作りこまれていることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載された弾性表面波フィルタ。
3. The parallel resonator of the parallel arm is built in a lower portion of a package that encloses the surface acoustic wave resonator of the series arm via a metal film for grounding. The surface acoustic wave filter described in 1.
【請求項4】 直列腕の弾性表面波共振器が水晶板上に
形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3
までのいずれか1項に記載された弾性表面波フィルタ。
4. A surface acoustic wave resonator of a series arm is formed on a quartz plate.
The surface acoustic wave filter according to any one of items 1 to 7.
【請求項5】 直列腕に接続されるインダクタが細いワ
イヤで形成されており、パッケージと弾性表面波共振器
を形成するチップとの間が、インダクタンス値を調整す
るために複数本のワイヤによって接続されていることを
特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に
記載された弾性表面波フィルタ。
5. The inductor connected to the series arm is formed by a thin wire, and the package and the chip forming the surface acoustic wave resonator are connected by a plurality of wires for adjusting the inductance value. The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the surface acoustic wave filter is provided.
【請求項6】 直列腕の弾性表面波共振器を形成するチ
ップの入力側あるいは出力側の電極が互いに絶縁された
複数個の電極部からなり、そのうちの少なくとも1つの
電極が弾性表面波共振器に接続された構造をもち、パッ
ケージ側の電極も、互いに絶縁された複数個の電極から
なり、そのうちの少なくとも1つの電極がパッケージの
信号線に接続されており、これらチップ側の電極とパッ
ケージ側の電極との間で交互にワイヤが接続されている
ことを特徴とする請求項5に記載された弾性表面波フィ
ルタ。
6. A chip forming a surface acoustic wave resonator of a series arm comprises a plurality of electrode portions on an input side or an output side which are insulated from each other, and at least one of them is a surface acoustic wave resonator. The electrode on the package side is also composed of a plurality of electrodes insulated from each other, and at least one of the electrodes is connected to the signal line of the package. The surface acoustic wave filter according to claim 5, wherein wires are alternately connected to the electrodes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100712160B1 (en) * 2005-05-25 2007-04-27 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤 Acoustic wave filter and acoustic wave duplexer
US9035722B2 (en) 2011-04-27 2015-05-19 Taiyo Yuden Co., Ltd. Ladder filter, duplexer and module
WO2019158315A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 RF360 Europe GmbH Rf band pass filter, filter component and duplexer

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