JPH066170A

JPH066170A - 弾性表面波分波器

Info

Publication number: JPH066170A
Application number: JP4159324A
Authority: JP
Inventors: Genji Taniguchi; 元始谷口; Yoshio Sato; 良夫佐藤; Tsutomu Miyashita; 勉宮下; Osamu Igata; 理伊形
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-01-14
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JP3145186B2

Abstract

(57)【要約】【目的】弾性表面波素子を用いた分波器に関し、中心周
波数の異なる二つのフィルタチップをパッケージに内蔵
してなる分波器において、両フィルタチップ間の信号の
干渉を防止でき、しかも設置スペースをさらに削減可能
とすることを目的とする。【構成】一体のパッケージＰにおいて、中間の仕切り壁
１３を挟んで、それぞれ逆向きに開口した凹室11、12を
有し、それぞれの凹室11、12中に、異なる中心周波数を
持った２つの弾性表面波帯域通過フィルタチップＴ１、
Ｔ２を、互いに背中合わせの状態で別々に内蔵してなる
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波素子を用い
た分波器に関する。近年、自動車電話、携帯電話などの
開発が進められており、これに伴い部品の小型化、高性
能化が求められている。基準信号の発生素子や位相同期
用の素子、あるいはフィルタなどの小型化に対応できる
素子として、弾性表面波フィルタや弾性表面波共振子が
使用されるようになってきた。

【０００２】今後、その小型・安価という特徴を生かし
て、これらの機器に用いられている分波器への展開が期
待されており、より小型で高性能の弾性表面波素子型の
分波器の開発が要請されている。

【０００３】

【従来の技術】〔弾性表面波分波器の構成〕図10に示す
ように、通過帯域中心周波数の異なる二つの帯域通過弾
性表面波フィルタ（以下「フィルタ」と略す）のチップ
ＴｔとＴｒが並列に接続され、それぞれ共通外部信号端
子Ｉに接続されている。送信側のフィルタチップＴt の
通過帯域中心周波数は図11にｆ１で示すように例えば８
８７ＭＨｚであり、受信側のフィルタチップＴｒの通過
帯域中心周波数は図11にｆ２で示すように例えば９３２
ＭＨｚである。

【０００４】そして、送信側のフィルタチップＴt は外
部信号端子Ｏ１に、受信側のフィルタチップＴｒは外部
信号端子Ｏ２に接続されている。なお、送信側のフィル
タチップＴt には、整合回路Ｍ１が、受信側のフィルタ
チップＴt には、整合回路Ｍ２が接続されている。

【０００５】図12はフィルタチップＴt 、Ｔｒの等価回
路であり、直列弾性表面波共振器Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およ
び並列弾性表面波共振器Ｒ２、Ｒ５が、くし型電極およ
び反射器を有する一端子対形共振器で構成されている。
図13はこのフィルタチップＴt 、Ｔｒの平面図であり、
ＬＴ（リチウムタンタレート）の基板１上に弾性表面波
共振器Ｒ１〜Ｒ５のパターンが形成されている。そし
て、両端に接地電極２、３が形成され、チップ信号入力
端子Ａｉ（Ｂｉ）とチップ信号出力端子Ａｏ（Ｂｏ）が
形成されている。

【０００６】〔従来の弾性表面波分波器のパッケージン
グ〕特願平３−332242号でも提案したように、送信側の
フィルタチップＴt と受信側のフィルタチップＴｒは、
図１４に示すようなパッケージ４中に一緒に内蔵して固
定されている。パッケージ４はセラミック等の低誘電率
材から成り、開口縁５より一段低い端子ブロック６、７
が形成されている。

【０００７】入力側の端子ブロック６には、接地電極Ｇ
…と入力信号電極Ｓｉ…が形成され、出力側の端子ブロ
ック７には、接地電極Ｇ…と出力信号電極Ｓｏ…が形成
されている。そして、送信側のフィルタチップＴt のチ
ップ信号入力端子Ａｉと端子ブロック６の信号電極Ｓｉ
との間がワイヤＷｉでボンディングされ、チップ信号出
力端子Ａｏと端子ブロック７の信号電極Ｓｏとの間がワ
イヤＷｏでボンディングされている。受信側のフィルタ
チップＴｒも、チップ信号入力端子Ｂｉと端子ブロック
６の信号電極Ｓｉとの間がワイヤＷｉでボンディングさ
れ、チップ信号出力端子Ｂｏと端子ブロック７の信号電
極Ｓｏとの間がワイヤＷｏでボンディングされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、二つの帯
域通過弾性表面波フィルタチップＴt 、Ｔｒを並べて共
通のパッケージ４に内蔵し、分波器を構成することで、
素子の小型化を実現した。しかしながら、２つのチップ
Ｔｔ、Ｔｒ間をアースによって分離するのが難しいた
め、両者間におけるアイソレーションの劣化（電波のも
れ）が問題となってきた。

【０００９】すなわち、送受両側のフィルタチップＴt
、Ｔｒ間では、入力信号ワイヤＷｉ〜Ｗｉ間、また出
力信号ワイヤＷｏ〜Ｗｏ間で信号の干渉が生じる、とい
った新たな問題が発生した。

【００１０】しかも、分波器をさらに小型化して、実装
スペースを低減することが要求されている。すなわち、
自動車電話や携帯電話などの小型化に伴って、図15のよ
うに、ハンドセット８中に内蔵されている回路基板９に
分波器のパッケージ４などが、他の大型部品10などと共
に実装されるが、ハンドセット８をさらに小型化した
り、各種の機能を増設するには、回路基板９上における
部品の実装密度をさらに高める必要がある。そのために
は、ハンドセット８内の空間を効率的に利用できるよう
に、分波器のパッケージ４などの実装スペース（専有面
積）を更に縮小することが求められている。

【００１１】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、中心周波数の異なる二つのフィルタチップをパ
ッケージに内蔵してなる分波器において、両フィルタチ
ップ間の信号の干渉を防止でき、しかも設置スペースを
さらに削減可能とすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明による弾性
表面波分波器の基本原理を説明する断面図である。図１
の（ａ）は、請求項１の発明を示す図であり、一体のパ
ッケージＰにおいて、中間の仕切り壁１３を挟んで、そ
れぞれ逆向きに開口した凹室11、12を有している。そし
て、それぞれの凹室11、12中に、異なる中心周波数を持
った２つの弾性表面波帯域通過フィルタチップＴ１、Ｔ
２が、互いに背中合わせの状態で別々に内蔵されてい
る。

【００１３】請求項２の発明は、図１の（ｂ）のよう
に、凹室11を有するパッケージＰ１と凹室12を有するパ
ッケージＰ２が、接地された遮蔽板１４を挟んで、互い
に背中合わせに接着されている。そして、それぞれの凹
室11、12中に、異なる中心周波数を持った２つの弾性表
面波帯域通過フィルタチップＴ１、Ｔ２が、互いに背中
合わせとなるように別々に内蔵されている。

【００１４】請求項３の発明は、図１（ｂ）の二つのパ
ッケージＰ１、Ｐ２のうち少なくとも片方のパッケージ
と接地された遮蔽板１４との間に、整合回路が形成され
た基板を挟んで接着した構成である。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１または２、３
のパッケージを、各フィルタチップＴ１、Ｔ２が回路基
板に対し垂直となるように、回路基板に実装すると共
に、断面がコ字状の金属製カバー２１を上から被せてな
る構成である。

【００１６】請求項５の発明は、請求項４のパッケージ
を、天井壁の無い形状とし、断面がコ字状の金属製カバ
ー２１を上から被せてなる構成である。

【００１７】

【作用】請求項１によれば、中間の仕切り壁１３を挟ん
で、それぞれ逆向きに開口した凹室11、12中に、異なっ
た中心周波数を持つ２つの帯域通過フィルタのチップＴ
１、Ｔ２が、互いに背中合わせの状態で別々に内蔵され
ているため、二つのフィルタチップＴ１、Ｔ２は、回路
基板に対し垂直の状態で実装されることになり、回路基
板における実装スペースを削減できる。また、両フィル
タチップＴ１、Ｔ２間の干渉も抑制される。

【００１８】請求項２のように、凹室11を有するパッケ
ージと凹室12を有するパッケージを、接地された遮蔽板
１４を挟んで、互いに背中合わせに接着し、それぞれの
凹室11、12中に、異なる中心周波数を持った２つの弾性
表面波帯域通過フィルタチップＴ１、Ｔ２が、互いに背
中合わせとなるように別々に内蔵した構成においても、
回路基板における実装スペースを削減でき、かつそれぞ
れのパッケージ内の信号線からの電磁波の放射による相
互干渉が遮蔽板１４によって阻止され、アイソレーショ
ンが確実となる。

【００１９】請求項３のように、少なくとも片方のパッ
ケージと接地された遮蔽板１４との間に、整合回路が形
成された基板を挟んで接着した構成にすると、それぞれ
の整合回路間のアイソレーションも確実となる。

【００２０】請求項４のように、請求項１〜３のパッケ
ージに、断面がコ字状の金属製カバーを上から被せた構
成とすることにより、単一の金属製カバーで両方の凹室
11、12をカバーできるので、取扱いや装着が簡便にな
る。

【００２１】請求項５のように、請求項４のパッケージ
を、天井壁の無い形状とし、断面がコ字状の金属製カバ
ーを上から被せた構成とすることにより、分波器の実装
スペースを削減できるほか、パッケージの高さも低くで
きる。

【００２２】

【実施例】次に本発明による弾性表面波分波器が実際上
どのように具体化されるかを実施例で説明する。図２は
請求項１の発明の実施例であり、受信用のフィルタチッ
プＴｒと送信用のフィルタチップＴt が斜視図で示され
ている。フィルタチップＴｒ、Ｔｔは、図１３の場合と
同様に、ＬＴ基板上にＡｌ−Ｃｕ電極材を用いて弾性表
面波共振器が形成され、それぞれ異なる中心周波数ｆ１
（878.5MHz）、ｆ２（933.5MHz）を有する弾性表面波帯
域通過型のフィルタチップである。

【００２３】一体のパッケージＰは断面図で示されてお
り、セラミックス等によって、中間の仕切り壁１３を挟
んで、それぞれ逆向きに開口した凹室11、12が形成され
ている。なお、６、７は、端子ブロックであり、凹室1
1、12の開口縁５より一段低くなっている。そして、図
３（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング用の電極Si
So、Ｇが形成されている。

【００２４】図２における片方の凹室11には、受信用の
フィルタチップＴｒが挿入固定され、他方の凹室12に
は、送信用のフィルタチップＴt が裏返しにして、挿入
固定される。図３は、完成状態を示す図で、（ａ）は断
面図、（ｂ）は斜視図である。それぞれのフィルタチッ
プＴｒ、Ｔｔのチップ信号入力端子Ａｉと端子ブロック
６の信号電極Siとの間がワイヤＷｉでボンディングされ
ている。また、チップ信号出力端子Ａｏと端子ブロック
７の信号電極Soとの間がワイヤＷｏでボンディングされ
ている。

【００２５】パッケージＰの仕切り壁１３中には、端子
ブロック６、７と回路基板９間を電気的に配線接続する
導体パターン１５が形成されており、セラミックの多層
配線基板の構造になっている。なお、この多層配線部
は、一体のパッケージＰを形成するプロセスで形成して
もよく、図４（１）のように二つのパッケージP1、P2を
形成し、両パッケージP1、P2の間にセラミックの多層配
線基板を挟んで接着し、一体化してもよい。

【００２６】パッケージＰの外面はすべて導体メッキさ
れており、またフィルタチップＴｒ、Ｔｔを内蔵した凹
室11、12は、矩形の金属板でカバーされ、かつ接地され
る。この実施例の構造によれば、通過帯域中心周波数が
異なる二つのフィルタチップＴｒ、Ｔｔが背中合わせの
凹室11、12中に内蔵されるため、相互間の干渉が低減
し、アイソレーションが確実となる。また、フィルタチ
ップＴｒ、Ｔｔが回路基板９に対し垂直なため、実装に
要する専有面積は二分の一以下に縮小できる。なお、パ
ッケージＰの高さは高くなるが、図１５における大型部
品１０の高さＨよりは低いため、問題はない。

【００２７】図４は請求項２の発明の実施例を示す図で
あり、（１）は分解状態の縦断面図、（２）は完成状態
の斜視図である。（１）図に示すように、凹室11を有す
るセラミックパッケージＰ１と、凹室12を有するセラミ
ックパッケージＰ２から成り、それぞれ背中合わせに対
向している。そして、両パッケージＰ１、Ｐ２間に、接
地された遮蔽板１４を挟んで接着すると、（２）図のよ
うに一体化される。また、パッケージＰ１、Ｐ２の底部
に、端子ブロック６、７と回路基板９間を電気的に配線
接続する導体パターン１５が形成されており、セラミッ
クの多層配線基板の構造になっている。

【００２８】この実施例の場合も、パッケージＰ１、Ｐ
２の外面はすべて導体メッキされており、凹室11、12は
矩形の金属板でカバーされ、かつ遮蔽板14が接地されて
いるため、両フィルタチップＴｒ、Ｔt 間のアイソレー
ションがより確実になる。

【００２９】図５は請求項３の発明の実施例を示す斜視
図である。（ａ）図に示すように、絶縁性の基板ＴMr
は、入力端子１６と出力端子１７間に、受信側の整合回
路M1がパターニングされている。また、もう一つの基板
ＴMtは、入力端子１８と接地端子１９間に、送信側の整
合回路M2がパターニングされている。なお、少なくとも
整合回路パターン側が絶縁膜で覆われている。

【００３０】受信側の整合回路基板ＴMrを、図４におけ
るパッケージＰ１と遮蔽板１４との間に挟んで接着し、
また送信側の整合回路基板ＴMtは、前記の受信側整合回
路基板ＴMrと背中合わせになるように裏返しにして、図
４におけるパッケージＰ２と遮蔽板１４との間に挟んで
接着すると、図５（ｂ）に示すように、一体化された分
波器が完成する。この実施例でも、パッケージ外面はす
べて導体メッキされており、また凹室11、12は矩形の金
属板でカバーされ、かつ遮蔽板14を介して接地される。

【００３１】このように、ストリップ線路により形成さ
れた整合回路基板ＴMr、ＴMtと弾性表面波分波器を一体
化した場合のフィルタ特性を図６（ｂ）に示す。この図
の（ａ）は受信側と送信側を一体化しないで、別々に測
定した場合であり、この測定結果と比較すると、本発明
の思想によって一体化した場合は、フィルタ特性が劣化
しないことが認められる。

【００３２】図７は図１４に示す従来の分波器と図５に
示す本発明による分波器のアイソレーション特性を測定
したものであり、ＤＣ〜３ＧＨｚにおいて50dB以上の特
性となった。これは充分実用化が可能な値であり、特に
２〜３ＧＨｚにおいては、アイソレーション特性が格段
と向上している。このように、本発明の手法で一体化す
ることによって、受信側と送信側との間の干渉は起きて
おらず、アイソレーションの信頼性が極めて高いことが
確認された。

【００３３】図８は請求項４の発明の実施例を示す図で
ある。（ａ）はシールドカバーの斜視図とカバー実装前
の分波器の縦断面図、（ｂ）はカバー実装後の縦断面図
である。（ｂ）図に示すように、この実施例は、単一の
金属製カバー２１で、左右両側の凹室11、12をカバーす
る。

【００３４】すなわち、矩形のカバーを使用するのでな
く、（ａ）図のような金属製のコ字状カバー２１を用
い、矢印a₁のように、上から被せると、（ｂ）図の状態
となる。このように、コ字状カバー２１の天井部21ｃで
パッケージＰ１、Ｐ２の天井部をカバーし、片方の側壁
21ａで片方のパッケージＰ１の凹室11を、他方の側壁21
ｂで他方のパッケージＰ２の凹室12をカバーするので、
それぞれ別々のカバーを用いる構造に比べて、着脱など
の取り扱いも簡便になる。

【００３５】図９は請求項５の発明の実施例を示す図で
ある。（ａ）はシールドカバーの斜視図とカバー実装前
の分波器の縦断面図、（ｂ）はカバー実装後の縦断面図
である。（ａ）図に示すように、この実施例は、図５に
おける分波器の鎖線２０から上の部分、すなわちパッケ
ージの天井部Ｐｃに相当する部分を除去した形状にする
ことで、分波器の高さを、天井部Ｐｃの厚さｈだけ低く
できる。

【００３６】図８、図９の実施例の場合も、パッケージ
Ｐ１、Ｐ２のコ字状カバー21でカバーされない外面はす
べて、導体メッキされており、かつ遮蔽板14が接地され
ている。なお、両実施例の思想は、図１〜図４の構成に
も適用できることは言うまでもない。

【００３７】

【発明の効果】請求項１のように、中間の仕切り壁13を
挟んで、逆向きに開口した凹室11、12中に、異なった中
心周波数を持つ２つの帯域通過フィルタのチップＴ１、
Ｔ２を、互いに背中合わせの状態で別々に内蔵すること
により、回路基板における実装スペース( 専有面積 )を
削減でき、両フィルタチップＴ１、Ｔ２間のアイソレー
ションも向上する。

【００３８】請求項２のように、凹室11、12を有するパ
ッケージＰ１、Ｐ２を背中合わせにし、接地された遮蔽
板１４を挟んで接着し、それぞれの凹室11、12中に、前
記のようなフィルタチップＴ１、Ｔ２を、互いに背中合
わせとなるように別々に内蔵することにより、回路基板
における実装スペースを削減できるほか、両パッケージ
Ｐ１、Ｐ２間が遮蔽板１４で電気的に遮蔽されるため、
両フィルタチップＴ１、Ｔ２間のアイソレーションがよ
り確実になる。

【００３９】また、請求項３のように、少なくとも片方
のパッケージと接地された遮蔽板１４との間に、整合回
路が形成された基板を挟んで接着した構成にすると、そ
れぞれの整合回路間における相互干渉も抑制される。

【００４０】請求項４のように、請求項１〜３のパッケ
ージにコ字状の金属製カバーを上から被せて接地するこ
とにより、カバーを単一にでき、着脱などの取扱いが簡
便になる。

【００４１】請求項５のように、請求項４のパッケージ
を、天井壁の無い形状とし、コ字状の金属製カバーを上
から被せて接地することにより、分波器の実装スペース
を削減できるほか、パッケージの高さも低くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による分波器の基本原理を説明する断面
図である。

【図２】請求項１の発明の実施例を示す分解図である。

【図３】請求項１の発明の実施例の完成状態を示す縦断
面図と斜視図である。

【図４】請求項２の発明の実施例を示す分解縦断面図と
完成状態の斜視図である。

【図５】請求項３の発明の実施例を示す整合回路基板お
よび完成状態の斜視図である。

【図６】受信側と送信側のフィルタチップを別々に測定
した場合と本発明により一体化した場合のフィルタ特性
を比較する図である。

【図７】従来の分波器と本発明による実施例の分波器と
のアイソレーション特性を測定した結果である。

【図８】請求項４の発明の実施例を示す図である。

【図９】請求項５の発明の実施例を示す図である。

【図10】分波器の回路構成を示す図である。

【図11】二つのフィルタチップの通過帯域中心周波数を
示す図である。

【図12】フィルタチップの等価回路図である。

【図13】フィルタチップの平面図である。

【図14】従来の分波器を示す平面図と縦断面図である。

【図15】自動車電話機のハンドセット中の回路基板に分
波器などの部品が実装された状態を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｔｒ受信側のフィルタチップＴｔ送信側のフィルタチップＭ１受信側の整合回路Ｍ２送信側の整合回路Ｒ１〜Ｒ５弾性表面波共振器１ＬＴ基板２，３接地電極Ａｉ，Ｂｉチップ信号入力端子Ａｏ，Ｂｏチップ信号出力端子４パッケージ５パッケージの開口縁６，７端子ブロック Si 入力信号電極 So 出力信号電極Ｇ接地電極Ｗｉ入力信号ワイヤＷｏ出力信号ワイヤ８ハンドセット９回路基板１０大型の部品Ｐ一体のパッケージＰ1 ，Ｐ２別体のパッケージＰｃパッケージの天井部１１，１２凹室１３仕切り壁１４遮蔽板１５導体パターンＴMr 整合回路基板（受信側）ＴMt 整合回路基板（送信側）２１コ字状カバー２１ａ，２１ｂコ字状カバーの側壁２１ｃコ字状カバーの天井部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊形理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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一体のパッケージ(P) において、中間の
仕切り壁(13)を挟んで、それぞれ逆向きに開口した凹室
(11)、(12)を有し、それぞれの凹室(11)、(12)中に、異
なる中心周波数を持った２つの弾性表面波帯域通過フィ
ルタチップ(T1)、(T2)を、互いに背中合わせの状態で別
々に内蔵してなることを特徴とする弾性表面波分波器。
【請求項２】凹室(11)を有するパッケージ(P1)と凹室
(12)を有するパッケージ(P2)を、接地された遮蔽板(14)
を挟んで、互いに背中合わせに接着し、それぞれの凹室(11)、(12)中に、異なる中心周波数を持
った２つの弾性表面波帯域通過フィルタチップ(T1)、(T
2)を、互いに背中合わせの状態となるように別々に内蔵
してなることを特徴とする弾性表面波分波器。
【請求項３】前記の二つのパッケージのうち少なくと
も片方のパッケージと接地された遮蔽板(14)との間に、
整合回路が形成された基板を挟んで接着してなることを
特徴とする請求項２記載の弾性表面波分波器。
【請求項４】各フィルタチップ(T1)、(T2)が回路基板
に対し垂直となるように、前記のパッケージを回路基板
に実装すると共に、断面がコ字状の金属製カバーを上か
ら被せてなることを特徴とする請求項１または２、３記
載の弾性表面波分波器。
【請求項５】各フィルタチップ(T1)、(T2)が回路基板
に対し垂直となるように実装すると共に、パッケージの
天井壁の無い形状とし、断面がコ字状の金属製カバーを
上から被せてなることを特徴とする請求項１または２、
３記載の弾性表面波分波器。