JPWO2007023643A1 - 弾性波フィルタ - Google Patents

Abstract

トラップ帯域の低域外側に通過帯域が設けられている弾性波フィルタであってトラップ帯域内の低周波数領域におけるフィルタ特性の急峻性が高められており、通過帯域高域側端部における挿入損失が充分小さくされている弾性波フィルタを提供する。第１のインダクタンスＬ１と、第１，第２の並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とを有するトラップ回路部分Ａと、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２と、第２のインダンタンスＬ２ａまたはＬ２ｂとを有し、入力端子及び／または出力端子とトラップ回路部分Ａとの間に接続されたフィルタ回路部分とを備えており、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の共振周波数が通過帯域高域側端部と略一致されている弾性波フィルタ１。

Description

本発明は、弾性表面波フィルタ装置や弾性境界波フィルタ装置などの弾性波フィルタに関し、より詳細には、入力端と出力端との間を結ぶ直列腕に少なくとも１つのインダクタが配置されており、直列腕とグラウンド電位との間に並列腕共振子が接続されている、弾性波フィルタに関する。

従来、携帯電話機などの通信機器のＲＦ段の帯域フィルタとして弾性表面波フィルタが用いられている。例えば、下記の特許文献１には、入出力端の間にインダクタンスが接続されており、インダクタンスの一端とグラウンド電位との間及びインダクタンスの他端とグラウンド電位との間にそれぞれ並列腕共振子が接続されている帯域阻止型フィルタが開示されている。

図１５（ａ）は、この帯域阻止型フィルタ１００の回路構成を示す回路図である。入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間にインダクタ１０１が接続されている。また、入力端子ＩＮとグラウンド電位との間に並列腕共振子Ｐ１が接続されている。また、出力端子ＯＵＴとグラウンド電位との間に並列腕共振子Ｐ２が接続されている。

並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、圧電基板上にＩＤＴ電極を形成してなる弾性表面波共振子により構成されている。また、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の共振周波数Ｆ１，Ｆ２が略等しくされており、阻止域に位置されている。図１５（ｂ）は、上記帯域阻止型フィルタ１００の周波数特性を示す図である。
特開２００４−１２９２３８号公報

図１５（ｂ）に示すように、上記帯域阻止型フィルタ１００では、トラップが８８０ＭＨｚ付近に設けられている。このトラップは、通過帯域の高域側に配置されている。すなわち、帯域阻止型フィルタ１００は、通過帯域の高域側にトラップを設けるために用いられている。

しかしながら、特許文献１に記載の帯域阻止型フィルタ１００では、矢印Ｘで示すように、トラップ帯域内の低域側の周波数域におけるフィルタ特性の急峻性が充分でなかった。そのため、通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍における挿入損失が大きくなりがちであるという問題があった。

本発明の目的は上述した従来技術の欠点を解消し、通過帯域とトラップ帯域の低域側に設けられた通過帯域とを有する弾性波フィルタであって、トラップ帯域内の低域側周波数域側におけるフィルタ特性の急峻性が高められており、それによって通過帯域内の高域側端部近傍における挿入損失を小さくすることが可能とされている、弾性波フィルタを提供することにある。

本発明によれば、トラップ帯域と、該トラップ帯域の低域外側に設けられた通過帯域とを有する弾性波フィルタであって、入力端子と出力端子とを結ぶ直列腕に配置された少なくとも１個の第１のインダクタと、少なくとも１個の前記第１のインダクタが設けられている部分の一端とグラウンド電位との間に設けられた第１の並列腕共振子と、少なくとも１個の前記第１のインダクタが設けられている部分の他端とグラウンド電位との間に設けられた第２の並列腕共振子と、前記第１のインダクタが複数の場合に、隣り合う第１のインダクタ間とグラウンド電位との間に接続された第３の並列腕共振子とを有するトラップ回路部分と、前記入力端子と前記トラップ回路部分との間及び前記出力端子と前記トラップ回路部分との間の少なくとも一方に設けられたフィルタ回路部分を備え、該フィルタ回路部分が、前記直列腕において、前記入力端子または前記出力端子と前記トラップ回路部分との間に配置された直列腕共振子と、前記直列腕共振子の一端または他端とグラウンド電位との間に接続された第２のインダクタとを有し、前記直列腕共振子の共振周波数が前記弾性波フィルタの通過帯域の高域側端部と略一致されていることを特徴とする、弾性波フィルタが提供される。

本発明に係る弾性波フィルタのある特定の局面では、前記入力端子と前記トラップ回路部分との間及び前記出力端子と前記トラップ回路部分との間の双方に前記フィルタ回路部分が設けられている。

本発明の他の特定の局面では、前記直列腕共振子の容量と、前記第２のインダクタとで構成される共振回路の共振周波数が、前記通過帯域の低域側端部よりも低い周波数とされている。

本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面によれば、前記並列腕共振子及び前記直列腕共振子が形成されている圧電基板をさらに備え、圧電基板上または圧電基板内に、前記第１，第２のインダクタが形成されている。

本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記直列腕共振子の容量をＣｓ、前記第１のインダクタのインダクタンス値をＬｓ、並列腕共振子の容量をＣｐ、第２のインダクタのインダクタンス値をＬｐとしたときに、Ｃｓ／Ｃｐ＞１かつＬｐ／Ｌｓ＞１とされている。
（発明の効果）

本発明に係る弾性波フィルタでは、トラップ回路部分が、上記少なくとも１個のインダクタと、第１の並列腕共振子と、第２の並列腕共振子と、インダクタが複数の場合に設けられる第３の並列腕共振子とを有し、第１，第２の並列腕共振子あるいは第１〜第３の並列腕共振子の共振周波数において、減衰量が大きくなり、トラップが形成されている。

もっとも、このようにして形成されるトラップ内の低域側の周波数領域においては、急峻性が充分でない。そこで、本発明では、上記第２のインダクタンスと、直列腕共振子とを有するフィルタ回路部分が、入力端子とトラップ回路部分との間及び出力端子とトラップ回路部分との間の少なくとも一方に設けられており、直列腕共振子の共振周波数が弾性波フィルタの通過帯域の高域側端部と略一致されている。従って、トラップ帯域内の低域側の周波数域におけるフィルタ特性の急峻性が高められ、弾性波フィルタの通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍の挿入損失が小さくされ得る。

すなわち、上記直列腕共振子のインピーダンスは、トラップ帯域内の低域側の周波数域においては共振周波数と反共振周波数との間の誘導性インピーダンスである。誘導性インピーダンスは、その値が周波数により大きく変化する。従って、直列腕共振子の共振周波数を、通過帯域高域側端部に略一致させることにより、トラップ帯域内の低域側におけるフィルタ特性の急峻性が効果的に高められると共に、通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍における挿入損失を小さくすることが可能となる。

従って、本発明によれば、トラップ帯域の低域外側に通過帯域が設けられている弾性波フィルタにおいて、トラップ帯域内の低周波数域の急峻性を高め、通過帯域内の高域側端部近傍における挿入損失を効果的に小さくすることができ、良好なフィルタ特性を有する弾性波フィルタを提供することが可能となる。

本発明において、上記入力端子と上記トラップ回路部分との間及び上記出力端子と上記トラップ回路部分との間の双方に上記フィルタ回路部分が設けられている場合には、通過帯域内の高域側端部近傍における挿入損失をより一層効果的に小さくすることが可能となる。

本発明において、直列腕共振子の容量と、第２のインダクタとで構成される共振回路の共振周波数が、通過帯域の低域側端部よりも低い周波数とされている場合には、通過帯域よりも低い周波数域における減衰量を充分な大きさとすることが可能となる。

並列腕共振子及び直列腕共振子が形成されている圧電基板をさらに備え、圧電基板上または圧電基板内に上記第１，第２のインダクタが形成されている場合には、第１，第２のインダクタが圧電基板上または圧電基板内に形成されているため、弾性波フィルタの小型化を図ることができる。

直列腕共振子の容量をＣｓ、第１のインダクタンスをＬｓ、並列腕共振子の容量をＣｐ、第２のインダクタのインダクタンスをＬｐとしたときに、Ｃｓ／Ｃｐ＞１かつＬｐ／Ｌｓ＞１とされている場合には、挿入損失の小さい弾性波フィルタを提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタの回路図である。 図２（ａ）は、直列インダクタと並列容量とからなる低域通過型ＬＣフィルタの回路構成を示す図であり、（ｂ）はその周波数特性を模式的に示す図である。 図３（ａ）は、直列容量と並列インダクタンスとからなるＬＣフィルタの回路構成を示す図であり、（ｂ）はその周波数特性を模式的に示す図である。 図４は、第１の実施形態で用いられている直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２のインピーダンス特性を示す図である。 図５は、第１の実施形態で用いられているトラップ回路部分の周波数特性と、直列腕共振子と第２のインダクタンスで構成されるフィルタ回路部分の周波数特性をそれぞれ実線あるいは破線で示す図である。 図６は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタの周波数特性を示す図である。 図７は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタにおいて、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が圧電基板の下面に構成されている構造を圧電基板を透かして示す模式的平面図である。 図８は、表面波共振子の電極構造を模式的に示す平面図である。 図９は、図７に示した圧電基板が搭載されるパッケージ基板の平面図である。 図１０（ａ）は、圧電基板に外付けされたインダクタを説明するための模式的平面図であり、（ｂ）は、パッケージ基板上に弾性表面波チップが搭載されている構造を略図的に示す模式的正面断面図である。 図１１は、第１の実施形態で第１，第２のインダクタンスが圧電基板上に電極として形成されている構造を模式的に示す平面図であり、圧電基板の下面の電極構造を模式的に示す平面図である。 図１２は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタの回路図である。 図１３は、第２の実施形態の弾性表面波フィルタの周波数特性を示す図である。 図１４は、本発明の弾性表面波フィルタの変形例を説明するための回路図である。 図１５（ａ）は、従来の弾性表面波フィルタの一例を説明するための回路図、（ｂ）はその周波数特性を示す図である。

符号の説明

１…弾性表面波フィルタ
１１…弾性表面波チップ
１２…圧電基板
１３ａ…ＩＤＴ電極
１３ｂ，１３ｃ…反射器
１４ａ〜１４ｆ…金属バンプ
１５…パッケージ基板
１６ａ〜１６ｅ…電極ランド
２１…弾性表面波フィルタ
Ｌ１…第１のインダクタンス
Ｐ１，Ｐ２…第１，第２の並列腕共振子
Ｐ３…第３の並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２…直列腕共振子
Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ…第２のインダクタンス

図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタの回路図である。本実施形態の弾性表面波フィルタ１では、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴとの間に第１のインダクタＬ１が接続されている。第１のインダクタＬ１の一端とグラウンド電位との間に第１の並列腕共振子Ｐ１が接続されており、第１のインダクタＬ１の他端とグラウンド電位との間に第２の並列腕共振子Ｐ２が接続されている。上記第１のインダクタＬ１及び第１，第２の並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有するトラップ回路部分Ａは、図１５に示した従来の帯域阻止型フィルタ１００とほぼ同様である。

本実施形態の弾性表面波フィルタ１では、前記第１のインダクタＬ１及び第１，第２の並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とで構成されるトラップ回路部分Ａの両側に、インダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂ及び直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２からなるフィルタ回路部分Ｂ１，Ｂ２が設けられている。

すなわち、入力端子ＩＮと第１のインダクタＬ１との間に直列腕共振子Ｓ１が接続されており、入力端子ＩＮと直列腕共振子Ｓ１との間の接続点とグラウンド電位との間に第２のインダクタＬ２ａが接続されている。

また、第１のインダクタＬ１と出力端子ＯＵＴとの間にも直列腕共振子Ｓ２が接続されており、かつ出力端子ＯＵＴと直列腕共振子Ｓ２との間の接続点とグラウンド電位との間に、第２のインダクタＬ２ｂが接続されている。

また、弾性表面波フィルタ１では、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとを結んでいる直列腕に、直列腕共振子Ｓ１、第１のインダクタＬ１及び直列腕共振子Ｓ２がこの順序で配置されていることになる。

ところで、図２（ａ）に示すように、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴとの間に直列にインダクタンスＬｘを接続し、入力端子ＩＮとグラウンド電位との間に並列容量Ｃ１を接続した場合、インダクタンスＬｘと容量Ｃ１とのＬＣ回路により、図２（ｂ）に示すような低域通過帯域型のフィルタ特性が得られる。

他方、図３（ａ）に示すように、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に直列に直列容量Ｃ２を接続し、入力端子ＩＮとグラウンド電位との間にインダクタンスＬｙを接続した場合には、容量Ｃ２と、インダクタンスＬｙとからなるＬＣ回路により図３（ｂ）に示す高域通過帯域型のフィルタ特性が得られる。

図１に示した弾性表面波フィルタ１では、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂのインダクタンス、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の容量とで、それぞれ、前記低域通過帯域型フィルタあるいは高域通過型フィルタが構成され、全体として、通過帯域を有する特性が得られている。

より具体的には、第１のインダクタＬ１及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有するトラップ回路部分Ａにより、図１５に示した従来の帯域阻止型フィルタ１００と同様に、トラップ帯域と、トラップ帯域の低域外側の通過帯域とが形成されることとなる。

そして、本実施形態では、直列腕共振子Ｓ１及び第２のインダクタＬ２ａからなるフィルタ回路部分と直列腕共振子Ｓ２及び第２のインダクタＬ２ｂとからなるフィルタ回路部分Ｂ２とが前記トラップ回路部分Ａの両側に接続されており、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の共振周波数が、弾性表面波フィルタ１の通過帯域の高域側端部と略一致されているため、トラップ帯域内の低域側周波数域におけるフィルタ特性の急峻性が高められ、かつ通過帯域高域側端部における挿入損失が効果的に小さくされている。

弾性表面波フィルタ１として、携帯電話に搭載される地上波デジタル１セグメントチューナー用弾性表面波フィルタに適用した例を考えることとする。この場合、通過帯域は４７０〜７７０ＭＨｚであり、該通過帯域よりも高域側に、携帯電話の送信帯域である８３０〜８４５ＭＨｚがトラップ帯域として構成される必要がある。このようなトラップ帯域と通過帯域とを有する弾性表面波フィルタを構成する場合、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の図４に示すインピーダンス特性が利用される。

弾性表面波共振子のインピーダンス特性においては、共振周波数よりも低い周波数域では、容量性インピーダンスとなり周波数の変化に対してインピーダンスは緩やかに変化する。これに対して、共振周波数と反共振周波数との間の周波数領域では、インピーダンスは誘導性インピーダンスとなり、周波数の変化に対してインピーダンスが大きく変化する。

トラップ回路部分Ａでは、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の共振周波数よりも低い周波数域におけるインピーダンス特性、すなわち、容量性インピーダンスを利用してトラップ帯域内の低域側が構成されていることになる。そのため、トラップ帯域内の低域側周波数域における急峻性が充分でなく、従来の弾性表面波フィルタ１００では、通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍における挿入損失が大きくなりがちであった。

これに対して、本実施形態では、上記直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の共振周波数が通過帯域高域側端部に略一致されている。従って、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２のインピーダンスは、トラップ帯域内の低域側周波数域において誘導性インピーダンスとなっているため、その変化に対してインピーダンスが大きく変化する。よって、トラップ帯域内の低域側周波数域におけるフィルタ特性の急峻性が高められ、かつ通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍における弾性表面波フィルタ１の挿入損失が著しく小さくされ得る。

共振子の共振抵抗が小さい場合、容量性インピーダンス及び誘導性インピーダンスは、それぞれ、容量性及び誘導性のリアクタンスとみなすことができる。従って、トラップ帯域内の低域側周波数域において、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２と並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２との接続点の電圧は、入力端子に印加される電圧×〔並列腕共振子Ｐ１またはＰ２の容量性リアクタンス／（並列腕共振子Ｐ１またはＰ２の容量性リアクタンス＋直列腕共振子Ｓ１またはＳ２の誘導性リアクタンス）〕で表されることになる。容量性リアクタンスと誘導性リアクタンスとは逆極性であるため、上記接続点の電圧は、入力端子電圧以上となり、通過帯域高域側における挿入損失を小さくし得ることがわかる。

なお、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂのインピーダンス値は、トラップ帯域で大きなインピーダンスとなるため、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂのインピーダンスによる影響は無視することができる。

より具体的には、図５の実線Ｃは、インダクタＬ１及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２で構成されるトラップ回路部分Ａによる特性を示す。これに対して、上記直列腕共振子Ｓ１またはＳ２の容量と、インダクタＬ２ａまたはＬ２ｂとで構成される高域通過型のフィルタ回路部分Ｂ１，Ｂ２の特性を破線Ｄで示す。フィルタ回路部分Ｂ１，Ｂ２の周波数特性における遮断周波数は、直列腕共振子Ｓ１またはＳ２の容量と、インダクタＬ２ａまたはＬ２ｂのインダクタンスとの共振による共振周波数となる。直列腕共振子Ｓ１またはＳ２の共振周波数ｆｒを通過帯域高域側端部に略一致させることによりトラップ帯域内の低域型周波数域における急峻性を高めることができると共に、通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍の挿入損失を小さくすることができる。

図６は、上記弾性表面波フィルタ１の特性を示す減衰量周波数特性を示す図である。なお、図６に示されている特性は、共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の等価回路定数を下記の表１に示すように、かつインダクタＬ１のインダクタンス値は１３ｎＨ、インダクタＬ２ａのインダクタンス値は２７ｎＨ、インダクタＬ２ｂのインダクタンス値は２７ｎＨとした構成の特性である。

図６から明らかなように、トラップ帯域における減衰量５０ｄＢ以上とすることができ、トラップ帯域内の低周波数領域における急峻性を高めることが可能とされたため、通過帯域全域にわたり、挿入損失を２ｄＢ以下とし得ることがわかる。

なお、本実施形態の弾性表面波フィルタ１では、好ましくは、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の容量をＣｓ、第１のインダクタＬ１のインダクタンス値をＬｓ、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の容量をそれぞれＣｐ、第２のインダクタのインダクタンスの値をＬｐとしたときにＣｓ／Ｃｐ＞１かつＬｐ／Ｌｓ＞１とされ、それによって、挿入損失をより一層小さくすることができる。これを以下において説明する。

いま、インダクタＬ１と並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とからなるＬＣ共振回路の共振周波数は、直列腕共振子Ｓ１またはＳ２と、第２のインダクタＬ２ａまたはＬ２ｂとからなるＬＣ回路の共振周波数よりも高くなっている。従って、下記の式（１）が成立する。

なお、トラップ回路部分Ａと、フィルタ回路部分Ｂ１，Ｂ２の特性インピーダンスはいずれも５０Ωとされている。従って、下記の式（２）が成立する。

式（１）を変形すると、

となり、式（２）を変形すると、Ｌｓ／Ｃｐ＝Ｌｐ／Ｃｓとなる。従って、Ｌｐ＝（Ｃｓ／Ｃｐ）・Ｌｓ及びＣｐ＝Ｃｓ・（Ｌｓ／Ｌｐ）を式（３）に代入すると、ＣｓＣｐ＞１及びＬｐ／Ｌｓ＞１となる。

従って、Ｃｓ／Ｃｐ＞１かつＬｐ／Ｌｓ＞１とすることにより、トラップ回路部分Ａとフィルタ回路部分Ｂ１，Ｂ２との特性インピーダンスが揃えられ、挿入損失を小さくすることができる。

上記実施形態では、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の共振周波数は、通過帯域高域側端部と略一致されているが、略一致とは必ずしも完全に一致している必要はなく、通過帯域高域側端部の周波数−５％以上、０％以下の範囲内であればよいことをいうものとする。また、通過帯域内の挿入損失を２ｄＢ以下とするには、通過帯域高域側端部の周波数−５％以上、０％以下の範囲とすればよいことが発明者の実験により確かめられている。

従って、好ましくは、前記直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の共振周波数は、弾性表面波フィルタ１の通過帯域の高域側端部の周波数−５％以上、０％以下の範囲とされる。

上記実施形態では、前記トラップ回路部分Ａの入力側及び出力側の双方に、前記フィルタ回路部分Ｂ１，Ｂ２が接続されていたが、いずれか一方にのみフィルタ回路部分が接続されていてもよい。すなわち、直列腕共振子Ｓ１と、インダクタＬ２ａからなるフィルタ回路部分Ｂ１のみがトラップ回路部分Ａに接続されていてもよく、あるいは直列腕共振子Ｓ２とインダクタＬ２ｂとからなるフィルタ回路部分Ｂ２のみがトラップ回路部分Ａに接続されていてもよい。

本実施形態の弾性表面波フィルタ１では、前記直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、好ましくは、１枚の圧電基板上にインターデジタル電極（ＩＤＴ電極）を形成することにより構成された弾性表面波共振子により構成される。図７は、弾性表面波チップ１１において、圧電基板１２の下面に形成されている電極構造を圧電基板１２を透視して模式的に示す平面図である。

圧電基板１２は、セラミックスまたは圧電単結晶により構成され、その下面にＩＤＴ電極を形成することにより、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が形成されている。図７では、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が形成されている部分が略図的に示されているが、図８にこのＩＤＴ電極の具体的な構造を模式的に示す。図８に示すように、ＩＤＴ電極１３ａの両側に、反射器１３ｂ，１３ｃが形成されて、１つの弾性表面波共振子が構成される。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、いずれも、ＩＤＴ電極とＩＤＴ電極の両側に配置された反射器とを有する。もっとも、前述した表１に示したように、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の仕様は、求められる特性に応じて、異ならされている。

上記弾性表面波チップ１１には、金属バンプ１４ａ〜１４ｆが設けられている。この金属バンプ１４ａ〜１４ｆを利用して弾性表面波チップ１１は、パッケージ基板１５にフリップチップボンディング工法により搭載される。パッケージ基板１５は、適宜の絶縁性材料からなり、その上面に、電極ランド１６ａ〜１６ｅを有する。金属バンプ１４ａが電極ランド１６ａに、金属バンプ１４ｂが電極ランド１６ｂに、グラウンド電位に接続される電極ランド１６ｃに金属バンプ１４ｃ，１４ｄが、金属バンプ１４ｅが電極ランド１６ｄに、金属バンプ１４ｆが電極ランド１６ｅにそれぞれ接合されることになる。

なお、図１０（ｂ）は、上記弾性表面波チップ１１をパッケージ基板１５に搭載した構造の略図的正面断面図である。

そして、図１０（ａ）に略図的に示すように、上記パッケージ基板１５の外側に、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを構成する外付けの素子が電極ランド１６ａ〜１６ｅに適宜接続される。

図７に示した弾性表面波チップ１１では、弾性表面波共振子からなる直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２のみが圧電基板１２に構成されていたが、図１１に平面図で示すように、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂもまた、圧電基板１２の下面にミアンダ状の形状すなわち蛇行形状等の電極を形成することにより設けてもよい。

図１１は、図７と同様に、圧電基板１２を透視して、圧電基板１２の下面に形成されている電極を模式的に示す平面図である。ここでは、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが、それぞれ、電極をミアンダ状の形状とすることにより構成されている。なお、インダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂは、圧電基板１２の下面にミアンダ状の電極パターンを形成することにより構成される必要は必ずしもない。例えば、コイル状の電極パターンを圧電基板１２の下面に形成してもよい。

図１１に示したように、圧電基板表面に一体に電極材料を付与することによりインダクタＬ１，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを形成することにより、弾性表面波フィルタ１の小型化を図ることができる。

図１２は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタの回路図である。第２の実施形態の弾性表面波フィルタ２１は、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に、図１に示したトラップ回路部分Ａと同様に構成されたトラップ回路部分Ａを有する。トラップ回路部分Ａは、第１のインダクタＬ１と、第１のインダクタＬ１の一端とグラウンド電位との間に接続された並列腕共振子Ｐ１と、第１のインダクタＬ２の他端とグラウンド電位との間に接続された並列腕共振子Ｐ２とを有する。

第２の実施形態では、上記トラップ回路部分Ａの両側に、直列腕共振子Ｓ１１と第２のインダクタＬ２ａとからなるフィルタ回路部分Ｂ３及び直列腕共振子Ｓ１２と、第２のインダクタＬ２ｂとからなるフィルタ回路部分Ｂ４がそれぞれ接続されている。第１の実施形態と異なるところは、インダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂの一端が、直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２と第１のインダクタＬ１の一端または他端との間の接続点２２，２３に接続されていることにある。

本実施形態においても、直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２の共振周波数を、通過帯域高域側端部と略一致させることにより、直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２の共振周波数と反共振周波数との間の誘導性インピーダンスを利用することにより、トラップ帯域の低域周波数領域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。従って、通過帯域内の通過帯域高域側端部近傍における挿入損失を小さくすることができる。

第１，第２の実施形態から明らかなように、上記フィルタ回路部分における第２のインダクタは、直列腕共振子の一端または他端とグラウンド電位との間に接続される限り、直列腕共振子の一端または他端のいずれに接続されていてもよい。

図１３は、図１２に示した弾性表面波フィルタ２１の周波数特性を示す図である。図１３から明らかなように、本実施形態においても、通過特性において、トラップ帯域内の低域側周波数域における急峻性が高められ、かつ通過帯内の高域側端部近傍の挿入損失が小さくされ、通過帯域の全域にわたり、挿入損失が２ｄＢ以下とされていることがわかる。なお、直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の等価回路定数を下記の表２に示す通りとした。また、インダクタＬ１のインダクタンス値は１１ｎＨ、インダクタＬ２ａのインダクタンス値は１６ｎＨ，インダクタＬ２ｂのインダクタンス値は１３ｎＨとした。

図１及び図１２に示した第１，第２の実施形態の弾性表面波フィルタ１，２１では、トラップ回路部分Ａは、第１のインダクタＬ１と、第１のインダクタＬ１の両端に接続された並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有していたが、トラップ回路部分は、複数の第１のインダクタを接続した構造を有していてもよい。

すなわち、図１４に示す変形例のように、トラップ回路部分Ａが、第１のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃを有していてもよい。この場合、隣り合うインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ間及び隣り合うインダクタＬ１ｂ，Ｌ１ｃ間と、グラウンド電位との間のそれぞれに第３の並列腕共振子Ｐ３が接続されることになる。

このように、本発明においては、第１のインダクタと、並列腕共振子とからなるトラップ回路部分におけるインダクタ及び並列腕共振子からなるＬＣ回路の段数は特に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタにつき説明したが、本発明は、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタに適用することも可能である。

Claims (5)

1. トラップ帯域と、該トラップ帯域の低域外側に設けられた通過帯域とを有する弾性波フィルタであって、
   入力端子と出力端子とを結ぶ直列腕に配置された少なくとも１個の第１のインダクタと、少なくとも１個の前記第１のインダクタが設けられている部分の一端とグラウンド電位との間に設けられた第１の並列腕共振子と、少なくとも１個の前記第１のインダクタが設けられている部分の他端とグラウンド電位との間に設けられた第２の並列腕共振子と、前記第１のインダクタが複数の場合に、隣り合う第１のインダクタ間とグラウンド電位との間に接続された第３の並列腕共振子とを有するトラップ回路部分と、
   前記入力端子と前記トラップ回路部分との間及び前記出力端子と前記トラップ回路部分との間の少なくとも一方に設けられたフィルタ回路部分を備え、
   該フィルタ回路部分が、前記直列腕において、前記入力端子または前記出力端子と前記トラップ回路部分との間に配置された直列腕共振子と、
   前記直列腕共振子の一端または他端とグラウンド電位との間に接続された第２のインダクタとを有し、
   前記直列腕共振子の共振周波数が前記弾性波フィルタの通過帯域の高域側端部と略一致されていることを特徴とする、弾性波フィルタ。
2. 前記入力端子と前記トラップ回路部分との間及び前記出力端子と前記トラップ回路部分との間の双方に前記フィルタ回路部分が設けられている、請求項１に記載の弾性波フィルタ。
3. 前記直列腕共振子の容量と前記第２のインダクタとで構成される共振回路の共振周波数が、前記通過帯域の低域側端部よりも低い周波数とされている、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
4. 前記並列腕共振子及び前記直列腕共振子が形成されている圧電基板をさらに備え、
   該圧電基板上または圧電基板内に、前記第１，第２のインダクタが形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
5. 前記直列腕共振子の容量をＣｓ、前記第１のインダクタのインダクタンス値をＬｓ、前記並列腕共振子の容量をＣｐ、前記第２のインダクタのインダクタンス値をＬｐとしたときに、Ｃｓ／Ｃｐ＞１かつＬｐ／Ｌｓ＞１とされている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。

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