KR20040041499A - 분파기 및 복합 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각 필터의 접지를 강화함으로써, 각 필터간에서의 전자계 간섭을 억제하는 동시에, 양호한 특성을 가지는 분파기를 제공한다.
송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드(17)로 봉지되어 있는 적어도 1개의 패키지(2)에 수납되어 있다. 상기 패키지(2)는 안테나 단자를 가지는 실장기판(4)에 실장되는 동시에, 상기 실장기판(4)에 접합되어 있는 도전성을 가지는 실드(5)로 피복되어 있다. 더욱이, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드(17)에 접속되고, 상기 리드(17)는 상기 실드(5)와 전기적으로 접속되어 있다.

Description

분파기 및 복합 모듈{Duplexer and composite module}
본 발명은 통신장치 등에 이용되는, 압전박막 공진자를 가지는 압전박막 필터 또는 탄성 표면파 공진자를 가지는 탄성 표면파 필터를 구비하는 분파기, 및 적어도 1개의 필터와 실장부품을 구비하는 복합 모듈에 관한 것이다.
최근, 탄성 표면파를 이용하는 탄성 표면파 필터, 탄성 벌크파를 이용하는 압전박막 필터가 개발되고 있다.
또한, 상기 탄성 표면파 필터, 압전박막 필터를 구비하는 듀플렉서가 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3에 개시되어 있다.
특히, 특허문헌 2에서는 패키지에 탑재된 필터를 프린트 기판에 실장하고,상기 필터를 금속으로 이루어진 케이스로 봉지하는 구조가 개시되어 있다. 이 때, 금속으로 이루어진 케이스는 프린트 기판의 접지(GND)와 접속되어, 실드로서 기능하게 되어 있다.
또한, 특허문헌 3에서는 패키지에 탑재된 필터를 프린트 기판에 실장하고, 상기 필터를 금속으로 이루어진 케이스로 봉지하는 구조에 있어서, 금속으로 이루어진 케이스는 프린트 기판의 접지(GND)와 접속되어, 실드로서 기능하도록 함과 동시에, 패키지와 금속으로 이루어진 케이스의 사이에 절연성 재료층을 형성하여, 패키지와 금속으로 이루어진 케이스의 도통을 막는 것이 개시되어 있다. 이와 같이 하여, 케이스의 변형 등에 의해 발생하는, 패키지와 케이스와의 부분적인 도통에 의한 기생 인덕턴스의 변화를 없애고, 필터 특성의 악화를 방지하고 있다.
[특허문헌 1] 일본국 특허 공개공보 2001-24476호(공개일: 2001년 1월 26일)
[특허문헌 2] 일본국 특허 공개공보 평9-181567호(공개일: 1997년 7월 11일)
[특허문헌 3] 일본국 특허 공개공보 2002-198774호(공개일: 2002년 7월 12일)
그러나, 상기의 구조에서는 패키지에 탑재된 필터는 패키지내의 랜드, 패키지의 스루홀, 패키지의 GND단자, 및 프린트 기판의 스루홀을 개재하고, 프린트 기판의 GND에 접속되는 것에 의해 접지되어 있기 때문에, GND를 널리 취하는 것이 곤란하였다. 또한, 스루홀도 좁았다. 그 때문에, 각 필터간, 혹은 각 필터와 정합 회로 소자와의 사이에서 전자계 간섭을 방지하는 것이 불충분해져서, 양호한 감쇠량및 삽입손실을 유지할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 각 필터간에서의 전자계 간섭을 억제함으로써, 양호한 특성을 가지는 분파기를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 듀플렉서의 주요부의 단면도 및 상면도이다.
도 2(a), (b)는 상기 듀플렉서에 있어서의, 실드의 장착 방법을 설명하는 도면이다.
도 3(a), (b)는 상기 듀플렉서에 있어서의 패키지의 구성을 나타내는 상면도 및 주요부의 단면도이다.
도 4(a), (b)는 상기 듀플렉서에 있어서의 패키지의 변형예의 구성을 나타내는 상면도 및 주요부의 단면도이다.
도 5는 상기 듀플렉서의 회로도이다.
도 6은 상기 듀플렉서에 있어서 실드와의 도통 부위를 변화시켰을 때의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 상기 듀플렉서의 변형예의 회로도이다.
도 8은 상기 듀플렉서의 다른 변형예의 회로도이다.
도 9는 상기 듀플렉서의 또 다른 변형예의 회로도이다.
도 10은 상기 듀플렉서에 이용되는 벌크파 공진자(압전박막 공진자)의 주요부의 단면도이다.
도 11은 상기 벌크파 공진자의 변형예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 12는 상기 듀플렉서에 이용되는 송신대역용 필터의 변형예를 나타내는 회로도이다.
도 13은 도 12의 송신대역용 필터에 이용되는 벌크파 공진자의 일예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 14는 도 12의 송신대역용 필터를 1개의 칩에 탑재한 구성을 나타내는 상면도이다.
도 15는 상기 듀플렉서에 이용되는 수신대역용 필터의 변형예를 나타내는 회로도이다.
도 16은 도 15의 수신대역용 필터에 이용되는 벌크파 공진자의 일예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 17은 도 15의 수신대역용 필터를 1개의 칩에 탑재한 구성을 나타내는 상면도이다.
도 18은 상기 듀플렉서에 이용되는 탄성 표면파 공진자를 이용한 송신대역용 필터, 수신대역용 필터의 개략적인 구성도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 듀플렉서의 주요부의 단면도 및 상면도이다.
도 20은 상기 듀플렉서에 있어서의 패키지의 구성을 나타내는 상면도 및 주요부의 단면도이다.
도 21은 상기 듀플렉서에 있어서의 패키지의 변형예의 구성을 나타내는 상면도 및 주요부의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 듀플렉서에 있어서의, 패키지의 주요부의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
1: 듀플렉서(분파기)2: 패키지
3: 정합 회로 소자4: 실장기판
5: 실드6: 접합 부재
8: 접속 부재12: 송신대역용 필터
13: 수신대역용 필터17: 리드
본 발명의 분파기는 상기의 과제를 해결하기 위해서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드(lid)로 봉지되어 있는 패키지에 수납되어 있고, 상기 패키지는 안테나 단자를 가지는 실장기판에 실장되는 동시에, 상기 실장기판에 실장되어 있는 도전성을 가지는 실드로 피복되어 있고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 또한, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 분파기는 상기의 과제를 해결하기 위해서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 다른 패키지에 수납되어 있고, 상기 패키지는 안테나 단자를 가지는 실장기판에 실장되는 동시에, 상기 실장기판에 실장되어 있는 도전성을 가지는 실드로 피복되어 있고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드에접속되고, 또한, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에 따르면, 실장기판의 접지 전극(GND) 이외에, 리드 및 실드도 접지 전극(GND)으로서 기능하기 때문에, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽을 접지하는 경로가 늘어나서, 접지를 강화할 수 있다. 이에 의해, 각 필터간의 전자계 간섭을 억제할 수 있고, 특성을 저하시키는 일 없이, 양호한 아이솔레이션 특성을 가지는 분파기를 얻을 수 있다.
또한, 종래에는, 접지(실장기판의 접지 전극)에 이르는 경로에 있어서는, 패키지내의 배선 이외에, 실장기판과 패키지를 접합하는 범프나 솔더, 실장기판의 스루홀이 있기 때문에, 기생 인덕턴스가 컸었다. 그러나, 상기의 구성에 따르면, 리드가 접지 전극(GND)으로서 기능하기 때문에, 접지(리드)에 이르는 경로에 있어서는 패키지내의 배선만이 존재하여, 기생 인덕턴스를 작게 할 수 있다. 이에 의해, 분파기의 특성을 개선할 수 있다.
게다가, 상기 분파기는 전자계 간섭이 억제되어 있기 때문에, 통신장치에 탑재되었다고 하더라도 안정되게 동작한다.
또한, 상기 실드는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 따르면, 실드를 GND전극으로서 기능시킬 수 있기 때문에, 보다 넓은 GND전극을 얻을 수 있다. 그 때문에, 각 필터간의 전자계 간섭을 더한층억제할 수 있다.
또한, 상기 분파기에서는 안테나 단자와, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 하나와의 사이에, 정합 회로를 가지는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 따르면, 상기 정합 회로 소자와 필터와의 전자계 간섭도 억제할 수 있다. 더욱이, 패키지와 정합 회로와의 물리적 거리를 짧게 하여도, 전자계 간섭을 억제할 수 있으므로, 정합 회로를 구비하였다고 하더라도 분파기를 소형화할 수 있다.
또한, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 모두 상기 리드에 접속되어 있어도 된다.
또한, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 벌크파 공진자 필터 또는 탄성 표면파 필터, 또는 그것들의 조합이어도 좋다.
또한, 본 발명의 복합 모듈은 적어도 1개의 필터와 실장부품을 구비하는 복합 모듈로서, 적어도 1개의 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 적어도 1개의 패키지에 수납되어 있고, 상기 패키지는 실장기판에 실장되는 동시에 상기 실장기판에 접합되어 있고, 상기 적어도 1개의 필터의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되어 있는 동시에 적어도 1개의 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와도 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
<발명의 실시형태>
[제 1 실시형태]
본 발명의 제 1 실시형태에 대해서, 도 1∼도 18에 근거해서 설명하면 이하와 같다.
본 실시형태에 따른 듀플렉서(분파기)(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 금속제의 리드(17)에 의해 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터가 봉지되어 있는 패키지(2), 상기 송신대역용 필터와 수신대역용 필터를 정합시키는 인덕턴스(L), 커패시턴스(C) 등으로 이루어진 정합 회로 소자(3), 실장기판(4), 및 금속제의 실드(5)를 구비하고 있다.
상기 패키지(2) 및 정합 회로 소자(3)는 실장기판(4)의 동일면에 실장되어 있다. 보다 상세하게는, 이 실장기판(4)의 상면에는 상기 패키지(2) 및 정합 회로 소자(3)를 실장하기 위한 배선이 형성되어 있다. 또한, 실장기판(4)에 형성되어 있는 배선은 송신단자(Tx), 수신단자(Rx), 안테나 단자(ANT), 실장기판 GND단자를 구비하고 있다. 그리고, 패키지(2)에 수납되어 있는 송신대역용 필터와 수신대역용 필터, 및 정합 회로 소자(3)는 솔더 또는 도전성 접착제 등의 접합 부재(6)를 개재하여, 실장기판(4)에 형성되어 있는 배선과 접속되어 있다.
또한, 상기 패키지(2)에는 패키지 GND가 형성되어 있고, 이 패키지 GND에 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 GND단자를 접속되어 있다. 상기 패키지 GND는 솔더 또는 도전성 접착제 등의 접합 부재(6)를 개재해서 실장기판(4)에 형성되어 있는 실장기판 GND단자(7)에 접속되어 있다. 더욱이, 정합 회로 소자(3)에 형성되어 있는 GND단자도 실장기판 GND단자(7)에 접속되어 있다.
상기 실장기판 GND단자는 실장기판(4)에 있어서의 패키지(2) 및 정합 회로소자(3)가 실장되어 있지 않은 면에 형성되어 있는 실장기판 GND패턴(7)에 스루홀(8)을 개재해서 접속되어 있다.
상기 실드(5)는 실장기판(4)에 실장되어 있는 패키지(2) 및 정합 회로 소자(3)를 피복하도록 실장기판(4)에 장착되어 있다. 또한, 상기 실드(5)는 캐스터레이션(castellation)(12)을 개재해서 상기 실장기판 GND(7)와 접속되어 있다.
또한, 상기 패키지 GND는 리드(17)에도 접속되어 있다. 더욱이, 리드(17)는 접속 부재(9)를 개재해서 실드(5)에 접속되어 있다.
상기 실드(5)를 실장기판(4)에 장착하는 방법으로서는, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 실드(5)에 복수의 발(5a)을 형성하고, 이들 발(5a)을 실장기판(4)에 형성한 스루홀(10)에 집어넣는 방법을 들 수 있다. 발(5a)을 이 스루홀(10)에 단지 집어넣는 것만이로도 좋다. 이 경우, 발(5a)을 집어넣었을 경우에는, 다른 부재와의 도통은 얻을 수 없다. 더욱이, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 스루홀(10)에 솔더나 도전성 접착제 등의 접합 부재(11)로 접합하여도 좋다. 그리고 게다가, 이 스루홀(10)을 개재해서 실장기판 GND(7)와 접속하여도 좋다. 한편, 실드(5)와 실장기판 GND(7)와의 도통이 불필요한 경우에는, 절연성의 접착제를 이용하여도 좋다.
다음으로, 상기 실장기판(4)에 실장되는 패키지(2)에 대해서, 도 3 및 도 4에 근거해서 설명한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 패키지(2)는 예를 들면, 직사각형의 바닥판부(20)와 그 4개의 변에 세움 설치된 측판부(21)로 이루어진, 개구부를 가지는 직방체 형상이다. 상기 패키지(2)는 바닥판부(20)에 송신대역용 필터(12), 수신대역용 필터(13)를 탑재하고 있다. 더욱이, 상기 개구부는 리드(17)에 의해 피복되어 가로막아져 있다. 송신대역용 필터(12) 및 수신대역용 필터(13)는 각각 GND단자를 구비하고 있고, 이들 GND단자가 패키지(2)의 측판부(21)에 형성되어 있는 패키지내 GND에 와이어(14)를 개재해서 접속되어 있다. 또한, 상기 측판부(21)에는 캐스터레이션(15)이 형성되어 있다. 이 캐스터레이션(15)에는 패키지내 GND, 바닥판부(20)에 형성되어 있는 패키지 GND단자(22), 및 리드(17)가 접속되어 있다. 이 패키지(2)에 있어서의 패키지내 GND는, 상기의 구성에 한하지 않고, 예를 들어 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 패키지 GND단자(22)에 접속되어 있어도 좋다. 또한, 도 4(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 캐스터레이션(15) 대신에, 측판부(21)에 형성한 스루홀(16)를 이용하여도 좋다. 한편, 상술의 패키지 GND는 패키지내 GND 및 패키지 GND단자를 포괄하는 것이다.
여기에서, 상기 듀플렉서(1)의 회로를 일예로 든다. 듀플렉서(1)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 송신단자(31), 수신단자(32), 안테나 단자(33)를 구비하고 있다. 상기 듀플렉서(1)는 안테나 단자(33)와 송신측단자(31)와의 사이에 형성된 송신대역용 필터(35)(송신대역용 필터(12)), 안테나 단자(33)와 수신단자(32)와의 사이에 형성된 수신대역용 필터(36)(수신대역용 필터(13)), 및 안테나 단자(33)와 수신 필터(36)와의 사이에 형성된 정합 회로 소자(37)(정합 회로 소자(3))를 구비하고 있다. 즉, 상기 듀플렉서(1)는 송신대역용 필터(35)와 수신대역용 필터(36)를 안테나 단자(33)에 병렬접속하고 있다. 또한, 안테나 단자(33)와 송신대역용 필터(35)와의 사이에는, 커패시턴스(38)(정합 회로 소자(3))를 구비하고 있다. 상기 수신대역용 필터(36)와 정합 회로(37)와의 사이 및 수신단자(32)와 수신대역용 필터(36)와의 사이에는, 각각 인덕턴스(39, 40)(정합 회로 소자(3))를 구비하고 있다. 상기 송신대역용 필터(35)와 수신대역용 필터(36)는 서로 통과대역이 상이하도록 설정되어 있다.
상기 송신대역용 필터(35)는, 직렬공진자(41a∼41d) 및 병렬공진자(42a, 42b)를 래더형으로 구비하고 있다. 또한, 상기 병렬공진자(42a, 42b)는 인덕턴스(43a, 43b)를 개재해서 접지되어 있다.
상기 수신대역용 필터(36)는 직렬공진자(51a, 51b) 및 병렬공진자(52a∼52d)를 래더형으로 구비하고 있다. 또한, 상기 병렬공진자(52a∼52d)는 접지되어 있다.
상기 정합 회로 소자(37)는 직렬로 접속된 인덕턴스(71)와 병렬로 접속된 커패시턴스(72, 73)를 구비하고, 상기 커패시턴스(72, 73)는 접지되어 있다.
상기의 구성에 따르면, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 탑재하고 있는 패키지(2)의 패키지 GND단자가 리드(17)를 개재해서 실드(5)에 접속되어 있다. 이에 의해, 상기 실드(5)를 어스로서 이용할 수 있다. 더욱이, 상기 리드(17)도 어스로서 기능한다. 또한, 상기 각 필터의 GND단자는 패키지 GND단자에 접속되어 있다. 그 때문에, 필터에 가장 가까운 위치에서, 각 필터의 GND를 넓게 할 수 있고, 각 필터간, 및 각 필터(패키지(2))와 정합 회로 소자(3)와의 사이의 전자계 간섭을 억제할 수 있다. 따라서, 패키지(2)와 정합 회로 소자(3)와의 물리적 거리를 짧게 하여도, 전자계 간섭을 억제할 수 있으므로, 듀플렉서의 소형화가 가능해진다. 더욱이, 상기 듀플렉서는 전자계 간섭이 억제되어 있으므로, 통신장치에 탑재되었다고 하더라도, 안정되게 동작한다.
또한, 상기 패키지 GND단자 및 정합 회로 소자(3)의 GND단자가 실장기판(4)에 형성된 스루홀 등을 개재해서 실장기판 GND(7)에 접속되어 있다. 이 실장기판 GND(7)는 실장기판(4)에 형성된 캐스터레이션이나 스루홀 등을 개재해서 실드(5)에 접속되어 있다. 그 때문에, 각 필터 및 정합 회로 소자(3)의 GND를 보다 넓게 할 수 있다. 따라서, 각 필터간, 및 각 필터(패키지(2))와 정합 회로 소자(3)와의 사이의 전자계 간섭을 더한층 억제할 수 있다.
여기에서, 상기 듀플렉서(1)의 특성에 대해서 측정하면, 도 6에 나타내는 그래프처럼 된다. 상기 그래프중에 있어서, (i)은 실드(5)와, 리드(17) 및 실장기판 GND(7)가 도통하고 있는 경우, (ii)은 실드(5)와, 리드(17)는 도통하고 있지만, 실드(5)와 실장기판 GND(7)는 도통하고 있지 않은(절연되어 있는) 경우, (iii)은 실드(5)와 리드(17)는 도통하고 있지 않지만(절연되어 있지만), 실드(5)와 실장기판 GND(7)는 도통하고 있는 경우, (iv)은 실드(5)와, 리드(17) 및 실장기판 GND(7)가 도통하고 있지 않은(절연되어 있는) 경우이다. 동 그래프로부터 알 수 있듯이, 실드(5)와의 도통부위를 늘림으로써, 듀플렉서의 감쇠를 향상시킬 수 있다. 즉, 각 필터(패키지(2))의 실장기판 GND으로의 경로를, 패키지 GND단자에 의한 경로 이외에, 패키지의 리드 및 리드에 도통하고 있는 실드에 의한 경로를 늘려서, 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실드(5)는 절연성 또는 도전성의 수지(도전성 충전재가 혼입된 에폭시 수지 등)로 이루어진 접착제, 혹은 솔더(Sn, Cu, Ag 등)를 이용하고, 실장기판(4)에 장착되어 있으면 된다. 또한, 상기 접착제는 특별히 한정되는 것이 아니고, 실드(5)를 실장기판(4)에 장착할 수 있는 것이라면, 절연성, 또는 도전성의 물질을 사용할 수 있다.
또한, 실드(5)는 금속제에 한정되어 있지 않고, 도금, 스퍼터링, 증착 등의 성막 방법에 의해 표면의 전부나 일부를 금속으로 코팅된 절연물 내지는 금속, 또는, 내부의 전체나 일부에 금속을 가지는(예를 들어, 각 필터에 접속되는 GND패턴 등을 가지는) 절연물로 구성되어 있어도 된다.
게다가, 상기 듀플렉서의 회로의 변형예에 대해서, 도 7∼도 9에 나타낸다. 도 7에 나타내는 회로는 도 5에서 나타낸 회로에 있어서, 송신대역용 필터(35)에 있어서의 직렬공진자(41a, 41b)를 생략한 구성이다. 도 8에 나타내는 회로는 도 7의 회로에 있어서, 수신대역용 필터(36)에 있어서의 병렬공진자(52b)를 생략한 구성이다. 도 9에 나타내는 회로는 도 7의 회로에 있어서, 수신대역용 필터(36)의 병렬공진자(52b)와 병렬공진자(52c)와의 사이에 직렬공진자를 추가한 구성이다. 더욱이, 이들 각 구성에 있어서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 각 정합 회로 소자(3)는 듀플렉서의 기능을 손상시키지 않는 것이라면, 그 구성은 특별히 한정되지 않고, 게다가 특별히 구비하지 않아도 좋다. 또한, 각 정합 회로 소자(3)는 수신대역용 필터에 조합하여도 좋다.
또한, 상기 송신대역용 필터(35) 및 수신대역용 필터(36)는 직렬공진자 및 병렬공진자로서 벌크파 공진자(압전박막 공진자)를 이용한 벌크파 공진자 필터, 및 직렬공진자 및 병렬공진자로서 탄성 표면파 공진자를 이용한 탄성 표면파 필터 및종결합 공진자형 탄성 표면파 필터의 어느 것을 이용하여도 좋다. 또한, 송신대역용 및 수신대역용으로 벌크파 공진자 필터와 탄성 표면파 필터를 조합시켜도 좋다.
송신대역용 필터로서 이용되는 벌크파 공진자 필터에 있어서의 벌크파 공진자(압전박막 공진자)로서는, 예를 들어 도 10에 나타내는 구성이 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 벌크파 공진자(압전박막 공진자)(101)는 Si기판(102), 그 Si기판(102)상에 형성되어 있는 SiO2, SiO2/Al2O3또는 Al2O3/SiO2로 이루어지는 절연막(106)을 구비하고 있다. 더욱이, Si기판(102)은 Si기판(102)의 두께 방향으로 관통하고, 절연막(106)까지 달하는 개구부(105)를 구비하고 있다. 또한, 이 절연막(106)상에는, 순서대로 Al 등으로 이루어지는 하부전극(109), ZnO 혹은 AlN등으로 이루어지는 압전박막(110), 및 Al 등으로 이루어지는 상부전극(108)을 구비하고 있다.
또한, 벌크파 공진자(압전박막 공진자)의 변형예로서는, 예를 들어 도 11에 나타낸 구성이 있다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 벌크파 공진자(압전박막 공진자) (101')는 상기 벌크파 공진자(101)에 있어서의 Si기판(102)에 형성되어 있는 개구부(105)를 Si기판(102')에 형성되어 있는 오목부(105')로 바꾼 구성이다.
또한, 송신대역용 필터로서 이용되는 벌크파 공진자 필터로서는, 도 12에 나타낸, 직렬공진자(302, 304)와 병렬공진자(301, 303)를 래더형으로 배치한 구성을 들 수 있다. 이 구성에서는, 예를 들어 상기 각 공진자(301∼304)는 도 13에 나타낸 바와 같이, 개구부(311)를 가지는 Si기판(312), 그 Si기판(312)상에 형성되어있는, SiO2로 이루어지는 절연막(313) 및 AlN으로 이루어지는 절연막(314)을 구비하고 있다. 또한, 이 절연막(314) 상에는, 순서대로, Al 등으로 이루어지는 하부전극(315), ZnO로 이루어지는 압전박막(316), 및 Al 등으로 이루어지는 상부전극(317, 318)을 구비하고 있다. 상기 각 공진자(301∼304)를 이용한 송신대역용 필터로서는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 각 공진자(301∼304), 및 각 공진자의 상부전극과 하부전극을 배치함으로써, 1개의 칩으로서 구성할 수 있다. 이 구성에서는, 직렬공진자(302) 및 병렬공진자(301)의 상부전극이 일체화되어 상부전극(331)이 되어 있다. 병렬공진자(301)의 하부전극은 GND(332)가 되어 있다. 직렬공진자(302, 304) 및 병렬공진자(303)의 하부전극이 일체화되어 하부전극(333)이 되어 있다. 병렬공진자(303)의 상부전극은 GND(334)이 되어 있다. 직렬공진자(304)의 상부전극은 상부전극(335)이 되어 있다. 또한, 도 14에 나타낸 파선부(336)는 이 송신대역용 필터의 다이어프램을 나타내고, 이 송신대역용 필터에는 1개의 다이어프램이 형성되어 있다. 한편, 도 14에서는 압전박막(316)은 생략하고 있다.
또한, 수신대역용 필터로서 이용되는 벌크파 공진자 필터로서는, 도 15에 나타낸, 직렬공진자(202, 204)와 병렬공진자(201, 203, 205)를 래더형으로 배치한 구성을 들 수 있다. 이 구성에서는, 예를 들어 상기 각 공진자(201∼205)는 도 16에 나타낸 바와 같이, 개구부(211)를 가지는 Si기판(212), 그 Si기판(212) 상에 형성되어 있는, Al2O3로 이루어지는 절연막(213) 및 SiO2로 이루어지는 절연막(214)을 구비하고 있다. 또한, 이 절연막(214) 상에는, 순서대로, Al 등으로 이루어지는 하부전극(215, 216), ZnO로 이루어지는 압전박막(217), 및 Al 등으로 이루어지는 상부전극(218)을 구비하고 있다. 상기 각 공진자(201∼205)를 이용한 수신대역용 필터로서는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 각 공진자(201∼205), 및 각 공진자의 상부전극과 하부전극을 배치함으로써, 1개의 칩으로서 구성할 수 있다. 이 구성에서는, 직렬공진자(202) 및 병렬공진자(201)의 하부전극이 일체화되어 하부전극(231)이 되어 있다. 직렬공진자(201)의 상부전극은 GND(232)가 되어 있다. 직렬공진자(202, 204) 및 병렬공진자(203)의 상부전극이 일체화되어 상부전극(233)이 되어 있다. 병렬공진자(203)의 하부전극은 GND(234)이 되어 있다. 병렬공진자(205) 및 직렬공진자(204)의 하부전극은 일체화되어 하부전극(235)이 되어 있다. 병렬공진자(205)의 상부전극은 GND(236)가 되어 있다. 또한, 도 17에 나타낸 파선부(237)는 이 수신대역용 필터의 다이어프램을 나타내고, 이 수신대역용 필터에는 1개의 다이어프램이 형성되어 있다. 한편, 도 17에서는 압전박막(217)을 생략하고 있다.
또한, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터로 탄성 표면파 필터를 이용한 경우에 대하여 도 18에 나타낸다.
송신대역용 필터(500)는 도 18에 나타낸 바와 같이, 압전기판 상에, 직렬 탄성 표면파 공진자(501a∼501c)와, 병렬 탄성 표면파 공진자(502a, 502b)를 격자형으로 배치해서 가지고 있다. 또한, 직렬 탄성 표면파 공진자(501a∼501c)는 송신단자와 접속되는 입력단자(503)와, 안테나 단자와 접속되는 출력단자(504)와의 사이에 서로 직렬로 접속되어 있다. 한편, 병렬 탄성 표면파 공진자(502a, 502b)는 직렬 탄성 표면파 공진자(501a∼501c)와 GND전극(505, 506)과의 사이에 각각 접속되어 있다.
수신대역용 필터(510)는 도 18에 나타낸 바와 같이, 기판 상에, 직렬 탄성 표면파 공진자(511a∼511c)와, 병렬 탄성 표면파 공진자(512a, 512b)를 격자형으로 배치해서 가지고 있다. 또한, 직렬 탄성 표면파 공진자(511a∼511c)는 수신단자와 접속되는 입력단자(513)와 안테나 단자와 접속되는 출력단자(514)와의 사이에 서로 직렬로 접속되어 있다. 한편, 병렬 탄성 표면파 공진자(512a, 512b)는 직렬 탄성 표면파 공진자(511a∼511c)와 GND전극(515, 516)과의 사이에 각각 접속되어 있다.
또한, 상기 각 탄성 표면파 공진자는 빗형 전극부가 형성되고, 상기 빗형 전극부를 좌우(탄성 표면파의 전파방향을 따른 좌우)로부터 끼우도록, 2개의 리플렉터가 배치되어 있는 구성이다.
〔제 2 실시형태〕
본 발명의 다른 실시형태에 대하여 도 19∼도 21에 근거해서 설명하면, 이하와 같다. 한편, 설명의 편의상, 상기 제 1 실시형태에 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에는, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
본 실시형태의 듀플렉서(1a)는 도 19에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태에 있어서의 패키지(2) 대신에, 송신대역용 필터와 수신대역용 필터를 각각 다른 패키지(2a, 2b)에 수납한 구성이다. 즉, 본 실시형태의 듀플렉서는 송신대역용 필터(2a)와 수신대역용 필터(2b)를 구비하고, 각 필터(2a, 2b)가 리드(17a, 17b)를 개재하고 접속 부재(9a, 9b)를 개재해서, 실드(5)에 접속되어 있는 구성이다.
상기 패키지(2a, 2b)에서는 도 20에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태에 있어서의 패키지(2)에 있어서, 각각 송신대역용 필터(12), 수신대역용 필터(13)만을 구비하고 있는 구성이다. 도 20에서는 송신대역용 필터(12), 수신대역용 필터(13)의 리드(17a, 17b)와의 도통을 캐스터레이션(15)에 의해 취하고 있는 구성을 나타낸다. 또한, 도 21에 나타낸 바와 같이, 송신대역용 필터(12), 수신대역용 필터(13)의 리드(17a, 17b)와의 도통을 스루홀(16)에 의해 취하여도 좋다. 또한, 상기 패키지(2a, 2b)에서는 수납되는 송신대역용 필터(12), 수신대역용 필터(13)를 1개인 구성으로 하였지만, 각 필터는 복수로 구성되어 있어도 좋다.
상기의 구성에 따르면, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
[제 3 실시형태]
본 발명의 다른 실시형태에 대해서 도 22에 근거해서 설명하면, 이하와 같다. 한편, 설명의 편의상, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 듀플렉서(1d)는 제 1, 제 2 실시형태에 있어서의, 송신대역 필터(12) 및 수신대역 필터(13)의 양쪽을 리드(17) 및 실드(5)와 접속한 것 대신에, 송신대역 필터(12) 또는 수신대역 필터(13) 중 어느 하나만의 GND를, 리드(17) 및 실드(5)에 접속한 구성이다.
상기의 구성에 따르면, 리드(17) 및 실드(5)가 GND로서 기능하므로, 송신대역 필터(12) 또는 수신대역 필터(13) 중 어느 하나의 GND를 넓게 할 수 있다. 따라서, 송신대역 필터(12) 또는 수신대역 필터(13)의 감쇠량을 크게 할 수 있고, 그 결과, 듀플렉서의 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 여러가지 변경이 가능하고, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합시켜 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
또한, 상술한 각 실시형태는 분파기에 관한 것이지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 적어도 1개의 필터와 실장부품을 실장기판에 실장하고, 실드로 이들을 피복하는 구조를 가지는 복합 모듈에 있어서, 적어도 1개의 필터의 패키지의 리드와 실드를 전기적으로 접속하여, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 분파기는 전자계 간섭이 억제되어 있으므로, 휴대전화 등의 통신장치에 적용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 분파기는 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 패키지에 수납되어 있고, 상기 패키지는 안테나 단자를 가지는 실장기판에 실장되는 동시에, 상기 실장기판에 실장되어 있는 도전성을 가지는 실드로 피복되어 있고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 또한, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 구성이다.
또한, 본 발명의 분파기는 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 다른 패키지에 수납되어 있고, 상기 패키지는 안테나 단자를 가지는 실장기판에 실장되는 동시에, 상기 실장기판에 실장되어 있는 도전성을 가지는 실드로 피복되어 있고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 또한, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되고, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 구성이다.
상기의 구성에 따르면, 실장기판의 접지 전극(GND) 이외에, 리드 및 실드도 접지 전극(GND)으로서 기능하기 때문에, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽을 접지하는 경로가 늘어나서, 접지를 강화할 수 있다. 이에 의해, 각 필터간의 전자계 간섭을 억제할 수 있고, 특성을 저하시키는 일 없이, 양호한 아이솔레이션 특성을 가지는 분파기를 얻을 수 있다.
또한, 종래에는, 접지(실장기판의 접지 전극)에 이르는 경로에 있어서는, 패키지내의 배선 이외에, 실장기판과 패키지를 접합하는 범프나 솔더, 실장기판의 스루홀이 있기 때문에, 기생 인덕턴스가 컸었지만, 상기의 구성에 따르면, 리드가 접지 전극(GND)으로서 기능하기 때문에, 접지(리드)에 이르는 경로에 있어서는, 패키지내의 배선만이 존재하여, 기생 인덕턴스를 작게 할 수 있다. 이에 의해, 분파기의 특성을 개선할 수 있다.
게다가, 상기 분파기는 전자계 간섭이 억제되어 있기 때문에, 통신장치에 탑재되었다고 하더라도 안정되게 동작한다.

Claims (7)

  1. 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서,
    송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 패키지에 수납되어 있고,
    상기 패키지는 안테나 단자를 가지는 실장기판에 실장되는 동시에, 상기 실장기판에 실장되어 있는 도전성을 가지는 실드로 피복되어 있고,
    상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 또한, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되고,
    상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  2. 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터를 안테나 단자에 병렬접속해서 이루어지는 분파기로서,
    송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 다른 패키지에 수납되어 있고,
    상기 패키지는 안테나 단자를 가지는 실장기판에 실장되는 동시에, 상기 실장기판에 실장되어 있는 도전성을 가지는 실드로 피복되어 있고,
    상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 한쪽의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 또한, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되고,
    상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실드는 실장기판의 접지 단자와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 안테나 단자와, 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 적어도 하나와의 사이에, 정합 회로를 가지는 것을 특징으로 하는 분파기.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터의 접지 단자는，모두 상기 리드에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 송신대역용 필터 및 수신대역용 필터는 벌크파 공진자 필터 또는 탄성 표면파 필터, 또는 그것들의 조합인 것을 특징으로 하는 분파기.
  7. 적어도 1개의 필터와 실장부품을 구비하는 복합 모듈로서,
    적어도 1개의 필터는 도전성을 가지는 리드로 봉지되어 있는 적어도 1개의 패키지에 수납되어 있고,
    상기 패키지는 실장기판에 실장되는 동시에 상기 실장기판에 접합되어 있고,
    상기 적어도 1개의 필터의 접지 단자는 상기 리드에 접속되고, 상기 리드는 접합 부재를 개재해서 상기 실드와 전기적으로 접속되어 있는 동시에, 적어도 1개의 필터의 접지 단자는 실장기판의 접지 단자와도 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 모듈.
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