WO2012063517A1 - 弾性波フィルタ装置 - Google Patents

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高田　俊明
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave filter device.
  • Patent Document 1 discloses a surface acoustic wave duplexer 100 shown in FIG.
  • the surface acoustic wave duplexer 100 includes a transmission-side filter unit 110 connected between the antenna terminal 101 and the transmission-side signal terminal 102, and an antenna terminal 101 and a reception-side signal terminal 103.
  • the transmission-side filter unit 110 is a ladder type surface acoustic wave filter unit.
  • an inductor L101 is provided between a connection point between the transmission side filter unit 110 and the reception side filter unit 104, a connection point between the antenna terminal 101, and the ground potential.
  • An inductor L100 is provided between the two parallel arms 111 and 112 and the ground potential.
  • the inductor L100 increases in size if the harmonic attenuation in the transmission-side filter unit 110 is made sufficiently large. As a result, the surface acoustic wave duplexer 100 is large. There is a problem of becoming.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide an elastic wave filter device that is small in size and has a large attenuation amount of harmonics in the transmission-side filter unit.
  • An elastic wave filter device includes a first external terminal, a second external terminal, a series arm, a plurality of series arm resonators, a plurality of parallel arms, a parallel arm resonator, and a first arm.
  • Inductor, a second inductor, and a capacitor The serial arm connects between the first external terminal and the second external terminal.
  • the plurality of series arm resonators are connected in series in the series arm.
  • Each of the plurality of parallel arms connects the series arm and the ground potential.
  • the parallel arm resonator is provided in each of the plurality of parallel arms.
  • the first inductor is connected between the first external terminal and the ground potential.
  • the second inductor is provided between at least two parallel arms of the plurality of parallel arms and the ground potential.
  • the capacitor is connected between a connection point between the second inductor and the at least two parallel arms and the first external terminal.
  • the elastic wave filter device includes an antenna terminal configured by a first external terminal, and a transmission-side signal terminal configured by a second external terminal.
  • a transmission side filter unit having a series arm, a plurality of series arm resonators, a plurality of parallel arms, and a parallel arm resonator, connected between the reception side signal terminal and the antenna terminal and the transmission side signal terminal;
  • a receiving-side filter unit connected between the antenna terminal and the receiving-side signal terminal;
  • the capacitance value of the capacitor is set to such a magnitude that the attenuation of the second harmonic wave of the passband of the transmission-side filter unit is large.
  • the acoustic wave filter device includes a filter chip in which a plurality of series arm resonators, a plurality of parallel arm resonators, and a capacitor are formed, and the filter chip is mounted. And a wiring board on which electrodes constituting the second inductor are formed.
  • the elastic wave filter device is a surface acoustic wave device or a boundary acoustic wave device.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a surface acoustic wave duplexer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a surface acoustic wave duplexer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective plan view of a transmission-side filter chip according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view enlarging a part of a transmission-side filter chip in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic perspective plan view of a reception-side filter chip according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic perspective plan view of the surface of the first dielectric layer.
  • FIG. 7 is a schematic perspective plan view of the surface of the second dielectric layer.
  • FIG. 8 is a schematic perspective plan view of the back surface of the second dielectric layer.
  • FIG. 9 is a graph showing insertion loss characteristics between the antenna terminal and the transmission-side signal terminal of the surface acoustic wave duplexers according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively.
  • FIG. 10 is a graph showing insertion loss characteristics between the antenna terminal and the transmission-side signal terminal of the surface acoustic wave duplexers according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 11 is a graph showing insertion loss characteristics between the antenna terminal and the transmission-side signal terminal of the surface acoustic wave duplexer according to each of Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view in which a part of the transmission-side filter chip in the modification is enlarged.
  • FIG. 13 is a schematic circuit diagram of the surface acoustic wave duplexer described in Patent Document 1.
  • FIG. 14 is a schematic circuit diagram of a surface acoustic wave filter device according to another embodiment of the present invention.
  • the surface acoustic wave duplexer 1 shown in FIG. 1 as a surface acoustic wave duplexer as an example.
  • the surface acoustic wave duplexer 1 is merely an example.
  • the present invention is not limited to the surface acoustic wave duplexer 1 at all.
  • the elastic wave filter device according to the present invention may have, for example, only one filter unit, a triplexer having three filter units, or the like.
  • the surface acoustic wave duplexer 1 is a surface acoustic wave duplexer used for UMTS-BAND5 (transmission frequency band: 824 MHz to 849 MHz, reception frequency band: 869 MHz to 894 MHz).
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a surface acoustic wave duplexer according to this embodiment. First, the circuit configuration of the surface acoustic wave duplexer 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the surface acoustic wave duplexer 1 includes an antenna terminal 11 that is an external terminal connected to an antenna 14, a transmission-side signal terminal 12 that is also an external terminal, and first and second reception-side signal terminals 13a and 13b.
  • a reception side filter comprising a so-called balanced longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter unit having a balanced-unbalanced conversion function.
  • the unit 15 is connected.
  • a transmission side filter unit 20 including a ladder type filter unit is connected between the antenna terminal 11 and the transmission side signal terminal 12.
  • a matching inductor L3 is connected between the connection point 33 between the antenna 14 and the antenna terminal 11 and the ground potential.
  • the transmission filter unit 20 has first and second signal terminals 21 and 22.
  • the first signal terminal 21 and the second signal terminal 22 are connected by a series arm 23.
  • a plurality of series arm resonators S1 to S4 are connected in series.
  • a plurality of parallel arms 24 to 27 for connecting the series arm 23 and the ground potential are provided between the series arm 23 and the ground potential.
  • Each of the parallel arms 24 to 27 is provided with parallel arm resonators P1 to P4.
  • An inductor L1 is connected between the parallel arm 27 and the ground potential.
  • an inductor L2 is connected between at least two of the parallel arms 24 to 26 and the ground potential. Specifically, in the present embodiment, all of the parallel arms 24 to 26 and the ground potential are connected via the inductor L2.
  • a capacitor C is connected between the connection point 29 between the second inductor L2, the parallel arms 24 to 26, and the connection point 28 between the transmission filter unit 20 and the antenna terminal 11. .
  • the connection point 28 is located closer to the transmission filter unit 20 than the connection point 33.
  • the inductors L1 and L2 are configured such that the attenuation pole formed by the inductor L1 is located on the higher frequency side than the attenuation pole formed by the inductor L2. More specifically, in the present embodiment, the inductors L1 and L2 are located in a frequency band in which the attenuation pole formed by the inductor L1 corresponds to the third harmonic of the passband of the transmission-side filter unit 20, and the inductor L2 The formed attenuation pole is configured to be located in a frequency band corresponding to a second harmonic of the pass band of the transmission-side filter unit 20.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a surface acoustic wave duplexer.
  • FIG. 3 is a schematic perspective plan view of the transmission-side filter chip.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in which a part of the transmission-side filter chip is enlarged.
  • FIG. 5 is a schematic perspective plan view of the receiving filter chip.
  • FIG. 6 is a schematic perspective plan view of the surface of the first dielectric layer.
  • FIG. 7 is a schematic perspective plan view of the surface of the second dielectric layer.
  • FIG. 8 is a schematic perspective plan view of the back surface of the second dielectric layer.
  • 3 and 5 schematically show IDT electrodes, capacitors, and the like. Also, drawing of some components such as reflectors is omitted.
  • the surface acoustic wave duplexer 1 includes a wiring board 40, a transmission-side filter chip 60, and a reception-side filter chip 70.
  • the transmission-side filter chip 60 and the reception-side filter chip 70 are flip-chip mounted on the die attach surface of the wiring substrate 40 via bumps 81.
  • the transmission side filter chip 60 and the reception side filter chip 70 are sealed with a sealing resin layer 82 provided on the wiring substrate 40.
  • the transmission-side filter chip 60 is formed with a transmission-side filter unit 20 and a capacitor C.
  • the transmission-side filter chip 60 includes a piezoelectric substrate 61 and an electrode 62 formed on the piezoelectric substrate 61.
  • the electrode 62 includes a pair of interdigitated interdigital teeth constituting the IDT electrode, reflector, and capacitor C constituting the series arm resonators S1 to S4 and the parallel arm resonators P1 to P4, respectively.
  • a series arm 23, parallel arms 24 to 27, first and second signal terminals 21 and 22, and ground terminals 31 and 32 are included.
  • the reception side filter chip 15 is formed in the reception side filter chip 70. Specifically, as shown in FIG. 5, it has a piezoelectric substrate 71 and an electrode 72 formed on the piezoelectric substrate 71.
  • the piezoelectric substrate 71 and the electrode 72 constitute the reception side filter unit 15.
  • Each of the piezoelectric substrates 61 and 71 can be formed of, for example, LiNbO 3 or LiTaO 3 .
  • Each of the electrodes 62 and 72 is, for example, a metal selected from the group consisting of Al, Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Ti, Cr, and Pd, or Al, Pt, Au, Ag, Cu, Ni, It can be formed of an alloy containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Cr and Pd.
  • each of the electrodes 62 and 72 may be configured by a laminate of a plurality of metal layers made of the above metals or alloys.
  • Inductors L1 and L2 are formed on the wiring board 40.
  • the wiring board 40 is configured by a laminated body of first and second dielectric layers 41 and 42.
  • the reception-side filter chip 70 and the transmission-side filter chip 60 are mounted on the surface 41a of the first dielectric layer 41 that constitutes the die attach surface.
  • the electrode pad 41a1 to which the first signal terminal 21 is connected, the electrode pad 41a2 to which the ground terminal 31 is connected, the ground An electrode pad 41a3 to which the terminal 32 is connected and an electrode pad 41a4 to which the second signal terminal 22 is connected are formed.
  • the electrode pad 41a1 is connected to the electrode 42a1 (see FIG. 7) formed on the surface 42a of the second dielectric layer 42 via the via hole electrode 41a5.
  • the electrode 42a1 is connected to the antenna terminal 11 (see FIG. 8) formed on the back surface 42b of the second dielectric layer 42 through the via hole electrode 42a2.
  • the electrode pad 41a2 shown in FIG. 6 is connected to the electrode 42a3 (see FIG. 7) formed on the surface 42a of the second dielectric layer 42 via the via hole electrode 41a6.
  • This electrode 42a3 constitutes an inductor L1.
  • the electrode 42a3 is connected to ground terminals 42b1 and 42b2 (see FIG. 8) formed on the back surface 42b of the second dielectric layer 42 through via-hole electrodes 42a4 and 42a5.
  • the electrode pad 41a3 shown in FIG. 6 is connected to the electrode 42a6 (see FIG. 7) formed on the surface 42a of the second dielectric layer 42 via the via hole electrode 41a7.
  • This electrode 42a6 constitutes an inductor L2.
  • the electrode 42a6 is connected to a ground terminal 42b3 (see FIG. 8) formed on the back surface 42b of the second dielectric layer 42 via the via hole electrode 42a7.
  • the inductor L3 is configured by an external chip coil, but may be formed on the wiring board 40 in the same manner as the inductors L1 and L2. In that case, the connection point 33 is disposed between the connection point between the transmission filter unit 20 and the reception filter unit 15 and the antenna terminal 11.
  • the electrode pad 41a4 shown in FIG. 6 is connected to the electrode 42a8 (see FIG. 7) formed on the surface 42a of the second dielectric layer 42 via the via hole electrode 41a8.
  • the electrode 42a8 is connected to the transmission-side signal terminal 12 (see FIG. 8) formed on the back surface 42b of the second dielectric layer 42 via the via-hole electrode 42a9.
  • the capacitor C is provided in the present embodiment. For this reason, the inductance value required for the inductor L2 becomes small. That is, even if the inductance value of the inductor L2 is reduced, the attenuation amount of the harmonic can be increased. As a result, the electrode 42a6 constituting the inductor L2 can be shortened. Therefore, the wiring board 40 can be reduced in size. Therefore, the surface acoustic wave duplexer 1 can be downsized.
  • Example 1 a surface acoustic wave duplexer having substantially the same configuration as the surface acoustic wave duplexer 1 of the above-described embodiment is manufactured with the following design parameters, and the surface acoustic wave duplexer is manufactured.
  • the insertion loss between the antenna terminal 11 and the transmission-side signal terminal 12 was measured. The results are shown in FIGS.
  • Example 1 a surface acoustic wave duplexer similar to that of Example 1 was prepared except that the capacitor C was not provided and the inductance value of the inductor L3 was 8.2 nH.
  • the insertion loss between the antenna terminal 11 and the transmission side signal terminal 12 of the duplexer was measured. The results are shown in FIGS. In FIG. 10, since the insertion loss is substantially the same in Examples 1, 2 and Comparative Example 1, the graph of Example 1, the graph of Example 2, and the graph of Comparative Example 1 are substantially distinguished. Has become difficult.
  • Example 2 a surface acoustic wave duplexer similar to that of Example 1 except that the capacitor C is not provided and the inductance value of the inductor L2 is 0.3 nH is manufactured. The insertion loss between the antenna terminal 11 and the transmission side signal terminal 12 was measured. The results are shown in FIG.
  • FIG. 9 that the attenuation pole formed by the inductor L2 is shifted to the low frequency side by providing the capacitor C.
  • FIG. 9 It can also be seen that by increasing the capacitance of the capacitor C, the attenuation pole formed by the inductor L2 is further shifted to the low frequency side. And it turns out that the attenuation amount of the frequency band of a 2nd harmonic can be enlarged by this.
  • the attenuation pole formed by the inductor L2 is shifted to the low frequency side by providing the capacitor C as in the present embodiment, the required inductance value of the inductor L2 becomes small. For this reason, the length of the wiring which comprises the inductor L2 can be shortened. Therefore, the wiring board 40 can be reduced in size. As a result, the surface acoustic wave duplexer 1 can be reduced in size.
  • the position of the attenuation pole formed by the inductor L2 can be adjusted without changing the inductance value of the inductor L2 by adjusting the capacitance of the capacitor C. I understand. For this reason, even when the type of the transmission-side filter chip 60 is changed, the frequency of the second harmonic wave is changed without changing the design of the inductor L2 by adjusting the capacitance of the capacitor C formed in the transmission-side filter chip 60. The band attenuation can be increased. Therefore, by providing the capacitor C, it is possible to share the wiring substrate 40 in a plurality of types of surface acoustic wave duplexers having different types and required characteristics of the transmission-side filter chip 60.
  • the inductor L1 is connected between the parallel arm 27 and the ground potential. Therefore, an attenuation pole is generated in the third harmonic frequency band, and the attenuation amount in the third harmonic frequency band can be made larger than in the case where the inductor L1 is not provided.
  • the inductor L3 is provided in addition to the capacitor C. By adjusting the inductance value of the inductor L3, an increase in insertion loss in the pass band as described above can be suppressed.
  • the inductance value of the inductor L3 of the first and second embodiments having the capacitor C is made smaller than that of the inductor L3 of the first comparative example, so that the capacitor C provides insertion loss in the passband. It can also be seen from the fact that it can be reduced to the same level as in Comparative Example 1 that is not performed.
  • the transmission-side filter chip 60 is a surface acoustic wave chip.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the transmission-side filter chip 60 is a so-called three-medium type in which first and second dielectric layers 63 and 64 are formed on a piezoelectric substrate 61 so as to cover an electrode 62.
  • a two-medium type boundary acoustic wave filter chip that does not have the dielectric layer 64.
  • the elastic wave filter device according to the present invention may be a boundary acoustic wave filter device using a boundary acoustic wave.
  • the material of the dielectric layer 63 and the dielectric layer 64 is not particularly limited as long as the sound speed of the dielectric layer 63 is slower than the sound speed of the dielectric layer 64.
  • the dielectric layer 63 can be formed of silicon oxide
  • the dielectric layer 64 can be formed of silicon nitride or silicon oxynitride.
  • the surface acoustic wave duplexer 1 is given as an example of the acoustic wave filter device embodying the present invention.
  • the elastic wave filter device according to the present invention is not limited to an elastic wave duplexer.
  • the acoustic wave filter device according to the present invention may be, for example, a surface acoustic wave filter device including a single filter unit as shown in FIG.
  • the filter unit 20 of the present embodiment includes the same ladder type filter unit as the transmission-side filter unit 20 of the embodiment.
  • the first signal terminal 21 of the filter unit 20 is connected to the first external terminal 211
  • the second signal terminal 22 is connected to the first external terminal 211.
  • a surge resistant inductor L3 is connected between the connection point 33 between the first signal terminal 21 and the first external terminal 211 and the ground potential.
  • the inductor L3 is configured by an electrode formed on a wiring board on which the filter chip is mounted.
  • the inductor L2 can be reduced by providing the capacitor C, the wiring board can be reduced in size.
  • the position of the attenuation pole formed by the inductor L2 can be adjusted by the capacitor C, the attenuation amount of the harmonic can be increased.

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Abstract

　小型でありつつ、高調波の減衰量が大きな弾性波フィルタ装置を提供する。　弾性波分波器１は、第１のインダクタＬ３と、第２のインダクタＬ２と、キャパシタＣとをさらに備えている。第１のインダクタＬ３は、アンテナ１４とアンテナ端子１１との間の接続点３３とグラウンド電位との間に接続されている。第２のインダクタＬ２は、複数の並列腕２４～２７のうちの少なくとも２つの並列腕２４～２６とグラウンド電位との間に設けられている。キャパシタＣは、第２のインダクタＬ２と少なくとも２つの並列腕２４～２６との間の接続点２９と、送信側フィルタ部２０とアンテナ端子１１との間の接続点２８との間に接続されている。

Description

弾性波フィルタ装置
　本発明は、弾性波フィルタ装置に関する。
　従来、分波器として、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波分波器が広く使用されている。そのような弾性波分波器の一種として、下記の特許文献１には、図１３に示す弾性表面波分波器１００が開示されている。
　図１３に示すように弾性表面波分波器１００は、アンテナ端子１０１と送信側信号端子１０２との間に接続されている送信側フィルタ部１１０と、アンテナ端子１０１と受信側信号端子１０３との間に接続されている受信側フィルタ部１０４とを有する。送信側フィルタ部１１０は、ラダー型弾性表面波フィルタ部である。送信側フィルタ部１１０では、送信側フィルタ部１１０と受信側フィルタ部１０４との間の接続点とアンテナ端子１０１との間の接続点とグラウンド電位との間にインダクタＬ１０１が設けられている。また、２つの並列腕１１１，１１２とグラウンド電位との間にインダクタＬ１００が設けられている。
特開２００７－７４６９８号公報
　ところで、弾性波分波器においては、通過帯域の２倍波及び３倍波などの高調波の減衰量を大きくしたいという要望がある。しかしながら、弾性表面波分波器１００では、送信側フィルタ部１１０において高調波の減衰量を十分に大きくしようとすると、インダクタＬ１００が大型化してしまい、その結果、弾性表面波分波器１００が大型化してしまうという問題がある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型でありつつ、送信側フィルタ部における高調波の減衰量が大きな弾性波フィルタ装置を提供することにある。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置は、第１の外部端子と、第２の外部端子と、直列腕と、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕と、並列腕共振子と、第１のインダクタと、第２のインダクタと、キャパシタとを備えている。直列腕は、第１の外部端子と第２の外部端子との間を接続している。複数の直列腕共振子は、直列腕において直列に接続されている。複数の並列腕のそれぞれは、直列腕とグラウンド電位とを接続している。並列腕共振子は、複数の並列腕のそれぞれに設けられている。第１のインダクタは、第１の外部端子とグラウンド電位との間に接続されている。第２のインダクタは、複数の並列腕のうちの少なくとも２つの並列腕とグラウンド電位との間に設けられている。キャパシタは、第２のインダクタと少なくとも２つの並列腕との間の接続点と、第１の外部端子との間に接続されている。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、弾性波フィルタ装置は、第１の外部端子により構成されているアンテナ端子と、第２の外部端子により構成されている送信側信号端子と、受信側信号端子と、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されており、直列腕、複数の直列腕共振子、複数の並列腕、並列腕共振子を有する送信側フィルタ部と、アンテナ端子と受信側信号端子との間に接続されている受信側フィルタ部とを備えている。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、キャパシタの容量値は、送信側フィルタ部の通過帯域の２倍波の減衰が大きくなるような大きさに設定されている。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、弾性波フィルタ装置は、複数の直列腕共振子、複数の並列腕共振子及びキャパシタが形成されているフィルタチップと、フィルタチップが実装されており、第２のインダクタを構成している電極が形成されている配線基板とを備えている。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、弾性波フィルタ装置は、弾性表面波装置または弾性境界波装置である。
　本発明では、小型でありつつ、送信側フィルタ部における高調波の減衰量が大きな弾性波フィルタ装置を提供することができる。
図１は、本発明を実施した一実施形態に係る弾性表面波分波器の略図的回路図である。 図２は、本発明を実施した一実施形態に係る弾性表面波分波器の略図的断面図である。 図３は、本発明を実施した一実施形態における送信側フィルタチップの略図的透視平面図である。 図４は、本発明を実施した一実施形態における送信側フィルタチップの一部を拡大した略図的断面図である。 図５は、本発明を実施した一実施形態における受信側フィルタチップの略図的透視平面図である。 図６は、第１の誘電体層の表面の略図的透視平面図である。 図７は、第２の誘電体層の表面の略図的透視平面図である。 図８は、第２の誘電体層の裏面の略図的透視平面図である。 図９は、実施例１，２及び比較例１のそれぞれに係る弾性表面波分波器のアンテナ端子及び送信側信号端子間の挿入損失特性を表すグラフである。 図１０は、実施例１，２及び比較例１のそれぞれに係る弾性表面波分波器のアンテナ端子及び送信側信号端子間の挿入損失特性を表すグラフである。 図１１は、実施例１及び比較例２のそれぞれに係る弾性表面波分波器のアンテナ端子及び送信側信号端子間の挿入損失特性を表すグラフである。 図１２は、変形例における送信側フィルタチップの一部を拡大した略図的断面図である。 図１３は、特許文献１に記載の弾性表面波分波器の略図的回路図である。 図１４は、本発明を実施した他の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の略図的回路図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態について、弾性表面波デュプレクサである、図１に示す弾性表面波分波器１を例に挙げて説明する。但し、弾性表面波分波器１は単なる例示である。本発明は、弾性表面波分波器１に何ら限定されない。本発明に係る弾性波フィルタ装置は、例えば、フィルタ部を１つのみ有するものであってもよいし、フィルタ部を３つ有するトリプレクサ等であってもよい。
　本実施形態に係る弾性表面波分波器１は、ＵＭＴＳ－ＢＡＮＤ５（送信周波数帯：８２４ＭＨｚ～８４９ＭＨｚ、受信周波数帯：８６９ＭＨｚ～８９４ＭＨｚ）に用いられる弾性表面波デュプレクサである。
　図１は、本実施形態に係る弾性表面波分波器の略図的回路図である。まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る弾性表面波分波器１の回路構成について説明する。
　弾性表面波分波器１は、アンテナ１４に接続される外部端子であるアンテナ端子１１と、同じく外部端子である送信側信号端子１２と、第１及び第２の受信側信号端子１３ａ、１３ｂとを有する。アンテナ端子１１と第１及び第２の受信側信号端子１３ａ、１３ｂとの間には、平衡－不平衡変換機能を有する所謂バランス型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部からなる受信側フィルタ部１５が接続されている。一方、アンテナ端子１１と送信側信号端子１２との間には、ラダー型フィルタ部からなる送信側フィルタ部２０が接続されている。アンテナ１４とアンテナ端子１１との間の接続点３３とグラウンド電位との間には、整合用のインダクタＬ３が接続されている。
　送信側フィルタ部２０は、第１及び第２の信号端子２１，２２を有する。第１の信号端子２１と第２の信号端子２２とは、直列腕２３によって接続されている。直列腕２３においては、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４が直列に接続されている。直列腕２３とグラウンド電位との間には、直列腕２３とグラウンド電位とを接続する複数の並列腕２４～２７が設けられている。並列腕２４～２７のそれぞれには、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４が設けられている。
　並列腕２７とグラウンド電位との間には、インダクタＬ１が接続されている。一方、並列腕２４～２６のうちの少なくとも２つの並列腕とグラウンド電位との間には、インダクタＬ２が接続されている。具体的には、本実施形態では、並列腕２４～２６のすべてとグラウンド電位とがインダクタＬ２を介して接続されている。
　第２のインダクタＬ２と、並列腕２４～２６との間の接続点２９と、送信側フィルタ部２０とアンテナ端子１１との間の接続点２８との間には、キャパシタＣが接続されている。なお、接続点２８は、接続点３３よりも送信側フィルタ部２０側に位置している。
　本実施形態では、インダクタＬ１，Ｌ２は、インダクタＬ１により形成される減衰極がインダクタＬ２により形成される減衰極よりも高周波数側に位置するように構成されている。より具体的には、本実施形態では、インダクタＬ１，Ｌ２は、インダクタＬ１により形成される減衰極が送信側フィルタ部２０の通過帯域の３倍波に相当する周波数帯に位置し、インダクタＬ２により形成される減衰極が送信側フィルタ部２０の通過帯域の２倍波に相当する周波数帯に位置するように構成されている。
　図２は、弾性表面波分波器の略図的断面図である。図３は、送信側フィルタチップの略図的透視平面図である。図４は、送信側フィルタチップの一部を拡大した略図的断面図である。図５は、受信側フィルタチップの略図的透視平面図である。図６は、第１の誘電体層の表面の略図的透視平面図である。図７は、第２の誘電体層の表面の略図的透視平面図である。図８は、第２の誘電体層の裏面の略図的透視平面図である。なお、図３及び図５においては、ＩＤＴ電極やキャパシタ等を模式的に記載している。また、反射器等一部の構成の描画を省略している。
　次に、図２～図８を参照しながら、本実施形態の弾性表面波分波器１の具体的構成について説明する。
　図２に示すように、弾性表面波分波器１は、配線基板４０と、送信側フィルタチップ６０と、受信側フィルタチップ７０と備えている。送信側フィルタチップ６０及び受信側フィルタチップ７０は、バンプ８１を介して配線基板４０のダイアタッチ面の上にフリップチップ実装されている。送信側フィルタチップ６０及び受信側フィルタチップ７０は、配線基板４０の上に設けられた封止樹脂層８２により封止されている。
　送信側フィルタチップ６０には、送信側フィルタ部２０とキャパシタＣとが形成されている。具体的には、図３及び図４に示すように、送信側フィルタチップ６０は、圧電基板６１と、圧電基板６１の上に形成された電極６２とを有する。電極６２には、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４のそれぞれを構成しているＩＤＴ電極及び反射器、キャパシタＣを構成している互いに間挿し合っている一対のくし歯状電極、直列腕２３、並列腕２４～２７、第１及び第２の信号端子２１，２２及びグラウンド端子３１，３２が含まれている。
　受信側フィルタチップ７０には、上記受信側フィルタ部１５が形成されている。具体的には、図５に示すように、圧電基板７１と、圧電基板７１の上に形成されている電極７２とを有する。これら圧電基板７１と電極７２とにより、受信側フィルタ部１５が構成されている。
　なお、圧電基板６１，７１のそれぞれは、例えば、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３により形成することができる。電極６２，７２のそれぞれは、例えば、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた金属、もしくは、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金により形成することができる。また、電極６２，７２のそれぞれは、上記金属や合金からなる複数の金属層の積層体により構成されていてもよい。
　配線基板４０には、インダクタＬ１，Ｌ２が形成されている。具体的には、図２に示すように、配線基板４０は、第１及び第２の誘電体層４１，４２の積層体により構成されている。受信側フィルタチップ７０と送信側フィルタチップ６０とは、ダイアタッチ面を構成している第１の誘電体層４１の表面４１ａの上に実装されている。
　図６に示すように、第１の誘電体層４１の表面４１ａの上には、第１の信号端子２１が接続されている電極パッド４１ａ１、グラウンド端子３１が接続されている電極パッド４１ａ２、グラウンド端子３２が接続されている電極パッド４１ａ３、及び第２の信号端子２２が接続されている電極パッド４１ａ４が形成されている。
　電極パッド４１ａ１は、ビアホール電極４１ａ５を介して、第２の誘電体層４２の表面４２ａの上に形成されている電極４２ａ１（図７を参照）に接続されている。電極４２ａ１は、ビアホール電極４２ａ２を介して、第２の誘電体層４２の裏面４２ｂの上に形成されているアンテナ端子１１（図８を参照）に接続されている。
　図６に示す電極パッド４１ａ２は、ビアホール電極４１ａ６を介して、第２の誘電体層４２の表面４２ａの上に形成されている電極４２ａ３（図７を参照）に接続されている。この電極４２ａ３によりインダクタＬ１が構成されている。電極４２ａ３は、ビアホール電極４２ａ４，４２ａ５を介して、第２の誘電体層４２の裏面４２ｂの上に形成されているグラウンド端子４２ｂ１，４２ｂ２（図８を参照）に接続されている。
　図６に示す電極パッド４１ａ３は、ビアホール電極４１ａ７を介して、第２の誘電体層４２の表面４２ａの上に形成されている電極４２ａ６（図７を参照）に接続されている。この電極４２ａ６によりインダクタＬ２が構成されている。電極４２ａ６は、ビアホール電極４２ａ７を介して、第２の誘電体層４２の裏面４２ｂの上に形成されているグラウンド端子４２ｂ３（図８を参照）に接続されている。
　なお、本実施形態では、インダクタＬ３は外付けのチップコイルにより構成されているが、インダクタＬ１，Ｌ２と同様に配線基板４０に形成されていてもよい。その場合、接続点３３は、送信側フィルタ部２０と受信側フィルタ部１５との間の接続点とアンテナ端子１１との間に配置される。
　図６に示す電極パッド４１ａ４は、ビアホール電極４１ａ８を介して、第２の誘電体層４２の表面４２ａの上に形成されている電極４２ａ８（図７を参照）に接続されている。電極４２ａ８は、ビアホール電極４２ａ９を介して、第２の誘電体層４２の裏面４２ｂの上に形成されている送信側信号端子１２（図８を参照）に接続されている。
　以上説明したように、本実施形態では、キャパシタＣが設けられている。このため、インダクタＬ２に要求されるインダクタンス値が小さくなる。すなわち、インダクタＬ２のインダクタンス値を小さくしても高調波の減衰量を大きくできる。その結果、インダクタＬ２を構成している電極４２ａ６を短くすることができる。よって、配線基板４０を小型化することができる。従って、弾性表面波分波器１を小型化することができる。
　この効果について、具体的な実施例及び比較例に基づいて詳細に説明する。
　まず、実施例１として、以下の設計パラメータで、上記実施形態の弾性表面波分波器１と実質的に同様の構成を有する弾性表面波分波器を作製し、その弾性表面波分波器のアンテナ端子１１と送信側信号端子１２との間の挿入損失を測定した。結果を図９～図１１に示す。
　（実施例１の設計パラメータ）
　直列腕共振子の交差幅：
　Ｓ１：８０μｍ、Ｓ２：５０μｍ、Ｓ３：５０μｍ、Ｓ４：５０μｍ
　並列腕共振子の交差幅：
　Ｐ１：１００μｍ、Ｐ２：１６０μｍ、Ｐ３：１００μｍ、Ｐ４：１００μｍ
　直列腕共振子の対数：
　Ｓ１：７０対、Ｓ２：１００対、Ｓ３：１００対、Ｓ４：９０対
　並列腕共振子の対数：
　Ｐ１：１００対、Ｐ２：５０対、Ｐ３：１００対、Ｐ４：６０対
　キャパシタＣの容量：１．０ｐＦ
　インダクタＬ１のインダクタンス値：０．７ｎＨ
　インダクタＬ２のインダクタンス値：０．２３ｎＨ
　インダクタＬ３のインダクタンス値：６．８ｎＨ
　実施例２として、キャパシタＣの容量を０．５ｐＦとし、インダクタＬ３のインダクタンス値を７．５ｎＨとしたこと以外は、上記実施例１と同様の弾性表面波分波器を作製し、その弾性表面波分波器のアンテナ端子１１と送信側信号端子１２との間の挿入損失を測定した。結果を図９及び図１０に示す。
　比較例１として、キャパシタＣが設けられておらず、インダクタＬ３のインダクタンス値が８．２ｎＨであること以外は、上記実施例１と同様の弾性表面波分波器を作製し、その弾性表面波分波器のアンテナ端子１１と送信側信号端子１２との間の挿入損失を測定した。結果を図９及び図１０に示す。なお、図１０においては、実施例１，２及び比較例１で挿入損失が実質的に同じであるため、実質上、実施例１のグラフ、実施例２のグラフ及び比較例１のグラフの区別が困難となっている。
　比較例２として、キャパシタＣを設けず、インダクタＬ２のインダクタンス値を０．３ｎＨとした以外は、上記実施例１と同様の弾性表面波分波器を作製し、その弾性表面波分波器のアンテナ端子１１と送信側信号端子１２との間の挿入損失を測定した。結果を図１１に示す。
　図９に示す結果から、キャパシタＣを設けることにより、インダクタＬ２により形成される減衰極が低周波数側にシフトすることが分かる。また、キャパシタＣの容量を大きくすることにより、インダクタＬ２により形成される減衰極が低周波数側にさらに大きくシフトすることが分かる。そして、これにより、２倍波の周波数帯の減衰量を大きくできることが分かる。
　なお、図１１に示す結果から分かるように、キャパシタＣを設けない場合であっても、インダクタＬ２のインダクタンス値を大きくすることによりインダクタＬ２により形成される減衰極を低周波数側にシフトさせることは可能である。しかしながら、インダクタＬ２のインダクタンス値を大きくするためには、インダクタＬ２を構成する配線の長さを長くする必要がある。このため、配線基板４０が大型化する傾向にある。
　それに対して、本実施形態のようにキャパシタＣを設けることによりインダクタＬ２により形成される減衰極を低周波数側にシフトさせるのであれば、要求されるインダクタＬ２のインダクタンス値が小さくなる。このため、インダクタＬ２を構成している配線の長さを短くすることができる。従って、配線基板４０を小型化することができる。その結果、弾性表面波分波器１を小型化することができる。
　また、図９に示す結果から、キャパシタＣを設けた場合、キャパシタＣの容量を調整することにより、インダクタＬ２のインダクタンス値を変更することなく、インダクタＬ２により形成される減衰極の位置を調整できることが分かる。このため、送信側フィルタチップ６０の種類を変更した場合においても、送信側フィルタチップ６０に形成されたキャパシタＣの容量を調整することにより、インダクタＬ２の設計を変更することなく２倍波の周波数帯の減衰量を大きくすることができる。従って、キャパシタＣを設けておくことによって、送信側フィルタチップ６０の種類や要求特性等が異なる複数種類の弾性表面波分波器において配線基板４０を共通化することが可能となる。
　また、本実施形態では、並列腕２７とグラウンド電位との間に接続されているインダクタＬ１を有している。このため、３倍波の周波数帯に減衰極が発生し、インダクタＬ１を設けない場合よりも３倍波の周波数帯の減衰量を大きくすることができる。
　ところで、キャパシタＣを設けるとアンテナ端子１１とグラウンド端子３２との間に容量を付加することとなる。このため、信号ラインである直列腕２３の接地容量が増大する。よって、通過帯域において、インピーダンスが容量性にシフトする。従って、通過帯域における挿入損失が増大する虞がある。しかしながら、上記実施形態では、キャパシタＣに加えてインダクタＬ３が設けられている。このインダクタＬ３のインダクタンス値を調整することにより、上記のような通過帯域における挿入損失の増大を抑制することができる。
　このことは、図１０に示すように、キャパシタＣを設けた実施例１，２のインダクタＬ３のインダクタンス値を比較例１のインダクタＬ３より小さくすることで、通過帯域における挿入損失をキャパシタＣが設けられていない比較例１と同程度にまで低減することができることからも分かる。
　以下、上記実施形態の変形例について説明する。以下の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
　上記実施形態では、送信側フィルタチップ６０が弾性表面波チップである例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図１２に示すように、送信側フィルタチップ６０は、圧電基板６１の上に、電極６２を覆うように、第１及び第２の誘電体層６３，６４が形成された所謂３媒質型の弾性境界波フィルタチップや、誘電体層６４を有さない２媒質型の弾性境界波フィルタチップであってもよい。すなわち、本発明に係る弾性波フィルタ装置は、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置であってもよい。
　誘電体層６３と誘電体層６４との材質は、誘電体層６３の音速が誘電体層６４の音速よりも遅い限り特に限定されない。たとえば、誘電体層６３を酸化ケイ素により形成し、誘電体層６４を窒化ケイ素や酸窒化ケイ素により形成することができる。
　また、上記実施形態では、並列腕２４～２６がインダクタＬ２に接続され、並列腕２７がインダクタＬ１に接続されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明においては、全ての並列腕がインダクタＬ２に接続されていてもよい。
　（他の実施形態）
　次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
　上記実施形態では、本発明を実施した弾性波フィルタ装置の例として、弾性表面波分波器１を挙げた。但し、本発明に係る弾性波フィルタ装置は、弾性波分波器に限定されない。本発明に係る弾性波フィルタ装置は、例えば、図１４に示すような１つのフィルタ部からなる弾性表面波フィルタフィルタ装置であってもよい。
　図１４に示すように、本実施形態のフィルタ部２０は、前記実施形態の送信側フィルタ部２０と同じラダー型フィルタ部からなる。フィルタ部２０の第１の信号端子２１は第１の外部端子２１１と接続され、第２の信号端子２２は第１の外部端子２１１と接続されている。そして、第１の信号端子２１と第１の外部端子２１１との間の接続点３３とグラウンド電位との間には、耐サージ用のインダクタＬ３が接続されている。本実施形態では、インダクタＬ３はフィルタチップを実装する配線基板に形成されている電極により構成されている。
　本実施形態でも、キャパシタＣを設けることにより、インダクタＬ２を小さくできるため、配線基板を小型化できる。また、キャパシタＣによって、インダクタＬ２により形成される減衰極の位置を調整することができるため、高調波の減衰量を大きくすることができる。
１…弾性表面波分波器
１１…アンテナ端子
１２…送信側信号端子
１３ａ、１３ｂ…受信側信号端子
１４…アンテナ
１５…受信側フィルタ部
２０…送信側フィルタ部
２１…第１の信号端子
２２…第２の信号端子
２３…直列腕
２４～２７…並列腕
２８，２９，３３…接続点
３１，３２…グラウンド端子
４０…配線基板
４１…第１の誘電体層
４１ａ…第１の誘電体層の表面
４２…第２の誘電体層
４２ａ…第２の誘電体層の表面
４２ｂ…第２の誘電体層の裏面
４１ａ１～４１ａ４…電極パッド
４１ａ５～４１ａ８，４２ａ２，４２ａ４，４２ａ５，４２ａ７，４２ａ９…ビアホール電極
４２ａ１，４２ａ３，４２ａ６，４２ａ８…電極
４２ｂ１～４２ｂ３…グラウンド端子
６０…送信側フィルタチップ
６１，７１…圧電基板
６２，７２…電極
６３…第１の誘電体層
６４…第２の誘電体層
７０…受信側フィルタチップ
８１…バンプ
Ｌ１～Ｌ３…インダクタ
Ｃ…キャパシタ
Ｐ１～Ｐ４…並列腕共振子
Ｓ１～Ｓ４…直列腕共振子

Claims (5)

  1. 　第１の外部端子と、
    　第２の外部端子と、
    　前記第１の外部端子と前記第２の外部端子との間を接続している直列腕と、
    　前記直列腕において直列に接続されている複数の直列腕共振子と、
    　前記直列腕と前記グラウンド電位とを接続している複数の並列腕と、
    　前記複数の並列腕のそれぞれに設けられた並列腕共振子と、
    　前記第１の外部端子とグラウンド電位との間に接続されている第１のインダクタと、
    　前記複数の並列腕のうちの少なくとも２つの並列腕とグラウンド電位との間に設けられた第２のインダクタと、
    　前記第２のインダクタと前記少なくとも２つの並列腕との間の接続点と、前記第１の外部端子との間に接続されているキャパシタと、
    を備える、弾性波フィルタ装置。
  2. 　前記第１の外部端子により構成されているアンテナ端子と、
    　前記第２の外部端子により構成されている送信側信号端子と、
    　受信側信号端子と、
    　前記アンテナ端子と前記送信側信号端子との間に接続されており、前記直列腕、前記複数の直列腕共振子、前記複数の並列腕、前記並列腕共振子を有する送信側フィルタ部と、
    　前記アンテナ端子と前記受信側信号端子との間に接続されている受信側フィルタ部と、
    を備える、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
  3. 　前記キャパシタの容量値は、前記送信側フィルタ部の通過帯域の２倍波の減衰が大きくなるような大きさに設定されている、請求項１または請求項２に記載の弾性波フィルタ装置。
  4. 　前記複数の直列腕共振子、前記複数の並列腕共振子及び前記キャパシタが形成されているフィルタチップと、
    　前記フィルタチップが実装されており、前記第２のインダクタを構成している電極が形成されている配線基板と、
    を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の弾性波フィルタ装置。
  5. 　弾性表面波装置または弾性境界波装置である、請求項１～４のいずれか一項に記載の弾性波フィルタ装置。
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