WO2013141183A1

WO2013141183A1 - 弾性波分波器

Info

Publication number: WO2013141183A1
Application number: PCT/JP2013/057568
Authority: WO
Inventors: 靖雄宮川
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-03-16
Publication date: 2013-09-26

Abstract

　帯域外減衰量が大きい弾性波分波器を提供する。　平面視において、インピーダンス整合部Ｌを構成している電極２５ａ、２６ｂと送信側フィルタチップ３１とが重なる領域の面積が、電極２５ａ、２６ｂと受信側フィルタチップ４１とが重なる領域の面積よりも大きくなるように電極２５ａ、２６ｂが配されている。

Description

弾性波分波器

　本発明は、弾性波分波器に関する。

　従来、送信側フィルタと受信側フィルタとを有する弾性波分波器が、携帯電話機などの移動通信機器等に広く用いられるようになってきている。例えば、特許文献１には、送信側フィルタを構成している送信側フィルタチップと、受信側フィルタを構成している受信側フィルタチップとが配線基板上に実装された弾性波分波器が記載されている。特許文献１に記載の弾性波分波器では、送信側フィルタと受信側フィルタとの間の接続点と、アンテナ端子との間の接続点に接続されたインピーダンス整合用のインダクタが配線基板の受信側フィルタチップ側に配されている。特許文献１には、このようにすることにより、送信側帯域及び受信側帯域におけるアイソレーション特性を改善できる旨が記載されている。

ＷＯ　２００７/１４５０４９　Ａ１号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の弾性波分波器では、送信帯域及び受信帯域以外の帯域における減衰量である帯域外減衰量を十分に大きくできないという問題がある。

　本発明は、帯域外減衰量が大きい弾性波分波器を提供することを主な目的とする。

　本発明に係る弾性波分波器は、アンテナ端子と、送信側信号端子と、受信側信号端子と、送信側フィルタと、受信側フィルタと、インピーダンス整合部とを備える。送信側フィルタは、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されている。受信側フィルタは、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。インピーダンス整合部は、送信側フィルタと受信側フィルタとの間の接続点と、アンテナ端子との間の接続点と、グラウンド電位との間に接続されている。本発明に係る弾性波分波器は、配線基板と、送信側フィルタチップと、受信側フィルタチップと、電極とを備える。送信側フィルタチップは、配線基板の上に実装されている。送信側フィルタチップは、送信側フィルタを構成している。受信側フィルタチップは、配線基板の上に実装されている。受信側フィルタチップは、受信側フィルタを構成している。電極は、配線基板内に配されている。電極は、インピーダンス整合部を構成している。平面視において、電極と送信側フィルタチップとが重なる領域の面積が、電極と受信側フィルタチップとが重なる領域の面積よりも大きくなるように電極が配されている。

　本発明に係る弾性波分波器のある特定の局面では、送信側フィルタがラダー型フィルタにより構成されている。受信側フィルタが縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されている。

　本発明に係る弾性波分波器の別の特定の局面では、インピーダンス整合部がインダクタにより構成されている。

　本発明によれば、帯域外減衰量が大きい弾性波分波器を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る弾性波分波器の略図的等価回路図である。図２は、第１の実施形態に係る弾性波分波器の略図的平面図である。図２では、封止部材の描画を省略している。図３は、第１の実施形態に係る弾性波分波器の略図的断面図である。図４は、第１の実施形態における第１の電極層の略図的透視平面図である。図５は、第１の実施形態における第２の電極層の略図的透視平面図である。図６は、第１の実施形態における第３の電極層の略図的透視平面図である。図７は、第１の実施形態における第４の電極層の略図的透視平面図である。図８は、第２の実施形態における第１の電極層の略図的透視平面図である。図９は、第２の実施形態における第２の電極層の略図的透視平面図である。図１０は、比較例における第１の電極層の略図的透視平面図である。図１１は、比較例における第２の電極層の略図的透視平面図である。図１２は、比較例における第３の電極層の略図的透視平面図である。図１３は、第１及び第２の実施形態と比較例とのそれぞれにおける弾性波分波器の挿入損失を示すグラフである。図１４は、第１及び第２の実施形態と比較例とのそれぞれにおける弾性波分波器のアイソレーション特性を示すグラフである。

　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

　また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

　図１は、本実施形態に係る弾性波分波器１の略図的等価回路図である。弾性波分波器１は、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を用いた分波器である。弾性波分波器１は、弾性表面波を用いた弾性表面波分波器であってもよいし、弾性境界波を用いた弾性境界波分波器であってもよい。

　弾性波分波器１は、アンテナに接続されるアンテナ端子１０と、送信側信号端子１１と、第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂとを備える。アンテナ端子１０と送信側信号端子１１との間には、送信側フィルタ１３が接続されている。本実施形態では、送信側フィルタ１３は、ラダー型フィルタにより構成されている。

　アンテナ端子１０と第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂとの間には、受信側フィルタ１４が接続されている。本実施形態では、受信側フィルタ１４は、平衡－不平衡変換機能を有するバランス型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されている。

　送信側フィルタ１３と受信側フィルタ１４との間の接続点１５と、アンテナ端子１０との接続点１６と、グラウンド電位との間には、インピーダンス整合部を構成しているインダクタＬが接続されている。

　図３に示されるように、弾性波分波器１は、配線基板２１と、送信側フィルタチップ３１と、受信側フィルタチップ４１とを有する。送信側フィルタチップ３１と、受信側フィルタチップ４１とは、それぞれ、配線基板２１の実装面２１ａの上にフリップチップ実装されている。実装面２１ａの上には、樹脂等により構成された封止部材５１が配されている。この封止部材５１によって、送信側フィルタチップ３１と、受信側フィルタチップ４１とが封止されている。

　配線基板２１は、第１～第３の誘電体層２２～２４の積層体により構成されている。最上層を構成している第１の誘電体層２２の表面が実装面２１ａを構成している。実装面２１ａの上には、第１の電極層２５が配されている。第１の誘電体層２２と第２の誘電体層２３との間には、第２の電極層２６が配されている。第２の誘電体層２３と第３の誘電体層２４との間には、第３の電極層２７が配されている。第３の誘電体層２４の裏面には、第４の電極層２８が配されている。

　送信側フィルタチップ３１は、送信側フィルタ１３を構成している。送信側フィルタチップ３１は、アンテナ端子１０に接続される電極３２と、送信側信号端子１１に接続される電極３３と、グラウンド電位に接続される電極３４，３５とを有する。

　電極３２は、実装面２１ａの上に配されており、第１の電極層２５に含まれる電極２５ａに、バンプ５２を介して接続されている。電極２５ａは、ビアホール電極２２ａを経由して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ａに接続されている。電極２６ａは、ビアホール電極２３ａを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ａに接続されている。電極２７ａは、ビアホール２４ａを経由して、第４の電極層２８に含まれるアンテナ端子１０に接続されている。

　また、電極２５ａは、ビアホール電極２２ｂを経由して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｂに接続されている。この電極２６ｂと電極２５ａとによってインダクタＬが構成されている。図２、図４、図５から分かるように、本実施形態においては、平面視において、インダクタＬを構成している電極２５ａ、２６ｂと、送信側フィルタチップ３１とが重なる領域の面積が、電極２５ａ、２６ｂと、受信側フィルタチップ４１とが重なる領域の面積よりも大きくなるように、電極２５ａ、２６ｂが配されている。具体的には、電極２５ａ、２６ｂの実質的に全体が、平面視において、送信側フィルタチップ３１と重なっている。

　電極２６ｂは、ビアホール電極２３ｂによって、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｂに接続されている。電極２７ｂは、ビアホール電極２４ｂによって、第４の電極層２８に含まれるグラウンド電極２８ｂに接続されている。

　電極３３は、第１の電極層２５に含まれる電極２５ｂに、バンプ５２を介して接続されている。電極２５ｂは、ビアホール電極２２ｃを経由して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｃに接続されている。電極２６ｃは、ビアホール電極２３ｃを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｃに接続されている。電極２７ｃは、ビアホール電極２４ｃを経由して、第４の電極層２８に含まれる送信側信号端子１１に接続されている。

　電極３４は、第１の電極層２５に含まれる電極２５ｃに、バンプ５２を介して接続されている。電極２５ｃは、ビアホール電極２２ｄを介して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｄに接続されている。電極２６ｄは、ビアホール電極２３ｄを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｄに接続されている。電極２７ｄは、ビアホール電極２４ｄを経由して、第４の電極層２８に含まれるグラウンド電極２８ｂに接続されている。

　電極３５は、第１の電極層２５に含まれる電極２５ｄに、バンプ５２を介して接続されている。電極２５ｄは、ビアホール電極２２ｅを介して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｅに接続されている。電極２６ｅは、ビアホール電極２３ｅを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｅに接続されている。電極２７ｅは、ビアホール電極２４ｅを経由して、第４の電極層２８に含まれるグラウンド電極２８ｂに接続されている。

　受信側フィルタチップ４１は、受信側フィルタ１４を構成している。受信側フィルタチップ４１は、アンテナ端子１０に接続される電極４２と、第１の受信側信号端子１２ａに接続される電極４３と、第２の受信側信号端子１２ｂに接続される電極４４と、グラウンド電位に接続される電極４５，４６とを有する。

　電極４２は、電極３２と同様に、電極２５ａに接続されている。このため、電極４２は、図７に示される第４の電極層２８のアンテナ端子１０に接続されている。

　電極４３は、第１の電極層２５に含まれる電極２５ｅに、バンプ５２を介して接続されている。電極２５ｅは、ビアホール電極２２ｆを経由して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｆに接続されている。電極２６ｆは、ビアホール電極２３ｆを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｆに接続されている。電極２７ｆは、ビアホール電極２４ｆを経由して、第４の電極層２８に含まれる第１の受信側信号端子１２ａに接続されている。

　電極４４は、第１の電極層２５に含まれる電極２５ｆに、バンプ５２を介して接続されている。電極２５ｆは、ビアホール電極２２ｇを経由して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｇに接続されている。電極２６ｇは、ビアホール電極２３ｇを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｇに接続されている。電極２７ｇは、ビアホール電極２４ｇを経由して、第４の電極層２８に含まれる第２の受信側信号端子１２ｂに接続されている。

　電極４５，４６は、第１の電極層２５に含まれる電極２５ｇに接続されている。電極２５ｇは、ビアホール電極２２ｈを経由して、第２の電極層２６に含まれる電極２６ｈに接続されている。電極２６ｈは、ビアホール電極２３ｈ、２３ｉを経由して、第３の電極層２７に含まれる電極２７ｈに接続されている。電極２７ｈは、ビアホール電極２４ｈ～２４ｋを経由して、第４の電極層２８に含まれるグラウンド電極２８ｂに接続されている。

　第２の実施形態として、図８及び図９に示すように、インダクタＬを構成している電極２５ａ、２６ｂと、送信側フィルタチップ３１とが平面視において重なっている領域の面積を小さくしたこと以外は、第１の実施形態に係る弾性波分波器１と実質的に同様の弾性波分波器を作製した。

　比較例として、図１０～図１２に示すように、インダクタＬを、電極２５ａ、２６ｂと電極２７ｂとにより構成し、平面視において、インダクタＬを構成している電極２５ａ、２６ｂ、２７ｂと、送信側フィルタチップ３１とが重なる領域の面積が、電極２５ａ、２６ｂ、２７ｂと、受信側フィルタチップ４１とが重なる領域の面積よりも小さくなるように、電極２５ａ、２６ｂ、２７ｂを配したこと以外は、第１の実施形態に係る弾性波分波器１と実質的に同様の弾性波分波器を作製した。

　図１３に、第１及び第２の実施形態と比較例とのそれぞれにおける弾性波分波器の挿入損失を示す。図１４に、第１及び第２の実施形態と比較例とのそれぞれにおける弾性波分波器のアイソレーション特性を示す。

　なお、第１及び第２の実施形態と比較例とのそれぞれにおける弾性波分波器において、送信側帯域は、１７１０ＭＨｚ～１７８５ＭＨｚであり、受信側帯域は、１８０５ＭＨｚ～１８８０ＭＨｚである。

　図１３及び図１４に示す結果から、平面視において、インダクタＬを構成している電極と、送信側フィルタチップとが重なる領域の面積を、電極と受信側フィルタチップとが重なる領域の面積よりも大きくなるように電極を設けることにより、送信側帯域及び受信側帯域におけるアイソレーション特性を改善すると共に、送信側帯域及び受信側帯域以外の帯域における減衰量である帯域外減衰量を大きくできることが分かる。

　帯域外減衰量を大きくできた理由としては、インダクタＬを送信側フィルタチップ３１側に配することにより、受信側フィルタチップ４１のグラウンド電極である電極２６ｈ、２７ｈを大きくでき、グラウンドを強化できたためであると考えられる。特に、受信側フィルタ１４が縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されている場合は、グラウンドが十分に確保できていないと帯域外減衰量が小さくなりやすい。このため、本実施形態の技術は、受信側フィルタ１４が縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されており、送信側フィルタ１３がラダー型フィルタにより構成されている場合に特に有効である。

１…弾性波分波器
１０…アンテナ端子
１１…送信側信号端子
１２ａ…第１の受信側信号端子
１２ｂ…第２の受信側信号端子
１３…送信側フィルタ
１４…受信側フィルタ
１５，１６…接続点
２１…配線基板
２１ａ…実装面
２２…第１の誘電体層
２３…第２の誘電体層
２４…第３の誘電体層
２２ａ～２２ｈ，２３ａ～２３ｉ，２４ａ～２４ｋ…ビアホール電極
２５…第１の電極層
２６…第２の電極層
２７…第３の電極層
２８…第４の電極層
２５ａ～２５ｇ，２６ａ～２６ｈ，２７ａ～２７ｈ，３２～３５，４２～４６…電極
２８ｂ…グラウンド電極
３１…送信側フィルタチップ
４１…受信側フィルタチップ
５１…封止部材
５２…バンプ

Claims

　アンテナ端子と、
　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た送信側フィルタと、
　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た受信側フィルタと、
　前記送信側フィルタと前記受信側フィルタとの間の接続点と、前記アンテナ端子との間の接続点と、グラウンド電位との間に接続されたインピーダンス整合部と、
を備える弾性波分波器であって、
　配線基板と、
　前記配線基板の上に実装されており、前記送信側フィルタを構成している送信側フィルタチップと、
　前記配線基板の上に実装されており、前記受信側フィルタを構成している受信側フィルタチップと、
　前記配線基板内に配されており、前記インピーダンス整合部を構成している電極と、
を備え、
　平面視において、前記電極と前記送信側フィルタチップとが重なる領域の面積が、前記電極と前記受信側フィルタチップとが重なる領域の面積よりも大きくなるように前記電極が配されている、弾性波分波器。
　前記送信側フィルタがラダー型フィルタにより構成されており、
　前記受信側フィルタが縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されている、請求項１に記載の弾性波分波器。
　前記インピーダンス整合部がインダクタにより構成されている、請求項１または２に記載の弾性波分波器。