WO2020175240A1 - フィルタおよびマルチフィルタ - Google Patents

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Definitions

  • the present disclosure relates to a filter using elastic waves and a multi-filter including the filter.
  • an elastic wave device that generates an elastic wave propagating in a piezoelectric body by applying a voltage to an IDT (i nterdigit ran sducer) electrode on a piezoelectric body.
  • IDT i nterdigit ran sducer
  • a filter using such an IDT electrode for example, a ladder type filter and a multiple mode type filter are known.
  • Patent Document 1 discloses an example in which a ladder-type filter section and a multimode-type filter section are combined as a reception filter.
  • the ladder type filter unit P and the multimode type filter unit are formed on the same substrate.
  • Patent Document 1 Patent No. 5 7 6 5 5 0 2
  • a filter according to an aspect of the present disclosure includes a ladder-type filter portion formed on a first piezoelectric substrate and a second piezoelectric substrate connected to the ladder-type filter portion and different from the first piezoelectric substrate. And a multimode filter section, wherein the ladder mode filter section and the multimode filter section constitute one pass band.
  • a multi-filter according to an aspect of the present disclosure is the first filter using the above-mentioned filter.
  • the second substrate is shared by the second filter and the third filter.
  • FIG. 1 A diagram showing a schematic configuration of a filter according to an embodiment.
  • Figs. 2(a) to 2(d) are diagrams showing the correlation between electrode thickness and electrical characteristics.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-filter according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a top view of the multi-filter shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts showing a modification of the filter shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of filter 1.
  • the filter 1 includes a ladder type filter section 3 and a multimode type filter section 5 between the terminals 11 and 12.
  • the ladder type filter unit 3 and the multimode type filter unit 5 are connected in series to form one pass band.
  • the ladder type filter unit 3 includes a series resonator S 1 to S 3 connected in series, and a parallel resonator P connected in parallel between the series resonator S 1 to S 3 and a reference potential. 1 to P 2.
  • the ladder filter unit 3 only needs to have the series resonator S and the parallel resonator P connected in a ladder type, and the number, size, etc. of each resonator can be freely selected according to the desired characteristics. can do.
  • the multi-mode filter unit 5 includes a DMS (Double Mode SAW) filter 51 in this example.
  • the DMS filter 51 is an unbalanced filter, but it may be a filter having a balanced-unbalanced conversion function. Also,
  • a plurality of D MS type filters 5 1 may be provided, a resonator 53 may be connected to the front side or the rear side of the D MS type filters 51, or an inductance or the like may be connected.
  • each of the filter units a voltage is applied to a DT (interdigital transducer) electrode on the piezoelectric substrate to generate an elastic wave propagating through the piezoelectric body, thereby producing a filter.
  • DT interdigital transducer
  • the knife electrode is formed by patterning the conductor layer (metal layer) and is composed of, for example, Hachijo or Hachijo alloy.
  • the gating electrode may be formed of a laminated body in which a plurality of different conductor layers are laminated.
  • Such a knife-edge electrode has a pair of comb-teeth electrodes.
  • the pair of comb-teeth electrodes each have a plurality of electrode fingers (corresponding to the teeth of a comb), and are arranged so as to bite each other.
  • a standing wave of an elastic wave having a wavelength equal to twice the pitch of the electrode fingers is formed, and the frequency of this standing wave becomes the resonance frequency.
  • the ladder type filter unit 3 has a pass band formed by the resonance frequency and the anti-resonance frequency
  • the multi-mode type filter unit 5 has a pass band formed by the resonance frequency.
  • the filter 1 includes the ladder-type filter unit 3 and the multimode-type filter unit 5, whereby the filter can have the advantages of both filters. That is, the filter 1 can have a wide band and an excellent attenuation characteristic.
  • the ladder-type filter unit 3 and the multimode-type filter unit 5 are formed on different piezoelectric substrates.
  • the ladder type filter unit 3 is formed on the first piezoelectric substrate 35
  • the multimode type filter unit 5 is formed on the second piezoelectric substrate 55.
  • the part formed on the same piezoelectric substrate is surrounded by a broken line.
  • the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55 may be separate bodies, but in addition, any of the material, the cut angle, and the film thickness may be different.
  • FIG. 2 shows the relationship between the electrode thickness of the resonator and the loss when a lithium tantalate substrate (hereinafter referred to as !_ding substrate) is used.
  • Figures 2 (3) and 2 (10) use a !_ Ding board with a cut angle of 42° as the piezoelectric substrate, and Figures 2 ( ⁇ ) and 2 () show that the piezoelectric substrate has a cut angle of 4 °. This is a simulation result when using a 6° !_ Ding board.
  • Figures 2(3) and 2( ⁇ ) show the correlation between loss at resonant frequency and antiresonant frequency and electrode thickness.
  • Figure 2 (10) and Figure 2 ( ⁇ ! show the correlation between the average loss of the resonant frequency and the anti-resonant frequency and the electrode thickness. ⁇ 2020/175 240 4 ⁇ (: 170? 2020 /006261
  • FIG. 1 the horizontal axis is the electrode thickness (unit: s), and the vertical axis is the loss (single).
  • the electrode thickness that minimizes the loss is different between the resonance frequency and the anti-resonance frequency and also changes when the cutting angle is different.
  • the ladder filter unit 3 selects the electrode thickness that minimizes the average loss of the resonance frequency and the anti-resonance frequency so that the loss is low at both the resonance frequency and the anti-resonance frequency that form the pass band.
  • the multimode filter unit 5 selects the electrode thickness so that the loss is low at the resonance frequency that constitutes the pass band. Therefore, in order to improve the characteristics of both filter parts, the optimum electrode thickness is different between both filter parts. There is a risk that productivity will decrease due to the necessity of forming.
  • the present disclosure by configuring each filter unit 3 and 5 on a different substrate, it is possible to make the electrode thickness different between both filter units 3 and 5 without complicating the manufacturing process. Therefore, the filter 1 with high productivity can be provided.
  • the cut angle of the piezoelectric substrate (first piezoelectric substrate 35) on which the ladder-type filter unit 3 is arranged may be increased in order to increase the electrode thickness.
  • the cut angle of the first piezoelectric substrate 35 may be made larger than the cut angle of the second piezoelectric substrate 55.
  • the first piezoelectric substrate 35 is a 4-6° to 50° angled substrate
  • the second piezoelectric substrate 55 is 4 1° to 4 3° x X-shaped! _Ding board may be used
  • the stop band By changing the pitch, the stop band can be moved to the high frequency side. From this point as well, the cut angle of the first piezoelectric substrate 35 used in the ladder type filter unit 3 may be made larger than that of the second piezoelectric substrate 55 to increase the electrode film thickness. This method can be used to reduce the insertion loss and the steepness of the ladder filter. Note that this tendency can be confirmed even when the cut angle of the piezoelectric substrate is different.
  • the ladder-type filter unit 3 may be configured such that the electrode thickness can be increased to adjust the electrical characteristics. Therefore, in order to increase the electrode thickness, the cut angle of the piezoelectric substrate (first piezoelectric substrate 35) on which the ladder-type filter unit 3 is arranged may be increased. In that case, the cut angle of the first piezoelectric substrate 35 may be made larger than the cut angle of the second piezoelectric substrate 55.
  • the first piezoelectric substrate 35 is a 4-6° to 50° angled !_ Ding substrate
  • the second piezoelectric substrate 55 is 41° to 43° !_ Ding board may be used.
  • the ladder type filter unit 3 and the multimode type filter unit 5 are formed on separate piezoelectric substrates, the characteristics of the individual filter units 3 and 5 can be improved, and as a result, the electrical characteristics can be improved. It is possible to provide the filter 1 having excellent characteristics.
  • the ladder-type filter unit 3 and the multimode-type filter unit 5 are the wirings provided on the mounting board on which the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55 on which these are formed are mounted. May be electrically connected.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the multi-filter 100 of the present disclosure
  • FIG. 4 is a schematic top view of the multi-filter 1 shown in FIG.
  • the multi-filter 100 is composed of an antenna terminal 120 and an input/output terminal 1380 ⁇ 1.
  • the multi-filter 100 the first filter 1 to the fourth filter 4 are commonly connected in parallel to the antenna terminal 120, ⁇ 2020/175 240 6 ⁇ (: 170? 2020/006261
  • the center frequencies of the passbands of the first filter 1 to the fourth filter 4 are respectively set to 1, 1, 2, 2, 3 and 4, then the 1 will be the values other than the maximum and minimum values among these. To take. In this example, the relationship of dry 2 ⁇ dry 1 ⁇ dry 4 ⁇ dry 3 is satisfied.
  • the types of filters of the first filter 1 to the fourth filter 4 are not particularly limited, but may be band filters using elastic waves.
  • the first filter 1 and the second filter 2 form a reception filter and a transmission filter in one band
  • the third filter 3 and the fourth filter 4 form a reception filter in another band. It constitutes a transmission filter.
  • the filter 1 shown in FIG. 1 is used as the first filter 1.
  • the first terminal 11 of the filter 1 is electrically connected to the antenna terminal 120, and the second terminal 12 is electrically connected to the input/output terminal 1380.
  • the second filter 4 and the fourth filter 4 are transmission filters composed of ladder-type filters.
  • the third filter 3 is a ladder type filter and a vertical coupling type filter. It is a reception filter configured by combining and.
  • the third filter 3 has the same structure as the first filter 1, but it may be composed only of ladder type filters, or may be composed of 0 IV! 3 filters only or 0 IV! 3 filters. It may be configured only with a resonator and not provided with a ladder type filter.
  • the ladder-type filter unit 3 of the first filter 1 is integrally formed on the same substrate as the second filter 2. That is, on the first piezoelectric substrate 35, a resonator group forming the ladder type filter unit 3 and the second filter 2 is formed.
  • the first piezo-electric substrate 35 is a 46° x X-cut !_ D-type substrate, and the thickness of the conductor layer between the ladder type filter unit 3 and the resonator group constituting the second filter 2 ⁇ 2020/175 240 7 ⁇ (: 170? 2020/006261
  • the multimode filter unit 5 of the first filter 1 is
  • the second piezoelectric substrate 55 is a 42° X-cut X-cut substrate. It is 400.
  • the fourth filter 4 is formed on a piezoelectric substrate 140 which is different from the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55.
  • first piezoelectric substrate 35, second piezoelectric substrate 55, and piezoelectric substrate 140 are mounted on a mounting substrate 150, and wiring formed on or inside the mounting substrate 150. It is possible to provide a multi-filter 100 by electrically connecting the filters to each other.
  • the first piezoelectric substrate 35, the second piezoelectric substrate 55, and the piezoelectric substrate 140 are formed so that the surface on which the filter electrode is formed faces the mounting substrate 150.
  • the region surrounded by the dotted line in the drawing shows the region in which electrodes corresponding to each filter are formed in each piezoelectric substrate.
  • the multi-filter 100 can be downsized. Also, if one filter is divided into two substrates, the size of each substrate becomes small and it becomes difficult to handle.However, as mentioned above, sharing the substrate with other filters reduces the individual chip size. It is possible to provide the multi-filter 100 that can be secured, is easy to handle, and has high productivity.
  • the ladder type filters are grouped on the same substrate and the mouth 1 ⁇ /1 3 type filters are grouped on the same substrate. From this, it is possible to select the optimum electrode layer thickness and piezoelectric substrate for each filter. This can enhance the electrical properties of individual filters. ⁇ 02020/175240 8 ⁇ (: 17 2020/006261
  • the resonator group of the second filter 2 is formed on the first piezoelectric substrate 35 of the ladder type filter unit 3. However, even if the resonator group of the fourth filter 4 is formed. Good. Further, the resonator group of the second filter 2 and the resonator group of the fourth filter 4 may be formed on the first piezoelectric substrate 35.
  • the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55 The filters are arranged together. This makes it possible to select the optimal electrode thickness and substrate for each filter type.
  • the third filter 3 is also a ladder filter. Since it is a filter that combines a filter and one pass band, only the 0 IV! type 3 filter part of the third filter 3 is located on the second piezoelectric substrate 55, and the ladder type filter part is It may be located on one piezoelectric substrate 35 and one piezoelectric substrate 140.
  • Figure 5 shows an enlarged cross-sectional view of the main parts of filter 1.
  • the first piezoelectric substrate 35 has a small thickness
  • the supporting substrate 37 is directly or indirectly arranged on the surface opposite to the side on which the ladder-type filter portion 3 is arranged.
  • the supporting substrate 37 is not particularly limited as long as it has a strength capable of supporting the first piezoelectric substrate 35.For example, when a material having a smaller linear expansion coefficient than that of the first piezoelectric substrate 35 is used, it is 1 The deformation of the piezoelectric substrate 35 can be suppressed, and the temperature compensation effect can be enhanced. In this case, the thickness of the first piezoelectric substrate 35 may be set to 20 or less based on the above-mentioned distance.
  • the thickness of the first piezoelectric substrate 35 is less than 1s, it is possible to suppress the leakage of the elastic wave in the substrate thickness direction and confine the elastic wave in the first piezoelectric substrate 35. As a result, it is possible to provide a low-loss filter. In this case, between the first piezoelectric substrate 35 and the supporting substrate 37, a low acoustic velocity film and a high acoustic velocity film are provided. ⁇ 2020/175 240 9 boxes (: 170? 2020/006261
  • an acoustic multilayer film formed by alternately laminating films may be interposed, or a bonding layer made of an insulating material such as silicon oxide may be interposed.
  • a material having a higher acoustic velocity than the first piezoelectric substrate 35 may be used as the supporting substrate 37. Examples of materials for such a support substrate 37 include 8 I 1 ⁇ 1, silicon nitride, sapphire substrate, and 3 I substrate.
  • the second piezoelectric substrate 55 is a normal substrate, and has no support substrate or the like on its lower surface.
  • the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 5 are identical to the filter 18.
  • the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55 are mounted on the mounting substrate 70 with the surface on the side where the I-edge electrode is formed facing down.
  • the ladder type filter unit 3 and the multimode type filter unit 5 are electrically connected by the wiring pattern 7 1 located inside the substrate 70.
  • the filter units 3 and 5 can function as the filter 18.
  • the wiring pattern 71 has a longer length than the line segment connecting the ladder type filter section 3 and the multimode type filter section 5 in the substrate 70 with a straight line when seen in a plan view. It can also function as. In this case, the pass band of filter 18 can be extended.
  • the wiring pattern 71 may be located on the upper surface (mounting surface) of the substrate 70.
  • the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55 are mounted on the mounting substrate 70 via the mounting bumps 72, but this is not a limitation.
  • the filter 18 it is possible to obtain the electrical characteristics in which the loss is suppressed in the filter section (that is, the ladder type filter section 3) on the side to which the antenna terminal 120 is connected.
  • the filter section that is, the ladder type filter section 3
  • the characteristics of the resonator closest to the antenna terminal 120 are similar to those of other filters. It is related to insertion loss.
  • the ladder-type filter unit 3 including the resonator close to the antenna terminal 120 is formed into a composite substrate including the first piezoelectric substrate 35 having a small thickness and the supporting substrate 37 supporting the same. ⁇ 2020/175 240 10 boxes (: 170? 2020/006261
  • the resonator group of the filter having a small gap between the adjacent pass bands is used in the composite substrate including the thinned first piezoelectric substrate 35. May be formed. In that case, the frequency variation of the filter can be suppressed, and a highly reliable multi-filter can be obtained.
  • the second piezoelectric substrate 55 may also be thinned.
  • the first piezoelectric substrate 35 and the second piezoelectric substrate 55 may be made of different materials.
  • one side is a _____ substrate and the other side is lithium niobate. Also good.
  • the cut angle of the piezoelectric crystal forming the first piezoelectric substrate 35 is larger than that of the second piezoelectric substrate 55. You may. In this case, the electrode thickness of the ladder-type filter portion 3 can be increased, so that the power resistance can be improved.
  • the case where only the first piezoelectric substrate 35 is thinned has been described as an example, but the second piezoelectric substrate 55 and the piezoelectric substrate 140 may also be thinned.

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Abstract

フィルタは、第１圧電基板上に形成されたラダー型フィルタ部と、これに接続され、前記第１圧電基板とは異なる第２圧電基板上に形成された多重モード型フィルタ部と、を備え、前記ラダー型フィルタ部と前記多重モード型フィルタ部とで１つの通過帯域を構成する。

Description

明 細 書
発明の名称 ： フィルタおよびマルチフィルタ
技術分野
[0001 ] 本開示は、 弾性波を利用するフィルタ、 当該フィルタを含むマルチフィル 夕に関する。
背景技術
[0002] 圧電体上の I D T ( i nterd i g i ta l t ransducer) 電極に電圧を印加して、 圧 電体を伝搬する弾性波を生じさせる弾性波装置が知られている。 このような I D T電極を用いたフィルタとして、 例えば、 ラダー型フィルタと多重モー ド型フィルタとが知られている。
[0003] 特許文献 1 には受信フィルタとしてラダー型フィルタ部と多重モード型フ ィルタ部とを組み合わせた例が開示されている。 これらラダー型フィルタ咅 P と多重モード型フィルタ部とは同一基板内に形成されている。
先行技術文献
特許文献
[0004] 特許文献 1 :特許第 5 7 6 5 5 0 2号
発明の概要
[0005] 本開示の一態様に係るフィルタは、 第 1圧電基板上に形成されたラダー型 フィルタ部と、 これに接続され、 前記第 1圧電基板とは異なる第 2圧電基板 上に形成された多重モード型フィルタ部と、 を備え、 前記ラダー型フィルタ 部と前記多重モード型フィルタ部とで 1つの通過帯域を構成するものである
[0006] 本開示の一態様に係るマルチフィルタは、 上述のフィルタが用いられる第
1 フィルタと， 第 2フィルタと、 第 3フィルタとを備え、 前記第 1 フィルタ の通過帯域の中心周波数は前記第 2フィルタおよび前記第 3フィルタの中心 周波数の間の値をとり、 前記第 1基板または前記第 2基板が前記第 2フィル 夕または前記第 3フィルタで共用されるものである。 図面の簡単な説明
［0007］ ［図 1］実施形態に係るフィルタの概略構成を示す図である。
［図 2］図 2 (a) 〜図 2 (d) は電極厚みと電気特性との相関を示す線図であ る。
［図 3］実施形態に係るマルチフィルタの概略構成を示すブロック図である。
［図 4］図 3に示すマルチフィルタの上面図である。
［図 5］図 1 に示すフィルタの変形例を示す要部断面図である。
発明を実施するための形態
［0008］ 以下、 図面を参照しつつ本開示に係る技術の具体的な実施形態を説明する ことにより、 本開示に係る技術を明らかにする。
［0009］ ［フィルタ 1］
図 1 にフィルタ 1の模式図を示す。 フィルタ 1は、 端子 1 1 と端子 1 2と の間にラダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ部 5とを含んでいる。 この例では、 ラダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ部 5とが直列に 接続されており、 1つの通過帯域を形成している。
［0010］ ラダー型フィルタ部 3は、 直列接続された直列共振子 S 1〜 S 3と、 これ ら直列共振子 S 1〜 S 3と基準電位との間に並列に接続される並列共振子 P 1〜 P 2とを備える。 なお、 ラダー型フィルタ部 3は、 直列共振子 Sと並列 共振子 Pとがラダー型に接続されていればよく、 各共振子の数、 大きさ等は 所望の特性に応じて適宜自由に選択することができる。
［0011］ 多重モード型フィルタ部 5は、 この例では DMS (Double Mode SAW) 型フ ィルタ 5 1 を備える。 この例では DM S型フィルタ 5 1は不平衡型のフィル 夕としたが、 平衡一不平衡変換機能を有するフィルタとしてもよい。 また、
D MS型フィルタ 5 1 を複数備えるものとしてもいいし、 D MS型フィルタ 5 1の前段、 または後段に共振子 53を接続したり、 インダクタンス等を接 続したりしてもよい。
［0012］ いずれのフィルタ部も圧電基板上の丨 D T (interdigital transducer) 電 極に電圧を印加して、 圧電体を伝搬する弾性波を生じさせることでフィルタ 〇 2020/175240 3 卩（：170? 2020 /006261
特性を形成している。 丨 口丁電極は、 導体層 （金属層） をパターニングして 形成されており、 例えば八 丨や八 丨合金で構成される。 また、 丨 〇丁電極は 、 複数の異なる導体層を積層した積層体で構成されてもよい。
[0013] このような丨 口丁電極は、 1対の櫛歯電極を有している。 1対の櫛歯電極 は、 それぞれ複数の電極指 （櫛の歯に相当する） を有しており、 互いに嚙み 合うように配置される。 この電極指のピッチ の 2倍を波長スとする弾性波 の定在波が形成され、 この定在波の周波数が共振周波数となる。 ラダー型フ ィルタ部 3は共振周波数と反共振周波数とにより通過帯域が形成され、 多重 モード型フィルタ部 5は共振周波数により通過帯域が形成される。
[0014] このように、 フィルタ 1がラダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ 部 5とを備えることで、 両フィルタのもつ長所を併せ持つフィルタとするこ とができる。 すなわち、 フィルタ 1 を広帯域でかつ減衰特性の優れたものと することができる。
[0015] このようなフィルタ 1の特性をさらに向上させるために、 本開示のフィル 夕 1は、 ラダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ部 5とを別々の圧電 基板に形成している。 具体的には、 ラダー型フィルタ部 3は第 1圧電基板 3 5に形成されており、 多重モード型フィルタ部 5は第 2圧電基板 5 5に形成 されている。 図 1中において、 同一の圧電基板上に形成される部分を破線で 囲っている。 なお、 第 1圧電基板 3 5と第 2圧電基板 5 5とは、 別体であれ ばよいが、 それに加え、 材料、 カッ ト角、 膜厚のいずれかが異なっていても よい。
[0016] 図 2に、 タンタル酸リチウム基板 （以下、 ！_丁基板という） を用いたとき の、 共振子の電極厚みとロスとの関係を示す。 図 2 （3） ， 図 2 （1〇） は、 圧電基板としてカッ ト角 4 2 ° の !_丁基板を用い、 図 2 （〇） ， 図 2 （ ） は、 圧電基板としてカッ ト角 4 6 ° の !_丁基板を用いた場合のシミュレーシ ョン結果である。 図 2 （3） ， 図 2 （〇） は、 共振周波数および反共振周波 数におけるロスと電極厚みとの相関を示すものである。 図 2 （1〇） ， 図 2 （ 〇!） は、 共振周波数と反共振周波数とのロスの平均値と電極厚みとの相関を 〇 2020/175240 4 卩（：170? 2020 /006261
示す図である。 いずれの図も横軸は電極厚み （単位： ス） 、 縦軸はロス （単 である。
[0017] 図 2からも明らかなように、 ロスが最小になる電極厚みは共振周波数と反 共振周波数とでも異なり、 かつ、 カッ ト角が異なる場合にも変化する。 ここ で、 ラダー型フィルタ部 3は、 通過帯域を構成する共振周波数および反共振 周波数の双方においてロスが低くなるように、 共振周波数と反共振周波数の ロスの平均値が最小となる電極厚みを選択する。 一方、 多重モード型フィル 夕部 5は、 通過帯域を構成する共振周波数においてロスが低くなるように電 極厚みを選択する。 このため、 両フィルタ部のそれぞれの特性を高めるため には、 両フィルタ部間で電極の最適厚みが異なるが、 これを 1つの基板内で 実現するには複数の電極膜厚を同一基板内に形成する必要が生じることによ り生産性が低下する虞があった。 これに対して、 本開示によれば、 各フィル 夕部 3 , 5を別の基板に構成することで、 製造工程を煩雑にすることなく両 フィルタ部 3 , 5間で電極厚みを異ならせることができるので生産性の高い フィルタ 1 を提供することができる。
[0018] また、 電極厚みが厚い程、 配線の抵抗値は下がるため、 最適厚みによる共 振特性のロス低減を下回らない範囲で電極厚みを厚くすることで、 揷入損失 を改善することができる。 この傾向は、 圧電基板のカッ ト角が異なる場合に おいても同様である。 このため、 ラダー型フィルタ部 3は、 電極厚みを厚く するために、 ラダー型フィルタ部 3を配置する圧電基板 （第 1圧電基板 3 5 ） のカッ ト角を大きく してもよい。 その場合には、 第 1圧電基板 3 5のカッ 卜角を第 2圧電基板 5 5のカッ ト角に比べて大きく してもよい。 例えば、 第 1圧電基板 3 5として 4 6 ° 〜 5 0 ° 丫一乂カッ トの !_丁基板を用い、 第 2 圧電基板 5 5として 4 1 ° 〜 4 3 ° 丫一 Xカッ トの !_丁基板を用いてもよい
[0019] なお、 ラダー型フィルタにおいては、 反共振周波数よりも高周波側に位置 するストップバンドが通過帯域内もしくは通過帯域近傍に位置すると、 揷入 損失や急峻性が低下する。 ここで、 電極膜厚を厚く し、 丨 口丁電極の電極指 〇 2020/175240 5 卩（：170? 2020 /006261
ピッチを変更すると、 ストップバンドを高周波側に移動させることができる 。 この点からもラダー型フィルタ部 3で用いる第 1圧電基板 3 5のカッ ト角 を第 2圧電基板 5 5に比べて大きく して、 電極膜厚を厚く してもよい。 この 手法を用いて、 ラダー型フィルタの挿入損失や急峻性の低下を低減すること ができる。 なお、 このような傾向は、 圧電基板のカッ ト角が異なる場合にお いても同様の傾向が確認できる。
[0020] このように、 ラダー型フィルタ部 3は、 電極厚みを厚く して電気特性を調 整可能なようにしてもよい。 このため、 電極厚みを厚くするために、 ラダー 型フィルタ部 3を配置する圧電基板 （第 1圧電基板 3 5） のカッ ト角を大き く してもよい。 その場合には、 第 1圧電基板 3 5のカッ ト角を第 2圧電基板 5 5のカッ ト角に比べて大きく してもよい。 例えば、 第 1圧電基板 3 5とし て 4 6 ° 〜 5 0 ° 丫一乂カッ トの !_丁基板を用い、 第 2圧電基板 5 5として 4 1 ° 〜 4 3 ° 丫一乂カッ トの !_丁基板を用いてもよい。
[0021 ] このように、 ラダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ部 5とを別々 の圧電基板に形成することで、 個々のフィルタ部 3 , 5の特性を高めること ができ、 その結果、 電気特性に優れたフィルタ 1 を提供することができる。
[0022] なお、 ラダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ部 5とは、 これらが 形成された第 1圧電基板 3 5と第 2圧電基板 5 5とが実装される実装基板に 設けられた配線により電気的に接続してもよい。
[0023] [マルチフィルタ 1 0 0 ]
図 3は、 本開示のマルチフィルタ 1 0 0の一例を示す回路図であり、 図 4 は、 図 3に示すマルチフィルタ 1の概略的上面図である。
[0024] マルチフィルタ 1 0 0は、 アンテナ端子 1 2 0と入出力端子 1 3 0八~ 1
3 0 0と、 互いに通過帯域の異なる第 1 フィルタ 1〜第 4フィルタ 4と を備える。 アンテナ端子 1 2 0と各入出力端子 1 3 0との 4つの経路のそれ ぞれにおいて、 経路の間に第 1 フィルタ 1〜第 4フィルタ 4のいずれか が接続されている。 言い換えると、 マルチフィルタ 1 0 0は、 第 1 フィルタ 1 ~第 4フィルタ 4がアンテナ端子 1 2 0に共通に並列接続された、 い 〇 2020/175240 6 卩（：170? 2020 /006261
わゆるマルチプレクサである。
[0025] 第 1 フィルタ 1〜第 4フィルタ 4の通過帯域の中心周波数をそれぞれ 干 1 , 干 2 , 干 3 , 干 4とすると、 干 1はこれらの中の最大値および最小値 以外の値をとる。 この例では、 干 2 <干 1 <干 4 <干 3の関係を満たしてい る。
[0026] 第 1 フィルタ 1〜第 4フィルタ 4のフィルタの種類は特に限定されな いが、 弾性波を用いた帯域フィルタでもよい。 この例では、 第 1 フィルタ 1 と第 2フィルタ 2とで 1つのバンド帯の受信フィルタと送信フィルタと を構成し、 第 3フィルタ 3と第 4フィルタ 4とで他のバンド帯の受信フ ィルタと送信フィルタとを構成している。
[0027] そして、 第 1 フィルタ 1 として、 図 1 に示すフィルタ 1 を用いている。
具体的には、 フィルタ 1の第 1端子 1 1 をアンテナ端子 1 2 0に電気的に接 続し、 第 2端子 1 2を入出力端子 1 3 0八に電気的に接続している。
[0028] 第 2フィルタ 2 , 第 4フィルタ 4は、 ラダー型フィルタで構成される 送信フィルタである。 第 3フィルタ 3は、 ラダー型フィルタと縦結合型フ ィルタ
Figure imgf000008_0001
とを合わせて構成される受信フィルタである。 なお、 この 例では、 第 3フィルタ 3は第 1 フィルタ 1 と同様の構成としたが、 ラダ —型フィルタのみで構成してもよいし、 0 IV! 3フィルタのみまたは 0 IV! 3フ ィルタと共振子とのみで構成されラダー型フィルタを備えない構成としても よい。
[0029] このような第 1 フィルタ 1 ~第 4フィルタ 4において、 第 1 フィルタ
1は 2つの基板に分割して構成されており、 かつ、 これら分割された基板 を他のフィルタ 2 ~ 4のいずれかと共用している。 具体的には、 図 4に 示すように、 第 1 フィルタ 1のラダー型フィルタ部 3は、 第 2フィルタ 2と同一基板に一体的に構成されている。 すなわち、 第 1圧電基板 3 5上に は、 ラダー型フィルタ部 3と第 2フィルタ 2を構成する共振子群が形成さ れている。 第 1圧電基板 3 5は 4 6 ° 丫一 Xカッ トの !_丁基板であり、 ラダ —型フィルタ部 3と第 2フィルタ 2を構成する共振子群との導体層の厚み 〇 2020/175240 7 卩（：170? 2020 /006261
は、 1 9 6 0 である。
[0030] 同様に、 第 1 フィルタ 1の多重モード型フィルタ部 5は、 第 3フィルタ
3と同一基板に一体的に構成されている。 すなわち、 第 2圧電基板 5 5上 には、 多重モード型フィルタ部 5と第 3フィルタ 3を構成する共振子群が 形成されている。 第 2圧電基板 5 5は 4 2 ° 丫一 Xカッ トの !_丁基板であり 、 多重モード型フィルタ部 5と第 3フィルタ 3を構成する共振子群との導 体層の厚みは、 1 4 0 0 である。
[0031 ] なお、 第 4フィルタ 4は、 第 1圧電基板 3 5 , 第 2圧電基板 5 5とは別 の圧電基板 1 4 0に形成されている。 圧電基板 1 4 0は、 第 2圧電基板 5 5 と同様に 4 6 ° 丫一乂カッ トの !_丁基板を用いている。 そして、 第 4フィル タ 4を構成する共振子群の導体層の厚みは 1 5 0 0 とした。
[0032] これら第 1圧電基板 3 5 , 第 2圧電基板 5 5 , 圧電基板 1 4 0を、 実装基 板 1 5 0に実装し、 実装基板 1 5 0上もしくは、 その内部に形成された配線 により互いのフィルタを電気的に接続し、 マルチフィルタ 1 〇〇を提供する ことができる。 なお、 第 1圧電基板 3 5 , 第 2圧電基板 5 5 , 圧電基板 1 4 0は、 そのフィルタ用電極が形成された面が実装基板 1 5 0と向かい合うよ うに形成されている。 なお、 図中の点線で囲まれた領域は、 各圧電基板にお いて各フィルタに対応する電極が形成された領域を示すものである。
[0033] このような構成により、 4つのフィルタを 3つのチップ （3つの圧電基板 ） で実現できるので、 マルチフィルタ 1 0 0を小型化することができる。 ま た、 1つのフィルタを 2つの基板に分割すると、 個々の基板の大きさが小さ くなり取扱いが困難となるが、 上述の通り、 他のフィルタと基板を共用する ことで個々のチップサイズを確保することができ、 取扱いが容易で生産性の 高いマルチフィルタ 1 0 0を提供することができる。
[0034] さらに、 この例では、 第 1〜第 4フィルタ 1〜 4において、 ラダー型 フィルタを同 _の基板にまとめ、 口1\/1 3型フィルタを同一の基板にまとめて いる。 このことから、 各フィルタに最適の電極層厚み、 圧電基板を選択する ことができる。 これにより、 個々のフィルタの電気特性を高めることができ \¥02020/175240 8 卩（：17 2020/006261
る。
[0035] なお、 この例では、 ラダー型フィルタ部 3の第 1圧電基板 3 5上に第 2フ ィルタ 2の共振子群を形成したが、 第 4フィルタ 4の共振子群を形成し てもよい。 さらに、 第 1圧電基板 3 5上に第 2フィルタ 2の共振子群およ び第 4フィルタ 4の共振子群を形成してもよい。
[0036] また、 この例では、 第 1圧電基板 3 5にラダー型フィルタ同士、 第 2圧電 基板 5 5
Figure imgf000010_0001
フィルタ同士を纏めて配置している。 これにより、 それぞ れのフィルタ種類に最適な電極厚み， 基板を選択できる。 この例では、 第 3 フィルタ 3もラダー型フィルタと
Figure imgf000010_0002
ィルタとを組み合わせて 1つ の通過帯域を構成しているフィルタであるため、 第 3フィルタ 3の 0 IV! 3 型フィルタ部分のみを第 2圧電基板 5 5に位置させ、 ラダー型フィルタ部分 は第 1圧電基板 3 5 , 圧電基板 1 4 0に位置させるようにしてもよい。
[0037] [変形例]
上述の例では、 第 1圧電基板 3 5 , 第 2圧電基板 5 5は共に、 単体の基板 を用いた場合について説明したが、 第 1圧電基板 3 5 , 第 2圧電基板 5 5の 厚みを薄く して、 別途支持基板を貼り合せた構成としてもよい。 図 5に、 フ ィルタ 1 の要部拡大断面図を示す。
[0038] 図 5において、 第 1圧電基板 3 5は、 その厚みが薄く、 ラダー型フィルタ 部 3が配置された側と反対側の面に、 直接または間接的に支持基板 3 7が配 置されている。 支持基板 3 7は、 第 1圧電基板 3 5を支持できる強度を備え れば特に限定されないが、 例えば、 第 1圧電基板 3 5に比べ線膨張係数の小 さい材料を用いるときには、 温度変化による第 1圧電基板 3 5の変形を抑制 し、 温度補償効果を高めることができる。 この場合には、 第 1圧電基板 3 5 の厚みは、 前述のスを基準として 2 0ス以下としてもよい。
[0039] また、 第 1圧電基板 3 5の厚みが 1 ス未満の場合には、 基板厚み方向にお ける弾性波の漏洩を抑制し、 第 1圧電基板 3 5内に弾性波を閉じ込めること ができるので、 結果として、 低損失のフィルタを提供することができる。 こ の場合には、 第 1圧電基板 3 5と支持基板 3 7との間に、 低音速膜と高音速 〇 2020/175240 9 卩（：170? 2020 /006261
膜とを交互に積層させてなる音響多層膜を介在させてもよいし、 例えば酸化 ケイ素等の絶縁性材料からなる接合層等を介在させてもよい。 さらに、 ラダ —型フィルタ部 3において、 バルク波スプリアスの影響を抑制するために、 支持基板 3 7として、 第 1圧電基板 3 5に比べ音速の速い材料を用いてもよ い。 このような支持基板 3 7の材料として、 例えば、 八 I 1\1 , 窒化ケイ素， サファイア基板， 3 丨基板がある。
[0040] 一方で、 第 2圧電基板 5 5は、 通常の !_丁基板であり、 その下面に支持基 板等を介在させていない。
[0041 ] このように、 フィルタ 1 八によれば、 第 1圧電基板 3 5と第 2圧電基板 5
5とで厚みを異ならせている。 そして、 第 1圧電基板 3 5と第 2圧電基板 5 5とが、 I 口丁電極が形成された側の面を下にして実装用の基板 7 0に実装 されている。 そして、 基板 7 0の内部に位置する配線パターン 7 1 によりラ ダー型フィルタ部 3と多重モード型フィルタ部 5とが電気的に接続されてい る。 これにより、 フィルタ部 3 , 5がフィルタ 1 八として機能することがで きる。 なお、 配線パターン 7 1は、 平面透視でみたときに、 ラダー型フィル 夕部 3と多重モード型フィルタ部 5とを基板 7 0内で直線で結ぶ線分よりも 長い経路を確保することでインダクタとしても機能させることもできる。 こ の場合にはフィルタ 1 八の通過帯域を拡張することもできる。 さらに、 配線 パターン 7 1は基板 7 0の上面 （実装面） に位置してもよい。 また、 この例 では、 第 1圧電基板 3 5と第 2圧電基板 5 5とは、 実装用の基板 7 0に実装 用のバンプ 7 2を介して実装されているが、 この限りではない。
[0042] フィルタ 1 八によれば、 アンテナ端子 1 2 0が接続される側のフィルタ部 （すなわち、 ラダー型フィルタ部 3） において、 ロスを抑制した電気特性を 得ることができる。 ここで、 図 3に示すようにアンテナ端子 1 2 0に複数の フィルタが共通に接続されている場合に、 アンテナ端子 1 2 0に最も近い位 置にある共振子の特性が、 他のフィルタの揷入損失に関係する。 このため、 アンテナ端子 1 2 0に近い共振子を含むラダー型フィルタ部 3を、 厚みの薄 い第 1圧電基板 3 5およびそれを支持する支持基板 3 7を含む複合基板に形 〇 2020/175240 10 卩（：170? 2020 /006261
成することで、 温度特性に優れたり、 挿入損失を低減したりすることのでき るマルチフィルタを提供できる。
[0043] 以上より、 図 3に示すマルチフィルタ 1 0 0において、 薄層化した第 1圧 電基板 3 5を含む複合基板には、 隣接する通過帯域との間隔が小さいフィル 夕の共振子群を形成してもよい。 その場合には、 当該フィルタの周波数変動 を抑制することができ、 信頼性の高いマルチフィルタとすることができる。
[0044] なお、 上述の例では、 第 1圧電基板 3 5のみ薄層化した場合を例に説明し たが、 第 2圧電基板 5 5も薄層化してもよい。
[0045] [変形例]
第 1圧電基板 3 5と第 2圧電基板 5 5とは、 材料が違っていてもよい。 例 えば、 一方を !_丁基板とし他方をニオブ酸リチウム
Figure imgf000012_0001
としてもよ い。
[0046] また、 ラダー型フィルタ部 3がアンテナ端子 1 2 0直下に位置する場合に は、 第 1圧電基板 3 5を構成する圧電結晶のカツ ト角を第 2圧電基板 5 5に 比べて大きく してもよい。 この場合には、 ラダー型フィルタ部 3の電極厚み を厚くすることができるので、 耐電力性を高めることができる。
[0047] さらに、 上述の例では、 第 1圧電基板 3 5のみ薄層化した場合を例に説明 したが、 第 2圧電基板 5 5ゃ圧電基板 1 4 0も薄層化してもよい。
符号の説明
[0048] 1 フィルタ， 3 ラダー型フィルタ部， 5 多重モード型フィルタ部，
3 5 第 1圧電基板， 5 5 第 2圧電基板

Claims

\¥0 2020/175240 1 1 卩（：17 2020 /006261 請求の範囲
[請求項 1 ] 第 1圧電基板上に形成されたラダー型フィルタ部と、 これに接続され
、 前記第 1圧電基板とは異なる第 2圧電基板上に形成された多重モー ド型フィルタ部と、 を備え、 前記ラダー型フィルタ部と前記多重モー ド型フィルタ部とで 1つの通過帯域を構成するフィルタ。
[請求項 2] 前記ラダー型フィルタ部を構成する電極厚みと前記多重モード型フィ ルタ部を構成する電極厚みとが異なる、 請求項 1 に記載のフィルタ。
[請求項 3] 前記第 1圧電基板のカッ ト角と前記第 2圧電基板のカッ ト角とは異な る、 請求項 1又は 2に記載のフィルタ。
[請求項 4] 前記第 1圧電基板の厚みは前記第 2圧電基板の厚みと異なる、 請求項
1乃至 3のいずれかに記載のフィルタ。
[請求項 5] 前記ラダー型フィルタ部は、 ラダー型に接続された複数の共振子を含 み、
前記共振子は、 複数の電極指がピッチ で配列された丨 口丁電極を含 み、
前記第 1圧電基板の厚みは、 2 以下である、 請求項 4に記載のフィ ルタ。
[請求項 6] 前記ラダー型フィルタ部は、
その一端がアンテナ端子に接続されており、
複数の電極指が繰り返し配列された共振子を含み、
前記第 1圧電基板は前記電極指の繰り返し配列のピッチの 2倍以下 の厚みであり、
前記第 1圧電基板に直接または間接的に接続された支持基板をさら に含む、 請求項 1乃至 5のいずれかに記載のフィルタ。
[請求項 7] 請求項 1乃至 6のいずれかに記載のフィルタが用いられる第 1 フィル 夕と， 第 2フィルタと、 第 3フィルタとを備え、
前記第 1 フィルタの通過帯域の中心周波数は前記第 2フィルタおよび 前記第 3フィルタの中心周波数の間の値をとり、 〇 2020/175240 12 卩（：170? 2020 /006261
前記第 1基板または前記第 2基板が前記第 2フィルタまたは前記第 3 フイルタで共用される、 マルチフイルタ。
[請求項 8] 前記第 2フィルタはラダー型フィルタであり、 前記第 1基板を共有し ている、 請求項 7に記載のマルチフィルタ。
[請求項 9] 前記第 3フィルタは多重モード型フィルタを含み、 前記第 2基板を共 用している、 請求項 7または 8に記載のマルチフイルタ。
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