WO2023210353A1 - 複合フィルタ装置 - Google Patents

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WO2023210353A1
WO2023210353A1 PCT/JP2023/014736 JP2023014736W WO2023210353A1 WO 2023210353 A1 WO2023210353 A1 WO 2023210353A1 JP 2023014736 W JP2023014736 W JP 2023014736W WO 2023210353 A1 WO2023210353 A1 WO 2023210353A1
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WO
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elastic wave
wave resonator
filter
filter device
piezoelectric substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/014736
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀紀 松井
俊明 高田
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72Networks using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a composite filter device.
  • Patent Document 1 discloses an example of a duplexer as a composite filter.
  • a transmitter filter and a receiver filter are configured on a common piezoelectric substrate.
  • a shield electrode is provided between the transmitting filter and the receiving filter.
  • An object of the present invention is to provide a composite filter device that can suppress harmonics and whose isolation characteristics are unlikely to deteriorate.
  • a composite filter device includes a first filter having a piezoelectric substrate and a first elastic wave resonator configured on the piezoelectric substrate; a second filter having a second elastic wave resonator shared by the piezoelectric substrate and configured on the piezoelectric substrate; a common connection ground terminal that is commonly connected to the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator and connected to the ground potential; A wiring electrode connected to the second elastic wave resonator and the common connection ground terminal, the wiring electrode having at least two linear parts and at least one folded part.
  • the at least two linear portions are lined up in a direction that intersects the direction in which each of the at least two linear portions extends, and one folded portion separates the two adjacent linear portions from each other. The parts are connected.
  • harmonics can be suppressed and isolation characteristics are not easily deteriorated.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic front sectional view of the composite filter device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective plan view showing the electrode configuration on the piezoelectric substrate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a bottom view showing the wiring electrode in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a composite filter device of a comparative example.
  • FIG. 6 is a diagram showing isolation characteristics of the composite filter device in the first embodiment of the present invention and a comparative example.
  • FIG. 7 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of the second filter in the first embodiment of the present invention and the comparative example.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic front sectional view of the composite filter device according to the first embodiment of the present
  • FIG. 8 is a plan view showing the electrode configuration on the first layer of the package substrate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing the electrode configuration on the second layer of the package substrate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing the electrode configuration on the first main surface of the third layer of the package substrate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective plan view showing the electrode configuration on the second main surface of the third layer of the package substrate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a bottom view showing the electrode configuration of the first elastic wave resonator in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a bottom view showing a wiring electrode in a second modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a bottom view showing a wiring electrode in a third modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a fourth modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic perspective plan view showing the electrode configuration on the piezoelectric substrate in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to a first embodiment of the present invention.
  • the composite filter device 10 of this embodiment is a duplexer.
  • the composite filter device 10 includes a first filter 1A and a second filter 1B. More specifically, the first filter 1A is a transmission filter.
  • the second filter 1B is a reception filter.
  • the composite filter device 10 is not limited to a duplexer. For example, both the first filter 1A and the second filter 1B may be reception filters, or both may be transmission filters.
  • the composite filter device 10 only needs to have two or more filters.
  • the composite filter device 10 may be, for example, a multiplexer having three or more filters.
  • the communication band of the composite filter device 10 is Band 26.
  • the pass band of the first filter 1A is the transmission band of Band 26, which is 814 MHz to 849 MHz.
  • the pass band of the second filter 1B is the reception band of Band 26, which is 859 MHz to 894 MHz.
  • the communication band of the composite filter device 10 is not limited to the above.
  • the composite filter device 10 has a common connection terminal 2.
  • a first filter 1A and a second filter 1B are commonly connected to the common connection terminal 2.
  • the common connection terminal 2 is an antenna terminal.
  • the antenna terminal is connected to the antenna.
  • the first filter 1A is a ladder type filter.
  • the first filter 1A includes a first signal terminal 3A, a plurality of series arm resonators, a plurality of parallel arm resonators, a capacitive element C0, and a plurality of inductors.
  • the plurality of series arm resonators and the plurality of parallel arm resonators of the first filter 1A are all elastic wave resonators.
  • Each elastic wave resonator has an IDT (Interdigital Transducer) electrode.
  • the plurality of series arm resonators of the first filter 1A are a series arm resonator S1, a series arm resonator S2, a series arm resonator S3, a series arm resonator S4, and a series arm resonator S5. .
  • the plurality of series arm resonators are connected in series to each other between the common connection terminal 2 and the first signal terminal 3A. It should be noted that the series arm resonator S1, the series arm resonator S2, the series arm resonator S3, the series arm resonator S4, and the series arm resonator S5 are connected in this order from the first signal terminal 3A side.
  • a capacitive element C0 is connected in parallel to the series arm resonator S3.
  • the plurality of parallel arm resonators of the first filter 1A are a parallel arm resonator P1, a parallel arm resonator P2, a parallel arm resonator P3, and a parallel arm resonator P4.
  • a parallel arm resonator P1 is connected between a connection point between the series arm resonator S1 and the series arm resonator S2 and a ground potential.
  • a parallel arm resonator P2 is connected between the connection point between the series arm resonator S2 and the series arm resonator S3 and the ground potential.
  • a parallel arm resonator P3 is connected between the connection point between the series arm resonator S3 and the series arm resonator S4 and the ground potential.
  • a parallel arm resonator P4 is connected between the connection point between the series arm resonator S4 and the series arm resonator S5 and the ground potential.
  • the parallel arm resonator P1 and the parallel arm resonator P2 are commonly connected to a ground potential.
  • the parallel arm resonator P3 and the parallel arm resonator P4 are commonly connected to a ground potential. Note that the parallel arm resonator P4 is a first elastic wave resonator in the present invention.
  • the plurality of inductors of the first filter 1A are the first inductor L1 and the second inductor L2.
  • the ends of the parallel arm resonator P1 and the parallel arm resonator P2 on the ground potential side are commonly connected to the first inductor L1.
  • the first inductor L1 is connected to ground potential.
  • the ends of the parallel arm resonator P3 and the parallel arm resonator P4 on the ground potential side are commonly connected to the second inductor L2.
  • the second inductor L2 is connected to ground potential.
  • the second filter 1B includes a second signal terminal 3B, a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4, a series arm resonator S11, a parallel arm resonator P11, and a parallel arm resonator P12.
  • a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4 is connected between the common connection terminal 2 and the second signal terminal 3B.
  • a series arm resonator S11 is connected between the common connection terminal 2 and the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4.
  • a parallel arm resonator P11 is connected between the connection point between the series arm resonator S11 and the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4 and the ground potential.
  • a parallel arm resonator P12 is connected between the second signal terminal 3B and the ground potential. Note that the parallel arm resonator P11 is a second elastic wave resonator in the present invention.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4 in the second filter 1B is composed of a 9IDT type longitudinally coupled resonator.
  • the number of IDT electrodes of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4 is not limited to nine.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4 may be, for example, of 3IDT type, 5IDT type, or 7IDT type.
  • the circuit configurations of the first filter 1A and the second filter 1B are not limited to the above.
  • the first filter 1A only needs to have a plurality of resonators including a first elastic wave resonator.
  • the second filter 1B only needs to have a plurality of resonators including a second elastic wave resonator.
  • FIG. 2 is a schematic front sectional view of the composite filter device according to the first embodiment.
  • the composite filter device 10 includes an acoustic wave element chip 11 and a package substrate 12.
  • the acoustic wave element chip 11 includes a plurality of resonators shown in FIG.
  • the acoustic wave element chip 11 is flip-chip mounted on the package substrate 12.
  • the acoustic wave element chip 11 has a piezoelectric substrate 9.
  • the piezoelectric substrate 9 is a substrate having piezoelectricity.
  • the piezoelectric substrate 9 is a substrate made only of piezoelectric material.
  • the piezoelectric substrate 9 may be a laminated substrate in which a piezoelectric layer made of a piezoelectric material is laminated on a support substrate.
  • the piezoelectric substrate 9 may be a laminated substrate including at least one dielectric layer between the support substrate and the piezoelectric layer.
  • the piezoelectric material for example, lithium tantalate, lithium niobate, zinc oxide, aluminum nitride, crystal, PZT (lead zirconate titanate), or the like can be used.
  • the material of the package substrate 12 for example, glass epoxy resin or appropriate ceramics can be used.
  • the first filter 1A and the second filter 1B share the piezoelectric substrate 9.
  • Each elastic wave resonator in the first filter 1A and the second filter 1B is configured on a piezoelectric substrate 9.
  • the composite filter device 10 may be composed only of the acoustic wave element chip 11.
  • a view of the composite filter device viewed from a direction corresponding to the upper side in FIG. 2 will be referred to as a plan view, and a view viewed from a direction corresponding to the lower side of FIG. 2 will be referred to as a bottom view.
  • the piezoelectric substrate 9 side is the upper side.
  • FIG. 3 is a schematic perspective plan view showing the electrode configuration on the piezoelectric substrate in the first embodiment.
  • the resonator is shown schematically as a rectangle with two diagonal lines added.
  • a plurality of elastic wave resonators are configured on the piezoelectric substrate 9.
  • a common connection ground terminal 7 and a plurality of ground terminals 6 are provided on the piezoelectric substrate 9.
  • the common connection ground terminal 7 and the plurality of ground terminals 6 are both connected to a ground potential.
  • the common connection ground terminal 7 is commonly connected to the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator and the parallel arm resonator P11 as the second elastic wave resonator.
  • a wiring electrode 8 is provided on the piezoelectric substrate 9.
  • the wiring electrode 8 is connected to the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator and the common connection ground terminal 7.
  • the wiring electrode 8 only needs to be connected to the first elastic wave resonator or the second elastic wave resonator and the common connection ground terminal 7.
  • the wiring electrode 8 has a wavy shape that is periodically bent, as shown in an enlarged view in FIG.
  • the wavy shape includes a meandering shape, a zigzag shape, a substantially sin curve shape, and the like.
  • the wiring electrode 8 has a meandering shape.
  • the wiring electrode 8 has a plurality of linear parts 8a and a plurality of folded parts 8b.
  • the plurality of linear portions 8a are lined up in a direction intersecting the direction in which each of the plurality of linear portions 8a extends. Two adjacent linear parts 8a are connected by one folded part 8b.
  • the wiring electrode 8 may have, for example, a zigzag shape or a substantially sin curve shape. As shown in FIG.
  • the folded portion 8b itself has a linear shape.
  • the wiring electrode 8 since the two linear parts 8a are connected by the folded part 8b, the wiring electrode 8 has a folded structure. In the wiring electrode 8, this folded structure is repeated. Note that the wiring electrode 8 only needs to have at least one of the above folded configurations.
  • the wiring electrode 8 shown in FIG. 4 has 29 linear parts 8a and 28 folded parts 8b. In FIG. 4, the symbols of some of the linear portions 8a and folded portions 8b are omitted.
  • the feature of this embodiment is that it has the following configuration. 1) As shown in FIG. 3, the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator are commonly connected to the common connection ground terminal 7, and the first elastic wave resonator and the common connection ground terminal The wiring electrode 8 is connected to 7 and 7. 2) As shown in FIG. 4, the wiring electrode 8 has at least two linear parts 8a and at least one folded part 8b, and one folded part 8b connects two adjacent lines. The shaped portion 8a is connected. Thereby, harmonics can be suppressed and the isolation characteristics are less likely to deteriorate. The details will be explained below by comparing this embodiment and a comparative example.
  • the comparative example differs from the first embodiment in that the composite filter device 100 does not have the wiring electrode 8, as shown in FIG. Simulations were conducted for the composite filter devices of the first embodiment and the comparative example, and the isolation characteristics were compared. Further, simulations were performed for the second filters of the first embodiment and the comparative example, and the attenuation frequency characteristics were compared.
  • FIG. 6 is a diagram showing the isolation characteristics of the composite filter device in the first embodiment and the comparative example.
  • FIG. 7 is a diagram showing attenuation frequency characteristics of the second filter in the first embodiment and the comparative example.
  • the isolation characteristics are almost not degraded compared to the comparative example.
  • FIG. 7 it can be seen that in the first embodiment, the amount of attenuation in the vicinity of 4500 MHz to 6500 MHz is improved compared to the comparative example. Thereby, harmonics can be suppressed. This is due to the following reasons.
  • the wiring electrode 8 connects the parallel arm resonator P4 of the first filter 1A and the parallel arm resonator P11 of the second filter 1B.
  • the frequency of the attenuation pole in the second filter 1B can be changed.
  • the width or length of the wiring electrode 8 the frequency of the attenuation pole in the second filter 1B can be adjusted.
  • the frequency of the attenuation pole By adjusting the frequency of the attenuation pole, the amount of attenuation on the high frequency side can be increased, and harmonics can be suppressed.
  • the wiring electrode 8 has a meandering shape. As described above, since the wiring electrode 8 includes a folded structure, the electrical resistance of the wiring electrode 8 is high. Therefore, even if the parallel arm resonator P4 of the first filter 1A and the parallel arm resonator P11 of the second filter 1B are connected by the wiring electrode 8, the isolation characteristics are unlikely to deteriorate.
  • the composite filter device 10 includes a capacitive element C4 and a cancellation circuit 5.
  • the capacitive element C4 and the cancellation circuit 5 are connected in parallel with the series arm resonator S2, the series arm resonator S3, the series arm resonator S4, and the series arm resonator S5 of the first filter 1A.
  • a capacitive element C4 is connected between the cancel circuit 5 and the common connection terminal 2.
  • the cancellation circuit 5 is a circuit that outputs a cancellation signal.
  • the phase of the signal output by the first filter 1A in the predetermined frequency band and the phase of the cancellation signal in the predetermined frequency band are opposite in phase.
  • the predetermined frequency band is located outside the passband of the first filter 1A. Since the signal output by the first filter 1A is canceled by the cancellation signal outside the passband of the first filter 1A, the amount of out-of-band attenuation in the composite filter device 10 can be increased.
  • the capacitive element C0 includes a capacitive element C1 and a capacitive element C2.
  • the capacitive element C0 is configured by connecting a capacitive element C1 and a capacitive element C2 in series.
  • the configuration of the capacitive element C0 is not limited to the above.
  • the circuit configuration of the composite filter device 10 is not limited to the above.
  • the composite filter device 10 only needs to have a first filter 1A and a second filter 1B.
  • the package substrate 12 has a first layer 13, a second layer 14, and a third layer 15.
  • a first layer 13, a second layer 14, and a third layer 15 are laminated in this order.
  • An electrode pattern is provided on each layer of the package substrate 12.
  • the electrode patterns of each layer are connected to each other by via electrodes 18 . Note that the via electrode 18 penetrates each layer.
  • the first layer 13 and the third layer 15 are the outermost layers of the package substrate 12.
  • the first layer 13 is located closest to the acoustic wave element chip 11 side.
  • a plurality of electrode pads such as a first electrode pad 16A and a second electrode pad 16B, are provided on the main surface of the first layer 13 on the acoustic wave element chip 11 side.
  • a common connection terminal 2, a first signal terminal 3A, a second signal terminal 3B, a ground terminal 6, and a common connection ground terminal 7 shown in FIG. 3 are connected to each electrode pad by a bump 19, respectively.
  • the third layer 15 has a first main surface 15a and a second main surface 15b.
  • the first main surface 15a and the second main surface 15b are opposed to each other.
  • the first main surface 15a is located on the second layer 14 side.
  • the second main surface 15b corresponds to the bottom surface of the package substrate 12.
  • FIG. 8 is a plan view showing the electrode configuration on the first layer of the package substrate in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view showing the electrode configuration on the second layer of the package substrate in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing the electrode configuration on the first main surface of the third layer of the package substrate in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective plan view showing the electrode configuration on the second main surface of the third layer of the package substrate in the first embodiment.
  • the first layer 13 is provided with a first electrode pad 16A, a second electrode pad 16B, an antenna connection electrode pad 16C, and a ground electrode 16D.
  • the first electrode pad 16A is connected to the first signal terminal 3A shown in FIG.
  • the second electrode pad 16B is connected to the second signal terminal 3B.
  • the antenna connection electrode pad 16C is joined to the common connection terminal 2.
  • the ground electrode 16D is connected to the plurality of ground terminals 6 and the common connection ground terminal 7.
  • the second layer 14 is provided with wiring that constitutes a part of the first inductor L1. Furthermore, as shown in FIG. 10, the first main surface 15a of the third layer 15 is also provided with wiring that constitutes a part of the first inductor L1. The wires forming the first inductor L1 are connected to each other by via electrodes 18. This constitutes the first inductor L1.
  • the second layer 14 is provided with wiring constituting the second inductor L2.
  • the second main surface 15b of the third layer 15 is provided with a first external electrode 17A, a second external electrode 17B, an antenna connection external electrode 17C, and a ground external electrode 17D. It is being Each of these electrodes is electrically connected to the outside.
  • the second signal terminal 3B is electrically connected to the outside via the bump 19, the second electrode pad 16B, the electrode pattern in the package substrate 12, the plurality of via electrodes 18, and the second external electrode 17B.
  • Ru The common connection terminal 2 is electrically connected to the outside via the bump 19, the antenna connection electrode pad 16C, the electrode pattern and the plurality of via electrodes 18 in the package substrate 12, and the antenna connection external electrode 17C.
  • the plurality of ground terminals 6 and the common connection ground terminal 7 are electrically connected to the outside via the bumps 19, the ground electrode 16D, the electrode pattern in the package substrate 12, the plurality of via electrodes 18, and the ground external electrode 17D. It is connected.
  • the configuration of the package substrate 12 shown above is an example, and the number of layers and the configuration of the electrode pattern of the package substrate 12 are not particularly limited.
  • the composite filter device according to the present invention may be composed only of acoustic wave element chips.
  • an acoustic wave element chip serving as a composite filter device may be mounted on a mounting board or the like.
  • the composite filter device according to the present invention may include an inductor provided further outside the package substrate.
  • the composite filter device may include an inductor provided on a mounting board on which a package board is mounted.
  • An example of a circuit of such a composite filter device is illustrated by a first modification of the first embodiment.
  • the composite filter device 10A includes an inductor L11, an inductor L12, and an inductor L13 provided outside the package substrate.
  • Inductor L11 is connected to the first signal terminal 3A.
  • Inductor L12 is connected to second signal terminal 3B.
  • Inductor L13 is connected between common connection terminal 2 and ground potential.
  • Inductor L13 is an inductor for impedance adjustment. Also in this modification, as in the first embodiment, harmonics can be suppressed and the isolation characteristics are unlikely to deteriorate.
  • each series arm resonator and each parallel arm resonator of the composite filter device 10 of the first embodiment is an elastic wave resonator.
  • the specific configuration of the elastic wave resonator will be explained below.
  • FIG. 13 is a bottom view showing the electrode configuration of the first elastic wave resonator in the first embodiment. Note that in FIG. 13, wiring connected to the first elastic wave resonator and the like are omitted.
  • the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator has an IDT electrode 23 and a pair of reflectors 24 and 25. More specifically, an IDT electrode 23 is provided on the piezoelectric substrate 9. By applying an alternating current voltage to the IDT electrode 23, elastic waves are excited. A pair of reflectors 24 and 25 are provided on both sides of the IDT electrode 23 in the direction of elastic wave propagation on the piezoelectric substrate 9 .
  • the IDT electrode 23 has a first bus bar 26 and a second bus bar 27, a plurality of first electrode fingers 28, and a plurality of second electrode fingers 29.
  • the first bus bar 26 and the second bus bar 27 are opposed to each other.
  • One end of each of the plurality of first electrode fingers 28 is connected to the first bus bar 26 .
  • One end of each of the plurality of second electrode fingers 29 is connected to the second bus bar 27 .
  • the plurality of first electrode fingers 28 and the plurality of second electrode fingers 29 are inserted into each other.
  • the plurality of first electrode fingers 28 and the plurality of second electrode fingers 29 may be collectively referred to simply as electrode fingers.
  • the direction in which the plurality of electrode fingers extend and the direction of elastic wave propagation are orthogonal to each other.
  • the IDT electrode 23, reflector 24, and reflector 25 may be made of a single layer metal film or may be made of a laminated metal film.
  • Each parallel arm resonator and each series arm resonator other than the parallel arm resonator P4 shown in FIG. 1 also have an IDT electrode and a pair of reflectors, similarly to the parallel arm resonator P4.
  • the thickness of the wiring connecting the elastic wave resonators is thicker than the thickness of the plurality of electrode fingers in the IDT electrode. This lowers the electrical resistance of the wiring.
  • the thickness of the wiring electrode 8 shown in FIG. 4 and the like is preferably the same as the thickness of the plurality of electrode fingers in the IDT electrode of the first acoustic wave resonator or the second elastic wave resonator. Thereby, the electrical resistance of the wiring electrode 8 can be effectively increased. Thereby, deterioration of isolation characteristics can be effectively suppressed.
  • the wiring electrodes 8 can be formed simultaneously with a plurality of electrode fingers, increasing productivity.
  • the wiring electrode 8 of the first embodiment has a meandering shape. More specifically, the wiring electrode 8 has a periodically bent shape so as to have a rectangular wave shape. However, the shape of the wiring electrode 8 is not limited to the above. In the following, a second modification example and a third modification example of the first embodiment will be shown, in which only the shape of the wiring electrode 8 differs from the first embodiment. In the second modification and the third modification, as in the first embodiment, harmonics can be suppressed and the isolation characteristics are unlikely to deteriorate.
  • the wiring electrode 8A has a zigzag shape.
  • the zigzag shape is a periodically bent wavy shape, similar to the meandering shape.
  • the folded portion 8d is dotted.
  • the wiring electrode 8B has a substantially sin curve shape.
  • the approximately sin curved shape is a periodically bent wavy shape, similar to the meandering shape.
  • the linear portion 8e and the folded portion 8f both have a curved shape.
  • the wiring electrode 8B may have a periodically bent shape so that the curved line is continuous. Note that the period in which the wiring electrodes in the present invention are bent may not be constant.
  • the linear portions of the wiring electrodes have the same length.
  • the plurality of linear parts may include at least one linear part whose length is different from that of the other linear parts. In the wiring electrode, it is sufficient that at least some of the adjacent linear parts face each other in a direction intersecting the direction in which each of the plurality of linear parts extends.
  • the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator has the most common connection terminal among the resonators connected to the ground potential in the first filter 1A. It is placed on the 2nd side.
  • the parallel arm resonator P11 as the second elastic wave resonator is arranged closest to the common connection terminal 2 among the resonators connected to the ground potential in the second filter 1B.
  • These first elastic wave resonators and second elastic wave resonators are commonly connected to a ground potential.
  • the first elastic wave resonator is commonly connected to the second elastic wave resonator and the ground potential via the wiring electrode 8. Thereby, deterioration of isolation characteristics can be effectively suppressed.
  • the arrangement of the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator is not limited to the above.
  • the first filter 1A and the second filter 1B are commonly connected to the common connection terminal 2.
  • the first filter 1A and the second filter 1B do not necessarily need to be commonly connected to the common connection terminal 2.
  • the first filter has a third signal terminal 3C.
  • a plurality of series arm resonators are connected in series between the first signal terminal 3A and the third signal terminal 3C.
  • the second filter has a fourth signal terminal 3D.
  • a series arm resonator S11 and a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 4 are connected in series between the second signal terminal 3B and the fourth signal terminal 3D.
  • the composite filter device 10B includes a switch 22.
  • the switch 22 switches the connection between the outside and the third signal terminal 3C or the fourth signal terminal 3D. More specifically, in this modification, the switch 22 switches the connection between the antenna and the first filter or the second filter. Also in this modification, as in the first embodiment, harmonics can be suppressed and the isolation characteristics are unlikely to deteriorate.
  • FIG. 17 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to the second embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the first filter 31A includes a third elastic wave resonator 33. Except for the above points, the composite filter device 30 of this embodiment has the same configuration as the composite filter device 10 of the first embodiment.
  • the third elastic wave resonator 33 is connected between the connection point between the series arm resonator S4 and the series arm resonator S5 and the ground potential.
  • the third elastic wave resonator 33 is connected to the common connection ground terminal together with the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator and the parallel arm resonator P11 as the second elastic wave resonator. There is.
  • the resonant frequency of the third elastic wave resonator 33 is a frequency higher than the passband of the first filter 31A. Furthermore, the resonant frequency of the third elastic wave resonator 33 is higher than the anti-resonant frequency of each series arm resonator of the composite filter device 30.
  • the third elastic wave resonator 33 is a parallel arm resonator that does not form the passband of the first filter 31A. Furthermore, the impedance of the third elastic wave resonator 33 is higher than the impedance of the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator. Therefore, the third elastic wave resonator 33 is a high impedance strap. Therefore, in the composite filter device 30, although the third elastic wave resonator 33 is connected to the second elastic wave resonator in the second filter 1B, the isolation characteristics are unlikely to deteriorate.
  • the third elastic wave resonator 33 is connected to the common connection ground terminal together with the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator and the parallel arm resonator P11 as the second elastic wave resonator.
  • the attenuation pole can be moved significantly. That is, in this embodiment, the position of the attenuation pole can be adjusted even more easily. Therefore, desired harmonics can be suppressed more reliably.
  • FIG. 18 is a schematic circuit diagram of a composite filter device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic perspective plan view showing the electrode configuration on the piezoelectric substrate in the third embodiment.
  • the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator is commonly connected to the ground potential with the other parallel arm resonator P3 in the first filter 41A.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that there is no difference. More specifically, as shown in FIG. 19, the common connection ground terminal 7 is the only terminal provided on the piezoelectric substrate 9 that connects the parallel arm resonator P4 to the ground potential. This is different from the first embodiment.
  • the composite filter device 40 of this embodiment has the same configuration as the composite filter device 10 of the first embodiment.
  • the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator is connected to the common connection ground terminal 7 through the wiring electrode 8, as in the first embodiment.
  • the parallel arm resonator P4 as the first elastic wave resonator and the parallel arm resonator P11 as the second elastic wave resonator are commonly connected to the common connection ground terminal 7. Thereby, harmonics can be suppressed and the isolation characteristics are less likely to deteriorate.
  • the terminal provided on the piezoelectric substrate 9 that connects the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator to the ground potential is a common connection ground terminal. There are only 7. Thereby, the area of the electrode pattern on the piezoelectric substrate 9 can be reduced. Therefore, the degree of freedom in design can be increased. Alternatively, the area of the piezoelectric substrate 9 can be reduced, and the composite filter device 40 can be made smaller.
  • a first filter having a piezoelectric substrate and a first elastic wave resonator configured on the piezoelectric substrate, the piezoelectric substrate being shared with the first filter; and a second filter having a second elastic wave resonator configured on the piezoelectric substrate; and a second filter provided on the piezoelectric substrate and configured with the first elastic wave resonator and the second a common connection ground terminal that is commonly connected to the elastic wave resonators of the piezoelectric substrate and connected to the ground potential; and a common connection ground terminal that is provided on the piezoelectric substrate and is connected to the first elastic wave resonator or the second a wave resonator and a wiring electrode connected to the common connection ground terminal, the wiring electrode having at least two linear parts and at least one folded part, and the wiring electrode having at least two linear parts and at least one folded part;
  • the at least two linear parts are lined up in a direction that intersects the direction in which each of the at least two linear parts extends, and the two adjacent linear parts are connected by
  • ⁇ 2> The composite filter device according to ⁇ 1>, wherein the wiring electrode has a plurality of folded portions and a periodically bent wavy shape.
  • ⁇ 3> The composite filter device according to ⁇ 2>, wherein the wiring electrode has a meandering shape or a zigzag shape.
  • ⁇ 4> The composite filter device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein one of the first filter and the second filter is a transmission filter and the other is a reception filter.
  • ⁇ 5> The composite filter device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, further comprising a common connection terminal to which the first filter and the second filter are commonly connected.
  • the first elastic wave resonator is disposed closest to the common connection terminal among the resonators connected to the ground potential in the first filter, and the first elastic wave resonator is the second elastic wave resonator. is disposed closest to the common connection terminal among the resonators connected to the ground potential in the second filter, the composite filter device according to ⁇ 5>.
  • the common connection ground terminal is the only terminal provided on the piezoelectric substrate that connects the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator to a ground potential.
  • the composite filter device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>.
  • the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator are each provided on the piezoelectric substrate, each having an IDT electrode including a plurality of electrode fingers, and each of the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator having an IDT electrode including a plurality of electrode fingers. Any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the thickness is the same as the thickness of the plurality of electrode fingers in the IDT electrode of the first elastic wave resonator or the second elastic wave resonator.
  • Second external electrode 17C External electrode for antenna connection 17D
  • External electrode for ground 18 External electrode for ground 18... Via electrode 19... Bump 22
  • Switch 23 ... IDT electrodes 24, 25... Reflectors 26, 27... 1, second bus bars 28, 29...first and second electrode fingers 30
  • first filter device 31A first filter 33
  • third elastic wave resonator 40 ...composite filter device 41A...first filter 100

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Abstract

高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い、複合フィルタ装置を提供する。 本発明の複合フィルタ装置10は、圧電性基板と、圧電性基板上において構成されている第1の弾性波共振子(並列腕共振子P4)とを有する第1のフィルタ1Aと、圧電性基板を第1のフィルタ1Aと共有しており、かつ圧電性基板上において構成されている第2の弾性波共振子(並列腕共振子P11)を有する第2のフィルタ1Bと、圧電性基板上に設けられており、第1の弾性波共振子及び第2の弾性波共振子に共通接続されており、かつグラウンド電位に接続される共通接続グラウンド端子と、圧電性基板上に設けられており、第1の弾性波共振子または第2の弾性波共振子と、共通接続グラウンド端子とに接続されている配線電極8とを備える。配線電極8は、少なくとも2個の線状部と、少なくとも1個の折り返し部とを有する。少なくとも2個の線状部の各々が延びる方向と交叉する方向に、少なくとも2個の線状部が並んでおり、1個の折り返し部により、隣り合う2個の線状部が接続されている。

Description

複合フィルタ装置
 本発明は、複合フィルタ装置に関する。
 従来、複数の弾性波共振子を有する複合フィルタ装置が、携帯電話機などに広く用いられている。下記の特許文献1には、複合フィルタとしてのデュプレクサの一例が開示されている。このデュプレクサにおいては、共通の圧電基板上において、送信側フィルタ及び受信側フィルタが構成されている。送信側フィルタ及び受信側フィルタの間には、シールド電極が設けられている。
特開2015-070489号公報
 従来、複合フィルタ装置においては、不要波である高調波の抑制や、アイソレーション特性の改善が要求されている。例えば、高調波の抑制及びアイソレーション特性の改善は、グラウンド電位側のインダクタンスの調整により行い得る。しかしながら、高調波の抑制をするように上記のインダクタンスを調整する場合には、アイソレーション特性が劣化するおそれがある。他方、アイソレーション特性を改善するように上記のインダクタンスを調整する場合には、高調波の強度が高くなるおそれがある。
 本発明の目的は、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い、複合フィルタ装置を提供することにある。
 本発明に係る複合フィルタ装置は、圧電性基板と、前記圧電性基板上において構成されている第1の弾性波共振子とを有する第1のフィルタと、前記圧電性基板を前記第1のフィルタと共有しており、かつ前記圧電性基板上において構成されている第2の弾性波共振子を有する第2のフィルタと、前記圧電性基板上に設けられており、前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子に共通接続されており、かつグラウンド電位に接続される共通接続グラウンド端子と、前記圧電性基板上に設けられており、前記第1の弾性波共振子または前記第2の弾性波共振子と、前記共通接続グラウンド端子とに接続されている配線電極とを備え、前記配線電極は、少なくとも2個の線状部と、少なくとも1個の折り返し部とを有し、前記少なくとも2個の線状部の各々が延びる方向と交叉する方向に、前記少なくとも2個の線状部が並んでおり、1個の前記折り返し部により、隣り合う2個の前記線状部が接続されている。
 本発明に係る複合フィルタ装置によれば、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る複合フィルタ装置の略図的正面断面図である。 図3は、本発明の第1の実施形態における圧電性基板上の電極構成を示す、略図的透視平面図である。 図4は、本発明の第1の実施形態における配線電極を示す底面図である。 図5は、比較例の複合フィルタ装置の模式的回路図である。 図6は、本発明の第1の実施形態及び比較例における複合フィルタ装置のアイソレーション特性を示す図である。 図7は、本発明の第1の実施形態及び比較例における第2のフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。 図8は、本発明の第1の実施形態におけるパッケージ基板の第1の層上の電極構成を示す平面図である。 図9は、本発明の第1の実施形態におけるパッケージ基板の第2の層上の電極構成を示す平面図である。 図10は、本発明の第1の実施形態におけるパッケージ基板の第3の層の第1の主面上の電極構成を示す平面図である。 図11は、本発明の第1の実施形態におけるパッケージ基板の第3の層の第2の主面上の電極構成を示す透視平面図である。 図12は、本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。 図13は、本発明の第1の実施形態における第1の弾性波共振子の電極構成を示す底面図である。 図14は、本発明の第1の実施形態の第2の変形例における配線電極を示す底面図である。 図15は、本発明の第1の実施形態の第3の変形例における配線電極を示す底面図である。 図16は、本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。 図17は、本発明の第2の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。 図18は、本発明の第3の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。 図19は、本発明の第3の実施形態における圧電性基板上の電極構成を示す、略図的透視平面図である。
 以下、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。
 なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。
 図1に示すように、本実施形態の複合フィルタ装置10はデュプレクサである。複合フィルタ装置10は、第1のフィルタ1Aと、第2のフィルタ1Bとを有する。より具体的には、第1のフィルタ1Aは送信フィルタである。第2のフィルタ1Bは受信フィルタである。もっとも、複合フィルタ装置10はデュプレクサに限定されない。例えば、第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bの双方が受信フィルタであってもよく、あるいは双方が送信フィルタであってもよい。複合フィルタ装置10は、2つ以上のフィルタを有していればよい。複合フィルタ装置10は、例えば、3つ以上のフィルタを有するマルチプレクサなどであってもよい。
 複合フィルタ装置10の通信バンドはBand26である。第1のフィルタ1Aの通過帯域は、Band26の送信帯域であり、814MHz~849MHzである。第2のフィルタ1Bの通過帯域は、Band26の受信帯域であり、859MHz~894MHzである。もっとも、複合フィルタ装置10の通信バンドは上記に限定されない。
 複合フィルタ装置10は共通接続端子2を有する。共通接続端子2には、第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bが共通接続されている。本実施形態では、共通接続端子2はアンテナ端子である。アンテナ端子はアンテナに接続される。
 第1のフィルタ1Aはラダー型フィルタである。第1のフィルタ1Aは、第1の信号端子3Aと、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕共振子と、容量素子C0と、複数のインダクタとを有する。本実施形態においては、第1のフィルタ1Aの複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子は、全て弾性波共振子である。各弾性波共振子は、IDT(Interdigital Transducer)電極をそれぞれ有する。
 第1のフィルタ1Aの複数の直列腕共振子は、具体的には、直列腕共振子S1、直列腕共振子S2、直列腕共振子S3、直列腕共振子S4及び直列腕共振子S5である。複数の直列腕共振子は、共通接続端子2及び第1の信号端子3Aの間に、互いに直列に接続されている。なお、第1の信号端子3A側から、直列腕共振子S1、直列腕共振子S2、直列腕共振子S3、直列腕共振子S4及び直列腕共振子S5がこの順序において接続されている。直列腕共振子S3に並列に、容量素子C0が接続されている。
 第1のフィルタ1Aの複数の並列腕共振子は、具体的には、並列腕共振子P1、並列腕共振子P2、並列腕共振子P3及び並列腕共振子P4である。直列腕共振子S1及び直列腕共振子S2の間の接続点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。直列腕共振子S2及び直列腕共振子S3の間の接続点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。直列腕共振子S3及び直列腕共振子S4の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子P3が接続されている。直列腕共振子S4及び直列腕共振子S5の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子P4が接続されている。並列腕共振子P1及び並列腕共振子P2は、グラウンド電位に共通接続される。並列腕共振子P3及び並列腕共振子P4は、グラウンド電位に共通接続される。なお、並列腕共振子P4は、本発明における第1の弾性波共振子である。
 第1のフィルタ1Aの複数のインダクタは、具体的には、第1のインダクタL1及び第2のインダクタL2である。第1のインダクタL1には、並列腕共振子P1及び並列腕共振子P2のグラウンド電位側の端部が共通接続されている。第1のインダクタL1はグラウンド電位に接続される。第2のインダクタL2には、並列腕共振子P3及び並列腕共振子P4のグラウンド電位側の端部が共通接続されている。第2のインダクタL2はグラウンド電位に接続される。
 他方、第2のフィルタ1Bは、第2の信号端子3Bと、縦結合共振子型弾性波フィルタ4と、直列腕共振子S11と、並列腕共振子P11及び並列腕共振子P12とを有する。
 共通接続端子2及び第2の信号端子3Bの間に、縦結合共振子型弾性波フィルタ4が接続されている。共通接続端子2及び縦結合共振子型弾性波フィルタ4の間に、直列腕共振子S11が接続されている。直列腕共振子S11及び縦結合共振子型弾性波フィルタ4の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子P11が接続されている。第2の信号端子3Bとグラウンド電位との間に、並列腕共振子P12が接続されている。なお、並列腕共振子P11は、本発明における第2の弾性波共振子である。
 第2のフィルタ1Bにおける縦結合共振子型弾性波フィルタ4は、9IDT型の縦結合共振子により構成される。もっとも、縦結合共振子型弾性波フィルタ4のIDT電極の個数は、9個に限定されない。縦結合共振子型弾性波フィルタ4は、例えば、3IDT型、5IDT型または7IDT型などであってもよい。
 第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bの回路構成は上記に限定されない。第1のフィルタ1Aは、第1の弾性波共振子を含む複数の共振子を有していればよい。第2のフィルタ1Bは、第2の弾性波共振子を含む複数の共振子を有していればよい。
 図2は、第1の実施形態に係る複合フィルタ装置の略図的正面断面図である。
 図2に示すように、複合フィルタ装置10は、弾性波素子チップ11と、パッケージ基板12とを有する。弾性波素子チップ11が、図1に示す複数の共振子を含んでいる。弾性波素子チップ11は、パッケージ基板12にフリップチップ実装されている。
 弾性波素子チップ11は圧電性基板9を有する。圧電性基板9は圧電性を有する基板である。本実施形態においては、圧電性基板9は、圧電材料のみからなる基板である。もっとも、圧電性基板9は、支持基板に圧電材料からなる圧電体層が積層された積層基板であってもよい。さらに、圧電性基板9は、支持基板と圧電体層の間に少なくとも1つの誘電体層を備えた積層基板であってもよい。圧電材料としては、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、水晶、またはPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)などを用いることができる。パッケージ基板12の材料としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂や適宜のセラミックスなどを用いることができる。
 図2においては省略しているが、第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bは、圧電性基板9を共有している。第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bにおける各弾性波共振子は、圧電性基板9上において構成されている。複合フィルタ装置10は、弾性波素子チップ11のみにより構成されていてもよい。
 なお、以下においては、図2における上方に相当する方向から複合フィルタ装置を見る図を平面図とし、下方に相当する方向から見る図を底面図とする。例えば、図2においては、圧電性基板9側及びパッケージ基板12側のうち、圧電性基板9側が上方である。
 図3は、第1の実施形態における圧電性基板上の電極構成を示す、略図的透視平面図である。図3においては、共振子を、矩形に2本の対角線を加えた略図により示す。
 圧電性基板9上において、複数の弾性波共振子が構成されている。そして、圧電性基板9上には、共通接続グラウンド端子7及び複数のグラウンド端子6が設けられている。共通接続グラウンド端子7及び複数のグラウンド端子6は、いずれもグラウンド電位に接続される。共通接続グラウンド端子7は、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4及び第2の弾性波共振子としての並列腕共振子P11に共通接続されている。
 圧電性基板9上には配線電極8が設けられている。配線電極8は、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4と、共通接続グラウンド端子7とに接続されている。もっとも、配線電極8は、第1の弾性波共振子または第2の弾性波共振子と、共通接続グラウンド端子7とに接続されていればよい。
 配線電極8は、図4に拡大して示すように、周期的に屈曲した波状の形状を有する。波状の形状は、ミアンダ状の形状、ジグザグ状の形状や略Sinカーブ状の形状などを含む。本実施形態では、より具体的には、配線電極8はミアンダ状の形状を有する。より詳細には、配線電極8は、複数の線状部8aと、複数の折り返し部8bとを有する。複数の線状部8aの各々が延びる方向と交叉する方向に、複数の線状部8aが並んでいる。1個の折り返し部8bにより、隣り合う2個の線状部8aが接続されている。なお、配線電極8は、例えば、ジグザグ状の形状または略Sinカーブ状の形状であってもよい。図4に示すように、本実施形態においては、折り返し部8b自体の形状は線状の形状である。もっとも、2個の線状部8aが折り返し部8bにより接続されていることによって、配線電極8における折り返しの構成とされている。配線電極8においては、この折り返しの構成が、繰り返されている。なお、配線電極8は、上記の折り返しの構成を、少なくとも1つ有していればよい。
 図4に示された配線電極8は、29個の線状部8a及び28個の折り返し部8bを有する。図4においては、一部の線状部8a及び折り返し部8bの符号の記載は省略している。
 本実施形態の特徴は、以下の構成を有することにある。1)図3に示すように、第1の弾性波共振子及び第2の弾性波共振子が共通接続グラウンド端子7に共通接続されており、第1の弾性波共振子と、共通接続グラウンド端子7とに配線電極8が接続されていること。2)図4に示すように、配線電極8が、少なくとも2個の線状部8aと、少なくとも1個の折り返し部8bとを有し、1個の折り返し部8bにより、隣り合う2個の線状部8aが接続されていること。それによって、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い。この詳細を、本実施形態及び比較例を比較することにより、以下において説明する。
 比較例においては、図5に示すように、複合フィルタ装置100が配線電極8を有しない点において第1の実施形態と異なる。第1の実施形態及び比較例の複合フィルタ装置においてそれぞれシミュレーションを行い、アイソレーション特性を比較した。さらに、第1の実施形態及び比較例における第2のフィルタにおいてそれぞれシミュレーションを行い、減衰量周波数特性を比較した。
 図6は、第1の実施形態及び比較例における複合フィルタ装置のアイソレーション特性を示す図である。図7は、第1の実施形態及び比較例における第2のフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。
 図6に示すように、第1の実施形態では、比較例と比べて、アイソレーション特性がほぼ劣化していない。図7に示すように、第1の実施形態においては、比較例よりも、4500MHz~6500MHz付近の減衰量が改善されていることがわかる。それによって、高調波を抑制することができる。これは以下の理由による。
 図1に示すように、第1の実施形態においては、配線電極8により、第1のフィルタ1Aの並列腕共振子P4及び第2のフィルタ1Bの並列腕共振子P11が接続されている。それによって、第2のフィルタ1Bにおける減衰極の周波数を変化させることができる。なお、配線電極8の幅または長さなどを調整することにより、第2のフィルタ1Bにおける減衰極の周波数を調整することができる。減衰極の周波数を調整することによって、高域側の減衰量を大きくすることができ、高調波を抑制することができる。
 さらに、配線電極8はミアンダ状の形状を有する。このように、配線電極8が折り返しの構成を含むため、配線電極8の電気抵抗が高い。よって、配線電極8により、第1のフィルタ1Aの並列腕共振子P4及び第2のフィルタ1Bの並列腕共振子P11が接続されていても、アイソレーション特性が劣化し難い。
 以下において、本実施形態の構成のさらなる詳細を説明する。
 図1に示すように、複合フィルタ装置10は、容量素子C4及びキャンセル回路5を有する。容量素子C4及びキャンセル回路5は、第1のフィルタ1Aの直列腕共振子S2、直列腕共振子S3、直列腕共振子S4及び直列腕共振子S5と並列に接続されている。キャンセル回路5及び共通接続端子2の間に、容量素子C4が接続されている。
 キャンセル回路5は、キャンセル信号を出力する回路である。第1のフィルタ1Aが出力する信号の所定の周波数帯域における位相と、キャンセル信号の上記所定の周波数帯域における位相とは逆位相である。なお、上記所定の周波数帯域は、第1のフィルタ1Aの通過帯域外に位置する。第1のフィルタ1Aの通過帯域外において、第1のフィルタ1Aが出力する信号がキャンセル信号によって相殺されるため、複合フィルタ装置10における帯域外減衰量を大きくすることができる。
 図3に示すように、容量素子C0は、容量素子C1及び容量素子C2を含む。容量素子C0は、容量素子C1及び容量素子C2が直列に接続されることにより構成されている。もっとも、容量素子C0の構成は上記に限定されない。
 なお、複合フィルタ装置10の回路構成は上記に限定されない。複合フィルタ装置10は、第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bを有していればよい。
 図2に示すように、パッケージ基板12は、第1の層13、第2の層14及び第3の層15を有する。パッケージ基板12においては、第1の層13、第2の層14及び第3の層15がこの順序で積層されている。パッケージ基板12の各層上には、電極パターンが設けられている。各層の電極パターン同士は、ビア電極18により接続されている。なお、ビア電極18は各層を貫通している。
 パッケージ基板12の複数の層のうち、第1の層13及び第3の層15が、パッケージ基板12の最外層である。複数の層のうち、第1の層13が最も弾性波素子チップ11側に位置している。第1の層13の弾性波素子チップ11側の主面に、第1の電極パッド16A及び第2の電極パッド16Bなどの、複数の電極パッドが設けられている。各電極パッドに、図3に示す共通接続端子2、第1の信号端子3A、第2の信号端子3B、グラウンド端子6及び共通接続グラウンド端子7がそれぞれ、バンプ19により接合されている。
 第3の層15は、第1の主面15a及び第2の主面15bを有する。第1の主面15a及び第2の主面15bは互いに対向している。第1の主面15a及び第2の主面15bのうち、第1の主面15aは第2の層14側に位置している。第2の主面15bは、パッケージ基板12の底面に相当する。
 図8は、第1の実施形態におけるパッケージ基板の第1の層上の電極構成を示す平面図である。図9は、第1の実施形態におけるパッケージ基板の第2の層上の電極構成を示す平面図である。図10は、第1の実施形態におけるパッケージ基板の第3の層の第1の主面上の電極構成を示す平面図である。図11は、第1の実施形態におけるパッケージ基板の第3の層の第2の主面上の電極構成を示す透視平面図である。
 図8に示すように、第1の層13には、第1の電極パッド16A、第2の電極パッド16B、アンテナ接続用電極パッド16C及びグラウンド用電極16Dが設けられている。第1の電極パッド16Aは、図3に示す第1の信号端子3Aに接合されている。第2の電極パッド16Bは、第2の信号端子3Bに接合されている。アンテナ接続用電極パッド16Cは、共通接続端子2に接合されている。グラウンド用電極16Dは、複数のグラウンド端子6及び共通接続グラウンド端子7に接合されている。
 図9に示すように、第2の層14には、第1のインダクタL1の一部を構成している配線が設けられている。さらに、図10に示すように、第3の層15の第1の主面15aにも、第1のインダクタL1の一部を構成している配線が設けられている。第1のインダクタL1を構成している配線同士は、ビア電極18により接続されている。これにより、第1のインダクタL1が構成されている。図9に戻り、第2の層14には、第2のインダクタL2を構成している配線が設けられている。
 図11に示すように、第3の層15の第2の主面15bには、第1の外部電極17A、第2の外部電極17B、アンテナ接続用外部電極17C及びグラウンド用外部電極17Dが設けられている。これらの電極はそれぞれ、外部に電気的に接続される。
 図1に示す第1の信号端子3Aは、バンプ19、第1の電極パッド16A、パッケージ基板12中の電極パターン及び複数のビア電極18、並びに第1の外部電極17Aを介して、外部に電気的に接続される。第2の信号端子3Bは、バンプ19、第2の電極パッド16B、パッケージ基板12中の電極パターン及び複数のビア電極18、並びに第2の外部電極17Bを介して、外部に電気的に接続される。共通接続端子2は、バンプ19、アンテナ接続用電極パッド16C、パッケージ基板12中の電極パターン及び複数のビア電極18、並びにアンテナ接続用外部電極17Cを介して、外部に電気的に接続される。複数のグラウンド端子6及び共通接続グラウンド端子7は、バンプ19、グラウンド用電極16D、パッケージ基板12中の電極パターン及び複数のビア電極18、並びにグラウンド用外部電極17Dを介して、外部に電気的に接続されている。
 なお、上記に示したパッケージ基板12の構成は一例であって、パッケージ基板12の層数及び電極パターンの構成は特に限定されるものではない。もっとも、本発明に係る複合フィルタ装置は、弾性波素子チップのみより構成されていてもよい。例えば、複合フィルタ装置としての弾性波素子チップが、実装基板などに実装されてもよい。
 あるいは、本発明に係る複合フィルタ装置は、パッケージ基板のさらに外部に設けられたインダクタを含んでいても構わない。例えば、パッケージ基板が実装された実装基板などに設けられたインダクタを、複合フィルタ装置が含んでいてもよい。このような複合フィルタ装置の回路の例を、第1の実施形態の第1の変形例により示す。
 図12に示す第1の変形例においては、複合フィルタ装置10Aは、パッケージ基板の外部に設けられたインダクタL11、インダクタL12及びインダクタL13を有する。インダクタL11は第1の信号端子3Aに接続されている。インダクタL12は第2の信号端子3Bに接続されている。インダクタL13は、共通接続端子2及びグラウンド電位の間に接続されている。インダクタL13はインピーダンス調整用のインダクタである。本変形例においても、第1の実施形態と同様に、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い。
 ところで、第1の実施形態の複合フィルタ装置10の各直列腕共振子及び各並列腕共振子は、弾性波共振子である。弾性波共振子の具体的な構成を以下において説明する。
 図13は、第1の実施形態における第1の弾性波共振子の電極構成を示す底面図である。なお、図13においては、第1の弾性波共振子に接続された配線などは省略している。
 第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4は、IDT電極23及び1対の反射器24及び反射器25を有する。より具体的には、圧電性基板9上にIDT電極23が設けられている。IDT電極23に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。圧電性基板9上における、IDT電極23の弾性波伝搬方向両側に1対の反射器24及び反射器25が設けられている。
 IDT電極23は、第1のバスバー26及び第2のバスバー27と、複数の第1の電極指28及び複数の第2の電極指29とを有する。第1のバスバー26及び第2のバスバー27は互いに対向している。複数の第1の電極指28の一端がそれぞれ、第1のバスバー26に接続されている。複数の第2の電極指29の一端がそれぞれ、第2のバスバー27に接続されている。複数の第1の電極指28及び複数の第2の電極指29は互いに間挿し合っている。以下においては、複数の第1の電極指28及び複数の第2の電極指29をまとめて、単に電極指と記載することがある。複数の電極指が延びる方向と、弾性波伝搬方向とは直交する。IDT電極23、反射器24及び反射器25は、単層の金属膜からなっていてもよく、あるいは積層金属膜からなっていてもよい。
 図1に示す、並列腕共振子P4以外の各並列腕共振子及び各直列腕共振子も、並列腕共振子P4と同様に、IDT電極及び1対の反射器を有する。
 複合フィルタ装置10においては、弾性波共振子間を接続している配線の厚みは、IDT電極における複数の電極指の厚みよりも厚い。これにより、配線の電気抵抗が低くされている。ここで、図4などに示す配線電極8の厚みは、第1の弾性波共振子または第2の弾性波共振子のIDT電極における複数の電極指の厚みと同じであることが好ましい。それによって、配線電極8の電気抵抗を効果的に高くすることができる。これにより、アイソレーション特性の劣化を効果的に抑制することができる。さらに、複数の電極指と同時に配線電極8を形成することができ、生産性を高めることができる。
 第1の実施形態の配線電極8は、ミアンダ状の形状を有する。より具体的には、配線電極8は、矩形波の形状となるように、周期的に屈曲した形状を有する。もっとも、配線電極8の形状は上記に限定されない。以下において、配線電極8の形状のみが第1の実施形態と異なる、第1の実施形態の第2の変形例及び第3の変形例を示す。第2の変形例及び第3の変形例においても、第1の実施形態と同様に、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い。
 図14に示す第2の変形例においては、配線電極8Aはジグザグ状の形状を有する。当該ジグザグ状の形状は、ミアンダ状の形状と同様に、周期的に屈曲した波状の形状である。配線電極8Aにおいては、折り返し部8dは点状である。
 図15に示す第3の変形例においては、配線電極8Bは略Sinカーブ状の形状を有する。当該略Sinカーブ状の形状は、ミアンダ状の形状と同様に、周期的に屈曲した波状の形状である。配線電極8Bにおいては、線状部8e及び折り返し部8fの形状は、いずれも曲線状の形状である。このように、配線電極8Bは、曲線が連続した形状となるように、周期的に屈曲した形状を有していてもよい。なお、本発明における配線電極が屈曲している周期は、一定ではなくともよい。第1の実施形態及び第1~第3の変形例では、配線電極の線状部同士の長さが同じである例を示した。もっとも、複数の線状部は、長さが他の線状部と異なる少なくとも1個の線状部を含んでいてもよい。配線電極においては、複数の線状部の各々が延びる方向と交叉する方向において、隣り合う線状部の少なくとも一部同士が対向していればよい。
 図1に戻り、第1の実施形態においては、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4は、第1のフィルタ1Aにおけるグラウンド電位に接続される共振子のうち、最も共通接続端子2側に配置されている。同様に、第2の弾性波共振子としての並列腕共振子P11は、第2のフィルタ1Bにおけるグラウンド電位に接続される共振子のうち、最も共通接続端子2側に配置されている。これらの第1の弾性波共振子及び第2の弾性波共振子が、グラウンド電位に共通接続されている。加えて、第1の弾性波共振子が配線電極8を介して、第2の弾性波共振子とグラウンド電位に共通接続されている。それによって、アイソレーション特性の劣化を効果的に抑制することができる。もっとも、第1の弾性波共振子及び第2の弾性波共振子の配置は上記に限定されない。
 第1の実施形態においては、第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bは、共通接続端子2に共通接続されている。もっとも、第1のフィルタ1A及び第2のフィルタ1Bは、必ずしも共通接続端子2に共通接続されていなくともよい。例えば、図16に示す第1の実施形態の第4の変形例においては、第1のフィルタは第3の信号端子3Cを有する。第1の信号端子3A及び第3の信号端子3Cの間に、複数の直列腕共振子が互いに直列に接続されている。一方で、第2のフィルタは第4の信号端子3Dを有する。第2の信号端子3B及び第4の信号端子3Dの間に、直列腕共振子S11及び縦結合共振子型弾性波フィルタ4が互いに直列に接続されている。
 さらに、複合フィルタ装置10Bはスイッチ22を有する。スイッチ22は、外部と、第3の信号端子3Cまたは第4の信号端子3Dとの接続を切り替える。より具体的には、本変形例では、スイッチ22は、アンテナと、第1のフィルタまたは第2のフィルタとの接続を切り替える。本変形例においても、第1の実施形態と同様に、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い。
 図17は、第2の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。
 本実施形態は、第1のフィルタ31Aが第3の弾性波共振子33を有する点において第1の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の複合フィルタ装置30は第1の実施形態の複合フィルタ装置10と同様の構成を有する。
 第3の弾性波共振子33は、直列腕共振子S4及び直列腕共振子S5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。第3の弾性波共振子33は、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4、及び第2の弾性波共振子としての並列腕共振子P11と共に、共通接続グラウンド端子に接続されている。
 第3の弾性波共振子33の共振周波数は、第1のフィルタ31Aの通過帯域よりも高域側の周波数である。さらに、第3の弾性波共振子33の共振周波数は、複合フィルタ装置30の各直列腕共振子の反共振周波数よりも高い。第3の弾性波共振子33は、第1のフィルタ31Aの通過帯域を構成していない並列腕共振子である。さらに、第3の弾性波共振子33のインピーダンスは、第1の弾性波共振子及び第2の弾性波共振子のインピーダンスよりも高い。そのため、第3の弾性波共振子33は高インピーダンストラップである。よって、複合フィルタ装置30においては、第3の弾性波共振子33が第2のフィルタ1Bにおける第2の弾性波共振子に接続されているが、アイソレーション特性が劣化し難い。
 加えて、第3の弾性波共振子33が、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4、及び第2の弾性波共振子としての並列腕共振子P11と共に、共通接続グラウンド端子に接続されていることにより、減衰極を大きく移動させることができる。すなわち、本実施形態においては、減衰極の位置をより一層調整し易い。従って、所望の高調波をより確実に抑制することができる。
 図18は、第3の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。図19は、第3の実施形態における圧電性基板上の電極構成を示す、略図的透視平面図である。
 図18に示すように、本実施形態は、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4が、第1のフィルタ41Aにおける他の並列腕共振子P3と、グラウンド電位に共通接続されていない点において第1の実施形態と異なる。より具体的には、図19に示すように、並列腕共振子P4をグラウンド電位に接続している、圧電性基板9上に設けられている端子が、共通接続グラウンド端子7のみである点において第1の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の複合フィルタ装置40は第1の実施形態の複合フィルタ装置10と同様の構成を有する。
 本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4が、配線電極8により共通接続グラウンド端子7に接続されている。そして、第1の弾性波共振子としての並列腕共振子P4、及び第2の弾性波共振子としての並列腕共振子P11が、共通接続グラウンド端子7に共通接続されている。それによって、高調波を抑制することができ、かつアイソレーション特性が劣化し難い。
 さらに、複合フィルタ装置40においては、第1の弾性波共振子及び第2の弾性波共振子をグラウンド電位に接続している、圧電性基板9上に設けられている端子が、共通接続グラウンド端子7のみである。それによって、圧電性基板9上における電極パターンの面積を小さくすることができる。よって、設計の自由度を高めることができる。あるいは、圧電性基板9の面積を小さくすることができ、複合フィルタ装置40の小型化を進めることができる。
 以下において、本発明に係る複合フィルタ装置の形態の例をまとめて記載する。
 <1>圧電性基板と、前記圧電性基板上において構成されている第1の弾性波共振子と、を有する第1のフィルタと、前記圧電性基板を前記第1のフィルタと共有しており、かつ前記圧電性基板上において構成されている第2の弾性波共振子を有する第2のフィルタと、前記圧電性基板上に設けられており、前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子に共通接続されており、かつグラウンド電位に接続される共通接続グラウンド端子と、前記圧電性基板上に設けられており、前記第1の弾性波共振子または前記第2の弾性波共振子と、前記共通接続グラウンド端子とに接続されている配線電極と、を備え、前記配線電極は、少なくとも2個の線状部と、少なくとも1個の折り返し部と、を有し、前記少なくとも2個の線状部の各々が延びる方向と交叉する方向に、前記少なくとも2個の線状部が並んでおり、1個の前記折り返し部により、隣り合う2個の前記線状部が接続されている、複合フィルタ装置。
 <2>前記配線電極が、複数の前記折り返し部を有し、周期的に屈曲した波状の形状を有する、<1>に記載の複合フィルタ装置。
 <3>前記配線電極がミアンダ状の形状またはジグザグ状の形状を有する、<2>に記載の複合フィルタ装置。
 <4>前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタのうち一方が送信フィルタであり、他方が受信フィルタである、<1>~<3>のいずれか1つに記載の複合フィルタ装置。
 <5>前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタが共通接続されている、共通接続端子をさらに備える、<1>~<4>のいずれか1つに記載の複合フィルタ装置。
 <6>前記第1の弾性波共振子が、前記第1のフィルタにおけるグラウンド電位に接続される共振子のうち、最も前記共通接続端子側に配置されており、前記第2の弾性波共振子が、前記第2のフィルタにおけるグラウンド電位に接続される共振子のうち、最も前記共通接続端子側に配置されている、<5>に記載の複合フィルタ装置。
 <7>前記第1のフィルタが、前記圧電性基板上において構成されており、かつ共振周波数が、前記第1のフィルタの通過帯域よりも高域側の周波数である、第3の弾性波共振子を有し、前記第3の弾性波共振子のインピーダンスが、前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子のインピーダンスよりも高く、前記第3の弾性波共振子が、前記共通接続グラウンド端子に接続されている、<1>~<6>のいずれか1つに記載の複合フィルタ装置。
 <8>前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子をグラウンド電位に接続している、前記圧電性基板上に設けられている端子が、前記共通接続グラウンド端子のみである、<1>~<7>のいずれか1つに記載の複合フィルタ装置。
 <9>前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子がそれぞれ、前記圧電性基板上に設けられており、複数の電極指を含むIDT電極を有し、前記配線電極の厚みが、前記第1の弾性波共振子または前記第2の弾性波共振子の前記IDT電極における前記複数の電極指の厚みと同じである、<1>~<8>のいずれか1つに記載の複合フィルタ装置。
1A,1B…第1,第2のフィルタ
2…共通接続端子
3A~3D…第1~第4の信号端子
4…縦結合共振子型弾性波フィルタ
5…キャンセル回路
6…グラウンド端子
7…共通接続グラウンド端子
8,8A,8B…配線電極
8a,8e…線状部
8b,8d,8f…折り返し部
9…圧電性基板
10,10A,10B…複合フィルタ装置
11…弾性波素子チップ
12…パッケージ基板
13~15…第1~第3の層
15a,15b…第1,第2の主面
16A…第1の電極パッド
16B…第2の電極パッド
16C…アンテナ接続用電極パッド
16D…グラウンド用電極
17A…第1の外部電極
17B…第2の外部電極
17C…アンテナ接続用外部電極
17D…グラウンド用外部電極
18…ビア電極
19…バンプ
22…スイッチ
23…IDT電極
24,25…反射器
26,27…第1,第2のバスバー
28,29…第1,第2の電極指
30…複合フィルタ装置
31A…第1のフィルタ
33…第3の弾性波共振子
40…複合フィルタ装置
41A…第1のフィルタ
100…複合フィルタ装置
C0,C1,C2,C4…容量素子
L1,L2…第1,第2のインダクタ
L11~L13…インダクタ
P1~P4,P11,P12…並列腕共振子
S1~S5,S11…直列腕共振子

Claims (9)

  1.  圧電性基板と、前記圧電性基板上において構成されている第1の弾性波共振子と、を有する第1のフィルタと、
     前記圧電性基板を前記第1のフィルタと共有しており、かつ前記圧電性基板上において構成されている第2の弾性波共振子を有する第2のフィルタと、
     前記圧電性基板上に設けられており、前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子に共通接続されており、かつグラウンド電位に接続される共通接続グラウンド端子と、
     前記圧電性基板上に設けられており、前記第1の弾性波共振子または前記第2の弾性波共振子と、前記共通接続グラウンド端子とに接続されている配線電極と、
    を備え、
     前記配線電極は、少なくとも2個の線状部と、少なくとも1個の折り返し部と、を有し、前記少なくとも2個の線状部の各々が延びる方向と交叉する方向に、前記少なくとも2個の線状部が並んでおり、1個の前記折り返し部により、隣り合う2個の前記線状部が接続されている、複合フィルタ装置。
  2.  前記配線電極が、複数の前記折り返し部を有し、周期的に屈曲した波状の形状を有する、請求項1に記載の複合フィルタ装置。
  3.  前記配線電極がミアンダ状の形状またはジグザグ状の形状を有する、請求項2に記載の複合フィルタ装置。
  4.  前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタのうち一方が送信フィルタであり、他方が受信フィルタである、請求項1~3のいずれか1項に記載の複合フィルタ装置。
  5.  前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタが共通接続されている、共通接続端子をさらに備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の複合フィルタ装置。
  6.  前記第1の弾性波共振子が、前記第1のフィルタにおけるグラウンド電位に接続される共振子のうち、最も前記共通接続端子側に配置されており、
     前記第2の弾性波共振子が、前記第2のフィルタにおけるグラウンド電位に接続される共振子のうち、最も前記共通接続端子側に配置されている、請求項5に記載の複合フィルタ装置。
  7.  前記第1のフィルタが、前記圧電性基板上において構成されており、かつ共振周波数が、前記第1のフィルタの通過帯域よりも高域側の周波数である、第3の弾性波共振子を有し、
     前記第3の弾性波共振子のインピーダンスが、前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子のインピーダンスよりも高く、
     前記第3の弾性波共振子が、前記共通接続グラウンド端子に接続されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の複合フィルタ装置。
  8.  前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子をグラウンド電位に接続している、前記圧電性基板上に設けられている端子が、前記共通接続グラウンド端子のみである、請求項1~7のいずれか1項に記載の複合フィルタ装置。
  9.  前記第1の弾性波共振子及び前記第2の弾性波共振子がそれぞれ、前記圧電性基板上に設けられており、複数の電極指を含むIDT電極を有し、前記配線電極の厚みが、前記第1の弾性波共振子または前記第2の弾性波共振子の前記IDT電極における前記複数の電極指の厚みと同じである、請求項1~8のいずれか1項に記載の複合フィルタ装置。
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