DE19923286C2 - Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung, Duplexer und Kommunikationsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung mit mehreren Multimodefiltern mit akustischen Oberflächenwellen- Bauelementen vom Kantenreflexionstyp wie sie aus der EP 0762643 A1 bekannt ist, und umfaßt auch die Verwendung des akustischen Oberflächenwellen-Filters für ei­ nen Duplexer und eine Kommunikationsvorrichtung, die sehr klein dimensioniert sind und aufgrund einer verbesserten An­ ordnung und Struktur der Multimodefilter mit einer minimalen Bondverdrahtung verbunden werden können.

Herkömmlicherweise ist ein Multimodefilter, das eine Mehr­ zahl von akustischen Oberflächenwellen-Bauelementen vom Kan­ tenreflexionstyp umfaßt, bei einer tragbaren Kommunikations­ vorrichtung, wie z. B. einem Mobilfunktelephon, als Bandpaß­ filter verwendet worden. Ein transversal gekoppeltes Multi­ modefilter, bei dem akustische Oberflächenwellen-Resonatoren vom Kantenreflexionstyp, die unter Verwendung von akusti­ schen Oberflächenwellen von SH-Typ, wie z. B. Love-Wellen und piezoelektrische Oberflächenscherwellen, arbeiten, elek­ trisch in Serie geschaltet sind, und ein longitudinal gekop­ peltes Multimodefilter, bei dem akustische Oberflächenwel­ len-Resonatoren vom Kantenreflexionstyp akustisch in Serie angeordnet sind, sind bekannte Typen eines solchen Multi­ modefilters.

Diese Typen aus mehreren Multimodefiltern sind häufig in mehreren verbundenen Stufen angeordnet, um die Durchlaßband­ breiten und die Dämpfungscharakteristika derselben zu ver­ bessern.

Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Beispiels eines herkömmli­ chen akustischen Oberflächenwellen-Filters, bei dem drei Stufen von transversal gekoppelten Multimodefiltern elek­ trisch in Serie geschaltet sind.

Das akustische Oberflächenwellen-Filter 101 umfaßt transver­ sal gekoppelte Multimodefilter 102, 103 und 104. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, sind die drei Multimodefilter 102, 103 und 104 zwischen Eingangs/Ausgangstoren 105 und 106 durch die Verwendung von Bonddrähten 107 elektrisch in Serie ge­ schaltet.

Jedes der Multimodefilter 102, 103 und 104 umfaßt zwei Wand­ ler mit Interdigitalelektroden (die hierin im folgenden als "IDT" bezeichnet werden; IDT = interdigital electrode trans­ ducers), die auf piezoelektrischen Substraten 102x, 103x bzw. 104x angeordnet sind, um zwei Resonatoren vom Kantenre­ flexionstyp zu definieren. Ein IDT weist im allgemeinen ein Paar von kammförmigen Elektroden auf, die eine Mehrzahl von Elektrodenfingern und eine Sammelschiene, die jeweils mit einem Ende der Elektrodenfinger verbunden ist, aufweisen. Zusätzlich ist das Paar von kammförmigen Elektroden derart angeordnet, daß die Elektrodenfinger der kammförmigen Elek­ troden interdigital (verschachtelt) zueinander angeordnet sind.

Es ist jedoch zu beachten, daß bei jedem der Multimodefilter 102, 103 und 104 eine der kammförmigen Elektroden in einem ersten der IDTs und eine der kammförmigen Elektroden in ei­ nem zweiten der IDTs angeordnet ist, um eine Sammelschiene gemeinsam zu verwenden oder um eine integrierte Sammelschie­ ne zu definieren. Als Ergebnis weist jedes der Multimodefil­ ter 102, 103 und 104 tatsächlich drei kammförmige Elektroden auf. Das heißt, zwei kammförmige Elektroden sind derart an­ geordnet, daß die Sammelschienen derselben parallel zueinan­ der angeordnet sind, und derart, daß sich die Elektrodenfin­ ger derselben zwischen den Sammelschienen jeweils nach innen erstrecken, um eine kammförmige Elektrode dazwischen anzu­ ordnen, die eine Sammelschiene, die zwischen den zwei kamm­ förmigen Elektroden angeordnet ist, und Elektrodenfingern auf beiden Seiten der Sammelschiene umfaßt, um sich jeweils in Richtung der zwei kammförmigen Elektroden zu erstrecken. Als Ergebnis dieser Struktur sind zwei Resonatoren vom Kan­ tenreflexionstyp jedes Multimodefilters elektrisch in Serie geschaltet. Wenn ein Signal in einen IDT jedes Multimodefil­ ters eingegeben wird, wird eine stehende Welle erzeugt, wo­ bei ein Ausgangssignal, das auf der stehenden Welle basiert, aus dem anderen IDT ausgegeben wird. Da ferner ein Modus hö­ herer Ordnung der stehenden Welle mit einer unterschiedli­ chen Resonanzfrequenz erzeugt wird, zeigt jedes Multimode­ filter Filtercharakteristika.

Fig. 9 ist eine Draufsicht eines Beispiels eines herkömmli­ chen akustischen Oberflächenwellen-Filters, bei dem longitu­ dinal gekoppelte Multimodefilter in zwei Stufen elektrisch in Serie geschaltet sind.

Die akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung 111 weist longitudinal gekoppelte Multimodefilter 112 und 113 auf. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, sind die zwei Multimodefilter 112 und 113 zwischen Eingangs/Ausgangstoren 115 und 116 über ei­ nen Bonddraht 117 elektrisch in Serie geschaltet.

Jedes der Multimodefilter 112 und 113 umfaßt zwei IDTs, die auf piezoelektrischen Substraten 112x bzw. 113x angeordnet sind. Jedes der IDTs weist ein Paar von kammförmigen Elek­ troden auf, die eine Mehrzahl von Elektrodenfingern und eine Sammelschiene, die jeweils mit einem Ende der Elektrodenfin­ ger verbunden ist, aufweisen. Zusätzlich ist das Paar von kammförmigen Elektroden derart angeordnet, daß die Elektro­ denfinger der kammförmigen Elektroden interdigital zueinan­ der angeordnet sind.

Bei jedem der Multimodefilter 112 und 113 sind die zwei IDTs in der Richtung angeordnet, in der sich die akustische Ober­ flächenwelle ausbreitet. Wenn ein Signal in einen IDT jedes Multimodefilters eingegeben wird, wird eine stehende Welle erzeugt, wobei basierend auf der stehenden Welle ein Ausgangssignal aus dem anderen IDT ausgegeben wird. Da ferner ein Modus höherer Ordnung der stehenden Welle mit einer un­ terschiedlichen Resonanzfrequenz erzeugt wird, zeigt jedes Multimodefilter Filtercharakteristika.

Bei den herkömmlichen akustischen Oberflächenwellen-Filtern 101 und 111 sind die Multimodefilter 102-104, 112 und 113 auf getrennten piezoelektrischen Substraten 102x-104x, 112x und 113x vorgesehen. Daher muß jedes der Multimodefilter 102-104, 112 und 113 unter Verwendung eines Bonddrahts mit­ einander verbunden werden, wodurch sich der Herstellungspro­ zeß verkompliziert.

Ferner müssen die Endoberflächen des piezoelektrischen Sub­ strats bei den Resonatoren vom Kantenreflexionstyp mit hoher Präzision gebildet werden, um einen exakten Betrieb der Re­ sonatoren vom Kantenreflexionstyp zu erreichen. Da diese Endoberflächen gebildet werden, indem piezoelektrische Sub­ strate mittels eines Dicing-Vorgangs (d. h. einer Chipverein­ zelung) abgeschnitten werden, muß der Dicing-Prozeß für je­ des piezoelektrische Substrat mit hoher Genauigkeit ausge­ führt werden. Als Folge muß der Dicing-Vorgang viele Male und sehr sorgfältig ausgeführt werden, wodurch der Herstel­ lungsprozeß komplex wird.

Zusätzlich sind die piezoelektrischen Substrate in einem fe­ sten Abstand zueinander angeordnet, um eine gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen den Multimodefiltern zu verhindern, wodurch es erschwert wird, eine klein-dimensio­ nierte, akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung her­ zustellen.

Die eingangs erwähnte EP-0762643 A1 zeigt einen akustischen Oberflächenwellen­ filter eines longitudinalen Kopplungstyps, der mit einem ersten und zweiten Interdigitalwandler strukturiert ist. Die Interdigitalwandler sind auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet, um eine Reflexion einer Oberflächenwelle eines SH- Typs zwischen gegenüberliegenden Endflächen zu bewirken, wodurch eine stehende Welle erzeugt wird. Die Interdigital­ wandler weisen jeweils ein Paar von kammförmigen Elektroden auf.

Die EP-0798853 A1 offenbart einen akustischen Oberflächen­ wellenfilter, der auf einem Substrat vorgesehen ist, das ei­ nen Wandler und einen ersten Reflektor für akustische Ober­ flächenwellen an einem Ende des Wandlers aufweist. Jeder der Wandler weist ein Paar von gegenüberliegenden, parallelen Schienen und ein lineares Array von Fingern auf, die sich von jeder Schiene erstrecken. Die Finger der gegenüberlie­ genden Schienen sind überlappend und abwechselnd interdigi­ tal angeordnet. Der Filter weist ferner mehrere Masse-Be­ reiche auf, wobei dieselben voneinander abgetrennt sind. Die abgetrennten Masse-Bereiche sind symmetrisch und weisen eine gleiche Größe auf. Mehrere Wandler sind ferner gepaart, um zwei kombinierte Impedanzelemente, die jeweils zwei Wandler aufweisen, zu bilden.

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbes­ serte akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung, die als Duplexer bei einer Kommunikationsvorrich­ tung eingesetzt werden kann, zu schaffen, die einfach herge­ stellt werden kann und deren Abmessungen klein-dimensioniert werden können, ohne daß die elektrischen Eigenschaften der akustischen Oberflächenwellen-Filtervorrichtung beeinträch­ tigt werden.

Diese Aufgabe wird durch eine akustische Oberflächenwellen- Filtervorrichtung gemäß Anspruch 1, bzw. durch deren Verwendung für einen Duplexer ge­ mäß Anspruch 8 und für eine Kommunikationsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 15 gelöst.

Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, liefern die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin­ dung dadurch ein akustisches Oberflächenwellen-Filter, das einfach und unaufwendig aufgebaut ist, um sowohl eine sehr geringe Größe zu erreichen, als auch derart, daß eine gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen den Multimodefiltern weitgehend reduziert und der Dicing-Prozeß vereinfacht wird.

Dabei umfaßt das akustisches Oberflächenwellen-Filter eine Mehrzahl von Sturen von Multimodefiltern, die durch Re­ sonatoren vom Kantenreflexionstyp, die elektrisch in Serie geschaltet sind, definiert sind, wobei die Mehrzahl von Stu­ fen von Multimodefiltern auf einem gemeinsamen piezoelektri­ schen Substrat vorgesehen und angeordnet sind, um sich in einer Richtung zu erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zu einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächen­ wellen ist, die in dem Filter erzeugt werden, wobei zwischen jeweiligen Stufen der Mehrzahl von Stufen der Multimodefil­ ter Masseelektroden vorgesehen sind.

Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an.

Bei der akustischen Oberflächenwellen-Filtervorrichtung kann zumindest eines der Multimodefilter der Mehrzahl von Stufen der Multimodefilter in einem Transversalmodus oder einem Longitudinalmodus gekoppelt sein.

Der oben beschrieben Aufbau und die oben beschriebene Anord­ nung der Elemente der akustischen Oberflächenwellen-Vorrich­ tung gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen reduzieren weitgehend eine gegenseitige elektromagnetische Störung zwi­ schen den Multimodefiltern und verringern weitgehend die Komplexität und die Zeitdauer, die für die Dicing-Prozesse der Substratendoberflächen erforderlich sind.

Die Masseelektroden belegen vorzugsweise zumindest mehr als etwa die Hälfte des Raums zwischen den Stufen der Mehrzahl von Multimodefiltern. Als Ergebnis ist es möglich, eine ge­ genseitige elektromagnetische Beeinflussung zwischen den Multimodefiltern weiter zu verringern.

Die Masseelektroden können über Verbindungselektroden mit­ einander verbunden sein. Als Folge können Bereiche mit einem niedrigen Widerstand zum Erden der Masseelektroden ausge­ wählt werden.

Die Zwischenstufen der Mehrzahl von Multimodefiltern sind vorzugsweise länger als eine Öffnung der Interdigitalwand­ ler, die die Multimodefilter definieren. Als Ergebnis kann die gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen den Multimodefiltern beinahe vollständig beseitigt werden.

Ein Teil der Interdigitalwandler der Mehrzahl von Multimode­ filtern kann unterteilt werden, wobei bei dem unterteilten Teil geerdete Seiten der Interdigitalwandler der Mehrzahl von Multimodefiltern an einer Mehrzahl von Abschnitten mit den Masseelektroden verbunden werden können. Folglich kann eine Erhöhung des Widerstands der Verbindungselektrode ver­ hindert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer akustischen Oberflächenwellen- Filtervorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 eine Draufsicht einer akustischen Oberflächenwellen- Filtervorrichtung gemäß einer ersten Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorlie­ genden Erfindung.

Fig. 3 eine Draufsicht einer akustischen Oberflächenwellen- Filtervorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vor­ liegenden Erfindung.

Fig. 4 eine Draufsicht einer akustischen Oberflächenwellen- Filtervorrichtung gemäß einer dritten Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vor­ liegenden Erfindung.

Fig. 5 eine Draufsicht einer akustischen Oberflächenwellen- Filtervorrichtung gemäß einer vierten Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vor­ liegenden Erfindung.

Fig. 6 eine Draufsicht eines Duplexers gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung ge­ mäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 eine Draufsicht einer herkömmlichen akustischen Ober­ flächenwellen-Filtervorrichtung.

Fig. 9 eine Draufsicht einer weiter herkömmlichen akusti­ schen Oberflächenwellen-Filtervorrichtung.

Im folgenden werden nun die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen detailliert erläutert.

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird bezugnehmend auf Fig. 1 erklärt.

Die akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung 1 umfaßt vorzugsweise eine Mehrzahl von transversal gekoppelten Mul­ timodefiltern 2, 3 und 4. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, sind die drei Multimodefilter 2, 3 und 4 zwischen Eingangs/Aus­ gangstoren 5 und 6 über Streifenleitungen 7 elektrisch in Serie geschaltet.

Jedes der Multimodefilter 2, 3 und 4 umfaßt zwei IDTs, die auf einem einzigen, gemeinsamen piezoelektrischen Substrat 1x vorgesehen sind. Jeder IDT definiert einen Resonator vom Kantenreflexionstyp, wobei folglich zwei Resonatoren vom Kantenreflexionstyp elektrisch in Serie geschaltet sind, um ein entsprechendes Multimodefilter zu definieren, so daß piezoelektrische Oberflächenscherwellen als die akustischen Oberflächenwellen vom SH-Typ verwendet werden können.

Außerdem sind Masseelektroden 8 zwischen den Stufen der Mul­ timodefilter 2, 3 und 4 vorgesehen und elektrisch von den Streifenleitungen 7 getrennt. Die Masseelektroden 8 sind über Verbindungselektroden 9 mit den geerdeten Seiten der IDTs der Multimodefilter 2, 3 und 4 verbunden. Folglich sind die Masseelektroden 8 auf dem piezoelektrischen Substrat 1x und die geerdeten Seiten der IDTs der Multimodefilter 2, 3 und 4 alle in einer einzigen Struktur verbunden. Diese Struktur ist unter Verwendung eines Bonddrahts oder einer face-down-Kontaktierung (face down = mit der Vorderseite nach unten) an den Masseelektroden einer Schaltungsplatine und den Masseanschlüssen an dem Gehäuse an Positionen der Masseelektroden 8 geerdet, die zwischen den Stufen der Mul­ timodefilter 2, 3 und 4 vorgesehen sind.

Wie oben beschrieben sind bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel die Multimodefilter 2, 3 und 4 auf einem einzigen, gemeinsamen piezoelektrischen Substrat in einer Richtung angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ist, um dadurch die Anzahl der Dicing-Schritte zu verringern, die mit dem piezoelektrischen Substrat durchgeführt werden müs­ sen, und um dadurch den Herstellungsprozeß weitgehend zu vereinfachen.

Da die Multimodefilter 2, 3 und 4 über die Streifenleitungen 7 elektrisch in Serie geschaltet sind, besteht bei dem vor­ liegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel außerdem kein Be­ darf danach, einen Bonddraht für die Multimodefilterverbin­ dung zu verwenden, wodurch die Zeitdauer und die Schwierig­ keiten verringert werden, die der Verbindungsoperation zuge­ ordnet sind.

Außerdem sind bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungs­ beispiel die Masseelektroden 8 zwischen den Stufen der Mul­ timodefilter 2, 3 und 4 angeordnet, wodurch ermöglicht wird, daß die gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen den Multimodefiltern 2, 3 und 4 weitgehend verringert wird.

Da es die Masseelektroden 8 ermöglichen, die gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen den Mehrmodefiltern 2, 3 und 4 zu verringern, decken die Masseelektroden 8 vorzugs­ weise das piezoelektrische Substrat 1x entlang eines Be­ reichs ab, der so groß wie möglich ist, solange die Masse­ elektroden 8 von den Streifenleitungen 7 getrennt sind. Ein geringfügiger Grad einer gegenseitigen elektromagnetischen Störung, die zwischen den Multimodefiltern erzeugt wird, verursacht jedoch keine Beschädigung, wobei folglich die Vorrichtung entsprechend als ein akustisches Oberflächenwel­ len-Filter arbeiten kann, solange der Bereich der Masseelek­ troden 8 mehr als die Hälfte des Bereichs zwischen den Stu­ fen belegt.

Wenn außerdem berücksichtigt wird, daß die Masseelektroden 8 die gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen den Multimodefiltern 2, 3 und 4 verringern, so ist es um so besser, je größer die Breite der Masseelektroden 8 in der Rich­ tung ist, die im wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungs­ richtung der akustischen Oberflächenwellen ist. Solange die Masseelektroden 8 zumindest breiter als die Öffnung (Quer­ breite) der IDTs der Multimodefilter 2, 3 und 4 sind, ist es möglich, eine gegenseitige elektromagnetische Störung zwi­ schen den Multimodefiltern 2, 3 und 4 beinahe vollständig zu beseitigen.

Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Masseelektroden des Schaltungssubstrats und die Masse­ anschlüsse des Gehäuses an den Positionen der Masseelektro­ den 8 geerdet, wodurch ermöglicht wird, daß die Masseelek­ troden und die Masseanschlüsse mit einer hohen Stabilität und einem niedrigen Widerstand geerdet werden.

An diesem Punkt sollte eine Erdung vorzugsweise an allen vier der Masseelektroden 8, die in Fig. 1 gezeigt sind, vor­ gesehen werden. Selbst wenn lediglich eine der Elektroden 8 geerdet ist, erreicht das akustische Oberflächenwellen-Fil­ ter trotzdem die gewünschten Charakteristika, obwohl die Dämpfungscharakteristika ein wenig abnehmen können.

In Fig. 1 sind die Verbindungselektroden 9 in der Nähe der Substratendoberflächen angeordnet, die die akustischen Ober­ flächenwellen reflektieren, und die Masseelektroden 8 sind mit den Masseseiten des IDT's der Multimodefilter 2, 3 und 4 verbunden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, wobei die Verbindungselektroden 9 beispielsweise an Positionen vorgesehen sein können, die von den Endoberflächen entfernt sind.

Im folgenden werden bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 Modi­ fikationen bezüglich des ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der vorliegenden Erfindung erklärt. Fig. 2 ist eine Draufsicht einer ersten Modifikation des bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, und Fig. 3 ist eine Draufsicht einer zweiten Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die akustische Oberflä­ chenwellen-Filtervorrichtung 11 transversal gekoppelte Mul­ timodefilter 12, 13 und 14. Die drei Multimodefilter 12, 13 und 14 sind zwischen Eingangs/Ausgangstoren 15 und 16 unter Verwendung von Streifenleitungen 17 elektrisch in Serie ge­ schaltet und auf einem einzigen gemeinsamen piezoelektri­ schen Substrat 11x vorgesehen.

Erdungselektroden 18 sind zwischen den Stufen der Multimode­ filter 12, 13 und 14 angeordnet und von den Streifenleitun­ gen 17 isoliert. Die Masseelektroden 18 sind über Verbin­ dungselektroden 19 mit den Masseseiten der IDTs der Multi­ modefilter 12, 13 und 14 verbunden.

Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ist die akustische Oberflä­ chenwellen-Filtervorrichtung 21 außerdem transversal mit Multimodefiltern 22, 23 und 24 gekoppelt. Die drei Multi­ modefilter 22, 23 und 24 sind unter Verwendung von Streifen­ leitungen 27 zwischen Eingangs/Ausgangstoren 25 und 26 elek­ trisch in Serie geschaltet und auf einem einzigen gemeinsa­ men piezoelektrischen Substrat 21x vorgesehen.

Masseelektroden 28 sind zwischen den Stufen der Multimode­ filter 22, 23 und 24 angeordnet und elektrisch von den Streifenleitungen 27 getrennt. Die Masseelektroden 28 sind über Verbindungselektroden 29 mit den Masseseiten der IDTs der Multimodefilter 22, 23 und 24 verbunden.

Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Strukturen erreichen dieselben Ergebnisse wie die akustische Oberflächenwellen-Filtervor­ richtung 1 von Fig. 1.

Wenn die Widerstandskomponenten der dünnen Verbindungselek­ troden ein Problem bei den Multimodefiltern von Fig. 1 wer­ den, kann außerdem die Anzahl der Verbindungselektroden re­ duziert werden, indem Teile des IDT's unterteilt und die Masseseiten des IDT's der Multimodefilter mit den Masseelek­ troden 28 in den unterteilten Teilen verbunden werden, wie es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, um dadurch die Widerstands­ komponenten zu verringern, die Probleme verursachen.

Die Elektrodenbreite der Verbindungselektroden bei den Mul­ timodefiltern von Fig. 1 variiert ferner abhängig von der Genauigkeit des Dicing-Vorgangs des piezoelektrischen Sub­ strats. Wenn diese Änderung der Elektrodenbreite der Ver­ bindungselektroden ein Problem wird, kann dies durch Unter­ teilen der Teile des IDT's und durch Verbinden der Massesei­ ten des IDT's der Multimodefilter mit den Masseelektroden 28 lediglich in den unterteilten Teilen beseitigt werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Als nächstes wird eine dritte Modifikation des ersten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung er­ klärt. Fig. 4 ist eine Draufsicht einer akustischen Oberflä­ chenwellen-Filtervorrichtung, die eine dritte Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung 31 umfaßt longitudinal gekoppelte Multimodefilter 32 und 33. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, sind die zwei Multimodefilter 32 und 33 zwischen Eingangs/Ausgangstoren 35 und 36 über Streifenlei­ tungen 37 elektrisch in Serie geschaltet.

Jedes der Multimodefilter 32 und 33 umfaßt zwei IDTs, die auf einem einzigen gemeinsamen piezoelektrischen Substrat 31x vorgesehen sind. Jeder IDT bildet einen Resonator vom Kantenreflexionstyp, die elektrisch in Serie geschaltet sind, wodurch ermöglicht wird, daß piezoelektrische Oberflä­ chenscherwellen als die akustischen Oberflächenwellen vom SH-Typ verwendet werden.

Masseelektroden 38 sind zwischen den Stufen der Multimode­ filter 32 und 33 angeordnet und von den Streifenleitungen 37 elektrisch getrennt. Die Masseelektroden 38 sind mit den Masseseiten der IDTs' der Multimodefilter 32 und 33 verbun­ den.

Mit der oben beschriebenen einzigartigen Anordnung und dem oben beschriebenen einzigartigen Aufbau erreicht eine aku­ stische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung, die vertikal gekoppelte Multimodefilter aufweist, dieselben Ergebnisse wie die akustischen Oberflächenwellen-Filtervorrichtungen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, die transversal gekoppelte Multimodefilter aufweisen und in Fig. 1 bis 3 er­ klärt wurden.

Als nächstes wird eine vierte Modifikation des ersten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung er­ klärt. Fig. 5 ist eine Draufsicht einer akustischen Oberflä­ chenwellen-Filtervorrichtung, die eine vierte Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung 41 umfaßt transversal gekoppelte Multimodefilter 42 und 44 und ein vertikal gekoppeltes Multimodefilter 43. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, sind das transversal gekoppelte Multimodefilter 42, das vertikal gekoppelte Multimodefilter 43 und das transversal gekoppelte Multimodefilter 44 zwischen Eingangs- /Ausgangstoren 45 und 46 unter Verwendung von Speiseleitun­ gen 47 elektrisch in Serie geschaltet und auf einem einzigen gemeinsamen piezoelektrischen Substrat 41x vorgesehen.

Masseelektroden 48 sind zwischen den Stuten der Multimode­ filter 42, 43 und 44 angeordnet und von den Streifenleitun­ gen 47 isoliert. Die Masseelektroden 48 sind mit den Masse­ seiten der IDTs der Multimodefilter 42, 43 und 44 verbunden.

Mit der oben-beschriebenen Anordnung und dem oben-beschriebenen Aufbau erreicht eine aku­ stische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung die eine Kombination aus einem vertikal gekoppelten Multimodefilter und aus transversal gekoppelten Multimodefiltern aufweist, die­ selben Ergebnisse wie die akustische Oberflächenwellen-Fil­ tervorrichtung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 bis 4 erklärt wurde.

Als nächstes wird ein zweites bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Fig. 6 ist eine Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Ein Duplexer 51 weist transversal gekoppelte Multimodefilter 52a, 52b, 53a und 53b auf. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, sind die zwei Multimodefilter 52b und 52a zwischen Eingangs- /Ausgangstoren 55 und 56a über eine Streifenleitung 57 elek­ trisch in Serie geschaltet. Ferner sind die zwei Multimode­ filter 53a und 53b zwischen Eingangs/Ausgangstoren 55 und 56b über eine Streifenleitung 57 elektrisch in Serie geschaltet. Jedes der Multimodefilter 52a, 52b, 53a und 53b umfaßt zwei IDTs, die auf einem piezoelektrischen Substrat 51x vorgese­ hen sind.

Masseelektroden 58 sind von den Streifenleitungen 57 iso­ liert und zwischen den Multimodefiltern 52a und 52b und zwi­ schen den Multimodefiltern 53a und 53b angeordnet. Eine Mas­ seelektroden 58 ist zwischen den Multimodefiltern 52b und 53a vorgesehen.

Die Masseelektroden 58 sind über Verbindungselektroden 59 mit den Masseseiten der IDTs der Multimodefilter 52a, 52b, 53a und 53b verbunden.

Das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel erreicht die­ selben Eigenschaften wie die akustische Oberflächenwellen- Filtervorrichtung des ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels, das in Fig. 1 bis Fig. 5 erläutert wurde.

Als nächstes wird ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Kommunikationsvorrichtung, die ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Es werden hierin die gleichen Bezugszeichen ver­ wendet, um dieselben Bauglieder wie die in Fig. 6 zu be­ zeichnen, wobei eine detaillierte Erklärung derselben wegge­ lassen wird.

Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt eine Kommunikationsvor­ richtung 61 den Duplexer 51, der akustische Oberflächen-Fil­ ter 53a und 53, die zum Empfangen von Signalen verwendet werden, und akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtungen 52b und 52a, die zum Senden von Signalen verwendet werden, aufweist. Ein Eingangs/Ausgangstor 55 des Duplexers 51 ist mit einer Antenne 65 verbunden, das Eingangs/Ausgangstor 56b ist mit einer Empfängerschaltung verbunden, und der Ein­ gangsanschluß 56a ist mit einer Senderschaltung verbunden.

Bei dem ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wurden die Endoberflächen zum Reflektieren von akustischen Oberflächenwellen der akustischen Oberflächenwellen-Reso­ natoren vom Kantenreflexionstyp durch einen Dicing-Vorgang und durch ein Zerteilen bzw. Schneiden einer Hauptplatine gebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Vorgehensweise begrenzt, wobei es ferner akzeptabel ist, beispielsweise unter Verwendung eines Dicing-Verfahrens Rillen und Löcher vorzusehen und daraufhin jedes piezoelek­ trische Substrat unter Verwendung eines Dicing-Vorgangs oder dergleichen herauszuschneiden.

Claims (9)

1. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (1; 11; 21; 31; 41), mit folgenden Merkmalen:
einem piezoelektrischen Substrat (1x; 11x; 21x; 31x; 41x);
mehreren Stufen von Multimodefiltern (2, 3, 4; 12, 13, 14; 22, 23, 24; 32, 33; 42, 43, 44), die jeweils mehrere akustische Oberflächenwellen- Bauelemente vom Kantenreflexionstyp aufweisen und elektrisch in Serie zueinander geschaltet sind, wobei sich die Stufen von Multimodefiltern auf dem piezoelektrischen Substrat befindet und in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der in dem Substrat erzeug­ ten, akustischen Oberflächenwellen ist; und
mehreren Masseelektroden (8; 18; 28; 38; 48), die sich zwischen den jeweiligen Stufen der Multimodefilter befinden.

2. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (31) ge­ mäß Anspruch 1, bei der zumindest eines der Multimode­ filter (32, 33) in einem longitudinalen Modus gekoppelt ist.

3. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (1; 11; 21; 41) gemäß Anspruch 1, bei der zumindest eines der Multimodefilter (2, 3, 4; 12, 13, 14; 22, 23, 24; 42, 43, 44) in einem transversalen Modus gekoppelt ist.

4. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (1; 11; 21; 31; 41) gemäß einem der Ansprüche 1-3, bei der die Masseelektroden mehr als die Hälfte des Raums zwischen den Stufen der Multi­ modefilter belegen.

5. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (1; 11; 21; 31; 41) gemäß einem der Ansprüche 1-4, die Verbindungselektroden (9; 19; 29; 39; 49) aufweist, wo­ bei die Masseelektroden über die Verbindungselektroden miteinander verbunden sind.

6. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (1; 11; 21; 31; 41) gemäß einem der Ansprüche 1-5, bei der die Multimodefilter Interdigitalwandler aufweisen und der Abstand zwischen den Stufen der Multi­ modefilter größer ist als die Öffnung der Interdigital­ wandler der Multimodefilter.

7. Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung (11; 21) gemäß einem der Ansprüche 1-6, bei der die Multimode­ filter (12, 13, 14; 22, 23, 24) Interdigitalwandler aufweisen, wobei ein Teil der Interdigitalwandler unterteilt ist, und in den einzelnen Teilen die Masseseiten der Interdigitalwandler an mehreren Abschnitten mit den Masseelektroden (18; 28) verbunden sind.

8. Verwendung einer akustischen Oberflächenwellen- Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für einen Duplexer (51).

9. Verwendung einer akustischen Oberflächenwellen-Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für eine Kommunikationsvorrichtung (61).