DE19923286C2 - Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung, Duplexer und Kommunikationsvorrichtung - Google Patents
Akustische Oberflächenwellen-Filtervorrichtung, Duplexer und KommunikationsvorrichtungInfo
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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.
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).
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