【書類名】 明細書
【発明の名称】 高周波部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層と電極パターンを積層してなるセラミック積層基板に、弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備え、前記インダクタは前記セラミック積層基板に形成された接続電極により前記弾性表面波素子と接続するともに、ビアホールを介して、前記セラミック積層基板の主面に形成され接続端子と接続することを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記電極パターンがＡｇ又はＣｕで形成されることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
前記インダクタを、分布定数線路として前記セラミック積層基板に一体的に形成する、又はチップインダクタとして前記セラミック積層基板に搭載することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
前記セラミック積層基板は、相対向する第１および第２の主面と、当該主面間を連結する側面を備え、前記弾性表面波素子をベアチップ状態として前記第１の主面、又は第２の主面の少なくとも一方にフェースダウン実装し、前記電極パターンにバンプ接続することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項５】
帯域内リップルが２ｄＢ以下であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項６】
弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタとを備えた通過周波数帯域が異なる複数の弾性表面波フィルタを、絶縁基板に形成した高周波部品であって、
高い通過周波数帯域を扱う弾性表面波フィルタに接続されたインダクタのインダクタンス値が、低い通過周波数帯域を扱う弾性表面波フィルタに接続されたインダクタのインダクタンス値よりも小さいことを特徴とする高周波部品。
【請求項７】
複数の弾性表面波フィルタの不平衡端子側を接続して共通端としたことを特徴とする請求項６に記載の高周波部品。
【請求項８】
弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタとを備えた通過周波数帯域が異なる複数の弾性表面波フィルタを有する高周波部品であって、
複数の弾性表面波フィルタの不平衡端子側を接続して共通端とし、前記共通端と前記弾性表面波フィルタとの間に位相器を配置したことを特徴とする高周波部品。
【請求項９】
弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備えた弾性表面波フィルタと、スイッチング素子とコンデンサ及び／又はインダクタを備えた高周波スイッチとを絶縁基板に一体化したことを特徴とする高周波部品。
【請求項１０】
前記絶縁基板が、複数の誘電体層と電極パターンを積層してなるセラミック積層基板であって、前記高周波スイッチのコンデンサ及び／又はインダクタの少なくとも一部が、前記電極パターンにより形成されていることを特徴とする請求項９に記載の高周波部品。
【請求項１１】
入力端が一つで出力端が二つのＳＰＤＴ型高周波スイッチの、前記出力端の少なくとも一つに、 弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備えた弾性表面波フィルタを接続することを特徴とする高周波部品。
【請求項１２】
高周波スイッチと分波器を備えた高周波部品であって、
前記高周波スイッチは、送信回路とアンテナとの間に配置された第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子の送信回路側を設置する第１の伝送線路又はインダクタと、アンテナと受信回路との間に配置された第２の伝送線路と、前記第２の伝送線路の受信回路側を接地する第２のスイッチング素子を具備し、
前記分波器は、弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備えた通過周波数帯域が異なる複数の弾性表面波フィルタを有し、複数の弾性表面波フィルタの不平衡端子側を接続して共通端とし、前記共通端と前記弾性表面波フィルタとの間に位相器を配置してなることを特徴とする高周波部品。
【請求項１３】
前記分波器の共通端を前記第２の伝送線路の受信回路側にコンデンサを介して接続することを特徴とする請求項１２に記載の高周波部品。
【請求項１４】
前記高周波スイッチと分波器は、複数の誘電体層と電極パターンを積層してなるセラミック積層基板に形成され、前記セラミック積層基板に形成されたキャビティに前記弾性表面波素子をフェースダウン実装し、樹脂封止することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の高周波部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器に用いられる弾性表面波フィルタを有する高周波部品に関し、特に携帯電話に用いられる弾性表面波フィルタ、分波器、高周波スイッチモジュール、アンプモジュールなどの高周波部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、セラミックＲＦデバイスは携帯電話機などの高周波無線機器の小型化に大いに貢献するものとして大変注目されている。欧州地域をはじめとして広く適用されているＥＧＳＭ９００やＤＣＳ１８００等の携帯機では、最近、雑音指数を下げ、受信感度を上げるように、ＲＦ回路に２本の信号端子を持つ平衡型のＲＦデバイスを用いることが提案されている。平衡型の回路は不平衡型の回路に比べノイズに強い特長を持つ。
図１０はＥＧＳＭ９００とＤＣＳ１８００のデュアルバンド携帯機のＲＦ回路ブロック図であり、分波器５１、高周波スイッチ５２、５３、ローパスフィルタ５４、５５、ＲＦ段間フィルタ（弾性表面波フィルタ）５６、５７、低雑音増幅器（ＬＮＡ）７５、７６、方向性結合器８１、８２、パワーアンプ（ＰＡ）８３、８４などのＲＦデバイスを具備するものである。前記のような要請から、最近になり、不平衡入力型のＬＮＡに変わり平衡入力型のＬＮＡが用いられつつある。この場合、平衡入力型のＬＮＡ７５、７６と、その前段に配置されるＲＦ段間フィルタ（弾性表面波フィルタ）５６、５７とを接続するのに、不平衡型回路と平衡型回路との変換を行う平衡−不平衡変換トランス７７、７８を用いるのが一般的であった。そして、これらＲＦデバイスは、それぞれ独立した個別の部品から構成され、ＲＦデバイスをプリント基板上に実装し、マイクロストリップラインなどの接続線路を用いて互いに接続していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら平衡−不平衡変換トランスを用いると必然的に部品点数が増えてしまう。例えば、前記ＥＧＳＭ９００方式、ＤＣＳ１８００方式に対応したデュアルバンド対応の携帯電話においては、それぞれの送受信系に平衡−不平衡変換トランスを設けなくてはならず、小型化、低価格化の要請に応じられないだけでなく、部品点数の増加による実装面積が増加するという問題があった。
平衡−不平衡変換トランスと接続する弾性表面波フィルタは、所謂パッケージ（管封止）型の構成であって、ワイヤボンディングの為のリード線やモールド樹脂のために寄生のインダクタンス成分やコンデンサ成分を持つ。また前記の如く、平衡−不平衡変換トランスとの接続は、プリント基板上の接続線路を引き回して行われ、これによる寄生のインダクタンスやコンデンサ成分も生じる。このため、通過帯域での挿入損失特性の劣化したり、平衡−不平衡変換トランスからの出力信号において、所望の振幅平衡度、位相平衡度が得られなくなるといった問題があった。
また、個々のＲＦデバイスをプリント基板上の接続線路により接続する場合には、損失の増加や、インピーダンスの不整合の為、良好な高周波特性を有するＲＦ回路を再現性良く製造することが困難であり、ＲＦデバイス以外にインピーダンス整合のため、多くの外付け部品を必要とし、部品点数が多く回路全体が大型化するという欠点を有していた。
そこで本発明の目的は、挿入損失特性、振幅平衡度、位相平衡度の優れた平衡型弾性表面波フィルタと、これを用いて他のＲＦデバイス、特には高周波スイッチと複合化した高周波スイッチモジュールを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の誘電体層と電極パターンを積層してなるセラミック積層基板に、弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備え、前記インダクタは前記セラミック積層基板に形成された接続電極により前記弾性表面波素子と接続するともに、ビアホールを介して、前記セラミック積層基板の主面に形成され接続端子と接続する弾性表面波フィルタである。
本発明においては、前記電極パターンをＡｇ又はＣｕで形成するのが好ましい。前記弾性表面波素子と前記インダクタとは、前記セラミック積層基板の外表面に形成された、又は内蔵形成された接続線路で接続するのが好ましい。前記インダクタを分布定数線路として前記絶縁基板に一体的に形成する、又はチップインダクタとして前記セラミック積層基板に搭載するのも好ましい。前記セラミック積層基板は、相対向する第１および第２の主面と当該主面間を連結する側面を備えるものである。
このセラミック積層基板に、前記弾性表面波素子をベアチップとして、前記第１の主面、又は第２の主面の少なくとも一方にフェースダウン実装し、前記電極パターンにバンプ接続するのも好ましい。
また、前記弾性表面波素子の入力端及び出力端がＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）又はＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）で構成されるのが好ましい。
本発明によれば前記弾性表面波フィルタの帯域内リップルは２．０ｄＢ以下に構成することが出来る。帯域内リップルが２．０ｄＢを超えると受信信号の品質の劣化と言った問題が生じるので好ましくない。また、弾性表面波フィルタが低雑音増幅器に接続される場合に、その振幅平衡度、位相平衡度が良好でないと、前記低雑音増幅器に入力される高周波信号が劣化し、低雑音増幅器は外来ノイズの影響を受けやすくなり、発振などの不具合が生じるので、振幅平衡度は±１ｄＢ以内とし、位相平衡度を１８０±１０ｄｅｇ．以内であるのが好ましい。
第２の発明は、弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタとを備えた通過周波数帯域が異なる複数の弾性表面波フィルタを、絶縁基板に形成した高周波部品であって、高い通過周波数帯域を扱う弾性表面波フィルタに接続されたインダクタのインダクタンス値が、低い通過周波数帯域を扱う弾性表面波フィルタに接続されたインダクタのインダクタンス値よりも小さい高周波部品である。本発明においては、複数の弾性表面波フィルタの不平衡端子側を接続して共通端として分波器とするのが好ましい。
第３の発明は、弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタとを備えた通過周波数帯域が異なる複数の弾性表面波フィルタを有する高周波部品であって、複数の弾性表面波フィルタの不平衡端子側を接続して共通端とし、前記共通端と前記弾性表面波フィルタとの間に位相器を配置した高周波部品である。
第４の発明は、弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備えた弾性表面波フィルタと、スイッチング素子とコンデンサ及び／又はインダクタを備えた高周波スイッチとを絶縁基板に一体化した高周波部品である。本発明においては、前記絶縁基板を、複数の誘電体層と電極パターンを積層してなるセラミック積層基板とし、前記高周波スイッチのコンデンサ及び／又はインダクタの少なくとも一部を、前記電極パターンにより形成するのが好ましい。
第５の発明は、入力端が一つで出力端が二つのＳＰＤＴ型高周波スイッチの、前記出力端の少なくとも一つに、 弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備えた弾性表面波フィルタを接続する高周波部品である。
第６の発明は、高周波スイッチと分波器を備えた高周波部品であって、前記高周波スイッチは、送信回路とアンテナとの間に配置された第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子の送信回路側を設置する第１の伝送線路又はインダクタと、アンテナと受信回路との間に配置された第２の伝送線路と、前記第２の伝送線路の受信回路側を接地する第２のスイッチング素子を具備し、前記分波器は、弾性表面波素子と、該弾性表面波素子の平衡出力端間に並列に接続されたインダクタを備えた通過周波数帯域が異なる複数の弾性表面波フィルタを有し、複数の弾性表面波フィルタの不平衡端子側を接続して共通端とし、前記共通端と前記弾性表面波フィルタとの間に位相器を配置した高周波部品である。本発明においては、前記分波器の共通端を前記第２の伝送線路の受信回路側にコンデンサを介して接続するのが好ましい。そして、前記高周波スイッチと分波器を、複数の誘電体層と電極パターンを積層してなるセラミック積層基板に形成し、前記セラミック積層基板に形成されたキャビティに前記弾性表面波素子をフェースダウン実装して、樹脂封止するのが好ましい。
前記スイッチング素子は、ＰＩＮダイオード又は電解効果型トランジスタであり、半導体ベアチップとして前記積層基板にフェースダウン実装するのがより好ましい。
【０００５】
【作用】
本発明者等は、ＲＦ回路の複合化、小型化、高性能化に取り組むなかで、平衡出力弾性表面波フィルタを用いて平衡入力型ＬＮＡと接続することで、平衡不平衡変換トランスを用いることなくＲＦ回路を構成することを着想した。しかしながら、プリント基板上に接続線路を形成した場合には、通常引き回しのため少なくとも３〜５ｍｍの線路を構成する必要があり、これにより発生する寄生容量や寄生インダクタにより通過帯域内でリップルが発生し、所望の伝送特性が得られないといった問題があった。
そこで寄生容量を相殺するように、インダクタを前記プリント基板の接続線路に接続して、平衡出力型弾性表面波フィルタの平衡出力端間に平行配置したが、十分なリップル改善効果は得られない場合があった。
【０００６】
本発明者等は種々検討するなかで、例えば図１に図示するように、平衡型弾性表面波素子１とインダクタ２を、一つの絶縁基板において間近に配置し、弾性表面波素子１とインダクタ２とを接続する接続線路の伝送線路パターンの長さｗを短く構成して、弾性表面波素子の出力端４２、４３と並列配置したインダクタ４との間の浮遊インピーダンス成分を、極力小さく構成すれば良いことを知見した。
【０００７】
さらに、ＲＦ回路を構成するＲＦデバイスを、それぞれが独立した個別の部品から構成するよりも、複数の機能を複合化したＲＦデバイスとすれば、プリント基板上の接続線路により接続する場合の、損失の増加や、インピーダンスの不整合による高周波特性の劣化などの問題を解消でき、またインピーダンス整合などのための外付け部品を必要とせず、ＲＦ回路の部品点数を少なく構成でき、回路全体を小型化で出来る。
そこで、前記平衡型弾性表面波フィルタを構成する絶縁基板に、更に前記ＲＦデバイスを複合化することで、小型かつ電気的特性に優れたＲＦデバイスを構成することを着想した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図を用いながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る平衡出力型弾性表面波フィルタの等価回路である。本発明の弾性表面波フィルタは、平衡出力型弾性表面波素子３とその平衡出力端間４２、４３に並列配置されたインダクタ４とが、一つの絶縁基板２に形成された接続線路５で接続され構成される。図２は、本発明の一実施例に係る平衡出力型弾性表面波フィルタの構成を説明するための斜視図である。図示した弾性表面波フィルタは、平衡出力型弾性表面波素子３を管封止の弾性表面波フィルタとし、絶縁基板２に前記弾性表面波フィルタ３とインダクタ４を実装し、絶縁基板２に形成された接続電極５（等価回路中、回路機能を有さない電極）により互いに接続して構成される。
【０００９】
この様な平衡出力型弾性表面波フィルタに用いる前記絶縁基板２の製造法について以下説明する。例えばＡｌ２Ｏ３を主成分としＳｉＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＰｂＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏを副成分として含む低温焼結誘電体磁器組成物、Ａｌ２Ｏ３を主成分としＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＧｄＯを副成分として含む低温焼結誘電体磁器組成物などの誘電体材料や、Ｂｉ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５を成分組成として含む磁性体材料をボールミルにて湿式混合し、得られたスラリーを乾燥した後、７００℃〜８５０℃の温度で仮焼し、粉砕乾燥して材料粉末を得て、この材料粉末と有機バインダー、可塑材、および、有機溶剤をボールミルにて混合し、脱泡機で粘度を調整した後、ドクターブレード法にて３０μｍ〜２５０μｍのセラミックグリーンシートとする。
【００１０】
このグリーンシートに回路素子や接続線路を構成する電極パターンを導電性ペーストにより印刷形成し、前記電極パターン間を接続するビアホールを形成して、さらにグリーンシートを重ねて８０℃に加熱して１２ＭＰａの圧力で熱圧着して積層体とし、所定の大きさ、形状となるように、例えばダイシングソーや鋼刃で前記積層体を切断して９００℃〜１０００℃で、２時間〜８時間焼成して絶縁基板２を得る。
【００１１】
前記絶縁基板２の形状は、例えば矩形状であり、弾性表面波素子を搭載する第1の主面と、実装基板と接続するための接続端子５０，５１が形成された第２の主面と、前記切断により形成される側面を備える。絶縁基板２の第1の主面には、平衡出力型弾性表面波素子３やインダクタ３を実装するための電極パターンが形成され、絶縁基板２の内部には前記電極パターンを接続するビアホール６や、接続線路５が形成される。本実施例においては、絶縁基板２にパッケージ（管封止）型の弾性表面波フィルタを第1の主面に実装し、絶縁基板２の第1の主面に形成された接続線路５により弾性表面波フィルタの出力端間に並列配置したインダクタと接続する。接続線路５は、ＣｕやＡｇなどの電極パターンで第1の主面上に形成されているが、図３に示す様に絶縁基板２に積層形成しても良い。このように構成することで、プリント基板に弾性表面波素子と並列配置するインダクタを別々に実装して、接続線路で電気的に接続する場合よりも、近接して配置でき、接続線路の寄生のインダクタンス成分やコンデンサ成分を小さく構成できる。
【００１２】
図３は本発明の他の実施例に 係る平衡出力型弾性表面波フィルタの断面図である。ここでは、平衡出力型弾性表面波素子３をＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）のベアチップを用い、絶縁基板２に封止金属６０で気密封止している。そして、絶縁基板２として、複数のセラミック層が積層されて一体焼成されてなる低温焼結セラミック積層体とし、これに前記平衡出力型弾性表面波素子３とインダクタ４を搭載している。前記インダクタ４のインダクタンス値は、使用される周波数で適宜選定されるが、例えばＤＣＳ１８００（ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＥＬＬＵＬＡＲ ＳＹＳＴＥＭ）では１０ｎＨ程度、８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ（ＧＬＯＢＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲＭＯＢＩＬＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ）では３０〜６０ｎＨ程度が推奨される。前記インダクタ４は、チップインダクタとして絶縁基板２に搭載しても良いし、前記絶縁基板に分布定数線路として形成しても良い。
前記インダクタ４を、積層インダクタとする場合には、必要に応じてチップインダクタを交換してインダクタンス値を微調整できる。また、前記インダクタ４を図４に示すように絶縁基板２に電極パターンを用いて分布定数線路４として積層形成すれば、インダクタを実装するための実装面積を低減でき、更に小型の弾性表面波フィルタを得ることが出来る。分布定数線路として形成する場合には、ミアンダ状、コイル状、スパイラル状等のパターンでインダクタ４を形成するが、積層基板上に前記パターンの少なくとも一部を形成すれば、トリミングによりインダクタンス値を微調整できるので好ましい。
【００１３】
前記弾性表面波フィルタを弾性表面波素子のベアチップとし、バンプ接続すれば、パッケージ型の弾性表面波フィルタでのワイヤボンディングの為のリード線やモールド樹脂のために寄生のインダクタンスやコンデンサ成分を極めて小さく構成できる。またその封止は封止金属３で気密封止する方法や、封止樹脂による方法がある。
【００１４】
弾性表面波素子のベアチップを、絶縁基板の第1の主面や第２の主面に形成した凹部（キャビティ）に配置し、絶縁基板２にフェースダウン実装すれば、第1の主面や第２の主面を平坦にすることが出来、マウンター等による取り扱いが容易となる。前記の実施例では平衡出力型弾性表面波素子３をＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄ Ａｒｒａｙ）のベアチップを用いているが、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）のベアチップを用いても良い。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
本実施例はベアチップ状の弾性表面波素子をセラミックパッケージに封止した面実装型弾性表面波素子３とインダクタ４を積層基板２の内部に形成された接続線路５で接続する弾性表面波フィルタである。前記積層基板は低温焼成が可能なセラミック誘電体材料からなり、厚さが３０μｍ〜２００μｍのグリーンシートを用意し、そのグリーンシート上にＡｇやＣｕ等の導電ペーストを印刷して所望の電極パターンを形成し、それを適宜積層し、一体焼成させて構成される。前記電極パターンは、グランド電極ＧＮＤや分布定数線路を構成するライン電極、コンデンサを構成するコンデンサ電極や、回路素子間を電気的に接続する接続電極５を構成する。前記セラミック誘電体材料として、Ａｌ２Ｏ３を主成分としＳｉＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＰｂＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏを副成分として含む、比誘電率が７の低温焼結誘電体磁器組成物を用いた。
【００１６】
前記積層基板の第１の主面には、面実装型弾性表面波素子３とチップインダクタを搭載している。面実装型弾性表面波素子３とチップインダクタ４は、絶縁基板２の第1の主面に形成された接続線路５で互いに電気的に接続され、その距離は凡そ２ｍｍとなる様に形成されている。このように構成した高周波部品（弾性表面波フィルタ）の挿入損失特性及び通過帯域内リップル、フェイズバランス（位相平衡度）、アンプリチュードバランス（振幅平衡度）を評価した結果を表１及び図８、図９に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
本発明の如く構成することで、帯域内でのリップ量を２．０ｄB以下に調整することが出来る。平衡出力端に並列接続されるインダクタの位置が前記出力端から離間することにより、挿入損失特性が劣化するとともにリップル量も増加する。これを改善するには前記インダクタのインダクタンス値を大きくすれば良いが、アンプリチュードバランスや、フェイズバランスも変化することから、前記インダクタの配置位置とそのインダクタンス値は、挿入損失特性、リップル量、アンプリチュードバランス、フェイズバランスの各特性を勘案しながら決定するのが好ましい。
【００１９】
（実施例２）
実施例１の弾性表面波フィルタを組み合わせて異なる２周波ｆ１、ｆ２の分波器を作製した。図５に前記分波器のブロック図を示す。この分波器は、例えばＤＣＳ（ｆ１）とＰＣＳ（ｆ２）の受信信号を分波するためのものであり、共用の端子２０に接続された第１の位相器３０と、その後段に配置された第１の弾性表面波フィルタ１ａと、同じく共用の端子２０に接続された第２の位相器３１と、その後段に配置された第２の弾性表面波フィルタ１ｂとからなる。位相器３０，３１は、伝送線路からなり、それぞれ周波数帯域ｆ１、ｆ２で実際の線路長がλ／１０〜λ／３となるように構成されている。第１の弾性表面波フィルタ１ａは、ｆ１の受信周波数帯でほぼ５０Ωとなり、ｆ２の受信周波数帯でほぼショートするような入力インピーダンス特性を有する弾性表面波フィルタであり、また第２の弾性表面波フィルタ１ｂはｆ２の受信周波数帯でほぼ５０Ωとなり、ｆ１の受信周波数帯でほぼショートするような入力インピーダンス特性を有する弾性表面波フィルタである。
【００２０】
そして、第１の弾性表面波フィルタの前段に配置した第１の位相器により、ｆ２の受信帯域では、前記共用の端子２０から見たインピーダンス特性が、ほぼ開放の状態となり、他方第２の弾性表面波フィルタの前段に配置した第２の位相器により、ｆ１の受信帯域で、前記共用の端子２０から見たインピーダンス特性をほぼ開放の状態としている。ここで、「ほぼ開放状態」とは、インピーダンスＺをＺ＝Ｒ＋ｊＸで表すとき、実数部Ｒを１５０Ω以上に調整した場合、及び虚数部Ｘの絶対値を１００Ω以上に調整した場合である。また、「ほぼショート状態」とは、同様に実数部Ｒを１５Ω以下に調整した場合、及び虚数部Ｘの絶対値を１５Ω以下に調整した場合である。上記のように構成した分波器は、帯域内リップル、振幅平衡度、位相平衡度に優れた弾性表面波フィルタを用いたので、分波器としても優れた特性を得ることが出来る。
【００２１】
（実施例３）
実施例２の異なる２周波ｆ１、ｆ２の分波器を用いて、高周波スイッチモジュールを作製した。図６に本発明の一実施例に係る前記高周波スイッチモジュールの断面図と、図７に本発明の一実施例に係る高周波スイッチモジュールの等価回路を示す。この高周波スイッチモジュールは、アンテナＡＮＴに対してＤＣＳ（ｆ１）／ＰＣＳ（ｆ２）の送信回路ＴＸとｆ１又はｆ２の受信回路ＲＸを切り換えるものである。第１のスイッチ回路はダイオードと伝送線路を主要素子とし、ダイオード２０２のカソードは入出力端子１０に接続され、アノードはｆ１、ｆ２共用の送信系端子ＴＸにコンデンサ３０３を介して接続され、またコンデンサ３０４を介してアースに接続される伝送線路４０２に接続されている。また伝送線路４０２とコンデンサ３０４の間にダイオード制御用の電圧コントロール回路ＶＣ２がある。アンテナＡＮＴと受信回路ＲＸとの間に伝送線路４０１が接続され、受信回路側にアノードが接続されたダイオード２０１が接続され、ダイオード２０１のカソードにはアースとの間にコンデンサ３０２が接続され、ダイオード２０１とコンデンサ３０２の間に、ダイオード制御用の電圧コントロール回路ＶＣ１が接続され、前記ダイオード２０１のアノードとｆ１／ｆ２の各受信回路ＲＸとの間に、前記実施例２の分波器を配置した。前記分波器を構成する弾性表面波素子３は、絶縁基板２に形成された凹部にフェースダウン実装され、樹脂封止されている。そして、弾性表面波素子３の平衡出力端にはビアホールで形成される接続線路５を介して分布定数線路で形成されたインダクタが接続される。また、絶縁基板２にはスイッチ回路の一部のコンデンサパターン、伝送線路が積層形成される。上記のように構成した高周波スイッチモジュールは、帯域内リップル、振幅平衡度、位相平衡度に優れた弾性表面波フィルタで構成した分波器を用いたので、高周波スイッチモジュールとしても優れた特性を得ることが出来る。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る平衡出力型の弾性表面波フィルタと、該弾性表面波フィルタの出力に近接配置した並列インダクタとでなるバンドパスフィルタ回路によると、小型で高性能な弾性表面波フィルタを搭載しアンテナスイッチ回路を具備したアンテナスイッチ積層モジュールが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る弾性表面波フィルタの回路ブロック図である。
【図２】 本発明の一実施例に係る弾性表面波フィルタの斜視図である。
【図３】 本発明の一実施例に係る弾性表面波フィルタの断面図である。
【図４】 本発明の他の実施例に係る弾性表面波フィルタの断面図である。
【図５】 本発明の一実施例に係る分波器の回路ブロック図である。
【図６】 本発明の一実施例に係る高周波スイッチモジュールの断面図である。
【図７】 本発明の一実施例に係る高周波スイッチモジュールの等価回路図である。
【図８】 本発明の一実施例に係る弾性表面波フィルタの電気的特性図である。
【図９】 従来の弾性表面波フィルタの電気的特性図である。
【図１０】 デュアルバンド携帯機のＲＦ回路ブロック図である。
【符号の説明】
１ 弾性表面波フィルタ（高周波部品）
２ 絶縁基板
３ 弾性表面波素子
４ 並列インダクタ
５ 接続線路
[Document name] statement
Patent application title: High frequency component
[Claim of claim]
[Claim 1]
A ceramic laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and an electrode pattern is provided with a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output ends of the surface acoustic wave element, the inductor being the ceramic laminated layer A surface acoustic wave filter characterized in that it is connected to the surface acoustic wave element by a connection electrode formed on a substrate, and is formed on the main surface of the ceramic multilayer substrate via a via hole to connect to a connection terminal.
[Claim 2]
The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the electrode pattern is formed of Ag or Cu.
[Claim 3]
3. The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the inductor is integrally formed on the ceramic laminated substrate as a distributed constant line, or mounted on the ceramic laminated substrate as a chip inductor.
[Claim 4]
The ceramic multilayer substrate includes opposing first and second main surfaces and side surfaces connecting the main surfaces, and the surface acoustic wave element is in a bare chip state, the first main surface or the second main surface. The surface acoustic wave filter according to any one of claims 1 to 3, wherein a face-down mounting is performed on at least one of the main surfaces and a bump connection is made to the electrode pattern.
[Claim 5]
The surface acoustic wave filter according to any one of claims 1 to 4, wherein an in-band ripple is 2 dB or less.
[6]
A high frequency component in which a plurality of surface acoustic wave filters having different pass frequency bands, each including a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output terminals of the surface acoustic wave element, are formed on an insulating substrate ,
A high frequency component characterized in that an inductance value of an inductor connected to a surface acoustic wave filter handling a high pass frequency band is smaller than an inductance value of an inductor connected to a surface acoustic wave filter handling a low pass frequency band.
[7]
7. The high frequency component according to claim 6, wherein the unbalanced terminal sides of the plurality of surface acoustic wave filters are connected to form a common end.
[Claim 8]
A high frequency component comprising a plurality of surface acoustic wave filters having different pass frequency bands, comprising: a surface acoustic wave element; and an inductor connected in parallel between balanced output terminals of the surface acoustic wave element,
An unbalanced terminal side of a plurality of surface acoustic wave filters is connected as a common end, and a phase shifter is disposed between the common end and the surface acoustic wave filter.
[9]
A surface acoustic wave filter comprising an inductor connected in parallel between balanced output terminals of the surface acoustic wave element, and a high frequency switch comprising a switching element and a capacitor and / or an inductor integrated in an insulating substrate High frequency parts.
10.
The insulating substrate is a ceramic laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and an electrode pattern, and at least a part of the capacitor and / or the inductor of the high frequency switch is formed by the electrode pattern. The high frequency component according to claim 9, characterized in that:
11.
A surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output ends of the surface acoustic wave element are connected to at least one of the output ends of an SPDT type high frequency switch having one input end and two output ends. A high frequency component characterized by connecting the provided surface acoustic wave filter.
[12]
A high frequency component provided with a high frequency switch and a duplexer,
The high frequency switch includes a first switching element disposed between a transmitting circuit and an antenna, a first transmission line or inductor for setting a transmitting circuit side of the first switching element, an antenna, and a receiving circuit. And a second switching element for grounding the receiving circuit side of the second transmission line.
The duplexer includes a plurality of surface acoustic wave filters having different pass frequency bands, each of which includes a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output ends of the surface acoustic wave element. A high frequency component characterized in that an unbalanced terminal side of a surface wave filter is connected to be a common end, and a phase shifter is disposed between the common end and the surface acoustic wave filter.
[13]
The high frequency component according to claim 12, wherein a common end of the branching filter is connected to a receiving circuit side of the second transmission line via a capacitor.
14.
The high frequency switch and the duplexer are formed on a ceramic laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and an electrode pattern, and the surface acoustic wave element is mounted facedown in a cavity formed on the ceramic laminated substrate. The high frequency component according to claim 12 or 13, wherein resin sealing is performed.
Detailed Description of the Invention
[0001]
Field of the Invention
The present invention relates to a high frequency component having a surface acoustic wave filter for use in mobile communication devices, and more particularly to a high frequency component such as a surface acoustic wave filter, a duplexer, a high frequency switch module, and an amplifier module for use in mobile phones.
[0002]
[Prior Art]
In recent years, ceramic RF devices have attracted much attention as contributing greatly to the miniaturization of high frequency wireless devices such as cellular phones. Recently, portable devices such as EGSM 900 and DCS1800 widely used in the European region use a balanced RF device having two signal terminals in the RF circuit so as to lower the noise figure and increase the reception sensitivity. It has been proposed. Balanced circuits are more resistant to noise than unbalanced circuits.
FIG. 10 is a block diagram of an RF circuit of a dual band portable device of EGSM 900 and DCS 1800, and the duplexer 51, high frequency switches 52, 53, low pass filters 54, 55, RF interstage filters (surface acoustic wave filters) 56, 57, It comprises RF devices such as low noise amplifiers (LNAs) 75, 76, directional couplers 81, 82, and power amplifiers (PAs) 83, 84. Due to the above-mentioned requirements, recently, an LNA of an unbalanced input type has been replaced by an LNA of a balanced input type. In this case, in order to connect the balanced input type LNAs 75 and 76 with the RF interstage filters (surface acoustic wave filters) 56 and 57 disposed in front of the LNAs 75 and 76, conversion of the unbalanced circuit and the balanced circuit is performed. It was common to use a balanced-unbalanced conversion transformer 77, 78 to be performed. And these RF devices were comprised from the separate separate parts, respectively, mounted RF devices on the printed circuit board, and were mutually connected using connection lines, such as a micro strip line.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, using a balanced-unbalanced conversion transformer inevitably increases the number of parts. For example, in a dual-band compatible mobile phone compatible with the EGSM 900 system and the DCS 1800 system, it is necessary to provide a balance-unbalance conversion transformer in each transmission / reception system, and it is possible to meet the demand for miniaturization and price reduction. Not only that, there is a problem that the mounting area is increased due to the increase in the number of parts.
The surface acoustic wave filter connected to the balance-unbalance conversion transformer has a so-called package (tube sealing) type configuration, and a parasitic inductance component and a capacitor component are required for lead wires for wire bonding and mold resin. Have. Also, as described above, the connection with the balanced-unbalanced conversion transformer is made by drawing the connection line on the printed circuit board, which also causes parasitic inductance and capacitor components. For this reason, there has been a problem that the insertion loss characteristic in the pass band is deteriorated, and the desired amplitude balance and phase balance can not be obtained in the output signal from the balance-unbalance conversion transformer.
Moreover, when connecting individual RF devices by connection lines on a printed circuit board, it is difficult to reproducibly manufacture an RF circuit having good high frequency characteristics because of increased loss and impedance mismatch. In addition to RF devices, it requires many external parts for impedance matching, and has the disadvantage that the number of parts is large and the entire circuit is large.
Therefore, an object of the present invention is to provide a balanced surface acoustic wave filter excellent in insertion loss characteristics, amplitude balance and phase balance, and a high frequency switch module combined with another RF device, particularly a high frequency switch, using the same. Intended to be provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to a first invention, a ceramic laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and an electrode pattern is provided with a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output ends of the surface acoustic wave element, The inductor is a surface acoustic wave filter connected to the surface acoustic wave element by a connection electrode formed on the ceramic multilayer substrate and formed on the main surface of the ceramic multilayer substrate via a via hole to connect to a connection terminal. .
In the present invention, the electrode pattern is preferably formed of Ag or Cu. It is preferable that the surface acoustic wave element and the inductor be connected by a connection line formed on or built in the outer surface of the ceramic laminated substrate. It is also preferable to integrally form the inductor as a distributed constant line on the insulating substrate or to mount the inductor as a chip inductor on the ceramic laminated substrate. The ceramic laminated substrate includes the first and second main surfaces facing each other and a side surface connecting the main surfaces.
It is also preferable to face-down mount the surface acoustic wave element on at least one of the first main surface or the second main surface on this ceramic laminated substrate as a bare chip and bump-connect to the electrode pattern.
Preferably, the input end and the output end of the surface acoustic wave element are formed of LGA (Land Grid Array) or BGA (Ball Grid Array).
According to the present invention, the in-band ripple of the surface acoustic wave filter can be configured to be 2.0 dB or less. If the in-band ripple exceeds 2.0 dB, a problem such as deterioration of the quality of the received signal occurs, which is not preferable. In addition, when the surface acoustic wave filter is connected to a low noise amplifier, if the amplitude balance and phase balance are not good, the high frequency signal input to the low noise amplifier is degraded, and the low noise amplifier is an external noise The circuit is susceptible to the effects of oscillation, causing problems such as oscillation, so the amplitude balance is within ± 1 dB and the phase balance is 180 ± 10 deg. It is preferable that it is less than.
According to a second aspect of the present invention, a plurality of surface acoustic wave filters having different pass frequency bands, each including a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output ends of the surface acoustic wave element, are formed on an insulating substrate. High frequency components, wherein the inductance value of the inductor connected to the surface acoustic wave filter that handles the high pass frequency band is smaller than the inductance value of the inductor connected to the surface acoustic wave filter that handles the low pass frequency band It is. In the present invention, it is preferable to connect the unbalanced terminal sides of a plurality of surface acoustic wave filters to form a duplexer as a common end.
A third invention is a high frequency component having a plurality of surface acoustic wave filters having different pass frequency bands, each including a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output terminals of the surface acoustic wave element. It is a high frequency component in which the unbalanced terminal sides of a plurality of surface acoustic wave filters are connected to form a common end, and a phase shifter is disposed between the common end and the surface acoustic wave filter.
A fourth invention integrates a surface acoustic wave filter including an inductor connected in parallel between balanced output terminals of a surface acoustic wave element, and a high frequency switch including a switching element and a capacitor and / or an inductor on an insulating substrate. Integrated high frequency components. In the present invention, the insulating substrate is a ceramic laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and an electrode pattern, and at least a part of the capacitor and / or the inductor of the high frequency switch is formed by the electrode pattern. Is preferred.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an SPDT type high frequency switch having one input end and two output ends, wherein at least one of the output ends is a parallel connection between the surface acoustic wave element and the balanced output end of the surface acoustic wave element. And a high frequency component connecting a surface acoustic wave filter having an inductor connected thereto.
A sixth invention is a high frequency component including a high frequency switch and a duplexer, wherein the high frequency switch is a first switching element disposed between a transmission circuit and an antenna, and the first switching element. A second transmission line for placing the transmission circuit side of the first transmission line or inductor, a second transmission line disposed between the antenna and the reception circuit, and a second transmission line for grounding the reception circuit side of the second transmission line A switching element is provided, and the branching filter includes a plurality of surface acoustic wave filters having different passbands including a surface acoustic wave element and an inductor connected in parallel between balanced output terminals of the surface acoustic wave element. It is a high frequency part which has an unbalanced terminal side of a plurality of surface acoustic wave filters connected as a common end, and arranges a phase machine between the common end and the surface acoustic wave filter. In the present invention, it is preferable to connect the common end of the branching filter to the receiving circuit side of the second transmission line via a capacitor. Then, the high frequency switch and the duplexer are formed on a ceramic laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and an electrode pattern, and the surface acoustic wave element is facedown mounted in a cavity formed on the ceramic laminated substrate. And resin sealing is preferable.
The switching element is a PIN diode or a field effect transistor, and is more preferably face-down mounted on the laminated substrate as a semiconductor bare chip.
[0005]
【Function】
The present inventors use a balanced / unbalanced conversion transformer by connecting to a balanced input type LNA using a balanced output surface acoustic wave filter while working on complexization, miniaturization and high performance of RF circuits. The idea was to construct an RF circuit. However, when a connection line is formed on a printed circuit board, it is usually necessary to construct a line of at least 3 to 5 mm for routing, and the parasitic capacitance and parasitic inductor generated thereby generate ripples in the passband. There is a problem that desired transmission characteristics can not be obtained.
Therefore, an inductor is connected to the connection line of the printed circuit board and disposed in parallel between the balanced output ends of the balanced output surface acoustic wave filter so as to cancel out the parasitic capacitance, but a sufficient ripple improvement effect can not be obtained. was there.
[0006]
Among various studies made by the present inventors, for example, as shown in FIG. 1, the balanced surface acoustic wave element 1 and the inductor 2 are disposed close to each other on one insulating substrate, and the surface acoustic wave element 1 and the inductor 2 are By reducing the length w of the transmission line pattern of the connection line connecting them and the stray impedance component between the output terminals 42 and 43 of the surface acoustic wave element and the inductor 4 arranged in parallel, as much as possible. I found out that it was good.
[0007]
Furthermore, if the RF device that constitutes the RF circuit is an RF device in which a plurality of functions are combined rather than being composed of individual parts that are independent of each other, the loss when connecting by the connection line on the printed circuit board It is possible to solve the problems such as the increase of the frequency and the deterioration of the high frequency characteristics due to the impedance mismatch, and the number of components of the RF circuit can be reduced without the need for external parts for impedance matching etc. You can do it.
Therefore, it was conceived to construct a compact RF device excellent in electrical characteristics by further combining the RF device on the insulating substrate constituting the balanced surface acoustic wave filter.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit of a balanced output surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention. In the surface acoustic wave filter according to the present invention, the connection line 5 formed on one insulating substrate 2 connects the balanced output type surface acoustic wave element 3 and the inductors 4 arranged in parallel between the balanced output terminals 42 and 43 thereof. Is configured. FIG. 2 is a perspective view for explaining a configuration of a balanced output surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention. In the illustrated surface acoustic wave filter, the balanced output type surface acoustic wave element 3 is a tube-sealed surface acoustic wave filter, the surface acoustic wave filter 3 and the inductor 4 are mounted on the insulating substrate 2, and the insulating substrate 2 is formed. They are mutually connected by the connection electrodes 5 (electrodes having no circuit function in the equivalent circuit).
[0009]
A method of manufacturing the insulating substrate 2 used for such a balanced output type surface acoustic wave filter will be described below. For example, Al 2 O 3 Mainly composed of SiO 2 , SrO, CaO, PbO, Na 2 O, K 2 Low temperature sintered dielectric ceramic composition containing O as a minor component, Al 2 O 3 Mainly composed of MgO and SiO 2 A dielectric material such as a low-temperature sintered dielectric ceramic composition containing GdO as an accessory component, 2 O 3 , Y 2 O 3 , CaCO 3 , Fe 2 O 3 , In 2 O 3 , V 2 O 5 Are wet mixed in a ball mill, and the obtained slurry is dried, then calcined at a temperature of 700 ° C. to 850 ° C., pulverized and dried to obtain a material powder, and this material powder is obtained After mixing the organic binder, the plasticizer, and the organic solvent in a ball mill and adjusting the viscosity with a defoamer, a ceramic green sheet of 30 μm to 250 μm is formed by a doctor blade method.
[0010]
An electrode pattern constituting a circuit element and a connection line is printed on this green sheet by conductive paste, a via hole connecting the electrode patterns is formed, and the green sheet is further stacked and heated to 80 ° C. Thermocompression bonding by pressure to form a laminate, and cutting the laminate with a dicing saw or a steel blade, for example, and baking it at 900 ° C. to 1000 ° C. for 2 hours to 8 hours so as to obtain a predetermined size and shape An insulating substrate 2 is obtained.
[0011]
The shape of the insulating substrate 2 is, for example, a rectangular shape, and a first main surface on which the surface acoustic wave device is mounted and a second main surface on which connection terminals 50 and 51 for connecting to the mounting substrate are formed And a side surface formed by the cutting. An electrode pattern for mounting the balanced output surface acoustic wave device 3 and the inductor 3 is formed on the first main surface of the insulating substrate 2, and a via hole 6 for connecting the electrode pattern is formed inside the insulating substrate 2. , Connection line 5 is formed. In the present embodiment, a package (tube sealed) type surface acoustic wave filter is mounted on the first main surface of the insulating substrate 2, and the connection line 5 formed on the first main surface of the insulating substrate 2 is elastic. Connect with an inductor placed in parallel between the output terminals of the surface wave filter. The connection line 5 is formed on the first main surface with an electrode pattern such as Cu or Ag, but may be laminated on the insulating substrate 2 as shown in FIG. With this configuration, the inductors arranged in parallel with the surface acoustic wave element can be separately mounted on the printed circuit board, and can be arranged closer than when electrically connected by the connection line, and parasitics of the connection line can be obtained. The inductance component and the capacitor component can be configured small.
[0012]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a balanced-output surface acoustic wave filter according to another embodiment of the present invention. Here, the balanced output type surface acoustic wave element 3 is hermetically sealed on the insulating substrate 2 with the sealing metal 60 using a bare chip of BGA (Ball Grid Array). Then, a low temperature sintered ceramic laminate is formed as a plurality of ceramic layers stacked and integrally fired as the insulating substrate 2, and the balanced output type surface acoustic wave element 3 and the inductor 4 are mounted thereon. The inductance value of the inductor 4 is appropriately selected depending on the frequency to be used. For example, about 10 nH in DCS1800 (DIGITAL CELLULAR SYSTEM) and about 30 to 60 nH in 800 MHz band GSM (GLOBAL SYSTEM FORMOBILE COMMUNICATIONS) are recommended. The inductor 4 may be mounted on the insulating substrate 2 as a chip inductor or may be formed on the insulating substrate as a distributed constant line.
When the inductor 4 is a laminated inductor, the chip inductor can be replaced as needed to finely adjust the inductance value. If the inductor 4 is laminated on the insulating substrate 2 as the distributed constant line 4 using an electrode pattern as shown in FIG. 4, the mounting area for mounting the inductor can be reduced, and the surface acoustic wave filter can be further miniaturized. You can get When forming as a distributed constant line, the inductor 4 is formed in a meander, coil, spiral, etc. pattern, but if at least a part of the pattern is formed on the laminated substrate, the inductance value is reduced by trimming. It is preferable because it can be adjusted.
[0013]
If the surface acoustic wave filter is a bare chip of the surface acoustic wave element and is bump-connected, parasitic inductance and capacitor components are extremely reduced due to lead wires and mold resin for wire bonding in a package type surface acoustic wave filter. It can be configured. Further, the sealing may be performed by a method of hermetically sealing with the sealing metal 3 or a method of using a sealing resin.
[0014]
If the bare chip of the surface acoustic wave element is disposed in a recess (cavity) formed on the first main surface or the second main surface of the insulating substrate and face-down mounted on the insulating substrate 2, the first main surface or The main surface of 2 can be made flat and handling by a mounter etc. becomes easy. In the above embodiment, a bare chip of BGA (Ball Grid Array) is used as the balanced output surface acoustic wave element 3, but a bare chip of LGA (Land Grid Array) may be used.
[0015]
【Example】
Example 1
The present embodiment is a surface acoustic wave filter in which a surface mount type surface acoustic wave element 3 in which a bare chip surface acoustic wave element is sealed in a ceramic package and an inductor 4 are connected by a connection line 5 formed inside the laminated substrate 2. is there. The laminated substrate is made of a ceramic dielectric material which can be fired at a low temperature, and a green sheet having a thickness of 30 μm to 200 μm is prepared. A conductive paste such as Ag or Cu is printed on the green sheet to obtain a desired electrode pattern. They are formed, laminated appropriately, and integrally fired. The electrode pattern constitutes a ground electrode GND, a line electrode constituting a distributed constant line, a capacitor electrode constituting a capacitor, and a connection electrode 5 electrically connecting circuit elements. Al as the ceramic dielectric material 2 O 3 Mainly composed of SiO 2 , SrO, CaO, PbO, Na 2 O, K 2 A low temperature sintered dielectric ceramic composition having a relative dielectric constant of 7 containing O as a minor component was used.
[0016]
A surface mount type surface acoustic wave element 3 and a chip inductor are mounted on the first main surface of the laminated substrate. The surface mount type surface acoustic wave element 3 and the chip inductor 4 are electrically connected to each other by the connection line 5 formed on the first main surface of the insulating substrate 2 and the distance thereof is approximately 2 mm. There is. Table 1 and Fig. 8 show the results of evaluating the insertion loss characteristics, ripples in the passband, phase balance (degree of phase balance), and amplitude balance (degree of amplitude balance) of the high frequency component (surface acoustic wave filter) configured in this way. It is shown in FIG.
[0017]
[Table 1]
[0018]
By configuring as in the present invention, the lip amount in the band can be adjusted to 2.0 dB or less. By separating the position of the inductor connected in parallel to the balanced output end from the output end, the insertion loss characteristics deteriorate and the amount of ripple also increases. In order to improve this, it is sufficient to increase the inductance value of the inductor, but since the amplitude balance and phase balance also change, the arrangement position of the inductor and its inductance value are the insertion loss characteristics, the ripple amount, and the amplification amount. It is preferable to determine while taking into consideration the characteristics of tude balance and phase balance.
[0019]
(Example 2)
The surface acoustic wave filters of Example 1 were combined to produce duplexers of different two frequencies f1 and f2. The block diagram of the said splitter is shown in FIG. This demultiplexer is for separating, for example, the received signals of DCS (f1) and PCS (f2), and is disposed in the subsequent stage of the first phase shifter 30 connected to the common terminal 20. It comprises a first surface acoustic wave filter 1a, a second phaser 31 connected to the same common terminal 20, and a second surface acoustic wave filter 1b disposed downstream thereof. The phase shifters 30 and 31 are transmission lines, and are configured such that the actual line lengths are λ / 10 to λ / 3 in the frequency bands f1 and f2, respectively. The first surface acoustic wave filter 1a is a surface acoustic wave filter having an input impedance characteristic that becomes approximately 50 Ω in the reception frequency band of f1 and substantially shorts in the reception frequency band of f2, and the second surface acoustic wave filter The filter 1 b is a surface acoustic wave filter having an input impedance characteristic that becomes approximately 50 Ω in the reception frequency band of f 2 and substantially shorts in the reception frequency band of f 1.
[0020]
The impedance characteristic viewed from the common terminal 20 is substantially open in the reception band of f2 by the first phase shifter disposed at the front stage of the first surface acoustic wave filter, while the second elasticity The impedance characteristic viewed from the common terminal 20 is substantially open in the reception band of f1 by the second phase shifter disposed at the front stage of the surface acoustic wave filter. Here, the “almost open state” refers to the case where the real part R is adjusted to 150 Ω or more and the absolute value of the imaginary part X is adjusted to 100 Ω or more, when the impedance Z is represented by Z = R + jX. The “almost short-circuited state” is the case where the real part R is similarly adjusted to 15 Ω or less, and the absolute value of the imaginary part X is adjusted to 15 Ω or less. Since the duplexer configured as described above uses a surface acoustic wave filter that is excellent in in-band ripple, amplitude balance, and phase balance, it is possible to obtain excellent characteristics as a duplexer.
[0021]
(Example 3)
A high frequency switch module was manufactured using the different two-frequency f1 and f2 duplexers of the second embodiment. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the high frequency switch module according to one embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows an equivalent circuit of the high frequency switch module according to one embodiment of the present invention. This high frequency switch module is for switching the transmitting circuit TX of DCS (f1) / PCS (f2) and the receiving circuit RX of f1 or f2 to the antenna ANT. The first switch circuit has a diode and a transmission line as main elements, the cathode of the diode 202 is connected to the input / output terminal 10, the anode is connected to the transmission system terminal TX shared by f1 and f2 via the capacitor 303, and a capacitor It is connected to a transmission line 402 connected to ground via 304. Further, between the transmission line 402 and the capacitor 304, there is a voltage control circuit VC2 for diode control. The transmission line 401 is connected between the antenna ANT and the receiving circuit RX, the diode 201 connected to the anode is connected to the receiving circuit side, the cathode of the diode 201 is connected to the capacitor 302 between the ground and the diode, A voltage control circuit VC1 for diode control is connected between the capacitor 201 and the capacitor 302, and the duplexer of the second embodiment is disposed between the anode of the diode 201 and each of the receiving circuits RX of f1 / f2. . The surface acoustic wave element 3 constituting the splitter is face-down mounted in a recess formed in the insulating substrate 2 and sealed with a resin. An inductor formed of a distributed constant line is connected to the balanced output end of the surface acoustic wave element 3 via a connection line 5 formed of a via hole. Further, on the insulating substrate 2, a capacitor pattern of a part of the switch circuit and a transmission line are laminated. The high frequency switch module configured as described above uses a duplexer configured with a surface acoustic wave filter that is excellent in in-band ripple, amplitude balance, and phase balance, and therefore obtains excellent characteristics as a high frequency switch module. I can do it.
[0022]
【Effect of the invention】
As described above, according to the band pass filter circuit including the balanced output type surface acoustic wave filter according to the present invention and a parallel inductor disposed close to the output of the surface acoustic wave filter, a compact and high-performance elastic surface is provided. An antenna switch laminated module equipped with a wave filter and equipped with an antenna switch circuit can be provided.
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a circuit block diagram of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a surface acoustic wave filter according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit block diagram of a duplexer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a high frequency switch module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a high frequency switch module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an electrical characteristic diagram of a surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an electrical characteristic diagram of a conventional surface acoustic wave filter.
FIG. 10 is an RF circuit block diagram of a dual band portable device.
[Description of the code]
1 Surface acoustic wave filter (high frequency parts)
2 Insulating substrate
3 Surface acoustic wave device
4 parallel inductors
5 connection line
