JP4353188B2

JP4353188B2 - 弾性表面波分波器

Info

Publication number: JP4353188B2
Application number: JP2006006131A
Authority: JP
Inventors: 典生谷口; 恭徳岸本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-04-19
Also published as: JP2006109528A

Description

本発明は、例えば無線通信装置のアンテナ部分に接続される分波器として用いられる弾性表面波分波器に関し、より詳細には、中心周波数が異なる第１，第２の弾性表面波フィルタチップが該弾性表面波フィルタチップに設けられたバンプによりパッケージ材に設けられた配線パターンに接合されている構造を備えた弾性表面波分波器に関する。

近年、携帯用電話機などの小型の無線通信装置において、より一層の小型化を図るために、弾性表面波フィルタを用いた分波器が種々開発されている。

この種の弾性表面波フィルタ分波器では、パッケージ内に、中心周波数が異なる第１，第２の弾性表面波フィルタが実装されているが、第１，第２の弾性表面波フィルタ間のアイソレーションがより完全であることが強く求められている。

上記アイソレーションを改善する構造の一例が下記の特許文献１に開示されている。すなわち、図１７に示すように、特許文献１に記載の弾性表面波分波器２０１では、パッケージ材２０２内に、第１，第２の弾性表面波フィルタチップ２０３，２０４が実装されている。そして、第１の弾性表面波フィルタチップ２０３における信号入出力端子Ａ１，Ａ２とパッケージ材２０２の信号入出力端子Ｃ１，Ｃ２とを結ぶ信号線と、第２の弾性表面波フィルタチップ２０４側における信号入出力端子Ｂ１，Ｂ２とパッケージ材２０２の信号入出力端子Ｄ１，Ｄ２とを結ぶ信号線とが、互いに略直角をなして交わる２つの直線（Ｘ，Ｙ）に位置するように信号入出力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２が配置されている。ここでは、各信号入出力端子をこのように配置することにより、複数の信号線間における誘導結合が抑制され、アイソレーションが改善されている。

他方、下記の特許文献２には、図１８に示す分波器パッケージが開示されている。ここでは、多層構造の分波器パッケージ２１１内に、第１，第２の弾性表面波フィルタチップ２１２，２１３が収納されている。そして、分波器パッケージ２１１内には、位相整合器を構成するためにストリップ線路２１４，２１５が埋設されている。ストリップ線路２１４，２１５の特性インピーダンス値を分波器パッケージに接続される外部回路の特性インピーダンス値よりも大きくすることにより、また、一方の弾性表面波フィルタチップに対して、パッケージに少なくとも２個以上の接地用端子を設けることにより、減衰量の改善が図られている。

下記の特許文献３に記載の弾性表面波分波器では、第１，第２の弾性表面波フィルタが構成された弾性表面波チップが、パッケージ内に収納されている。ここでは、第１，第２の弾性表面波フィルタが、ボンディングワイヤによりパッケージに構成された端子電極に電気的に接続されている。この弾性表面波分波器では、第１の弾性表面波フィルタにおいて、信号端子に接続されるボンディングワイヤと、接地端子と接続されるボンディングワイヤとが交差されており、それによってアイソレーション及び減衰量の改善が図られている。
特開平５−１６７３８９号公報特開平８−１８３９３号公報特開２００３−５１７３１号公報

特許文献１に記載の構成では、第１，第２の弾性表面波フィルタチップの信号線同士を上記のように配置することにより、互いの誘導結合が抑えられているが、この構成では、相互誘導をある程度抑えることはできるものの、十分ではなかった。そのため、弾性表面波分波器２０１では、第１，第２の弾性表面波フィルタチップ間のアイソレーションはなお十分ではなかった。

また、第１，第２の弾性表面波フィルタチップの実装ずれが生じた場合、減衰量及びアイソレーション特性の劣化が大きくなるという問題もあった。

他方、特許文献２に記載の構成では、インダクタ成分が小さいフリップチップボンディング方式のパッケージ構造に適用した場合には、インダクタ成分が小さいため、減衰量を十分に改善することはできなかった。

また、特許文献３に記載の弾性表面波分波器は、ボンディングワイヤを交差させることにより、相互誘導による電流の打ち消しが果たされている。しかしながら、ボンディングワイヤを用いた構造であるため、弾性表面波分波器の小型化を図るのが困難であった。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、バンプを用いてフリップチップボンディング方式で弾性表面波フィルタチップがパッケージ材に搭載されており、従って小型化を進めることができ、さらに第１，第２の弾性表面波フィルタチップ間のアイソレーションをより一層改善でき、良好な減衰特性を有し、また、弾性表面波フィルタチップの実装ずれによる特性の変化が小さい弾性表面波分波器を提供することにある。

本発明は、中心周波数が相対的に低い第１の弾性表面波フィルタチップと、中心周波数が相対的に高い第２の弾性表面波フィルタチップとが、第１，第２の弾性表面波フィルタチップに設けられた複数のバンプを利用して、パッケージ材のチップ搭載面の配線パターンに接合されている弾性表面波分波器であって、複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第１の弾性表面波フィルタチップと、複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第２の弾性表面波フィルタチップと、前記第１，第２の弾性表面波フィルタチップが、前記複数のバンプを用いて接合されるパッケージ材とを備え、前記パッケージ材のチップ搭載面には、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される受信側信号配線パターンと、前記第２の弾性表面波フィルタチップにおける出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される受信側グラウンド配線パターンとが少なくとも形成されており、前記受信側グラウンド配線パターンは最もアンテナ端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続されるアンテナ側グランド配線パターンから分離されており、前記信号配線パターンと前記グラウンド配線パターンとが設けられている領域において前記第２の弾性表面波フィルタチップをパッケージ材の配線パターンに接合している複数のバンプのうち、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される第１のバンプと、最も出力端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される１つの第２のバンプとを結ぶ仮想線の両側に分散されて、前記受信側グラウンド配線パターンに接続されておりかつ前記パッケージ材の少なくとも一部を貫通している第１，第２のビアホール電極が配置されていることを特徴とする。

本発明の別の広い局面では、中心周波数が相対的に低い第１の弾性表面波フィルタチップと、中心周波数が相対的に高い第２の弾性表面波フィルタチップとが、第１，第２の弾性表面波フィルタチップに設けられた複数のバンプを利用して、パッケージ材のチップ搭載面の配線パターンに接合されている弾性表面波分波器であって、複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第１の弾性表面波フィルタチップと、複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第２の弾性表面波フィルタチップと、前記第１，第２の弾性表面波フィルタチップが、前記複数のバンプを用いて接合されるパッケージ材とを備え、前記パッケージ材のチップ搭載面には、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される受信側信号配線パターンと、前記第２の弾性表面波フィルタチップにおける出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される受信側グラウンド配線パターンとが少なくとも形成されており、前記受信側グラウンド配線パターンは最もアンテナ端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続されるアンテナ側グランド配線パターンから分離されており、前記受信側信号配線パターンと前記受信側グラウンド配線パターンとが設けられている領域において、前記第２の弾性表面波フィルタチップに設けられている複数のバンプのうち、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される第１のバンプと、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド側電位に接続される複数の第２のバンプの中心とを結ぶ線の両側に分散されて、前記受信側グラウンド配線パターンに接続され、かつ前記パッケージ材の少なくとも一部の層を貫通している第１，第２のビアホール電極が配置されている構造が提供される。

本発明のさらに別の特定の局面では、前記第１のビアホール電極と前記第２のバンプとを結ぶ線と、前記第２のバンプと前記第２のビアホール電極とを結ぶ線のなす角度が９０°以上の角度をなしている。

本発明のさらに他の特定の局面では、前記第１のビアホール電極と、複数の前記第２のバンプの中心とを結ぶ線と、複数の前記第２のバンプの中心と第２のビアホール電極とを結ぶ線とのなす角度が９０°以上である。

本発明のさらに別の特定の局面によれば、前記第１，第２のビアホール電極を含む複数のビアホール電極が前記パッケージ材に設けられており、該複数のビアホール電極の少なくとも１つのビアホール電極が前記第２の弾性表面波フィルタチップが搭載される領域の下方に配置されており、残りのビアホール電極が第２の弾性表面波フィルタチップが搭載される領域の外側の領域に配置されている。

本発明に係る弾性表面波装置では、上記第１，第２の弾性表面波フィルタチップは、それぞれ個別のチップとして構成されてもよいが、本発明においては、第１，第２の弾性表面波フィルタチップは統合されて１つのチップで構成されていてもよい。

本発明に係る弾性表面波分波器では、パッケージ材のチップ搭載面に、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される信号配線パターンと、第２の弾性表面波フィルタチップにおける出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続されるグラウンド配線パターンとが少なくとも形成されており、該信号配線パターンとグラウンド配線パターンとが設けられている領域において、第１の弾性表面波フィルタチップを流れる電気信号により生じた磁束が流れた際に、該磁束を打ち消す構造が設けられているため、第２の弾性表面波フィルタチップの帯域外におけるアイソレーションを改善することができるとともに、第２の弾性表面波フィルタチップの周波数特性を改善することができる。

磁束を打ち消す構造が、第２の弾性表面波フィルタチップをパッケージ材に接合している複数のバンプのうち、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される第１のバンプと、最も出力端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される第２のバンプとを結ぶ仮想線の両側に、上記グラウンド配線パターンに接続されておりかつパッケージ材の少なくとも一部を貫通している第１，第２のビアホール電極が配置されている構造であるので、上記第１，第２のビアホール電極の形成位置を工夫するだけで、上記磁束を打ち消す構造を容易に構成することができる。

また、上記磁束を打ち消す構造が、第２の弾性表面波フィルタチップに設けられている複数のバンプのうち、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される第１のバンプと、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される複数の第２のバンプの中心とを結ぶ線の両側に、グラウンド配線パターンに接続されかつパッケージ材の少なくとも一部の層を貫通している第１，第２のビアホール電極が配置されている構造である場合においても、同様に、第１，第２のビアホール電極の位置を工夫するだけで、上記磁束を打ち消す構造を容易にパッケージ材に構成することができる。

第１のビアホール電極と、第２のバンプとを結ぶ線と、第２のバンプと第２のビアホール電極とを結ぶ線とのなす角度が９０°以上である場合には、それによって第２の弾性表面波フィルタチップがパッケージ材に搭載されている部分において、グラウンドを強化することができる。

第１のビアホール電極と、複数の前記第２のバンプの中心とを結ぶ線と、複数の前記第２のバンプの中心と第２のビアホール電極とを結ぶ線とのなす角度が９０°以上である場合においても、同様にグラウンド配線パターンが設けられている部分におけるグラウンドを強化することができる。

第１，第２のビアホール電極を含む複数のビアホール電極がパッケージ材に設けられており、複数のビアホール電極の少なくとも１つのビアホール電極が第２の弾性表面波フィルタチップが実装される領域の下方に配置されており、残りのビアホール電極が第２の弾性表面波フィルタチップが実装される面の外側の領域に配置することにより、グラウンドを強化することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の参考例としての弾性表面波分波器を説明するための模式的分解斜視図及び正面断面図である。また、図２は、本参考例の弾性表面波分波器の回路構成を示す図である。

図２に示すように、弾性表面波分波器１は、アンテナＡＮＴに接続されるアンテナ接続端子２を有する。アンテナ接続端子２に接続されるように、第１の弾性表面波フィルタチップとしての送信側弾性表面波フィルタチップ３と、第２の弾性表面波フィルタチップとしての受信側弾性表面波フィルタチップ４とが接続されている。なお、アンテナ接続端子２と、受信側弾性表面波フィルタチップ４との間には、位相整合素子５が接続されている。

各弾性表面波フィルタチップ３，４は、図示のように、複数のＳＡＷ共振子を梯子型回路を構成するように接続した構造を有する。より具体的には、弾性表面波フィルタチップ３，４は、それぞれ、直列腕共振子としてのＳＡＷ共振子Ｓ１〜Ｓ６，Ｓ７〜Ｓ１０、及び並列腕共振子としてのＳＡＷ共振子Ｐ１〜Ｐ２，Ｐ３〜Ｐ５を有する。

図２において、弾性表面波フィルタチップ３，４のＡＮＴ端子２とは反対側の信号端子が、それぞれ、送信側信号端子６及び受信側信号端子７である。

なお、本明細書においては、受信側弾性表面波フィルタチップ４の複数のＳＡＷ共振子のうち、受信側信号端子７に最も近く、かつ一端がグラウンド電位に接続されるＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位に接続されるパッケージ材の電極構造が問題となる。すなわち、本発明において、第２のＳＡＷフィルタチップの最も出力側に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位とは、図２のＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位を示すものとする。

図１（ｂ）に示すように、弾性表面波分波器１では、パッケージ材８の上方に凹部８ａが形成されている。本発明では、パッケージ材のチップ搭載面８ｂに送信側弾性表面波フィルタチップ３及び受信側弾性表面波フィルタチップ４が搭載されるが、ここでパッケージ材８のチップ搭載面８ｂとは、凹部８ａの底面である。なお、本発明においては、凹部８ａを有しない平板状のパッケージ材を用いてもよい。

弾性表面波分波器１では、パッケージ材８の上記凹部８ａを閉成するように蓋材９が取り付けられている。

弾性表面波分波器１では、送信側弾性表面波フィルタチップ３及び受信側弾性表面波フィルタチップ４は、略図的に示す複数のバンプ１０，１１を用いて、パッケージ材８のチップ搭載面８ｂに設けられた後述の各種配線パターンに電気的に接続され、かつ弾性表面波フィルタチップ３，４がパッケージ材８のチップ搭載面８ｂに接合されている。

なお、図２における位相整合素子５は、図１（ｂ）に示すストリップ線路１２，１３により構成されている。ストリップ線路１２，１３はパッケージ材８に埋設されており、ビアホール電極１４，１５により受信側弾性表面波フィルタチップ４に電気的に接続されている。

ところで、この種の弾性表面波分波器１では、送信側弾性表面波フィルタチップ３と受信側弾性表面波フィルタチップ４とが近接配置されている。従って、送信側弾性表面波フィルタチップ３を流れる電流により生じた磁束が受信側弾性表面波フィルタチップ４側を通過する。より具体的には、受信側弾性表面波フィルタチップ４の主面及びパッケージ材８のチップ搭載面８ｂと直交する方向に通過する。従って、このような磁束により受信側弾性表面波フィルタチップ４の周波数特性が劣化し、かつ弾性表面波フィルタチップ３，４間のアイソレーションが劣化するという問題があった。

本参考例の弾性表面波分波器１では、このような磁束による特性の劣化を防止するために、パッケージ材８のチップ搭載面８ｂに形成されている配線パターンの形状が改良されている。これを図１（ａ）、図３及び図４を併せて参照することにより説明する。

図１（ａ）は、上記受信側弾性表面波フィルタチップ４をパッケージ材８のチップ搭載面８ｂに実装する部分を模式的に示す分解斜視図である。また、弾性表面波フィルタチップ４の下面には、図３に示す各種電極が設けられている。すなわち、弾性表面波チップ４の下面４ａ上には、図２に示したＳＡＷ共振子Ｓ７〜Ｓ１０，Ｐ３〜Ｐ５が構成されている。各ＳＡＷ共振子Ｓ７〜Ｓ１０，Ｐ３〜Ｐ５は、本参考例では、１ポート型ＳＡＷ共振子により構成されており、ＩＤＴ（インターデジタル電極）の表面波伝搬方向両側にそれぞれ反射器が設けられた構造を有する。また、弾性表面波フィルタチップ４の下面４ａには、電極パッド１６ａ〜１６ｇが形成されている。電極パッド１６ａ〜１６ｇには、図３では図示していないが、それぞれ金属バンプが設けられている。この金属バンプは、例えば図１（ｂ）に略図的に示す金属バンプ１０に相当し、弾性表面波フィルタチップ４の下面４ａから下方に突出される。

他方、パッケージ材８のチップ搭載面８ｂ上には、上記金属バンプに接合される部分に、複数の配線パターンが形成されている。すなわち、図１（ａ）及び図４に示すように、アンテナ側信号配線パターン２２、アンテナ側グラウンド配線パターン２１、段間グラウンド配線パターン２３、受信側信号配線パターン２４及び受信側グラウンド配線パターン２５が形成されている。

本参考例の特徴は、受信側信号配線パターン２４及び受信側グラウンド配線パターン２５の構造にある。

受信側信号配線パターン２４は、図２に示した受信側信号端子７、すなわち図３に示した電極パッド１６ｄ上の金属バンプに接合される部分である。他方、受信側グラウンド配線パターン２５は、図２のＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位、すなわち図３の電極パッド１６ｅ〜１６ｇに設けられた各バンプに接合される部分である。

なお、図４に一点鎖線Ｂで示す部分には、図１（ｂ）に示した送信側弾性表面波フィルタチップ３に接続される各種配線パターンが形成される。

弾性表面波分波器１では、パッケージ材８に、複数のビアホール電極Ｖ１〜Ｖ９が形成されている。ビアホール電極Ｖ１〜Ｖ９は、それぞれ、上端が配線パターン２１〜２５のいずれかに接続されている。ビアホール電極Ｖ１〜Ｖ９は、本実施形態では、パッケージ材８の少なくとも一部を貫通するように、すなわちチップ搭載面８ｂに直交する方向に延ばされている。アンテナ信号配線パターン２２に接続するＶ４は、前述したストリップ線路１２，１３に電気的に接続されている。その他のビアホール電極は、パッケージ材８の下面に至るように形成されている。そして、パッケージ材８の下面に形成された外部接続電極に電気的に接続されている。

ところで、受信側グラウンド配線パターン２５には、複数のビアホール電極Ｖ７〜Ｖ９が電気的に接続されている。従って、弾性表面波分波器１は、グラウンドの強化がビアホール電極Ｖ７〜Ｖ９で図られるという利点も有する。

上述したように、弾性表面波分波器１では、送信側弾性表面波チップ３と、受信側弾性表面波フィルタチップ４とが近接配置されている。従って、動作時に、送信側弾性表面波フィルタチップ３及びパッケージ材８上の送信側弾性表面波フィルタチップ３と電気的に接続されている電極部分を流れる電気信号により、磁束が発生する。この磁束が、受信側弾性表面波フィルタチップ４並びにパッケージ材８のチップ搭載面８ｂにおける上記配線パターン２１〜２５が設けられている部分を、チップ搭載面８ｂと直交する方向に通過する。

弾性表面波分波器１では、磁束が、特に受信側信号配線パターン２４及び受信側グラウンド配線パターン２５が設けられている部分を通過することによりアイソレーションが悪化する。そこで、本実施形態では、受信側信号配線パターン２４が、図１（ａ）及び図４に示すように、略コの字状の形状を有するように折り曲げられ、それによって受信側信号配線パターン２４が受信側グラウンド配線パターン２５に近接する配線パターン部分を有するように構成されている。そのため、受信側信号配線パターン２４と受信側グラウンド配線パターン２５との間の部分においてチップ搭載面８ｂに垂直な方向に通過する磁束の影響を抑制することが可能とされている。

これを、従来例に相当する図５の配線パターンの平面形状と比較して説明することとする。図５は、比較のために用意したパッケージ材２２０の模式的平面図である。ここでは、パッケージ材８のチップ搭載面８ｂと同様にパッケージ材２２０のチップ搭載面に、アンテナ側信号配線パターン２２２、アンテナ側グラウンド配線パターン２２１、段間グラウンド配線パターン２２３、受信側信号配線パターン２２４及び受信側グラウンド配線パターン２２５が形成されている。もっとも、受信側信号配線パターン２２４は、配線パターン２２２，２２３と同様に、隣接する配線パターンから隔てられて配置されており、図５から明らかなように、受信側信号配線パターン２２４は略直線状の形状を有する。

これに対して、本参考例の弾性表面波分波器１では、受信側信号配線パターン２４が略コの字状の形状を有するように折り曲げられ、受信側グラウンド配線パターン２５に近接されている。

より具体的には、図４に示すように、本参考例では、受信側信号配線パターン２４は、受信側グラウンド配線パターン２５と対向している部分において、受信側グラウンド配線パターン２５の端縁と平行に延びる直線状の第１の配線パターン部分２４ａと、第１の配線パターン部分２４ａの両側から、第１の配線パターン部分２４ａと略直交する方向にかつ受信側グラウンド配線パターン２５と遠ざかる方向に折り曲げられた第２，第３の配線パターン部分２４ｂ，２４ｃとを有する。なお、第２，第３の配線パターン部分２４ｂ，２４ｃは、第１の配線パターン部分２４ａと直交する必要は必ずしもなく、９０°以外の角度をなすように折り曲げられて構成されていてもよい。

パッケージ材８を用いた本参考例の弾性表面波分波器１及び図５に示したパッケージ材２２０を用いたことを除いては、同様に構成された比較例の弾性表面波分波器の受信側の弾性表面波フィルタチップの周波数特性を図６に示す。図６の実線が参考例における結果を、破線が上記比較例の結果を示す。

また、図７は、上記参考例及び比較例の弾性表面波分波器におけるアイソレーション特性を示す図であり、実線が実施形態の結果を、破線が比較例の結果を示す。なお、弾性表面波分波器のＴｘ通過帯域は、８２４〜８４９ＭＨｚであり、Ｒｘ通過帯域は、８６９〜８９４ＭＨｚである。

図６及び図７から明らかなように、比較例の弾性表面波分波器に比べて、本参考例の弾性表面波分波器では、アイソレーション特性が受信側弾性表面波フィルタの通過帯域外で良好とされており、従って受信側弾性表面波フィルタチップにおける周波数特性において帯域外減衰量が十分な大きさとされていることがわかる。これは、上記のように、受信側信号配線パターン２４が、受信側グラウンド配線パターン２５側に近接され、両者の間の部分を通過する前述した磁束の影響を抑制し得ることによると考えられる。

図８は、本発明の実施形態に係る弾性表面波分波器を説明するための図であり、図８は実施形態で用いられるパッケージ材のチップ搭載面の配線パターン構造を示す模式的平面図であり、参考例において示した図４に相当する図である。

実施形態においても、その他の構造については、参考例と同様であるため、その他の構造の説明については、参考例の説明を援用することにより省略する。

実施形態の弾性表面波分波器では、パッケージ材８の上面において、アンテナ側信号配線パターン４１、アンテナ側グラウンド配線パターン４２、段間グラウンド配線パターン４３、受信側信号配線パターン４４及び受信側グラウンド配線パターン４５が形成されている。また、ビアホール電極Ｖ１〜Ｖ１０がパッケージ材８の少なくとも一部を貫通するように形成されている。

実施形態においても、受信側信号配線パターン４４は、参考例の受信側信号配線パターン２４と同様に構成されている。すなわち、受信側信号配線パターン４４は、受信側グラウンド配線パターン４５に近接した配線パターン部分を有するようにコの字状に折り曲げられた形状を有する。従って、参考例と同様に、受信側信号配線パターン４４の形状により、前述した送信側弾性表面波フィルタチップ３側からの磁束による影響を抑制することができる。

本実施形態では、ビアホール電極Ｖ１０と、ビアホール電極Ｖ７とが図示のように配置されているため、上記磁束を打ち消すことができ、それによって減衰量及びアイソレーションをより一層改善することが可能とされている。ビアホール電極Ｖ７，Ｖ１０の配置構造を次に説明する。

図８において、仮想点Ｃ，Ｄを結ぶ仮想線Ｅの両側に、ビアホール電極Ｖ７，Ｖ１０が形成されている。ビアホール電極Ｖ１０は、ビアホール電極Ｖ７〜Ｖ９と同様に、受信側グラウンド配線パターン４５に接続されている。そして、仮想点Ｄは、図１に示した弾性表面波フィルタチップ４の受信側信号端子７に接続されたバンプが接合される部分を示し、仮想点Ｃは、図１に示した弾性表面波フィルタチップ４のＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位に接続される電極パッド１６ｆ上のバンプに接合される部分である。すなわち、第２の弾性表面波フィルタチップとしての受信側弾性表面波フィルタチップ４の出力端に接続され、かつ信号配線パターンに最も近いバンプの接合点Ｄと、出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続されるバンプが接合される点Ｃとを結ぶ仮想線Ｅの両側に、グラウンド電位に接続されるビアホール電極Ｖ７，Ｖ１０が配置されている。

他方、弾性表面波分波器１の使用時に、送信側から漏れた磁束がパッケージ８の上面と直交する方向に通過した場合、図８の破線Ｆ，Ｇで示す誘導電流が磁束の周りを回転するように方向に発生する。ところが、本実施形態では、上記ビアホール電極Ｖ７，Ｖ１０が仮想線Ｅの両側に配置され、言い換えればグラウンド電位に流れる電流が線Ｈ，Ｉに分岐して流れるため、上述した誘導電流Ｆ，Ｇを相殺する。従って、上記磁束の影響を抑制することができ、帯域外減衰量及びアイソレーションをより一層改善することができる。これを、図９〜図１２を参照して説明する。図９及び図１０は、実施形態に係る弾性表面波分波器における受信側の周波数特性及びアイソレーション特性を示す図であり、図１１及び図１２は、上述した比較例の弾性表面波分波器における受信側の周波数特性及びアイソレーション特性を示す図である。

なお、図９〜図１２は、送信側弾性表面波フィルタチップを固定した状態で、受信側弾性表面波フィルタチップの実装位置をチップ実装面内で上下左右に約５０μｍずらした場合の特性のうち、もっとも減衰量の良い特性ともっともアイソレーションの良い特性をそれぞれ実線で示し、もっとも減衰量の悪い特性ともっともアイソレーションの悪い特性をそれぞれ破線で示している。ここで、図９及び図１０では、受信側弾性表面波フィルタの実装ずれが発生しても、ほとんど特性のずれが発生しないため、実線と破線とが判別し難いほど重なっている。これに対して、図１１及び図１２では、受信側弾性表面波フィルタの実装ずれが発生すると減衰量及びアイソレーション特性のずれが大きくなり、実線と破線との差が大きくなっている。

図９，図１０と、図１１及び図１２との比較から明らかなように、比較例では、受信側弾性表面波フィルタにおける送信側通過帯域における減衰量のばらつきが４．０ｄＢであり、送信側帯域におけるアイソレーションのばらつきが５．１ｄＢであったのに対し、実施形態によれば、受信側弾性表面波フィルタの送信側弾性表面波フィルタの通過域における減衰量は１．２ｄＢ、送信側帯域におけるアイソレーションが０．８ｄＢに大幅に改善され得ることがわかる。

図９及び図１０と、図１１及び図１２は比較すれば明らかなように、実施形態によれば、受信側の通過帯域の外側におけるアイソレーションがより一層良好であり、かつ周波数特性における通過帯域よりも低周波側における減衰量を十分な大きさとし得ることがわかる。

なお、実施形態では、上記仮想点Ｃは、弾性表面波フィルタチップ４のＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位に接続される電極パッド１６ｆ上の１つのバンプに接合される部分であったが、弾性表面波フィルタチップ４のＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位に接続される電極パッド上に複数のバンプが形成されていてもよく、その場合には、複数のバンプの中心が上記仮想点Ｃとなる。すなわち、ＳＡＷ共振子Ｐ５のグラウンド電位に接続され、かつ信号配線パターンに近接しているバンプは複数であってもよく、その場合には、複数のバンプの中心を仮想点Ｄとして、ビアホール電極Ｖ７，Ｖ１０を配置すればよい。

図１３及び図１４は、本発明の参考例のさらに他の変形例を説明するための図である。図１３は、本変形例で用いられるパターン材の上面の配線パターンの形状を示す図であり、図１４は、本変形例で用いられる弾性表面波フィルタチップ４の下面の電極形状を示す模式的底面図である。

参考例では、グラウンド配線パターン２５は１つの電極により形成されていたが、図１３に示すように、受信側グラウンド配線パターン２５が、グラウンド配線パターン２５ａとグラウンド配線パターン２５ｂに分割されていてもよい。すなわち、実施形態においても、受信側グラウンド配線パターンは、複数の配線パターンに分割されていてもよい。

図１５は、上述した実施形態の弾性表面波分波器の変形例に係る弾性表面波分波器を説明するための図であり、図１５は、実施形態について示した図８に相当する図である。

本変形例では、受信側配線パターン４４がコの字状の形状を有していないことを除いては、実施形態の弾性表面波分波器と同様に構成されている。すなわち、実施形態の弾性表面波分波器では、受信側配線パターン４４Ａが、参考例と同様に、略コの字状の形状を有するように受信側グラウンド配線パターン４５に近接されていた。

これに対して、本変形例の弾性表面波分波器では、受信側配線パターン４４Ａは、コの字状の形状を有しない。しかしながら、本変形例においても、実施形態の弾性表面波分波器と同様に、ビアホール電極Ｖ１０と、ビアホール電極Ｖ７とが図示のように配置されているため、送信側の弾性表面波フィルタチップ３側からの磁束による影響を打ち消すことができ、それによって減衰量及びアイソレーションを改善することができる。

すなわち、実施形態において、受信側信号配線パターンの形状を図１５に示したように変形した場合であっても、ビアホール電極Ｖ７，Ｖ１０を図示のように配置することにより、実施形態よりも劣るものの、減衰量及びアイソレーションを改善することは可能である。

また、図１６に同様に模式的に示すように、図１５に示した変形例においては、受信側グラウンド配線パターンのバンプが接合される面上において、仮想点Ｄと受信側グラウンド配線パターンに接続されるビアホール電極Ｖ７とを結ぶ線と、前記仮想点Ｄと他のグラウンド配線パターンに接続されるビアホール電極Ｖ１０とを結ぶ線とのなす角が好ましくは９０°以上とされる。それによって受信側グラウンド配線パターンにおけるグラウンドが強化される。

また、図１６に示す破線Ｊは、パッケージ材８のチップ搭載面８ｂ上に弾性表面波フィルタチップ４が搭載される領域を示す。図１６から明らかなように、受信側弾性表面波フィルタチップ４が搭載される領域内と、該領域外に、ビアホール電極Ｖ１〜Ｖ１０が分散されて配置されている。言い換えれば、ビアホール電極Ｖ１０が、弾性表面波フィルタチップ４が実装される領域内に配置されており、グラウンド電位に接続される他のビアホール電極Ｖ７〜Ｖ９が該領域外に配置されている。このように、弾性表面波フィルタチップ４が実装される領域に少なくとも１つのビアホール電極Ｖ１０を配置し、残りのビアホール電極Ｖ１〜Ｖ９を弾性表面波フィルタチップ４が実装される領域の外側の領域に配置することにより、上述してきた実施例及び変形例では、第１，第２の弾性表面波フィルタチップ３，４は別々のチップで構成されていたが、第１，第２の弾性表面波フィルタチップ３，４が統合されて単一のチップとして構成されていてもよい。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明の参考例に係る弾性表面波分波器を説明するための模式的分解斜視図及び正面断面図である。本発明の参考例に係る弾性表面波分波器の回路構成を示す図である。本発明の参考例に用いられる受信側弾性表面波フィルタチップの下面に形成されている電極構造を示す模式的底面図である。参考例で用いられるパッケージ材の上面の複数の配線パターンを説明するための模式的平面図である。比較のために用意した従来の弾性表面波分波器において、パッケージ材の上面に形成されている配線パターンを説明するための模式的平面図である。参考例及び比較のために用意された比較例の弾性表面波分波器における、各受信側弾性表面波フィルタの周波数特性を示す図である。参考例及び比較例の弾性表面波分波器におけるアイソレーション特性を示す図である。本発明の実施形態に係る弾性表面波分波器において用いられるパッケージ材の上面の配線パターンを説明するための模式的平面図である。実施形態に係る弾性表面波分波器における受信側弾性表面波フィルタの周波数特性を示す図である。実施形態に係る弾性表面波分波器における受信側弾性表面波フィルタのアイソレーション特性を示す図である。比較例の弾性表面波分波器における受信側弾性表面波フィルタの周波数特性を示す図である。比較例の弾性表面波分波器における受信側弾性表面波フィルタのアイソレーション特性を示す図である。参考例の変形例に係る弾性表面波分波器で用いられるパッケージ材の上面の配線パターンを説明するための模式的平面図である。図１３に示したパッケージ材の上面に搭載される受信側弾性表面波フィルタチップの底面図である。実施形態に係る弾性表面波分波器の変形例の弾性表面波分波器において用いられるパッケージ材の上面の配線パターンを説明するための模式的平面図である。図１５に示した配線パターンにおいて、グラウンド強化のために、受信側グラウンド配線パターンに接続されている複数のビアホール電極の位置関係を説明するための模式的平面図である。従来の弾性表面波分波器を説明するための模式的平面断面図である。従来の弾性表面波分波器のさらに他の例を説明するための模式的正面断面図である。

Claims

中心周波数が相対的に低い第１の弾性表面波フィルタチップと、中心周波数が相対的に高い第２の弾性表面波フィルタチップとが、第１，第２の弾性表面波フィルタチップに設けられた複数のバンプを利用して、パッケージ材のチップ搭載面の配線パターンに接合されている弾性表面波分波器であって、
複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第１の弾性表面波フィルタチップと、
複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第２の弾性表面波フィルタチップと、
前記第１，第２の弾性表面波フィルタチップが、前記複数のバンプを用いて接合されるパッケージ材とを備え、
前記パッケージ材のチップ搭載面には、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される受信側信号配線パターンと、前記第２の弾性表面波フィルタチップにおける出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される受信側グラウンド配線パターンとが少なくとも形成されており、
前記受信側グラウンド配線パターンは最もアンテナ端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続されるアンテナ側グランド配線パターンから分離されており、
前記信号配線パターンと前記グラウンド配線パターンとが設けられている領域において前記第２の弾性表面波フィルタチップをパッケージ材の配線パターンに接合している複数のバンプのうち、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される第１のバンプと、最も出力端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される１つの第２のバンプとを結ぶ仮想線の両側に分散されて、前記受信側グラウンド配線パターンに接続されておりかつ前記パッケージ材の少なくとも一部を貫通している第１，第２のビアホール電極が配置されている、弾性表面波分波器。
前記第１のビアホール電極と前記第２のバンプとを結ぶ線と、前記第２のバンプと前記第２のビアホール電極とを結ぶ線のなす角度が９０°以上である、請求項１に記載の弾性表面波分波器。
中心周波数が相対的に低い第１の弾性表面波フィルタチップと、中心周波数が相対的に高い第２の弾性表面波フィルタチップとが、第１，第２の弾性表面波フィルタチップに設けられた複数のバンプを利用して、パッケージ材のチップ搭載面の配線パターンに接合されている弾性表面波分波器であって、
複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第１の弾性表面波フィルタチップと、
複数のＳＡＷ共振子が構成されており、かつ下面に複数のバンプを有する第２の弾性表面波フィルタチップと、
前記第１，第２の弾性表面波フィルタチップが、前記複数のバンプを用いて接合されるパッケージ材とを備え、
前記パッケージ材のチップ搭載面には、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される受信側信号配線パターンと、前記第２の弾性表面波フィルタチップにおける出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続される受信側グラウンド配線パターンとが少なくとも形成されており、
前記受信側グラウンド配線パターンは最もアンテナ端に近いＳＡＷ共振子のグラウンド電位に接続されるアンテナ側グランド配線パターンから分離されており、
前記受信側信号配線パターンと前記受信側グラウンド配線パターンとが設けられている領域において前記第２の弾性表面波フィルタチップに設けられている複数のバンプのうち、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に接続される第１のバンプと、第２の弾性表面波フィルタチップの出力端に最も近いＳＡＷ共振子のグラウンド側電位に接続される複数の第２のバンプの中心とを結ぶ線の両側に分散されて、前記受信側グラウンド配線パターンに接続され、かつ前記パッケージ材の少なくとも一部の層を貫通している第１，第２のビアホール電極が配置されている、弾性表面波分波器。
前記第１のビアホール電極と、複数の前記第２のバンプの中心とを結ぶ線と、複数の前記第２のバンプの中心と第２のビアホール電極とを結ぶ線とのなす角度が９０°以上である、請求項３に記載の弾性表面波分波器。
前記第１，第２のビアホール電極を含む複数のビアホール電極が前記パッケージ材に設けられており、該複数のビアホール電極の少なくとも１つのビアホール電極が前記第２の弾性表面波フィルタチップが実装される面の下方に配置されており、残りのビアホール電極が第２の弾性表面波フィルタチップが実装される領域の外側の領域に配置されている、請求項１〜４のいずれかに記載の弾性表面波分波器。
前記第１，第２の弾性表面波フィルタチップが統合されて１つのチップで構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の弾性表面波装置。