JP5170262B2 - 分波器 - Google Patents
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Description
本発明は、分波器に関する。特には、本発明は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されているラダー型弾性波フィルタ部と、アンテナ端子と第1及び第2の受信側平衡信号端子との間に接続されている、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを備える分波器に関する。
近年、アンテナから送受信される送信信号と受信信号とを分波する分波器として、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を使用した弾性波分波器が広く用いられるようになってきている。
例えば、下記の特許文献1には、送信側フィルタとして、高い耐電力性を有するラダー型弾性波フィルタを使用し、受信側フィルタとして、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタを使用したデュプレクサが記載されている。
上記特許文献1に記載のように、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタを受信側フィルタまたは送信側フィルタとして用いたデュプレクサ(以下、「バランス型デュプレクサ」とする。)では、第1及び第2の平衡信号端子間のバランス性が良好であることが求められる。このため、第1及び第2の平衡信号端子間のバランス性が良好となるように、IDT電極や配線等を配置する必要があり、バランス型デュプレクサでは、電極構造の制約が大きかった。従って、バランス型デュプレクサでは、小型化が困難であった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部を備える分波器であって、バランス性が良好であり、かつ小型な分波器を提供することにある。
本発明に係る分波器は、アンテナ端子、送信側信号端子並びに第1及び第2の受信側平衡信号端子を有する分波器である。本発明に係る分波器は、配線基板と、ラダー型弾性波フィルタチップと、縦結合共振子型弾性波フィルタチップとを備えている。配線基板は、第1及び第2の主面を有する。ラダー型弾性波フィルタチップは、配線基板の第1の主面上に実装されている。ラダー型弾性波フィルタチップは、圧電基板と、ラダー型弾性波フィルタ部とを有する。ラダー型弾性波フィルタ部は、圧電基板の上に形成されている。ラダー型弾性波フィルタ部は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタチップは、配線基板の第1の主面上に実装されている。配線基板は、アンテナ側裏面電極と、第1の配線とを有する。アンテナ側裏面電極は、第2の主面上に形成されている。アンテナ側裏面電極は、アンテナ端子に接続されている。第1の配線は、アンテナ側裏面電極に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタチップは、圧電基板と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、アンテナ側電極パッドと、第2の配線とを有する。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、圧電基板上に形成されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、アンテナ端子と第1及び第2の受信側平衡信号端子との間に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、平衡−不平衡変換機能を有する。アンテナ側電極パッドは、圧電基板上に形成されている。アンテナ側電極パッドは、第1の配線を介してアンテナ側裏面電極に接続されている。第2の配線は、圧電基板上に形成されている。第2の配線は、アンテナ側電極パッドと縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを接続している。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、第1の機能電極部と、第2の機能電極部とを有する。第1の機能電極部は、第2の配線と第1の受信側平衡信号端子との間に接続されている。第2の機能電極部は、第2の配線と第2の受信側平衡信号端子との間に接続されている。第2の配線は、第1の方向に沿って延びている。第1の機能電極部と第2の機能電極部とは、第2の配線の第1の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されている。ラダー型弾性波フィルタチップは、長手方向が前記第1の方向と垂直な第2の方向に平行な細長形状である。
なお、本発明において、「機能電極部」とは、弾性波の伝搬に関与する電極部をいう。
本発明において、「第1の配線」は、アンテナ側裏面電極とアンテナ側電極パッドとを接続している電極のうち、面内方向に延びる部分をいうものとする。すなわち、アンテナ側裏面電極とアンテナ側電極パッドとを接続している電極のうち、法線方向に延びているビアホール電極などは、第1の配線に含まれないものとする。
本発明に係る分波器のある特定の局面は、アンテナ側電極パッドは、平面視においてアンテナ側裏面電極と異なる位置に設けられている。
本発明に係る分波器の他の特定の局面では、第1の配線は、配線基板の内部または配線基板の第2の主面上に形成されている。この構成によれば、第1の配線と第1または第2の機能電極部との間で電磁界結合が生じることを抑制できる。従って、より優れたバランス性及びアイソレーション特性を実現することができる。また、縦結合共振子型弾性波フィルタチップの実装位置に要求される精度が低く、高い良品率でデュプレクサを製造することができる。
本発明に係る分波器の別の特定の局面では、第1の配線は、第1及び第2の機能電極部の少なくとも一方と記第1の方向において重なっている。
本発明に係る分波器のさらに別の特定の局面では、第1の機能電極部は、第1の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のIDT電極を有する第1の縦結合共振子型フィルタ部を有し、第2の機能電極部は、第1の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のIDT電極を有する第2の縦結合共振子型フィルタ部を有し、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部とは、第2の方向に沿って配列されている。この構成によれば、分波器をさらに小型化し得る。
本発明に係る分波器のまた他の特定の局面では、第1の機能電極部は、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と第1の受信側平衡信号端子との間において、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、第2の機能電極部は、第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と第2の受信側平衡信号端子との間において、第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、第1〜第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、第2の方向に沿って配列されている。
本発明に係る分波器のまた別の特定の局面では、縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、第2の方向に平行な弾性波伝搬方向に沿って配列されている第1〜第5のIDT電極を有し、第1の機能電極部の少なくとも一部は、第1及び第2のIDT電極と第3のIDT電極の一部とにより構成されており、第2の機能電極部の少なくとも一部は、第4及び第5のIDT電極と第3のIDT電極の残りの一部とにより構成されている。
本発明に係る分波器のさらにまた他の特定の局面では、ラダー型フィルタの圧電基板と、縦結合共振子型弾性波フィルタの圧電基板とは、一体に形成されている。
本発明に係る分波器のさらにまた別の特定の局面では、ラダー型フィルタ部及び縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性表面波を利用する弾性表面化フィルタ部または弾性境界波を利用する弾性境界波フィルタ部である。
本発明では、第1の機能電極部と第2の機能電極部とが、アンテナ側電極パッドと縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを接続している第2の配線の第1の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されている。このため、第2の配線と縦結合共振子型弾性波フィルタ部との間に、バランス性を悪化させる寄生容量の差が生じ難い。また、第1の機能電極部と第2の機能電極部とが第2の配線の第1の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されている限りにおいて、電極構造は、特段の制約を受けない。従って、小型化に有利な電極構造を採用し得る。従って、本発明によれば、良好なバランス性の実現と、小型化との両立を図ることができる。
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図1に示すデュプレクサ1を例に挙げて説明する。但し、デュプレクサ1は、単なる例示である。本発明に係る分波器は、デュプレクサ1に何ら限定されない。本発明に係る分波器は、例えば、デュプレクサ1以外のデュプレクサであってもよいし、トリプレクサなどであってもよい。
なお、本実施形態のデュプレクサ1は、送信側フィルタの通過帯域(Tx)が880〜915MHzであり、受信側フィルタの通過帯域(Rx)が925〜960MHzのUMTS
BAND8のデュプレクサである。アンテナ整合回路は、デュプレクサ1とは別体
に設けられている。
BAND8のデュプレクサである。アンテナ整合回路は、デュプレクサ1とは別体
に設けられている。
図1は、第1の実施形態に係るデュプレクサの略図的平面図である。図2は、第1の実施形態に係るデュプレクサの等価回路図である。図3は、第1の実施形態におけるラダー型弾性波フィルタチップの略図的平面図である。図4は、第1の実施形態における縦結合共振子型弾性波フィルタチップの略図的平面図である。
なお、本明細書で参照する図面において、IDT電極は、矩形または対角線が引かれた矩形により模式的に記載している。また、図2や図16などにおいては、反射器の描画を省略している。
図1に示すように、デュプレクサ1は、配線基板10と、ラダー型弾性波フィルタチップ40と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60とを備えている。配線基板10は、ダイアタッチ面を構成している第1の主面10aと、第2の主面10b(図8を参照)とを有する。ラダー型弾性波フィルタチップ40と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60とは、配線基板10の第1の主面10a上に、半田やAuなどからなるバンプ電極を介してフェースダウン実装されている。
図2及び図3に示すように、ラダー型弾性波フィルタチップ40には、ラダー型弾性波フィルタ部41が設けられている。デュプレクサ1において、ラダー型弾性波フィルタ部41は、送信側フィルタ部を構成している。図2に示すように、ラダー型弾性波フィルタ部41は、アンテナ端子11と、送信側信号端子12との間に接続されている。
一方、図2及び図4に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部61が設けられている。デュプレクサ1において、縦結合共振子型弾性波フィルタ部61は、受信側フィルタ部を構成している。縦結合共振子型弾性波フィルタ部61は、平衡−不平衡変換機能を有する所謂バランス型の弾性波フィルタ部である。図2に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタ部61は、アンテナ端子11と、第1及び第2の受信側平衡信号端子13a、13bとの間に接続されている。
なお、図2に示すように、ラダー型弾性波フィルタ部41及び縦結合共振子型弾性波フィルタ部61と、アンテナ端子11との間の接続点と、グラウンド電位との間には、インダクタ14が接続されている。このインダクタ14は、アンテナ整合用のインダクタである。
次に、図1〜図3を参照しながら、ラダー型弾性波フィルタチップ40の構成について詳細に説明する。
図1及び図3に示すように、ラダー型弾性波フィルタチップ40は、長手方向が第2の方向yに平行な細長形状に形成されている。具体的には、ラダー型弾性波フィルタチップ40は、長手方向が第2の方向yに平行な矩形状に形成されている。
図3に示すように、ラダー型弾性波フィルタチップ40は、圧電基板42を備えている。この圧電基板42の上に、ラダー型弾性波フィルタ部41が形成されている。ここでは、便宜上、圧電基板42の裏面側からラダー型弾性波フィルタ部41を透視するように図示している。ラダー型弾性波フィルタ部41は、複数の直列腕共振子43a〜43hが形成されている。これら複数の直列腕共振子43a〜43hは、アンテナ端子11と送信側信号端子12との間において直列に接続されており、直列腕44を構成している。図3に示すように、直列腕44の一方側端部は、圧電基板42上に形成されているバンプ電極45に接続されており、直列腕44の他方側端部は、バンプ電極46に接続されている。バンプ電極45は、後に詳述するように、配線基板10を介してアンテナ端子11に接続されている。一方、バンプ電極46は、配線基板10を介して送信側信号端子12に接続されている。
なお、直列腕44において、直列腕共振子43g、43hには、インダクタ49cが並列に接続されている。後述のように、このインダクタ49cは、配線基板10に形成されており、直列腕共振子43g、43hは、図3に示すバンプ電極46,50dを介してインダクタ49cに接続されている。
図2及び図3に示すように、直列腕44とグラウンド電位との間には、それぞれ並列腕48a〜48cを構成している並列腕共振子47a〜47cが接続されている。具体的には、並列腕共振子47aは、圧電基板42上に形成されているバンプ電極50aに接続されており、バンプ電極50aは、後述のように、配線基板10を介してグラウンド電位に接続されている。並列腕共振子47bは、圧電基板42上に形成されているバンプ電極50bに接続されており、バンプ電極50bは、後述のように、配線基板10を介してグラウンド電位に接続されている。並列腕共振子47cは、圧電基板42上に形成されているバンプ電極50cに接続されており、バンプ電極50cは、後述のように、配線基板10を介してグラウンド電位に接続されている。
並列腕共振子47aと並列腕共振子47bとの間の接続点と、グラウンド電位との間には、インダクタ49aが接続されている。また、並列腕共振子47cとグラウンド電位との間には、インダクタ49bが接続されている。
次に、図1、図2及び図4を参照しながら、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60の構成について詳細に説明する。
図1及び図4に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60は、長手方向が第2の方向yに平行な細長形状に形成されている。具体的には、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60は、長手方向が第2の方向yに平行な矩形状に形成されている。
図4に示すように、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60は、圧電基板62と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部61と、アンテナ側電極パッド63と、第2の配線64と、電極パッド65,66とを有する。縦結合共振子型弾性波フィルタ部61と、アンテナ側電極パッド63と、第2の配線64と、電極パッド65,66とのそれぞれは、圧電基板62上に形成されている。ここでは、便宜上、圧電基板62の裏面側から縦結合共振子型弾性波フィルタ部61と、アンテナ側電極パッド63と、第2の配線64と、電極パッド65,66とを透視するように図示している。第2の配線64は、アンテナ側電極パッド63と縦結合共振子型弾性波フィルタ部61とを接続している。図1に示すように、アンテナ側電極パッド63は、第2の方向yにおける圧電基板62の中央部であって、第1の方向xにおける圧電基板62のラダー型弾性波フィルタチップ40側の端部に設けられている。アンテナ側電極パッド63は、後述のように、配線基板10に形成されている第1の配線18を介してアンテナ側裏面電極17sに接続されている。
電極パッド65は、第2の方向yにおける圧電基板62の一方側端部に位置している一方、電極パッド66は、第2の方向yにおける圧電基板62の他方側端部に位置している。電極パッド65,66のそれぞれは、圧電基板62の第1の方向xにおけるラダー型弾性波フィルタチップ40とは反対側の端部に位置している。電極パッド65は、配線基板10を介して第1の受信側平衡信号端子13aに接続されている。一方、電極パッド66は、配線基板10を介して第2の受信側平衡信号端子13bに接続されている。
縦結合共振子型弾性波フィルタ部61は、第1及び第2の機能電極部67,68を備えている。第1の機能電極部67は、第2の配線64と、電極パッド65との間に接続されている。一方、第2の機能電極部68は、第2の配線64と、電極パッド66との間に接続されている。第1及び第2の機能電極部67,68は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部61のうち、弾性波の伝搬に関与する電極部により構成されている。具体的には、本実施形態では、第1及び第2の機能電極部67,68は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部61を構成するIDT電極や反射器により構成されている。
第1の機能電極部67は、第1及び第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部69,71と、直列トラップとしての弾性波共振子73とを備えている。弾性波共振子73は、第2の配線64と第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部69との間に接続されている。
第1及び第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部69,71は、第2の配線64と、第1の受信側平衡信号端子13aとの間において縦続接続されている。第1及び第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部69,71のそれぞれは、弾性波伝搬方向である第1の方向xに沿って配列された3つのIDT電極と、それら3つのIDT電極が設けられている領域の第1の方向xの両側に配置されている一対の反射器を備えている。
同様に、第2の機能電極部68は、第2及び第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部70,72と、直列トラップとしての弾性波共振子74とを備えている。弾性波共振子74は、第2の配線64と第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部70との間に接続されている。
第2及び第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部70,72は、第2の配線64と、第2の受信側平衡信号端子13bとの間において縦続接続されている。第2及び第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部70,72のそれぞれは、弾性波伝搬方向である第1の方向xに沿って配列された3つのIDT電極と、それら3つのIDT電極が設けられている領域の第1の方向xの両側に配置されている一対の反射器を備えている。
本実施形態では、第1の機能電極部67と第2の機能電極部68とが、第1の方向xに沿って延びる第2の配線64の第1の方向xに沿った中心軸Cに対して線対称に設けられている。
図1及び図4に示すように、本実施形態では、第1〜第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部69〜72は、第2の方向yに沿って配列されている。
なお、圧電基板62上に形成されている電極パッド75〜77は、配線基板10を介してグラウンド電位に接続されるグラウンド電極パッドである。また、電極パッド63、65、66、75〜77の上には、バンプ電極63a、65a、66a、75a〜77aがそれぞれ設けられている。
なお、本実施形態において、圧電基板42,62の材料は、特に限定されない。圧電基板42,62は、例えば、LiNbO3基板、LiTaO3基板などにより構成することができる。また、本実施形態において、弾性共振子、IDT電極、反射器及び配線等の各種電極の材料も特に限定されない。電極は、Al,Pt,Au,Ag,Cu,Ti,Ni,Cr,Pdなどの金属や、これらの金属の一種以上を含む合金などの導電材料により形成することができる。また、電極は、複数の導電膜が積層された導電膜積層体により形成されていてもよい。
また、本実施形態において、ラダー型弾性波フィルタ部41や縦結合共振子型弾性波フィルタ部61は、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ部であってもよい。図17に示すように、弾性表面波フィルタ部80は、圧電体81と、圧電体81の上に形成されているIDT電極82とを有する。また、ラダー型弾性波フィルタ部41や縦結合共振子型弾性波フィルタ部61は、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ部であってもよい。図18に示すように、弾性境界波フィルタ部83は、圧電体84と、圧電体84の上に形成されたSiNなどからなる第1の媒質85と、第1の媒質85と圧電体84との間に形成されたSiO2などからなる第2の媒質86とを備えている。圧電体84と第2の媒質86との間にIDT電極87が形成されている。
次に、図5〜図8を参照しながら、配線基板10の構成について詳細に説明する。
本実施形態の配線基板10は、セラミック一体焼成技術により一体に焼成された3枚の基板層15(図5を参照)、16(図6を参照)及び17(図7及び図8を参照)により構成されている。
図5は、第1の基板層の略図的平面図である。図6は、第2の基板層の略図的平面図である。図7は、第3の基板層の第1の主面側の略図的平面図である。図8は、便宜上、第3の基板層の第1の主面側から第2の主面側を透視した略図的平面透視図である。
図5に示すように、第1の基板層15は、主面15Aを備えている。この主面15Aが、配線基板10の第1の主面10aを構成している。
図5に示すように、主面15Aの上には、図3に示すバンプ電極45に接続されている電極15aが形成されている。電極15aは、第1の基板層15を貫通しているビアホール電極15bにより、第2の基板層16の主面16Aの上に形成されている電極16a(図6を参照)に接続されている。電極16aは、第2の基板層16を貫通しているビアホール電極16bによって、第3の基板層17の第1の主面17A上に形成されている電極17e(図7を参照)に接続されている。電極17eは、第3の基板層17を貫通しているビアホール電極17nにより、第3の基板層17の第2の主面17Bの上に形成されているアンテナ側裏面電極17s(図8を参照)に接続されている。このアンテナ側裏面電極17sは、図2に示すアンテナ端子11を構成している。
図5に示すように、主面15A上には、図3に示すバンプ電極46に接続されている電極15gが形成されている。電極15gは、第1の基板層15を貫通しているビアホール電極15hにより、第2の基板層16の主面16A上に形成されている電極16g(図6を参照)に接続されている。電極16gは、ビアホール電極16h、電極17g(図7を参照)及びビアホール電極17mを介して、第3の基板層17の第2の主面17B上に形成されている送信側信号出力電極17t(図8を参照)に接続されている。この送信側信号出力電極17tは、図2に示す送信側信号端子12を構成している。
図5に示すように、第1の基板層15の主面15A上には、バンプ電極50a、50bに接続されている電極15eと、バンプ電極50cに接続されている電極15cが形成されている。電極15e及び15cは、ビアホール電極15f、15d、電極16e、16c(図6を参照)、ビアホール電極16d、16f、電極17h(図7を参照)、ビアホール電極17lを介して、第2の主面17B上に形成されているグラウンド電極17w(図8を参照)に接続されている。このグラウンド電極17wは、グラウンド電位に接続されている。
また、図5に示すように、第1の基板層15の主面15A上には、バンプ電極50eに接続されている電極15kが形成されている。この電極15kも、ビアホール電極15l1〜15l3、電極16k、ビアホール電極16l1,16l2(図6を参照)、電極17f、17o、17p(図7を参照)を介して、図8に示すグラウンド電極17wに接続されている。
図5に示すように、第1の基板層15の主面15Aの上に形成されており、バンプ電極50dに接続されている電極15iは、ビアホール電極15jを介して、図6に示す電極16iに接続されている。この電極16iは、渦巻き状に形成されており、図2に示すインダクタ49cを構成している。電極16iは、ビアホール電極16jを介して図7に示す電極17gに接続されている。電極17gは、上述の通り、図8に示す送信側信号出力電極17tに接続されている。
図5に示すように、第1の基板層15の主面15A上には、アンテナ側電極パッド63とバンプ電極63aを介して接続されている電極15mが形成されている。電極15mは、第1の基板層15を貫通しているビアホール電極15nを介して、第2の基板層16の主面16A上に形成されている電極16mに接続されている。この電極16mは、第2の基板層16を貫通しているビアホール電極16nを介して第3の基板層17の第1の主面17A上に形成されている電極17e(図7を参照)に接続されている。電極17eは、上述の通り、ビアホール電極17nを介して、図8に示すアンテナ側裏面電極17sに接続されている。
このように、本実施形態では、アンテナ側裏面電極17sとアンテナ側電極パッド63とは、電極15mと、ビアホール電極15nと、電極16mと、ビアホール電極16nと、電極17eと、ビアホール電極17nとによって接続されている。これらのうちで、面内方向に延びている電極17eによって第1の配線18が構成されている。
第1の配線18は、本実施形態では、配線基板10の内部に形成されている。もっとも、第1の配線18は、配線基板10の第2の主面10b(第3の基板層17の第2の主面17B)の上に形成されていてもよいし、配線基板10の第1の主面10aの上に形成されていてもよい。
また、図4〜図8を参照することにより、本実施形態においては、第1の配線18は、第1及び第2の機能電極部67,68の少なくとも一方と、第1の方向xにおいて重なっている。具体的には、第1の配線18は、第1の機能電極部67とは、第1の方向xにおいて重なっておらず、第2の機能電極部68と、第1の方向xにおいて重なっている。
なお、図8に示すアンテナ側裏面電極17sと、図4に示すアンテナ側電極パッド63とは、平面視において、異なる位置に設けられている。
図5に示す電極15oは、図4に示す電極パッド66にバンプ電極66aを介して接続されている。電極15oは、ビアホール電極15p、電極16o及びビアホール電極16p(図6を参照)、電極17c及びビアホール電極17j(図7を参照)を介して、図8に示すグラウンド電極17uに接続されている。グラウンド電極17uは、グラウンド電位に接続されている。
図5に示す電極15qは、図4に示す電極パッド65にバンプ電極65aを介して接続されている。電極15qは、ビアホール電極15r、電極16q及びビアホール電極16r(図6を参照)、電極17i及びビアホール電極17j(図7を参照)を介して、図8に示すグラウンド電極17vに接続されている。グラウンド電極17vは、グラウンド電位に接続されている。
図4に示す電極パッド75〜77にバンプ電極75a〜77aを介して接続されている電極15u、15s、15w(図5を参照)は、ビアホール電極15v、15t、15xを介して、図6に示す電極16sに接続されている。電極16sは、ビアホール電極16t1〜16t4を介して図7に示す電極17bまたは電極17dに接続されている。電極17bは、ビアホール電極17kを介して、電極17dは、ビアホール電極17q、17rを介してグラウンド電極17wに接続されている。
次に、上記第1の実施形態とは、配線基板10における電極構造のみが異なる第2及び第3の実施形態における配線基板10について詳細に説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
図9は、第2の実施形態における第2の基板層の略図的平面図である。図10は、第2の実施形態における第3の基板層の略図的平面図である。
第2の実施形態は、第1の配線18の引き回し態様以外は、上記第1の実施形態と同様の構成を有している。第1の基板層15の構成及び第3の基板層17の第2の主面17Bにおける電極構造は、上記第1の実施形態と同様である。本実施形態において、図1〜図5及び図8を上記第1の実施形態と共通に参照する。
本実施形態では、図9に示すように、電極16aと、電極16mとが接続されている。そして、電極16aと電極16mとが共通に、ビアホール電極16bを介して図10に示す電極17eに接続されている。このため、本実施形態では、電極16a、16mによって第1の配線18が構成されている。従って、上記第1の実施形態では、第1の配線18は、第3の基板層17の第1の主面17A上に形成されていたのに対して、第2の実施形態では、第1の配線18は、第2の基板層16の主面16A上に形成されている。
図11は、第3の実施形態における第1の基板層の略図的平面図である。図12は、第3の実施形態における第2の基板層の略図的平面図である。
第3の実施形態も、第1の配線18の引き回し態様以外は、上記第1の実施形態と同様の構成を有している。本実施形態において、図1〜図4、図7及び図8を上記第1の実施形態と共通に参照する。
本実施形態では、図11に示すように、電極15aと電極15mとが接続されている。そして、電極15aと電極15mとが共通に、ビアホール電極15bを介して電極16aに接続されている。このため、本実施形態では、電極15aと電極15mとによって第1の配線18が構成されている。従って、本実施形態では、第1の配線18は、第1の基板層15の主面15A上に形成されている。
上記第1〜第3の実施形態では、第1の機能電極部67と第2の機能電極部68とが、第1の方向xに沿って延びている第2の配線64の第1の方向xに沿った中心軸Cに対して線対称に設けられている。すなわち、第1の方向xにおける第2の配線64と第1の機能電極部67との距離と、第1の方向xにおける第2の配線64と第2の機能電極部68との距離とが等しくされている。このため、仮に第2の配線64と第1,第2の機能電極部67,68との間に寄生容量が生じたとしても、第2の配線64と第1の機能電極部67との間で生じる寄生容量と、第2の配線64と第2の機能電極部68との間で生じる寄生容量との差が小さい。従って、バランス性が悪化しにくい。すなわち、第1及び第2の受信側平衡信号端子13a、13b(図2を参照)間のバランス性を悪化させる寄生容量が生じ難い。特に本実施形態では、第2の配線64は、第1及び第2の機能電極部67,68のいずれとも、第1の方向xにおいて重なっていない。従って、第2の配線64と、第1及び第2の機能電極部67,68との間に寄生容量が生じ難い。
そして、第1の機能電極部67と第2の機能電極部68とが、第1の方向xに沿って延びている第2の配線64の第1の方向xに沿った中心軸Cに対して線対称に設けられている限りにおいて、バランス性の観点から、電極構造は、特段の制約を受けない。従って、小型化に有利な電極構造を採用し得る。従って、本実施形態によれば、良好なバランス性の実現と、小型化との両立を図ることができる。
より具体的には、ラダー型弾性波フィルタチップ40が長手方向を有する細長形状に形成されている場合、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60が細長形状となるような縦結合共振子型弾性波フィルタ部61の電極構造を採用し、ラダー型弾性波フィルタチップ40と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60とが、長手方向が互いに平行となるように配置することにより、デュプレクサ1を小型化することができる。
例えば、本実施形態では、第1の機能電極部67と第2の機能電極部68とが第2の方向yに沿って配列することにより、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60を細長形状としている。そして、ラダー型弾性波フィルタチップ40と縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60とのそれぞれを第2の方向yに長手方向が沿うように配置することにより、デュプレクサ1を小型化している。
より高いバランス性を実現する観点からは、第3の実施形態のように、第1の配線18を配線基板10の第1の主面10a上に設けるよりも、第1及び第2の実施形態のように、第1の配線18を配線基板10の内部または第2の主面10b上に設けることが好ましい。第1の配線18を配線基板10の内部または第2の主面10b上に設けることにより、第1の配線18と縦結合共振子型弾性波フィルタ部61との間で、バランス性を悪化させるおそれのある電磁界結合が生じにくくなるためである。
以下、この効果について、より詳細に説明する。
第1〜第3の実施形態に係るデュプレクサのそれぞれにおいて、送信側信号端子12と、第1及び第2の受信側平衡信号端子13a、13bとの間のアイソレーション特性を測定した。結果を、下記の表1及び図13〜図15に示す。
表1は、Tx帯(880〜915MHz)におけるアイソレーションの実力値を示している。なお、アイソレーションの実力値とは、Tx帯における最小損失である。
図13は、第1の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。図14は、第2の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。図15は、第3の実施形態に係るデュプレクサのアイソレーション特性を表すグラフである。なお、図13〜図15において、実線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60を設計通りの位置に実装した場合のアイソレーション特性を表す。一点破線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60の実装位置を、第1の方向のx2側に50μmずらした場合のアイソレーション特性を表す。点線で示すグラフは、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60の実装位置を、第1の方向のx1側に50μmずらした場合のアイソレーション特性を表す。
まず、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60の実装位置が所望の位置である場合を比較すると、第1の配線18が配線基板10の内部に位置している第1及び第2の実施形態に係るデュプレクサの方が、第1の配線18が配線基板10の第1の主面10a上に位置している第3の実施形態に係るデュプレクサよりも良好であることが分かる。この結果から、第1の配線18が配線基板10の内部にある場合は、第1の配線18と縦結合共振子型弾性波フィルタ部61との間の電磁界結合の発生を抑制でき、バランス性を高めることができることが分かる。
さらに、図13と図14との比較により、第1の配線18が第3の基板層17の第1の主面17A上に形成されている第1の実施形態に係るデュプレクサの方が、第1の配線18が第2の基板層16の主面16A上に形成されている第2の実施形態に係るデュプレクサよりもアイソレーション特性が良好であることが分かる。この結果から、第1の配線18を配線基板10の第1の主面10aから離れた位置に設けることにより、よりアイソレーション特性を高められることが分かる。
また、第1及び第2の実施形態では、第1の配線18と縦結合共振子型弾性波フィルタ部61との間の電磁界結合の発生が抑制できるため、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60の実装位置ずれが生じた場合でも、アイソレーション特性が変化しにくい。従って、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60の実装位置に要求される精度が低く、高い良品率でデュプレクサを製造することができる。
なお、この電磁界結合を抑制できる効果は、第1の機能電極部67と、第2の機能電極部68とが弾性波の伝搬に関して独立している場合に特に顕著に表れる効果である。
以下、上記実施形態の変形例について説明する。下記の変形例の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の機能で参照し、説明を省略する。
上記実施形態では、第1及び第2の機能電極部67,68のそれぞれが、それぞれ3つのIDT電極を有する2つの縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されている場合について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第1及び第2の機能電極部のそれぞれは、複数のIDT電極を有するひとつの縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されていてもよい。また、例えば図16に示すように、第1及び第2の機能電極部が、弾性波伝搬方向に沿ってこの順番で形成されている第1〜第5のIDT電極91〜95により構成されていてもよい。図16に示す場合は、第1のIDT電極91と、第2のIDT電極92と、第3のIDT電極93の一部とにより第1の機能電極部67が構成されており、第3のIDT電極93の残りの一部と、第4のIDT電極94と、第5のIDT電極95とにより第2の機能電極部68が構成されている。
また、上記第1の実施形態では、圧電基板42と圧電基板62とが別体に形成されている場合について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図19に示すように、圧電基板42と圧電基板62とは、一体に形成されていてもよい。すなわち、ラダー型弾性波フィルタチップ40と、縦結合共振子型弾性波フィルタチップ60とが一体に形成されていてもよい。
1…デュプレクサ
10…配線基板
10a…配線基板の第1の主面
10b…配線基板の第2の主面
11…アンテナ端子
12…送信側信号端子
13a…第1の受信側平衡信号端子
13b…第2の受信側平衡信号端子
14…インダクタ
15…第1の基板層
15A…第1の基板層の主面
15a、15c、15e、15g、15i、15k、15m、15o、15q、15u、15s、15w、16a、16c、16e、16g、16i、16k、16m、16o、16q、16s、17b、17c、17d、17e、17f、17g、17h、17i、17o、17p…電極
15b、15d、15f、15h、15j、15l、15n、15p、15r、15v、15t、15x、16b、16d、16f、16h、16j、16l、16n、16p、16r、16t、17j、17k、17l、17m、17n、17q、17r…ビアホール電極
16…第2の基板層
16A…第2の基板層の主面
17…第3の基板層
17A…第3の基板層の第1の主面
17B…第3の基板層の第2の主面
17s…アンテナ側裏面電極
17t…送信側信号出力電極
17u、17v、17w…グラウンド電極
18…第1の配線
40…ラダー型弾性波フィルタチップ
41…ラダー型弾性波フィルタ部
42…圧電基板
43a〜43h…直列腕共振子
44…直列腕
45、46、50a、50b、50c、50d、50e…バンプ電極
47a〜47c…並列腕共振子
48a〜48c…並列腕
49a〜49c…インダクタ
60…縦結合共振子型弾性波フィルタチップ
61…縦結合共振子型弾性波フィルタ部
62…圧電基板
63…アンテナ側電極パッド
64…第2の配線
65,66…電極パッド
67…第1の機能電極部
68…第2の機能電極部
69…第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
70…第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
71…第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
72…第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
73、74…弾性波共振子
75〜77…電極パッド
80…弾性表面波フィルタ部
81…圧電体
82…IDT電極
83…弾性境界波フィルタ部
84…圧電体
85…第1の媒質
86…第2の媒質
87…IDT電極
91…第1のIDT電極
92…第2のIDT電極
93…第3のIDT電極
94…第4のIDT電極
95…第5のIDT電極
10…配線基板
10a…配線基板の第1の主面
10b…配線基板の第2の主面
11…アンテナ端子
12…送信側信号端子
13a…第1の受信側平衡信号端子
13b…第2の受信側平衡信号端子
14…インダクタ
15…第1の基板層
15A…第1の基板層の主面
15a、15c、15e、15g、15i、15k、15m、15o、15q、15u、15s、15w、16a、16c、16e、16g、16i、16k、16m、16o、16q、16s、17b、17c、17d、17e、17f、17g、17h、17i、17o、17p…電極
15b、15d、15f、15h、15j、15l、15n、15p、15r、15v、15t、15x、16b、16d、16f、16h、16j、16l、16n、16p、16r、16t、17j、17k、17l、17m、17n、17q、17r…ビアホール電極
16…第2の基板層
16A…第2の基板層の主面
17…第3の基板層
17A…第3の基板層の第1の主面
17B…第3の基板層の第2の主面
17s…アンテナ側裏面電極
17t…送信側信号出力電極
17u、17v、17w…グラウンド電極
18…第1の配線
40…ラダー型弾性波フィルタチップ
41…ラダー型弾性波フィルタ部
42…圧電基板
43a〜43h…直列腕共振子
44…直列腕
45、46、50a、50b、50c、50d、50e…バンプ電極
47a〜47c…並列腕共振子
48a〜48c…並列腕
49a〜49c…インダクタ
60…縦結合共振子型弾性波フィルタチップ
61…縦結合共振子型弾性波フィルタ部
62…圧電基板
63…アンテナ側電極パッド
64…第2の配線
65,66…電極パッド
67…第1の機能電極部
68…第2の機能電極部
69…第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
70…第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
71…第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
72…第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
73、74…弾性波共振子
75〜77…電極パッド
80…弾性表面波フィルタ部
81…圧電体
82…IDT電極
83…弾性境界波フィルタ部
84…圧電体
85…第1の媒質
86…第2の媒質
87…IDT電極
91…第1のIDT電極
92…第2のIDT電極
93…第3のIDT電極
94…第4のIDT電極
95…第5のIDT電極
Claims (8)
- アンテナ端子、送信側信号端子並びに第1及び第2の受信側平衡信号端子を有する分波器であって、
第1及び第2の主面を有する配線基板と、
前記配線基板の前記第1の主面上に実装されており、圧電基板と、前記圧電基板の上に形成されており、前記アンテナ端子と前記送信側信号端子との間に接続されているラダー型弾性波フィルタ部とを有するラダー型弾性波フィルタチップと、
前記配線基板の前記第1の主面上に実装されている縦結合共振子型弾性波フィルタチップとを備え、
前記配線基板は、前記第2の主面上に形成されており、前記アンテナ端子に接続されているアンテナ側裏面電極と、前記アンテナ側裏面電極に接続されている第1の配線とを有し、
前記縦結合共振子型弾性波フィルタチップは、
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されており、前記アンテナ端子と前記第1及び第2の受信側平衡信号端子との間に接続されている、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、
前記圧電基板上に形成されており、前記第1の配線を介して前記アンテナ側裏面電極に接続されているアンテナ側電極パッドと、
前記圧電基板上に形成されており、前記アンテナ側電極パッドと前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを接続している第2の配線とを有し、
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、前記第2の配線と前記第1の受信側平衡信号端子との間に接続されている第1の機能電極部と、前記第2の配線と前記第2の受信側平衡信号端子との間に接続されている第2の機能電極部とを有し、
前記第2の配線は、第1の方向に沿って延びており、かつ、前記第1の機能電極部と前記第2の機能電極部とは、前記第2の配線の前記第1の方向に沿った中心軸に対して線対称に配置されており、
前記ラダー型弾性波フィルタチップは長手方向が前記第1の方向と垂直な第2の方向に平行な細長形状であり、前記第1の配線は、前記配線基板の内部または前記配線基板の第2の主面上に形成されている、分波器。 - 前記アンテナ側電極パッドは、平面視において前記アンテナ側裏面電極と異なる位置に設けられている、請求項1に記載の分波器。
- 前記第1の配線は、前記第1及び第2の機能電極部の少なくとも一方と前記第1の方向において重なっている、請求項1または2に記載の分波器。
- 前記第1の機能電極部は、前記第1の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のIDT電極を有する第1の縦結合共振子型フィルタ部を有し、
前記第2の機能電極部は、前記第1の方向と平行な弾性波伝搬方向に沿って設けられた複数のIDT電極を有する第2の縦結合共振子型フィルタ部を有し、
前記第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と前記第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部とは、前記第2の方向に沿って配列されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の分波器。 - 前記第1の機能電極部は、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と前記第1の受信側平衡信号端子との間において、前記第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第3の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、
前記第2の機能電極部は、第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部と前記第2の受信側平衡信号端子との間において、前記第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部に縦続接続されている第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部をさらに有し、
前記第1〜第4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、前記第2の方向に沿って配列されている、請求項4に記載の分波器。 - 前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、前記第2の方向に平行な弾性波伝搬方向に沿って配列されている第1〜第5のIDT電極を有し、
前記第1の機能電極部の少なくとも一部は、前記第1及び第2のIDT電極と前記第3のIDT電極の一部とにより構成されており、
前記第2の機能電極部の少なくとも一部は、前記第4及び第5のIDT電極と前記第3のIDT電極の残りの一部とにより構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の分波器。 - 前記ラダー型フィルタの圧電基板と、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの圧電基板とは、一体に形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の分波器。
- 前記ラダー型フィルタ部及び前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性表面波を利用する弾性表面化フィルタ部または弾性境界波を利用する弾性境界波フィルタ部である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の分波器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010549953A JP5170262B2 (ja) | 2009-12-25 | 2010-06-24 | 分波器 |
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