WO2023189835A1 - 複合フィルタ装置 - Google Patents

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WO2023189835A1
WO2023189835A1 PCT/JP2023/010928 JP2023010928W WO2023189835A1 WO 2023189835 A1 WO2023189835 A1 WO 2023189835A1 JP 2023010928 W JP2023010928 W JP 2023010928W WO 2023189835 A1 WO2023189835 A1 WO 2023189835A1
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filter
inductor
elastic wave
longitudinally coupled
coupled resonator
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PCT/JP2023/010928
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Inventor
弘之 吉岡
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a composite filter device.
  • Patent Document 1 listed below discloses an example of an elastic wave splitter as a composite filter device.
  • This elastic wave splitter has two bandpass filters.
  • the two bandpass filters are commonly connected to the antenna terminal.
  • the two bandpass filters are a transmitter filter chip and a receiver filter chip.
  • the transmitter filter chip and the receiver filter chip are flip-chip mounted on the wiring board.
  • the wiring board has multiple dielectric layers.
  • An inductor is provided across multiple dielectric layers.
  • the inductor is connected between the antenna terminal and ground potential.
  • the inductor is used for impedance matching.
  • An object of the present invention is to provide a composite filter device that can increase the amount of out-of-band attenuation of a bandpass filter.
  • a first filter that is a bandpass filter includes a piezoelectric substrate and a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter configured on the piezoelectric substrate;
  • a second filter including at least one resonator and an inductor connected to a ground potential is provided, and the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter and the inductor overlap in plan view.
  • the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and the direction of the current flowing through the inductor are the same direction.
  • a first filter that is a bandpass filter includes a piezoelectric substrate and a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter configured on the piezoelectric substrate; , a second filter including at least one resonator and an inductor connected to a ground potential, and the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter is provided on the piezoelectric substrate.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter extends in plan view, and the overlapping portion
  • the direction in which the electrode fingers in the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter extend is the same as the direction in which the current flows through the inductor.
  • the amount of out-of-band attenuation of the bandpass filter can be increased.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a composite filter device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective plan view of the acoustic wave element chip in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view of the composite filter device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing the electrode structure of the first layer of the mounting board in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing the electrode structure of the second layer of the mounting board in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing the electrode structure of the third layer of the mounting board in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing the electrode structure of the fourth layer of the mounting board in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing the electrode structure of the fifth layer of the mounting board in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective plan view showing the electrode structure of the sixth layer of the mounting board in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic bottom view showing the positional relationship between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter of the first filter and the inductor of the second filter in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic bottom view showing the positional relationship between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter of the first filter and the inductor of the second filter in the first reference example.
  • FIG. 12 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of the first filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example in a wide frequency range.
  • FIG. 13 is a diagram showing attenuation frequency characteristics near the passband of the first filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of the second filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example in a wide frequency range.
  • FIG. 15 is a diagram showing attenuation frequency characteristics near the attenuation band of the second filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic plan view of a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic front sectional view of a composite filter device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a circuit diagram of a composite filter device according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a composite filter device according to a first embodiment of the present invention.
  • the composite filter device 10 has a common connection terminal 3, a first filter 1A, and a second filter 1B.
  • the first filter 1A and the second filter 1B are commonly connected to a common connection terminal 3.
  • the common connection terminal 3 is an antenna terminal in this embodiment.
  • the antenna terminal is connected to the antenna.
  • an inductor L1 is connected between the common connection terminal 3 and the first filter 1A and second filter 1B.
  • the first filter 1A is a bandpass filter. More specifically, the first filter 1A is a reception filter. On the other hand, the second filter 1B is a band elimination filter.
  • the composite filter device 10 is thus an extractor.
  • the first filter 1A includes a first signal terminal 4A, a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6, an elastic wave resonator S1, and an inductor L2.
  • a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is connected between the common connection terminal 3 and the first signal terminal 4A.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 has a 3IDT type two-stage configuration.
  • the configuration of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is not limited to the above.
  • An elastic wave resonator S1 is connected between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the common connection terminal 3.
  • An inductor L2 is connected between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the first signal terminal 4A.
  • the second filter 1B has a second signal terminal 4B, a plurality of elastic wave resonators, and a plurality of inductors.
  • the plurality of elastic wave resonators of the second filter 1B are an elastic wave resonator S11, an elastic wave resonator S12, and an elastic wave resonator S13.
  • An elastic wave resonator S11, an elastic wave resonator S12, and an elastic wave resonator S13 are connected in series between the common connection terminal 3 and the second signal terminal 4B.
  • the plurality of inductors of the second filter 1B are an inductor L3, an inductor L4, and an inductor L5.
  • An inductor L3 is connected between the common connection terminal 3 and the elastic wave resonator S11.
  • An inductor L4 is connected between the connection point between the elastic wave resonator S11 and the elastic wave resonator S12 and the ground potential.
  • An inductor L5 is connected between the connection point between the elastic wave resonator S12 and the elastic wave resonator S13 and the ground potential.
  • the circuit configuration of the composite filter device 10 is not limited to the above.
  • the first filter 1A is a bandpass filter that outputs a signal in a predetermined band of frequencies among the signals input from the common connection terminal 3 to the first signal terminal 4A.
  • the second filter 1B is a band elimination filter that outputs signals of frequencies other than the predetermined band out of the signals input from the common connection terminal 3 to the second signal terminal 4B.
  • the first filter 1A and the second filter 1B are configured in one acoustic wave element chip. The specific configuration of the composite filter device 10 will be explained below.
  • FIG. 2 is a schematic perspective plan view of the acoustic wave element chip in the first embodiment.
  • the resonator is shown schematically as a rectangle plus two diagonal lines. The same applies to the following schematic plan views, schematic bottom views, and schematic cross-sectional views.
  • the acoustic wave element chip 1 of the composite filter device 10 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 is a substrate made only of piezoelectric material.
  • the piezoelectric material for example, lithium tantalate, lithium niobate, zinc oxide, aluminum nitride, crystal, PZT (lead zirconate titanate), or the like can be used.
  • the piezoelectric substrate 2 may be a laminated substrate including a piezoelectric layer.
  • Each resonator of the composite filter device 10 is configured on the piezoelectric substrate 2.
  • each terminal of the composite filter device 10 is provided as an electrode pad.
  • a common connection terminal 3 of the first filter 1A and a common connection terminal 3 of the second filter 1B are provided on the piezoelectric substrate 2.
  • the two common connection terminals 3 are shared in a portion other than the piezoelectric substrate 2.
  • a plurality of ground terminals 5 are provided on the piezoelectric substrate 2. Ground terminal 5 is connected to ground potential.
  • a signal flows in the direction shown by arrow A in FIG. More specifically, in the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6, a signal flows from the common connection terminal 3 side toward the first signal terminal 4A side.
  • the direction of a signal flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is defined as the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6.
  • the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is the direction in which the electrode fingers of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 extend. parallel.
  • the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is from the bus bar connected to the input side wiring of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 to the output side wiring. The direction is towards the bus bar.
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view of the composite filter device according to the first embodiment. Note that FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a portion along line II in FIG. 2.
  • the composite filter device 10 has a mounting board 7.
  • the acoustic wave element chip 1 is flip-chip mounted on the mounting board 7.
  • the mounting board 7 is a six-layer laminated board. More specifically, in the mounting board 7, the first layer 7A, the second layer 7B, the third layer 7C, the fourth layer 7D, the fifth layer 7E, and the sixth layer 7F are arranged in this order. It is laminated with.
  • the first layer 7A is the layer located closest to the piezoelectric substrate 2 side.
  • Each layer of the mounting board 7 is a dielectric layer in this embodiment. However, appropriate ceramics or the like can also be used for each of the above layers. Note that the number of layers of the mounting board 7 is not limited to six layers.
  • FIG. 4 is a plan view showing the electrode structure of the first layer of the mounting board in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view showing the electrode structure of the second layer of the mounting board in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing the electrode structure of the third layer of the mounting board in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing the electrode structure of the fourth layer of the mounting board in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing the electrode structure of the fifth layer of the mounting board in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective plan view showing the electrode structure of the sixth layer of the mounting board in the first embodiment.
  • each layer of the mounting board 7 is provided with wiring electrodes.
  • a plurality of through electrodes 8 are provided in the mounting board 7 .
  • the wiring electrodes in each layer are electrically connected by through electrodes 8.
  • Some of the plurality of wiring electrodes constitute inductors of the first filter 1A and the second filter 1B.
  • the inductor L4 of the second filter 1B is provided across the second layer 7B, the third layer 7C, the fourth layer 7D, and the fifth layer 7E. .
  • the inductor L4 is configured as a coiled inductor.
  • the overlapping portion is a portion where the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the inductor L4 overlap in plan view.
  • a plan view refers to viewing the composite filter device 10 from a direction corresponding to the upper side to a direction corresponding to the lower side in FIG. 3 .
  • the term "bottom view” refers to viewing the composite filter device 10 from a direction corresponding to the bottom to a direction corresponding to the top in FIG. Note that the directions in FIG. 3 are such that the piezoelectric substrate 2 side of the piezoelectric substrate 2 and the mounting board 7 is the upper side, and the mounting board 7 side is the lower side.
  • FIG. 10 is a schematic bottom view showing the positional relationship between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter of the first filter and the inductor of the second filter in the first embodiment.
  • FIG. 10 only the inductor L4 is shown among the plurality of inductors of the second filter 1B. Note that FIG. 10, which is a bottom view, is shown horizontally reversed from the top view of FIG. 2 and the like.
  • a current flows in a spiral shape. More specifically, the direction in which current flows through the inductors arranged in the parallel arm, such as the inductor L4, is from the series arm side toward the ground potential side. In other words, the direction in which current flows through the inductor is from the hot potential side toward the ground potential side. In this specification, a hot potential refers to a signal potential. Note that, like the inductor L3, the direction in which current flows in the inductor arranged in the series arm is from the input end side to the output end side of the series arm.
  • the feature of this embodiment is that in the overlapping portion, the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the direction of the current flowing through the inductor L4 are the same direction. That is, in this embodiment, in the overlapping portion, the direction in which the electrode fingers in the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 6 extend is the same as the direction in which the current flows through the inductor L4. Thereby, the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A, which is a bandpass filter, can be increased. Note that if the absolute value of the angle between arrow A and arrow B in FIG. It may be assumed that the directions are the same.
  • the absolute value of the angle between arrow A and arrow B is 15 degrees or less
  • the direction in which the electrode fingers in the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 extend and the direction in which the current flows through the inductor L4 may be considered to be the same.
  • the absolute value of the angle between arrow A and arrow B is 5° or less. Details of the above effects will be shown by comparing this embodiment with the first reference example and the second reference example.
  • the first reference example is that, as shown in FIG. 11, the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the direction of the current flowing through the inductor L4 are opposite to each other in the overlapping portion. This is different from this embodiment.
  • the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 6 and the direction of the current flowing through the inductor L4 are opposite to each other, and the direction of the current flowing through the inductor L4 is the same direction.
  • This embodiment differs from the present embodiment in that it includes a portion where .
  • the attenuation frequency characteristics of the first filter and the second filter were measured.
  • FIG. 12 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of the first filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example in a wide frequency range.
  • FIG. 13 is a diagram showing attenuation frequency characteristics near the passband of the first filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example.
  • FIG. 14 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of the second filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example in a wide frequency range.
  • FIG. 15 is a diagram showing attenuation amount frequency characteristics near the attenuation band of the second filter in the first embodiment, the first reference example, and the second reference example.
  • the amount of out-of-band attenuation is significantly larger in the first embodiment than in the first reference example.
  • the amount of attenuation is particularly large on the high frequency side.
  • the amount of out-of-band attenuation in the second reference example is located near the middle of the amount of out-of-band attenuation in the first embodiment and the first reference example in a wide range. Note that, as shown in FIGS. 14 and 15, there is no significant difference in the attenuation frequency characteristics of the second filter between the first embodiment, the first reference example, and the second reference example.
  • the reason why the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A, which is a bandpass filter, can be increased is as follows.
  • a current flows through the inductor L4 shown in FIG. 10, a magnetic field is generated.
  • the magnetic field passes through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6.
  • the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the direction of the current flowing through the inductor L4 are the same direction. This strengthens the electromagnetic coupling between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the inductor L4. Thereby, the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A can be increased.
  • FIG. 16 is a schematic plan view of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter in the first embodiment.
  • a plurality of IDT electrodes are provided on the piezoelectric substrate 2. By applying an alternating voltage to the IDT electrode, elastic waves are excited.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is configured in two stages. In one stage, IDT electrodes 9A, IDT electrodes 9B, and IDT electrodes 9C are lined up along the elastic wave propagation direction. Further, a pair of reflectors 12A and 12B are provided so as to sandwich the three IDT electrodes in the elastic wave propagation direction. Similarly, in the other stage, an IDT electrode 9D, an IDT electrode 9E, an IDT electrode 9F, and a pair of reflectors are provided. However, the number of IDT electrodes in each stage is not limited to three. For example, each stage may have five, seven, or nine IDT electrodes. Furthermore, the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 may be configured in one stage.
  • the IDT electrode 9A includes a first bus bar 18A and a second bus bar 18B, and a plurality of first electrode fingers 19A and a plurality of second electrode fingers 19B.
  • the first bus bar 18A and the second bus bar 18B are opposed to each other.
  • One end of a plurality of first electrode fingers 19A is each connected to the first bus bar 18A.
  • One end of a plurality of second electrode fingers 19B is each connected to the second bus bar 18B.
  • the plurality of first electrode fingers 19A and the plurality of second electrode fingers 19B are inserted into each other.
  • Each IDT electrode and each reflector may be made of a laminated metal film, or may be made of a single layer metal film.
  • first bus bar 18A and the second bus bar 18B may be collectively referred to simply as a bus bar.
  • the first electrode finger 19A and the second electrode finger 19B may be collectively referred to simply as an electrode finger.
  • the direction in which the electrode fingers extend and the direction of elastic wave propagation are orthogonal.
  • each IDT electrode one bus bar is connected to a hot potential.
  • the other bus bar is connected to ground potential.
  • a bus bar connected to the hot potential of one stage and a bus bar connected to the hot potential of the other stage are connected.
  • each reflector is connected to ground potential. However, each reflector does not necessarily need to be connected to ground potential.
  • one bus bar of the IDT electrode 9B is connected to the input side wiring.
  • One bus bar of the IDT electrode 9E is connected to the output side wiring. Therefore, the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 is parallel to the electrode fingers of each IDT electrode, and from the bus bar connected to the input side wiring of the IDT electrode 9B to the direction of the current flowing through the IDT electrode 9E. This is the direction toward the bus bar to which the output side wiring is connected.
  • FIG. 2 a plurality of IDT electrodes and a pair of reflectors of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 6 are shown in a schematic diagram with two diagonal lines added to a rectangle.
  • the wiring connected to the ground potential and the wiring connected to the hot potential partially face each other with the insulating film 17 in between.
  • the wirings are electrically insulated from each other by the insulating film 17. Thereby, the area for wiring can be reduced, and the composite filter device 10 can be made smaller.
  • the insulating film 17 does not necessarily have to be provided.
  • each of the other elastic wave resonators has one IDT electrode and one pair of reflectors.
  • the pair of reflectors are arranged to sandwich the IDT electrode in the elastic wave propagation direction.
  • the acoustic wave element chip 1 is flip-chip mounted on the mounting board 7. More specifically, each terminal provided on the piezoelectric substrate 2 is bonded to each terminal provided on the first layer 7A of the mounting board 7 by bumps 16. Furthermore, a sealing resin layer 11 is provided on the mounting board 7 so as to cover the acoustic wave element chip 1.
  • Each resonator including the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 of the first filter 1A and each resonator of the second filter 1B are configured on the same piezoelectric substrate 2. However, each resonator of the first filter 1A and each resonator of the second filter 1B may be configured on different piezoelectric substrates. Therefore, the acoustic wave element chip that constitutes the first filter 1A and the acoustic wave element chip that constitutes the second filter 1B may be mounted on the mounting board 7, respectively.
  • the composite filter device 10 of the first embodiment has a CSP (Chip Size Package) structure. However, it is not limited to this.
  • the composite filter device 20 has a WLP (Wafer Level Package) structure.
  • a support member 23 is provided on the piezoelectric substrate 2 so as to surround the plurality of IDT electrodes. More specifically, the support member 23 has an opening 23a. A plurality of IDT electrodes are located within the opening 23a. A cover member 24 is provided to cover the opening 23a of the support member 23. A plurality of IDT electrodes are arranged in a hollow space surrounded by the piezoelectric substrate 2, the support member 23, and the cover member 24.
  • a plurality of through electrodes 25 are provided so as to penetrate the cover member 24 and the support member 23. One end of each through electrode 25 is connected to each terminal on the piezoelectric substrate 2 . This constitutes an acoustic wave element chip 21.
  • a bump 16 is bonded to the other end of each through electrode 25 .
  • the acoustic wave element chip 21 is bonded to the mounting board 7 by a plurality of bumps 16.
  • a sealing resin layer 11 is provided on the mounting board 7 so as to cover the acoustic wave element chip 21. Also in this modification, the amount of out-of-band attenuation of the bandpass filter can be increased as in the first embodiment.
  • inductor L4 is provided from the second layer 7B to the fifth layer 7E of the mounting board 7. More specifically, as shown in FIG. 5, inductor L4 has a wiring portion. The wiring portion has a spiral shape. A through electrode 8 is connected to the end of the wiring portion. The wiring portions of the inductor L4 shown in FIGS. 5 to 8 are connected to each other by a through electrode 8. Therefore, inductor L4 includes a plurality of through electrodes 8. The plurality of wiring portions and the plurality of through electrodes 8 constitute a coil-shaped inductor L4.
  • each layer of the inductor L4 may be, for example, linear, L-shaped, or curved without going around. It is preferable that the inductor L4 is configured as a coiled inductor by connecting the wiring portions of each layer.
  • One end of the inductor L4 is electrically connected to the ground terminal 5 via an electrode pad provided on the first layer 7A and a bump 16.
  • the other end of the inductor L4 is connected to an external ground potential. More specifically, as shown in FIG. 9, a ground electrode 15 is provided on the sixth layer 7F. Inductor L4 is connected to ground potential via ground electrode 15.
  • the sixth layer 7F is provided with a common connection electrode 13, a first signal electrode 14A, and a second signal electrode 14B.
  • the common connection electrode 13 is electrically connected to the two common connection terminals 3 on the piezoelectric substrate 2 via each wiring in the mounting board 7, the through electrode 8, and the bump 16. That is, the two common connection terminals 3 are shared on the mounting board 7.
  • the first signal electrode 14A is electrically connected to the first signal terminal 4A.
  • the second signal electrode 14B is electrically connected to the second signal terminal 4B.
  • no wiring connected to the ground electrode is provided between the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 6 and the inductor L4.
  • a part of the wiring portion of the inductor L4 is provided in the second layer 7B. More specifically, a part of the wiring portion of the inductor L4 is provided between the first layer 7A and the second layer 7B.
  • the distance between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the inductor L4 can be reduced. Therefore, the electromagnetic coupling between the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the inductor L4 can be strengthened. Therefore, the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A can be further increased.
  • the wiring structure of the mounting board 7 is not limited to the above. However, it is preferable that the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 6 and the inductor L4 face each other without interposing a wiring connected to the ground potential. It is preferable that at least a part of the wiring portion of the inductor L4 is provided at a position closer to the piezoelectric substrate 2 than to the center of the mounting substrate 7 in the thickness direction. More preferably, at least a portion of the wiring portion of the inductor L4 is provided in a portion of the mounting board 7 between the plurality of layers that is closest to the piezoelectric substrate 2. Thereby, as described above, the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A can be further increased.
  • the passband of the first filter 1A and the attenuation band of the second filter 1B are in the same frequency range. Thereby, the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A can be effectively increased. However, the passband of the first filter 1A and the attenuation band of the second filter 1B may be in different frequency ranges.
  • the inductor L4 is preferably configured such that the magnetic field generated when a current flows through the inductor L4 is directed from the piezoelectric substrate 2 side to the mounting board 7 side. Thereby, the amount of out-of-band attenuation of the first filter 1A can be effectively increased.
  • the composite filter device 10 is an extractor. Note that both the first filter 1A and the second filter 1B may be bandpass filters.
  • the inductor L4 which serves as a parallel inductor, overlaps the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 in plan view.
  • the inductor L3 as a series inductor in the second filter 1B may overlap the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 in plan view. In this case, it is sufficient that the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 and the direction of the current flowing through the inductor L3 are the same in the overlapping portion.
  • the circuit configuration and the configuration of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 6 are not limited to the configuration of the first embodiment.
  • An elastic wave resonator P31 is connected between the connection point between the elastic wave resonator S31 and the elastic wave resonator S32 and the ground potential.
  • the elastic wave resonator S31 and the elastic wave resonator S32 are used as a series trap.
  • the elastic wave resonator P31 is used as a parallel trap.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 36 has a one-stage configuration of a 5IDT type.
  • the direction of the current flowing through the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 36 and the direction of the current flowing through the inductor L4 are the same in the overlapping portion.
  • the amount of out-of-band attenuation of the first filter 31A which is a band-pass filter, can be increased.
  • the composite filter device according to the invention may have at least two bandpass filters. These bandpass filters may be transmission filters that output signals input from a transmission terminal to a common connection terminal, or reception filters that output signals input from a common connection terminal to a reception terminal. .
  • the composite filter device according to the invention may be, for example, a duplexer or a multiplexer.

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Abstract

バンドパスフィルタの帯域外減衰量を大きくすることができる、複合フィルタ装置を提供する。　本発明の複合フィルタ装置は、圧電性基板２と、圧電性基板２上において構成されている縦結合共振子型弾性波フィルタ６を含む、バンドパスフィルタである第１のフィルタ１Ａと、少なくとも１つの共振子と、グラウンド電位に接続されるインダクタＬ４とを含む第２のフィルタ１Ｂとを備え、平面視において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４が重なっている、重なり部が構成されており、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じ方向である。

Description

複合フィルタ装置
　本発明は、複合フィルタ装置に関する。
　従来、弾性波共振子を含む複合フィルタ装置は、携帯電話機のフィルタなどとして広く用いられている。下記の特許文献１には、複合フィルタ装置としての、弾性波分波器の一例が開示されている。この弾性波分波器は２つのバンドパスフィルタを有する。２つのバンドパスフィルタは、アンテナ端子に共通接続されている。２つのバンドパスフィルタは、具体的には、送信側フィルタチップ及び受信側フィルタチップである。送信側フィルタチップ及び受信側フィルタチップは、配線基板にフリップチップ実装されている。
　配線基板は複数の誘電体層を有する。複数の誘電体層にわたり、インダクタが設けられている。インダクタは、アンテナ端子及びグラウンド電位の間に接続されている。該インダクタは、インピーダンス整合に用いられる。
国際公開第２０１３／１４１１８３号
　特許文献１に記載された各バンドパスフィルタにおいては、帯域外減衰量を十分に大きくすることができないおそれがあった。
　本発明の目的は、バンドパスフィルタの帯域外減衰量を大きくすることができる、複合フィルタ装置を提供することにある。
　本発明に係る複合フィルタ装置のある広い局面では、圧電性基板と、前記圧電性基板上において構成されている縦結合共振子型弾性波フィルタを含む、バンドパスフィルタである第１のフィルタと、少なくとも１つの共振子と、グラウンド電位に接続されるインダクタとを含む第２のフィルタとが備えられており、平面視において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ及び前記インダクタが重なっている、重なり部が構成されており、前記重なり部において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタを流れる電流の方向と、前記インダクタを流れる電流の方向とが同じ方向である。
　本発明に係る複合フィルタ装置の他の広い局面では、圧電性基板と、前記圧電性基板上において構成されている縦結合共振子型弾性波フィルタを含む、バンドパスフィルタである第１のフィルタと、少なくとも１つの共振子と、グラウンド電位に接続されるインダクタとを含む第２のフィルタとが備えられており、前記縦結合共振子型弾性波フィルタが、前記圧電性基板上に設けられており、かつ複数の電極指をそれぞれ含む、複数のＩＤＴ電極を有し、平面視において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ及び前記インダクタが重なっている、重なり部が構成されており、前記重なり部において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタにおける前記電極指が延びる方向と、前記インダクタを流れる電流の方向とが同じ方向である。
　本発明に係る複合フィルタ装置によれば、バンドパスフィルタの帯域外減衰量を大きくすることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る複合フィルタ装置の回路図である。 図２は、本発明の第１の実施形態における弾性波素子チップの略図的透視平面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る複合フィルタ装置の略図的正面断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態における実装基板の第１の層の電極構造を示す平面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態における実装基板の第２の層の電極構造を示す平面図である。 図６は、本発明の第１の実施形態における実装基板の第３の層の電極構造を示す平面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態における実装基板の第４の層の電極構造を示す平面図である。 図８は、本発明の第１の実施形態における実装基板の第５の層の電極構造を示す平面図である。 図９は、本発明の第１の実施形態における実装基板の第６の層の電極構造を示す透視平面図である。 図１０は、本発明の第１の実施形態における第１のフィルタの縦結合共振子型弾性波フィルタと、第２のフィルタのインダクタとの位置関係を示す略図的底面図である。 図１１は、第１の参考例における第１のフィルタの縦結合共振子型弾性波フィルタと、第２のフィルタのインダクタとの位置関係を示す略図的底面図である。 図１２は、本発明の第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第１のフィルタの減衰量周波数特性を、広い周波数の範囲において示す図である。 図１３は、本発明の第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第１のフィルタの、通過帯域付近における減衰量周波数特性を示す図である。 図１４は、本発明の第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第２のフィルタの減衰量周波数特性を、広い周波数の範囲において示す図である。 図１５は、本発明の第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第２のフィルタの、減衰帯域付近における減衰量周波数特性を示す図である。 図１６は、本発明の第１の実施形態における縦結合共振子型弾性波フィルタの模式的平面図である。 図１７は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る複合フィルタ装置の略図的正面断面図である。 図１８は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る複合フィルタ装置の回路図である。
　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。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る複合フィルタ装置の回路図である。
　複合フィルタ装置１０は、共通接続端子３と、第１のフィルタ１Ａ及び第２のフィルタ１Ｂとを有する。第１のフィルタ１Ａ及び第２のフィルタ１Ｂは、共通接続端子３に共通接続されている。共通接続端子３は、本実施形態ではアンテナ端子である。アンテナ端子はアンテナに接続される。なお、共通接続端子３と、第１のフィルタ１Ａ及び第２のフィルタ１Ｂとの間には、インダクタＬ１が接続されている。
　第１のフィルタ１Ａはバンドパスフィルタである。より具体的には、第１のフィルタ１Ａは受信フィルタである。他方、第２のフィルタ１Ｂはバンドエリミネーションフィルタである。よって、複合フィルタ装置１０はエクストラクタである。
　第１のフィルタ１Ａは、第１の信号端子４Ａと、縦結合共振子型弾性波フィルタ６と、弾性波共振子Ｓ１と、インダクタＬ２とを有する。共通接続端子３及び第１の信号端子４Ａの間に、縦結合共振子型弾性波フィルタ６が接続されている。本実施形態では、縦結合共振子型弾性波フィルタ６は、３ＩＤＴ型の２段の構成である。もっとも、縦結合共振子型弾性波フィルタ６の構成は上記に限定されない。縦結合共振子型弾性波フィルタ６及び共通接続端子３の間に、弾性波共振子Ｓ１が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ６及び第１の信号端子４Ａの間に、インダクタＬ２が接続されている。
　第２のフィルタ１Ｂは、第２の信号端子４Ｂと、複数の弾性波共振子と、複数のインダクタとを有する。第２のフィルタ１Ｂの複数の弾性波共振子は、具体的には、弾性波共振子Ｓ１１、弾性波共振子Ｓ１２及び弾性波共振子Ｓ１３である。共通接続端子３及び第２の信号端子４Ｂの間に、弾性波共振子Ｓ１１、弾性波共振子Ｓ１２及び弾性波共振子Ｓ１３が互いに直列に接続されている。
　第２のフィルタ１Ｂの複数のインダクタは、具体的には、インダクタＬ３、インダクタＬ４及びインダクタＬ５である。共通接続端子３及び弾性波共振子Ｓ１１の間にインダクタＬ３が接続されている。弾性波共振子Ｓ１１及び弾性波共振子Ｓ１２の間の接続点とグラウンド電位との間に、インダクタＬ４が接続されている。弾性波共振子Ｓ１２及び弾性波共振子Ｓ１３の間の接続点とグラウンド電位との間に、インダクタＬ５が接続されている。もっとも、複合フィルタ装置１０の回路構成は上記に限定されない。
　第１のフィルタ１Ａは、共通接続端子３から入力された信号のうち、所定帯域の周波数の信号を第１の信号端子４Ａに出力するバンドパスフィルタである。第２のフィルタ１Ｂは、共通接続端子３から入力された信号のうち、所定帯域以外の周波数の信号を第２の信号端子４Ｂに出力するバンドエリミネーションフィルタである。第１のフィルタ１Ａ及び第２のフィルタ１Ｂは、１つの弾性波素子チップにおいて構成されている。以下において、複合フィルタ装置１０の具体的な構成を説明する。
　図２は、第１の実施形態における弾性波素子チップの略図的透視平面図である。図２においては、共振子を、矩形に２本の対角線を加えた略図により示す。以下の略図的平面図、略図的底面図や略図的断面図においても同様である。
　複合フィルタ装置１０の弾性波素子チップ１は圧電性基板２を有する。本実施形態では、圧電性基板２は、圧電材料のみからなる基板である。圧電材料としては、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、水晶、またはＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などを用いることができる。もっとも、圧電性基板２は、圧電層を含む積層基板であってもよい。
　圧電性基板２上において、複合フィルタ装置１０の各共振子が構成されている。圧電性基板２上に、複合フィルタ装置１０の各端子が、電極パッドとして設けられている。なお、圧電性基板２上には、第１のフィルタ１Ａの共通接続端子３と、第２のフィルタ１Ｂの共通接続端子３とが設けられている。２つの共通接続端子３は、圧電性基板２以外の部分において共通化されている。さらに、圧電性基板２上には、複数のグラウンド端子５が設けられている。グラウンド端子５はグラウンド電位に接続される。
　縦結合共振子型弾性波フィルタ６においては、図２中の矢印Ａに示す方向に信号が流れる。より具体的には、縦結合共振子型弾性波フィルタ６において、共通接続端子３側から第１の信号端子４Ａ側に向かい、信号が流れる。本明細書においては、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる信号の方向を、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向とする。
　縦結合共振子型弾性波フィルタ６の構成の詳細は後述するが、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向は、縦結合共振子型弾性波フィルタ６の電極指が延びる方向と平行である。そして、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向は、縦結合共振子型弾性波フィルタ６の、入力側の配線に接続されているバスバーから、出力側の配線が接続されているバスバーに向かう方向である。
　図３は、第１の実施形態に係る複合フィルタ装置の略図的正面断面図である。なお、図３は、図２中のＩ－Ｉ線に沿う部分を示す略図的断面図である。
　複合フィルタ装置１０は実装基板７を有する。実装基板７に、弾性波素子チップ１がフリップチップ実装されている。実装基板７は６層の積層基板である。より具体的には、実装基板７においては、第１の層７Ａ、第２の層７Ｂ、第３の層７Ｃ、第４の層７Ｄ、第５の層７Ｅ及び第６の層７Ｆがこの順序で積層されている。複数の層のうち、第１の層７Ａが、最も圧電性基板２側に位置する層である。実装基板７の各層は、本実施形態では誘電体層である。もっとも、上記各層には、適宜のセラミックなどを用いることもできる。なお、実装基板７の層数は６層に限定されない。
　図４は、第１の実施形態における実装基板の第１の層の電極構造を示す平面図である。図５は、第１の実施形態における実装基板の第２の層の電極構造を示す平面図である。図６は、第１の実施形態における実装基板の第３の層の電極構造を示す平面図である。図７は、第１の実施形態における実装基板の第４の層の電極構造を示す平面図である。図８は、第１の実施形態における実装基板の第５の層の電極構造を示す平面図である。図９は、第１の実施形態における実装基板の第６の層の電極構造を示す透視平面図である。
　図４～図９に示すように、実装基板７の各層には配線電極が設けられている。実装基板７中には、複数の貫通電極８が設けられている。各層の配線電極同士は、貫通電極８により電気的に接続されている。複数の配線電極のうち一部は、第１のフィルタ１Ａ及び第２のフィルタ１Ｂのそれぞれのインダクタを構成している。例えば、図５～図８に示すように、第２のフィルタ１ＢのインダクタＬ４は、第２の層７Ｂ、第３の層７Ｃ、第４の層７Ｄ及び第５の層７Ｅにわたり設けられている。これにより、インダクタＬ４はコイル状のインダクタとして構成されている。
　ここで、複合フィルタ装置１０においては、重なり部が構成されている。具体的には、重なり部とは、平面視において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４が重なっている部分である。本明細書において平面視とは、図３における上方に相当する方向から下方に相当する方向に複合フィルタ装置１０を見ることをいう。一方で、底面視とは、図３における下方に相当する方向から上方に相当する方向に複合フィルタ装置１０を見ることをいう。なお、図３における方向として、圧電性基板２及び実装基板７のうち圧電性基板２側を上方とし、実装基板７側を下方とする。
　図１０は、第１の実施形態における第１のフィルタの縦結合共振子型弾性波フィルタと、第２のフィルタのインダクタとの位置関係を示す略図的底面図である。図１０においては、第２のフィルタ１Ｂの複数のインダクタのうちインダクタＬ４のみを示す。なお、底面図である図１０においては、図２などの平面図とは左右反転して示されている。
　インダクタＬ４においては、渦状に電流が流れる。より詳細には、インダクタＬ４のように、並列腕に配置されたインダクタに電流が流れる方向は、直列腕側からグラウンド電位側に向かう方向である。言い換えると、該インダクタに電流が流れる方向は、ホット電位側から、グラウンド電位側に向かう方向である。本明細書において、ホット電位とは信号電位を指す。なお、インダクタＬ３のように、直列腕に配置されたインダクタに電流が流れる方向は、直列腕の入力端側から、出力端側に向かう方向である。
　複合フィルタ装置１０における重なり部では、インダクタＬ４においては図１０中の矢印Ｂに示す方向に電流が流れる。他方、上記のように、縦結合共振子型弾性波フィルタ６においては、矢印Ａに示す方向に電流が流れる。矢印Ａに示す方向は、縦結合共振子型弾性波フィルタ６における電極指が延びる方向と平行である。
　本実施形態の特徴は、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じ方向であることにある。すなわち、本実施形態では、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６における電極指が延びる方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じ方向である。それによって、バンドパスフィルタである第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量を大きくすることができる。なお、図１０における矢印Ａと、矢印Ｂとがなす角の角度の絶対値が１５°以下である場合、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じであるとみなしてもよい。同様に、矢印Ａと、矢印Ｂとがなす角の角度の絶対値が１５°以下である場合、縦結合共振子型弾性波フィルタ６における電極指が延びる方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じであるとみなしてもよい。もっとも、矢印Ａと、矢印Ｂとがなす角の角度の絶対値が５°以下であることが好ましい。上記の効果の詳細を、本実施形態と、第１の参考例及び第２の参考例とを比較することにより示す。
　第１の参考例は、図１１に示すように、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが互いに逆方向である点で本実施形態と異なる。第２の参考例は、図示しないが、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが互いに逆方向である部分と、同じ方向である部分とが含まれる点で本実施形態と異なる。本実施形態、第１の参考例及び第２の参考例のそれぞれの複合フィルタ装置において、第１のフィルタ及び第２のフィルタの減衰量周波数特性を測定した。
　図１２は、第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第１のフィルタの減衰量周波数特性を、広い周波数の範囲において示す図である。図１３は、第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第１のフィルタの、通過帯域付近における減衰量周波数特性を示す図である。図１４は、第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第２のフィルタの減衰量周波数特性を、広い周波数の範囲において示す図である。図１５は、第１の実施形態、第１の参考例及び第２の参考例における第２のフィルタの、減衰帯域付近における減衰量周波数特性を示す図である。
　図１２及び図１３に示すように、第１の参考例よりも、第１の実施形態においては、帯域外減衰量が大幅に大きくなっていることがわかる。通過帯域付近では、第１の実施形態において、特に高域側の減衰量が大きくなっている。第２の参考例における帯域外減衰量は、広い範囲において、第１の実施形態及び第１の参考例の帯域外減衰量の中間付近に位置している。なお、図１４及び図１５に示すように、第２のフィルタの減衰量周波数特性においては、第１の実施形態と、第１の参考例及び第２の参考例とに大差はない。
　第１の実施形態において、バンドパスフィルタである第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量を大きくすることができる理由は、以下の通りである。図１０に示すインダクタＬ４に電流が流れることにより、磁界が生じる。第１の実施形態においては、重なり部が構成されているため、上記磁界は縦結合共振子型弾性波フィルタ６を通る。さらに、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じ方向である。これにより、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４の電磁気的な結合が強くなる。それによって、第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量を大きくすることができる。
　以下において、第１の実施形態の構成のさらなる詳細を説明する。
　図１６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の模式的平面図である。
　圧電性基板２上に複数のＩＤＴ電極が設けられている。ＩＤＴ電極に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。上記のように、縦結合共振子型弾性波フィルタ６は２段において構成されている。一方の段においては、弾性波伝搬方向に沿って、ＩＤＴ電極９Ａ、ＩＤＴ電極９Ｂ及びＩＤＴ電極９Ｃが並んでいる。さらに、上記３つのＩＤＴ電極を弾性波伝搬方向において挟むように、１対の反射器１２Ａ及び反射器１２Ｂが設けられている。他方の段においても同様に、ＩＤＴ電極９Ｄ、ＩＤＴ電極９Ｅ及びＩＤＴ電極９Ｆ並びに１対の反射器が設けられている。もっとも、各段のＩＤＴ電極は３つに限定されない。例えば、各段のＩＤＴ電極は５つ、７つまたは９つなどであっても構わない。さらに、縦結合共振子型弾性波フィルタ６は、１段において構成されていてもよい。
　ＩＤＴ電極９Ａは、第１のバスバー１８Ａ及び第２のバスバー１８Ｂと、複数の第１の電極指１９Ａ及び複数の第２の電極指１９Ｂとを有する。第１のバスバー１８Ａ及び第２のバスバー１８Ｂは互いに対向している。第１のバスバー１８Ａに、複数の第１の電極指１９Ａの一端がそれぞれ接続されている。第２のバスバー１８Ｂに、複数の第２の電極指１９Ｂの一端がそれぞれ接続されている。複数の第１の電極指１９Ａ及び複数の第２の電極指１９Ｂは互いに間挿し合っている。各ＩＤＴ電極及び各反射器は、積層金属膜からなっていてもよく、あるいは単層の金属膜からなっていてもよい。本明細書においては、第１のバスバー１８Ａ及び第２のバスバー１８Ｂをまとめて、単にバスバーと記載することがある。第１の電極指１９Ａ及び第２の電極指１９Ｂをまとめて、単に電極指と記載することがある。電極指が延びる方向と、弾性波伝搬方向とは直交する。
　各ＩＤＴ電極においては、一方のバスバーがホット電位に接続される。他方のバスバーがグラウンド電位に接続される。一方の段のホット電位に接続されるバスバーと、他方の段のホット電位に接続されるバスバーとが接続されている。本実施形態においては、各反射器はグラウンド電位に接続される。もっとも、各反射器は必ずしもグラウンド電位に接続されなくともよい。
　縦結合共振子型弾性波フィルタ６においては、ＩＤＴ電極９Ｂの一方のバスバーが、入力側の配線に接続されている。ＩＤＴ電極９Ｅの一方のバスバーが、出力側の配線に接続されている。よって、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向は、各ＩＤＴ電極の電極指と平行であり、かつＩＤＴ電極９Ｂにおける入力側の配線に接続されているバスバーから、ＩＤＴ電極９Ｅにおける出力側の配線が接続されているバスバーに向かう方向である。
　なお、図２においては、縦結合共振子型弾性波フィルタ６の複数のＩＤＴ電極及び１対の反射器を含めて、矩形に２本の対角線を加えた略図により示している。図２に示すように、グラウンド電位に接続される配線と、ホット電位に接続される配線とは、一部において、絶縁膜１７を挟み互いに対向している。絶縁膜１７により、上記配線同士は電気的に絶縁されている。それによって、配線の引き回しの面積を小さくすることができ、複合フィルタ装置１０を小型にすることができる。もっとも、絶縁膜１７は必ずしも設けられていなくともよい。
　他方、他の各弾性波共振子はそれぞれ、１つのＩＤＴ電極及び１対の反射器を有する。１対の反射器は、ＩＤＴ電極を弾性波伝搬方向において挟むように配置されている。
　図３に示すように、弾性波素子チップ１は、実装基板７にフリップチップ実装されている。より具体的には、圧電性基板２上に設けられた各端子が、実装基板７の第１の層７Ａに設けられた各端子に、バンプ１６によって接合されている。さらに、実装基板７上に、弾性波素子チップ１を覆うように、封止樹脂層１１が設けられている。
　第１のフィルタ１Ａの縦結合共振子型弾性波フィルタ６を含む各共振子、及び第２のフィルタ１Ｂの各共振子は、同じ圧電性基板２上において構成されている。もっとも、第１のフィルタ１Ａの各共振子と、第２のフィルタ１Ｂの各共振子とは、互いに異なる圧電性基板上において構成されていてもよい。よって、第１のフィルタ１Ａが構成されている弾性波素子チップ、及び第２のフィルタ１Ｂが構成されている弾性波素子チップがそれぞれ、実装基板７に実装されていてもよい。
　第１の実施形態の複合フィルタ装置１０はＣＳＰ（Ｃｈｉｐ　Ｓｉｚｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）構造である。もっとも、これに限定されるものではない。例えば、図１７に示す第１の実施形態の第１の変形例においては、複合フィルタ装置２０はＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ　Ｌｅｖｅｌ　Ｐａｃｋａｇｅ）構造である。
　具体的には、本変形例においては、圧電性基板２上に、複数のＩＤＴ電極を囲むように、支持部材２３が設けられている。より具体的には、支持部材２３は開口部２３ａを有する。複数のＩＤＴ電極は開口部２３ａ内に位置している。支持部材２３の開口部２３ａを覆うように、カバー部材２４が設けられている。圧電性基板２、支持部材２３及びカバー部材２４により囲まれた中空空間内に、複数のＩＤＴ電極が配置されている。
　カバー部材２４及び支持部材２３を貫通するように、複数の貫通電極２５が設けられている。各貫通電極２５の一端は、圧電性基板２上の各端子に接続されている。これにより、弾性波素子チップ２１が構成されている。各貫通電極２５の他端には、バンプ１６が接合されている。そして、弾性波素子チップ２１は、複数のバンプ１６によって、実装基板７に接合されている。実装基板７上に、弾性波素子チップ２１を覆うように、封止樹脂層１１が設けられている。本変形例においても、第１の実施形態と同様に、バンドパスフィルタの帯域外減衰量を大きくすることができる。
　図３に戻り、第１の実施形態では、インダクタＬ４は、実装基板７の第２の層７Ｂから第５の層７Ｅにかけて設けられている。より具体的には、図５に示すように、インダクタＬ４は配線部分を有する。配線部分は渦巻き状の形状を有する。配線部分の端部には、貫通電極８が接続されている。図５～図８に示すインダクタＬ４の配線部分同士が、貫通電極８により接続されている。よって、インダクタＬ４は、複数の貫通電極８を含む。複数の配線部分及び複数の貫通電極８により、コイル状のインダクタＬ４が構成されている。
　なお、インダクタＬ４の各層の配線部分は、例えば、直線状、Ｌ字状または周回していない曲線状などであっても構わない。各層の配線部分が接続されることにより、インダクタＬ４がコイル状のインダクタとして構成されていることが好ましい。
　インダクタＬ４の一方端は、第１の層７Ａに設けられた電極パッド、及びバンプ１６を介して、上記グラウンド端子５に電気的に接続されている。インダクタＬ４の他方端は、外部のグラウンド電位に接続される。より具体的には、図９に示すように、第６の層７Ｆにはグラウンド電極１５が設けられている。インダクタＬ４は、グラウンド電極１５を介してグラウンド電位に接続される。
　第６の層７Ｆには、共通接続電極１３並びに第１の信号電極１４Ａ及び第２の信号電極１４Ｂが設けられている。共通接続電極１３は、実装基板７中の各配線及び貫通電極８並びにバンプ１６を介して、圧電性基板２上の２つの共通接続端子３に電気的に接続されている。すなわち、上記２つの共通接続端子３は、実装基板７において共通化されている。同様にして、第１の信号電極１４Ａは、上記第１の信号端子４Ａに電気的に接続されている。第２の信号電極１４Ｂは、上記第２の信号端子４Ｂに電気的に接続されている。
　本実施形態においては、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４の間には、グラウンド電極に接続される配線が設けられていない。それによって、第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量を効果的に大きくすることができる。
　加えて、インダクタＬ４の配線部分の一部は、第２の層７Ｂに設けられている。より具体的には、インダクタＬ４の配線部分の一部は、第１の層７Ａ及び第２の層７Ｂの間に設けられている。これにより、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４の間の距離を近づけることができる。よって、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４の間の電磁気的な結合を強くすることができる。従って、第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。
　なお、実装基板７の配線構造は上記に限定されない。もっとも、縦結合共振子型弾性波フィルタ６及びインダクタＬ４が、グラウンド電位に接続される配線を介さずに、互いに対向していることが好ましい。実装基板７の厚み方向における中央よりも、圧電性基板２に近い位置に、インダクタＬ４の配線部分の少なくとも一部が設けられていることが好ましい。実装基板７における複数の層間の部分のうち、圧電性基板２に最も近い部分に、インダクタＬ４の配線部分の少なくとも一部が設けられていることがより好ましい。それによって、上記のように、第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。
　第１のフィルタ１Ａの通過帯域と、第２のフィルタ１Ｂの減衰帯域とは同じ周波数の範囲である。それによって、第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量を効果的に大きくすることができる。もっとも、第１のフィルタ１Ａの通過帯域と、第２のフィルタ１Ｂの減衰帯域とは、互いに異なる周波数の範囲であってもよい。
　第１の実施形態のように、インダクタＬ４は、インダクタＬ４に電流が流れたときに生じる磁界が、圧電性基板２側から実装基板７側に向かうように構成されていることが好ましい。それによって、第１のフィルタ１Ａの帯域外減衰量を効果的に大きくすることができる。
　上述したように、複合フィルタ装置１０はエクストラクタである。なお、第１のフィルタ１Ａ及び第２のフィルタ１Ｂの双方がバンドパスフィルタであってもよい。
　第１の実施形態では、並列インダクタとしての、インダクタＬ４が、平面視において縦結合共振子型弾性波フィルタ６と重なっている。もっとも、第２のフィルタ１Ｂにおける直列インダクタとしてのインダクタＬ３が、平面視において縦結合共振子型弾性波フィルタ６と重なっていてもよい。この場合、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ６を流れる電流の方向と、インダクタＬ３を流れる電流の方向とが同じであればよい。
　上記のように、回路構成や、縦結合共振子型弾性波フィルタ６の構成は、第１の実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、図１８に示す第１の実施形態の第２の変形例においては、共通接続端子３及び縦結合共振子型弾性波フィルタ３６の間に、弾性波共振子Ｓ３１及び弾性波共振子Ｓ３２が互いに直列に接続されている。弾性波共振子Ｓ３１及び弾性波共振子Ｓ３２の間の接続点とグラウンド電位との間に、弾性波共振子Ｐ３１が接続されている。弾性波共振子Ｓ３１及び弾性波共振子Ｓ３２は直列トラップとして用いられる。弾性波共振子Ｐ３１は並列トラップとして用いられる。縦結合共振子型弾性波フィルタ３６は５ＩＤＴ型の１段の構成である。
　本変形例においても、第１の実施形態と同様に、重なり部において、縦結合共振子型弾性波フィルタ３６を流れる電流の方向と、インダクタＬ４を流れる電流の方向とが同じ方向である。それによって、バンドパスフィルタである第１のフィルタ３１Ａの帯域外減衰量を大きくすることができる。
　第１の実施形態では、複合フィルタ装置１０がエクストラクタである場合を示したが、これに限られるものではない。本発明に係る複合フィルタ装置は、少なくとも２つのバンドパスフィルタを有していてもよい。これらのバンドパスフィルタは、送信端子から入力された信号を共通接続端子へ出力する送信フィルタであってもよく、共通接続端子から入力された信号を受信端子に出力する受信フィルタであってもよい。本発明に係る複合フィルタ装置は、例えば、デュプレクサやマルチプレクサであってもよい。
１…弾性波素子チップ
１Ａ，１Ｂ…第１，第２のフィルタ
２…圧電性基板
３…共通接続端子
４Ａ，４Ｂ…第１，第２の信号端子
５…グラウンド端子
６…縦結合共振子型弾性波フィルタ
７…実装基板
７Ａ～７Ｆ…第１～第６の層
８…貫通電極
９Ａ～９Ｆ…ＩＤＴ電極
１０…複合フィルタ装置
１１…封止樹脂層
１２Ａ，１２Ｂ…反射器
１３…共通接続電極
１４Ａ，１４Ｂ…第１，第２の信号電極
１５…グラウンド電極
１６…バンプ
１７…絶縁膜
１８Ａ，１８Ｂ…第１，第２のバスバー
１９Ａ，１９Ｂ…第１，第２の電極指
２０…複合フィルタ装置
２１…弾性波素子チップ
２３…支持部材
２３ａ…開口部
２４…カバー部材
２５…貫通電極
３１Ａ…第１のフィルタ
３６…縦結合共振子型弾性波フィルタ
Ｌ１～Ｌ５…インダクタ
Ｐ３１，Ｓ１，Ｓ１１～Ｓ１３，Ｓ３１，Ｓ３２…弾性波共振子

Claims (5)

  1. 　圧電性基板と、
    　前記圧電性基板上において構成されている縦結合共振子型弾性波フィルタを含む、バンドパスフィルタである第１のフィルタと、
    　少なくとも１つの共振子と、グラウンド電位に接続されるインダクタと、を含む第２のフィルタと、
    を備え、
    　平面視において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ及び前記インダクタが重なっている、重なり部が構成されており、前記重なり部において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタを流れる電流の方向と、前記インダクタを流れる電流の方向とが同じ方向である、複合フィルタ装置。
  2. 　圧電性基板と、
    　前記圧電性基板上において構成されている縦結合共振子型弾性波フィルタを含む、バンドパスフィルタである第１のフィルタと、
    　少なくとも１つの共振子と、グラウンド電位に接続されるインダクタと、を含む第２のフィルタと、
    を備え、
    　前記縦結合共振子型弾性波フィルタが、前記圧電性基板上に設けられており、かつ複数の電極指をそれぞれ含む、複数のＩＤＴ電極を有し、
    　平面視において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ及び前記インダクタが重なっている、重なり部が構成されており、前記重なり部において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタにおける前記電極指が延びる方向と、前記インダクタを流れる電流の方向とが同じ方向である、複合フィルタ装置。
  3. 　前記第１のフィルタの前記縦結合共振子型弾性波フィルタ及び前記第２のフィルタの前記共振子が、同じ前記圧電性基板上において構成されている、請求項１または２に記載の複合フィルタ装置。
  4. 　前記第２のフィルタがバンドエリミネーションフィルタである、請求項１～３のいずれか１項に記載の複合フィルタ装置。
  5. 　前記第１のフィルタの通過帯域及び前記第２のフィルタの減衰帯域の周波数の範囲が同じである、請求項４に記載の複合フィルタ装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007145049A1 (ja) * 2006-06-12 2007-12-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波分波器
JP2014140249A (ja) * 2010-12-16 2014-07-31 Panasonic Corp 弾性波装置
JP2016518792A (ja) * 2013-05-10 2016-06-23 エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ 低減されたカップリングを有する小型化に適したｈｆデバイス。
WO2017110993A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社村田製作所 高周波モジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007145049A1 (ja) * 2006-06-12 2007-12-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波分波器
JP2014140249A (ja) * 2010-12-16 2014-07-31 Panasonic Corp 弾性波装置
JP2016518792A (ja) * 2013-05-10 2016-06-23 エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ 低減されたカップリングを有する小型化に適したｈｆデバイス。
WO2017110993A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社村田製作所 高周波モジュール

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