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JP3289674B2 - 表面波フィルタ装置、共用器、通信機装置 - Google Patents

表面波フィルタ装置、共用器、通信機装置

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JP3289674B2
JP3289674B2 JP13993498A JP13993498A JP3289674B2 JP 3289674 B2 JP3289674 B2 JP 3289674B2 JP 13993498 A JP13993498 A JP 13993498A JP 13993498 A JP13993498 A JP 13993498A JP 3289674 B2 JP3289674 B2 JP 3289674B2
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Japan
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wave filter
acoustic wave
surface acoustic
filter device
mode
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春雄 森井
和彦 諸角
純也 吾郷
秀哉 堀内
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端面反射型表面波
共振子から構成される複数の多重モードフィルタを接続
した表面波フィルタ装置に関し、より詳細には、複数の
多重モードフィルタの配列構造を改良することにより小
型化及び最少のボンディングワイヤによる接続を可能と
した表面波フィルタ装置、共用器、通信機装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話などの移動体通信機装置
に用いる帯域フィルタとして、複数の端面反射型表面波
共振子を接続した多重モードフィルタが提案されてい
る。このような多重モードフィルタとして、圧電表面す
べり波やラブ波等のＳＨタイプの表面波を利用した端面
反射型表面波共振子を電気的に直列に接続した横結合型
の多重モードフィルタや、端面反射型表面波共振子を音
響的に直列に配列した縦結合型の多重モードフィルタが
知られている。
【０００３】ところで、このような多重モードフィルタ
の通過帯域幅及び減衰特性を改善する場合、複数の多重
モードフィルタを多段に接続することが良く行われてい
る。
【０００４】図８は、３段の横結合型の多重モードフィ
ルタを電気的に直列に接続した従来の表面波フィルタ装
置の一例を示す平面図である。
【０００５】表面波フィルタ装置１０１は、横結合型の
多重モードフィルタ１０２、１０３、１０４を有する表
面波フィルタ装置である。図８に示すように、入出力ポ
ート１０５、１０６間に三つの多重モードフィルタ１０
２、１０３、１０４がボンディングワイヤ１０７によっ
て電気的に直列に接続されている。
【０００６】多重モードフィルタ１０２、１０３、１０
４は、櫛歯状のインターデジタルトランスデューサ（以
下、ＩＤＴとする。）を圧電基板１０２ｘ、１０３ｘ、
１０４ｘ上に形成して構成されている。櫛歯状のＩＤＴ
は、二つの端面反射型共振子を電気的に直列に接続した
構成になっており、ＳＨタイプの表面波として圧電表面
すべり波を利用できるように構成されている。
【０００７】図９は２段の縦結合型の多重モードフィル
タを電気的に直列に接続した従来の表面波フィルタ装置
の一例を示す平面図である。
【０００８】表面波フィルタ装置１１１は、縦結合型の
多重モードフィルタ１１２、１１３を有する表面波フィ
ルタ装置である。図９に示すように、入出力ポート１１
５、１１６間に二つの多重モードフィルタ１１２、１１
３がボンディングワイヤ１１７によって電気的に直列に
接続されている。
【０００９】多重モードフィルタ１１２、１１３は、櫛
歯状のＩＤＴを圧電基板１０２ｘ、１０３ｘ、１０４ｘ
上に形成して構成されている。櫛歯状のＩＤＴは、二つ
の端面反射型共振子を音響的に直列に配列した構成にな
っており、ＳＨタイプの表面波として圧電表面すべり波
を利用できるように構成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面波フィルタ装置１０１、１１１では、個別の圧電基
板１０２ｘ〜１０４ｘ、１１２ｘ、１１３ｘ上に多重モ
ードフィルタ１０２〜１０４、１１２、１１３を構成し
ているため、端面反射型共振子同士の接続はボンディン
グワイヤーにより行わなければならず、その接合作業が
煩雑であった。
【００１１】また、端面反射型表面波共振子では、ＳＨ
波を反射する端面を高精度に形成する必要がある。この
端面の形成は圧電基板をダイシングにより切り出すこと
により行っているため、各圧電基板毎にダイシングが必
要であった。したがって、ダイシングの回数が多くな
り、製造工程が煩雑であった。
【００１２】さらに、多重モードフィルタ間の電磁的な
相互干渉を防ぐために各圧電基板は一定の距離を開けて
配置されていたため、表面波フィルタ装置自体の小型化
が困難であった。
【００１３】本発明の目的は、多重モードフィルタ間の
電磁的な相互干渉を抑え、ダイシング工程の簡略化を果
たし得る、小型でかつ安価な表面波フィルタ装置を提供
することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に係る
表面波フィルタ装置は、端面反射型表面波共振子を接続
して構成される複数段の多重モードフィルタを電気的に
直列に接続した表面波フィルタ装置であって、前記複数
段の多重モードフィルタが表面波の伝搬方向に垂直な方
向に並べて同一圧電基板上に形成され、前記複数段の多
重モードフィルタの段間にアース電極が配置されてい
る。
【００１５】請求項２に係る表面波フィルタ装置は、前
記複数の多重モードフィルタのうち少なくとも一つの多
重モードフィルタが横モードで結合している。
【００１６】請求項３に係る表面波フィルタ装置は、前
記複数の多重モードフィルタのうち少なくとも一つの多
重モードフィルタは、縦モードで結合している。
【００１７】これらの構成により、多重モードフィルタ
間の電磁的な相互干渉を低減することができ、基板端面
のダイシング工程を減らすことができる。
【００１８】請求項４に係る表面波フィルタ装置は、前
記アース電極が、前記複数の多重モードフィルタの段間
の少なくとも半分以上を占めている。これにより、多重
モードフィルタ間の電磁的な相互干渉をさらに低減する
ことができる。
【００１９】請求項５に係る表面波フィルタ装置は、ア
ース電極同士が、接続電極によって互いに接続されてい
る。これにより、アース電極を接地する個所に抵抗の小
さい個所を選択することができる。
【００２０】請求項６に係る表面波フィルタ装置は、前
記複数の多重モードフィルタの段間の長さが、前記多重
モードフィルタを構成するインターデジタルトランスデ
ューサの交叉幅より大きくなっている。これにより、多
重モードフィルタ間の電磁的な相互干渉をほとんど無く
すことができる。
【００２１】請求項７に係る表面波フィルタ装置は、前
記複数の多重モードフィルタのインターデジタルトラン
スデューサを一部分割して、分割した部分で前記複数の
多重モードフィルタのインターデジタルトランスデュー
サのアース側と前記アース電極との接続を複数の部分で
行っている。
【００２２】請求項８に係る共用器では、請求項１から
請求項６記載の表面波フィルタ装置を用いている。
【００２３】請求項９に係る通信機装置では、請求項１
から請求項６記載の表面波フィルタ装置または請求項７
記載の共用器を用いている。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形
態を示す表面波フィルタ装置の平面図である。
【００２５】表面波フィルタ装置１は、横結合型の多重
モードフィルタ２、３、４を有する表面波フィルタ装置
である。図１に示すように、入出力ポート５、６間に三
つの多重モードフィルタ２、３、４がストリップライン
７によって電気的に直列に接続されている。
【００２６】多重モードフィルタ２、３、４は、櫛歯状
のＩＤＴを一枚の圧電基板１ｘ上に形成して構成されて
いる。櫛歯状のＩＤＴは、二つの端面反射型共振子を電
気的に直列に接続した構成になっており、ＳＨタイプの
表面波として圧電表面すべり波を利用できるように構成
されている。
【００２７】また、多重モードフィルタ２、３、４の段
間には、ストリップライン７と絶縁されてアース電極８
が形成されている。アース電極８は接続電極９を介して
多重モードフィルタ２、３、４のＩＤＴのアース側と接
続されている。したがって、圧電基板１ｘ上のアース電
極８と多重モードフィルタ２、３、４のＩＤＴのアース
側は全て一つに接続されることになる。多重モードフィ
ルタ２、３、４の段間に形成されたアース電極８の位置
でボンディングワイヤもしくはフェースダウンボンディ
ングによって、回路基板のアース電極やケースのアース
端子に接地される。
【００２８】以上のように、本実施の形態では、多重モ
ードフィルタ２、３、４を表面波の伝搬方向と垂直な方
向に配置して同一圧電基板上に形成しているので、圧電
基板のダイシング回数が少なくなり、製造工程を簡略化
することができる。
【００２９】また、本実施の形態では、多重モードフィ
ルタ２、３、４をストリップライン７によって電気的に
直列に接続しているので、多重モードフィルタ接続用の
ボンディングワイヤが不必要になり、その接合作業を省
略できる。
【００３０】さらに、本実施の形態では、多重モードフ
ィルタ２、３、４の段間にアース電極８を形成している
ので、多重モードフィルタ２、３、４間の電磁的な相互
干渉を低減することができる。
【００３１】なお、アース電極８は、多重モードフィル
タ２、３、４間の電磁的な相互干渉を低減する点から考
えるとストリップライン７と絶縁されれば、多重モード
フィルタ２、３、４の段間のほとんどを占めるように形
成するのが好ましい。但し、多重モードフィルタ間の電
磁的な相互干渉は多少生じていても支障はないため、ア
ース電極８の面積は段間の半分以上を占めていれば、表
面波フィルタ装置としては十分に機能するものである。
【００３２】また、表面波の伝搬方向と垂直な方向のア
ース電極８の幅は、多重モードフィルタ２、３、４間の
電磁的な相互干渉を低減する点から考えると、広ければ
広い程良いが、少なくとも、多重モードフィルタ２、
３、４のＩＤＴの交叉幅よりも広くすれば、多重モード
フィルタ２、３、４間の電磁的な相互干渉をほとんど無
くすことができる。
【００３３】また、本実施の形態では、回路基板のアー
ス電極やケースのアース端子への接地をアース電極８の
位置で行っているため、抵抗が少なく安定して接地でき
る。
【００３４】このとき、図１に示す４つのアース電極８
すべてにおいて接地することが好ましいが、いずれか一
つだけ接地する場合でも、減衰特性は落ちるが表面波フ
ィルタとして所望の特性は満足するものである。
【００３５】なお、図１では、表面波を反射する基板端
面近傍に接続電極９を設けてアース電極８と多重モード
フィルタ２、３、４のＩＤＴのアース側とを接続してい
るが、これに限るものではなく、例えば、端面から離れ
た位置に接続電極９を設けるようにしてもよい。
【００３６】ここで、本発明の第１の実施の形態の変形
例について図２、３を用いて説明する。図２は本発明の
第１の実施形態の第１の変形例の平面図であり、図３は
本発明の第１の実施形態の第２の変形例の平面図であ
る。
【００３７】図２に示すように、表面波フィルタ装置１
１は、横結合型の多重モードフィルタ１２、１３、１４
を有する表面波フィルタ装置である。入出力ポート１
５、１６間に三つの多重モードフィルタ１２、１３、１
４が、ストリップライン１７によって電気的に直列に接
続され、単一の圧電基板１１ｘ上に形成されている。
【００３８】また、多重モードフィルタ１２、１３、１
４の段間には、ストリップライン１７と絶縁されてアー
ス電極１８が形成されている。アース電極１８は接続電
極１９を介して多重モードフィルタ１２、１３、１４の
ＩＤＴのアース側と接続されている。
【００３９】さらに、図３に示すように、表面波フィル
タ装置２１は、横結合型の多重モードフィルタ２２、２
３、２４を有する表面波フィルタ装置である。入出力ポ
ート２５、２６間に三つの多重モードフィルタ２２、２
３、２４が、ストリップライン２７によって電気的に直
列に接続され、単一の圧電基板２１ｘ上に形成されてい
る。
【００４０】また、多重モードフィルタ２２、２３、２
４の段間には、ストリップライン２７と絶縁されてアー
ス電極２８が形成されている。アース電極２８は接続電
極２９を介して多重モードフィルタ２２、２３、２４の
ＩＤＴのアース側と接続されている。
【００４１】図２、３に示すような構造でも、図１の表
面波フィルタ装置１と同じ効果を得ることができる。
【００４２】また、図１の多重モードフィルタにおいて
接続電極が細くその抵抗成分が問題となる場合、図２、
３に示すようにＩＤＴを一部分割して分割した部分で多
重モードフィルタのＩＤＴのアース側とアース電極２８
との接続を行えば、接続電極の数を増やすことができる
ので、問題となる抵抗成分を減らすことができる。
【００４３】さらに、図１の多重モードフィルタにおい
て接続電極の電極幅が、圧電基板のダイシング精度によ
ってばらつくことが有り、この接続電極の電極幅のばら
つきが問題となる場合、図３に示すようにＩＤＴを一部
分割して分割した部分でのみ多重モードフィルタのＩＤ
Ｔのアース側とアース電極２８との接続を行えば、接続
電極の電極幅のばらつきを無くすことができる。
【００４４】次に、本発明の第１の実施の形態の第３の
変形例について説明する。図４は本発明の第１の実施の
形態の第３の変形例を示す表面波フィルタ装置の平面図
である。
【００４５】表面波フィルタ装置３１は、縦結合型の多
重モードフィルタ３２、３３を有する表面波フィルタ装
置である。図４に示すように、入出力ポート３５、３６
間に二つの多重モードフィルタ３２、３３がストリップ
ライン３７によって電気的に直列に接続されている。
【００４６】多重モードフィルタ３２、３３は、櫛歯状
のＩＤＴを一枚の圧電基板３１ｘ上に形成して構成され
ている。櫛歯状のＩＤＴは、二つの端面反射型共振子を
電気的に直列に接続した構成になっており、ＳＨタイプ
の表面波として圧電表面すべり波を利用できるように構
成されている。
【００４７】また、多重モードフィルタ３２、３３の段
間には、ストリップライン３７と絶縁されてアース電極
３８が形成されている。アース電極３８は多重モードフ
ィルタ３２、３３のＩＤＴのアース側と接続されてい
る。
【００４８】以上のような構成により、縦結合型多重モ
ードフィルタを有する表面波フィルタでも、図１〜図３
を用いて説明した第１の実施の形態の横結合型多重モー
ドフィルタを有する表面波フィルタ装置と同等の効果を
得ることができる。
【００４９】次に、本発明の第１の実施の形態の第４の
変形例について説明する。図５は本発明の第１の実施の
形態の第４の変形例を示す表面波フィルタ装置の平面図
である。
【００５０】表面波フィルタ装置４１は、横結合型の多
重モードフィルタ４２、４４と縦結合型の多重モードフ
ィルタ４３を有する表面波フィルタ装置である。図５に
示すように、入出力ポート４５、４６間に、横結合型の
多重モードフィルタ４２と縦結合型の多重モードフィル
タ４３と横結合型の多重モードフィルタ４４とがストリ
ップライン４７によって電気的に直列に接続され、単一
の圧電基板４１ｘ上に形成されている。
【００５１】また、多重モードフィルタ４２、４３、４
４の段間には、ストリップライン４７と絶縁されてアー
ス電極４８が形成されている。アース電極４８は接続電
極４９を介して多重モードフィルタ４２、４３、４４の
ＩＤＴのアース側と接続されている。
【００５２】以上のような構成により、横結合型多重モ
ードフィルタと縦結合型多重モードフィルタとを組み合
わせた構成の表面波フィルタも、図１〜図４を用いて説
明した第１の実施の形態の表面波フィルタ装置と同等の
効果を得ることができる。
【００５３】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図６は本発明の第２の実施形態を示す共用器
の平面図である。
【００５４】共用器５１は、横結合型の多重モードフィ
ルタ５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂを有する共用器で
ある。図６に示すように、入出力ポート５５、５６ａ間
に二つの多重モードフィルタ５２ｂ、５２ａがストリッ
プライン５７によって電気的に直列に接続されている。
また、入出力ポート５５、５６ｂ間に二つの多重モード
フィルタ５３ａ、５３ｂがストリップライン５７によっ
て電気的に直列に接続されている。これらの多重モード
フィルタ５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂは、櫛歯状の
ＩＤＴを一枚の圧電基板５１ｘ上に形成して構成されて
いる。
【００５５】また、多重モードフィルタ５２ａ、５２ｂ
の段間及び多重モードフィルタ５３ａ、５３ｂの段間に
は、ストリップライン５７と絶縁されてアース電極５８
が形成されている。また、多重モードフィルタ５２ｂ、
５３ａの段間にもアース電極５８が形成されている。
【００５６】これらのアース電極５８は接続電極５９を
介して多重モードフィルタ５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５
３ｂのＩＤＴのアース側と接続されている。
【００５７】本実施の形態においても、図１〜図５に示
した第１の実施の形態の表面波フィルタ装置と同等の効
果を得ることができる。
【００５８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図７は本発明の第３の実施形態を示す通信機
装置の平面図である。なお、図６と同じ部分には同じ符
号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５９】図７に示すように、通信機装置６１は、受
信用の表面波フィルタ装置５３ａ、５３ｂと送信用の表
面波フィルタ装置５２ｂ、５２ａを有する共用器５１の
入出力ポート５５がアンテナ６５に接続され、入出力ポ
ート５６ｂが受信回路に接続され、入力端子５６ａが送
信回路に接続されることにより構成されている。
【００６０】なお、第１、第２の実施の形態において、
端面反射型表面波共振子の表面波を反射させる端面は、
母基板をダイシングして切り離した面を用いているが、
これに限るものではなく、ダイシングなどの加工で形成
した溝や孔を形成した後、各圧電基板にダイシング等で
切り離すようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多重モ
ードフィルタを表面波の伝搬方向と垂直な方向に配置し
て同一圧電基板上に形成しているので、圧電基板のダイ
シング回数が少なくなり、製造工程を簡略化することが
できる。
【００６２】また、本発明によれば、多重モードフィル
タをストリップラインによって電気的に直列に接続して
いるので、多重モードフィルタ接続用のボンディングワ
イヤが不必要になり、その接合作業を省略できる。
【００６３】さらに、本発明によれば、多重モードフィ
ルタの段間にアース電極を形成しているので、多重モー
ドフィルタ間の電磁的な相互干渉を低減することができ
る。
【００６４】特に、本発明の請求項７によれば、ＩＤＴ
を分割してアース電極やＩＤＴのアース側を多点で接続
するので、アース電極やＩＤＴのアース側を接続する接
続電極の抵抗成分増加を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表面波フィルタ
装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る
表面波フィルタ装置の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る
表面波フィルタ装置の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係る
表面波フィルタ装置の平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第５の変形例に係る
表面波フィルタ装置の平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る共用器の平面図
である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る通信機装置のブ
ロック図である
【図８】従来の表面波フィルタ装置の平面図である
【図９】他の従来の表面波フィルタ装置の平面図である
【符号の説明】
１ 表面波フィルタ装置 １ｘ 圧電基板 ２、３、４ 多重モードフィルタ ５、６ 入出力ポート ７ ストリップライン ８ アース電極 ９ 接続電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 秀哉 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 審査官 清水 稔 (56)参考文献 特開 昭58−3307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−12418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−184410（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−47226（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/145 H03H 9/17 H03H 9/25

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端面反射型表面波共振子を接続して構成
    される複数段の多重モードフィルタを電気的に直列に接
    続した表面波フィルタ装置であって、 前記複数段の多重モードフィルタを表面波の伝搬方向に
    垂直な方向に並べて同一圧電基板上に形成し、 前記複数段の多重モードフィルタの段間にアース電極を
    配置したことを特徴とする表面波フィルタ装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の多重モードフィルタのうち少
    なくとも一つの多重モードフィルタは、横モードで結合
    していることを特徴とする請求項１記載の表面波フィル
    タ装置
  3. 【請求項３】 前記複数の多重モードフィルタのうち少
    なくとも一つの多重モードフィルタは、縦モードで結合
    していることを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の表面波フィルタ装置。
  4. 【請求項４】 前記アース電極は、前記複数の多重モー
    ドフィルタの段間の少なくとも半分以上を占めているこ
    とを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載
    の表面波フィルタ装置。
  5. 【請求項５】 前記アース電極同士が、接続電極によっ
    て互いに接続されていることを特徴とする請求項１、請
    求項２、請求項３または請求項４記載の表面波フィルタ
    装置。
  6. 【請求項６】 前記複数の多重モードフィルタの段間
    は、その長さが前記多重モードフィルタを構成するイン
    ターデジタルトランスデューサの交叉幅より大きいこと
    を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
    または請求項５記載の表面波フィルタ装置。
  7. 【請求項７】 前記複数の多重モードフィルタのインタ
    ーデジタルトランスデューサを一部分割して、分割した
    部分で前記複数の多重モードフィルタのインターデジタ
    ルトランスデューサのアース側と前記アース電極との接
    続を複数の部分で行っていることを特徴とする請求項
    １、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請
    求項６記載の表面波フィルタ装置。
  8. 【請求項８】 請求項１から請求項７記載の表面波フィ
    ルタ装置を用いたことを特徴とする共用器。
  9. 【請求項９】 請求項１から請求項７記載の表面波フィ
    ルタ装置または請求項８記載の共用器を用いたことを特
    徴とする通信機装置。
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