フィルタ装置とこれを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置
【課題】 フィルタ装置及び分波器の電気特性改善のためフィルタ装置と別体に集中定数素子を設けると大型化してしまう。集中定数素子をパッケージ内層ストリップ線路のみで構成すると、Ｑ値が低いため、損失が大きくなるという欠点があった。
【解決手段】 回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極が導電材を介して電気的に接続する接続部が、信号線と接地線を電気的に結ぶように配線した接続部を形成した。その結果、低損失で高減衰特性を持つ、小型化されたフィルタ装置、これを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置を提供することができる。
【解決手段】 回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極が導電材を介して電気的に接続する接続部が、信号線と接地線を電気的に結ぶように配線した接続部を形成した。その結果、低損失で高減衰特性を持つ、小型化されたフィルタ装置、これを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタを備えたフィルタ装置に関するものである。より詳しくは、高いＱ値を持つインダクタをフィルタ素子と同一基板上に備えたフィルタ装置とこれを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯通信端末の多機能化・マルチバンド化に伴い、所謂ＲＦフロントエンド部を構成する部品点数も増加しているが、携帯通信端末自体は小型・軽量に保ちたいという要求があるため、各部品に対して、従来よりいっそうの小型・軽量化が求められている。
【０００３】
また、携帯通信端末の各部品の中で、ＲＦ段及びＩＦ段にフィルタが多用されるようになっており、低損失かつ通過帯域外の高い減衰特性かつ広い帯域幅が要求されている。このようなフィルタ装置に関しては、使用部品の削減が進められつつ、新たな機能の付加が要求されてきている。その１つに不平衡入力−平衡出力型又は平衡入力−不平衡出力型のフィルタ装置にできるようにするといった要求がある。ここで平衡入力又は平衡出力とは、信号が２つの信号線路間の電位差として入力又は出力するものをいい、各信号線路の信号は振幅が等しく、位相が逆相になっている。これに対して、不平衡入力又は不平衡出力とは、信号がグランド電位に対する１本の線路の電位として入力又は出力するものをいう。
【０００４】
また、１台の携帯通信端末で複数の通話システムに対応するため、周波数帯域の異なる複数のフィルタ装置を使用することが必要となってきており、使用部品の削減、携帯通信端末の小型化の要求により、複数のフィルタ素子を１つの回路基板に搭載したマルチバンド対応のフィルタ装置が求められている。
【０００５】
また、アンテナの直下で使用される部品に分波器がある。分波器とは、異なる周波数帯の信号を分離する機能を持った装置であり、例えば送信周波数帯と受信周波数帯とを分離する分波器がＣＤＭＡ方式の携帯通信端末で使用されている。
【０００６】
フィルタ装置、分波器には従来、誘電体共振器フィルタを用いたものが用いられていたが、小型化の要求から近年では弾性表面波フィルタを用いたものや、薄膜圧電共振器フィルタを用いたものが用いられるようになった。弾性表面波フィルタは、圧電基板上に設けたＩＤＴ（Inter Digital Transducer）電極によって励振される弾性表面波を用いた素子である（例えば特許文献１参照）。また、薄膜圧電共振器フィルタは、Ｓｉ等の基板上に作製された音響的に基板から分離された圧電薄膜共振器を用いた素子である（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
分波器は、通過帯域周波数の異なる複数のフィルタ装置を接続して構成される。特許文献１に記載された分波器の構成例を図１０に示す。第１のフィルタＦ５０と第２のフィルタＦ６０は共通電極５００で接続されており、共通電極５００にはアンテナ端子５１０が接続されている。例えば第１のフィルタＦ５０が送信周波数帯を通すフィルタ（以下ではＴｘフィルタとする）であり、第２のフィルタＦ６０が受信周波数帯を通すフィルタ（以下ではＲｘフィルタとする）のときには、受信された信号はアンテナ端子５１０から第２のフィルタＦ６０（Ｒｘフィルタ）を通って受信端子５３０を経て受信回路へと送られる。また、送信回路からの信号は送信端子５２０を経て第１のフィルタＦ５０（Ｔｘフィルタ）を通ってアンテナ端子５１０から送信される。しかし、図１１の回路構成では例えば送信信号は共通電極５００からアンテナ端子５１０だけでなく、受信回路側へも漏洩してしまう。そこで、アンテナ端子５１０と各フィルタとの間には整合回路Ｌ５０１が設けられる。整合回路Ｌ５０１によって、受信周波数帯ではアンテナ端子５１０から送信回路がほぼ無限大のインピーダンスとなるように、また、送信周波数帯では送信回路から受信回路がほぼ無限大のインピーダンスとなるようにすることができる。
【特許文献１】特開平０５−１６７３８８号公報
【特許文献２】特開２００５−７３１７５号公報
【特許文献３】特開２００３−３０４１３９号公報
【特許文献４】特開平４−３６５２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、フィルタ装置は低損失かつ通過帯域外の高い減衰特性かつ広い帯域幅を持った電気特性が要求されている。また、フィルタ装置は電気特性を改善するために、フィルタ素子とインダクタを組み合わせることによって構成されることが多い。さらに、不平衡入力−平衡出力型又は平衡入力−不平衡出力型のフィルタ装置はインピーダンスの整合が必要になる場合が多く、フィルタ素子にインダクタを組み合わせることにより調整することが多い。
【０００９】
また、分波器の整合回路の構成には様々な方法があるが、インダクタとキャパシタとを組み合わせることによって構成されることが多い。図１０に示した分波器では、共通端子５００と接地電位との間にインダクタＬ５０１を接続することにより、前述のようなインピーダンスを整合させる効果を得ている。インダクタＬ５０１のインダクタンスは、例えば第１のフィルタの中心周波数が８３６ＭＨｚ、第２のフィルタの中心周波数が８８１ＭＨｚのとき、３ｎＨから１５ｎＨ程度となる。実際の分波器では、このようなインダクタＬ５０１として、フィルタ素子とは別体に設けたコイルなどの集中定数素子や、フィルタ素子を納めるパッケージの内層に設けたストリップ線路で構成している（例えば特許文献３参照）。しかし、フィルタ素子とは別体に集中定数素子を設ける場合には、比較的高Ｑのインダクタを用いることができるため低損失な分波器とすることができるが、分波器以外に集中定数素子を配置する必要があるため、回路基板に搭載する際に大きな面積が必要となっていた。逆にパッケージの内層にストリップ線路で構成する場合には、分波器以外の集中定数素子を配置する必要がないため、回路基板に搭載するのに必要な面積を小さくできるが、このようなストリップ線路は比較的Ｑ値が低いため、損失が大きくなるという欠点があった。また、上述のような１０ｎＨ程度のインダクタンスを確保するためには、例えばパッケージに誘電率９程度の材料を用い、パッケージ厚さ約０．１ｍｍ、ストリップ線路の線幅を約１００μｍとした場合、約２０ｍｍもの長さが必要となり、特許文献３のように多層パッケージの複数層に渡って引き回す、又は、パッケージを大型化する必要があり、分波器の小型化及び低背化の妨げとなっていた。
【００１０】
さらに、特許文献４には、従来のフィルタ素子の製造工程にあわせて基板上にインダクタンス成分を持った線路を形成する技術が示されている。しかしながら、このような真空装置を用いた成膜方法では、現実的にはせいぜい数μｍ程度の薄い薄膜で線路を形成しなければならず、抵抗成分が大きく線路のＱ値が低くなってしまうため、フィルタ特性を劣化させる場合があった。
【００１１】
したがって、本発明は上記のような問題を改善するべく案出されたものであり、低損失なインダクタンスを備え、且つ小型なフィルタ装置、これを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では以下のような構成とし、上記の課題を解決するものである。
【００１３】
本発明のフィルタ装置は、パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される信号線と、外部の接地電極と接続される接地線とが接続され、前記接続部は、前記信号線と前記接地線とを結ぶように配線されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のフィルタ装置は、パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される、第１の信号線と、前記第１の信号線と異なる電位を有する第２の信号線とを有し、前記接続部は、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のフィルタ装置は、パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ装置は、信号が入力又は出力される第３の信号線と、前記第３の信号線の信号と異なる位相の信号が入力又は出力される第４の信号線とを有し、前記接続部は、前記第３の信号線と前記第４の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のフィルタ装置は、上記のいずれかの構成において、前記接続部は、前記フィルタ装置を囲うように環状に形成され、内側を封止して成ることを特徴とする。
【００１７】
本発明のマルチバンドフィルタは、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の分波器は、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明のマルチバンドフィルタは、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、前記複数のフィルタ素子は、上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の分波器は、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、前記複数のフィルタ素子は、上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の通信装置は、上記構成のフィルタ装置のいずれかを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の通信装置は、上記構成のマルチバンドフィルタのいずれかを備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の通信装置は、上記構成の分波器のいずれかを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のフィルタ装置によれば、パターン電極を有する回路基板と、フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される信号線と、外部の接地電極と接続される接地線とが接続され、前記接続部は、前記信号線と前記接地線とを結ぶように配線されていることにより、前記接続部が有するインダクタンス成分を利用し、フィルタ装置のインピーダンスを調整することができるため、電気特性を改善することができる。さらに、前記接続部は回路基板とフィルタ素子の間の空間に形成されていることにより、回路基板を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる効果を得ることができる。また、従来のフィルタ素子の製造工程と整合するスパッタリング法や蒸着法等の真空装置を用いた成膜方法を用いた場合と比べて、本発明によれば基板上のパッド電極に加えて回路基板上に形成するパターン電極及びこれらを接続する導電材とによって線路を形成することにより、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、これにより高Ｑの線路を実現することができる。したがって、本発明のフィルタ装置によれば、電気特性を改善する効果と小型化を実現する効果との両方を得ることができる。
【００２５】
また、本発明のフィルタ装置によれば、パターン電極を有する回路基板と、フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される、第１の信号線と、前記第１の信号線と異なる電位を有する第２の信号線とを有し、前記接続部は、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを結ぶように配線されていることにより、フィルタ素子の減衰極が発生する周波数を調整することが可能となり、それによって電気特性の減衰量を調整することができるため、フィルタ素子の電気特性的品質を大幅に改善することができる。さらに、前記接続部は回路基板とフィルタ素子の間の空間に形成されていることにより、回路基板を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる効果を得ることができる。また、従来のフィルタ素子の製造工程であるスパッタリング法や蒸着法等の真空装置を用いた成膜方法のみで前記接続部を形成した場合と比べて、本発明によれば基板上のパッド電極に加えて回路基板上に形成するパターン電極及びこれらを接続する導電材とによって線路を形成することにより、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、これにより高Ｑの線路を実現することができる。したがって、本発明のフィルタ装置によれば、電気特性を改善する効果と小型化を実現する効果との両方を得ることができる。
【００２６】
また、本発明のフィルタ装置によれば、パターン電極を有する回路基板と、フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、前記フィルタ装置は、信号が入力又は出力される第３の信号線と、前記第３の信号線の信号と異なる位相の信号が入力又は出力される第４の信号線とを有し、前記接続部は、前記第３の信号線と前記第４の信号線とを結ぶように配線されていることにより、平衡動作型のフィルタ素子のインピーダンスを調整することができるため、外部のインダクタンス素子を使用してインピーダンス調整をするような不具合を回避することができる。したがって、インピーダンス調整の不要なフィルタ装置を安定して提供することができる。さらに、前記接続部は回路基板とフィルタ素子の間の空間に形成されていることにより、回路基板を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる効果を得ることができる。また、従来のフィルタ素子の製造工程であるスパッタリング法や蒸着法等の真空装置を用いた成膜方法のみで前記接続部を形成した場合と比べて、本発明によれば基板上のパッド電極に加えて回路基板上に形成するパターン電極及びこれらを接続する導電材とによって線路を形成することにより、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、これにより高Ｑの線路を実現することができる。したがって、本発明のフィルタ装置によれば、電気特性を改善する効果と小型化を実現する効果との両方を得ることができる。
【００２７】
また、本発明のフィルタ装置によれば、上記各構成において、前記フィルタ装置を囲うように環状に形成され、内側を封止して成るときには、フィルタ装置の電極を保護し、また、腐食などを防止することができるので、信頼性をさらに大幅に改善することができる。したがって、小型で、且つ、電気特性を大きく改善できるとともに、信頼性をも改善したフィルタ装置を実現することができる。
【００２８】
また、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器によれば、上記各構成において、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成り、前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが上記各構成のいずれかのフィルタ装置であることにより、小型で電気特性が優れた装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器によれば、上記各構成において、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成り、前記複数のフィルタ素子は、上記記載のフィルタ装置の構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることにより、さらに小型化された装置を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の通信装置によれば、上記いずれかの本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器を用いたことにより小型の通信装置を提供することができ、フィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器の電気特性が優れているため通話品質に優れた通信装置を提供することができる。
【００３１】
以上のように、本発明のフィルタ装置、これを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置によれば、回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極を、導電材を介して接続した接続部が形成されており、前記接続部を信号線と接地線を結ぶように配線することなどにより、回路基板の層数を増やすことなくインダクタンス成分を持った素子を形成することができ、また、接続部のインダクタンス成分を利用してフィルタ装置の電気特性を改善することができ、小型で、高品質のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器の実施の形態の例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する図面において同様の箇所には同じ符号を付すものとする。また、各電極の大きさや距離等、あるいは電極の本数や長さや幅等については、説明のために模式的に図示したものであるので、これらに限定されるものではない。
【００３３】
＜実施の形態の例１＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例１における基板と回路基板の上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図１に示す。
【００３４】
図１（ａ）は基板１の上面図である。フィルタ素子Ｆ１は基板１と基板１の上面に形成された複数の共振器Ｒ１，入力端子１０、出力端子２０，接地電極３０，これらを接続する信号線Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）及び接地線Ｇとからなる。また、信号線Ｓ１と接地線Ｇとを接続する線上のパッド電極Ｌ１が形成されている。
【００３５】
また、図１（ｂ）は基板１がフリップチップ実装される回路基板２の上面（基板１の上面と実装後に対向する面）図である。回路基板２の上面には、基板１と向かい合わせたときに、フィルタ素子Ｆ１の入力端子１０、出力端子２０、接地電極３０とパッド電極Ｌ１とに対応する位置に入力導体１１０、出力導体１２０とパターン電極Ｌ１’、接地導体１３０とを備えている。
【００３６】
図１（ｃ）は基板１と回路基板２とを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図１（ａ），（ｂ）のＡ−Ａ’で切断した要部断面図である。パッド電極Ｌ１とパターン電極Ｌ１’は導電材Ｌ１”によって接続され、これらによって接続部Ｌ１１を形成している。また、入力端子１０と入力導体１１０は導電材２１０によって接続され、図１（ｃ）では見えない位置にある、出力端子２０及び出力導体１２０、接地電極３０及び接地導体１３０も同様に導電材（図示せず）によって接続されている。
【００３７】
この実施の形態の特徴は、フィルタ素子Ｆ１の信号が入力又は出力される信号線Ｓと、フィルタ素子Ｆ１の接地線Ｇを結ぶように線状のパッド電極Ｌ１、及び線状のパターン電極Ｌ１’が形成され、導電材Ｌ１”を介して電気的に接続され、接続部Ｌ１１を形成していることにある。その結果、接続部Ｌ１１から発生するインダクタンス成分により、フィルタ装置のインピーダンスを調整することができるため、電気特性の改善を行うことができる。導電材Ｌ１”もインダクタンスの形成に利用できるため、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができ、従来の回路基板に内層として構成する線路や基板上に薄膜を用いて形成した線路に比較して、インダクタンスの値を向上させることができる。また、従来の回路基板に内層として構成する線路に比較して、抵抗成分を減らすことができるため、Ｑ値の大きなインダクタンスを構成することができる。そして、接続部Ｌ１１は回路基板２とフィルタ素子Ｆ１の間の空間に形成されていることにより、回路基板２を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる。
【００３８】
なお、この例では接続部Ｌ１１を信号線Ｓ１と接地線Ｇとを電気的に接続するように設けたが、接続する信号線は設計に合わせて適宜選択すれば良い。また、フィルタ素子Ｆ１としてラダー型フィルタを用いた例を示したが、共振器Ｒ１の数，配置等も設計に合わせて適宜選択すれば良く、図１（ａ）に示したものに限定されるものではない。
【００３９】
＜実施の形態の例２＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例２における基板１’と回路基板２’の上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図２に示す。図２（ａ）は基板１’の上面図、図２（ｂ）は基板１’がフリップチップ実装される回路基板２’の上面（基板１’の上面と実装後に対向する面）図、図２（ｃ）は基板１’と回路基板２’とを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図２（ａ），（ｂ）のＢ−Ｂ’で切断した要部断面図である。なお、基板１’、回路基板２’の基本構成は実施の形態の例１で示したものとほぼ同じであるため、以下の説明では、例１と異なっている箇所を中心に説明する。
【００４０】
実施の形態の例１では接続部Ｌ１１を信号線Ｓと接地線Ｇとを電気的に接続するように設けたが、本例では図２に示すように接続部Ｌ２１を電位の異なる信号線Ｓ間を接続するように設けた点が異なっている。この実施の形態の特徴は、フィルタ素子Ｆ２の第１の信号線Ｓ１と、第１の信号線Ｓ１とは電位の異なる第２の信号線Ｓ４とを結ぶように線状のパッド電極Ｌ２，線状のパターン電極Ｌ２’及び導電材Ｌ２”を介して電気的に接続され、接続部Ｌ２１を形成していることにある。その結果、接続部Ｌ２１から発生するインダクタンス成分と、弾性表面波素子のＩＤＴ電極より発生する容量との組み合わせにより発生する共振現象を利用して電気特性の減衰特性を向上することができる。すなわち、フィルタ素子Ｆ２の減衰極が発生する周波数を調整することが可能となり、それによって電気特性の減衰量を調整することができるため、フィルタ素子Ｆ２の電気特性的品質を大幅に改善することができるのである。さらに、導電材Ｌ２”もインダクタンスの形成に利用できるため、従来の回路基板に内層として構成する線路に比較して、インダクタンスの値を向上させることができる。また、従来の回路基板に内層として構成する線路や基板上に薄膜を用いて形成した線路に比較して、抵抗成分を減らすことができるため、Ｑ値の大きなインダクタンスを構成することができる。そして、接続部Ｌ２１は回路基板２’とフィルタ素子Ｆ２の間の空間に形成されていることにより、回路基板２’を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる。
【００４１】
なお、この例では接続部Ｌ２１を信号線Ｓ１と信号線Ｓ４とを電気的に接続するように設けたが、第１の信号線と第２の信号線の選択方法としては、これに限るものではなく、相互に電位が異なるもの同士を選択すればよく、設計に合わせて適宜選択することができる。ここで示した例では、さらに信号線Ｓ１と信号線Ｓ２、信号線Ｓ１と信号線Ｓ３、信号線Ｓ２と信号線Ｓ３、信号線Ｓ３と信号線Ｓ４を、それぞれ第１の信号線と第２の信号線として選択し、それぞれを電気的に接続するようにすることができる。また、また、フィルタ素子Ｆ２としてラダー型フィルタを用いた例を示したが、共振器Ｒ２の数，配置等も設計に合わせて適宜選択すれば良く、図２（ａ）に示したものに限定されるものではない。
【００４２】
＜実施の形態の例３＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例３における基板１”と回路基板２”の上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図３に示す。図３（ａ）は基板１”の上面図、図３（ｂ）は基板１”がフリップチップ実装される回路基板２”の上面（基板１”の上面と実装後に対向する面）図、図３（ｃ）は基板１”と回路基板２”とを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図３（ａ），（ｂ）のＣ−Ｃ’で切断した要部断面図である。なお、基板１”、回路基板２”の基本構成は実施の形態の例１、例２で示したものとほぼ同じであるため、以下の説明では、例２と異なっている箇所を中心に説明する。
【００４３】
実施の形態の例２では接続部Ｌ２１を電位の異なる信号線Ｓ間を接続するように設けたが、本例では図３に示すように、接続部Ｌ３１を位相の異なる信号線Ｓ間を接続するように設けた点が異なっている。この実施の形態の特徴は、フィルタ素子Ｆ３の第３の信号線Ｓ５と、第３の信号線Ｓ５とは位相の異なる第４の信号線Ｓ６を結ぶように線状のパッド電極Ｌ３、及び線状のパターン電極Ｌ３’が形成され、導電材Ｌ３”を介して電気的に接続され、接続部Ｌ３１を形成していることにある。なお、Ｇ１〜Ｇ３は接地線である。その結果、接続部Ｌ３１から発生するインダクタンス成分を利用して、不平衡入力−平衡出力型又は平衡入力−不平衡出力型のフィルタ素子のインピーダンスを整合させることができ、特に挿入損失などの通過帯域内の電気特性を向上することができる。さらに、導電材Ｌ３”もインダクタンスの形成に利用できるため、従来の回路基板に内層として構成する線路や基板上に薄膜を用いて形成した線路に比較して、インダクタンスの値を向上させることができる。また、従来の回路基板に内層として構成する線路に比較して、抵抗成分を減らすことができるため、Ｑ値の大きなインダクタンスを構成することができる。そして、接続部Ｌ３１は回路基板２”とフィルタ素子Ｆ２の間の空間に形成されていることにより、回路基板２”を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる。
なお、この例では平衡動作型のフィルタ素子Ｆ３として、所謂１段のＤＭＳフィルタＲ３を用いた例を示したが、フィルタの構成は設計にあわせて適宜選択すれば良く、図３（ａ）に示したものに限定されるものではない。
【００４４】
＜実施の形態の例４＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例４における基板１ａと回路基板２ａの上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図４に示す。図４（ａ）は基板１の上面図、図４（ｂ）は基板１ａがフリップチップ実装される回路基板２ａの上面（基板１ａの上面と実装後に対向する面）図、図４（ｃ）は基板１ａと回路基板２ａとを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図４（ａ），（ｂ）のＤ−Ｄ’で切断した要部断面図である。なお、実施の形態の例４では、基板１ａ、回路基板２ａの基本構成は実施の形態の例１で示した基板１、回路基板２とほぼ同じものを用いた例によって説明するため、以下、例１と異なっている箇所を中心に説明する。
【００４５】
この実施の形態の特徴は、基板１ａにはパッド電極Ｌ４、回路基板にはパターン電極Ｌ４’をそれぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に示す如く、フィルタ素子Ｆ４を取り囲むように環状に設け、これらの基板１ａと回路基板２ａとを導電材Ｌ４”を介して電気的に接続して実装したときに、この環状に設けた接続部Ｌ４１によって内部を封止したことにある。このとき、この環状に設けた接続部Ｌ４１を利用して、実施の形態の例１と同じように、信号線Ｓ１と接地線Ｇとを基板１上でパッド電極Ｌ４によって接続している。このような構成とした結果、例１で説明した効果に加えて、フィルタ素子Ｆ４の上面を保護することができ、電気特性だけでなく信頼性も兼ね備えた非常に高品質のフィルタ装置を提供できる。特に、導電材Ｌ４”として半田等のろう材を用いることにより、内部を気密封止することができるため、電極の腐食や酸化などを防止することができる。このように、小型で、且つ、電気特性を大きく改善できるとともに、さらに信頼性を向上した非常に高品質のフィルタ装置を提供することができる。
【００４６】
なお、フィルタの構成は設計にあわせて適宜選択すれば良く、図４（ａ）に示したものに限定されない。
【００４７】
また、本例では信号線Ｓ１と接地線Ｇとを基板１上でパッド電極Ｌ４によって接続したが、基板１上では信号線Ｓ１と接地線Ｇとを接続せずに、回路基板２上又は内部に設けた配線によって接続しても良い。
【００４８】
さらに、図４では、本発明のフィルタ装置の実施の形態の例１（図１）の周囲に環状の接続部Ｌ４１を設けた例によって説明したが、その代わりに、本発明のフィルタ装置の実施の形態の例２（図２）又は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例３（図３）に示したフィルタ素子の周囲に環状に設けた接続部によって、所定の部位同士を電気的に接続するとともに内部を封止するようにしても良い。
【００４９】
これまでに説明してきた本発明の構成は、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタや分波器に適用することができる。図５、図６は本発明を適用したマルチバンドフィルタＭ１、Ｍ２、図７は本発明を適用した分波器Ｄ１の回路図である。
【００５０】
＜実施の形態の例５＞
図５はフィルタ素子Ｆ１’と、フィルタ素子Ｆ１’とは通過帯域が異なるフィルタ素子Ｆ１”と、パッド電極，パターン電極，及び導電材とからなる接続部Ｌ１１’及び接続部Ｌ１１”とにより、本発明のマルチバンドフィルタＭ１を構成した例である。端子電極３１０，３２０，３１１，３２１はそれぞれフィルタの入出力電極に接続されており、それぞれ送受信回路へと接続されるものである。この場合、接続部Ｌ１１’及びＬ１１”はフィルタ装置の特性を改善する機能やインピーダンス整合回路としての機能を有するインダクタとして機能する。このとき、フィルタ素子Ｆ１’とフィルタ素子Ｆ１”とはそれぞれを図１や図４の実施の形態の例１や例４に示したような構成とし、接続部Ｌ１１’、Ｌ１１”によって、信号線と接地線とを電気的に接続するようにすれば良い。また、同一の基板の上に形成すれば、フィルタ素子Ｆ１’とフィルタ素子Ｆ１”とを別々の基板に形成するより、ダイシング代と実装マージンの分だけより小型化することができ、また、基板の回路基板への実装やフィルタ装置の通信端末のＰＣＢ（Printed Circuit Board）への実装が１回ですむため、より経済的である。
【００５１】
このように、本発明のフィルタ装置を用いることによって、マルチバンドフィルタの部品点数を削減することができ、かつ小型のマルチバンドフィルタを提供することができる。なお、上述の説明では実施の形態の例１、４の構成とした例によって説明したが、実施の形態の例２や３を利用しても良いことは言うまでもない。また、マルチバンドフィルタを構成するフィルタ素子Ｆ１’とフィルタ素子Ｆ１”との双方とも本発明のフィルタ装置の構成とした例によって説明したが、少なくとも１つのフィルタ装置を本発明に係る構成とすることにより、従来の例に比して、小型で電気特性が優れた装置を提供するという本発明の効果を奏するものとなる。
【００５２】
＜実施の形態の例６＞
図６はフィルタ素子Ｆ２’と、フィルタ素子Ｆ２’とは通過帯域が異なるフィルタ素子Ｆ２”と、本発明のパッド電極，パターン電極，及び導電材とからなる接続部Ｌ１２’及び接続部Ｌ１２”とにより、本発明のマルチバンドフィルタＭ２を構成した例である。端子電極３１０，３２０，３１１，３２１はそれぞれフィルタの入出力電極に接続されており、それぞれ送受信回路と接続されるものである。この場合、接続部Ｌ１２’及び接続部Ｌ１２”はそれぞれフィルタ素子Ｆ２’，フィルタ素子Ｆ２”の電気特性を向上させる機能を有するインダクタとして機能する。このとき、フィルタ素子Ｆ２’とフィルタ素子Ｆ２”を図２の実施の形態の例２に示したような構成とし、電位の異なる信号線Ｓ間を、それぞれ接続部Ｌ１２’、Ｌ１２”によって、電気的に接続するようにすれば良い。また、同一の基板の上に形成すれば、フィルタ素子Ｆ２’とフィルタ素子Ｆ２”とを別々の基板に形成するより、ダイシング代と実装マージンの分だけより小型化することができ、また、基板の回路基板への実装やフィルタ装置の通信端末のＰＣＢ（Printed Circuit Board）への実装が１回ですむため、より経済的である。
【００５３】
このように、本発明のフィルタ装置を用いることによって、マルチバンドフィルタの部品点数を削減することができ、かつ小型のマルチバンドフィルタを提供することができる。なお、上述の説明では実施の形態の例２の構成とした例によって説明したが、実施の形態の例１、４あるいは３を利用しても良いことは言うまでもない。また、マルチバンドフィルタを構成するフィルタ素子Ｆ２’とフィルタ素子Ｆ２”との双方とも本発明のフィルタ装置の構成とした例によって説明したが、少なくとも１つのフィルタ装置を本発明に係る構成とすることにより、従来の例に比して、小型で電気特性が優れた装置を提供するという本発明の効果を奏するものとなる。
【００５４】
＜実施の形態の例７＞
図７は送信用フィルタ素子Ｆ５と、受信用フィルタ素子Ｆ６と、パッド電極，パターン電極，及び導電材とからなる接続部Ｌ５１とにより、本発明の分波器Ｄ１を構成した例である。この例では分波器Ｄ１の内部に送信用フィルタ素子Ｆ５の出力電極と受信用フィルタ素子Ｆ５の入力電極とを接続する共通電極２７０を設け、これと接地線とを接続部Ｌ５１によって接続している。この例では接続部Ｌ５１はインピーダンス整合回路として機能する。また、共通電極２７０とアンテナ端子３５０とが接続され、送信用フィルタ素子Ｆ５の入力側には送信端子３４０が接続され、受信用フィルタ素子Ｆ６の出力側には受信端子３６０が接続されている。
【００５５】
この回路を実現する具体的な構成について説明する。図８は本例の基板１ｂの上面図であり、図９は基板１ｂが実装される回路基板２ｂの上面図である。
【００５６】
図８に示すように、基板１ｂに設けられたパッド電極Ｌ５は、送信用フィルタ素子Ｆ５及び受信用フィルタ素子Ｆ６を取り囲む部分Ｌ５−３と、送信用フィルタ素子Ｆ５の信号線Ｓ１及び受信用フィルタ素子Ｆ６の信号線Ｓ７とを接続する部分Ｌ５−１と、Ｌ５−３とＬ５−１とを接続する部分Ｌ５−２とからなる。また、図９に示すように、回路基板２ｂには、基板１ｂがパッド電極Ｌ５を対向させて搭載されたときに、対応する位置にパターン電極が設けられており、パッド電極の部分Ｌ５−１、Ｌ５−２、Ｌ５−３はそれぞれ、パターン電極の部分Ｌ５−１’、Ｌ５−２’、Ｌ５−３’が対応する。
【００５７】
基板１ｂを回路基板２ｂに導電材を介して実装した分波器Ｄ１では、次に示すような配線構成となっている。まず、送信用フィルタ素子Ｆ５の入力電極１１は図９に示す回路基板２ｂの出力端子１１１に接続され、回路基板２ｂの内部に設けたビアや線路（図示せず）によって図７に示した送信端子３４０へと接続される。次に、受信用フィルタ素子Ｆ６の出力電極２１は図９に示す回路基板２ｂの入力端子１２１に接続され、回路基板２ｂの内部に設けたビアや線路（図示せず）によって図７に示した受信端子３６０へと接続される。
【００５８】
また、送信用フィルタ素子Ｆ５の出力側の信号線Ｓ１及び受信用フィルタ素子Ｆ６の入力側の信号線Ｓ７は、基板１ｂ上に設けた線上のパッド電極Ｌ５−１に接続され、共通電極２７０と回路基板２ｂ上に設けた共通導体１７０及び回路基板２ｂの内部に設けたビアや線路（図示せず）によって図７に示したアンテナ端子３５０へと接続される。
【００５９】
図７の接続部Ｌ５１は図８に示したＰ１→Ｐ２→Ｐ３−１→Ｐ４の経路からなる線路によるインダクタンス成分と、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３−２→Ｐ４の経路からなる線路によるインダクタンス成分との並列接続によって得られるインダクタンス（これをＬＡとする）と、回路基板２ｂの内部に設けられた線路のインダクタンス（これをＬＢとする）とを直列接続したインダクタンスを有するものとなる。前述のように図７の回路で接続部Ｌ５１を整合回路として用いるためには１０ｎＨ程度の値が必要であるが、本発明の構造を用いることによりこのうちの数ｎＨをＬＡの部分により形成することができるので、回路基板２ｂの内部に形成するＬＢの線路長はＬＡを用いない場合に比べて大幅に短縮することができる。しかも、図８及び図９の構成によれば導電材として半田等のろう材を用いることにより気密封止することができるので、小型でかつ信頼性の高い分波器を実現することができる。なお、別々の基板上に形成するようにしても良いが、上述の例に示したように同一の基板の上に形成すれば、送信用フィルタ素子Ｆ５と受信用フィルタ素子Ｆ６とを別々の基板に形成するより、ダイシング代と実装マージンの分だけより小型化することができ、双方のフィルタ素子において、接続部や環状導体等を共用することもできる。また、基板の回路基板への実装やフィルタ装置の通信端末のＰＣＢ（Printed Circuit Board）への実装が１回ですむため、より経済的である。
【００６０】
このように、本発明のフィルタ装置を用いることによって、分波器の部品点数を削減することができ、かつ小型の分波器を提供することができる。なお、上述の説明では実施の形態の例４（例１）の構成とした例によって説明したが、実施の形態の例２あるいは３を利用しても良いことは言うまでもない。また、分波器を構成する送信用フィルタ素子Ｆ５と受信用フィルタ素子Ｆ６との双方とも本発明のフィルタ装置の構成とした例によって説明したが、少なくとも１つのフィルタ装置を本発明に係る構成とすることにより、従来の例に比して、小型で電気特性が優れた装置を提供するという本発明の効果を奏するものとなる。
【００６１】
以上の実施の形態を説明したフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器は、弾性表面波フィルタを使用した例で説明した。このような弾性表面波フィルタは、ＩＤＴ電極の櫛歯状電極指がＡｌ又はＡｌ−Ｃｕ系，Ａｌ−Ｔｉ系，Ａｌ−Ｍｇ系，Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系等のＡｌ合金、又はＡｌ−Ｃｕ／Ｃｕ／Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ／Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ／Ａｌ−Ｃｕ／Ｔｉ等の積層膜からなるものがよい。また、ＩＤＴ電極は蒸着法，スパッタリング法又はＣＶＤ法等の薄膜形成法により形成すればよい。そして、ＩＤＴ電極の櫛歯状電極指の対数は５０〜３００程度とし、電極指の線幅は０．１〜１０μｍ程度とし、電極指間の間隔（ピッチ）は０．１〜１０μｍ程度とし、電極指の開口幅（交差幅）は１０〜２００μｍ程度とし、電極指の厚みは０．１〜０．５μｍ程度とすることが、弾性表面波共振子あるいは弾性表面波素子としての所期の特性を得る上で好適である。
【００６２】
パッド電極Ｌ１及びパターン電極Ｌ１’の幅と線路長、及び導電材Ｌ１”の厚み等は所望のインダクタンス値に対して適宜設計することができる。
【００６３】
圧電基板としては、３６°±１０°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ３単結晶，６４°±１０°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ３単結晶，４５°±１０°Ｘカット−Ｚ伝搬のＬｉ２Ｂ４Ｏ７単結晶等が、電気機械結合係数が大きく、かつ群遅延時間温度係数が小さいため好ましい。特に、電気機械結合係数の大きな３６°±１０°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ３単結晶がよい。また、結晶Ｙ軸方向におけるカット角は３６°±１０°の範囲内であればよく、それにより十分な圧電特性が得られる。
【００６４】
圧電基板の厚みは０．１〜０．５ｍｍ程度がよく、０．１ｍｍ未満では圧電基板が脆くなり、０．５ｍｍを超えると材料コストが大きくなるので好ましくない。また、圧電基板の焦電効果による電極破壊を防ぐために、還元処理を施した圧電基板を使用してもよい。また、圧電基板の焦電効果による電極破壊を防ぐために、Ｆｅ元素が添加された圧電基板を使用してもよい。
【００６５】
また、接続材としては、上述した半田等のろう材の他、導電性樹脂などを用いることができる。その中でも半田等のろう材を用いれば、樹脂よりも低抵抗の作用を有し、高品質な特性となる効果を得ることができるので望ましい。また、樹脂よりも気密性が高いことから、信頼性が向上する効果を得ることができるので望ましい。
【００６６】
以上説明を行った、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器を用いて構成された本発明の通信装置は、小型の通信装置となり、優れた電気特性を有するフィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器を用いているため、通話品質に優れた通信装置となる。
【００６７】
なお、本発明の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは何ら差し支えない。
【００６８】
例えば、電極指の対数や交差幅等は、弾性表面波共振子毎に変更させた構成としてもよい。この場合には、電極指対数，交差幅等の変更による寄生容量の調整及び弾性表面波の制御を行うことができるので、さらに低損失で高アイソレーションな特性を得ることができる。
【００６９】
また、上述の説明の例ではマルチバンドフィルタ及び分波器を構成するフィルタ素子として弾性表面波フィルタを使用したが、Ｓｉ等の基板上に作製され音響的に基板から分離された圧電薄膜共振器を用いた素子である圧電薄膜共振器フィルタ等を用いても構わない。
【００７０】
さらに、図１等では図示していないが、基板１や回路基板２の内層にビアや線路からなる電気回路を形成していても構わない。
【００７１】
また、実施の形態の例７のように必ずしも特性改善やインピーダンス整合に用いるインダクタンス成分の全てを接続部Ｌ５１によって実現する必要はなく、特性改善やインピーダンス整合に用いるインダクタンス成分の一部が本発明の接続部Ｌ５１で実現されていれば良い。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下に示す形態はあくまで本発明の実施の形態の例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７３】
本発明のフィルタ装置及び分波器について、弾性表面波フィルタを使用した分波器の具体例をもって以下の通り示す。
【００７４】
まず、圧電基板としてタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）を用い、その主面上に厚みが６ｎｍのＴｉ薄膜を形成し、その上に厚みが１３０ｎｍのＡｌ−Ｃｕ薄膜を形成し、これを交互に各３層ずつ積層し、合計６層のＴｉ／Ａｌ−Ｃｕ積層膜を形成した。
【００７５】
次に、レジスト塗布装置によりフォトレジストを約０．５μｍの厚みに塗布した。そして、縮小投影露光装置（ステッパー）により、図８に示す共振器や信号線，パッド電極等となるフォトレジストパターンを形成した。さらに、現像装置にて不要部分のフォトレジストをアルカリ現像液で溶解させた。
【００７６】
次に、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置により図８に示す電極パターンを形成した。そして、電極パターンの所定領域上に保護膜を作製した。すなわち、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置により、電極パターン及び圧電基板の主面上にＳｉＯ２膜を約０．０２μｍの厚みに形成した。そして、フォトリソグラフィによってフォトレジストのパターニングを行ない、ＲＩＥ装置等でフリップチップ用電極部（入出力電極，接地電極及びパッド電極）のＳｉＯ２膜のエッチングを行った。次に、スパッタリング装置を使用し、ＳｉＯ２膜を除去した部分にＣｒ，Ｎｉ，Ａｕよりなる積層電極を成膜した。このときの電極膜厚は約１μｍとした。さらに、フォトレジスト及び不要箇所の積層電極をリフトオフ法により同時に除去し、積層電極が形成された部分を、フリップチップ用バンプを接続するためのフリップチップ用電極部とした。
【００７７】
次に、圧電基板にダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、フィルタ素子のチップ毎に分割した。
【００７８】
次に、図９に示したセラミックからなる回路基板上の銀からなるパターン電極、入出力導体、及び接地導体上に、導電材を印刷した。導電材としては半田を使用した。そして、各チップをフリップチップ実装装置によって、電極形成面を下面にしてセラミック回路基板上に仮接着した。仮接着はＮ２雰囲気中で行った。さらに、Ｎ２雰囲気中でベークを行ない、半田を溶融することにより、チップとセラミック回路基板とを接着し、気密封止した。
【００７９】
次に、チップが接着されたセラミック回路基板に樹脂を塗布し、Ｎ２雰囲気中でベークを行ない、チップを樹脂封止した。
【００８０】
次に、セラミック回路基板にダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、個片に分割し、本発明の分波器を作製した。なお、個片に分割されたセラミック回路基板には、２．５×２．０ｍｍの積層構造のものを用いた。
【００８１】
以上により、本発明の分波器Ａを作製した。また、比較例として、上記と同じ膜構成で、回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極とが導電材を介して電気的に接続した接続部が、接地線にのみ接続され、信号線とは電気的に分離したように配線した従来の分波器Ｂを同じく作製した。
【００８２】
これらの分波器Ａ及びＢの電気特性をネットワークアナライザ装置により測定した。その結果を図１１及び図１２に示す。図１１は分波器Ａ及びＢの送信用フィルタ装置の通過帯域近傍の減衰量を示す線図であり、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を、縦軸は減衰量（単位：ｄＢ）を表わしており、実線の特性曲線は分波器Ａの結果を、破線の特性曲線は分波器Ｂの結果を示している。また、図１２は分波器Ａ及びＢの受信用フィルタ装置の通過帯域近傍の減衰量を示す線図であり、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を、縦軸は減衰量（単位：ｄＢ）を表わしており、実線の特性曲線は分波器Ａの結果を、破線の特性曲線は分波器Ｂの結果を示している。
【００８３】
図１１及び図１２の一点鎖線で囲んだ場所に示すように、本発明の実施例の分波器Ａでは送信用フィルタ装置の挿入損失が２．１ｄＢであったのに対し、比較例の分波器Ｂでは挿入損失が６．３ｄＢであり、また、本発明の実施例の分波器Ａでは受信用フィルタ装置の挿入損失が２．７ｄＢ、送信帯域での減衰量が５６ｄＢであったのに対し、比較例の分波器Ｂでは挿入損失が４．９ｄＢ、送信帯域での減衰量が５０ｄＢであり、本発明によれば、従来のフィルタ装置及び分波器に比べて、回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極が導電材を介して電気的に接続する接続部のインダクタンス成分を利用してフィルタ装置のインダクタンス値を大きく形成することができ、その結果、挿入損失、減衰量が大きく改善できた。
【００８４】
以上の結果により、本発明のフィルタ装置及び分波器によれば、良好な電気特性を有することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例１）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＡ−Ａ’で示した線での要部断面図である。
【図２】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例２）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＢ−Ｂ’で示した線での要部断面図である。
【図３】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例３）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＣ−Ｃ’で示した線での要部断面図である。
【図４】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例４）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＤ−Ｄ’で示した線での要部断面図である。
【図５】本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例５）を示す回路図である。
【図６】本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例６）を示す回路図である。
【図７】本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例７）を示す回路図である。
【図８】本発明のフィルタ素子の実施の形態の例（例７）を示す基板の上面図である。
【図９】本発明のフィルタ素子の実施の形態の例（例７）を示す回路基板の上面図である。
【図１０】一般的な分波器の例を示す回路図である。
【図１１】分波器の送信側の電気特性の例を示す線図である。
【図１２】分波器の受信側の電気特性の例を示す線図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１’１”，１ａ，１ｂ：基板
２，２’２”，２ａ，２ｂ：回路基板
１０：入力端子
１１：入力電極
２０：出力端子
２１：出力電極
３０，３１：接地電極
１１０：入力導体
１２０：出力導体
１３０、１３１：接地導体
１７０：共通導体
２１０：導電材
３１０，３２０，３１１，３２１：端子電極
２７０：共通電極
３４０：送信端子
３５０：アンテナ端子
３６０：送信端子
Ｌ１１：接続部
Ｌ１：パターン電極
Ｌ１’：パッド電極
Ｌ１”：導電材
Ｌ２１：接続部
Ｌ２：パターン電極
Ｌ２’：パッド電極
Ｌ２”：導電材
Ｌ３１：接続部
Ｌ３：パターン電極
Ｌ３’：パッド電極
Ｌ３”：導電材
Ｌ４１：接続部
Ｌ４：パターン電極
Ｌ４’：パッド電極
Ｌ４”：導電材
Ｌ５１：接続部
Ｌ５−１，Ｌ５−２，Ｌ５−３：パッド電極
Ｌ５−１’，Ｌ５−２’，Ｌ５−３’：パターン電極
Ｌ１１’，Ｌ１１”，Ｌ１２’，Ｌ１２”：接続部
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ１’，Ｆ１”，Ｆ２’，Ｆ２”：フィルタ素子
Ｆ５：受信用フィルタ素子
Ｆ６：送信用フィルタ素子
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７：信号線
Ｒ１，Ｒ２：弾性表面波装置を構成する弾性表面波共振子
Ｒ３：平衡型弾性表面波装置を構成する弾性表面波共振子
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３：接地線
Ｍ１、Ｍ２：マルチバンドフィルタ
Ｄ１：分波器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタを備えたフィルタ装置に関するものである。より詳しくは、高いＱ値を持つインダクタをフィルタ素子と同一基板上に備えたフィルタ装置とこれを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯通信端末の多機能化・マルチバンド化に伴い、所謂ＲＦフロントエンド部を構成する部品点数も増加しているが、携帯通信端末自体は小型・軽量に保ちたいという要求があるため、各部品に対して、従来よりいっそうの小型・軽量化が求められている。
【０００３】
また、携帯通信端末の各部品の中で、ＲＦ段及びＩＦ段にフィルタが多用されるようになっており、低損失かつ通過帯域外の高い減衰特性かつ広い帯域幅が要求されている。このようなフィルタ装置に関しては、使用部品の削減が進められつつ、新たな機能の付加が要求されてきている。その１つに不平衡入力−平衡出力型又は平衡入力−不平衡出力型のフィルタ装置にできるようにするといった要求がある。ここで平衡入力又は平衡出力とは、信号が２つの信号線路間の電位差として入力又は出力するものをいい、各信号線路の信号は振幅が等しく、位相が逆相になっている。これに対して、不平衡入力又は不平衡出力とは、信号がグランド電位に対する１本の線路の電位として入力又は出力するものをいう。
【０００４】
また、１台の携帯通信端末で複数の通話システムに対応するため、周波数帯域の異なる複数のフィルタ装置を使用することが必要となってきており、使用部品の削減、携帯通信端末の小型化の要求により、複数のフィルタ素子を１つの回路基板に搭載したマルチバンド対応のフィルタ装置が求められている。
【０００５】
また、アンテナの直下で使用される部品に分波器がある。分波器とは、異なる周波数帯の信号を分離する機能を持った装置であり、例えば送信周波数帯と受信周波数帯とを分離する分波器がＣＤＭＡ方式の携帯通信端末で使用されている。
【０００６】
フィルタ装置、分波器には従来、誘電体共振器フィルタを用いたものが用いられていたが、小型化の要求から近年では弾性表面波フィルタを用いたものや、薄膜圧電共振器フィルタを用いたものが用いられるようになった。弾性表面波フィルタは、圧電基板上に設けたＩＤＴ（Inter Digital Transducer）電極によって励振される弾性表面波を用いた素子である（例えば特許文献１参照）。また、薄膜圧電共振器フィルタは、Ｓｉ等の基板上に作製された音響的に基板から分離された圧電薄膜共振器を用いた素子である（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
分波器は、通過帯域周波数の異なる複数のフィルタ装置を接続して構成される。特許文献１に記載された分波器の構成例を図１０に示す。第１のフィルタＦ５０と第２のフィルタＦ６０は共通電極５００で接続されており、共通電極５００にはアンテナ端子５１０が接続されている。例えば第１のフィルタＦ５０が送信周波数帯を通すフィルタ（以下ではＴｘフィルタとする）であり、第２のフィルタＦ６０が受信周波数帯を通すフィルタ（以下ではＲｘフィルタとする）のときには、受信された信号はアンテナ端子５１０から第２のフィルタＦ６０（Ｒｘフィルタ）を通って受信端子５３０を経て受信回路へと送られる。また、送信回路からの信号は送信端子５２０を経て第１のフィルタＦ５０（Ｔｘフィルタ）を通ってアンテナ端子５１０から送信される。しかし、図１１の回路構成では例えば送信信号は共通電極５００からアンテナ端子５１０だけでなく、受信回路側へも漏洩してしまう。そこで、アンテナ端子５１０と各フィルタとの間には整合回路Ｌ５０１が設けられる。整合回路Ｌ５０１によって、受信周波数帯ではアンテナ端子５１０から送信回路がほぼ無限大のインピーダンスとなるように、また、送信周波数帯では送信回路から受信回路がほぼ無限大のインピーダンスとなるようにすることができる。
【特許文献１】特開平０５−１６７３８８号公報
【特許文献２】特開２００５−７３１７５号公報
【特許文献３】特開２００３−３０４１３９号公報
【特許文献４】特開平４−３６５２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、フィルタ装置は低損失かつ通過帯域外の高い減衰特性かつ広い帯域幅を持った電気特性が要求されている。また、フィルタ装置は電気特性を改善するために、フィルタ素子とインダクタを組み合わせることによって構成されることが多い。さらに、不平衡入力−平衡出力型又は平衡入力−不平衡出力型のフィルタ装置はインピーダンスの整合が必要になる場合が多く、フィルタ素子にインダクタを組み合わせることにより調整することが多い。
【０００９】
また、分波器の整合回路の構成には様々な方法があるが、インダクタとキャパシタとを組み合わせることによって構成されることが多い。図１０に示した分波器では、共通端子５００と接地電位との間にインダクタＬ５０１を接続することにより、前述のようなインピーダンスを整合させる効果を得ている。インダクタＬ５０１のインダクタンスは、例えば第１のフィルタの中心周波数が８３６ＭＨｚ、第２のフィルタの中心周波数が８８１ＭＨｚのとき、３ｎＨから１５ｎＨ程度となる。実際の分波器では、このようなインダクタＬ５０１として、フィルタ素子とは別体に設けたコイルなどの集中定数素子や、フィルタ素子を納めるパッケージの内層に設けたストリップ線路で構成している（例えば特許文献３参照）。しかし、フィルタ素子とは別体に集中定数素子を設ける場合には、比較的高Ｑのインダクタを用いることができるため低損失な分波器とすることができるが、分波器以外に集中定数素子を配置する必要があるため、回路基板に搭載する際に大きな面積が必要となっていた。逆にパッケージの内層にストリップ線路で構成する場合には、分波器以外の集中定数素子を配置する必要がないため、回路基板に搭載するのに必要な面積を小さくできるが、このようなストリップ線路は比較的Ｑ値が低いため、損失が大きくなるという欠点があった。また、上述のような１０ｎＨ程度のインダクタンスを確保するためには、例えばパッケージに誘電率９程度の材料を用い、パッケージ厚さ約０．１ｍｍ、ストリップ線路の線幅を約１００μｍとした場合、約２０ｍｍもの長さが必要となり、特許文献３のように多層パッケージの複数層に渡って引き回す、又は、パッケージを大型化する必要があり、分波器の小型化及び低背化の妨げとなっていた。
【００１０】
さらに、特許文献４には、従来のフィルタ素子の製造工程にあわせて基板上にインダクタンス成分を持った線路を形成する技術が示されている。しかしながら、このような真空装置を用いた成膜方法では、現実的にはせいぜい数μｍ程度の薄い薄膜で線路を形成しなければならず、抵抗成分が大きく線路のＱ値が低くなってしまうため、フィルタ特性を劣化させる場合があった。
【００１１】
したがって、本発明は上記のような問題を改善するべく案出されたものであり、低損失なインダクタンスを備え、且つ小型なフィルタ装置、これを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では以下のような構成とし、上記の課題を解決するものである。
【００１３】
本発明のフィルタ装置は、パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される信号線と、外部の接地電極と接続される接地線とが接続され、前記接続部は、前記信号線と前記接地線とを結ぶように配線されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のフィルタ装置は、パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される、第１の信号線と、前記第１の信号線と異なる電位を有する第２の信号線とを有し、前記接続部は、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のフィルタ装置は、パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ装置は、信号が入力又は出力される第３の信号線と、前記第３の信号線の信号と異なる位相の信号が入力又は出力される第４の信号線とを有し、前記接続部は、前記第３の信号線と前記第４の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のフィルタ装置は、上記のいずれかの構成において、前記接続部は、前記フィルタ装置を囲うように環状に形成され、内側を封止して成ることを特徴とする。
【００１７】
本発明のマルチバンドフィルタは、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の分波器は、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明のマルチバンドフィルタは、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、前記複数のフィルタ素子は、上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の分波器は、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、前記複数のフィルタ素子は、上記記載のフィルタ装置のいずれかの構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の通信装置は、上記構成のフィルタ装置のいずれかを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の通信装置は、上記構成のマルチバンドフィルタのいずれかを備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の通信装置は、上記構成の分波器のいずれかを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のフィルタ装置によれば、パターン電極を有する回路基板と、フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される信号線と、外部の接地電極と接続される接地線とが接続され、前記接続部は、前記信号線と前記接地線とを結ぶように配線されていることにより、前記接続部が有するインダクタンス成分を利用し、フィルタ装置のインピーダンスを調整することができるため、電気特性を改善することができる。さらに、前記接続部は回路基板とフィルタ素子の間の空間に形成されていることにより、回路基板を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる効果を得ることができる。また、従来のフィルタ素子の製造工程と整合するスパッタリング法や蒸着法等の真空装置を用いた成膜方法を用いた場合と比べて、本発明によれば基板上のパッド電極に加えて回路基板上に形成するパターン電極及びこれらを接続する導電材とによって線路を形成することにより、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、これにより高Ｑの線路を実現することができる。したがって、本発明のフィルタ装置によれば、電気特性を改善する効果と小型化を実現する効果との両方を得ることができる。
【００２５】
また、本発明のフィルタ装置によれば、パターン電極を有する回路基板と、フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される、第１の信号線と、前記第１の信号線と異なる電位を有する第２の信号線とを有し、前記接続部は、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを結ぶように配線されていることにより、フィルタ素子の減衰極が発生する周波数を調整することが可能となり、それによって電気特性の減衰量を調整することができるため、フィルタ素子の電気特性的品質を大幅に改善することができる。さらに、前記接続部は回路基板とフィルタ素子の間の空間に形成されていることにより、回路基板を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる効果を得ることができる。また、従来のフィルタ素子の製造工程であるスパッタリング法や蒸着法等の真空装置を用いた成膜方法のみで前記接続部を形成した場合と比べて、本発明によれば基板上のパッド電極に加えて回路基板上に形成するパターン電極及びこれらを接続する導電材とによって線路を形成することにより、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、これにより高Ｑの線路を実現することができる。したがって、本発明のフィルタ装置によれば、電気特性を改善する効果と小型化を実現する効果との両方を得ることができる。
【００２６】
また、本発明のフィルタ装置によれば、パターン電極を有する回路基板と、フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、前記フィルタ装置は、信号が入力又は出力される第３の信号線と、前記第３の信号線の信号と異なる位相の信号が入力又は出力される第４の信号線とを有し、前記接続部は、前記第３の信号線と前記第４の信号線とを結ぶように配線されていることにより、平衡動作型のフィルタ素子のインピーダンスを調整することができるため、外部のインダクタンス素子を使用してインピーダンス調整をするような不具合を回避することができる。したがって、インピーダンス調整の不要なフィルタ装置を安定して提供することができる。さらに、前記接続部は回路基板とフィルタ素子の間の空間に形成されていることにより、回路基板を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる効果を得ることができる。また、従来のフィルタ素子の製造工程であるスパッタリング法や蒸着法等の真空装置を用いた成膜方法のみで前記接続部を形成した場合と比べて、本発明によれば基板上のパッド電極に加えて回路基板上に形成するパターン電極及びこれらを接続する導電材とによって線路を形成することにより、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、これにより高Ｑの線路を実現することができる。したがって、本発明のフィルタ装置によれば、電気特性を改善する効果と小型化を実現する効果との両方を得ることができる。
【００２７】
また、本発明のフィルタ装置によれば、上記各構成において、前記フィルタ装置を囲うように環状に形成され、内側を封止して成るときには、フィルタ装置の電極を保護し、また、腐食などを防止することができるので、信頼性をさらに大幅に改善することができる。したがって、小型で、且つ、電気特性を大きく改善できるとともに、信頼性をも改善したフィルタ装置を実現することができる。
【００２８】
また、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器によれば、上記各構成において、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成り、前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが上記各構成のいずれかのフィルタ装置であることにより、小型で電気特性が優れた装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器によれば、上記各構成において、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成り、前記複数のフィルタ素子は、上記記載のフィルタ装置の構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることにより、さらに小型化された装置を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の通信装置によれば、上記いずれかの本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器を用いたことにより小型の通信装置を提供することができ、フィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器の電気特性が優れているため通話品質に優れた通信装置を提供することができる。
【００３１】
以上のように、本発明のフィルタ装置、これを用いたマルチバンドフィルタ、分波器及び通信装置によれば、回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極を、導電材を介して接続した接続部が形成されており、前記接続部を信号線と接地線を結ぶように配線することなどにより、回路基板の層数を増やすことなくインダクタンス成分を持った素子を形成することができ、また、接続部のインダクタンス成分を利用してフィルタ装置の電気特性を改善することができ、小型で、高品質のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器の実施の形態の例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する図面において同様の箇所には同じ符号を付すものとする。また、各電極の大きさや距離等、あるいは電極の本数や長さや幅等については、説明のために模式的に図示したものであるので、これらに限定されるものではない。
【００３３】
＜実施の形態の例１＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例１における基板と回路基板の上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図１に示す。
【００３４】
図１（ａ）は基板１の上面図である。フィルタ素子Ｆ１は基板１と基板１の上面に形成された複数の共振器Ｒ１，入力端子１０、出力端子２０，接地電極３０，これらを接続する信号線Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）及び接地線Ｇとからなる。また、信号線Ｓ１と接地線Ｇとを接続する線上のパッド電極Ｌ１が形成されている。
【００３５】
また、図１（ｂ）は基板１がフリップチップ実装される回路基板２の上面（基板１の上面と実装後に対向する面）図である。回路基板２の上面には、基板１と向かい合わせたときに、フィルタ素子Ｆ１の入力端子１０、出力端子２０、接地電極３０とパッド電極Ｌ１とに対応する位置に入力導体１１０、出力導体１２０とパターン電極Ｌ１’、接地導体１３０とを備えている。
【００３６】
図１（ｃ）は基板１と回路基板２とを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図１（ａ），（ｂ）のＡ−Ａ’で切断した要部断面図である。パッド電極Ｌ１とパターン電極Ｌ１’は導電材Ｌ１”によって接続され、これらによって接続部Ｌ１１を形成している。また、入力端子１０と入力導体１１０は導電材２１０によって接続され、図１（ｃ）では見えない位置にある、出力端子２０及び出力導体１２０、接地電極３０及び接地導体１３０も同様に導電材（図示せず）によって接続されている。
【００３７】
この実施の形態の特徴は、フィルタ素子Ｆ１の信号が入力又は出力される信号線Ｓと、フィルタ素子Ｆ１の接地線Ｇを結ぶように線状のパッド電極Ｌ１、及び線状のパターン電極Ｌ１’が形成され、導電材Ｌ１”を介して電気的に接続され、接続部Ｌ１１を形成していることにある。その結果、接続部Ｌ１１から発生するインダクタンス成分により、フィルタ装置のインピーダンスを調整することができるため、電気特性の改善を行うことができる。導電材Ｌ１”もインダクタンスの形成に利用できるため、線路を形成する正味の導体の膜厚を大きくすることができ、従来の回路基板に内層として構成する線路や基板上に薄膜を用いて形成した線路に比較して、インダクタンスの値を向上させることができる。また、従来の回路基板に内層として構成する線路に比較して、抵抗成分を減らすことができるため、Ｑ値の大きなインダクタンスを構成することができる。そして、接続部Ｌ１１は回路基板２とフィルタ素子Ｆ１の間の空間に形成されていることにより、回路基板２を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる。
【００３８】
なお、この例では接続部Ｌ１１を信号線Ｓ１と接地線Ｇとを電気的に接続するように設けたが、接続する信号線は設計に合わせて適宜選択すれば良い。また、フィルタ素子Ｆ１としてラダー型フィルタを用いた例を示したが、共振器Ｒ１の数，配置等も設計に合わせて適宜選択すれば良く、図１（ａ）に示したものに限定されるものではない。
【００３９】
＜実施の形態の例２＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例２における基板１’と回路基板２’の上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図２に示す。図２（ａ）は基板１’の上面図、図２（ｂ）は基板１’がフリップチップ実装される回路基板２’の上面（基板１’の上面と実装後に対向する面）図、図２（ｃ）は基板１’と回路基板２’とを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図２（ａ），（ｂ）のＢ−Ｂ’で切断した要部断面図である。なお、基板１’、回路基板２’の基本構成は実施の形態の例１で示したものとほぼ同じであるため、以下の説明では、例１と異なっている箇所を中心に説明する。
【００４０】
実施の形態の例１では接続部Ｌ１１を信号線Ｓと接地線Ｇとを電気的に接続するように設けたが、本例では図２に示すように接続部Ｌ２１を電位の異なる信号線Ｓ間を接続するように設けた点が異なっている。この実施の形態の特徴は、フィルタ素子Ｆ２の第１の信号線Ｓ１と、第１の信号線Ｓ１とは電位の異なる第２の信号線Ｓ４とを結ぶように線状のパッド電極Ｌ２，線状のパターン電極Ｌ２’及び導電材Ｌ２”を介して電気的に接続され、接続部Ｌ２１を形成していることにある。その結果、接続部Ｌ２１から発生するインダクタンス成分と、弾性表面波素子のＩＤＴ電極より発生する容量との組み合わせにより発生する共振現象を利用して電気特性の減衰特性を向上することができる。すなわち、フィルタ素子Ｆ２の減衰極が発生する周波数を調整することが可能となり、それによって電気特性の減衰量を調整することができるため、フィルタ素子Ｆ２の電気特性的品質を大幅に改善することができるのである。さらに、導電材Ｌ２”もインダクタンスの形成に利用できるため、従来の回路基板に内層として構成する線路に比較して、インダクタンスの値を向上させることができる。また、従来の回路基板に内層として構成する線路や基板上に薄膜を用いて形成した線路に比較して、抵抗成分を減らすことができるため、Ｑ値の大きなインダクタンスを構成することができる。そして、接続部Ｌ２１は回路基板２’とフィルタ素子Ｆ２の間の空間に形成されていることにより、回路基板２’を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる。
【００４１】
なお、この例では接続部Ｌ２１を信号線Ｓ１と信号線Ｓ４とを電気的に接続するように設けたが、第１の信号線と第２の信号線の選択方法としては、これに限るものではなく、相互に電位が異なるもの同士を選択すればよく、設計に合わせて適宜選択することができる。ここで示した例では、さらに信号線Ｓ１と信号線Ｓ２、信号線Ｓ１と信号線Ｓ３、信号線Ｓ２と信号線Ｓ３、信号線Ｓ３と信号線Ｓ４を、それぞれ第１の信号線と第２の信号線として選択し、それぞれを電気的に接続するようにすることができる。また、また、フィルタ素子Ｆ２としてラダー型フィルタを用いた例を示したが、共振器Ｒ２の数，配置等も設計に合わせて適宜選択すれば良く、図２（ａ）に示したものに限定されるものではない。
【００４２】
＜実施の形態の例３＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例３における基板１”と回路基板２”の上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図３に示す。図３（ａ）は基板１”の上面図、図３（ｂ）は基板１”がフリップチップ実装される回路基板２”の上面（基板１”の上面と実装後に対向する面）図、図３（ｃ）は基板１”と回路基板２”とを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図３（ａ），（ｂ）のＣ−Ｃ’で切断した要部断面図である。なお、基板１”、回路基板２”の基本構成は実施の形態の例１、例２で示したものとほぼ同じであるため、以下の説明では、例２と異なっている箇所を中心に説明する。
【００４３】
実施の形態の例２では接続部Ｌ２１を電位の異なる信号線Ｓ間を接続するように設けたが、本例では図３に示すように、接続部Ｌ３１を位相の異なる信号線Ｓ間を接続するように設けた点が異なっている。この実施の形態の特徴は、フィルタ素子Ｆ３の第３の信号線Ｓ５と、第３の信号線Ｓ５とは位相の異なる第４の信号線Ｓ６を結ぶように線状のパッド電極Ｌ３、及び線状のパターン電極Ｌ３’が形成され、導電材Ｌ３”を介して電気的に接続され、接続部Ｌ３１を形成していることにある。なお、Ｇ１〜Ｇ３は接地線である。その結果、接続部Ｌ３１から発生するインダクタンス成分を利用して、不平衡入力−平衡出力型又は平衡入力−不平衡出力型のフィルタ素子のインピーダンスを整合させることができ、特に挿入損失などの通過帯域内の電気特性を向上することができる。さらに、導電材Ｌ３”もインダクタンスの形成に利用できるため、従来の回路基板に内層として構成する線路や基板上に薄膜を用いて形成した線路に比較して、インダクタンスの値を向上させることができる。また、従来の回路基板に内層として構成する線路に比較して、抵抗成分を減らすことができるため、Ｑ値の大きなインダクタンスを構成することができる。そして、接続部Ｌ３１は回路基板２”とフィルタ素子Ｆ２の間の空間に形成されていることにより、回路基板２”を多数の層で積層する必要がなくなり、小型化のフィルタ装置を提供できる。
なお、この例では平衡動作型のフィルタ素子Ｆ３として、所謂１段のＤＭＳフィルタＲ３を用いた例を示したが、フィルタの構成は設計にあわせて適宜選択すれば良く、図３（ａ）に示したものに限定されるものではない。
【００４４】
＜実施の形態の例４＞
本発明のフィルタ装置の実施の形態の例４における基板１ａと回路基板２ａの上面図、及びこれらを接合した状態での断面図を図４に示す。図４（ａ）は基板１の上面図、図４（ｂ）は基板１ａがフリップチップ実装される回路基板２ａの上面（基板１ａの上面と実装後に対向する面）図、図４（ｃ）は基板１ａと回路基板２ａとを導電材を介してフリップチップ実装してフィルタ装置を構成した場合の、図４（ａ），（ｂ）のＤ−Ｄ’で切断した要部断面図である。なお、実施の形態の例４では、基板１ａ、回路基板２ａの基本構成は実施の形態の例１で示した基板１、回路基板２とほぼ同じものを用いた例によって説明するため、以下、例１と異なっている箇所を中心に説明する。
【００４５】
この実施の形態の特徴は、基板１ａにはパッド電極Ｌ４、回路基板にはパターン電極Ｌ４’をそれぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に示す如く、フィルタ素子Ｆ４を取り囲むように環状に設け、これらの基板１ａと回路基板２ａとを導電材Ｌ４”を介して電気的に接続して実装したときに、この環状に設けた接続部Ｌ４１によって内部を封止したことにある。このとき、この環状に設けた接続部Ｌ４１を利用して、実施の形態の例１と同じように、信号線Ｓ１と接地線Ｇとを基板１上でパッド電極Ｌ４によって接続している。このような構成とした結果、例１で説明した効果に加えて、フィルタ素子Ｆ４の上面を保護することができ、電気特性だけでなく信頼性も兼ね備えた非常に高品質のフィルタ装置を提供できる。特に、導電材Ｌ４”として半田等のろう材を用いることにより、内部を気密封止することができるため、電極の腐食や酸化などを防止することができる。このように、小型で、且つ、電気特性を大きく改善できるとともに、さらに信頼性を向上した非常に高品質のフィルタ装置を提供することができる。
【００４６】
なお、フィルタの構成は設計にあわせて適宜選択すれば良く、図４（ａ）に示したものに限定されない。
【００４７】
また、本例では信号線Ｓ１と接地線Ｇとを基板１上でパッド電極Ｌ４によって接続したが、基板１上では信号線Ｓ１と接地線Ｇとを接続せずに、回路基板２上又は内部に設けた配線によって接続しても良い。
【００４８】
さらに、図４では、本発明のフィルタ装置の実施の形態の例１（図１）の周囲に環状の接続部Ｌ４１を設けた例によって説明したが、その代わりに、本発明のフィルタ装置の実施の形態の例２（図２）又は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例３（図３）に示したフィルタ素子の周囲に環状に設けた接続部によって、所定の部位同士を電気的に接続するとともに内部を封止するようにしても良い。
【００４９】
これまでに説明してきた本発明の構成は、通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタや分波器に適用することができる。図５、図６は本発明を適用したマルチバンドフィルタＭ１、Ｍ２、図７は本発明を適用した分波器Ｄ１の回路図である。
【００５０】
＜実施の形態の例５＞
図５はフィルタ素子Ｆ１’と、フィルタ素子Ｆ１’とは通過帯域が異なるフィルタ素子Ｆ１”と、パッド電極，パターン電極，及び導電材とからなる接続部Ｌ１１’及び接続部Ｌ１１”とにより、本発明のマルチバンドフィルタＭ１を構成した例である。端子電極３１０，３２０，３１１，３２１はそれぞれフィルタの入出力電極に接続されており、それぞれ送受信回路へと接続されるものである。この場合、接続部Ｌ１１’及びＬ１１”はフィルタ装置の特性を改善する機能やインピーダンス整合回路としての機能を有するインダクタとして機能する。このとき、フィルタ素子Ｆ１’とフィルタ素子Ｆ１”とはそれぞれを図１や図４の実施の形態の例１や例４に示したような構成とし、接続部Ｌ１１’、Ｌ１１”によって、信号線と接地線とを電気的に接続するようにすれば良い。また、同一の基板の上に形成すれば、フィルタ素子Ｆ１’とフィルタ素子Ｆ１”とを別々の基板に形成するより、ダイシング代と実装マージンの分だけより小型化することができ、また、基板の回路基板への実装やフィルタ装置の通信端末のＰＣＢ（Printed Circuit Board）への実装が１回ですむため、より経済的である。
【００５１】
このように、本発明のフィルタ装置を用いることによって、マルチバンドフィルタの部品点数を削減することができ、かつ小型のマルチバンドフィルタを提供することができる。なお、上述の説明では実施の形態の例１、４の構成とした例によって説明したが、実施の形態の例２や３を利用しても良いことは言うまでもない。また、マルチバンドフィルタを構成するフィルタ素子Ｆ１’とフィルタ素子Ｆ１”との双方とも本発明のフィルタ装置の構成とした例によって説明したが、少なくとも１つのフィルタ装置を本発明に係る構成とすることにより、従来の例に比して、小型で電気特性が優れた装置を提供するという本発明の効果を奏するものとなる。
【００５２】
＜実施の形態の例６＞
図６はフィルタ素子Ｆ２’と、フィルタ素子Ｆ２’とは通過帯域が異なるフィルタ素子Ｆ２”と、本発明のパッド電極，パターン電極，及び導電材とからなる接続部Ｌ１２’及び接続部Ｌ１２”とにより、本発明のマルチバンドフィルタＭ２を構成した例である。端子電極３１０，３２０，３１１，３２１はそれぞれフィルタの入出力電極に接続されており、それぞれ送受信回路と接続されるものである。この場合、接続部Ｌ１２’及び接続部Ｌ１２”はそれぞれフィルタ素子Ｆ２’，フィルタ素子Ｆ２”の電気特性を向上させる機能を有するインダクタとして機能する。このとき、フィルタ素子Ｆ２’とフィルタ素子Ｆ２”を図２の実施の形態の例２に示したような構成とし、電位の異なる信号線Ｓ間を、それぞれ接続部Ｌ１２’、Ｌ１２”によって、電気的に接続するようにすれば良い。また、同一の基板の上に形成すれば、フィルタ素子Ｆ２’とフィルタ素子Ｆ２”とを別々の基板に形成するより、ダイシング代と実装マージンの分だけより小型化することができ、また、基板の回路基板への実装やフィルタ装置の通信端末のＰＣＢ（Printed Circuit Board）への実装が１回ですむため、より経済的である。
【００５３】
このように、本発明のフィルタ装置を用いることによって、マルチバンドフィルタの部品点数を削減することができ、かつ小型のマルチバンドフィルタを提供することができる。なお、上述の説明では実施の形態の例２の構成とした例によって説明したが、実施の形態の例１、４あるいは３を利用しても良いことは言うまでもない。また、マルチバンドフィルタを構成するフィルタ素子Ｆ２’とフィルタ素子Ｆ２”との双方とも本発明のフィルタ装置の構成とした例によって説明したが、少なくとも１つのフィルタ装置を本発明に係る構成とすることにより、従来の例に比して、小型で電気特性が優れた装置を提供するという本発明の効果を奏するものとなる。
【００５４】
＜実施の形態の例７＞
図７は送信用フィルタ素子Ｆ５と、受信用フィルタ素子Ｆ６と、パッド電極，パターン電極，及び導電材とからなる接続部Ｌ５１とにより、本発明の分波器Ｄ１を構成した例である。この例では分波器Ｄ１の内部に送信用フィルタ素子Ｆ５の出力電極と受信用フィルタ素子Ｆ５の入力電極とを接続する共通電極２７０を設け、これと接地線とを接続部Ｌ５１によって接続している。この例では接続部Ｌ５１はインピーダンス整合回路として機能する。また、共通電極２７０とアンテナ端子３５０とが接続され、送信用フィルタ素子Ｆ５の入力側には送信端子３４０が接続され、受信用フィルタ素子Ｆ６の出力側には受信端子３６０が接続されている。
【００５５】
この回路を実現する具体的な構成について説明する。図８は本例の基板１ｂの上面図であり、図９は基板１ｂが実装される回路基板２ｂの上面図である。
【００５６】
図８に示すように、基板１ｂに設けられたパッド電極Ｌ５は、送信用フィルタ素子Ｆ５及び受信用フィルタ素子Ｆ６を取り囲む部分Ｌ５−３と、送信用フィルタ素子Ｆ５の信号線Ｓ１及び受信用フィルタ素子Ｆ６の信号線Ｓ７とを接続する部分Ｌ５−１と、Ｌ５−３とＬ５−１とを接続する部分Ｌ５−２とからなる。また、図９に示すように、回路基板２ｂには、基板１ｂがパッド電極Ｌ５を対向させて搭載されたときに、対応する位置にパターン電極が設けられており、パッド電極の部分Ｌ５−１、Ｌ５−２、Ｌ５−３はそれぞれ、パターン電極の部分Ｌ５−１’、Ｌ５−２’、Ｌ５−３’が対応する。
【００５７】
基板１ｂを回路基板２ｂに導電材を介して実装した分波器Ｄ１では、次に示すような配線構成となっている。まず、送信用フィルタ素子Ｆ５の入力電極１１は図９に示す回路基板２ｂの出力端子１１１に接続され、回路基板２ｂの内部に設けたビアや線路（図示せず）によって図７に示した送信端子３４０へと接続される。次に、受信用フィルタ素子Ｆ６の出力電極２１は図９に示す回路基板２ｂの入力端子１２１に接続され、回路基板２ｂの内部に設けたビアや線路（図示せず）によって図７に示した受信端子３６０へと接続される。
【００５８】
また、送信用フィルタ素子Ｆ５の出力側の信号線Ｓ１及び受信用フィルタ素子Ｆ６の入力側の信号線Ｓ７は、基板１ｂ上に設けた線上のパッド電極Ｌ５−１に接続され、共通電極２７０と回路基板２ｂ上に設けた共通導体１７０及び回路基板２ｂの内部に設けたビアや線路（図示せず）によって図７に示したアンテナ端子３５０へと接続される。
【００５９】
図７の接続部Ｌ５１は図８に示したＰ１→Ｐ２→Ｐ３−１→Ｐ４の経路からなる線路によるインダクタンス成分と、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３−２→Ｐ４の経路からなる線路によるインダクタンス成分との並列接続によって得られるインダクタンス（これをＬＡとする）と、回路基板２ｂの内部に設けられた線路のインダクタンス（これをＬＢとする）とを直列接続したインダクタンスを有するものとなる。前述のように図７の回路で接続部Ｌ５１を整合回路として用いるためには１０ｎＨ程度の値が必要であるが、本発明の構造を用いることによりこのうちの数ｎＨをＬＡの部分により形成することができるので、回路基板２ｂの内部に形成するＬＢの線路長はＬＡを用いない場合に比べて大幅に短縮することができる。しかも、図８及び図９の構成によれば導電材として半田等のろう材を用いることにより気密封止することができるので、小型でかつ信頼性の高い分波器を実現することができる。なお、別々の基板上に形成するようにしても良いが、上述の例に示したように同一の基板の上に形成すれば、送信用フィルタ素子Ｆ５と受信用フィルタ素子Ｆ６とを別々の基板に形成するより、ダイシング代と実装マージンの分だけより小型化することができ、双方のフィルタ素子において、接続部や環状導体等を共用することもできる。また、基板の回路基板への実装やフィルタ装置の通信端末のＰＣＢ（Printed Circuit Board）への実装が１回ですむため、より経済的である。
【００６０】
このように、本発明のフィルタ装置を用いることによって、分波器の部品点数を削減することができ、かつ小型の分波器を提供することができる。なお、上述の説明では実施の形態の例４（例１）の構成とした例によって説明したが、実施の形態の例２あるいは３を利用しても良いことは言うまでもない。また、分波器を構成する送信用フィルタ素子Ｆ５と受信用フィルタ素子Ｆ６との双方とも本発明のフィルタ装置の構成とした例によって説明したが、少なくとも１つのフィルタ装置を本発明に係る構成とすることにより、従来の例に比して、小型で電気特性が優れた装置を提供するという本発明の効果を奏するものとなる。
【００６１】
以上の実施の形態を説明したフィルタ装置、マルチバンドフィルタ及び分波器は、弾性表面波フィルタを使用した例で説明した。このような弾性表面波フィルタは、ＩＤＴ電極の櫛歯状電極指がＡｌ又はＡｌ−Ｃｕ系，Ａｌ−Ｔｉ系，Ａｌ−Ｍｇ系，Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系等のＡｌ合金、又はＡｌ−Ｃｕ／Ｃｕ／Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ／Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ／Ａｌ−Ｃｕ／Ｔｉ等の積層膜からなるものがよい。また、ＩＤＴ電極は蒸着法，スパッタリング法又はＣＶＤ法等の薄膜形成法により形成すればよい。そして、ＩＤＴ電極の櫛歯状電極指の対数は５０〜３００程度とし、電極指の線幅は０．１〜１０μｍ程度とし、電極指間の間隔（ピッチ）は０．１〜１０μｍ程度とし、電極指の開口幅（交差幅）は１０〜２００μｍ程度とし、電極指の厚みは０．１〜０．５μｍ程度とすることが、弾性表面波共振子あるいは弾性表面波素子としての所期の特性を得る上で好適である。
【００６２】
パッド電極Ｌ１及びパターン電極Ｌ１’の幅と線路長、及び導電材Ｌ１”の厚み等は所望のインダクタンス値に対して適宜設計することができる。
【００６３】
圧電基板としては、３６°±１０°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ３単結晶，６４°±１０°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ３単結晶，４５°±１０°Ｘカット−Ｚ伝搬のＬｉ２Ｂ４Ｏ７単結晶等が、電気機械結合係数が大きく、かつ群遅延時間温度係数が小さいため好ましい。特に、電気機械結合係数の大きな３６°±１０°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ３単結晶がよい。また、結晶Ｙ軸方向におけるカット角は３６°±１０°の範囲内であればよく、それにより十分な圧電特性が得られる。
【００６４】
圧電基板の厚みは０．１〜０．５ｍｍ程度がよく、０．１ｍｍ未満では圧電基板が脆くなり、０．５ｍｍを超えると材料コストが大きくなるので好ましくない。また、圧電基板の焦電効果による電極破壊を防ぐために、還元処理を施した圧電基板を使用してもよい。また、圧電基板の焦電効果による電極破壊を防ぐために、Ｆｅ元素が添加された圧電基板を使用してもよい。
【００６５】
また、接続材としては、上述した半田等のろう材の他、導電性樹脂などを用いることができる。その中でも半田等のろう材を用いれば、樹脂よりも低抵抗の作用を有し、高品質な特性となる効果を得ることができるので望ましい。また、樹脂よりも気密性が高いことから、信頼性が向上する効果を得ることができるので望ましい。
【００６６】
以上説明を行った、本発明のフィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器を用いて構成された本発明の通信装置は、小型の通信装置となり、優れた電気特性を有するフィルタ装置、マルチバンドフィルタ又は分波器を用いているため、通話品質に優れた通信装置となる。
【００６７】
なお、本発明の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは何ら差し支えない。
【００６８】
例えば、電極指の対数や交差幅等は、弾性表面波共振子毎に変更させた構成としてもよい。この場合には、電極指対数，交差幅等の変更による寄生容量の調整及び弾性表面波の制御を行うことができるので、さらに低損失で高アイソレーションな特性を得ることができる。
【００６９】
また、上述の説明の例ではマルチバンドフィルタ及び分波器を構成するフィルタ素子として弾性表面波フィルタを使用したが、Ｓｉ等の基板上に作製され音響的に基板から分離された圧電薄膜共振器を用いた素子である圧電薄膜共振器フィルタ等を用いても構わない。
【００７０】
さらに、図１等では図示していないが、基板１や回路基板２の内層にビアや線路からなる電気回路を形成していても構わない。
【００７１】
また、実施の形態の例７のように必ずしも特性改善やインピーダンス整合に用いるインダクタンス成分の全てを接続部Ｌ５１によって実現する必要はなく、特性改善やインピーダンス整合に用いるインダクタンス成分の一部が本発明の接続部Ｌ５１で実現されていれば良い。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下に示す形態はあくまで本発明の実施の形態の例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７３】
本発明のフィルタ装置及び分波器について、弾性表面波フィルタを使用した分波器の具体例をもって以下の通り示す。
【００７４】
まず、圧電基板としてタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）を用い、その主面上に厚みが６ｎｍのＴｉ薄膜を形成し、その上に厚みが１３０ｎｍのＡｌ−Ｃｕ薄膜を形成し、これを交互に各３層ずつ積層し、合計６層のＴｉ／Ａｌ−Ｃｕ積層膜を形成した。
【００７５】
次に、レジスト塗布装置によりフォトレジストを約０．５μｍの厚みに塗布した。そして、縮小投影露光装置（ステッパー）により、図８に示す共振器や信号線，パッド電極等となるフォトレジストパターンを形成した。さらに、現像装置にて不要部分のフォトレジストをアルカリ現像液で溶解させた。
【００７６】
次に、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置により図８に示す電極パターンを形成した。そして、電極パターンの所定領域上に保護膜を作製した。すなわち、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置により、電極パターン及び圧電基板の主面上にＳｉＯ２膜を約０．０２μｍの厚みに形成した。そして、フォトリソグラフィによってフォトレジストのパターニングを行ない、ＲＩＥ装置等でフリップチップ用電極部（入出力電極，接地電極及びパッド電極）のＳｉＯ２膜のエッチングを行った。次に、スパッタリング装置を使用し、ＳｉＯ２膜を除去した部分にＣｒ，Ｎｉ，Ａｕよりなる積層電極を成膜した。このときの電極膜厚は約１μｍとした。さらに、フォトレジスト及び不要箇所の積層電極をリフトオフ法により同時に除去し、積層電極が形成された部分を、フリップチップ用バンプを接続するためのフリップチップ用電極部とした。
【００７７】
次に、圧電基板にダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、フィルタ素子のチップ毎に分割した。
【００７８】
次に、図９に示したセラミックからなる回路基板上の銀からなるパターン電極、入出力導体、及び接地導体上に、導電材を印刷した。導電材としては半田を使用した。そして、各チップをフリップチップ実装装置によって、電極形成面を下面にしてセラミック回路基板上に仮接着した。仮接着はＮ２雰囲気中で行った。さらに、Ｎ２雰囲気中でベークを行ない、半田を溶融することにより、チップとセラミック回路基板とを接着し、気密封止した。
【００７９】
次に、チップが接着されたセラミック回路基板に樹脂を塗布し、Ｎ２雰囲気中でベークを行ない、チップを樹脂封止した。
【００８０】
次に、セラミック回路基板にダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、個片に分割し、本発明の分波器を作製した。なお、個片に分割されたセラミック回路基板には、２．５×２．０ｍｍの積層構造のものを用いた。
【００８１】
以上により、本発明の分波器Ａを作製した。また、比較例として、上記と同じ膜構成で、回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極とが導電材を介して電気的に接続した接続部が、接地線にのみ接続され、信号線とは電気的に分離したように配線した従来の分波器Ｂを同じく作製した。
【００８２】
これらの分波器Ａ及びＢの電気特性をネットワークアナライザ装置により測定した。その結果を図１１及び図１２に示す。図１１は分波器Ａ及びＢの送信用フィルタ装置の通過帯域近傍の減衰量を示す線図であり、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を、縦軸は減衰量（単位：ｄＢ）を表わしており、実線の特性曲線は分波器Ａの結果を、破線の特性曲線は分波器Ｂの結果を示している。また、図１２は分波器Ａ及びＢの受信用フィルタ装置の通過帯域近傍の減衰量を示す線図であり、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を、縦軸は減衰量（単位：ｄＢ）を表わしており、実線の特性曲線は分波器Ａの結果を、破線の特性曲線は分波器Ｂの結果を示している。
【００８３】
図１１及び図１２の一点鎖線で囲んだ場所に示すように、本発明の実施例の分波器Ａでは送信用フィルタ装置の挿入損失が２．１ｄＢであったのに対し、比較例の分波器Ｂでは挿入損失が６．３ｄＢであり、また、本発明の実施例の分波器Ａでは受信用フィルタ装置の挿入損失が２．７ｄＢ、送信帯域での減衰量が５６ｄＢであったのに対し、比較例の分波器Ｂでは挿入損失が４．９ｄＢ、送信帯域での減衰量が５０ｄＢであり、本発明によれば、従来のフィルタ装置及び分波器に比べて、回路基板上のパターン電極とフィルタ素子が形成された基板上のパッド電極が導電材を介して電気的に接続する接続部のインダクタンス成分を利用してフィルタ装置のインダクタンス値を大きく形成することができ、その結果、挿入損失、減衰量が大きく改善できた。
【００８４】
以上の結果により、本発明のフィルタ装置及び分波器によれば、良好な電気特性を有することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例１）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＡ−Ａ’で示した線での要部断面図である。
【図２】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例２）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＢ−Ｂ’で示した線での要部断面図である。
【図３】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例３）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＣ−Ｃ’で示した線での要部断面図である。
【図４】（ａ）は本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例４）を示す基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）と接続される回路基板の上面図である。（ｃ）は（ａ）と（ｂ）とをフリップチップ接続した場合のＤ−Ｄ’で示した線での要部断面図である。
【図５】本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例５）を示す回路図である。
【図６】本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例６）を示す回路図である。
【図７】本発明のフィルタ装置の実施の形態の例（例７）を示す回路図である。
【図８】本発明のフィルタ素子の実施の形態の例（例７）を示す基板の上面図である。
【図９】本発明のフィルタ素子の実施の形態の例（例７）を示す回路基板の上面図である。
【図１０】一般的な分波器の例を示す回路図である。
【図１１】分波器の送信側の電気特性の例を示す線図である。
【図１２】分波器の受信側の電気特性の例を示す線図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１’１”，１ａ，１ｂ：基板
２，２’２”，２ａ，２ｂ：回路基板
１０：入力端子
１１：入力電極
２０：出力端子
２１：出力電極
３０，３１：接地電極
１１０：入力導体
１２０：出力導体
１３０、１３１：接地導体
１７０：共通導体
２１０：導電材
３１０，３２０，３１１，３２１：端子電極
２７０：共通電極
３４０：送信端子
３５０：アンテナ端子
３６０：送信端子
Ｌ１１：接続部
Ｌ１：パターン電極
Ｌ１’：パッド電極
Ｌ１”：導電材
Ｌ２１：接続部
Ｌ２：パターン電極
Ｌ２’：パッド電極
Ｌ２”：導電材
Ｌ３１：接続部
Ｌ３：パターン電極
Ｌ３’：パッド電極
Ｌ３”：導電材
Ｌ４１：接続部
Ｌ４：パターン電極
Ｌ４’：パッド電極
Ｌ４”：導電材
Ｌ５１：接続部
Ｌ５−１，Ｌ５−２，Ｌ５−３：パッド電極
Ｌ５−１’，Ｌ５−２’，Ｌ５−３’：パターン電極
Ｌ１１’，Ｌ１１”，Ｌ１２’，Ｌ１２”：接続部
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ１’，Ｆ１”，Ｆ２’，Ｆ２”：フィルタ素子
Ｆ５：受信用フィルタ素子
Ｆ６：送信用フィルタ素子
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７：信号線
Ｒ１，Ｒ２：弾性表面波装置を構成する弾性表面波共振子
Ｒ３：平衡型弾性表面波装置を構成する弾性表面波共振子
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３：接地線
Ｍ１、Ｍ２：マルチバンドフィルタ
Ｄ１：分波器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される信号線と、外部の接地電極と接続される接地線とが接続され、
前記接続部は、前記信号線と前記接地線とを結ぶように配線されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される、第１の信号線と、前記第１の信号線と異なる電位を有する第２の信号線とを有し、
前記接続部は、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項３】
パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ装置は、信号が入力又は出力される第３の信号線と、前記第３の信号線の信号と異なる位相の信号が入力又は出力される第４の信号線とを有し、
前記接続部は、前記第３の信号線と前記第４の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記フィルタ装置を囲うように環状に形成され、内側を封止して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項５】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、
前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有することを特徴とするマルチバンドフィルタ。
【請求項６】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、
前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有することを特徴とする分波器。
【請求項７】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、
前記複数のフィルタ素子は、請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とするマルチバンドフィルタ。
【請求項８】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、
前記複数のフィルタ素子は、請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする分波器。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項５又は請求項７に記載のマルチバンドフィルタを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項６又は請求項８に記載の分波器を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１】
パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される信号線と、外部の接地電極と接続される接地線とが接続され、
前記接続部は、前記信号線と前記接地線とを結ぶように配線されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ素子は、信号が入力又は出力される、第１の信号線と、前記第１の信号線と異なる電位を有する第２の信号線とを有し、
前記接続部は、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項３】
パターン電極を有する回路基板と、
フィルタ素子と、前記フィルタ素子に接続されたパッド電極とを有するとともに、前記パッド電極を前記パターン電極に対向させて前記回路基板に搭載された基板と、
前記パターン電極と前記パッド電極との間に介在して前記回路基板と前記基板とを電気的に接続した接続部を形成する導電材と、を備えたフィルタ装置であって、
前記フィルタ装置は、信号が入力又は出力される第３の信号線と、前記第３の信号線の信号と異なる位相の信号が入力又は出力される第４の信号線とを有し、
前記接続部は、前記第３の信号線と前記第４の信号線とを結ぶように配線されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記フィルタ装置を囲うように環状に形成され、内側を封止して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項５】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、
前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有することを特徴とするマルチバンドフィルタ。
【請求項６】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、
前記複数のフィルタ素子のうち、少なくとも１つが請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有することを特徴とする分波器。
【請求項７】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成るマルチバンドフィルタであって、
前記複数のフィルタ素子は、請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とするマルチバンドフィルタ。
【請求項８】
通過帯域が異なる複数のフィルタ素子を含んで成る分波器であって、
前記複数のフィルタ素子は、請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置の構成を有するとともに、同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする分波器。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ装置を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項５又は請求項７に記載のマルチバンドフィルタを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項６又は請求項８に記載の分波器を備えたことを特徴とする通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２７９４９（Ｐ２００７−２７９４９Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０４１８９（Ｐ２００５−２０４１８９）
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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