弾性波フィルタ装置
【課題】高周波数側の通過帯域外の減衰特性が高い弾性波フィルタ装置を提供する。
【解決手段】弾性波フィルタ装置１は、入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列となるように、入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間で直列に接続されている第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０とを備えている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の複数のＩＤＴ電極３１〜３５のうちの一端が出力側信号端子１６に接続されたＩＤＴ電極３２，３４の他端が第１のアース電極８１に接続されている。複数のＩＤＴ電極３１〜３５のうちの一端が入力側信号端子１５に接続されたＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端と、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０間の接続点５４とが第２のアース電極８２に共通に接続されている。
【解決手段】弾性波フィルタ装置１は、入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列となるように、入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間で直列に接続されている第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０とを備えている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の複数のＩＤＴ電極３１〜３５のうちの一端が出力側信号端子１６に接続されたＩＤＴ電極３２，３４の他端が第１のアース電極８１に接続されている。複数のＩＤＴ電極３１〜３５のうちの一端が入力側信号端子１５に接続されたＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端と、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０間の接続点５４とが第２のアース電極８２に共通に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性境界波フィルタ装置や弾性表面波フィルタ装置などの弾性波フィルタ装置に関し、特に、縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部に並列に接続されている第１及び第２のリアクタンス素子を有する弾性波フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有する弾性波フィルタ装置は、小型・軽量でフィルタ特性が優れているため、近年、携帯通信端末のＲＦ段やＩＦ段のフィルタとして多用されている。例えば、下記の特許文献１には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有する弾性波フィルタ装置の一例が開示されている。
【０００３】
図２２は、特許文献１に開示された弾性波フィルタ装置の電極パターンを表す平面図である。図２２に示すように、弾性波フィルタ装置１００では、入力側信号端子１０１と出力信号端子１０２との間において２つの３ＩＤＴ型の共振子型弾性波フィルタ部１１０，１２０が縦続接続されている。
【０００４】
共振子型弾性波フィルタ部１１０は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第３のＩＤＴ電極１１１〜１１３と、第１〜第３のＩＤＴ電極１１１〜１１３が設けられた領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第１及び第２の反射器１１４，１１５とを備えている。一方、共振子型弾性波フィルタ部１２０は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第４〜第６のＩＤＴ電極１２１〜１２３と、第４〜第６のＩＤＴ電極１２１〜１２３が設けられた領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第３及び第４の反射器１２４，１２５とを備えている。
【０００５】
第２のＩＤＴ電極１１２の一端は入力側信号端子１０１に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されている。第１及び第３のＩＤＴ電極１１１，１１３の各一端はグラウンド電位に接続されており、各他端が第４及び第６のＩＤＴ電極１２１，１２３の各一端に接続されている。第４及び第６のＩＤＴ電極１２１，１２３の各他端は、グラウンド電位に接続されている。第５のＩＤＴ電極１２２の一端は出力信号端子１０２に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されている。
【特許文献１】特開平８−６５０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に開示された弾性波フィルタ装置１００では、一端が入力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極１１２，１２１，１２３の各他端と、一端が出力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極１１１，１１３，１２２の各他端とが共通のアース電位に接続されている。すなわち、一端が入力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極の他端が接続される入力対向アースと、一端が出力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極の他端が接続される出力対向アースとが共通化されている。このように、入力対向アースと出力対向アースとを共通化することにより、パターン電極の構成を簡単にすることができる。
【０００７】
しかしながら、入力対向アースと出力対向アースとを共通化した場合、高い周波数領域における減衰量が小さくなるため、高周波数側の通過帯域外の減衰特性を高めることが困難となるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、高周波数側の通過帯域外の減衰特性が高い弾性波フィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る弾性波フィルタ装置は、入力側信号端子と、出力側信号端子と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、第１及び第２のリアクタンス素子と、第１及び第２のアース電極とを備えている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている複数のＩＤＴ電極と、複数のＩＤＴ電極が形成されている領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第１及び第２の反射器とを有している。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、入力側信号端子と出力側信号端子との間に接続されている。第１及び第２のリアクタンス素子は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部に対して並列となるように、入力側信号端子と出力側信号端子との間で直列に接続されている。第１及び第２のアース電極のそれぞれは、アース電位に接続されている。複数のＩＤＴ電極のうちの一端が出力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端が第１のアース電極に接続されている。複数のＩＤＴ電極のうちの一端が入力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端と、第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点とが第２のアース電極に共通に接続されている。
【００１０】
本発明のある特定の局面では、縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極を有しており、第１、第３及び第５のＩＤＴ電極の各一端が入力側信号端子に共通に接続されており、各他端が、前記第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点と共に、第２のアース電極に共通に接続されており、第２及び第４のＩＤＴ電極の各一端が出力側信号端子に共通に接続されており、各他端が第１のアースに共通に接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、第１及び第２のリアクタンス素子が縦結合共振子型弾性波フィルタ部に対して並列に接続されており、複数のＩＤＴ電極のうちの一端が出力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端が第１のアース電極に接続されており、かつ複数のＩＤＴ電極のうちの一端が入力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端と、第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点とが第２のアース電極に共通に接続されている。このため、高周波数量域における減衰量を大きくすることができる。従って、高周波数側の通過帯域外の減衰特性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図であり、図２は、本実施形態の弾性波フィルタ装置の要部を示す部分切欠正面断面図である。また、図３は、本実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、例えば携帯電話のＲＦ段の受信用フィルタ装置として用いられる。
【００１４】
図１に示すように、弾性波フィルタ装置１は、矩形の平面形状を有し、上面に複数の金属バンプ２〜７を有する。金属バンプ２〜７を用いて、弾性波フィルタ装置１は、実装基板に表面実装することができる。すなわち、弾性波フィルタ装置１が上下逆転され、金属バンプ２〜７側から、実装基板上の電極に接合される。
【００１５】
図２に示すように、弾性波フィルタ装置１は、圧電基板１１と、圧電基板１１上に形成されている第１の絶縁膜１２と、第１の絶縁膜１２上に形成されている第２の絶縁膜１３とを有する。本実施形態では、圧電基板１１と、第１の絶縁膜１２との界面を伝搬する弾性境界波を利用して弾性境界波装置が構成されている。
【００１６】
圧電基板１１は、例えば、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３等の圧電材料からなる圧電セラミックスにより形成されていてもよい。また、圧電基板１１は、水晶などの圧電単結晶により形成されていてもよい。
【００１７】
第１の絶縁膜１２は、例えば、ＳｉＯ２やＳｉＮなどの絶縁性材料により形成されている。なお、第１の絶縁膜１２は、複数の絶縁膜を積層することにより形成されてもよい。例えば、第１の絶縁膜１２は、ＳｉＯ２膜とＳｉＮ膜との積層膜により構成されていてもよい。
【００１８】
第２の絶縁膜１３は、本実施形態では、上方に伝搬してきた波を吸収する吸音膜として設けられている。第２の絶縁膜１３は、吸音作用を有する適宜の絶縁性材料からなる。具体的には、第２の絶縁膜１３は、例えば、ポリイミドやエポキシ樹脂などにより形成することができる。
【００１９】
圧電基板１１の上面には、電極構造１４と、第１の配線７１とが形成されている。図１及び図５に示すように、この電極構造１４により、圧電基板１１上に、後述の弾性波共振子２０、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が形成されている。
【００２０】
なお、電極構造１４と第１の配線７１とは、図１においては、一点鎖線で示されている。図１において破線で示されている部分は、後述するように、第１の絶縁膜１２の上面に形成されている第２の配線７２に相当する。また、図５は、電極構造１４の上方に位置する第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１３が取り除かれた状態を示している。図５において、ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器が構成されている部分は、矩形や台形の外形形状の中にＸを付与した記号で略図的に示されている。
【００２１】
電極構造１４は、例えばＰｔ，Ａｕ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ａｌまたはこれらのうちの１種以上の金属を含む合金により構成される。電極構造１４は、複数の金属膜または合金膜を積層した積層膜により構成されていてもよい。
【００２２】
第１の配線７１は、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｕまたはこれらのうちの１種以上の金属を含む合金により構成される。第１の配線７１は、電極構造１４と同じ材料で形成されていてもよく、その場合には、第１の配線７１と電極構造１４とを同じ工程により形成することができる。
【００２３】
図２に示すように、電極構造１４及び第１の配線７１を覆うように形成されている第１の絶縁膜１２には、第１の配線７１の一部が露出するように貫通孔１２ａが形成されている。第１の絶縁膜１２の上には、貫通孔１２ａ内に至るように第２の配線７２が形成されている。これにより、第１の配線７１と第２の配線７２とが電気的に接続されている。第２の配線７２の平面形状を図１及び図４に示す。なお、図１では、第２の配線７２を破線で示している。
【００２４】
第２の配線７２は、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｕまたはこれらのうちの１種以上の金属を含む合金により構成される。第２の配線７２は、第１の配線７１と同じ材料により形成されていてもよいし、異なる材料により形成されていてもよい。第２の配線７２は、複数の金属膜または合金膜が積層された積層膜により構成されていてもよい。第２の配線７２は、例えば、Ｔｉ膜とＡｌ膜との積層膜により構成されていてもよい。
【００２５】
本実施形態のように、電極構造１４とは異なる層に設けられた第２の配線７２を用いることにより、弾性波共振子２０、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０等を高密度に配置することができる。
【００２６】
図２に示すように、第２の配線７２を覆うように形成されている第２の絶縁膜１３には、金属バンプ２〜７に対応する位置に貫通孔１３ａが形成されている。この貫通孔１３ａにより、第２の配線７２の一部が露出している。
【００２７】
貫通孔１２ａ、１３ａ内には、アンダーバンプメタル層７３が形成されている。アンダーバンプメタル層７３は、例えば、ＮｉやＣｕなどを電解メッキすることにより形成することができる。アンダーバンプメタル層７３を形成する材料は、特に限定されないが、後述する金属バンプ２〜７を形成している材料との接合性に優れた材料であることが好ましい。
【００２８】
アンダーバンプメタル層７３の上には、金属バンプ２〜７が形成されている。本実施形態では、金属バンプ２〜７は、半田からなるが、例えばＡｕやＡｇ等の他の金属や合金により構成されていてもよい。
【００２９】
次に、図６を参照しつつ、弾性波フィルタ装置１の回路構成について詳細に説明する。
【００３０】
図６に示すように、弾性波フィルタ装置１は、入力側信号端子１５と出力側信号端子１６とを備えている。入力側信号端子１５は、図１に示す金属バンプ２に接続されている。また、出力側信号端子１６は、図１に示す金属バンプ７に接続されている。
【００３１】
入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０は、弾性波伝搬方向Ｄに沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極３１〜３５を有している。第１〜第５のＩＤＴ電極３１〜３５が設けられた領域の弾性波伝搬方向Ｄの両側には、第１及び第２のグレーティング反射器３６，３７が配置されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の各一端は入力側信号端子１５に共通に接続されている。一方、第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の各他端は、図１に示す金属バンプ４〜６により構成される第２のアース電極８２に共通に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の各一端は、出力側信号端子１６に共通に接続されている。一方、第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の各他端は、図１に示す金属バンプ３により構成される第１のアース電極８１に共通に接続されている。
【００３２】
具体的には、第１〜第５のＩＤＴ電極３１〜３５のそれぞれは、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極３１ａ〜３５ａ、３１ｂ〜３５ｂにより構成されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の第１のくし歯電極３１ａ、３３ａ、３５ａが入力側信号端子１５に共通に接続されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の第２のくし歯電極３１ｂ、３３ｂ、３５ｂが第２のアース電極８２に共通に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の第２のくし歯電極３２ｂ、３４ｂが出力側信号端子１６に共通に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の第１のくし歯電極３２ａ、３４ａが第１のアース電極８１に共通に接続されている。
【００３３】
入力側信号端子１５と縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０との間には、弾性波共振子２０が接続されている。ＩＤＴ電極２１は、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極２１ａ、２１ｂを有している。第１のくし歯電極２１ａは、入力側信号端子１５に接続されている。第２のくし歯電極２１ｂは、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に接続されている。
【００３４】
入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列となるように、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が直列に接続されている。
【００３５】
本実施形態では、具体的には、第１のリアクタンス素子５０は、互いに間挿し合う一対の第１及び第２のくし歯電極５１，５２間の容量により構成されている。第１のくし歯電極５１は、弾性波共振子２０と縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０との間の接続点５３に接続されている。第２のくし歯電極５２は、第２のリアクタンス素子６０に接続されている。
【００３６】
第２のリアクタンス素子６０は、２つの弾性波共振子６０ａ、６０ｂによって構成されている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂは、第１のリアクタンス素子５０と出力側信号端子１６との間に直列に接続されている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂのそれぞれは、ＩＤＴ電極６１と、グレーティング反射器６２，６３とを備えている。グレーティング反射器６２，６３は、ＩＤＴ電極６１の弾性波伝搬方向Ｄの両側に配置されている。ＩＤＴ電極６１は、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極６１ａ、６１ｂを備えている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂのそれぞれの第１のくし歯電極６１ａは、第１のリアクタンス素子５０に接続されている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂのそれぞれの第２のくし歯電極６１ｂは、出力側信号端子１６に接続されている。
【００３７】
第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０との間の接続点５４は、上述の第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の各他端と共に第２のアース電極８２に共通に接続されている。
【００３８】
このように、本実施形態では、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列に接続されている。そして、一端が出力側信号端子１６に接続されている第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の他端と、一端が入力側信号端子１５に接続されている第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端とが異なるアース電極に接続されている。かつ、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０間の接続点５４が第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端が接続されている第２のアース電極８２に接続されている。すなわち、一端が出力側のホット電位に接続されている第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の他端が接続されている出力対向アースと、一端が入力側のホット電位に接続されている第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端が接続されている入力対向アースとが分離されており、かつ、入力対向アースと第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が接続されているアースとが共通化されている。従って、本実施形態の弾性波フィルタ装置１によれば、高い周波数領域における減衰量を大きくすることができる。従って、高周波数側の通過帯域外の高い減衰特性を実現することができる。
【００３９】
これを具体的な実施例に基づいて説明する。
【００４０】
第１の実施例として、図１〜図６に示す弾性波フィルタ装置１を以下の条件で作製し、挿入損失を測定した。
圧電基板１１の材質：１５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３
第１の絶縁膜１２の材質：ＳｉＯ２
第１の絶縁膜１２の厚さ：６６００ｎｍ
電極構造１４：ＮｉＣｒ／Ａｕ＝２５／１３６ｎｍ
弾性波共振子２０：ＩＤＴ電極２１の電極指の対数：７７対、ＩＤＴ電極２１の電極指ピッチ：１．６９６μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．３９１μｍ）、ＩＤＴ電極２１のデューティー比：０．６０、ＩＤＴ電極２１の交叉幅：９９μｍ
縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０：ＩＤＴ電極３１の電極指の対数：１６対、ＩＤＴ電極３１の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３２の電極指の対数：８対、ＩＤＴ電極３２の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３３の電極指の対数：６対、ＩＤＴ電極３３の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３４の電極指の対数：８対、ＩＤＴ電極３４の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３５の電極指の対数：１６対、ＩＤＴ電極３５の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３１，３５の電極指ピッチ：１．７４０μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．４８１μｍ）、ＩＤＴ電極３２，３４の電極指ピッチ：１．６８１μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．３６２μｍ）、ＩＤＴ３３電極の電極指ピッチ：１．６６６μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．３７１μｍ）、ＩＤＴ電極３１〜３５のデューティー比：０．６０、反射器３６，３７の電極指の対数：１１対、反射器３６，３７のデューティー比：０．６０
第１のリアクタンス素子５０：電極指の対数：３７．５対、電極指ピッチ：１．２５０μｍ、デューティー比：０．６０、交叉幅：１１５μｍ
弾性波共振子６０ａ：ＩＤＴ電極の電極指の対数：４０対、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ：１．７５２μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．５０４）、ＩＤＴ電極のデューティー比：０．６０、ＩＤＴ電極の交叉幅：６０μｍ、反射器の電極指の対数：１０対、反射器のデューティー比：０．６０
弾性波共振子６０ｂ：ＩＤＴ電極の電極指の対数：４０対、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ：１．７５２μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．５０４）、ＩＤＴ電極のデューティー比：０．６０、ＩＤＴ電極の交叉幅：６０μｍ、反射器の電極指の対数：１０対、反射器のデューティー比：０．６０
【００４１】
比較のために、アースの接続態様並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０の接続態様のみが異なる以下の第１〜第５の比較例に係る弾性波フィルタ装置を上記実施例と同じ設計パラメータで作製し、挿入損失を測定した。なお、第１〜第５の比較例の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００４２】
図７に第１の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図８に等価回路図を示す。図７及び図８に示すように、第１の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース、出力対向アース並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０の全てのアースが共通化されている例である。なお、第１の比較例における第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０の接続態様は、上記実施例と同様である。
【００４３】
図９に第１の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図９に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第１の比較例の弾性波フィルタ装置よりも３．５ＧＨｚ以上の高い周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。６ＧＨｚにおいては、実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失が５８ｄＢで、第１の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失が３８ｄＢであり、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、挿入損失が２０ｄＢ大きくなっている。
【００４４】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、全てのアースを共通化する場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００４５】
図１０に第２の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図１１に等価回路図を示す。図１０及び図１１に示すように、第２の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが出力対向アースと共通化されている例である。なお、第２の比較例では、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００４６】
図１２に第２の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図１２に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第２の比較例の弾性波フィルタ装置よりも３ＧＨｚ以上の周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。
【００４７】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが出力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００４８】
図１３に第３の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図１４に等価回路図を示す。図１３及び図１４に示すように、第３の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと第１のリアクタンス素子５０のアースとが共通化されておらず、第２のリアクタンス素子６０のアースが入力対向アースと共通化されている例である。なお、第３の比較例においても、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００４９】
図１５に第３の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図１５に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第３の比較例の弾性波フィルタ装置よりも３．５ＧＨｚ以上の周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。
【００５０】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと第１のリアクタンス素子５０のアースとが共通化されておらず、第２のリアクタンス素子６０のアースが入力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００５１】
図１６に第４の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図１７に等価回路図を示す。図１６及び図１７に示すように、第４の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが入力対向アースと共通化されている例である。なお、第４の比較例においても、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００５２】
図１８に第４の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図１８に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第４の比較例の弾性波フィルタ装置よりも１．５ＧＨｚ以上の周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。
【００５３】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが入力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００５４】
図１９に第５の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図２０に等価回路図を示す。図１９及び図２０に示すように、第５の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと、第１のリアクタンス素子５０のアースと、弾性波共振子６０ａのアースとが共通化されておらず、弾性波共振子６０ｂのアースが入力対向アースと共通化されている例である。なお、第５の比較例においても、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００５５】
図２１に第５の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図２１に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第５の比較例の弾性波フィルタ装置よりも４ＧＨｚ以上の周波数領域における減衰量が大きいことがわかる。
【００５６】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと、第１のリアクタンス素子５０のアースと、弾性波共振子６０ａのアースとが共通化されておらず、弾性波共振子６０ｂのアースが入力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００５７】
以上の結果からわかるように、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列となるように、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０を直列に接続し、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、減衰極の位置を高周波側にシフトさせ、かつ減衰極における減衰レベルを深くすることができる。従って、高い周波数領域における減衰量を大きくすることができ、よって高周波数側の通過帯域外の減衰特性を高めることができる。
【００５８】
上記実施形態では、縦結合共振子型弾性波フィルタ部が５ＩＤＴ型の共振子型弾性波フィルタ部により構成される例について説明したが、本発明において、縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、３ＩＤＴ型の共振子型弾性波フィルタ部であってもよい。
【００５９】
上記実施形態では、弾性境界波を利用した弾性波フィルタ装置の例について説明したが、本発明の弾性波フィルタ装置は、弾性表面波を利用した弾性波フィルタ装置であってもよい。
【００６０】
上記実施形態では、第２のリアクタンス素子が２つの弾性波共振子により構成される例について説明したが、第２のリアクタンス素子は、例えばひとつの弾性波共振子により構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図２】実施形態の弾性波フィルタ装置の要部を示す部分切欠正面断面図である。
【図３】実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図４】第２の配線を示す略図的平面図である。
【図５】電極構造及び第１の配線を示す略図的平面図である。
【図６】実施形態の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図７】第１の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図８】第１の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図９】実施例の弾性波フィルタ装置と第１の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１０】第２の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図１１】第２の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図１２】実施例の弾性波フィルタ装置と第２の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１３】第３の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図１４】第３の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図１５】実施例の弾性波フィルタ装置と第３の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１６】第４の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図１７】第４の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図１８】実施例の弾性波フィルタ装置と第４の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１９】第５の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図２０】第５の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図２１】実施例の弾性波フィルタ装置と第５の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図２２】特許文献１に開示された弾性波フィルタ装置の電極パターンを表す平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…弾性波フィルタ装置
２〜７…金属バンプ
１１…圧電基板
１２…第１の絶縁膜
１２ａ…貫通孔
１３…第２の絶縁膜
１３ａ…貫通孔
１４…電極構造
１５…入力側信号端子
１６…出力側信号端子
２０…弾性波共振子
２１…ＩＤＴ電極
２１ａ，２１ｂ…くし歯電極
３０…縦結合共振子型弾性波フィルタ部
３１…第１のＩＤＴ電極
３２…第２のＩＤＴ電極
３３…第３のＩＤＴ電極
３４…第４のＩＤＴ電極
３５…第５のＩＤＴ電極
３１ａ〜３５ａ…第１の歯電極
３１ｂ〜３５ｂ…第２の歯電極
３６，３７…グレーティング反射器
５０…第１のリアクタンス素子
５１，５２…くし歯電極
５３，５４…接続点
６０…第２のリアクタンス素子
６０ａ，６０ｂ…弾性波共振子
６１…ＩＤＴ電極
６１ａ，６１ｂ…くし歯電極
６２，６３…グレーティング反射器
７１…第１の配線
７２…第２の配線
７３…アンダーバンプメタル層
８１…第１のアース電極
８２…第２のアース電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性境界波フィルタ装置や弾性表面波フィルタ装置などの弾性波フィルタ装置に関し、特に、縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部に並列に接続されている第１及び第２のリアクタンス素子を有する弾性波フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有する弾性波フィルタ装置は、小型・軽量でフィルタ特性が優れているため、近年、携帯通信端末のＲＦ段やＩＦ段のフィルタとして多用されている。例えば、下記の特許文献１には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有する弾性波フィルタ装置の一例が開示されている。
【０００３】
図２２は、特許文献１に開示された弾性波フィルタ装置の電極パターンを表す平面図である。図２２に示すように、弾性波フィルタ装置１００では、入力側信号端子１０１と出力信号端子１０２との間において２つの３ＩＤＴ型の共振子型弾性波フィルタ部１１０，１２０が縦続接続されている。
【０００４】
共振子型弾性波フィルタ部１１０は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第３のＩＤＴ電極１１１〜１１３と、第１〜第３のＩＤＴ電極１１１〜１１３が設けられた領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第１及び第２の反射器１１４，１１５とを備えている。一方、共振子型弾性波フィルタ部１２０は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第４〜第６のＩＤＴ電極１２１〜１２３と、第４〜第６のＩＤＴ電極１２１〜１２３が設けられた領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第３及び第４の反射器１２４，１２５とを備えている。
【０００５】
第２のＩＤＴ電極１１２の一端は入力側信号端子１０１に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されている。第１及び第３のＩＤＴ電極１１１，１１３の各一端はグラウンド電位に接続されており、各他端が第４及び第６のＩＤＴ電極１２１，１２３の各一端に接続されている。第４及び第６のＩＤＴ電極１２１，１２３の各他端は、グラウンド電位に接続されている。第５のＩＤＴ電極１２２の一端は出力信号端子１０２に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されている。
【特許文献１】特開平８−６５０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に開示された弾性波フィルタ装置１００では、一端が入力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極１１２，１２１，１２３の各他端と、一端が出力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極１１１，１１３，１２２の各他端とが共通のアース電位に接続されている。すなわち、一端が入力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極の他端が接続される入力対向アースと、一端が出力側のホット電位に接続されているＩＤＴ電極の他端が接続される出力対向アースとが共通化されている。このように、入力対向アースと出力対向アースとを共通化することにより、パターン電極の構成を簡単にすることができる。
【０００７】
しかしながら、入力対向アースと出力対向アースとを共通化した場合、高い周波数領域における減衰量が小さくなるため、高周波数側の通過帯域外の減衰特性を高めることが困難となるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、高周波数側の通過帯域外の減衰特性が高い弾性波フィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る弾性波フィルタ装置は、入力側信号端子と、出力側信号端子と、縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、第１及び第２のリアクタンス素子と、第１及び第２のアース電極とを備えている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている複数のＩＤＴ電極と、複数のＩＤＴ電極が形成されている領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第１及び第２の反射器とを有している。縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、入力側信号端子と出力側信号端子との間に接続されている。第１及び第２のリアクタンス素子は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部に対して並列となるように、入力側信号端子と出力側信号端子との間で直列に接続されている。第１及び第２のアース電極のそれぞれは、アース電位に接続されている。複数のＩＤＴ電極のうちの一端が出力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端が第１のアース電極に接続されている。複数のＩＤＴ電極のうちの一端が入力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端と、第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点とが第２のアース電極に共通に接続されている。
【００１０】
本発明のある特定の局面では、縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極を有しており、第１、第３及び第５のＩＤＴ電極の各一端が入力側信号端子に共通に接続されており、各他端が、前記第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点と共に、第２のアース電極に共通に接続されており、第２及び第４のＩＤＴ電極の各一端が出力側信号端子に共通に接続されており、各他端が第１のアースに共通に接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、第１及び第２のリアクタンス素子が縦結合共振子型弾性波フィルタ部に対して並列に接続されており、複数のＩＤＴ電極のうちの一端が出力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端が第１のアース電極に接続されており、かつ複数のＩＤＴ電極のうちの一端が入力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端と、第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点とが第２のアース電極に共通に接続されている。このため、高周波数量域における減衰量を大きくすることができる。従って、高周波数側の通過帯域外の減衰特性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図であり、図２は、本実施形態の弾性波フィルタ装置の要部を示す部分切欠正面断面図である。また、図３は、本実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、例えば携帯電話のＲＦ段の受信用フィルタ装置として用いられる。
【００１４】
図１に示すように、弾性波フィルタ装置１は、矩形の平面形状を有し、上面に複数の金属バンプ２〜７を有する。金属バンプ２〜７を用いて、弾性波フィルタ装置１は、実装基板に表面実装することができる。すなわち、弾性波フィルタ装置１が上下逆転され、金属バンプ２〜７側から、実装基板上の電極に接合される。
【００１５】
図２に示すように、弾性波フィルタ装置１は、圧電基板１１と、圧電基板１１上に形成されている第１の絶縁膜１２と、第１の絶縁膜１２上に形成されている第２の絶縁膜１３とを有する。本実施形態では、圧電基板１１と、第１の絶縁膜１２との界面を伝搬する弾性境界波を利用して弾性境界波装置が構成されている。
【００１６】
圧電基板１１は、例えば、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３等の圧電材料からなる圧電セラミックスにより形成されていてもよい。また、圧電基板１１は、水晶などの圧電単結晶により形成されていてもよい。
【００１７】
第１の絶縁膜１２は、例えば、ＳｉＯ２やＳｉＮなどの絶縁性材料により形成されている。なお、第１の絶縁膜１２は、複数の絶縁膜を積層することにより形成されてもよい。例えば、第１の絶縁膜１２は、ＳｉＯ２膜とＳｉＮ膜との積層膜により構成されていてもよい。
【００１８】
第２の絶縁膜１３は、本実施形態では、上方に伝搬してきた波を吸収する吸音膜として設けられている。第２の絶縁膜１３は、吸音作用を有する適宜の絶縁性材料からなる。具体的には、第２の絶縁膜１３は、例えば、ポリイミドやエポキシ樹脂などにより形成することができる。
【００１９】
圧電基板１１の上面には、電極構造１４と、第１の配線７１とが形成されている。図１及び図５に示すように、この電極構造１４により、圧電基板１１上に、後述の弾性波共振子２０、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が形成されている。
【００２０】
なお、電極構造１４と第１の配線７１とは、図１においては、一点鎖線で示されている。図１において破線で示されている部分は、後述するように、第１の絶縁膜１２の上面に形成されている第２の配線７２に相当する。また、図５は、電極構造１４の上方に位置する第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１３が取り除かれた状態を示している。図５において、ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器が構成されている部分は、矩形や台形の外形形状の中にＸを付与した記号で略図的に示されている。
【００２１】
電極構造１４は、例えばＰｔ，Ａｕ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ａｌまたはこれらのうちの１種以上の金属を含む合金により構成される。電極構造１４は、複数の金属膜または合金膜を積層した積層膜により構成されていてもよい。
【００２２】
第１の配線７１は、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｕまたはこれらのうちの１種以上の金属を含む合金により構成される。第１の配線７１は、電極構造１４と同じ材料で形成されていてもよく、その場合には、第１の配線７１と電極構造１４とを同じ工程により形成することができる。
【００２３】
図２に示すように、電極構造１４及び第１の配線７１を覆うように形成されている第１の絶縁膜１２には、第１の配線７１の一部が露出するように貫通孔１２ａが形成されている。第１の絶縁膜１２の上には、貫通孔１２ａ内に至るように第２の配線７２が形成されている。これにより、第１の配線７１と第２の配線７２とが電気的に接続されている。第２の配線７２の平面形状を図１及び図４に示す。なお、図１では、第２の配線７２を破線で示している。
【００２４】
第２の配線７２は、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｕまたはこれらのうちの１種以上の金属を含む合金により構成される。第２の配線７２は、第１の配線７１と同じ材料により形成されていてもよいし、異なる材料により形成されていてもよい。第２の配線７２は、複数の金属膜または合金膜が積層された積層膜により構成されていてもよい。第２の配線７２は、例えば、Ｔｉ膜とＡｌ膜との積層膜により構成されていてもよい。
【００２５】
本実施形態のように、電極構造１４とは異なる層に設けられた第２の配線７２を用いることにより、弾性波共振子２０、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０等を高密度に配置することができる。
【００２６】
図２に示すように、第２の配線７２を覆うように形成されている第２の絶縁膜１３には、金属バンプ２〜７に対応する位置に貫通孔１３ａが形成されている。この貫通孔１３ａにより、第２の配線７２の一部が露出している。
【００２７】
貫通孔１２ａ、１３ａ内には、アンダーバンプメタル層７３が形成されている。アンダーバンプメタル層７３は、例えば、ＮｉやＣｕなどを電解メッキすることにより形成することができる。アンダーバンプメタル層７３を形成する材料は、特に限定されないが、後述する金属バンプ２〜７を形成している材料との接合性に優れた材料であることが好ましい。
【００２８】
アンダーバンプメタル層７３の上には、金属バンプ２〜７が形成されている。本実施形態では、金属バンプ２〜７は、半田からなるが、例えばＡｕやＡｇ等の他の金属や合金により構成されていてもよい。
【００２９】
次に、図６を参照しつつ、弾性波フィルタ装置１の回路構成について詳細に説明する。
【００３０】
図６に示すように、弾性波フィルタ装置１は、入力側信号端子１５と出力側信号端子１６とを備えている。入力側信号端子１５は、図１に示す金属バンプ２に接続されている。また、出力側信号端子１６は、図１に示す金属バンプ７に接続されている。
【００３１】
入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０は、弾性波伝搬方向Ｄに沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極３１〜３５を有している。第１〜第５のＩＤＴ電極３１〜３５が設けられた領域の弾性波伝搬方向Ｄの両側には、第１及び第２のグレーティング反射器３６，３７が配置されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の各一端は入力側信号端子１５に共通に接続されている。一方、第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の各他端は、図１に示す金属バンプ４〜６により構成される第２のアース電極８２に共通に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の各一端は、出力側信号端子１６に共通に接続されている。一方、第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の各他端は、図１に示す金属バンプ３により構成される第１のアース電極８１に共通に接続されている。
【００３２】
具体的には、第１〜第５のＩＤＴ電極３１〜３５のそれぞれは、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極３１ａ〜３５ａ、３１ｂ〜３５ｂにより構成されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の第１のくし歯電極３１ａ、３３ａ、３５ａが入力側信号端子１５に共通に接続されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の第２のくし歯電極３１ｂ、３３ｂ、３５ｂが第２のアース電極８２に共通に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の第２のくし歯電極３２ｂ、３４ｂが出力側信号端子１６に共通に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の第１のくし歯電極３２ａ、３４ａが第１のアース電極８１に共通に接続されている。
【００３３】
入力側信号端子１５と縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０との間には、弾性波共振子２０が接続されている。ＩＤＴ電極２１は、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極２１ａ、２１ｂを有している。第１のくし歯電極２１ａは、入力側信号端子１５に接続されている。第２のくし歯電極２１ｂは、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に接続されている。
【００３４】
入力側信号端子１５と出力側信号端子１６との間には、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列となるように、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が直列に接続されている。
【００３５】
本実施形態では、具体的には、第１のリアクタンス素子５０は、互いに間挿し合う一対の第１及び第２のくし歯電極５１，５２間の容量により構成されている。第１のくし歯電極５１は、弾性波共振子２０と縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０との間の接続点５３に接続されている。第２のくし歯電極５２は、第２のリアクタンス素子６０に接続されている。
【００３６】
第２のリアクタンス素子６０は、２つの弾性波共振子６０ａ、６０ｂによって構成されている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂは、第１のリアクタンス素子５０と出力側信号端子１６との間に直列に接続されている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂのそれぞれは、ＩＤＴ電極６１と、グレーティング反射器６２，６３とを備えている。グレーティング反射器６２，６３は、ＩＤＴ電極６１の弾性波伝搬方向Ｄの両側に配置されている。ＩＤＴ電極６１は、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極６１ａ、６１ｂを備えている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂのそれぞれの第１のくし歯電極６１ａは、第１のリアクタンス素子５０に接続されている。弾性波共振子６０ａ、６０ｂのそれぞれの第２のくし歯電極６１ｂは、出力側信号端子１６に接続されている。
【００３７】
第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０との間の接続点５４は、上述の第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の各他端と共に第２のアース電極８２に共通に接続されている。
【００３８】
このように、本実施形態では、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列に接続されている。そして、一端が出力側信号端子１６に接続されている第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の他端と、一端が入力側信号端子１５に接続されている第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端とが異なるアース電極に接続されている。かつ、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０間の接続点５４が第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端が接続されている第２のアース電極８２に接続されている。すなわち、一端が出力側のホット電位に接続されている第２及び第４のＩＤＴ電極３２，３４の他端が接続されている出力対向アースと、一端が入力側のホット電位に接続されている第１，第３及び第５のＩＤＴ電極３１，３３，３５の他端が接続されている入力対向アースとが分離されており、かつ、入力対向アースと第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０が接続されているアースとが共通化されている。従って、本実施形態の弾性波フィルタ装置１によれば、高い周波数領域における減衰量を大きくすることができる。従って、高周波数側の通過帯域外の高い減衰特性を実現することができる。
【００３９】
これを具体的な実施例に基づいて説明する。
【００４０】
第１の実施例として、図１〜図６に示す弾性波フィルタ装置１を以下の条件で作製し、挿入損失を測定した。
圧電基板１１の材質：１５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３
第１の絶縁膜１２の材質：ＳｉＯ２
第１の絶縁膜１２の厚さ：６６００ｎｍ
電極構造１４：ＮｉＣｒ／Ａｕ＝２５／１３６ｎｍ
弾性波共振子２０：ＩＤＴ電極２１の電極指の対数：７７対、ＩＤＴ電極２１の電極指ピッチ：１．６９６μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．３９１μｍ）、ＩＤＴ電極２１のデューティー比：０．６０、ＩＤＴ電極２１の交叉幅：９９μｍ
縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０：ＩＤＴ電極３１の電極指の対数：１６対、ＩＤＴ電極３１の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３２の電極指の対数：８対、ＩＤＴ電極３２の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３３の電極指の対数：６対、ＩＤＴ電極３３の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３４の電極指の対数：８対、ＩＤＴ電極３４の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３５の電極指の対数：１６対、ＩＤＴ電極３５の交叉幅：１０９μｍ、ＩＤＴ電極３１，３５の電極指ピッチ：１．７４０μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．４８１μｍ）、ＩＤＴ電極３２，３４の電極指ピッチ：１．６８１μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．３６２μｍ）、ＩＤＴ３３電極の電極指ピッチ：１．６６６μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．３７１μｍ）、ＩＤＴ電極３１〜３５のデューティー比：０．６０、反射器３６，３７の電極指の対数：１１対、反射器３６，３７のデューティー比：０．６０
第１のリアクタンス素子５０：電極指の対数：３７．５対、電極指ピッチ：１．２５０μｍ、デューティー比：０．６０、交叉幅：１１５μｍ
弾性波共振子６０ａ：ＩＤＴ電極の電極指の対数：４０対、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ：１．７５２μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．５０４）、ＩＤＴ電極のデューティー比：０．６０、ＩＤＴ電極の交叉幅：６０μｍ、反射器の電極指の対数：１０対、反射器のデューティー比：０．６０
弾性波共振子６０ｂ：ＩＤＴ電極の電極指の対数：４０対、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ：１．７５２μｍ（電極指ピッチで定まる波長λ＝３．５０４）、ＩＤＴ電極のデューティー比：０．６０、ＩＤＴ電極の交叉幅：６０μｍ、反射器の電極指の対数：１０対、反射器のデューティー比：０．６０
【００４１】
比較のために、アースの接続態様並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０の接続態様のみが異なる以下の第１〜第５の比較例に係る弾性波フィルタ装置を上記実施例と同じ設計パラメータで作製し、挿入損失を測定した。なお、第１〜第５の比較例の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００４２】
図７に第１の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図８に等価回路図を示す。図７及び図８に示すように、第１の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース、出力対向アース並びに第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０の全てのアースが共通化されている例である。なお、第１の比較例における第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０の接続態様は、上記実施例と同様である。
【００４３】
図９に第１の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図９に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第１の比較例の弾性波フィルタ装置よりも３．５ＧＨｚ以上の高い周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。６ＧＨｚにおいては、実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失が５８ｄＢで、第１の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失が３８ｄＢであり、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、挿入損失が２０ｄＢ大きくなっている。
【００４４】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、全てのアースを共通化する場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００４５】
図１０に第２の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図１１に等価回路図を示す。図１０及び図１１に示すように、第２の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが出力対向アースと共通化されている例である。なお、第２の比較例では、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００４６】
図１２に第２の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図１２に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第２の比較例の弾性波フィルタ装置よりも３ＧＨｚ以上の周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。
【００４７】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが出力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００４８】
図１３に第３の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図１４に等価回路図を示す。図１３及び図１４に示すように、第３の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと第１のリアクタンス素子５０のアースとが共通化されておらず、第２のリアクタンス素子６０のアースが入力対向アースと共通化されている例である。なお、第３の比較例においても、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００４９】
図１５に第３の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図１５に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第３の比較例の弾性波フィルタ装置よりも３．５ＧＨｚ以上の周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。
【００５０】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと第１のリアクタンス素子５０のアースとが共通化されておらず、第２のリアクタンス素子６０のアースが入力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００５１】
図１６に第４の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図１７に等価回路図を示す。図１６及び図１７に示すように、第４の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが入力対向アースと共通化されている例である。なお、第４の比較例においても、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００５２】
図１８に第４の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図１８に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第４の比較例の弾性波フィルタ装置よりも１．５ＧＨｚ以上の周波数領域における挿入損失が大きいことがわかる。
【００５３】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと第２のリアクタンス素子６０のアースとが共通化されておらず、第１のリアクタンス素子５０のアースが入力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００５４】
図１９に第５の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図を示し、図２０に等価回路図を示す。図１９及び図２０に示すように、第５の比較例は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アース及び出力対向アースと、第１のリアクタンス素子５０のアースと、弾性波共振子６０ａのアースとが共通化されておらず、弾性波共振子６０ｂのアースが入力対向アースと共通化されている例である。なお、第５の比較例においても、第１のリアクタンス素子５０と第２のリアクタンス素子６０とは直列に接続されていない。
【００５５】
図２１に第５の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果を実施例の弾性波フィルタ装置の挿入損失の測定結果と共に示す。図２１に示すように、実施例の弾性波フィルタ装置の方が、第５の比較例の弾性波フィルタ装置よりも４ＧＨｚ以上の周波数領域における減衰量が大きいことがわかる。
【００５６】
この結果から、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、入力対向アース及び出力対向アースと、第１のリアクタンス素子５０のアースと、弾性波共振子６０ａのアースとが共通化されておらず、弾性波共振子６０ｂのアースが入力対向アースと共通化されている場合よりも高い周波数領域における減衰量を大きくすることができることがわかる。
【００５７】
以上の結果からわかるように、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０に対して並列となるように、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０を直列に接続し、縦結合共振子型弾性波フィルタ部３０の入力対向アースと出力対向アースとを共通化せず、第１及び第２のリアクタンス素子５０，６０のアースを入力対向アースと共通化することにより、減衰極の位置を高周波側にシフトさせ、かつ減衰極における減衰レベルを深くすることができる。従って、高い周波数領域における減衰量を大きくすることができ、よって高周波数側の通過帯域外の減衰特性を高めることができる。
【００５８】
上記実施形態では、縦結合共振子型弾性波フィルタ部が５ＩＤＴ型の共振子型弾性波フィルタ部により構成される例について説明したが、本発明において、縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、３ＩＤＴ型の共振子型弾性波フィルタ部であってもよい。
【００５９】
上記実施形態では、弾性境界波を利用した弾性波フィルタ装置の例について説明したが、本発明の弾性波フィルタ装置は、弾性表面波を利用した弾性波フィルタ装置であってもよい。
【００６０】
上記実施形態では、第２のリアクタンス素子が２つの弾性波共振子により構成される例について説明したが、第２のリアクタンス素子は、例えばひとつの弾性波共振子により構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図２】実施形態の弾性波フィルタ装置の要部を示す部分切欠正面断面図である。
【図３】実施形態の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図４】第２の配線を示す略図的平面図である。
【図５】電極構造及び第１の配線を示す略図的平面図である。
【図６】実施形態の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図７】第１の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図８】第１の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図９】実施例の弾性波フィルタ装置と第１の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１０】第２の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図１１】第２の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図１２】実施例の弾性波フィルタ装置と第２の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１３】第３の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図１４】第３の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図１５】実施例の弾性波フィルタ装置と第３の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１６】第４の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図１７】第４の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図１８】実施例の弾性波フィルタ装置と第４の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図１９】第５の比較例の弾性波フィルタ装置の略図的平面図である。
【図２０】第５の比較例の弾性波フィルタ装置の等価回路図である。
【図２１】実施例の弾性波フィルタ装置と第５の比較例の弾性波フィルタ装置の挿入損失を表すグラフである。
【図２２】特許文献１に開示された弾性波フィルタ装置の電極パターンを表す平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…弾性波フィルタ装置
２〜７…金属バンプ
１１…圧電基板
１２…第１の絶縁膜
１２ａ…貫通孔
１３…第２の絶縁膜
１３ａ…貫通孔
１４…電極構造
１５…入力側信号端子
１６…出力側信号端子
２０…弾性波共振子
２１…ＩＤＴ電極
２１ａ，２１ｂ…くし歯電極
３０…縦結合共振子型弾性波フィルタ部
３１…第１のＩＤＴ電極
３２…第２のＩＤＴ電極
３３…第３のＩＤＴ電極
３４…第４のＩＤＴ電極
３５…第５のＩＤＴ電極
３１ａ〜３５ａ…第１の歯電極
３１ｂ〜３５ｂ…第２の歯電極
３６，３７…グレーティング反射器
５０…第１のリアクタンス素子
５１，５２…くし歯電極
５３，５４…接続点
６０…第２のリアクタンス素子
６０ａ，６０ｂ…弾性波共振子
６１…ＩＤＴ電極
６１ａ，６１ｂ…くし歯電極
６２，６３…グレーティング反射器
７１…第１の配線
７２…第２の配線
７３…アンダーバンプメタル層
８１…第１のアース電極
８２…第２のアース電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側信号端子と、
出力側信号端子と、
弾性波伝搬方向に沿って配列されている複数のＩＤＴ電極と、前記複数のＩＤＴ電極が形成されている領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第１及び第２の反射器とを有しており、前記入力側信号端子と前記出力側信号端子との間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部に対して並列となるように、前記入力側信号端子と前記出力側信号端子との間で直列に接続されている第１及び第２のリアクタンス素子と、
それぞれアース電位に接続されている第１及び第２のアース電極とを備え、
前記複数のＩＤＴ電極のうちの一端が前記出力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端が前記第１のアース電極に接続されており、
前記複数のＩＤＴ電極のうちの一端が前記入力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端と、前記第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点とが前記第２のアース電極に共通に接続されている、弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極を有しており、
前記第１、第３及び第５のＩＤＴ電極の各一端が前記入力側信号端子に共通に接続されており、各他端が、前記第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点と共に、前記第２のアース電極に共通に接続されており、
前記第２及び第４のＩＤＴ電極の各一端が前記出力側信号端子に共通に接続されており、各他端が前記前記第１のアースに共通に接続されている、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１】
入力側信号端子と、
出力側信号端子と、
弾性波伝搬方向に沿って配列されている複数のＩＤＴ電極と、前記複数のＩＤＴ電極が形成されている領域の弾性波伝搬方向の両側に配置されている第１及び第２の反射器とを有しており、前記入力側信号端子と前記出力側信号端子との間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタ部と、
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部に対して並列となるように、前記入力側信号端子と前記出力側信号端子との間で直列に接続されている第１及び第２のリアクタンス素子と、
それぞれアース電位に接続されている第１及び第２のアース電極とを備え、
前記複数のＩＤＴ電極のうちの一端が前記出力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端が前記第１のアース電極に接続されており、
前記複数のＩＤＴ電極のうちの一端が前記入力側信号端子に接続されているＩＤＴ電極の他端と、前記第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点とが前記第２のアース電極に共通に接続されている、弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
前記縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って配列されている第１〜第５のＩＤＴ電極を有しており、
前記第１、第３及び第５のＩＤＴ電極の各一端が前記入力側信号端子に共通に接続されており、各他端が、前記第１及び第２のリアクタンス素子間の接続点と共に、前記第２のアース電極に共通に接続されており、
前記第２及び第４のＩＤＴ電極の各一端が前記出力側信号端子に共通に接続されており、各他端が前記前記第１のアースに共通に接続されている、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１０−６２８７３（Ｐ２０１０−６２８７３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２６４３６（Ｐ２００８−２２６４３６）
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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