弾性表面波装置及び通信機器
【課題】高域側フィルタ素子及び低域側フィルタ素子を備え、これらフィルタ素子の帯域外減衰特性を改善する。
【解決手段】本発明の弾性表面波装置は、圧電基板300の一方主面に低域側の送信用フィルタ素子ＴＸ及び高域側の受信用フィルタ素子ＲＸが形成され、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸは、回路基板200の上面にフェースダウンで実装されている。受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は回路基板200に形成された３本の直線状貫通導体221′に接続されておりインダクタンスは小さく、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312は回路基板200に形成されたクランク状貫通導体211′に接続されインダクタンスは大きい。
【解決手段】本発明の弾性表面波装置は、圧電基板300の一方主面に低域側の送信用フィルタ素子ＴＸ及び高域側の受信用フィルタ素子ＲＸが形成され、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸは、回路基板200の上面にフェースダウンで実装されている。受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は回路基板200に形成された３本の直線状貫通導体221′に接続されておりインダクタンスは小さく、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312は回路基板200に形成されたクランク状貫通導体211′に接続されインダクタンスは大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ素子、デュプレクサなどに好適に使用され、異なる周波数の通過帯域を持つ複数の弾性表面波素子を搭載した弾性表面波装置、及びこれを具備する通信機器に関するものである。この通信機器は、携帯電話機等の移動体通信機器などに使用される。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の通信機器において、送信信号と受信信号とを分離するデュプレクサとして、ＩＤＴ電極（Inter Digital Transducer）を備えた弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置が使用されている。弾性表面波装置は、小型で、急峻なフィルタ素子特性を有し、量産性に優れる等の優れた特長を有するものである。
【特許文献１】特表平11-510666号公報
【特許文献２】特表2002-504773号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特に最近、通信機器の小型・軽量化のために、弾性表面波装置の中に、送信用フィルタ素子と、受信用フィルタ素子とが一体化された、小型の弾性表面波装置が要求されている。また、フィルタ素子として低挿入損失であるのはもちろんのこと、帯域外減衰特性に関しても、さらに大きな減衰量が要求されている。
もし送信用フィルタ素子及び受信用フィルタ素子の帯域外減衰量が劣化した場合には、不要な無線信号を送信したり、又は受信したりすることとなり、受信した無線信号の品質が低下したり、他の無線通信機器への妨害等の問題が発生したりする可能性がある。
【０００４】
以上のような要求に対しては、従来の弾性表面波装置の帯域外減衰特性では十分に対応できず、さらに改善が望まれている。
本発明は、以上のような要望に鑑みて案出されたものであり、その目的は、高域側フィルタ素子及び低域側フィルタ素子を備え、これらフィルタ素子の帯域外減衰特性が優れており、小型化が可能で、かつ高信頼性のある弾性表面波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の弾性表面波装置は、圧電基板の一主面に形成された、第１の入出力電極、第１の接地電極及び第１のＩＤＴ電極を含む第１のフィルタ素子と、前記圧電基板の同じ面に形成された、第２の入出力電極、第２の接地電極及び第２のＩＤＴ電極を含む、第１のフィルタ素子と周波数帯域の異なる第２のフィルタ素子と、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面を実装するための回路基板とを備え、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面において、前記第１の接地電極と、前記第２の接地電極とが電気的に分離されて形成され、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記第１の接地電極が接続される第１の接地用導体端子と、前記第２の接地電極に接続される第２の接地用導体端子とが分離されて形成され、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面と反対側の面又は前記回路基板のいずれかの内層面において、第３の接地電極が設けられ、前記第１の接地用導体端子及び前記第２の接地用導体端子に接続され、前記回路基板を、前記第３の接地電極の位置までそれぞれ貫通する第１及び第２の貫通導体が設けられているものである。
【０００６】
この構成によれば、２つのフィルタ素子を同一の圧電基板上に形成できるので、別々の圧電基板上に形成するのに比べて弾性表面波装置を小型化することができ、回路基板への実装面積を小さくできる。また、各フィルタ素子の接地用に、それぞれ第１及び第２の貫通導体を設けることにより、第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子の帯域外減衰特性をそれぞれ所望の値にまで低下させることが可能となり、高信頼性の弾性表面波装置を提供することができる。
【０００７】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記構成において、前記第１のフィルタ素子の通過周波数帯域が、前記第２のフィルタ素子の通過周波数帯域よりも低く、前記第１の接地電極、前記第１の接地用導体端子及び前記第１の貫通導体の直列インダクタンスが、前記第２の接地電極、前記第２の接地用導体端子及び前記第２の貫通導体の直列インダクタンスよりも高いものである。
【０００８】
前記第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子は、それぞれ、入出力電極間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極を備えているものである。
以下、この構成による効果を説明する。
図１は、ＩＤＴ電極の等価回路を示す図である。このＩＤＴ電極のインピーダンスを複素数Ｚ１で表す。
【０００９】
前記第１の接地電極、第１の接地用導体端子及び前記第１の貫通導体で形成される直列インダクタンスをＬｇ１で表し、前記第２の接地電極、第２の接地用導体端子及び前記第２の貫通導体で形成される直列インダクタンスをＬｇ２で表す。Ｌｇ１，Ｌｇ２を総称して"Ｌｇ"で表す。
図２は、図１の回路に、直列インダクタンスＬｇを直列接続した回路を示す。図２の回路のインピーダンスは、Ｚ１とＬｇとの和で表され、これを"Ｚ"と表記する。そして、Ｚのリアクタンス成分をＸ、抵抗成分をＲとする。
【００１０】
図３は、縦軸にリアクタンスＸ、横軸に周波数をとったグラフである。グラフの各曲線のパラメータは、Ｌｇの値としている。
リアクタンスＸは、ある周波数ｆｒ０で共振(resonance)点を持ち、それよりも高い周波数ｆａ０で反共振(anti-resonance)点を持つ。
グラフから分かるように、Ｌｇの値が大きいほど、曲線は上に持ち上がり、共振周波数ｆｒ０、反共振周波数ｆａ０ともに、低くなる。
【００１１】
図４は、前記第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と、直列ＩＤＴ電極と、前記第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と直列ＩＤＴ電極の各インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜を縦軸にあらわしたグラフと、前記第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子の減衰量を縦軸に表したグラフとを示す。横軸には、共通の周波数をとっている。
この複合されたグラフから、矢印ｂに示すように、前記第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを反共振周波数付近で下げることにすれば、前記第１のフィルタ素子の通過帯域外の高域側の減衰量を大きくすることができる（矢印ｄ参照）。また、矢印ａに示すように、前記第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを共振周波数付近で下げることにすれば、前記第２のフィルタ素子の通過帯域外の低域側の減衰量を大きくすることができる（矢印ｃ参照）。
【００１２】
前記第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを反共振周波数付近で下げるためには、図３の矢印ｅに示すように、第１のフィルタ素子の直列インダクタンスＬｇ１を大きくすればよく、前記第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを共振周波数付近で下げるには、矢印ｆに示すように、第２のフィルタ素子の直列インダクタンスＬｇ２を小さくすればよいことがわかる。
【００１３】
このようにして、第２のフィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させると、第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極について、第１のフィルタ素子の周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスＺを小さくすることができる。
この結果、その周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となり、第２のフィルタ素子の低域周波数側の帯域外減衰特性を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、第１のフィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させると、第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極について、第２のフィルタ素子の周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスＺを小さくすることができる。
この結果、その周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となり、第１のフィルタ素子の高域周波数側の帯域外減衰特性を向上させることが可能となる。
【００１５】
以上のような寄生インダクタンスの低減及び増大を実現するためには、前記第１の接地電極の圧電基板上の面積を、前記第２の接地電極の圧電基板上の面積よりも小さくしたり、前記第１の貫通導体の本数を、前記第２の貫通導体の本数よりも少なくしたり、前記第１の貫通導体をクランク形状にし、前記第２の貫通導体を直線状にしたり、前記第１の貫通導体の断面積を、前記第２の貫通導体の断面積よりも小さくしたりすることが考えられる。これらの寄生インダクタンスの低減及び増大を実現するための構成は、単独で用いてもよく、それぞれを組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
以上の構成の弾性表面波装置において、もし、受信用フィルタ素子の通過周波数帯域が送信用フィルタ素子の通過周波数帯域に比べて高い場合には、受信用フィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させ、送信用フィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させることにより、それぞれ目的とする帯域外減衰特性の向上を図ることが可能となり、通信機器のデュプレクサに用いた場合に良好な通信品質を得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記各構成において、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲んで環状電極が形成され、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続される環状導体が形成されているという構造を有する。この構造では、圧電基板と回路基板とこれら環状電極と環状導体とによって、弾性表面波素子を気密封止して外気から保護することができるので、弾性表面波素子を長期にわたって安定に動作させることができ、高信頼性の弾性表面波装置とすることが可能となる。
【００１８】
なお前記環状導体は、各フィルタ素子を個別に囲っている構成であってもよい。各々のフィルタ素子に対して、各環状電極が電磁的なシールドの役割を果たすので、各々のフィルタ素子の電磁的な結合を無くすことができ、フィルタ素子間の干渉を抑えることができる。
また、本発明の弾性表面波装置は、前記第２のフィルタ素子の第２の接地電極を環状電極に接続し、前記第２の接地用導体端子としての環状導体を複数の第２の貫通導体によって前記第３の接地電極に接続する構造を採用するものである。
【００１９】
この構造は、接地電極のインダクタンスを小さくするために、環状電極及び環状導体を利用している。
また、本発明の弾性表面波装置は、第２の接地用導体端子を前記環状導体に接続し、前記環状導体を複数の第３の貫通導体によって前記第３の接地電極に接続する構造を採用するものである。
【００２０】
この構造は、接地用導体端子のインダクタンスを小さくするために環状導体を利用している。
これらの構造によれば、第２のフィルタ素子に新たに広い面積の接地電極又は接地用導体端子を作製することなしに、寄生インダクタンスを低減させることができ、より小型の本発明の弾性表面波装置を実現することができる。
【００２１】
本発明の通信機器は、前記弾性表面波装置と、該弾性表面波装置を回路素子とする受信回路及び／又は送信回路とを具備するものである。
この通信機器は、従来のように大型の誘電体フィルタ素子を必要とせず、大幅な小型化ができるので、小型で通信品質の優れ通信機器を提供することができる。
そして、良好な帯域外減衰特性を有する高域側フィルタ素子を、例えば受信用フィルタ素子に用いることで、不要な帯域外信号を十分に取り除くことができ、受信信号の品質を向上させることが可能となる。また良好な帯域外減衰特性を有する低域側フィルタ素子を例えば送信用フィルタ素子に用いることにより、不要な帯域外信号を送信することなく、品質の優れた通信信号を送信することができ、また耐電力性の優れた通信機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図５は、本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を示す図であり、弾性表面波素子100の一方主面側の平面図である。図６は、弾性表面波素子100が実装される回路基板200上面の平面図である。
弾性表面波素子100は、圧電基板300上に形成され、通過周波数帯域の異なる２種類のフィルタ素子を形成している。
【００２３】
低い周波数帯域のフィルタ素子は、本発明の実施の形態では、送信用フィルタ素子ＴＸに使用され、高い周波数帯域のフィルタ素子は、受信用フィルタ素子ＲＸに使用される。
図５において、圧電基板300の一方主面には、送信用フィルタ素子ＴＸのＩＤＴ電極110、接地電極312及び信号入出力電極311が形成され、受信用フィルタ素子ＲＸのＩＤＴ電極120、接地電極322及び信号入出力電極321が形成されている。
【００２４】
前記送信用フィルタ素子ＴＸのＩＤＴ電極110は、入出力電極311間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極から構成される。
前記受信用フィルタ素子ＲＸのＩＤＴ電極120は、入出力電極321間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極から構成される。
さらに、圧電基板300の一方主面において、ＩＤＴ電極110及びＩＤＴ電極120等に対してこれらを取り囲むように、略四角形状の環状電極330が形成されている。
【００２５】
このような環状電極330を圧電基板300の外縁部に沿って設けることにより、ＩＤＴ電極110及びＩＤＴ電極120等をその内側に広い面積を利用して有効に配置することができる。
なお、環状電極330として、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸをそれぞれ個別に取り囲むように形成してもよい。環状電極330がこれら送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを個別に取り囲むように形成されているときには、各々のフィルタ素子に対して環状電極330が電磁的なシールドの役割を果たすので、各々のフィルタ素子の電磁的な結合をなくすことができ、フィルタ素子間の干渉を抑えることができる。
【００２６】
図６は、圧電基板300を実装するための回路基板200を示す。この回路基板200の上面には、送信用フィルタ素子ＴＸの信号入出力導体端子411，送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子412，受信用フィルタ素子ＲＸの信号入出力導体端子421，受信用フィルタ素子ＲＸの複数の接地用導体端子422が、それぞれ形成されている。
前記信号入出力導体端子411は圧電基板300の信号入出力端子311に対応し、前記接地用導体端子412は圧電基板300の接地電極312に対応し、前記信号入出力導体端子421は圧電基板300の信号入出力端子321に対応し、前記接地用導体端子422は圧電基板300の接地電極322に対応して形成されている。そして、これら端子を取り囲むように、圧電基板300の環状電極330に対応させて環状導体430が形成されている。
【００２７】
なお、図示しないが、環状導体430は、回路基板200の内部又は下面に形成された接地用導体に、貫通導体を通して接続されている。これにより、送信用フィルタ素子のＩＤＴ電極で発生した熱をそのＩＤＴ電極を取り囲むように形成されている接地用環状電極430を介して拡散させることができる。
また、回路基板200の裏面には、図６に破線ハッチングで示すように、それぞれビア(via)導体を通して、信号入出力導体端子411につながる裏面信号導体212、信号入出力導体端子421につながる裏面信号導体222、接地用導体端子412,422につながる裏面接地用導体端子220が形成されている。
【００２８】
裏面接地用導体端子220は、回路基板200の裏面の大きな面積に形成されていて、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子412、受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子422に対して、共通の接地端子となっている。この接地電極は、第３の接地電極として機能する。
以上のような圧電基板300及び回路基板200を用いた本発明の弾性表面波装置は、圧電基板300の各電極が回路基板200の各導体端子に導体バンプを介して接続されるとともに、この環状電極330が回路基板200の上面にこれに対応させて形成された環状導体430に、半田等のろう材を用いて、環状に封止するようにして接続されている。
【００２９】
このようにして、圧電基板の一方主面に送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを形成した弾性表面波素子100を、回路基板200の上面に一方主面を対向させて実装することができる。
前記環状の封止により、圧電基板300の動作面側の気密性を保つことができるので、弾性表面波素子100を外装保護材500等による影響なく安定して動作させることができるとともに、その動作を長期間にわたって安定して行わせることができ、高信頼性の弾性表面波装置とすることが可能となる。
【００３０】
また、これら環状電極330及び環状導体430により環状に気密封止された内部に、さらに例えば不活性ガスである窒素ガス等を封入することにより、各電極，各導体端子の酸化等による劣化を効果的に防止することができるので、さらに高信頼性とすることが可能となる。
なお環状電極330の幅としては、半田等のろう材による封止性や位置合わせ精度を考慮して、例えば0.05ｍｍから0.15ｍｍの範囲内で形成することが好ましい。0.05ｍｍより狭い幅では、半田による封止性や機械的応力による信頼性を満足させることが困難となる。また、必要以上に幅を大きくして環状電極330を設けることは、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸをその内側に広い面積を用いて有効に配置させることが困難となるので、弾性表面波装置に要求される特性や仕様に応じて適切に設定すればよい。
【００３１】
また、この例においては送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを１つずつ形成してこれらを取り囲むように１つの環状電極330を形成しているが、環状電極330の内側に配置する送信用フィルタ素子ＴＸを複数設け、受信用フィルタ素子ＲＸを複数設けても良い。
また、前述したように、圧電基板300の一方主面を複数の領域に分けて、それぞれの領域に送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸとこれらを取り囲むように環状電極330を形成してもよい。このような場合は、各環状電極330で取り囲まれた弾性表面波装置部間での送信信号又は受信信号の相互干渉を大幅に低減することが可能となる。
【００３２】
送信用フィルタ素子ＴＸのＩＤＴ電極110、接地電極312及び信号入出力電極311、受信用フィルタ素子ＲＸのＩＤＴ電極120、接地電極322及び信号入出力電極321は、例えばタンタル酸リチウム等の圧電基板の一方主面にスパッタリング法等の真空成膜技術によりアルミニウム等の金属膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィ等の手段を用いて所望のレジストパターンを形成し、それをマスクとして不要な箇所をエッチングにより除去することによって形成される。
【００３３】
圧電基板には、例えば36°±３°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム単結晶，42°±３°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム単結晶，64°±３°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶，41°±３°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶、45°±３°ＸカットＺ伝搬の四ホウ酸リチウム単結晶が、それぞれ電気機械結合係数が大きく、かつ周波数温度係数が小さいため好適に用いることができる。
【００３４】
また圧電基板の厚さは、0.1ｍｍ〜0.5ｍｍ程度が好適である。0.1ｍｍ未満の厚さでは圧電基板が割れやすくなり、0.5ｍｍ超では部品寸法が大きくなり小型化を達成することが困難となる。
前記ＩＤＴ電極110及びＩＤＴ電極120は、直列及び並列にはしご型に接続したラダー型フィルタ素子を構成することによって、急峻でかつ低損失なフィルタ素子特性を実現することができる。
【００３５】
図７は、以上に説明した図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と、図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置を、Ａ−Ａ線で切った断面図である。
回路基板200は、複数の絶縁層、この例では３層の絶縁層が積層されて作製されている。
412は、回路基板200の上面に形成された送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子、211は、回路基板200の内部に形成された送信側貫通導体である。
【００３６】
送信側貫通導体211は、回路基板200の上面から下面にかけて、上下方向に複数の貫通導体211ａを、絶縁層間に形成された導体層211ｂで接続して形成されたものである。送信側貫通導体211は、回路基板200の上面で接地用導体端子412に接続され、回路基板200の裏面で、裏面接地用導体端子220に接続される。
422は、回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子、221は回路基板200の上面から裏面にかけて直線状に形成された受信側貫通導体である。
【００３７】
受信側貫通導体221は、回路基板200の上面から下面にかけて、上下方向に複数の貫通導体221ａを、絶縁層間に形成された導体層221ｂで接続して形成されたものであって、回路基板200の上面で接地用導体端子422に接続され、回路基板200の裏面で、裏面接地用導体端子220に接続される。
112，122はそれぞれ導体バンプであり、112は送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ、122は受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプである。
【００３８】
図７に示すように、圧電基板300の一方主面が回路基板200の上面に対向して配置され、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312と回路基板200の接地用導体端子412とが送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ112で接続され、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と回路基板200の接地用導体端子422とが受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプ122でそれぞれ電気的に接続されており、これによって弾性表面波素子100が回路基板200の上面に実装される。
【００３９】
なお、図７には示されないが、送信用フィルタ素子ＴＸの信号入出力端子311と回路基板200の上面に形成された送信用フィルタ素子ＴＸの信号入出力導体端子とが、同様に導体バンプで接続されている。受信用フィルタ素子ＲＸの信号入出力端子と回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの信号入出力導体端子も、同様に導体バンプで接続されている。
【００４０】
このようにして、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は、受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプ122、回路基板200に上面から下面にかけて直線状に形成された複数の貫通導体221を介して裏面接地用導体端子220に接続され、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312は、送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ112、回路基板200に上面から下面にかけて形成された貫通導体211を介して裏面接地用導体端子220に接続される。
【００４１】
なお、図６、図７の例では、回路基板200の裏面で受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312とを電気的に接続する裏面接地用導体端子220を設けたが、図１７，図１８に示すように、弾性表面波装置１の中では、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312とを、電気的に接続せずに、複数の裏面接地用導体端子220′を設け、それらを弾性表面波装置１が搭載される通信機器のＰＣＢ(Printed Circuit Board)の接地電極230によって接続してもかまわない。
【００４２】
貫通導体211a,221ａは、１本あたり0.03ｍｍから0.2ｍｍ程度の直径で形成することができる。貫通導体を0.03ｍｍよりも小さな直径にすると、回路基板200の絶縁層間に形成した導体層211b,221ｂとの位置ずれが生じることなどによって、接続信頼性の低下を引き起こす場合がある。直径0.2ｍｍを超えると、回路基板200の絶縁層の材料である例えばセラミックスと金属からなる貫通導体との間において熱膨張係数差が大きくなり、貫通導体近傍の絶縁層にクラック等の亀裂を発生させることになり、接続信頼性の低下を引き起こす場合がある。
【００４３】
また、複数本の直線状貫通導体221を形成して受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と接続する場合には、それら複数本の直線状貫通導体221は、例えば0.02ｍｍから0.2ｍｍ程度の間隔で細密に配置させることによって小さい面積で小さいインダクタンスを達成することができる。
前記回路基板200の絶縁層には、例えばアルミナを主成分とするセラミックスや、低温で焼結可能なガラスセラミックス、又は有機材料を主成分とするガラスエポキシ樹脂等が用いられる。セラミックスやガラスセラミックスを用いる場合には、セラミックス等の金属酸化物と有機バインダとを有機溶剤等で均質混練したスラリーをシート状に成型したグリーンシートを作製し、所望の配線パターンや内部導体接続用ビアホール（貫通導体）パターンを形成した後、これらグリーンシートを積層し圧着することにより一体形成して焼成することによって作製される。
【００４４】
前記各絶縁層に形成される導体パターンは、Ａｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｗ等の金属導体をスクリーン印刷あるいは蒸着やスパッタリング等の成膜法とエッチングとの組合せ等により形成される。各導体パターンには、さらに弾性表面波素子100との良好な接合に必要であれば、表面にＮｉあるいはＡｕ等のめっきを施してもよい。
送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ112及び受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプ122は、半田やＡｕ等の導体材料により形成される。半田で形成する場合には、例えばスクリーン印刷により接地電極312，322、入出力電極311,321にクリーム半田を塗布した後、その半田を溶融させることで導体バンプを形成することができる。また、金で形成する場合は、例えば金線を接地電極312，322、入出力電極311,321にワイヤボンディングし、これを短い長さに切断することで導体バンプを形成することができる。
【００４５】
また、回路基板200の接地用導体端子412，422、信号入出力導体端子411,421に半田印刷を行い、これを導体バンプとすることによっても、接地電極312，322及び信号入出力端子311,321との接続が可能である。あるいは、導体バンプによる接続に際して、熱もしくは超音波等を加えながら圧着することを行なってもよく、確実で良好な接続が可能である。
さらに、図７において、500は、回路基板200上に実装された弾性表面波素子100を保護するための外装保護材であり、この例では、圧電基板300の側面まで回り込んで弾性表面波素子100を保持するように形成されている。外装保護材500は、エポキシ樹脂やビフェノール樹脂，ポリイミド樹脂，固形分であるフィラーとしてアルミナや窒化アルミニウムや窒化珪素等のフィラーを混合した樹脂から成っている。あるいはＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｐｂ、又はこれらのうち少なくとも１つを主成分とする合金等の金属皮膜等であってもよい。かかる外装保護材500により圧電基板300を、機械的衝撃や水分・薬品等から保護することが可能となり、高信頼性の弾性表面波装置１とすることができる。なお、外装保護材500は、圧電基板300が露出しないよう圧電基板300のＩＤＴ電極等を形成した面以外の全ての面を覆うようにしてもかまわない。このようにすることにより、さらに機械的衝撃に対する耐性を確保することができる。
【００４６】
図８は、図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置の回路図である。図８の上半分が送信用フィルタ素子ＴＸを構成する回路を示し、下半分が受信用フィルタ素子ＲＸを構成する回路を示す。両回路は、共通の裏面接地用導体端子220により、接地されている。
本発明の弾性表面波装置１によれば、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は、回路基板200に上面から下面にかけて設けられた複数本の貫通導体221に接続されているのに対して、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312は、回路基板200に上面から下面にかけて設けられた１本の貫通導体211に接続されていることから、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させることができる。
【００４７】
これによって送信用フィルタ素子ＴＸの並列ＩＤＴ電極について、高域側フィルタ素子の周波数帯域、すなわち受信用フィルタ素子ＲＸの受信周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスを小さくすることができるため、その受信周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となる。したがって、送信用フィルタ素子ＴＸの高域周波数側の帯域外減衰特性を大幅に向上させることが可能となる。
【００４８】
また、本発明の弾性表面波装置１によれば、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は、回路基板200に上面から下面にかけて直線状に形成された複数本の直線状貫通導体221に接続されていることから、受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させることができる。
これによって受信用フィルタ素子ＲＸの並列ＩＤＴ電極について、低域側フィルタ素子の周波数帯域、すなわち送信用フィルタ素子ＴＸの送信周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスを小さくすることができるため、その送信周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となる。したがって、受信用フィルタ素子ＲＸの低域周波数側帯域外減衰特性を良好に向上させることが可能となる。
【００４９】
以上の実施形態では、送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の数を、受信用フィルタ素子ＲＸの接地貫通導体の数よりも少なくすることによって（図５の例では受信用フィルタ素子ＲＸの貫通導体が８本あるのに対して送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体は１本とした）、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させていた。
【００５０】
しかしこれとともに、あるいはこれ以外の方法として、送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の形状を、クランク状に曲げて形成する方法がある。
図９は、送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の形状を変えた例を示す。
211′は回路基板200の内部に形成された送信側貫通導体である。貫通導体211′は、絶縁層の上面から下面にかけて上下方向の位置をずらせて形成された複数の貫通導体211a′を回路基板200内の絶縁層間に形成された導体層211b′で接続して形成されており、回路基板200の上面で接地用導体端子412に接続されている。
【００５１】
422は回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子、221′は回路基板200の上面から下面にかけて直線状に形成された複数の直線状貫通導体である。
このように、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322はバンプ122を介して回路基板200に上面から下面にかけて直線状に形成された複数本の直線状貫通導体221′に接続され、かつ、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312はバンプ112を介して回路基板200の上面から下面にかけて上下方向の位置をずらして設けられた貫通導体211a′を回路基板200内の絶縁層間に形成された導体層211b′で接続して形成されたクランク状貫通導体211′に接続されて、図９の弾性表面波装置１が構成されている。
【００５２】
このクランク状の貫通導体211′が設けられていることから、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子312に生じる寄生インダクタンスを増加させることができ、これによって送信用フィルタ素子ＴＸの並列ＩＤＴ電極について、受信用フィルタ素子ＲＸの受信周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスを小さくすることができる。そのため、受信周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となるので、送信用フィルタ素子ＴＸの高域周波数側帯域外減衰特性を大幅に向上させることが可能となる。
【００５３】
さらに、回路基板200に上面から下面にかけて直線状の貫通導体221′を複数本設けて並列接続したため、インダクタンス値をさらに小さくすることができるので、受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスをさらに低減させることができ、受信用フィルタ素子ＲＸの帯域外減衰特性をさらに大幅に向上させることが可能となる。
【００５４】
以上の実施形態では、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体211′をクランク状にすることによってインピーダンスを大きくし、受信用フィルタ素子ＲＸの直線状貫通導体221′の本数を増やすことによってインピーダンスを小さくしていた。しかしこれ以外の方法として、接地貫通導体の直径を変える方法、接地貫通導体の長さを変える方法がある。
図１０は、受信用フィルタ素子ＲＸの接地貫通導体の長さを短くした例を示す断面図である。この回路基板200は、圧電基板300以外の素子も搭載するモジュール用の回路基板200であることを想定している。
【００５５】
211″は回路基板200の内部に形成された１本の送信側貫通導体を示す。この貫通導体211″は、図７に示したものと同じ構造である。
221a″は回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子から内層接地電極221c″にかけて形成された短い貫通導体を示す。
この例では、多層の回路基板200の内面、例えば図１０に示すX-X′面にベタの内層接地電極221c″を設け、この内層接地電極221c″をこの図面外のどこかの共通の接地電位に接続している。
【００５６】
なお、内層接地電極221c″は、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体211″と接触しないように、貫通導体211″の通る箇所に孔をあけておくことが必要である。
このように、貫通導体221a″を内層接地電極221c″に接続することにより、その長さを回路基板200の厚みよりも短くすることができ、貫通導体221a″によるインダクタンスLgを、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体211″のインダクタンスより小さくすることができる。
【００５７】
また、図示して説明しないが、前に述べた貫通導体の直径の許容範囲内で、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体の直径を、受信用フィルタ素子ＲＸの貫通導体の直径よりも相対的に小さくすることも有効である。具体的には、直線状貫通導体のインダクタンスを小さくする目的からは貫通導体を0.1ｍｍ以上の直径とすればよい。
次に、本発明の弾性表面波装置の他の実施形態を説明する。
【００５８】
図１４は、弾性表面波素子の一主面側を示す平面図である。図１５は、弾性表面波素子が実装される回路基板200の上面を示す平面図である。図１６は、図１５の回路基板200をＢ−Ｂ線で切った断面図である。
この例において、図５から図７に示したのと同一の部材には、同一の番号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００５９】
この構成と、図５から図７に示した構成との相違点は、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極を、圧電基板300上の導体パターン330aとして形成し、この導体パターン330a を環状電極330に接続していることである。そして、回路基板200の上面に形成され、環状電極330に接続される環状導体430を、回路基板200の四辺に設けた複数本の貫通導体231を介して、回路基板200の裏面に形成された接地用導体端子220に接続している。
【００６０】
本構成では、図５に示した接地電極322の面積を、環状電極330を利用することによって確保したことが特徴である。
この構成により、環状電極330の広い面積を利用して、受信用フィルタ素子ＲＸの接地インダクタンスＬｇ２を、低い値に設定することができる。
このような構成とすることにより、より小型の弾性表面波装置を実現することができる。また、環状電極430が接地されていることにより、外部からの干渉をより小さくすることができる。
【００６１】
なお、前記導体パターン330a を環状電極330に接続する構成に代えて、圧電基板上では図１９に示すように、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と環状電極330とを分離して形成し、回路基板200上で図２０に示すように受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極に接続される接地用導体端子422を導体パターンとして形成し、この導体パターンを、回路基板200上で環状導体430に接続する構成を採用してもよい。この環状導体430を、図２１に示したように、回路基板200の四辺に設けた複数本の貫通導体231を介して、回路基板200の裏面に形成された接地導体端子220に接続する。
【００６２】
この構造においては、環状導体430の大きな面積を利用することにより、受信用フィルタ素子ＲＸの接地インダクタンスＬｇ２を、低い値に設定することができる。したがって、より小型の弾性表面波装置を実現することができる。
以上のような構成の本発明の弾性表面波装置は、通信機器、特にマルチバンドを扱う通信機器に好適に使用される。このような通信機器を、図１１を用いて説明する。
【００６３】
図１１は、アンテナ、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを備える本発明の弾性表面波装置１を適用した送受信周波数帯を分離する送受信分波回路（以下、デュプレクサと呼ぶ）ＤＰＸ、送信電力増幅器ＰＡ、受信低雑音増幅器ＬＮＡ、及び段間の送信用フィルタ素子ＴＸ′及び段間の受信用フィルタ素子ＲＸ′により構成される通信機器を示すブロック図である。なお、段間の送信用フィルタ素子ＴＸ′及び段間の受信用フィルタ素子ＲＸ′を同一圧電基板上に作製し、本発明の弾性表面波装置１′を構成してもよい。
【００６４】
この通信機器において、送信回路（図示せず）から出力された送信信号をミキサでキャリア周波数にのせて、不要信号を送信用バンドパスフィルタ素子ＴＸ′で減衰させ、その後、送信電力増幅器ＰＡで送信信号を増幅して、デュプレクサＤＰＸを通してアンテナより送信する。
前記デュプレクサＤＰＸにおいて、受信用フィルタ素子ＲＸの無線信号通過周波数帯域は、送信用フィルタ素子ＴＸの無線信号通過周波数帯域に比べて高く設定されている。
【００６５】
アンテナで受信された受信信号は、デュプレクサＤＰＸを通った後受信低雑音増幅器ＬＮＡで増幅され、その後、受信用バンドパスフィルタ素子ＲＸ′で不要信号が減衰され、ミキサ（図示せず）でキャリア周波数から信号を分離し、この信号を取り出す受信回路へ伝送する。
以上のような本発明の弾性表面波装置の構成によって受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させ、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させることにより、それぞれ目的とする帯域外減衰特性の向上を図ることが可能となり、無線通信機器として良好な送受分離性能を得ることが可能となる。
【００６６】
なお、本発明の通信機器において、本発明の弾性表面波装置による効果を十分に発揮させるには、今まで説明した構成のように、弾性表面波装置１に送信用フィルタ素子ＴＸと受信用フィルタ素子ＲＸとの両方が搭載されていることが好ましい。これによって送信信号及び受信信号の不要な信号をともに十分低減することができ、通信品質を向上させることが可能となるとともに、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを一体化して小型のフィルタ素子を構成することができるため、小型で高品質な通信機器とすることができる。
【００６７】
以上のような本発明の弾性表面波装置及び通信機器においては、低域側ＩＤＴ電極により構成される低域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸとして用い、高域側ＩＤＴ電極により構成される高域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸとして用いる場合を例にとって説明したが、これに対し、低域側ＩＤＴ電極により構成される低域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸとして用い、高域側ＩＤＴ電極により構成される高域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸとして用いてもよい。この場合にも、以上と同様の作用効果を奏する弾性表面波装置及び通信機器となる。
【００６８】
本発明の弾性表面波装置及び通信機器に適用される送信周波数帯域及び受信周波数帯域の例としては、例えば米国のＣＤＭＡ方式の場合であれば、Cellularバンドでは送信周波数帯域を824ＭＨｚから849ＭＨｚとし、受信周波数帯域を869ＭＨｚから894ＭＨｚとして、低域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸに、高域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸに設定する。この設定により、この通信方式に使用するデュプレクサとして適用させることが可能となる。また、ＰＣＳ(Personal Communication Services)バンドでは、送信周波数帯域を1850ＭＨｚから1910ＭＨｚとし、受信周波数帯域を1930ＭＨｚから1990ＭＨｚとして、同じく低域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸに、高域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸに設定すればよい。また、日本国内ＣＤＭＡ方式の場合であれば、送信周波数帯域は887ＭＨｚから925ＭＨｚとし、受信周波数帯域は832ＭＨｚから870ＭＨｚとして、それぞれ高域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸに、低域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸに用いて通過帯域を設定することにより、この通信方式に使用するデュプレクサとして適用させることが可能となる。
【００６９】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に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において種々の変更・改良等が可能である。例えば、フィルタ素子はＤＭＳ（Double Mode SAW）フィルタ素子やラティス型フィルタ素子等の構造を含んでいても構わない。フィルタ素子は、少なくとも１個の直列ＩＤＴ電極と１個の並列ＩＤＴ電極とを備えていれば良い。
【００７０】
さらに、本発明の弾性表面波装置を電子回路モジュール等の実装用基板へ実装する際の実装形態も任意でよく、前述のＣＳＰ（Chip Size Package）方式だけでなく、ワイヤボンディング方式やフリップチップ方式等の種々の形態を適用することができる。
また、回路基板内に、受信用フィルタ素子ＲＸと送信用フィルタ素子ＴＸとの間のアイソレーションを良好にするために、蛇行状の位相整合線路やインダクタ及びキャパシタによる整合回路を配置することも可能である。これらは、アンテナ端子から見た受信用フィルタ素子ＲＸのインピーダンスが受信周波数帯域のうち送信周波数帯域と重なる帯域において無限大に限りなく近づくようにすることにより、送信端子から送信用フィルタ素子ＴＸを通過してきた送信信号に対して、位相整合線路又はインダクタ及びキャパシタによる整合回路から受信用フィルタ素子ＲＸ側を電気的に開放されているように見せるように機能する。この結果、送信信号は、損失を増大させることなくアンテナ端子から出力させることが可能となる。
【実施例】
【００７１】
図７及び図８に示した弾性表面波装置を製造した。
弾性表面波素子は、圧電基板として38.7°ＹカットＸ方向伝搬のタンタル酸リチウム単結晶基板を用い、この一主面上に、Ａｌ（99質量％）−Ｃｕ（１質量％）のＡｌ合金から成るＩＤＴ電極110,120と、接地電極312,322と、入出力電極311,321と、これらを電気的に接続する配線電極と接地用環状電極330とを形成した。
【００７２】
これらの電極の作製は、スパッタリング法によりＡｌ合金薄膜を形成した後、ステッパー及びコーターデベロッパー装置等によりフォトリソグラフィを行い、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置等によりエッチングし所定の各パターンとすることにより行った。
回路基板は、複数の絶縁層が積層されて作製されている。これらの絶縁層には、アルミナを主成分とするセラミックス（誘電率９）を用い、セラミックス等のグリーンシートを作製し、所望の配線パターンや貫通導体を設けた後、これらグリーンシートを積層し圧着することにより一体形成して焼成することにより作製した。
【００７３】
回路基板の上面には、前記圧電基板上の各電極に対応する導体端子あるいは環状導体を形成し、各導体端子及び環状導体に半田を形成して、前記圧電基板上の各電極を接合した。
このようにして作製した弾性表面波装置の送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量及び受信用フィルタ素子ＲＸの信号減衰量の、周波数特性を測定した。
【００７４】
その結果を図１２および図１３のグラフに示す。グラフの横軸は周波数、縦軸は減衰量を表す。
図１２は送信用フィルタ素子ＴＸのＬｇ１および受信用フィルタ素子ＲＸのＬｇ２を、接地貫通導体の数を同じ本数とすることにより共に０．２ｎＨとした比較例の場合の周波数特性である。図１２によると、受信帯域における送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量は、８９３ＭＨｚにおいて４１．２ｄＢとなっている。
【００７５】
図１３は、送信用フィルタ素子ＴＸのＬｇ１を１．２ｎＨ、受信用フィルタ素子ＲＸのＬｇ２を０．２ｎＨとした場合の周波数特性である。図１３によると、受信帯域における送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量は、８９３ＭＨｚにおいて４５．９ｄＢとなっており、図１２の場合に比較して、減衰量の差が４．７ｄＢと大きく改善している。
以上の測定結果により、低損失かつ、帯域外において十分な減衰特性を持つ送信用フィルタ素子及び受信用フィルタ素子が、１つの圧電基板に実現できることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ＩＤＴ電極の等価回路を示す図である。
【図２】ＩＤＴ電極に直列インダクタンスＬｇを直列接続した回路図である。
【図３】図２の回路のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘを縦軸に、横軸に周波数をとったグラフである。
【図４】第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と直列ＩＤＴ電極、及び第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と直列ＩＤＴ電極の各インピーダンスの絶対値を縦軸に表したグラフと、前記第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子の通過減衰特性を縦軸に表したグラフとを合成した図である。
【図５】本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を示す図であり、弾性表面波素子100の一方主面側の平面図である。
【図６】弾性表面波素子100が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図７】図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と、図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置を示す断面図である。
【図８】図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置の回路図である。
【図９】送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の形状をクランク状にした例を示す断面図である。
【図１０】受信用フィルタ素子ＲＸの接地貫通導体の長さを短くした例を示す断面図である。
【図１１】アンテナ、本発明の弾性表面波装置を用いたデュプレクサＤＰＸ１、送信電力増幅器ＰＡ、受信低雑音増幅器ＬＮＡ、ならびに本発明の弾性表面波装置を用いた段間の弾性表面波装置１′を含む通信機器を示すブロック図である。
【図１２】送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量及び受信用フィルタ素子ＲＸの信号減衰量を測定したグラフである。
【図１３】送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量及び受信用フィルタ素子ＲＸの信号減衰量を測定したグラフである。
【図１４】本発明の弾性表面波装置の他の実施の形態を示す図であり、圧電基板300の一方主面側の平面図である。
【図１５】弾性表面波素子が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図１６】図１５のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図１７】弾性表面波素子100が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図１８】図１７のＣ−Ｃにおける断面図である。
【図１９】本発明の弾性表面波装置の他の実施の形態を示す図であり、圧電基板300の一方主面側の平面図である。
【図２０】本発明の弾性表面波装置が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図２１】図２０のＤ−Ｄにおける断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
1 弾性表面波装置
110 第１のＩＤＴ電極
120 第２のＩＤＴ電極
200 回路基板
211 第１の貫通導体
220 第３の接地電極
221 第２の貫通導体
300 圧電基板と、
311 第１の入出力電極
312 第１の接地電極
321 第２の入出力電極
322 第２の接地電極
330 環状電極が形成され、
412 第１の接地用導体端子
422 第２の接地用導体端子
430 環状導体
TX 第１のフィルタ素子
RX 第２のフィルタ素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ素子、デュプレクサなどに好適に使用され、異なる周波数の通過帯域を持つ複数の弾性表面波素子を搭載した弾性表面波装置、及びこれを具備する通信機器に関するものである。この通信機器は、携帯電話機等の移動体通信機器などに使用される。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の通信機器において、送信信号と受信信号とを分離するデュプレクサとして、ＩＤＴ電極（Inter Digital Transducer）を備えた弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置が使用されている。弾性表面波装置は、小型で、急峻なフィルタ素子特性を有し、量産性に優れる等の優れた特長を有するものである。
【特許文献１】特表平11-510666号公報
【特許文献２】特表2002-504773号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特に最近、通信機器の小型・軽量化のために、弾性表面波装置の中に、送信用フィルタ素子と、受信用フィルタ素子とが一体化された、小型の弾性表面波装置が要求されている。また、フィルタ素子として低挿入損失であるのはもちろんのこと、帯域外減衰特性に関しても、さらに大きな減衰量が要求されている。
もし送信用フィルタ素子及び受信用フィルタ素子の帯域外減衰量が劣化した場合には、不要な無線信号を送信したり、又は受信したりすることとなり、受信した無線信号の品質が低下したり、他の無線通信機器への妨害等の問題が発生したりする可能性がある。
【０００４】
以上のような要求に対しては、従来の弾性表面波装置の帯域外減衰特性では十分に対応できず、さらに改善が望まれている。
本発明は、以上のような要望に鑑みて案出されたものであり、その目的は、高域側フィルタ素子及び低域側フィルタ素子を備え、これらフィルタ素子の帯域外減衰特性が優れており、小型化が可能で、かつ高信頼性のある弾性表面波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の弾性表面波装置は、圧電基板の一主面に形成された、第１の入出力電極、第１の接地電極及び第１のＩＤＴ電極を含む第１のフィルタ素子と、前記圧電基板の同じ面に形成された、第２の入出力電極、第２の接地電極及び第２のＩＤＴ電極を含む、第１のフィルタ素子と周波数帯域の異なる第２のフィルタ素子と、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面を実装するための回路基板とを備え、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面において、前記第１の接地電極と、前記第２の接地電極とが電気的に分離されて形成され、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記第１の接地電極が接続される第１の接地用導体端子と、前記第２の接地電極に接続される第２の接地用導体端子とが分離されて形成され、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面と反対側の面又は前記回路基板のいずれかの内層面において、第３の接地電極が設けられ、前記第１の接地用導体端子及び前記第２の接地用導体端子に接続され、前記回路基板を、前記第３の接地電極の位置までそれぞれ貫通する第１及び第２の貫通導体が設けられているものである。
【０００６】
この構成によれば、２つのフィルタ素子を同一の圧電基板上に形成できるので、別々の圧電基板上に形成するのに比べて弾性表面波装置を小型化することができ、回路基板への実装面積を小さくできる。また、各フィルタ素子の接地用に、それぞれ第１及び第２の貫通導体を設けることにより、第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子の帯域外減衰特性をそれぞれ所望の値にまで低下させることが可能となり、高信頼性の弾性表面波装置を提供することができる。
【０００７】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記構成において、前記第１のフィルタ素子の通過周波数帯域が、前記第２のフィルタ素子の通過周波数帯域よりも低く、前記第１の接地電極、前記第１の接地用導体端子及び前記第１の貫通導体の直列インダクタンスが、前記第２の接地電極、前記第２の接地用導体端子及び前記第２の貫通導体の直列インダクタンスよりも高いものである。
【０００８】
前記第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子は、それぞれ、入出力電極間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極を備えているものである。
以下、この構成による効果を説明する。
図１は、ＩＤＴ電極の等価回路を示す図である。このＩＤＴ電極のインピーダンスを複素数Ｚ１で表す。
【０００９】
前記第１の接地電極、第１の接地用導体端子及び前記第１の貫通導体で形成される直列インダクタンスをＬｇ１で表し、前記第２の接地電極、第２の接地用導体端子及び前記第２の貫通導体で形成される直列インダクタンスをＬｇ２で表す。Ｌｇ１，Ｌｇ２を総称して"Ｌｇ"で表す。
図２は、図１の回路に、直列インダクタンスＬｇを直列接続した回路を示す。図２の回路のインピーダンスは、Ｚ１とＬｇとの和で表され、これを"Ｚ"と表記する。そして、Ｚのリアクタンス成分をＸ、抵抗成分をＲとする。
【００１０】
図３は、縦軸にリアクタンスＸ、横軸に周波数をとったグラフである。グラフの各曲線のパラメータは、Ｌｇの値としている。
リアクタンスＸは、ある周波数ｆｒ０で共振(resonance)点を持ち、それよりも高い周波数ｆａ０で反共振(anti-resonance)点を持つ。
グラフから分かるように、Ｌｇの値が大きいほど、曲線は上に持ち上がり、共振周波数ｆｒ０、反共振周波数ｆａ０ともに、低くなる。
【００１１】
図４は、前記第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と、直列ＩＤＴ電極と、前記第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と直列ＩＤＴ電極の各インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜を縦軸にあらわしたグラフと、前記第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子の減衰量を縦軸に表したグラフとを示す。横軸には、共通の周波数をとっている。
この複合されたグラフから、矢印ｂに示すように、前記第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを反共振周波数付近で下げることにすれば、前記第１のフィルタ素子の通過帯域外の高域側の減衰量を大きくすることができる（矢印ｄ参照）。また、矢印ａに示すように、前記第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを共振周波数付近で下げることにすれば、前記第２のフィルタ素子の通過帯域外の低域側の減衰量を大きくすることができる（矢印ｃ参照）。
【００１２】
前記第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを反共振周波数付近で下げるためには、図３の矢印ｅに示すように、第１のフィルタ素子の直列インダクタンスＬｇ１を大きくすればよく、前記第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極のインピーダンスを共振周波数付近で下げるには、矢印ｆに示すように、第２のフィルタ素子の直列インダクタンスＬｇ２を小さくすればよいことがわかる。
【００１３】
このようにして、第２のフィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させると、第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極について、第１のフィルタ素子の周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスＺを小さくすることができる。
この結果、その周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となり、第２のフィルタ素子の低域周波数側の帯域外減衰特性を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、第１のフィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させると、第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極について、第２のフィルタ素子の周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスＺを小さくすることができる。
この結果、その周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となり、第１のフィルタ素子の高域周波数側の帯域外減衰特性を向上させることが可能となる。
【００１５】
以上のような寄生インダクタンスの低減及び増大を実現するためには、前記第１の接地電極の圧電基板上の面積を、前記第２の接地電極の圧電基板上の面積よりも小さくしたり、前記第１の貫通導体の本数を、前記第２の貫通導体の本数よりも少なくしたり、前記第１の貫通導体をクランク形状にし、前記第２の貫通導体を直線状にしたり、前記第１の貫通導体の断面積を、前記第２の貫通導体の断面積よりも小さくしたりすることが考えられる。これらの寄生インダクタンスの低減及び増大を実現するための構成は、単独で用いてもよく、それぞれを組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
以上の構成の弾性表面波装置において、もし、受信用フィルタ素子の通過周波数帯域が送信用フィルタ素子の通過周波数帯域に比べて高い場合には、受信用フィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させ、送信用フィルタ素子の接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させることにより、それぞれ目的とする帯域外減衰特性の向上を図ることが可能となり、通信機器のデュプレクサに用いた場合に良好な通信品質を得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記各構成において、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲んで環状電極が形成され、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続される環状導体が形成されているという構造を有する。この構造では、圧電基板と回路基板とこれら環状電極と環状導体とによって、弾性表面波素子を気密封止して外気から保護することができるので、弾性表面波素子を長期にわたって安定に動作させることができ、高信頼性の弾性表面波装置とすることが可能となる。
【００１８】
なお前記環状導体は、各フィルタ素子を個別に囲っている構成であってもよい。各々のフィルタ素子に対して、各環状電極が電磁的なシールドの役割を果たすので、各々のフィルタ素子の電磁的な結合を無くすことができ、フィルタ素子間の干渉を抑えることができる。
また、本発明の弾性表面波装置は、前記第２のフィルタ素子の第２の接地電極を環状電極に接続し、前記第２の接地用導体端子としての環状導体を複数の第２の貫通導体によって前記第３の接地電極に接続する構造を採用するものである。
【００１９】
この構造は、接地電極のインダクタンスを小さくするために、環状電極及び環状導体を利用している。
また、本発明の弾性表面波装置は、第２の接地用導体端子を前記環状導体に接続し、前記環状導体を複数の第３の貫通導体によって前記第３の接地電極に接続する構造を採用するものである。
【００２０】
この構造は、接地用導体端子のインダクタンスを小さくするために環状導体を利用している。
これらの構造によれば、第２のフィルタ素子に新たに広い面積の接地電極又は接地用導体端子を作製することなしに、寄生インダクタンスを低減させることができ、より小型の本発明の弾性表面波装置を実現することができる。
【００２１】
本発明の通信機器は、前記弾性表面波装置と、該弾性表面波装置を回路素子とする受信回路及び／又は送信回路とを具備するものである。
この通信機器は、従来のように大型の誘電体フィルタ素子を必要とせず、大幅な小型化ができるので、小型で通信品質の優れ通信機器を提供することができる。
そして、良好な帯域外減衰特性を有する高域側フィルタ素子を、例えば受信用フィルタ素子に用いることで、不要な帯域外信号を十分に取り除くことができ、受信信号の品質を向上させることが可能となる。また良好な帯域外減衰特性を有する低域側フィルタ素子を例えば送信用フィルタ素子に用いることにより、不要な帯域外信号を送信することなく、品質の優れた通信信号を送信することができ、また耐電力性の優れた通信機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図５は、本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を示す図であり、弾性表面波素子100の一方主面側の平面図である。図６は、弾性表面波素子100が実装される回路基板200上面の平面図である。
弾性表面波素子100は、圧電基板300上に形成され、通過周波数帯域の異なる２種類のフィルタ素子を形成している。
【００２３】
低い周波数帯域のフィルタ素子は、本発明の実施の形態では、送信用フィルタ素子ＴＸに使用され、高い周波数帯域のフィルタ素子は、受信用フィルタ素子ＲＸに使用される。
図５において、圧電基板300の一方主面には、送信用フィルタ素子ＴＸのＩＤＴ電極110、接地電極312及び信号入出力電極311が形成され、受信用フィルタ素子ＲＸのＩＤＴ電極120、接地電極322及び信号入出力電極321が形成されている。
【００２４】
前記送信用フィルタ素子ＴＸのＩＤＴ電極110は、入出力電極311間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極から構成される。
前記受信用フィルタ素子ＲＸのＩＤＴ電極120は、入出力電極321間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極から構成される。
さらに、圧電基板300の一方主面において、ＩＤＴ電極110及びＩＤＴ電極120等に対してこれらを取り囲むように、略四角形状の環状電極330が形成されている。
【００２５】
このような環状電極330を圧電基板300の外縁部に沿って設けることにより、ＩＤＴ電極110及びＩＤＴ電極120等をその内側に広い面積を利用して有効に配置することができる。
なお、環状電極330として、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸをそれぞれ個別に取り囲むように形成してもよい。環状電極330がこれら送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを個別に取り囲むように形成されているときには、各々のフィルタ素子に対して環状電極330が電磁的なシールドの役割を果たすので、各々のフィルタ素子の電磁的な結合をなくすことができ、フィルタ素子間の干渉を抑えることができる。
【００２６】
図６は、圧電基板300を実装するための回路基板200を示す。この回路基板200の上面には、送信用フィルタ素子ＴＸの信号入出力導体端子411，送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子412，受信用フィルタ素子ＲＸの信号入出力導体端子421，受信用フィルタ素子ＲＸの複数の接地用導体端子422が、それぞれ形成されている。
前記信号入出力導体端子411は圧電基板300の信号入出力端子311に対応し、前記接地用導体端子412は圧電基板300の接地電極312に対応し、前記信号入出力導体端子421は圧電基板300の信号入出力端子321に対応し、前記接地用導体端子422は圧電基板300の接地電極322に対応して形成されている。そして、これら端子を取り囲むように、圧電基板300の環状電極330に対応させて環状導体430が形成されている。
【００２７】
なお、図示しないが、環状導体430は、回路基板200の内部又は下面に形成された接地用導体に、貫通導体を通して接続されている。これにより、送信用フィルタ素子のＩＤＴ電極で発生した熱をそのＩＤＴ電極を取り囲むように形成されている接地用環状電極430を介して拡散させることができる。
また、回路基板200の裏面には、図６に破線ハッチングで示すように、それぞれビア(via)導体を通して、信号入出力導体端子411につながる裏面信号導体212、信号入出力導体端子421につながる裏面信号導体222、接地用導体端子412,422につながる裏面接地用導体端子220が形成されている。
【００２８】
裏面接地用導体端子220は、回路基板200の裏面の大きな面積に形成されていて、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子412、受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子422に対して、共通の接地端子となっている。この接地電極は、第３の接地電極として機能する。
以上のような圧電基板300及び回路基板200を用いた本発明の弾性表面波装置は、圧電基板300の各電極が回路基板200の各導体端子に導体バンプを介して接続されるとともに、この環状電極330が回路基板200の上面にこれに対応させて形成された環状導体430に、半田等のろう材を用いて、環状に封止するようにして接続されている。
【００２９】
このようにして、圧電基板の一方主面に送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを形成した弾性表面波素子100を、回路基板200の上面に一方主面を対向させて実装することができる。
前記環状の封止により、圧電基板300の動作面側の気密性を保つことができるので、弾性表面波素子100を外装保護材500等による影響なく安定して動作させることができるとともに、その動作を長期間にわたって安定して行わせることができ、高信頼性の弾性表面波装置とすることが可能となる。
【００３０】
また、これら環状電極330及び環状導体430により環状に気密封止された内部に、さらに例えば不活性ガスである窒素ガス等を封入することにより、各電極，各導体端子の酸化等による劣化を効果的に防止することができるので、さらに高信頼性とすることが可能となる。
なお環状電極330の幅としては、半田等のろう材による封止性や位置合わせ精度を考慮して、例えば0.05ｍｍから0.15ｍｍの範囲内で形成することが好ましい。0.05ｍｍより狭い幅では、半田による封止性や機械的応力による信頼性を満足させることが困難となる。また、必要以上に幅を大きくして環状電極330を設けることは、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸをその内側に広い面積を用いて有効に配置させることが困難となるので、弾性表面波装置に要求される特性や仕様に応じて適切に設定すればよい。
【００３１】
また、この例においては送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを１つずつ形成してこれらを取り囲むように１つの環状電極330を形成しているが、環状電極330の内側に配置する送信用フィルタ素子ＴＸを複数設け、受信用フィルタ素子ＲＸを複数設けても良い。
また、前述したように、圧電基板300の一方主面を複数の領域に分けて、それぞれの領域に送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸとこれらを取り囲むように環状電極330を形成してもよい。このような場合は、各環状電極330で取り囲まれた弾性表面波装置部間での送信信号又は受信信号の相互干渉を大幅に低減することが可能となる。
【００３２】
送信用フィルタ素子ＴＸのＩＤＴ電極110、接地電極312及び信号入出力電極311、受信用フィルタ素子ＲＸのＩＤＴ電極120、接地電極322及び信号入出力電極321は、例えばタンタル酸リチウム等の圧電基板の一方主面にスパッタリング法等の真空成膜技術によりアルミニウム等の金属膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィ等の手段を用いて所望のレジストパターンを形成し、それをマスクとして不要な箇所をエッチングにより除去することによって形成される。
【００３３】
圧電基板には、例えば36°±３°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム単結晶，42°±３°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム単結晶，64°±３°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶，41°±３°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶、45°±３°ＸカットＺ伝搬の四ホウ酸リチウム単結晶が、それぞれ電気機械結合係数が大きく、かつ周波数温度係数が小さいため好適に用いることができる。
【００３４】
また圧電基板の厚さは、0.1ｍｍ〜0.5ｍｍ程度が好適である。0.1ｍｍ未満の厚さでは圧電基板が割れやすくなり、0.5ｍｍ超では部品寸法が大きくなり小型化を達成することが困難となる。
前記ＩＤＴ電極110及びＩＤＴ電極120は、直列及び並列にはしご型に接続したラダー型フィルタ素子を構成することによって、急峻でかつ低損失なフィルタ素子特性を実現することができる。
【００３５】
図７は、以上に説明した図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と、図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置を、Ａ−Ａ線で切った断面図である。
回路基板200は、複数の絶縁層、この例では３層の絶縁層が積層されて作製されている。
412は、回路基板200の上面に形成された送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子、211は、回路基板200の内部に形成された送信側貫通導体である。
【００３６】
送信側貫通導体211は、回路基板200の上面から下面にかけて、上下方向に複数の貫通導体211ａを、絶縁層間に形成された導体層211ｂで接続して形成されたものである。送信側貫通導体211は、回路基板200の上面で接地用導体端子412に接続され、回路基板200の裏面で、裏面接地用導体端子220に接続される。
422は、回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子、221は回路基板200の上面から裏面にかけて直線状に形成された受信側貫通導体である。
【００３７】
受信側貫通導体221は、回路基板200の上面から下面にかけて、上下方向に複数の貫通導体221ａを、絶縁層間に形成された導体層221ｂで接続して形成されたものであって、回路基板200の上面で接地用導体端子422に接続され、回路基板200の裏面で、裏面接地用導体端子220に接続される。
112，122はそれぞれ導体バンプであり、112は送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ、122は受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプである。
【００３８】
図７に示すように、圧電基板300の一方主面が回路基板200の上面に対向して配置され、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312と回路基板200の接地用導体端子412とが送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ112で接続され、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と回路基板200の接地用導体端子422とが受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプ122でそれぞれ電気的に接続されており、これによって弾性表面波素子100が回路基板200の上面に実装される。
【００３９】
なお、図７には示されないが、送信用フィルタ素子ＴＸの信号入出力端子311と回路基板200の上面に形成された送信用フィルタ素子ＴＸの信号入出力導体端子とが、同様に導体バンプで接続されている。受信用フィルタ素子ＲＸの信号入出力端子と回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの信号入出力導体端子も、同様に導体バンプで接続されている。
【００４０】
このようにして、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は、受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプ122、回路基板200に上面から下面にかけて直線状に形成された複数の貫通導体221を介して裏面接地用導体端子220に接続され、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312は、送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ112、回路基板200に上面から下面にかけて形成された貫通導体211を介して裏面接地用導体端子220に接続される。
【００４１】
なお、図６、図７の例では、回路基板200の裏面で受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312とを電気的に接続する裏面接地用導体端子220を設けたが、図１７，図１８に示すように、弾性表面波装置１の中では、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312とを、電気的に接続せずに、複数の裏面接地用導体端子220′を設け、それらを弾性表面波装置１が搭載される通信機器のＰＣＢ(Printed Circuit Board)の接地電極230によって接続してもかまわない。
【００４２】
貫通導体211a,221ａは、１本あたり0.03ｍｍから0.2ｍｍ程度の直径で形成することができる。貫通導体を0.03ｍｍよりも小さな直径にすると、回路基板200の絶縁層間に形成した導体層211b,221ｂとの位置ずれが生じることなどによって、接続信頼性の低下を引き起こす場合がある。直径0.2ｍｍを超えると、回路基板200の絶縁層の材料である例えばセラミックスと金属からなる貫通導体との間において熱膨張係数差が大きくなり、貫通導体近傍の絶縁層にクラック等の亀裂を発生させることになり、接続信頼性の低下を引き起こす場合がある。
【００４３】
また、複数本の直線状貫通導体221を形成して受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と接続する場合には、それら複数本の直線状貫通導体221は、例えば0.02ｍｍから0.2ｍｍ程度の間隔で細密に配置させることによって小さい面積で小さいインダクタンスを達成することができる。
前記回路基板200の絶縁層には、例えばアルミナを主成分とするセラミックスや、低温で焼結可能なガラスセラミックス、又は有機材料を主成分とするガラスエポキシ樹脂等が用いられる。セラミックスやガラスセラミックスを用いる場合には、セラミックス等の金属酸化物と有機バインダとを有機溶剤等で均質混練したスラリーをシート状に成型したグリーンシートを作製し、所望の配線パターンや内部導体接続用ビアホール（貫通導体）パターンを形成した後、これらグリーンシートを積層し圧着することにより一体形成して焼成することによって作製される。
【００４４】
前記各絶縁層に形成される導体パターンは、Ａｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｗ等の金属導体をスクリーン印刷あるいは蒸着やスパッタリング等の成膜法とエッチングとの組合せ等により形成される。各導体パターンには、さらに弾性表面波素子100との良好な接合に必要であれば、表面にＮｉあるいはＡｕ等のめっきを施してもよい。
送信用フィルタ素子ＴＸ接続バンプ112及び受信用フィルタ素子ＲＸ接続バンプ122は、半田やＡｕ等の導体材料により形成される。半田で形成する場合には、例えばスクリーン印刷により接地電極312，322、入出力電極311,321にクリーム半田を塗布した後、その半田を溶融させることで導体バンプを形成することができる。また、金で形成する場合は、例えば金線を接地電極312，322、入出力電極311,321にワイヤボンディングし、これを短い長さに切断することで導体バンプを形成することができる。
【００４５】
また、回路基板200の接地用導体端子412，422、信号入出力導体端子411,421に半田印刷を行い、これを導体バンプとすることによっても、接地電極312，322及び信号入出力端子311,321との接続が可能である。あるいは、導体バンプによる接続に際して、熱もしくは超音波等を加えながら圧着することを行なってもよく、確実で良好な接続が可能である。
さらに、図７において、500は、回路基板200上に実装された弾性表面波素子100を保護するための外装保護材であり、この例では、圧電基板300の側面まで回り込んで弾性表面波素子100を保持するように形成されている。外装保護材500は、エポキシ樹脂やビフェノール樹脂，ポリイミド樹脂，固形分であるフィラーとしてアルミナや窒化アルミニウムや窒化珪素等のフィラーを混合した樹脂から成っている。あるいはＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｐｂ、又はこれらのうち少なくとも１つを主成分とする合金等の金属皮膜等であってもよい。かかる外装保護材500により圧電基板300を、機械的衝撃や水分・薬品等から保護することが可能となり、高信頼性の弾性表面波装置１とすることができる。なお、外装保護材500は、圧電基板300が露出しないよう圧電基板300のＩＤＴ電極等を形成した面以外の全ての面を覆うようにしてもかまわない。このようにすることにより、さらに機械的衝撃に対する耐性を確保することができる。
【００４６】
図８は、図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置の回路図である。図８の上半分が送信用フィルタ素子ＴＸを構成する回路を示し、下半分が受信用フィルタ素子ＲＸを構成する回路を示す。両回路は、共通の裏面接地用導体端子220により、接地されている。
本発明の弾性表面波装置１によれば、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は、回路基板200に上面から下面にかけて設けられた複数本の貫通導体221に接続されているのに対して、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312は、回路基板200に上面から下面にかけて設けられた１本の貫通導体211に接続されていることから、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させることができる。
【００４７】
これによって送信用フィルタ素子ＴＸの並列ＩＤＴ電極について、高域側フィルタ素子の周波数帯域、すなわち受信用フィルタ素子ＲＸの受信周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスを小さくすることができるため、その受信周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となる。したがって、送信用フィルタ素子ＴＸの高域周波数側の帯域外減衰特性を大幅に向上させることが可能となる。
【００４８】
また、本発明の弾性表面波装置１によれば、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322は、回路基板200に上面から下面にかけて直線状に形成された複数本の直線状貫通導体221に接続されていることから、受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させることができる。
これによって受信用フィルタ素子ＲＸの並列ＩＤＴ電極について、低域側フィルタ素子の周波数帯域、すなわち送信用フィルタ素子ＴＸの送信周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスを小さくすることができるため、その送信周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となる。したがって、受信用フィルタ素子ＲＸの低域周波数側帯域外減衰特性を良好に向上させることが可能となる。
【００４９】
以上の実施形態では、送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の数を、受信用フィルタ素子ＲＸの接地貫通導体の数よりも少なくすることによって（図５の例では受信用フィルタ素子ＲＸの貫通導体が８本あるのに対して送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体は１本とした）、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させていた。
【００５０】
しかしこれとともに、あるいはこれ以外の方法として、送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の形状を、クランク状に曲げて形成する方法がある。
図９は、送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の形状を変えた例を示す。
211′は回路基板200の内部に形成された送信側貫通導体である。貫通導体211′は、絶縁層の上面から下面にかけて上下方向の位置をずらせて形成された複数の貫通導体211a′を回路基板200内の絶縁層間に形成された導体層211b′で接続して形成されており、回路基板200の上面で接地用導体端子412に接続されている。
【００５１】
422は回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子、221′は回路基板200の上面から下面にかけて直線状に形成された複数の直線状貫通導体である。
このように、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322はバンプ122を介して回路基板200に上面から下面にかけて直線状に形成された複数本の直線状貫通導体221′に接続され、かつ、送信用フィルタ素子ＴＸの接地電極312はバンプ112を介して回路基板200の上面から下面にかけて上下方向の位置をずらして設けられた貫通導体211a′を回路基板200内の絶縁層間に形成された導体層211b′で接続して形成されたクランク状貫通導体211′に接続されて、図９の弾性表面波装置１が構成されている。
【００５２】
このクランク状の貫通導体211′が設けられていることから、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子312に生じる寄生インダクタンスを増加させることができ、これによって送信用フィルタ素子ＴＸの並列ＩＤＴ電極について、受信用フィルタ素子ＲＸの受信周波数帯域と重なる帯域におけるインピーダンスを小さくすることができる。そのため、受信周波数帯域と重なる帯域を通過する信号を効果的に阻止することが可能となるので、送信用フィルタ素子ＴＸの高域周波数側帯域外減衰特性を大幅に向上させることが可能となる。
【００５３】
さらに、回路基板200に上面から下面にかけて直線状の貫通導体221′を複数本設けて並列接続したため、インダクタンス値をさらに小さくすることができるので、受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスをさらに低減させることができ、受信用フィルタ素子ＲＸの帯域外減衰特性をさらに大幅に向上させることが可能となる。
【００５４】
以上の実施形態では、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体211′をクランク状にすることによってインピーダンスを大きくし、受信用フィルタ素子ＲＸの直線状貫通導体221′の本数を増やすことによってインピーダンスを小さくしていた。しかしこれ以外の方法として、接地貫通導体の直径を変える方法、接地貫通導体の長さを変える方法がある。
図１０は、受信用フィルタ素子ＲＸの接地貫通導体の長さを短くした例を示す断面図である。この回路基板200は、圧電基板300以外の素子も搭載するモジュール用の回路基板200であることを想定している。
【００５５】
211″は回路基板200の内部に形成された１本の送信側貫通導体を示す。この貫通導体211″は、図７に示したものと同じ構造である。
221a″は回路基板200の上面に形成された受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子から内層接地電極221c″にかけて形成された短い貫通導体を示す。
この例では、多層の回路基板200の内面、例えば図１０に示すX-X′面にベタの内層接地電極221c″を設け、この内層接地電極221c″をこの図面外のどこかの共通の接地電位に接続している。
【００５６】
なお、内層接地電極221c″は、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体211″と接触しないように、貫通導体211″の通る箇所に孔をあけておくことが必要である。
このように、貫通導体221a″を内層接地電極221c″に接続することにより、その長さを回路基板200の厚みよりも短くすることができ、貫通導体221a″によるインダクタンスLgを、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体211″のインダクタンスより小さくすることができる。
【００５７】
また、図示して説明しないが、前に述べた貫通導体の直径の許容範囲内で、送信用フィルタ素子ＴＸの貫通導体の直径を、受信用フィルタ素子ＲＸの貫通導体の直径よりも相対的に小さくすることも有効である。具体的には、直線状貫通導体のインダクタンスを小さくする目的からは貫通導体を0.1ｍｍ以上の直径とすればよい。
次に、本発明の弾性表面波装置の他の実施形態を説明する。
【００５８】
図１４は、弾性表面波素子の一主面側を示す平面図である。図１５は、弾性表面波素子が実装される回路基板200の上面を示す平面図である。図１６は、図１５の回路基板200をＢ−Ｂ線で切った断面図である。
この例において、図５から図７に示したのと同一の部材には、同一の番号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００５９】
この構成と、図５から図７に示した構成との相違点は、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極を、圧電基板300上の導体パターン330aとして形成し、この導体パターン330a を環状電極330に接続していることである。そして、回路基板200の上面に形成され、環状電極330に接続される環状導体430を、回路基板200の四辺に設けた複数本の貫通導体231を介して、回路基板200の裏面に形成された接地用導体端子220に接続している。
【００６０】
本構成では、図５に示した接地電極322の面積を、環状電極330を利用することによって確保したことが特徴である。
この構成により、環状電極330の広い面積を利用して、受信用フィルタ素子ＲＸの接地インダクタンスＬｇ２を、低い値に設定することができる。
このような構成とすることにより、より小型の弾性表面波装置を実現することができる。また、環状電極430が接地されていることにより、外部からの干渉をより小さくすることができる。
【００６１】
なお、前記導体パターン330a を環状電極330に接続する構成に代えて、圧電基板上では図１９に示すように、受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極322と環状電極330とを分離して形成し、回路基板200上で図２０に示すように受信用フィルタ素子ＲＸの接地電極に接続される接地用導体端子422を導体パターンとして形成し、この導体パターンを、回路基板200上で環状導体430に接続する構成を採用してもよい。この環状導体430を、図２１に示したように、回路基板200の四辺に設けた複数本の貫通導体231を介して、回路基板200の裏面に形成された接地導体端子220に接続する。
【００６２】
この構造においては、環状導体430の大きな面積を利用することにより、受信用フィルタ素子ＲＸの接地インダクタンスＬｇ２を、低い値に設定することができる。したがって、より小型の弾性表面波装置を実現することができる。
以上のような構成の本発明の弾性表面波装置は、通信機器、特にマルチバンドを扱う通信機器に好適に使用される。このような通信機器を、図１１を用いて説明する。
【００６３】
図１１は、アンテナ、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを備える本発明の弾性表面波装置１を適用した送受信周波数帯を分離する送受信分波回路（以下、デュプレクサと呼ぶ）ＤＰＸ、送信電力増幅器ＰＡ、受信低雑音増幅器ＬＮＡ、及び段間の送信用フィルタ素子ＴＸ′及び段間の受信用フィルタ素子ＲＸ′により構成される通信機器を示すブロック図である。なお、段間の送信用フィルタ素子ＴＸ′及び段間の受信用フィルタ素子ＲＸ′を同一圧電基板上に作製し、本発明の弾性表面波装置１′を構成してもよい。
【００６４】
この通信機器において、送信回路（図示せず）から出力された送信信号をミキサでキャリア周波数にのせて、不要信号を送信用バンドパスフィルタ素子ＴＸ′で減衰させ、その後、送信電力増幅器ＰＡで送信信号を増幅して、デュプレクサＤＰＸを通してアンテナより送信する。
前記デュプレクサＤＰＸにおいて、受信用フィルタ素子ＲＸの無線信号通過周波数帯域は、送信用フィルタ素子ＴＸの無線信号通過周波数帯域に比べて高く設定されている。
【００６５】
アンテナで受信された受信信号は、デュプレクサＤＰＸを通った後受信低雑音増幅器ＬＮＡで増幅され、その後、受信用バンドパスフィルタ素子ＲＸ′で不要信号が減衰され、ミキサ（図示せず）でキャリア周波数から信号を分離し、この信号を取り出す受信回路へ伝送する。
以上のような本発明の弾性表面波装置の構成によって受信用フィルタ素子ＲＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを低減させ、送信用フィルタ素子ＴＸの接地用導体端子に生じる寄生インダクタンスを増加させることにより、それぞれ目的とする帯域外減衰特性の向上を図ることが可能となり、無線通信機器として良好な送受分離性能を得ることが可能となる。
【００６６】
なお、本発明の通信機器において、本発明の弾性表面波装置による効果を十分に発揮させるには、今まで説明した構成のように、弾性表面波装置１に送信用フィルタ素子ＴＸと受信用フィルタ素子ＲＸとの両方が搭載されていることが好ましい。これによって送信信号及び受信信号の不要な信号をともに十分低減することができ、通信品質を向上させることが可能となるとともに、送信用フィルタ素子ＴＸ及び受信用フィルタ素子ＲＸを一体化して小型のフィルタ素子を構成することができるため、小型で高品質な通信機器とすることができる。
【００６７】
以上のような本発明の弾性表面波装置及び通信機器においては、低域側ＩＤＴ電極により構成される低域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸとして用い、高域側ＩＤＴ電極により構成される高域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸとして用いる場合を例にとって説明したが、これに対し、低域側ＩＤＴ電極により構成される低域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸとして用い、高域側ＩＤＴ電極により構成される高域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸとして用いてもよい。この場合にも、以上と同様の作用効果を奏する弾性表面波装置及び通信機器となる。
【００６８】
本発明の弾性表面波装置及び通信機器に適用される送信周波数帯域及び受信周波数帯域の例としては、例えば米国のＣＤＭＡ方式の場合であれば、Cellularバンドでは送信周波数帯域を824ＭＨｚから849ＭＨｚとし、受信周波数帯域を869ＭＨｚから894ＭＨｚとして、低域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸに、高域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸに設定する。この設定により、この通信方式に使用するデュプレクサとして適用させることが可能となる。また、ＰＣＳ(Personal Communication Services)バンドでは、送信周波数帯域を1850ＭＨｚから1910ＭＨｚとし、受信周波数帯域を1930ＭＨｚから1990ＭＨｚとして、同じく低域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸに、高域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸに設定すればよい。また、日本国内ＣＤＭＡ方式の場合であれば、送信周波数帯域は887ＭＨｚから925ＭＨｚとし、受信周波数帯域は832ＭＨｚから870ＭＨｚとして、それぞれ高域側フィルタ素子を送信用フィルタ素子ＴＸに、低域側フィルタ素子を受信用フィルタ素子ＲＸに用いて通過帯域を設定することにより、この通信方式に使用するデュプレクサとして適用させることが可能となる。
【００６９】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に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において種々の変更・改良等が可能である。例えば、フィルタ素子はＤＭＳ（Double Mode SAW）フィルタ素子やラティス型フィルタ素子等の構造を含んでいても構わない。フィルタ素子は、少なくとも１個の直列ＩＤＴ電極と１個の並列ＩＤＴ電極とを備えていれば良い。
【００７０】
さらに、本発明の弾性表面波装置を電子回路モジュール等の実装用基板へ実装する際の実装形態も任意でよく、前述のＣＳＰ（Chip Size Package）方式だけでなく、ワイヤボンディング方式やフリップチップ方式等の種々の形態を適用することができる。
また、回路基板内に、受信用フィルタ素子ＲＸと送信用フィルタ素子ＴＸとの間のアイソレーションを良好にするために、蛇行状の位相整合線路やインダクタ及びキャパシタによる整合回路を配置することも可能である。これらは、アンテナ端子から見た受信用フィルタ素子ＲＸのインピーダンスが受信周波数帯域のうち送信周波数帯域と重なる帯域において無限大に限りなく近づくようにすることにより、送信端子から送信用フィルタ素子ＴＸを通過してきた送信信号に対して、位相整合線路又はインダクタ及びキャパシタによる整合回路から受信用フィルタ素子ＲＸ側を電気的に開放されているように見せるように機能する。この結果、送信信号は、損失を増大させることなくアンテナ端子から出力させることが可能となる。
【実施例】
【００７１】
図７及び図８に示した弾性表面波装置を製造した。
弾性表面波素子は、圧電基板として38.7°ＹカットＸ方向伝搬のタンタル酸リチウム単結晶基板を用い、この一主面上に、Ａｌ（99質量％）−Ｃｕ（１質量％）のＡｌ合金から成るＩＤＴ電極110,120と、接地電極312,322と、入出力電極311,321と、これらを電気的に接続する配線電極と接地用環状電極330とを形成した。
【００７２】
これらの電極の作製は、スパッタリング法によりＡｌ合金薄膜を形成した後、ステッパー及びコーターデベロッパー装置等によりフォトリソグラフィを行い、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置等によりエッチングし所定の各パターンとすることにより行った。
回路基板は、複数の絶縁層が積層されて作製されている。これらの絶縁層には、アルミナを主成分とするセラミックス（誘電率９）を用い、セラミックス等のグリーンシートを作製し、所望の配線パターンや貫通導体を設けた後、これらグリーンシートを積層し圧着することにより一体形成して焼成することにより作製した。
【００７３】
回路基板の上面には、前記圧電基板上の各電極に対応する導体端子あるいは環状導体を形成し、各導体端子及び環状導体に半田を形成して、前記圧電基板上の各電極を接合した。
このようにして作製した弾性表面波装置の送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量及び受信用フィルタ素子ＲＸの信号減衰量の、周波数特性を測定した。
【００７４】
その結果を図１２および図１３のグラフに示す。グラフの横軸は周波数、縦軸は減衰量を表す。
図１２は送信用フィルタ素子ＴＸのＬｇ１および受信用フィルタ素子ＲＸのＬｇ２を、接地貫通導体の数を同じ本数とすることにより共に０．２ｎＨとした比較例の場合の周波数特性である。図１２によると、受信帯域における送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量は、８９３ＭＨｚにおいて４１．２ｄＢとなっている。
【００７５】
図１３は、送信用フィルタ素子ＴＸのＬｇ１を１．２ｎＨ、受信用フィルタ素子ＲＸのＬｇ２を０．２ｎＨとした場合の周波数特性である。図１３によると、受信帯域における送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量は、８９３ＭＨｚにおいて４５．９ｄＢとなっており、図１２の場合に比較して、減衰量の差が４．７ｄＢと大きく改善している。
以上の測定結果により、低損失かつ、帯域外において十分な減衰特性を持つ送信用フィルタ素子及び受信用フィルタ素子が、１つの圧電基板に実現できることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ＩＤＴ電極の等価回路を示す図である。
【図２】ＩＤＴ電極に直列インダクタンスＬｇを直列接続した回路図である。
【図３】図２の回路のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘを縦軸に、横軸に周波数をとったグラフである。
【図４】第１のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と直列ＩＤＴ電極、及び第２のフィルタ素子の並列ＩＤＴ電極と直列ＩＤＴ電極の各インピーダンスの絶対値を縦軸に表したグラフと、前記第１のフィルタ素子及び第２のフィルタ素子の通過減衰特性を縦軸に表したグラフとを合成した図である。
【図５】本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を示す図であり、弾性表面波素子100の一方主面側の平面図である。
【図６】弾性表面波素子100が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図７】図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と、図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置を示す断面図である。
【図８】図５の圧電基板300上の弾性表面波素子と図６の回路基板200とを接合して構成した弾性表面波装置の回路図である。
【図９】送信用フィルタ素子ＴＸの接地貫通導体の形状をクランク状にした例を示す断面図である。
【図１０】受信用フィルタ素子ＲＸの接地貫通導体の長さを短くした例を示す断面図である。
【図１１】アンテナ、本発明の弾性表面波装置を用いたデュプレクサＤＰＸ１、送信電力増幅器ＰＡ、受信低雑音増幅器ＬＮＡ、ならびに本発明の弾性表面波装置を用いた段間の弾性表面波装置１′を含む通信機器を示すブロック図である。
【図１２】送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量及び受信用フィルタ素子ＲＸの信号減衰量を測定したグラフである。
【図１３】送信用フィルタ素子ＴＸの信号減衰量及び受信用フィルタ素子ＲＸの信号減衰量を測定したグラフである。
【図１４】本発明の弾性表面波装置の他の実施の形態を示す図であり、圧電基板300の一方主面側の平面図である。
【図１５】弾性表面波素子が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図１６】図１５のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図１７】弾性表面波素子100が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図１８】図１７のＣ−Ｃにおける断面図である。
【図１９】本発明の弾性表面波装置の他の実施の形態を示す図であり、圧電基板300の一方主面側の平面図である。
【図２０】本発明の弾性表面波装置が実装される回路基板200上面の平面図である。
【図２１】図２０のＤ−Ｄにおける断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
1 弾性表面波装置
110 第１のＩＤＴ電極
120 第２のＩＤＴ電極
200 回路基板
211 第１の貫通導体
220 第３の接地電極
221 第２の貫通導体
300 圧電基板と、
311 第１の入出力電極
312 第１の接地電極
321 第２の入出力電極
322 第２の接地電極
330 環状電極が形成され、
412 第１の接地用導体端子
422 第２の接地用導体端子
430 環状導体
TX 第１のフィルタ素子
RX 第２のフィルタ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の一主面に形成された、第１の入出力電極、第１の接地電極及び第１のＩＤＴ電極を含む第１のフィルタ素子と、
前記圧電基板の同じ面に形成された、第２の入出力電極、第２の接地電極及び第２のＩＤＴ電極を含む、前記第１のフィルタ素子と周波数帯域の異なる第２のフィルタ素子と、
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面を実装するための回路基板とを備え、
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面において、前記第１の接地電極と、前記第２の接地電極とが電気的に分離されて形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記第１の接地電極が接続される第１の接地用導体端子と、前記第２の接地電極に接続される第２の接地用導体端子とが分離されて形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面と反対側の面又は前記回路基板のいずれかの内層面において、第３の接地電極が設けられ、
前記第１の接地用導体端子及び前記第２の接地用導体端子に接続され、前記回路基板を、前記第３の接地電極の位置までそれぞれ貫通する第１及び第２の貫通導体が設けられている弾性表面波装置。
【請求項２】
前記第１のフィルタ素子の通過周波数帯域が、前記第２のフィルタ素子の通過周波数帯域よりも低く、
前記第１の接地電極、前記第１の接地用導体端子及び前記第１の貫通導体の直列インダクタンスが、前記第２の接地電極、前記第２の接地用導体端子及び前記第２の貫通導体の直列インダクタンスよりも高い請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記第１の接地電極の圧電基板上の面積が、前記第２の接地電極の圧電基板上の面積よりも小さい請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記第１の貫通導体の本数が、前記第２の貫通導体の本数よりも少ない請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
前記第１の貫通導体がクランク形状を有する請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記第２の貫通導体は直線状を有する請求項５記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記第１の貫通導体の断面積が、前記第２の貫通導体の断面積よりも小さい請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記第１のＩＤＴ電極は、前記第１の入出力電極間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた並列ＩＤＴ電極とを有し、
前記第２のＩＤＴ電極は、前記第２の入出力電極間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極を有する請求項１から請求項７のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲む環状電極が形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続される環状導体が形成されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記環状電極は、前記第１，第２のフィルタ素子をそれぞれ取り囲む２つの環状電極であり、
前記環状導体は、前記２つの環状電極にそれぞれ接続される請求項９記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記第２の接地電極は、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲むようにして形成された環状電極に接続され、
前記第２の接地用導体端子は、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続されるように形成された環状導体である請求項１から請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲む環状電極が形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続されるように形成された環状導体が設けられ、
前記第２の接地用導体端子は、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面に形成された環状導体に接続されており、
前記第２の貫通導体に代えて、あるいは第２の貫通導体とともに、前記環状導体に接続され、前記回路基板を、前記第３の接地電極の位置まで貫通する第３の貫通導体が設けられている請求項１から請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の弾性表面波装置と、該弾性表面波装置を回路素子とする送信回路を具備する通信機器。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の弾性表面波装置と、該弾性表面波装置を回路素子とする受信回路を具備する通信機器。
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の一主面に形成された、第１の入出力電極、第１の接地電極及び第１のＩＤＴ電極を含む第１のフィルタ素子と、
前記圧電基板の同じ面に形成された、第２の入出力電極、第２の接地電極及び第２のＩＤＴ電極を含む、前記第１のフィルタ素子と周波数帯域の異なる第２のフィルタ素子と、
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面を実装するための回路基板とを備え、
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面において、前記第１の接地電極と、前記第２の接地電極とが電気的に分離されて形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記第１の接地電極が接続される第１の接地用導体端子と、前記第２の接地電極に接続される第２の接地用導体端子とが分離されて形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面と反対側の面又は前記回路基板のいずれかの内層面において、第３の接地電極が設けられ、
前記第１の接地用導体端子及び前記第２の接地用導体端子に接続され、前記回路基板を、前記第３の接地電極の位置までそれぞれ貫通する第１及び第２の貫通導体が設けられている弾性表面波装置。
【請求項２】
前記第１のフィルタ素子の通過周波数帯域が、前記第２のフィルタ素子の通過周波数帯域よりも低く、
前記第１の接地電極、前記第１の接地用導体端子及び前記第１の貫通導体の直列インダクタンスが、前記第２の接地電極、前記第２の接地用導体端子及び前記第２の貫通導体の直列インダクタンスよりも高い請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記第１の接地電極の圧電基板上の面積が、前記第２の接地電極の圧電基板上の面積よりも小さい請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記第１の貫通導体の本数が、前記第２の貫通導体の本数よりも少ない請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
前記第１の貫通導体がクランク形状を有する請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記第２の貫通導体は直線状を有する請求項５記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記第１の貫通導体の断面積が、前記第２の貫通導体の断面積よりも小さい請求項２記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記第１のＩＤＴ電極は、前記第１の入出力電極間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた並列ＩＤＴ電極とを有し、
前記第２のＩＤＴ電極は、前記第２の入出力電極間に接続された直列ＩＤＴ電極と、信号線路と接地との間につながれた、並列ＩＤＴ電極を有する請求項１から請求項７のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲む環状電極が形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続される環状導体が形成されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記環状電極は、前記第１，第２のフィルタ素子をそれぞれ取り囲む２つの環状電極であり、
前記環状導体は、前記２つの環状電極にそれぞれ接続される請求項９記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記第２の接地電極は、前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲むようにして形成された環状電極に接続され、
前記第２の接地用導体端子は、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続されるように形成された環状導体である請求項１から請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
前記圧電基板の前記第１，第２のフィルタ素子の形成された面に、前記第１，第２のフィルタ素子を取り囲む環状電極が形成され、
前記回路基板の前記圧電基板を実装する面において、前記環状電極に接続されるように形成された環状導体が設けられ、
前記第２の接地用導体端子は、前記回路基板の前記圧電基板を実装する面に形成された環状導体に接続されており、
前記第２の貫通導体に代えて、あるいは第２の貫通導体とともに、前記環状導体に接続され、前記回路基板を、前記第３の接地電極の位置まで貫通する第３の貫通導体が設けられている請求項１から請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の弾性表面波装置と、該弾性表面波装置を回路素子とする送信回路を具備する通信機器。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の弾性表面波装置と、該弾性表面波装置を回路素子とする受信回路を具備する通信機器。
【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】
【公開番号】特開２００６−１４２９６（Ｐ２００６−１４２９６Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５６０２８（Ｐ２００５−１５６０２８）
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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