弾性表面波装置
【課題】フリップチップ実装時でも低損失・高減衰な特性をもつ弾性表面波装置の提供。
【解決手段】圧電素子上に櫛形電極パターンが形成された弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記櫛形電極パターンは，１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極のいずれか一方の電極端子が，引き回し配線により，接地電極を挟んで他方の電極端子と反対側に位置するように配置されている。
【解決手段】圧電素子上に櫛形電極パターンが形成された弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記櫛形電極パターンは，１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極のいずれか一方の電極端子が，引き回し配線により，接地電極を挟んで他方の電極端子と反対側に位置するように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，小型化を可能としたフリップチップ実装された弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの無線装置の急速な小型化・高機能化がすすんでいる。その高周波回路にはフィルタが使用されており、重要な役割を果たしている。かかるフィルタは，小型化のために一般に弾性表面波 (SAW: Surface Acoustic Wave) 装置を用いて構成されることが多い。
【０００３】
たとえば，ＰＣＳ(Personal Communications System)携帯電話などの無線装置において，送信(Tx:1850〜1910MHz)信号及び受信(Rx:1930〜1990MHz)信号を分離する役割を持つアンテナデュープレクサの機能を構成する送信（Ｔｘ）フィルタ及び，受信（Ｒｘ）フィルタを弾性表面波装置で構成する。
【０００４】
そして，かかる送信（Ｔｘ）フィルタ及び，受信（Ｒｘ）フィルタは，バンドパスフィルタであって，例えば，特許文献１に示されるように，反射電極間に発生した複数（２つ）の定在波を利用して複数（２つ）の共振モードを有する多重（２重）モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を組み合わせて構成される。
【０００５】
２重モードＳＡＷフィルタは，一例として特許文献１に示され，図１に示すような櫛形電極（ＩＤＴ:Interdigital Transducer）パターンが，LiTaO3，LiNbO3，Li2B4O7，水晶などの図示しない圧電素子(圧電基板)上に形成されている。
【０００６】
圧電素子に形成されたＩＤＴパターンは，図１に示す例では，１つの入力（出力）ＩＤＴ１と，２つの出力（入力）ＩＤＴ２ａ，２ｂが交互に配列され，更にそれらの両側に弾性表面波の伝搬方向に位置するグレーティング型の反射器３ａ，３ｂを有している。
【０００７】
図１に示すＩＤＴパターンの特徴は，入力（出力）ＩＤＴ１の端子ＩＮ（ＯＵＴ）と，２つの出力（入力）ＩＤＴ２ａ，２ｂの共通接続された端子ＯＵＴ（ＩＮ）が同じ側に配置されていることである。
【０００８】
さらに，図１に示すＩＤＴパターンを単位として，目的とする所望のフィルタ特性に対応して，複数のＩＤＴパターンを並列にあるいは，更に直列（カスケード）に接続してフィルタを構成する。
【０００９】
図２は，かかる図１に示すＩＤＴパターンを単位として，３並列カスケード接続した２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）の平面図であり，圧電素子１０上に図１の単位ＩＤＴパターンが３並列カスケードに接続されている。
【００１０】
図３は，かかる図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）をパッケージに収容して弾性表面波（ＳＡＷ）装置を形成したときの断面図である。この弾性表面波（ＳＡＷ）装置では，セラミックパッケージ１１の内側底面に導電性ペースト１２により２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を貼り付けている。２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）は，圧電素子１０上にＩＤＴパターンが形成され，入力端子ＩＮ，出力端子ＯＵＴ及びＧＮＤ端子が，ボンディングワイヤ１３により，セラミックパッケージ１１側の端子に接続されている。さらに，メタルキャップ１４が，ＩＤＴパターンと所定以上の空間間隔を有して，セラミックパッケージ１１の内側を覆うように貼り付けられる。
【００１１】
ここで，弾性表面波装置は，ボンディングワイヤ１３が，メタルキャップ１４及びＩＤＴパターンと所定以上の空間間隔を要するために，小型化に限界を有する。そこで，ボンディングワイヤ１３により２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）をセラミックパッケージ側の端子に接続する構成に代え，フリップチップ接続によりセラミックパッケージの端子に接続する構成が考えられる。
【００１２】
図４は，図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタを，フリップチップ接続によりセラミックパッケージに実装する場合の想定される構成例の断面図である。
【００１３】
セラミックパッケージ１１側に接地端子ＧＮＤ，入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴが形成されている。
【００１４】
２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）の圧電素子１０上に形成されたＩＤＴパターン側を下向きにして，ＩＤＴパターン側のＩＤＴパターンの接地端子ＧＮＤ，入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴをセラミックパッケージ１１側の接地端子ＧＮＤ，入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴに対応させてバンプ１５により接続する。これにより，セラミックパッケージ１１に２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を収容する際の面積および高さ方向の低減化が図られる。
【００１５】
しかし，図４に示すようにフリップチップ接続によりセラミックパッケージに２重モードＳＡＷフィルタを収容する場合，特性上の劣化が認識された。図５は，同じ構成の，即ち図１に示す入力（出力）ＩＤＴ１の端子ＩＮ（ＯＵＴ）と２つの出力（入力）ＩＤＴ２ａ，２ｂの共通接続された端子ＯＵＴ（ＩＮ）が同じ側に配置されているＩＤＴパターンを有する２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を，ワイヤボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性と，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性を比較して示す図である。
【００１６】
すなわち，図５において，グラフ図５（ａ）は，デュープレクサにおける受信信号をアンテナから受信回路に導くための受信フィルタの通過特性について示している。また，グラフ図５（ｂ）は，デュープレクサにおける送信側から受信側へのアイソレーション特性を示している。
【００１７】
一般に，ＰＣＳデュープレクサにおける受信アンテナフィルタとしては送信帯域で５０dB以上の減衰量が要求される。また，送信帯域のアイソレーションに対する規格値は５５dBが要求される。
【００１８】
図５（ａ）に示すように，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの受信アンテナフィルタの通過帯域外の減衰特性IIは，ワイヤボンディングによる場合Ｉに比較して劣化し，５０dB以上の減衰量を満たさない領域を有している。
【００１９】
さらに，図５（ｂ）に示すように，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの受信アンテナフィルタの送信側から受信側へのアイソレーション特性IIは，ワイヤボンディングによる場合Ｉに比較して，アイソレーションに対する規格値５５dBを満たさない領域が生じている。
【００２０】
かかるフリップチップボンディングによる場合の特性劣化の原因は，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときのセラミックパッケージにおける入出力端子間が近づき，これによる入出力間容量が大きくなるためと推定される。
【特許文献１】特開２００４−１９４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
かかる推定に基づき，本発明者等は，図１におけるＩＤＴパターンに対し，図６に示すように，ＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間を広げ，ＩＤＴパターンのＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間に対応するように，セラミックパッケージの表面層や内層に限らずＧＮＤパターン４を設け，通過帯域特性を測定した。
【００２２】
図７は，図６のＩＤＴパターンに対応するセラミックパッケージ側の端子パターンを示す図である。接地ＧＮＤ線（Ｌｉｎｅ）が形成可能なようにＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間が広げられている。
【００２３】
このように，図６の構成により，ＧＮＤパターン４によりＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間が分断されるので，対応する入出力間結合容量を低減することが出来る。
【００２４】
図８は，かかるＧＮＤパターン４による入出力間結合容量低減の効果を示す通過帯域特性図である。
【００２５】
図８に示すように，入出力間結合容量低減により，通過帯域外減衰量を矢印の方向に大きくすることが出来ることが理解できる。
【００２６】
しかし，かかる構成では図６，図７に示すようにＧＮＤパターン４の形成のため，入出力端子間を広げる必要が生じ，このために，平面上に装置構成が広がり，小型化の達成に弊害となる。
【００２７】
かかる点から，本願発明の目的は，良好なフィルタ特性を得るための上記弊害を回避し，且つ平面的にも装置構成が大きくならないような，入出力端子配置のレイアウトに特徴を有す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】
【００２８】
上記本発明の目的を達成する，本発明の第１の側面は，圧電素子上に櫛形電極パターンが形成された弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記櫛形電極パターンは，１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極のいずれか一方の電極端子が，引き回し配線により，接地電極を挟んで他方の電極端子と反対側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００２９】
さらに，前記弾性表面波フィルタは，前記反射電極間に励振された弾性表面波を使用し、前記反射電極間に発生した複数の定在波を利用する多重モード弾性表面波フィルタであることを特徴とする。
【００３０】
上記本発明の目的を達成する，本発明の第２の側面は，圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子を挟んで，前記第１の弾性表面波フィルタの入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が前記第２の弾性表面波フィルタに対向するように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
また，上記本発明の目的を達成する，本発明の第３の側面は，圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第１の弾性表面波フィルタの接地端子と前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子が対向するように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
前記第１の側面において，前記櫛形電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成してもよい。
【００３３】
また，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの少なくとも一つの弾性表面波フィルタの電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成とすることも可能である。
【００３４】
更に前記弾性表面波フィルタが，複数並列接続される構成とすることも可能である。
【００３５】
更に前記弾性表面波フィルタが，前記入力（又は出力）端子が，バランス入力（又は出力）であるとすることも可能である。
【００３６】
更に前記パッケージの電極パターンを，フィルタを構成するインダクタンス成分としてもよい。
【００３７】
上記本発明の目的を達成する，本発明の第４の側面はアンテナデュープレクサであって，前記弾性表面波装置が，送信及び又は受信フィルタとして構成されていることを特徴とする。
【００３８】
前記第４の側面において，パッケージ内で，前記送信フィルタに接続する送信（Ｔｘ）信号用電極パターンと，前記受信フィルタに接続する受信（Ｒｘ）信号用電極パターンとの間に接地パターンが形成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明に従い，パッケージの表面層や内層に限らず、入出力パターン間に接地ＧＮＤパターンを設けることにより、パッケージの入出力間結合容量を減少、つまり弾性表面波装置自身の入出力間結合容量を減少させることが出来る。
【００４０】
この効果により、フリップチップ実装での特性劣化が回避出来でき，本発明の適用によりフリップチップ実装時でも低損失・高減衰な特性をもつ弾性表面波装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に，図面に従い，本発明の実施の形態例を説明する。
【００４２】
図９Ａ，図９Ｂは，本発明に従う２重モードＳＡＷフィルタの基本ＩＤＴパターンの第１の実施例を示す図である。先に説明したように，かかるＩＤＴパターンが圧電素子上に形成されて，フィルタが構成される。さらに，フィルタは，セラミックパッケージ内に収容されて弾性表面波装置が形成される。図９Ａは第１の実施例のＩＤＴパターンを，図９Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００４３】
図９Ａに示す２重モードＳＡＷフィルタの基本ＩＤＴパターンの特徴は，図１のＩＤＴパターンと比較して，入力ＩＮ（又は出力ＯＵＴ）端子と出力ＯＵＴ（又は入力）端子が接地ＧＮＤ端子を挟んで，反対側に配置されていることである。これに対応するセラミックパッケージ側の端子配置が図９Ｂに示される。
【００４４】
このように，入力ＩＮ端子と出力ＯＵＴ端子が接地ＧＮＤ端子により分離されることにより，先に図８に示したように入出力間結合容量低減により，通過帯域外減衰量の改善が可能である。さらに，入力ＩＮ端子と出力ＯＵＴ端子を分離する接地ＧＮＤ端子は，基本ＩＤＴパターン自身のＧＮＤ端子であり追加のＧＮＤ端子を設けるスペースは不要であるから平面的に装置構成が大きくなることが回避出来る。
【００４５】
ここで，図９Ａ，図９Ｂに示されるＩＤＴパターンでは，入力ＩＮ端子を，接地ＧＮＤ端子を挟んで出力ＯＵＴ端子と反対側に配置するために，引き回し配線５の形成が必要である。このとき引き回し配線５の長さにより，信号伝送において抵抗値が大きくなるので，少なくとも引き回し配線５を厚膜で形成して抵抗値を低減することが望ましい。
【００４６】
さらに，図９Ａ，図９Ｂに示す２重モードＳＡＷフィルタの基本ＩＤＴパターンを用いて，拡張された２重モードＳＡＷフィルタを用いる本発明に従う弾性表面波装置の実施例を以下に説明する。
【００４７】
図１０Ａ，図１０Ｂは，第２の実施例であり，図１０ＡはＩＤＴパターンを，図１０Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００４８】
図１０Ａ，図１０Ｂに示す第２の実施例では，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)が，カスケード接続されている。前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の出力端子が，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の入力端子に引き回し配線５により接続されている。このとき，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)について，入力端子と出力端子の配置が，図９の第１の実施例と逆の関係となっている。
【００４９】
かかる第２の実施例では，図１０Ｂのパッケージにおける電極配置パターンに示すように，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の入力ＩＮ端子と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の出力ＯＵＴ端子との間に，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の接地ＧＮＤ端子が配置されるので，平面スペースを拡大することなく弾性表面波装置における入出力端子間に接地ＧＮＤ端子を配置することが可能である。
【００５０】
図１１Ａ，図１１Ｂは，第３の実施例であり，図１１ＡはＩＤＴパターンを，図１１Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００５１】
図１１Ａ，図１１Ｂに示す実施例は，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)のＩＤＴパターンは，それぞれ図９の実施例と同様であるが，一方を反転して接地端子ＧＮＤ１，２を背中合わせに配置して，引き回し配線５によりカスケード接続されている。
【００５２】
これにより，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の入力ＩＮ端子と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の出力ＯＵＴ端子が，第１の接地端子ＧＮＤ１及び第２の接地端子ＧＮＤ２によりより強固に分離されるので，入出力間容量によるフィルタ特性の劣化を十分に回避することが可能である。
【００５３】
図１２Ａ，図１２Ｂは，更に第４の実施例であり，図１２ＡはＩＤＴパターンを，図１２Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００５４】
この実施例では，所望のインピーダンス(例えば５０Ω)が第１のフィルタＦaと第２のフィルタＦbの合成インピーダンスとなるように，多重モードSAWフィルタＦaとＦbを直列接続した構成である。
【００５５】
図９Ａに示した第１の実施例と同様に，引き回し配線５により出力ＯＵＴ端子が入力ＩＮ端子と反対側に配置されている。これによって弾性表面波装置の入出力間結合容量を減少させることが出来る。
【００５６】
加えて本実施例では，デュープレクサやアンテナフィルタの受信フィルタとして適用された場合、特願2004-252644や特願2005-130988で示されているように複数段の直列接続によりＩＤＴにかかる電圧が分散され、ＩＤＴ面積の拡大により単位面積あたりの弾性表面波の励振強度が小さくなり、混変調レベルの抑制が出来る。またＩＤＴにかかる電圧の分散により、静電耐圧(ESD)や耐電力の向上も可能である。
【００５７】
図１３Ａ，図１３Ｂは，第５の実施例であり，図１３ＡはＩＤＴパターンを，図１３Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００５８】
この実施例は，第２の実施例における前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)として第４の実施例を適用したものである。このとき前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の出力を，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の引き回し配線５に接続している。
【００５９】
この実施例においても，図１３Ｂに示すように，入力ＩＮ端子と出力ＯＵＴ端子との間に後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の接地ＧＮＤ端子を配置して，入出力間容量を減少させることが出来る。さらに，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)に関し，第４の実施例と同様であるので，ＩＤＴ面積の拡大により単位面積あたりの弾性表面波の励振強度が小さくなり、混変調レベルの抑制が出来るという効果が得られる。
【００６０】
図１４Ａ，図１４Ｂは，第６の実施例であり，図１４ＡはＩＤＴパターンを，図１４Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００６１】
この実施例は，第５の実施例で示した構造を並列接続した構成である。他の実施例と同様に，弾性表面波装置の入出力間結合容量を減少させることが出来ることに加えて、並列接続により電流の分散が可能である。これにより耐電力の向上が期待できる。図１４Ａには，実施例として前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)を４並列、後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)を３並列と異なるように，構成しているが，並列数は同じでも良い。
【００６２】
なお，図１４Ｂに示すように，セラミックパッケージ側の電極配置を示す図１４Ｂは，第５の実施例におけるセラミックパッケージ側の電極配置を示す図１３Ｂと同様である。
【００６３】
図１５Ａ，図１５Ｂは，第７の実施例であり，図１５ＡはＩＤＴパターンを，図１５Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００６４】
この実施例は，多重モードSAWフィルタ（Ｆ１，Ｆ２）をカスケード接続した構成の一例である。後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）をミラー対称に配置し、カスケード接続してもセラミックパッケージの入力ＩＮ端子及び出力ＯＵＴ端子パターン（図１５Ｂ参照）間に接地ＧＮＤパターン（ＧＮＤ２）を設けることが出来る。しかし，先の特許文献１（特開2004-194269号公報）でも述べられているように、挿入損失や送信側Ｔx帯域と受信側Ｒx帯域間の立ち上がりの急峻性(角型)が大幅に劣化してしまう。
【００６５】
そこで前段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ１）のように入出力ＩＤＴを同一方向から引き出すように構成する。これによって，挿入損失と角型の劣化を防ぎ、かつ弾性表面波装置の入出力間の結合容量を低減することが出来る。
【００６６】
さらに，別の実施例として，図１６Ａ，図１６Ｂは，第８の実施例であり，図１６ＡはＩＤＴパターンを，図１６Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００６７】
この第８の実施例は，第７の実施例において，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）について，バランス出力ＯＵＴ端子を持つように構成したものである。このバランス出力ＯＵＴ端子と，前段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ１）の入力ＩＮ端子との間に接地ＧＮＤ端子ＧＮＤ２が配置されるので，弾性表面波装置の入出力間結合容量を減少させることが出来る。
【００６８】
次に本発明を適用した弾性表面波装置の適用例における効果を従来構成と比較して説明する。
【００６９】
図１７Ａ，図１７Ｂは，図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例に対応し，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）に本発明を適用していない従来構成例である。そして，図１７ＡはＩＤＴパターンを，図１７Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００７０】
したがって，図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例と，図１７Ａ，図１７Ｂに示す本発明を適用しない構成との間で特性を比較する。
【００７１】
図１８Ａにデュープレクサの構成例を示す。図１８Ｂに，本発明に従う第６の実施例と図１７Ａ，図１７Ｂの比較例をＰＣＳデュープレクサの受信（Ｒx）フィルタとして使用した際の送受信間アイソレーション特性を示す。
【００７２】
送信フィルタ２０と受信フィルタ３０を個別パッケージに構成するアンテナフィルタの場合には、本発明に従う受信SAWフィルタ(Rx)のCARの減少によって，受信SAWフィルタの送信（Ｔx）帯域減衰量を改善することが，送信（Ｔx）帯域アイソレーション特性の改善につながる。
【００７３】
送信Ｔx及び受信Ｒxフィルタ２０，３０を同一パッケージ内に構成するデュープレクサにおいては、CARの抑制に加えて、CTRの抑制が送信（Ｔx）帯域アイソレーション特性に効いてくる。この為、パッケージ内の送信Ｔx−受信Ｒx間に接地ＧＮＤパターンを設けることが好ましい。
【００７４】
以上のことから、図１８Ｂに示すように，本発明によりＰＣＳデュープレクサの送信Ｔx帯域アイソレーションに要求される５５dBを満足することが出来た。
【００７５】
第６の実施例において，CAR減少に効果の有る接地ＧＮＤパターンは，受信（Ｒx）フィルタ３０用の接地ＧＮＤパターンとして用いている。勿論送信（Ｔx）フィルタ２０用として用いることも可能であるが、共用化はさせていない。
【００７６】
CTRの減少に効果の有る送信（Ｔx）フィルタ２０用パターンと受信（Ｒx）フィルタ用パターンとの間に設けた接地ＧＮＤパターンは、受信（Ｒx）フィルタ３０用の接地ＧＮＤパターンと送信（Ｔx）フィルタ２０用の接地ＧＮＤパターンを設置しており、これらもまた共有化はしていない。
【００７７】
ただし接地ＧＮＤインダクタンスの調整などの為に共有化(導通)される場合もある。図１９Ａは，ＰＣＳ受信フィルタの構成例ブロック図である。図１９Ｂは，図１４Ａ，図１４Ｂに示す第６の実施例におけるセラミックパッケージ１０の接地ＧＮＤインダクタンスＬ1〜Ｌ5の値を変化させた特性(Korean ＰＣＳ受信フィルタ)である。接地ＧＮＤインダクタンスを変化させることにより、減衰帯域を変化させる事が出来る為、送信Ｔx-受信Ｒx間隔が変化しても(システムが変わっても)、減衰量を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】従来の多重モードSAWフィルタの櫛形電極（ＩＤＴ:Interdigital Transducer）パターンの一例を示す図である。
【図２】図１に示すＩＤＴパターンを単位として，３並列カスケード接続した２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）の平面図を示す図である。
【図３】図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）をパッケージに収容して弾性表面波（ＳＡＷ）装置を形成したときの断面図である。
【図４】図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタを，フリップチップ接続によりセラミックパッケージに実装する場合の想定される構成例の断面図である。
【図５】ワイヤボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性と，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性を比較して示す図である。
【図６】ＩＤＴパターンのＩＮ端子とＯＵＴ端子間に対応するように，セラミックパッケージの表面層や内層に限らずＧＮＤパターンを設ける場合を説明する図である。
【図７】図６のＩＤＴパターンに対応するセラミックパッケージ側の端子パターンを示す図である。
【図８】ＧＮＤパターンによる入出力間結合容量低減の効果を示す通過帯域特性図である。
【図９Ａ】第１の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図９Ｂ】第１の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１０Ａ】第２の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１０Ｂ】第２の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１１Ａ】第３の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１１Ｂ】第３の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１２Ａ】第４の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１２Ｂ】第４の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１３Ａ】第５の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１３Ｂ】第５の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１４Ａ】第６の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１４Ｂ】第６の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１５Ａ】第７の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１５Ｂ】第７の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１６Ａ】第８の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１６Ｂ】第８の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１７Ａ】図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例に対応し，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）に本発明を適用していない従来構成例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１７Ｂ】図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例に対応し，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）に本発明を適用していない従来構成例のセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【図１８Ａ】デュープレクサの構成例を示す図である。
【図１８Ｂ】本発明に従う第６の実施例と図１７Ａ，図１７Ｂの比較例をＰＣＳデュープレクサの受信（Ｒx）フィルタとして使用した際の送受信間アイソレーション特性を示す図である。
【図１９Ａ】ＰＣＳ受信フィルタの構成例ブロック図である。
【図１９Ｂ】図１４Ａ，図１４Ｂに示す第６の実施例におけるセラミックパッケージ１０の接地ＧＮＤインダクタンスＬ1〜Ｌ5の値を変化させた特性(Korean ＰＣＳ受信フィルタ)を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
ＩＮ 入力端子
ＯＵＴ 出力端子
ＧＮＤ 接地端子
５ 引き回し配線
１０ 圧電素子
１１ セラミックパッケージ
１４ メタルキャップ
１５ バンプ
２０ 送信(Tx)フィルタ
３０ 受信(Rx)フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は，小型化を可能としたフリップチップ実装された弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの無線装置の急速な小型化・高機能化がすすんでいる。その高周波回路にはフィルタが使用されており、重要な役割を果たしている。かかるフィルタは，小型化のために一般に弾性表面波 (SAW: Surface Acoustic Wave) 装置を用いて構成されることが多い。
【０００３】
たとえば，ＰＣＳ(Personal Communications System)携帯電話などの無線装置において，送信(Tx:1850〜1910MHz)信号及び受信(Rx:1930〜1990MHz)信号を分離する役割を持つアンテナデュープレクサの機能を構成する送信（Ｔｘ）フィルタ及び，受信（Ｒｘ）フィルタを弾性表面波装置で構成する。
【０００４】
そして，かかる送信（Ｔｘ）フィルタ及び，受信（Ｒｘ）フィルタは，バンドパスフィルタであって，例えば，特許文献１に示されるように，反射電極間に発生した複数（２つ）の定在波を利用して複数（２つ）の共振モードを有する多重（２重）モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を組み合わせて構成される。
【０００５】
２重モードＳＡＷフィルタは，一例として特許文献１に示され，図１に示すような櫛形電極（ＩＤＴ:Interdigital Transducer）パターンが，LiTaO3，LiNbO3，Li2B4O7，水晶などの図示しない圧電素子(圧電基板)上に形成されている。
【０００６】
圧電素子に形成されたＩＤＴパターンは，図１に示す例では，１つの入力（出力）ＩＤＴ１と，２つの出力（入力）ＩＤＴ２ａ，２ｂが交互に配列され，更にそれらの両側に弾性表面波の伝搬方向に位置するグレーティング型の反射器３ａ，３ｂを有している。
【０００７】
図１に示すＩＤＴパターンの特徴は，入力（出力）ＩＤＴ１の端子ＩＮ（ＯＵＴ）と，２つの出力（入力）ＩＤＴ２ａ，２ｂの共通接続された端子ＯＵＴ（ＩＮ）が同じ側に配置されていることである。
【０００８】
さらに，図１に示すＩＤＴパターンを単位として，目的とする所望のフィルタ特性に対応して，複数のＩＤＴパターンを並列にあるいは，更に直列（カスケード）に接続してフィルタを構成する。
【０００９】
図２は，かかる図１に示すＩＤＴパターンを単位として，３並列カスケード接続した２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）の平面図であり，圧電素子１０上に図１の単位ＩＤＴパターンが３並列カスケードに接続されている。
【００１０】
図３は，かかる図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）をパッケージに収容して弾性表面波（ＳＡＷ）装置を形成したときの断面図である。この弾性表面波（ＳＡＷ）装置では，セラミックパッケージ１１の内側底面に導電性ペースト１２により２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を貼り付けている。２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）は，圧電素子１０上にＩＤＴパターンが形成され，入力端子ＩＮ，出力端子ＯＵＴ及びＧＮＤ端子が，ボンディングワイヤ１３により，セラミックパッケージ１１側の端子に接続されている。さらに，メタルキャップ１４が，ＩＤＴパターンと所定以上の空間間隔を有して，セラミックパッケージ１１の内側を覆うように貼り付けられる。
【００１１】
ここで，弾性表面波装置は，ボンディングワイヤ１３が，メタルキャップ１４及びＩＤＴパターンと所定以上の空間間隔を要するために，小型化に限界を有する。そこで，ボンディングワイヤ１３により２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）をセラミックパッケージ側の端子に接続する構成に代え，フリップチップ接続によりセラミックパッケージの端子に接続する構成が考えられる。
【００１２】
図４は，図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタを，フリップチップ接続によりセラミックパッケージに実装する場合の想定される構成例の断面図である。
【００１３】
セラミックパッケージ１１側に接地端子ＧＮＤ，入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴが形成されている。
【００１４】
２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）の圧電素子１０上に形成されたＩＤＴパターン側を下向きにして，ＩＤＴパターン側のＩＤＴパターンの接地端子ＧＮＤ，入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴをセラミックパッケージ１１側の接地端子ＧＮＤ，入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴに対応させてバンプ１５により接続する。これにより，セラミックパッケージ１１に２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を収容する際の面積および高さ方向の低減化が図られる。
【００１５】
しかし，図４に示すようにフリップチップ接続によりセラミックパッケージに２重モードＳＡＷフィルタを収容する場合，特性上の劣化が認識された。図５は，同じ構成の，即ち図１に示す入力（出力）ＩＤＴ１の端子ＩＮ（ＯＵＴ）と２つの出力（入力）ＩＤＴ２ａ，２ｂの共通接続された端子ＯＵＴ（ＩＮ）が同じ側に配置されているＩＤＴパターンを有する２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）を，ワイヤボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性と，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性を比較して示す図である。
【００１６】
すなわち，図５において，グラフ図５（ａ）は，デュープレクサにおける受信信号をアンテナから受信回路に導くための受信フィルタの通過特性について示している。また，グラフ図５（ｂ）は，デュープレクサにおける送信側から受信側へのアイソレーション特性を示している。
【００１７】
一般に，ＰＣＳデュープレクサにおける受信アンテナフィルタとしては送信帯域で５０dB以上の減衰量が要求される。また，送信帯域のアイソレーションに対する規格値は５５dBが要求される。
【００１８】
図５（ａ）に示すように，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの受信アンテナフィルタの通過帯域外の減衰特性IIは，ワイヤボンディングによる場合Ｉに比較して劣化し，５０dB以上の減衰量を満たさない領域を有している。
【００１９】
さらに，図５（ｂ）に示すように，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの受信アンテナフィルタの送信側から受信側へのアイソレーション特性IIは，ワイヤボンディングによる場合Ｉに比較して，アイソレーションに対する規格値５５dBを満たさない領域が生じている。
【００２０】
かかるフリップチップボンディングによる場合の特性劣化の原因は，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときのセラミックパッケージにおける入出力端子間が近づき，これによる入出力間容量が大きくなるためと推定される。
【特許文献１】特開２００４−１９４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
かかる推定に基づき，本発明者等は，図１におけるＩＤＴパターンに対し，図６に示すように，ＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間を広げ，ＩＤＴパターンのＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間に対応するように，セラミックパッケージの表面層や内層に限らずＧＮＤパターン４を設け，通過帯域特性を測定した。
【００２２】
図７は，図６のＩＤＴパターンに対応するセラミックパッケージ側の端子パターンを示す図である。接地ＧＮＤ線（Ｌｉｎｅ）が形成可能なようにＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間が広げられている。
【００２３】
このように，図６の構成により，ＧＮＤパターン４によりＩＮ（ＯＵＴ）端子とＯＵＴ（ＩＮ）端子間が分断されるので，対応する入出力間結合容量を低減することが出来る。
【００２４】
図８は，かかるＧＮＤパターン４による入出力間結合容量低減の効果を示す通過帯域特性図である。
【００２５】
図８に示すように，入出力間結合容量低減により，通過帯域外減衰量を矢印の方向に大きくすることが出来ることが理解できる。
【００２６】
しかし，かかる構成では図６，図７に示すようにＧＮＤパターン４の形成のため，入出力端子間を広げる必要が生じ，このために，平面上に装置構成が広がり，小型化の達成に弊害となる。
【００２７】
かかる点から，本願発明の目的は，良好なフィルタ特性を得るための上記弊害を回避し，且つ平面的にも装置構成が大きくならないような，入出力端子配置のレイアウトに特徴を有す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】
【００２８】
上記本発明の目的を達成する，本発明の第１の側面は，圧電素子上に櫛形電極パターンが形成された弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記櫛形電極パターンは，１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極のいずれか一方の電極端子が，引き回し配線により，接地電極を挟んで他方の電極端子と反対側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００２９】
さらに，前記弾性表面波フィルタは，前記反射電極間に励振された弾性表面波を使用し、前記反射電極間に発生した複数の定在波を利用する多重モード弾性表面波フィルタであることを特徴とする。
【００３０】
上記本発明の目的を達成する，本発明の第２の側面は，圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子を挟んで，前記第１の弾性表面波フィルタの入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が前記第２の弾性表面波フィルタに対向するように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
また，上記本発明の目的を達成する，本発明の第３の側面は，圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第１の弾性表面波フィルタの接地端子と前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子が対向するように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
前記第１の側面において，前記櫛形電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成してもよい。
【００３３】
また，前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの少なくとも一つの弾性表面波フィルタの電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成とすることも可能である。
【００３４】
更に前記弾性表面波フィルタが，複数並列接続される構成とすることも可能である。
【００３５】
更に前記弾性表面波フィルタが，前記入力（又は出力）端子が，バランス入力（又は出力）であるとすることも可能である。
【００３６】
更に前記パッケージの電極パターンを，フィルタを構成するインダクタンス成分としてもよい。
【００３７】
上記本発明の目的を達成する，本発明の第４の側面はアンテナデュープレクサであって，前記弾性表面波装置が，送信及び又は受信フィルタとして構成されていることを特徴とする。
【００３８】
前記第４の側面において，パッケージ内で，前記送信フィルタに接続する送信（Ｔｘ）信号用電極パターンと，前記受信フィルタに接続する受信（Ｒｘ）信号用電極パターンとの間に接地パターンが形成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明に従い，パッケージの表面層や内層に限らず、入出力パターン間に接地ＧＮＤパターンを設けることにより、パッケージの入出力間結合容量を減少、つまり弾性表面波装置自身の入出力間結合容量を減少させることが出来る。
【００４０】
この効果により、フリップチップ実装での特性劣化が回避出来でき，本発明の適用によりフリップチップ実装時でも低損失・高減衰な特性をもつ弾性表面波装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に，図面に従い，本発明の実施の形態例を説明する。
【００４２】
図９Ａ，図９Ｂは，本発明に従う２重モードＳＡＷフィルタの基本ＩＤＴパターンの第１の実施例を示す図である。先に説明したように，かかるＩＤＴパターンが圧電素子上に形成されて，フィルタが構成される。さらに，フィルタは，セラミックパッケージ内に収容されて弾性表面波装置が形成される。図９Ａは第１の実施例のＩＤＴパターンを，図９Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００４３】
図９Ａに示す２重モードＳＡＷフィルタの基本ＩＤＴパターンの特徴は，図１のＩＤＴパターンと比較して，入力ＩＮ（又は出力ＯＵＴ）端子と出力ＯＵＴ（又は入力）端子が接地ＧＮＤ端子を挟んで，反対側に配置されていることである。これに対応するセラミックパッケージ側の端子配置が図９Ｂに示される。
【００４４】
このように，入力ＩＮ端子と出力ＯＵＴ端子が接地ＧＮＤ端子により分離されることにより，先に図８に示したように入出力間結合容量低減により，通過帯域外減衰量の改善が可能である。さらに，入力ＩＮ端子と出力ＯＵＴ端子を分離する接地ＧＮＤ端子は，基本ＩＤＴパターン自身のＧＮＤ端子であり追加のＧＮＤ端子を設けるスペースは不要であるから平面的に装置構成が大きくなることが回避出来る。
【００４５】
ここで，図９Ａ，図９Ｂに示されるＩＤＴパターンでは，入力ＩＮ端子を，接地ＧＮＤ端子を挟んで出力ＯＵＴ端子と反対側に配置するために，引き回し配線５の形成が必要である。このとき引き回し配線５の長さにより，信号伝送において抵抗値が大きくなるので，少なくとも引き回し配線５を厚膜で形成して抵抗値を低減することが望ましい。
【００４６】
さらに，図９Ａ，図９Ｂに示す２重モードＳＡＷフィルタの基本ＩＤＴパターンを用いて，拡張された２重モードＳＡＷフィルタを用いる本発明に従う弾性表面波装置の実施例を以下に説明する。
【００４７】
図１０Ａ，図１０Ｂは，第２の実施例であり，図１０ＡはＩＤＴパターンを，図１０Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００４８】
図１０Ａ，図１０Ｂに示す第２の実施例では，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)が，カスケード接続されている。前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の出力端子が，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の入力端子に引き回し配線５により接続されている。このとき，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)について，入力端子と出力端子の配置が，図９の第１の実施例と逆の関係となっている。
【００４９】
かかる第２の実施例では，図１０Ｂのパッケージにおける電極配置パターンに示すように，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の入力ＩＮ端子と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の出力ＯＵＴ端子との間に，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の接地ＧＮＤ端子が配置されるので，平面スペースを拡大することなく弾性表面波装置における入出力端子間に接地ＧＮＤ端子を配置することが可能である。
【００５０】
図１１Ａ，図１１Ｂは，第３の実施例であり，図１１ＡはＩＤＴパターンを，図１１Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００５１】
図１１Ａ，図１１Ｂに示す実施例は，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)のＩＤＴパターンは，それぞれ図９の実施例と同様であるが，一方を反転して接地端子ＧＮＤ１，２を背中合わせに配置して，引き回し配線５によりカスケード接続されている。
【００５２】
これにより，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の入力ＩＮ端子と後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の出力ＯＵＴ端子が，第１の接地端子ＧＮＤ１及び第２の接地端子ＧＮＤ２によりより強固に分離されるので，入出力間容量によるフィルタ特性の劣化を十分に回避することが可能である。
【００５３】
図１２Ａ，図１２Ｂは，更に第４の実施例であり，図１２ＡはＩＤＴパターンを，図１２Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００５４】
この実施例では，所望のインピーダンス(例えば５０Ω)が第１のフィルタＦaと第２のフィルタＦbの合成インピーダンスとなるように，多重モードSAWフィルタＦaとＦbを直列接続した構成である。
【００５５】
図９Ａに示した第１の実施例と同様に，引き回し配線５により出力ＯＵＴ端子が入力ＩＮ端子と反対側に配置されている。これによって弾性表面波装置の入出力間結合容量を減少させることが出来る。
【００５６】
加えて本実施例では，デュープレクサやアンテナフィルタの受信フィルタとして適用された場合、特願2004-252644や特願2005-130988で示されているように複数段の直列接続によりＩＤＴにかかる電圧が分散され、ＩＤＴ面積の拡大により単位面積あたりの弾性表面波の励振強度が小さくなり、混変調レベルの抑制が出来る。またＩＤＴにかかる電圧の分散により、静電耐圧(ESD)や耐電力の向上も可能である。
【００５７】
図１３Ａ，図１３Ｂは，第５の実施例であり，図１３ＡはＩＤＴパターンを，図１３Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００５８】
この実施例は，第２の実施例における前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)として第４の実施例を適用したものである。このとき前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)の出力を，後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の引き回し配線５に接続している。
【００５９】
この実施例においても，図１３Ｂに示すように，入力ＩＮ端子と出力ＯＵＴ端子との間に後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)の接地ＧＮＤ端子を配置して，入出力間容量を減少させることが出来る。さらに，前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)に関し，第４の実施例と同様であるので，ＩＤＴ面積の拡大により単位面積あたりの弾性表面波の励振強度が小さくなり、混変調レベルの抑制が出来るという効果が得られる。
【００６０】
図１４Ａ，図１４Ｂは，第６の実施例であり，図１４ＡはＩＤＴパターンを，図１４Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００６１】
この実施例は，第５の実施例で示した構造を並列接続した構成である。他の実施例と同様に，弾性表面波装置の入出力間結合容量を減少させることが出来ることに加えて、並列接続により電流の分散が可能である。これにより耐電力の向上が期待できる。図１４Ａには，実施例として前段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ１)を４並列、後段の多重モードSAWフィルタ(Ｆ２)を３並列と異なるように，構成しているが，並列数は同じでも良い。
【００６２】
なお，図１４Ｂに示すように，セラミックパッケージ側の電極配置を示す図１４Ｂは，第５の実施例におけるセラミックパッケージ側の電極配置を示す図１３Ｂと同様である。
【００６３】
図１５Ａ，図１５Ｂは，第７の実施例であり，図１５ＡはＩＤＴパターンを，図１５Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００６４】
この実施例は，多重モードSAWフィルタ（Ｆ１，Ｆ２）をカスケード接続した構成の一例である。後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）をミラー対称に配置し、カスケード接続してもセラミックパッケージの入力ＩＮ端子及び出力ＯＵＴ端子パターン（図１５Ｂ参照）間に接地ＧＮＤパターン（ＧＮＤ２）を設けることが出来る。しかし，先の特許文献１（特開2004-194269号公報）でも述べられているように、挿入損失や送信側Ｔx帯域と受信側Ｒx帯域間の立ち上がりの急峻性(角型)が大幅に劣化してしまう。
【００６５】
そこで前段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ１）のように入出力ＩＤＴを同一方向から引き出すように構成する。これによって，挿入損失と角型の劣化を防ぎ、かつ弾性表面波装置の入出力間の結合容量を低減することが出来る。
【００６６】
さらに，別の実施例として，図１６Ａ，図１６Ｂは，第８の実施例であり，図１６ＡはＩＤＴパターンを，図１６Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００６７】
この第８の実施例は，第７の実施例において，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）について，バランス出力ＯＵＴ端子を持つように構成したものである。このバランス出力ＯＵＴ端子と，前段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ１）の入力ＩＮ端子との間に接地ＧＮＤ端子ＧＮＤ２が配置されるので，弾性表面波装置の入出力間結合容量を減少させることが出来る。
【００６８】
次に本発明を適用した弾性表面波装置の適用例における効果を従来構成と比較して説明する。
【００６９】
図１７Ａ，図１７Ｂは，図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例に対応し，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）に本発明を適用していない従来構成例である。そして，図１７ＡはＩＤＴパターンを，図１７Ｂはフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【００７０】
したがって，図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例と，図１７Ａ，図１７Ｂに示す本発明を適用しない構成との間で特性を比較する。
【００７１】
図１８Ａにデュープレクサの構成例を示す。図１８Ｂに，本発明に従う第６の実施例と図１７Ａ，図１７Ｂの比較例をＰＣＳデュープレクサの受信（Ｒx）フィルタとして使用した際の送受信間アイソレーション特性を示す。
【００７２】
送信フィルタ２０と受信フィルタ３０を個別パッケージに構成するアンテナフィルタの場合には、本発明に従う受信SAWフィルタ(Rx)のCARの減少によって，受信SAWフィルタの送信（Ｔx）帯域減衰量を改善することが，送信（Ｔx）帯域アイソレーション特性の改善につながる。
【００７３】
送信Ｔx及び受信Ｒxフィルタ２０，３０を同一パッケージ内に構成するデュープレクサにおいては、CARの抑制に加えて、CTRの抑制が送信（Ｔx）帯域アイソレーション特性に効いてくる。この為、パッケージ内の送信Ｔx−受信Ｒx間に接地ＧＮＤパターンを設けることが好ましい。
【００７４】
以上のことから、図１８Ｂに示すように，本発明によりＰＣＳデュープレクサの送信Ｔx帯域アイソレーションに要求される５５dBを満足することが出来た。
【００７５】
第６の実施例において，CAR減少に効果の有る接地ＧＮＤパターンは，受信（Ｒx）フィルタ３０用の接地ＧＮＤパターンとして用いている。勿論送信（Ｔx）フィルタ２０用として用いることも可能であるが、共用化はさせていない。
【００７６】
CTRの減少に効果の有る送信（Ｔx）フィルタ２０用パターンと受信（Ｒx）フィルタ用パターンとの間に設けた接地ＧＮＤパターンは、受信（Ｒx）フィルタ３０用の接地ＧＮＤパターンと送信（Ｔx）フィルタ２０用の接地ＧＮＤパターンを設置しており、これらもまた共有化はしていない。
【００７７】
ただし接地ＧＮＤインダクタンスの調整などの為に共有化(導通)される場合もある。図１９Ａは，ＰＣＳ受信フィルタの構成例ブロック図である。図１９Ｂは，図１４Ａ，図１４Ｂに示す第６の実施例におけるセラミックパッケージ１０の接地ＧＮＤインダクタンスＬ1〜Ｌ5の値を変化させた特性(Korean ＰＣＳ受信フィルタ)である。接地ＧＮＤインダクタンスを変化させることにより、減衰帯域を変化させる事が出来る為、送信Ｔx-受信Ｒx間隔が変化しても(システムが変わっても)、減衰量を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】従来の多重モードSAWフィルタの櫛形電極（ＩＤＴ:Interdigital Transducer）パターンの一例を示す図である。
【図２】図１に示すＩＤＴパターンを単位として，３並列カスケード接続した２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）の平面図を示す図である。
【図３】図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳ）をパッケージに収容して弾性表面波（ＳＡＷ）装置を形成したときの断面図である。
【図４】図２に示すＩＤＴパターンの２重モードＳＡＷフィルタを，フリップチップ接続によりセラミックパッケージに実装する場合の想定される構成例の断面図である。
【図５】ワイヤボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性と，フリップチップボンディングによりセラミックパッケージに収容したときの特性を比較して示す図である。
【図６】ＩＤＴパターンのＩＮ端子とＯＵＴ端子間に対応するように，セラミックパッケージの表面層や内層に限らずＧＮＤパターンを設ける場合を説明する図である。
【図７】図６のＩＤＴパターンに対応するセラミックパッケージ側の端子パターンを示す図である。
【図８】ＧＮＤパターンによる入出力間結合容量低減の効果を示す通過帯域特性図である。
【図９Ａ】第１の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図９Ｂ】第１の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１０Ａ】第２の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１０Ｂ】第２の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１１Ａ】第３の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１１Ｂ】第３の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１２Ａ】第４の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１２Ｂ】第４の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１３Ａ】第５の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１３Ｂ】第５の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１４Ａ】第６の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１４Ｂ】第６の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１５Ａ】第７の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１５Ｂ】第７の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１６Ａ】第８の実施例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１６Ｂ】第８の実施例のフリップチップ実装するセラミックパッケージ側の電極配置を示す図である。
【図１７Ａ】図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例に対応し，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）に本発明を適用していない従来構成例のＩＤＴパターンを示す図である。
【図１７Ｂ】図１４Ａ，図１４Ｂに示した第６の実施例に対応し，後段の多重モードSAWフィルタ（Ｆ２）に本発明を適用していない従来構成例のセラミックパッケージ側の電極配置を示す。
【図１８Ａ】デュープレクサの構成例を示す図である。
【図１８Ｂ】本発明に従う第６の実施例と図１７Ａ，図１７Ｂの比較例をＰＣＳデュープレクサの受信（Ｒx）フィルタとして使用した際の送受信間アイソレーション特性を示す図である。
【図１９Ａ】ＰＣＳ受信フィルタの構成例ブロック図である。
【図１９Ｂ】図１４Ａ，図１４Ｂに示す第６の実施例におけるセラミックパッケージ１０の接地ＧＮＤインダクタンスＬ1〜Ｌ5の値を変化させた特性(Korean ＰＣＳ受信フィルタ)を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
ＩＮ 入力端子
ＯＵＴ 出力端子
ＧＮＤ 接地端子
５ 引き回し配線
１０ 圧電素子
１１ セラミックパッケージ
１４ メタルキャップ
１５ バンプ
２０ 送信(Tx)フィルタ
３０ 受信(Rx)フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子上に櫛形電極パターンが形成された弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，
前記櫛形電極パターンは，１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，
前記入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極のいずれか一方の電極端子が，引き回し配線により，接地電極を挟んで他方の電極端子と反対側に位置するように配置されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
請求項１において，
前記弾性表面波フィルタは，前記反射電極間に励振された弾性表面波を使用し、前記反射電極間に発生した複数の定在波を利用する多重モード弾性表面波フィルタであることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，
前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子を挟んで，前記第１の弾性表面波フィルタの入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が前記第２の弾性表面波フィルタに対向するように
構成されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項４】
圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，
前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第１の弾性表面波フィルタの接地端子と前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子が対向するように
構成されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
請求項１において，
前記櫛形電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項６】
請求項３又は４において，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの少なくとも一つの弾性表面波フィルタの電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項７】
請求項１，３又は４において，
更に前記弾性表面波フィルタが，複数並列接続されて構成されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項８】
請求項１，３又は４において，
更に前記弾性表面波フィルタが，前記入力（又は出力）端子が，バランス入力（又は出力）であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項９】
請求項１，３又は４において，
更に前記パッケージの電極パターンを，フィルタを構成するインダクタンス成分とすることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の弾性表面波装置が，送信及び又は受信フィルタとして構成されていることを特徴とするアンテナデュープレクサ。
【請求項１１】
請求項１０において，
パッケージ内で，前記送信フィルタに接続する送信（Ｔｘ）信号用電極パターンと，前記受信フィルタに接続する受信（Ｒｘ）信号用電極パターンとの間に接地パターンが形成されていることを特徴とするアンテナデュープレクサ。
【請求項１】
圧電素子上に櫛形電極パターンが形成された弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，
前記櫛形電極パターンは，１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，
前記入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極のいずれか一方の電極端子が，引き回し配線により，接地電極を挟んで他方の電極端子と反対側に位置するように配置されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
請求項１において，
前記弾性表面波フィルタは，前記反射電極間に励振された弾性表面波を使用し、前記反射電極間に発生した複数の定在波を利用する多重モード弾性表面波フィルタであることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，
前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子を挟んで，前記第１の弾性表面波フィルタの入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が前記第２の弾性表面波フィルタに対向するように
構成されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項４】
圧電素子上に櫛形電極パターンが形成され，カスケード接続された第１及び第２の弾性表面波フィルタを有し，前記弾性表面波フィルタの入出力用の電極端子が，バンプを介してパッケージの対応する電極パターンに接続されている弾性表面波装置であって，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの櫛形電極パターンは，それぞれ１組の反射電極と，前記１組の反射電極間に配置された入力用の櫛形電極と出力用の櫛形電極を有し，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタのそれぞれについて，前記入力用及び出力用の櫛形電極の電極端子が同じ側から引き出され，
前記第１の弾性表面波フィルタの出力（又は入力）用の櫛形電極の電極端子が，前記第２の弾性表面波フィルタの入力（又は出力）用の櫛形電極の電極端子と引き回し配線により接続され，且つ前記第１の弾性表面波フィルタの接地端子と前記第２の弾性表面波フィルタの接地端子が対向するように
構成されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
請求項１において，
前記櫛形電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項６】
請求項３又は４において，
前記第１及び第２の弾性表面波フィルタの少なくとも一つの弾性表面波フィルタの電極パターンは，所望の合成インピーダンスを得るように，２分割されたフィルタを直列接続する構成であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項７】
請求項１，３又は４において，
更に前記弾性表面波フィルタが，複数並列接続されて構成されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項８】
請求項１，３又は４において，
更に前記弾性表面波フィルタが，前記入力（又は出力）端子が，バランス入力（又は出力）であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項９】
請求項１，３又は４において，
更に前記パッケージの電極パターンを，フィルタを構成するインダクタンス成分とすることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の弾性表面波装置が，送信及び又は受信フィルタとして構成されていることを特徴とするアンテナデュープレクサ。
【請求項１１】
請求項１０において，
パッケージ内で，前記送信フィルタに接続する送信（Ｔｘ）信号用電極パターンと，前記受信フィルタに接続する受信（Ｒｘ）信号用電極パターンとの間に接地パターンが形成されていることを特徴とするアンテナデュープレクサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【公開番号】特開２００７−１２４０８５（Ｐ２００７−１２４０８５Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１０９０１（Ｐ２００５−３１０９０１）
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]