(57)【要約】  同一圧電基板上に複数の弾性波フィルタが構成されており、大型化を招くことなく、通過帯域外減衰量の拡大を図ることができる弾性波フィルタ装置を提供する。  圧電基板２上に複数の弾性波フィルタ３，４が配置されており、少なくとも１つの弾性波フィルタ３において、第１，第２の平衡端子６，７に接続される側の第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ及び第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃのグラウンド電位に接続される側の端部が共通接続配線２５に接続されており、共通接続配線２５がグラウンド配線２６によりグラウンド端子１１に接続されており、グラウンド配線２６の共通接続配線２５に接続している接続点２７と、第１の平衡端子６との間の距離が、接続点２７と第２の平衡端子９との間の距離と等しくされている、弾性波フィルタ装置。
2008146524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された複数の弾性波フィルタとを備え、
前記複数の弾性波フィルタの内少なくとも１つの弾性波フィルタが、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性波フィルタであり、
該縦結合共振子型の弾性波フィルタが、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子と、一端が不平衡端子に、他端がグラウンド電位に接続される第１のＩＤＴと、一端がグラウンド電位に、他端が第１の平衡端子に接続される第２のＩＤＴと、一端がグラウンド電位に、他端が第２の平衡端子に接続される第３のＩＤＴとを有し、
前記第２，第３のＩＤＴのグラウンド電位に接続される側の端部を共通接続している共通接続配線と、
前記共通接続配線に一端が接続されており、他端が外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド配線とをさらに備え、
前記圧電基板上に前記共通接続配線が形成されており、前記グラウンド配線の一端が接続されている接続点と、前記第１の平衡端子との間の距離と、前記接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくなるように前記接続点が位置されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
前記第１の弾性波フィルタが、前記不平衡端子に一端が接続されている第３，第４の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有し、
前記第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が、弾性波伝搬方向に順に配置された第２，第１及び第２のＩＤＴを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタ部であり、前記第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が、弾性波伝搬方向に順に配置された第３，第１及び第３のＩＤＴを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタであり、
前記第３，第４の縦結合共振子型の弾性波フィルタの各第１のＩＤＴの一端が、共通接続されて前記不平衡端子に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されており、
前記第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の一対の第２のＩＤＴの各一端が前記共通接続配線に接続されており、各他端が共通接続されて第１の平衡端子に接続されており、
第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の一対の第３のＩＤＴの各一端が前記共通接続配線に接続されており、各他端が共通接続されて第２の平衡端子に接続されている、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された複数の弾性波フィルタとを備え、
前記複数の弾性波フィルタの内、少なくとも１つの弾性波フィルタが、平衡−不平衡変換機能を有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタであって、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第５のＩＤＴと、第１〜第５のＩＤＴの弾性波伝搬方向両端に設けられた一対の反射器と、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有し、
前記第３のＩＤＴが弾性波伝搬方向において２分割されて設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、
前記第２，第４のＩＤＴの各一端が共通接続されて不平衡端子に接続されており、各他端がグラウンド電位に接続され、
前記第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端が共通接続されてグラウンド電位に接続されており、
前記第１のＩＤＴの他端及び第１分割ＩＤＴ部が共通接続されて第１の平衡端子に接続されており、前記第５のＩＤＴの他端及び第２の分割ＩＤＴ部が共通接続されて第２の平衡端子に接続されており、
前記第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端を共通接続している共通接続配線と、
前記共通接続配線をグラウンド電位に接続するために、一端が共通接続配線に接続されており、他端が外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド配線とをさらに備え、
前記圧電基板上に前記共通接続配線が形成されており、前記共通接続配線に前記グラウンド配線が接続されている接続点と前記第１の平衡端子との間の距離と、前記接続点と前記第２の平衡端子との間の距離が等しくなるように前記接続点が位置されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
前記圧電基板が実装される実装基板をさらに備え、前記グラウンド端子が前記実装基板上の外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド電極に電気的に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項５】
前記圧電基板上に設けられた複数の弾性波フィルタの全てが平衡−不平衡変換機能を有し、かつ全ての該弾性波フィルタにおいて、前記接続点と第１の平衡端子との間の距離と、前記接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくされている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項６】
前記複数の弾性波フィルタが、通過帯域が異なる第１，第２の弾性波フィルタである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項７】
前記第１の弾性波フィルタが、携帯電話機ＲＦ段に用いられる受信側帯域フィルタであり、第２の弾性波フィルタが送信側帯域フィルタである、請求項６に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項８】
前記弾性波が弾性表面波であり、従って弾性表面波フィルタ装置である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項９】
前記圧電基板上に形成された誘電体層をさらに備え、前記弾性波が弾性境界波であり、従って弾性境界波フィルタ装置である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機のデュプレクサなどに用いられる複数の帯域フィルタを備えた弾性波フィルタ装置に関し、より詳細には、平衡−不平衡変換機能を有する複数の弾性波フィルタが単一の圧電基板上に形成されている弾性波フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機のＲＦ段などにおいては、帯域フィルタとして弾性表面波フィルタ装置が広く用いられている。また、小型化を果たすためには、１つの圧電基板上に複数の弾性表面波フィルタが形成されていることが望ましい。それによって、部品点数の低減及び携帯電話機のさらなる小型化を果たすことができる。【０００３】
他方、携帯電話機のＲＦ段では、弾性表面波フィルタ装置が平衡−不平衡変換機能をも有することが望ましい。それによって、平衡−不平衡変換機能素子すなわちバランを省略することができる。従って、携帯電話機のＲＦ段のバンドパスフィルタとして縦結合共振子型の平衡−不平衡変換能を有する弾性表面波フィルタ装置が用いられてきている。【０００４】
下記の特許文献１には、このような用途に用いられる弾性表面波フィルタ装置の一例が開示されている。【０００５】
図１９は、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置を示す模式的平面図である。【０００６】
弾性表面波フィルタ装置１００１は、圧電基板１００２を有する。圧電基板１００２上に、模式的に示す図示の電極構造を形成することにより、平衡−不平衡変換機能を有する第１の弾性表面波フィルタ１００３と、平衡−不平衡変換機能を有する第２の弾性表面波フィルタ１００４とが形成されている。すなわち、同一圧電基板１００２上に複数の弾性表面波フィルタが構成されている。第１の弾性表面波フィルタ１００３では、３ＩＤＴ型の第１段の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０１１の中央の第１のＩＤＴの１０１１ａの一端が不平衡端子１００５に接続されており、他端がアース電位に接続されている。また、ＩＤＴ１０１１ａの両側に配置されている第２のＩＤＴ１０１１ｂ，１０１１ｃの各一端が配線１０１３により共通接続され、外部のアース電位に接続されている。【０００７】
また、第２のＩＤＴ１０１１ｂ，１０１１ｃの他端が、後段に接続される３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０１２の一対の第２のＩＤＴ１０１２ｂ，１０１２ｃの各一端に接続されている。ＩＤＴ１０１２ｂ，１０１２ｃの各他端は共通接続配線１０１３に接続され、アース電位に接続されている。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０１２の中央に配置されている第１のＩＤＴ１０１２ａは、弾性表面波伝搬方向に２分割されて、第１，第２の分割ＩＤＴ部１０１２ａ１，１０１２ａ２を有する。分割ＩＤＴ部１０１２ａ１，１０１２ａ２の各一端が第１，第２の平衡−不平衡変換機能１００６，１００７に接続されている。【０００８】
他方、圧電基板１００２上に形成された第２の弾性表面波フィルタ１００４においても、不平衡端子１００８と、第１，第２の平衡端子１００９，１０１０との間に、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０２１，１０２２が接続されている。【０００９】
この場合、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０２１，１０２２の中央に配置されている各第１のＩＤＴ１０２１ａ，１０２２ａの一端が配線１０２３により共通接続され、外部のアース電位に接続されている。ＩＤＴ１０２１ａは、弾性表面波共振子１０２６を介して第１の平衡端子１００９に接続されており、ＩＤＴ１０２２ａは、弾性表面波共振子１０２７を介して第２の平衡端子１０１０に接続されている。【００１０】
他方、第１のＩＤＴ１０２１ａ，１０２２ａの各両側に配置された第２のＩＤＴ１０２１ｂ，１０２１ｃ及びＩＤＴ１０２２ｂ，１０２２ｃの各一端が共通接続され、弾性表面波共振子１０２５を介して不平衡端子１００８に接続されている。
【特許文献１】ＷＯ２００６／００３７８７Ａ１
【発明の開示】
【００１１】
特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１００１では、同一の圧電基板１００２上に、複数の弾性表面波フィルタ１００３，１００４が形成されている。従って、複数のフィルタが同一の圧電基板上に形成されているため、部品点数の低減、並びに弾性表面波フィルタ装置１００１が収納される携帯電話機などの小型化を進めることができる。
【００１２】
ところで、弾性表面波フィルタ装置１００１では、複数の弾性表面波フィルタ１００３，１００４が同一の圧電基板１００２上に形成されるため、より一層の小型化を進めるために、外部との電気的接続に必要な複数の配線はできるだけその数が少なく、かつ長さが短いことが望ましい。そのため、複数の配線を共通接続したりすることが多い。
【００１３】
例えば、弾性表面波フィルタ１００３では、ＩＤＴ１０１１ｂ，１０１１ｃのアース電位に接続される各一端は、前述した配線１０１３により共通接続され、グラウンド端子１０３１に接続されている。グラウンド端子１０３１は、外部のアース電位に接続される端子である。このグラウンド端子１０３１は、圧電基板１００２上に設けられており、該グラウンド端子１０３１には、第２の弾性表面波フィルタ１００４側の配線１０２３も接続されている。従って、グラウンド端子１０３１は、複数の弾性表面波フィルタ１００３，１００４の中間に配置されるのが普通である。
【００１４】
その結果、例えば、第１の弾性表面波フィルタ１００３では、ＩＤＴ１０１１ｂのアース電位に接続される端部は、接続点１０３２において、配線１０１３に接続されており、ＩＤＴ１０１１ｃは接続点１０３３において配線１０１３に接続されている。従って、接続点１０３２とグラウンド端子１０３１との間の配線部分の距離が、グラウンド端子１０３１に近い側の第２のＩＤＴ１０１１ｃを接続している接続点１０３３とグラウンド端子１０３１との間の配線部分の距離に比べて長くなっている。ＩＤＴ１０１１ｂ，１０１１ｃは、それぞれ後段の弾性表面波フィルタ部１０１２のＩＤＴ１０１２ｂ，１０１２ｃ及び第１，第２の分割ＩＤＴ部１０１２ａ１、１０１２ａ２を介して第１，第２の平衡端子１００６，１００７にそれぞれ接続されているＩＤＴである。
【００１５】
そして、第１の平衡端子１００６に接続される側のＩＤＴ１０１２ｂと、上記グラウンド端子１０３１との電気的接続を果たしているアース配線パターン部分の長さが、ＩＤＴ１０１２ｃをグラウンド端子１０３１に接続しているアース配線パターンの長さと異なるため、弾性表面波フィルタ１００３においては、配線パターンのレイアウトの対称性が低下せざるを得なかった。
【００１６】
この種の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ装置では、圧電基板上における電極及び配線パターンの対称性が低下すると、フィルタ特性において、通過帯域外減衰量が小さくなりがちであった。
【００１７】
よって、本発明の目的は、同一圧電基板上の弾性波フィルタが構成されており、少なくとも１つの弾性波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタである弾性波フィルタ装置において、小型化を進めることができ、しかも帯域外減衰量特性が良好である弾性波フィルタ装置を提供することにある。
【００１８】
本願の第１の発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された複数の弾性波フィルタとを備え、前記複数の弾性波フィルタの内少なくとも１つの弾性波フィルタが、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性波フィルタであり、該縦結合共振子型の弾性波フィルタが、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子と、一端が不平衡端子に、他端がグラウンド電位に接続される第１のＩＤＴと、一端がグラウンド電位に、他端が第１の平衡端子に接続される第２のＩＤＴと、一端がグラウンド電位に、他端が第２の平衡端子に接続される第３のＩＤＴとを有し、前記第２，第３のＩＤＴのグラウンド電位に接続される側の端部を共通接続している共通接続配線と、前記共通接続配線に一端が接続されており、他端が外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド配線とをさらに備え、前記圧電基板上に前記共通接続配線が形成されており、前記グラウンド配線の一端が接続されている接続点と、前記第１の平衡端子との間の距離と、前記接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくなるように前記接続点が位置されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置が提供される。
【００１９】
第１の発明における平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性波フィルタの構造は、特に限定されるわけではないが、第１の発明のある特定の局面では、前記第１の弾性波フィルタが、前記不平衡端子に一端が接続されている第３，第４の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有し、前記第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が、弾性波伝搬方向に順に配置された第２，第１及び第２のＩＤＴを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタ部であり、前記第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が、弾性波伝搬方向に順に配置された第３，第１及び第３のＩＤＴを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタであり、前記第３，第４の縦結合共振子型の弾性波フィルタの各第１のＩＤＴの一端が、共通接続されて前記不平衡端子に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されており、前記第３の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の一対の第２のＩＤＴの各一端が前記共通接続配線に接続されており、各他端が共通接続されて第１の平衡端子に接続されており、第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の一対の第３のＩＤＴの各一端が前記共通接続配線に接続されており、各他端が共通接続されて第２の平衡端子に接続されている。この場合には、３ＩＤＴ型の第３の縦結合共振子型弾性波フィルタと、同じく３ＩＤＴ型の第４の縦結合共振子型弾性波フィルタと不平衡端子に並列に接続した構造を有するため、さほど大型化を招くことなく、平衡−不平衡変換機能を有し、しかも本発明に従って通過帯域外減衰量特性が改善された弾性波フィルタ装置を得ることができる。
【００２０】
本願の第２の発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された複数の弾性波フィルタとを備え、前記複数の弾性波フィルタの内、少なくとも１つの弾性波フィルタが、平衡−不平衡変換機能を有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタであって、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第５のＩＤＴと、第１〜第５のＩＤＴの弾性波伝搬方向両端に設けられた一対の反射器と、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有し、前記第３のＩＤＴが弾性波伝搬方向において２分割されて設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、前記第２，第４のＩＤＴの各一端が共通接続されて不平衡端子に接続されており、各他端がグラウンド電位に接続され、前記第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端が共通接続されてグラウンド電位に接続されており、前記第１のＩＤＴの他端及び第１分割ＩＤＴ部が共通接続されて第１の平衡端子に接続されており、前記第５のＩＤＴの他端及び第２の分割ＩＤＴ部が共通接続されて第２の平衡端子に接続されており、前記第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端を共通接続している共通接続配線と、前記共通接続配線をグラウンド電位に接続するために、一端が共通接続配線に接続されており、他端が外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド配線とをさらに備え、前記圧電基板上に前記共通接続配線が形成されており、前記共通接続配線に前記グラウンド配線が接続されている接続点と前記第１の平衡端子との間の距離と、前記接続点と前記第２の平衡端子との間の距離が等しくなるように前記接続点が位置されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置が提供される。
【００２１】
第１，第２の発明（以下、本発明と総称する）では、好ましくは、前記圧電基板が実装される実装基板がさらに備えられており、前記グラウンド端子が前記実装基板上の外部のグラウンド電位に接続されるように設けられている。この場合には、実装基板上に圧電基板を例えばフリップチップボンディング等により搭載することにより、小型であり、信頼性に優れた弾性波フィルタを提供することができる。
【００２２】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記圧電基板上に設けられた複数の弾性波フィルタの全てが平衡−不平衡変換機能を有し、かつ全ての該弾性波フィルタにおいて、前記接続点と第１の平衡端子との間の距離と、前記接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくされている。この場合には、複数の弾性波フィルタの全てにおいて配線のレイアウトの対称性が高められ、それによって、全ての弾性波フィルタにおいて、通過帯域外減衰特性が良好となる。
【００２３】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、複数の弾性波フィルタは適宜設計されるが、複数の弾性波フィルタは、好ましくは、通過帯域が異なる第１，第２の弾性波フィルタである。このような通過帯域が異なる第１，第２の弾性波フィルタは、例えば携帯電話機のＲＦ段に用いられる受信側帯域フィルタ、及び送信側帯域フィルタとして好適に用いることができる。
【００２４】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、弾性波は弾性表面波であってもよく、その場合には、本発明に従って弾性波フィルタ装置として弾性表面波フィルタ装置が提供される。
【００２５】
また、本発明においては、圧電基板上に誘電体層がさらに備えられており、上記弾性波フィルタとして、弾性境界波が用いられてもよい。その場合には、本発明に従って弾性波フィルタ装置として弾性境界波フィルタ装置が提供される。
（発明の効果）
【００２６】
第１の発明に係る弾性波フィルタ装置では、圧電基板上において、第１の平衡端子に接続される第２のＩＤＴと、第２の平衡端子に接続される第３のＩＤＴのグラウンド電位に接続される各端部が共通接続配線により共通接続されているが、該共通接続配線に、外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド配線が接続されている接続点と、第１の平衡端子との間の距離と、該接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくされているので、第１，第２の平衡端子に接続されるＩＤＴである第２，第３のＩＤＴのグラウンド側端部における配線パターンのレイアウトの対称性が高められている。そのため、例えば特許文献１に記載のような弾性表面波フィルタ装置に比べて、通過帯域外減衰量を改善することが可能とされている。
【００２７】
よって、本発明によれば、同一圧電基板上に複数の弾性波フィルタが形成されているため部品点数の低減及び小型化が図られるだけでなく、通過帯域外減衰量の拡大を図ることが可能となる。
【００２８】
同様に、第２の発明によれば、複数の弾性波フィルタの内、少なくとも１つの弾性波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタであり、該弾性波フィルタの第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端が共通接続配線により共通接続されており、該共通接続配線をグラウンド電位に接続しているグラウンド配線の共通接続配線に接続されている接続点と、第１の平衡端子との間の距離と、接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくされているため、第１，第３及び第５のＩＤＴのグラウンド電位に接続される側のグラウンド側配線パターンのレイアウトの対称性が高められている。
【００２９】
よって、第２の発明においても、通過帯域外減衰量を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の比較のために用意した比較例の弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の具体的な平面図である。
【図４】図４は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置の第１の弾性波フィルタの差動特性を示す図である。
【図５】図５は、図１に示した第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の第１の第１の弾性波フィルタの差動特性を示す図である。
【図６】図６は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置の第１の弾性波フィルタのＳ２１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図７】図７は、図１に示した第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の第１の弾性波フィルタＳ２１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図８】図８は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置の第１の弾性波フィルタのＳ３１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図９】図９は、図１に示した第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の第１の弾性波フィルタＳ３１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図１０】図１０は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置の第２の弾性波フィルタの差動特性を示す図である。
【図１１】図１１は、図１に示した第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の第２の弾性波フィルタの差動特性を示す図である。
【図１２】図１２は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置の第２の弾性波フィルタのＳ２１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図１３】図１３は、図１に示した第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の第２の弾性波フィルタＳ２１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図１４】図１４は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置の第２の弾性波フィルタのＳ３１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図１５】図１５は、図１に示した第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の第２の弾性波フィルタＳ３１における減衰量周波数特性を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態の比較のために用意した第２の比較例の弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。
【図１８】図１８は、弾性境界波装置を説明するための模式的正面断面図である。
【図１９】図１９は、従来の弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…弾性波フィルタ装置
２…圧電基板
３，４…第１，第２の弾性波フィルタ
５…不平衡端子
６，７…第１，第２の平衡端子
８…不平衡端子
９，１０…第１，第２の平衡端子
１１〜１３…グラウンド端子
２１，２２…第３，第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
２１ａ，３１ａ…第１のＩＤＴ
２２ｂ，２２ｃ…第２のＩＤＴ
３１ｂ，３１ｃ…第３のＩＤＴ
２２…共通接続配線
２３…グラウンド配線
２４…接続点
２５…共通接続配線
２６…グラウンド配線
２７…接続点
１０１…弾性波フィルタ装置
１０２…圧電基板
１０３，１０４…第１，第２の弾性波フィルタ部
１０５…不平衡端子
１０６，１０７…第１，第２の平衡端子
１０８…不平衡端子
１０９，１１０…第１，第２の平衡端子
１１１〜１１５…第１〜第５のＩＤＴ
１１６，１１７…反射器
１１３ａ，１１３ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
１２１〜１２５…第１〜第５のＩＤＴ
１２３ａ，１２３ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
１２６，１２７…反射器
１３１…グラウンド端子
１３２，１３３…グラウンド端子
１３４…共通接続配線
１３５…グラウンド配線
１３６…接続点
１３８…共通接続配線
１４４…共通接続配線
１４５…グラウンド配線
１４６…接続点
１４８…共通接続配線
２０１…弾性境界波装置
２０２…圧電基板
２０３…誘電体
２０４…電極構造
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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。【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図であり、図３は該実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造をより具体的に示す平面図である。【００３４】
本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとして用いられる弾性波フィルタ装置である。【００３５】
弾性波フィルタ装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３または水晶などの圧電単結晶、あるいは圧電セラミックスなどからなる。【００３６】
圧電基板２上に、図示の電極構造を構成することにより、複数の弾性波フィルタとしての、第１，第２の弾性波フィルタ３，４が形成されている。第１，第２の弾性波フィルタ３，４は、いずれも、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性波フィルタである。【００３７】
本実施形態では、圧電基板２上に、通過帯域が１．８０５〜１．８８０ＧＨｚであるＤＣＳ受信用フィルタである第１の弾性波フィルタ３と、通過帯域が１．９３０〜１．９９０ＧＨｚであるＰＣＳ受信用フィルタである第２の弾性波フィルタ４が形成されている。【００３８】
第１の弾性波フィルタ３は、不平衡端子５と、第１，第２の平衡端子６，７とを有する。【００３９】
また、第２の弾性波フィルタ４は、不平衡端子８と、第１，第２の平衡端子９，１０とを有する。圧電基板２上には、外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド端子１１〜１３が形成されている。【００４０】
第１の弾性波フィルタ３は、本実施形態では、第３，第４の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２１，３１を有する。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２１は、第１のＩＤＴ２１ａと、第１のＩＤＴ２１ａの弾性表面波伝搬方向両側に配置された一対の第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃと、ＩＤＴ２１ａ〜２１ｃが設けられている部分の弾性表面波伝搬方向両側に配置された反射器２１ｄ，２１ｅとを有する。同様に、第４の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタフィルタ３１は、第１のＩＤＴ３１ａと、第１のＩＤＴ３１ａの弾性表面波伝搬方向両側に配置された一対の第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃと、ＩＤＴ３１ａ〜３１ｃが設けられている部分の弾性表面波伝搬方向両側に配置された反射器３１ｄ，３１ｅとを有する。【００４１】
ここで、第２のＩＤＴとは、第１の平衡端子６に接続されるＩＤＴをいうものとし、第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃは、第２の平衡端子７に接続されるＩＤＴをいうものとする。【００４２】
不平衡端子５に、第３，第４の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部２１，３１の各第１のＩＤＴ２１ａ，３１ａの一端が共通接続されている。ＩＤＴ２１ａ，３１ａの各他端は、共通接続配線２２により共通接続されている。共通接続配線２２が、グラウンド配線２３によりグラウンド端子１２に接続されている。グラウンド配線２３とは、一端がグラウンド端子１２に、他端が接続点２４において、共通接続配線２２に接続されている配線部分である。【００４３】
他方、第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃの各一端は、共通接続配線２５により共通接続されている。この共通接続配線２５には、第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃの各一端も共通接続されている。すなわち、ＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃの各一端が１つの共通接続配線２５により共通接続されている。共通接続配線２５には、グラウンド配線２６の一端が、接続点２７において接続されている。グラウンド配線２６の他端は、グラウンド端子１１に接続されている。上記接続点２７が、第１，第２の平衡端子に接続される第２，第３のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃのグラウンド電位に接続される端部を、外部のグラウンド電位に接続しているグラウンド配線２６に接続している接続点に相当する。【００４４】
第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃの他端は、共通接続されて第１の平衡端子６に接続されている。【００４５】
第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃの各他端も共通接続され、第２の平衡端子７に接続されている。【００４６】
他方、第２の弾性波フィルタ部４においても、本実施形態では、第１の弾性波フィルタ部３と同様に、第３，第４の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部２１，３１が同様に構成されている。従って、同一の部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明を省略することとする。【００４７】
本実施形態の弾性波フィルタ装置１の特徴は、第１の平衡端子６に接続される、第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ、並びに第２の平衡端子７に接続される第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃの各一端をグラウンド電位に接続するためのグラウンド配線パターンのレイアウトの対称性が高められていることにある。言い換えれば、上記接続点２７にグラウンド配線２６が接続されているので、また、接続点２７と第１の平衡端子６との間の距離が、接続点２７と第２の平衡端子７との間の距離が等しくなるように位置されている。言い換えれば、接続点２７は、圧電基板２上において第１の弾性波フィルタ部３の中心を通る仮想線Ａ上に位置しており、すなわち、第３，第４の縦結合共振子型弾性波フィルタ部２１，３１間の中心を通る仮想線Ａ上に位置している。【００４８】
従って、第１の平衡端子６に接続する第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃをグラウンド配線２６に接続する配線パターン部分及び第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃをグラウンド配線２６に接続するためのグラウンド配線パターン部分は、仮想線Ａを介して対称とされている。従って、グラウンド配線パターン部分のレイアウト対称性が高められているため、通過帯域外減衰量が改善される。【００４９】
これを、図２に示す比較例との比較により明らかにする。【００５０】
図２は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の比較例として用意した弾性波フィルタ装置１１０１の模式的平面図である。【００５１】
弾性波フィルタ装置１１０１では、上記の実施形態と同様に、第１，第２の弾性波フィルタ３，４が同一圧電基板２上に形成されている。異なるところは、第１の平衡端子６に接続される第２のＩＤＴ２１ｂ，２１ｃのグラウンド電位に接続される端部及び第２の平衡端子７に接続される第３のＩＤＴ３１ｂ，３１ｃのグラウンド電位に接続される側の端部が共通接続配線１１２５により共通接続されており、該共通接続配線１１２５と、グラウンド配線１１２６とが接続点１１２７で接続されていることにある。すなわち、弾性波フィルタ装置１１０１では、グラウンド電位に接続される配線パターンの引き回し長を短くするために、圧電基板２上において、他の弾性波フィルタ４との間に設けられたグラウンド端子１１に、ＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃのグラウンド電位に接続される側の端部を共通接続配線１１２５及びグラウンド配線１１２６により接続している。そのため、接続点１１２７は、グラウンド端子１１側に位置していることになる。ここで、共通接続配線とは、ＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃのグラウンド電位に接続される側の端部を共通接続する配線部分をいうものとし、図１及び図２では、ＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃの不平衡端子５が配置されている側の端部同士を共通接続している配線部分である。そして、グラウンド配線とは、グラウンド端子１１と上記共通接続配線とを電気的に接続している配線パターンをいうものとする。【００５２】
図１と図２を比較すれば明らかなように、図２では、上記のように共通接続配線１１２５及びグラウンド配線１１２６が設けられているので、不平衡端子５側に位置している配線パターンの長さを短くすることができる。これに対して、図１に示す実施形態では、上記接続点２７において、グラウンド配線２６を共通接続配線２５に接続しているため、ＩＤＴ２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃの不平衡端子５側におけるグラウンド電位に接続される配線パターンが長くなっている。しかしながら、本実施形態は、図２に示した比較例の弾性波フィルタ装置１１０１に比べ、上記グラウンド配線パターンのレイアウトの対称性が高められているため、通過帯域外減衰特性の改善を図ることができる。これを、図４〜図９を参照して説明する。【００５３】
図４、図６及び図８は、それぞれ、図２に示した比較例の第１，第２の平衡端子間における第１の弾性波フィルタの差動特性、第１の平衡端子すなわちＳ２１における減衰特性及び第２の平衡端子すなわちＳ３１における減衰特性の差を示し、図６は、Ｓ２１における減衰特性を、図８は、Ｓ３１における減衰特性を示す。【００５４】
これに対して、図５は、上記実施形態の第１，第２の平衡端子間における差動特性を示し、図７は、第１の平衡端子すなわちＳ２１における減衰特性を示し、図９は、第２の平衡端子すなわちＳ３１における減衰量周波数特性を示す各図である。【００５５】
図４，図６及び図８と図５，図７及び図９とを比較すれば明らかなように、上記実施形態では、差動特性において通過帯域外である３〜６ＧＨｚにおいて、減衰特性が比較例よりも５〜１０ｄＢ程度改善していることがわかる。【００５６】
また、上記実施形態の弾性波フィルタ装置３では、第２の弾性波フィルタ４についても、第１の弾性波フィルタ３と同様にグラウンド配線部分が形成されており、比較例では、図２に示すように、第２の弾性波フィルタのグラウンド側配線パターンは第１の弾性波フィルタ側と同様に形成した。【００５７】
図１０は、比較例の第２の弾性波フィルタにおける差動特性を、図１２はその第１の平衡端子すなわちＳ２１における減衰量周波数特性を、図１４は、その第２の平衡端子すなわちＳ３１における減衰量周波数特性を示す。図１１は、第１の実施形態における第２の弾性波フィルタ４側における差動特性を、図１３は、その第１の平衡端子すなわちＳ２１における減衰量周波数特性を、図１５は、その第２の平衡端子すなわちＳ３１における減衰量周波数特性を示す。【００５８】
図１０，図１２及び図１４と、図１１，図１３及び図１５とを比較すれば明らかなように、ＰＣＳ受信用フィルタである第２の弾性波フィルタ４側においても、３〜６ＧＨｚの通過帯域外の周波数域における減衰量が、比較例に比べて、上記実施形態によれば、５〜１０ｄＢ程度改善していることがわかる。【００５９】
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。【００６０】
第２の実施形態の弾性波フィルタ装置１０１は、圧電基板１０２を有する。圧電基板１０２は、第１の実施形態の圧電基板２と同様に、適宜の圧電単結晶または圧電セラミックスからなる。圧電基板１０２上には、図示の電極構造が形成されて、第１，第２の弾性波フィルタ１０３，１０４が形成されている。すなわち、１つの圧電基板上に複数の弾性波フィルタ１０３，１０４が形成されている。【００６１】
本実施形態では、第１，第２の弾性波フィルタ１０３、１０４は、いずれも、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。すなわち、第１の弾性波フィルタ１０３は、弾性表面波伝搬方向に順に配置された第１〜第５のＩＤＴ１１１〜１１５と、ＩＤＴ１１１〜１１５が設けられている部分の弾性表面波伝搬方向両側に配置された反射器１１６，１１７とを有する。同様に、縦結合共振子型の弾性波フィルタ部１０４は、弾性表面波伝搬方向に順に配置された第１〜第５の１２１〜１２５と、ＩＤＴ１２１〜１２５が設けられている弾性表面波伝搬方向両側に配置された反射器１２６，１２７とを有する。【００６２】
第１の弾性波フィルタ１０３は、不平衡端子１０５と、第１，第２の平衡端子１０６，１０７とを有する。【００６３】
第２の弾性波フィルタ１０４は、不平衡端子１０８と、第１，第２の平衡端子１０９，１１０とを有する。また、圧電基板１０２上には、第１〜第３のグラウンド端子１３１〜１３３が設けられている。グラウンド端子１３１〜１３３は、外部のグラウンド電位に接続される端子に相当する。この内、グラウンド端子１３１は、ＩＤＴ１１１〜１１５，１２１〜１２５が設けられている部分の一方側すなわち不平衡端子１０５，１０８が設けられている側に配置されている。他方、グラウンド端子１３２，１３３は、ＩＤＴ１１１〜１１５，１２１〜１２５が設けられている領域の他方側すなわち平衡端子１０６，１０７，１０８，１０９，１１０が設けられている側に配置されている。【００６４】
第２の実施形態では、第１のＩＤＴ１１１、第３のＩＤＴ１１３及び第５のＩＤＴ１１５の各一端が共通接続配線１３４により共通接続されている。共通接続配線１３４は、接続点１３６によりグラウンド配線１３５に接続されている。グラウンド配線１３５は、一端が接続点１３６に、他端がグラウンド端子１３１にすなわち外部のグラウンド電位に接続される配線部分である。【００６５】
他方、共通接続配線１３４は、ＩＤＴ１１１，１１３，１１５の一端を共通接続している配線部分である。【００６６】
本実施形態では、接続点１３６は、圧電基板１０２上で第１の弾性波フィルタ１０３の中心を通り、弾性波伝搬方向と直交する方向に延びる仮想線上に位置している。従って、接続点１３６と第１の平衡端子１０６との間の距離と、接続点１３６と、平衡端子１０７との間の距離は等しくされている。【００６７】
他方、第３のＩＤＴ１１１は、弾性波伝搬方向に２分割されて設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部１１３ａ，１１３ｂを有する。第１のＩＤＴ１１１及び第１の分割ＩＤＴ部１１３ａが共通接続されて、第１の平衡端子１０６に接続されている。第２の分割ＩＤＴ部１１３ｂ及び第５のＩＤＴ１１５が共通接続されて、第２の平衡端子１０７に接続されている。【００６８】
他方、第２のＩＤＴ１１２，１１４の各一端が、共通接続されて、共通接続配線１３７により不平衡端子１０５に接続されている。また、第２，第４のＩＤＴ１１２，１１４の各他端が共通接続配線１３８により共通接続され、第２のグラウンド端子１３２に接続されている。【００６９】
同様に、第２の弾性波フィルタ部１０４側においても、第１，第３，第５のＩＤＴ１２１，１２３，１２５の一端が共通接続配線１４４により共通接続されており、共通接続配線１４４が、グラウンド配線１４５により、グラウンド端子１３１に接続されている。グラウンド配線１４５は、共通接続配線１４４に接続点１４６において接続されている。この接続点１４６は、圧電基板１０２上において第２の弾性波フィルタ１０４の中心を通り、弾性波伝搬方向に直交する方向に延びる仮想線上に位置している。従って、接続点１４６と第１の平衡端子１０９との間の距離と、第２の平衡端子１１０との間の距離が等しくされている。【００７０】
第２の弾性波フィルタ１０４においても、第３のＩＤＴ１２３が第１，第２の分割ＩＤＴ部１２３ａ，１２３ｂを有する。第１の分割ＩＤＴ部１２３ａ及び第１のＩＤＴ１２１が共通接続されて第１の平衡端子１０９に接続されている。第２の分割ＩＤＴ部１２３ｂ及び第５のＩＤＴ１２５が共通接続されて、第２の平衡端子１１０に接続されている。また、第２，第４のＩＤＴ１２２，１２４の一端が、共通接続されて、不平衡端子１０８に接続されており、各他端が共通接続配線１４８により共通接続され、第３のグラウンド端子１３３に接続されている。【００７１】
本実施形態においても、第１，第２の弾性波フィルタ１０３，１０４において、接続点１３６，１４６と、第１の平衡端子１０６または１０７との間の距離と、第２の平衡端子１０９または１１０との間の距離とが等しくされている。すなわち、第１，第２の弾性波フィルタ部１０３，１０４において、不平衡端子１０８が設けられている側のグラウンド電位に接続される配線パターンの対称性が高められている。よって、第１，第２の弾性波フィルタ１０３，１０４において、帯域外減衰量の改善を図ることが可能とされている。【００７２】
すなわち図１７に示す第２の実施形態の弾性波フィルタ装置１０１と対比される第２の比較例の弾性波フィルタ装置１２０１では、上記共通接続配線１３４，１４４及びグラウンド配線１３５，１４５に代えて、共通接続配線１２３４，１２４４及びグラウンド配線１２３５，１２４５が用いられている。この場合には、前述した比較例の弾性波フィルタ装置１１０１の場合と同様に、帯域外減衰量が悪化しがちであった。これに対して、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置１０１では、共通接続配線１３４，１４４及びグラウンド配線１３４，１４５により、グラウンド電位に接続される配線パターンが若干複雑化しているものの、第１の実施形態の場合と同様に、通過帯域外減衰量を改善することが可能となる。【００７３】
図１６では、第１の実施形態について示した図１の場合と同様に、弾性波フィルタ装置の電極構造が模式的平面図で示されていたが、具体的には、第１の実施形態について示した図３のように、各電極及び配線パターン部分を形成することができる。【００７４】
第１，第２の実施形態の弾性波フィルタ装置１，１０１では、いずれも、１つの圧電基板上に第１，第２のすなわち２つの縦結合共振子型の弾性波フィルタが形成されていたが、本発明においては、圧電基板上に、３以上の弾性波フィルタが設けられていてもよい。【００７５】
また、複数の弾性波フィルタの全てが、本発明に従って上記接続点と第１の平衡端子との間の距離と、上記接続点と第２の平衡端子との間の距離が等しくなるように形成されていることが望ましい。もっとも、複数の弾性波フィルタの内、少なくとも１つの弾性波フィルタにおいて、上記接続点と第１の平衡端子との間の距離と上記接続点と第２の平衡端子との間の距離とが等しくされていればよく、それによって、そのような構造が備えられた弾性波フィルタにおける通過帯域外減衰量の改善を図ることができる。【００７６】
また、複数の弾性波フィルタは、全てが縦結合共振子型の弾性波フィルタである必要は必ずしもなく、また全ての弾性波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有する必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも１つの弾性波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性波フィルタであればよい。【００７７】
いずれにしても、１つの圧電基板上には、複数の弾性波フィルタを形成する場合、外部のグラウンド電位に接続されるグラウンド端子は、複数の弾性波フィルタ間に配置されることが多い。そのような場合、本発明に従って、ある弾性波フィルタから片側に寄せられて位置しているグラウンド端子に対し、上記のように本発明に従って当該弾性波フィルタにおけるグラウンド端子に接続される配線パターンの対称性を高めることにより、本発明の効果を得ることができる。【００７８】
なお、上記実施形態では、弾性表面波フィルタを用いたが、弾性表面波フィルタ装置を説明したが、本発明は、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置にも適用することができる。【００７９】
図１８は、このような弾性境界波フィルタ装置を模式的に示す正面断面図である。すなわち、図１８に略図的正面断面図で示す弾性境界波装置２０１では、圧電体からなる圧電基板２０２上に、誘電体２０３が積層されている。圧電基板２０２と誘電体２０３との界面に、ＩＤＴを含む電極構造２０４が設けられている。この電極構造２０４として、前述した各実施形態の電極構造を形成することにより、本発明に従って、弾性境界波フィルタ装置を提供することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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