(57)【要約】  信号の直達波が出力端子に伝搬し難く、帯域外減衰量を大きくすることができる、弾性波フィルタを提供する。  弾性波フィルタ１は、圧電基板２と、圧電基板２上に設けられているＩＤＴ電極と、圧電基板２上に設けられている第１のシールド電極６ａと、第１のシールド電極６ａ上に至るように圧電基板２上に積層されている第１の絶縁膜５ａと、第１の絶縁膜５ａ上に設けられている第１の信号端子４と、圧電基板２上に設けられている第２の信号端子３と、圧電基板２上に設けられており、グラウンド電位に接続される第１のグラウンド端子７ａとを備える。第１のシールド電極６ａは、ＩＤＴ電極及び第１，第２の信号端子４，３と電気的に接続されていない。平面視において、第１の信号端子４は第１のシールド電極６ａに含まれている。第１の信号端子４及び第２の信号端子３のうち一方が出力端子であり、他方が入力端子である。
2017085976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられているＩＤＴ電極と、
前記圧電基板上に設けられている第１のシールド電極と、
前記第１のシールド電極上に至るように前記圧電基板上に積層されている第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に設けられている第１の信号端子と、
前記圧電基板上に設けられている第２の信号端子と、
前記圧電基板上に設けられており、グラウンド電位に接続されるグラウンド端子と、
を備え、
前記第１のシールド電極が、前記ＩＤＴ電極及び前記第１，第２の信号端子と電気的に接続されておらず、
平面視において、前記第１の信号端子が前記第１のシールド電極に含まれており、
前記第１の信号端子及び前記第２の信号端子のうち一方が出力端子であり、前記第１の信号端子及び前記第２の信号端子のうち他方が入力端子である、弾性波フィルタ。
【請求項２】
前記グラウンド端子が第１のグラウンド端子を有し、該第１のグラウンド端子に前記第１のシールド電極が接続されている、請求項１に記載の弾性波フィルタ。
【請求項３】
前記第１のグラウンド端子以外のグラウンド端子を少なくとも１つ有し、前記第１のグラウンド端子が他の前記グラウンド端子及び前記ＩＤＴ電極に接続されていない、請求項２に記載の弾性波フィルタ。
【請求項４】
前記第１の信号端子の面積よりも前記第１のシールド電極の面積の方が大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項５】
前記第１の絶縁膜の誘電率が、前記圧電基板の誘電率よりも低い、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項６】
前記圧電基板上に設けられている第２のシールド電極と、
前記第２のシールド電極上に至るように前記圧電基板上に積層されている第２の絶縁膜と、
をさらに備え、
前記第２の絶縁膜上に前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち少なくとも１つの端子が設けられており、平面視において、該端子が前記第２のシールド電極に含まれている、前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項７】
前記第２の絶縁膜上に前記第２の信号端子が設けられている、請求項６に記載の弾性波フィルタ。
【請求項８】
前記第２のシールド電極を複数有し、前記第２の絶縁膜を複数有し、前記各第２の絶縁膜上に前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子がそれぞれ設けられている、請求項７に記載の弾性波フィルタ。
【請求項９】
前記第２の絶縁膜を除いた部分に、前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち少なくとも１つの端子が設けられている、請求項６に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１０】
前記第１，第２の信号端子及び前記グラウンド端子の前記圧電基板側とは反対側の各面の、高さ位置がいずれも実質的に同じ位置である、請求項８に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１１】
前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち前記第２の絶縁膜上に設けられた端子の面積よりも、平面視において該端子と重なり合っている前記第２のシールド電極の面積の方が大きい、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１２】
前記第２の絶縁膜の誘電率が、前記圧電基板の誘電率よりも低い、請求項６〜１１のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１３】
前記第１の信号端子が出力端子であり、前記第２の信号端子が入力端子である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタである第１の帯域通過型フィルタと、
前記第１の帯域通過型フィルタとは通過帯域が異なる第２の帯域通過型フィルタと、
を備える、デュプレクサ。
【請求項１５】
前記第１の帯域通過型フィルタが受信フィルタであり、前記第２の帯域通過型フィルタが送信フィルタである、請求項１４に記載のデュプレクサ。
【請求項１６】
実装基板と、
前記実装基板上に実装されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタと、
を備える、弾性波フィルタモジュール。
【請求項１７】
前記弾性波フィルタの前記第１の信号端子がバンプを介して前記実装基板に接合されており、
前記バンプと前記第１の端子電極とが接合している面積よりも、前記第１のシールド電極の面積の方が大きい、請求項１６に記載の弾性波フィルタモジュール。
【請求項１８】
実装基板と、
前記実装基板上に実装されている、請求項６〜１３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタと、
を備え、
前記弾性波フィルタの前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子がバンプを介して前記実装基板に接合されており、
平面視において、前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち前記第２のシールド電極に重なっている端子と前記バンプとが接合している面積よりも、該端子に重なっている前記第２のシールド電極の面積の方が大きい、弾性波フィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波フィルタ、デュプレクサ及び弾性波フィルタモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波フィルタ、デュプレクサ、及びこれらを含むモジュールなどの弾性波デバイスは、携帯電話機などの移動体通信機器に広く用いられている。【０００３】
ここで、従来の弾性波デバイスについて説明する。例えば、下記の特許文献１に記載の弾性波フィルタにおいては、圧電基板上の入力端子と出力端子との間に設けられた２個の縦結合共振子型弾性波フィルタを接続する信号配線と、各縦結合共振子型弾性波フィルタをグラウンド端子に接続するグラウンド配線は、絶縁膜を介して立体交差している。【０００４】
また、下記の特許文献２の弾性波フィルタにおいては、圧電基板上に入力端子、出力端子、及び絶縁膜が形成され、絶縁膜上にグラウンド端子が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５９４３０号公報
【特許文献２】特開２０１５−００２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び２の弾性波フィルタにおいては、入力端子から入力された信号の一部が、圧電基板を介した直達波となり、該直達波が出力端子に伝搬することがあった。そのため、特許文献１及び２の弾性波フィルタにおいては、帯域外減衰量を充分に大きくすることができないことがあった。【０００７】
また、デュプレクサにおいては、送信フィルタである弾性波フィルタと受信フィルタである弾性波フィルタとが、アンテナ側において共通接続されているため、一方の弾性波フィルタから他方の弾性波フィルタに信号が回り込むことがあった。特に、特許文献１または特許文献２の弾性波フィルタをデュプレクサに用いた場合、一方の弾性波フィルタにおいて生じた直達波が他方の弾性波フィルタに回り込むことがあった。従って、デュプレクサのアイソレーション特性が劣化することがあった。【０００８】
本発明の目的は、信号の直達波が出力端子に伝搬し難く、帯域外減衰量を大きくすることができる、弾性波フィルタ及び弾性波フィルタモジュールを提供することにある。また、本発明の目的は、アイソレーション特性を改善し得るデュプレクサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る弾性波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられているＩＤＴ電極と、前記圧電基板上に設けられている第１のシールド電極と、前記第１のシールド電極上に至るように前記圧電基板上に積層されている第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に設けられている第１の信号端子と、前記圧電基板上に設けられている第２の信号端子と、前記圧電基板上に設けられており、グラウンド電位に接続されるグラウンド端子とを備え、前記第１のシールド電極が、前記ＩＤＴ電極及び前記第１，第２の信号端子と電気的に接続されておらず、平面視において、前記第１の信号端子が前記第１のシールド電極に含まれており、前記第１の信号端子及び前記第２の信号端子のうち一方が出力端子であり、前記第１の信号端子及び前記第２の信号端子のうち他方が入力端子である。【００１０】
本発明に係る弾性波フィルタのある特定の局面では、前記グラウンド端子が第１のグラウンド端子を有し、該第１のグラウンド端子に前記第１のシールド電極が接続されている。この場合には、第１のグラウンド端子に信号の直達波を伝搬させることができる。よって、信号の直達波が出力端子に、より一層伝搬し難く、帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１１】
本発明に係る弾性波フィルタの他の特定の局面では、前記第１のグラウンド端子以外のグラウンド端子を少なくとも１つ有し、前記第１のグラウンド端子が他の前記グラウンド端子及び前記ＩＤＴ電極に接続されていない。この場合には、第１のグラウンド端子に信号の直達波をより一層伝搬させることができる。【００１２】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに他の特定の局面では、前記第１の信号端子の面積よりも前記第１のシールド電極の面積の方が大きい。この場合には、第１の信号端子と圧電基板との間の電磁シールドの効果をより一層高めることができる。よって、信号の直達波が出力端子に、より一層伝搬し難く、帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１３】
本発明に係る弾性波フィルタの別の特定の局面では、前記第１の絶縁膜の誘電率が、前記圧電基板の誘電率よりも低い。この場合には、信号の直達波が、第１の絶縁膜に、より一層伝搬し難い。よって、信号の直達波が出力端子に、より一層伝搬し難く、帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１４】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記圧電基板上に設けられている第２のシールド電極と、前記第２のシールド電極上に至るように前記圧電基板上に積層されている第２の絶縁膜とがさらに備えられており、前記第２の絶縁膜上に前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち少なくとも１つの端子が設けられており、平面視において、該端子が前記第２のシールド電極に含まれている。【００１５】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第２の絶縁膜上に前記第２の信号端子が設けられている。この場合には、第１，第２のシールド電極により、圧電基板と第１，第２の信号端子との間において、電磁シールドの効果が果たされている。よって、信号の直達波が出力端子に、より一層伝搬し難く、帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１６】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第２のシールド電極を複数有し、前記第２の絶縁膜を複数有し、前記各第２の絶縁膜上に前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子がそれぞれ設けられている。この場合には、信号の直達波が出力端子に、より一層伝搬し難く、帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１７】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第２の絶縁膜を除いた部分に、前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち少なくとも１つの端子が設けられている。【００１８】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第１，第２の信号端子及び前記グラウンド端子の前記圧電基板側とは反対側の各面の、高さ位置がいずれも実質的に同じ位置である。この場合には、弾性波フィルタを、バンプを介して実装基板に接合するに際し、各端子と実装基板との接合強度を均一にすることができる。【００１９】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち前記第２の絶縁膜上に設けられた端子の面積よりも、平面視において該端子と重なり合っている前記第２のシールド電極の面積の方が大きい。この場合には、第２の絶縁膜上に設けられた端子と圧電基板との間の電磁シールドの効果をより一層高めることができる。【００２０】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第２の絶縁膜の誘電率が、前記圧電基板の誘電率よりも低い。この場合には、信号の直達波が、第２の絶縁膜に、より一層伝搬し難い。【００２１】
本発明に係る弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記第１の信号端子が出力端子であり、前記第２の信号端子が入力端子である。この場合には、信号の直達波が出力端子に、より一層伝搬し難く、帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００２２】
本発明に係るデュプレクサは、本発明に従い構成されている弾性波フィルタである第１の帯域通過型フィルタと、前記第１の帯域通過型フィルタとは通過帯域が異なる第２の帯域通過型フィルタとを備える。【００２３】
本発明に係るデュプレクサのある特定の局面では、前記第１の帯域通過型フィルタが受信フィルタであり、前記第２の帯域通過型フィルタが送信フィルタである。この場合には、デュプレクサのアイソレーション特性を効果的に高めることができる。【００２４】
本発明に係る弾性波フィルタモジュールのある広い局面では、実装基板と、前記実装基板上に実装されている本発明に従い構成されている弾性波フィルタとが備えられている。【００２５】
本発明に係る弾性波フィルタモジュールの他の特定の局面では、前記弾性波フィルタの前記第１の信号端子がバンプを介して前記実装基板に接合されており、前記バンプと前記第１の端子電極とが接合している面積よりも、前記第１のシールド電極の面積の方が大きい。この場合には、第１の信号端子と実装基板とをより一層確実に接合することができる。【００２６】
本発明に係る弾性波フィルタモジュールの他の広い局面では、実装基板と、前記実装基板上に実装されている、本発明に従い構成されている弾性波フィルタとを備え、前記弾性波フィルタの前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子がバンプを介して前記実装基板に接合されており、平面視において、前記第２の信号端子及び前記グラウンド端子のうち前記第２のシールド電極に重なっている端子と前記バンプとが接合している面積よりも、該端子に重なっている前記第２のシールド電極の面積の方が大きい。この場合には、圧電基板の上に第２の絶縁膜及び第２のシールド端子を介して設けられている各端子と、実装基板とをより一層確実に接合することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る弾性波フィルタ及び弾性波フィルタモジュールでは、信号の直達波が出力端子に伝搬し難い。従って、帯域外減衰量を大きくすることができる。本発明に係るデュプレクサでは、アイソレーション特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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の電極構造を示す略図的平面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタの回路図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態及び比較例の減衰量周波数特性を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態及び比較例の減衰量周波数特性を広い周波数帯域において示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態、第１の実施形態の第１の変形例及び比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の拡大図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態、第１の実施形態の第１の変形例及び比較例の減衰量周波数特性を広い周波数帯域において示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタの製造方法を説明するための略図的平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタの製造方法を説明するための略図的平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第３の実施形態に係るデュプレクサの回路図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３の実施形態及び比較例のデュプレクサのアイソレーション特性を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）は、本発明の第３の実施形態、第３の実施形態の変形例及び比較例のアイソレーション特性を示す図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の拡大図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波フィルタモジュールの正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。図２は、第１の実施形態に係る弾性波フィルタの回路図である。図１においては、各弾性波共振子を、矩形に２本の対角線を引いた略図で示す。後述する図５、図８〜図１３及び図１７においても同様である。
【００３２】
図１に示されているように、弾性波フィルタ１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、例えば、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶、あるいは、適宜の圧電セラミックスからなる。
【００３３】
弾性波フィルタ１は、複数の弾性波共振子により通過帯域が構成されている、帯域通過型フィルタである。より具体的には、弾性波フィルタ１は、圧電基板２に構成された弾性波共振子を有する。これらの複数の弾性波共振子として、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び複数の並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が設けられている。それによって、ラダー型フィルタが構成されている。各直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び各並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれＩＤＴ電極を有する。なお、弾性波フィルタ１はラダー型フィルタには限定されず、ＩＤＴ電極の個数も特に限定されない。
【００３４】
図１に示すように、圧電基板２上には、第１のシールド電極６ａが設けられている。第１のシールド電極６ａの厚みは、特に限定されないが、本実施形態では２００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である。
【００３５】
第１のシールド電極６ａ上に至るように、圧電基板２上に第１の絶縁膜５ａが設けられている。第１の絶縁膜５ａは、第１のシールド電極６ａの上面全体を覆っている。なお、第１の絶縁膜５ａは、第１のシールド電極６ａと後述する信号配線とを電気的に絶縁していればよく、第１のシールド電極６ａの上面全体を覆っていなくともよい。
【００３６】
第１の絶縁膜５ａの厚みは、特に限定されないが、本実施形態では４０００ｎｍである。詳細は後述するが、第１の絶縁膜５ａは、圧電基板２よりも誘電率が低い絶縁性材料からなることが好ましい。
【００３７】
第１の絶縁膜５ａ上には、出力端子である第１の信号端子４が設けられている。第１の信号端子４は、信号配線８を介して、上記直列腕共振子Ｓ３に接続されている。平面視において、第１の信号端子４は、第１のシールド電極６ａに含まれている。第１のシールド電極６ａは、第１の信号端子４と圧電基板２との間において、電磁シールドの効果を果たす。
【００３８】
他方、圧電基板２上には、入力端子である第２の信号端子３が直接設けられている。なお、第１の信号端子４が入力端子であり、第２の信号端子３が出力端子であってもよい。また、特に限定されないが、本実施形態では、第１，第２の信号端子４，３の厚みは３０００ｎｍである。
【００３９】
図２に示されているように、第１の信号端子４と第２の信号端子３との間には、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３が互いに直列に接続されている。直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２との間の接続点とグラウンド電位との間には、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２と直列腕共振子Ｓ３との間の接続点とグラウンド電位との間には、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。
【００４０】
図１に戻り、圧電基板２上には、グラウンド電位に接続される第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂが設けられている。第１のグラウンド端子７ａは、第１，２の信号端子４，３及び直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３には接続されていない。さらに、第１のグラウンド端子７ａは、特に限定されないが、第２のグラウンド端子７ｂ及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２のいずれにも接続されていない。第１のグラウンド端子７ａは、接続配線９を介して第１のシールド電極６ａに接続されている。
【００４１】
第２のグラウンド端子７ｂは、複数設けられている。各第２のグラウンド端子７ｂは、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ接続されている。
【００４２】
圧電基板２上には、第１，第２の信号端子４，３、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２のいずれにも接続されていない、端子１０が設けられている。端子１０は、グラウンド電位にも接続されない。なお、端子１０は、設けられていなくともよい。
【００４３】
弾性波フィルタ１はラダー型フィルタであるが、弾性波フィルタ１の回路構成は特に限定されない。例えば、弾性波フィルタ１は、縦結合共振子型弾性波フィルタなどであってもよい。
【００４４】
本実施形態の特徴は、平面視において、第１の信号端子４が第１のシールド電極６ａに含まれており、かつ第１の信号端子４と第１のシールド電極６ａとが第１の絶縁膜５ａにより電気的に絶縁されていることにある。
【００４５】
ここで、外部から第２の信号端子３に入力された信号は、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２により構成されたフィルタ部を介さずに、直達波として圧電基板２を伝搬することがある。弾性波フィルタ１では、圧電基板２を介した信号の直達波が第１の信号端子４に伝搬し難く、帯域外減衰量を大きくすることができる。これを、第１の実施形態と比較例との減衰量周波数特性を比較することにより示す。
【００４６】
なお、比較例の弾性波フィルタは、第１のシールド電極及び第１の絶縁膜を有しない点以外においては、第１の実施形態の弾性波フィルタ１と同様の構成を有する。
【００４７】
図３は、第１の実施形態及び比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図４は、第１の実施形態及び比較例の減衰量周波数特性を広い周波数帯域において示す図である。実線は第１の実施形態の結果を示す。破線は比較例の結果を示す。
【００４８】
図３及び図４に示すように、第１の実施形態における通過帯域近傍の帯域外減衰量は、比較例における帯域外減衰量よりも大きいことがわかる。比較例では、圧電基板を介した信号の直達波が第１の信号端子に伝搬されるのを充分に抑制することができない。よって、比較例においては、弾性波フィルタの帯域外減衰量が小さい。
【００４９】
これに対して、図１に示す第１の実施形態では、第１のシールド電極６ａを有する。第１のシールド電極６ａは、第１の信号端子４と圧電基板２との間において、電磁シールドの効果を果たす。それによって、圧電基板２を介した信号の直達波が第１の信号端子４に伝搬し難い。従って、弾性波フィルタ１の帯域外減衰量を大きくすることができる。
【００５０】
図５に示す第１の実施形態の第１の変形例のように、第１のシールド電極６ａは、第１のグラウンド端子７ａに接続されていなくともよい。
【００５１】
図６（ａ）は、第１の実施形態、第１の実施形態の第１の変形例及び比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の拡大図である。図７は、第１の実施形態、第１の実施形態の第１の変形例及び比較例の減衰量周波数特性を広い周波数帯域において示す図である。実線は第１の実施形態の結果を示す。破線は第１の変形例の結果を示す。一点鎖線は比較例の結果を示す。
【００５２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）並びに図７に示すように、第１の実施形態の第１の変形例においても、比較例よりも帯域外減衰量を大きくすることができている。さらに、通過帯域の近傍において、第１の変形例の帯域外減衰量よりも、第１の実施形態の帯域外減衰量の方がはるかに大きい。このように、第１の実施形態の構成がより好ましいことがわかる。図１に示す第１の実施形態では、第１のシールド電極６ａは、第１のグラウンド端子７ａに接続されている。それによって、第１のシールド電極６ａに伝搬した信号の直達波を、グラウンド電位に伝搬させることができる。
【００５３】
加えて、第１の実施形態では、第１のグラウンド端子７ａは、各第２のグラウンド端子７ｂ及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２に電気的に接続されていない。それによって、第１のグラウンド端子７ａには、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２から信号が直接流入しない。よって、第１のシールド電極６ａからグラウンド電位に、信号の直達波はより一層伝搬し易い。従って、第１の実施形態においては、第１の信号端子４に信号の直達波はより一層伝搬し難い。
【００５４】
もっとも、図８に示す第１の実施形態の第２の変形例のように、第１のシールド電極６ａが第１のグラウンド端子７ａに接続されており、かつ第１のグラウンド端子７ａが第２のグラウンド端子７ｂに接続されていてもよい。第２の変形例の場合にも、第１の信号端子４に信号の直達波は伝搬し難い。
【００５５】
第１の実施形態では、出力端子である第１の信号端子４が、圧電基板２の上に、第１のシールド電極６ａ及び第１の絶縁膜５ａを介して設けられている。なお、図９に示す第１の実施形態の第３の変形例のように、入力端子である第２の信号端子３が、圧電基板２の上に第１のシールド電極６ａ及び第１の絶縁膜５ａを介して設けられていてもよい。
【００５６】
図１に示す第１の絶縁膜５ａの誘電率は、圧電基板２の誘電率よりも低いことが好ましい。それによって、信号の直達波は、第１の絶縁膜５ａに、より一層伝搬し難い。
【００５７】
なお、第１のシールド電極６ａと圧電基板２との間に、第１の絶縁膜５ａ以外の絶縁膜が設けられていてもよい。該絶縁膜の誘電率も、圧電基板２の誘電率よりも低いことが好ましい。この場合においても、信号の直達波は第１の信号端子４に、より一層伝搬し難い。
【００５８】
第１の信号端子４の面積よりも、第１のシールド電極６ａの面積の方が大きいことが好ましい。それによって、第１の信号端子４と圧電基板２との間の電磁シールドの効果をより一層高めることができる。
【００５９】
以下において、第１の実施形態に係る弾性波フィルタ１の製造方法の例を説明する。
【００６０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１の実施形態に係る弾性波フィルタの製造方法を説明するための略図的平面図である。なお、図１０（ｂ）の斜線部は、図１０（ｂ）に示す工程において形成した電極を示す。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、圧電基板２を用意する。次に、圧電基板２上に第１の電極層を形成する。より具体的には、第１のシールド電極６ａ、上記複数のＩＤＴ電極及び上記複数のＩＤＴ電極間を接続する配線を形成する。このとき、信号配線及び接続配線の一部も形成する。第１の電極層は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００６２】
次に、図１０（ｂ）に示すように、圧電基板２上に、第１のシールド電極６ａの上面を覆うように、第１の絶縁膜５ａを形成する。第１の絶縁膜５ａは、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００６３】
次に、圧電基板２上、第１の絶縁膜５ａ上及び第１の電極層上に、第２の電極層を形成する。より具体的には、第１，第２の信号端子４，３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ、信号配線８、接続配線９及び複数のＩＤＴ電極間を接続する配線を形成する。第２の電極層は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００６４】
第１のシールド電極６ａを複数のＩＤＴ電極と同時に設けるため、生産性を高めることができる。
【００６５】
図１１は、第２の実施形態に係る弾性波フィルタの電極構造を示す略図的平面図である。
【００６６】
弾性波フィルタ２１においては、第１，第２の信号端子４，３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０の全ての端子が、圧電基板２の上に、シールド電極及び絶縁膜を介して設けられている。上記以外の点では、弾性波フィルタ２１は、第１の実施形態の弾性波フィルタと同様の構成を有する。
【００６７】
より具体的には、弾性波フィルタ２１は、複数の第２のシールド電極２６ｂ及び複数の第２の絶縁膜２５ｂを有する。圧電基板２上には、破線で示す複数の第２のシールド電極２６ｂが設けられている。各第２のシールド電極２６ｂ上に至るように、圧電基板２上に各第２の絶縁膜２５ｂが積層されている。各第２の絶縁膜２５ｂ上に、第２の信号端子３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０が設けられている。第２のシールド電極２６ｂは、第１のシールド電極６ａと同様の材料からなっていてもよい。第２の絶縁膜２５ｂは、第１の絶縁膜５ａと同様の材料からなっていてもよい。
【００６８】
特に限定されないが、本実施形態では、複数の第２のシールド電極２６ｂの厚みは、第１のシールド電極６ａの厚みと実質的に同じ厚みである。同様に、複数の第２の絶縁膜２５ｂの厚みと第１の絶縁膜５ａの厚みとは実質的に同じ厚みである。さらに、第１，第２の信号端子４，３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０の各厚みは実質的に同じ厚みである。よって、第１，第２の信号端子４，３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０の、圧電基板２側とは反対側の各面の高さ位置はいずれも実質的に同じ位置である。
【００６９】
なお、高さ位置とは、第１の絶縁膜５ａなどが積層されている圧電基板２の主面に垂直な方向としての高さ方向における位置である。
【００７０】
弾性波フィルタ２１は、実装基板に実装されていてもよい。このとき、例えば、第１，第２の信号端子４，３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０の圧電基板２側とは反対側の各面が、バンプを介して実装基板に接合される。ここで、上記各端子の圧電基板２側とは反対側を実装側とする。このとき、上記各端子の実装側の各面の高さ位置がいずれも実質的に同じ位置であるため、上記各端子と実装基板との接合強度を均一にすることができる。
【００７１】
加えて、本実施形態では、第１，第２の信号端子４，３が、それぞれ第１，第２の絶縁膜５ａ，２５ｂ及び第１，第２のシールド電極６ａ，２６ｂを介して圧電基板２の上に設けられている。それによって、第１，第２のシールド電極６ａ，２６ｂにより、圧電基板２と第１，第２の信号端子４，３との間において、電磁シールドの効果が果たされている。よって、第１の実施形態の効果に加えて、入力端子である第２の信号端子３から圧電基板２への信号の伝搬を抑制することもできる。従って、第１の信号端子４に信号の直達波がより一層伝搬し難い。
【００７２】
第２の絶縁膜２５ｂの誘電率は、第１の絶縁膜５ａと同様に、圧電基板２の誘電率よりも低いことが好ましい。それによって、信号の直達波が第２の絶縁膜２５ｂに、より一層伝搬し難い。よって、第２の信号端子３から圧電基板２への信号の伝搬をより一層抑制することができる。
【００７３】
以下において、第２の実施形態に係る弾性波フィルタ２１の製造方法の例を説明する。
【００７４】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第２の実施形態に係る弾性波フィルタの製造方法を説明するための略図的平面図である。なお、図１２（ｂ）の斜線部は、図１２（ｂ）に示す工程において形成した電極を示す。
【００７５】
図１２（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、圧電基板２上に第１の電極層を形成する。ここで、第１の電極層として、複数の第２のシールド電極２６ｂも形成する。
【００７６】
次に、図１２（ｂ）に示すように、第１，第２の絶縁膜５ａ，２５ｂを形成する。より具体的には、圧電基板２上に、第１のシールド電極６ａの上面を覆うように、第１の絶縁膜５ａを形成する。圧電基板２上に、各第２のシールド電極２６ｂの各上面を覆うように、複数の第２の絶縁膜２５ｂを形成する。次に、第１の実施形態と同様に、第２の電極層を形成する。
【００７７】
図１３に示す第２の実施形態の変形例のように、端子１０及び複数の第２のグラウンド端子７ｂのうち１つは、第２の絶縁膜２５ｂを除いた部分に設けられていてもよい。このとき、弾性波フィルタ５１の端子１０の実装側の面は、圧電基板２の上に第２のシールド電極２６ｂ及び第２の絶縁膜２５ｂを介して設けられている各端子の実装側の各面よりも、圧電基板２側に位置している。同様に、圧電基板２上に直接設けられている第２のグラウンド端子７ｂの実装側の面も、端子１０以外の各端子の実装側の各面よりも、圧電基板２側に位置している。
【００７８】
例えば、弾性波フィルタ５１が実装される実装基板には反りが生じている場合がある。このとき、弾性波フィルタ５１の各端子の実装側の各面の高さ位置は、実装基板の反りに対応した位置関係となっている。従って、実装基板の反りに対応させて、各端子と実装基板との接合強度を均一にすることができる。
【００７９】
なお、図１３に示した第２の実施形態の変形例に限られず、第２の信号端子３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０のうち少なくとも１つの端子が、第２の絶縁膜２５ｂを除いた部分に設けられていてもよい。このように、実装基板の反りに対応させて、各端子の高さ位置を調整することができる。
【００８０】
本発明は、弾性波フィルタには限られず、デュプレクサにも好適に適用することができる。この例を以下において説明する。
【００８１】
図１４は、第３の実施形態に係るデュプレクサの回路図である。
【００８２】
デュプレクサ３０は、特に限定されないが、Ｂａｎｄ５の通過帯域であるデュプレクサである。より具体的には、デュプレクサ３０の送信帯域は８２４ＭＨｚ以上、８４９ＭＨｚ以下である。デュプレクサ３０の受信帯域は８６９ＭＨｚ以上、８９４ＭＨｚ以下である。
【００８３】
デュプレクサ３０は、第１の実施形態と同様の構成を有する第１の帯域通過型フィルタ３１ａを有する。第１の帯域通過型フィルタ３１ａはラダー型フィルタであるが、回路構成は特に限定されない。第１の帯域通過型フィルタ３１ａは、例えば、縦結合共振子型弾性波フィルタであってもよい。
【００８４】
デュプレクサ３０は、第１の帯域通過型フィルタ３１ａとは通過帯域が異なる第２の帯域通過型フィルタ３１ｂを有する。第２の帯域通過型フィルタ３１ｂの回路構成は特に限定されず、図１４では破線の領域により示す。第２の帯域通過型フィルタ３１ｂは、例えば、ラダー型フィルタであってもよく、あるいは、縦結合共振子型弾性波フィルタであってもよい。
【００８５】
デュプレクサ３０は、アンテナに接続されるアンテナ端子３３を有する。第１の帯域通過型フィルタ３１ａと第２の帯域通過型フィルタ３１ｂとは、アンテナ端子３３に共通接続されている。
【００８６】
本実施形態では、第１の帯域通過型フィルタ３１ａは受信フィルタであり、第２の帯域通過型フィルタ３１ｂは送信フィルタである。なお、第１の帯域通過型フィルタ３１ａが送信フィルタであり、第２の帯域通過型フィルタ３１ｂが受信フィルタであってもよい。
【００８７】
以下において、第３の実施形態及び比較例のデュプレクサを比較することにより、第３の実施形態の効果を説明する。なお、比較例のデュプレクサは、受信フィルタが第１のシールド電極及び第１の絶縁膜を有しない点以外においては、第３の実施形態のデュプレクサ３０と同様の構成を有する。
【００８８】
図１５は、第３の実施形態及び比較例のデュプレクサのアイソレーション特性を示す図である。なお、図１５中の領域Ａは、第３の実施形態及び比較例のデュプレクサの送信帯域を示す。領域Ｂは、第３の実施形態及び比較例のデュプレクサの受信帯域を示す。実線は第３の実施形態の結果を示す。破線は比較例の結果を示す。
【００８９】
図１５に示すように、比較例よりも第３の実施形態の方が、送信帯域において減衰量を大きくすることができている。よって、第３の実施形態のデュプレクサにより、アイソレーション特性を改善し得ることがわかる。
【００９０】
図１４に戻り、第１の帯域通過型フィルタ３１ａには、第２の帯域通過型フィルタ３１ｂから回り込んだ信号が、第２の信号端子３から流入することがある。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１のシールド電極が圧電基板と第１の信号端子４との間において電磁シールドの効果を果たしている。よって、上記信号の回り込みが生じた場合においても、信号の直達波が第１の信号端子４に伝搬し難い。従って、デュプレクサ３０のアイソレーション特性を良好にすることができる。
【００９１】
なお、送信フィルタよりも受信フィルタの方が、上記信号の回り込みが生じることが多い。よって、本実施形態では、アイソレーション特性をより一層良好にすることができる。
【００９２】
第１の帯域通過型フィルタが図５に示した第１の実施形態の第１の変形例の構成を有する、第３の実施形態の変形例のデュプレクサにおいても、アイソレーション特性を改善することができる。
【００９３】
図１６（ａ）は、第３の実施形態、第３の実施形態の変形例及び比較例のアイソレーション特性を示す図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の拡大図である。実線は第３の実施形態の結果を示す。破線は変形例の結果を示す。一点鎖線は比較例の結果を示す。
【００９４】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、第３の実施形態の変形例により、アイソレーション特性を改善することができている。さらに、変形例よりも第３の実施形態の方がアイソレーション特性をより一層改善することができている。
【００９５】
図１４に示したデュプレクサ３０は、第１，第２の帯域通過型フィルタ３１ａ，３１ｂが同一の圧電基板に構成された、１個のチップとして構成されていてもよい。あるいは、デュプレクサ３０は、第１の帯域通過型フィルタ３１ａと第２の帯域通過型フィルタ３１ｂとがそれぞれ別の圧電基板に構成された、複数のチップとして構成されていてもよい。
【００９６】
デュプレクサ３０は、実装基板に実装されていてもよい。この場合には、アンテナ端子３３は、実装基板上に設けられていてもよい。このとき、第１，第２の帯域通過型フィルタ３１ａ，３１ｂが実装基板に実装された状態において、第１，第２の帯域通過型フィルタ３１ａ，３１ｂがアンテナ端子３３に電気的に接続されていればよい。
【００９７】
上述したように、本発明の弾性波フィルタは実装基板に実装されていてもよい。よって、本発明は、このような弾性波フィルタモジュールにも好適に適用することができる。この例を、以下において説明する。
【００９８】
図１７は、第４の実施形態に係る弾性波フィルタモジュールの正面断面図である。
【００９９】
弾性波フィルタモジュール４０は、実装基板４２を有する。実装基板４２上には、第２の実施形態と同様の構成を有する、弾性波フィルタ２１が実装されている。より具体的には、実装基板４２上には、複数の実装端子４３が設けられている。第１の信号端子４、端子１０及び第２のグラウンド端子７ｂは、バンプ４６を介して各実装端子４３に接合されている。なお、図示されていないが、第２の信号端子及び第１のグラウンド端子も、バンプ４６を介して各実装端子４３に接合されている。
【０１００】
本実施形態においても、信号の直達波が第１の信号端子４に伝搬し難く、帯域外減衰量を大きくすることができる。
【０１０１】
ここで、第１の絶縁膜５ａの実装基板４２側の面においては、第１の絶縁膜５ａが第１のシールド電極６ａ上に設けられている部分において、平坦度が特に高い。第１の信号端子４においては、第１の絶縁膜５ａの平坦度が高い部分に設けられている部分の平坦度が特に高い。
【０１０２】
弾性波フィルタモジュール４０においては、バンプ４６と第１の信号端子４とが接合している面積よりも、第１のシールド電極６ａの面積の方が大きい。これにより、第１の絶縁膜５ａ及び第１の信号端子４における平坦度が高い部分の面積を大きくすることができる。従って、弾性波フィルタ２１を実装基板４２に実装するに際し、バンプ４６を介して、第１の信号端子４と実装端子４３とをより一層確実に接合することができる。
【０１０３】
図１１に示した第２の信号端子３、第１，第２のグラウンド端子７ａ，７ｂ及び端子１０は、平面視において、各第２のシールド電極２６ｂに重なっている。これらの各端子とバンプ４６とが接合している面積よりも、該端子に重なっている第２のシールド電極２６ｂの面積の方が大きい。よって、バンプを介して、上記各端子と実装端子４３とをより一層確実に接合することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１…弾性波フィルタ
２…圧電基板
３…第２の信号端子
４…第１の信号端子
５ａ…第１の絶縁膜
６ａ…第１のシールド電極
７ａ，７ｂ…第１，第２のグラウンド端子
８…信号配線
９…接続配線
１０…端子
２１…弾性波フィルタ
２５ｂ…第２の絶縁膜
２６ｂ…第２のシールド電極
３０…デュプレクサ
３１ａ，３１ｂ…第１，第２の帯域通過型フィルタ
３３…アンテナ端子
４０…弾性波フィルタモジュール
４２…実装基板
４３…実装端子
４６…バンプ
５１…弾性波フィルタ
Ｓ１〜Ｓ３…直列腕共振子
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
【図１】
2017085976.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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2017085976.tif 000021
2017085976.tif 000022
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