(57)【要約】  容量を変更せず、放熱効率を高めて、耐電力性の高いフィルタ、それを用いたデュープレクサおよびそのデュープレクサを用いた通信機を提供する。圧電基板（１１）と、圧電基板（１１）上に形成された共振部と、圧電基板（１１）上の共振部の両端に形成された反射器とを有する共振器（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と、圧電基板（１１）上に形成されたバンプ（１２〜１７）とを備える。共振器（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）は、２つ以上の分割共振器（Ｓ１１、Ｓ１２）が並列に接続されて構成されており、分割共振器（Ｓ１１、Ｓ１２）の反射器に挟まれた領域にバンプ（１２）が形成される。
2009063559.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共振部と、前記圧電基板上の共振部の両端に形成された反射器とを有する共振器と、
前記圧電基板上に形成されたバンプとを備えた弾性波デバイスにおいて、
前記共振器は、２つ以上の分割共振器が並列に接続されて構成されており、前記分割共振器の反射器に挟まれた領域にバンプが形成されたことを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記共振部に接続された信号配線を有し、
前記バンプは、前記信号配線および前記反射器に囲まれている請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記バンプがグランドに接続されている請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記バンプが外部配線に接続されている請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記それぞれの分割共振器は、櫛形電極の対数が同じである請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記それぞれの分割共振器は、櫛形電極が同じ設計で形成された請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記バンプの材料がＡｕである請求項１〜６のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の弾性波デバイスが複数の共振器であり、
前記複数の共振器が接続されたフィルタ。
【請求項９】
送信用フィルタと、
前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、
前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、請求項８記載のフィルタを用いて構成されたデュープレクサ。
【請求項１０】
アンテナと、
前記アンテナと接続された請求項９記載のデュープレクサと、
前記デュープレクサと接続された信号処理部とを備えた通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波共振器を有する弾性波デバイス、特に耐電力性の高い弾性波デバイス、それを用いたデュープレクサおよびそのデュープレクサを用いた通信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波共振器は、圧電基板、あるいは、圧電薄膜上等に、アルミ合金、Ｃｕ合金等で形成された所望の周波数に対応した周期の櫛形電極を有し、櫛形電極で励振される弾性波を利用する。櫛形電極で励振される弾性波には、弾性表面波、弾性境界波等がある。例えば、１ポート共振器の場合、共振周波数と反共振周波数をもつ二重共振特性を示す。これを利用した回路として、異なる櫛形電極周期を持つ１ポート共振器を、直列腕と並列腕に梯子状に配置したラダー型フィルタがある（例えば、特許文献１参照）。また、複数の櫛形電極で共振器を形成するＤＭＳ（Ｄｏｕｂｌｅ  ｍｏｄｅ  ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ））フィルタや、励振用櫛形電極、受信用櫛形電極を有するＩＩＤＴ型のフィルタなどがある。【０００３】
図１５Ａは、ラダー型フィルタの基本的構成を示す回路図であり、図１５Ｂは図１５Ａのラダー型フィルタの上面図である。ラダー型フィルタは、入力端子１０１と出力端子１０２の間に、直列腕に接続された直列共振器１０２、１０３、１０４と並列に接続された並列共振器１０５、１０６、１０７が形成されている。直列共振器１０２と並列共振器１０５、直列共振器１０３と並列共振器１０６および直列共振器１０４と並列共振器１０７とでそれぞれ１段のフィルタが構成され、それら１段フィルタが多段（３段）に接続されている。図１５Ａにおける入力端子１０１と出力端子１０２は、図１５Ｂにおける入力バンプ１１２と出力バンプ１１３で構成され、図１５Ａにおけるグランドは、図１５Ｂにおける接地されたグランドバンプ１１４、１１５、１１６で構成されている。【０００４】
ラダー型フィルタは、通信機のアンテナに接続されるデュープレクサに用いられる。したがって、特に送信用のラダー型フィルタには、アンテナに送信される電力が直接掛かるため、耐電力性が求められる。ラダー型フィルタにおいて、設計的に耐電力性を高くする第１の方法は、デバイスの排熱性を高め、デバイスの温度を下げることで、マイグレーションを起きにくくすることである。【０００５】
圧電基板からの排熱は、主にパッケージなどを介して、接続基板へ熱を逃がすことにより行われる。従来の構成では、図１６Ａの上面図および図１６Ｂの断面図に示すように、フィルタを構成する圧電基板１２１がダイボン材１２２を通してパッケージ１２３に接着され、圧電基板１２１の背面全面からパッケージ１２３へ排熱が行われる。さらに、パッケージ１２３から接続基板（図示せず）へ熱が逃がされる。圧電基板１２１上の電極は、ワイヤ１２５を介してパッケージ１２３の電極１２４に接続されている。【０００６】
また、小型化されたパッケージの構成は、図１７Ａの上面図および図１７Ｂの断面図に示すように、小型低背化のため、フィルタが形成された圧電基板１３１に形成された金バンプ１３２がフェイスダウン方式によりパッケージ１３３に接続されたフリップチップボンディング（ＦＣＢ）の構成であり、金バンプ１３２によりパッケージ１３３へ排熱が行われる。【０００７】
また、耐電力性を向上させる第２の方法は、共振器当りの対数（櫛形電極の数）を増やすことである。図１８は、１ポート共振器の構造を示す上面図である。１ポート共振器は、圧電基板１４１と、共振部１４３と、反射器１４２とを有する。共振部１４３は、対向する２つの励振電極１４４、１４５を有する。励振電極１４４、１４５の対数により共振器の静電容量Ｃ０が決まり、静電容量により、フィルタのインピーダンスが決まる。したがって、対数をむやみに増やすことは、フィルタのインピーダンスをずらすこととなる。そこで、図１９に示す上面図のように、対数を倍にした励振電極１４７、１４８を有する共振部１４６を有する共振器を二つ直列に接続することにより、二つの共振器としての容量は変わらず、一つの共振器の対数は倍になり、耐電力性が向上する。
【特許文献１】特開平７−１２２９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来のフィルタにおいて、以下のような問題がある。耐電力性を高める第１の方法では、金を用いるため、バンプ当りの熱伝導性は良いが、排熱経路が少なくなり、フィルタの温度が上昇する。そのため、排熱を効率よくするためには、バンプを発熱体（櫛形電極）のそばに配置することが重要である。図２０は、１ポート共振器の上面図である。バンプ配置不可能領域１４９には、電極に電力を供給するための配線（図示せず）が引き回されている。バンプ配置可能領域１５０は、反射器１４１に対して共振部１４３での外側であり、発熱体の中心（図の丸印）から離れているため、効率良く排熱することができない。【０００９】
また、耐電力性を高める第２の方法では、共振器自体が大きくなり、そのためデバイスサイズが大きくなる問題がある。また、バンプ配置可能領域が発熱体の中心から離れるため、バンプによる排熱効果が弱まるなどの問題もある。【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決し、容量を変更せず、放熱効率を高めて、耐電力性の高い弾性波デバイス、それを用いたデュープレクサおよびそのデュープレクサを用いた通信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の弾性波デバイスは、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された共振部と、前記圧電基板上の共振部の両端に形成された反射器とを有する共振器と、前記圧電基板上に形成されたバンプとを備える。上記課題を解決するために、前記共振器は、２つ以上の分割共振器が並列に接続されて構成されており、前記分割共振器の反射器に挟まれた領域にバンプが形成されたことを特徴とする。【００１２】
この構成の弾性波デバイスは、使用時には電力供給を受けるため、および位置を固定するために、バンプによりパッケージあるいは接続基板に接続される。分割共振器の反射器に挟まれた領域にバンプが形成されることにより、分割共振器で発生した熱が効率よく排出され、分割されない共振器より耐電力性が向上する。【００１３】
また、前記共振部に接続された信号配線を有し、前記バンプは、前記信号配線および前記反射器に囲まれている構成にすることもできる。【００１４】
また、前記バンプがグランドに接続されている構成にすることもできる。また、前記バンプが外部配線に接続されている構成にすることもできる。【００１５】
また、前記それぞれの分割共振器は、櫛形電極の対数が同じである構成にすることもできる。対数を同じに形成することにより、それぞれの分割共振器からの発熱量が同じになり、分割共振器の反射器に挟まれたバンプからの排熱効率が向上する。【００１６】
また、前記それぞれの分割共振器は、櫛形電極が同じ設計で形成された構成にすることもできる。この構成により、それぞれの分割共振器の共振周波数、反共振周波数が一致する。また、信号の反射などによる信号の減衰することを防ぐことができる。なお、同じ設計とは、櫛形電極の材質、幅、開口長（櫛形電極が他の櫛形電極と対向する長さ）、本数が製造誤差を除いて、全て同じであることである。【００１７】
また、前記バンプの材料がＡｕである構成にすることもできる。熱伝導の高いＡｕを用いることにより、排熱効率を上げることができる。【００１８】
本発明のフィルタは、上記弾性波デバイスとしての複数の共振器を有し、前記複数の共振器が接続される。この構成により、耐電力性を高くすることができる。【００１９】
また、本発明のデュープレクサは、上記課題を解決するために、送信用フィルタと、前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、上記記載のフィルタを用いる。この構成により、フィルタの耐電力性が向上し、同時にデュープレクサの耐電力性も向上する。【００２０】
また、本発明の通信機は、アンテナと、前記アンテナと接続された上記記載のデュープレクサと、前記デュープレクサと接続された信号処理部とを備えた構成にすることもできる。この構成により、デュープレクサの耐電力性が向上し、同時に通信機の耐電力性も向上する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、対数を半分にした２つの分割共振器を並列に接続した共振器の分割共振器の間にバンプを設けることにより、容量を変更せず、放熱効率を高めて、耐電力性の高い弾性波デバイス、それを用いたデュープレクサおよびそのデュープレクサを用いた通信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの構成を示す回路図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの構成を示す上面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施の形態に係るラダー型フィルタの第２直列共振器の構成を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ’線の断面を示す断面図である。
【図３】図３は、本実施の形態に係るラダー型フィルタの合成直列共振器の構成を示す上面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、従来の共振器の構成を示す上面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示す共振器の駆動時における、圧電基板表面の温度分布をシミュレーションにより求めた図である。
【図５Ａ】図５Ａは、従来の別の共振器の構成を示す上面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示す共振器の駆動時における、圧電基板表面の温度分布をシミュレーションにより求めた図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本実施の形態に係る共振器の構成を示す上面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示す共振器の駆動時における、圧電基板表面の温度分布をシミュレーションにより求めた図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６Ａに示す共振器の内部バンプを取り除いた共振器の構成を示す上面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示す共振器の駆動時における、圧電基板表面の温度分布をシミュレーションにより求めた図である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る合成並列共振器の構成例を示す上面図である。
【図９】図９は、本実施の形態に係る別の合成並列共振器の構成例を示す上面図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態に係る合成直列共振器の構成例を示す上面図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態に係る別の合成直列共振器の構成例を示す上面図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態に係る別の合成直列共振器の構成例を示す上面図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態に係る別の合成直列共振器の構成例を示す上面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る通信機の構成を示すブロック図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、従来のラダー型フィルタの構成を示す回路図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａに示すラダー型フィルタの上面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、従来のフィルタのパッケージを示す上面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、従来のフィルタのパッケージを示す断面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、別のフィルタのパッケージを示す上面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、別のフィルタのパッケージを示す断面図である。
【図１８】図１８は、１ポート共振器の構造を示す上面図である。
【図１９】図１９は、櫛形電極を倍にした共振器を直列に接続した構成を示す上面図である。
【図２０】図２０は、１ポート共振器の構造を示す上面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ラダー型フィルタ
２  入力端子
３  出力端子
４  第１段フィルタ
５  第２段フィルタ
６  第３段フィルタ
１１、２１、３１、５１  圧電基板
１２  入力バンプ
１３  出力バンプ
１４、１５、１６  グランドバンプ
２２、３２、３３、５２  共振部
２３ａ、３４ａ、３４ｂ  第１バスバー
２３ｂ、３７ａ、３７ｂ  第２バスバー
２４ａ、３５ａ、３５ｂ  第１櫛形電極
２４ｂ、３８ａ、３８ｂ  第２櫛形電極
２５ａ、３６ａ、３６ｂ  第１励振電極
２５ｂ、３９ａ、３９ｂ  第２励振電極
２６ａ、２６ｂ  反射器
２７ａ、２７ｂ、４４、４７ａ、４７ｂ、６４  金属膜
２８ａ、２８ｂ、５５、５６、５７、６５  バンプ
４０ａ、６１  第１信号配線
４０ｂ、６３  第２信号配線
４１ａ、４１ｂ  外側反射器
４２ａ、４２ｂ  内側反射器
４３  内側バンプ形成可能領域
４５  内側バンプ
４６ａ、４６ｂ  外側バンプ形成可能領域
４８ａ、４８ｂ  外側バンプ
５３、５４  引出配線
６２  グランドバンプ
６６  信号配線バンプ
７１  アンテナ
７２  デュープレクサ
７３  送信側信号処理部
７４  受信側信号処理部
７５  マイク
７６  スピーカ
７７  送信用フィルタ
７８  受信用フィルタ
Ｓ１  合成直列共振器
Ｓ１１、Ｐ１１  第１分割共振器
Ｓ１２、Ｐ１２  第２分割共振器
Ｓ２、Ｓ３  直列共振器
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  並列共振器
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタ１の構成を示す回路図である。ラダー型フィルタ１は、入力端子２と、出力端子３との間に第１段フィルタ４、第２段フィルタ５および第３段フィルタ６が縦続に接続されている。【００２５】
第１段フィルタ４は、直列腕に配置された合成直列共振器Ｓ１および並列腕に配置された並列共振器Ｐ１を有する。第２段フィルタ５は、直列腕に配置された直列共振器Ｓ２および並列腕に配置された並列共振器Ｐ２を有する。第３段フィルタ６は、直列腕に配置された直列共振器Ｓ３および並列腕に配置された並列共振器Ｐ３を有する。合成直列共振器Ｓ１は、第１分割共振器Ｓ１１と、第２分割共振器Ｓ１２が並列に接続されて形成されている。【００２６】
合成直列共振器Ｓ１、第２直列共振器Ｓ２および第３直列共振器Ｓ３は、共振周波数がｆｒｓであり、反共振周波数がｆａｓである。第１並列共振器Ｐ１、第２並列共振器Ｐ２および第３並列共振器Ｐ３は、共振周波数がｆｒｐであり、反共振周波数がｆａｐである。直列共振器の共振周波数ｆｒｓと、並列共振器の反共振周波数ｆａｐとは、ほぼ同一周波数になるように設定されており、ラダー型フィルタ１は帯域通過フィルタとして動作する。【００２７】
図１Ｂは、ラダー型フィルタ１の構成を示す上面図である。ラダー型フィルタ１において、圧電基板１１上に素子が形成されている。ラダー型フィルタ１は、フェイスダウン方式により、バンプが接続基板あるいはパッケージ（図示せず）に接続されて構成されている。入力バンプ１２は、図１Ａにおける入力端子２を具体的に構成したものであり、接続基板の外部配線（図示せず）に電気的に接続されている。出力バンプ１３は、図１Ａにおける出力端子３を具体的に構成したものであり、接続基板の外部配線に電気的に接続されている。グランドバンプ１５〜１７は、ラダー型フィルタ１が搭載される接続基板のグランド（図示せず）に電気的に接続されている。内部バンプ１４は、第１分割共振器Ｓ１１と、第２分割共振器Ｓ１２に挟まれた領域（第１分割共振器Ｓ１１と、第２分割共振器Ｓ１２とを結ぶ線分上に）に形成されている。【００２８】
図２Ａは、第２直列共振器Ｓ２の構成を示す上面図であり、図２Ｂは図２ＡのＡ−Ａ’線の断面を示す断面図である。第３直列共振器Ｓ３、第１並列共振器Ｐ１、第２並列共振器Ｐ２および第３並列共振器Ｐ３の構成は、第２直列共振器Ｓ２と同様である。図２Ａに示す第２直列共振器Ｓ２は、ＳＡＷの１ポート共振器である。第２直列共振器Ｐ２は、共振部２２と、反射器２６ａ、２６ｂとを有する。共振部２２は、圧電基板２１と、圧電基板２１上に形成された第１励振電極２５ａおよび第２励振電極２５ｂを有する。【００２９】
第１励振電極２５ａは、複数の第１櫛形電極２４ａが第１バスバー２３ａに接続されて、形成されている。同様に、第２励振電極２５ｂは、複数の第２櫛形電極２４ｂが第２バスバー２３ｂに接続されて、形成されている。第１励振電極２５ａと第２励振電極２５ｂとは、第１の櫛形電極２４ａと第２の櫛形電極２４ｂが交互に並ぶように対向して配置されている。第１櫛形電極２４ａの長手方向に垂直な方向における共振部２２の両側には、反射器２６ａ、２６ｂが形成されている。【００３０】
反射器２６ａ、２６ｂの共振部２２が形成された反対側に金属膜２７ａ、２７ｂが形成されている。金属膜２７ａ、２７ｂ上にバンプ２８ａ、２８ｂが形成されている。このバンプ２７ａ、２７ｂは、共振部２２で発生した熱を搬出する。そのための熱伝導路として用いられるため、共振部２２に近くて、配置可能である反射器２６ａ、２６ｂの横に設けられることが好ましい。このバンプ２８ａ、２８ｂは、パッケージに接続され、電気的に共振部２２に接続されている。しかし、共振部２２に接続されていない構成にすることもできる。また、このバンプ２７ａ、２７ｂの形成位置は、必ずしも反射器２６ａ、２６ｂに対して、共振部２２と反対側に形成される必要はなく、またバンプ２７ａ、２７ｂが不要であれば無くてもよい。【００３１】
図３は、合成直列共振器Ｓ１の構成を示す上面図である。合成直列共振器Ｓ１は、圧電基板３１上に設けられた第１分割共振器Ｓ１１と、第２分割共振器Ｓ１２とで構成される。第１分割共振器Ｓ１１は、共振部３２と、外側反射器４１ａと、内側反射器４２ａとを有する。共振部３２は、第１励振電極３６ａおよび第２励振電極３９ａを有する。同様に、第２分割共振器Ｓ１２は、共振部３３と、外側反射器４１ｂおよび内側反射器４２ｂとを有する。共振部３３は、第１励振電極３６ｂおよび第２励振電極３９ｂを有する。共振部３２および共振部３３は、それぞれ第１信号配線４０ａに接続され、かつ第２信号配線４０ｂに接続されている。【００３２】
第１励振電極３６ａと第２励振電極３９ａおよび第１励振電極３６ｂと第２励振電極３９ｂは、第１の櫛形電極３５ａ、３５ｂと第２の櫛形電極３８ａ、３８ｂが交互に並ぶように、それぞれ対向して配置されている。第１励振電極３６ａにおいて、複数の第１櫛形電極３５ａがそれぞれ第１バスバー３４ａに接続されている。同様に、第２励振電極３９ａにおいて、複数の第２櫛形電極３８ａがそれぞれ第２バスバー３７ａに接続されている。第１励振電極３６ｂにおいて、複数の第１櫛形電極３５ｂがそれぞれ第１バスバー３４ｂに接続されている。同様に、第２励振電極３９ｂにおいて、複数の第２櫛形電極３８ｂがそれぞれ第２バスバー３７ｂに接続されている。【００３３】
内側反射器４２ａ、４２ｂに挟まれるように、内側バンプ形成可能領域４３が設けられている。内側バンプ形成可能領域４３には、金属膜４４が形成され、金属膜４４上に内側バンプ４５が形成されている。また、外側反射器４１ａ、４１ｂの外側に外側バンプ形成可能領域４６ａ、４６ｂが設けられている。外側バンプ形成可能領域４６ａ、４６ｂには、それぞれ金属膜４７ａ、４７ｂが形成され、金属膜４７ａ、４７ｂ上にそれぞれ外側バンプ４８ａ、４８ｂが形成されている。【００３４】
内側バンプ４５および外側バンプ４８ａ、４８ｂは、パッケージに接続される。これにより、第１分割共振器Ｓ１１および第２分割共振器Ｓ１２で発生した熱は、内側バンプ４５および外側バンプ４８ａ、４８ｂを通じてパッケージへ排熱される。内側バンプ４５および外側バンプ４８ａ、４８ｂは、回路（共振器）に接続されている。しかし、必ずしも回路に接続されている必要はなく、電気的に回路から浮いている構成にすることもできる。また、内側バンプ４５および外側バンプ４８ａ、４８ｂが回路に接続されている場合に、内側バンプ４５および外側バンプ４８ａ、４８ｂが外部配線に接続されていても、グランドに接地されていてもよい。また、外側バンプ４８ａ、４８ｂの形成位置は、必ずしも外側反射器４１ａ、４１ｂに対して共振部３２、３３と反対側に設けられる必要はない。また、外側バンプ４８ａ、４８ｂは不要であればなくてもよい。【００３５】
図４Ａおよび図５Ａは、従来の共振器の構成を簡略的に示す上面図であり、図４Ｂおよび図５Ｂは、図４Ａおよび図５Ａにおける共振器の駆動時における、圧電基板表面（励振電極が形成された側）の温度分布をシミュレーションにより求めた図である。図４Ａに示す従来の共振器は、圧電基板５１上に設けられた共振部５２（反射器を含む）と、共振部５２に接続された引出配線５３、５４と、バンプ５５、５６とを有する。バンプ５５、５６は、共振部５２に対して引出配線５３、５４が形成されていない方向の両端に形成されている。図４Ｂに示す温度分布は、共振部５２を駆動させた熱的な定常状態として、共振部５２に１Ｗの発熱源を置いた状態で温度分布シミュレーションを行った場合の結果である。このシミュレーションは、圧電基板５１にＬｉＴａＯ3を用い、共振器の励振電極および反射器にＡｌを用いて行われている。バンプ５５、５６の圧電基板５１に対して反対側は、セラミック基板のＣｕ電極に接続され、その電極部分が２５℃になるようにシミュレーションの条件を設定した。シミュレーション結果は、図４Ｂに示す温度分布となり、圧電基板５１の最高温度は１１９℃であった。【００３６】
図５Ａに示す共振器は、図４Ａに示す共振器のバンプ５６に隣接してもう一つのバンプ５７を配置した構成である。この共振器に対して上記条件による温度分布シミュレーションを行った。その結果、パッケージへの熱伝導路が３本に増えるため、図５Ｂに示すように、図４Ｂに示す共振器の場合より温度が低下し、最高温度が１０２℃となった。【００３７】
図６Ａは、図３に示した本発実施の形態に係る合成共振器Ｓ１を、図４Ａ、図５Ａと比較しやすいように、簡略化した上面図である。図６Ｂは、図４Ｂ、図５Ｂに示した従来の共振器と同様に合成共振器Ｓ１の温度分布をシミュレーションにより求めた図である。バンプが３つ形成された図５Ｂに示す共振器と比較して、合成共振器Ｓ１の温度は低く、最高温度は８１℃であった。【００３８】
図７Ａは、比較のために、図６Ａの合成共振器における内側バンプ４５を取り外した共振器を簡略的に示す上面図である。この共振器では、図７Ｂに示すシミュレーション結果に示すように、図４Ｂに示す共振器と比較しても温度が高くなっており、最高温度は１２２℃となった。これは図４Ａの共振器に比べ、共振器が大きくなり、相対的にバンプの位置が発熱源から遠くなったことによる。これに対して、図６Ａの構造では、内部バンプを設けることにより、発熱源である分割共振器Ｓ１１、Ｓ１２のそれぞれの発熱中心からバンプまでの距離が図４Ａに示した構造よりも短くなり、放熱効率が向上する。【００３９】
以上のように、共振器を分割して内部バンプを設けることで、共振器で発生した熱を効率よくパッケージに逃がすことができる。その結果、共振器の温度が上昇せず、耐電力性が高くなる。【００４０】
図８および図９は、分割共振器を２つ並列に接続した合成共振器が並列腕に接続された場合の合成並列共振器の構成例を示す図である。図８に示す合成並列共振器において、第１分割共振器Ｐ１１および第２分割共振器Ｐ１２は、第１信号配線６１に接続され、かつ第２信号配線６３に接続されている。第１信号配線６１上には、電気的に接続基板（図示せず）のグランドに接続されるグランドバンプ６２が形成されている。また、第１信号配線６１は、内部バンプ６５が形成された金属膜６４に接続されている。第２信号配線６３は、他の共振器に接続されている。【００４１】
図９に示す合成並列共振器は、金属膜６４が第１信号配線６１に接続されていない。他の構成は、図８に示した合成共振器と同様である。【００４２】
図１０〜図１３は、分割共振器を２つ並列に接続した合成共振器が直列腕に接続された合成直列共振器の構成例を示す図である。図１０に示す合成直列共振器において、第１分割共振器Ｓ１１および第２分割共振器Ｓ１２は、第１信号配線４０ａに接続され、かつ第２信号配線４０ｂに接続されている。第１信号配線４０ａは、他の共振器に接続されている。第２信号配線４０ｂ上には、電気的に接続基板の外部配線に接続された信号配線バンプ６６が形成されている。第２信号配線４０ｂは、内部バンプ４５が形成された金属膜４４に接続されている。内部バンプ４５は、電気的に接続基板の外部配線に接続されているか、電気的に浮いた箇所に接続される。【００４３】
図１１に示す合成直列共振器は、第２信号配線４０ｂ上に信号配線バンプ６６が形成されていない点において、図１０に示す合成直列共振器と異なる。内部バンプ４５は、電気的に接続基板の外部配線に接続されている。他の構成は、図１０に示した合成直列共振器と同様である。【００４４】
図１２に示す合成直列共振器は、第２信号配線４０ｂが内部バンプ４５が形成された金属膜４４に接続されていない点において、図１０に示す合成直列共振器と異なる。他の構成は、図１０に示した合成直列共振器と同様である。【００４５】
図１３に示す合成直列共振器は、内側反射器４２ａ、４２ｂが第１信号配線４０ａに接続されている点において図１２に示す合成直列共振器と異なる。他の構成は、図１０に示した合成直列共振器と同様である。【００４６】
図８〜図１３において示した合成共振器において、２つの分割共振器の発熱中心である櫛形電極に近い内部バンプ４５から排熱されるので、耐電力性にすぐれる。【００４７】
以上、本実施の形態に係るフィルタは、従来共振器に対して、櫛形電極の本数が半分である共振器（分割共振器）を並列に接続し、分割共振器の反射器に挟まれた位置にバンプを形成することにより、排熱効率を高め、耐電力性を高めることができる。【００４８】
なお、本実施の形態において、複数の合成共振器の構成例を示したが、合成共振器の構成は、これらの構成例に限定されず、分割共振器に挟まれて内部バンプが形成されていれば、どのように構成してもよい。また、合成共振器をフィルタ内に複数配置してもよい。さらに、本実施の形態では、合成共振器を２つの分割共振器で設けた例を示したが、３つ以上の分割共振器で、合成共振器を形成してもよい。【００４９】
また、図１に示すラダー型フィルタにおいて、第１段フィルタ４、第２段フィルタ５、第３フィルタ６それぞれのインピーダンスが同じであるように形成されている。各段のフィルタのインピーダンスを同じにすることにより、各段のフィルタ間において、信号が反射することを防ぐことができる。従って、合成極列共振器のインピーダンスの値は、並列共振器Ｐ１のインピーダンスの値により、一意に決定される。【００５０】
また、それぞれの分割共振器は、櫛形電極の本数（対数）が異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。櫛形電極の本数を同じにすることにより、分割共振器からの発熱量が等しくなる。従って、内部バンプが形成される位置が、分割共振器からの熱を排出するのに最も効率のよい位置となる。また、櫛形電極が同じ設計で構成されることが好ましい。同じ設計とは、櫛形電極の材質、幅、開口長（櫛形電極が他の櫛形電極と対向する長さ）、本数が全て同じであることである。同じ設計にすることにより、それぞれの分割共振器の共振周波数、反共振周波数が一致する。また、同じ設計にすることにより、信号の反射などによる信号の減衰することを防ぐことができる。【００５１】
また、本実施の形態では、フィルタとしてラダー型フィルタを例に説明したが、ラティス型フィルタを用いても同様の効果を得ることができる。【００５２】
なお、合成共振器の用途は、フィルタに限定されず、弾性波デバイスとして、他の用途に利用してもよい。【００５３】
また、フィルタがフェイスダウン方式によりパッケージに接続される構成を例に示したが、必ずしもフェイスダウン方式には限定されない。バンプにより排熱が行われる構成であれば同様の排熱効果が得られる。【００５４】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２に係る通信機を示す構成図である。通信機は、アンテナ７１と、デュープレクサ７２と、送信側信号処理部７３と、受信側信号処理部７４と、マイク７５と、スピーカ７６とを有する。デュープレクサ７２は、実施の形態のフィルタを用いた送信用フィルタ７７および受信用フィルタ７８を有している。受信用フィルタ７８は、送信用フィルタ７７の通過帯域と異なる通過帯域（受信帯域）を有する。【００５５】
マイク７５は、音声を音声信号に変換して、音声信号を送信側信号処理部７３に入力する。送信側信号処理部７３は、音声信号を変調した送信信号を生成する。デュープレクサ７２は、送信側信号処理部７３で生成された送信信号をアンテナ７１に入力する。【００５６】
アンテナ７１は、送信信号を電波に変換して出力する。また、アンテナ７１は、電波を電気信号である受信信号に変換し、受信信号をデュープレクサ７２に入力する。デュープレクサ７２において、受信用フィルタ７８は、受信帯域の受信信号を通過させ、受信側信号処理部７４に入力する。一方、送信用フィルタ７７は、通過帯域が受信帯域と異なるため、受信信号を通過させない。したがって、受信信号は送信側信号処理部７３に入力されない。受信側信号処理部７４は、受信信号に対して検波、増幅などの処理を行い、音声信号を生成する。スピーカ７６は、音声信号を音声に変換して出力する。【００５７】
送信用フィルタ７７および受信用フィルタ７８は、図１に示した構成のラダー型フィルタ５を用いるため、発熱によるフィルタの温度上昇を抑えることができる。このため、耐電力性が高まり、安定して通信機を使用することができる。【００５８】
なお、通信機は、マイク７５およびスピーカ７６を備えた構成について説明したが、必ずしもこの構成に限定されず、例えば、パーソナルコンピュータのように必ずしもマイク７５またはスピーカ７６を必要としないもの、および音声データ以外のデータを送受信するものであってもよい。【００５９】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のフィルタは、耐電力性にすぐれており、通信機のデュープレクサなどに利用可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月22日(2010.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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共振部と、前記圧電基板上の共振部の両端に形成された反射器とを有する共振器と、
前記圧電基板上に形成されたバンプとを備えた弾性波デバイスにおいて、
前記共振器は、２つ以上の分割共振器が並列に接続されて構成されており、前記分割共振器の反射器に挟まれた領域にバンプが形成されたことを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記共振部に接続された信号配線を有し、
前記バンプは、前記信号配線および前記反射器に囲まれている請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の弾性波デバイスが複数の共振器であり、
前記複数の共振器が接続されたフィルタ。
【請求項４】
送信用フィルタと、
前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、
前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、請求項３記載のフィルタを用いて構成されたデュープレクサ。
【請求項５】
アンテナと、
前記アンテナと接続された請求項４記載のデュープレクサと、
前記デュープレクサと接続された信号処理部とを備えた通信機。
【国際調査報告】
2009063559.tif 000032
2009063559.tif 000033
2009063559.tif 000034
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