(57)【要約】【課題】  一基板上に形成された励振周波数の異なる複数の表面弾性波素子から、特定の帯域を選択して出力させるとともに、周波数選択特性を向上させる。【解決手段】  励振周波数が互いに異なる複数の表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４、スイッチング動作を行う電界効果型トランジスタM１〜M４、スパイラルインダクタＳ１とキャパシタＣ１が直列接続されたＬＣフィルタＦ１を設け、電界効果型トランジスタM１〜M４およびＬＣフィルタＦ１を半導体チップ２１に形成するとともに、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４を半導体チップ２１上に積層し、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４から出力された出力信号ＯＵＴ１〜４を電界効果型トランジスタＭ１〜Ｍ４にて選択し、ＬＣフィルタＦ１にてフィルタリングして出力信号ＯＵＴとして出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ上に積層された薄膜圧電体と、
前記薄膜圧電体上に形成された励振周波数の異なる複数の表面弾性波素子と、
前記半導体チップに形成され、前記表面弾性波素子からの出力を切り替えるスイッチング素子と、
前記半導体チップに形成され、前記スイッチング素子に接続されたＬＣフィルタとを備えることを特徴とする表面弾性波装置。
【請求項２】
前記表面弾性波素子は、ＩＤＴ電極の周期が異なるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の表面弾性波装置。
【請求項３】
前記スイッチング素子は、
前記表面弾性波素子からの出力端子にそれぞれ接続されたトランジスタであることを特徴とする請求項１または２記載の表面弾性波装置。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、
前記表面弾性波素子からの出力端子にそれぞれ接続されたダイオードであることを特徴とする請求項１または２記載の表面弾性波装置。
【請求項５】
前記ＬＣフィルタは、
前記表面弾性波素子の帯域にそれぞれ対応するように共振周波数が設定された複数のＬＣフィルタから構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の表面弾性波装置。
【請求項６】
前記ＬＣフィルタは、
前記半導体チップに形成されたスパイラルインダクタと、
前記半導体チップに形成されたキャパシタとを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の表面弾性波装置。
【請求項７】
前記ＬＣフィルタは、
前記半導体チップに形成されたスパイラルインダクタと、
前記半導体チップに形成されたバリキャップとを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の表面弾性波装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子にて選択された表面弾性波素子の帯域に対応して前記ＬＣフィルタの共振周波数が追従するように、前記バリキャップの容量を変化させることを特徴とする請求項７記載の表面弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面弾性波装置に関し、特に、表面弾性波装置からの出力の多チャンネル化を図りつつ、周波数選択特性を向上させる方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
表面弾性波装置では、スペクトラム通信方式の復調器として利用されるＳＡＷコンボルバがある。そして、ＳＡＷコンボルバの周波数特性の広帯域化を図るため、圧電基板上のくし型電極のピッチを連続的に変化させたチャープ型電極を入力トランスデューサとして用いるようにしたものがある。
また、例えば、特許文献１には、圧電膜／絶縁層／半導体基板の積層構造を利用したモノリシック型ＳＡＷコンボルバにおいて、それぞれの電極指のピッチが異なる複数の等ピッチくし型電極を並列に接続したフィルタバンク構造を用いる方法が開示されている。
【特許文献１】特開平３−７４９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の表面弾性波装置では、同一基板上に形成された励振周波数の異なる複数の表面弾性波素子から、特定の帯域を選択して出力させることはできないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、同一基板上に形成された励振周波数の異なる複数の表面弾性波素子から、特定の帯域を選択して出力させた上で、周波数選択特性を向上させることが可能な表面弾性波装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、半導体チップ上に積層された薄膜圧電体と、前記薄膜圧電体上に形成された励振周波数の異なる複数の表面弾性波素子と、前記半導体チップに形成され、前記表面弾性波素子からの出力を切り替えるスイッチング素子と、前記半導体チップに形成され、前記スイッチング素子に接続されたＬＣフィルタとを備えることを特徴とする。
【０００５】
これにより、スイッチング素子およびＬＣフィルタが形成された半導体チップ上に表面弾性波素子を積層配置することが可能となるとととともに、表面弾性波素子の帯域を切り替えられるようにした上で、表面弾性波素子から出力される高調波をＬＣフィルタにて抑圧することができる。このため、チップサイズの増大を抑制しつつ、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となるとともに、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【０００６】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記表面弾性波素子は、ＩＤＴ電極の周期が異なるように構成されていることを特徴とする。
これにより、薄膜圧電体上に形成されるＩＤＴ電極の線幅を変えることで、励振周波数の異なる複数の表面弾性波素子を半導体チップ上に積層配置することが可能となり、製造工程の増大を伴うことなく、表面弾性波装置からの出力の多チャンネル化を図ることができる。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記スイッチング素子は、前記表面弾性波素子からの出力端子にそれぞれ接続されたトランジスタであることを特徴とする。
これにより、トランジスタのオン／オフ制御を行うことで、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となり、スイッチング素子を簡易な構成で実現することができる。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記スイッチング素子は、前記表面弾性波素子からの出力端子にそれぞれ接続されたダイオードであることを特徴とする。
これにより、ダイオードのオン／オフ制御を行うことで、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となり、スイッチング素子を簡易な構成で実現することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記ＬＣフィルタは、前記表面弾性波素子の帯域にそれぞれ対応するように共振周波数が設定された複数のＬＣフィルタから構成されることを特徴とする。
これにより、ＬＣフィルタ上に表面弾性波素子を積層配置した上で、ＬＣフィルタの共振周波数を表面弾性波素子の帯域にそれぞれ対応させることが可能となる。このため、表面弾性波素子の帯域が切り替えられるようにした場合においても、チップサイズの増大を抑制しつつ、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記ＬＣフィルタは、前記半導体チップに形成されたスパイラルインダクタと、前記半導体チップに形成されたキャパシタとを備えることを特徴とする。
これにより、チップサイズの増大を抑制しつつ、表面弾性波素子の帯域に対応したＬＣフィルタを半導体チップに形成することができる。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記ＬＣフィルタは、前記半導体チップに形成されたスパイラルインダクタと、前記半導体チップに形成されたバリキャップとを備えることを特徴とする。
これにより、バリキャップに印加する電圧を制御することで、ＬＣフィルタの共振周波数を変化させることができる。このため、表面弾性波素子の帯域が切り替えられるようにした場合においても、ＬＣフィルタの共振周波数を表面弾性波素子の帯域に容易に追従させることができ、チップサイズの増大を抑制しつつ、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る表面弾性波装置によれば、前記スイッチング素子にて選択された表面弾性波素子の帯域に対応して前記ＬＣフィルタの共振周波数が追従するように、前記バリキャップの容量を変化させることを特徴とする。
これにより、表面弾性波素子の帯域が切り替えられるようにした場合においても、ＬＣフィルタの共振周波数を表面弾性波素子の帯域に容易に追従させることができ、チップサイズの増大を抑制しつつ、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る表面弾性波装置について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る表面弾性波装置の概略構成を示す図である。
図１において、表面弾性波装置には、励振周波数が互いに異なる複数の表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４が設けられ、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４には入力信号ＩＮが共通に入力されるとともに、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４からは出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４が個々に出力される。また、表面弾性波装置には、スイッチング動作を行う電界効果型トランジスタM１〜M４が設けられるとともに、スパイラルインダクタＳ１とキャパシタＣ１が直列接続されたＬＣフィルタＦ１が設けられている。そして、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４の出力側には電界効果型トランジスタM１〜M４のソースがそれぞれ接続され、電界効果型トランジスタM１〜M４のドレインはＬＣフィルタＦ１に共通に接続されている。
【００１４】
そして、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４に共通に入力された入力信号ＩＮは、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４の励振周波数に対応した帯域に分離され、電界効果型トランジスタM１〜M４にそれぞれ出力される。そして、電界効果型トランジスタＭ１〜Ｍ４のゲート電極に制御電圧Ｖ１〜Ｖ４をそれぞれ印加することにより、電界効果型トランジスタM１〜M４のいずれかをオンさせ、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４から出力されたいずれかの出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を選択する。そして、電界効果型トランジスタＭ１〜Ｍ４にて選択されたいずれかの出力信号ＯＵＴ１〜４は、ＬＣフィルタＦ１にてフィルタリングされた後、出力信号ＯＵＴとして出力される。
【００１５】
図２は、図１の表面弾性波装置における周波数選択方法を示す図である。
図２において、表面弾性波素子Ｗ１には、表面弾性波Ｐ１を励振するＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）電極１ａ、１ｂが設けられるとともに、表面弾性波Ｐ１にて誘起された電圧を検出するＩＤＴ電極１ｃ、１ｄが設けられている。なお、ＩＤＴ電極１ａ、１ｂおよびＩＤＴ電極１ｃ、１ｄは、互いにかみ合うように配置された１組の櫛形電極にてそれぞれ構成することができ、ＩＤＴ電極１ａ〜１ｄの周期は、表面弾性波Ｐ１の周波数がｆ１になるように設定することができる。
【００１６】
また、表面弾性波素子Ｗ２には、表面弾性波Ｐ２を励振するＩＤＴ電極２ａ、２ｂが設けられるとともに、表面弾性波Ｐ２にて誘起された電圧を検出するＩＤＴ電極２ｃ、２ｄが設けられている。なお、ＩＤＴ電極２ａ、２ｂおよびＩＤＴ電極２ｃ、２ｄは、互いにかみ合うように配置された１組の櫛形電極にてそれぞれ構成することができ、ＩＤＴ電極２ａ〜２ｄの周期は、表面弾性波Ｐ２の周波数がｆ２になるように設定することができる。
【００１７】
また、表面弾性波素子Ｗ３には、表面弾性波Ｐ３を励振するＩＤＴ電極３ａ、３ｂが設けられるとともに、表面弾性波Ｐ３にて誘起された電圧を検出するＩＤＴ電極３ｃ、３ｄが設けられている。なお、ＩＤＴ電極３ａ、３ｂおよびＩＤＴ電極３ｃ、３ｄは、互いにかみ合うように配置された１組の櫛形電極にてそれぞれ構成することができ、ＩＤＴ電極３ａ〜３ｄの周期は、表面弾性波Ｐ３の周波数がｆ３になるように設定することができる。
【００１８】
また、表面弾性波素子Ｗ４には、表面弾性波Ｐ４を励振するＩＤＴ電極４ａ、４ｂが設けられるとともに、表面弾性波Ｐ４にて誘起された電圧を検出するＩＤＴ電極４ｃ、４ｄが設けられている。なお、ＩＤＴ電極４ａ、４ｂおよびＩＤＴ電極４ｃ、４ｄは、互いにかみ合うように配置された１組の櫛形電極にてそれぞれ構成することができ、ＩＤＴ電極４ａ〜４ｄの周期は、表面弾性波Ｐ４の周波数がｆ４になるように設定することができる。
【００１９】
そして、周波数ｆ１〜ｆ４の帯域を含む入力信号ＩＮが表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４に共通に入力されると、周波数ｆ１の表面弾性波Ｐ１がＩＤＴ電極１ａ、１ｂにて励振され、表面弾性波Ｐ１が圧電体を介してＩＤＴ電極１ｃ、１ｄに伝播する。そして、表面弾性波Ｐ１がＩＤＴ電極１ｃ、１ｄに伝播すると、表面弾性波Ｐ１にて誘起された電圧がＩＤＴ電極１ｃ、１ｄにて検出され、出力信号ＯＵＴ１として電界効果型トランジスタM１に出力される。
【００２０】
また、周波数ｆ１〜ｆ４の帯域を含む入力信号ＩＮが表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４に共通に入力されると、周波数ｆ２の表面弾性波Ｐ２がＩＤＴ電極２ａ、２ｂにて励振され、表面弾性波Ｐ２が圧電体を介してＩＤＴ電極２ｃ、２ｄに伝播する。そして、表面弾性波Ｐ２がＩＤＴ電極２ｃ、２ｄに伝播すると、表面弾性波Ｐ２にて誘起された電圧がＩＤＴ電極２ｃ、２ｄにて検出され、出力信号ＯＵＴ２として電界効果型トランジスタM２に出力される。
【００２１】
また、周波数ｆ１〜ｆ４の帯域を含む入力信号ＩＮが表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４に共通に入力されると、周波数ｆ３の表面弾性波Ｐ３がＩＤＴ電極３ａ、３ｂにて励振され、表面弾性波Ｐ３が圧電体を介してＩＤＴ電極３ｃ、３ｄに伝播する。そして、表面弾性波Ｐ３がＩＤＴ電極３ｃ、３ｄに伝播すると、表面弾性波Ｐ３にて誘起された電圧がＩＤＴ電極３ｃ、３ｄにて検出され、出力信号ＯＵＴ３として電界効果型トランジスタM３に出力される。
【００２２】
また、周波数ｆ１〜ｆ４の帯域を含む入力信号ＩＮが表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４に共通に入力されると、周波数ｆ４の表面弾性波Ｐ４がＩＤＴ電極４ａ、４ｂにて励振され、表面弾性波Ｐ４が圧電体を介してＩＤＴ電極４ｃ、４ｄに伝播する。そして、表面弾性波Ｐ４がＩＤＴ電極４ｃ、４ｄに伝播すると、表面弾性波Ｐ４にて誘起された電圧がＩＤＴ電極４ｃ、４ｄにて検出され、出力信号ＯＵＴ４として電界効果型トランジスタM４に出力される。
【００２３】
図３は、図１の表面弾性波装置における周波数特性を示す図である。
図３において、図１の表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４の周波数特性はＧ１〜Ｇ４となる。そして、ＬＣフィルタＦ１の共振周波数を表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４の帯域に対応するように調整し、ＬＣフィルタＦ１の周波数特性がＧ５となるように設定することができる。
そして、例えば、電界効果型トランジスタＭ１をオンさせ、周波数ｆ１〜ｆ４の帯域のうち周波数ｆ１の帯域を選択し、ＬＣフィルタＦ１にてフィルタリングすることにより、表面弾性波素子Ｗ１から出力される高調波を抑圧することができる。
【００２４】
なお、上述した実施形態では、複数の表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４について、１個のＬＣフィルタＦ１を共通に用いる方法について説明したが、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４ごとにＬＣフィルタを別個に設け、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４の帯域にそれぞれ対応するようにＬＣフィルタの共振周波数を設定するようにしてもよい。
図４は、図１の表面弾性波装置の構成例を示す断面図である。
【００２５】
図４において、半導体チップ２１には素子形成領域２２が設けられるとともに、半導体チップ２１上には絶縁層２３が形成され、絶縁層２３には、素子形成領域２２に接続された配線層２４が形成されている。また、絶縁層２３には、配線層２４に接続されたパッド電極２５が形成されている。なお、半導体チップ２１の材質としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＳｅなどを用いることができる。ここで、素子形成領域２２および配線層２４には、図１の電界効果型トランジスタM１〜M４、スパイラルインダクタＳ１およびキャパシタＣ１が形成されている。
【００２６】
そして、絶縁層２３上には、パッド電極２５を避けるようにして、薄膜圧電体２６が成膜されている。なお。薄膜圧電体２６としては、例えば、ＺｎＯ層、ＳｉＯ2層、四ほう酸リチウム、ＰＺＴ層またはこれらの積層構造などを用いることができる。そして、薄膜圧電体２６上には、図２のＩＤＴ電極１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄが形成され、複数の表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４が構成されている。また、薄膜圧電体２６上には、ＩＤＴ電極１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄにそれぞれ接続された接続電極２９が形成されている。そして、ＩＤＴ電極１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは、接続電極２９をそれぞれ介してパッド電極２５に接続され、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４が電界効果型トランジスタＭ１〜Ｍ４にそれぞれ接続されている。
【００２７】
これにより、電界効果型トランジスタＭ１〜Ｍ４およびＬＣフィルタＦ１が形成された半導体チップ２１上に表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４を積層配置することが可能となるとととともに、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４の帯域を切り替えられるようにした上で、表面弾性波素子Ｗ１〜Ｗ４から出力される高調波をＬＣフィルタＦ１にて抑圧することができる。このため、チップサイズの増大を抑制しつつ、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となるとともに、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【００２８】
図５は、本発明の第２実施形態に係る表面弾性波装置の概略構成を示す図である。
図５において、表面弾性波装置には、励振周波数が互いに異なる複数の表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４が設けられ、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４には入力信号ＩＮが共通に入力されるとともに、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４からは出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４が個々に出力される。また、表面弾性波装置には、スイッチング動作を行う電界効果型トランジスタM１１〜M１４が設けられるとともに、スパイラルインダクタＳ１１とバリキャップＢ１が直列接続されたＬＣフィルタＦ２が設けられている。そして、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の出力側には電界効果型トランジスタM１１〜M１４のソースがそれぞれ接続され、電界効果型トランジスタM１１〜M１４のドレインはＬＣフィルタＦ２に共通に接続されている。
【００２９】
そして、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４に共通に入力された入力信号ＩＮは、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の励振周波数に対応した帯域に分離され、電界効果型トランジスタM１１〜M１４にそれぞれ出力される。そして、電界効果型トランジスタＭ１１〜Ｍ１４のゲート電極に制御電圧Ｖ１１〜Ｖ１４をそれぞれ印加することにより、電界効果型トランジスタM１１〜M１４のいずれかをオンさせ、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４から出力されたいずれかの出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を選択する。そして、電界効果型トランジスタＭ１１〜Ｍ１４にて選択されたいずれかの出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４は、ＬＣフィルタＦ２にてフィルタリングされた後、出力信号ＯＵＴとして出力される。
【００３０】
ここで、電界効果型トランジスタM１１〜M１４およびＬＣフィルタＦ２を半導体チップに形成するとともに、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４を半導体チップ上に積層し、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４を電界効果型トランジスタM１１〜M１４にそれぞれ接続することができる。
これにより、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の帯域を切り替えられるようにした上で、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４から出力される高調波をＬＣフィルタＦ２にて抑圧することができる。このため、チップサイズの増大を抑制しつつ、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となるとともに、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【００３１】
なお、電界効果型トランジスタM１１〜M１４にて選択された表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の帯域に対応してＬＣフィルタＦ２の共振周波数が追従するように、バリキャップＢ１の容量を変化させるようにしてもよい。
これにより、バリキャップＢ１に印加する電圧を制御することで、ＬＣフィルタＦ２の共振周波数を変化させることができる。このため、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の帯域が切り替えられるようにした場合においても、ＬＣフィルタＦ２の共振周波数を表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の帯域に容易に追従させることができ、チップサイズの増大を抑制しつつ、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【００３２】
なお、図５の第２実施形態では、複数の表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４について、１個のＬＣフィルタＦ２を共通に用いる方法について説明したが、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４ごとにＬＣフィルタを別個に設け、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４の帯域にそれぞれ対応するようにＬＣフィルタの共振周波数を設定するようにしてもよい。
図６は、本発明の第３実施形態に係る表面弾性波装置の概略構成を示す図である。
【００３３】
図６において、表面弾性波装置には、励振周波数が互いに異なる複数の表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４が設けられ、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４には入力信号ＩＮが共通に入力されるとともに、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４からは出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４が個々に出力される。また、表面弾性波装置には、スイッチング動作を行うダイオードＤ１〜Ｄ４が設けられるとともに、スパイラルインダクタＳ２１とキャパシタＣ２が直列接続されたＬＣフィルタＦ３が設けられている。そして、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の出力側にはダイオードＤ１〜Ｄ４のカソードがそれぞれ接続されるとともに、ダイオードＤ１〜Ｄ４のカソードは、結合コンデンサＣ１１〜Ｃ１４をそれぞれ介してＬＣフィルタＦ３に共通に接続され、ダイオードＤ１〜Ｄ４のアノードはそれぞれ接地されている。
【００３４】
そして、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４に共通に入力された入力信号ＩＮは、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の励振周波数に対応した帯域に分離され、ＬＣフィルタＦ３に出力される。ここで、ダイオードＤ１〜Ｄ４のカソード電位Ｖ２１〜Ｖ２４をそれぞれ制御し、いずれか１個の電位Ｖ２１〜Ｖ２４をハイに設定するとともに、残りの電位Ｖ２１〜Ｖ２４をロウに設定する。すると、カソード電位Ｖ２１〜Ｖ２４がハイに設定されたダイオードＤ１〜Ｄ４は高インピーダンス状態となり、そのダイオードＤ１〜Ｄ４に接続された表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の出力信号ＯＵＴ１〜４が選択されて、ＬＣフィルタＦ１に出力される。そして、ＬＣフィルタＦ１に出力された出力信号ＯＵＴ１〜４は、ＬＣフィルタＦ１にてフィルタリングされた後、出力信号ＯＵＴとして出力される。
【００３５】
一方、カソード電位Ｖ２１〜Ｖ２４がロウに設定されたダイオードＤ１〜Ｄ４は短絡状態となり、そのダイオードＤ１〜Ｄ４に接続された表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の出力は接地されて、その表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４からの出力信号ＯＵＴ１〜４は遮断される。
これにより、ダイオードＤ１〜Ｄ４のオン／オフ制御を行うことで、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となり、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の帯域を切り替えるためのスイッチング素子を簡易な構成で実現することが可能となる。
【００３６】
ここで、ダイオードＤ１〜Ｄ４、ＬＣフィルタＦ３および結合コンデンサＣ１１〜Ｃ１４を半導体チップに形成するとともに、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４を半導体チップ上に積層し、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４をダイオードＤ１〜Ｄ４にそれぞれ接続することができる。
これにより、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の帯域を切り替えられるようにした上で、表面弾性波素子Ｗ１１〜Ｗ１４から出力される高調波をＬＣフィルタＦ２にて抑圧することが可能となるとともに、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の帯域を切り替えるためのスイッチング素子としてダイオードＤ１〜Ｄ４を用いることができる。このため、チップサイズの増大を抑制しつつ、表面弾性波装置からの出力のチャンネル切り替えを実現することが可能となるとともに、周波数選択特性を向上させることが可能となる。
【００３７】
なお、図６の第３実施形態では、複数の表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４について、１個のＬＣフィルタＦ３を共通に用いる方法について説明したが、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４ごとにＬＣフィルタを別個に設け、表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の帯域にそれぞれ対応するようにＬＣフィルタの共振周波数を設定するようにしてもよい。
また、図６の第３実施形態では、スパイラルインダクタＳ２１とキャパシタＣ２とでＬＣフィルタＦ３を構成する方法について説明したが、スパイラルインダクタとバリキャップとでＬＣフィルタＦ３を構成し、ダイオードＤ１〜Ｄ４にて選択された表面弾性波素子Ｗ２１〜Ｗ２４の帯域に対応してＬＣフィルタの共振周波数が追従するように、バリキャップの容量を変化させるようにしてもよい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、４チャンネル分の表面弾性波素子を半導体チップ上に積層する方法を例にとって説明したが、２チャンネル、３チャンネルまたは５チャンネル以上の表面弾性波素子を半導体チップ上に積層するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面弾性波装置の概略構成を示す図。
【図２】図１の表面弾性波装置における周波数選択方法を示す図。
【図３】図１の表面弾性波装置における周波数特性を示す図。
【図４】図１の表面弾性波装置の構成例を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る表面弾性波装置の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る表面弾性波装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
Ｗ１〜Ｗ４、Ｗ１１〜Ｗ１４、Ｗ２１〜Ｗ２４  表面弾性波素子、M１〜M４、M１１〜M１４  電界効果型トランジスタ、Ｓ１、Ｓ１１、Ｓ２１  スパイラルインダクタ、Ｃ１、Ｃ２  キャパシタ、Ｆ１〜Ｆ３  ＬＣフィルタ、１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄ  ＩＤＴ電極、１、１１  圧電体基板、２１  半導体チップ、２２  素子形成領域、２３  絶縁層、２４、２９  配線層、２５  パッド電極、２６  薄膜圧電体、Ｂ１  バリキャップ、Ｄ１〜Ｄ４  ダイオード、Ｃ１１〜Ｃ１４  結合コンデンサ
【図１】
2006229807.tif 000003
【図２】
2006229807.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006229807.tif 000007
【図６】
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