(57)【要約】【課題】平衡型端子を有する弾性表面波フィルタに関して、バランス特性が劣化するという課題があった。【解決手段】圧電基板（１０１）上に形成された複数のインターディジタルトランスデューサ電極（ＩＤＴ電極）とを備えた弾性表面波フィルタ素子であって、前記複数のＩＤＴ電極の内、少なくとも一つのＩＤＴ電極は平衡型端子に接続され、他のＩＤＴ電極は平衡型端子または不平衡型端子または接地電極に接続され、前記少なくとも一つのＩＤＴ電極に接続された第１の配線電極手段は、前記他のＩＤＴ電極に接続された第２の配線電極手段と異なる平面上に配置されており、前記弾性表面波フィルタ素子は、前記第１の配線電極手段と前記第２の配線電極手段との間に保護膜（１９０２）を備えると共に、前記弾性表面波フィルタ素子の上方からみて、前記第１及び第２の配線電極手段は交差する部分を有する。【選択図】図１８
2011130513.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インターディジタルトランスデューサ電極（ＩＤＴ電極）とを備えた弾性表面波フィルタ素子であって、
前記複数のＩＤＴ電極の内、少なくとも一つのＩＤＴ電極は平衡型端子に接続され、他のＩＤＴ電極は平衡型端子または不平衡型端子または接地電極に接続され、
前記少なくとも一つのＩＤＴ電極に接続された第１の配線電極手段は、前記他のＩＤＴ電極に接続された第２の配線電極手段と異なる平面上に配置されており、
前記弾性表面波フィルタ素子は、前記第１の配線電極手段と前記第２の配線電極手段との間に保護膜を備えると共に、前記弾性表面波フィルタ素子の上方からみて、前記第１及び第２の配線電極手段は交差する部分を有する弾性表面波フィルタ素子。
【請求項２】
前記保護膜が誘電体薄膜である請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子。
【請求項３】
前記第１及び第２の配線電極手段の内、何れか一方の前記配線電極手段が前記圧電基板の主面上に設けられており、他方の前記配線電極手段が前記圧電基板の前記主面上に形成された保護膜上に設けられている請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子。
【請求項４】
前記異なる平面間の比誘電率ε、前記異なる平面にそれぞれ形成された前記第１及び第２の配線電極手段間の距離ｔ、前記第１の配線電極手段と前記第２の配線電極手段とが交差する部分の面積Ｓとしたときに、ε×Ｓ／ｔ≦１．１×１０−２を満足する請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子。
【請求項５】
前記他方のＩＤＴ電極が前記少なくとも一つのＩＤＴ電極からみて逆側に設けられた請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子。
【請求項６】
前記第１の配線電極手段と、前記第２の配線電極手段との寄生成分としてのアドミッタンスの値が０．６ｍＳ以下となるように構成された請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子。
【請求項７】
前記圧電基板の材料が、タンタル酸リチウム及び、ニオブ酸リチウムの中から選ばれたものである請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子。
【請求項８】
請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子と、
これに接続された半導体装置と、
前記弾性表面波フィルタ素子及び前記半導体装置が実装された基盤と、
を備えたモジュール。
【請求項９】
アンテナと、
前記アンテナに接続されたスイッチ手段と、
前記スイッチ手段と送信回路の間に設けられた送信フィルタと、
前記スイッチ手段と受信回路の間に設けられた受信フィルタとを備えた通信機器であって、
前記送信フィルタ及び／又は前記受信フィルタが、請求項１に記載の弾性表面波フィルタ素子を有している通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的特性の劣化を抑えた平衡型端子を有する弾性表面波フィルタ素子、弾性表面波フィルタ、モジュール、及び通信機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信の発展に伴い、使用される部品の高性能化、小型化が期待されている。さらに、対雑音特性の良好化を目的としてＩＣなどの半導体部品の平衡化が進み、ＲＦ段に使用される弾性表面波フィルタ素子においても平衡化が求められている。
【０００３】
従来より、移動体通信機器などのＲＦ段のフィルタとしては、弾性表面波フィルタが広く用いられている。特に、縦モード型の弾性表面波フィルタ素子は平衡−不平衡変換が容易に実現できる。
【０００４】
さらには、小型化に関して、従来のワイヤーボンディング実装技術からフリップチップやＣＳＰ（Chip Size Package）などに代表されるフェースダウン実装技術が主流となりつつある。
【０００５】
以下、従来の平衡型入出力端子を有する縦モード型の弾性表面波フィルタ素子について説明する。
【０００６】
図７に従来の平衡型端子を有する縦モード型の弾性表面波フィルタの構成を示す。
【０００７】
図７において、弾性表面波フィルタ素子は、圧電基板７０１上に、第１、第２、第３のインターディジタルトランスデューサ電極（以下、ＩＤＴ電極と称する）７０２、７０３、７０４と第１、第２の反射器電極７０５、７０６とにより構成される。第１のＩＤＴ電極７０２の一方の電極指は平衡型端子の一方７０７に接続され、第１のＩＤＴ電極７０２の他方の電極指は平衡型端子の他方７０８に接続される。
【０００８】
また、第２、第３のＩＤＴ電極７０３、７０４の一方の側の電極指を不平衡型端子７０９に接続し、他方を接地する。以上の構成とすることにより不平衡型−平衡型端子を有する弾性表面波フィルタ素子が得られる。
【０００９】
次に、前記弾性表面波フィルタ素子を回路基板上にフェースダウン実装する場合の構成についての一例を述べる。図８（ａ）は、図７の弾性表面波フィルタ素子の圧電基板上の構成を模式的に示した図である。
【００１０】
第１のＩＤＴ電極７０２の一方の電極指は第１の配線電極８０１を介して第１の電極パッド８０２に接続される。第１のＩＤＴ電極７０２の他方の電極指は第２の配線電極８０３を介して第２の電極パッド８０４に接続される。
【００１１】
第２のＩＤＴ電極７０３の一方の側の電極指と、第３のＩＤＴ電極７０４の一方の側の電極指は、それぞれ第３の配線電極８０５を介して第３の電極パッド８０６に接続される。また、接地電極に関しては省略している。
【００１２】
図８（ｂ）に示すのは、前述の弾性表面波フィルタ素子が実装される回路基板の表層図である。回路基板８０７には第１の回路基板上配線電極８０８、第２の回路基板上配線電極８０９、第３の回路基板上配線電極８１０がそれぞれ設けられている。
【００１３】
図８（ａ）に示す弾性表面波フィルタ素子は、回路基板８０７に対向するように実装される。例えば、金バンプを用いた超音波熱圧着による実装方法を用いることができる。この時、第１の電極パッド８０２は第１の回路基板上配線電極８０８に接続され、第２の電極パッド８０４は第２の回路基板上配線電極８０９に接続され、第３の電極パッド８０６は第３の回路基板上配線電極８１０に接続される。
【００１４】
第１、第２、第３の回路基板上配線電極８０８、８０９、８１０は、スルーホールやビアホール、或いは回路基板の外部の電極などにより端子として引き出される。この場合、第１、第２、第３の電極８０８、８０９、８１０はそれぞれ、平衡型出力端子の一方ＯＵＴ１、平衡型出力端子の他方ＯＵＴ２、不平衡型入力端子ＩＮに接続され、不平衡型−平衡型端子を有する弾性表面波フィルタが実現される。
【００１５】
又、従来の弾性表面波デバイスは、弾性表面波素子の接地用電極パッドの少なくとも１つと、表面実装用パッケージの接地用外部接続端子の少なくとも１つとを接続する接地用連絡導体を、表面実装用パッケージ内面に複数設けることにより、帯域外抑圧度を向上している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１６】
又、従来の弾性表面波デバイスは、不平衡型入力端子と平衡型ＩＤＴの端子間に結合があると同相電圧が発生するので、両ＩＤＴ間の電気的結合は出来るだけ抑圧しなければならないと示されているが、その具体的構成に関しては開示されていない（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平１１−１４５７７２号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】「２００１年電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会講演論文集」社団法人電子情報通信学会、２００１年８月２９日、ｐ２８３−２８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述の弾性表面波フィルタ素子あるいは、弾性表面波フィルタにおいては、重要な電気的特性の一つであるバランス特性に関して、その劣化の原因に関する詳細な議論が少なく、バランス特性を考慮した圧電基板上の配線電極構成、そして回路基板の構造が明確化されていなかった。
【００２０】
本発明では、上記従来のこの様な課題を考慮して、平衡型端子を有する弾性表面波フィルタ素子あるいは、弾性表面波フィルタに関して、バランス特性の劣化原因を明確化し、その改善を行い、良好なバランス特性を有する弾性表面波フィルタ素子、弾性表面波フィルタ、モジュール、及び通信機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
第１の本発明は、圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された複数のインターディジタルトランスデューサ電極（ＩＤＴ電極）とを備えた弾性表面波フィルタ素子であって、
前記複数のＩＤＴ電極の内、少なくとも一つのＩＤＴ電極は平衡型端子に接続され、他のＩＤＴ電極は平衡型端子または不平衡型端子または接地電極に接続され、
前記少なくとも一つのＩＤＴ電極に接続された第１の配線電極手段は、前記他のＩＤＴ電極に接続された第２の配線電極手段と異なる平面上に配置されており、
前記弾性表面波フィルタ素子は、前記第１の配線電極手段と前記第２の配線電極手段との間に保護膜を備えると共に、前記弾性表面波フィルタ素子の上方からみて、前記第１及び第２の配線電極手段は交差する部分を有する弾性表面波フィルタ素子である。
【００２２】
第２の本発明は、前記保護膜が誘電体薄膜である上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子である。
【００２３】
第３の本発明は、前記第１及び第２の配線電極手段の内、何れか一方の前記配線電極手段が前記圧電基板の主面上に設けられており、他方の前記配線電極手段が前記圧電基板の前記主面上に形成された保護膜上に設けられている上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子である。
【００２４】
第４の本発明は、前記異なる平面間の比誘電率ε、前記異なる平面にそれぞれ形成された前記第１及び第２の配線電極手段間の距離ｔ、前記第１の配線電極手段と前記第２の配線電極手段とが交差する部分の面積Ｓとしたときに、ε×Ｓ／ｔ≦１．１×１０−２を満足する上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子である。
【００２５】
第５の本発明は、前記他方のＩＤＴ電極が前記少なくとも一つのＩＤＴ電極からみて逆側に設けられた上記第４の本発明の弾性表面波フィルタ素子である。
【００２６】
第６の本発明は、前記第１の配線電極手段と、前記第２の配線電極手段との寄生成分としてのアドミッタンスの値が０．６ｍＳ以下となるように構成された上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子である。
【００２７】
第７の本発明は、前記圧電基板の材料が、タンタル酸リチウム及び、ニオブ酸リチウムの中から選ばれたものである上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子である。
【００２８】
第８の本発明は、上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子と、
これに接続された半導体装置と、
前記弾性表面波フィルタ素子及び前記半導体装置が実装された基盤と、
を備えたモジュールである。
【００２９】
第９の本発明は、アンテナと、
前記アンテナに接続されたスイッチ手段と、
前記スイッチ手段と送信回路の間に設けられた送信フィルタと、
前記スイッチ手段と受信回路の間に設けられた受信フィルタとを備えた通信機器であって、
前記送信フィルタ及び／又は前記受信フィルタが、上記第１の本発明の弾性表面波フィルタ素子を有している通信機器である。
【発明の効果】
【００３０】
以上述べたことから明らかなように、本発明はバランス特性が良好であるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）：本発明の実施の形態１における弾性表面波フィルタ素子の構成の模式図  （ｂ）：本発明の実施の形態１における回路基板の表層図
【図２】本発明の実施の形態１における配線電極と、回路基板上の回路基板上配線電極の配置関係を模式的に示す側面図
【図３】（ａ）：本発明の実施の形態１における他の弾性表面波フィルタ素子の構成を示す模式図  （ｂ）：本発明の実施の形態１における他の回路基板の表層図
【図４】本発明の実施の形態２における弾性表面波フィルタの構成を示す模式図
【図５】（ａ）：本発明の実施の形態２における弾性表面波フィルタ素子の構成を示す模式図  （ｂ）：本発明の実施の形態２における回路基板の表層図
【図６】本発明の実施の形態２におけるＩＤＴ電極と、回路基板上の回路基板上配線電極の配置関係を模式的に示す側面図
【図７】従来の弾性表面波フィルタを模式的に示した構成図
【図８】（ａ）：従来の弾性表面波フィルタ素子の構成模式図  （ｂ）：従来の回路基板の表層図
【図９】図８（ａ）におけるＡ−Ａ’での断面図
【図１０】寄生成分を考慮した場合の弾性表面波フィルタの構成の模式図
【図１１】（ａ）：弾性表面波フィルタの振幅を示す図  （ｂ）：位相バランス特性を示す図
【図１２】本発明の実施の形態１の弾性表面波フィルタの分解斜視図
【図１３】本発明の実施の形態の変形例としての弾性表面波フィルタの分解斜視図
【図１４】図１３の構成例を模式的に表した図
【図１５】（ａ）：図３（ａ）に示した本発明の一実施の形態の弾性表面波フィルタ素子の変形例の構成を示す模式図  （ｂ）：図１５（ａ）に示す変形例に対応する回路基板の表層図
【図１６】本発明の弾性表面波フィルタの他の例としてのパッケージタイプの構成を示す模式図
【図１７】本発明のパッケージタイプ弾性表面波フィルタの他の構成を示す模式図
【図１８】（ａ）：本発明の弾性表面波フィルタ素子の他の例の模式図  （ｂ）：図１８（ａ）の弾性表面波フィルタ素子に対応する回路基板の表層図
【図１９】（ａ）：本発明の弾性表面波フィルタ素子の他の例の模式図  （ｂ）：図１９（ａ）の弾性表面波フィルタ素子のＡ−Ａ’断面図  （ｃ）：図１９（ａ）の弾性表面波フィルタ素子のＢ−Ｂ’断面図
【図２０】（ａ）：本発明のモジュールの一構成例を示す模式図  （ｂ）：図２０（ａ）を側面から見た模式図
【図２１】本発明の弾性表面波フィルタの通信機器への適用例を説明する構成図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１の弾性表面波フィルタ素子、及び弾性表面波フィルタについて図面を参照しながら説明する。
【００３３】
まず、前述の弾性表面波フィルタ素子のバランス特性の劣化原因に関しての考察を行う。図９に示すのは、図８（ａ）の弾性表面波フィルタにおいてＡ−Ａ’で切り出した断面図である。このような弾性表面波は一般的にリチウム酸タンタル（ＬｉＴａＯ3）やリチウム酸ニオブ（ＬｉＮｂＯ3）などの圧電基板が広く用いられており、このような基板の実効比誘電率はそれぞれ４８、４９程度と大きい値である。ここで、実効比誘電率とは圧電基板の比誘電率テンソルε11Tとε33Tを用いて、次式１の通り定義する。
【００３４】
【数１】
2011130513.tif 000003
【００３５】
図９に示すように、第１の配線電極８０１と第３の配線電極８０５の間には基板を介する寄生成分Ｃｓｕｂ、空間的な寄生成分Ｃｐなどが生じる。
【００３６】
圧電基板上で配線電極を用いて配線を行う場合には比誘電率が大きいので、その影響も大きくなる。また、これらの電極の距離を離せば、寄生成分による結合は小さくできるが、実際には弾性表面波フィルタ素子の小型化も同時に必要であり、これらの電極の距離を大きくするのには限界がある。
【００３７】
図１０に、これらの寄生成分を考慮した構成を示す。図７の弾性表面波フィルタにおける寄生成分としては、入出力ＩＤＴ電極間に容量成分１００１を仮定した構成が考えられる。図１０に示す構成で容量成分１００１の容量値を変化させて、９００ＭＨｚ帯のフィルタに関して解析を行った結果を図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す。
【００３８】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）はバランス特性を表す指標として、振幅バランス特性、位相バランス特性を示した図である。
【００３９】
ここで、振幅バランス特性とは次の通りである。即ち、図７又は図１０に示す弾性表面波フィルタ素子の不平衡型端子７０９から入力された信号は、平衡型端子の一方の７０７と他方の７０８にバランス信号として出力される。その場合の平衡型端子の一方の７０７に出力される信号振幅と、平衡型端子の他方の７０８に出力される信号振幅との振幅差を表したものが、振幅バランス特性である。そして、この値が零となればバランス特性の劣化はないといえる。
【００４０】
又、位相バランス特性とは、上記平衡型端子の一方の７０７に出力される信号の位相と、上記平衡型端子の他方の７０８に出力される信号の位相との位相差の１８０度からのずれを表したものである。そして、この値が零となればバランス特性の劣化はないといえる。
【００４１】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、通過帯域内における振幅、位相のバランス特性の最大値と最小値を示している。図１１（ａ）が振幅バランス特性であり、図１１（ｂ）が位相バランス特性である。
【００４２】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、容量値が大きくなる程バランス特性が劣化している。即ち、入出力間の寄生成分による結合が大きい程バランス特性が劣化する。
【００４３】
振幅バランス特性を±１ｄＢ以内、位相バランス特性を±１０度以内のフィルタを実現するには、入出力間の寄生成分としての容量値を０．１０ｐＦ以下にする必要がある。即ち、アドミッタンス成分Ｙで考えるとＹ＝２πｆＣより、Ｙが０．６［ｍＳ］以下とすればよい。ここでｆは周波数、Ｃは容量値である。
【００４４】
次に、前述のバランス特性の劣化原因を克服する弾性表面波フィルタ素子、及び弾性表面波フィルタの構成について述べる。
【００４５】
図１（ａ）は、弾性表面波フィルタ素子の圧電基板上の構成を模式的に示した図である。第１のＩＤＴ電極１０２の一方の電極指は第１の配線電極１０７を介して第１の電極パッド１０８に接続される。
【００４６】
第１のＩＤＴ電極１０２の他方の電極指は第２の配線電極１０９を介して第２の電極パッド１１０に接続される。
【００４７】
第２、第３のＩＤＴ電極１０３、１０４の一方の側の電極指は実質上直接に第３、第４の電極パッド１１１、１１２に接続される。第２、第３のＩＤＴ電極１０３、１０４の他方の側の電極指は接地されるが、ここでは接地電極に関しては省略している。
【００４８】
図１（ｂ）に示すのは、前述の弾性表面波フィルタ素子が実装される回路基板の表層図である。回路基板１１３には第１、第２、第３の回路基板上配線電極１１４、１１５、１１６が設けられている。
【００４９】
図１（ａ）に示す弾性表面波フィルタ素子は、回路基板１１３に対向するように実装される（図１２参照）。ここで、図１２は、弾性表面波フィルタ素子が回路基板１１３に対向するように実装された弾性表面波フィルタの分解斜視図である。
【００５０】
例えば、金バンプを用いた超音波熱圧着による実装方法を用いることができる。
【００５１】
この時、第１の電極パッド１０８は第１の回路基板上配線電極１１４に接続され、第２の電極パッド１１０は第２の回路基板上配線電極１１５に接続され、第３、第４の電極パッド１１１、１１２は第３の回路基板上配線電極１１６の２箇所に接続される。
【００５２】
この時、回路基板上の配線電極１１６は、図８（ａ）の第３の配線電極８０５と同じ役割、即ち、第３の電極パッド１１１と第４の電極パッド１１２とを電気的に接続するための配線電極としての役割を担う。
【００５３】
第１、第２、第３の回路基板上配線電極１１４、１１５、１１６はスルーホールやビアホール、或いは回路基板の外部の電極などにより端子として引き出される。
【００５４】
この場合、第１、第２、第３の電極１１４、１１５、１１６はそれぞれ、平衡型出力端子の一方ＯＵＴ１、平衡型出力端子の他方ＯＵＴ２、不平衡型入力端子ＩＮに接続され、不平衡型−平衡型端子を有する弾性表面波フィルタが実現される。
【００５５】
以上の構成とすることにより、第１のＩＤＴ電極における第１、第２の配線電極１０７、１０９と第２、第３のＩＤＴ電極に接続される第３の回路基板上の配線電極１１６は空間的に離れた配置となる。
【００５６】
この様な構成によれば、図８（ａ）に示す構成と比べて、明らかに入出力間での結合を最小限に抑えることができ、弾性表面波フィルタ素子のバランス特性を改善することができる。
【００５７】
尚、本発明の第１の配線電極手段は、図１（ａ）の第１、第２の配線電極１０７，１０９で表された一対の配線電極に対応する。又、本発明の第２の配線電極手段は、図１（ｂ）に示す第３の回路基板上配線電極１１６に対応する。
【００５８】
また、図２において、第１の配線電極１０７と第３の回路基板上の配線電極１１６とは交差する部分が生じるが、この部分での寄生成分Ｃａは、交差部分を近似的に平行平板コンデンサとして仮定すると、次式２で表される。
【００５９】
【数２】
2011130513.tif 000004
【００６０】
となる。
【００６１】
ここで、ε0は自由空間の誘電率であり、Ｓは交差部分の面積、ｔは電極間の距離であ
る。
【００６２】
例えば、Ｓ＝１００μｍ×１００μｍ、ｔ＝２０μｍとすると、式２より、Ｃａは４．４［ｆＦ］と小さな値となる。
【００６３】
なお、実際には交差部分以外の要素も考慮して、圧電基板、回路基板の構成を最適化する必要があるが、空間的に離れた配置であれば、従来よりも入出力間の結合を小さくすることができ、バランス特性が改善す
るという効果は同様に得られる。
【００６４】
また、弾性表面波フィルタ素子の圧電基板上の配線電極をなくして、回路基板を多層基板とし配線を行う場合には、基板を含めたフィルタ全体の高さは若干高くなるので、低背化を考えた場合には欠点となるが、バランス特性に関しては、小さい比誘電率の基板であれば、改善の効果がある。
【００６５】
例えば、回路基板としてはアルミナやセラミック誘電体からなる積層体などが挙げられ、これらの比誘電率は１０程度のものがある。この場合、前式においてはＣａは０．０４［ｐＦ］となり、図１１より、バランス特性の劣化が小さいことが分かる。
【００６６】
よって、これらの回路基板内での多層配線を行って、寄生成分が０．１ｐＦ以下になるような構成とするには、回路基板材料の比誘電率εと配線電極間の距離ｔ、配線電極の交差部分の面積Ｓとの関係が
【００６７】
【数３】
2011130513.tif 000005
【００６８】
を満たすことが好ましい。
【００６９】
但し、複数の異なる比誘電率の材料が平面間に存在する場合には、平面間全体で上記の関係を満足すればよい。
【００７０】
また、本実施の形態においては、平衡側の配線電極１０７、１０９を圧電基板１０１の上に形成し、不平衡側は回路基板上の回路基板上の配線電極１１６と実質上直接に接続している。しかしこれに限らず例えば、図３に示すように、不平衡側の第２、第３のＩＤＴ電極１０３、１０４は配線電極３０１を介して、電極パッド３０２に接続して、第１、第２の電極パッド１０８、１１０は第１のＩＤＴ電極１０２に実質上直接に接続される構成としても構わない。
【００７１】
この時、第１、第２の電極パッド１０８、１１０は回路基板上の配線電極３０３、３０４に接続される。従って、回路基板上の配線電極３０３は、図８（ａ）の第１の配線電極８０１と同様の配線電極としての役割を担う。また、回路基板上の配線電極３０４は、図８（ａ）の第２の配線電極８０３と同様の配線電極としての役割を担う。
【００７２】
また、第３の電極パッド３０２は回路基板上の配線電極３０５に接続される。この場合は、回路基板１１３の表層の配置される回路基板上の配線電極３０３，３０４，３０５は圧電基板１０１上の弾性表面波の構成に応じて適宜配置されるものである。
【００７３】
以上の構成においても、第１のＩＤＴ電極における第１、第２の回路基板上の配線電極３０３，３０４と第２、第３のＩＤＴ電極の配線電極３０１は空間的に離れた配置となり、入出力間での結合を最小限に抑えることができ、弾性表面波フィルタのバランス特性を改善することができる。
【００７４】
尚、本発明の第１の配線電極手段は、図３（ｂ）の第１、第２の回路基板上配線電極３０３，３０４に表された一対の配線電極に対応する。又、本発明の第２の配線電極手段は、図３（ａ）に示す配線電極３０１に対応する。
【００７５】
なお、本実施形態においては、回路基板として説明したが、これはパッケージなどであっても構わない。
【００７６】
又、本実施の形態においては、第２，第３のＩＤＴ電極１０３，１０４の一方の側の電極指は、実質上直接に第３，第４の電極パッド１１１，１１２に接続される構成について説明したが、これに限らず、例えば、バスバー電極等を介して接続されていてもよく、配線の長さが短くなるような構成で最適化されていればよい。
【００７７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２の弾性表面波フィルタ素子及び弾性表面波フィルタについて図面を参照して説明する。
【００７８】
図４において、弾性表面波フィルタ素子は、圧電基板４０１上に、第１、第２、第３のＩＤＴ電極４０２、４０３、４０４と第１、第２の反射器電極４０５、４０６と、ＩＤＴ電極と反射器電極とにより構成される弾性表面波共振子４１０とにより構成される。
【００７９】
第１のＩＤＴ電極４０２の一方の電極指は平衡型端子の一方４０７に接続され、第１のＩＤＴ電極４０２の他方の電極指は平衡型端子の他方４０８に接続される。
【００８０】
また、不平衡型端子４０９は、弾性表面波共振子４１０を介して第２のＩＤＴ電極４０３の一方の側の電極指４０３ａと第３のＩＤＴ電極４０４の他方の電極指４０４ｂとに接続される。
【００８１】
ここで、第２のＩＤＴ電極４０３の一方の側の電極指４０３ａと第３のＩＤＴ電極４０４の他方の電極指４０４ｂとは、図４、図５に示す様に、一方から見て他方が逆側に配置されている電極指である。
【００８２】
以上の構成とすることにより不平衡型−平衡型端子を有する弾性表面波フィルタ素子が得られる。
【００８３】
次に、前記弾性表面波フィルタ素子をパッケージや基板上にフェースダウン実装する場合の構成についての一例を述べる。図５（ａ）は、弾性表面波フィルタ素子の圧電基板上の構成を模式的に示した図である。
【００８４】
第１のＩＤＴ電極４０２の一方の電極指は第１の配線電極５０１を介して第１の電極パッド５０２に接続される。第１のＩＤＴ電極４０２の他方の電極指は第２の配線電極５０３を介して第２の電極パッド５０４に接続される。
【００８５】
第２のＩＤＴ電極４０３の一方の側の電極指は実質上直接に第３の電極パッド５０５に接続される。第３のＩＤＴ電極４０４の他方の側の電極指は実質上直接に第４の電極パッド５０６に接続される。
【００８６】
第２のＩＤＴ電極４０３の他方の側の電極指、第３のＩＤＴ電極４０４の一方の側の電極指は接地されるが、ここでは接地電極に関してはその記載を省略している。
【００８７】
さらに、弾性表面波共振器４１０のＩＤＴ電極の一方と他方には第５、第６の電極パッド５０７、５０８に実質上直接に接続される。
【００８８】
図５（ｂ）に示すのは、前述の弾性表面波フィルタ素子が実装される回路基板の表層図である。回路基板５０９には第１、第２、第３、第４の回路基板上配線電極５１０、５１１、５１２、５１３が設けられている。
【００８９】
図５（ａ）に示す弾性表面波フィルタ素子は、回路基板５０９に対向するように実装される。
【００９０】
例えば、金バンプを用いた超音波熱圧着による実装方法を用いることができる。この時、第１の電極パッド５０２は第１の回路基板上配線電極５１０に接続され、第２の電極パッド５０４は第２の回路基板上配線電極５１１に接続され、第３、第４の電極パッド５０５、５０６は第３の回路基板上配線電極５１２に接続される。
【００９１】
また、第５の電極パッド５０７は第４の回路基板上配線電極５１３に接続され、第６の電極パッド５０８は第３の回路基板上配線電極５１２に接続される。
【００９２】
即ち、第３の回路基板上配線電極５１２には３箇所の電極パッドが接続されていて、弾性波共振器４１０と第２、第３のＩＤＴ電極４０３、４０４を接続する配線電極の役割を担っている。
【００９３】
また、第１、第２、第４の回路基板上配線電極５１０、５１１、５１３はスルーホールやビアホール、或いは回路基板の外部の電極などにより端子として引き出される。
【００９４】
この場合、第１、第２、第４の電極５１０、５１１、５１３はそれぞれ、平衡型出力端子の一方ＯＵＴ１、平衡型出力端子の他方ＯＵＴ２、不平衡型入力端子ＩＮに接続され、不平衡型−平衡型端子を有する弾性表面波フィルタが実現される。
【００９５】
以上の構成とすることにより、第１のＩＤＴ電極における第１、第２の配線電極５０１、５０３と第２、第３のＩＤＴ電極に接続される第３の回路基板上配線電極５１２は空間的に離れた配置となり、入出力間での結合を最小限に抑えることができ、弾性表面波フィルタ素子のバランス特性を改善することができる。
【００９６】
実際に、本発明のフィルタと従来の構成のフィルタとの実測結果を比較してみたところ、１．８ＧＨｚ帯のフィルタにてバランス特性を評価したところ、本発明の構成とすることにより、振幅、及び位相バランス特性の偏差（最大値と最小値との差）が２５％程度改善される結果が得られた。
【００９７】
さらに、回路基板上の配線電極と圧電基板上に形成されるＩＤＴ電極とが空間的に重ならない構成とすることによって、さらに寄生成分を小さくすることができる。
【００９８】
即ち、図６中に示す矢印Ａの方向に沿って圧電基板４０１を見た場合、図６に示すように、ＩＤＴ電極６０１と回路基板上の配線電極６０２とが重ならない構成とすることが有効である。仮に図６の破線で示した部分６０３に回路基板上の配線電極を設けてしまうとＩＤＴ電極との間に寄生成分６０４が生じ、電気特性の劣化の原因となる。
【００９９】
尚、上記実施の形態では、本発明の第１、第２の配線電極の内、何れか一方の配線電極が圧電基板上に設けられ、他の配線電極が回路基板上に設けられている例を中心に述べた。
【０１００】
しかしこれに限らず例えば、（１）前記第１及び第２の配線電極の内、一方の前記配線電極が前記圧電基板上に形成されており、且つ、他方の前記配線電極は前記圧電基板が実装されるべき回路基板の内層電極である構成でも良いし（図１３参照）、あるいは、（２）前記第１及び第２の配線電極の内、一方の前記配線電極は前記圧電基板が実装されるべき回路基板上に形成され、且つ、他方の前記配線電極は前記回路基板の内層電極である構成（図示省略）でもかまわない。
【０１０１】
ここで、図１３は、前者の構成例の分解斜視図であり、図１２の場合と異なり、本発明の第２の配線電極に対応する配線電極が、内層電極１３０１として回路基板の内層面に形成されている。内層電極１３０１は、ビア１３０２を介して第３，第４の電極パッド１１１，１１２と接続されている。尚、端子電極１３０３ａ、１３０３ｂは、回路基板上の表層電極１１４，１１５と電気的に接続されている。又、後者の例としては、例えば、図１３を代用して説明すると、図１３に示す本発明の第１の配線電極手段に対応する第１，第２の配線電極１０７，１０９が、圧電基板上ではなく、回路基板上に表層電極として形成された構成でもよい。あるいは、図１３を代用して説明した上記構成では、本発明の第１の配線電極手段と第２の配線電極手段が、表層電極と内層電極の関係にある場合を示しているが、これら双方の関係が互いに逆の構成、即ち、本発明の第１の配線電極手段が回路基板の内層電極として、且つ本発明の第２の配線電極手段が回路基板の表層電極として構成されていても良い。
【０１０２】
尚、図１４は、図１３の構成例を模式的に表した図である。同図において、圧電基板１０１と回路基板１１３は、便宜上、透明なものとして透過的に表している。又、図中の斜線部は、弾性表面波フィルタ電極部の配置位置を略示したものである。
【０１０３】
又、上記実施の形態では、図５（ａ）を用いて、第３の電極パッド５０５が、第２のＩＤＴ電極４０３の一方の電極指４０３ａに接続されており、且つ、第４の電極パッド５０６が、第３のＩＤＴ電極４０４の他方の電極指４０４ｂに接続されており、しかも、その他方の電極指４０４ｂが上記一方の電極指４０３ａから見て逆側に設けられている場合について説明した。
【０１０４】
しかしこれに限らず例えば図１５（ａ）に示す様に、本発明の第２の配線電極手段３０１１の一端１５０１ａが、第２のＩＤＴ電極１０３の一方の電極指１０３ａに接続されており、且つ、前記第２の配線電極手段３０１１の他端１５０１ｂが、第３のＩＤＴ電極１０４の他方の電極指１０４ｂに接続されており、且つ、その他方の電極指１０４ｂが上記一方の電極指１０３ａから見て逆側に設けられている弾性表面波フィルタ素子であっても良い。
【０１０５】
この場合でも上記実施の形態と同様の効果を発揮する。図１５（ａ）は、図３（ａ）に示した本発明の一実施の形態の弾性表面波フィルタ素子の変形例の構成を示す模式図である。又、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す変形例に対応する回路基板の表層図である。
【０１０６】
又、上記実施形態においては、圧電基板と回路基板とを有する構成を中心に説明したが、これに限らず、例えば、圧電基板とパッケージから弾性表面波フィルタが構成されていてもよい。この場合、例えば、図１６、図１７に示す様に、セラミックパッケージ１６０１、１７０１の下部が回路基板１６０２、１７０２を兼ねている構成であってもよい。図１６において、符号１６０３，１６０４は外部端子を示す。図１７の構成では、内層電極１１６と外部端子（底面電極）１７０４とをビア１７０３により電気的に接続している点が、図１６と異なる。
【０１０７】
ここで、図１６、図１７は、圧電基板とパッケージから弾性表面波フィルタを構成した例を説明するための、図１４と同様に透過的に表した模式図である。図中の斜線部は、弾性表面波フィルタ電極部の配置位置を略示したものである。
【０１０８】
又、上記実施の形態では、本発明の第１の配線電極手段と、本発明の第２の配線電極手段とが、互いに異なる平面上に配置されている弾性表面波フィルタ素子、及び弾性表面波フィルタの例として、上記異なる平面の具体例として、圧電基板と回路基板を利用する場合（例えば、図１，図３、図５，図１５）、回路基板の表層面と内層面を利用する場合などについて述べた。
【０１０９】
しかし、これに限らず例えば図１８，図１９に示す様に、本発明の第１及び第２の配線電極の内、一方の配線電極（図１８（ａ）〜図１９（ｃ）の１０７，１０９）が圧電基板（図１８（ｂ）の１１３）の主面上に設けられており、他方の配線電極（図１９（ｃ）の１９０１）が、圧電基板の主面上に形成された保護膜（図１９（ｃ）の１９０２）上に設けられている弾性表面波フィルタ素子でも上記と同様の効果を発揮する。
【０１１０】
尚、図１９（ｂ）、図１９（ｃ）に示す様に、配線電極１９０１はビア１９０５を介して、電極１９０３，１９０４と電気的に接続されている。又、電極パッド１０８はビア１９０６を介して、配線電極１０７と電気的に接続されている。
【０１１１】
特に、この保護膜に関しては、酸化シリコンや窒化シリコン等の誘電体薄膜を用いることにより、ＩＤＴ電極のパッシベーション効果と同時に、温度特性を改善する効果も得られる。
【０１１２】
又、電極パッドの接続はビアに限るものではなく、電気的接続が行えるものであればどのような構成でもよい。
【０１１３】
また、本発明の実施形態１、２においては圧電基板の実効比誘電率が大きい程その効果は大きく、ＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3などの実効比誘電率が４０以上の圧電基板であれば十分な効果が得られる。
【０１１４】
また、本発明の実施形態１、２においては３電極の縦モード型フィルタを用いて説明したが、これは２電極や４電極、５電極の縦モード型フィルタであっても、本発明の実施形態のように入力側と出力側の結合が小さくなる構成であれば、バランス特性に関して同様の効果が得られる。また、多電極の縦モード型弾性表面波フィルタに限らず、弾性表面波共振子を用いた梯子型や対称格子型のフィルタ構成であっても、同様に入力側と出力側の結合が小さくなる構成であれば、バランス特性に関して同様の効果が得られる。
【０１１５】
また、本実施形態では１段の弾性表面波フィルタ素子について説明したが、これは複数の弾性表面波フィルタ素子を多段に縦続接続した構成であっても構わない。
【０１１６】
なお、ＩＤＴ電極の個数が増える程、圧電基板上での配線が複雑となり、配線電極間の寄生成分も大きくなるので本発明によるバランス特性改善の効果は大きいと期待できる。
【０１１７】
また、本実施形態１、２においては平衡−不平衡型の弾性表面波フィルタ素子、及び平衡−不平衡型の弾性表面波フィルタについて説明したが、平衡−平衡型の弾性表面波フィルタ素子等であっても、同様に入力側と出力側の結合が小さくなる構成であれば、バランス特性に関して同様の効果が得られる。
【０１１８】
また、本実施形態１、２においては入力側を不平衡型、出力側を平衡型としているが、これは逆であっても効果は同様である。
【０１１９】
また、図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示す様に、実装基板２００１上に本発明の弾性表面波フィルタ素子２００２と半導体ＩＣ２００３とを実装してモジュール化することにより、装置全体がコンパクトに出来、しかもバランス特性の劣化による感度劣化を抑えることができる。同図において、符号２００４，２００５は外部端子を示し、符号２００６は整合回路部である。図２０（ａ）はモジュールの平面図であり、図２０（ｂ）は、その構成例を説明するための、図１４と同様に透過的に表した模式図である。図中の斜線部は、弾性表面波フィルタ電極部の配置位置を略示したものである。
【０１２０】
又、上記モジュールにおいて、半導体装置が、低雑音増幅器である構成でも良い。又、上記半導体装置が、ミキサーである構成でもよい。又、半導体を平衡型として説明したが、これは、ＧａＡｓスイッチやＰＩＮダイオードを用いたスイッチなどの様に不平衡−不平衡型のデバイスと、不平衡−平衡型ＳＡＷフィルタを一体化しても良い。
【０１２１】
また、本発明の弾性表面波フィルタ素子、又は弾性表面波フィルタを図２１に示す様な平衡型高周波回路を有する通信機器等に適用することが出来る。これにより、送信又は受信用フィルタのバランス特性の劣化による感度劣化を抑えることができ、高性能な移動体通信機器を実現することができる。
【０１２２】
以下に、図２１を参照しながら、上記平衡型高周波回路を有する通信機器の構成及び動作について説明する。ここで、図２１は、本発明の平衡型デバイスを用いた平衡型高周波回路２７０１のブロック図である。
【０１２３】
図２１において、送信回路２７１１から出力される送信信号は、送信増幅器２７０２，送信フィルタ２７０３、スイッチ２７０４を介してアンテナ２７０５より送信される。
【０１２４】
又、アンテナ２７０５より受信された受信信号は、スイッチ２７０４、受信フィルタ２７０６，受信増幅器２７０７を介して受信回路２７１２に入力される。
【０１２５】
ここで、送信増幅器２７０２は平衡型であり、スイッチ２７０４は不平衡型であるので、送信フィルタ２７０３は不平衡−平衡型入出力端子を有する構成となる。又、受信増幅器２７０７は平衡型であり、スイッチ２７０４は不平衡型であるので、受信フィルタ２７０６は不平衡−平衡型入出力端子を有する構成となる。
【０１２６】
本発明の弾性表面波フィルタを送信フィルタ２７０３，及び／又は受信フィルタ２７０６に適用することにより、バランス特性の劣化による送信時の変調精度の劣化を抑えることが出来る。又、バランス特性の劣化による受信時の感度劣化を抑えることが出来、高性能な平衡型高周波回路を実現することが出来る。
【０１２７】
又、送信フィルタ２７０３と送信増幅器２７０２、あるいは受信フィルタ２７０６と受信増幅器２７０７を上述したモジュール構成としてもかまわない。
【０１２８】
又、スイッチ素子と受信フィルタ、あるいは、スイッチ素子と送信フィルタを上述したモジュール構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明にかかる弾性表面波フィルタ素子は、バランス特性が良好であるという長所を有し、弾性表面波フィルタ素子、弾性表面波フィルタ、モジュール、及び通信機器等として有用である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０１  圧電基板
１０２  第１のＩＤＴ電極
１０３  第２のＩＤＴ電極
１０４  第３のＩＤＴ電極
１０５  第１の反射器電極
１０６  第２の反射器電極
１０７  第１の配線電極
１０８  第１の電極パッド
１０９  第２の配線電極
１１０  第２の電極パッド
１１１  第３の電極パッド
１１２  第４の電極パッド
１１３  回路基板
１１４  第１の回路基板上配線電極
１１５  第２の回路基板上配線電極
１１６  第３の回路基板上配線電極
３０１  配線電極
３０２  電極パッド
３０３  第１の回路基板上配線電極
３０４  第２の回路基板上配線電極
３０５  第３の回路基板上配線電極
４０１  圧電基板
４０２  第１のＩＤＴ電極
４０３  第２のＩＤＴ電極
４０４  第３のＩＤＴ電極
４０５  第１の反射器電極
４０６  第２の反射器電極
４０７  平衡型端子の一方
４０８  平衡型端子の他方
４０９  不平衡型端子
４１０  弾性表面波共振子
５０１  第１の配線電極
５０２  第１の電極パッド
５０３  第２の配線電極
５０４  第２の電極パッド
５０５  第３の電極パッド
５０６  第４の電極パッド
５０７  第５の電極パッド
５０８  第６の電極パッド
５０９  回路基板
５１０  第１の回路基板上配線電極
５１１  第２の回路基板上配線電極
５１２  第３の回路基板上配線電極
５１３  第４の回路基板上配線電極
６０１  ＩＤＴ電極
６０２  回路基板上の配線電極
６０３  回路基板上の配線電極
６０４  寄生成分
７０１  圧電基板
７０２  第１のＩＤＴ電極
７０３  第２のＩＤＴ電極
７０４  第３のＩＤＴ電極
７０５  第１の反射器電極
７０６  第２の反射器電極
７０７  平衡型端子の一方
７０８  平衡型端子の他方
７０９  不平衡型端子
８０１  第１の配線電極
８０２  第１の電極パッド
８０３  第２の配線電極
８０４  第２の電極パッド
８０５  第３の配線電極
８０６  第３の電極パッド
８０７  回路基板
８０８  第１の回路基板上配線電極
８０９  第２の回路基板上配線電極
８１０  第３の回路基板上配線電極
１００１  容量成分
【図１】
2011130513.tif 000006
【図２】
2011130513.tif 000007
【図３】
2011130513.tif 000008
【図４】
2011130513.tif 000009
【図５】
2011130513.tif 000010
【図６】
2011130513.tif 000011
【図７】
2011130513.tif 000012
【図８】
2011130513.tif 000013
【図９】
2011130513.tif 000014
【図１０】
2011130513.tif 000015
【図１１】
2011130513.tif 000016
【図１２】
2011130513.tif 000017
【図１３】
2011130513.tif 000018
【図１４】
2011130513.tif 000019
【図１５】
2011130513.tif 000020
【図１６】
2011130513.tif 000021
【図１７】
2011130513.tif 000022
【図１８】
2011130513.tif 000023
【図１９】
2011130513.tif 000024
【図２０】
2011130513.tif 000025
【図２１】
2011130513.tif 000026