(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号入力部と、第１信号出力部と、共振子およびキャパシタの少なくともいずれか一方を含んで構成される並列腕に接続される第１グランド部とを備え、予め定める通過周波数帯域を有する第１フィルタと、
第２信号入力部と、第２信号出力部と、第２グランド部とを備え、前記第１フィルタの通過周波数帯域よりも高い通過周波数帯域を有する第２フィルタと、
前記第１信号出力部と前記第２信号入力部とが接続される共通端子と、
前記第１信号出力部および前記第２信号入力部に接続される第１配線と、
前記第１グランド部に接続される第２配線と、
前記第１および第２配線、ならびに前記第２グランド部にそれぞれ接続され、グランド電位が与えられるグランド端子とを含み、
前記第１配線の一部の延在方向と前記第２配線の一部の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度のうち一方の角度は、９０度未満に選ばれ、かつ前記第１配線の前記一部に流れる電流の向きと、前記第２配線の前記一部に流れる電流の向きとが反対になるように、前記第１および第２配線が形成され、
前記第１配線の前記一部と前記第２配線の前記一部との間には、他の配線が形成されていないことを特徴とする分波器。
【請求項２】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、前記共通端子、前記第１配線、前記第２配線および前記グランド端子が設けられる多層配線基板をさらに含み、
前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部は、前記多層配線基板の同一の層に形成されることを特徴とする請求項１記載の分波器。
【請求項３】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、前記共通端子、前記第１配線、前記第２配線および前記グランド端子が設けられる多層配線基板をさらに含み、
前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部は、前記多層配線基板の異なる層に形成されることを特徴とする請求項１記載の分波器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の分波器と、
前記共通端子に接続されるアンテナと、
前記第１信号入力部に信号を与え、前記第２信号出力部から信号が与えられる送受信処理部とを含むことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過周波数帯域が異なる複数のフィルタを有する分波器およびこれを備える通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型の通信端末装置に用いられるフィルタに対して、小形化および軽量化を図ることが要求されており、さらに通過周波数帯域では低損失であり、通過周波数帯域外では減衰量が大きい特性を有し、かつ通過周波数帯域から通過周波数帯域外にかけての周波数特性の変化が急峻であることが要求されている。
【０００３】
また送信周波数帯の信号と、受信側周波数帯の信号とを分離する分波器に対しても、小型および軽量であることが求められている。分波器に用いられる送信用フィルタにおいては、送信周波数帯では低損失であり、受信周波数帯では高減衰であり、さらに送信周波数帯から受信周波数帯にかけての周波数特性の変化が急峻であることが求められている。分波器に用いられる受信用フィルタにおいては、受信周波数帯では低損失であり、送信周波数帯では高減衰であり、さらに受信周波数帯から送信側周波数帯にかけての周波数特性の変化が急峻であることが求められている。さらに、分波器においては、送信端子から受信端子へのアイソレーション特性が良好であることが求められている。
【０００４】
従来、分波器としては、誘電体共振器フィルタを備えるものが用いられていたが、小形化の要請から、弾性表面波（Surface Acoustic Wave；略称：ＳＡＷ）フィルタを備える分波器および圧電薄膜共振子（Film Bulk Acoustic Resonator；略称：ＦＢＡＲ）フィルタを備える分波器が用いられるようになっている。
【０００５】
従来のＳＡＷフィルタを備える分波器としては、特開２００２−１７６３３７号公報に示されるように、送信用フィルタと受信用フィルタとの整合を取るために、送信用フィルタと受信用フィルタとの間に整合回路として、ストリップ線路、分布定数線路、ならびにチップインダクタおよびチップキャパシタなどのチップ部品を配置している。特開２００２−１７６３３７号公報では、整合回路が送信フィルタおよび受信フィルタと並んで配置されているので、充分な小形化が図られていない。
【０００６】
特開２００４−３３６１８１号公報では、パッケージ本体の凹部の中に、圧電基板上に励振電極を設けたＳＡＷデバイスを実装し、ワイヤボンディング技術によって圧電基板上の電極パターンとパッケージの端子部とを接続した後、その凹部をキャップなどによって気密封止することによって、ＳＡＷフィルタを作製しており、パッケージ本体に整合回路を内蔵することによって、小形化を図っている。
【０００７】
この場合は、ＳＡＷデバイスを形成する並列腕とパッケージの端子部とをボンディングワイヤで接続することによって、ボンディングワイヤのインダクタンス成分を有効に用いることによって、ＳＡＷフィルタの通過周波数帯域外の減衰特性を向上することが可能である。
【０００８】
パッケージをさらに小形化するために、チップサイズパッケージ（Chip Size Package；略称：ＣＳＰ）技術を積極的に活用し、基板上に形成されたＳＡＷデバイスを回路基板上にフリップチップ実装することによって、ワイヤボンディングに必要なスペースおよび高さを削減することも提案されている。フリップチップ実装の場合、ボンディングワイヤで構成していたインダクタンス成分がなくなるので、回路基板にインダクタンス成分を有する線路を設けることによって、通過周波数帯域外の減衰特性の向上を図ることが可能である。特開２００３−１９８３２５号公報では、パッケージ本体内に、整合回路とインダクタンス成分とを有する線路を配置し、かつ、互いの回路が干渉しないように配置している。具体的には、整合回路をパッケージの内層で形成し、インダクタンス成分を有する線路を整合回路から遠ざけた場所で引き回し、パッケージ外周のキャスタレーションによってグランドに接続している。また、整合回路と他の回路との干渉を抑えるために、整合回路の上層にグランド層を配置している。このため、充分な低背化および小形化が図れていない。
【０００９】
図１１は、従来の技術の分波器１の構成を示す図である。分波器１は、通過周波数帯域が異なる第１フィルタ２および第２フィルタ３を含んで構成される。第１フィルタ２および第２フィルタ３は、共通接続点Ｐに接続されており、共通接続点Ｐにはアンテナ端子４が接続されている。たとえば、第１フィルタ２が送信周波数帯を通過させるフィルタ（以下、「Ｔｘフィルタ２」という）であり、第２フィルタ３が受信周波数帯を通過させるフィルタ（以下、「Ｒｘフィルタ３」という）であるとき、不図示の送信回路から送信信号端子５に与えられる送信信号は、Ｔｘフィルタ２を通過してアンテナ端子４から不図示のアンテナに与えられ、他の通信装置に送信される。またアンテナで受信されてアンテナ端子４に入力された受信信号は、Ｒｘフィルタ３を通過して、受信信号端子６から不図示の受信回路へ与えられる。
【００１０】
分波器１では、たとえば送信回路から送信信号端子５に与えられた送信信号の一部が、Ｔｘフィルタ２を通過して共通接続点ＰからＲｘフィルタ３に漏洩してしまう。そこで、アンテナ端子４と各フィルタ２，３との間、さらに述べるとアンテナ端子４と共通接続点Ｐとの間に、整合回路７が設けられる。整合回路７によって、受信周波数帯ではアンテナ端子４から見た送信回路のインピーダンスがほぼ無限大となるように、また送信周波数帯では送信回路から見た受信回路のインピーダンスがほぼ無限大となるようにすることができる。
【００１１】
従来の技術では、ＳＡＷフィルタを小形化し、かつ通過周波数帯域外の減衰特性を良好に保つために、ＳＡＷデバイスを形成する並列腕とグランドとの間に、インダクタンス成分を有するワイヤーおよび線路などを設ける手法が用いられている。分波器においても、通過周波数帯域外の減衰特性およびアイソレーション特性を改善するために前述の手法が用いられているが、ＣＳＰ技術を用いて製造される分波器は、ワイヤボンディング技術を用いて製造される分波器とは異なり、インダクタンス成分を有するボンディングワイヤを用いることができないので、回路基板にインダクタンス成分を有する線路を設ける必要がある。
【００１２】
しかし、分波器を構成する回路基板には、入出力電極、グランド電極および整合回路が配設されるので、インダクタンス成分を有する充分な長さの線路を設けることが困難であり、所望の減衰特性とアイソレーション特性とを満足できないという問題がある。
【発明の開示】
【００１３】
本発明の目的は、通過周波数帯域が異なる２つのフィルタのうち通過周波数帯域が低いフィルタの高周波側の通過周波数帯域外における減衰特性およびアイソレーション特性を向上することができる分波器およびこれを備える通信装置を提供することである。
【００１４】
本発明は、第１信号入力部と、第１信号出力部と、共振子およびキャパシタの少なくともいずれか一方を含んで構成される並列腕に接続される第１グランド部とを備え、予め定める通過周波数帯域を有する第１フィルタと、
第２信号入力部と、第２信号出力部と、第２グランド部とを備え、前記第１フィルタの通過周波数帯域よりも高い通過周波数帯域を有する第２フィルタと、
前記第１信号出力部と前記第２信号入力部とが接続される共通端子と、
前記第１信号出力部および前記第２信号入力部に接続される第１配線と、
前記第１グランド部に接続される第２配線と、
前記第１および第２配線、ならびに前記第２グランド部にそれぞれ接続され、グランド電位が与えられるグランド端子とを含み、
前記第１配線の一部の延在方向と前記第２配線の一部の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度のうち一方の角度は、９０度未満に選ばれ、かつ前記第１配線の前記一部に流れる電流の向きと、前記第２配線の前記一部に流れる電流の向きとが反対になるように、前記第１および第２配線が形成され、
前記第１配線の前記一部と前記第２配線の前記一部との間には、他の配線が形成されていないことを特徴とする分波器である。
【００１５】
また本発明において、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、前記共通端子、前記第１配線、前記第２配線および前記グランド端子が設けられる多層配線基板をさらに含み、
前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部は、前記多層配線基板の同一の層に形成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、前記共通端子、前記第１配線、前記第２配線および前記グランド端子が設けられる多層配線基板をさらに含み、
前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部は、前記多層配線基板の異なる層に形成されることを特徴とする分波器である。
【００１７】
また本発明は、前述の分波器と、
前記共通端子に接続されるアンテナと、
前記第１信号入力部に信号を与え、前記第２信号出力部から信号が与えられる送受信処理部とを含むことを特徴とする通信装置である。
【００１８】
本発明によれば、第１フィルタは、第１信号入力部と、第１信号出力部と、共振子およびキャパシタの少なくともいずれか一方を含んで構成される並列腕に接続される第１グランド部とを備え、予め定める通過周波数帯域を有する。第２フィルタは、第２信号入力部と、第２信号出力部と、第２グランド部とを備え、第１フィルタの通過周波数帯域よりも高い通過周波数帯域を有する。第１信号出力部と第２信号入力部とは、共通端子に接続される。第１信号出力部および第２信号入力部には第１配線が接続され、第１グランド部には第２配線が接続される。第１および第２配線、ならびに第２グランド部には、グランド端子がそれぞれ接続され、グランド電位が与えられる。
【００１９】
第１配線および第２配線は、第１配線の一部の延在方向と第２配線の一部の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度のうち一方の角度が９０度未満に選ばれ、かつ前記第１配線の前記一部に流れる電流の向きと、前記第２配線の前記一部に流れる電流の向きとが反対になるように形成される。ここで、前記第１配線の前記一部に流れる電流の向きと、前記第２配線の前記一部に流れる電流の向きとが反対になるとは、前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対になっていることをいう。前記第１配線の前記一部と前記第２配線の前記一部との間には、他の配線が形成されていない。
【００２０】
前記第１配線の前記一部と前記第２配線の前記一部とを近づけると、相互誘導結合が大きくなり、前記第１配線の前記一部に流れる電流の向きと、前記第２配線の前記一部に流れる電流の向きとが反対、換言すると、前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対であるので、磁束を打消し合い、前記第２配線のインダクタンスが見かけ上小さくなる。
【００２１】
前記第１フィルタの並列腕を構成する共振子およびキャパシタの少なくともいずれか一方と、前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部によって形成される相互インダクタンスと、前記第２配線のインダクタンスとによって、直列共振回路が形成される。前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部によって形成される相互インダクタンスが大きくなると、相互誘導結合が大きくなり、前記第１配線の前記一部に流れる電流の向きと、前記第２配線の前記一部に流れる電流の向きとが反対であるので、前記直列共振回路の共振周波数は上がる。
【００２２】
前述のように第１配線および第２配線を形成することによって、前記第１フィルタの高周波側の予め定める通過周波数帯域外で前記直列共振回路を共振させることができ、比較的容易に減衰極を設けることができる。これによって第１フィルタの高周波側の通過周波数帯域外における減衰量を大きくすることができ、減衰特性を向上することができる。さらに第１フィルタの高周波側の通過周波数帯域外における減衰量を大きくすることができるので、第１フィルタの高周波側の通過周波数帯域外におけるアイソレーション特性を向上することができる。
また、第１配線の前記一部と第２配線の前記一部との間には、他の配線が形成されていないので、第１配線の一部および第２配線の一部をそれぞれ取囲む磁束が互いに影響を及ぼし合い、第１配線の一部と第２配線の一部とが良好に電磁気的に結合することができる。
【００２３】
本発明によれば、第１フィルタ、第２フィルタ、共通端子、第１配線、第２配線およびグランド端子は、多層配線基板に設けられる。前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部は、多層配線基板の同一の層に形成される。したがって前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部が、多層配線基板の異なる層にそれぞれ形成される場合に比べて、積層数を低減することができ、多層配線基板の厚み方向への小形化を図ることができる。
【００２４】
本発明によれば、第１フィルタ、第２フィルタ、共通端子、第１配線、第２配線およびグランド端子は、多層配線基板に設けられる。前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部は、多層配線基板の異なる層に形成される。これによって前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部が多層配線基板の同一の層に形成される場合に比べて、前記第１配線の前記一部および前記第２配線の前記一部が形成され、多層配線基板の厚み方向に直交する層の一表面部の面積を小さくすることができる。これによって多層配線基板の厚み方向に直交する方向の小形化を図ることができる。
【００２５】
本発明によれば、アンテナは、前記共通端子に接続される。送受信処理部は、分波器の第１信号入力部に信号を与えることによって、共通端子に接続されるアンテナを介して他の通信装置に信号を送信する。また送受信処理部は、分波器の第２信号出力部から与えられる信号を受け取ることによって、他の通信装置から送信された信号を受信する。通信装置には、第１フィルタの高周波側の通過周波数帯域外における減衰特性を向上することができるとともに、第１フィルタの高周波側の通過周波数帯域外におけるアイソレーション特性を向上することができる分波器が備えられるので、通過周波数帯域外の不要な信号を送信したり、または受信したりすることなく、品質の優れた信号の送受信をすることができる通信装置を実現することができる。
【００２６】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態である分波器１０の構成を示す図である。
【図２】第１および第２フィルタ１１，１２の構成を示す図である。
【図３】実装基板３５を模式的に示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｇ）は、実装基板３５の配線構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の一形態である通信装置１００の構成を示すブロック図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｇ）は、実装基板９０の配線構造を示す図である。
【図７】図３の切断面線Ｂ−Ｂから見た第２および第３配線形成層３７，３８の配線構造を示す断面図である。
【図８】ＳＡＷ素子２００を模式的に示す図である。
【図９】実施例の減衰特性およびアイソレーション特性の測定結果を示すグラフである。
【図１０】比較例の減衰特性およびアイソレーション特性の測定結果を示すグラフである。
【図１１】従来の技術の分波器１の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下図面を参考にして本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態である分波器１０の構成を示す図である。図２は、第１および第２フィルタ１１，１２の構成を示す図である。分波器１０は、不図示のアンテナと不図示の送受信処理部との間に設けられる。分波器１０は、第１フィルタ１１、第２フィルタ１２、共通端子１３、グランド端子１４、送信信号端子１５、受信信号端子１６、第１配線１７、第２配線１８、第３配線１９、第４配線２０、第５配線２１、第６配線２２および接地配線２３を含んで構成される。
【００２９】
第１フィルタ１１は、第１信号入力部２５、第１信号出力部２６および第１グランド部２７を含む。第２フィルタ１２は、第２信号入力部３０、第２信号出力部３１および第２グランド部３２を含む。本実施の形態の第１および第２フィルタ１１，１２は、図２に示すようなラダー（ladder）型フィルタによって構成される。ラダー型フィルタは、複数のフィルタ構成素子が、直列および並列に交互に接続されている。ラダー型フィルタの基本区間ＩＩは、直列腕を形成する第１フィルタ構成素子Ｆ１および並列腕を形成する第２フィルタ構成素子Ｆ２によって構成される。本実施の形態の第１および第２フィルタ１１，１２は、第１および第２フィルタ構成素子Ｆ１，Ｆ２が、弾性表面波（Surface Acoustic Wave；略称：ＳＡＷ）共振子によって構成されるＳＡＷフィルタによって実現される。第１および第２フィルタ１１，１２は、第１フィルタ構成素子Ｆ１がＳＡＷ共振子によって構成され、第２フィルタ構成素子Ｆ２がキャパシタによって構成されるフィルタによって実現されてもよい。また、第２フィルタ構成素子Ｆ２に直列または並列に、インダクタンス素子またはインダクタンス成分を有する線路が接続されていてもよい。
【００３０】
本実施の形態において、第１フィルタ１１は、予め定める通過周波数帯域、具体的には８２４ＭＨｚから８４９ＭＨｚの通過周波数帯域を有する送信フィルタとして用いられ、第２フィルタ１２は、第１フィルタ１１の通過周波数帯域よりも高い通過周波数帯域、具体的には８６９ＭＨｚから８９４ＭＨｚの通過周波数帯域を有する受信フィルタとして用いられる。以下の説明では、第１フィルタ１１を「送信フィルタ１１」、第２フィルタ１２を「受信フィルタ１２」という場合がある。
【００３１】
第１信号出力部２６と第２信号入力部３０とは、共通接続点ＣＰに接続されており、共通接続点ＣＰにはアンテナ端子である共通端子１３が接続されている。第１配線１７は、共通端子１３、第１信号出力部２６および第２信号入力部３０に接続される。第１配線１７の一部分には、送信フィルタ１１と受信フィルタ１２との干渉を低減して、所望のフィルタ特性を得るための整合回路が形成される。第２配線１８は、第１グランド部２７に接続される。第１および第２配線１７，１８ならびに第２グランド部３２には、グランド端子１４がそれぞれ接続され、グランド電位が与えられる。
【００３２】
第１配線１７および第２配線１８は、第１配線の一部Ｌ１の延在方向と、第２配線の一部Ｌ２の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度のうち一方の角度が、９０度未満に選ばれ、かつ第１配線の一部Ｌ１に流れる電流の向きＩ１と、第２配線の一部Ｌ２に流れる電流の向きＩ２とが反対になるように形成される。図１では、第１配線の一部Ｌ１の延在方向と、第２配線の一部Ｌ２の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度が０度、つまり第１配線の一部Ｌ１の延在方向と第２配線の一部Ｌ２の延在方向とが同一である場合を示している。本実施の形態では、前記のように第１配線１７および第２配線１８を設けることによって、第１配線の一部Ｌ１と第２配線の一部Ｌ２とを電磁気的に結合させている。
【００３３】
ここで、第１配線の一部Ｌ１に流れる電流の向きＩ１と、第２配線の一部Ｌ２に流れる電流の向きＩ２とが反対になるとは、第１配線の一部Ｌ１および第２配線の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対になることをいう。第１配線の一部Ｌ１および第２配線の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対になっていると、磁束を打消し合うため、第２配線１８のインダクタンスが見かけ上小さくなる。
【００３４】
また第１配線の一部Ｌ１と第２配線の一部Ｌ２との間には、第１配線１７および第２配線１８を形成する電極以外の電極を配設しないようにしている。さらに述べると、予め定める仮想一平面上において第１配線の一部Ｌ１と第２配線の一部Ｌ２とが隣接して対向する対向部を形成するように構成している。これによって、第１配線の一部Ｌ１および第２配線の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束が互いに影響を及ぼし合い、第１配線の一部Ｌ１と第２配線の一部Ｌ２とが良好に電磁気的に結合できるようにしている。
【００３５】
第１配線の一部Ｌ１は、幅寸法がたとえば５０μｍ以上１５０μｍ未満程度に選ばれ、配線長がたとえば０．３ｍｍ以上２ｍｍ未満程度に選ばれる。第２配線の一部Ｌ２は、幅寸法がたとえば５０μｍ以上１５０μｍ未満程度に選ばれ、配線長がたとえば０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ未満程度に選ばれる。第１配線の一部Ｌ１と第２配線の一部Ｌ２との結合係数は、たとえば０．４に選ばれる。結合係数は、好ましくは０．１以上０．６未満である。
【００３６】
第３配線１９は、送信信号端子１５と第１信号入力部２５とを接続する。第４配線２０は、第１信号出力部２６と共通端子１３とを接続する。第５配線２１は、第２信号入力部３０と共通端子１３とを接続し、共通端子１３と共通接続点ＣＰとを接続する部分が、第４配線２０と共通している。第６配線２２は、受信信号端子１６と第２信号出力部３１とを接続する。接地配線２３は、第２グランド部３２とグランド端子１４とを接続する。接地配線２３の一部分は、第１配線の一部Ｌ１およびグランド端子１４間の配線と共通している。
【００３７】
本実施の形態の分波器１０は、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２を含んで構成されるフィルタ装置を、実装基板３５にフリップチップ実装することによって形成される。
【００３８】
図３は、実装基板３５を模式的に示す断面図である。図４Ａ〜図４Ｇは、実装基板３５の配線構造を示す図である。図４Ａは、実装基板３５の厚み方向から見た平面図であり、図４Ｂは図３の切断面線Ａ−Ａから見た第１配線形成層３６を示す断面図であり、図４Ｃは図３の切断面線Ｂ−Ｂから見た第２配線形成層３７を示す断面図であり、図４Ｄは、図３の切断面線Ｃ−Ｃから見た第２配線形成層３７を示す断面図である。図４Ｅは、図３の切断面線Ｄ−Ｄから見た第３配線形成層３８を示す断面図であり、図４Ｆは図３の切断面線Ｅ−Ｅから見た第３配線形成層３８を示す断面図であり、図４Ｇは実装基板３５を示す底面図である。
【００３９】
実装基板３５は、３つの層が積層される多層構造の多層配線基板であり、たとえば低温同時焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics；略称：ＬＴＣＣ）基板によって実現される。ＬＴＣＣの主原料としてはアルミナを用いており、比誘電率は６以上１８未満程度である。また実装基板３５は、ガラスエポキシ樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂などの樹脂材料を用いた樹脂基板によって実現されてもよく、前記樹脂材料の比誘電率は３以上８未満程度である。実装基板３５は、第１配線形成層３６、第２配線形成層３７および第３配線形成層３８を含む。実装基板３５は、第１〜第３配線形成層３６〜３８が、第３配線形成層３８、第２配線形成層３７および第１配線形成層３６の順に積層されている。
【００４０】
第１〜第３配線形成層３６〜３８は、これらの厚み方向に垂直な仮想平面に投影した形状が長方形状に形成される。以下の説明において、第１〜第３配線形成層３６〜３８の長手方向の２つの端部をそれぞれ第１端部および第２端部といい、第１〜第３配線形成層３６〜３８の幅方向の２つの側部をそれぞれ第１側部および第２側部といい、第１〜第３配線形成層３６〜３８の厚み方向の２つの表面部をそれぞれ第１表面部および第２表面部という。第１〜第３配線形成層３６〜３８の第１表面部には、前述の第１および第２配線１７，１８ならびに後述する第３〜第６配線１９〜２２および接地配線２３を構成する複数の配線部分が形成されている。また第１〜第３配線形成層３６〜３８には、各配線形成層を貫通する複数のビアが形成されている。さらに実装基板３５の底面部には、共通端子１３、グランド端子１４、送信信号端子１５および受信信号端子１６が形成されている。
【００４１】
第１配線１７は、第２配線形成層３７の長手方向中央部でかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置を中心として反時計まわりに周回し、第２端部でかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置まで延びて形成される第１螺旋配線部分５５と、第３配線形成層３８の長手方向中央部でかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置を中心として時計まわりに周回し、第１端部でかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置まで延びて形成される第２螺旋配線部分７０と、第３配線形成層３８の第１および第２端部と第２側部とに連なって形成される第３接地配線部分７４と、第２配線形成層３７を貫通する第１０ビア６５および第１１ビア６６と、第３配線形成層３８を貫通する第３接地ビア７９とを含んで構成される。第１配線１７の一部分に形成される整合回路は、第１配線１７の第１螺旋配線部分５５、第２螺旋配線部分７０および第１０ビア６５によって構成される。第２配線形成層３７の長手方向中央部でかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置に形成される第１螺旋配線部分５５の端部と、第３配線形成層３８の長手方向中央部でかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置に形成される第２螺旋配線部分７０の端部とは、第１０ビア６５を介して接続される。第１配線１７は、第２配線形成層３７を貫通する第１１ビア６６を介して第３接地配線部分７４に接続される。
【００４２】
第２配線１８は、第１配線形成層３６の長手方向中央部よりも第１端部寄りでかつ幅方向中央部に形成される第１配線部分４０と、第２配線形成層３７の幅方向中央付近部でかつ長手方向中央部よりも第１端部寄りの位置に、大略的に長手方向に延びるように形成される第６配線部分５６と、第３配線形成層３８の長手方向中央部よりも第２端部寄りで、かつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第１０配線部分７１と、第１配線形成層３６を貫通する第１ビア４６と、第２配線形成層３７を貫通する第６ビア６１と、第３配線形成層３８を貫通する第１２ビア７５とを含んで構成される。第１配線部分４０と、第６配線部分５６の延び方向の第１端部とは、第１ビア４６を介して接続される。第６配線部分５６の延び方向の第２端部と、第１０配線部分７１とは、第６ビア６１を介して接続される。第２配線１８は、実装基板３５の底面部の長手方向中央部でかつ第１側部と、第１および第２端部でかつ第２側部を除く部分とに形成されるグランド端子１４に接続される。
【００４３】
第３配線１９は、第１配線形成層３６の長手方向中央部よりも第１端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第２配線部分４１と、第２配線形成層３７の長手方向中央部よりも第１端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第７配線部分５７と、第３配線形成層３８の長手方向中央部よりも第１端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第１１配線部分７２と、第１配線形成層３６を貫通する第２ビア４７と、第２配線形成層３７を貫通する第８ビア６３と、第３配線形成層３８を貫通する第１３ビア７６とを含んで構成される。
【００４４】
第４配線２０は、第１配線形成層３６の長手方向中央部よりも第１端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置に形成される第３配線部分４２と、第２配線形成層３７の長手方向中央部でかつ第１側部に形成される第８配線部分５８と、第３配線形成層３８に形成される第２螺旋配線部分７０と、第１配線形成層３６を貫通する第３ビア４８と、第２配線形成層３７を貫通する第７ビア６２と、第３配線形成層３８を貫通する第１４ビア７７とを含んで構成される。
【００４５】
第５配線２１は、第１配線形成層３６の長手方向中央部よりも第２端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第１側部寄りの位置に形成される第４配線部分４３と、第２配線形成層３７に形成される第８配線部分５８と、第３配線形成層３８に形成される第２螺旋配線部分７０と、第１配線形成層３６を貫通する第４ビア４９と、第２配線形成層３７を貫通する第７ビア６２と、第３配線形成層３８を貫通する第１４ビア７７とを含んで構成される。
【００４６】
第６配線２２は、第１配線形成層３６の長手方向中央部よりも第２端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第５配線部分４４と、第２配線形成層３７の長手方向中央部よりも第２端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第９配線部分５９と、第３配線形成層３８の長手方向中央部よりも第２端部寄りでかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される第１２配線部分７３と、第１配線形成層３６を貫通する第５ビア５０と、第２配線形成層３７を貫通する第９ビア６４と、第３配線形成層３８を貫通する第１５ビア７８とを含んで構成される。
【００４７】
接地配線２３は、第１配線形成層３６の厚み方向から見てその全周にわたって形成される第１接地配線部分４５と、第２配線形成層３７の第１および第２端部と第２側部とに形成される第２接地配線部分６０と、第３配線形成層３８に形成される第３接地配線部分７４と、第１配線形成層３６を貫通する第１接地ビア５１と、第２配線形成層３７を貫通する第２接地ビア６７と、第３配線形成層３８を貫通する第３接地ビア７９とを含んで構成される。
【００４８】
実装基板３５の底面部における長手方向の２つの端部のうちの第１端部でかつ幅方向の２つの側部のうちの第２側部に形成される送信信号端子１５に入力された送信信号は、第３配線１９を通過して送信フィルタ１１の第１信号入力部２５に入力する。送信フィルタ１１の第１信号出力部２６から出力された信号は、第４配線２０を通過して、実装基板３５の底面部における長手方向中央部でかつ幅方向の２つの側部のうちの第１側部に形成される共通端子１３から出力される。
【００４９】
また共通端子１３に入力された受信信号は、第５配線２１を通過して受信フィルタ１２の第２信号入力部３０に入力する。受信フィルタ１２の第２信号出力部３１から出力された信号は、第６配線２２を通過して、実装基板３５の底面部における長手方向の２つの端部のうちの第２端部でかつ第２側部に形成される受信信号端子１６から出力される。
【００５０】
本実施の形態では、第１配線の一部Ｌ１および第２配線の一部Ｌ２を、実装基板３５の同一の層に形成している。具体的に述べると、第１配線の一部Ｌ１に相当する第１螺旋配線部分５５の一部と、第２配線の一部Ｌ２に相当する第６配線部分５６の一部とを、第２配線形成層３７の第１表面部に形成している。以下、「第１螺旋配線部分５５の一部」に参照符号「Ｌ１」を付し、「第６配線部分５６の一部」に参照符号「Ｌ２」を付して説明する。
【００５１】
さらに述べると、第２配線形成層３７の第１表面部において、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向との成す角度が９０度未満、本実施の形態では０度になるように、かつ第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように、第１螺旋配線部分５５および第６配線部分５６を、第２配線形成層３７の第１表面部に形成している。換言すれば、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるように、かつ第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように、第１螺旋配線部分５５および第６配線部分５６を、第２配線形成層３７の第１表面部に形成している。これによって第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とを電磁気的に結合させている。
【００５２】
ここで、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるとは、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対になることをいう。
【００５３】
本実施の形態では、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１と、第６配線部分５６の一部Ｌ２とを、結合係数が０．３となるように設計して、電磁気的に結合させている。
【００５４】
本実施の形態では、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１と、第６配線部分５６の一部Ｌ２とが電磁気的に結合できるように、第２配線形成層３７の第１表面部における第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２との間に、他の配線を形成しないようにしている。
【００５５】
前述のように本実施の形態の分波器１０によれば、第１螺旋配線部分５５および第６配線部分５６は、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度が０度になるように形成される。換言すれば、第１螺旋配線部分５５および第６配線部分５６は、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるように形成される。さらに第１螺旋配線部分５５と第６配線部分５６とは、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように形成される。
【００５６】
第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とを近づけると、相互誘導結合が大きくなり、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対、換言すると、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対であるので、磁束を打消し合い、第６配線部分５６のインダクタンスが見かけ上小さくなる。
【００５７】
送信フィルタ１１のキャパシタと、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２によって形成される相互インダクタンスと、第６配線部分５６のインダクタンスとによって、直列共振回路が形成される。第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２によって形成される相互インダクタンスが大きくなると、相互誘導結合が大きくなり、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対であるので、直列共振回路の共振周波数は上がる。
【００５８】
前述のように第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるようにし、かつ第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように第１螺旋配線部分５５および第６配線部分５６を形成することによって、受信フィルタ１２の通過周波数帯域よりも低い通過周波数帯域を有する送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外で前記直列共振回路を共振させることができ、比較的容易に減衰極を設けることができる。これによって送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外、換言すると高周波側の減衰域における減衰量を大きくすることができ、減衰特性を向上することができる。
【００５９】
さらに送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外における減衰量を大きくすることができるので、送信フィルタ１１から受信フィルタ１２への信号の漏洩を可及的に小さくすることができ、送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外におけるアイソレーション特性を向上することができる。
【００６０】
また本実施の形態の分波器１０によれば、第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２は、実装基板３５の同一の層、具体的には第２配線形成層３７に形成される。したがって第１螺旋配線部分５５の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２が実装基板３５の異なる層にそれぞれ形成される場合に比べて、実装基板３５の積層数を低減することができ、実装基板３５の厚み方向への小形化を図ることができる。
【００６１】
図５は、本発明の実施の一形態である通信装置１００の構成を示すブロック図である。通信装置１００は、たとえば携帯電話機によって実現される。通信装置１００は、送受信部１０１、制御部１０２、マイクロフォン１０３、スピーカ１０４および操作部１０５を含んで構成される。送受信部１０１は、アンテナ１１０、分波器１０および送受信処理部１１１を含む。送受信処理部１１１は、デジタル信号処理装置（Digital Signal Processor；略称：ＤＳＰ）１１５、変調器１１６、第１ミキサ部１１７、局部発振器１１８、第１バンドパスフィルタ（以下、「第１ＢＰＦ」という）１１９、パワーアンプ１２０、ローノイズアンプ１２１、第２バンドパスフィルタ（以下、「第２ＢＰＦ」という）１２２、第２ミキサ部１２３、ローパスフィルタ（以下、「ＬＰＦ」という）１２４および復調器１２５を含む。制御部１０２は、送受信部１０１に接続されている。マイクロフォン１０３、スピーカ１０４および操作部１０５は、制御部１０２に接続されている。
【００６２】
操作部１０５は、操作者が操作する操作キーなどの複数の操作片を有する。操作部１０５は、各操作片が操作されることによって、数字情報、文字情報および通信装置本体への指示情報などの所定の情報など、操作に応じた情報を表す信号を生成して制御部１０２に与える。したがって操作者は、操作部１０５の各操作片を操作して、通信装置本体に情報を与えることができる。制御部１０２は、たとえば中央演算処理装置（Central Processing Unit；略称：ＣＰＵ）を含んで実現され、その内部に記憶される制御プログラムに基づいて、送受信部１０１、マイクロフォン１０３、スピーカ１０４および操作部１０５を統括的に制御する。
【００６３】
操作者によって操作部１０５が操作され、マイクロフォン１０３に入力された音声は、制御部１０２で、アナログ／デジタル（略称：Ａ／Ｄ）変換処理によってアナログ信号からデジタル信号へ変換されてＤＳＰ１１５に与えられる。ＤＳＰ１１５では、制御部１０２から与えられる音声信号の圧縮、および時分割多元接続（Time Division Multiple Access；略称：ＴＤＭＡ）方式に基づく音声信号の同期化をした後、波形整形してベースバンド信号を生成する。変調器１１６では、ベースバンド信号を、デジタル／アナログ（略称：Ｄ／Ａ）変換処理によってアナログ信号に変換し、携帯電話機の所定の変調方式に基づいて変調波を生成する。第１ミキサ部１１７では、局部発振器１１８によって生成された予め定める発振周波数の発振信号と、変調器１１６から与えられる変調波とを乗算して周波数変換をする。第１ＢＰＦ１１９では、第１ミキサ部１１７で周波数変換された信号に含まれる不要な信号を減衰させ、その後パワーアンプ１２０によって所望の信号強度にまで信号を増幅し、分波器１０を通してアンテナ１１０から他の通信装置に対して送信する。
【００６４】
またアンテナ１１０によって受信された信号は、分波器１０を通してローノイズアンプ１２１に与えられて増幅された後、第２ＢＰＦ１２２によって信号に含まれる不要な信号が減衰され、第２ミキサ部１２３に与えられる。第２ミキサ部１２３では、局部発振器１１８によって生成された予め定める発信周波数の発振信号と、第２ＢＰＦ１２２から与えられる信号とを乗算して周波数変換をする。ＬＰＦ１２４では、周波数変換された信号から不要な周波数の信号を除去し、予め定める遮断周波数以下の周波数帯域の信号を通過させて、復調器１２５に与える。復調器１２５では、ＬＰＦ１２４から与えられる信号を音声信号に復調し、復調した音声信号をＡ／Ｄ変換処理によってデジタル信号に変換し、ＤＳＰ１１５に与える。ＤＳＰ１１５では、復調器１２５から与えられ、圧縮されているデジタル信号の伸長処理などをした後、Ｄ／Ａ変換処理によってアナログ信号に変換され、スピーカ１０４から音声が出力される。
【００６５】
前述のように本実施の形態の通信装置１００によれば、送受信処理部１１１は、分波器１０の第１信号入力部２５に信号を与えることによって、共通端子１３に接続されるアンテナ１１０を介して他の通信装置に信号を送信することができる。また送受信処理部１１１は、分波器１０の第２信号出力部３１から与えられる信号を受け取ることによって、他の通信装置から送信された信号を受信することができる。通信装置１００には、送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外における減衰特性を向上することができるとともに、送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外におけるアイソレーション特性を向上することができる前述の分波器１０が備えられるので、通過周波数帯域外の不要な信号を送信したり、または受信したりすることなく、品質の優れた信号の送受信をすることができる通信装置１００を実現することができる。
【００６６】
次に本発明の第２の実施の形態の分波器に関して説明する。図６Ａ〜図６Ｇは、実装基板９０の配線構造を示す図である。図６Ａは、実装基板９０の厚み方向から見た平面図であり、図６Ｂは図３の切断面線Ａ−Ａから見た第１配線形成層３６を示す断面図であり、図６Ｃは図３の切断面線Ｂ−Ｂから見た第２配線形成層３７を示す断面図であり、図６Ｄは、図３の切断面線Ｃ−Ｃから見た第２配線形成層３７を示す断面図である。図６Ｅは、図３の切断面線Ｄ−Ｄから見た第３配線形成層３８を示す断面図であり、図６Ｆは図３の切断面線Ｅ−Ｅから見た第３配線形成層３８を示す断面図であり、図６Ｇは実装基板９０を示す底面図である。図７は、図３の切断面線Ｂ−Ｂから見た第２および第３配線形成層３７，３８の配線構造を示す断面図である。図７では、第３配線形成層３８を実線で示し、第２配線形成層３７を二点鎖線で示している。
【００６７】
本実施の形態の分波器は、前述の第１の実施の形態の分波器１０と類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、第１の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けるため、共通する説明は省略する。
【００６８】
実装基板９０は、実装基板３５と同様に、第１〜第３配線形成層３６〜３８が、第３配線形成層３８、第２配線形成層３７および第１配線形成層３６の順に積層される多層構造の多層配線基板であり、たとえばＬＴＣＣ基板によって実現される。
【００６９】
本実施の形態の第２配線１８は、第１の実施の形態と同様に、第１配線部分４０と、第６配線部分５６と、第１０配線部分７１と、第１ビア４６と、第６ビア６１と、第１２ビア７５とを含んで構成されるが、形成位置が異なる。本実施の形態の第１配線部分４０は、第１配線形成層３６の長手方向中央部よりも第１端部寄りでかつ幅方向中央部に形成される。第６配線部分５６は、第２配線形成層３７の長手方向中央部よりも第１端部寄りで、かつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される。第１０配線部分７１は、第３配線形成層３８の長手方向中央部でかつ幅方向中央部よりも第２側部寄りの位置に形成される。本実施の形態の第６ビア６１は、第１の実施の形態の第６ビア６１よりも第２側部寄りの位置に形成される。本実施の形態の第１２ビア７５は、第１の実施の形態の第１２ビアよりも第２側部寄りでかつ第１端部寄りの位置に形成される。
【００７０】
本実施の形態では、第１配線の一部Ｌ１および第２配線の一部Ｌ２を、実装基板３５の異なる層に形成している。具体的に述べると、第１配線の一部Ｌ１に相当する第２螺旋配線部分７０の一部を第３配線形成層３８に形成し、第２配線の一部Ｌ２に相当する第６配線部分５６の一部を第２配線形成層３７に形成している。以下、「第２螺旋配線部分７０の一部」に参照符号「Ｌ１」を付し、「第６配線部分５６の一部」に参照符号「Ｌ２」を付して説明する。
【００７１】
さらに述べると、第３配線形成層３８に第２配線形成層３７を積層したとき、図７のセクションＸＩに示すように、第２および第３配線形成層３７，３８の厚み方向から見て、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とが重なるように、第２螺旋配線部分７０を第３配線形成層３８に形成し、第６配線部分５６を第２配線形成層３７に形成している。
【００７２】
さらに述べると、第２および第３配線形成層３７，３８の厚み方向に直交する仮想一平面上において、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向との成す角度が９０度未満、本実施の形態では０度になるように、かつ第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように、第２螺旋配線部分７０を第３配線形成層３８に形成し、第６配線部分５６を第２配線形成層３７に形成している。換言すれば、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるように、かつ第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように、第２螺旋配線部分７０を第３配線形成層３８に形成し、第６配線部分５６を第２配線形成層３７に形成している。これによって図７のセクションＸＩに示す第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とを電磁気的に結合させている。
【００７３】
ここで、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるとは、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対になることをいう。
【００７４】
本実施の形態では、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と、第６配線部分５６の一部Ｌ２とを、結合係数が０．４となるように設計して、電磁気的に結合させている。
【００７５】
本実施の形態では、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と、第６配線部分５６の一部Ｌ２とが電磁気的に結合できるように、第２および第３配線形成層３７，３８の厚み方向における第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２との間に、他の配線を形成しないようにしている。
【００７６】
前述のように本実施の形態の分波器によれば、第２螺旋配線部分７０および第６配線部分５６は、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが予め定める仮想一平面上において成す角度が０度になるように形成される。換言すれば、第２螺旋配線部分７０および第６配線部分５６は、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるように形成される。また第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とは、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように形成される。
【００７７】
第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とを近づけると、相互誘導結合が大きくなり、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対、換言すると、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２をそれぞれ取囲む磁束の向きが反対であるので、磁束を打消し合い、第６配線部分５６のインダクタンスが見かけ上小さくなる。
【００７８】
送信フィルタ１１のキャパシタと、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２によって形成される相互インダクタンスと、第６配線部分５６のインダクタンスとによって、直列共振回路が形成される。第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２によって形成される相互インダクタンスが大きくなると、相互誘導結合が大きくなり、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対であるので、前記直列共振回路の共振周波数は上がる。
【００７９】
前述のように第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１の延在方向と第６配線部分５６の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるようにし、かつ第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第６配線部分５６の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように第２螺旋配線部分７０および第６配線部分５６を形成することによって、受信フィルタ１２の通過周波数帯域よりも低い通過周波数帯域を有する送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外で前記直列共振回路を共振させることができ、比較的容易に減衰極を設けることができる。これによって送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外における減衰量を大きくすることができ、減衰特性を向上することができる。
【００８０】
さらに送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外における減衰量を大きくすることができるので、送信フィルタ１１から受信フィルタ１２への信号の漏洩を可及的に小さくすることができ、送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外におけるアイソレーション特性を向上することができる。
【００８１】
本実施の形態では、図７に示すように、第２および第３配線形成層３７，３８の厚み方向（以下、「層の厚み方向」という」）から見て、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とが重なるように、第２螺旋配線部分７０を第３配線形成層３８に形成し、第６配線部分５６を第２配線形成層３７に形成している。換言すれば、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とは、層の厚み方向に予め定める間隔をあけて形成される。これによって第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とは、同一の層に形成する場合に比べて、対向面積、換言すれば層の厚み方向から見て、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２とが重なる面積を大きくすることができる。
【００８２】
第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２間の結合を大きくするには、前記対向面積を大きくして、層の厚み方向における第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２との間隔を小さくすればよい。また第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２間で同じ結合度を得るためには、前記対向面積が大きくなるにつれて、層の厚み方向における第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２との間隔を広げる必要がある。
【００８３】
本実施の形態では対向面積を大きくすることができるので、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１と第６配線部分５６の一部Ｌ２との結合を、前述の第１の実施の形態よりもさらに大きくすることができ、相互誘導結合によるインダクタンスを容易に調整することができる。
【００８４】
また本実施の形態の分波器によれば、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２は、それぞれ実装基板３５の異なる層、具体的には第３配線形成層３８と第２配線形成層３７とに形成される。したがって第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１および第６配線部分５６の一部Ｌ２が実装基板３５の同一の層に形成される場合に比べて、第２螺旋配線部分７０の一部Ｌ１が形成される第３配線形成層３８および第６配線部分５６の一部Ｌ２が形成される第２配線形成層３７の第１表面部の面積を小さくすることができる。これによって実装基板３５の厚み方向に直交する方向の小形化を図ることができる。
【００８５】
前述の第１の実施の形態では、分波器１０を備えて構成される通信装置１００について説明したが、分波器１０に代えて、本実施の形態の分波器を備えて通信装置１００を構成してもよく、前述の第１の実施の形態と同様に、通過周波数帯域外の不要な信号を送信したり、または受信したりすることなく、品質の優れた信号の送受信をすることができる通信装置１００を実現することができる。
【００８６】
（実施例）
以下に、分波器１０の実施例および比較例について説明する。分波器１０を構成する実装基板３５の材料としては、３層構造のＬＴＣＣを用いた。ＬＴＣＣはアルミナを主原料とし、比誘電率は９．４である。ＬＴＣＣの１層あたりの厚み寸法は０．１２５ｍｍであり、各層の表面には銀で電極を形成しており、電極の最小の幅寸法は０．０７５ｍｍである。また、各層の表面に形成される電極を接続するためのビアの直径寸法は、０．１ｍｍであり、内部には銀が充填されている。
【００８７】
また、８００ＭＨｚ帯の分波器を構成するために、通過周波数帯域が８２４ＭＨｚから８４９ＭＨｚのフィルタを送信フィルタとし、通過周波数帯域が８６９ＭＨｚから８９４ＭＨｚのフィルタを受信フィルタとした。
【００８８】
本実施例では、ＳＡＷ素子を、薄膜プロセスを用いて形成した。圧電基板２０１としては、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶を用いた。圧電基板２０１の厚み方向の表面である主面（以下、単に「主面」という場合がある）に、厚み寸法が６ｎｍのチタン（Ｔｉ）薄膜を形成し、Ｔｉ薄膜の厚み方向の表面に、厚み寸法が１３０ｎｍのアルミニウム−銅（Ａｌ−Ｃｕ）薄膜を形成し、これを交互に各３層ずつ積層して、合計６層のＴｉ／Ａｌ−Ｃｕ積層膜を形成した。
【００８９】
次に、レジスト塗布装置によって、厚み寸法が約０．５μｍになるようにフォトレジストを塗布した。次に、縮小投影露光装置によって、フォトレジストパターンを形成した。次に、現像装置によって不要部分のフォトレジストをアルカリ現像液で溶解させ、反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；略称：ＲＩＥ）装置によって、電極パターンを形成した。次に、電極パターンの所定領域に保護膜を形成した。具体的には、熱化学気相成長（Chemical Vapor Deposition；略称：ＣＶＤ）装置によって、電極パターンおよび圧電基板の主面に、厚み寸法が約０．０２μｍのシリカ（ＳｉＯ２）膜を形成した。
【００９０】
次に、フォトリソグラフィによってフォトレジストのパターニングを行い、ＲＩＥ装置などでフリップチップ用電極部の保護膜のエッチングを行った。次に、スパッタリング装置を用いて、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）から成る積層電極を成膜した。成膜した積層電極の厚み寸法は、約１μｍとした。次に、フォトレジストおよび不要箇所の積層電極をリフトオフ法によって同時に除去し、フリップチップ用バンプを接続するパッドを形成した。次に、圧電基板２０１をダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、ＳＡＷ素子のチップごとに分割した。
【００９１】
図８は、ＳＡＷ素子２００を模式的に示す図である。ＳＡＷ素子２００は、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２を含んで構成される。送信フィルタ１１は、直列腕を形成する直列共振子２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄと、並列腕を形成する並列共振子２０４ａ，２０４ｂとによって構成されるラダー型フィルタである。また、受信フィルタ１２は、直列腕を形成する直列共振子２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ，２０５ｄと、並列腕を形成する並列共振子２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄとによって構成されるラダー型フィルタである。
【００９２】
次に、ＬＴＣＣから成る実装基板３５の厚み方向の表面に、半田から成る電極パターンを印刷した。次に、フリップチップ実装装置を用いて、ＳＡＷ素子２００の各チップの電極形成面がＬＴＣＣ基板の前記電極パターンが印刷された表面に臨むようにして、前記各チップとＬＴＣＣから成る実装基板３５とを仮接着した。次に、窒素ガス（Ｎ２）雰囲気中でベークを行い、半田を溶融することによって、前記各チップと前記ＬＴＣＣ基板とを接着した。次に、前記各チップが接着された前記ＬＴＣＣ基板に樹脂を塗布し、Ｎ２雰囲気中でベークを行い、前記各チップを樹脂封止した。次に、実装基板３５をダイシング線に沿ってダイシング加工を施し、複数個に分割し、本発明の分波器１０を作製した。
【００９３】
送信フィルタ１１の第１信号出力部２６、受信フィルタ１２の第２信号入力部３０およびグランド端子１４に接続される第１配線の一部Ｌ１と、送信フィルタ１１の第１グランド部２７およびグランド端子１４に接続される第２配線の一部Ｌ２とは、第１配線１７の一部Ｌ１の延在方向と第２配線１８の一部Ｌ２の延在方向とが同一になるように、かつ０．０７５ｍｍの間隔をあけて配設される。第１配線１７の一部分に形成される整合回路は、第１配線１７の第１螺旋配線部分５５、第２螺旋配線部分７０および第１０ビア６５によって構成され、その長さ寸法は１０．３７ｍｍであり、インダクタンスは７．９ｎＨである。また、第１配線の一部Ｌ１の長さ寸法は０．５ｍｍであり、インダクタンスは０．２５ｎＨである。
【００９４】
第２配線１８は、第１配線部分４０、第６配線部分５６、第１０配線部分７１、第１ビア４６、第６ビア６１、および第１２ビア７５を含んで構成され、その長さ寸法は１．０ｍｍであり、インダクタンスは０．６９ｎＨである。また、第２配線の一部Ｌ２の長さ寸法は０．５５ｍｍであり、インダクタンスは０．３３ｎＨである。
【００９５】
さらに前記第１配線の一部Ｌ１および前記第２配線の一部Ｌ２は、第１配線の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、第２配線の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように配設される。前記第１配線の一部Ｌ１と前記第２配線の一部Ｌ２との間隔は０．０７５ｍｍであり、相互インダクタンスは０．１２ｎＨであり、結合係数は０．４である。ここで、各インダクタンスと結合係数の値は、アンソフト社製のシミュレーションソフトである「Q3D Extractor」を用いて求めている。
【００９６】
前述の図４Ａ〜図４Ｇに示すような構成の実装基板３５にＳＡＷ素子２００をフリップチップ実装して作製した分波器１０を用いて、減衰特性およびアイソレーション特性を測定した。アイソレーション特性とは、一方のフィルタから他方のフィルタに漏洩する信号の特性のことである。本実施例では、送信フィルタ１１の第１信号入力部２５にＲＦ信号を印加し、受信フィルタ１２の第２信号出力部３１からの信号を測定することによって、第１信号入力部２５と第２信号出力部３１との間のアイソレーション特性を評価した。
【００９７】
実施例の減衰特性およびアイソレーション特性の測定結果を図９に示す。図９に示すグラフの横軸は、周波数（単位：ＭＨｚ）を表し、縦軸は減衰量およびアイソレーション（単位：ｄＢ）を表している。図９では、送信フィルタ１１の減衰特性を太い実線で示し、受信フィルタ１２の減衰特性を細い実線で示し、アイソレーション特性を破線で示す。
【００９８】
図９に示す測定結果から、本実施例の分波器は、送信フィルタ１１の通過周波数帯域外でかつ受信フィルタ１２の通過周波数帯域、換言すると送信フィルタ１１の高周波側の減衰域において、後述の比較例の分波器に比べて、良好な減衰特性およびアイソレーション特性を有していることがわかる。
【００９９】
（比較例）
比較例において、送信フィルタ１１の第１信号出力部２６、受信フィルタ１２の第２信号入力部３０およびグランド端子１４に接続される第１配線の一部Ｌ１と、送信フィルタ１１の第１グランド部２７およびグランド端子１４に接続される第２配線の一部Ｌ２とは、第１配線の一部Ｌ１の延在方向と第２配線の一部Ｌ２の延在方向とが対向しない位置に、かつ０．２ｍｍの間隔をあけて配設される。また前記第１配線の一部Ｌ１および前記第２配線の一部Ｌ２は、前記第１配線の一部Ｌ１に流れる電流の向きと、前記第２配線の一部Ｌ２に流れる電流の向きとが反対になるように配設される。前記第１配線の一部Ｌ１と前記第２配線の一部Ｌ２との結合係数は、０．１未満である。実装基板３５の構造、ならびに送信フィルタ１１および受信フィルタ１２の通過周波数帯域は、実施例と同一である。
【０１００】
比較例の減衰特性およびアイソレーション特性の測定結果を図１０に示す。図１０に示すグラフの横軸は、周波数（単位：ＭＨｚ）を表し、縦軸は減衰量およびアイソレーション（単位：ｄＢ）を表している。図１０では、送信フィルタ１１の減衰特性を太い実線で示し、受信フィルタ１２の減衰特性を細い実線で示し、アイソレーション特性を破線で示す。
【０１０１】
図１０に示す測定結果から、比較例の分波器は、送信フィルタ１１の通過周波数帯域外でかつ受信フィルタ１２の通過周波数帯域、換言すると送信フィルタ１１の高周波側の減衰域において、前述の実施例の分波器に比べて、減衰特性およびアイソレーション特性が劣ることがわかる。
【０１０２】
送信フィルタ１１の高周波側の減衰域の８９４ＭＨｚにおける減衰量およびアイソレーションの測定結果を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
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【０１０４】
表１に示すように、送信フィルタ１１の高周波側の減衰域である８９４ＭＨｚにおける比較例の減衰量は、−３５．３ｄＢであり、比較例のアイソレーションは、−３６．２ｄＢである。これに対して、送信フィルタ１１の高周波側の減衰域である８９４ＭＨｚにおける実施例の減衰量は、−４８．３ｄＢであり、アイソレーションは、−４６．３ｄＢである。したがって実施例の減衰特性およびアイソレーション特性は、比較例の減衰特性およびアイソレーション特性よりも向上した。
【０１０５】
また、本発明を実施することによって、従来では困難であった受信フィルタ１２の通過周波数帯域、換言すると送信フィルタ１１の高周波側の通過周波数帯域外における減衰特性およびアイソレーション特性の改善と、分波器１０の小形化とを同時に実現できた。本発明の分波器１０の長手方向の長さ寸法、幅方向の長さ寸法および厚み方向の長さ寸法は、それぞれ２．５ｍｍ、２．０ｍｍおよび０．８ｍｍである。
【０１０６】
本発明は、前述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更をすることができる。たとえば前述の各実施の形態では、フィルタとしてラダー型のフィルタを用いた場合について説明したが、フィルタの一部にＤＭＳ（Double Mode SAW）型のフィルタおよびＩＩＤＴ(Interdigitated Interdigital Transducer)型のフィルタを用いてもよい。すなわち、本発明の発現は並列腕を有していることが条件であり、並列腕を有していればフィルタの構成には特に制約を受けるものではない。また前述の各実施の形態では、ＳＡＷフィルタを用いた場合について説明したが、圧電薄膜共振子（Film Bulk Acoustic Resonator；略称：ＦＢＡＲ）フィルタを用いてもよい。このようなＤＭＳ型およびＩＩＤＴ型のフィルタ、ならびにＦＢＡＲフィルタを用いた場合でも、前述の各実施の形態と同様の効果を達成することができる。
【０１０７】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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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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