(57)【要約】【課題】 簡単な工程で製造可能なエアギャップ型薄膜バルク音響共振器を用いた小型フィルタが開示される。【解決手段】フィルタは、外部端子と電気的に接続される第１ポート、第２ポートおよび接地ポートが上部表面に形成された基板と、基板表面上に形成され、第１ポートおよび第２ポートを直列に接続する少なくとも１つの第１薄膜バルク音響共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）と、第１ポートおよび第２ポートの間に形成される連結ノードに並列接続される少なくとも１つの第２薄膜バルク音響共振器と、第２薄膜バルク音響共振器と接地ポートとを直列に接続する少なくとも１つのインダクタとを含む。【選択図】   図２
2005333644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部端子と電気的な接続が可能な第１ポート、第２ポートおよび接地ポートが上部表面に形成された基板と、
前記基板表面上で、前記第１ポートと前記第２ポートとの間を直列接続する少なくとも１つの第１薄膜バルク音響共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）と、
前記第１ポートと前記第２ポートとの間に形成される連結ノードに一方が接続される少なくとも１つの第２薄膜バルク音響共振器と、
前記第２薄膜バルク音響共振器の他方と前記接地ポートとの間を直列接続する少なくとも１つのインダクタと、
を含むことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記第１薄膜バルク音響共振器および前記第２薄膜バルク音響共振器のうちいずれか１つは、
前記基板の上部表面の所定領域に形成される空洞部と、
前記空洞部の底面と所定の距離隔てられた上層空間には第１電極、圧電膜および第２電極が順次積層された構造で形成される共振部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記インダクタは、
前記空洞部が形成された領域を除いた基板の上部表面に積層された圧電膜と、
前記圧電膜の上部表面に所定のコイル状に積層されたメタル層と、
前記メタル層および前記第２薄膜音響共振器を電気的に接続する連結ラインと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
少なくとも１つの第１インダクタを備え、前記第１インダクタのインダクタンスにより決められた所定の周波数帯域の受信信号をフィルタリングする第１フィルタと、
少なくとも１つの第２インダクタを備え、前記第２インダクタのインダクタンスにより決められた所定の周波数帯域の送信信号をフィルタリングする第２フィルタと、
前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に形成され、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタとの間の信号流入を遮断するフィルタ隔離部と、
を含むことを特徴とするデュプレクサ。
【請求項５】
外部端子と電気的な接続が可能な第１ポート、第２ポートおよび第３ポートが形成された基板をさらに含み、
前記第２ポートおよび前記第３ポートはそれぞれ前記第１フィルタおよび前記第２フィルタに接続され、前記第１ポートは前記第１フィルタおよび前記フィルタ隔離部に接続され、前記フィルタ隔離部は前記第１ポートおよび前記第２フィルタとの間に接続されることを特徴とする請求項４に記載のデュプレクサ。
【請求項６】
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタのいずれか１つは、
所定の入力ポートと出力ポートとの間を直列に接続する少なくとも１つの第１薄膜バルク音響共振器と、
前記入力ポートと前記出力ポートとの間に形成される連結ノードに一方が接続される少なくとも１つの第２薄膜バルク音響共振器と、
前記第２薄膜バルク音響共振器の他方と所定の接地ポートとの間を直列に接続する少なくとも１つのインダクタと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のデュプレクサ。
【請求項７】
前記インダクタは、
前記空洞部が形成された領域を除いた基板の上部表面に積層された圧電膜と、
前記圧電膜の上部表面に所定のコイル状に積層されたメタル層と、
前記メタル層および前記第２薄膜バルク音響共振器を電気的に接続する連結ラインと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のデュプレクサ。
【請求項８】
前記フィルタ隔離部は、少なくとも１つのコンデンサーおよびコイルが組み付けられた形態で構成され、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタでフィルタリングされる信号の周波数位相差が９０°であることを特徴とする請求項７に記載のデュプレクサ。
【請求項９】
（ａ）基板の上部表面に所定の絶縁膜を積層するステップと、
（ｂ）前記絶縁膜の上部に第１メタル層を積層してからパターニングを行い、複数の第１電極を製造するステップと、
（ｃ）前記複数の第１電極および前記絶縁膜の上部表面に圧電膜を積層するステップと、
（ｄ）前記圧電膜の上部表面に第２メタル層を積層してからパターニングを行い、複数の第２電極および所定のコイル状のインダクタを製造するステップと、
（ｅ）前記第１電極、前記圧電膜、および前記第２電極が順次積層された領域の下部に配する基板をエッチングしてエアーギャップを製造することにより、複数の縛膜バルク音響共振器を製造するステップと、
を含むことを特徴とするフィルタ製造方法。
【請求項１０】
前記（ｅ）ステップは、
前記基板下部の所定領域を貫通する少なくとも１つのビア−ホールを製造するステップと、
前記ビア−ホールを用いて前記基板領域をエッチングするステップと、
所定のパッケージング基板を接合し前記ビア−ホールを閉鎖するステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜バルク音響共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：以下、「ＦＢＡＲ」と称する）を用いたフィルタ、デュプレクサ、およびその製造方法に関する。詳細には、共振特性を調整するインダクタと単一チップ状に製造されたＦＢＡＲを直列または並列に組み付けて製造されたフィルタ、デュプレクサ、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話として代表される移動通信機器が急速に普及されるにつれ、このような機器で使用される小型軽量フィルタおよびデュプレクサの需要が共に増大している。一方、係る小型軽量フィルタとして使用されるために適した手段としてＦＢＡＲがよく知られている。ＦＢＡＲは最小限のコストで大量生産が可能であり、小型軽量に構成できる。また、フィルタの主な特性である品質係数（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｆａｃｔｏｒ：Ｑ）値を高くすることができ、マイクロ周波数帯域にも用いることができる。特に、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）とＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｒｄｌｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）帯域にわたって構成できるという長所を有している。
【０００３】
一般に、ＦＢＡＲ素子は基板上に下部電極、圧電層（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｌａｙｅｒ）および上部電極が順次積層された共振部を含んでいる。ＦＢＡＲ素子の動作原理は、電極に電気的なエネルギーを印加し圧電層内に時間的に変化する電界を誘起し、この電界は圧電層内で共振部の振動方向と同じ方向へ音響波（Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）を誘発させることによって共振を発生させる。
【０００４】
一方、係るＦＢＡＲ素子を用いるフィルタの１つとして、はしご（Ｌａｄｄｅｒ）状のフィルタが使用されている。はしご型フィルタとは、複数のＦＢＡＲ素子を直列および並列に組み合わせてから、各素子の共振特性を調整することにより所定の周波数帯域の信号のみを通過させることのできるバンドパスフィルタのことを指す。
図１は、複数の音響共振器（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：ＴＦＲ）を直列および並列に組み合せて具現した従来技術によるはしご状フィルタの構成を示すブロック図である（特許文献１（ＵＳ６３７７１３６号）参照）。図１によると、フィルタはＴＦＲｓ１、ｓ２、..ｓＮなどの直列音響共振器、およびＴＦＲｐ１、ｐ２、..、ｐＮなどの並列音響共振器を含む。各直列音響共振器１１，１２、..Ｎは入力端および出力端との間を直列に接続する。一方、各並列音響共振器２１，２２..ｎは各直列音響共振器１１，１２、..Ｎ間の連結ノード（ｎｏｄｅ）およびグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）を接続する。
【０００５】
図２は、はしご型フィルタに含まれている直列および並列音響共振器のインピーダンス特性を示したグラフである。同図によると、直列音響共振器のインピーダンス特性グラフ３０は、周波数ｆ１およびｆ２がそれぞれ反共振周波数および共振周波数になり、並列音響共振器のインピーダンス特性グラフ４０は、周波数ｆ３およびｆ４がそれぞれ反共振周波数および共振周波数になる。これにより、直列音響共振器または並列音響共振器の周波数特性を調整して、並列音響共振器の反共振周波数ｆ３が直列音響共振器の共振周波数ｆ２と一致するようにすることで、周波数帯域ｆ１ないしｆ４との間の信号のみを通過するバンドパスフィルタとして動作する。この場合、バンドパスフィルタの共振周波数はｆ２（＝ｆ３）になる。
【０００６】
図１に示したフィルタでは、直列音響共振器または並列音響共振器の周波数特性を調整するために、各音響共振器を構成する電極、圧電膜などの厚さおよび材質を互いに異なるように製造しなければならない。したがって、各音響共振器別に製造工程が異なってくる不具合がある。
一方、均一周波数特性を有する音響共振器を適切に組み合わせた後、インダクタのような素子を並列音響共振器に接続してバンドパスフィルタの周波数特性を調整することができる。しかし、インダクタのような外部素子を接続するに際して素子の体積が増大してしまう。よって、携帯電話のような小型通信機器に用いるには困難が伴なう。
【０００７】
一方、係るフィルタはデュプレクサのような素子を使用できる。デュプレクサとは、１つのアンテナを介して信号を送受信する素子であって、一般に送信端フィルタ、受信端フィルタ、および各フィルタ間の信号干渉を防止するフィルタ隔離部を含む構成を有している。送信端フィルタとはアンテナを介して外部に送信される信号のみをフィルタリングするフィルタであり、受信端フィルタとは外部から受信される信号のみをフィルタリングするフィルタである。フィルタ隔離部は送信信号および受信信号の周波数の位相差が９０°になるよう相互干渉を防止する位相遷移器（Ｐｈａｓｏｒ  Ｓｈｉｆｔｅｒ）として具現され得る。位相遷移器は、通常、コンデンサーおよびインダクタを用いることができる。
【０００８】
デュプレクサもフィルタを使用する素子であるため、製造されたフィルタのサイズが大きければ体積も増大してしまう問題点がある。さらに、フィルタの製造工程が難しくなるとデュプレクサの製造時に困難が伴なう問題を包含している。
【特許文献１】米国特許第６３７７１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、単純化された製造工程を介してインダクタおよび音響共振器を一体に製造することによって、小型化を実現できるフィルタ、デュプレクサおよび製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するための本発明の一実施の形態に係るフィルタは、外部端子と電気的な接続が可能な第１ポート、第２ポートおよび接地ポートが上部表面に形成された基板と、前記基板表面上で、前記第１ポートと前記第２ポートとの間を直列に接続する少なくとも１つの第１薄膜バルク音響共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）と、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に形成される連結ノードに一方が接続される少なくとも１つの第２薄膜バルク音響共振器と、前記第２薄膜バルク音響共振器の他方と前記接地ポートとの間を直列に接続する少なくとも１つのインダクタとを含む。
【００１１】
この場合、前記第１薄膜バルク音響共振器および前記第２薄膜バルク音響共振器のうちいずれか１つは、前記基板の上部表面の所定領域に形成される空洞部と、前記空洞部の底面と所定の距離隔てられた上層空間には第１電極、圧電膜、および第２電極が順次積層された構造で形成される共振部とを含むことが好ましい。
一方、前記インダクタは、前記空洞部が形成された領域を除いた基板の上部表面に積層された圧電膜と、前記圧電膜の上部表面に所定のコイル状に積層されたメタル層と、前記メタル層および前記第２薄膜音響共振器を電気的に接続する連結ラインとを含むことがより好ましい。
【００１２】
本発明の一実施の形態に係るデュプレクサは、少なくとも１つの第１インダクタを備え、前記第１インダクタのインダクタンスにより決められた所定の周波数帯域の受信信号をフィルタリングする第１フィルタと、少なくとも１つの第２インダクタを備え、前記第２インダクタのインダクタンスにより決められた所定の周波数帯域の送信信号をフィルタリングする第２フィルタと、前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に形成され、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタとの間の信号流入を遮断するフィルタ隔離部とを含む。
【００１３】
好ましくは、外部端子と電気的な接続が可能な第１ポート、第２ポート、および第３ポートが形成された基板とをさらに含み、前記第２ポートおよび前記第３ポートはそれぞれ前記第１フィルタおよび前記第２フィルタに接続され、前記第１ポートは前記第１フィルタおよび前記フィルタ隔離部に接続され、前記フィルタ隔離部は前記第１ポートおよび前記第２フィルタとの間に接続されることが好ましい。
【００１４】
一方、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタのいずれか１つは、所定の入力ポートと出力ポートとの間を直列に接続する少なくとも１つの第１薄膜バルク音響共振器と、前記入力ポートと前記出力ポートとの間に形成される連結ノードに一方が接続される少なくとも１つの第２薄膜バルク音響共振器と、前記第２薄膜バルク音響共振器の他方と所定の接地ポートとの間を直列に接続する少なくとも１つのインダクタとを含むことが好ましい。
【００１５】
さらに、前記インダクタは、前記空洞部が形成された領域を除いた基板の上部表面に積層された圧電膜と、前記圧電膜の上部表面に所定のコイル状に積層されたメタル層と、前記メタル層および前記第２薄膜バルク音響共振器を電気的に接続する連結ラインとを含むことが好ましい。
前記フィルタ隔離部は、少なくとも１つのコンデンサーおよびコイルが組み付けられた形態で具現され、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタでフィルタリングされる信号の周波数位相差が９０°になるようすることが好ましい。
【００１６】
一方、本発明の一実施の形態に係るフィルタの製造方法は、（ａ）基板の上部表面に所定の絶縁膜を積層するステップと、（ｂ）前記絶縁膜の上部に第１メタル層を積層してからパターニングを行い、複数の第１電極を製造するステップと、（ｃ）前記複数の第１電極および前記絶縁膜の上部表面に圧電膜を積層するステップと、（ｄ）前記圧電膜の上部表面に第２メタル層を積層してからパターニングを行い、複数の第２電極および所定のコイル状のインダクタを製造するステップと、（ｅ）前記第１電極、前記圧電膜、および前記第２電極が順次積層された領域の下部に配する基板をエッチングしてエアーギャップを製造することにより、複数の縛膜バルク音響共振器を製造するステップとを含む。
【００１７】
この場合、前記（ｅ）ステップは、前記基板下部の所定領域を貫通する少なくとも１つのビア−ホールを製造するステップと、前記ビア−ホールを用いて前記基板領域をエッチングするステップと、所定のパッケージング基板を接合し前記ビア−ホールを閉鎖するステップとを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るフィルタは、複数のＦＢＡＲおよびインダクタを１つの基板上に形成することによって、フィルタの製造時に周波数特性を調整する際に、各ＦＢＡＲに対する工程を異なる工程で行うという手間を減少することができる。また、インダクタおよび各ＦＢＡＲを１つの基板上に製造することによって素子の小型化を図ることができると同時に、本フィルタを用いるデュプレクサを製造することもできる。この場合、インダクタが内蔵されたフィルタおよびフィルタ隔離部を同時に製造することによりデュプレクサの製造工程が単純になり、デュプレクサをも小型に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例】
【００２０】
図３は本発明の一実施形態に係る複数の薄膜バルク音響共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）を組み合わせたフィルタの構成を示すブロック図である。同図によると、ＦＢＡＲｓ１、ｓ２、...ｓＭのような複数の直列ＦＢＡＲ１１０、１２０、...Ｍと、ＦＢＡＲｐ１、ｐ２、...ｐｍのような複数の並列ＦＢＡＲ２１０，２２０、...ｍと、インダクタ１，２...ｘのようなグラウンドとの間で直列に接続されたインダクタ３１０、３２０、...ｘを含んでなる。前述のように、複数のＦＢＡＲは直列および並列に組み合わせてもはしご（Ｌａｄｄｅｒ）型フィルタを具現することができる。これにより、図２に示したよう、所定周波数帯域の信号のみをフィルタリングするバンドパスフィルタとして動作する。
【００２１】
一方、直列および並列ＦＢＡＲとしては、基板上に下部電極、圧電膜、および上部電極が順次積層された構造の共振部と、その共振部の下部に配するエアギャップを含むエアギャップ型ＦＢＡＲが使用できる。
インダクタ３１０、３２０、...ｘはメタル物質を基板上に円型または四角型に積層して製造される。図３に示したフィルタは直列ＦＢＡＲ１１０、１２０、...Ｍ、並列ＦＢＡＲ２１０、２２０...ｍ、およびインダクタ３１０，３２０、...ｘが１つの基板上に単一チップに製造されたフィルタである。従って、各ＦＢＡＲの製造工程がそのまま用いられてインダクタを具現することができる。即ち、上部電極または下部電極を蒸着しパターニングする過程において、一定のコイル状にパターニングすることでインダクタが製造される。また、インダクタを基板と絶縁させる絶縁層で圧電膜を用いることが可能である。図３に示したように、所定のインダクタンスを有するインダクタを並列ＦＢＡＲ２１０，２２０、...ｍにそれぞれ直列節測することにより並列ＦＢＡＲ側の周波数特性を調整できるようになる。これにより、各ＦＢＡＲの製造時に使用材質または厚さを考慮して異なる工程で製造しないで済む。
【００２２】
図４は、インダクタ３００が１つの並列ＦＢＡＲ２００とグラウンド４００とを連結する部分に対する断面図である。インダクタ３００は、並列ＦＢＡＲ２００と同じ基板１００上に製造され単一チップを形成している。一方、インダクタ３００は、所定のメタルで構成されている連結ライン３５０ａ、３５０ｂを介して並列ＦＢＡＲ２００およびウラウンド４００に接続される。
【００２３】
図５は図４のインダクタ３００部分の細部構造を説明するための断面図である。同図によると、基板１００の上部表面に所定形態でメタルライン１１０が積層されており、メタルライン１１０を含んでいる基板１００上部の全面に圧電膜１２０が積層されている。圧電膜１２０の上部表面にはメタル層を積層した後所定の形態にパターニングし、インダクタ３００および連結ライン３５０ａ、３５０ｂを形成する。この場合、コイル状態に積層されたメタル層部分がインダクタ３００として動作する。一方、メタル層は圧電膜１２０の上部表面で外部グラウンド４００と接続される連結ライン３５０と共に形成される。連結ラインの一側３５０ａは下部のメタルライン１１０を介してインダクタ３００と電気的に接続される。これにより外部の他の素子、即ち、並列ＦＢＡＲ２００とインダクタ３００とが電気的に接続される。一方、連結ラインの他方３５０ｂはグラウンド４００と接続されることになる。図５に示したように、インダクタ３００が並列ＦＢＡＲ２００に直列接続されることにより、インダクタ３００が有している自己インダクタンス（ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ：Ｌ）の分だけ、並列ＦＢＡＲ２００のインダクタンスを増加させる。インダクタ３００の自己インダクタンスはコイルの長さおよび形態に応じて調節可能であり、フィルタ自体の周波数特性を簡単に調整できる。
【００２４】
一方、図５におけるインダクタ３００の下部にエアギャップが形成されない場合につき示しているが、基板と隔離するために所定領域の基板をエッチングしエアギャップを形成することもできる。この場合、基板の下部にビアホールを介してエッチング液またはエッチングガスを投入し基板をエッチングする方法によりエアギャップを製造する。また、図５では、インダクタ３００が並列ＦＢＡＲ２００に接続された場合につき示したが、フィルタを設計するに当って直列ＦＢＡＲとも接続できる。
【００２５】
図６Ａないし図６Ｅは、本発明の一実施の形態に係るフィルタの製造工程を説明するための断面図である。前述のように、１つのフィルタを構成するためには複数の直列ＦＢＡＲおよび並列ＦＢＡＲを必要とするが、説明の便宜上図６Ａないし図６Ｅは１つのＦＢＡＲおよびインダクタに対する断面図として表示する。
図６Ａにおいて、まず、基板５００の上部表面に絶縁膜５１０を蒸着する。絶縁膜５１０は、メタル部分を基板５００と電気的に分離するための部分である。絶縁膜５１０を形成する絶縁物質として、二酸化珪素（ＳＩＯ2）や酸化アルミニウム（ＡＬ2Ｏ2）などが使用される。一方、絶縁膜５１０を基板５００上に蒸着するための蒸着方法としてＲＦマグネトロンスパッタリング（ＲＦ  Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ  Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）方法やエバポレーション（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）方法などが用いられる。
【００２６】
次に、６Ｂに示したように、絶縁膜５１０の上部表面に第１電極５２０を蒸着してからパターニングを行って所定部分の絶縁膜５１０を露出させる。第１電極５２０は金属のような通常の導電物質を用いて形成する。詳細に、アルミニウム（ＡＬ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、クローム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、およびモリブデン（Ｍｏ）などが使用できる。
【００２７】
次に、６Ｃに示したように、露出された絶縁膜５１０および第１電極５２０上部に全面的に圧電膜５３０を蒸着する。圧電膜５３０とは、前述の通りに、電気的なエネルギーを弾性波形態の機械的なエネルギーに変換する圧電効果を引き起こす部分である。圧電膜５３０を形成する圧電物質としては窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などがある。
【００２８】
６Ｄに示したように、圧電膜５３０の上部に第２電極５４０を蒸着してからパターニングを行う。この場合、下部に第１電極５２０が配する圧電膜５３０上部に残存する第２電極５４０は第１電極５２０および圧電膜５３０と共に共振部２１０を形成する。一方、共振部２１０を形成する部分以外の圧電膜５３０上には、円型または四角形状に第２電極５４０を残存させることにより、インダクタ３００を形成する。一方、第１電極５２０は共振部２１０およびインダクタ３００を電気的に接続する連結ラインの役割を果す。なお、グラウンドとの連結ライン３５０は第２電極５４０を用いて構成できる。
【００２９】
図６Ｅに示したように、共振部２１０下部の基板５００をエッチングしてエアギャップ２２０を製造する。この場合、エアギャップ２２０の製造のために基板５００の下部または上部を貫通するビアホール２３０を製造する。基板５００の下部にビアホール２３０を製造する場合、ビアホールを介して流入する異物を防止するため、別にパッケージング基板５５０を接合することができる。接合方法として、温度を加えて接合するダイレクトボンディング（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方法、電圧を加えて接合する両極ボンディング（Ａｎｏｄｉｃ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方法、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）などの接着剤を用いて接合する方法、金属を用いる共融ボンディング（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方法などがあるが、ダイレクトボンディングおよび 両極ボンディング方法は比較的高温の段階で行われるため、低温段階で行われる接着剤利用方法または共融ボンディング方法を用いることが好ましい。
【００３０】
エアギャップ２２０が形成されると、最終的にエアギャップ型ＦＢＡＲ２００の製造が完成する。一方、インダクタ３００下部の基板領域もやはりエッチングしてエアギャップを製造することは言うまでもない。
図７は、図３に示したフィルタを用いて製造された本発明の一実施の形態に係るデュプレクサ６００（ｄｕｐｌｅｘｅｒ）の構成を示したブロック図である。前述のように、デュプレクサはバンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：以下、ＢＰＦと称する）を使用する代表的な素子である。図７によると、本発明の一実施の形態に係るデュプレクサは第１ＢＰＦ６１０、フィルタ隔離部６２０、第２ＢＰＦ６３０、第１ポート６４０、第２ポート６５０、第３ポート６６０、およびグラウンドポート６７０を含んでいる。
【００３１】
第１および第２ＢＰＦ６１０、６３０からそれぞれの複数のエアギャップ型ＦＢＡＲを直列および並列に組み合せて構成されたフィルタを使用できる。この場合、各フィルタは図３に示したように、インダクタに至るまで１つの基板上に形成された単一チップが使用できる。
第１および第２、３ポート６４０、６５０，６６０はそれぞれ外部素子と電気的に接続される部分であって、導電体の物質で形成される。各ポートは所定のメタル物質で構成された連結ライン６８０を用いて第１および第２ＢＰＦ６１０，６３０、フィルタ隔離部６２０と接続される。
【００３２】
一方、図７に示したグラウンドポート６７０は外部のグラウンド端子と電気的に接続される部分を指す。
同図によると、第１ポート６４０は、外部のアンテナ（図示）と第１ＢＰＦ６１０およびフィルタ隔離部６２０をそれぞれ接続する役割を果す。第１ＢＰＦ６１０が受信端フィルタで第２ＢＰＦ６３０が送信端フィルタであれば、受信される信号はフィルタ隔離部６２０のために第２ＢＰＦ６３０へ印加されず第１ＢＰＦ６１０に印加される。
【００３３】
フィルタ隔離部６２０は、前述のように、インダクタおよびコンデンサーとを組み合わせた位相遷移器（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ）で構成することができる。位相遷移器は受信信号および送信信号間の周波数の移動差を９０°にしてくれるので、送信端フィルタおよび受信端フィルタを隔離することができる。
図７に示した各ポート６６０、６７０、６８０、連結ライン６８０、フィルタ隔離部６２０などは、第１および第２ＢＰＦ６１０、６３０の製造工程を用いて１つの基板上で一括的に製造される。その製造工程は図６Ａないし図６Ｅに示した１つの製造工程をそのまま用いる。即ち、単一基板５００の上部表面に絶縁層５１０を蒸着した後、第１ＢＰＦ６１０、フィルタ隔離部６２０、第２ＢＰＦ６３０の位置に第１電極５２０、圧電膜５３０、第２電極５４０などをそれぞれ所定の形態で積層することによって同時に製造することができる。この場合、第１ＢＰＦ６１０および第２ＢＰＦ６３０は、内部にインダクタ３００を備えて、インダクタ３００により周波数特性が調節される。これにより、第１ＢＰＦ６１０および第２ＢＰＦ６３０を構成する各ＦＢＡＲについて電極の厚さなどを調節せずに済むので、製造工程を単純化することができるとともに、インダクタ３００が内蔵されているので素子の体積の増大を抑えることができる。
【００３４】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は小型軽量フィルタおよびデュプレクサを使用する携帯電話、ノート型パソコン、ＰＤＡなどのような移動通信機器に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来に薄膜バルク音響共振器を組み合せて製造されたはしご（Ｌａｄｄｅｒ）型フィルタの構成を示したブロック図である。
【図２】はしご（Ｌａｄｄｅｒ）型フィルタを構成する薄膜バルク音響共振器のインピーダンス特性を示したグラフである。
【図３】本発明の一実施の形態に係るフィルタの構成を示したブロック図である。
【図４】図３のフィルタを形成する１つの薄膜バルク音響共振器およびインダクタに対する模式図である。
【図５】図４のインダクタの細部構成を示した断面図である。
【図６Ａ】図３のフィルタの製造工程を説明するための断面図である。
【図６Ｂ】図３のフィルタの製造工程を説明するための断面図である。
【図６Ｃ】図３のフィルタの製造工程を説明するための断面図である。
【図６Ｄ】図３のフィルタの製造工程を説明するための断面図である。
【図６Ｅ】図３のフィルタの製造工程を説明するための断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るフィルタを使用するデュプレクサの構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００      基板
１１０、５２０    第１電極
２００      薄膜バルク音響共振器
３００      インダクタ
３５０ａ、３５０ｂ      連結ライン
４００      グラウンドポート
１２０、５３０      圧電膜
５４０      第２電極
５５０      パッケージング基板
６００      デュプレクサ
６１０      第１バンドパスフィルタ
６２０      フィルタ隔離部
６３０      第２バンドパスフィルタ
【図１】
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【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
2005333644.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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