特許 7055450 弾性波デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-08

(45)【発行日】2022-04-18

(54)【発明の名称】弾性波デバイス

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20220411BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20220411BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20220411BHJP

   H03H 9/17 20060101ALI20220411BHJP

   H03H 9/54 20060101ALI20220411BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20220411BHJP

【ＦＩ】

H03H9/25 A

H03H9/64 Z

H03H9/72

H03H9/17 F

H03H9/54 Z

H03H9/70

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020158013

(22)【出願日】2020-09-21

(65)【公開番号】P2022051613

(43)【公開日】2022-04-01

【審査請求日】2021-06-23

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】518453730

【氏名又は名称】三安ジャパンテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100171077

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 健

(72)【発明者】

【氏名】桑原英司

(72)【発明者】

【氏名】笹岡康平

【審査官】志津木 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１７９４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１４０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３２７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７５６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２１３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９０６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３９４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２２１４２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／０３２３８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－３５２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１１５５７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０３６４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－５４０６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ３／００７－Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００－Ｈ０３Ｈ９／７６

Ｈ０４Ｂ１／３８－Ｈ０４Ｂ１／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１主面と第２主面とを有した略直方体状の基板と、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第１バンドの送信帯域を通過帯域とする第１送信フィルタと、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第１バンドの受信帯域を通過帯域とする第１受信フィルタと、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第２バンドの送信帯域を通過帯域とする第２送信フィルタと、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第２バンドの受信帯域を通過帯域とする第２受信フィルタと、
前記第２主面上に設けられ、前記第１送信フィルタと前記第１受信フィルタに対応したアンテナ端子と、
前記第２主面上に設けられ、前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタに対応した第２アンテナ端子と、
前記第１主面から前記第２主面にかけて前記基板の内部に形成され、前記アンテナ端子、前記第１送信フィルタおよび前記第１受信フィルタを電気的に接続する第１配線と、
前記第１主面から前記第２主面にかけて前記基板の内部に形成され、前記第２アンテナ端子、前記第２送信フィルタおよび前記第２受信フィルタを電気的に接続する第２配線と、
を備える弾性波デバイスであって、
前記第２主面上に、前記第１送信フィルタの入力端子、前記第１受信フィルタの出力端子、前記第２送信フィルタの入力端子、前記第２受信フィルタの出力端子を備え、
前記第１主面上のレイアウトにおいて、前記第１送信フィルタと前記第１受信フィルタとの並び方向は、前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタの並び方向と同じであり、
前記第１送信フィルタは、前記第２送信フィルタと隣接して配置されており、前記第１受信フィルタは、前記第２受信フィルタと隣接して配置されており、
前記第１送信フィルタは前記第２送信フィルタよりも前記アンテナ端子に近接した位置に配置され、かつ、前記第１受信フィルタは前記第２受信フィルタよりも前記第２アンテナ端子に近接した位置に配置され、
前記第１配線と前記第２配線は、前記基板の主面から透視した際に重ならず、立体的に交差しておらず、
前記アンテナ端子と前記第２アンテナ端子は、前記第１送信フィルタと前記第１受信フィルタに対して前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記アンテナ端子は、前記第１送信フィルタに対して前記第１受信フィルタの側に配置され、
前記第２アンテナ端子は、前記第１送信フィルタに対して前記第１受信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記第１送信フィルタの入力端子と前記第２送信フィルタの入力端子は、前記第１送信フィルタと前記第２送信フィルタに対して前記第１受信フィルタと前記第２受信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記第１送信フィルタの入力端子は、前記第２送信フィルタの入力端子よりも前記第１送信フィルタに近接した位置に配置され、
前記第１受信フィルタの出力端子と前記第２受信フィルタの出力端子は、前記第１受信フィルタと前記第２受信フィルタに対して前記第１送信フィルタと前記第２送信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記第１受信フィルタの出力端子は、前記第２受信フィルタの出力端子よりも前記第１受信フィルタから離れた位置に配置され、
前記第２配線は、前記第２受信フィルタと前記第２受信フィルタの出力端子を電気的に接続する第２受信用配線と、前記第２受信フィルタを介して電気的に接続され、前記基板の主面から透視した際に前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタに近接して前記第２送信フィルタの出力部分と前記第２受信フィルタの入力部分を電気的に接続する接続部と前記第２アンテナ端子との間において直線状に形成され、前記第２送信フィルタからの送信信号を前記第２アンテナ端子に流し、前記第２アンテナ端子からの受信信号を前記第２受信フィルタに流し、
前記第１配線は、前記基板の主面から透視した際に前記基板の中央に向かってから前記第２受信用配線を回り込んで前記第２受信用配線と立体的に交差せずに前記第１受信フィルタと前記第１受信フィルタの出力端子を電気的に接続して前記第１受信フィルタからの受信信号を前記第１受信フィルタの出力端子に流す第１受信用配線と、前記第１受信フィルタを介して電気的に接続された弾性波デバイス。

【請求項2】

前記基板の第２主面上であって、前記アンテナ端子と前記第２アンテナ端子との間に金属パターンを備える、請求項１に記載の弾性波デバイス。

【請求項3】

前記第１送信フィルタ、前記第２送信フィルタ、前記第１受信フィルタ又は前記第２受信フィルタの少なくとも一つが、弾性表面波フィルタである、請求項１に記載の弾性波デバイス。

【請求項4】

前記弾性表面波フィルタは、圧電基板を有し、前記圧電基板は、高抵抗シリコン、ガリウム砒素、サファイア、スピネル、多結晶アルミナ又はガラスからなる支持基板と接合されている請求項３に記載の弾性波デバイス。

【請求項5】

前記第１送信フィルタ、前記第２送信フィルタ、前記第１受信フィルタ又は前記第２受信フィルタの少なくとも一つが、弾性薄膜共振器を用いたフィルタである、請求項１に記載の弾性波デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弾性波デバイスに関し、例えば複数の弾性波フィルタから構成されるデュアルデュプレクサに関する。

【背景技術】

【0002】

移動体通信端末に代表されるスマートフォンなどでは、複数の周波数帯における通信に対応することが要請される。このため、複数の弾性波フィルタを用いた、複数のデュプレクサやクワトロプレクサなどの弾性波デバイスが用いられている。

【0003】

また、弾性波デバイスでは、送信フィルタと受信フィルタの干渉を考慮して、損失が低いことが求められることがある。特許文献１に記載のように、複数のフィルタの干渉等を考慮して、４つのフィルタを適切に配置することなどが考案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－５４３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする主たる課題について説明する。

【0006】

基板上に４つの弾性波フィルタを実装してデュアルデュプレクサの機能を有する弾性波デバイスを形成する場合、送信フィルタと受信フィルタの間の干渉により損失が発生する。また、バンド間のアイソレーションが不十分であることによる損失が発生する。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、送信フィルタと受信フィルタの間の干渉を抑制しつつ、バンド間のアイソレーションを確保し、損失の少ない弾性波デバイス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】

【0008】

前記課題を達成するために、本発明にあっては、
第１主面と第２主面とを有した略直方体状の基板と、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第１バンドの送信帯域を通過帯域とする第１送信フィルタと、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第１バンドの受信帯域を通過帯域とする第１受信フィルタと、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第２バンドの送信帯域を通過帯域とする第２送信フィルタと、
前記第１主面上にフリップチップボンディングにより設けられ、周波数分割複信方式の第２バンドの受信帯域を通過帯域とする第２受信フィルタと、
前記第２主面上に設けられ、前記第１送信フィルタと前記第１受信フィルタに対応したアンテナ端子と、
前記第２主面上に設けられ、前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタに対応した第２アンテナ端子と、
前記第１主面から前記第２主面にかけて前記基板の内部に形成され、前記アンテナ端子、前記第１送信フィルタおよび前記第１受信フィルタを電気的に接続する第１配線と、
前記第１主面から前記第２主面にかけて前記基板の内部に形成され、前記第２アンテナ端子、前記第２送信フィルタおよび前記第２受信フィルタを電気的に接続する第２配線と、
を備える弾性波デバイスであって、
前記第２主面上に、前記第１送信フィルタの入力端子、前記第１受信フィルタの出力端子、前記第２送信フィルタの入力端子、前記第２受信フィルタの出力端子を備え、
前記第１主面上のレイアウトにおいて、前記第１送信フィルタと前記第１受信フィルタとの並び方向は、前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタの並び方向と同じであり、
前記第１送信フィルタは、前記第２送信フィルタと隣接して配置されており、前記第１受信フィルタは、前記第２受信フィルタと隣接して配置されており、
前記第１送信フィルタは前記第２送信フィルタよりも前記アンテナ端子に近接した位置に配置され、かつ、前記第１受信フィルタは前記第２受信フィルタよりも前記第２アンテナ端子に近接した位置に配置され、
前記第１配線と前記第２配線は、前記基板の主面から透視した際に重ならず、立体的に交差しておらず、
前記アンテナ端子と前記第２アンテナ端子は、前記第１送信フィルタと前記第１受信フィルタに対して前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記アンテナ端子は、前記第１送信フィルタに対して前記第１受信フィルタの側に配置され、
前記第２アンテナ端子は、前記第１送信フィルタに対して前記第１受信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記第１送信フィルタの入力端子と前記第２送信フィルタの入力端子は、前記第１送信フィルタと前記第２送信フィルタに対して前記第１受信フィルタと前記第２受信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記第１送信フィルタの入力端子は、前記第２送信フィルタの入力端子よりも前記第１送信フィルタに近接した位置に配置され、
前記第１受信フィルタの出力端子と前記第２受信フィルタの出力端子は、前記第１受信フィルタと前記第２受信フィルタに対して前記第１送信フィルタと前記第２送信フィルタの側とは反対側に配置され、
前記第１受信フィルタの出力端子は、前記第２受信フィルタの出力端子よりも前記第１受信フィルタから離れた位置に配置され、
前記第２配線は、前記第２受信フィルタと前記第２受信フィルタの出力端子を電気的に接続する第２受信用配線と、前記第２受信フィルタを介して電気的に接続され、前記基板の主面から透視した際に前記第２送信フィルタと前記第２受信フィルタに近接して前記第２送信フィルタの出力部分と前記第２受信フィルタの入力部分を電気的に接続する接続部と前記第２アンテナ端子との間において直線状に形成され、前記第２送信フィルタからの送信信号を前記第２アンテナ端子に流し、前記第２アンテナ端子からの受信信号を前記第２受信フィルタに流し、
前記第１配線は、前記基板の主面から透視した際に前記基板の中央に向かってから前記第２受信用配線を回り込んで前記第２受信用配線と立体的に交差せずに前記第１受信フィルタと前記第１受信フィルタの出力端子を電気的に接続して前記第１受信フィルタからの受信信号を前記第１受信フィルタの出力端子に流す第１受信用配線と、前記第１受信フィルタを介して電気的に接続された弾性波デバイスとした。

【0012】

前記基板の第２主面上であって、前記アンテナ端子と前記第２アンテナ端子との間に金属パターンを備えることが、本発明の一形態とされる。

【0014】

前記第１送信フィルタ、前記第２送信フィルタ、前記第１受信フィルタ又は前記第２受信フィルタの少なくとも一つが、弾性表面波フィルタであることが、本発明の一形態とされる。

【0015】

前記弾性表面波フィルタは、圧電基板を有し、前記圧電基板は、高抵抗シリコン、ガリウム砒素、サファイア、スピネル、多結晶アルミナ又はガラスからなる支持基板と接合されていることが、本発明の一形態とされる。

【0016】

前記第１送信フィルタ、前記第２送信フィルタ、前記第１受信フィルタ又は前記第２受信フィルタの少なくとも一つが、弾性薄膜共振器を用いたフィルタであることが、本発明の一形態とされる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、送信フィルタと受信フィルタの間の干渉を抑制しつつ、バンド間のアイソレーションを確保し、損失の少ない弾性波デバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本実施例にかかる弾性波デバイス１の平面図である。

【図2】図２は、本実施例にかかる弾性波デバイス１の断面図である。

【図3】図３は、基板２の第１の主面を示す図であり、かつ、第１金属層５１を示す図である。

【図4】図４は、基板２の第１の主面側から第２金属層５２を透視して、第２金属層５２を示す図である。

【図5】図５は、基板２の第１の主面側から第３金属層５３を透視して、第３金属層５３を示す図である。

【図6】図６は、基板２の第１の主面側から第４金属層５４を透視して、第４金属層５４を示す図である。

【図7】図７は、基板２の第１の主面側から第５金属層５５を透視して、第５金属層５５を示す図である。

【図8】図８は、基板２の第１の主面側から第６金属層５６を透視して、第６金属層５６を示す図である。

【図9】図９は、各フィルタ３～９の一部または全部に用いることができる、ＳＡＷフィルタの構成例を示す図である

【図10】図１０は、弾性波素子７２が弾性表面波共振器である例を示す平面図である

【図11】図１１は、弾性波素子７２が圧電薄膜共振器の例を示す断面図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態にかかる効果を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

【0020】

（実施例）
図１は、本実施例にかかる弾性波デバイス１の平面図である。

【0021】

図１に示すように、本実施例にかかる弾性波デバイス１は、基板２と、基板２上に実装された、第１送信フィルタ３、第１受信フィルタ５、第２送信フィルタ７および第２受信フィルタ９、ならびに、アンテナ端子１１および第２アンテナ端子１３を備える。

【0022】

基板２は、 互いに背向する第１主面および第２主面を有する。基板２は、例えば、樹脂からなる多層基板、または、複数の誘電体層からなる低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）多層基板等が用いられる。

【0023】

基板２の第１主面上に、第１送信フィルタ３、第１受信フィルタ５、第２送信フィルタ７、および、第２受信フィルタ９が実装されている。

【0024】

第１送信フィルタ３、第１受信フィルタ５、第２送信フィルタ７、および、第２受信フィルタ９は、互いに通過帯域が異なり、重なっていない。第１送信フィルタ３および第１受信フィルタ５は、第１バンドの送信帯域と受信帯域の信号をそれぞれ通過させるフィルタである。

【0025】

第１バンドは、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）バンド（Ｅ－ＵＴＲＡ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ） Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｂａｎｄ）のバンドである。第１バンドは、例えば、ＬＴＥバンド３である。

【0026】

第２送信フィルタ７および第２受信フィルタ９は、第２バンドの送信帯域と受信帯域の信号をそれぞれ通過させるフィルタである。

【0027】

第２バンドは、例えば、ＬＴＥバンド１である。

【0028】

第１送信フィルタ３は、第１送信フィルタの入力端子１９に入力した高周波信号のうち第１バンドの送信帯域の信号をアンテナ端子１１に出力し、その他の信号を抑圧する。

【0029】

第２送信フィルタ７は、第２送信フィルタの入力端子２３に入力した高周波信号のうち第２バンドの送信帯域の信号を第２アンテナ端子１３に出力し、その他の信号を抑圧する。

【0030】

基板２の第２主面上に、アンテナ端子１１および第２アンテナ端子１３が形成されている。

【0031】

第１受信フィルタ５は、アンテナ端子１１に入力した高周波信号のうち第１バンドの受信帯域の信号を第１受信フィルタの出力端子２１に出力し、その他の信号を抑圧する。

【0032】

第２受信フィルタ９は、第２アンテナ端子１３に入力した高周波信号のうち第２バンドの受信帯域の信号を第２受信フィルタの出力端子２５に出力し、その他の信号を抑圧する。

【0033】

図１に示すように、第１送信フィルタ３は、第２送信フィルタ７よりもアンテナ端子１１に近接した位置に配置されている。また、第１受信フィルタは、第２受信フィルタ９よりもアンテナ端子１１に近接した位置に配置されている。

【0034】

第１バンドと第２バンドのアンテナ端子は、共用アンテナとしても良いが、本実施例では、第１バンド用のアンテナ端子としてアンテナ端子１１を用いて、また、第２バンド用のアンテナ端子として第２アンテナ端子１３を用いている。

【0035】

図２は、本実施例にかかる弾性波デバイス１の断面図である。

【0036】

図２に示すように、基板２上に第２送信フィルタ７および第２受信フィルタ９がバンプ３１を介してフリップチップ実装されている。

【0037】

基板２は、多層配線基板であり、第１金属層５１、第２金属層５２、第３金属層５３、第４金属層５４、第５金属層５５および第６金属層５６を有する。

【0038】

金属層５１～５６は、複数の絶縁層６０と交互に積層されている。金属層５１～５６は、各絶縁層６０ａ～６０ｅに形成されたビア３３を介して、部分的に電気的に接続されている。

【0039】

フィルタ３～９は、バンプ３１を介して、フリップチップボンディングにより、空隙を形成するように基板２に対向して実装されている。

【0040】

バンプ３１は、例えば、金バンプである。バンプ３１の高さは、例えば、２０μｍから５０μｍである。

【0041】

フィルタ３～９を覆うように、封止部３５が形成されている。封止部３５は、例えば、合成樹脂等の絶縁体により形成してもよく、金属を用いてもよい。合成樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミドなどを用いることができるが、これらに限るものではない。好ましくは、エポキシ樹脂を用い、低温硬化プロセスを用いて封止部３５を形成する。

【0042】

図３は、基板２の第１の主面を示す図であり、かつ、第１金属層５１を示す図である。第１金属層５１は、フィルタ３～９が実装される層である。

【0043】

図３に示すように、第１金属層５１は、絶縁層６０ａ上に形成されている。絶縁層６０ａには、複数のビア３３が形成されており、第１金属層５１と電気的に接続されている。

【0044】

図３に示すように、第１金属層５１は、アンテナ端子１１に電気的に接続される金属パターン１１５１と、第２アンテナ端子１３に電気的に接続される金属パターン１３５１と、第１送信フィルタ３の入力端子１９に電気的に接続される金属パターン１９５１と、第１受信フィルタ５の出力端子２１に電気的に接続される金属パターン２１５１と、第２送信フィルタ７の入力端子２３に接続される金属パターン２３５１と、第２受信フィルタ９の出力端子２５に接続される金属パターン２５５１と、各フィルタ３～９のグランド電位が電気的に接続される金属パターンＧＮＤ５１を有する。

【0045】

図３に示すように、アンテナ端子１１に電気的に接続される金属パターン１１５１は、第１送信フィルタ３の出力部分が電気的に接続される金属パターン１１５１Ｏｕｔと、第１受信フィルタ５の入力部分が電気的に接続される金属パターン１１５１Ｉｎにより形成されている。

【0046】

本実施例のように、第１金属層５１の金属パターン１１５１を送受信でセパレートすることで、送受信間の干渉を抑制することができる。

【0047】

図３に示すように、第２アンテナ端子１３に電気的に接続される金属パターン１３５１は、第２送信フィルタ７の出力部分が電気的に接続される金属パターン１３５１Ｏｕｔと、第２受信フィルタ９の入力部分が電気的に接続される金属パターン１３５１Ｉｎにより形成されている。

【0048】

本実施例のように、第１金属層５１の金属パターン１３５１を送受信でセパレートすることで、送受信間の干渉を抑制することができる。

【0049】

図４は、基板２の第１の主面側から第２金属層５２を透視して、第２金属層５２を示す図である。第２金属層５２は、第１金属層５１と、絶縁層６０ａに形成された複数のビア３３を介して、部分的に電気的に接続されている。

【0050】

図４に示すように、第２金属層５２は、絶縁層６０ｂ上に形成されている。

【0051】

図４に示すように、第２金属層５２は、アンテナ端子１１に電気的に接続される金属パターン１１５２と、第２アンテナ端子１３に電気的に接続される金属パターン１３５２と、第１送信フィルタ３の入力端子１９に電気的に接続される金属パターン１９５２と、第１受信フィルタ５の出力端子２１に電気的に接続される金属パターン２１５２と、第２送信フィルタ７の入力端子２３に接続される金属パターン２３５２と、第２受信フィルタ９の出力端子２５に接続される金属パターン２５５２と、各フィルタ３～９のグランド電位が電気的に接続される金属パターンＧＮＤ５２を有する。

【0052】

図５は、基板２の第１の主面側から第３金属層５３を透視して、第３金属層５３を示す図である。第３金属層５３は、第２金属層５２と、絶縁層６０ｂに形成された複数のビア３３を介して、部分的に電気的に接続されている。

【0053】

図５に示すように、第３金属層５３は、絶縁層６０ｃ上に形成されている。

【0054】

図５に示すように、第３金属層５３は、アンテナ端子１１に電気的に接続される金属パターン１１５３と、第２アンテナ端子１３に電気的に接続される金属パターン１３５３と、第１送信フィルタ３の入力端子１９に電気的に接続される金属パターン１９５３と、第１受信フィルタ５の出力端子２１に電気的に接続される金属パターン２１５３と、第２送信フィルタ７の入力端子２３に接続される金属パターン２３５３と、第２受信フィルタ９の出力端子２５に接続される金属パターン２５５３と、各フィルタ３～９のグランド電位が電気的に接続される金属パターンＧＮＤ５３を有する。

【0055】

図６は、基板２の第１の主面側から第４金属層５４を透視して、第４金属層５４を示す図である。第４金属層５４は、第３金属層５３と、絶縁層６０ｃに形成された複数のビア３３を介して、部分的に電気的に接続されている。

【0056】

図６に示すように、第４金属層５４は、絶縁層６０ｄ上に形成されている。

【0057】

図６に示すように、第４金属層５４は、アンテナ端子１１に電気的に接続される金属パターン１１５４と、第２アンテナ端子１３に電気的に接続される金属パターン１３５４と、第１送信フィルタ３の入力端子１９に電気的に接続される金属パターン１９５４と、第１受信フィルタ５の出力端子２１に電気的に接続される金属パターン２１５４と、第２送信フィルタ７の入力端子２３に接続される金属パターン２３５４と、第２受信フィルタ９の出力端子２５に接続される金属パターン２５５４と、各フィルタ３～９のグランド電位が電気的に接続される金属パターンＧＮＤ５４を有する。

【0058】

図７は、基板２の第１の主面側から第５金属層５５を透視して、第５金属層５５を示す図である。第５金属層５５は、第４金属層５４と、絶縁層６０ｄに形成された複数のビア３３を介して、部分的に電気的に接続されている。

【0059】

図７に示すように、第５金属層５５は、絶縁層６０ｅ上に形成されている。

【0060】

図７に示すように、第５金属層５５は、アンテナ端子１１に電気的に接続される金属パターン１１５５と、第２アンテナ端子１３に電気的に接続される金属パターン１３５５と、第１送信フィルタ３の入力端子１９に電気的に接続される金属パターン１９５５と、第１受信フィルタ５の出力端子２１に電気的に接続される金属パターン２１５５と、第２送信フィルタ７の入力端子２３に接続される金属パターン２３５５と、第２受信フィルタ９の出力端子２５に接続される金属パターン２５５５と、各フィルタ３～９のグランド電位が電気的に接続される金属パターンＧＮＤ５５を有する。

【0061】

図８は、基板２の第１の主面側から第６金属層５６を透視して、第６金属層５６を示す図である。第６金属層５６は、第５金属層５５と、絶縁層６０ｅに形成された複数のビア３３を介して、部分的に電気的に接続されている。

【0062】

図８に示すように、第６金属層５６は、アンテナ端子１１と、第２アンテナ端子１３と、第１送信フィルタ３の入力端子１９と、第１受信フィルタ５の出力端子２１と、第２送信フィルタ７の入力端子２３と、第２受信フィルタ９の出力端子２５と、グランド端子２７を有する。

【0063】

さらに、図８に示すように、第６金属層５６は、金属パターン２９を有してもよい。これにより、アンテナ端子１１と第２アンテナ端子１３の間のアイソレーションをさらに良くすることができる。

【0064】

ここで、図３に示す第１金属層５１の第１送信フィルタ３の出力部分が電気的に接続される金属パターン１１５１Ｏｕｔと第１受信フィルタ５の入力部分が電気的に接続される金属パターン１１５１Ｉｎからなる金属パターン１１５１と、図４に示す第２金属層５２の金属パターン１１５２と、図５に示す第３金属層５３の金属パターン１１５３と、図６に示す第３金属層５３の金属パターン１１５３と、図７に示す第４金属層５４の金属パターン１１５４と、図８に示す第５金属層５５のアンテナ端子１１からなる配線を第１配線とする。

【0065】

また、図３に示す第１金属層５１の第２送信フィルタ７の出力部分が電気的に接続される金属パターン１３５１Ｏｕｔと第２受信フィルタ９の入力部分が電気的に接続される金属パターン１３５１Ｉｎからなる金属パターン１３５１と、図４に示す第２金属層５２の金属パターン１３５２と、図５に示す第３金属層５３の金属パターン１３５３と、図６に示す第３金属層５３の金属パターン１３５３と、図７に示す第４金属層５４の金属パターン１３５４と、図８に示す第５金属層５５の第２アンテナ端子１３からなる配線を第２配線とする。

【0066】

図３～図８にかかる以上の説明から、第１配線と第２配線は、立体的に交差していない。第１配線と第２配線が立体的に交差していないことにより、配線間に、絶縁層を介して寄生容量が発生することを回避することができるため、第１バンドと第２バンドのアイソレーションが向上する。

【0067】

次に、各フィルタ３～９の構成例について説明する。

【0068】

図９は、各フィルタ３～９の一部または全部に用いることができる、ＳＡＷフィルタの構成例を示す図である。

【0069】

図９に示すように、圧電基板７０上に、弾性波素子７２および配線パターン７４が形成されている。

【0070】

圧電基板７０は、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムまたは水晶などの圧電単結晶、あるいは圧電セラミックスを用いることができる。また、圧電基板７０は、支持基板に接合されていてもよい。支持基板は、例えば、高抵抗シリコン、ガリウム砒素、サファイア、スピネル、多結晶アルミナ又はガラスからなる基板とすることができる。

【0071】

図１０は、弾性波素子７２が弾性表面波共振器である例を示す平面図である。

【0072】

図１０に示すように、圧電基板７０上に、弾性表面波を励振するＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）７２ａと反射器７２ｂが形成されている。ＩＤＴ７２ａは、互いに対向する一対の櫛形電極７２ｃを有する。櫛形電極７２ｃは、複数の電極指７２ｄと複数の電極指７２ｄを接続するバスバー７２ｅを有する。反射器７２ｂは、ＩＤＴ７２ａの両側に設けられている。

【0073】

ＩＤＴ７２ａおよび反射器７２ｂは、例えば、アルミニウムと銅の合金からなる。ＩＤＴ７２ａおよび反射器７２ｂは、その厚みが、例えば、１５０ｎｍから４００ｎｍの薄膜である。ＩＤＴ７２ａおよび反射器７２ｂは、他の金属、例えば、チタン、パラジウム、銀などの適宜の金属もしくはこれらの合金を含んでもよく、これらの合金により形成されてもよい。また、ＩＤＴ７２ａおよび反射器７２ｂは、複数の金属層を積層してなる積層金属膜により形成されてもよい。

【0074】

弾性波素子７２は、所望のバンドパスフィルタとしての特性が得られるよう、適宜、ＤＭＳ設計やラダー設計を採用することができる。

【0075】

配線パターン７４は、入力パッドＩｎ、出力パッドＯｕｔおよびグランドパッドＧＮＤを構成する配線を含んでいる。また、配線パターン７４は、弾性波素子７２と電気的に接続されている。

【0076】

配線パターン７４上に、絶縁体７６が形成されている。絶縁体７６は、例えば、ポリイミドを用いることができる。絶縁体７６は、例えば、１０００ｎｍの膜厚で形成する。

【0077】

絶縁体７６上に、第２配線パターン７８が形成されている。第２配線パターン７８は、絶縁体７６を介して配線パターン７４と立体的に交差するように形成されている。

【0078】

弾性波素子７２、配線パターン７４および第２配線パターン７８は、銀、アルミニウム、銅、チタン、パラジウムなどの適宜の金属もしくは合金からなる。また、これらの金属パターンは、複数の金属層を積層してなる積層金属膜により形成されてもよい。弾性波素子７２、配線パターン７４および第２配線パターン７８は、その厚みが、例えば、１５０ｎｍから４００ｎｍとすることができる。

【0079】

図１１は、弾性波素子７２が圧電薄膜共振器の例を示す断面図である。

【0080】

図１１に示すように、チップ基板８０上に圧電膜８２が設けられている。圧電膜８２を挟むように下部電極８４および上部電極８６が設けられている。下部電極８４とチップ基板８０との間に空隙８８が形成されている。下部電極８４および上部電極８６は、圧電膜８２内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。

【0081】

チップ基板８０は、例えば、シリコン等の半導体基板、または、サファイア、アルミナ、スピネルもしくはガラス等の絶縁基板を用いることができる。圧電膜８２は、例えば、窒化アルミニウムを用いることができる。下部電極８４および上部電極８６は、例えば、ルテニウム等の金属を用いることができる。

【0082】

図１２は、本発明の実施形態にかかる効果を説明するための図である。

【0083】

図１２に示すように、実線で示す波形が、本発明の実施形態にかかる減衰特性である。破線で示す波形が、比較例にかかる減衰特性である。

【0084】

ここで、比較例として、第１送信フィルタは第２送信フィルタよりもアンテナ端子に近接した位置に配置されるが、第１受信フィルタを第２受信フィルタよりもアンテナ端子から遠い位置に配置した弾性波デバイスであって、アンテナ端子、第１送信フィルタおよび第１受信フィルタを電気的に接続する第１配線と、第２アンテナ端子、第２送信フィルタおよび第２受信フィルタを電気的に接続する第２配線が、立体的に交差している弾性波デバイスを用いた。

【0085】

図１２に示すように、比較例に比べて、本発明の実施形態にかかる減衰特性が大幅に向上していることが明らかである。

【0086】

以上説明した本発明の構成によれば、送信フィルタと受信フィルタの間の干渉を抑制しつつ、バンド間のアイソレーションを確保し、損失の少ない弾性波デバイスを提供することができる。

【0087】

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

【0088】

また、少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面を上述したが、様々な改変、修正および改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正および改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本発明の範囲内にあることが意図される。理解するべきことだが、ここで述べられた方法および装置の実施形態は、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細への適用に限られない。方法および装置は、他の実施形態で実装し、様々な態様で実施又は実行することができる。特定の実装例は、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。また、ここで使用される表現および用語は、説明目的であって、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」およびこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目およびその均等物並びに付加項目の包括を意味する。「又は（若しくは）」の言及は、「又は（若しくは）」を使用して記載される任意の用語が、当該記載の用語の一つの、一つを超える、およびすべてのものを示すように解釈され得る。前後左右、頂底上下、および横縦への言及はいずれも、記載の便宜を意図しており、本発明の構成要素がいずれか一つの位置的又は空間的配向に限られるものではない。したがって、上記説明および図面は例示にすぎない。

【符号の説明】

【0089】

１ 弾性波デバイス
２ 基板
３ 第１送信フィルタ
５ 第１受信フィルタ
７ 第２送信フィルタ
９ 第２受信フィルタ
１１ アンテナ端子１１
１３ 第２アンテナ端子
１９ 第１送信フィルタの入力端子
２１ 第１受信フィルタの出力端子
２３ 第２送信フィルタの入力端子
２５ 第２受信フィルタの出力端子
２７ グランド端子
２９ 金属パターン
３１ バンプ
３３ ビア
５１～５６ 第１金属層～第６金属層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】