特許 7075150 デュプレクサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-17

(45)【発行日】2022-05-25

(54)【発明の名称】デュプレクサ

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/72 20060101AFI20220518BHJP

   H03H 9/145 20060101ALI20220518BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20220518BHJP

【ＦＩ】

H03H9/72

H03H9/145 Z

H03H9/145 D

H03H9/25 C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021132392

(22)【出願日】2021-08-16

【審査請求日】2022-02-14

【早期審査対象出願】

(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】古藤 祐喜

【審査官】橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／０３２８３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０６５１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６２８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０１３３３０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ ９／７２

Ｈ０３Ｈ ９／１４５

Ｈ０３Ｈ ９／２５

(57)【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、複数の共振器を備える受信フィルタと、
前記圧電基板上に形成され、複数の共振器を備える送信フィルタと
を備え、
前記受信フィルタの共振器の一つは、両端に一対の反射器が隣接する複数のＩＤＴ電極を備える多重モード型弾性波共振器であって、前記多重モード型弾性波共振器は、前記圧電基板上に形成された前記多重モード型弾性波共振器以外のすべての共振器の平均容量の２倍以上の容量を有する、デュプレクサ。

【請求項2】

前記受信フィルタの通過帯域は、前記送信フィルタの通過帯域よりも周波数が低い、請求項１に記載のデュプレクサ。

【請求項3】

前記多重モード型弾性波共振器は、前記受信フィルタの他の共振器の平均容量の３倍以上の容量を有する、請求項１または２に記載のデュプレクサ。

【請求項4】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、
前記第３のＩＤＴ電極の対数は、前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極および前記第５のＩＤＴ電極の対数の合計よりも多い、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項5】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、
前記第１のＩＤＴ電極の対数は、前記第５のＩＤＴ電極の対数と同等である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項6】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、
前記第２のＩＤＴ電極の対数は、前記第４のＩＤＴ電極の対数と同等である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項7】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、前記多重モード型弾性波共振器と電気的に接続される配線パターンは、第１金属層、前記第１金属層上に形成された第２金属層および前記第１金属層と前記第２金属層の間に形成された絶縁体を含み、前記第１金属層は、前記第３のＩＤＴ電極の信号ラインに囲まれ、かつ、絶縁されたアイランドパターンを有し、前記アイランドパターンは、前記第２金属層を介して前記第２のＩＤＴ電極および前記第４のＩＤＴ電極のグランドラインと電気的に接続されている請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項8】

前記圧電基板は、前記受信フィルタおよび前記送信フィルタが形成された面とは反対の主面に、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスからなる基板が接合されている請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項9】

前記送信フィルタは、ラダー型に配置された複数の共振器を備える請求項１乃至８のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項10】

前記受信フィルタが形成された領域の前記圧電基板上に占める面積は、前記送信フィルタが形成された領域の前記圧電基板上に占める面積よりも小さい請求項１乃至９のいずれか一項に記載のデュプレクサ。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のデュプレクサを備えるモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、デュプレクサに関連する。

【背景技術】

【0002】

近年の技術的進歩により、移動体通信端末に代表されるスマートフォンなどは、目覚ましく小型化、軽量化されている。このような移動通信端末に用いられるデュプレクサとしては、小型化が可能なデュプレクサが用いられている。また、移動体通信システムとして、同時送受信する通信システムが急増しデュプレクサの需要が急増している。

【0003】

これらの状況によって、デュプレクサの受信側のフィルタとして不平衡―平衡変換機能を有する多重モード型共振器が使用されている。さらには移動通信システムの変化に伴い、デュプレクサの要求仕様がより厳しくなってきている。すなわち、従来に比してより矩形に近く、低損失で急峻性に優れた通過帯域特性を持つ多重モード型共振器が必要となっている。

【0004】

特許文献１には、デュプレクサに関する技術の一例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－４３４０４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示の技術を採用しても、十分な通過帯域特性を持つ多重モード型共振器を用いたデュプレクサを提供することができない。本開示は、より矩形に近く、低損失で急峻性に優れた通過帯域特性を持つ多重モード型共振器を用いたデュプレクサ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】

【0007】

本開示にかかるデュプレクサは、圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、複数の共振器を備える受信フィルタと、
前記圧電基板上に形成され、複数の共振器を備える送信フィルタと
を備え、
前記受信フィルタの共振器の一つは、両端に一対の反射器が隣接する複数のＩＤＴ電極を備える多重モード型弾性波共振器であって、前記多重モード型弾性波共振器は、前記圧電基板上に形成された前記多重モード型弾性波共振器以外のすべての共振器の平均容量の２倍以上の容量を有する、デュプレクサとした。

【0008】

前記受信フィルタの通過帯域は、前記送信フィルタの通過帯域よりも周波数が低いことが、本開示の一形態とされる。

【0009】

前記多重モード型弾性波共振器は、前記受信フィルタの他の共振器の平均容量の３倍以上の容量を有することが、本開示の一形態とされる。

【0010】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、
前記第３のＩＤＴ電極の対数は、前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極および前記第５のＩＤＴ電極の対数の合計よりも多いことが、本開示の一形態とされる。

【0011】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、
前記第１のＩＤＴ電極の対数は、前記第５のＩＤＴ電極の対数と同等であることが、本開示の一形態とされる。

【0012】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、
前記第２のＩＤＴ電極の対数は、前記第４のＩＤＴ電極の対数と同等であることが、本開示の一形態とされる。

【0013】

前記多重モード型共振器は、第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、第３のＩＤＴ電極、第４のＩＤＴ電極および第５のＩＤＴ電極がこの順で隣接して配置された５つのＩＤＴ電極を備え、前記多重モード型弾性波共振器と電気的に接続される配線パターンは、第１金属層、前記第１金属層上に形成された第２金属層および前記第１金属層と前記第２金属層の間に形成された絶縁体を含み、前記第１金属層は、前記第３のＩＤＴ電極の信号ラインに囲まれ、かつ、絶縁されたアイランドパターンを有し、前記アイランドパターンは、前記第２金属層を介して前記第２のＩＤＴ電極および前記第４のＩＤＴ電極のグランドラインと電気的に接続されていることが、本開示の一形態とされる。

【0014】

前記圧電基板は、前記受信フィルタおよび前記送信フィルタが形成された面とは反対の主面に、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスからなる基板が接合されていることが、本開示の一形態とされる。

【0015】

前記送信フィルタは、ラダー型に配置された複数の共振器を備えることが、本開示の一形態とされる。

【0016】

前記受信フィルタが形成された領域の前記圧電基板上に占める面積は、前記送信フィルタが形成された領域の前記圧電基板上に占める面積よりも小さいことが、本開示の一形態とされる。

【0017】

前記デュプレクサを備えるモジュールが、本開示の一形態とされる。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、より矩形に近く、低損失で急峻性に優れた通過帯域特性を持つ多重モード型共振器を用いたデュプレクサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態１におけるデュプレクサ１の断面図である。

【図2】実施の形態１における圧電基板５上の構成例を示す図である。

【図3】共振器の構造例を説明するための図である。

【図4】実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦと比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの通過特性を示す図である。

【図5】実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦと比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの通過帯域のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）特性を示す図である。

【図6】実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦと比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの入力パッドからみた複素インピーダンスを表すスミスチャートである。

【図7】実施の形態１にかかるデュプレクサ１の帯域特性を示す図である。

【図8】図２において一点鎖線で囲われた領域ＦＩＧ．８の構成を説明するための図である。

【図9】実施の形態２におけるモジュール１００の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

実施の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化乃至省略される。

【0021】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるデュプレクサ１の断面図である。

【0022】

図１に示されるように、本実施例にかかるデュプレクサ１は、配線基板３と、配線基板３上に実装された、圧電基板５を備える。

【0023】

配線基板３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。また、配線基板３は、複数の外部接続端子３１を備える。

【0024】

圧電基板５上には、複数の共振器を備える受信フィルタと、複数の共振器を備える送信フィルタが形成されている。受信フィルタと送信フィルタは、所望の周波数帯域の電気信号が通過するように構成されたバンドパスフィルタである。

【0025】

一つの圧電基板５に、受信フィルタと送信フィルタが構成されていることにより、デュプレクサを小型化することができる。

【0026】

圧電基板５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からなる基板を用いることができる。

【0027】

圧電基板５は、支持基板６が接合されてもよい。支持基板６は、例えば、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはシリコン基板を用いることができる。

【0028】

配線基板３上に、複数の電極パッド９が形成されている。電極パッド９は、例えば、銅または銅を含む合金を用いることができる。また、電極パッド９は、例えば、１０μｍ～２０μｍの厚みとすることができる。

【0029】

圧電基板５を覆うように、封止部１７が形成されている。封止部１７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１７を形成する。

【0030】

圧電基板５は、バンプ１５を介して、配線基板３にフリップチップボンディングにより実装されている。

【0031】

バンプ１５は、例えば、金バンプを用いることができる。バンプ１５の高さは、例えば、２０μｍから５０μｍである。

【0032】

電極パッド９は、バンプ１５を介して、圧電基板５と電気的に接続されている。

【0033】

図２は、実施の形態１における圧電基板５上の構成例を示す図である。

【0034】

図２に示されるように、一つの圧電基板５上に、複数の共振器からなる受信フィルタＲｘＢＰＦと複数の共振器からなる送信フィルタＴｘＢＰＦが形成されている。これにより、一つの圧電基板でデュプレクサとしてのデュプレクサを提供することができる。

【0035】

図２に示されるように、受信フィルタＲｘＢＰＦを構成する複数の共振器は、共振器Ｒｘ１～Ｒｘ５および多重モード型共振器７からなる。送信フィルタＴｘＢＰＦを構成する複数の共振器は、共振器Ｓ１～Ｓ５および共振器Ｐ１～Ｐ５からなる。

【0036】

ここで、共振器Ｒｘ１の容量は４．３４ｐＦ、共振器Ｒｘ２の容量は４．１８ｐＦ、共振器Ｒｘ３の容量は３．２３ｐＦ、共振器Ｒｘ４の容量は５．２５ｐＦ、共振器Ｒｘ５の容量は１．１３ｐＦ、多重モード型共振器７の容量は１６．３５ｐＦである。なお、多重モード型共振器７の第３のＩＤＴ電極７３の容量は９．０１ｐＦである。また、共振器Ｓ１の容量は２．８４ｐＦ、共振器Ｓ２の容量は３．２７ｐＦ、共振器Ｓ３の容量は１．８９ｐＦ、共振器Ｓ４の容量は２．３４ｐＦ、共振器Ｓ５の容量は１．８２ｐＦ、共振器Ｐ１の容量は３．４８ｐＦ、共振器Ｐ２の容量は６．０４ｐＦ、共振器Ｐ３の容量は５．１９ｐＦ、共振器Ｐ４の容量は２．３６ｐＦである。

【0037】

多重モード型共振器７の容量は、他の共振器の平均容量３．３８ｐＦの２倍以上である。また、第３のＩＤＴ電極７３の容量は、他の共振器の平均容量の２倍以上である。これにより、インピーダンス整合が改善され、低損失なデュプレクサを提供することができる。また、急峻な右肩特性を有する受信フィルタを含むデュプレクサを提供することができる。

【0038】

多重モード型共振器７の容量は、受信フィルタの他の共振器の平均容量３．６３ｐＦの３倍以上である。また、第３のＩＤＴ電極７３の容量は、受信フィルタの他の共振器の平均容量の２倍以上である。これにより、インピーダンス整合が改善され、低損失なデュプレクサを提供することができる。また、急峻な右肩特性を有する受信フィルタを含むデュプレクサを提供することができる。

【0039】

図２に示されるように、受信フィルタＲｘＢＰＦの入力パッドＩｎ（Ｒｘ）と送信フィルタＴｘＢＰＦの出力パッドＯｕｔ（Ｔｘ）は、共通パッドとなっている。受信フィルタＲｘＢＰＦの出力パッドＯｕｔ（Ｒｘ）と送信フィルタＴｘＢＰＦの入力パッドＩｎ（Ｔｘ）は、圧電基板５上において、最も離れた配置とすることが望ましい。受信フィルタＲｘＢＰＦと送信フィルタＴｘＢＰＦ間の干渉を低減することができ、デュプレクサの特性が向上するからである。

【0040】

また、一つの圧電基板５上での受信フィルタＲｘＢＰＦと送信フィルタＴｘＢＰＦの設計において、受信フィルタＲｘＢＰＦは、省スペースで通過帯域外の抑圧を確保するため、多重モード型フィルタが望ましく、送信フィルタＴｘＢＰＦは、耐電力を確保するため、ラダー型フィルタとすることが望ましい。

【0041】

さらには、送信フィルタＴｘＢＰＦは、耐電力を確保するため、圧電基板５上の使用面積を大きくすることが望ましい。つまり、受信フィルタＲｘＢＰＦが形成された領域の圧電基板５上に占める面積は、送信フィルタＴｘＢＰＦが形成された領域の圧電基板５上に占める面積よりも小さくすることが望ましい。

【0042】

受信フィルタＲｘＢＰＦは、多重モード型共振器７を含む。多重モード型共振器７は、第１のＩＤＴ電極７１、第２のＩＤＴ電極７２、第３のＩＤＴ電極７３、第４のＩＤＴ電極７４および第５のＩＤＴ電極７５を備える。第１のＩＤＴ電極７１および第５のＩＤＴ電極７５の隣には、反射器Ｒがそれぞれ隣接して配置されている。

【0043】

本実施例において、第１のＩＤＴ電極７１の対数は、２２である。また、第２のＩＤＴ電極７２の対数は、１８である。また、第３のＩＤＴ電極７３の対数は、９６．５である。また、第４のＩＤＴ電極７４の対数は、１８である。また、第５のＩＤＴ電極７５の対数は、２２である。すなわち、第３のＩＤＴ電極７３の対数は、第１のＩＤＴ電極７１、第２のＩＤＴ電極７２、第４のＩＤＴ電極７４および第５のＩＤＴ電極７５の対数の合計よりも多い。

【0044】

第１のＩＤＴ電極７１の対数と第５のＩＤＴ電極７５の対数は１８で、同等である。また、第２のＩＤＴ電極７２の対数と第４のＩＤＴ電極７４の対数は２２で、同等である。

【0045】

圧電基板５上に、複数の配線パターン５４が形成されている。配線パターン５４は、各共振器と電気的に接続されている。配線パターン５４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。

【0046】

配線パターン５４は、第１金属層と第２金属層（図２においては図示しない）を含み、第１金属層と第２金属層との間に、絶縁体（図２においては図示しない）が形成されている。絶縁体は、例えば、ポリイミドを用いることができる。絶縁体は、例えば、１０００ｎｍの膜厚で形成する。

【0047】

配線パターン５４は、絶縁体を介して第１金属層と第２金属層とが立体的に交差するように配線される、立体配線部５８を有する。

【0048】

共振器および配線パターン５４は、例えば、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により形成することができる。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。共振器および配線パターン５４は、その厚みが、例えば、１５０ｎｍから４００ｎｍとすることができる。

【0049】

入力パッドＩｎ（Ｒｘ）から入力された電気信号は、受信フィルタを通過し、所望の周波数帯域の電気信号が、出力パッドＯｕｔ（Ｒｘ）に出力される。出力パッドＯｕｔ（Ｒｘ）に出力された電気信号は、バンプ１５および電極パッド９を介して、配線基板３の外部接続端子３１から出力される。

【0050】

入力パッドＩｎ（Ｔｘ）から入力された電気信号は、送信フィルタを通過し、所望の周波数帯域の電気信号が、出力パッドＯｕｔ（Ｔｘ）に出力される。出力パッドＯｕｔ（Ｔｘ）に出力された電気信号は、バンプ１５および電極パッド９を介して、配線基板３の外部接続端子３１から出力される。

【0051】

図３は、共振器の構造例を説明するための図である。

【0052】

図３に示されるように、圧電基板５上に、弾性表面波を励振するＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）５２ａと反射器Ｒが形成されている。ＩＤＴ５２ａは、互いに対向する一対の櫛形電極５２ｃを有する。櫛形電極５２ｃは、複数の電極指５２ｄと複数の電極指５２ｄを接続するバスバー５２ｅを有する。反射器Ｒは、ＩＤＴ５２ａの両側に設けられている。

【0053】

ＩＤＴ５２ａおよび反射器Ｒは、例えば、アルミニウムと銅の合金からなる。ＩＤＴ５２ａおよび反射器Ｒは、その厚みが、例えば、１５０ｎｍから４００ｎｍの薄膜である。ＩＤＴ５２ａおよび反射器Ｒ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、ＩＤＴ５２ａおよび反射器Ｒ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。

【0054】

図４は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦと比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの通過特性を示す図である。

【0055】

実線で示された波形は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦの通過特性を示す。また、破線で示された波形は、比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの通過特性を示す。比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの多重モード型共振器は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタの多重モード型共振器（開口長を３１．５６λとした。）と第１～第５のＩＤＴ電極の対数を同じとし、開口長を１８．９４λとし、容量を９．８１ｐＦとした。その他の条件は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタと同様とした。

【0056】

図４に示されるように、実施の形態１の通過帯域の特性は、比較例よりも低損失で優れた特性であり、また、通過帯域外となる８２０ＭＨｚ付近よりも高周波となる領域から、実施の形態１の減衰特性が優れていることがわかる。

【0057】

図５は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦと比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの通過帯域のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）特性を示す図である。

【0058】

実線で示された波形は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦのＶＳＷＲ特性を示す。また、破線で示された波形は、比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタのＶＳＷＲ特性を示す。

【0059】

図５に示されるように、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦの通過帯域のＶＳＷＲ特性は、比較例よりも低損失で優れた特性であることがわかる。

【0060】

図６は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦと比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタの入力パッドからみた複素インピーダンスを表すスミスチャートである。

【0061】

実線で示された波形は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦのインピーダンス特性を示す。また、破線で示された波形は、比較例にかかるデュプレクサの受信フィルタのインピーダンス特性を示す。

【0062】

図６に示されるように、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の受信フィルタＲｘＢＰＦのインピーダンス特性は、比較例よりもインピーダンス整合に優れた特性であることがわかる。

【0063】

図７は、実施の形態１にかかるデュプレクサ１の帯域特性を示す図である。

【0064】

図７に示されるように、実施の形態１にかかるデュプレクサ１は、受信フィルタＲｘＢＰＦの通過帯域Ｒｘが、送信フィルタＴｘＢＰＦの通過帯域Ｔｘよりも周波数が低い。このような周波数関係にあるデュプレクサにおいては、受信フィルタは、受信フィルタの通過帯域Ｒｘの高周波側に急峻な抑圧を求められる。一般に、多重モード型フィルタは、通過帯域の高周波側の抑圧を急峻とすることが難しいが、本開示によれば、このような周波数関係にあるデュプレクサであっても、受信フィルタの通過帯域、送信フィルタの通過帯域ともに、優れた通過特性を得られる。

【0065】

図８は、図２において一点鎖線で囲われた領域ＦＩＧ．８の構成を説明するための図である。

【0066】

図８に示されるように、圧電基板５上に、第１金属層５４Ｍ１が形成されている。また、第１金属層５４Ｍ１である、第３のＩＤＴ電極７３の信号ラインＬ７３に囲まれ、かつ、絶縁されているアイランドパターンＩＰが形成されている。

【0067】

第２のＩＤＴ電極７２と第４のＩＤＴ電極７４のグランドラインＧＬが形成されている。また、グランドラインＧＬとアイランドパターンＩＰを電気的に接続する第２金属層５４Ｍ２が形成されている。また、第２金属層５４Ｍ２と信号ラインＬ７３の間に、絶縁体５６が形成されている。

【0068】

このように、信号ラインＬ７３、絶縁体５６および第２金属層５４Ｍ２は、立体的に配線される立体配線部５８を構成している。

【0069】

本開示の第３のＩＤＴ電極７３は、幅が大きいため、絶縁体５６が剥離するという問題が生じた。そこで、発明者は、第３のＩＤＴ電極７３への配線にかかる立体配線を分割して、複数の立体配線により配線を行うことで、絶縁体５６が剥離するという問題を解決した。

【0070】

また、図８に示されるように、アイランドパターンＩＰを２つ形成して、立体配線部５８を３つ形成してもよいし、アイランドパターンＩＰを１つ形成して立体配線部５８を２つ形成してもよい。アイランドパターンＩＰを１つ形成するときは、必要に応じて長くするなどしてもよい。

【0071】

ここで、絶縁体５６の厚みや面積如何により、立体配線部５８は信号ラインＬ７３とグランドラインＧＬである第２金属層５４Ｍ２との間に寄生容量が生じ、バンドパスフィルタの特性に影響がでてしまう場合がある。絶縁体５６の厚みを厚くするほど、寄生容量は少なくなる一方で、絶縁体５６が剥離しやすくなる。また、絶縁体５６の面積を大きくするほど、剥離しにくくなるが、寄生容量は大きくなる。

【0072】

また、アイランドパターンＩＰを長くとると、寄生容量を低減できるが、長くしすぎると、信号ラインＬ７３の配線パターン５４が狭くなり、抵抗値が増大することを考慮する。

【0073】

本開示の構成によれば、絶縁体５６の剥離や寄生容量による特性劣化を防止しつつ、最適化した設計をすることができる。本開示の構成によれば、設計の自由度が高く、優れた特性のデュプレクサを提供することができる。

【0074】

実施の形態２．
図９は、実施の形態２におけるモジュール１００の断面図である。

【0075】

図９に示されるように、配線基板１３０の主面上に、デュプレクサ１が実装されている。デュプレクサ１は、実施の形態１で説明した構成を採用したデュプレクサである。配線基板１３０は、複数の外部接続端子１３１を有している。複数の外部接続端子１３１は、所定の移動通信端末のマザーボードに実装される構成となっている。

【0076】

配線基板１３０の主面上に、インピーダンスマッチングのため、インダクタ１１１が実装されている。インダクタ１１１は、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ（ＩＰＤ）とすることができる。モジュール１００は、デュプレクサ１を含む複数の電子部品を封止するための封止部１１７により、封止されている。

【0077】

配線基板１３０の内部に、集積回路部品ＩＣが実装されている。集積回路部品ＩＣは、図示はしないが、スイッチング回路、ローノイズアンプを含む。

【0078】

その他の構成は、実施の形態１で説明した内容と重複するため、省略する。

【0079】

以上説明した本開示の実施形態によれば、より矩形に近く、低損失で急峻性に優れた通過帯域特性を持つ多重モード型共振器を用いたデュプレクサおよびそのデュプレクサを備えるモジュールを提供することすることができる。

【0080】

なお、当然のことながら、本開示は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本開示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。

【0081】

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、本開示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される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、本開示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】

【0082】

１ デュプレクサ
３ １３０ 配線基板
５ １０５ 圧電基板
７ 多重モード型共振器
９ 電極パッド
１５ バンプ
１７ １１７ 封止部
３１ １３１ 外部接続端子
５２ 弾性波素子
５４ 配線パターン
５４Ｍ１ 第１金属層
５４Ｍ２ 第２金属層
５６ 絶縁体
ＩＰ アイランドパターン
ＧＬ グランドライン
７１ 第１のＩＤＴ電極
７２ 第２のＩＤＴ電極
７３ 第３のＩＤＴ電極
Ｌ７３ 信号ライン
７４ 第４のＩＤＴ電極
７５ 第５のＩＤＴ電極
１００ モジュール
１１１ インダクタ
１１２ 第２のインダクタ
ＩＣ 集積回路部品

【要約】

【課題】より矩形に近く、低損失で急峻性に優れた通過帯域特性を持つ多重モード型共振 器を用いたデュプレクサおよびそのデュプレクサを備えるモジュールを提供する。
【解決手段】圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、複数の共振器を備える受信フィルタと、前記圧電基板上に形成され、複数の共振器を備える送信フィルタとを備え、前記受信フィルタの共振器の一つは、両端に一対の反射器が隣接する複数のＩＤＴ電極を備える多重モード型弾性波共振器であって、前記多重モード型弾性波共振器は、前記圧電基板上に形成された前記多重モード型弾性波共振器以外のすべての共振器の平均容量の２倍以上の容量を有する、デュプレクサ
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】