弹性波分波器的制作方法

专利名称：弹性波分波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用了弹性表面波滤波器或弹性边界波滤波器等弹性波
滤波器的弹性波分波器，更具体而言，涉及具有在层叠衬底上用朝下(face down)方法，倒装(flip chip)焊接发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器芯 片的构造的弹性波分波器。
背景技术：
为了推进小型化，在手机等移动通信设备中，要求将多个电子元件一 体化而构成的复合型的电子元件。为了满足这样的要求，以往，广泛使用 将连接在天线端子上的发送侧滤波器和接收侧滤波器一体化而构成的分 波器。此外，为了能谋求滤波器的小型化，以往，利用了弹性表面波的弹 性表面波滤波器在所述接收侧滤波器和发送侧滤波器中广泛使用。
在以下的专利文献1中公开了这种使用弹性表面波滤波器的分波器的 一个例子。
图9是表示在专利文献1中公开的弹性表面波分波器的电路结构的示 意性俯视图。弹性表面波分波器501具有连接在天线上的天线端子502、 发送侧端子503、第一、第二接收侧端子504、 505。接收侧端子504、 505 是平衡输出端子，在该弹性表面波分波器501上，从接收侧端子504、 505 取得平衡输出。
在天线端子502上连接有发送侧滤波器506的一端和接收侧滤波器 507的一端。即发送侧滤波器506与接收侧滤波器507公共连接，而连接 在天线端子502上。另外，在天线端子502与接收侧滤波器507之间连接 有匹配电路508。发送侧滤波器506是具有多个串联臂谐振器Sl、 S2、 S3、 和多个并联臂谐振器P1、 P2的具有阶梯(ladder)型的电路结构的弹性表 面波滤波器。
而另一方面，接收侧滤波器507具有经由匹配电路508连接在天线端子502上的输入端子509。在该输入端子509上连接有第一、第二纵结合 谐振器型弹性表面波滤波部510、 511的一端。在第一、第二纵结合谐振 器型弹性表面波滤波部510、 511的后级分别连接有第三、第四纵结合谐 振器型弹性表面波滤波部512、 513。第一 第四纵结合谐振器型弹性表面 波滤波部510 513都是3IDT型的纵结合谐振器型弹性表面波滤波元件。 第三、第四纵结合谐振器型弹性表面波滤波部512、 513的中央的IDT的 各一端彼此间连接，连接在所述第一接收侧端子504上，此中央的IDT的 各另一端彼此间公共连接，而连接在所述第二接收侧端子505上。
相对于从输入端子509流向第一接收侧端子504的信号的相位，从输 入端子509流向第二接收侧端子505的信号的相位倒相地构成第一 第四 纵结合谐振器型弹性表面波滤波部510 513。
在制造所述电路结构的弹性表面波分波器501时，具体而言，公开了 在层叠衬底上安装构成发送侧滤波器506和接收侧滤波器507的弹性表面 波滤波器芯片，并通过接合引线，与设置在层叠衬底上的电极图案连接的 结构。
此外，用于构成所述匹配电路508的相位匹配用图案形成在所述层叠 衬底的某高度位置上。更具体而言，如图IO中用示意性俯视剖视图所示， 在层叠衬底520的中间高度位置上形成曲折(meander)状的相位匹配用 电路图案521。该相位匹配用电路图案521的一端与在层叠衬底520上搭 载的接收侧滤波器的输入端连接，另一端连接在天线端子上。
图11是表示在专利文献1的一个实施例中表示的所述层叠衬底的上 面搭载的弹性表面波滤波器芯片等的示意性俯视图。从图11可知，在层 叠衬底520上搭载有构成发送侧滤波器和接收侧滤波器的弹性表面波滤波 器芯片522，并通过接合引线523等，与设置在层叠衬底520上的电极焊 盘电连接。
专利文献1:特开2003-249842号公报
近年，在弹性表面波分波器等中，为了谋求进一步的小型化，使用将 弹性表面波滤波器芯片用隆起焊盘(bump)倒装焊接到层叠衬底上的方法。 不使用接合引线，所以能高效地进行接合作业，并且能推进弹性表面波分 波器的小型化。因此，在专利文献l中记载的弹性表面波分波器中，当通过倒装焊接 方法，搭载由弹性表面波滤波器芯片构成的发送侧滤波器芯片和接收侧滤 波器芯片时，未使用引线接合。
而另一方面，在弹性表面波分波器501中，为了实现阻抗匹配，在天
线端子502和接收侧滤波器507之间插入了匹配电路508。该匹配电路508， 在弹性表面波分波器501中，使用图IO所示的曲折状的相位匹配用电路 图案521而形成，但是不仅利用基于该相位匹配用电路图案521的电感， 也利用基于接合引线的电感部分，取得作为匹配电路508的电感。
因此，在专利文献l中记载的弹性表面波分波器501中，基于在层叠 衬底中内置的曲折状的相位匹配用电路图案521的电感值小。
而与此相对，当通过倒装焊接方法，在层叠衬底上搭载了接收侧滤波 器芯片和发送侧滤波器芯片的构造时，不使用接合引线。因此，无法利用 基于接合引线的电感。因而，作为用于构成阻抗匹配电路的线路图案，要 求用小的面积取得更大的电感的构造。由此，为了满足这样的要求，考虑 使用线圈状线路图案。在线圈状线路图案中，与曲折状线路图案相比，能 取得更大的电感。
可是，在层叠衬底上形成线圈状线路图案时，在所述线圈状线路图案 与发送侧滤波器或接收侧滤波器之间产生电磁耦合，隔离特性有可能恶 化。特别是如果在发送侧滤波器与所述线圈状线路图案之间产生电磁耦 合，就会有隔离特性恶化的问题。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种消除上述的以往技术的缺点，在层叠衬 底上倒装焊接由弹性波滤波器构成的发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器 芯片，为了在接收侧滤波器与天线端子之间连接阻抗匹配电路，在层叠衬 底上构成线圈状线路图案的弹性波分波器，即难以在线圈状线路图案与发 送侧或接收侧滤波器之间产生电磁耦合，因此，难以产生隔离特性恶化的 弹性波分波器。
本发明的弹性波分波器具备由弹性波滤波器构成的发送侧滤波部、 由弹性波滤波器构成的接收侧滤波部、将发送侧滤波部及接收侧滤波部的一端进行公共连接的公共连接端、连接在公共连接端与接收侧滤波部之间 的阻抗匹配电路部。这里，弹性波滤波器除了弹性表面波滤波器，还广泛 包含利用了弹性边界波的弹性边界波滤波器等各种使用了弹性波的滤波 器。
另外，弹性边界波滤波器与弹性表面波滤波器同样是在压电衬底上形
成IDT电极和反射器，从而构成的滤波器元件。例如，在压电单晶衬底表 面上形成IDT电极和反射器，在其上形成Si02等的比较厚的薄膜，从而 取得弹性边界波滤波器。弹性边界波滤波器的工作原理和结构与弹性表面 波滤波器几乎相同，但是在弹性边界波滤波器中，在压电单晶衬底表面上 设置有由所述Si02等构成的固体层，并使用将压电单晶衬底与固体层的边 界进行传播的弹性波、即弹性边界波。在弹性边界波滤波器中，弹性边界 波将压电单晶衬底与固体层的边界面进行传播，所以不需要具有空洞的封 装，所以能谋求元件的小型化。
所述弹性边界波滤波器使用将压电衬底和固体层的边界进行传播的 弹性边界波，但是与弹性表面波滤波器工作原理基本相同，所以使用的设 计方法也类似。因此，在本发明中，作为所述弹性波滤波器，不仅可使用 弹性表面波滤波器，还可使用弹性边界波滤波器。
在本发明中，所述发送侧滤波部和接收侧滤波部分别由在层叠衬底上 以朝下方式倒装焊接的发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器芯片构成。
因为以朝下方式倒装焊接，所以与采用使用了接合引线的接合方法的 弹性表面波分波器相比，在本发明的弹性表面波分波器中，能谋求小型化。
此外，在本发明的弹性波分波器中，发送侧滤波器芯片是使用第一压 电衬底而构成的阶梯型滤波器，并且具有输入端子和输出端子。接收侧滤 波器芯片是使用第二压电衬底而构成的纵结合谐振器型滤波器，且是具有 接收侧输入端子和第一、第二接收端子的具有平衡-不平衡转换功能的滤波 器芯片。
而且，在所述弹性波分波器的层叠衬底上形成具有与发送侧滤波器芯 片以及接收侧滤波器芯片电连接的第一、第二电极焊盘的布线图案，此外， 在层叠衬底上设置有匹配电路图案。通过该匹配电路图案，构成所述阻抗 匹配电路部。所述层叠衬底具有多个绝缘层，所述匹配电路图案具有多个导体图案、电连接多个导体图案的导通孔(via hole)导体，并且具有经多 个所述绝缘层的线圈状线路。该匹配电路图案的一端连接在所述电极焊盘 上，另一端连接在接地电位上。
而且，相对于在连接所述层叠衬底的第一端部和与第一端部相反侧的 第二端部的方向上、通过层叠衬底的中心的中心线，将发送侧滤波器芯片 配置在一侧，将接收侧滤波器芯片配置在另一侧。
此外，所述匹配电路图案具有线圈状线路，线圈状线路的中心，当俯 视时，是相对于所述弹性波分波器的层叠衬底的中心线，配置在配置了所 述接收侧滤波器芯片的一侧。
本发明的弹性波分波器中，所述线圈状线路的中心，当俯视时，位于 将连接所述接收侧滤波器芯片的第一接收端子与第二接收端子的线作为 底边的等边三角形的顶点。这时，能进一步改善隔离特性。
在本发明的弹性波分波器中，优选在所述匹配电路图案与所述布线图 案之间还具备与接地电位连接的屏蔽电极，据此，能进一步改善隔离特性。
在本发明的弹性波分波器中，优选所述布线图案还具有发送侧信号布 线图案和发送侧接地布线图案，所述线圈状线路，当俯视时，不具有与所 述发送侧信号布线图案以及所述发送侧接地布线图案重叠的部分。这时， 能进一步改善隔离特性。
在本发明的弹性波分波器中，优选所述阶梯型滤波器具有并联臂谐振 器和串联臂谐振器，所述发送侧滤波器芯片还具有连接在所述并联臂谐振 器的一端的隆起焊盘，在层叠衬底上设置有连接该隆起焊盘的电极焊盘， 在该电极焊盘与接地电位之间插入了串联电感。这时，能一边维持良好的 隔离特性， 一边将位于相对低频率的元件侧滤波器的滤波器特性宽带化。
在本发明的弹性波分波器中，优选在所述层叠衬底的与搭载所述发送 侧滤波器芯片以及接收侧滤波器芯片的一侧相反侧的面上设置外部端子， 在所述外部端子上，使用贯通所述层叠衬底的多个导通孔电极电连接所述 屏蔽电极。因此，能进一步改善隔离特性。
在本发明的弹性波分波器中，优选设置在所述接收侧滤波器芯片上的 纵结合谐振器型滤波器具有与第一接收端子电连接的第一纵结合谐振器 型滤波部、与所述第二接收端子连接的第二纵结合谐振器型滤波部，所述第二纵结合谐振器型滤波部中的输出信号相对于输入信号的相位，与所述 第一纵结合谐振器型滤波部的输出信号相对于输入信号的相位，有180度 不同，流过所述发送侧滤波器芯片的电信号从所述层叠衬底的第二端部流 向朝着第一端部侧的方向，所述第一纵结合谐振器型滤波部的电信号的流 动方向，当俯视时，是从所述第二端部朝向所述第一端部的方向，所述第 二纵结合谐振器型滤波部中的电信号流动的方向，当俯视时，是从所述第 一端部朝向所述第二端部的方向。这时，尤其能有效改善接收频带的隔离 特性。
在本发明的弹性波分波器中，线圈状线路的中心，在俯视时，相对于 所述层叠衬底的中心线，设置在配置接收侧滤波器芯片的一侧。接收侧滤 波器芯片具有平衡-不平衡转换功能、即接收输出是平衡输出，所以与发送 侧滤波部的信号相比，难以产生由电磁耦合引起的影响。因此，在发送侧 滤波器的附近未设置线圈状线路，所以能提高隔离特性。
因此，根据本发明，能同时实现小型化和隔离特性的改善，特别是能 有效抑制发送侧滤波器与构成阻抗匹配电路的线圈状线路之间的电磁耦 合引起的隔离特性的恶化。
此外，在线圈状线路中，能以小的面积取得大的电感。因此，在使用 不用接合引线的倒装焊接方法来构成的弹性波分波器中，能进一步推进小 型化。
因此，根据本发明，能提供小型并且隔离特性优异的弹性波分波器。


图1 (a)是表示本发明的弹性波分波器的接收侧滤波器芯片的电路结 构的示意图，(b)是所述实施例的弹性波分波器的正面剖视图。
图2是表示本发明的一个实施例的弹性波分波器的电路结构的框图。
图3是表示本发明的一个实施例的弹性波分波器的发送侧滤波器芯片 的电路结构的示意图。
图4是表示本发明的弹性波分波器的主要部分、并表示在层叠衬底上 搭载发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器芯片的状态的示意性俯视图。
图5 (a)是表示在本发明的一个实施例的弹性波分波器中，已去除盖构件的状态的示意性俯视图，(b)是表示层叠衬底上的电极图案的示意性
俯视图，(c)和(d)是表示层叠衬底内的中间高度位置上的布线图案的
示意性俯视图。
图6 (a) (c)是用于说明设置在层叠衬底内的线圈状线路图案部 分的各示意性的俯视剖视图，(d)是表示设置在层叠衬底的下面的多个外 部端子的示意性俯视图。
图7 (a) (d)是用于表示在为了比较而准备的弹性波分波器中， 在层叠衬底内构成的线圈状线路图案部分的形状和位置的各示意性的俯 视剖视图。
图8是表示本发明的一个实施例和比较例的隔离特性的图。
图9是表示以往的弹性波分波器的电路结构的图。
图10是表示在以往的弹性波分波器中，设置在层叠衬底内的相位匹 配用电路的曲折状线路图案的示意性俯视图。
图11是表示在以往的弹性波分波器的层叠衬底上搭载弹性表面波滤 波器芯片的状态的示意性俯视图。
符号的说明
l一弹性波分波器；2—天线端子；3—发送端子；4一第一接收端子； 5—第二接收端子；6—发送一侧滤波器芯片；7—接收一侧滤波器芯片；8 一公共端子；9一阻抗匹配电路；S11 S16—串联臂谐振器；P21 P23— 并联臂谐振器；21—公共连接点；25、 26_电感；31、 32—弹性表面波谐 振器；33 36—纵结合谐振器型弹性表面波滤波部；33a 33c—第一 第
三IDT; 33d、 33e—反射器；34a 34c—第--第三IDT; 34d、 34e—反
射器；35a、 35b—信号线；36a、 36b—信号线；37—纵结合谐振器型弹性
表面波滤波部；37a 37c—第--第三IDT; 37d、 37e—反射器；38—纵
结合谐振器型弹性表面波滤波部；38a 38c—第一 第三IDT; 38d、 38e 一反射器；41a、 41b、 42a、 42b—隆起焊盘；43—层叠衬底；43a 43f— 绝缘层；44一箱构件；45—盖构件；50—屏蔽电极；61 63—线圈状线路 图案。
具体实施例方式
li下面，参照附图，说明本发明的具体的实施例，从而阐明本发明。 图2是表示本发明的一个实施例的弹性波分波器的框图。本实施例的
弹性波分波器1是CDMA800用分波器。在CDMA800用分波器中，发送 侧的通过频带是824 849MHz，接收侧的通过频带是869 894 MHz。
弹性波分波器1具有连接在天线上的天线端子2、发送端子3、第一 接收端子4、第二接收端子5。在天线端子2上连接有发送侧滤波器芯片6 的一端和接收侧滤波器芯片7的一端。发送侧滤波器芯片6的另一端是所 述发送端子3，接收侧滤波器芯片7的另一端是第一、第二接收端子4、 5。 即接收侧滤波器芯片7由具有平衡-不平衡转换功能的所谓平衡型弹性波 滤波器构成。
此外，在与天线端子2连接的公共端子8和接地电位之间连接有阻抗 匹配电路9。在弹性波分波器l中，在与天线结合的部分，为了谋求发送 侧滤波器芯片6与接收侧滤波器芯片7的阻抗匹配，设置了阻抗匹配电路 9。
在弹性波分波器1中，强烈要求发送端子3与第一、第二接收端子4、 5之间的隔离良好。
在本实施例中，公共端子8和发送端子3的特性阻抗是50Q且第一、 第二接收端子4、 5的阻抗变为IOOQ地设计了弹性波分波器1的电路。
图1 (a)是表示所述弹性波分波器1的接收侧滤波器芯片7的电路结 构的示意性的电路图，图3是表示发送侧滤波器芯片6的电路结构的示意 性的电路图，图1 (b)是用于说明弹性波分波器1的物理构造的正面剖视 图。
如图3所示，在发送侧滤波器芯片6中，在公共端子8和发送端子3 之间的串联臂上连接有串联臂谐振器S11 S16。而且，在串联臂与接地电 位之间形成有多个并联臂，在各并联臂上分别插入了并联臂谐振器P21、 P22和P23。另外，并联臂谐振器P21、 P22的一端由公共连接点24进行 公共连接。在该公共连接点24与接地电位之间插入了电感25。此外，在 并联臂谐振器P23与接地电位之间插入了电感26。
如上所述，在发送侧滤波器芯片6中，构成具有多个串联臂谐振器 S11 S16、和多个并联臂谐振器P21 P23的阶梯型滤波器。另外，串联臂谐振器S11 S16和并联臂谐振器P21 P23都是在一个IDT电极的表 面波传播方向两侧配置反射器而构成的1端口型弹性表面波谐振器。
即发送侧滤波器芯片6是阶梯型电路结构的弹性表面波滤波器元件。 而如图1 (a)所示，在接收侧滤波器芯片7中，在公共端子8上，经 由1端口型SAW谐振器31、 32连接了第一、第二纵结合谐振器型滤波部 33、 34。第一、第二纵结合谐振器型弹性表面波滤波部33、 34都是3IDT 型的纵结合谐振器型弹性表面波滤波部。因此，纵结合谐振器型弹性波滤 波部33、 34分别具有沿着表面波传播方向配置的第一 第三IDT33a 33c、 34a 34c。另外，在设置IDT33a 33c的区域的表面波传播方向两 侧设置了反射器33d、 33e。同样，在纵结合谐振器型弹性表面波滤波部 34中，反射器34d、 34e设置在设置有IDT34a 34c的区域的表面波传播 方向两侧。
配置在中央的第二IDT33b的一端经由弹性波谐振器31连接在公共端 子8上。两侧的第一、第三IDT33a、 33c的各一端连接在接地电位上。第 二IDT33b的另一端连接在接地电位上。第一、第三IDT33a、 33c的各另 一端连接在信号线35a、 35b上。
在第二纵结合谐振器型弹性表面波滤波部34中，中央的第一 IDT34b 的一端也经由弹性表面波谐振器32连接在公共端子8上，且另一端连接 在接地电位上。而且，第一、第三IDT34a、 34c的各一端连接在接地电位 上，且各另一端连接在信号线36a、 36b上。
在第一、第二纵结合谐振器型弹性表面波滤波部33、 34的后级连接 有第三、第四纵结合谐振器型弹性表面波滤波部37、 38。纵结合谐振器型 弹性表面波滤波部37、 38与第一、第二纵结合谐振器型弹性表面波滤波 部33、 34同样，都是3IDT型的纵结合谐振器型弹性表面波滤波元件。因 此，在纵结合谐振器型弹性表面波滤波部37中，设置有第一 第三 IDT37a 37c和反射器37d、 37e。此外，在第四纵结合谐振器型弹性表面 波滤波部38中，也设置有第一 第三IDT38a 38c和反射器38d、 38e。
通过所述信号线35a、 35b，第一、第三IDT37a、 37c的一端分别与第 一纵结合谐振器型弹性表面波滤波部33的第一、第三IDT33a、 33c连接， IDT37a、 37c的另一端连接在接地电位上。此外，中央的IDT37b的一端连接在接地电位上，另一端连接在第一接收端子4上。
同样，在第二纵结合谐振器型弹性表面波滤波部34的第一、第三 IDT34a、 34c中，分别通过信号线36a、 36b，连接了第四纵结合谐振器型 弹性表面波滤波部38的第一、第三IDT38a、 38c的一端，IDT38a、 38c 的另一端连接在接地电位上。IDT38b的一端连接在接地电位上，另一端 连接在第二接收端子5上。
从所述天线端子2流向第一接收端子4的信号的相位与从天线端子2 流向第二接收端子5的信号的相位有180度不同地构成第一 第四纵结合 谐振器型弹性表面波滤波部33、 34、 37、 38。更具体而言，相对于第三纵 结合谐振器型弹性表面波滤波部37的中央的第二 IDT37b，第四纵结合谐 振器型弹性表面波滤波部38的中央的第二IDT38b倒相，据此，相对于从 接收端子4取出的信号的相位，从接收端子5取出的信号的相位有180度 不同。
然而，在本发明中，具有平衡-不平衡转换功能的接收侧滤波器芯片 的电路结构并不局限于图1 (a)所示的结构。即通过具有平衡-不平衡转 换功能的适宜的弹性波滤波器电路，能实现接收侧滤波器芯片的电路。
如图1 (b)所示，通过使用了隆起焊盘41a、 41b、 42a、 42b的倒装 焊接方法，将具有所述电路结构的发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯 片7安装在层叠衬底43上。层叠衬底43虽未特别限定，但是通过经由电 极材料层叠多个陶瓷印刷电路基板(ceramic green sheet)、且一体烧成的 一体烧成型的陶瓷多层衬底而构成。
可是，发送侧滤波器芯片6具有第一压电衬底6a，在压电衬底6a上 设置有用于形成图3所示的电路结构的电极构造。此外，接收侧滤波器芯 片7具有第二压电衬底7a，并在第二压电衬底7a上通过形成图1 (a)所 示的电极构造，构成接收侧滤波器电路。
另外，在图1 (b)中，虽只图示了隆起焊盘41a、 41b、 42a、 42b， 但是如后所述，为了将发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7接合在 层叠衬底43上，设置了更多的隆起焊盘。
在本实施例的弹性波分波器1中，如上所述，通过使用了隆起焊盘 41a、 41b、 42a、 42b的朝下方式的倒装焊接方法，在层叠衬底43上搭载了发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7。即由于不需要接合引线，
所以能縮小用于层叠发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7的层叠 衬底43的上面的面积，因此，可谋求弹性波分波器1的小型化。还有， 由于不再需要使用了接合引线的繁琐的作业，所以能提高生产率。
另外，隆起焊盘41a、 41b、 42a、 42b由金等适宜的导电性材料形成。
在层叠衬底43的上面，以围绕所述发送侧滤波器芯片6和接收侧滤 波器芯片7的方式一体地设置框状箱构件44。框状箱构件44设置在所述 层叠衬底43的上面，并与所述层叠衬底43—体形成。另外，也可以将框 状箱构件44在层叠衬底43之外另外准备之后，接合到层叠衬底43的上 面，或者也可以通过陶瓷一体烧成技术，同时形成。
以关闭框状箱构件44在的上方开口的方式固定由金属等导电性材料 构成的盖构件45。盖构件45在本实施例中由金属构成，并在框状箱构件 44内设置了多个导通孔电极44a、 44b。该导通孔电极44a、 44b的上端连 接在盖构件45上，下端设置在层叠衬底43上，并且与连接在接地电位上 的电极电连接。因此，收纳发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7的 空间由所述盖构件45和导通孔电极44a、 44b包围，并进行电磁屏蔽。
层叠衬底43具有层叠了多个绝缘层43a 43f的构造。此外，在层叠 衬底43的下面形成与外部电连接的端子58b、 58d、 58h。在图1 (b)中， 虽只图示了 3个外部端子58b、 58d、 58h，但是实际上，如参照图6 (d)， 后面描述的那样，设置了与所述天线端子2、发送端子3、第一、第二接 收端子4、 5或者接地电位等连接的外部端子58a 58i。
图4、图5 (a) (d)和图6 (a) (d)和图7 (a) (d)是用 于说明所述弹性波分波器1的各高度位置的电极图案等的示意性俯视图。
图4和图5 (a)是表示从弹性波分波器1去除所述盖构件45的状态 的各模式俯视图。表示在由框状箱构件44包围的区域内安装了上述的发 送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7的状态。在图4中，用略图表示 接收侧滤波器芯片7的电路结构，用虚线表示设置在接收侧滤波器芯片7 的下面的隆起焊盘42a 42f的位置。同样，在发送侧滤波器芯片6中，用 虚线表示设置在下面的隆起焊盘41a 41h的位置。
隆起焊盘42d是连接在图1的公共连接端子8上的隆起焊盘，隆起焊盘42a和隆起焊盘42e是连接在第一、第二接收端子4、 5上的隆起焊盘。 剩下的隆起焊盘42b、 42c、 42f是为了与接地电位电连接而设置的。
在发送侧滤波器芯片6中，隆起焊盘41g是连接在公共端子8上的隆 起焊盘，隆起焊盘41b是连接在发送端子3上的隆起焊盘。剩下的隆起焊 盘41a、 41c、 41d、 41e、 41f、 41h是为了实现机械的连接和其他电连接而 设置的。
图5 (b)是所述层叠衬底43的俯视图，图示的布线图案形成在最上 部的绝缘层43a的上面。
在图5 (b)中，与图4同样，发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯 片7用单点划线以简图方式表示发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片 7的外径。在发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7中，在设置于下 面的多个金属隆起焊盘41a 41h和隆起焊盘42a 42f在图示的位置上， 与形成在绝缘层43a的上面的布线图案电连接。
在绝缘层43a的上面即层叠衬底43的上面，在图l (b)中虽然省略 了图示，但是如图5 (b)所示，设置有多个电极连接盘52a 52f，且所述 隆起焊盘41a 41h、 42a 42f电连接在任意的电极焊盘上。
在本实施例中，在层叠衬底43的上面形成具有所述电极连接盘52a 52f的布线图案52。
而且，在图1 (b)中，虽省略详细的图示，但是在层叠衬底43内形 成了图5 (c) 图6 (c)所示的导电图案和导通孔电极。即从图5 (c) 图6 (d)所示的各示意性俯视图是在层叠衬底43的内部，从上方向下方 位于的各高度位置的示意性俯视图。在图5 (c)中，表示绝缘层43b上的 布线图案。该布线图案具有导通孔电极53a、 53c、 53d和电极图案53b、 53e、 53f、 53g、 53h。
此外，图5 (d)是表示设置在绝缘层43c上的屏蔽图案50的俯视图。 屏蔽电极50在外周边缘具有缺口，此外，在中央具有圆形的切下部。在 该缺口和切下部内以与屏蔽电极50不接触的方式设置有导通孔电极54a 54f。
在图6 (a)中，表示形成了设置在绝缘层43d上的线圈状线路图案 61的部分。线圈状线路图案61的一端61a连接在所述导通孔电极54a上，并与将设置在层叠衬底43上的发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7 的各一端进行了公共连接的电极焊盘电连接。线圈状线路图案61的另一 端连接在导通孔电极55g上。导通孔电极55g与在比图6 (b)所示的线圈 状线路图案61更下方的高度位置上设置的线圈状线路图案62的一端连 接。线圈状线路图案62的另一端连接在导通孔电极56g上。导通孔电极 56g与设置在比线圈状线路图案62更下方的高度位置上的图6 (c)所示 的线圈状线路图案63的一端连接。线圈状线路图案63的另一端与导通孔 电极57g连接。导通孔电极57g与形成在层叠衬底43的下面的外部端子 58e连接(图6 (d))D
所述线圈状线路图案61 63由导通孔电极55g、 56g、 57g电连接， 并在本实施例中，构成组成阻抗匹配电路的线圈状线路。即由线圈状线路 图案61 63和导通孔电极55g、 56g、 57g构成的线圈状线路跨多个绝缘 层43d 43f而形成。因此，能以小的面积取得大的电感。
另外，外部端子58a是相当于天线端子2的外部端子。
而且，在本实施例的弹性波分波器1中，在夹着通过所述层叠衬底43 的中心、并且在将层叠衬底的第一端部43A和与第一端部43A相反侧的 第二端部43B进行连接的方向上延伸的中心线X的一侧配置所述发送侧 滤波器芯片6，而在另一侧配置接收侧滤波器芯片7(参照图4和图5(a))。 而且，具有所述线圈状线路图案61 63的线圈状线路Y设置在层叠衬底 43内。在图1 (b)中，中心线X贯通于纸面-纸背方向。因此，中心线X 通过的部分由用O包围X的记号来进行表示。即对于所述中心线X，在设 置了接收侧滤波器芯片7的一侧设置有所述线圈状线路Y的中心。因此， 线圈状线路远离发送侧滤波器芯片6。如果发送侧滤波器芯片6与线圈状 线路接近，就会由于电磁耦合，使隔离特性恶化，而成为问题。
另一方面，接收侧滤波器芯片7具有平衡-不平衡转换功能，从第一、 第二接收端子4、 5取出平衡输出。因此，与发送侧滤波器芯片6相比， 在接收侧滤波器芯片7上，难以产生电磁耦合引起的隔离特性的恶化。
因此，在本实施例的弹性波分波器l中，由于通过与线圈状线路的电 磁耦合而使隔离特性容易恶化的发送侧滤波器芯片6配置为远离所述线圈 状线路，所以能可靠地抑制隔离特性的恶化，并能提供隔离特性优异的弹性波分波器1。
图8是表示为了与所述实施例的弹性波分波器1的隔离特性进行比较 而准备的比较例和现有产品的隔离特性的图。
在图8中，实线表示所述实施例的结果，虚线表示比较例的结果，单
点划线表示现有产品的结果。另外，在比较例中，如图7 (a) (d)所 示，除了以将线圈状线路图案531 533配置在搭载发送侧滤波器芯片6 的一侧的下方的方式经多个绝缘层而形成线圈状线路图案部分531 533 以外，与所述实施例同样。此外，在现有产品中，如图IO所示，经层叠 衬底整体形成曲折状的匹配用电路图案521。
如从图8可知，根据所述实施例，隔离特性在发送侧通频带(passband) 是52.0dB，在接收侧通频带是47.0dB。而在所述比较例中，知道在发送侧 频带是54.08dB、在接收侧通频带是39.7dB，在所述现有产品中，在发送 侧通频带是51.2dB，在接收侧通频带是40.5dB。因此，知道在比较例和现 有产品中，在接收侧通频带，隔离特性不充分。而相对于此，根据所述实 施例，知道无论在发送侧通频带和接收侧通频带，都能实现良好的隔离特 性。
另外，通常认为当将阻抗匹配电路用的线圈状线路的中心偏向搭载接 收侧滤波器芯片7的一侧进行了配置时，接收侧滤波器芯片7与线圈状线 路的电磁耦合会增加，而使发送频带中的隔离特性大幅度恶化。可是，在 本实施例中，抑制了这种发送侧通频带的隔离特性的恶化。详细的机制不 一定明确，但是认为是因为作为接收侧滤波器芯片7，使用了平衡输出型 的纵结合谐振器型弹性波滤波器。
即在平衡输出型的电路结构中，根据从第一、第二接收端子发出的高 频信号的振幅差或相位差，来决定信号电平，所以与平衡输出型的电路结 构相比，来自外部噪声引起的影响小。因此，认为与用于构成阻抗匹配电 路的线路图案的电磁耦合也是平衡输出型的电路的一方较小，所以认为当 接收侧滤波器芯片具有平衡输出型的电路结构时，能将发送频带的隔离特 性的恶化抑制在最小限度。
如上所述，在本实施例的弹性波分波器l中，通过倒装焊接方法，在 层叠衬底43上搭载了由弹性波滤波器构成的发送侧滤波器芯片6和接收侧滤波器芯片7，据此，能谋求弹性波分波器1的小型化。而且，用于构 成所述阻抗匹配电路的线圈状线路，在层叠衬底上，配置在搭载了所述接 收侧滤波器芯片7的一侧，远离发送侧滤波器。因此，通过线圈状线路能 取得大的电感，但是能抑制具有该大的电感的线圈状线路与发送侧滤波器 的电磁耦合引起的隔离特性恶化。
另一方面，接收侧滤波器芯片7是具有平衡输出的电路结构，所以即 使与线圈状线路产生电磁耦合，隔离特性的影响也小。因此，能提供不仅 推进小型化、而且隔离特性优异的弹性波分波器l。
另外，用于构成阻抗匹配电路的线圈状线路与布线图案进行电磁耦 合，所以产生信号的泄漏，有可能使隔离特性恶化。特别是认为包含电极
焊盘52b和电极图案53b的发送侧的布线部分与电极焊盘53e、 53e的耦 合引起的影响大。在该处，产生从接地侧向信号布线侧的信号绕回，隔离 特性有可能恶化。
另一方面，天线侧的布线部分即电极焊盘52a和导通孔电极53a与所 述线圈状线路直接连接，所以电磁耦合引起的隔离特性恶化难以产生。
此外，在本实施例中，设置有屏蔽电极50，通过该屏蔽电极50，将 上方的布线图案与下方的线圈状线路隔开，所以能减小两者的电容耦合。 据此，也能改善隔离特性。
然而，磁场引起的电磁耦合用屏蔽电极无法减小影响。因此，在所述 实施例中，通过在设置第一、第二接收端子的一侧配置线圈状线路，从而 除了包含电极焊盘52a和导通孔电极53a的天线侧的信号布线部分以外的 布线图案与所述线圈状线路的距离远离，能减少在上下方向的重叠。据此， 感应耦合减弱，能进一步改善隔离特性。
这时，包含电极焊盘52b和电极图案53b的发送侧信号布线部分以及 包含电极焊盘52e、 52h和电极图案53e、 53h的发送侧接地布线部分在上 下方向上线圈状线路不重叠，所以能很大改善隔离特性。
另外，与接近内部的电极图案的线圈状线路图案62的耦合的影响最 大，所以至少需要将线圈状线路图案62偏向第一、第二接收端子侧进行 配置，但是，位于下方的线圈状线路图案63也配置在接收端子侧的做法 在进一步改善隔离特性上是优选的。
19此外，优选设置多个与所述屏蔽电极和接地端子的连接，据此，能降 低屏蔽电极的电位，能提高屏蔽效果，且降低电容耦合。因此，能进一步 改善隔离特性。
在所述实施例中，发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器芯片使用弹性表 面波滤波器芯片而形成，但是如上所述，也可以通过弹性边界波滤波器芯 片形成发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器芯片。
权利要求
1. 一种弹性波分波器，具备由弹性波滤波器构成的发送侧滤波部；由弹性波滤波器构成的接收侧滤波部；将发送侧滤波部及接收侧滤波部的一端进行公共连接的公共连接端；和插入在所述公共连接端与接地电位之间的阻抗匹配电路部，所述弹性波分波器，包括层叠衬底；发送侧滤波器芯片，其在所述层叠衬底上以朝下方式倒装焊接，并构成所述发送侧滤波部；和接收侧滤波器芯片，其在所述层叠衬底上以朝下方式倒装焊接，并构成所述接收侧滤波部，所述发送侧滤波器芯片是使用第一压电衬底形成的阶梯型滤波器，并且具有输入端子和输出端子，所述接收侧滤波器芯片是使用第二压电衬底形成的纵结合谐振器型滤波器，并且具有第一、第二接收端子和接收侧输入端子，所述层叠衬底具有多个绝缘层、布线图案、构成阻抗匹配电路部的匹配电路图案，所述布线图案形成在所述层叠衬底上，并且具有分别连接所述发送侧滤波器芯片的所述输出端子和接收侧滤波器芯片的所述输入端子的第一、第二电极焊盘、天线用电极焊盘，所述层叠衬底具有第一端部、与第一端部相反侧的第二端部，且是在连接第一、第二端部的方向上，并在通过所述层叠衬底的中心的中心线两侧中的一侧配置所述发送侧滤波器芯片，在所述中心线的另一侧配置所述接收侧滤波器，所述匹配电路图案具有多个导体图案和电连接多个导体图案的导通孔导体，并且具有经多个所述绝缘层的线圈状线路，一端与所述天线用电极焊盘连接，另一端与接地电位连接，当俯视时，所述线圈状线路的中心，相对于所述弹性波分波器的所述中心线，配置在配置了所述接收侧滤波器芯片的一侧。
2.根据权利要求1所述的弹性波分波器，其特征在于，所述线圈状线路的中心，当俯视时，位于将连接所述接收侧滤波器芯 片的第一接收端子和第二接收端子的线作为底边的等边三角形的顶点。
3. 根据权利要求1或2所述的弹性波分波器，其特征在于， 还具备配置在所述匹配电路图案与所述布线图案之间、并且与接地电位连接的屏蔽电极。
4. 根据权利要求1 3中的任意一项所述的弹性波分波器，其特征在于，所述布线图案还具有发送侧信号布线图案和发送侧接地布线图案； 当俯视时，所述线圈状线路不具有与所述发送侧信号布线图案以及发 送侧接地布线图案重叠的部分。
5. 根据权利要求1 4中的任意一项所述的弹性波分波器，其特征在于，所述阶梯型滤波器具有并联臂谐振器和串联臂谐振器，所述发送侧滤 波器芯片还具有连接在所述并联臂谐振器的一端的隆起焊盘，在层叠衬底 上设置有连接该隆起焊盘的电极焊盘，并在该电极焊盘与接地电位之间插 入了串联电感。
6. 根据权利要求3所述的弹性波分波器，其特征在于， 在所述层叠衬底的与搭载所述发送侧滤波器芯片以及接收侧滤波器芯片的一侧相反侧的面上设置有外部端子，在所述外部端子上，使用贯通 所述层叠衬底的多个导通孔电极电连接所述屏蔽电极。
7. 根据权利要求1 6中的任意一项所述的弹性波分波器，其特征在于，设置在所述接收侧滤波器芯片上的纵结合谐振器型滤波器具有与第 一接收端子电连接的第一纵结合谐振器型滤波部；和与所述第二接收端子 连接的第二纵结合谐振器型滤波部，所述第二纵结合谐振器型滤波部中的输出信号相对于输入信号的相 位，与所述第一纵结合谐振器型滤波部的输出信号相对于输入信号的相 位，有180度不同，流过所述发送侧滤波器芯片的电信号从所述层叠衬底的第二端部流 向朝着第一端部侧的方向，所述第一纵结合谐振器型滤波部中的电信号的流动方向，当俯视时，是从所述第二端部朝向所述第一端部的方向，所述 第二纵结合谐振器型滤波部中的电信号流动的方向，当俯视时，设为从所 述第一端部朝向所述第二端部的方向。
全文摘要
提供一种小型的分波器，其在层叠衬底上搭载发送侧滤波器芯片和接收侧滤波器芯片，在层叠衬底内构成阻抗匹配电路的弹性波分波器中，改善了发送频带和接收频带的隔离特性，提高了两者的平衡。该弹性波分波器(1)在层叠衬底(43)上倒装焊接由弹性波滤波器芯片构成的发送侧滤波器芯片(6)和接收侧滤波器芯片(7)，在层叠衬底(43)内构成包含用于构成阻抗匹配电路的线圈状线路图案(52)、(54)、(56)的线圈状线路，当俯视时，相对于通过层叠衬底(43)的中心、并连接第一端部(43A)和第二端部(43B)的中心线X，在一侧配置了发送侧滤波器芯片(6)，而在另一侧配置了接收侧滤波器芯片(7)，在配置该接收侧滤波器芯片(7)的一侧配置了所述线圈状线路。
文档编号H03H9/72GK101467349SQ20078002191
公开日2009年6月24日 申请日期2007年5月18日 优先权日2006年6月12日
发明者横仓修, 高田俊明 申请人:株式会社村田制作所