JP2017158160A - フィルタおよびデュプレクサ - Google Patents

Abstract

【課題】周波数の温度依存性を抑制すること。【解決手段】圧電基板１０と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴを有し、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に直列に接続された１または複数の直列共振器Ｓ１−Ｓ４と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴを有し、前記入力端子と前記出力端子との間の線路に対し並列に接続された１または複数の並列共振器Ｐ１−Ｐ３と、前記圧電基板上に設けられ、前記１または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器Ｓ３と、前記１または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器Ｐ２と、の少なくとも一方の第１共振器の弾性波の伝搬方向に設けられた第１突起電極を含む１または複数の突起電極と、前記圧電基板の弾性波の伝搬方向の線熱膨張係数より小さい線熱膨張係数を有し、前記１または複数の突起電極を用い前記圧電基板をフリップチップ実装する実装基板２０と、を具備するフィルタ。【選択図】図６

Description

本発明は、フィルタおよびデュプレクサに関し、例えばラダー型フィルタおよびデュプレクサに関する。

弾性波デバイスを用いた弾性波フィルタは、例えば移動多通信用のデュプレクサに用いられている。弾性波フィルタとして、例えば弾性表面波フィルタが用いられる。弾性表面波フィルタには、圧電基板上に弾性表面波を励振するＩＤＴ（Interdigital Transducer）が形成されている。弾性波フィルタが形成されたチップをバンプを用い基板にフリップチップ実装することが知られている（特許文献１から４）。バンプをチップの放熱に用いることが知られている。

特開２００７−１８４６９０号公報 特開２００６−０４２００７号公報 特開２０００−１９６４０７号公報 特開２００７−１１６６２８号公報

圧電基板は、線熱膨張係数が大きい。このため、温度が変化すると、フィルタの通過帯域等の周波数が変化してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、周波数の温度依存性を抑制することを目的とする。

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴを有し、入力端子と出力端子との間に直列に接続された１または複数の直列共振器と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴを有し、前記入力端子と前記出力端子との間の線路に対し並列に接続された１または複数の並列共振器と、前記圧電基板上に設けられ、前記１または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器と、前記１または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器と、の少なくとも一方の第１共振器の弾性波の伝搬方向に設けられた第１突起電極を含む１または複数の突起電極と、前記圧電基板の弾性波の伝搬方向の線熱膨張係数より小さい線熱膨張係数を有し、前記１または複数の突起電極を用い前記圧電基板をフリップチップ実装する実装基板と、を具備するフィルタである。

上記構成において、前記第１共振器が直列共振器のとき、前記１または複数の直列共振器は複数の直列共振器であり、前記複数の直列共振器のうち少なくとも１つは他の直列共振器と共振周波数が異なり、前記第１共振器が並列共振器のとき、前記１または複数の並列共振器は複数の並列共振器であり、前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つは他の並列共振器と共振周波数が異なる構成とすることができる。

上記構成において、前記第１共振器が直列共振器のとき、前記複数の直列共振器のうち一部の直列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられておらず、前記第１共振器が並列共振器のとき、前記複数の並列共振器のうち一部の並列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられていない構成とすることができる。

上記構成において、前記第１共振器は、前記複数の直列共振器と前記複数の並列共振器とにそれぞれ設けられ、前記複数の直列共振器のうち前記第１共振器以外の直列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられておらず、前記複数の並列共振器のうち前記第１共振器以外の並列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられていない構成とすることができる。

上記構成において、前記第１突起電極は前記第１共振器の前記弾性波の伝搬方向の両側に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１突起電極は、前記第１共振器の開口の弾性波の伝搬方向に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１突起電極と前記第１共振器との距離は、前記１または複数の突起電極のうち前記第１共振器以外の第２共振器の弾性波の伝搬方向に設けられた第２突起電極と前記第２共振器との距離より小さい構成とすることができる。

上記構成において、前記第１共振器は、前記１または複数の直列共振器と前記１または複数の並列共振器のうち前記第１共振器以外の第２共振器と弾性波の伝搬方向が異なる構成とすることができる。

上記構成において、前記第１突起電極は、ダミーまたはグランドに接続されている構成とすることができる。

本発明は上記フィルタを含むデュプレクサである。

上記構成において、共通端子と第１端子との間に接続された第１フィルタと、前記第１フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有し、前記共通端子と第２端子との間に接続された第２フィルタと、を具備し、前記第１フィルタが前記フィルタのとき、前記第１共振器は直列共振器であり、前記第２フィルタが前記フィルタのとき、前記第１共振器は並列共振器である構成とすることができる。

本発明によれば、周波数の温度依存性を抑制することができる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、シミュレーションに用いたサンプルの断面図である。 図２（ａ）から図２（ｄ）は、シミュレーションしたサンプルＡ１からＡ４およびＢ１からＢ４の平面図である。 図３（ａ）から図３（ｃ）は、シミュレーションしたサンプルＡ５からＡ７およびＢ５からＢ７の平面図である。 図４は、サンプルＡ１からＡ７における線熱膨張係数を示す図である。 図５は、サンプルＢ１からＢ７における線熱膨張係数を示す図である。 図６は、実施例１に用いられるチップの平面図である。 図７（ａ）および図７（ｂ）は、図６のＡ−Ａ断面図である。 図８（ａ）は、実施例１で用いる共振器の平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図９は、実施例１における各共振器の減衰特性を示す図である。 図１０は、実施例１の変形例１に用いられるチップの平面図である。 図１１は、実施例１の変形例２に用いられるチップの平面図である。 図１２は、実施例１の変形例３に用いられるチップの平面図である。 図１３は、実施例１の変形例４に用いられるチップの平面図である。 図１４は、実施例２に係るデュプレクサの回路図である。

周波数の温度係数（ＴＣＦ：Temperature Coefficient of Frequency）は、線熱膨張係数（ＴＥＣ：Thermal Expansion Coefficient）と位相速度の温度係数（ＴＣＶ：Temperature Coefficient of Velocity）との和で定まる。そこで、線熱膨張係数に着目した。バンプ等の突起電極を用い、周波数の温度係数を０に近づける（すなわち絶対値を小さくする）ことを検討した。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、シミュレーションに用いたサンプルの断面図である。図１（ａ）に示すように、サンプルＡでは、チップ１１は主に圧電基板１０を備えている。実装基板２０上にチップ１１がバンプ２２を用いフリップチップ実装されている。バンプ２２と実装基板２０とは、互いに接合されている。圧電基板１０の厚さは厚さＴ１１である。図１（ｂ）に示すように、サンプルＢでは、チップ１１は主に圧電基板１０および支持基板２８を備えている。圧電基板１０は支持基板２８の上面（図１（ｂ）では下面）に貼り付けられている。圧電基板１０および支持基板２８の厚さはそれぞれＴ１２およびＴ１３である。その他の構成は、サンプルＡと同じであり、説明を省略する。

サンプルＡおよびＢについて、以下のサンプルＡ１からＡ７、およびサンプルＢ１からＢ７の線熱膨張係数をシミュレーションした。図２（ａ）から図３（ｃ）は、シミュレーションしたサンプルＡ１からＡ７およびＢ１からＢ７の平面図である。図２（ａ）に示すように、チップ１１は、長さＬ１の短辺および長さＬ２の長辺を有する。チップ１１の短辺方向をＸ方向、長辺方向をＹ方向、チップ１１上面の法線方向をＺ方向とする。なお、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は圧電基板１０の結晶方位のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向とは必ずしも一致しない。領域２３は、他のサンプルでバンプ２２を形成しているが、このサンプルではバンプ２２を形成していない領域である。線熱膨張係数をシミュレーションするためのポイントは、チップ１１の中心のポイント５０ａと、中心から−Ｘ方向に距離Ｌ３のポイント５０ｂと、中心から＋Ｘ方向に距離Ｌ３のポイント５０ｃである。ポイント５０ａから５０ｃは、圧電基板１０上に形成されたＩＤＴを想定している。サンプルＡ１およびＢ１では、チップ１１上面にバンプは形成されていない。

図２（ｂ）に示すように、サンプルＡ２およびＢ２では、バンプ２２が形成されている。バンプ２２は、ポイント５０ａから５０ｃの周辺には設けられていない。その他の構成は、図２（ａ）と同じであり説明を省略する。図２（ｃ）に示すように、サンプルＡ３およびＢ３では、ポイント５０ｂの−Ｘ方向に距離Ｌ４の位置にバンプ２２ａが設けられている。ポイント５０ｃの＋Ｘ方向にはバンプは設けられていない。その他の構成は、図２（ｂ）と同じであり説明を省略する。図２（ｄ）に示すように、サンプルＡ４およびＢ４では、ポイント５０ｃの＋Ｘ方向に距離Ｌ４の位置にバンプ２２ｂが設けられている。ポイント５０ｂの−Ｘ方向にはバンプは設けられていない。その他の構成は、図２（ｂ）と同じであり説明を省略する。

図３（ａ）に示すように、サンプルＡ５およびＢ５では、ポイント５０ｂの−Ｘ方向に距離Ｌ４および−Ｙ方向に距離Ｌ５の位置にバンプ２２ａが設けられている。ポイント５０ｃの＋Ｘ方向に距離Ｌ４および−Ｙ方向に距離Ｌ５の位置にバンプ２２ｂが設けられている。その他の構成は、図２（ｂ）と同じであり説明を省略する。図３（ｂ）に示すように、サンプルＡ６およびＢ６では、ポイント５０ｂの−Ｘ方向に距離Ｌ４および−Ｙ方向に距離Ｌ６の位置にバンプ２２ａが設けられている。ポイント５０ｃの＋Ｘ方向に距離Ｌ４および−Ｙ方向に距離Ｌ６の位置にバンプ２２ｂが設けられている。その他の構成は、図２（ｂ）と同じであり説明を省略する。図３（ｃ）に示すように、サンプルＡ７およびＢ７では、ポイント５０ｂの−Ｘ方向に距離Ｌ４の位置にバンプ２２ａが設けられている。ポイント５０ｃの＋Ｘ方向に距離Ｌ４の位置にバンプ２２ｂが設けられている。その他の構成は、図２（ｂ）と同じであり説明を省略する。

シミュレーションの条件を以下に示す。
圧電基板１０：４２°回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板
ヤング率 ：２５４Ｇｐａ
ポアソン比：０．２１
線熱膨張係数：１６．１ｐｐｍ／℃（Ｘ方向）、９．５ｐｐｍ（Ｙ方向）／℃、１０．７ｐｐｍ／℃（Ｚ方向）
支持基板２８：サファイア基板
ヤング率：４７０ＧＰａ
ポアソン比：０．２４５
線熱膨張係数：７．３５ｐｐｍ／℃
サンプルＡの圧電基板１０の厚さＴ１１：０．２８ｍｍ
サンプルＢの圧電基板１０の厚さＴ１２：０．０３ｍｍ
サンプルＢの支持基板２８の厚さＴ１３：０．２５ｍｍ
チップ１１の短辺の長さＬ１：０．８８ｍｍ
チップ１１の長辺の長さＬ２：１．０３ｍｍ
実装基板２０の線熱膨張係数：０ｐｐｍ／℃
バンプ２２：Ａｕ層（膜厚：１２．５μｍ）
バンプ２２の径：７５μｍ
距離Ｌ３：０．１６５ｍｍ
距離Ｌ４：０．１４７５ｍｍ
距離Ｌ５：０．１０ｍｍ
距離Ｌ６：０．０５ｍｍ

温度を−４０℃から１２５℃に変化させ、ポイント５０ａから５０ｃの距離の変化から線熱膨張係数をシミュレーションした。図４は、サンプルＡ１からＡ７における線熱膨張係数を示す図である。各サンプルの線熱膨張係数を以下に示す。
サンプルＡ１：１６．１０ｐｐｍ／℃
サンプルＡ２：１５．３５ｐｐｍ／℃
サンプルＡ３：１４．４７ｐｐｍ／℃
サンプルＡ４：１３．９８ｐｐｍ／℃
サンプルＡ５：１３．１２ｐｐｍ／℃
サンプルＡ６：１２．８３ｐｐｍ／℃
サンプルＡ７：１２．６１ｐｐｍ／℃

図４に示すように、バンプ２２が設けられていないサンプルＡ１の線熱膨張係数は圧電基板１０のＸ方向の線熱膨張係数となる。サンプルＡ２のように、バンプ２２が形成されると、線熱膨張係数はサンプルＡ１より若干小さくなる。サンプルＡ３およびＡ４のように、バンプ２２ａおよび２２ｂのいずれかが、ポイント５０ｂおよび５０ｃのＸ方向に設けられると、線熱膨張係数がサンプルＡ２より小さくなる。サンプルＡ３とＡ４で線熱膨張係数が異なるのは、バンプ２２ａおよび２２ｂ以外のバンプ２２の配置がＸ方向に対称でないためと考えられる。サンプルＡ５からＡ７のように、バンプ２２ａおよび２２ｂの両方が設けられると、線熱膨張係数は、サンプルＡ３およびＡ４より小さくなる。サンプルＡ５およびＡ６のように、バンプ２２ａおよび２２ｂはポイント５０ｂおよび５０ｃのＸ方向からＹ方向にずれて設けられていてもよい。バンプ２２ａおよび２２ｂのＹ方向のずれ（距離Ｌ５およびＬ６）が小さい方が線熱膨張係数は小さくなる。

図５は、サンプルＢ１からＢ７における線熱膨張係数を示す図である。各サンプルの線熱膨張係数を以下に示す。
サンプルＢ１：９．５５ｐｐｍ／℃
サンプルＢ２：９．３１ｐｐｍ／℃
サンプルＢ３：８．９５ｐｐｍ／℃
サンプルＢ４：８．６５ｐｐｍ／℃
サンプルＢ５：８．３０ｐｐｍ／℃
サンプルＢ６：８．１７ｐｐｍ／℃
サンプルＢ７：８．０８ｐｐｍ／℃

図５に示すように、サンプルＢ１からＢ７は、サンプルＡ１からＡ７に比べ線熱膨張係数が小さい。これは、支持基板２８の線熱膨張係数が圧電基板１０より小さいためである。すなわち、支持基板２８により、圧電基板１０の表面の熱による伸縮が抑制されるためである。サンプルＢ１からＢ７の線熱膨張係数の傾向はサンプルＡ１からＡ７と同じである。

以上のシミュレーション結果に基づき、実施例として、通過帯域の温度依存性の小さいフィルタを有する弾性波デバイスについて説明する。

図６は、実施例１に用いられるチップの平面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）は、図６のＡ−Ａ断面図である。図７（ａ）は、支持基板が設けられていない例であり、図７（ｂ）は、支持基板２８上に圧電基板１０が貼り付けられた例である。図６および図７（ａ）に示すように、チップ１１において、圧電基板１０上に１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ３、配線３４および１または複数のバンプ２２が設けられている。各共振器は、ＩＤＴ３０とＩＤＴ３０の両側に設けられた反射器３２を備えている。バンプ２２は、入力バンプＴ１、出力バンプＴ２、グランドバンプＴｇ、バンプ２２ａおよび２２ｂを含む。チップ１１はバンプ２２を用い実装基板２０にフリップチップ実装（またはフェースダウン実装）されている。これにより、入力バンプＴ１、出力バンプＴ２およびグランドバンプＴｇは、実装基板２０上に形成された電極パッド等に電気的に接続される。配線３４は、各共振器間、および各共振器とバンプ２２間を電気的に接続する。配線３４は、Ｃｕ（銅）膜、Ａｌ（アルミニウム）膜またはＡｕ（金）膜等の金属膜であり、金属膜１８（図８（ｂ）参照）を含んでもよい。突起電極であるバンプ２２はスタッドＡｕバンプ、めっき法により形成されたＣｕピラー、またはＡｕＳｎ、ＳｎＡｇＣｕもしくはＳｎＡｇ等のはんだボール等でもよい

直列共振器Ｓ１からＳ４は、入力バンプＴ１（すなわち入力端子）と出力バンプＴ２（すなわち出力端子）との間に、配線３４を介し直列に接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ３は、入力バンプＴ１と出力バンプＴ２との間の線路に対し、配線３４を介し並列に接続されている。このように、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３はラダー型フィルタとして機能する。直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２のＸ方向（弾性波の伝搬方向）の両側にバンプ２２ａおよび２２ｂが形成されている。

図８（ａ）は、実施例１で用いる共振器の平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、１ポート共振器では、圧電基板１０上にＩＤＴ３０および反射器３２が形成されている。圧電基板１０は、例えばニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である。ＩＤＴ３０および反射器３２は、圧電基板１０に形成された金属膜１８により形成される。金属膜１８は例えばＣｕ（銅）膜またはＡｌ（アルミニウム）膜である。ＩＤＴ３０は、対向する一対の櫛型電極１６を備える。櫛型電極１６は、複数の電極指１２と、複数の電極指１２が接続されたバスバー１４を備える。一対の櫛型電極１６は、電極指１２がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。ＩＤＴ３０は主に電極指１２の配列方向（Ｘ方向）に伝搬する弾性波を励振する。弾性波は反射器３２により反射される。櫛型電極１６における電極指１２のピッチは櫛型電極１６が励振する弾性波の波長λにほぼ相当する。

図９は、実施例１における各共振器の減衰特性を示す図である。図９に示すように、ラダー型フィルタの通過帯域の高周波側の減衰極は、直列共振器Ｓ１からＳ４の反共振点により形成される。通過帯域の低周波側の減衰極は、並列共振器Ｐ１からＰ３の共振点により形成される。通過帯域の高周波側のスカート特性に最も影響するのは直列共振器のうち反共振周波数の最も高い直列共振器Ｓ３である。通過帯域の低周波側のスカート特性に最も影響するのは並列共振器のうち共振周波数の最も低い並列共振器Ｐ２である。通過帯域の温度依存性を抑制するためには、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２の温度依存性を小さくすることが有効である。

そこで、図６のように、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２のそれぞれのＸ方向の両側にバンプ２２ａおよび２２ｂを設ける。これにより、サンプルＡ７およびＢ７と同様に、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２における線熱膨張係数が小さくなる。直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２のＴＣＦが抑制される。よって、通過特性のスカート特性の温度依存が小さくなり、通過地域の温度依存が小さくなる。

反共振周波数と共振周波数との間隔は共振器によって変わらない。よって、直列共振器Ｓ３は直列共振器Ｓ１からＳ４のうち共振周波数の最も高い直列共振器ともいえる。また、並列共振器Ｐ２は並列共振器Ｐ１からＰ３のうち反共振周波数の最も低い並列共振器ともいえる。

サンプルＡ１からＡ７およびＢ１からＢ７を用いた実験では実装基板２０の線熱膨張係数を０と仮定した。実施例１では、圧電基板１０のＸ方向の線熱膨張係数より小さい線熱膨張係数を有する実装基板２０を用いる。例えば、タンタル酸リチウム基板のＸ方向の線熱膨張係数は１６．１ｐｐｍ／℃である。そこで、実装基板２０としてセラミックスを用いる。例えばアルミナを用いたファインセラミックスの線熱膨張係数は７．２ｐｐｍ／℃である。これにより、共振器における線熱膨張係数を小さくすることができる。実装基板２０として、樹脂等の有機材料を用いてもよい。

図７（ｂ）の例では、圧電基板１０が支持基板２８に接合されている。その他の構成は図７（ａ）と同じであり説明を省略する。支持基板２８上に圧電基板１０を貼り付けた場合、実装基板２０の線熱膨張係数は圧電基板１０の線熱膨張係数より小さければ効果があるが、支持基板２８の線熱膨張係数より小さいことが好ましい。

実施例１によれば、圧電基板１０上であって、複数の直列共振器Ｓ１からＳ４のうち最も反共振周波数の高い直列共振器Ｓ３（第１共振器）の弾性波の伝搬方向にバンプ２２ａおよび２２ｂを設ける。複数の並列共振器Ｐ１からＰ３のうち最も共振周波数の低い並列共振器Ｐ２（第１共振器）の弾性波の伝搬方向にバンプ２２ａおよび２２ｂを設ける。これにより、通過帯域の温度特性を抑制できる。バンプ２２ａおよび２２ｂは、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２の少なくとも一方に設けられていればよい。

直列共振器Ｓ１からＳ４の反共振周波数は全て同じでもよい。この場合、バンプ２２ａおよび２２ｂは直列共振器Ｓ１からＳ４の少なくとも１つのＸ方向に設けられていればよい。また、並列共振器Ｐ１からＰ３の共振周波数は全て同じでもよい。この場合、バンプ２２ａおよび２２ｂは並列共振器Ｐ１からＰ３の少なくとも１つのＸ方向に設けられていればよい。

直列共振器Ｓ１からＳ４のうち少なくとも１つは他の直列共振器と反共振周波数が異なっていてもよい。この場合、バンプ２２ａおよび２２ｂは最も反共振周波数の高い直列共振器Ｓ３のＸ方向に設けられていればよい。並列共振器Ｐ１からＰ３のうち少なくとも１つは他の並列共振器と共振周波数が異なっていてもよい。この場合、バンプ２２ａおよび２２ｂは最も共振周波数の低い並列共振器Ｐ２のＸ方向に設けられていればよい。

直列共振器Ｓ１からＳ４のうち一部の直列共振器Ｓ１、Ｓ２またはＳ４のＸ方向にはバンプ２２ａおよび２２ｂは設けなくてもよい。並列共振器Ｐ１からＰ３のうち一部の並列共振器Ｐ１およびＰ２のＸ方向にはバンプ２２ａおよび２２ｂは設けなくてもよい。これらにより、バンプ２２の数を減らすことができる。よって、チップ１１の面積を小さくできる。

反共振周波数の高い直列共振器Ｓ３と最も共振周波数の低い並列共振器Ｐ２との両方にバンプ２２ａおよび２２ｂが設けられている場合、直列共振器Ｓ３以外の直列共振器Ｓ１、Ｓ２およびＳ４の弾性波の伝搬方向にはバンプ２２ａおよび２２ｂを設けず、並列共振器Ｐ２以外の並列共振器Ｐ１およびＰ３の弾性波の伝搬方向にはバンプ２２ａおよび２２ｂを設けないことが好ましい。これにより、通過地域の温度依存が小さくなり、かつチップ１１の面積を小さくできる。

サンプルＡ３、Ａ４、Ｂ３およびＢ４のように、バンプ２２ａおよび２２ｂはいずれか一方のみが設けられていてもよい。サンプルＡ７およびＢ７のように、より線熱膨張係数を小さくするため、バンプ２２ａおよび２２ｂは直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２のＸ方向の両側に設けられていることが好ましい。

バンプ２２ａおよび２２ｂは、並列共振器Ｐ２に対応するバンプ２２ｂのようにグランドバンプでもよい。バンプ２２ａおよび２２ｂは、他のバンプ２２ａおよび２２ｂのようにダミーバンプでもよい。グランドバンプはグランドに電気的に接続されるバンプである。グランドバンプとグランドとの間にグランド配線が設けられている。熱は配線を介し伝導しやすい。そこで、バンプ２２ａおよび２２ｂの少なくとも１つをグランドバンプとすることで、放熱性を高めることができる。ダミーバンプは、グランド配線または信号配線と接続されておらず、電気的にフローティングである。よって、バンプ２２ａおよび２２ｂの少なくとも１つをダミーとすることで、バンプと共振器等の干渉を抑制できる。

（実施例１の変形例１）
図１０は、実施例１の変形例１に用いられるチップの平面図である。図１０に示すように、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２に加え、並列共振器Ｐ３のＸ方向にもバンプ２２ｂが設けられている。直列共振器Ｓ３と並列共振器Ｐ３はバンプ２２ｂを共有している。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。

実施例１の変形例１のよう、バンプ２２ａおよび２２ｂは、並列共振器Ｐ１からＰ３のうち複数の並列共振器Ｐ２およびＰ３に設けられていてもよい。直列共振器においても複数の直列共振器にバンプ２２ａおよび２２ｂが設けられていてもよい。また、複数の共振器でバンプ２２ａまたは２２ｂを共有してもよい。

（実施例１の変形例２）
図１１は、実施例１の変形例２に用いられるチップの平面図である。図１１に示すように、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ２のＸ方向に延伸する中線５４に対しバンプ２２ａおよび２２ｂが−Ｙ方向にシフトして設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり、説明を省略する。

サンプルＡ５、Ａ６、Ｂ５およびＢ６のように、バンプ２２ａおよび２２ｂは、共振器の中心線からＹ方向にずれていてもよい。平面視においてバンプ２２ａおよび２２ｂの少なくとも一部はＸ方向からみて共振器と重なることが好ましい。また、バンプ２２ａおよび２２ｂの少なくとも一部はＸ方向からみて共振器の開口（ＩＤＴにおいて電極指が重なる領域）と重なることがより好ましい。さらに、バンプ２２ａおよび２２ｂの少なくとも一部は共振器のＸ方向に延伸する中心線と重なることがさらに好ましい。

（実施例１の変形例３）
図１２は、実施例１の変形例３に用いられるチップの平面図である。図１２に示すように、直列共振器Ｓ３のＸ方向に位置するバンプ２２ａおよび２２ｂの平面視形状は楕円形である。並列共振器Ｐ２のＸ方向に位置するバンプ２２ａおよび２２ｂの平面視形状は矩形である。その他の構成は実施例１と同じであり、説明を省略する。

実施例１の変形例３のように、バンプの形状は任意に設定できる。バンプ２２ａおよび２２ｂをスタッドバンプすると、平面視形状は円状となる。はんだボールを用いると、バンプ２２ａおよび２２ｂは球状となる。メッキバンプを用いると、平面視の形状を任意にすることができる。

（実施例１の変形例４）
図１３は、実施例１の変形例４に用いられるチップの平面図である。図１３に示すように、並列共振器Ｐ３の弾性波の伝搬方向はＹ方向である。並列共振器Ｐ３のＹ方向にバンプ２２ａおよび２２ｂが設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

実施例１の変形例４のように、共振器の少なくとも１つは弾性波の伝搬方向が異なっていてもよい。ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板を用いると、圧電基板１０の上面のうちＸ方向（Ｘ軸方向）の線熱膨張係数が最も大きい。例えば、並列共振器Ｐ３が並列共振器Ｐ１からＰ３のうち最も共振周波数が低いとき、並列共振器Ｐ３の弾性波の伝搬方向をＹ方向とすると、線熱膨張係数が小さくなる。さらに、共振器のＹ方向にバンプ２２ａおよび２２ｂを設ける。これにより、線熱膨張係数がより小さくなる。このように、より周波数の温度依存性を小さくする共振器（例えば並列共振器Ｐ３）の弾性波の伝搬方向を、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１およびＰ３のうち並列共振器Ｐ３以外の共振器（第２共振器）と異ならせ、かつバンプ２２ａおよび２２ｂを設けてもよい。

バンプ２２ａおよび２２ｂは、温度依存性を抑制する共振器に最も近いことが好ましい。すなわち、反共振周波数の最も高い直列共振器Ｓ３に最も近いバンプ２２ａおよび２２ｂと直列共振器Ｓ３との距離は、直列共振器Ｓ３以外の直列共振器Ｓ１、Ｓ２またはＳ４（第２共振器）に最も近いバンプ２２（第２バンプ）と直列共振器Ｓ１、Ｓ２またはＳ４との距離より小さい。また、共振周波数の最も低い並列共振器Ｐ２に最も近いバンプ２２ａおよび２２ｂと並列共振器Ｐ２との距離は、並列共振器Ｐ２以外の並列共振器Ｐ１またはＰ３（第２共振器）に最も近いバンプ２２（第２バンプ）と並列共振器Ｐ１またはＰ３との距離より小さい。これにより、通過帯域の温度依存性に最も影響する共振器の線熱膨張係数を低減できる。

実施例１およびその変形例における直列共振器および並列共振器の個数は適宜設定できる。チップ１１に１つのフィルタを形成する例を説明したが、チップ１１に複数のフィルタを形成してもよい。弾性波として弾性表面波を用いる例を説明したが、弾性境界波またはラブ波を用いてもよい。

実施例２はデュプレクサの例である。図１４は、実施例２に係るデュプレクサの回路図である。図１４に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘ（第１端子）との間に送信フィルタ４４（第１フィルタ）が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘ（第２端子）との間に受信フィルタ４６（第２フィルタ）が接続されている。送信フィルタ４４は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４６は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４４および受信フィルタ４６の少なくとも一方を実施例１およびその変形例のフィルタとすることができる。

例えば、受信フィルタ４６の通過帯域が送信フィルタ４４の通過帯域より周波数が高い。受信フィルタ４６の通過帯域と送信フィルタ４４の通過帯域との間はガードバンドである。通過帯域のうちガードバンド側のスカート特性の温度変化は小さいことが好ましい。よって、送信フィルタ４４においては、最も反共振周波数の高い直列共振器の弾性波の伝搬方向にバンプ２２ａおよび２２ｂを設けることが好ましい。受信フィルタ４６においては、最も共振周波数の低い並列共振器の弾性波の伝搬方向にバンプ２２ａおよび２２ｂを設けることが好ましい。

第１フィルタとして送信フィルタ４４、第２フィルタとして受信フィルタ４６の例を説明したが、第１フィルタが受信フィルタ４６、第２フィルタが送信フィルタ４４でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 圧電基板
１６ 櫛型電極
１８ 金属膜
２０ 実装基板
２２ バンプ
２８ 支持基板
３０ ＩＤＴ
３２ 反射器

Claims (11)

1. 圧電基板と、
   前記圧電基板上に設けられたＩＤＴを有し、入力端子と出力端子との間に直列に接続された１または複数の直列共振器と、
   前記圧電基板上に設けられたＩＤＴを有し、前記入力端子と前記出力端子との間の線路に対し並列に接続された１または複数の並列共振器と、
   前記圧電基板上に設けられ、前記１または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器と、前記１または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器と、の少なくとも一方の第１共振器の弾性波の伝搬方向に設けられた第１突起電極を含む１または複数の突起電極と、
   前記圧電基板の弾性波の伝搬方向の線熱膨張係数より小さい線熱膨張係数を有し、前記１または複数の突起電極を用い前記圧電基板をフリップチップ実装する実装基板と、
   を具備するフィルタ。
2. 前記第１共振器が直列共振器のとき、前記１または複数の直列共振器は複数の直列共振器であり、前記複数の直列共振器のうち少なくとも１つは他の直列共振器と共振周波数が異なり、
   前記第１共振器が並列共振器のとき、前記１または複数の並列共振器は複数の並列共振器であり、前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つは他の並列共振器と共振周波数が異なる請求項１記載のフィルタ。
3. 前記第１共振器が直列共振器のとき、前記複数の直列共振器のうち一部の直列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられておらず、
   前記第１共振器が並列共振器のとき、前記複数の並列共振器のうち一部の並列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられていない請求項２記載のフィルタ。
4. 前記第１共振器は、前記複数の直列共振器と前記複数の並列共振器とにそれぞれ設けられ、
   前記複数の直列共振器のうち前記第１共振器以外の直列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられておらず、
   前記複数の並列共振器のうち前記第１共振器以外の並列共振器の前記弾性波の伝搬方向には前記１または複数の突起電極はいずれも設けられていない請求項２記載のフィルタ。
5. 前記第１突起電極は前記第１共振器の前記弾性波の伝搬方向の両側に設けられている請求項１から４のいずれか一項記載のフィルタ。
6. 前記第１突起電極は、前記第１共振器の開口の弾性波の伝搬方向に設けられている請求項１から５のいずれか一項記載のフィルタ。
7. 前記第１突起電極と前記第１共振器との距離は、前記１または複数の突起電極のうち前記第１共振器以外の第２共振器の弾性波の伝搬方向に設けられた第２突起電極と前記第２共振器との距離より小さい請求項１から６のいずれか一項記載のフィルタ。
8. 前記第１共振器は、前記１または複数の直列共振器と前記１または複数の並列共振器のうち前記第１共振器以外の第２共振器と弾性波の伝搬方向が異なる請求項１から７のいずれか一項記載のフィルタ。
9. 前記第１突起電極は、ダミーまたはグランドに接続されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載のフィルタ。
10. 請求項１から９のいずれか一項記載のフィルタを含むデュプレクサ。
11. 共通端子と第１端子との間に接続された第１フィルタと、
    前記第１フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有し、前記共通端子と第２端子との間に接続された第２フィルタと、
    を具備し、
    前記第１フィルタが前記フィルタのとき、前記第１共振器は直列共振器であり、
    前記第２フィルタが前記フィルタのとき、前記第１共振器は並列共振器である請求項１０記載のデュプレクサ。

Images