专利名称：薄膜体声波谐振器滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动电话等无线机器中所使用的滤波器。
背景技术：
在移动电话等无线机器中，为了防止由发送波产生的不必要的辐射、由于发送波绕到接收部而产生的灵敏度降低、以及为了防止对接收部的干扰，从而必需要在天线端进行极间滤波。以往一直使用利用声表面波(SAWSurface Acoustic Wave)和电介质的极间滤波器以及共用器。近几年，特别是薄膜体声波谐振器(FBARfilm bulk acousticresonator)滤波器被广泛使用在这样的系统中，即需要具有收发信的频率间隔窄，且具有更陡峭的滤波特性的系统。
并且，由于滤波器前后的电路块的输出入要对应差分和单端不同的情况，因此希望滤波器具有平衡不平衡转换功能，在SAW滤波器中已实际应用了很多这种具有平衡不平衡功能的滤波器。
在此，作为FBAR滤波器的主要部分的薄膜体声波谐振器是以电极之间夹插压电薄膜而构成的，FBAR滤波器利用上述压电薄膜所生成的谐振振动(被称为体声波Bullk Acoustic Wave)，来对信号进行滤波。这样的结构是在半导体基板、电介质基板、金属基板上利用半导体工艺来形成FBAR滤波器的，作为芯片在制作上是适用的。
以下，利用图14(a)、图14(b)对以往的一般示例进行说明。此以往的示例，例如是专利文献1中所示的。
图14(a)是示出在利用不具有平衡不平衡转换功能的滤波器的情况下，移动电话等无线机器的无线电路的构成示例图，此无线电路包括天线901、共用器902，以及作为发送部的PA(功率放大器)903、发送极间带通滤波器(以后称为TxBPF)904、调制IC905，和作为接收部的LNA(低噪声放大器具有AGC(自动增益控制)功能)906、接收极间带通滤波器(以后称为RxBPF)907、检波IC908。
发送信号通过TxBPF904、PA903、共用器902，从调制IC905被传导到天线901。另一方面，接收信号通过共用器902、LNA906、RxBPF907，从天线901被传导到检波IC908。
一般而言，在调制IC、检波IC等半导体中，为了耐外来的噪声，将内部的电路设定为差分构成的较多，输出入端子为平衡的输出入。
图14(b)是示出在利用具有平衡不平衡转换功能的滤波器的情况下，移动电话等无线机器的无线电路的构成示例图，构成概要和信号的传导与图14(a)相同。
TxBPF954和RxBPF957分别为具有平衡不平衡转换功能的滤波器，相当于以往的SAW滤波器。此时，在发送部可以直接连接TxBPF954和调制IC905，从调制IC905所差分输出的信号，在TxBPF954经平衡不平衡转换后传导到PA903。同样，在接收部可以直接连接RxBPF957和检波IC908，从共用器902通过LNA906向RxBPF957输入的不平衡信号，在RxBPF经平衡不平衡转换后，成为平衡信号，并被输入到检波IC908。
与SAW滤波器相比，FBAR滤波器在浪费、减衰量、温度特性等具有优越的特性，由于不具有平衡不平衡转换功能，因此与其它的电路块相连接时则成为如图14(a)所示那样。
在发送部从调制IC905所差分输出的信号的一端接地，另一端被输入到TxBPF904，并且在接收部检波IC908的差动输入一端接地，另一端则被输入有从RxBPF907所输出的不平衡信号。
专利文献1日本特开2001-28552号公报然而，如上所述，在以往的FBAR滤波器由于不具有平衡不平衡转换功能，因此，在需要比SAW滤波器更陡峭的滤波特性的系统中使用FBAR滤波器的情况下，所需要的简便的处置例如可以是，其它电路块的平衡输出入端子的一端与FBAR连接，另一端接地。
对于图14(a)所示出的具体例子，在发送部从调制IC905差动输出的信号一端接地，另一端输入到TxBPF904，并且，在接收部从RxBPF907所输出的不平衡信号，被输入到检波IC908的输入部中不接地的一端，此时，检测IC908的另一端接地。这样出现的问题是在上述的情况下进行输出入时，大约有一半的信号被浪费掉，并且还出现电力效率降低或杂音指数的升高，因此FBAR滤波器所具有的优越特性则被抵消。
发明内容
本发明鉴于上述课题，目的在于提供一种附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。
为了解决上述课题，本发明的薄膜体声波谐振器滤波器，其中包括薄膜体声波谐振器滤波器元件，进行信号的滤波；以及平衡不平衡转换器，进行信号的平衡不平衡转换；上述薄膜体声波谐振器滤波器元件和上述平衡不平衡转换器，被电连接且被一体化。
在此，也可以是上述薄膜体声波谐振器滤波器元件具有2个第一不平衡端子，或具有2组第一平衡端子，并在上述这些端子之间进行信号的滤波；上述平衡不平衡转换器具有1个第二不平衡端子和1组第二平衡端子，并在上述这些端子之间进行信号的平衡不平衡转换；在上述薄膜体声波谐振器滤波器元件具有2个第一不平衡端子的情况下，上述第一不平衡端子中的1个和上述第二不平衡端子连接，在上述第一不平衡端子中的另1个与上述1组第二平衡端子之间，不仅进行信号的滤波，还进行平衡不平衡转换；在上述薄膜体声波谐振器滤波器元件具有2组第一平衡端子的情况下，上述第一平衡端子的1组和上述1组第二平衡端子连接，在上述第一平衡端子的另一组与上述第二不平衡端子之间，不仅进行信号的滤波，还进行平衡不平衡转换。
据此构成，可以实现一种薄膜体声波谐振器滤波器，该薄膜体声波谐振器滤波器既具有上述薄膜体声波谐振器滤波器元件的特性，又具有平衡不平衡转换功能。并且，可以将上述薄膜体声波谐振器滤波器元件和上述平衡不平衡转换器一体化，从而可以将此薄膜体声波谐振器滤波器作为小型且低价格的一个部件来提供。
而且，上述薄膜体声波谐振器滤波器元件既能利用不平衡输出入方式，又能利用平衡输出入方式。
并且，也可以是上述平衡不平衡转换器被形成在基板的表面或内部，上述薄膜体声波谐振器滤波器元件被安装在上述基板上。
在此，也可以是利用平衡不平衡转换电路、环形电路、威金逊电路以及相位旋转电路中一个以上的电路来构成上述平衡不平衡转换器。
据此构成，上述平衡不平衡转换器可以作为受动元件来实现，通过将上述薄膜体声波谐振器滤波器元件的一端与上述受动元件连接，可以使频带内、频带外的频率特性稳定。
并且，平衡不平衡转换电路、环形电路、威金逊电路以及相位旋转电路的电路功能，均可以制作到带线中，此带线利用适当的布线被形成在基板内层。因此，只要将上述电路制作到安装有上述薄膜体声波谐振器滤波器元件的安装基板的内部，就可以抑制用于附加平衡不平衡转换功能的一层面积的增大和价格上升。
并且，也可以是利用上述环形电路、威金逊电路以及相位旋转电路中的一个以上，来构成具有电感器和电容器的相位旋转电路，且上述电感器和电容器被构成为T形或π形。
据此构成，通过将上述带线置换为集中定数的电感器(L)或电容器(C)，上述电路不仅可以被在安装基板的内层被构成，也可以以FBAR芯片的FBAR滤波器，以及同一芯片内的半导体基板上的电容(MIM(金属—绝缘体—金属)电容器、IDT、FBAR的容量成分、MEMS等)和电感器(螺旋形电感器、绕线电感成分、FBAR的电感成分、MEMS等)来构成，因此，可以选择的上述薄膜体声波谐振器滤波器的构成方法增多了。例如，也可以在FBAR滤波器芯片本身中，制作利用半导体工艺的平衡不平衡转换功能。
并且，也可以是上述平衡不平衡转换器具有一极增幅电路，该一极增幅电路具有1个输入端子和2个输出端子，并将从上述输入端子所得到的信号，以逆相位输出到上述2个输出端子；上述输入端子作为上述第二不平衡端子；上述2个输出端子作为上述1组第二平衡端子。
据此构成，也适合在FBAR滤波器芯片本身中，制作利用半导体工艺的平衡不平衡转换功能。
并且，也可以是上述薄膜体声波谐振器滤波器元件作为第一芯片被形成；上述平衡不平衡转换器作为第二芯片被形成，是具有信号的平衡不平衡转换功能的声表面波滤波器。
据此构成，上述薄膜体声波谐振器滤波器元件和上述平衡不平衡转换器均被形成为芯片，因此，有利于此薄膜体声波谐振器滤波器元件的小型化及低价格安装。
特别是只要在上述薄膜体声波谐振器滤波器元件主要进行滤波，在声表面波滤波器主要进行平衡不平衡转换，就可以减少浪费，且能够实现具有平衡不平衡转换功能的薄膜体声波谐振器滤波器。
并且，也可以是通过倒装芯片方式，在上述第一芯片及上述第二芯片中的一个上安装另一个。
据此构成，通过倒装芯片方式，不仅可以实现上述薄膜体声波谐振器滤波器的小型化及低价格化，还可以对接续部的阻抗进行任意设定，这样既提高了设计的自由度，又可以将不必要的电感降低为最小。
并且，也可以是上述薄膜体声波谐振器滤波器和上述声表面波滤波器，被形成在一个基板上。
据此构成，可以利用半导体工艺，将上述薄膜体声波谐振器滤波器和上述声表面波滤波器，连续地形成在上述一个基板上，从而能够实现低成本化。
并且，也可以是用于构成上述薄膜体声波谐振器滤波器元件的压电薄膜，是通过转移与上述基板不同的其它的基板上所形成的多层膜来形成的。
据此构成，可以利用在上述其它的基板上所形成的膜质良好的压电薄膜，来构成上述薄膜体声波谐振器滤波器元件，因此，容易得到具有良好特性的薄膜体声波谐振器滤波器。
据本发明，薄膜体声波谐振器滤波器的构成是，进行信号滤波的薄膜体声波谐振器滤波器元件和进行信号平衡不平衡转换的平衡不平衡转换器，不仅被电连接且被一体化，因此，可以得到一种薄膜体声波谐振器滤波器，其既具有上述薄膜体声波谐振器滤波器元件的特性又具有平衡不平衡转换功能。薄膜体声波谐振器滤波器元件及上述平衡不平衡转换器被结为一体，并能够将此薄膜体声波谐振器滤波器作为小型且低价格的一个部件来提供。
图1是示出在第1实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图2(a)、(b)、(c)、(d)是示出在本发明的第2实施方式中，示出FBAR滤波器构成的俯视图、底面图以及断面图。
图3是示出在第2实施方式中，生成平衡不平衡转换器的内层图案的一示例图。
图4是示出在第3实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图5是示出在第3实施方式的变形例中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图6是示出在第4实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图7是示出在第4实施方式的变形例中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图8是示出在第5实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图9(a)、(b)是示出在第6实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的方框图。
图10(a)、(b)、(c)是示出在第7实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的俯视图和断面图。
图11(a)、(b)、(c)、(d)是示出在第8实施方式中，示出FBAR滤波器的构成示例的俯视图和断面图。
图12(a)、(b)是示出在第9实施方式中，FBAR滤波器的构成示例的俯视图和断面图。
图13(a)、(b)、(c)、(d)是示出在第10实施方式中，FBAR滤波器的制造方法的图。
图14(a)、(b)是示出利用以往的滤波器的无线电路构成的一示例图。
符号说明101 输入端子102，103 输出端子(差分一端)104 FBAR滤波器芯片的输出端子105 平衡不平衡转换电路的输入端子106，107 平衡不平衡转换电路的输出端子(差分一端)108 FBAR滤波器芯片109 平衡不平衡转换电路110 λ/2带线111，112 λ/4带线201，211 封盖202，212 多层基板204，214 FBAR滤波器芯片205，215 线焊206，216 内层布线207，217 多层基板的焊盘209，219 FBAR滤波器芯片的焊盘
301，304 GND(接地)层302 λ/2带线层303 λ/4带线层305 平衡不平衡转换电路输入端子306 λ/2带线307 λ/4带线接地部308 平衡不平衡转换电路差分输出端子309 λ/4带线401，501，601，605，701，801 输入端子402，403，502，503，602，603，606，607，702，703，802，803输出端子404，504，611，704，804 FBAR滤波器405，505 环形电路(rat race circuit)406，407，408，409 端口506，708 HPF(Hight Pass Filter高通滤波器)608，609，610 连接点612，705 Wilkinson(威金逊)电路613，614，615，616，617 带线618 相位旋转电路706 相位旋转电路805 1极放大器806 场效应晶体管807 栅极负荷808 漏极负荷809 源极负荷810 电源811 接地1101，1111，1211，1213，1304，1306，1404，1406 输入端子
1102，1103，1112，1113，1212，1214，1215，1305，1307，1308，1309，1310，1405，1407，1408 输出端子1104，1114，1115 连接点1105，1117 FBAR滤波器1106，1116 SAW滤波器1201 安装基板1202，1301 FBAR滤波器芯片1203，1302 SAW滤波器芯片1311 倒装芯片凸点1401，1501 压电基板1402 FBAR滤波器1403，1503 SAW滤波器1502 假设基板(dummy substrate)1503 SAW滤波器1504 压电薄膜具体实施方式
(第1实施方式)利用图1对本发明的第1实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。图1是示出本发明的第1实施方式所涉及的FBAR滤波器的构成的方框图，此FBAR滤波器包括被形成为芯片的FBAR滤波器108及平衡不平衡转换电路109。在此，平衡不平衡转换电路109被作为平衡不平衡转换器来使用。
FBAR滤波器芯片108具有不平衡的输出入端子101、104。平衡不平衡转换电路109包括一端开路的λ/2带线(strip line)110和2个一端短路的λ/4带线111和112，还具有1个输入端子105和2个输出端子106及107，从输入端子105所输入的不平衡信号，通过λ/2带线110和λ/4带线111和112所产生的电磁耦合，被转换为平衡信号，并从2个输出端子106和107输出。据此构成，实现了具有平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。而且，通过将输出入端子的一方与受动元件相连接，从而可以使FBAR滤波器的频带内、频带外的频率特性稳定。而且，此滤波器的输出入是可逆的。
并且，如图1所示，此FBAR滤波器具有输出端子102和103。
(第2实施方式)利用图2对本发明的第2实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。此实施方式所涉及的FBAR滤波器为了确保信赖性，例如将制作为芯片的FBAR滤波器元件安装到多层基板上，并封装到陶瓷容器等中，上述芯片活用了在基板上利用半导体制作工艺容易形成之特征。另外，除陶瓷容器以外，也可以考虑到用不锈钢盖来封装。
图2(a)是从此FBAR滤波器封盖侧看到的俯视图(但，封盖未图示)，图2(b)是此FBAR滤波器的底面图，图2(c)是此FBAR滤波器的A-A’的断面图，图2(d)是此FBAR滤波器的变形例所涉及的断面图。
如在图2(c)、(d)所看到的，存储FBAR滤波器芯片的空间为多层基板202上设置的由凸起部分所构成的空间(图2(c))，或为盖211上设置的凸起部分所构成的空间(图2(d))。
利用图2(a)、(b)、(c)对此FBAR滤波器的构成例子进行说明。FBAR滤波器芯片204被安装在多层基板202上。在多层基板202的内层形成有构成平衡不平衡转换电路的内层布线206。关于平衡不平衡转换器的构成，详细情况后述。
在多层基板202形成有焊盘207，线焊205在多层基板的焊盘207和FBAR滤波器芯片的焊盘209之间起导通作用。并且，在多层基板202上载有封盖201。
在多层基板202的底面设置有多个端子210。例如，标记为SIG101的端子与FBAR滤波器芯片204的一个端子被连接在多层基板202的内部；标记为SIG102、SIG103的端子与平衡不平衡转换电路的平衡输出入端子被连接在多层基板202的内部；标记为GND的端子与FBAR全体的接地层连接。
然后，利用图2(d)对FBAR滤波器的其它的构成例进行说明。FBAR滤波器芯片214被安装在多层基板212上。在多层基板212的内层形成有构成平衡不平衡转换电路的内层布线216。并且，多层基板212中形成有多层基板的焊盘217，线焊215在多层基板的焊盘217和FBAR滤波器的焊盘219之间起导通作用。多层基板212上设置有封盖211。
以下，利用图3对在多层基板202的内层构成的平衡不平衡转换电路进行说明。图3示出了构成平衡不平衡转换电路的各层的布线的一个例子。在由接地层301、304所夹的布线层302、303中，形成有λ/2带线306及2个λ/4带线309。
从输入端子305所输入的不平衡信号，通过接地通孔307，与一端接地的短路λ/4带线结合，通过一端开路λ/2带线306和一端短路λ/4带线309的结合，从而平衡信号被从2个输出端子308中输出。
此实施方式所涉及的FBAR滤波器中由于制作了平衡不平衡转换电路，该平衡不平衡转换电路位于用于安装FBAR滤波器的多层基板212中，因此与没有设置平衡不平衡转换电路的情况相比较，不但大小没有变大，价格也没有大的上升，从而可以提供一种附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。并且，此滤波器的输出入是可逆的。
(第3实施方式)以下，利用图4对本发明的实施方式3所涉及的FBAR滤波器进行说明。图4是示出本发明的第3实施方式所涉及的FBAR滤波器的构成的示例方框图，此FBAR滤波器具有作为平衡不平衡转换器的环形电路(rat race circuit)405。
FBAR滤波器芯片404具有不平衡的输出入端子。环形电路405如图4所示，端口406和端口407之间、端口407和端口408之间、端口408和端口409之间是以λ/4的间隔来设置的，端口406和端口409之间是以3λ/4的间隔来设置的。从端口406输入信号。到达端口407的信号为从端口406输入的以顺时针方向仅前进了λ/4的信号，以及从端口406输入的以逆时针方向前进了5λ/4的信号。此2个信号相位相同，合并之后从端口407输出。端口409，从端口406来看不管是顺时针方向还是逆时针方向均位于3λ/4的位置，信号合并后被输出。到达端口408的信号为从端口406输入的以顺时针方向仅前进了λ/2的信号，以及从端口406输入的以逆时针方向前进了λ的信号，由于此2个信号的相位相反，所以被消除，因此从端口408不输出信号。此时，从端口407和端口409所输出相位则成为相反相位。
即，从输入端子所输入的不平衡信号，通过环形电路405被转换为平衡信号。据此构成，在FBAR滤波器中附加了平衡不平衡转换功能，而且，由于输出入端子的一方与受动元件连接，因此可以使FBAR滤波器的频带内、频带外的频率特性稳定。并且，此滤波器的输出入是可逆的。而且，如图4所示，此FBAR滤波器具有输入端子401，以及输出端子402、403。
通过将这样的环形电路制作到用于安装FBAR滤波器芯片的多层基板的内层中，与未设置环形电路的情况相比，不但大小没有变大，价格也没有大的上升，因此可以提供一种附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。
(变形例)而且，如图5所示，将图4中所示的带线设置为具有T形以及π形的LPF(Low Pass Filter低通滤波器)及HPF(High Pass Filter高通滤波器)，同样可以构成环形电路505。在图5示出了利用T形的CLC(电容电阻)的HPF506构成的环形电路的一个例子，并示出了FBAR滤波器504。在此电路示例中，将图4所示的带线置换为集中定数的电感器(L)或电容器(C)。据此，上述电路可以在安装基板的内层被构成，也可以以FBAR芯片的FBAR滤波器，以及同一芯片内的半导体基板上的电容(MIM(金属—绝缘体—金属)电容器、IDT、FBAR的容量成分、MEMS等)和电感器(螺旋形电感器、绕线电感成分、FBAR的电感成分、MEMS等)来构成，因此，可以选择的本发明的构成方法增多了。并且，例如也可以将利用半导体工艺的平衡不平衡转换功能，制作到FBAR滤波器芯片本身中。
并且，如图5所示，此FBAR滤波器具有输入端子501，以及输出端子502、503。
(第4实施方式)以下，利用图6对本发明的第4实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。图6是示出本发明第4实施方式所涉及的FBAR滤波器的构成的示例方框图，此FBAR滤波器具有作为平衡不平衡转换器的威金逊(Wilkinson)电路612以及反相电路618。
FBAR滤波器芯片611具有不平衡的输出入端子。如图6所示威金逊电路612具有一个输入端子605以及2个输出端子606、607，并从输入端子605输入信号，导通出以输出端子606、607所分割的相位相同的信号，此时，从输出端子606、607所输出的信号的大小为1比1。
如图6所示威金逊电路612的构成是，在输入端子605和连接点608之间插入带线613，在连接点608和连接点609之间、连接点608和连接点610之间分别插入带线614、615，连接点609和连接点610之间插入100Ω的电阻，在连接点609和输出端子606之间、连接点610和输出端子607之间，分别插入带线616、617。
通过最佳地选择上述带线的阻抗及相位旋转量，从而能够从输入端子605输入信号，并导通出由输出端子606、607所分割的相同相位的信号。
相位旋转电路618具有带线，通过最佳地选择阻抗及长度来使相位旋转180度。
从FBAR滤波器的输入端子601所输入的不平衡信号，由FBAR滤波器芯片611滤波，并由威金逊电路612被转换为相同相位的信号，由相位旋转电路618使相同相位信号中的一个旋转180度，从而被转换为平衡信号，并从FBAR滤波器的输出端子602、603中输出。
据此构成，将平衡不平衡转换功能附加在FBAR滤波器中，再将输出入端子的一方与受动元件相连接，从而可以使FBAR滤波器的频带内、频带外的频率特性稳定。并且，此滤波器的输出入是可逆的。
通过将这样的威金逊电路612以及相位旋转电路618，嵌入到安装有FBAR滤波器芯片的多层基板的内层，与没有设置这些电路的情况相比，不仅大小没有变大，价格也没有大的上升，因此，提供了一种附加了平衡不平衡功能的FBAR滤波器。
(变形例)而且，如图7所示，通过将图6中所示的带线设置为具有T形以及π形的LPF(Low Pass Filter低通滤波器)及HPF(High PassFilter高通滤波器)，同样可以构成威金逊电路705及相位旋转电路706。在图7示出了利用CLC的T型HPF708构成的环形电路的一个例子，并示出了FABR滤波器704。在此电路示例中，将图6所示的带线置换为集中定数的电感器(L)或电容器(C)。据此，上述电路可以在安装基板的内层被构成，也可以以FBAR芯片的FBAR滤波器，以及同一芯片内的半导体基板上的电容(MIM(金属—绝缘体—金属)电容器、IDT、FBAR的容量成分、MEMS等)和电感器(螺旋形电感器、绕线电感成分、FBAR的电感成分、MEMS等)来构成，因此，可以选择的本发明的构成方法增多了。并且，例如也可以将利用半导体工艺的平衡不平衡转换功能，制作到FBAR滤波器芯片本身中。
并且，如图7所示，此FBAR滤波器具有输入端子701，以及输出端子702、703。
(第5实施方式)以下，利用图8对本发明的第5实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。图8是示出本发明第5实施方式所涉及的FBAR滤波器的构成的示例方框图，此FBAR滤波器具有作为平衡不平衡转换器的1极放大器805。
FBAR滤波器芯片804具有不平衡的输出入端子。1极放大器(偏置电路未图示)805具有FET(场效应晶体管)806及栅极负荷807，而且，FET806的漏极和电源810之间接续有漏极负荷808，源极和接地811之间接续有源极负荷809，此1极放大器将电源输入，并从栅极输入信号，从漏极和源极导出信号。通过最佳地选择源极负荷809和漏极负荷808，从而可以相同的信号标准来导出逆相位的信号。
即，从输入端子801所输入的不平衡信号，通过1极放大器805被转换为平衡信号，并从输出端子802、803输出。据此构成，实现了具有平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。
(第6实施方式)利用图9(a)、(b)对本发明的第6实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。
图9(a)是示出本发明的第6实施方式所涉及的FBAR滤波器的构成示例的方框图，此FBAR滤波器包括被形成为芯片的FBAR滤波器芯片1105，以及被形成为芯片的SAW滤波器芯片1106。在此，SAW滤波器芯片1106被作为平衡不平衡转换器来使用。
FBAR滤波器芯片1105包括不平衡的输出入端子1101、1104，SAW滤波器芯片1106具有平衡不平衡转换功能，包括1个输入端子1104和2个输出端子1102、1103，从输入端子被输入的不平衡信号，被转换为平衡信号，并从2个输出端子1102、1103输出。此FBAR滤波器芯片1105的输出端子和SAW滤波器芯片1106的输入端子相连接，从而能够实现附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。在此构成中，在FBAR滤波器芯片1105主要进行滤波，在SAW滤波器芯片1106主要进行平衡不平衡转换，从而能够减少浪费，且能够实现具有平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。并且，此滤波器的输出入是可逆的。
图9(b)是示出本发明的第6实施方式所涉及的FBAR滤波器的其它的构成示例的方框图，此FBAR滤波器包括被形成为芯片的SAW滤波器芯片1116，以及被形成为芯片的FBAR滤波器芯片1117。在此，SAW滤波器芯片1116被作为平衡不平衡转换器来使用。
SAW滤波器芯片1116具有平衡不平衡转换功能，包括1个输入端子1111和2个输出端子1114、1115，从输入端子1111被输入的不平衡信号，被转换为平衡信号，并从2个输出端子1114、1115输出。FBAR滤波器芯片1117的一侧具有不平衡的输出入端子1114、1115，另一侧具有不平衡的输出入端子1112、1113。此SAW滤波器芯片1116的输出端子和FBAR滤波器芯片1117的一侧的输出入端子相连接，从而能够实现附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。
(第7实施方式)利用图10对本发明的第7实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。
图10(a)是此FBAR滤波器的俯视图，图10(b)是此FBAR滤波器的横断面图，图10(c)是此FBAR滤波器的变形例所涉及的横断面图。
此FBAR滤波器包括安装基板1201、FBAR滤波器芯片1202，以及SAW滤波器芯片1203，FBAR滤波器芯片1202具有不平衡的输出入端子1211、1212，SAW滤波器芯片1203具有平衡不平衡转换功能，包括1个输入端子1213和2个输出端子1214、1215，从输入端子1213所输入的不平衡信号，被转换为平衡信号，并从2个输出端子1214、1215输出。
此FBAR滤波器芯片1202的输出端子和SAW滤波器芯片1203的输入端子相连接，从而能够实现附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。在此构成中，在FBAR滤波器芯片1202主要进行滤波，在SAW滤波器芯片1203主要进行平衡不平衡转换，从而能够减少浪费，且能够实现具有平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。并且，此滤波器的输出入是可逆的。并且，由于连接FBAR滤波器和SAW滤波器的连接部仅是很短的线焊，因此能够将不必要的电感降低到最小。
而且，如图10(c)所示，通过倒装芯片方式，将FBAR芯片及SAW芯片安装在基板上，因此可以任意设定接续部的阻抗，从而提高了设计的自由度。
(第8实施方式)
利用图11对本发明的第8实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。
图11(a)、(b)是安装SAW芯片前的FBAR滤波器的俯视图及断面图，图11(c)、(d)是安装SAW芯片后的FBAR滤波器的俯视图及断面图。
此FBAR滤波器包括FBAR滤波器芯片1301和SAW滤波器芯片1302。FBAR滤波器芯片1301中的FBAR滤波器元件(为了与全体的FBAR滤波器区别，而称为FBAR滤波器元件)1303，例如是利用半导体工艺来形成的，即通过倒装芯片(flip chip)方式，SAW滤波器芯片1302被安装在FBAR滤波器芯片1301的表面上。
FBAR滤波器元件1303具有不平衡的输出入端子1304、1305，SAW滤波器芯片1302具有平衡不平衡转换功能，包括1个输入端子1306和2个输出端子1307、1308，从输入端子1306输入的不平衡信号被转换为平衡信号，并由2个输出端子1307、1308输出。通过倒装芯片方式，在SAW滤波器芯片1302上安装了FBAR滤波器芯片1301，因此FBAR滤波器的输出端子和SAW滤波器的输入端子相连接，从而能够实现附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。在此构成中，在FBAR滤波器元件1303主要进行滤波，在SAW滤波器芯片1302主要进行平衡不平衡转换，从而能够减少浪费，且能够实现具有平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。并且，此滤波器的输出入是可逆的。
另外，在图11(a)中，通过SAW滤波器芯片1302与倒装芯片凸点1311相连接来执行倒装芯片方式时，输出端子1309、1310被连接到输出端子1307、1308。
并且，由于在FBAR滤波器和SAW滤波器的连接部采用了很短的倒装芯片方式，因此可以将不必要的电感降低到最小。而且，FBAR滤波器元件1303的正上面安装了SAW滤波器芯片1302，即在芯片上安装芯片，从而能够提供更小型的滤波器。
(第9实施方式)利用图12对本发明的第9实施方式所涉及的FBAR滤波器进行说明。
图12(a)、(b)分别是本发明的第9实施方式所涉及的FBAR滤波器的俯视图和断面图。
FBAR滤波器包括共通的压电基板1401，在此共通的压电基板1401上形成有FBAR滤波器元件1402及SAW滤波器1403。
FBAR滤波器元件1402包括不平衡的输出入端子1404、1405，SAW滤波器1403具有平衡不平衡转换功能，包括1个输入端子1406和2个输出端子1407、1408，从输入端子1406被输入的不平衡信号，被转换为平衡信号，并从2个输出端子1407、1408输出。FBAR滤波器元件1402的输出端子1405和SAW滤波器1403的输入端子1406相连接，从而能够实现附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。并且，在FBAR滤波器芯片1402主要进行滤波，在SAW滤波器1403主要进行平衡不平衡转换，从而能够减少浪费，且能够实现具有平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。并且，此滤波器的输出入是可逆的。
并且，像这样的FBAR滤波器元件以及SAW滤波器，由于能够利用半导体工艺在压电基板上连续地被形成，因此能够易于实现低成本化。
(第10实施方式)图13是本发明的滤波器所涉及的制造方法的一示例图。预先准备形成SAW滤波器1503的压电基板1501和形成FBAR所用的压电薄膜1504的假设基板1502，并将压电薄膜1504复制到压电基板1501上。对FBAR滤波器的特性影响大的压电薄膜的膜质，由于较强地依赖压电薄膜形成时的基板，因此在SAW滤波器的基板上直接形成FBAR所使用的良好的压电薄膜是较困难的，按照上述的制造方法，预先在其它的基板上仅制作压电薄膜，并通过将此预先制作的压电薄膜复制，从而可以得到具有良好特性的FBAR滤波器。
按照此制造方法所制作的FBAR滤波器也属于本发明的范畴。
本发明的FBAR滤波器尤其适用于移动电话等无线机器。
权利要求
1.一种薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，包括薄膜体声波谐振器滤波器元件，进行信号的滤波；以及平衡不平衡转换器，进行信号的平衡不平衡转换；上述薄膜体声波谐振器滤波器元件和上述平衡不平衡转换器，被电连接且被一体化。
2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述薄膜体声波谐振器滤波器元件具有2个第一不平衡端子，或具有2组第一平衡端子，并在上述这些端子之间进行信号的滤波；上述平衡不平衡转换器具有1个第二不平衡端子和1组第二平衡端子，并在上述这些端子之间进行信号的平衡不平衡转换；在上述薄膜体声波谐振器滤波器元件具有2个第一不平衡端子的情况下，上述第一不平衡端子中的1个和上述第二不平衡端子连接，在上述第一不平衡端子中的另1个与上述1组第二平衡端子之间，不仅进行信号的滤波，还进行平衡不平衡转换；在上述薄膜体声波谐振器滤波器元件具有2组第一平衡端子的情况下，上述第一平衡端子的1组和上述1组第二平衡端子连接，在上述第一平衡端子的另一组与上述第二不平衡端子之间，不仅进行信号的滤波，还进行平衡不平衡转换。
3.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述平衡不平衡转换器被形成在基板的表面或基板的内部；上述薄膜体声波谐振器滤波器元件被安装在上述基板上。
4.根据权利要求3所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述平衡不平衡转换器为平衡不平衡转换电路。
5.根据权利要求3所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述平衡不平衡转换器为环形电路。
6.根据权利要求5所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述环形电路包括具有电感器和电容器的相位旋转电路，上述电感器和电容器被构成为T形或π形。
7.根据权利要求3所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述平衡不平衡转换器包括威金逊电路，该威金逊电路具有1个合成端子和2个分配端子；以及相位旋转电路，该相位旋转电路具有2个第三不平衡端子，使信号在上述这些端子之间进行1/2波长的相位旋转；上述分配端子中的一个和上述第三不平衡端子中的一个连接；上述合成端子作为上述第二不平衡端子；上述分配端子中的另一个和上述第三端子的另一个作为上述1组第二平衡端子。
8.根据权利要求7所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，至少上述威金逊电路和上述相位旋转电路中的一个包括，具有电感器和电容器的相位旋转电路，上述电感器和电容器被构成为T形或π形。
9.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述平衡不平衡转换器具有一极增幅电路，该一极增幅电路具有1个输入端子和2个输出端子，并将从上述输入端子所得到的信号，以逆相位输出到上述2个输出端子；上述输入端子作为上述第二不平衡端子；上述2个输出端子作为上述1组第二平衡端子。
10.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述薄膜体声波谐振器滤波器元件作为第一芯片被形成；上述平衡不平衡转换器作为第二芯片被形成，是具有信号的平衡不平衡转换功能的声表面波滤波器。
11.根据权利要求11所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，通过倒装芯片方式，在上述第一芯片及上述第二芯片中的一个上，安装有另一个。
12.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，上述薄膜体声波谐振器滤波器元件和上述声表面波滤波器，被形成在一个基板上。
13.根据权利要求12所述的薄膜体声波谐振器滤波器，其特征在于，用于构成上述薄膜体声波谐振器滤波器元件的压电薄膜，是通过转移与上述基板不同的其它的基板上所形成的多层膜来形成的。
全文摘要
提供一种附加了平衡不平衡转换功能的FBAR滤波器。包括FBAR滤波器元件(108)，其具有2个不平衡端子(101、104)，并在这些端子之间进行信号的滤波；以及平衡不平衡转换器(109)，其具有1个不平衡端子(105)和一组平衡端子(106、107)，并在这些端子之间进行信号的平衡不平衡转换；不平衡端子(104)和不平衡端子(105)相连接，在不平衡端子(101)和平衡端子(106、107)之间，不仅进行信号的滤波还进行平衡不平衡转换。对于信号的滤波发挥了FBAR滤波器元件(108)本身的特性。FBAR滤波器元件(108)和平衡不平衡转换器(109)被结为一体，并作为小型且低价格的一个部件来提供。
文档编号H01P5/10GK1969455SQ20058001971
公开日2007年5月23日 申请日期2005年4月28日 优先权日2004年6月17日
发明者八幡和宏, 田中毅, 石井基范 申请人:松下电器产业株式会社