本发明涉及在多层基板上搭载带通型滤波器芯片的滤波器装置。
背景技术：
在带通型滤波器中，希望通带外的衰减量较大。下述的专利文献1中，公开了在基板上搭载有接收侧弹性波滤波器芯片和发送侧弹性波滤波器芯片的滤波器装置。在专利文献1中，接收侧弹性波滤波器芯片以及发送侧弹性波滤波器芯片之中的至少一方是平衡型滤波器。第1布线与第2布线在被电绝缘的状态下交叉，该第1布线将该平衡型滤波器的一个平衡端子与设置于基板的第1平衡端子连接，该第2布线将平衡型滤波器的另一个平衡端子与设置于基板的第2平衡端子连接。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：wo2008/146552
技术实现要素：
-发明要解决的课题-
在专利文献1所述的滤波器装置中，由于第1布线与第2布线在相互之间被绝缘的状态下交叉，因此平衡型滤波器中的频带外衰减量变大，能够改善隔离度。
但是，在专利文献1所述的结构中，上述平衡型滤波器中的频带外衰减量的放大并不充分。
本发明的目的在于，提供一种能够进一步放大频带外衰减量的滤波器装置。
-解决课题的手段-
本发明所涉及的滤波器装置具备：多层基板，具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面，并具有多个基板层；第1带通型滤波器芯片，搭载于所述多层基板的所述第1主面，具有第1平衡输出端子和第2平衡输出端子，该第1带通型滤波器芯片构成平衡型的第1带通型滤波器；第1平衡输入焊盘、第2平衡输入焊盘，被设置于所述多层基板的所述第1主面，与所述第1带通型滤波器芯片的所述第1平衡输出端子和第2平衡输出端子连接；第1平衡输出焊盘以及第2平衡输出焊盘，被设置于所述多层基板的所述第2主面，用于与外部电连接；第1平衡布线，被设置于所述多层基板内，将所述第1平衡输入焊盘与所述第1平衡输出焊盘电连接；和第2平衡布线，被设置于所述多层基板内，将所述第2平衡输入焊盘与所述第2平衡输出焊盘电连接，所述第1平衡布线与所述第2平衡布线在所述多层基板内在被电绝缘的状态下交叉，所述滤波器装置还具备第1接地图案，所述第1接地图案在从所述第1主面侧俯视所述多层基板的情况下，在所述第1平衡布线与所述第2平衡布线重合的部分，被配置于所述第1平衡布线的一部分与位于其他基板层的所述第2平衡布线的一部分之间。
在本发明所涉及的滤波器装置的某个特定的方面，在所述第1平衡布线与所述第2平衡布线在所述多层基板内的相同平面内相邻的部分之间，配置有第2接地图案。在该情况下，能够进一步放大频带外衰减量。
在本发明所涉及的滤波器装置的其他特定的方面，在所述多层基板的多个所述基板层之中最接近于所述第2主面的基板层上，设置有所述第2接地图案。在该情况下，能够进一步放大频带外衰减量。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定的方面，在所述多层基板的所述第2主面设置有多个接地端子，还具有将多个所述接地端子与所述第2接地图案连接的多个过孔导体。在该情况下，可实现接地的强化，能够进一步增大频带外衰减量。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定的方面，在从所述第1主面俯视所述多层基板的情况下，所述第1平衡输出焊盘与所述第2平衡输出焊盘的位置关系相对于所述第1平衡输入焊盘与所述第2平衡输入焊盘的位置关系相反。在该情况下，能够在被制约的空间中确保布线长的设计自由度并且进一步放大频带外衰减量。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定的方面，还具备搭载于所述多层基板的所述第1主面并构成第2带通型滤波器的第2带通型滤波器芯片，构成双工器。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定的方面，所述第2带通型滤波器芯片与所述第1带通型滤波器芯片被一体地构成。在该情况下，能够实现部件件数的减少以及滤波器装置的小型化。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定的方面，至少一个接地图案被所述第1带通型滤波器和所述第2带通型滤波器共用化。在该情况下，能够强化接地，能够进一步放大频带外衰减量。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定的方面，所述第1带通型滤波器是接收滤波器，所述第2带通型滤波器是发送滤波器。在该情况下，能够实现接收滤波器中的频带外衰减量的放大，能够有效地改善隔离特性。
-发明效果-
根据本发明所涉及的滤波器装置，能够进一步放大通带外的衰减量。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的滤波器装置的电路图。
图2(a)以及图2(b)是本发明的第1实施方式所涉及的滤波器装置的示意性的俯视图以及示意性的主视图。
图3(a)～图3(c)是表示本发明的第1实施方式所涉及的滤波器装置中的第1主面上的电极构造、第4基板层的上表面的电极构造以及第3基板层的上表面的电极构造的各俯视图。
图4(a)～图4(c)分别是表示第2基板层的上表面的电极构造、第1基板层的上表面的电极构造以及第2主面的电极构造的各俯视图。
图5是本发明的第1实施方式所涉及的滤波器装置中使用的多层基板的正面剖视图，是相当于沿着图3(a)～图3(c)中的b-b线的部分的局部剖视图。
图6是表示第1实施方式中使用的滤波器芯片的具体构造的一个例子的正面剖视图。
图7是表示本实施方式以及比较例的滤波器装置的衰减量频率特性以及隔离特性的图。
图8是仅取出图7所示的隔离特性的图。
图9是将图8的纵轴的隔离度的标度放大表示的图。
具体实施方式
以下，通过参照附图来对本发明的具体实施方式进行说明，来使本发明清楚明了。
另外指出，本说明书所述的各实施方式是示例性的，在不同的实施方式之间，能够进行结构的局部置换或者组合。
图1是本发明的第1实施方式所涉及的滤波器装置的电路图，图2(a)以及图2(b)是第1实施方式的滤波器装置的示意性的俯视图以及示意性的主视图。
本实施方式的滤波器装置1是双工器。滤波器装置1具有多层基板2。如图2(a)以及图2(b)所示，在多层基板2上，搭载滤波器芯片3。在本实施方式中，在滤波器芯片3中，接收滤波器芯片部分3a与发送滤波器芯片部分3b被一体化。接收滤波器芯片部分3a与发送滤波器芯片部分3b也可以分别构成为独立的芯片部件。
另外，在上述接收滤波器芯片部分3a中，构成本发明中的作为第1带通型滤波器的接收滤波器。此外，在发送滤波器芯片部分3b中，构成作为第2带通型滤波器的发送滤波器。
在图1中，通过点划线来包围表示滤波器芯片3内的电路结构。在由该点划线包围的滤波器芯片3内，构成上述接收滤波器芯片部分3a以及发送滤波器芯片部分3b。
在接收滤波器芯片部分3a中，经由1端口型声表面波谐振器9、10，在共用端子5分别连接第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器11、12。第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器11、12在图1中被示意性地表示，但为3idt型的纵耦合谐振器型声表面波滤波器。即，第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器11具有被配置于中央的第1idt11a、和被配置于第1idt11a的声表面波传播方向两侧的第2、第3idt11b、11c。同样地，第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器12具有第1～第3idt12a～12c。
第1、第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器11、12的各第1idt11a、12a的一端经由1端口型声表面波谐振器9、10而与共用端子5共用连接。第1idt11a、12a的另一端与接地电位连接。
第1纵耦合谐振器型声表面波滤波器11的第2、第3idt11b、11c的各一端与接地电位连接，各另一端分别与3idt型的第3纵耦合谐振器型声表面波滤波器13的第2、第3idt13b、13c的一端连接。第2、第3idt13b、13c的另一端与接地电位连接。
同样地，在第2纵耦合谐振器型声表面波滤波器12的后级，连接3idt型的第4纵耦合谐振器型声表面波滤波器14。即，第2、第3idt12b、12c的各一端与接地电位连接，第2、第3idt12b、12c的另一端与第2、第3idt14b、14c的一端被电连接，第2、第3idt14b、14c的各另一端与接地电位连接。
第1idt13a的一端与第1idt14a的一端被共用连接，并与第1平衡端子17连接。第1idt13a的另一端以及第1idt14a的另一端也被共用连接，并与第2平衡端子18连接。
在多层基板2内，设置第1、第2平衡布线15、16。
第1平衡端子17与被设置于多层基板2的第1平衡输入焊盘7a电连接。第2平衡端子18与被设置于多层基板2的第2平衡输入焊盘8a连接。
如图2(b)所示，多层基板2具有第1主面2a和与第1主面2a对置的第2主面2b。如图2(a)以及图2(b)所示，在第1主面2a上，搭载上述滤波器芯片3。所述的第1、第2平衡输入焊盘7a、8a被设置在该第1主面2a上。另一方面，在多层基板2内，设置第1平衡布线15以及第2平衡布线16。此外，在多层基板2的第2主面2b，设置图1所示的第1、第2平衡输出焊盘7b、8b。第1平衡布线15将第1平衡输入焊盘7a和第1平衡输出焊盘7b电连接。第2平衡布线16将第2平衡输入焊盘8a和第2平衡输出焊盘8b电连接。第1平衡布线15与第2平衡布线16在多层基板2内，在被电绝缘的状态下交叉。参照图3(a)～图3(c)、图4(a)～图4(c)以及图5来对该结构进行说明。
多层基板2是5层的基板层的层叠体。图3(a)是表示多层基板2的第1主面2a上的电极构造的俯视图。图4(c)是将多层基板2的第2主面2b上的电极构造透视表示的俯视图。在第1主面2a与第2主面2b之间的各基板层的界面，设置图3(b)、图3(c)、图4(a)以及图4(b)所示的电极构造。图4(b)表示第1基板层2c上的电极构造，图4(a)表示第2基板层2d上的电极构造。图3(c)表示第3基板层2e上的电极构造，图3(b)表示第4基板层2f上的电极构造。图5是相当于沿着图3(a)～图3(c)中的b-b线的部分的多层基板2的剖视图，如图5所示，从第2主面2b侧向第1主面2a侧，依次层叠第1～第4基板层2c、2d、2e、2f。
在多层基板2的第1主面2a上，设置天线焊盘5a、第1、第2平衡输入焊盘7a、8a、与接地电位连接的接地焊盘21a～21c。此外，在搭载所述发送滤波器芯片部分3b的部分，设置发送焊盘6a以及接地焊盘22a～22c。
在图3(a)～图3(c)、图4(a)～图4(c)中，构成第1平衡布线15的部分包含：图3(b)的导电膜15a、图3(c)的导电膜15b、图4(a)的导电膜15c、图4(b)的导电膜15d以及第1平衡输出焊盘7b、和将这些连接的过孔导体。另外，在图3(a)～图4(b)中，通过虚线来表示在导电膜的下表面连接的过孔导体的位置。在图4(c)中，通过点划线来表示在平衡输出焊盘7b等的导电膜的上表面连接的过孔导体的位置。
第2平衡布线16将图3(a)的第2平衡输入焊盘8a与图4(c)的第2平衡输出焊盘8b连接。更具体而言，具有：图3(b)所示的导电膜16a、图3(c)所示的导电膜16b、图4(a)所示的导电膜16c以及图4(b)所示的导电膜16d、和将这些之间连结的过孔导体。此外，第2平衡布线16具有将第2平衡输入焊盘8a与导电膜16a连结的过孔导体、以及将导电膜16d与第2平衡输出端子8b连结的过孔导体。
在从第1主面2a侧俯视上述第1平衡布线15和第2平衡布线16的情况下，如图3(a)～图4(c)所示，可知第1平衡布线15与第2平衡布线16在被电绝缘的状态下立体交叉。
另一方面，在多层基板2中，接地焊盘21a～21c、22a～22c经由多层基板2内的过孔导体而与设置于第2主面2b的接地焊盘23a～23d电连接。例如，如图5所示，接地焊盘21a经由过孔导体24a而与设置在第4基板层2f上的接地导体24b电连接。如图5所示，接地导体24b经由过孔导体24c、接地导体24d、过孔导体24e而与接地导体24f电连接。接地导体24f经由图5中未图示的过孔导体而与设置在第1基板层2c上的接地导体24g连接。接地导体24g经由多个过孔导体24h而与接地焊盘23d连接。此外，接地导体24g还经由过孔导体24i而与接地焊盘23c电连接。
本实施方式的特征在于，上述第1平衡布线15与第2平衡布线16在多层基板2内，在被电绝缘的状态下交叉；以及在从第1主面2a侧俯视多层基板2的情况下，在第1平衡布线15与第2平衡布线16重合的部分，作为第1接地图案的接地导体24f到达第1平衡布线15的一部分与位于其他层的第2平衡布线16的一部分之间。即，如根据图3(a)～图4(c)可知那样，在从第1主面2a侧俯视所述第1平衡布线15与第2平衡布线16交叉的部分的情况下，接地导体24f具有突出部24f1。突出部24f1位于作为第1平衡布线的一部分的导电膜15d与作为第2平衡布线的一部分的导电膜16b之间。即，突出部24f1位于第1基板层2c上的导电膜15d与被设置于作为其他基板层的第3基板层2e上的导电膜16b之间。
因此，如后面所述，在滤波器装置1中，能够实现接收滤波器中的频带外衰减量的放大。
并且，如图4(b)所示，在第1基板层2c上，接地导体24g具有作为第2接地图案的突出部24g1。突出部24g1在导电膜15d、16d之间延伸。因此，导电膜15d、16d间的直达波被抑制，由此也能够实现频带外衰减量的放大。
此外，在滤波器装置1中，如图4(b)、图4(c)以及图5所示，在最接近于第2主面2b的基板层间的界面、即第1基板层2c的上表面，设置大面积的接地导体24g。接地导体24g被设置为到达所述接收滤波器芯片部分3a以及发送滤波器芯片部分3b的下方。即，接地导体24g在接收滤波器以及发送滤波器中被共用化。并且，具有大面积的接地导体24g经由多个过孔导体24h而与接地焊盘23d连接。因此，在滤波器装置1中，能够强化接地电位，由此，也能够实现频带外衰减量的放大。
另外，上述第1以及第2平衡布线15、16在多层基板2内交叉的高度位置并不限定于上述实施方式的位置。此外，虽设置了突出部24f1，但也可以在其他基板层，同样设置到达第1平衡布线的一部分与第2平衡布线的一部分之间的第1接地图案。
关于第2接地图案，也并不限定于接地导体24g的突出部24g1。能够在第1平衡布线的一部分与第2平衡布线的一部分在相同高度位置相邻的部分之间，设置适当的形状的第2接地图案。进一步地，第2接地图案也可以被设置多个。
进一步地，大面积的接地导体也可以被设置于第2基板层2d的上表面、比其更靠近第1主面2a的一侧。并且，优选如本实施方式这样，在第1基板层2c的上表面设置大面积的接地导体24g。进一步地，优选该接地导体24g如上述那样，通过多个过孔导体24h而与接地焊盘23d连接。
返回到图1，对滤波器装置1的其他结构进行说明。
在共用端子5连接发送滤波器。发送滤波器芯片部分3b是具有梯子型的电路结构的声表面波滤波器，该梯子型的电路结构具有三个串联臂谐振器s1～s3和三个并联臂谐振器p1～p3。
串联臂谐振器s1～s3以及并联臂谐振器p1～p3分别包含1端口型声表面波谐振器。
发送滤波器芯片部分3b与发送端子6电连接。从发送端子6输入发送信号。发送信号经由发送滤波器芯片部分3b，向共用端子5输出。
本实施方式的滤波器装置1被用作为band1的双工器，发送频带为1920～1980mhz，接收频带为2110～2170mhz。
在滤波器装置1中，上述多层基板2具有包含绝缘性材料的多个基板层2c～2g。作为该绝缘性材料，并不被特别限定，能够使用氧化铝等适当的绝缘性陶瓷、合成树脂等。
所述第1、第2平衡输入焊盘、第1、第2平衡输出焊盘、导电膜、接地导体以及过孔导体等包含适当的金属或合金。
图6是表示上述滤波器芯片3的具体构造的一个例子的正面剖视图。滤波器芯片3具有压电基板31。压电基板31具有第1主面31a和与第1主面31a对置的第2主面31b。在第1主面31a上，设置包含idt电极等的功能电极32。设置有面向中空部分的功能电极32等，构成上述的接收滤波器芯片部分3a。另一方面，在发送滤波器芯片部分3b，也设置有面向其他中空部分的功能电极33。
设置具有开口部的支承层34，以使得形成上述功能电极32、33所面向的各中空部分。设置外罩材料35，以使得将支承层34的开口部闭合。
在压电基板31的第1主面31a上，设置相当于第1平衡端子17的电极连接盘。图1所示的第2平衡端子18在图6中未图示。
第1平衡端子17经由贯通支承层34以及外罩材料35的下凸块金属层36而与凸块37接合。该凸块37与第1平衡输入焊盘7a接合。第2平衡端子也同样地，经由下凸块金属层以及凸块，与设置于多层基板2的第1主面的第2平衡输入焊盘8a连接。
优选地，设置第1、第2平衡布线15、16，以使得从压电基板31的第1主面31a上的第1平衡端子17到设置于多层基板2的第2主面2b的第1平衡输出焊盘7b的布线长与从第2平衡端子到第2平衡输出焊盘的布线长相等。在该情况下，能够进一步改善隔离度。
另外，上述滤波器芯片3并不限定于图6所示的wlp构造，也可以具有csp构造。此外，虽然接收滤波器芯片部分3a与发送滤波器芯片部分3b在本实施方式中被一体化，但也可以分别由各个滤波器芯片构成。
进一步地，多层基板2中的基板层的层叠数并不限定于5层，能够设为任意的层叠数。
另外，在上述实施方式中，在多层基板2内，作为接地图案的接地导体24f、24g在发送侧和接收侧被共用化，但也可以并不一定共用化。
接下来，对具体的实验例进行说明。
将上述实施方式的滤波器芯片3按照以下的规格形成。
(1)多层基板的结构
基板材料：玻璃环氧。多层基板2的厚度＝0.3mm。基板层的数量＝5。
(2)接收滤波器芯片部分3a的结构
基板材料：litao3，压电基板厚度＝0.2mm。
(3)发送滤波器芯片部分3b的结构
基板材料：litao3，压电基板厚度＝0.2mm。
为了进行比较，除了不具有上述突出部24f1以及突出部24g1，使用同样构成的多层基板2，搭载具有与上述实施方式相同的发送滤波器芯片部分以及接收滤波器芯片部分的滤波器芯片。这样，得到比较例的滤波器装置。
图7是表示上述实施方式以及比较例的滤波器装置的衰减量频率特性的图。在图7中，表示发送频带的发送频带为1920～1980mhz，作为接收频带的接收频带为2110～2170mhz。实线表示实施方式的结果，虚线表示比较例的结果。此外，在图7中，一并表示隔离特性。实线表示实施方式的结果，虚线表示比较例的结果。此外，仅将图7所示的隔离特性取出到图8来表示，图9中表示进一步将图8的纵轴的隔离度的标度放大的放大图。
根据图7可明确，根据实施方式，与比较例相比，接收滤波器的频带外衰减量、特别是发送频带中的衰减量变大。因此，如图7～图9所示，能够有效地改善发送频带中的隔离度。即，可知与比较例相比，根据实施方式，在发送频带中，隔离度最差的部分被较大地改善。
-符号说明-
1...滤波器装置
2...多层基板
2a、2b...第1、第2主面
2c～2g...第1～第5基板层
3...滤波器芯片
3a...接收滤波器芯片部分
3b...发送滤波器芯片部分
4...发送滤波器芯片
5...共用端子
5a...天线焊盘
6...发送端子
6a...发送焊盘
7a、8a...第1、第2平衡输入焊盘
7b、8b...第1、第2平衡输出焊盘
9、10...1端口型声表面波谐振器
11～14...第1～第4纵耦合谐振器型声表面波滤波器
11a～11c...第1～第3idt
12a～12c...第1～第3idt
13a～13c...第1～第3idt
14a～14c...第1～第3idt
15、16...第1、第2平衡布线
15a～15d、16a～16d...导电膜
17、18...第1、第2平衡端子
21a～21c、22a～22c、23a～23d...接地焊盘
24a、24c、24e、24h、24i...过孔导体
24b、24d、24f、24g...接地导体
24f1...突出部
24g1...突出部
31...压电基板
31a、31b...第1、第2主面
32、33...功能电极
34...支承层
35...外罩材料
36...下凸块金属层
37...凸块
p1～p3...并联臂谐振器
s1～s3...串联臂谐振器。