滤波器装置的制作方法

本发明涉及滤波器装置。

背景技术：

以往，在便携式电话等无线通信设备搭载有用于对特定的信号进行滤波的滤波器装置。例如，搭载用于对像发送信号以及接收信号那样不同的频带的信号进行分离的滤波器装置。

在专利文献1公开了关于使用梯型滤波器电路的滤波器装置的技术。在专利文献1公开了如下的技术，即，在滤波器装置中，通过设置与梯型滤波器电路并联地连接的环形电路，从而改善滤波器装置中的隔离度特性等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-88678号公报

梯型滤波器电路具备的并联臂谐振器一般在几ghz程度的高频率通过副谐振而产生衰减极，有助于在高频的信号的衰减。在想要调整想要通过副谐振使其衰减的信号的频带的情况下，需要调整副谐振。例如，在利用于wifi(注册商标)等通信的滤波器装置中，要求能够调整衰减极。

例如，为了使衰减极向低频侧移动，可考虑使构成梯型滤波器电路的并联臂谐振器的电容增加。然而，若使并联臂谐振器的电容增加，则变得难以将滤波器装置小型化。

技术实现要素：

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供一种能够在实现小型化的同时使由于副谐振而产生的衰减极向低频侧移动的滤波器装置。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方式涉及的滤波器装置具备：第1路径，具有包含与接地端子连接的并联臂谐振器的至少一个梯型滤波器电路，对第1端子和第2端子进行连接；第2路径，具有被接地的谐振器，并与至少一个梯型滤波器电路中的至少任一者并联地连接；以及电容，电容的一端与第2路径连接，电容的另一端与第3路径连接，该第3路径对并联臂谐振器和接地端子进行连接。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够在实现小型化的同时使由于副谐振而产生的衰减极向低频侧移动的滤波器装置。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的滤波器装置的电路图。

图2是第1实施方式涉及的滤波器装置具有的接收滤波器电路的电路图。

图3是示出第1实施方式涉及的滤波器装置的一部分的顶视图。

图4是在a-a’处切取了图3所示的滤波器装置的剖视图。

图5是示出第1实施方式涉及的滤波器装置中的从发送输入端子到接收输出端子的传输特性的图。

图6是示出从发送输入端子到天线的衰减特性的图。

图7是第2实施方式涉及的滤波器装置的电路图。

图8是第2实施方式涉及的接收滤波器电路的电路图。

图9是示出第2实施方式涉及的滤波器装置中的隔离度特性的图。

图10是第3实施方式涉及的滤波器装置的电路图。

图11是第3实施方式涉及的滤波器装置中的隔离度特性。

图12是第1变形例涉及的滤波器装置的电路图。

图13是第2变形例涉及的滤波器装置的电路图。

附图标记说明

1、2、3、4、5：滤波器装置；

10、50、60、70、80：第1路径；

12、13：发送滤波器电路；

14、15：接收滤波器电路；

16：第1公共端子；

20、52、62、72、82：第2路径；

22、54、64、74、84、140：纵向耦合型谐振器；

24、56、66、76、86：第3路径；

30：第2公共端子；

42：压电基板；

43：第1布线；

44：中间层；

45：第2布线；

46：表面层；

50：第1路径；

c1～c18：电容；

g11、g12、g21：接地端子；

p11～p13、p21、p22：并联臂谐振器；

s11～s14、s21、s22：串联臂谐振器；

tx：发送输入端子；

rx：接收输出端子。

具体实施方式

参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。另外，在各图中，标注了相同的附图标记的部位具有相同或同样的结构。

<1.第1实施方式>

《1.1.滤波器装置的电路图》

图1是第1实施方式涉及的滤波器装置1的电路图。此外，图2是示出第1实施方式涉及的滤波器装置1具备的接收滤波器电路14的电路图。

第1实施方式涉及的滤波器装置1主要具备发送输入端子tx、接收输出端子rx、第1路径10、第2路径20、第2公共端子30以及第1电容c1。

第1路径10对发送输入端子tx和接收输出端子rx进行连接，具有发送滤波器电路12以及接收滤波器电路14。

在发送滤波器电路12，经由发送输入端子tx被供给从发送电路(未图示)输出的发送信号。发送滤波器电路12具有如下功能，即，从发送输入端子tx到第1公共端子16使给定的频带的信号通过，并使其它频带的信号衰减。通过了发送滤波器电路12的发送信号经由第1公共端子16从第2公共端子30发送到基站。

在接收滤波器电路14，经由第1公共端子16被供给通过第2公共端子30从基站接收的接收信号。接收滤波器电路14具有如下功能，即，使给定的频带的信号通过，并使其它频带的信号衰减。通过了接收滤波器电路14的接收信号经由接收输出端子rx供给到接收电路(未图示)。

像这样，本实施方式涉及的滤波器装置1具有发送滤波器电路12以及接收滤波器电路14，具有作为双工器的功能。

本实施方式涉及的发送滤波器电路12是串联以及并联地连接了多个谐振器的梯型滤波器电路。具体地，发送滤波器电路12具备配置在串联臂的四个串联臂谐振器s11～s14和配置在并联臂的三个并联臂谐振器p11～p13。并联臂谐振器p11～p13各自与接地端子g11或g12连接。具体地，并联臂谐振器p11以及p12与接地端子g11连接。此外，并联臂谐振器p13与接地端子g12连接。以下，将对并联臂谐振器p11～p13之中配置在最靠近发送输入端子tx的位置的并联臂谐振器p11和接地端子g11进行连接的路径称为第3路径24。

另外，这些串联臂谐振器s11～s14以及并联臂谐振器p11～p13各自的数目是一个例子，并不限定于此。例如，串联臂谐振器的数目可以是三个以下，也可以是五个以上。此外，并联臂谐振器的数目可以是两个以下，也可以是四个以上。此外，在以下的第2实施方式以后说明的各种谐振器的数目也并不限定于附图所示的数目。

此外，构成串联臂谐振器s11～s14以及并联臂谐振器p11～p13的元件没有特别限定，但例如可以是声表面波(saw：surfaceacousticwave)滤波器、压电薄膜谐振器等滤波器、或体声波(baw：bulkacousticwave)滤波器等。另外，在以下的第2实施方式以后说明的各种谐振器也同样地，可以包含上述的各种元件中的至少任一者。

接下来，参照图2对本实施方式涉及的接收滤波器电路14的结构进行说明。如图2所示，接收滤波器电路14是梯型滤波器电路，具备两个串联臂谐振器s21以及s22、两个并联臂谐振器p21以及p22和纵向耦合型谐振器140。此外，并联臂谐振器p21以及p22与接地端子g21连接。

纵向耦合型谐振器140具备两个5idt(interdigitaltransducer，叉指换能器)的纵向耦合型谐振器和三个反射器144a～144c。两个5idt的纵向耦合型谐振器分别具备五个idt电极142a～142e和五个idt电极142f～142j。

返回到图1，对第2路径20进行说明。第2路径20在第1路径10中与发送滤波器电路12并联地连接。具体地，第2路径20连接在第1路径10中的发送输入端子tx的附近和第1公共端子16。此外，第2路径20按靠近发送输入端子tx的顺序依次具有第2电容c2、被接地的2idt的纵向耦合型谐振器22以及第3电容c3。

第2路径20具有如下功能，即，生成相对于第1路径10中的无用的信号相同振幅且相反相位的消除信号，并使其与第1路径10的信号合成，由此使第1路径10中的无用的信号衰减。在本实施方式涉及的第2路径20中，第2电容c2以及第3电容c3具有调整消除信号的振幅的功能。

2idt的纵向耦合型谐振器22包含两个idt电极，具有对输入到纵向耦合型谐振器22的输入信号的相位进行调整的功能。在纵向耦合型谐振器22中，设定idt间距(电极指的间距)、idt的极性以及idt间的间隙，使得在各自的idt电极中激励的驻波的相位偏移λ/2。纵向耦合型谐振器22能够将输入信号的相位改变大致λ/2，生成相对于输入信号相反相位的输出信号并输出。其结果是，第2路径20能够生成与第1路径10中的无用的信号相反相位的消除信号。另外，纵向耦合型谐振器22调整相位的频带能够通过变更idt电极的谐振频率等来进行调整。另外，所谓大致λ/2，包含有可能因制造偏差等而变化的相位的范围。

第1电容c1与第2路径20和第3路径24连接。更具体地，第1电容c1的一端与对第2电容c2和2idt的纵向耦合型谐振器22进行连接的路径连接，第1电容c1的另一端与第3路径24连接。另外，在对第3路径24和第1电容c1进行连接的点与接地端子g11之间，例如由于布线而产生电感(未图示)。

《1.2.滤波器装置的构造》

参照图3以及图4对本实施方式涉及的滤波器装置1的构造进行说明。图3是示出本实施方式涉及的滤波器装置1的一部分的顶视图。此外，图4是在用单点划线示出的a-a’处切取了图3所示的滤波器装置的剖视图。

滤波器装置1具有压电基板42。压电基板42可以在使用saw的情况下，例如包含钽酸锂(litao3)或铌酸锂(linbo3)等压电体，在使用baw的情况下，例如包含氮化铝(aln)等压电体。例如，发送滤波器电路12、接收滤波器电路14以及第2路径20等形成在压电基板42上。

在图3中示出了发送滤波器电路12的并联臂谐振器p11、接地端子g11、第2路径20具有的2idt的纵向耦合型谐振器22以及第2电容c2。2idt的纵向耦合型谐振器22以及第2电容c2通过第1布线43连接。在此，第1布线43形成了第2路径20的一部分。此外，并联臂谐振器p11以及接地端子g11通过第2布线45连接。第2布线45形成了第3路径24的一部分。第1布线43在虚线部分中通过了压电基板42与第2布线45之间。也就是说，第1布线43和第2布线45立体地交叉。

在图4中示出了图3的a-a’的剖视图。如图4所示，在a-a’的剖面中，形成有五个层。具体地，从下开始依次形成有压电基板42、第1布线43、中间层44、第2布线45以及表面层46。

中间层44配置在被第1布线43和第2布线45夹着的空间。中间层44由绝缘体形成，例如可以是由陶瓷形成的陶瓷层。陶瓷层例如可以是sio2等的玻璃。表面层46例如可以是sin等。通过表面层46形成在第2布线45上，从而可保护第2布线45的表面。

此外，在本实施方式中，通过第1布线43和第2布线45对置，从而产生第1电容c1。第1电容c1的大小能够通过适当地变更对置的第1布线43和第2布线45的面积、第1布线43与第2布线45之间的距离以及中间层44的材质或形状等来进行调整。通过变更第1电容c1的大小，从而能够调整由第2路径20生成的消除信号的振幅、相位。也就是说，第1电容c1成为用于调整消除信号的参数之一。因此，通过调整第1电容c1，从而例如即使不变更(例如增加)第2电容c2的电容，也能够生成适当的消除信号。

《1.3.效果》

参照图5以及图6对本实施方式涉及的滤波器装置1的效果进行说明。图5是示出本实施方式涉及的滤波器装置1中的从发送输入端子tx到接收输出端子rx的传输特性(以下，也称为“隔离度特性”)的图。图6是示出从发送输入端子tx到第2公共端子30的衰减特性的图。

在图5中，发送带表示发送滤波器电路12的通带。此外，接收带表示接收滤波器电路14的通带。在图5中，实线表示本实施方式涉及的滤波器装置1中的隔离度特性，虚线表示未形成第1电容c1的滤波器装置(比较例)中的隔离度特性。

如图5所示，在本实施方式涉及的滤波器装置1中，与比较例相比较，改善了接收带中的衰减。即，能够增大发送滤波器电路12中的接收带的衰减量。这是因为，通过像上述那样形成第1电容c1，从而用于生成消除信号的参数增加，与不存在第1电容c1的情况相比较，变得容易生成与无用的信号相同振幅且相反相位的消除信号。由此，可抑制输入到发送滤波器电路12的信号泄漏到接收滤波器电路14而混入接收带。其结果是，可抑制接收滤波器电路14的接收灵敏度下降。

在发送滤波器电路12中，一般来说，由于在几ghz程度的高频产生的副谐振的衰减极，在高频处信号被衰减。由该副谐振造成的衰减极由并联臂谐振器p11～p13的电容和从该并联臂谐振器p11～p13到接地端子g11或g12的布线所形成的电感形成。具体地，衰减极例如由基于并联臂谐振器p11的电容和从该并联臂谐振器p11到接地端子g11的布线所形成的电感的串联lc谐振形成。因此，在未形成第1电容c1的情况下，在想要使该衰减极向低频率侧移动时，需要使并联臂谐振器p11的电容增加或使电感增加。为了使它们增加，并联臂谐振器或形成滤波器装置的封装件的内层的电感等的尺寸增大等变得必要，因此难以进行滤波器装置的小型化。

在图6中，实线表示本实施方式涉及的滤波器装置1中的衰减特性，虚线表示未形成第1电容c1的滤波器装置(比较例)中的衰减特性。如图6所示，本实施方式涉及的滤波器装置1中的衰减极与比较例中的衰减极相比向低频率侧移动。也就是说，通过形成第1电容c1，从而基于上述的串联lc谐振的衰减极向低频率侧移动。

像这样，在本实施方式中，即使不进行并联臂谐振器等的尺寸增大等，也能够调整在高频产生的由副谐振造成的衰减极。也就是说，在本实施方式中，能够在实现小型化的同时使衰减极向低频率侧移动。

<2.第2实施方式>

参照图7～图9对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中，省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，主要对不同点进行说明。

《2.1.滤波器装置的电路图》

图7是第2实施方式涉及的滤波器装置2的电路图。此外，图8是第2实施方式涉及的发送滤波器电路13的电路图。进而，图9是示出第2实施方式涉及的滤波器装置2中的隔离度特性的图。

首先，参照图7以及图8对第2实施方式涉及的滤波器装置2的电路图进行说明。如图7所示，第2实施方式涉及的滤波器装置2主要具备发送输入端子tx、接收输出端子rx、第1路径50、第2路径52、第2公共端子30以及第4电容c4。

第2实施方式涉及的第1路径50对发送输入端子tx和接收输出端子rx进行连接，具有发送滤波器电路13以及接收滤波器电路15。如图8所示，第2实施方式涉及的发送滤波器电路13与第1实施方式涉及的发送滤波器电路12同样地，具备四个串联臂谐振器s11～s14、三个并联臂谐振器p11～p13和两个接地端子g11以及g12。第2实施方式涉及的发送滤波器电路13与第1实施方式涉及的发送滤波器电路12相比较，不同点在于，最靠近发送输入端子tx的并联臂谐振器p11未经由电容与第2路径连接。

返回到图7，对第2实施方式涉及的滤波器装置2的电路图进行说明。第2实施方式涉及的接收滤波器电路15与第1实施方式涉及的接收滤波器电路14同样地，具备两个串联臂谐振器s21以及s22、两个并联臂谐振器p21以及p22和纵向耦合型谐振器140。第2实施方式涉及的接收滤波器电路15与第1实施方式涉及的接收滤波器电路14不同，在对并联臂谐振器p21和接地端子g21进行连接的第3路径56，连接有第4电容c4的一端。

第2实施方式涉及的第2路径52在第1路径50中与接收滤波器电路15并联地连接。第2路径52从靠近第1公共端子16的一方起依次具备第5电容c5、被接地的2idt的纵向耦合型谐振器54以及第6电容c6。纵向耦合型谐振器的左侧的idt电极与第5电容c5连接，纵向耦合型谐振器54的右侧的idt电极与第6电容c6连接。此外，第4电容c4的一端与对第5电容c5和纵向耦合型谐振器54的左侧的idt电极进行连接的路径连接。

在此，形成第4电容c4的方法没有特别限定，但例如可以通过第3路径56与对第5电容c5和纵向耦合型谐振器54进行连接的路径对置从而形成第4电容c4。

《2.2.效果》

参照图9对第2实施方式涉及的滤波器装置2的隔离度特性进行说明。实线表示本实施方式涉及的滤波器装置2中的隔离度特性，虚线表示未连接第4电容c4的滤波器装置(比较例)中的隔离度特性。如图9所示可知，在本实施方式涉及的滤波器装置2中，通过连接第4电容c4，从而与比较例相比较，改善了发送带中的衰减。即，能够增大接收滤波器电路15中的发送带的衰减量。这是因为，通过形成第4电容c4，从而用于生成消除信号的参数增加，在第2路径52中变得容易生成与无用的信号相同振幅且相反相位的消除信号。

此外，在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，能够在实现滤波器装置2的小型化的同时使在高频带产生的基于副谐振的衰减极向低频侧移动。

<3.第3实施方式>

《3.1.第3实施方式的电路图》

参照图10以及图11对第3实施方式进行说明。图10是第3实施方式涉及的滤波器装置3的电路图。此外，图11是示出第3实施方式涉及的滤波器装置3中的隔离度特性的图。

在第3实施方式涉及的滤波器装置3中，与第2实施方式涉及的滤波器装置2不同，第2路径62在第1路径60中与发送滤波器电路13以及接收滤波器电路15并联地连接。更具体地，第2路径62连接在发送输入端子tx的附近和接收输出端子rx的附近。此外，第2路径62按靠近发送输入端子tx的顺序依次具备第8电容c8、被接地的2idt的纵向耦合型谐振器64以及第9电容c9。纵向耦合型谐振器64的左侧的idt电极与第8电容c8连接，纵向耦合型谐振器64的右侧的idt电极与第9电容c9连接。此外，在对纵向耦合型谐振器64的右侧的idt电极和第9电容c9进行连接的路径，连接有第7电容c7的一端。此外，该第7电容c7的另一端与对接收滤波器电路15具有的并联臂谐振器p21和接地端子g21进行连接的第3路径66连接。

《3.2.效果》

参照图11对第3实施方式涉及的滤波器装置3中的隔离度特性进行说明。在图11中，实线表示本实施方式涉及的滤波器装置3中的隔离度特性，虚线表示未形成第7电容c7的滤波器装置(比较例)中的隔离度特性。如图11所示，在本实施方式中，与比较例相比较，在发送带和接收带中改善了衰减。即，根据本实施方式，能够增大接收滤波器电路15中的发送带的衰减量，还能够增大发送滤波器电路13中的接收带的衰减量。这是因为，通过追加第7电容c7，从而用于消除无用的信号的参数增加，能够消除无用的信号。

此外，在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，能够在实现滤波器装置3的小型化的同时使在高频带产生的基于副谐振的衰减极向低频侧移动。

<4.1.变形例>

以下，参照图12以及图13对上述的滤波器装置的变形例进行说明。图12是第1变形例涉及的滤波器装置4的电路图。此外，图13是第2变形例涉及的滤波器装置5的电路图。在这些变形例中，第3实施方式涉及的滤波器装置3中的第2路径62的结构不同。

《4.1.第1变形例的电路图》

如图12所示，在第1变形例涉及的滤波器装置4中，第2路径72与发送滤波器电路13以及接收滤波器电路15并联地连接。更具体地，第2路径72在第1路径70中连接在发送输入端子tx的附近、第1公共端子16以及接收输出端子rx的附近。像这样，第1变形例涉及的第2路径72在第1路径70中于三个点被连接。此外，第2路径72具有：第11电容c11，连接在发送输入端子tx的附近；第12电容c12，与第1公共端子16连接；第13电容c13，连接在接收输出端子rx的附近；以及3idt的纵向耦合型谐振器74，与这些电容连接。

纵向耦合型谐振器74包含三个idt电极。这些idt电极均与相互不同的接地端子连接。此外，这三个idt电极分别从左侧起依次与第11电容c11、第12电容c12以及第13电容c13连接。

此外，第1变形例涉及的滤波器装置4具备第10电容c10。第10电容c10的一端与第2路径72连接，第10电容c10的另一端与对并联臂谐振器p21和接地端子g21进行连接的第3路径76连接。更具体地，第10电容c10与对纵向耦合型谐振器74的右侧的谐振器和第13电容c13进行连接的路径以及第3路径76连接。

《4.2.第2变形例的电路图》

如图13所示，在第2变形例涉及的滤波器装置5中，与第1变形例同样地，在第1路径80中，第2路径82连接在发送输入端子tx的附近、第1公共端子16以及接收输出端子rx的附近。此外，第2路径82具有：第16电容c16，连接在发送输入端子tx的附近；第17电容c17，与第1公共端子16连接；第18电容c18，连接在接收输出端子rx的附近；以及2idt的纵向耦合型谐振器84，与这些电容连接。

纵向耦合型谐振器84具备的两个idt电极与上述的电容连接。具体地，纵向耦合型谐振器84的左侧的idt电极与第16电容c16以及第17电容c17连接，右侧的idt电极与第18电容c18连接。

此外，第2变形例涉及的滤波器装置5具备第15电容c15。第15电容c15的一端与第2路径82连接，第15电容c15的另一端与对并联臂谐振器p21和接地端子g21进行连接的第3路径86连接。更具体地，第15电容c15与对纵向耦合型谐振器84的右侧的谐振器和第18电容c18进行连接的路径以及第3路径86连接。

《4.3.效果》

根据变形例1、2涉及的滤波器装置4、5，与第3实施方式涉及的滤波器装置3同样地，能够改善发送带和接收带中的衰减。此外，在第1变形例以及第2变形例中，也与第1实施方式同样地，能够在实现滤波器装置4、5的小型化的同时使在高频带产生的基于副谐振的衰减极向低频侧移动。

<5.补充>

以上说明的实施方式用于使本发明容易理解，并非用于对本发明进行限定解释。实施方式具备的各要素及其配置、材料、条件、形状以及尺寸等并不限定于例示的内容，能够适当地进行变更。此外，能够对在不同的实施方式中示出的结构彼此进行部分置换或组合。

例如，在上述实施方式中，虽然第2路径在第1路径中于两个点或三个点被连接，但是第2路径与第1路径连接的点数并不限于此，也可以是四个点以上。

此外，在上述实施方式中，对与第2路径和第3路径连接的电容通过第2路径和第3路径对置而形成的例子进行了说明。并不限于此，该电容可以通过各种方法形成。例如，在第1实施方式中，第1电容c1可以通过第2路径20和并联臂谐振器p11对置而形成。更具体地，第1电容c1可以通过第2路径20和并联臂谐振器p11具备的梳齿电极或汇流条(未图示)对置而形成。此外，该汇流条也可以是与接地端子g11连接的汇流条。同样地，形成第4电容c4、第7电容c7、第10电容c10以及第15电容c15的方法也不限定于上述实施方式。

此外，与第3路径连接的电容可以与发送滤波器电路或接收滤波器电路具备的多个并联臂谐振器中的任一并联臂谐振器连接。例如，在第1实施方式中，与第2路径20连接的第1电容c1与对并联臂谐振器p11和接地端子g11进行连接的第3路径24连接。并不限于此，第1电容c1例如也可以与对并联臂谐振器p12和接地端子g11进行连接的路径、或对并联臂谐振器p13和接地端子g12进行连接的路径等连接。

此外，在上述实施方式中，设为第2路径具有的被接地的谐振器为2idt或3idt的纵向耦合型谐振器而进行了说明。并不限于此，第2路径具有的被接地的谐振器也可以是具有四个以上的idt电极的纵向耦合型谐振器。此外，能够根据纵向耦合型谐振器具有的idt电极的数目，适当地设计第2路径与第1路径连接的点的数目。

此外，在上述实施方式中，对本发明涉及的滤波器装置应用于双工器的例子进行了说明。并不限于此，本发明涉及的滤波器装置能够应用于具备滤波器电路的各种滤波器装置。滤波器装置例如可以是具有一个滤波器电路的滤波器装置。此外，滤波器装置也可以包含复合了两个滤波器电路的上述的双工器、复合了三个滤波器电路的三工器、复合了四个滤波器电路的四工器或复合了八个滤波器电路的八工器等。

此外，在第1实施方式中，虽然设为在第1布线43与第2布线45之间配置陶瓷层而进行了说明，但是也可以不配置该陶瓷层。

此外，在上述实施方式中，配置在第2路径的谐振器主要是纵向耦合型的谐振器。并不限于此，配置在第2路径的谐振器也可以是在上述实施方式中用作并联臂谐振器的谐振器。