專利名稱:信號分離器及通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有通頻帶不同的多個濾波器的信號分離器及具有 該信號分離器的通信裝置。
背景技術(shù):
對于在便攜式通信終端裝置中使用的濾波器,要求實(shí)現(xiàn)小型化和輕量 化,進(jìn)一步還要求具有在通頻帶損失低且在通頻帶外衰減量大的特性,并 且從通頻帶到通頻帶外的頻率特性急劇變化。
此外,對于分離發(fā)送頻帶信號與接收側(cè)頻帶信號的信號分離器,也要 求小型及輕量。在用于信號分離器的發(fā)送用濾波器中,要求在發(fā)送頻帶損 失低且在接收頻帶衰減高,進(jìn)一步從發(fā)送頻帶到接收頻帶的頻率特性急劇 變化。在用于信號分離器的接收用濾波器中,要求在接收頻帶損失低且在 發(fā)送頻帶衰減高,進(jìn)一步從接收頻帶到發(fā)送側(cè)頻帶的頻率特性急劇變化。
而且,在信號分離器中,要求從發(fā)送端子到接收端子的隔離特性(isolation characteristic ) 良好。
以往,作為信號分離器,采用了具備電介質(zhì)諧振器濾波器的信號分離 器,但由于小型化的需求,所以采用了具備聲表面波(Surface Acoustic Wave, 簡稱SAW)濾波器以及具備壓電薄膜諧振器(Film Buck Acoustic Resonator, 簡稱FBAR)濾波器的信號分離器。
作為具備現(xiàn)有的SAW濾波器的信號分離器,如特開2002—176337號 公報所示,為了取得發(fā)送用濾波器與接收用濾波器的匹配,在發(fā)送用濾波 器與接收用濾波器之間作為匹配電路,配置有條形(strip)線路、分布常 數(shù)線路、以及芯片電感器及芯片電容器等芯片部件。在特開2002—176337 號公報中,由于匹配電路是將發(fā)送濾波器與接收濾波器并列配置,所以無 法實(shí)現(xiàn)充分的小型化。
在特開2004—336181號公報中,在封裝本體的凹部之中,在壓電基
板上安裝設(shè)置有振蕩電極的SAW設(shè)備,利用引線接合技術(shù)將壓電基板上 的電極圖案與封裝的端子部連接后,通過用蓋等對該凹部進(jìn)行氣密密封, 來制作SAW濾波器,并通過在封裝本體中內(nèi)置匹配電路來實(shí)現(xiàn)了小型化。
此時,通過將形成SAW設(shè)備的并聯(lián)臂與封裝的端子部以接合引線進(jìn) 行連接,并通過有效地利用接合引線的電感成分,可提高SAW濾波器的 通頻帶外的衰減特性。
為了使封裝進(jìn)一步小型化,提出了積極地運(yùn)用芯片尺寸封裝(Chip Size Package,簡稱CSP)技術(shù),并通過將形成于基板上的SAW設(shè)備在 電路基板上進(jìn)行倒裝芯片安裝,來消減引線接合中所需要的空間及高度的 方案。在倒裝芯片安裝時,由于沒有了以接合引線構(gòu)成的電感成分,所以 通過在電路基板上設(shè)置具有電感成分的線路,可實(shí)現(xiàn)通頻帶外的衰減特性 的提高。在特開2003 — 198325號公報中,在封裝本體內(nèi)配置具有匹配電 路和電感成分的線路,并且以互不干擾的方式來配置彼此的電路。具體而 言,在封裝的內(nèi)層形成匹配電路,并將具有電感成分的線路引回到遠(yuǎn)離匹 配電路的位置,通過封裝周圍的城堡形結(jié)構(gòu)(castellation)而接地。此外, 為了抑制匹配電路與其他電路的干擾,在匹配電路的上層配置有接地層。 由此,無法實(shí)現(xiàn)低矮化及小型化。
圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)的信號分離器1的結(jié)構(gòu)的圖。信號分離器1包 括通頻帶不同的第1濾波器1以及第2濾波器3。第1濾波器1以及第2 濾波器3連接于公共連接點(diǎn)P,在公共連接點(diǎn)P連接有天線端子4。例如, 在第1濾波器2是使發(fā)送頻帶通過的濾波器(以下稱為"Tx濾波器2"), 第2濾波器3是使接收頻帶通過的濾波器(以下稱為"Rx濾波器3")時, 將從未圖示的發(fā)送電路向發(fā)送信號端子5提供的發(fā)送信號,通過Tx濾波 器2從天線端子4提供給未圖示的天線,并發(fā)送到其他通信裝置。此外, 將由天線接收而輸入到天線端子4的接收信號,通過Rx濾波器3從接收 信號端子6提供給未圖示的接收電路。
在信號分離器1中,例如從發(fā)送電路向發(fā)送信號端子5提供的發(fā)送信 號的一部分通過Tx濾波器2從公共連接點(diǎn)泄漏到Rx濾波器3。因此,在 天線端子4與濾波器2、 3之間,進(jìn)一步而言,在天線端子4與公共連接 點(diǎn)P之間,設(shè)置了匹配電路7。利用匹配電路7,可在接收頻帶上使從天
線端子4看到的發(fā)送電路的阻抗大致成為無限大,此外可在發(fā)送頻帶上使
從發(fā)送電路看到的接收電路的阻抗大致成為無限大。
在現(xiàn)有技術(shù)中,為了使SAW濾波器小型化,并且良好地保持通頻帶 外的衰減特性,采用了在形成SAW設(shè)備的并聯(lián)臂與接地部分之間設(shè)置具 有電感成分的引線及線路等的方法。在信號分離器上,雖然為了改善通頻 帶外的衰減特性及隔離特性也采用了上述的方法,但是采用CSP技術(shù)制造 的信號分離器與采用引線接合技術(shù)制造的信號分離器不同,由于不能使用 具有電感成分的接合引線,所以需要在電路基板上設(shè)置具有電感成分的線 路。
但是,在構(gòu)成信號分離器的電路基板上,由于配置有輸入輸出電極、 接地電極及匹配電路,所以存在不易設(shè)置具有電感成分的足夠長的線路、 且無法滿足所希望的衰減特性和隔離特性的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種信號分離器以及使用該信號分離器的通信 裝置,能夠提高在通頻帶不同的兩個濾波器之中通頻帶低的濾波器的高頻 側(cè)的通頻帶外的衰減特性及隔離特性。
本發(fā)明提供一種信號分離器,其特征在于,包括具有預(yù)定的通頻帶 的第1濾波器,其具備第1信號輸入部、第1信號輸出部和第1接地部, 其中所述第1接地部與包含諧振器及電容器中至少一個的并聯(lián)臂連接;具 有比所述第1濾波器的通頻帶更高的通頻帶的第2濾波器,其具備第2信 號輸入部、第2信號輸出部和第2接地部;公共端子,其與所述第l信號 輸出部和所述第2信號輸入部連接;第1布線,其與所述第1信號輸出部 和所述第2信號輸入部連接;第2布線,其與所述第l接地部連接;和接 地端子,其分別與所述第l及第2布線、以及所述第2接地部連接,并且 被提供接地電位;所述第1及第2布線形成為將所述第1布線的一部分的 延伸方向與所述第2布線的一部分的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所
成角度中一個角度選擇為小于卯度、且使所述第1布線的所述一部分中 所流過的電流的方向與所述第2布線的所述一部分中所流過的電流的方向 相反。
此外,根據(jù)本發(fā)明的信號分離器,其特征在于,還包括多層布線基板,
其中設(shè)置有所述第1濾波器、所述第2濾波器、所述公共端子、所述第l
布線、所述第2布線和所述接地端子;所述第1布線的所述一部分及所述
第2布線的所述一部分在所述多層布線基板的同一層上形成。
另外,根據(jù)本發(fā)明的信號分離器,其特征在于,所述第1布線的所述
一部分及所述第2布線的所述一部分在所述多層布線基板的不同層上形 成。
此外,本發(fā)明提供一種通信裝置,包括前述信號分離器;與所述公 共端子連接的天線;和發(fā)送接收處理部,其向所述第l信號輸入部提供信 號,并且從所述第2信號輸出部接收信號。
根據(jù)本發(fā)明,第1濾波器具備第1信號輸入部、第1信號輸出部和第 1接地部,并且具有預(yù)定的通頻帶,其中所述第1接地部與包含諧振器及 電容器中至少一個的并聯(lián)臂連接。第2濾波器具備第2信號輸入部、第2 信號輸出部、和第2接地部,并且具有比第1濾波器的通頻帶更高的通頻 帶。第1信號輸出部和第2信號輸入部連接于公共端子。在第1信號輸出 部及第2信號輸入部連接有第1布線,在第1接地部連接有第2布線。第 1及第2布線以及第2接地部分別與接地端子連接并且被提供接地點(diǎn)位。
第1布線及第2布線形成為將第1布線的一部分的延伸方向與第2布 線的一部分的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成的角度中一個角度 選擇為小于90度的角度、且使所述第1布線的所述一部分中所流過的電 流的方向與所述第2布線的所述一部分中所流過的電流的方向相反。在此, 所謂所述第1布線的所述一部分中所流過的電流的方向與所述第2布線的 所述一部分中所流過的電流的方向相反,是指分別圍繞所述第1布線的所 述一部分及所述第2布線的所述一部分的磁通量的方向相反。
當(dāng)所述第1布線的所述一部分與所述第2布線的所述一部分相靠近 時,互感耦合將變大,所述第l布線部分的所述一部分中所流過的電流的 方向與所述第2布線的所述一部分中所流過的電流的方向相反,換言之, 由于分別圍繞所述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部分的 磁通量的方向相反,所以磁通量相互抵消,顯然所述第2布線的電感變小。
由構(gòu)成所述第1濾波器的并聯(lián)臂的諧振器及電容器中的任意一個、由
所述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部分形成的互感、和 所述第2布線的電感形成串聯(lián)諧振電路。如果由所述第1布線的所述一部 分及所述第2布線的所述一部分形成的互感變大則互感耦合增大,而且所 述第1布線的所述一部分中所流過的電流的方向與所述第2布線的所述一 部分中所流過的電流的方向相反,所以所述串聯(lián)諧振電路的諧振頻率將上 升。
通過如上所述形成第1布線及第2布線,能夠在所述第1濾波器的高 頻側(cè)的預(yù)定的通頻帶外使所述串聯(lián)諧振電路進(jìn)行諧振,并且能夠較容易地 設(shè)置衰減極。由此能夠使第1濾波器的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減量增大, 從而能夠提高衰減特性。而且,由于能夠使在第1濾波器的高頻側(cè)的通頻 帶外的衰減量增大,所以能夠提高第1濾波器的高頻側(cè)的通頻帶外的隔離 特性。
根據(jù)本發(fā)明,在多層布線基板上設(shè)置有第1濾波器、第2濾波器、公 共端子、第1布線、第2布線及接地端子。所述第1布線的所述一部分及 所述第2布線的所述一部分形成于多層布線基板的同一層上。因此,與所 述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部分分別形成于多層布 線基板的不同層的情況相比,可以減少層疊數(shù),從而能夠?qū)崿F(xiàn)向多層布線 基板在厚度方向的小型化。
根據(jù)本發(fā)明,所述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部 分形成于多層布線基板的不同層上。因此,與所述第1布線的所述一部分 及所述第2布線的所述一部分分別形成于多層布線基板的同一層上相比, 能夠使形成有所述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部分且 與多層布線基板的厚度方向正交的層的一個表面部分的面積變小。由此, 能夠?qū)崿F(xiàn)與多層布線基板的厚度方向正交的方向的小型化。
根據(jù)本發(fā)明,天線連接于所述公共端子。發(fā)送接收處理部通過向信號 分離器的第1信號輸入部提供信號,從而經(jīng)由連接于公共端子的天線向其 他通信裝置發(fā)送信號。此外,發(fā)送接收處理部通過接收來自信號分離器的 第2信號輸出部的信號,從而接收從其他通信裝置發(fā)送來的信號。在通信 裝置中,由于具備能夠提高在第1濾波器的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減特性 的同時可以提高在第1濾波器的高頻側(cè)的通頻帶外的隔離特性的信號分離
器,所以不會發(fā)送或接收通頻帶外的無用信號,可以實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行高品質(zhì) 信號的發(fā)送接收的通信裝置。
通過下面的詳細(xì)說明和附圖,將使本發(fā)明的目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)更加清楚。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的信號分離器10的結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是表示第l及第2濾波器11、 12的結(jié)構(gòu)的圖。 圖3是示意性表示安裝基板35的剖視圖。 圖4A 圖4B表示是安裝基板35的布線結(jié)構(gòu)的圖。 圖5是表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的通信裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖6A 圖6G是表示安裝基板90的布線結(jié)構(gòu)的圖。 圖7是表示由圖3的截面線B - B看到的第2及第3布線形成層37、 38的布線結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖8是示意性表示SWA元件200的圖。
圖9是表示實(shí)施例的衰減特性及隔離特性的測定結(jié)果的曲線圖。 圖10是表示比較例的衰減特性及隔離特性的測定結(jié)果的曲線圖。 圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)的信號分離器1的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的信號分離器10的結(jié)構(gòu)的圖。圖2 是表示第1及第2濾波器1K 12的結(jié)構(gòu)的圖。信號分離器10設(shè)置在未圖 示的天線與未圖示的發(fā)送接收處理部之間。信號分離器10包括第1濾波 器ll、第2濾波器12、公共端子13、接地端子14、發(fā)送信號端子15、接 收信號端子16、第1布線17、第2布線18、第3布線19、第4布線20、 第5布線21、第6布線22以及接地布線23。
第1濾波器11包括第1信號輸入部25、第1信號輸出部26以及第1 接地部27。第2濾波器12包括第2信號輸入部30、第2信號輸出部31 以及第2接地部32。本實(shí)施方式的第1及第2濾波器11、 12,由圖2所
示的階梯(ladder)型濾波器構(gòu)成。階梯型濾波器是將多個濾波器構(gòu)成元 件交替地串聯(lián)及并聯(lián)連接。階梯型濾波器的基本區(qū)間II由形成串聯(lián)臂的第 1濾波器構(gòu)成元件Fl以及形成并聯(lián)臂的第2濾波器構(gòu)成元件F2構(gòu)成。本 實(shí)施方式的第1及第2濾波器11、 12通過由聲表面波(Surface Acoustic Wave,簡稱SAW)諧振器來構(gòu)成第1及第2濾波器構(gòu)成元件Fl、 F2的 SAW濾波器來實(shí)現(xiàn)。第1及第2濾波器11、 12也可通過由SAW諧振器 來構(gòu)成第1濾波器構(gòu)成元件Fl并且由電容器來構(gòu)成第2濾波器構(gòu)成元件 F2的濾波器來實(shí)現(xiàn)。此外,也可將第2濾波器構(gòu)成元件F2串聯(lián)或并聯(lián)地 與具有電感元件或電感元件成分的線路連接。
在本實(shí)施方式中,將第1濾波器11用作具有預(yù)定的通頻帶、具體是 具有824MHz 849MHz的通頻帶的發(fā)送濾波器;將第2濾波器12用作具 有比第1濾波器11的通頻帶高的通頻帶、具體是具有869MHz 894MHz 的通頻帶的接收濾波器。在以下的說明中,有時將第1濾波器11稱為"發(fā) 送濾波器11"、第2濾波器12稱為"接收濾波器12"。
第1信號輸出部26和第2信號輸入部30連接于公共連接點(diǎn)CP,公 共連接點(diǎn)CP與作為天線端子的公共端子13連接。第1布線17連接于公 共端子13、第1信號輸出部26及第2信號輸入部30。在第1布線17的 一部分形成有用于減少發(fā)送濾波器11與接收濾波器12的干擾、并獲得所 希望的濾波特性的匹配電路。第2布線18連接于第1接地部27。第1及 第2布線17、 18和第2接地部32分別與接地端子14連接,并且被提供 接地電位。
第1布線17及第2布線18形成為將第1布線的一部分Ll的延伸方 向與第2布線的一部分L2的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成的角 度之中的一個角度選擇為小于90度,并且使在第1布線的一部分L1中所 流過的電流的方向II與在第2布線的一部分L2中所流過的電流的方向12 相反。在圖1中,第1布線的一部分L1的延伸方向與第2布線的一部分 L2的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成的角度為0度、即表示第1 布線的一部分L1的延伸方向與第2布線的一部分L2的延伸方向相同的情 況。在本實(shí)施方式中,如上所述,通過設(shè)置第1布線17及第2布線18, 使第1布線的一部分Ll與第2布線的一部分L2電磁耦合。
在此,所謂在第1布線的一部分L1中所流過的電流的方向II與在第 2布線的一部分L2中所流過的電流的方向12相反,是指分別圍繞第1布 線的一部分Ll及第2布線的一部分L2的磁通量的方向相反。如果分別圍 繞第1布線的一部分Ll及第2布線的一部分L2的磁通量的方向相反,則 磁通量相互抵消,所以顯然第2布線18的電感變小。
此外,在第1布線的一部分L1與第2布線的一部分L2之間,未設(shè)置 形成第1布線17及第2布線18的電極以外的電極。進(jìn)一步而言,構(gòu)成為 在預(yù)定的一個虛擬平面上形成使第1布線的一部分Ll與第2布線的一部 分L2鄰接并對置的對置部。由此,能夠使分別圍繞第1布線的一部分L1 及第2布線的一部分L2的磁通量相互受到影響,并且能夠使第1布線的 一部分U與第2布線的一部分L2良好地電磁耦合。
第1布線的一部分L1,其寬度尺寸例如被選為大于等于50^tm且小于 150pm左右,而其布線長度例如被選為大于等于0.3mm以上且小于2mm 左右。第2布線的一部分L2,其寬度尺寸例如被選為大于等于50pm且小 于150pm左右,而其布線長度例如被選為大于等于0.2mm以上且小于 1.5mm左右。第1布線的一部分Ll與第2布線的一部分L2的耦合系數(shù)例 如被選為0.4。優(yōu)選耦合系數(shù)是大于等于O.l以上且小于0.6。
第3布線19連接發(fā)送信號端子15與第1信號輸入部25。第4布線 20連接第1信號輸出部26與公共端子13。第5布線21連接第2信號輸 入部30與公共端子13,并且與第4布線20共用連接公共端子13與公共 連接點(diǎn)CP的部分。第6布線22連接接收信號端子16與第2信號輸出部 31。接地布線23連接第2接地部32與接地端子14。與第1布線的一部分 Ll及接地端子14之間的布線共用接地布線23的一部分。
本實(shí)施方式的信號分離器IO形成為將包括發(fā)送濾波器11及接收濾波 器12的濾波器裝置倒裝芯片安裝在安裝基板35上。
圖3是示意性表示安裝基板35的剖視圖。圖4A 圖4G是表示安裝 基板35的布線結(jié)構(gòu)的圖。圖4A是從安裝基板35的厚度方向所看到的俯 視圖,圖4B是表示從圖3的截面線A—A所看到的第l布線形成層36的 剖視圖,圖4C是表示從圖3的截面線B—B所看到的第2布線形成層37 的剖視圖,圖4D是表示從圖3的截面線C一C所看到的第2布線形成層
37的剖視圖。圖4E是表示從圖3的截面線D—D所看到的第3布線形成 層38的剖視圖,圖4F是表示從圖3的截面線E—E所看到的第3布線形 成層38的剖視圖,圖4G是表示安裝基板35的仰視圖。
安裝基板35是層疊3個層的多層結(jié)構(gòu)的多層布線基板,例如由低溫 同時燒成陶瓷(Low Temperature Co—fired Ceramics,簡稱LTCC)基板 來實(shí)現(xiàn)。作為LTCC的主原料使用了氧化鋁,相對介電常數(shù)為大于等于6 且小于18左右。此外,安裝基板35也可通過使用玻璃環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹 脂以及聚酰亞胺樹脂等的樹脂材料的樹脂基板來實(shí)現(xiàn),且所述樹脂材料的 相對介電常數(shù)為大于等于3且小于8左右。安裝基板35包括第1布線形 成層36、第2布線形成層37以及第3布線形成層38。按照第3布線形成 層38、第2布線形成層37及第1布線形成層36的順序?qū)盈B安裝基板35 的第1 第3布線形成層36 38。
第1 第3布線形成層36 38形成為使與這些厚度方向相垂直的虛擬 平面上所投影的形狀成為長方形。在以下說明中,將第1 第3布線形成 層36 38的長度方向的2個端部分別稱為第1端部及第2端部,將第l 第3布線形成層36 38的寬度方向的2個側(cè)部分別稱為第1側(cè)部及第2 側(cè)部,將第1 第3布線形成層36 38的厚度方向的2個表面部分別稱為 第1表面部及第2表面部。在第1 第3布線形成層36 38的第1表面部 上形成有構(gòu)成所述第1及第2布線17、 18、及后述的第3 第6布線19 22以及接地布線23的多個布線部分。另外,在第1 第3布線形成層36 38上形成有貫穿各布線形成層的多個通孔(via)。進(jìn)而在安裝基板35的 底面部形成有公共端子13、接地端子14、發(fā)送信號端子15以及接收信號 端子16。
第1布線17包括第1螺旋布線部分55,其以第2布線形成層37 的長度方向中央部且比寬度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位置為中心進(jìn)行 逆時針圍繞,并延伸至第2端部且比寬度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位 置而形成;第2螺旋布線部分70,其以第3布線形成層38的長度方向中 央部且比寬度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位置為中心進(jìn)行順時針圍繞, 并延伸至第1端部且比寬度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位置而形成;第 3接地布線部分74,其與第3布線形成層38的第1及第2端部和第2側(cè)
部相連而形成;貫穿第2布線形成層37的第10通孔65及第11通孔66; 和貫穿第3布線形成層38的第3接地通孔79。形成于第1布線17的一部 分的匹配電路由第1布線17的第1螺旋布線部分55、第2螺旋布線部分 70及第10通孔65構(gòu)成。在第2布線形成層37的長度方向中央部且比寬 度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位置上所形成的第1螺旋布線部分55的 端部、與在第3布線形成層38的長度方向中央部且比寬度方向中央部更 靠近第1側(cè)部的位置上所形成的第2螺旋布線部分70的端部,通過第10 通孔65相連。第1布線17經(jīng)由貫穿第2布線形成層37的第11通孔66 連接于第3接地布線部分74。
第2布線18包括第1布線部分40,其在比第1布線形成層36的長 度方向中央部更靠近第1端部的位置且寬度方向中央部上形成;第6布線 部分56,其在第2布線形成層37的寬度方向中央部且比長度方向中央部 更靠近第1端部的位置上形成為大致沿著長度方向延伸;第IO布線部分 71,其在比第3布線形成層38的長度方向中央部更靠近第2端部且比寬 度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置上形成;貫穿第1布線形成層36的 第1通孔46;貫穿第2布線形成層37的第6通孔61;和貫穿第3布線形 成層38的第12通孔75。第1布線部分40與第6布線部分56的延伸方向 的第1端部經(jīng)由第1通孔46相連。第6布線部分56的延伸方向的第2端 部與第10布線部分71經(jīng)由第6通孔61相連。第2布線18連接于接地端 子14,該接地端子14在安裝基板35的底面部的長度方向中央部的第1 側(cè)部、和第1及第2端部的除去第2側(cè)部的部分上形成。
第3布線19包括第2布線部分41,其在比第1布線形成層36的長 度方向中央部更靠近第1端部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置 上形成;第7布線部分57,其在比第2布線形成層37的長度方向中央部 更靠近第1端部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置上形成;第11 布線部分72,其在比第3布線形成層38的長度方向中央部更靠近第1端 部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置上形成;貫穿第l布線形成 層36的第2通孔47;貫穿第2布線形成層37的第8通孔63;和貫穿第3 布線形成層38的第13通孔76。
第4布線20包括第3布線部分42,其在比第1布線形成層36的長
度方向中央部更靠近第1端部且比寬度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位置
上形成;第8布線部分58,其在第2布線形成層37的長度方向中央部且 第1側(cè)的位置上形成;第2螺旋布線部分70,其形成于第3布線形成層 38;貫穿第1布線形成層36的第3通孔48;貫穿第2布線形成層37的第 7通孔62;和貫穿第3布線形成層38的第14通孔77。
第5布線21包括第4布線部分43,其在比第1布線形成層36的長 度方向中央部更靠近第2端部且比寬度方向中央部更靠近第1側(cè)部的位置 上形成;第8布線部分58,其形成于第2布線形成層37;第2螺旋布線 部分70,其形成于第3布線形成層38;貫穿第1布線形成層36的第4通 孔49;貫穿第2布線形成層37的第7通孔62;和貫穿第3布線形成層38 的第14通孔77。
第6布線22包括第5布線部分44,其在比第1布線形成層36的長 度方向中央部更靠近第2端部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置 上形成;第9布線部分59,其在比第2布線形成層37的長度方向中央部 更靠近第2端部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置上形成;第12 布線部分73,其在比第3布線形成層38的長度方向中央部更靠近第2端 部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置上形成;貫穿第l布線形成 層36的第5通孔50;貫穿第2布線形成層37的第9通孔64;和貫穿第3 布線形成層38的第15通孔78。
接地布線23包括第1接地布線部分45,其從第1布線形成層36 的厚度方向來看圍繞其整個周圍而形成;第2接地布線部分60,其形成于 第2布線形成層37的第1及第2端部和第2側(cè)部;形成于第3布線形成 層38的第3接地布線部分74;貫穿第1布線形成層36的第1接地通孔 51;貫穿第2布線形成層37的第2接地通孔67;和貫穿第3布線形成層 38的第3接地通孔79。
輸入到在安裝基板35的底面部上的長度方向的2個端部之中的第1 端部且在寬度方向的兩個側(cè)部之中的第2側(cè)部上所形成的發(fā)送信號端子 15的發(fā)送信號,通過第3布線19輸入到發(fā)送濾波器11的第1信號輸入部 25。從發(fā)送濾波器11的第1信號輸出部26所輸出的信號,通過第4布線 20,從在安裝基板35的底面部的長度方向中央部且寬度方向的兩個側(cè)部
之中的第1側(cè)部上所形成的公共端子12輸出。
此外,輸入到公共端子13的接收信號,通過第5布線21輸入到接收 濾波器12的第2信號輸入部30。從接收濾波器12的第2輸出部31所輸 出的信號,通過第6布線22從在安裝基板35的底面部的長度方向的兩個 端部之中的第2端部且第2側(cè)部所形成的接收信號端子16輸出。
在本實(shí)施方式中,在安裝基板35的同一層上形成有第1布線的一部 分Ll及第2布線的一部分L2。具體而言,在第2布線形成層37的第1 表面部形成有相當(dāng)于第1布線的一部分L1的第1螺旋布線部分55的一部 分、和相當(dāng)于第2布線的一部分L2的第6布線部分56的一部分。下面將 參照符號"L1"賦予"第1螺旋布線部分55的一部分",將參照符號"L2" 賦予"第6布線部分56的一部分"后進(jìn)行說明。
進(jìn)一步而言,將第1螺旋布線部分55及第6布線部分56形成于第2 布線形成層37的第1表面部,以使在第2布線形成層37的第1表面部上 第1螺旋布線部分55的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部 分L2的延伸方向所成的角度為小于90度,在本實(shí)施方式中為0度,并且 使第1螺旋布線部分55的一部分L1中所流過的電流的方向與第6布線部 分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反。換言之,在第2布線形成 層37的第1表面部上形成第1螺旋布線部分55及第6布線部分56,以使 第1螺旋布線部分55的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部 分L2的延伸方向相同,并且使第1螺旋布線部分55的一部分L1中所流 過的電流的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相 反。由此,使第1螺旋布線部分55的一部分L1與第6布線部分56的一 部分L2電磁耦合。
在此,所謂第1螺旋布線部分55的一部分L1中所流過的電流的方向 與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反,是指分別圍 繞第1螺旋布線部分55的一部分Ll及第6布線部分56的一部分L2的磁 通量的方向相反。
在本實(shí)施方式中,將第1螺旋布線部分55的一部分Ll與第6布線部 分56的一部分L2設(shè)計成使耦合系數(shù)成為0.3,并進(jìn)行電磁耦合。
在本實(shí)施方式中,可將將第1螺旋布線部分55的一部分Ll與第6布
線部分56的一部分L2進(jìn)行電磁耦合,在第2布線形成層37的第1表面 部的第1螺旋布線部分55的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2之 間不形成其他布線。
根據(jù)所述的本實(shí)施方式的信號分離器10,第1螺旋布線部分55及第 6布線部分56形成為使第1螺旋布線部分55的一部分Ll的延伸方向與 第6布線部分56的一部分L2的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成的 角度成為0度。換言之,第1螺旋布線部分55及第6布線部分56形成為 使第1螺旋布線部分55的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一 部分L2的延伸方向相同。此外,第1螺旋布線部分55和第6布線部分 56形成為使第1螺旋布線部分55的一部分Ll中所流過的電流的方向與 第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反。
當(dāng)?shù)?螺旋布線部分55的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2 相靠近時,互感耦合將變大,而且第1螺旋布線部分55的一部分L1中所 流過的電流的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向 相反,換言之,分別圍繞第1螺旋布線部分55的一部分L1及第6布線部 分56的一部分L2的磁通量的方向相反,所以磁通量相互抵消,顯然第6 布線部分56的電感變小。
通過發(fā)送濾波器11的電容器、由第1螺旋布線部分55的一部分Ll 及第6布線部分56的一部分L2所形成的互感、和第6布線部分56的電 感,形成串聯(lián)諧振電路。如果由第1螺旋布線部分55的一部分L1及第6 布線部分56的一部分L2所形成的互感變大則互感耦合增大,而且第1螺 旋布線部分55的一部分Ll中所流過的電流的方向與第6布線部分56的 一部分L2中所流過的電流的方向相反,因此串聯(lián)諧振電路的諧振頻率將 上升。
如上所述,將第1螺旋布線部分55及第6布線部分56形成為使第1 螺旋布線部分55的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部分L2 的延伸方向相同、且使第1螺旋布線部分55的一部分L1中所流過的電流 的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反,從而 能夠在具有比接收濾波器12的通頻帶更低的通頻帶的發(fā)送濾波器11的高 頻側(cè)的通頻帶外使所述串聯(lián)諧振電路諧振,并且能夠較容易地設(shè)置衰減
極。由此,能夠使發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減量增大,換 言之,能夠使高頻側(cè)的衰減區(qū)域上的衰減量增大,從而可以提高衰減特性。 由于可以進(jìn)一步使發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減量增大,
所以能夠盡量減少從傳輸濾波器11向接收濾波器12泄漏信號,從而可以
提高在發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的隔離特性。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的信號分離器10,第1螺旋布線部分55的一 部分Ll及第6布線部分56的一部分L2形成于安裝基板35的相同層上, 具體而言,形成于第2布線形成層37。因此,與第1螺旋布線部分55的 一部分Ll及第6布線部分56的一部分L2分別形成于安裝基板35的不同 層的情況相比,可以減少安裝基板35的層疊數(shù),從而可實(shí)現(xiàn)安裝基板35 在厚度方向的小型化。
圖5是表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的通信裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。通 信裝置100,例如由移動電話機(jī)來實(shí)現(xiàn)。通信裝置IOO包括發(fā)送接收部101、 控制部102、話筒103、揚(yáng)聲器104以及操作部105。發(fā)送接收部101包括 天線110、信號分離器10以及發(fā)送接收處理部111。發(fā)送接收處理部111 包括數(shù)字信號處理裝置(Digital Signal Processor,簡稱DSP) 115、調(diào)制 器116、第1混頻器117、本地振蕩器118、第1帶通濾波器(以下,稱為 "第1BPF") 119、功率放大器120、低噪音放大器121、第2帶通濾波器 (以下,稱為"第2BPF") 122、第2混頻器123、低通濾波器(以下,稱 為"LPF") 124以及解調(diào)器125??刂撇?02連接于發(fā)送接收部101。話 筒103、揚(yáng)聲器104以及操作部105連接于控制部102。
操作部105具有操作者進(jìn)行操作的操作鍵等多個操作片。操作部105 通過操作各操作片來生成表示數(shù)字信息、文字信息及對通信裝置本體的指 示信息等的規(guī)定的信息等與操作相應(yīng)的信息的信號,并提供給控制部102。 因此,操作者可以對操作部105的各操作片進(jìn)行操作,向通信裝置本體提 供信息。控制部102,例如包括中央處理裝置(Central Processing Unit,簡 稱CPU)來實(shí)現(xiàn),根據(jù)其內(nèi)部所存儲的控制程序,對發(fā)送接收部101、 話筒103、揚(yáng)聲器104及操作部105進(jìn)行統(tǒng)一控制。
由操作者對操作部105進(jìn)行操作,將話筒103中所輸入的聲音用控制 部102通過模擬/數(shù)字(簡稱A/D)轉(zhuǎn)換處理,從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信
號后提供給DSP115。在DSP115中,在對從控制部102所提供的聲音信號 進(jìn)行了壓縮、及基于時分多址方式(Time Division Multiple Access,簡稱 TDMA)的聲音信號的同步化之后,進(jìn)行波形整形并生成基帶信號。在調(diào) 制器116中,通過數(shù)字/模擬(簡稱D/A)轉(zhuǎn)換處理將基帶信號轉(zhuǎn)換成模 擬信號,并根據(jù)移動電話機(jī)規(guī)定的調(diào)制方式生成調(diào)制波。在第1混頻器117 中,將由本地振蕩器118所生成的預(yù)定的振蕩頻率的振蕩信號、與從調(diào)制 器116所提供的調(diào)制波相乘來進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。在第1BPF119中,使由第l 混頻器117頻率轉(zhuǎn)換后的信號中所包含的無用信號衰減,此后,由功率放 大器120將信號放大到所希望的信號強(qiáng)度,并通過信號分離器10從天線 對其他的通信裝置進(jìn)行發(fā)送。
此外,將由天線110發(fā)送出的信號通過信號分離器10提供給低噪音 放大器121并進(jìn)行放大后,通過第2BPF122使信號中所包含的無用信號衰 減,并提供給第2混頻器123。在第2混頻器123中,將由本地振蕩器118 所生成的預(yù)定的振蕩頻率的振蕩信號、與從第2BPF122所提供的信號相乘 來進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。在LPF124中,從頻率轉(zhuǎn)換后的信號中除去無用的頻率 信號,并使預(yù)定的截止頻率以下的頻帶的信號通過,提供給解調(diào)器125。 在解調(diào)器125中,將從LPF124所提供的信號解調(diào)成聲音信號,并將解調(diào) 后的聲音信號由A/D轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,提供給DSP115。在DSP115 中,將從解調(diào)器125所提供的壓縮后的數(shù)字信號進(jìn)行解壓縮處理等之后, 通過D/A轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換成模擬信號,從揚(yáng)聲器104輸出聲音。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式的通信裝置100,發(fā)送接收處理部111可 通過將信號提供給信號分離器10的第1信號輸入部25,經(jīng)由連接于公共 端子13的天線110,將信號發(fā)送到其他通信裝置。此外,發(fā)送接收處理部 111通過接收從信號分離器10的第2信號輸出部所提供的信號,可接收從 其他通信裝置發(fā)送來的信號。在通信裝置100中具備能夠提高在發(fā)送濾波 器11的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減特性的同時可以提高在發(fā)送濾波器11的 高頻側(cè)的通頻帶外的隔離特性的前述的信號分離器10,所以不會發(fā)送或接 收通頻帶外的無用信號,可以實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行高品質(zhì)信號的發(fā)送接收的通信 裝置100。
接著,對涉及本發(fā)明的第2實(shí)施方式的信號分離器進(jìn)行說明。圖6A
圖6G是表示安裝基板卯的布線結(jié)構(gòu)的圖。圖6A是從安裝基板90的厚 度方向看到的俯視圖,圖6B是表示從圖3的截面線A - A看到的第1布 線形成層36的剖視圖,圖6C是表示從圖3的截面線B-B看到的第2布 線形成層37的剖視圖,圖6D是表示從圖3的截面線C - C看到的第2布 線形成層37的剖視圖,圖6E是表示從圖3的截面線D - D看到的第3布 線形成層38的剖視圖,圖6F是表示從圖3的截面線E - E看到的第3布 線形成層38的剖視圖,圖6G是表示安裝基板90的仰視圖。圖7是表示 由圖3的截面線B - B看到的第2及第3布線形成層37、38的布線結(jié)構(gòu)的 剖視圖。在圖7中以實(shí)線表示第3布線形成層38,以二點(diǎn)劃線表示第2 布線形成層37。
本實(shí)施方式的信號分離器,類似于所述第1實(shí)施方式的信號分離器 10,因此,僅對不同部分進(jìn)行說明,在與第1實(shí)施方式相對應(yīng)的部分上賦 予相同的參照符號,為了避免重復(fù)而省略共同的說明。
安裝基板90與安裝基板35相同,為第1 第3布線形成層36 38 按照第3布線形成層38、第2布線形成層37以及第1布線形成層36的順 序進(jìn)行層疊的多層結(jié)構(gòu)的多層布線基板,例如由LTCC基板來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施方式的第2布線18與第1實(shí)施方式相同,包括第1布線部分 40、第6布線部分56、第10布線部分71、第1通孔46、第6通孔61、 和第12通孔75、但是形成位置不同。本實(shí)施方式的第1布線部分40在寬 度方向中央部且比第1布線形成層36的長度方向中央部更靠近第1端部 的位置上形成。第6布線部分56在比第2布線形成層37的長度方向中央 部更靠近第1端部且比寬度方向中央部更靠近第2側(cè)部的位置上形成。第 10布線部分71在第3布線形成層38的長度方向中央部且比寬度方向中央 部更靠近第2側(cè)部的位置上形成。本實(shí)施方式的第6通孔61形成于比第1 實(shí)施方式的第6通孔61更靠近第2側(cè)部的位置上。本實(shí)施方式的第12通 孔75形成于比第1實(shí)施方式的第12通孔更靠近第2側(cè)部且更靠近第1端 部的位置上。
在本實(shí)施方式中,在安裝基板35的不同層上形成第1布線的一部分 Ll及第2布線的一部分L2。具體而言,在第3布線形成層38上形成相當(dāng) 于第1布線的一部分Ll的第2螺旋布線部分70的一部分,并且在第2布 線形成層37上形成相當(dāng)于第2布線的一部分L2的第6布線部分56的一 部分。以下,將參照符號"L1"賦予"第2螺旋布線部分70的一部分", 將參照符號"L2"賦予"第6布線部分56的一部分"來進(jìn)行說明。進(jìn)一步而言,在第3布線形成層38上層疊了第2布線形成層時,如 圖7的部分XI所示,在第3布線形成層38上形成第2螺旋布線部分70 并且在第2布線形成層37上形成第6布線部分56,使得從第2及第3布 線形成層37、 38的厚度方向來看時第2螺旋布線部分70的一部分Ll與 第6布線部分56的一部分L2相重疊。進(jìn)一步而言,在第3布線形成層38上形成第2螺旋布線部分70,并 在第2布線形成層37上形成第6布線部分56,以使在與第2及第3布線 形成層37、 38的厚度方向正交的虛擬平面上,第2螺旋布線部分70的一 部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部分L2的延伸方向所成的角 度為小于90度,在本實(shí)施方式中為O度,且使第2螺旋布線部分70的一 部分Ll中所流過的電流的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過 的電流的方向相反。換言之,在第3形成層38上形成第2螺旋布線部分 70,并在第2布線形成層37上形成第6布線部分56,以使第2螺旋布線 部分70的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部分L2的延伸方 向相同、且使第2螺旋布線部分70的一部分Ll中所流過的電流的方向與 第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反。由此,使圖7 的部分XI所示的第2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的 一部分L2電磁耦合。在此,所謂第2螺旋布線部分70的一部分L1中所流過的電流的方向 與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反,是指分別圍 繞第2螺旋布線部分70的一部分Ll及第6布線部分56的一部分L2的磁 通量的方向相反。在本實(shí)施方式中,將第2螺旋布線部分70的一部分L1與第6布線部 分56的一部分L2設(shè)計成耦合系數(shù)為0.4,并進(jìn)行電磁耦合。在本實(shí)施方式中,在第2及第3布線形成層37、 38的厚度方向上的 第2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2之間沒 有形成其他布線,以使第2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分 56的一部分L2電磁耦合。根據(jù)所述的本實(shí)施方式的信號分離器,第2螺旋布線部分70及第6 布線部分56形成為使第2螺旋布線部分70的一部分Ll的延伸方向與第 6布線部分56的一部分L2的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成的角 度成為0度。換言之,第2螺旋布線部分70及第6布線部分56形成為使 第2螺旋布線部分70的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部 分L2的延伸方向相同。此外,第2螺旋布線部分70的一部分L1和第6 布線部分56的一部分L2形成為使第2螺旋布線部分70的一部分Ll中所 流過的電流的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向 相反。當(dāng)?shù)?螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2 相靠近時,互感耦合將變大,第2螺旋布線部分70的一部分L1中所流過 的電流的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相 反。換言之,由于分別圍繞第2螺旋布線部分70的一部分L1及第6布線 部分56的一部分L2的磁通量的方向相反,所以磁通量相互抵消,顯然第 6布線部分56的電感變小。通過發(fā)送濾波器11的電容器、由第2螺旋布線部分70的一部分Ll 及第6布線部分56的一部分L2所形成的互感、和第6布線部分56的電 感,形成串聯(lián)諧振電路。如果由第2螺旋布線部分70的一部分L1及第6 布線部分56的一部分L2所形成的互感變大則互感耦合增大,而且第2螺 旋布線部分70的一部分Ll中所流過的電流的方向與第6布線部分56的 一部分L2中所流過的電流的方向相反,因此串聯(lián)諧振電路的諧振頻率將 上升。如上所述,將第2螺旋布線部分70及第6布線部分56形成為使第2 螺旋布線部分70的一部分Ll的延伸方向與第6布線部分56的一部分L2 的延伸方向相同、并且使第2螺旋布線部分70的一部分L1中所流過的電 流的方向與第6布線部分56的一部分L2中所流過的電流的方向相反,從 而能夠在具有比接收濾波器12的通頻帶更低的通頻帶的發(fā)送濾波器11的 高頻側(cè)的通頻帶外使所述串聯(lián)諧振電路進(jìn)行諧振,并且能夠較容易地設(shè)置 衰減極。由此,能夠使在發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減量增大,并且能夠提高衰減特性。進(jìn)而,由于能夠使在發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減量增 大,所以能夠盡量減小從發(fā)送濾波器ll向接收濾波器12泄漏信號,從而可以提高在發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的隔離特性。在本實(shí)施方式中,如圖7所示,在第3布線形成層38上形成第2螺 旋布線部分70,在第2布線形成層上形成第6布線部分,以使從第2及第 3布線形成層37、 38的厚度方向(以下,稱為"層的厚度方向")來看時 第2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2相重疊。 換言之,第2螺旋布線部分70的一部分Ll和第6布線部分56的一部分 L2在層的厚度方向上空出預(yù)定的間隔而形成。由此,第2螺旋布線部分 70的一部分Ll和第6布線部分56的一部分L2,與在同一層上形成的情 況相比,能夠使對置面積增大,換言之,能夠使從層的厚度方向來看時第 2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2相重疊的 面積增大。為了使第2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部 分L2之間的耦合增大,可以使所述對置面積增大,并減小第2螺旋布線 部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2在層的厚度方向上的 間隔。此外為了在第2螺旋布線部分70的一部分Ll及第6布線部分56 的一部分L2之間獲得相同的耦合度,需要隨著所述對置面積增大,使第 2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的一部分L2的間隔增在本實(shí)施方式中,由于能夠使對置面積增大,所以與上述第l實(shí)施方 式相比,能夠使第2螺旋布線部分70的一部分Ll與第6布線部分56的 一部分L2的耦合進(jìn)一步增大,并且能夠容易地調(diào)整互感耦合產(chǎn)生的電感。此外,根據(jù)本實(shí)施方式的信號分離器,第2螺旋布線部分70的一部 分Ll及第6布線部分56的一部分L2分別形成于安裝基板35的不同層上, 具體而言,形成于第3布線形成層38和第2布線形成層37。因此,與第 2螺旋布線部分70的一部分U及第6布線部分56的一部分L2分別形成 于安裝基板35的同一層的情況相比,可以減小形成第2螺旋布線部分70 的一部分Ll的第3布線形成層38以及形成第6布線部分56的一部分L2
的第2布線形成層37的第1表面部的面積。由此可實(shí)現(xiàn)與安裝基板35的 厚度方向正交的方向的小型化。在所述第1實(shí)施方式中,雖然對構(gòu)成為具備信號分離器10的通信裝 置IOO進(jìn)行了說明,但是也可取代信號分離器10,具備本實(shí)施方式的信號 分離器來構(gòu)成通信裝置100,與所述第1實(shí)施方式相同,不會發(fā)送或接收 通頻帶外的無用信號,可以實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行高品質(zhì)信號的發(fā)送接收的通信裝 置100。(實(shí)施例)以下,對信號分離器10的實(shí)施例及比較例進(jìn)行說明。作為構(gòu)成信號 分離器10的安裝基板35的材料采用了 3層結(jié)構(gòu)的LTCC。 LTCC以氧化 鋁為主原料、相對介電常數(shù)為9.4。 LTCC的每層的厚度尺寸為0.125mm, 各層的表面用銀來形成電極,電極的最小寬度尺寸為0.075mm。此外,用 于連接各層表面上所形成的電極的通孔的直徑尺寸為O.lmm,內(nèi)部填充有 銀。另外,為了構(gòu)成800MHz頻帶的信號分離器,將通頻帶824MHz 849 MHz的濾波器作為發(fā)送濾波器,將通頻帶869MHz 894 MHz的濾波器作 為接收濾波器。在本實(shí)施例中,采用薄膜工藝來形成了 SAW元件。作為壓電基板201 采用了鉭酸鋰(LiTa03)單晶。在壓電基板201的厚度方向的表面即主面(以下,有時簡稱為"主面")上形成厚度尺寸為6nm的鈦(Ti)薄膜, 在Ti薄膜的厚度方向的表面上形成厚度尺寸為130nm的鋁一銅(Al — Cu) 薄膜,將其各3層交替地層疊,合計形成了 6層的Ti/Al—Cu層疊膜。接著,通過抗蝕劑涂敷裝置涂敷厚度尺寸為約0.5pm的光致抗蝕劑。 接著,由縮小投影曝光裝置形成光致抗蝕圖案。接著,通過顯影裝置用堿 性顯影液來溶解無用部分的光致抗蝕劑,并通過反應(yīng)性離子蝕刻(Reactive Ion Etching,簡稱RIE)裝置形成電極圖案。接著,在電極圖案的規(guī)定區(qū) 域形成保護(hù)膜。具體而言,通過熱化學(xué)汽相沉積(Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)裝置,在電極圖案及壓電基板的主面上形成厚 度尺寸約為0.02|im的二氧化硅(Si02)膜。接著,通過光刻法進(jìn)行光致抗蝕劑的圖案形成,并且利用RIE裝置等
進(jìn)行倒裝芯片用電極部的保護(hù)膜的蝕刻。接著,利用濺射裝置將由鉻(Cr)、 鎳(Ni)及金(Au)所構(gòu)成的層疊電極進(jìn)行成膜。成膜后的層疊電極的厚 度尺寸設(shè)定為約lpm。接著,利用剝離法同時除去光致抗蝕劑及無用處的 層疊電極,并形成連接倒裝芯片用凸起的焊盤。接著,對壓電基板210沿 著切割線實(shí)施切割加工,并按每一個SAW元件芯片進(jìn)行分割。圖8是示意性表示SWA元件200的圖。SAW元件200包括發(fā)送濾波 器11和接收濾波器12。發(fā)送濾波器11是由形成串聯(lián)臂的串聯(lián)諧振器203a、 203b、 203c、 203d和形成并聯(lián)臂的并聯(lián)諧振器204a、 204b所構(gòu)成的階梯 型濾波器。此外,接收濾波器12是由形成串聯(lián)臂的串聯(lián)諧振器205a、205b、 205c、 205d和形成并聯(lián)臂的并聯(lián)諧振器206a、 206b、 206c、 206d所構(gòu)成 的階梯型濾波器。接著,在由LTCC構(gòu)成的安裝基板35的厚度方向的表面上印刷由焊 料形成的電極圖案。接著,利用倒裝芯片安裝裝置,將所述各芯片與由 LTCC構(gòu)成的安裝基板35進(jìn)行假粘結(jié),以使SAW元件200的各芯片的電 極形成面,面向印刷了LTCC基板的所述電極圖案的表面。接著,通過在 氮?dú)?N2)氣氛中進(jìn)行烘烤,熔融焊料,從而將所述各芯片與所述LTCC 基板粘結(jié)在一起。接著,在粘結(jié)了所述各芯片的所述LTCC基板上涂敷樹 脂、并在N2氣氛中進(jìn)行烘烤,對所述各芯片進(jìn)行樹脂密封。接著,對安 裝基板35沿切割線實(shí)施切割加工,切割成多個,來制作本發(fā)明的信號分 離器10。發(fā)送濾波器11的第1信號輸出部26、接收濾波器12的第2信號輸入 部30及連接于接地端子14的第1布線的一部分Ll、和發(fā)送濾波器11的 第1接地部27及連接于接地端子14的第2布線的一部分L2配置成使第 1布線17的一部分U的延伸方向與第2布線18的一部分L2的延伸方向 相同、且空出0.075mm的間隔。形成于第1布線17的一部分的匹配電路 由第1布線17的第1螺旋布線部分55、第2螺旋布線部分70及第10通 孔65所構(gòu)成,其長度尺寸為10.37mm、電感為7.9nH。此夕卜,第1布線的 一部分Ll的長度尺寸為0.5mm、電感為0.25nH。第2布線18包括第1布線部分40、第6布線部分56、第10布線部 分71、第1通孔46、第6通孔61以及第12通孔75,其長度尺寸為l.Omm、
電感為0.69nH。此外,第2布線的一部分L2的長度尺寸為0.55mm、電 感為0.33nH。進(jìn)一步,所述第1布線的一部分Ll及所述第2布線的一部分L2配置 成第1布線的一部分Ll中所流過的電流的方向與第2布線的一部分L2中 所流過的電流的方向相反。所述第1布線的一部分Ll與所述第2布線的 一部分L2的間隔為0.075mm、互感為0.12nH、耦合系數(shù)為0.4。在此, 利用安軟(Ansoft)公司制作的仿真軟件、即"Q3DExtractor"來求出與各 電感的耦合系數(shù)的值。利用在如上述的圖4A 圖4G所示的結(jié)構(gòu)的安裝基板35上倒裝安裝 SAW元件200來制作的信號分離器10,對衰減特性及隔離特性進(jìn)行測定。 所謂隔離特性是指從一端的濾波器向另一端的濾波器泄漏的信號的特性。 在本實(shí)施例中,通過向發(fā)送濾波器11的第1信號輸入部25施加RF信號 并對來自接收濾波器12的第2信號輸出部31的信號進(jìn)行測定,來評估第 1信號輸入部25與第2信號輸出部31之間的隔離特性。圖9表示實(shí)施例的衰減特性及隔離特性的測定結(jié)果。圖9中所示的曲 線的橫軸表示頻率(單位MHz)、縱軸表示衰減量及隔離量(單位dB)。 在圖9中,以粗實(shí)線表示發(fā)送濾波器11的衰減特性、以細(xì)實(shí)線表示接收 濾波器12的衰減特性、以虛線表示隔離特性。根據(jù)圖9所示的測定結(jié)果,可知本實(shí)施例的信號分離器在發(fā)送濾波器 11的通頻帶外且接收濾波器12的通頻帶上、換言之、在發(fā)送濾波器11的 高頻側(cè)的衰減區(qū)域上,與后述的比較例的信號分離器相比,具有良好的衰 減特性及隔離特性。 (比較例)在比較例中,將連接于發(fā)送濾波器11的第1信號輸出部26、接收濾 波器12的第2信號輸入部30及接地端子14的第1布線的一部分Ll 、以 及連接于發(fā)送濾波器11的第1接地部27及接地端子14的第2布線的一 部分L2在第1布線的一部分Ll的延伸方向與第2布線的一部分L2的延 伸方向非對置的位置上、空出0.2mm的間隔而配置。此外,將所述第1 布線的一部分L1及所述第2布線的一部分L2配置成使所述第1布線的一 部分Ll中所流過的電流的方向與所述第2布線的一部分中所流過的電流
的方向相反。所述第1布線的一部分Ll與所述第2布線的一部分L2的耦 合系數(shù)小于0.1。安裝基板35的結(jié)構(gòu)、以及發(fā)送濾波器11及接收濾波器 12的通頻帶與實(shí)施例相同。圖IO表示比較例的衰減特性及隔離特性的測定結(jié)果。圖10中所示的 曲線的橫軸表示頻率(單位MHz)、縱軸表示衰減量及隔離量(單位 dB)。在圖10中,以粗實(shí)線表示發(fā)送濾波器11的衰減特性、以細(xì)實(shí)線表 示接收濾波器12的衰減特性、以虛線表示隔離特性。根據(jù)圖10所示的測定結(jié)果,可知比較例的信號分離器在發(fā)送濾波器 11的通頻帶外且接收濾波器12的通頻帶上、換言之、發(fā)送濾波器11的高 頻側(cè)的衰減區(qū)域上,與上述的實(shí)施例的信號分離器相比,衰減特性及隔離 特性較差。發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的衰減區(qū)域的894 MHz上的衰減量及隔離量 的測定結(jié)果如表1所示。[表l〗衰減量(dB)隔離量(dB)實(shí)施例一48J一46.3比較例一35.3一36.2如表1所示,在發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的衰減區(qū)域即894MHz上的 比較例的衰減量為一35.3dB,比較例的隔離量為一36.2dB。與此相對應(yīng), 在發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的衰減區(qū)域即894MHz上的實(shí)施例的衰減量為 一48.3dB,實(shí)施例的隔離量為一46.3dB。由此可見,與比較例的衰減特性 及隔離特性相比,實(shí)施例的衰減特性及隔離特性得到了提高。此外,通過實(shí)施本發(fā)明,能夠同時實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中難以實(shí)現(xiàn)的在發(fā) 送濾波器12的通頻帶上、換言之、發(fā)送濾波器11的高頻側(cè)的通頻帶外的 衰減特性及隔離特性的改善、以及信號分離器10的小型化。本發(fā)明的信 號分離器10的長度方向的長度尺寸、寬度方向的長度尺寸及厚度方向的 長度尺寸分別為2.5mm、 2.0mm及0.8mm。本發(fā)明不限于所述的各實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn) 行各種變更。例如,在所述各實(shí)施方式中說明了作為濾波器采用階梯型的 濾波器的情況,但對濾波器的一部分也可以采用DMS(DoubleMode SAW)型濾波器及IIDT (Interdigitatedlnterdigital Transducer)型濾波器。即本發(fā) 明的發(fā)現(xiàn)是以具有并聯(lián)臂為條件,只要具有并聯(lián)臂則濾波器的結(jié)構(gòu)中不受 特別的制約。此外,在所述各實(shí)施方式中說明了采用SAW濾波器的情況, 但也可以采用壓電薄膜諧振器(Film Bulk Acoustic Resonator,簡稱 FB AR ) 濾波器。即便是在采用了這種DMS型及IIDT型濾波器、以及FBAR濾波 器的情況下,也能達(dá)到與所述的各實(shí)施方式相同的效果。本發(fā)明可在不脫離其思想或主要特征的范圍內(nèi),以其他各種方式來實(shí) 施。因此,從所有角度上看,所述的實(shí)施方式僅僅是示例而已,本發(fā)明的 范圍是權(quán)利要求書中記載的范圍,而不會受到說明書內(nèi)容的任何限制。進(jìn) 而,屬于技術(shù)方案的變形或變更,則完全是本發(fā)明的范圍內(nèi)的情況。
權(quán)利要求
1. 一種信號分離器,包括具有預(yù)定的通頻帶的第1濾波器,其具備第1信號輸入部、第1信號輸出部和第1接地部,其中所述第1接地部與包含諧振器及電容器中至少一個的并聯(lián)臂連接;具有比所述第1濾波器的通頻帶更高的通頻帶的第2濾波器,其具備第2信號輸入部、第2信號輸出部和第2接地部;公共端子,其與所述第1信號輸出部和所述第2信號輸入部連接;第1布線,其與所述第1信號輸出部和所述第2信號輸入部連接;第2布線,其與所述第1接地部連接;和接地端子,其分別與所述第1及第2布線、以及所述第2接地部連接,并且被提供接地電位;所述第1及第2布線形成為將所述第1布線的一部分的延伸方向與所述第2布線的一部分的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成角度中一個角度選擇為小于90度、且使所述第1布線的所述一部分中所流過的電流的方向與所述第2布線的所述一部分中所流過的電流的方向相反。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號分離器,其特征在于, 還包括多層布線基板,其中設(shè)置有所述第1濾波器、所述第2濾波器、所述公共端子、所述第1布線、所述第2布線和所述接地端子;所述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部分在所述多層 布線基板的同一層上形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號分離器,其特征在于,所述第1布線的所述一部分及所述第2布線的所述一部分在所述多層 布線基板的不同層上形成。
4. 一種通信裝置,包括權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的信號分離器; 與所述公共端子連接的天線;和發(fā)送接收處理部,其向所述第l信號輸入部提供信號,并且從所述第 2信號輸出部接收信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠提高通頻帶不同的兩個濾波器之中通頻帶低的濾波器的高頻側(cè)的通頻帶外的衰減特性及隔離特性的信號分離器以及具備該信號分離器的通信裝置。形成第一螺旋布線部分(55)及第六布線部分(56),以使第一螺旋布線部分(55)的一部分(L1)的延伸方向與第六布線部分(56)的一部分(L2)的延伸方向在預(yù)定的一個虛擬平面上所成的角度,例如為零度,并且第一螺旋布線部分(55)的一部分中所流過的電流的方向與第六布線部分(56)的一部分(L2)中所流過的電流的方向相反。
文檔編號H03H9/72GK101395797SQ20078000817
公開日2009年3月25日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者古賀亙, 生田貴紀(jì), 竹之下健 申請人:京瓷株式會社