專利名稱：Filter, branching filter, communication module, and communication equipment的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以便攜電話為代表的移動(dòng)通信設(shè)備和無線設(shè)備使用的高頻濾波器等 濾波器。還涉及使用了這種濾波器的分波器。還涉及嵌入有這些濾波器和分波器的通信模 塊、通信裝置
背景技術(shù)：
近年來，以便攜電話終端為代表的無線通信設(shè)備的多頻帶化/系統(tǒng)化取得進(jìn)展， 已經(jīng)開始在1臺(tái)終端中安裝多個(gè)通信裝置。但是，處于如下狀況仍然需要便攜電話終端本 身實(shí)現(xiàn)小型化以及薄型化，從而強(qiáng)烈期望安裝在其中的通信裝置實(shí)現(xiàn)小型化以及薄型化。 在這樣的背景下，必須實(shí)現(xiàn)通信裝置使用的部件的小型化以及薄型化，從而強(qiáng)烈期望實(shí)現(xiàn) 作為主要部件的高頻濾波器和分波器的小型化以及薄型化。作為實(shí)現(xiàn)通信裝置的小型化的另一方法，存在簡化通信裝置、減少其中使用的部 件數(shù)量的動(dòng)向。例如，圖12示出現(xiàn)有的便攜電話終端的高頻模塊的結(jié)構(gòu)。關(guān)于圖12所示 的高頻模塊，在接收路徑中連接有接收級(jí)間濾波器104，在發(fā)送路徑中連接有發(fā)送級(jí)間濾波 器114。與此相對，為了簡化通信裝置，圖13所示的高頻模塊為省略了發(fā)送級(jí)間濾波器以及 接收級(jí)間濾波器的結(jié)構(gòu)。并且，圖12所示的高頻模塊具有天線101、分波器102、低噪聲放 大器(LNA) 103、接收級(jí)間濾波器104、LNA 105、混合器106以及109、低通濾波器(LPF) 107 以及110、可變增益放大器(VGA)IOS以及111、相位控制電路112、發(fā)送電路113、發(fā)送級(jí)間 濾波器114、功率放大器(PA) 115。在圖13所示的高頻模塊中，接收側(cè)取消了圖12所示的 接收級(jí)間濾波器104，具有LNA 202，來取代LNA 103以及105。另外，發(fā)送側(cè)取消了發(fā)送級(jí) 間濾波器114。這樣，在圖13所示的高頻模塊中，減少了濾波器元件的數(shù)量，因此，剩余的濾波器 元件(分波器201)需要具有2個(gè)以往的濾波器元件(接收級(jí)間濾波器104以及發(fā)送級(jí)間 濾波器114)的性能。具體而言，需要濾波器特性的通帶外抑制度的大幅度提高。另外，在 分波器201中，還需要發(fā)送-接收間的隔離度(isolation)的大幅度提高。這樣，便攜電話終端等使用的高頻濾波器和分波器存在下述問題在繼續(xù)推進(jìn)小 型化以及薄型化的同時(shí)，必須大幅度地提高通帶外抑制度和隔離度。作為阻礙濾波器以及分波器的高抑制度化、高隔離度化的主要原因，可舉出在安 裝濾波器元件的基材內(nèi)產(chǎn)生的無用電磁耦合。對于該課題，例如在專利文獻(xiàn)1公開的結(jié)構(gòu) 中，在安裝濾波器元件的封裝內(nèi)，在布線間配置用于對存在于1個(gè)布線層內(nèi)的多個(gè)布線進(jìn) 行分隔的接地圖案(分隔接地圖案)，由此抑制布線間的無用電磁耦合，實(shí)現(xiàn)了濾波器的抑 制度提高。這里，當(dāng)為了抑制布線間的無用電磁耦合而將接地圖案配置在與這些布線相同的 布線層內(nèi)時(shí)，優(yōu)選該接地圖案盡量接近布線。原因在于，從各布線輻射的電磁場被可靠地引 導(dǎo)至分隔接地圖案，從而各布線間的電磁耦合減少。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-180192號(hào)公報(bào)
但是，布線與分隔接地圖案之間的間隙必須確保與布線寬度大致相同(布線/間 隔=1)，無用電磁耦合的抑制也存在極限，無法大幅度抑制濾波器的通帶外的信號(hào)，并且也 無法大幅度提高發(fā)送-接收間的隔離度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供在實(shí)現(xiàn)小型化以及薄型化的同時(shí)抑制安裝濾波器元件的 基材內(nèi)的無用電磁耦合，具有高抑制度、高隔離度特性的濾波器、分波器、通信模塊以及通
I 口農(nóng)且。本發(fā)明的第1濾波器具有基材、以及安裝在所述基材上的濾波器元件，所述基材 具有所述基材具有多個(gè)布線層，其形成有布線，且包括與所述濾波器元件連接的濾波器 布線層；絕緣層，其形成在由所述多個(gè)布線層夾著的位置處；以及接地部，其形成在所述濾 波器布線層下方的其它布線層的至少一部分上，其中，形成在由所述濾波器布線層和所述 其它布線層夾著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小于形成在所述濾波器布線層中的布線的 寬度尺寸、且大于所述其它布線層的厚度尺寸。本發(fā)明的第2濾波器具有基材、以及安裝在所述基材上的濾波器元件，所述基材 具有多個(gè)布線層，其形成有布線，且包括與所述濾波器元件連接的濾波器布線層；絕緣 層，其形成在由所述多個(gè)布線層夾著的位置處；以及接地部，其形成在所述濾波器布線層的 下方的其它布線層的至少一部分上，其中，形成在由所述濾波器布線層和所述其它布線層 夾著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小于所述濾波器布線層中的最接近的布線之間的距離、 且大于所述其它布線層的厚度尺寸。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高抑制以及高隔離度的濾波器以及分波器。另外，由于 對基材的最外層絕緣層進(jìn)行薄型化，因此具有能夠?qū)χ谱鞯臑V波器以及分波器進(jìn)行小型化 以及薄型化的效果。另外，通過安裝這樣的濾波器或分波器，能夠?qū)νㄐ拍K、通信裝置進(jìn) 行小型化以及薄型化。



圖10是示出基于接地圖案的配置結(jié)構(gòu)的隔離度比較的特性圖。圖11是示出實(shí)施方式中的通信裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12是示出現(xiàn)有的高頻模塊的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是示出將來的高頻模塊的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的第1濾波器具有基材、以及安裝在所述基材上的濾波器元件，所述基材 具有多個(gè)布線層，其形成有布線，且包括與所述濾波器元件連接的濾波器布線層；絕緣 層，其形成在由所述多個(gè)布線層夾著的位置處；以及接地部，其形成在所述濾波器布線層下 方的其它布線層的至少一部分上，其中，形成在由所述濾波器布線層和所述其它布線層夾 著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小于形成在所述濾波器布線層中的布線的寬度尺寸、且大 于所述其它布線層的厚度尺寸。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制無用的電磁耦合，并且能夠 大幅度改善接收_發(fā)送間的隔離度。在本發(fā)明的濾波器中，可采用下述結(jié)構(gòu)形成在由所述濾波器布線層和所述其它 布線層夾著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小于等于形成在所述濾波器布線層中的布線的 寬度尺寸的75%、且大于所述其它布線層的厚度尺寸。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，不需要現(xiàn)有技 術(shù)那樣的分隔接地圖案，具有增加布線圖案的設(shè)計(jì)自由度的效果，更加優(yōu)選。本發(fā)明的第2濾波器具有基材以及安裝在所述基材上的濾波器元件，所述基材具 有多個(gè)布線層，其形成有布線，且包括與所述濾波器元件連接的濾波器布線層；絕緣層， 其形成在由所述多個(gè)布線層夾著的位置處；以及接地部，其形成在所述濾波器布線層的下 方的其它布線層的至少一部分上，其中，形成在由所述濾波器布線層和所述其它布線層夾 著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小于所述濾波器布線層中的最接近的布線之間的距離、且 大于所述其它布線層的厚度尺寸。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)不能在接近的布線間配置分隔 接地圖案時(shí)，使最外層絕緣層的厚度比該布線間的距離薄，對所述其它布線層的接地圖案 進(jìn)行接近配置，由此使來自各個(gè)布線的電磁場輻射朝向接地圖案，從而能夠抑制布線間的 無用電磁耦合。另外，最外層絕緣層是指安裝濾波器的絕緣層。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述接地部配置于形成在所述濾波器布線 層中的布線中的包含最接近部的2個(gè)布線的正下方區(qū)域的至少一部分上。通過采用這樣的 結(jié)構(gòu)，可以將從濾波器布線層的布線輻射的電磁場引導(dǎo)至正下方的接地圖案，從而能夠抑 制對周圍部的電磁場輻射。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述接地部配置于所述其它布線層中的位 于所述濾波器元件正下方的區(qū)域的至少一部分上。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制無用的 電磁耦合。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述接地部配置于所述其它布線層中的位 于形成在所述濾波器布線層中且與所述濾波器元件的接地端子連接的布線的正下方的區(qū) 域的至少一部分上。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制無用的電磁耦合。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述基材由陶瓷材料形成。通過采用這樣 的結(jié)構(gòu)，容易地對濾波器元件5進(jìn)行氣密密封。并且，一般地，陶瓷材料的介質(zhì)損耗角正切 較小，能夠?qū)⒏哳l濾波器以及分波器的損耗維持為很小。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗、高抑制的高頻濾波器以及分波器。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述基材由樹脂材料形成。通過采用這樣 的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在基材上安裝多個(gè)濾波器元件時(shí)，即使基材的尺寸變大，也能通過使用樹脂制的 印刷基板來降低濾波器的成本。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述基材中的至少最外層絕緣層由樹脂材 料形成，所述基材中的其它至少一部分絕緣層由陶瓷材料形成。這樣，由一般比陶瓷容易實(shí) 現(xiàn)薄層化的樹脂形成最外層絕緣層，由此能夠容易制作薄的最外層絕緣層。另外。利用具 有介質(zhì)損耗角正切比樹脂小的特征的陶瓷來制作最外層絕緣層以外的絕緣層，由此能夠制 作介質(zhì)損耗角正切小的絕緣層。因此能夠有效利用兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的濾波器中，所述濾波器元件可以由聲波濾波器構(gòu)成。通過采用這樣的 結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗、小型的高頻濾波器以及分波器。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述濾波器元件通過倒焊(face down bonding)安裝在所述基材上。在本發(fā)明的濾波器中可采用下述結(jié)構(gòu)所述接地部通過多個(gè)層間布線與所述基材 的接地用基座圖案連接。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，配置在所述其它布線層上的接地圖案的電 位與真正的“地”接近，因此從濾波器布線層的布線輻射的電磁場更朝向接地圖案，能夠抑 制布線間的無用的電磁耦合。(實(shí)施方式)[1.濾波器以及分波器的結(jié)構(gòu)]本發(fā)明的主要的結(jié)構(gòu)上的特征在于，與以往相比使接地圖案更接近產(chǎn)生無用電磁 耦合的布線圖案來進(jìn)行配置。圖IA是示出實(shí)施方式中的濾波器的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖IB是圖IA中的Z-Z部的剖 面。本實(shí)施方式的濾波器具有基材1、布線2、接地圖案3、焊盤部4以及濾波器元件5。并 且，接地圖案3是本發(fā)明的接地部的一例?；?具有第1絕緣層11、第2絕緣層12、第3絕緣層13。在第1絕緣層11的濾 波器安裝面上形成有第1布線層14。并且，本實(shí)施方式的第1布線層14是本發(fā)明的濾波器 布線層的一例。在第2絕緣層12中的第1絕緣層11側(cè)的面上形成有第2布線層5。另外， 在第2布線層15的至少一部分上配置有接地圖案3。在第3絕緣層13中的第2絕緣層12 側(cè)的面上形成有第3布線層16。另外，在第3絕緣層13中的形成有第3布線層16的面的 背面上形成有第4布線層17。布線2配置于從基材1的第1布線層14至第4布線層17貫通形成的貫通孔中， 使基材1的表里電導(dǎo)通。在布線2的一個(gè)端部(第1布線層14側(cè)的端部)以電連接的方 式配置有焊盤部。在焊盤部4上以電連接方式配置有濾波器元件5。為了抑制配置在濾波器安裝面上的第1布線層14中的布線間的無用電磁耦合，圖 IA以及圖IB所示的濾波器采用如下的結(jié)構(gòu)在該第1布線層14的布線的正下方配置接地 圖案3，并且使由第1布線層14和其下一層的第2布線層15夾著的第1絕緣層11 (最外層 絕緣層)的厚度D2比布線2的布線寬度Dl薄。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，與像現(xiàn)有結(jié)構(gòu)那樣在同一布線層內(nèi)配置分隔接地圖案的結(jié) 構(gòu)相比，能夠縮短第1布線層14中的布線與接地圖案3之間的距離。原因在于，在同一布
7線層內(nèi)，不能使接地圖案接近到布線寬度以下的程度。即，在本實(shí)施方式中構(gòu)成為不是像 現(xiàn)有技術(shù)那樣在同一平面內(nèi)配置布線和接地圖案，而是在第1布線層14的下方配置接地圖 案3 (即將布線和接地圖案配置在不同的平面內(nèi))，由此能夠縮短第1布線層14的布線與接 地圖案3之間的距離。另外，為了保持第1布線層14與第2布線層15之間的電絕緣，第1絕緣層11的 厚度D2的下限需要大于第2布線層15的厚度。另外，在本發(fā)明中，由于對最外層絕緣層(第1絕緣層11)進(jìn)行薄型化，因此使用 這樣的基材1而制作的高頻濾波器以及分波器具有相比于以往可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)薄型化的特 征。(實(shí)施例)使用將2個(gè)濾波器元件安裝在低溫共燒陶瓷(Low TemperatureCo-fired Ceramic =LTCC)基材上而構(gòu)成的分波器，說明本發(fā)明的濾波器的實(shí)施例。并且，該分波器 是第3代便攜電話W-CDMA方式的Bandl (發(fā)送頻帶1920 1980MHz、接收頻帶2110 2170MHz)用的分波器。圖2A 圖2D示出制作的分波器的基材的各層結(jié)構(gòu)。圖3是示出分波器的基材的 剖面圖。如圖2A所示，在安裝濾波器元件5的第1布線層14上形成有布線圖案14a。布線 圖案14a具有天線端子14b、接收端子14c、接收濾波器的接地端子14d、發(fā)送端子14e、以及 發(fā)送濾波器的接地端子14f。如圖2B所示，在第2布線層15上配置有用于抑制無用電磁耦 合的接地圖案15a。該接地圖案15a與圖IA以及圖IB所示的接地圖案3對應(yīng)。接地圖案 15a經(jīng)由第2布線層15以及圖2所示的第3布線層16，利用多個(gè)層間通孔，與圖2D所示的 第4布線層17中的基座圖案的“地” 17d電連接。并且，關(guān)于絕緣層的厚度，設(shè)最外層絕緣層(第1絕緣層11)為25μπι。另外，為了 比較還制作了最外層絕緣層厚度為100 μ m的基材。分別設(shè)第2絕緣層12、第3絕緣層13、 第4絕緣層14的厚度為100 μ m。另外，可適當(dāng)利用(表1)所示的作為絕緣層。[表 1]
權(quán)利要求
一種濾波器，其具有基材以及安裝在所述基材上的濾波器元件，所述基材具有多個(gè)布線層，其形成有布線，且包括與所述濾波器元件連接的濾波器布線層；絕緣層，其形成在由所述多個(gè)布線層夾著的位置處；以及接地部，其形成在所述濾波器布線層下方的其它布線層的至少一部分上，其中，形成在由所述濾波器布線層和所述其它布線層夾著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小于形成在所述濾波器布線層中的布線的寬度尺寸、且大于所述其它布線層的厚度尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其中，形成在由所述濾波器布線層和所述其它布線層夾著的位置處的絕緣層的厚度尺寸小 于等于形成在所述濾波器布線層中的布線的寬度尺寸的75%、且大于所述其它布線層的厚 度尺寸。
3.一種濾波器，其具有基材以及安裝在所述基材上的濾波器元件， 所述基材具有多個(gè)布線層，其形成有布線，且包括與所述濾波器元件連接的濾波器布線層； 絕緣層，其形成在由所述多個(gè)布線層夾著的位置處；以及 接地部，其形成在所述濾波器布線層的下方的其它布線層的至少一部分上， 其中，形成在由所述濾波器布線層和所述其它布線層夾著的位置處的絕緣層的厚度尺 寸小于所述濾波器布線層中的最接近的布線之間的距離、且大于所述其它布線層的厚度尺 寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述接地部配置于形成在所述濾波器布線層中的布線中的包含最接近部的2個(gè)布線 的正下方區(qū)域的至少一部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述接地部配置于所述其它布線層中的位于所述濾波器元件正下方的區(qū)域的至少一 部分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述接地部配置于所述其它布線層中的位于形成在所述濾波器布線層中且與所述濾 波器元件的接地端子連接的布線的正下方的區(qū)域的至少一部分上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中， 所述基材由陶瓷材料形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中， 所述基材由樹脂材料形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中， 所述基材中的至少最外層絕緣層由樹脂材料形成， 所述基材中的其它至少一部分絕緣層由陶瓷材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中， 所述濾波器元件由彈性波濾波器構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的濾波器，其中，所述濾波器元件通過倒焊安裝在所述基材上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述接地部通過多個(gè)層間布線與所述基材的接地用基座圖案連接。
13.一種分波器，其具有權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的濾波器。
14.一種通信模塊，其具有權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的濾波器或權(quán)利要求13所 述的分波器。
15.一種通信裝置，其具有權(quán)利要求14所述的通信模塊。
全文摘要
文檔編號(hào)H03H7/46GK101953070SQ20088012700
公開日2011年1月19日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者Jun Tsutsumi, Matsumoto Kazuhiro 申請人:Fujitsu Ltd