DE102017113248A1

DE102017113248A1 - Vorrichtung für elastische Wellen

Info

Publication number: DE102017113248A1
Application number: DE102017113248.1A
Authority: DE
Inventors: Tomohiko Murase
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2037-06-17
Also published as: US20170373667A1; DE102017113248B4; CN107547065A; CN107547065B; JP2018006798A; JP6520841B2; US10411672B2

Abstract

Eine Vorrichtung (1) für elastische Wellen enthält ein piezoelektrisches Substrat (2), IDT-Elektroden (3Aa, 3Ba), die auf dem piezoelektrischen Substrat (2) angeordnet sind, eine erste Verdrahtungsleitung (7A), eine isolierende Schicht (8A), die mindestens einen Abschnitt der ersten Verdrahtungsleitung (9A) bedeckt, eine zweite Verdrahtungsleitung, von der mindestens ein Abschnitt auf der isolierenden Schicht angeordnet ist, um einen dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt (A) zu bilden, ein peripheres Stützelement (12), das einen Hohlraum (12a) hat, der die IDT-Elektroden, die erste und die zweite Verdrahtungsleitung und die isolierende Schicht umgibt, ein Teilungsstützelement (13), das in dem Hohlraum angeordnet ist, und ein Abdeckelement (15), das auf dem peripheren Stützelement und dem Teilungsstützelement angeordnet ist, um den Hohlraum zu bedecken. Die zweite Verdrahtungsleitung (9A) enthält einen Stufenabschnitt, der einen Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf dem piezoelektrischen Substrat befindet, und einen Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf der isolierenden Schicht befindet, miteinander verbindet. Das Teilungsstützelement bedeckt den Stufenabschnitt.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für elastische Wellen, die einen dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt enthält, in dem Verdrahtungsleitungen einander dreidimensional kreuzen, und die eine Wafer-Level-Package-(WLP)-Struktur hat.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vorrichtungen für elastische Wellen der hier in Frage stehenden Art werden z.B. in Mobiltelefonen als Filter verwendet. Bei einer Vorrichtung für elastische Wellen, die mehrere Oberflächenschallwellenelemente enthält, sind Interdigitaltransducer(IDT)-Elektroden, die auf einem piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind, elektrisch durch Verdrahtungsleitungen miteinander verbunden, und eine Filterschaltung und dergleichen wird gebildet. Um in diesem Fall eine Verkleinerung der Vorrichtung für elastische Wellen zu ermöglichen, kann man die mehreren Verdrahtungsleitungen einander dreidimensional kreuzen lassen.
In der JP 5-167387A wird vorgeschlagen, eine obere Verdrahtungsleitung über einer niedriger liegenden Verdrahtungsleitung mit einer isolierenden Schicht dazwischen in einem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt auszubilden.
In einer sog. "Wafer-Level-Packaging"-Struktur, kurz WLP-Struktur genannt, wird durch ein piezoelektrisches Substrat, ein Stützelement und ein Abdeckelement ein Hohlraum gebildet und definiert. In dem Fall, wo eine Vorrichtung für elastische Wellen einen dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt enthält, ist die Dicke des dreidimensionalen Kreuzungsabschnitts größer als die anderer Verdrahtungsabschnitte. Dementsprechend ist die Distanz zwischen Verdrahtungsleitungen in dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt und dem Abdeckelement kurz. Folglich tritt mitunter ein Problem, wie zum Beispiel ein Brechen der Verdrahtungsleitungen, auf, wenn das Abdeckelement in Kontakt mit der oberen Verdrahtungsleitung in dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt kommt.
Um dieses Problem zu lösen, kann das Bereitstellen eines Teilungsstützelements auf dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt in Betracht gezogen werden, um zu verhindern, dass das Abdeckelement in Kontakt mit der oberen Verdrahtungsleitung in dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt kommt. Jedoch sind der Linearausdehnungskoeffizient des Teilungsstützelements und der Linearausdehnungskoeffizient der oberen Verdrahtungsleitung in dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt voneinander verschieden. Wenn also das Teilungsstützelement auf dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt angeordnet wird, dann besteht die Möglichkeit, dass ein Brechen der Verdrahtungsleitungen aufgrund einer Wärmebelastung auftritt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für elastische Wellen bereitzustellen, bei der ein Brechen von Verdrahtungsleitungen in einem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftritt.
Eine Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein piezoelektrisches Substrat, eine Interdigitaltransducer-(IDT)-Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, eine erste Verdrahtungsleitung, die mit der IDT-Elektrode verbunden ist und die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, eine isolierende Schicht, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und die mindestens einen Abschnitt der ersten Verdrahtungsleitung bedeckt, eine zweite Verdrahtungsleitung, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, wobei mindestens ein Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung auf der isolierenden Schicht angeordnet ist, so dass ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt gebildet wird, ein peripheres Stützelement, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und das einen Hohlraum hat, der die IDT-Elektrode, die ersten und zweiten Verdrahtungsleitungen und die isolierende Schicht umgibt, ein Teilungsstützelement, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und in dem Hohlraum positioniert ist, und ein Abdeckelement, das auf dem peripheren Stützelement und dem Teilungsstützelement so angeordnet ist, dass es den Hohlraum bedeckt. Die zweite Verdrahtungsleitung enthält einen Stufenabschnitt, der einen Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf dem piezoelektrischen Substrat befindet, und einen Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf der isolierenden Schicht befindet, miteinander verbindet, und das Teilungsstützelement bedeckt den Stufenabschnitt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung bedeckt das Teilungsstützelement den Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf der isolierenden Schicht befindet. In diesem Fall ist ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitung noch unwahrscheinlicher.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bedeckt das Teilungsstützelement die isolierende Schicht. In diesem Fall kann ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitung mit sehr großer Gewissheit unterdrückt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung für elastische Wellen mehrere der IDT-Elektroden und ein erstes und ein zweites längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp, welche die mehreren IDT-Elektroden enthalten. Der dreidimensionale Kreuzungsabschnitt ist zwischen dem ersten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp und dem zweiten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp positioniert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mehrere der dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte gebildet. Die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte befinden sich an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt. Wenn eine Richtung, die das Teilungsstützelement kreuzt, eine Breitenrichtung ist, so enthält das Teilungsstützelement Abschnitte mit großer Breite, deren Breite jeweils größer ist als die Breite eines jeden von anderen Abschnitten des Teilungsstützelements, so dass mehrere der Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt werden. In diesem Fall kann das Abdeckelement mit größerer Gewissheit gestützt werden, und die Festigkeit der Vorrichtung für elastische Wellen kann verbessert werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mehrere der dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte gebildet. Die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte befinden sich an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt. Wenn eine Richtung, die das Teilungsstützelement kreuzt, eine Breitenrichtung ist, so wird eine Breite des Teilungsstützelements auf eine Breite eingestellt, die es ermöglicht, dass das Teilungsstützelement mehrere der Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt. In diesem Fall kann die Festigkeit der Vorrichtung für elastische Wellen weiter verbessert werden.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mehrere der dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte gebildet. Die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte befinden sich an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, und befinden sich an verschiedenen Positionen in einer Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen. Das Teilungsstützelement erstreckt sich in einer Richtung, die schräg die Richtung kreuzt, in der sich der Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, so dass mehrere der Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt werden. In diesem Fall kann ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitung effektiv unterdrückt werden, ohne eine Kontaktfläche zwischen dem Teilungsstützelement und dem Abdeckelement unnötig zu vergrößern. Darum kann die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Problems, wie zum Beispiel die Entstehung von Luftblasen in einem Abschnitt, wo das Teilungsstützelement und das Abdeckelement in Kontakt miteinander stehen, verringert werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mehrere der dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte gebildet. Die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte befinden sich an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt. Das Teilungsstützelement ist in Draufsicht betrachtet so gebogen, dass mehrere der Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt werden. In diesem Fall kann die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Problems, wie zum Beispiel die Entstehung von Luftblasen in einem Abschnitt, wo das Teilungsstützelement und das Abdeckelement in Kontakt miteinander stehen, verringert werden.
Die Erfindung erlaubt es, eine Vorrichtung für elastische Wellen bereitzustellen, bei der ein Brechen von Verdrahtungsleitungen in einem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt mit geringerer Wahrscheinlichkeit als im Stand der Technik auftritt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den sechs Zeichnungsfiguren umfassenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische geschnittene Vorderansicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß 1 veranschaulicht.
3 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einem Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
4 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
6 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es ist zu beachten, dass die in der folgenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen Beispiele sind, und es ist anzumerken, dass die Konfigurationen gemäß den verschiedenen Ausführungsformen teilweise gegeneinander ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden können.
1 ist eine schematische geschnittene Vorderansicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 2 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur dieser Vorrichtung veranschaulicht. In 1 und 2 sind IDT-Elektroden, die später noch beschrieben werden, schematisch durch Blöcke veranschaulicht, von denen jeder gebildet wird, indem die beiden diagonalen Linien eines rechteckigen Rahmens verbunden werden. In 2 sind Reflektoren, die später noch beschrieben werden, schematisch durch Blöcke veranschaulicht, von denen jeder gebildet wird, indem die beiden diagonalen Linien eines rechteckigen Rahmens verbunden werden. Ein piezoelektrisches Substrat und Elektrodenkontaktflecke sind in 2 nicht gezeigt.
Wie in 1 veranschaulicht, enthält eine Vorrichtung für elastische Wellen 1 ein piezoelektrisches Substrat 2. Das piezoelektrische Substrat 2 besteht zum Beispiel aus einem piezoelektrischen Einkristall, wie zum Beispiel LiTaO₃ oder LiNbO₃ oder einer geeigneten piezoelektrischen Keramik.
Mehrere IDT-Elektroden 3Aa und 3Ba und mehrere Elektrodenkontaktflecke 6 sind auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Wie in 2 veranschaulicht, enthält die Vorrichtung für elastische Wellen 1 mehrere IDT-Elektroden 3Ab, 3Ac, 3Bb und 3Bc, die von den IDT-Elektroden 3Aa und 3Ba verschieden sind. Reflektoren 4A und 4A sind an den Enden der IDT-Elektroden 3Aa bis 3Ac in einer Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen angeordnet. Infolge dessen wird ein erstes längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A gebildet. Gleichermaßen sind Reflektoren 4B und 4B an den Enden der IDT-Elektroden 3Ba bis 3Bc in der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen angeordnet. Infolge dessen wird ein zweites längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5B gebildet.
In der ersten Ausführungsform sind zwar sowohl das erste als auch das zweite längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B jeweils ein drei IDTs umfassendes längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp, doch gelten für die Anzahl der IDT-Elektroden, die in dem ersten und dem zweiten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B enthalten sind, keine besonderen Einschränkungen.
Mehrere erste Verdrahtungsleitungen 7A und 7B sind auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Die ersten Verdrahtungsleitungen 7A und 7B sind Verdrahtungsleitungen, die das erste und das zweite längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B miteinander verbinden. Genauer gesagt verbindet die erste Verdrahtungsleitung 7A die IDT-Elektrode 3Aa und die IDT-Elektrode 3Ba miteinander. Die erste Verdrahtungsleitung 7B verbindet die IDT-Elektrode 3Ac und die IDT-Elektrode 3Bc miteinander.
Eine isolierende Schicht 8A, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, ist so auf dem piezoelektrischen Substrat 2 ausgebildet, dass sie mindestens einen Abschnitt der ersten Verdrahtungsleitung 7A bedeckt. Darüber hinaus ist eine zweite Verdrahtungsleitung 9A so auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet, dass mindestens ein Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung 9A über der ersten Verdrahtungsleitung 7A positioniert ist, wobei sich die isolierende Schicht 8A dazwischen befindet. Infolge dessen entsteht ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt A. Die zweite Verdrahtungsleitung 9A enthält einen Stufenabschnitt 9Aa, der in 2 durch eine strichpunktierte Linie veranschaulicht ist und der einen Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung 9A, der sich auf dem piezoelektrischen Substrat 2 befindet, und ein Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung 9A, der sich auf der isolierenden Schicht 8A befindet, miteinander verbindet.
Eine zweite Verdrahtungsleitung 9B ist indirekt auf der ersten Verdrahtungsleitung 7B mit einer isolierenden Schicht 8B dazwischen ausgebildet, so dass ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt B entsteht. Die zweite Verdrahtungsleitung 9B enthält ferner einen Stufenabschnitt 9Ba. In der ersten Ausführungsform sind die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte A und B zwischen dem ersten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und dem zweiten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5B positioniert.
Es ist zu beachten, dass, obgleich in 2 nicht veranschaulicht, ein Endabschnitt der IDT-Elektrode 3Aa mit einem Erdungspotenzial verbunden ist, wobei dieser Endabschnitt einem Endabschnitt der IDT-Elektrode 3Aa gegenüber liegt, die sich auf der Seite befindet, auf der die erste Verdrahtungsleitung 7A angeordnet ist. Gleichermaßen ist ein Endabschnitt der IDT-Elektrode 3Ba mit einem Erdungspotenzial verbunden, wobei dieser Endabschnitt einem Endabschnitt der IDT-Elektrode 3Ba gegenüberliegt, die sich auf der Seite befindet, auf der die erste Verdrahtungsleitung 7A angeordnet ist, und Endabschnitte der IDT-Elektroden 3Ac und 3Bc sind mit einem Erdungspotenzial verbunden, wobei diese Endabschnitte Endabschnitten der IDT-Elektroden 3Ac und 3Bc gegenüberliegen, die sich auf der Seite befinden, auf der die erste Verdrahtungsleitung 7B angeordnet ist.
Obgleich in 2 schematisch veranschaulicht, entspricht eine Richtung, in der sich Elektrodenfinger der IDT-Elektroden 3Aa bis 3Ac und 3Ba bis 3Bc erstrecken, der vertikalen Richtung in 2. Die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte A und B befinden sich an verschiedenen Positionen in der Richtung, in der sich die Elektrodenfinger der IDT-Elektroden 3Aa bis 3Ac und 3Ba bis 3Bc erstrecken. Darüber hinaus befinden sich die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte A und B an verschiedenen Positionen in der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen. Es ist zu beachten, dass die Positionen der dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte A und B nicht auf die oben angesprochenen Positionen beschränkt sind. Mindestens ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt kann gebildet werden.
Wie in 1 veranschaulicht, ist ein peripheres Stützelement 12 auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Das periphere Stützelement 12 hat einen Hohlraum 12a, der das erste und das zweite längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B, die ersten Verdrahtungsleitungen 7A und 7B, die zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B und die isolierenden Schichten 8A und 8B, die in 2 veranschaulicht sind, umgibt.
Ein Teilungsstützelement 13 ist so auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet, dass es in dem Hohlraum 12a positioniert ist. Wie in 2 veranschaulicht, erstreckt sich das Teilungsstützelement 13 in der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen. Hier ist eine Richtung, die das Teilungsstützelement 13 kreuzt, eine Breitenrichtung. In diesem Fall enthält das Teilungsstützelement 13 Abschnitte mit großer Breite 13a und 13b, deren Breite jeweils größer ist als die eines jeden der anderen Abschnitte des Teilungsstützelements 13. Der Abschnitt mit großer Breite 13b des Teilungsstützelements 13 bedeckt die isolierende Schicht 8A in dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt A. Gleichermaßen bedeckt der Abschnitt mit großer Breite 13a des Teilungsstützelements 13 die isolierende Schicht 8B in dem dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt B. Auf diese Weise bedeckt das Teilungsstützelement 13 die gesamten isolierenden Schichten 8A und 8B. Es ist zu beachten, dass das Teilungsstützelement 13 mindestens die Stufenabschnitte 9Aa und 9Ba der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B bedecken kann.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Abdeckelement 15 so auf dem peripheren Stützelement 12 und dem Teilungsstützelement 13 angeordnet, dass es den Hohlraum 12a bedeckt. Ein Hohlraum wird durch das piezoelektrische Substrat 2, das periphere Stützelement 12 und das Abdeckelement 15 gebildet und definiert. Auf diese Weise hat die Vorrichtung für elastische Wellen 1 eine WLP-Struktur.
Mehrere Durchkontaktierungselektroden 14 sind so angeordnet, dass sie sich durch das Abdeckelement 15 und das periphere Stützelement 12 erstrecken. Erste Endabschnitte der Durchkontaktierungselektroden 14 sind mit einem entsprechenden der oben erwähnten Elektrodenkontaktflecke 6 verbunden, wobei sich diese ersten Endabschnitte auf der Seite befinden, auf der das piezoelektrische Substrat 2 angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass die Elektrodenkontaktflecke 6 elektrisch mit dem ersten und dem zweiten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B, die in 2 veranschaulicht sind, verbunden sind.
Kontakthöcker 16 sind an zweite Endabschnitte der Durchkontaktierungselektroden 14 gebondet, wobei sich die zweiten Endabschnitte auf der Seite gegenüber der Seite befinden, auf der das piezoelektrische Substrat 2 angeordnet ist. Die Vorrichtung für elastische Wellen 1 ist mittels der Kontakthöcker 16 in oder auf beispielsweise einem Montagesubstrat montiert. Das erste und das zweite längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B sind mittels der Elektrodenkontaktflecke 6, der Durchkontaktierungselektroden 14 und der Kontakthöcker 16 elektrisch mit der Außenseite verbunden.
Wie in 2 veranschaulicht, ist ein Merkmal der ersten Ausführungsform, dass die Stufenabschnitte 9Aa und 9Ba der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B mit dem Teilungsstützelement 13 bedeckt sind. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B in den dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten A und B auftritt. Dieses Merkmal wird unten anhand eines Vergleichs der ersten Ausführungsform und eines Vergleichsbeispiels beschrieben.
3 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. In 3 sind IDT-Elektroden und Reflektoren schematisch durch Blöcke veranschaulicht, von denen jeder gebildet wird, indem die beiden diagonalen Linien eines rechteckigen Rahmens verbunden werden, und ein piezoelektrisches Substrat und Elektrodenkontaktflecke sind nicht veranschaulicht. Das Gleiche gilt für 4 bis 6, die später noch beschrieben werden.
Der Unterschied zwischen der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß dem Vergleichsbeispiel und der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist, dass ein Teilungsstützelement 103 teilweise die Stufenabschnitte 9Aa und 9Ba der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B bedeckt. In diesem Fall gibt es in jeder der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B einen bedeutenden Unterschied hinsichtlich der Beträge der Ausdehnung und Kontraktion bei Einwirkung einer Wärmebelastung zwischen einem Abschnitt, der mit dem Teilungsstützelement 103 bedeckt ist, und einem Abschnitt, der nicht mit dem Teilungsstützelement 103 bedeckt ist. Folglich ist es wahrscheinlich, dass die zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B brechen. Insbesondere ist ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B in den Stufenabschnitten 9Aa und 9Ba wahrscheinlich.
Bei der in 2 veranschaulichten ersten Ausführungsform sind die gesamten Stufenabschnitte 9Aa und 9Ba mit dem Teilungsstützelement 13 bedeckt. Darum ist es weniger wahrscheinlich, dass die zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B bei Einwirkung einer Wärmebelastung brechen. Weil darüber hinaus das Teilungsstützelement 13 über den dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten A und B positioniert ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass die zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B in Kontakt mit dem Abdeckelement 15 kommen, das in 1 veranschaulicht ist. Darum kann ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B mit größerer Gewissheit unterdrückt werden.
Die Abschnitte der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B (die sich auf den isolierenden Schichten 8A und 8B befinden) sind vorzugsweise vollständig mit dem Teilungsstützelement 13 bedeckt. Infolge dessen können in den zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B die Beträge der Ausdehnung und Kontraktion bei Einwirkung einer Wärmebelastung noch gleichmäßiger konfiguriert werden. Darum ist es noch weniger wahrscheinlich, dass ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B auftritt.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Teilungsstützelement 13 die gesamten isolierenden Schichten 8A und 8B bedeckt, wie bei der ersten Ausführungsform. Infolge dessen können in den zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B die oben angesprochenen Beträge der Ausdehnung und Kontraktion bei Einwirkung einer Wärmebelastung noch gleichmäßiger konfiguriert werden. Darum kann ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B mit größerer Gewissheit unterdrückt werden.
Da bei der ersten Ausführungsform das Teilungsstützelement 13 die Abschnitte mit großer Breite 13a und 13b enthält, kann das Abdeckelement 15 mit größerer Gewissheit gestützt werden, und die Festigkeit der Vorrichtung für elastische Wellen 1 kann verbessert werden.
Bei der ersten Ausführungsform werden zwar das erste und das zweite längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp 5A und 5B gebildet, doch braucht die Vorrichtung für elastische Wellen 1 kein längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp zu enthalten, und für ihre Schaltungskonfiguration bestehen keine besonderen Einschränkungen.
4 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
Der Unterschied zwischen einer Vorrichtung für elastische Wellen 21 gemäß der zweiten Ausführungsform und der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist, dass die Breite eines Teilungsstützelements 23 auf eine Breite eingestellt wird, die es ermöglicht, dass das Teilungsstützelement 23 die Stufenabschnitte 9Aa und 9Ba in den dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten A und B bedeckt. Die Konfiguration der Vorrichtung für elastische Wellen 21 ähnelt mit Ausnahme des oben Genannten jener der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Auch in diesem Fall tritt ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf. Darüber hinaus kann ein Abdeckelement mit größerer Gewissheit gestützt werden, und somit kann die Festigkeit der Vorrichtung für elastische Wellen 21 weiter verbessert werden.
5 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Der Unterschied zwischen einer Vorrichtung für elastische Wellen 31 gemäß der dritten Ausführungsform und der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist, dass sich ein Teilungsstützelement 33 im Wesentlichen linear in einer Richtung erstreckt, die schräg die Richtung kreuzt, in der sich die Elektrodenfinger der IDT-Elektroden 3Aa bis 3Ac und 3Ba bis 3Bc erstrecken, und dass das Teilungsstützelement 33 keinen Abschnitt mit großer Breite enthält. Ein weiterer Unterschied zwischen der Vorrichtung für elastische Wellen 31 und der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform liegt darin, dass das Teilungsstützelement 33 teilweise die isolierenden Schichten 8A und 8B bedeckt. Die Konfiguration der Vorrichtung für elastische Wellen 31 mit Ausnahme des oben Genannten ähnelt jener der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Auch bei der dritten Ausführungsform tritt ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf. Darüber hinaus hat das Teilungsstützelement 33 eine im Wesentlichen lineare Form und lässt sich ohne Weiteres bereitstellen. Es ist zu beachten, dass die Form des Teilungsstützelements 33 nicht auf eine im Wesentlichen lineare Form beschränkt ist. Zum Beispiel kann, ähnlich der ersten Ausführungsform, das Teilungsstützelement 33 einen Abschnitt mit großer Breite enthalten.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen 31 kann das oben angesprochene Brechen der Verdrahtungsleitungen effektiv unterdrückt werden, ohne unnötig eine Kontaktfläche zwischen dem Teilungsstützelement 33 und einem Abdeckelement zu vergrößern. Darum kann die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Problems, wie zum Beispiel die Entstehung von Luftblasen in einem Abschnitt, wo das Teilungsstützelement 33 und das Abdeckelement in Kontakt miteinander stehen, verringert werden.
6 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
Der Unterschied zwischen einer Vorrichtung für elastische Wellen 41 gemäß der vierten Ausführungsform und der Vorrichtung für elastische Wellen 31 gemäß der dritten Ausführungsform ist, dass ein Teilungsstützelement 43 in einer Draufsicht betrachtet gebogen ist. Die Konfiguration der Vorrichtung für elastische Wellen 41 mit Ausnahme des oben Genannten ähnelt jener der Vorrichtung für elastische Wellen 31 gemäß der dritten Ausführungsform.
Auch bei der vierten Ausführungsform tritt ein Brechen der zweiten Verdrahtungsleitungen 9A und 9B mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf. Darüber hinaus kann ähnlich der dritten Ausführungsform die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Problems, wie zum Beispiel die Entstehung von Luftblasen in einem Abschnitt, wo das Teilungsstützelement 43 und ein Abdeckelement in Kontakt miteinander stehen, verringert werden.
Obgleich oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass dem Fachmann Variationen und Modifizierungen einfallen, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist darum allein anhand der folgenden Ansprüche zu bestimmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5-167387 A [0003]

Claims

Vorrichtung für elastische Wellen, umfassend: ein piezoelektrisches Substrat, eine Interdigitaltransducer(IDT)-Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, eine erste Verdrahtungsleitung, die mit der IDT-Elektrode verbunden ist und die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, eine isolierende Schicht, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und die mindestens einen Abschnitt der ersten Verdrahtungsleitung bedeckt, eine zweite Verdrahtungsleitung, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, wobei mindestens ein Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung über der ersten Verdrahtungsleitung positioniert ist, wobei sich die isolierende Schicht zwischen der zweiten Verdrahtungsleitung und der ersten Verdrahtungsleitung befindet, so dass ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt gebildet wird, ein peripheres Stützelement, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und das einen Hohlraum hat, der die IDT-Elektrode, die ersten und zweiten Verdrahtungsleitungen und die isolierende Schicht umgibt, ein Teilungsstützelement, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und in dem Hohlraum positioniert ist, und ein Abdeckelement, das auf dem peripheren Stützelement und dem Teilungsstützelement so angeordnet ist, dass es den Hohlraum bedeckt, wobei die zweite Verdrahtungsleitung einen Stufenabschnitt enthält, der einen Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf dem piezoelektrischen Substrat befindet, mit einem Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf der isolierenden Schicht befindet, verbindet, und wobei das Teilungsstützelement den Stufenabschnitt bedeckt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 1, wobei das Teilungsstützelement den Abschnitt der zweiten Verdrahtungsleitung, der sich auf der isolierenden Schicht befindet, bedeckt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 2, wobei das Teilungsstützelement die isolierende Schicht bedeckt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: mehrere der IDT-Elektroden, und ein erstes und ein zweites längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp, welche die mehreren IDT-Elektroden enthalten, wobei der dreidimensionale Kreuzungsabschnitt zwischen dem ersten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp und dem zweiten längs gekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp positioniert ist.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehrere dreidimensionale Kreuzungsabschnitte ausgebildet werden, wobei sich die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, befinden, und wobei, wenn eine Richtung, die das Teilungsstützelement kreuzt, eine Breitenrichtung ist, das Teilungsstützelement Abschnitte mit großer Breite enthält, deren Breite jeweils größer ist als die Breite eines jeden von anderen Abschnitten des Teilungsstützelements, so dass mehrere Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt werden.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehrere dreidimensionale Kreuzungsabschnitte ausgebildet sind, wobei sich die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, befinden, und wobei, wenn eine Richtung, die das Teilungsstützelement kreuzt, eine Breitenrichtung ist, eine Breite des Teilungsstützelements auf eine Breite eingestellt wird, die es ermöglicht, dass das Teilungsstützelement mehrere der Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehrere der dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte ausgebildet sind, wobei sich die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, befinden, und sich an verschiedenen Positionen in einer Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen befinden, und wobei sich das Teilungsstützelement in einer Richtung erstreckt, die schräg die Richtung kreuzt, in der sich der Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, so dass mehrere Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt werden.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehrere dreidimensionale Kreuzungsabschnitte ausgebildet sind, wobei sich die mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte an verschiedenen Positionen in einer Richtung, in der sich ein Elektrodenfinger der IDT-Elektrode erstreckt, befinden, und wobei das Teilungsstützelement in Draufsicht betrachtet so gebogen ist, dass mehrere Stufenabschnitte in den mehreren dreidimensionalen Kreuzungsabschnitten bedeckt werden.