DE112016002825T5

DE112016002825T5 - Filtervorrichtung für elastische Wellen

Info

Publication number: DE112016002825T5
Application number: DE112016002825.3T
Authority: DE
Inventors: Koichiro Kawasaki; Taku KIKUCHI
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2018-03-08
Also published as: JP6414629B2; KR20180004776A; WO2016208287A1; CN107615660A; US11831300B2; CN107615660B; US10601399B2; US20200212886A1; KR102058279B1; US20180013404A1; JPWO2016208287A1

Abstract

Es wird eine Filtervorrichtung für elastische Wellen bereitgestellt, deren Wärmedissipation ausgezeichnet ist und bei der es unwahrscheinlich ist, dass sich ihre Dämpfungskennlinie verschlechtert. In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen sind IDT-Elektroden 3 und 4 und erste und zweite Elektrodenanschlussbereiche 5a und 6a auf einer ersten Hauptfläche 2a eines piezoelektrischen Substrats 2 vorgesehen. Das piezoelektrische Substrat 2, eine Stützschicht 13 und ein Abdeckelement 14 bilden einen hohlen Abschnitt A. Ein Signalanschluss 7a, ein Erdungsanschluss 8a und eine Wärmediffusionsschicht 9 sind auf einer zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Die ersten und zweiten Elektrodenanschlussbereiche 5a und 6a sind elektrisch durch erste und zweite Verbindungselektroden 10 und 11 mit dem Signalanschluss 7a bzw. dem Erdungsanschluss 8a verbunden. Die Wärmediffusionsschicht 9 ist an einer Position angeordnet, wo die Wärmediffusionsschicht 9 mindestens einen Teil der IDT-Elektroden 3 und 4 über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg überlappt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für elastische Wellen, die eine Filtervorrichtung für elastische Wellen und ein Montagesubstrat, auf dem die Filtervorrichtung für elastische Wellen montiert ist, enthält.
STAND DER TECHNIK
In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen, wie in dem unten erwähnten Patentdokument 1 beschrieben, sind eine IDT-Elektrode und eine mit der IDT-Elektrode verbundene Verdrahtungselektrode auf einem piezoelektrischem Substrat angeordnet. Ein Rahmenelement, das aus einem Metallrahmen besteht, ist um einen Abschnitt herum angeordnet, wo die IDT-Elektrode und die Verdrahtungselektrode angeordnet sind. Ein Abdeckelement ist so angeordnet, dass es die Öffnung dieses Rahmenelements bedeckt. Dementsprechend wird ein Hohlraum gebildet, in dem die IDT-Elektrode und die Verdrahtungselektrode angeordnet sind. Mehrere Durchgangselektroden sind in dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen. Ein erstes Ende jeder Durchgangselektrode ist elektrisch mit der Verdrahtungselektrode verbunden. Ein zweites Ende jeder Durchgangselektrode ist elektrisch mit einer Anschlusselektrode verbunden, die auf einer Unterseite des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2009-159195

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Während des Gebrauchs ist die oben beschriebene Filtervorrichtung für elastische Wellen auf einem Montagesubstrat von der Anschlusselektrodenseite her montiert. Dabei wird an der IDT-Elektrode in der Filtervorrichtung für elastische Wellen Wärme erzeugt, wenn die IDT-Elektrode angesteuert wird. Diese Wärme geht durch die Verdrahtungselektrode und die Durchgangselektroden, die oben angesprochen wurden, und erreicht die Anschlusselektrode. Somit wird ein Teil der Wärme von der Anschlusselektrode abgeleitet. Es gibt jedoch Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Harz und Luft, in einem Abschnitt unter dem piezoelektrischen Substrat, der dem IDT-Elektrodenabschnitt über das piezoelektrische Substrat hinweg zugewandt ist. Aus diesem Grund ist die Wärmedissipation nicht ausreichend.
Ein piezoelektrisches Material, das als das piezoelektrische Substrat verwendet wird, hat eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante. Daher ist die elektrostatische Kapazität zwischen Durchgangselektroden groß, und die Dämpfungskennlinie ist nicht ausreichend.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filtervorrichtung für elastische Wellen bereitzustellen, deren Wärmedissipation ausgezeichnet ist und bei der es unwahrscheinlich ist, dass sich ihre Dämpfungskennlinie verschlechtert.
Lösung des Problems
Eine Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: ein Vorrichtungssubstrat, das eine piezoelektrische Schicht enthält, wobei das Vorrichtungssubstrat eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die in entgegengesetzte Richtungen weisen, mindestens eine IDT-Elektrode, die auf der ersten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats angeordnet ist, wobei die mindestens eine IDT-Elektrode eine Filtervorrichtung für elastische Wellen konfiguriert, einen ersten Elektrodenanschlussbereich und mehrere zweite Elektrodenanschlussbereiche, die auf der ersten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats angeordnet sind und mit der mindestens einen IDT-Elektrode verbunden sind, wobei der erste Elektrodenanschlussbereich mit einem Signalpotenzial verbunden ist, wobei die mehreren zweiten Elektrodenanschlussbereiche mit einem Erdungspotenzial verbunden sind, einen Signalanschluss und mehrere Erdungsanschlüsse, die auf der zweiten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats angeordnet sind, wobei der Signalanschluss mit dem Signalpotenzial verbunden ist, wobei die mehreren Erdungsanschlüsse mit dem Erdungspotenzial verbunden sind, eine erste Verbindungselektrode, die den ersten Elektrodenanschlussbereich und den Signalanschluss verbindet, eine zweite Verbindungselektrode, die den zweiten Elektrodenanschlussbereich und den Erdungsanschluss verbindet, eine Stützschicht, die auf der ersten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats angeordnet ist, und ein Abdeckelement, das auf der Stützschicht angeordnet ist.
Die Stützschicht, das Abdeckelement und die erste Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats bilden einen hohlen Abschnitt, in dem die IDT-Elektrode angeordnet ist. Die Filtervorrichtung für elastische Wellen enthält ferner eine Wärmediffusionsschicht, die auf der zweiten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats angeordnet ist und aus einem Material besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit höher ist als die des Vorrichtungssubstrats. Die Wärmediffusionsschicht überlappt mindestens einen Teil der IDT-Elektrode über das Vorrichtungssubstrat hinweg.
Bei einer konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Wärmediffusionsschicht mit mindestens einer der zweiten Verbindungselektroden verbunden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Wärmediffusionsschicht aus Metall. In diesem Fall kann die Wärmedissipation weiter verstärkt werden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fläche der Wärmediffusionsschicht größer als eine Fläche des Signalanschlusses. In diesem Fall kann die Wärmedissipation effektiv verstärkt werden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung dringen die ersten und zweiten Verbindungselektroden durch das Vorrichtungssubstrat. In diesem Fall kann die Filtervorrichtung für elastische Wellen kleiner ausgelegt werden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Vorrichtungssubstrat eine Seitenfläche, die die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche verbindet, und die ersten und zweiten Verbindungselektroden sind auf der Seitenfläche angeordnet.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die ersten und zweiten Verbindungselektroden und die Wärmediffusionsschicht aus einem Plattierungsfilm. In diesem Fall können die ersten und zweiten Verbindungselektroden und die Wärmediffusionsschicht auf einfache Weise durch Plattieren gebildet werden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Signalanschluss mehrere Signalanschlüsse, die auf der zweiten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats angeordnet sind, wobei sich mindestens einer der Signalanschlüsse auf einer von zwei Seiten der Wärmediffusionsschicht befindet und mindestens ein anderer der übrigen Signalanschlüsse sich auf der anderen Seite der Wärmediffusionsschicht befindet. In diesem Fall kann die Isolierung zwischen Signalanschlüssen verstärkt werden. Daher ist es unwahrscheinlicher, dass sich die Dämpfungskennlinie verschlechtert.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Vorrichtungssubstrat ein piezoelektrisches Substrat, das aus der piezoelektrischen Schicht besteht.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Vorrichtungssubstrat ein Stützsubstrat, und die piezoelektrische Schicht ist auf dem Stützsubstrat angeordnet.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Filtervorrichtung für elastische Wellen bereitgestellt werden, deren Wärmedissipation ausgezeichnet ist und bei der es unwahrscheinlich ist, dass sich die Dämpfungskennlinie verschlechtert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vordere Querschnittsteilansicht, die einen Abschnitt zeigt, wo eine Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Montagesubstrat montiert ist.
2 ist eine vordere Querschnittsansicht der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Unteransicht der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Kurvendiagramm, das die Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie eines Sendefilters eines Duplexers, das als ein Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und die Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie eines Sendefilters eines Duplexers eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
5 ist ein Kurvendiagramm, das die Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie eines Empfangsfilters des Duplexers, das als das Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und die Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie eines Empfangsfilters des Duplexers des Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
6 ist ein Kurvendiagramm, das die Isolierungskennlinie des Sendefilters des Duplexers, das als das Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und die Isolierungskennlinie des Sendefilters des Duplexers des Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
7 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Kurvendiagramm, das ein Wärmesimulationsergebnis im Fall des Änderns der Dicke eines piezoelektrischen Substrats auf 50 µm, 80 µm oder 125 µm in der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und im Fall des Anlegens von elektrischer Leistung an eine IDT-Elektrode 3 (mehrere IDTs, die ein Sendefilter bilden) veranschaulicht.
10 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 ist eine vordere Querschnittsteilansicht, die einen Abschnitt zeigt, wo eine Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Montagesubstrat montiert ist.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand der Beschreibung konkreter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen verdeutlicht.
Es ist zu beachten, dass die in der Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichend sind, und es ist zu beachten, dass ein teilweises Ersetzen oder Kombinieren von Konfigurationen zwischen verschiedenen Ausführungsformen möglich ist.
1 ist eine vordere Querschnittsteilansicht, die eine Struktur zeigt, wo eine Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Montagesubstrat montiert ist. 2 ist eine vordere Querschnittsansicht der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine Unteransicht der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der ersten Ausführungsform.
Eine Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel ein Duplexer. Wie in 2 gezeigt, enthält die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 ein piezoelektrisches Substrat 2, das als ein Vorrichtungssubstrat dient. Das heißt, das Vorrichtungssubstrat ist bei dieser Ausführungsform das piezoelektrische Substrat 2, das eine piezoelektrische Schicht enthält. Das piezoelektrische Substrat 2 besteht aus einem zweckmäßigen piezoelektrischen Material, wie zum Beispiel piezoelektrischer Einkristall oder piezoelektrische Keramik. Bevorzugt kann LiTaO₃ oder LiNbO₃ als der piezoelektrische Einkristall verwendet werden.
Eine IDT-Elektrode 3 und eine IDT-Elektrode 4 sind auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Die IDT-Elektrode 3 konfiguriert einen Teil eines Resonators für elastische Wellen. Der Resonator für elastische Wellen ist ein Resonator für elastische Wellen eines Sendefilters des Duplexers. Das Sendefilter enthält mehrere Resonatoren für elastische Wellen. Die IDT-Elektrode 4 ist eine Elektrode zum Konfigurieren eines Empfangsfilters. Das Empfangsfilter enthält ein längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonatortyp.
Darüber hinaus sind die IDT-Elektroden 3 und 4, ein erster Elektrodenanschlussbereich 5a und ein zweiter Elektrodenanschlussbereich 6a auf einer ersten Hauptfläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 vorgesehen. Der erste Elektrodenanschlussbereich 5a ist elektrisch mit der IDT-Elektrode 3 verbunden. Der zweite Elektrodenanschlussbereich 6a ist elektrisch mit der IDT-Elektrode 4 verbunden. Der erste Elektrodenanschlussbereich 5a ist ein Elektrodenanschlussbereich, der mit einem Signalpotenzial verbunden ist, und der zweite Elektrodenanschlussbereich 6a ist ein Elektrodenanschlussbereich, der mit einem Erdungspotenzial verbunden ist.
Ein weiterer zweiter Elektrodenanschlussbereich 6b ist in einem Bereich zwischen der IDT-Elektrode 3 und der IDT-Elektrode 4 angeordnet. Der zweite Elektrodenanschlussbereich 6b ist elektrisch mit den IDT-Elektroden 3 und 4 verbunden.
Signalanschlüsse 7a bis 7c und Erdungsanschlüsse 8a bis 8e sind auf einer zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e sind Abschnitte, die mit dem Signalpotenzial bzw. dem Erdungspotenzial außerhalb der Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 verbunden sind.
Eine Wärmediffusionsschicht 9 ist auf der zweiten Hauptfläche 2b angeordnet. Die Wärmediffusionsschicht 9 besteht aus einem Material, dessen Wärmeleitfähigkeit höher ist als die des piezoelektrischen Materials, welches das piezoelektrische Substrat 2 konfiguriert. Metall oder verschiedene Isolatoren oder Halbleiter mit höherer Wärmeleitfähigkeit als das piezoelektrische Substrat 2 können als ein solches Material verwendet werden. Bevorzugt wird die Wärmediffusionsschicht 9 aus Metall gebildet, weil es eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie elektrische Leitfähigkeit besitzt. Zu Beispielen eines solchen Metalls gehören Al, Cu, Ag, Au, Ti, Ni, Sn, Pd, Cr und NiCr. Alternativ können mehrere Metallfilme, die aus solchen Metallen bestehen, laminiert werden. Ein Teil der Wärmediffusionsschicht 9 überlappt mindestens einen Teil der IDT-Elektroden 3 und 4 über (durch) das piezoelektrische Substrat.
Der Signalanschluss 7a ist dem ersten Elektrodenanschlussbereich 5a über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg zugewandt. Der Erdungsanschluss 8a ist dem zweiten Elektrodenanschlussbereich 6a über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg zugewandt.
Gleichzeitig befindet sich der zweite Elektrodenanschlussbereich 6b an einer Position, die die Wärmediffusionsschicht 9 über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg überlappt.
Eine erste Verbindungselektrode 10 ist so angeordnet, dass sie durch das piezoelektrische Substrat 2 dringt. Die erste Verbindungselektrode 10 verbindet den ersten Elektrodenanschlussbereich 5a und den Signalanschluss 7a elektrisch. Gleichermaßen ist eine zweite Verbindungselektrode 11 so angeordnet, dass sie durch das piezoelektrische Substrat 2 dringt. Die zweite Verbindungselektrode 11 verbindet den zweiten Elektrodenanschlussbereich 6a und den Erdungsanschluss 8a elektrisch.
Ferner ist eine weitere zweite Verbindungselektrode 12 so angeordnet, dass sie durch das piezoelektrische Substrat 2 dringt. Die zweite Verbindungselektrode 12 verbindet den zweiten Elektrodenanschlussbereich 6b und die Wärmediffusionsschicht 9.
Die oben beschriebenen ersten und zweiten Verbindungselektroden 10 bis 12 werden aus zweckmäßigem Metall oder zweckmäßiger Legierung gebildet. Bevorzugt können die ersten und zweiten Verbindungselektroden 10 bis 12 und die Wärmediffusionsschicht 9 durch Plattieren gebildet werden. Das heißt, die ersten und zweiten Verbindungselektroden 10 bis 12 und die Wärmediffusionsschicht 9, die aus Metall besteht, kann auf einfache Weise durch Bilden eines Plattierungsfilms in Durchgangslöchern gebildet werden, die in dem piezoelektrischen Substrat 2 und auf der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e gleichermaßen aus einem Plattierungsfilm im selben Schritt gebildet werden.
Es versteht sich von selbst, dass die ersten und zweiten Verbindungselektroden 10 bis 12, die Wärmediffusionsschicht 9, die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e auch mittels anderer Verfahren gebildet werden können.
Die oben beschriebene IDT-Elektrode 3, der erste Elektrodenanschlussbereich 5a und die zweiten Elektrodenanschlussbereiche 6a und 6b bestehen aus zweckmäßigem Metall oder zweckmäßiger Legierung.
Eine Stützschicht 13 ist auf der ersten Hauptfläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Die Stützschicht 13 besteht aus Kunstharz. Es versteht sich von selbst, dass die Stützschicht 13 aus einem isolierenden Material bestehen kann, wie zum Beispiel einem anorganischen Isolator. Alternativ kann die Stützschicht 13 aus Metall bestehen. In diesem Fall ist die erste Elektrode 5a, die mit dem Signalpotenzial verbunden ist, die IDT-Elektrode 3 und die IDT-Elektrode 4 nicht elektrisch mit der Stützschicht 13 verbunden. Durch Verbinden der Stützschicht 13 mit dem zweiten Elektrodenanschlussbereich 6a, der mit dem Erdungspotenzial verbunden ist, oder mit einem zusätzlich angeordneten Elektrodenanschlussbereich, der mit dem Erdungspotenzial verbunden ist, wird die Dämpfungskennlinie weiter verbessert.
Ein Abdeckelement 14 wird in einer solchen Weise darüber gelegt, dass es einen Hohlraum bedeckt, der durch die Stützschicht 13 gebildet wird. Dementsprechend bilden die Stützschicht 13, das Abdeckelement 14 und die erste Hauptfläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 einen hohlen Abschnitt 15, in dem die IDT-Elektroden 3 und 4 angeordnet sind.
2 und 3 veranschaulichen die Signalanschlüsse 7a bis 7c, die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e und die Wärmediffusionsschicht 9, die aus Metall besteht, die auf der zweiten Hauptfläche 2b positioniert sind. Hier ist der Signalanschluss 7a ein Sendeanschluss, und der Signalanschluss 7b ist ein Empfangsanschluss. Der Signalanschluss 7c ist ein Anschluss, der mit einer Antenne verbunden ist.
Der Signalanschluss 7c, der mit der Antenne verbunden ist, befindet sich auf einer von zwei Seiten der Wärmediffusionsschicht 9, und die Signalanschlüsse 7a und 7b befinden sich auf der anderen Seite der Wärmediffusionsschicht 9. Das heißt, die Wärmediffusionsschicht befindet sich zwischen den Signalanschlüssen 7a und 7b und dem Signalanschluss 7c. Dadurch können Interferenzen zwischen dem Signalanschluss 7c, der mit der Antenne verbunden ist, und den Signalanschlüsse 7a und 7b vermieden werden. Außerdem befinden sich die Erdungsanschlüsse 8b und 8c zwischen dem Signalanschluss 7a und dem Signalanschluss 7b. Dadurch wird die Isolierung zwischen dem Signalanschluss 7a, der als ein Sendeanschluss dient, und dem Signalanschluss 7b, der als ein Empfangsanschluss dient, verstärkt.
Ferner ist in der Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 die Wärmediffusionsschicht 9 elektrisch mit den IDT-Elektroden 3 und 4 verbunden, während sich die zweite Verbindungselektrode 12 dazwischen befindet. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 wird durch Erregen der IDT-Elektroden 3 und 4 Wärme erzeugt. Diese Wärme wird rasch durch den zweiten Elektrodenanschlussbereich 6b und die zweite Verbindungselektrode 12, die oben beschrieben wurden, zu der Wärmediffusionsschicht 9 übertragen.
Darüber hinaus befindet sich die Wärmediffusionsschicht 9 an einer Position, die mindestens einen Teil der IDT-Elektroden 3 und 4 über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg überlappt. Daher wird Wärme von den IDT-Elektroden 3 und 4 durch das piezoelektrische Substrat 2 zu der Wärmediffusionsschicht 9 diffundiert. Dies verstärkt ebenfalls effektiv die Wärmedissipation. Weil die Wärmeleitfähigkeit der Wärmediffusionsschicht 9 höher ist als die des piezoelektrischen Substrats 2, wird insbesondere die Wärmedissipation durch Bereitstellen der Wärmediffusionsschicht 9 in einem Bereich, der mindestens einen Teil der IDT-Elektroden 3 und 4 überlappt, effektiv verstärkt.
Die Oberfläche der Wärmediffusionsschicht 9 wird größer ausgelegt als die eines jeden der Signalanschlüsse 7a bis 7c. Dadurch wird die Wärmedissipation weiter effektiv verstärkt.
Ein in 1 veranschaulichtes Montagesubstrat 16 besteht aus isolierender Keramik oder Kunstharz. Das Montagesubstrat 16 hat eine erste Hauptfläche 16a und eine zweite Hauptfläche 16b, die voneinander weg weisen. Ein dritter Elektrodenanschlussbereich 17a, ein vierter Elektrodenanschlussbereich 18a und ein fünfter Elektrodenanschlussbereich 19 sind auf der ersten Hauptfläche 16a angeordnet. Der dritte Elektrodenanschlussbereich 17a und der vierte Elektrodenanschlussbereich 18a sind jeweils an den Signalanschluss 7a und den Erdungsanschluss 8a gebondet, während sich Metallkontakthöcker 20a und 21a dazwischen befinden. Der fünfte Elektrodenanschlussbereich 19 ist elektrisch mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden, während sich ein Bondungsmaterial 22 dazwischen befindet. Der dritte Elektrodenanschlussbereich 17a, der vierte Elektrodenanschlussbereich 18a und der fünfte Elektrodenanschlussbereich 19 bestehen aus zweckmäßigem Metall oder zweckmäßiger Legierung. Im Gegensatz dazu besteht das Bondungsmaterial 22 in der vorliegenden Ausführungsform aus Metall oder Legierung, wie die Metallkontakthöcker 20a und 21a. Daher wird Wärme rasch von der Wärmediffusionsschicht 9 durch das Bondungsmaterial 20 in Richtung der Seite des fünften Elektrodenanschlussbereichs 19 diffundiert.
Es versteht sich von selbst, dass es nicht notwendig ist, dass das Bondungsmaterial 22 elektrisch leitfähig ist; es ist nur notwendig, das Bondungsmaterial 22 mittels eines Bondungsmaterials mit höherer Wärmeleitfähigkeit als die des piezoelektrischen Substrats zu bilden.
Bevorzugt kann das Bondungsmaterial 22 aus dem gleichen Material wie die Metallkontakthöcker 20a und 21a bestehen. In diesem Fall kann das Bondungsmaterial 22 im selben Schritt gebondet werden.
Wenn die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 her auf dem Montagesubstrat 16 montiert wird, wird die Wärmedissipation effektiv verstärkt. Das heißt, weil mindestens ein Teil der IDT-Elektroden 3 und 4 die Wärmediffusionsschicht 9 über das piezoelektrische Substrat hinweg überlappt und das Bondungsmaterial 22 sich zwischen der Wärmediffusionsschicht 9 und dem Montagesubstrat 16 befindet, wird die Wärmedissipation effektiv verstärkt.
Wie oben beschrieben befinden sich in einer Filtervorrichtung für elastische Wellen des Standes der Technik Luft und Versiegelungsharz zwischen einem piezoelektrischen Substrat und einem Montagesubstrat, was eine geringere Wärmedissipation zur Folge hat.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Wärmedissipation effektiv verstärkt werden, weil die Wärmediffusionsschicht 9 und das Bondungsmaterial 22 vorhanden sind. Daher kann selbst dann, wenn eine Versiegelungsharzschicht so hinzugefügt wird, dass sie die in 1 veranschaulichte Struktur umgibt, die Wärmedissipation ausreichend verstärkt werden.
Außerdem ist es unwahrscheinlich, dass sich die Dämpfungskennlinie der Filtervorrichtung für elastische Wellen verschlechtert. Dies wird mit Bezug auf die 4 bis 6 beschrieben.
Als ein Beispiel der Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß der ersten Ausführungsform wird der Frequenzgang eines Band 27-Duplexers wie unten beschrieben erhalten. Es ist zu beachten, dass der Band 27-Duplexer ein Sendeband von 807 bis 824 MHz und ein Empfangsband von 852 bis 869 MHz hat.
Ein LiTaO₃-Substrat wird als das piezoelektrische Substrat 2 verwendet. Eine Stützschicht wird aus Polyimid gebildet. Ein Abdeckelement wird aus Polyimid gebildet.
Der Duplexer enthält das piezoelektrische Substrat 2, die Stützschicht 13 und einen hohlen Abschnitt, die von dem Abdeckelement umgeben sind.
Die IDT-Elektroden 3 und 4 werden aus einer Al-Legierung gebildet. Die Signalanschlüsse 7a bis 7c, die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e und die Wärmediffusionsschicht 9 werden aus Cu gebildet und haben eine Dicke von 10 µm.
Es ist zu beachten, dass ein Sendefilter, das die IDT-Elektrode 3 enthält, ein Kettenfilter ist, und ein Empfangsfilter, das die IDT-Elektrode 4 enthält, ein längsgekoppeltes Bandpassfilter vom Resonatortyp ist.
Mit der Ausnahme, dass keine Wärmediffusionsschicht 9 vorhanden ist, wird ein Duplexer, der als ein Vergleichsbeispiel dient, wie das oben beschriebene Beispiel erhalten.
4 zeigt die Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie des Sendefilters eines jeden der Duplexer gemäß dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel. 5 zeigt die Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie des Empfangsfilters eines jeden der Duplexer gemäß dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel.
6 zeigt die Isolierungskennlinie des Beispiels und des Vergleichsbeispiels. In den 4 bis 6 stellen durchgezogene Linien die Ergebnisse des Beispiels dar, und durchbrochene Linien stellen die Ergebnisse des Vergleichsbeispiels dar.
Wie aus 4 hervorgeht, kann gemäß dem Beispiel im Vergleich zum Vergleichsbeispiel der Dämpfungsbetrag im Empfangsband in der Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie des Sendefilters ausreichend verstärkt werden. Außerdem kann der Dämpfungsbetrag in einem Frequenzbereich von mindestens 890 MHz, was höher ist als das Empfangsband, ausreichend verstärkt werden. Daher ist es unwahrscheinlich, dass sich der Außerband-Dämpfungsbetrag des Sendefilters verschlechtert.
Ferner ist aus 5 ersichtlich, dass gemäß dem Beispiel im Vergleich zum Vergleichsbeispiel der Dämpfungsbetrag im Sendeband und der Dämpfungsbetrag in einem Frequenzbereich von maximal 790 MHz, was niedriger ist als das Sendeband, in der Dämpfungsbetrag-Frequenz-Kennlinie des Empfangsfilters ausreichend verstärkt werden können. Außerdem kann der Dämpfungsbetrag in einem Frequenzbereich von mindestens 910 MHz ausreichend verstärkt werden. Es ist somit klar, dass es unwahrscheinlich ist, dass sich die Dämpfungskennlinie des Empfangsfilters in dem Beispiel verschlechtert.
Ferner ist aus 6 ersichtlich, dass der Isolierungsgrad im Empfangsband in einem Frequenzbereich von maximal 790 MHz und in einem Frequenzbereich von mindestens 900 MHz in der Isolierungskennlinie zwischen dem Sendefilter und dem Empfangsfilter verstärkt werden kann.
Wie oben beschrieben ist es unwahrscheinlich, dass sich die Außerband-Dämpfungskennlinie des Duplexers verschlechtert. Durch das Bereitstellen der Wärmediffusionsschicht 9 können die elektrischen Interferenzen zwischen den Elektroden der Signalanschlüsse 7a bis 7c unterdrückt werden, und außerdem kann die Wärmedissipation verstärkt werden, wie zuvor beschrieben.
7 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Obgleich die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e in 3 unabhängig sind, können die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden, die mit dem Erdungspotenzial verbunden ist, wie in der in 7 veranschaulichten zweiten Ausführungsform. Auch in diesem Fall ist die Isolierung zwischen dem Signalanschluss 7a und dem Signalanschluss 7b, zwischen dem Signalanschluss 7b und dem Signalanschluss 7c und zwischen dem Signalanschluss 7a und dem Signalanschluss 7c durch die Wärmediffusionsschicht 9 und die Erdungsanschlüsse 8b und 8c, die mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden sind, vorhanden.
8 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 31 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind hervorstehende Abschnitte 9a bis 9c, die mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden sind, so angeordnet, dass sie zwischen den Signalanschluss 7a und den Erdungsanschluss 8b, zwischen den Erdungsanschluss 8b und den Erdungsanschluss 8c und zwischen den Erdungsanschluss 8c und den Signalanschluss 7b reichen. Außerdem ist ein hervorstehender Teil 9d zwischen dem Erdungsanschluss 8a und dem Signalanschluss 7c angeordnet. Der hervorstehende Teil 9d ist mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden.
Die Filtervorrichtung für elastische Wellen 31 ist in der gleichen Weise konfiguriert wie die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1, mit Ausnahme der oben erwähnten Punkte.
Weil die Wärmediffusionsschicht 9 und die hervorstehenden Abschnitte 9a bis 9d in der Filtervorrichtung für elastische Wellen 31 angeordnet sind, kann die Wärmedissipation verstärkt werden, und es kann verhindert werden, dass sich die Außerband-Dämpfungskennlinie verschlechtert. Insbesondere ist die Wärmediffusionsschicht 9 mit den hervorstehenden Abschnitten 9a bis 9d ausgestattet, wodurch die Oberfläche der Diffusionsschicht 9 vergrößert wird. Dadurch kann die Wärmedissipation effektiver verstärkt werden.
9 ist ein Kurvendiagramm, das ein Wärmesimulationsergebnis im Fall des Änderns der Dicke des piezoelektrischen Substrats 2 auf 50 µm, 80 µm oder 125 µm in der Filtervorrichtung für elastische Wellen 31 gemäß der dritten Ausführungsform und im Fall des Anlegens von elektrischer Leistung an die IDT-Elektrode 3 (mehrere IDTs, die das Sendefilter bilden) veranschaulicht. In 9 wurde die Temperatur einer IDT bei der höchsten Temperatur herausgezogen.
In 9 stellen weiße Quadrate die Ergebnisse der dritten Ausführungsform dar, und schwarze Karos stellen die Ergebnisse eines zweiten Vergleichsbeispiels dar. Das zweite Vergleichsbeispiel ist das gleiche wie die dritte Ausführungsform, mit Ausnahme des Punktes, dass die Wärmediffusionsschicht 9 und die hervorstehenden Abschnitte 9a bis 9d nicht vorhanden sind. Wie aus 9 hervorgeht, kann gemäß der dritten Ausführungsform im Vergleich zum zweiten Vergleichsbeispiel die Wärmedissipation effektiv verstärkt werden. Insbesondere ist es klar, dass die Wärmedissipation selbst dann ausreichend verstärkt werden kann, wenn die Dicke des piezoelektrischen Substrats erhöht wird.
10 ist eine vordere Querschnittsansicht gemäß einer vierten Ausführungsform. In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 41 sind die ersten und zweiten Elektrodenanschlussbereiche 5b und 6a zu Rändern herausgezogen, die durch Seitenflächen 2c und 2d und die erste Hauptfläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 definiert sind. Die ersten und zweiten Verbindungselektroden 10a und 11a sind auf dem Seitenflächen 2c und 2d angeordnet. Auf der zweiten Hauptfläche 2b sind der Signalanschluss 7a und der Erdungsanschluss 8a angeordnet, die bis zu einem Rand reichen, der durch die Seitenfläche 2c oder die Seitenfläche 2d und die zweite Hauptfläche 2b definiert wird. Dadurch werden der erste Elektrodenanschlussbereich 5b und der Signalanschluss 7a elektrisch durch die erste Verbindungselektrode 10a verbunden. Gleichermaßen werden der zweite Elektrodenanschlussbereich 6a und der Erdungsanschluss 8a elektrisch durch die zweite Verbindungselektrode 11a verbunden. Auf diese Weise können, wie die ersten und zweiten Verbindungselektroden 10a und 11a, Verbindungselektroden, die auf Seitenflächen des piezoelektrischen Substrats ausgebildet sind, verwendet werden.
Da die andere Konfiguration der Filtervorrichtung für elastische Wellen 41 die gleiche ist wie die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1, wird auf eine Beschreibung der gleichen Abschnitte verzichtet, indem gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen werden.
11 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer fünften Ausführungsform. In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 51 sind der Erdungsanschluss 8b und der Erdungsanschluss 8c, wie durch eine durchbrochene Linie angedeutet, auf der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 integriert. Gleichermaßen sind der Erdungsanschluss 8d und der Erdungsanschluss 8e integriert, wie durch eine durchbrochene Linie angedeutet. Die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e sind alle mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden. Auf diese Weise können alle Erdungsanschlüsse 8a bis 8e elektrisch mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden werden.
Die Filtervorrichtung für elastische Wellen 51 ist die gleiche wie die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der oben beschriebenen Punkte.
In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 61 gemäß einer in 12 veranschaulichten sechsten Ausführungsform ist die Wärmediffusionsschicht 9 in mehrere Wärmediffusionsschichten 9e und 9f unterteilt. Auf diese Weise kann die Wärmediffusionsschicht 9 in mehrere Wärmediffusionsschichten 9e und 9f unterteilt werden. Auch in diesem Fall ist die Wärmediffusionsschicht 9e oder die Wärmediffusionsschicht 9f zwischen dem Signalanschluss 7a und dem Signalanschluss 7c und zwischen dem Signalanschluss 7b und dem Signalanschluss 7c positioniert. Daher können die gleichen vorteilhaften Auswirkungen wie die der ersten Ausführungsform erreicht werden.
13 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 71 gemäß einer siebenten Ausführungsform. Bei der Filtervorrichtung für elastische Wellen 71 kann die Wärmediffusionsschicht 9 auf der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 so angeordnet sein, dass sie von einem Rand zu einem anderen Rand reichen. Hier sind Rahmen 9g und 9h, die sich von einem Ende zu einem anderen Ende der Wärmediffusionsschicht 9 erstrecken und die äußere Peripherie der zweiten Hauptfläche 2b umgeben, so ausgebildet, dass sie kontinuierlich mit der Wärmediffusionsschicht 9 verlaufen. Die Rahmen 9g und 9h sind mit der Wärmediffusionsschicht 9 verbunden.
In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 81 gemäß einer in 14 veranschaulichten achten Ausführungsform sind Schleifen 9i bis 9k vorhanden, die kontinuierlich mit der Wärmediffusionsschicht 9 verlaufen und die Signalanschlüsse 7a, 7b bzw. 7c umgeben. Wenn die Schleifen 9i bis 9k, die mit dem Erdungspotenzial verbunden sind, jeweils die Signalanschlüsse 7a bis 7c umgeben, so kann auf diese Weise effektiv verhindert werden, dass sich die Außerband-Dämpfungskennlinie verschlechtert.
15 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 91 gemäß einer neunten Ausführungsform. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 91 ist eine Harzschicht 92 auf der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Die ersten und zweiten Verbindungselektroden 10 bis 12 sind so angeordnet, dass sie die Harzschicht 92 durchdringen. Der Signalanschluss 7a und der Erdungsanschluss 8a sind auf der Harzschicht 92 angeordnet. Bei der Filtervorrichtung für elastische Wellen 91 kann wie gezeigt die Harzschicht 92 vorhanden sein. Dadurch kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit erhöht werden.
16 ist eine Unteransicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 101 gemäß einer zehnten Ausführungsform. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 101 sind die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e auf der zweiten Hauptfläche 2b so angeordnet, dass sie entlang einem Rand 2c1 oder einem Rand 2d1 verlaufen, der durch eine Seitenfläche und die zweite Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 definiert wird. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 101 haben die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e eine rechteckige planare Form.
Gleichermaßen sind in einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 111 gemäß der in 17 veranschaulichten elften Ausführungsform die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e so angeordnet, dass sie entlang dem Rand 2c1 oder dem Rand 2d1 verlaufen. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 111 haben die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e eine planare Halbkreisform. Wie oben beschrieben bestehen für die planare Form und die Position jedes Signalanschlusses und Erdungsanschlusses keine besonderen Einschränkungen.
Wie bei den oben angesprochenen Filtervorrichtungen für elastische Wellen 101 und 111 können, wenn die Signalanschlüsse 7a bis 7c und die Erdungsanschlüsse 8a bis 8e so angeordnet sind, dass sie entlang dem Rand 2c1 oder dem Rand 2d1 verlaufen, Verbindungselektroden, die auf der Seitenfläche 2c oder der Seitenfläche 2d angeordnet sind, zweckmäßig als die oben angesprochenen ersten und zweiten Verbindungselektroden verwendet werden.
18 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 121 ist ein konkaver Abschnitt 2x auf der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Die zweite Hauptfläche 2b hat eine Unterseite des konkaven Abschnitts 2x, Seitenwände 2e und Rahmenabschnitte 2f.
Der Signalanschluss 7a und der Erdungsanschluss 8a sind auf der Unterseite des konkaven Abschnitts 2x der zweiten Hauptfläche 2b angeordnet. Hier ist eine Wärmediffusionsschicht 9A kontinuierlich mit dem Erdungsanschluss 8a angeordnet. Der Metallkontakthöcker 20a ist auf dem Signalanschluss 7a angeordnet, und der Metallkontakthöcker 21a ist auf dem Erdungsanschluss 8a angeordnet. Die Metallkontakthöcker 20a und 21a stehen zur Außenseite über den konkaven Abschnitt 2x hervor. Daher kann die Filtervorrichtung für elastische Wellen 121 mittels der Metallkontakthöcker 20a und 21a an die Elektrodenanschlussbereiche auf dem Montagesubstrat gebondet werden. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 121 ist die Wärmediffusionsschicht 9A in einem Abschnitt positioniert, der die IDT-Elektrode 3 über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg überlappt. Die Dicke des piezoelektrischen Substrats 2 ist um einen Betrag dünner, der dem konkaven Abschnitt 2x in dem Abschnitt entspricht, wo die Wärmediffusionsschicht 9A angeordnet ist. Daher wird an der IDT-Elektrode 3 erzeugte Wärme nicht nur durch den zweiten Elektrodenanschlussbereich 6a und die zweite Verbindungselektrode 11 abgeleitet, sondern kann auch rasch durch das Innere des piezoelektrischen Substrats 2 zu der Wärmediffusionsschicht 9A abgeleitet werden, die der IDT-Elektrode 3 über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg zugewandt ist. Daher kann die Wärmedissipation effektiv verstärkt werden.
Weil die Dicke des piezoelektrischen Substrats 2 durch das Ausbilden des konkaven Abschnitts 2x reduziert wird, wird es in der Filtervorrichtung für elastische Wellen 121 einfacher, Durchkontaktierungslöcher für die erste Verbindungselektrode 10 und die zweite Verbindungselektrode 11 zu bilden.
Obgleich in 18 nicht veranschaulicht, kann ein dritter Elektrodenanschlussbereich, der elektrisch mit der IDT-Elektrode 3 verbunden ist, elektrisch mit der Wärmediffusionsschicht 9A in einem unveranschaulichten Abschnitt verbunden sein.
Der konkave Abschnitt 2x kann mit Kunstharz gefüllt werden, um einen Höhenunterschied zu den Rahmenabschnitten 2f des piezoelektrischen Substrats 2 zu beseitigen.
19 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Filtervorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen 131 ist die in 2 veranschaulichte zweite Verbindungselektrode 12 nicht angeordnet. Außerdem ist der in 2 veranschaulichte zweite Elektrodenanschlussbereich 6b nicht angeordnet. Statt dessen ist eine IDT-Elektrode 132 an einer Position angeordnet, an der der zweite Elektrodenanschlussbereich 6b angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Wärmediffusionsschicht 9 nicht mit dem zweiten Elektrodenanschlussbereich verbunden. Weil die Wärmediffusionsschicht 9 der IDT-Elektrode 132 über das piezoelektrische Substrat 2 hinweg zugewandt ist, breitet sich auch in diesem Fall die an den IDT-Elektroden 3, 4 und 132 erzeugte Wärme durch das piezoelektrische Substrat 2 aus und wird rasch zu der Wärmediffusionsschicht 9 übertragen. Die übrige Struktur der Filtervorrichtung für elastische Wellen 131 ist die gleiche wie die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1.
Auch in der Filtervorrichtung für elastische Wellen 131 ist die Wärmediffusionsschicht 9 auf der zweiten Hauptfläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Die Wärmediffusionsschicht 9 wird an den in 1 veranschaulichten dritten Elektrodenanschlussbereich 19 gebondet, während sich das Bondungsmaterial 22 dazwischen befindet, wenn die Filtervorrichtung für elastische Wellen 131 auf dem in 1 veranschaulichten Montagesubstrat 16 montiert wird. Daher ist – wie bei der Filtervorrichtung für elastische Wellen 1 – die Wärmediffusionsschicht 9 elektrisch mit dem dritten Elektrodenanschlussbereich 19 verbunden, der mit dem Erdungspotenzial verbunden ist. Daher kann eine elektrische Kopplung zwischen dem Signalanschluss 7a und dem Erdungsanschluss 8a vermieden werden. Dadurch kann die Dämpfungskennlinie verbessert werden. Weil die Wärmediffusionsschicht 9 vorhanden ist, wird überdies die an den IDT-Elektroden 3, 4 und 132 erzeugte Wärme rasch durch das piezoelektrische Substrat 2 zu der Wärmediffusionsschicht 9 übertragen. Daher wird auch die Wärmediffusion verstärkt.
Weil der zweite Elektrodenanschlussbereich 6b in der Filtervorrichtung für elastische Wellen 131 nicht notwendig ist, kann ein Bereich, wo sich die IDT-Elektroden befinden, verstärkt werden. Dies kann den Grad an Designfreiheit erhöhen.
20 ist eine vordere Querschnittsteilansicht, die einen Abschnitt zeigt, wo eine Filtervorrichtung für elastische Wellen 141 gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Montagesubstrat montiert ist. In der Filtervorrichtung für elastische Wellen 141 enthält ein Vorrichtungssubstrat 142 ein Stützsubstrat 143 und eine piezoelektrische Schicht 144, die auf dem Stützsubstrat 143 angeordnet ist. Die piezoelektrischen Schicht 144 ist auf einer ersten Hauptflächenseite des Vorrichtungssubstrats 142 positioniert. Die piezoelektrische Schicht 144 besteht aus piezoelektrischem Einkristall, wie zum Beispiel LiTaO₃ oder LiNbO₃, oder piezoelektrischer Keramik. Das Stützsubstrat 143 besteht in der vorliegenden Ausführungsform aus Si. Es versteht sich von selbst, dass das Material, aus dem das Stützsubstrat 143 besteht, nicht auf Si beschränkt ist. Als ein solches Material wird bevorzugt ein zweckmäßiges Material verwendet, durch das sich eine Volumenwelle mit einer höheren Schallgeschwindigkeit ausbreitet als eine elastische Welle, die sich durch die piezoelektrische Schicht 144 ausbreitet, oder ein Material, dessen Wärmeleitfähigkeit höher ist als das der piezoelektrischen Schicht 144. Zu einem solchen Material gehört neben Si auch Saphir.
Da die andere Konfiguration der Filtervorrichtung für elastische Wellen 141 die gleiche ist wie die Filtervorrichtung für elastische Wellen 1, wird auf die Beschreibung der gleichen Abschnitte verzichtet, und gleiche Teile erhalten die gleichen Bezugszahlen.
Bezugszeichenliste

1: Filtervorrichtung für elastische Wellen
2: piezoelektrisches Substrat
2a: erste Hauptfläche
2b: zweite Hauptfläche
2c und 2d: Seitenflächen
2c1 und 2d1: Ränder
2e: Seitenwände
2f: Rahmenabschnitte
2x: konkaver Abschnitt
3 und 4: IDT-Elektroden
5a und 5b: erste Elektrodenanschlussbereiche
6a und 6b: zweite Elektrodenanschlussbereiche
7a, 7b und 7c: Signalanschlüsse
8a, 8b, 8c, 8d und 8e: Erdungsanschlüsse
9 und 9A: Wärmediffusionsschichten
9a, 9b, 9c und 9d: hervorstehende Abschnitte
9e und 9f: Wärmediffusionsschichten
9g und 9h: Rahmen
9i, 9j und 9k: Schleifen
10: erste Verbindungselektrode
11: zweite Verbindungselektrode
12: zweite Verbindungselektrode
10a: erste Verbindungselektrode
11a: zweite Verbindungselektrode
13: Stützschicht
14: Abdeckelement
15: hohler Abschnitt
16: Montagesubstrat
16a: erste Hauptfläche
16b: zweite Hauptfläche
17a: dritter Elektrodenanschlussbereich
18a: vierter Elektrodenanschlussbereich
19: fünfter Elektrodenanschlussbereich
20 und 22: Bondungsmaterialien
20a und 21a: Metallkontakthöcker
31, 41, 51, 61, 71, 81 und 91: Filtervorrichtungen für elastische Wellen
92: Harzschicht
101, 111, 121, 131 und 141: Filtervorrichtungen für elastische Wellen
132: IDT-Elektrode
142: Vorrichtungssubstrat
143: Stützsubstrat
144: piezoelektrische Schicht

Claims

Filtervorrichtung für elastische Wellen, umfassend: ein Vorrichtungssubstrat mit einer piezoelektrischen Schicht, wobei das Vorrichtungssubstrat eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die voneinander weg weisen, mindestens eine IDT-Elektrode, die auf der ersten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats vorgesehen ist, wobei die mindestens eine IDT-Elektrode eine Filtervorrichtung für elastische Wellen konfiguriert, einen ersten Elektrodenanschlussbereich und mehrere zweite Elektrodenanschlussbereiche, die auf der ersten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats vorgesehen sind und mit der mindestens einen IDT-Elektrode verbunden sind, wobei der erste Elektrodenanschlussbereich mit einem Signalpotential verbunden ist, wobei die mehreren zweiten Elektrodenanschlussbereiche mit einem Erdungspotential verbunden sind, einen Signalanschluss und mehrere Erdungsanschlüsse, die an der zweiten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats bereitgestellt sind, wobei der Signalanschluss mit dem Signalpotential verbunden ist, wobei die mehreren Erdungsanschlüsse mit dem Erdungspotential verbunden sind, eine erste Verbindungselektrode, die den ersten Elektrodenanschlussbereich und den Signalanschluss verbindet, eine zweite Verbindungselektrode, die den zweiten Elektrodenanschlussbereich und den Erdungsanschluss verbindet, eine Trägerschicht, die auf der ersten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats vorgesehen ist, und ein Abdeckelement, das auf der Trägerschicht bereitgestellt ist, wobei: die Trägerschicht, das Abdeckelement und die erste Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats einen hohlen Abschnitt bilden, in dem sich die IDT-Elektrode befindet, die Filtervorrichtung für elastische Wellen ferner eine Wärmediffusionsschicht umfasst, die auf der zweiten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats vorgesehen ist und aus einem Material besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit größer als die des Vorrichtungssubstrats ist, und die Wärmediffusionsschicht mindestens einen Teil der IDT-Elektrode über dem Vorrichtungssubstrat überlappt.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 1, wobei die Wärmediffusionsschicht mit mindestens einer der zweiten Verbindungselektroden verbunden ist.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wärmediffusionsschicht aus Metall besteht.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Bereich der Wärmediffusionsschicht größer als ein Bereich des Signalanschlusses ist.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste und zweite Verbindungselektrode durch das Vorrichtungssubstrat dringen.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Vorrichtungssubstrat eine seitliche Oberfläche aufweist, welche die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche verbindet, und wobei die erste und zweite Verbindungselektrode auf der Oberfläche vorgesehen sind.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste und zweite Verbindungselektrode und die Wärmediffusionsschicht aus einem Plattierungsfilm bestehen.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Signalanschluss mehrere Signalanschlüsse umfasst, die auf der zweiten Hauptfläche des Vorrichtungssubstrats vorgesehen sind, wobei sich mindestens einer der Signalanschlüsse auf einer von zwei Seiten der Wärmediffusionsschicht befindet und sich mindestens ein weiterer der verbleibenden Signalanschlüsse auf der anderen Seite der Wärmediffusionsschicht befindet.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Vorrichtungssubstrat ein piezoelektrisches Substrat ist, das aus der piezoelektrischen Schicht besteht.
Filtervorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Vorrichtungssubstrat ein Trägersubstrat beinhaltet und die piezoelektrische Schicht auf dem Trägersubstrat vorgesehen ist.