JP2003163571A - 弾性表面波フィルタ用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接地導体層からパッケージ下面の外部電気回
路接続用の接地導体までのインダクタンス成分がパッケ
ージの信号線間のアイソレーション特性の劣化を招いて
いた。 【解決手段】 絶縁基体11の上面中央部に少なくとも２
つの接地用電極を有する弾性表面波フィルタ素子17が搭
載される搭載部を有し、絶縁基体11の下面に、前記少な
くとも２つの接地用電極が電気的に接続され、かつ外部
電気回路の接地導体に電気的に接続される接地導体層12
が配設されている弾性表面波フィルタ用パッケージであ
る。接地導体層12から外部電気回路の接地導体までのイ
ンダクタンス成分を削除することができ、弾性表面波フ
ィルタ素子17およびパッケージが持つキャパシタンス成
分とのＬＣ共振を抑制することができるので、高周波化
した阻止域における減衰量および入出力配線13・13間の
アイソレーションの劣化を改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に搭載される弾性表面波フィルタを収容するために使用
される弾性表面波フィルタ用パッケージに関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来、携帯電話機をはじめとする移動体
通信機器等の電子機器には多数の電子装置が組み込まれ
ている。かかる携帯電話機等の通信機器は近年、小型化
が急激に進んでおり、これらに搭載される各電子装置も
小型化が要求され、同時に電子装置に使用される電子部
品収納用パッケージも小型化・多機能化が要求されるよ
うになってきた。 【０００３】例えば、携帯電話機に使用される弾性表面
波（弾性表面波素子）フィルタは一般に、図４に断面図
で示すように、内部に接地導体層２を有し、上面側に弾
性表面波フィルタ素子７が搭載収容される凹部１ａを有
する酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成
る略四角形の絶縁基体１と、この絶縁基体１の上面側に
取着されて凹部１ａを塞ぐ蓋体５とから成る弾性表面波
フィルタ用パッケージを準備し、この弾性表面波フィル
タ用パッケージの絶縁基体１に設けた凹部１ａに少なく
とも２つ以上の接地用電極を持つ弾性表面波フィルタ素
子７を収容するとともに弾性表面波フィルタ素子７の入
出力電極をメタライズ配線層から成る所定の入出力用配
線３にボンディングワイヤ６を介して接続し、しかる
後、絶縁基体１に蓋体５をガラス・樹脂・ロウ材等の封
止材（図示せず）を介して枠状のメタライズ層４に接合
させ、絶縁基体１と蓋体５とから成る容器内部に弾性表
面波フィルタ７を気密に収容することによって製作され
ている。 【０００４】この弾性表面波装置は、携帯電話機におい
て800ＭＨｚから数ＧＨｚを通過帯域の中心周波数とす
る弾性表面波装置として使われている。その際の要求特
性として、通過帯域外の信号の抑制がある。これに対
し、弾性表面波フィルタ素子７の電極指パターンの最適
化により通過帯域外特性の改善がなされているが、パッ
ケージと弾性表面波フィルタ素子７との接続部（ボンデ
ィングワイヤ６）によるインダクタンス成分や入出力用
配線３間の電磁的結合等により、弾性表面波フィルタ素
子７をパッケージに収容した際に帯域外特性が劣化する
という問題点がある。これに対して、パッケージに要求
される特性として、入出力用配線３間のアイソレーショ
ンの改善が望まれている。 【０００５】そこで、図４に示す例では、図５（ａ）に
その絶縁基体１の上面図で示すように、弾性表面波フィ
ルタ素子７の接地電極が接地導体層２に接続され、これ
ら接地電極が等しい接地電位になるように、弾性表面波
フィルタ素子７が搭載される凹部１ａ底面の搭載部から
誘電体層１間に延びた広面積の接地導体層２が設けられ
ていた。 【０００６】なお、図５（ａ）は図４に示す弾性表面波
フィルタ用パッケージの蓋体５および弾性表面波フィル
タ素子７を除いた状態の上面図、（ｂ）は図４に示す弾
性表面波フィルタ素子用パッケージの下面図である。図
５において、１は絶縁基体、２は接地導体層、３はメタ
ライズ配線層から成る入出力用配線、４は絶縁基体１の
凹部１ａの周囲の上面に形成された枠状のメタライズ
層、８は側面導体としてのキャスタレーション導体、21
は外部電気回路接続用の接地導体、22は底面入出力パッ
ドである。弾性表面波フィルタ素子７の２つ以上の接地
用電極は、側面キャスタレーション導体８もしくは貫通
導体（図示せず）を介して接地導体層２に、さらに外部
電気回路接続用の接地導体21に電気的に接続されてい
る。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性表
面波フィルタ用パッケージにおける近年の高周波化に伴
い、図４および図５に示すように弾性表面波フィルタ素
子７が搭載される凹部１ａ底面の搭載部から誘電体層１
間へ延びた広面積の接地導体層２が設けられた構造で
は、接地導体層２からパッケージ下面の外部電気回路接
続用の接地導体21までの側面キャスタレーション導体８
のインダクタンス成分が存在することにより、弾性表面
波フィルタ素子７およびパッケージが持つキャパシタン
ス成分とのＬＣ共振が起こり、パッケージの信号線であ
る入出力用配線３・３間のアイソレーション特性の劣化
を招いていた。 【０００８】例えば、図６にアイソレーションの周波数
特性を線図で示したように、一般に携帯電話で使用され
る１〜２ＧＨｚの周波数領域において、アイソレーショ
ン規格である−40ｄＢを満たすことが困難であるという
問題があった。なお、図６において、横軸は周波数（単
位：ＧＨｚ）を、縦軸はアイソレーション（単位：ｄ
Ｂ）を表し、破線の特性曲線は弾性表面波フィルタ用パ
ッケージの入出力端子（入出力用配線３・３）間のアイ
ソレーション特性を示している。 【０００９】本発明は以上のような従来の技術の問題点
に鑑みて案出されたものであり、高周波化した阻止域に
おける減衰量および入出力配線間のアイソレーションの
劣化を改善した弾性表面波フィルタ用パッケージを提供
することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタ用パッケージは、絶縁基体の上面中央部に、少なく
とも２つの接地用電極を有する弾性表面波フィルタ素子
が搭載される搭載部を有するとともに、前記絶縁基体の
下面に、前記少なくとも２つの接地用電極が電気的に接
続され、かつ外部電気回路の接地導体に電気的に接続さ
れる接地導体層が配設されていることを特徴とするもの
である。 【００１１】本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージ
によれば、絶縁基体の上面中央部に少なくとも２つの接
地用電極を有する弾性表面波フィルタ素子が搭載される
搭載部を有し、前記絶縁基体の下面に、前記少なくとも
２つの接地用電極が電気的に接続され、かつ外部電気回
路の接地導体に電気的に接続される１つの接地導体層が
配設されていることから、接地導体層から外部電気回路
の接地導体までのインダクタンス成分を削除することが
でき、弾性表面波フィルタ素子およびパッケージが持つ
キャパシタンス成分とのＬＣ共振を抑制することができ
るので、高帯域化した弾性表面波フィルタの阻止域の周
波数帯における減衰量およびアイソレーションの劣化を
改善することができる。 【００１２】 【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の弾性表面波フィルタ
用パッケージの実施の形態の例を示す断面図であり、図
２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１に示す本発明の弾
性表面波フィルタ用パッケージの実施の形態の例におけ
る絶縁基体についての上面図および下面図である。これ
らの図において、11は絶縁基体、12は接地導体層、13は
メタライズ配線層から成る入出力用配線、14は絶縁基体
11の凹部１ａの周囲の上面に形成された枠状のメタライ
ズ層、15は蓋体、16はボンディングワイヤ、17は弾性表
面波フィルタ素子、18は側面導体としてのキャスタレー
ション導体、32は底面入出力パッドである。 【００１３】略四角形の絶縁基体11はその上面中央部に
弾性表面波フィルタ素子17が搭載収容される凹部11ａを
有し、この凹部11ａの底面に弾性表面波フィルタ素子17
が接着剤等（図示せず）を介して取着固定されて搭載さ
れる。この場合、絶縁基体11の枠状のメタライズ層14に
蓋体15を封止材を介して取着接合させ、絶縁基体11と蓋
体15とで形成される容器内部に弾性表面波フィルタ素子
17を気密に封止することにより、弾性表面波フィルタ装
置として所望の機能を長期間にわたり発揮させることが
可能となる。 【００１４】絶縁基体11は酸化アルミニウム質焼結体・
ムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪
素質焼結体・ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材
料から成る。例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る
場合には、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウ
ム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当なバインダ・
溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従来
周知のドクターブレード法を採用してシート状となすこ
とによってセラミックグリーンシートを得て、しかる
後、これらセラミックグリーンシートを打ち抜き加工法
により適当な形状に打ち抜くとともに必要に応じて複数
枚を積層し、最後にこのセラミックグリーンシートの積
層体を還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成すること
によって製作される。 【００１５】メタライズ配線層から成る接地導体層12お
よび底面入出力パッド32は、タングステン・モリブデン
等の高融点金属粉末から成り、このタングステン等の高
融点金属粉末に適当なバインダ・溶剤を添加混合して得
た金属ペーストを絶縁基体11となるセラミックグリーン
シートに予め従来周知のスクリーン印刷法により所定パ
ターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基体11の
底面に被着形成される。 【００１６】メタライズ配線層から成る入出力用配線13
はタングステン・モリブデン等の高融点金属粉末から成
り、このタングステン等の高融点金属粉末に適当なバイ
ンダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体
11となるセラミックグリーンシートに予め従来周知のス
クリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておく
ことによって、絶縁基体11の凹部11ａ周辺から下面にか
けて被着形成される。 【００１７】なお、入出力用配線13のメタライズ配線層
にはその表面にニッケル層および金層が順次、メッキ法
を採用することによって被着されており、これらニッケ
ル層および金層によって入出力用配線13へのボンディン
グワイヤ16の接合を強固なものとしている。 【００１８】枠状のメタライズ層14は、蓋体15をロウ材
等を介して絶縁基体11に取着接合するためのものであ
り、タングステン・モリブデン等の高融点金属粉末から
成り、このタングステン等の高融点金属粉末に適当なバ
インダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基
体11となるセラミックグリーンシートに予め従来周知の
スクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布してお
くことによって、絶縁基体11の凹部11ａ上面に被着形成
される。 【００１９】なお、枠状のメタライズ層14は、その表面
にニッケル層および金層が順次、メッキ法を採用するこ
とによって被着されており、蓋体15を取着接合するため
の封止材との密着性をより強固なものとしている。 【００２０】図２（ａ）において、13はメタライズ配線
層から成る入出力用配線であり、18は弾性表面波フィル
タ素子17の接地用電極と接地導体層12とを電気的に接続
するための側面導体としてのキャスタレーション導体で
ある。弾性表面波フィルタ素子17の入出力用電極は図示
しない側面キャスタレーション導体もしくは貫通導体に
より底面入出力パッド32に接続される。 【００２１】なお、この例においては弾性表面波フィル
タ素子17が搭載される絶縁基体１の上面中央部は凹形状
であるが、この搭載部は平坦形状でも構わない。この場
合、金属の凹形状の蓋体等により半田等を介して封止す
ればよい。しかし、搭載部は平坦形状よりもこの例に示
すように凹形状にした方が、周知のシームウエルド等の
封止手法を容易に用いることができるので、ロウ材等の
封止部材を用いて平板状の蓋体15により封止することに
より、より気密に封止が可能である。 【００２２】図２（ｂ）において、12は絶縁基体11の下
面に形成された、外部電気回路に接続される接地導体層
であり、18は側面導体としてのキャスタレーション導
体、32は底面入出力パッドである。そして、外部電気回
路に接続される接地導体層12は絶縁基体11の下面に１つ
の接地導体として配設されている。この接地導体層12
は、弾性表面波フィルタ素子17の接地電極が等しい接地
電位になるように、弾性表面波フィルタ素子17の接地電
極が電気的に接続されたキャスタレーション導体18をそ
れぞれ接続するように配設される。この接地導体層12は
外部電気回路に接続される接続端子としても機能するの
で、接続強度や接続信頼性を確保するために少なくとも
絶縁基体11の下面の４隅における部位はできるだけ広面
積とするほうがよい。また、接地導体層12が細くなるた
めに生じるインダクタンス成分による、弾性表面波フィ
ルタ素子およびパッケージが持つキャパシタンス成分と
のＬＣ共振を起こさないために、接地導体層12は全体と
してできるだけ広面積のものとする方がよい。 【００２３】また、弾性表面波フィルタ素子17は、信号
入力用の入力端子および信号出力用の出力端子にそれぞ
れ対応して少なくとも２つの接地用電極を有しており、
本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージにおいては、
この弾性表面波フィルタ素子17の少なくとも２つの接地
用電極は、１つの接地導体層12にキャスタレーション導
体18もしくは貫通導体（図示せず）を介して電気的に接
続されている。そして、この弾性表面波フィルタ用パッ
ケージが外部電気回路基板（図示せず）に表面実装され
ることにより、外部電気回路の入出力用配線導体には入
出力用配線13を介して弾性表面波フィルタ素子17の入出
力用電極が電気的に接続された底面入出力パッド32が半
田等によって接続され、外部電気回路の接地導体には、
接地導体層12の一部が同じく半田等によって直接に電気
的に接続される。 【００２４】なお、弾性表面波フィルタ素子17は、上記
の少なくとも２つの接地用電極の他に必要に応じてさら
に接地用電極を有していてもよく、その場合には、それ
らの接地用電極も接地導体層12に電気的に接続しておけ
ばよい。これにより、各接地用電極を等しい接地電位に
することができるとともに、同様に接地導体層12から外
部電気回路の接地導体までのインダクタンス成分を削除
することができるので、弾性表面波フィルタ素子および
パッケージが持つキャパシタンス成分とのＬＣ共振を抑
制して高帯域化した弾性表面波フィルタの阻止域の周波
数帯における減衰量およびアイソレーションの劣化を改
善することができる。 【００２５】このような本発明の弾性表面波フィルタ用
パッケージにおける入出力用配線13・13間のアイソレー
ション特性を、図３に図６と同様の線図で示す。図３に
おいて、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はアイ
ソレーション（単位：ｄＢ）を表し、実線の直線はアイ
ソレーション規格値を、破線の特性曲線は図６に示した
従来の弾性表面波フィルタ用パッケージにおける入出力
用配線３・３間のアイソレーション特性を、実線の特性
曲線は本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージにおけ
る入出力用配線13・13間のアイソレーション特性を示し
ている。図３に示す結果から分かるように、本発明の弾
性表面波フィルタ用パッケージによれば、一般に携帯電
話機で使用される１〜２ＧＨｚの周波数領域において、
アイソレーション規格である−40ｄＢを十分に満たすこ
とが可能であり、弾性表面波フィルタ素子17の少なくと
も２つの接地用電極が電気的に接続され、かつ外部電気
回路の接地導体に電気的に接続される１つの接地導体層
12が絶縁基体11の下面に配設されていることにより、接
地導体層12から外部電気回路の接地導体までのインダク
タンス成分を削除することができ、弾性表面波フィルタ
素子17およびパッケージが持つキャパシタンス成分との
ＬＣ共振を抑制することができるので、高周波化した阻
止域における減衰量および入出力用配線13・13間のアイ
ソレーションの劣化を改善することができる。 【００２６】かくして本発明の弾性表面波フィルタ用パ
ッケージによれば、絶縁基体11の上面に設けた凹部11ａ
に弾性表面波フィルタ素子17を接着剤を介して接着固定
するとともに弾性表面波フィルタ素子17の入出力用電極
を所定の入出力用配線13にボンディングワイヤ16を介し
て接続し、しかる後、絶縁基体11の上面に蓋体15を封止
部材を介して取着接合させ、絶縁基体11と蓋体15とで形
成される容器内部に弾性表面波フィルタ素子17を気密に
収容することによって製品としての弾性表面波フィルタ
となる。 【００２７】なお、絶縁基体11の凹部11ａの周囲の上面
に形成された枠状のメタライズ層14に取着接合される蓋
体15は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッ
ケル合金等の金属材料、あるいは絶縁基体11と同様の酸
化アルミニウム質焼結体等の無機絶縁材料で形成され、
金属材料で形成される場合には、鉄−ニッケル−コバル
ト合金等のインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加
工法等の従来周知の金属加工法を施すことによって製作
される。また、無機絶縁材料で形成される場合には、前
述の絶縁基体11と同様の方法によって製作される。 【００２８】また、蓋体15を絶縁基体11の上面の枠状の
メタライズ層14に取着接合する封止材には、例えば金−
錫合金や金−ゲルマニウム合金・錫−鉛合金等の材料が
好適に使用される。これらを使用すると、樹脂材料の封
止材に比べて気密性が高いため、絶縁基体11に蓋体15を
封止材を介して取着接合させ、絶縁基体11と蓋体15とで
形成される容器内部に弾性表面波フィルタ素子17を良好
に気密に封止することができ、弾性表面波フィルタ装置
として所望の機能を長期間にわたり発揮させることが可
能となる。 【００２９】なお、本発明は上述の実施の形態の例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施
の形態の例では携帯電話機に使用される弾性表面波フィ
ルタを例に採って説明したが、用途はこれに限定される
ものではなく、２つ以上の弾性表面波フィルタ素子をも
つデュープレクサ等の他の電子装置にも適用可能であ
る。この場合には、２つ以上の弾性表面波フィルタ素子
のそれぞれの２つ以上の接地用電極が、絶縁基体の下面
に配設された接地導体層に電気的に接続される。 【００３０】また、上述の実施の形態では、弾性表面波
フィルタ素子が搭載される凹部の底面には接地導体層が
ない例を採って説明したが、絶縁基体の内部もしくは弾
性表面波フィルタ素子が搭載される凹部の底面には、下
面の接地導体層とは別に接地導体層を有していてもよ
い。このように別の接地導体層を有している場合であっ
ても、絶縁基体の下面の広面積の接地導体層から外部電
気回路の接地導体までのインダクタンス成分は削除され
るため、高周波化した阻止域における減衰量および入出
力用配線間のアイソレーションの劣化を改善することが
できる。 【００３１】 【発明の効果】本発明の弾性表面波フィルタ用パッケー
ジによれば、絶縁基体の上面中央部に少なくとも２つの
接地用電極を有する弾性表面波フィルタ素子が搭載され
る搭載部を有し、前記絶縁基体の下面に、前記少なくと
も２つの接地用電極が電気的に接続され、かつ外部電気
回路の接地導体に電気的に接続される１つの接地導体層
が配設されていることから、接地導体層から外部電気回
路の接地導体までのインダクタンス成分を削除すること
ができ、弾性表面波フィルタ素子およびパッケージが持
つキャパシタンス成分とのＬＣ共振を抑制することがで
きるので、高帯域化した弾性表面波フィルタの阻止域の
周波数帯における減衰量およびアイソレーションの劣化
を改善することができる。 【００３２】以上により、本発明によれば、高周波化し
た阻止域における減衰量および入出力配線間のアイソレ
ーションの劣化を改善した弾性表面波フィルタ用パッケ
ージを提供することができた。 【００３３】そして、本発明の弾性表面波フィルタ用パ
ッケージは、携帯電話で使用される弾性表面波フィルタ
に使用することにより入出力配線間のアイソレーション
を改善することができるという実用上非常に有用な効果
を持つ。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージの実
施の形態の例を示す断面図である。 【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す例
における絶縁基体についての上面図および下面図であ
る。 【図３】本発明および従来の弾性表面波フィルタ用パッ
ケージにおける入出力用配線間のアイソレーション特性
を示す線図である。 【図４】従来の弾性表面波フィルタ用パッケージの例を
示す断面図である。 【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図４に示す例
における絶縁基体についての上面図および下面図であ
る。 【図６】従来の弾性表面波フィルタにおける入出力用配
線間のアイソレーション特性を示す線図である。 【符号の説明】 11：絶縁基体 11ａ：凹部 12：接地導体層 13：入出力配線 14：メタライズ層 15：蓋体 16：ワイヤボンディング 17：弾性表面波フィルタ素子 18：キャスタレーション導体（側面導体） 32：底面入出力パッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁基体の上面中央部に、少なくとも２
   つの接地用電極を有する弾性表面波フィルタ素子が搭載
   される搭載部を有するとともに、前記絶縁基体の下面
   に、前記少なくとも２つの接地用電極が電気的に接続さ
   れ、かつ外部電気回路の接地導体に電気的に接続される
   接地導体層が配設されていることを特徴とする弾性表面
   波フィルタ用パッケージ。