JP2006025183A - 弾性表面波装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置に関するものであり、弾性表面波装置の低背化を目的とする。
【解決手段】特に、弾性表面波素子２とこれを実装する実装基板３とを備えた弾性表面波装置において、弾性表面波素子２に設けられる櫛形電極１１における弾性表面波の伝搬方向の延長線上においてバンプ５を櫛形電極１１の両外側に設けるとともに、実装基板３の線熱膨張係数を圧電基板１０の線熱膨張係数より小さく設定したのである。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置に関する。

弾性表面波素子は圧電基板上に櫛形電極を設けた構成であり、密封パッケージ１用の基板に取り付けられることで櫛形電極の励振領域を確保された弾性表面波装置が形成される。

そして、弾性表面波素子を形成する圧電基板が熱により膨張することで、圧電基板上に設けられた櫛形電極の櫛幅が変化してしまい弾性表面波素子の電気特性を、ひいてはこの弾性表面波装置の電気特性に影響を及ぼしてしまうため、このような温度特性を抑制するため、従来、圧電基板の裏面に線熱膨張係数の小さい補強基板が張り合わされていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２０００−１９６４１０号公報

しかしながら、圧電基板に補強基板を張り合わせることは、補強基板の作成や張り合わせ工程が別途必要なる上に、弾性表面波素子および弾性表面波装置の低背化の妨げとなっていた。

そこで本発明はこのような課題を解決し、温度特性に優れた低背な弾性表面波装置を提供するものである。

この目的を達成するために本発明は、特に、弾性表面波素子とこれを実装する実装基板とを備えた弾性表面波装置において、弾性表面波素子に設けられる櫛形電極における弾性表面波の伝搬方向の延長線上においてバンプを櫛形電極の両外側に設けるとともに、実装基板の線熱膨張係数を圧電基板の線熱膨張係数より小さく設定したのである。

この構成により、櫛形電極の励振領域における圧電基板の熱膨張をバンプ固定により抑制でき、補助基板を設けることなく温度特性が改善されるので、温度特性に優れた低背な弾性表面波装置を提供することができるのである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は密封パッケージ１の内部に弾性表面波素子２が配置された弾性表面波装置を示したものであり、密封パッケージ１はＢａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系のセラミック材料で形成されたキャビティ構造の実装基板３とその開口部を密封する蓋体４を基本構造とし、キャビティ内部には弾性表面波素子２に設けられたバンプ５と接続される実装電極６が適宜設けられるとともに実装基板３の外表面に設けられた外部電極７と実装電極６とを接続するビアホール８が適宜設けられている。

また、実装基板３の開口端面及び蓋体４の内側面にはＡｕ−Ｓｎなどの金属体９が形成されており、これらを半田接続することで密封パッケージ１内の気密が保たれる。

一方、弾性表面波素子２はＬｉＴａＯ₃系の圧電体材料からなる圧電基板１０の表面に図２に示されるような一対の櫛形電極１１からなるとその両側に設けられた反射器１２とで形成されるトランスデューサ１３を適宜接続したもので、ホット端子やグランド端子や支持端子などの実装基板３に接続を要する箇所にはパッド電極１４が設けられており、このパッド電極１４は図１に示されるようにＡｕなどで形成されるバンプ５を介して実装基板３に設けられた実装電極６に接続固定される構造となっている。

この構成によれば弾性表面波素子２が実装基板３に対してバンプ５を用いたフリップチップ実装された構成となり、通常、実装基板３を構成するセラミック系材料の線熱膨張係数（例えば上記ＢａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系のセラミック材料であれば約７ｐｐｍ）が圧電基板１０を構成する圧電体材料の線熱膨張係数（例えば上記ＬｉＴａＯ₃系の圧電体材料であれば約１６．１ｐｐｍ）より小さいものであることから、熱膨張の少ない実装基板３上に熱膨張の大きい圧電基板１０がバンプ５により固定されることで、従来のもののように補強基板を設けることなく圧電基板１０の熱膨張が抑制され弾性表面波素子２の温度特性が改善されることとなる。つまり、先に述べた従来の構造に比べ補強基板を設けなくても済む分だけ弾性表面波素子２、ひいてはこの弾性表面波素子２を用いた弾性表面波装置を低背化できるのである。

また、この一実施形態における弾性表面波素子２に設けられるパッド電極１４の位置、すなわち弾性表面波素子２がバンプ５を介して実装基板３に接続される位置は、図２に示されるように個々のトランスデューサ１３を両側から挟み込む位置で、かつ、破線で示すトランスデューサ１３における弾性表面波の伝搬方向の延長線上に形成されており、トランスデューサ１３毎の励振領域における圧電基板１０の熱膨張がそれぞれ破線で示す弾性表面波の伝搬方向の両側をバンプ５により実装基板３に固定されるので、複数のトランスデューサ１３からなる弾性表面波素子２であっても、個々のトランスデューサ１３がほぼ同等の温度特性を一定のものとでき全体の温度特性を安定化させることができるのである。

なお、この実施形態においては弾性表面波素子２を構成する櫛形電極１１を用いたトランスデューサ１３として反射器１２を配置した構成を挙げて説明したが、この反射器１２は櫛形電極１１間の弾性表面波の伝搬効率を高めるために設けられたものであることから、本発明はこれに限定されるものではなく反射器１２の有無に関わらず同様の作用・効果を奏するものである。

本発明にかかる弾性表面波装置は、温度特性を維持した状態で低背化できるという効果を有し、特に携帯電話などのように低背化が要望される電子部品用途において有用である。

本発明の一実施形態における弾性表面波装置を示す断面図 同弾性表面波装置に用いられる弾性表面波素子の上面図

符号の説明

２ 弾性表面波素子
３ 実装基板
５ バンプ
６ 実装電極
１０ 圧電基板
１１ 櫛形電極

Claims (1)

1. 圧電基板と櫛形電極と外部接続用のバンプとを有する弾性表面波素子と、前記バンプが接続される実装電極を主面に有する実装基板とを備え、前記バンプは前記櫛形電極における弾性表面波の伝搬方向の延長線上において前記櫛形電極の両外側に設けるとともに、前記実装基板の線熱膨張係数を前記圧電基板の線熱膨張係数より小さくしたことを特徴とする弾性表面波装置。

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