JP2006157257A

JP2006157257A - 弾性表面波素子搭載用基板、高周波モジュールおよび携帯端末機

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Publication number: JP2006157257A
Application number: JP2004342328A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mori; 博之森
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: JP4565979B2

Abstract

【課題】基板の表面に弾性表面波素子を搭載する場合、収縮特性を抑制して焼成された場合でも、ビア導体部分に凹凸が発生しやすく、封止不良や実装不良などの原因となる為、これを防止する。
【解決手段】誘電体基板１０の裏面に、櫛歯電極１２と、少なくとも一対の入出力用端子と、櫛歯電極１２と入出力用端子を取り囲むようにリング状接地用端子１３とが被着形成された弾性表面波素子を搭載、実装するもので、複数の絶縁層を積層してなるセラミック絶縁基板１と、絶縁基板の表面および内部に形成された平面導体層と、絶縁層を貫通して形成された金属を充填焼成されたビア導体とで構成される。絶縁基板表面には、弾性表面波素子の各端子と接続される入出力用電極およびリング状接地用電極１５が形成されており、入出力用電極およびリング状接地用電極１５に対して直接的にビア導体１４ａが接続されていない。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性表面波素子を表面実装してなり、携帯電話等の通信端末機に搭載される高周波用モジュールとして特に有用な弾性表面波素子搭載基板、高周波モジュールおよび携帯端末機に関するものである。

従来、モジュール基板、例えば、半導体素子や弾性表面波素子（以下、ＳＡＷチップという場合がある）を実装、搭載した高周波モジュールとして、比較的高密度の配線が可能な多層に回路が形成された多層高周波モジュールが多用されている。この多層高周波モジュールは、アルミナやガラスセラミックなどの絶縁基板と、その表面に形成されたＷやＭｏ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる配線導体とから構成されており、蓋体によって気密に封止したものや、有機樹脂で半導体素子やＳＡＷチップを封止したものが提供されている。

近年、高集積化、高出力化が進むＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、微細加工が施されるＳＡＷチップ、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用されるモジュール基板においては、ＩＣやＬＳＩ、ＳＡＷチップ等の性能安定性、実装容易性を確保するため、絶縁基板表面のコプラナリティ精度が厳しくなっている。特に、通信用の高周波モジュールにおいて、ＳＡＷチップがデュプレクサなどとして利用され、例えば、図６に示すように、モジュール基板５１の表面にＳＡＷチップ５２を実装搭載することが提案されている。特に、ＳＡＷチップ５２としては、図５に示すように、誘電体基板５３の裏面に、櫛歯電極５４と、少なくとも一対の入出力用端子５５、５５が被着形成され、さらに該櫛歯電極５４と入出力用端子５５の周囲にリング状接地用端子５６が被着形成され、一方、モジュール基板５１の表面には、入出力用電極５８、５８および接地用電極５９が被着形成されており、入出力用電極５８、５８およびリング状接地用電極５９をモジュール基板５１表面の入出力用電極５８、５８および接地用電極５９に導電性樹脂または半田などの導電性接着剤６０によって接着し実装してなる。

そして、一般に、リング状接地用電極５９や入出力用電極５８には、モジュール基板５１内に設けられたビア導体６１を通じて、モジュール基板５７の裏面に形成された接地用導体パターン６２や、入出力裏面電極６３と電気的に接続される。

かかる実装構造においては、リング状接地用端子５６とリング状の接地用電極５９との導電性接着材６０による接着によってこれらが封止材として機能し、櫛歯電極５４や、入出力用端子５５、入出力用電極５８は気密領域５７内に封止される。

そのために、上記ＳＡＷチップの性能安定性、実装信頼性および封止信頼性を確保する上で、モジュール基板表面の高い平坦（コプラナリティ）精度が要求されている。

一方、モジュール基板表面に実装される素子の高集積化に伴い、モジュール基板におけるＸ−Ｙ方向における高い寸法精度が要求されている。

従来のセラミックスを用いたモジュール基板は、アルミナやガラスセラミックスのグリーンシートに、貫通穴を形成し、ＷやＭｏ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる導体ペーストを充填してビア導体を形成し、さらにシート表面に導体ペーストを印刷形成し、積層、焼成することで作製されるが、かかる方法では、Ｘ−Ｙ軸方向でのセラミック特有の収縮作用によって、微細な寸法制御ができず、高集積化、多ピン化のＩＣを実装するモジュール基板には適用することが出来なかった。

このような問題を解決する手法として、上記セラミックグリーンシートの積層体をＺ方向に加圧しながら焼成したり、セラミックグリーンシートの表面や内部に焼結挙動が異なる異種の無機組成物の層を形成して同時焼成することによって、Ｚ軸方向にのみ収縮させＸ−Ｙ軸方向の収縮を抑制することによって、成形時の寸法を維持した高寸法精度のモジュール基板を製造することが提案されている。（例えば、特許文献１、２）
特開平７−８６７４３号特開２００１−３３９１６６

しかしながら、上記のＸ−Ｙ軸方向の収縮特性を制御する製造方法では、従来の方法に比較してＺ軸方向の基板収縮が大きい。そのために、図７に示すように、モジュール基板５１の表面にＳＡＷチップ５２と接続される入出力用電極５８、５８および接地用電極５９の直下にビア導体６１が形成されている場合、ビア導体形成領域と、ビア導体を形成していない領域とのそれぞれの焼結温度、収縮挙動が異なる結果、電極５８、５９が厚み方向に凸になりやすく、ビア導体６１直上の電極５８、５９では極端に盛り上がる傾向にあった。そのため、図６のようなＳＡＷチップをこの電極５８，５９の表面に実装すると、上記凹凸差によって、ＳＡＷチップの実装不良や封止不良が発生していた。

したがって、本発明は、セラミック絶縁基板の表面に弾性表面波素子を搭載するにあたり、Ｘ−Ｙ軸方向の収縮特性を抑制して焼成された場合においても、弾性表面波素子の封止不良や実装不良などを抑制することができる弾性表面波素子搭載用基板、高周波モジュールおよび携帯端末機を提供することを目的とするものである。

本発明の弾性表面波素子搭載用基板は、誘電体基板の裏面に、櫛歯電極と、少なくとも一対の入出力用端子と、該櫛歯電極と該入出力用端子を取り囲むようにリング状接地用端子とが被着形成された弾性表面波素子を搭載、実装するための基板であって、
複数の絶縁層を積層してなるセラミック絶縁基板と、該絶縁基板の表面および内部に形成された平面導体層と、前記絶縁層を貫通して形成された金属を充填焼成されたビア導体とを具備するとともに、前記絶縁基板表面には、前記弾性表面波素子の各端子と接続される入出力用電極およびリング状接地用電極が形成されており、前記入出力用電極および前記リング状接地用電極に対して直接的にビア導体が接続されていないことを特徴とするものである。

また、前記入出力用電極および前記リング状接地用電極は、前記絶縁基板内部あるいは裏面に形成された回路と、少なくとも前記絶縁基板表面に形成された平面接続導体およびビア導体を経由して接続されていること、前記入出力用電極および前記リング状接地用電極と、前記ビア導体とが、０．０５ｍｍ以上離間していること、前記ビア導体の直径が５０〜１５０μｍの大きさであることがビア導体による凹凸の影響を抑制できることから望ましい。

なお、前記入出力用電極と接続される前記ビア導体および前記平面接続導体は、前記リング状接地用電極の内側領域に設けられていることが望ましい。

また、前記リング状接地用電極と接続される前記ビア導体および前記平面接続導体は、前記リング状接地用電極の外側領域に設けられていることが望ましい。

さらに、本発明によれば、前記セラミック絶縁基板が、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものである場合でも、良好な実装信頼性を維持することができる。

また、本発明によれば、上記弾性表面波素子搭載用基板に対して、弾性表面波素子がロウ材によって実装して、高周波モジュールを構成することができる。さらに、この高周波モジュールにおいては、前記セラミック絶縁基板の表面あるいは内部に、電力増幅器と、該電力増幅器に入る信号のノイズを除去するフィルタと、電力増幅器の出力を検出するための方向性結合器と、検波回路とを構成せしめ、前記弾性表面波素子が前記送受信の信号を分けるデュプレクサとして機能してなることが望ましい。

また、本発明の携帯端末機は、上記の高周波モジュールを搭載することを特徴とするものである。

本発明によれば、弾性表面波素子が半田などで実装される電極に対して、直接的にビア導体が接続していないために、電極表面における凹凸の発生を低減することができる結果、この電極への弾性表面波素子の実装信頼性を高めるとともに、気密封止の信頼性も向上させることができる。

特に、セラミック絶縁基板が、Ｘ−Ｙ方向の収縮を抑制しながら焼成した場合であっても、基板の表面に設けた各種電極がビア導体による影響を防止することができ、基板表面の平坦性（コプラナリティ）高めることができ、その結果、気密封止を行うＳＡＷチップの気密性および実装信頼性を向上させるとともに、寸法精度の高い弾性表面波素子を搭載した基板を提供することができる。

また、かかる弾性表面波素子搭載基板に、電力増幅器、該電力増幅器に入る信号のノイズを除去するフィルタ、電力増幅器の出力を検出するための方向性結合器、検波回路を構成することで、信頼性の高い送受信性能に優れた高周波モジュールを提供することができる。

さらに、かかる高周波モジュールを携帯端末機に搭載することで、携帯時に落下などによって衝撃が加わった場合においても弾性表面波素子の実装の強度を高いことから、気密封止性や実装性が損なわれることがないために、信頼性の高い携帯端末機を提供することができる。

以下、本発明について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明において用いられる（ａ）ＳＡＷチップの実装側表面の導体パターン図と、（ｂ）高周波モジュール側の実装部の導体パターン図である。また、図２は、本発明の弾性表面波素子搭載用基板（以下、モジュール基板という場合がある。）に対して、弾性表面波素子（以下、ＳＡＷチップという。）を搭載した高周波モジュールの一例を示す概略断面図である。

図１、２の高周波モジュールを構成するモジュール基板１は、複数のセラミック絶縁層２ａ〜２ｆを一括積層してなる積層体から構成されたセラミック絶縁基板２を具備し、その絶縁層間、表面、裏面には、厚みが５〜２０μｍの平面導体層３が被着形成されている。また、異なる層に形成された２つ以上の平面導体層３を接続するために、各絶縁層２ａ〜２ｆには絶縁層を貫通して直径が５０〜１５０μｍのビア導体４が形成されている。

このモジュール基板１の表面には、ＳＡＷチップ５が搭載され、その搭載部には、ＳＡＷチップ５をフリップチップ実装するための電極パッド群が形成されている。

具体的に、モジュール基板１の表面に実装されるＳＡＷチップ５の実装構造について説明する。図２（ａ）は、ＳＡＷチップ５の実装側表面の導体パターン図、図２（ｂ）は高周波モジュール側のＳＡＷチップ実装部の導体パターン図である。

図２（ａ）に示すように、ＳＡＷチップ５は、例えばタンタル酸リチウム単結晶、ランガサイト型結晶構造を有する例えばランタン−ガリウム−ニオブ系単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶等の圧電性の単結晶から成る圧電基板１０の表面に、一対の入出力用端子１１ａ、１１ｂと、励振電極である櫛歯電極１２、およびこれらを囲むように、リング状接地用端子１３が被着形成されている。

一方、図２（ｂ）に示すように、モジュール基板１側の絶縁基板２表面には、ＳＡＷチップ５の端子群と対向する位置に、一対の入出力用電極１４ａ、１４ｂ、およびこれらを囲むようにリング状接地用電極１５が形成されている。そして、図１に示すように、ＳＡＷチップ５の入出力端子１１ａ、１１ｂと、モジュール基板１側の入出力用電極１４ａ、１４ｂ、ＳＡＷチップ５の接地用端子１３とモジュール基板１側の接地用電極１５とが半田などの導電性接着材１６によって接着されフリップチップ実装される。

かかる構成によって、リング状接地用端子１３およびリング状接地用電極１５によって囲まれた領域は、気密な空間１７を形成し、励振電極である櫛歯電極１２は、この気密空間１７内に封止されている。

本発明によれば、絶縁基板２の表面に形成された入出力用電極１４ａ、１４ｂ、およびこれらを囲むようにリング状接地用電極１５は、前記絶縁基板２の内部あるいは裏面に形成された回路と、電気的に接続されている必要があるが、その場合、絶縁基板２の表面にその端部が露出したビア導体４ａ（以下、表面ビア導体４ａという。）と電気的に接続されることが必要であるが、本発明によれば、入出力用電極１４ａ、１４ｂおよびリング状接地用電極１５に対してこの表面ビア導体４ａが直接的に接続されていないことが重要である。

この表面ビア導体４ａが直接的に入出力用電極１４ａ、１４ｂやリング状接地用電極１５と接続されていると、絶縁基板２との焼成収縮差の相異によって、表面ビア導体４ａの端部に凹凸が発生しやすく、この凹凸によって電極表面の平坦度が損なわれる結果、ＳＡＷチップ５を実装した場合に、実装不良が発生し、気密封止性および実装信頼性が損なわれる。本発明によれば、この入出力用電極１４ａ、１４ｂやリング状接地用電極１５に表面ビア導体４ａが直接的に接続しないように回路を形成することで、上記のような表面ビア導体４ａによる実装不良を防止することができる。

図１，２の例では、入出力用電極１４ａ、１４ｂおよびリング状接地用電極１５は、少なくとも絶縁基板２表面に形成された平面接続導体および表面ビア導体を経由して、絶縁基板２内部あるいは裏面に形成された回路と接続されている。

具体的には、入出力用電極１４ａ、１４ｂには、それぞれ平面接続導体１８ａ、１８ｂが接続され、この平面接続導体１８ａ、１８ｂの端部にて表面ビア導体４ａ１，４ａ２と接続されている。また、この平面接続導体１８ａ、１８ｂおよび表面ビア導体４ａ１，４ａ２は、リング状接地用電極１５の内側に設けられている。

一方、リング状接地用電極１５は、所定の幅の帯体によってリング状に形成されているが、そのリング状の接地用電極１５の一部に平面接続導体１８ｃが接続され、その平面接続導体１８ｃの端部にて表面ビア導体４ａ３と接続されている。また、平面接続導体１８ｃおよび表面ビア導体４ａ３は、リング状接地用電極１５の外側に形成されている。このように、平面接続導体１８ｃおよび表面ビア導体４ａ３をリング状接地用電極１５の外側に形成することによって、内側に存在する電極への影響を防止することができる。

かかる構造においては、入出力用電極１４ａ、１４ｂと表面ビア導体４ａ１、４ａ２、の距離ｍが０．０５ｍｍ以上、特に０．０７ｍｍ以上、さらには０．１ｍｍ以上であることが望ましい。また、リング状接地用電極１５と表面ビア導体４ａ３の距離ｎが０．０５ｍｍ以上、特に０．０７ｍｍ以上、さらには０．１ｍｍ以上であることが望ましい。この距離ｍ、ｎを上記のように定めることによって、表面ビア導体４ａ１、４ａ２、４ａ３の影響を最小限に抑制することができる。

また、表面ビア導体４ａ１，４ａ２，４ａ３の大きさは５０〜１５０μｍ、特に６０〜１２０ｍｍの大きさであることが望ましい。かかる大きさは、表面ビア導体４ａ１，４ａ２，４ａ３が大きいことによる周りへの影響を抑制する上で適当である。

また、リング状接地用電極１５と接続されている表面ビア導体４ａ３は、図２（ｂ）に示すように、さらに他のビア導体４や平面導体３を経由して、絶縁基板２下面の接地用導体パターン３ａと電気的に接続されている。また、入出力用電極１４ａと接続されている表面ビア導体４ａ１も同様に他のビア導体４や平面導体３を経由して絶縁基板２の裏面に形成された入出力用裏面電極３ｂと接続されている。さらに、入出力用電極１４ｂと接続されている表面ビア導体４ａ２は、直接、絶縁基板２下面の入出力用裏面電極３ｂと電気的に接続されている。

また、図１〜図３の例では、リング状接地用電極１５と接地用導体パターン３ａとは、１つの経路で接続した場合について説明したが、接続経路は、複数経路であってもよい。その場合でも、リング状接地用電極１５には、直接的に表面ビア導体が接続されることなく、平面接続導体を経由して表面ビア導体を接続することが必要である。

本発明の高周波モジュールは、上記のようなＳＡＷチップ５の搭載のみならず、例えば、携帯通信用の高周波モジュールを構成する場合などにおいて、例えば、特開平９−８５８４号公報に記載されるように、パワーアンプ、スイッチ、パワーコントロール、検波、電源コントロール等の半導体部品の群から選ばれる少なくとも１つの部品１９が搭載されていてもよく、また、チップコンデンサ、インダクタ、抵抗素子、分波回路、合波回路、カプラ、バラン、フィルタの群から選ばれる少なくとも１種の受動回路２０、さらにはチップコンデンサ、インダクタ、抵抗素子などの電子部品を表面に実装搭載してもよい。

例えば、前記セラミック絶縁基板の表面あるいは内部に、電力増幅器と、該電力増幅器に入る信号のノイズを除去するフィルタと、電力増幅器の出力を検出するための方向性結合器と、検波回路とを構成せしめ、ＳＡＷチップを前記送受信の信号を分けるデュプレクサとして機能せしめることによって、携帯電話用の高周波モジュールとして好適に機能する。

このようなモジュール基板１内に種々の回路を内蔵させる上で、絶縁層２ａ〜２ｆの厚みは、１５０μｍ以下、前記絶縁層の総数が５層以上で形成されていることが好適である。

本発明の弾性表面波素子を搭載するための基板における絶縁基板２を構成するセラミック材料としては、特に、ガラス粉末、あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物を焼成してなるガラスセラミック焼結体からなることによって、電極、平面導体層、ビア導体などをＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などを使用することが可能である。

用いられるガラス成分としては、少なくともＳｉＯ_２を含み、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＰｂＯ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも１種を含有したものであって、例えば、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。これらガラスは、焼成によって結晶が析出する結晶化ガラスであることが基板強度を高める上で望ましい。

また、セラミックフィラーとしては、クォーツ、クリストバライト等のＳｉＯ_２や、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。

上記ガラス成分およびフィラー成分は、ガラス成分が１０〜７０重量％と、セラミックフィラー成分３０〜９０重量％の割合からなることが基板強度を高める上で望ましい。

本発明の高周波モジュールを作製するための具体的な方法について説明する。まず、上記ガラス粉末、またはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物に有機バインダー有機溶剤などを添加混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法やカレンダーロール法などによって、所定の厚みのセラミックグリーンシートを作製する。

その後、このセラミックグリーンシートにビア導体を形成するための貫通穴をマイクロドリルやパンチング、レーザー加工などによって形成した後、貫通穴内に、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などの導体のペーストをスクリーン印刷法などによって充填するとともに、種々の導体パターンに印刷する。

そして、ビア導体および平面導体層を形成したセラミックグリーンシートを積層圧着した後、８５０〜１０００℃の温度で焼成することによって、平面導体層およびビア導体を具備する弾性表面波素子搭載用基板を作製することができる。

本発明の弾性表面波素子搭載用基板は、特に、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものに好適に適用される。これは、通常の焼成方法の場合、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に対して同様なレベルで焼成収縮するが、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成した場合、Ｚ方向のセラミックスの収縮量に対して、ビア導体の収縮量がそれに追従して十分に収縮しにくい。このような場合、本発明の高周波モジュールの構造を採用することによって、ビア導体による突出を低減し、基板表面の平坦度を高めることができる。

Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成する方法としては、例えば、特開２００１−１５８６７０号に記載の方法に従えば、図３に示すように、セラミックグリーンシートの積層体２１の上下面に、セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しにくい、難焼結性のセラミック材料を主成分とするシート２２を積層した後、この積層体を焼成することによって、難焼結性セラミックシートが焼成しないことから、このシートとの摩擦力によってセラミックグリーンシート積層体２１はＸ―Ｙ方向の収縮が抑制され、Ｚ方向に強制的に収縮することによって、Ｘ―Ｙ方向の収縮を小さくし、寸法精度の高いモジュール基板を作製することができる。

なお、難焼結性セラミックシートは、アルミナ、シリカなど、焼成温度では焼結をしないセラミック材料を主成分とし、適宜、接着材としてガラスを適量添加したものをシート状に成形したものが使用される。また、焼成にあたってＺ方向に圧力を印加することによって、よりＺ方向の焼成収縮を促進し、Ｘ−Ｙ方向の寸法精度の高いモジュール基板を作製することができる。

次に、本発明に係る高周波モジュールを作製した実施例について説明する。

ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭｇＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＺｎＯ系ガラス６０質量％、セラミックフィラーとして平均粒径が１μｍのアルミナ粉末を４０重量％との混合物に、有機バインダーとして、アクリル樹脂、溶剤としてトルエンを加え、混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法によりキャリアフイルム上にシート状に成形して厚さ５０〜１５０μｍのグリーンシートを作成した。

次に、このグリーンシートにパンチングにより、貫通孔を形成し、その内部にＣｕ導体ペーストを充填して直径が１５０μｍのビア導体を形勢した。導体ペースト中には、Ｃｕ粉末に、アクリル樹脂、トルエンを加え、均質混合して調整したものである。そして、このグリーンシートの表面に上記銅ペーストをスクリーン印刷法によって印刷しての電極や平面導体層を形成した。

その後、同様にして得られた５〜１２枚のグリーンシートを積層圧着してグリーンシート積層体を形成した。

一方、平均粒径が１μｍのアルミナ粉末９７質量％に、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭｇＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＺｎＯ系ガラスを３質量％添加混合したものドクターブレード法によって厚さ２５０μｍの難焼結性シートを２枚作製した。そして、前記グリーンシート積層体の上下面にこの難焼結性シートを積層圧着した。

そして、この積層体を４００〜７５０℃の窒素雰囲気中で加熱処理してグリーンシート内や導体ペースト中の有機成分を分解除去した後、９００℃の窒素雰囲気中で１時間焼成した。そして、表面に付着している難焼結性シートをサンドブラスト法によって除去した。焼成前後の寸法から求められるＸ−Ｙ収縮率は０．５％と寸法精度の高いものであった。

この実施例においては、図１、２に示したようなＳＡＷチップを実装するリング状接地用電極と、入出力電極に対して、平面接続導体および表面ビア導体を表１に示すように、表面ビア導体と入出力電極との距離ｍ、表面ビア導体とリング状接地電極との距離ｎを変えたものを作製した。

表１に示す条件でそれぞれ５０個の評価サンプルを作製し、ＳＡＷチップにおける気密性の検査をヘリウムを用いてチエックし不良品の割合を表１に示した。具体的には、サンプルを５．３ｋｇ／ｃｍ^２のＨｅ加圧雰囲気中に２時間分間保持した後、これを５×１０^−８ａｔｍ・ｃｃ／ｃｍ^２の減圧中に保持し、Ｈｅが検出されたものを不良品とした。あわせて、評価サンプルのモジュール基板表面における電極部分の平坦度を表面形状測定顕微鏡によって個々の平坦度を測定し、その平均値を表１に示した。なお、平均の平坦度が１５μｍを超えるものを不良品とした。

表１より、電極にビア導体を直接接続した従来の試料Ｎｏ．１では、平坦度が１５μｍを超えており、気密性も不十分であった。これに対して、電極にビア導体を直接接続せず、表面ビア導体を電極からずらした本発明の試料はいずれも平坦度が１５μｍ以下となっており、不良率も低く信頼性の高いものであった。

特に、表面ビア導体の位置を示すｎ，ｍが共に０．０７ｍｍ以上の場合には、平坦度がさらに改善され、不良の発生も認められなかった。

本発明において用いられる（ａ）ＳＡＷチップの実装側表面の導体パターン図と、（ｂ）高周波モジュール側の実装部の導体パターン図である。本発明の弾性表面波素子搭載用基板に対して、弾性表面波素子を搭載した高周波モジュールの一例を示す概略断面図である。Ｘ−Ｙ方向の収縮を抑制して焼成するための方法を説明する図である。従来の高周波モジュールの概略断面図である。図４の高周波モジュールの要部拡大断面図である。

符号の説明

１モジュール基板
２絶縁基板
２ａ〜２ｆ絶縁層
３平面導体層
４ビア導体
４ａ表面ビア導体
５弾性表面波素子
１０圧電基板
１１ａ、１１ｂ入出力用端子
１２櫛歯電極
１３リング状接地用端子
１４ａ、１４ｂ入出力用電極
１５リング状接地用電極
１６導電性接着材

Claims

誘電体基板の裏面に、櫛歯電極と、少なくとも一対の入出力用端子と、該櫛歯電極と該入出力用端子を取り囲むようにリング状接地用端子とが被着形成された弾性表面波素子を搭載、実装するための基板であって、
複数の絶縁層を積層してなるセラミック絶縁基板と、該絶縁基板の表面および内部に形成された平面導体層と、前記絶縁層を貫通して形成された金属を充填焼成されたビア導体とを具備するとともに、前記絶縁基板表面には、前記弾性表面波素子の各端子と接続される入出力用電極およびリング状接地用電極が形成されており、前記入出力用電極および前記リング状接地用電極に対して直接的にビア導体が接続されていないことを特徴とする弾性表面波素子搭載用基板。
前記入出力用電極および前記リング状接地用電極は、前記絶縁基板内部あるいは裏面に形成された回路と、少なくとも前記絶縁基板表面に形成された平面接続導体およびビア導体を経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波素子搭載用基板。
前記入出力用電極および前記リング状接地用電極と、前記ビア導体とが、０．０５ｍｍ以上離間していることを特徴とする請求項２記載の弾性表面波素子搭載用基板。
前記ビア導体の直径が５０〜１５０μｍの大きさであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の弾性表面波素子搭載用基板。
前記入出力用電極と接続される前記ビア導体および前記平面接続導体は、前記リング状接地用電極の内側領域に設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか記載の弾性表面波素子搭載用基板。
前記リング状接地用電極と接続される前記ビア導体および前記平面接続導体は、前記リング状接地用電極の外側領域に設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか記載の弾性表面波素子搭載用基板。
前記セラミック絶縁基板が、Ｘ−Ｙ方向の焼成収縮量がＺ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものである請求項１乃至請求項６のいずれか記載の弾性表面波素子搭載用基板。
請求項１乃至７のいずれか記載の弾性表面波素子搭載用基板に対して、弾性表面波素子がロウ材によって実装されてなることを特徴とする高周波モジュール。
前記セラミック絶縁基板の表面あるいは内部に、電力増幅器と、該電力増幅器に入る信号のノイズを除去するフィルタと、電力増幅器の出力を検出するための方向性結合器と、検波回路とを構成せしめ、前記弾性表面波素子が前記送受信の信号を分けるデュプレクサとして機能してなることを特徴とする請求項８記載の高周波モジュール。
請求項９記載の高周波モジュールを搭載してなる携帯端末機。