JP2007235303A - Electronic component and manufacturing method therefor, and communications equipment using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component, such as, a resin sealed filter and a duplexer which is prevented from undergoing deterioration in modulation distortion characteristics due to disturbance waves. <P>SOLUTION: The electronic component comprises a wiring board 110; a function element 120, mounted on at least one principal face of the wiring board 110; connection members 140 for electrically connecting the function element 120 to the wiring board 110; and resin 130 disposed on the wiring board 110 and for covering the function element 120 and at least a part of the principal face mounted with the function element 120, wherein the resin 130 is provided with a filler made of a magnetic material, so that the magnetic field of the magnetic filler contained in the sealing resin significantly improves the nonlinear distortion level with respect to various disturbance waves. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話に代表される携帯型電子機器に用いられ、弾性表面波デバイスや圧電バルク波デバイス、メカニカルスイッチなどの電子部品とその製造方法およびそれを用いた通信機器に関する。   The present invention relates to an electronic component such as a surface acoustic wave device, a piezoelectric bulk wave device, and a mechanical switch, a manufacturing method thereof, and a communication device using the same.

携帯型電子機器に内蔵される部品は、高性能を維持しつつ、より小型化、軽量化されることが要求されている。例えば、携帯電話に使われている高周波信号を選別するフィルタや共用器では、小型であり、挿入損失が小さいことが要求される。これらの要求を満たすフィルタの1つとして、圧電振動を利用した弾性表面波(SAW;Surface Acoustic Wave)デバイスや、薄膜バルク波共振器(FBAR;Film Bulk Acoustic Resonator)デバイスが知られている。   Components built in portable electronic devices are required to be smaller and lighter while maintaining high performance. For example, a filter or duplexer for selecting a high-frequency signal used in a mobile phone is required to be small and have a small insertion loss. As one of the filters that satisfy these requirements, a surface acoustic wave (SAW) device using piezoelectric vibration and a film bulk acoustic resonator (FBAR) device are known.

図8は、電子部品の一例として、従来の弾性表面波デバイスの断面図を示したものである。ここで、610は基板、620は機能素子としての弾性表面波素子、630は封止樹脂、640は導電性バンプ、650は空隙、660はシールド層ある。基板610には、弾性表面波素子との電気的導通を図るための配線パターン611と、外部端子613、ビアホール612が形成されている。   FIG. 8 shows a cross-sectional view of a conventional surface acoustic wave device as an example of an electronic component. Here, 610 is a substrate, 620 is a surface acoustic wave element as a functional element, 630 is a sealing resin, 640 is a conductive bump, 650 is a gap, and 660 is a shield layer. On the substrate 610, a wiring pattern 611, an external terminal 613, and a via hole 612 are formed for electrical connection with the surface acoustic wave element.

従来の電子部品について、その製造方法を追って詳細に説明する。先ず、圧電基板上に、弾性表面波を励振するための櫛型電極と、外部からの電気信号を入出力する電極パッドを、蒸着法やスパッタ法などにより形成された電極薄膜を、フォトリソグラフィ技術によりパターニングすることにより、弾性表面波素子620を形成する。次に、基板610に、弾性表面素子620の機能面が対向するように、導電性バンプ640を介して実装する。導電性バンプ640には、金(Au)ボールバンプや、半田バンプなどが用いられる。次に、前記弾性表面波素子620の機能部に空隙が保持されるように、弾性表面波素子裏面とその周囲が被覆されるように樹脂により封止する。前記樹脂は、エポキシ系熱硬化性または熱可塑性樹脂が広く用いられ、充填材(フィラー)として、シリカ(SiO2)やアルミナ(Al2O3)などの無機絶縁材料が使用される。最後に、前記樹脂表面に金属からなるシールド層660を形成する。シールド層を形成することにより、外来ノイズに強く、また、耐湿性に優れた弾性表面波デバイスを得ることができる(例えば、特許文献1参照)。   A conventional electronic component will be described in detail following its manufacturing method. First, an electrode thin film formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like on an interdigital electrode for exciting a surface acoustic wave and an electrode pad for inputting / outputting an external electric signal on a piezoelectric substrate, a photolithography technology The surface acoustic wave element 620 is formed by patterning by the above. Next, the substrate 610 is mounted via the conductive bump 640 so that the functional surface of the elastic surface element 620 is opposed to the substrate 610. As the conductive bump 640, a gold (Au) ball bump, a solder bump, or the like is used. Next, sealing is performed with a resin so that the back surface of the surface acoustic wave element and the periphery thereof are covered so that a gap is held in the functional portion of the surface acoustic wave element 620. As the resin, an epoxy-based thermosetting or thermoplastic resin is widely used, and an inorganic insulating material such as silica (SiO 2) or alumina (Al 2 O 3) is used as a filler (filler). Finally, a shield layer 660 made of metal is formed on the resin surface. By forming the shield layer, a surface acoustic wave device that is resistant to external noise and excellent in moisture resistance can be obtained (see, for example, Patent Document 1).

一方、図9は電子部品のもう一つの例として、従来の弾性表面波デバイスの断面図を示したものである。ここで、710は基板、720は機能素子としての弾性表面波素子、730は封止樹脂、740は導電性バンプ、750は空隙である。基板710には、弾性表面波素子との電気的導通を図るための配線パターン711と、外部端子713、ビアホール712が形成されている。   On the other hand, FIG. 9 shows a sectional view of a conventional surface acoustic wave device as another example of an electronic component. Here, 710 is a substrate, 720 is a surface acoustic wave element as a functional element, 730 is a sealing resin, 740 is a conductive bump, and 750 is a gap. In the substrate 710, a wiring pattern 711, an external terminal 713, and a via hole 712 are formed for electrical connection with the surface acoustic wave element.

図9に示した構成とすることで、弾性表面波素子の耐湿性を素子機能面の保護膜により補強した場合などでは、シールド層などの金属膜を使用することなく小型、低背の弾性表面波デバイスを得ることができる(例えば、特許文献2参照)。   With the configuration shown in FIG. 9, when the moisture resistance of the surface acoustic wave element is reinforced by a protective film on the element functional surface, a small, low-profile elastic surface is used without using a metal film such as a shield layer. A wave device can be obtained (see, for example, Patent Document 2).

以上により、従来用いられていたメタル製やセラミック製多層の箱型パッケージを用いることなく、また、ワイヤボンディングを不要とした弾性表面波デバイスのパッケージングを行うことで、弾性表面波デバイスの小型化、低背化、高信頼性化を図っている。
特開2005−73219号公報 特開2006−14099号公報
As described above, the surface acoustic wave device can be reduced in size by using the packaging of the surface acoustic wave device which does not require wire bonding without using the conventionally used metal or ceramic multilayer package. , Low profile and high reliability.
JP-A-2005-73219 JP 2006-14099 A

しかしながら、図8や図9に示す従来の構成では、デバイスの小型化により、電子部品の相互変調歪特性が劣化するという課題があった。具体的には、高周波フィルタや共用器、高周波メカニカルスイッチなどにおいて、送信信号と、アンテナなど外部から到来する妨害波とにより、受信帯域において相互変調歪特性が劣化するという課題があった。   However, the conventional configuration shown in FIGS. 8 and 9 has a problem that the intermodulation distortion characteristics of the electronic component deteriorate due to the downsizing of the device. Specifically, in a high-frequency filter, duplexer, high-frequency mechanical switch, or the like, there is a problem that intermodulation distortion characteristics deteriorate in a reception band due to a transmission signal and an interference wave coming from the outside such as an antenna.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電子部品のサイズを大型化することなく、相互変調歪特性が良好な電子部品およびその製造方法を提供することを目的とする。また、シールド層等がなくても、低廉で、良好な高周波特性を備えた電子部品を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electronic component having good intermodulation distortion characteristics and a manufacturing method thereof without increasing the size of the electronic component. It is another object of the present invention to provide an electronic component that is inexpensive and has good high-frequency characteristics without a shield layer.

上記課題を解決するために、本発明の電子部品は、配線基板と、前記配線基板の少なくとも一方主面に実装された機能素子と、前記配線基板と前記機能素子とを電気的に接続する接続部材と、前記配線基板上であって前記機能素子が実装された主面の少なくとも一部と前記機能素子とを被覆する樹脂とからなる電子部品において、前記樹脂が、磁性体材料からなる充填材を含有することを特徴としている。   In order to solve the above problems, an electronic component of the present invention includes a wiring board, a functional element mounted on at least one main surface of the wiring board, and a connection for electrically connecting the wiring board and the functional element. An electronic component comprising a member and a resin that covers at least a part of a main surface on which the functional element is mounted on the wiring board and the functional element, wherein the resin is a filler made of a magnetic material It is characterized by containing.

また、本発明の電子部品の製造方法は、少なくとも、配線基板に機能素子を実装する工程と、前記配線基板上であって前記機能素子が実装された主面の少なくとも一部と前記機能素子とを、磁性体材料を充填材とする樹脂により被覆する工程とを備えたことを特徴としている。   The method for manufacturing an electronic component of the present invention includes at least a step of mounting a functional element on a wiring board, at least a part of a main surface on the wiring board on which the functional element is mounted, and the functional element. And a step of coating with a resin using a magnetic material as a filler.

本発明の電子部品によれば、従来の構造を大きく変更することなく、信頼性が高く、相互変調歪特性など高周波特性に優れた電子部品を得ることができる。また、シールド層を形成することなく、低廉で、高周波特性に優れた電子部品を提供することができる。   According to the electronic component of the present invention, an electronic component having high reliability and excellent high frequency characteristics such as intermodulation distortion characteristics can be obtained without greatly changing the conventional structure. Further, it is possible to provide an electronic component that is inexpensive and excellent in high-frequency characteristics without forming a shield layer.

さらに、本発明の電子部品の製造方法によれば、新たな工程を付加することなく、低廉で小型の、相互変調歪特性など高周波特性に優れた電子部品を得ることができる。   Furthermore, according to the method for manufacturing an electronic component of the present invention, an inexpensive and small-sized electronic component having excellent high frequency characteristics such as intermodulation distortion characteristics can be obtained without adding a new process.

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における電子部品の構造を模式的に示した断面図である。図1において、110は配線基板、111は配線電極、112はビアホール、113は外部端子、120は機能素子、130は封止樹脂、140は導電性バンプ、150は空隙である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an electronic component according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 110 is a wiring board, 111 is a wiring electrode, 112 is a via hole, 113 is an external terminal, 120 is a functional element, 130 is a sealing resin, 140 is a conductive bump, and 150 is a gap.

本実施の形態では、電子部品として圧電基板を利用した弾性表面波デバイスを用いている。機能素子120には、タンタル酸リチウムを使用した。タンタル酸リチウム以外に、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムなどの圧電単結晶を選ぶことができる。また、シリコン基板やサファイア基板、ガラス基板などに、窒化アルミニウム(AlN)や酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの圧電薄膜を形成した基板を用いてもよい。   In the present embodiment, a surface acoustic wave device using a piezoelectric substrate is used as an electronic component. For the functional element 120, lithium tantalate was used. In addition to lithium tantalate, piezoelectric single crystals such as lithium niobate and potassium niobate can be selected. Alternatively, a substrate in which a piezoelectric thin film such as aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), or lead zirconate titanate (PZT) is formed on a silicon substrate, a sapphire substrate, a glass substrate, or the like may be used.

機能素子120の一方主面には、弾性表面波を励振する櫛型電極からなる機能部121が、アルミニウムなどの導電性薄膜を通常のフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより形成されている。本実施の形態では、機能素子の一方主面に機能部を形成した後、他方主面を化学的機械研磨(CMP)によりバックグラインドし、機能素子の厚さを約150μmとした。   On one main surface of the functional element 120, a functional portion 121 made of a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed by patterning a conductive thin film such as aluminum using ordinary photolithography. In this embodiment, after forming a functional part on one main surface of the functional element, the other main surface is back-ground by chemical mechanical polishing (CMP), and the thickness of the functional element is about 150 μm.

本実施の形態では、櫛型電極により形成された互いに異なる適当な共振周波数を有する共振器202、203、204を、梯子型(図2(a))または格子型(図2(b))に接続することにより、バンドパスフィルタを構成することができる。なお、バンドパスフィルタの回路構成は、図2に示した構成に限るものではない。   In the present embodiment, the resonators 202, 203, and 204, which are formed by comb-shaped electrodes and have different appropriate resonance frequencies, are changed to a ladder type (FIG. 2A) or a lattice type (FIG. 2B). By connecting, a band pass filter can be configured. The circuit configuration of the band pass filter is not limited to the configuration shown in FIG.

配線基板110には厚さ約200μmのアルミナを用いた。前記配線基板110には、機能素子120との電気的導通を図るパターン電極111、外部回路との電気的導通を図る端子電極113、前記パターン電極111と前記端子電極113との電気的導通を図るビアホール112が備えられている。アルミナ以外に、ガラス分を含んだ低温焼成セラミック基板や、樹脂基板、シリコンインターポーザなどを用いてもよい。機能素子120は半田バンプや金バンプなどからなる接続部材である導電性バンプ140により、配線基板110にフェイスダウン方式で実装される。   For the wiring substrate 110, alumina having a thickness of about 200 μm was used. On the wiring substrate 110, a pattern electrode 111 for electrical connection with the functional element 120, a terminal electrode 113 for electrical connection with an external circuit, and an electrical connection between the pattern electrode 111 and the terminal electrode 113 are achieved. A via hole 112 is provided. In addition to alumina, a low-temperature fired ceramic substrate containing glass, a resin substrate, a silicon interposer, or the like may be used. The functional element 120 is mounted on the wiring substrate 110 in a face-down manner by conductive bumps 140 which are connection members made of solder bumps, gold bumps, or the like.

最後に、封止樹脂130により、機能素子120の裏面とその周囲をモールドすることにより小型低背の電子部品を得ることができる。本実施の形態では、樹脂材料として磁性体をフィラーとするエポキシ系熱硬化樹脂を使用した。磁性体のフィラーとしては、鉄(Fe)、パーマロイ(Fe−Ni)、MnZnフェライト、酸化クロムなどの噴霧粉などを使用することが好ましい。また、磁性金属を担持した有機材料などを用いてもよく、母材のエポキシ樹脂との親和性が高く信頼性の高い電子部品を得ることができる。   Finally, a small and low-profile electronic component can be obtained by molding the back surface of the functional element 120 and its periphery with the sealing resin 130. In the present embodiment, an epoxy thermosetting resin using a magnetic material as a filler is used as the resin material. As the magnetic filler, it is preferable to use spray powder such as iron (Fe), permalloy (Fe—Ni), MnZn ferrite, and chromium oxide. In addition, an organic material carrying a magnetic metal or the like may be used, and an electronic component having high affinity with the base epoxy resin and high reliability can be obtained.

また、磁性体が導電性のある鉄粉などの場合で、フィラーの含有率が高く、複数の配線パターン111を電気的に短絡する可能性がある場合には、その表面を磁性材料自体の酸化膜もしくは酸化ケイ素などの無機絶縁材料などで被服することが好ましい。   In addition, when the magnetic material is conductive iron powder or the like and the filler content is high and there is a possibility that the plurality of wiring patterns 111 may be electrically short-circuited, the surface thereof is oxidized by the magnetic material itself. It is preferable to coat with an inorganic insulating material such as a film or silicon oxide.

図3は、互いに通過周波数帯域の異なる2つのフィルタを備えた共用器の構造を模式的に示した断面図である。図3において、110は配線基板、120aは例えば送信用フィルタ、120bは例えば受信用フィルタ、160は配線基板110の内層電極で形成された移送回路(線路)である。また、図4は前記共用器のブロック図を示したものであり、送受端子301、302と、アンテナ端子303、送受フィルタ304、306、移相回路305から構成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a duplexer including two filters having different pass frequency bands. In FIG. 3, reference numeral 110 denotes a wiring board, 120a denotes a transmission filter, 120b denotes a reception filter, and 160 denotes a transfer circuit (line) formed by an inner layer electrode of the wiring board 110. FIG. 4 is a block diagram of the duplexer, which includes transmission / reception terminals 301 and 302, an antenna terminal 303, transmission / reception filters 304 and 306, and a phase shift circuit 305.

共用器を構成する場合には、図1に示す別々の弾性表面波デバイスを、マザー基板などの別基板上で複数個接続して構成しても良いが、同一の配線基板110に実装するほうが好ましい。これにより、より小型の電子部品を得ることができる。   In the case of configuring a duplexer, a plurality of different surface acoustic wave devices shown in FIG. 1 may be connected on another substrate such as a mother substrate, but it is better to mount on the same wiring substrate 110. preferable. Thereby, a smaller electronic component can be obtained.

次に、この共用器を用いた場合の相互変調歪特性について説明する。   Next, intermodulation distortion characteristics when this duplexer is used will be described.

図5は、携帯電話などの同時送受信をする無線通信機器の無線部を簡単に示したブロック図である。図5において、501は送信端子、502は受信端子、503はベースバンド(BB)部、504はパワーアンプ(PA)、507は送信フィルタ505、受信フィルタ506とからなる共用器、508はローノイズアンプ(LNA)、509はアンテナである。   FIG. 5 is a block diagram simply showing a wireless unit of a wireless communication device that performs simultaneous transmission and reception such as a mobile phone. In FIG. 5, 501 is a transmission terminal, 502 is a reception terminal, 503 is a baseband (BB) unit, 504 is a power amplifier (PA), 507 is a duplexer comprising a transmission filter 505 and a reception filter 506, and 508 is a low noise amplifier. (LNA) and 509 are antennas.

送信端子501から入った信号は、ベースバンド部503で変調され、パワーアンプ504で信号が増幅される。そして、送信フィルタ505を通りフィルタリングされ、送信帯域の信号がアンテナ509から電波が送信される。この際、受信フィルタ506へ送信信号が回り込まないように共用器は設計される。アンテナ509から受信した信号は、送信フィルタに回り込むことなく、受信フィルタ506を通りフィルタリングされ、LNA508により増幅され、ベースバンド503により復調され、受信端子502に伝達される。   A signal input from the transmission terminal 501 is modulated by the baseband unit 503, and the signal is amplified by the power amplifier 504. Then, the signal is filtered through the transmission filter 505, and a signal in the transmission band is transmitted from the antenna 509. At this time, the duplexer is designed so that the transmission signal does not enter the reception filter 506. The signal received from the antenna 509 is filtered through the reception filter 506 without going around the transmission filter, amplified by the LNA 508, demodulated by the baseband 503, and transmitted to the reception terminal 502.

様々な無線周波数利用した複数のチャンネル、システムが混在している状況では、アンテナ509から複数の周波数成分の信号(妨害波)が受信される。例えば、自端末の送信信号と、アンテナからの妨害波信号が共用器など各構成要素の非線形性により歪み、この信号が受信帯域に入ると受信レベルの悪化などの障害が起こる。例えば、faとfbの異なる周波数の信号が入力されると、電子部品の非線形性により、faX2、fbX2という2次の高調波が発生する。この高調波と基本波f1、f2により、3次の相互変調歪(IM3)として(2fa−fb)や(2fb−fa)などの信号が発生する。   In a situation where a plurality of channels and systems using various radio frequencies are mixed, signals (interfering waves) having a plurality of frequency components are received from the antenna 509. For example, the transmission signal of the own terminal and the interference wave signal from the antenna are distorted due to nonlinearity of each component such as a duplexer, and when this signal enters the reception band, a failure such as a deterioration in reception level occurs. For example, when signals having different frequencies of fa and fb are input, second harmonics faX2 and fbX2 are generated due to nonlinearity of electronic components. A signal such as (2fa-fb) or (2fb-fa) is generated as the third-order intermodulation distortion (IM3) by the harmonics and the fundamental waves f1 and f2.

従来、金属性のパッケージや、大型のセラミックパッケージなどを用いた共用器等では問題とならなかったレベルの信号であるが、電子部品の小型化が急速に進み、機能素子自体の耐湿性などの信頼性が向上したため、樹脂モールドされた共用器が用いられてくると、無視できないレベルになり、無線機の通話品質を劣化させる一因となっている。   Conventionally, it is a signal at a level that has not been a problem with duplexers using metallic packages or large ceramic packages, etc., but electronic components are rapidly becoming smaller, such as moisture resistance of functional elements themselves Due to the improved reliability, when a resin-molded duplexer is used, it becomes a level that cannot be ignored, which is a cause of deterioration of the call quality of the radio.

図6は、相互変調歪特性の測定系の一例を示したものである。図6において、401は信号発生器(SG)、402はパワーアンプ(PA)、407は送信フィルタ405、受信フィルタ406からなる共用器、409はスペクトラムアナライザ(SA)である。   FIG. 6 shows an example of a measurement system for intermodulation distortion characteristics. In FIG. 6, 401 is a signal generator (SG), 402 is a power amplifier (PA), 407 is a duplexer comprising a transmission filter 405 and a reception filter 406, and 409 is a spectrum analyzer (SA).

本実施の形態では、北米PCSシステムを想定し、送信信号として、信号発生器401より1850MHz、1910MHzの信号を発生させ、パワーアンプ402、アイソレータ403、1850〜1910MHzの通過帯域を有する、送信フィルタを経て、共用器407のアンテナ端で20dBmとなるように制御した。   In this embodiment, assuming a North American PCS system, a transmission filter having a transmission band of 1850 MHz and 1910 MHz from a signal generator 401 and having a passband of a power amplifier 402, an isolator 403, and 1850 to 1910 MHz is provided. After that, the antenna end of the duplexer 407 was controlled to be 20 dBm.

次に、妨害波として、同じく信号発生器411より、送信周波数をTx、受信周波数をRxとしたとき、(Rx−Tx)=80MHz、(Rx+Tx)=1770MHz〜1830MHz、(2Tx−Rx)=3780MHz〜3900MHz、(2Tx+Rx)=5630MHz〜5810MHzとなる周波数を発生させた。ここで発生した信号は、1930〜1990MHzの通過帯域を持つ受信フィルタ406を経て、スペクトラムアナライザ409で歪レベルを計測した。なお、妨害波の信号レベルは、0〜5dBmとして受信レベルを計測し、−15dBm入力時の歪を外装により求め、従来の電子部品と本発明の電子部品との比較を行った。   Next, as a disturbing wave, when the transmission frequency is Tx and the reception frequency is Rx from the signal generator 411, (Rx−Tx) = 80 MHz, (Rx + Tx) = 1770 MHz to 1830 MHz, (2Tx−Rx) = 3780 MHz. A frequency of ˜3900 MHz and (2Tx + Rx) = 5630 MHz to 5810 MHz was generated. The signal generated here passed through a reception filter 406 having a passband of 1930 to 1990 MHz, and a distortion level was measured by a spectrum analyzer 409. The signal level of the interference wave was 0 to 5 dBm, the reception level was measured, the distortion at the time of -15 dBm input was obtained from the exterior, and the conventional electronic component and the electronic component of the present invention were compared.

先ず、妨害波を(Rx−Tx)とした場合、従来の共用器の場合、送信信号が1850MHz〜1910MHzの場合、歪は−70dBm〜−90dBm程度であるのに対して、本発明の構造による共用器を用いた場合には、全帯域にわたって歪が−120dBm以下であり、大きく改善されていることが確認できた。   First, when the interference wave is (Rx-Tx), in the case of the conventional duplexer, when the transmission signal is 1850 MHz to 1910 MHz, the distortion is about -70 dBm to -90 dBm, but the structure of the present invention. When the duplexer was used, it was confirmed that the distortion was −120 dBm or less over the entire band, which was greatly improved.

また、妨害波を(Rx+Tx)とした場合、従来構成では−90dBm程度であるのに対して、本発明の構成では−110dBm以下となった。同様に、妨害波が(2Tx−Rx)の場合に、従来構成では−80〜−90dBmに対し、本発明の構成では−110dBm以下であった。さらに、妨害波を(2Tx+Rx)とした場合、従来構成ではおよそ−110dBmであるのに対し、本発明の構成では−120dBm以下を確保することができた。   When the interference wave is (Rx + Tx), it is about −90 dBm in the conventional configuration, whereas it is −110 dBm or less in the configuration of the present invention. Similarly, when the interference wave is (2Tx−Rx), the conventional configuration is −80 to −90 dBm, and the configuration of the present invention is −110 dBm or less. Further, when the interference wave is (2Tx + Rx), the conventional configuration is approximately −110 dBm, whereas the configuration of the present invention can ensure −120 dBm or less.

以上のように、様々な妨害波に対して、封止樹脂に含まれる磁性体フィラーの磁界により、非線形歪レベルを大幅に改善することができ、電気特性に優れた電子部品を得ることができる。また、本発明の電子部品を用いることにより、通話品質に優れた通信機器を実現することができる。   As described above, the non-linear distortion level can be significantly improved with respect to various interference waves by the magnetic field of the magnetic filler contained in the sealing resin, and an electronic component having excellent electrical characteristics can be obtained. . In addition, by using the electronic component of the present invention, a communication device excellent in call quality can be realized.

なお、相互変調歪の計測に関しては、本発明で用いた測定系に限るものではない。また、測定系の保護のため、必要に応じてアイソレータやバンドパスフィルタを使用することが好ましい。また、共用器についての実施の効果について説明したが、バンドパスフィルタの計測の場合には、信号波と妨害波の2波を入力端子より入力することで、同様に評価ができる。   The measurement of intermodulation distortion is not limited to the measurement system used in the present invention. In addition, it is preferable to use an isolator or a band pass filter as necessary to protect the measurement system. Moreover, although the effect of implementation on the duplexer has been described, in the case of measurement of a bandpass filter, the same evaluation can be performed by inputting two signal waves and an interference wave from the input terminal.

本発明の電子部品は、従来構造の電子部品に対して、何らその大きさに変更を加えるものではなく、従来同様の小型の電子部品を損なうことなく、電気特性を改善することができる。また、シールド層の形成工程を必要とせず、低廉で電気特性に優れた電子部品を得ることができる。   The electronic component of the present invention does not change the size of the electronic component having the conventional structure, and can improve the electrical characteristics without impairing the same small electronic component as the conventional one. Further, it is possible to obtain an electronic component that is inexpensive and excellent in electrical characteristics without requiring a shield layer forming step.

本実施の形態では、電子部品として弾性表面波デバイスを用いたが、圧電薄膜を用いた薄膜バルク波共振器(FBAR)デバイスなどの他の高周波フィルタでも同様の効果が得られる。また、本実施の形態では、共用器について説明したが、フィルタ単体においても同様の効果が得られることは言うまでもない。   In the present embodiment, a surface acoustic wave device is used as an electronic component, but the same effect can be obtained with other high-frequency filters such as a thin film bulk wave resonator (FBAR) device using a piezoelectric thin film. In the present embodiment, the duplexer has been described. Needless to say, the same effect can be obtained with a single filter.

また、本実施の形態では、機能素子がフェイスダウン方式で実装された場合について説明したが、機能部が直接樹脂モールドされても問題ない場合や、機能部が別途空間保持構造を有する場合には、配線基板に機能素子を接着固定した後、ワイヤボンディングなどにより電気接続を行った場合でも同様の効果が得られる。   In this embodiment, the case where the functional element is mounted by the face-down method has been described. However, when the functional unit is directly resin-molded, or when the functional unit has a separate space holding structure. The same effect can be obtained even when electrical connection is performed by wire bonding or the like after the functional element is bonded and fixed to the wiring board.

また、図7に示すように、同様な無線回路に使用されるMEMS(Micro Electro−Mechanical System)などのメカニカルスイッチにおいても同様の効果が得られる。   Further, as shown in FIG. 7, the same effect can be obtained in a mechanical switch such as a MEMS (Micro Electro-Mechanical System) used in a similar wireless circuit.

図7において、501は送信端子、502は受信端子、503はベースバンド(BB)部、504はパワーアンプ(PA)、505は送信フィルタ、506は受信フィルタ、508はローノイズアンプ(LNA)、509はアンテナ、511は送受信号を切り替える高周波スイッチである。   In FIG. 7, 501 is a transmission terminal, 502 is a reception terminal, 503 is a baseband (BB) unit, 504 is a power amplifier (PA), 505 is a transmission filter, 506 is a reception filter, 508 is a low noise amplifier (LNA), 509 Is an antenna, 511 is a high-frequency switch for switching between transmission and reception.

送信時には、送信端子501から入った信号は、ベースバンド部503で変調され、パワーアンプ504で信号が増幅される。そして、送信フィルタ505を通りフィルタリングされ、送信帯域の信号がアンテナ509から電波が送信される。また、受信時には、アンテナ509から受信した信号は、送信フィルタに回り込むことなく、受信フィルタ506を通りフィルタリングされ、LNA508により増幅され、ベースバンド503により復調され、受信端子502に伝達される。このように、スイッチは送受信を時分割で行う場合に用いられるもので、MEMS技術を用いたメカニカルスイッチが使用できる。   At the time of transmission, the signal input from the transmission terminal 501 is modulated by the baseband unit 503, and the signal is amplified by the power amplifier 504. Then, the signal is filtered through the transmission filter 505, and a signal in the transmission band is transmitted from the antenna 509. At the time of reception, a signal received from the antenna 509 is filtered through the reception filter 506 without going around the transmission filter, amplified by the LNA 508, demodulated by the baseband 503, and transmitted to the reception terminal 502. As described above, the switch is used when transmission and reception are performed in a time division manner, and a mechanical switch using the MEMS technology can be used.

このようなシステムにおいても、前記共用器の場合と同様に、メカニカルスイッチをシリコン基板上に形成し、磁性体をフィラーとする封止樹脂で封止することにより、磁性体フィラーを含まない場合に比べ、様々な妨害波に対して10〜40dBmの改善効果を得ることができた。   Even in such a system, as in the case of the duplexer, when a mechanical switch is formed on a silicon substrate and sealed with a sealing resin that uses a magnetic material as a filler, the magnetic material filler is not included. In comparison, it was possible to obtain an improvement effect of 10 to 40 dBm against various interference waves.

以上のように、配線基板と、前記配線基板の少なくとも一方主面に実装された機能素子と、前記配線基板と前記機能素子とを電気的に接続する接続部材と、前記配線基板上であって前記機能素子が実装された主面の少なくとも一部と前記機能素子とを被覆する樹脂とからなる電子部品において、前記樹脂が、磁性体材料からなる充填材を含有することにより、相互変調歪が小さく高周波特性に優れた電子部品を得ることができる。   As described above, a wiring board, a functional element mounted on at least one main surface of the wiring board, a connection member that electrically connects the wiring board and the functional element, and the wiring board In an electronic component composed of at least a part of a main surface on which the functional element is mounted and a resin that covers the functional element, the resin contains a filler composed of a magnetic material, thereby causing intermodulation distortion. A small electronic component having excellent high frequency characteristics can be obtained.

また、前記充填材が導電性材料の場合には、前記充填材を絶縁性材料により被覆することにより、充填材の含有率が高い場合においても、配線パターン間の短絡が起きることなく、磁性体充填材の磁気特性劣化がなく、経時変化がなく信頼性の高い電子部品を得ることができる。   In addition, when the filler is a conductive material, the magnetic material is coated without covering between wiring patterns even when the filler content is high by covering the filler with an insulating material. There is no deterioration of the magnetic properties of the filler, and there can be obtained a highly reliable electronic component that does not change with time.

また、前記充填材が、鉄(Fe)などの磁性金属を担持した有機材料とすることにより、封止材料の一般的母材であるエポキシ系樹脂などの樹脂との親和性が高く、長期信頼性に優れた電子部品を得ることができる。   In addition, since the filler is an organic material supporting a magnetic metal such as iron (Fe), it has high affinity with a resin such as an epoxy resin that is a general base material of a sealing material, and has long-term reliability. An electronic component having excellent properties can be obtained.

さらに、前記電子部品を得るために、配線基板に機能素子を実装する工程と、前記配線基板上であって前記機能素子が実装された主面の少なくとも一部と前記機能素子とを、磁性体材料を充填材とする樹脂により被覆する工程とを少なくとも備えることにより、高周波特性、信頼性に優れた電子部品の製造方法を提供することができる。   Furthermore, in order to obtain the electronic component, a step of mounting a functional element on a wiring board, at least a part of a main surface on the wiring board on which the functional element is mounted, and the functional element By providing at least a step of coating with a resin whose material is a filler, it is possible to provide a method for manufacturing an electronic component having excellent high-frequency characteristics and reliability.

さらに、アンテナ、送信回路および受信回路を備えた通信機器であって、バンドパスフィルタ、共用器、スイッチなどの前記電子部品を、前記アンテナと前記送信回路または前記受信回路との接続部、もしくは、前記送信回路および前記受信回路の少なくともいずれか一方に備えることにより、相互変調歪特性が良好で通話品質に優れた通信機器を得ることができる。   Further, a communication device including an antenna, a transmission circuit and a reception circuit, wherein the electronic parts such as a bandpass filter, a duplexer, and a switch are connected to the antenna and the transmission circuit or the reception circuit, or By providing at least one of the transmission circuit and the reception circuit, a communication device having good intermodulation distortion characteristics and excellent call quality can be obtained.

本発明にかかる電子部品は、小型低背の形状に影響を与えることなく、また、簡略化された工程で低廉に実現でき、相互変調歪や帯域外減衰量、アイソレーションなどの高周波特性に優れ、さらには信頼性に優れた電子部品を提供することが可能である。   The electronic component according to the present invention can be realized inexpensively by a simplified process without affecting the small and low profile, and has excellent high frequency characteristics such as intermodulation distortion, out-of-band attenuation, and isolation. Furthermore, it is possible to provide an electronic component with excellent reliability.

前記電子部品を利用することで、低損失で小型な圧電振動デバイスや、フィルタ、共用器、アクチュエータ、メカニカルスイッチなどの機能デバイスを実現することが可能であり、これらを用いることにより、妨害波に強く通話品質に優れた無線通信機器を提供することができる。   By using the electronic components, it is possible to realize a low-loss and small piezoelectric vibration device and functional devices such as a filter, a duplexer, an actuator, and a mechanical switch. A wireless communication device that is strong and excellent in call quality can be provided.

本発明の実施の形態1における電子部品の構造を示す断面模式図Sectional schematic diagram which shows the structure of the electronic component in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるフィルタの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the filter in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における共用器の構造を示す断面模式図Sectional schematic diagram which shows the structure of the duplexer in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における共用器の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the duplexer in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における通信機器のブロック図The block diagram of the communication apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における測定系を示すブロック図The block diagram which shows the measurement system in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における通信機器のブロック図The block diagram of the communication apparatus in Embodiment 1 of this invention 従来の電子部品の構造を示す断面模式図Cross-sectional schematic diagram showing the structure of a conventional electronic component 従来の他の電子部品の構造を示す断面模式図Cross-sectional schematic diagram showing the structure of another conventional electronic component

符号の説明Explanation of symbols

110 配線基板
111 配線パターン
112 ビアホール
113 外部端子
120 機能素子
130 封止樹脂
140 導電性バンプ
150 空隙
201 入出力端子
202 直列共振器
203 並列共振器
204 バイパス共振器
205 インダクタ
301,501 送信端子
302,502 受信端子
303 アンテナ端子
304,405,505 送信フィルタ
305 移相回路
306,406,506 受信フィルタ
307,407,507 共用器
401,411 信号発生器
402,504 パワーアンプ
409 スペクトラムアナライザ
503 ベースバンド部
508 LNA
509 アンテナ
510 通信機器
511 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Wiring board 111 Wiring pattern 112 Via hole 113 External terminal 120 Functional element 130 Sealing resin 140 Conductive bump 150 Space | gap 201 Input / output terminal 202 Series resonator 203 Parallel resonator 204 Bypass resonator 205 Inductor 301,501 Transmission terminal 302,502 Reception terminal 303 Antenna terminal 304, 405, 505 Transmission filter 305 Phase shift circuit 306, 406, 506 Reception filter 307, 407, 507 Duplexer 401, 411 Signal generator 402, 504 Power amplifier 409 Spectrum analyzer 503 Baseband unit 508 LNA
509 Antenna 510 Communication device 511 Switch

Claims (8)

配線基板と、前記配線基板の少なくとも一方主面に実装された機能素子と、前記配線基板と前記機能素子とを電気的に接続する接続部材と、前記配線基板上であって前記機能素子が実装された主面の少なくとも一部と前記機能素子とを被覆する樹脂とからなる電子部品において、前記樹脂が、磁性体材料からなる充填材を含有することを特徴とする電子部品。 A wiring board; a functional element mounted on at least one main surface of the wiring board; a connection member for electrically connecting the wiring board and the functional element; and the functional element mounted on the wiring board. An electronic component comprising a resin that covers at least a portion of the principal surface and the functional element, wherein the resin contains a filler made of a magnetic material. 前記充填材が、絶縁性材料により被覆された磁性体材料であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the filler is a magnetic material coated with an insulating material. 前記充填材が、磁性材料を担持した有機材料であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the filler is an organic material carrying a magnetic material. 前記磁性材料が、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)から選ばれる元素を少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the magnetic material includes at least an element selected from nickel (Ni), iron (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), and manganese (Mn). 前記機能素子が受動部品であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the functional element is a passive component. 前記機能素子が弾性振動を利用したフィルタまたはメカニカルスイッチであることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the functional element is a filter or a mechanical switch using elastic vibration. 配線基板に機能素子を実装する工程と、前記配線基板上であって前記機能素子が実装された主面の少なくとも一部と前記機能素子とを、磁性体材料を充填材とする樹脂により被覆する工程とを少なくとも備えた電子部品の製造方法。 A step of mounting a functional element on the wiring board; and covering at least a part of the main surface of the wiring board on which the functional element is mounted and the functional element with a resin having a magnetic material as a filler. An electronic component manufacturing method comprising at least a process. アンテナ、送信回路および受信回路を備えた通信機器であって、請求項1から6に記載のいずれかに記載の電子部品を、前記アンテナと前記送信回路または前記受信回路との接続部、もしくは、前記送信回路および前記受信回路の少なくともいずれか一方に備えた通信機器。 A communication device including an antenna, a transmission circuit, and a reception circuit, wherein the electronic component according to any one of claims 1 to 6 is connected to the antenna and the transmission circuit or the reception circuit, or A communication device provided in at least one of the transmission circuit and the reception circuit.
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