JP2008124786A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、面実装時の周波数変動を抑制できる弾性表面波デバイスを提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の弾性表面波デバイスは、圧電基板１１と、この圧電基板１１上に設けられた櫛型電極１２およびパッド電極１３と、圧電基板１１上において櫛型電極１２の励振領域を囲むように設けられた樹脂壁１４と、樹脂壁１４の開口部を覆い励振領域を密封する天板１５と、天板１５上に設けられパッド電極１３と接続される外部電極１６と、天板１５および樹脂壁１４中に設けられパッド電極１３と外部電極１６を接続するビア電極１７とを備え、ビア電極１７を圧電基板１１側に位置する第１のビア電極１７ａと天板１５側に位置する第２のビア電極１７ｂとに分割し、第１のビア電極１７ａの中心位置と第２のビア電極１７ｂの中心位置を異ならせた。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として移動体通信機器にて使用される表面実装型の弾性表面波デバイスに関するものである。
従来のこの種の弾性表面波デバイスとしては、図６に示すように、櫛型電極１の励振領域を形成するために、金属からなる側壁２および天板３で圧電基板４の上面部分を覆っていた。
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２００４−３６４０４１号公報
上記した従来の弾性表面波デバイスは、側壁２が硬い金属で形成されていたため、実装時にこの弾性表面波デバイスの実装面に応力が加わると、側壁２を経由してその応力が圧電基板４に直接伝達されてしまい、これにより、圧電基板４に歪みを発生させるため、弾性表面波デバイスの周波数変動を引き起こすという課題を有していた。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、弾性表面波デバイスにおける面実装時の周波数変動を抑制することを得ることを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明は、圧電基板と、この圧電基板上に設けられた櫛型電極およびパッド電極と、圧電基板上において櫛型電極の励振領域を囲むように設けられた樹脂壁と、樹脂壁の開口部を覆い励振領域を密封する天板と、天板上に設けられパッド電極と接続される外部電極と、天板および樹脂壁中に設けられパッド電極と外部電極を接続するビア電極とを備え、ビア電極を圧電基板側に位置する第１のビア電極と天板側に位置する第２のビア電極とに分割し、第１のビア電極の中心位置と第２のビア電極の中心位置を異ならせたのである。
本発明の弾性表面波デバイスによれば、面実装時の周波数変動を抑制できるという効果が得られるものである。
図１は本発明の一実施の形態における弾性表面波デバイスの断面図であり、圧電基板１１と、この圧電基板１１上に設けられた櫛型電極１２およびパッド電極１３と、圧電基板１１上において櫛型電極１２の励振領域を囲むように設けられた樹脂壁１４と、樹脂壁１４の開口部を覆い励振領域を密封する天板１５と、天板１５上に設けられパッド電極１３と接続される外部電極１６と、天板１５および樹脂壁１４中に設けられパッド電極１３と外部電極１６を接続するビア電極１７とを備え、ビア電極１７を圧電基板１１側に位置する第１のビア電極１７ａと天板１５側に位置する第２のビア電極１７ｂとに分割し、第１のビア電極１７ａの中心位置と第２のビア電極１７ｂの中心位置を異ならせている。
そして、第２のビア電極１７ｂの中心位置に対して第１のビア電極１７ａの中心位置を、近接する圧電基板１１の端面より内側に向け、かつ、第１のビア電極１７ａの径を第２のビア電極１７ｂの径より小さくしている。
圧電基板１１は、３９°ＹカットＸ伝播ＬｉＴａＯ3で構成され、その表面には弾性表面波を励振及び受信するための櫛型電極１２と、この櫛型電極１２の信号を取り出すパッド電極１３が形成されている。また、圧電基板１１上には櫛型電極１２の励振領域を囲むように感光性エポキシ樹脂からなる厚み２５μｍの樹脂壁１４が設けられている。また、樹脂壁１４中には銅からなる第１のビア電極１７ａがパッド電極１３と接続されるように形成されている。
天板１５は、樹脂壁１４の開口部を覆い櫛型電極１２の励振領域を密封するものであり、特に励振領域と対峙する部分にはグランドに接続される銅製の金属領域１８が設けられ、この金属領域１８におけるビア電極１７部分には、金属領域１８とビア電極１７を分離するための樹脂層１９が設けられている。
以下、本発明の一実施の形態における弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、圧電基板１１上に櫛型電極１２およびパッド電極１３を、フォトリソグラフィー技術により形成し、その後、圧電基板１１上において櫛型電極１２の外周部分を囲むように厚さ２５μｍの感光性エポキシシートをラミネートし、露光、現像して樹脂壁１４を形成する。このとき、第１のビア電極１７ａに対応する部分に第１の貫通孔２０を形成しておく。
次に、図２（ｂ）に示すように、樹脂壁１４の開口部を覆い櫛型電極１２の励振領域を密封するように、銅箔２１を樹脂壁１４の上端及び開口部の全体にラミネートする。
次に、図２（ｃ）に示すように、銅箔２１をエッチングし、弾性表面波デバイスの少なくとも信号経路に位置する電極をグランド接続される金属領域１８を形成する部分から分離する。
次に、図３（ａ）に示すように、銅箔２１を形成した面上に感光性樹脂を塗布し、露光、現像した後、１６０℃、６０分で加熱硬化することにより樹脂層１９を形成する。このとき、第２のビア電極１７ｂに対応する第２の貫通孔２２も同時に形成する。また、第１の貫通孔２０の中心位置は、第２の貫通孔２２の中心位置と異なり、第２の貫通孔２２の中心位置に対して近接する圧電基板１１の端面より内側に向くようにする。
次に、銅箔２１の露出部分に対して図３（ｂ）に示すように銅めっき２１ａを施すことによって、金属領域１８の厚みを厚くするとともに、貫通孔２０，２２を銅で充填し第１、第２のビア電極１７ａ，１７ｂを形成する。
最後に、図３（ｃ）に示すように、天板１５の上面部分を研磨して平坦化してから第２のビア電極１７ｂに接続する外部電極１６を形成する。
また、金属で形成された第１、第２のビア電極１７ａ，１７ｂが軟質な樹脂壁１４および樹脂層１９の中に埋設されているため、実装面となる天板１５から応力が加わることにより、第１、第２のビア電極１７ａ，１７ｂを介して応力が伝わるが、本発明のように、第１のビア電極１７ａの中心位置と第２のビア電極１７ｂの中心位置を異ならせることによって、第１のビア電極１７ａと第２のビア電極１７ｂとの中心位置のずれた部分、つまり、第１のビア電極１７ａの中心位置と第２のビア電極１７ｂの中心位置との間に、応力に伴う歪みを集中させることができ、結果的に圧電基板１１における歪み量が減り、面実装時の周波数変動を抑制できる。
また、第２のビア電極１７ｂの中心位置に対して第１のビア電極１７ａの中心位置を、図４に示すように近接する圧電基板１１の端面より内側に向けるようにずらせているため、異なる第１のビア電極１７ａ間の距離を小さくすることができ、これにより、圧電基板１１が第１のビア電極１７ａから受ける応力のモーメントを小さくできる。この結果、第１のビア電極１７ａが圧電基板１１に与える応力を緩和でき、これにより、圧電基板１１における歪み量が減り、面実装時の周波数変動を抑制できる。
さらに、第１のビア電極１７ａの径を第２のビア電極１７ｂの径より小さくしているため、第１のビア電極１７ａと圧電基板１１側との当接面積が小さくなり、これにより、第１のビア電極１７ａが圧電基板１１に与える実装応力を緩和できるため、圧電基板１１における歪み量が減り、面実装時の周波数変動を抑制できる。
なお、ビア電極１７ａ，１７ｂは元来、電気信号の経路として機能するだけでなく、櫛型電極１２の励振による発熱を外部に逃がす役割も果たしているが、圧電基板１１側に配置される第１のビア電極１７ａの中心位置や径を小さくしたことによって、熱伝達経路内に狭小部が生じてしまい結果として熱伝達量が低下するが、本発明では、励振領域に対応する天板１５部分にグランドに接続される金属領域１８を設けているので、励振領域で発生した輻射熱が金属領域１８を介してグランドに放出されるようになり、これにより、弾性表面波デバイスの放熱性が高くなるため、弾性表面波デバイスの耐電力性が向上できるのである。
また、上述した製造工程において、径の小さい第１のビア電極１７ａを樹脂壁１４部分に設け、径の大きい第２のビア電極１７ｂを天板１５部分に設けることによって、それぞれの径の大きさが貫通孔２０，２２の大きさとして自在に決められるため容易にビア電極１７ａ，１７ｂ径を調節することができるのである。なお、上述した一実施形態においては、第１のビア電極１７ａが第２のビア電極１７ｂの重なる位置に配置した構成を例に挙げて説明したが、図５に示されるように、第１のビア電極１７ａと第２のビア電極１７ｂを互いに重ならない位置に接続し、それらを接続電極２３で接続した構成とすれば、金属で形成され硬質な柱状体である第１、第２のビア電極が一直線上に配置されなくなり、実装により生じる応力をより緩和でき、これにより、圧電基板１１における歪み量が減り、面実装時の周波数変動をさらに抑制できるのである。
また、接続電極２３を金属領域１８と同じ金属材料で形成すれば、先に図２（ｃ）で述べた銅箔２１をエッチングする際に接続電極２３を併せて形成できるため、容易に接続電極２３を設けることができるのである。
本発明に係る弾性表面波デバイスは、面実装時の周波数変動を抑制できるという効果を有するものであり、主として移動体通信機器に用いられる面実装型の弾性表面波フィルタや弾性表面波デュプレクサなどの弾性表面波デバイス等において有用となるものである。
本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの断面図 同弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図 同弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図 同弾性表面波デバイスのビア電極のずらせ方向を示す模式図 本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイスの断面図 従来の弾性表面波デバイスの断面図
符号の説明
１１ 圧電基板
１２ 櫛型電極
１３ パッド電極
１４ 樹脂壁
１５ 天板
１６ 外部電極
１７ ビア電極
１７ａ 第１のビア電極
１７ｂ 第２のビア電極
２３ 接続電極

Claims (6)

  1. 圧電基板と、この圧電基板上に設けられた櫛型電極およびパッド電極と、前記圧電基板上において前記櫛型電極の励振領域を囲むように設けられた樹脂壁と、前記樹脂壁の開口部を覆い前記励振領域を密封する天板と、前記天板上に設けられ前記パッド電極と接続される外部電極と、前記天板および前記樹脂壁中に設けられ前記パッド電極と前記外部電極を接続するビア電極とを備え、前記ビア電極を前記圧電基板側に位置する第１のビア電極と前記天板側に位置する第２のビア電極とに分割し、前記第１のビア電極の中心位置と前記第２のビア電極の中心位置を異ならせたことを特徴とする弾性表面波デバイス。
  2. 第２のビア電極の中心位置に対して第１のビア電極の中心位置を、近接する圧電基板の端面より内側に向けてずらせたことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
  3. 第１のビア電極の径を第２のビア電極の径より小さくしたことを特徴とする請求項２記載の弾性表面波デバイス。
  4. 励振領域に対応する天板部分にグランド接続される金属領域を設けたことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
  5. 第１のビア電極と第２のビア電極を互いに重ならない位置に接続し、それらを接続電極で接続したことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
  6. 励振領域に対応する天板部分にグランド接続される金属領域を設け、この金属領域と接続電極を同じ金属材料で形成したことを特徴とする請求項５記載の弾性表面波デバイス。
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