JP2013098507A - High frequency electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波電子部品に関し、特に、基板の端子面上に保護層を設けた高周波電子部品に関する。 The present invention relates to a high frequency electronic component, and more particularly to a high frequency electronic component in which a protective layer is provided on a terminal surface of a substrate.
特開2006−100460号公報(特許文献1)には、プリント基板(1)のランド部(2)の周辺を覆うようにソルダーレジスト層(3)を形成することが示されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2006-100460 (Patent Document 1) shows that the solder resist layer (3) is formed so as to cover the periphery of the land portion (2) of the printed circuit board (1).
特許文献1に記載のソルダーレジスト層(3)は、ランド部(2)を保護する保護層として機能する。
The solder resist layer (3) described in
しかしながら、所定の配置および所定の形状の規格を満足する電極端子を有する高周波電子部品において、特許文献1に記載のソルダーレジスト層(3)と同様の構成を保護層として用いようとした場合、保護層で電極端子を覆うために、電極端子を上記所定の形状よりも大きく形成する必要がある。これにより、電極端子間の隙間が小さくなって、電極端子間の橋絡容量が増加し、隣接する電極端子のアイソレーション特性が悪化するという問題があった。
However, in a high-frequency electronic component having an electrode terminal satisfying a standard of a predetermined arrangement and a predetermined shape, when a configuration similar to the solder resist layer (3) described in
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電極端子の剥離を抑制するとともに、アイソレーション特性の悪化を抑制することが可能な高周波電子部品を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-frequency electronic component capable of suppressing peeling of electrode terminals and deterioration of isolation characteristics. There is to do.
本発明に係る高周波電子部品は、互いに対向する搭載面と端子面とを有する基板と、搭載面に搭載される高周波回路素子と、端子面上に互いに離間して形成され、少なくとも1つが高周波回路素子と電気的に接続される複数の電極端子と、端子面上に形成された保護層とを備える。保護層は、端子面の中央領域を露出させ、かつ、複数の電極端子の周縁部を覆うように端子面の周縁領域に形成される。 A high-frequency electronic component according to the present invention is formed on a substrate having a mounting surface and a terminal surface facing each other, a high-frequency circuit element mounted on the mounting surface, and spaced apart from each other on the terminal surface, at least one of which is a high-frequency circuit A plurality of electrode terminals electrically connected to the element and a protective layer formed on the terminal surface. The protective layer is formed in the peripheral region of the terminal surface so as to expose the central region of the terminal surface and cover the peripheral portions of the plurality of electrode terminals.
1つの実施態様では、上記高周波電子部品において、基板は矩形形状を有し、保護層は、少なくとも、端子面の角領域に形成される。 In one embodiment, in the high-frequency electronic component, the substrate has a rectangular shape, and the protective layer is formed at least in a corner region of the terminal surface.
1つの実施態様では、上記高周波電子部品において、保護層は、端子面の角領域のみに形成される。 In one embodiment, in the high frequency electronic component, the protective layer is formed only in the corner region of the terminal surface.
1つの実施態様では、上記高周波電子部品において、複数の電極は、グランド接続可能に形成された少なくとも2つの接地電極を含み、少なくとも2つの接地電極は、電気的に互いに接続され、かつ、保護層から露出している。 In one embodiment, in the above high-frequency electronic component, the plurality of electrodes include at least two ground electrodes formed so as to be capable of ground connection, and the at least two ground electrodes are electrically connected to each other and have a protective layer Is exposed from.
本発明によれば、高周波電子部品において、電極端子の剥離を抑制するとともに、アイソレーション特性の悪化を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a high frequency electronic component, while suppressing peeling of an electrode terminal, the deterioration of an isolation characteristic can be suppressed.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。 Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る弾性表面波デュプレクサ(高周波電子部品)における各電極層を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing each electrode layer in the surface acoustic wave duplexer (high-frequency electronic component) according to the first embodiment.
図1を参照して、後述する基板200(図2参照)の実装面に形成された電極層310は、アンテナ端子電極部311と、送信端子電極部312と、受信端子電極部313と、グランド端子電極部314とを含む。より具体的には、電極層310は、3つのシグナル端子(アンテナ端子11、送信端子12、および受信端子13)を各々構成する各1つのアンテナ端子電極部311、送信端子電極部312、および受信端子電極部313と、6つのグランド端子電極部314とを含む。
Referring to FIG. 1, an
基板200(図2参照)の内部に形成された電極層320は、アンテナ端子電極部321と、送信端子電極部322と、受信端子電極部323と、グランド端子電極部324とを含む。アンテナ端子電極部321、送信端子電極部322、受信端子電極部323、およびグランド端子電極部324は、各々、電極層310におけるアンテナ端子電極部311、送信端子電極部312、受信端子電極部313、およびグランド端子電極部314と電気的に接続される。
The
基板200(図2参照)の裏面に形成された電極層330は、アンテナ端子電極部331と、送信端子電極部332と、受信端子電極部333と、グランド端子電極部334とを含む。アンテナ端子電極部331、送信端子電極部332、受信端子電極部333、およびグランド端子電極部334は、各々、電極層320におけるアンテナ端子電極部321、送信端子電極部322、受信端子電極部323、およびグランド端子電極部324と電気的に接続される。
The
本実施の形態に係るデュプレクサ10は、保護層400の形状にその特徴を有するものである。すなわち、本実施の形態に係るデュプレクサ10において、保護層400は、図1(c)に示すように、矩形形状の基板200の裏面の中央領域を露出させ、かつ、前記基板200の4辺と隣接して対向する複数の矩形形状の電極部331〜334の1辺を含む周縁部の一部を覆うように基板200の裏面の4辺を含む周縁領域に形成されている。
The
図2は、本実施の形態に係るデュプレクサの模式的断面図である。図2に示すように、本実施の形態に係るデュプレクサは、弾性表面波素子(電気素子)100と、互いに対向する実装面と裏面とを有する基板200と、基板200に形成された電極層300と、基板200の裏面側に形成された保護層400とを有する。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the duplexer according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the duplexer according to the present embodiment includes a surface acoustic wave element (electric element) 100, a substrate 200 having a mounting surface and a back surface facing each other, and an
弾性表面波素子100はタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電基板からなり、圧電基板の一方主面にはIDT、配線、パッド電極などの図示しない電極が形成されている。弾性表面波素子100は、パッド電極上に設けられたバンプ500により、基板200の実装面にフリップチップ実装されている。そして、弾性表面波素子100は、封止樹脂600によって封止されている。すなわち、デュプレクサ10は、CSP(Chip Size Package)型の弾性表面波デュプレクサである。
The surface
基板200は、第1誘電体層210および第2誘電体層220とからなる。電極層300は、第1電極層310と、第2電極層320と、第3電極層330とからなる。第1電極層310は基板200の実装面に形成されており、弾性表面波素子100のパッド電極にバンプを介して電気的に接続されている複数のランド電極と、ランド電極に接続されている引き回し配線とを含む。第2電極層320は基板200の内部に形成されており、複数の内部配線を含む。第3電極層330は基板200の裏面に形成されており、弾性表面波デュプレクサの外部端子である複数の裏面電極を含む。
The substrate 200 includes a first
誘電体層210,220と、電極層310,320,330とは、交互に積層されている。そして、第1電極層310、第2電極層320、および第3電極層330は、実装基板の内部で図示しないビアホールを介して電気的に接続されている。誘電体層210,220は、典型的には、セラミックにより構成することができる。
図3は、本実施の形態に係る高周波電子部品としてのデュプレクサ10の回路構成を模式的に示す図である。図3に示すデュプレクサ10は、たとえば、携帯電話機などのRF回路に搭載されるものである。デュプレクサ10は、たとえば、UMTS−BAND4に対応するデュプレクサである。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the
図3に示すように、デュプレクサ10は、アンテナに接続されるアンテナ端子11と、送信端子12と、受信端子13とを有する。
As illustrated in FIG. 3, the
図3に示すように、アンテナ端子11と送信端子12との間に、送信フィルタ20が接続されている。また、アンテナ端子11と受信端子13との間に、受信フィルタ30が接続される。アンテナ端子11と送信フィルタ20および受信フィルタ30との間に、インダクタL1からなる整合回路が接続されている。インダクタL1の一端がアンテナ端子11に接続されており、他端がグラウンドに接続されている。
As shown in FIG. 3, a
送信フィルタ20は、ラダ−型弾性表面波フィルタにより構成されている。送信フィルタ20は、出力端子21と、入力端子22とを有する。出力端子21はアンテナ端子11と接続されており、入力端子22は送信端子12と接続されている。
The
送信フィルタ20は、出力端子21と入力端子22との間を接続している直列腕23を有する。直列腕23において、直列腕共振子S1〜S4が直列に接続されている。送信フィルタ20は、直列腕23とグラウンドとの間に接続されている並列腕24〜26を有する。並列腕24〜26には、並列腕共振子P1〜P3が設けられている。直列腕共振子S1〜S4および並列腕共振子P1〜P3は、それぞれ、弾性表面波共振子により構成されている。
The
また、並列腕共振子P1とグラウンドとの間には、インダクタL2が接続されている。並列腕共振子P2,P3とグラウンドとの間には、インダクタL3が接続され、並列腕共振子P2,P3と並列に接続した接続点がインダクタL3を介してグランドに接続されている。 An inductor L2 is connected between the parallel arm resonator P1 and the ground. An inductor L3 is connected between the parallel arm resonators P2 and P3 and the ground, and a connection point connected in parallel with the parallel arm resonators P2 and P3 is connected to the ground via the inductor L3.
受信フィルタ30は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタにより構成されている。受信フィルタ30は、不平衡入力−不平衡出力型のフィルタである。そのため、受信フィルタ30は、不平衡入力端子31と、不平衡出力端子32とを有する。不平衡入力端子31はアンテナ端子11と接続されており、不平衡出力端子32は受信端子13と接続されている。受信フィルタ30は、不平衡入力端子31と不平衡出力端子32との間に接続されている、弾性表面波共振子33と、第1および第2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部34,35とを有する。
The
本実施の形態および後述する実施の形態2,3において、弾性表面波素子100は、上記送信フィルタ20のインダクタL2,L3,L4を除いた部分と、受信フィルタ30とが一体に形成されたものである。ただし、本発明においては、送信フィルタ20のインダクタL2,L3,L4を除いた部分が設けられた送信側弾性表面波素子と、受信フィルタ30が設けられた受信側弾性表面波素子とが、それぞれ別体に設けられていてもよい。
In this embodiment and Embodiments 2 and 3 to be described later, the surface
上述のとおり、本実施の形態に係る電子部品は、保護層400の形状にその特徴を有するものである。本実施の形態に係る保護層400の作用効果について、図4、図5に示す比較例1,2と対比しながら説明する。
As described above, the electronic component according to the present embodiment is characterized by the shape of the
なお、図4に示す比較例1は、基板200の裏面のすべての辺においてクリアランスレジスト構造(電極部331〜334の端部から間隙を設けてソルダーレジスト層を形成する構造)を採用したものである。
In addition, the comparative example 1 shown in FIG. 4 employs a clearance resist structure (a structure in which a solder resist layer is formed by providing a gap from the ends of the
また、図5に示す比較例2は、基板200の裏面に形成された電極部331〜334の全ての辺に対してオーバーレジスト構造(電極部331〜334の周縁部にソルダーレジスト層を重ねて形成する構造)を採用したものである。
Further, in Comparative Example 2 shown in FIG. 5, an over resist structure is formed on all sides of the
本実施の形態(図1)と比較例1(図4)とを対比すると、本実施の形態に係るデュプレクサ10では、基板200の周縁領域に位置し、基板の端辺に隣接する複数の電極部331〜334(裏面端子)の周縁部を覆うように保護層400を形成するオーバーレジスト構造とされているため、実装熱衝撃試験や実装たわみ試験などで応力が加わっても、電極部331〜334のはがれが発生しにくい。これに対し、比較例1では、電極部331〜334にオーバーレジスト構造が無い状態であるため、はがれ強度が相対的に低い。
When this embodiment (FIG. 1) is compared with comparative example 1 (FIG. 4), in
次に、本実施の形態(図1)と比較例2(図5)とを対比すると、本実施の形態に係るデュプレクサ10では、基板200の裏面の周縁領域のみに保護層400が形成されているのに対し、比較例2では、基板200の裏面に形成された各電極部331〜334の全周縁に対してオーバーレジスト構造が採用されているため、本実施の形態(図1)と比較して、特に、基板200の裏面の中央領域において、電極部を比較的大きく形成する必要がある(図5(c)参照)。
Next, when this embodiment (FIG. 1) is compared with comparative example 2 (FIG. 5), in
比較例2(図5)においては、上述のとおり、各電極部331〜334の全周縁に対してオーバーレジスト構造が採用されるため、基板200の裏面上の各電極部を比較的大きく形成する必要がある。そのため、電極部331〜334間の隙間が小さくなる。この隙間が減少すれば電極部331〜334間の橋絡容量が増加するため、基板上に隣接して配置される電極部331〜334間の橋絡容量を介して通過する信号が増加する。これにより隣接する電極部331〜334間のアイソレーション特性が悪化することが懸念される。
In Comparative Example 2 (FIG. 5), as described above, the over resist structure is adopted for the entire periphery of each of the
これに対し、本実施の形態に係るデュプレクサ10においては、上述のとおり、基板200の裏面の周縁領域のみにオーバーレジスト構造の保護層400を形成するため、言い換えれば基板200の端辺と対向する電極部331〜334の周縁部に対してオーバーレジスト構造が採用されるため、比較例2と比べて電極部331〜334が相対的に小さくなる。その結果、オーバーレジスト構造を用いても隣接する電極部331〜334間の隙間が大きくならず、隣接する電極部331〜334間のアイソレーション特性の悪化を抑制することが可能である。
On the other hand, in the
図6に示すように、デュプレクサの送信周波数帯域(Tx帯域)に対して、本実施の形態に係るデュプレクサ10と比較例2に係るデュプレクサとでアイソレーション特性を比較する。図6の比較結果から、本実施の形態に係るデュプレクサ10のアイソレーション特性が、比較例2に係るデュプレクサに対して改善(本実施の形態:61.8dB、比較例2:61.1dB)することが確認できる。
As illustrated in FIG. 6, the isolation characteristics of the
上述のとおり、電極部331〜334が形成される基板200は、典型的には、セラミックにより構成される。一般的に、セラミック基板は、樹脂製のプリント基板よりも熱膨張係数が小さく、比誘電率が高い。したがって、基板200が含まれる高周波電子部品をプリント基板上に実装する際、セラミック基板およびプリント基板に対して熱を加えることで、両基板はともに変形するが、セラミック基板の熱膨張係数がプリント基板に対して相対的に小さいため、両基板の変形量に差が出る。この結果、基板200の裏面に形成された電極部331〜334に発生する応力は、コーナ部(角領域)で特に大きくなる。したがって、コーナ部に位置する電極部331〜334は、その他の電極部331〜334に比べ、熱膨張係数の差に起因する上記応力の影響を受けやすい。これに対し、本実施の形態に係るデュプレクサ10では、応力の影響を特に受けやすい電極部331〜334に対して保護層400を設けているため、「はがれ防止」の効果が大きい。さらに本実施の形態に係るデュプレクサ10を相対的に比誘電率が高いセラミック基板に適用する場合では、基板上に隣接して配置される電極部間の橋絡容量によるアイソレーション特性の悪化を抑える効果が大きい。
As described above, the substrate 200 on which the
このように、本実施の形態に係るデュプレクサ10によれば、基板200の裏面に形成された電極部331〜334の剥離を抑制するとともに、アイソレーション特性の悪化を抑制することができる。
Thus, according to the
(実施の形態2)
図7は、実施の形態2に係る弾性表面波デュプレクサ(高周波電子部品)における電極層330を示す図である。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram showing an
図7を参照して、本実施の形態に係るデュプレクサは、実施の形態1に係るデュプレクサの変形例であって、基板200の裏面のコーナ部(角領域)にのみ保護層400を形成することを特徴とする。なお、保護層400は、コーナ部(角領域)に形成された電極部332〜334の角領域側の一部を覆うように形成されている。
Referring to FIG. 7, the duplexer according to the present embodiment is a modification of the duplexer according to the first embodiment, and the
本実施の形態においても、上述した熱膨張係数の差に起因する応力の影響を特に受けやすい角領域の電極部に対して保護層400を設けているため、実施の形態1と同様に、基板200の裏面に形成された電極部の剥離を抑制するとともに、アイソレーション特性の悪化を抑制することができる。
Also in the present embodiment, since the
(実施の形態3)
図8は、実施の形態3に係る弾性表面波デュプレクサ(高周波電子部品)における電極層330を示す図である。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram showing an
図8を参照して、本実施の形態に係るデュプレクサは、実施の形態1に係るデュプレクサの変形例であって、3つのシグナル端子に対応する電極部331〜334の外周部にのみ保護層400を設けたことを特徴とする。
Referring to FIG. 8, the duplexer according to the present embodiment is a modification of the duplexer according to the first embodiment, and includes a
すなわち、本実施の形態においては、電気的特性上重要であるシグナル端子に対してのみ保護層400を設ける構造としている。その理由を以下に述べる。
That is, in this embodiment mode, the
図1(b)に示すように、中間の電極層320において、複数のグランド端子は共通化されている(電極部324)。したがって、裏面の電極層330において、グランド端子に対応する1つの電極部334のはがれが生じたとしても、中間の電極層320における電極部324を介して、グランド信号は別の電極部334とつながり、グランド接続が確保された状態となり、電気的特性は劣化しない。
As shown in FIG. 1B, a plurality of ground terminals are shared in the intermediate electrode layer 320 (electrode portion 324). Therefore, even if peeling of one
本実施の形態においても、実施の形態1,2と同様に、基板200の裏面に形成された電極部の剥離を抑制するとともに、アイソレーション特性の悪化を抑制することができる。また、電気的特性上重要であるシグナル端子を重点的に保護することも可能である。 Also in the present embodiment, as in the first and second embodiments, it is possible to suppress peeling of the electrode portion formed on the back surface of the substrate 200 and to suppress deterioration of isolation characteristics. It is also possible to focus on signal terminals that are important in terms of electrical characteristics.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 デュプレクサ、11 アンテナ端子、12 送信端子、13 受信端子、20 送信フィルタ、21 出力端子、22 入力端子、23 直列腕、24〜26 並列腕、30 受信フィルタ、31 不平衡入力端子、32 不平衡出力端子、33 弾性表面波共振子、34,35 弾性表面波フィルタ部、100 弾性表面波素子、200 基板、210 第1誘電体層、220 第2誘電体層、300 電極層、310 第1電極層、311,321,331 アンテナ端子電極部、312,322,332 送信端子電極部、313,323,333 受信端子電極部、314,324,334 グランド端子電極部、320 第2電極層、330 第3電極層、400 保護層、500 バンプ、600 封止樹脂。 10 duplexer, 11 antenna terminal, 12 transmission terminal, 13 reception terminal, 20 transmission filter, 21 output terminal, 22 input terminal, 23 serial arm, 24-26 parallel arm, 30 reception filter, 31 unbalanced input terminal, 32 unbalanced Output terminal, 33 Surface acoustic wave resonator, 34, 35 Surface acoustic wave filter, 100 Surface acoustic wave element, 200 Substrate, 210 First dielectric layer, 220 Second dielectric layer, 300 Electrode layer, 310 First electrode Layer, 311, 321, 331 antenna terminal electrode part, 312, 322, 332 transmission terminal electrode part, 313, 323, 333 reception terminal electrode part, 314, 324, 334 ground terminal electrode part, 320 second electrode layer, 330 3 electrode layers, 400 protective layers, 500 bumps, 600 sealing resin.
Claims (4)
前記搭載面に搭載される高周波回路素子と、
前記端子面上に互いに離間して形成され、少なくとも1つが前記高周波回路素子と電気的に接続される複数の電極端子と、
前記端子面上に形成された保護層とを備え、
前記保護層は、前記端子面の中央領域を露出させ、かつ、前記複数の電極端子の周縁部を覆うように前記端子面の周縁領域に形成された、高周波電子部品。 A substrate having a mounting surface and a terminal surface facing each other;
A high-frequency circuit element mounted on the mounting surface;
A plurality of electrode terminals formed on the terminal surface and spaced apart from each other, at least one of which is electrically connected to the high-frequency circuit element;
A protective layer formed on the terminal surface,
The high-frequency electronic component, wherein the protective layer is formed in a peripheral region of the terminal surface so as to expose a central region of the terminal surface and cover peripheral portions of the plurality of electrode terminals.
前記保護層は、少なくとも、前記端子面の角領域に形成される、請求項1に記載の高周波電子部品。 The substrate has a rectangular shape;
The high-frequency electronic component according to claim 1, wherein the protective layer is formed at least in a corner region of the terminal surface.
前記少なくとも2つの接地電極は、電気的に互いに接続され、かつ、保護層から露出している、請求項1から請求項3のいずれかに記載の高周波電子部品。 The plurality of electrodes include at least two ground electrodes formed so as to be groundable,
The high-frequency electronic component according to claim 1, wherein the at least two ground electrodes are electrically connected to each other and exposed from the protective layer.
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