JP2013153289A - 弾性波デバイス及び弾性波デバイスの製造方法 - Google Patents

弾性波デバイス及び弾性波デバイスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】寄生容量を抑制することが可能な弾性波デバイス、及び弾性波デバイスの製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、圧電基板１０と、圧電基板１０の面１０ａ上に設けられ、高周波信号が入力する入力端子Ｉｎと、入力端子Ｉｎに接続され、入力端子Ｉｎに入力された高周波信号が入力する共振子と、入力端子Ｉｎと圧電基板１０との間に設けられ、圧電基板１０より誘電率が小さい絶縁層２４と、を具備する弾性波デバイス及び弾性波デバイスの製造方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は弾性波デバイス及び弾性波デバイスの製造方法に関する。
高周波特性に優れたフィルタ及び分波器として、弾性表面波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）デバイス、圧電薄膜共振子デバイス等の弾性波デバイスがある。弾性波デバイスには高周波信号が用いられるため、弾性波デバイスに含まれる端子及び配線により生じる寄生容量が弾性波デバイスの周波数特性の劣化を引き起こす可能性がある。特許文献１には、絶縁層上に配線を設ける発明が記載されている。特許文献２には、絶縁層上に配線及び接地端子を設ける発明が記載されている。
特開２００４−２８２７０７号公報 特開２００４−８８５５１号公報
しかし、特許文献１及び２記載の技術では、寄生容量の抑制が不十分である。例えば弾性波デバイスの低背化のために基板を薄くすることにより、基板の表面側と裏面側との間の寄生容量が増大する。本発明は、上記課題に鑑み、寄生容量を抑制することが可能な弾性波デバイス、及び弾性波デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、基板と、前記基板の第１面上に設けられ、高周波信号が入力する入力端子と、前記入力端子と接続され、前記入力端子に入力された高周波信号が入力する共振子と、前記入力端子と前記基板との間に設けられ、前記基板より誘電率が小さい絶縁層と、を具備する弾性波デバイスである。
上記構成において、前記基板の前記第１面に対向する第２面上に設けられた金属層を具備する構成とすることができる。
上記構成において、前記金属層は前記第２面に接触している構成とすることができる。
上記構成において、前記基板は、前記第１面が実装基板と対向するように前記実装基板にフリップチップ実装され、前記金属層は前記基板を封止する構成とすることができる。
上記構成において、前記絶縁層は、酸化シリコン又はポリイミドを含む構成とすることができる。
上記構成において、前記基板は、圧電体を含む圧電基板であり、前記共振子はＩＤＴを含む弾性波共振子である構成とすることができる。
上記構成において、前記共振子は圧電薄膜共振子である構成とすることができる。
上記構成において、前記第１面上に設けられ、前記共振子から出力された高周波信号が出力される出力端子と、前記第１面上に設けられ、複数の前記共振子を接続する配線と、を具備し、前記絶縁層は、前記出力端子と前記基板との間、及び前記配線と前記基板との間に設けられている構成とすることができる。
本発明は、基板の第１面上に、前記基板より誘電率が小さい絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に、高周波信号が入力する入力端子を形成する工程と、前記第１面上に、前記入力端子と接続され、前記入力端子に入力された高周波信号が入力する共振子を形成する工程と、を具備する弾性波デバイスの製造方法である。
上記構成において、前記共振子を形成する工程は、前記第１面上にＩＤＴを形成する工程を含み、前記入力端子の少なくとも一部と前記ＩＤＴとは、同じ工程で形成される構成とすることができる。
上記構成において、前記共振子を形成する工程は、前記第１面上にＩＤＴを形成する工程を含み、前記絶縁層は前記ＩＤＴ上に形成される構成とすることができる。
本発明によれば、寄生容量を抑制することが可能な弾性波デバイス、及び弾性波デバイスの製造方法を提供することができる。
図１（ａ）は比較例に係る弾性波デバイスを例示する平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図である。 図２（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイスを例示する平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図である。図２（ｃ）は実施例１の変形例に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。 図３（ａ）は実施例２に係る弾性波デバイスを例示する平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図である。 図４（ａ）は周波数特性の計算結果を示すグラフである。図４（ｂ）は挿入損失の差を示すグラフである。 図５（ａ）から図５（ｄ）は実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法の第１の例を示す断面図である。図５（ｅ）から図５（ｇ）は製造方法の第２の例を示す断面図である。図５（ｈ）から図５（ｊ）は製造方法の第３の例を示す断面図である。 図６（ａ）は実施例３に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。図６（ｂ）は実施例３の第１の変形例に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。図６（ｃ）は実施例３の第２の変形例に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。 図７（ａ）は実施例４に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。図７（ｂ）は実施例４の第１の変形例に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。図７（ｃ）は実施例４の第２の変形例に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。 図８（ａ）は実施例５に係る弾性波デバイスを例示する平面図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図である。
まず比較例について説明する。図１（ａ）は比較例に係る弾性波デバイス１００Ｒを例示する平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図である。図１（ａ）において保護層１２２は不図示である。また電極指の本数は変更可能である。
図１（ａ）に示すように、弾性波デバイス１００Ｒは、直列共振子Ｓ１及びＳ２、並列共振子Ｐ１及びＰ２、ダブルモードＳＡＷ（Double Mode SAW：ＤＭＳ）共振子Ｄ１及びＤ２、並びに１ポート共振子Ｒ１及びＲ２を備える。共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｐ１及びＰ２はラダー型フィルタを形成する。各共振子は圧電基板１１０の面１１０ａ上に設けられたＩＤＴ１１２及び反射器１１４を含むＳＡＷ共振子である。端子（入力端子Ｉｎ、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２、並びに接地端子ＧＮＤ）は、圧電基板１１０の外部機器と電気的に接続されるパッドである。入力端子Ｉｎは不平衡端子であり、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２は平衡端子である。端子とＩＤＴ１１２との間、及び複数のＩＤＴ１１２間は、配線１１６により接続されている。高周波信号は、弾性波デバイス１００Ｒの外部から入力端子Ｉｎに入力され、配線１１６を伝搬する。直列共振子Ｓ１のＩＤＴ１１２には、入力端子Ｉｎ及び配線１１６を通じて高周波信号が入力される。共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｐ１及びＰ２により形成されたラダー型フィルタは、高周波信号のうち周波数が通過帯域内の信号を通過させ、周波数が通過帯域外の信号を抑圧する。高周波信号は、ラダー型フィルタによりフィルタリングされた後、分岐して平衡信号となる。平衡信号のうち一方はＤＭＳ共振子Ｄ１及び共振子Ｒ１によりフィルタリングされ、出力端子Ｏｕｔ１から出力される。平衡信号のうち他方はＤＭＳ共振子Ｄ２及び共振子Ｒ２によりフィルタリングされ、出力端子Ｏｕｔ２から出力される。
図１（ｂ）に示すように、入力端子Ｉｎ及び配線１１６は、第１層１１８、及び第１層１１８の上面に接触して設けられた第２層１２０を含む。第１層１１８、ＩＤＴ１１２及び反射器１１４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の金属、又はこれらの金属を含む合金により形成され、圧電基板１１０の面１１０ａに接触している。第２層１２０は、例えば下からチタン（Ｔｉ）層と金（Ａｕ）層とを積層した層、或いはＡｌ等の金属層、又はこれらの金属を含む合金層により形成され、第１層１１８より厚くかつ低抵抗である。ＩＤＴ１１２及び反射器１１４上には絶縁体により形成された保護層１２２が設けられている。圧電基板１１０は、例えばＹ軸カット角４２°のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）又はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）等の圧電体により形成される。
端子及び配線１１６と、圧電基板１１０とにより、圧電基板１１０の厚さ方向（図１（ａ）の奥行き方向、図１（ｂ）の上下方向）に寄生容量が生成される。ＬｉＴａＯ３の比誘電率は例えば約４０と大きいため、寄生容量が大きくなる。寄生容量によりインピーダンスの不整合が生じる。また高周波信号が圧電基板１１０の厚さ方向に漏洩する。寄生容量を考慮して弾性波デバイスを設計することによりインピーダンスの整合は可能であるが、この場合でも高周波信号の漏洩は生じてしまう。例えば圧電基板１１０を薄型化することにより寄生容量は増大し、高周波信号の漏洩がより大きくなる。また、圧電基板１１０の面１１０ｂに金属層が配置された場合、端子及び配線１１６と金属層とで圧電基板１１０を挟むことにより、寄生容量がさらに増大する。入力端子Ｉｎは高周波信号が入力されるため、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２並びに接地端子ＧＮＤよりも高電位となる。従って、入力端子Ｉｎにおいて高周波信号の漏洩は特に大きい。この結果、弾性波デバイス１００Ｒの挿入損失が劣化する。次に実施例１について説明する。
実施例１は圧電基板１０の上に絶縁層を設ける例である。図２（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイス１００を例示する平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図である。
図２（ａ）に斜線で示すように、圧電基板１０（基板）の面１０ａ（第１面）の上に絶縁層２４が設けられている。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、入力端子Ｉｎと直列共振子Ｓ１のＩＤＴ１２とを接続する配線１６ａ、及び入力端子Ｉｎは、絶縁層２４上に設けられている。図２（ｂ）に示すように、絶縁層２４は圧電基板１０の面１０ａに接触し、入力端子Ｉｎ及び配線１６ａの第１層１８は絶縁層２４の上面に接触し、第２層２０は第１層１８の上面に接触している。絶縁層２４は、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２、接地端子ＧＮＤ、並びに配線１６ａ以外の配線１６のそれぞれと圧電基板１０との間には設けられていない。ＩＤＴ１２及び反射器１４上の保護層２２は、例えば絶縁層２４と同じ材料により形成されている。
絶縁層２４は、例えば厚さ１５０ｎｍの酸化シリコン等の絶縁体により形成されている。酸化シリコンの比誘電率は約４であり、圧電基板１０を形成するＬｉＴａＯ３の比誘電率よりも小さい。このため、圧電基板１０の厚さ方向の寄生容量が低減される。この結果、高周波信号の漏洩及びインピーダンスの不整合は抑制され、弾性波デバイス１００の周波数特性が改善する。入力端子Ｉｎには出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２並びに接地端子ＧＮＤに比べて高い電位が印加され、配線１６ａは入力端子Ｉｎと同電位を有する。このため、寄生容量を介した高周波信号の漏洩が大きくなりやすい。実施例１によれば、入力端子Ｉｎと圧電基板１０との間、配線１６ａと圧電基板１０との間に絶縁層２４が設けられているため、入力端子Ｉｎと配線１６ａとにおける寄生容量が低減する。従って、高周波信号の漏洩が効果的に抑制され、周波数特性が大きく改善する。また圧電基板１０を薄くした場合でも、寄生容量の増大は抑制される。従って、弾性波デバイス１００の低背化と、低損失な周波数特性とを両立することができる。なお、絶縁層２４の厚さは例えば１００、１２０、１８０、２００、２５０又は３００ｎｍ等としてもよく、絶縁層２４が厚いほど寄生容量低減の効果は大きい。入力端子Ｉｎと配線１６ａとは同電位であるため、入力端子Ｉｎ及び配線１６ａの下に絶縁層２４を設けることが好ましい。例えば直列共振子Ｓ１のＩＤＴ１２と入力端子Ｉｎとが配線１６ａを介さずに直接接続されている場合は、入力端子Ｉｎと圧電基板１０との間に絶縁層２４を設ければよい。
実施例１の変形例について説明する。図２（ｃ）は実施例１の変形例に係る弾性波デバイス１００ａを例示する断面図である。図２（ｃ）に示すように、圧電基板１０の面１０ａとは反対側の面１０ｂ（第２面）に接触するように、例えばＴｉ等により形成された金属層２６が設けられている。入力端子Ｉｎ及び配線１６ａと、金属層２６とが、圧電基板１０及び絶縁層２４を挟むことで、寄生容量が生じる。絶縁層２４の比誘電率が小さいため、寄生容量の増大は抑制される。この結果、高周波信号の漏洩も抑制される。金属層２６は圧電基板１０の面１０ｂの全体又は一部に設けられている。
実施例２は絶縁層２４の設けられる箇所を変更した例である。図３（ａ）は実施例２に係る弾性波デバイス２００を例示する平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、圧電基板１０の面１０ａと、入力端子Ｉｎ、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２、接地端子ＧＮＤ並びに配線１６及び１６ａとの間に、絶縁層２４が設けられている。実施例２によれば実施例１と同様に、入力端子Ｉｎ及び配線１６ａにおける寄生容量を低減することで、周波数特性が改善される。さらに、高周波信号が伝搬する配線１６の下、高周波信号が出力される出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の下にも絶縁層２４が設けられているため、効果的に高周波信号の漏洩が抑制される。
次に実施例２と比較例とにおける周波数特性のシミュレーションについて説明する。弾性波デバイス１００Ｒ及び２００がＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Divided Multiple Access） Ｂａｎｄ VIIに対応する分波器の受信フィルタであるとして計算を行った。つまり、弾性波デバイス１００Ｒ及び２００の通過帯域はＷ−ＣＤＭＡ Ｂａｎｄ VIIの受信帯域（２６２０〜２６９０ＭＨｚ）に位置するとした。比較例における圧電基板１１０の面１１０ｂ、及び実施例２における圧電基板１０の面１０ｂは金属に接触している。圧電基板１０の材料はＬｉＴａＯ３、厚さは０．２５ｍｍとした。絶縁層２４の材料は酸化シリコン、厚さは１５０ｎｍとした。
図４（ａ）は周波数特性の計算結果を示すグラフである。横軸は周波数、縦軸は挿入損失を表す。破線は比較例、実線は実施例２それぞれにおける計算結果である。図４（ａ）に示すように、実施例２は比較例よりも挿入損失が少ない周波数特性を示した。
また圧電基板１０の厚さを変化させ、比較例と実施例２とにおける挿入損失の差を検証した。挿入損失の差は、実施例２における挿入損失から比較例における挿入損失を引いたものである。弾性波デバイス１００Ｒ及び２００は、Ｗ−ＣＤＭＡ Ｂａｎｄ Iに対応する分波器の送信フィルタであり、通過帯域はＷ−ＣＤＭＡ Ｂａｎｄ Iの送信帯域（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）に位置するとした。面１１０ｂ及び１０ｂは金属に接触しており、材料はＬｉＴａＯ３、厚さは０．０５〜０．２５ｍｍ間で変化させた。絶縁層２４の材料は酸化シリコン、厚さは１５０ｎｍとした。図４（ｂ）は挿入損失の差を示すグラフである。横軸は圧電基板１０の厚さ、縦軸は挿入損失の差を表す。
図４（ｂ）に示すように、圧電基板１０が薄いほど、挿入損失の差は大きくなる。このことは、圧電基板１０が薄いほど、比較例と比べて実施例２における周波数特性がより顕著に低損失となることを示している。圧電基板１０が薄い場合、寄生容量は増大するため比較例において高周波信号は漏洩するのに対し、実施例２では寄生容量の増大が抑制されるからである。特に、圧電基板１０の厚さが０．１５ｍｍ以下の範囲において挿入損失の差が大きくなり、０．１３５ｍｍ以下において挿入損失は約０．１ｄＢ改善し、０．１ｍｍ以下において０．１５ｄＢ以上改善する。
弾性波デバイス２００の製造方法について説明する。図５（ａ）から図５（ｄ）は実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法の第１の例を示す断面図であり、ＩＤＴ１２、反射器１４及び入力端子Ｉｎを図示している。なお、図示していない配線１６及び１６ａ、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２並びに接地端子ＧＮＤは、入力端子Ｉｎと同じ工程により形成される。
図５（ａ）に示すように、圧電基板１０の面１０ａの上に、例えばスパッタリング法を用いて絶縁層２４を形成する。図５（ｂ）に示すように、例えば蒸着法又はスパッタリング法により面１０ａの上に例えばＡｌ層等の金属層（不図示）を形成した後、金属層上にレジスト（不図示）を形成する。レジストのパターニングの後、金属層に例えばエッチング処理を行い、ＩＤＴ１２及び反射器１４を形成する。図５（ｃ）に示すように、例えば蒸着法又はスパッタリング法の後、エッチング処理を行い、絶縁層２４上に第１層１８を形成する。図５（ｄ）に示すように、保護層２２を形成する。図示は省略するが第１層１８の上に第２層２０を形成する。
既述したように、絶縁層２４を厚くすることで寄生容量を大きく低減することができる。ただし、絶縁層２４が例えば４００ｎｍ以上のように厚い場合、圧電基板１０上と絶縁層２４上との両方に対して同時に露光装置の焦点を合わせることが難しくなり、ＩＤＴ１２及び反射器１４のパターン幅などの精度が問題となってくる。従って、第１の例のように、ＩＤＴ１２及び反射器１４を形成する工程と、第１層１８を形成する工程とを別個に行うことが好ましい。これに対し、寄生容量を所望の程度まで低減できる範囲で絶縁層２４を薄くすることで、工程を簡略化することができる。工程を簡略化した例について説明する。
図５（ｅ）から図５（ｇ）は製造方法の第２の例を示す断面図である。図５（ｅ）に示すように、面１０ａに例えば厚さ１５０ｎｍの絶縁層２４を形成する。図５（ｆ）に示すように、面１０ａ及び絶縁層２４の上に例えばＡｌ層等の金属層を形成し、レジストのパターニングを行う。金属層に例えばエッチング処理を行い、第１層１８及びＩＤＴ１２及び反射器１４を形成する。図５（ｇ）に示すように、ＩＤＴ１２及び反射器１４の上に保護層２２を形成する。
絶縁層２４が例えば１５０ｎｍ程度と薄いため、圧電基板１０上と絶縁層２４上との両方に対して同時に露光装置の焦点を合わせることができる。従って、入力端子Ｉｎの一部である第１層１８、ＩＤＴ１２、及び反射器１４を同じ工程により形成することができ、工程が簡略化される。また図示していない配線１６及び１６ａ、出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２並びに接地端子ＧＮＤに含まれる第１層１８も、ＩＤＴ１２及び反射器１４と同じ工程により形成される。端子、配線１６及び１６ａは一層構造でもよく、この場合は端子、配線１６及び１６ａ、ＩＤＴ１２、並びに反射器１４を同じ工程により形成することができる。また端子、配線１６及び１６ａは三層以上でもよい。端子、配線１６及び１６ａが、ＩＤＴ１２及び反射器１４と同じ金属層を含むことで、端子、配線１６及び１６ａの少なくとも一部はＩＤＴ１２及び反射器１４と同じ工程で形成される。
工程を簡略化したもう一つの例について説明する。図５（ｈ）から図５（ｊ）は製造方法の第３の例を示す断面図である。
図５（ｈ）に示すように、面１０ａの上にＩＤＴ１２及び反射器１４を形成する。図５（ｉ）に示すように、ＩＤＴ１２及び反射器１４を覆うように、面１０ａの上に絶縁層２３を形成する。図５（ｊ）に示すように、絶縁層２３上に第１層１８を形成する。ＩＤＴ１２及び反射器１４上の絶縁層２３は図３（ｂ）における保護層２２として機能し、第１層１８下の絶縁層２３は絶縁層２４として機能する。絶縁層２４と保護層２２とが同じ工程により形成されるため、工程が簡略化される。
実施例３は圧電基板１０を封止する例である。図６（ａ）は実施例３に係る弾性波デバイス３００を例示する断面図である。ＩＤＴ１２、反射器１４、配線１６、保護層２２、絶縁層２４及び端子は、実施例１又は実施例２と同じ構成であり、図示は省略する。
図６（ａ）に示すように、圧電基板１０はバンプ２８により実装基板３０にフリップチップ実装されている。圧電基板１０の向きは図３（ｂ）の例と上下が逆転しており、共振子及び端子の設けられた面１０ａが実装基板３０と対向している。実装基板３０には導体層３２及び３４が設けられている。導体層３２及び３４は、例えばタングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、Ｃｕ及びＡｌ等の金属、又はこれらの金属を成分とする合金を含み、さらにＡｕ等により形成されたメッキ層を含む。導体層３２と導体層３４とは、実装基板３０内部の配線により接続されている。圧電基板１０に設けられた端子はバンプ２８を介して、実装基板３０上面の導体層３２と接続されている。実装基板３０下面の導体層３４は、外部接続用のフットパッドとして機能する。導体層３４から入力された高周波信号は、導体層３２及びバンプ２８を介して、圧電基板１０に設けられた入力端子Ｉｎに入力される。
圧電基板１０は、圧電基板１０の側面に接触する封止部３６、及び面１０ｂに接触するリッド３８（金属層）により封止されている。封止部３６は圧電基板１０を囲み、かつ導体層３２とリッド３８とに接合している。封止部３６及びリッド３８の表面を覆うように、例えばニッケル（Ｎｉ）等の金属により形成された金属層３５が設けられている。バンプ２８及び封止部３６は、例えば錫銀（Ｓｎ−Ａｇ）を主成分とする半田等の金属により形成されている。リッド３８は、例えばコバール等の金属を含む。実施例３によれば、圧電基板１０とリッド３８とが接触している場合でも、寄生容量を低減することができ、高周波特性の改善が可能となる。なお、リッド３８が面１０ｂと接触しないように面１０ｂ上に設けられ、リッド３８と面１０ｂとの間に封止部３６が設けられてもよい。次に変形例について説明する。
図６（ｂ）は実施例３の第１の変形例に係る弾性波デバイス３００ａを例示する断面図である。図６（ｂ）に示すように、圧電基板１０は、圧電基板１０の面１０ｂ及び側面に接触する封止部３７により封止される。封止部３７は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂により形成されている。図６（ｃ）は実施例３の第２の変形例に係る弾性波デバイス３００ｂを例示する断面図である。金属層３９は封止部３７上の一部又は全体に設けられている。図６（ｂ）及び図６（ｃ）それぞれの例においても、寄生容量を低減することができる。また、封止部３７が設けられているため、圧電基板１０は金属層３９と接触せず、かつ圧電基板１０と金属層３９との距離も図２（ｃ）の例と比較して大きくなる。従って、寄生容量は効果的に低減される。
実施例４はモジュール化した弾性波デバイスの例である。図７（ａ）は実施例４に係る弾性波デバイス４００を例示する断面図である。ＩＤＴ１２、反射器１４、配線１６、保護層２２、絶縁層２４及び端子は、実施例１又は実施例２と同じ構成であり、図示は省略する。
図７（ａ）に示すように、実装基板３０には、半田４１を用いて、例えばキャパシタ及びインダクタを含む２つのチップ部品４０が実装されている。例えば洋白等の金属により形成されたシールド４２は、圧電基板１０、チップ部品４０と離間し、かつ封止する。シールド４２と、圧電基板１０、チップ部品４０との間には例えば窒素又はアルゴンガス等の気体が封入されている。なおチップ部品４０の個数は変更可能である。
図７（ｂ）は実施例４の第１の変形例に係る弾性波デバイス４００ａを例示する断面図である。図７（ｂ）に示すように、例えばエポキシ樹脂等の樹脂により形成された封止部４４が、圧電基板１０、チップ部品４０を封止する。弾性波デバイス４００ａの封止部４４上に金属層が配置されてもよい。
図７（ｃ）は実施例４の第２の変形例に係る弾性波デバイス４００ｂを例示する断面図である。図７（ｃ）に示すように、面１０ａに設けられ、例えばエポキシ樹脂等の樹脂により形成された封止部４６は、不図示のＩＤＴ１２及び反射器１４を封止する。ＩＤＴ１２及び反射器１４と封止部４６との間には空隙４５が形成されている。圧電基板１０に設けられた端子（不図示）は封止部４６を貫通しバンプ２８と接続されている。図７（ｃ）の例においても寄生容量を低減することが可能である。図７（ｂ）の例及び図７（ｃ）の例に示したように、ＩＤＴ１２及び反射器１４を封止する封止部４６は設けられてもよいし、設けられなくてもよい。
実施例５はＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）を用いる例である。図８（ａ）は実施例５に係る弾性波デバイス５００を例示する平面図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４はＦＢＡＲであり、ラダー型フィルタを形成している。直列共振子Ｓ１〜Ｓ４は入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に接続されている。出力端子Ｏｕｔは不平衡端子である。ＦＢＡＲにおいては、基板５０に形成された空隙上に、下から順に下部電極、圧電薄膜５２及び上部電極が積層され、積層体を形成している。積層体は弾性波を励振する。例えばシリコン（Ｓｉ）等の絶縁体により形成された基板５０の面５０ａに絶縁層２４が設けられている。絶縁層２４上に圧電薄膜５２が設けられ、圧電薄膜５２上に入力端子Ｉｎ及び配線１６ａに含まれる第１層１８が設けられている。第１層１８上には第２層２０が設けられている。Ｓｉの比誘電率は１２であり、また圧電体により形成される圧電薄膜５２は例えば９程度の比誘電率を有する。絶縁層２４は例えば４程度の小さい比誘電率を有するため、寄生容量を低減することができる。基板５０は例えばガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）等により形成されてもよい。絶縁層２４と第１層１８との間に圧電薄膜５２が設けられておらず、絶縁層２４と第１層１８とが接触してもよい。また実施例２のように、入力端子Ｉｎ以外の端子と基板５０との間、配線１６ａ以外の配線１６と基板５０との間に絶縁層２４が設けられてもよい。また実施例３及び４のように、基板５０を封止してもよい。
ＩＤＴ１２を含む共振子として、ＳＡＷ共振子以外に、例えば弾性境界波共振子、ラブ波共振子を用いてもよい。また圧電薄膜共振子として、ＦＢＡＲ以外に、基板上に音響反射膜が設けられたＳＭＲ（Solid Mounted Resonator）等を用いてもよい。圧電基板１０及び基板５０には、ラダー型フィルタ又は多重モードフィルタの一方、又はこれら以外のフィルタが形成されてもよいし、また送信フィルタ及び受信フィルタを含む分波器が形成されてもよい。絶縁層２４の材料である酸化シリコンは、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）でもよいし、ＳｉＯ２以外にＳｉと酸素（Ｏ）とを含むものでもよい。また絶縁層２４は、酸化シリコン以外に例えばポリイミド等の絶縁体により形成されてもよく、圧電基板１０及び基板５０より小さい比誘電率を有していればよい。図２（ｃ）の金属層２６、図６（ａ）の金属層３５、封止部３６、及びリッド３８、図６（ｃ）の金属層３９、並びに図７（ａ）のシールド４２は接地されていてもよい。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１０ 圧電基板
１０ａ、１０ｂ、５０ａ 面
１２ ＩＤＴ
１４ 反射器
１６、１６ａ 配線
１８ 第１層
２０ 第２層
２２ 保護層
２３、２４ 絶縁層
２６ 金属層
３０ 実装基板
３８ リッド
４２ シールド
５０ 基板
５２ 圧電薄膜
１００、１００ａ、２００、３００、３００ａ、３００ｂ、４００、４００ａ、４００ｂ、５００ 弾性波デバイス
Ｄ１、Ｄ２ ＤＭＳ共振子
ＧＮＤ 接地端子
Ｉｎ 入力端子
Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ 出力端子
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 並列共振子
Ｒ１、Ｒ２ 共振子
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 直列共振子

Claims (11)

  1. 基板と、
    前記基板の第１面上に設けられ、高周波信号が入力する入力端子と、
    前記入力端子と接続され、前記入力端子に入力された高周波信号が入力する共振子と、
    前記入力端子と前記基板との間に設けられ、前記基板より誘電率が小さい絶縁層と、を具備することを特徴とする弾性波デバイス。
  2. 前記基板の前記第１面に対向する第２面上に設けられた金属層を具備することを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
  3. 前記金属層は前記第２面に接触していることを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
  4. 前記基板は、前記第１面が実装基板と対向するように前記実装基板にフリップチップ実装され、
    前記金属層は前記基板を封止することを特徴とする請求項２又は３記載の弾性波デバイス。
  5. 前記絶縁層は、酸化シリコン又はポリイミドを含むことを特徴とする請求項１から４いずれか一項記載の弾性波デバイス。
  6. 前記基板は、圧電体を含む圧電基板であり、
    前記共振子はＩＤＴを含む弾性波共振子であることを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の弾性波デバイス。
  7. 前記共振子は圧電薄膜共振子であることを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の弾性波デバイス。
  8. 前記第１面上に設けられ、前記共振子から出力された高周波信号が出力される出力端子と、
    前記第１面上に設けられ、複数の前記共振子を接続する配線と、を具備し、
    前記絶縁層は、前記出力端子と前記基板との間、及び前記配線と前記基板との間に設けられていることを特徴とする請求項１から７いずれか一項記載の弾性波デバイス。
  9. 基板の第１面上に、前記基板より誘電率が小さい絶縁層を形成する工程と、
    前記絶縁層上に、高周波信号が入力する入力端子を形成する工程と、
    前記第１面上に、前記入力端子と接続され、前記入力端子に入力された高周波信号が入力する共振子を形成する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
  10. 前記共振子を形成する工程は、前記第１面上にＩＤＴを形成する工程を含み、
    前記入力端子の少なくとも一部と前記ＩＤＴとは、同じ工程で形成されることを特徴とする請求項９記載の弾性波デバイスの製造方法。
  11. 前記共振子を形成する工程は、前記第１面上にＩＤＴを形成する工程を含み、
    前記絶縁層は前記ＩＤＴ上に形成されることを特徴とする請求項９記載の弾性波デバイスの製造方法。
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