JP2017204827A - 弾性波デバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】アイソレーション特性を向上させること。【解決手段】第1基板10と、前記第1基板の第1面70に設けられた第1弾性波フィルタと、前記第1面に設けられ、前記第1面において前記第1弾性波フィルタと電気的に分離されたパッド35bと、前記第1面に設けられ、前記第1面において前記パッドと前記第1弾性波フィルタとの間に設けられたグランドパターン37と、前記パッドと電気的に接続され、平面視において前記第1弾性波フィルタと少なくとも一部領域で重なる第2弾性波フィルタと、を具備する弾性波デバイス。【選択図】図1

Description

本発明は、弾性波デバイスに関し、基板に設けられた弾性波フィルタを有する弾性波デバイスに関する。
弾性波デバイスのパッケージング方法として、弾性波素子が設けられたチップをフェースダウン実装し、チップの周りを封止部材で覆う方法が知られている。特許文献1には、表面にそれぞれ弾性波素子が形成された2つの基板を、弾性波素子が空隙を介し対向するように、中間層を介し接合することが記載されている。
特表2008−546207号公報
弾性波フィルタを異なる面に形成し、積層することにより、弾性波デバイスの小型化が可能となる。しかしながら、弾性波フィルタ同士が干渉し、アイソレーション特性が劣化する。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、アイソレーション特性を向上させることを目的とする。
本発明は、第1基板と、前記第1基板の第1面に設けられた第1弾性波フィルタと、前記第1面に設けられ、前記第1面において前記第1弾性波フィルタと電気的に分離されたパッドと、前記第1面に設けられ、前記第1面において前記パッドと前記第1弾性波フィルタとの間に設けられたグランドパターンと、前記パッドと電気的に接続され、平面視において前記第1弾性波フィルタと少なくとも一部領域で重なる第2弾性波フィルタと、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第1基板の前記第1面と反対の面である第3面に設けられ、前記第1弾性波フィルタと電気的に接続された第1信号端子と、前記第3面に設けられ、前記パッドを介して前記第2弾性波フィルタに電気的に接続された第2信号端子と、前記第3面に設けられ、前記グランドパターンと電気的に接続されたグランド端子と、前記第1基板の前記第1面上に搭載された第2基板を具備し、前記第2弾性波フィルタは前記第2基板の第2面に設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記第2基板は、前記第2面が空隙を介し前記第1面と対向するように前記第1面上に搭載され、前記第2弾性波フィルタと前記パッドとはバンプを介し電気的に接続されている構成とすることができる。
上記構成において、前記第1基板上に前記第1弾性波フィルタ、前記パッドおよび前記グランドパターンを囲むように設けられ、前記第1弾性波フィルタと前記第2弾性波フィルタとを前記空隙に封止する封止部を具備する構成とすることができる。
上記構成において、前記第2基板は、前記第2面の反対の面が前記第1面と対向するように前記第1面上に搭載されている構成とすることができる。
上記構成において、前記第1基板を貫通し、前記第1弾性波フィルタと前記第1信号端子とを電気的に接続する第1貫通配線と、前記第1基板を貫通し、前記パッドと前記第2信号端子とを電気的に接続する第2貫通配線と、を具備する構成とすることができる。
上記構成において、第3面を有する第2基板と、前記第3面に設けられ、前記第1弾性波フィルタと電気的に接続された第1信号端子と、前記第3面に設けられ、前記パッドを介して前記第2弾性波フィルタに電気的に接続された第2信号端子と、前記第3面に設けられ、前記グランドパターンと電気的に接続されたグランド端子と、を具備し、前記第1基板は、前記第2基板上に搭載され、前記第2弾性波フィルタは、前記第1基板の前記第1面の反対の面である第2面に設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記第1基板は、前記第1面が前記第3面の反対の面に対向するように前記第2基板上に搭載されている構成とすることができる。
上記構成において、前記グランドパターンは、前記第1面において前記パッドを囲む構成とすることができる。
上記構成において、前記グランドパターンは前記第1面において前記第1弾性波フィルタと電気的に分離している構成とすることができる。
上記構成において、前記第1弾性波フィルタおよび前記第2弾性波フィルタのいずれか一方は共通端子と送信端子との間に接続された送信フィルタであり、前記第1弾性波フィルタおよび前記第2弾性波フィルタの他方は前記共通端子と受信端子との間に接続され受信フィルタであり、前記第1信号端子は前記送信端子および前記受信端子のいずれか一方であり、前記第2信号端子は前記送信端子および前記受信端子の他方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弾性波フィルタと前記第2弾性波フィルタとの通過帯域は異なる構成とすることができる。
本発明によれば、アイソレーション特性を向上させることができる。
図1は、実施例1に係る弾性波デバイスの断面図である。 図2(a)は、弾性波共振器12の平面図、図2(b)は弾性波共振器22の断面図である。 図3は、実施例1における基板10の上面の平面図である。 図4は、実施例1における基板20の下面の平面図である。 図5は、実施例1における基板10の下面の平面図である。 図6は、比較例1に係る弾性波デバイスの断面図である。 図7は、比較例1における基板10の平面図である。 図8は、実施例1の変形例1における基板10の上面の平面図である。 図9は、実施例1の変形例2における基板10の上面の平面図である。 図10は、実施例2に係る弾性波デバイスの断面図である。 図11は、実施例2における基板10の上面の平面図である。 図12は、実施例2における基板20の下面の平面図である。 図13(a)から図13(d)は、実施例2に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図(その1)である。 図14(a)から図14(d)は、実施例2に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図(その2)である。 図15(a)から図15(c)は、実施例2に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図(その3)である。 図16は、実施例2の変形例1における基板10の上面の平面図である。 図17は、実施例2の変形例2における基板20の下面の平面図である。 図18(a)および図18(b)は、図16および図17のそれぞれA−A断面図およびB−B断面図である。 図19(a)および図19(b)は、実施例3および実施例3の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。 図20(a)および図20(b)は、それぞれ実施例4および実施例4の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。 図21は、実施例5に係る弾性波デバイスの断面図である。
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。
図1は、実施例1に係る弾性波デバイスの断面図である。図1に示すように、基板10上に基板20が搭載されている。基板10の上面、基板20の下面および基板10の下面は、それぞれ第1面70、第2面72および第3面74に相当する。基板10は支持基板10aと圧電基板10bとを有する。支持基板10aは例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板またはシリコン基板である。圧電基板10bは、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。圧電基板10bは支持基板10aの上面に接合されている。圧電基板10bと支持基板10aの接合面は平面であり平坦である。
基板10の上面(すなわち第1面70)に弾性波共振器12、配線34、パッド35aおよび35b並びにグランドパターン37が設けられている。弾性波共振器12は金属層17で形成され、配線34、パッド35aおよび35b並びにグランドパターン37は金属層17と金属層17上に設けられた金属層18で形成されている。金属層17は、例えばアルミニウム層または銅層である。金属層18は、例えば銅層または金層である。基板10の下面(すなわち第3面74)に端子30aから30cが設けられている。端子30aから30cは、弾性波共振器12および22を外部と接続するためのフットパッドである。基板10を貫通するビア配線32aから32cが設けられている。ビア配線32aおよび32bはパッド35aおよび35bと端子30aおよび30bを電気的に接続する。ビア配線32cは、グランドパターン37と端子30cとを電気的に接続する。端子30aから30c、ビア配線32aから32cは例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。
基板20の下面(すなわち第2面72)に弾性波共振器22、配線27およびパッド28が設けられている。基板20は、例えばシリコン基板、ガラス基板等の絶縁基板または半導体基板である。弾性波共振器22は、下部電極23、圧電膜24および上部電極25を有する。下部電極23と基板20との間に空隙21が設けられている。パッド28は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。基板10と20との間にはバンプ36および環状封止部38が設けられている。基板20はバンプ36を介し基板10にフリップチップ実装(フェースダウン実装)されている。バンプ36は、例えば金バンプ、半田バンプまたは銅バンプである。環状封止部38は、金層、銅層または半田層等の金属層、または樹脂層等の絶縁層である。弾性波共振器12と22は空隙26を介し対向している。空隙26は、環状封止部38、基板10および20により封止される。バンプ36は空隙26に囲まれている。
端子30aはビア配線32a、パッド35aおよび配線34を介し弾性波共振器12と電気的に接続されている。端子30bは、ビア配線32b、パッド35b、バンプ36、パッド28および配線27を介し弾性波共振器22と電気的に接続されている。端子30bは、弾性波共振器12とは電気的に接続されていない。端子30cはビア配線32cを介しグランドパターン37と電気的に接続されている。端子30cにグランド電位を供給すると、グランドパターン37は接地される。
図2(a)は、弾性波共振器12の平面図、図2(b)は弾性波共振器22の断面図である。図2(a)に示すように、弾性波共振器12は弾性表面波共振器である。基板10上にIDT(Interdigital Transducer)15と反射器16が形成されている。IDT15は、互いに対向する1対の櫛型電極14を有する。櫛型電極14は、複数の電極指11と複数の電極指11を接続するバスバー13とを有する。反射器16は、IDT15の両側に設けられている。IDT15が圧電基板10bに弾性表面波を励振する。IDT15および反射器16は図1の金属層17により形成される。金属層17上に絶縁体からなる保護膜または温度補償膜を設けてもよい。
図2(b)に示すように、弾性波共振器22は圧電薄膜共振器である。基板20上に圧電膜24が設けられている。圧電膜24を挟むように下部電極23および上部電極25が設けられている。下部電極23と基板20との間に空隙21が形成されている。下部電極23および上部電極25は圧電膜24内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。下部電極23および上部電極25は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜24は例えば窒化アルミニウム膜である。弾性波共振器12および22は、弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波を規制しないように、弾性波共振器12および22は空隙26に覆われている。
図3は、実施例1における基板10の上面の平面図である。図1は、図3のA−A断面に相当する。図3に示すように、基板10の上面上に複数の弾性波共振器12、配線34、パッド35および環状封止部38が設けられている。パッド35にバンプ36が設けられている。基板10内にパッド35に接続するビア配線32が形成されている。パッド35は共通パッドPa1、送信パッドPt1、受信パッドPr1およびグランドパッドPg1を含む。送信パッドPt1は図1のパッド35aに相当し、受信パッドPr1は図1のパッド35bに相当する。送信フィルタ60は、ラダー型フィルタであり、弾性波共振器12である直列共振器S11およびS12と並列共振器P11およびP12を有する。共通パッドPa1と送信パッドPt1との間に直列共振器S11およびS12が配線34を介し直列に接続されている。共通パッドPa1と送信パッドPt1との間に並列共振器P11およびP12が配線34を介し並列に接続されている。並列共振器P11およびP12は配線34を介しグランドパッドPg1に接続されている。
基板10の上面に受信パッドPr1を囲むようにグランドパターン37が設けられている。グランドパターン37は、グランドパッドPg1に接続されている。これによりグランドパターン37は接地される。
図4は、実施例1における基板20の下面の平面図である。図3との対応をわかり易くするため、基板20の上から透視した平面図である。図4に示すように、基板20の下面に複数の弾性波共振器22、配線27、パッド28および環状封止部38が設けられている。パッド28にバンプ36が設けられている。パッド28は共通パッドPa2、受信パッドPr2およびグランドパッドPg2を含む。受信フィルタ62は、ラダー型フィルタであり、弾性波共振器22である直列共振器S21からS24と並列共振器P21からP23を有する。共通パッドPa2と受信パッドPr2との間に直列共振器S21からS24が配線27を介し直列に接続されている。共通パッドPa2と受信パッドPr2との間に並列共振器P21からP23が配線27を介し並列に接続されている。並列共振器P21からP23は配線27を介しグランドパッドPg2に接続されている。
図5は、実施例1における基板10の下面の平面図である。図3との対応をわかり易くするため、基板10の上から透視した平面図である。図5に示すように、基板10の下面に端子30が設けられている。端子30は共通端子Ant、送信端子Tx、受信端子Rxおよびグランド端子Gndを含む。図3から図5のように、共通端子Antはビア配線32を介し共通パッドPa1に電気的に接続され、さらにバンプ36を介し共通パッドPa2に電気的に接続されている。送信端子Txはビア配線32aを介し送信パッドPt1に電気的に接続されている。受信端子Rxはビア配線32b、受信パッドPr1、バンプ36を介し受信パッドPr2に電気的に接続されている。グランド端子Gndはビア配線32cを介しグランドパッドPg1に電気的に接続され、さらにバンプ36を介しグランドパッドPg2に電気的に接続されている。
以上のように、実施例1の弾性波デバイスは、共通端子Antと送信端子Txとの間に接続された送信フィルタ60と、共通端子Antと受信端子Rxとの間に接続された受信フィルタ62と、を有するデュプレクサとして機能する。送信フィルタ60は、送信端子Txから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を共通端子Antに通過させ、その他の信号を抑圧する。受信フィルタ62は、共通端子Antから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信端子Rxに通過させ、その他の信号を抑圧する。
図6は、比較例1に係る弾性波デバイスの断面図である。図7は、比較例1における基板10の平面図である。図6および図7に示すように、第1面70にグランドパターンが設けられていない。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
比較例1および実施例1では、送信フィルタ60が形成された第1面70、受信フィルタ62が形成された第2面72、および端子30が形成された第3面74が積層されている。受信端子Rxは受信フィルタ62と電気的に接続されるが、送信フィルタ60とは電気的に接続されていない。しかし、第2面72と第3面74との間に第1面70が位置していると、第1面70に受信パッドPr1を設けることになる。受信パッドPr1は第1面70において送信フィルタ60と電気的に接続されていない。図6および図7の矢印80のように、受信パッドPr1と送信フィルタ60とが容量結合する。空隙26の比誘電率はほぼ1であるが、基板10の比誘電率は1より大きいため、受信パッドPr1と送信フィルタ60との容量結合が大きくなる。これにより、送信フィルタ60と受信パッドPr1とが干渉し、送信フィルタ60と受信フィルタ62との間のアイソレーション特性が劣化する。例えば、容量結合を介し、送信信号が受信パッドPr1に漏洩してしまう。
このように、発明者は、比較例1のように、送信フィルタ60が形成された基板10と受信フィルタ62が形成された基板20のうち一方の基板20が外部端子へ接続するために他方の基板10上を経由する。このとき、基板10および20を同じ向きに回路基板へ実装する場合とは別に、基板10を経由することによる送信フィルタ60と配線の近接、または基板10の誘電率によるアイソレーションの劣化という課題を初めて見出した。
図1および図3のように、実施例1においては、送信フィルタ60と受信パッドPr1との間にグランドパターン37が設けられている。これにより、矢印80のように受信パッドPr1はグランドパターン37と容量結合する。よって、送信フィルタ60と受信パッドPr1との干渉を抑制し、アイソレーション特性を向上できる。
実施例1によれば、送信フィルタ60(第1弾性波フィルタ)、受信パッドPr1およびグランドパターン37が基板10(第1基板)の第1面70に設けられている。送信フィルタ60と受信パッドPr1とは第1面70において電気的に分離されている。受信フィルタ62は平面視において送信フィルタ60と少なくとも一部領域で重なり、受信パッドPr1と電気的に接続されている。このような構成において、グランドパターン37は第1面70において受信パッドPr1と送信フィルタ60との間に設けられている。このように、グランドパターン37は、受信パッドPr1と送信フィルタ60との間を仕切る。これにより、第1面70における送信フィルタ60と受信パッドPr1との容量結合を抑制し、送信フィルタ60と受信フィルタ62との間のアイソレーション特性を向上できる。
また、送信端子Tx(第1信号端子)は、送信フィルタ60と電気的に接続されている。受信端子Rx(第2信号端子)は受信パッドPr1を介し受信フィルタ62と電気的に接続されている。グランド端子Gndはグランドパターン37と電気的に接続されている。基板20(第2基板)は基板10の第1面70上に搭載されている。受信フィルタ62は基板20の第2面72に設けられている。送信端子Tx、受信端子Rxおよびグランド端子Gndは、基板10の第1面70と反対の面である第3面74に設けられている。このような構成では、受信パッドPr1を基板10の第1面70に設けることになる。このため、送信フィルタ60と受信フィルタ62とのアイソレーション特性が劣化する。よって、グランドパターン37を設けることにより、アイソレーション特性を向上できる。
さらに、基板20は、第2面72が第1面70と対向するように第1面70上に搭載され、受信フィルタ62と受信パッドPr1とはバンプ36を介し電気的に接続されている。このような構成では、送信フィルタ60と受信フィルタ62とのアイソレーション特性が劣化する。よって、グランドパターン37を設けることにより、アイソレーション特性を向上できる。
さらに、ビア配線32a(第1ビア配線)は基板10を貫通し、送信フィルタ60と送信端子Txとを電気的に接続する。ビア配線32b(第2ビア配線)は、基板10を貫通し、受信パッドPr1と受信端子Rxとを電気的に接続する。
さらに、環状封止部38は、基板10上に送信フィルタ60、受信パッドPr1およびグランドパターン37を囲むように設けられ、送信フィルタ60と受信フィルタ62とを空隙26に封止する。
さらに、グランドパターン37は第1面70において送信フィルタ60と電気的に分離していることが好ましい。これにより、グランドパターン37を介した送信フィルタ60と受信パッドPr1との干渉が抑制される。よって、送信フィルタ60と受信フィルタ62とのアイソレーション特性をより向上させることができる。
グランドパターン37の膜厚は、パッド35bの膜厚以上であることが好ましい。これにより、パッド35bと送信フィルタ60との容量結合をより抑制できる。図1のように、パッド35bは、バンプ36を接合するための金属層18を設けることになる。このため、弾性波共振器12同士を接続する配線を金属層17で形成する場合であっても、パッド35bは弾性波共振器12同士を接続する配線より厚くなる。このとき、グランドパターン37は、金属層17および18で形成することが好ましい。これにより、グランドパターン37とパッド35bとの膜厚をほぼ同じとすることができる。よって、パッド35bと送信フィルタ60との容量結合をより抑制できる。
ビア配線32は基板10を加工している部分のため、微小クラックが存在する可能性がある。このため、バンプ36を接合するときの応力および/または温度変化等で生じる応力等によりクラックが拡張するおそれがある。図1および図3のように、同じパッド35に接続されるビア配線32およびバンプ36は平面視において重なっていない。これにより、バンプ36を接合するときの応力および/または温度変化等で生じる応力によるクラックの拡大を抑制することができる。
図8は、実施例1の変形例1における基板10の上面の平面図である。図8に示すように、第1面70においてグランドパターン37は受信パッドPr1の3辺を囲んでいるが、受信パッドPr1の1辺を囲んでいない。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図9は、実施例1の変形例2における基板10の上面の平面図である。図9に示すように、第1面70においてグランドパターン37は送信フィルタ60を囲んでいる。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
グランドパターン37は送信フィルタ60と受信パッドPr1との間に設けられていればよい。グランドパターン37は、例えば送信フィルタ60と受信パッドPr1とを結ぶ全ての直線を遮るように設けられていることが好ましい。実施例1およびその変形例1のように、グランドパターン37は、第1面70において受信パッドPr1を囲むことが好ましい。これにより、送信フィルタ60と受信フィルタ62とのアイソレーション特性をより向上させることができる。実施例1のように、グランドパターン37は、第1面70において受信パッドPr1を完全に囲むことが好ましい。実施例1の変形例2のように、グランドパターン37は、第1面70において送信フィルタ60を完全に囲んでもよい。
実施例1ではデュプレクサを例に説明したが、基板10に設けられたフィルタと基板20に設けられたフィルタとは接続されていなくてもよい。受信フィルタ62および送信フィルタ60としてラダー型フィルタの例を説明したが、受信フィルタ62および送信フィルタ60の少なくとも一方は多重モード型フィルタでもよい。また、第1面70に受信フィルタが設けられ、第2面72に送信フィルタが設けられていてもよい。弾性波共振器12として弾性表面は共振器、弾性波共振器22として圧電薄膜共振器の例を説明したが、弾性波共振器12および22は弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器のいずれでもよい。圧電基板10bが支持基板10aに接合された例を説明したが、支持基板は設けられていなくてもよい。
送信フィルタ60および受信フィルタ62を例に説明したが、基板10および基板20に設けられたフィルタは送信フィルタおよび受信フィルタでなく、それぞれ入力端子と出力端子との間に接続されたフィルタでもよい。例えば周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)方式の送信帯域と受信帯域とは重ならない。このように、フィルタの通過帯域が異なる場合(例えば通過帯域の中心周波数が異なる場合、または通過帯域が重ならない場合)、フィルタ間のアイソレーション特性が問題となる。よって、グランドパターンを設けることが好ましい。
図10は、実施例2に係る弾性波デバイスの断面図である。図10に示すように、基板10の縁部において圧電基板10bが除去され、環状金属層46が設けられている。環状金属層46上に環状電極44が設けられている。環状電極44上に環状封止部40が設けられている。環状封止部40は、基板20の周りを囲っている。基板20の上面および環状封止部40の上面に平板状のリッド42が設けられている。環状金属層46、環状電極44、環状封止部40およびリッド42を覆うように保護膜48が設けられている。環状封止部40は、例えば半田層等の金属層または樹脂層等の絶縁層である。環状金属層46は、銅層または金層等であり、環状電極44はニッケル層等の金属層である。リッド42は例えば金属板または絶縁板である。保護膜48は金属膜または絶縁膜である。
図11は、実施例2における基板10の上面の平面図である。図12は、実施例2における基板20の下面の平面図である。平面視において基板20は基板10より小さい。基板20を囲むように環状封止部40が設けられている。環状封止部40はビア配線32を介しグランド端子Gndに電気的に接続されている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図13(a)から図15(c)は、実施例2に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図13(a)に示すように、支持基板10aの上面に圧電基板10bの下面を接合する。この接合はウエハ状態で行なう。接合の方法としては、支持基板10aの上面と圧電基板10bの下面とを活性化させて常温接合する方法、または接着剤で接合する方法等がある。
図13(b)に示すように、圧電基板10bに所望の開口50を形成する。開口50は、例えばパターニングされたフォトレジストをマスクにブラスト法を行なうことで形成する。ブラスト法以外にイオンミリング法またはウェットエッチング法を用いてもよい。
図13(c)に示すように、圧電基板10bおよび支持基板10aにビアホールを形成する。ビアホールは例えばレーザ光を照射して形成する。ビアホール内および開口50内にシード層(不図示)を形成する。シード層に電流を供給し、電解めっき法を用いビアホール内にビア配線32、開口50内に環状金属層46を形成する。ビア配線32および環状金属層46を銅層とする場合、シード層は例えば基板10側から膜厚が100μmのチタン膜および膜厚が200μmの銅層とすることができる。CMP(Chemical Mechanical Polishing)法等を用い不要なめっき層を除去する。
図13(d)に示すように、圧電基板10bの上面に弾性波共振器12、配線34およびパッド35を形成する。弾性波共振器12は例えば基板10側からチタン膜およびアルミニウム膜である。配線34およびパッド35は例えば基板10側からチタン膜および金膜である。
図14(a)に示すように、環状金属層46上に環状電極44を形成する。環状電極44は、例えば基板10側からチタン膜およびニッケル膜であり、蒸着法およびリフトオフ法を用い形成する。図14(b)に示すように、基板10の下面を研磨または研削する。これにより、基板10の下面からビア配線32が露出する。
図14(c)に示すように、ビア配線32に接触するように、端子30を形成する。例えば、基板10の下面にシード層を形成する。シード層下に開口を有するフォトレジストを形成する。シード層に電流を供給し電解めっき法を用い開口内にめっき層を形成する。その後、めっき層以外のシード層を除去する。シード層は、例えば基板10側からチタン膜および銅膜とすることができる。めっき層は、例えば基板10側から銅層、ニッケル層および金層とすることができる。
図14(d)に示すように、基板10上に基板20をフリップチップ実装する。基板20は個片化後のチップであり、基板20の下面に、バンプ36として金スタッドバンプが形成されている。
図15(a)に示すように、基板10上に基板20を覆うように半田板を配置する。半田板上にリッド42を配置する。リッド42で半田板を基板10に押圧し半田板の融点以上に加熱する。これにより、半田板が溶融し環状封止部40が形成される。環状電極44の上面は半田の濡れ性がよいため環状封止部40は環状電極44を介し基板10に接合する。基板20の表面は半田の濡れ性がよくないため、環状封止部40は基板20の側面に接触したとしても接合はしない。リッド42は半田の濡れ性がよいため環状封止部40はリッド42に接合する。リッド42は基板20の上面に接触するが接合しない。
図15(b)に示すように、基板10の下面をフォトレジスト等の保護材52で保護する。ダイシング法を用いリッド42、環状封止部40および基板10を切断する。図15(c)に示すように、環状封止部40の側面を覆うように保護膜48を形成する。保護膜48は例えばバレルめっき法を用い形成する。
実施例2のように、環状封止部40は、基板10上に設けられ、基板20を囲むように設けられていてもよい。
図16は、実施例2の変形例1における基板10の上面の平面図である。図17は、実施例2の変形例2における基板20の下面の平面図である。図18(a)および図18(b)は、図16および図17のそれぞれA−A断面図およびB−B断面図である。
図16から図18(b)に示すように、基板10の上面に設けられたグランドパターン37aは基板20の下面に設けられたパターン29に接合されている。図16のように、グランドパターン37aはパッド35bを囲っている。図17のように、パターン29はパッド28を3方から囲っている。パッド28と弾性波共振器22とを接続する配線27とグランドパターン37aとは電気的に接続されていない。図18(a)のように、グランドパターン37aと配線27との間には絶縁層39が設けられている。グランドパターン37aおよびパターン29は、例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。グランドパターン37aは例えばめっき法により形成される。パターン29は、例えば配線27およびパッド28と同時に形成される。絶縁層39は、例えば酸化シリコン膜または樹脂膜である。絶縁層39により、グランドパターン37aと配線27とを電気的に分離できる。その他の構成は実施例2と同じであり説明を省略する。
実施例2の変形例1のように、グランドパターン37aは基板10から20までの範囲に設けられていてもよい。これにより、空隙26を介した送信フィルタ60と受信パッドPr1との容量結合を抑制できる。よって、アイソレーション特性をより向上できる。
実施例1およびその変形例1においてもグランドパターン37aを設けてもよい。
図19(a)および図19(b)は、実施例3および実施例3の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。図19(a)に示すように、実装基板90上に基板10が搭載されている。基板10の上面および下面がそれぞれ第1面70および第2面72に相当する。実装基板90の下面が第3面74に相当する。実装基板90は例えばセラミックスまたは樹脂等の絶縁層である。実装基板90の下面には端子30aから30cが設けられている。実装基板90の上面にはパッド93aから93cが設けられている。実装基板90を貫通するビア配線94aから94cが設けられている。ビア配線94aから94cは端子30aから30cとパッド93aから93cとを電気的に接続する。
基板10は圧電基板である。基板10の下面には、弾性波共振器12、配線34、パッド35aおよび35b並びにグランドパターン37が設けられている。基板10の上面には弾性波共振器22、配線27およびパッド28が設けられており,基板10を貫通するビア配線95が設けられている。ビア配線95はパッド28とパッド35bとを電気的に接続する。パッド35a、35bおよびグランドパターン37はバンプ91aから91cを介しパッド93aから93cに接合されている。環状封止部92aは実装基板90と基板10との間に設けられ、弾性波共振器12を空隙26aに封止する。環状封止部92bは基板10とリッド96との間に設けられ、弾性波共振器22を空隙26bに封止する。
端子30aは、ビア配線94a、パッド93a、バンプ91a、パッド35aおよび配線34を介し弾性波共振器12に電気的に接続されている。端子30bは、ビア配線94b、パッド93b、バンプ91b、パッド35b、ビア配線95、パッド28および配線27を介し弾性波共振器22に電気的に接続されている。端子30cは、ビア配線94c、パッド93cおよびバンプ91cを介しグランドパターン37に電気的に接続されている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図19(b)に示すように、基板10は、支持基板10aと、支持基板10aの下面に接合された圧電基板10bと、支持基板10aの上面に接合された圧電基板10cを有する。弾性波共振器12および22はそれぞれ圧電基板10bおよび10cに設けられている。その他の構成は、実施例3と同じで有り説明を省略する。
実施例3およびその変形例によれば、実装基板90(第2基板)は送信端子Tx、受信端子Rxおよびグランド端子Gndが設けられた第3面74を有する。基板10(第1基板)は、実装基板90上に搭載され、互いに反対の面である第1面70および第2面72を有する。また、基板10は、第1面70が第3面74の反対の面に対向するように実装基板90上に搭載されている。このような構成では、弾性波共振器22に接続されたパッド35bを基板10の第1面70に設けることになる。このため、送信フィルタ60と受信フィルタ62とのアイソレーション特性が劣化する。よって、グランドパターン37を設けることにより、アイソレーション特性を向上できる。
図20(a)および図20(b)は、それぞれ実施例4および実施例4の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。図20(a)に示すように、環状金属層46は基板10の側面に設けられて、端子30aに接続されている。端子30cは環状金属層46および環状電極44を介しグランドパターン37に接続されている。その他の構成は実施例2と同じであり説明を省略する。実施例4のように、グランドパターン37は環状金属層46を介しグランドに接続されてもよい。
図20(b)に示すように、基板10と基板20との間に基板82が設けられている。基板82の下面にはパッド81が設けられている。基板82の上面にはパッド83が設けられている。基板82を貫通し、パッド81と83とを電気的に接続するビア配線84が設けられている。パッド35bと81とはバンプ36aにより接合されている。弾性波共振器12は、基板10と82との間に設けられた環状封止部38aにより空隙26aに封止されている。パッド83と28とはバンプ36bにより接合されている。弾性波共振器22は、基板20と82との間に設けられた環状封止部38bにより空隙26bに封止されている。端子30bは、ビア配線32b、パッド35b、バンプ36a、パッド81、ビア配線84、パッド83、バンプ36b、パッド28および配線27を介し弾性波共振器22に電気的に接続されている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
実施例4の変形例1のように、第1面70と第2面72との間に基板82が設けられていてもよい。
図21は、実施例5に係る弾性波デバイスの断面図である。図21に示すように、基板20は第2面72が上を向くように、基板10上に実装されている。基板20の下面にはパッド87が設けられている。バンプ36はパッド87と接合され、パッド35aおよびグランドパターン37と接合されている。バンプ36は、基板20を機械的に支持している。パッド35bと28とはボンディングワイヤ88を介し電気的に接続されている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
実施例5によれば、基板20は、第2面72の反対の面が第1面70と対向するように第1面70上に搭載されている。このような構成でも、グランドパターン37を設けることにより、アイソレーション特性を向上できる。
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、20 基板
10a 支持基板
10b、10c 圧電基板
12、22 弾性波共振器
26 空隙
27、34 配線
28、35 パッド
30 端子
32、84、94、95 ビア配線
36 バンプ
37 グランドパターン
38、40 環状封止部
60 送信フィルタ
62 受信フィルタ
70 第1面
72 第2面
74 第3面

Claims (12)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板の第1面に設けられた第1弾性波フィルタと、
    前記第1面に設けられ、前記第1面において前記第1弾性波フィルタと電気的に分離されたパッドと、
    前記第1面に設けられ、前記第1面において前記パッドと前記第1弾性波フィルタとの間に設けられたグランドパターンと、
    前記パッドと電気的に接続され、平面視において前記第1弾性波フィルタと少なくとも一部領域で重なる第2弾性波フィルタと、
    を具備する弾性波デバイス。
  2. 前記第1基板の前記第1面と反対の面である第3面に設けられ、前記第1弾性波フィルタと電気的に接続された第1信号端子と、
    前記第3面に設けられ、前記パッドを介して前記第2弾性波フィルタに電気的に接続された第2信号端子と、
    前記第3面に設けられ、前記グランドパターンと電気的に接続されたグランド端子と、
    前記第1基板の前記第1面上に搭載された第2基板を具備し、
    前記第2弾性波フィルタは前記第2基板の第2面に設けられている請求項1記載の弾性波デバイス。
  3. 前記第2基板は、前記第2面が空隙を介し前記第1面と対向するように前記第1面上に搭載され、
    前記第2弾性波フィルタと前記パッドとはバンプを介し電気的に接続されている請求項2記載の弾性波デバイス。
  4. 前記第1基板上に前記第1弾性波フィルタ、前記パッドおよび前記グランドパターンを囲むように設けられ、前記第1弾性波フィルタと前記第2弾性波フィルタとを前記空隙に封止する封止部を具備する請求項3記載の弾性波デバイス。
  5. 前記第2基板は、前記第2面の反対の面が前記第1面と対向するように前記第1面上に搭載されている請求項2記載の弾性波デバイス。
  6. 前記第1基板を貫通し、前記第1弾性波フィルタと前記第1信号端子とを電気的に接続する第1貫通配線と、
    前記第1基板を貫通し、前記パッドと前記第2信号端子とを電気的に接続する第2貫通配線と、
    を具備する請求項2から5のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  7. 第3面を有する第2基板と、
    前記第3面に設けられ、前記第1弾性波フィルタと電気的に接続された第1信号端子と、
    前記第3面に設けられ、前記パッドを介して前記第2弾性波フィルタに電気的に接続された第2信号端子と、
    前記第3面に設けられ、前記グランドパターンと電気的に接続されたグランド端子と、
    を具備し、
    前記第1基板は、前記第2基板上に搭載され、
    前記第2弾性波フィルタは、前記第1基板の前記第1面の反対の面である第2面に設けられている請求項1記載の弾性波デバイス。
  8. 前記第1基板は、前記第1面が前記第3面の反対の面に対向するように前記第2基板上に搭載されている請求項7記載の弾性波デバイス。
  9. 前記グランドパターンは、前記第1面において前記パッドを囲む請求項1から8のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  10. 前記グランドパターンは前記第1面において前記第1弾性波フィルタと電気的に分離している請求項1から9のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  11. 前記第1弾性波フィルタおよび前記第2弾性波フィルタのいずれか一方は共通端子と送信端子との間に接続された送信フィルタであり、
    前記第1弾性波フィルタおよび前記第2弾性波フィルタの他方は前記共通端子と受信端子との間に接続され受信フィルタであり、
    前記第1信号端子は前記送信端子および前記受信端子のいずれか一方であり、
    前記第2信号端子は前記送信端子および前記受信端子の他方である請求項2から8のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  12. 前記第1弾性波フィルタと前記第2弾性波フィルタとの通過帯域は異なる請求項1から10のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
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