JP2018101955A - 弾性波デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】バンプの不良を抑制すること。
【解決手段】下面に端子が設けられ、平面形状が略矩形の第１基板と、下面に弾性波素子が設けられ、弾性波素子が第１基板の上面に空隙を挟み対向するように第１基板上に実装された第２基板と、第１基板の上面と第２基板の下面との間に設けられ、第１基板の第１辺と弾性波素子との間に設けられ、弾性波素子と端子との少なくとも一方と電気的に接続しない第１ダミーバンプと、第１基板の上面と第２基板の下面との間に設けられ、第１辺に対向する第２辺と弾性波素子との間に設けられ、弾性波素子と端子との少なくとも一方と電気的に接続しない第２ダミーバンプと、第１基板の上面と第２基板の下面との間に設けられ、平面視において第１ダミーバンプより第２辺側かつ第２ダミーバンプより第１辺側のみに位置し、弾性波素子の少なくとも１つと端子の少なくとも１つとを電気的に接続する接続バンプと、を具備する弾性波デバイス。
【選択図】図６
【解決手段】下面に端子が設けられ、平面形状が略矩形の第１基板と、下面に弾性波素子が設けられ、弾性波素子が第１基板の上面に空隙を挟み対向するように第１基板上に実装された第２基板と、第１基板の上面と第２基板の下面との間に設けられ、第１基板の第１辺と弾性波素子との間に設けられ、弾性波素子と端子との少なくとも一方と電気的に接続しない第１ダミーバンプと、第１基板の上面と第２基板の下面との間に設けられ、第１辺に対向する第２辺と弾性波素子との間に設けられ、弾性波素子と端子との少なくとも一方と電気的に接続しない第２ダミーバンプと、第１基板の上面と第２基板の下面との間に設けられ、平面視において第１ダミーバンプより第２辺側かつ第２ダミーバンプより第１辺側のみに位置し、弾性波素子の少なくとも１つと端子の少なくとも１つとを電気的に接続する接続バンプと、を具備する弾性波デバイス。
【選択図】図６
Description
本発明は、弾性波デバイスに関し、バンプを用い基板が接合された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として、バンプを用い、基板同士を空隙を挟み対向するよう接合する方法が用いられている。バンプの一部をダミーパッドに設けることが知られている（例えば特許文献１）。
ダミーパッドにバンプを設けることで線熱膨張係数の差異によるバンプのストレス破壊等を抑制できる。しかしながら、基板同士が空隙を介し接合されていると、バンプの剥離や破断により、バンプが電気的に開放となる。特許文献１では、このようなバンプの不良の抑制は十分ではない。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、バンプの不良を抑制することを目的とする。
本発明は、下面に端子が設けられ、平面形状が略矩形の第１基板と、下面に弾性波素子が設けられ、前記弾性波素子が前記第１基板の上面に空隙を挟み対向するように前記第１基板上に実装された１または複数の第２基板と、前記第１基板の上面と前記１または複数の第２基板の下面との間に設けられ、平面視において前記第１基板の第１辺に直交する方向における前記第１辺と前記弾性波素子との間に設けられ、前記弾性波素子と前記端子との少なくとも一方と電気的に接続しない複数の第１ダミーバンプと、前記第１基板の上面と前記１または複数の第２基板の下面との間に設けられ、平面視において前記直交する方向における前記第１辺に対向する第２辺と前記弾性波素子との間に設けられ、前記弾性波素子と前記端子との少なくとも一方と電気的に接続しない複数の第２ダミーバンプと、前記第１基板の上面と前記１または複数の第２基板の下面との間に設けられ、平面視において前記複数の第１ダミーバンプより前記第２辺側かつ前記複数の第２ダミーバンプより前記第１辺側のみに位置し、前記弾性波素子と前記端子とを電気的に接続する複数の接続バンプと、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１または複数の第２基板は前記第１辺から前記第２辺に向かう方向に配列する複数の第２基板であり、前記複数の第２基板のうち最も前記第１辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第１辺側に設けられたバンプは前記複数の第１ダミーバンプであり、前記複数の第２基板のうち最も前記第２辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第２辺側に設けられたバンプは前記複数の第２ダミーバンプであり、前記第１辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第２辺側に設けられたバンプは前記接続バンプであり、前記第２辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第１辺側に設けられたバンプは前記接続バンプである構成とすることができる。
上記構成において、前記１または複数の第２基板は単一の第２基板である構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の第２基板のうち前記第１辺側の第２基板と前記第２辺側の第２基板との間に設けられた第２基板と前記第１基板との間に設けられたバンプは全て前記接続バンプである構成とすることができる。
上記構成において、前記１または複数の第２基板の少なくとも１つの基板は、回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板または回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、前記第１辺から前記第２辺に向かう方向は前記少なくとも１つの基板のＸ軸方位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基板は略長方形であり、前記第１辺および前記第２辺は短辺である構成とすることができる。
上記構成において、前記弾性波素子は、前記複数の第１ダミーバンプと前記複数の接続バンプとの間に設けられた第１弾性波素子と、前記複数の第２ダミーバンプと前記複数の接続バンプとの間に設けられた第２弾性波素子を含む構成とすることができる。
上記構成において、前記第１弾性波素子を含む第１フィルタと、前記第２弾性波素子を含む第２フィルタと、を具備する構成とすることができる。
上記構成において、前記弾性波素子を含むフィルタを具備する構成とすることができる。
上記構成において、前記フィルタを含むマルチプレクサを具備する構成とすることができる。
本発明によれば、バンプと基板との接続の劣化を抑制することができる。
［比較例１］
図１は、比較例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２０の上面に、基板１０ａおよび１０ｂが実装されている。基板２０は、絶縁基板であり、例えばＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramic）またはＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramic）等のセラミックス基板または樹脂基板である。基板２０は積層された複数の絶縁層２０ａおよび２０ｂを有する。絶縁層２０ａの上面に配線２６およびパッド２８が設けられている。絶縁層２０ｂの上面に配線２４ｃが設けられている。絶縁層２０ｂの下面に端子２２が形成されている。絶縁層２０ａおよび２０ｂを貫通するビア配線２４ａおよび２４ｂが形成されている。ビア配線２４ａは、パッド２８と配線２４ｃとを電気的に接続し、ビア配線２４ｂは、配線２４ｃとパッド２２とを電気的に接続する。内部配線２４は、ビア配線２４ａ、２４ｂおよび配線２４ｃを有し、パッド２８と２２とを電気的に接続する。
基板２０の上面は例えば平坦であり、上面の外縁に配線２６およびパッド２８上面を囲むように環状電極２９が設けられている。パッド２８はバンプ３６が接合するパッドである。端子２２、配線２４ｃ、２６、パッド２８、ビア配線２４ａおよび２４ｂは、タングステン層、銅層、金層またはアルミニウム層等の金属層である。環状電極２９は、タングステン層、ニッケル層または銅層等の金属層である。
基板１０ａの下面に、弾性波素子１２ａ、およびパッド１８が設けられている。基板１０ｂの下面に、弾性波素子１２ｂ、およびパッド１８が設けられている。パッド１８はバンプ３６が接合する。基板１０ａおよび１０ｂはバンプ３６を介し基板２０上に実装されている。弾性波素子１２ａおよび１２ｂは、空隙３８を介し基板２０に対向している。弾性波素子１２ａおよび１２ｂが空隙３８に露出されているため、弾性波素子１２ａおよび１２ｂの振動等が抑制されない。バンプ３６は、金バンプ、銅バンプまたは半田バンプ等の金属バンプである。基板１０ａおよび１０ｂは圧電基板または絶縁基板である。
基板２０の上面に基板１０ａおよび１０ｂを囲むように封止部３０が設けられている。封止部３０は、環状電極２９に接合されている。封止部３０は、例えばＳｎＡｇ半田またはＡｕＳｎ半田等の金属または樹脂等である。封止部３０により、弾性波素子１２ａおよび１２ｂが空隙３８内に気密封止される。封止部３０上にリッド３２が設けられている。リッド３２はコバール板等の金属板または絶縁板である。封止部３０およびリッド３２を囲むように保護膜３４が設けられている。保護膜３４はニッケル膜等の金属膜または絶縁膜である。
図２は、比較例１に係る弾性波デバイスの平面図である。図２に示すように、基板２０の平面形状は長方形である。基板２０のＸ方向およびＹ方向の大きさをＬｘ１およびＬｙ１とする。基板１０ａのＸ方向およびＹ方向の大きさをＬｘ２およびＬｙ２とする。基板１０ｂのＸ方向およびＹ方向の大きさをＬｘ３およびＬｙ３とする。
比較例１において、バンプ３６に加わる応力をシミュレーションした。シミュレーション条件は以下である。
基板２０
材料：ＨＴＣＣ、厚さ：１２５μｍ、線熱膨張係数：７．１μＫ−１
Ｌｘ１：１．５ｍｍ、Ｌｙ１：１．１ｍｍ
バンプ３６
材料：金、厚さ：２５μｍ、径：６０μｍ、線熱膨張係数：１４．４μＫ−１
基板１０ａ、１０ｂ
材料：４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム、厚さ：１５０μｍ、線熱膨張係数（Ｘ方向／Ｙ方向）：１６．１μＫ−１／９．５μＫ−１
Ｌｘ２：０．７１ｍｍ、Ｌｙ２：０．８２ｍｍ
Ｌｘ３：０．４６ｍｍ、Ｌｙ３：０．８２ｍｍ
Ｘ方向をＸ軸方位とした。
封止部３０
材料：ＡｇＳｎ半田、基板１０ａ、１０ｂ上の厚さ：３５μｍ、線熱膨張係数：３０μＫ−１
リッド３２
材料：コバール、厚さ：２５μｍ、線熱膨張係数：５．１３μＫ−１
保護膜３４
材料：ニッケル、厚さ：１０μｍ、線熱膨張係数：１４μＫ−１
端子２２、内部配線２４、配線２６、パッド２８、環状電極２９、弾性波素子１２ａ、１２ｂ、配線１６およびパッド１８はシミュレーションにおいて考慮していない。
基板２０
材料：ＨＴＣＣ、厚さ：１２５μｍ、線熱膨張係数：７．１μＫ−１
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材料：４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム、厚さ：１５０μｍ、線熱膨張係数（Ｘ方向／Ｙ方向）：１６．１μＫ−１／９．５μＫ−１
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材料：コバール、厚さ：２５μｍ、線熱膨張係数：５．１３μＫ−１
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材料：ニッケル、厚さ：１０μｍ、線熱膨張係数：１４μＫ−１
端子２２、内部配線２４、配線２６、パッド２８、環状電極２９、弾性波素子１２ａ、１２ｂ、配線１６およびパッド１８はシミュレーションにおいて考慮していない。
図３（ａ）は、比較例１におけるバンプの位置を示す図、図３（ｂ）は、各バンプに加わる最大応力を示す図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、基板１０ａにバンプ３６ａから３６ｄが配置されているとして、バンプに加わる応力を算出した。温度は、２５℃、−４０°、１２５℃とした。
図３（ｂ）に示すように、いずれの温度においても最も応力が大きいのはバンプ３６ａであり、次に大きいのはバンプ３６ｂである。バンプ３６ｃおよび３６ｄは、バンプ３６ａおよび３６ｂに比べ加わる応力は非常に小さい。バンプ３６に加わる応力が大きくなると、バンプ３６とパッド２８または１８との間が剥がれる、またはバンプ３６が破断する可能性がある。剥がれまたは破断が生じるとパッド２８と１８との間が電気的に開放になる。
図４は、実施例１に係る弾性波デバイスに設けられたデュプレクサの回路図である。図４に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ５０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ５２が接続されている。送信フィルタ５０および受信フィルタ５２はグランド端子ＧＮＤに接続されている。送信フィルタ５０は送信端子Ｔｘに入力し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
他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ５２は共通端子Ａｎｔに入力した高周波信号のうち受信帯域の信号を受信端子Ｒｘに通過させ他の周波数の信号を抑圧する。
他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ５２は共通端子Ａｎｔに入力した高周波信号のうち受信帯域の信号を受信端子Ｒｘに通過させ他の周波数の信号を抑圧する。
図５（ａ）および図５（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図６は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。図５（ａ）および図６に示すように、基板２０の平面形状は長方形であり、対向する短辺を辺２１ａおよび２１ｂとする。基板２０の上面の辺２１ａおよび２１ｂに隣接してパッド２８ａおよび２８ｂが設けられている。基板１０ａおよび１０ｂの下面の辺２１ａおよび２１ｂに隣接してパッド１８ａおよび１８ｂが設けられている。パッド１８ａおよび１８ｂは弾性波素子１２ａおよび１２ｂとは電気的に接続されていない。パッド２８ａおよび２８ｂは端子２２とは電気的に接続されていない。
パッド１８ａと２８ａとにダミ−バンプ３５ａが接合し、パッド１８ｂと２８ｂとにダミ−バンプ３５ｂが接合する。ダミーバンプ３５ａおよび３５ｂは弾性波素子１２ａおよび１２ｂと端子２２とのいずれとも電気的に接続しない。ダミーバンプ３５ａおよび３５ｂは、弾性波素子１２ａおよび１２ｂと電気的に接続していない、および／または、端子２２と電気的に接続しない。ダミーバンプ３５ａおよび３５ｂは基板１０ａおよび１０ｂを機械的に支持するバンプである。ダミーバンプ３５ａと３５ｂとの間に接続バンプ３６が設けられている。接続バンプ３６は、弾性波素子１２ａおよび１２ｂの少なくとも１つと端子２２の少なくとも１つとを電気的に接続する。
図５（ｂ）に示すように、パッド２８ａおよび２８ｂは設けられていなくてもよい。このとき、ダミーバンプ３５ａおよび３５ｂは、基板２０の上面に接するが、基板２０とは接合されていない。
図６に示すように、基板１０ａおよび１０ｂにはそれぞれ送信フィルタ５０および受信フィルタ５２が設けられている。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は図５（ａ）および図５（ｂ）の端子２２に相当する。基板１０ａ下に設けられた接続バンプ３６は共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘおよびグランド端子ＧＮＤに電気的に接続されている。基板１０ｂ下に設けられた接続バンプ３６は共通端子Ａｎｔ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子ＧＮＤに電気的に接続されている。その他の構成は比較例１と同じであり説明を省略する。
図７（ａ）は、実施例１において弾性波素子が弾性表面波共振器の例を示す平面図、図７（ｂ）は、弾性波素子が圧電薄膜共振器の例を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、圧電基板１０上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）４０と反射器４２が形成されている。ＩＤＴ４０は、互いに対向する１対の櫛型電極４０ａを有する。櫛型電極４０ａは、複数の電極指４０ｂと複数の電極指４０ｂを接続するバスバー４０ｃとを有する。反射器４２は、ＩＤＴ４０の両側に設けられている。ＩＤＴ４０が圧電基板１０に弾性表面波を励振する。圧電基板１０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。ＩＤＴ４０および反射器４２は例えばアルミニウム膜または銅膜により形成される。圧電基板１０は、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはシリコン基板等の支持基板の下面に接合されていてもよい。ＩＤＴ４０および反射器４２を覆う保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。この場合、保護膜または温度補償膜を含め弾性波素子１２ａとして機能する。
図７（ｂ）に示すように、基板１０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４４および上部電極４８が設けられている。下部電極４４と基板２１との間に空隙４５が形成されている。下部電極４４および上部電極４８は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。以上のように、下部電極４４および上部電極４８は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜である。基板１０は例えばシリコン基板もしくは砒化ガリウム等の半導体基板、またはサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはガラス基板等の絶縁基板である。図７（ａ）および図７（ｂ）のように、弾性波素子１２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、弾性波素子１２は空隙３８に覆われている。
図８は、実施例１の送信フィルタの基板の例を示す平面図である。図８は基板１０ａの下面を上から透視して図示している。図８に示すように、基板１０ａの下面に弾性波素子１２ａ、配線１６、１６ａ、パッド１８および１８ａが設けられている。弾性波素子１２ａは、図７（ａ）に示した弾性表面波共振器であり、ＩＤＴ４０と反射器４２を有する。Ｘ方向は基板１０ａのＸ軸方位の方向である。配線１６および１６ａは、弾性波素子１２ａ間を電気的に接続し、弾性波素子１２ａとパッド１８とを電気的に接続する。配線１６と１６ａとは空隙または絶縁体を介し上下に交差する。パッド１８ａは弾性波素子１２ａとは電気的に接続されていない。パッド１８および１８ａにはそれぞれ接続バンプ３６およびダミーバンプ３５ａが接合されている。
弾性波素子１２ａは、直列共振器Ｓ１からＳ４と並列共振器Ｐ１からＰ３とを含む。パッド１８は共通パッドＰａｎｔ、送信パッドＰｔｘおよびグランドパッドＰｇｎｄを含む。共通パッドＰａｎｔ、送信パッドＰｔｘおよびグランドパッドＰｇｎｄは、接続バンプ３６を介しそれぞれ共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘおよびグランド端子ＧＮＤに電気的に接続される。直列共振器Ｓ１からＳ４は、送信パッドＰｔｘと共通パッドＰａｎｔとの間に直列に接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ３は、送信パッドＰｔｘと共通パッドＰａｎｔとの間に並列に接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ３の一端はグランドパッドＰｇｎｄに電気的に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ４と並列共振器Ｐ１からＰ３とにより送信フィルタ５０が形成される。
図９は、実施例１の受信フィルタの基板の例を示す平面図である。図９は基板１０ｂの下面を上から透視して図示している。図９に示すように、基板１０ｂの下面に弾性波素子１２ｂ、配線１６、１６ａ、パッド１８および１８ｂが設けられている。弾性波素子１２ｂは、図７（ａ）に示した弾性表面波共振器であり、ＩＤＴ４０と反射器４２を有する。配線１６および１６ａは、弾性波素子１２ｂ間を電気的に接続し、弾性波素子１２ｂとパッド１８とを電気的に接続する。配線１６と１６ｂとは空隙または絶縁体を介し上下に交差する。パッド１８ｂは弾性波素子１２ｂとは電気的に接続されていない。パッド１８および１８ｂにはそれぞれ接続バンプ３６およびダミーバンプ３５ｂが接合されている。
弾性波素子１２ｂは１ポート弾性波共振器Ｒ、多重モードフィルタＤＭＳ１およびＤＭＳ２を含む。ＤＭＳ１およびＤＭＳ２では、反射器４２の間にＩＤＴ４０としてＩＤＴ１からＩＤＴ３が配列されている。パッド１８は共通パッドＰａｎｔ、受信パッドＰｒｘおよびグランドパッドＰｇｎｄを含む。共通パッドＰａｎｔ、受信パッドＰｒｘおよびグランドパッドＰｇｎｄは、接続バンプ３６を介しそれぞれ共通端子Ａｎｔ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子ＧＮＤに電気的に接続される。受信パッドＰｒｘと共通パッドＰａｎｔとの間に多重モードフィルタＤＭＳ１、ＤＭＳ２および１ポート弾性波共振器Ｒが接続されている。ＤＭＳ１およびＤＭＳ２はグランドパッドＰｇｎｄに電気的に接続されている。１ポート弾性波共振器Ｒ、多重モードフィルタＤＭＳ１およびＤＭＳ２により受信フィルタ５２が形成される。
図１０は、実施例２に係る弾性波デバイスの平面図である。図１０に示すように、基板２０上に単一の基板１０が設けられている。基板１０に送信フィルタ５０および受信フィルタ５２が設けられている。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１１は、実施例３に係る弾性波デバイスの平面図である。図１１に示すように、基板２０上に複数の基板１０ａから１０ｃが設けられている。基板１０ａと基板１０ｂとの間に基板１０ｃが設けられている。基板１０ｃには送信フィルタ５０ａが設けられている。基板１０ｃに接合されるバンプは全て接続パンプ３６である。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１から実施例３によれば、ダミーバンプ３５ａ、３５ｂおよび接続バンプ３６は、基板１０（第１基板）の上面と１または複数の基板１０、１０ａ、１０ｂまたは１０ｃ（第２基板）の下面との間に設けられている。複数のダミーバンプ３５ａ（第１ダミーバンプ）は、平面視においてＸ方向（辺２１ａに直交する方向）における基板２０の辺２１ａ（第１辺）と弾性波素子１２ａおよび１２ｂとの間に設けられている。例えば、ダミーバンプ３５ａは、辺２１ａに隣接し沿って設けられている。複数のダミーバンプ３５ｂ（第２ダミーバンプ）は、平面視においてＸ方向における辺２１ｂ（第２辺）と弾性波素子１２ａおよび１２ｂとの間に設けられている。例えば、ダミーバンプ３５ｂは辺２１ｂに隣接し沿って設けられている。最も辺２１ｂ側に設けられたバンプはダミーバンプ３５ｂである。複数の接続バンプ３６は、平面視においてダミーバンプ３５ａより辺２１ｂ側かつダミーバンプ３５ｂより辺２１ａ側のみに位置している。
このように、最も辺２１ａ側に設けられたバンプはダミーバンプ３５ａであり、最も辺２１ｂ側に設けられたバンプはダミーバンプ３５ｂである。また、接続バンプ３６は全てダミーバンプ３５ａと３５ｂとの間に設けられている。
比較例１のように、最も辺２１ａまたは２１ｂ側のバンプには、大きな応力が加わる。そこで、最も辺２１ａまたは２１ｂ側のバンプをダミーバンプ３５ａおよび３５ｂとする。これにより、応力によりバンプが剥離または破断しても、弾性波素子１２ａおよび１２ｂと端子２２との電気的な開放を抑制できる。接続バンプ３６はダミーバンプ３５ａと３５ｂとの間に設けられている。これにより、接続バンプ３６に加わる応力は小さく、接続バンプ３６の剥離または破断を抑制できる。以上により、バンプの不良をより抑制できる。また、ダミーバンプ３５ａおよび３５ｂを設けることで、基板１０ａおよび１０ｂを機械的に支持することができる。
実施例１および３のように、複数の基板１０ａから１０ｃは辺２１ａから２１ｂに向かう方向（Ｘ方向）に配列している。最も辺２１ａ側の基板１０ａと基板２０との間に設けられた複数のバンプのうち最も辺２１ａ側に設けられたバンプはダミーバンプ３５ａである。最も辺２１ｂ側の基板１０ｂと基板２０との間に設けられた複数のバンプのうち最も辺２１ｂ側に設けられたバンプはダミーバンプ３５ｂである。基板１０ａと基板２０との間に設けられた複数のバンプのうち最も辺２１ｂ側に設けられたバンプは接続バンプ３６である。基板１０ｂと基板２０との間に設けられた複数のバンプのうち最も辺２１ａ側に設けられたバンプは接続バンプ３６である。
このように、複数の基板１０ａから１０ｃが設けられている場合、辺２１ａまたは２１ｂ側にダミーバンプ３５ａおよび３５ｂを設け、他のバンプを接続バンプ３６とする。これにより、バンプの不良をより抑制できる。
実施例３のように、基板１０ａと基板１０ｂとの間に設けられた基板１０ｃと基板２０との間に設けられたバンプはダミーバンプを含んでもよいが、全て接続バンプ３６であることが好ましい。基板１０ｃ下のバンプに加わる応力は小さい。よって、基板１０ｃ下のバンプ全て接続バンプ３６であっても、バンプ不良は生じない。基板１０ｃ下にダミーバンプを設けないことで基板１０ｃを小型化できる。基板１０ｃが１個の例を説明したが、基板１０ｃは複数でもよい。
実施例２のように、基板１０は単一基板でもよい。
実施例１から３において、基板１０、１０ａから１０ｃの少なくとも１つの基板は、回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板または回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、辺２１ａから辺２１ｂに向かう方向はＸ軸方位である。回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板および回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板では、Ｘ軸方位の線熱膨張係数が最も大きい。よって、Ｘ軸方位の方向の熱応力が大きくなる。よって、このとき、辺２１ａおよび２１ｂに隣接してダミーバンプ３５ａおよび３５ｂを設けることが好ましい。
基板２０は略長方形であり、辺２１ａおよび２１ｂは短辺である。基板２０が長方形の場合、短辺に隣接するバンプに加わる応力が大きくなる。よって、辺２１ａおよび２１ｂに隣接してダミーバンプ３５ａおよび３５ｂを設けることが好ましい。
ダミーバンプ３５ａと接続バンプ３６との間に弾性波素子１２ａ（第１弾性波素子）が設けられ、ダミーバンプ３５ｂと接続バンプ３６との間に弾性波素子１２ｂ（第２弾性波素子）が設けられることが好ましい。これにより、接続バンプ３６を基板２０の中央付近に設けることができる。よって、接続バンプ３６に加わる応力を抑制しバンプ不良を抑制できる。弾性波素子１２ａおよび１２ｂは図７（ａ）のような弾性表面波素子でもよいし、図７（ｂ）のような圧電薄膜共振器でもよい。
送信フィルタ５０（第１フィルタ）は弾性波素子１２ａを含み、受信フィルタ５２（第２フィルタ）は弾性波素子１２ｂを含む。これにより、接続バンプ３６をより基板２０の中央付近に設けることができる。なお、弾性波素子１２ａと１２ｂとで１つのフィルタを形成してもよい。
マルチプレクサとしてデュプレクサの例を説明したが、トリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。第１フィルタが送信フィルタ、第２フィルタが受信フィルタの例を説明したが、第１フィルタが受信フィルタ、第２フィルタが送信フィルタでもよい。第１フィルタおよび第２フィルタはいずれも送信フィルタでもよく、受信フィルタでもよい。
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、１０ａ−１０ｃ，２０ 基板
１２，１２ａ、１２ｂ 弾性波素子
１６、２６ 配線
１８、２８ パッド
２２ 端子
２４ 内部配線
２９ 環状電極
３０ 封止部
３２ リッド
３４ 保護膜
３５、３５ａ、３５ｂ ダミーバンプ
３６ 接続バンプ
３８ 空隙
５０、５０ａ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
１２，１２ａ、１２ｂ 弾性波素子
１６、２６ 配線
１８、２８ パッド
２２ 端子
２４ 内部配線
２９ 環状電極
３０ 封止部
３２ リッド
３４ 保護膜
３５、３５ａ、３５ｂ ダミーバンプ
３６ 接続バンプ
３８ 空隙
５０、５０ａ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
図１は、比較例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２０の上面に、基板１０ａおよび１０ｂが実装されている。基板２０は、絶縁基板であり、例えばＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramic）またはＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramic）等のセラミックス基板または樹脂基板である。基板２０は積層された複数の絶縁層２０ａおよび２０ｂを有する。絶縁層２０ａの上面に配線２６およびパッド２８が設けられている。絶縁層２０ｂの上面に配線２４ｃが設けられている。絶縁層２０ｂの下面に端子２２が形成されている。絶縁層２０ａおよび２０ｂを貫通するビア配線２４ａおよび２４ｂが形成されている。ビア配線２４ａは、パッド２８と配線２４ｃとを電気的に接続し、ビア配線２４ｂは、配線２４ｃと端子２２とを電気的に接続する。内部配線２４は、ビア配線２４ａ、２４ｂおよび配線２４ｃを有し、パッド２８と端子２２とを電気的に接続する。
図７（ｂ）に示すように、基板１０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４４および上部電極４８が設けられている。下部電極４４と基板１０との間に空隙４５が形成されている。下部電極４４および上部電極４８は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。以上のように、下部電極４４および上部電極４８は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜である。基板１０は例えばシリコン基板もしくは砒化ガリウム等の半導体基板、またはサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはガラス基板等の絶縁基板である。図７（ａ）および図７（ｂ）のように、弾性波素子１２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、弾性波素子１２は空隙３８に覆われている。
Claims (10)
- 下面に端子が設けられ、平面形状が略矩形の第１基板と、
下面に弾性波素子が設けられ、前記弾性波素子が前記第１基板の上面に空隙を挟み対向するように前記第１基板上に実装された１または複数の第２基板と、
前記第１基板の上面と前記１または複数の第２基板の下面との間に設けられ、平面視において前記第１基板の第１辺に直交する方向における前記第１辺と前記弾性波素子との間に設けられ、前記弾性波素子と前記端子との少なくとも一方と電気的に接続しない複数の第１ダミーバンプと、
前記第１基板の上面と前記１または複数の第２基板の下面との間に設けられ、平面視において前記直交する方向における前記第１辺に対向する第２辺と前記弾性波素子との間に設けられ、前記弾性波素子と前記端子との少なくとも一方と電気的に接続しない複数の第２ダミーバンプと、
前記第１基板の上面と前記１または複数の第２基板の下面との間に設けられ、平面視において前記複数の第１ダミーバンプより前記第２辺側かつ前記複数の第２ダミーバンプより前記第１辺側のみに位置し、前記弾性波素子と前記端子とを電気的に接続する複数の接続バンプと、
を具備する弾性波デバイス。 - 前記１または複数の第２基板は前記第１辺から前記第２辺に向かう方向に配列する複数の第２基板であり、
前記複数の第２基板のうち最も前記第１辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第１辺側に設けられたバンプは前記複数の第１ダミーバンプであり、
前記複数の第２基板のうち最も前記第２辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第２辺側に設けられたバンプは前記複数の第２ダミーバンプであり、
前記第１辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第２辺側に設けられたバンプは前記接続バンプであり、
前記第２辺側の第２基板と前記第１基板との間に設けられた複数のバンプのうち最も前記第１辺側に設けられたバンプは前記接続バンプである請求項１記載の弾性波デバイス。 - 前記１または複数の第２基板は単一の第２基板である請求項１記載の弾性波デバイス。
- 前記複数の第２基板のうち前記第１辺側の第２基板と前記第２辺側の第２基板との間に設けられた第２基板と前記第１基板との間に設けられたバンプは全て前記接続バンプである請求項２記載の弾性波デバイス。
- 前記１または複数の第２基板の少なくとも１つの基板は、回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板または回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、前記第１辺から前記第２辺に向かう方向は前記少なくとも１つの基板のＸ軸方位である請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
- 前記第１基板は略長方形であり、前記第１辺および前記第２辺は短辺である請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
- 前記弾性波素子は、前記複数の第１ダミーバンプと前記複数の接続バンプとの間に設けられた第１弾性波素子と、前記複数の第２ダミーバンプと前記複数の接続バンプとの間に設けられた第２弾性波素子を含む請求項１から６のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
- 前記第１弾性波素子を含む第１フィルタと、
前記第２弾性波素子を含む第２フィルタと、
を具備する請求項７記載の弾性波デバイス。 - 前記弾性波素子を含むフィルタを具備する請求項１から７のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
- 前記フィルタを含むマルチプレクサを具備する請求項９記載の弾性波デバイス。
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