JP2018129630A - 弾性波デバイス - Google Patents

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美奈子 桜井
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Abstract

【課題】弾性波デバイスの大型化を抑制すること。
【解決手段】弾性波デバイスである送信フィルタチップ12は、基板20と、基板20の上面に設けられた、直列共振器S1からS4及び並列共振器P1からP5を構成する複数の弾性波共振器21と、基板20の上面の一の領域から側面を介して、例えば基板20の側面に設けられた切り欠き25に埋め込まれ、他の領域に延在して設けられ、弾性波共振器21に電気的に接続された配線層22と、を備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、弾性波デバイスに関する。
入出力端子の間に直列に接続された1又は複数の直列共振器と、並列に接続された1又は複数の並列共振器と、を備えるラダー型フィルタが知られている。ラダー型フィルタでは、入出力端子とグランドとの間にインダクタを含むインピーダンス整合回路を接続することや、1又は複数の並列共振器とグランドとの間にインダクタを接続することが知られている(例えば、特許文献1、2)。また、1又は複数の直列共振器に対して並列にキャンセル線路を接続することで、減衰特性を改善できることが知られている(例えば、特許文献3)。
特開平5−167388号公報 特開平5−183380号公報 特開2013−118611号公報
インダクタやキャンセル線路は配線層を用いて形成されるため、配線層を形成するための領域を確保する必要がある。このため、弾性波デバイスが大型化してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性波デバイスの大型化を抑制することを目的とする。
本発明は、基板と、前記基板の上面に設けられた弾性波共振器と、前記基板の上面の一の領域から側面を介して他の領域に延在して設けられ、前記弾性波共振器に電気的に接続された配線層と、を備える弾性波デバイスである。
上記構成において、前記基板の側面に設けられた前記配線層は、前記弾性波共振器とグランドとの間に接続されるインダクタを形成する構成とすることができる。
上記構成において、前記弾性波共振器は、入力端子と出力端子との間に直列に接続された1又は複数の直列共振器と、並列に接続された1又は複数の並列共振器と、を含み、前記基板の側面に設けられた前記配線層は、前記入力端子と前記出力端子との間に設けられた第1ノードと第2ノードとの間に接続されて前記1又は複数の直列共振器のうちの少なくとも1つの直列共振器に並列に接続され、前記少なくとも1つの直列共振器を伝搬する通過帯域以外の信号をキャンセルするキャンセル線路に含まれる構成とすることができる。
上記構成において、前記基板は側面に切り欠きを有し、前記配線層は前記切り欠きに埋め込まれている構成とすることができる。
上記構成において、前記基板の側面は傾斜面を有し、前記配線層は前記傾斜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、前記基板は、圧電基板が前記圧電基板よりも熱伝導率の高い支持基板に貼り付けられた基板であり、前記配線層は、前記圧電基板の側面に設けられ且つ前記支持基板に接している構成とすることができる。
上記構成において、前記基板と前記弾性波共振器と前記配線層とを含む第1弾性波デバイスチップがフリップチップ実装されたパッケージ基板と、前記パッケージ基板に前記第1弾性波デバイスチップに並んでフリップチップ実装された第2弾性波デバイスチップと、前記パッケージ基板上に前記第1弾性波デバイスチップと前記第2弾性波デバイスチップをまとめて囲んで設けられ、前記第1弾性波デバイスチップに含まれる前記弾性波共振器を封止する金属封止部と、を備え、前記第1弾性波デバイスチップにおいて、前記配線層は前記基板の側面のうちの前記第2弾性波デバイスチップに向かい合う側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、前記基板と前記弾性波共振器と前記配線層とを含む第1弾性波デバイスチップ及び第2弾性波デバイスチップが並んでフリップチップ実装されたパッケージ基板と、前記パッケージ基板上に前記第1弾性波デバイスチップと前記第2弾性波デバイスチップを囲んで設けられ、前記第1弾性波デバイスチップ及び前記第2弾性波デバイスチップに含まれる前記弾性波共振器を封止する樹脂封止部と、を備え、前記第1弾性波デバイスチップ及び前記第2弾性波デバイスチップのうちの少なくとも一方の弾性波デバイスチップにおいて、前記配線層は前記基板の側面のうちの他方の弾性波デバイスチップに向かい合う側面以外の側面に設けられている構成とすることができる。
本発明によれば、弾性波デバイスの大型化を抑制することができる。
図1は、実施例1に係る弾性波デバイスを示すブロック図である。 図2は、実施例1における送信フィルタの回路図である。 図3(a)は、実施例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの平面図、図3(b)は、斜視図である。 図4(a)は、弾性波共振器の平面図、図4(b)は、圧電薄膜共振器の断面図である。 図5(a)は、実施例1に係る弾性波デバイスの平面図、図5(b)は、断面図である。 図6は、実施例1におけるパッケージ基板の平面図である。 図7(a)から図7(d)は、実施例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの第1の製造方法を示す断面図である。 図8(a)から図8(e)は、実施例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの第2の製造方法を示す断面図である。 図9(a)は、比較例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの平面図、図9(b)は、パッケージ基板の平面図である。 図10(a)から図10(h)は、基板の側面に設けられる配線層の他の例を示す断面図である。 図11(a)から図11(d)は、基板の側面が傾斜面である場合の送信フィルタチップの製造方法を示す断面図である。 図12(a)は、実施例2に係る弾性波デバイスの断面図、図12(b)は、実施例2の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。 図13は、実施例3に係る弾性波デバイスを示す回路図である。 図14(a)は、実施例3における送信フィルタが形成された基板の平面図、図14(b)は、図14(a)のA−A間の断面図である。 図15は、比較例2における送信フィルタが形成された基板の平面図である。 図16(a)から図16(c)は、キャンセル線路の他の接続例を示す回路図である。
以下、図面を参照して、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を示すブロック図である。図1のように、実施例1の弾性波デバイス100は、送信フィルタ10及び受信フィルタ11を備えるデュプレクサである。送信フィルタ10は、共通端子Antと送信端子Txとの間に接続されている。受信フィルタ11は、共通端子Antと受信端子Rxとの間に接続されている。送信フィルタ10は、送信端子Txに入力された信号のうち送信帯域の信号を共通端子Antに通過させ、他の信号を抑圧する。受信フィルタ11は、共通端子Antに入力された信号のうち受信帯域の信号を受信端子Rxに通過させ、他の信号を抑圧する。送信フィルタ10の通過帯域と受信フィルタ11の通過帯域とは異なっており、重なっていない。
図2は、実施例1における送信フィルタの回路図である。図2のように、送信フィルタ10は、1又は複数の直列共振器S1からS4及び1又は複数の並列共振器P1からP5を備える。直列共振器S1からS4は、送信端子Txと共通端子Antとの間に直列に接続されている。並列共振器P1からP5は、送信端子Txと共通端子Antとの間に並列に接続されている。並列共振器P1、P2とグランドとの間にインダクタL1、L4が接続されている。並列共振器P3とグランドとの間にインダクタL2が接続されている。並列共振器P4、P5とグランドとの間にインダクタL3、L4が接続されている。
図3(a)は、実施例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの平面図、図3(b)は、斜視図である。図3(a)及び図3(b)のように、送信フィルタチップ12は、基板20の上面に、直列共振器S1からS4及び並列共振器P1からP5を構成する複数の弾性波共振器21、配線層22、及びパッド23が設けられている。配線層22は、基板20の上面だけでなく、側面にも延在して設けられている。配線層22は、基板20の上面の一の領域から側面を経由して他の領域に延在して設けられている。基板20の側面に設けられた配線層22は、例えば基板20の側面に設けられた切り欠き25に埋め込まれている。
基板20は、例えばタンタル酸リチウム基板又はニオブ酸リチウム基板などの圧電基板である。基板20は、サファイア基板などの支持基板に圧電基板を貼り付けた基板でもよい。
弾性波共振器21は、例えば弾性表面波共振器である。弾性波共振器21は、1ポート共振器であり、IDT(Interdigital Transducer)とその両側に設けられた反射器Rとを備える。
図4(a)は、弾性波共振器の平面図である。図4(a)のように、弾性波共振器21は、基板20上に、IDT26とその両側に位置する反射器27とを備える。IDT26は、1対の櫛形電極28を備える。櫛形電極28は、複数の電極指29と、複数の電極指29が接続されたバスバー30と、を備える。1対の櫛形電極28は、電極指29がほぼ互い違いに配列するように対向している。電極指29が励振する弾性波は、主に電極指29の配列方向に伝搬する。1対の反射器27は、弾性波の伝搬方向でIDT26を挟んで設けられ、弾性波を反射する。IDT26及び反射器27は、例えばアルミニウムや銅などの金属を含んで形成されている。IDT26及び反射器27上に絶縁体からなる保護膜又は温度補償膜を設けてもよい。
なお、実施例においては、弾性波共振器21が弾性表面波共振器である場合を例に説明するが、弾性波共振器21は圧電薄膜共振器であってもよい。図4(b)は、圧電薄膜共振器の断面図である。図4(b)のように、基板20上に圧電膜32が設けられている。基板20は、例えばサファイア基板、スピネル基板、又は酸化アルミニウム基板などの絶縁基板、若しくはシリコン基板などの半導体基板である。圧電膜32は、例えば窒化アルミニウム膜である。圧電膜32を挟んで下部電極31と上部電極33が設けられている。下部電極31と基板20との間に空隙34が形成されている。下部電極31及び上部電極33は、圧電膜32内に厚み縦振動モードの弾性波を励振する。下部電極31及び上部電極33は、例えばルテニウムなどの金属膜である。
図3(a)及び図3(b)のように、配線層22は、弾性波共振器21間及び弾性波共振器21とパッド23との間を接続する。パッド23上にバンプ24が設けられている。配線層22及びパッド23は、金膜や銅膜などの金属膜を含んで構成されている。バンプ24は、例えば金バンプ又は銅バンプであり、例えばスタッドバンプ又はめっきバンプである。
パッド23は、共通パッドPa11、送信パッドPt11、及びグランドパッドPg11、Pg12を含む。直列共振器S1からS4は、送信パッドPt11と共通パッドPa11との間に配線層22を介して直列に接続されている。並列共振器P1からP5の一端は配線層22を介して直列共振器S1からS4に接続されている。並列共振器P1、P2、P4、P5の他端は配線層22を介してグランドパッドPg12に接続され、並列共振器P3の他端は配線層22を介してグランドパッドPg11に接続されている。共通パッドPa11は共通端子Antに電気的に接続されている。送信パッドPt11は送信端子Txに電気的に接続されている。グランドパッドPg11、Pg12はグランドに電気的に接続されている。
なお、図示は省略するが、実施例1における受信フィルタ11が形成された受信フィルタチップにおいても、基板20の上面に直列共振器及び並列共振器を構成する複数の弾性波共振器21、配線層22、パッド23、及びバンプ24が設けられた構成をしている。パッド23は、共通端子Antに電気的に接続された共通パッド、受信端子Rxに電気的に接続された受信パッド、及びグランドに電気的に接続されたグランドパッドを含む。
図5(a)は、実施例1に係る弾性波デバイスの平面図、図5(b)は、断面図である。なお、図5(a)では、金属封止部60などを透視して、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13を図示している。
図5(a)及び図5(b)のように、パッケージ基板50の上面に送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13がバンプ24によってフリップチップ実装されている。パッケージ基板50は、複数の層が積層されていて、ダイアタッチ層51と線路パターン/フットパッド層52を含む。
ダイアタッチ層51の上面にパッド53が設けられている。送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13はバンプ24によってパッド53にフリップチップ実装されている。線路パターン/フットパッド層52の下面には、フットパッド54が設けられている。ダイアタッチ層51及び線路パターン/フットパッド層52はセラミックスなどの絶縁体で形成されている。ダイアタッチ層51及び線路パターン/フットパッド層52にはビア配線55が設けられ、線路パターン/フットパッド層52の上面には内部配線層56が設けられている。送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13は、ビア配線55及び内部配線層56を介して、フットパッド54に電気的に接続されている。なお、パッケージ基板50はプリント基板であってもよい。
ダイアタッチ層51の上面に、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13をまとめて囲む金属パターン57が設けられている。送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13は、金属パターン57の上面に接合された半田58と送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13上に配置された金属リッド59とを含む金属封止部60によって封止されている。金属リッド59は、例えばコバールなどで形成されている。金属封止部60を覆って保護膜61が設けられている。保護膜61は、例えば金属膜であり、例えばニッケルメッキ膜である。
送信フィルタチップ12を構成する基板20の側面の切り欠き25に埋め込まれた配線層22は、基板20の側面のうちの受信フィルタチップ13に向かい合う側面に設けられている。
図6は、実施例1におけるパッケージ基板の平面図である。なお、図6では、ビア配線55及び内部配線層56を点線で図示している。図6のように、パッケージ基板50の上面に設けられたパッド53は、共通パッドPa21、Pa22、送信パッドPt21、受信パッドPr21、グランドパッドPg21〜Pg25を含む。送信フィルタチップ12の送信パッドPt11が送信パッドPt21に接合され、共通パッドPa11が共通パッドPa21に接合され、グランドパッドPg11がグランドパッドPg21に接合され、グランドパッドPg12がグランドパッドPg22に接合されている。受信フィルタチップ13の受信パッドが受信パッドPr21に接合され、共通パッドが共通パッドPa22に接合され、グランドパッドがグランドパッドPg23〜Pg25に接合されている。
パッケージ基板50の内部に設けられた内部配線層56は、共通内部配線層56aとグランド内部配線層56b〜56dを含む。共通内部配線層56aはビア配線55を介して共通パッドPa21、Pa22に接続されている。グランド内部配線層56bはビア配線55を介してグランドパッドPg22に接続されている。グランド内部配線層56cはビア配線55を介してグランドパッドPg21、Pg23に接続されている。グランド内部配線層56dはビア配線55を介してグランドパッドPg24に接続されている。
図2におけるインダクタL1は、主に送信フィルタチップ12を構成する基板20の側面に設けられた配線層22によって形成されている。インダクタL2は、主にグランド内部配線層56cによって形成されている。インダクタL3は、グランドパッドPg12によって形成されるが、インダクタンスは小さい。インダクタL4は、主にグランド内部配線層56bによって形成されている。
図7(a)から図7(d)は、実施例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの第1の製造方法を示す断面図である。図7(a)のように、圧電基板からなる基板20上に、蒸着法及びリフトオフ法を用いて弾性波共振器21を形成する。なお、弾性波共振器21は、スパッタリング法及びエッチング法を用いて形成してもよい。
図7(b)のように、基板20の上面に対してハーフダイシング又はエッチングを行って溝62を形成する。図7(c)のように、基板20の上面及び溝62内に金属膜を堆積した後にパターン化を行って配線層22を形成する。図7(d)のように、溝62に埋め込まれた配線層22で基板20を切断する。これにより、基板20の側面に切り欠き25を有し、切り欠き25に配線層22が埋め込まれた送信フィルタチップ12が形成される。
図8(a)から図8(e)は、実施例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの第2の製造方法を示す断面図である。図8(a)のように、圧電基板63の主面にハーフダイシング又はエッチングを行って溝62を形成する。図8(b)のように、溝62内に金属膜65を埋め込む。
図8(c)のように、圧電基板63の金属膜65を形成した面に、サファイア基板などの支持基板64を接合する。圧電基板63と支持基板64の接合は、例えば表面活性化による直接接合法を用いる。これにより、支持基板64上に圧電基板63が接合された基板20が形成される。
図8(d)のように、圧電基板63の支持基板64側とは反対側の面に研削処理又は研磨処理を施して、金属膜65を露出させる。図8(e)のように、圧電基板63の支持基板64側とは反対側の面上に弾性波共振器21や配線層22などを形成する。その後、金属膜65が形成された箇所で基板20を切断する。これにより、基板20の側面に切り欠き25を有し、切り欠き25に配線層22が埋め込まれた送信フィルタチップ12が形成される。
実施例1の効果を説明するため、比較例1について説明する。比較例1の弾性波デバイスも、実施例1と同じくデュプレクサである。比較例1における送信フィルタは、実施例1の図2と同じく、直列共振器S1〜S4と並列共振器P1〜P5を備えるラダー型フィルタであり、並列共振器P1〜P4とグランドとの間にインダクタL1〜L4が接続されている。
図9(a)は、比較例1における送信フィルタが形成された送信フィルタチップの平面図、図9(b)は、パッケージ基板の平面図である。図9(a)のように、配線層22は、基板20の上面にのみ設けられ、側面には設けられていない。基板20の上面に、並列共振器P1、P2に配線層22を介して接続されたグランドパッドPg13が設けられている。グランドパッドPg13上にバンプ24が設けられている。その他の構成は、実施例1の図3(a)と同じであるため説明を省略する。
図9(b)のように、パッケージ基板50の上面に設けられたパッド53はグランドパッドPg26を更に含む。送信フィルタチップ12のグランドパッドPg13がグランドパッドPg26に接合されている。パッケージ基板50の内部に設けられた内部配線層56はグランド内部配線層56eを更に含む。グランド内部配線層56eの一端はビア配線55を介してグランドパッドPg26に接続され、他端はグランド内部配線層56bに接続されている。その他の構成は、実施例1の図6と同じであるため説明を省略する。
比較例1では、図2におけるインダクタL1は、主にグランド内部配線層56eによって形成されている。インダクタL2は、主にグランド内部配線層56cによって形成されている。インダクタL3は、グランドパッドPg22やグランドパッドPg22に接続されたビア配線55などによって形成されるが、インダクタンスは小さい。インダクタL4は、主にグランド内部配線層56bによって形成されている。
比較例1では、インダクタL1を形成するグランド内部配線層56eがパッケージ基板50の内部に設けられている。グランド内部配線層56eを形成するための領域の確保及び/又はグランド内部配線層56eを形成するためにパッケージ基板50の積層数の増加などが行われ、弾性波デバイスが大型化してしまう。
一方、実施例1によれば、配線層22は基板20の上面の一の領域から側面を経由して他の領域に延在して設けられ、基板20の側面に設けられた配線層22によってインダクタL1が形成されている。このため、グランド内部配線層を形成するための領域の確保及び/又はパッケージ基板50の積層数の増加が抑えられ、弾性波デバイスの大型化を抑制できる。また、基板20の上面にインダクタL1を形成する配線層22を設けた場合、基板20の面積が大きくなって、弾性波デバイスが大型化してしまう。しかしながら、実施例1では、インダクタL1を形成する配線層22は基板20の側面に設けられているため、基板20の面積が大きくなることを抑制でき、弾性波デバイスの大型化を抑制できる。
また、実施例1によれば、インダクタL1を形成する配線層22は基板20の側面に設けられ、パッケージ基板50の内部に設けられていないため、パッケージ基板50の平坦性が低下することを抑制できる。さらに、基板20の側面に設けた配線層22のパターン形状を適宜変更することで、パッケージ基板50を複数の品種で共通化することが可能となる。
また、実施例1によれば、図3(b)及び図5(b)のように、基板20は側面に切り欠き25を有し、配線層22は切り欠き25に埋め込まれている。これにより、基板20からの配線層22の突出量を少なくできるため、弾性波デバイスの大型化を抑制できる。
また、実施例1によれば、図5(b)のように、パッケージ基板50上に送信フィルタチップ12と受信フィルタチップ13がフリップチップ実装されている。送信フィルタチップ12において、配線層22は基板20の側面のうちの受信フィルタチップ13に向かい合う側面に設けられている。これにより、送信フィルタチップ12と受信フィルタチップ13が金属封止部60で封止された場合でも、配線層22が金属封止部60に接することを抑制できる。
また、実施例1によれば、図8(e)のように、基板20は、圧電基板63がサファイア基板などの圧電基板63よりも熱伝導率の高い支持基板64に貼り付けられた基板であり、配線層22は圧電基板63の側面に設けられ且つ支持基板64に接している。このように、配線層22が支持基板64に接することで放熱性を向上させることができる。
なお、実施例1では、図5(b)のように、基板20の側面に設けられた切り欠き25の側面は垂直面になっていて、配線層22は切り欠き25内に埋め込まれている場合を例に示したが、この場合に限られない。図10(a)から図10(h)は、基板の側面に設けられる配線層の他の例を示す断面図である。図10(a)のように、配線層22は、基板20の側面に設けられた切り欠き25の表面に沿って延在していてもよい。図10(b)のように、配線層22は、シード層22aとメッキ膜22bとを含む場合でもよい。図10(c)のように、切り欠き25の側面は垂直面の場合に限られず傾斜面になっていてもよい。
図10(d)のように、基板20の側面はテーパ状の傾斜面になっていて、配線層22は傾斜面に設けられていてもよい。図10(e)のように、傾斜面に設けられた配線層22は、基板20の側面が垂直面であるとした場合に垂直面から傾斜面になることで取り除かれた領域内にのみ設けられていてもよい。図10(f)のように、配線層22は、傾斜面からほぼ一定の厚さで、傾斜面に沿って延在していてもよい。図10(g)のように、配線層22は、傾斜面の一部にのみ設けられていてもよい。図10(h)のように、基板20の側面のうちの一部(例えば上面側)のみが傾斜面になっていてもよい。
図11(a)から図11(d)は、基板の側面が傾斜面である場合の送信フィルタチップの製造方法を示す断面図である。図11(a)のように、圧電基板からなる基板20上に、弾性波共振器21を形成する。その後、基板20の上面に、例えばエッチング法を用いて溝62を形成する。この際、エッチング条件を調整して、溝62の側面が傾斜面になるようにする。
図11(b)のように、溝62の表面に沿ってシード層22aを形成した後、シード層22a上にメッキ膜22bを形成する。これにより、シード層22aとメッキ膜22bからなる配線層22を形成する。配線層22は、溝62内に埋め込まれて形成される。図11(c)のように、基板20の下面側から研削処理又は研磨処理を施して、配線層22を露出させる。図11(d)のように、配線層22で基板20を切断する。これにより、基板20の側面が傾斜面となり、傾斜面に配線層22が設けられた送信フィルタチップ12が形成される。基板20の側面が傾斜面を有し、この傾斜面に配線層22が設けられることで、送信フィルタチップ12の大型化を抑制できる。よって、弾性波デバイスが大型化することを抑制できる。
図12(a)は、実施例2に係る弾性波デバイスの断面図、図12(b)は、実施例2の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。図12(a)のように、実施例2の弾性波デバイス200は、パッケージ基板50の上面にフリップチップ実装された送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13の両方において、基板20の側面に配線層22が設けられている。送信フィルタチップ12においては、配線層22は基板20の側面のうちの受信フィルタチップ13に向かい合う側面に設けられている。受信フィルタチップ13においては、配線層22は基板20の側面のうちの送信フィルタチップ12に向かい合わない側面に設けられている。送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13の弾性波共振器21は樹脂封止部66によって封止されている。図12(b)のように、実施例2の変形例1の弾性波デバイス210では、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13の両方において、配線層22は基板20の側面のうちの他方のフィルタチップに向かい合わない側面に設けられている。実施例2及び実施例2の変形例1において、その他の構成は、実施例1の図5(b)と同じであるため説明を省略する。
実施例2によれば、受信フィルタチップ13において、配線層22は基板20の側面のうちの送信フィルタチップ12に向かい合わない側面に設けられている。実施例2の変形例1によれば、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13の両方において、配線層22は基板20の側面のうちの他方のフィルタチップに向かい合わない側面に設けられている。このように、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13のうちの少なくとも一方のフィルタチップにおいて、配線層22が基板20の側面のうちの他方のフィルタチップに向かい合う側面以外の側面に設けられることで、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13それぞれに設けられた配線層22が接することを抑制できる。なお、送信フィルタチップ12及び受信フィルタチップ13は樹脂封止部66で封止されているため、基板20の側面に設けられた配線層22が樹脂封止部66に接しても問題ない。
図13は、実施例3に係る弾性波デバイスを示す回路図である。実施例3の弾性波デバイス300は、実施例1と同様に、送信フィルタ10と受信フィルタ11を備えるデュプレクサである。送信フィルタ10は、1又は複数の直列共振器S11からS14、1又は複数の並列共振器P11からP13、及びキャンセル線路70を備える。直列共振器S11からS14は、送信端子Txと共通端子Antとの間に直列に接続されている。並列共振器P11からP13は、送信端子Txと共通端子Antとの間に並列に接続されている。キャンセル線路70は、ノードN1とN2の間において、直列共振器S11からS14に並列に接続されている。受信フィルタ11は、1又は複数の直列共振器S21からS24及び1又は複数の並列共振器P21からP23を備える。直列共振器S21からS24は、共通端子Antと受信端子Rxの間に直列に接続されている。並列共振器P21からP23は、共通端子Antと受信端子Rxとの間に並列に接続されている。
送信フィルタ10における受信帯域の信号の抑圧は、点線矢印のように直列共振器S11からS14を通るメインパス71により行われる。しかしながら、受信帯域の信号はメインパス71で完全には抑圧されず、受信帯域の信号の一部の信号は送信端子Txから共通端子Antに漏れてしまう。そこで、実線矢印のようにノードN1からN2にキャンセル線路70を通るキャンセルパス72を設ける。キャンセル線路70は、ノードN1の信号からメインパス71と略逆相で且つ振幅が略同じ信号を生成しノードN2に出力する。これにより、メインパス71とキャンセルパス72の信号がキャンセルし、受信帯域の信号の送信端子Txから共通端子Antへの漏洩が抑制される。これにより、送信フィルタ10の受信帯域における減衰特性が改善できる、及び/又は、送信端子Txから受信端子Rxへの受信帯域の信号の漏洩を抑制できる。これにより、デュプレクサのアイソレーション特性が改善できる。
図14(a)は、実施例3における送信フィルタが形成された基板の平面図、図14(b)は、図14(a)のA−A間の断面図である。図14(a)及び図14(b)のように、基板20の上面に、直列共振器S11からS14及び並列共振器P11からP13を構成する複数の弾性波共振器21、配線層22、及びパッド23に加えて、キャンセル線路70が設けられている。
キャンセル線路70は、ノードNとN2との間に直列に接続されたキャパシタC1、縦結合型共振器73、及びキャパシタC2を備える。キャパシタC1は、ノードN1と縦結合型共振器73との間に接続されている。キャパシタC2は、縦結合型共振器73とノードN2との間に接続されている。キャパシタC1及びC2は、共振周波数が送信フィルタ10の通過帯域と大きく異なる弾性波共振器で形成されている。弾性波共振器をキャパシタとして用いる場合、反射器はあってもよいし、なくてもよい。
縦結合型共振器73は、IDT73a及びIDT73bを備える。IDT73aは、キャパシタC1とグランドパッドPg13との間に接続されている。IDT73bは、グランドパッドPg13とキャパシタC2との間に接続されている。IDT73aとIDT73bは弾性波の伝搬方向に配列されている。縦結合型共振器73とキャパシタC2との間は配線層22で接続されている。縦結合型共振器73とキャパシタC2との間を接続する配線層22の一部は、基板20の側面に設けられている。例えば、配線層22の一部は、基板20の側面に設けられた切り欠き25に埋め込まれている。
縦結合型共振器73は、IDT73aと73bとの間隔、IDT73a及び73bの電極指間ピッチ及び開口長の少なくとも1つを調整することで、キャンセルパス72の信号の振幅及び位相を調整することができる。これにより、メインパス71を伝搬する信号とキャンセルパス72を伝搬する信号とを逆相且つ同振幅に調整できる。キャパシタC1及びC2は、ノードN1及びN2から縦結合型共振器73のインピーダンスを高くする。これにより、キャンセル線路70を通過する信号の振幅を調整できる。
実施例3の効果を説明するため、比較例2について説明する。比較例2の弾性波デバイスも、実施例3と同じくデュプレクサである。図15は、比較例2における送信フィルタが形成された基板の平面図である。図15のように、比較例2では、キャンセル線路70に含まれる縦結合型共振器73とキャパシタC2とを接続する配線層22は、基板20の上面に設けられている。その他の構成は、実施例3と同じであるため説明を省略する。
比較例3では、キャンセル線路70に含まれる配線層22が基板20の上面に設けられている。したがって、配線層22を形成する領域を確保するため基板20の面積が大きくなり、弾性波デバイスが大型化してしまう。一方、実施例3によれば、キャンセル線路70に含まれる配線層22は基板20の側面に設けられている。これにより、基板20の面積が大きくなることを抑制でき、その結果、弾性波デバイスの大型化を抑制できる。また、キャンセル線路70に含まれる配線層22が基板20の側面に設けられることで、配線層22と弾性波共振器21とを離すことができ、特性を向上させることがでる。
なお、実施例3では、キャンセル線路70は、送信フィルタ10に含まれる直列共振器S11からS14に並列に接続されている場合を例に示したが、これに限られる訳ではない。図16(a)から図16(c)は、キャンセル線路の他の接続例を示す回路図である。図16(a)のように、キャンセル線路70は、直列共振器S21よりも共通端子Ant側のノードN1と、直列共振器S24よりも受信端子Rx側のノードN2と、の間に接続されてもよい。図16(b)のように、キャンセル線路70aは、直列共振器S11よりも送信端子Tx側のノードN1aと、直列共振器S14よりも共通端子Ant側のノードN2aと、の間に接続されてもよい。キャンセル線路70bは、直列共振器S21よりも共通端子Ant側のノードN1bと、直列共振器S24よりも受信端子Rx側のノードN2bと、の間に接続されてもよい。図16(c)のように、キャンセル線路70は、直列共振器S11とS12との間のノードN1と、直列共振器S13とS14との間のノードN2と、の間に接続されていてもよい。このように、ノードN1およびN2の少なくとも一方は直列共振器の間に設けられていてもよい。すなわち、キャンセル線路70は、複数の直列共振器のうちの少なくとも1つの直列共振器に並列に接続されている場合でもよい。
実施例1から実施例3では、デュプレクサとして、送信フィルタ10及び受信フィルタ11の例を説明したが、送信フィルタ同士のデュプレクサ、受信フィルタ同士のデュプレクサでもよい。また、弾性波デバイスは、デュプレクサ以外であってもよく、フィルタや共振器の場合でもよい。
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 送信フィルタ
11 受信フィルタ
12 送信フィルタチップ
13 受信フィルタチップ
20 基板
21 弾性波共振器
22 配線層
23 パッド
24 バンプ
25 切り欠き
26 IDT
50 パッケージ基板
53 パッド
55 ビア配線
56 内部配線層
60 金属封止部
63 圧電基板
64 支持基板
66 樹脂封止部
70〜70b キャンセル線路
100〜300 弾性波デバイス
S1〜S4、S11〜S14、S21〜S24 直列共振器
P1〜P5、P11〜P13、P21〜P23 並列共振器

Claims (8)

  1. 基板と、
    前記基板の上面に設けられた弾性波共振器と、
    前記基板の上面の一の領域から側面を介して他の領域に延在して設けられ、前記弾性波共振器に電気的に接続された配線層と、を備える弾性波デバイス。
  2. 前記基板の側面に設けられた前記配線層は、前記弾性波共振器とグランドとの間に接続されるインダクタを形成する、請求項1記載の弾性波デバイス。
  3. 前記弾性波共振器は、入力端子と出力端子との間に直列に接続された1又は複数の直列共振器と、並列に接続された1又は複数の並列共振器と、を含み、
    前記基板の側面に設けられた前記配線層は、前記入力端子と前記出力端子との間に設けられた第1ノードと第2ノードとの間に接続されて前記1又は複数の直列共振器のうちの少なくとも1つの直列共振器に並列に接続され、前記少なくとも1つの直列共振器を伝搬する通過帯域以外の信号をキャンセルするキャンセル線路に含まれる、請求項1記載の弾性波デバイス。
  4. 前記基板は側面に切り欠きを有し、
    前記配線層は前記切り欠きに埋め込まれている、請求項1から3のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  5. 前記基板の側面は傾斜面を有し、
    前記配線層は前記傾斜面に設けられている、請求項1から3のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  6. 前記基板は、圧電基板が前記圧電基板よりも熱伝導率の高い支持基板に貼り付けられた基板であり、
    前記配線層は、前記圧電基板の側面に設けられ且つ前記支持基板に接している、請求項1から5のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  7. 前記基板と前記弾性波共振器と前記配線層とを含む第1弾性波デバイスチップがフリップチップ実装されたパッケージ基板と、
    前記パッケージ基板に前記第1弾性波デバイスチップに並んでフリップチップ実装された第2弾性波デバイスチップと、
    前記パッケージ基板上に前記第1弾性波デバイスチップと前記第2弾性波デバイスチップをまとめて囲んで設けられ、前記第1弾性波デバイスチップに含まれる前記弾性波共振器を封止する金属封止部と、を備え、
    前記第1弾性波デバイスチップにおいて、前記配線層は前記基板の側面のうちの前記第2弾性波デバイスチップに向かい合う側面に設けられている、請求項1から6のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
  8. 前記基板と前記弾性波共振器と前記配線層とを含む第1弾性波デバイスチップ及び第2弾性波デバイスチップが並んでフリップチップ実装されたパッケージ基板と、
    前記パッケージ基板上に前記第1弾性波デバイスチップと前記第2弾性波デバイスチップを囲んで設けられ、前記第1弾性波デバイスチップ及び前記第2弾性波デバイスチップに含まれる前記弾性波共振器を封止する樹脂封止部と、を備え、
    前記第1弾性波デバイスチップ及び前記第2弾性波デバイスチップのうちの少なくとも一方の弾性波デバイスチップにおいて、前記配線層は前記基板の側面のうちの他方の弾性波デバイスチップに向かい合う側面以外の側面に設けられている、請求項1から6のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020196219A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社村田製作所 電子部品
WO2023176915A1 (ja) * 2022-03-16 2023-09-21 京セラ株式会社 フィルタ、通信機器、および多層基板

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