JP2021097313A - Elastic wave device package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性表面波デバイスの表面に形成されたウォールと、ウォール上に形成されたルーフとにより、弾性波デバイス上に中空構造が形成される弾性波デバイスパッケージに関する。 The present invention relates to an elastic wave device package in which a hollow structure is formed on an elastic wave device by a wall formed on the surface of the elastic surface wave device and a roof formed on the wall.
携帯電話等の移動体通信機器においては、フィルタやデュプレクサ等のRFデバイスは、フロントエンドモジュール(FEM)やパワーアンプ(PA)等との集積化が進み、共用器包含FEM(FEMiD)や共用器包含パワーアンプモジュール(PAMiD)として集積化される傾向にある。これらのマルチチップモジュールは、モールド封止されたチップ部品だけでなく、ウエハレベルパッケージ(WLP)プロセスを適用したチップスケールパッケージ(CSP)のRFデバイスもボード実装されるケースが増えている。その中には、WLP−CSP単体で製品として流通している部品もある。ウエハレベルパッケージ適用のチップスケールパッケージであるWLP−CSPは、一般的に省面積、低背化のメリットがあり、マルチチップモジュールの部品に適した構造とされている。 In mobile communication devices such as mobile phones, RF devices such as filters and duplexers are becoming more integrated with front-end modules (FEMs) and power amplifiers (PAs), and are included in common devices such as FEM (FEMiD) and common devices. It tends to be integrated as an inclusive power amplifier module (PAMID). In these multi-chip modules, not only molded-sealed chip components but also RF devices in chip-scale package (CSP) to which a wafer-level package (WLP) process is applied are increasingly mounted on a board. Among them, there are parts that are distributed as products by WLP-CSP alone. WLP-CSP, which is a chip scale package applicable to a wafer level package, generally has merits of area saving and height reduction, and has a structure suitable for a component of a multi-chip module.
例えば特許文献1に記載の弾性表面波デバイスのウエハレベルパッケージは、基板上に閉じた領域を形成するウォールを設け、その閉じた領域に、ウォールとルーフにより空洞部を形成した構造を有する。すなわち、基板(ウエハ)の表面にIDT電極、反射器及びパッド等を形成し、IDT電極、反射器及びパッド等を形成した基板の表面に、感光性樹脂によるウォールを、IDT電極における電極指、反射器及びパッドを除いた領域に形成する。ウォールは、フィルム状の感光性樹脂によってルーフにより覆われ、基板とルーフとの間に空洞部を形成する。実装基板に接続するための外部端子は、ルーフとウォールを貫通し、基板上のパッドに接続した構造で設ける。
For example, the wafer level package of the surface acoustic wave device described in
従来のWLPのプロセスでは、ウォール、ルーフなどの工程でのデバイスの機能付加、機能選択、性能向上及び性能調整は成されて来なかった。これは、従来のWLPのプロセスではデバイス特性及び性能に関してはウエハ状態の機能と性能を保持することが重視されているためである。これらの背景により、共振子領域上にはWLPプロセスのウォールが形成又は配置されることはなかった。
このため、要求されるデバイスの特性又は性能のチューニング、および仕様変更に応じて、基板表面に設けられるIDT電極又は反射器等の導電体パターンを変更する段階からデバイスを設計し直していた。これにより、要求されるデバイスの特性又は性能が変更されるたびに、WLPプロセス前のデバイス設計変更及びデバイスウエハ製造に伴う作業の工数、リードタイムが増える。特に、IDT電極端での横モードスプリアスを低減するための電極形状、電極金属積層構造の調整には通常、多くの工数を要する。
また、一般的にWLP−CSPのチップサイズは、弾性表面波デバイスのベアチップサイズとなる。一例として、標準化されている1109パッケージ(1.1mm×0.9mm)に搭載されているチップサイズは、おおよそ0.9mm×0.7mmとなる。このような標準サイズから外れたチップのパッキング及び実装においては、標準サイズから外れた専用の部材が必要となり、調達コストが上昇する。
本発明は、上述した問題点に鑑み、WLPプロセスの中でのデバイスの機能付加、機能選択、性能向上又は性能調整を行うことにより、より多種の機能または特性が得られる弾性波デバイスパッケージを提供することを目的とする。また、前記機能、特性をより標準化されたサイズで実現することによる調達コスト低減も併せて目的とする。
In the conventional WLP process, device function addition, function selection, performance improvement, and performance adjustment have not been performed in processes such as wall and roof. This is because the conventional WLP process emphasizes maintaining the function and performance of the wafer state in terms of device characteristics and performance. Due to these backgrounds, no WLP process wall was formed or placed on the resonator region.
Therefore, the device has been redesigned from the stage of changing the conductor pattern such as the IDT electrode or the reflector provided on the substrate surface according to the required tuning of the characteristics or performance of the device and the change in the specifications. As a result, every time the required device characteristics or performance is changed, the man-hours and lead time of the work associated with the device design change before the WLP process and the device wafer manufacturing increase. In particular, it usually takes a lot of man-hours to adjust the electrode shape and the electrode metal laminated structure for reducing the transverse mode spurious at the end of the IDT electrode.
Further, in general, the chip size of the WLP-CSP is the bare chip size of the surface acoustic wave device. As an example, the chip size mounted on the standardized 1109 package (1.1 mm x 0.9 mm) is approximately 0.9 mm x 0.7 mm. In packing and mounting of chips that deviate from the standard size, a dedicated member that deviates from the standard size is required, which increases the procurement cost.
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an elastic wave device package in which a wider variety of functions or characteristics can be obtained by adding functions, selecting functions, improving performance or adjusting performance in the WLP process. The purpose is to do. It also aims to reduce procurement costs by realizing the above-mentioned functions and characteristics in a more standardized size.
本発明の弾性波デバイスパッケージの1つの態様は、弾性表面波デバイスを包含する弾性波デバイスパッケージにおいて、圧電性材料を含む基板と、前記基板上に設けられた共振子形成領域と、前記共振子形成領域を有する基板を含む弾性表面波デバイス上に閉じた領域を形成するように設けられたウォールと、前記ウォール上に形成され、前記閉じた領域に、前記基板と前記ウォールと共に空洞部を形成するルーフとを備え、前記ウォールは、前記基板上に設けられた共振子形成領域の一部領域又は全領域を覆うように形成されているものである。 One aspect of the surface acoustic wave device package of the present invention is an elastic wave device package including an elastic surface acoustic wave device, in which a substrate containing a piezoelectric material, a resonator forming region provided on the substrate, and the resonator A wall provided so as to form a closed region on a surface acoustic wave device including a substrate having a forming region, and a cavity formed on the wall and formed in the closed region together with the substrate and the wall. The wall is formed so as to cover a part or the whole area of the resonator forming region provided on the substrate.
このように、ウォールによって、共振子形成領域の一部領域又は全領域を覆うことにより、本来のフィルタ機能を有する弾性表面波デバイスパッケージと異なる機能または特性の弾性波デバイスパッケージを実現することが可能となる。このため、より多種の弾性波デバイスパッケージのサイズの共通化が図れ、調達コストが低減される。 In this way, by covering a part or all of the resonator forming region with the wall, it is possible to realize an elastic wave device package having a function or characteristic different from that of the surface acoustic wave device package having the original filter function. It becomes. Therefore, the sizes of various elastic wave device packages can be standardized, and the procurement cost can be reduced.
また、弾性波デバイスパッケージを実現するものとして、共振子形成領域の一部領域又は全領域をウォールで覆うことにより、本来のフィルタ素子と異なる機能又は特性のデバイスを実現できる。このため、ベースとなるデバイスの電極パターンを共通化することができる。すなわち、パッケージ工程のうちの1工程であるウォールの形成工程で機能選択又は特性調整が可能となるので、マルチチップモジュール実現のための開発リードタイムが短縮される。 Further, as an elastic wave device package, a device having a function or characteristic different from that of the original filter element can be realized by covering a part or the whole region of the resonator forming region with a wall. Therefore, the electrode pattern of the base device can be standardized. That is, since the function can be selected or the characteristics can be adjusted in the wall forming process, which is one of the packaging processes, the development lead time for realizing the multi-chip module is shortened.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記共振子形成領域として、さらに、冗長に追加した共振子形成領域を備え、前記冗長に追加した共振子形成領域が選択的にウォールで覆われることにより、共振子としての機能が不活性化されているものがある。 As a specific embodiment of the above-described embodiment, the elastic wave device package of the present invention further includes a resonator formation region added redundantly as the resonator formation region, and the resonator formation region added redundantly is selectively selected. In some cases, the function as a resonator is inactivated by being covered with a wall.
このように、一部の共振子形成領域をウォールで覆うことにより、このウォールで覆った部分は、弾性波によって動作する機能が無くなる。このため、ウォールで覆った部分は、他の素子あるいは回路として利用することが可能となる。このため、ウォールで覆うことにより、他の機能を持たせた部分を、ウォールで共振子形成領域を覆わないものと共通化して実現することができ、調達コストを低減できる。 By covering a part of the resonator forming region with a wall in this way, the portion covered with the wall loses the function of operating by elastic waves. Therefore, the portion covered with the wall can be used as another element or circuit. Therefore, by covering with a wall, it is possible to realize a portion having other functions in common with a portion that does not cover the resonator forming region with the wall, and the procurement cost can be reduced.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記ウォールにより覆われる共振子形成領域は、IDT電極を覆う領域であり、前記IDT電極が前記ウォールによって覆われることにより、キャパシタが構成されているものである。 In the elastic wave device package of the present invention, as a specific embodiment of the above-described embodiment, the resonator forming region covered by the wall is a region covering the IDT electrode, and the IDT electrode is covered by the wall to form a capacitor. Is configured.
このように、一部のフィルタ素子用のIDT電極をウォールで覆うことにより、キャパシタを実現できるので、異なるサイズのキャパシタを別に設けることなく弾性表面波デバイスパッケージを実現することができる。このため、キャパシタ機能を付加した弾性波デバイスパッケージを、ウォールでIDT電極を覆わないものと共通化して実現することができ、調達コストを低減できる。 By covering the IDT electrodes for some filter elements with a wall in this way, a capacitor can be realized, so that a surface acoustic wave device package can be realized without separately providing capacitors of different sizes. Therefore, the elastic wave device package to which the capacitor function is added can be realized in common with the one in which the IDT electrode is not covered with the wall, and the procurement cost can be reduced.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記共振子形成領域は、IDT電極と反射器とを有し、前記ウォールは、1または複数の共振子形成領域の反射器の一部を覆う領域に形成されているものである。 In the elastic wave device package of the present invention, as a specific embodiment of the above-described embodiment, the resonator forming region has an IDT electrode and a reflector, and the wall is a reflector of one or more resonator forming regions. It is formed in the area that covers a part of.
このように、ウォールによって、1または複数の反射器の一部を覆うことにより、フィルタ素子の共振子としての機能を変更することが可能となり、弾性波デバイスパッケージとして異なる電極構成のものを別のチップとして準備する必要が無くなる。このため、弾性波デバイスのウエハおよびパッケージの共通化が可能となり、調達コストを低減できる。 In this way, by covering a part of one or more reflectors with a wall, it is possible to change the function as a resonator of the filter element, and another elastic wave device package having a different electrode configuration is used. There is no need to prepare as a chip. Therefore, the wafer and the package of the elastic wave device can be standardized, and the procurement cost can be reduced.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記反射器は、互いに対向するように配置されたバスバーと、対向するバスバー間にそれぞれ両端を接続して設けられた複数の電極とを有し、前記反射器は、IDT電極に隣接して設けられ、前記反射器は、少なくとも一部の電極のバスバー側の部分がウォールにより覆われた特性調整領域として、第1の特性調整領域及び第2の特性調整領域を備えており、前記第1の特性調整領域と前記第2の特性調整領域との間隔は、前記IDT電極側がその反対側より広幅をなすように形成されているものである。 In the elastic wave device package of the present invention, as a specific embodiment of the above-described embodiment, the reflectors are provided by connecting both ends of a bus bar arranged so as to face each other and a plurality of bus bars facing each other. The reflector has an electrode, and the reflector is provided adjacent to the IDT electrode. The reflector has a first characteristic as a characteristic adjustment region in which at least a part of the electrodes on the busbar side is covered with a wall. An adjustment region and a second characteristic adjustment region are provided, and the distance between the first characteristic adjustment region and the second characteristic adjustment region is formed so that the IDT electrode side is wider than the opposite side. Is what it is.
このように、特性調整領域の対向縁が傾斜するように、反射器の電極を覆うことにより、バスバーからの弾性表面波の反射による横方向スプリアスを低減することができる。 By covering the electrodes of the reflector so that the opposite edges of the characteristic adjustment region are inclined in this way, lateral spurious due to reflection of surface acoustic waves from the bus bar can be reduced.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記共振子形成領域にIDT電極を有し、前記IDT電極は、互いに対向して形成された第1のバスバー及び第2のバスバーと、第1のバスバーから第2のバスバーに向けて延出させて形成された第1の電極指と、第2のバスバーから第1のバスバーに向けて延出させて形成された第2の電極指とを有し、前記第1のバスバー及び第2のバスバーはウォールにより覆われ、特性調整領域として、第1の電極指と前記第2の電極指の一部がウォールにより覆われた領域を備えているものである。 The elastic wave device package of the present invention has an IDT electrode in the resonator forming region as a specific embodiment of the above-described embodiment, and the IDT electrodes are formed of a first bus bar and a second bus bar facing each other. A bus bar, a first electrode finger formed by extending from the first bus bar toward the second bus bar, and a second electrode finger formed by extending from the second bus bar toward the first bus bar. The first bus bar and the second bus bar are covered with a wall, and a part of the first electrode finger and the second electrode finger is covered with a wall as a characteristic adjustment region. It has an area.
このように、ウォールによって電極指の一部を覆うことにより、フィルタ素子の共振子としての機能を変更することが可能となり、弾性波デバイスパッケージとして異なる電極構成のものを別のチップとして準備する必要が無くなる。このため、弾性波デバイスのウエハおよびパッケージの共通化が可能となり、調達コストを低減できる。 By covering a part of the electrode finger with the wall in this way, it is possible to change the function of the filter element as a resonator, and it is necessary to prepare a different electrode configuration as a separate chip as an elastic wave device package. Is gone. Therefore, the wafer and the package of the elastic wave device can be standardized, and the procurement cost can be reduced.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記特性調整領域は、前記第1の電極指及び第2の電極指の各基端部をウォールにより覆うように形成されているものである。 In the elastic wave device package of the present invention, as a specific embodiment of the above-described embodiment, the characteristic adjustment region is formed so as to cover each base end portion of the first electrode finger and the second electrode finger with a wall. It is something that is.
このように、ウォールにより、IDT電極の電極指の基端部を覆うことにより、その基端部側の弾性表面波の伝播方向の速度を遅くすることができる。このため、横モードスプリアスを抑制するピストンモードを実現することができる。これにより、デバイスの横モードスプリアスを抑制し、フィルタデバイスとしての性能向上が可能となる。また、このようなピストンモードを実現するためのウォールで覆う領域を、複数の共振子形成領域のうちの一部あるいは全部について設けることにより、IDT電極の基本パターンを同じにして、用途に応じたフィルタ機能を有する弾性波デバイスパッケージを実現することができる。 In this way, by covering the base end portion of the electrode finger of the IDT electrode with the wall, the velocity in the propagation direction of the surface acoustic wave on the base end portion side can be slowed down. Therefore, a piston mode that suppresses transverse mode spurious can be realized. This makes it possible to suppress the transverse mode spurious of the device and improve the performance as a filter device. Further, by providing a region covered with a wall for realizing such a piston mode for a part or all of a plurality of resonator forming regions, the basic pattern of the IDT electrode can be made the same, depending on the application. An elastic wave device package having a filter function can be realized.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記特性調整領域は、前記第1のバスバーから前記第2の電極指の先端部までを覆う領域と、前記第2のバスバーから前記第1の電極指の先端部までを覆う領域とを有するものである。 In the elastic wave device package of the present invention, as a specific embodiment of the above-described embodiment, the characteristic adjustment region includes a region covering from the first bus bar to the tip of the second electrode finger, and the second bus bar. It has a region covering from to the tip of the first electrode finger.
このように、ウォールでIDT電極の電極指の先端部までを覆うことにより、電極指の先端部における弾性表面波の伝播方向の速度を、電極指の交差領域の速度より遅くすることができる。このため、横モードスプリアスを抑制するピストンモードを実現することができる。これにより、デバイスの横モードスプリアスを抑制し、フィルタデバイスとしての性能向上が可能となる。また、このようなピストンモードを実現するためのウォールで覆う領域を、複数の共振子形成領域のうちの一部あるいは全部について設けることにより、IDT電極の基本パターンを同じにして、用途に応じたフィルタ機能を有する弾性波デバイスパッケージを実現することができる。 By covering up to the tip of the electrode finger of the IDT electrode with a wall in this way, the velocity in the propagation direction of the surface acoustic wave at the tip of the electrode finger can be made slower than the velocity in the intersection region of the electrode finger. Therefore, a piston mode that suppresses transverse mode spurious can be realized. This makes it possible to suppress the transverse mode spurious of the device and improve the performance as a filter device. Further, by providing a region covered with a wall for realizing such a piston mode for a part or all of a plurality of resonator forming regions, the basic pattern of the IDT electrode can be made the same, depending on the application. An elastic wave device package having a filter function can be realized.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様として、前記特性調整領域は、前記第1の電極指の先端部を覆う領域と、前記第2の電極指の先端部を覆う領域とを有するものである。 In the elastic wave device package of the present invention, as a specific embodiment of the above-described embodiment, the characteristic adjustment region includes a region covering the tip of the first electrode finger and a region covering the tip of the second electrode finger. And have.
このように、ウォールが覆う領域として、前記IDT電極の電極指の先端部を覆う領域を備えることにより、横モードスプリアスを抑制するためのピストンモードを実現することができる。このため、デバイスの横モードスプリアスを抑制し、フィルタデバイスとしての性能向上が可能となる。また、このようなピストンモードを実現するためのウォールで覆う領域を、複数のフィルタ素子のうちの一部あるいは全部について設けることにより、IDT電極の基本パターンを同じにして、WLPプロセスによりフィルタ性能が向上した弾性波デバイスパッケージを実現することができる。 As described above, by providing the region covering the tip of the electrode finger of the IDT electrode as the region covered by the wall, the piston mode for suppressing the transverse mode spurious can be realized. Therefore, it is possible to suppress the transverse mode spurious of the device and improve the performance as a filter device. Further, by providing a wall-covered area for realizing such a piston mode for a part or all of the plurality of filter elements, the basic pattern of the IDT electrode is made the same, and the filter performance is improved by the WLP process. An improved elastic wave device package can be realized.
本発明の弾性波デバイスパッケージは、上述の態様の具体的態様であって、前記ウォール及びルーフの少なくとも一方は、感光性樹脂により形成されているものである。 The elastic wave device package of the present invention is a specific embodiment of the above-described embodiment, in which at least one of the wall and the roof is made of a photosensitive resin.
このように、ウォール及びルーフのうちの少なくとも一方を感光性樹脂によって形成することにより、フォトリソグラフィを用いて上述の構造を容易に実現することができる。 By forming at least one of the wall and the roof with the photosensitive resin in this way, the above-mentioned structure can be easily realized by using photolithography.
本発明によれば、本来のフィルタ素子としての電極パターンを共通にしながら、機能又は特性が異なる複数種類の弾性波デバイスパッケージを実現することが可能となる。このため、より多種の弾性波デバイスのサイズの共通化が図れ、調達コストが低減される。 According to the present invention, it is possible to realize a plurality of types of elastic wave device packages having different functions or characteristics while sharing the electrode pattern as the original filter element. Therefore, the sizes of various elastic wave devices can be standardized, and the procurement cost can be reduced.
<第1の実施の形態>
本発明による弾性波デバイスパッケージの第1の実施の形態を図1ないし図6により説明する。図1は本実施の形態の弾性波デバイスパッケージにおける共振子形成領域の配置を示し、図2は本実施の形態の内部構造を図1のA−A線に沿って示す。ただし、図1においては、パッケージにおいて、空洞部形成のためのルーフを省略して示している。この弾性波デバイスパッケージは、ウエハレベルパッケージ(WLP)プロセスを適用したチップスケールパッケージ(CSP)として構成されるものである。
<First Embodiment>
The first embodiment of the elastic wave device package according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 shows the arrangement of the resonator forming region in the elastic wave device package of the present embodiment, and FIG. 2 shows the internal structure of the present embodiment along the line AA of FIG. However, in FIG. 1, the roof for forming the cavity is omitted in the package. This elastic wave device package is configured as a chip scale package (CSP) to which a wafer level package (WLP) process is applied.
弾性波デバイスパッケージ1はその基板(ウエハ)として、圧電性材料を含む基板2を有する。すなわち、基板2は、圧電性材料のみではなく、圧電性材料と他の材料とを積層した構造で構成してもよい。図1に示すように、基板2上に、共振子形成領域3A〜3Dと、パッド5が設けられている。共振子形成領域3A〜3Dは、図2において共振子形成領域3Bで代表させて示すように、基板2上に、IDT電極4と、不図示のバスバー及び反射器用電極とを形成した領域である。
The elastic
共振子形成領域3A〜3Dが形成された基板2上に、閉じた領域を形成するように、ウォール6が設けられる。ウォール6上に、ルーフ7が設けられる。ウォール6により形成された閉じた領域は、ルーフ7と基板2との間に形成された空洞部8となる。図1においては、ウォール6は、共振子形成領域3A〜3Dと、パッド5とを避けた箇所に設けられている。この弾性波デバイスパッケージ1には、このパッケージ1を不図示の実装基板に実装するための外部接続端子(バンプ)9が、ルーフ7及びウォール6を貫通し、下地金属5aを設けたパッド5に接続して設けられる。
A
この第1の実施の形態は、ウォール6が、共振子形成領域の一部または全部を覆うことにより、本来発揮すべきであった機能又は特性を変更するものである。図3に示す例においては、共振子形成領域3A〜3Dのうち、実線で示す共振子形成領域3B及び共振子形成領域3Cはウォール6で覆われず、点線で示す共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dは、これらの領域の全部を覆うように、ウォール6が形成されている。
In this first embodiment, the
図4は図3のB−B断面図であり、共振子形成領域3C上はウォール6で覆われずに空洞部8が存在する状態を示す。一方、図5は図3のC−C断面図であり、共振子形成領域3D上はウォール6で覆われ、空洞部8が存在しない状態を示す。すなわちこの例においては、共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dをウォール6で覆うことにより、弾性表面波の伝播による共振子としての機能を無くしている。すなわち、共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dは、冗長に追加した領域であり、これらの共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dは、弾性波素子として機能する部分を無くしたものである。一方、ウォール6で覆わない共振子形成領域3B及び共振子形成領域3Cは本来の共振子として機能を残している。弾性波素子として機能する部分を無くしている共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dは、一例としてキャパシタとして用いることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3, showing a state in which the
図6により、本実施の形態の製造工程の一例を説明する。図6(A)は、すでにIDT電極4及びパッド5が形成されたウエハとしての基板2を示している。なお、基板2には、タンタル酸リチウムあるいはニオブ酸リチウム等が用いられる。IDT電極4及びパッド5と、不図示の反射器やバスバー(配線)は、フォトリソグラフィ技術を用いて形成されたものである。これらのIDT電極4及びパッド5等には、例えば金、銅又はアルミニウム、もしくはこれらの合金等を用いることができる。
An example of the manufacturing process of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows the
図6(A)に示すように、このようなIDT電極4等が形成された基板2上に、ウォール6形成のための感光性樹脂フィルム6Xを接着する。ウォール6形成のためには、フィルムを接着する代わりに、感光性樹脂を塗布してもよい。次に図6(B)に示すように、不図示のフォトマスクを介して、感光性樹脂フィルム6Xに露光する。その後、現像することにより、ウォール6の閉じた領域を形成する。すなわち、図6(C)に示すように、感光性樹脂フィルム6Xのうち、感光した部分を残留させ、感光しなかった部分は空洞6a及び空洞6bとする。空洞6aは共振子形成領域3A〜3Dのうちの対応する部分に選択的に形成される。空洞6bはパッド5に対応する部分に形成される。
As shown in FIG. 6A, the
図3の例においては、共振子形成領域3B及び共振子形成領域3Cについては、ウォール6に空洞6aを形成する。一方、共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dについては、空洞6aは形成しない。
In the example of FIG. 3, a
次に図6(D)に示すように、ルーフ7となる感光性樹脂フィルム7Xをウォール6上に接着する。そして図6(E)に示すように、不図示のフォトマスクを介して感光性樹脂フィルム7Xに露光する。ここで、露光しない部分、すなわち感光性樹脂フィルム7Xを除去する部分は、図6(C)に示したウォール6上のパッド5に対応して形成した空洞6bに合致する部分のみである。その後、現像することにより、図6(F)に示すように、ウォール6の空洞6bに対応するルーフ7の部分に、空洞7aが形成される。
Next, as shown in FIG. 6D, the
このように空洞7aを設けた後、図6(G)に示すように、空洞7aを設けたパッド5上に、外部接続端子9の下地金属5aを設ける。そして、ルーフ7上に、メタルマスク10を介して半田ペースト9Xを塗布することにより、ルーフ7の空洞7aに対応する部分に半田ペースト9Xを充填する。その後、リフロー処理することにより、図6(H)に示すように、半田ペースト9Xを半田でなる外部接続端子9とする。その後、ダイシング工程により、個々のパッケージに切り分ける。そして、個々のパッケージを、保管、搬送のための不図示のテーピング材に搭載して保管、搬送する。
After the
本実施の形態によれば、共通の電極パターンを有するウエハを用い、ウォール6のパターンを変更し、ウォール6によって共振子形成領域の一部または全部を覆うか覆わないかを選択することにより、本来のフィルタ素子と異なる機能または特性の弾性波デバイスパッケージを実現したり、性能の付加及び変更することが可能となる。このため、多種の弾性波デバイスについて、規格化したサイズのものを実現することができる。このため、多種の弾性波デバイスパッケージを保管及び搬送するための手段として、規格化されたテーピング材等を使用することが可能となる。このため、調達コストが低減される。
According to the present embodiment, a wafer having a common electrode pattern is used, the pattern of the
また、弾性波デバイスパッケージとして実現するものとして、単一の機能又は特性のフィルタ素子のみを予定するのではなく、複数の機能又は特性を実現しうるものとして、一例として、共振子形成領域3A及び共振子形成領域3Dで示す冗長な共振子形成領域を準備しておき、冗長な共振子形成領域の一部または全部を選択的にウォールで覆うことにより、本来のフィルタ素子と異なる機能又は特性のデバイスを実現できる。このため、ベースとなるデバイスの電極パターンを共通化することができる。すなわち、ウォールの形成工程であるパッケージ工程で機能選択又は特性調整が可能となるので、マルチチップモジュール実現のための開発リードタイム短縮が可能となる。
Further, as an elastic wave device package, not only a filter element having a single function or characteristic is planned, but a plurality of functions or characteristics can be realized. As an example, the
このリードタイムの短縮について説明する。弾性表面波デバイスの機能及び性能は、ウエハプロセスで作りこまれているため、マルチチップモジュールとして実装基板に他のチップと共に弾性波デバイスパッケージを実装した後、評価することにより、不具合又は改善点が明らかになる。すなわち、下記の一連の開発フローを数回反復して最終的な製品となる。
第1段階;チップ設計
第2段階;ウエハ製造用マスク作製
第3段階;デバイスウエハ製造
第4段階;組立工程(WLP)
第5段階;モジュール実装
第6段階;モジュールの機能及び性能の評価
本実施の形態においては、共振子形成領域の電極パターンを共通化して、パッケージ段階(第4段階)でフィルタ素子用電極を選択してウォールによって覆うことにより、機能選択又は特性調整を行なっている。このため、機能選択又は特性調整のためには、第1段階から第3段階までの工程を省略し、試行錯誤の工程を第4から第6段階に絞ることができる。すなわち、図6(A)の工程に至る前までの工程を共通化し、図6(A)〜(C)の工程で機能選択又は特性調整を行なうことにより、異なる機能選択又は特性調整が行なえる。このため、開発リードタイムが短縮される。
This reduction in lead time will be described. Since the functions and performance of surface acoustic wave devices are built in by the wafer process, defects or improvements can be found by evaluating the surface acoustic wave device package after mounting it on the mounting board together with other chips as a multi-chip module. It becomes clear. That is, the final product is obtained by repeating the following series of development flows several times.
1st stage; Chip design 2nd stage; Wafer manufacturing mask manufacturing 3rd stage; Device wafer manufacturing 4th stage; Assembly process (WLP)
5th stage; Module mounting 6th stage; Evaluation of module function and performance In this embodiment, the electrode pattern in the resonator formation region is standardized, and the electrode for the filter element is selected in the packaging stage (4th stage). By covering it with a wall, the function is selected or the characteristics are adjusted. Therefore, in order to select the function or adjust the characteristics, the steps from the first step to the third step can be omitted, and the process of trial and error can be narrowed down to the fourth to sixth steps. That is, different function selection or characteristic adjustment can be performed by standardizing the steps up to the step of FIG. 6 (A) and performing function selection or characteristic adjustment in the steps of FIGS. 6 (A) to 6 (C). .. Therefore, the development lead time is shortened.
<第2の実施の形態>
本発明の弾性波デバイスパッケージの第2の実施の形態を図7〜図12により説明する。この実施の形態は、携帯電話等の移動体通信機器のフロントエンドモジュールに含まれるフィルタに例を示している。図7に示すように、圧電性材料を含む基板2上に、共振子形成領域3E及び共振子形成領域3Fと、外部接続端子9A〜9Fと、共振子形成領域3E及び共振子形成領域3F相互間、あるいは共振子形成領域3E及び共振子形成領域3Fと外部接続端子9A〜9Fのいずれかとを接続するバスバー13a〜13iが設けられる。図8は図7の等価回路図である。
<Second embodiment>
A second embodiment of the elastic wave device package of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 12. An example of this embodiment is shown in a filter included in a front-end module of a mobile communication device such as a mobile phone. As shown in FIG. 7, on the
図7に示すように、共振子形成領域3Eには、IDT電極14a〜14cと、反射器15a及び反射器15bを有する。また、共振子形成領域3Fは、IDT電極14d〜14fと、反射器15c及び反射器15dを有する。本例の弾性波デバイスは、受信側のフィルタを構成している。そして外部接続端子9Aは不図示のアンテナに接続され、外部接続端子9Fは受信回路に接続され、他の外部接続端子9B〜9Eはグランドに接続される。このデバイスは送信側フィルタや他のフィルタ機能が必要とされる回路にも用いることができる。
As shown in FIG. 7, the
図9はこの実施の形態の弾性波デバイスパッケージの素子の一部の電極配置を示す。この例の反射器15aは、バスバー13cとバスバー13dとの間に平行かつ等間隔に設けられた線状をなす複数の電極150により構成されている。図7に示す他の反射器15b〜15dも同様の構成を有する。IDT電極14aは、バスバー13cから延出して形成された複数本の電極指140と、バスバー13eから延出して形成された複数本の電極指141とが、交互にかつ平行に形成された櫛型電極により構成される。IDT電極14bは、バスバー13a(第1のバスバー)から延出して形成された複数本の電極指140(第1の電極指)と、バスバー13b(第2のバスバー)から延出して形成された複数本の電極指141(第2の電極指)とが、交互にかつ平行に形成された櫛型電極により構成される。他のIDT電極14c〜14fも同様の構成を有する。
FIG. 9 shows the electrode arrangement of a part of the elements of the elastic wave device package of this embodiment. The
図10〜図12は、反射器15a〜15dの電極150の一部をウォール6で覆うことにより、共振子形成領域3E及び共振子形成領域3Fで構成されるフィルタ素子の特性の変更したデバイスの例を示す。この例においては、図11及び図12で示すように、反射器15a〜15dの電極150は、電極150の両端部であるバスバー13c(第1のバスバー)及びバスバー13d(第2のバスバー)側に、それぞれ特性調整領域6c(第1の特性調整領域)及び特性調整領域6d(第2の特性調整領域)を設けた例を示す。図11に示すように、このバスバー13c及びバスバー13dにそれぞれ形成された特性調整領域6cと特性調整領域6dの間隔は、IDT電極14a側で広く、その反対側では狭くなるようにテーパー形に形成されている。すなわち、特性調整領域6cの対向縁6c1及び特性調整領域6dの対向縁6d1は、弾性表面波の伝搬方向である縦方向に対して、αで示す角度で傾斜させて形成されている。図12において、W1は、図11のD−D線の断面において、ウォール6により反射器15aの電極150の両端部を覆った幅を示している。この幅W1は、反射器15aにおけるIDT電極14a側程広くなる。
10 to 12 show a device in which the characteristics of the filter element composed of the
このように、対向縁6c1及び対向縁6d1が傾斜するように、反射器15a〜15dの電極150を覆うことにより、バスバー13c及びバスバー13dからの反射による横方向スプリアスを低減することができる。すなわち、図11において、バスバー13cとバスバー13dの間隔が、使用周波数の波長λの整数倍であると、横モードの弾性表面波の定在波が発生する。このため、フィルタの通過領域内にリップルが発生することがある。このため、バスバー13cとバスバー13dからの反射波は相手側に到達せず、定在波は発生しないので、横モードのスプリアスの発生を防止することができる。このような特性調整領域6cを必要に応じて設けることにより、用途に応じた特性のフィルタを実現することができる。なお、反射器15aにおいて、電極指150の両端を接続するバスバーは、バスバー13c及びバスバー13dから電気的に絶縁したバスバーで会っても良い。反射器15c〜15dについても同様である。
By covering the
<第3の実施の形態>
本発明の弾性波デバイスパッケージの第3の実施の形態を図13及び図14により説明する。本実施の形態は、IDT電極14a及びIDT電極14bに、電極指140の基端部140aをウォール6により覆う特性調整領域6e、及び電極指141の基端部141aをウォール6により覆う特性調整領域6fを設けたものである。図14に、バスバー13a及び13bのみならず、電極指140の基端部140aと、電極指141の基端部141aとが、W2の幅に亘って、ウォール6により覆われていることが示されている。
<Third embodiment>
A third embodiment of the elastic wave device package of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14. In this embodiment, the
このように、バスバーのみならず、電極指140の基端部140a及び電極指141の基端部141aを、ウォール6で覆う特性調整領域6e及び特性調整領域6fを設ければ、この特性調整領域6e及び特性調整領域6fにおける弾性表面波の速度を遅くすることができる。このため、電極指140と電極指141の交差領域Yからバスバー13aとバスバー13b、及びバスバー13cとバスバー13e側に漏れる弾性表面波の漏れを抑制することができる。その結果、この特性調整領域6e及び特性調整領域6fを設けることにより、弾性表面波の漏れによって生じるスプリアスを低減することができる。また、このような特性調整領域6e及び特性調整領域6fを設けることにより、電極指交差領域Yにおいて弾性表面波を均一化するピストンモードの実現に寄与し、Q値を向上させることができる。なお、このような特性調整領域6e及び特性調整領域6fは、IDT電極14a〜14fの一部に設けてもよく、全部に設けてもよい。
As described above, if the
<第4の実施の形態>
本発明の弾性波デバイスパッケージの第4の実施の形態を図15、図16及び図17により説明する。本実施の形態は、共振子形成領域14a〜14cの一部に、特性調整領域6g及び特性調整領域6hを形成したものである。すなわち図16及び図17に示すように、バスバー13aから、電極指141の先端部141bまで、ウォール6で覆う特性調整領域6gを設けている。同様に、バスバー13bから電極指140の先端部140bまでをウォール6で覆う特性調整領域6hを設けている。図17に、バスバー13aとバスバー13bから、それぞれ幅W3に亘って特性調整領域6g及び特性調整領域6hが設けられている。すなわち、バスバー13aから、対向する電極指141の先端部141bについて、幅W3にわたり、ウォール6により覆われる。同様に、バスバー13bから、対向する電極指140の先端部140bについて、幅W3にわたり、ウォール6により覆われる。
<Fourth Embodiment>
A fourth embodiment of the elastic wave device package of the present invention will be described with reference to FIGS. 15, 16 and 17. In this embodiment, the
このような特性調整領域6g及び特性調整領域6hを設ければ、ピストン構造が実現でき、この電極指140の先端部140bと、電極指141の141bにおける弾性表面波の速度を遅くすることができる。このピストン構造の実現の度合は、第3の実施の形態よりも効果的に行なわれる。このため、電極指140と電極指141の交差領域Yからバスバー13a及びバスバー13b側への弾性表面波の漏れによるスプリアスの抑制と、Q値の向上をより良く達成することができる。なお、このような特性調整領域6g及び特性調整領域6hは、IDT電極14a〜14fの一部に設けてもよく、全部に設けてもよい。
By providing such a
<第5の実施の形態>
本発明の弾性波デバイスパッケージの第5の実施の形態を図18、図19及び図20により説明する。本実施の形態は、ウォール6により、共振子形成領域15aにおけるIDT電極14a〜14cの電極指140の先端部140b及び電極指141の先端部141bを、弾性表面波の伝搬方向、すなわち縦方向の帯状あるいは線状のウォール6で覆う特性調整領域6j及び特性調整領域6iを形成したものである。
<Fifth Embodiment>
A fifth embodiment of the elastic wave device package of the present invention will be described with reference to FIGS. 18, 19, and 20. In the present embodiment, the
このように、電極指140の先端部140b及び電極指141の先端部141bをそれぞれウォール6で覆う特性調整領域6j及び特性調整領域6iを設ければ、ピストン構造が実現でき、これらの先端部140bと先端部141bにおける弾性表面波の速度を遅くすることができる。このため、第4の実施の形態と同様に、電極指140と電極指141の交差領域Yからバスバー側への弾性表面波の漏れの抑制によるスプリアスの低減と、Q値の向上を達成することができる。なお、このような特性調整領域6j及び特性調整領域6iは、IDT電極14a〜14fの一部に設けてもよく、全部に設けてもよい。
In this way, if the
上述した第3〜第5の実施の形態においては、例えば、特許第5221616号公報に記載のピストン構造のように、電極指の先端部の厚みや幅を変更したり、別の金属製材料を付加したりすることなく、横モードスプリアスを低減することができる。すなわち、金属製材料の付加なしに、感光性樹脂からなるウォール6の形成パターンを変更するだけでピストン構造を実現でき、デバイスの製造価格を抑制することができるという効果も得られる。
In the third to fifth embodiments described above, for example, as in the piston structure described in Japanese Patent No. 5221616, the thickness and width of the tip of the electrode finger may be changed, or another metal material may be used. It is possible to reduce the transverse mode spurious without adding it. That is, the piston structure can be realized only by changing the forming pattern of the
図21は本発明を実施する場合に採用できるIDT電極の他の例を示している。この例においては、バスバー13aから延出して形成する電極指140と電極指140の間に、短い電極指140cを形成している。同様に、バスバー13bかから延出して形成する電極指141と電極指141との間に、短い電極指141cを形成している。バスバー13aから延出させた短い電極指140cは、対向するバスバー13bから延出させた電極指141の先端部141bに、微小間隔を隔てて対向する。同様に、バスバー13bから延出させた短い電極指141cは、対向するバスバー13aから延出させた電極指140の先端部140bに、微小間隔を隔てて対向する。
FIG. 21 shows another example of an IDT electrode that can be used when carrying out the present invention. In this example, a
図21に示すような電極構造にすれば、その電極構造自体でも横モードのスプリアスの低減効果を得ることができる。このような電極構造は、第1から第5の実施の形態のIDT電極にも採用することができる。このような短い電極指140c及び電極指141cの長さは、電極指140及び電極指141の配列方向に次第に変化するように形成してもよい。このように電極指140c及び電極指141cの長さを変化させる場合、これらの電極指140c及び電極指141cにそれぞれ先端で対向する電極指141及び電極指140の長さも、電極指141及び電極指140の配列方向に変化する。
If the electrode structure is as shown in FIG. 21, the effect of reducing spurious in the transverse mode can be obtained by the electrode structure itself. Such an electrode structure can also be adopted for the IDT electrodes of the first to fifth embodiments. The length of such a
上記実施の形態においては、ウエハレベルパッケージ(WLP)プロセスを適用したチップスケールパッケージ(CSP)について示したが、本発明は、このWLP以外の中空構造を有する封止されたチップ部品としても実施可能である。 In the above embodiment, the chip scale package (CSP) to which the wafer level package (WLP) process is applied has been shown, but the present invention can also be implemented as a sealed chip component having a hollow structure other than the WLP. Is.
以上、本発明についての説明を行なったが、本発明を実施する場合、上述した例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。 Although the present invention has been described above, when the present invention is carried out, various modifications and additions can be made without deviating from the gist of the present invention, not limited to the above-mentioned examples.
1 弾性波デバイスパッケージ
2 基板
3、3A〜3F 共振器形成領域
4、14a〜14f IDT電極
5 パッド
6 ウォール
6c〜6j 特性調整領域
7 ルーフ
8 空洞部
9、9A〜9F 外部接続端子
13a〜13i バスバー
15a〜15d 反射器
140、141 電極指
150 電極
1 Elastic
Claims (10)
圧電性材料を含む基板と、
前記基板上に設けられた共振子形成領域と、
前記共振子形成領域を有する基板を含む弾性表面波デバイス上に閉じた領域を形成するように設けられたウォールと、
前記ウォール上に形成され、前記閉じた領域に、前記基板と前記ウォールと共に空洞部を形成するルーフとを備え、
前記ウォールは、前記基板上に設けられた共振子形成領域の一部領域又は全領域を覆うように形成されている、弾性波デバイスパッケージ。 In a surface acoustic wave device package that includes a surface acoustic wave device,
Substrates containing piezoelectric materials and
A resonator forming region provided on the substrate and
A wall provided to form a closed region on the surface acoustic wave device including the substrate having the resonator forming region, and
A roof formed on the wall and forming a cavity together with the wall in the closed region is provided.
An elastic wave device package in which the wall is formed so as to cover a part or all of a resonator forming region provided on the substrate.
前記共振子形成領域として、さらに、冗長に追加した共振子形成領域を備え、
前記冗長に追加した共振子形成領域が選択的にウォールで覆われることにより、共振子としての機能を無くしている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 1,
The resonator forming region is further provided with a redundantly added resonator forming region.
An elastic wave device package that loses its function as a resonator by selectively covering the resonator forming region added redundantly with a wall.
前記ウォールにより覆われる共振子形成領域は、IDT電極を覆う領域であり、
前記IDT電極が前記ウォールによって覆われることにより、キャパシタが構成されている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 2.
The resonator forming region covered by the wall is a region covering the IDT electrode.
An elastic wave device package in which a capacitor is formed by covering the IDT electrode with the wall.
前記共振子形成領域は、IDT電極と、反射器とを有し、
前記ウォールは、1または複数の共振子形成領域の反射器の一部を覆う領域に形成されている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 1,
The resonator forming region has an IDT electrode and a reflector, and has an IDT electrode and a reflector.
An elastic wave device package in which the wall is formed in a region covering a part of a reflector in one or a plurality of resonator forming regions.
前記反射器は、互いに対向するように配置されたバスバーと、対向するバスバー間にそれぞれ両端を接続して設けられた複数の電極とを有し、
前記反射器は、IDT電極に隣接して設けられ、
前記反射器は、少なくとも一部の電極のバスバー側の部分がウォールにより覆われた特性調整領域として、第1の特性調整領域及び第2の特性調整領域を備えており、
前記第1の特性調整領域と前記第2の特性調整領域との間隔は、前記IDT電極側がその反対側より広幅をなすように形成されている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 4,
The reflector has a bus bar arranged so as to face each other, and a plurality of electrodes provided by connecting both ends between the opposite bus bars.
The reflector is provided adjacent to the IDT electrode and is provided.
The reflector includes a first characteristic adjustment region and a second characteristic adjustment region as characteristic adjustment regions in which at least a part of the electrodes on the busbar side is covered with a wall.
An elastic wave device package in which the distance between the first characteristic adjustment region and the second characteristic adjustment region is formed so that the IDT electrode side is wider than the opposite side.
前記共振子形成領域にIDT電極を有し、
前記IDT電極は、互いに対向して形成された第1のバスバー及び第2のバスバーと、第1のバスバーから第2のバスバーに向けて延出させて形成された第1の電極指と、第2のバスバーから第1のバスバーに向けて延出させて形成された第2の電極指とを有し、
前記第1のバスバー及び第2のバスバーはウォールにより覆われ、
特性調整領域として、第1の電極指と前記第2の電極指の一部がウォールにより覆われた領域を備えている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 1,
An IDT electrode is provided in the resonator forming region, and the IDT electrode is provided.
The IDT electrodes include a first bus bar and a second bus bar formed so as to face each other, a first electrode finger formed so as to extend from the first bus bar toward the second bus bar, and a first. It has a second electrode finger formed extending from the second bus bar toward the first bus bar.
The first bus bar and the second bus bar are covered with a wall.
An elastic wave device package including a first electrode finger and a region in which a part of the second electrode finger is covered with a wall as a characteristic adjustment region.
前記特性調整領域は、前記第1の電極指及び第2の電極指の各基端部をウォールにより覆うように形成されている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 6,
The characteristic adjustment region is an elastic wave device package formed so as to cover each base end portion of the first electrode finger and the second electrode finger with a wall.
前記特性調整領域は、前記第1のバスバーから前記第2の電極指の先端部までを覆う領域と、前記第2のバスバーから前記第1の電極指の先端部までを覆う領域とを有する、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 6,
The characteristic adjustment region includes a region covering from the first bus bar to the tip of the second electrode finger and a region covering from the second bus bar to the tip of the first electrode finger. Elastic wave device package.
前記特性調整領域は、前記第1の電極指の先端部を覆う領域と、前記第2の電極指の先端部を覆う領域とを有する、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to claim 6,
The characteristic adjustment region is an elastic wave device package having a region covering the tip of the first electrode finger and a region covering the tip of the second electrode finger.
前記ウォール及びルーフの少なくとも一方は、感光性樹脂により形成されている、弾性波デバイスパッケージ。 In the elastic wave device package according to any one of claims 1 to 9.
An elastic wave device package in which at least one of the wall and the roof is made of a photosensitive resin.
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