JP2022190738A - 弾性波デバイスパッケージ、および弾性波デバイスを含むモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】弾性波デバイスパッケージ１、および、モジュール２の厚さを、合理的に減少できるようにする。【解決手段】弾性波デバイス３の実装側４ａの面４ｄを平坦にすると共に、前記実装側４ａと反対の側に外部接続端子４ｃを備えた配線基板４を備える。配線基板４は、少なくとも前記実装側４ａにおいて開口４ｆして前記配線基板４の厚さ方向に続く穴４ｅと、前記穴４ｅ内に、前記穴４ｅの前記実装側４ａの前記開口４ｆよりも内方に座面４ｈを持つように形成されて、前記外部接続端子４ｃに電気的に接続されるビア配線体４ｇとを備えてる。前記弾性波デバイス３の前記外部接続用パッド３ｅに電気的に接続されると共に前記穴４ｅ内において前記ビア配線体４ｇの前記座面４ｈに支持・接続されるバンプ７によって、前記圧電基板３ｃの前記一面と前記配線基板４の実装側４ａの面４ｄとの間に隙間６を形成させるようにしてなる。【選択図】図１

Description

この発明は、弾性波デバイスパッケージ、および、弾性波デバイスを含むモジュールの改良に関する。

弾性波デバイスパッケージは、モバイル通信機器などにおいて周波数フィルタなどとして使用されている。弾性波デバイスパッケージは、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの圧電基板１００ａ上に櫛形電極を形成してなる弾性波デバイス１００と、これを実装する配線基板２００とを持つ。図９に示されるように、かかる実装は、弾性波デバイス１００側に形成されたバンプ３００を、配線基板２００におけるの弾性波デバイスと１００の実装側に形成されたパッド２００ａに溶着することでなされている。図９中、符号１００ｂは弾性波デバイス側のパッド、符号２００ｂは配線基板２００側に形成されたパッド２００ａに接続された配線パターン、符号２００ｃは配線基板２００に形成された貫通穴、符号２００ｄはビア配線、符号２００ｅは外部接続端子である。

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の弾性波デバイスパッケージ、および、一つ以上の弾性波デバイスを含んで構成されるモジュールの厚さを、合理的に減少できるようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、第一の観点から、弾性波デバイスパッケージを、圧電基板の一面側に複数の共振器を備えると共に、前記共振器に電気的に接続された外部接続用パッドとを備えた弾性波デバイスと、
前記弾性波デバイスの実装側には配線パターンなどを持たずこの実装側の面を平坦にすると共に、前記実装側と反対の側に外部接続端子を備えた配線基板とを備えてなり、
前記配線基板は、少なくとも前記実装側において開口して前記配線基板の厚さ方向に続く穴と、
前記穴内に、前記穴の前記実装側の前記開口よりも内方に座面を持つように形成されて、前記外部接続端子に電気的に接続されるビア配線体とを備えており、
前記弾性波デバイスの前記外部接続用パッドに電気的に接続されると共に前記穴内において前記ビア配線体の前記座面に支持・接続されるバンプによって、前記圧電基板の前記一面と前記配線基板の実装側の面との間に隙間を形成させるようにしてなる、ものとした。

かかる弾性波デバイスパッケージにあっては、配線基板の穴内で配線基板側と弾性波デバイス側とを接続させることから、前記隙間を確保しながら、弾性波デバイスパッケージの厚さを合理的に減少させることができる。また、配線基板における弾性波デバイスの実装側に配線パターンを形成させるようにした場合はこれが適切に形成できなかったときには弾性波デバイスの一面とこの配線パターンとを予期せず接触させてしまう可能性があるが、この発明にかかる弾性波デバイスパッケージにあっては、配線基板の弾性波デバイスの実装側には配線パターンがなく、この実装側の面は平坦に構成されることから、このような接触の可能性がなく製造時の歩留まりが高まる。

前記バンプを前記穴の前記開口の縁部にも接触する大きさに形成しておくことが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記穴の前記配線基板の厚さ方向に直交する方向の断面輪郭形状を長円状となるようにしておくことが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記ビア配線体の前記配線基板の厚さ方向の寸法を、この方向での前記穴の長さの半分以上の寸法とさせることが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記課題を達成するために、この発明にあっては、第二の観点から、弾性波デバイスを含むモジュールを、圧電基板の一面側に複数の共振器を備えると共に、前記共振器に電気的に接続された外部接続用パッドとを備えた、一つ以上の弾性波デバイスと、
前記弾性波デバイスの実装側には配線パターンなどを持たずこの実装側の面を平坦にすると共に、前記実装側と反対の側に外部接続端子を備えた配線基板とを備えてなり、
前記配線基板は、少なくとも前記実装側において開口して前記配線基板の厚さ方向に続く穴と、
前記穴内に、前記穴の前記実装側の前記開口よりも内方に座面を持つように形成されて、前記外部接続端子に電気的に接続されるビア配線体とを備えており、
前記弾性波デバイスの前記外部接続用パッドに電気的に接続されると共に前記穴内において前記ビア配線体の前記座面に支持・接続されるバンプによって、前記圧電基板の前記一面と前記配線基板の実装側の面との間に隙間を形成させるようにしてなる、ものとした。

この発明によれば、この種の弾性波デバイスパッケージ、および、一つ以上の弾性波デバイスを含んで構成されるモジュールの厚さを、合理的に減少させることができる。

図１は、この発明の一実施の形態にかかる弾性波デバイスパッケージ（第一例）の断面構成図である。 図２は、前記第一例を構成する弾性波デバイスを共振器の形成側（図１の下側）から見て示した構成図である。 図３は、図１の要部を拡大して示した断面構成図である。 図４は、前記第一例を構成するバンプと穴との関係を、弾性波デバイスの側から配線基板の実装側を見て、且つ、バンプを断面にして示した要部構成図である。 図５は、この発明の一実施の形態にかかる弾性波デバイスパッケージ（第二例）の要部断面構成図である。 図６は、前記第一例を構成する配線基板の穴を長円状とした第三例をを、弾性波デバイスの側から配線基板の実装側を見て、且つ、バンプを断面にして示した要部構成図である。 図７は、この発明の一実施の形態にかかる弾性波デバイスパッケージ（第四例）の要部断面構成図である。 図８は、この発明の一実施の形態にかかるモジュールの断面構成図である。 図９は、従来の弾性波デバイスパッケージの要部断面構成図である。

以下、図１～図８に基づいて、この発明の一実施の形態にかかる弾性波デバイスパッケージ１、および、弾性波デバイス３を含むモジュール２について、説明する。

図１～図７は弾性波デバイスパッケージ１を示している。図８は弾性波デバイス３を含むモジュール２を示している。

弾性波デバイスパッケージ１は、弾性波デバイス３（ＳＡＷ－ｃｈｉｐ）と、配線基板４（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、外装樹脂５（Ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｒｅｓｉｎ）とを備える。従来例を示す図９中、符号ｘで示す厚さは、例えば、２７５μm～２８０μｍ程度に構成されるが、後述の第一例では、図９に示される従来例と実質的に同一の構成を備えながら、前記厚さｘを従来例よりも少なくとも１０μｍ小さい２６５μｍ程度に合理的に減少させることが可能となる。

図示の例では、弾性波デバイスパッケージ１は、弾性波デバイス３の共振器の形成側３ａと配線基板４の実装側４ａとの間に隙間６を形成させた状態で、配線基板４に弾性波デバイス３を実装すると共に、前記外装樹脂５によって前記隙間６を封止した構成となっている。弾性波デバイス３の外縁３ｂは配線基板４の外縁４ｂよりも中央側に位置し、外装樹脂５は弾性波デバイス３の共振器の形成側３ａと反対の側を覆ってその外縁３ｂから垂下して配線基板４に至るように形成されている。

弾性波デバイス３を含むモジュール２は、一つの配線基板４に少なくとも一つの弾性波デバイス３を実装すると共に、必要に応じてＩＣなどの弾性波デバイス３以外の素子を実装してなるものである。図示の例では、弾性波デバイス３を含むモジュール２は、一つの配線基板４に二つの弾性波デバイス３を実装させると共に、この実装側４ａに外装樹脂５を形成させたものとなっている。

弾性波デバイス３は、圧電基板３ｃの一面３ｄ側に複数の共振器を備えると共に、前記共振器に電気的に接続された外部接続用パッド３ｅとを備えている。図示の例では、共振器は、櫛形電極３ｆ（ＩＤＴ）によって構成されている。図示の例では、圧電基板３ｃの一面３ｄには、櫛形電極３ｆを含む電極パターン３ｇと、外部接続用パッド３ｅとが形成されている。図面上、櫛形電極３ｆは簡略化して示している。図示の例では、外部接続用パッド３ｅは、圧電基板３ｃの一面３ｄに形成された導電性の高い金属から構成される円形の領域となっており、圧電基板３ｃの一面３ｄに６箇所形成されている。図示の例では、６箇所の外部接続用パッド３ｅのうちの５箇所に前記電極パターン３ｇが電気的に接続されている。

前記圧電基板３ｃは、典型的には、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスなどから、あるいはまた、前記圧電基板３ｃは、これらの二種以上を積層させて、構成される。

配線基板４は、前記弾性波デバイス３の実装側４ａには配線パターンなどを持たずこの実装側４ａの面４ｄを平坦にすると共に、前記実装側４ａと反対の側に図示しないモバイル通信機器などを構成するマザーボードに電気的に接続される外部接続端子４ｃを備えている。

すなわち、この実施の形態にあっては、配線基板４の前記実装側４ａの面４ｄは、仮想の一つの平面に沿った面となっており、突起や隆起部などを持たない形態になっている。

また、前記配線基板４は、少なくとも前記実装側４ａにおいて開口４ｆして前記配線基板４の厚さ方向（図１の上下方向）に続く穴４ｅ（Ｖｉａ ｈｏｌｅ）を備えている。

図１～図４に示される第一例、図５に示される第二例、および、図６に示される第三例では、前記穴４ｅは、配線基板４を厚さ方向に貫通する貫通穴となっている。

図７に示される第四例では、前記穴４ｅは、有底穴となっている。
前記穴４ｅは、弾性波デバイス３の外部接続用パッド３ｅに対応するように、配線基板４に形成される。図示の例では、配線基板４には、図２に示される電極パターン３ｇに電気的に接続された５箇所の外部接続用パット３ｅに対応した少なくとも５箇所の前記穴４ｅが、形成されることとなる。

また、前記穴４ｅ内には、前記穴４ｅの前記実装側４ａの前記開口４ｆよりも内方に座面４ｈを持つように形成されて、前記外部接続端子４ｃに電気的に接続されるビア（Ｖｉａ）配線体４ｇが備えられている。

前記第一例、第二例、および、第三例では、ビア配線体４ｇは、座面４ｈと反対の箇所４ｉを前記穴４ｅの前記実装側４ａと反対の開口４ｊに至らせており、この箇所４ｉをもって配線基板４の前記実装側４ａと反対の側に形成された配線パターンに電気的に接続され、この配線パターンを介して前記外部接続端子４ｃに電気的に接続されている。

前記第四例にあっては、ビア配線体４ｇは、有底穴となっている前記穴４ｅの底において、配線基板４の内部に備えられた平面状の導体４ｋに電気的に接続され、この平面状の導体４ｋを介して前記外部接続端子４ｃに電気的に接続されるようになっている。すなわち、第四例にあっては、配線基板４は、前記平面状の導体４ｋを含んだ積層基板となっている。

ビア配線体４ｇは、前記配線基板４に形成した前記穴４ｅ内に、導電性の高い金属をメッキによって入り込ませることで、前記穴４ｅ内に前記のように形成させることができる。

そして、この実施の形態にあっては、前記弾性波デバイス３の前記外部接続用パッド３ｅに電気的に接続されると共に前記穴４ｅ内において前記ビア配線体４ｇの前記座面４ｈに支持・接続されるバンプ７によって、前記圧電基板３ｃの前記一面３ｄと前記配線基板４の実装側４ａの面４ｄとの間に隙間６を形成させるようにしている。

バンプ７は、導電性の高い金属から構成される。バンプ７は、弾性波デバイス３の外部接続用パッド３ｅ上に形成される。バンプ７は、典型的には、基部を外部接続用パッド３ｅに一体化させた半球状をなす。

弾性波デバイス３は、バンプ７の頂部７ａ側を前記穴４ｅ内に入り込ませ、かつ、バンプ７の頂部７ａを前記ビア配線体４ｇの座面４ｈに接しさせた状態で、バンプ７を座面４ｈに溶着させることで、配線基板４側に電気的に接続され、かつ、配線基板４上に前記隙間６を開けて支持される。かかる隙間６は、弾性波デバイス３の共振器の機能を確保するために不可欠なものである。

すなわち、圧電基板３ｃの一面３ｄからのバンプ７の突き出し寸法は、その頂部７ａをビア配線体４ｇの座面４ｈに溶着させた状態で、圧電基板３ｃの一面３ｄと配線基板４の実装側４ａの面４ｄとが接することがない寸法に設定される。

図９に示される従来例では、弾性波デバイス１００側のバンプ３００は配線基板２００の弾性波デバイス１００の実装側の面に形成された導電性の高い金属からなる配線パターン２００ｂに溶着されていた。これに対し、この実施の形態にかかる弾性波デバイスパッケージ１にあっては、前記のように配線基板４の穴４ｅ内で配線基板４側と弾性波デバイス３側とを接続させることから、前記隙間６を確保しながら、従来例の配線パターン２００ｂの厚さ分、弾性波デバイスパッケージ１の厚さを合理的に減少させることができる。また、従来例においては、前記のような配線パターン２００ｂが適切に構成できなかった場合には弾性波デバイス１００の一面とこのような配線パターン２００ｂとが予期せず接触する可能性があるが、この実施の形態にかかる弾性波デバイスパッケージ１にあっては、配線基板４の弾性波デバイス３の実装側４ａには配線パターンがなく、この実装側４ａの面４ｄは平坦に構成されることから、このような接触の可能性がなく製造時の歩留まりが高まる。

前記第一例にあっては、図４に示されるように、前記穴４ｅは前記配線基板４の厚さ方向に直交する方向の断面において実質的に円形の輪郭を持っている。また、前記バンプ７は前記圧電基板３ｃの前記一面３ｄからの突き出し方向に直交する方向の断面において実質的に円形の輪郭を持っており、かつ、前記穴４ｅの直径を前記バンプ７の直径よりも小さくしている。そして、第一例では、前記穴４ｅの開口４ｆの縁部に前記バンプ７は接しないようにしてある。

一方、前記第二例では、図５に示されるように、前記バンプ７を前記穴４ｅの前記開口４ｆの縁部にも接触する大きさに形成している。このようにした場合、構成される弾性波デバイスパッケージ１の厚さ方向に作用される力を前記穴４ｅの前記開口４ｆの縁部を介して配線基板４側で受けることができると共に、構成される弾性波デバイスパッケージ１の厚さ方向に直交する方向において、弾性波デバイス３と配線基板４との一体性を高めることができる。

また、この実施の形態にあっては、前記ビア配線体４ｇの前記配線基板４の厚さ方向の寸法ｙを、この方向での前記穴４ｅの長さｚの半分以上の寸法とさせている。

また、前記第三例では、前記穴４ｅの前記配線基板４の厚さ方向に直交する方向の断面輪郭形状が長円状となるようにしている。このようにした場合、前記バンプ７の溶着を超音波溶着とする場合に有利となる。すなわち、前記第三例において、かかる超音波溶着の振動方向を長円状をなす穴４ｅの長軸方向に沿わせるようにすれば、穴４ｅの開口４ｆの縁部にバンプ７が接して前記振動のエネルギーの一部が配線基板４に吸収される事態を可及的に防止することができる。

図８に示される弾性波デバイス３を含むモジュール２の構成は、一つの配線基板４に二つの弾性波デバイス３を実装する点を除き、以上に説明した弾性波デバイスパッケージ１の第一例と実質的に同一であるので、その説明は省略する。

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

１ 弾性波デバイスパッケージ
２ モジュール
３ 弾性波デバイス
３ａ 共振器の形成側
３ｂ 外縁
３ｃ 圧電基板
３ｄ 一面
３ｅ 外部接続用パッド
３ｆ 櫛形電極
３ｇ 電極パターン
４ 配線基板
４ａ 実装側
４ｂ 外縁
４ｃ 外部接続端子
４ｄ 実装側の面
４ｅ 穴
４ｆ 開口（実装側）
４ｇ ビア配線体
４ｈ 座面
４ｉ 箇所
４ｊ 開口（実装側と反対の側）
４ｋ 平面状の導体
５ 外装樹脂
６ 隙間
７ バンプ
７ａ 頂部

Claims (5)

1. 圧電基板の一面側に複数の共振器を備えると共に、前記共振器に電気的に接続された外部接続用パッドとを備えた弾性波デバイスと、
   前記弾性波デバイスの実装側には配線パターンなどを持たずこの実装側の面を平坦にすると共に、前記実装側と反対の側に外部接続端子を備えた配線基板とを備えてなり、
   前記配線基板は、少なくとも前記実装側において開口して前記配線基板の厚さ方向に続く穴と、
   前記穴内に、前記穴の前記実装側の前記開口よりも内方に座面を持つように形成されて、前記外部接続端子に電気的に接続されるビア配線体とを備えており、
   前記弾性波デバイスの前記外部接続用パッドに電気的に接続されると共に前記穴内において前記ビア配線体の前記座面に支持・接続されるバンプによって、前記圧電基板の前記一面と前記配線基板の実装側の面との間に隙間を形成させるようにしてなる、弾性波デバイスパッケージ。
2. 前記バンプを前記穴の前記開口の縁部にも接触する大きさに形成してなる、請求項１に記載の弾性波デバイスパッケージ。
3. 前記穴の前記配線基板の厚さ方向に直交する方向の断面輪郭形状が長円状となるようにしてなる、請求項１又は請求項２に記載の弾性波デバイスパッケージ。
4. 前記ビア配線体の前記配線基板の厚さ方向の寸法を、この方向での前記穴の長さの半分以上の寸法とさせてなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の弾性波デバイスパッケージ。
5. 圧電基板の一面側に複数の共振器を備えると共に、前記共振器に電気的に接続された外部接続用パッドとを備えた、一つ以上の弾性波デバイスと、
   前記弾性波デバイスの実装側には配線パターンなどを持たずこの実装側の面を平坦にすると共に、前記実装側と反対の側に外部接続端子を備えた配線基板とを備えてなり、
   前記配線基板は、少なくとも前記実装側において開口して前記配線基板の厚さ方向に続く穴と、
   前記穴内に、前記穴の前記実装側の前記開口よりも内方に座面を持つように形成されて、前記外部接続端子に電気的に接続されるビア配線体とを備えており、
   前記弾性波デバイスの前記外部接続用パッドに電気的に接続されると共に前記穴内において前記ビア配線体の前記座面に支持・接続されるバンプによって、前記圧電基板の前記一面と前記配線基板の実装側の面との間に隙間を形成させるようにしてなる、弾性波デバイスを含むモジュール。

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