JP3797656B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波素子が用いられた弾性表面波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、目覚ましい普及を見せている携帯電話に代表される移動体通信機器は、小型化が急速に進められている。それに伴って、移動体通信機器に使用される部品には、小型化および高性能化が要求されている。
【０００３】
ここで、移動体通信機器における信号の分岐、生成を行うために、分波器が用いられている。分波器は、帯域通過フィルタ、帯域阻止フィルタ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されたものがあるが、一層の小型化および高性能化を達成するために、弾性表面波素子が用いられたものがある。
【０００４】
相互に異なる帯域中心周波数を有する２つの弾性表面波素子を用いて分波器を構成する場合、互いのフィルタ特性が干渉し合わないようにするため、それぞれの素子には位相整合用回路が設けられる。この位相整合用回路は弾性表面波素子とともに、セラミック（たとえば、アルミナセラミックやガラスセラミック）からなる多層構造のパッケージ内に収められ、弾性表面波装置である分波器パッケージを構成している。
【０００５】
多層構造を有する分波器パッケージの断面図を図４に示す。
【０００６】
図示する分波器パッケージ１００は、通過帯域の中心周波数の異なる２つの弾性表面波素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ が搭載された素子搭載層１０１を最上層とし、これより下層に向かって、接地電極の形成された接地層１０２、位相整合用回路などの高周波回路の形成された回路形成層１０３、および共通接地電極や外部接続端子が形成された基板接続層１０４である最下層が位置しており、弾性表面波素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ がキャップ１０６により気密封止されている。そして、各層間はビアホール１０８により適宜電気的に接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、分波器においては、特定の電気的な周波数特性を持つように高周波回路の仕様や配線長など種々の要素が決定されている。そこでは、所期の周波数特性が得るために、最下層や最上層を貫通するのみでそこからは配線が延びていない箇所、つまりオープンスタブができないようにしている。
【０００８】
そのためには、必要な層間のみを電気的に接続することが可能な前述したセラミックを基板材料として用いたり、オープンスタブを回避するために積層数を増やして配線を繋いでいる。
【０００９】
しかしながら、オープンスタブを回避するために積層数が増加すれば、分波器パッケージが大型化してしまうのみならず、コストもアップする。
【００１０】
そして、このような問題は、分波器パッケージのみならず、広く弾性表面波装置全般に当てはまる問題である。
【００１１】
そこで、本発明は、所定の電気的な周波数特性を有する薄型の弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る弾性表面波装置は、素子搭載面上に電気が導通する部分が形成された樹脂製の素子搭載層と、前記素子搭載面上に搭載され、かつ前記電気が導通する部分に電気的に接続された所定の帯域中心周波数を有する弾性表面波素子と、前記素子搭載面と反対方向を向いた端子形成面に実装基板と電気的に接続される外部接続端子が形成された樹脂製の基板接続層と、前記素子搭載層と前記基板接続層との間に設けられ、所定の回路パターンおよび配線が形成された少なくとも一層の樹脂製の機能層と、前記素子搭載層から前記機能層を通って前記基板接続層まで貫通して設けられ、相互に積層方向に位置する前記回路パターン間を電気的に接続するとともに、前記素子搭載面および前記端子形成面においては電気的接続がされずにオープンスタブを形成する少なくとも１つのスルーホールとを備え、前記素子搭載面上の電気が導通する部分と前記回路パターンとの電気的な接続、前記素子搭載面上の電気が導通する部分と前記外部接続端子との電気的な接続、前記回路パターンと前記外部接続端子との電気的な接続、及び、前記回路パターン間の電気的な接続は、前記素子搭載層から前記機能層を通って前記基板接続層まで貫通して設けられた前記スルーホールのみを用いて行われていることを特徴とする。
【００１３】
このような発明によれば、オープンスタブを考慮に入れて所定の電気的周波数特性が得られるようにしているので、オープンスタブを回避するために積層数が増加してパッケージが大型化することがなくなり、所定の電気的な周波数特性を有する薄型の弾性表面波装置を得ることが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態としてのものであり、本発明がその実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態である分波器の構成を示すブロック図、図２は図１の分波器の特性図、図３は本発明の一実施の形態である分波器パッケージを示す断面図である。
【００１６】
図１に示す分波器において、２つの弾性表面波フィルタ素子（弾性表面波素子）Ｆ_１ ，Ｆ_２ は、図２に示すように相互に異なる帯域中心周波数ｆ_１ ，ｆ_２ を有している。そして、このような弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ により分波器を構成するために、各弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ のフィルタ特性の干渉を排除する位相整合用回路Ｐ_１ ，Ｐ_２ が設けられている。
【００１７】
そして、共通端子Ｔ_１ ，Ｔ_２ に対して位相整合用回路Ｐ_１ ，Ｐ_２ がそれぞれ接続され、さらにこの位相整合用回路Ｐ_１ ，Ｐ_２ に弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ がそれぞれ接続されている。また、各弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１，Ｆ_２ には、分波された信号の入出力端子Ｓ_１ ，Ｓ_２ が接続されている。
【００１８】
このような分波器のパッケージ１０は、図３に示すように、前述した２つの弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ が素子搭載面１１ａに搭載された素子搭載層１１が最上層に位置しており、この素子搭載層１１から下層に向かって、接地電極の形成された接地層（機能層）１２、位相整合用回路Ｐ_１ ，Ｐ_２ などの高周波回路の形成された回路形成層（機能層）１３、および共通接地電極や外部接続端子１５が形成された基板接続層１４である最下層が位置し、これらは相互に接続されて積層構造をなしている。そして、これらの層１１〜１４はいずれも樹脂で構成されている。なお、図示するように、基板接続層１４において、実装基板と電気的に接続される外部接続端子１５が形成された端子形成面１４ａは素子搭載層１１の素子搭載面１１ａとは反対方向を向いている。
【００１９】
そして、弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ はキャップ１６により気密封止されており、全体としてパッケージ化されている。
【００２０】
なお、本実施の形態では、接地層１２および回路形成層１３の２層で機能層が構成されているが、１層あるいは３層以上であってもよく、当該層には配線あるいは所定の回路パターンを必要に応じて形成することができる。また、図示する場合には、弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ はバンプ１７を介して素子搭載層に電気的に接続されているが、ワイヤにより接続されていてもよい。
【００２１】
ここで、層１１〜１４が樹脂で構成されていることから、各層間はスルーホール１８により適宜電気的に接続されている。なお、スルーホール１８は、素子搭載層１１から接地層１２および回路形成層１３を通って基板接続層１４まで貫通して形成されて導電性部材が注入されたものである。
【００２２】
そして、このようなスルーホール１８は、一部は素子搭載面１１ａ側と端子形成面１４ａ側との間を電気的に接続しているが、一部はこれらの間以外の箇所（図示する場合においては、接地層１２と回路形成層１３との間、素子搭載層１１と接地層１２との間、接地層１２と基板接続層１４の端子形成面１４ａと反対側との間）を電気的に接続している。
【００２３】
ここで、後者のスルーホール１８は、最下層である基板接続層１４や最上層である素子搭載層１１を貫通しているが、そこからは配線が延びておらず、オープンスタブ１９が形成されている。そして、分波器は、オープンスタブ１９による周波数特性の変動を折り込んで、つまりこのようなオープンスタブ１９を考慮に入れて、所定の電気的周波数特性が得られるように線幅や線長等が設定されている。
【００２４】
本実施の形態の分波器パッケージ（弾性表面波装置）１０は次のようにして製造される。
【００２５】
先ず、各層１１〜１４を構成する樹脂製の基板材料上に銅箔を貼り付け、エッチングして所定の回路パターンや配線パターンを形成する。そして、これを相互に位置合わせして接着し、積層構造のパッケージを構成する。
【００２６】
次に、スルーホール１８を形成して例えば銅などの導電性部材を注入し、弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ を素子搭載層１１に超音波により実装する。なお、スルーホール１８には絶縁性部材を注入してもよい。
【００２７】
最後に、キャップ１６を用いて弾性表面波フィルタ素子Ｆ_１ ，Ｆ_２ を気密封止する。
【００２８】
以上説明した分波器パッケージ１０によれば、オープンスタブ１９を考慮に入れて所定の電気的周波数特性が得られるようにしているので、オープンスタブ１９を回避するために積層数が増加してパッケージが大型化することがなくなり、所定の電気的な周波数特性を有する薄型の分波器パッケージ１０を得ることが可能になる。
【００２９】
また、オープンスタブ１９の存在を許容できることから、必要な層間のみを接続するビアホールを形成できない樹脂を層材料に用いて分波器パッケージ１０を構成することが可能になるので、コストダウンを図ることが可能になる。
【００３０】
なお、以上の説明は、本発明を分波器パッケージ１０に適用した例が示されているが、本発明は分波器パッケージ１０に限定されるものではなく、弾性表面波フィルタ素子、つまり弾性表面波素子が１個あるいは複数個搭載された種々の弾性表面波フィルタ装置などの弾性表面波装置に適用することが可能である。したがって、本発明の適用範囲はフィルタに限定されるものではなく、フィルタ以外の種々の分野に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００３２】
(1).オープンスタブを考慮に入れて所定の電気的周波数特性が得られるようにしているので、オープンスタブを回避するために積層数が増加してパッケージが大型化することがなくなり、所定の電気的な周波数特性を有する薄型の弾性表面波装置を得ることが可能になる。
【００３３】
(2).オープンスタブの存在を許容できることから、必要な層間のみを接続するビアホールを形成できない樹脂を層材料に用いて弾性表面波装置を構成することが可能になるので、コストダウンを図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である分波器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の分波器の特性図である。
【図３】本発明の一実施の形態である分波器パッケージを示す断面図である。
【図４】従来の分波器パッケージを示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 分波器パッケージ（弾性表面波装置）
１１ 素子搭載層
１１ａ 素子搭載面
１２ 接地層（機能層）
１３ 回路形成層（機能層）
１４ 基板接続層
１４ａ 端子形成面
１５ 外部接続端子
１６ キャップ
１７ バンプ
１８ スルーホール
１９ オープンスタブ
Ｆ_１ ，Ｆ_２ 弾性表面波フィルタ素子
Ｐ_１ ，Ｐ_２ 位相整合用回路
Ｓ_１ ，Ｓ_２ 入出力端子
Ｔ_１ ，Ｔ_２ 共通端子
１００ 分波器パッケージ
１０１ 素子搭載層
１０２ 接地層
１０３ 回路形成層
１０４ 基板接続層
１０６ キャップ
１０８ ビアホール

Claims (5)

1. 素子搭載面上に電気が導通する部分が形成された樹脂製の素子搭載層と、
   前記素子搭載面上に搭載され、かつ前記電気が導通する部分に電気的に接続された所定の帯域中心周波数を有する弾性表面波素子と、
   前記素子搭載面と反対方向を向いた端子形成面に実装基板と電気的に接続される外部接続端子が形成された樹脂製の基板接続層と、
   前記素子搭載層と前記基板接続層との間に設けられ、所定の回路パターンおよび配線が形成された少なくとも一層の樹脂製の機能層と、
   前記素子搭載層から前記機能層を通って前記基板接続層まで貫通して設けられ、相互に積層方向に位置する前記回路パターン間を電気的に接続するとともに、前記素子搭載面および前記端子形成面においては電気的接続がされずにオープンスタブを形成する少なくとも１つのスルーホールと
   を備え、
   前記素子搭載面上の電気が導通する部分と前記回路パターンとの電気的な接続、前記素子搭載面上の電気が導通する部分と前記外部接続端子との電気的な接続、前記回路パターンと前記外部接続端子との電気的な接続、及び、前記回路パターン間の電気的な接続は、前記素子搭載層から前記機能層を通って前記基板接続層まで貫通して設けられた前記スルーホールのみを用いて行われている
   ことを特徴とする弾性表面波装置。
2. 前記スルーホールに導電性部材または絶縁性部材を注入したことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
3. 前記素子搭載面には、相互に異なる帯域中心周波数を有する２つの弾性表面波素子が搭載されていることを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波装置。
4. 弾性表面波素子はバンプを介して前記素子搭載層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の弾性表面波装置。
5. 前記機能層は、位相整合用回路を含むことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の弾性表面波装置。

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