JP3886033B2 - Surface acoustic wave device - Google Patents
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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。また、より大きな出力を得るために、弾性表面波素子の構成要素の一つである共振器には、反射器が設けられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような弾性表面波素子が用いられた分波器パッケージにおいては、動作時に素子が高温になり、大きな熱抵抗が発生する。
【0006】
すると、所期の動作特性を得られなくなる場合が生じ、動作の安定性が損なわれてしまう。
【0007】
ここで、分波器パッケージに放熱用フィンを設けることも考えられるが、これではパッケージが大型化して、市場の要請にそぐわなくなる。
【0008】
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。
【0009】
そこで、本発明は、パッケージを大型化することなく弾性表面波素子の放熱を効率よく行うことのできる弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【0010】
【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、所定の帯域中心周波数を有する弾性表面波素子および前記弾性表面波素子がフリップチップ実装にて搭載される実装基板を備えた弾性表面波装置であって、前記弾性表面波素子は、所定周波数の弾性表面波に共振する共振器と、前記共振器と前記実装基板とを電気的に接続し、前記共振器の電気的動作に関係する第1の電極と、前記実装基板に形成された電位不定の配線と電気的に接続され、前記共振器の電気的動作に関係しない第2の電極とを有し、前記第2の電極は、前記共振器に設けられて弾性表面波を反射する反射器と電気的に接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【0011】
このような発明によれば、弾性表面波素子の動作時に発生する熱は第2の電極を通って実装基板の当該配線に伝搬されて放熱されることになるので、パッケージを大型化することなく弾性表面波素子の放熱を効率よく行うことが可能になる。
また、このような第2の電極は反射器と電気的に接続されているので、弾性表面波素子の動作時に最も高温になる反射器の放熱を効率よく行うことが可能になる。
【0012】
【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。
【0013】
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、図4は本発明の一実施の形態である分波器パッケージの構成要素である弾性表面波素子の構成を示すブロック図である。
【0014】
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)F1 ,F2 は、図2に示すように相互に異なる帯域中心周波数f1 ,f2 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F1 ,F2 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F1 ,F2 のフィルタ特性の干渉を排除する位相整合用回路P1 ,P2 が設けられている。
【0015】
そして、共通端子T1 ,T2 に対して位相整合用回路P1 ,P2 がそれぞれ接続され、さらにこの位相整合用回路P1 ,P2 に弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 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F1,F2 には、分波された信号の入出力端子S1 ,S2 が接続されている。
【0016】
このような分波器パッケージ(弾性表面波装置)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F1 ,F2 が搭載された素子搭載層11aが最上層に位置しており、この素子搭載層11aから下層に向かって、接地電極の形成された接地層11b、位相整合用回路P1 ,P2 などの高周波回路の形成された回路形成層11c、および共通接地電極や外部接続端子12が形成された基板接続層11dが位置しており、これらは相互に接続されて積層構造をなす実装基板11を形成している。
【0017】
なお、実装基板11は、セラミックあるいは樹脂で構成されている。
【0018】
そして、弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 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。
【0019】
なお、本実施の形態では、実装基板11は4層となっているが、1層あるいは4層以外の複数層であってもよい。
【0020】
ここで、実装基板11の各層間はスルーホールやビアホール、あるいは側面に形成された側壁配線などの配線15で適宜電気的に接続され、層表面にはマイクロストリップラインなどの配線15が形成されている。
【0021】
図4に示すように、分波器のパッケージ10の構成要素である弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 は、所定周波数の弾性表面波に共振する共振器17を備えている。この共振器17には、共振器17と実装基板11とを電気的に接続し、共振器17の電気的動作に関係する電極である入力電極(第1の電極)18、出力電極(第1の電極)19および接地電極(第1の電極)20が配線21を介して接続されている。
【0022】
また、実装基板11に形成されて単に引き回されただけで電位不定の配線と接続され、共振器17の電気的動作には関係しない放熱電極(第2の電極)22、つまりダミー電極が形成されている。ここで、電位不定の配線とは、具体的には、入出力の配線および実装基板11の接地電極と接続された配線以外の配線をいう。
【0023】
なお、電極18,19,20,22と実装基板11とは、電極18,19,20,22を図3に示す突起電極14とし、超音波によりバンプ接続される。
【0024】
ここで、共振器17は、電界により弾性表面波を発生したり、この弾性表面波を電気信号に変換する交差指状(櫛の歯状)の電極17aと、弾性表面波を反射する反射器17bとから構成されている。
【0025】
そして、一部の放熱電極22は、反射器17bと直接に、あるいは配線21を介して電気的に接続されている。また、他の放熱電極22は、共振器17および電極18,19,20から独立して設けられている。
【0026】
なお、前述のように、放熱電極22は共振器17の電気的動作には関係しない電極であることから、放熱電極22と反射器17bとが電気的に接続されていても、放熱電極22に電気信号が流れることはない。また、放熱電極22は、反射器17bと電気的に接続されている形態のものだけでもよく、共振器17および電極18,19,20から独立して設けられている形態のものだけでもよい。
【0027】
本実施の形態の分波器パッケージ10は次のようにして製造される。
【0028】
先ず、各層11a〜11dを構成する基板材料に、薄膜形成技術を用い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。
【0029】
次に、弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 を素子搭載層11aに超音波により実装し、キャップ16を用いて弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 を気密封止する。
【0030】
以上説明した分波器パッケージ10によれば、前述のように、弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 には、実装基板11に形成された入出力以外の配線と電気的に接続されて共振器17の電気的動作に関係しない放熱電極22が形成されている。
【0031】
したがって、素子動作時に発生する熱は、放熱電極22を通って実装基板11の当該配線に伝搬され、これにより放熱が行われる。これにより、パッケージを大型化することなく弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 の放熱を効率よく行うことが可能になる。
【0032】
そして、特に放熱電極22を反射器17bと電気的に接続した場合には、弾性表面波フィルタ素子F1 ,F2 の動作時に高温になる反射器17bの放熱を効率よく行うことが可能になる。
【0033】
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。
【0034】
【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。
【0035】
(1).弾性表面波素子には、実装基板に形成された入出力信号の流れない配線と電気的に接続されて共振器の電気的動作に関係しない第2の電極が形成されているので、素子動作時に発生する熱は第2の電極を通って実装基板の当該配線に伝搬されて放熱されることになり、パッケージを大型化することなく弾性表面波素子の放熱を効率よく行うことが可能になる。
【0036】
(2).特に放熱電極を反射器と電気的に接続すれば、弾性表面波素子の動作時に高温になる反射器の放熱を効率よく行うことが可能になる。
【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】本発明の一実施の形態である分波器パッケージの構成要素である弾性表面波素子の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 分波器パッケージ(弾性表面波装置)
11 実装基板
11a 素子搭載層
11b 接地層
11c 回路形成層
11d 基板接続層
12 外部接続端子
13 キャップ
14 突起電極
15 配線
17 共振器
18 入力電極(第1の電極)
19 出力電極(第1の電極)
20 接地電極(第1の電極)
21 配線
22 放熱電極(第2の電極)
F1 ,F2 弾性表面波フィルタ素子(弾性表面波素子)
P1 ,P2 位相整合用回路
S1 ,S2 入出力端子
T1 ,T2 共通端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface acoustic wave device using a surface acoustic wave element.
[0002]
[Prior art]
Today, mobile communication devices typified by mobile phones, which are remarkably spreading, are rapidly being miniaturized. Along with this, miniaturization and high performance are required for components used in mobile communication devices.
[0003]
Here, a branching filter is used to branch and generate a signal in the mobile communication device. Some duplexers consist of bandpass filters, bandstop filters, or combinations of these, but in order to achieve further miniaturization and higher performance, those using surface acoustic wave elements are used. is there.
[0004]
When a duplexer is configured using two surface acoustic wave elements having different band center frequencies, a phase matching circuit is provided for each element so that the filter characteristics do not interfere with each other. It is done. In order to obtain a larger output, a resonator, which is one of the components of the surface acoustic wave element, is provided with a reflector.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a duplexer package using such a surface acoustic wave element, the element becomes hot during operation, and a large thermal resistance is generated.
[0006]
As a result, desired operation characteristics may not be obtained, and operation stability is impaired.
[0007]
Here, it is conceivable to provide a fin for heat dissipation in the duplexer package, but this increases the size of the package and does not meet the market demand.
[0008]
Such a problem is applicable not only to the duplexer package but also to the entire surface acoustic wave device.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device that can efficiently dissipate heat from a surface acoustic wave element without increasing the size of the package.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a surface acoustic wave device according to the present invention includes a surface acoustic wave element having a predetermined band center frequency and a surface acoustic wave device including a mounting substrate on which the surface acoustic wave element is mounted by flip-chip mounting. The surface acoustic wave element includes a resonator that resonates with a surface acoustic wave having a predetermined frequency, electrically connects the resonator and the mounting substrate, and relates to an electrical operation of the resonator. And a second electrode that is electrically connected to an indeterminate potential wiring formed on the mounting substrate and is not related to the electrical operation of the resonator, the second electrode being A surface acoustic wave device, wherein the surface acoustic wave device is electrically connected to a reflector that is provided in the resonator and reflects surface acoustic waves.
[0011]
According to such an invention, heat generated during the operation of the surface acoustic wave element is propagated to the wiring of the mounting substrate through the second electrode and radiated, so that the package is not enlarged. It is possible to efficiently dissipate heat from the surface acoustic wave element.
Moreover, since such a 2nd electrode is electrically connected with the reflector, it becomes possible to perform efficiently the thermal radiation of the reflector which becomes the highest temperature at the time of operation | movement of a surface acoustic wave element.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate descriptions are omitted. The embodiment of the invention is a particularly useful embodiment in which the present invention is implemented, and the present invention is not limited to the embodiment.
[0013]
1 is a block diagram showing the configuration of a duplexer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of the duplexer of FIG. 1, and FIG. 3 is a duplexer according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a surface acoustic wave element that is a component of a duplexer package according to an embodiment of the present invention.
[0014]
In the duplexer shown in FIG. 1, two surface acoustic wave filter elements (surface acoustic wave elements) F 1 and F 2 have mutually different band center frequencies f 1 and f 2 as shown in FIG. Yes. Then, in order to configure the demultiplexer Such SAW filter device F 1, F 2, the phase matching circuit P 1 to eliminate the interference of the filter characteristics of the SAW filter device F 1, F 2 , P 2 are provided.
[0015]
Phase matching circuits P 1 and P 2 are connected to the common terminals T 1 and T 2 , respectively, and surface acoustic wave filter elements F 1 and F 2 are connected to the phase matching circuits P 1 and P 2 , respectively. It is connected. In each SAW filter device F 1, F 2, input-output terminal S 1 of the demultiplexed signals, S 2 are connected.
[0016]
As shown in FIG. 3, the duplexer package (surface acoustic wave device) 10 has an
[0017]
The
[0018]
The surface acoustic wave filter elements F 1 and F 2 are hermetically sealed by a cap 16 and packaged as a whole.
[0019]
In the present embodiment, the
[0020]
Here, each layer of the
[0021]
As shown in FIG. 4, the surface acoustic wave filter elements F 1 and F 2 that are components of the
[0022]
Further, a heat radiation electrode (second electrode) 22, that is, a dummy electrode is formed which is formed on the mounting
[0023]
The
[0024]
Here, the
[0025]
A part of the
[0026]
As described above, since the
[0027]
The
[0028]
First, a predetermined circuit pattern or wiring pattern is formed on a substrate material constituting each of the
[0029]
Next, the surface acoustic wave filter elements F 1 and F 2 are mounted on the
[0030]
According to the
[0031]
Therefore, the heat generated during the operation of the element is propagated to the wiring of the mounting
[0032]
In particular, when the
[0033]
The above description shows an example in which the present invention is applied to the
[0034]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention can provide the following effects.
[0035]
(1) Since the surface acoustic wave element is formed with the second electrode that is electrically connected to the wiring formed on the mounting substrate that does not flow input / output signals and is not related to the electrical operation of the resonator. The heat generated during the operation of the element is propagated to the wiring of the mounting substrate through the second electrode to be radiated, and the surface acoustic wave element can be efficiently radiated without increasing the size of the package. It becomes possible.
[0036]
(2) In particular, if the heat dissipation electrode is electrically connected to the reflector, it is possible to efficiently dissipate heat from the reflector that becomes high temperature during the operation of the surface acoustic wave device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a duplexer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram of the duplexer in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a duplexer package according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a surface acoustic wave element that is a component of a duplexer package according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 splitter package (surface acoustic wave device)
11 mounting
19 Output electrode (first electrode)
20 Ground electrode (first electrode)
21
F 1 and F 2 surface acoustic wave filter elements (surface acoustic wave elements)
P 1 and P 2 phase matching circuits S 1 and S 2 input / output terminals T 1 and T 2 common terminals
Claims (3)
前記弾性表面波素子は、
所定周波数の弾性表面波に共振する共振器と、
前記共振器と前記実装基板とを電気的に接続し、前記共振器の電気的動作に関係する第1の電極と、
前記実装基板に形成された電位不定の配線と電気的に接続され、前記共振器の電気的動作に関係しない第2の電極とを有し、
前記第2の電極は、前記共振器に設けられて弾性表面波を反射する反射器と電気的に接続されている、
ことを特徴とする弾性表面波装置。A surface acoustic wave device including a surface acoustic wave element having a predetermined center frequency of a band and a mounting substrate on which the surface acoustic wave element is mounted by flip chip mounting,
The surface acoustic wave element is
A resonator that resonates with a surface acoustic wave of a predetermined frequency;
Electrically connecting the resonator and the mounting substrate, and a first electrode related to an electrical operation of the resonator;
A second electrode that is electrically connected to an indefinite potential wiring formed on the mounting substrate and is not related to the electrical operation of the resonator;
The second electrode is electrically connected to a reflector that is provided in the resonator and reflects surface acoustic waves.
A surface acoustic wave device.
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