JP5256701B2 - 弾性表面波デバイス - Google Patents

Description

本発明は、主として移動体通信機器にて使用される表面実装型の弾性表面波デバイスに関するものである。

近年この種の弾性表面波デバイスとしては、図４に示すように、圧電基板１上に櫛形電極２とこの櫛形電極２に接続された電極パッド３を設け、樹脂カバー４で櫛形電極２を覆い励振領域５を形成するものであり、樹脂カバー４の表面に下部電極６を設けるとともに樹脂カバー４を貫通する柱状電極７を設け、櫛形電極２を電極パッド３と柱状電極７を下部電極６に接続する構成が検討されている。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００７−２４３９１６号公報

しかしながら、このように圧電基板１と樹脂カバー４といった熱膨張係数の異なる材料を用いて励振領域５を形成した場合、樹脂カバー４の形成時に熱膨張係数の差により生じる応力８の影響は、樹脂カバー４における圧電基板１と当接して励振領域５の側方に位置する柱状電極７の下端側より下部電極６と接続される柱状電極７の上端側が大きくなってしまうため、柱状電極７の上端側が大きく傾くことになる。

そして、柱状電極７が傾こうとした場合には、その上端に接続された下部電極６が樹脂カバー４の上面を圧接する力の反作用、つまり下部電極６が樹脂カバー４により押し上げる方向の応力９が働き、この応力９が柱状電極７及び電極パッド３を介して柱状電極７の固定端となる下端部分に集中的に加わり、この柱状電極７の下端部分およびその近傍にクラック１０を発生させてしまうという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題を解決し、弾性表面波デバイスの信頼性を向上させることを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、弾性表面波デバイスを構成する樹脂カバーの上面に設けられた下部電極における柱状電極を形成する貫通孔のエッジを起点とした最小電極厚みをその外周部分の電極厚みより薄く設定したのである。

本発明の弾性表面波デバイスによれば、弾性表面波デバイスの信頼性を向上させるという効果が得られるものである。

以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。なお、上述した背景技術と同様の構成については同じ符号を付して説明する。

図１は本発明の一実施の形態における弾性表面波デバイスの分解斜視図を示したものであり、その基本的な構造は、圧電基板１と、この圧電基板１上に設けられた櫛形電極２および電極パッド３と、圧電基板１上において櫛形電極２の振動空間となる励振領域５を囲むように設けられた樹脂カバー４と、樹脂カバー４上に設けられた下部電極６と、樹脂カバー４を貫通して電極パッド３と下部電極６を接続する柱状電極７とを備えている。

なお、圧電基板１はタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムといった単結晶圧電体で構成され、この圧電基板１上に設けられた櫛形電極２や電極パッド３はアルミニウム或いはアルミニウムを主成分とする合金を用いて構成される。

また、樹脂カバー４は主として感光性ポリイミド樹脂や感光性エポキシ樹脂等で形成され、櫛形電極２により形成される励振領域５の上部には特に図１では図示していないがシールド性を確保する銅からなるシールド板１１が埋設されている。

そして、この弾性表面波デバイスを形成する方法としては、図２に示すように、先ず、圧電基板１上に櫛形電極２や電極パッド３をフォトリソグラフィーを用いてパターン形成し、次いで感光性ポリイミド樹脂を塗布し、露光、現像して櫛形電極２の外周部分を囲むように樹脂カバー４の側壁部４ａを形成し、側壁部４ａにより形成された開口をシールド板１１を形成する銅箔１１ａで覆いパターンニングを行う。なお、この側壁部４ａを形成する際に柱状電極７を形成する貫通孔１２ａも合わせて形成しておく。

次に、パターンニングされた銅箔１１ａを含む側壁部４ａ上面に感光性エポキシ樹脂４ｂを塗布し、露光、現像して貫通孔１２およびシールド板１１のパターンニングを行う。次に貫通孔１２ａ，１２ｂに対してビアフィルめっきを施し柱状電極７を形成するとともに、銅箔１１ａに対してめっきを施し銅めっき層１１ｂを形成してシールド板１１の厚みを確保する。

その後、側壁部４ｂ及びシールド板１１、柱状電極７ａの上面に感光性エポキシ樹脂を塗布し、露光、現像して樹脂カバー４の天井部４ｃと貫通孔１２ｃを形成し、天井部４ｃ及び側壁部４ａに設けられた貫通孔１２ｃの内周面にスパッタリング層（特に図示せず）を形成してからめっきを施し下部電極６を形成することにより弾性表面波デバイスを形成することが出来る。

そして、この弾性表面波デバイスにおいては図３に示されるように、貫通孔１２の下部電極６側のエッジ６ａを起点とする下部電極６の最小電極厚みｔ１をその外周に位置する部分の厚みｔ２より薄くなるように形成しており、この構成により弾性表面波デバイスの信頼性を高めているのである。

すなわち、このように圧電基板１と樹脂カバー４によって励振領域５を構成する弾性表面波デバイスにおいては、図４を用いて上述したように圧電基板１と樹脂カバー４の熱膨張係数の差および励振領域５の位置より柱状電極７の上端側に大きな応力８が働き、柱状電極７が倒れ込むように湾曲し、これに伴い下部電極６が樹脂カバー４の上面を圧接するため、この反作用として下部電極６が樹脂カバー４により押し上げるよう応力９が加わり、この応力が結果的に圧電基板１により固定される柱状電極７の下端部分に集中的に加わり、この柱状電極７の下端部分およびその近傍にクラック１０を発生させていたのであるが、図３に示すように柱状電極７及び下部電極６の埋設部分を形成する貫通孔１２のエッジ６ａを起点とした下部電極６の最小電極厚みｔ１をその外周部分の電極厚みｔ２より薄く設定したことで、このクラック１０を引き起こす原因となる応力９を柱状電極７の下端部分に応力を伝達する柱状電極７との接続部分（内側領域６ａ）の強度が低下し湾曲可能となり、柱状電極７に対する応力９の伝達が緩和されるのでクラック１０の発生が抑制され、結果として弾性表面波デバイスの信頼性を向上させたことになるのである。

また、このような弾性表面波デバイスは特に図示していないが、セット側のマザー基板に実装する際にハンダボールを用いたフリップチップ実装を行うのであるが、図３に示すようにハンダボールを設ける下部電極６の上面形状が凹状に窪んだ形状とすることで、ハンダボールの取り付けにおける下部電極６上での載置安定性が高まり、作業性を向上させることが出来るのである。

本発明に係る弾性表面波デバイスは、内部クラックの発生を抑制し信頼性が向上できるという効果を有するものであり、主として移動体通信機器に用いられる面実装型の弾性表面波フィルタや弾性表面波デュプレクサなどの弾性表面波デバイス等において有用となるものである。

本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの分解斜視図 同弾性表面波デバイスの製造工程を示す模式図 同弾性表面波デバイスの下部電極周辺を示す断面図 従来の弾性表面波デバイスを示す断面図

符号の説明

１ 圧電基板
２ 櫛形電極
３ 電極パッド
４ 樹脂カバー
５ 励振領域
６ 下部電極
６ａ エッジ
７ 柱状電極
１２ 貫通孔
ｔ１，ｔ２ 電極厚み

Claims (3)

1. 圧電基板と、この圧電基板上に設けられた櫛形電極およびこの櫛形電極に電気的に接続される電極パッドと、前記圧電基板上において前記櫛形電極の励振領域を覆う樹脂カバーと、前記樹脂カバーの上に設けられた下部電極と、前記樹脂カバーを貫通する貫通孔と、前記貫通孔に形成されて前記電極パッドと前記下部電極を接続する柱状電極とを備え、前記下部電極の上面はその外周の平坦面と前記柱状電極の上方の凹面とからなり、前記樹脂カバーの上面と前記貫通孔の内面とがなすエッジから前記凹面までの間の前記下部電極の最小厚みをｔ１とし、前記樹脂カバーの上面から前記平坦面までの前記下部電極の厚みをｔ２としたときに、ｔ１をｔ２よりも小さくした弾性表面波デバイス。
2. 前記凹面の外周の径を前記エッジにおける前記貫通孔の内径よりも大きくした請求項１記載の弾性表面波デバイス。
3. 前記凹面をその外周縁以外にエッジのない単一の曲面から構成した請求項１記載の弾性表面波デバイス。

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