KR102640077B1 - 탄성파 장치 및 복합 필터 장치 - Google Patents

탄성파 장치 및 복합 필터 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102640077B1
KR102640077B1 KR1020210067560A KR20210067560A KR102640077B1 KR 102640077 B1 KR102640077 B1 KR 102640077B1 KR 1020210067560 A KR1020210067560 A KR 1020210067560A KR 20210067560 A KR20210067560 A KR 20210067560A KR 102640077 B1 KR102640077 B1 KR 102640077B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
elastic wave
main surface
electrode
radiation pattern
wave device
Prior art date
Application number
KR1020210067560A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210147938A (ko
Inventor
토시시게 코레에다
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20210147938A publication Critical patent/KR20210147938A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102640077B1 publication Critical patent/KR102640077B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/058—Holders; Supports for surface acoustic wave devices
    • H03H9/059—Holders; Supports for surface acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02102—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02834—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1064—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • H03H9/1085—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices the enclosure being defined by a non-uniform sealing mass covering the non-active sides of the BAW device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14538—Formation
    • H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725—Duplexers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

방열성이 보다 한층 더 높여진 탄성파 장치를 제공한다.
서로 대향하는 제1, 제2 주면(2d, 2e)을 갖고, 제1 주면(2d) 상에 범프 실장용의 전극 랜드(17)가 형성되어 있는 실장 기판(2)과, 압전성 기판(4)의 주면(4a)에 기능 전극(5)과, 실장용의 범프(7)가 마련되어 있는 탄성파 소자 칩(3)을 구비하고, 탄성파 소자 칩(3)의 범프(7)가, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)에 마련된 전극 랜드(17)에 접합되어 있고, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)의 상방에 있어서, 탄성파 소자 칩(3)의 기능 전극(5)에 대향하고 있는 영역 내에 마련되어 있는 열복사 패턴(8)을 더 구비하고, 열복사 패턴(8)이, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)과 제2 주면(2e) 사이의 내층 부분에 접속되어 있고, 상기 열복사 패턴(8)이 전극 랜드(17)와 전기적으로 접속되어 있지 않은 탄성파 장치(1).

Description

탄성파 장치 및 복합 필터 장치{ACOUSTIC WAVE DEVICE AND COMPOSITE FILTER DEVICE}
본 발명은, 실장 기판 상에 탄성파 소자 칩이 실장되어 있는, 탄성파 장치에 관한 것이다.
종래, 탄성파 표면파 필터를 사용한 멀티플렉서 등이 널리 사용되고 있다. 이러한 종류의 멀티플렉서 등에서는, 압전 기판에 있어서 복수의 탄성파 소자가 구성되어 있다. 이 복수의 탄성파 소자가 구성되어 있는 압전 기판이, 실장 기판에 범프 등을 통해 실장되어 있다. 하기의 특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는, 상기 탄성파 소자로부터의 방열성을 높이기 위해, 탄성파 소자와 대향하고 있는 실장 기판 상에 절연막이 형성되어 있다. 이 절연막에 의해 탄성파 소자로부터의 열을 방산시키고 있다. 절연막은, 복수의 탄성파 소자에 대향하는 영역에 걸치도록 형성되어 있다.
일본 특허 공개 제2018-93389호 공보
특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는, 절연막이 공기보다 열도전율이 높은 것을 이용하여, 방열성을 높이고 있다. 그러나, 충분한 방열성이 얻어지지 않는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은, 방열성이 보다 한층 더 높여진 탄성파 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 서로 대향하는 제1 및 제2 주면을 갖고, 상기 제1 주면에 범프 실장용의 전극 랜드가 형성되어 있는 실장 기판과, 주면을 갖는 압전성 기판과, 상기 압전성 기판의 상기 주면에 마련되어 있는 기능 전극 및 실장용의 범프를 갖는 탄성파 소자 칩을 구비하고, 상기 탄성파 소자 칩의 상기 범프가 상기 실장 기판의 상기 제1 주면에 마련된 상기 범프 실장용의 전극 랜드에 접합되어 있고, 상기 실장 기판의 상기 제1 주면의 상방에 있어서, 상기 탄성파 소자 칩의 상기 기능 전극에 대향하고 있는 영역 내에 마련되어 있는, 열복사 패턴을 더 구비하고, 상기 열복사 패턴이, 상기 실장 기판의 상기 제1 주면과 상기 제2 주면 사이의 내층 부분에 접속되어 있고, 상기 열복사 패턴이, 상기 제1 주면에 있어서 상기 범프 실장용의 전극 랜드와 전기적으로 접속되어 있지 않은, 탄성파 장치이다.
본 발명에 따르면, 방열성이 보다 한층 더 높여진 탄성파 장치를 제공할 수 있다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 탄성파 장치의 각 정면 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치에서 사용되고 있는 탄성파 소자 칩의 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 탄성파 장치 내의 송신 필터의 회로도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치에서 사용되고 있는 실장 기판의 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치에서 사용되고 있는 실장 기판의 제1 주면의 전극 구조를 도시하는 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치에서 사용되고 있는 실장 기판의 제1 주면의 아래의 내층의 전극 구조를 도시하는 평면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치에서 사용되고 있는 실장 기판 내의, 도 6에 도시한 내층보다도 아래의 내층의 전극 구조를 도시하는 평면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치에서 사용되고 있는 실장 기판의 제2 주면의 전극 구조를 도시하는 평면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 탄성파 장치의 개략적 평면도.
도 10은 실시예의 탄성파 장치 및 비교예의 탄성파 장치에 있어서의 입력 전력 Pin과, 출력 전력 Pout의 관계를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 탄성파 장치의 정면 단면도.
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 탄성파 장치의 정면 단면도.
도 13은 본 발명의 복합 필터 장치의 일례를 도시하는 회로도.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명함으로써, 본 발명을 명백하게 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시 형태는, 예시적인 것이며, 다른 실시 형태간에 있어서, 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 탄성파 장치의 각 정면 단면도이다.
실장 기판(2) 상에, 탄성파 소자 칩(3)이 범프(7)를 사용하여 실장되어 있다.
실장 기판(2)은, 복수의 기판층(2a 내지 2c)을 갖는 적층 기판이다. 실장 기판(2)은, 절연성 세라믹스 혹은 합성 수지 등의 적당한 절연성 재료를 포함한다. 실장 기판(2)은, 제1 주면(2d)과, 제1 주면(2d)과 대향하고 있는 제2 주면(2e)을 갖는다. 제1 주면(2d) 상에, 범프(7)에 의해, 탄성파 소자 칩(3)이 실장되어 있다. 탄성파 소자 칩(3)은, 압전성 기판(4)을 갖는다. 압전성 기판(4)은, 서로 대향하는 제1, 제2 주면(4a, 4b)을 갖는다. 제1 주면(4a) 상에 기능 전극(5)이 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기능 전극(5)은 IDT 전극이다. 또한, 탄성파를 여진 하기 위한 전극이면, IDT 전극 이외의 기능 전극(5)이어도 된다.
제1 주면(4a) 상에는, 전극 랜드(6)가 마련되어 있다. 전극 랜드(6)는, 기능 전극(5)과 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(6) 상에 금속을 포함하는 범프(7)가 마련되어 있다.
범프(7)가, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d) 상에 마련된 실장용의 전극 랜드(17)에 접합되어 있다.
상기 압전성 기판(4)은, LiTaO3나 LiNbO3 등의 압전 단결정을 포함한다. 압전성 기판(4)은, 압전 세라믹스를 포함하는 것이어도 된다. 또한, 압전성 기판(4)은, 지지 기판 상에 직접 또는 간접적으로 압전막이 적층된 구조를 갖고 있어도 된다.
도 2는 상기 탄성파 소자 칩(3)의 압전성 기판(4)의 제1 주면(4a) 상에 마련된 전극 구조를, 제1 주면(4a) 측으로부터 본 평면도이다. 탄성파 소자 칩(3)은, 송신 필터(3A)와, 수신 필터(3B)를 갖는 듀플렉서이다. 여기서, 송신 필터(3A)는, 복수의 탄성파 공진자를 갖는 래더형 필터이다.
도 3은 송신 필터(3A)의 회로도이다. 송신 단자 TX와, 안테나 단자 ANT를 연결하는 직렬 암에, 복수의 직렬 암 공진자 S1 내지 S4가 배치되어 있다. 직렬 암과 기준 전위를 연결하는 복수의 병렬 암에, 각각 병렬 암 공진자 P1, P2 및 P3이 마련되어 있다.
직렬 암 공진자 S1 내지 S4 및 병렬 암 공진자 P1 내지 P3은, 각각, IDT 전극을 갖는 1포트형 탄성 표면파 공진자이다. 도 2에서는, 각 탄성파 공진자가 마련되어 있는 영역만을 개략적으로 도시하는 것으로 한다.
또한, 수신 필터(3B)는, 복수의 탄성파 공진자를 갖는 탄성파 필터이다.
도 2에 도시한 범프(7)에 의해, 탄성파 소자 칩(3)이 전술한 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)에 접합되어 있다. 그것에 의해, 탄성파 소자 칩(3)이 실장 기판(2)에 실장되어 있다.
도 4는 실장 기판(2)의 사시도이다. 또한, 도 5는 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)에 마련되어 있는 전극 구조를 도시하는 평면도이고, 도 6은 실장 기판(2)의 내층에 배치되어 있는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 보다 구체적으로는, 도 1의 (a)의 기판층(2a)과 기판층(2b)의 계면에 위치하고 있는 전극 구조를 도시하는 도면이다. 또한, 도 7은 도 6에 도시한 전극 구조보다 아래의 내층에 위치하고 있는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 보다 구체적으로는 도 1의 (a)의 기판층(2b)과 기판층(2c)의 계면에 마련된 전극 구조를 도시하는 도면이다.
또한, 도 8은 실장 기판(2)의 제2 주면(2e)에 마련되어 있는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 도 9는 상기 실장 기판(2) 상의 전극 구조 상에, 탄성파 소자 칩(3)의 제1 주면(2d) 상의 전극을 배치한 상태를 도시하는 모식적인 평면도이다. 또한, 도 9에서는, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d) 상의 전극 구조를 실선으로 나타내고 있다. 그리고, 탄성파 소자 칩(3)의 제1 주면(2d)측의 전극은 파선으로 나타내고 있다.
도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 탄성파 장치(1)에서는, 상기 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)에, 탄성파 소자 칩(3)의 기능 전극(5)으로서의 IDT 전극이 대향하고 있다. 그리고, 이 기능 전극(5)에 대향하고 있는 영역 내에 있어서, 열복사 패턴(8)이 실장 기판(2)의 제1 주면(2d)에 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 열복사 패턴(8)은, 기능 전극(5)에 대향하고 있는 수열부(8a)와, 수열부(8a)보다도 단면적이 작은 전열부(8b)를 갖는다. 도시와 같이, 열복사 패턴(8)의 수열부(8a)는, 탄성파 소자 칩(3)의 기능 전극(5)에 근접되어 있다. 한편, 탄성파 소자 칩(3)에서는, 구동 시에는, 기능 전극(5)이 마련되어 있는 부분에서 압전성 기판(4)이 고온이 된다. 따라서, 구동 시에 발생한 열이, 복사에 의해, 열복사 패턴(8)측에 전달된다. 그 때문에, 열이, 열복사 패턴(8)으로부터 빠르게 방산된다.
실장 기판(2)의 전극 구조를 도 5 내지 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 주면(2d) 상에는, 실장용의 전극 랜드(11, 13, 15, 17)가 마련되어 있다. 그리고, 이 전극 랜드(11, 13, 15, 17)에, 탄성파 소자 칩(3)측의 범프(7)가 각각 접합된다. 또한, 탄성파 장치(1)에서는, 실제로는 8개의 범프에 의해 탄성파 소자 칩(3)이 실장 기판(2)에 실장되어 있다. 도 5에 있어서, 일점쇄선의 원으로 상기 8개의 범프가 접합되는 부분을 나타낸다. 여기에서는, 8개의 범프 중, 상기 안테나 단자 ANT, 송신 단자 TX, 수신 단자 및 열복사 패턴(8)에 가까운 접지 전위에 접속되는, 합계 4개의 범프(7)를 대표하여, 상기와 같이 결합을 설명하고 있다.
실장용의 전극 랜드(11)는, 탄성파 소자 칩(3)의 안테나 단자에 접속된다. 여기서, 전극 랜드(11)는, 비아 도체(12)의 상단에 접속되어 있다. 이 비아 도체(12)는 도 6에 도시한 전극(21)에 하단이 접속되어 있다. 전극(21)에는, 비아 도체(22)의 상단이 접속되어 있다. 이 비아 도체(22)는, 도 7에 도시한 비아 도체(31)의 상단에 접속되어 있다. 비아 도체(31)의 하단은, 도 8에 도시한 외부 전극(41)에 접속된다. 이 외부 전극(41)이 안테나에 접속된다.
또한, 도 5에 도시한 전극 랜드(13)에는, 비아 도체(14)의 상단이 접속되어 있다. 이 비아 도체(14)의 하단이, 도 6에 도시한 전극(23)에 접속되어 있다. 전극(23)에는 비아 도체(24)의 상단이 접속되어 있다. 비아 도체(24)의 하단은, 도 7에 도시한 비아 도체(32)에 접속되어 있다. 비아 도체(32)는, 도 8에 도시한 외부 전극(43)에 접속되어 있다. 외부 전극(43)은, 송신 전력을 입력하는 입력 전극이 된다.
즉, 외부 전극(42)으로부터 입력된 송신 신호가, 송신 필터(3A)를 통해 안테나 단자를 거쳐, 외부 전극(41)으로부터 안테나에 출력된다.
상기 외부 전극(41)과 외부 전극(42) 사이에 전술한 래더형 필터를 포함하는 송신 필터(3A)가 접속되어 있다.
복수의 열복사 패턴(8)의 전열부(8b)는, 실장 기판(2) 내에 마련된 전극(27)에 접속되어 있다. 즉, 열복사 패턴(8)은, 실장 기판(2)의 외장 부분에 접속되어 있다. 그것에 의해, 열이, 실장 기판(2)의 내층 부분으로 빠르게 방출된다.
또한, 전극(27)은 큰 면적을 갖지만, 복수의 비아 도체(28)의 상단이 이 전극(27)에 접속되어 있다. 복수의 비아 도체(28)의 하단은, 도 7에 도시한 큰 면적을 갖는 전극(34)에 접속되어 있다. 이 전극(34)의 하면에, 복수의 비아 도체(35)의 상단이 접속되어 있다.
복수의 비아 도체(35)의 하단은, 도 8에 도시한 외부 전극(44, 45, 46 또는 47)에 접속되어 있다. 외부 전극(44, 45, 46, 47)은, 접지 전위에 접속되는 전극이다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 상기 열복사 패턴(8)은, 최종적으로 접지 전위에 접속되어 있다. 따라서, 복수의 외부 전극(44, 45, 46, 47)을 통해 열을 외부로 빠르게 방출할 수 있다. 또한, 도 6에 도시한 큰 면적의 전극(27)에, 열복사 패턴(8)이 접속되어 있기 때문에, 열을 보다 효과적으로 전극(27)측으로 방출할 수 있다. 전극(27)은, 비아 도체(35), 전극(34) 및 비아 도체(35)를 통해, 실장 기판(2)의 제2 주면(2e)에 마련된 외부 전극(44)에 접속되어 있다. 이와 같이 하여, 열복사 패턴(8)이, 외부 전극(44)에 접합되고, 열이, 열복사 패턴(8)으로부터 실장 기판(2)의 내층을 거쳐, 제2 주면(2e)측으로 빠르게 방출된다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 열복사 패턴(8)이, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d) 상에 마련되어 있다. 또한, 도 4에서는, 열복사 패턴(8)의 수열부는 정다각형의 평면 형상을 갖도록 도시되어 있지만, 도 5 등에 있어서는, 도시를 용이하게 하기 위해 수열부(8a), 열복사 패턴(8)의 평면 형상은 원형으로 나타내는 것으로 한다.
또한, 탄성파 소자 칩(3)에서는, 기능 전극(5)은 복수 마련되어 있다. 즉, 직렬 암 공진자 S1 내지 S4 및 병렬 암 공진자 P1 내지 P3이, 각각, 기능 전극(5)으로서의 IDT 전극을 갖는다.
이 복수의 열복사 패턴(8)은, 직렬 암 공진자 S2, S3 및 병렬 암 공진자 P2, P3의 기능 전극(5)에, 즉 각 IDT 전극에 일대일로 대향하도록 마련되어 있다. 따라서, 직렬 암 공진자 S2, S3 및 병렬 암 공진자 P2, P3에서 발생한 열이 빠르게 실장 기판(2)측으로 방출되게 된다. 그 때문에, 방열성이 우수한 탄성파 장치(1)를 제공할 수 있다.
또한, 열복사 패턴(8)은, 전극 랜드(17)와, 제1 주면(2d) 상에 있어서 전기적으로 접속되어 있지 않다. 그 때문에, 열복사 패턴(8)으로부터 실장 기판(2)의 내층 부분으로 열을 빠르게 방출하는 것이 가능하게 되어 있다. 상기 복수의 열복사 패턴(8) 이외에, 열복사 패턴(8A)이 마련되어 있다. 열복사 패턴(8A)은, 직렬 암 공진자 S1 및 병렬 암 공진자 P1의 양쪽의 IDT 전극에 대항하도록 배치되어 있다. 이와 같이, 각 IDT 전극에 일대일로 대향하고 있는 열복사 패턴(8) 이외에, 복수의 IDT 전극에 걸치도록 마련된 열복사 패턴(8A)을 마련해도 된다.
또한, 송신 필터(3A)는, 상기와 같은 래더형 필터에 한하지 않고, 복수의 탄성파 공진자를 갖는 다른 대역 통과형 필터여도 된다. 또한, 수신 필터(3B)의 회로 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 탄성파 소자 칩(3)에서는, 상기 송신 필터(3A)가 마련되어 있는 부분이 본 발명의 실시 형태를 구성하고 있다.
열복사 패턴(8)은, 열을 방산시키기 위해 마련되어 있는 것이기 때문에, 바람직하게는 열 전도성이 우수한 재료를 포함한다. 열 전도성은, 공기보다 높으면 되지만, 금속 등의 열 전도성이 높은 재료가 바람직하다. 그렇다고는 하지만, 알루미나 등의 절연성 세라믹스에 의해, 열복사 패턴(8)을 구성해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 열복사 패턴(8)은, 상대적으로 면적이 작은 전열부(8b) 상에 상대적으로 면적이 큰 수열부(8a)가 늘어서 있었지만, 수열부(8a)와 동일한 단면적의 전열부(8b)를 마련해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 외부 전극(44, 45, 46 또는 47)에 최종적으로 열복사 패턴(8)이 접속되어 있었지만, 열복사 패턴(8)은 접지 전위에 접속되는 외부 전극 이외의 플로팅 전극에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.
그렇다고는 하지만, 열복사 패턴(8)은, 전술한 외부 전극(41), 외부 전극(42) 및 외부 전극(43)에 전기적으로 접속되어 있지 않은 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 전기적 경로를 거쳐, 열이 다른 탄성파 공진자에 전달될 우려가 있다.
상기 실시 형태에서는, 래더형 필터의 직렬 암 공진자 S2, S3 및 병렬 암 공진자 P2, P3의 각 IDT 전극과 대향하도록, 열복사 패턴(8)이 배치되어 있었다. 상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 바람직하게는, 1개의 IDT 전극에 1개의 열복사 패턴(8)이 대향하고 있고, 열복사 패턴(8)이, 복수의 IDT 전극에 걸쳐 대향하고 있지 않은 것이 바람직하다. 즉, 1개의 열복사 패턴(8)은, 2 이상의 IDT 전극과 평면으로 보아 겹쳐 있지 않은 것이 바람직하다. 그것에 의해, 각 IDT 전극에서 발생한 열을 보다 한층 더 빠르게 실장 기판(2)측으로 방출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 열복사 패턴(8A)에 대해서는, 직렬 암 공진자 S1 및 병렬 암 공진자 P1의 양쪽의 IDT 전극에 대향하도록 마련되어 있다.
상기 래더형 필터에서는, 바람직하게는, 가장 주파수가 높은 공진 주파수를 갖는 직렬 암 공진자 이외의 직렬 암 공진자 또는 가장 주파수가 낮은 반공진 주파수를 갖는 병렬 암 공진자 이외의 병렬 암 공진자의 IDT 전극에 대향하도록 열복사 패턴이 배치된다. 이 경우, 발열이 발생하기 쉬운 직렬 암 공진자 또는 병렬 암 공진자에 대향하도록 열복사 패턴이 대향된다. 그 때문에, 방열성을 보다 한층 더 높일 수 있다.
또한, 바람직하게는, 합성 용량이 가장 큰 직렬 암 공진자 이외의 직렬 암 공진자 또는 합성 용량이 가장 작은 병렬 암 공진자 이외의 병렬 암 공진자의 IDT 전극에 대향하도록 열복사 패턴이 배치된다. 이 경우에도, 발열이 큰 직렬 암 공진자 또는 병렬 암 공진자에 대향하도록 열복사 패턴이 배치되게 된다. 따라서, 탄성파 장치의 방열성을 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 상기 기능 전극(5)과 열복사 패턴(8) 사이의 거리는, 바람직하게는 70㎛ 이하이고, 그 경우에는, 방열성을 보다 한층 더 높일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 30㎛ 이하이다. 이 경우에는, 복사열에 의한 방열성을 보다 한층 더 높일 수 있다.
열복사 패턴(8)이, 비아 도체와 동일한 면적인 경우에는, 실장 기판(2)의 제1 주면(2d) 상에 있어서, 열복사 패턴(8)을 구성하기 위한 면적을 작게 할 수 있다. 바람직하게는, 복수의 기능 전극(5)이 마련되어 있는 경우, 열복사 패턴(8)은, 단위 시간당의 발열량이 가장 큰 공진자의 IDT 전극에 대향하고 있는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 적은 열복사 패턴(8)에 의해, 방열성을 효과적으로 높일 수 있다.
상기 실시 형태의 탄성파 장치(1)의 송신 필터(3A)의 실시예를 하기의 설계 파라미터로 제작하였다.
직렬 암 공진자 및 병렬 암 공진자의 구성은 하기의 표 1에 나타내는 바와 같이 하였다.
Figure 112021060621192-pat00001
또한, 전극 재료로서는, Pt/Al을 주 전극으로 한 적층 전극을 사용하였다.
또한 각 공진자의 IDT 전극에 대향하도록, 주성분으로서 Cu를 포함하는 열복사 패턴(8)을 마련하였다. 열복사 패턴(8)의 수열부(8a)의 면적은 0.018㎟, 두께는 0.014㎜, 전열부(8b)의 단면적은 0.002㎟, 길이는 0.025㎜로 하였다.
상기 열복사 패턴이 마련되어 있지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예와 마찬가지로 하여 구성된 비교예의 탄성파 장치를 제작하였다.
상기 실시예 및 비교예의 탄성파 장치에 대해, 공진 단자측, 즉 입력측으로부터 전력을 인가하고, 출력측의 전력을 측정하였다. 이 입력측의 전력 Pin과, 출력측의 전력 Pout의 관계를 도 10에 도시한다. 도 10으로부터 명백해지는 바와 같이, 비교예에 비해, 실시예에 의하면, 동일한 전력을 입력한 경우라도, 출력 전력 Pout를 크게 할 수 있다. 게다가, 비교예에서는, 입력 전력 Pin이 31.5dBm을 초과하면, 파괴되어, 그 이상 큰 전력을 투입할 수 없었다. 이것은, IDT 전극은 용단되었기 때문이라고 생각된다. 즉, 실시예에 의하면, 비교예의 탄성파 장치에 비해, 방열성을 효과적으로 높일 수 있음을 알 수 있다.
도 11은 제2 실시 형태에 관한 탄성파 장치의 정면 단면도이다. 탄성파 장치(51)에서는, 실장 기판(52)이, 제1 주면(52a)과 제2 주면(52b)을 갖는다. 제1 주면(52a) 상에, 열복사 패턴(56)으로서, 평판상의 금속막이 마련되어 있다. 이 열복사 패턴(56)은, 도시되어 있지 않은 부분에 있어서, 실장 기판(52)의 내층 혹은 제2 주면(52b) 측으로 열을 방산하도록 금속막이나 비아 도체에 접속되어 있다.
한편, 탄성파 소자 칩(53)은, 압전성 기판(54)을 갖는다. 압전성 기판(54)의 제1 주면(54a) 상에 기능 전극(55)으로서 IDT 전극이 마련되어 있다. 이 기능 전극(55)에 대향하도록 전술한 열복사 패턴(56)이 배치되어 있다.
압전성 기판(54)을 밀봉하도록, 밀봉 수지층(57)이 마련되어 있다.
탄성파 장치(51)에 있어서도, 열복사 패턴(56)이 마련되어 있기 때문에, 기능 전극(55)이 마련되어 있는 부분에서 발생한 열을, 효과적으로 방출할 수 있다. 그 때문에, 방열성이 우수한 탄성파 장치(51)를 제공할 수 있다.
도 12는 제3 실시 형태에 관한 탄성파 장치의 정면 단면도이다. 탄성파 장치(61)에서는, 실장 기판(62)에 탄성파 소자 칩(63)이 실장되어 있다.
그렇다고는 하지만, 실장 기판(62)도 또한, 압전성 기판(64)을 사용하여 구성되어 있다. 제1 주면(62a) 상에, 기능 전극(65)이 마련되어 있다. 그것에 의해, 실장 기판(62)에 있어서도 탄성파 소자가 구성되어 있다. 탄성파 소자 칩(63)은, 압전성 기판(64)을 갖는다. 압전성 기판(64)의 제1 주면(64a)에, 기능 전극(65)이 마련되어 있다. 그리고, 탄성파 소자 칩(63)의 압전성 기판(64)의 제1 주면(64a)과, 실장 기판(62)의 제1 주면(62a)이, 공간을 두고 대향하고 있다. 실장 기판(62)의 제1 주면(62a) 상에는, 금속막(66)이 마련되어 있다. 이 금속막(66)에, 접합제(67)를 통해, 열복사 패턴(68)이 고정되어 있다. 열복사 패턴(68)은, 금속 등의 전열성이 우수한 재료를 포함하는 판형의 부재이다.
열복사 패턴(68)이, 탄성파 소자 칩(63)의 기능 전극(65)과, 실장 기판(62)의 제1 주면(62a) 상의 기능 전극(65)이 대향하고 있는 부분에 이르도록 배치되어 있다. 즉, 기능 전극(65)끼리가 대향하고 있는 공간에, 상기 열복사 패턴(68)이 배치되어 있다. 열복사 패턴(68)은, 접합제(67)를 통해 금속막(66)에 외팔보로 지지되어 있다.
접합제(67)는, 열 전도성이 우수한 적절한 접합제에 의해 구성할 수 있다. 이와 같은 접합제로서는, 땜납 등을 적합하게 사용할 수 있다. 따라서, 상하의 탄성파 소자의 기능 전극(65)에서 발생한 열이, 열복사 패턴(68)을 통해, 실장 기판(62)의 내층측으로 빠르게 방출된다. 이와 같이, 실장 기판(62)측에, 또한 복수의 탄성파 소자를 구성해도 된다. 그 경우, 열복사 패턴(68)을 탄성파 소자 칩(63)측의 기능 전극(65)과, 실장 기판(62)측에 마련된 기능 전극(65) 사이에 배치하는 것이 바람직하다.
도 13은 본 발명의 복합 필터 장치의 일례를 도시하는 회로도이다. 복합 필터 장치(91)에서는, 공통 단자(83)에, 복수의 대역 통과형 필터(82A, 92B, 92C, ……)의 일단이 접속되어 있다. 이 대역 통과형 필터(82A, 92B, 92C, …… ) 등의 적어도 하나의 공진자에, 본 발명의 탄성파 장치를 사용함으로써, 해당 탄성파 장치를 사용한 대역 통과형 필터에 있어서의 방열성을 높일 수 있다.
1: 탄성파 장치
2: 실장 기판
2a 내지 2c: 기판층
2d, 2e: 제1, 제2 주면
3: 탄성파 소자 칩
3A: 송신 필터
3B: 수신 필터
4: 압전성 기판
4a, 4b: 제1, 제2 주면
5: 기능 전극
6: 전극 랜드
7: 범프
8, 8A: 열복사 패턴
8a: 수열부
8b: 전열부
11, 13, 15, 17: 전극 랜드
12, 14, 22, 24, 28, 31, 32, 35: 비아 도체
21, 23, 27, 34: 전극
41 내지 47: 외부 전극
51: 탄성파 장치
52: 실장 기판
52a, 52b: 제1, 제2 주면
53: 탄성파 소자 칩
54: 압전성 기판
54a: 제1 주면
55: 기능 전극
56: 열복사 패턴
57: 밀봉 수지층
61: 탄성파 장치
62: 실장 기판
62a: 제1 주면
63: 탄성파 소자 칩
64: 압전성 기판
64a: 제1 주면
65: 기능 전극
66: 금속막
67: 접합제
68: 열복사 패턴
82A, 92B, 92C: 대역 통과형 필터
83: 공통 단자
91: 복합 필터 장치
S1 내지 S4: 직렬 암 공진자
P1 내지 P3: 병렬 암 공진자

Claims (12)

  1. 서로 대향하는 제1 및 제2 주면을 갖고, 상기 제1 주면에 범프 실장용의 전극 랜드가 형성되어 있는 실장 기판과,
    주면을 갖는 압전성 기판과, 상기 압전성 기판의 상기 주면에 마련되어 있는 기능 전극 및 실장용의 범프를 갖는 탄성파 소자 칩을 구비하고,
    상기 탄성파 소자 칩의 상기 범프가 상기 실장 기판의 상기 제1 주면에 마련된 상기 범프 실장용의 전극 랜드에 접합되어 있고,
    상기 실장 기판의 상기 제1 주면의 상방에 있어서, 상기 탄성파 소자 칩의 상기 기능 전극에 대향하고 있는 영역 내에 마련되어 있는, 열복사 패턴을 더 구비하고,
    상기 열복사 패턴이, 상기 실장 기판의 상기 제1 주면과 상기 제2 주면 사이의 내층 부분에 접속되어 있고, 상기 열복사 패턴이, 상기 제1 주면에 있어서, 상기 범프 실장용의 전극 랜드와 전기적으로 접속되어 있지 않으며,
    상기 탄성파 소자 칩은 복수의 상기 기능 전극을 구비하고, 상기 복수의 상기 기능 전극에 대응하는 복수의 상기 열복사 패턴이 각각 마련되어 있고, 1개의 상기 열복사 패턴이, 적어도 2개의 상기 기능 전극과 평면으로 보아 겹쳐져 있지 않고, 상기 기능 전극은 IDT 전극을 갖는, 탄성파 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실장 기판의 상기 제1 주면에 이르도록 마련된 비아 도체를 더 구비하고, 상기 열복사 패턴이 상기 비아 도체에 접속되어 있는 탄성파 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실장 기판의 상기 제1 주면에 이르고 있는 비아 도체를 더 구비하고, 상기 열복사 패턴이, 상기 탄성파 소자 칩의 상기 기능 전극과 상기 실장 기판의 상기 제1 주면 사이의 공간에 위치하고 있고, 또한 상기 비아 도체에 접속되어 있는 탄성파 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열복사 패턴이, 금속 또는 절연성 재료를 포함하는 탄성파 장치.
  5. 삭제
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 열복사 패턴이, 상기 비아 도체의 상기 실장 기판의 상기 제1 주면에 노출되어 있는 부분과 동일한 평면 형상을 갖는 탄성파 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능 전극이, 복수의 IDT 전극을 갖고, 상기 열복사 패턴이, 단위 시간당의 발열량이 가장 큰 IDT 전극에 대향하도록 마련되어 있는 탄성파 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 열복사 패턴이, 상기 실장 기판의 상기 제2 주면측에 있어서 접속되어 있는 탄성파 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성파 소자 칩의 상기 기능 전극과, 상기 열복사 패턴과의 사이의 거리가 70㎛ 이하인 탄성파 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 직렬 암 공진자와 복수의 병렬 암 공진자를 갖는 래더형 필터이며, 각 직렬 암 공진자 및 각 병렬 암 공진자가 탄성파 장치를 포함하고, 가장 주파수가 높은 공진 주파수를 갖는 직렬 암 공진자 이외의 직렬 암 공진자 또는 가장 주파수가 낮은 반공진 주파수를 갖는 병렬 암 공진자 이외의 병렬 암 공진자의 IDT 전극에 대향하도록 상기 열복사 패턴이 배치되어 있는 탄성파 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 직렬 암 공진자와 복수의 병렬 암 공진자를 갖는 래더형 필터이며, 각 직렬 암 공진자 및 각 병렬 암 공진자가 탄성파 장치를 포함하고, 합성 용량이 가장 큰 직렬 암 공진자 이외의 직렬 암 공진자 또는 합성 용량이 가장 작은 병렬 암 공진자 이외의 병렬 암 공진자의 IDT 전극에 대향하도록 상기 열복사 패턴이 배치되어 있는 탄성파 장치.
  12. 복수의 대역 통과형 필터가 일단에서 공통 접속되어 있는 복합 필터 장치이며, 적어도 하나의 대역 통과형 필터가, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 탄성파 장치를 포함하는 공진자를 갖는 복합 필터 장치.
KR1020210067560A 2020-05-29 2021-05-26 탄성파 장치 및 복합 필터 장치 KR102640077B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-094562 2020-05-29
JP2020094562A JP7268643B2 (ja) 2020-05-29 2020-05-29 弾性波装置及び複合フィルタ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210147938A KR20210147938A (ko) 2021-12-07
KR102640077B1 true KR102640077B1 (ko) 2024-02-27

Family

ID=78705685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210067560A KR102640077B1 (ko) 2020-05-29 2021-05-26 탄성파 장치 및 복합 필터 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11967941B2 (ko)
JP (1) JP7268643B2 (ko)
KR (1) KR102640077B1 (ko)
CN (1) CN113746448B (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147726A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Sony Corp 回路モジュール体及びその製造方法
JP2006202918A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Sony Corp 機能素子パッケージ体及びその製造方法
JP2018093389A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 太陽誘電株式会社 電子部品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3241293B2 (ja) * 1997-04-25 2001-12-25 富士通株式会社 弾性表面波素子およびこれを用いた分波器
US7385463B2 (en) * 2003-12-24 2008-06-10 Kyocera Corporation Surface acoustic wave device and electronic circuit device
JP5214627B2 (ja) * 2007-10-30 2013-06-19 京セラ株式会社 弾性波装置
JP5177392B2 (ja) 2008-03-17 2013-04-03 Ｔｄｋ株式会社 弾性表面波装置
JP2010073943A (ja) 2008-09-19 2010-04-02 Fdk Corp 電子回路装置
JP5333403B2 (ja) 2010-10-12 2013-11-06 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ装置
JP7117828B2 (ja) 2017-06-13 2022-08-15 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
JP6913619B2 (ja) * 2017-12-12 2021-08-04 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
CN109961774A (zh) * 2019-04-23 2019-07-02 东南大学 一种具有梯度折射率的凸起型周期结构板
CN110264989B (zh) * 2019-06-18 2022-04-08 东南大学 一种低频段超宽频弹性波传播抑制的声子晶体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147726A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Sony Corp 回路モジュール体及びその製造方法
JP2006202918A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Sony Corp 機能素子パッケージ体及びその製造方法
JP2018093389A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 太陽誘電株式会社 電子部品

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021190846A (ja) 2021-12-13
CN113746448A (zh) 2021-12-03
US20210376811A1 (en) 2021-12-02
US11967941B2 (en) 2024-04-23
KR20210147938A (ko) 2021-12-07
CN113746448B (zh) 2024-04-05
JP7268643B2 (ja) 2023-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6934324B2 (ja) 弾性波デバイス
JP6170349B2 (ja) 弾性波デバイス
US9197190B2 (en) Electronic component module
JP7084744B2 (ja) 弾性波デバイス、モジュールおよびマルチプレクサ
US9166559B2 (en) Circuit module and composite circuit module
JP2018201083A (ja) 電子部品
KR102640077B1 (ko) 탄성파 장치 및 복합 필터 장치
JP2023067933A (ja) 弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュール
WO2022260015A1 (ja) 高周波モジュール及び通信装置
JP2020115616A (ja) フィルタおよびマルチプレクサ
JP2020156059A (ja) 弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ
WO2021060444A1 (ja) 弾性波フィルタ及び通信装置
JP2022113172A (ja) 弾性波デバイス
JP2022165310A (ja) 弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュール
JP2022083835A (ja) 高周波モジュール及び通信装置
JP2021150688A (ja) 電子部品、マルチプレクサおよびモジュール
JP7465515B1 (ja) 弾性波デバイス
JP2015080131A (ja) 弾性波フィルタ装置
JP6766250B2 (ja) 弾性波装置、分波器および通信装置
JP7370546B1 (ja) 弾性波デバイス
JP7055499B1 (ja) 弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュール
JP7055492B1 (ja) 弾性波デバイス
WO2023199861A1 (ja) 高周波モジュール、及び、通信装置
JP2006303932A (ja) 弾性表面波素子および弾性表面波装置
JP2024038911A (ja) 弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant